(57)【要約】  無線通信システムにおけるキャリアアグリゲーションのための向上した方法および装置が提供され、少なくとも２つの直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）キャリアがアグリゲーションされ、少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの各々はそれぞれ無線通信システムのサブキャリア間隔に従って間隔をおいて配置されたサブキャリアを含む。この方式によれば、少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのサブキャリアがサブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるようにスペクトル内に周波数が割り当てられる。また、少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの伝送が時間で同期される。少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つは、従来の無線通信システムと互換である拡張された従来のキャリアであり、拡張された従来のキャリアは従来の無線通信システムの従来のキャリアであり、従来のキャリアに少なくとも１つの追加サブキャリアが追加された。
2011524702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおける少なくとも２つの直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）キャリアのキャリアアグリゲーションの方法であって、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの各々はそれぞれ前記無線通信システムのサブキャリア間隔に従って間隔をおいて配置されたサブキャリアを含み、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのサブキャリアが前記サブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるようにスペクトル内に周波数を割り当てるステップと、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの伝送を時間で同期するステップと、
を有し、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つは従来の無線通信システムと互換である拡張された従来のキャリアであり、前記拡張された従来のキャリアは前記従来の無線通信システムの従来のキャリアであり、前記従来のキャリアに少なくとも１つの追加サブキャリアが追加されたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記キャリアアグリゲーションから生じるアグリゲーションされたキャリアは、前記無線通信システムにおいてダウンリンク伝送のために使用される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの全ては１つの送信機から伝送される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアは少なくとも２つの異なる送信機から伝送される請求項２に記載の方法。
【請求項５】
ハンドオーバーの場合に、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアは、サービングセル送信機から伝送される少なくとも１つのＯＦＤＭキャリアおよびターゲットセル送信機から伝送される少なくとも１つのＯＦＤＭキャリアを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ダウンリンク伝送のために使用されるアグリゲーションされたキャリアの構成定義に関する情報は、前記無線通信システムにおける前記ダウンリンク伝送の受信機にシグナリングされる請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記ダウンリンク伝送のために使用されるアグリゲーションされたキャリアの構成定義に関する情報は、前記無線通信システムにおける前記ダウンリンク伝送の受信機に既知である請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記キャリアアグリゲーションから生じるアグリゲーションされたキャリアは、前記無線通信システムにおいてアップリンク伝送のために使用される請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記アップリンク伝送のために使用されるアグリゲーションされたキャリアの構成定義に関する情報は、前記無線通信システムにおけるアップリンクの送信機にシグナリングされる請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記アップリンク伝送のために使用されるアグリゲーションされたキャリアの構成定義に関する情報は、前記無線通信システムにおけるアップリンクの送信機に既知である請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ダウンリンク伝送のために使用されるアグリゲーションされたキャリアは、アップリンク伝送のために使用される前記アグリゲーションされたキャリアと異なる請求項２から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの追加サブキャリアは、前記従来のキャリアの周波数の少なくとも１つのグループに追加され、前記周波数の少なくとも１つのグループは前記従来の無線通信システムにおいてガード帯域として使用される請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの追加サブキャリアは、前記拡張された従来のキャリアが前記従来のキャリアの中心周波数に関して対称であるように前記従来のキャリアに追加される請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの追加サブキャリアは、前記拡張された従来のキャリアが前記従来のキャリアの中心周波数に関して非対称であるように前記従来のキャリアに追加される請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの追加サブキャリアの全てより少ない少なくとも１つは空白にされる請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの全ては、前記従来の無線通信システムと互換である拡張された従来のキャリアである請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアは、前記少なくとも１つの拡張された従来のキャリアに加えて、前記従来の無線通信システムの従来のキャリアを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記無線通信システムは、3GPP Advanced E-UTRAN（Third Generation Partnership Project Advanced Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）である請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記従来の無線通信システムは、3GPP E-UTRAN（Third Generation Partnership Project Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）である請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの拡張された従来のキャリアのベースバンド等価表現は直流（ＤＣ）サブキャリアを含み、ＤＣサブキャリアは伝送から除外される請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記キャリアアグリゲーションから生じるアグリゲーションされたキャリアのベースバンド等価表現は直流（ＤＣ）サブキャリアを含み、前記ＤＣサブキャリアは伝送から除外される請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
コンピュータにおいて実行されるとき、前記コンピュータに請求項１から２１のいずれか一項に記載の方法を実行させるコード手段であることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２３】
コンピュータ読み取り可能な媒体および前記コンピュータ読み取り可能な媒体に含まれる請求項２２に記載のコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品。
【請求項２４】
前記コンピュータ読み取り可能な媒体は、次のグループ、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＰＲＯＭ（プログラム可能なリードオンリメモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能なＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なＰＲＯＭ）、ハードディスクドライブのうち１つまたは複数からなる請求項２３に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２５】
ダウンリンクの送信機は少なくとも２つの直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）キャリアのキャリアアグリゲーションを行うように構成され、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの各々はそれぞれ前記無線通信システムのサブキャリア間隔に従って間隔をおいて配置されたサブキャリアを含み、
