JP2016508324A

JP2016508324A - スペクトル検知およびチャネル予約を使用した無認可帯域におけるバックホールトラフィックの信頼性

Info

Publication number: JP2016508324A
Application number: JP2015550707A
Authority: JP
Inventors: ウルフ、ガイ; トウブール、アサフ; バグネル、シュムエル
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2013-01-02
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2016-03-17
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: WO2014107357A3; EP2941931B1; CN104885542B; US10021600B2; US20140185497A1; EP2941931A2; WO2014107357A2; KR20150103366A; CN104885542A; JP6339098B2; KR101932557B1

Abstract

【要約書】相互プロトコルチャネル検知および予約を使用することで、バックホールトラフィックの信頼性が無認可スペクトル帯域において改善される。物理キャリア検知は、無認可スペクトル帯域の複数のキャリアのチャネル品質をスキャンし、スキャンされたチャネル品質に基づいて第１の基地局と第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信リンク用のキャリアを選択するために用いられ得る。記載されている特徴は、第１のキャリア上での第１の基地局から第２の基地局へのバックホールデータの送信より前に、選択された第１のキャリア上で自己アドレス指定予約フレームを送信する第１の基地局をさらに含み得る。

Description

相互参照

[0001] 本特許出願は、２０１３年１２月１８日に出願された「スペクトル検知およびチャネル予約を使用した無認可帯域におけるバックホールトラフィックの信頼性（Backhaul Traffic Reliability in Unlicensed Bands Using Spectrum Sensing and Channel Reservation）」と題する、Ｗｏｌｆ他による同時係属中の米国特許出願第１４／１３２，６６０号、および、２０１３年１月２日に出願された「スペクトル検知およびチャネル予約を使用した無認可帯域におけるバックホールトラフィックの信頼性（Backhaul Traffic Reliability in Unlicensed Bands Using Spectrum Sensing and Channel Reservation）」と題する、Ｗｏｌｆ他による同時係属中の米国仮特許出願第６１／７４８，３２６号に対する優先権を主張し、それらは、それぞれ本譲渡人に譲渡され、引用によって本開示に正確に組み込まれる。

[0002] ワイヤレス通信ネットワークは、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャスト、等のような様々な通信サービスを提供するために広く展開されている。広い地理的エリアにわたってカバレッジを提供する多くの基地局を含むワイヤレス通信ネットワークは、セルラネットワークと呼ばれ得る。これらのセルラネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共有することで複数のユーザをサポートすることができる多元接続ネットワークであり得る。

[0003] セルラネットワークは、所望の帯域幅、容量、およびサービスエリア内のワイヤレス通信カバレッジを提供するために、マクロセル、マイクロセル、ピコセル、およびフェムトセルのような様々なタイプのセルの使用を採用している。様々なタイプのセルのうちのいくつかは、質の悪いネットワークカバレッジのエリア（例えば、建物の内側）においてワイヤレス通信を提供するために、増加したネットワーク容量を提供するために、およびバックホールのためのブロードバンドネットワーク容量を利用するために、使用され得る。バックホールを提供するためのダイレクトネットワーク接続が利用不可なエリアにおいてセルを分布させることが望ましい。これらセルにワイヤレスバックホールを提供することは、高いサービス品質（ＱｏＳ）要件および制限されたバックホールスペクトルの利用可能性という理由により、課題をもたらす。

[0004] 無認可のものの使用を許可するスペクトル帯域は、ワイヤレスバックホールの大きな潜在性（great potential）を有する。例えば、アメリカ合衆国では、無認可スペクトル帯域は、いくつかのエリアにおいて、約９１５ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ、３．４−３．８ＧＨｚ、５ＧＨｚ、および５．８ＧＨｚのスペクトルを含む。しかしながら、無認可スペクトル帯域の使用は、許可されたユーザおよび／またはスペクトルを共有するワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）デバイスのような他のワイヤレスデバイスの存在下でキャリア級の展開（carrier-grade deployment）のためのチャネルの信頼性（channel reliability）を保護することについて課題を提示する。例えば、いくつかの帯域は、帯域内でチャネルを使用するための優先権を有するプライマリユーザを有し得る。いくつかの帯域は、許可されたユーザの存在を検出し、許可されたユーザが検出された場合、チャネルを空にする（vacate）無認可デバイスを要求し得る。例えば、動的周波数選択（ＤＦＳ：Dynamic Frequency Selection）は、無認可デバイスがプライマリユーザに対する干渉を引き起こさずに、すでに他のユーザに割り当てられたいくつかの帯域を使用することを可能にする機構である。さらに、無認可帯域を共有する隣接デバイスは、質の悪いチャネルの信頼性をもたらし得るバースト性干渉（bursty interference）を生成し得る。これらおよび他の問題は、無認可スペクトル帯域を使用したキャリア級のワイヤレスバックホールの効果的な展開を妨げ得る。

[0005] 記載されている特徴は、概して、相互プロトコルチャネル検知および予約を使用することで、無認可スペクトル帯域におけるバックホールトラフィックの信頼性を改善する１つ以上の改善されたシステム、方法、および／または装置に関する。実施形態において、選択されたキャリア上でバックホール通信リンクを介して送信する前に無認可スペクトル帯域においてキャリアを選択するための物理キャリア検知（physical carrier sensing）が用いられ得る。選択されたバックホールトラフィックキャリアは、双方向通信を提供するために、時分割多重化または周波数分割多重化され得る。

[0006] 第１の例示的な実施形態のセットにおいて、第１の基地局と第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信のための方法が記載される。方法は、無認可スペクトル帯域の複数のキャリアのチャネル品質をスキャンすることと、スキャンされた複数のキャリアのチャネル品質に基づいて、第１の基地局と第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信リンク用の第１のキャリアを選択することを含み得る。方法は、第１のキャリア上で第１の基地局から第２の基地局に、第１のバックホールトラフィックフレームにおける第１のバックホールデータのセットを送信する前に第１の基地局で、第１のキャリア上の第１の予約フレームを送信することをさらに含み得る。

[0007] ある特定の例では、方法は、第１のキャリア上で干渉を検出することをさらに含み得る。しかしながら、検出された干渉にかかわらず、検出された干渉レベルが所定の閾値以下であると決定された場合、第１の基地局は、第１のキャリア上での第１のバックホールトラフィックフレームの送信を進め得る。方法は、第１の予約フレームの送信と部分的に同時に、第２の基地局による第１のキャリア上の第２の予約フレームの送信を、第２の基地局と調整することをさらに検討する（contemplates）。第２の基地局は、その後、第１のキャリア上で、第１のバックホールトラフィックフレーム内で時分割多重化された第２のバックホールデータのセットを第１の基地局に送信し得る。

[0008] さらなる例において、方法は、スキャンされた複数のキャリアのチャネル品質に基づいて、ワイヤレスバックホール通信リンク用の第２のキャリアを選択することと、第２のバックホールトラフィックフレームの送信より前に、第２の基地局で、第２のキャリア上の第２の予約フレームを送信することと、第２のキャリア上で干渉を検出することと、第２のキャリア上で第２の基地局から第１の基地局に、第２のバックホールトラフィックフレームにおける第２のバックホールデータのセットを送信することを含む。

[0009] また、さらなる例において、方法は、スキャンされた複数のキャリアのチャネル品質に基づいて、第１のバックホールトラフィックフレームの後の使用のためのワイヤレスバックホール通信リンクのための第２のキャリアを選択することと、第１の予約フレームの終了前に第２のキャリア上で第２の予約フレームを送信することと、第２のキャリア上で干渉を検出することと、第２のキャリア上で第２のトラフィックフレーム内の第２のバックホールデータのセットを送信することを含む。実施形態において、チャネル品質をスキャンすることは、複数のキャリアのチャネル品質を周期的に（cyclicly）決定することを含み、キャリアを選択することは、選択されたキャリアのチャネル品質が１つ以上の選択されていないキャリアのチャネル品質よりも比較的低いとの決定に応じて、選択されたキャリアを更新することを含む。

[0010] 例において検討されるように、第１の予約フレームは、自己アドレス指定予約フレーム（a self-addressed reservation frame）であり得る。第１の予約フレームは、フレーム持続期間値（a frame duration value）を含み得る。フレーム持続期間値は、第１のバックホールトラフィックフレームのフレーム持続期間と実質的に等しいタイマー値（a timer value）を含み得る。第１の予約フレームは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）プロトコルの送信可（ＣＴＳ：clear to send）フレームであり得る。第１のバックホールトラフィックフレームは、ＷＬＡＮプロトコルと互換性がないバックホール最適化トラフィックフレームであり得る。無認可スペクトル帯域は、ワイヤレスローカルエリアネットワークで使用可能な（open for use）共有スペクトル帯域であり得る。

[0011] また、さらなる例において、第１の基地局は、ＷＬＡＮトランシーバおよびバックホールトランシーバを含み得る。ＷＬＡＮトランシーバは、複数のキャリアのチャネル品質をスキャンすることを実行し得、一方で、バックホールトランシーバは、第１のトラフィックフレームを送信する。第１の基地局は、無認可スペクトル帯域にわたって多元接続無線技術を使用して複数のユーザ機器（ＵＥ）にアクセスを提供し得る。第１の基地局は、ワイヤレス通信ネットワークのフェムト基地局またはマクロ基地局であり得る。

[0012] 第２の例示的な実施形態のセットに従って、ワイヤレスバックホール通信のための装置は、無認可スペクトル帯域の複数のキャリアのチャネル品質をスキャンするための手段と、スキャンされた複数のキャリアのチャネル品質に基づいて、基地局とのワイヤレスバックホール通信リンク用の第１のキャリアを選択するための手段を含み得る。装置は、第１のキャリア上で第１の予約フレームを送信するための手段と、第１のキャリア上で基地局に第１のバックホールトラフィックフレームにおける第１のバックホールデータのセットを送信するための手段をさらに含み得る。ある特定の例において、装置は、第１の例示的な実施形態のセットについて上述したワイヤレス通信のための方法の１つ以上の態様を実現するための手段をさらに含み得る。

[0013] 第３の例示的な実施形態のセットに従って、ワイヤレス通信ネットワークの第１の基地局と第２の基地局との間のワイヤレスバックホールのためのコンピュータプログラム製品は、コンピュータに、無認可スペクトル帯域の複数のキャリアのチャネル品質をスキャンさせるためのコードと、コンピュータに、スキャンされた複数のキャリアのチャネル品質に基づいて、第１の基地局と第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信リンク用の第１のキャリアを選択させるためのコードを含む、非一時的なコンピュータ可読媒体を含み得る。コンピュータプログラム製品は、コンピュータに、第１の基地局で第１のキャリア上の第１の予約フレームを送信させるためのコードと、コンピュータに、第１のキャリア上で第１の基地局から第２の基地局に第１のバックホールトラフィックフレームにおける第１のバックホールデータのセットを送信させるためのコードとをさらに含み得る。ある特定の例において、コンピュータプログラム製品は、第１の例示的な実施形態のセットについて上述したワイヤレス通信のための方法の１つ以上の態様をさらに実現し得る。

[0014] 第４の例示的な実施形態に従って、ワイヤレス通信ネットワークの第１の基地局と第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信のための通信デバイスは、少なくとも１つのプロセッサを含み得る。少なくとも１つのプロセッサは、無認可スペクトル帯域の複数のキャリアのチャネル品質をスキャンし、スキャンされた複数のキャリアのチャネル品質に基づいて、第１の基地局と第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信リンク用の第１のキャリアを選択するように構成され得る。プロセッサは、第１の基地局で第１のキャリア上の第１の予約フレームを送信し、第１のキャリア上で第１の基地局から第２の基地局に第１のバックホールトラフィックフレームにおける第１のバックホールデータのセットを送信するようにさらに構成され得る。ある特定の例において、少なくとも１つのプロセッサは、第１の例示的な実施形態のセットについて上述したワイヤレス通信のための方法の１つ以上の態様を実現するようにさらに構成され得る。

