JP2020506628A - ロングタームエボリューション通信システムのためのマルチテクノロジアグリゲーションアーキテクチャ - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2017年2月6日に提出されかつ、「ロングタームエボリューション通信システムのためのマルチテクノロジアグリゲーションアーキテクチャ」と題されたLeeへの米国特許仮出願第62/455327号に基づいて優先権を主張し、当該仮出願の開示内容は参照により全体を通して本明細書に組み込まれる。
(1)ネットワーク(例えばインターネット、無線広域ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワーク、有線ネットワークなど)上の接続を含むがそれらに限定されない1つ以上の接続を通じて、又は
(2)複数の計算システムのうちの1つ以上の間の直接接続を通じて
接続され、データ及び/又はコマンド若しくは他の命令等を交換することができる。
図1a〜1c,図2は、従来のロングタームエボリューション(「LTE」)通信システム100の例を、その様々なコンポーネントとともに示す図である。LTEシステム又は4G LTEは、商業的に知られているように、携帯電話機及びデータ端末のための高速データの無線通信の規格により管理されている。この規格は、UMTS/HSPA(「ユニバーサル携帯遠隔通信システム」/「高速パケットアクセス」)ネットワーク技術に加えてGSM/EDGE(「モバイル通信のためのグローバルシステム」/「GSMエボリューションのための強化データレート」)に基づく。この規格は、3GPP(「第3世代パートナーシッププロジェクト」)により開発された。
図1dは、eNodeB106の構成例を示す。eNodeB106は、少なくとも1つのリモート無線ヘッド(「RRH」)132(通常、3つのRRH132が存在し得る)と、1つのベースバンドユニット(「BBU」)134とを含み得る。RRH132は、アンテナ136に接続することができる。RRH132及びBBU134は、共通公衆無線インタフェース(「CPRI」)142標準仕様に準拠する光インタフェースを用いて接続することができる。eNodeB106の動作は、次の標準パラメータ(及び仕様)を用いて特徴付けることができる。
・無線周波数帯域(Band4、Band9、Band17)
・帯域幅(5MHz、10MHz、15MHz、20MHz)
・アクセス方式(ダウンリンク:OFDMA、アップリンク:SC−OFDMA)
・アンテナ技術(ダウンリンク:2×2MIMO、アップリンク:1×2単一入力複数出力(「SIMO」))
・セクタ数(最大6個)
・最大送信電力(60W)
・最大送信速度(ダウンリンク:150Mb/s、アップリンク:50Mb/s)
・S1/X2インタフェース(1000Base−SX、1000Base−T)
・モバイル環境(350km/h)
BBU134は、デジタルベースバンド信号処理、S1回線の終了、X2回線の終了、呼び出し処理及び監視制御処理を担当することができる。EPC108(図1dには示されていない)から受信されたIPパケットは、デジタルベースバンド信号に変調され、RRH132に送信され得る。逆に、RRH132から受信されたデジタルベースバンド信号は、EPC108への送信のためにIPパケットに復調することができる。
図3は、現在の主題のいくつかの実施形態に係る、システム300の例を示す。システム300は、集中クラウド無線アクセスネットワーク(「C−RAN」)又は仮想無線アクセスネットワーク(「V−RAN」)として実装され得る。システム300は、少なくとも1つのインテリジェントリモートラジオヘッド(「iRRH」)ユニット302及び1つのインテリジェントベースバンドユニット(「iBBU」)304を含み得る。iRRH302及びiBBU304は、イーサネット(登録商標)フロントホール(「FH」)通信306を用いて接続され、iBBU304は、バックホール(「BH」)通信308を用いてEPC108に接続され得る。ユーザ機器104(図3には示されない)は、iRRH302と通信できる。
