DE102015202058A1

DE102015202058A1 - Wi-Fi-Signalisierung durch Mobilfunkvorrichtungen zur Koexistenz in lizenzfreien Frequenzbändern

Info

Publication number: DE102015202058A1
Application number: DE102015202058.4A
Authority: DE
Inventors: c/o Apple Inc. Belghoul Farouk; c/o Apple Inc. Zhang Dawei; c/o Apple Inc. Liang Huarui; c/o Apple Inc. Tabet Tarik
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2035-02-06
Also published as: DE102015202058B4; CN104822149B; CN104822149A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Wi-Fi-Signalisierung in Verbindung mit Mobilfunkkommunikation in lizenzfreien Frequenzbändern für eine effiziente Koexistenz. Gemäß einer Ausführungsform kann eine Zelle zwischen einer Mobilfunk-Basisstation und einer drahtlosen Endgerätevorrichtung auf einem Frequenzkanal in einem lizenzfreien Frequenzband eingerichtet werden. Eine Mobilfunkkommunikation kann zwischen der Basisstation und der Endgerätevorrichtung geplant werden. Ein Wi-Fi-Signal kann auf dem Frequenzkanal in Verbindung mit der geplanten Mobilfunkkommunikation übertragen werden. Das Wi-Fi-Signal kann eine Länge der geplanten Mobilfunkkommunikation unter Verwendung von Wi-Fi-Signalisierung angeben. Die geplante Mobilfunkkommunikation kann über die Zelle durchgeführt werden.

Description

PRIORITÄTSANSPRUCH
Die vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der US-Voranmeldung Nr. 61/936,057, eingereicht am 5. Februar 2014, mit dem Titel ”Wi-Fi-Signalisierung durch Mobilfunkvorrichtungen zur Koexistenz in lizenzfreien Frequenzbändern” in Anspruch, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme vollumfänglich eingeschlossen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf drahtlose Vorrichtungen, insbesondere auf ein System und ein Verfahren für Mobilfunkvorrichtungen, um Wi-Fi-Signalisierung in Verbindung mit Mobilfunkkommunikation zu verwenden, wenn eine drahtlose Kommunikation in lizenzfreien Frequenzbändern erfolgt.
STAND DER TECHNIK
Die Nutzung drahtloser Kommunikationssysteme nimmt rapide zu. Zudem existieren zahlreiche unterschiedliche drahtlose Kommunikationstechnologien und -standards. Einige Beispiele für drahtlose Kommunikationsstandards sind GSM, UMTS (beispielsweise in Verbindung mit WCDMA- oder TD-SCDMA-Luftschnittstellen), LTE, LTE Advanced (LTE-A), HSPA, 3GPP2 CDMA2000 (z. B. 1xRTT, 1xEV-DO, HRPD, eHRPD), IEEE 802.11 (WLAN oder Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMA), Bluetooth und andere.
In manchen drahtlosen Kommunikationssystemen, wie beispielsweise bestimmten Mobilfunk-Kommunikationsnetzen, erfolgt die drahtlose Kommunikation auf Frequenzbändern, die (z. B. durch einen Anbieter eines Mobilfunknetzes) lizenziert sind.
In einigen drahtlosen Kommunikationssystemen, wie Wi-Fi und Bluetooth, erfolgt die drahtlose Kommunikation zudem auf lizenzfreien Frequenzbändern, wie dem 2.4 GHz ISM-Frequenzband.
ZUSAMMENFASSUNG
Gezeigt werden hierin Ausführungsformen von Verfahren mit denen Mobilfunkvorrichtungen Wi-Fi-Signalisierung in Verbindung mit Mobilfunkkommunikation verwenden können, wenn eine drahtlose Kommunikation in lizenzfreien Frequenzbändern erfolgt, und von Vorrichtungen, die konfiguriert sind, um die Verfahren zu realisieren.
Da Wi-Fi-Netze häufig auf lizenzfreien Frequenzbändern bereitgestellt werden können, sollte dies berücksichtigt werden, wenn die Nutzung von Mobilfunkkommunikation auf einem lizenzfreien Frequenzband erwogen wird. Die Verwendung von Wi-Fi-Signalisierung gemäß der hierin beschriebenen Methoden kann einen möglichen Mechanismus darstellen, um die Koexistenzeigenschaften zwischen Mobilfunk- und Wi-Fi-Kommunikationstechnologien in lizenzfreien Frequenzbändern zu verbessern.
Gemäß der hierin beschriebenen Methoden kann eine Mobilfunkvorrichtung (z. B. Endgerätevorrichtungen, Basisstationen, usw.) auch mit Wi-Fi-Kommunikationsfähigkeiten ausgestattet sein. Zum Beispiel könnte, als eine Möglichkeit, eine LTE eNodeB mit einem Wi-Fi-Zugangspunkt-Sendeempfänger und einem Basisband-Chip ausgestattet werden, sodass sie als Wi-Fi-Zugangspunkt fungieren kann. Als weiteres Beispiel kann eine Benutzervorrichtung sowohl mit Mobilfunk- als auch mit Wi-Fi-Funkkommunikationsfähigkeiten ausgestattet sein.
In Verbindung mit der Ablaufplanung einer Mobilfunkkommunikation zwischen solchen Mobilfunkvorrichtungen auf einem Frequenzkanal in einem lizenzfreien Frequenzband können eine oder beide dieser Vorrichtungen Wi-Fi-Signalisierung verwenden, um die Länge der geplanten Mobilfunkkommunikation anzugeben. Zum Beispiel kann die Vorrichtung ihre Wi-Fi-Fähigkeiten nutzen, um eine Wi-Fi-Präambel oder einen oder mehrere Wi-Fi-Header (wie ein SIG-Feld der Wi-Fi-PHY-Schicht) auf dem Frequenzkanal zu übertragen, was eine Übertragungslänge oder -dauer angeben kann, als würde das Gerät eine Wi-Fi-Übertragung auf dem Frequenzkanal durchführen. Es ist zu beachten, dass die Wi-Fi-Fähigkeiten der Mobilfunkvorrichtung (z. B. UE oder BS) durch einen separaten Wi-Fi-Schaltkreis bereitgestellt werden können, oder in manchen Fällen durch den Mobilfunk-(z. B. LTE)-schaltkreis des Geräts bereitgestellt werden können. Zum Beispiel kann der Mobilfunkschaltkreis konfiguriert sein, um die Wi-Fi-Signalisierung als Teil der Konfiguration zur Durchführung von Mobilfunkkommunikation in lizenzfreien Frequenzbändern zu erzeugen und zu übertragen.
Die Mobilfunkvorrichtung kann jedoch die Übertragung von Wi-Fi-Signalen nach Angabe der Übertragungslänge beenden, z. B. um Interferenzen mit ihrer eigenen Mobilfunkübertragung zu vermeiden, und stattdessen die vorgesehene Mobilfunkkommunikation durchführen. Jede Wi-Fi-Vorrichtung, die solche Wi-Fi-Signale empfängt, hat möglicherweise die angegebene Dauer der Übertragung registriert, und sieht (z. B. gemäß einem Kollisionsvermeidungsalgorithmus durch Trägererkennung) während der angegebenen Dauer dann möglicherweise von einer Wi-Fi-Kommunikation ab. Die Wahrscheinlichkeit, dass es auf dem Frequenzkanal zu einer Interferenz der Wi-Fi-Übertragungen mit der Mobilfunkkommunikation kommt, kann so erheblich reduziert werden.
Es ist zu beachten, dass Wi-Fi-Vorrichtungen auch davon profitieren können, wenn eine solche Methode von Mobilfunkvorrichtungen durchgeführt wird, die im selben (oder einem überlappenden) Frequenzkanal arbeiten. Ohne die Wi-Fi-Signalisierung in Verbindung mit der Mobilfunkkommunikation könnte eine Wi-Fi-Vorrichtung zum Beispiel während der Mobilfunkkommunikation den Versuch einer Wi-Fi-Übertragung unternehmen, die nicht nur zu einer Interferenz mit der Mobilfunkkommunikation führen könnte, sondern auch einer von der Mobilfunkkommunikation ausgehenden Interferenz ausgesetzt sein könnte, was potenziell zum Fehlschlagen der Wi-Fi-Übertragung führen könnte. Gemäß der hier beschriebenen Methoden kann die Wi-Fi-Vorrichtung jedoch Energie sparen, indem sie zu einem Zeitpunkt, zu dem das Medium nicht frei ist, von Übertragungsversuchen absieht. Die hier beschriebenen Methoden können daher (zumindest in manchen Fällen) aus Sicht beider drahtlosen Kommunikationstechnologien für die Koexistenz von Mobilfunk und Wi-Fi von Vorteil sein.
Es ist zu beachten, dass eine Umsetzung der hier beschriebenen Methoden mit unterschiedlicher Ausgestaltung möglich ist. Zum Beispiel kann, wie nachfolgend näher beschrieben, gemäß verschiedener Ausführungsformen eine solche Wi-Fi-Signalisierung vor oder zeitgleich mit der damit verbundenen Mobilfunkkommunikation erfolgen. Als weiteres Beispiel kann eine solche Wi-Fi-Signalisierung im Falle einer Trägerbündelung verwendet werden (z. B. sodass die Ablaufplanungskommunikationen für eine Zelle in einem lizenzfreien Frequenzband auf einer anderen Zelle erfolgen (die sich in einem lizenzierten Frequenzband befinden kann)), oder im Falle einer einzelnen Zelle, die in einem lizenzfreien Frequenzband bereitgestellt wird (z. B. sodass die Ablaufplanungskommunikationen für die Zelle auf der Zelle selbst durchgeführt werden).
Die hier beschriebenen Methoden können in und/oder mit mehreren verschiedenen Arten von Vorrichtungen realisiert werden, unter anderem Mobilfunkbasisstationen, Mobiltelefone, Tabletcomputer, am Körper tragbare Rechenvorrichtungen (Wearable Devices), tragbare Medienwiedergabegeräte und verschiedene andere Rechenvorrichtungen.
Diese Zusammenfassung soll einen kurzen Überblick über einen Teil des in diesem Dokument beschriebenen Gegenstands bieten. Die oben genannten Merkmale sind dementsprechend lediglich als Beispiele zu verstehen und nicht so auszulegen, dass Umfang oder Erfindungsgedanke des hierin beschriebenen Gegenstands dadurch in irgendeiner Art und Weise eingeschränkt werden. Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile des hier beschriebenen Gegenstands ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein besseres Verständnis des vorliegenden Gegenstands kann durch Betrachtung der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen erlangt werden, in denen:
1 ein exemplarisches (und vereinfachtes) drahtloses Kommunikationssystem gemäß einiger Ausführungsformen darstellt;
2 eine Basisstation (BS) in Kommunikation mit einer Endgeräte-(UE)-vorrichtung gemäß einiger Ausführungsformen darstellt;
3 ein exemplarisches Blockdiagramm eines UE gemäß einiger Ausführungsformen darstellt;
4 ein exemplarisches Blockdiagramm einer BS gemäß einiger Ausführungsformen darstellt;
5 ein exemplarisches Trägerbündelungsschema gemäß einiger Ausführungsformen darstellt;
6 ein exemplarisches trägerübergreifendes Ablaufplanungsschema gemäß einiger Ausführungsformen darstellt;
7 ein Kommunikationsflussdiagramm ist, das ein Verfahrensbeispiel zur Verwendung von Wi-Fi-Signalisierung in Verbindung mit Mobilfunkkommunikation in lizenzfreien Frequenzbändern gemäß einiger Ausführungsformen darstellt;
8 einen exemplarischen LTE-U-Zugangspunkt mit einem Wi-Fi-Fähigkeitsmodul gemäß einiger Ausführungsformen darstellt;
9–10 mögliche Übertragungsschemata zur Verwendung von Wi-Fi-Signalisierung in Verbindung mit Mobilfunkkommunikation in lizenzfreien Frequenzbändern gemäß einiger Ausführungsformen darstellen;
11 eine exemplarische Koexistenzschnittstelle zwischen LTE und Wi-Fi in einer drahtlosem Vorrichtung gemäß einiger Ausführungsformen darstellt;
12–16 exemplarische Aspekte der Wi-Fi-Kommunikation gemäß einiger Ausführungsformen darstellen.
Während für die hier beschriebenen Merkmale verschiedene Modifikationen und alternative Formen möglich sind, werden in den Zeichnungen beispielhaft bestimmte Ausführungsformen gezeigt und detailliert beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, dass die Zeichnungen und dazugehörige detaillierte Beschreibungen keine Beschränkung auf die jeweilig offenbarte Form darstellen, sondern im Gegenteil alle Modifikationen, gleichwertige und alternative Ausführungsformen im Rahmen des Erfindungsgedankens und des Umfangs des Erfindungsgegenstandes, wie in den Ansprüchen definiert, abgedeckt werden sollen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Begriffe
Nachfolgend ein Glossar der in der Offenbarung verwendeten Begriffe:
Speichermedium – Jede der verschiedenen Arten von nichtvorübergehenden Arbeitsspeichervorrichtungen oder Speichervorrichtungen. Der Begriff ”Speichermedium” soll ein Installationsmedium, z. B. eine CD-ROM, Floppy Disks oder eine Bandvorrichtung; einen Computersystemspeicher oder Arbeitsspeicher wie DRAM, DDR RAM, SRAM, EDO RAM, Rambus RAM usw.; einen nichtflüchtigen Speicher wie einen Flash-Speicher, magnetische Medien, z. B. eine Festplatte, oder optische Speicher; Register oder ähnliche Arten von Speicherelementen usw., beinhalten. Das Speichermedium kann auch andere Arten von nichtvorübergehenden Speichern oder deren Kombinationen beinhalten. Das Speichermedium kann außerdem in einem ersten Computersystem angeordnet sein, in dem die Programme ausgeführt werden, oder in einem zweiten anderen Computersystem angeordnet sein, das sich mit dem ersten Computersystem über ein Netzwerk, wie das Internet, verbindet. Im letzteren Fall kann das zweite Computersystem dem ersten Computersystem Programmanweisungen zur Ausführung zur Verfügung stellen. Der Begriff ”Speichermedium” kann zwei oder mehr Speichermedien beinhalten, die sich an verschieden Orten befinden, z. B. in verschiedenen Computersystemen, die über ein Netzwerk verbunden sind. Das Speichermedium kann Programmanweisungen (z. B. in Form von Computerprogrammen) speichern, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden können.