[0015] 記載された方法および装置の適用性のさらなる範囲は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、および図面から明らかとなるであろう。詳細な説明の範囲および精神内の様々な変更および修正が当業者に明らかとなるであろうことから、詳細な説明および具体例は、例示のみを目的として示される。

[0016] 本発明の本質および利点のさらなる理解は、次の図を参照することによって実現され得る。添付の図面において、類似のコンポーネントまたは特徴は、同じ参照ラベルを有し得る。さらに、同じタイプの様々なコンポーネントは、参照ラベルに、類似のコンポーネントを区別するハイフンと第２のラベルとを後続させることによって区別され得る。本明細書で第１の参照ラベルのみが使用されている場合には、本記載は、第２の参照ラベルにかかわらず、同じ第１の参照ラベルを有する類似のコンポーネントのいずれか１つに適用される。

[0017] 図１は、様々な実施形態に従ってワイヤレス通信ネットワークの例を示す図である。 [0018] 図２は、様々な実施形態に従ってＬＴＥ／ＬＴＥアドバンストネットワークアーキテクチャを示す図である。 [0019] 図３は、様々な実施形態に従ってワイヤレスバックホールをサポートするためのワイヤレス通信ネットワークの態様を示す。 [0020] 図４は、様々な実施形態に従ってワイヤレスバックホールをサポートするためのシステムのブロック図を示す。 [0021] 図５は、様々な実施形態に従ってワイヤレスバックホールをサポートするためのフローを示す機能ブロック図である。 [0022] 図６は、様々な実施形態に従って無認可スペクトル帯域にわたる基地局間のワイヤレスバックホール通信の例を示すタイミング図である。 [0023] 図７は、様々な実施形態に従ってワイヤレスバックホールをサポートするために用いられ得るワイヤレスモデムのブロック図を示す。 [0024] 図８は、様々な実施形態に従ってワイヤレスバックホールをサポートするための基地局の態様を示すブロック図である。 [0025] 図９は、様々な実施形態に従ってワイヤレスバックホールをサポートするための基地局の態様を示すブロック図である。 [0026] 図１０は、様々な実施形態に従ってワイヤレスバックホールをサポートするために構成され得る通信システムのブロック図を示す。 [0027] 図１１は、様々な実施形態に従って無認可スペクトル帯域にわたるワイヤレスバックホールをサポートするための方法１１００を示す。 [0028] 図１２は、様々な実施形態に従って無認可スペクトル帯域にわたるワイヤレスバックホールをサポートするための方法１２００を示す。

詳細な説明

[0029] 記載された実施形態は、相互プロトコルチャネル検知および予約を使用することで、無認可スペクトル帯域におけるバックホールトラフィックの信頼性を改善するためのシステムおよび方法を対象にしている。実施形態において、選択されたキャリア上でバックホール通信リンクを介して送信する前に無認可スペクトル帯域内でキャリアを選択するための物理キャリア検知が用いられ得る。選択されたバックホールトラフィックキャリアは、双方向通信を提供するために、時分割多重化または周波数分割多重化され得る。

[0030] 実施形態において、物理キャリア検知は、無認可スペクトル帯域にわたるワイヤレスバックホールのためのチャネル予約および仮想キャリア検知（virtual carrier sensing）と組み合わせられ得る。実施形態において、ワイヤレスバックホールリンク上で通信する基地局は、ワイヤレスネットワークプロトコルと互換性がないバックホールトラフィック送信のためのバックホールトラフィックプロトコルを用いながら、干渉検出およびチャネル予約のためのワイヤレスネットワークプロトコルを利用する。実施形態において、チャネル予約は、基地局によって調整され、各基地局は、バックホール通信のために選択されたキャリアを予約する。

[0031] いくつかの実施形態において、基地局は、バックホール周波数選択、チャネル予約、および干渉検出のために通信するバックホールトランシーバおよびワイヤレスネットワークトランシーバの機能を含み得る。ワイヤレスネットワークトランシーバは、無認可帯域を連続的に検知し、バックホール送信用の候補チャネルを選択し得る。バックホールトランシーバは、候補チャネルの１つ以上の予約フレームを送信し、ワイヤレスネットワークトランシーバは、チャネル上で干渉を検出し得る。バックホールトランシーバは、チャネルが利用可能な場合、予約されたチャネル上でバックホールトラフィックフレームを送信し得る。バックホールトランシーバは、チャネル条件をモニタし、モニタされたチャネル条件に応じて、他の候補チャネルにホップし得る。

[0032] 本明細書で説明される技術は、セルラワイヤレスシステム、ピアツーピアワイヤレス通信、ワイヤレスローカルアクセスネットワーク（ＷＬＡＮ）、アドホックネットワーク、衛星通信システム、および他のシステムのような様々なワイヤレス通信システムに使用され得る。「システム」および「ネットワーク」という用語は、しばしば交換可能に使用される。これらワイヤレス通信システムは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）のような様々なワイヤレス通信技術、および／または他の無線技術を用いることができる。一般的に、ワイヤレス通信は、無線アクセス技術（ＲＡＴ）と呼ばれる１つ以上の無線通信技術の標準化された実現に従って実施される。無線アクセス技術を実現するワイヤレス通信システムまたはネットワークは、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）と呼ばれ得る。

[0033] ＣＤＭＡ技術を用いる無線アクセス技術の例は、ＣＤＭＡ２０００、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）、等、を含む。ＣＤＭＡ２０００は、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５、およびＩＳ−８５６規格をカバーする。ＩＳ−２０００リリース０およびＡは、一般的に、ＣＤＭＡ２０００ 1Ｘ、1Ｘ、等と称される。ＩＳ−８５６（ＴＩＡ−８５６）は、一般的に、ＣＤＭＡ２０００ 1ｘＥＶ−ＤＯや、高速パケットデータ（ＨＲＰＤ）、等と称される。ＵＴＲＡは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））およびＣＤＭＡの他の変形を含む。ＴＤＭＡシステムの例は、移動体通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））の様々な実現を含む。ＯＦＤＭおよび／またはＯＦＤＭＡを用いる無線アクセス技術の例は、ウルトラモバイルブロードバンド（ＵＭＢ）、発展型ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ（登録商標））、ＩＥＥＥ８０２．２０、フラッシュ−ＯＦＤＭＡ、等を含む。ＵＴＲＡおよびＥ−ＵＴＲＡは、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）の一部である。３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）およびＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用するＵＭＴＳの最新リリースである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−ＡおよびＧＳＭは、「第３世代パートナーシッププロジェクト」（３ＧＰＰ）と呼ばれる団体からの文書に説明されている。ｃｄｍａ２０００およびＵＭＢは、「第３世代パートナーシッププロジェクト２」（３ＧＰＰ２）と呼ばれる団体からの文書に説明されている。本明細書で説明される技術は、上述されたシステムおよび無線技術のみならず、他のシステムおよび無線技術に使用され得る。

[0034] よって、以下の説明は例を提供するものであり、特許請求の範囲において説明される範囲、適用性、あるいは構成を限定するものではない。本開示の精神および範囲から逸脱することなく、説明される要素の機能および配置において変更がなされ得る。様々な実施形態は、様々な手順またはコンポーネントを適宜省略、置換、または追加し得る。例えば、説明される方法は、説明されるものとは異なる順序で実行され、様々なステップが追加、省略、あるいは組み合わせられ得る。また、ある特定の実施形態に関して説明される特徴は、他の実施形態で組み合され得る。

[0035] まず図１を参照すると、ブロック図がワイヤレス通信システム１００の例を示している。システム１００は、基地局（またはセル）１０５、通信デバイス１１５、およびコアネットワーク１３０を含む。基地局１０５は、基地局コントローラ（図示せず）の制御下で通信デバイス１１５と通信し得、これは、様々な実施形態において、コアネットワーク１３０または基地局１０５の一部であり得る。基地局１０５は、バックホールリンク１３２を通じて、コアネットワーク１３０と制御情報および／またはユーザデータを通信し得る。バックホールリンクは、ワイヤードバックホールリンク（例えば、銅、ファイバ、等）および／またはワイヤレスバックホールリンク（例えば、マイクロ波、等）であり得る。実施形態において、基地局１０５は、直接的にあるいは間接的に、ワイヤードまたはワイヤレス通信リンクであり得るバックホールリンク１３４上で互いに通信し得る。システム１００は、複数のキャリア（異なる周波数の波形信号）上の動作をサポートし得る。マルチキャリア送信機は、複数のキャリア上で同時に変調された信号を送信することができる。例えば、各通信リンク１２５は、上述した様々な無線技術に従って変調されたマルチキャリア信号であり得る。各変調された信号は、異なるキャリア上で送られ、制御情報（例えば、参照信号、制御チャネル、等）、オーバヘッド情報、データ、等を搬送し得る。

[0036] 基地局１０５は、１つ以上の基地局アンテナを介してデバイス１１５と無線通信し得る。基地局１０５のサイト（sites）の各々は、それぞれの地理的エリア１１０のための通信カバレッジを提供し得る。いくつかの実施形態において、基地局１０５は、トランシーバ基地局、無線基地局、アクセスポイント、無線トランシーバ、基本サービスセット（ＢＳＳ）、拡張サービスセット（ＥＳＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ（ｅＮＢ）、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、または何らかの他の適切な用語で称され得る。基地局のためのカバレッジエリア１１０は、カバレッジエリア（図示せず）の一部のみを構成するセクタに分けられ得る。システム１００は、異なるタイプの基地局１０５（例えば、マクロ、マイクロ、および／またはピコ基地局）を含み得る。異なる技術のためにオーバーラップしているカバレッジエリアが存在し得る。

[0037] 実施形態において、システム１００は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａネットワークであり得る。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａネットワークにおいて、発展型ノードＢ（ｅＮＢ）およびユーザ機器（ＵＥ）という用語は、概して、基地局１０５およびデバイス１１５をそれぞれ説明するために使用され得る。システム１００は、異なるタイプのｅＮＢが様々な地理的エリアにカバレッジを提供する異機種ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａネットワークであり得る。一例において、各ｅＮＢ１０５は、マクロセル、ピコセル、フェムトセル、および／または他のタイプのセルのために通信カバレッジを提供し得る。マクロセルは、一般的に、相対的に広い地理的エリア（たとえば、半径数キロメートル）をカバーし、ネットワークプロバイダにサービス加入しているＵＥによる制限のないアクセスを可能にし得る。ピコセルは、一般的に、相対的により狭い地理的エリアをカバーし、ネットワークプロバイダにサービス加入しているＵＥによる制限のないアクセスを可能にし得る。フェムトセルもまた、一般的に、相対的に狭い地理的エリア（たとえば、家）をカバーし、制限のないアクセスに加え、フェムトセルとの関連づけを有するＵＥ（たとえば、クローズドサブスクライバグループ（ＣＳＧ）の中のＵＥ、家の中のユーザのためのＵＥ、等）による制限されたアクセスをも提供し得る。マクロセルのためのｅＮＢは、マクロｅＮＢと称され得る。ピコセルのためのｅＮＢは、ピコｅＮＢと称され得る。また、フェムトセルのためのｅＮＢは、フェムトｅＮＢまたはホームｅＮＢと称され得る。ｅＮＢは、１つまたは複数の（たとえば、２つ、３つ、４つ、等の）セルをサポートし得る。

