(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワーク内で動作するように構成され、少なくとも１つの下位送信ノードに連結するように構成されたマクロセル装置であって、
無線信号を送受信するように構成された無線送受信器と、プロセッサと、
１つ以上のコンピュータプログラム命令を含むコンピュータ読み取り可能な記録媒体と、を備え、
前記コンピュータプログラム命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記マクロセル装置に、
前記マクロセルに対応する第１の特定スクランブル・シーケンスでスクランブルされた１つ以上の第１のスクランブルされた基準信号を送信させ、１つ以上の第１のセル特定スクランブル・シーケンスは、マクロセルと関連付けられたセル特定スクランブル・シーケンスの第１のセットから選択され、
少なくとも１つ以上の第２のスクランブル・シーケンスを前記少なくとも１つの下位送信ノードに割り当てさせる、ように構成され、１つ以上の第２のセル特定スクランブル・シーケンスは、下位送信ノードと関連付けられたセル特定スクランブル・シーケンスの第２のセットから選択され、
前記少なくとも１つ以上の第２のスクランブル・シーケンスの前記割り当てにより、前記少なくとも１つの下位送信ノードが、前記割り当てられた１つ以上の第２のスクランブル・シーケンスで１つ以上の伝送をスクランブルし、
前記１つ以上の第２のセル特定スクランブル・シーケンスは、コアネットワークから見えない状態で、前記マクロセルによって、前記少なくとも１つの下位送信ノードに割り当てられる、マクロセル装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの下位送信ノードが基地局、フェムトセル、又はリモート無線ヘッド（ＲＨ）を含む、請求項１に記載のマクロセル装置。
【請求項３】
前記１つ以上の伝送が、下位送信ノード特定基準信号を１つ以上含む、請求項１に記載のマクロセル装置。
【請求項４】
前記１つ以上の伝送が１つ以上のモバイルデバイス特定基準信号を含む、請求項１に記載のマクロセル装置。
【請求項５】
前記第１の特定スクランブル・シーケンスが、マクロセル用に確保されるスクランブル・シーケンスのセットから選択される、請求項１に記載のマクロセル装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つ以上の第２のスクランブル・シーケンスが、下位送信ノード用に確保されたスクランブル・シーケンスのセットから選択される、請求項５に記載のマクロセル装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの下位送信ノードと直接通信するように構成されたピアツーピアネットワークインターフェースを更に備える、請求項１に記載のマクロセル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全般的に、通信及びデータネットワークの分野に関する。特に、１つの例示的態様において、本開示は無線ネットワークにおける下位ノードのインテリジェント管理に向けられている。
（優先権）
【０００２】
本出願は、２０１２年１月３１日付出願の「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＥＮＨＡＮＣＥＤ  ＳＣＲＡＭＢＬＩＮＧ  ＳＥＱＵＥＮＣＥＳ」と題する米国特許仮出願番号第６１／５９３，２０８号の優先権を主張する、２０１３年１月３０日出願の「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＥＮＨＡＮＣＥＤ  ＳＣＲＡＭＢＬＩＮＧ  ＳＥＱＵＥＮＣＥＳ」と題する米国特許出願番号第１３／７５４，６７３号の優先権を主張し、それぞれその全文が本明細書に参照することにより組み込まれる。
【０００３】
（関連出願）
本出願は、２０１２年１月３１日付け出願の、「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＥＦＦＩＣＩＥＮＴ  ＳＰＥＣＴＲＡＬ  ＵＳＡＧＥ  ＩＮ  ＥＸＴＥＮＳＩＢＬＥ  ＣＡＲＲＩＥＲ  ＤＥＰＬＯＹＭＥＮＴＳ」と題される米国特許仮出願第６１／５９３，２１８号の優先権を主張する、２０１３年１月３０日付出願の「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＥＦＦＩＣＩＥＮＴ  ＳＰＥＣＴＲＡＬ  ＵＳＡＧＥ  ＩＮ  ＥＸＴＥＮＳＩＢＬＥ  ＣＡＲＲＩＥＲ  ＤＥＰＬＯＹＭＥＮＴＳ」と題する、共有かつ同時係属中である米国特許出願番号第１３／７４５，６４７号に関連し、それぞれその全文が本明細書に参照することにより組み込まれる。
【背景技術】
【０００４】
３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）は、高度無線通信変調方式を用いてセルラーデータネットワークの容量及び速度を向上させる無線データ通信技術である。進化型ノードＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ  Ｂ（ｅＮＢ））と近い場合はＬＴＥに見られるような速いデータ速度を比較的容易に保つことができるが、ｅＮＢから距離が離れるとその結果として信号強度が低下し、並びに隣接するｅＮＢからの干渉によって、ＬＴＥ通信データ速度に悪影響を及ぼす可能性がある。これらの問題に対して、ネットワークプロバイダらは、より小規模な通信において下位ノードをより上位のノード（すなわち、マクロセル）に亘ってデプロイする、異種ネットワークのデプロイによる対応を取りはじめている。