(57)【要約】  実施形態は、ワイヤレス・システムの受信機および送信機のための装置と、方法と、コンピュータ・プログラムとを提供している。ワイヤレス通信システムの受信機１００のための装置１０は、無線信号を受信するための手段１２を備えており、これらの無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成され、無線フレームは、サブフレームにさらに分割される。本装置１０は、受信された無線信号の単一のサブフレームを使用した、受信された無線信号からの第１のペイロード・データ・パケットを抽出し、また２つ以上の無線フレームの２つ以上のサブフレームを使用した第２のペイロード・データ・パケットを抽出するための手段１４をさらに備えている。送信機２００のための装置２０は、スケジュールされた送信、および／またはスケジュールされていない送信のための無線リソースのサブセットについての情報を取得するための手段２２を備えている。本装置２０は、無線信号を送信するための手段２４をさらに備えており、これらの無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成され、無線フレームは、サブフレームにさらに分割されており、送信するための手段２４は、無線信号の単一のサブフレームを使用した第１のペイロード・データ・パケットを送信するように、また２つ以上のサブフレームを使用した第２のペイロード・データ・パケットを送信するように動作可能である。
2016500990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信システムの受信機（１００）のための装置（１０）であって、
無線信号を受信するように動作可能な受信機モジュール（１２）であって、前記無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成され、無線フレームは、サブフレームにさらに分割される、受信機モジュール（１２）と、
前記受信された無線信号の単一のサブフレームを使用して、前記受信された無線信号から第１のペイロード・データ・パケットを抽出するように、また複数の無線フレームの複数のサブフレームを使用して第２のペイロード・データ・パケットを抽出するように動作可能な抽出モジュール（１４）と
を備えており、前記抽出モジュール（１４）は、前記２つ以上の無線フレームの前記受信された無線信号に対する逆拡散オペレーションを実行して、前記第２のペイロード・データ・パケットについての情報を取得するように動作可能である、装置（１０）。
【請求項２】
前記抽出モジュール（１４）は、前記第２のペイロード・データ・パケットについての情報を含む受信信号成分をノイズとして取り扱いながら、前記受信された無線信号の前記単一のサブフレームを使用した、前記受信された無線信号からの前記第１のペイロード・データ・パケットを抽出するように動作可能である、請求項１に記載の装置（１０）。
【請求項３】
前記第１のペイロード・データ・パケットの送信機（２００）に対して、スケジュールされた送信のための無線リソースの第１のサブセットについての情報を送信するように動作可能な送信機モジュール（１６）をさらに備えており、また前記抽出モジュール（１４）は、前記単一のサブフレームの中の前記受信された無線信号からの無線リソースの前記第１のサブセットから情報を抽出するように動作可能であり、または
前記抽出モジュール（１４）は、前記単一のサブフレームの中の前記受信された無線信号からの、競合ベースのスケジュールされていない送信のためにあらかじめ決定されている、無線リソースの第２のサブセットから情報を抽出するように動作可能である、請求項１に記載の装置（１０）。
【請求項４】
前記送信機モジュール（１６）は、無線リソースの前記第１のサブセットについての情報と、無線リソースの前記第２のサブセットについての情報とを前記送信機（２００）に対して提供するように動作可能である、請求項３に記載の装置（１０）。
【請求項５】
前記受信機モジュール（１２）は、システム帯域幅の異なる部分において、前記第１のペイロード・データ・パケットと、前記第２のペイロード・データ・パケットとを受信するように動作可能である、請求項１に記載の装置（１０）。
【請求項６】
前記送信機モジュール（１６）の送信電力についての情報を提供するように動作可能なプロバイダ・モジュール（１８）をさらに備えている、請求項１に記載の装置（１０）。
【請求項７】
前記受信機モジュール（１２）は、ペイロード・データ・パケットを受信する前に、無線リソースの所定のサブセットから送信表示を決定するように動作可能である、請求項１に記載の装置（１０）。
【請求項８】
ワイヤレス通信システムの送信機（２００）のための装置（２０）であって、
スケジュールされた送信、および／またはスケジュールされていない送信のための無線リソースのサブセットについての情報を取得するように動作可能な取得モジュール（２２）と、
無線信号を送信するように動作可能な送信機モジュール（２４）であって、前記無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成され、無線フレームは、サブフレームにさらに分割される、送信機モジュール（２４）と
を備えており、前記送信機モジュール（２４）は、前記無線信号の単一のサブフレームを使用して第１のペイロード・データ・パケットを送信するように動作可能であり、また前記送信機モジュール（２４）は、複数のサブフレームを使用して第２のペイロード・データ・パケットを送信するように動作可能であり、前記送信機モジュール（２４）は、送信する前に、前記第２のペイロード・データ・パケットに対して拡散オペレーションを適用するように動作可能である、装置（２０）。
【請求項９】
前記取得モジュール（２２）は、さらに、トランシーバ（１００）から無線信号を送信するために使用される送信電力についての情報を受信し、また前記送信電力についての前記情報に基づいて、また前記トランシーバ（１００）からの無線信号の受信電力についての情報に基づいて、伝搬遅延についての情報を決定するように動作可能であり、また前記送信機モジュール（２４）は、サブフレームの内部の送信のタイミングを前記伝搬遅延についての前記情報に基づかせるように動作可能である、請求項８に記載の装置（２０）。
【請求項１０】
前記無線信号は、サブフレームの無線リソースの前記サブセットを使用したペイロード・データ・パケットについての情報を含む、請求項８に記載の装置（２０）。
【請求項１１】
前記送信機モジュール（２４）は、ペイロード・データ・パケットを送信する前に、ランダム・アクセス・プロシージャを実行するように動作可能である、請求項８に記載の装置（２０）。
【請求項１２】
ワイヤレス通信システムの受信機（１００）のための方法であって、
無線信号を受信するステップ（３２）であって、前記無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成され、無線フレームは、サブフレームにさらに分割される、受信するステップ（３２）と、
前記受信された無線信号の単一のサブフレームを使用して、前記受信された無線信号からの第１のペイロード・データ・パケットを抽出するステップ（３４）と、
複数の無線フレームの複数のサブフレームを使用して第２のペイロード・データ・パケットを抽出するステップ（３６）と
を含み、前記抽出するステップ（３６）は、前記第２のペイロード・データ・パケットについての情報を取得するために、前記複数の無線フレームの前記受信された無線信号に対する逆拡散オペレーションを実行するステップを含む、方法。
【請求項１３】
ワイヤレス通信システムの送信機（２００）のための方法であって、
スケジュールされた送信、および／またはスケジュールされていない送信のために無線リソースのサブセットについての情報を取得するステップ（４２）と、
無線信号を送信するステップ（４４）であって、前記無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成され、無線フレームは、サブフレームにさらに分割される、送信するステップ（４４）と、
前記無線信号の単一のサブフレームを使用して第１のペイロード・データ・パケットを送信するステップ（４６）と、
複数のサブフレームを使用して第２のペイロード・データ・パケットを送信するステップ（４８）と
を含み、前記送信するステップ（４８）は、送信する前に、前記第２のペイロード・データ・パケットに拡散オペレーションを適用するステップを含む、方法。
【請求項１４】
コンピュータ・プログラムが、コンピュータまたはプロセッサの上で実行されるときに、請求項１２または１３に記載の方法を実行するためのプログラム・コードを有するコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、通信ネットワークに関し、より詳細には、排他的ではないが、ワイヤレスまたはモバイルの通信システムにおける多様なサービスを有するデータ送信に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル・サービスのためのより高いデータ・レートについての要求は、着実に増大している。それと同時に、第３世代システム（３Ｇ）および第４世代システム（４Ｇ）のような現代のモバイルの通信システムは、機能強化された技術を提供しており、この機能強化された技術は、より高いスペクトル効率を可能にしており、またより高いデータ・レートとセル容量とを可能にしている。両方向の送信について、すなわちダウンリンク（ＤＬ）、すなわちネットワーク・インフラストラクチャからモバイル・トランシーバへの送信、ならびにアップリンク（ＵＬ）、すなわちモバイル・トランシーバからネットワーク・インフラストラクチャへの方向の送信についての要求が増大している。
【０００３】