[0038] ワイヤレスネットワーク１００は、同期または非同期動作をサポートし得る。同期動作の場合、ｅＮＢは、同様のフレームタイミングを有し、異なるｅＮＢからの送信は、ほぼ時間的に揃えられ得る。非同期動作の場合、ｅＮＢは、異なるフレームタイミングを有し、異なるｅＮＢからの送信は、時間的に揃えられ得ない。本明細書で説明される技法は、同期または非同期動作のいずれかに使用され得る。

[0039] ＵＥ１１５は、ワイヤレスネットワーク１００全体に分散され、各ＵＥは、固定またはモバイルであり得る。ＵＥ１１５はまた、当業者によって、モバイル局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、無線ユニット、遠隔ユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、遠隔デバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、無線端末、遠隔端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、または何らかの他の適切な用語で称され得る。ＵＥ１１５は、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレスモデム、ワイヤレス通信デバイス、ハンドヘルドデバイス、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コードレスフォン、ワイヤレスローカルループ（ＷＬＬ）局、等であり得る。ＵＥは、マクロｅＮＢ、ピコｅＮＢ、フェムトｅＮＢ、リレー、等と通信可能であり得る。

[0040] ネットワーク１００に示される送信リンク１２５は、モバイルデバイス１１５から基地局１０５へのアップリンク（ＵＬ）送信、および／または基地局１０５からモバイルデバイス１１５へのダウンリンク（ＤＬ）送信を含み得る。ダウンリンク送信は、順方向リンク送信とも呼ばれ得、一方で、アップリンク送信は、逆方向リンク送信とも呼ばれ得る。

[0041] コアネットワーク１３０は、バックホールリンク１３２（例えば、Ｓ１インターフェース、等）を介してｅＮＢ１０５と通信し得る。ｅＮＢ１０５は、また、バックホールリンク１３４（例えば、ｅＮＢ間バックホール、Ｘ２インターフェース、等）および／またはバックホールリンク１３２を介して（例えば、コアネットワーク１３０を通じて）、直接あるいは間接的に、互いに通信し得る。広域カバレッジエリアを提供するために、いくつかのｅＮＢ１０５は、既存のバックホール基礎構造（backhaul infrastructure）を有さない場所に位置し得る。これらの場合、ｅＮＢ１０５とコアネットワーク１３０との間に、および／またはｅＮＢ１０５と他のｅＮＢ１０５との間に、ワイヤードバックホールを提供することは困難であり得る、または費用がかかり得る。

[0042] 様々な例において、バックホールリンク１３２、１３４は、ワイヤレスバックホールリンクであり得る。高いＱｏＳ要件のため、キャリア級のバックホールリンクは、一般的に、他の干渉デバイスが実質的に存在しない、認可されたまたは専用のスペクトル帯域を使用する。しかしながら、多くの状況では、ワイヤレスバックホールのための認可されたスペクトル帯域は、獲得するのが困難であり得る、または費用がかかり得る。多くの国および地域は、特定の使用またはエンティティ専用の認可されたスペクトル帯域に加えて、様々な方法で使用され得る無認可スペクトル帯域を有する。無認可スペクトル帯域は、特定の使用またはプロバイダ専用であることはできないが、帯域内の干渉は、帯域を使用する無線機（radios）の配置方法とハードウェアの両方を司る技術規則（technical rules）によって緩和され得る。規則は帯域毎に異なり、国は、無認可帯域における最大送信電力および／または動作上の要件を司る様々な規則を有する。

[0043] 無認可スペクトル帯域は、所定の周波数範囲またはサブ帯域に分けられ得る。一般的に、これら周波数範囲は、本明細書ではキャリアと称されるが、チャネルとも称され得る。キャリアは、オーバーラップまたは非オーバーラップし得、１つ以上のサブキャリア（例えば、ＯＦＤＭトーン、等）で構成され得る。

[0044] 無認可スペクトルの一般的な使用は、コードレス電話、ガレージドアオープナー、ワイヤレスマイクロフォン、およびワイヤレスコンピュータネットワークを含む。

ワイヤレスコンピュータネットワークは、アドホックネットワーク、パーソナルエリアネットワーク（例えば、ブルートゥース、等）、ピアツーピアネットワーク、メッシュネットワーク、およびＷＬＡＮを含む。最新のＷＬＡＮは、ＩＥＥＥ８０２．１１基準に基づいている。これらネットワークは、「Ｗｉ−Ｆｉ」ネットワークとしても知られ得る。

[0045] ワイヤレスバックホールで使用する潜在性を提供するが、ワイヤレスバックホールにおける無認可スペクトル帯域の使用は、重要な課題が存在している。具体的には、キャリア級の通信は、ワイヤレスネットワークのような他の無認可帯域通信のそれよりも著しく高いＱｏＳ要件を有する。さらに、二地点間ワイヤレスバックホールシステムは、典型的に、無認可スペクトル帯域を共有するワイヤレスネットワークデバイスとは異なる通信プロトコルを使用する。

[0046] ｅＮＢ１０５および／またはコアネットワーク１３０のようなシステム１００の異なる態様は、相互プロトコルチャネル検知および予約を使用することで、無認可スペクトル帯域におけるバックホールトラフィックの信頼性を改善するように構成され得る。実施形態において、選択されたキャリア上でバックホール通信リンクを介して送信する前に無認可スペクトル帯域内でキャリアを選択するための物理キャリア検知が用いられ得る。選択されたバックホールトラフィックキャリアは、双方向通信を提供するために、時分割多重化または周波数分割多重化され得る。

[0047] 実施形態において、物理キャリア検知は、無認可スペクトル帯域にわたるワイヤレスバックホールのためのチャネル予約および仮想キャリア検知と組み合わせられ得る。実施形態において、ワイヤレスバックホールリンク上で通信する基地局は、ワイヤレスネットワークプロトコルと互換性がないバックホールトラフィック送信のためのバックホールトラフィックプロトコルを用いながら、干渉検出およびチャネル予約のためのワイヤレスネットワークプロトコルを利用する。実施形態において、チャネル予約は、基地局によって調整され、各基地局は、バックホール通信のために選択されたキャリアを予約する。

[0048] いくつかの実施形態において、基地局は、バックホール周波数選択、チャネル予約、および干渉検出のために通信するバックホールトランシーバおよびワイヤレスネットワークトランシーバの機能を含み得る。ワイヤレスネットワークトランシーバは、無認可帯域を連続的に検知し、バックホール送信用の候補チャネルを選択し得る。バックホールトランシーバは、候補チャネルの１つ以上の予約フレームを送信し、ワイヤレスネットワークトランシーバは、チャネル上で干渉を検出し得る。バックホールトランシーバは、チャネルが利用可能な場合、予約されたチャネル上でバックホールトラフィックフレームを送信し得る。バックホールトランシーバは、チャネル条件をモニタし、モニタされたチャネル条件に応じて、他の候補チャネルにホップし得る。

[0049] 図２は、様々な実施形態に従ってＬＴＥ／ＬＴＥアドバンストネットワークアーキテクチャ２００を示す図である。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａネットワークアーキテクチャ２００は、発展型パケットシステム（ＥＰＳ）２００と称され得る。ＥＰＳ２００は、１つ以上のＵＥ１１５、発展型ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）２０５、発展型パケットコア（ＥＰＣ）１３０−ａ、ホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）２２０、およびオペレータのＩＰサービス２２２を含み得る。ＥＰＳ２００は、他のアクセスネットワークと相互接続し得るが、簡潔化のために、それらのエンティティ／インターフェースは、図示されない。図示されているように、ＥＰＳ２００はパケット交換サービスを提供するが、当業者が容易に理解するように、本開示全体を通して提示されている様々な概念は、回路交換サービスを提供するネットワークに拡張され得る。

[0050] Ｅ−ＵＴＲＡＮ２０５は、ｅＮＢ１０５−ａおよび他のｅＮＢ１０５−ｂを含み得る。ｅＮＢ１０５−ａは、ＵＥ１１５−ａに対するユーザプレーンおよび制御プレーンプロトコルターミネーションを提供し得る。ｅＮＢ１０５−ａは、Ｘ２インターフェース（例えば、バックホールリンク１３４）を介して、他のｅＮＢ１０５−ｂに接続され得る。ｅＮＢ１０５−ａは、ＵＥ１１５−ａのためのＥＰＣ１３０−ａへのアクセスポイントを提供し得る。ｅＮＢ１０５−ａは、Ｓ１インターフェース（例えば、バックホールリンク１３２）によって、ＥＰＣ１３０−ａに接続され得る。ＥＰＣ１３０−ａは、１つ以上のモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）２３２、１つ以上のサービングゲートウェイ２３４、および１つ以上のパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ２３６を含み得る。ＭＭＥ２３２は、ＵＥ１１５−ａとＥＰＣ１３０−ａとの間のシグナリングを処理する制御ノードであり得る。一般的に、ＭＭＥ２３２は、ベアラおよび接続管理を提供し得る。全てのユーザＩＰパケットは、サービングゲートウェイ２３４を通して転送され、サービングゲートウェイ２３４自体は、ＰＤＮゲートウェイ２３６に接続され得る。ＰＤＮゲートウェイ２３６は、ＵＥＩＰアドレスの割り当てならびに他の機能を提供し得る。ＰＤＮゲートウェイ２３６は、ＩＰネットワークおよび／またはオペレータのＩＰサービス２２２に接続され得る。ＩＰネットワーク／オペレータのＩＰサービス２２２は、インターネット、イントラネット、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）、および／またはパケット交換（ＰＳ）ストリーミングサービス（ＰＳＳ）を含み得る。ＥＰＳ２００は、他の無線アクセス技術を使用して、他のアクセスネットワークと相互接続し得る。例えば、ＥＰＳ２００は、１つ以上のサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）２４０を介してＵＴＲＡＮネットワーク２４２および／またはＣＤＭＡネットワーク２４４と相互接続し得る。

[0051] ＵＥ１１５−ａは、例えば、多入力多出力（ＭＩＭＯ）、多地点協調（ＣｏＭＰ）、または他のスキームを通して、複数のｅＮＢ１０５と共同して通信するように構成され得る。ＭＩＭＯ技術は、複数のデータストリームを送信するマルチパス環境を利用するために、基地局における複数のアンテナおよび／またはＵＥにおける複数のアンテナを使用する。ＣｏＭＰは、ＵＥの全体的な送信品質、ならびにネットワークおよびスペクトル利用の増加を改善するために、多くのｅＮＢによる送信および受信の動的調整のための技術を含む。一般的に、ＣｏＭＰ技術は、ＵＥ１１５のための制御プレーンおよびユーザプレーン通信を調整するために、基地局１０５間の通信のためのバックホールリンク１３２および／または１３４を利用する。

[0052] 開示された様々な実施形態のうちのいくつかを含み得る（accommodate）通信ネットワークは、層状プロトコルスタックに従って動作するパケットに基づくネットワークであり得る。例えば、ベアラまたはパケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ）層における通信は、ＩＰに基づくものであり得る。無線リンク制御（ＲＬＣ）層は、論理チャネル上で通信するためにパケット分割および再構築を実行し得る。メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層は、優先処理および論理チャネルの輸送チャネルへの多重化を実行し得る。ＭＡＣ層はまた、リンク効率を高めるためにＭＡＣ層において再送を提供するハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）を使用し得る。物理層において、輸送チャネルは、物理チャネルにマッピングされ得る。