図１に、対応するｅＮＢ  １０２からなる、マクロセルからなる異種ネットワーク１００を示し、マクロセルは、それぞれ下位送信／受信ノード１０４（例えば、ピコセル、フェムトセル、又はリモート無線ヘッドを用いるアンテナシステム）からなる、より小さなサブセルに更に分けられる。これらのサブセルは、マクロセルと同一のセルのアイデンティティを共有していても共有していなくてもよい。ネットワークの視点からは、マクロセル（又は代替として固有の物理層識別子を有するセル）のみが認識及びインターフェースすることができる。したがって、下位ノード（例えば、リモート無線ヘッド）がマクロセルと同一のセル識別子を共有する場合、下位ノードはネットワークには見えない（すなわち、ネットワークは個々に下位ノードとインターフェースすることができない）。図２のシステム２００に図示するように、これら下位ノード２０６へのインバウンド情報はｅＮＢ  ２０４を介して提供され、これらノード２０６からのアウトバウンド情報はｅＮＢ  ２０４によって集められてネットワーク２０２に送信される。
【０００５】
（ネットワークの視点から）各下位ノード及びそれぞれのマクロセルがそれぞれ固有の物理層アイデンティティを保有する実装である場合、ネットワークは各ノードから別々に情報を認識して送信及び／又は受信する必要がある。例えば、ＬＴＥのコンテキストにおいて、ネットワークは各ノード及び下位ノード毎に別々のＳ１−Ｕインターフェース（すなわち、ｅＮＢとサービングゲートウェイ（ＧＷ）との間のネットワークインターフェース）及びＳ１−ＭＭＥインターフェース（すなわち、ｅＮＢとモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）との間のネットワークインターフェース）、並びにそれぞれのノード間で別々のＸ２インターフェース（すなわちｅＮＢ間のネットワークインターフェース）を必要とする。このような実装に必要な大容量の通信オーバーヘッドに加え、ネットワークは更に、予測がつかない形でオン又はオフされる可能性がある、ｅＮＢの下位ノードとの動作を調整しなければならない。
【０００６】
結果として、隣接するノードが同一のセル識別子を共有することによって不必要にセル間干渉が増加し、データ及び制御チャネルのチャネル推定能並びにコヒーレント検出が劣化する。同一の物理層セルのアイデンティティを共有することはまた、例えば高度閉ループシングルユーザ・マルチ入力マルチ出力、マルチユーザ・マルチ入力マルチ出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ／ＭＵ−ＭＩＭＯ）ビーム形成技術などのある技術の使用を制限する。更に、下位ノードが同一物理層セルのアイデンティティを用いることで、下位ノード識別及びスイッチングを抑止する。
【０００７】
したがって、所与のマクロセルにおける下位ノードの扱いを改善するには、改善された装置及び方法を用いる必要がある。そのような改善された装置及び方法は、コアネットワーク管理及び制御の観点においては見えないことが望ましい。
【発明の概要】
【０００８】
本開示は、通信ネットワークを介してスクランブルデータ／制御ビットシーケンスをデプロイするための改善された装置及び方法を提供することにより、上記の要求を満足する。
【０００９】
無線ネットワーク内で動作するように構成され、少なくとも１つの下位送信ノードと連結するように構成されたマクロセル装置を開示する。一実施形態では、前記マクロセル装置は、無線信号を送受信するように構成された無線送受信器と、プロセッサと、１つ以上のコンピュータプログラム命令を含む永続的コンピュータ可読媒体と、を含む。このような一変形では、１つ以上のコンピュータプログラム命令は、プロセッサによって実行されると、マクロセル装置に、マクロセルに対応する第１の特定スクランブル・シーケンスでスクランブルされた１つ以上の第１のスクランブルされた基準信号を送信させ、少なくとも１つ以上の第２のスクランブル・シーケンスを少なくとも１つの下位送信ノードに割り当てさせ、この少なくとも１つ以上の第２のスクランブル・シーケンスを割り当てることで少なくとも１つの下位送信ノードが１つ以上の伝送を割り当てられた１つ以上の第２のスクランブル・シーケンスでスクランブルさせるように構成される。
【００１０】
一変形では、少なくとも１つの下位送信ノードは、基地局、フェムトセル、又はリモート無線ヘッド（ＲＲＨ）を含む。
【００１１】
他の変形では、１つ以上の伝送は１つ以上の下位送信ノード特定基準信号を含む。ある場合において、少なくとも１つの下位送信ノードは少なくとも１つのマクロセル特定基準信号及び第１の特定スクランブル・シーケンスをスクランブルするように更に構成される。
【００１２】
いくつかの変形では、１つ以上の伝送は１つ以上のモバイルデバイス特定基準信号を含む。
【００１３】
更に他の実装において、第１の特定スクランブル・シーケンスは、マクロセル用に確保されたスクランブル・シーケンスのセットから選択される。ある場合において、少なくとも１つ以上の第２のスクランブル・シーケンスは、下位送信ノード用に確保されたスクランブル・シーケンスのセットから選択される。
【００１４】
まだ他の変形では、マクロセル装置は少なくとも１つの下位送信ノードと直接通信するように構成されたピアツーピアネットワークインターフェースを含む。
【００１５】
無線ネットワーク内で動作し、マクロセルに連結するように構成された下位送信ノード装置を開示する。一実施形態では、下位送信ノード装置は、無線信号を送受信するように構成された無線送受信器と、プロセッサと、１つ以上のコンピュータプログラム命令を含む永続的コンピュータ可読媒体と、を含む。一例示的実施形態では、コンピュータプログラム命令は、プロセッサによって実行されると、下位送信ノード装置に、マクロセルからの少なくとも１つ以上の第２のスクランブル・シーケンスの割り当てを受けたことに反応して、マクロセルに対応する第１の特定スクランブル・シーケンスによってスクランブルされた１つ以上の第１のスクランブルされた基準信号を送信させ、受信した少なくとも１つ以上の第２のスクランブル・シーケンスでスクランブルされた１つ以上の第２のスクランブルされた基準信号を送信させるように、構成される。
