JP6251754B2 - モバイル通信端末デバイス及びチャネル状態のメジャメントに基づいてマシンタイプコミュニケーションのための仮想キャリアを選択する方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線（モバイル）通信システムで使用するための方法及び装置に関する。詳細には、本発明の実施形態は、無線通信システムでチャネル状態に関して報告するための方法及び装置に関する。

３ＧＰＰ定義のＵＭＴＳ及びＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）アーキテクチャに基づくシステムのような第３及び第４世代モバイル通信システムは、前世代のモバイル通信システムによって提供される単なる音声サービス及びメッセージングサービスよりも高度なサービスをサポートすることができる。

例えば、ＬＴＥシステムによって提供される改善された無線インターフェース及び拡張データレートがあれば、ユーザは、以前は固定回線データ接続を介してのみ利用可能であったモバイルビデオストリーミングやモバイルビデオ会議といった高データレートのアプリケーションを享受することができる。そのため、第３及び第４世代ネットワーク展開への要望は強く、これらのネットワークのカバレッジエリア、即ちネットワークへのアクセスが可能な場所は急速に増加するものと予想される。

予期された第３及び第４世代ネットワークの広範囲にわたる展開は、利用可能な高データレートを利用するよりはむしろ、代わりにロバストな無線インターフェース及び拡大するカバレッジエリアの遍在性を利用するクラスのデバイス及びアプリケーションの並列的発展をもたらしている。例としてはいわゆるマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ（ｍａｃｈｉｎｅ ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ））用途が含まれ、ＭＴＣ用途は、相対的に低頻度で少量のデータをやりとりする半自律的、又は自律的な無線通信デバイス（即ちＭＴＣデバイス）に代表される。例としてはいわゆるスマートメータが含まれ、スマートメータは、例えば、顧客の住宅に設置され、顧客の、ガス、水道、電気などといった公共設備の消費に関連した情報を中央ＭＴＣサーバへ周期的に送り返す。ＭＴＣタイプのデバイスの特性に関する詳細は、例えば、ETSI TS 122 368 V10.530(2011-07)/3GPP TS 22.368 version 10.5.0 Release 10）［１］のような対応する規格に記載されている。ＭＴＣタイプの端末デバイス／ＭＴＣタイプのデータのいくつかの典型的な特性には、例えば、低モビリティ、高遅延耐性、小データ送信、低頻度送信、並びにグループベースの特徴、ポリシング及びアドレス指定が含まれ得るであろう。

ＭＴＣタイプの端末のような端末が第３又は第４世代モバイル通信ネットワークによって提供される広範囲のカバレッジエリアを利用することは好都合となり得るが、目下のところ不都合点がある。スマートフォンのような従来の第３又は第４世代端末デバイスと異なり、ＭＴＣタイプの端末は、相対的に単純で安価であり、相対的に低リソース（例えば低電力消費）で動作し得ることが好ましい。ＭＴＣタイプの端末によって実行されるタイプの機能（例えばデータの収集及び報告）は、特に複雑な処理の実行を必要とせず、しかも、通常はタイムクリティカルではない。しかし、第３及び第４世代モバイル通信ネットワークは通常、無線インターフェース上で、大量の電力を消費し、実装するのにより複雑で高価な無線送受信機を必要とし得る高度なデータ変調技術を用いる。スマートフォンは通常、典型的なスマートフォンタイプの機能を果たすのに高性能のプロセッサを必要とするため、スマートフォンにそうした複雑な送受信機を含めることは、普通は正当化される。しかし上述のように、現在は、低リソース使用でＬＴＥタイプのネットワークを用いて通信するように動作し得る、相対的に安価で、より単純なデバイスの使用が求められている。このために、いわゆる「仮想キャリア」が提案されている。

仮想キャリアのいくつかの特性を以下で更に詳細に論じる。しかし、手短にいうと、ＭＴＣデバイスのようなあるクラスのデバイスは、比較的低頻度の間隔での少量のデータ送信を特徴とする通信アプリケーションをサポートし、よって、従来のＬＴＥデバイスよりも大幅に簡素であり得る。典型的なＬＴＥ通信デバイスは、全キャリア帯域幅にわたるＬＴＥダウンリンクフレームからのデータを受信し、処理することができる高性能受信機ユニットを含み得る。しかし、そうした受信機ユニットは、少量のデータを送信し、又は受信しさえすればよいデバイスには過度に複雑なものとなり得る。従ってこれは、ＬＴＥネットワークにおける低減ケイパビリティＭＴＣタイプデバイスの幅広い展開の実用性を制限し得る。従って、デバイスへ送信される可能性の高いデータ量により釣り合うより簡素な受信機ユニットを備えるＭＴＣデバイスのような低減ケイパビリティデバイスを提供することが提供されている。更に、上記説明のように、モバイル通信ネットワーク及び／又は通信デバイスに、通信デバイスの電力消費を節約し得る機構を含めることが望ましい。

従来のモバイル通信ネットワークでは、データは通常、ある周波数キャリア（第１の周波数範囲）においてネットワークから通信デバイスへ送信され、データの少なくとも一部は該周波数キャリアの帯域幅のほぼ全体に及び得るはずである。通常、通信デバイスは、周波数キャリア全体、即ち所与の通信規格によって定義される最大システム帯域幅にまたがるデータを受信し、復号することができない限り、ネットワーク内で動作することができず、従って、低減帯域幅ケイパビリティの送受信機ユニットを備える通信デバイスの使用は、実質上、そうしたキャリアでの動作から除外される。

しかし、以前に提案された仮想キャリア概念によれば、従来のキャリア（「ホストキャリア」）を構成する通信リソースエレメントのサブセットが「仮想キャリア」として定義され、ホストキャリアはある帯域幅（第１の周波数範囲）を有し、仮想キャリアは、ホストキャリアの帯域幅と比べて低減された帯域幅（第２の周波数範囲）を有する。低減ケイパビリティデバイスのためのデータは、仮想キャリアの通信リソースエレメントセット上で別個に送信される。そのため、仮想キャリア上で送信されるデータを、複雑さ又はケイパビリティが低減された送受信機ユニットを用いて受信し、復号することができる（即ち、ネットワークにおいて動作するのに通常必要とされるはずの動作帯域幅より狭い動作帯域幅を有する送受信機を備える送受信機ユニット）。

低減された複雑さ又はケイパビリティの送受信機ユニットを備えるデバイス（以後「低減ケイパビリティデバイス」と呼ぶ）は、その全ケイパビリティの一部（即ちその全ケイパビリティの低減されたケイパビリティセット）を用いることによって動作することもでき、或いは、従来のＬＴＥタイプデバイス（以後一般に旧来のＬＴＥデバイスと呼ぶ）と比べてより簡素で、より安価であるように構築することもできるはずである。そのため、ＬＴＥタイプのネットワーク内でＭＴＣタイプの用途のためにそうしたデバイスを展開することがより魅力的になり得る。というのは、仮想キャリアを設けることにより、より安価で、より簡素な送受信機ユニットを備える通信デバイスの使用が可能になるからである。

従来のＬＴＥタイプのネットワークは、基地局のスケジューラによるいわゆるリンクアダプテーションを可能にする。リンクアダプテーションは、基地局が、基地局と端末デバイスとの間に存在するチャネル状態を考慮して、基地局の送信特性を変更することを可能にする。例えば、チャネル状態が、チャネル状態が不良なときと比べられるとき、より高いデータレートが使用され得る。リンクアダプテーションの重要な側面が、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ（ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ））報告である。十分に確立されているように、端末デバイスは、ダウンリンク通信のチャネル品質を測定し、それをＣＱＩ報告として基地局へ報告することができる。基地局はその場合、ＣＱＩ報告に基づいてリンクアダプテーションを実行し得る。

既存のＬＴＥ規格は、２つのタイプの帯域幅でのＣＱＩ報告を規定している。一方は広帯域ＣＱＩとして知られ、他方はサブバンドＣＱＩとして知られている。広帯域ＣＱＩでは、１つのＣＱＩ値がキャリアの全帯域幅について設定され、基地局へ報告される。サブバンドＣＱＩでは、全帯域幅は実質上、複数のサブバンドに分割され、ＣＱＩ値がサブバンドごとに設定される。広帯域ＣＱＩの手法は単純であり、コンパクトなシグナリングを規定するが、サブバンドＣＱＩの手法は、スケジューラが、周波数選択的チャネル状態（例えば、周波数依存フェージング）を考慮することを可能にし得る。

本発明の発明者らの理解するところでは、仮想キャリアのコンテキストにおいて、例えばＣＱＩメジャメント及びＣＱＩ報告によってチャネル状態を考察する際には、特定の考慮事項が適用され得るはずである。原理上、仮想キャリア上で動作する端末デバイスは、従来のキャリア内での従来のＣＱＩメジャメント及びＣＱＩ報告に使用されるのと同じ原理に従って仮想キャリア内でのＣＱＩメジャメント及びＣＱＩ報告を実行することができる。しかし、仮想キャリアの技術によれば、原理上、既存の仮想キャリア周波数帯域が不十分なチャネル状態にあるという理由で、基地局スケジューラが仮想キャリアをある周波数帯域から別の周波数帯域へ移動させる可能性が生じる。しかし、目下のところ、仮想キャリアをある周波数から別の周波数へ移動させることが適切となるか否か基地局スケジューラに判定させるための情報を基地局スケジューラに提供するための機構がない。

従って、無線通信システムにおいてチャネル状態に関して報告するための改善された方式を提供することが求められている。

本発明の第１の態様によれば、システム周波数帯域幅にまたがる周波数を用いて複数の端末デバイスと通信するように構成された基地局を含む無線通信システムにおいて端末デバイスを動作させる方法であって、前記端末デバイスは、前記システム周波数帯域幅より狭く、前記システム周波数帯域幅内にある制限された周波数帯域幅を用いて前記基地局からダウンリンク送信を受信するように構成された周波数可変送受信機を含み、前記方法は、 前記送受信機を、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置に順次にチューニングして、対応する複数のチャネル状態のメジャメントを提供するために、前記異なる周波数位置におけるチャネル状態のメジャメントを行うステップと、前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出された情報を前記基地局へ伝達するステップと、を含む方法が提供される。

ある実施形態によれば、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての前記異なる周波数位置は、複数の事前定義された周波数位置を含む。

ある実施形態によれば、前記チャネル状態のメジャメントは、雑音のメジャメント及び／又は干渉のメジャメントを含む。

ある実施形態によれば、前記基地局へ伝達される前記情報は、前記複数のチャネル状態のメジャメントの少なくとも一部分の指示を含む。

ある実施形態によれば、前記端末デバイスが、前記複数のチャネル状態のメジャメントに基づいて、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての好ましい周波数位置を選択するステップを更に含む。

ある実施形態によれば、前記基地局へ伝達される前記情報は、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての前記好ましい周波数位置の指示を含む。

ある実施形態によれば、前記基地局へ伝達される前記情報は、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての前記好ましい周波数位置についてのチャネル状態のメジャメントの指示を含む。

ある実施形態によれば、前記基地局へ伝達される前記情報は、事前定義された基準を満たすチャネル状態のメジャメントと関連付けられる前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての位置の指示を含む。

ある実施形態によれば、前記基地局へ伝達される前記情報は、前記複数のチャネル状態のメジャメントと関連付けられる１つ以上の時間の指示を含む。

ある実施形態によれば、前記無線通信システムのためのダウンリンク無線フレーム構造が一連のタイムスロットを含み、異なる周波数位置についての前記チャネル状態のメジャメントは異なるタイムスロットにおいて行われる。

ある実施形態によれば、異なる周波数位置についての連続したチャネル状態のメジャメントが非連続タイムスロットにおいて行われる。

ある実施形態によれば、前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出される前記情報は、物理層より上位の層でのシグナリングを用いて前記基地局へ伝達される。

ある実施形態によれば、前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出される前記情報は、無線リソース制御（ＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ））シグナリングを用いて前記基地局へ伝達される。

ある実施形態によれば、前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出される前記情報は、物理層シグナリングを用いて前記基地局へ伝達される。

ある実施形態によれば、前記基地局へ伝達される前記情報は、前記複数のチャネル状態のメジャメントのそれぞれと符合する複数のチャネル状態報告において送信される。

ある実施形態によれば、前記チャネル状態報告のそれぞれを送信するのに使用されるべきアップリンク送信リソースを指示する前記基地局からの複数のリソース割り振りメッセージを受信するステップを更に含む。

ある実施形態によれば、前記複数のリソース割り振りメッセージのうちの異なるメッセージが、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置にチューニングされた前記送受信機を用いて受信される。

ある実施形態によれば、前記基地局から、前記複数のチャネル状態のメジャメントを行うべき前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての前記異なる周波数位置の指示を受信するステップを更に含む。

ある実施形態によれば、前記端末デバイスの送受信機が、前記端末デバイスから受信された前記情報に基づいて前記基地局によって選択された周波数位置に再チューニングされるべきであるという前記基地局からの指示を受信するステップを更に含む。

本発明の第２の態様によれば、システム周波数帯域幅にまたがる周波数を用いて複数の端末デバイスと通信するように構成された基地局を含む無線通信システムにおいて使用するための端末デバイスであって、前記システム周波数帯域幅より狭く、前記システム周波数帯域幅内にある制限された周波数帯域幅を用いて前記基地局からダウンリンク送信を受信するように構成された周波数可変送受信機を含み、前記送受信機を、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置に順次にチューニングして、対応する複数のチャネル状態のメジャメントを提供するために、前記異なる周波数位置におけるチャネル状態のメジャメントを行い、前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出された情報を前記基地局へ伝達するように構成される端末デバイスが提供される。

本発明の第３の態様によれば、システム周波数帯域幅にまたがる周波数を用いて複数の端末デバイスと通信するように構成された基地局を含む無線通信システムにおいて基地局を動作させる方法が提供され、複数の端末デバイスは、システム周波数帯域幅より狭く、システム周波数帯域幅内にある制限された周波数帯域幅を用いて基地局からダウンリンク送信を受信するように構成された周波数可変送受信機を含む低減ケイパビリティ端末デバイスを含み、方法は、低減ケイパビリティ端末デバイスから、低減ケイパビリティ端末デバイスがその送受信機を、システム周波数帯域幅内の低減ケイパビリティ端末デバイスの制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置に合わせて順次にチューニングして、異なる周波数位置におけるチャネル状態のメジャメントを行うことによって取得された複数のチャネル状態のメジャメントから導出された情報を受信するステップと、低減ケイパビリティ端末デバイスから受信された情報を考慮して選択された周波数上で低減ケイパビリティ端末デバイスのための後続のダウンリンク送信をスケジュールするステップと、を含む。

いくつかの実施形態によれば、システム周波数帯域幅内の制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置は、複数の事前定義された周波数位置を含む。

いくつかの実施形態によれば、チャネル状態のメジャメントは、雑音のメジャメント及び／又は干渉のメジャメントを含む。

いくつかの実施形態によれば、低減ケイパビリティ端末デバイスから受信される情報は、複数のチャネル状態のメジャメントの少なくとも一部分の指示を含む。

いくつかの実施形態によれば、低減ケイパビリティ端末デバイスから受信される情報は、複数のチャネル状態のメジャメントを考慮して、低減ケイパビリティ端末デバイスによってシステム周波数帯域幅内から選択された制限された周波数帯域幅についての好ましい周波数位置の指示を含む。

いくつかの実施形態によれば、低減ケイパビリティ端末デバイスから受信される情報は、好ましい周波数位置についてのチャネル状態のメジャメントの指示を更に含む。

いくつかの実施形態によれば、低減ケイパビリティ端末デバイスから受信される情報は、事前定義された基準を満たすチャネル状態のメジャメントと関連付けられるシステム周波数帯域幅内の制限された周波数帯域幅についての位置の指示を含む。

いくつかの実施形態によれば、低減ケイパビリティ端末デバイスから受信される情報は、複数のチャネル状態のメジャメントと関連付けられる１つ以上の時間の指示を含む。

いくつかの実施形態によれば、無線通信システムのためのダウンリンク無線フレーム構造は一連のタイムスロットを含み、方法は、低減ケイパビリティ端末デバイスが異なるタイムスロットにおいて異なる周波数位置についてのチャネル状態のメジャメントを行うことを可能にするために基地局が異なる時間及び周波数においてリファレンスシグナリングを送信するステップを更に含む。

いくつかの実施形態は、低減ケイパビリティ端末デバイスが非連続タイムスロットにおいて異なる周波数位置についての連続したチャネル状態のメジャメントを行うことを可能にするために基地局が異なる時間及び周波数においてリファレンスシグナリングを送信するステップを更に含む。

いくつかの実施形態によれば、情報は、物理層より上位の層でのシグナリングを用いて低減ケイパビリティ端末デバイスから受信される。

いくつかの実施形態によれば、情報は、無線リソース制御（ＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ））シグナリングを用いて低減ケイパビリティ端末デバイスから受信される。

いくつかの実施形態によれば、情報は、物理層シグナリングを用いて低減ケイパビリティ端末デバイスから受信される。

いくつかの実施形態によれば、情報は、複数のチャネル状態のメジャメントのそれぞれと符合する複数のチャネル状態報告において低減ケイパビリティ端末デバイスから受信される。

いくつかの実施形態は、基地局が端末デバイスへ、チャネル状態報告のそれぞれを送信するための低減ケイパビリティ端末デバイスによるものとなるアップリンク送信リソースを指示する複数のリソース割り振りメッセージを送信するステップを更に含む。

いくつかの実施形態によれば、複数のリソース割り振りメッセージのうちの異なるメッセージが、システム周波数帯域幅内の低減ケイパビリティ端末デバイスの制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置において送信される。