前記ダウンリンクの送信機は、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのサブキャリアが前記サブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるようにスペクトル内の周波数の割り当てを行うように構成された割り当てエンティティと、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの伝送の時間での同期を行うように構成された同期エンティティと、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの伝送を行うように構成された伝送エンティティと、
を含み、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つは従来の無線通信システムと互換である拡張された従来のキャリアであり、前記拡張された従来のキャリアは前記従来の無線通信システムの従来のキャリアであり、前記従来のキャリアに少なくとも１つの追加サブキャリアが追加されたことを特徴とする、無線通信システムにおける送信機。
【請求項２６】
前記送信機はそれ自身で前記キャリアアグリゲーションを実行するように構成され、
前記割り当てエンティティは、前記サブキャリアが前記サブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるように前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの全てのサブキャリアについてスペクトル内に周波数を割り当てるように構成され、
前記同期エンティティは、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの全ての伝送を同期させるように構成され、
前記伝送エンティティは、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの全てを伝送するように構成された請求項２５に記載の送信機。
【請求項２７】
前記送信機はアップリンクの送信機である請求項２５に記載の送信機。
【請求項２８】
前記送信機はダウンリンクの送信機である請求項２５に記載の送信機。
【請求項２９】
前記送信機は、前記キャリアアグリゲーションに関与するように構成され、
前記割り当てエンティティは、前記サブキャリアが前記サブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるように前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つのサブキャリアについてスペクトル内に周波数を割り当てるように構成され、
前記同期エンティティは、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つの伝送を、少なくとも他の１つのダウンリンクの送信機によって伝送される少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも他の１つの伝送と時間で同期させるように構成され、
前記伝送エンティティは、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つを伝送するように構成された請求項２８に記載の送信機。
【請求項３０】
アグリゲーションされたキャリアとともに動作する無線通信システムであって、
前記アグリゲーションされたキャリアは、無線通信システムにおいて少なくとも２つの直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）キャリアのキャリアアグリゲーションによって生成され、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの各々はそれぞれ前記無線通信システムのサブキャリア間隔に従って間隔をおいて配置されたサブキャリアを含み、
前記アグリゲーションされたキャリアは、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのサブキャリアが前記サブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるようにスペクトル内の周波数の割り当てを行うように構成された割り当てエンティティと、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの伝送の時間での同期を行うように構成された同期エンティティと、
によって生成され、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つは従来の無線通信システムと互換である拡張された従来のキャリアであり、前記拡張された従来のキャリアは前記従来の無線通信システムの従来のキャリアであり、前記従来のキャリアに少なくとも１つの追加サブキャリアが追加されたことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信システムにおける少なくとも２つの直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）キャリアのキャリアアグリゲーションのための方法に関し、少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの各々は、それぞれ、無線通信システムのサブキャリア間隔（spacing）に従って間隔をおいて配置されたサブキャリアを含む。
また、本発明の実施形態は、少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのキャリアアグリゲーションを行うように構成された無線通信システムにおける送信機に関し、少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの各々は、それぞれ、無線通信システムのサブキャリア間隔に従って間隔をおいて配置されたサブキャリアを含む。
また、本発明の実施形態は、本発明によるキャリアアグリゲーションによって生成された、アグリゲーションされたキャリアとともに動作する無線通信システムに関する。
また、本発明の実施形態は、本発明の方法を実行するコンピュータプログラムおよびコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
新たに無線通信システムを構築するとき、以前の無線通信システムのデータレートに対してシステムにおけるデータレートを増加させる必要がある。ますます高いデータレートを必要とする新たなサービスが絶えず提供されている。また、以前の無線通信システムのユーザにユーザ装置（ＵＥ）のような新たな機器の購入を強いないために、新たな無線通信システムまたは古いシステムの更新版が開始される毎に、新たなまたは更新された無線通信システムにおいて後方互換性が保証されることが望ましい。また、機器の要求条件のこの漸進的な変化はユーザに彼らの機器を交換するいくらかの時間を与える。
【０００３】
本明細書において、本発明の実施形態が3GPP LTE-Advanced（Third Generation Partnership Project Long Term Evolution Advanced）システム、従って、3GPP内で最近議論が開始されたAdvanced E-URTAについて例示される。しかし、本発明の実施形態は、この技術分野の当業者に明らかなように、本来、ＯＦＤＭ伝送のようなマルチキャリア伝送を利用した任意のシステムに適用可能である。
【０００４】
3GPP内で議論されているように、LTE-Advancedシステムは3GPP LTEシステムへの後方互換性の上に構築されるべきであり、IMT-Advanced（International Mobile Telecommunication Advanced）システムのための国際電気通信連合（ITU）の要求条件を満たすことが仮定される。本明細書において、用語ＬＴＥは、一般にE-UTRA/E-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access/Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）を示すために使用される。同様に、本明細書において、用語LTE-Advancedは、Advanced E-UTRA/Advanced E-UTRANを示すために使用される。3GPPによっても規定されているように、LTE/LTE-Advancedの場合、後方互換性は、ＬＴＥのユーザ装置（ＵＥ）がLTE-Advancedシステムにおいても動作可能であることを意味する。同様に、本明細書を通して、「後方互換」（または単に「互換」）は、従来のシステム（すなわち、より古いシステム）の機器が、定義される新たなシステムにおいても動作可能であることを意味する。
【０００５】
一般に、より高いデータレートを有する新たなシステム、例えば、LTE-Advancedシステム等は要求条件：
・従来のシステム、例えばＬＴＥシステム等への後方互換性、
・新たなシステムにおける送信機についての低い複雑さ、例えば、低い複雑さのLTE-Advanced送信機、
・高いスペクトル効率
を提供すべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来のシステムの機器、例えばＬＴＥのＵＥが、新たなシステム、例えばLTE-Advancedシステムにおいて機能できるという後方互換性を保証すべきである。これは、新たなシステムの機器の割合が従来のシステムの機器の割合よりずっと小さい、新たなシステムの初期段階の間に特に重要である。例えば、大多数のユーザがLTE-Advancedの機器を購入する前の、LTE-Advancedの初期段階において、システム内のLTEのＵＥの数はLTE-AdvancedのＵＥの数より多い。