【００１６】
一変形では、割り当てがマクロセルのセルのアイデンティティと異なる第１のセルのアイデンティティを含む。
【００１７】
他の変形では、下位送信ノード装置は基地局、フェムトセル、又はリモート無線ヘッド（ＲＲＨ）を含む。
【００１８】
第３の変形では、少なくとも１つ以上の第２のスクランブル・シーケンスが下位送信ノード装置に特定である。
【００１９】
第４の変形では、第１の特定スクランブル・シーケンスはマクロセル用に確保されたスクランブル・シーケンスのセットから選択される。
【００２０】
第５の変形では、少なくとも１つ以上の第２のスクランブル・シーケンスは対象モバイルデバイスに特定である。
【００２１】
無線ネットワークのマクロセル内にて動作するように構成され、マクロセルは少なくとも１つの下位送信ノードを備えるモバイルデバイスを開示する。一実施形態では、モバイルデバイスは、無線信号を送受信するように構成された無線送受信器と、プロセッサと、１つ以上の命令を含む永続的コンピュータ可読媒体と、を含む。一例示的実施形態では、１つ以上の命令は、プロセッサによって実行されると、モバイルデバイスに、マクロセルに対応する第１の特定シーケンスでスクランブルされた１つ以上の第１のスクランブルされた基準信号を受信させ、受信した１つ以上の第１のスクランブルされた基準信号を第１の特定スクランブル・シーケンスでデスクランブルさせ、少なくとも１つの下位送信ノードに対応する第２の特定スクランブル・シーケンスでスクランブルされた１つ以上の第２のスクランブルされた基準信号を受信させ、受信した１つ以上の第２のスクランブルされた基準信号を第２の特定スクランブル・シーケンスでデスクランブルさせるように、構成される。
【００２２】
一変形では、１つ以上の第１の特定スクランブル・シーケンスは、マクロセルに関連付けられたスクランブル・シーケンスの第１のセットから選択される。
【００２３】
他の変形では、１つ以上の第２の特定スクランブル・シーケンスは、下位送信ノードに関連付けられたスクランブル・シーケンスの第２のセットから選択される。例えば、１つ以上の第２の特定スクランブル・シーケンスはマクロセルによって少なくとも１つの下位送信ノードに割り当てられており、第２の特定スクランブル・シーケンスは下位送信ノードに関連付けられたスクランブル・シーケンスの第２のセットから選択される。いくつかの実装は、スクランブル・シーケンスの第１及び第２のセットが互いに区別されることで更に特徴づけられてもよい。動作中において、１つ以上の第１のスクランブルされた基準信号及び１つ以上の第２のスクランブルされた基準信号は規定されたリソースブロックエレメントと共に送信される。
【００２４】
初期システム情報を取得する方法を開示する。一実施形態において、方法は、１つ以上の基準信号を受信することと、受信された１つ以上の基準信号の、マクロセルに対応する第１のスクランブル・シーケンスを決定し、受信された１つ以上の基準信号の、少なくとも１つの下位送信ノードに対応する第２のスクランブル・シーケンスを決定することと、を含み、第１及び第２のスクランブル・シーケンスを、受信した１つ以上の基準信号の少なくとも１つ以上の部分を復号するのに用いられる。
【００２５】
本開示の他の特徴及び有利性は、添付図面、及び以下に記載されるような例示的実施形態の詳細な説明を参照することで、当業者によって即座に認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】異種ネットワークの一実施形態を図示する機能ブロック図である。
【図２】マクロセル及びそれらの下位セルの２段階による識別を図示する機能ブロック図である。
【図３】本開示の一実施形態に係る、セル選択／再選択時におけるマクロセルのアイデンティティ又は下位セルのアイデンティティを取得するための処理ステップを図示する論理流れ図である。
【図４】本開示の一実施形態に係る、典型的なトランスポートチャネル及びスクランブル生成器の初期化における物理的な処理を図示する論理流れ図である。
【図５Ａ】本開示の一実施形態に係る、異なる初期化値で生成される、３１の長さを有するスクランブルゴールドシーケンスの正規化された自己相関関数を図示するシミュレーション結果である。
【図５Ｂ】本開示の一実施形態に係る、異なる初期化値で生成される、３１の長さを有するスクランブルゴールドシーケンスの正規化された相互相関関数を図示するシミュレーション結果である。
【図６】本開示の方法を実行するために適合されたネットワークコンポーネント装置の一実施形態を図示する機能ブロック図である。
【図７】本開示の改善された下位セル識別機能を組み込むクライアント又はユーザデバイスの一実施形態を図示する機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
ここで図面を参照するが、全体を通して、同様の番号は同様の部分を指す。
【００２８】
概要
一実施形態では、マクロセル及びその下位送信ノードの識別の機構について開示する。一変形では、この機構をＬＴＥネットワークで用いられ、各下位ノードが対応するマクロセルからの固有のセルのアイデンティティを有する高度能力を容易にするスクランブル技術（例えば、多地点協調（ＣｏＭＰ）、異種ネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）、アンテナノードスイッチング、及びその他の提案されたＬＴＥリリース１１技術を含む）を含む。本明細書に詳細に説明される理由を受けて、マクロセル及びその下位送信ノートを明確に識別することで、低出力ＲＲＨ、フェムトセルなどから送信される信号の区別及び検出が可能となり、より大きな干渉ランダム化利得を有利に得ることができる。
