JP2022542197A

JP2022542197A - 通信リソースのプリエンプティブ予約

Info

Publication number: JP2022542197A
Application number: JP2022520213A
Authority: JP
Inventors: アミットカルハン
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2019-10-03
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2022-09-29
Anticipated expiration: 2040-09-22
Also published as: JP7442630B2; EP4038949A1; JP2023062145A; US20220346105A1; EP4038949A4; WO2021067063A1

Abstract

第１のユーザ機器（ＵＥ）装置は、送信のために第２のＵＥ装置によって前もって予約されていた通信リソースを先制的に予約する。当該通信リソースが第２のＵＥ装置の予約から解放されたことを示すインジケーションに応じて、第１のＵＥ装置は、当該通信リソース上で送信する。

Description

優先権の主張

本出願は、２０１９年１０月３日に出願された仮特許出願第６２／９１０１８８号「Ｐｒｅ－ｅｍｐｔｉｖｅＲｅｓｏｕｒｃｅＲｅｓｅｒｖａｔｉｏｎｉｎＮＲ－Ｖ２ＶＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋ」、整理番号ＴＰＲＯ００３４４ＵＳに対する優先権を主張し、本明細書の譲受人に譲渡され、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。

本発明は、一般に無線通信に関し、より詳細には、通信リソースのプリエンプティブ予約に関する。

既存の通信システム及び提案されている通信システムは、通信装置がデータ送信のために自律的に通信リソースを選択するアドホックネットワークを確立するための技術を採用している。分散スケジューリングでは、通信装置が近隣の通信装置に予約を通知するメッセージを送信することで、将来発生する通信リソースを予約することができる。隣接する通信装置は、データ送信のための通信リソースを選択する際に、当該通信リソース予約を考慮する。

予約された通信リソースが解放される複数のユーザ機器（ＵＥ）装置を含む通信システムの一例を示すブロック図である。

プリエンプティブ予約を伴う送信とプリエンプティブ予約を伴わない送信との比較例を示す図である。

優先度の高いデータを持つＵＥ装置が、前もって通信リソースを予約していた他のＵＥ装置による送信を先取りする送信を示す図である。

各通信装置として使用するのに適した通信装置の一例を示すブロック図である。

各ＵＥ装置として使用するのに適したＵＥ装置の一例を示すブロック図である。

プリエンプティブ予約を使用した通信リソースの競合方法の一例を示すフローチャートである。

上述したように、アドホックネットワークは、通信装置が将来の送信のために通信リソースを予約することによって確立することができる。例えば、３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ）（登録商標。以下同じ。）のＲｅｌ－１４通信規格では、通信装置が自律的に、データ送信のために、タイムスロット／周波数サブバンドリソースを選択するＣ－Ｖ２Ｘ（ＬＴＥｒｅｌ－１４Ｖ２Ｘ）モード４及びＮｅｗＲａｄｉｏ（ＮＲ）Ｖ２Ｘモード２での車両との通信が規定されている。時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）に基づく車両アドホックネットワーク（ＶＡＮＥＴ）では、データ送信のためのタイムスロットを自律的に選択することで、２つ以上の機器が同じタイムスロットを選択した場合に衝突が発生することがある。分散スケジューリングシステムにおいて、データ送信に関心のある通信装置は、将来の時間(ｔ_０＋ｔ_ｋ)にデータ送信するために使用するリソースを示す予約信号を、時間ｔ_０に送信する。隣接する装置は、衝突を避けるために、データ送信のための自身のリソース選択を考慮する前に、予約信号を受信及び復号する。本明細書の例では、ユーザ機器（ＵＥ）装置は、他のＵＥ装置によって予約された通信リソースを先制的に予約し、他のＵＥ装置による通信リソース予約が送信時間前に解放された場合に、当該通信リソースを送信のために使用する。

図１Ａは、予約された通信リソースが解放される複数のユーザ機器（ＵＥ）装置１２、１４、１６を含む通信システム１０の例のブロック図である。ここで説明する技術は、さまざまなタイプのシステム及び通信規格に適用できるが、本実施例における装置は、３ＧＰＰＮｅｗＲａｄｉｏ（ＮＲ）Ｖ２Ｘ及びＬＴＥＣ２Ｘ（Ｒｅｌ－１４）に従って動作する。

