JP2016535540A

JP2016535540A - 免許不要周波数帯における日和見的補助ダウンリンク

Info

Publication number: JP2016535540A
Application number: JP2016540375A
Authority: JP
Inventors: アハメド・カメル・サデク; イェリズ・トクゴズ; メフメット・ヤヴズ; タマー・アデル・カドゥス; ミンシ・ファン; アクラ・アニッシュ・レッディ
Original assignee: クアルコム，インコーポレイテッド
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2016-11-10
Anticipated expiration: 2034-09-04
Also published as: JP6453339B2; WO2015035019A1; US20150063151A1; KR102231808B1; WO2015035019A9; KR20160051851A; EP3042535A1; CA2920401A1; CN105519217A; WO2015035019A8

Abstract

免許された周波数帯域における通信を補助するために、免許不要の周波数帯域における通信を管理するためのシステムおよび方法が開示される。その管理は、たとえば、免許帯域において動作する一次的セル(PCell)、免許不要帯域において動作する1つまたは複数の二次的セル(SCell)のセット、またはこれらの組合せの少なくとも1つを介して第1の無線アクセス技術(RAT)に対して現在利用可能なリソースの利用率を監視することを備え得る。利用率に基づいて、SCellのセットの中の第1のSCellが、免許不要帯域における動作に関して構成または構成解除され得る。

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、ともに本出願の譲受人に譲渡され、参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれている、2013年9月4日に出願された、「UNLICENSED WIRELESS CARRIER MANAGEMENT」という名称の米国仮出願第61/873,587号、および2014年6月17日に出願された、「OPPORTUNISTIC SUPPLEMENTAL DOWNLINK IN UNLICENSED SPECTRUM」という名称の米国仮出願第62/013,391号の利益を主張する。

同時係属の特許出願の参照
本特許出願はまた、本発明と同時に出願され、本出願の譲受人に譲渡され、参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれている、代理人整理番号QC134598U1を有する「MEASUREMENT REPORTING IN UNLICENSED SPECTRUM」という、同時係属の米国特許出願に関する。

本開示の態様は一般に電気通信に関し、より詳細には、共存するインターフェースの管理などに関する。

音声、データ、マルチメディアなどのような様々なタイプの通信コンテンツを提供するために、ワイヤレス通信システムが広く展開されている。典型的なワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース(たとえば、帯域幅、送信出力など)を共有することによって、複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な多元接続システムである。そのような多元接続システムの例は、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、周波数分割多元接続(FDMA)システム、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、および他のものを含む。これらのシステムは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)、3GPP Long Term Evolution(LTE)、Ultra Mobile Broadband(UMB)、Evolution Data Optimized(EV-DO)、Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE)などのような仕様に適合して展開されることが多い。

セルラーネットワークにおいて、「マクロセル」基地局は、ある地理的領域にわたって多数のユーザに接続およびカバレッジを提供する。その地理的領域にわたって良好なカバレッジを提供するように、マクロネットワークの展開が慎重に計画され、設計され、実施されている。しかしながら、そのような慎重な計画でも、特に屋内環境におけるフェージング、マルチパス、シャドーイングのようなチャンネル特性に十分に対処することができない。したがって、屋内のユーザは、カバレッジ問題(たとえば、呼停止または品質劣化)に直面することが多く、これは不十分なユーザ体験をもたらす。

住宅およびオフィスビルのような、屋内のカバレッジまたは他の特定の地理的なカバレッジを改善するために、最近では、通常は低出力の基地局である追加の「スモールセル」が、従来のマクロネットワークを補助するために展開され始めている。スモールセル基地局は、さらなる容量の増大、より豊かなユーザ体験なども提供することができる。

最近では、スモールセルLTE動作は、たとえば、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)技術によって使用されるUnlicensed National Information Infrastructure(U-NII)帯域のような、免許不要周波数帯へと拡張されている。スモールセルLTE動作のこの拡張は、LTEシステムのスペクトル効率を、したがって容量を向上させるように設計される。しかしながら、これは、通常は同じ免許不要帯域を利用する他の無線アクセス技術(RAT: Radio Access Technology)、特に「Wi-Fi」と一般に呼ばれるIEEE 802.11x WLAN技術の動作にも影響を与え得る。

そのような共存する環境のための干渉の管理に対して、様々な手法が提案されてきた。しかしながら、ますます混雑するようになっている免許不要周波数帯において動作する様々なデバイスに対する干渉をより良好に管理するための、改善された動作の必要性が残されている。

免許された周波数帯域における通信を補助するために、免許不要の周波数帯域における通信を管理するためのシステムおよび方法が開示される。

免許された無線周波数帯域における通信を補助するために、免許不要の無線周波数帯域における通信を管理するための方法が開示される。この方法は、たとえば、免許帯域において動作する一次的セル(Pcell: Primary Cell)、免許不要帯域において動作する1つまたは複数の二次的セル(SCell: Secondary Cell)のセット、またはこれらの組合せの少なくとも1つを介して第1の無線アクセス技術(RAT)に対して現在利用可能であるリソースの利用率を監視するステップと、利用率に基づいて、免許不要帯域における動作に関してSCellのセットの中の第1のSCellを構成または構成解除するステップとを備え得る。

免許された無線周波数帯域における通信を補助するために、免許不要の無線周波数帯域における通信を管理するための装置も開示される。装置は、たとえば、プロセッサと、関連するデータおよび命令を記憶するためのプロセッサに結合されるメモリとを備え得る。このプロセッサは、たとえば、免許帯域において動作するPcell、免許不要帯域において動作する1つまたは複数のSCellのセット、またはこれらの組合せの少なくとも1つを介して第1のRATに対して現在利用可能であるリソースの利用率を監視し、利用率に基づいて、免許不要帯域における動作に関してSCellのセットの中の第1のSCellを構成または構成解除するように構成され得る。

免許された無線周波数帯域における通信を補助するために、免許不要の無線周波数帯域における通信を管理するための別の装置も開示される。この装置は、たとえば、免許帯域において動作するPcell、免許不要帯域において動作する1つまたは複数のSCellのセット、またはこれらの組合せの少なくとも1つを介して第1のRATに対して現在利用可能であるリソースの利用率を監視するための手段と、利用率に基づいて、免許不要帯域における動作に関してSCellのセットの中の第1のSCellを構成または構成解除するための手段とを備え得る。

プロセッサによって実行されると、プロセッサに、免許された無線周波数帯域における通信を補助するために、免許不要の無線周波数帯域における通信を管理するための動作を実行させる命令を備える、コンピュータ可読媒体も開示される。このコンピュータ可読媒体は、たとえば、免許帯域において動作するPcell、免許不要帯域において動作する1つまたは複数のSCellのセット、またはこれらの組合せの少なくとも1つを介して第1のRATに対して現在利用可能であるリソースの利用率を監視するための命令と、利用率に基づいて、免許不要帯域における動作に関してSCellのセットの中の第1のSCellを構成または構成解除するための命令とを備え得る。

添付の図面は、本開示の様々な態様の説明を助けるために提示され、態様の限定ではなく、態様の例示のためのみに提供される。

マクロセル基地局およびスモールセル基地局を含む例示的な混合展開ワイヤレス通信システムを示す図である。 LTE通信の例示的なダウンリンクフレーム構造を示すブロック図である。 LTE通信の例示的なアップリンクフレーム構造を示すブロック図である。免許不要周波数帯での動作のために構成された、併置された無線コンポーネント(たとえば、LTEおよびWi-Fi)を伴う、例示的なスモールセル基地局を示す図である。併置された無線装置間の例示的なメッセージの交換を示すシグナリングフロー図である。共有された免許不要帯域で動作する異なるRATの共存を管理するように特別に適合され得る、セルラー動作の様々な態様を示すシステムレベルの共存状態図である。長期の時分割多重化(TDM)通信パターンに従ってセルラー動作を循環させるためのキャリア感知適応送信(CSAT)通信方式のいくつかの態様をより詳細に示す図である。 SDLカバレッジを提供するための、所与の一次的セル(PCell)とともに動作する二次的セル(Scell)の日和見的補助ダウンリンク(OSDL)の管理を示す状態図である。免許された周波数帯域における通信を補助するために免許不要の周波数帯域における通信を管理する例示的な方法を示すフロー図である。通信ノードにおいて採用され、本明細書で教示されるような通信をサポートするように構成され得る、コンポーネントのいくつかの例示的な態様の簡略化されたブロック図である。本明細書で教示されるように、通信をサポートするように構成された装置のいくつかの例示的な態様の別の簡略化されたブロック図である。本明細書の教示および構造が組み込まれ得る例示的な通信システム環境を示す図である。

本開示は全般に、免許された周波数帯域における通信を補助するために、免許不要の周波数帯域における通信を管理するための、免許不要周波数帯における動的または「日和見的」補助ダウンリンク(SDL: Supplemental DownLink)に関する。この方式において、SDL通信は、必要なときに限り、たとえば、免許不要周波数帯において動作するための能力を有するユーザデバイスが対応するカバレッジ領域内にありSDL上で送信され得るトラフィックを有するとき、免許不要周波数帯における動作を介してシステム容量を日和見的に拡大するために使用され得る。これは、他のスモールセルおよび他の無線アクセス技術(RAT)に対する不必要な干渉を軽減するのを助ける。たとえば、これは、Wi-Fi送信を助け、それによって、Long Term Evolution(LTE)のようなセルラー技術をWi-Fiとの共存によりふさわしいものにし得る。これはまた、パイロット汚染を減らすことができる。これはまた、複数の二次的セル(SCell)によって構成されたスモールセル基地局のSCellカバレッジを改善することができる。

本開示のより具体的な態様が以下の説明において与えられ、関連する図面は例示を目的に与えられる様々な例を対象とする。本開示の範囲から逸脱することなく、代替の態様が考案され得る。加えて、さらに関連性のある詳細を不明瞭にしないように、本開示のよく知られている態様は詳細に説明されないことがあり、または省略されることがある。

下で説明される情報および信号は、多種多様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ことを当業者は理解されよう。たとえば、下の説明全体を通し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、具体的な適用例、所望の設計、対応する技術などに一部応じて、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光粒子、またはそれらの任意の組合せによって表され得る。

さらに、多くの態様が、たとえばコンピュータデバイスの要素によって実行されるべき一連の動作に関して説明される。本明細書において説明される様々な動作は、特定の回路(たとえば、特定用途向け集積回路(ASIC))によって、1つまたは複数のプロセッサによって実行されるプログラム命令によって、または両方の組合せによって実行され得ることが認識されるだろう。さらに、本明細書で説明される態様の各々に対して、任意のそのような態様の対応する形は、本明細書において、たとえば、説明される動作を実行する「ように構成された論理」として実装され得る。

図1は、スモールセル基地局が、マクロセル基地局とともにマクロセル基地局のカバレッジを補助するために展開される、例示的な混合展開ワイヤレス通信システムを示す。本明細書で使用される場合、スモールセルは全般に、フェムトセル、ピコセル、マイクロセルなどを含み得る、またはそうでなければそのように呼ばれ得る、低出力の基地局の分類を指す。上の背景で述べられたように、それらは、シグナリングの改善、付加的な容量の増大、より豊かなユーザ体験などを実現するために展開され得る。

示されるワイヤレス通信システム100は、複数のセル102に分割され多数のユーザのための通信をサポートするように構成される、多元接続システムである。セル102の各々における通信カバレッジは対応する基地局110によって提供され、基地局110はダウンリンク(DL)接続および/またはアップリンク(UL)接続を介して1つまたは複数のユーザデバイス120と対話する。一般に、DLは基地局からユーザデバイスへの通信に対応するが、ULはユーザデバイスから基地局への通信に対応する。

