(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局を動作させる方法であって、
前記基地局が、マシーンタイプデバイスＭＴＤの通信要求を決定するステップと、
前記基地局が、前記決定された通信要求に従って複数の信号波形から選択された第１の信号波形を前記ＭＴＤに割り当てるステップであって、各信号波形は関連する特徴的な信号帯域幅を有する、割り当てるステップと、
前記基地局が、前記第１の信号波形に関する情報を前記ＭＴＤに送信するステップと、
を有し、
前記第１の信号波形に関する情報は、前記第１の信号波形を送信するのに使用される通信チャネルの送信特性を有し、
送信特性は、前記ＭＴＤに関連する帯域幅と、送信に利用される変調符号化方式ＭＣＳのレベルとの少なくとも１つを有し、
当該方法は、
前記基地局のシステム負荷が過剰負荷であると判断したことに応答して、前記ＭＣＳのレベルを増加させるステップと、
前記基地局のシステム負荷が過小負荷であると判断したことに応答して、前記ＭＴＤに関連する帯域幅を増加させるステップと、
を有する方法。
【請求項２】
変更された送信特性に従って前記複数の信号波形から選択された第２の信号波形を前記ＭＴＤに割り当てるステップと、
前記第２の信号波形に関する情報を前記ＭＴＤに送信するステップと、
を更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記通信要求は、カバレッジ要求、通信システム負荷、ＭＴＤジオメトリ、ＭＴＤ電力消費、前記ＭＴＤにより行われる送信の周波数、前記ＭＴＤの帯域幅要求、前記ＭＴＤにより送信されるデータ量、前記ＭＴＤの優先レベル及び前記ＭＴＤにより行われる送信の優先レベルの少なくとも１つを有する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記第１の信号波形を割り当てるステップは、超狭帯域シングルキャリア波形をＭＴＤに割り当てるステップを含み、前記超狭帯域シングルキャリア波形の信号帯域幅は、前記基地局がエンハンスされたカバレッジを前記ＭＴＤに提供するのに繰り返し符号化が必要にならないように十分狭い、請求項１乃至３何れか一項記載の方法。
【請求項５】
マシーンタイプデバイスＭＴＤを動作させる方法であって、
前記ＭＴＤが、基地局から信号波形の送信特性を受信するステップであって、前記信号波形は関連する特徴的な信号帯域幅を有し、前記送信特性は、前記ＭＴＤに関連する帯域幅と、送信に利用される変調符号化方式ＭＣＳのレベルとの少なくとも１つを含む、受信するステップと、
前記ＭＴＤが、送信されるデータを含むパケットを生成するステップと、
前記ＭＴＤが、前記送信特性に従って前記基地局に前記パケットを送信するステップであって、前記パケットは前記信号波形を用いて送信される、送信するステップと、
を有し、
前記基地局のシステム負荷が過剰負荷である場合、前記ＭＣＳのレベルが増加され、前記基地局のシステム負荷が過小負荷である場合、前記ＭＴＤに関連する帯域幅が増加される方法。
【請求項６】
前記パケットを送信するステップは、オフセット直交振幅変調により前記パケットを変調するステップを含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記パケットを送信するステップは、周波数ローカライズされたパルス整形フィルタによって前記変調されたパケットをフィルタリングするステップを含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記パケットを送信するのに利用される信号波形は、一般化された周波数分割多重ＧＦＤＭとシングルキャリアＧＦＤＭとの１つである、請求項５記載の方法。
【請求項９】
前記パケットを送信するのに利用される信号波形は、超狭帯域シングルキャリア波形であり、前記超狭帯域シングルキャリア波形の特徴的な信号帯域幅は、前記基地局がエンハンスされたカバレッジを前記ＭＴＤに提供するのに繰り返し符号化が必要にならないように十分狭い、請求項５乃至８何れか一項記載の方法。
【請求項１０】
前記基地局に通信要求を送信するステップを更に有し、前記通信要求は、前記ＭＴＤに前記信号波形を割り当てるのに利用され、前記通信要求は、カバレッジ要求、通信システム負荷、ＭＴＤジオメトリ、ＭＴＤ電力消費、前記ＭＴＤにより行われる送信の周波数、前記ＭＴＤの帯域幅要求、前記ＭＴＤにより送信されるデータ量、前記ＭＴＤの優先レベル及び前記ＭＴＤにより行われる送信の優先レベルの少なくとも１つを有する、請求項５乃至９何れか一項記載の方法。
【請求項１１】
マシーンタイプデバイスＭＴＤの通信要求を決定し、前記ＭＴＤの通信要求に従って前記ＭＴＤに複数の信号波形のうちの第１の信号波形を割り当てるよう構成されるプロセッサであって、各信号波形は関連する特徴的な信号帯域幅を有する、プロセッサと、
前記プロセッサに動作結合される送信機であって、前記ＭＴＤに前記第１の信号波形に関する情報を送信するよう構成される送信機と、
を有する基地局であって、
前記第１の信号波形に関する情報は、前記第１の信号波形を伝送するのに利用される通信チャネルの送信特性を含み、前記送信特性は、前記ＭＴＤに関連する帯域幅と、送信に利用される変調符号化方式ＭＣＳのレベルとの少なくとも１つを含み、
前記プロセッサは、前記基地局のシステム負荷が過剰負荷であると判断したことに応答して、前記ＭＣＳのレベルを増加し、前記基地局のシステム負荷が過小負荷であると判断したことに応答して、前記ＭＴＤに配分された帯域幅を増加するよう構成される基地局。
【請求項１２】
前記プロセッサに動作結合される受信機であって、前記ＭＴＤからパケットを受信するよう構成される受信機を更に有し、前記パケットは前記第１の信号波形を用いて送信される、請求項１１記載の基地局。
【請求項１３】
前記プロセッサは、変更された送信特性に従って前記ＭＴＤに前記複数の信号波形から選択された第２の信号波形を割当てるよう構成され、前記送信機は、前記第２の信号波形に関する情報を前記ＭＴＤに送信するよう構成される、請求項１１又は１２記載の基地局。
【請求項１４】
マシーンタイプデバイスＭＴＤであって、
基地局から信号波形の送信特性を受信するよう構成される受信機であって、前記信号波形は関連する特徴的な信号帯域幅を有し、前記送信特性は前記ＭＴＤに関連する帯域幅と送信に利用される変調符号化方式ＭＣＳのレベルとの少なくとも１つを含む、受信機と、
前記受信機に動作結合されるプロセッサであって、送信されるデータを含むパケットを生成するよう構成されるプロセッサと、
前記プロセッサに動作結合される送信機であって、前記送信特性に従って前記基地局に前記パケットを送信するよう構成され、前記パケットは前記信号波形を用いて送信される、送信機と、
を有し、