従来のモバイル通信システムは、回路交換データと、パケット交換データとを使用している。回路交換データ送信では、無線リソースは、接続指向の方法で恒久的に予約されるが、パケット・データ送信は、スケジューリング（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）を使用しており、すなわち、無線リソースが、接続のない方法で非恒久的に割り当てられる。パケット・データ送信のために、ある種のユーザに対して無線リソースを割り当てるプロシージャはまた、スケジューリングと称される。スケジューリングを実行するエンティティはまた、スケジューラと呼ばれる。
【０００４】
それと同時に、データ・サービスは、ますます多様になっている。言い換えれば、サービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）要件の多様性は、着実に増大している。現代のモバイル端末は、遅延の影響を受けることもあり、または受けないこともあるバックグラウンド・トラフィックを、すなわち、かなり低量のパケット交換トラフィックを生成するアプリケーションを使用しているが、音声サービスやビデオ・サービスなど、他のアプリケーションは、高い品質要求を有する大量のデータを生成する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｅｉｇｈｔｌｅｓｓ．ｏｒｇ
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
将来の通信ネットワークは、広い範囲のサービスを処理する必要がある可能性があることが、見出されている。例えば、音声やビデオなど、遅延が決定的な影響を及ぼすサービスが存在している。さらに、ティッカーまたは気象のアプリケーション、電子メール・ブラウザなどのバックグラウンド・サービスが存在しており、これらのバックグラウンド・サービスは、もっと遅延が決定的な影響を及ぼすこともあるが、低量のトラフィックを生成することが多い。それに加えて、データを収集するためのセンサ・アプリケーション、例えば、マシン・ツー・マシン（Ｍ２Ｍ：Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ）通信が存在している。例えば、家庭用メータは、Ｍ２Ｍ通信を使用して読み取られる。それゆえに、通信ネットワークにおいてより多くの多様なサービスをサポートする要求が存在していることもある。
【０００７】
フレーム構造を設計する要求が存在していることもあり、このフレーム構造は、これらの多様なトラフィックの形状またはタイプが、送信されるときに、より効率の高い利用を可能にすることが、さらに見出されている。そのようなフレーム構造は、両方の方向において、すなわち、モバイル端末からネットワークのインフラストラクチャへと通信するときにＵＬにおいて、またネットワーク・インフラストラクチャからモバイル端末へと通信するときにＤＬにおいて、モバイル通信ネットワークにおいて使用されることもある。実施形態は、それゆえに、１つのシステムと、１つの帯域との内部で、散発的なマシン型通信と、エネルギー効率の高いセンサ・データ送信とを用いて古典的なセルラー方式トラフィックを統合するための基礎を提供することができる。それゆえに、実施形態は、第５世代（５Ｇ）通信システムなどにおける将来の通信システムに適用され得る、より柔軟で、また効率的な通信を可能にすることができる。
【０００８】
サービス・トラフィック形状の範囲が増大しているので、実施形態においては、例えば、３つの異なるタイプのトラフィックとデバイスとが、区別されることもある。言い換えれば、これらのタイプのトラフィックとデバイスとは、ユビキタスの５Ｇセルラー方式システムによってサポートされることもあり、この５Ｇセルラー方式システムは、実施形態によって確立されることもある。１つのタイプのトラフィックは、「ビットパイプ（Ｂｉｔｐｉｐｅ）」と称されることもあり、またそれは、大量のデータ・ボリュームと低レイテンシーとを有する高いスペクトル効率のトラフィックに対応することができる。別のトラフィック・タイプは、例えば、アップデートを応援し、または小規模のステータス情報を提供するスマートフォン・アプリケーションによって引き起こされる、小型パケット・サイズを有する散発的なマシン型通信とすることができ、低レイテンシーのデータ・トランスポートもサポートしている。別のトラフィック・タイプは、エネルギー効率の高いトラフィックであり、それゆえに、バッテリ節約をするセンサ・データとすることができる。このデータは、他のものに比べて高いレイテンシーに対してより耐性がある可能性がある。
【０００９】
実施形態は、フレーム構造を可能にすることができ、このフレーム構造は、例えば、同じシステムの内部の異なるキャリア周波数帯域を使用して、例えば、異なるトラフィック・タイプを送信するために同じ帯域の異なる部分を使用することにより、そのような種類の非常に異なる要件またはトラフィック・タイプを取り扱うことができる。実施形態は、それとともに、複数のキャリア周波数帯域が、異なるシステムの代わりに同じシステムの内部で使用されることもあるという利点を提供することができ、これらの異なるシステムは、それゆえに異なるフレーム構造を有する異なる無線アクセスのネットワークまたは技術を使用することができる。実施形態は、さらに、異なるトラフィック・タイプについてのそのような分離が、異なるシステムにおいて利用されないこともあり、またそれとともに未使用のリソースの割合が、低減され得るという利点を提供することができる。実施形態は、それゆえに、従来のシステムよりも効率が高く、また柔軟である可能性がある。実施形態は、異なるデバイスとトラフィック・タイプとが、１つの統合されたシステムの中に含められ得るという利点を提供することができる。例えば、センサの非常に低電力の送信と、散発的なスマートフォン・トラフィックとが、セルラー方式ネットワークへと統合される可能性がある。例えば、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ：３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）のロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、マシン／センサが、依然として、多数の散発的なマシン型デバイスおよび／またはアプリケーションをサポートする必要がある伝統的な直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）フレーム構造を使用することを考慮することができ、これらのアプリケーションは、スマートフォン・アプリケーション（ａｐｐ）の数をさらに増大させるように含んでいる可能性さえある。
【００１０】
実施形態は、例えば、上記の３つの異なるタイプのトラフィックのような異なるタイプのトラフィックとデバイスとに役立つ統合されたフレーム構造を構築することが可能であるという知見に基づいている。実施形態はそれゆえに、ワイヤレス通信システムの受信機についての装置を提供している。本装置は、ワイヤレス通信システムの受信機の中に含まれ、または包含される。ワイヤレス通信システムの受信機は、さらに、モバイル・トランシーバや基地局トランシーバなど、ワイヤレス通信システムのトランシーバの中に含まれ、または包含される。本装置は、以下において、受信機装置と称されることもある。
【００１１】
本装置は、それゆえに、モバイル通信システムの一部分とすることができる。モバイル通信システムは、例えば、異なる規格を、例えば、ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス（ＷＩＭＡＸ：Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）ＩＥＥＥ  ８０２．１６、またはワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）ＩＥＥＥ  ８０２．１１を有する、移動通信用グローバル・システム（ＧＳＭ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＧＳＭエボリューションについての機能強化されたデータ・レート（ＥＤＧＥ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  ｒａｔｅｓ  ｆｏｒ  ＧＳＭ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システム、ＧＳＭ  ＥＤＧＥ無線アクセス・ネットワーク（ＧＥＲＡＮ：ＧＳＭ  ＥＤＧＥ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システム、高速パケット・アクセス（ＨＳＰＡ：Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）システム、ユニバーサル地上波無線アクセス・ネットワーク（ＵＴＲＡＮ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）システム、進化型ＵＴＲＡＮ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）システム、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）システム、ＬＴＥ−進化型（ＬＴＥ−Ａ）システム、またはモバイル通信システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）に基づいた一般的に任意のシステムなどのような、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）によって標準化されたモバイル通信システムのうちの１つに対応することができる。以下では、モバイル通信システムと、モバイル通信ネットワークという用語は、同義語として使用される。