以下でより詳細に説明されるように、これらの様々なエンティティは、上で簡単に論じられたSDLの管理を提供するように、または別様にサポートするように、本明細書の教示に従って様々に構成され得る。たとえば、スモールセル基地局110の1つまたは複数は、SDL管理モジュール112を含み得る。

本明細書で使用される場合、「ユーザデバイス」および「基地局」という用語は、別段述べられない限り、具体的であること、または、任意の特定の無線アクセス技術(RAT)に別様に限定されることは意図されない。一般に、そのようなユーザデバイスは、通信ネットワークを通じて通信するためにユーザによって使用される任意のワイヤレス通信デバイス(たとえば、携帯電話、ルータ、パーソナルコンピュータ、サーバなど)であってよく、代替的に、異なるRAT環境においては、アクセス端末(AT: Access Terminal)、移動局(MS: Mobile Station)、加入者局(STA: Subscriber Station)、ユーザ機器(UE: User Equipment)などと呼ばれることがある。同様に、基地局は、それが展開されるネットワークに応じて、ユーザデバイスと通信しているいくつかのRATの1つに従って動作することができ、アクセスポイント(AP: Access Point)、ネットワークノード、NodeB、evolved NodeB(eNB)などと代替的に呼ばれることがある。加えて、いくつかのシステムでは、基地局はエッジノードシグナリング機能のみを提供し得るが、他のシステムでは、基地局は追加の制御および/またはネットワーク管理機能を提供し得る。

図1に戻ると、様々な基地局110は、例示的なマクロセル基地局110Aおよび2つの例示的なスモールセル基地局110B、110Cを含む。マクロセル基地局110Aは、マクロセルのカバレッジエリア102A内で通信カバレッジを提供するように構成され、マクロセルのカバレッジエリア102Aは、近隣の数ブロックを、または田舎の環境では数平方マイルをカバーすることができる。一方、スモールセル基地局110B、110Cは、それぞれのスモールセルカバレッジエリア102B、102C内で通信カバレッジを提供するように構成され、異なるカバレッジエリアの間には様々な程度の重複が存在する。いくつかのシステムでは、各セルはさらに1つまたは複数のセクタ(図示されず)に分割され得る。

示された接続をより詳細に見ると、ユーザデバイス120Aは、ワイヤレスリンクを介して、マクロセル基地局110Aとメッセージの送受信を行うことができ、メッセージは様々なタイプの通信に関する情報(たとえば、音声データ、マルチメディアサービス、関連する制御シグナリングなど)を含む。ユーザデバイス120Bは同様に、別のワイヤレスリンクを介してスモールセル基地局110Bと通信することができ、ユーザデバイス120Cは同様に、別のワイヤレスリンクを介してスモールセル基地局110Cと通信することができる。加えて、いくつかの状況では、ユーザデバイス120Cはたとえば、スモールセル基地局110Cとの間で維持するワイヤレスリンクに加えて、別個のワイヤレスリンクを介して、マクロセル基地局110Aと通信することもできる。

図1にさらに示されるように、マクロセル基地局110Aは、有線リンクまたはワイヤレスリンクを介して、対応するワイドエリアネットワークまたは外部ネットワーク130と通信することができるが、スモールセル基地局110B、110Cも同様に、自身の有線リンクまたはワイヤレスリンクを介してネットワーク130と通信することができる。たとえば、スモールセル基地局110B、110Cは、デジタル加入者線(たとえば、非対称DSL(ADSL)、高データレートDSL(HDSL)、超高速DSL(VDSL)などを含むDSL)、IPトラフィックを搬送するTVケーブル、電力線ブロードバンド(BPL)接続、光ファイバ(OF)ケーブル、衛星リンク、または何らかの他のリンクなどを介して、インターネットプロトコル(IP)接続によってネットワーク130と通信することができる。

ネットワーク130は、たとえば、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)、またはワイドエリアネットワーク(WAN)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備え得る。加えて、ネットワークへの接続は、たとえば、リモートモデム、イーサネット(IEEE 802.3)、トークンリング(IEEE 802.5)、Fiber Distributed Datalink Interface(FDDI)非同期転送モード(ATM)、ワイヤレスイーサネット(IEEE 802.11)、Bluetooth(登録商標) (IEEE 802.15.1)、または何らかの他の接続によるものであり得る。本明細書で使用される場合、ネットワーク130は、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、パブリックネットワーク、付加価値通信網、イントラネットなどのような、ネットワークの変形を含む。いくつかのシステムでは、ネットワーク130は仮想プライベートネットワーク(VPN)も備え得る。

したがって、マクロセル基地局110Aおよび/またはスモールセル基地局110B、110Cのいずれかまたは両方が、複数のデバイスまたは方法のいずれかを使用してネットワーク130に接続され得ることが理解されるだろう。これらの接続は、ネットワークの「バックボーン」または「バックホール」と呼ばれることがあり、いくつかの実装形態では、マクロセル基地局110A、スモールセル基地局110B、および/またはスモールセル基地局110Cの間の通信を管理し調整するために使用され得る。このようにして、ユーザデバイスが、マクロセルとスモールセルの両方のカバレッジを提供するような混合通信ネットワーク環境を通過するにつれて、ユーザデバイスは、ある位置ではマクロセル基地局によってサービスされることがあり、他の位置ではスモールセル基地局によってサービスされることがあり、いくつかの状況では、マクロセル基地局とスモールセル基地局の両方によってサービスされることがある。

ワイヤレスエアインターフェースについて、各基地局110は、それが展開されるネットワークに応じて、いくつかのRATの1つに従って動作することができる。これらのネットワークは、たとえば、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FDMA(OFDMA)ネットワーク、およびシングルキャリアFDMA(SC-FDMA)ネットワークなどを含み得る。「ネットワーク」および「システム」という用語は互換的に使用されることが多い。CDMAネットワークは、Universal Terrestrial Radio Access(UTRA)、cdma2000のようなRATを実装し得る。UTRAは、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))および低チップレート(LCR)を含む。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、Global System for Mobile Communications(GSM(登録商標))のようなRATを実装し得る。OFDMAネットワークは、Evolved UTRA(E-UTRA)、IEEE802.11、IEEE802.16、IEEE802.20、Flash-OFDM(登録商標)などのようなRATを実装し得る。UTRA、E-UTRA、およびGSM(登録商標)は、Universal Mobile Telecommunication System(UMTS)の一部である。Long Term Evolution(LTE)は、E-UTRAを使用するUMTSのリリースである。UTRA、E-UTRA、GSM(登録商標)、UMTS、およびLTEは、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)という名称の組織の文書に記載されている。cdma2000は、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)という名称の組織の文書に記載されている。これらの文書は公開されている。

例示を目的に、LTEシグナリング方式のための例示的なダウンリンクおよびアップリンクのフレーム構造が、図2〜図3を参照して下で説明される。

図2は、LTE通信システムの例示的なダウンリンクフレーム構造を示すブロック図である。LTEでは、図1の基地局110は一般にeNBと呼ばれ、ユーザデバイス120は一般にUEと呼ばれる。ダウンリンクの送信タイムラインは無線フレームの単位に区分され得る。各無線フレームは、所定の持続時間(たとえば、10ミリ秒(ms))を有してよく、0〜9のインデックスをもつ10個のサブフレームに区分され得る。各サブフレームは、2つのスロットを含み得る。したがって、各無線フレームは、0〜19のインデックスをもつ20個のスロットを含み得る。各スロットは、L個のシンボル期間を含んでよく、たとえば、通常のサイクリックプレフィックスに対して7個のシンボル期間を含んでよく(図2に示されるように)、または、拡張されたサイクリックプレフィックスに対して6個のシンボル期間を含んでよい。各サブフレームにおける2L個のシンボル期間は、0〜2L-1のインデックスを割り当てられ得る。利用可能な時間周波数リソースはリソースブロックに区分され得る。各リソースブロックは、1つのスロット中のN個のサブキャリア(たとえば、12個のサブキャリア)をカバーし得る。

LTEでは、eNBは、そのeNB中の各セルに対して、一次同期信号(PSS: Primary Synchronization Signal)および二次同期信号(SSS: Secondary Synchronization Signal)を送ることができる。PSSおよびSSSは、図2に示されるように、それぞれ、通常のサイクリックプレフィックスをもつ各無線フレームのサブフレーム0および5の各々の中のシンボル期間5および6の中で送られ得る。同期信号は、セル検出および取得のためにUEによって使用され得る。eNBは、サブフレーム0のスロット1中のシンボル期間0から3において物理ブロードキャストチャンネル(PBCH: Physical Broadcast Channel)を送ることができる。PBCHは、あるシステム情報を搬送することができる。

参照信号は、通常のサイクリックプレフィックスが使用されるときは各スロットの最初および5番目のシンボル期間の間に、拡張されたサイクリックプレフィックスが使用されるときは最初および4番目のシンボル期間の間に送信される。たとえば、eNBは、eNB中の各セルに対するセル固有参照信号(CRS: Cell-specific Reference Signal)を、すべてのコンポーネントキャリアで送ることができる。CRSは、通常のサイクリックプレフィックスの場合には各スロットのシンボル0および4において、拡張されたサイクリックプレフィックスの場合には各スロットのシンボル0および3において送られ得る。CRSは、物理チャンネルのコヒーレント復調、タイミングおよび周波数の追跡、無線リンク監視(RLM: Radio Link Monitoring)、参照信号受信電力(RSRP: Reference Singal Received Power)、および参照信号受信品質(RSRQ: Reference Signal Rceived Quality)の測定などのために、UEによって使用され得る。

eNBは、図2に見られるように、各サブフレームの最初のシンボル期間において物理制御フォーマットインジケータチャンネル(PCFICH: Physical Control Format Indicator Channel)を送ることができる。PCFICHは、制御チャンネルのために使用されるのシンボル期間の数(M個)を伝えることができ、ここで、Mは、1、2、または3に等しくてよく、サブフレームごとに変化してよい。Mはまた、たとえば、リソースブロックが10個未満である、小さいシステム帯域幅では4に等しくてよい。図2に示される例では、M=3である。eNBは、各サブフレームの最初のM個のシンボル期間において、物理HARQインジケータチャンネル(PHICH: Physical HARQ Indicator Channel)および物理ダウンリンク制御チャンネル(PDCCH: )を送ることができる。図2に示される例でも、PDCCHおよびPHICHは最初の3つのシンボル期間に含まれている。PHICHは、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)をサポートするための情報を搬送することができる。PDCCHは、UEのためのリソース割振りの情報と、ダウンリンクチャンネルのための制御情報とを搬送することができる。eNBは、各サブフレームの残りのシンボル期間において物理ダウンリンク共有チャンネル(PDSCH)を送ることができる。PDSCHは、ダウンリンクでのデータ送信がスケジューリングされている、UEのためのデータを搬送することができる。LTEにおける様々な信号およびチャンネルは、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)、Physical Channels and Modulation」という表題の3GPP TS 36.211で説明され、これは公開されている。

eNBは、eNBによって使用されるシステム帯域幅の中心1.08MHzにおいて、PSS、SSS、およびPBCHを送ることができる。eNBは、これらのチャンネルが送られる各シンボル期間においてシステム帯域幅全体にわたって、PCFICHおよびPHICHを送ることができる。eNBは、システム帯域幅のある部分においてUEのグループにPDCCHを送ることができる。eNBは、システム帯域幅の特定の部分において特定のUEにPDSCHを送ることができる。eNBは、ブロードキャスト方式で、すべてのUEにPSS、SSS、PBCH、PCFICHおよびPHICHを送ることができ、ユニキャスト方式で、特定のUEにPDCCHを送ることができ、ユニキャスト方式で、特定のUEにPDSCHを送ることもできる。

