(57)【要約】  本発明は、新たなサブフレーム位置差異方法を用いて、異なるサブフレームに複数の同一／非同一のＳＣＨが存在する場合にフレーム境界を識別する特有な方法を提供する。サブフレームとそのフレーム境界は、スロット／サブフレームまたは所定のデータパケットの時間又は数に基づき、２つの連続するスロット／サブフレーム又は所定の同一のデータパケットの位置間の差を計算することによって識別することができる。
2010502093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロングタームエボリューション(ＬＴＥ)におけるサブフレーム識別子(ＩＤ)とフレーム境界検出のための方法であって、
同期化チャンネル(ＳＣＨ)によって伝送された複数のサブフレーム間の差を設けるステップと、
前記２つの連続するスロットとサブフレーム又は所定の同一のデータパケットのそれぞれの位置間の差を計算することによって、前記サブフレーム同一性と前記フレーム境界を識別するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記サブフレームＩＤは、
第１のＳＣＨ(Ｐ-ＳＣＨ)を伝送しないＳＣＨシンボルでデータビットを用いて明確にシグナリング又は実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
異なるサブフレームに伝送されたＳＣＨシンボルが同一でない場合に、使用者端末(ＵＥ）は前記受信されたＳＣＨと前記サブフレームＩＤとの間の該当するマッピングを用いて前記サブフレームＩＤを識別することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ロングタームエボリューション(ＬＴＥ)におけるサブフレーム識別子(ＩＤ)とフレーム境界検出のためのシステムであって、
同期チャンネル(ＳＣＨ)によって伝送された複数のサブフレーム間の差を設ける手段と、
前記２つの連続するスロットとサブフレーム又は所定の同一のデータパケットのそれぞれの位置間の差を計算することによって、前記サブフレーム同一性と前記フレーム境界を識別する手段と、
を含むことを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にロングタームエボリューション(Long  Term  Evolution：以下、“ＬＴＥ”と称する)システム‐階層１(物理階層)の通信プロトコルの分野に関するもので、特にＬＴＥにおけるサブフレーム識別子(ＩＤ)及びフレーム境界(boundary)検出のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ(Third  Generation  Partnership  Project)ＴＲ２５.８１４  ｖ７.０.０(２００６-０６)に関する現行の仕様書において、無線フレームタイミング検出のための３種類の異なるオプションは、同期チャンネル(Synchronization  Channel：以下、“ＳＣＨ”と称する)ベースの検出、放送チャンネル(Broadcast  Channel：以下、“ＢＣＨ”と称する)ベースの検出、及び基準信号ベースの検出として与えられる。
【０００３】
このＳＣＨベースの検出は、階層的(hierarchical)ＳＣＨと非階層的ＳＣＨ共に適用できる。ＳＣＨベースの検出で、無線フレームタイミングは、以前のステップで検出されたＳＣＨシンボルタイミングを使用する周波数領域でセル固有(cell-specific)ＳＣＨシーケンスを検出することによって推定されることができる。第１(primary)及び第２(secondary)のＳＣＨが階層的ＳＣＨで使用される場合に、セル固有の第２のＳＣＨのコヒーレント(coherent)検出は、基準信号として第１のＳＣＨを用いて実行されることができる。
【０００４】
また、ＢＣＨベースの検出も、階層的ＳＣＨおよび非階層的ＳＣＨ共に適用できる。ＢＣＨベースのフレームタイミング検出のために、フレームタイミングは、ＢＣＨをデコーディングすることによって検出される。これは、ＢＣＨがＳＣＨほど頻繁に伝送されないかどうかについての仮説検証(hypothesis  testing)を含むことができる。この方法は、初期セル検索(search)及び隣接(neighboring)セル検索のためにＢＣＨ受信を要求する。
【０００５】
基準信号ベースの検出は、階層的ＳＣＨのために第一に考慮される。フレームタイミング情報は、基準信号波形(すなわち、変調パターン)によって検出される。この場合、基準信号波形の反復間隔(repetition  interval）は、無線フレーム区間(period）と同一であるか、あるいは１０ミリ秒(milliseconds)である。
【０００６】