いくつかの実施形態は、低減ケイパビリティ端末デバイスへ、低減ケイパビリティ端末デバイスが続いて、異なる周波数位置におけるチャネル状態のメジャメントを行うべきであるという指示を送信するステップを更に含む。

いくつかの実施形態は、基地局が、低減ケイパビリティ端末デバイスが複数のチャネル状態のメジャメントを行うべきであるシステム周波数帯域幅内の制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置の指示を送信するステップを更に含む。

いくつかの実施形態は、基地局が、低減ケイパビリティ端末デバイスがその送受信機を、後続のダウンリンク送信のために選択された周波数に対応する周波数位置に合わせて再チューニングすべきであることを指示するための低減ケイパビリティ端末デバイスへの指示を送信するステップを更に含む。

本発明の第４の態様によれば、システム周波数帯域幅にまたがる周波数を用いて複数の端末デバイスと通信するように構成された基地局を含む無線通信システムにおいて使用するための基地局が提供され、複数の端末デバイスは、システム周波数帯域幅より狭く、システム周波数帯域幅内にある制限された周波数帯域幅を用いて基地局からダウンリンク送信を受信するように構成された周波数可変送受信機を含む低減ケイパビリティ端末デバイスを含み、基地局は、低減ケイパビリティ端末デバイスから、低減ケイパビリティ端末デバイスがその送受信機を、システム周波数帯域幅内の低減ケイパビリティ端末デバイスの制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置に合わせて順次にチューニングして、異なる周波数位置におけるチャネル状態のメジャメントを行うことによって取得された複数のチャネル状態のメジャメントから導出された情報を受信し、低減ケイパビリティ端末デバイスから受信された情報を考慮して選択された周波数上で低減ケイパビリティ端末デバイスのための後続のダウンリンク送信をスケジュールするように構成される。

本発明の第１の態様及びその他の態様に関連して上述した本発明の特徴及び側面は、上述の特定の組み合わせとしてだけでなく、適宜、本発明の他の態様による本発明の実施形態に等しく適用可能であり、それらの実施形態と組み合わされ得るものであることが理解されるであろう。

次に本発明の実施形態を、単なる例示として、添付の図面を参照して説明する。図面において類似の部分は対応する参照符号を備える。

従来のモバイル通信ネットワークの一例を示す概略図である。 従来のＬＴＥ無線フレームを示す概略図である。 従来のＬＴＥダウンリンク無線サブフレームの一例を示す概略図である。 従来のＬＴＥ「キャンプオン」手順を示す概略図である。 仮想キャリアが挿入されているＬＴＥダウンリンク無線サブフレームを示す概略図である。 仮想キャリアへキャンプオンするための適応ＬＴＥ「キャンプオン」手順を示す概略図である。 ＬＴＥダウンリンク無線フレームを示す概略図である。 物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ））を示す概略図である。 ＬＴＥダウンリンク無線フレームを示す概略図である。 仮想キャリアが挿入されているＬＴＥダウンリンク無線サブフレームを示す概略図である。 ＬＴＥダウンリンクサブフレーム内の位置信号の位置決めを示す概略図である。 ２つの仮想キャリアがホストキャリア帯域内で位置を変更するサブフレームのグループを示す概略図である。 アップリンク仮想キャリアが挿入されているＬＴＥアップリンクサブフレームを示す概略図である。 本発明の一例に従って配置された適応ＬＴＥモバイル通信ネットワークの一部を示す概略図である。 本発明の一実施形態によるモバイル通信ネットワークアーキテクチャを概略的に示す図である。 本発明の実施形態による動作方法を概略的に表すシグナリングラダー図である。 本発明の実施形態による動作方法を概略的に表すシグナリングラダー図である。

本発明の実施形態は、特に、「ホストキャリア」の帯域幅内で動作する、いわゆる「仮想キャリア」のコンテキスト内で用いられ得る。仮想キャリアの概念は、その内容が参照により本明細書に組み入れられる、ＧＢ１１０１９７０．０［２］、ＧＢ１１０１９８１．７［３］、ＧＢ１１０１９６６．８［４］、ＧＢ１１０１９８３．３［５］、ＧＢ１１０１８５３．８［６］、ＧＢ１１０１９８２．５［７］、ＧＢ１１０１９８０．９［８］、ＧＢ１１０１９７２．６［９］、ＧＢ１１２１７６７．６［１０］及びＧＢ１１２１７６６．８［１１］の各番号を有する同時係属の英国特許出願に記載されている。読者は、詳細についてはこれら同時係属の出願を参照されたいが、参照しやすいように、仮想キャリアの概念の概要をここにも示す。

［従来のネットワーク］
図１に、ＬＴＥ原理に従って動作する無線通信ネットワーク／システム１００の若干の基本的機能を例示する概略図を示す。図１の様々な要素及び各要素の動作モードは周知であり、３ＧＰＰ（ＲＴＭ）団体によって管理される関連する規格で定義されており、また、この主題に関する多くの書籍、例えば、Holma H. and Toskala A［１２］などにも記載されている。

ネットワークは、コアネットワーク１０２に接続された複数の基地局１０１を含む。各基地局は、その範囲内で端末デバイス１０４との間でデータが通信され得るカバレッジエリア１０３（即ちセル）を提供する。データは、無線ダウンリンクを介して、基地局１０１から各基地局１０１のカバレッジエリア１０３内の端末デバイス１０４へ送信される。データは、無線アップリンクを介して端末デバイス１０４から基地局１０１へ送信される。コアネットワーク１０２は、それぞれの基地局１０１を介して端末デバイス１０４との間でデータをルーティングし、認証、モビリティ管理、課金などといった機能を提供する。

モバイル通信システム、例えば、３ＧＰＰ定義のＬＴＥアーキテクチャに従って構成されたモバイル通信システムは、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）ベースのインターフェースを無線ダウンリンク（いわゆるＯＦＤＭＡ）及び無線アップリンク（いわゆるＳＣ‐ＦＤＭＡ）に使用する。図２に、ＯＦＤＭベースのＬＴＥダウンリンク無線フレーム２０１を例示する概略図を示す。ＬＴＥダウンリンク無線フレームは、ＬＴＥ基地局（エンハンスドＮｏｄｅＢとして知られる）から送信され、１０ミリ秒間続く。ダウンリンク無線フレームは１０サブフレームを含み、各サブフレームは１ミリ秒間続く。プライマリ同期信号（ＰＳＳ（ｐｒｉｍａｒｙ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ））及びセカンダリ同期信号（ＳＳＳ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ））はＬＴＥフレームの第１及び第６のサブフレームで送信される。プライマリブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ（ｐｒｉｍａｒｙ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ））はＬＴＥフレームの第１のサブフレームで送信される。ＰＳＳ、ＳＳＳ、及びＰＢＣＨについては以下でより詳細に論じる。

図３は、従来のダウンリンクＬＴＥサブフレームの例の構造を例示するグリッドの概略図である。サブフレームは、１ミリ秒の期間にわたって送信される所定数のシンボルを含む。各シンボルは、ダウンリンク無線キャリアの帯域幅全体に分散する所定数の直交サブキャリアを含む。

図３に示すサブフレームの例は、１４シンボル、及び２０ＭＨｚの帯域幅にわたって散在する１２００サブキャリアを含む。ＬＴＥで送信するための最小のユーザデータ割り振りは、１スロット（０．５サブフレーム）上で送信される１２サブキャリアを含むリソースブロックである。明確にするために、図３には個々のリソースエレメントを示しておらず、その代わり、サブフレームグリッド内の個々のボックスが１シンボル上で送信される１２サブキャリアに対応する。

図３には、４つのＬＴＥ端末３４０、３４１、３４２、３４３のためのリソース割り振りがハッチングで示されている。例えば、第１のＬＴＥ端末（ＵＥ１）のためのリソース割り振り３４２は５ブロックの１２サブキャリア（即ち６０サブキャリア）にわたっており、第２のＬＴＥ端末（ＵＥ２）のためのリソース割り振り３４３は６ブロックの１２サブキャリアにわたっており、以下同様である。

制御チャネルデータは、サブフレームの最初のｎシンボルを含むサブフレームの（図３において点網掛けで表された）制御領域３００で送信され、ｎは３ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅では１から３シンボルまで可変であり、１．４ＭＨｚのチャネル帯域幅では２から４シンボルまで可変である。具体例を提供するものとして、以下の記述は、３ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅を有するホストキャリアに関するものであり、よってｎの最大値は３になる。制御領域３００で送信されるデータは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ））、物理制御フォーマット指示チャネル（ＰＣＦＩＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒｍａｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ））、及び物理ＨＡＲＱ指示チャネル（ＰＨＩＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ＨＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ））上で送信されるデータを含む。

ＰＤＣＣＨは、サブフレームのどのシンボル上でどのサブキャリアが特定のＬＴＥ端末に割り振られているかを指示する制御データを含む。よって、図３に示すサブフレームの制御領域３００で送信されるＰＤＣＣＨデータは、ＵＥ１が参照番号３４２で識別されるリソースのブロックを割り振られていること、ＵＥ２が参照番号３４３で識別されるリソースのブロックを割り振られていること、以下同様を指示することになる。

ＰＣＦＩＣＨは、制御領域のサイズ（即ち１から３シンボルまで）を指示する制御データを含む。

ＰＨＩＣＨは、前に送信されたアップリンクデータがネットワークによって正常に受信されたか否かを指示するＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔ）データを含む。

時間・周波数リソースグリッドの中央帯域３１０のシンボルは、プライマリ同期信号（ＰＳＳ）、セカンダリ同期信号（ＳＳＳ）、及び物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を含む情報の送信に使用される。この中央帯域３１０は通常、（１．０８ＭＨｚの送信帯域幅に対応する）７２サブキャリアの幅である。ＰＳＳ及びＳＳＳは、検出されると、ＬＴＥ端末デバイスがフレーム同期を達成し、ダウンリンク信号を送信しているエンハンスドＮｏｄｅＢのセル識別情報を決定することを可能にする同期信号である。ＰＢＣＨはセルに関する情報を搬送し、ＬＴＥ端末がセルに正しくアクセスするのに使用するパラメータを含むマスタ情報ブロック（ＭＩＢ（ｍａｓｔｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ））を含む。物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）上で個々のＬＴＥ端末へ送信されるデータはそのサブフレームの他のリソースエレメントで送信され得る。これらのチャネルの更なる説明を以下で提供する。

図３には、システム情報を含み、Ｒ_３４４の帯域幅に及ぶＰＤＳＣＨの領域も示されている。従来のＬＴＥフレームは、以下で更に論じるが、明確にするために図３には示されていないリファレンス信号も含むことになる。

ＬＴＥチャネル内のサブキャリアの数は伝送ネットワークの構成に応じて変動し得る。通常この変動は、１．４ＭＨｚチャネル帯域幅内に含まれる７２サブキャリアから（図３に概略的に示すように）２０ＭＨｚチャネル帯域幅内に含まれる１２００サブキャリアまでである。当分野で公知のように、ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、及びＰＨＩＣＨ上で送信されるデータは通常、周波数ダイバーシチを可能にするためにサブフレームの全帯域幅にわたるサブキャリア上に分散される。従って、従来のＬＴＥ端末は、制御領域を受信し、復号するために全チャネル帯域幅を受信することができなければならない。

図４に、ＬＴＥ「キャンプオン」プロセス、即ち、端末がダウンリンクチャネルを介して基地局によって送られるダウンリンク送信を復号するために従うプロセスを示す。このプロセスを用いて、端末は、セルについてのシステム情報を含む送信の部分を識別し、よってセルについての構成情報を復号することができる。

図４に示すように、従来のＬＴＥキャンプオン手順では、端末はまず、中央帯域のＰＳＳ及びＳＳＳを用いて基地局と同期し（ステップ４００）、次いでＰＢＣＨを復号する（ステップ４０１）。端末は、ステップ４００及びステップ４０１を実行すると、基地局と同期される。

サブフレームごとに、端末は次いで、キャリア３２０の全帯域幅にわたって分散しているＰＣＦＩＣＨを復号する（ステップ４０２）。上述のように、ＬＴＥダウンリンクキャリアは最大２０ＭＨｚまでの幅（１２００サブキャリア）の可能性があり、ＬＴＥ端末は従って、ＰＣＦＩＣＨを復号するために２０ＭＨｚの帯域幅上での送信を受信し、復号するケイパビリティを有する必要がある。ＰＣＦＩＣＨ復号段では、２０ＭＨｚのキャリア帯域を用いて、端末は、同期及びＰＢＣＨ復号に関連するステップ４００及びステップ４０１の間（Ｒ_３１０の帯域幅）よりもずっと大きい帯域幅（Ｒ_３２０の帯域幅）で動作する。

端末は次いで、ＰＨＩＣＨの位置を確認し（ステップ４０３）、特に、システム情報送信を識別するためと、端末のリソース割り振りを識別するために、ＰＤＣＣＨを復号する（ステップ４０４）。リソース割り振りは端末によって、システム情報の位置を特定し、ＰＤＳＣＨ内の端末のデータの位置を特定すると共に、端末がＰＵＳＣＨ上で許可されている送信リソースの情報を得るために使用される。システム情報もＵＥ特有のリソース割り振りもＰＤＳＣＨ上で送信され、キャリア帯域３２０内でスケジュールされる。またステップ４０３及びステップ４０４は、端末がキャリア帯域の全帯域幅Ｒ３２０上で動作することも必要とする。

ステップ４０２からステップ４０４で、端末は、サブフレームの制御領域３００に含まれる情報を復号する。上記説明のように、ＬＴＥでは、上述の３つの制御チャネル（ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、及びＰＤＣＣＨ）がキャリアの制御領域３００全体にわたって見られ、制御領域は範囲Ｒ_３２０に及び、上述のように各サブフレームの最初の１、２、又は３ＯＦＤＭシンボルを占める。サブフレームでは通常、制御チャネルは制御領域３００内の全てのリソースエレメントを使用せず、全領域にわたって散在し、そのためＬＴＥ端末は、３つの制御チャネルの各々を復号するために全制御領域３００を同時に受信することができなければならない。

端末は次いで、システム情報又はこの端末のために送信されたデータを含むＰＤＳＣＨを復号する（ステップ４０５）ことができる。

上記説明のように、ＬＴＥサブフレームでは、ＰＤＳＣＨは一般に、制御領域にも、ＰＳＳ、ＳＳＳ又はＰＢＣＨが占めるリソースエレメントにも含まれないリソースエレメントのグループを占める。図３に示す異なるモバイル通信端末（ＵＥ）に割り振られたリソースエレメントのブロック３４０、３４１、３４２、３４３内のデータは全キャリアの帯域幅より小さい帯域幅を有するが、これらのブロックを復号するために、端末はまず、周波数範囲Ｒ_３２０にわたって散在するＰＤＣＣＨを受信して、ＰＤＣＣＨが、ＰＤＳＣＨリソースがそのＵＥに割り振られており、復号されるべきであることを指示しているかどうか判定する。ＵＥは、全サブフレームを受信すると、次いで、ＰＤＣＣＨによって指示される（もしあれば）関連する周波数範囲内のＰＤＳＣＨを復号することができる。そのため、例えば上述のＵＥ１は制御領域３００全体を復号し、次いでリソースブロック３４２のデータを復号する。

［仮想ダウンリンクキャリア］
あるクラスのデバイス、例えばＭＴＣデバイス（上述のスマートメータのような準自律的又は自律的な無線通信デバイスなど）は、比較的低頻度の間隔での少量のデータ送信を特徴とする通信アプリケーションをサポートし、よって従来のＬＴＥ端末よりも大幅に簡素であり得る。多くのシナリオにおいて、そのような低ケイパビリティ端末に、全キャリア帯域幅にわたるＬＴＥダウンリンクフレームからのデータを受信し、処理することができる従来の高性能のＬＴＥ受信機ユニットを設けることは、少量のデータを通信しさえすればよいデバイスにとっては過度に複雑になり得る。従ってこれは、ＬＴＥネットワークにおける低ケイパビリティのＭＴＣタイプのデバイスの幅広い展開の実現を制限するものとなり得る。代わりに、ＭＴＣデバイスのような低ケイパビリティ端末には、端末へ送信される可能性の高いデータ量により釣り合うより簡素な受信機ユニットを設けることが好ましい。以下に記載するように、本発明のいくつかの例によれば、従来のＯＦＤＭタイプのダウンリンクキャリア（即ち、「ホストキャリア」）の送信リソース内で「仮想キャリア」が提供される。従来のＯＦＤＭタイプのダウンリンクキャリア上で送信されるデータと異なり、仮想キャリア上で送信されるデータは、ダウンリンクホストＯＦＤＭキャリアの全帯域幅を処理する必要なく受信され、復号され得る。そのため、仮想キャリア上で送信されるデータは、複雑さが低減された受信機ユニットを用いて受信し、復号することができる。

図５に、ホストキャリアに挿入された仮想キャリアを含むＬＴＥダウンリンクサブフレームを例示する概略図を示す。

従来のＬＴＥダウンリンクサブフレームに従えば、最初のｎシンボル（ｎは図５では３である）は、ＰＤＣＣＨ上で送信されるデータのようなダウンリンク制御データの送信用に確保される制御領域３００を形成する。しかし、図５から分かるように、制御領域３００の外側に、ＬＴＥダウンリンクサブフレームは、仮想キャリア５０１を形成する、この例では中央帯域３１０の下に配置されたリソースエレメントのグループを含む。以下で更に説明するように、仮想キャリア５０１は、仮想キャリア５０１上で送信されるデータがホストキャリアの残り部分で送信されるデータとは論理的に別物として扱われ、制御領域３００からの全ての制御データを復号せずに復号され得るように適合される。図５は中央帯域の下の周波数リソースを占有する仮想キャリアを示しているが、一般に仮想キャリアは、例えば中央帯域の上や中央帯域を含む他の周波数リソースを占有することができる。仮想キャリアが、ホストキャリアのＰＳＳ、ＳＳＳ若しくはＰＢＣＨによって使用され、又はホストキャリア上で動作する端末デバイスが正しい動作のために必要とし、既知の所定の位置に見つけるものと予期するはずの、ホストキャリアによって送信される任意の他の信号によって使用されるいずれかのリソースとオーバーラップするように構成される場合、仮想キャリア上の信号は、ホストキャリアの信号のこれらの側面が維持されるように配置され得る。