いくつかのリソース要素が、各シンボル期間において利用可能であり得る。各リソース要素は、1つのシンボル期間において1つのサブキャリアをカバーすることができ、実数または複素数の値であり得る1つの変調シンボルを送るために使用され得る。各シンボル期間において参照信号のために使用されないリソース要素は、リソース要素グループ(REG)の中に並べられ得る。各REGは、1つのシンボル期間に4つのリソース要素を含み得る。PCFICHは4個のREGを占有してよく、4個のREG(Resource Element Group)は、シンボル期間0において、周波数にわたってほぼ等しく離隔され得る。PHICHは、1つまたは複数の構成可能なシンボル期間中の、周波数にわたって分散し得る3つのREGを占有し得る。たとえば、PHICHのための3つのREGは、すべてシンボル期間0に属し得るか、またはシンボル期間0、1、および2に分散され得る。PDCCHは、最初のM個のシンボル期間において、利用可能なREGから選択され得る、9、18、32、または64個のREGを占有し得る。REGのいくつかの組合せのみがPDCCHに対して許可され得る。

UEは、PHICHおよびPCFICHのために使用される特定のREGを知っていることがある。UEは、PDCCHのためにREGの異なる組合せを探索することができる。探索すべき組合せの数は通常、PDCCHに対して許可された組合せの数よりも少ない。eNBは、UEが検索する組合せのいずれにおいても、PDCCHをUEに送ることができる。

図3は、LTE通信の例示的なアップリンクフレーム構造を示すブロック図である。ULのための利用可能なリソースブロック(RBと呼ばれ得る)は、データセクションと制御セクションとに区分され得る。制御セクションは、システム帯域幅の2つの端部に形成されてよく、設定可能なサイズを有してよい。制御セクション中のリソースブロックは、制御情報の送信のためにUEに割り当てられ得る。データセクションは、制御セクションに含まれないすべてのリソースブロックを含み得る。図3の設計は、連続するサブキャリアを含むデータセクションをもたらし、このことは、データセクション中の連続するサブキャリアのすべてを単一のUEに割り当てることを可能にし得る。

UEは、eNBに制御情報を送信するために、制御セクション中のリソースブロックを割り当てられ得る。UEはまた、eNBにデータを送信するために、データセクション中のリソースブロックを割り当てられ得る。UEは、制御セクション中の割り当てられたリソースブロック上の物理アップリンク制御チャンネル(PUCCH: Physical Uplink Control Channel)中で制御情報を送信することができる。UEは、データセクション中の割り当てられたリソースブロック上の物理アップリンク共有チャンネル(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)中で、データのみまたはデータと制御情報の両方を送信することができる。アップリンク送信は、サブフレームの両方のスロットにわたってよく、図3に示されるように周波数にまたがってホッピングしてよい。

図1に戻ると、LTEのようなセルラーシステムは通常、(たとえば、米国の連邦通信委員会のような政府機関によって)そのような通信のために確保されている1つまたは複数の免許された周波数帯域に制限されている。しかしながら、特に、図1の設計におけるようなスモールセル基地局を利用するいくつかの通信システムは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)技術によって使用されるUnlicensed National Information Infrastructure(U-NII)バンドのような免許不要の周波数帯域へとセルラー動作を拡張している。例示を目的に、以下の説明は、いくつかの点で、適切なときに例えば免許不要帯域で動作するLTEシステムに言及することがあるが、そのような説明は他のセルラー通信技術を除外することを意図しないことを理解されたい。免許不要帯域でのLTEは、本明細書では免許不要周波数帯におけるLTE/LTE-Advancedとも呼ばれることがあり、または単に、周囲の文脈ではLTEと呼ばれることがある。上の図2〜図3を参照すると、免許不要帯域でのLTEにおけるPSS、SSS、CRS、PBCH、PUCCH、およびPUSCHは、免許不要帯域にあることを除けば、公開されている「Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation」という表題の3GPP TS 36.211に記述されているLTE規格におけるものと同一または実質的に同一である。

免許不要周波数帯は、様々な方法でセルラーシステムによって利用され得る。たとえば、いくつかのシステムでは、免許不要周波数帯はスタンドアロン構成で利用されてよく、すべてのキャリアがワイヤレス周波数帯の免許不要の部分において独占的に動作する(たとえば、LTE Standalone)。他のシステムでは、免許不要周波数帯は、ワイヤレス周波数帯の免許された部分(たとえば、LTE補助ダウンリンク(SDL: Supplemental DownLink))において動作するアンカー免許キャリアとともに、ワイヤレス周波数帯の免許不要の部分において動作する1つまたは複数の免許不要のキャリアを利用することによって、免許帯域の動作を補助する方式で利用され得る。いずれの場合も、異なるコンポーネントキャリアを管理するためにキャリアアグリゲーションが利用されてよく、1つのキャリアが対応するユーザのための一次的セル(Pcell: Primary Cell)として機能し(たとえば、LTE SDLにおけるアンカー免許キャリア、またはLTE Standaloneにおける免許不要キャリアの指定された1つ)、残りのキャリアがそれぞれの二次的セル(SCell: Secondary Cell)として機能する。このようにして、PCellは、ダウンリンクキャリアとアップリンクキャリア(免許された、または免許不要の)の周波数分割複信化された(FDD: Frequency Divisional Duplexed)ペアを提供することができ、各SCellが望まれる通りに追加のダウンリンク容量を提供する。

したがって、U-NII(5GHz)帯域のような免許不要の周波数帯域へのスモールセル動作の拡張は、種々の方法で実施されてよく、LTEのようなセルラーシステムの容量を向上させることができる。しかしながら、上の背景で簡単に論じられたように、これは、通常は同じ免許不要帯域を利用する「本来の」RAT、特に「Wi-Fi」と一般に呼ばれるIEEE 802.11x WLAN技術の動作にも影響を与え得る。

いくつかのスモールセル基地局の設計では、スモールセル基地局は、セルラー無線装置と併置されたそのような本来のRAT無線装置を含み得る。本明細書で説明される様々な態様によれば、スモールセル基地局は、併置された無線装置を利用して、共有される免許不要帯域で動作するときに異なるRATの共存を支援することができる。たとえば、併置された無線装置は、免許不要帯域で様々な測定を行い、免許不要帯域が本来のRATに従って動作するデバイスによってどの程度利用されるかを動的に決定するために使用され得る。共有される免許不要帯域のセルラー無線装置による使用は次いで、効率的なセルラー動作に対する希望と、安定した共存の必要性との比較考量するように特別に適合され得る。

図4は、免許不要周波数帯での動作のために構成された、併置された無線コンポーネントを伴う、例示的なスモールセル基地局を示す図である。スモールセル基地局400は、たとえば、図1に示されるスモールセル基地局110B、110Cの1つに対応し得る。この例では、スモールセル基地局400は、(たとえば、LTEプロトコルに従った)セルラーエアインターフェースに加えて、(たとえば、IEEE 802.11xプロトコルに従った)WLANエアインターフェースを提供するように構成される。例示を目的に、スモールセル基地局400は、LTE無線コンポーネント/モジュール(たとえば、送受信機)404と併置された802.11x無線コンポーネント/モジュール(たとえば、送受信機)402を含むものとして示されている。

本明細書で使用される場合、様々な態様によれば、(たとえば、無線装置、基地局、送受信機などに)併置されたという用語は、たとえば、同じ筐体の中にあるコンポーネント、同じプロセッサによってホストされるコンポーネント、互いに定められた距離内にあるコンポーネント、および/または任意の要求されるコンポーネント間通信(たとえば、メッセージング)のレイテンシ要件を満たすインターフェース(たとえば、イーサネット(登録商標)スイッチ)を介して接続されるコンポーネントの1つまたは複数を含み得る。いくつかの設計では、本明細書で論じられる利点は、基地局が本来の免許不要帯域のRATを介して対応する通信アクセスを必ずしも提供する(たとえば、Wi-Fiチップまたは同様の回路をLTEスモールセル基地局に追加する)ことなく、関心のある本来の免許不要帯域のRATの無線コンポーネントを所与のセルラースモールセル基地局に追加することによって、達成され得る。望まれる場合、低機能のWi-Fi回路がコストを減らすために採用され得る(たとえば、低レベルのスニッフィングを提供するのみのWi-Fi受信機等)。

図4に戻ると、Wi-Fi無線装置402およびLTE無線装置404は、それぞれ、(たとえば、対応するキャリア周波数上で)1つまたは複数のチャンネルの監視を実行して、対応するネットワーク/近隣聴取(NL: Neighbor Listen)モジュール406および408を使用して、または任意の他の適切なコンポーネントを使用して、様々な対応する動作チャンネルまたは環境の測定(たとえば、CQI、RSSI、RSRP、または他のRLMの測定)を実行することができる。

スモールセル基地局400は、STA 450およびUE 460としてそれぞれ示されている、Wi-Fi無線装置402およびLTE無線装置404を介して1つまたは複数のユーザデバイスと通信することができる。Wi-Fi無線装置402およびLTE無線装置404と同様に、STA 450は対応するNLモジュール452を含み、UE 460は様々な動作チャンネルまたは環境の測定を、独立に、またはWi-Fi無線装置402およびLTE無線装置404のそれぞれの指示のもとで実行するための、対応するNLモジュール462を含む。この点で、測定結果は、STA 450および/またはUE 460において保持されてよく、または、STA 450またはUE 460によって実行される事前処理を伴って、または伴わずに、Wi-Fi無線装置402およびLTE無線装置404へそれぞれ報告されてよい。

図4は例示を目的に単一のSTA 450および単一のUE 460を示すが、スモールセル基地局400は複数のSTAおよび/またはUEと通信し得ることが理解されるだろう。加えて、図4は、Wi-Fi無線装置402(すなわち、STA 450)を介してスモールセル基地局400と通信する1つのタイプのユーザデバイスと、LTE無線装置404(すなわち、UE 460)を介してスモールセル基地局400と通信する別のタイプのユーザデバイスとを示すが、単一のユーザデバイス(たとえば、スマートフォン)が、同時に、または異なる時間に、Wi-Fi無線装置402とLTE無線装置404の両方を介してスモールセル基地局400と通信することが可能であり得る。

図4にさらに示されるように、スモールセル基地局400はネットワークインターフェース410を含んでもよく、ネットワークインターフェース410は、Wi-Fi自己組織化ネットワーク(SON: Self-Organizing Network)412とインターフェースするためのコンポーネントおよび/またはLTE SON 414とインターフェースするためのコンポーネントのような、対応するネットワークエンティティ(たとえば、SONノード)とインターフェースするための様々なコンポーネントを含み得る。スモールセル基地局400はまた、1つまたは複数の汎用コントローラまたはプロセッサ422と、関連するデータおよび/または命令を記憶するように構成されるメモリ424とを含み得る、ホスト420を含み得る。ホスト420は、通信のために使用される適切なRATに従って(たとえば、プロトコルスタック426および/またはLTEプロトコルスタック428を介して)、さらにはスモールセル基地局400の他の機能に従って、処理を実行することができる。具体的には、ホスト420はさらに、無線装置402および404が様々なメッセージの交換を介して互いに通信することを可能にする、RATインターフェース430(たとえば、バスなど)を含み得る。

図5は、併置された無線装置間の例示的なメッセージの交換を示すシグナリングフロー図である。この例では、1つのRAT(たとえば、LTE)は、別のRAT(たとえば、Wi-Fi)からの測定結果を要求し、その測定結果の送信を日和見的に停止する。図5は、図4を引き続き参照して以下で説明される。

最初に、LTE SON 414は、共有された免許不要帯域で測定ギャップがまもなく来ることを、メッセージ520を介してLTEスタック428に通知する。LTE SON 414は次いで、LTE無線装置(RF)404に免許不要帯域での送信を一時的にオフにさせるための命令522を送り、それに応答して、LTE無線装置404は、ある期間、(たとえば、この時間の間は測定と干渉しないように)適切なRFコンポーネントを無効にする。

