(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイル通信デバイスへデータを送信し、又は、前記モバイル通信デバイスからデータを受信するためのモバイル通信システムであって、
１つ以上の基地局であって、前記各基地局は、前記モバイル通信デバイスへデータを、及び/又は、前記モバイル通信デバイスからのデータを通信するための無線アクセスインターフェースを提供するように構成された送信機と受信機とを含み、前記無線アクセスインターフェースは、ダウンリンク上で、データを通信するための第１の周波数範囲に亘る複数の通信リソースエレメントを与える第１のキャリアと、前記第１の周波数範囲内にあって前記第１の周波数範囲よりも狭い第２の周波数範囲内の複数の通信リソースエレメントを与える第２のキャリアとを与える、前記基地局と、
前記第１の周波数範囲内の前記第１のキャリアを介して送信された信号を受信するように構成された第１のモバイル通信デバイスと、
前記第２の周波数範囲内の前記第２のキャリアを介して送信された信号を受信するように構成された第２のモバイル通信デバイスと、
を備え、
前記基地局によって提供された前記無線アクセスインターフェースは、複数の時分割サブフレームを含み、
前記各サブフレームは、前記第１の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントと、前記第２の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントと、を含み、
前記各サブフレームは、
前記第１の周波数範囲に対応する帯域幅を有する前記各サブフレームの一部における第１の広帯域制御チャネルと、前記各サブフレームの第２の部分における、前記第１の広帯域制御チャネルよりも狭い帯域幅を有する第２の狭帯域制御チャネルと、
を含み、
前記第２の狭帯域制御チャネルは、前記第１のモバイル通信デバイスと前記第２のモバイル通信デバイスとの両方に対して制御情報を通信するように構成され、且つ、前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲の前記複数の前記通信リソースエレメントの一部を形成し、
前記基地局は、前記第１のモバイル通信デバイスと前記第２のモバイル通信デバイスとへ前記第２の狭帯域制御チャネルを介して第２のリソース割当メッセージを通信するように構成され、
前記第２のリソース割当メッセージは、１つ以上の前記第１のモバイル通信デバイス又は前記第２のモバイル通信デバイスに対して、前記第１のキャリアの前記第１の周波数範囲又は前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲から、前記１つ以上の前記第１のモバイル通信デバイス又は前記第２のモバイル通信デバイスのそれぞれに割当てられた前記通信リソースエレメントの指示を与え、
前記第２のモバイル通信デバイスに対して割り当てられた前記通信リソースエレメントは、前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲内であって前記第２の狭帯域制御チャネルの周波数範囲外に割当てられ、
前記第２の狭帯域制御チャネルの周波数範囲は、前記第２の周波数範囲内の上側領域および下側領域の間に位置し、
前記第１の周波数範囲において、複数の前記第２の周波数範囲および複数の前記第２の狭帯域制御チャネルが分散して存在する、モバイル通信システム。
【請求項２】
前記基地局は、前記第１の広帯域制御チャネルを介して前記第１のモバイル通信デバイスに第１のリソース割当メッセージを通信するように構成され、
前記第１のリソース割当メッセージは、１つ以上の前記第１のモバイル通信デバイスに対して、前記第１のキャリアの前記第１の周波数範囲から前記１つ以上の前記第１のモバイル通信デバイスに割当てられた前記通信リソースエレメントの表示を与える、
請求項１に記載のモバイル通信システム。
【請求項３】
前記基地局は、前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲内に形成された制御チャネルを用いて共通制御情報を送信するように構成され、
前記共通制御情報は、前記第１のモバイル通信デバイスと前記第２のモバイル通信デバイスとによって、前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲とのそれぞれの前記複数の通信リソースエレメントを介してデータを送信及び受信するために用いられるシグナリング情報を含む、
請求項１に記載のモバイル通信システム。
【請求項４】
前記第１のモバイル通信デバイスは第１のタイプの受信機を含み、前記第１のタイプの受信機は、少なくとも前記第１の周波数範囲の帯域幅であるデータを同時に受信するための帯域幅を有し、
前記第２のモバイル通信デバイスは第２のタイプの受信機を含み、前記第２のタイプの受信機は、少なくとも前記第２の周波数範囲の帯域幅であるデータを同時に受信するための帯域幅を有する、
請求項１に記載のモバイル通信システム。
【請求項５】
前記モバイル通信システムは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ベースのシステムに従って動作するように構成され、前記第１の広帯域制御チャネルは物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））であり、前記第２の狭帯域制御チャネルは拡張された物理ダウンリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））であり、複数の前記通信リソースエレメントが物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ））の一部を形成する、請求項１に記載のモバイル通信システム。
【請求項６】
モバイル通信デバイスへ、及び/又は、前記モバイル通信デバイスからデータを通信するためのモバイル通信システムの一部として動作するためのネットワークエレメントであって、
前記ネットワークエレメントは、
前記モバイル通信デバイスへ、及び/又は、前記モバイル通信デバイスからデータを通信する無線アクセスインターフェースを提供するように構成された送信機と受信機とを含み、
前記無線アクセスインターフェースは、
ダウンリンクにおいて、データを通信するための第１の周波数範囲に亘る複数の通信リソースエレメントを与える第１のキャリアと、前記第１の周波数範囲内にあって前記第１の周波数範囲よりも狭い第２の周波数範囲内の複数の通信リソースエレメントを与える第２のキャリアと、
複数の時間分割されたサブフレームと、
を提供し、
前記各サブフレームは、前記第1の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントと、前記第２の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントとを含み、
前記各サブフレームは、前記第１の周波数範囲に対応する帯域幅を有する各サブフレームの部分内の第１の広帯域制御チャネルと、前記各サブフレームの第２の部分内であって、前記第１の広帯域制御チャネルよりも狭い帯域幅を有する第２の狭帯域制御チャネルと、を含み、
前記第２の狭帯域制御チャネルは、第１のモバイル通信デバイスと第２のモバイル通信デバイスの両方に対して制御情報を通信するように構成され、且つ、第２のキャリアの前記第２の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントの部分を形成し、
前記ネットワークエレメントは、前記第２の狭帯域制御チャネルを介して、前記第１のモバイル通信デバイスと前記第２のモバイル通信デバイスとに第２のリソース割当メッセージを通信するように構成され、
前記第２のリソース割当メッセージは、１つ以上の前記第１のモバイル通信デバイス又は前記第２のモバイル通信デバイスに対して、前記第１のキャリアの前記第１の周波数範囲又は前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲から、前記１つ以上の前記第１のモバイル通信デバイス又は前記第２のモバイル通信デバイスのそれぞれに割当てられた通信リソースエレメントの指示を与え、
前記第２のモバイル通信デバイスに対して割り当てられた前記通信リソースエレメントは、前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲内であって前記第２の狭帯域制御チャネルの周波数範囲外に割当てられ、
前記第２の狭帯域制御チャネルの周波数範囲は、前記第２の周波数範囲内の上側領域および下側領域の間に位置し、
前記第１の周波数範囲において、複数の前記第２の周波数範囲および複数の前記第２の狭帯域制御チャネルが分散して存在する、
ネットワークエレメント。
【請求項７】
前記ネットワークエレメントは、前記第１の広帯域制御チャネルを介して前記第１のモバイル通信デバイスに第１のリソース割当メッセージを通信するように構成され、
前記第１のリソース割当メッセージは、１つ以上の前記第１のモバイル通信デバイスに対して、前記第１のキャリアの前記第１の周波数範囲から、前記１つ以上の前記第１のモバイル通信デバイスに割当てられた通信リソースエレメントの指示を与える、