【００１２】
モバイル通信システムは、モバイル・トランシーバと無線信号を通信するように動作可能な複数の送信ポイントまたは基地局トランシーバを備えることができる。実施形態においては、モバイル通信システムは、モバイル・トランシーバと、基地局トランシーバとを備えることができる。モバイル・トランシーバは、スマートフォン、セル電話、ユーザ機器（ＵＥ：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ラップトップ、ノートブック、パーソナル・コンピュータ、携帯型個人情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）−スティック、自動車などに対応することができる。モバイル・トランシーバまたはモバイル端末は、３ＧＰＰ専門用語に従ってＵＥまたはユーザと称される可能性もある。基地局トランシーバは、ネットワークまたはシステムの固定部分、または静的部分に位置している可能性がある。基地局トランシーバは、リモート無線ヘッド、送信ポイント、アクセス・ポイント、マクロ・セル、スモール・セル、マイクロ・セル、フェムト・セル、メトロ・セルなどに対応することができる。基地局トランシーバは、有線ネットワークのワイヤレス・インターフェースとすることができ、この有線ネットワークは、ＵＥまたはモバイル・トランシーバに対する無線信号の送信と受信とを可能にする。そのような無線信号は、例えば、３ＧＰＰによって、または一般的に、１つまたは複数の上記でリストアップされたシステムに従って、標準化されるような無線信号に準拠することができる。それゆえに、基地局トランシーバは、ノードＢ、ｅノードＢ、ＢＴＳ、アクセス・ポイントなどに対応することができる。
【００１３】
モバイル通信システムは、それゆえに、セルラー方式とすることができる。用語、セルは、送信ポイント、リモート・ユニット、リモート・ヘッド、リモート無線ヘッド、基地局トランシーバまたはノードＢ、ｅノードＢによってそれぞれ提供される無線サービスのカバレッジ・エリアのことを意味している。いくつかの実施形態においては、セルは、セクタに対応することができる。例えば、セクタは、セクタ・アンテナを使用して実現される可能性があり、これらのセクタ・アンテナは、基地局トランシーバの周囲の角度セクションを対象として含むための特性を提供する。いくつかの実施形態においては、基地局トランシーバは、例えば、それぞれ１２０°（３つのセルの場合に）、６０°（６つのセルの場合に）のセクタを対象として含む３つのセル、または６つのセルを動作させることができる。モバイル・トランシーバは、セルに登録され、またはセルに関連づけられる可能性があり、すなわち、モバイル・トランシーバは、データが、専用のチャネル、リンク、または接続を使用して、関連するセルのカバレッジ・エリアにおいて、ネットワークと、モバイルとの間で交換され得るように、セルに関連づけられる可能性がある。
【００１４】
受信機装置は、無線信号を受信するための手段を備えており、これらの無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成される。無線フレームは、さらに、サブフレームにさらに分割される。受信するための手段は、受信機に対応する可能性がある。それゆえに、受信するための手段は、上記でリストアップされた通信規格のうちの１つに準拠している可能性があり、また受信するための手段は、１つまたは複数のアンテナ、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、１つまたは複数のフィルタ、１つまたは複数のミキサ、１つまたは複数の変換器など受信機の典型的なコンポーネントを備えることができる。いくつかの実施形態においては、受信するための手段は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、汎用プロセッサなど、それに応じて適合されたハードウェアの上で実行されているソフトウェアを使用して実施されることもある。さらに受信するための手段は、受信するように動作可能な１つまたは複数のデバイス、１つまたは複数のモジュール、あるいは１つまたは複数のユニットを使用して実施されることもある。いくつかの実施形態においては、受信機装置は、後で詳細に説明されることになるように、同様に送信機・コンポーネントを備えることができる。その観点においては、受信機装置は、トランシーバ装置に対応することができる。
【００１５】
受信機装置は、受信された無線信号の単一のサブフレームを使用した、受信された無線信号からの第１のペイロード・データ・パケットを抽出するための、また２つ以上の無線フレームの２つ以上のサブフレームを使用した第２のペイロード・データ・パケットを抽出するための手段をさらに備えている。抽出するための手段は、抽出器に対応することができる。いくつかの実施形態においては、抽出するための手段は、ＤＳＰ、ＣＰＵ、汎用プロセッサなど、それに応じて適合されたハードウェアの上で実行されている、または実行可能であるソフトウェアとして実施される可能性もある。抽出するための手段は、それぞれのデータ・パケットの上の対応する情報を抽出するように動作可能な１つまたは複数のデバイス、１つまたは複数のモジュール、あるいは１つまたは複数のユニットを使用して、実施されることもある。例えば、そのような情報は、複素数の値のベースバンド・データから抽出されることもある。
【００１６】
上記の説明によれば、送信は、無線フレームに編成され、この無線フレームは、繰り返される。各無線フレームの内部には、複数のサブフレームが、存在しており、これらのサブフレームは、ペイロード・データ・パケットについての情報と制御データとの個々の送信のために使用される。上記で指摘されるように、スケジュールされた送信に対応することができる第１のペイロード・データ・パケットは、単一のサブフレームを使用して送信される。しかしながら、それと同時に、第２のペイロード・データ・パケットが、２つ以上のサブフレームと、２つ以上の無線フレームとを使用して送信される可能性がある。言い換えれば、データ・パケットのこれらの２つの送信は、重ね合わされることもある。
【００１７】
いくつかの実施形態においては、抽出するための手段は、それゆえに、逆拡散の手段によって第２のデータ・パケットを抽出するように動作可能とすることができる。言い換えれば、抽出するための手段は、２つ以上の無線フレームの受信された無線信号の上で逆拡散オペレーションを実行して、第２のペイロード・データ・パケットについての情報を取得するように動作可能とすることができる。いくつかの実施形態においては、抽出するための手段は、第２のペイロード・データ・パケットについての情報を含む受信信号成分をノイズとして取り扱いながら、受信された無線信号の単一のサブフレームを使用した、受信された無線信号からの第１のペイロード・データ・パケットを抽出するように動作可能とすることができる。これは、拡散オペレーションのために可能とすることができ、第２のペイロード・データ・パケットに基づいているこの信号成分は、あるレベルまで抑制されることもあり、このレベルは、ノイズとして考えられることもある。そのような抑制は、拡散／逆拡散オペレーションのそれに応じて適合された拡散利得によってイネーブルにされる可能性がある。
【００１８】
さらなる実施形態においては、受信機装置は、第１のデータ・パケットの送信機に対して、スケジュールされた送信のための無線リソースの第１のサブセットについての情報を送信するための手段をさらに備えることができる。実施形態においては、送信するための手段は、送信機に対応することができ、この送信機は、上記でリストアップされた通信システムまたは規格のうちの１つに準拠したものとすることができる。それゆえに、実施形態においては、送信するための手段は、１つまたは複数のアンテナ、１つまたは複数の電力増幅器（ＰＡ：Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、１つまたは複数の変換器、１つまたは複数のミキサ、１つまたは複数のフィルタ、１つまたは複数の局部発振器など、送信機の典型的なコンポーネントを備えることができる。いくつかの実施形態においては、送信するための手段は、ソフトウェアが、ＤＳＰ、ＣＰＵなど、それに応じて適合されたハードウェアの上で実行可能であるように、実施される可能性さえもある。さらに、抽出するための手段は、単一のサブフレームにおける受信された無線信号からの無線リソースの第１のサブセットから情報を抽出するように動作可能とすることができる。
【００１９】
例えば、無線リソースの第１のサブセットは、ＯＦＤＭ信号の中の１つまたは複数のある種の物理的リソース・ブロック（ＰＲＢ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋｓ）に、すなわち、どれが送信機に対して送信されているかについての情報に対応することができる。言い換えれば、受信機は、どのサブキャリアと、時間またはサブフレームとの組合せを、送信機が、そのようなデータ・パケットを送信するために使用すべきかについての情報を提供することができる。その結果として、無線信号が、受信されるときに、これらのサブキャリアと、時間リソースとだけが、第１のデータ・パケットを抽出するために、チェックされる必要がある。実施形態においては、抽出するための手段は、単一のサブフレームの中の受信された無線信号からの、競合ベースの送信またはスケジュールされていない送信についてあらかじめ決定されている無線リソースの第２のサブセットから情報を抽出するように動作可能とすることができる。言い換えれば、すべてのデータ送信が、スケジュールされる可能性があるとは限らない。競合ベースの送信など、スケジュールされていない送信が存在する可能性があり、このスケジュールされていない送信は、特に、少量のデータの場合に使用可能であることもある。