【０００７】
さらに、例示のIMT-AdvancedおよびLTE-Advancedシステムの１つの特徴的な特質は、ダウンリンク方向で１Ｇｂｐｓまで可能なたいへん高いデータレートのサポートである。これは、明らかに、おそらく１００ＭＨｚまでのたいへん広い伝送帯域を必要とする。例えば、ＬＴＥは現在、２０ＭＨｚまでの拡張性のある伝送帯域をサポートする。従って、そのような高いデータレートのためのより広い伝送帯域の提供が必要であるので、新たなシステムにおいて伝送帯域の課題が存在する。
【０００８】
例えば、ＬＴＥは、単により多くのサブキャリアを追加することによって拡張性のある帯域幅を提供するためによく適合した、固定されたサブキャリア間隔を有するＯＦＤＭ変調を使用する。ＬＴＥにおける最小の時間周波数リソースは、１８０ｋＨｚの幅および１ミリ秒の期間ごとに、リソースブロックに示される。ＬＴＥにおける通常のサブキャリア間隔は１５ｋＨｚであり、キャリア周波数ラスタは１００ｋＨｚである。しかし、７．５ｋＨｚのサブキャリア間隔を有するモードも存在する。ＬＴＥについて、リソースブロックの数をさらに増加させることによって、原理的に、より大きい帯域幅を利用可能である。しかし、これは、標準に従うシステムはリソースブロックの数についての制限を１１０に仮定して設計されるので、例えば、制御シグナリングに関して、標準仕様における大きな変更を必要とする。
【０００９】
ＬＴＥの開発の間に、ＵＥの最小最大帯域幅能力は１０ＭＨｚであると当初は仮定された。しかし、これはシステム設計においていくつかの問題に導き、伝送帯域幅について２０ＭＨｚのＵＥ能力を仮定するように最終的に合意された。これらの課題は、同期およびブロードキャストチャネル配置、ハンドオーバー測定、およびＵＥがシステム帯域幅の部分にキャンプオンする能力を含んでいた。これは結局２０ＭＨｚの能力のＵＥを仮定することによって解決されただけでなく、その点において２つの別個の１０ＭＨｚのキャリアを使用する可能性が議論された。
【００１０】
同様に、LTE-Advancedが、ＬＴＥのＵＥの伝送帯域幅より大きい、すなわち、２０ＭＨｚより大きい利用可能なシステム帯域幅を有する解決手段に基づくならば、ＬＴＥのＵＥは２０ＭＨｚの能力しか有さないので、後方互換性に関する同様な問題が再現しうる。従って、他の解決手段が好ましい。
【００１１】
さらに、より広い伝送帯域幅は、大きな連続したスペクトル割り当てを必要とし、これは典型的に獲得することが難しい。そして、通信事業者は、利用可能なスペクトルの使用を最大化するために、連続して配置されていない、あるいは同じ周波数帯域内のより小さなスペクトルのセグメントのアグリゲーションに頼らなければならない。この概念は、多くの場合、スペクトルアグリゲーションと呼ばれる。例えば、レイヤ１／レイヤ２（Ｌ１／Ｌ２）制御シグナリングの対応するサポートが必要であるので、アグリゲーションされるスペクトルセグメントの粒度または位置を仮定することは合理的に見えない。例えば、ＬＴＥは、現在、使用されるリソースブロックの数によって直接に定義される連続した伝送帯域幅のみに基づく。この数はＵＥにシグナリングされる。従って、ＬＴＥのＵＥが処理可能なものより大きい不連続な伝送帯域幅を使用することは、Ｌ１／Ｌ２シグナリングにおける修正および／または拡張を必要とし、システム設計における問題を引き起こす。従って、他の解決手段を見つけることが望ましい。
【００１２】
従って、上述した要求条件である互換性、複雑さ、およびスペクトル効率を提供する新たなシステムのためのより広い伝送帯域幅をどのように提供するかに関する問題が先行技術において存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態の目的は、上述した問題を解決する方法および装置を提供することである。
本発明の実施形態は、高いスペクトル効率およびデータレートを達成し、一方、後方互換であり、低い複雑さが達成されるように実現可能である、キャリアアグリゲーションのための方法および装置を提供することを目的とする。
【００１４】
上記目的は、請求項１の特徴部分によるキャリアアグリゲーションのための方法によって、すなわち、
少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのサブキャリアがサブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるようにスペクトル内に周波数を割り当てるステップと、
少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの伝送が時間で同期されるステップと、
を有し、
少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つは従来の無線通信システムと互換である拡張された従来のキャリアであり、拡張された従来のキャリアは従来の無線通信システムの従来のキャリアであり、従来のキャリアに少なくとも１つの追加サブキャリアが追加されたことによって達成される。
また、上記目的は、請求項２５の特徴部分による送信機によって、すなわち、
少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのサブキャリアがサブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるようにスペクトル内の周波数の割り当てを行うように構成された割り当てエンティティと、
少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの伝送の時間での同期を行うように構成された同期エンティティと、
少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの伝送を行うように構成された伝送エンティティと、
を含み、
少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つは従来の無線通信システムと互換である拡張された従来のキャリアであり、拡張された従来のキャリアは従来の無線通信システムの従来のキャリアであり、従来のキャリアに少なくとも１つの追加サブキャリアが追加された送信機によって達成される。
また、上記目的は、請求項３０の特徴部分による、アグリゲーションされたキャリアとともに動作する無線通信システムによって達成され、すなわち、アグリゲーションされたキャリアは、
少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのサブキャリアが前記サブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるようにスペクトル内の周波数の割り当てを行うように構成された割り当てエンティティと、
少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの伝送の時間での同期を行うように構成された同期エンティティと、
によって生成され、
少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つは、従来の無線通信システムと互換である拡張された従来のキャリアであり、拡張された従来のキャリアは前記従来の無線通信システムの従来のキャリアであり、従来のキャリアに少なくとも１つの追加サブキャリアが追加された。
また、上記目的は、本発明の方法を実現する、コンピュータプログラム、および、コンピュータ読み取り可能な媒体を含むコンピュータプログラム製品によって達成される。
【００１５】
本発明の実施形態によるキャリアアグリゲーションのための方法および装置は、ＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つが拡張された従来のキャリアであるＯＦＤＭキャリアがアグリゲーションされ、一方、高いスペクトル効率が達成されるようにＯＦＤＭキャリアのサブキャリアおよび伝送を同期する点で特徴付けられる。拡張された従来のキャリアは、追加サブキャリアを追加することによって拡張される従来のキャリアである。従って、キャリアアグリゲーションにこれらの拡張された従来のキャリアを含めることによって、より高いデータレートおよび後方互換性の両方が達成される。また、本発明によるキャリアアグリゲーションは、１つのＦＦＴ演算を使用することによって伝送信号を生成することを可能とし、その結果、キャリアアグリゲーションを実行する低い複雑さの送信機となる。
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアは、１つの送信機から伝送される。これは、多くの場合、システム内の伝送の場合であり、広く使用することができる。
本発明の一実施形態によれば、アグリゲーションされたＯＦＤＭキャリアは、少なくとも２つの異なる送信機から伝送される。これは、伝送ダイバーシティ、ネットワーク多入力多出力（ＭＩＭＯ）、空間多重等のようなハンドオーバーの状況および多地点伝送のために有効な実施形態であり、ＵＥのようなシステム内の機器は、１つより多くの送信機から信号を受信する。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアの全ては、拡張された従来のキャリアである。拡張された従来のキャリアの各々は追加サブキャリアを含むので、この実施形態は高いデータレートを達成する。
本発明の一実施形態によれば、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つは、従来のキャリアである。従って、少なくとも１つの拡張された従来のキャリアに加えて、少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアに少なくとも１つの従来のキャリアが含まれる。拡張された従来のキャリアを従来のキャリアと混合可能とすることは、例えばシステム内のデータレートの要求条件に従って伝送をカスタマイズすることを可能とする。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、拡張された従来のキャリアが従来のキャリアの中心周波数に関して対称となるように従来のキャリアに追加サブキャリアが追加される。