請求項６に記載のネットワークエレメント。
【請求項８】
前記ネットワークエレメントは、機能が抑制された前記第２のモバイル通信デバイスへ前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲内に形成された制御チャネルを用いて共通制御情報を送信するように構成され、
前記共通制御情報は、前記第１のモバイル通信デバイスと前記第２のモバイル通信デバイスとによって前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲とのそれぞれの前記複数の通信リソースエレメントを介してデータを送信及び受信するために用いられるシグナリング情報を含む、
請求項６に記載のネットワークエレメント。
【請求項９】
前記モバイル通信システムは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ベースのシステムに従って動作するように構成され、前記第１の広帯域制御チャネルは物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））であり、前記第２の狭帯域制御チャネルは拡張された物理ダウンリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））であり、複数の前記通信リソースエレメントが物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ））の一部を形成する、請求項６に記載のネットワークエレメント。
【請求項１０】
モバイル通信ネットワークとモバイル通信デバイスとの間のデータ通信の方法であって、
前記データ通信の方法は、
ダウンリンクにおいて、データを通信するための第１の周波数範囲に亘る複数の通信リソースエレメントと、前記第１の周波数範囲内であって前記第１の周波数範囲よりも狭い小さい第２の周波数範囲内の複数の通信リソースエレメントと、を提供する第１のキャリアと、ここで、前記第２の周波数範囲内の複数の通信リソースエレメントは第２のキャリアを形成し、
複数の時分割されたサブフレームであって、前記各サブフレームは、前記第１の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントと、前記第２の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントとを含み、前記各サブフレームは、前記第１の周波数範囲と対応する帯域幅を有する各サブフレームの部分内の第１の広帯域制御チャネルと、前記各サブフレームの第２の部分内であって、前記第１の広帯域制御チャネルよりも小さな帯域幅を有する第２の狭帯域制御チャネルと、を含む、前記複数の時分割されたサブフレームと、
を備え、
前記第２の狭帯域制御チャネルは、狭帯域化通信デバイスに制御情報を通信するために構成され、前記制御情報は、前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲内であって前記第２の狭帯域制御チャネルの周波数範囲外から通信リソースエレメントを割当て、
前記第２の狭帯域制御チャネルの周波数範囲は、前記第２の周波数範囲内の上側領域および下側領域の間に位置し、
前記第１の周波数範囲において、複数の前記第２の周波数範囲および複数の前記第２の狭帯域制御チャネルが分散して存在する、データ通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、モバイル通信システム、モバイル通信システムで使用するための基地局といったネットワークエレメント、モバイル通信システム及び通信デバイスを用いて通信する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ定義のＵＭＴＳ及びＬＴＥ（Long  Term  Evolution）アーキテクチャに基づくシステムのような第３及び第４世代モバイル遠距離通信システムは、前世代のモバイル遠距離通信システムによって提供される単なる音声サービス及びメッセージングサービスよりも高度なサービスをサポートすることができる。
【０００３】
例えば、ＬＴＥシステムによって提供される改善された無線インターフェース及び拡張データレートによって、ユーザは、以前は固定回線データ接続を介してのみ利用可能であったモバイルビデオストリーミングやモバイルビデオ会議といった高データレートのアプリケーションを享受することができる。そのため、第３及び第４世代ネットワーク展開への要望は強く、これらのネットワークのカバレッジエリア、即ちネットワークへのアクセスが可能な地理的な場所は、急速に増加するものと予想される。
【０００４】
予期された第３及び第４世代ネットワークの広範囲にわたる展開は、利用可能な高データレートを巧みに利用するよりはむしろ、代わりにロバストな無線インターフェース及び拡大するカバレッジエリアの遍在性を巧みに利用するクラスのデバイス及びアプリケーションの並列的発展をもたらしている。例としては、いわゆるマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ（machine  type  communication））用途が含まれ、ＭＴＣ用途は、相対的に低頻度で少量のデータを通信する半自律的、又は、自律的な無線通信デバイス（即ちＭＴＣデバイス）に代表される。例としては、いわゆるスマートメータが含まれ、スマートメータは、例えば、顧客の住宅に設置され、情報、即ち顧客の、ガス、水道、電気などといった公共設備の消費に関連したデータを中央ＭＴＣサーバへ周期的に送信する。
【０００５】
ＭＴＣタイプのデバイスといったデバイスが第３又は第４世代モバイル遠距離通信ネットワークによって提供される広範囲のカバレッジエリアを巧みに利用することは、好都合となり得るが、現在のところ欠点がある。スマートフォンのような従来の第３又は第４世代モバイルデバイスと異なり、ＭＴＣタイプのデバイスは、相対的にシンプルで安価であることが好ましい。ＭＴＣタイプのデバイスによって実行されるタイプの機能（例えばデータの収集及び報告）は、特に複雑な処理の実行を必要としない。しかし、第３及び第４世代モバイル遠距離通信ネットワークは、通常、無線インターフェース上で高度なデータ変調技術を用い、これを実施するにはより複雑で高価な無線送受信機を必要とし得る。スマートフォンは、通常、典型的なスマートフォンタイプの機能を実施するために高性能のプロセッサを必要とするため、スマートフォンにそうした複雑な送受信機を含めることは、通常、正当化される。しかしながら、上述のように、現在、ＬＴＥタイプのネットワークを用いた通信において、相対的に安価で簡素なデバイスを使用することが求められている。
【発明の概要】
【０００６】
本開示の第１の態様によれば、モバイル通信デバイスへ、及び／又はモバイル通信デバイスからデータを伝達するためのモバイル通信システムが提供される。モバイル通信システムは１つ以上の基地局を含み、各基地局は、モバイル通信デバイスへ、及び／又はモバイル通信デバイスからデータを通信するための無線アクセスインターフェースを提供するように構成された送信機及び受信機を含み、無線アクセスインターフェースは、ダウンリンク上で、データを通信するための第１の周波数範囲に亘る複数の通信リソースエレメントを与える第１のキャリアを与えるとともに、第２のキャリアを形成する、第１の周波数範囲内にあって第１の周波数範囲よりも狭い第２の周波数範囲内の複数の通信リソースエレメントを与える。フル機能デバイス（full  capability  device）である第１のモバイル通信デバイスは、第１の周波数範囲内の第１のキャリアを介して送信された信号を受信するように構成され、抑制機能デバイス（reduced  capability  device）である第２のモバイル通信デバイスは、第２の周波数範囲内の第２のキャリアを介して送信される信号を受信するように構成される。基地局によって提供される無線アクセスインターフェースは、複数の時分割サブフレームを含み、各サブフレームは、第１の周波数範囲の複数の通信リソースエレメントと、第２の周波数範囲の複数の通信リソースエレメントとを含み、各サブフレームは、第１の周波数範囲に実質的に対応する帯域幅を有する各サブフレームの一部における第１の広帯域制御チャネルと、各サブフレームの第２の部分における、第１の広帯域制御チャネルより狭い帯域幅及び各サブフレーム内の第１の広帯域制御チャネルの持続期間より長い各サブフレーム内の第２の狭帯域制御チャネルの持続期間を有する第２の狭帯域制御チャネルと、を含む。第２の狭帯域制御チャネルは、第１のモバイル通信デバイスと第２のモバイル通信デバイスとの両方に対して制御情報を通信するように構成され、仮想キャリアの第２の周波数範囲の複数の通信リソースエレメントの一部を形成する。
【０００７】
狭帯域制御チャネルが仮想キャリア内にあり、第１のモバイル通信デバイスと第２のモバイル通信デバイスとの両方へ制御情報を通信するように構成することによって、第２の抑制機能デバイスは、第１のフル機能モバイルデバイスと共有される狭帯域制御チャネルにアクセスすることができる。この構成は、通信システムが利用可能な通信リソースをより効率よく利用できるようにする。