前記基地局のシステム負荷が過剰負荷である場合、前記ＭＣＳのレベルが増加され、前記基地局のシステム負荷が過小負荷である場合、前記ＭＴＤに関連する帯域幅が増加されるＭＴＤ。
【請求項１５】
前記送信機は、オフセット直交振幅変調により前記パケットを変調するよう構成される、請求項１４記載のＭＴＤ。
【請求項１６】
前記送信機は、周波数ローカライズされたパルス整形フィルタによって前記変調されたパケットをフィルタリングするよう構成される、請求項１５記載のＭＴＤ。
【請求項１７】
前記送信機は、超狭帯域シングルキャリア波形により前記パケットを送信するよう構成され、前記超狭帯域シングルキャリア波形の前記関連する特徴的な信号帯域幅は、前記基地局がエンハンスされたカバレッジを前記ＭＴＤに提供するのに繰り返し符号化が必要にならないように十分狭い、請求項１４乃至１６何れか一項記載のＭＴＤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その内容が参照によってここに援用される、“Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｔｙｐｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”という名称であって、２０１４年３月２７日に出願された米国特許出願番号１４２２８１８７号に対する優先権の利益を請求する。
【０００２】
技術分野
本開示は、一般にデジタル通信に関し、より詳細には、マシーンタイプ通信（ＭＴＣ）のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、マシーン・ツー・マシーン（Ｍ２Ｍ）通信は、人間の介入の必要なく互いに又は接続されたサービスと通信する多数のマシーンタイプデバイスの間の接続性を参照する。マシーンタイプ通信（ＭＴＣ）としてもまた通常参照されるＭ２Ｍ通信では、マシーン（デバイス）は、インターネットなどの一般的なネットワークを利用可能であるか、又は互いに直接的に通信可能である。
【０００４】
Ｍ２Ｍ市場は急速に成長しており、いくつかの予想は、数十億のマシーンタイプデバイスが次の十年で配置されると推測している。これらのマシーンタイプデバイスの用途は、スマート計測、スマートグリッド、監視、セキュリティ、車両間通信、インテリジェント輸送システム（ＩＴＳ）、電子ヘルス、産業インターネット、クラウドコンピューティングなどを含む。
【０００５】
ＭＴＣのチャレンジのいくつかは以下を含む。
１）マッシブコネクション  接続されるＭＴＣデバイスの数が増加している。配置されるＭＴＣデバイスの数は十年以内で少なくとも１桁分増加することが予想される。これらのデバイスの多くは、現在のロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）ベースの無線ネットワークを凌駕しうる無線ネットワークとのコネクションに依拠するであろう。
２）リモートセンサをサポートするための高カバレッジ  多数のＭＴＣデバイスをサポートするネットワークのリンクバジェットは、ＧＳＭ９００／ＵＭＴＳ９００／ＬＴＥ８００を超える１５ｄＢ〜２０ｄＢである必要があることが推測された。
３）ハードウェアのコスト  多数のメータ及びセンサのため、デバイス当たりのコストは、商業的配置の成功を可能にするため低いものである必要がある。デバイス当たりのコストは広いスケールの商業的利用を実現するため、１〜２ドルの範囲内にある必要があると予想される。
４）電力消費  多くのメータ及びセンサは、バッテリによって電力供給されることが予想され、いくつかは他の電源への断続的なアクセスしか有さないかもしれない。コスト制約及び電力制限のため、ＭＴＣデバイスは１つのバッテリについて数年間のターゲットにおけるスタンバイ時間を必要としうることが予想される。
５）非同期送信モード  現在配置されている無線ネットワークは、典型的には、規定された時間ウィンドウに対して送信を同期させるためデバイスが基地局と同期することに依拠する。これは、限定的な電源を備えた低コストデバイスにおいて実現することは重荷となりうる。同期的な送信の必要性によって生じるシグナリングオーバヘッドの低減がまた所望される。
【０００６】
従って、上述したチャレンジを充たしながら、多数のマシーンタイプデバイスによるＭＴＣをサポートするためのシステム及び方法が必要とされる。
【発明の概要】
【０００７】
本開示の具体例の実施例は、マシーンタイプ通信（ＭＴＣ）のためのシステム及び方法を提供する。
【０００８】
本開示の具体例の実施例によると、通信コントローラを動作させる方法が提供される。当該方法は、通信コントローラが、マシーンタイプデバイス（ＭＴＤ）の通信要求を決定するステップと、通信コントローラが、決定された通信要求に従って複数の信号波形から選択された第１の信号波形をＭＴＤに割り当てるステップであって、各信号波形は関連する特徴的な信号帯域幅を有する、割り当てるステップとを含む。当該方法はまた、通信コントローラが、第１の信号波形に関する情報をＭＴＤに送信するステップを含む。
【０００９】
本開示の他の具体例の実施例によると、マシーンタイプデバイス（ＭＴＤ）を動作させる方法が提供される。当該方法は、ＭＴＤが、通信コントローラから信号波形の送信特性を受信するステップであって、信号波形は関連する特徴的な信号帯域幅を有し、送信特性は、ＭＴＤに関連する帯域幅と、送信に利用される変調符号化方式（ＭＣＳ）のレベルとの少なくとも１つを含む、受信するステップと、ＭＴＤが、送信されるデータを含むパケットを生成するステップとを含む。当該方法は更に、ＭＴＤが、送信特性に従って通信コントローラにパケットを送信するステップであって、パケットは信号波形を用いて送信される、送信するステップを含む。
【００１０】
本開示の具体例の実施例によると、通信コントローラが提供される。通信コントローラは、プロセッサと、プロセッサに動作結合される送信機とを含む。プロセッサは、マシーンタイプデバイス（ＭＴＤ）の通信要求を決定し、ＭＴＤの通信要求に従ってＭＴＤに複数の信号波形のうちの第１の信号波形を割り当て、各信号波形は関連する特徴的な信号帯域幅を有する。送信機は、ＭＴＤに第１の信号波形に関する情報を送信する。
【００１１】
本開示の具体例の実施例によると、マシーンタイプデバイス（ＭＴＤ）が提供される。ＭＴＤは、受信機と、受信機に動作結合されるプロセッサと、プロセッサに動作結合される送信機とを含む。受信機は、通信コントローラから信号波形の送信特性を受信し、信号波形は関連する特徴的な信号帯域幅を有し、送信特性はＭＴＤに関連する帯域幅と送信に利用される変調符号化方式（ＭＣＳ）のレベルとの少なくとも１つを含む。プロセッサは、送信されるデータを含むパケットを生成する。送信機は、送信特性に従って通信コントローラにパケットを送信し、パケットは信号波形を用いて送信される。