【００２０】
実施形態はまた、ワイヤレス通信システムの送信機のための装置を提供している。本装置は、送信機に包含され、または含まれ、また送信機は、モバイル・トランシーバや基地局トランシーバなど、ワイヤレス通信システムのトランシーバに対応することができる。いくつかの実施形態においては、送信機は、センサ・デバイス・送信機に対応することができる。この場合にも、ワイヤレス通信システムは、上記でリストアップされたシステムのうちの１つに対応することができる。送信機のための装置はまた、以下において、送信機装置と称されるであろう。送信機装置は、スケジュールされた送信、および／またはスケジュールされていない送信のための無線リソースのサブセットについての情報を取得するための手段を備えている。取得するための手段は、取得器（ｏｂｔａｉｎｅｒ）に対応することができる。取得するための手段は、例えば、ＤＳＰ、ＣＰＵ、汎用プロセッサなど、それに応じて適合されたハードウェアの上で実行可能であるソフトウェアに対応することができる。さらに、送信機装置は、無線信号を送信するための手段を備えており、この無線信号を送信するための手段は、上記の説明に従って送信機として実施される可能性がある。それゆえに、送信するための手段は、上記でリストアップされるように、１つまたは複数の典型的な送信機・コンポーネントを備えることができる。送信するための手段は、無線信号を送信するように動作可能であり、これらの無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成される。無線フレームは、さらに、サブフレームにさらに分割される。無線信号は、サブフレームの無線リソースのサブセットを使用したペイロード・データ・パケットについての情報を含んでいる。言い換えれば、送信機装置は、スケジュールされた送信、および／またはスケジュールされていない送信のための情報を受信するように動作可能である。スケジュールされた送信では、対応する受信機、例えば、基地局トランシーバは、例えば、ＰＲＢなど、ＯＦＤＭシステムにおけるある種のサブキャリアと時間リソースとの組合せの観点から、その上で無線リソースが、送信のために使用されるべき一致した情報を提供することが仮定される。送信のために使用されるべき無線リソースについてのそのような情報はまた、例えば、３ＧＰＰの専門用語において、認可、またはスケジューリングの認可と称されることもある。言い換えれば、受信機装置は、送信するための手段を備えることができ、この送信するための手段は、無線リソースの第１のサブセットについての情報と、送信機に対する無線リソースの第２のサブセットについての情報とを提供するように動作可能である。
【００２１】
送信機装置は、無線信号を送信するための手段を備えることができ、これらの無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成される。送信するための手段は、無線信号の単一のサブフレームを使用した第１のペイロード・データ・パケットを送信し、また２つ以上のサブフレームを使用した第２のペイロード・データ・パケットを送信するように動作可能とすることができる。上記の説明に従って、送信機装置は、送信するための手段を備えることができ、この送信するための手段は、送信する前に、第２のペイロード・データ・パケットに拡散オペレーションを適用するように動作可能である。それゆえに、送信機は、スケジュールされたデータ、またはスケジュールされていないデータをさらに送信する能力を有するセンサ・デバイス・送信機に対応する可能性があり、あるいは送信機は、センサのようなデータをさらに送信することができるモバイル・トランシーバに対応する可能性がある。
【００２２】
言い換えれば、異なるトラフィック・タイプが、実施形態において、区別されることもある。例えば、上記の説明に従ってタイプ１トラフィックとも称される伝統的なＵＥトラフィックが、利用されることもある。マルチ・キャリア信号の内部では、帯域の一部分が、スケジュールされたアクセスのために構成されていることもあり、タイプ１トラフィックを配信している。フレーム持続時間は、時間的に短い可能性があり、例えば、サブフレームは、チャネル状態情報報告プロセスと、ハイブリッド自動再送信要求（ＨＡＲＱ：Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）プロセスとについての高速フィードバック・ループをサポートする低レイテンシーを提供するために、１ｍｓ以下に対応することもある。このタイプのトラフィックは、伝統的なＯＦＤＭＡ  ＬＴＥトラフィックに対応する可能性がある。
【００２３】
別のタイプのトラフィックは、スマートフォンＭ２Ｍに類似したトラフィックとすることができ、このトラフィックに対しては、以下においてタイプ２トラフィックと称されることもあるであろう。このトラフィック・タイプにおいては、スマートフォンなどのようなユーザ・デバイスにおけるアプリケーションのバックグラウンド・データ送信が、実行されることもある。これらの送信のうちのいくつかは、人間によって開始されないこともあり、またそれらは、高い遅延耐性に対する媒体を有する小型のパケットから成ることもある。それゆえに、そのような送信は、非常にＭ２Ｍに似ているが、それらは、例えば、スマートフォンによって実行されるべきであるので、送信電力と、バッテリ寿命とは、安価なセンサほどクリティカルではない可能性がある。これらのパケットが、かなり小型であり、また少なくともある程度まで、遅延耐性があることを考慮すると、ＡＬＯＨＡ、スロットされたＡＬＯＨＡ、キャリア・センシング多元接続（ＣＳＭＡ：Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、送信要求／送信許可（ＲＴＳ／ＣＴＳ：Ｒｅａｄｙ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ／Ｃｌｅａｒ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）などのランダム・アクセス・アプローチは、そのような送信のために適している可能性がある。それゆえに、実施形態においては、帯域の一部分は、競合ベースのスケジュールされていないアクセスのために構成されていることもある。この構成においては、送信機は、ＬＴＥランダム・アクセス・プロシージャなど、どのようなランダム・アクセス・プロシージャも使用せずに、すぐにデータを送信することができ、このランダム・アクセス・プロシージャは、それらの小型のパケット・サイズに起因して不必要なオーバーヘッドと、レイテンシーとを引き起こすことが考えられる可能性がある。いくつかの実施形態におけるランダム・アクセス・プロシージャは、同期式の、例えば、スロットされたＡＬＯＨＡである可能性がある。非同期アクセスが、許可される場合、実施形態においては、いくつかのフィルタバンク技法、サイドローブ・キャンセレーション技法、および／または進化型受信機技法を使用して、非同期性（ａｓｙｎｃｈｒｏｎｉｃｉｔｙ）によって導入される干渉に対抗することができる。
【００２４】
さらに別のカテゴリのトラフィックは、実施形態におけるかなり安価なセンサまたはマシン・トラフィックによって引き起こされることもあり、このトラフィックはまた、タイプ３トラフィックと称される。安価なマシンと、センサとは、バッテリ寿命と、送信電力とについての厳しい制約条件を有することがある。そのような場合についてのいくつかの規格においては、非常に低電力を有する長距離送信が、バッテリ寿命を節約するために、実行され、例えば、Ｍ２Ｍについての無重力規格は、すなわち、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｅｉｇｈｔｌｅｓｓ．ｏｒｇ．である。それゆえに、実施形態は、非常に低電力の時間内の信号拡散を使用して、スケジュールされ得る、またはスケジュールされ得ないフレームの別の部分を使用することができる。実施形態は、スペクトル拡散技法を使用し、また例えば、１秒、２秒、または５秒以上さえもの持続時間を有する２つ以上の無線フレームのフレーム・サイズを使用することができる。実施形態においては、そのようなフレームを埋め込むためのいくつかの代替案が存在する可能性がある。
【００２５】
１つの代替案は、そのような信号のために、帯域の専用の部分を割り付けることとすることができる。実施形態における別のオプションは、タイム・ドメインにおいて重ね合わせを使用することである。言い換えれば、タイム・ドメインにおいて、タイプ１のデータ、またはタイプ２のデータのいずれかを含むマルチ・キャリア信号は、１秒から４秒またはそれより長いなどの非常に長い持続時間を有する第２のフレームを用いて、重ね合わされ、またはオーバーレイされる。この第２のフレーム、または第２のデータ・パケットは、拡散／反復、および／または非常に低いコード・レートを有する信号を搬送することができる。第２のペイロード・データ・パケットまたは第２の信号の送信電力は、非常に低い可能性があり、例えば、その電力密度は、マルチ・キャリア信号の電力密度より４０ｄＢ低いものとすることができる。実施形態においては、この信号は、このようにして、許容可能なバックグラウンド・ノイズを生成することができ、この許容可能なバックグラウンド・ノイズは、マルチ・キャリア・受信機によって無視されることもある。低電力の、また長時間の伸縮性は、非線形のバッテリ電力消費を有するセンサについて設計される可能性があり、またこのようにして、非常に低電力の送信の場合に、エネルギー効率がより高いものとすることができる。
【００２６】
