(57)【要約】無線ネットワークにおいて、無線デバイスのための通信をサポートする技術が記載される。無線ネットワークは、信頼できる受信のため、第１の最小ＳＮＲを有する第１の物理チャネルで、制御情報の送信をサポートしうる。いくつかの無線デバイスは、低いＳＮＲでの動作を必要としうる。態様では、低ＳＮＲ動作は、プロトコル・スタックの上部レイヤ（例えば、レイヤ３）で、プロトコル・スタックの下部レイヤ（例えば、レイヤ１またはレイヤ２）用の制御情報を送信することによってサポートされうる。この送信スキームによって、制御情報を通常送信するために使用される第１の物理チャネルの代わりに、制御情報を第２の物理チャネルで送信できるようになる。第２の物理チャネルは、第１の最小ＳＮＲよりも小さい最小ＳＮＲを有しうる。また、この送信スキームによって、制御情報が複数回数送信されるようになり、信頼性が高められる。
2012522427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信のための方法であって、
プロトコル・スタックの下部レイヤ用の制御情報を取得することと、
前記プロトコル・スタックの上部レイヤによって前記制御情報を送信することと
を備える方法。
【請求項２】
前記下部レイヤは物理レイヤまたはリンク・レイヤに相当し、前記上部レイヤはレイヤ３に相当する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制御情報を送信または受信している無線デバイスのカテゴリに基づいて、前記制御情報を、前記上部レイヤで送信するか、または前記下部レイヤで送信するかを判定することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記制御情報は、前記下部レイヤで送信される場合には、第１の物理チャネルで送信され、前記上部レイヤで送信される場合には、第２の物理チャネルで送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の物理チャネルは、第１の最小信号対雑音比（ＳＮＲ）を有し、前記第２の物理チャネルは、前記第１の最小ＳＮＲよりも小さい第２の最小ＳＮＲを有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の物理チャネルはサブフレームの第１の領域で送信され、前記第２の物理チャネルは前記サブフレームの第２の領域で送信される、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記制御情報は、前記下部レイヤで送信される場合、第１の物理チャネルの単一のインスタンスで送信され、前記上部レイヤで送信される場合、第２の物理チャネルの１または複数のインスタンスで送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記制御情報は、アクノレッジメント／否定的アクノレッジメント（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）情報、またはチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）情報、またはスケジューリング要求、または許可、またはこれらの組み合わせを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記上部レイヤで送信された制御情報に基づいて、前記下部レイヤでデータを送信または受信することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
無線デバイスへのダウンリンクでのデータ送信を制御するため、または、前記無線デバイスによるアップリンクでのデータ送信を制御するために、前記制御情報が、前記基地局によってダウンリンクで送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
基地局によるダウンリンクでのデータ送信を制御するために、前記制御情報が、無線デバイスによってアップリンクで送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
無線通信のための装置であって、
プロトコル・スタックの下部レイヤ用の制御情報を取得する手段と、
前記プロトコル・スタックの上部レイヤによって前記制御情報を送信する手段と
を備える装置。
【請求項１３】
前記制御情報を送信または受信している無線デバイスのカテゴリに基づいて、前記制御情報を、前記上部レイヤで送信するか、または前記下部レイヤで送信するかを判定する手段をさらに備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記制御情報は、前記下部レイヤで送信される場合には、第１の物理チャネルで送信され、前記上部レイヤで送信される場合には、第２の物理チャネルで送信される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記制御情報は、前記下部レイヤで送信される場合、第１の物理チャネルの単一のインスタンスで送信され、前記上部レイヤで送信される場合、第２の物理チャネルの１または複数のインスタンスで送信される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
無線通信のための装置であって、
プロトコル・スタックの下部レイヤ用の制御情報を取得し、前記プロトコル・スタックの上部レイヤによって前記制御情報を送信するように構成された少なくとも１つのプロセッサを備える、装置。
【請求項１７】
コンピュータ読取可能媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品であって、
前記コンピュータ読取可能媒体は、
少なくとも１つのコンピュータに対して、プロトコル・スタックの下部レイヤ用の制御情報を取得させるためのコードと、
前記少なくとも１つのコンピュータに対して、前記プロトコル・スタックの上部レイヤで前記制御情報を送信させるためのコードと
を備えるコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１８】
無線通信のための方法であって、
プロトコル・スタックの上部レイヤによって、前記プロトコル・スタックの下部レイヤ用の制御情報を受信することと、
前記上部レイヤで受信された制御情報に基づいて、前記下部レイヤによるデータ送信を制御することと
を備える方法。
【請求項１９】
前記データ送信を制御することは、伝送ブロックの別の送信を送るかを、前記制御情報から取得したアクノレッジメント／否定的アクノレッジメント（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）情報に基づいて判定すること、を備える請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記データ送信を制御することは、前記下部レイヤによるデータ送信のレートを、前記制御情報から取得したチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）情報に基づいて判定すること、を備える請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記データ送信を制御することは、前記制御情報から取得したスケジューリング要求に基づいて、前記下部レイヤによるデータ送信をスケジュールすること、を備える請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記データ送信を制御することは、前記制御情報から取得した許可に基づいて、前記下部レイヤでデータを送信または受信すること、を備える請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記制御情報は、前記下部レイヤで送信された場合には、第１の物理チャネルで受信され、前記上部レイヤで送信された場合には、第２の物理チャネルで受信される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
無線通信のための装置であって、
プロトコル・スタックの上部レイヤによって、前記プロトコル・スタックの下部レイヤ用の制御情報を受信する手段と、
前記上部レイヤで受信された制御情報に基づいて、前記下部レイヤによるデータ送信を制御する手段と
を備える装置。
【請求項２５】