【００１２】
実施例の１つの効果は、低いハードウェアコストと低い電力要求とを維持しながら、多数のマシーンタイプデバイスがサポートされることである。
【００１３】
実施例の更なる効果は、大きいカバレッジエリアが低い信号電力レベルで通信が行われることを可能にすることによってサポートされることである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本開示及びその効果のより完全な理解のため、添付図面と共になされる以下の説明がここで参照される。
【図１ａ】図１ａは、ここに説明される具体例の実施例による第１の通信システムの具体例の一部を示す。
【図１ｂ】図１ｂは、ここに説明される具体例の実施例によるＭＴＤ及びＭＴＣを強調した第２の通信システムの具体例の一部を示す。
【図１ｃ】図１ｃは、ここに説明される具体例の実施例によるＭＴＤ及びＭＴＣによるカバレッジ範囲を強調した第３の通信システムの具体例の一部を示す。
【図２】図２は、ここに説明される具体例の実施例による複数のＭＴＤにより行われる送信の具体例のパイロットを示す。
【図３】図３は、ここに説明される具体例の実施例によるｅＮＢがＭＴＣに参加するときにｅＮＢに行われる処理の具体例のフロー図を示す。
【図４】図４は、ここに説明される具体例の実施例による３ＧＰＰ  ＬＴＥ通信システムにおける通信リソースの具体例の図を示す。
【図５】図５は、ここに説明される具体例の実施例によるＭＴＤがＭＴＣに参加するときにＭＴＤにおいて行われる処理の具体例のフロー図を示す。
【図６】図６は、ここに説明される具体例の実施例によるＭＴＤの調整可能な帯域幅をサポートする通信システムの図を示す。
【図７】図７は、ここに説明される具体例の実施例によるｅＮＢがＭＴＤのチャネルのチャネル特性を調整するときにｅＮＢにおいて行われる処理の具体例のフロー図を示す。
【図８】図８は、ここに説明される具体例の実施例による第１の通信デバイスの具体例を示す。
【図９】図９は、ここに説明される具体例の実施例による第２の通信デバイスの具体例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
現在の具体例の実施例の動作及びその構成が以下において詳細に説明される。しかしながら、本開示は広範な特定のコンテクストにおいて実現可能な多数の適用可能な発明概念を提供することが理解されるべきである。説明される特定の実施例は、当該開示の特定の構成及び当該開示を動作させるための方法の単なる例示であり、当該開示の範囲を限定するものでない。
【００１６】
当該開示の一実施例は、マシーンタイプ通信（ＭＴＣ）に関する。例えば、通信コントローラは、マシーンタイプデバイス（ＭＴＤ）の通信要求を決定し、ＭＴＤの通信要求に従って複数の信号波形から選択された第１の信号波形をＭＴＤに割当て、ここで、各信号波形は関連する特徴的な信号帯域幅を有する。通信コントローラはまた、第１の信号波形に関する情報をＭＴＤに送信し、ＭＴＤからパケットを受信し、ここで、当該パケットは第１の信号波形を用いて送信される。
【００１７】
本開示は、特定のコンテクストにおける具体例の実施例、すなわち、マシーンタイプデバイスについてＭＴＣをサポートする通信システムに関して説明される。当該開示は、第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）、ＩＥＥＥ８０２．１１など、技術規格及び規格に準拠しない通信システムなど、マシーンタイプデバイスについてＭＴＣをサポートする規格に準拠した通信システムに適用されてもよい。
【００１８】
図１ａは、第１の通信システム１００の具体例の一部を示す。通信システム１００は、通信コントローラとして動作する進化型ＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）１０５を含むものであってもよい。通信システム１００はまた、ＭＴＤ１１４及びＭＴＤ１１６などのマシーンタイプデバイス（ＭＴＤ）と共に、ＵＥ１１０及びＵＥ１１２などのユーザ装置（ＵＥ）を含むものであってもよい。一般に、ｅＮＢはまた、通信コントローラ、ＮｏｄｅＢ、基地局、コントローラなどとして参照されてもよい。同様に、ＵＥはまた、移動局、モバイル、端末、ユーザ、加入者などとして参照されてもよい。通信システム１００はまた、通信システム１００のカバレッジ及び／又は全体的なパフォーマンスを向上させるのに役立つため、ｅＮＢ１０５のリソースの一部を利用可能な中継ノード（ＲＮ）１１８を含むものであってもよい。
【００１９】
通信システムは複数のデバイスと通信可能な複数のｅＮＢを利用してもよいことが理解されるが、１つのｅＮＢ、１つのＲＮ及び複数のＵＥ及びＭＴＤしか簡単化のため示されていない。
【００２０】
ＭＴＤ及びＭＴＣのための１つの通常の適用は、ｅＮＢによってＭＴＣを介し中央化されたエンティティに情報を時々及び／又は定期的に報告するセンサとしてのＭＴＤの利用に関する。このような適用の具体例は、電子ヘルスモニタ、スマートメータ、セキュリティシステムモニタ、火災報知器、気象モニタ、ホームオートメーションモニタ、車両モニタなどを含むものであってもよい。このような適用では、ＭＴＤは、それらの報告が普通は数十又は数百バイトのオーダのサイズであり、通常は頻繁には行われないため、一般に極めて低いデータ帯域幅要求を有する。個々のＭＴＤは低い通信要求を有するが、それらは、典型的には、極めて多数で配置される。従って、全体的な通信要求は効果的に処理するには多数且つ困難であり得る。
【００２１】
図１ｂは、ＭＴＤ及びＭＴＣを強調する第２の通信システム１５０の具体例の一部を示す。通信システム１５０は、ＵＥとＭＴＤとの双方にサービス提供するｅＮＢ１５５を含む。上述されたように、個々のＭＴＤは、ＵＥと比較されるとき、低い通信要求を有するかもしれない。しかしながら、多数のＭＴＤがあるとき、それらを合わせた通信要求は、効率的な方式で処理するのに極めて大きく且つ困難となりうる。図１ｂに示されるように、ｅＮＢ１５５は、インテリジェント車両システムの一部であるＭＴＤ１６０、スマートメータであるＭＴＤ１６２、電子ヘルスシステムの一部であるＭＴＤ１６４及びＵＥ１６６にサービス提供している。通信システム１５０は他のＵＥ及びＭＴＤを含むものであってもよいが、説明を簡単化するため限定数しか示されていないことに留意されたい。
【００２２】
ＵＥ１６６上で実行されるアプリケーションに依存して、ｅＮＢ１５５とＵＥ１６６との間の通信はインタラクティブであって、多数のアップリンク（ＵＥ１６６からｅＮＢ１５５への通信）とダウンリンク（ｅＮＢ１５５からＵＥ１６６への通信）送信を伴いうる。例示的な具体例として、ＵＥ１６６がビデオをストリーミングし、一定のソーシャルメディアアップデートを提供している場合、数百メガバイトの情報が短期間においてｅＮＢ１５５とＵＥ１６６との間でやりとりされうる。