本明細書の例では、３つのＵＥ装置１２、１４、１６は、同じ通信リソースが各ＵＥ装置１２、１４、１６に利用可能である領域に配置されている。本実施例は、第１の通信装置２０と通信１８をしている第１のＵＥ装置（ＵＥ装置１）１２から始まる。通信装置２０は、第１のＵＥ装置１２から信号を受信でき、第１のＵＥ装置１２に信号を送信することができる任意のタイプの装置であってもよく、例えば、他のＵＥ装置、基地局、アクセスポイント、又はトランシーバ局であってもよい。通信１８の間、第１のＵＥ装置１２は、通信リソースを予約し、領域内の他のＵＥ装置が予約された通信リソースを使用して信号を送信しないようにする。例を続けると、予約された通信リソース２２は、通信１８のためには、もはや必要ではなく、通信リソース２２は、他の装置が通信リソース２２を使用できるように解放されたと見なされる。本明細書の例では、第２のＵＥ装置（ＵＥ装置２）１４は、第２の通信装置２６との通信２４を開始又は関与しており、第３のＵＥ装置１４は、第３の通信装置３０との通信２８を開始又は関与している。通信装置２６、３０のそれぞれは、第１のＵＥ装置１４、１６から信号を受信でき、第１のＵＥ装置１４、１６に信号を送信することができる任意のタイプの装置であってもよく、例えば、他のＵＥ装置、基地局、アクセスポイント又はトランシーバ局であってもよい。通信装置２０、２６、３０は別個の装置として示されているが、状況次第で、２つ以上の通信装置が同じ装置であってもよい。例えば、第１の通信装置２０及び第２の通信装置２６は、同じ装置であってもよい。従来のシステムでは、２つ以上のＵＥ装置が、新しく解放された通信リソース２２で送信を試みる可能性がある。例えば、第２及び第３のＵＥ装置は、同時に、同じ周波数で送信し、送信された信号の衝突をもたらす可能性がある。

以下でさらに詳細に説明するように、本明細書で説明された技術は、２つ以上のＵＥ装置がプリエンプティブ予約を使用して直近で解放された通信リソース２２で送信することを回避、又は少なくともその可能性を低減する。図１Ａの例では、第２のＵＥ装置１４は、第１のＵＥ装置１２によって通信リソース２２が予約された後、通信リソース２２が解放される前に、通信リソース２２を先制的に予約する。第３のＵＥ装置１６は、プリエンプティブ予約を検出し、解放された通信リソース２２を使用する信号の送信は行わない。その結果、従来技術で発生するような、第２のＵＥ装置１４からの送信３２と、第３のＵＥ装置１６からの送信３４との衝突はない。