前記データ送信を制御する手段は、伝送ブロックの別の送信を送るかを、前記制御情報から取得したアクノレッジメント／否定的アクノレッジメント（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）情報に基づいて判定する手段を備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記データ送信を制御する手段は、前記制御情報から取得したチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）情報に基づいて、前記下部レイヤによるデータ送信のレートを判定する手段を備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記データ送信を制御する手段は、前記制御情報から取得されたスケジューリング要求に基づいて、前記下部レイヤによるデータ送信をスケジュールする手段を備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
無線通信のための装置であって、
プロトコル・スタックの上部レイヤによって、前記プロトコル・スタックの下部レイヤ用の制御情報を受信し、前記上部レイヤで受信された制御情報に基づいて、前記下部レイヤによるデータ送信を制御するように構成された少なくとも１つのプロセッサ、を備える装置。
【請求項２９】
コンピュータ読取可能媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品であって、
前記コンピュータ読取可能媒体は、
少なくとも１つのコンピュータに対して、プロトコル・スタックの上部レイヤによって、前記プロトコル・スタックの下部レイヤ用の制御情報を受信させるためのコードと、
前記少なくとも１つのコンピュータに対して、前記上部レイヤで受信された制御情報に基づいて、前記下部レイヤによるデータ送信を制御させるためのコードと
を備えるコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３０】
無線通信のための方法であって、
無線デバイスのカテゴリを判定することと、
前記無線デバイスのために使用する少なくとも１つのプロトコルを、前記無線デバイスのカテゴリに基づいて、複数の可能なプロトコルの中から判定することと
を備える方法。
【請求項３１】
無線デバイスの複数のカテゴリがサポートされ、おのおののカテゴリは、カテゴリ内の無線デバイスのために使用する少なくとも１つのプロトコルのそれぞれのセットに関連付けられる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記無線デバイスのカテゴリは、緩められた信頼性および遅延要件に関連付けられ、前記少なくとも１つのプロトコルは、ユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）を備える、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記無線デバイスのカテゴリは、より厳格な信頼性および遅延要件に関連付けられ、前記少なくとも１つのプロトコルは、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）を備える、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記無線デバイスのためにデータ圧縮を使用するか否かを、前記無線デバイスのカテゴリに基づいて判定すること、をさらに備える請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
無線通信のための装置であって、
無線デバイスのカテゴリを判定する手段と、
前記無線デバイスのために使用する少なくとも１つのプロトコルを、前記無線デバイスのカテゴリに基づいて、複数の可能なプロトコルの中から判定する手段と
を備える装置。
【請求項３６】
無線デバイスの複数のカテゴリがサポートされ、おのおののカテゴリは、カテゴリ内の無線デバイスのために使用する少なくとも１つのプロトコルのそれぞれのセットに関連付けられる、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記少なくとも１つのプロトコルは、前記無線デバイスのカテゴリが、緩められた信頼性および遅延要件に関連付けられている場合、ユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）を備え、前記無線デバイスのカテゴリが、より厳格な信頼性および遅延要件に関連付けられている場合、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）を備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項３８】
前記無線デバイスのためにデータ圧縮を使用するか否かを、前記無線デバイスのカテゴリに基づいて判定する手段をさらに備える請求項３５に記載の装置。
【請求項３９】
無線通信のための装置であって、
前記無線デバイスのために使用する少なくとも１つのプロトコルを、前記無線デバイスのカテゴリに基づいて、複数の可能なプロトコルの中から判定するように構成された少なくとも１つのプロセッサ、を備える装置。
【請求項４０】
コンピュータ読取可能媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品であって、
前記コンピュータ読取可能媒体は、
少なくとも１つのコンピュータに対して、無線デバイスのカテゴリを判定させるためのコードと、
前記少なくとも１つのコンピュータに対して、前記無線デバイスのために使用する少なくとも１つのプロトコルを、前記無線デバイスのカテゴリに基づいて、複数の可能なプロトコルの中から判定するためのコードと
を備えるコンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本願は、本明細書に参照によって組み込まれている「マシン・トゥ・マシン通信のための上部レイヤ・エンハンスメント」（UPPER LAYER ENHANCEMENTS FOR MACHINE TO MACHINE COMMUNICATION）と題された、本願の譲受人に譲渡された２００９年３月２７日出願の米国仮出願６０／１６４，１２３号の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般に、通信に関し、さらに詳しくは、無線通信ネットワークにおける通信をサポートするための技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信ネットワークは、例えば音声、ビデオ、パケット・データ、メッセージング、ブロードキャスト等のようなさまざまな通信コンテンツを提供するために広く開発された。これら無線ネットワークは、利用可能なネットワーク・リソースを共有することにより、複数のユーザをサポートすることができる多元接続ネットワークでありうる。このような多元接続ネットワークの例は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）シネットワーク、およびシングル・キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワークを含む。
【０００４】
無線通信ネットワークは、多くの無線デバイスのための通信をサポートしうる多くの基地局を含みうる。無線デバイスは、ユーザ機器（ＵＥ）、遠隔デバイス等でありうる。ＵＥは、人間による直接制御の下で動作するデバイスである。ＵＥのいくつかの例は、セルラ電話、スマート・フォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線モデム、ハンドヘルド・デバイス、ラップトップ・コンピュータ、ネットブック等を含む。遠隔デバイスは、人間によって直接的に制御されることなく動作するデバイスである。遠隔デバイスのいくつかの例は、センサ、メータ、位置タグ等を含みうる。遠隔デバイスは、基地局、別の遠隔デバイス、またはその他いくつかのエンティティと通信しうる。マシン・トゥ・マシン（Ｍ２Ｍ）通信は、通信のうちの少なくとも一端に、少なくとも１つの遠隔デバイスを含む通信を称する。
【０００５】
遠隔デバイスは、例えば、低い信号対雑音比（ＳＮＲ）での動作、低電力消費量等のようなある要件を有しうる。これら要件の観点から、遠隔デバイスの動作をサポートすることが望ましいだろう。
【発明の概要】
【０００６】
本明細書では、無線ネットワークにおいて、無線デバイス（例えば、遠隔デバイス）のための通信をサポートする技術が記載される。無線ネットワークは、信頼性の高い受信のため、第１の最小ＳＮＲを有する第１の物理チャネルで、制御情報の送信をサポートしうる。いくつかの無線デバイスは、第１の最小ＳＮＲよりも低いＳＮＲでの動作を必要としうる。
【０００７】
態様では、低ＳＮＲ動作は、プロトコル・スタックの上部レイヤ（例えば、レイヤ３）によって、プロトコル・スタックの下部レイヤ（例えば、レイヤ１またはレイヤ２）用の制御情報を送信することによってサポートされうる。この送信スキームによって、通常は制御情報を送信するために使用される第１の物理チャネルの代わりに、第２の物理チャネルで制御情報を送信できるようになる。第２の物理チャネルは、第１の最小ＳＮＲよりも小さい第２の最小ＳＮＲを有しうる。また、この送信スキームによって、制御情報が複数回送信されるようになり、信頼性が高められる。