Trägermedium – Ein Speichermedium wie zuvor beschrieben, sowie ein physikalisches Übertragungsmedium, beispielsweise ein Bus, Netzwerk und/oder anderes physikalisches Übertragungsmedium, das Signale, wie elektrische, elektromagnetische oder digitale Signale, übermittelt.
Programmierbares Hardware-Element – Beinhaltet verschiedene Hardware-Vorrichtungen, die mehrere, über eine programmierbare Verbindung verbundene, programmierbare Funktionsblöcke umfassen. Beispiele sind unter anderem FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), PLDs (Programmable Logic Devices), FPOAs (Field Programmable Object Arrays) und CPLDs (Complex PLDs). Die programmierbaren Funktionsblöcke können von feinkörnig (kombinatorische Logik oder Lookup-Tabellen) bis grobkörnig (arithmetisch-logische Einheiten oder Prozessorkerne) reichen. Ein programmierbares Hardware-Element kann auch als ”rekonfigurierbare Logik” bezeichnet werden.
Computersystem – Jede der verschiedenen Arten von Rechen- oder Verarbeitungssystemen, darunter Personal Computer-System (PC), Zentralrechnersystem, Arbeitsstation, Netzwerkvorrichtung, Internetvorrichtung, persönlicher digitaler Assistent (PDA), Fernsehsystem, Grid-Computing-System, oder andere Vorrichtungen oder Vorrichtungskombinationen. Generell kann der Begriff ”Computersystem” weit gefasst so definiert werden, dass darin jede Art von Vorrichtung (oder Vorrichtungskombination), die mindestens einen Prozessor aufweist, der Anweisungen aus einem Speichermedium ausführt, inbegriffen ist.
Endgerät (User Equipment, UE) (oder UE-Vorrichtung) – Jede der verschiedenen Arten von Computersystemvorrichtungen, die mobil oder tragbar sind und drahtlose Kommunikation durchführt. Beispiele für UE-Vorrichtungen sind unter anderem Mobiltelefone oder Smartphones (z. B. iPhone^TM, Android^TM-basierte Telefone), tragbare Gaming-Geräte (z. B. Nintendo DS^TM, PlayStation Portable^TM, Gameboy Advance^TM, iPhone^TM), Laptops, Wearable Devices (z. B. Smart Watch, Smart Glasses), PDAs, tragbare Internetgeräte, Musikwiedergabegeräte, Datenspeichervorrichtungen, oder andere Handgeräte usw. Generell kann der Begriff ”UE” oder ”UE-Vorrichtung” weit gefasst so definiert werden, dass darin jede Art von elektronischer Vorrichtung, Rechenvorrichtung, und/oder Telekommunikationsvorrichtung (oder jede solche Vorrichtungskombination) inbegriffen ist, die durch einen Benutzer einfach zu transportieren und zu drahtloser Kommunikation in der Lage ist.
Basisstation – Der Begriff ”Basisstation” hat den vollen Umfang seiner üblichen Bedeutung, zumindest umfassend eine drahtlose Kommunikationsstation, die an einem festen Ort installiert ist und verwendet wird, um als Teil eines drahtlosen Telefonsystems oder Funksystems zu kommunizieren.
Verarbeitungselement – Bezieht sich auf verschiedene Elemente oder Kombinationen von Elementen. Verarbeitungselemente umfassen zum Beispiel Schaltungen wie ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application Specific Intergrated Circuit)), Teile oder Schaltungen einzelner Prozessorkerne, ganze Prozessorkerne, einzelne Prozessoren, programmierbare Hardware-Geräte wie eine vor Ort programmierbare Gatteranordnung (Field Programmable Gate Array, FPGA), und/oder größere Teile von Systemen, die mehrere Prozessoren beinhalten.
Kanal – Ein Medium, das verwendet wird, um Informationen von einem Sender (Transmitter) an einen Empfänger zu übertragen. Da sich die Eigenschaften des Begriffs ”Kanal” gemäß verschiedener drahtloser Protokolle unterscheiden können, ist zu beachten, dass der Begriff ”Kanal” in seiner Verwendung hier entsprechend dem Standard der Art der Vorrichtung zu verstehen ist, in Bezug auf die der Begriff verwendet wird. In manchen Standards kann die Kanalbreite variabel sein (z. B. je nach Fähigkeit der Vorrichtung, Bandverhältnissen, usw.). Zum Beispiel kann LTE skalierbare Kanalbandbreiten von 1,4 MHz bis 20 MHz unterstützen. Dagegen können WLAN-Kanäle 22 MHz breit sein, während Bluetooth-Kanäle 1 MHz breit sein können. Andere Protokolle und Standards können andere Definitionen für Kanäle beinhalten. Darüber hinaus können manche Standards mehrere Arten von Kanälen definieren und verwenden, z. B. verschiedene Kanäle für Uplink oder Downlink und/oder verschiedene Kanäle für verschiedene Verwendungen wie Daten, Steuerinformationen usw.
Band – Der Begriff ”Band” hat den vollen Umfang seiner üblichen Bedeutung, zumindest umfassend einen Spektrumsabschnitt (z. B. Funkfrequenzspektrum) in dem Kanäle verwendet werden oder für denselben Zweck vorgesehen sind.
Automatisch – Bezieht sich auf eine Aktion oder einen Vorgang, durchgeführt von einem Computersystem (z. B. die in einem Computersystem ausgeführte Software) oder einer Vorrichtung (z. B. Schaltkreis, programmierbare Hardware-Elemente, ASICs usw.), ohne dass die Aktion oder der Vorgang durch eine Benutzereingabe direkt spezifiziert oder durchgeführt wird. Daher steht der Begriff ”automatisch” im Gegensatz zu einem Vorgang, der manuell durch den Benutzer spezifiziert oder durchgeführt wird, indem der Benutzer zur direkten Durchführung des Vorgangs eine Eingabe vornimmt. Ein automatischer Ablauf kann durch eine Eingabe des Benutzers initiiert werden, aber die darauf folgenden Aktionen, die ”automatisch” durchgeführt werden, werden nicht durch den Benutzer spezifiziert, d. h. sie werden nicht ”manuell” durchgeführt, indem der Benutzer jede durchzuführende Aktion spezifiziert. Zum Beispiel füllt ein Benutzer, der ein elektronisches Formular ausfüllt, indem er jedes einzelne Feld auswählt und Informationen durch eine Eingabe spezifiziert (z. B. durch Eintippen von Informationen, Aktivieren von Kontrollkästchen, Auswahl von Optionen, usw.), dieses Formular manuell aus, obwohl das Computersystem das Formular infolge der Benutzerhandlung aktualisieren muss. Das Formular kann automatisch durch das Computersystem ausgefüllt werden, wobei das Computersystem (z. B. durch Ausführung von Software auf dem Computersystem) die Felder des Formulars analysiert und das Formular ausfüllt, ohne dass die Antworten für die Felder durch irgendeine Benutzereingabe spezifiziert werden. Wie oben dargestellt kann der Benutzer das automatische Ausfüllen des Formulars aktivieren, ist aber in das tatsächliche Ausfüllen des Formulars nicht involviert (z. B. spezifiziert der Benutzer Antworten für Felder nicht manuell, sondern diese werden automatisch ausgefüllt). Die vorliegende Spezifikation bietet verschiedene Beispiele für Vorgänge, die infolge von durch den Benutzer vorgenommene Aktionen automatisch durchgeführt werden.
IEEE 802.11 – Bezieht sich auf eine Technologie auf Grundlage von IEEE 802.11-Standards für drahtlose Netzwerke wie 802.11a, 802.11.b, 802.11g, 802.11n, 802.11-2012, 802.11ac, und/oder andere IEEE 802.11-Standards. Die IEEE 802.11-Technologie kann auch als ”Wi-Fi”- oder ”Wireless Local Area Network (WLAN)”-Technologie bezeichnet werden.
Fig. 1 und Fig. 2- Kommunikationssystem
1 stellt ein exemplarisches (und vereinfachtes) drahtloses Kommunikationssystem gemäß einiger Ausführungsformen dar. Es wird darauf hingewiesen, dass das System von 1 lediglich ein Beispiel eines möglichen Systems ist, und dass Ausführungsformen nach Wunsch in jedem von verschiedenen Systemen realisiert werden können.
Wie gezeigt beinhaltet das exemplarische drahtlose Kommunikationssystem eine Basisstation 102A, die über ein Übertragungsmedium mit einer oder mehreren Benutzervorrichtungen 106A, 106B usw., bis 106N kommuniziert. Jede der Benutzervorrichtungen kann hier als ”Endgerät” (UE) bezeichnet werden. Die Benutzervorrichtungen 106 werden demnach als Endgerät, UEs oder UE-Vorrichtungen bezeichnet.
Die Basisstation 102A kann eine Basis-Sendeempfänger-Station (Base Transceiver Station, BTS) oder eine Zellposition sein, und kann Hardware beinhalten, die eine drahtlose Kommunikation mit den UEs 106A bis 106N ermöglicht. Die Basisstation 102A kann auch ausgestattet sein für die Kommunikation mit einem Netz 100 (z. B. unter anderem ein Kernnetz eines Anbieters von Mobilfunkdiensten, ein Telekommunikationsnetz wie ein Festnetz (Public Switched Telephone Network, (PSTN) und/oder das Internet). Die Basisstation 102A kann also die Kommunikation zwischen den Benutzervorrichtungen und/oder zwischen den Benutzervorrichtungen und dem Netz 100 unterstützen.
Das Kommunikationsgebiet (oder Abdeckungsgebiet) der Basisstation kann als ”Zelle” bezeichnet werden. Die Basisstation 102A und die UEs 106 können konfiguriert sein, um über das Übertragungsmedium unter Verwendung jeder von verschiedenen Funkzugangstechnologien (Radio Access Technologies, RAT), auch bezeichnet als drahtlose Kommunikationstechnologien oder Telekommunikationsstandards, wie GSM, UMTS (WCDMA, TD-SCDMA), LTE, LTE-Advanced (LTE-A), HSPA, 3GPP2 CDMA2000 (z. B. 1xRTT, 1xEV-DO, HRPD, eHRPD), Wi-Fi, WiMAX usw., zu kommunizieren.
Basisstation 102A und andere solche Stationen (wie Basisstationen 102B bis 102N), die nach dem gleichen oder einem anderen Mobilfunk-Kommunikationsstandard arbeiten, können also als ein Netz von Zellen bereitgestellt werden, das über ein großes geografisches Gebiet hinweg einen kontinuierlich oder nahezu kontinuierlich überlappenden Dienst für UEs 106A–N und ähnliche Vorrichtungen über einen oder mehrere Mobilfunk-Kommunikationsstandards bietet.
Während also Basisstation 102A als ”bedienende Zelle” für UEs 106A–N fungieren kann, wie in 1 dargestellt, kann jede UE 106 auch in der Lage sein, Signale von (und möglicherweise innerhalb des Kommunikationsradius von) einer oder mehreren Zellen (die von Basisstationen 102B–N und/oder jeder anderen Basisstation bereitgestellt werden könnten) zu empfangen, die als ”Nachbarzellen” bezeichnet werden können. Solche Zellen können auch in der Lage sein, eine Kommunikation zwischen Benutzervorrichtungen und/oder zwischen Benutzervorrichtungen und dem Netz 100 zu unterstützen, gemäß der gleichen drahtlosen Kommunikationstechnologie wie Basisstation 102A und/oder jeder der verschiedenen anderen möglichen drahtlosen Kommunikationstechnologien. Solche Zellen können ”Makrozellen”, ”Mikrozellen”, ”Pikozellen” und/oder Zellen, die jede andere Granularität der Flächenabdeckung aufweisen, umfassen. Zum Beispiel könnte es sich bei Basisstationen 102A–B, dargestellt in 1, um Makrozellen handeln, während Basisstation 102N eine Mikrozelle sein könnte. Andere Konfigurationen sind ebenfalls möglich.
Es ist zu beachten, dass ein UE 106 in der Lage sein kann, unter Nutzung mehrerer drahtloser Kommunikationsstandards zu kommunizieren. Zum Beispiel kann ein UE 106 konfiguriert sein, um unter Verwendung eines drahtlosen Netzwerkprotokolls (z. B. Wi-Fi) und/oder eines Peer-to-Peer drahtlosen Kommunikationsprotokolls (z. B. BT, Wi-Fi Peer-to-Peer usw.), zusätzlich zu mindestens einem Mobilfunk-Kommunikationsprotokoll (z. B. GSM, UMTS (WCDMA, TD-SCDMA), LTE, LTE-A, HSPA, 3GPP2 CDMA2000 (z. B. 1xRTT, 1xEV-DO, HRPD, eHRPD) usw.), zu kommunizieren. Das UE 106 kann auch oder alternativ konfiguriert sein, um unter Verwendung eines oder mehrerer globaler Navigationssatellitensysteme (GNSS (Global Navigational Satellite Systems), z. B. GPS oder GLONASS), eines oder mehrerer mobiler Fernseh-Rundfunkstandards (z. B. ATSC-M/H oder DVB-H) und/oder, falls gewünscht, jedes anderen drahtlosen Kommunikationsprotokolls, zu kommunizieren. Andere Kombinationen drahtloser Kommunikationsstandards (die mehr als zwei drahtlose Kommunikationsstandards umfassen) sind ebenfalls möglich.
2 zeigt ein Endgerät 106 (z. B. eine der Vorrichtungen 106A bis 106N) in Kommunikation mit einer Basisstation 102 (z. B. eine der Basisstationen 102A bis 102N) gemäß einiger Ausführungsformen. Das UE 106 kann eine Vorrichtung mit Mobilfunkfähigkeit wie ein Mobiltelefon, ein Handgerät, ein Wearable Device, ein Computer oder Tablet oder praktisch jede Art von drahtloser Vorrichtung sein.
Das UE 106 kann einen Prozessor umfassen, der konfiguriert ist, um im Speicher gespeicherte Programmanweisungen auszuführen. Das UE 106 kann durch Ausführung solcher gespeicherter Anweisungen jede der hier beschriebenen Verfahrensausführungen durchführen. Alternativ, oder zusätzlich dazu, kann das UE 106 ein programmierbares Hardware-Element umfassen, wie eine FPGA (Field-Programmable Gate Array), das konfiguriert ist, um jede der hier beschriebenen Verfahrensausführungen oder jeden Teil der hier beschriebenen Verfahrensausführungen durchzuführen.