【００２３】
しかしながら、ｅＮＢ１５５とそれがサービス提供しているＭＴＤとの間のＭＴＣは、はるかにより小さなデータ量しか伴わないかもしれない。例示的な具体例として、ＭＴＤ１６２は、数秒毎、数十秒毎又は数分ごとに１回、電力使用情報をｅＮＢ１５５（当該情報をＭＴＤ１６２に関連するサーバに転送する）に送信してもよい。さらに、電力使用情報は、数バイトのサイズのみであってもよい。同様に、ＭＴＤ１６４は、それが監視している患者の健康情報におけるアノマリを検出した場合に限って、健康情報をｅＮＢ１５５に送信してもよい。従って、時間の大部分において、ＭＴＤ１６４は、何れの情報も送信する必要がないかもしれない。しかしながら、多数のＭＴＤがあるかもしれず、従って、結果としてのＭＴＣ要求は効率的に処理するのに大きく且つ困難であり得る。
【００２４】
図１ｃは、ＭＴＤ及びＭＴＣによるカバレッジ範囲を強調した第３の通信システム１７５の具体例の一部を示す。通信システム１７５は、第１のＭＴＤ１８５及び第２のＭＴＤ１８７にサービス提供するｅＮＢ１８０を含む。第１のＭＴＤ１８５はｅＮＢ１８０の相対的に近くで動作しており、第２のＭＴＤ１８７はｅＮＢ１８０からリモートで動作している。第２のＭＴＤ１８７はｅＮＢ１８０から遠く離れて配置されているため（第１のＭＴＤ１８５と比較されるとき）、拡張されたカバレッジ（又は同様に、拡張された範囲）が、第２のＭＴＤ１８７のカバレッジを提供するため必要とされる。
【００２５】
３ＧＰＰロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）に準拠した通信などのセルラ通信システムでは、各種ＵＥからのアップリンク送信は、当該送信が実質的に同時にｅＮＢに到着することを保証するのに役立つため、タイミングに関して調整される。厳密な同期処理要求は、周波数領域において大きなサイドローブを提供する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）において用いられる矩形パルスから生じる。従って、ＯＦＤＭを利用する通信システムは、異なるサブキャリア間の直交性を維持するため、時間領域及び周波数領域において同期を必要とする。
【００２６】
しかしながら、拡張された時間量において非アクティブであり得るＭＴＤについて、同期を維持することは困難であるかもしれず、有意な量の追加的な複雑さを必要としうる。さらに、ＭＴＣトラフィックは普通は短いパケットにおいて行われ、同期に関連するシグナリングオーバヘッドは、小さなデータ量に関して大きいものとなりうる。従って、非同期的処理が所望される特徴となる。
【００２７】
図２は、複数のＭＴＤにより行われる送信の具体例のプロット２００を示す。当該送信は、ＭＴＤ１による送信２０５、ＭＴＤ２による送信２１０及びＭＴＤ３による送信２１５などの複数のＭＴＤによって非同期的な方式により行われる。同期的な方式により送信を行う意図があったとしても、伝搬遅延、クロックドリフトなどのファクタは、送信を異なる時間において行わせるかもしれない。同期を維持するため、精巧な協調技術が利用される必要があってもよい。具体例として、ＭＴＤは、それらのクロックを再同期化するため、ｅＮＢにより行われる周期的な同期ブロードキャストを検出する必要があり得る。ＭＴＤはまた、送信が同期してｅＮＢに到着することを保証するのに役立つため、それらのクロックを調整するのに利用されうるタイミング調整情報を受信してもよい。しかしながら、周期的な同期ブロードキャスト（及び可能性として、タイミング調整情報）の検出は、ＭＴＤが同期ブロードキャストを受信するためアウェイクされる必要があることを意味する。周期的な同期ブロードキャストを検出するためにＭＴＤを周期的にウェイクアップさせることは、ＭＴＤにおける電力消費を有意に増加させうる。多数のＭＴＤがバッテリ駆動されるため、それらの電力消費を増加させることは、ＭＴＤのバッテリ寿命を劇的に低減させる。開ループ同期技術は、同期の指標を提供するための受信ビーコンなどの受信したダウンリンク送信に基づき実現されてもよいことに留意されたい。しかしながら、開ループ同期は、一般にタイミング調整情報を利用しない。
【００２８】
具体例の実施例によると、利用可能な通信リソース（例えば、時間リソース、周波数リソース又は時間周波数リソース）の共有をサポートするため、狭帯域通信が利用される。一般に、狭帯域通信は、チャネルのコヒーランス帯域幅（チャネルがフラットであるとみなすことができる周波数範囲）を超過又は有意には超過しないチャネル（又は周波数帯）を利用する。１つのＭＴＤからの送信は、他の狭帯域チャネルと重複しない１つの狭帯域チャネルを占有する。周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、キャリアセンス多重接続（ＣＳＭＡ）、衝突検出によるＣＳＭＡ（ＣＳＭＡ／ＣＤ）などの多重接続技術が、複数のＭＴＤが通信リソースを共有し、サポートされるＭＴＤの数を増加させることを可能にするため利用されてもよい。さらに、単一のキャリアが利用される。オフセット直交振幅変調（ＯＱＡＭ）変調が、送信される情報を変調するのに利用されてもよい。説明はＯＱＡＭの使用に着目するが、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、ＭＳＫ（ｍｉｎｉｍｕｍ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）などの他の変調技術が利用されてもよい。
【００２９】
シングルキャリア変調の利用は、マルチキャリア波形より低いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）及び／又は複雑さを提供してもよい。また、ＯＱＰＳＫなどのオフセット変調は、通常のＱＰＳＫの１８０度の位相シフトよりもむしろＯＱＰＳＫにおける９０度の位相シフトのため、非線形な電力増幅器にとってより効率的であるかもしれない。従って、ＭＴＣをサポートするためのハードウェアは、よりエネルギー効率的でありうるものであり、低電力及び低コストの実現を提供する。
【００３０】
具体例の実施例によると、周波数ローカライズされたパルス整形フィルタは、帯域外の放出を最小限にするため使用される。ＭＴＤの帯域外の放出の最小化は、互いに干渉を生じさせることなく、複数のＭＴＤによる非同期的な送信を可能にするものであってもよい。周波数ローカライズされたパルス整形フィルタの具体例は、ＲＲＣパルスなどのルート・レイズド・コサイン・フィルタである。説明は周波数ローカライズされたパルス整形フィルタとしてＲＲＣパルスの使用に着目しているが、例えば、等方性直交変換アルゴリズム（ＩＯＴＡ）フィルタなどの他のフィルタが利用されてもよい。さらに、ガードトーンが、パルスの低い帯域外放出のため、干渉のない非同期的送信を可能にするためＭＴＤの送信の間で利用され、周波数領域においてそれらを分離することによって異なるＭＴＤからの波形の直交性を保証する。ガードトーンは、ＯＦＤＭ及び／又はＯＱＡＭに関するものであってもよい。