ＳＣＨベースの検出は、以前のステップで検出されたＳＣＨシンボルタイミングを使用する周波数領域でセル固有ＳＣＨシーケンスの検出を要求する。５１２と同数又はそれ以上のセル固有ＳＣＨシーケンスが存在する必要があり、またＵＥは時間がかかる相関関係のようなプロセスを使用することによってそれらを検出する必要がある。その上、ＵＥは、これらセル固有シーケンスを格納する必要がある。
【０００７】
ＢＣＨベースの検出は、好ましくない初期セル検索のためにＢＣＨ受信を要求する。しかしながら、ＢＣＨがＳＣＨほどに頻繁に伝送されないと、この時点で仮説検証は既に完了したことになる。
【０００８】
基準信号ベースの検出は、基準信号波形(すなわち、変調パターン)検出に追加的に依存する。基準信号コンテンツを読み出している場合のみに、この方法では上記タイミングに依存することができる。また、基準信号波形は、但し１０ミリ秒ごとに一度伝送されるようにスケジューリングされる。したがって、これはフレーム境界検出で追加的な遅延を強いる。このセル検索手順は、そのような信号波形検出から独立的でなければならない。
【０００９】
一般的な方法として、Ｒｙｕらに与えられた米国公開公報である＜特許文献１＞には、広帯域符号分割多重接続(Ｗ-ＣＤＭＡ)移動通信におけるセル検索の方法が開示されている。この特許文献１によると、“インデックスカウンタ(index  counter)”は、タイミングオフセット又はフレーム境界間のオフセットを連続して計算するために使用される。インデックスカウンタは、スロットと複数のスロットの長さに対応するチップをカウンティングするために各々使用される“スロットカウンタ”と“低い(lower)カウンタ”とを含む。さらに、Ｒｙｕらによる上記特許文献１には、各非同期セルの位置が前記スロットカウンタによって一度決定されると、それらの間のオフセットを計算することができると明示されている。ここで、オフセットは、非同期フレーム境界間の差として定義される。また、Ｒｙｕらによる特許文献１には、低いカウンタが各フレームに対応するスロット間のオフセットを計算できる類似したプロセスを使用することが説明されている。上記Ｒｙｕらの特許文献１にはさらに、そのようなアルゴリズムがセル検索のために一層時間効率が良いと言及されている。
【００１０】
Ｋａｎｔｅｒａｋｉｓらに与えられた米国特許＜特許文献２＞に、基地局(Base Station：ＢＳ）とリモートステーション(Remote  Station：ＲＳ）との間のスペクトラム拡散(spread-spectrum)変調を用いるＣＤＭＡシステムの改善が開示されている。このプロセスは、放送共通‐同期化チャンネルデータを受信する一つのＲＳから始まり、後にフレームタイミング信号からフレームタイミングを決定し、上記信号はアクセスバースト信号として、最初のＲＳスペクトラム拡散送信器から伝送される。Ｋａｎｔｅｒａｋｉｓらによる特許文献２において、ＢＳは、データパケットの正しい受信に対してＲＳに通知する。一例として、パケットは多くのフレームと、これらフレームのサブフレームとから構成されると識別できることが上記特許文献２に明示されている。このフレームとサブフレームは、特定の数によって識別される。また、Ｋａｎｔｅｒａｋｉｓらによる特許文献２では、データパケットの受信の正確性がデータパケットを伝送するフレームとサブフレームを識別し、あるいは誤りとして受信されたフレームとサブフレームを識別することによって達成できることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０１６９７０２Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，５７４，２６７  Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、上記した従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、ＳＣＨ、ＢＣＨ又は基準信号を使用する必要性が無いシステム及び方法を提供することにある。
【００１３】
ここで、上記方法では、“サブフレーム位置差異方法”として呼ばれる新たな方法を使用して、異なるサブフレームに複数の同一／非同一のＳＣＨが存在する場合に、フレーム境界を識別する特有かつ容易な方法が記載される。この方法は、ＳＣＨシンボルを伝送する２つのサブフレーム間のシンボル／サブフレームの差に基づいてサブフレームＩＤを識別する。
【００１４】