図１Ｂは、プリエンプティブ予約を伴う送信１０２と、プリエンプティブ予約を伴わない送信１０４との送信比較例１００を示す図である。図１Ｂを参照して説明した送信は、図１Ａを参照して上述した通信配置によって実行することができる。プリエンプティブ予約を伴わない送信１０４では、第３のＵＥ装置による予約から解放された同一の通信リソースを２つのＵＥ装置が使用しようとすると、衝突が発生する。図１の例では、利用可能な周波数スペクトルを周波数部分（サブバンド）に分割し、及び時間で分割して、複数の周波数時間通信リソースを作成する。したがって、周波数と時間の各ブロックは、本明細書で説明する通信リソースである。複数のブロックを組み合わせて使用することで、より大きな通信リソースを作成することができる。特定のシステムは、任意の数の通信リソースを採用してもよいし、通信リソースのためにいくつかの異なる周波数部分長、及び継続時間のいずれかを使用してもよい。本明細書の例では、通信リソースは、Ｒｅｌ－１４ＬＴＥＣ－Ｖ２Ｘ及びＲｅｌ－１６ＮＲＶ２Ｘなどの３ＧＰＰ通信規格に従ったものである。送信１０４の例では、予約しているＵＥ装置（ＵＥ装置１）１２は、時間ｔ_０に、第１の信号１０６を送信し、当該第１の信号１０６は、データと、通信予約インジケーション１０８とを含み、当該通信予約インジケーション１０８は、予約しているＵＥ装置が、将来の送信時間（ｔ_０＋ｔ_ｋ）１１２に通信リソース１２０を予約していることを示す。図１Ｂの通信リソースは、図１Ａの通信リソース２２の一例である。第１の信号１０６は、第１のＵＥ装置１２と、他のＵＥ装置、基地局、又は無線トランシーバなどの通信装置２０との間の通信１８の一部である。本明細書の例では、予約とは、予約しているＵＥ装置からのＨＡＲＱに基づく送信の予約である。第１の信号が通信装置２０で正確に受信されない場合、当該通信装置は否定応答（ＮＡＣＫ）信号を送信する。本明細書の例では、ＮＡＣＫ１１４は、第１の信号１０６に応じて送信される。その結果、第１のＵＥ装置１２は、予約された通信リソース１１０を使用して、第２の信号１１６を送信する。第２の信号１１６は、データと、通信予約インジケーション１１８とを含み、通信予約インジケーション１１８は、予約しているＵＥ装置が、将来の送信時間（ｔ_０＋ｔ_ｋ＋ｔ_ｍ）１２２に、通信リソース１２０を予約していることを示す。第２の信号１１６の受信が成功したことに応じて、通信装置２０は、肯定応答（ＡＣＫ）信号１２４を送信する。ＡＣＫ信号１２４は、第２のＵＥ装置（ＵＥ装置２）１４及び第３のＵＥ装置（ＵＥ装置３）１６などの領域内のＵＥ装置に対して、第１のＵＥ装置１２によって予約された通信リソース１２０が解放されたことを示す。その結果、第２のＵＥ装置１４及び第３のＵＥ装置１６は、新たに解放された通信リソース１２０を使用して、信号１２６、１２８を送信する。第２のＵＥ装置１４及び第３のＵＥ装置１６は、送信前に通信リソース１２０の予約を試みてもよいが、ＡＣＫ信号１２４と送信時間１１２との間の比較的短い時間では、いずれのＵＥ装置にとっても、当該リソースが予約されたと判定するには不十分である。その結果、信号１２６、１２８間に衝突が生じ、典型的には、いずれの信号も、第２の通信装置２６及び第３の通信装置３０などの意図された受信装置に正確に受信されない。

これに対し、ＵＥ装置によるプリエンプティブ予約を伴う送信１０２では、衝突が回避される。送信１０２の例は、第２のＵＥ装置が、第１のＵＥ装置１２による予約から解放された通信リソース１２０を先制的に予約すること以外は、プリエンプティブ予約を伴わない送信１０４の例と類似している。第２の信号１１６中の予約インジケータ１１８を検出した後、第２のＵＥ装置は、プリエンプティブ予約インジケータ１３２を含む信号１３０を送信する。プリエンプティブ予約インジケータは、制御チャネルのＳＣＩフィールド又はデータチャネル送信のメッセージのいずれかで送信されてもよい。第３のＵＥ装置１６などの領域内の他のＵＥ装置は、プリエンプティブ予約インジケータ１３２を受信する。ＡＣＫ信号１２４を受信した後、第２のＵＥ装置１４は、通信リソース１２０が第１のＵＥ装置１２によって入れられていた予約から解放されたと判定する。第２のＵＥ装置１４は、先制的に予約した通信リソース１２０を使用して信号１３４を送信する。第３のＵＥ装置１６などの領域内の他のＵＥ装置は、プリエンプティブ予約インジケータ１１８を受信し、当該プリエンプティブ予約インジケータ１１８の受信に応じて、通信リソース１２０を介した送信を控える。その結果、信号の衝突を回避することができる。例を続けると、第２のＵＥ装置１４によって送信される信号１３４は、別の通信リソース１３８が予約されていることを示す予約インジケータ１３６を含む。信号１３４の意図された受信装置は、信号１３４が正常に受信されなかったことを示すＮＡＣＫ信号１４０を送信する。ＮＡＣＫ信号１４０を受信した後、第２のＵＥ装置１４は、通信リソース１３８を使用して別の信号１４２を送信する。通信リソースは第２のＵＥ装置によって予約されたため、他のＵＥ装置は、通信リソース１３８を使用して送信しない。