LTE SON 414はまた、免許不要帯域で測定が行われることを要求するメッセージ524を、併置されたWi-Fi SON 412に送る。それに応答して、Wi-Fi SON 412は、Wi-Fi無線装置402に、または何らかの他の適切なWi-Fi無線コンポーネント(たとえば、低コストの機能が減らされたWi-Fi受信機)に、対応する要求526をWi-Fiスタック426を介して送る。

Wi-Fi無線装置402が免許不要帯域でWi-Fiに関連するシグナリングのための測定を行った後で、測定の結果を含む報告528が、Wi-Fiスタック426およびWi-Fi SON 412を介してLTE SON 414に送られる。いくつかの例では、測定報告は、Wi-Fi無線装置402自体によって実行される測定結果だけではなく、STA 450からWi-Fi無線装置402によって収集される測定結果も含み得る。LTE SON 414は次いで、(たとえば、定められた期間の終わりにおいて)LTE無線装置402に免許不要帯域での送信へ復帰させるための命令530を送ることができる。

測定報告に含まれる情報(たとえば、Wi-Fiデバイスが免許不要帯域をどのように利用しているかを示す情報)は、様々なLTEの測定結果および測定結果報告とともにまとめられ得る。共有された免許不要帯域での現在の動作条件についての情報(たとえば、Wi-Fi無線装置402、LTE無線装置404、STA 450、および/またはUE 460の1つまたは複数の組合せによって収集されるような)に基づいて、スモールセル基地局400は、異なるRATの共存を管理するために、セルラー動作の様々な態様に特別に適合し得る。図5に戻ると、LTE SON 414は次いで、たとえば、どのようにLTE通信が修正されるべきかをLTEスタック428に知らせるメッセージ532を送ることができる。

異なるRATの共存を管理するために、適合され得るセルラー動作のいくつかの態様がある。たとえば、スモールセル基地局400は、免許不要帯域において動作するときに好ましいものとしていくつかのキャリアを選択することができ、それらのキャリアでの動作を日和見的に有効または無効にすることができ、必要である場合(たとえば、送信パターンに従って周期的にまたは間欠的に)それらのキャリアの送信出力を選択的に調整することができ、かつ/または、効率的なセルラー動作に対する希望と安定した共存の必要性とを比較考量するように他のステップを行うことができる。

図6は、共有された免許不要帯域で動作する異なるRATの共存を管理するように特別に適合され得る、セルラー動作の様々な態様を示すシステムレベルの共存状態図である。示されるように、この例の技法は、適切な免許不要キャリアが分析されるチャンネル選択(CHS: Channel Selection)として、1つまたは複数の対応するSCellでの動作が構成または構成解除される日和見的補助ダウンリンク(OSDL: Opportunistic Supplemental Downlink)として、およびそれらのSCellでの送信出力が必要であれば高送信出力(たとえば、特別な場合としてオン状態)の期間と低送信出力(たとえば、特別な場合としてオフ状態)の期間を循環させることによって適合されるキャリア感知適応送信(CSAT: Carrier Sense Adaptive Transmission)として、本明細書で呼ばれる動作を含む。

CHSの場合(ブロック610)、チャンネル選択アルゴリズムは、何らかの周期的な、またはイベントドリブンのスキャン手順(たとえば、最初に、または閾値でトリガされる)を実行することができる(ブロック612)。図4を参照すると、スキャン手順は、たとえば、Wi-Fi無線装置402、LTE無線装置404、STA 420、および/またはUE 430の1つまたは複数の組合せを利用することができる。スキャン結果は、対応するデータベースに(たとえば、スライディングタイムウィンドウにわたって)記憶されてよく(ブロック614)、セルラー動作の可能性に関して様々なチャンネルを分類するために使用されてよい(ブロック616)。たとえば、所与のチャンネルは、少なくとも一部、それがクリーンチャンネルであるかどうか、または同一チャンネル通信のためある保護のレベルを与えられる必要があるかどうかに基づいて、分類され得る。様々な費用関数および関連する尺度が、分類および関連する計算において利用され得る。

クリーンチャンネルが特定される場合(判断618における「yes」)、対応するSCellは、同一チャンネル通信に影響を与えるという懸念を伴わずに動作させられ得る(状態619)。一方、クリーンチャンネルが特定されない場合(判断618における「no」)、下で説明されるように、同一チャンネル通信に対する影響を減らすために、さらなる処理が利用され得る。

OSDLを見ると(ブロック620)、クリーンチャンネルが利用可能ではなくても免許不要の動作が保証されるかどうかを判定するために(判断624)、チャンネル選択アルゴリズムから、さらには、様々な測定結果、スケジューラ、トラフィックバッファなどのような他のソースから、入力が受け取られ得る(ブロック622)。たとえば、免許不要帯域において二次的キャリアをサポートするための十分なトラフィックがない場合(判断624における「no」)、その二次的キャリアをサポートする対応するSCellが無効にされ得る(状態626)。逆に、かなりの量のトラフィックがある場合(判断624における「yes」)、クリーンチャンネルが利用可能ではなくても、SCellはそれでも、共存に対する可能性のある影響を軽減するために、CSAT動作を呼び出すことによって残りのキャリアの1つまたは複数から構築され得る(ブロック630)。

図6に戻ると、SCellは、構成解除された状態(状態628)では、最初は有効にされ得る。SCellとともに1つまたは複数の対応するユーザデバイスは次いで、通常の動作のために構成されアクティブ化され得る(状態630)。LTEでは、たとえば、SCellをアクティブセットに追加するために、対応するRRC Config/Deconfigメッセージを介して、関連付けられるUEが構成および構成解除され得る。たとえば、媒体アクセス制御(MAC)制御要素(CE)アクティブ化/非アクティブ化命令を使用することによって、関連付けられるUEのアクティブ化および非アクティブ化が実行され得る。より後の時間において、トラフィックレベルが閾値を下回ると、たとえば、UEのアクティブセットからSCellを除去し、システムを構成解除された状態(状態628)に戻すために、RRC Deconfigメッセージが使用され得る。すべてのUEが構成解除される場合、SCellをオフにするためにOSDLが呼び出され得る。

CSAT動作の間(ブロック630)、SCellは、構成されたままであり得るが、(長期の)時分割多重化(TDM: Time Division Multiplexed)された通信パターンに従って、アクティブ化された動作の期間(状態632)と非アクティブ化された動作の期間(状態634)との間を循環させられ得る。構成された/アクティブ化された状態(状態632)では、SCellは、比較的高い出力で(たとえば、完全出力のオン状態で)動作することができる。構成された/非アクティブ化された状態(状態634)では、SCellは、低減された、比較的低い出力で(たとえば、低出力のオフ状態で)動作することができる。

図7は、長期のTDM通信パターンに従ってセルラー動作を循環させるためのCSAT通信方式のいくつかの態様をより詳細に示す。図6に関して上で論じられたように、CSATは、競合するRAT動作のないクリーンチャンネルが利用可能ではないときでも、免許不要周波数帯における共存を支援するために、適宜1つまたは複数のSCell上で選択的に有効にされ得る。

有効にされると、SCell動作は、所与のCSAT周期(T_CSAT)内で、CSAT ON(アクティブ化)期間とCSAT OFF(非アクティブ化)期間との間で循環させられる。1つまたは複数の関連付けられるユーザデバイスは同様に、対応するMACアクティブ化期間とMAC非アクティブ化期間との間で循環させられ得る。関連付けられるアクティブ化期間T_ONの間、免許不要帯域でのSCell送信は、通常の比較的高い送信出力で進行し得る。しかしながら、関連付けられる非アクティブ化期間T_OFFの間、SCellは構成された状態にとどまるが、免許不要帯域での送信は、競合するRATに媒体を譲るために(さらには、競合するRATの併置される無線装置を介して様々な測定を実行するために)、減らされ、または完全に無効にすらされる。

たとえば、CSATパターンのデューティ比(すなわち、T_ON/T_CSAT)およびアクティブ化期間/非アクティブ化期間の間の相対的な送信出力を含む、関連付けられるCSATパラメータの各々が、CSAT動作を最適化するために現在のシグナリング条件に基づいて適合され得る。ある例として、Wi-Fiデバイスによる所与のチャンネルの利用率が高い場合、LTE無線装置は、LTE無線装置によるチャンネルの使用が減るように、CSATパラメータの1つまたは複数を調整することができる。たとえば、LTE無線装置は、チャンネル上での送信デューティ比または送信出力を下げることができる。逆に、Wi-Fiデバイスによる所与のチャンネルの利用率が低い場合、LTE無線装置は、LTE無線装置によるチャンネルの使用が増えるように、CSATパラメータの1つまたは複数を調整することができる。たとえば、LTE無線装置は、チャンネル上での送信デューティ比または送信出力を上げることができる。いずれの場合でも、CSAT ON(アクティブ化)期間は、各CSAT ON(アクティブ化)期間の間に少なくとも1つの測定を実行するのに十分な機会をユーザデバイスに与えるのに、十分長く(たとえば、約200ミリ秒以上)され得る。

本明細書で提供されるようなCSAT方式は、特に免許不要周波数帯において、混合したRATの共存のためにいくつかの利点を提供し得る。たとえば、第1のRAT(たとえば、Wi-Fi)と関連付けられる信号に基づいて通信を適合させることによって、第2のRAT(たとえば、LTE)は、第1のRATを使用するデバイスによる同一チャンネルの利用に反応しながら、他のデバイス(たとえば、非Wi-Fiデバイス)または隣接チャンネルによる外からの干渉に反応するのを控えることができる。別の例として、CSAT方式は、1つのRATを使用するデバイスが、利用される具体的なパラメータを調整することによって、別のRATを使用するデバイスによる同一チャンネル通信にどれだけの保護が与えられるべきかを制御することを可能にする。加えて、そのような方式は一般に、背後にあるRAT通信プロトコルに対する変更を伴わずに、実施され得る。LTEシステムにおいて、たとえば、CSATは一般に、LTE PHYまたはMACレイヤプロトコルを変更することなく、LTEソフトウェアを単に変更することによって、実施され得る。

全体のシステム効率を上げるために、CSAT周期は、少なくとも所与の事業者内で、異なるスモールセルにわたって全体または一部が同期され得る。たとえば、事業者は、最小のCSAT ON(アクティブ化)期間(T_ON,min)および最小のCSAT OFF(非アクティブ化)期間(T_OFF,min)を設定することができる。したがって、CSAT ON(アクティブ化)期間の長さおよび送信出力は異なり得るが、最小の非アクティブ化時間およびいくつかのチャンネル選択測定ギャップは同期され得る。

さらなる改善として、OSDLアルゴリズムは、現在のまたは推定されたリソース利用率、スペクトル効率、カバレッジ領域、ユーザデバイスの近接および能力、サービス品質(QoS: Quality of Service)、バックホールの制限などのような要因に基づいて、よりインテリジェントにSDL動作を管理するように構成され得る。そのような進化したOSDLアルゴリズムは、他のスモールセルおよび他のRATに対する不必要な干渉をより軽減することができる。たとえば、それらは、Wi-Fi送信を助け、それによって、LTEのようなセルラー技術をWi-Fiとの共存によりふさわしいものにし得る。それらはまた、パイロット汚染を減らすことができる。それらはまた、複数のSCellによって構成されたスモールセル基地局のSCellカバレッジを改善することができる。