図５から分かるように、仮想キャリア５０１上で送信されるデータは、制限された帯域幅にわたって送信される。これは、ホストキャリアの帯域幅より小さい任意の適切な帯域幅であってよいはずである。図５に示す例では、仮想キャリアは、１２ブロックの１２サブキャリア（即ち１４４サブキャリア）を含む帯域幅にわたって送信され、これは２．１６ＭＨｚの送信帯域幅と等しい。従って、仮想キャリアを使用する端末は、２．１６ＭＨｚの帯域幅上で送信されるデータを受信し、処理することができる受信機を備えていさえすればよい。これは、低ケイパビリティ端末（例えばＭＴＣタイプの端末）が、簡略化された受信機ユニットを備え、しかもなお、上記説明のように、従来は、端末に、ＯＦＤＭ信号の全帯域幅にわたってＯＦＤＭ信号を受信し、処理することが可能な受信機を備えることを求めるＯＦＤＭタイプの通信ネットワーク内で動作し得ることを可能にする。

上記説明のように、ＬＴＥのようなＯＦＤＭベースのモバイル通信システムにおいて、ダウンリンクデータは、サブフレーム単位でサブフレーム上の異なるサブキャリア上で送信されるように動的に割り当てられる。従って、あらゆるサブフレームにおいて、ネットワークは、どのシンボル上のどのサブキャリアがどの端末に関するデータを含むかをシグナリングする（即ちダウンリンク割り振りシグナリング）。

図３から分かるように、従来のダウンリンクＬＴＥサブフレームでは、この情報はサブフレームの最初の１若しくは複数のシンボルの間にＰＤＣＣＨ上で送信される。しかし、先に説明したように、ＰＤＣＣＨで送信される情報は、サブフレームの全帯域幅にわたって散在し、従って、低減された帯域幅の仮想キャリアを受信することしかできない簡略化された受信機ユニットを有するモバイル通信端末によっては受信され得ない。

そのため、図５から分かるように、仮想キャリアの最後のシンボルを、仮想キャリア５０１のどのリソースエレメントが仮想キャリアを使用するユーザ機器（ＵＥ）に割り振られているかを指示する制御データの送信のための仮想キャリア制御領域５０２として確保することができる。いくつかの例では、仮想キャリア制御領域５０２を含むシンボルの数は、例えば３シンボルに固定され得る。他の例では、仮想キャリア制御領域５０２は、制御領域３００の場合と同様に、例えば１から３シンボルまでサイズが変動し得る。

仮想キャリア制御領域は、例えば仮想キャリアの最初の数シンボルなど、任意の適切な位置に配置され得る。図５の例では、これは仮想キャリア制御領域を第４、第５及び第６のシンボルに位置決めすることを意味し得るはずである。しかし、仮想キャリア制御領域の位置をサブフレームの最後のシンボルに固定すれば好都合となり得る。というのは、仮想キャリア制御領域の位置は、ホストキャリア制御領域３００のシンボルの数に応じて変動しないはずだからである。これは、仮想キャリア上でデータを受信するモバイル通信端末が引き受ける処理を簡略化するのに役立ち得る。というのは、仮想キャリア制御領域が常にサブフレームの最後のシンボルに位置決めされることが分かっていれば、端末が仮想キャリア制御領域の位置をサブフレームごとに決定しなくてもよいからである。

別の実施形態では、仮想キャリア制御シンボルは、別個のサブフレームでの仮想キャリアＰＤＳＣＨ送信を参照し得る。

いくつかの例では、仮想キャリアは、ダウンリンクサブフレームの中央帯域３１０内に位置し得る。これは、ホストキャリア帯域幅内の仮想キャリアの導入によって生じる、ホストキャリアＰＤＳＣＨリソースに及ぼされる影響を低減するのに役立ち得る。というのは、ＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨによって占められるリソースは、仮想キャリア領域内に含まれ、残りのホストキャリアＰＤＳＣＨ領域内には含まれないはずだからである。従って、例えば予期される仮想キャリアスループットに応じて、仮想キャリアの位置は、ＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨのオーバーヘッドを担うものとしてホストキャリアと仮想キャリアのどちらが選択されるかに従って、中央帯域の内側又は外側に存在するようにしかるべく選択され得る。

［仮想キャリアの「キャンプオン」プロセス］
上記説明のように、従来のＬＴＥ端末は、セルでデータの送受信を開始する前に、まずそのセルにキャンプオンする。仮想キャリアを使用する端末のために適応キャンプオンプロセスを提供することができる。

図６に、キャンプオンプロセスを概略的に例示する流れ図を示す。図６には２つの分岐が示されている。仮想キャリアの使用を意図するＵＥと関連付けられるプロセスの異なるステップが、「仮想キャリア」という概括的見出しの下に示されている。「レガシーＬＴＥ」という概括的見出しの下に示されているステップは、ホストキャリアの使用を意図するＵＥと関連付けられ、これらのステップは、図４のステップに対応する。この例では、キャンプオン手順の最初の２ステップ４００、４０１は、仮想キャリアとホスト（レガシーＬＴＥ）キャリアの両方に共通である。

仮想キャリアのキャンプオンプロセスを、図５に示すサブフレームの例を参照して説明する。図５では、１４４サブキャリアの帯域幅を有する仮想キャリアが、１２００サブキャリアに対応する帯域幅を有するホストキャリアの動作帯域幅内に挿入されている。上述のように、ホストキャリアの動作帯域幅より小さい動作帯域幅の受信機ユニットを有する端末は、ホストキャリアのサブフレームの制御領域内のデータを完全に復号することができない。しかし、１２ブロックの１２サブキャリアのみ（即ち２．１６ＭＨｚ）の動作帯域幅を有する端末の受信機ユニットは、この例示の仮想キャリア５０２上で送信される制御データ及びユーザデータを受信することができる。

上述のように、図６の例では、仮想キャリア端末のための最初のステップ４００及びステップ４０１は、図４に示す従来のキャンプオンプロセスと同じであるが、仮想キャリア端末は、以下で記述するように、ＭＩＢから追加情報を抽出し得る。どちらのタイプの端末も（即ち仮想キャリア端末もホスト／レガシーキャリア端末も）、ＰＳＳ／ＳＳＳ及びＰＢＣＨを使用し、ホストキャリア内の７２サブキャリアの中央帯域上で搬送される情報を用いて基地局と同期することができる。しかし、従来のＬＴＥ端末が次いでプロセスを続けて、ホストキャリア制御領域３００を受信し、復号することができる受信機ユニットを必要とするＰＣＦＩＣＨ復号ステップ４０２を実行するところで、仮想キャリア上でデータを受信するためにセルにキャンプオンする端末（「仮想キャリア端末」と呼ばれ得る）は、代わりにステップ６０６及びステップ６０７を実行する。

別の例では、ホストキャリアデバイスのステップ４００及びステップ４０１の同じ従来の初期キャンプオンプロセスを再利用するのではなく、仮想キャリアデバイスのために別個の同期及びＰＢＣＨの機能が提供され得る。

ステップ６０６で、仮想キャリア端末は、仮想キャリアがホストキャリア内に提供される場合には、仮想キャリア特有のステップを用いて仮想キャリアの位置を特定する。このステップがどのように実行され得るかの様々な例を以下で更に論じる。仮想キャリア端末は、仮想キャリアの位置を特定すると、仮想キャリア内の情報にアクセスすることができる。例えば、仮想キャリアが従来のＬＴＥのリソース割り振り方法を反映する場合、仮想キャリア端末は、引き続き仮想キャリア内の制御部分を復号してよく、この制御部分は、例えば、仮想キャリア内のどのリソースエレメントが特定の仮想キャリア端末のために、又はシステム情報のために割り振られているか指示することができる。例えば図７には、サブフレームＳＦ２のために割り振られている仮想キャリア３３０内のリソースエレメントのブロック３５０〜３５２が示されている。しかし、仮想キャリア端末が従来のＬＴＥプロセス（例えばステップ４０２〜４０４）に従い、又はこれを模倣する必要はなく、これらのステップは例えば、仮想キャリアのキャンプオンプロセスのために全く異なる手法で実装されてよい。

仮想キャリア端末がステップ６０７を実行するときにＬＴＥのようなステップに従うか、それとも異なるタイプのステップに従うかにかかわらず、仮想キャリア端末は次いで、ステップ６０８で割り振られたリソースエレメントを復号し、それによって、仮想キャリアをブロードキャストする基地局によって送信されたデータを受信することができる。ステップ６０８で復号されたデータは、例えばネットワーク構成の詳細を含むシステム情報の残りの部分を含み得る。

たとえ仮想キャリア端末が、ダウンリンクデータが従来のＬＴＥを用いてホストキャリアにおいて送信された場合にダウンリンクデータを復号し、受信する帯域幅ケイパビリティを有していないとしても、仮想キャリア端末はそれでもなお、初期のＬＴＥのステップを再利用する限り、制限された帯域幅を有するホストキャリア内の仮想キャリアにアクセスすることができる。ステップ６０８も、ＬＴＥのような手法で、又は異なる手法で実装され得る。例えば、複数の仮想キャリア端末が仮想キャリアを共用し、図７のＳＦ２に示すように仮想キャリア共用を管理するために許可を割り振られていてもよく、別の例では、仮想キャリア端末が、その仮想キャリア端末自体のダウンリンク送信のために仮想キャリア全体を割り振られていてもよく、或いは、仮想キャリアが、ある特定の数のサブフレームについてだけ、ある仮想キャリア端末に全体として割り振られてもよい。

よって、仮想キャリアキャンプオンプロセスのために大幅な柔軟性が提供される。例えば、従来のＬＴＥのステップ又はプロセスを再利用又は反映し、それによって端末の複雑さ及び新しいエレメントの実装の必要を低減することと、新しい仮想キャリア特有の側面又は実装を追加し、それによって狭帯域の仮想キャリアの使用を潜在的に最適化することとの間のバランスを調節することができる。というのは、ＬＴＥは、より大きい帯域のホストキャリアを念頭において設計されているからである。

［ダウンリンク仮想キャリアの検出］
上述のように、仮想キャリア端末は、仮想キャリア上の送信を受信し、復号する前に、（ホストキャリアの時間周波数リソースグリッド内で）仮想キャリアの位置を特定する必要がある。仮想キャリアの存在及び位置決定についてはいくつかの代替方法が利用可能であり、それらは別々に実装することも、組み合わせて実装することもできる。それらの選択肢のうちのいくつかを以下で論じる。

仮想キャリア検出を容易するために、仮想キャリア位置情報は、仮想キャリア端末が、仮想キャリアが存在する場合に、その位置をより容易に特定することができるように仮想キャリア端末に提供され得る。例えばそのような位置情報は、１つ以上の仮想キャリアがホストキャリア内で提供されるという指示、又はホストキャリアが現在、いかなる仮想キャリアも提供していないという指示を含み得る。また位置情報は、例えば、ＭＨｚ単位やリソースエレメントのブロック数単位の仮想キャリアの帯域幅の指示も含み得る。代替として、又はそれらと組み合わせて、仮想キャリア位置情報は、仮想キャリアの中心周波数及び帯域幅を含み、それによって、仮想キャリア端末に任意のアクティブな仮想キャリアの位置及び帯域幅を提供してもよい。仮想キャリアが、例えば擬似ランダムホッピングアルゴリズムに従って、各サブフレームにおいて異なる周波数位置で見つかることになる場合には、位置情報は、例えば擬似ランダムパラメータを指示することができる。そうしたパラメータは、擬似ランダムアルゴリズムに用いられる開始フレーム及びパラメータを含み得る。これらの擬似ランダムパラメータを用いて、仮想キャリア端末は次いで、仮想キャリアが任意のサブフレームについてどこで見つかるかを知ることができる。

（従来のＬＴＥ端末と比べた）仮想キャリア端末へのわずかな変更と関連付けられる実装時の特徴は、仮想キャリアについての位置情報を、既にマスタ情報ブロック（ＭＩＢ）を搬送している、ホストキャリア中央帯域内のＰＢＣＨ内に含めることであろう。図８に示すように、ＭＩＢは、２４ビットからなる（ＤＬ帯域幅を指示する３ビット、システムフレーム番号、即ちＳＦＮを指示する８ビット、及びＰＨＩＣＨ構成に関する３ビット）。ＭＩＢは従って、１つ以上の仮想キャリアに関する位置情報を搬送するのに使用され得る予備の１０ビットを含む。例えば図９に、ＰＢＣＨが、任意の仮想キャリア端末に仮想キャリアを指し示すためのＭＩＢ及び位置情報（「ＬＩ（ｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）」）を含む一例を示す。

或いは、仮想キャリア位置情報を、ＰＢＣＨの外側の中央帯域で提供することもできるはずである。仮想キャリア位置情報は、例えば常にＰＢＣＨの後でＰＢＣＨに隣接して提供することもできる。位置情報を中央帯域において、ただしＰＢＣＨの外側で提供することによって、従来のＰＢＣＨは仮想キャリアを使用するために変更されず、仮想キャリア端末は、仮想キャリアがもしあればそれを検出するために位置情報を容易に見つけることができる。

仮想キャリア位置情報は、提供される場合、ホストキャリアの別の位置で提供することができるが、中央帯域で提供すれば有利となり得る。というのは例えば、仮想キャリア端末は、その受信機を、中央帯域で動作するように構成してよく、仮想キャリア端末はその場合、位置情報を見つけるために端末の受信機設定を調節しなくてもよいからである。

提供される仮想キャリア位置情報の量に応じて、仮想キャリア端末は、仮想キャリアの送信を受信するように仮想キャリア端末の受信機を調節することができ、或いは仮想キャリア端末は、受信する前に更なる位置情報を必要とし得る。

例えば、仮想キャリア端末が、仮想キャリアの存在及び／若しくは仮想キャリア帯域幅を指示するが、厳密な仮想キャリアの周波数範囲に関するいかなる詳細も指示しない位置情報を提供された場合、又は、仮想キャリア端末がいかなる位置情報も提供されなかった場合には、仮想キャリア端末は、仮想キャリアを求めてホストキャリアをスキャンする（例えば、いわゆるブラインド探索プロセスを実行する）ことができるはずである。仮想キャリアを求めるホストキャリアのスキャンは様々な手法にも基づくものとすることができ、そのうちのいくつかを以下で提示する。

第１の手法によれば、仮想キャリアは、例えば、図１０の４位置の例で例示されるように、ある所定の位置においてのみ挿入され得るはずである。仮想キャリア端末はその場合、任意の仮想キャリアについて４つの位置Ｌ１〜Ｌ４をスキャンする。もし仮想キャリア端末が仮想キャリアを検出するときには、仮想キャリア端末は次いで、上述のように仮想キャリアに「キャンプオン」してダウンリンクデータを受信することができる。この手法では、仮想キャリア端末は可能な仮想キャリアの位置を事前に提供され、例えば、それらの位置はネットワーク特有の設定として内部メモリに記憶され得る。仮想キャリアの検出は、仮想キャリア上の特定の物理チャネルを復号しようとすることによって達成することもできるはずである。例えば復号データに関する正常な巡回冗長検査（ＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ））によって指示されるそうしたチャネルの正常な復号は、仮想キャリアの正常な位置特定を指示するはずである。

第２の手法によれば、仮想キャリアは、ホストキャリアをスキャンする仮想キャリア端末が仮想キャリアの存在を識別するための位置信号を検出し得るように位置信号を含み得る。可能な位置信号の例が図１１Ａから１１Ｄに例示されている。図１１Ａから１１Ｃの例では、仮想キャリアは、位置信号が存在する周波数範囲をスキャンする端末がこの位置信号を検出することになるように任意位置信号を定期的に送信する。「任意（ａｒｂｉｔｒａｒｙ）」信号とは、ここでは、それ自体ではどんな情報も搬送せず、又は解釈されるためのものではなく、単に仮想キャリア端末が検出することのできる特定の信号又はパターンを含むにすぎないいずれかの信号を含むことが意図されている。これは例えば、位置信号全体にわたる一連の正のビット、位置信号にわたる交互の０及び１の出現、又はいずれかの他の適切な任意信号とすることができる。位置信号が、隣接するブロックのリソースエレメントから構成されてもよく、非隣接ブロックから形成されてもよいことは注目に値する。例えば、位置信号は、仮想キャリアの「最上部」（即ち周波数上限）の１ブロック置きのリソースエレメントに配置されてもよい。

図１１Ａの例では、位置信号３５３は、仮想キャリア３３０の範囲Ｒ_３３０に及び、常にサブフレーム内の仮想キャリアにおいて同じ位置で見つかる。仮想キャリア端末が仮想キャリアのサブフレームのどこで位置信号を見つけるべきか知っている場合には、仮想キャリア端末はそのスキャンプロセスを簡略化して、位置信号を求めてサブフレーム内のこの位置をスキャンするだけで済ませることができる。図１１Ｂは類似例を示しており、この例ではあらゆるサブフレームが、仮想キャリアサブフレームの末尾のこのサブフレームの上隅と下隅とに１つずつ２つの部分を含む位置信号３５４を含む。そうした位置信号は、例えば、仮想キャリア端末が仮想キャリアの帯域幅を事前に知らない場合に有用となり得る。というのは、そうした位置信号は、仮想キャリア帯域の上下の周波数端の明確な検出を容易にし得るからである。