状況によっては、解放された通信リソース１２０は、優先度の高いデータ又はパケットの送信のためにのみ予約されてもよい。例えば、ＵＥ装置が通信リソースを先制的に予約する前に通信リソース上で送信する優先度の高いデータを有していることが必要であるようなルール又は手順が導入されていてもよい。場合によっては、新たに解放された通信リソース１２０は、通信リソース１２０が先制的に予約されていない場合、より優先度の低いデータの送信に使用されてもよい。公知技術にしたがって、データは、このような状況のために少なくとも２つの優先度で指定される。複数の優先度レベルが使用されてもよい。

図１Ｃは、より高い優先度の高いデータを有するＵＥ装置が、前もって通信リソースを予約していた他のＵＥ装置による送信を先制する送信１５０を示す図である。状況によっては、より優先度の高いデータを送信するＵＥ装置は、より優先度の低いデータを送信するＵＥ装置によって予約された通信リソースを先制的に予約した後に通信リソースを使用し、より優先度の低いデータを有するＵＥ装置は通信リソースの使用を控える。一例として図１Ｃを参照すると、第１のＵＥ装置１２は、通信リソース１５２を予約し、第２のＵＥ装置１４はプリエンプティブ予約インジケータ１３２を送信することによって通信リソース１５２を先制的に予約する。本明細書の例では、第２のＵＥ装置１４によって送信されるデータは、第１のＵＥ装置１２によって予約された通信リソース１５２上で送信されるデータの優先度よりも高い優先度を有している。第１のＵＥ装置１２からの前回の送信１１６が正常に受信されなかったことを示すＮＡＣＫ１５４が送信される。ただし、この例では、第１のＵＥ装置１２と第２のＵＥ装置１４とによって送信されるデータの相対的な優先度のため、第１のＵＥ装置１２は、通信リソース１５２での送信を控える。したがって、第２のＵＥ装置１４のプリエンプティブ予約１３２により、通信リソース１５２が解放される。本明細書の例では、データの優先度レベルは上位層から割り当てられ、データの優先度状態（レベル）は下位層に伝達される。各ＵＥ装置は、サイドリンク制御情報において、データの優先度を示す。そのため、第２のＵＥ装置は、第１のＵＥ装置から送信されるサイドリンク制御メッセージから第１のデータの優先度レベルを判定する。

したがって、本実施例では、第１のＵＥ装置１２は、第１の優先度レベルを有する第１のデータの第１のＵＥ装置１２からの送信のために通信リソース１５２を予約するために、予約インジケータ１１８を送信する。第２のＵＥ装置は、当該第１の優先度レベル及び当該第２の優先度レベルに少なくとも部分的に基づいて、当該第２の優先度レベルを有する第２のデータの送信のために通信リソースを使用するかを判定する。第２のＵＥ装置が、通信リソースを第２のデータの送信のために使用できると判定した場合、第２の装置はプリエンプティブ予約インジケータをさらに送信する。プリエンプティブ予約インジケータは、第２のデータの送信のために、通信リソースを先制的に予約する。そして、第２のＵＥ装置は、通信リソースを使用して第２のデータを送信する。

図２は、通信装置２０、２６、３０の各々として使用するのに適した通信装置２００の一例のブロック図である。通信装置２００は、制御部２０４、送信部２０６、及び受信部２０８のほか、その他の電子機器、ハードウェア、及びコードを備える。通信装置２００は、本明細書に記載の機能を実行する任意の固定機器、モバイル機器、又は携帯用機器である。通信装置２０、２６、３０、２００を参照して説明されたブロックの様々な機能及び動作は、任意の数の装置、回路、又は要素で実装され得る。２つ又はそれ以上の機能ブロックは、単一装置に一体化されてもよく、任意の単一装置で実行されるように述べられる機能は、いくつかの装置に渡って実装されてもよい。通信装置２００は、システム導入時に特定の場所に設置される固定された装置又は機器でもよい。そのような設備の実施例としては、固定基地局又は固定トランシーバ局が挙げられる。基地局は異なる用語で呼ばれることもあるが、３ＧＰＰＮＲ運用の１つ以上の通信規格に従って動作する場合、基地局は通常、ｇＮｏｄｅＢ又はｇＮＢと呼ばれる。状況によっては、通信装置２００は、特定の場所に一時的に設置されるモバイル機器であってもよい。このような機器の例としては、発電機、ソーラーパネル、バッテリーなどの発電機器を備えるモバイルトランシーバ局がある。そのような設備の大型で重いバージョンは、トレーラで輸送され得る。さらに他の状況では、通信装置２００は、いかなる特定の場所にも固定されていないポータブル装置であってもよい。上述したように、通信装置２００は、状況次第では、ＵＥ装置であってもよい。