本発明のもう１つの実施形態によれば、拡張された従来のキャリアが従来のキャリアの中心周波数に関して非対称となるように従来のキャリアに追加サブキャリアが追加される。
【００１９】
これらの対称または非対称な拡張された従来のキャリアは、互いに異なる組み合わせでアグリゲーションすることができる。これは結果として、たいへん柔軟なキャリアアグリゲーションとなり、帯域外の放射についての非対称の要求条件を満たすことができるように拡張された従来のキャリアに追加サブキャリアの追加を適用することが可能となる。従って、それによってキャリアアグリゲーションが達成され、これは、スペクトルのいくつかの部分で、例えば、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアの間で、スペクトルの他の部分、例えば、キャリアアグリゲーションから生じるアグリゲーションされたキャリアの端側におけるよりも、より多くの帯域外の放射を受け入れることができることを考慮している。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、アグリゲーションされたキャリアのＤＣサブキャリアおよび／または拡張された従来のキャリアが伝送から除外される。これは伝送された信号を受信する受信機内の局所的な発信器の漏洩の問題を減少させる。
【００２１】
本発明の実施形態の概括的な思想の具体的な実現において、本発明の方法および装置は、（概括的な無線通信システムに対応する）LTE-Advancedシステムにおいて実現することができ、（概括的な拡張された従来のキャリアに対応する）拡張されたＬＴＥキャリアおよび／または（概括的な従来のキャリアに対応する）ＬＴＥキャリアを（概括的なアグリゲーションされたキャリアに対応する）LTE-Advancedキャリアにアグリゲーションする。
【００２２】
ここで、本発明によるキャリアアグリゲーションの詳細な例示の実施形態および効果が、いくつかの好ましい実施形態を説明する添付図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の方法のためのフロー図である。
【図２】キャリアアグリゲーションの説明図を表わす。
【図３】非対称な拡張された従来のキャリアの説明図を表わす。
【図４】本発明の方法による対称な拡張された従来のキャリアの説明図を表わす。
【図５】本発明の方法による非対称な拡張された従来のキャリアのキャリアアグリゲーションを表わす。
【図６】対称および非対称な拡張された従来のキャリアの混合のキャリアアグリゲーションを表わす。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明によれば、後方互換性および向上したスペクトル利用を提供するキャリアアグリゲーションと呼ばれる１つの技術が、ある制限の下で使用される。本発明によれば、このキャリアアグリゲーションは、以下で説明するように、一般のＯＦＤＭキャリアについて実行される。しかし、LTE-Advancedは本発明を実現することができる可能なシステムの１つであるので、LTE-Advancedの実現のために以下で例が与えられる。
【００２５】
LTE/LTE-Advancedの例について、本発明によるキャリアアグリゲーションを使用するとき、LTE-Advancedの信号のスペクトルはアグリゲーションされたＯＦＤＭキャリアからなり、アグリゲーションされたＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つは拡張されたＬＴＥキャリアである。本明細書を通して、キャリアはＯＦＤＭサブキャリアの集合を示す。
【００２６】
従って、本発明によれば、LTE-AdvancedはＬＴＥの拡張と見ることができる。それによって、ＬＴＥのＵＥは一度に個々のＯＦＤＭキャリアの１つにアクセスすることができ、一方、LTE-Advanced端末はいくつかのＯＦＤＭキャリアから同時にスペクトルリソースについて送信および受信することができる。従って、LTE-AdvancedシステムはＬＴＥへの後方互換であり、一方、さらに、LTE-AdvancedのＵＥのためにより高いビットレートを提供する。
【００２７】
後方互換性の理由について、LTE-Advancedは１００ｋＨｚのキャリア周波数ラスタ、同じサブキャリア間隔、および１８０ｋＨｚのリソースブロックについてのサポートを使用することも要求される。ＬＴＥにおいて、より少ない、または、より多いリソースブロックを含めることによって、異なる伝送帯域幅がサポートされる。現在、ＬＴＥは、１．４、３、５、１０、１５、および２０ＭＨｚの帯域幅をサポートし、全てのＬＴＥのＵＥは２０ＭＨｚの帯域幅の能力を有する。
【００２８】
また、全ＬＴＥキャリアは、合理的なシステムの複雑さおよびオーバヘッドを維持してアグリゲーションに関係する最小のエンティティである。また、ＬＴＥキャリアに基づいて実行されるアグリゲーションは、当然、後方互換となる。また、スペクトルは乏しいリソースであり、システム内の全てのＵＥがLTE-AdvancedのＵＥであるとは限らないので、全てのＯＦＤＭキャリアをLTE-AdvancedのＵＥのためにのみ専用とすることは非効率である。従って、ＯＦＤＭキャリアの少なくともいくつかへのＬＴＥアクセスが望ましい。
【００２９】
一般に、セルラーＯＦＤＭ無線通信システムにおいて、帯域外のスペクトル放射への指定された制限のために、スペクトルのかなり部分がガード帯域として使用される。例えば、ＬＴＥについて、２０ＭＨｚのキャリアは１００個のリソースブロックに対応する伝送帯域幅、すなわち、１８ＭＨｚを有する。従って、帯域外の放射を抑制するために２ＭＨｚのチャネル帯域幅がガード帯域として使用される。この空白の間隔は、調整されていないキャリアが２０ＭＨｚ離れて配置できることを保証するために必要とされる。しかし、ガード帯域はシステムのスペクトル効率に影響を与える。本発明によって認識されたように、ＯＦＤＭシステム内でサブキャリアは直交し、２つのＯＦＤＭキャリアが調整できるならば、２つのＯＦＤＭキャリア間のガード帯域をさらに最小化するために利用することができる。これは、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアがある特質を有するならば、ガード帯域のために使用される周波数スペクトル内の間隔をかなり削減することができることを意味する。本発明によれば、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアは、そのサブキャリアについて次の特質を有する。サブキャリアは、
・同一のサブキャリア間隔を有し、
・サブキャリア間隔（およびキャリア周波数ラスタ）の倍数だけサブキャリア周波数が離れるようにサブキャリアが配置されるように周波数同期され、
・時間同期されなければならない。
【００３０】
従って、サブキャリア間隔の倍数だけ離れるようにサブキャリアが配置されるように、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアについて周波数が割り当てられる。また、ＯＦＤＭキャリアの伝送は時間で同期されなければならない。
【００３１】
図１は、本発明による２つまたはより多くのＯＦＤＭキャリアのキャリアアグリゲーションのための方法のフロー図を表わす。最初のステップにおいて、サブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れるようにＯＦＤＭキャリアのサブキャリアが配置されるように、スペクトルの周波数割り当てが実行され、すなわち、周波数同期が実行される。この方法の２番目のステップにおいて、ＯＦＤＭキャリアの伝送が時間で同期される。本発明によれば、ＯＦＤＭキャリアの少なくとも１つは拡張された従来のキャリアであり、従来の無線通信システムと互換である。拡張された従来のキャリアは、従来のキャリアに１つまたは複数の追加サブキャリアを追加することによって生成され、追加サブキャリアは従来のシステムにおいてガード帯域として使用される従来のキャリアの周波数に追加される。
【００３２】
本発明によるキャリアアグリゲーションの方法によって、ガード帯域のために使用される以外の周波数は、これらの周波数に追加サブキャリアを追加することによってデータの伝送のために使用されるので、たいへん効率的なスペクトル利用が達成される。これは以下で詳細に説明される。
【００３３】
ＯＦＤＭキャリアをアグリゲーションする方法の特性は、サブキャリアの直交性、従って、小さなサブキャリア干渉が達成されるように時間周波数同期も保証する。また、アグリゲーションされるキャリアの信号は、１つのＯＦＤＭブロック内で、すなわち、１つのＦＦＴ演算によって生成することができ、その結果、１つの無線周波数（ＲＦ）送信機チェーンを有する低い複雑さの送信機となる。しかし、これは単に本発明の実現に関する課題である。従って、アグリゲーションされるキャリアのための送信信号が、実際、単一のＦＦＴ演算によって生成されるという要求条件はない。唯一の要求条件はそれらが同期されることである。
【００３４】
さらに、時間周波数同期のために、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアはより密集して配置することができ、これはスペクトル使用を向上させる鍵である。好ましくは、時間同期の正確さは、高いスペクトル効率を達成するために、サイクリックプレフィックスの期間の部分の範囲内である。
【００３５】
例えば、LTE-Advancedにおいて、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアのキャリア周波数は３００ｋＨｚのグリッドで配置することができ、整数個の１５ｋＨｚのサブキャリア間隔だけこれらのキャリア周波数が離れ、ＯＦＤＭキャリア周波数は１００ｋＨｚのＬＴＥラスタ上にあることを保証する。これは、数３００が数学的に１５と１００の最小公倍数であることによる。従って、１９８００ｋＨｚと２０１００ｋＨｚは２つのＯＦＤＭキャリアの周波数間の適切な間隔である。