図１１Ｃの例では、位置信号３５５が第１のサブフレームＳＦ１で提供されるが、第２のサブフレームＳＦ２では提供されない。位置信号は、例えば２サブフレームごとに提供することができる。位置信号の頻度は、スキャン時間の低減とオーバーヘッドの低減との間のバランスを調整するように選択することができる。言い換えると、位置信号が頻繁に提供されるほど、端末が仮想キャリアを検出する時間が短くなるが、より大きなオーバーヘッドが生じる。

図１１Ｄの例では、位置信号が提供されるが、この位置信号は、図１１Ａ〜図１１Ｃと同様の任意信号ではなく、仮想キャリア端末についての情報を含む信号である。仮想キャリア端末は、仮想キャリアを求めてスキャンし、その信号が、例えば、仮想キャリア帯域幅又は任意の他の仮想キャリアに関連する情報（位置情報若しくは非位置情報）に関する情報を含み得るときに、信号を検出することができる。この信号を検出すると、仮想キャリア端末は、それによって仮想キャリアの存在及び位置を検出することができる。図１１Ｄに示すように、位置信号は、任意位置信号と同様に、サブフレーム内の様々な位置に見られ、その位置はサブフレーム単位で変動し得る。

［ホストキャリアの制御領域サイズの動的変動］
上記説明のように、ＬＴＥでは、ダウンリンクサブフレームの制御領域を構成するシンボルの数は、送信される必要がある制御データの量に応じて動的に変動する。一般にこの変動は１から３シンボルまでである。図５を参照すれば理解されるように、ホストキャリア制御領域の幅の変動は、それに対応した仮想キャリアに利用可能なシンボルの数の変動を生じさせることになる。例えば、図５から分かるように、制御領域の長さが３シンボルであり、サブフレームに１４シンボルがある場合、仮想キャリアの長さは１１シンボルである。しかし、次のサブフレームで、ホストキャリアの制御領域が１シンボルまで減らされた場合、そのサブフレームには仮想キャリアに利用可能な１３シンボルがあることになる。

仮想キャリアが、ＬＴＥホストキャリアに挿入される際に、仮想キャリア上でデータを受信するモバイル通信端末は、ホストキャリア制御領域によって使用されない全ての利用可能なシンボルを利用できることになる場合には、各ホストキャリアサブフレームの制御領域内のシンボル数を決定することによりそのサブフレーム内の仮想キャリア内のシンボル数を決定することができなければならない。

従来、制御領域を形成するシンボルの数は、ＰＣＦＩＣＨの全サブフレームの最初のシンボルでシグナリングされる。しかし、ＰＣＦＩＣＨは一般に、ダウンリンクＬＴＥサブフレームの全帯域幅にわたって分散し、従って仮想キャリアだけを受信できる仮想キャリア端末が受信することのできないサブキャリア上で送信される。そのため１つの実施形態では、制御領域がおそらくは存在し得るはずのシンボルが仮想キャリア上のｎｕｌｌシンボルとして事前定義される。即ち、仮想サブキャリアの長さは（ｍ−ｎ）シンボルに設定され、ｍはサブフレーム内のシンボルの総数であり、ｎは制御領域内のシンボルの最大数である。よって、リソースエレメントは、いかなるサブフレームの最初のｎシンボルにおいても、仮想キャリア上のダウンリンクデータ送信には決して割り振られない。

この実施形態は、実装は単純であるが、スペクトル的には非効率になるであろう。というのは、ホストキャリアの制御領域が最大数より少ないシンボルを有するサブフレームにおいて仮想キャリアに未使用のシンボルが生じることになるからである。

別の実施形態では、ホストキャリアの制御領域内のシンボルの数は、仮想キャリア自体で明示的にシグナリングされる。ホストキャリアの制御領域内のシンボルの数が分かると、この数からサブフレーム内のシンボルの総数を引くことによって仮想キャリア内のシンボルの数を計算することができる。

一例では、ホストキャリア制御領域サイズの明示的な指示が、仮想キャリア制御領域内のある情報ビットによって与えられる。言い換えると、仮想キャリア制御領域５０２内の事前定義された位置に明示的なシグナリングメッセージが挿入される。この事前定義された位置は、仮想キャリア上でデータを受信するように適合された各端末に知られる。

別の例では、仮想キャリアは事前定義された信号を含み、信号の位置はホストキャリアの制御領域内のシンボルの数を指示する。例えば、事前定義された信号を、リソースエレメントの３つの所定のブロックのうちの１つで送信することができるはずである。端末は、サブフレームを受信すると、事前定義された信号を求めてスキャンする。事前定義された信号がリソースエレメントの第１のブロックで見つかる場合、これは、ホストキャリアの制御領域が１シンボルを含むことを指示し、事前定義された信号がリソースエレメントの第２のブロックで見つかる場合、これは、ホストキャリアの制御領域が２シンボルを含むことを指示し、事前定義された信号がリソースエレメントの第３のブロックで見つかる場合、これは、ホストキャリアの制御領域が３シンボル含むことを指示する。

別の例では、仮想キャリア端末は、ホストキャリアの制御領域サイズが１シンボルであるものと仮定して、まず、仮想キャリアを復号しようと試みるように構成される。これに成功しない場合、仮想キャリア端末は、ホストキャリアの制御領域のサイズが２シンボルであるものと仮定して仮想キャリアを復号しようと試み、仮想キャリア端末が仮想キャリアを正常に復号するまで以下同様に試みる。

［ダウンリンク仮想キャリアのリファレンス信号］
当分野で公知のように、ＬＴＥのようなＯＦＤＭベースの送信システムでは、サブフレーム全体のシンボル内のいくつかのサブキャリアが通常、リファレンス信号の送信のために確保される。リファレンス信号は従来、チャネル帯域幅全体、ＯＦＤＭシンボル全体にわたりサブフレーム全体に分散するサブキャリア上で送信される。リファレンス信号は繰返しパターンとして配置され、受信機によって、ダウンリンクチャネル状態を推定するのに使用され得るこれらのリファレンス信号は一般に、受信信号の電力指示のメトリクスの決定、自動周波数制御のメトリクスの決定、自動利得制御のメトリクスの決定のような追加的な目的にも使用される。ＬＴＥでは、各サブフレーム内のリファレンス信号を運ぶサブキャリアの位置は事前定義され、各端末の送受信機で知られている。

従来のＬＴＥダウンリンクサブフレームには、異なる目的で送信されるいくつかの異なるリファレンス信号がある。一例が、全端末へブロードキャストされるセル特有のリファレンス信号である。セル特有のリファレンスシンボルは通常、セル特有のリファレンスシンボルが発生する各送信アンテナポート上で６サブキャリアごとに挿入される。そのため、仮想キャリアがＬＴＥダウンリンクサブフレームに挿入される場合、たとえその仮想キャリアが１リソースブロック（即ち１２サブキャリア）という最小帯域幅を有していても、仮想キャリアは少なくともいくつかのセル特有のリファレンス信号を運ぶサブキャリアを含むことになる。

各サブフレームでは、受信機がサブフレームで送信されるデータを復号するためにありとあらゆるリファレンス信号を正確に受信しなくても済むように、十分なリファレンス信号を運ぶサブキャリアが提供される。しかし、理解されるように、受信されるリファレンス信号が多いほど、受信機は一般にチャネル応答をより適切に推定することができるようになり、よってサブフレームから復号されるデータに取り込まれる誤りが一般にはより少なくなる。そのため、ホストキャリア上でデータを受信するＬＴＥ通信端末との互換性を保持するために、いくつかの例示的仮想キャリア実装形態によれば、従来のＬＴＥサブフレームにおいてリファレンス信号を含むはずのサブキャリア位置が仮想キャリアにおいて保持される。これらのリファレンスシンボルは、従来の（レガシー）端末デバイスがホストキャリア上のチャネル状態を測定する目的でリファレンスシンボルを使用し得るのと実質上同じように、仮想キャリア上のチャネル状態を測定する目的で、仮想キャリア上で動作する端末デバイスによって使用され得る。

理解されるように、仮想キャリアのみ受信するように構成された端末は、サブフレームの全帯域幅にわたって各サブフレームを受信する従来のＬＴＥ端末と比べて低減された数のサブキャリアを受信する。その結果、低減ケイパビリティ端末は、より狭い周波数範囲上でより少数のリファレンス信号を受信することになり、これは精度の低いチャネル推定が生成される結果を生じ得る。

いくつかの例では、簡略化された仮想キャリア端末はモビリティが低く、チャネル推定をサポートするのにより少数のリファレンスシンボルで済む場合がある。しかし、いくつかの例では、ダウンリンク仮想キャリアは、低減ケイパビリティ端末が生成することのできるチャネル推定（チャネル状態メジャメント）の精度を高めるために追加のリファレンス信号を運ぶサブキャリアを含み得る（即ち、ホストキャリア上の他の領域と比べて仮想キャリア上により高密度のリファレンスシンボルが存在し得る）。

いくつかの例では、追加のリファレンスを運ぶサブキャリアの位置は、追加のリファレンスを運ぶサブキャリアが、従来のリファレンス信号を運ぶサブキャリアの位置に対して規則正しく散在し、それによって、既存のリファレンス信号を運ぶサブキャリアからのリファレンス信号と組み合わされるとチャネル推定のサンプリング頻度が増すような位置である。これによって、仮想キャリアの帯域幅にわたって低減ケイパビリティ端末によって生成されるべきチャネルの改善されたチャネル推定が可能になる。他の例では、追加のリファレンスを運ぶサブキャリアの位置は、追加のリファレンスを運ぶサブキャリアが、仮想キャリアの帯域幅の端に規則正しく配置され、それによって、仮想キャリアのチャネル推定の補間の精度を高めるような位置である。

［代替の仮想キャリア配置］
仮想キャリア実装形態のここまでの例は主に、例えば図５に示すような、単一の仮想キャリアが挿入されたホストキャリアに関して例示するために記述されている。しかし、図１０を参照して上述したように、無線通信システムは、仮想キャリアのための複数の位置を許容し得る。更に、図１０に概略的に表されている４つの潜在的位置の例について、ある場合には、それらの位置のうちの１つだけが仮想キャリアをサポートするのに使用されてもよく、別の場合には、複数の位置が複数の仮想キャリアを同時にサポートするのに使用されてもよい。即ち、第１の仮想キャリア（ＶＣ１）は図１０の周波数帯域表示Ｌ１においてサポートされ得るはずであり、第２の仮想キャリア（ＶＣ２）は周波数帯域表示Ｌ２においてサポートされ得るはずであり、第３の仮想キャリア（ＶＣ３）及び第４の仮想キャリア（ＶＣ４）はそれぞれ、Ｌ３及びＬ４と表示された周波数帯域においてサポートされ得るはずである。ホストキャリアが複数の仮想キャリアをサポートし得る別の例が、例えば図１２に示されている。図１２には、ホストキャリア３２０内で２つの仮想キャリアＶＣ１（３３０）及びＶＣ２（３３１）が同時に提供される例が示されている。この例では、２つの仮想キャリアは、例えば擬似ランダムアルゴリズムに従って、ホストキャリア帯域内で位置を変更し得る。しかし、他の例では、２つの仮想キャリアのうちの一方若しくは両方（又は、より多くの仮想キャリアがサポートされる場合にはそれ以上）が常に、ホストキャリア周波数範囲内の同じ周波数範囲にあって（例えば、図１０に表されている位置と並んでいて）もよく、又は異なる機構に従って位置を変更してもよい。ＬＴＥでは、ホストキャリア内の仮想キャリアの数は、原則として、各仮想キャリアの帯域幅に対するホストキャリアのサイズによってのみ制限される。しかし、場合によっては、ホストキャリア内の仮想キャリアが多過ぎると、従来のＬＴＥ端末へデータを送信するために利用可能な帯域幅を過度に制限し得るとみなされることもあり、オペレータは従って、例えば、従来のＬＴＥユーザ／仮想キャリアユーザの比率に従ってホストキャリア内の仮想キャリアの数を決定し得る。

いくつかの例では、アクティブな仮想キャリアの数を、従来のＬＴＥ端末と仮想キャリア端末の現在の必要に適合するように動的に調整することができる。例えば、仮想キャリア端末が接続されていない場合、又は仮想キャリア端末のアクセスが意図的に制限されることになる場合、ネットワークは、仮想キャリアのために前もって予約されたサブキャリア内でＬＴＥ端末へのデータ送信のスケジューリングを開始するよう手配することができる。このプロセスは、アクティブな仮想キャリア端末の数が増加し始める場合には、逆にすることができる。いくつかの例では、提供される仮想キャリアの数を、仮想キャリア端末の存在の増加に応答して増やすことができる。例えば、ネットワーク又はネットワークのエリアに存在する仮想キャリア端末の数が閾値を超える場合、追加の仮想キャリアがホストキャリアに挿入される。よってネットワークエレメント及び／又はネットワークオペレータは、仮想キャリアを適宜アクティブ化し、又は非アクティブ化することができる。

例えば図５に示す仮想キャリアの帯域幅は１４４サブキャリアである。しかし他の例では、仮想キャリアは、（１２００サブキャリアの送信帯域幅を有するキャリアでは）１２サブキャリアから１１８８サブキャリアまでの任意のサイズのものとし得る。ＬＴＥでは、中央帯域は７２サブキャリアの帯域幅を有するため、ＬＴＥ環境における仮想キャリア端末は、中央帯域３１０を復号できるように、少なくとも７２サブキャリア（１．０８ＭＨｚ）の受信機帯域幅を優先的に有し、従って、７２サブキャリアの仮想キャリアが使いやすい実装選択肢となり得る。７２サブキャリアを含む仮想キャリアでは、仮想キャリア端末は、仮想キャリアにキャンプオンするために受信機の帯域幅を調整する必要がなく、従ってキャンプオンプロセス実行の複雑さが低減され得るが、仮想キャリアの帯域幅を中央帯域の帯域幅と同じとする必要はなく、上記説明のように、ＬＴＥに基づく仮想キャリアは、１２サブキャリアから１１８８サブキャリアまでの任意のサイズのものとすることができる。例えば、いくつかのシステムでは、７２サブキャリア未満の帯域幅を有する仮想キャリアは、仮想キャリア端末の受信機リソースの無駄とみなされ得るが、別の視点から見ると、従来のＬＴＥ端末が利用可能な帯域幅を増やすことによってホストキャリアに及ぼす仮想キャリアの影響を低減するものとみなされ得る。従って、仮想キャリアの帯域幅は、複雑さ、リソース利用、ホストキャリアの性能、及び仮想キャリア端末についての要件の間で所望のバランスを達成するように調整することができる。

［アップリンク送信フレーム］
これまでは仮想キャリアを主にダウンリンクに関連して論じたが、いくつかの例では仮想キャリアをアップリンクにも挿入することができる。

周波数分割複信（ＦＤＤ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ））ネットワークではアップリンクとダウンリンクの両方が全てのサブフレームにおいてアクティブであるのに対し、時分割複信（ＴＤＤ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ））ネットワークではサブフレームをアップリンクに割り当てることも、ダウンリンクに割り当てこともでき、更にアップリンク部分とダウンリンク部分とに細分することもできる。

ネットワークへの接続を開始するために、従来のＬＴＥ端末は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ））上でランダムアクセス要求を出す。ＰＲＡＣＨは、アップリンクフレーム内の所定のリソースエレメントのブロックに位置し、その位置は、ダウンリンクでシグナリングされるシステム情報においてＬＴＥ端末にシグナリングされる。

加えて、ＬＴＥ端末から送信されることになる保留中のアップリンクデータがあり、端末がまだアップリンクリソースを割り振られていない場合、端末は基地局へランダムアクセス要求ＰＲＡＣＨを送信することができる。その場合基地局で、もしあれば、どのアップリンクリソースが要求を出した端末デバイスに割り振られるべきかが決定される。アップリンクリソース割り振りは次いで、ダウンリンクサブフレームの制御領域で送信される物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）上でＬＴＥ端末へシグナリングされる。

ＬＴＥでは、各端末デバイスからの送信はフレーム内の１組の連続するリソースブロックを占めるよう制約される。物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）では、基地局から受信されるアップリンクリソース割り振り許可が、どの組のリソースブロックを当該送信のために使用すべきかを指示し、これらのリソースブロックは、チャネル帯域幅内のどこにでも配置され得るはずである。

ＬＴＥ物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）によって使用される第１のリソースはチャネルの上端と下端の両方に位置し、各ＰＵＣＣＨ送信は１リソースブロックを占める。サブフレームの前半部分ではこのリソースブロックが一方のチャネル端に位置し、サブフレームの後半部分ではこのリソースブロックが反対のチャネル端に位置する。より多くのＰＵＣＣＨリソースが必要とされる際には、追加のリソースブロックが順次に割り当てられ、各チャネル端から内側へ移動する。ＰＵＣＣＨ信号は符号分割多重化されるため、ＬＴＥアップリンクは、同じリソースブロックに複数のＰＵＣＣＨ送信を収容することができる。

［仮想アップリンクキャリア］
いくつかの実施形態によれば、上述の仮想キャリア端末は、アップリンクデータを送信するための低減ケイパビリティ送信機も備えることができる。仮想キャリア端末は、低減された帯域幅にわたってデータを送信するよう構成される。低減ケイパビリティ送信機ユニットを備えることにより、例えば、ＭＴＣタイプの用途などで使用するための低減ケイパビリティで製造されるクラスのデバイスを有する低減ケイパビリティ受信機ユニットを備えることによって達成される利点に対応する利点がもたらされる。

