(57)【要約】  基地局は、階層化変調を用いた複数の送信を使用して、基地局のカバレッジエリア内のマシン型通信（ＭＴＣ）装置に情報をブロードキャストする。それぞれの送信は、情報を表す異なるビットシーケンスを含む。十分に高い品質で送信に対する信号を受信するＭＴＣ装置は、送信のうちの１つに高変調次数を使用することによって情報を復元することができる。十分ではない品質で送信の信号を受信するＭＴＣ装置は、低変調次数を複数の送信に適用することによって、情報を受信することができる。
2019535157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信のうちの少なくとも１つの送信における符号化ビットのシーケンス順を示すシーケンス情報を送信することと、
階層化変調を使用して前記複数の送信においてマシン型通信（ＭＴＣ）情報をブロードキャストすることであって、第１の信号品質で前記複数の送信を受信する第１のＭＴＣ装置が高変調次数を使用して前記ＭＴＣ情報を復元することができ、かつ、より低い信号品質で前記送信を受信する第２のＭＴＣ装置が、前記高変調次数よりも低い低変調次数を使用して前記ＭＴＣ情報を復元することができるような態様で、前記階層化変調を使用することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記シーケンス情報を送信することは、マルチキャスト制御チャネル（ＭＣＣＨ）、シングルセルマルチキャスト制御チャネル（ＳＣ-ＭＣＣＨ）、及びシステム情報のうちの少なくとも１つの中の制御情報として前記シーケンス情報を送信することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ブロードキャストすることは、
ｎ個の送信において前記ＭＴＣ情報をブロードキャストすることを含み、それぞれの送信は、異なるビットシーケンスを有し、前記ＭＴＣ情報は、前記第１のＭＴＣ装置が、前記ｎ個の送信のうちの１つのみを復調することによって復元可能であり、前記ＭＴＣ情報は、前記第２のＭＴＣ装置が、前記ｎ個の送信のそれぞれを復調して、それぞれの送信における前記符号化ビットシーケンスのうちのいくつかを得ることによって復元可能であり、ｒ及びｐは整数であり、ｒはｐより大きく、ｎ＝（ｒ−ｐ）／２＋１である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ブロードキャストすることは、
第１の符号化ビットシーケンスを有する第１の送信において、前記ＭＴＣ情報をブロードキャストすることと、
第２の符号化ビットシーケンスを有する第２の送信において、前記ＭＴＣ情報をブロードキャストすることと、を含み、
前記ＭＴＣ情報は、前記第１のＭＴＣ装置が前記第１の送信及び前記第２の送信のうちの一方のみを復調することによって復元可能であり、
前記ＭＴＣ情報は、前記第２のＭＴＣ装置が前記第１の送信を復調して前記第１の符号化ビットシーケンスの一部を取得し、前記第２の送信を復調して前記第２の符号化ビットシーケンスの一部を取得することによって復元可能である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＭＴＣ情報を前記ブロードキャストすることは、１６値直交振幅変調（１６-ＱＡＭ）で前記第１の符号化ビットシーケンス及び前記第２の符号化ビットシーケンスを送信することを含み、
前記ＭＴＣ情報は、前記第１のＭＴＣ装置が１６-ＱＡＭ復調を前記送信のうちの一方に適用することによって復元可能であり、
前記ＭＴＣ情報は、前記第２のＭＴＣ装置が４-ＱＡＭを前記送信の両方に適用することによって復元可能である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の符号化ビットシーケンスは、いくつかのビットのそれぞれのセットにおいて、最上位ビットを最下位ビットと交換した前記第１の符号化ビットシーケンスである、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の符号化ビットシーケンスは、４ビットのそれぞれのセットにおいて、第１の最上位ビットが第１の最下位ビットと交換され、第２の最上位ビットが第２の最下位ビットと交換された前記第１の符号化ビットシーケンスである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の送信において前記ＭＴＣ情報を前記ブロードキャストすることは、第１のシングルセルポイントツーマルチポイント（ＳＣ-ＰＴＭ）送信において前記ＭＴＣ情報を送信することを含み、