【００３６】
図２はキャリアアグリゲーションを表わし、時間および周波数における同期が実行される。ここで、キャリアアグリゲーションは２つのＬＴＥキャリア、ＬＴＥキャリアＡおよびＬＴＥキャリアＢの使用によって表わされ、LTE-Advancedキャリアにアグリゲーションされる。
【００３７】
図２において、２つのＬＴＥキャリア間の周波数間隔はｆ２−ｆ０＝１８．３ＭＨｚである。これは、３００ｋＨｚのグリッドで配置されるとき、２つのＬＴＥキャリアが互いに重複することなく配置することができる最も近い距離である。ここで、本発明によって認識されているように、各々のＬＴＥキャリアは１８ＭＨｚの幅であり、サブキャリア間隔は１５ｋＨｚであるので、２つのＬＴＥキャリア間に１９個の追加サブキャリアのための場所が存在する。図２において、追加サブキャリアは点線で表わされている。ここで、１９個のサブキャリアの全てを追加データを伝送するために使用することができる。従って、本発明の思想は、ＬＴＥキャリアＡとＬＴＥキャリアＢを周波数および時間で同期させ、それによって追加データの伝送を達成することである。
【００３８】
この思想は、従来のキャリアに１つまたは複数の追加サブキャリアを追加することによって生成される拡張されたキャリアを生成し、少なくとも１つがそのような拡張されたキャリアであるＯＦＤＭキャリアを、それらが周波数および時間で同期されるようにアグリゲーションすることによって本発明によって利用される。
【００３９】
しかし、図２における２つのＬＴＥキャリアが独立であり、例えば、同期されていないならば、ＬＴＥキャリア周波数は２０ＭＨｚで間隔をおいて配置されなければならず、許容しうるレベルでの帯域外の放射を維持して、追加サブキャリアを利用することは不可能である。独立なＬＴＥキャリアは、異なる通信事業者の間で関係する仮定である。しかし、一方、１つの通信事業者はそのＬＴＥキャリアを同期させる機会を有する。
【００４０】
ＬＴＥキャリア間に１８．３ＭＨｚの間隔を有する図２の例において、従って、ＬＴＥキャリアの２０ＭＨｚ帯域のうち残された少なくとも１．７ＭＨｚのスペクトルリソースが存在する。本発明は、この１．７ＭＨｚの幅のスペクトルの全部または一部をデータの伝送のために利用することができることを認識し、もちろん、これは利点である。
【００４１】
以下で説明される本発明の説明的なＬＴＥの状態は、本来、（ＬＴＥキャリアに対応する）従来のキャリアに追加サブキャリアを追加し、それらをアグリゲーションすることによって、（ここではＬＴＥシステムに対応する）従来のシステムの（ここでは拡張されたＬＴＥキャリアに対応する）拡張された従来のキャリアをアグリゲーションする（ここではLTE-Advancedシステムに対応する）任意の新たなＯＦＤＭシステムに適用される。
【００４２】
本発明のキャリアアグリゲーション方法によれば、少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアがアグリゲーションされ、それらのうち少なくとも１つは拡張された従来のキャリアである。従って、また、２つより多くのＯＦＤＭキャリアをアグリゲーションすることができ、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアの全てが拡張された従来のキャリアである必要はない。従って、本発明の方法は、任意の数のＯＦＤＭキャリアのアグリゲーションのために適用可能であり、それらのうち１つまたは複数が拡張された従来のキャリアであり、それらのうち１つまたは複数が拡張されていない従来のキャリアであることが可能である。
【００４３】
本発明による時間周波数同期は、結果として、元来はガード帯域のために意図されていた周波数に追加サブキャリアを追加することによってスペクトル効率を向上させることが可能となる。従って、（拡張されたＬＴＥキャリアであるＬＴＥの例において）拡張された従来のキャリアは、（ＬＴＥキャリアであるＬＴＥの例において）従来のキャリアに１つまたは複数の追加サブキャリアを追加することによって生成される。これは、結果として、伝送のためのより高いデータレートとなる。
【００４４】
ここで、新たなシステムの機器（LTE-AdvancedのＵＥ）は、拡張されたキャリアの全てのサブキャリアを使用することが可能であり、従来のシステムの機器（ＬＴＥのＵＥ）は元来の従来のキャリア（ＬＴＥキャリア）に対応するサブキャリアのみ使用することができる。また、新たなシステムの機器は、１つより多くのＯＦＤＭキャリアを使用することができ、例えば、全てのＯＦＤＭキャリアがアグリゲーションされ、一方、従来のシステムの機器はアグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアのうち１つのみ使用することが可能である。従って、各々が従来のキャリアと追加サブキャリアを含む拡張された従来のキャリアは、向上したスペクトル効率とともに従来のシステムへの後方互換性を達成する。
【００４５】
従来のキャリア（ＬＴＥキャリア）は、そのキャリア周波数、チャネル構造、基準シンボル等によって暗黙に定義され、これらはＬＴＥのＵＥの機能を保証する全ての特質である。しかし、拡張されたＬＴＥキャリアを構成するためにＬＴＥキャリアに追加される追加サブキャリアは、これらのＬＴＥの特質を必ずしもサポートする必要はない。その代わりに、これらの追加サブキャリアは、LTE-Advancedに固有の特質および設計のために利用することが可能である。従って、ＬＴＥのＵＥは、拡張されたＬＴＥキャリアの追加サブキャリアを解釈できない可能性がある。しかし、ＬＴＥのＵＥは、拡張されたＬＴＥキャリアのＬＴＥ部分を解釈できるので、LTE-Advancedシステムにおいても動作可能である。
【００４６】
一般に、本発明によれば、ＬＴＥキャリアおよび拡張されたＬＴＥキャリアのサイズ（帯域幅）に関係なく、ＬＴＥキャリア（すなわち、従来のキャリア）は拡張されたＬＴＥキャリアの一部である（すなわち、拡張された従来のキャリアは従来のキャリアへの追加サブキャリアの追加から生じる）。従って、拡張されたＬＴＥキャリアはＬＴＥシステムと互換であり、それによってＬＴＥのＵＥはLTE-Advancedシステムにおいて動作できる。
【００４７】
本発明の一実施形態によれば、LTE-Advancedのための追加サブキャリアは、典型的に図２においてＬＴＥキャリアＡの右、ＬＴＥキャリアＢの左に追加される。
【００４８】
ＬＴＥの場合において、最小に定義された周波数リソースは１８０ｋＨｚのリソースブロックである。追加サブキャリアを割り当てることが可能なスペクトル帯域は幅が１８０ｋＨｚの倍数ではないことが起こりうる。また、半端なリソースブロックが許容され、これはスペクトル帯域幅が１８０ｋＨｚの倍数でないならば、サブキャリアの割り当てのために利用可能なスペクトル帯域の全てを利用可能とする。
【００４９】
具体的には、Ｔｇはガード時間、Ｔｓはシンボル時間であるとき、従来のキャリアの時間間隔−Ｔｇ≦ｔ＜Ｔｓについて定義されたＯＦＤＭシンボルのベースバンド信号は、
【００５０】
【数１】
2011524702.tif 000003
【００５１】
として生成することができ、ここで、従来のシステム（例えば、ＬＴＥ）によって決定された、ＩＬは従来のキャリアのサブキャリアのインデックスの集合、Ｘｋは変調シンボルである。
【００５２】
拡張された従来のキャリアについて、信号は、
【００５３】
【数２】
2011524702.tif 000004
【００５４】
として生成され、ここで、ＩＥは追加サブキャリアのインデックスの集合、Ｘｋは変調シンボルであり、ｋ∈ＩＥについては必ずしも従来の標準に従って決定される必要はない。また、追加サブキャリアは従来のキャリアのサブキャリアの集合と交わらない、すなわち、ＩＬ∩ＩＥ＝φであることが要求される。
【００５５】
さらに、本発明の別の実施形態によれば、拡張された従来のキャリアは従来のキャリアの中心周波数に関して対称または非対称であることが可能である。本明細書において、拡張された従来のキャリアは、周波数スペクトル内の従来のキャリアの中心周波数の左および右へのサブキャリアの数が同一ならば、対応する従来のキャリアの中心周波数に関して対称であるとみなされる。同様に、キャリアは、周波数スペクトル内の従来のキャリアの中心周波数の左および右へのサブキャリアの数が同一でないならば、従来のキャリアの中心周波数に関して非対称であるとみなされる。
【００５６】
図３において、本発明の一実施形態による、非対称な拡張された従来のキャリアの一例が表わされている。LTE-Advancedの目的のために専用の（図３において黒色の）追加された追加サブキャリアは、ここでは従来のキャリアの中心周波数ｆ０の周りに非対称に追加され、その結果、非対称な拡張された従来のキャリアとなる。
【００５７】
図４は、本発明の一実施形態による、従来のキャリアの中心周波数に関して対称である、拡張された従来のキャリアを表わす。追加サブキャリアは、ここでは黒色である。
【００５８】
さらに、本発明の一実施形態によれば、これらの拡張された従来のキャリアは、キャリアアグリゲーションのための構成キャリアとして使用されている。従って、それは時間および周波数で同期されなければならない拡張された従来のキャリアであり、そのためにサブキャリアはキャリア周波数のグリッドに正しく配置されなければならない。
【００５９】
図５および図６は、本発明による、限定でない例のためのキャリアアグリゲーションを表わし、ここで、従来のシステムはＬＴＥシステムであり、新たなＯＦＤＭシステムはLTE-Advancedシステムである。追加サブキャリアは、ここでは黒色である。
【００６０】
図５および図６において、全てのＯＦＤＭキャリアは拡張されたＬＴＥキャリアである。しかし、上述したように、ＯＦＤＭキャリアの全てが拡張されたＬＴＥキャリアでなければならないわけではない。本発明によれば、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つが拡張されたＬＴＥキャリアであることで十分である。また、ＯＦＤＭキャリアは、本発明の効果を達成するために周波数および時間で同期されるべきである。