【０００８】
１つの設計では、第１のエンティティ（例えば、基地局または無線デバイス）が、プロトコル・スタックの上部レイヤで、下部レイヤ用の制御情報を送信しうる。この第１のエンティティは、下部レイヤまたは上部レイヤの何れかによって制御情報を送信することができる。そして、下部レイヤおよび上部レイヤによって、制御情報を、異なる手法（例えば、異なる物理チャネル）で送信しうる。第１のエンティティは、例えば、制御情報を送信しているデバイス、または制御情報を受信しているデバイスのカテゴリによって、上部レイヤで制御情報を送信することを決定しうる。第１のエンティティは、上部レイヤで送信された制御情報に基づいて、下部レイヤでデータを送信または受信しうる。
【０００９】
別の設計では、第２のエンティティ（例えば、無線デバイスまたは基地局）が、上部レイヤで、下部レイヤ用の制御情報を受信しうる。第２のエンティティは、上部レイヤで受信した制御情報に基づいて、下部レイヤによるデータ送信を制御しうる。例えば、第２のエンティティは、伝送ブロックの別の送信を送るかを、制御情報から取得したアクノレッジメント／否定的アクノレッジメント（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）情報に基づいて判定するか、または、データ送信のレートを、制御情報から取得したチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）情報に基づいて判定するか、または、データ送信を、制御情報から取得したスケジューリング要求に基づいてスケジュールするか、または、制御情報から取得した許可に基づいて、データを送信または受信しうる。
【００１０】
本開示のさまざまな態様および特徴が、以下にさらに詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、無線通信ネットワークを示す。
【図２Ａ】図２Ａは、制御プレーン用の典型的なプロトコル・スタックを示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ユーザ・プレーン用の典型的なプロトコル・スタックを示す。
【図３Ａ】図３Ａは、ダウンリンク用の典型的なサブフレーム構造を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、アップリンク用の典型的なサブフレーム構造を示す。
【図４】図４は、レイヤ１によるダウンリンク制御情報の送信を示す。
【図５】図５は、レイヤ１およびレイヤ３によるダウンリンク制御情報の送信を示す。
【図６】図６は、レイヤ１によるアップリンク制御情報の送信を示す。
【図７】図７は、レイヤ１およびレイヤ３によるアップリンク制御情報の送信を示す。
【図８】図８は、複数のインスタンスにおける制御情報の送信を示す。
【図９】図９は、制御情報を送信する処理を示す。
【図１０】図１０は、制御情報を送信する装置を示す。
【図１１】図１１は、制御情報を受信する処理を示す。
【図１２】図１２は、制御情報を受信する装置を示す。
【図１３】図１３は、通信をサポートする処理を示す。
【図１４】図１４は、通信をサポートする装置を示す。
【図１５】図１５は、基地局および無線デバイスのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書に記載された技術は、例えばＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ、およびその他のネットワークのようなさまざまな無線通信ネットワークのために使用されうる。用語「ネットワーク」および「システム」は、しばしば置換可能に使用される。ＣＤＭＡネットワークは、例えば、ユニバーサル地上ラジオ・アクセス（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００等のようなラジオ技術を実現しうる。ＵＴＲＡは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）、およびＣＤＭＡのその他の変形を含んでいる。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００規格、ＩＳ−９５規格、およびＩＳ−８５６規格をカバーする。ＴＤＭＡネットワークは、例えばグローバル・システム・フォー・モバイル通信（ＧＳＭ（登録商標））のようなラジオ技術を実現しうる。ＯＦＤＭＡネットワークは、例えば、イボルブドＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ  ８０２．２０、Ｆｌａｓｈ−ＯＦＤＭ等のようなラジオ技術を実現する。ＵＴＲＡおよびＥ−ＵＴＲＡは、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）の一部である。３ＧＰＰロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）およびＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）は、ダウンリンクではＯＦＤＭＡを適用し、アップリンクではＳＣ−ＦＤＭＡを適用するＥ−ＵＴＲＡを用いるＵＭＴＳの新たなリリースである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、およびＧＳＭは、「第３世代パートシップ計画」（３ＧＰＰ）と命名された組織からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００およびＵＭＢは、「第３世代パートナシップ計画プロジェクト２」（３ＧＰＰ２）と命名された組織からの文書に記載されている。本明細書で記載された技術は、他の無線ネットワークおよびラジオ技術と同様に、上述された無線ネットワークおよびラジオ技術のために使用されうる。明確化のために、これら技術のある態様が、ＬＴＥに関して後述される。
【００１３】
図１は、無線通信ネットワーク１００を示す。これは、ＬＴＥネットワークまたはその他いくつかの無線ネットワークでありうる。無線ネットワーク１００は、多くの基地局１１０およびその他のネットワーク・エンティティを含みうる。基地局は、無線デバイスと通信するエンティティであり、ノードＢ、イボルブド・ノードＢ（ｅＮＢ）、アクセス・ポイント等とも称されうる。おのおのの基地局１１０は、特定の地理的領域のための有効通信範囲を提供し、有効通信範囲エリア内に位置する無線デバイスのための通信をサポートしうる。システム容量を改善するために、基地局の全体的な有効通信範囲が、多数（例えば３つ）のより小さなエリアへ分割されうる。小さなエリアおのおのは、それぞれの基地局サブシステムによってサービス提供されうる。３ＧＰＰでは、用語「セル」は、この有効通信範囲エリアにサービス提供している基地局および／または基地局サブシステムのうちの最小の有効通信範囲エリアを称しうる。基地局は、１つまたは多数（例えば３つ）のセルをサポートしうる。
【００１４】
無線ネットワークにわたって多くの無線デバイスが分散しており、これらの無線デバイスは、ＵＥ１２０、遠隔デバイス１２２等を含みうる。ＵＥは、移動局、端末、アクセス端末、加入者ユニット、局等とも称されうる。遠隔デバイスはまた、マシン、無人デバイス等とも称されうる。無線デバイスは、固定式または移動式であり、ダウンリンクおよび／またはアップリンクによって基地局と通信しうる。ダウンリンク（すなわち順方向リンク）は、基地局から無線デバイスへの通信リンクを称し、アップリンク（すなわち逆方向リンク）は、無線デバイスから基地局への通信リンクを称する。
【００１５】
図２Ａは、ＬＴＥにおける制御プレーン用の典型的なプロトコル・スタックを示す。制御プレーンは、無線デバイスと基地局との間で上部レイヤ・シグナリングを伝送する。図２Ａに示すように、無線デバイス用のプロトコル・スタックは、レイヤ１、２、３を含んでいる。レイヤ１はまた物理レイヤ（ＰＨＹ）とも呼ばれ、レイヤ２はまたリンク・レイヤとも呼ばれる。レイヤ１、２、３は、一般に、ネットワーク／ラジオ技術に依存する。ＬＴＥにおける制御プレーンの場合、レイヤ３は、ラジオ・リソース制御（ＲＲＣ）を含んでいる。レイヤ２は、パケット・データ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）、ラジオ・リンク制御（ＲＬＣ）、および媒体アクセス制御（ＭＡＣ）のための３つのサブレイヤを含んでいる。レイヤ１は、Ｅ−ＵＴＲＡエア・リンク・インタフェースを含んでいる。無線デバイスおよび基地局は、レイヤ３内のＲＲＣによって上部レイヤ・シグナリングを交換しうる。上部レイヤ・シグナリングは、送信前に、レイヤ３によって処理され、レイヤ２に渡され、レイヤ２によって処理され、さらにレイヤ１に渡され、レイヤ１によって処理される。
【００１６】