制御部２０４は、本明細書に記載された機能を実行するとともに、通信装置２００の全体的な機能を促進するためのハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアの任意の組合せを含む。最適な制御部２０４の一例は、メモリに接続されたマイクロプロセッサ又はプロセッサ配列上で実行されるコードを含む。送信部２０６は、無線信号を送信する電子機器を含む。状況によっては、送信部２０６は、複数の送信部を含むことができる。受信部２０８は、無線信号を受信する電子機器を含む。状況によっては、受信部２０８は、複数の受信部を含んでもよい。受信部２０８及び送信部２０６は、アンテナ２１０を通して、それぞれ信号を受信及び送信する。アンテナ２１０は、別個の送信アンテナ及び受信アンテナを含んでもよい。状況次第では、アンテナ２１０は、複数の送信アンテナ及び受信アンテナを含んでもよい。

図２の例における送信部２０６及び受信部２０８は、変調及び復調を含む無線周波数（ＲＦ）処理を実行する。したがって、受信部２０８は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）及びフィルタなどの構成要素を含んでもよい。送信部２０６は、フィルタ及び増幅器を含んでもよい。他の構成要素には、アイソレータ、整合回路、その他のＲＦ部品が含まれてもよい。これらの構成要素は、他の構成要素と組み合わせて又は協働して通信装置の機能を実行する。所要の構成要素は、通信装置が必要とする特定の機能に依存してもよい。

送信部２０６は、変調器（図示せず）を含み、受信部２０８は、復調器（図示せず）を含む。変調器は、ダウンリンク信号の一部として送信される信号を変調し、複数の変調次数のうちの任意の１つを適用することができる。復調器は、通信装置２００で受信した任意のアップリンク信号を、複数の変調次数のうちの１つに従って復調する。

通信装置が基地局である場合、通信装置２００は、他の基地局とメッセージを送信及び受信するための通信インターフェース２１２を含む。通信インターフェース２１２は、他の基地局との通信を可能にするバックホール又はネットワークに接続されてもよい。状況によっては、基地局間のリンクは、少なくともいくつかの無線部分を含んでもよい。したがって、通信インターフェース２１２は、無線通信機能を含んでもよく、送信部２０６及び／又は受信部２０８の構成要素の一部を利用してもよい。

通信装置２００は、１つ以上のチャネルを観察して、チャネルが現在占有されているかを判定する機能を有する。すなわち、通信装置２００は、他の装置がチャネル内で送信しているかを判定することができる。本明細書の例では、受信部２０８は、チャネル内のエネルギーを検出し、制御部は、測定されたエネルギーが、チャネルが使用中であることを示すかの判定を行う。例えば、測定されたエネルギーは閾値と比較することができる。状況次第では、他の技術を用いることもできる。

図３は、ＵＥ装置１２、１４、１６の各々として使用するのに適したＵＥ装置３００の一例のブロック図である。いくつかの例では、ＵＥ装置３００は、携帯電話、トランシーバモデム、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、タブレット、又はスマートフォンなどの任意の無線通信装置である。他の例では、ＵＥ装置３００は、ＭＴＣ（ＭａｃｈｉｎｅＴｙｐｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信装置又はＩＯＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ－ｏｆ－Ｔｈｉｎｇｓ）装置である。ＵＥ装置３００、（１０６－１０９）は、したがって、本明細書に記載の機能を実行する任意の固定機器、モバイル機器、又は携帯用機器である。ＵＥ装置３００を参照して説明したブロックのさまざまな機能及び動作は、任意の数の装置、回路、又は要素で実装されてもよい。また、２つ以上の機能ブロックが１つの装置に統合されていてもよく、任意の１つの装置で実行されるものとして説明した機能が、複数の装置にわたって実装されていてもよい。