【００２９】
開示される種々の方法は構成可能であり、（例えば、以前のＬＴＥのリリースと）後方互換性を有する。
【００３０】
例示的実施形態では、現存のリリース８のＬＴＥスクランブル・シーケンス生成器は、対応するセットから得られた異なる初期化値で送信ノード依存シーケンスを生成するのに用いられる。このような体系は、マクロセルに加えて、送信ノード（例えば、ＲＲＨ）をセル選択／再選択処理中に走査及び検出することを、レガシデバイス（例えば、リリース８準拠デバイス）及び拡張デバイスの両方によって行うことを可能とする。実際では、レガシデバイスにおいては、セル選択／再選択処理は有利に変化しない。ある例示的ＬＴＥの実施形態において、開示の仕組みは後方互換性を有する。これは、レガシスクランブル方法を用いているからであり、２段階での識別（本明細書に具体的に記載される）がリリース１１（及びそれ以降）に対応するネットワークエレメントにのみ関連していないからである。
【００３１】
送信ノードのセットがマクロセルによってオーバーレイされる、２段階ノード／セル識別の仕組みを説明する。ノード／セル識別情報は、送信ノード及びセルのアイデンティティを個別に割り当てることで得られるのではなく、むしろ送信／受信ノードは対応する基準信号、データ、及び制御情報を供給された／割り当てられたスクランブル・シーケンスでスクランブルする。ノード／セル識別情報はスクランブル・シーケンスによって決定する。各ノード／セルにおいて固有のスクランブル・シーケンスを用いることで、インテリジェントなアンテナノードスイッチング及びその他の高度マルチアンテナ技術を異種ネットワークにおいて可能になる。更に、レガシリリース８／９／１０準拠の基準信号（例えば、ＣＲＳ、ＤＭ−ＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ）、並びに同一の制御信号チャネル（例えば、ＰＤＣＣＨ、ＰＢＣＨ）もまた、有利に再利用することができる。
【００３２】
また、開示の装置及び方法は、下位ノード識別（並びに種々の下位ノード及び／又はマクロセル自体のｅＮＢ間におけるスイッチング）を容易にしながら、チャネル推定性能並びにデータ及び制御チャネルのコヒーレント検出を改善する。
【００３３】
例示的実施形態の詳細な説明
本開示の例示的実施形態を、ここで詳細に説明する。これらの実施形態は主に多地点協調（ＣｏＭＰ）及び異種ネットワーク（ＨｅｔＮｅｔｓ）に関連するロングタームエボリューション（ＬＴＥ）のデプロイシナリオにおいて議論されるが、当業者であれば本開示がＬＴＥアプリケーションに限定されないことは理解できるであろう。実際のところ、本開示の種々の態様は、特に下位ノード識別及びスイッチングを改善するように、デバイスが複数の信号からある信号を検出して区別する必要のある任意のネットワークにおいて有用である。
【００３４】
方法
通常動作中は、典型的で例示的なユーザ機器（ＵＥ）はネットワークで通信を行うのに初期システム情報を取得する必要がある。２段階ノード／セル識別の仕組みにおいて、ＵＥは（許容範囲内の誤差でノードからの受信、またノードへの送信を他のノードのものと区別できるように）各送信／受信ノードに割り当てられた固有のアイデンティティを決定するだけでなく、送信／受信ノードが関連付けられているオーバーレイされたマクロセルを識別しなければならない。
【００３５】
図３を参照すると、初期システム情報を取得する例示的方法３００が図示、説明されている。以下の記載がＬＴＥ準拠のセルラーネットワークにおいて示されているが、関連技術における当業者であれば、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ（登録商標））、ＣＤＭＡ−２０００（及び関連技術、ＣＤＭＡ  １Ｘ、ＣＤＭＡ  ＥＶＤＯ）、本明細書にてリリース１１とも称されるＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）などが挙げられるがこれらに限定されない他のセルラー技術に対しても適用され得ることが容易に理解できるであろう。より一般的には、以下に記載される種々の原理は、例えばＷｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸなどの他の無線技術においても広く適用することができ、適切に適合させることで本開示を受けて当業者によって容易に適合させることができると理解される。
【００３６】
ステップ３０２では、ＵＥはネットワークを走査し、搬送波周波数（ｆc）を得るように搬送波周波数取得を行う。一実施形態において、ＵＥは搬送波周波数再生回路を用いて、受信した信号の搬送波と受信者の局部発振器との間の周波数及び位相差を予測及び補償する。例示的実施形態において、これらの周波数及び位相変異は受信した信号に含まれる情報を用いて予測し、搬送波信号を復元して、搬送波信号のコヒーレント復調を可能とする。
【００３７】
ステップ３０４では、ＵＥは一次同期シーケンスを決定し、タイミング取得を行う。例えば、ＬＴＥにおいて、ＵＥはまず、第１サブフレーム（すなわち、サブフレーム０）の第１のタイムスロットの最後の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）記号にて送信される一次同期信号（ＰＳＳ）を探す。これにより、ＵＥはセル用に選択されたサイクリックプレフィクスから個別にスロット境界を取得することが可能になる。ＰＳＳは既知の間隔で繰り返され、ＵＥは繰り返されたＰＳＳを用いて送信された信号と時刻同期を得る（例えば、ＵＥがＰＳＳと並ぶと、ＵＥはフレーム／サブフレームタイムスロット境界を識別することができる）。ＵＥが適切にＰＳＳを復号化すると、ＵＥはセルの物理層アイデンティティ、並びに決定されたセルのタイミング情報を決定することができる。