【０００８】
従来のモバイル通信ネットワークでは、データは、通常、ある周波数キャリア（第１の周波数範囲）においてネットワークからモバイルデバイスへ送信され、データの少なくとも一部は当該周波数キャリアの帯域幅のほぼ全体にまたがる。通常、モバイルデバイスは、周波数キャリア全体、即ち与えられた遠距離通信規格によって定義される最大システム帯域幅にまたがるデータを受信し、復号することができない限り、ネットワーク内で動作することができず、従って、狭帯域化機能送受信機ユニット（reduced  bandwidth  capability  transceiver  unit）を有するモバイルデバイスの使用は除外される。
【０００９】
しかし、その内容が参照により本明細書に組み入れられる、ＰＣＴ／ＧＢ２０１２／０５０２１３、ＰＣＴ／ＧＢ２０１２／０５０２１４、ＰＣＴ／ＧＢ２０１２／０５０２２３及びＰＣＴ／ＧＢ２０１２／０５１３２６の番号を有する同時係属の国際特許出願に開示されるように、従来のキャリア（「ホストキャリア」）を備える通信リソースエレメントのサブセットが「仮想キャリア」として定義され、ホストキャリアは、ある帯域幅（第１の周波数範囲）を有し、仮想キャリアは、ホストキャリアの帯域幅と比べて狭められた帯域幅（第２の周波数範囲）を有する。抑制機能デバイスのためのデータは、通信リソースエレメントの仮想キャリアのセット上で別個に送信される。そのため、仮想キャリア上で送信されるデータを、複雑さ又は機能が抑制された送受信機ユニットを用いて受信し、復号することができる。
【００１０】
複雑さ又は機能が抑制された送受信機ユニットを有するデバイス（以後「抑制機能デバイス」と呼ぶ）は、その全機能の一部（即ちその全機能が抑制された状態にある機能のセット）を用いることによって動作することもでき、或いは、従来のＬＴＥタイプデバイス（以後一般にＬＴＥデバイスと呼ぶ）と比べて複雑ではなく、且つ、効果ではないように構成することもできるはずである。したがって、仮想キャリアを設けることにより、より安価で、より簡素な送受信機ユニットを有するモバイルデバイスの使用が可能になるため、ＬＴＥタイプのネットワーク内でＭＴＣタイプの用途のためにそうしたデバイスを展開することがより魅力的になり得る。
【００１１】
現在、複数のサブキャリアが時間で分割されてサブフレームを提供する、例えばＬＴＥのようなモバイル通信システムを提供することが提案されている。各サブフレームは、共有通信リソースへのアクセスを許可する制御チャネルを送信するための広帯域制御チャネル領域を含んでいてよく、さらに、広帯域制御チャネル領域より狭い帯域幅を有するが、より長い持続時間を有し、広帯域制御チャネル上で伝達される制御チャネル情報と同じ情報又は同じ目的の異なる情報を伝達するためのさらなる別の制御チャネルを送信するのに使用され得る少なくとも１つの狭帯域制御チャネル領域も含んでいてよい。一実施形態においては、狭帯域制御チャネル領域は、広帯域制御チャネル領域後のサブフレームの残りの部分のほぼ全てに亘って広がる持続期間を有する。広帯域制御チャネル領域と共にあるサブフレーム内での狭帯域制御チャネル領域の構成を提案されており、これは、広帯域制御チャネル領域は、無線アクセスインターフェースのサブフレームの同じ部分に、ホストキャリアの周波数帯域の全てのサブキャリアにわたって存在し得るためである。したがって、近隣のセルの２つの基地局が、広帯域制御チャネル領域で同時に送信され、従って互いに干渉し得る異なる制御チャネル情報を送信することが可能である。したがって、近隣のセルにおいて異なる位置の周波数内にあり得る各サブフレーム内の狭帯域制御チャネル領域を提供し、異なるサブキャリアのセットをカバーすることによって、例えば、制御情報は、同一チャネル間の干渉を起こす可能性を減らしつつ、異なるセル内のモバイルデバイスへ通信されることができる。例えばＬＴＥのためのそうした構成が３ＧＰＰで提案されている。従って、ＬＴＥ内では、広帯域制御チャネルは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel））と呼ばれ、狭帯域制御チャネルは、拡張された物理ダウンリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced  Physical  Downlink  Control  Channel））と呼ばれ、ＥＰＤＣＣＨは、３ＧＰＰ作業項目「Enhanced  downlink  control  channel（ｓ）  for  ＬＴＥ（ＬＴＥのための（１つ以上の）拡張されたダウンリンク制御チャネル）」として研究されている。
【００１２】
本開示の実施形態は、第２のタイプの抑制機能モバイルデバイスが、第１のタイプのフル機能デバイスと共に基地局によってサービスされるセル内に存在し、広帯域制御チャネル領域と狭帯域制御チャネル領域の両方が無線アクセスインターフェースによって第１のタイプ及び第２のタイプのモバイルデバイスへ与えられる構成を提供することができる。基地局は、無線アクセスインターフェースが第１の周波数範囲をカバーするホストキャリア内に存在する仮想キャリアを提供する第２の周波数範囲内に狭帯域制御領域を置くために、調整し、第１の周波数範囲は第２の周波数範囲を含む。よって、例えば基地局のスケジューラは、第２のタイプのデバイスが狭帯域制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）からの通信リソースへのアクセスを許可する制御情報を受信することができると共に、第１のタイプのデバイスも狭帯域制御チャネルからの通信リソースへのアクセスを許可されるように、第２の周波数範囲内の仮想キャリアの一部として狭帯域制御チャネルを位置させるように、適合される。しかし、第２のタイプのモバイルデバイスの抑制された機能の結果として、狭帯域制御チャネルは、第２の周波数範囲内の通信リソースのみへのアクセスを許可し、一方、第１のタイプのフル機能デバイスには、ホストキャリアの第１の周波数範囲内の共有リソースへのアクセスが許可され得る。したがって、第１のタイプのフル機能モバイルデバイスと、同じ狭帯域制御チャネルからの通信リソースへのアクセスを許可する制御情報を受信する第２のタイプの抑制機能モバイルデバイスとの共存は、通信システムが利用可能な通信リソースを効率よく使用する構成を提供する。
【００１３】
以下で明確にされるように、第２のタイプの抑制機能モバイルデバイスは、第１の周波数範囲よりも狭い第２の周波数範囲内で伝達される信号を受信するだけにすぎず、そのため第２のタイプのモバイルデバイスは、広帯域制御チャネル上で伝達される制御情報を受信することができない。一例においては、広帯域制御チャネルは、基地局によってサービスされるセル内のモバイルデバイスへ、基地局によって提供される通信リソースにおける情報の送信と受信の両方を行うためにモバイルデバイスによって必要とされる制御情報を通信することができる。一実施形態によれば、制御情報は繰り返され、さらに、仮想キャリアの第２の周波数範囲内の別個の制御チャネルにおいても送信される。一例においては、制御情報は、基地局によって提供される通信リソースにアクセスするためにモバイルデバイスが必要とする共通サーチ領域（ＣＳＳ（Common  Search  Space））情報として知られたものである。
【００１４】
本開示の多様な別の態様及び実施形態が添付の特許請求の範囲に示されており、それらは、モバイル通信ネットワークで使用されるモバイル通信デバイスへ、及び／又はモバイル通信デバイスからデータを伝達するためのモバイル通信システムネットワークエレメント、及びモバイル通信システムにおいてモバイル通信デバイスへ、及び／又はモバイル通信デバイスからデータを通信する方法を含むが、それだけに限らない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本開示の実施形態を添付の図面を参照して説明するが、これは単なる例示にすぎない。図面において類似の部分は対応する参照符号を有する。
【００１６】
【図１】従来のモバイル通信システムの例を示す概略図である。
【図２】従来のＬＴＥダウンリンク無線フレームを示す概略図である。
【図３】従来のＬＴＥダウンリンク無線サブフレームを示す概略図である。
【図４】仮想キャリアが挿入されているＬＴＥダウンリンク無線サブフレームを示す概略図である。
【図５】局在適用例(localized  application)での狭帯域制御チャネルを含むＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略図である。
【図６】分散適用例（distributed  application)での狭帯域制御チャネルを含むＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略図である。
【図７】例示実施形態による、仮想キャリアが設けられ、仮想キャリアが狭帯域制御チャネルを含むＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略図である。