ＵＥ装置３００は、少なくとも制御部３０２、送信部３０４、及び受信部３０６を含む。制御部３０２は、本明細書に記載された機能を実行し、通信装置の全体的な機能を促進するためのハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアの任意の組合せを含む。適切な制御部３０２の一例は、メモリに接続されたマイクロプロセッサ又はプロセッサ配列上で実行されるコードを含む。送信部３０４は、無線信号を送信する電子機器を含む。状況によっては、送信部３０４は、複数の送信部を含むことができる。受信部３０６は、無線信号を受信する電子機器を含む。状況によっては、受信部３０６は、複数の受信部を含んでもよい。受信部３０４と送信部３０６は、アンテナ３０８を通して、それぞれ信号を受信及び送信する。アンテナ３０８は、別個の送信アンテナ及び受信アンテナを含んでもよい。状況次第では、アンテナ３０８は、複数の送信アンテナ及び受信アンテナを含むことができる。

図３の例における送信部３０４及び受信部３０６は、変調及び復調を含む無線周波数（ＲＦ）処理を実行する。したがって、受信部３０４は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）及びフィルタなどの構成要素を含んでもよい。送信部３０６は、フィルタ及び増幅器を含んでもよい。他の構成要素には、アイソレータ、整合回路、その他のＲＦ部品が含まれてもよい。これらの構成要素は、他の構成要素と組み合わせて又は協働して通信装置の機能を実行する。所要の構成要素は、通信装置が必要とする特定の機能に依存してもよい。

送信部３０６は、変調器（図示せず）を含み、受信部３０４は、復調器（図示せず）を含む。変調器は、アップリンク信号の一部として送信される信号を変調し、複数の変調次数のうちの任意の１つを適用することができる。復調器は、当該ダウンリンク信号を複数の変調次数のうちの１つに従って復調する。

ＵＥ装置３００は、１つ以上のアップリンクチャネルを観察して、当該チャネルが現在占有されているかを判定する機能を有する。すなわち、ＵＥ装置３００は、他の装置がチャネル内で送信しているかを判定することができる。本明細書の例では、受信部３０４は、チャネル内のエネルギーを検出し、制御部は、測定されたエネルギーが、チャネルが使用中であることを示すかの判定を行う。例えば、測定されたエネルギーは閾値と比較することができる。状況次第では、他の技術を用いることもできる。

図４は、プリエンプティブ予約を使用した通信リソースの争奪方法の一例を示すフローチャートである。当該方法は、周波数帯域で送信する任意の装置によって実行されてもよい。本明細書の例では、当該方法は、上述したシステム１０などのＮＲＶ２Ｘ又はＬＴＥＣ－Ｖ２Ｘシステムで動作するＵＥ装置によって実行される。したがって、当該方法は、ＵＥ装置１４によって実行されてもよい。

ステップ４０２において、他のＵＥ装置による通信リソース予約が検出される。本明細書の例では、当該他の装置は、ＨＡＲＱに基づくデータ送信のために通信リソースを予約するための予約インジケータを送信する。

ステップ４０４において、プリエンプティブ予約インジケータが送信される。プリエンプティブ予約インジケータは、ＨＡＲＱに基づく送信のために予約された同一の通信リソースが先制的に予約されていることを示す。プリエンプティブ予約インジケータは、制御チャネルのＳＣＩフィールド又はデータチャネル送信のメッセージのいずれかで送信されてもよい。

ステップ４０６において、通信リソースが解放されたかを判定される。本明細書の例では、ＵＥは、当該他の装置からの受信に成功した送信に応じて、肯定応答（ＡＣＫ）が当該他の装置に送信されたかを判定する。当該他の装置からの送信を受信した装置は、送信を正常に受信できなかった場合、ＡＣＫ又は否定応答（ＮＡＣＫ）で応答してもよい。ステップ４０６において、ＡＣＫが検出された場合、通信リソースが解放されたと判定される。ＡＣＫが検出されない場合、又は否定応答（ＮＡＣＫ）が検出された場合は、通信リソースが解放されていないと判定される。通信リソースが解放されたと判定された場合、当該方法は、先制的に予約された通信リソースを使用して信号が送信されるステップ４０８に進む。そうでない場合、当該方法は、通信リソースは送信に使用されないステップ４１０に続く。