【００６１】
また、本発明の一実施形態によれば、対称および非対称な拡張された従来のキャリアの混合がキャリアアグリゲーションにおいてアグリゲーションされる。これは図５および図６に表わされている。
【００６２】
図５において、２つの非対称な拡張されたＬＴＥキャリアがアグリゲーションされて対称なLTE-Advancedキャリアを形成する。
【００６３】
図６において、２つの非対称な拡張されたＬＴＥキャリアが１つの対称な拡張されたＬＴＥキャリアとアグリゲーションされてLTE-Advancedキャリアを形成する。
【００６４】
従来のキャリアのサイズ（すなわち、帯域幅）はＵＥに既知であると仮定する。例えば、ＬＴＥにおいて、利用可能なリソースブロックの数がブロードキャストチャネルを通してＵＥにシグナリングされる。また、LTE-AdvancedのＵＥは、その構成定義された伝送帯域幅、すなわち、それぞれの拡張されたＬＴＥキャリアの帯域幅の構成定義を知る必要がある。これは、本発明の一実施形態によれば、許容されるキャリア拡張のために、および、キャリアアグリゲーションから生じるアグリゲーションされたキャリアの構成定義のために予め定義された規則を設定することによって達成される。従って、本発明のこの実施形態によれば、これらの規則は、アグリゲーションされるキャリアの受信機、例えば、ＵＥに既知である。
【００６５】
本発明のもう１つの実施形態によれば、アグリゲーションされるキャリアの構成定義を受信機、例えばＵＥに通知することは、この帯域幅の構成定義に関する情報を受信機にシグナリングすることによって達成される。
【００６６】
ダウンリンクおよびアップリンクの両方の伝送について、ネットワーク内のノード、例えばｅノードＢは、キャリアアグリゲーションがどのように構成定義されるべきかについて決定する。そして、この構成定義は、機器がこの構成定義に従ってアグリゲーションされるキャリアを受信および／または送信できるように、上述したように、システム内の機器、例えばＵＥに既知であるか、または、機器にシグナリングされる。
【００６７】
本発明の一実施形態によれば、キャリアアグリゲーションの構成定義は、ダウンリンクおよびアップリンクについて異なる。従って、ダウンリンクのために使用されるキャリアアグリゲーションは、アップリンクのために使用されるキャリアアグリゲーションと同一である必要はない。これはシステムに柔軟性を与え、ダウンリンクおよびアップリンクにおける伝送に多くの場合に異なるデータレートを適用することがダウンリンクおよびアップリンクの伝送のために必要であるとき、たいへん有効でありうる。また、複雑さの要求条件は、ベースバンドおよびＲＦの実現に関して、ＵＥのためにたいへん重要である。従って、アップリンクの構成定義を使用できることは効果的であり、その結果、より少ないＵＥの複雑さとなる。
【００６８】
本発明の一実施形態によれば、ローカルな発信器の漏洩のために、キャリアの直流（ＤＣ（direct current））サブキャリアは伝送のために使用されない。従って、これらのキャリアのためのベースバンド等価表現のＤＣサブキャリアは、拡張された従来のキャリアのために、または、キャリアアグリゲーションから生じるアグリゲーションされたキャリアのために、伝送されない。これらのＤＣサブキャリアを伝送しないことは、伝送された信号を受信する受信機における発信器の漏洩による検出問題の軽減の効果を有する。本実施形態によれば、LTE/LTE-Advancedの例について、図１における周波数ｆ２およびｆ０は、ダウンリンクにおいて使用されない。また、同じ理由のために、伝送は周波数ｆ１において除外され、これはLTE-Advancedキャリアの中心周波数である。これは、単一のＦＦＴからLTE-Advancedキャリアを生成することを可能とし、送信機の複雑さに正の影響を与える。唯一のＦＦＴ演算を使用可能であることは、実装の複雑さを低く保ち、送信機において唯一の無線周波数（ＲＦ）チェーンを使用することを可能とする。従って、図１において、ＤＣサブキャリアを使用しないとき、追加サブキャリアの伝送のために利用されうる１８個の空きのサブキャリアが存在する。
【００６９】
また、LTE-Advancedキャリアの中心周波数ｆ１は、１００ｋＨｚラスタを離れて配置することが可能である。その結果、ＵＥは１００ｋＨｚラスタにおいてキャリア周波数を探索するのみであるので、ＵＥはLTE-Advancedキャリアそれ自身を検出しない。しかし、ｆ０およびｆ２の両方がキャリア周波数ラスタ上に存在するので、LTE-Advancedキャリアへのアクセスは任意のLTEキャリアを通して行うことができ、各々は獲得チャネルを含む。従って、これはシステム内の問題ではない。
【００７０】
本発明の一実施形態によれば、キャリアアグリゲーション方法は、ダウンリンク送信機において実行され、ダウンリンク伝送のために使用される。従って、ＯＦＤＭキャリアは、ここではシステム内のノードサービング機器においてアグリゲーションされる。例えば、LTE-Advancedシステムのようなセルラーシステムのために、ＯＦＤＭキャリアはｅノードＢのような基地局においてアグリゲーションされ、アグリゲーションされたキャリアはシステム内のＵＥのような移動局に伝送される。
【００７１】
本発明の一実施形態において、ダウンリンク伝送のために、アグリゲーションされるキャリアは、２つまたはより多くの送信機から伝送される２つまたはより多くのＯＦＤＭキャリアからアグリゲーションされる。従って、キャリアアグリゲーションは、異なる送信機から伝送されるキャリアについて実行され、２つの送信機の伝送は時間で同期される。例えば、LTE-Advancedの例において、第１のｅノードＢから伝送される１つのＯＦＤＭキャリアは、第２のｅノードＢから伝送される第２のＯＦＤＭキャリアとアグリゲーションされる。これは、ＵＥが２つの送信機、例えばサービングセル送信機およびターゲットセル送信機から伝送される信号を受信しているとき、例えばハンドオーバーの状況においてたいへん有効でありうる。本発明のこの実施形態によれば、サービングセルから伝送される信号は、少なくとも１つのＯＦＤＭキャリアを含み、ターゲットセルから伝送される信号は、少なくとも１つのＯＦＤＭキャリアを含み、それによって、これら２つのセルからのＯＦＤＭキャリアはアグリゲーションされる。
【００７２】
本発明の一実施形態によれば、キャリアアグリゲーション方法は、アップリンク伝送において実行され、アップリンク伝送のために使用される。従って、ＯＦＤＭキャリアは、ここではシステム内のＵＥのような機器においてアグリゲーションされ、アグリゲーションされたキャリアは、システム内のｅノードＢのようなノードへの伝送のために使用される。
【００７３】
さらに、一部、上述したように、本発明の一実施形態によれば、キャリアアグリゲーションにおいてアグリゲーションされる全てのＯＦＤＭキャリアは、拡張された従来のキャリア、例えば拡張されたＬＴＥキャリアである。これは、結果として、高いデータレートとなる。
【００７４】
また、本発明の一実施形態によれば、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアの少なくとも１つは、従来のキャリア、すなわち、通常のＬＴＥキャリアのような拡張されていない従来のキャリアである。これは、システム内のデータレートおよび互換性についての異なる要求へのキャリアアグリゲーションの柔軟な適用を達成することを可能とする。
【００７５】
本発明の一実施形態によれば、追加サブキャリアのうち１つまたは複数は空白にされ、すなわち、伝送のために使用されない。追加サブキャリアのうち少なくとも１つを空白にすることによって、伝送された信号を受信する受信機内の受信チェーンにおいてフィルタを調整しなければならないリスクは減少される。従って、少なくとも１つの追加サブキャリアを空白にすることは、受信機、例えばＵＥ内のフィルタ設計のために利点を有する。
【００７６】
さらに、本発明によるキャリアアグリゲーションは、シングルキャリア周波数分割多重アクセス（ＳＣ−ＦＤＭＡ）のようなプリコードされたＯＦＤＭ技術に適用可能である。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムにおいて、数式１における項Ｘｋはプリコードされた変調シンボルに対応する。
【００７７】
一般に、上述した本発明の方法の個々のステップは、任意の適切な順序で組み合わせまたは実行することができる。このための条件は、もちろん、周波数の割り当て、周波数および時間の同期、キャリアアグリゲーション等に関して、本発明の方法の他のステップと組み合わせて使用されるステップの要求条件が満たされなければならないことである。
【００７８】
また、本発明の方法は、コンピュータで実行されるとき、コンピュータにこの方法のステップを実行させるコード手段を有するコンピュータプログラムによって実現することができる。コンピュータプログラムは、コンピュータプログラム製品のコンピュータ読み取り可能な媒体内に含まれる。コンピュータ読み取り可能な媒体は、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＰＲＯＭ（プログラム可能なリードオンリメモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能なＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なＰＲＯＭ）、またはハードディスクドライブのような、本来、任意のメモリからなることが可能である。
【００７９】