【図８】例示実施形態による、仮想キャリアが設けられ、仮想キャリアが狭帯域制御チャネルを含むＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略図である。
【図９】例示実施形態による、仮想キャリアが設けられ、仮想キャリアが分散狭帯域制御チャネルを含むＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略図である。
【図１０】例示実施形態による、仮想キャリアが設けられ、仮想キャリアが分散狭帯域制御チャネルを含むＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略図である。
【図１１】例示実施形態による、２つの仮想キャリアが設けられ、仮想キャリアが分散狭帯域制御チャネルを含むＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略図である。
【図１２】例示実施形態による、局在適用例と分散適用例の両方のための狭帯域制御チャネルを含むＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略図である。
【図１３】例示実施形態による、仮想キャリアが設けられ、仮想キャリアが狭帯域制御チャネルと共に共通サーチ領域情報を提供するための制御チャネルも含むＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略図である。
【図１４】例示実施形態による、仮想キャリアが設けられ、仮想キャリアが狭帯域制御チャネルと共に共通サーチ領域情報を提供するための制御チャネルも含むＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略図である。
【図１５】例示実施形態による、仮想キャリアが設けられ、仮想キャリアが狭帯域制御チャネルと共に共通サーチ領域情報を提供するための制御チャネルも含むＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの例を示す概略図である。
【図１６】本開示の例に従って構成された適応ＬＴＥモバイル遠距離通信ネットワークの一部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
従来のネットワーク
図１は、従来のモバイル通信システムの基本的な機能を示す概略図である。
【００１８】
ネットワークは、コアネットワーク１０２に接続された複数の基地局１０１を含む。各基地局は、その範囲内でモバイルデバイス１０４との間でデータが通信され得るカバレッジエリア１０３（即ちセル）を提供する。データは、無線ダウンリンクを介して、基地局１０１からカバレッジエリア１０３内のモバイルデバイス１０４へ送信される。データは、無線アップリンクを介してモバイルデバイス１０４から基地局１０１へ送信される。コアネットワーク１０２は、基地局１０１との間でデータをルーティングし、認証、モビリティ管理、課金などといった機能を提供する。
【００１９】
モバイルデバイスという用語は、モバイル通信システムを介してデータを送信し、又は受信することができる通信端末又は装置を指すのに使用する。モバイルデバイスには、通信端末、リモート端末、送受信機デバイス、又はユーザ機器といった他の用語も使用されてよく、これらは移動体であっても移動体でなくてもよい。
【００２０】
例えば３ＧＰＰ定義のＬＴＥアーキテクチャに従って構成されたモバイル遠距離通信システムは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ベースの無線アクセスインターフェースを、無線ダウンリンク（いわゆるＯＦＤＭＡ）及び無線アップリンク（いわゆるＳＣ‐ＦＤＭＡ）に使用する。データはアップリンク上及びダウンリンク上において、複数の直交サブキャリア上で送信される。図２に、ＯＦＤＭベースのＬＴＥダウンリンク無線フレーム２０１を表す概略図を示す。ＬＴＥダウンリンク無線フレームは、ＬＴＥ基地局（エンハンスドNodeＢと呼ばれる）から送信され、１０ミリ秒間続く。ダウンリンク無線フレームは１０サブフレームを含み、各サブフレームは１ミリ秒間続く。プライマリ同期信号（ＰＳＳ（primary  synchronisation  signal））及びセカンダリ同期信号（ＳＳＳ（secondary  synchronisation  signal））は、周波数分割複信（ＦＤＤ（frequency  division  duplex））システムの場合には、ＬＴＥフレームの第１及び第６のサブフレームで送信される。プライマリブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ（primary  broadcast  channel））は、ＬＴＥフレームの第１のサブフレーム内で送信される。ＰＳＳ、ＳＳＳ、及びＰＢＣＨについては以下でより詳細に論じる。
【００２１】
図３に、従来のダウンリンクＬＴＥサブフレームの構造の一例を表すグリッドを与える概略図を示す。サブフレームは、１ミリ秒の期間にわたって送信される所定数のシンボルを含む。各シンボルは、ダウンリンク無線キャリアの帯域幅にわたって分散する所定数の直交サブキャリアを備える。
【００２２】
図３に示すサブフレームの例は、１４シンボル、及び２０ＭＨｚの帯域幅にわたって間隔を置いて配置された１２００サブキャリアを含む。ＬＴＥにおいてデータが送信され得る最小単位は、１サブフレーム上で送信される１２サブキャリアである。明確にするために、図３には個々のリソースエレメントを示しておらず、その代わり、サブフレームグリッド内の個々のボックスが１シンボル上で送信される１２サブキャリアに対応する。
【００２３】
図３には、４つのＬＴＥデバイス３４０、３４１、３４２、３４３のためのリソース割当が示されている。例えば、第１のＬＴＥデバイス（ＵＥ１）のためのリソース割当３４２は５ブロックの１２サブキャリアに亘り、第２のＬＴＥデバイス（ＵＥ２）のためのリソース割当３４３は６ブロックの１２サブキャリアに亘り、以下同様である。
【００２４】
制御チャネルデータは、サブフレームの最初のｎシンボルを含むサブフレームの制御領域３００で送信され、ｎは３ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅では１から３シンボルまで可変であり、１．４ＭＨｚのチャネル帯域幅では２から４シンボルまで可変である。明確には、以下の説明は３ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅を有するホストキャリアに関するものであり、ｎの最大値は３になる。制御領域３００で送信されるデータは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、物理制御フォーマット指示チャネル（ＰＣＦＩＣＨ（physical  control  format  indicator  channel））、及び物理ＨＡＲＱ指示チャネル（ＰＨＩＣＨ（physical  ＨＡＲＱ  indicator  channel））上で送信されるデータを含む。
【００２５】
ＰＤＣＣＨは、サブフレームのどのシンボル上でどのサブキャリアが特定のＬＴＥデバイスに割当てられているかを指示する制御データを含む。よって、図３に示すサブフレームの制御領域３００で送信されるＰＤＣＣＨデータは、ＵＥ１が第１のリソースブロック３４２を割当られていること、ＵＥ２が第２のリソースブロック３４３を割当られていること、さらに以下同様に、指示することになる。ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨが送信されるサブフレームおいて、当該サブフレームにおける制御領域の持続期間（即ち１から４シンボルまで）を指示する制御データを含み、ＰＨＩＣＨは、以前に送信されたアップリンクデータがネットワークによって正常に受信されたか否かを指示するＨＡＲＱ（Hybrid  Automatic  Request）データを含む。
【００２６】
あるサブフレームにおいては、サブフレームの中央帯域３１０のシンボルが、プライマリ同期信号（ＰＳＳ）、セカンダリ同期信号（ＳＳＳ）、及び物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ（physical  broadcast  channel））を含む情報の送信に使用される。この中央帯域３１０は、通常、（１．０８ＭＨｚの送信帯域幅に対応する）７２サブキャリアの幅である。一度検出されたＰＳＳ及びＳＳＳは、ＬＴＥデバイス１０４がフレーム同期を達成し、ダウンリンク信号を送信しているエンハンスドNodeＢのセル識別を決定することを可能にする同期信号である。ＰＢＣＨはセルに関する情報を搬送し、ＬＴＥデバイスがセルにアクセスするために求めるパラメータを含むマスタ情報ブロック（ＭＩＢ（master  information  block））を備える。物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）上で個々のＬＴＥデバイスへ送信されるデータは、サブフレームの通信リソースエレメントの残りのブロックで送信され得る。