本発明の他の実施形態及び修正形態が、これらの開示内容を踏まえれば当業者が容易に想到するものであることは明らかであろう。上記の説明は例示的であり、限定的なものではない。本発明は、上記の本明細書及び添付の図面と併せて考察すれば、そのような全ての実施形態及び修正形態を含む特許請求の範囲によってのみ制限されるべきである。したがって、本発明の範囲は、上記の説明に関連して決定されるべきではなく、代わりに、添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物の全範囲に関連して決定されるべきである。

本明細書の例では、３つのＵＥ装置１２、１４、１６は、同じ通信リソースが各ＵＥ装置１２、１４、１６に利用可能である領域に配置されている。本実施例は、第１の通信装置２０と通信１８をしている第１のＵＥ装置（ＵＥ装置１）１２から始まる。第１の通信装置２０は、第１のＵＥ装置１２から信号を受信でき、第１のＵＥ装置１２に信号を送信することができる任意のタイプの装置であってもよく、例えば、他のＵＥ装置、基地局、アクセスポイント、又はトランシーバ局であってもよい。通信１８の間、第１のＵＥ装置１２は、通信リソースを予約し、領域内の他のＵＥ装置が予約された通信リソースを使用して信号を送信しないようにする。例を続けると、予約された通信リソース２２は、通信１８のためには、もはや必要ではなく、通信リソース２２は、他の装置が通信リソース２２を使用できるように解放されたと見なされる。本明細書の例では、第２のＵＥ装置（ＵＥ装置２）１４は、第２の通信装置２６との通信２４を開始又は関与しており、第３のＵＥ装置１６は、第３の通信装置３０との通信２８を開始又は関与している。通信装置２６、３０のそれぞれは、第２のＵＥ装置１４、第３のＵＥ装置１６から信号を受信でき、第２のＵＥ装置１４、第３のＵＥ装置１６に信号を送信することができる任意のタイプの装置であってもよく、例えば、他のＵＥ装置、基地局、アクセスポイント又はトランシーバ局であってもよい。通信装置２０、２６、３０は別個の装置として示されているが、状況次第で、２つ以上の通信装置が同じ装置であってもよい。例えば、第１の通信装置２０及び第２の通信装置２６は、同じ装置であってもよい。従来のシステムでは、２つ以上のＵＥ装置が、新しく解放された通信リソース２２で送信を試みる可能性がある。例えば、第２及び第３のＵＥ装置は、同時に、同じ周波数で送信し、送信された信号の衝突をもたらす可能性がある。