CA又はチャネルアグリゲーションは、複数のLTEキャリアをまとめて使用し、4GLTEアドバンストに求められた高いデータレートを提供することを可能にする。これらのチャネル又はキャリアは、スペクトルの連続した要素に存在することもあれば、又は異なる帯域に存在することもある。キャリアは、連続的なイントラバンドキャリアアグリゲーションと、非連続的なイントラバンドキャリアアグリゲーションと、インターバンド不連続的キャリアアグリゲーションとを用いて集約され得る。連続的なイントラバンドキャリアアグリゲーションにおいて、キャリアは互いに隣接しており、ユーザ機器により無線周波(「RF」)の観点から、集約されたチャネルは単一の拡大されたチャネルと見なされる(通常、チャネルが隣接していない場合、より多くの送受信機が必要となる)。不連続的なイントラバンドキャリアアグリゲーションは、典型的には2つの送受信機を必要とし、マルチキャリア信号は単一の信号としては扱われない。インターバンドの不連続的キャリアアグリゲーションでは、単一のユーザ機器内に複数の送受信機が存在する必要があり、これはコスト、パフォーマンス、及び電力に影響を与える可能性がある。加えて、このアグリゲーション技術は、2つの送受信機からの相互変調及び混変調の低減を必要とする。キャリアが集約されているとき、各キャリアは、コンポーネントキャリアと呼ばれ得る。コンポーネントキャリアのカテゴリは2つ存在する。すなわち、プライマリコンポーネントキャリア(すなわち、任意のグループ内のメインキャリアであり、プライマリダウンリンクキャリアと関係づけられたアップリンクプライマリコンポーネントキャリアとが存在する)と、及び、セカンダリコンポーネントキャリア(1つ以上のセカンダリコンポーネントキャリアが存在する)である。ダウンリンクプライマリコンポーネントキャリア及び対応するアップリンクプライマリコンポーネントキャリアとの間の関係づけは、セルに固有である。
上述のように、CoMP送信の特徴は、ユーザ機器への/ユーザ機器からのデータをいくつかのポイントから送信/受信するために用いられ、これによりセルのエッジにおいても改善された性能が達成されることを保証する。CoMPにより、様々な異なる基地局における送受信の動的な協調が可能となり、ユーザの全体的な品質が向上し、ネットワークの利用性が向上する。CoMPは、協調スケジューリング及び送信、受信された信号の共同処理を提供するために、地理的に離れた複数のeNodeBの間の緊密な連絡を必要とする。これにより、信号の送受信を改善し、スループットを向上させるために、セルのエッジにあるユーザ機器に、2つ以上のeNodeBが対応できるようになる。
図4は、現在の主題のいくつかの実施形態に係るシステム400の例を示す。システム400の例は、「ロングタームエボリューション無線アクセスネットワーク」と題され、2014年12月に出願された、共同所有及び同時係属中の米国特許出願第14/179421号に開示され、その開示の全体は、参照により本明細書に組み込まれる。システム400は、キャリアアグリゲーション機能を含む4G LTEアドバンストの機能を実装するように構成され得る。システム400は、インリジェントベースバンドユニット(「iBBU」)402と、プライマリセル(「Pセル」)インテリジェントリモートラジオヘッド404と、1つ以上のセカンダリセル(「Sセル」)インテリジェントリモートラジオヘッド406とを含み得る。LTE CAでは、Pセルは、UE無線アクセスネットワークとのRRC接続を有するサービングセルである。Pセルは、ハンドオーバー手順を正常に実行することによってのみ変更され得る。Sセルは、UEがカバレッジエリアに出入りするときに、構成済みセルのリストに追加/削除され得るセカンダリセルである。Sセルの構成は、UEでトリガされ、RRCに送信されたモビリティ測定イベントに基づいてRRCにより行われる。
いくつかの実施形態では、現在の主題は、5G新しい無線(「NR」)通信システムに関する。5G NRは、現在の4G/IMTアドバンスト規格を超えて提案される次世代遠隔通信規格である。5Gネットワークは、現在の4Gよりも高い容量で提供され、エリアユニットあたりのモバイルブロードバンドユーザ数を増やし、1ヶ月あたり及びユーザあたりギガバイト単位でより多く、又は無制限のデータ量を消費可能となるように計画されている。これにより、ユーザはWi−Fiネットワークでない場合でも、モバイルデバイスを用いて何時間も高解像度メディアをストリーミングできる。5Gネットワークは、改善されたデバイス間通信のサポート、4G機器よりも低いコスト、低い遅延、低いバッテリー消費等を有することが計画されている。このようなネットワークは、多数のユーザに対しては数十メガビット毎秒のデータレート、大都市圏に対しては100Mb/sのデータレート、限られたエリア(オフィスフロア等)内のユーザに対しては同時に1Gb/s、ワイヤレスセンサネットワークの多数の同時接続、改善されたスペクトル効率、改善されたカバレッジ、改善されたシグナリング効率、既存のシステムに比較して低減された1〜10ミリ秒の遅延を有することが計画されている。
(1)例えば1つ以上のデータサーバ等のバックエンドコンポーネントを含むか、又は
(2)例えば1つ以上のアプリケーションサーバ等のミドルウェアコンポーネントを含むか、又は
(3)例えばユーザが本明細書に説明された主題の実施形態と相互作用できるグラフィカルユーザインタフェース若しくはウェブブラウザを有する1つ以上のクライアント計算機等のフロントエンドコンポーネントを含むか、又は