さらに、本発明の方法は、本発明の方法のステップを実行するように構成された１つまたは複数の送信機において実現することができる。そのような送信機は、割り当てエンティティ、同期エンティティ、および伝送エンティティを含む。割り当てエンティティは、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアのサブキャリアのためにスペクトル内の周波数の割り当てを行うように構成される。ＯＦＤＭキャリアのサブキャリアがサブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるように周波数が配置される。同期エンティティは、ＯＦＤＭキャリアの送信の時間での同期を行うように構成される。伝送エンティティは、アグリゲーションされたＯＦＤＭキャリアの伝送を行うように構成される。本発明の方法に関して上述したように、ＯＦＤＭキャリアの少なくとも１つは、ここでは従来の無線通信システムと互換である拡張された従来のキャリアである。この拡張された従来のキャリアは、従来の無線通信システム内の従来のキャリアに少なくとも１つの追加サブキャリアを追加することによって生成される。
【００８０】
本発明の一実施形態によれば、１つの送信機は、それ自身でキャリアアグリゲーションを実行するように構成される。そして、割り当てエンティティは、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアの全てについてサブキャリアを割り当てるように構成される。また、同期エンティティおよび伝送エンティティは、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアの全てを同期および伝送するように構成される。
【００８１】
本発明の一実施形態によれば、送信機はダウンリンク伝送のために使用され、例えばLTE-Advancedシステム内のｅノードＢ内に配置される。本明細書において、ｅノードＢは、ＬＴＥシステム内のｅノードＢとしての該当する機能を本来有する、すなわち、基地局として機能する、LTE-Advancedシステム内のノードを示すために使用される。
【００８２】
本発明の一実施形態によれば、送信機はアップリンク伝送のために使用され、例えばＵＥ内に配置される。
【００８３】
さらに、本発明の一実施形態によれば、ダウンリンク伝送の場合について、少なくとも２つの異なる送信機からのＯＦＤＭキャリアがアグリゲーションされる場合、送信機はこのキャリアアグリゲーションに関与するように構成される。本発明のこの実施形態による送信機は、同期エンティティを含む点で上述した送信機と異なり、同期エンティティは、送信機から伝送される少なくとも１つのＯＦＤＭキャリアの伝送を、少なくとも１つの他のダウンリンク送信機によって伝送される少なくとも１つの他のＯＦＤＭキャリアの伝送と時間で同期させるように構成させる。送信機は、さらに、送信機から伝送される少なくとも１つのＯＦＤＭキャリアについてサブキャリア周波数を割り当てるように構成された割り当てエンティティを有する。また、送信機は、ＯＦＤＭキャリアを伝送するように構成され、キャリアアグリゲーションを提供する。
【００８４】
また、本発明は、上述した本発明のキャリアアグリゲーションによって生成されるアグリゲーションされたキャリアとともに動作する無線通信システムを含む。無線通信システムは、割り当てエンティティおよび同期エンティティを含む。割り当てエンティティは、ここでは、本発明の方法に従って、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアについてのサブキャリア周波数の割り当てを行うように構成される。同期エンティティは、これらのＯＦＤＭキャリアの伝送の時間での同期を行うように構成される。
【００８５】
上述した本発明の送信機は、本発明の方法の任意のステップを実行するように構成することができる。
【００８６】
本発明によるキャリアアグリゲーションのための方法および装置は、上述した例示の実施形態に対して、この技術分野の当業者によって変更することが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
ｆ０、ｆ１、ｆ２  周波数
【図１】
2011524702.tif 000005
【図２】
2011524702.tif 000006
【図３】
2011524702.tif 000007
【図４】
2011524702.tif 000008
【図５】
2011524702.tif 000009
【図６】
2011524702.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成23年1月14日(2011.1.14)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関する。特に、サブキャリアを含むＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）キャリアのキャリアアグリゲーションに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
3GPP内で議論されているように、LTE-Advancedシステムは3GPP LTEシステムへの後方互換性の上に構築されるべきであり、IMT-Advanced（International Mobile Telecommunication Advanced）システムのための国際電気通信連合（ITU）の要求条件を満たすことが仮定される。本明細書において、用語ＬＴＥは、一般にE-UTRA/E-UTRAN（Evolved Universal Terrestrial Radio Access/Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）を示すために使用される。同様に、本明細書において、用語LTE-Advancedは、Advanced E-UTRA/Advanced E-UTRANを示すために使用される。3GPPによっても規定されているように、LTE/LTE-Advancedの場合、後方互換性は、ＬＴＥのユーザ装置（ＵＥ）がLTE-Advancedシステムにおいても動作可能であることを意味する。同様に、本明細書を通して、「後方互換」（または単に「互換」）は、従来のシステム（すなわち、旧システム）の機器が、定義される新たなシステムにおいても動作可能であることを意味する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述したように、従来のシステムの機器、例えばＬＴＥのＵＥ機器が、新たなシステム、例えばLTE-Advancedシステムにおいても機能するという後方互換性を保証すべきである。これは、新たなシステムの機器の割合が従来のシステムの機器の割合よりずっと小さい、新たなシステムの初期段階の間に特に重要である。例えば、大多数のユーザがLTE-Advancedの機器を購入する前の、LTE-Advancedの初期段階において、システム内のLTEのＵＥの数はLTE-AdvancedのＵＥの数より多い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
さらに、例示のIMT-AdvancedおよびLTE-Advancedシステムの１つの特徴的な特質は、ダウンリンク方向で１Ｇｂｐｓまで可能なたいへん高いデータレートのサポートである。これは、明らかに、おそらく１００ＭＨｚまでのたいへん広い伝送帯域を必要とする。例えば、ＬＴＥは現在、２０ＭＨｚまでの拡張性のある伝送帯域をサポートする。従って、そのようなたいへん高いデータレートのためのより広い伝送帯域を提供する伝送帯域の課題が存在する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
ＬＴＥの開発の間に、ＵＥの最小最大帯域幅能力は１０ＭＨｚであると当初は仮定された。しかし、これはシステム設計においていくつかの問題に導き、伝送帯域幅について２０ＭＨｚのＵＥ能力を仮定するように最終的に合意された。課題は、同期およびブロードキャストチャネル配置、ハンドオーバー測定、およびＵＥがシステム帯域幅の部分にキャンプオンする能力を含んでいた。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
LTE-Advancedが、ＬＴＥのＵＥの伝送帯域幅より大きい、すなわち、２０ＭＨｚより大きい利用可能なシステム帯域幅を有する解決手段に基づくならば、ＬＴＥのＵＥは２０ＭＨｚの能力しか有さないので、後方互換性に関する問題が出現（再現）しうる。従って、他の解決手段が好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の例示の実施形態は、高いスペクトル効率およびデータレートを達成し、一方、後方互換であり、低い複雑さの実現が可能である、キャリアアグリゲーションを提供する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の一実施形態による例示の特質は、ＯＦＤＭキャリアがアグリゲーションされ、ＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つは拡張された従来のキャリアであり、一方、ＯＦＤＭキャリアのサブキャリアおよび伝送を同期させることであり、それによって高いスペクトル効率が達成される。拡張された従来のキャリアは、好ましくは、追加される追加サブキャリアによって拡張された従来のキャリアを含む。従って、キャリアアグリゲーションにおいてこれらの拡張された従来のキャリアを含めることによって、より高いデータレートおよび後方互換性の両方が達成される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の効果的な実施形態は、１つのＦＦＴ演算を使用することによって伝送信号を生成することを可能とし、その結果、キャリアアグリゲーションを実行する低い複雑さの送信機となる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、複数のアグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアは、１つの同じ送信機によって伝送される。これは、典型的に、最も効果的である。