図8は、SDLカバレッジを提供するための、所与のPCellとともに動作するScellのOSDLの管理を示す状態図である。示されるように、PCellが対応するScellを伴わずに動作する第1の状態810、1つのScellとともにPcellが動作する第2の状態820、および複数のScellとともにPcellが動作する第3の状態830を含む、Scellカバレッジの様々な一般的な状態において、システム動作が存在し得る。2つのScell(Scell1およびScell2)が、例示を目的に図8に示される。以下でより詳細に論じられるように、これらの状態の遷移を実行するために様々なScellをオンする(構成する)またはオフする(構成解除する)ことは、種々の方法で実行され得る。

一般に、Scellの構成/構成解除の判断は、Pcellおよび任意のScellがそれによって動作しているRAT(たとえば、LTEのようなセルラーRAT)に対して利用可能なシステムリソースの現在の利用率に基づき得る。リソース利用率が高いとき、追加のScellを追加してシステム動作を補助することが有利であり得る。逆に、リソース利用率が低いとき、システム動作からScellを除去して干渉を軽減することが有利であり得る。

リソース利用率は、リソースブロック(RB)情報などを制御チャンネルから(たとえば、LTEにおけるPDCCHの最初の3つのOFDMシンボルから)読み取ることによって、監視され得る。RB情報は、システムによって割り振られるRBの総数、システムに対して利用可能なRBの総数などを反映した測定結果を示すことができ、またはそうでなければそのような測定結果を導出するために使用され得る。この情報に基づいて、(たとえば、利用可能なRBの総数に対する割り振られたRBの総数の比として)利用率の尺度が計算され得る。

測定は、所与の適用例に対して適宜、周期的に(たとえば、サブフレームごとに1回または1ミリ秒に1回)、またはイベントドリブンで実行され得る。利用率の尺度はまた、安定しているが最新である使用率の統計に対する必要性を比較考量するように、スライディングタイムウィンドウにわたってフィルタリングされ得る。具体的な例として、利用率の尺度は、次のような時間依存の平均化関数を使用してフィルタリングされ得る。

ここで、PRB_Utilは利用率の尺度であり、βはどの程度まで過去の測定情報が保持されるかを制御するように適合され得るフィルタリング係数である。他の時間領域のウィンドウおよびフィルタリング機構(たとえば、無限インパルス応答(IIR: Infinite Impulse Response)フィルタリング)が、任意の所与の適用例に対して適宜使用され得ることを理解されたい。

利用される場合にCSAT動作と協調するために、フィルタリングはさらに、CSAT OFF期間の間に測定を実行するのを省略する、または控える(たとえば、すべてのパラメータを凍結する)ように構成され得る。このことは、パイロット(たとえば、CRS)のようなScellシグナリングおよび他の同期信号が非アクティブ化され得るときに得られる、ノイズの多い測定結果によって測定情報が損なわれないようにすることを確実にするのを助け得る。

図8に戻ると、所与のScellの構成解除は、関心のある期間(たとえば、先行するある数T個のサブフレーム)の間、少なくとも1つの(構成された)Scellの利用率が閾値を下回ったことに応答して、実行され得る。そのような期間は、持続的な利用と、より一時的なピークの変動とを区別するために使用され得る。動作において1つだけのScellがあり(状態820)、Scellの利用率が低いとき、そのScellは構成解除され得る(状態810への移行を実行する)。しかしながら、動作において複数のScellがあるとき(状態830)は、どのSCellを構成解除するかを決定するために、さらなる処理が実行され得る(状態820への移行を実行する)。利用率が低いものとして識別される特定のScellは、実際には他の状況(たとえば、スペクトル効率)ではシステム中の他のScellよりも良好に動作し得るので、異なるScellを構成解除してそのトラフィックを利用率の低いScellに移すのが有利であり得る。

ある例として、構成されたSCellのセットの中でスペクトル効率が最低であるScellを、構成解除するターゲットScellとして選択するために、追加の処理が実行され得る。特定されたターゲットScellは、Scell動作を構成解除する必要性を引き起こしたScellと同じであることも同じではないこともある。所与のScellのスペクトル効率は、たとえば、送信されるビットの総数と、所与の期間での送信のために割り振られるRBの総数とに基づいて(たとえば、それらの比として)、計算され得る。割り振られるRBの総数は、制御チャンネル(たとえば、LTEにおけるPDCCH)を読み取ることによって、上で説明されたように決定され得る。送信されるビットの対応する数は、制御チャンネル情報に基づいて(たとえば、送信のために使用される対応する変調およびコーディング方式(MCS)から)同様の方式で決定され得る。利用率の尺度のように、安定しているが最新であるスペクトル効率の統計に対する必要性を比較考量するように、スライディングタイムウィンドウにわたってスペクトル効率が計算され得る。

図8に再び戻ると、所与のScellの構成は、(たとえば、先行するある数T個のサブフレームの間)Pcellの利用率および/または少なくとも1つの(構成された)Scellの利用率が閾値を上回ったことに応答して、実行され得る。この閾値は、Scellを構成解除するために上で説明された閾値と同じであってよく、または、所与の量だけ(たとえば、システム動作の過度な変動を防ぐためのヒステリシスオフセットΔの分だけ)オフセットされてよい。

Scellが現在動作中であり(状態810)、PCellの利用率が高すぎるとき、新たなSCellが構成され得る(状態820への移行を実行する)。しかしながら、少なくとも1つの(接続モードの)ユーザデバイスがScellカバレッジ内にありSCell動作が可能であることを確実にするために、追加の処理が実行され得る。それ以外の場合、新たなScellを追加することは、オフロードの利益(offloading benefit)を何らもたらさないことがある。SCellカバレッジ内のユーザデバイスの識別は、PCell上でのユーザデバイス信号出力(たとえば、RSRP)の測定、および免許帯域と免許不要帯域との間の帯域オフセットに対して適応することに基づいて、実行され得る。帯域オフセットは、PCellとSCellの間の、周波数、送信出力、アンテナ利得などの差から計算され得る。

構成すべき具体的なSCellは、たとえば動作環境中の他のRATに対する影響に基づいて、選択され得る。したがって、同じ免許不要帯域で動作する共存するRAT(たとえば、Wi-Fi)に対する各SCellの潜在的な影響に基づいて、上で説明されたタイプのチャンネル選択アルゴリズムによって特定されるSCellを構成のためのSCellとして選択するように、追加の処理も実行され得る。

少なくとも1つのScellがすでに現在動作中であるとき(状態820)、どのSCellが構成されるべきかを決定するために、同様の処理が実行され得る(状態830への移行を実行する)。上で論じられたように、異なる状況では、および異なる時間には、異なるSCellがより良好に動作し得るので、単一のSCell動作のために使用される特定のSCellを構成するよりも、複数のSCell動作のために異なるSCellを構成することが有利であり得る。その上、免許不要帯域内での連続的なSCellに対する要件(これは隣接チャンネル漏洩の影響も減らし得る)のような、一緒に使用されるときにSCellのある組合せの使用を必要とする、適用例固有の制約または他の設計制約があり得る。したがって、いくつかの状況では、2つの新たなSCellが構成されてよく、現在使用されているSCellは、新たなScellを追加するための判断が行われるときに構成解除され得る。構成すべき新たなSCellは、たとえば動作環境中の他のRATに対する影響に基づいて、再び選択され得る。やはり、同じ免許不要帯域で動作する共存するRAT(たとえば、Wi-Fi)に対する各SCellの潜在的な影響に基づいて、上で説明されたタイプのチャンネル選択アルゴリズムによって特定される2つ以上のSCellを構成のためのSCellとして選択するように、追加の処理も実行され得る。

無線を通じたリソースの利用率の考慮に加えて、OSDLの管理は追加で、バックホールリソース利用率の条件に基づき得る。たとえば、バックホール上で容量僅少の条件を経験したことに応答して、1つまたは複数のSCellが構成解除され得る。たとえば、他のデバイス(たとえば、ユーザの自宅のインターネット接続上のTV、ゲームなど)がバックホールを共有していることが原因でバックホールの帯域幅が制限されるようになる場合、追加のSCellはトラフィックのボトルネックを経験することがあり、システム全体のスループットを有意に上げることができないことがある。したがって、これらの動作は、動作環境中の他のRATに対する干渉を、真の容量の増大が保証する量よりも多く引き起こし得る。したがって、そのような状況で1つまたは複数のSCellを構成解除することは、無線を通じた容量が高負荷であるときでも、望ましくないことがある。

上で説明された進化したOSDLアルゴリズムに対するさらなる改善は、適宜、たとえば様々な設計要件および/または適用例固有の要件を満たすためにも、利用され得る。たとえば、利用率およびスペクトル効率の尺度に加えて、送信されているビットの数、パケットエラーレート、およびパケット遅延のような測定結果に基づく他の尺度が、SDL動作を最適化するために監視され使用され得る。

SCellの構成解除に関して、これらの追加のパラメータは、OSDLアルゴリズムが、所与のSCellの現在の利用率を決定することだけではなく、SCellの構成解除がPcellおよび任意の他の残りのSCellにおけるトラフィック負荷に対して有し得る影響を予測することも可能にし得る。たとえば、各々の構成されたSCellに対して、Pcellおよび任意の他のSCellに対する推定される利用率の尺度は、(それぞれの)セルによって送信されているビットの数、(たとえば、スケジューラの負荷バランシング情報に基づく)構成解除されているSCellからセルにオフロードされるであろうビットの割合、および(たとえば、スペクトル効率および利用可能なRBの総数に基づく)セルが送信することが可能であるビットの総数の関数として、計算され得る。CSAT動作のもとでは、所与のSCellにおいて利用可能なRBの数は、RBの総数をCSATのデューティ比(すなわち、T_ON/T_CSAT)と乗算したものに等しい。これらの追加の利用率の尺度は次いで、(たとえば、先行するある数T個のサブフレームの間)閾値に対して確認されてよく、この閾値はやはり、より安定した動作を促すために、構成解除されているSCellの利用率の尺度に対して使用される閾値からオフセットされてよい。

SCellの構成に関して、これらの追加のパラメータは同様に、OSDLアルゴリズムが、PCellおよび任意の(構成された)SCellの利用率を決定することだけではなく、SCellを構成することがPcellおよび任意の他のSCellにおけるトラフィック負荷に対して有し得る影響を予測することも可能にし得る。たとえば、現在の利用率の尺度に加えて、PCellおよび/または他のSCellに対する推定される利用率の尺度は、可能性のある新たなSCellのカバレッジ内にある(接続モードの)ユーザデバイスにそれらのセルが送信しているビットの数、および各セルが送信することが可能であるビットの総数(たとえば、スペクトル効率および利用可能なRBの総数に基づく)に基づいて計算され得る。したがって、推定される利用率の尺度は、可能性のある新たなSCellへの実現可能なトラフィックのオフロードのレベルを考慮するために使用され得る。さらに、既存のSCellに対して、推定される利用率の尺度はまた、新たなSCellが追加された場合に既存のSCellによってもたらされる既存のカバレッジに対するあらゆる影響を考慮するために使用され得る。カバレッジは、たとえば、免許不要帯域におけるSCellにわたる全体的な出力の制約によって影響を受け得る。すなわち、新たなSCellを追加することで、既存のSCellのカバレッジエリアが減り、既存のSCellがサービスできるユーザデバイスの数が減り得る。このことは、対応する推定される利用率の尺度に織り込まれ得るので、複数のSCellによって構成されるスモールセル基地局に対するSCellカバレッジを改善する。

PCellおよび/またはSCellの現在の利用率が閾値より上であり、新たなSCellを追加した後の推定される利用率が利用率を閾値よりも(所与のヒステリシスオフセットの分だけ)下回らせる場合、新たなSCellを構成することが有利であり得る。次いで、上で説明されたように、この目的で最良のSCellを選択するために、チャンネル選択が呼び出され得る。やはり、現在の利用率を評価する際、関心のある期間が、持続的な利用と、より一時的なピークの変動とを区別するために使用され得る。それでも、あるビデオストリームに対するトラフィックがたとえばリンク条件に基づいてプロバイダによって適合され得るいわゆるリンク適応ストリーミングによる変動を避けるために、ここでは評価のために比較的短い期間を使用するのが有利であることがあり、そうしなければ、リンク適応ストリーミングは、容量の増大により本来よりもトラフィックが少ないように見せることによって、利用率の計算を混乱させ得る。

