本特許出願は、2009年4月16日に出願され「METHOD, APPARATUS, AND SYSTEM TO ENABLE SERVICE AT A HOME BASE STATION FOR CLOSED SUBSCRIBER GROUP MEMBERS AND NON-MEMBERS」(クローズド加入者グループのメンバおよび非メンバのため、ホーム基地局におけるサービスを可能にするための方法、装置、およびシステム)と題された米国仮出願61/169,989号に対する優先権を主張する。本特許出願は、2009年10月29日に出願され「ホーム基地局のための複数のノードのためのサポート」(SUPPORT FOR MULTIPLE MODES FOR HOME BASE STATIONS)と題された米国仮出願12/607,899号に対する優先権を主張する。上記両出願は、本明細書において参照において本明細書に明確に組み込まれている。
特許請求の範囲のスコープ内の実施形態のさまざまな態様が、以下に記載される。本明細書に記載された態様は、広範なさまざまな形態で具体化され、本明細書に記載されているあらゆる具体的な構成および/または機能は、単に例示的であることが明らかであるべきである。本開示に基づいて、当業者であれば、本明細書に記載された態様は、その他任意の態様と独立して実施され、これら態様のうちの複数は、さまざまな方式で組み合わされうることを認識すべきである。例えば、本明細書に記載された任意の数の態様を用いて装置が実施され、および/または、方法が実現されうる。さらに、本明細書に記載された態様のうちの1または複数に追加された、あるいは、本明細書に記載された態様のうちの1または複数とは異なる他の構成および/または機能を用いて、このような装置が実装され、および/または、このような方法が実現されうる。
さらに、「典型的である」という用語は「例、事例、あるいは実例として役立つ」ことを意味するために本明細書で使用される。本明細書で「典型的である」と記載されたあらゆる実施形態は、他の実施形態によりも好適であるとか有利であるとか解釈される必要は必ずしもない。本明細書に記載された技術は、例えば符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、周波数分割多元接続(FDMA)ネットワーク、直交周波数分割多元接続(OFDMA)ネットワーク、シングル・キャリアFDMA(SC−FDMA)ネットワーク等のような様々な無線通信ネットワークのために使用される。「システム」、「ネットワーク」という用語は、しばしば置換可能に使用される。CDMAネットワークは、例えば、ユニバーサル地上ラジオ・アクセス(UTRA)、cdma2000等のようなラジオ技術を実現しうる。UTRAは、広帯域CDMA(W−CDMA)および低チップ・レート(LCR)を含んでいる。cdma2000は、IS−2000規格、IS−95規格、およびIS−856規格をカバーする。TDMAネットワークは、例えばグローバル・システム・フォー・モバイル通信(GSM(登録商標))のようなラジオ技術を実現しうる。OFDMAネットワークは、例えば、イボルブドUTRA(E−UTRA)、IEEE 802.11、IEEE 802.16、IEEE 802.20、フラッシュ−OFDMA等のようなラジオ技術を実施することができる。UTRA、E−UTRA、およびGSMは、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム(UMTS)の一部である。ロング・ターム・イボリューション(LTE)は、E−UTRAを使用するUMTSの最新のリリースである。UTRA、E−UTRA、GSM、UMTS、およびLTEは、「第3世代パートナシップ計画」(3GPP)と命名された組織からの文書に記載されている。同様に、cdma2000は、「第3世代パートナシップ計画2」(3GPP2)と命名された組織からの文書に記載されている。これらさまざまなラジオ技術および規格は、当該技術分野において知られている。
シングル・キャリア周波数分割多元接続(SC−FDMA)は、シングル・キャリア変調および周波数領域等値化を利用する技術である。SC−FDMAは、OFDMAシステムと同じ性能、および実質的に同じ全体的な複雑さを有する。SC−FDMA信号は、その固有の単一キャリア構造により、低いピーク対平均電力比(PAPR)を有する。SC−FDMAは、送信電力効率の観点において、低いPAPRがモバイル端末に大いに有益となるアップリンク通信において特に、大きな注目を集めた。それは現在、3GPPロング・ターム・イボリューション(LTE)またはイボルブドUTRAにおけるアップリンク多元接続スキームのための動作前提である。
いくつかの態様では、本明細書に記載された教示は、マクロ・スケールの有効通信範囲(例えば、一般にマクロ・セル・ネットワークと称される3Gネットワークのような大規模エリアのセルラ・ネットワーク)およびより小規模な有効通信範囲(例えば、住宅ベースまたはビルディング・ベースのネットワーク環境)を含むネットワーク内に適用されうる。アクセス端末(AT)またはユーザ機器(UE)がこのようなネットワークを通って移動すると、アクセス端末は、マクロ有効通信範囲を提供するアクセス・ノード(AN)によって、ある位置においてサービス提供される一方、アクセス端末は、小規模スケールの有効通信範囲を提供するアクセス・ノードによって、その他の位置においてサービス提供されうる。いくつかの態様では、増大する容量成長、ビルディング内有効通信範囲、および(例えば、よりロバストなユーザ経験のための)その他のサービスを提供するために、小規模な有効通信範囲ノードが使用されうる。本明細書における説明では、比較的大きなエリアにわたって有効通信範囲を提供するノードは、マクロ・ノードと称されうる。(例えば、住宅のように)比較的小さなエリアにわたって有効通信範囲を提供するノードは、フェムト・ノードと称されうる。マクロ・エリアよりも小さく、フェムト・エリアよりも大きなエリアにわたって有効通信範囲を提供するノードは、(例えば、商業ビルディング内に有効通信範囲を提供する)ピコ・ノードと称されうる。
マクロ・ノード、フェムト・ノードあるいはピコ・ノードに関連付けられたセルは、マクロ・セル、フェムト・セル、あるいはピコ・セルとそれぞれ称される。いくつかの実施では、おのおののセルがさらに、1または複数のセクタに関連付けられうる(分割されうる)。
さまざまなアプリケーションでは、マクロ・ノード、フェムト・ノード、あるいはピコ・ノードを称するためにその他の用語が使用されうる。例えば、マクロ・ノードは、アクセス・ノード、基地局、アクセス・ポイント、eノードB、マクロ・セル等として構成されうるか、または、称されうる。さらに、フェムト・ノードは、ホーム・ノードB(HNB)、ホームeノードB(HeNB)、アクセス・ポイント基地局、フェムト・セル等として構成されうるか、称されうる。
図1は、(例えば、通信ネットワークの一部である)通信システム100のいくつかのサンプル態様の簡略ブロック図である。例示のみの目的のために、これら実施形態のうちのさまざまな態様が、1または複数のネットワーク・ノード、アクセス・ポイント、および、互いに通信するアクセス端末のコンテキストで説明されるだろう。しかしながら、本明細書における記載は、その他の専門用語を用いて参照されるその他のタイプの装置またはその他の類似の装置に適用可能でありうることが認識されるべきである。
システム100は、アクセス・ポイント102、104、アクセス端末106、108、およびネットワーク・ノード110を含んでいる。このシステム100におけるアクセス・ポイント102、104は、関連付けられた地理的エリア内に搭載されうるか、あるいは、関連付けられた地理的エリアにわたってローミングしうる1または複数の無線端末のために1または複数のサービス(例えば、ネットワーク接続)を提供する。アクセス端末106およびアクセス端末108のみが図1に例示されているが、当業者であれば、ユーザ機器を考慮した任意の数のアクセス端末またはデバイスが、アクセス・ポイント102、104と通信している。さらに、アクセス・ポイント102、104は、広域ネットワーク120(例えば、インターネット)による広域ネットワーク接続を容易にするために、1または複数のネットワーク・ノード110と通信しうる。このようなネットワーク・ノードは、さまざまな形式をとりうる。例えば、ネットワーク・ノードは、モビリティ・マネジャまたはその他いくつかの適切なネットワーク・エンティティ(例えば、コア・ネットワーク・エンティティ)を備えうる。
アクセス・ポイント102、104は、いくつかの態様において制限されており、これによって、おのおのが、あるサービスを、(例えば、図示しないマクロ・アクセス端末のような)他のアクセス端末ではなく、(例えば、アクセス端末106、108のような)あるアクセス端末へ提供できるようになる。例えば、アクセス・ポイント102、104は、登録、シグナリング、音声コール、データ・アクセス、または、その他任意のセルラ・サービスのうちの少なくとも1つを他のアクセス端末へ提供しないように制限されうる。クローズド、オープン、およびハイブリッドのアクセス・ポイントが、無線ネットワーク全体にわたってアド・ホック方式で展開されうる。例えば、ある住宅所有者は、家族メンバのみに対して、アクセス・ポイントを介してシステム・リソースにアクセスすることを許可し、部外者および隣人を排除できるように、制限されたアクセス・ポイントを搭載および設定しうる。あるいは、公共図書館は、館内のシステム・リソースへの自由なアクセスを与えるために、オープンなアクセス・ポイントを搭載し、設定しうる。あるいは、喫茶店所有者が、喫茶店から注文をしない人よりも、注文する人に対して、システム・リソースへの優先アクセスを提供する等のために、ハイブリッド・アクセス・ポイントを搭載および設定しうる。