図２Ｂは、ＬＴＥにおけるユーザ・プレーン用の典型的なプロトコル・スタックを示す。ユーザ・プレーンは、基地局およびその他のネットワーク・エンティティを経由して無線デバイスと遠隔終端デバイスとの間でのデータを伝送する。単純化のために、図２Ｂでは、その他のネットワーク・エンティティは図示されていない。図２Ｂに示すように、無線デバイス用のプロトコル・スタックは、伝送レイヤ、ネットワーク・レイヤ、およびレイヤ１、２を含んでいる。伝送レイヤは、送信制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）、あるいはその他のいくつかのプロトコルを含みうる。ネットワーク・レイヤは、インターネット・プロトコル（ＩＰ）を含みうる。ＬＴＥにおけるユーザ・プレーンの場合、レイヤ２は、ＰＤＣＰ、ＲＬＣ、およびＭＡＣを含んでおり、レイヤ１は、Ｅ−ＵＴＲＡを含んでいる。無線デバイスおよび遠隔終端デバイスは、ユーザ・プレーンによって、アプリケーション・データを交換しうる。アプリケーション・データは、送信前に、伝送レイヤにおいてＴＣＰまたはＵＤＰによって処理され、ネットワーク・レイヤにおいてＩＰパケット内にカプセル化され、さらに、レイヤ２によって処理され、その後、レイヤ１へ送られる。
【００１７】
ＬＴＥにおけるさまざまなレイヤおよびプロトコルは、「イボルブド・ユニバーサル地上ラジオ・アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）およびイボルブド・ユニバーサル地上ラジオ・アクセス・ネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；全体記述；ステージ２」（Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2）と題され、公的に利用可能な３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．３００に記載されている。ＴＣＰ、ＵＤＰ、およびＩＰは、公的に利用可能なリクエスト・フォー・コメント（ＲＦＣ）７９３、ＲＦＣ７６８、およびＲＦＣ７９１にそれぞれ記載されている。
【００１８】
ＬＴＥは、ダウンリンクで周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を、アップリンクでシングル・キャリア周波数分割多重化（ＳＣ−ＦＤＭ）を利用する。ＯＦＤＭおよびＳＣ−ＦＤＭは、周波数範囲を、一般にトーン、ビン等とも称される複数（ＮＦＦＴ）個の直交サブキャリアに分割する。おのおののサブキャリアは、データを用いて変調されうる。一般に、変調シンボルは、ＯＦＤＭを用いて周波数領域で、ＳＣ−ＦＤＭを用いて時間領域で送信される。隣接するサブキャリア間の間隔は固定され、サブキャリアの総数（ＮＦＦＴ）は、システム帯域幅に依存しうる。例えば、ＮＦＦＴは、１．２５、２．５、５、１０、２０メガヘルツ（ＭＨｚ）のシステム帯域幅についてそれぞれ１２８、２５６、５１２、１０２４、２０４８にそれぞれ等しい。
【００１９】
ダウンリンクおよびアップリンクのおのおのの時間−周波数リソースは、リソース・ブロックの単位に分割されうる。おのおののリソース・ブロックは、１つのスロット内に１２のサブキャリアをカバーし、多くのリソース要素を含みうる。おのおののリソース要素は、１つのシンボル期間において１つのサブキャリアをカバーし、実数値または複素数値である１つの変調シンボルを送信するために使用されうる。ダウンリンクでは、おのおののシンボル期間内で、ＯＦＤＭシンボルが送信されうる。アップリンクでは、おのおののシンボル期間内で、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルが送信されうる。ＯＦＤＭシンボルまたはＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは、送信のために使用されるサブキャリアに非ゼロ・シンボルを含み、送信のために使用されないサブキャリアにゼロ・シンボルを含みうる。
【００２０】
図３Ａは、ＬＴＥにおけるダウンリンク用のサブフレーム構造を示す。ダウンリンク用の送信タイムラインは、サブフレームの単位に分割されうる。おのおののサブフレームは、予め定められた持続時間（例えば、１ミリ秒（ｍｓ））を有しており、２つのスロットを含みうる。おのおののスロットは、例えば、（図３Ａに示すように）通常のサイクリック・プレフィクスの場合、１１のシンボル期間、拡張されたサイクリック・プレフィクスの場合、６つのシンボル期間のように、Ｓ個のシンボル期間を含みうる。おのおののサブフレームでは、２Ｓ個のシンボル期間が、０乃至２Ｓ−１のインデクスを割り当てられうる。
【００２１】
ダウンリンク用のサブフレームは、時分割多重化された制御領域およびデータ領域を含みうる。制御領域は、サブフレームのうちの最初のＱ個のシンボル期間を含みうる。ここでＱは、１、２、３、または４に等しい。Ｑは、サブフレーム毎に変化し、サブフレームの第１のシンボル期間で伝送されうる。制御領域は、制御情報を伝送しうる。データ領域は、サブフレームのうちの残りのシンボル期間を含み、無線デバイスのデータおよび／またはその他の情報を伝送しうる。
【００２２】
ＬＴＥでは、基地局は、物理制御フォーマット・インジケータ・チャネル（ＰＣＦＩＣＨ）、物理ハイブリッドＡＲＱインジケータ・チャネル（ＰＨＩＣＨ）、および、サブフレームの制御領域における物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）のうちの１または複数のインスタンスを送信しうる。ＰＣＦＩＣＨは、（図３Ａに図示しない）サブフレームの第１のシンボル期間で送信され、制御領域のサイズ（すなわち、制御領域のシンボル期間の数Ｑ）を伝送しうる。ＰＨＩＣＨは、ハイブリッド自動反復要求（ＨＡＲＱ）を用いてアップリンクで送信されるデータ送信のためのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を伝送しうる。ＰＤＣＣＨのおのおののインスタンスは、１または複数の制御チャネル要素（ＣＣＥ）で送信されうる。ここで、おのおののＣＣＥは、３６のリソース要素を含む。ＰＤＣＣＨのおのおののインスタンスは、１または複数の無線デバイスのために、ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）を伝送しうる。おのおののＰＤＣＣＨで送信されるＤＣＩは、１または複数のダウンリンク許可、１または複数のアップリンク許可、電力制御情報、および／または、その他の制御情報を伝送しうる。ダウンリンク許可は、ダウンリンクでデータ送信のための制御情報を伝送しうる。アップリンク許可は、アップリンクでデータ送信のための制御情報を伝送しうる。許可は、特定の無線デバイス、または、無線デバイスのグループへ送信されうるものであり、割当とも称されうる。無線デバイスは、ＰＤＣＣＨの１または複数のインスタンスを傍受するように構成されうる。
【００２３】
基地局は、サブフレームのデータ領域で物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を送信しうる。ＰＤＳＣＨは、ダウンリンクでデータ送信のためにスケジュールされた無線デバイスのためのデータを伝送しうる。
【００２４】
図３Ｂは、アップリンク用の典型的なサブフレーム構造を示す。アップリンク用のサブフレームは、周波数分割多重化された制御領域およびデータ領域を含みうる。図３Ｂに示すように、制御セクションは、システム帯域幅の２つの端部において形成されうる。制御セクションは、無線デバイスによってアップリンクで送信されている制御情報の量に基づいて選択されうる設定可能なサイズを有しうる。データ・セクションは、制御セクションに含まれていないすべてのリソース・ブロックを含みうる。
【００２５】
無線デバイスは、制御領域における物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）あるいは、サブフレームのデータ領域における物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）かの何れかを送信しうる。ＰＵＣＣＨは、例えば、ダウンリンクで送られるデータ送信のためのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、ダウンリンクにおけるチャネル品質を示すＣＱＩ情報、スケジューリング要求（ＳＲ）、バッファ・ステータス要求（ＢＳＲ）のような制御情報、および／または、その他の制御情報を伝送しうる。ＰＵＳＣＨは、無線デバイスから、データのみ、あるいは、データと制御情報との両方を伝送しうる。
【００２６】
ＬＴＥにおけるさまざまな物理チャネルは、公的に利用可能である「イボルブド・ユニバーサル地上ラジオ・アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）；物理チャネルおよび変調」（Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation）と題された３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２１１に記載されている。