【００３８】
ステップ３０６では、ＵＥは二次同期シーケンスを決定し、無線フレームタイミング情報を得る。ＬＴＥでは、ＵＥは二次同期信号（ＳＳＳ）内に含まれる識別情報を抽出する。二次同期シーケンスを取得している間、ＵＥは送信された信号の固有の物理層セルのアイデンティティを決定することができる。一実施形態では、規定された固有の物理層セルのアイデンティティ・グループが１６８ある。これら固有の物理層セルのアイデンティティ・グループはマクロセルと下位ノード（例えば、リモート無線ヘッド、フェムトセル、ピコセルなど）とで分けられ、マクロセルの物理層セルのアイデンティティ・グループがその対応するマクロセル内の任意の所定下位ノードの物理層セルのアイデンティティ・グループから固有であり続ける。
【００３９】
この例では、マクロセル及びそれらの下位ノードは固有に識別され、明確に区別されたＳＳＳに基づいてグループ化される。この明確なグループ分けは（ｉ）（マクロセルに対応する）ＰＳＳからの第１のセルのアイデンティティ、及び（ｉｉ）（下位ノードに対応する）ＳＳＳからの第２物理層セルのアイデンティティ・グループを決定する上で、適切に使用可能なＵＥによって用いることができる。
【００４０】
一変形では、これらの固有の物理層セルのアイデンティティ・グループは、予期される（又は実際の）デプロイされたネットワーク構成にしたがって分けられる。例えば、所定のマクロセル対下位ノード率が予期されるとき（例えば、１：３）、マクロセル及び下位ノードにおける固有の物理層セルのアイデンティティ・グループの区分は同様に分けられればよい（すなわち、１：３）。代替として、物理層セルのアイデンティティ・グループの区分を変則的に分けてもよい。例えば、所定のマクロセル内の２つ以上の下位ノードが物理的に離れていて（すなわち、地理的に区別されて）セル内干渉を防ぐことができるのであれば、それらが共通の物理層セルのアイデンティティ・グループを共有するように物理層セルのアイデンティティ・グループを割り当てて配置してもよい。当業者であれば、本開示の内容をもって、マクロセルと下位ノードとの間の個別の物理層セルのアイデンティティ・グループを分ける無数に可能な仕組みを容易に理解することができるであろう。
【００４１】
ステップ３０８では、セルのアイデンティティを決定することで、ＵＥが送信ノードによって使用される１つ以上の疑似ランダムシーケンスを識別して１つ以上のセル特定基準信号を生成可能とすることができる。例えば、ＵＥはセルの固有のアイデンティティ及び用いられたサイクリックプレフィクス（ＣＰ）に基づいて、配置基準信号（ＰＲＳ）生成器の初期化を決定することができる。その後、ＵＥは無線セルと完全に同期することができる。いくつかの実施形態では、これは所定の下位ノードのマクロセル用の物理層セルのアイデンティティを決定することを含んでいてもよい。一度同期すると、基準信号が明確なリソースエレメントに送信される（すなわち、リソースエレメントは規定された時間及び周波数に基づいて送信される）ため、ＵＥはセル特定基準信号を抽出することができる。
【００４２】
これらの基準信号は、無線チャネルの質を予測し、それぞれの物理層セルのアイデンティティ・グループの固有の性質を踏まえて、下位ノードとｅＮＢとを区別するために用いることができる。ＵＥはｅＮＢに報告（直接、下位ノードを介して、など）されるチャネル品質指標（ＣＱＩ）を計算し、ｅＮＢはこの情報を、ＵＥが所定のマクロセルに亘って移動する間、接続性及び下位ノード間でのスイッチの点で最良の下位ノードを識別して選択するのに用いることができる。したがって、このような機構は、例えば、無線チャネル品質に基づいて、マクロセル及びその下位ノードにおける識別及びスイッチングを可能とする一方で、コアネットワークの観点からは有利に見えない状態であり続けることができる（すなわち、制御はマクロセルによって扱われる）。
【００４３】
更に、下位ノードの固有の識別がコアネットワークの視点から見えない状態で扱うことができるため（すなわち、下位ノード識別がマクロセルによって扱われる）、コアネットワークは下位ノードを管理するのにリソースを使用する必要がなく、むしろ、下位ノードはｅＮＢ自体によって管理される。
【００４４】
固有のセルの識別子で初期化された異なるスクランブル・シーケンスを使用することで干渉をランダム化することができ、異なる送信ノードから送信されたデータ及び制御チャネルを分ける上でＵＥを補助する。基準信号（例えば、ＣＲＳ、ＤＭ−ＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ）がセル特定シーケンスによってスクランブルされることでＵＥが異なる送信ノードにおける種々のチャネル予測及び移動度測定を行うことが可能となることによって、固有のスクランブル・シーケンスを使用することで更に動作が向上し、ノード選択並びに同種及び異種ネットワーク間のスイッチングが更に改善される。より直接的には、互いに固有であるスクランブル・シーケンスを選択することによって、ＵＥが各固有のスクランブル・シーケンスを識別できることを確実にする。
【００４５】
図４を参照すると、ＬＴＥネットワークにおける典型的なトランスポートチャネルの物理的処理方法４００が図示されている。ステップ４０２では、着信したトランスポートブロック及びＲＮＴＩを入力として用いる制御情報に対して、巡回冗長検査（ＣＲＣ）が付加される。ＣＲＣを付加することでトランスポートブロックにエラー検出能を与える。
【００４６】