[0053] ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａは、ダウンリンクで直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を、アップリンクでシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）を、利用する。ＯＦＤＭおよびＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を複数（Ｋ）個の直交サブキャリアに分割し、これらは、一般的に、トーン、ビン、等とも称される。各サブキャリアは、データによって変調され得る。隣接するサブキャリア間の間隔は、固定され得、サブキャリアの合計数（Ｋ）は、システム帯域幅に依存し得る。例えば、Ｋは、１．４、３、５、１０、１５、または２０メガヘルツ（ＭＨｚ）の対応するシステム帯域幅（ガード帯域を有する）に対して、１５キロヘルツ（ＫＨｚ）のサブキャリア間隔でそれぞれ、７２、１８０、３００、６００、９００、または１２００に等しくなり得る。システム帯域幅はまた、サブ帯域に分割され得る。例えば、サブ帯域は、１．０８ＭＨｚをカバーし、１、２、４、８、または１６のサブ帯域があり得る。

[0054] ワイヤレスネットワーク１００および／または２００は、複数のキャリア上での動作をサポートし得、これは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）またはマルチキャリア動作と称され得る。キャリアは、コンポーネントキャリア（ＣＣ）、チャネル、等とも称され得る。「キャリア」、「ＣＣ」、および「チャネル」という用語は、本明細書では交換可能に使用され得る。ダウンリンクに使用されるキャリアは、ダウンリンク（ＣＣ）と称され、アップリンクに使用されるキャリアは、アップリンク（ＣＣ）と称され得る。ＵＥは、キャリアアグリゲーションのために複数のダウンリンクＣＣおよび１つ以上のアップリンクＣＣで構成され得る。ｅＮＢは、１つ以上のダウンリンクＣＣ上でＵＥにデータおよび制御情報を送信し得る。ＵＥは、１つ以上のアップリンクＣＣ上でｅＮＢにデータおよび制御情報を送信し得る。

[0055] ワイヤレスネットワーク１００および／または２００のバックホールリンク１３２および／または１３４のうちの１つ以上は、無認可スペクトル帯域を利用するワイヤレスバックホールリンクであり得る。ワイヤレスネットワーク１００および／または２００は、相互プロトコルチャネル検知および予約を使用することで、ワイヤレスバックホールリンク１３２および／または１３４のバックホールトラフィックの信頼性を改善するように構成され得る。ワイヤレスバックホールリンク１３２および／または１３４は、双方向通信を提供するためにＴＤＤまたはＦＤＤ技術を用いて、かつ、複数のキャリアを利用し得る。

[0056] 実施形態において、物理キャリア検知は、ワイヤレスバックホールリンク１３２および／または１３４上の送信のための無認可スペクトル帯域においてキャリアを選択するのに使用され得る。実施形態において、物理キャリア検知は、ワイヤレスバックホールリンク１３２および／または１３４のために仮想キャリア検知およびチャネル予約と組み合わせられ得る。ワイヤレスバックホールリンク上で通信する基地局は、ワイヤレスネットワークプロトコルと互換性がないバックホールトラフィック送信のためのバックホールトラフィックプロトコルを用いながら、干渉検出およびチャネル予約のためのワイヤレスネットワークプロトコルを利用し得る。実施形態において、チャネル予約は、基地局によって調整され、各基地局は、バックホール通信のために選択されたキャリアを予約する。

[0057] いくつかの実施形態において、基地局は、バックホール周波数選択、チャネル予約、および干渉検出のために通信するバックホールトランシーバおよびワイヤレスネットワークトランシーバの機能を含み得る。ワイヤレスネットワークトランシーバは、無認可帯域を連続的に検知し、バックホール送信用の候補チャネルを選択し得る。バックホールトランシーバは、候補チャネルの１つ以上の予約フレームを送信し、ワイヤレスネットワークトランシーバは、チャネル上で干渉を検出し得る。バックホールトランシーバは、チャネルが利用可能な場合、予約されたチャネル上でバックホールトラフィックフレームを送信し得る。バックホールトランシーバは、チャネル条件をモニタし、モニタされたチャネル条件に応じて、他の候補チャネルにホップし得る。

[0058] 図３は、様々な実施形態に従ってワイヤレスバックホールをサポートするためのワイヤレス通信ネットワーク３００の態様を示す。図３は、例えば、ワイヤレスネットワーク１００および／または２００の様々な態様を示し得る。ワイヤレス通信ネットワーク３００は、ワイヤレスバックホールリンク３３２上で通信する基地局３０５−ａおよび基地局３０５−ｂを含む。説明された実施形態に従うワイヤレスバックホールは、様々なネットワークノードおよび／または基地局間の通信のための様々なネットワークトポロジーで使用され得る。例えば、基地局３０５−ａは、基地局３０５−ｂのためのフィーダー基地局（ＦＢＳ：Feeder Base Station）としてサーブし得、これは、遠隔基地局（ＲＢＳ）であり得る。他の例において、基地局３０５−ａおよび３０５−ｂは、ワイヤレスネットワーク１００および／または２００のｅＮＢ１０５であり、ワイヤレスバックホールリンク３３２は、ｅＮＢ間バックホールリンク（例えば、Ｘ２インターフェース、等）である。また、他の例において、基地局３０５−ａおよび３０５−ｂは、同じ基地局サブシステム（ＢＳＳ）の一部である。例えば、ワイヤレスバックホールリンク３３２は、ＵＴＲＡＮネットワークアーキテクチャにおいて基地局コントローラ（ＢＳＣ）を１つ以上のトランシーバ基地局（ＢTS）に接続するために、または、Ｅ−ＵＴＲＡＮネットワークアーキテクチャにおいてベースバンドユニット（ＢＢＵ）を１つ以上の遠隔無線装置（ＲＲＨ）に接続するために、使用され得る。よって、本明細書で使用されるような「基地局」という用語は、ワイヤレスバックホールのために開示された技術を適用するワイヤレス通信ネットワーク１００および／２００の任意のノードまたはサブシステムを広く指し得る。

[0059] 実施形態において、基地局３０５−ａおよび３０５−ｂは、１つ以上の無認可スペクトル帯域にわたって通信リンク３３２を確立する。基地局３０５−ａおよび／または３０５−ｂは、狭ビーム二地点間（ＰＴＰ）アンテナとも呼ばれる指向性アンテナを利用し得る。１つ以上の無認可スペクトル帯域は、ＷＬＡＮデバイス３１５のような他のワイヤレス通信デバイスと共有され得る。潜在的問題（potential problems）は、無認可スペクトル帯域内でキャリアにランダムにアクセスし得る他のデバイスによって引き起こされ、「隠れ端末問題」として知られる干渉をもたらす。例えば、ＷＬＡＮデバイス３１５は、ワイヤレスバックホールのためにノード３０５−ａおよび３０５−ｂによって使用された同じキャリアにアクセスし得る。ワイヤレスバックホールリンク３３２は狭ビーム送信を使用し得るので、ＷＬＡＮデバイス３１５は、低電力レベルでワイヤレスバックホールリンク３３２を検知し得る。よって、たとえキャリアがワイヤレスバックホールのために基地局３０５−ａおよび３０５−ｂによって使用されているとしても、ＷＬＡＮデバイス３１５は、キャリアを送信についてクリアであるとして検知し得る。ＷＬＡＮデバイス３１５は、その後、キャリア上で送信し、バックホールリンク３３２に対して干渉を引き起こし得る。

[0060] 基地局３０５のようなシステム１００、２００、およびまたは３００の異なる態様は、相互プロトコルチャネル検知および予約を使用することで、無認可スペクトル帯域におけるバックホールトラフィックの信頼性を改善するように構成され得る。実施形態において、選択されたキャリア上でバックホール通信リンクを介して送信する前に無認可スペクトル帯域内でキャリアを選択するための物理キャリア検知が用いられ得る。選択されたバックホールトラフィックキャリアは、双方向通信を提供するために時分割多重化または周波数分割多重化され得る。

[0061] 実施形態において、物理キャリア検知は、無認可スペクトル帯域にわたるワイヤレスバックホールのためのチャネル予約および仮想キャリア検知と組み合わせられ得る。実施形態において、ワイヤレスバックホールリンク上で通信する基地局は、ワイヤレスネットワークプロトコルと互換性がないバックホールトラフィック送信のためのバックホールトラフィックプロトコルを用いながら、干渉検出およびチャネル予約のために無認可帯域において使用されているワイヤレスネットワークプロトコルを利用する。実施形態において、チャネル予約は、基地局によって調整され、各基地局は、バックホール通信のために選択されたキャリアを予約する。

[0062] いくつかの実施形態において、基地局は、バックホール周波数選択、チャネル予約、および干渉検出のために通信するバックホールトランシーバおよびワイヤレスネットワークトランシーバの機能を含み得る。ワイヤレスネットワークトランシーバは、無認可帯域を連続的に検知し、バックホール送信用の候補チャネルを選択し得る。バックホールトランシーバは、候補チャネルの１つ以上の予約フレームを送信し、ワイヤレスネットワークトランシーバは、チャネル上で干渉を検出し得る。バックホールトランシーバは、チャネルが利用可能な場合、予約されたチャネル上でバックホールトラフィックフレームを送信し得る。バックホールトランシーバは、チャネル条件をモニタし、モニタされたチャネル条件に応じて、他の候補チャネルにホップし得る。

[0063] 図４は、様々な実施形態に従って無認可スペクトル帯域にわたるワイヤレスバックホールをサポートするためのシステム４００のブロック図を示す。基地局４００は、ワイヤレスバックホール通信リンク３３２−ａ上で通信する第１の基地局３０５−ｃおよび第２の基地局３０５−ｄを含む。基地局３０５−ｃおよび／または３０５−ｄは、例えば、ｅＮＢ１０５、ネットワークエンティティ（例えば、ＭＭＥ２３２、サービングＧＷ２３４、等）、および／またはワイヤレス通信ネットワーク１００および／または２００の他のノードであり得る。基地局３０５−ｃおよび３０５−ｄは、他の基地局１０５とのバックホール通信のためのバックホールトランシーバ４１０およびＷＬＡＮトランシーバ４２０を含み得る。バックホールトランシーバ４１０およびＷＬＡＮトランシーバ４２０は、（単数または複数の）アンテナ４４５を使用して送信および受信し得る。バックホールトランシーバ４１０およびＷＬＡＮトランシーバ４２０は、同じ（単数または複数の）アンテナを使用し得る、または、実施形態では、バックホールトランシーバ４１０およびＷＬＡＮトランシーバ４２０は、異なる（単数または複数の）アンテナ４４５を使用し得る。

[0064] ワイヤレスバックホール通信リンク３３２−ａは、１つ以上の無認可スペクトル帯域上の狭ビームＰＴＰ通信リンクであり得る。実施形態において、ＷＬＡＮトランシーバ４２０は、無認可帯域のチャネル品質をスキャンし得る。例えば、ＷＬＡＮトランシーバ４２０は、無認可帯域にわたって、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）および／またはキャリア対干渉＋雑音比（ＣＩＮＲ）のような、チャネル品質測定基準を決定し得る。これら測定基準に基づいて、ＷＬＡＮトランシーバ４２０は、基地局３０５−ｃと基地局３０５−ｄとの間のバックホールリンク３３２−ａ用の候補キャリアまたはサブ帯域を選択し得る。ＷＬＡＮトランシーバ４２０は、また、当該技術分野において知られているように、プライマリユーザによって使用されているキャリアを回避するための動的周波数選択（ＤＦＳ）を用いることができる。