【００２７】
図３は、システム情報を含み、且つ、Ｒ３４４の帯域幅に亘るＰＤＳＣＨの領域も示す。
【００２８】
ＬＴＥチャネル内のサブキャリアの数は伝送ネットワークの構成に応じて変動し得る。通常、この変動は、１．４ＭＨｚチャネル帯域幅内に含まれる７２サブキャリアから、図３に示すような２０ＭＨｚチャネル帯域幅内に含まれる１２００サブキャリアまでである。この分野で知られているように、ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、及びＰＨＩＣＨ上で送信されるデータは、通常、サブフレームの全帯域幅にわたるサブキャリア上に分散する。従って、従来のＬＴＥデバイスは、制御領域を受信し、復号するために、サブフレームの全帯域幅を受信することができなければならない。
【００２９】
仮想キャリア
あるクラスのデバイス、例えばＭＴＣデバイス（上述のスマートメータのような準自律的な、又は自律的な無線通信デバイスなど）は、比較的低頻度の間隔での少量のデータ送信を特徴とする通信アプリケーションをサポートし、よって、従来のＬＴＥデバイスよりも大幅に簡素であり得る。多くのシナリオでは、全キャリア帯域幅にわたるＬＴＥダウンリンクフレームからのデータを受信し、処理することのできる従来の高機能ＬＴＥ受信機ユニットを有するデバイスのような抑制機能デバイスを設けることは、少量のデータを通信しさえすればよいデバイスには過度に複雑なものとなり得る。従って、これは、ＬＴＥネットワークにおける抑制機能ＭＴＣタイプデバイスの幅広い展開の実用性を制限し得る。代わりに、デバイスへ送信される可能性の高いデータ量により釣り合うシンプルな受信機ユニットを有するＭＴＣデバイスのような抑制機能デバイスを提供することが好ましい。以下に記載するように、本開示の例によれば、「仮想キャリア」が、従来のＯＦＤＭタイプのダウンリンクキャリア（即ち「ホストキャリア」）に、ホストキャリアの周波数帯域幅より狭い限定された周波数帯域幅を有するキャリアとして挿入される。従来のＯＦＤＭタイプのダウンリンクキャリア上で送信されるデータと異なり、仮想キャリア上で送信されるデータは、ダウンリンクホストＯＦＤＭキャリアの全帯域幅を処理することを必要とせずに受信され、復号され得る。そのため、仮想キャリア上で送信されるデータを、複雑さが減らされた受信機ユニットを用いて受信し、復号することができる。
【００３０】
図４は、本開示の例による、ホストキャリアに挿入された仮想キャリアを含むＬＴＥダウンリンクサブフレームを示す概略図である。
【００３１】
従来のＬＴＥダウンリンクサブフレームに踏まえれば、最初のｎシンボル（ｎは図４において３である）は、ＰＤＣＣＨ上で送信されるデータのようなダウンリンク制御データの送信用に確保される制御領域３００を形成する。しかし、図４から分かるように、制御領域３００の外側に、ＬＴＥダウンリンクサブフレームは、仮想キャリア５０１を形成する、中央帯域３１０の下方の通信リソースエレメントのグループを含む。明らかなように、仮想キャリア５０１は、仮想キャリア５０１上で送信されるデータがホストキャリアの残り部分で送信されるデータとは論理的に別のものとして扱われ、制御領域３００からの全ての制御データを最初に復号せずに復号され得るように適合される。図４は、中央帯域の下方の周波数リソースを占める仮想キャリアを示しているが、一般には、仮想キャリアは、その代替として、中央帯域の上方の周波数リソース又は中央帯域を含む周波数リソースを占めることもできる。仮想キャリアが、ホストキャリアのＰＳＳ、ＳＳＳ若しくはＰＢＣＨ、又はホストキャリア上で動作するモバイルデバイスがその正しい動作のために必要とし、既知の所定の位置に見つけることが予期されるホストキャリアによって送信される任意の他の信号によって使用されるいずれかのリソースとオーバーラップするように構成される場合、仮想キャリア上の信号は、ホストキャリアの信号のこれらの側面が維持されるように配置され得る。
【００３２】
図４から分かるように、仮想キャリア５０１上で送信されるデータは、制限された帯域幅にわたって送信される。これは、ホストキャリアの帯域幅より狭い帯域幅であれば、任意の適切な帯域幅とすることができる。図４に示す例では、仮想キャリアは、１２ブロックの１２サブキャリア（即ち１４４サブキャリア）を含む帯域幅にわたって送信され、これは２．１６ＭＨｚの送信帯域幅と等しい。従って、仮想キャリア上で送信されるデータを受信するデバイスは、２．１６ＭＨｚの帯域幅上で送信されるデータを受信し、処理することができる受信機を備えていさえすればよい。これによって、抑制機能デバイス（例えばＭＴＣタイプのデバイス）は、シンプルな受信機ユニットを備え、さらに、上記説明のように、従来からのデバイスが信号の全帯域幅にわたるＯＦＤＭ信号を受信し、処理することができる受信機を備えることを必要とするＯＦＤＭタイプの通信ネットワーク内で動作することができるようになる。
【００３３】
上記説明のように、ＬＴＥのようなＯＦＤＭベースのモバイル通信システムにおいて、ダウンリンクデータは、サブフレーム単位でサブフレームの異なるサブキャリア上で送信されるように動的に割当てられる。そのため、あらゆるサブフレームにおいて、ネットワークは、どのシンボル上のどのサブキャリアがどのデバイスに関連するデータを含むかを示さなければ（signal）ならない（即ちダウンリンク割当シグナリング）。
【００３４】
図３から分かるように、従来のダウンリンクＬＴＥサブフレームでは、この情報は、サブフレームの最初の１つ以上のシンボルにおいてＰＤＣＣＨ上で送信される。しかし、先に説明したように、ＰＤＣＣＨで送信される情報は、サブフレームの全帯域幅にわたって広がり、従って、狭められた帯域幅の仮想キャリアを受信することしかできないシンプルな受信機ユニットを有するモバイル通信デバイスによって受信され得ない。
【００３５】
そのため、図４から分かるように、仮想キャリアの最後のシンボルを、仮想キャリア５０１のどの通信リソースエレメントが割当られているかを指示する制御データの送信のために割当てられる仮想キャリア制御領域５０２として確保することができる。いくつかの例では、仮想キャリア制御領域５０２を含むシンボルの数は、例のシンボルのように固定することができる。
【００３６】
仮想キャリア制御領域は、例えば仮想キャリアの最初の数シンボルなどといった仮想キャリア内の任意の適切な位置に配置することができる。図４の例では、これは、仮想キャリア制御領域を第４シンボル、第５シンボル及び第６のシンボル上に位置させることを意味し得る。しかし、ホストキャリア制御領域のシンボルの数が変動した場合であっても、仮想キャリア制御領域の位置が変動しなくてよいため、仮想キャリア制御領域の位置をサブフレームの最後のシンボルに固定することは有利となり得る。これにより、仮想キャリア制御領域が常にサブフレームの最後のシンボルに位置することが分かっているため、モバイル通信デバイスが仮想キャリア制御領域の位置をサブフレームごとに決定しなくてもよいため、仮想キャリア上でデータを受信するモバイル通信デバイスが引き受ける処理が簡略化される。
【００３７】
さらなる例では、仮想キャリア制御シンボルは、別個のサブフレームにおける仮想キャリアＰＤＳＣＨ送信を参照し得る。
【００３８】
いくつかの例では、仮想キャリアはダウンリンクサブフレームの中央帯域３１０内に位置し得る。これによって、ＰＳＳ／ＳＳＳ及びＰＢＣＨによって占められるリソースは、ホストキャリアＰＤＳＣＨ領域ではなく仮想キャリア領域内に含まれるため、仮想キャリアの挿入によって生じるホストキャリアＰＤＳＣＨリソースの低減を最小限にすることができる。従って、例えば予期される仮想キャリアスループットに応じて、仮想キャリアの位置は、ＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨのオーバーヘッドを担うものとしてホストキャリアと仮想キャリアのどちらが選択されるかに従って、中央帯域の内側又は外側に存在するように適切に選択され得る。
【００３９】
狭帯域制御チャネル
本開示の実施形態は、第１のタイプのフル機能（ＬＴＥ）モバイルデバイスと第２のタイプの抑制機能デバイスの両方に共通する狭帯域制御チャネルが設けられる構成を提供する。狭帯域制御領域内の制御チャネル上で送信される情報は、無線アクセスインターフェースのサブフレーム内に同時に存在する広帯域制御領域の広帯域制御チャネル上で送信される情報と同じ、又は類似したものである。現在３ＧＰＰで提案されているそうした構成は、ＥＰＤＣＣＨとして知られており、ＥＰＤＣＣＨは、広帯域制御チャネルであるＰＤＣＣＨと共に存在する。構成例が図５に示されている。
【００４０】
図５には、図４の例に関するＬＴＥシステムのダウンリンクサブフレームのシンプルバージョンが提示されている。図５において、制御領域３００は、図４で示される制御領域３００に対応する位置に示されており、全てのフル機能モバイルデバイスによって共有される通信リソースを割当てるモバイルデバイスへのメッセージを通信するＰＤＣＣＨを含む。図５に示すように、狭帯域制御チャネル領域６００が設けられ、これはＬＴＥではＥＰＤＣＣＨを含む。狭帯域制御チャネル６００はモバイルデバイスへリソース割当メッセージを通信する。しかし、狭帯域制御チャネル領域は広帯域制御チャネル領域３００よりも周波数が狭く、広帯域制御チャネル３００の送信後のサブフレームのほぼ全体に亘る。以下では、狭帯域制御チャネルをＥＰＤＣＣＨと呼び、広帯域制御チャネルをＰＤＣＣＨと呼ぶが、これらは、ＬＴＥの例に適用可能なそれぞれの広帯域制御チャネル及び狭帯域制御チャネルの例にすぎないことを当業者は理解するであろう。