広域ネットワーク120は、例えば、以下のネットワークを含む任意のタイプの電気的に接続されたコンピュータおよび/またはデバイスのグループを含みうる。インターネット、イントラネット、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、または広域ネットワーク(WAN)。さらに、ネットワークへの接続は、例えば、遠隔モデム、イーサネット(登録商標)(IEEE 802.3)、トークン・リング(IEEE 802.5)、ファイバ・ディストリビューティド・データリンク・インタフェース(FDDI)非同期転送モード(ATM)、無線イーサネット(IEEE 802.11)、またはブルートゥース(登録商標)(IEEE 802.15.1)でありうる。コンピューティング・デバイスは、デスクトップ、サーバ、ポータブル、ハンド・ヘルド、セット・トップ、またはその他の所望のタイプの構成でありうる。本明細書で使用されるように、広域ネットワーク120は、例えば、公衆インターネット、インターネット内のプライベート・ネットワーク、インターネット内のセキュア・ネットワーク、プライベート・ネットワーク、公衆ネットワーク、付加価値ネットワーク、イントラネット等のようなネットワーク・バリエーションを含む。ある実施形態では、広域ネットワーク120はさらに仮想プライベート・ネットワーク(VPN)を含みうる。
図2は、ネットワーク・ノード110(例えば、モビリティ・マネジャ、モバイル交換センタ、または、サービス提供GPRSサポート・ノード)、アクセス・ポイント102、およびアクセス端末106に組み込まれうるいくつかのサンプル構成要素を示す、簡略ブロック図である。当業者であれば、本開示から、これらノードのうちの所与の1つのために例示された構成要素が、通信システム内の他のノードにも組み込まれうることを認識するであろう。例えば、アクセス端末108は、アクセス端末106について記載されたものに類似した構成要素を含み、アクセス・ポイント104は、アクセス・ポイント102について記載されたものに類似した構成要素を含みうる。
ネットワーク・ノード110、アクセス・ポイント102、およびアクセス端末106は、互いに、およびその他のノードと通信するために、トランシーバ202、204、206をそれぞれ含んでいる。トランシーバ202は、(例えば、メッセージのような)信号を送信する送信機208と、信号を受信する受信機210とを含む。トランシーバ204は、信号を送信する送信機212と、信号を受信する受信機214とを含む。トランシーバ206は、信号を送信する送信機216と、信号を受信する受信機218とを含む。
ネットワーク・ノード110、アクセス・ポイント102、およびアクセス端末106はまた、本明細書で教示されたように、ノードのプロビジョニングおよびアクセス管理と連携して使用されうるその他のさまざまな構成要素をも含む。例えば、ネットワーク・ノード110、アクセス・ポイント102、およびアクセス端末106は、本明細書で教示されたように、他のノードとの通信の管理(例えば、メッセージ/インジケーションの送信および受信)およびその他関連する機能の提供のために、通信コントローラ220、222、224をそれぞれ含みうる。ネットワーク・ノード110、アクセス・ポイント102、およびアクセス端末106は、本明細書で教示されたように、ノードへのプロビジョニング、およびその他関連する機能の提供のために、プロビジョニング・コントローラ226、228、230をそれぞれ含みうる。ネットワーク・ノード110、アクセス・ポイント102、およびアクセス端末106は、本明細書で教示されたように、アクセス管理の提供、およびその他関連する機能の提供のために、アクセス・コントローラ232、234、236をそれぞれ含みうる。例示の目的のために、ノードのすべては、図2において、プロビジョニングおよびアクセス制御に関連する機能を有するものとして図示されている。しかしながら、いくつかの実施では、これらの構成要素のうちの1または複数は、所与のノードにおいて適用されないことがありうる。以下の説明は、ネットワーク・ノードへのプロビジョニングおよびアクセス制御の提供のためのいくつか異なるスキームを(例えば、異なる図面を用いて)示す。便宜上、これらの異なるスキームでは、ネットワーク・ノード110、アクセス・ポイント102、およびアクセス端末106は、異なる機能を有するものとして示され、異なるタイプのノードの代表であるものして示されうる(例えば、異なる実施では、ネットワーク・ノード110は、SRNC、MME、またはAAA等を示しうる)。しかしながら、所与の実施では、ネットワーク・ノード110、アクセス・ポイント102、およびアクセス端末106は、特定の方式で構成されうることが認識されるべきである。
システムにおけるおのおののアクセス端末(例えば、アクセス端末106)は、1または複数のアクセス・ポイント(例えば、アクセス・ポイント102)との通信を可能にするようにプロビジョンされうる。図2の例では、これらの動作は、例えば、プロビジョニング・コントローラ226、230の動作によって実行されうる。
いくつかの態様では、オペレータが、アクセス端末106に、ユニークな識別子を割り当てうる。いくつかの実施では、この識別子は、ネットワーク・アクセス識別子(NAI)または移動局統合サービス・デジタル・ネットワーク(MS ISDN)番号を備える。あるいは、国際モバイル加入者アイデンティティ(IMSI)のような加入者アイデンティティもまた、例えば、アクセス端末内に存在するSIM、USIM、またはVSIMのような加入者アイデンティティ・モジュールから導出されうる。ある場合には、この識別子が、(例えば、セルラ・オペレータによって提供されるネットワーク全体のような)オペレータ領域内でユニークであることが保証される。いくつかの実施では、このような識別子は、アクセス端末106のためのセッション情報の一部でありうる。例えば、アクセス端末106がセッションを生成した場合、この識別子は、アクセス端末106によって、ネットワーク・ノード110(例えば、セッション基準ネットワーク・コントローラ、SRNC)に送られうる。あるいは、セッションが生成されると、この識別子は、認証、認可、および課金(AAA)エンティティから、ネットワーク・ノード110へプッシュされうる。いくつかの実施では、この識別子は、ユーザが、例えば、1または複数のアクセス端末にサービスを提供するために自分の制限されたアクセス・ポイント(単数または複数)を設定できるように、ユーザにアクセス可能である。いくつかの実施では、アクセス端末は、テンポラリな識別子を割り当てられうる。例えば、ネットワークは、アクセス端末106のためにパーマネントな識別子およびテンポラリな識別子を割り当て、これら識別子を、ネットワーク内で維持しうる。さらに、アクセス端末106が、アクセス・ポイントにアクセスした場合、この識別子を使用できるように、ネットワークは、アクセス端末106へ、テンポラリな識別子を送信しうる。
アクセス端末106はまた、アクセス端末106がアクセスすることを許可されるアクセス・ポイント(例えば、アクセス・ポイント102)おのおののアイデンティティをプロビジョンされうる。以下により詳細に説明するように、これは、例えば、アクセス・ポイント識別子をアクセス端末106へ送信すること(例えば、プッシュ・モデル)、および/または、アクセス端末106がアクセス端末106によってアクセスされるべきアクセス・ポイントを選択できるようにすること(例えば、プル・モデル)を含みうる。アクセス端末106は、さまざまな無線有効通信範囲エリアを移動すると参照しうる、許可されたアクセス・ポイントのリスト(例えば、ホワイト・リスト、または、好適なユーザ・ゾーン・リスト)を保持しうる。
いくつかの実施では、アクセス端末106のユーザは、自分がこのアクセス端末106をアクセス・ポイントへアクセスできるようにすることを望んでいるのかを判定するように促されうる。いくつかの実施では、アクセス端末106は、アクセス・ポイントへのアクセスを自動的に可能にしうる。いくつかの実施では、アクセス端末106は、アクセス端末106における設定情報に基づいて、アクセスを自動的に可能にするのか、または、アクセスを可能にするためにユーザ・プロンプトが必要なのかを判定しうる。いくつかの実施では、ユーザは、1または複数のアクセス端末にアクセスすることを選択するか、または、アクセスしないことを選択しうる。この場合、許可および/または拒否されたアクセス端末(単数または複数)のリストが、アクセス端末106において維持されうる。このように、アクセス端末106は、リスト上のアクセス・ポイントへのアクセスを試みることを回避(例えば、自動的に回避)しうる。
システムにおけるおのおのの制限されたアクセス・ポイント(例えば、アクセス・ポイント102)は、1または複数のアクセス端末(例えば、アクセス端末106)との通信を可能にするようにプロビジョンされうる。図2の例では、これらの動作は、例えば、プロビジョニング・コントローラ226、228の動作によって実行されうる。