ステップ４０４では、入力されるデータに対してチャネルコーディングが行われる。ステップ４０６では、レートマッチング及びハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）をチャネルコード化データに行い、異なる物理チャネルの使用可能な容量に送信されるデータ量と一致させる。多重化はステップ４０８にて行われる。
【００４７】
ステップ４１０では、データ／制御ビットシーケンスｂ（ｎ）がノード特定識別子シーケンスによってスクランブルされる（ノード特定シーケンスはマクロセルによって、それ自体及びその下位ノード用に決定される）
0006618683.tif 000002
ただし
0006618683.tif 000003
受信機において、ＵＥは、図３を参照して上述したとおり、送信ノードのアイデンティティをセル選択又は再選択プロセスを通して検出する。入力データは（ステップ４１２で）ノード特定スクランブル・シーケンスを用いてＸＯＲ演算され、ステップ４１４では、スクランブル・シーケンス生成器によって、対応するセットから取得した異なる初期化値を用いて送信ノード依存シーケンスを生成する。ステップ４１６では変調を行い、ステップ４１８ではレイヤマッピング、プレコーディング、及びアンテナマッピングを行う。
【００４８】
（実施例１）
現存のＬＴＥスクランブル・シーケンス生成器を、固有セル識別子を用いることで初期化する。例えば、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）処理の間、スクランブル・シーケンス生成器は各サブフレームの始めに等式（１）に基づく初期化値で初期化される。
【００４９】
【数１】
0006618683.tif 000004
【００５０】
物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）による次の処理の間、スクランブル・シーケンス生成器は等式（２）に基づく初期化値で各サブフレームのはじめに初期化される。
【００５１】
【数２】
0006618683.tif 000005
【００５２】
パラメータｎRNTIはＰＤＳＣＨ伝送に関連付けられた無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）に相当し、ＵＥ特定である（すなわち、対象デバイスに特定である）。一方で、パラメータｑ∈｛０，１｝はコードワード番号を示し、１つのサブフレームにコードワードを２つまで送信することができる。単一のコードワード送信の場合、パラメータｑはゼロに等しい。スクランブル・シーケンスｃ（ｎ）は２つの最長シーケンスのモジュロ−２加算に基づいて生成される。例示的実施形態では、疑似ランダムシーケンスは、３１の長さを有するゴールドシーケンスによって規定され、出力シーケンス
0006618683.tif 000006
は等式（３）〜（６）に基づいて規定される。
【００５３】
【数３】
0006618683.tif 000007
【００５４】
最初のｍシーケンスはｘ1（０）＝１、ｘ1（ｎ）＝０、ｎ＝１，２，．．．，３０で初期化される。２つめのｍシーケンスの初期化は等式（７）で示され、シーケンスの適用によって値が変化する。
【００５５】
【数４】
0006618683.tif 000008
【００５６】
例示的ゴールドコードシーケンスのセットは２n−１シーケンスからなり、それぞれが２n−１の期間を有し、同一長２n−１である２つの最長シーケンスに基づいて生成され、それらの絶対相互相関が２(n+2)/2以下である。ただし、ｎは最長シーケンスを生成するのに用いられる線形フィードバックシフトレジスタの大きさである。種々の位相における２つのシーケンスの２n−１のＸＯＲ演算のセットは、ゴールドコードのセットである。コードのセットにおける最も高い絶対相互相関は、ｎが偶数の場合は２(n+2)/2＋１であり、ｎが奇数の場合は２(n+1)/2＋１である。同一セットの２つのゴールドコードのＸＯＲは、いくつかの位相においては別のゴールドコードである。
【００５７】
ＬＴＥリリース８の例示的場合では、固有の物理層セルのアイデンティティが５０４ある。物理層セルのアイデンティティ
0006618683.tif 000009
は１６８の固有物理層セルのアイデンティティ・グループにグループ分けされ、各グループは３つの固有アイデンティティを含む
0006618683.tif 000010
グループ分けは、各物理層セルのアイデンティティ
0006618683.tif 000011
が１つのみの物理層セルのアイデンティティ・グループの一部であるようになっている
0006618683.tif 000012
したがって物理層セルのアイデンティティは、０〜１６７の範囲内である数字
0006618683.tif 000013
が物理層セルのアイデンティティ・グループを示し、数字
0006618683.tif 000014
が０〜２の範囲内であり、物理層セルのアイデンティティ・グループ内の物理層アイデンティティを示す、以下の等式（８）毎に固有に規定される。したがって、物理層セルのアイデンティティは等式（８）毎に規定される。
【００５８】
【数５】
0006618683.tif 000015
【００５９】
初期化値
0006618683.tif 000016
とスクランブル生成関数の出力シーケンスｃ（ｎ）との間で１対１の対応関係がある。それは、
0006618683.tif 000017
である。送信ノードの明確な識別を行うために、ネットワーク内の各マクロセル及びマクロセルそれぞれの各サブセットに異なるスクランブル・シーケンスが割り当てられる（例えば、図２を参照のこと）。第１段階がｅＮＢ又はマクロセルを識別し、第２段階がマクロセルの下位セルを識別する、２段階にわたる識別手順を活用する。
【００６０】