前記第２の送信において前記ＭＴＣ情報をブロードキャストすることは、第２のＳＣ-ＰＴＭ送信において前記ＭＴＣ情報を送信することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の送信及び前記第２の送信は、異なるチャネルで同時に送信される、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の送信及び前記第２の送信は、同じチャネルで異なる時間に送信される、請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
基地局であって、
マシン型通信（ＭＴＣ）情報を符号化して複数の符号化ビットを生成するように構成されたエンコーダと、
前記複数の符号化ビットに基づいて、第１のビットシーケンスと、前記第１のビットシーケンスとは異なるシーケンスを有する第２のビットシーケンスと、を生成するように構成されたシーケンサと、
階層化変調を使用して前記第１のビットシーケンスを変調して第１の変調信号を生成し、階層化変調を使用して前記第２のビットシーケンスを変調して第２の変調信号を生成するように構成された変調部と、
第１の信号品質で前記第１の変調信号を受信する第１のＭＴＣ装置が高変調次数を使用して前記ＭＴＣ情報を復元することができ、かつ、前記第１の信号品質よりも低い第２の信号品質で前記第１の変調信号及び前記第２の変調信号を受信する第２のＭＴＣ装置が前記高変調次数よりも低い低変調次数を使用して前記ＭＴＣ情報を復元することができるような態様で、前記第１の変調信号及び前記第２の変調信号を送信するように構成された送信部と、を備える、基地局。
【請求項１２】
前記送信部は、前記送信のうちの少なくとも１つの符号化ビットのスクランブリングシーケンスを示すシーケンス情報を送信するように更に構成されている、請求項１１に記載の基地局。
【請求項１３】
前記送信部は、
第１の符号化ビットシーケンスを有する第１の送信において、前記ＭＴＣ情報をブロードキャストすることと、
第２の符号化ビットシーケンスを有する第２の送信において、前記ＭＴＣ情報をブロードキャストすることと、を行うように構成され、
前記ＭＴＣ情報は、前記第１のＭＴＣ装置が前記第１の送信及び前記第２の送信のうちの一方のみを復調することによって復元可能であり、
前記ＭＴＣ情報は、前記第２のＭＴＣ装置が前記第１の送信を復調して前記第１の符号化ビットシーケンスの一部を取得し、前記第２の送信を復調して前記第２の符号化ビットシーケンスの一部を取得することによって復元可能である、請求項１２に記載の基地局。
【請求項１４】
前記送信部は、１６値直交振幅変調（１６-ＱＡＭ）で前記第１の符号化ビットシーケンス及び前記第２の符号化ビットシーケンスを送信することによって、前記ＭＴＣ情報をブロードキャストするように構成され、
前記ＭＴＣ情報は、前記第１のＭＴＣ装置が１６-ＱＡＭ復調を前記送信のうちの一方に適用することによって復元可能であり、
前記ＭＴＣ情報は、前記第２のＭＴＣ装置が前記送信の両方に４-ＱＡＭを適用することによって復元可能である、請求項１２に記載の基地局。
【請求項１５】
前記第２の符号化ビットシーケンスは、いくつかのビットのそれぞれのセットにおいて、最上位ビットを最下位ビットと交換した前記第１の符号化ビットシーケンスである、請求項１２に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本出願は、２０１６年９月１２日に出願された、発明の名称が「ＬＡＹＥＲＥＤ  ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  ＮＡＲＲＯＷＢＡＮＤ  ＢＲＯＡＤＣＡＳＴ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮＳ  ＴＯ  ＭＴＣ  ＤＥＶＩＣＥＳ」である仮出願第６２／３９３，２３７号の優先権を主張し、これは本出願の譲受人に譲渡され、その全体が参照により本明細書に明示的に援用されている。
【関連する特許出願】
【０００２】
本出願は、発明の名称が「ＬＡＹＥＲＥＤ  ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  ＭＡＣＨＩＮＥ  ＴＹＰＥ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ（ＭＴＣ）ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮＳ FROM MULTIPLE TRANSCEIVER STATIONS」であるＰＣＴ特許出願、整理番号ＴＵＴＬ  ０００２８８  ＰＣ及び発明の名称が「ＬＡＹＥＲＥＤ  ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ  ＷＩＴＨ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＣＯＤＩＮＧ  ＲＡＴＥＳ  ＦＯＲ  ＭＡＣＨＩＮＥ  ＴＹＰＥ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ（ＭＴＣ）ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮＳ」であるＰＣＴ特許出願、整理番号ＴＵＴＬ  ０００２８９  ＰＣに関し、両方とも本出願と同時に出願され、本出願の譲受人に譲渡され、かつ参照により本明細書に明示的に援用されている。