他のパラメータも、所与のScellで送られ得るトラフィック負荷の量をより正確に捕捉するために使用され得る。たとえば、あるトラフィックと関連付けられるQoS(たとえば、QoS Class of Identifier(QCI)インデックスによって決定されるような)が、SCellのオフロードに適したトラフィックと、一般にはPCellからSCellへのオフロードには適していない、保証ビットレート(GBR)トラフィックのような、SCellのオフロードに適していないトラフィックとを区別するために使用され得る。パケット遅延およびパケットエラーレートのような他のQoS測定結果が、SCell構成状態の変化を引き起こすために、利用率の尺度とともに使用され得る。加えて、利用率が分析される期間および上の閾値に適用されるヒステリシスオフセットが、QoSの関数として決定され得る。

図9は、免許された周波数帯域における通信を補助するために免許不要の周波数帯域における通信を管理する例示的な方法を示すフロー図である。方法900は、たとえば基地局(たとえば、図1に示されるスモールセル基地局110C)または他のネットワークエンティティによって実行され得る。

示されるように、免許帯域において動作するPCellおよび/または免許不要帯域において動作する1つまたは複数のSCellのセットを介して第1のRATに対して現在利用可能であるリソースの利用率が監視され得る(ブロック910)。利用率に基づいて、SCellのセットの中の特定の(第1の)SCellが、免許不要帯域における動作に関して構成または構成解除され得る(ブロック920)。「第1の」という標識は識別を目的に使用されるだけであり、特定のSCellが任意の特定の順序で構成または構成解除されることを示唆するものではないことを理解されたい。

上でより詳細に論じられたように、監視するステップ(ブロック910)は、様々な方法で実行され得る。たとえば、監視するステップは、(たとえば、公衆陸上移動体ネットワーク(PLMN: Public Land Mobile Network)のような複数の検出されたネットワーク要素の各々に対して)制御チャンネル(たとえば、PDCCH)からRB情報を読み取るステップと、RB情報から導出されるような、割り振られたRBの総数と利用可能なRBの総数とに基づいて(たとえば、それらの比として)、利用率の尺度を計算するステップとを備え得る。監視するステップはさらに、スライディングウィンドウまたは他の時間領域のウィンドウにわたって、利用率の尺度をフィルタリングするステップを備え得る。フィルタリングするステップは、CSAT OFF期間の間に測定を実行するのを省略する、または控える(たとえば、すべてのパラメータを凍結する)ステップを備え得る。加えて、第1のSCellを構成または構成解除することがさらにパケットエラーレートおよび/またはパケット遅延に基づき得るように、PCellおよび/またはSCellのセットを介した送信と関連付けられるパケットエラーレートおよび/またはパケット遅延のような他のパラメータが監視され得る。

上でより詳細にさらに論じられたように、構成または構成解除するステップ(ブロック920)はまた、様々な方法で実行され得る。たとえば、構成または構成解除するステップは、SCellのセットの少なくとも1つの利用率が(たとえば、最後のT個のサブフレームの間)閾値を下回ったことに応答して、第1のSCellを構成解除するステップを備え得る。ここで、構成解除する第1のSCellは、SCellのセットの中から、スペクトル効率最低であるSCell(構成解除を引き起こしたSCellと同じであることも同じではないこともある)として選択され得る。スペクトル効率は、制御チャンネル(たとえば、PDCCH)を読み取って所与の期間の間の送信のために割り振られるRBの総数と送信のために使用される対応するMCSとを決定し、MCSに基づいて、送信されるビットの対応する数を決定し、送信されるビットの総数および(所与の期間の継続時間にわたって)割り振られるRBの総数に基づいて(たとえば、それらの比として)スペクトル効率を計算することによって、計算され得る。スペクトル効率は、スライディングタイムウィンドウにわたって計算され得る。いくつかの設計では、方法はさらに、第1のSCellの構成解除がさらに、推定される利用率が閾値を下回ったことに応答したものとなり得るように、第1のSCellが構成解除される場合、PCellおよび/またはSCellのセットを介して第1のRATに対して利用可能なリソースの利用率を推定するステップを備え得る。

別の例として、構成または構成解除するステップは、PCellの利用率および/またはSCellのセットの少なくとも1つの利用率が(たとえば、直近のT個のサブフレームの間)閾値を上回ったことに応答して、第1のSCellを構成するステップを備え得る。ここで、第1のSCellを構成するステップは、SCellカバレッジ内にUEがあるかどうかを判定するステップと、PCellの利用率が閾値を上回ったことおよび少なくとも1つのUEがSCellカバレッジ内にあることに応答して、第1のSCellを構成するステップとを備え得る。構成する第1のSCellは、免許不要帯域において動作する第2のRATに対する影響に基づいて、チャンネル選択アルゴリズムによって特定されるSCellとして選択され得る。第1のSCellの構成は、第1のSCellを構成するステップと、SCellのセットの中から第2のSCellを構成するステップと、SCellのセットの中から第3のSCellを構成解除するステップとを備え得る。ここで、構成する第1および第2のSCellは、免許不要帯域において動作する第2のRATの動作に対する影響に関して、第3のSCellよりも良好に動作するものとしてチャンネル選択アルゴリズムによって特定される、2つのSCellとして選択され得る。いくつかの設計では、方法はさらに、第1のSCellの構成がさらに、推定される利用率が閾値を下回ったことに応答したものとなり得るように、第1のSCellが構成される場合、PCellおよび/またはSCellのセットを介して第1のRATに対して利用可能なリソースの利用率を推定するステップを備え得る。

無線を通じたリソースの利用率を監視することに加えて、共有されるバックホール接続と関連付けられるバックホールリソース利用率も監視され得る。バックホールリソース利用率に基づいて、SCellのセットの中の少なくとも1つのSCellは、(たとえば、バックホールリソース利用率が高い場合、これはバックホールが制約されている条件を示す)免許不要帯域における動作に関して構成解除され得る。

図10は、本明細書で教示されるように、OSDL動作をサポートするために、装置1002、装置1004、および装置1006(たとえば、それぞれ、ユーザデバイス、基地局、およびネットワークエンティティに対応する)に組み込まれ得る(対応するブロックによって表される)いくつかの例示的なコンポーネントを示す。これらのコンポーネントは、様々な実装形態(たとえば、ASIC、SoCなど)における様々なタイプの装置に実装され得ることを理解されたい。示されるコンポーネントは、通信システム中の他の装置にも組み込まれ得る。たとえば、システム中の他の装置は、同様の機能を提供するために説明されるコンポーネントと同様のコンポーネントを含み得る。また、所与の装置は、コンポーネントの1つまたは複数を含み得る。たとえば、装置が複数のキャリア上で動作し、かつ/または様々な技術を介して通信することを可能にする、複数の送受信機コンポーネントを、装置は含み得る。

装置1002および装置1004は各々、少なくとも1つの指定されたRATを介して他のノードと通信するための(通信デバイス1008および1014(および装置1004がリレーである場合は通信デバイス1020)によって表される)少なくとも1つのワイヤレス通信デバイスを含む。各通信デバイス1008は、信号(たとえば、メッセージ、表示、情報など)を送信し符号化するための(送信機1010によって表される)少なくとも1つの送信機と、信号(たとえば、メッセージ、表示、情報、パイロットなど)を受信し復号するための(受信機1012によって表される)少なくとも1つの受信機とを含む。同様に、各通信デバイス1014は、信号(たとえば、メッセージ、表示、情報、パイロットなど)を送信するための(送信機1016によって表される)少なくとも1つの送信機と、信号(たとえば、メッセージ、表示、情報など)を受信するための(受信機1018によって表される)少なくとも1つの受信機とを含む。装置1004が中継局である場合、各通信デバイス1020は、信号(たとえば、メッセージ、指示、情報、パイロットなど)を送信するための(送信機1022によって表される)少なくとも1つの送信機と、信号(たとえば、メッセージ、指示、情報など)を受信するための(受信機1024によって表される)少なくとも1つの受信機とを含み得る。

送信機および受信機は、いくつかの実装形態では(たとえば、単一の通信デバイスの送信機回路および受信機回路として具現化される)集積デバイスを備えてよく、またはいくつかの実装形態では、独立した送信機デバイスおよび独立した受信機デバイスを備えてよく、または他の実装形態では他の方法で具現化されてよい。装置1004のワイヤレス通信デバイス(たとえば、複数のワイヤレス通信デバイスの1つ)はまた、様々な測定を実行するためのネットワーク聴取モジュール(NLM)などを備え得る。

装置1006(および装置1004が中継局ではない場合は装置1004)は、他のノードと通信するための(通信デバイス1026および場合によっては1020によって表される)少なくとも1つの通信デバイスを含む。たとえば、通信デバイス1026は、有線のまたはワイヤレスのバックホールを介して1つまたは複数のネットワークエンティティと通信するように構成されるネットワークインターフェースを備え得る。いくつかの態様では、通信デバイス1026は、有線のまたはワイヤレスの信号通信をサポートするように構成される送受信機として実装され得る。この通信は、たとえば、メッセージ、パラメータ、または他のタイプの情報を送信および受信するステップを伴い得る。したがって、図10の例では、通信デバイス1026は、送信機1028および受信機1030を含むものとして示される。同様に、装置1004が中継局ではない場合、通信デバイス1020は、有線のまたはワイヤレスのバックホールを介して1つまたは複数のネットワークエンティティと通信するように構成されるネットワークインターフェースを備え得る。通信デバイス1026のように、通信デバイス1020は、送信機1022および受信機1024を備えるものとして示される。

装置1002、1004、および1006はまた、本明細書で教示されるOSDL動作とともに使用され得る他のコンポーネントを含む。装置1002は、たとえば、本明細書で教示されるOSDLをサポートするためのユーザデバイスの動作に関する機能を提供し、他の処理機能を提供するための処理システム1032を含む。装置1004は、たとえば、本明細書で教示されるOSDLをサポートするための基地局の動作に関する機能を提供し、他の処理機能を提供するための処理システム1034を含む。装置1006は、たとえば、本明細書で教示されるOSDLをサポートするためのネットワークの動作に関する機能を提供し、他の処理機能を提供するための処理システム1036を含む。装置1002、1004、および1006は、それぞれ、情報(たとえば、予約されたリソースを示す情報、閾値、パラメータなど)を保持するためのメモリコンポーネント1038、1040、および1042(たとえば、各々がメモリデバイスを含む)を含む。加えて、装置1002、1004、および1006は、それぞれ、ユーザに指示(たとえば、可聴の、および/または視覚的な指示)を与えるための、および/または(たとえば、キーパッド、タッチスクリーン、マイクロフォンなどの感知デバイスをユーザが作動させると)ユーザ入力を受け取るための、ユーザインターフェースデバイス1044、1046、および1048を含む。

便宜的に、装置1002、1004、および/または1006は、本明細書で説明される様々な例に従って構成され得る様々なコンポーネントを含むものとして、図10に示される。しかしながら、示されたブロックは、異なる設計では異なる機能を有し得ることを理解されたい。