ダウンリンク仮想キャリアに対応して、仮想キャリア端末は、低減された帯域幅の仮想キャリアの帯域幅よりも広い帯域幅を有するホストキャリア内の低減されたサブキャリアの範囲にわたってアップリンクデータを送信する。これが図１３Ａに示されている。図１３Ａから分かるように、アップリンクサブフレーム内の１群のサブキャリアがホストキャリア１３０２内で仮想キャリア１３０１を形成する。そのため、仮想キャリア端末がアップリンクデータを送信するための低減された帯域幅を仮想アップリンクキャリアとみなすことができる。

仮想アップリンクキャリアを実装するために、仮想キャリアにサービスする基地局スケジューラは、仮想キャリア端末に許可される全てのアップリンクリソースエレメントが、仮想キャリア端末の低減ケイパビリティ送信機ユニットの低減された帯域幅の範囲内に位置するサブキャリアになるよう保証する。これに対応して、ホストキャリアにサービスする基地局スケジューラは一般に、ホストキャリア端末に許可される全てのアップリンクリソースエレメントが、仮想キャリア端末によって占められる組のサブキャリアの外部に位置するサブキャリアになるよう保証する。しかし、仮想キャリアのためのスケジューラとホストキャリアのためのスケジューラとが一緒に実装され、又は情報を共有する手段を有する場合には、ホストキャリアのスケジューラは、仮想キャリアリソースの一部又は全部が仮想キャリア上で端末デバイスによって使用されないことを仮想キャリアのスケジューラが指示するサブフレームにおいて、ホストキャリア上で端末デバイスへ仮想キャリア領域内からのリソースエレメントを割り当てることができる。

仮想キャリアアップリンクが、ＬＴＥ ＰＵＣＣＨに類似した構造及び動作方法に従う物理チャネルを組み込んでおり、当該物理チャネルのためのリソースがチャネル端に存在すると予期される場合、仮想キャリア端末についてこれらのリソースを、ホストキャリアの端ではなく仮想キャリア帯域幅の端で提供することができるはずである。これは、仮想キャリアアップリンクの送信が低減された仮想キャリア帯域幅内に留まることを保証するはずであるため有利である。

［仮想アップリンクキャリアのランダムアクセス］
従来のＬＴＥ技術によれば、ＰＲＡＣＨが、仮想キャリアに割り振られるサブキャリア内に存在することになることを保証することができない。従っていくつかの実施形態では、基地局は仮想アップリンクキャリア内で二次的なＰＲＡＣＨを提供し、その位置を仮想キャリア上でシステム情報によって仮想キャリア端末にシグナリングすることができる。これは例えば図１３Ｂに示されており、図１３Ｂでは、ＰＲＡＣＨ１３０３が仮想キャリア１３０１内に位置する。よって仮想キャリア端末は、仮想アップリンクキャリア内の仮想キャリアＰＲＡＣＨ上でＰＲＡＣＨ要求を送る。ＰＲＡＣＨの位置は、仮想キャリアダウンリンクシグナリングチャネルで、例えば仮想キャリア上のシステム情報で仮想キャリア端末にシグナリングすることができる。

しかし、他の例では、仮想キャリアＰＲＡＣＨ１３０３は、例えば図１３Ｃに示すように、仮想キャリアの外側に位置する。これによって、仮想アップリンクキャリア内に仮想キャリア端末がデータを送信するためのより多くの空きが残される。仮想キャリアＰＲＡＣＨの位置は前と同様に仮想キャリア端末にシグナリングされるが、ランダムアクセス要求を送信するには、仮想キャリア端末は、仮想キャリアＰＲＡＣＨが仮想キャリアの外側にあるため、端末の送信機ユニットを仮想キャリアＰＲＡＣＨの周波数に合わせて再チューニングする。次いで送信機ユニットは、アップリンクリソースエレメントが割り振られると、仮想キャリア周波数に合わせて再チューニングされる。

仮想キャリア端末が仮想キャリアの外側のＰＲＡＣＨ上で送信することができるいくつかの例では、ホストキャリアＰＲＡＣＨの位置を仮想キャリア端末へシグナリングすることができる。仮想キャリア端末はその場合、単に従来のホストキャリアＰＲＡＣＨリソースを用いてランダムアクセス要求を送信することができる。この手法は、割り振られるＰＲＡＣＨリソースがより少なくて済むため有利である。

しかし、基地局が、同じＰＲＡＣＨリソース上で従来のＬＴＥ端末と仮想キャリア端末の両方からランダムアクセス要求を受信している場合、基地局が、従来のＬＴＥ端末からのランダムアクセス要求と仮想キャリア端末からのランダムアクセス要求とを区別するための機構を備えていることが必要である。

従って、いくつかの例では、例えば、第１の組のサブフレーム上では仮想キャリア端末がＰＲＡＣＨ割り振りを利用でき、第２の組のサブフレーム上では従来のＬＴＥ端末がＰＲＡＣＨ割り振りを利用できる時分割割り振りが基地局で実装される。そのため基地局は、第１の組のサブフレームの間に受信されるランダムアクセス要求が仮想キャリア端末から発するものであり、第２の組のサブフレームの間に受信されるランダムアクセス要求が従来のＬＴＥ端末から発するものであると判定することができる。

他の例では、仮想キャリア端末と従来のＬＴＥ端末の両方がランダムアクセス要求を同時に送信するのを防止するための機構が設けられない。しかし、ランダムアクセス要求を送信するのに従来使用されるランダムアクセスプリアンブルは２つのグループに分けられる。第１のグループは仮想キャリア端末によって排他的に使用され、第２のグループは従来のＬＴＥ端末によって排他的に使用される。そのため基地局は、単にランダムアクセスプリアンブルがどんなグループに属するかを確認するだけで、ランダム要求が従来のＬＴＥ端末から発せられたか、それとも仮想キャリア端末から発せられたかを判定することができる。

［アーキテクチャの例］
図１４に、本発明の一例に従って構成された適応ＬＴＥモバイル通信システムの一部を示す概略図を示す。システムは、コアネットワーク１４０８に接続された適応エンハンスドＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ／基地局）１４０１を含み、コアネットワーク１４０８は、カバレッジエリア（セル）１４０４内の複数の従来のＬＴＥ端末１４０２及び低減ケイパビリティ端末１４０３へデータを伝達する。低減ケイパビリティ端末１４０３は各々、従来のＬＴＥ端末１４０２に含まれる送受信機ユニット１４０６のケイパビリティと比べて低減された帯域幅にわたってデータを受信することができる受信機ユニット及び低減された帯域幅にわたってデータを送信することができる送信機ユニットを含む周波数可変送受信機ユニット１４０５を有する。

適応ｅＮＢ１４０１は、例えば図５を参照して上述したような仮想キャリアを含むサブフレーム構造を用いてダウンリンクデータを送信し、図１３Ｂ又は図１３Ｃを参照して記述したようなサブフレーム構造を用いてアップリンクデータを受信するように構成される。低減ケイパビリティ端末１４０３はよって、上述のようにアップリンク仮想キャリア及びダウンリンク仮想キャリアを用いてデータを送受信することができる。

上記で説明したように、複雑さが低減された端末１４０３は、アップリンク仮想キャリア及びダウンリンク仮想キャリア上の低減された帯域幅にわたってデータを送受信するため、ダウンリンクデータを受信、復号し、アップリンクデータを符号化、送信するのに必要な送受信機ユニット１４０５の複雑さ、消費電力及びコストは、従来のＬＴＥ端末で設けられる送受信機ユニット１４０６と比べて低減される。

セル１４０４内の端末のうちの１つへ送信されることになるコアネットワーク１４０８からのダウンリンクデータを受信するときに、適応ｅＮＢ１４０１は、そのデータが従来のＬＴＥ端末１４０２に向けられたものか、それとも低減ケイパビリティ端末１４０３に向けられたものか判定するように構成される。これは任意の適切な技術を用いて達成され得る。例えば、低減ケイパビリティ端末１４０３に向けられたデータは、そのデータがダウンリンク仮想キャリア上で送信されなければならないことを指示する仮想キャリアフラグを含んでいてよい。適応ｅＮＢ１４０１が、ダウンリンクデータが低減ケイパビリティ端末１４０３へ送信されるべきことを検出した場合には、適応ｅＮＢ１４０１に含まれる適応スケジューリングユニット１４０９が、そのダウンリンクデータがダウンリンク仮想上で当該の低減ケイパビリティ端末へ送信されることを保証する。別の例では、ネットワークは、仮想キャリアがｅＮＢから論理的に独立しているように構成される。より具体的には、仮想キャリアは、仮想キャリアがホストキャリアとの関係を有することがコアネットワークに知られないよう、コアネットワークには別個のセルとして見えるように構成され得る。パケットは、従来のセルについてルーティングされる通りに、単に仮想キャリアへ／仮想キャリアからルーティングされる。

別の例では、適切なキャリア（即ちホストキャリア又は仮想キャリア）への、又は適切なキャリアからのトラフィックをルーティングするために、ネットワーク内の適切な箇所でパケット検査が実行される。

更に別の例では、コアネットワークからｅＮＢへのデータが特定の端末デバイスのための特定の論理接続上で伝達される。ｅＮＢは、どの論理接続がどの端末デバイスと関連付けられるか指示する情報を提供される。ｅＮＢでは、どの端末デバイスが仮想キャリア端末であり、どの端末デバイスが従来のＬＴＥ端末であるか指示する情報も提供される。この情報は、仮想キャリア端末が最初に仮想キャリアリソースを用いて接続されたはずであることから導出することもできる。他の例では、仮想キャリア端末は、接続手順の間にｅＮＢへ仮想キャリア端末のケイパビリティを指示するように構成される。そのため、ｅＮＢは、端末デバイスが仮想キャリア端末かそれともＬＴＥ端末かに基づいて、コアネットワークから特定の端末デバイスへのデータをマップすることができる。

アップリンクデータの送信のためのリソースをスケジュールするときに、適応ｅＮＢ１４０１は、リソースをスケジュールされるべき端末が、低減ケイパビリティ端末１４０３か、それとも従来のＬＴＥ端末１４０２か判定するように構成される。いくつかの例では、これは、上述のように仮想キャリアのランダムアクセス要求と従来のランダムアクセス要求とを区別する技術を用いてＰＲＡＣＨ上で送信されるランダムアクセス要求を分析することによって成し遂げられる。いずれの場合も、適応ｅＮＢ１４０１において、ランダムアクセス要求が低減ケイパビリティ端末１４０２によって出されたと判定されるときに、適応スケジューラ１４０９は、アップリンクリソースエレメントのいかなる許可も仮想アップリンクキャリア内に存在することを保証するように構成される。

いくつかの例では、ホストキャリア内に挿入された仮想キャリアは、論理的に別個の「ネットワーク内のネットワーク」を提供するのに使用することができる。言い換えると、仮想キャリアを介して送信されるデータは、ホストキャリアネットワークによって送信されるデータと論理的、物理的に別個のものとして扱うことができる。従って、仮想キャリアは、いわゆる専用メッセージングネットワーク（ＤＭＮ（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｍｅｓｓａｇｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ））を実装するのに使用することができ、ＤＭＮは、従来のネットワーク「の上に配置され」、ＤＭＮデバイス（即ち仮想キャリア端末）、例えばＭＴＣデバイスのクラスへメッセージングデータを伝達するのに使用される。

［仮想キャリアの更なる応用例］
以上で、ＧＢ１１０１９７０．０［２］、ＧＢ１１０１９８１．７［３］、ＧＢ１１０１９６６．８［４］、ＧＢ１１０１９８３．３［５］、ＧＢ１１０１８５３．８［６］、ＧＢ１１０１９８２．５［７］、ＧＢ１１０１９８０．９［８］、ＧＢ１１０１９７２．６［９］、ＧＢ１１２１７６７．６［１０］及びＧＢ１１２１７６６．８［１１］の番号を有する同時係属の英国特許出願に記載される種類の仮想キャリアの概念を示したので、本発明のいくつかの実施形態による仮想キャリア概念のいくつかの他の拡張について記述する。

図１５に、本発明の一実施形態による通信システム１５００を概略的に示す。この例の通信システム１５００は、大きくは、上述のような仮想キャリアが実装されるＬＴＥタイプのアーキテクチャに基づくものである。よって、通信システム１５００の動作の多くの側面は公知であり、理解されており、簡潔にするためにここでは詳細に記述しない。ここで具体的に記述されない通信システム１５００の動作的側面は、任意の公知の技法に従って、例えば、先に提案された仮想キャリアをサポートするための適切な変更を伴う現行のＬＴＥ規格に従って実装され得る。

通信システム１５００は、無線ネットワーク部に結合されたコアネットワーク部（進化型パケットコア）１５０２を含む。無線ネットワーク部は、複数の端末デバイスに結合された基地局（進化型ノードＢ）１５０４を含む。この例では、２台端末デバイス、即ち第１の端末デバイス１５０６及び第２の端末デバイス１５０８が示されている。実際には無線ネットワーク部は、様々な通信セルにまたがるより多数の端末デバイスにサービスする複数の基地局を含み得ることが当然ながら理解されるであろう。しかし、簡略化のために、図１５には１つの基地局と２台の端末デバイスだけが示されている。

従来のモバイル無線ネットワークと同様に、端末デバイス１５０６、１５０８は、基地局（トランシーバ基地局）１５０４との間でデータをやりとりするように構成されている。基地局は、更には、コアネットワーク部のサービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）（不図示）に通信可能に接続されており、Ｓ−ＧＷは、基地局１５０４を介した通信システム１５００内の端末デバイスへのモバイル通信サービスのルーティング及び管理を行うように構成されている。モビリティ管理及び接続性を維持するために、コアネットワーク部１５０２はモビリティ管理エンティティ（不図示）も含み、モビリティ管理エンティティは、ホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）に記憶された加入者情報に基づいて通信システムで動作する端末デバイス１５０６、１５０８とのエンハンスドパケットサービス（ＥＰＳ）接続を管理する。（やはり簡略化のために図示されていない）コアネットワーク内の他のネットワーク構成要素には、ポリシー課金及びリソース機能（ＰＣＲＦ）、並びにパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＤＮ−ＧＷ）が含まれ、ＰＤＮーＧＷはコアネットワーク部１５０２から外部のパケットデータネットワーク、例えばインターネットへの接続を提供する。上記のように、図１５に示す通信システム１５００の様々な要素の動作は、ここで論じる本発明の実施形態による機能を提供するために変更される場合を別として、概ね従来通りとし得る。

この例では、第１の端末デバイス１５０６は、主に、無線インターフェースのホストキャリア構成要素と関連付けられるリソースを用いて基地局１５０４と通信する従来のスマートフォンタイプの端末デバイスであるものと想定されている。この第１の端末デバイス１５０４は、無線信号の送受信のための送受信機ユニット１５０６ａ、及びスマートフォン１５０６を制御するように構成されたコントローラユニット１５０６ｂを含む。コントローラユニット１５０６ｂは、無線通信システム内の機器のための従来のプログラミング法／構成法を用いて所望の機能を提供するように適切に構成／プログラムされるプロセッサユニットを含み得る。送受信機ユニット１５０６ａ及びコントローラユニット１５０６ｂは、図１５には別個の要素として概略的に示されている。しかし、これらのユニットの機能は、多種多様なやり方で、例えば単一の適切にプログラムされる集積回路を用いて提供され得ることが理解されるであろう。理解されるように、スマートフォン１５０６は一般に、スマートフォン１５０６の動作機能と関連付けられる様々な他の要素を含む。

この例では、第２の端末デバイス１５０８は、無線インターフェースの仮想キャリア構成要素と関連付けられるリソースを用いて基地局１５０４と通信するマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）端末デバイスであるものと想定されている。更に、この例については、基地局１５０４は、例えば図１０及び図１２に概略的に表されているように、ホストキャリア内の異なる周波数位置において複数の仮想キャリアをサポートすることができ、第２の端末デバイス１５０８は、それらの仮想キャリア周波数の異なる周波数上で選択的に動作することができるように周波数可変であるものと想定されている。上述のように、マシンタイプコミュニケーション端末デバイスは、場合によっては、少量のデータを伝達する半自律的、又は自律的な無線通信端末として一般に特徴付けられ得る。例としてはいわゆるスマートメータが含まれ、スマートメータは、例えば、顧客の住宅に設置され、情報、即ち、顧客の、ガス、水道、電気などといった公共設備の消費に関連するデータを中央ＭＴＣサーバへ周期的に送り返すことができる。ＭＴＣデバイスは、いくつかの点で、例えば待ち時間に関して相対的に低いサービス品質（ＱｏＳ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ））を有する相対的に低い帯域幅の通信チャネルによってサポートされ得るデバイスとみなされ得る。ここでは、図１５のＭＴＣ端末デバイス１５０８はそうしたデバイスであるものと想定されている。