【００２７】
無線ネットワークは、Ｍ２Ｍアプリケーション、および、遠隔デバイスのためのＭ２Ｍ通信をサポートしうる。これらＭ２Ｍアプリケーションおよび遠隔デバイスは、極めて多様であり、通信要件において著しく変動しうる。例えば、センサ、メータ等のようないくつかの遠隔デバイス（例えば、図１の遠隔デバイス１２２ｘ）は、無線ネットワークの限定された有効通信範囲を持つ遠隔領域内であるか、あるいは、無線ネットワークの通常の有効通信範囲外に配置されうる。これらの遠隔デバイスは、無線ネットワークが拡張有効通信範囲を提供する場合にサポートされうる。ＬＴＥ技術およびその他のラジオ技術は、一般に、約−５デシベル（ｄＢ）でありうる特定の最小ＳＮＲに落とされた接続を提供する、良く計画された無線ネットワークのために設計される。このための主な制限は、制御チャネルである。より低いＳＮＲでの遠隔デバイスの動作をサポートするために、制御チャネルに対するいくつかのエンハンスメントが必要とされうる。
【００２８】
例えば、センサ、メータ、自動販売機等のようないくつかの遠隔デバイスは、低いデータ・レート要件しか有しない。さらに、多くの遠隔デバイスは、（ｉ）固定式であり、比較的不変のチャネルを有しているか、（ｉｉ）低いモビリティおよびゆっくりと変動するチャネルを有しうる。それに加えて、多くの遠隔デバイスおよびＭ２Ｍアプリケーションは、データ送信のための比較的長い遅延を許容しうる。
【００２９】
多くの遠隔デバイスは、電力へのアクセスが制限されている。すなわち、バッテリを頻繁に交換することは非実用的でありうる。これら遠隔デバイスの場合、低い電力消費量および長いバッテリ寿命が、高く望まれうる。
【００３０】
一般に、遠隔デバイスは、以下の特性のうちの１または複数を有しうる。  
１．低いＳＮＲでの動作を必要とする。  
２．低いデータ・レートで動作する。  
３．低い電力消費量しか必要としない。  
４．遅延に寛容である。
【００３１】
態様では、上部レイヤ（例えば、レイヤ３）で下部レイヤ（例えば、レイヤ１またはレイヤ２）の制御情報を送信することによって、低いＳＮＲでの動作がサポートされうる。制御情報は、ダウンリンクまたはアップリンクで送信されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、アップリンクで送信されるＣＱＩ情報、スケジューリング要求、許可等を備えうる。ＣＱＩ情報は、リンク適応のために使用されうる。そして、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報が、信頼性の高い送信のために使用されうる。制御情報は、送信遅延を最小化するために、通常は、レイヤ１の制御チャネルで送信される。より長い遅延を許容するか、および／または、不変の、または、ゆっくりと変動するチャネルを有する無線デバイス（例えば、遠隔デバイス）の場合、これら制御チャネルによって課せられる制限は、以下に説明するように、上部レイヤで制御情報を送信することによって解消されうる。
【００３２】
図４は、ＬＴＥにおいて、ダウンリンクでの、レイヤ１用の制御情報の送信を示す。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報がレイヤ１で処理されて、シンボルが生成される。これは、図３Ａに示すように、ダウンリンク・サブフレームの制御領域でＰＨＩＣＨで送信されうる。ダウンリンク用の制御情報（例えば、１または複数の許可）もまたレイヤ１で処理されて、シンボルが生成される。これもまた図３Ａに示すように、ダウンリンク・サブフレームの制御領域でＰＤＣＣＨで送信されうる。
【００３３】
一般に、異なるタイプの制御情報が、ダウンリンクで送信されうる。制御情報のおのおののタイプは、制御情報タイプについて指定された特定の制御チャネルで送信されうる。おのおのの制御チャネルは、制御チャネルの設計に依存する特定の最小ＳＮＲで、確実に受信されうる。制御チャネルの最小ＳＮＲは、制御チャネルが、例えば、ターゲット誤り率あるいはそれ以下で確実に受信されうる最小のＳＮＲである。ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨは、最小ＳＮＲを有しうる。これは、良く計画された無線ネットワークにとって十分に低いかもしれないが、いくつかの遠隔デバイスによって要求される低ＳＮＲ動作のためには十分低い訳ではないかもしれない。
【００３４】
図５は、ダウンリンクで、レイヤ３によって、レイヤ１用の制御情報を送信する設計を示す。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報はレイヤ３で処理され、さらに、レイヤ２およびレイヤ１で処理されて、シンボルが生成される。これらのシンボルは、図３Ａに示すように、ダウンリンク・サブフレームのデータ領域において、ＰＤＳＣＨまたはマシンＰＤＣＣＨ（Ｍ−ＰＤＣＣＨ）で送信されうる。Ｍ−ＰＤＣＣＨはまた、マシンＰＤＳＣＨ（Ｍ−ＰＤＳＣＨ）等とも称されうる。ダウンリンク用の制御情報（例えば、１または複数の許可）もまたレイヤ３で処理され、さらに、レイヤ２およびレイヤ１で処理されて、シンボルが生成される。これらシンボルは、図３Ａにも示すように、ダウンリンク・サブフレームのデータ領域において、ＰＤＳＣＨまたはＭ−ＰＤＣＣＨで送信されうる。
【００３５】
Ｍ−ＰＤＣＣＨは、（ｉ）ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を送信するために通常使用されるＰＨＩＣＨの最小ＳＮＲ、および、（ｉｉ）ダウンリンク用のその他の制御情報を送信するために通常使用されるＰＤＣＣＨの最小ＳＮＲよりも低いＳＮＲで確実に受信されうるロバストな物理チャネルでありうる。送信されている制御情報のためのより多くの冗長情報を生成するために、Ｍ−ＰＤＣＣＨについて、より低いコード・レートが使用されうる。この余分な冗長情報によって、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨの最小ＳＮＲよりも低いＳＮＲにおいて、制御情報が復元されるようになる。例えば、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨは、約−５ｄＢ低いＳＮＲ動作をサポートし、Ｍ−ＰＤＣＣＨは、約−１０ｄＢ、−１５ｄＢ、あるいはその他の低いＳＮＲでの動作をサポートしうる。データ領域は、制御領域よりもより多くのリソース要素を含んでいるので、余分な冗長情報を伝送するために、より多くのリソース要素がＭ−ＰＤＣＣＨへ割り当てられうる。
【００３６】
図４および図５に示すように、レイヤ３でレイヤ１用の制御情報を送信する利点は、レイヤ１で制御情報を送信するために通常使用される物理チャネルとは別の物理チャネルで制御情報を送信できることである。例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報は、レイヤ１によるＰＨＩＣＨの代わりに、レイヤ３によるＰＤＳＣＨまたはＭ−ＰＤＣＣＨで送信されうる。同様に、その他の制御情報は、レイヤ１によるＰＤＣＣＨの代わりに、レイヤ３によるＰＤＳＣＨまたはＭ−ＰＤＣＣＨで送信されうる。ＰＤＳＣＨおよび／またはＭ−ＰＤＣＣＨは、ＰＨＩＣＨおよびＰＤＣＣＨよりも低いＳＮＲで、信頼できる動作をサポートしうる。遅延がより長くなることは、レイヤ３で制御情報を送信することによってもたらされうる。しかしながら、例えば、多くの遠隔デバイスのデータ・レートが低いこと、およびモビリティが低いことによって、遅延が長くなることは、許容可能でありうる。
【００３７】
図６は、ＬＴＥにおいて、アップリンクでの、レイヤ１用の制御情報の送信を示す。アップリンク用の制御情報（例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、ＣＱＩ情報、スケジューリング要求等）がレイヤ１で処理されて、シンボルが生成される。これは、図３Ｂに示すように、アップリンク・サブフレームの制御領域においてＰＨＣＣＨで送信されうる。ＰＵＣＣＨは、最小ＳＮＲを有しうる。これは、良く計画された無線ネットワークにとって十分低いかもしれないが、いくつかの遠隔デバイスによって要求される低ＳＮＲ動作のためには十分低い訳ではないかもしれない。
【００３８】
図７は、アップリンクで、レイヤ３によって、レイヤ１用の制御情報を送信する設計を示す。アップリンク用の制御情報がレイヤ３で処理され、さらに、レイヤ２およびレイヤ１で処理されて、シンボルが生成される。図３Ｂに示されるように、これらのシンボルは、アップリンク・サブフレームのデータ領域において、ＰＵＳＣＨまたはマシンＰＵＣＣＨ（Ｍ−ＰＵＣＣＨ）で送信されうる。Ｍ−ＰＵＣＣＨはまた、マシンＰＵＳＣＨ（Ｍ−ＰＵＳＣＨ）等とも称されうる。Ｍ−ＰＵＣＣＨは、アップリンク用の制御情報を送信するために通常使用されるＰＵＣＣＨの最小ＳＮＲよりも低いＳＮＲで確実に受信されうるロバストな物理チャネルでありうる。低いＳＮＲでの動作をサポートするために、Ｍ−ＰＵＣＣＨのためにより低いコード・レートが使用され、より多くの冗長が取得される。