Das UE 106 kann eine oder mehrere Antennen umfassen, um unter Verwendung eines/einer oder mehrerer drahtloser Kommunikationsprotokolle oder -technologien zu kommunizieren. In einer Ausführungsform kann das UE 106 konfiguriert sein, um entweder unter Verwendung von CDMA2000 (1xRTT/1xEV-DO/HRPD/eHRPD) oder LTE unter Verwendung eines einzigen gemeinsamen Funkmoduls und/oder GSM oder LTE unter Verwendung des einen gemeinsamen Funkmoduls zu kommunizieren. Das gemeinsame Funkmodul kann mit einer einzigen Antenne oder mit mehreren Antennen (z. B. für MIMO) gekoppelt sein, um drahtlose Kommunikationen durchzuführen. Im Allgemeinen kann ein Funkmodul jede Kombination aus Basisbandprozessor, analogem RF-Signalverarbeitungsschaltkreis (darunter z. B. Filter, Mixer, Oszillatoren, Verstärker usw.) oder digitalem Verarbeitungsschaltkreis (z. B. für digitale Modulation und andere digitale Verarbeitung) umfassen. Ebenso kann das Funkmodul ein oder mehrere Empfangs- und Übertragungsketten unter Verwendung der oben genannten Hardware realisieren. Zum Beispiel kann ein UE 106 einen oder mehrere Teile einer Empfangs- und/oder Übertragungskette unter mehreren drahtlosen Kommunikationstechnologien, wie den oben beschriebenen, teilen.
In einigen Ausführungsformen kann das UE 106 separate (und möglicherweise mehrere) Übertragungs- und/oder Empfangsketten (darunter z. B. separate RF- und/oder Digitalfunkkomponenten) für jedes drahtlose Kommunikationsprotokoll umfassen, für das es zur Kommunikation konfiguriert ist. Als weitere Möglichkeit kann das UE 106 ein oder mehrere Funkmodule, die von mehreren drahtlosen Kommunikationsprotokollen geteilt werden, und ein oder mehrere Funkmodule, die ausschließlich durch ein einziges drahtloses Kommunikationsprotokoll genutzt werden, umfassen. Zum Beispiel könnte das UE 106 ein gemeinsames Funkmodul für die Kommunikation mit entweder LTE oder 1xRTT (oder LTE oder GSM) und separate Funkmodule für die Kommunikation mit Wi-Fi und mit Bluetooth umfassen. Andere Konfigurationen sind ebenfalls möglich.
Fig. 3 – Exemplarisches Blockdiagramm eines UE
3 stellt ein exemplarisches Blockdiagramm eines UE 106 gemäß einiger Ausführungsformen dar. Wie gezeigt kann das UE 106 ein System-on-Chip (SOC) 300 umfassen, das Bereiche für unterschiedliche Zwecke umfassen kann. Zum Beispiel kann das SOC 300, wie gezeigt, den/die Prozessor(en) 302, der/die Programmanweisungen für das UE 106 ausführen kann/können, und den Anzeigeschaltkreis 304, der Grafikverarbeitung durchführen und Anzeigesignale für die Anzeige 360 bereitstellen kann, umfassen. Der/die Prozessor(en) 302 kann/können auch mit der Speicherverwaltungseinheit (Memory Management Unit, MMU) 340 gekoppelt sein, die konfiguriert sein kann, um Adressen von dem/den Prozessor(en) 302 zu empfangen und diese Adressen auf Speicherorte im Speicher (z. B. Speicher 306, Festwertspeicher (Read-Only Memory, ROM) 350, NAND Flash-Speicher 310) und/oder auf andere Schaltungen oder Vorrichtungen, wie dem Anzeigeschaltkreis 304, dem drahtlosem Kommunikationsschaltkreis 330, und/oder der Anzeige 360 umzusetzen. Die MMU 340 kann konfiguriert sein, um Speicherschutz und Seitentabellenumsetzung oder -einrichtung durchzuführen. In manchen Ausführungsformen kann die MMU 340 als Teil des/der Prozessor(en) 302 enthalten sein.
Wie gezeigt kann das SOC 300 mit verschiedenen anderen Schaltkreisen des UE 106 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann das UE 106 verschiedene Arten von Speicher (darunter z. B. NAND Flash-Speicher 310), eine Verbindungschnittstelle 320 (z. B. zur Kopplung an ein Computersystem, ein Dock, eine Ladestation usw.), die Anzeige 360, und einen Schaltkreis für drahtlose Kommunikation (z. B. Funk) 330 (z. B. für LTE, Wi-Fi, GPS usw.) umfassen.
Die UE-Vorrichtung 106 kann mindestens eine Antenne (und möglicherweise mehrere Antennen, z. B. für MIMO und/oder zur Umsetzung verschiedener drahtloser Kommunikationstechnologien, als eine aus verschiedenen Möglichkeiten) zur Durchführung von drahtloser Kommunikation mit Basisstationen und/oder anderen Vorrichtungen umfassen. Zum Beispiel kann die UE-Vorrichtung 106 die Antennen) 335 zur Durchführung der drahtlosen Kommunikation verwenden. Wie oben ausgeführt kann das UE 106 in manchen Ausführungsformen konfiguriert sein, um unter Verwendung mehrerer drahtloser Kommunikationstechnologien drahtlos zu kommunizieren.
Wie danach weiter beschrieben kann das UE 106 Hardware- und Software-Komponenten umfassen, um Funktionen zur Nutzung von Wi-Fi-Signalisierung oder neuer Signalisierung (z. B. abgeleitet von Wi-Fi-Signalisierung) in Verbindung mit Mobilfunkkommunikation umzusetzen, wenn eine drahtlose Kommunikation in lizenzfreien Frequenzbändern, wie den hier u. a. in Bezug auf 7 beschriebenen, erfolgt. Der Prozessor 302 der UE-Vorrichtung 106 kann konfiguriert sein, um Teile oder alle der hier beschriebenen Verfahren zu realisieren, z. B. durch Ausführen von Programmanweisungen, die auf einem Speichermedium (z. B. einem nichtvorübergehenden computerlesbaren Speichermedium) gespeichert sind. In anderen Ausführungsformen kann Prozessor 302 als programmierbares Hardware-Element, wie beispielsweise eine FPGA (Field Programmable Gate Array) oder eine ASIC (Application Specific Integrated Circuit), konfiguriert sein. Alternativ (oder zusätzlich dazu) kann der Prozessor 302 der UE-Vorrichtung 106, in Verbindung mit einer oder mehrerer der anderen Komponenten 300, 304, 306, 310, 320, 330, 335, 340, 350, 360, konfiguriert sein, um einen Teil oder alle der hier beschriebenen Merkmale, wie die hier u. a. in Bezug auf 7 beschriebenen Merkmale, zu realisieren.
Fig. 4 – Exemplarisches Blockdiagramm einer Basisstation
4 stellt ein exemplarisches Blockdiagramm einer Basisstation 102 gemäß einiger Ausführungsformen dar. Es wird darauf hingewiesen, dass die Basisstation von 4 lediglich ein Beispiel einer möglichen Basisstation ist. Wie gezeigt kann die Basisstation 102 den/die Prozessor(en) 404 umfassen, der/die Programmanweisungen für die Basisstation 102 ausführen kann/können. Der/Die Prozessor(en) 404 kann/können auch mit der Speicherverwaltungseinheit (MMU) 440 gekoppelt sein, die konfiguriert sein kann, um Adressen von Prozessor(en) 404 zu empfangen und diese Adressen auf Speicherorte im Speicher (z. B. Speicher 460 und Festwertspeicher (ROM) 450) oder auf andere Schaltkreise oder Vorrichtungen umzusetzen.
Die Basisstation 102 kann mindestens einen Netzanschluss 470 umfassen. Der Netzanschluss 470 kann konfiguriert sein, um sich mit einem Telefonnetz zu verbinden und einer Vielzahl von Vorrichtungen, wie den UE-Vorrichtungen 106, Zugang zum Telefonnetz zu bieten, wie oben in 1 und 2 beschrieben.
Der Netzanschuss 470 (oder ein zusätzlicher Netzanschluss) kann auch oder alternativ konfiguriert sein, um sich mit einem Mobilfunknetz, z. B. einem Kernnetz eines Anbieters von Mobilfunkdiensten, zu verbinden. Das Kernnetz kann mobilitätsbezogene Dienste und/oder andere Dienste für eine Vielzahl von Vorrichtungen, wie UE-Vorrichtungen 106, bieten. In manchen Fällen kann sich der Netzanschluss 470 über ein Kernnetz mit einem Telefonnetz verbinden, und/oder das Kernnetz kann ein Telefonnetz bereitstellen (z. B. unter anderen UE-Vorrichtungen, die von dem Anbieter der Mobilfunkdienste bedient werden).
Die Basisstation 102 kann mindestens eine Antenne 434 und möglicherweise mehrere Antennen umfassen. Die Antenne(n) 434 kann/können konfiguriert sein, um als drahtloser Sendeempfänger zu fungieren und sie kann/können ferner konfiguriert sein, um mit den UE-Vorrichtungen 106 über Funkmodul 430 zu kommunizieren. Die Antenne 434 kommuniziert mit Funkmodul 430 über Kommunikationskette 432. Kommunikationskette 432 kann eine Empfangskette, eine Übertragungskette oder beides sein. Das Funkmodul 430 kann konfiguriert sein, um über verschiedene drahtlose Telekommunikationsstandards, inklusive aber nicht beschränkt auf LTE, LTE-A, UMTS, CDMA2000, Wi-Fi usw., zu kommunizieren.
Die BS 102 kann konfiguriert sein, um unter Verwendung mehrerer drahtloser Kommunikationsstandards drahtlos zu kommunizieren. In manchen Fällen kann die Basisstation 102 mehrere Funkmodule umfassen, die der Basisstation 102 ermöglichen können, gemäß mehrerer drahtloser Kommunikationstechnologien zu kommunizieren. Zum Beispiel kann die Basisstation 102, als eine Möglichkeit, ein LTE-Funkmodul zur Durchführung von Kommunikation gemäß LTE (TDD-FDD), LTE im lizenzfreien Spektrum (TDD-FDD) sowie ein Wi-Fi-Funkmodul zur Durchführung von Kommunikation gemäß Wi-Fi umfassen. In solch einem Fall kann die Basisstation 102 sowohl als LTE-Basisstation als auch als Wi-Fi-Zugangspunkt fungieren. Als weitere Möglichkeit kann die Basisstation ein multifunktionales Funkmodul umfassen, das in der Lage ist, Kommunikationen gemäß jeder von mehreren drahtlosen Kommunikationstechnologien (z. B. LTE und Wi-Fi) durchzuführen.
Solche Fähigkeiten können besonders zur Regelung von Interferenzen und zur Koordination der Kommunikation auf lizenzfreien Frequenzbändern nützlich sein, auf denen z. B. eine drahtlose Kommunikation gemäß mehrerer drahtloser Kommunikationstechnologien möglich (und möglicherweise sogar üblich) sein kann, wofür die BS 102 konfiguriert sein kann. Zum Beispiel, wie nachfolgend weiter beschrieben, kann die BS 102 Hardware- und Software-Komponenten umfassen, um Funktionen zur Nutzung von Wi-Fi-Signalisierung oder jeder anderen (z. B. LTE-Wi-Fi-Hybrid) Präambel in Verbindung mit Mobilfunkkommunikation umzusetzen, wenn eine drahtlose Kommunikation in lizenzfreien Frequenzbändern, wie den hier u. a. in Bezug auf 7 beschriebenen, erfolgt. Der Prozessor 404 der Basisstation 102 kann konfiguriert sein, um Teile oder alle der hier beschriebenen Verfahren z. B. durch Ausführung von Programmanweisungen, die auf einem Speichermedium (z. B. einem nichtvorübergehenden computerlesbaren Speichermedium) gespeichert sind, zu realisieren. Alternativ kann der Prozessor 404 als programmierbares Hardware-Element, wie eine FPGA (Field Programmable Gate Array) oder eine ASIC (Application Specific Integrated Circuit), oder als Kombination daraus konfiguriert sein. Alternativ (oder zusätzlich dazu) kann der Prozessor 404 der BS 102, in Verbindung mit einer oder mehreren der anderen Komponenten 430, 432, 434, 440, 450, 460, 470 konfiguriert sein, um einen Teil oder alle der hier beschriebenen Merkmale, wie die hier u. a. in Bezug auf 7 beschriebenen Merkmale, zu realisieren.
Fig. 5 – Trägerbündelung
Trägerbündelung ist ein Schema, in dem mehrere Träger (z. B. Frequenzkanäle) für eine drahtlose Kommunikation mit einem UE gemäß einer drahtlosen Kommunikationstechnologie verwendet werden können. 5 stellt ein exemplarisches Trägerbündelungsschema dar (das z. B. gemäß der LTE-Funkzugangstechnologie verwendet werden kann), das gemäß anderer Aspekte dieser Offenbarung verwendet werden kann, beispielsweise in Bezug auf das Verfahren von 7.
Im dargestellten Schema können bis zu fünf Komponententräger (Träger 504, 506, 508, 510, 512) für eine einzige Benutzervorrichtung (beispielsweise eines der UEs 106, die in Bezug auf 1–3 dargestellt und beschrieben sind) gebündelt werden. Jeder Komponententräger kann eine Kanalbreite von bis zu 20 MHz verwenden. Eine Möglichkeit ist, dass jeder Komponententräger ein Träger nach LTE-Release 10 ist. Laut des exemplarischen Schemas kann einem UE also eine Bandbreite von bis zu 100 MHz zugewiesen werden. In vielen Fällen kann ein solches Trägerbündelungsschema einem teilnehmenden UE einen größeren Durchsatz ermöglichen als ohne ein solches Schema.
In vielen Fällen können Komponententräger benachbarte Frequenzkanäle verwenden. Es ist jedoch zu beachten, dass es auch möglich ist, eine Trägerbündelung unter Verwendung nichtkontinuierlicher Frequenzkanäle zu realisieren, darunter potenziell nichtkontinuierliche Frequenzkanäle innerhalb desselben Frequenzbands, und/oder Frequenzkanäle innerhalb verschiedener Frequenzbänder. Zum Beispiel kann es möglich sein, eine Trägerbündelung zu realisieren, indem ein Frequenzkanal in einem lizenzierten Frequenzband als ein Komponententräger und ein Frequenzkanal in einem lizenzfreien Frequenzband als ein weiterer Komponententräger verwendet wird.