スマートフォン１５０６の場合と同様に、ＭＴＣデバイス１５０８は、無線信号の送受信のための送受信機ユニット１５０８ａ、及びＭＴＣデバイス１５０８を制御するように構成されたコントローラユニット１５０８ｂを含む。送受信機ユニット１５０８ａは、（ここではホストキャリアの帯域幅に対応する）基地局の全動作帯域幅内の異なる周波数位置にある送受信機ユニット１５０８ａの動作帯域幅内で基地局からの通信を受信するようチューニングされ得るように周波数可変である。コントローラユニット１５０８ｂは、以下で更に説明するような本発明の実施形態による機能を提供するための様々なサブユニットを含み得る。これらのサブユニットは、別々のハードウェア要素として実装されても、コントローラユニットの適切に構成される機能として実装されてもよい。よって、コントローラユニット１５０８ｂは、無線通信システム内の機器のための従来のプログラミング法／構成法を用いてここで説明される所望の機能を提供するように適切に構成／プログラムされるプロセッサユニットを含み得る。送受信機ユニット１５０８ａ及びコントローラユニット１５０８ｂは、図１５では、表現しやすいように別個の要素として概略的に示されている。しかし、これらのユニットの機能は、当分野での確立された手法に従った多種多様なやり方で、例えば、単一の適切にプログラムされる集積回路を用いて提供され得ることが理解されるであろう。ＭＴＣデバイス１５０８は一般に、ＭＴＣデバイス１５０８の動作機能と関連付けられる様々な他の要素を含むことが理解されるであろう。

基地局１５０４は、無線信号の送受信のための送受信機ユニット１５０４ａ、及び基地局１５０４を制御するように構成されたコントローラユニット１５０４ｂを含む。上記のように、基地局１５０４の送受信機ユニット１５０４ａは、ホストキャリア内で複数の仮想キャリアをサポートするように構成されている。コントローラユニット１５０６ｂもやはり、以下で更に説明するような本発明の実施形態による機能を提供するための、スケジューリングユニットといった様々なサブユニットを含み得る。これらのサブユニットは、別々のハードウェア要素として実装されても、コントローラユニットの適切に構成される機能として実装されてもよい。よって、コントローラユニット１５０４ｂは、無線通信システム内の機器のための従来のプログラミング法／構成法を用いてここで説明される所望の機能を提供するように適切に構成／プログラムされるプロセッサユニットを含み得る。送受信機ユニット１５０４ａ及びコントローラユニット１５０４ｂは、図１５では、表現しやすいように別個の要素として概略的に示されている。しかし、これらのユニットの機能は、当分野での確立された手法に従った多種多様なやり方で、例えば、単一の適切にプログラムされる集積回路を用いて提供され得ることが理解されるであろう。基地局１５０４は、一般に、その動作機能と関連付けられる様々な他の要素を含むことになることが理解されるであろう。

よって基地局１５０４は、無線通信システムのホストキャリアと関連付けられる第１の無線通信リンク１５１０上でスマートフォン１５０６とデータをやりとりし、無線アプリケーションシステムの仮想キャリアと関連付けられる第２の無線通信リンク１５１２上でＭＴＣデバイス１５０８とデータをやりとりするように構成され、第２の無線通信リンクをサポートする仮想キャリアは、基地局１５０４によってサポートされる複数の仮想キャリアのうちの１つである。 ここでは基地局１５０４は、例えば上述のように、ホストキャリア及び仮想キャリアをサポートするＬＴＥベースの通信の確立された原理に従って第１の無線通信リンク１５１０上でスマートフォン１５０６と通信するように構成されるものと想定されている。

図１５に概略的に表されている無線通信システム１５００の重要な側面は、基地局が、基地局の全動作帯域幅内の異なる位置にある仮想キャリア上でデータを伝達するように構成される（即ち、基地局は、異なる周波数位置において複数の仮想キャリアをサポートする）ことである。具体例として、ここでは、基地局は２０ＭＨｚの全動作帯域幅と関連付けられており、各々が１．４ＭＨｚの制限された周波数帯域幅を有する４つの仮想キャリアを用いて、ＭＴＣタイプの端末デバイス１５０８のような低減ケイパビリティデバイスとの仮想キャリア通信をサポートするものと想定されている。更に、この例では、４つの仮想キャリアは、２０ＭＨｚの全動作帯域幅にわたって均一に分散する固定された周波数位置にあるものと想定されている。よってこの例では、基地局は、その全２０ＭＨｚ帯域幅の下端に対して２．５ＭＨｚの周波数位置を中心とする第１の仮想キャリア（ＶＣ１）、ホスト帯域幅の下端から７．５ＭＨｚの周波数位置を中心とする第２の仮想キャリア（ＶＣ２）、ホスト帯域幅の下端から１２．５ＭＨｚの周波数位置を中心とする第３の仮想キャリア（ＶＣ３）、及びホスト帯域幅の下端から１７．５ＭＨｚの周波数位置を中心とする第４の仮想キャリア（ＶＣ４）をサポートする。これらの値は、単に、１つの例示的実装形態を表すにすぎず、他の例では、異なる数の仮想キャリアがあってもよく、且つ／又は仮想キャリアがホストキャリア帯域幅全体にわたって異なって分散していてもよいことが理解されるであろう。図１５に表されている例では、基地局１５０４は最初に、第１の仮想キャリアＶＣ１と関連付けられる周波数リソースを用いてＭＴＣデバイス１５０８と通信しているものと想定されている。よって、ＭＴＣ端末デバイス１５０８の周波数可変送受信機１５０８ａは、仮想キャリアＶＣ１と関連付けられる周波数位置に合わせて適切にチューニングされる。ＭＴＣ端末デバイス１５０８が現在仮想キャリアＶＣ１上で動作している理由は、単にこれがＭＴＣデバイスによってキャンプオン手順において発見された最初の仮想キャリアであったためであり、又はＭＴＣデバイスが常に最初に仮想キャリアＶＣ１にキャンプオンするように構成されているためであり、或いは、基地局が事前に、ＭＴＣデバイスにこの特定の仮想キャリア上で動作するよう指示しているためであり得る。例えば、基地局は、最初に、異なる仮想キャリアに異なるＭＴＣ端末デバイスを割り振ることによって異なる仮想キャリア上の負荷を管理／分散し、例えば初期接続手順において交換されるシグナリングで、それぞれのＭＴＣデバイスがどの仮想キャリアを使用すべきかに関して各ＭＴＣデバイスへ適切な命令シグナリングを提供するように構成され得る。

よって、図１５には、ＭＴＣデバイス１５０８が、基地局によってサポートされる第１の仮想キャリアＶＣ１と関連付けられる周波数位置のところの制限された帯域幅の周波数のキャリア上で基地局と通信することによって、無線通信システム１５００内で動作している状況が表されている。この仮想キャリア上のＭＴＣデバイスの動作は、大きくは、仮想キャリア上で低減ケイパビリティ端末デバイスを動作させるための前に提案された考えに従い得るが、以下で更に論じるような本発明の実施形態による変更を伴う。

仮想キャリア実装形態について前に提案されているように、基地局１５０４とＭＴＣデバイス１５０８との間の通信は、多くの点で、概ね、従来のＬＴＥタイプの技法（又は、他の規格に従って動作する無線通信システムのコンテキストにおける対応する技法）に従い得る。例えば、仮想キャリアの帯域幅内のリファレンスシグナリングが、ＭＴＣデバイスによって、基地局とＭＴＣデバイスとの間に存在するチャネル状態を測定するのに使用され、ＭＴＣデバイスは、メジャメントの指示を基地局に報告し得る（例えば、仮想キャリアのためのＣＱＩタイプの報告）。よって基地局は、制限された帯域幅内ではあるが、従来のＬＴＥタイプの通信についてと概ね同じやり方で仮想キャリア上でのＭＴＣデバイスとの通信に関して基地局がリンクアダプテーションを実行することを可能にするために、仮想キャリアについてのチャネル状態に関する情報を提供され得る。

本発明の発明者らの理解するところでは、従来のＬＴＥ動作モードには当てはまらない仮想キャリア動作の一側面は、実質上、ＭＴＣデバイスをある仮想キャリア上でのサービスから別の仮想キャリア上でのサービスに切り換える可能性である。例えば、ＭＴＣデバイス１５０８が第１の仮想キャリアＶＣ１上でサービスされている上述の具体例に関しては、原則として、ＭＴＣデバイス１５０８との通信が、この特定の例でサポートされる４つの仮想キャリアのうちの別の１つに切り換わる可能性がある。本発明の発明者らの理解するところでは、これは、基地局とＭＴＣデバイスとの間の通信を最適化するために適用され得る実質上別のレベルの潜在的リンクアダプテーションであるものを可能にする。この可能性を利用するために、本発明の発明者らは、より広いシステム帯域幅内の制限された周波数帯域幅上で動作するＭＴＣデバイスが、そのシステム帯域幅内の異なる位置におけるチャネル状態を測定し、そうしたメジャメントから導出された情報をサポート側の基地局に提供することを可能にする手法を開発した。従ってこれは、基地局が、ＭＴＣデバイスをサポートするための周波数位置をスケジュールするときに、システム帯域幅内の異なる周波数位置における測定されたチャネル状態を考慮することを可能にし得る。例えば、基地局は、測定されたチャネル状態に基づいてＭＴＣデバイスとの通信に使用するための特定の仮想キャリア周波数を選択し得る。

図１６は、本発明のある実施形態による、基地局と端末デバイスとの間の通信、並びに基地局及び端末デバイスによって実行されるステップを概略的に表すシグナリングラダー図である。この例では、基地局及び端末デバイスは、図１５に概略的に表されている基地局１５０４及び端末デバイス１５０８と符合し、端末デバイス１５０８は最初に仮想キャリアＶＣ１を用いて基地局に接続するものと想定されている。

図１６に表されているシグナリングは、端末デバイスが本発明の一実施形態に従ってチャネル状態を測定すべきであると基地局１５０４が判定した時点から開始する。これが行われ得るのは、例えば、基地局が事前定義されたスケジュールに従ってそうしたメジャメントを要求するように構成されるためであり、或いはおそらくは、（例えば、仮想キャリアの帯域幅内での従来のＬＴＥタイプのチャネル状態報告に基づいて）端末デバイスとの通信が現在使用中の仮想キャリア上での不十分なチャネル状態によって影響を受けていることを基地局が認めたためである。

よって、図１６に表されている第１のステップＳ１で、基地局１５０４は、本発明の一実施形態によるチャネル状態メジャメントを実行するよう端末デバイスに指示するために、ＭＴＣデバイス１５０８へシグナリングを送信する。上記のように、端末デバイスは最初に仮想キャリアＶＣ１上で動作しており、よってこのシグナリングは、それに対応して、基地局によってＶＣ１上でＭＴＣデバイスへ送信される。命令シグナリングＳ１は、端末デバイスを支援するための構成情報を含み得る。例えば、ステップＳ１で送信される命令シグナリングは、基地局が端末デバイスにそのチャネル状態を測定させようとする周波数位置の指示を含み得る。これらは、例えば、そのメジャメントが求められる特定のサブキャリア周波数の指示として、又は、１つ以上の事前定義された周波数位置の参照によって、例えば、基地局によってサポートされるある事前定義された仮想キャリア仮想現実を参照するインデックスによって提供され得る。例えば、基地局が、ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、及びＶＣ４と呼ばれ得る４つの仮想キャリアをサポートする上述の場合には、構成メッセージングは、基地局が端末デバイスにそれについてのチャネル状態メジャメントを実行させようとするそれぞれのインデックス１〜４のうちの１つ以上の指示を含み得る。行われるべき測定に関して基地局によって伝えられ得る他の情報は、例えば、メジャメントが行われるべき帯域幅の指示（例えばこれが固定されていない場合）を含み得るはずである。他の例では、基地局が本発明の一実施形態によるチャネル状態メジャメント及び報告を開始すべきであるという指示以外の補足的構成情報がない場合もある。そうした場合には、端末デバイスは、例えば、事前定義されたやり方で（例えば、目下の実装形態において基地局によってサポートされる全ての仮想キャリア周波数のメジャメントを行うことによって）メジャメントを実行するように構成され得るはずである。例えば、図１６に概略的に表されているように、基地局は端末デバイスに、基地局がこの例示的実装形態においてサポートする４つ全ての仮想キャリアのチャネル状態メジャメントを行うよう命令するものと想定されるであろう。図１６のステップＳ１で送信されるシグナリングは、無線通信システムにおいて基地局から端末デバイスへ制御情報を伝えるための任意の従来の技法に従って送信され得る。

図１６に表されているステップＳ２で、基地局は端末デバイスへ、端末デバイスが後で、端末デバイスが行うよう命令されたメジャメントから導出された情報を報告するのに使用すべきであるアップリンクリソース割り振りを伝える。割り振られるリソースのタイミングは、命令されたメジャメントを実行する時間を端末デバイスに与えるために遅延されることが理解されるであろう。このため、アップリンクリソース割り振りは、従来のアップリンクリソース割り振りと異なるやり方で行われるのが妥当と考えられ、例えば、上位層制御シグナリングのための確立された技法のいずれかを使用して、端末デバイスがメジャメントに関して報告することになるリソースの指示が伝えられ得る。ステップＳ１に表されているシグナリングと同様に、ステップＳ２に表されているこのシグナリングも、仮想キャリアを実装する無線通信ネットワークにおいて制御情報を伝えるための確立された技法を用いて、仮想キャリアＶＣ１上で送信され得る。

チャネル状態メジャメントを実行するための命令を受信し、（基地局から受信した構成情報に基づいて、又は、事前定義された決まった方式に従って）そのためのチャネル状態メジャメントが行われることになる周波数位置を決定すると、端末デバイスは続いて、図１６のステップＳ３からステップＳ９に概略的に表されているようにこれらのメジャメントを行う。よってステップＳ３で、端末デバイスはＶＣ１についてのチャネル状態を測定する。これは、端末デバイスが最初にチューニングされる仮想キャリアである。ＶＣ１についてのチャネル状態は、任意の従来の技法に従って測定され得る。例えば、ＶＣ１のＣＱＩパラメータを設定するためのリファレンスシグナリングメジャメントに依拠する。この例では、（例えば、広帯域ＣＱＩに対応する）ただ１つのＣＱＩだけが、仮想キャリア帯域幅ＶＣ１のために確立されるものと想定されている。メジャメントを行うと、端末デバイスは、結果の指示をメモリに記憶し、図１６に表されているステップＳ４へ進む。

ステップＳ４で、端末デバイスはその送受信機を、第２の仮想キャリアＶＣ２の周波数位置と符合するようにチューニングする。端末デバイスの送受信機がＶＣ２に対応する周波数位置に合わせて再チューニングされると、端末デバイスは続いて、ステップＳ５でＶＣ２についてのチャネル状態を測定し、結果をメモリに記録する。このメジャメントもやはり、無線通信システムでチャネル状態を測定するための概ね従来通りの技法に従って行われ得る。例えば、メジャメントは、受信リファレンス信号のメジャメント及び雑音のメジャメント（雑音＋干渉のメジャメント）を通常通りに含み得るはずである。同様に、端末デバイスは続いて、ステップＳ６で、仮想キャリアＶＣ３に対応する周波数位置に合わせて再チューニングし、ステップＳ７でＶＣ３についてのチャネル状態を測定し、ステップＳ８で仮想キャリアＶＣ４に対応する周波数位置に合わせて再チューニングし、ステップＳ９でＶＣ４についてのチャネル状態を測定する。

対象とする周波数位置についてのチャネル状態メジャメントを完了すると、端末デバイスは、図１６のステップＳ１０に概略的に表されているように、その送受信機を仮想キャリアＶＣ１に対応する周波数位置に戻す。

よって、図１６に表されているステップＳ１０の後には、端末デバイスは、各仮想キャリア、ＶＣ１、ＶＣ２、ＶＣ３、及びＶＣ４についてのチャネル状態を順次に測定し、各メジャメントの結果の対応する指示をメモリに記憶し、端末デバイスの送受信機を仮想キャリアＶＣ１に戻した状態にある。本発明の実施形態による端末デバイスは、図１６のステップＳ１１に概略的に表されているように、各メジャメントから情報を導出し、この情報をチャネル状態メジャメント報告において基地局へ伝達するように構成される。この通信は、ステップＳ２でアップリンク通信のために端末デバイスに割り振られたリソース上で送信される。

端末デバイスから基地局へ伝達される情報は、異なる例示的実装形態によれば異なり得る。図１６に表されている具体例では、端末デバイスは、それぞれのチャネル状態メジャメントから、どの仮想キャリア周波数位置が最良のチャネル状態と関連付けられるか判定し、この判定を、対応するチャネル状態のメジャメントの指示と共に基地局へ伝達するように構成される。即ち、ステップＳ１１で表されているシグナリングで伝えられる情報は、端末デバイスが測定されたチャネル状態の中からの最良のチャネル状態と関連付けられるものとして選択した仮想キャリアについての周波数位置の指示、及びそれら最良のチャネル状態が何であるかの指示と符合する。関連するメジャメントが行われた時間の指示のような補足的情報も基地局へ伝達され得る。端末デバイスによって最良のチャネル状態と関連付けられるものとして決定された周波数位置の指示は、よって、後続の仮想キャリア動作に使用すべき端末デバイス選択の周波数候補の指示であるものとして考慮され得る。

端末デバイスから情報を受信すると、基地局は、ステップＳ１２に概略的に表されているように、この情報を考慮して、端末デバイスについてのスケジューリング決定を行う。例えば、端末デバイスは最初にＶＣ１上で動作しているが、図１６のステップＳ１１で伝達された情報は、端末デバイスがそのメジャメントから、仮想キャリアＶＣ３がより良いチャネル状態を提供すると判定したことを指示する場合、基地局は、端末デバイスのためのその後のスケジューリングを仮想キャリアＶＣ３へ移動させるべきであると判定し得る。基地局が、端末デバイスから受信した情報から、端末デバイスは異なる仮想キャリア上での方がより良くサービスされるはずであると判定し、更に、基地局が当該仮想キャリア上で端末デバイスをサポートすることができる（即ち、提示された仮想キャリア上にモバイル端末のための容量がある）場合、基地局は端末デバイスへ、端末デバイスに、選択された仮想キャリアへ移動するよう命令する命令シグナリングを提供し得る。これは図１６において、シグナリングステップＳ１３によって概略的に表されている。このシグナリングは、無線通信システムにおいて制御シグナリングを伝えるための任意の確立された技法に従って行われ得る。