【技術分野】
【０００３】
本発明は、全般的には、無線通信に関し、より詳細には、階層化変調を使用してマシン型通信（ＭＴＣ）装置に情報を送信するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
マシン型通信（ＭＴＣ）は、必ずしも人間との対話を必要としない１つ以上のエンティティを伴うデータ通信の形態である。特定の実施に応じて、ＭＴＣ装置は、１つ以上のサーバ又は他の装置と通信することができる。ネットワークオペレータは、ＭＴＣサーバがネットワークオペレータによって制御されているかどうかにかかわらず、ＭＴＣサーバ（複数可）へのネットワーク接続性を提供する。ＭＴＣ装置は、典型的には、マシン型通信に対応し、公衆陸上移動通信網（ＰＬＭＮ）を介してＭＴＣサーバ（複数可）及び／又は他のＭＴＣ装置（複数可）と通信するユーザ機器（ＵＥ）装置である。状況によっては、ＭＴＣ装置はまた、有線接続又は無線接続を介して、他のエンティティと局所的に通信することができる。
【０００５】
ＭＴＣ装置は、様々な用途でますます使用されている。一般的な使用分野の一部の例には、セキュリティ、追跡、保健衛生、支払い、遠隔診断、計量及び家庭用電化製品が挙げられる。多くの具体的なアプリケーションの一部には、監視システム制御、（例えば、建物への）物理的アクセスの制御、フリート管理、注文管理、資産追跡、ナビゲーション、交通情報、道路料金、店舗販売時点情報管理、自動販売機、ゲーム機、バイタルサイン監視、ウェブアクセス遠隔医療ポイント、センサ、照明、ポンプ、バルブ及びエレベータの遠隔保守及び制御、車両診断、電力、ガス、水道及び暖房の計量、グリッド制御、並びにデジタルフォトフレーム、カメラ及び電子ブックの管理及び制御が挙げられる。
【発明の概要】
【０００６】
基地局は、階層化変調（ｌａｙｅｒｅｄ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を用いた複数の送信を使用して、基地局のカバレッジエリア内のマシン型通信（ＭＴＣ）装置に情報をブロードキャストする。それぞれの送信は、情報を表す異なるビットシーケンスを含む。十分に高い品質で送信に対する信号を受信するＭＴＣ装置は、送信のうちの１つに高変調次数を使用することによって情報を復元することができる。十分ではない品質で送信の信号を受信するＭＴＣ装置は、より低い変調次数を複数の送信に適用することによって、情報を受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、セルなどの地理的サービスエリア内の複数のＭＴＣ装置にＭＴＣ情報をブロードキャストする基地局を含む通信システムのブロック図である。
【０００８】
図２は、複数の送信が第１の送信及び第２の送信を含む例の通信システムのブロック図である。
【０００９】
図３は、セル内でＭＴＣ情報をブロードキャストする方法の一例のフローチャートである。
【００１０】
図４は、ＭＴＣ装置においてＭＴＣ情報を受信する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上述したように、ＭＴＣ装置は、ＭＴＣ装置が他の装置及びサーバと情報を交換する多くの用途にますます使用されている。ＭＴＣ装置との通信を容易にするネットワークは、ＭＴＣ装置の特定の要件及び制限に対応しながら、多数のＭＴＣ装置に起因して増大したトラフィックを処理しなければならない。１つの重要な懸案事項には、ＭＴＣ装置の消費電力を最小化することが挙げられる。結果として、ＭＴＣ装置がデータを送受信する時間を最小化することが有利である。更に、状況によっては、情報が、ＭＴＣ装置で中断されずに受信されることが重要である。例えば、ファームウェアの更新は、中断してはならない。
【００１２】