【００３９】
別の態様では、（例えば、ＰＤＣＣＨ，ＰＤＳＣＨ、Ｍ−ＰＤＣＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、またはＭ−ＰＵＣＣＨのような）物理チャネルの複数のインスタンスをまとめて送信することによって、低いＳＮＲ動作がサポートされうる。従来、制御情報の単一送信は、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ，またはＰＵＣＣＨの単一のインスタンスで送信される。低ＳＮＲ動作をサポートするために、制御情報の複数の送信が、ＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ、Ｍ−ＰＤＣＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、またはＭ−ＰＵＣＣＨの複数のインスタンスで送信されうる。これによって、制御情報のためにより多くの冗長情報が送信されるようになる。これは、低ＳＮＲにおける制御情報の確実な受信を可能にしうる。物理チャネルの複数のインスタンスは、同じサブフレームあるいは異なるサブフレームで送信されうる。
【００４０】
図８は、Ｍ−ＰＤＣＣＨの複数のインスタンスにおいて、ダウンリンク用の制御情報をまとめて送信する設計を示す。ダウンリンク用の制御情報は、レイヤ３で処理され、さらに、レイヤ２およびレイヤ１で処理されて、シンボルが生成される。これらシンボルは、サブフレームｔのデータ領域においてＰＤＳＣＨまたはＭ−ＰＤＣＣＨで送信されうる。制御情報は、再び、レイヤ３で処理され、さらにレイヤ２およびレイヤ１で処理されて、シンボルが生成される。これらシンボルは、次のサブフレームｔ＋１のデータ領域においてＰＤＳＣＨまたはＭ−ＰＤＣＣＨで送信されうる。制御情報の処理および送信が繰り返され、制御情報は、１または複数のサブフレームにおいてＰＤＳＣＨまたはＭ−ＰＤＣＣＨのＮ個のインスタンスで送信されうる。ここで、Ｎは任意の値である。
【００４１】
図８に示すように、レイヤ３によってレイヤ１の制御情報を送信することの別の利点は、物理チャネルの複数のインスタンスで制御情報を送信できることである。図８に示される１つの設計では、物理チャネルの複数のインスタンスのおのおのについて、同じ制御情報が、レイヤ３、２、１を通じて渡される。制御情報は、その後、反復符号化に基づいて処理されるだろう。別の設計では、制御情報は、物理チャネルのＮ個すべてのインスタンスについて、十分な数のシンボルを得るために処理（例えば、符号化およびシンボル・マップ）されうる。シンボルの異なるセットは、物理チャネルのおのおののインスタンスで送信されうる。制御情報は、その後、ジョイント符号化に基づいて処理されるだろう。
【００４２】
制御情報は、さまざまな方式で、レイヤ３で送信されうる。１つの設計では、制御情報は、データと同じ方式で取り扱われ、データのようにレイヤ３、２、１によって処理され、データのようにＰＤＳＣＨまたはＰＵＳＣＨで送信されうる。この設計では、制御情報とデータを区別するために、異なるメッセージ・フォーマットおよび／またはフィールドが使用されうる。この設計によって、制御情報は、レイヤ３によってデータと共に多重化され、データのために使用されるものと同じ物理チャネルでレイヤ１、２によってデータのように送信されうる。別の設計では、制御情報は、データとは異なって取り扱われ、制御情報のために規定された特別な手法でレイヤ３、２、１によって処理され、ＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ、Ｍ−ＰＤＣＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、またはＭ−ＰＵＣＣＨで送信されうる。この設計によって、制御情報は、任意の適切な手法で処理され、データのために使用される処理および物理チャネルに関係なく、任意の適切な物理チャネルで送信されうる。
【００４３】
上述したように、いくつかの遠隔デバイスは、低い電力消費量で動作する必要がありうる。いくつかのプロトコルは、多くの機能をサポートし、大きなオーバヘッドを有しうる。例えば、ＴＣＰは、データの順序正しい配信を確実に行い、また、ＴＣＰウィンドウ・サイズを変更することによって、フロー制御を実行しうる。しかしながら、ＴＣＰは、バッテリ寿命を短縮しうる大きなオーバヘッドを有する。さらに、多くのＭ２Ｍアプリケーションは、ＴＣＰによって提供される機能を必要としない場合がある。
【００４４】
また別の態様では、１または複数のプロトコルのうちの適切なセットが、無線デバイスのカテゴリおよび／またはその他の特性に基づいて、無線デバイス（例えば、遠隔デバイス）のために選択されうる。カテゴリのセットがサポートされており、例えばサービス品質（ＱｏＳ）要件、ＳＮＲ要件等のようなさまざまな要因に基づいて、無線デバイスのために規定されうる。ＱｏＳ要件は、遅延要件（すなわち、許容されうる遅延長さ）、誤り率要件、トラフィック・クラス（例えば、ベスト・エフォート、または、保証配信）等によって与えられうる。ＳＮＲ要件は、信頼性の高い動作が必要とされる最小ＳＮＲによって与えられうる。１または複数のプロトコルのセットが、無線デバイスからなるカテゴリのおのおのについて規定されうる。プロトコル（単数または複数）の適切なセットが、カテゴリに基づいて、無線デバイスのために使用されうる。
【００４５】
１つの設計では、信頼性および遅延について低い制約しか有さない無線デバイス（例えば、いくつかの遠隔デバイス）からなるいくつかのカテゴリについて、ＵＤＰが使用されうる。ＵＤＰは、データのベスト・エフォート配信を提供し、ストリーミング・データや、データの信頼性の高い配信を必要としないその他のアプリケーションのために適切でありうる。ＴＣＰは、信頼性および遅延についてより厳格な制約を有する無線デバイスからなるその他いくつかのカテゴリのために使用されうる。
【００４６】
別の設計では、相関付けられるデータを生成する可能性の高い無線デバイス（例えば、いくつかの遠隔デバイス）からなる１または複数のカテゴリのために、データ圧縮が使用されうる。データ圧縮は、送信するデータ量を低減するために、この相関付けを利用しうる。データ圧縮は、無線デバイスからなるその他いくつかのカテゴリについては省略されうる。
【００４７】
その他の最適化は、無線デバイスのアプリケーションおよび要件を考慮することによっても実行されうる。これらの最適化は、パフォーマンスおよび省電力の観点から改善をもたらしうる。
【００４８】
本明細書に記載された技術は、低ＳＮＲでの、さらに恐らくは低電力消費での動作を可能にしうる。この技術によって、無線ネットワークは、遠隔デバイスおよびＭ２Ｍアプリケーションをサポートできるようになる。無線ネットワークは、本明細書に記載された技術に基づいて、遠隔デバイスのために無線広域ネットワーク（ＷＷＡＮ）通信の有効通信範囲を提供しうる。
【００４９】
図９は、無線ネットワークにおいて制御情報を送信する処理９００の設計を示す。処理９００は、基地局、または無線デバイス、またはその他いくつかのエンティティによって実行されうる。プロトコル・スタックの下部レイヤ用の制御情報が取得されうる（ブロック９１２）。制御情報は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、ＣＱＩ情報、スケジューリング要件、許可、その他いくつかの情報、または、これらの組み合わせを備えうる。制御情報は、プロトコル・スタックの上部レイヤによって送信されうる（ブロック９１４）。１つの設計では、下部レイヤが、物理レイヤまたはリンク・レイヤに相当し、上部レイヤが、レイヤ３に相当しうる。下部レイヤおよび上部レイヤはまた、プロトコル・スタック内のその他のレイヤにも相当しうる。データは、上部レイヤで送信された制御情報に基づいて、下部レイヤで送信または受信されうる（ブロック９１６）。
【００５０】
１つの設計では、制御情報は、制御情報を送信または受信している無線デバイスのカテゴリに基づいて、上部レイヤまたは下部レイヤで送信されうる。制御情報は、下部レイヤおよび上部レイヤによって、異なる手法で送信されうる。制御情報は、下部レイヤで送信される場合、第１の物理チャネル（例えば、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ，またはＰＵＣＣＨ）で送信され、上部レイヤで送信される場合、第２の物理チャネル（例えば、ＰＤＳＣＨ、Ｍ−ＰＤＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、またはＭ−ＰＵＣＣＨ）で送信されうる。第１の物理チャネルは、第１の最小ＳＮＲを有しうる。また、第２の物理チャネルは、第１の最小ＳＮＲよりも小さい第２の最小ＳＮＲを有しうる。第１の物理チャネルは、サブフレームの第１の領域（例えば、制御領域）で送信され、第２の物理チャネルは、サブフレームの第２の領域（例えば、データ領域）で送信されうる。制御情報は、（ｉ）下部レイヤで送信される場合、第１の物理チャネルの単一のインスタンスで送信され、（ｉｉ）上部レイヤで送信される場合、第２の物理チャネルの１または複数のインスタンスで送信されうる。