Es ist zu beachten, dass das in 5 dargestellte exemplarische Schema und die dazugehörige Beschreibung zwar als Beispiel für eine mögliche Art der Realisierung einer Trägerbündelung dienen, jedoch ohne die Offenbarung insgesamt darauf beschränken zu wollen. Zahlreiche Alternativen und Variationen der Ausgestaltung dessen sind möglich und dem Umfang der vorliegenden Offenbarung zuzurechnen. Zum Beispiel: Trägerbündelungsschemata können in Verbindung mit anderen drahtlosen Kommunikationstechnologien realisiert werden; Träger gemäß anderen LTE-Releases oder völlig anderen Funkzugangstechnologien können verwendet werden; Träger anderer Kanalbreite können verwendet werden; andere Anzahlen von Komponententrägern können unterstützt werden; und/oder jede von zahlreichen anderen Alternativen und Variationen des dargestellten Schemas ist ebenfalls möglich.
Fig. 6 - Trägerübergreifende Ablaufplanung
Für Systeme, die eine Trägerbündelung realisieren, sind verschiedene Steuerungsschemata/-mechanismen möglich. Als eine Möglichkeit kann eine unabhängige Zelle auf jedem Komponententräger realisiert werden, zum Beispiel durch Bereitstellung eines Steuerkanals mit Daten-Ablaufplanung und anderen Steuerungsfunktionen für jede Zelle auf dem Komponententräger für diese Zelle. Als weitere Möglichkeit können manche oder alle Steuerungsfunktionen zentralisiert werden. Zum Beispiel könnte eine ”Primärzelle” auf einem (”primären”) Komponententräger realisiert werden, während ”Sekundärzellen” auf jeglichen zusätzlichen (”sekundären”) Komponententrägern realisiert werden könnten, sodass manche oder alle Steuerinformationen für die Sekundärzellen mittels der Primärzelle kommuniziert werden.
Ein solches Schema kann als ”trägerübergreifende Ablaufplanung” (Cross-Carrier Scheduling) bezeichnet werden und 6 stellt ein solches exemplarisches Schema dar (das z. B. gemäß der LTE-Funkzugangstechnologie verwendet werden kann). Es ist zu beachten, dass das in 6 dargestellte exemplarische Schema und die dazugehörige Beschreibung zwar als Beispiel für eine mögliche Art der Realisierung eines trägerübergreifenden Ablaufplanungsmechanismus dienen, ohne jedoch die Offenbarung insgesamt darauf beschränken zu wollen. Zahlreiche Alternativen und Variationen dieser exemplarischen Ausgestaltungen sind möglich und dem Umfang der vorliegenden Offenbarung zuzurechnen.
Wie gezeigt, kann in dem exemplarischen Schema eine Benutzervorrichtung (z. B. ein UE 106 wie in Bezug auf 1–3 dargestellt und beschrieben) drei aktive Träger als Teil seiner Verbindung zu einem Netz aufweisen (z. B. mittels einer oder mehrerer Basisstationen 102, wie in Bezug auf 1–2 und 4 dargestellt und beschrieben), die als eine Primärzelle 602 und zwei Sekundärzellen 604, 606 realisiert werden können. Das Netz kann Steuerdaten 608 (z. B. zur Ablaufplanung von Benutzerdatenkommunikationen, Durchführung mobilitätsbezogener Funktionen usw.) für alle drei Zellen mittels eines Steuerkanals der Primärzelle 602 bereitstellen. Zum Beispiel können die Steuerdaten 608 mittels eines physikalischen Downlink-Steuerkanals (Physical Downlink Control Channel, PDCCH) der Primärzelle 602 kommuniziert werden.
Das Netz kann Benutzerdaten 610 (z. B. Anwendungsdaten für Netzwerkanwendungen wie Web-Browser-Anwendungen, E-Mail-Anwendungen, Sprachanrufanwendungen, Video-Chat-Anwendungen, Spiele-Anwendungen usw.) für das UE 106 auf jeder oder allen Zellen 602, 604, 606 bereitstellen. Zum Beispiel können verschiedene Teile der Benutzerdaten 610 mittels eines gemeinsamen physikalischen Downlink-Kanals (Physical Downlink Shared Channel, PDSCH) jeder der Primärzelle 602 und der Sekundärzellen 604, 606 kommuniziert werden.
Eine trägerübergreifende Ablaufplanung kann also in Verbindung mit Trägerbündelung verwendet werden, um (zumindest einen Teil der) Steuerungskommunikationen auf einer Zelle zu zentralisieren. Diese Methode kann in vielen Fällen für Infrastrukturmodus-Kommunikationen zwischen einem UE und einem Netz verwendet werden, wie im exemplarischen Schema von 6 dargestellt. Eine solche Methode kann besonders nützlich sein, wenn verschiedene Komponententräger bekannt sind und/oder erwartet wird, dass sie verschiedene Interferenzpegel aufweisen, da im einem solchen Fall der Träger mit dem niedrigsten Interferenzpegel vorteilhaft für Steuerdaten mit hoher Priorität verwendet werden kann. Solch eine Situation kann beispielsweise der Fall sein, wenn sich ein Komponententräger auf einem lizenzierten Frequenzband befindet, für das das Interferenzpotenzial im Wesentlichen begrenzt ist auf das durch netzgesteuerte drahtlose Kommunikation verursachte, während sich ein anderer Komponententräger auf einem lizenzfreien Frequenzband befindet, das Interferenzen unterliegt, die durch drahtlose Kommunikation außerhalb der Netzwerksteuerung verursacht werden.
Fig. 7 - Kommunikationsflussdiagramm
7 ist ein Kommunikation-/Signalflussdiagramm, das ein Schema/ein Verfahren zur Unterstützung einer effizienten Koexistenz zwischen LTE und Wi-Fi-Kommunikationen in lizenzfreien Frequenzbändern zeigt. Aspekte des Verfahrens nach 7 können nach Wunsch durch eine BS 102 (z. B. wie in Bezug auf 1–2 und 4 dargestellt und beschrieben) und durch ein UE 106 (z. B. wie in Bezug auf 1–3 dargestellt und beschrieben) realisiert werden oder allgemeiner im Zusammenhang mit jedem der Computersysteme oder, unter anderen Vorrichtungen, jeder der in den oben genannten Figuren gezeigten Vorrichtungen.
In verschiedenen Ausführungsformen können manche der Elemente des gezeigten Verfahrens gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge als gezeigt durchgeführt werden, oder ausgelassen werden. Zusätzliche Elemente können nach Wunsch ebenfalls durchgeführt werden. Wie gezeigt kann das Verfahren wie folgt funktionieren.
In 702 kann eine Zelle auf einem Frequenzkanal in einem lizenzfreien Frequenzband eingerichtet werden. Die Zelle kann zwischen einer Mobilfunk-Basisstation (BS) und einer drahtlosen Endgeräte-(UE)-vorrichtung eingerichtet werden. Die Zelle kann gemäß einer ersten drahtlosen Kommunikationstechnologie (oder ”Funkzugangstechnologie” oder RAT (Radio Access Technology)), wie beispielsweise LTE, eingerichtet werden.
Die Zelle kann eine einzelne Zelle sein, oder eine Zelle, die als Teil einer Trägerbündelungs-Kommunikationsverbindung zwischen der BS und dem UE gebildet wird. Im Falle einer einzelnen Zelle können sowohl Steuerungskommunikationen als auch Datenkommunikationen für die Zelle durchgeführte Kommunikationen auf dem Frequenzkanal sein, auf dem die Zelle eingerichtet ist.
Wenn die Zelle als Teil einer Trägerbündelungs-Kommunikationsverbindung gebildet wird, kann es der Fall sein, dass die Zelle ein ”Sekundärträger” oder eine ”Sekundärzelle” ist, die zusätzlich zu einem (d. h. im Anschluss an einen) ”Primärträger” oder einer ”Primärzelle” gebildet wird.
Zum Beispiel kann ein Primärträger zwischen der BS und dem UE gebildet (z. B. konfiguriert) werden. Der Primärträger kann auch gemäß der ersten drahtlosen Telekommunikationstechnologie eingerichtet werden. Der Primärträger kann auf einem Frequenzkanal in einem lizenzierten Frequenzband eingerichtet werden, das hier auch als ”erstes Frequenzband” bezeichnet werden kann. Zum Beispiel kann ein Anbieter eines Mobilfunknetzes ein bestimmtes Frequenzband lizenziert haben (möglicherweise speziell zur Verwendung in Verbindung mit einer bestimmten Funkzugangstechnologie, wie LTE-A, LTE, WCDMA, CDMA2000, GSM usw.) und ein Mobilfunknetz bereitstellen, dass primär innerhalb dieses lizenzierten Frequenzbandes arbeitet. Solch ein lizenziertes Frequenzband kann weniger externen Interferenzen ausgesetzt sein als das lizenzfreie Frequenzband. Zum Beispiel kann das lizenzfreie Frequenzband Interferenzen von anderen drahtlosen Kommunikationstechnologien und/oder von anderen Betreibern von Mobilfunknetzen, die eine ähnliche oder die gleiche drahtlose Kommunikationstechnologie in dem lizenzfreien Frequenzband verwenden, ausgesetzt sein, während ein lizenziertes Frequenzband solchen externen Interferenzquellen möglicherweise nicht ausgesetzt ist, z. B. falls das lizenzierte Frequenzband für die ausschließliche Verwendung eines bestimmten Anbieters eines Mobilfunknetzes lizenziert ist.
In einem solchen Fall kann der Primärträger dem UE eine Infrastrukturmodus-Kommunikationsverbindung zu einem Mobilfunknetz zur Verfügung stellen. Der Primärträger kann also eine Verbindung bereitstellen zu einem Kernnetz, z. B. eines Anbieters von Mobilfunkdiensten, mit dem der Benutzer des UE möglicherweise ein Abonnement und/oder eine andere Vereinbarung über die Bereitstellung eines Mobilfunkdienstes hat. Das Mobilfunknetz kann also Konnektivität zwischen der Benutzervorrichtung und verschiedenen mit dem Mobilfunknetz verbundenen Diensten und/oder Vorrichtungen, wie beispielsweise anderen Benutzervorrichtungen, einem Festnetz, dem Internet, verschiedenen cloudbasierten Diensten usw., bieten. Der Primärträger kann in einem solchen Fall, falls gewünscht, für Steuerungskommunikationen zwischen dem UE und der BS verwendet werden, und kann auch für Daten-(z. B. Benutzerdaten-)-kommunikationen verwendet werden.
Es ist zu beachten, dass die BS als Teil eines solchen Mobilfunknetzes in Verbindung mit zahlreichen anderen Basisstationen (die andere Zellen bereitstellen können) und mit anderer Netz-Hardware und -Software arbeiten kann, um einen kontinuierlichen (oder fast kontinuierlichen) überlappenden drahtlosen Dienst über ein großes geografisches Gebiet bereitzustellen. Zumindest in manchen Fällen kann das UE aus mehreren Zellen innerhalb des drahtlosen Kommunikationsradius des UE, die von nahegelegenen Basisstationen bereitgestellt werden können, eine Zelle der BS auswählen, um diese als Primärzelle einzurichten. Zum Beispiel kann das UE in der Lage sein, Nachbarzellen zu erkennen, Signale von ihnen zu erfassen, und möglicherweise mit manchen oder allen von mehreren Nachbarzellen zu kommunizieren, z. B. abhängig von Signalstärke/-qualität, Genehmigung, technischer Interoperabilität usw. Die Primärzelle kann, unter anderen möglichen Kriterien (z. B. drahtloser Funkstau der Zelle(n), Betreiber der Zelle(n), drahtlose Technologie nach der die Zellen) arbeitet (arbeiten), usw.), auf Grundlage einer oder mehrerer Signalstärken- und/oder Signalqualitätsmessungen ausgewählt und konfiguriert/eingerichtet werden.
Weiterhin ist zu beachten, dass gemäß mancher Ausführungsformen die Zellauswahl eine erste Zellauswahl sein kann, z. B. nach Einschalten des UE 106 (oder möglicherweise nach Einschalten eines Funkmoduls des UE, z. B. nach Abschalten eines eingeschränkten Betriebs oder ”Flugmodus”). Alternativ kann die Zellauswahl Teil eines Zellneuauswahlverfahrens sein. Zum Beispiel kann das UE ein Zellneuauswahlverfahren durchführen, um eine neue Zelle mit besserer Signalstärke und/oder -qualität als Primärzelle auszuwählen, wegen einer erfolgten Verschlechterung der Signalstärke und/oder -qualität einer vorherigen Primärzelle, z. B. in Folge einer Bewegung weg vom Abdeckungsgebiet der vorherigen Primärzelle hin zum Abdeckungsgebiet der neuen Primärzelle.
Die Einrichtung der Zelle auf dem lizenzfreien Frequenzband kann eine Überprüfung der Kanäle des lizenzfreien (”sekundären”) Frequenzbandes (welches zum Beispiel ein Industrial-Scientific-Medical-(ISM)-Frequenzband sein kann), z. B. auf Interferenzen, beinhalten. Wie zuvor erwähnt kann es, da lizenzfreie Frequenzbänder durch andere drahtlose Kommunikation (z. B. potenziell durch eine oder mehrere andere drahtlose Kommunikationstechnologien), die nicht durch das Netzwerk gesteuert wird, Interferenzen ausgesetzt sein können, wünschenswert sein, zu ermitteln, wie viel Interferenz aktuell auf jedem der Kanäle im lizenzfreien Frequenzband vorliegt, bevor einer als Träger ausgewählt wird.
Insbesondere kann es zumindest in manchen Fällen wünschenswert sein, eine Überprüfung auf Wi-Fi-Interferenzen vorzunehmen, z. B. falls das lizenzfreie Frequenzband eines ist, von dem bekannt ist, dass darin Wi-Fi-Kommunikation durchgeführt wird. Die BS (oder die Wi-Fi-Vorrichtung, die von der BS gesteuert wird und/oder mit der BS verbunden ist) kann also einen oder mehrere Kanäle (z. B. Wi-Fi- und/oder Radarkanäle) auf dem lizenzfreien Frequenzband überprüfen. Die BS kann auf Wunsch speziell zu diesem Zweck (und/oder für andere Zwecke) ausgerüstet sein mit einem (oder verbunden sein mit einem und Kontrolle haben über einen) Wi-Fi- und einem Wi-Fi/Mobilfunk-Kommunikationsschaltkreis (z. B. kann sie konfiguriert sein, um als Wi-Fi-Zugangspunkt zu fungieren, oder mit einem Wi-Fi-Zugangspunkt verbunden sein und diesen steuern, oder sie kann ein Wi-Fi/Mobilfunk-Hybridmodul beinhalten, das eine Hybridsignalisierung ermöglicht). Die Überprüfung der Kanäle kann das Messen jeder der verschiedenen Kanalzustandsmetriken und/oder Metriken, die verwendet werden können, um das Ausmaß der Interferenz einzuschätzen oder abzuleiten, wie beispielsweise RSSI, beinhalten. Als eine Möglichkeit kann die BS auf einem solchen lizenzfreien Frequenzband die spektrale Leistungsdichte ermitteln. Als weitere Möglichkeit kann die BS unter Verwendung ihres RF-Frontend die Energie in einem bestimmten Kanal ermitteln, sodass die Energie-Ermittlung unabhängig ist von der in diesem jeweiligen Kanal verwendeten Technologie. In einem solchen Fall kann, so lange die Energie (RSSI) über einem bestimmten Grenzwert liegt (z. B. RSSI >–80 dBm, oder jeder andere gewünschte Grenzwert), davon ausgegangen werden, dass der bestimmte Kanal (ISM-Frequenz) belegt (d. h. nicht interferenzfrei) ist.