(4)これらのバックエンドコンポーネント、ミドルウェアコンポーネント、若しくはフロントエンドコンポーネントの任意の組み合わせを含む
計算システム上で実施され得る。システムのコンポーネントは、例えば通信ネットワーク等の、デジタルデータ通信のいかなる形態又は媒介によっても相互接続され得る。通信ネットワークは、ローカルエリアネットワーク(「LAN」)、広域ネットワーク(「WAN」)、インターネット等を含むが、これらに限定されない。
Claims (30)
- 第1のダウンリンク周波数を用いて第1のダウンリンクデータをユーザ機器に送信するステップと、
第1のアップリンク周波数を利用して前記ユーザ機器から第1のアップリンクデータを受信するステップと、
第2のダウンリンク周波数を用いて第2のダウンリンクデータを前記ユーザ機器に送信するステップと、
前記第1のアップリンク周波数を用いて第2のアップリンクデータを受信するステップとを含む、
コンピュータ実装の方法。 - 前記第1のダウンリンクデータは、無線通信システムにおける第1の基地局を用いて送信され、
前記第1のアップリンクデータは、前記第1の基地局を用いて受信される、
請求項1に記載の方法。 - 前記第2のダウンリンクデータは、前記無線通信システムにおける第2の基地局から送信され、
前記第1のアップリンクデータは、前記第2の基地局から前記第1の基地局に送信される、
請求項2に記載の方法。 - 前記第1及び第2の基地局は、eNodeB基地局、gNodeB基地局、及びそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つを含む、
請求項3に記載の方法。 - 前記第1の基地局及び前記第2の基地局のうちの少なくとも1つは、無線送信機、無線受信機、及びそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つを含む、
請求項4に記載の方法。 - 前記第1及び第2の基地局は、ロングタームエボリューション通信システム及び新しい無線通信システムのうちの少なくとも1つで動作する、
請求項5に記載の方法。 - 前記第1及び第2の基地局は、少なくともパケットデータ収束プロトコル制御情報を前記第1の基地局及び前記第2の基地局に提供するように構成された少なくとも1つの集中化ユニットに通信可能に結合された、
請求項3に記載の方法。 - 前記第1及び第2のアップリンクデータのうちの少なくとも1つは、ユーザ制御情報を含む、
請求項7に記載の方法。 - 集中化ユニットを用いて、前記第1及び第2の基地局のうちの少なくとも1つにより提供された前記情報に基づいて、パケットデータ収束プロトコルパケットデータユニットを生成するステップと、
前記生成されたパケットデータユニットを、前記第1及び第2の基地局のうちの少なくとも1つに送信するステップとをさらに含む、
請求項8に記載の方法。 - 前記第1及び第2の基地局によるスケジューリング情報を独立に生成するステップと、
前記第1及び第2の基地局の中で、前記生成されたスケジューリング情報を共有するステップとをさらに含む、
請求項9に記載の方法。 - 少なくとも1つのプログラマブルプロセッサと、
命令を格納する非一時的な機械可読媒体であって、前記命令は、前記少なくとも1つにより実行されたとき、前記少なくとも1つのプログラマブルプロセッサに対して、
第1のダウンリンク周波数を用いて第1のダウンリンクデータをユーザ機器に送信するステップと、
第1のアップリンク周波数を利用して第1のアップリンクデータを前記ユーザ機器から受信するステップと、
第2のダウンリンク周波数を用いて第2のダウンリンクデータを前記ユーザ機器に送信するステップと、
前記第1のアップリンク周波数を用いて、前記第2のアップリンクデータを受信するステップとを含む動作を実行させる
システム。 - 前記第1のダウンリンクデータは、無線通信システムにおける第1の基地局を用いて送信され、
前記第1のアップリンクデータは、前記第1の基地局を用いて受信される、
請求項11に記載のシステム。 - 前記第2のダウンリンクデータは、前記無線通信システムにおける第2の基地局から送信され、
前記第2のアップリンクデータは、前記第2の基地局から前記第1の基地局に送信される、
請求項12に記載のシステム。 - 前記第1及び第2の基地局は、eNodeB基地局、gNodeB基地局、及びそれらの任意の基地局のうちの少なくとも1つを含む、
請求項13に記載のシステム。 - 前記第1の基地局及び前記第2の基地局のうちの少なくとも1つは、無線送信機、無線受信機、及びそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つを含む、
請求項14に記載のシステム。 - 前記第1及び第2の基地局は、ロングタームエボリューション通信システム及び新しい無線通信システムのうちの少なくとも1つで動作する、