【００３１】
具体例の実施例によると、一般化された周波数分割多重（ＧＦＤＭ）又はシングルキャリアＧＦＤＭの信号波形は、ＭＴＣ通信システムにおいて利用されてもよい。このような状況では、ＧＦＤＭは、各サブキャリア上で周波数ローカライズされたパルス整形を利用してもよい。従って、ＧＦＤＭは、ＯＦＤＭとの比較において、低い帯域外放出の効果を有してもよい。ＧＦＤＭはまた、ＧＦＤＭと比較されるとき、低減されたサイクリックプリフィックス（ＣＰ）を有してもよい。さらに、シングルサブキャリアのみによるＧＦＤＭのバージョンであるシングルキャリアＧＦＤＭ（ＳＣ−ＧＦＤＭ）は、極めて低いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を有する。従って、ＳＣ−ＧＦＤＭは、ＭＴＣ通信システムにおける利用のための良好な候補であってもよい。
【００３２】
具体例の実施例によると、低い信号プラス干渉対雑音比（ＳＩＮＲ）のＭＴＤのための拡張又はエンハンスされたカバレッジを実現するため、長いシグナリングパルスによる超狭帯域送信が、繰り返しの代わりに利用される。さらに、送信パルス帯域幅は、ＭＴＤ要求及び／又は通信システム状態に見合うように調整可能とすることができる。送信帯域幅の調整は、必要とされるとき、及び／又は可能であるときエネルギー消費の節約を可能にすることができる。
【００３３】
通常、電力が制限される状況では、より狭い帯域幅は、ＭＴＤが狭いスペクトルに送信電力を集中させることを可能にするものであってもよく、これにより、送信電力のスペクトル密度を増加させる。時間領域では、より長いパルスは、シンボル毎のエネルギーがより長い期間にわたって累積可能であり、従って、信号対雑音比（ＳＮＲ）を増加させることを意味する。狭帯域幅信号を利用する効果は、シンプルなキャパシティの式を用いて示すことができる。電力が制限された状況では、１つのＭＴＤｉのキャパシティＣは、
【数１】
0006441376.tif 000002
として表現されてもよく、ここで、ＷｉはＭＴＤｉに配分された帯域幅である。ＭＴＤの送信電力がそれの最大値に固定されていると仮定すると、ＳＮＲｗｉは、
【数２】
0006441376.tif 000003
として表現可能であり、ここで、Ｐｔは送信電力であり、ＰＬはパスロスであり、Ｎ０は雑音電力スペクトル密度である。ＳＮＲｗｉが配分された帯域幅に反比例することに留意されたい。
【００３４】
ＳＮＲが低いとき、キャパシティは、
【数３】
0006441376.tif 000004
として表現可能である。従って、チャネルの帯域幅を増加させることは余分なスループットを得ない。しかしながら、帯域幅を低減することは、より多くの利用可能なチャネルのためより多くのＭＴＤが送信することを可能にする。従って、低いＳＩＮＲのＭＴＤについて、狭帯域チャネルを利用することは、可能な限り多くのＭＴＤが通信することを可能にしながら、カバレッジを向上させるための効果的な技術である。
【００３５】
さらに、長いシグナリングパルスの使用は、同期エラーに対する増加した回復力を可能にするものであってもよい。開ループ同期によってさえ、連続するＭＴＤの間の時間における重複によるパフォーマンス劣化は無視できるものであるかもしれない。
【００３６】
図３は、ｅＮＢがＭＴＣに参加するときにｅＮＢにおいて行われる処理３００の具体例のフロー図を示す。処理３００は、ｅＮＢがＭＴＤによるＭＴＣに参加するとき、ｅＮＢ１０５，１５５及び１８０などのｅＮＢにおいて行われる処理を示すものであってもよい。
【００３７】
処理３００は、ｅＮＢが複数の信号波形を決定することから始まってもよい（ブロック３０５）。複数の信号波形は、おそらく異なる帯域幅による、シングルキャリア波形、マルチキャリア波形、シングルキャリア狭帯域波形、シングルキャリア超狭帯域波形などを含むものであってもよい。いくつかのタイプの波形は複数の異なる帯域幅を有してもよく、他のタイプは単一の帯域幅を有してもよい。複数の信号波形における信号波形の特定の構成は、実現形態、通信システムの能力、サポートされるＭＣＳレベルなどに依存してもよい。
【００３８】
ｅＮＢは、ＭＴＤの通信要求を受信してもよい（ブロック３０７）。具体例として、ｅＮＢは、ＭＴＤにより実行されるイニシャルアタッチメント手順の間にＭＴＤの通信要求を受信してもよい。他の具体例として、ｅＮＢは、ＭＴＤにより実行されるハンドオーバ手順の間にＭＴＤの通信要求を受信してもよい。更なる他の具体例として、ｅＮＢは、ＭＴＤがそれの通信要求を更新及び変更するとき、ＭＴＤの通信要求を受信してもよい。例示的な具体例として、ＭＴＤの通信要求は、ＭＴＤからの送信の周波数又は周期、送信毎に送信される情報量、ＭＴＤの帯域幅要求、ＭＴＤ及び／又は通信の優先レベル、カバレッジ要求、通信システム負荷、ＭＴＤジオメトリ、ＭＴＤ電力消費などのＭＴＤの通信要求を特定するパラメータを含むものであってもよい。
【００３９】
ｅＮＢは、複数の信号波形から信号波形をＭＴＤに割り当ててもよい（ブロック３０９）。信号波形の割当ては、ＭＴＤの通信要求に従うものであってもよい。具体例の実施例によると、複数の信号波形がＭＴＤに割り当てられてもよい。例示的な具体例として、ＭＴＤが異なる通信要求を有する場合、複数の信号波形が、異なる通信要求を充たすようにＭＴＤに割り当てられてもよい。ｅＮＢは、ＭＴＤの帯域幅及び／又はＭＣＳレベルなどの送信特性を決定し、当該送信特性をＭＴＤに送信してもよい（ブロック３１１）。送信特性（例えば、帯域幅及び／又はＭＣＳレベル）は、ＭＴＤに割り当てられた信号波形に従って決定されてもよい。具体例として、高い帯域幅要求を有するＭＴＤには、広い帯域幅を有する信号波形が割り当てられてもよい。さらに、ｅＮＢは、配分された帯域幅に従って設定されたＭＣＳレベルを信号波形に割り当ててもよい。例示的な具体例として、ＭＴＤが１０秒毎に１回１キロビットのデータを送信可能なセンサである場合、ｅＮＢは、約０．０１秒においてそれの１キロビットのデータを送信できるように、１００キロヘルツの広さのチャネルをＭＴＤに配分してもよい。あるいは、ｅＮＢは、ＭＴＤタイプ、ＭＴＤ優先度、通信システ負荷などのファクタに従って信号波形を割り当ててもよい。例示的な具体例として、ｅＮＢは、各々が異なるＭＴＤタイプ（又は、ＭＴＤ優先度、チャネル品質、データ負荷など）について予め選択された複数の信号波形を有してもよい。ｅＮＢは、ＭＴＤタイプ（又はＭＴＤ優先度、チャネル品質、データ負荷など）及びトータルの通信システム負荷に従って複数の信号波形の信号波形を単に選択し、信号波形のインジケータをＭＴＤに送信してもよい。