通信システムは、ネットワーク資源の効率を最大化するために様々な送信技術を採用している。一例として、装置のそれぞれに専用チャネルを確立するのではなく、同時に複数の装置に情報をブロードキャストすることが挙げられる。同じ情報は、いくつかの基地局から複数のサービスエリア内の装置にブロードキャストされてもよい。しかしながら、他の状況では、情報は、単一のサービスエリア内又はセル内でブロードキャストされる。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）仕様の少なくともいくつかの改訂版に従って動作するシステムでは、このブロードキャストは通常、シングルセルポイントツーマルチポイント（ＳＣ−ＰＴＭ）送信と呼ばれ、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）を使用して実行される。３ＧＰＰ仕様に準拠したＭＢＭＳのＳＣ−ＰＴＭ送信の場合、ＭＢＭＳは、１つのシングルセルマルチキャスト制御チャネル（ＳＣ−ＭＣＣＨ）及び１つ以上のシングルセルマルチキャストトラフィックチャネル（複数可）ＳＣ−ＭＴＣＨ（複数可）が下りリンク共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる、単一のセルのカバレッジ内で送信される。従来のＳＣ−ＰＴＭでは、基地局（ｅＮＢ）及びコアネットワーク（ＣＮ）は、ＳＣ−ＰＴＭ送信をスケジューリングする。詳細には、ＳＣ−ＭＣＣＨ及びＳＣ−ＭＴＣＨ送信はそれぞれ、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）上の論理チャネル固有の無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）によって示される。ＳＣ−ＭＴＣＨがマッピングされるＤＬ−ＳＣＨの受信に使用される一時的移動体グループ識別情報（ＴＭＧＩ）とＧ−ＲＮＴＩとの間には１対１のマッピングが存在する。ＳＣ−ＰＴＭを含むすべての既存のブロードキャストのメカニズムと同様に、ブロードキャストは、セル内のすべてのＵＥ装置に到達することが保証されていない。従来技術では、ブロードキャストマルチキャスト又はシングルセルポイントツーマルチポイント（ＳＣ−ＰＴＭ）送信は、目標数のＵＥ装置がデータパケットを正常に復号することを満たすように設計されている。大抵の場合、ブロードキャスト送信は、セル内のＵＥ装置の９５％に対してブロック誤り率が１パーセント未満（ＢＬＥＲ＜１％）となるように設計されている。
【００１３】
より高いロバスト性が（例えば、ダウンロードが成功するためにいかなるデータも落とすことができないファームウェアダウンロードに対して）必要とされ、かつ最悪のチャネル状態情報が（例えば、チャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバックを用いて）利用可能である場合、１つの実行可能な解決策は、基地局がそれらのチャネル状態を克服するのに十分ロバストにデータを送信することである。しかしながら、これは、ブロードキャストデータが（セル端ＵＥがブロードキャストを受信することに成功することを可能にするために）より低いＭＣＳで送信される必要がある場合、リソースの使用量の増加につながる場合がある。あるいは、より高い出力のブロードキャスト送信が使用されてもよいが、その結果、隣接するｅＮＢへの干渉が増加する。
【００１４】
より高いブロードキャストのロバスト性のための他の手法は、データを復号することに成功できなかった受信部からのハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）フィードバックの使用に基づく。その後、基地局は、再送信に対してリンクアダプテーションを適用することができる。ただし、いくつかの要因を考慮する必要がある。ＨＡＲＱ再送信又は何らかのタイプのフィードバックがＵＥから必要とされる場合、ＭＴＣ装置がフィードバック情報をｅＮＢに送信することが必要になるだろう。これがＭＴＣ装置にとって望ましくないのは、ＭＴＣ  ＵＥ装置の主な基準として、電力消費の低減が挙げられるためである。しかしながら、他の非ＭＴＣアプリケーションとは異なり、一般に、レイテンシは、ＭＴＣ  ＵＥにとって問題ではない。したがって、より高いロバスト性のための解決策は、より高いレイテンシを犠牲にして達成することができると考えられる。
【００１５】
フィードバックが基地局（ｅＮＢ）に提供されないと仮定すると、ｅＮＢがＳＣ−ＰＴＭ送信をどのように設定するべきかを判定することが必要となる。詳細には、ＳＣ−ＰＴＭ送信の意図されたカバレッジに応じて、基地局（ｅＮＢ）は、送信に使用される変調・符号化方式（ＭＣＳ）の設定を判定する必要がある。より高いＭＣＳでは、より多くのトラフィックデータをより短い時間で送信して、ＭＴＣ  ＵＥにスリープの時間及び電力を節約する時間をより多く与えることができるが、その一方で、より低いＭＣＳの設定では、はるかに低いデータレート要件であっても、ＭＴＣ装置からのより多くの電力消費ですべてのカバレッジエリアにより良好に浸透することが可能になる。
【００１６】