図10のコンポーネントは、様々な方法で実装され得る。いくつかの実装形態では、図10のコンポーネントは、たとえば1つもしくは複数のプロセッサおよび/または(1つまたは複数のプロセッサを含み得る)1つもしくは複数のASICのような、1つまたは複数の回路において実装され得る。ここで、各回路は、この機能を提供する回路によって使用される情報または実行可能コードを記憶するための少なくとも1つのメモリコンポーネントを使用し、かつ/または組み込み得る。たとえば、ブロック1008、1032、1038、および1044によって表される機能のいくつかまたはすべては、装置1002のプロセッサおよびメモリコンポーネントによって(たとえば、適切なコードの実行によって、および/またはプロセッサコンポーネントの適切な構成によって)実装され得る。同様に、ブロック1014、1020、1034、1040、および1046によって表される機能のいくつかまたはすべては、装置1004のプロセッサおよびメモリコンポーネントによって(たとえば、適切なコードの実行によって、および/またはプロセッサコンポーネントの適切な構成によって)実装され得る。また、ブロック1026、1036、1042、および1048によって表される機能のいくつかまたはすべては、装置1006のプロセッサおよびメモリコンポーネントによって(たとえば、適切なコードの実行によって、および/またはプロセッサコンポーネントの適切な構成によって)実装され得る。

図11は、相互に関係する一連の機能モジュールとして表された、例示的な基地局装置1100を示す。監視するためのモジュール1102は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で論じられる処理システムと連携した通信システムに対応し得る。構成または構成解除するためのモジュール1104は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で論じられる処理システムに対応し得る。

図11のモジュールの機能は、本明細書の教示と矛盾しない様々な方法で実装され得る。いくつかの設計では、これらのモジュールの機能は、1つまたは複数の電気的コンポーネントとして実装され得る。いくつかの設計では、これらのブロックの機能は、1つまたは複数のプロセッサコンポーネントを含む処理システムとして実装され得る。いくつかの設計では、これらのモジュールの機能は、たとえば、1つまたは複数の集積回路(たとえば、ASIC)の少なくとも一部分を使用して実装され得る。本明細書で論じられるように、集積回路は、プロセッサ、ソフトウェア、他の関連するコンポーネント、またはそれらの何らかの組合せを含み得る。したがって、様々なモジュールの機能は、たとえば、集積回路の様々なサブセットとして、ソフトウェアモジュールのセットの様々なサブセットとして、またはそれらの組合せとして実装され得る。また、(たとえば、集積回路の、および/またはソフトウェアモジュールのセットの)所与のサブセットが、2つ以上のモジュールの機能の少なくとも一部分を提供し得ることを理解されたい。

加えて、図11によって表されたコンポーネントおよび機能、ならびに本明細書で説明された他のコンポーネントおよび機能は、任意の適切な手段を使用して実装され得る。そのような手段はまた、少なくとも部分的に、本明細書で教示される対応する構造を使用して実装され得る。たとえば、図11のコンポーネントの「ためのモジュール」とともに上で説明されしたコンポーネントは、同様に指定された機能の「ための手段」にも対応し得る。したがって、いくつかの態様では、そのような手段の1つまたは複数は、プロセッサコンポーネント、集積回路、または本明細書で教示される他の適切な構造の1つまたは複数を使用して実装され得る。

図12は、本明細書のOSDLの教示および構造が組み込まされ得る例示的な通信システム環境を示す。例示を目的にLTEネットワークとして少なくとも一部説明される、ワイヤレス通信システム1200は、いくつかのeNB 1210および他のネットワークエンティティを含む。eNB 1210の各々は、マクロセルまたはスモールセルのカバレッジエリアのような、特定の地理的エリアに対する通信カバレッジを提供する。

示される例では、eNB 1210A、1210B、および1210Cは、それぞれ、マクロセル1202A、1202B、および1202CのためのマクロセルeNBである。マクロセル1202A、1202B、および1202Cは、比較的大きい地理的エリア(たとえば、半径数キロメートル)をカバーすることができ、サービスに加入しているUEによる無制限のアクセスを可能にし得る。eNB 1210Xは、ピコセル1202XのためのピコセルeNBと呼ばれる、特定のスモールセルeNBである。ピコセル1202Xは、比較的小さい地理的エリアをカバーすることができ、サービスに加入しているUEによる無制限のアクセスを可能にし得る。eNB 1210Yおよび1210Zは、それぞれ、フェムトセル1202Yおよび1202ZのためのフェムトセルeNBと呼ばれる、特定のスモールセルである。以下でより詳細に論じられるように、フェムトセル1202Yおよび1202Zは、比較的小さい地理的エリア(たとえば、自宅)をカバーすることができ、UEによる無制限のアクセス(たとえば、オープンアクセスモードで動作するとき)を、または、そのフェムトセルとの関連性を有するUE(たとえば、限定加入者グループ(CSG)中のUE、自宅内のユーザのUEなど)による制限されたアクセスを可能にし得る。

ワイヤレスネットワーク1200は、中継局1210Rも含む。中継局は、アップストリーム局(たとえば、eNBまたはUE)からのデータおよび/または他の情報の送信を受信し、ダウンストリーム局(たとえば、UEまたはeNB)へのデータおよび/または他の情報の送信を送る局である。中継局はまた、他のUE(たとえば、モバイルホットスポット)のための送信を中継するUEであってよい。図12に示される例では、中継局1210Rは、eNB 1210AとUE 1220Rとの間の通信を支援するために、eNB 1210AおよびUE 1220Rと通信する。中継局はまた、リレーeNB、リレーなどとも呼ばれ得る。

ワイヤレスネットワーク1200は、マクロeNB、ピコeNB、フェムトeNB、リレーなどを含む様々なタイプのeNBを含むという点で、異種ネットワークである。上でより詳細に論じられたように、これらの様々なタイプのeNBは、様々な送信出力レベル、様々なカバレッジエリア、およびワイヤレスネットワーク1200中での干渉に対する様々な影響を有し得る。たとえば、マクロeNBは比較的高い送信出力レベルを有し得るが、ピコeNB、フェムトeNB、およびリレーは、(たとえば、10dBm以上の差のような、相対的な差の分だけ)より低い送信出力レベルを有し得る。

図12に戻ると、ワイヤレスネットワーク1200は、同期または非同期動作をサポートすることができる。同期動作の場合、eNBは同様のフレームタイミングを有してよく、異なるeNBからの送信は近似的に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てよく、異なるeNBからの送信は時間的に揃えられなくてよい。別段述べられない限り、本明細書で説明される技法は、同期動作と非同期動作の両方に使用され得る。

ネットワークコントローラ1230は、eNBのセットに結合し、これらのeNBの協調および制御を実現することができる。ネットワークコントローラ1230は、バックホールを介してeNB 1210と通信し得る。eNB 1210はまた、たとえば、直接、またはワイヤレスバックホールもしくは有線バックホールを介して間接的に、互いに通信し得る。

示されるように、UE 1220はワイヤレスネットワーク1200全体に分散していることがあり、各UEは固定式または移動式であってよく、たとえば、携帯電話、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、ラップトップコンピュータ、コードレス電話、ワイヤレスローカルループ(WLL)局、または他のモバイルエンティティに対応してよい。図12では、両側に矢印がある実線が、UEとサービングeNBとの間の所望の伝送を示し、サービングeNBは、ダウンリンクおよび/またはアップリンクでUEにサービスするように指定されるeNBである。両方向の矢印を有する破線は、UEとeNBとの間の干渉する可能性のある送信を示す。たとえば、UE 1220Yは、フェムトeNB 1210Y、1210Zに近接していてよい。UE 1220Yからのアップリンク送信は、フェムトeNB 1210Y、1210Zと干渉し得る。UE 1220Yからのアップリンク送信は、フェムトeNB 1210Y、1210Zを妨害し、フェムトeNB 1210Y、1210Zへの他のアップリンク信号の受信の品質を低下させ得る。

ピコセルeNB 1210XおよびフェムトeNB 1210Y、1210ZのようなスモールセルeNBは、様々なタイプのアクセスモードをサポートするように構成され得る。たとえば、オープンアクセスモードでは、スモールセルeNBは、任意のUEがスモールセルを介して任意のタイプのサービスを取得することを可能にし得る。制限された(または閉じた)アクセスモードでは、スモールセルは、認証されたUEのみがスモールセルを介してサービスを取得することを可能にし得る。たとえば、スモールセルeNBは、ある加入者グループ(たとえば、CSG)に属するUE(たとえば、いわゆるホームUE)のみがスモールセルを介してサービスを取得することを可能にし得る。ハイブリッドアクセスモードでは、外来UE(たとえば、非ホームUE、非CSG UE)は、スモールセルに対する制限されたアクセスを与えられ得る。たとえば、スモールセルのCSGに属さないマクロUEは、スモールセルにより現在サービスされているすべてのホームUEに対して十分なリソースが利用可能である場合にのみ、スモールセルにアクセスすることを許可され得る。

例として、フェムトeNB 1210Yは、UEへの制限された接続がないオープンアクセスフェムトeNBであってよい。フェムトeNB 1210Zは、あるエリアにカバレッジを提供するために最初に展開される、より送信出力の高いeNBであってよい。フェムトeNB 1210Zは、広いサービスエリアをカバーするように展開され得る。一方、フェムトeNB 1210Yは、eNB 1210CとeNB 1210Zのいずれかまたは両方からのトラフィックをロードするためのホットスポットエリア(たとえば、スポーツアリーナまたは競技場)に対するカバレッジを提供するための、フェムトeNB 1210Zよりも後で展開される送信出力の低いeNBであってよい。

本明細書で「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではないことを理解されたい。むしろ、これらの呼称は、2つ以上の要素、または要素の例を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第1のおよび第2の要素への参照は、2つの要素のみがそこで利用され得ること、または何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。また、別段述べられていない限り、要素のセットは1つまたは複数の要素を備え得る。加えて、本説明または請求項において使われる「A、B、またはCの少なくとも1つ」または「A、B、またはCの1つまたは複数」または「A、B、およびCからなる群の少なくとも1つ」という形の用語は、「AまたはBまたはCまたはこれらの要素の任意の組合せ」を意味する。たとえば、この用語は、A、またはB、またはC、またはAおよびB、またはAおよびC、またはAおよびBおよびC、または2A、または2B、または2Cなどを含み得る。

上の記述および説明に鑑みて、本明細書で開される態様に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得ることを当業者は理解するだろう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に説明するために、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップは全般に、それらの機能の観点で説明されている。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、またはソフトウェアとして実装されるかは、具体的な適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、説明された機能を具体的な適用例ごとに様々な方法で実装することができるが、そのような実装の決定は、本開示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。

したがって、たとえば、装置または装置の任意のコンポーネントは、本明細書で教示される機能を提供するように構成され得る(または動作可能にされ得る、または適合され得る)ことを理解されたい。これは、たとえば、機能を提供するように装置またはコンポーネントを製造(たとえば、作製)することにより、機能を提供するように装置またはコンポーネントをプログラミングすることにより、または何らかの他の適切な実装技法の使用を介して達成され得る。一例として、集積回路は、必要な機能を提供するために作製され得る。別の例として、集積回路は、必要な機能をサポートするために作製され、次いで、(たとえばプログラミングを介して)必要な機能を提供するように構成され得る。また別の例として、プロセッサ回路は、必要な機能を提供するためにコードを実行することができる。

その上、本明細書に開示される態様と関連して説明される方法、シーケンス、および/またはアルゴリズムは、直接ハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、またはこの2つの組合せで、具現化され得る。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られているその他の形態の記憶媒体に、存在し得る。プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込めるように、例示的な記憶媒体がプロセッサに結合される。代替的に、記憶媒体は、プロセッサと一体であってもよい(たとえば、キャッシュメモリ)。

したがって、たとえば、本開示のいくつかの態様は、免許された周波数帯域における通信を補助するために、免許不要の周波数帯域における通信を管理するための方法を具現化する、コンピュータ可読媒体を含み得ることも理解されたい。