そうした命令を受信すると、端末デバイスは、その送受信機を戻し、従来の技法に従って選択された仮想キャリアに接続し、それによって、（図１６には示されていない）新しく選択された仮想キャリア上で動作を開始し得る。

よって、図１６の手法は、低減された帯域幅ケイパビリティを有する端末デバイスが、端末デバイスの動作帯域幅より広い周波数範囲にわたるチャネル状態に関して基地局にフィードバックを提供し、それによって基地局が、端末デバイスが異なる仮想キャリア周波数上で動作するように移動された場合に（例えば、より高いデータレートを達成する上で）より良くサービスされ得るかどうかを判定することを可能にするための技法を表す。

図１６に表されている動作は、他の実装形態に従って様々に変更され得るはずであることが当然ながら理解されるであろう。

例えば、端末デバイスが基地局へ、どの仮想キャリア周波数位置が最良のチャネル状態と関連付けられるものとして測定されるかの指示を伝達する代わりに、端末デバイスは、メジャメントから導出された異なる情報及び／又は追加情報を、図１６のステップＳ１１に対応するステップで基地局へ伝達してもよいはずである。

いくつかの実施形態では、複数の異なる可能な仮想キャリア位置と関連付けられるチャネル状態のメジャメントを行った端末デバイスは、それぞれのチャネル状態メジャメントの指示を基地局へ伝達し得るはずである。即ち、チャネル状態メジャメントから導出され、基地局へ伝達される情報は、例えば、メジャメントごとのＣＱＩタイプのパラメータにとしてパラメータ化されたそれぞれのメジャメント（又はそれぞれのメジャメントの一部分）の指示を含み得る。これは基地局に、基地局自体で端末デバイスのための最適な仮想キャリアを選択することを可能にするはずの情報を提供する。この手法はセルにおける全般的スケジューリングに責任を負う基地局に、基地局によってサポートされるセル内の全般的性能を最適化するのに役立ち得るより多くの情報を提供する。例えば基地局が、過剰能力（ｏｖｅｒｃａｐａｃｉｔｙ）などが原因で、最良のチャネル状態と関連付けられる仮想キャリア上で端末デバイスに対応することができない場合、基地局は、その代わりに２番目に良いチャネル状態を有する仮想キャリアへ端末デバイスを移動させることができる。この手法は、端末デバイスが最良のチャネル状態を有するただ１つの仮想キャリアだけを報告することになっていた場合には容易に利用できないはずである。しかし、最良のチャネル状態を有する１つの仮想キャリア上でのみ報告する端末デバイスの利点は、交換されるデータ量の低減、及び基地局の処理要件の低減である（というのは、端末デバイスは、チャネル状態メジャメントを処理して使用すべき最良の仮想キャリアを決定するからである）。中間的な手法は、端末デバイスが仮想キャリアそれぞれのチャネル状態メジャメントの一部分に関する情報を報告するものであろう。例えば、最良のチャネル状態を有すると判定された仮想キャリア周波数位置に関する情報を伝達する代わりに、端末デバイスは、どの仮想キャリア周波数位置が最良のチャネル状態及び２番目に良いチャネル状態（またおそらくは、３番目に良いチャネル状態、４番目に良いチャネル状態、以下同様）を有すると判定されるかの指示を伝達してもよいはずである。別の例では、端末デバイスは、どの仮想キャリア周波数位置がある事前定義された基準を満たす測定されたチャネル状態と関連付けられるか、例えば、どの周波数位置について、チャネル状態メジャメントから導出されたパラメータが事前定義された性能閾値を超えるかの指示を伝達してもよいはずである。

更に、他の例示的実装形態は、図１６に表されている全てのステップを含むとは限らず、且つ／又は異なるやり方で実行される対応するステップを含み得るはずであることが理解されるであろう。例えば、いくつかの実施形態では、ステップＳ１及びステップＳ２で伝えられる情報は、基地局から端末デバイスへ、１つのメッセージングステップにおいて伝えられ得るはずである。他の例では、ステップＳ２に表されているようなアップリンクリソース割り振りが提供されなくてもよいはずである。代わりに、端末デバイス１５０８は、単にステップＳ１で受信した命令の下でメジャメントを実行し、メジャメントが完了すると（即ち、図１６のステップＳ１０の後で）、端末デバイスは、その段階で、端末デバイスがメジャメントから導出された情報をステップＳ１１で基地局へ送信することを可能にするアップリンクリソースを要求してもよいはずである。例えば、チャネル状態メジャメントを行い、基地局へ伝達されるべき情報を導出すると、端末デバイスは、その段階で、従来のスケジューリング要求手順によって、例えばＲＡＣＨ手順を用いて、リソースを要求し得るはずである。或いは、ステップＳ２に表されているシグナリングは、後の段階において提供されてもよいはずである。例えば、基地局は、メジャメントが行われた後で、端末デバイスが、メジャメントから導出された情報を報告するのに使用するためのアップリンクリソース割り振りを送信するように構成され得る。例えば、基地局は、チャネル状態メジャメントを開始するために図１６のステップＳ１に表されているシグナリングに対応するシグナリングを送信し、次いで、端末デバイスにメジャメントを行わせるための所与の期間が経過した後で、基地局は、ステップＳ２に表されているシグナリングに対応するシグナリングを送信し得るはずである。

更に別の例では、ステップＳ１及びステップＳ２に対応するシグナリングが行われなくてよい。そうではなく、端末デバイス１５０８は、例えば、基地局からの命令なしで、図１６に表されている動作のステップＳ３から開始する各ステップに対応するメジャメントステップを開始するように構成され得るはずである。例えば、端末デバイスは、事前定義されたスケジュールに従って、又は、現在使用中の仮想キャリア上でチャネル状態が低下したことを端末デバイス自体が特定したために、メジャメントステップを開始するように構成され得るはずである。端末デバイスがそのメジャメントを完了すると、端末デバイスは、端末デバイスがメジャメントを行ったこと、及びメジャメントから導出された情報を基地局に伝えることを可能にするために、通常通りにアップリンクリソースを要求し得る。他の例では、図１６のステップＳ１及び／又はステップＳ２で表されているようなシグナリングは、明示的にではなく暗黙的に伝えられ得る。例えば、図１６のステップＳ２に対応するシグナリングを送信するのではなく、無線通信システムは、ステップＳ１に対応するシグナリングを受信すると、メジャメント及び報告プロセスを開始する命令をシグナリングするために基地局によって使用されたリソースに基づいて、端末デバイス１５０８がメジャメントから導出された情報を報告するために使用されるべきアップリンクリソースを導出するように構成され得るはずである。

図１６の手法によれば、チャネル状態メジャメントを行ってから基地局へのチャネル状態メジャメントから導出された情報を報告するまでの間に遅延が生じる。例えば、端末デバイスは通常、各メジャメント間にその送受信機を再チューニングするための若干の時間を必要とすることになる。よって、図１６のステップＳ３は所与のサブフレームにおいて送信されたリファレンスシンボルと関連付けて行われ得るはずであるが、その場合、ＶＣ２チャネル状態のメジャメント（図１６のステップＳ５）が後続のサブフレームにおいて行われる前に、端末デバイスがその送受信機をＶＣ２に合わせて再チューニングしている間（図１６のステップＳ４）に１又は２サブフレームの遅延が生じ得る。このため、図１６の例での４つの仮想キャリア全てのメジャメントを実行するには、いくつかの実施形態では、ほぼ１０サブフレームを要し得るであろう。チャネル状態が急速に変化している場合、この遅延は、チャネル状態情報が報告されるのが遅すぎて有効なリンクアダプテーションが行えないことを意味し得るはずである。しかし、本発明の発明者らの理解するところでは、仮想キャリア動作と関連付けられる可能性の高いカテゴリの端末デバイスは、往々にして、高速で変化するチャネル状態が問題となりにくい半固定式の設備における低モビリティデバイスであろう。

多くの仮想キャリア実装形態では、（通常はより高いモビリティを有する従来のデバイスのチャネル状態よりもチャネル状態が安定することになるので）速いチャネル状態報告は不要であると予期されるため、本発明の発明者らが更に理解するところでは、本発明の実施形態によればチャネル状態情報の上位層報告が用いられ得るはずである。従来のＣＱＩタイプの報告は、レイヤ１（物理層）シグナリング交換に基づくものである。しかし、本発明の実施形態によれば、図１６のステップＳ１１で伝達される情報は、上位層シグナリングで、例えば、ＲＲＣ又はＭＡＣシグナリングで伝達され得るはずである。例えば、チャネル状態のメジャメントから導出された情報の伝達は、目下の実装形態による情報を伝えるための様々なフィールドを含む新しく定義される情報要素を含むＲＲＣメッセージにおいて実現されてよい。例えば、この情報要素は、端末デバイスが選択した好ましいＶＣ周波数位置（インデックス）及び関連付けられるチャネル状態メジャメントを指示するためのフィールド、及び／又は対応する仮想キャリア位置についてのチャネル状態メジャメントの指示の少なくとも一部分を指示するためのフィールドを含み得る。上記のように、仮想キャリア位置は、特定の周波数として、又はいくつかの事前定義された周波数位置と関連付けられるインデックスとして定義され得る。別の例では、対応する情報がＭＡＣヘッダに導入され得るはずである。

いくつかの実施形態によるチャネル状態メジャメントから導出された情報を指示するための上位層（即ち物理層より上位の）シグナリングの使用の１つの利点は、例えば受信確認シグナリングに基づく従来の再送プロトコルを用いることができることによる、より高い送信信頼度の可能性である。いくつかの実施形態によるもう１つの利点は、潜在的に多数の端末デバイスが全てレイヤ１（Ｌ１）報告を用いてチャネル状態を報告した場合に通常はそうなるはずの場合と比べた、物理層シグナリングの低減であり、対応する干渉の低減である。

上記のように、高速で変化するチャネル状態は、典型的に仮想キャリア上で動作するものと予期されるタイプの端末デバイスにとっては往々にしてあまり問題とはならず、よって、上述のような上位層シグナリングを用いた報告と関連付けられる遅延は問題視されないものと予期される。

とはいえ、状況によっては、それは、図１６に表されている手法で達成され得るはずの報告よりも、異なる可能な仮想キャリア周波数位置についてのチャネル状態の高速の報告のために好ましい場合もあることが理解される。これを踏まえて、図１７に、本発明の別の実施形態によるチャネル状態報告のための代替の手法を概略的に表す。

図１７は、本発明のある実施形態による、基地局と端末デバイスとの間の通信、並びに基地局及び端末デバイスによって実行されるステップを表すシグナリングラダー図である。この例では、基地局及び端末デバイスはやはり、図１５に概略的に表されているような基地局１５０４及び端末デバイス１５０８と符合し、端末デバイス１５０８は最初に仮想キャリアＶＣ１を用いて基地局に接続するものと想定されている。

図１６に表されている例と同様に、図１７に表されているシグナリングは、端末デバイスが本発明の一実施形態に従ってチャネル状態を測定すべきであると基地局１５０４が判定した時点から開始する。

図１７に表されている第１のステップＴ１で、基地局１５０４は端末デバイス１５０８に、所望のチャネル状態メジャメントを行うよう求める命令を提供する。このステップは、対応する図１６のステップＳ１と同様であり、図１６のステップＳ１から理解されるであろう。この例の構成情報は、基地局が端末デバイスに、指示される数の異なる可能な仮想キャリア周波数位置についてのチャネル状態を測定させようとする順序の指示を含み得る。

第２のステップＴ２で、基地局は端末デバイス１５０８に、仮想キャリアＶＣ１上のアップリンクリソース割り振りの指示を提供する。これは、例えば、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）上のチャネル状態報告用のリソースを割り振るために概ね従来通りの技法に従って提供され得る。

第３のステップＴ３で、端末デバイスは、ＶＣ１上のチャネル状態を測定する。このステップは、対応する図１６のステップＳ３と同様であり、図１６のステップＳ３から理解されるであろう。

第４のステップＴ４で、端末デバイスは、ステップＴ２で割り振られたアップリンクリソースを用いて基地局へチャネル状態報告を送信する。この報告は、例えば、ＬＴＥタイプの通信ネットワークにおける従来の非周期的なＣＱＩ報告と厳密に符合するやり方で行われ得る。

ステップＴ５で、基地局は、ＶＣ１上のチャネル状態が許容できるかどうか判定する。ステップＴ５で、基地局が報告されたＶＣ１についてのチャネル状態から、チャネル性能が現在のスケジューリングの必要に十分であると判定した場合、図１７に表されている処理は停止してよく、端末デバイスは、単に、引き続き通常通り仮想キャリアＶＣ１上でサービスされ得るはずである。しかしこの例では、基地局は、報告されたＶＣ１についてのチャネル状態は十分に良好ではなく、端末デバイスは、他の仮想キャリアがより良いかどうか確認するために他の仮想キャリアについてのチャネル状態の測定を続けるべきであると判定するものと想定されている。十分に良好であるとみなされるチャネル状態についての判断は、目下の実装形態に依存し、例えば、端末デバイスのための来るべきスケジューリング要件、特に、これら来るべきスケジューリング要件が、測定されたチャネル状態を有するチャネル上でどのようにサービスされることになるか考慮することになる。仮想キャリアＶＣ１上のチャネル状態が所望のレベルの性能を提供するのに十分ではない、又は、かろうじて良好であるにすぎず、よって、異なる周波数位置で動作する異なる仮想キャリア上で著しく良い性能が得られる可能性があると判断すると、基地局は、ステップＴ６で、測定されるべき次の仮想キャリア、この例では、仮想キャリアＶＣ２上でのアップリンクリソース割り振りの指示を伝達する。この割り振りは、端末デバイスが現在チューニングされている仮想キャリアＶＣ１上で送信される。

仮想キャリアＶＣ２上でのアップリンクリソースの割り振りを受信すると、端末デバイスはこれを、端末デバイスが続いてＶＣ２上のチャネル状態を測定すべきであるという指示として解釈し、ステップＴ７及びステップＴ８に概略的に表されているように、端末デバイスはその送受信機を、仮想キャリアＶＣ２の周波数位置に合わせてチューニングし、このチャネル上のチャネル状態を測定する。これらステップＴ７及びステップＴ８は、例えば、図１６に表されている上述のステップＳ４及びステップＳ５と概ね同様に実行され得る。

ステップＴ９で、ＶＣ１について実行されたステップＴ４と同様に、端末デバイスは、ＶＣ２上で行われたチャネル状態のメジャメントから導出されたチャネル状態報告を、ステップＴ６で割り振られたアップリンクリソースを用いて基地局へ送信する。

ステップＴ１０で、基地局は、ＶＣ２上のチャネル状態が、端末デバイスの必要を所望のレベルの性能でサポートするのに許容できるかどうか判定する。この例では、基地局は、報告されたＶＣ２についてのチャネル状態から、例えば、ＶＣ２上のチャネル状態がＶＣ１より悪く、又はかろうじて良いにすぎないために、チャネル性能は十分に良好にはならないはずであると判定するものと想定されている。

よって、ステップＴ６と同様に、ステップＴ１１で、基地局は、測定されるべき次の仮想キャリア、この例では仮想キャリアＶＣ３上でのアップリンクリソース割り振りの指示を伝達する。この割り振りは、端末デバイスが現在チューニングされている仮想キャリアＶＣ２上で送信される。

仮想キャリアＶＣ３上でのアップリンクリソースの割り振りを受信すると、端末デバイスはこれを、端末デバイスがＶＣ３上のチャネル状態を測定すべきであるという指示として解釈し、ステップＴ１２、ステップＴ１３及びステップＴ１４に概略的に表されているように、端末デバイスは続いてＶＣ３上のチャネル状態を測定し、基地局へ報告する。ＶＣ３について実行されるステップＴ１２、ステップＴ１３、及びステップＴ１４は、前の反復でＶＣ２について実行されたステップＴ７、ステップＴ８、及びステップＴ９と同様であり、ステップＴ７、ステップＴ８、及びステップＴ９から理解されるであろう。

ステップＴ１５で、基地局は、ＶＣ３上のチャネル状態が、端末デバイスの必要を所望のレベルの性能でサポートするのに許容できるかどうか判定する。この例では、基地局は、報告されたＶＣ３についてのチャネル状態から、例えば、ＶＣ３上のチャネル状態がＶＣ１より悪く、又はかろうじて良いにすぎないために、チャネル性能は十分に良好にはならないはずであると判定するものと想定されている。

ステップＴ１１からステップＴ１５までに対応するステップの更なる反復は、異なる仮想キャリアについての順次に報告されるチャネル状態は移動局を新しい仮想キャリア周波数位置へ移動させるに値しないと基地局が判定し続ける限り（又は全ての可能な周波数位置が考察されるまで）繰り返される。図１７に表されている処理は、何回かのこれらの反復が行われ、基地局が、報告された仮想キャリアＶＣＮ−１についてのチャネル状態から、この仮想キャリアについてのチャネル性能もやはり、例えば、ＶＣＮ−１上のチャネル状態がＶＣ１より悪く、又はかろうじて良いにすぎないために、十分に良好にはならないはずであると判定した後の時点から続く。

よって、ステップＴ６及びステップＴ１１と同様に、ステップＴ１６で、基地局は、測定されるべき次の仮想キャリア、この例では仮想キャリアＶＣＮ上でのアップリンクリソース割り振りの指示を伝達する。この割り振りは、端末デバイスが現在チューニングされている仮想キャリアＶＣＮ−１上で送信される。