本発明の一実施形態によれば、２つまたはより多くの送信機がアグリゲーションされたＯＦＤＭキャリアの伝送に関係する。この実施形態は、伝送ダイバーシティ、ネットワーク多入力多出力（ＭＩＭＯ）、空間多重等のようなハンドオーバーの状況および多地点伝送のために有効であり、ＵＥのようなシステム内の機器は、１つより多くの送信機から信号を受信する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、アグリゲーションされるＯＦＤＭキャリアの全ては、拡張された従来のキャリアである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、拡張された従来のキャリアは、拡張された従来のキャリアが従来のキャリアの中心周波数に関して対称となるように追加された１つまたは複数のサブキャリアを含む。
本発明のもう１つの実施形態によれば、拡張された従来のキャリアが従来のキャリアの中心周波数に関して非対称となるように従来のキャリアに追加サブキャリアが追加される。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の実施形態の概括的な思想の具体的な実現において、本発明の方法および装置は、好ましくは、（概括的な無線通信システムに対応する）LTE-Advancedシステムにおいて実現され、（概括的な拡張された従来のキャリアに対応する）拡張されたＬＴＥキャリアおよび／または（概括的な従来のキャリアに対応する）ＬＴＥキャリアを（概括的なアグリゲーションされたキャリアに対応する）LTE-Advancedキャリアにアグリゲーションする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
ここで、本発明による処理を実現する例示のコンピュータプログラム製品を含む、本発明によるキャリアアグリゲーションの詳細な例示の実施形態および効果が、いくつかの好ましい実施形態を説明する添付図面を参照して説明される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
符号領域における拡張を除く、追加の時間周波数同期されたリソースを含む、例示の拡張されたキャリアが生成される。従来のキャリアに１つまたは複数の追加サブキャリアを追加することは、そのようなリソースの例を提供する。この例によれば、少なくとも１つがそのような例示の拡張されたキャリアであるＯＦＤＭキャリアがアグリゲーションされ周波数および時間で同期される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおける少なくとも２つの直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）キャリアのキャリアアグリゲーションの方法であって、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの各々はそれぞれ前記無線通信システムのサブキャリア間隔に従って間隔をおいて配置されたサブキャリアを含み、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのサブキャリアが前記サブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるようにスペクトル内に周波数を割り当てるステップと、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの伝送を時間で同期するステップと、
を有し、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つは従来の無線通信システムと互換である拡張された従来のキャリアであり、前記拡張された従来のキャリアは前記従来の無線通信システムの従来のキャリアを含む方法。
【請求項２】
少なくとも１つの追加サブキャリアが前記従来の無線通信システムの従来のキャリアに追加された請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記キャリアアグリゲーションから生じるアグリゲーションされたキャリアは、前記無線通信システムにおけるダウンリンク伝送のためのアグリゲーションされたキャリアである請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの全ては１つの送信機から伝送される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアは少なくとも２つの異なる送信機から伝送され、ハンドオーバーの場合に、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアは、サービングセル送信機から伝送される少なくとも１つのＯＦＤＭキャリアおよびターゲットセル送信機から伝送される少なくとも１つのＯＦＤＭキャリアを含む請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記ダウンリンク伝送のためのアグリゲーションされたキャリアの構成定義に関する情報は、前記無線通信システムにおける前記ダウンリンク伝送の受信機にシグナリングされる情報、または、予め定義された規則に従って前記ダウンリンク伝送の受信機によって決定される情報のうち少なくとも１つである請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記キャリアアグリゲーションから生じるアグリゲーションされたキャリアは、アップリンク伝送のためのアグリゲーションされたキャリアであり、
前記アップリンク伝送のためのアグリゲーションされたキャリアの構成定義に関する情報は、前記無線通信システムにおけるアップリンクの送信機にシグナリングされる情報、または、予め定義された規則に従って前記アップリンク伝送の送信機によって決定される情報のうち少なくとも１つである請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの追加サブキャリアは、前記拡張された従来のキャリアが前記従来のキャリアの中心周波数に関して対称であるように前記従来のキャリアに追加される請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの追加サブキャリアは、前記従来のキャリアに追加され、前記従来のキャリアの中心周波数に関して非対称である請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの追加サブキャリアの全てより少ない少なくとも１つは空白にされる請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの全ては、前記従来の無線通信システムと互換である拡張された従来のキャリアである請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの拡張された従来のキャリアまたは前記キャリアアグリゲーションから生じるアグリゲーションされたキャリアのうち少なくとも１つのベースバンドの等価な表現は直流（ＤＣ）サブキャリアを含み、前記ＤＣサブキャリアは伝送から除外される請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
ダウンリンクの送信機は少なくとも２つの直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）キャリアのキャリアアグリゲーションを行うように構成され、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの各々はそれぞれ前記無線通信システムのサブキャリア間隔に従って間隔をおいて配置されたサブキャリアを含み、
前記ダウンリンクの送信機は、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのサブキャリアが前記サブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるようにスペクトル内の周波数の割り当てを行うように構成された割り当てエンティティと、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの伝送の時間での同期を行うように構成された同期エンティティと、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの伝送を行うように構成された伝送エンティティと、
を含み、
前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つは従来の無線通信システムと互換である拡張された従来のキャリアであり、前記拡張された従来のキャリアは前記従来の無線通信システムの従来のキャリアを含む、無線通信システムにおける送信機。
【請求項１４】
少なくとも１つの追加サブキャリアが前記従来の無線通信システムの従来のキャリアに追加された請求項１３に記載の送信機。
【請求項１５】
前記送信機は前記キャリアアグリゲーションを実行するように構成され、
前記割り当てエンティティは、前記サブキャリアが前記サブキャリア間隔の倍数だけ互いから離れて配置されるように前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの全てのサブキャリアについてスペクトル内に周波数を割り当てるように構成され、
前記同期エンティティは、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの全ての伝送を同期させるか、または、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも１つの伝送を、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアのうち少なくとも他の１つの伝送と時間で同期させるかのうち少なくとも一方を行うように構成され、
前記伝送エンティティは、前記少なくとも２つのＯＦＤＭキャリアの全てを伝送するように構成された請求項１３に記載の送信機。
【国際調査報告】
2011524702.tif 000011
2011524702.tif 000012