Ψは全てのスクランブル・シーケンスのセットを示す。セットΨは、Ψ＝Ψ1∪Ψ2となるように２つのサブセットに分けられる。マクロセルと関連付けられたスクランブル・シーケンス及び下位送信ノードと関連付けられたスクランブル・シーケンスは、それぞれｃCell-ID（ｎ）及びｃNode-ID（ｎ）で示される。なお、ｃCell-ID（ｎ）∈Ψ1、ｃNode-ID（ｎ）∈Ψ2である。疑似ランダムシーケンスｃCell-ID（ｎ）及びｃNode-ID（ｎ）は、これらのシーケンスを生成する初期化シードが異なる限りは無相関である。なお、同種ネットワークの場合
0006618683.tif 000018
ネットワークはマクロセルからのみなる。結果的に、
0006618683.tif 000019
対が固有にｉつ目のセルのｊつ目のノードを識別する。なお、Ｎcellはマクロセルのセルのアイデンティティの数を示し、ＮnodeＵ（ｉ）はｉ番目のマクロセルの送信／受信ノードの数を示す）。
【００６１】
なお、セル及びノードのアイデンティティは、ＵＥにおいて有害な干渉を引き起こせないほどに地理学的に充分に離れ、セル又はノードのアイデンティティが明確に検出できるのであれば、隣接するセルにおいて再利用できる。これらのアイデンティティの割り当て及び管理はネットワークオペレータが行うことになる。
【００６２】
マクロセル及び下位ノードのアイデンティティの両方を別々に取得する必要性を排除するために、例示的実施形態では既存のセルのアイデンティティ取得手順を利用することを可能としている。これを実現するには、Ψ2（ｉ）＝｛Ψ2（ｉ，ｊ）｜ｊ＝０，１，．．．，Ｎnode（ｉ）｝の各セットがｉ番目のマクロセルと対応すると仮定する。したがって、
0006618683.tif 000020
（ｉ，ｊ）がセル選択／再選択手順（例えば、図３の方法のステップ３０８に示される）の間に検出されると、ＵＥにそれがセル及びノード識別子が抽出可能なｉ番目のマクロセルのｊ番目のノードであることが知れる。これにより、（例としての）ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨのスクランブル・シーケンスは、それぞれ等式（９）及び（１０）に基づいて、上記概念を反映するためにその初期化式を変更することができる。
【００６３】
【数６】
0006618683.tif 000021
【００６４】
特定セルにおいて下位ノードが不在の場合、上記式におけるスクランブル・シーケンスの初期化値の導出においてノード・アイデンティティからの貢献はない。
【００６５】
既存のスクランブル・シーケンスが生成される仕組みに上記のアルゴリズムを関連させるには、
0006618683.tif 000022
の１６８の許容可能値のセットを２つのサブセットに分け、１つの値のグループは排他的にマクロセルのみに用いられ、他のグループが対応する下位ノード（あれば）にのみ使用される。したがって、
0006618683.tif 000023
値はセル及びノード・アイデンティティ両方において同様に用いられる。
【００６６】
シミュレーション結果
図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、譲受人によって行われたシミュレーションが図示されており、以下の等式（１１）及び（１２）に示されるスクランブル・シーケンスのセル内及びセル間干渉ランダム化の性質を説明する。
【００６７】
【数７】
0006618683.tif 000024
【００６８】
等式（１１）及び（１２）におけるシーケンスは、２つの異なる初期化シードに基づいて生成されると非常に小さい相互相関を有するようと予期される、長さが３１のゴールドシーケンスである。図５Ａ及び図５Ｂはそれぞれ、２つの異なる初期値によって生成された２つの３１の長さを有するゴールドシーケンスの正規化自己相関関数（ＡＣＦ）及び相互相関関数（ＣＣＦ）を図示し、スクランブル・シーケンスの必要な性質を示している。
【００６９】
例示的ユーザ機器（ＵＥ）装置
図６を参照すると、本開示の方法を実行するのに有用な、例示的クライアント又はＵＥ装置６００が図示されている。本明細書中に用いられるとおり、「クライアント」及び「ＵＥ」の表現は、セルラー電話、スマートフォン（例えば、ｉＰｈｏｎｅ（商標））、無線機能付パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、及びデスクトップ、ラップトップ、若しくはその他の形態のミニコンピュータ、並びにハンドヘルドコンピュータ、ＰＤＡ、パーソナルメディア装置（ＰＭＤ）などのモバイルデバイス、又は上記の任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。物理層識別子の取得及びその後のスクランブル・シーケンス生成器の初期化はソフトウェアで実行されるのが好ましいが、ファームウェア及びハードウェアによる実施形態（及び上記の任意の組み合わせ）もまた想起される。次にこの装置を図６を参照して説明する。
【００７０】
ＵＥ装置６００は、デジタル信号プロセッサ、マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又は１つ以上の基板６０８上に実装される複数個の処理コンポーネントなどの、プロセッササブシステム６０５を含む。この処理サブシステムはまた、内部キャッシュメモリも具備していてもよい。処理サブシステム６０５は、例えば、ＳＲＡＭ、フラッシュ及びＳＤＲＡＭコンポーネントを含み得るメモリを備えるメモリサブシステム６０７へ接続される。このメモリサブシステムは、当該技術分野において周知のようにデータアクセスを促進するために、１つ以上のＤＭＡタイプのハードウェアを実装することができる。図示される実施形態では、処理サブシステムは上記のスクランブル・シーケンス生成器を実装するためのサブシステム又はモジュールを付加的に備える。これらのサブシステムを、処理サブシステムに連結するソフトウェア又はハードウェアに実装してもよい。代替として、別の変形では、サブシステムを直接デジタルベースバンドに連結してもよい。プロセッササブシステム６０５は、送信フロントエンド６１２、受信フロントエンド６１４、及び１つ以上のアンテナ６１６を含む無線インターフェースサブシステム６１０に連結される。