従来の技術では、ＳＣ−ＰＴＭ送信は、特定の変調次数でのみ送信され、これは、セル内の装置の最大９０％をカバーすることとなる。カバレッジの割合を上げるために、より低い変調次数を使用してもよいが、同じデータパケットをより低い変調次数で複数の送信にわたって送信する必要があるので、より高い変調次数でデータパケットを受信することに成功することができる装置は、より長く起動し続ける必要があることとなる。言い換えれば、装置の大部分は、より高い変調次数でパケットを受信することができない少数の装置の利益のために（電力消費に関して）損害を被ることとなる。従来技術の下では、ＳＣ−ＰＴＭを受信することができない装置は、ユニキャストサービスを介して同じデータパケットを取得するという選択肢を有する。しかしながら、ユニキャストサービスは、より高い電力消費のためにＭＴＣ装置にとって好ましくない。更に、ＭＴＣ装置がユニキャストサービスを受信するために接続モードに移行する必要があり、ＭＴＣ装置が（電力を節約するために）もともとアイドルモードであった場合、追加の電力が消費されることとなる。ＭＴＣ装置は、アイドルモードであっても、ＳＣ−ＰＴＭを受信できることに留意されたい。ＳＣ−ＰＴＭの主な目的は、ユニキャスト配信を必要とせずに同じコンテンツに興味のある多くの装置に情報をブロードキャストできることであるので、これもまたネットワークリソースの観点から望ましくない。後述するように、これらの懸案事項は、複数の送信を用いてブロードキャストされたＭＴＣ情報に階層化変調を適用することによって対処される。
【００１７】
図１は、セルなどの地理的サービスエリア内の複数のＭＴＣ装置１０４、１０６にＭＴＣ情報１０３をブロードキャストする基地局１０２を含む通信システム１００のブロック図である。基地局１０２は、セル内で無線サービスを提供する任意の種類の送受信局であってもよく、ｅＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ、及びアクセスポイント、並びに当業界で使用される他の用語で称される場合がある。ＭＴＣ装置１０２、１０４は、マシン型通信（ＭＴＣ）を用いる装置であり、さもなければ、通信システム１００上で動作するユーザ機器（ＵＥ）装置である。本明細書における例に関して、議論される原理及び技法は、状況によっては、他のタイプのシステムに適用することができるが、通信システム１００は、３ＧＰＰ通信仕様の少なくとも１つの改訂版に従って動作する。基地局１０２は、例として、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）技術を使用してセル内でＭＴＣ情報１０３をブロードキャストする。したがって、ブロードキャスト送信は、ＳＣ−ＰＴＭ送信である。例えば、ＭＴＣ情報１０３は、階層化変調を使用して複数の送信１０８においてブロードキャストされる。後述するように、ＭＴＣ情報１０３の複数の送信１０８のそれぞれの送信は、ＭＴＣ情報１０３を表す異なるビットシーケンスを含む。ＭＴＣ情報は、ＭＴＣ装置１０４、１０６などの複数のＭＴＣ装置を対象としている。図１の例に関して、典型的な状況は、多数のＭＴＣ装置を含むことができるが、２つのＭＴＣ装置１０４、１０６が図示されている。例えば、第１のＭＴＣ装置１０４は、第１の信号品質レベルで基地局１０２から送信された信号を受信し、第２のＭＴＣ装置１０６は、第１の信号品質より低い第２の信号品質で基地局１０２から送信された信号を受信する。信号品質の差異は、ノイズ、信号減衰、信号経路の障害、受信部の品質などさまざまな条件に起因し得る。例えば、第１のＭＴＣ装置１０４は、第２のＭＴＣ装置１０６よりも基地局１０２に近くてもよく、それ故に、より高い品質で信号を受信することができる。
【００１８】
この例では、複数の送信のそれぞれの送信は、すべてのＭＴＣ情報１０３を含むので、送信のうちの１つのみの復調に成功することにより、ＭＴＣ情報１０３を復元することができる。しかしながら、単一の送信からＭＴＣ情報の全ビットを復元するためには、受信ＭＴＣ装置は、より高い変調次数を適用して、送信を復調しなければならない。より低い変調次数を適用して、単一の送信のビットのうちのいくつかを復元することができる。ＭＴＣ情報１０３のビットのすべては、より低い変調次数で複数の送信を復調することによって復元することができる。一般に、より高い変調次数を使用することにより、必要な送信が少なくなり、これにより、同じ情報を受信するためにより低い変調次数でより多数の送信を復調するより処理時間が少なくなる。結果として、典型的には、より高い変調次数を使用することにより、ＭＴＣ装置は、送信を受信する時間がより少なくなり、スリープモード又は他の低アクティブ状態の時間が多くなるため、ＭＴＣ装置の電力消費が低減される。例として、すべての情報がそれぞれの送信において送信されるが、より高い変調次数を使用して、すべての情報を取得するのに必要とされる送信の数が、より低い変調次数を使用して情報を受信するために必要とされる数よりも少ない一部の数の送信にわたって情報が受信される他の技術を使用してもよい。
【００１９】