【００４０】
ｅＮＢは、通信要求に従ってＭＴＤに通信リソースを配分してもよい（ブロック３１３）。例示的な具体例として、ｅＮＢは、ＭＴＤの通信要求及び／又はＭＴＤの通信特性に見合う時間周波数リソースを配分してもよい。ｅＮＢはまた、それが通信リソースを配分するとき、ｅＮＢによりサービス提供される他のＭＴＤの通信要求を、通信システム負荷、通信システム状態などの他のファクタと共に考慮してもよい。リソースの配分は、ＭＴＤの進行中の通信要求を充たすように、パーシスタント又はセミパーシスタント配分であってもよい。例示的な具体例として、ｅＮＢは、ＭＴＤにより指定されるような送信の周波数又は周期に基づき、時間周波数リソースを周期的な方式で配分してもよい。図４は、３ＧＰＰ  ＬＴＥ通信システムにおける通信リソース４００の具体例の図を示す。通信リソース４００は、アップリンク送信及びダウンリンク送信のためのリソースを含むものであってもよい。通信リソースの一部はＭＴＣに配分されてもよく、通信リソースの残りは３ＧＰＰ  ＬＴＥ通信に配分される。ｅＮＢは、ネットワークリソースの１つ以上をＭＴＤに配分してもよい。
【００４１】
ここで図３に戻って参照するに、ｅＮＢは、リソース配分情報をＭＴＤに送信してもよい（ブロック３１５）。リソース配分情報は、配分された通信リソースがＭＴＤによっていつどこで検出可能であるかを指定してもよい。例示的な具体例として、リソース配分情報は、ＭＴＤがいつどこで送信すべきか分かるように、時間、周波数、フレームナンバーなどを含むものであってもよい。リソース配分情報は、アタッチメント手順、ハンドオーバ手順、ＭＴＤへのブロードキャストなどの間にＭＴＤに送信されてもよい。ｅＮＢは、リソース配分情報に従ってＭＴＤから送信を受信してもよい（ブロック３１７）。当該送信は、信号波形を用いて送信されてもよい。
【００４２】
図５は、ＭＴＤがＭＴＣに参加するときにＭＴＤにおいて行われる処理５００の具体例のフロー図を示す。処理５００は、ＭＴＤがＭＴＣに参加するときにＭＴＤ１１４，１１６，１６０，１６２，１６４，１８５及び１８７などのＭＴＤにおいて行われる処理を示すものであってもよい。
【００４３】
処理５００は、ＭＴＤがｅＮＢから送信特性を受信することから始まってもよい（ブロック５０２）。帯域幅配分及び／又はＭＣＳなどの送信特性は、ＭＴＤにより使用されるべき信号波形と共に、送信に使用されるべきＭＣＳレベルに関する情報をＭＴＤに通知してもよい。送信特性は、イニシャルアタッチメント手順、ハンドオーバ手順などの間に受信されてもよい。あるいは、送信特性は、ｅＮＢが通信システム負荷の変化に見合うように、信号波形の帯域幅及び／又はＭＣＳレベルを調整した後に受信されてもよい。具体例の実施例によると、ＭＴＤは、複数の信号波形がＭＴＤに割り当てられた場合、複数の信号波形に関する情報を受信してもよい。
【００４４】
ＭＴＤは、ｅＮＢからリソース配分情報を受信してもよい（ブロック５０５）。リソース配分情報は、割り当てられた通信リソースがいつどこでＭＴＤによって検出可能であるか指定してもよい。例示的な具体例として、リソース配分情報は、ＭＴＤがいつどこで送信するか分かるように、時間、周波数、フレームナンバーなどを含むものであってもよい。リソース配分情報は、ＭＴＤによって提供されたものであってもよいＭＴＤの通信要求に応答して、ｅＮＢによって生成されたものであってもよい。あるいは、ＭＴＤの通信要求は、ＭＴＤタイプ、優先度などに関連する複数のデフォルト通信要求の１つであってもよい。
【００４５】
ＭＴＤは、アタッチメント手順、ハンドオーバ手順、ＭＴＤへのブロードキャスト又は送信などの間にリソース配分情報を受信してもよい。ＭＴＤは、それが送信すべきデータ（情報）を有しているか判断するための確認を実行してもよい（ブロック５１０）。ＭＴＤが送信すべきデータを有する場合、ＭＴＤは、データを含むパケットを生成してもよい（ブロック５１５）。パケットの生成は、パケットのペイロードへのデータの配置、制御情報と共にヘッダ及び／又はフッタの追加、誤り検出及び／又は訂正を提供するための符号化などを含むものであってもよい。ＭＴＤは、リソース配分情報に従って生成されたパケットを送信してもよい（ブロック５２０）。生成されたパケットの送信は、デジタルアナログ変換などの処理、ＲＲＣパルスなどの周波数ローカライズされたパルス整形フィルタによるフィルタリング、ＯＱＡＭを用いた変調、信号増幅などを含むものであってもよい。パケットの送信は、信号波形を利用してもよい。
【００４６】
具体例の実施例によると、ＭＴＤに配分された帯域幅は、ＭＴＤの通信要求及び／又は通信システム状態に見合うように変更（調整）されてもよい。上述されたように、サポートされるＭＴＤの数を最大化することが目的である場合、ＭＴＤが電力を制限されているとき、それがトータルの送信電力又は電力スペクトル密度をブーストするため、狭帯域は典型的に効果的であり、これにより、より多くのＭＴＤのサポートを可能にする。しかしながら、全てのＭＴＤの狭帯域の利用は、良好なチャネル状態（すなわち、良好なチャネルＳＩＮＲ）を有するＭＴＤ又は電力制限されていないＭＴＤのパフォーマンスを制限する。さらに、典型的には、広帯域幅チャネルが使用されるときと比較されるとき、狭帯域幅チャネルを使用する際にＭＴＤが送信するのにより長くかかるのに従って、ＭＴＤにおける電力消費は増加する。さらに、固定サイズのガードバンドを用いる通信システムでは、固定サイズのガードバンドは、広帯域幅チャネルと共に使用されるときより、狭帯域幅チャネルと共に使用される（特に、ガードバンドが狭帯域幅チャネルより広いとき）とき、より大きなオーバヘッドを消費する。また、スループット（チャネルの帯域幅）に対する制約は、異なるデータレートを必要とする多様なＭＴＤのサポートを阻みうる。さらに、多数のセンサがバッテリ駆動され、バッテリ寿命はＭＴＤシステムを設計するのに重要な考慮点となるため、エネルギー消費は、通常はＭＴＣアプリケーションにおいて重要である。
【００４７】
通信システムが過小負荷である場合、より大きな帯域幅による信号波形がエネルギー効率を向上させるためＭＴＤに割り当てられてもよく、通信システムが過剰負荷であるとき、狭帯域幅による信号波形が、可能な限り多くのＭＴＤをサポートするため利用されてもよい。従って、帯域幅調整技術は、通信システムの負荷と共に、ＳＩＮＲなどのＭＴＤの長期のチャネル特性との双方を考慮してもよい。さらに、リモートＭＴＤのエネルギー効率は、同じデータ負荷に対する送信時間の増加のためにバッテリが切れる可能性がより高いため、近くのＭＴＤのエネルギー効率よりも重要となりうる。図６は、ＭＴＤの調整可能な帯域幅をサポートする通信システム６００の図を示す。通信システム６００は、複数のＭＴＤと通信するｅＮＢ６０５を含む。ｅＮＢ６０５とＭＴＤとの間の距離は異なり、従って、ＭＴＤのチャネル状態もまた異なりうる。例示的な具体例として、ＭＴＤ６１０はｅＮＢ６０５に極めて近く、高いＳＩＮＲチャネルを有し、ＭＴＤ６１２はｅＮＢ６０５に相対的に近く、中程度のＳＩＮＲチャネルを有し、ＭＴＤ６１４はｅＮＢ６０５から離れており、低いＳＩＮＲチャネルを有する。