【００４１】
上記説明のように、ＥＰＤＣＣＨ６００を設けることの目的は、制御チャネルの送信についてのセル間干渉を生じさせる可能性を低減するようなモバイルデバイスへのリソース割当メッセージの通信を得ることである。図５から分かるように、ＰＤＣＣＨ３００は、サブフレームごとに、サブフレームの全帯域幅にわたってサブフレーム内の同じ部分で発生する。従って、近隣のセルの２つ以上の基地局がそれぞれのＰＤＣＣＨを送信している場合、ＰＤＣＣＨは、サブフレームの同じ箇所で、システムの全帯域幅にわたって発生するため、これらは潜在的に干渉し合うことがある。したがって、狭帯域制御チャネルとして、サブフレーム全体に亘って広がる、近隣の基地局について異なるサブキャリアに位置し得るＥＰＤＣＣＨ６００を設けることが提案されている。したがって、セル間干渉の確率はそれに応じて低減される。
【００４２】
ＥＰＤＣＣＨはセル１０３内のモバイルデバイス１０４へ制御情報を送信するため、図５に示す構成を局在ＥＰＤＣＣＨ６００と呼ぶ。図６に示す構成は、異なる周波数の第１の部分６０２及び第２の部分６０４を有するＥＰＤＣＣＨの代替の構造である。図６に示すＥＰＤＣＣＨ６０２、６０４のアーキテクチャは、ＥＰＤＣＣＨを介した制御情報の送信についてのいくらかの周波数ダイバーシティを提供する。よって、図６のＥＰＤＣＣＨ６０２、６０４上では、図５に示すＥＰＤＣＣＨ６００によって送信されるのと同じ情報が送信され得る。しかし、モバイルデバイスへ情報を正しく通信する尤度を高めるために、例えばリソース割当メッセージが、いくらかの周波数ダイバーシティを提供するために、図６に示すＥＰＤＣＣＨの部分６０２、６０４の両方を用いて送信される。しかし、図６に示す例で理解されるように、第１のタイプのフル機能デバイスだけが分散されたＥＰＤＣＣＨ６０２、６０４を受信し得ることになる。
【００４３】
仮想キャリアを有する狭帯域制御チャネルの動作
本開示の実施形態は、第２のタイプの抑制機能デバイスが、ＥＰＤＣＣＨといった狭帯域制御チャネルからリソース割当メッセージといった制御情報を受信するための要件を満たすように考案されたものである。図４を参照した上記説明のように、抑制機能通信デバイスと通信するための仮想キャリア５０１が設けられる。このために、図７に示すように、ＥＰＤＣＣＨ６００は、基地局によって仮想キャリアの周波数範囲内に含まれるように配置される。図７に示す一例のように、ＥＰＤＣＣＨ６００は、仮想キャリア（ＶＣ）ＰＤＳＣＨ７０１、７０２によって提供される共有リソースの間に位置する。上記説明のように、狭帯域制御チャネルを形成するＥＰＤＣＣＨ６００は、第１のタイプのフル機能通信デバイスと第２のタイプの抑制機能モバイルデバイスの両方へ制御情報を通信する。しかし、ＥＰＤＣＣＨ６００は、第２のタイプの抑制機能モバイル通信デバイスへリソース割当メッセージを通信する際には、第２のタイプの通信デバイスを仮想キャリア共有リソース７０１、７０２内のリソースに割当て、一方、第１のタイプのフル機能モバイルデバイスへリソース割当メッセージを通信する際には、リソース割当メッセージをホストキャリア７０４、７０６の共有リソース内のリソースを割当てる。別の構成例が図８に示されており、図８において、矢印８０１、８０２はそれぞれ、仮想キャリア５０１内の共有リソース８０１及びホストキャリア８０６内の共有リソースのモバイルデバイスへのリソース割当を示している。
【００４４】
分散狭帯域制御チャネル
狭帯域制御チャネルが仮想キャリアでの動作のために設けられる別の例示実施形態が図９に示されている。図９に示す例は、分散ＥＰＤＣＣＨの図６に示した構成に対応する状況についてのものである。よって、図９に示すように、ＥＰＤＣＣＨは、第１の部分９０２と第２の部分９０４との間で分散されているが、それ以外は、図７及び図８を参照して上記で説明に対応するやり方で動作する。しかし、図９に示すように、ＥＰＤＣＣＨの第１の部分９０２だけが仮想キャリア５０１の第２の周波数範囲内に配置され、一方、第２の部分９０４はホストキャリアの第１の周波数範囲内に配置される。したがって、第１のタイプのフル機能モバイルデバイスはＥＰＤＣＣＨの第１の部分９０２及び第２の部分９０４によって提供される周波数ダイバーシティを利用することができるが、第２のタイプの抑制機能モバイルデバイスは、第１の部分のＥＰＤＣＣＨ９０２内からのリソース割当メッセージといった制御チャネルメッセージだけしか受信することができない。したがって、誤り訂正符号化のようなチャネル符号化の増加や変調次数の低減といった、抑制機能通信デバイスへ通信される制御チャネルメッセージの何らかの適応がなされ得る。図７及び図８に示す例として、ＥＰＤＣＣＨの第１の部分９０２からリソース割当メッセージを受信する抑制機能デバイスは、共有リソース９０６、９０８の仮想キャリア５０１内のリソースだけを割当られることになり、一方、フル機能デバイスは共有チャネル９１０、９１２、９１４内のリソースを割当てられることになる。
【００４５】
図９に示す例に対応する例を図１０及び図１１に示す。図１０及び図１１において類似の部分は同じ符番を有する。図１０に示す例では、仮想キャリア範囲５０１内の２つの部分９０６．１、９０６．２の間で分散されたＥＰＤＣＣＨが示されている。この例によれば、抑制機能通信デバイスに、第１の部分９０６．１及び第２の部分９０６．２を有するＥＰＤＣＣＨを用いて共有チャネル１００１内のリソースを割当てることができ、それによって、リソース割当メッセージの通信にいくらかの周波数ダイバーシティが与えられる。図１１に示す例は図９の例に対応し、２つの分散ＥＰＤＣＣＨ部分９０２、９０４が各々２つの仮想キャリア領域５０１、５０２内にそれぞれある。
【００４６】
別の変形が図１２に示されており、図１２では、第１の部分９０２及び第２の部分９０４を有する分散ＥＰＤＣＣＨが、異なるモバイルデバイスのグループへ制御情報を通信するように適合されている。図示の例では、第１の通信デバイスのグループＵＥＡはＥＰＤＣＣＨの第１の部分９０２からだけ制御情報を受信し、第２の通信デバイスのグループＵＥＢはＥＰＤＣＣＨの第２の部分９０４から制御情報を受信する。しかしながら、第３のモバイルデバイスのグループＵＥＣは、ＥＰＤＣＣＨの第１の部分９０２及び第２の部分９０４から制御情報を受信する。
【００４７】
共通サーチ領域
上記説明のように、与えられた例ではＥＰＤＣＣＨである狭帯域制御チャネルは、この例ではＰＤＣＣＨである広帯域制御チャネル領域と同じ情報の一部を伝えることができる。しかしながら、広帯域制御チャネルＰＤＣＣＨは、モバイルデバイスが通信信号を、アップリンクを介して送信し、又はダウンリンクを介して受信するのに必要な他の情報を伝えることができる。ＬＴＥの一例では、そうした制御チャネル又はシグナリング情報は共通サーチ領域情報と呼ばれる。しかしながら、上記説明のように、仮想キャリア動作では、機能が低減されたモバイル通信デバイスは、広帯域制御チャネルＰＤＣＣＨから情報を受信することができない。
【００４８】
さらなる例示実施形態は、機能が抑制されたモバイルデバイスが無線アクセスインターフェースを介して送受信するのに必要な制御情報を通信するための仮想キャリア５０１内の制御チャネルを含む。図１３、図１４、及び図１５に、そうした構成の３つの例が示されている。図７に示す例に概ね対応し、そのため対応する部分が同じ符番を含む図１３に示すように、仮想キャリア５０１の共有リソース領域７０１、７０２内に、色の濃い領域１３０１、１３０２として示される制御チャネルが形成される。よって、例えば共通サーチ領域情報を伝えるための制御チャネルは、いくらかの周波数ダイバーシティを与えるために第１の部分１３０１と第２の部分１３０２とに分割される。広帯域ＰＤＣＣＨ３００で通信される共通サーチ領域情報に基づくものである共通サーチ領域情報を提供するための制御チャネル１３０１、１３０２の構成は、抑制機能デバイスへ、アップリンク又はダウンリンク上で共有チャネルを介して通信するのに必要な制御情報を伝える。例えば、共通サーチ領域情報は、ランダムアクセス手順、ページング、システム情報送信、アップリンク送信電力制御に関連する情報、及びモバイルデバイスが共有リソースを介して通信するのに必要な他の情報を含み得る。図１４に、図１３に示す例に対応するが、共通サーチ領域情報を伝えるための制御チャネル１３０１、１３０２が、図１３に示すサブフレームの部分と異なる部分に位置する例を示す。図１５に、共通サーチ領域情報を伝えるための制御チャネル１３０１、１３０２が、広帯域制御チャネル３００からサブフレームのほぼ全部までの時間において狭帯域構成に広がるさらなる別の例を示す。
【００４９】
アーキテクチャの例