例えば、第１のＭＴＣ装置１０４は、ＭＴＣ情報１０３を復元するために、第１の変調次数（高変調次数）を使用するのに十分に高い品質で複数の送信を受信する。しかしながら、第２のＭＴＣ装置１０６は、送信を確実に復調するために、高変調次数を適用することができないより低い信号品質で複数の送信１０８を受信する。その結果、第２のＭＴＣ装置１０６は、高変調次数よりも低い第２の変調次数を適用する。第２のＭＴＣ装置１０６によって受信されるような送信の信号品質は、第２のＭＴＣ装置が送信１０８を復調するために第２の変調次数を使用することを可能にするのに十分に高い。しかしながら、第２のＭＴＣ装置１０６は、ＭＴＣ情報１０３を復元するために、第１のＭＴＣ装置１０４よりも多くの送信を復調しなければならない。
【００２０】
図２は、複数の送信１０８が第１の送信２０２及び第２の送信２０４を含む例に関する通信システム１００のブロック図である。例えば、すべてのＭＴＣ情報が第１の送信２０２に含まれ、すべてのＭＴＣ情報が第２の送信２０４に含まれる。しかしながら、後述するように、ＭＴＣ情報のビットシーケンスは、２つの送信２０２、２０４の間で異なる。
【００２１】
この例における基地局１０２は、ＭＴＣ情報を２つの符号化ビットシーケンスに符号化及び順序付けし、２つのシーケンスを階層化変調で変調し、それぞれの変調シーケンスを第１の送信及び第２の送信２０４として送信する。ＭＴＣ情報１０３は、それぞれのＭＴＣ装置で受信され、基地局１０２から送信された信号の信号品質が異なる場合がある基地局１０２のサービスエリア（セル）内の複数のＭＴＣ装置に到達することを目的としている。
【００２２】
エンコーダ２０６は、ＭＴＣ情報１０３を、いくつかの符号化ビット２０８に符号化する。結果として得られる符号化ビット２０８を使用して、２つの異なる符号化ビットシーケンスを生成する。シーケンサ２１０は、ＭＴＣ情報符号化ビット２０８に基づいて、第１の符号化ビットシーケンス２１２及び第２の符号化ビットシーケンス２１４を生成する。例えば、第１の符号化ビットシーケンス２１２は、符号化ビットシーケンス２０８と同じであり、第２の符号化ビットシーケンス２１４は、４つの符号化ビットのそれぞれのセットのそれぞれの最上位２ビット（ＭＳＢ）が、それぞれのセットの最下位ビット（ＬＳＢ）で置き換えられている符号化ビット２０８である。例えば、符号化ビット２０８が、ＣＮＣＮ−１ＣＮ−２ＣＮ−３・・・Ｃ３Ｃ２Ｃ１Ｃ０で表される場合、第１の符号化ビットシーケンス２１２は同じであり、第２の符号化ビットシーケンス２１４は、ＣＮ−２ＣＮ−３ＣＮＣＮ−１・・・Ｃ１Ｃ０Ｃ３Ｃ２として表される。多数の他の配列決定手法を使用することができる。別の状況では、例えば、第２の符号化ビットシーケンス２１４は、第１の符号化ビットシーケンス２１２の逆であってもよい。
【００２３】
変調部２１８は、２つの符号化ビットシーケンス２１２、２１４を受信し、階層化変調を適用して、それぞれがＭＴＣ情報１０３のすべてを含む２つの変調信号２１８、２２０を生成する。例えば、階層化変調は、高変調次数及び低変調次数を含む２つの変調次数を含む。「高」及び「低」という用語は、２つの次数間の変調次数の相対レベルを示すために使用される。したがって、両方とも他の変調次数に対して高くても低くてもよいが、高変調次数は、低変調次数よりも高い次数を有する。好適な変調次数の例としては、４-ＱＡＭ及び１６-ＱＡＭ変調手法などの異なるコンステレーションサイズを有する直交振幅変調が挙げられる。既知のように、４-ＱＡＭは、データが位相-振幅表現の４つの象限のそれぞれにおいて単一のシンボルによって表される直交振幅変調方式である。１６-ＱＡＭの場合、データは、それぞれの象限における４つの異なるシンボルで表される。結果として、１６-ＱＡＭにより、４-ＱＡＭよりも経時的により多くのデータを送信することが可能であるが、シンボルを識別するために、位相と振幅との間の、４-ＱＡＭよりも小さい差を受信部が識別できることが要求される。それぞれの変調次数は、信号を適切に復調し、データを復元するために、受信部において受信信号の最低限必要な信号品質を要求する。したがって、受信部が１６-ＱＡＭ信号を受信するために、受信信号は、最低信号品質閾値を満たす必要がある。平均エネルギーをより低い変調次数で送信される信号と同じに保ちながら、信号がより高い変調次数で送信される場合、より高い変調次数のコンステレーションポイントは、互いにより近く存在する必要がある。結果として、雑音及び干渉レベルが同じままであると仮定すると、受信部がより高い変調次数で信号を正しく復調することはより困難になるだろう。
【００２４】
第１の変調信号２１８及び第２の変調信号２２０は、基地局１０２のサービスエリア内で送信部２２２によって送信される。したがって、２つの信号は、セル内でブロードキャストされる。上述のように、ＭＢＭＳ技術を使用して、送信２０２、２０４をブロードキャストすることができる。例えば、信号は、３ＧＰＰ通信仕様の少なくとも１つの改訂版に従うが、本明細書で議論される更なる技術に従って、ＳＣ-ＰＴＭ技術を使用して送信される。状況によっては、２つの送信２０２、２０４は、２つの異なるチャネルを介して同時に送信される。しかしながら、図２の例では、信号は、異なる時間に送信されている。状況によっては、信号は、同じチャネルで同時に送信される。ＳＣ-ＰＴＭのトラフィックチャネルは、ＰＤＳＣＨで送信され、ＭＢＭＳのトラフィックチャネルは、ＭＢＳＦＮチャネルを介して送信される。