実施形態においては、制御信号を利用して、それに応じたトラフィックの送信をサポートすることができる。例えば、モバイル通信ネットワークの基地局において実施され得る受信機は、トラフィック・タイプ・ミックス（ｔｒａｆｆｉｃ  ｔｙｐｅ  ｍｉｘ）を追跡することができる。散発的なアクセス、すなわち、タイプ２トラフィックと、ユーザ・アクティビティのより大きなパケット・サイズおよびより大きな割合を有するトラフィック、すなわちタイプ１トラフィックと一緒に、小型のパケット・サイズの比率によれば、周波数帯域の部分は、柔軟に構成されて、それぞれのニーズを満たすことができる。言い換えれば、受信機において、受信するための手段は、システム帯域幅の異なる部分において、第１のデータ・パケットと、第２のデータ・パケットとを受信するように動作可能とすることができる。いくつかの実施形態においては、受信するための手段は、異なるキャリアの上で第１のデータ・パケットと、第２のデータ・パケットとを受信することさえできる。送信機側では、例えば、モバイル・トランシーバまたはセンサ・トランシーバにおいては、送信機は、どのタイプのトラフィックをどこへ送信すべきかについての情報を受信するように動作可能とすることができ、またそれに応じて、送信するための手段は、それぞれ異なる周波数キャリアの上で、システム帯域幅の異なる部分において第１のデータ・パケットと、第２のデータ・パケットとを送信するように動作可能とすることができる。
【００２７】
いくつかの実施形態においては、例えば、スモール・セルまたは異機種ネットワークが、関与するときに、散発的なユーザの数は、少ない可能性がある。例えば、ピコ・セルなど、非常に小型のセルは、タイプ２帯域トラフィックが、これらのタイプのセルについてはスキップされ、また代わりにそれらが、アンブレラまたはマクロ・セルによってサービスされるようにして、そのような少数のユーザを含むことができる。次いで、分割は、ＤＬブロードキャスト・チャネル、システム情報、マルチキャスト・チャネルなどにおけるマクロ・セルによって提供される情報の部分としてアナウンスされることもある。
【００２８】
さらなる実施形態においては、受信機装置、例えば、基地局トランシーバは、そのような受信機装置が、トランシーバ装置に対応することができるので、送信するための手段の送信電力についての情報を提供するための手段を備えることができる。それに応じて、送信機装置、例えば、モバイル・トランシーバは、取得するための手段を備えることができ、この取得するための手段は、さらに、受信機装置からの無線信号を送信するために使用される送信電力についての情報を受信するように動作可能である。送信機装置は、そのときには、送信電力についての情報に基づいて、またトランシーバからの無線信号の受信電力についての情報に基づいて、伝搬遅延についての情報を決定するように動作可能とすることができる。送信するための手段は、そのときには、サブフレームの内部の送信のタイミングを伝搬遅延についての情報に基づかせるように動作可能とすることができる。実施形態は、それとともに、ただランダム・アクセスを使用するときよりもよい同期化を達成することができる。
【００２９】
言い換えれば、実施形態においては、受信機装置は、基地局に位置していることができる。上記に従って、基地局は、それがパイロット・データ、参照データ、またはブロードキャスト・データを送信するために使用している送信電力レベルについての情報をブロードキャストすることができる。これにより、モバイル端末などのデバイスは、経路損失を推定することができるようになる。タイプ３トラフィック・センサは、このようにして、許容可能なバックグラウンド・ノイズ・レベルを生成する要件を遂行するようにそれらの送信電力を適合させることができ、例えば、追加の電力制御コマンドが、受信機、すなわち、基地局トランシーバによって提供されるブロードキャスト情報の中に含まれる可能性がある。タイプ２トラフィック・デバイスは、算出された経路損失に基づいて、それらのタイミング・オフセットを粗く推定することができる。これを使用して、オープン・ループの方法で非同期性のそれらのレベルをタイミング前進によって少なくとも部分的に補償し、またこのようにして受信機の作業を容易にすることができる。
【００３０】
さらなる実施形態においては、受信機装置における受信するための手段は、ペイロード・データ・パケットを受信する前に、無線リソースの所定のサブセットから送信表示を決定するように動作可能とすることができる。言い換えれば、送信機装置は、送信が、所定の無線リソースを使用することにより実行されることを示すように動作可能とすることができる。例えば、ビジー・トーンが、ある種の周波数の上で、または所定の無線リソースを使用して送信されて、送信が起ころうとしており、または進行していることを受信機に対して示すことができる。
【００３１】
さらに、さらなる実施形態においては、送信機側の上の送信するための手段は、ペイロード・データ・パケットを送信する前に、ランダム・アクセス・プロシージャを実行するように動作可能とすることができる。
【００３２】
実施形態は、さらに、ワイヤレス通信システムの受信機のための方法を提供している。本方法は、無線信号を受信するステップを含んでおり、これらの無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成され、無線フレームは、サブフレームにさらに分割されている。本方法は、受信された無線信号の単一のサブフレームを使用した、受信された無線信号からの第１のペイロード・データ・パケットを抽出するステップと、２つ以上の無線フレームの２つ以上のサブフレームを使用した第２のペイロード・データ・パケットを抽出するステップとをさらに含む。
【００３３】
実施形態は、さらに、ワイヤレス通信システムの送信機のための方法を提供している。本方法は、スケジュールされた送信、および／またはスケジュールされていない送信のために無線リソースのサブセットについての情報を取得するステップを含む。本方法は、無線信号を送信するステップをさらに含んでおり、これらの無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成され、無線フレームは、サブフレームにさらに分割されている。本方法は、無線信号の単一のサブフレームを使用した第１のペイロード・データ・パケットを送信するステップと、２つ以上のサブフレームを使用した第２のペイロード・データ・パケットを送信するステップとをさらに含む。
【００３４】
実施形態は、コンピュータ・プログラムが、コンピュータまたはプロセッサの上で実行されるときに、上記で説明された方法のうちの１つを実行するためのプログラム・コードを有するコンピュータ・プログラムをさらに提供している。
【００３５】
いくつかの他の特徴または態様は、例だけとして、また添付の図面を参照して、装置、および／または方法、および／またはコンピュータ・プログラムについての以下の非限定的な実施形態を使用して説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】受信機のための装置の一実施形態を示す図である。
【図２】送信機の装置の一実施形態を示す図である。
【図３】一実施形態における時間周波数配列を示す図である。
【図４】受信機のための方法の一実施形態のブロック図である。
【図５】送信機のための方法の一実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
様々な実施形態が、次に、添付の図面を参照して、より詳細に説明されるであろう。それらの図面においては、線、層、および／または領域の厚みは、明確にするために誇張されていることもある。
【００３８】
したがって、実施形態は、様々な修正形態と、代替的な形態とを可能にすることができるが、それらの実施形態は、それらの図面において例として示されており、また本明細書において詳細に説明されるであろう。しかしながら、実施形態を開示された特定の形態だけに限定する意図はなく、しかし逆に、実施形態は、本発明の範囲内に含まれるすべての修正形態と、同等形態と、代替形態とを対象として含むことになっていることが、理解されるべきである。同様な番号は、図面の説明全体を通して、同様な要素、または類似した要素のことを意味している。
【００３９】
ある要素が、別の要素に「接続され（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」ている、または「結合され（ｃｏｕｐｌｅｄ）」ていると称されるときに、その要素は、他の要素に直接に接続され、または結合される可能性もあり、あるいは介在する要素が存在していてもよいことが、理解されるであろう。対照的に、ある要素が、別の要素に「直接に（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接続され」ている、または「直接に結合され」ていると称されるときには、介在する要素は存在していない。要素の間の関係を説明するために使用される他の言葉も、同様なやり方（例えば、「間に（ｂｅｔｗｅｅｎ）」に対して「直接に間に（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ｂｅｔｗｅｅｎ）」、「隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ）」に対して「直接に隣接する（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ａｄｊａｃｅｎｔ）」など）で解釈されるべきである。
【００４０】
本明細書において使用される専門用語は、特定の実施形態を説明する目的のためだけであり、例示の実施形態について限定することを意図してはいない。本明細書において使用されるように、単数形の形式「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が、明らかにそうでない場合を示していない限り、同様に複数形の形式を含むことを意図している。用語「備える／含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えている／含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、および／または「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書において使用されるときに、述べられた機能、整数、ステップ、オペレーション、要素、および／またはコンポーネントの存在を指定するが、１つまたは複数の他の機能、整数、ステップ、オペレーション、要素、コンポーネント、および／またはそれらのグループの存在もしくは追加を除外するものではないことが、さらに理解されるであろう。