例えば、ユニークな識別子が、アクセス・ポイント102へ、または、アクセス・ポイント(例えば、アクセス・ポイント102、104)のセットに割り当てられうる。このユニークな識別子は、システム内の個々のアクセス端末を識別するために割り当てられ得るユニークなデバイス識別子とは異なる。以下により詳細に説明するように、このような識別子は、例えば、制限された同じ関連特性を持つアクセス端末のグループ(例えば、CSG)へ割り当てられた識別子、サブネット識別子、または、特別なタイプのネットワーク識別子(NID)を備えうる。ある場合には、このネットワークは、ユニークな識別子を自立的に割り当てうる。ある場合には、1または複数のアクセス・ポイントが、(例えば、提案された識別子を判定し、これをネットワークへ送信することによって)識別子を要求しうる。これらの場合では、ネットワークは、要求された識別子が、1または複数の他のアクセス・ポイントによって既に使用されているかを判定しうる。要求された識別子が既に使用されている場合、ネットワークは、他の何れのアクセス・ポイントにも使用されていない別の識別子(例えば、類似の識別子)を選択し、この識別子を、要求元のアクセス・ポイント(単数または複数)へ送信する。
アクセス・ポイント102はまた、アクセス・ポイント102へアクセスすることが許可されたおのおののアクセス端末(例えば、アクセス端末106)に関連付けられた1または複数の識別子をプロビジョンされうる。以下により詳細に説明するように、これは、例えば、ネットワークによって管理されたデータベース内にアクセス端末識別子を格納すること、および/または、アクセス・ポイント102においてローカル・アクセス・リスト内にアクセス端末識別子を格納することを含みうる。
いくつかの実施では、所与の制限されたアクセス・ポイントのアクセス制御リストが、制限されたアクセス・ポイントにおいて管理されうる。例えば、ユーザは、アクセス端末(例えば、セル電話)を用いて、または、制限されたアクセス・ポイントにおいてホストされたパスワード保護されたウェブ・ページを用いて、自分のアクセス・ポイントを設定しうる。
あるいは、いくつかの実施では、ネットワーク内の制限された各アクセス・ポイントのアクセス制御リストが、ネットワーク(例えば、コア・ネットワーク)において管理される。例えば、アクセス制御リストは、ネットワーク・オペレータによってホストされたウェブ・ページにおいて管理されうる。ネットワークにおいてアクセス制御リストを管理することは、いくつかのコンテキストにおいて、1または複数の利点を提供しうる。いくつかの態様では、このアプローチは、ポリシーにおいて、より多くの柔軟性を可能としうる。例えば、もし望まれれば、オペレータは、制限されたアクセス・ポイントへのアクセスを制限し、オペレータは、(例えば、アクセス端末について)同じ料金プランにおける記録をチェックしうる。さらに、ネットワークは、個々のアクセス・ポイントよりも信頼性が高くなりうる。したがって、アクセス制御リストの信頼度が高められうる。さらに、アクセス制御リストは、制限されたアクセス・ポイントへ送られない場合があるので、制限されたアクセス・ポイント(例えば、アプリケーション・ソフトウェア、USBポート等)へのダイレクトなインタフェースを提供する必要はない場合がある。集中アクセス制御リストを使用することにより、共通の企業に属する複数の制限されたアクセス・ポイントを管理することがより簡単になりうる。
制限されたアクセス・ポイントは、プロビジョンされると、割り当てられた識別子を、エアによって通知しうる。例えば、アクセス・ポイント102は、自己の識別子をセクタ・パラメータの一部として、あるいは、その他いくつかの適切な方式でブロードキャストしうる。さらに、アクセス端末は、プロビジョンされると、近くのアクセス・ポイントによってブロードキャストされた信号(例えば、パイロット/ビーコン信号)をモニタしうる。以下により詳細に説明するように、(例えば、アクセス端末106が、アクセス・ポイント102にアクセスすることを許可されたシナリオにおいて)、アクセス端末106が、アクセス・ポイント102からの信号を識別した場合、アクセス端末106は、このアクセス・ポイント102へのアクセスを要求しうる。アクセス端末106によってアクセス可能なアクセス・ポイントを識別することは、例えば、アクセス・ポイント102に関連付けられた識別子を、アクセス端末106によって維持された許可されたアクセス・ポイントの信頼されたリスト338(例えば、ホワイトリスト)と比較することを含みうる。図2の例では、これらの動作、および、その他のアクセス関連動作は、例えば、アクセス・コントローラ236の動作によって実行されうる。
アクセス・ポイント102および/または1または複数のネットワーク・ノード(例えば、ネットワーク・ノード110)は、アクセス端末106がアクセス・ポイント102にアクセスすることを許可すべきかを判定しうる。このアクセス制御動作は、例えば、アクセス端末106のアイデンティティを確認することと、アクセス端末106の識別子を、アクセス・ポイント102によって維持された許可されたアクセス端末のリスト(例えば、ローカル・アクセス・リスト240)、および/または、ネットワーク・ノード110によって維持された、許可されたアクセス端末のリスト(例えば、ネットワーク・データベース・アクセス・リスト242)と比較することとを含みうる。図2の例では、これらの動作、および、その他のアクセス関連動作は、例えば、アクセス・コントローラ234および/またはアクセス・コントローラ232の動作によって実行されうる。
上記概要を考慮して、プロビジョニングおよびアクセス制御に関連するさらなる詳細が、図3乃至図8に関連して記載される。本明細書における教示に基づいて、これら図面のうちの所与の1つと連携して記載される動作のうちの1または複数は、これら図面のうちの別の1つで記載された動作と連携して適応されうることが認識されるべきである。便宜上、これらの動作は、図3の構成要素を参照して記載されるだろう。これらの動作はまた、ネットワーク内の他のノードにも適用可能でありうることが認識されるべきである。
図3は、ロング・ターム・イボリューション(LTE)またはその他の類似の技術を用いる通信システム300のいくつかのサンプル態様の簡略ブロック図である。このシステム300は、ホーム加入者サーバ(HSS)150、イボルブド・パケット・コア130、第1および第2のフェムト・ノード(HeNB)121、123、5つのユニットのユーザ機器(UE)101、103、105、107、109を含んでいる。
当業者であれば、LTEシステムのイボルブド・パケット・コアは、図3に例示された簡略イボルブド・パケット・コア130よりもより複雑であることをも認識するであろう。イボルブド・パケット・コア130は、単に、特許請求の範囲のスコープ内のいくつかの実施形態のうちの顕著ないくつかの機能を記載するために役立つ構成要素を含んでいる。したがって、図3に例示するように、イボルブド・パケット・コア130は、モビリティ管理エンティティ(MME)131、ポリシーおよび課金実施機能(PCEF)モジュール133、および、ポリシーおよび課金ルール機能(PCRF)モジュール135を含む。
HSS150は、広域ネットワーク120(例えば、インターネットおよび/またはプライベート・ネットワーク)と通信している。HSS150はさらに、MME131と通信している。イボルブド・パケット・コア130内では、MMEが、少なくともPCEF133と通信しており、PCRF135が、PCEF133と通信している。
図3では、2つのフェムト・ノード122、123しか図示されていないが、当業者であれば、LTEシステムは、任意の数のフェムト・ノードを含みうることを認識するだろう。同様に、図3では、5つのUE101、103、105、107、109しか例示されていないが、当業者であれば、LTEシステムが、任意の数のアクセス端末、モバイル・デバイス、UE等を含みうることを認識するだろう。
単に実例となる例として、動作中、UE101およびUE103は、HeNB121と通信リンク111、113をそれぞれ確立する。同様に、UE105、107、109は、HeNB123と通信リンク115、117、119をそれぞれ確立する。通信リンク111、113、115、117、119はおのおのの、それぞれのサービス品質(QoS)QoS1、QoS2、QoS3、QoS5、QoS7、QoS9を有する。通常、通信リンクのサービス品質は、限定される訳ではないが、許容可能なビット誤り率、許容可能なシンボル誤り率、許容可能なパケット誤り率、データ送信レート、シンボル送信レート、パケット送信レート、保証ビット・レート、許容可能な信号対雑音、割当および保持優先度(ARP)等を含むさまざまな基準にしたがって定義されうる。
慣例的に、UE101、103、105、107、109おのおのの初期QoSパラメータ値QoS1、QoS2、QoS3、QoS5、QoS7、QoS9は、加入データに基づいて、ネットワークによって設定される。E−UTRANの場合、MME131は、HSS150のために提供された加入データに基づいて、QoS1、QoS2、QoS3、QoS5、QoS7、QoS9の値を設定する。言い換えれば、HSSは、1または複数のクローズド加入者グループ(CSG)に関する情報をMME131に提供する。何れのCSGにも関連付けられていないUEは、一般に、非メンバと考えられる。