Auf Grundlage der Überprüfung der (z. B. Wi-Fi-)Kanäle im lizenzfreien Frequenzband kann die BS einen oder mehrere Kanäle (z. B. Wi-Fi-Kanäle oder andere Kanäle im lizenzfreien Spektrum gemäß der ersten drahtlosen Kommunikationstechnologie (beispielsweise LTE-Kanäle), die frequenzmäßig einem oder mehreren der Wi-Fi-Kanäle entsprechen/mit diesen überlappen) im lizenzfreien Frequenzband als potenzielle Kanäle für die Einrichtung eines Trägers auswählen. Der ausgewählte Kanal kann/die ausgewählten Kanäle können diejenigen sein, für die eine geringere Wahrscheinlichkeit und/oder Prävalenz einer Wi-Fi-Interferenz ermittelt wurde, wie beispielsweise Kanäle für die die RSSI unter einem gewünschten Grenzwert liegt.
Nach Auswahl eines oder mehrerer Kanäle als potenzielle Träger für die Zelle im lizenzfreien Frequenzband kann die BS dem UE einen Hinweis auf solche Kanäle geben. Zum Beispiel kann die BS in einer Konfigurationsnachricht (z. B. einem RRC-Konfigurationsobjekt) über die Primärzelle in einem Trägerbündelungsszenario eine Liste potenzieller Kanäle im lizenzfreien Frequenzband erstellen und dem UE zur Verfügung stellen. Das UE kann eine solche Liste der potenziellen Kanäle speichern und jeden Kanal auf der Liste als potenziellen Träger konfigurieren, wobei jeder dieser Kanäle bis zu einer ausdrücklicheren Aktivierung als Träger 'inaktiv' und ungenutzt bleibt.
Das UE kann der BS in einem solchen Szenario zusätzlich Rückmeldungen (z. B. über die Primärzelle) bezüglich einer solchen Liste potenzieller Kanäle im lizenzfreien Frequenzband geben. Zum Beispiel kann das UE eine oder mehrere Messungen (z. B. der Interferenz/Signalstärke/RSSI-Überprüfungen/jeder der verschiedenen anderen Kanalzustandsmetriken) auf manchen oder allen der potenziellen Kanäle durchführen, um die Kanalzustände für lokale Kanäle des UE zu ermitteln, z. B. um zu bestätigen, dass diese Kanäle auch in der Nähe des UE relativ frei von Interferenzen sind. Als weiteres Beispiel kann die drahtlose Kommunikationsfähigkeit des UE begrenzt sein, sodass es möglicherweise nicht möglich ist, Kommunikationen gemäß der ersten drahtlosen Kommunikationstechnologie auf einem bestimmten Frequenzband durchzuführen, darunter potenziell einer oder mehrere der von der Basisstation angegebenen potenziellen Kanäle. Das UE 106 könnte also der BS Kanalzustandsinformationen, eine gekürzte (oder ungekürzte) Liste der unterstützten Kanäle, eine Liste der nicht unterstützten Kanäle, und/oder jede andere Form von Rückmeldung in Bezug auf die Liste der potenziellen Kanäle im lizenzfreien Frequenzband geben.
Nach Durchführung jeglicher Überprüfungen/Kanalmessungen durch die BS, und möglicherweise zusätzlich auf Grundlage jeglicher von dem UE erhaltenen Rückmeldungen, kann die BS 102 dann den Frequenzkanal im lizenzfreien Frequenzband auswählen, auf dem die Zelle einzurichten ist. Die Auswahl kann unter anderem auf Grundlage einer oder mehrerer der Überprüfungen/Kanalmessungen, jeglichen von dem UE erhaltenen Rückmeldungen und/oder Erwägungen hinsichtlich der Netz-Ressourcenallokation (z. B. bekanntes Laden/bekannte Nutzung netzwerkgesteuerter Kommunikationen, Ressourcenverfügbarkeit usw.) erfolgen.
Falls es sich bei der Zelle im lizenzfreien Frequenzband um eine Sekundärzelle in einem Trägerbündelungsschema handelt, kann die BS den Sekundärträger aktivieren, indem sie dem UE einen Hinweis darauf gibt, den Sekundärträger auf dem zweiten Kanal einzurichten, z. B. über eine Konfigurationsnachricht (beispielsweise eine ”Scell Add”-Konfigurationsnachricht in LTE), die auf dem Primärträger übertragen wird. Alternativ, falls es sich bei der Zelle im lizenzfreien Frequenzband um eine einzelne Zelle handelt, kann die Zelle zwischen der BS und dem UE als eine erste Zellauswahl eingerichtet werden (in der sich das UE z. B. an die Zelle anschließt) oder über einen (z. B. netzgeleiteten) Zellneuauswahlvorgang.
In 704 kann eine Downlink-Kommunikation mit dem UE auf der Zelle im lizenzfreien Frequenzband geplant werden. Es ist zu beachten, dass die BS in manchen Situationen eine Energiemessung durchführen kann, um vor Durchführung der Ressourcenplanung die Verfügbarkeit des Mediums sicherzustellen. Die BS könnte, zum Beispiel, die Downlink-Kommunikation nur planen, falls das Medium verfügbar ist – ist das Medium belegt, so könnte die Ablaufplanung verschoben werden (z. B. bis das Medium verfügbar ist).
Als eine Möglichkeit kann das UE mittels eines als Teil der Zelle bereitgestellten Steuerkanals (z. B. dem PDCCH in LTE) einen Hinweis auf die geplante Downlink-Kommunikation erhalten.
Alternativ kann, wie zuvor erwähnt, das Mobilfunknetz in einigen Situation (z. B. falls es sich bei der Zelle im lizenzfreien Frequenzband um eine Sekundärzelle als Teil eines Trägerbündelungsschemas handelt) eine trägerübergreifende Ablaufplanung zur Planung/Zuweisung sekundärer Zellressourcen an das UE verwendet werden. Zum Beispiel kann die BS in einer solchen Situation Ablaufplanungsinformationen (z. B. Uplink- oder Downlink-Genehmigungen) für die Zuweisung sekundärer Zellressourcen an das UE über den Primärträger bereitstellen. Der Einsatz einer trägerübergreifenden Ablaufplanung in einem solchen Szenario kann dem Netz ermöglichen, Steuerungskommunikationen auf dem lizenzierten Frequenzband zu halten, das, wie zuvor in Bezug auf 6 erwähnt, einer geringeren (oder zumindest einer geringeren externen) Interferenz ausgesetzt sein kann als das lizenzfreie Frequenzband.
In 706 kann die BS, um das Medium zu reservieren, in Verbindung mit der geplanten Downlink-Kommunikation ein Wi-Fi-Signal oder ein Wi-Fi/Mobilfunk-Hybridsignal auf dem Frequenzkanal (oder auf einem Wi-Fi-Kanal mit entsprechender Frequenz) der Zelle im lizenzfreien Frequenzband übertragen. Wie zuvor erwähnt kann die BS mit einer Wi-Fi-Kommunikationsschaltung versehen (oder kommunikativ gekoppelt) sein, unter anderem z. B. um die Übertragung solch eines Signals durch die Basisstation zu vereinfachen. Alternativ ist zu beachten, dass das Wi-Fi-Signal auf Wunsch in das LTE-Protokoll integriert werden kann; zum Beispiel kann es an die LTE-Übertragung angehängt werden. Es ist weiterhin zu beachten, dass die BS in einem solchen Fall möglicherweise keinen Wi-Fi-Sendeempfänger benötigt, da das Wi-Fi-Signal oder das Wi-Fi/Mobilfunk-Hybridsignal von dem LTE-Schaltkreis und dem Sendeempfänger der BS erzeugt und übertragen werden kann.
Es ist zu beachten, dass dieses Wi-Fi-Signal oder dieses Wi-Fi-/Mobilfunk-Hybridsignal auf Wunsch zur Verfolgung der lizenzfreien LTE-Frequenz und der Zeitsteuerung sowie für die Medienreservierung verwendet werden kann.
Das Wi-Fi-Signal kann eine Länge der geplanten Downlink-Kommunikation unter Verwendung von Wi-Fi-Signalisierung angeben. Zum Beispiel kann das Wi-Fi-Signal als eine Möglichkeit eine Wi-Fi-Präambel und ein Signalfeld (SIG) beinhalten, das eine Anzahl von OFDM-(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-Symbolen entsprechend der Länge der geplanten Downlink-Kommunikation angibt. Allgemeiner kann das Wi-Fi-Signal in jedem passenden Format sein, das von der Wi-Fi drahtlosen Kommunikationstechnologie spezifiziert und/oder von Wi-Fi-Vorrichtungen erkannt wird. In manchen Situationen kann das Wi-Fi-Signal auch oder alternativ eine Wi-Fi-Sendeaufforderung (Request-to-Send, RTS) und/oder eine Sendebereitschaftsnachricht (Clear-to-Send, CTS) beinhalten. Als noch eine weitere Möglichkeit (z. B. zur Verfolgung der Mobilfunkfrequenz/-zeitsteuerung) kann das Signal auf Wunsch ein LTE-basiertes Referenzsignal CSI-RS beinhalten.
Die Übertragung des Wi-Fi-Signals oder Hybridsignals, das die Länge der geplanten Downlink-Kommunikation angibt, kann helfen, während der geplanten Downlink-Kommunikation Wi-Fi-Vorrichtungen am Senden zu hindern, da dies zu Interferenzen führen könnte. Zum Beispiel können jegliche Wi-Fi-Vorrichtungen, die das durch die BS übertragene Wi-Fi-Signal erfassen und decodieren, ermitteln, dass das Medium für die angegebene Zeitdauer/Anzahl von OFDM-Symbolen belegt sein wird, und dementsprechend von Übertragungen absehen, bis die angegebene Zeitdauer/Anzahl von OFDM-Symbolen vorüber ist, selbst falls die Downlink-Kommunikation selbst (die gemäß LTE oder einer anderen RAT, die Wi-Fi-Funkmodule möglicherweise nicht erfassen und/oder dekodieren können, durchgeführt werden kann) von den PHY-Erkennungsmechanismen der Wi-Fi-Vorrichtungen nicht erkannt wird.
Das Wi-Fi- oder Hybridsignal kann vor oder möglicherweise teilweise oder vollständig zeitlich überlappend mit der geplanten Downlink-Kommunikation übertragen werden. Es ist jedoch zu beachten, dass es, falls irgendein Teil des Wi-Fi-Signals zeitgleich mit der geplanten Downlink-Kommunikation übertragen wird, hilfreich sein kann, Interferenzmanagement- und -minderungsmethoden anzuwenden, um Interferenzen mit der geplanten Downlink-Kommunikation durch Übertragung des Wi-Fi-Signals zu vermeiden.
Es ist zu beachten, dass die durch das Wi-Fi-Signal angegebene Länge eine geplante Downlink-Kommunikation in Gänze oder nur zum Teil umfassen kann. Zum Beispiel falls (z. B. anhand eines RRC-Zwischenspeicherstands in einem LTE-Szenario) erwartet wird, dass eine Downlink-Kommunikation mehrere Übertragungszeitintervalle (Transmission Time Intervalls, TTI) umfasst, könnte ein Wi-Fi-Signal, das die erwartete Anzahl von TTIs (z. B. mehrere) angibt, am Anfang dieses Satzes von TTIs übertragen werden. Alternativ könnte ein Wi-Fi-Signal, das eine einem einzigen TTI entsprechende Länge angibt, in Verbindung mit jedem TTI bereitgestellt werden, in dem eine Downlink-Kommunikation geplant ist.
Es ist zu beachten, dass zumindest in manchen Fällen die BS (und möglicherweise das UE) zusätzlich zur Erzeugung und Übermittlung des Wi-Fi- oder Hybridsignals zur Vermeidung von Interferenzen mit der geplanten Downlink-Kommunikation vor der Durchführung der geplanten Downlink-Kommunikation auch das drahtlose Medium der Zelle im lizenzfreien Frequenzband auf Wi-Fi-Signale überwacht. Zum Beispiel können in manchen Fällen andere Wi-Fi-Vorrichtungen oder Mobilfunkvorrichtungen (z. B. andere BS oder UE), die für den Betrieb im lizenzfreien Frequenzband konfiguriert sind, bereits zur gleichen Zeit wie die BS und das UE kommunizieren oder versuchen zu kommunizieren. Dementsprechend kann die BS (und möglicherweise das UE) das drahtlose Medium überwachen oder abhören, um festzustellen, ob es besetzt (belegt) oder frei (nicht belegt) ist. Ist das Medium besetzt, so kann die BS die geplante Downlink-Kommunikation verschieben (nicht durchführen), um eine Interferenz mit der ermittelten Verwendung des Mediums zu vermeiden (die zu einer Kollision führen würde), während, falls das Medium frei ist, die BS die geplante Downlink-Kommunikation durchführen könnte.
In 708 kann die geplante Downlink-Kommunikation durchgeführt werden. Dies kann die Kommunikation von Downlink-Daten von der BS an das UE über die Zelle auf dem lizenzfreien Frequenzband gemäß der durch die BS konfigurierten Ablaufplanung umfassen. Die Datenkommunikation kann jede von verschiedenen Datenarten umfassen, inklusive Benutzerdaten (z. B. Anwendungsdaten für Web-Browser, Mapping-Anwendungen, E-Mail-Client, Medien-Streaming-Anwendungen, Spiele, oder jede andere Art von Anwendung), Hintergrunddaten (z. B. Software-Aktualisierungen) usw.