【００４１】
それ以外の方法で規定されていない限り、本明細書において使用されるすべての用語（技術的用語および科学的用語を含む）は、実施形態が属する当業者によって一般的に理解されるような同じ意味を有している。用語、例えば、一般的に使用される辞書の中で規定されるこれらの用語は、関連のある技術との関連でそれらの意味と整合している意味を有するように解釈されるべきであり、また本明細書において明示的にそのように規定されていない限り、理想化された意味で、または過度に形式的な意味で解釈されることにはならないことが、さらに理解されるであろう。
【００４２】
以下の説明においては、いくつかのコンポーネントが、同じ参照符号を持っている複数の図において表示されることになるが、詳細には複数回、説明されないこともある。コンポーネントについての詳細な説明は、そのときには、それが発生するすべての場合にそのコンポーネントに対して適用されることもある。
【００４３】
図１は、ワイヤレス通信システムの受信機１００のための装置１０の一実施形態を示すものである。受信機１００は、それが、オプションであるので、破線の形で示される。本装置１０の実施形態は、無線信号を受信するための手段１２を備えており、これらの無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成される。無線フレームは、サブフレームにさらに分割される。図１に示されるように、受信機装置１０は、受信された無線信号の単一のサブフレームを使用した、受信された無線信号からの第１のペイロード・データ・パケットを抽出し、また２つ以上の無線フレームについての２つ以上のサブフレームを使用した第２のペイロード・データ・パケットを抽出するための手段１４をさらに備えている。図面の中に示されるように、受信するための手段１２は、抽出するための手段１４と結合される可能性がある。
【００４４】
以下の実施形態においては、抽出するための手段１４は、２つ以上の無線フレームの受信された無線信号に対する逆拡散オペレーションを実行して、第２のペイロード・データ・パケットについての情報を取得するように動作可能である。いくつかの実施形態においては、逆拡散または逆拡散オペレーションはまた、タイプ１／２トラフィックとの時間周波数が重ね合わされたタイプ３トラフィックの場合にも、起こる可能性がある。いくつかの実施形態においては、抽出するための手段１４は、基礎となる信号をノイズとして、例えば、タイプ１／２トラフィックとして取り扱うように動作可能とすることができ、これは、拡散利得に起因してイネーブルにされる可能性がある。すなわち、抽出するための手段１４は、第２のペイロード・データ・パケットについての情報を含む受信信号成分をノイズとして取り扱いながら、受信された無線信号の単一のサブフレームを使用した、受信された無線信号からの第１のペイロード・データ・パケットを抽出するように動作可能である。さらに、いくつかの実施形態においては、逆拡散に先立って、抽出するための手段１４は、合計の受信信号において成功裏に受信されたタイプ１／２パケットの影響を相殺するように動作可能とすることができる。言い換えれば、ひとたび第１のペイロード・データ・パケットが抽出された後に、干渉相殺が、抽出された第１のペイロード・データ・パケットに基づいて受信信号に適用されることもある。いくつかの実施形態においては、これは、第２のデータ・パケットに対する抽出性能を強化することができる。例えば、これは、第１のペイロード・データ・パケットを再符号化すること、および干渉相殺、例えば、「ＳＩＣ」（逐次的干渉相殺（ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ））として知られてもいる、推定された無線チャネルの影響をモデル化することにより、行われることもある。
【００４５】
オプションとして、受信機装置１０は、送信するための手段１６および／または提供するための手段１８をさらに備えており、これらの送信するための手段１６および／または提供するための手段１８はまた、他の手段に結合される可能性もある。一実施形態においては、受信機装置１０は、第１のパケットの送信機２００に対して、スケジュールされた送信のための無線リソースの第１のサブセットについての情報を送信するための手段１６を備えている。抽出するための手段１４は、単一のサブフレームの中の受信された無線信号からの無線リソースの第１のサブセットから情報を抽出するように動作可能とすることができる。代わりに、または追加して、抽出するための手段１４は、無線リソースの第２の組についての情報を抽出するように動作可能とすることができ、この無線リソースの第２の組は、単一のサブフレームの中の受信された無線信号から、競合ベースのスケジュールされていない送信についてあらかじめ決定されている。
【００４６】
送信するための手段１６は、さらに、無線リソースの第１のサブセットについての情報と、無線リソースの第２のサブセットについての情報とを送信機２００に対して提供するように動作可能とすることができる。図２は、モバイル通信システムの送信機２００のための送信機装置２０の一実施形態を示すものである。装置２０は、スケジュールされた送信、および／またはスケジュールされていない送信のための無線リソースのサブセットについての情報を取得するための手段２２を備えている。さらに、装置２０は、無線信号を送信するための手段２４を備えており、これらの無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成され、無線フレームは、サブフレームにさらに分割される。送信するための手段２４は、無線信号の単一のサブフレームを使用した第１のペイロード・データ・パケットを送信するように、また２つ以上のサブフレームを使用した第２のペイロード・データ・パケットを送信するように、動作可能である。図２が示すように、取得するための手段２２は、送信するための手段２４に結合される。上記に従って、無線信号は、サブフレームの無線リソースのサブセットを使用した、ペイロード・データ・パケットについての情報を含んでいる。さらに、送信するための手段２４は、送信する前に、第２のペイロード・データ・パケットに拡散オペレーションを適用するように動作可能である。
【００４７】
図３は、一実施形態における時間周波数の配列を示すものである。図３は、右に向かう時間軸と、上部に向かう周波数軸とを示している。さらに、図３は、３つのタイプのトラフィックを、すなわち、タイプ１（Ｔｙｐｅ  Ｉ）と、タイプ２（Ｔｙｐｅ  ＩＩ）と、タイプ３（Ｔｙｐｅ  ＩＩＩ）とを示している。タイプ１トラフィックは、より大量のトラフィックまたはデータ・パケットに対応することができ、これらのトラフィックまたはデータ・パケットは、遅延が決定的な影響を及ぼす。タイプ２トラフィックは、少なくともある程度まで、遅延が決定的な影響を及ぼす、より小型のパケットに対応することができる。タイプ３トラフィックは、遅延が決定的な影響を及ぼさず、また複数の無線フレームの上で拡散されるトラフィックに対応する。図３に示されるグリッドは、サブフレームに対応しており、例えば、１０個のサブフレームは、１つの無線フレームを構成し、この無線フレームは、図３において、フレーム３００によって例示される。図３は、一実施形態の原理を示すものである。タイプ１トラフィックは、この実施形態において、伝統的なＯＦＤＭＡアクセスを使用する。タイプ２トラフィックと、タイプ３トラフィックとは、ランダム・アクセス送信に基づいたそれらの信号を同じ帯域の上で重ね合わせる。言い換えれば、この実施形態においては、受信機装置１０の中の受信するための手段１２は、システム帯域幅の異なる部分において、第１のデータ・パケットと、第２のデータ・パケットとを受信するように動作可能である。さらに、受信するための手段１２は、同じ帯域幅の内部で、タイプ２トラフィックのデータ・パケットと、タイプ３トラフィックのデータ・パケットとを受信するように動作可能とすることができる。
【００４８】
それに応じて、送信機装置２０側の上の送信するための手段２４は、第１のデータ・パケットを送信するように動作可能とすることができ、この第１のデータ・パケットは、タイプ１トラフィックのデータ・パケットと、第２のデータ・パケットとに対応しており、第２のデータ・パケットは、システム帯域幅の異なる部分において、タイプ２またはタイプ３のデータ・トラフィック・パケットに対応している。他方では、送信機装置２０の中の送信するための手段２４は、システム帯域幅の同じ部分において、タイプ２トラフィックのデータ・パケットと、タイプ３トラフィックのデータ・パケットとを送信するように動作可能とすることができる。さらに、送信するための手段２４は、本実施形態においてペイロード・データ・パケットを送信する前に、ランダム・アクセス・プロシージャを実行するように動作可能である。図３がまた示すように、タイプ３トラフィックのデータ・パケットは、時間において拡散され、またそれがタイプ２のデータ・パケットを混乱させることがないようなやり方で、非常に低電力レベルで動作し、また依然として時間拡散信号に起因して回復される可能性がある。
【００４９】
一実施形態をさらに詳細に説明するために、いくつかの例示の番号が、その後に提供されている。
【００５０】