【００２５】
図２の送信を表す直線は、第２のＭＴＣ装置１０６よりも高品質で信号が受信されていることを示すために、第２のＭＴＣ装置１０６への直線よりも第１のＭＴＣ装置１０４への直線が太い直線で示されている。例えば、第１のＭＴＣ装置１０４において受信された送信の信号品質は、第１のＭＴＣ装置１０４が、高変調次数（例えば、１６-ＱＡＭ）で送信を復調することを可能にするのに十分に高い。第２のＭＴＣ装置１０６において受信された送信の信号品質は、第２のＭＴＣ装置１０６が、高変調次数（例えば、１６-ＱＡＭ）で送信を復調することを可能にするのに十分ではない。しかしながら、信号品質は、第２のＭＴＣ装置が低い変調次数（例えば、４-ＱＡＭ）で送信を復調するのには十分である。その結果、第１のＭＴＣ装置は、送信２０２、２０４のうちの一方のみ、すなわち第１の送信２０２又は第２の送信２０４のいずれか一方に高変調次数を適用することによって、ＭＴＣ情報１０３のすべてを復元することができる。しかしながら、第２のＭＴＣ装置１０６は、両方の送信２０２、２０４に低変調次数を適用して、ＭＴＣ情報１０３を復元する。結果として、第１のＭＴＣ装置１０４は、送信を受信する短い時間、アクティブモードとなり、スリープモードがより長くなり、それ故に、電力を節約することとなる。上述したように、この技術は、高変調次数を使用して、ＭＴＣ情報を受信することによって、一部のＭＴＣ装置が電力を節約することが可能になりながら、セル内のより多くのＭＴＣ装置がＭＴＣ情報を受信することを可能にする。
【００２６】
状況によっては、符号化ビットシーケンスは、事前に決定されており、静的である。しかし、他の状況では、送信２０２、２０４のうちの１つ以上におけるビットシーケンスは、動的に変化しているか、そうでなければ、ＭＴＣ装置１０４、１０６によって知られていない。その結果、基地局１０２は、（複数の）シーケンスをＭＴＣ装置に提供する。好適な技術の例としては、ＳＣ-ＰＴＭのためのＳＣ-ＭＣＣＨ及びＭＢＳＦＮのためのＭＣＣＨにおいて提供される制御情報の一部などの制御信号においてシーケンス情報２２４を送信することを含む。この例では、制御チャネルは、すべてのＵＥ装置が、セルカバレッジエリア全体にわたって情報を取得することができるように、より低い変調次数で送信される。シーケンス情報を送信するための他の好適な手法の例としては、システムブロードキャストメッセージを介して、半静的な様式で情報をブロードキャストすることが挙げられる。
【００２７】
上述した手法は、基本成分の変調次数が２ｐで表され、変調次数の高度成分が２ｒである階層化変調について一般化することができる。一般化に関して、ｒ及びｐは整数であり、ｒはｐより大きい。本明細書における例に関して、状況によっては、この制約なしにシステムを実装することができるが、ｒはまたｐの整数倍である。再送信数は、高度変調因子（ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）の次数の指数と基本変調の指数の差から１を引いた差に等しい。したがって、２ｐが基本変調因子（ｂａｓｅ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）の次数であり、２ｒが高度変調因子の次数である場合、再送信数は、（ｒ−ｐ）／ｐであり、総送信数（ｎ）は、（ｒ−ｐ）／ｐ＋１である。例えば、４-ＱＡＭ及び１６-ＱＡＭが使用される状況に関して、ｒは４であり、ｐは２であり、再送信数は、（４−２）／２＝１である。総送信数は、（４−２）／２＋１＝２、ｎ＝２に等しい。別の例では、高度変調因子が６４-ＱＡＭであり、基本変調因子が４-ＱＡＭである場合、ｒ＝６及びｐ＝２であり、再送信数は、（６−２）／２＝２である。
【００２８】
基地局１０２を参照して記載されたブロックの多様な機能及び動作は、任意の数の装置、回路、電子機器、コード又は要素において実施されてもよい。機能ブロックのうちの２つ以上は、単一の装置に統合されてもよく、任意の単一のブロックにおいて実行されるように記載された機能は、複数の装置にわたって実施されてよい。例えば、エンコーダ２０６及びシーケンサ２１０の機能は、状況によっては、単一の信号処理装置２２４によって実行されてもよい。
【００２９】
図３は、セル内でＭＴＣ情報１０３をブロードキャストする方法の一例のフローチャートである。図３のステップは、図示とは異なる順序で実行することができ、いくつかのステップは、単一のステップに組み合わせることができる。追加のステップが実行されてもよく、いくつかのステップが省略されてもよい。例えば、方法は、基地局１０２などの基地局又はｅＮＢによって実行される。