図１６は、適応されたＬＴＥモバイル通信システムの一部を示す。システムは、コアネットワーク１４０８に接続された適応エンハンスドNodeＢ（ｅＮＢ）１４０１を含み、コアネットワーク１４０８は、カバレッジエリア（即ちセル）１４０４内の複数の従来のＬＴＥデバイス１４０２及び抑制機能デバイス１４０３へデータを伝達する。抑制機能デバイス１４０３は各々、従来のＬＴＥデバイス１４０２に含まれる送受信機ユニット１４０６の機能と比べて、狭められた帯域幅にわたってデータを受信することができる受信機ユニット、及び狭められた帯域幅（又はｅＮＢ１４０１によってサポートされるアップリンクキャリアの全帯域幅）にわたってデータを送信することができる送信機ユニットを含む送受信機ユニット１４０５を有する。
【００５０】
適応ｅＮＢ１４０１は、例えば、図４から図１５を参照して上述したような仮想キャリアを含むサブフレーム構造を用いてダウンリンクデータを送信するように構成される。よって、抑制機能デバイス１４０３は、上述のようにアップリンク仮想キャリア及びダウンリンク仮想キャリアを用いてデータを受信し、送信することができる。
【００５１】
上記説明のように、機能が低減されたデバイス１４０３は、狭められた帯域幅のダウンリンク仮想キャリアにわたってデータを受信するため、ダウンリンクデータを受信し、復号し、アップリンクデータを符号化し、送信するのに必要な送受信機ユニット１４０５の複雑さ、消費電力、及びコストは、従来のＬＴＥデバイスに設けられる送受信機ユニット１４０６と比べて削減される。
【００５２】
セル１４０４内のデバイスのうちの１つへ送信されるべきコアネットワーク１４０８からのダウンリンクデータを受信する際、適応ｅＮＢ１４０１は、そのデータが従来のＬＴＥデバイス１４０２に向けられたものか、それとも抑制機能デバイス１４０３に向けられたものか判定するように構成される。これは、任意の適切な技術を用いて達成され得る。例えば、抑制機能デバイス１４０３に向けられたデータは、そのデータがダウンリンク仮想キャリア上で送信されなければならないことを指示する仮想キャリアフラグを含んでいてよい。適応ｅＮＢ１４０１が、ダウンリンクデータが抑制機能デバイス１４０３へ送信されるべきことを検出した場合には、適応ｅＮＢ１４０１に含まれる適応スケジューリングユニット１４０９が、そのダウンリンクデータがダウンリンク仮想キャリア上で当該の抑制機能デバイスへ送信されることを確保する。別の例では、ネットワークは、仮想キャリアがｅＮＢから論理的に独立しているように構成される。より具体的には、仮想キャリアは、コアネットワークには別個のセルとして見えるように構成される。コアネットワークからは、仮想キャリアがセルのホストキャリアと物理的に同じ位置にあること、又はホストキャリアと相互作用を有することが分からない。パケットは、任意の通常のセルについてルーティングされるのと全く同様に仮想キャリアへ／仮想キャリアからルーティングされる。
【００５３】
別の例では、適切なキャリア（即ちホストキャリア若しくは仮想キャリア）へ、又は適切なキャリアからトラフィックをルーティングするために、ネットワーク内の適切な箇所でパケット検査が実行される。
【００５４】
更に別の例では、コアネットワークからｅＮＢへのデータが、特定のモバイルデバイスのための特定の論理接続上で通信される。ｅＮＢには、どの論理接続がどのモバイルデバイスと関連付けられるか指示する情報が提供される。ｅＮＢでは、どのモバイルデバイスが抑制機能デバイスであり、どのモバイルデバイスが従来のＬＴＥデバイスであるか指示する情報も提供される。この情報は、抑制機能デバイスが最初に仮想キャリアリソースを用いて接続されたことから導き出すことができる。他の例においては、抑制機能デバイスは、接続手順においてｅＮＢへ抑制機能デバイスの機能を指示するように構成される。したがって、ｅＮＢは、モバイルデバイスが、抑制機能デバイスであるかそれともＬＴＥデバイスであるかに基づいて、コアネットワークから特定のモバイルデバイスへのデータをマッピング（map）することができる。
【００５５】
アップリンクデータの送信のためのリソースを計画（scheduling）する際、適応ｅＮＢ１４０１は、リソースを計画されるべきデバイスが、抑制機能デバイス１４０３であるかそれとも従来のＬＴＥデバイス１４０２であるか判定するように構成される。いくつかの例においては、これは、上述のように仮想キャリアのランダムアクセス要求と従来のランダムアクセス要求とを区別する技術を用いてＰＲＡＣＨ上で送信されるランダムアクセス要求を分析することによって達成される。いずれの場合も、適応ｅＮＢ１４０１において、ランダムアクセス要求が抑制機能デバイス１４０３によって出されたと判定された際に、適応スケジューラ１４０９は、アップリンク通信リソースエレメントの許可が仮想アップリンクキャリア内のものであることを確保するように構成される。
【００５６】
いくつかの例では、ホストキャリア内に挿入された仮想キャリアを、論理的に別個の「ネットワーク内のネットワーク」を提供するために使用することができる。言い換えると、仮想キャリアを介して送信されるデータを、ホストキャリアネットワークによって送信されるデータと論理的、且つ、物理的に別個のものとして扱うことができる。従って、仮想キャリアは、従来のネットワーク「の上に重ねられ」、ＤＭＮデバイス（即ち抑制機能デバイス）へメッセージングデータを通信するのに使用されるいわゆる専用メッセージングネットワーク（ＤＭＮ（dedicated  messaging  network））を実施するのに用いることができる。
【００５７】
本開示の例においては、多様な変形を行うことができる。本開示の実施形態は、概ね、従来のＬＴＥベースのホストキャリアに挿入された仮想キャリアを介してデータを送信する抑制機能デバイスに関して定義されている。しかしながら、例えば、従来のＬＴＥタイプのデバイスと同じ機能を有するデバイスや、高度な機能を有するデバイスといった任意の適切なデバイスが、前述の仮想キャリアを用いてデータを送受信することができることが理解されるであろう。
【００５８】
更に、アップリンクリソース又はダウンリンクリソースのサブセットで仮想キャリアを挿入するという一般原理は、任意の適切なモバイル遠隔通信技術に適用することができ、ＬＴＥベースの無線インターフェースを用いるシステムだけに限定しなくてもよいことも理解されるであろう。
【００５９】
本発明の多様な他の態様及び特徴は、下記の番号が付された項目により定義されている。
【００６０】
１．モバイル通信デバイスへデータを送信し、又は、前記モバイル通信デバイスからデータを受信するためのモバイル通信システムであって、
１つ以上の基地局であって、前記各基地局は、前記モバイル通信デバイスへデータを、及び/又は、前記モバイル通信デバイスからのデータを通信するための無線アクセスインターフェースを提供するように構成された送信機と受信機とを含み、前記無線アクセスインターフェースは、ダウンリンク上で、データを通信するための第１の周波数範囲に亘る複数の通信リソースエレメントを与える第１のキャリアを与えるとともに、第２のキャリアを形成する、前記第１の周波数範囲内にあって前記第１の周波数範囲よりも狭い第２の周波数範囲内の複数の通信リソースエレメントを与える、前記基地局と、
前記第１の周波数範囲内の前記第１のキャリアを介して送信された信号を受信するように構成された第１のモバイル通信デバイスと、
前記第２の周波数範囲内の前記キャリアを介して送信された信号を受信するように構成された第２のモバイル通信デバイスと、
を備え、
前記基地局によって提供された前記無線アクセスインターフェースは、複数の時分割サブフレームを含み、
前記各サブフレームは、前記第１の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントと、前記第２の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントと、を含み、
前記各サブフレームは、
前記第１の周波数範囲に実質的に対応する帯域幅を有する前記各サブフレームの一部における第１の広帯域制御チャネルと、前記各サブフレームの第２の部分における、前記第１の広帯域制御チャネルよりも狭い帯域幅を有する第２の狭帯域制御チャネルと、
を含み、
前記第２の狭帯域制御チャネルは、前記第１のモバイル通信デバイスと前記第２のモバイル通信デバイスとの両方に対して制御情報を通信するように構成され、且つ、前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲の前記複数の前記通信リソースエレメントの一部を形成する、
モバイル通信システム。
２．前記基地局は、前記第１の広帯域制御チャネルを介して前記第１のモバイルデバイスに第１のリソース割当メッセージを通信するように構成され、
前記第１のリソース割当メッセージは、１つ以上の前記第１のモバイルデバイスに対して、前記第１のキャリアの前記第１の周波数範囲から前記１つ以上の前記第１のモバイルデバイスに割当てられた通信リソースエレメントの表示を与える、
上記項目１に記載のモバイル通信システム。
３．前記基地局は、前記第１のモバイルデバイスと前記第２のモバイルデバイスとへ前記第２の狭帯域制御チャネルを介して第２のリソース割当メッセージを通信するように構成され、
前記第２のリソース割当メッセージは、１つ以上の前記第１のモバイルデバイス又は前記第２のモバイルデバイスに対して、前記第１のキャリアの前記第１の周波数範囲又は前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲から、前記１つ以上の前記第１のモバイルデバイス又は前記第２のモバイルデバイスのそれぞれに割当てられた通信リソースエレメントの指示を与え、