[0065] いくつかの実施形態において、３０５−ｃおよび３０５−ｄは、無認可帯域内で候補キャリアを選択するように調整し得る。その後、バックホールトランシーバ４１０は、選択されたキャリアを使用してワイヤレスバックホールリンク上で通信し得る。バックホールトランシーバ４１０は、無認可スペクトル帯域を共有するＷＬＡＮデバイスによって使用されるプロトコルＷＬＡＮと互換性のあるバックホールデータの送信のためのバックホール送信プロトコルを使用し得る。実施形態において、バックホールトランシーバ４１０は、選択されたキャリア上で干渉を検出し、検出された干渉に基づいて他の候補キャリアにホップし得る。

[0066] いくつかの実施形態において、基地局３０５−ａおよび／または３０５−ｂは、送信より前に選択されたキャリアの予約を実行する。例えば、チャネルアクセスは、キャリア検知多重回避（ＣＭＳＡ：carrier sense multiple avoidance）および／またはＣＭＳＡ衝突回避（ＣＭＳＡ／ＣＡ：CMSA with collision avoidance）のような、衝突回避技術に基づき得る。これら技術は、デバイスがキャリアを検知し、自身の送信を開始する前に干渉が含まれていないかどうかを確認することを可能にする。キャリア検知は、チャネルのエネルギーを検知することで物理的であり得る、またはチャネル衝突を避けるプロトコルに基づいて仮想的であり得る。例えば、仮想キャリア検知は、「持続期間」フィールドを含むチャネル予約フレームに基づき得る。各受信機デバイスは、１つ以上のキャリアに対して予約された時間期間をトラックする内部カウンタ（例えば、ネットワーク割り当てベクトル（ＮＡＶ）、等）を含む。他のデバイスは、予約された時間期間中にキャリア上で動作することを控え得る（refrain from）。

[0067] 図５は、様々な実施形態に従ってワイヤレスバックホールをサポートするためのフロー５００を示す機能ブロック図である。フロー５００は、例えば、無認可スペクトル帯域の１つ以上のキャリア上でワイヤレスバックホール通信リンクを確立するための図１、２、および／または３のワイヤレス通信ネットワーク１００、２００、および／または３００のノードによって使用され得る。

[0068] フロー５００は、帯域のチャネル条件を検知し、帯域内で候補キャリアを選択するためのブロック５３０および５３５を含む。例えば、ＲＳＳＩおよび／またはＣＩＮＲは、ブロック５３０において無認可帯域にわたって検知され、最も高いチャネル品質（例えば、最も低いＲＳＳＩ、等）を有する１つ以上のキャリアがブロック５３５において選択され得る。候補キャリアの選択は、帯域内の干渉送信の密度（density of interfering transmissions）を取り得る。ブロック５３０および５３５は、バックホール送信のための候補キャリア（例えば、帯域内のＮ個の総キャリア数のうちのｎ個のキャリア、等）のリストを維持するために、連続的に実行され得る。

[0069] ブロック５４０において、候補キャリアの１つ以上は、バックホール送信のために選択され得る。予約フレームは、選択されたキャリアのチャネル予約のために１つ以上の選択されたキャリア上で送信され得る。予約フレームは、無認可スペクトル帯域を共有するＷＬＡＮデバイスのＷＬＡＮプロトコルに従って送信され得る。例えば、送信可（ＣＴＳ）フレームは、選択されたキャリア上で送信され得る。予約フレームは、予約基地局（例えば、ＣＴＳ２Ｓｅｌｆフレーム、等）の受信アドレスを使用して送信され得る。予約フレームは、持続期間を含み、その持続期間は、バックホールフレーム期間に対応し得る。ブロック５４５において、選択されたキャリアは、予約フレームを送信した後に、干渉がないかどうかモニタされ得る。ブロック５５０において、キャリア上でワイヤレスバックホール通信をロバストするのを妨げる干渉が検出された場合、フロー５００は、ブロック５５５において周波数をホップし、ブロック５４０から予約手順を再試行するように進み得る。例えば、候補キャリアのリストから異なるキャリアが選択され得、予約フレームは、バックホール通信のためのキャリアを予約するために、新しいキャリア上で送信され得る。

[0070] キャリア上でワイヤレスバックホール通信をロバストするのを妨げる干渉がない場合、フロー５００は、１つ以上のバックホールフレームが選択されたキャリア上で送信され得るブロック５５０からブロック５６０へと進み得る。例えば、ＣＴＳフレームにセットされた持続期間がバックホールフレーム期間に対応する場合、１つのバックホールフレームは、ブロック５６０において選択されたキャリア上で送信され得る。ブロック５６０におけるバックホールフレームの送信中に、選択されたキャリアを使用したチャネル条件がモニタされ得る。例えば、チャネル条件は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報および／または送信されたバックホールフレームのビット誤り率（ＢＥＲ）を使用して決定され得る。ブロック５６５において、チャネル条件が良質である場合、キャリアは、ブロック５７０において選択された周波数にＣＴＳフレームを再送し、ブロック５６０において更なるバックホールフレームを送信することで、更なる送信に使用され得る。

[0071] フロー５００の様々なブロックは、互いに通信する１つ以上のトランシーバブロックを使用して実行され得る。図５のアーキテクチャ従って、ＷＬＡＮトランシーバ４２０−ａは、ブロック５３０および５３５においてキャリア検知および候補キャリア選択を実行し、チャネル予約、周波数ホッピング、およびバックホール送信は、バックホールトランシーバ４１０−ａによって実行される。いくつかの実施形態において、ＷＬＡＮトランシーバ４２０−ａは、フロー５００に示されるチャネル予約および周波数ホッピング機能を実行し得る。例えば、ＷＬＡＮトランシーバ４２０−ａは、ブロック５４０および５７０において予約フレームを送信し、ブロック５４５においてキャリアを感知し、ブロック５５５においてキャリアホッピングを実行し、ブロック５６０において予約されたキャリア上でのバックホールトランシーバによるバックホールトラフィックフレームの送信のためのバックホールトランシーバと通信し得る。

[0072] いくつかの実施形態において、帯域外予約フレームは、ＷＬＡＮトランシーバ４２０−ａによって送信され、帯域内予約フレームは、バックホールトランシーバ４１０−ａによって送信される。例えば、バックホールトランシーバ４１０−ａによって現在使用されていない候補キャリア上で送信された予約フレームは、ＷＬＡＮトランシーバ４２０−ａによって送信され得る。一度バックホールトランシーバ４１０−ａがバックホールトラフィックフレームの送信のためにキャリアを使用していると、バックホールトランシーバ４１０−ａは、帯域内キャリア上で予約フレームを送信し得る。

[0073] 上述したように、基地局３０５間のワイヤレスバックホールは、双方向であり得、基地局３０５は、キャリアを選択し、選択されたキャリアを予約し、干渉について予約されたキャリアをモニタするために、互いに通信し得る。例えば、無認可帯域のための候補キャリアのセットは、ワイヤレスバックホールリンク上で通信する基地局３０５の両方によって実行されるチャネル品質測定に従って決定され得る。

[0074] 図６は、様々な実施形態に従って無認可スペクトル帯域にわたる基地局間のワイヤレスバックホール通信の例を示すタイミング図６００である。タイミング図６００は、例えば、図３および／または５の基地局３０５間のワイヤレスバックホールリンク３３２、または図１および／または２のワイヤレスバックホールリンク１３２および／または１３４を示し得る。タイミング図６００は、バックホールトラフィックフレーム６３０におけるＴＤＤ通信を示し得る。タイミング図６００は、基地局（例えば、ＲＢＳ、等）の観点からすると、ワイヤレスバックホール通信リンクを示し得る。バックホールトラフィックフレーム６３０は、（例えば、ＦＢＳからＲＢＳに、等）１つ以上の送信されたサブフレーム６３４、および（例えば、ＲＢＳからＦＢＳに送信された、等）１つ以上の受信されたサブフレーム６３６を含み得る。

[0075] タイミング図６００において、第１の予約フレーム６２０−ａ（例えば、ＣＴＳフレーム、等）は、第１のキャリア６１０−ａ上で送信され得る。予約フレーム６２０は、フレーム制御フィールド６２２、持続期間フィールド６２４、受信機アドレス（ＲＡ）フィールド６２６、およびフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）フィールド６２８を含み得る。予約フレーム６２０は、自己アドレス指定予約フレーム（例えば、ＣＴＳ２Ｓｅｌｆフレーム）であり得る。自己アドレス指定予約フレームにおいて、基地局は、自身のアドレス（例えば、ＭＡＣアドレス、等）にセットされたＲＡアドレス６２６および送信シーケンスの予期された持続期間にセットされた持続期間６２４を備えた予約フレーム６２０−ａを送信し得る。ＣＴＳ２Ｓｅｌｆフレーム６２０−ａを受信する他のデバイスは、たとえ基地局からのデータ送信を受信および復号することができないとしても、示された持続期間中は静止を維持しなければならない。

[0076] キャリア６１０−ａがバックホール送信に使用される前に、キャリア６１０−ａは、干渉のための時間期間６２５−ａ中にモニタされ得る。予約フレーム６２０−ａは、キャリア予約のための持続期間６４０を含み得る。予約フレームは、周期的な間隔で送信され得る。例えば、予約フレーム６２０−ｂおよび６２０−ｃは、送信中の周期的な間隔で送信され、その値が持続期間６４０の剰余に対応する持続期間フィールドを含み得る。

[0077] ある時点では、チャネル条件が第１のキャリア６１０−ａ上で劣化し、基地局が第２のキャリアにホップすることを決定し得る。第２のキャリア６１０−ｂは、無認可帯域を検知することによって決定された候補キャリアの中から、バックホール送信のために選択され得る。第２のキャリア６１０−ｂへのハンドオフがバックホール送信リンクに対する中断なしに完了するであろうことを確実にするために、予約フレーム６２０−ｄは、第２のキャリア６１０−ｂをバックホールデータ送信に使用する前に第２のキャリア６１０−ｂを予約するように第２のキャリア６１０−ｂ上で送信され得る。第２のキャリア６１０−ｂは、即時に予約フレーム６２０−ｄに続く時間期間６２５−ｂ中に感知され、バックホール送信は、第２のキャリア６１０−ｂ上の許容可能な干渉レベルに基づいて、第２のキャリア６１０−ｂ上で開始し得る。

[0078] 実施形態において、予約フレーム６２０−ｄは、連続したキャリアホッピングを容易にするために、持続期間６４０の終了前に生じ得る。例えば、予約フレーム６２０−ｄは、第１のキャリア６１０−ａ上の予約持続期間６４０の終了前に第２のキャリア６１０−ｂ上で送信され得る。時間期間６２５−ｂにおいて第２のキャリアを感知している間に干渉が検出された場合、バックホール通信は、予約された持続期間の剰余まで第１のキャリア６１０−ａ上で継続し得る。候補キャリアから別のキャリアが選択され得、予約フレームは、干渉のないキャリアホッピングのためのキャリアを予約するために、そのキャリア上で送信される。図６は、ＴＤＤバックホール通信リンクで使用される相互プロトコルチャネル予約およびキャリアホッピング技術を示しているが、同様の技術がＦＤＤバックホール通信リンクに適用され得る。

[0079] 次に図７を参照すると、無認可帯域にわたるワイヤレスバックホールをサポートするために用いられ得るワイヤレスモデム７００のブロック図が、様々な実施形態に従って示されている。ワイヤレスモデム７００は、図１、２、および／または３を参照して記載された基地局１０５の１つ以上の態様を示し得る。ワイヤレスモデム７００はまた、プロセッサであり得る、または少なくとも部分的にプロセッサによって実現され得る。