【００３０】
ステップ３０２において、シーケンス情報がセル内のＭＴＣ装置に送信される。シーケンス情報は、１つ以上の送信におけるビットのシーケンス順を示す。基地局１０２は、シーケンス情報を制御情報としてＳＣ-ＭＣＣＨ、ＭＣＣＨ、又はシステム情報を介してブロードキャストする。
【００３１】
ステップ３０４において、ＭＴＣ情報を表す符号化ビットに基づいて、複数の符号化ビットシーケンスが生成される。例えば、それぞれのビットシーケンスは、すべてのＭＴＣ情報を表し、他のシーケンスとは異なる。図２を参照して説明したように、好適な手法の一例としては、ＭＴＣ情報のビットを符号化することと、結果として得られる符号化ビットから２つのビットシーケンスを生成することと、を含む。一方のシーケンスは、元来の符号化ビットシーケンスであってもよく、他方のシーケンスは、シーケンスを形成するビットのセットにおいてＭＳＢをＬＳＢと交換することを含み得る。
【００３２】
ステップ３０６において、階層化変調を複数のビットシーケンスに適用して、複数の変調信号を生成する。一例として、２つの変調信号が生成され、それぞれの変調信号はすべてのＭＴＣ情報を含む。
【００３３】
ステップ３０８において、複数の変調信号は、セル内でセル内のすべてのＭＴＣ装置にブロードキャストされる。複数の送信により、第１のＭＴＣ装置は、第１の信号品質で複数の送信を受信して、高変調次数を使用してＭＴＣ情報を復元することができ、より低い信号品質で送信を受信する第２のＭＴＣ装置は、高変調次数より低いより低い変調次数を使用してＭＴＣ情報を復元することができる。第１のＭＴＣ装置は、送信のうちの１つだけを復調して、ＭＴＣ情報１０３を復元することができる。しかしながら、第２のＭＴＣ装置は、複数の送信を復調して、それぞれの送信からのビットのうちの一部を受信して、すべてのＭＴＣ情報ビットを復元する。
【００３４】
１つのシナリオでは、上述のように、それぞれの送信は、１６-ＱＡＭ復調を送信のうちの１つに適用することによって、ＭＴＣ情報が第１のＭＴＣ装置によって復元可能であり、両方の送信に４-ＱＡＭを適用することによって、第２のＭＴＣ装置によってＭＴＣ情報が復元可能であるように、１６-ＱＡＭ変調及び４-ＱＡＭ変調を含んでもよい。
【００３５】
図４は、ＭＴＣ装置においてＭＴＣ情報を受信する方法のフローチャートである。図４のステップは、図示とは異なる順序で実行することができ、いくつかのステップは、単一のステップに組み合わせることができる。追加のステップが実行されてもよく、いくつかのステップが省略されてもよい。例えば、方法は、ＭＴＣ装置１０４又はＭＴＣ装置１０６などのＭＴＣ  ＵＥ装置によって実行される。
【００３６】
ステップ４０２において、シーケンス情報は、基地局１０２から受信される。
【００３７】
ステップ４０４において、基地局１０２から受信された信号の信号品質が閾値を上回るか否かが判定される。閾値は、ＭＴＣ装置が高変調次数を使用して送信２０２、２０４を復調することに成功することを可能にする最低限の品質である。閾値は、信号対雑音比（ＳＮＲ）、信号対雑音プラス干渉比（ＳＮＩＲ）、基準信号受信品質（ＲＳＲＱ）基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）、又はＭＴＣ装置がより高い変調次数を使用できるかどうかを判定することを可能にする他の任意の好適なパラメータであってもよく、あるいはこれらの任意の組み合わせに基づいてもよい。
【００３８】
信号品質が閾値を上回る場合、方法は、ＭＴＣ情報を含む送信のうちの１つが高変調次数（例えば、１６-ＱＡＭ）を使用して復調されるステップ４０６に続く。そうでない場合、方法は、ＭＴＣ情報を復元するために低変調次数を使用して複数の送信が復調されるステップ４０８に続く。より低い変調次数を使用する場合、ＭＴＣ装置は、送信のそれぞれからの符号化ビットのうちのいくつかを取得し、次いで、これらのビットを組み合わせて、ＭＴＣ情報を復元する。
【００３９】
当業者であれば、これらの教示に照らして、本発明の他の実施形態及び変更形態を容易に実施し得ることは明白である。上記の説明は、例示的なものであり、限定的なものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきものであり、特許請求の範囲には、上述の詳細及び添付の図面を組み合わせて考慮した場合の、あらゆる実施形態及び変更形態が含まれる。したがって、本発明の範囲は、上記の説明を参照して判定されるのではなく、均等物の全範囲とともに、添付される請求の範囲を参照して判定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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