PCEF133は、PCRF135とのインタラクション、または、フェムト・ノードのローカル設定に基づいて、QoS1、QoS2、QoS3、QoS5、QoS7、QoS9の値を変更しうる。従来のシステムでは、MME131は、値QoS1、QoS2、QoS3、QoS5、QoS7、QoS9を修正することができない。したがって、従来のシステムでは、CSGメンバおよび非メンバへのアクセスを許可するがCSGメンバへ優先アクセスを与えるハイブリッド・ノードにおいて、非メンバによって確立された通信リンクは、CSGメンバのための場所を空けるために終了する。いくつかの事例では、この結果、利用可能な容量が不足する。
例えば、UE107がCSGメンバであり、UE109が非メンバである場合を考慮されたい。特定のサービス・レベルQoS9をUE109へ提供している間に、UE107のためにQoS7が提供されない場合、UE107のためのQoS7を改善するために、通信リンク119が終了するだろう。しかしながら、無線ネットワーク・リソースを管理するために、いくつかの事例では、UE109へ提供されたキャパシティが残っているが、従来スキームにはない。
対照的に、本開示は、CSG加入データとシステム・リソースを示す値の両方に基づいて、アクセス・ポイント(例えば、HeNB123)とUE(例えば、UE109)との間の通信のサービス品質QoSを選択的に調節し、これによって、メンバがシステム・リソースに対して非メンバよりも優先アクセスを有することができるようにするシステム、方法、およびデバイスを開示する。本明細書に記載されたシステム、方法、およびデバイスによって、ハイブリッド・モードで動作しているアクセス・ポイントは、CSGメンバに特定のQoSレベルを提供するために、通信リンクを終了させる必要なく、CSGメンバと非メンバとを区別できるようになる。いくつかの実施形態では、未使用で利用可能な容量を利用するために、非メンバは、低いQoSレベルを持つ新たな通信リンクを維持または確立し、これによって、ハイブリッド・モードで動作するフェムト・ノードで利用可能なシステム・リソースの利用度を増加させる。
図4は、図3で例示されたシステム300の構成要素間の、一般に400で示される簡略シグナリング図である。401によって示されるように、HeNB121は、自身の動作状態をMME131へレポートする。403によって示されるように、MME131は、同じものをHSS150へ中継する。HeNB121が、オープン・アクセス・モードで動作していないと考慮すると、HSS150は、405によって示されるように、MME131へ加入データを提供する。MME131は、407によって示されるように、さまざまなCSGメンバおよび非メンバの初期QoSレベルを設定する。その結果として、409によって示されるように、MME131は、QoSレベルをHeNB121へ提供する。HeNB121がQoSレベルを受信すると、HeNB121は、411によって示されるように、1または複数のUEとのパケット交換通信を管理する。
図5は、フェムト・ノード(例えば、HeNB121)における無線リソースの管理を可能にする第1の方法を例示するフローチャートである。第1の方法は、一般に、新たなCSGメンバが、フェムト・ノードへ以前に確立された通信リンク無しで、保証ビット・レート(GBR)でアクセスを要求する状況に適用可能である。ブロック5−1によって示されうるように、この方法は、GBRでアクセスを新たなCSGメンバに提供するために利用可能な十分な容量があるか否かを判定することを含む。5−2によって示されるように、十分な容量がある場合(5−1からのyesパス)、この方法は、新たなCSGメンバのために、GBRで通信リンクを開始することを含む。
一方、5−3によって示されるように、十分な容量が無い場合(5−1からのnoパス)、この方法は、それぞれのGBRを持たない通信リンクを持つ非メンバ(すなわち、調節可能なQoSレベルを持つ非メンバ)であるか否かを判定することを含む。5−4によって示されるように、調節可能なQoSレベルを持つ非メンバが存在する場合(5−3からのyesパス)、この方法は、1または複数のこのような非メンバのQoSレベルを下げることを含み、この方法は、再び5−2によって示されるように、新たなCSGメンバのためのGBRで通信リンクを開始することを含む。
一方、5−5によって示されるように、調節可能なQoSレベルを持つ非メンバが存在しない場合(5−3からのnoパス)、この方法は、非メンバが、それぞれGBRを持つ通信リンクを持っているか否かを判定することを含む。5−6によって示されるように、このような非メンバが存在する場合(5−5からのyesパス)、この方法は、このような少なくとも1つの非メンバの通信リンクを終了させることを含む。この方法は、再び5−2によって示されるように、新たなCSGメンバのためのGBRで通信リンクを開始することを含む。
一方、5−7に示すように、終了されうる非メンバが存在しない場合(5−5からのnoパス)、この方法は、通信リンクを持つ非GBR CSGメンバ(すなわち、それぞれのGBRを持たないCSGメンバ)よりも先行するGBRランクを持つCSGメンバが存在するか否かを判定することを含む。5−8によって示されるように、このようなCSGメンバが存在する場合(5−7からのyesパス)、この方法は、(5−11によって示されるように)可能な場合、1または複数のこのようなCSGメンバのQoSレベルを下げることを含み、この方法は、再び5−2によって示されるように、新たなCSGメンバのためのGBRで通信リンクを開始することを含む。(5−7および5−11によって示されるように)CSGメンバのQoSレベルを下げることができない場合、この方法は、5−9によって示されるように、新たなCSGメンバ・アクセスを拒否することを含む。
図6は、フェムト・ノード(例えば、HeNB121)における無線リソースの管理を可能にする第2の方法を例示するフローチャートである。第2の方法は、一般に、新たなCSGメンバが、フェムト・ノードへの以前に確立された通信リンク無しで、保証ビット・レート(GBR)の無いアクセスを要求する状況に適用可能である。ブロック6−1によって示されるように、この方法は、GBRでのアクセス無しで新たなCSGメンバを提供するために、利用可能な十分な容量があるか否かを判定することを含む。十分な容量がある場合(6−1からのyesパス)、この方法は、6−2によって示されるように、新たなCSGメンバのためのGBR無しで通信リンクを開始することを含む。
一方、6−3によって示されるように、十分な容量が無い場合(601からのnoパス)、この方法は、それぞれのGBRを持たない通信リンクを持つ非メンバ(すなわち、調節可能なQoSレベルを持つ非メンバ)であるか否かを判定することを含む。6−4によって示されるように、このような非メンバが存在する場合(6−3からのyes)、この方法は、1または複数のこのような非メンバのQoSレベルを下げることを含み、この方法は、再び6−2によって示されるように、新たなCSGメンバのためのGBR無しで通信リンクを開始することを含む。
一方、6−5によって示されるように、調節可能なQoSレベルを持つ非メンバが存在しない場合(6−3からのnoパス)、この方法は、非メンバが、それぞれGBRを持つ通信リンクを持っているか否かを判定することを含む。6−6によって示されるように、このような非メンバが存在する場合(6−5からのyesパス)、この方法は、少なくとも1つのこのような非メンバの通信リンクの終了させることを含み、この方法は、再び6−2によって示されるように、新たなCSGメンバのためのGBR無しで通信リンクを開始することを含む。
一方、6−7に示すように、非メンバが存在しない場合(6−5からのnoパス)、この方法は、新たなCSGメンバ・アクセスを拒否することを含む。
図7は、フェムト・ノード(例えば、HeNB121)における無線リソースの管理を可能にする第3の方法を例示するフローチャートである。第3の方法は、一般に、新たな非メンバが、フェムト・ノードへの以前に確立された通信リンク無しで、保証ビット・レート(GBR)でアクセスを要求する状況に適用可能である。ブロック7−1によって示されるように、この方法は、GBRで新たな非メンバにアクセスを提供するために、利用可能な十分な容量があるか否かを判定することを含む。7−2によって示されるように、十分な容量がある場合(7−1からのyesパス)、この方法は、新たなCSGメンバのためのGBRで通信リンクを開始することを含む。
一方、7−3によって示されるように、十分な容量が無い場合(7−1からのnoパス)、この方法は、それぞれのGBRを持たない通信リンクを持つ非メンバ(すなわち、調節可能なQoSレベルを持つ非メンバ)であるか否かを判定することを含む。7−4によって示されるように、このような非メンバが存在する場合(7−3からのyesパス)、この方法は、1または複数のこのような非メンバのQoSレベルを下げることを含み、この方法は、再び7−2によって示されるように、新たなCSGメンバのためのGBRで通信リンクを開始することを含む。
一方、非メンバが存在しない場合(7−3からのnoパス)、7−5に示すように、この方法は、新たな非メンバ・アクセスを拒否することを含む。