【００５１】
１つの設計では、基地局は、無線デバイスへのダウンリンクでのデータ送信を制御するために、ダウンリンクで制御情報（例えば、ダウンリンク許可）を送信しうる。別の設計では、基地局は、無線デバイスによるアップリンクでのデータ送信を制御するために、ダウンリンクで制御情報（例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報またはアップリンク許可）を送信しうる。別の設計では、無線デバイスは、基地局によるダウンリンクでのデータ送信を制御するために、アップリンクで制御情報（例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、ＣＱＩ情報等）を送信しうる。無線デバイスは、人間による直接的な制御で動作するＵＥであるか、あるは、人間による直接的な制御なしで動作する遠隔デバイスでありうる。
【００５２】
図１０は、無線ネットワークにおいて、制御情報を送信する装置１０００の設計を示す。装置１０００は、プロトコル・スタックの下部レイヤ用の制御情報を取得するためのモジュール１０１２と、プロトコル・スタックの上部レイヤによって制御情報を送信するためのモジュール１０１４と、上部レイヤで送信された制御情報に基づいて、下部レイヤでデータを送信または受信するためのモジュール１０１６とを含む。
【００５３】
図１１は、無線ネットワークにおいて、制御情報を受信する処理１１００の設計を示す。処理１１００は、基地局、または無線デバイス、またはその他のいくつかのエンティティによって実行されうる。プロトコル・スタックの下部レイヤ用の制御情報は、プロトコル・スタックの上部レイヤによって受信されうる（ブロック１１１２）。制御情報は、下部レイヤまたは上部レイヤの何れかによって送信されうる。制御情報は、下部レイヤによって送信されたか、または、上部レイヤによって送信されたかによって、異なる手法で送信されうる。例えば、制御情報は、下部レイヤで送信された場合には、第１の物理チャネルで受信され、あるいは、上部レイヤで送信された場合には、第２の物理チャネルで受信されうる。
【００５４】
下部レイヤによるデータ送信は、上部レイヤで受信された制御情報に基づいて制御されうる（ブロック１１１４）。１つの設計では、伝送ブロックの別の送信を送るかが、制御情報から取得されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づいて判定されうる。別の設計では、下部レイヤによるデータ送信のレートが、制御情報から取得されたＣＱＩ情報に基づいて決定されうる。また別の設計では、下部レイヤによるデータ送信が、制御情報から取得されたスケジューリング要求に基づいてスケジュールされうる。また別の設計では、下部レイヤによるデータ送信は、制御情報から取得された許可に基づいて送信または受信されうる。
【００５５】
図１２は、無線ネットワークにおいて、制御情報を受信する装置１２００の設計を示す。装置１２００は、プロトコル・スタックの上部レイヤによって、プロトコル・スタックの下部レイヤ用の制御情報を受信するためのモジュール１２１２と、上部レイヤで受信された制御情報に基づいて、下部レイヤによるデータ送信を制御するためのモジュール１２１４とを含む。
【００５６】
図１３は、通信をサポートする処理１３００の設計を示す。処理１３００は、基地局、または無線デバイス、またはその他いくつかのエンティティによって実行されうる。無線デバイスのカテゴリが判定されうる（ブロック１３１２）。無線デバイスのために使用する少なくとも１つのプロトコルは、無線デバイスのカテゴリに基づいて、複数の可能なプロトコルの中から判定されうる（ブロック１３１４）。１つの設計では、無線デバイスの複数のカテゴリが、サポートされうる。おのおののカテゴリは、そのカテゴリ内の無線デバイスのために使用する少なくとも１つのプロトコルのそれぞれのセットに関連付けられうる。１つの設計では、無線デバイスのカテゴリは、緩められた信頼性および遅延要件に関連付けられ、少なくとも１つのプロトコルが、ＵＤＰを備えうる。別の設計では、無線デバイスのカテゴリは、より厳格な信頼性および遅延要件に関連付けられ、少なくとも１つのプロトコルが、ＴＣＰを備えうる。その他の動作特性もまた、無線デバイスのカテゴリに基づいて判定されうる。例えば、無線デバイスのためにデータ圧縮を使用するか否かが、無線デバイスのカテゴリに基づいて判定されうる。
【００５７】
図１４は、通信をサポートする装置１４００の設計を示す。装置１４００は、無線デバイスのカテゴリを判定するためのモジュール１４１２と、無線デバイスのために使用する少なくとも１つのプロトコルを、無線デバイスのカテゴリに基づいて、複数の可能なプロトコルの中から判定するためのモジュール１４１４とを含む。
【００５８】
図１０、１２、１４におけるモジュールは、プロセッサ、電子デバイス、ハードウェア・デバイス、電子部品、論理回路、メモリ、ソフトウェア・コード、ファームウェア・コード等、またはこれらの任意の組み合わせを備えうる。
【００５９】
図１５は、図１における複数の基地局のうちの１つでありうる基地局１５００、および、図１における複数の無線デバイスのうちの１つでありうる無線デバイス１５５０の設計のブロック図を示す。基地局１５００は、Ｔ個のアンテナ１５３４ａ乃至１５３４ｔを備え、無線デバイス１５５０は、Ｒ個のアンテナ１５５２ａ乃至１５５２ｒを備えうる。ここで、一般に、Ｔ≧１およびＲ≧１である。
【００６０】
基地局１５００では、送信プロセッサ１５２０が、１または複数の無線デバイス用のデータをデータ・ソース１５１２から受け取り、おのおのの無線デバイス用のデータを、この無線デバイスのために選択された１または複数の変調スキームおよび符号化スキームに基づいて処理（例えば、符号化および変調）し、すべての無線デバイスのためにデータ・シンボルを提供しうる。送信プロセッサ１５２０はまた、（例えば、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、Ｍ−ＰＤＣＣＨ等の）制御情報を処理し、制御シンボルを提供しうる。送信プロセッサ１５２０はさらに、基準シンボルを生成しうる。送信（ＴＸ）複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）プロセッサ１５３０は、データ・シンボル、制御シンボル、および／または基準シンボル（適用可能な場合）を事前符号化し、Ｔ個の出力シンボル・ストリームをＴ個の変調器（ＭＯＤ）１５３２ａ乃至１５３２ｔに提供しうる。おのおのの変調器１５３２は、（例えば、ＯＦＤＭ等の）出力シンボル・ストリームを処理して、出力サンプル・ストリームを得る。おのおのの変調器１５３２はさらに、出力サンプル・ストリームを調整（例えば、アナログ変換、フィルタ、増幅、およびアップコンバート）し、ダウンリンク信号を生成しうる。変調器１５３２ａ乃至１５３２ｔからのＴ個のダウンリンク信号は、Ｔ個のアンテナ１５３４ａ乃至１５３４ｔによってそれぞれ送信されうる。
【００６１】
無線デバイス１５５０では、Ｒ個のアンテナ１５５２ａ乃至１５５２ｒが、基地局１５００からのＴ個のダウンリンク信号を受信しうる。そして、おのおののアンテナ１５５２は、受信した信号を、関連付けられた復調器（ＤＥＭＯＤ）１５５４へ提供しうる。おのおのの復調器１５５４は、この受信した信号を調整（例えば、フィルタ、増幅、ダウンコンバート、およびデジタル化）してサンプルを取得し、さらに、これら（例えば、ＯＦＤＭ等の）サンプルを処理して、受信されたシンボルを得る。ＭＩＭＯ検出器１５６０は、（適用可能である場合）これら受信されたシンボルに対してＭＩＭＯ検出を実行し、検出されたシンボルを提供しうる。受信プロセッサ１５７０は、これら検出されたシンボルを処理（例えば、復調および復号）して、復号されたデータおよび制御情報を無線デバイス１５５０のために取得しうる。プロセッサ１５７０は、復号されたデータをデータ・シンク１５７２に提供し、復号された制御情報をコントローラ／プロセッサ１５９０へ提供しうる。
【００６２】
アップリンクでは、データ・ソース１５７８からのデータと、コントローラ／プロセッサ１５９０からの制御情報とが、送信プロセッサ１５８０によって処理（例えば、符号化および変調）され、（適用可能であれば）ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ１５８２によって空間処理され、さらに、変調器１５５４ａ乃至１５５４ｒによって処理されて、Ｒ個のアップリンク信号が生成される。これは、アンテナ１５５２ａ乃至１５５２ｒによって送信されうる。基地局１５００では、無線デバイス１５５０からのＲ個のアップリンク信号が、アンテナ１５３４ａ乃至１５３４ｔによって受信され、復調器１５３２ａ乃至１５３２ｔによって処理され、（適用可能であれば）ＭＩＭＯ検出器１５３６によって検出され、さらに、受信プロセッサ１５３８によって処理（例えば、復調および復号）されて、無線デバイス１５５０によって送信されたデータおよび制御情報が復元される。コントローラ／プロセッサ１５４０は、無線デバイス１５５０から受信した制御情報に基づいて、無線デバイス１５５０との間でなされるデータ送信を制御しうる。プロセッサ１５４０は、復元されたデータを、データ・シンク１５３９に提供しうる。