本発明の目的は、それらの間の差に基づいてスロット／サブフレーム又は所定のデータパケットの位置を識別する方法を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の目的は、上記の差、スロット／サブフレーム又は所定のデータパケットの時間又は数、２つの連続するスロット／サブフレーム又は相互に同一である可能性のある所定のデータパケット間の差に基づき、スロット／サブフレーム又は所定のデータパケットＩＤを識別できるシステム及び方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の目的は、ＳＣＨによって伝送された異なるサブフレーム間の差を用いて実行するサブフレーム位置差異方法を使用することにより、異なるサブフレームで複数の同一／非同一のＳＣＨのフレーム境界を識別する唯一特有の方法を提供することにある。サブフレーム同一性(identity)とそのフレーム境界は、２つの連続するスロット／サブフレーム又は相互に同一の所定のデータパケットの位置間の差(例えば、スロット／サブフレーム又は所定のデータパケットの時間又は数に基づく）の計算によって識別されることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、ＳＣＨによって伝送された異なるサブフレーム間の差を用いて実現されるＬＴＥにおけるサブフレームＩＤとそのフレーム境界検出のための方法を示し、それによってサブフレーム同一性及びフレーム境界は、２つの連続するスロット／サブフレーム又は相互に同一な所定のデータパケットの位置間の差を計算することによって識別される。
【００１８】
本発明は、ＳＣＨによって伝送された異なるサブフレーム間の差を用いて実現されるＬＴＥにおけるサブフレームＩＤとそのフレーム境界検出のためのシステムを示し、サブフレーム同一性及びフレーム境界は、２つの連続するスロット／サブフレーム又は相互に同一な所定のデータパケットの位置間の差を計算することによって識別される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】等間隔のＳＣＨシンボルを示す図であり、すべてのＳＣＨシンボルが同一である場合に、どのサブフレームが受信されるかを確認できない図である。
【図２】連続するＳＣＨサブフレーム間で、フレーム１，４，１０，１７に配置され、（３，６，７，４）の位置差を有する４つのＳＣＨシンボルを示す図であり、サブフレームＩＤと、上に述べたそのフレーム境界とが、２つのそのようなサブフレーム間のサブフレーム位置差を伝送するＳＣＨから正確に確認されることができる図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の望ましい実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
しかしながら、下記の実施形態はただ選好されるものと理解すべく、多様な形式で具体化されることができる。したがって、ここで説明する詳細は、限定的に解釈されることでなく、単に請求項の根拠、及び発明の工程又は使用のための技術を教示するための根拠として記載される。ここでは、本発明に関連した公知の機能及び構成に関する詳細な説明を、明瞭性及び簡潔性のために省略する。
【００２２】
ＬＴＥセル検索手順は、ダウンリンクで連続する情報が適切に識別できるように、時間及び周波数で同期化を要求し、フレーム境界(又は選択的にサブフレームＩＤ)を検出できることが望ましい。この同期化手順は、ＬＴＥシステムで一つ以上のサブフレームで伝送されたＳＣＨを用いて完了する。
【００２３】
無線フレーム当たり少数のＳＣＨシンボルは、オーバーヘッドを減少させるために望ましい。また、雑音及び干渉に対してタイミング検出実行の観点から、ＳＣＨの信号エネルギーは、少数の直交周波数分割多重(Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing：以下、“ＯＦＤＭ”と称する)シンボルに集中させることが望ましい。しかしながら、特に高い移動性環境で、複数のＳＣＨシンボルを用いるタイムダイバーシティ(diversity)は、ＳＣＨの検出確率を改善することによって速いセル検索に非常に効果的である。また、無線フレーム当たり複数のＳＣＨシンボルは、ＳＣＨタイミング検出のために最小限に要求される相関検出期間(period）を減少することができる。
【００２４】
したがって、１０ミリ秒の無線フレームでマッピングする一つ以上のＳＣＨシンボル(一般的に２個又は４個のＳＣＨシンボル）は、図１に示すような構造である。そこで、一つの無線フレームで一つ以上のＳＣＨシンボルが要求される。これらのシンボルは、異なるサブフレーム内に位置する。
【００２５】
上記の要求条件は、フレーム境界を知るためにサブフレームＩＤを知る必要性を果たす。説明すると、ＵＥは、ＳＣＨシーケンスを受信し、どのサブフレームが現在伝送されているかを知る必要がある。例えば、図１でＳＣＨがサブフレーム１，６，１１，１６で伝送されると、ＵＥは、受信されたＳＣＨが属するサブフレームを知る必要がある。そうすると、ＵＥは、現在フレーム位置とそのフレーム境界を決定することができる。
【００２６】
本発明は、次のように、フレーム境界を受信する方法について示す。
【００２７】
サブフレームＩＤは、例えば、第１のＳＣＨ(Primary  SCH：以下、“Ｐ-ＳＣＨ”と称する)を伝送しないＳＣＨシンボルのデータビットを用いて、明確にシグナリングされる。