図8は、フェムト・ノード(例えば、HeNB121)における無線リソースの管理を可能にする第4の方法を例示するフローチャートである。第4の方法は、一般に、新たな非メンバが、フェムト・ノードへの以前に確立された通信リンク無しで、保証ビット・レート(GBR)の無いアクセスを要求する状況に適用可能である。ブロック8−1によって示されたように、この方法は、GBRにおいて新たなメンバにアクセスを提供するために、利用可能な十分な容量があるか否かを判定することを含む。8−2によって示されるように、十分な容量がある場合(8−1からのyesパス)、この方法は、新たなCSGメンバのためのGBR無しで通信リンクを開始することを含む。
一方、8−3によって示されるように、十分な容量がない場合(8−1からのnoパス)、この方法は、それぞれのGBRを持たない通信リンクを持つ非メンバ(すなわち、調節可能なQoSレベルを持つ非メンバ)であるか否かを判定することを含む。8−4によって示されるように、このような非メンバが存在する場合(8−3からのyesパス)、この方法は、1または複数のこのような非メンバのQoSレベルを下げることを含み、この方法は、再び8−2によって示されるように、新たなCSGメンバのためのGBR無しで通信リンクを開始することを含む。
一方、8−5に示すように、非メンバが存在しない場合(8−3からのnoパス)、この方法は、新たな非アクセスを拒否することを含む。
図9は、多くのユーザをサポートするように構成され、本明細書に記載された教示が実施される無線通信システム900を例示する。このシステム900は、例えばマクロ・セル902A−902Gのような複数のセル902のための通信を提供する。ここで、各セルは、対応するアクセス・ポイント904(例えば、アクセス・ポイント904A−904G)によってサービス提供される。アクセス端末906(例えば、アクセス端末906A−906L)は、時間にわたって、システム中のさまざまな位置に分布しうる。アクセス端末906はおのおのの、例えば、アクセス端末906がアクティブであるか、および、ソフト・ハンドオフにあるかに依存して、所与の時間において、順方向リンク(FL)および/または逆方向リンク(RL)で、1または複数のアクセス・ポイント904と通信しうる。無線通信システム900は、大規模な地理的領域にわたってサービスを提供しうる。例えば、マクロ・セル902A−902Gは、人口が密集した都会近傍の数ブロック、または過疎環境における数マイルをカバーしうる。
図10は、ネットワーク環境において、1または複数のフェムト・ノードが展開されている典型的な通信システム1000の簡略図である。具体的には、システム1000は、(例えば、1または複数のユーザ住宅1030内のような)比較的小規模のネットワーク環境に搭載された複数のフェムト・ノード1010(例えば、フェムト・ノード1010A、1010B)を含む。おのおののフェムト・ノード1010は、DSLルータ、ケーブル・モデム、無線リンク、あるいは(図示しない)その他の接続手段を介して、広域ネットワーク1040(例えば、インターネット)およびモバイル・オペレータ・コア・ネットワーク1050へ接続されうる。以下に説明するように、各フェムト・ノード1010は、(例えば、アクセス端末1020Aのような)関連付けられたアクセス端末1020と、オプションとして、(例えば、アクセス端末1020Bのような)外部アクセス端末1020にサービス提供するように構成されうる。言い換えれば、フェムト・ノード1010へのアクセスが制限され、これによって、所与のアクセス端末1020が、指定された(例えば、住宅のような)フェムト・ノード(単数または複数)1010のセットによってサービス提供されうるが、(例えば、近隣のフェムト・ノード1010のように)指定されていないフェムト・ノード1010によってサービス提供されない。
図11は、おのおのがいくつかのマクロ有効通信範囲エリア1104を含むいくつかのトラッキング・エリア1102(または、ルーティング・エリアあるいはロケーション・エリア)が規定された有効通信範囲マップ1100の例を示す簡略図である。ここでは、トラッキング・エリア1102A、1102B、1102Cに関連付けられた有効通信範囲のエリアが、太線によって線引きされ、マクロ有効通信範囲エリア1104が、六角形によって表されている。トラッキング・エリア1102は、フェムト有効通信範囲エリア1106をも含んでいる。この例において、フェムト有効通信範囲エリア1106(例えば、フェムト有効通信範囲エリア1106C)のおのおのは、マクロ有効通信範囲エリア1104(例えば、マクロ有効通信範囲エリア1104B)内に図示される。しかしながら、フェムト有効通信範囲エリア1106は、マクロ有効通信範囲エリア1104内に全体的に位置していなくても良いことが認識されるべきである。実際、所与のトラッキング・エリア1102またはマクロ有効通信範囲エリア1104を用いて、極めて多くのフェムト有効通信範囲エリア1106が規定される。さらに、1または複数のピコ有効通信範囲エリア(図示せず)が、所与のトラッキング・エリア1102あるいはマクロ有効通信範囲エリア1104内に規定されうる。
図10に再び示すように、フェムト・ノード1010の所有者は、モバイル・オペレータ・コア・ネットワーク1050を通じて提供された、例えば3Gモバイル・サービスのようなモバイル・サービスに加入しうる。さらに、アクセス端末1020は、マクロ環境と、(例えば、住宅のような)小規模なネットワーク環境との両方において、動作可能でありうる。言い換えれば、アクセス端末1020は、アクセス端末1020の現在位置に依存して、モバイル・オペレータ・コア・ネットワーク1050に関連付けられたマクロ・セル・モバイル・アクセス・ポイント1060によって、あるいは、(例えば、対応するユーザ住宅1030内に存在するフェムト・ノード1010A、1010Bのような)フェムト・ノード1010のセットのうちの何れか1つによってサービス提供されうる。例えば、加入者が、自宅の外にいる場合、標準的なマクロ・アクセス・ポイント(例えば、アクセス・ポイント1060)によってサービス提供され、加入者が、自宅にいる場合、フェムト・ノード(例えば、ノード1010A)によってサービス提供される。ここでは、フェムト・ノード1010は、既存のアクセス端末1020との下位互換性を持ちうることが認識されるべきである。
フェムト・ノード1010は、単一の周波数で、代替例では、複数の周波数で展開されうる。特定の構成に依存して、単一の周波数、または、複数の周波数のうちの1または複数が、(例えば、アクセス・ポイント1060のような)マクロ・アクセス・ポイントによって使用される1または複数の周波数とオーバラップしうる。
いくつかの態様では、アクセス端末1020は、(例えば、アクセス端末1020のホーム・フェムト・ノードのような)好適なフェムト・ノードとの接続が可能である場合には常に接続するように構成されうる。例えば、アクセス端末1020がユーザの住宅1030内にある場合は常に、アクセス端末1020はホーム・フェムト・ノード1010とのみ通信することが望まれうる。
いくつかの態様では、アクセス端末1020が、マクロ・セルラ・ネットワーク1050内で動作するものの、(例えば、好適なローミング・リストで定義されたような)最も好適なネットワークに存在しない場合、アクセス端末1020は、良好なシステム再選択(BSR)を用いて、(例えば、好適なフェムト・ノード1010のような)最も好適なネットワークを探索し続ける。これは、良好なシステムが現在利用可能であるかを判定するために利用可能なシステムの定期的な探索と、その後の、好適なシステムとの関連付けのための努力とを含みうる。アクセス端末1020は、獲得エントリを用いて、具体的な帯域およびチャネルを求める探索を制限しうる。例えば、最も好適なシステムの探索は、定期的に反復されうる。アクセス端末1020は、好適なフェムト・ノード1010を発見すると、有効通信範囲エリア内でキャンプするためのフェムト・ノード1010を選択する。
フェムト・ノードは、いくつかの態様において、制限されうる。例えば、所与のフェムト・ノードは、あるアクセス端末に対して一定のサービスしか提供しない。いわゆる制限された(すなわち、クローズされた)関連性を持つ構成では、所与のアクセス端末は、マクロ・セル・モバイル・ネットワーク、および、(例えば、対応するユーザの住宅1030内に存在するフェムト・セル1010のように)定義されたフェムト・ノードのセットによってのみサービス提供されうる。いくつかの実施では、ノードは、シグナリング、データ・アクセス、登録、ページング、またはサービスのうちの少なくとも1つを、少なくとも1つのノードのために提供しないように制限されうる。
いくつかの態様では、(クローズド加入者グループ・ホーム・ノードBとも称されうる)制限されたフェムト・ノードは、制限されたアクセス端末のプロビジョンされたセットへサービスを提供するノードである。このセットは、役に立つものとして、一時的または永久に拡張されうる。いくつかの態様では、クローズド加入者グループ(CSG)は、アクセス端末の共通アクセス制御リストを共有するアクセス・ポイント(例えば、フェムト・ノード)のセットとして定義されうる。制限されたアクセス・ポイントは、複数のアクセス端末の接続を許可するCSGを含みうる。単一のアクセス端末は、複数の制限されたアクセス・ポイントへ接続する能力を有しうる。領域内のすべてのフェムト・ノード(または制限されたすべてのフェムト・ノード)が動作するチャネルは、フェムト・チャネルと称されうる。