１．  ２ＭＨｚの時間拡散の、またセンサ送信の帯域幅を用いて、例えば、４相位相偏移変調（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｔｅｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）シンボルのシーケンスが、１６３８４回、反復されて、４０ｄＢよりも多い拡散利得を取得する。これは、秒当たりに１２２個のシンボルというシンボル・レートを提供することができる。ＱＰＳＫと、１／３のコード・レートとを用いて、８１．４ビット／ｓの情報ビットレートが、取得される可能性がある。それゆえに、そのような一実施形態においては、典型的な５０バイトのセンサ・パケットが、約５秒のうちに送信される可能性がある。
【００５１】
２．  一実施形態のスペクトル拡散の例においては、ＳＦ＝２１４＝１６３８４という拡散ファクタを有する拡散は、拡散利得３＊１４＝４２ｄＢを提供する。ＬＴＥ−進化型（ＬＴＥ−Ａ）サンプリング・レートを使用した一実施形態においては、２０ＭＨｚの送信帯域幅を使用して、１５．３６メガサンプル／ｓを送信する。これは、０．９３７５シンボル／ｍｓのシンボル・レートをもたらす。ＱＰＳＫと、例えば、１／３の符号化レートと一緒に、０．６２５ビット／ｍｓ、または、例えば、２秒のうちに１２５０ビットが、送信されることもあり、これは、典型的なセンサ・トラフィックについて適している。この実施形態において、タイプ１トラフィックまたはタイプ２トラフィックのマルチ・キャリア信号では、これは、約−４０ｄＢより下に広がっている許容可能なバックグラウンド・ノイズをもたらす。
【００５２】
さらなる一実施形態においては、タイプ２トラフィックと、タイプ３トラフィックとがランダム・アクセス・ベースであり、また非同期式である場合が、考慮される可能性がある。タイプ２トラフィックのデータ・パケットは、そのときには、プリアンブル、および対応するアプリケーション、またはスマートフォン、すなわち、送信機、識別情報を用いて送信されるであろう。実施形態においては、粗いオープン・ループ同期化が、ＤＬ基準信号を使用して実行される可能性がある。
【００５３】
タイプ３トラフィックのデータ・パケットは、そのデータが拡散コードを適用して長いデータ・パケットの形で送信される可能性がある。コードの割付けは、いくつかの実施形態においては、例えば、簡単なやり方で実行される可能性がある。例えば、２進数疑似ランダム拡散シーケンスを有する、ＳＦ＝１６３８４の上記の例においては、例えば、使用可能なコード空間は、すでに巨大であり、およそ２１６３８４の程度である。それゆえに、おのおののデバイスまたは送信機は、それ自体のコードを有することができ、例えば、インターネット・プロトコル（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）バージョン６アドレス、または媒体アクセス制御（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスから拡散シーケンス・インデックスに対するマッピングが、利用されることもある。実施形態においては、拡散コードは、送信機について固有のものとすることができる。いくつかの実施形態においては、デバイスが、例えば、初期の／ランダムなアクセスに専用の拡散コードの予約されたサブセットを経由して、ネットワークに最初に入るときに、初期のアクセス・プロシージャが、実行される可能性がある。そのような送信機２００は、そのコード・シーケンス・インデックスについてネットワークに通知することができる。
【００５４】
さらなる実施形態においては、受信機装置１０側の上の受信するための手段１２は、ペイロード・データ・パケットを受信する前に、無線リソースの所定のサブセットから送信表示を決定するように動作可能とすることができる。この実施形態に従って、送信機装置２０の一実施形態においては、送信するための手段２４は、ペイロード・データ・パケットを送信する前に、無線リソースの所定のサブセットを使用した表示をそれに応じて送信するように動作可能とすることができる。実施形態においては、そのような送信表示は、ビジー・トーンに対応する可能性がある。ビジー・トーン信号を使用して、送信機２００による送信が今まさに実行されようとしていることを受信機１００に対して示すことができる。すなわち、例えば、タイプ３デバイスが、データ・パケットを送信することを計画しているときに、タイプ３デバイスは、隣接する周波数において、その拡散シーケンスによって変調される一定のトーンを送信することができる。この隣接トーンは、受信機が、メッセージの存在を知ることができ、また受信機が、対応するメッセージについての検索を開始することができるように、基地局側における、すなわち、受信機におけるアクティビティ検出のために使用される可能性がある。さらに、他のマシンまたはデバイスは、キャリア・センシング多軸アプローチを使用することができ、すなわち、それらは、衝突を回避するために、それらが送信する前に、この周波数をリッスンすることができる。この場合にも、実施形態においては、センサ・送信機２００は、ＤＬ基準信号と同期化チャネルとに基づいて、粗い同期化を提供することができる。言い換えれば、それらは、タイプ３トラフィックのパケットについての長いスロット構造にそれら自身を合わせることができる。そのような粗い同期化は、信号の検索空間が低減されるので、受信機１００における、例えば、基地局トランシーバ側における複雑さを低減させることができる。
【００５５】
上記で述べられているように、実施形態においては、受信機装置１０は、送信機２００が、信号の伝搬遅延を決定することができるように、図１と比べて、送信するための手段１６の送信電力についての情報を提供するための手段１８をさらに備えることができる。言い換えれば、送信機装置２０側では、取得するための手段２２は、さらに、トランシーバ１００から無線信号を送信するために使用される送信電力についての情報を受信するように動作可能とすることができる。取得するための手段２２は、さらに、送信電力についての情報に基づいて、またトランシーバ１００からの無線信号の受信電力についての情報に基づいて、伝搬遅延についての情報を決定するように動作可能とすることができる。送信するための手段２４は、そのときには、サブフレームの内部の送信のタイミングを伝搬遅延についての情報に基づかせるように動作可能とすることができる。それとともに、何らかの同期化が達成される可能性がある。言い換えれば、伝搬遅延は、送信機装置２０においてタイミング前進を設定するときに考慮されることもある。
【００５６】
実施形態においては、ブロードキャストされた送信電力レベルに基づいたそのような粗いタイミング前進と電力調整とが、実行されることもある。タイプ２トラフィックと、さらにタイプ３トラフィックとのデバイスまたは送信機は、そのときには、受信機１００からの、例えば、基地局トランシーバからのＤＬ信号の示された送信電力レベルと、推定された受信電力レベルとの差によって取得される算出された経路損失に基づいて、それらのタイミング・オフセットを粗く推定することができる。例えば、自由空間を伴うこれを使用して、経路損失公式は、遭遇され得る基地局トランシーバに対する最小可能性距離と、それゆえに最小伝搬遅延とを提供することができる。それゆえに、データを送信する前に、そのようなデバイスは、ＤＬ同期化、基準チャネルおよび／またはブロードキャスト・チャネルをリッスンすることができ、デバイスは、それ自体を同期させることができ、またデバイスは、最小の可能性のある伝搬遅延、または平均の伝搬遅延さえも推定することができ、また以前に送信することによりこれを考慮に入れて、受信機１００における受信信号の粗い時間的整合を達成する。
【００５７】
さらなる実施形態においては、タイプ３トラフィックは、タイプ２トラフィックの帯域の上の周波数ホッピングと一緒に、全体帯域幅のうちのある割合を、例えば、上記の実施形態の一例としての２ＭＨｚを使用することができる。オプションとして、両方の帯域の上の、すなわち、タイプ１トラフィックの帯域と、タイプ２トラフィックの帯域との上の周波数ホッピングが、使用されることもある。さらなる実施形態においては、タイプ３トラフィックのデータ送信についてのアナウンスメントが、タイプ２トラフィックのデータ通信のために予約されるリソースの上で実行されることもある。これは、受信機における、例えば、基地局における検索の複雑さを低減させることができる。そのようなアプローチにおいては、センサ・送信機２００は、タイプ３トラフィックおよび／またはタイプ２トラフィックのアーキテクチャの内部で送信することができる可能性がある。
【００５８】
さらなる実施形態においては、タイプ２トラフィックと、タイプ３トラフィックとは、競合ベースのやり方で送信される代わりに、スケジュールされることもある。そのような実施形態においては、これらのトラフィック・タイプは、上記の特性を保持することができ、すなわち、それらは、重ね合わされることもあり、短いパッケージを有するタイプ２トラフィックのデータ・パケットと、タイプ３トラフィックのデータ・パケットとは、時間において拡散される。それにもかかわらず、そのような実施形態においては、信号は、基地局により、すなわち、受信機１００により、スケジュールされる可能性がある。この場合には、タイプ３トラフィックのデータ・パケットについてのＤＬ制御チャネルが、スケジューリングの認可を送信するために規定されることもある。これらは、同じ帯域の内部の信号によって実施される可能性があり、この信号はまた、時間において、また所定の再発性のタイム・スロットまたはサブフレームを用いて拡散されることもある。そのような実施形態は、同期化された信号を使用することができる。
【００５９】
さらなる実施形態においては、タイプ２トラフィックおよびタイプ３トラフィックのデータ・パケットは、異なる周波数を使用することができ、すなわち、それらは、周波数ドメインにおいて隣接するものである可能性がある。そのような実施形態においては、タイプ２トラフィックおよびタイプ３トラフィックのデータ・パケットは、時間においてオーバーラップされる可能性があるが、異なる周波数を使用することができる。非同期性が許可される場合、フィルタバンク技法、サイドローブ相殺技法、および／または進化した受信機技法を使用して、干渉に対抗することができる。