Es ist zu beachten, dass in manchen Fällen, wie beispielsweise bestimmten Trägerbündelungsschemata, eine Sekundärzelle nicht für Uplink-Kommunikationen verwendet wird. Wird die Zelle im lizenzfreien Frequenzband jedoch für Uplink-Kommunikationen verwendet (z. B. weil es eine einzelne oder Primärzelle ist, oder weil es eine Sekundärzelle in einem Trägerbündelungsschema ist, in der die Uplink-Kommunikation aktiviert ist), können auf Wunsch die gleichen Methoden für die Uplink-Kommunikation von einem UE an eine BS realisiert werden. Schritte 710–714 beziehen sich auf solche Methoden.
In 710 kann eine Uplink-Kommunikation über die Zelle zwischen BS und UE geplant werden. Wie bei der geplanten Downlink-Kommunikation kann das UE mittels eines als Teil der Zelle bereitgestellten Steuerkanals (z. B. dem PDCCH in LTE) einen Hinweis auf die geplante Uplink-Kommunikation erhalten. Alternativ (z. B. falls die Zelle im lizenzfreien Frequenzband eine Sekundärzelle als Teil eines Trägerbündelungsschemas ist) kann eine trägerübergreifende Ablaufplanung eingesetzt werden, sodass der Hinweis auf die geplante Uplink-Kommunikation über eine andere (z. B. die primäre) Zelle erfolgt.
In 712 kann das UE ein Wi-Fi-Signal oder ein Wi-Fi/Mobilfunk-Hybridsignal auf dem Frequenzkanal (oder auf einem Wi-Fi-Kanal mit entsprechender Frequenz) der Zelle im lizenzfreien Frequenzband in Verbindung mit der geplanten Downlink-Kommunikation übertragen. Das UE kann mit einem Wi-Fi-Kommunikationsschaltkreis ausgestattet sein, unter anderem z. B. um die Übertragung solcher Signale durch das UE zu erleichtern; alternativ, und wie gleichermaßen oben in Bezug auf die BS angegeben, kann das Wi-Fi- oder Hybridsignal, falls das Signal Teil des LTE-Protokolls ist, über eine Mobilfunk-(z. B. LTE)-schaltung des UE erzeugt und übertragen werden, in welchem Fall das UE zu diesem Zweck möglicherweise keinen Wi-Fi-Sendeempfänger benötigt. Wie das in Schritt 706 durch die BS übertragene Wi-Fi-Signal oder das Wi-Fi/Mobilfunk-Hybridsignal, könnte dieses Wi-Fi-Signal oder Wi-Fi/Mobilfunk-Hybridsignal auf Wunsch auch zur Verfolgung der lizenzfreien LTE-Frequenz und der Zeitsteuerung sowie zur Medienreservierung verwendet werden.
Das Wi-Fi-Signal kann eine Länge der geplanten Uplink-Kommunikation unter Verwendung von Wi-Fi-Signalisierung angeben. Zum Beispiel kann das Wi-Fi-Signal als eine Möglichkeit eine Wi-Fi-Präambel und ein Signalfeld beinhalten, das eine Anzahl von OFDM-(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-Symbolen entsprechend der Länge der geplanten Uplink-Kommunikation angibt. Allgemeiner kann das Wi-Fi-Signal wie im Downlink-Szenario in jedem passenden Format sein, das von der drahtlosen Wi-Fi-Kommunikationstechnologie spezifiziert wird. In manchen Situationen kann das Wi-Fi-Signal auch oder alternativ eine Wi-Fi-Sendeaufforderung (Request-to-Send, RTS) und/oder eine Sendebereitschaftsnachricht (Clear-to-Send, CTS) beinhalten. Das Wi-Fi-Signal kann vor oder möglicherweise teilweise oder vollständig zeitlich überlappend mit der geplanten Uplink-Kommunikation übertragen werden.
Es ist zu beachten, dass es, ähnlich wie im Falle der geplanten Downlink-Kommunikation, auch im Falle der geplanten Uplink-Kommunikation der Fall sein kann, dass das UE (und möglicherweise die BS) zusätzlich zur Erzeugung und Übertragung des Wi-Fi- oder Hybridsignals zur Vermeidung von Interferenzen mit der geplanten Uplink Kommunikation vor der Durchführung der geplanten Uplink-Kommunikation auch das drahtlose Medium der Zelle im lizenzfreien Frequenzband auf Wi-Fi-Signale überwacht. Das UE (und möglicherweise die BS) können also das drahtlose Medium überwachen oder abhören, um festzustellen, ob es besetzt oder frei ist. Ist das Medium besetzt, so kann das UE die geplante Uplink-Kommunikation verschieben, um eine Interferenz mit der ermittelten Verwendung des Mediums zu vermeiden, während, falls das Medium frei ist, das UE die geplante Downlink-Kommunikation durchführen könnte.
In 714 kann die geplante Uplink-Kommunikation durchgeführt werden. Dies kann die Kommunikation von Uplink-Daten von dem UE an die BS über die Zelle auf dem lizenzfreien Frequenzband gemäß der durch die BS konfigurierten Ablaufplanung beinhalten. Die kommunizierten Daten können jede von verschiedenen Datenarten umfassen, inklusive Benutzerdaten, Hintergrunddaten usw.
Gemäß dem Schema von 7 können eine BS und ein UE also Wi-Fi-Signalisierung verwenden, um eine Angabe zu machen über die Länge geplanter Kommunikationen über eine Mobilfunk-Kommunikationstechnologie wie LTE auf einem lizenzfreien Frequenzband. Solche Methoden können eine effiziente Koexistenz unterstützen zwischen Wi-Fi und einer Mobilfunk-Kommunikationstechnologie, die solche Methoden realisiert, da so Konflikte vermieden werden können zwischen Mobilfunkvorrichtungen (z. B. BS und UE) und Wi-Fi-Funkmodulen, die solche Wi-Fi-Signalisierungsangaben der Länge geplanter Mobilfunkkommunikationen erfassen und die andernfalls versuchen könnten, während solcher geplanter Mobilfunkkommunikationen zu senden (und damit potenziell zu stören).
Es ist zu beachten, dass Elemente des Verfahrens nach Wunsch erweitert und/oder wiederholt werden können, sodass jede Anzahl von (Uplink- und/oder Downlink-)Mobilfunkkommunikationen zwischen einer BS und einem UE durchgeführt werden können, wobei mittels Wi-Fi-Signalisierung der Länge solcher Kommunikationen durch die BS oder das UE ein Schutz vor Interferenzen geboten wird.
Fig. 8–Fig. 16 – Zusätzliche Informationen
8–16 und die in Verbindung damit hier nachfolgend gebotenen Informationen dienen als Beispiele für verschiedene Erwägungen und Ausgestaltungen in Bezug auf mögliche Systeme in denen das Verfahren gemäß 7 realisiert werden kann, ohne jedoch die Offenbarung insgesamt darauf beschränken zu wollen. Zahlreiche Variationen und Alternativen der exemplarischen Ausgestaltung dessen sind möglich und dem Umfang der vorliegenden Offenbarung zuzurechnen.
Wie bereits erwähnt kann ein Betreiber eines LTE-Netzes einen Primärträger (Pcell) verwenden, um LTE-Daten auf normale Art zu planen, und ein zweiter Träger (Scell) kann für Kommunikationen durch eine LTE-RAT in einem ISM-Band oder lizenzfreien Band hinzugefügt werden. Solche LTE-Kommunikationen in der Scell müssten Wi-Fi-Interferenzen vermeiden, um erfolgreich zu sein.
Als Teil dessen kann eine LTE eNB, die eine Zelle in einem lizenzfreien Band bereitstellt (eine ”LTE-U eNB”), einen Kanal in einem ISM-Band mit einem akzeptablen Interferenzpegel wählen, um die Zelle auf diesem bereitzustellen. Weiterhin kann es für die LTE-U eNB wünschenswert sein, im Falle von geplanten Kommunikationen in diesem Kanal sicherzustellen, dass es nicht plötzlich zu einer schubweise hohen Wi-Fi-Kommunikation kommt, die die Leistung der Kommunikation in der LTE Scell verschlechtern wird.
Als zusätzliche Erwägung kann es für solch eine LTE-U eNB wünschenswert sein, über ein Stummschaltungsschema (An-/Aus-Mechanismus) zu verfügen, sodass Wi-Fi-Vorrichtungen ohne Interferenzen auf den Kanal zugreifen können. Weiterhin kann es wünschenswert sein, Methoden zu realisieren, die bei Wi-Fi-Vorrichtungen die Fähigkeit zur Erfassung von LTE-Kommunikationen unterstützen. Zum Beispiel können solche Stummschaltungsmechanismen (LTE) und DFS-Mechanismen (Wi-Fi) möglicherweise nicht richtig funktionieren, wenn Wi-Fi-Vorrichtungen/-Zugangspunkte (Access Points, AP) nicht in der Lage sind, LTE-U-Kommunikationen erfolgreich zu erkennen/erfassen.
Mit anderen Worten können, allgemein gesagt, Mechanismen zur Ermöglichung der Koexistenz zwischen Wi-Fi und LTE-U in lizenzfreien Bändern notwendig sein, um ein solches Schema zu realisieren.
Wi-Fi kann zur Planung von Kommunikationen einen wahlfreien Zugriffsmechanismus verwenden. Zusätzlich umfasst Wi-Fi einen Mechanismus zur Steuerung von Zugriffskonflikten auf dem Kanalmedium. Die PHY-Erkennung nach 802.11 kann einer Wi-Fi-Vorrichtung erlauben, die Präambel und das Signalfeld in der PHY-Rahmenstruktur zu erfassen, und Wi-Fi-Kommunikationen mit einer RSSI zwischen –82 dBm und –62 dBM zu erkennen. Ist das Medium belegt (wie z. B. durch die PHY-Erkennung der Präambel und des Signalfelds und/oder der Signalstärke der Wi-Fi-Kommunikation ermittelt), so kann die Wi-Fi-Vorrichtung warten, bis die aktuelle Übertragung beendet ist. Wie lange die Wi-Fi-Vorrichtung wartet, kann entweder abhängen von dem/ermittelt werden durch den MAC Netzbelegungsvektor-Wert (Network Allocation Vector, NAV) (der die Dauer inklusive ACK angeben kann) oder der/die Präambel und dem/das Signalfeld (welches die Anzahl von OFDM-Symbolen zur Datenübertragung angeben kann, aber möglicherweise nicht die Länge des ACK-Signals umfasst).
Solche bestehenden Steuerungsmechanismen für Wi-Fi-Zugriffskonflikte und wahlfreien Zugriff können genutzt werden, um auch eine erfolgreiche Koexistenz von LTE und Wi-Fi zu ermöglichen. Zum Beispiel kann eine LTE-U eNB mit einer Wi-Fi-Vorrichtung versehen sein (einem Zugangspunkt-Sendeempfänger und einem BB-Chip).
Es ist zu beachten, dass als weitere Möglichkeit in manchen Fällen eine eNB mit einem speziell für die Verwendung von LTE im lizenzfreien Spektrum konfigurierten Chipsatz ausgestattet sein kann, der ein Wi-Fi-Fähigkeitsmodul umfassen kann, wodurch möglicherweise die Notwendigkeit eines separaten Wi-Fi-Chipsatzes vermieden werden kann. 8 stellt solch einen exemplarischen ”LTE-U-Zugangspunkt” gemäß einiger Ausführungsformen dar. Wie gezeigt kann eine solche Vorrichtung einen LTE-U-Sendeempfänger umfassen, der in der Lage ist, LTE-U-Daten zu übermitteln und zu empfangen, sowie ein Wi-Fi-Modul, das anteilige oder vollständige Wi-Fi-Kommunikationsfähigkeiten bieten kann und dem LTE-U AP ermöglichen kann, Wi-Fi-Signale und/oder Wi-Fi/LTE-Hybridsignale (z. B. Präambeln) zur Medienreservierung, Zeitsteuerungs- und/oder Frequenzverfolgung (z. B. Erkennungsreferenzsignale oder DRS (Discovery Reference Signals)), und/oder für andere Zwecke zu übertragen.
Ein Wi-Fi-Modul oder eine Wi-Fi-Vorrichtung (wobei es sich um jede Kombination von Hardware, Software, Firmware usw. handeln kann) kann also, zumindest in manchen Fällen, in der Lage sein, alle Wi-Fi-Kanäle in dem relevanten Band zu überprüfen und ihre RSSI und Verbindungsqualitätsmetriken an die LTE-U eNB/den AP zu berichten. Nachdem diese Messungen an der LTE-U eNB verfügbar sind, kann sie eine Liste potenzieller Kanäle, die nicht durch Wi-Fi-Kommunikationen ”belastet” sind, bestimmen, um LTE-Kommunikationen in der Scell aufzubauen.
Wi-Fi-Kanalmessungen können einmal (z. B. eingangs) durchgeführt werden, um eine Liste ”guter” Wi-Fi-Kanäle zu bestücken, und auch/alternativ periodisch durchgeführt werden, nach oder vor jeder geplanten Datenkommunikation, um sicherzustellen, dass die Bedingungen noch immer vorteilhaft für eine erfolgreiche LTE-Kommunikation sind.
Zur weiteren Unterstützung der Koexistenz kann die LTE-U eNB in der Lage sein, unter Verwendung eines An-/Aus-Modus zu arbeiten. Zum Beispiel kann die LTE-U eNB für einen Zeitraum (der statisch durch die 3GPP-Spezifikationsdokumente definiert werden kann, halbstatisch durch die Netzkonfiguration definiert werden kann, oder dynamisch anhand von Interferenzen, Datenverkehrslast usw. ermittelt werden kann) senden und dann für einen anderen Zeitraum auf stumm/ruhig schalten. Die Zeitdauer, während der die LTE-U eNB 'an' und 'aus' ist, kann jede von verschiedenen Zeitdauern sein, und kann gleich oder ungleich sein. Zum Beispiel könnte jeder 'an'-Zeitraum und/jeder 'aus'-Zeitraum 10 ms, 15 ms, 20 ms, 30 ms, 40 ms, oder jeder andere gewünschte Wert sein.
Um die Wi-Fi-Vorrichtungen und Wi-Fi-APs in die Lage zu versetzen, LTE-U-Kommunikationen zu erkennen, und weil die LTE-U eNB mit einer Wi-Fi-Vorrichtung oder einem Wi-Fi-Modul versehen ist, kann eine LTE-U eNB vor Planung einer Kommunikation in der Scell eine Wi-Fi-Präambel+Signalfeld übertragen.