所与のフェムト・ノードと、所与のアクセス端末との間に、さまざまな関係が存在しうる。例えば、アクセス端末の観点から、オープンなフェムト・ノードは、制限された関連付けを持たないフェムト・ノード(例えば、フェムト・ノードは、任意のアクセス端末へのアクセスを可能とする)と称されうる。制限されたフェムト・ノードは、(例えば、関連付けおよび/または登録について制限されたような)ある方式で制限されたフェムト・ノードと称されうる。ホーム・フェムト・ノードは、アクセス端末がアクセスし動作することを許可されたフェムト・ノードを称しうる(例えば、定義された1または複数のアクセス端末のために永久的なアクセスが提供される)。ゲスト・フェムト・ノードは、アクセス端末がアクセスし動作することを一時的に許可されたフェムト・ノードを称しうる。外部フェムト・ノードは、恐らく緊急事態(例えば、911コール)を除いて、アクセス端末がアクセスし動作することを許可されないフェムト・ノードを称しうる。
制限されたフェムト・ノードの観点から、ホーム・アクセス端末は、制限されたフェムト・ノードにアクセスすることを許可されたアクセス端末(例えば、アクセス端末は、フェムト・ノードに対して永久的なアクセスを有する)を称しうる。ゲスト・アクセス端末は、制限された(例えば、期限、使用時間、バイト、接続回数、または、その他いくつかの1または複数の基準に基づいて制限された)フェムト・ノードへの一時的なアクセスを備えたアクセス端末を称しうる。外部アクセス端末は、恐らくは、例えば911コールのような緊急事態を除いて、制限されたフェムト・ノードへのアクセスする許可を持たないアクセス端末(例えば、制限されたフェムト・ノードに登録する証明書または許可を持たないアクセス端末)を称しうる。
便宜上、本明細書における開示は、フェムト・ノードのコンテキストで、さまざまな機能を説明している。しかしながら、ピコ・ノードが、大規模な有効通信範囲エリアのために、同じまたは同様の機能を提供しうることが認識されるべきである。例えば、ピコ・ノードは、制限されており、ホーム・ピコ・ノードは、所与のアクセス端末のために定義される等である。
無線多元接続通信システムは、複数の無線アクセス端末のための通信を同時にサポートすることができる。前述したように、おのおのの端末は、順方向リンクおよび逆方向リンクによる送信を介して1または複数の基地局と通信することができる。順方向リンク(すなわちダウンリンク)は、基地局から端末への通信リンクを称し、逆方向リンク(すなわちアップリンク)は、端末から基地局への通信リンクを称する。この通信リンクは、単一入力単一出力システム、複数入力複数出力(MIMO)システム、あるいは、その他いくつかのタイプのシステムによって確立されうる。
MIMOシステムはデータ送信のために、複数(NT個)の送信アンテナと複数(NR個)の受信アンテナとを適用する。NT個の送信アンテナおよびNR個の受信アンテナによって形成されるMIMOチャネルは、空間チャネルとも称されるNS個の独立チャネルへ分解されうる。ここで、NS≦min{NT,NR}である。NS個の独立チャネルのおのおのは、ディメンションに相当する。MIMOシステムは、複数の送信アンテナおよび受信アンテナによって形成された追加のディメンションが利用される場合、向上された性能(例えば、より高いスループット、および/または、より高い信頼性)を与えることができる。
MIMOシステムは、時分割デュプレクス(TDD)および周波数分割デュプレクス(FDD)をサポートしうる。TDDシステムでは、相互原理によって、逆方向リンク・チャネルから順方向リンク・チャネルを推定できるように、順方向リンク送信および逆方向リンク送信が、同じ周波数領域にある。これによって、アクセス・ポイントは、アクセス・ポイントにおいて複数のアンテナが利用可能である場合、順方向リンクで、ビームフォーミング利得を送信できるようになる。
本明細書における教示は、少なくとも1つの他のノードと通信するためにさまざまな構成要素を適用するノード(例えば、デバイス)へ組み込まれうる。図12は、ノード間の通信を容易にするために適用されうるいくつかのサンプル構成要素を図示する。特に、図12は、MIMOシステム1200の第1の無線デバイス1210(例えば、アクセス・ポイント)と第2の無線デバイス1250(例えば、アクセス端末)との簡略ブロック図である。第1のデバイス1210では、多くのデータ・ストリームのためのトラフィック・データが、データ・ソース1212から送信(TX)データ・プロセッサ1214へ提供される。
いくつかの態様では、各データ・ストリームが、それぞれの送信アンテナを介して送信される。TXデータ・プロセッサ1214は、トラフィック・データ・ストリームをフォーマットし、このデータ・ストリームのために選択された特定の符号化スキームに基づいて符号化し、インタリーブして、符号化されたデータを提供する。
おのおののデータ・ストリームの符号化されたデータは、OFDM技術を用いてパイロット・データと多重化されうる。パイロット・データは一般に、既知の手法で処理される既知のデータ・パターンであり、チャネル応答を推定するために受信機システムにおいて使用されうる。おのおののデータ・ストリームについて多重化されたパイロットおよび符号化されたデータは、データ・ストリームのために選択された特定の変調スキーム(例えば、BPSK、QPSK、M−PSK、あるいはM−QAM等)に基づいて変調(例えば、シンボル・マップ)され、変調シンボルが提供される。おのおののデータ・ストリームのデータ・レート、符号化、および変調は、プロセッサ1230によって実行される命令群によって決定される。データ・メモリ1232は、デバイス1210のプロセッサ1230またはその他の構成要素によって使用されるプログラム・コード、データ、およびその他の情報を格納しうる。
すべてのデータ・ストリームの変調シンボルはその後、TX MIMOプロセッサ1220へ提供される。TX MIMOプロセッサ1220はさらに、(例えばOFDMのための)変調シンボルを処理する。その後、TX MIMOプロセッサ1220は、NT個の変調シンボル・ストリームを、NT個のトランシーバ(XCVR)1222A乃至1222Tへ提供する。いくつかの態様では、TX MIMOプロセッサ1220は、データ・ストリームのシンボルへ、および、このシンボルの送信がなされるアンテナへビームフォーミング重みを適用する。
各トランシーバ1222は、それぞれのシンボル・ストリームを受信し、処理することによって、1または複数のアナログ信号を提供し、さらに、これらアナログ信号を調整(例えば、増幅、フィルタ、およびアップコンバート)することにより、MIMOチャネルによる送信に適切な変調信号が提供される。その後、トランシーバ1222A乃至1222TからのNT個の変調信号が、NT個のアンテナ1224A乃至1224Tからそれぞれ送信される。
第2のデバイス1250では、送信された変調信号が、NR個のアンテナ1252A乃至1252Rによって受信され、おのおののアンテナ1252からの受信信号が、それぞれのトランシーバ(XCVR)1254A乃至1254Rへ提供される。各トランシーバ1254は、受信したそれぞれの信号を調整(例えば、フィルタ、増幅、およびダウンコンバート)し、調整された信号をデジタル化してサンプルを取得し、これらサンプルをさらに処理することにより、対応する「受信された」シンボル・ストリームが提供される。
受信(RX)データ・プロセッサ1260は、その後、NR個のトランシーバ1254からNR個のシンボル・ストリームを受信し、これら受信したNR個のシンボル・ストリームを、特定の受信機処理技術に基づいて処理することにより、NT個の「検出された」シンボル・ストリームが提供される。RXデータ・プロセッサ1260は、その後、検出されたおのおののシンボル・ストリームを復調し、デインタリーブし、復号して、そのデータ・ストリームのためのトラフィック・データを復元する。RXデータ・プロセッサ1260による処理は、デバイス1210におけるTXデータ・プロセッサ1214およびTX MIMOプロセッサ1220によって実行されるものに対して相補的である。
プロセッサ1270は、上述したように、どの事前符合化行列を使用するのかを定期的に決定する。プロセッサ1270は、行列インデクス部およびランク値部を備えた逆方向リンク・メッセージを規定することができる。データ・メモリ1272は、第2のデバイス1250のプロセッサ1270またはその他の構成要素によって使用されるプログラム・コード、データ、およびその他の情報を格納しうる。
逆方向リンク・メッセージは、通信リンクおよび/または受信されたデータ・ストリームに関するさまざまなタイプの情報を備えうる。その後、逆方向リンク・メッセージは、TXデータ・プロセッサ1238によって処理され、変調器1280によって変調され、トランシーバ1254A乃至1254Rによって調整され、デバイス1210へ送り戻される。TXデータ・プロセッサ1238はまた、データ・ソース1236から、多くのデータ・ストリームのトラフィック・データを受信する。
デバイス1210では、第2のデバイス1250からの変調信号が、アンテナ1224によって受信され、トランシーバ1222によって調整され、復調器(DEMOD)1240によって復調され、RXデータ・プロセッサ1242によって処理されて、第2のデバイス1250によって送信された逆方向リンク・メッセージが抽出される。その後、プロセッサ1230が、ビームフォーミング重みを決定するためにどの事前符号化行列を使用するのかを決定し、抽出されたメッセージを処理する。