請求項15に記載のシステム。 - 前記第1及び第2の基地局のうちの少なくとも1つは、少なくともパケットデータ収束プロトコル制御情報を前記第1の基地局及び前記第2の基地局のうちの少なくとも1つに提供するように構成された少なくとも1つの集中化ユニットと通信可能に結合される、
請求項13に記載のシステム。 - 前記第1及び第2のアップリンクデータのうちの少なくとも1つは、ユーザ制御情報を含む、
請求項17に記載のシステム。 - 前記動作は、
前記集中化ユニットを用いて、前記第1の基地局及び前記第2の基地局のうちの少なくとも1つにより提供された前記情報に基づいてパケットデータ収束プロトコルパケットデータユニットを生成するステップと、
前記生成されたパケットデータユニットを前記第1及び第2の基地局のうちの少なくとも1つに送信するステップとをさらに含む、
請求項18に記載のシステム。 - 前記動作は、
前記第1及び第2の基地局によるスケジューリング情報を独立に生成するステップと、
前記第1及び第2の基地局の中で、前記生成されたスケジューリング情報を共有するステップとをさらに含む、
請求項19に記載のシステム。 - 命令を格納する非一時的な機械可読媒体を含むコンピュータプログラム製品であって、少なくとも1つのプログラマブルプロセッサにより実行されると、前記少なくとも1つのプログラマブルプロセッサに対して、
第1のダウンリンク周波数を用いて第1のダウンリンクデータをユーザ機器に送信するステップと、
第1のアップリンク周波数を利用して第1のアップリンクデータを前記ユーザ機器から受信するステップと、
第2のダウンリンク周波数を用いて第2のダウンリンクデータを前記ユーザ機器に送信するステップと、
前記第1のアップリンク周波数を用いて、前記第2のアップリンクデータを受信するステップとを含む動作を、実行させる、
コンピュータプログラム製品。 - 前記第1のダウンリンクデータは、無線通信システムにおける第1の基地局を用いて送信され、
前記第1のアップリンクデータは、前記第1の基地局を用いて受信される、
請求項21に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記第2のダウンリンクデータは、前記無線通信システムにおける第2の基地局から送信され、
前記第2のアップリンクデータは、前記第2の基地局から前記第1の基地局に送信される、
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及び第2の基地局は、eNodeB基地局、gNodeB基地局、及びそれらの任意の基地局のうちの少なくとも1つを含む、
請求項23に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記第1の基地局及び前記第2の基地局のうちの少なくとも1つは、無線送信機、無線受信機、及びそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも1つを含む、
請求項24に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記第1及び第2の基地局は、ロングタームエボリューション通信システム及び新しい無線通信システムのうちの少なくとも1つで動作する、
請求項25に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記第1及び第2の基地局のうちの少なくとも1つは、少なくともパケットデータ収束プロトコル制御情報を前記第1の基地局及び前記第2の基地局のうちの少なくとも1つに提供するように構成された少なくとも1つの集中化ユニットと通信可能に結合される、
請求項23に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記第1及び第2のアップリンクデータのうちの少なくとも1つは、ユーザ制御情報を含む、
請求項27に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記動作は、
前記集中化ユニットを用いて、前記第1の基地局及び前記第2の基地局のうちの少なくとも1つにより提供された前記情報に基づいてパケットデータ収束プロトコルパケットデータユニットを生成するステップと、
前記生成されたパケットデータユニットを前記第1及び第2の基地局のうちの少なくとも1つに送信するステップとをさらに含む、
請求項28に記載のコンピュータプログラム製品。 - 前記動作は、
前記第1及び第2の基地局によるスケジューリング情報を独立に生成するステップと、
前記第1及び第2の基地局の中で、前記生成されたスケジューリング情報を共有するステップとをさらに含む、
請求項29に記載のコンピュータプログラム製品。
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