Die Präambel+Signalfeld können vor jedweder geplanter LTE-U-Übertragung übertragen und nach Bedarf wiederholt werden. Zum Beispiel könnten Präambel+Signal vor jedem TTI (der eine Dauer von 1 ms haben kann) gesendet werden und die Anzahl der im Signalfeld angegebenen Wi-Fi-OFDM-Symbole kann 1 ms entsprechen. Alternativ kann die Präambel- und Signalübertragung zeitlich mit dem (z. B. Beginn des) TTI überlappen, um sicherzustellen, dass Wi-Fi-Vorrichtungen nicht auf das Medium zugreifen.
Die Frequenz, mit der die Präambel+Signalfeld gesendet werden, kann an die typische Länge einer Übertragung in Wi-Fi (z. B. einige ms) angepasst werden. Weitere Wi-Fi-Präambel+Signal-Übertragungen können durch die LTE-U eNB auf Grundlage der Länge der in das SIG-Feld eingegebenen Daten (d. h. der Anzahl der angegebenen OFDM-Symbole) durchgeführt (erneut übertragen) werden, falls weitere LTE-U-Übertragungen geplant sind. Dies kann jedwede/n Wi-Fi-Vorrichtung/AP daran hindern, auf das Medium/den Kanal zuzugreifen und kann garantieren, oder zumindest die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass ein freier Kanal für die Scell LTE-Kommunikation verfügbar ist. Wenn LTE-U aus ist, kann ehre Wi-Fi-Vorrichtung, die keine Präambel erkennt, in der Lage sein, auf den Kanal zuzugreifen.
9–10 stellen mögliche Übertragungsschemata dar. Es ist zu beachten, dass die Blockgrößen im Verhältnis zur Zeitdauer dieser Blöcke in den dargestellten Schemata von 9–10 nicht maßstabsgerecht gezeichnet sind.
9 stellt ein Schema dar, in dem die Felder Präambel 902, 908 und Signal 904, 910 vor LTE-U-Kommunikationen (z. B. TTIs 906, 912) durch eine Wi-Fi-Vorrichtung einer LTE-U eNB übertragen werden können, und in dem die Präambel+Signalfeld eine Übertragungslänge (d. h. eine Anzahl von OFDM-Symbolen) entsprechend einem oder mehrerer TTIs angibt. Solch ein Schema kann zum Beispiel vorteilhaft sein in einer einzelnen LTE-U-Zelle, in der die Präambel+Signalfeld-Übertragung einen Overhead darstellt, während dessen keine LTE-Kommunikationen durchgeführt werden.
Alternativ, falls mehrere benachbarte TTIs in einer LTE-U-Zelle geplant sind, kann die LTE-U eNB statt eine einzelne Präambel+Signal-Übertragung zu senden, welche Informationen enthält, die angeben, dass die Länge der geplanten Datenübertragung mehrere ms beträgt (was möglicherweise nicht der realistischen Datenübertragungslänge für Wi-Fi entspricht, deren Übertragung durchschnittlich im Bereich von 3 ms liegt), die PDCCH OFDM-Symbole jedes TTI verwenden, um auszulösen, dass die Wi-Fi-Einheit die Präambel+Sig. sendet. 10 stellt ein solches Schema dar.
Solch ein Schema kann zur Realisierung von Trägerbündelungen geeignet sein, in denen eine trägerübergreifende Ablaufplanung eingesetzt wird, sodass die Pcell verwendet wird, um Steuer-/Ablaufplanungsinformationen sowohl für die Pcell als auch die Scell zu senden; in einem solchen Fall kann der auf der Scell dem PDCCH zugeordnete Teil der LTE-Rahmenstruktur leer sein (leere PDCCH-Symbole 1002, 1010, 1018), und die Verwendung dieses Zeitrahmens für die Übertragung der Felder Präambel 1004, 1012, 1020 und Signal 1006, 1014, 1022 auf Grundlage von pro TTI 1008, 1016, 1024 stört möglicherweise nicht die LTE-Kommunikationen. Zum Beispiel kann der PDCCH in manchen Fällen 3 OFDM-Symbole belegen, was ungefähr 215 μs entsprechen kann. Dies kann ausreichen, um die Präambel+Signalfeld aufzunehmen (was ungefähr 20 μs umfassen kann), und auch eine RTS-/CTS-Signalisierung, falls gewünscht oder notwendig.
Es kann möglich, und in manchen Fällen wünschenswert, sein, dass alle Arten von LTE-U-Vorrichtungen (z. B. inklusive Benutzervorrichtungen), die eine Kommunikation im lizenzfreien Spektrum unterstützen, ähnliche Mechanismen verwenden. Zum Beispiel können, im Falle einer einzelnen LTE-U eNB, LTE-U-Vorrichtungen Uplink-(UL)-Kommunikationen sowie Downlink-(DL)-Kommunikationen durchführen.
Wegen Koexistenzproblemen unter verschiedenen Vorrichtungen (z. B. wie durch 3GPP spezifiziert), können die LTE-U-Vorrichtungen eine Koexistenzschnittstelle 1102, 1104 (wie z. B. in 11 dargestellt) verwenden, um Befehle von einem LTE-U-WLAN-Koexistenzmodul 1110 in ihren LTE-Sendeempfängern 1106 an ein Modul 1112 in ihren Wi-Fi-Sendeempfängern 1108 zu senden, um eine Wi-Fi-Präambel zu erzeugen und zu übertragen. Diese Schnittstelle kann in der Lage sein, jede Zeitsteuerungsdifferenz zwischen dem LTE-Sendeempfänger 1106 und Wi-Fi-Sendeempfänger 1108 nachzuweisen/zu korrigieren. Alternativ können, in einem integrierten IC (z. B. einem kombinierten LTE+Wi-Fi-Chip) beide Sendeempfänger durch denselben Zeitgeber gesteuert werden, was potenzielle Zeitsteuerungsprobleme wirksam mindern oder insgesamt ausschalten kann.
12–16 stellen Aspekte des Erkennungsmechanismus für Wi-Fi-Kanäle dar, der gemäß der oben beschriebenen Methoden wirksam eingesetzt werden kann. Wie in 12 gezeigt, können die Informationen hinsichtlich der Länge eines übertragenen Rahmens im PHY-Header des Rahmens geliefert werden. Auf Grundlage solcher Informationen und standardmäßiger/spezifizierter Rahmenpausen (Interframe Spaces, e. g. DCF Interframe Space (DIFS) und Short Interframe Space (SIFS)) und Bestätigungslängen, kann eine Wi-Fi-Vorrichtung in der Lage sein, eine Zeitdauer zu ermitteln, während der das Medium belegt sein wird. Dies kann der Wi-Fi-Vorrichtung ermöglichen, Energie zu sparen (z. B. durch einen Ruhezustand während des Zeitraums in dem das Medium belegt ist) und Konflikte in der Nutzung des Mediums zu vermeiden.
Wie in 13 gezeigt, kann nach Ablauf einer solchen Zeitdauer ein Zeitfenster für konkurrierende Zugriffe (Contention Window, CW) beginnen. Jede Wi-Fi-Vorrichtung, die zu dieser Zeit senden möchte, kann bis zu einem zufällig ausgewählten Zeitschlitz innerhalb des Contention Window warten, bevor sie das Medium belegt und mit ihrer Übertragung beginnt. Ist das Medium zu einem Zeitpunkt belegt (wie durch PHY-Erkennung feststellbar), zu dem der zufällige Wartezeitraum (Backoff) einer Wi-Fi-Vorrichtung endet (z. B. weil eine andere Wi-Fi-Vorrichtung, die senden möchte, einen kürzeren zufälligen Backoff-Zeitraum/einen früheren Zeitschlitz ausgewählt hat), so kann die Wi-Fi-Vorrichtung erneut den Zugriff auf das Medium zurückstellen und auf das nächste Contention Window warten.
Wie in 14 gezeigt, können nachfolgende Übertragungswiederholungsversuche (d. h. nachdem eine Übertragung fehlgeschlagen ist, beispielsweise wegen eines Konflikts im Zugriff auf das Medium) exponentiell vergrößerten Contention Windows ausgesetzt sein. Eine Erhöhung der Zahl der Zeitschlitze im Contention Window kann die Wahrscheinlichkeit von Zugriffskonflikten verringern (da für die Wi-Fi-Vorrichtungen, die auf das Medium zugreifen möchten, möglicherweise eine größere Anzahl von Zeitschlitzen zur Auswahl steht) und so die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Übertragung erhöhen.
15 stellt die durch Wi-Fi genutzte verteilte Koordinationsfunktion (Distributed Coordination Function, DCF) dar, die die Nutzung des Netzbelegungsvektor-Schutzes, Contention Windows und zufällige Backoff-Zeiträume, wie in Bezug auf 12–14 dargestellt und beschrieben, umfasst.
16 stellt eine exemplarische Wi-Fi-Protokolldateneinheit (PPDU oder PHY-Paket) der Bitübertragungsschicht dar. Wie gezeigt kann ein typisches Wi-Fi-PHY-Paket eine PLCP-Präambel mit 12 Symbolen, ein Signalfeld mit einem Symbol, und dann eine variable Anzahl von Datensymbolen umfassen. Die Präambel kann sich typischerweise über ungefähr 16 μs erstrecken und zur Signalerkennung, automatischen Verstärkungsregelung, Diversitätsauswahl, Kursfrequenzversatz-Schätzung, Zeitsteuerungssynchronisation, sowie Kanalschätzung und feinen Frequenzversatzschätzung verwendet werden. Das Signalfeld kann sich typischerweise über ungefähr 4 μs erstrecken, und Anteile umfassen, die eine für den Datenanteil der Kommunikation verwendete Codierungsrate angeben, und die, neben Paritäts- und Tailbits, eine Anzahl von OFDM-Symbolen angeben. Das Signalfeld kann binäre Phasenmodulation (Binary Phase Shift Keying, BPSK) und eine Rate von 1/2 als Modulation- und Codierungsschema (oder allgemeiner gemäß der Wi-Fi-Spezifikation) verwenden. Das Datenfeld kann typischerweise Daten umfassen, die unter Verwendung einer durch das Signalfeld angegeben Anzahl von Symbolen kommuniziert werden, die gemäß der im Signalfeld angegebenen Rate codiert werden.
Während ein typischer Wi-Fi-Kommunikationsrahmen jedoch nach der Präambel und dem Signalfeld tatsächlich eine Wi-Fi-Kommunikation von Daten gemäß der im Signalfeld angegebenen Parameter umfassen kann, kann eine LTE-U-Vorrichtung (z. B. BS oder UE) möglicherweise nur die Präambel und das Signalfeld unter Verwendung von Wi-Fi-Kommunikation gemäß der hierin beschriebenen Methoden übertragen, und auf eine solche Wi-Fi-Kommunikation mit einer LTE-U-Kommunikation statt einer Wi-Fi-Kommunikation folgen. Während die LTE-U-Kommunikation also möglicherweise nicht exakt der Codierungsrate und der Anzahl der im Signalfeld angegebenen Symbole entspricht, kann die für die folgende LTE-U-Kommunikation verwendete Zeitdauer der Zeitdauer entsprechen, die für die Übertragung der im Signalfeld angegebenen Anzahl von Symbolen bei der im Signalfeld angegebenen Codierungsrate gebraucht würde.
Nachfolgend werden weitere Ausführungsbeispiele der Offenbarung gezeigt.
Ein erstes Ausführungsbeispiel beinhaltet eine Vorrichtung, die eine Einrichtung zur Durchführung von Wi-Fi-Signalisierung in Verbindung mit Mobilfunkkommunikation in lizenzfreien Frequenzbändern beinhaltet. Die Vorrichtung kann eine Einrichtung zum Einrichten einer Zelle mit einer drahtlosen Endgeräte-(UE)-vorrichtung auf einem Frequenzkanal in einem lizenzfreien Frequenzband beinhalten. Die Vorrichtung kann ferner eine Einrichtung zum Planen einer Mobilfunkkommunikation mit der UE-Vorrichtung beinhalten. Zusätzlich kann die Vorrichtung eine Einrichtung zum Übertragen eines Wi-Fi-Signals auf dem Frequenzkanal in Verbindung mit der geplanten Mobilfunkkommunikation beinhalten, wobei das Wi-Fi-Signal eine Länge der geplanten Mobilfunkkommunikation unter Verwendung von Wi-Fi-Signalisierung angibt. Weiterhin kann die Vorrichtung eine Einrichtung zum Durchführen der geplanten Mobilfunkkommunikation mit der UE-Vorrichtung über die Zelle beinhalten.
Ein zweites Ausführungsbeispiel beinhaltet ein Computerprogramm mit Anweisungen zum Durchführen eines Verfahrens zur Durchführung von Wi-Fi-Signalisierung in Verbindung mit Mobilfunkkommunikation in lizenzfreien Frequenzbändern. Das Verfahren kann das Einrichten einer Zelle mit einer UE-Vorrichtung auf einem Frequenzkanal in einem lizenzfreien Frequenzband umfassen. Die Vorrichtung kann ferner das Planen einer Mobilfunkkommunikation mit der UE-Vorrichtung umfassen. Zusätzlich kann das Verfahren das Übertragen eines Wi-Fi-Signals auf dem Frequenzkanal in Verbindung mit der geplanten Mobilfunkkommunikation umfassen, wobei das Wi-Fi-Signal eine Länge der geplanten Mobilfunkkommunikation unter Verwendung von Wi-Fi-Signalisierung angibt. Weiterhin kann das Verfahren das Durchführen der geplanten Mobilfunkkommunikation mit der UE-Vorrichtung über die Zelle umfassen.
In einem oder beiden der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele kann das Wi-Fi-Signal eine Wi-Fi-Präambel und ein Signalfeld umfassen, das eine Anzahl von OFDM-(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-Symbolen entsprechend der Länge der geplanten Mobilfunkkommunikation angibt. Die Wi-Fi-Präambel und das Signalfeld können eine Wi-Fi-Kommunikation mit einer Länge angeben, die der Länge der geplanten Mobilfunkkommunikation entspricht, wobei die angegebene Wi-Fi-Kommunikation nicht durchgeführt wird. Das Signalfeld kann eine Anzahl von Orthogonal-Frequency-Multiplexing-(OFDM)-Symbolen und eine Codierungsrate der angegebenen Wi-Fi-Kommunikation angeben, wobei die Anzahl der OFDM-Symbole und die Codierungsrate einer Zeitdauer der geplanten Mobilfunkkommunikation entspricht.