図12はまた、本明細書で教示されたようなアクセス制御動作を実行する1または複数の構成要素を含みうる通信構成要素を例示する。例えば、本明細書で教示されたように、他のデバイス(例えば、デバイス1250)と信号を送信/受信するために、アクセス制御構成要素1290が、デバイス1210のプロセッサ1230および/またはその他の構成要素と連携しうる。同様に、アクセス制御構成要素1292は、プロセッサ1270、および/または、デバイス1250のその他の構成要素と連携し、(例えば、デバイス1210のような)他のデバイスとの間と信号を送信/受信する。おのおののデバイス1210、1250について、記述された構成要素のうちの1または複数の機能が、単一の構成要素によって提供されうることが認識されるべきである。例えば、単一の処理構成要素が、アクセス制御構成要素1290およびプロセッサ1230の機能を提供し、単一の処理構成要素が、アクセス制御構成要素1292およびプロセッサ1270の機能を提供しうる。
本明細書に記載された教示は、さまざまなアプローチ(例えば、ノード)へ組み込まれうる(例えば、これらアプローチによって実行されるか、これらアプローチ内で実施される)。いくつかの態様では、本明細書における教示したがって実施されるノード(例えば、無線ノード)は、アクセス・ポイントまたはアクセス端末を備えうる。
例えば、アクセス端末は、ユーザ機器、加入者局、加入者ユニット、移動局、モバイル、モバイル・ノード、遠隔局、遠隔端末、ユーザ端末、ユーザ・エージェント、ユーザ・デバイス、または、その他いくつかの用語を備えているか、実現されるか、知られている。いくつかの実施において、アクセス端末は、セルラ電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル(SIP)電話、無線ローカル・ループ(WLL)局、携帯情報端末(PDA)、無線接続機能を有するハンドヘルド・デバイス、あるいは無線モデムに接続されたその他いくつかの適切な処理デバイスを備えうる。したがって、本明細書で教示された1または複数の態様は、電話(例えば、セルラ電話またはスマート・フォン)、コンピュータ(例えば、ラップトップ)、ポータブル通信デバイス、ポータブル・コンピューティング・デバイス(例えば、情報携帯端末)、エンタテイメント・デバイス(例えば、音楽デバイス、ビデオ・デバイス、または衛星ラジオ)、全地球測位システム・デバイス、または、無線媒体によって通信するように構成されたその他任意の適切なデバイスへ組み込まれうる。
アクセス・ポイントは、ノードB、eノードB、ラジオ・ネットワーク・コントローラ(RNC)、基地局(BS)、ラジオ基地局(RBS)、基地局コントローラ(BSC)、基地トランシーバ局(BTS)、トランシーバ機能(TF)、トランシーバ、ラジオ・ルータ、基本サービス・セット(BSS)、拡張サービス・セット(ESS)、その他いくつかの用語を備えているか、実現されるか、知られている。
いくつかの態様では、ノード(例えば、アクセス・ポイント)は、通信システムのためにアクセス・ノードを備えうる。このようなアクセス・ノードは、例えば、インターネットへの有線または無線による通信リンクによって、(例えば、インターネットまたはセルラ・ネットワークのような広域ネットワークのような)ネットワークのため、または、ネットワークへの接続を提供しうる。したがって、アクセス・ノードは、(例えば、アクセス端末のような)他のノードが、ネットワークまたはその他いくつかの機能へアクセスすることを可能にしうる。さらに、これらノードのうちの1つまたは両方が、ポータブルでありうるか、あるいは、いくつかの場合においては、相対的に非ポータブルでありうることが認識されるべきである。
また、無線ノードは、非無線方式で(例えば、有線接続によって)情報を送信および/または受信することができうることが認識されるべきである。したがって、本明細書で議論されたような受信機および送信機は、非無線媒体を介して通信するために適切な通信インタフェース構成要素(例えば、電気的または光学的なインタフェース構成要素)を含みうる。
無線ノードは、任意の適切な無線通信技術に基づくか、あるいはサポートする1または複数の無線通信リンクによって通信しうる。例えば、いくつかの態様では、無線ノードは、ネットワークに関連付けられうる。いくつかの態様では、ネットワークは、ローカル・エリア・ネットワークまたは広域ネットワークを備えうる。無線デバイスは、(例えば、CDMA、TDMA、OFDM、OFDMA、Wi−Fi、WiMAX等のように)本明細書で記述されたようなさまざまな無線通信技術、プロトコル、または規格のうちの1または複数のサポートあるいは使用しうる。同様に、無線ノードは、対応するさまざまな変調スキームまたは多重化スキームのうちの1または複数のサポートあるいは使用しうる。無線ノードは、上述した、あるいは、その他の無線通信技術を用いる1または複数の無線通信リンクを確立し、通信するための適切な構成要素(例えば、エア・インタフェース)を含みうる。例えば、無線ノードは、無線媒体による通信を容易にするさまざまな構成要素(例えば、信号生成器および信号プロセッサ)を含みうる送信機構成要素および受信機構成要素に関連付けられた無線トランシーバを備えうる。
本明細書に記載されたこれら構成要素は、さまざまな方式で実現されうる。図13乃至図23を参照して、装置1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、および2300は、一連の相互関連する機能ブロックとして示される。いくつかの態様では、これらブロックの機能は、1または複数のプロセッサ構成要素を含む処理システムとして実現されうる。いくつかの態様では、これらブロックの機能は、例えば、1または複数の集積回路(例えば、ASIC)の少なくとも一部を用いて実現されうる。本明細書で議論されるように、集積回路は、プロセッサ、ソフトウェア、その他関連する構成要素、あるいはこれらのある組み合わせを含みうる。これらブロックの機能は、本明細書で教示されるようなその他いくつかの方式でも実施されうる。いくつかの態様では、図13乃至図23における破線ブロックのうちの1または複数はオプションである。
装置1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2000、2100、2200、および2300は、さまざまな図面に関連して上述されたような機能のうちの1または複数を実行する1または複数のモジュールを含みうる。例えば、受信/送信手段1302は、例えば、本明細書で議論されたような通信コントローラに対応しうる。識別子判定手段1304は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。許可サービス判定手段1306は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。受信手段1402は、例えば、本明細書で議論されたような通信コントローラに対応しうる。送信手段1404は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。識別子判定手段1406は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。送信手段1502は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。受信手段1504は、例えば、本明細書で議論されたような通信コントローラに対応しうる。許可サービス判定手段1506は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。設定手段1602は、例えば、本明細書で議論されたようなプロビジョニング・コントローラに対応しうる。取得手段1604は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。受信手段1606は、例えば、本明細書で議論されたような通信コントローラに対応しうる。判定手段1608は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。識別子判定手段1702は、例えば、本明細書で議論されたようなプロビジョニング・コントローラに対応しうる。送信手段1704は、例えば、本明細書で議論されたような通信コントローラに対応しうる。割当手段1706は、例えば、本明細書で議論されたようなプロビジョニング・コントローラに対応しうる。受信手段1802は、例えば、本明細書で議論されたようなプロビジョニング・コントローラに対応しうる。送信手段1804は、例えば、本明細書で議論されたような通信コントローラに対応しうる。識別子判定手段1902は、例えば、本明細書で議論されたようなプロビジョニング・コントローラに対応しうる。送信手段1904は、例えば、本明細書で議論されたような通信コントローラに対応しうる。受信手段2002は、例えば、本明細書で議論されたような通信コントローラに対応しうる。アクセス可能性判定2004は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。設定ベース判定手段2006は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。リスト保持手段2008は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。