前記リソースは、前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲内に割当てられた前記第２のモバイルデバイスに対して割当てられている、
上記項目１又は上記項目２に記載のモバイル通信システム。
４．前記基地局は、前記第１の広帯域制御チャネルを介して前記第１のモバイルデバイスへ共通制御情報を送信し、且つ、前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲内に形成された制御チャネルを用いて前記共通制御情報を送信するように構成され、
前記共通制御情報は、前記第１のモバイルデバイスと前記第２のモバイルデバイスとによって、前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲とのそれぞれの前記複数の通信リソースエレメントを介してデータを送信及び受信するために用いられるシグナリング情報を含み、
前記第２のモバイルデバイスは、前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲内に形成された前記制御チャネルから前記共通制御情報を受信するように構成され、
前記第１のモバイルデバイスは、前記第１の広帯域制御チャネルから前記共通制御情報を受信するように構成される、
上記項目１〜上記項目３のいずれか１つに記載のモバイル通信システム。
５．前記第１のモバイル通信デバイスは第１のタイプの受信機を含み、前記第１のタイプの受信機は、少なくとも前記第１の周波数範囲の帯域幅であるデータを同時に受信するための帯域幅を有し、
前記第２のモバイル通信デバイスは第２のタイプの受信機を含み、前記第２のタイプの受信機は、少なくとも前記第２の周波数範囲の帯域幅であるデータを同時に受信するための帯域幅を有する、
上記項目１〜上記項目４のいずれか１つに記載のモバイル通信システム。
６．前記モバイル通信システムは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ベースのシステムに従って動作するように構成され、前記広帯域制御チャネルは物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））であり、前記狭帯域制御チャネルは拡張された物理ダウンリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））であり、複数の前記通信リソースエレメントが物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ））の一部を形成する、上記項目１〜上記項目５のいずれか１つに記載のモバイル通信システム。
７．モバイル通信デバイスへ、及び/又は、前記モバイル通信デバイスからデータを通信するためのモバイル通信システムの一部として動作するためのネットワークエレメントであって、
前記ネットワークエレメントは、
前記モバイル通信デバイスへ、及び/又は、前記モバイル通信デバイスからデータを通信する無線アクセスインターフェースを提供するように構成された送信機と受信機とを含み、
前記無線アクセスインターフェースは、
ダウンリンクにおいて、データを通信するための第１の周波数範囲に亘る複数の通信リソースエレメントを提供し、且つ、第２のキャリアを形成する、前記第１の周波数範囲内にあって前記第１の周波数範囲よりも狭い第２の周波数範囲内の複数の通信リソースエレメントを与える第1のキャリアと、
複数の時間分割されたサブフレームと、
を提供し、
前記各サブフレームは、前記第1の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントと、前記第２の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントとを含み、
前記各サブフレームは、前記第１の周波数範囲に実質的に対応する帯域幅を有する各サブフレームの部分内の第１の広帯域制御チャネルと、前記各サブフレームの第２の部分内であって、前記第１の広帯域制御チャネルよりも狭い帯域幅を有する第２の狭帯域制御チャネルと、を含み、
前記第２の狭帯域制御チャネルは、第１のモバイル通信デバイスと第２のモバイル通信デバイスの両方に対して制御情報を通信するように構成され、且つ、第２のキャリアの前記第２の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントの部分を形成する、
ネットワークエレメント。
８．前記ネットワークエレメントは、前記第１の広帯域制御チャネルを介して前記第１のモバイルデバイスに第１のリソース割当メッセージを通信するように構成され、
前記第１のリソース割当メッセージは、１つ以上の前記第１のモバイルデバイスに対して、前記第１のキャリアの前記第１の周波数範囲から、前記１つ以上の前記第１のモバイルデバイスに割当てられた通信リソースエレメントの指示を与える、
上記項目７に記載のネットワークエレメント。
９．前記ネットワークエレメントは、前記第２の狭帯域制御チャネルを介して、前記第１のモバイルデバイスと前記第２のモバイルデバイスとに第２のリソース割当メッセージを通信するように構成され、
前記第２のリソース割当メッセージは、１つ以上の前記第１のモバイルデバイス又は前記第２のモバイルデバイスに対して、前記第１のキャリアの前記第１の周波数範囲又は前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲から、前記１つ以上の前記第１のモバイルデバイス又は前記第２のモバイルデバイスのそれぞれに割当てられた通信リソースエレメントの指示を与え、
前記リソースは、前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲内に割当てられた前記第２のモバイルデバイスに対して割当てられている、
上記項目７又は上記項目８に記載のネットワークエレメント。
１０.前記ネットワークエレメントは、前記第１の広帯域制御チャネルを介して前記第１のモバイルデバイスへ共通制御情報を送信し、且つ、前記第２の抑制機能モバイルデバイスへ前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲内に形成された制御チャネルを用いて前記共通制御情報を送信するように構成され、
前記共通制御情報は、前記第１のモバイルデバイスと前記第２のモバイルデバイスとによって前記第１の周波数範囲と前記第２の周波数範囲とのそれぞれの前記複数の通信リソースエレメントを介してデータを送信及び受信するために用いられるシグナリング情報を含む、
上記項目７〜上記項目９のいずれか１つに記載のネットワークエレメント。
１１．前記モバイル通信システムは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ベースのシステムに従って動作するように構成され、前記広帯域制御チャネルは物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））であり、前記狭帯域制御チャネルは拡張された物理ダウンリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））であり、複数の前記通信リソースエレメントが物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ））の一部を形成する、上記項目７に記載のネットワークエレメント。
１２．モバイル通信ネットワークとモバイル通信デバイスとの間のデータ通信の方法であって、
前記データ通信の方法は、
ダウンリンクにおいて、データを通信するための第１の周波数範囲に亘る複数の通信リソースエレメントと、第２のキャリアを形成し、前記第１の周波数範囲内であって前記第１の周波数範囲よりも狭い小さい第２の周波数範囲内の複数の通信リソースエレメントと、を提供する第１のキャリアと、
複数の時分割されたサブフレームであって、前記各サブフレームは、前記第１の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントと、前記第２の周波数範囲の前記複数の通信リソースエレメントとを含み、前記各サブフレームは、前記第１の周波数範囲と実質的に対応する帯域幅を有する各サブフレームの部分内の第１の広帯域制御チャネルと、前記各サブフレームの第２の部分内であって、前記第１の広帯域制御チャネルよりも小さな帯域幅を有する第２の狭帯域制御チャネルと、を含む、前記複数の時分割されたサブフレームと、
を備え、
前記第２の狭帯域制御チャネルは、狭帯域化通信デバイスに制御情報を通信するために構成され、前記制御情報は、前記第２のキャリアの前記第２の周波数範囲から通信リソースエレメントを割当てる、
データ通信方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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