ワイヤレスモデム７００は、受信機モジュール７１０、送信機モジュール７２０、バックホールフレーム送信モジュール７３０、キャリア選択モジュール７４０、およびチャネルスキャンモジュール７５０を含み得る。これらコンポーネントの各々は、互いに通信し得る。ワイヤレスモデム７００および／またはそのコンポーネントは、他の基地局３０５のような他のデバイスからのバックホール通信を送信および／または受信するように構成され得る。

[0080] キャリアスキャンモジュール７５０は、無認可スペクトル帯域内のキャリアのチャネル品質をスキャンし得る。例えば、キャリアスキャンモジュール７５０は、ＲＳＳＩおよび／またはＣＩＮＲが無認可帯域にわたり得ると決定し得る。キャリア選択モジュール７４０は、スキャンされたチャネル品質に基づいて、バックホール送信のための１つ以上の候補キャリアを選択し得る。例えば、キャリア選択モジュール７４０は、候補キャリアとして最も低い干渉（例えば、最も低いＲＳＳＩ、等）を有する無認可帯域のキャリアのサブセットを選択し得る。キャリア選択モジュール７４０は、候補キャリアを選択する場合、帯域内のチャネル上の干渉送信の密度を考慮に入れ得る。例えば、所定の時間期間内の干渉送信の高密度は、特定のチャネル上の高アクティビティレベルを示し、キャリア選択モジュール７４０は、これらチャネルを回避し得る。干渉送信がより高い受信信号レベルを有する場合でも、より高度に断続的なアクティビティ（more highly intermittent activity）を有するチャネルは、バックホール送信により適し得る。実施形態において、キャリア選択モジュール７４０は、バックホール送信のための候補キャリアを選択する際に、受信された干渉レベルと帯域内の干渉送信の密度に重みを加え得る。実施形態において、キャリア選択モジュール７４０は、基地局間のバックホール送信の最も高いチャネル品質を有する候補キャリアのセットを決定するために、別の基地局のキャリア選択モジュールと通信する。

[0081] バックホールフレーム送信モジュール７３０は、選択されたキャリアの１つ以上を含むバックホール送信リンク上でバックホールトラフィックフレームを送信する。バックホールフレーム送信モジュール７３０は、ＴＤＤまたはＦＤＤバックホール送信リンク上で他の基地局と通信し得る。基地局がＴＤＤバックホール送信リンクを利用する場合、各基地局は、ＴＤＤバックホール送信リンク上での基地局間の１つ以上のバックホールフレームの送信用にキャリアを予約するために、キャリア上でチャネル予約フレーム（例えば、ＣＴＳ２Ｓｅｌｆフレーム、等）を送信し得る。基地局がＦＤＤバックホール送信リンクを利用する場合、基地局は、それらの送信キャリア上で、または、いくつかの実施形態では、送信および受信キャリアの両方で、チャネル予約フレームを送信し得る。

[0082] ワイヤレスモデム７００のコンポーネントは、個々にまたは集合的に、ハードウェアにおいて適用可能な機能のいくつかあるいはすべてを実行するように適合された１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）により実現され得る。あるいは、機能は、１つ以上の集積回路上で、１つ以上の他の処理ユニット（またはコア）によって実行され得る。他の実施形態において、他のタイプの集積回路（例えば、構造化（structured）／プラットフォームＡＳＩＣ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、および他の半カスタムＩＣ）が使用され得、これらは、当該技術分野において周知の任意のやり方でプログラムされ得る。各モジュールの機能はまた、全体的にあるいは部分的に、メモリ内に統合される命令群で実現され、１つ以上の汎用または特定用途向けのプロセッサによって実行されるようにフォーマットされ得る。

[0083] 図８は、様々な実施形態に従って無認可スペクトル帯域にわたるワイヤレスバックホールをサポートするための基地局３０５−ｅのブロック図８００である。基地局３０５−ｅは、例えば、ワイヤレスバックホールをサポートするための様々なネットワークエンティティ（例えば、ＭＭＥ２３２、サービングＧＷ２３４、等）および／またはｅＮＢ１０５の態様を示し得る。基地局３０５−ｃおよび３０５−ｄと同様に、基地局３０５−ｅは、他の基地局１０５とのバックホール通信のためのバックホールトランシーバ４１０−ｂおよびＷＬＡＮトランシーバ４２０−ｂを含み得る。基地局３０５−ｅのコンポーネントは、全体的にまたは部分的に、ワイヤレスモデム７００−ａで実現され得る。ワイヤレスモデム７００−ａの本例は、図７のワイヤレスモデム７００に関して上述した態様を実現するように構成され得るので、ここでは簡潔さのために繰り返されない。例えば、ＷＬＡＮトランシーバ４２０−ｂは、キャリア選択モジュール８４０−ａおよびチャネルスキャンモジュール８５０−ａを含み得、これらは、それぞれ、キャリア選択モジュール７４０およびチャネルスキャンモジュール７５０と同様の機能を含み得る。ＷＬＡＮトランシーバ４２０−ｂはまた、干渉検出モジュール８７０−ａを含み得る。

[0084] バックホールトランシーバ４１０−ｂは、バックホールフレーム送信モジュール８３０−ａおよび予約フレーム送信モジュール８６０−ａを含み得る。バックホールトランシーバ４１０−ｂは、無認可スペクトル帯域にわたるワイヤレスバックホールのためのチャネル予約ならびに物理および仮想キャリア検知を実行するためにＷＬＡＮトランシーバ４２０−ｂと通信し得る。ＷＬＡＮトランシーバ４２０−ｂは、物理キャリア検知を実行し、その物理キャリア検知に基づいて無認可帯域にわたるバックホール送信のための候補キャリアを選択し得る。バックホールトランシーバ４１０−ｂは、選択されたキャリアを受信し、１つ以上の選択されたキャリアのためのチャネル予約を実行し得る。例えば、予約フレーム送信モジュール８６０−ａは、１つ以上の選択されたキャリア上で予約フレームを送信し得る。キャリアがバックホール送信に使用される前に、干渉検出モジュール８７０−ａは、干渉のための予約フレームの送信の後にキャリアをモニタし得る。干渉が選択されたキャリア上で検出された場合、バックホールトランシーバ４１０−ｂは、他のキャリアにホップし、新しいキャリア上でキャリア予約を進め得る。

[0085] 実施形態において、ＷＬＡＮトランシーバ４２０は、チャネル予約に加えて干渉検出も実行し得る。図９は、様々な実施形態に従って無認可スペクトル帯域にわたるワイヤレスバックホールをサポートするための基地局３０５−ｆの代替的実施形態を示すブロック図９００である。基地局３０５−ｆは、例えば、ワイヤレスバックホールをサポートするための様々なネットワークエンティティ（例えば、ＭＭＥ２３２、サービングＧＷ２３４、等）および／またはｅＮＢ１０５の態様を示し得る。基地局３０５−ｆは、他の基地局１０５とのバックホール通信のためのバックホールトランシーバ４１０−ｃおよびＷＬＡＮトランシーバ４２０−ｃを含み得る。基地局３０５−ｆのためのコンポーネントは、全体的にまたは少なくとも１つのワイヤレスモデム７００−ｂによって部分的に実現され得る。ワイヤレスモデム７００−ｂの本例は、図７−８のワイヤレスモデム７００の１つ以上の例であり得るので、ここでは簡潔さのために繰り返されない。

[0086] 図９に示されるように、ＷＬＡＮトランシーバ４２０−ｃは、キャリア選択モジュール８４０−ｂ、キャリアスキャンモジュール８５０−ｂ、予約フレーム送信モジュール８６０−ｂ、および／または干渉検出モジュール８７０−ｂを含み得る。図９のアーキテクチャに従って、ＷＬＡＮトランシーバ４２０−ｃは、物理および仮想キャリア検知に加えてバックホール送信リンクのためのキャリア予約を実行し得る。例えば、ＷＬＡＮトランシーバ４２０−ｃは、予約フレーム送信モジュール８６０−ｂおよび干渉検出モジュール８７０−ｂを介して、予約フレームを送信し、選択されたキャリア上の干渉をモニタし得、予約されたキャリア上でのバックホールトラフィックフレームの送信のためにバックホールフレーム送信モジュール８３０−ｂと通信する。上述したように、ＷＬＡＮトランシーバ４２０−ｃは、帯域外キャリア予約を実行し得、一方で、バックホールトランシーバ４１０−ｃは、帯域内キャリア予約を実行する。

[0087] 図１０は、様々な実施形態に従って無認可スペクトル帯域わたるワイヤレスバックホールをサポートするために構成され得る通信システム１０００のブロック図を示す。このシステム１０００は、図１で図示されたシステム１００、図２のシステム２００、および／または図３のシステム３００の態様の例であり得る。システム１０００は、ワイヤレスバックホールリンク３３２−ｂ上で基地局３０５−ｇと通信するために構成された基地局１０５−ｃを含む。基地局１０５−ｃは、例えば、システム１００および／または２００で示されるようなｅＮＢ１０５であり得る。

[0088] 場合によっては、基地局１０５−ｃは、１つ以上のワイヤードバックホールリンクを有し得る。基地局１０５−ｃは、例えば、コアネットワーク１３０−ｃへのワイヤードバックホールリンクを有するマクロｅＮＢ１０５であり得る。基地局１０５−ｃは、ワイヤレスバックホール通信リンク３３２−ｂを介した基地局３０５−ｇ（例えば、フェムトｅＮＢ、ピコｅＮＢ、等）のためのＦＢＳであり得る。基地局１０５−ｃはまた、基地局間ワイヤード通信リンクを介して、基地局１０５−ｍおよび基地局１０５−ｎのような、他の基地局１０５と通信し得る。基地局１０５の各々は、異なる無線アクセス技術のような、異なるワイヤレス通信技術を使用してＵＥ１１５と通信し得る。場合によっては、基地局１０５−ｃは、基地局の通信モジュール１０１５を利用して、１０５−ｍおよび／または１０５−ｎのような、他の基地局と通信し得る。いくつかの実施形態において、基地局通信モジュール１０１５は、いくつかの基地局１０５間の通信を提供するために、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａワイヤレス通信ネットワーク技術内のＸ２インターフェースを提供し得る。いくつかの実施形態において、基地局１０５−ｃは、コアネットワーク１３０−ｂを通じて他の基地局と通信し得る。

[0089] いくつかの場合において、基地局１０５−ｃは、コアネットワーク１３０−ｂおよび／または他の基地局１０５とのワイヤードバックホールリンクを有さない。例えば、基地局１０５−ｃは、ＲＢＳであり得、バックホールは、ワイヤレスバックホール通信リンク３３２−ｂを介して基地局３０５−ｇによって基地局１０５−ｃに提供され得る。基地局３０５−ｇは、コアエンティティ（例えば、ＭＭＥ２３２、サービングＧＷ２３４、等）または別の基地局１０５であり得る。

[0090] 基地局１０５−ｃのためのコンポーネントは、図７−９のワイヤレスモデム７００および／または図８および／または９の基地局３０５−ｅおよび３０５−ｆに関して上述した態様を実現するように構成され得るので、ここでは簡潔さのために繰り返されない。例えば、バックホールフレーム送信モジュール８３０−ｃは、バックホールフレーム送信モジュール７３０および／または８３０と同様の機能を実行し、キャリア選択モジュール８４０−ｃは、キャリア選択モジュール７４０および／または８４０と同様の機能を実行し、キャリアスキャンモジュール８５０−ｃは、キャリアスキャンモジュール７５０および／または８５０と同様の機能を実行し、予約フレーム送信モジュール８６０−ｃは、予約フレーム送信モジュール８６０と同様の機能を実行し、干渉検出モジュール８７０−ｃは、干渉検出モジュール８７０と同様の機能を実行し得る。例として、これらモジュールは、バスシステム１０８０を介して、基地局１０５−ｃの他のコンポーネントの一部または全てと通信している基地局１０５−ｃのコンポーネントであり得る。あるいは、これらモジュールの機能は、トランシーバモジュール１０５０のコンポーネントとして、ワイヤレスモデム（例えば、図７、８、および／または９のワイヤレスモデム７００）のコンポーネントとして、コンピュータプログラム製品として、および／またはプロセッサモジュール１０６０の１つ以上のコントローラ要素として、実現され得る。