【００６３】
コントローラ／プロセッサ１５４０、１５９０は、基地局１５００および無線デバイス１５５０それぞれにおける動作を指示しうる。基地局１５００におけるプロセッサ１５４０および／またはその他のプロセッサおよびモジュールは、図９の処理９００、図１１の処理１１００、図１３の処理１３００、および／または、本明細書に記載された技術のためのその他の処理の実行または指示を行いうる。無線デバイス１５５０におけるプロセッサ１５９０および／またはその他のプロセッサおよびモジュールもまた、処理９００、処理１１００、処理１３００、および／または、本明細書に記載された技術のためのその他の処理の実行または指示を行いうる。メモリ１５４２、１５９２は、基地局１５００および無線デバイス１５５０それぞれのためのデータおよびプログラム・コードを格納しうる。スケジューラ１５４４は、すべての無線デバイスから受信した制御情報に基づいて、ダウンリンクおよび／またはアップリンクでのデータ送信のために、無線デバイス１５５０および／またはその他の無線デバイスをスケジュールしうる。
【００６４】
当業者であれば、情報および信号は、さまざまな異なる技術および技法のうちの何れかを用いて表されうることを理解するであろう。例えば、上記説明を通じて参照されうるデータ、命令群、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光学場または光学粒子、あるいはこれらの任意の組み合わせによって表現されうる。
【００６５】
当業者であればさらに、本明細書の開示に関連して記載されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズム・ステップが、電子工学ハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして実現されることを理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアとの相互置換性を明確に説明するために、さまざまな例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能の観点から一般的に記載された。それら機能がハードウェアとしてまたはソフトウェアとして実現されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課せられている設計制約に依存する。当業者であれば、特定のアプリケーションおのおのに応じて変化する方式で、上述した機能を実現することができる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲からの逸脱をもたらすものと解釈されるべきではない。
【００６６】
本明細書の開示に関連して記述されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリート・ゲートあるいはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア構成要素、または上述された機能を実現するために設計された上記何れかの組み合わせを用いて実現または実施されうる。汎用プロセッサは、マイクロ・プロセッサでありうるが、代替例では、このプロセッサは、従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または順序回路でありうる。プロセッサは、例えばＤＳＰとマイクロ・プロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロ・プロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１または複数のマイクロ・プロセッサ、またはその他任意のこのような構成であるコンピューティング・デバイスの組み合わせとして実現されうる。
【００６７】
本明細書の開示に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接に、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールで、またはこの２つの組合せで実施することができる。ソフトウェア・モジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハード・ディスク、リムーバブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。典型的な記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。あるいは、この記憶媒体は、プロセッサに統合されうる。このプロセッサと記憶媒体とは、ＡＳＩＣ内に存在しうる。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に存在しうる。あるいは、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内のディスクリート部品として存在しうる。
【００６８】
１または複数の典型的な設計では、記載された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、あるいはそれらの任意の組み合わせによって実現されうる。ソフトウェアで実現される場合、これら機能は、コンピュータ読取可能媒体上に格納されるか、あるいは、コンピュータ読取可能媒体上の１または複数の命令群またはコードとして送信されうる。コンピュータ読取可能媒体は、コンピュータ記憶媒体と通信媒体との両方を含む。これらは、コンピュータ・プログラムのある場所から別の場所への転送を容易にする任意の媒体を含む。記憶媒体は、汎用コンピュータまたは特別目的コンピュータによってアクセスされうる任意の利用可能な媒体でありうる。限定ではなく、一例として、そのようなコンピュータ読取可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたはその他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置またはその他の磁気記憶装置、あるいは、命令群またはデータ構造の形式で所望のプログラム・コード手段を伝送または格納するために使用され、かつ、汎用コンピュータまたは特別目的コンピュータ、あるいは、汎用プロセッサまたは特別目的プロセッサによってアクセスされうるその他任意の媒体を備えうる。さらに、いかなる接続も、コンピュータ読取可能媒体と適切に称される。同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、あるいは、例えば赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、あるいはその他の遠隔ソースからソフトウェアが送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、ＤＳＬ、あるいは、例えば赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術が、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、レーザ・ディスク、光ディスク、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルー・レイ・ディスクを含む。これらｄｉｓｃは、レーザを用いてデータを光学的に再生する。それに対して、ｄｉｓｋは、通常、データを磁気的に再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ読取可能媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００６９】
本開示の上記記載は、当業者をして、本開示の製造または利用を可能とするように提供される。この開示に対するさまざまな変形は、当業者に容易に明らかであって、本明細書で定義された一般原理は、本開示の精神または範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用されうる。このように、本開示は、本明細書で示された例および設計に限定されることは意図されておらず、本明細書で開示された原理および新規な特徴に一致した最も広い範囲に相当するとされている。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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