設定手段2102は、例えば、本明細書で議論されたようなプロビジョニング・コントローラに対応しうる。送信手段2104は、例えば、本明細書で議論されたような通信コントローラに対応しうる。受信手段2106は、例えば、本明細書で議論されたような通信コントローラに対応しうる。送信手段2108は、例えば、本明細書で議論されたようなプロビジョニング・コントローラに対応しうる。定義手段2110は、例えば、本明細書で議論されたようなプロビジョニング・コントローラに対応しうる。モニタリング手段2202は、例えば、本明細書で議論されたような受信機に対応しうる。ビーコン受信手段2204は、例えば、本明細書で議論されたような受信機に対応しうる。送信手段2206は、例えば、本明細書で議論されたような通信コントローラに対応しうる。ローミング・リスト受信手段2208は、例えば、本明細書で議論されたようなプロビジョニング・コントローラに対応しうる。設定手段2302は、例えば、本明細書で議論されたようなプロビジョニング・コントローラに対応しうる。ビーコン受信手段2304は、例えば、本明細書で議論されたような受信機に対応しうる。送信手段2306は、例えば、本明細書で議論されたような通信コントローラに対応しうる。許可受信手段2308は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。促進手段2310は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。表示手段2312は、例えば、本明細書で議論されたようなアクセス・コントローラに対応しうる。
本明細書において、例えば、「第1の」、「第2の」等のような指定を用いる要素に対する参照は、一般に、これら要素の数も順序も限定しないことが理解されるべきである。さらに、これら指定は、本明細書において、複数の要素または要素の事例を区別する従来の方法として使用されうる。したがって、第1の要素および第2の要素に対する参照は、2つのみの要素がそこで適用されることでも、ある方式においては第1の要素が第2の要素に先行しなければならないということも意味しない。また、特に述べられていないのであれば、これら要素のセットは、1または複数の要素を備えうる。
当業者であれば、情報および信号は、さまざまな異なる技術および技法のうちの何れかを用いて表されうることを理解するであろう。例えば、上記説明を通じて参照されうるデータ、命令群、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光学場または光学粒子、あるいはこれらの任意の組み合わせによって表現されうる。
当業者であれば、本明細書で開示された態様に関して記述されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路、およびアルゴリズム・ステップは、電子ハードウェア(例えば、デジタル実施、アナログ実施、あるいは、ソース・コーディングまたはその他いくつかの技術を用いて設定されうるこれら2つの組み合わせ)、命令群を組み込んだプログラムまたは設計コードからなるさまざまな形態(本明細書では、便宜上、「ソフトウェア」または「ソフトウェア・モジュール」として称されうる)、あるいはこれら両方の組み合わせとして実現されうることを認識するであろう。ハードウェアとソフトウェアとの相互置換性を明確に説明するために、さまざまな例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能の観点から一般的に記載された。それら機能がハードウェアとしてまたはソフトウェアとして実現されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課せられている設計制約に依存する。当業者であれば、特定のアプリケーションおのおのに応じて変化する方式で、上述した機能を実現することができる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲からの逸脱をもたらすものと解釈されるべきではない。
本明細書に開示された態様に関して記載されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、回路は、集積回路(IC)、アクセス端末、またはアクセス・ポイント内に実装されるか、あるいは、これらによって実行されうる。ICは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向けIC(ASIC)、フィールドプログラム可能ゲート・アレイ(FPGA)またはその他のプログラム可能な論理デバイス、ディスクリート・ゲートまたはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア構成要素、電子構成要素、光学構成要素、機械的構成要素、あるいは、本明細書に記載された機能を実行するように設計されたこれらの任意の組み合わせを備え、ICの内部、ICの外部、またはその両方に存在するコードまたは命令群を実行しうる。汎用プロセッサは、マイクロ・プロセッサでありうるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは順序回路を用いることも可能である。プロセッサは、例えばDSPとマイクロ・プロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロ・プロセッサ、DSPコアと連携する1または複数のマイクロ・プロセッサ、またはその他任意のこのような構成であるコンピューティング・デバイスの組み合わせとして実現されうる。
開示された任意の処理におけるステップの具体的な順序または階層は、サンプル・アプローチの例であることが理解される。設計選択に基づいて、これら処理におけるステップの具体的な順序または階層は、本開示のスコープ内であることを保ちながら、再構成されうることが理解される。方法請求項は、さまざまなステップの要素を、サンプル順で示しており、示された具体的な順序または階層に限定されないことが意味される。
記載された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、あるいは、これらの任意の組み合わせによって実現されうる。ソフトウェアで実現される場合、これら機能は、コンピュータ読取可能媒体上に格納されるか、あるいは、コンピュータ読取可能媒体上の1または複数の命令群またはコードとして送信されうる。コンピュータ読取可能媒体は、コンピュータ記憶媒体と通信媒体との両方を含む。これらは、コンピュータ・プログラムのある場所から別の場所への転送を容易にする任意の媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされうる利用可能な任意の媒体である。例として、限定することなく、このようなコンピュータ読取可能媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROMまたはその他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置またはその他の磁気記憶デバイス、あるいは、所望のプログラム・コード手段を命令群またはデータ構造の形式で搬送または格納するために使用され、しかも、コンピュータによってアクセスされうるその他任意の媒体を備えうる。さらに、いかなる接続も、コンピュータ読取可能媒体と適切に称される。同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、デジタル加入者線(DSL)、あるいは、例えば赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、あるいはその他の遠隔ソースからソフトウェアが送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、DSL、あるいは、例えば赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術が、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるディスク(diskおよびdisc)は、コンパクト・ディスク(CD)、レーザ・ディスク、光ディスク、デジタル・バーサタイル・ディスク(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク、およびブルー・レイ・ディスクを含む。これらdiscは、レーザを用いてデータを光学的に再生する。それに対して、diskは、通常、データを磁気的に再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ読取可能媒体の範囲内に含まれるべきである。要約すると、コンピュータ読取可能媒体は、任意の適切なコンピュータ・プログラム製品内に実装されうることが認識されるべきである。
上記記載は、当業者をして、特許請求の範囲のスコープ内で、実施形態を製造または利用できるように提供されている。これらの態様へのさまざまな変形は、当業者に容易に明らかであって、本明細書で定義された一般原理は、本開示の範囲から逸脱することなく、他の態様に適用されうる。このように、本開示は、本明細書で示された態様に限定されるものではなく、本明細書で開示された原理および新規な特徴に一致した最も広い範囲に相当することが意図されている。