【００４８】
上述されたように、ｅＮＢ６０５は、通信システム６００の負荷と共に、ＭＴＤのチャネル状態に従ってＭＴＣのために使用される帯域幅を調整可能であってもよい。例示的な目的のため、通信システム６００は負荷が軽く、帯域幅の調整を可能にする状況を考える。このとき、高いＳＩＮＲチャネルを有するＭＴＤ６１０は、それの帯域幅を有意に増加させることが可能であり（パルス６１１において示されるように）、中程度のＳＩＮＲチャネルを有するＭＴＤ６１２は、パルス６１１の程度までではないが、それの帯域幅を増加させることが可能である（パルス６１３として示される）。しかしながら、低いＳＩＮＲチャネルを有するＭＴＤ６１４は、それの帯域幅を増加させることはできない（パルス６１５として示される）。ＭＴＤ６１４は、ｅＮＢ６０５からの拡張されたカバレッジを取得するため、狭帯域幅及びロングパルスシグナリングによる信号波形に依拠する必要があり得る。
【００４９】
図７は、ｅＮＢがＭＴＤの送信特性を調整するときにｅＮＢにおいて行われる処理７００の具体例のフロー図を示す。処理７００は、ｅＮＢがＭＴＤのチャネルの送信特性を調整するとき、ｅＮＢ１０５，１５５及び１８０などのｅＮＢにおいて行われる処理を示すものであってもよい。
【００５０】
処理７００は、通信システムの初期化から始まってもよい（ブロック７０５）。具体例の実施例によると、当該初期化は、帯域幅の選択と共に、可能な変調符号化方式（ＭＣＳ）レベルなどの可能な送信特性の定義を含むものであってもよい。当該初期化は、様々なＭＣＳレベル及び帯域幅選択によって複数の信号波形を定義することによって充たされてもよい。例示的な具体例として、最小のＭＣＳレベルは１／３のコードレートによるＯＱＰＳＫ変調であってもよく、最高のＭＣＳレベルはエネルギー効率の重要性に依存するものであってもよく、その具体例は３／４のコードレートによる１６−ＱＡＭであってもよい。同様に、最小の帯域幅は、周波数オフセットの無線周波数制限が考慮されることによって設定されてもよい。ＭＣＳレベル及び／又は帯域幅選択の数は、オーバヘッド（例えば、変更を通知するのに必要とされるシグナリングオーバヘッド、チャネル状態を報告するのに必要とされるシグナリングオーバヘッド、帯域幅を調整するのに必要とされる計算オーバヘッド、通信システムの負荷状態を決定するのに必要とされる計算オーバヘッドなど）とパフォーマンスとの間のトレードオフとして決定されてもよい。
【００５１】
ｅＮＢは、通信システムが過剰負荷であるか判断するための確認を実行してもよい（ブロック７１０）。通信システム、特にｅＮＢ及びおそらくそれの近傍のｅＮＢのいくつかが過剰負荷でない場合、ｅＮＢは、それのＭＴＤの少なくとも一部について帯域幅を増加させてもよい（ブロック７１５）。一般に、ｅＮＢは、所望の帯域幅及び／又はＭＣＳレベルによる信号波形を選択することによって帯域幅を増加させてもよい。過小負荷の状況では、ＭＴＤがバッテリ電力を節約しながら、高いエネルギー効率を有することが重要となりうる。ｅＮＢは、繰り替えしなく最も低いＭＣＳレベルでの最大のサポート帯域幅をＭＴＤに配分してもよい。ＭＴＤが最大帯域幅によるＭＣＳレベルをサポート可能である場合、より高いＭＣＳレベルが利用されてもよい。ｅＮＢは、帯域幅を増加させながら、必要に応じてＭＣＳレベルを低下させてもよい。ｅＮＢは、例えば、最も低いスループットによるＭＴＤから開始して、それのＭＴＤの全てを調べ、帯域幅の増加から恩恵を受ける可能性があるＭＴＤの帯域幅を増加させてもよい。具体例として、最も低いスループットによるＭＴＤが極めて低いＳＩＮＲを有する場合、ＭＴＤは、帯域幅の増加のための良好な候補とならないかもしれない。しかしながら、中程度又はより良好なＳＩＮＲを有するＭＴＤは、帯域幅の増加に対する良好な候補となりうる。具体例の実施例によると、ＭＴＤの帯域幅の増加は、パフォーマンスファクタに従って選択される。パフォーマンスファクタの具体例は、ＭＴＤのデータ送信要求（ＭＴＤが極めて低いデータ送信要求を有する場合、例えば、ＭＴＤの帯域幅を増加させることは効果的でないかもしれない）、ＭＴＤのチャネル状態、通信システムの利用可能なキャパシティ、帯域幅の増加に適したＭＴＤの数などを含む。
【００５２】
ｅＮＢがそれのＭＴＤの何れかの帯域幅（及び／又はＭＣＳレベル）に対して変更を行う場合、ｅＮＢは、当該変更をＭＴＤに通知してもよい（ブロック７２０）。ｅＮＢは、当該変更に関する情報をブロードキャストしてもよいし、又は当該情報を影響を受けるＭＴＤに個別に送信してもよい。
【００５３】
通信システム、特にｅＮＢ及びそれの近傍のｅＮＢのおそらくいくつかが過剰負荷である場合、ｅＮＢは、それのＭＴＤの少なくとも一部のＭＣＳレベルを増加させてもよい（ブロック７２５）。一般に、ｅＮＢは、所望のＭＣＳレベル及び／又は帯域幅による信号波形を選択することによって、ＭＣＳレベルを増加させてもよい。過剰負荷の状況では、ｅＮＢはＭＴＤの数を最大化してもよい。従って、スペクトル効率はより重要になるかもしれず、ｅＮＢは最小帯域幅を利用し、ＭＴＤがより大きな信号パルス帯域幅によるより高いＭＣＳレベルをサポート可能である場合に限って帯域幅を増加させてもよい。ｅＮＢは、ＭＣＳレベルを増加させながら、必要に応じて帯域幅を減少させてもよい。ｅＮＢは、例えば、最も高いスループットによるＭＴＤから開始して、それのＭＴＤの全てを調べ、ＭＣＳの増加から恩恵を受けうるＭＴＤのＭＣＳレベルを増加させてもよい。ｅＮＢがそれのＭＴＤの何れかのＭＣＳレベル（及び／又は帯域幅）に対して変更を行った場合、ｅＮＢは、当該変更をＭＴＤに通知してもよい（ブロック７２０）。ｅＮＢは、当該変更に関する情報をブロードキャストしてもよいし、あるいは、影響を受けるＭＴＤに当該情報を個別に送信してもよい。
【００５４】
通信システムが過剰負荷でも過小負荷でもない中程度の負荷状況では、帯域幅及び／又はＭＣＳレベルの選択は通信システムを過剰負荷又は過小負荷に推し進める可能性があることが留意される。このような状況では、ｅＮＢは、通信システムが過小負荷状態にあると想定しているＭＴＤを、ＭＴＤのバッテリ電力を保存することを支援するよう設定してもよい。このとき、ｅＮＢは、より高いＭＣＳレベルをサポートするため、（必要に応じて）帯域幅を低下させながら、ＭＴＤのＭＣＳレベルを徐々に増加させてもよい。中程度の負荷状況において行われる決定は、何れのＭＴＤのＭＣＳレベルがまず増加させるべきかである。すなわち、ＭＴＤの公平性を保証する方法である。具体例として、ｅＮＢからより遠くに離れているＭＴＤが、それらのバッテリは低帯域幅状態下での処理のためより速く枯渇する傾向があるため、優先されてもよい。このような状況において、ＭＴＤのスループットが決定ファクタとして利用されてもよい。例示的な具体例として、最も高いスループットを有するＭＴＤが選択され、それのＭＣＳレベルが増加され、帯域幅は減少されてもよい（必要な場合）。