[0091] 基地局１０５−ｃは、アンテナ１０４５、トランシーバモジュール１０５０、メモリ１０７０、およびプロセッサモジュール１０６０を含み得、これらは、それぞれ、（例えば、バスシステム１０８０を介して）直接あるいは間接的に、互いに通信し得る。トランシーバモジュール１０５０は、アンテナ１０４５を介して、ユーザ機器１１５−ｅと双方向で通信するように構成され得、これは、マルチモードユーザ機器であり得る。トランシーバモジュール１０５０（および／または基地局１０５−ｃの他のコンポーネント）はまた、アンテナ１０４５を介して、１つ以上の他の基地局３０５−ｇと双方向で通信するように構成され得る。

[0092] メモリ１０７０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および読取専用メモリ（ＲＯＭ）を含み得る。メモリ１０７０はまた、実行された場合、プロセッサモジュール１０６０に、本明細書に記載された様々な機能（例えば、呼処理、データベース管理、メッセージルーティング、等）を実行させるように構成された命令を含む、コンピュータ読取り可能な、コンピュータ実行可能なソフトウェアコード１０７５を記憶し得る。あるいは、ソフトウェア１０７５は、プロセッサモジュール１０６０によって直接実行可能ではないが、例えば、コンパイルされ、実行された場合、コンピュータに、本明細書に記載された機能を実行させるように構成される。

[0093] プロセッサモジュール１０６０は、例えば、インテルコーポレーションあるいはＡＭＤによって製造されたもののような、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、等のようなインテリジェントハードウェアデバイスを含み得る。プロセッサモジュール１０６０は、符号器、キュー処理モジュール、ベースバンドプロセッサ、無線装置コントローラ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、等のような、様々な特殊用途プロセッサを含み得る。

[0094] トランシーバモジュール１０５０は、パケットを変調し、変調されたパケットを送信のためのアンテナ１０４５に提供し、アンテナ１０４５から受信されたパケットを復調するように構成されたモデムを含み得る。基地局１０５−ｃは、それぞれ１つ以上の関連アンテナ１０４５と共に、多重トランシーバモジュール１０５０を含み得る。例えば、基地局１０５−ｃは、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａのような無線アクセス技術を使用するＵＥ１１５との通信のためのトランシーバモジュール１０５０と、上述したバックホール通信技術を使用する他の基地局との通信のための別個のトランシーバモジュール１０５０を含み得る。

[0095] 図１０のアーキテクチャに従って、装置１０５−ｃは、通信管理モジュール１０３０をさらに含み得る。通信管理モジュール１０３０は、他の基地局１０５との通信を管理し得る。通信管理モジュールは、コントローラおよび／または他の基地局１０５と連携してＵＥ１１５との通信を制御するためのスケジューラを含み得る。例えば、通信管理モジュール１０３０は、ＵＥ１１５への送信のスケジューリングおよび／または例えば、ビームフォーミングおよび／または結合送信（joint transmission）のような様々な干渉緩和技術を実行し得る。

[0096] 図１１は、様々な実施形態に従って無認可スペクトル帯域にわたるワイヤレスバックホールをサポートするための方法１１００を示す。方法１１００は、図３、４、８、および／または９の基地局３０５によって使用され得る。上述したように、これら基地局３０５は、図１および／または２のワイヤレス通信ネットワーク１００および／または２００の任意のノードまたはサブシステムであり得る。

[0097] 方法１１００は、無認可スペクトル帯域の複数のキャリアのチャネル品質がスキャンされるブロック１１０５において開始する。ブロック１１１０において、第１の基地局と第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信リンク用の第１のキャリアが、スキャンされた複数のキャリアのチャネル品質に基づいて選択され得る。ブロック１１１５において、第１の基地局が、第２の基地局に第１のバックホールトラフィックフレームにおける第１のバックホールデータのセットを送信し得る。

[0098] 図１２は、様々な実施形態に従って無認可スペクトル帯域にわたるワイヤレスバックホールをサポートするための方法１２００を示す。方法１２００は、図３、４、８、および／または９の基地局３０５によって使用され得る。上述したように、これら基地局３０５は、図１および／または２のワイヤレス通信ネットワーク１００および／または２００の任意のノードまたはサブシステムであり得る。

[0099] 方法１２００は、無認可スペクトル帯域の複数のキャリアのチャネル品質がスキャンされるブロック１２０５において開始する。ブロック１２１０において、第１の基地局と第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信リンク用の第１のキャリアが、スキャンされた複数のキャリアのチャネル品質に基づいて選択され得る。

[0100] ブロック１２１５において、第１の基地局が、第１のキャリア上の第１の予約フレームを送信し得る。ブロック１２２０において、干渉が第１のキャリア上で検出され得る。ブロック１２２５において、第１の基地局が、所定の閾値以下の検出された干渉レベルに基づいて、第１のバックホールトラフィックフレームにおける第１のバックホールデータのセットを第２の基地局に送信し得る。

[0101] 基地局間のバックホール通信との関連で前述の例が挙げられているが、本開示の原理が基地局間バックホール通信に合致しない他の通信にも適用され得ることは、当業者には明らかであろう。例えば、前述の例の態様は、無認可スペクトルにおいて通信している複数のワイヤレスデバイス（例えば、ＵＥ）間のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ通信で用いられ得る。さらなる実施形態において、上記説明で示されたような１つ以上の基地局は、ＵＥのようなモバイルデバイスと置き換えられ得る。このような場合、本明細書で開示された技術は、ＵＥが無認可スペクトルにわたって基地局あるいは別のＵＥのいずれかと通信することを可能にするために用いられ得る。

[0102] 添付図面に関連して上述された詳細な説明は、例示的な実施形態を説明するものであり、実施され得る、あるいは特許請求の範囲内にある実施形態のみを表すものではない。本明細書全体にわたって使用される用語「例示的（exemplary）」は、「好ましい」あるいは「他の実施形態よりも有利である」ということではなく、「例、実例、あるいは例示として役立つこと」を意味する。詳細な説明は、説明された技術の理解を提供する目的で、特定の詳細を含む。しかしながら、これらの技術は、これら特定の詳細なしに実践され得る。いくつかの例では、既知の構造およびデバイスは、説明された実施形態の概念を曖昧にすることを回避するためにブロック図で示される。

[0103] 情報と信号は、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表され得る。例えば、上記の説明の全体にわたって参照され得る、データ、命令、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、磁場あるいは磁粒子、光場あるいは光学粒子、あるいはそれらのいずれの組み合わせ、によって表わされ得る。

[0104] 本明細書における開示に関連付けて説明された様々な例示的なブロックおよびモジュールは、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、あるいは他のプログラマブルロジックデバイス、離散ゲートまたはトランジスタロジック、離散ハードウェアコンポーネント、あるいは本明細書において説明された機能を実行するために設計された、それら任意の組合せで実現あるいは実行され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るが、代替において、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、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コアと併用しての１つ以上のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成のもの、として実現され得る。

[0105] 本明細書に記載された機能は、ハードウェア、ソフトウェア／ファームウェア、またはそれらの組み合わせで実現され得る。ソフトウェア／ファームウェア内で実現される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上の１つ以上の命令またはコードとして記憶または送信され得る。他の例および実現は、特許請求の範囲および本開示の精神および範囲内にある。例えば、ソフトウェア／ファームウェアの本質により、上記で説明された機能は、例えば、プロセッサ、ハードウェア、ハードワイヤリング、またはこれらの組み合わせによって実行されるソフトウェア／ファームウェアを使用して実現され得る。機能を実現する特徴はまた、様々な位置において物理的に配置され、それは、機能の部分が異なる物理的な位置において実現されるように分配されることを含む。また、本明細書で使用されるように、特許請求の範囲を含む、「のうちの少なくとも１つ」で始まる項目のリストで使用される「または（or）」は、例えば「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ」のリストが、Ａ、またはＢ、またはＣ、またはＡＢ、またはＡＣ、またはＢＣ、またはＡＢＣ（すなわち、ＡおよびＢおよびＣ）を意味するように離接的なリスト（disjunctive list）を示す。さらに、本明細書で使用されるように、「部分的に（partly）」という用語は、本明細書で記載されるように「実質的に（substantially）」と交換可能に使用される。

[0106] コンピュータ可読媒体は、１つの場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体と通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、汎用または特殊用途コンピュータによってアクセスされることができる任意の利用可能な媒体であり得る。それに制限されない例として、コンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、または汎用コンピュータまたは特殊用途コンピュータ、または汎用プロセッサまたは特殊用途プロセッサによってアクセスされることができ、命令またはデータ構造の形で所望のプログラムコード手段を搬送または記憶するために使用できる任意の他の媒体を備え得る。また、任意の接続は、厳密にはコンピュータ可読媒体と称される。例えば、ソフトウェア／ファームウェアが、ウェブサイト、サーバ、または他の遠隔ソースから、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術を使用して送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線およびマイクロ波のようなワイヤレス技術は、媒体の定義の中に含まれる。本明細書で使用される場合、ディスク（disk）およびディスク（disc）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスクおよびブルーレイ（登録商標）ディスクを含み、ここで、ディスク（disks）は、通常磁気的にデータを再生し、一方で、ディスク（discs）は、レーザーを用いて光学的にデータを再生する。上記の組み合わせはまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれる。

[0107] 本開示の先の説明は、当業者が本開示を製造または使用することを可能にするように提供される。本開示に対する様々な変更は、当業者に容易に理解され、本明細書で定義された一般的な原理は、本開示の精神または範囲から逸脱せずに、他の変形に適用され得る。本開示を通して、用語「例（example）」あるいは「例示的（exemplary）」は、例あるいは実例を示すものであり、言及された例に対するいかなる選好を暗に示すものでも必要とするものでもない。よって、本開示は、本明細書で説明された例および設計に限定されるように意図されたものではなく、本明細書で開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が付与されるべきである。