In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele kann die Zelle eine Sekundärzelle in einer Trägerbündelungsanordnung sein. Das Verfahren kann in diesem Fall das Einrichten einer Primärzelle in der Trägerbündelungsanordnung mit der UE-Vorrichtung auf einem Frequenzkanal in einem lizenzierten Frequenzband und das Durchführen von Mobilfunk-Steuerungskommunikationen für sowohl die Primärzelle als auch die Sekundärzelle über die Primärzelle beinhalten, oder die Vorrichtung kann eine Einrichtung hierfür enthalten.
In dem gerade beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Planung der Mobilfunkkommunikation mit der UE-Vorrichtung als Teil der durch die Primärzelle durchgeführten Mobilfunk-Steuerungskommunikationen durchgeführt werden, und die Übertragung des Wi-Fi-Signals auf dem Frequenzkanal im lizenzfreien Frequenzband kann zeitgleich mit der Durchführung der Mobilfunk-Steuerungskommunikationen über die Primärzelle durchgeführt werden.
Alternativ können Mobilfunk-Steuerungskommunikationen über die Zelle durchgeführt werden, und die Ablaufplanung der Mobilfunkkommunikation mit der UE-Vorrichtung kann als Teil der Mobilfunk-Steuerungskommunikationen über die Zelle durchgeführt werden. In diesem Fall kann die Übertragung des Wi-Fi-Signals auf dem Frequenzkanal im lizenzfreien Frequenzband zeitgleich mit oder vor der Durchführung der Mobilfunk-Steuerungskommunikationen über die Zelle durchgeführt werden.
In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele umfasst die geplante LTE-Kommunikation ein Übertragungszeitintervall (Transmission Time Interval, TTI) gemäß LTE. Alternativ umfasst die geplante LTE-Kommunikation in jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele mehrere TTIs gemäß LTE.
In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele können die Mobilfunkkommunikationen und die Mobilfunk-Steuerungskommunikationen LTE-Kommunikationen und LTE-Steuerungskommunikationen beinhalten.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann ein Verfahren zum Betreiben einer drahtlosen Endgeräte-(UE)-vorrichtung beinhalten, wobei das Verfahren umfasst: das Einrichten einer Zelle gemäß LTE mit einer Mobilfunk-Basisstation auf einem Frequenzkanal in einem lizenzfreien Frequenzband; das Empfangen einer Uplink-Genehmigung für Uplink-LTE-Kommunikation mit der Mobilfunk-Basisstation; das Übertragen eines Signals auf dem Frequenzkanal in Verbindung mit der geplanten Uplink-LTE-Kommunikation, wobei das Signal eine Länge der geplanten Uplink-LTE-Kommunikation unter Verwendung von Wi-Fi-Signalisierung angibt; und das Durchführen der Uplink-LTE-Kommunikation mit der Mobilfunk-Basisstation auf der Zelle.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann das oben beschriebene Verfahrensbeispiel beinhalten, wobei das Signal ein Wi-Fi/LTE-Hybridsignal ist, das ferner ein Erkennungsreferenzsignal (DRS) zur LTE-Zeitsteuerungs- und Frequenzverfolgung umfasst.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann jedes der oben beschriebenen Verfahrensbeispiele beinhalten, wobei das Signal eine Wi-Fi-Präambel und ein oder mehrere PHY-Header-Felder umfasst, wobei das eine oder die mehreren PHY-Header-Felder Informationen umfassen, die angeben, dass eine Wi-Fi-Kommunikation von einer Länge entsprechend der Länge der geplanten Uplink-LTE-Kommunikation durchgeführt wird, wobei das Verfahren ferner umfasst: Beenden der Übertragung von Wi-Fi-Signalen nach der Wi-Fi-Präambel und dem einen oder den mehreren PHY-Header-Feldern, sodass ein Rest der angegebenen Wi-Fi-Kommunikation nicht tatsächlich durchgeführt wird und Wi-Fi-Signale während eines Rests der geplanten Uplink-LTE-Kommunikation durch das UE nicht übertragen werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann jedes der oben beschriebenen Verfahrensbeispiele beinhalten, wobei die Länge der geplanten LTE-Uplink-Kommunikation eine Ganzzahl von Übertragungszeitintervallen (TTIs) umfasst, wobei die Länge der geplanten LTE-Kommunikation in dem Signal als eine Anzahl von Wi-Fi-OFDM-(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-Symbolen angegeben wird, die der Länge der geplanten LTE-Kommunikation entspricht.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann jedes der oben beschriebenen Verfahrensbeispiele beinhalten, wobei die Zelle eine Sekundärzelle in einer Trägerbündelungsanordnung mit der Mobilfunk-Basisstation umfasst, wobei das Verfahren ferner umfasst: Einrichten einer Primärzelle in der Trägerbündelungsanordnung gemäß LTE mit der Mobilfunk-Basisstation auf einem Frequenzkanal in einem lizenzierten Frequenzband, wobei die Uplink-Genehmigung für eine Uplink-LTE-Kommunikation mit der Mobilfunk-Basisstation über die Primärzelle empfangen wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann jedes der oben beschriebenen Verfahren beinhalten, wobei die Uplink-Genehmigung für eine Uplink-LTE-Kommunikation mit der Mobilfunk-Basisstation über die Zelle empfangen wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann jedes der oben beschriebenen Verfahrensbeispiele beinhalten, wobei das Verfahren ferner umfasst: Bieten eines Hinweises auf das Senden des Signals in Verbindung mit der geplanten Uplink-LTE-Kommunikation von einem LTE-Schaltkreis der UB-Vorrichtung an einen Wi-Fi-Schaltkreis der UE-Vorrichtung über eine LTE-Wi-Fi-Koexistenzschnittstelle.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann jedes der oben beschriebenen Verfahren beinhalten, wobei das Senden des Signals in Verbindung mit der geplanten Uplink-LTE-Kommunikation Wi-Fi-Vorrichtungen, die das Signal empfangen, daran hindert, während der geplanten Uplink-LTE-Kommunikation Wi-Fi-Übertragungen auf dem Frequenzkanal in einem lizenzfreien Frequenzband durchzuführen.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können weitere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in jeder von verschiedenen Formen realisiert werden. Zum Beispiel können manche Ausführungsformen als computerimplementiertes Verfahren, computerlesbares Speichermedium oder Computersystem realisiert werden. Andere Ausführungsformen können unter Verwendung einer oder mehrerer speziell entwickelter Hardware-Vorrichtungen, wie ASICs, realisiert werden. Weitere andere Ausführungsformen können unter Verwendung einer oder mehrerer programmierbarer Hardware-Elemente, wie FPGAs, realisiert werden.
In manchen Ausführungsformen kann ein nichtvorübergehendes computerlesbares Speichermedium konfiguriert sein, um Programmanweisungen und/oder Daten zu speichern, wobei die Programmanweisungen, falls sie durch ein Computersystem ausgeführt werden, bewirken, dass das Computersystem ein Verfahren, z. B. jede der hier beschriebenen Verfahrensausführungen, oder jede Kombination der hier beschriebenen Verfahrensausführungen, oder jeden Teil jeder der hier beschriebenen Verfahrensausführungen, oder jede Kombination solcher Teile, durchführt.
In manchen Ausführungsformen kann eine Vorrichtung (z. B. ein UE 106) konfiguriert sein, um einen Prozessor (oder eine Reihe von Prozessoren) und ein Speichermedium zu beinhalten, wobei das Speichermedium Programmanweisungen speichert, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um die Programmanweisungen aus dem Speichermedium zu lesen und auszuführen, wobei die Programmanweisungen ausführbar sind, um jede der hier beschriebenen verschiedenen Verfahrensausführungen (oder jede Kombination der hier beschriebenen Verfahrensausführungen, oder jeden Teil der hier beschriebenen Verfahrensausführungen, oder jede Kombination solcher Teile) zu realisieren. Die Vorrichtung kann in jeder von verschiedenen Formen realisiert werden.
Obwohl die Ausführungsformen beachtlich detailliert beschrieben wurden, erkennt der Fachmann nach vollständiger Würdigung der obigen Offenbarung zahlreiche Variationen und Modifikationen als möglich. Die folgenden Ansprüche sind so auszulegen, dass all solche Variationen und Modifikationen umfasst sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.11 [0003]
IEEE 802.16 [0003]
802.11a [0038]
802.11.b [0038]
802.11g [0038]
802.11n [0038]
802.11-2012 [0038]
802.11ac [0038]
IEEE 802.11-Standards [0038]
IEEE 802.11-Technologie [0038]

Claims

Basisstation (BS), welche aufweist: einen oder mehrere Sendeempfänger, die konfiguriert sind, um LTE- und Wi-Fi-Kommunikationen im lizenzfreien Frequenzspektrum durchzuführen; ein Verarbeitungselement; wobei der eine oder die mehreren Sendeempfänger und das Verarbeitungselement konfiguriert sind, um: eine Primärzelle gemäß LTE mit einer drahtlosen Endgeräte-(UE)-Vorrichtung auf einem Frequenzkanal in einem lizenzierten Frequenzband einzurichten; eine Sekundärzelle gemäß LTE mit der UE-Vorrichtung auf einem Frequenzkanal in einem lizenzfreien Frequenzband einzurichten; eine LTE-Kommunikation mit der UE-Vorrichtung auf der Sekundärzelle über die Primärzelle zu planen; ein Wi-Fi- oder ein Wi-Fi/LTE-Hybridsignal auf dem Frequenzkanal in dem lizenzfreien Frequenzband zu übertragen, wobei das Signal eine Länge einer geplanten LTE-Kommunikation unter Verwendung von Wi-Fi-Signalisierung angibt; und die geplante LTE-Kommunikation mit der UE-Vorrichtung auf der Sekundärzelle durchzuführen.
Basisstation nach Anspruch 1, wobei das Signal eine Wi-Fi-Präambel und ein Signalfeld umfasst, die eine Wi-Fi-Kommunikation von einer der Länge der geplanten LTE-Kommunikation entsprechenden Länge angeben, wobei die angegebene Wi-Fi-Kommunikation nicht durchgeführt wird.
Basisstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der eine oder die mehreren Sendeempfänger und das Verarbeitungselement ferner konfiguriert sind, um: das drahtlose Medium auf der Sekundärzelle vor der Durchführung der geplanten LTE-Kommunikation mit der UE-Vorrichtung auf der Sekundärzelle auf Wi-Fi-Signale zu überwachen, um festzustellen, ob das drahtlose Medium belegt oder frei ist, wobei die geplante LTE-Kommunikation durchgeführt wird, falls das drahtlose Medium frei ist, wobei die geplante LTE-Kommunikation nicht durchgeführt wird, falls das drahtlose Medium belegt ist.
Basisstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Signal ein Wi-Fi/LTE-Hybridsignal ist, welches sowohl eine Wi-Fi-Präambel als auch LTE-Signale umfasst, die für eine LTE-Zeit- und Frequenzverfolgung im lizenzfreien Spektrum konfiguriert sind.
Basisstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der LTE-Sendeempfänger, der Wi-Fi-Sendeempfänger und das Verarbeitungselement ferner konfiguriert sind, um: das Wi-Fi-Signal auf dem Frequenzkanal in dem lizenzfreien Frequenzband zu übertragen, während die LTE-Kommunikation mit der UE-Vorrichtung auf der Sekundärzelle über die Primärzelle geplant wird.
Verfahren zum Betreiben einer Mobilfunk-Basisstation, wobei das Verfahren umfasst: Einrichten einer Zelle mit einer drahtlosen Endgeräte-(UE)-Vorrichtung auf einem Frequenzkanal in einem lizenzfreien Frequenzband; Planen einer Mobilfunkkommunikation mit der UE-Vorrichtung; Übertragen eines Wi-Fi/Mobilfunk-Hybridsignals auf dem Frequenzkanal in Verbindung mit der geplanten Mobilfunkkommunikation, wobei das Wi-Fi/Mobilfunk-Hybridsignal eine Länge der geplanten Mobilfunkkommunikation unter Verwendung von Wi-Fi-Signalisierung angibt, wobei das Wi-Fi/Mobilfunk-Hybridsignal auch die Mobilfunk-Zeitsteuerungs- und Frequenzverfolgungsinformationen zur Verwendung in dem lizenzfreien Frequenzband umfasst; und Durchführen der geplanten Mobilfunkkommunikation mit der UE-Vorrichtung über die Zelle.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Wi-Fi/Mobilfunk-Hybridsignal eine Wi-Fi-Präambel und ein Signalfeld umfasst, welches eine Anzahl von Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing-(OFDM)-Symbolen angibt, die der Länge der geplanten Mobilfunkkommunikation entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6–7, wobei die geplante Mobilfunkkommunikation mindestens ein Übertragungszeitintervall (TTI) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6–8, wobei die Zelle eine Sekundärzelle in einer Trägerbündelungsanordnung umfasst, wobei das Verfahren ferner umfasst: Einrichten einer Primärzelle in der Trägerbündelungsanordnung mit der UE-Vorrichtung auf einem Frequenzkanal in einem lizenzierten Frequenzband; Durchführen von Mobilfunk-Steuerungskommunikationen für sowohl die Primärzelle als auch die Sekundärzelle über die Primärzelle.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Planen der Mobilfunkkommunikation mit der UE-Vorrichtung als Teil der durch die Primärzelle durchgeführten Mobilfunk-Steuerungskommunikation durchgeführt wird, wobei das Übertragen des Signals auf dem Frequenzkanal in dem lizenzfreien Frequenzband zeitgleich mit dem Durchführen der Mobilfunk-Steuerungskommunikationen über die Primärzelle durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6–8, wobei das Verfahren ferner umfasst: Durchführen von Mobilfunk-Steuerungskommunikationen über die Zelle, wobei ein Planen der Mobilfunkkommunikation mit der UE-Vorrichtung als Teil der über die Zelle durchgeführten Mobilfunk-Steuerungskommunikationen durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Übertragen des Signals auf dem Frequenzkanal in dem lizenzfreien Frequenzband zeitgleich mit oder vor dem Durchführen der Mobilfunk-Steuerungskommunikationen über die Zelle durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6–12, wobei das Wi-Fi/Mobilfunk-Hybridsignal ferner ein Erkennungsreferenzsignal (DRS) zur Mobilfunk-Zeitsteuerungs- und Frequenzverfolgung umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6–13, wobei das Übertragen des Signals in Verbindung mit der geplanten Mobilfunkkommunikation Wi-Fi-Vorrichtungen, die das Signal empfangen, daran hindert, während der geplanten Mobilfunkkommunikation Wi-Fi-Übertragungen auf dem Frequenzkanal in dem lizenzfreien Frequenzband durchzuführen.
Ein Computerprogramm mit Anweisungen für die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 6–14.