上記の開示は様々な例示的な態様を示すが、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の範囲から逸脱することなく、示される例に対して様々な変更および修正がなされ得ることに留意されたい。本開示は、具体的に示された例のみに限定されることは意図されない。たとえば、別段述べられない限り、本明細書で説明された本開示の態様に従った方法クレームの機能、ステップ、および/または動作は、特定の順序で行われる必要はない。さらに、いくつかの態様は、単数形で説明または請求されていることがあるが、単数形への限定が明示的に述べられていない限り、複数形が企図される。

100 ワイヤレス通信システム
110A マクロセル基地局
110B スモールセル基地局
110C スモールセル基地局
112 SDL管理器
120A ユーザデバイス
120B ユーザデバイス
120C ユーザデバイス
130 ワイドエリアネットワーク
400 スモールセル基地局
402 Wi-Fi無線装置
404 LTE無線装置
406 近隣聴取モジュール
408 近隣聴取モジュール
410 ネットワークインターフェース
412 Wi-Fi SON
414 LTE SON
420 ホスト
422 プロセッサ
424 メモリ
426 Wi-Fiプロトコルスタック
428 LTEプロトコルスタック
430 RATインターフェース
450 局
452 近隣聴取モジュール
460 UE
462 近隣聴取モジュール
520 メッセージ
522 命令
524 メッセージ
526 要求
528 報告
530 命令
532 メッセージ
810 第1の状態
820 第2の状態
830 第3の状態
900 方法
1002 装置
1004 装置
1006 装置
1008 通信デバイス
1010 送信機
1012 受信機
1014 通信デバイス
1016 送信機
1018 受信機
1020 通信デバイス
1022 送信機
1024 受信機
1026 通信デバイス
1028 送信機
1030 受信機
1032 処理システム
1034 処理システム
1036 処理システム
1038 メモリコンポーネント
1040 メモリコンポーネント
1042 メモリコンポーネント
1044 ユーザインターフェース
1046 ユーザインターフェース
1048 ユーザインターフェース
1100 基地局装置
1102 監視するためのモジュール
1104 構成または構成解除するためのモジュール
1200 ワイヤレス通信システム、ワイヤレスネットワーク
1202A マクロセル
1202B マクロセル
1202C マクロセル
1202X ピコセル
1202Y フェムトセル
1202Z フェムトセル
1210A eNB
1210B eNB
1210C eNB
1210R 中継局
1210X eNB
1210Y eNB
1210Z eNB
1220 UE
1230 ネットワークコントローラ

Claims

免許された無線周波数帯域における通信を補助するために、免許不要の無線周波数帯域における通信を管理する方法であって、
前記免許帯域において動作する一次的セル(PCell)、前記免許不要帯域において動作する1つまたは複数の二次的セル(SCell)のセット、またはこれらの組合せの少なくとも1つを介して第1の無線アクセス技術(RAT)に対して現在利用可能なリソースの利用率を監視するステップと、
前記利用率に基づいて、前記免許不要帯域における動作に関して、SCellの前記セットの中の第1のSCellを構成または構成解除するステップとを備える、方法。
前記監視するステップが、
制御チャンネルからリソースブロック(RB)情報を読み取るステップと、
前記RB情報から導出されるような、割り振られるRBの総数と利用可能なRBの総数とに基づいて、利用率の尺度を計算するステップとを備える、請求項1に記載の方法。
所与のチャンネル上で動作する複数の異なるネットワーク要素を検出するステップをさらに備え、前記利用率の尺度が前記検出されたネットワーク要素の各々に対して計算される、請求項2に記載の方法。
前記監視するステップがさらに、スライディングウィンドウまたは他の時間領域のウィンドウにわたって、前記利用率の尺度をフィルタリングするステップを備える、請求項2に記載の方法。
前記フィルタリングするステップが、キャリア感知適応送信(CSAT)OFF期間の間に1つまたは複数の測定を実行するのを省略する、または控えるステップを備える、請求項4に記載の方法。
前記PCellまたはSCellの前記セットを介した送信と関連付けられるパケットエラーレートまたはパケット遅延を監視するステップをさらに備え、前記第1のSCellを構成または構成解除するステップがさらに前記パケットエラーレートまたは前記パケット遅延に基づく、請求項1に記載の方法。
前記構成または構成解除するステップが、SCellの前記セットの少なくとも1つの前記利用率が閾値を下回ったことに応答して、前記第1のSCellを構成解除するステップを備える、請求項1に記載の方法。
SCellの前記セットの中でスペクトル効率が最低であるScellを、構成解除する前記第1のScellとして選択するステップをさらに備える、請求項7に記載の方法。
制御チャンネルを読み取って、所与の期間の間の送信のために割り振られるリソースブロック(RB)の総数と、送信のために使用される対応する変調およびコーディング方式(MCS)とを決定するステップと、
前記MCSに基づいて、送信されるビットの対応する数を決定するステップと、
送信されるビットの前記総数、割り振られるRBの前記総数、および前記所与の期間の継続時間に基づいて、前記スペクトル効率を計算するステップとをさらに備える、請求項8に記載の方法。
前記スペクトル効率が、スライディングウィンドウまたは他の時間領域のウィンドウにわたって計算される、請求項9に記載の方法。
前記第1のSCellが構成解除される場合、前記PCellおよびSCellの前記セットを介して前記第1のRATに対して利用可能なリソースの利用率を推定するステップをさらに備え、前記第1のSCellを構成解除するステップがさらに、前記推定される利用率が閾値を下回ったことに応答する、請求項7に記載の方法。
前記構成または構成解除するステップが、前記PCellの前記利用率またはSCellの前記セットの少なくとも1つの前記利用率が閾値を上回ったことに応答して、前記第1のSCellを構成するステップを備える、請求項1に記載の方法。
前記第1のSCellを構成するステップが、
SCellカバレッジ内に少なくとも1つのユーザデバイスがあるかどうかを判定するステップと、
前記PCellの前記利用率が前記閾値を上回ったこと、および前記少なくとも1つのユーザデバイスがSCellカバレッジ内にあることに応答して、前記第1のSCellを構成するステップとを備える、請求項12に記載の方法。
前記免許不要帯域において動作する第2のRATに対する影響に基づいて、チャンネル選択アルゴリズムによって特定されるSCellを、構成する前記第1のSCellとして選択するステップをさらに備える、請求項13に記載の方法。
前記第1のSCellを構成するステップが、前記第1のSCellを構成するステップと、SCellの前記セットの中から第2のSCellを構成するステップと、SCellの前記セットの中から第3のSCellを構成解除するステップとを備える、請求項12に記載の方法。
前記免許不要帯域において動作する第2のRATに対する影響に関して、前記第3のSCellよりも良好に動作するものとしてチャンネル選択アルゴリズムによって特定される2つのSCellを、構成する前記第1のSCellおよび第2のSCellとして選択するステップをさらに備える、請求項15に記載の方法。
前記第1のSCellが構成される場合、前記PCellおよびSCellの前記セットを介して前記第1のRATに対して利用可能なリソースの利用率を推定するステップをさらに備え、前記第1のSCellを構成するステップがさらに、前記推定される利用率が閾値を下回ったことに応答する、請求項12に記載の方法。
共有されるバックホール接続と関連付けられるバックホールリソース利用率を監視するステップと、
前記バックホールリソース利用率に基づいて、前記免許不要帯域における動作に関して、SCellの前記セットの中の少なくとも1つのSCellを構成解除するステップとをさらに備える、請求項1に記載の方法。
免許された無線周波数帯域における通信を補助するために、免許不要の無線周波数帯域における通信を管理するための装置であって、
前記免許帯域において動作する一次的セル(PCell)、前記免許不要帯域において動作する1つまたは複数の二次的セル(SCell)のセット、またはこれらの組合せの少なくとも1つを介して第1の無線アクセス技術(RAT)に対して現在利用可能なリソースの利用率を監視し、
前記利用率に基づいて、前記免許不要帯域における動作に関して、SCellの前記セットの中の第1のSCellを構成または構成解除する
ように構成されるプロセッサと、
関連するデータと命令とを記憶するための前記プロセッサに結合されるメモリとを備える、装置。
前記構成または構成解除するステップが、SCellの前記セットの少なくとも1つの前記利用率が閾値を下回ったことに応答して、前記第1のSCellを構成解除するステップを備える、請求項19に記載の装置。
前記プロセッサがさらに、SCellの前記セットの中でスペクトル効率が最低であるScellを、構成解除する前記第1のScellとして選択するように構成される、請求項20に記載の装置。
前記プロセッサがさらに、前記第1のSCellが構成解除される場合、前記PCellおよびSCellの前記セットを介して前記第1のRATに対して利用可能なリソースの利用率を推定するように構成され、前記第1のSCellを構成解除するステップがさらに、前記推定される利用率が閾値を下回ったことに応答する、請求項20に記載の装置。
前記構成または構成解除するステップが、前記PCellの前記利用率またはSCellの前記セットの少なくとも1つの前記利用率が閾値を上回ったことに応答して、前記第1のSCellを構成するステップを備える、請求項19に記載の装置。
前記第1のSCellの前記構成が、
SCellカバレッジ内に少なくとも1つのユーザデバイスがあるかどうかを判定するステップと、
前記PCellの前記利用率が前記閾値を上回ったこと、および前記少なくとも1つのユーザデバイスがSCellカバレッジ内にあることに応答して、前記第1のSCellを構成するステップとを備える、請求項23に記載の装置。
前記プロセッサがさらに、前記免許不要帯域において動作する第2のRATに対する影響に基づいて、チャンネル選択アルゴリズムによって特定されるSCellを、構成する前記第1のSCellとして選択するように構成される、請求項24に記載の装置。
前記第1のSCellの前記構成が、前記第1のSCellを構成するステップと、SCellの前記セットの中から第2のSCellを構成するステップと、SCellの前記セットの中から第3のSCellを構成解除するステップとを備える、請求項23に記載の装置。
前記プロセッサがさらに、前記免許不要帯域において動作する第2のRATに対する影響に関して、前記第3のSCellよりも良好に動作するものとしてチャンネル選択アルゴリズムによって特定される2つのSCellを、構成する前記第1のSCellおよび第2のSCellとして選択するように構成される、請求項26に記載の装置。
前記プロセッサがさらに、
共有されるバックホール接続と関連付けられるバックホールリソース利用率を監視し、
前記バックホールリソース利用率に基づいて、前記免許不要帯域における動作に関して、SCellの前記セットの中の少なくとも1つのSCellを構成解除するように構成される、請求項19に記載の装置。
免許された無線周波数帯域における通信を補助するために、免許不要の無線周波数帯域における通信を管理するための装置であって、
前記免許帯域において動作する一次的セル(PCell)、前記免許不要帯域において動作する1つまたは複数の二次的セル(SCell)のセット、またはこれらの組合せの少なくとも1つを介して第1の無線アクセス技術(RAT)に対して現在利用可能なリソースの利用率を監視するための手段と、
前記利用率に基づいて、前記免許不要帯域における動作に関して、SCellの前記セットの中の第1のSCellを構成または構成解除するための手段とを備える、装置。
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、免許された無線周波数帯域における通信を補助するために、免許不要の無線周波数帯域における通信を管理するための動作を実行させる命令を備える、非一時的コンピュータ可読媒体であって、
前記免許帯域において動作する一次的セル(PCell)、前記免許不要帯域において動作する1つまたは複数の二次的セル(SCell)のセット、またはこれらの組合せの少なくとも1つを介して第1の無線アクセス技術(RAT)に対して現在利用可能なリソースの利用率を監視するための命令と、
前記利用率に基づいて、前記免許不要帯域における動作に関して、SCellの前記セットの中の第1のSCellを構成または構成解除するための命令とを備える、非一時的コンピュータ可読媒体。