Claims

ワイヤレス通信ネットワークの第１の基地局と第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信のための方法であって、
無認可スペクトル帯域の複数のキャリアのチャネル品質をスキャンすることと、
前記複数のキャリアの前記スキャンされたチャネル品質に基づいて、前記第１の基地局と前記第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信リンク用の第１のキャリアを選択することと、
前記第１の基地局により、前記第１のキャリア上の第１の予約フレームを送信することと、
前記第１のキャリア上で前記第１の基地局から前記第２の基地局に、第１のバックホールトラフィックフレームにおいてバックホールデータの第１のセットを送信することと、を備える、方法。
前記第１のキャリア上で干渉を検出することと、
所定の閾値を下回る前記検出された干渉レベルに基づいて、前記第１のキャリア上で前記第１のバックホールトラフィックフレームの送信を進めることと、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
前記第１の予約フレームの前記送信と部分的に同時に、前記第１のキャリア上の第２の予約フレームの前記第２の基地局による送信のために前記第２の基地局を調整することと、
前記第１のキャリア上で前記第２の基地局から前記第１の基地局に、前記第１のバックホールトラフィックフレーム内で時分割多重化されたバックホールデータの第２のセットを送信することと、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
前記複数のキャリアの前記スキャンされたチャネル品質に基づいて、前記ワイヤレスバックホール通信リンク用の第２のキャリアを選択することと、
前記第２の基地局により、第２のバックホールトラフィックフレームの送信より前に、前記第２のキャリア上の第２の予約フレームを送信することと、
前記第２のキャリア上で干渉を検出することと、
前記第２のキャリア上で前記第２の基地局から前記第１の基地局に、前記第２のバックホールトラフィックフレームにおけるバックホールデータの第２のセットを送信することと、
をさらに備える、請求項２に記載の方法。
前記第１の予約フレームは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）プロトコルの送信可（ＣＴＳ）フレームを備える、請求項２に記載の方法。
前記複数のキャリアの前記スキャンされたチャネル品質に基づいて、前記第１のバックホールトラフィックフレームの後の使用のための前記ワイヤレスバックホール通信リンクのための第２のキャリアを選択することと、
前記第１の予約フレームの終了前に前記第２のキャリア上の第２の予約フレームを送信することと、
前記第２のキャリア上で干渉を検出することと、
前記第２のキャリア上の第２のトラフィックフレーム内でバックホールデータの第２のセットを送信することと、
をさらに備える、請求項２に記載の方法。
チャネル品質を前記スキャンすることは、前記複数のキャリアのチャネル品質を周期的に決定することを備え、キャリアを前記選択することは、前記選択されたキャリアのためのチャネル品質が１つまたは複数の選択されていないキャリアのチャネル品質よりも比較的低いとの決定に応じて、前記選択されたキャリアを更新することを備える、請求項１に記載の方法。
ワイヤレスバックホール通信のための装置であって、
無認可スペクトル帯域の複数のキャリアのチャネル品質をスキャンするための手段と、
前記複数のキャリアの前記スキャンされたチャネル品質に基づいて、基地局とのワイヤレスバックホール通信リンク用の第１のキャリアを選択するための手段と、
前記第１のキャリア上の第１の予約フレームを送信するための手段と、
前記第１のキャリア上で前記基地局に第１のバックホールトラフィックフレームにおいてバックホールデータの第１のセットを送信するための手段と、
を備える、装置。
前記第１のキャリア上で干渉を検出するための手段と、
所定の閾値を下回る前記検出された干渉レベルに基づいて、前記第１のキャリア上で前記第１のバックホールトラフィックフレームの送信を進めるための手段と、
をさらに備える、請求項８に記載の装置。
前記基地局によって送信されたバックホールデータの第２のセットを受信するための手段をさらに備え、バックホールデータの前記第２のセットは、前記第１のキャリア上で前記第１のバックホールトラフィックフレーム内で時分割多重化される、請求項９に記載の装置。
前記第１の予約フレームの前記送信と部分的に同時に、前記第１のキャリア上の第２の予約フレームの第２の基地局による送信のために前記第２の基地局を調整するための手段をさらに備える、請求項９に記載の装置。
前記複数のキャリアの前記スキャンされたチャネル品質に基づいて、前記ワイヤレスバックホール通信リンク用の第２のキャリアを選択するための手段と、
前記第２のキャリア上で前記基地局から、第２のバックホールトラフィックフレームにおけるバックホールデータの第２のセットを受信するための手段と、
をさらに備える、請求項９に記載の装置。
前記複数のキャリアの前記スキャンされたチャネル品質に基づいて、前記第１のバックホールトラフィックフレームの後の使用のための前記ワイヤレスバックホール通信リンクのための第２のキャリアを選択するための手段と、
前記第１の予約フレームの終了前に前記第２のキャリア上の第２の予約フレームを送信するための手段と、
前記第２のキャリア上で干渉を検出するための手段と、
前記第２のキャリア上の第２のトラフィックフレーム内でバックホールデータの第２のセットを送信するための手段と、
をさらに備える、請求項９に記載の装置。
チャネル品質をスキャンするための前記手段は、前記複数のキャリアのチャネル品質を周期的に決定するための手段を備え、キャリアを選択するための前記手段は、前記選択されたキャリアのためのチャネル品質が１つまたは複数の選択されていないキャリアのチャネル品質よりも比較的低いとの決定に応じて、前記選択されたキャリアを更新するための手段を備える、請求項８に記載の装置。
ワイヤレス通信ネットワークの第１の基地局と第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信のための通信デバイスであって、
無認可スペクトル帯域の複数のキャリアのチャネル品質をスキャンするように構成されたワイヤレスネットワークトランシーバと、
前記ワイヤレスネットワークトランシーバと通信するバックホールトランシーバと、
前記複数のキャリアの前記スキャンされたチャネル品質に基づいて、前記第１の基地局と前記第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信リンク用の第１のキャリアを選択し、
前記第１の基地局により、前記第１のキャリア上の第１の予約フレームを送信し、
前記第１のキャリア上で前記第１の基地局から前記第２の基地局に、第１のバックホールトラフィックフレームにおいてバックホールデータの第１のセットを送信するように構成されたワイヤレスモデムと、
を備える、通信デバイス。
前記ワイヤレスモデムは、
前記第１のキャリア上で干渉を検出するようにさらに構成され、
前記少なくとも１つのバックホールトランシーバは、所定の閾値を下回る前記検出された干渉レベルに基づいて、前記第１のキャリア上での前記第１のバックホールトラフィックフレームの送信を進めるように構成される、請求項１５に記載の通信デバイス。
前記ワイヤレスモデムは、
前記第１の予約フレームの前記送信と部分的に同時に、前記第１のキャリア上の第２の予約フレームの前記第２の基地局による送信のために前記第２の基地局を調整し、
前記第１のキャリア上で前記第２の基地局から前記第１の基地局に、前記第１のバックホールトラフィックフレーム内で時分割多重化されたバックホールデータの第２のセットを送信するようにさらに構成される、請求項１６に記載の通信デバイス。
前記ワイヤレスモデムは、
前記複数のキャリアの前記スキャンされたチャネル品質に基づいて、前記ワイヤレスバックホール通信リンク用の第２のキャリアを選択し、
前記第２のキャリア上で前記第２の基地局から、第２のバックホールトラフィックフレームにおいてバックホールデータの第２のセットを受信するようにさらに構成される、請求項１６に記載の通信デバイス。
前記ワイヤレスモデムは、
前記複数のキャリアの前記スキャンされたチャネル品質に基づいて、前記第１のバックホールトラフィックフレームの後の使用のための前記ワイヤレスバックホール通信リンクのための第２のキャリアを選択し、
前記第１の予約フレームの終了前に前記第２のキャリア上の第２の予約フレームを送信し、
前記第２のキャリア上で干渉を検出し、
前記第２のキャリア上の第２のトラフィックフレーム内でバックホールデータの第２のセットを送信するように、
さらに構成される、請求項１６に記載の通信デバイス。
前記ワイヤレスモデムは、
前記複数のキャリアのチャネル品質を周期的に決定し、
前記選択されたキャリアのためのチャネル品質が１つまたは複数の選択されていないキャリアのチャネル品質よりも比較的低いとの決定に応じて、前記選択されたキャリアを更新するようにさらに構成される、請求項１５に記載の通信デバイス。
ワイヤレス通信ネットワークの第１の基地局と第２の基地局との間のワイヤレスバックホールのためのコンピュータプログラム製品であって、
非一時的なコンピュータ可読媒体を備え、前記非一時的なコンピュータ可読媒体は、
コンピュータに、無認可スペクトル帯域の複数のキャリアのチャネル品質をスキャンさせるためのコードと、
前記コンピュータに、前記複数のキャリアの前記スキャンされたチャネル品質に基づいて、前記第１の基地局と前記第２の基地局との間のワイヤレスバックホール通信リンク用の第１のキャリアを選択させるためのコードと、
前記コンピュータに、前記第１の基地局により、前記第１のキャリア上の第１の予約フレームを送信させるためのコードと、
前記コンピュータに、前記第１のキャリア上で前記第１の基地局から前記第２の基地局に、第１のバックホールトラフィックフレームにおいてバックホールデータの第１のセットを送信させるためのコードと、
を備える、コンピュータプログラム製品。
前記非一時的なコンピュータ可読媒体は、
前記コンピュータに、前記第１のキャリア上で干渉を検出させるためのコードと、
前記コンピュータに、所定の閾値を下回る前記検出された干渉レベルに基づいて、前記第１のキャリア上での前記第１のバックホールトラフィックフレームの送信を進めさせるためのコードとをさらに備える、請求項２１に記載のコンピュータプログラム製品。
前記非一時的なコンピュータ可読媒体は、
前記コンピュータに、前記第１の予約フレームの前記送信と実質的に同時に、前記第１のキャリア上の第２の予約フレームの前記第２の基地局による送信のために前記第２の基地局を調整させるためのコードと、
前記コンピュータに、前記第１のキャリア上で前記第２の基地局から前記第１の基地局に、前記第１のバックホールトラフィックフレーム内で時分割多重化されたバックホールデータの第２のセットを送信させるためのコードと、
をさらに備える、請求項２２に記載のコンピュータプログラム製品。
前記非一時的なコンピュータ可読媒体は、
前記コンピュータに、前記複数のキャリアの前記スキャンされたチャネル品質に基づいて、前記ワイヤレスバックホール通信リンク用の第２のキャリアを選択させるためのコードと、
前記コンピュータに、前記第２のキャリア上で前記第２の基地局から、第２のバックホールトラフィックフレームにおいてバックホールデータの第２のセットを受信させるためのコードとをさらに備える、請求項２２に記載のコンピュータプログラム製品。
前記第１の予約フレームは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）プロトコルの送信可（ＣＴＳ）フレームを備える、請求項２２に記載のコンピュータプログラム製品。
前記第１のバックホールトラフィックフレームは、前記ＷＬＡＮプロトコルと互換性がないバックホール最適化トラフィックフレームを備える、請求項２５に記載のコンピュータプログラム製品。
前記非一時的なコンピュータ可読媒体は、
前記コンピュータに、前記複数のキャリアの前記スキャンされたチャネル品質に基づいて、前記第１のバックホールトラフィックフレームの後の使用のための前記ワイヤレスバックホール通信リンクのための第２のキャリアを選択させるためのコードと、
前記コンピュータに、前記第１の予約フレームの終了前に前記第２のキャリア上の第２の予約フレームを送信させるためのコードと、
前記コンピュータに、前記第２のキャリア上で干渉を検出させるためのコードと、
前記コンピュータに、前記第２のキャリア上の第２のトラフィックフレーム内でバックホールデータの第２のセットを送信させるためのコードと、
をさらに備える、請求項２２に記載のコンピュータプログラム製品。
前記コンピュータにチャネル品質をスキャンさせるための前記コードは、前記コンピュータに、前記複数のキャリアのチャネル品質を周期的に決定させるためのコードを備え、前記コンピュータにキャリアを選択させるための前記コードは、前記コンピュータに、前記選択されたキャリアのチャネル品質が１つまたは複数の選択されていないキャリアのチャネル品質よりも比較的低いとの決定に応じて、前記選択されたキャリアを更新させるためのコードを備える、請求項２１に記載のコンピュータプログラム製品。
前記無認可スペクトル帯域は、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）による使用にオープンな共有のスペクトル帯域を備える、請求項２１に記載のコンピュータプログラム製品。
前記複数のキャリアの前記チャネル品質をスキャンすることは、ＷＬＡＮトランシーバによって実行され、
前記第１のトラフィックフレームを前記送信することは、バックホールトランシーバによって実行される、請求項２１に記載のコンピュータプログラム製品。