【００６０】
さらに別の実施形態においては、タイプ３トラフィックのデータ・パケットは、例えば、スペクトル拡散送信を使用して、タイプ１トラフィックと、タイプ２トラフィックとの結合された帯域幅の上で重ね合わされる。
【００６１】
図４は、ワイヤレス通信システムの受信機１００のための方法についての一実施形態のブロック図を示すものである。本方法は、無線信号を受信するステップ３２を含んでおり、これらの無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成され、無線フレームは、サブフレームにさらに分割される。本方法は、受信された無線信号の単一のサブフレームを使用した、受信された無線信号からの第１のペイロード・データ・パケットを抽出するステップ３４をさらに含んでいる。本方法は、２つ以上の無線フレームの２つ以上のサブフレームを使用した第２のペイロード・データ・パケットを抽出するステップ３６をさらに含んでいる。
【００６２】
図５は、ワイヤレス通信システムの送信機２００のための方法についての一実施形態のブロック図を示すものである。本方法は、スケジュールされた送信、および／またはスケジュールされていない送信についてのサブセットの無線リソースについての情報を取得するステップ４２と、無線信号を送信するステップ４４とを含み、これらの無線信号は、繰り返しの無線フレームに編成され、無線フレームは、サブフレームにさらに分割される。本方法は、無線信号の単一のサブフレームを使用した第１のペイロード・データ・パケットを送信するステップ４６と、２つ以上のサブフレームを使用した第２のペイロード・データ・パケットを送信するステップ４８とをさらに含む。
【００６３】
実施形態は、さらに、コンピュータ・プログラムが、コンピュータまたはプロセッサの上で実行されるときに、上記で説明された方法のうちの１つを実行するためのプログラム・コードを有するコンピュータ・プログラムを提供している。
【００６４】
本発明の実施形態は、センサ通信を用いてセルラー方式通信ネットワークを統合することを可能にすることができる。乏しい無線リソースは、未使用の割合が、スプリット帯域を適用するシステムにおいて起こることになることを回避することにより、実施形態を使用して節約される可能性があり、または別個のシステムの場合に、さらに悪くなることさえもある。実施形態は、それぞれ、ノードの数に応じて、それぞれのトラフィック・タイプに対して使用可能なスペクトルを準静的に分布させることができる可能性がある。実施形態は、ユビキタスなやり方で、柔軟に構成可能なやり方で、改善されたやり方で、または最適でさえあるやり方で、散発的な小型パケット・トラフィックおよびバッテリ効率の高いセンサ・トラフィックと、同じ帯域幅の内部で結合されるスペクトル効率の高いトラフィックを提供することができる。さらに、実施形態は、提供されるフレーム構造の助けを用いて次世代のシステムを可能にすることができる。実施形態は、新しいエア・インターフェースが導入されるときでさえ、新しいデバイス・クラスと、トラフィック・タイプとについての広範な追加のサポートを提供することができる可能性がある。
【００６５】
当業者なら、様々な上記で説明された方法のステップが、プログラムされたコンピュータによって実行され得ることを簡単に認識するであろう。本明細書においては、いくつかの実施形態はまた、プログラム・ストレージ・デバイスを、例えば、デジタル・データ・ストレージ媒体を対象として含むことも意図しており、このプログラム・ストレージ・デバイスは、マシン読み取り可能、またはコンピュータ読み取り可能であり、また命令のマシン実行可能なプログラム、または命令のコンピュータ実行可能なプログラムを符号化しており、そこでは前記命令は、前記上記で説明された方法のステップのうちの一部または全部を実行する。プログラム・ストレージ・デバイスは、例えば、デジタル・メモリ、磁気ディスクや磁気テープなどの磁気ストレージ媒体、ハード・ドライブ、または光学的に読み取り可能なデジタル・データ・ストレージ媒体とすることができる。それらの実施形態はまた、上記で説明された方法の前記ステップを実行するようにプログラムされるコンピュータ、あるいは上記で説明された方法の前記ステップを実行するようにプログラムされる（フィールド）プログラマブル・ロジック・アレイ（（Ｆ）ＰＬＡ：（ｆｉｅｌｄ）  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ａｒｒａｙｓ）または（フィールド）プログラマブル・ゲート・アレイ（（Ｆ）ＰＧＡ：（ｆｉｅｌｄ）  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙｓ）を対象として含むことも意図している。
【００６６】
説明および図面は、単に本発明の原理を示しているにすぎない。したがって、当業者なら、本明細書において明示的に説明されても、または示されてもいないけれど、本発明の原理を実施する様々な構成を工夫することができるようになることが理解されるであろう。さらに、本明細書において列挙されるすべての例は、主として、本発明者（単数または複数）が当技術を推進することに寄与している本発明の原理および概念を理解するに際して、読者を助ける教育上の目的のためにすぎないことを明示的に意図しており、またそのように具体的に列挙された例および状態だけに限定することのないように解釈されるべきである。さらに、本発明の原理、態様および実施形態を列挙している本明細書におけるすべての記述、ならびにその特定の例は、その同等物を包含することを意図している。
【００６７】
「・・・するための手段」（ある種の機能を実行する）として示される機能ブロックは、それぞれ、ある種の機能を実行するために適合され、またはある種の機能を実行するように適合された回路を備える機能ブロックとして理解されるべきである。それゆえに「第ｓのための手段」は、「第ｓのために適合されており、または適している手段」として同様に理解されることもある。ある種の機能を実行するために適合されている手段は、それゆえに、そのような手段が、必ずしも前記機能を（ある与えられた瞬間に）実行していることを意味しているとは限らない。
【００６８】
「手段」、「送信するための手段」、「受信するための手段」、「抽出するための手段」、「取得するための手段」、「提供するための手段」などとしてラベル付けされる任意の機能ブロックを含む、図面において示される様々な要素の機能は、「送信機」、「受信機」、「抽出器」、「取得器」、「プロバイダ」などの専用のハードウェア、ならびに適切なソフトウェアに関連してソフトウェアを実行することができるハードウェアの使用を通して提供されることもある。さらに、「手段」として本明細書において説明される任意のエンティティは、「１つまたは複数のモジュール」、「１つまたは複数のデバイス」、「１つまたは複数のユニット」などに対応することができ、または「１つまたは複数のモジュール」、「１つまたは複数のデバイス」、「１つまたは複数のユニット」などとして実施される可能性がある。プロセッサによって提供されるときに、それらの機能は、単一の専用プロセッサにより、単一の共用プロセッサにより、またはそれらのプロセッサのうちのいくつかが、共用され得る複数の個別のプロセッサにより、提供されることもある。さらに、用語「プロセッサ」または「制御装置」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアだけを排他的に意味するように解釈されるべきではなく、また限定することなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェアと、ネットワーク・プロセッサと、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）と、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）と、ソフトウェアを記憶するためのリード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）と、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）と、不揮発性ストレージとを暗黙のうちに含むことができる。他のハードウェアが、従来のものおよび／またはカスタムも、含められることもある。同様に、図面に示される任意のスイッチは、概念的なものにすぎない。それらの機能は、プログラム・ロジックのオペレーションを通して、専用のロジックを通して、プログラム制御と専用のロジックとの相互作用を通して、または手動でさえも実行されることもあり、特定の技法は、文脈からもっと具体的に理解されるように、実装者によって選択可能である。
【００６９】
本明細書における任意のブロック図は、本発明の原理を実施する実例となる回路の概念図を表すことが、当業者によって理解されるべきである。同様に、任意のフロー・チャートと、流れ図と、状態遷移図と、擬似コードなどとは、コンピュータ読み取り可能媒体の形で実質的に表され、またそのようにして、そのようなコンピュータまたはプロセッサが明示的に示されているか否かにかかわらず、コンピュータまたはプロセッサによって実行され得る様々なプロセスを表すことが、理解されるであろう。
【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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【国際調査報告】
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