ステップＴ７からステップＴ９及びステップＴ１１からステップＴ１４と同様に、移動局は続いてその送受信機を仮想キャリアＶＣＮに合わせてチューニングし（ステップＴ１７）、仮想キャリアＶＣＮ上のチャネル状態を測定し（ステップＴ１８）、これらのチャネル状態について基地局に報告する（ステップＴ１９）。

ステップＴ２０で、ステップＴ５、ステップＴ１０、及びステップＴ１５に対応するやり方で、基地局は、ＶＣＮ上のチャネル状態が、端末デバイスの必要を所望のレベルの性能でサポートするのに許容できるかどうか判定する。この例では、基地局は、報告されたＶＣＮについてのチャネル状態は十分であり、端末デバイスを仮想キャリアＶＣＮへ移動させた方が有利になるはずであると判定するものと想定されている。上記のように、端末デバイスを新しい仮想キャリアへ移動させた方が有利であるとみなされるチャネル状態の閾値は、目下の実装形態に依存する。場合によっては、基地局は、端末デバイスのための来るべきスケジューリング要件を考慮し、新しい仮想キャリアが、事前定義された性能要件を満たしつつこれらの要件もサポートし得ると判定される場合には、端末デバイスを新しい仮想キャリアへ移動させることを決定し得る。場合によっては、基地局は単に、新しい仮想キャリアが、現在使用中の仮想キャリアについてのチャネル状態よりもある閾値量だけ良い測定チャネル状態と関連付けられる場合に、端末デバイスを新しい仮想キャリアへ移動させるように構成され得る。

実際上端末デバイスを仮想キャリアＶＣ１から仮想キャリアＶＣＮへ移動させた方が有利であると判定すると、基地局はこのことを端末デバイスへ伝達し得る。図１７の例では、これは実際上、基地局が端末デバイスへ、異なる仮想キャリア上の測定チャネル状態を報告するために端末デバイスによって使用されるべき当該仮想キャリア上でのアップリンクリソースの割り振りを送信しないことによって、暗黙的に移動局へ伝達される。代わりに、図１７の手法によれば、基地局は単にステップＴ２１に進んで、端末デバイスに、ダウンリンクリソース割り振りのための従来の技法に従って（例えば、端末デバイスが現在チューニングされている仮想キャリアＶＣＮと関連付けられる物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）上のシグナリングを用いて）ＶＣＮ上のダウンリンクリソース割り振りを提供する。更に、ステップＴ２２で、基地局は、（例えば、端末デバイスが現在チューニングされている仮想キャリアＶＣＮと関連付けられる物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）上のシグナリングを用いて）仮想キャリアＶＣＮ上で移動局へ対応するユーザプレーンデータを伝達する。よって、ステップＴ２１及びステップＴ２２は、仮想キャリアＶＣＮ上の通常の仮想キャリアダウンリンク動作を表し、端末デバイスは、この移動がＶＣＮ上でのチャネル状態の改善の結果として端末デバイスについての動作の改善を提供すると基地局が判定した結果として、実際上、仮想キャリアＶＣ１から仮想キャリアＶＣＮへ移動されている。

原理上、最初の仮想キャリアＶＣ１が偶然、利用可能な最良の仮想キャリアである場合もあり得るはずである。この場合には、端末デバイスは、新しい仮想キャリア周波数位置のいずれかがＶＣ１に優る改善を表すものであると基地局によって判定されることなく、上述のように全ての可能な仮想キャリア周波数位置を反復し得るはずである。この場合には、チャネル状態の改善を伴う仮想キャリアが見つからないままで、代替の仮想キャリアが考察された後で、又は代替の仮想キャリアの一部分が考察された後で、基地局は単に、端末デバイスに、仮想キャリアＶＣ１上で引き続き動作するためにＶＣ１に合わせて再チューニングするよう命令し得る（又は、端末デバイスは、全ての他の仮想キャリア周波数位置を測定した後で自動的にＶＣ１に合わせて再チューニングするように構成されてもよいはずである）。

よって、図１７には、低減ケイパビリティ端末デバイスをある仮想キャリア周波数位置から別の仮想キャリア周波数位置へ移動させるべきか否かを基地局が判定するのを支援するために、低減ケイパビリティ端末デバイスが、ある範囲の異なる周波数位置についてのチャネル状態を推定するための別の手法を表すものである。

この場合もやはり、図１７に表されている手法には、本発明の他の実施形態に従って様々な改変が加えられ得ることが理解されるであろう。

例えば、図１７には、アップリンクリソースが（ステップＴ２、ステップＴ６、ステップＴ１１、及びステップＴ１６で）チャネル状態報告ごとに順次に割り振られる一実施形態が概略的に表されている。この手法での各測定及び報告は、ある程度まで、ＬＴＥタイプの無線通信ネットワークにおける物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）上の個々のチャネル状態メジャメントを報告するための従来の技法を模倣している。しかし、ＬＴＥタイプの無線通信ネットワークは、物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）上のチャネル状態報告もサポートしており、本発明の他の実施形態は、個々のメジャメント状態を報告するためにこの手法を模倣し得る。よって、いくつかの例示的実施形態では、仮想キャリアごとの個々のチャネル状態メジャメントから導出された情報を報告するためのアップリンクリソースが、端末デバイスが接続されているに間保持される物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）と関連付けられるリソース上で伝達され得るはずである。この場合には、基地局がチャネル状態のメジャメントごとに個々のアップリンクリソース割り振りを提供する必要はない。即ち、いくつかの実施形態によれば、図１７に表されているステップＴ６、ステップＴ１１、及びステップＴ１６に対応するいかなるステップも行われなくてよい。代わりに、個々のチャネル状態メジャメントを報告するためのアップリンクリソースは、ＰＵＣＣＨ上でのチャネル状態報告の一般的技法に従って前もって確保され得る。これらの場合には、端末デバイスが次のチャネル状態の測定に移るべきかどうか判定することを可能にする異なる技法があってもよい。例えば、図１７では、端末デバイスは、Ｔ６のようにアップリンク割り振りメッセージを受信したことに基づいて、端末デバイスが再チューニングし、別の測定チャネル状態を行うべきであると判定するが、他の例では、端末デバイスは、単に、図１７のステップＴ１に対応するダウンリンクリソース割り振りを受信するまで、異なる仮想酸シーケンス（ｖｉｒｔｕａｌ ａｃｉｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）上のチャネル状態測定を続けるように構成され得る。

いくつかの実施形態によれば、仮想キャリアチャネル状態が測定される順序は異なり得る。例えば、各仮想キャリアが相対的に狭い間隔で配置されており、基地局が、ある仮想キャリアが不良なチャネル状態を有すると認める場合、基地局は端末デバイスに、周波数が隣接していない仮想キャリアに合わせて再チューニングするよう命令し得るはずである。

更に、これは図１６に表されている本実施形態にも該当するが、いくつかの例によれば、端末デバイスは、必ずしも事前定義された仮想キャリア位置と関連付けられるとは限らないある範囲の周波数位置についてのチャネル状態を測定するように構成され得るはずである。例えば、移動端末は、無線通信システムの全動作帯域幅にわたって様々な周波数位置におけるチャネル状態を測定し得るはずである。例えば、可能な仮想キャリア周波数位置に対応する他の位置における予測チャネル状態を、補間法／補外法を用いて生成することができる。

上述の本実施形態には、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲を逸脱することなく、多様な改変が加えられ得ることが理解されるであろう。

更に、本発明の実施形態はＬＴＥモバイル無線ネットワークに言及して記述されているが、本発明は、ＧＳＭ、３Ｇ／ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００などといった他の形態のネットワークにも適用され得ることが理解されるであろう。ＭＴＣ端末という用語は、ここで使用する場合、ユーザ機器（ＵＥ）、モバイル通信デバイス、端末デバイスなどで置き換えることができる。更に、基地局という用語はｅＮｏｄｅＢと区別なく使用されているが、これらのネットワークエンティティの間に機能的な差異はないことを理解すべきである。

以上、無線通信システムにおいてチャネル状態に関するフィードバックを提供するための装置及び方法を説明した。無線通信システムは、システム周波数帯域幅にまたがる周波数を用いて複数の端末デバイスと通信するように構成された基地局を含み、少なくとも１台の端末デバイスは、システム周波数帯域幅より狭く、システム周波数帯域幅内にある制限された周波数帯域幅のみを用いて基地局からダウンリンク送信を受信するように構成された周波数可変送受信機を含む低減ケイパビリティ端末デバイスである。基地局は低減ケイパビリティ端末デバイスへ、低減ケイパビリティ端末デバイスが異なる周波数についてのチャネル状態を測定すべきであることを指示するための構成シグナリングを送信する。端末デバイスはそれに応答して、端末デバイスの送受信機を、システム周波数帯域幅内の制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置に合わせて順次にチューニングし、対応する複数のチャネル状態のメジャメントを提供するために、異なる周波数位置におけるチャネル状態のメジャメントを行う。低減ケイパビリティ端末デバイスは、チャネル状態のメジャメントから導出された情報を基地局へ伝達するように構成される。この情報は、異なる周波数位置についての測定チャネル状態の指示、又は、その対応するチャネル状態のメジャメントが事前定義された選択基準を満たす１つ以上の周波数位置の指示を含み得る。基地局はその後、端末デバイスから受信された情報を考慮して、端末デバイスのためのダウンリンク送信をスケジュールする。

本発明のその他の個々の好ましい態様は、添付の独立請求項及び従属請求項に記載されている。従属請求項の特徴は、各請求項に明示的に記載されている組み合わせ以外の組み合わせとして独立請求項の特徴と組み合わされ得ることが理解されるであろう。

［参照文献］
［１］ETSI TS 122 368 V10.530 (2011-07) / 3GPP TS 22.368 version 10.5.0 Release 10)
［２］英国特許出願ＧＢ１１０１９７０．０
［３］英国特許出願ＧＢ１１０１９８１．７
［４］英国特許出願ＧＢ１１０１９６６．８
［５］英国特許出願ＧＢ１１０１９８３．３
［６］英国特許出願ＧＢ１１０１８５３．８
［７］英国特許出願ＧＢ１１０１９８２．５
［８］英国特許出願ＧＢ１１０１９８０．９
［９］英国特許出願ＧＢ１１０１９７２．６
［１０］英国特許出願ＧＢ１１２１７６７．６
［１１］英国特許出願ＧＢ１１２１７６６．８
［１２］Holma H. and Toskala A, “LTE for UMTS OFDMA and SC-FDMA based radio access”, John Wiley and Sons, 2009

Claims (34)

1. システム周波数帯域幅にまたがる周波数を用いて複数の端末デバイスと通信するように構成された基地局を含む無線通信システムにおいて端末デバイスを動作させる方法であって、前記端末デバイスは、前記システム周波数帯域幅より狭く、前記システム周波数帯域幅内にある制限された周波数帯域幅を用いて前記基地局からダウンリンク送信を受信するように構成された周波数可変の送受信機を含み、前記方法は、
   前記送受信機を、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置に順次にチューニングして、対応する複数のチャネル状態のメジャメントを提供するために、前記異なる周波数位置におけるチャネル状態のメジャメントを行うステップと、
   前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出された情報を前記基地局へ伝達するステップと、
   前記チャネル状態の報告のそれぞれを送信するのに使用されるべきアップリンク送信リソースを指示する前記基地局からの複数のリソース割り振りメッセージを異なるタイミングに受信するステップと、を含み、
   前記複数のリソース割り振りメッセージのうちの異なるメッセージが、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置にチューニングされた前記送受信機を用いて受信される、方法。
2. 前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての前記異なる周波数位置は、複数の事前定義された周波数位置を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記チャネル状態のメジャメントは、雑音のメジャメント及び／又は干渉のメジャメントを含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記基地局へ伝達される前記情報は、前記複数のチャネル状態のメジャメントの少なくとも一部分の指示を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記端末デバイスが、前記複数のチャネル状態のメジャメントに基づいて、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての好ましい周波数位置を選択するステップを更に含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記基地局へ伝達される前記情報は、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての前記好ましい周波数位置の指示を含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記基地局へ伝達される前記情報は、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての前記好ましい周波数位置についてのチャネル状態のメジャメントの指示を含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記基地局へ伝達される前記情報は、事前定義された基準を満たすチャネル状態のメジャメントと関連付けられる前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての位置の指示を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記基地局へ伝達される前記情報は、前記複数のチャネル状態のメジャメントと関連付けられる１つ以上の時間の指示を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記無線通信システムのためのダウンリンク無線フレーム構造が一連のタイムスロットを含み、異なる周波数位置についての前記チャネル状態のメジャメントは異なるタイムスロットにおいて行われる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 異なる周波数位置についての連続したチャネル状態のメジャメントが非連続タイムスロットにおいて行われる、請求項１０に記載の方法。
12. 前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出される前記情報は、物理層より上位の層でのシグナリングを用いて前記基地局へ伝達される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出される前記情報は、無線リソース制御（ＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ））シグナリングを用いて前記基地局へ伝達される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出される前記情報は、物理層シグナリングを用いて前記基地局へ伝達される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記基地局へ伝達される前記情報は、前記複数のチャネル状態のメジャメントのそれぞれと符合する複数のチャネル状態報告において送信される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記基地局から、前記複数のチャネル状態のメジャメントを行うべき前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての前記異なる周波数位置の指示を受信するステップを更に含む、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 前記端末デバイスの送受信機が、前記端末デバイスから受信された前記情報に基づいて前記基地局によって選択された周波数位置に再チューニングされるべきであるという前記基地局からの指示を受信するステップを更に含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
18. システム周波数帯域幅にまたがる周波数を用いて複数の端末デバイスと通信するように構成された基地局を含む無線通信システムにおいて使用するための端末デバイスであって、前記システム周波数帯域幅より狭く、前記システム周波数帯域幅内にある制限された周波数帯域幅を用いて前記基地局からダウンリンク送信を受信するように構成された周波数可変の送受信機を含み、前記送受信機を、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置に順次にチューニングして、対応する複数のチャネル状態のメジャメントを提供するために、前記異なる周波数位置におけるチャネル状態のメジャメントを行い、前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出された情報を前記基地局へ伝達し、前記チャネル状態の報告のそれぞれを送信するのに使用されるべきアップリンク送信リソースを指示する前記基地局からの複数のリソース割り振りメッセージを異なるタイミングに受信するように構成され、前記複数のリソース割り振りメッセージのうちの異なるメッセージが、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての異なる周波数位置にチューニングされた前記送受信機を用いて受信される、端末デバイス。
19. 前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての前記異なる周波数位置は、複数の事前定義された周波数位置を含む、請求項１８に記載の端末デバイス。
20. 前記チャネル状態のメジャメントは、雑音のメジャメント及び／又は干渉のメジャメントを含む、請求項１８又は１９に記載の端末デバイス。
21. 前記基地局へ伝達される前記情報は、前記複数のチャネル状態のメジャメントの少なくとも一部分の指示を含む、請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の端末デバイス。
22. 前記複数のチャネル状態のメジャメントに基づいて、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての好ましい周波数位置を選択するように更に構成される、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の端末デバイス。
23. 前記基地局へ伝達される前記情報は、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての前記好ましい周波数位置の指示を含む、請求項２２に記載の端末デバイス。
24. 前記基地局へ伝達される前記情報は、前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての前記好ましい周波数位置についてのチャネル状態のメジャメントの指示を含む、請求項２３に記載の端末デバイス。
25. 前記基地局へ伝達される前記情報は、事前定義された基準を満たすチャネル状態のメジャメントと関連付けられる前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての位置の指示を含む、請求項１８〜２４のいずれか１項に記載の端末デバイス。
26. 前記基地局へ伝達される前記情報は、前記複数のチャネル状態のメジャメントと関連付けられる１つ以上の時間の指示を含む、請求項１８〜２５のいずれか１項に記載の端末デバイス。
27. 前記無線通信システムのためのダウンリンク無線フレーム構造が一連のタイムスロットを含み、異なる周波数位置についての前記チャネル状態のメジャメントが異なるタイムスロットにおいて行われるように構成される、請求項１８〜２６のいずれか１項に記載の端末デバイス。
28. 異なる周波数位置についての連続したチャネル状態のメジャメントが非連続タイムスロットにおいて行われるように構成される、請求項２７に記載の端末デバイス。
29. 前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出される前記情報は、物理層より上位の層でのシグナリングを用いて前記基地局へ伝達されるように構成される、請求項１８〜２８のいずれか１項に記載の端末デバイス。
30. 前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出される前記情報は、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングを用いて前記基地局へ伝達されるように構成される、請求項２９に記載の端末デバイス。
31. 前記複数のチャネル状態のメジャメントから導出される前記情報は、物理層シグナリングを用いて前記基地局へ伝達されるように構成される、請求項１８〜２８のいずれか１項に記載の端末デバイス。
32. 前記基地局へ伝達される前記情報は、前記複数のチャネル状態のメジャメントのそれぞれと符合する複数のチャネル状態報告において送信されるように構成される、請求項１８〜３１のいずれか１項に記載の端末デバイス。
33. 前記基地局から、前記複数のチャネル状態のメジャメントを行うべき前記システム周波数帯域幅内の前記制限された周波数帯域幅についての前記異なる周波数位置の指示を受信するように構成される、請求項１８〜３２のいずれか１項に記載の端末デバイス。
34. 前記端末デバイスの送受信機が、端末デバイスから受信された前記情報に基づいて前記基地局によって選択された周波数位置に再チューニングされるべきであるという前記基地局からの指示を受信するように構成される、請求項１８〜３３のいずれか１項に記載の端末デバイス。

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