【００２８】
異なるサブフレームに伝送されたＳＣＨシンボルが同一でない場合に、ＵＥは、受信されたＳＣＨとサブフレームＩＤとの間の該当する(すなわち、予め格納された)マッピングを用いてサブフレームＩＤを識別するようになる。
【００２９】
ＳＣＨシンボルでのデータ挿入が実行可能なオプションではなく、Ｐ-ＳＣＨの時間-領域対称のようなある特性を妨害する可能性がある場合のように、上記シグナリング(すなわち、ポイント１）が不可能である場合に、そして２つ以上の伝送されたＳＣＨは、サブフレーム位置差異方法を示す本発明と同一である。
【００３０】
サブフレーム位置差異方法において、フレームタイミングは、一つのフレームでＳＣＨの反復性、あるいは一つのフレームで発生するＳＣＨの回数によって与えられることができる。
【００３１】
フレーム当たり一つのＳＣＨがある第１の場合では、一つのＳＣＨのみが上記フレームで位置を直接に表す。
【００３２】
フレーム当たり２つのＳＣＨがある第２の場合では、それらの間の距離(以下、“位置差”と称する)が２０／２＝１０である位置を除いた任意の位置におけるＳＣＨを反復することによって、フレーム境界を識別することができる。詳しく述べると、第１及び第２のＳＣＨは、１番目と１１番目の箇所に位置されない可能性がある。１−９の中からなる任意の他の位置差は有効である。
【００３３】
フレーム当たり３つのＳＣＨがある第３の場合では、上記位置差パターンは、フレーム境界を定義する。詳しく述べると、２つの連続するＳＣＨ間の位置差は、一定にならない。例えば、位置差は、等差級数的に(arithmetically)増加しうる。
【００３４】
位置差パターンを一例として１，３，６にすると、ＳＣＨを含むサブフレームは、使用可能な２０のサブフレームから、これら３つのうちの１つに存在することが期待される。ＳＣＨサブフレームが受信される場合に、次のＳＣＨサブフレームを待機し、２つのサブフレーム間の差が２であると、第１及び第２のＳＣＨサブフレームが各々受信される。これら２つのサブフレーム間の差が３であると、第２及び第３のＳＣＨサブフレームが各々受信される。上記差が３より大きい場合には、第３のＳＣＨサブフレームとその次のフレームの第１のサブフレームが各々受信される。ここで、一定の位置差パターンは使用することができない。この位置差パターンは、予め知られており、唯一となることである。
【００３５】
上記した理論は、一つのフレームでｎ回反復のＳＣＨに拡張することができる。
【００３６】
例えば、図１では、ＵＥが一つのＳＣＨサブフレームを受信し、５つのサブフレームの後に他のＳＣＨサブフレームを受信すると、サブフレーム位置(すなわち、サブフレームＩＤ)に関して何も示されない。
【００３７】
しかしながら、４個のＳＣＨシンボルがフレーム１，４，１０，１７に位置する図２では、それらの間で受信されたサブフレームの数に基づいて、どのＳＣＨサブフレームが、現在のＳＣＨサブフレーム以前に受信されたものであるかを確認することができる。例えば、２つのサブフレーム間のサブフレーム差が７であると、その２つのＳＣＨサブフレームは各々位置１０及び１７にある。
【００３８】
さらに説明すると、以下の組み合わせは有効である。
１，４，８，１３−可能(ok)(３，４，５，８)
１，４，８，１４−可能(３，４，６，７)
１，４，８，１５−可能(３，４，７，６)
１，４，８，１６−可能(３，４，８，５)
１，４，９，１７−可能(３，５，８，４)
１，４，１０，１７−可能(３，６，７，４)
【００３９】
一方、以下の組み合わせは無効である。
１，４，９，１５−不可能(Not  possible)(３，５，６，６)
１，４，９，１６−不可能(３，５，７，５)
１，５，１０，１６−不可能(４，５，６，５)
１，５，１０，１７−不可能(４，５，７，４)
１，６，１１，１７−すべて等間隔で不可能(５)
１，６，１２，１６−不可能(５，６，４，５)
【００４０】
上記の組み合わせは、単にいくつかの有効／無効な組み合わせである。また、検出確率を増加させるために、ＳＣＨサブフレームは、できるだけ相互に同一の間隔であることが望ましい。ＳＣＨサブフレーム位置の多くの組み合わせが可能であっても、例えば１，４，８，１５のように、上述した特性をできるだけ多く維持しているものが第一に考慮されることが望ましい。
【００４１】
以上、本発明について、添付図面を参照しながら好ましい実施形態と関連させて詳細に説明したが、特許請求の範囲を外れない限り、様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。したがって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図１】
2010502093.tif 000003
【図２】
2010502093.tif 000004
【国際調査報告】
2010502093.tif 000005
2010502093.tif 000006