【００５５】
図８は、第１の通信デバイス８００の具体例を示す。通信デバイス８００は、ｅＮＢ、基地局、ＮｏｄｅＢ、コントローラなどの通信コントローラの実現形態であってもよい。通信デバイス８００は、ここに説明される実施例の様々なものを実現するのに利用されてもよい。図８に示されるように、送信機８０５はパケット、リソース配分情報などを送信するよう構成される。通信デバイス８００はまた、パケット、通信要求などを受信するよう構成される受信機８１０を有する。
【００５６】
要求処理ユニット８２０は、ＭＴＤからの通信要求を処理するよう構成される。通信要求は、カバレッジ要求、通信システム負荷、ＭＴＤジオメトリ、ＭＴＤ電力消費、ＭＴＤからの送信の周波数又は周期、送信毎に送信される情報量、通信の優先レベルなどのパラメータを指定してもよい。割当てユニット８２２は、ＭＴＤの通信要求に従って信号波形をＭＴＤに割り当てるよう構成される。割当てユニット８２２は、複数の信号波形から信号波形を選択するよう構成される。リソース配分ユニット８２４は、通信要求に従ってＭＴＤの通信リソースを配分するよう構成される。リソース配分ユニット８２４は、通信デバイス８００によりサービス提供されるＭＴＤからの通信要求、通信デバイス８００を含む通信システムの状態などを考慮するよう構成される。調整ユニット８２６は、ＭＴＤの帯域幅及び／又はＭＣＳレベルなどの送信パラメータを調整するよう構成される。調整ユニット８２６は、それが帯域幅及び／又はＭＣＳレベルを調整するとき、チャネル状態（例えば、ＳＩＮＲ、ＳＮＲなど）と共に通信システム負荷を考慮するよう構成される。調整ユニット８２６は、ＭＴＤにそれらの帯域幅及び／又はＭＣＳレベルにおける調整を通知するためのシグナリングを生成するよう構成される。メモリ８３０は、送信パラメータ、通信要求、リソース配分、リソース配分情報、チャネルパラメータ、帯域幅割当て、ＭＣＳレベル割当て、チャネル状態、通信システムの負荷などを記憶するよう構成される。
【００５７】
通信デバイス８００の要素は、特定のハードウェア論理ブロックとして実現されてもよい。ある代替では、通信デバイス８００の要素は、プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路などにおいて実行されるソフトウェアとして実現されてもよい。更なる他の代替では、通信デバイス８００の要素は、ソフトウェア及び／又はハードウェアの組み合わせとして実現されてもよい。
【００５８】
具体例として、受信機８１０及び送信機８０５は特定のハードウェアブロックとして実現されてもよく、要求処理ユニット８２０、割当てユニット８２２、リソース配分ユニット８２４及び調整ユニット８２６は、マイクロプロセッサ（プロセッサ８１５など）、カスタム回路又はフィールド・プログラマブル・ロジック・アレイのカスタム・コンパイルド・ロジック・アレイにおいて実行されるソフトウェアモジュールであってもよい。要求処理ユニット８２０、割当てユニット８２２、リソース配分ユニット８２４及び調整ユニット８２６は、メモリ８３０に記憶されるモジュールであってもよい。
【００５９】
図９は、第２の通信デバイス９００の具体例を示す。通信デバイス９００は、ＭＴＤなどの実現形態であってもよい。通信デバイス９００は、ここに説明される実施例の様々なものを実現するのに利用されてもよい。図９に示されるように、送信機９０５は、パケット、通信要求などを送信するよう構成される。通信デバイス９００はまた、パケット、リソース配分情報などを受信するよう構成される受信機９１０を含む。
【００６０】
要求処理ユニット９２０は、通信デバイス９００の通信要求を生成するよう構成される。通信要求は、ＭＴＤからの送信の周波数又は周期、送信毎に送信される情報量、通信の優先レベルなどのパラメータを指定してもよい。要求処理ユニット９２０は、通信要求を送信するためのメッセージングを生成するよう構成される。配分処理ユニット９２２は、通信デバイス９００の送信機会を決定するため、通信デバイス９００により受信されるリソース配分情報を処理するよう構成される。配分処理ユニット９２２は、信号波形の送信特性を処理するよう構成される。パケット処理ユニット９２４は、帯域幅及び／又はＭＣＳレベルの調整を含むパケットを処理するよう構成される。メモリ９３０は、通信要求、リソース配分、リソース配分情報、帯域幅割当て、ＭＣＳレベル割当て、チャネル状態、通信システム負荷、チャネルパラメータなどを記憶するよう構成される。
【００６１】
通信デバイス９００の要素は、特定のハードウェア論理ブロックとして実現されてもよい。ある代替では、通信デバイス９００の要素は、プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路などにおいて実行されるソフトウェアとして実現されてもよい。更なる他の代替では、通信デバイス９００の要素は、ソフトウェア及び／又はハードウェアの組み合わせとして実現されてもよい。
【００６２】
具体例として、受信機９１０及び送信機９０５は特定のハードウェアブロックとして実現されてもよく、要求処理ユニット９２０、配分処理ユニット９２２及びパケット処理ユニット９２４は、マイクロプロセッサ（プロセッサ９１５など）、カスタム回路又はフィールド・プログラマブル・ロジック・アレイのカスタム・コンパイルド・ロジック・アレイにおいて実行されるソフトウェアモジュールであってもよい。要求処理ユニット９２０、配分処理ユニット９２２及びパケット処理ユニット９２４は、メモリ９３０に記憶されるモジュールであってもよい。
【００６３】
本開示及びその効果が詳細に説明されたが、添付した請求項により規定される開示の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変更、置換及び代替がここに行うことができることが理解されるべきである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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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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