【００７１】
スクランブル・シーケンス生成器の一般的な例としては、線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）、プログラマブルロジック、ルックアップテーブル、ソフトウェアなどが挙げられるが、これらに限定されない。一例示的実施形態では、種々のスクランブル・シーケンス生成器が、上述するとおり、等式１〜１２に準拠する。当業者であれば、本開示の内容をもって他の実装と矛盾しないスクランブル・シーケンス生成器の構成を変形及び／又は適合できるであろう。
【００７２】
上記のとおり、１つ以上のスクランブル・シーケンスを受信する間、埋め込まれた入力データはノード特定のスクランブル・シーケンスでＸＯＲ演算される。関連技術においてもよく理解されているように、ＸＯＲのスクランブル処理は、同一のノード特定スクランブル・シーケンスによって後続のＸＯＲでアンスクランブルすることができる。したがって、埋め込まれた入力データを抽出するには、受信したスクランブル入力データを適切な送信ノード依存シーケンス及び初期化値でＸＯＲ演算する。
【００７３】
典型的な基地局（ＢＳ）装置
図７を参照すると、本開示の方法を実行するのに有用である、例示的サーバ又は基地局（ＢＳ）装置７００が図示されている。本明細書中に使用されるように、「サーバ」及び「ＢＳ」の表現は、基地局（例えば、ノードＢ、ｅノードＢなど）、アクセスポイント、中継局、フェムトセルなどを含むが、これらに限定されない。物理層識別子の構成はソフトウェアで実行されるのが好ましいが、ファームウェア及びハードウェアの実施形態（及びその組み合わせ）もまた想起される。続けて、この装置を図７を参照して説明する。
【００７４】
ＢＳ装置７００は、デジタル信号プロセッサ、マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又は１つ以上の基板７０８上に実装される複数個の処理コンポーネントなどの、プロセッササブシステム７０５を含む。この処理サブシステムはまた、内部キャッシュメモリも具備してもよい。処理サブシステム７０５は、例えば、ＳＲＡＭ、フラッシュ、及びＳＤＲＡＭコンポーネントを含み得るメモリを具備する、メモリサブシステム７０７に接続される。図６のユーザ装置と同様に、従来技術でよく知られているようにデータアクセスを容易にするため、メモリサブシステム７０７に１つ以上のＤＭＡタイプのハードウェアを実装してもよい。図示された実施形態では、処理サブシステムは、物理層識別子及び上記記載の関連付けられたスクランブル・シーケンス生成器を実装するためのサブシステム又はモジュールを付加的に含む。これらのサブシステムは、処理サブシステムに連結されるソフトウェア又はハードウェアに実装されてもよい。代替として、別の変形では、サブシステムを直接デジタルベースバンドに連結してもよい。プロセッササブシステム７０５は、送信フロントエンド７１２、受信フロントエンド７１４及び１つ以上のアンテナ７１６を含む無線インターフェースサブシステム７１０に更に連結される。
【００７５】
スクランブル・シーケンス生成器の一般的な例として、線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）、プログラマブルロジック、ルックアップテーブル、ソフトウェアなどが挙げられるが、これらに限定されない。一例示的実施形態では、種々のスクランブル・シーケンス生成器が、上に記載のとおり、等式１〜１２に準拠する。当業者であれば、本開示の内容をもって他の実装と矛盾しないスクランブル・シーケンス生成器の構成を変形及び／又は適合できるであろう。
【００７６】
１つ以上のスクランブル・シーケンスを送信する間、入力データはノード特定スクランブル・シーケンスを用いてＸＯＲ演算される。
【００７７】
当業者であれば、本開示によって無線ネットワークにおいて下位ノードのインテリジェント管理を実行するための無数の他の仕組みを理解することができるであろう。
【００７８】
本開示のある態様は、ある方法の具体的な一連のステップの観点から説明しているが、これらの説明は、本開示のより広範な方法の例示に過ぎず、具体的な適用によって、必要に応じて修正することができる点が、認識されるであろう。あるステップは、ある状況下では、不必要又は任意選択とすることができる。更には、あるステップ又は機能性を、開示される実施形態に追加することができ、あるいは２つ以上のステップの実行の順序を、置き換えることもできる。全てのそのような変更形態は、本明細書で開示され特許請求される、本開示の範囲内に包含されると見なされる。
【００７９】
上述の詳細な説明は、様々な実施形態に適用される本開示の新規の特徴を図示し、説明し、かつ指摘しているが、当業者が、本開示みに記載の原理から逸脱することなく、例示の装置又はプロセスの形態及び詳細に様々な省略、代替、及び変更を施すことができることが理解されるであろう。上述の説明は、現時点で想到される最良の実施態様の説明である。本説明は、限定することを決して意図するものではなく、むしろ、本開示の一般的原理の例示として解釈されるべきである。本明細書に記載の原理の範疇は、特許請求の範囲を参照して判断される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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