図１Ｂは、プリエンプティブ予約を伴う送信１０２と、プリエンプティブ予約を伴わない送信１０４との送信比較例１００を示す図である。図１Ｂを参照して説明した送信は、図１Ａを参照して上述した通信配置によって実行することができる。プリエンプティブ予約を伴わない送信１０４では、第１のＵＥ装置１２による予約から解放された同一の通信リソースを２つのＵＥ装置が使用しようとすると、衝突が発生する。図１Bの例では、利用可能な周波数スペクトルを周波数部分（サブバンド）に分割し、及び時間で分割して、複数の周波数時間通信リソースを作成する。したがって、周波数と時間の各ブロックは、本明細書で説明する通信リソースである。複数のブロックを組み合わせて使用することで、より大きな通信リソースを作成することができる。特定のシステムは、任意の数の通信リソースを採用してもよいし、通信リソースのためにいくつかの異なる周波数部分長、及び継続時間のいずれかを使用してもよい。本明細書の例では、通信リソースは、Ｒｅｌ－１４ＬＴＥＣ－Ｖ２Ｘ及びＲｅｌ－１６ＮＲＶ２Ｘなどの３ＧＰＰ通信規格に従ったものである。送信１０４の例では、予約している第１のＵＥ装置（ＵＥ装置１）１２は、時間ｔ_０に、第１の信号１０６を送信し、当該第１の信号１０６は、データと、通信予約インジケーション１０８とを含み、当該通信予約インジケーション１０８は、予約しているＵＥ装置が、将来の送信時間（ｔ_０＋ｔ_ｋ）１１２に通信リソース１２０を予約していることを示す。図１Ｂの通信リソースは、図１Ａの通信リソース２２の一例である。第１の信号１０６は、第１のＵＥ装置１２と、他のＵＥ装置、基地局、又は無線トランシーバなどの通信装置２０との間の通信１８の一部である。本明細書の例では、予約とは、予約しているＵＥ装置からのＨＡＲＱに基づく送信の予約である。第１の信号が通信装置２０で正確に受信されない場合、当該通信装置２０は否定応答（ＮＡＣＫ）信号を送信する。本明細書の例では、ＮＡＣＫ１１４は、第１の信号１０６に応じて送信される。その結果、第１のＵＥ装置１２は、予約された通信リソース１１０を使用して、第２の信号１１６を送信する。第２の信号１１６は、データと、通信予約インジケーション１１８とを含み、通信予約インジケーション１１８は、予約しているＵＥ装置が、将来の送信時間（ｔ_０＋ｔ_ｋ＋ｔ_ｍ）１２２に、通信リソース１２０を予約していることを示す。第２の信号１１６の受信が成功したことに応じて、通信装置２０は、肯定応答（ＡＣＫ）信号１２４を送信する。ＡＣＫ信号１２４は、第２のＵＥ装置（ＵＥ装置２）１４及び第３のＵＥ装置（ＵＥ装置３）１６などの領域内のＵＥ装置に対して、第１のＵＥ装置１２によって予約された通信リソース１２０が解放されたことを示す。その結果、第２のＵＥ装置１４及び第３のＵＥ装置１６は、新たに解放された通信リソース１２０を使用して、信号１２６、１２８を送信する。第２のＵＥ装置１４及び第３のＵＥ装置１６は、送信前に通信リソース１２０の予約を試みてもよいが、ＡＣＫ信号１２４と送信時間１１２との間の比較的短い時間では、いずれのＵＥ装置にとっても、当該リソースが予約されたと判定するには不十分である。その結果、信号１２６、１２８間に衝突が生じ、典型的には、いずれの信号も、第２の通信装置２６及び第３の通信装置３０などの意図された受信装置に正確に受信されない。

これに対し、ＵＥ装置によるプリエンプティブ予約を伴う送信１０２では、衝突が回避される。送信１０２の例は、第２のＵＥ装置１４が、第１のＵＥ装置１２による予約から解放された通信リソース１２０を先制的に予約すること以外は、プリエンプティブ予約を伴わない送信１０４の例と類似している。第２の信号１１６中の予約インジケータ１１８を検出した後、第２のＵＥ装置１４は、プリエンプティブ予約インジケータ１３２を含む信号１３０を送信する。プリエンプティブ予約インジケータは、制御チャネルのＳＣＩフィールド又はデータチャネル送信のメッセージのいずれかで送信されてもよい。第３のＵＥ装置１６などの領域内の他のＵＥ装置は、プリエンプティブ予約インジケータ１３２を受信する。ＡＣＫ信号１２４を受信した後、第２のＵＥ装置１４は、通信リソース１２０が第１のＵＥ装置１２によって入れられていた予約から解放されたと判定する。第２のＵＥ装置１４は、先制的に予約した通信リソース１２０を使用して信号１３４を送信する。第３のＵＥ装置１６などの領域内の他のＵＥ装置は、プリエンプティブ予約インジケータ１１８を受信し、当該プリエンプティブ予約インジケータ１１８の受信に応じて、通信リソース１２０を介した送信を控える。その結果、信号の衝突を回避することができる。例を続けると、第２のＵＥ装置１４によって送信される信号１３４は、別の通信リソース１３８が予約されていることを示す予約インジケータ１３６を含む。信号１３４の意図された受信装置は、信号１３４が正常に受信されなかったことを示すＮＡＣＫ信号１４０を送信する。ＮＡＣＫ信号１４０を受信した後、第２のＵＥ装置１４は、通信リソース１３８を使用して別の信号１４２を送信する。通信リソース１３８は第２のＵＥ装置１４によって予約されたため、他のＵＥ装置は、通信リソース１３８を使用して送信しない。

したがって、本実施例では、第１のＵＥ装置１２は、第１の優先度レベルを有する第１のデータの第１のＵＥ装置１２からの送信のために通信リソース１５２を予約するために、予約インジケータ１１８を送信する。第２のＵＥ装置１４は、当該第１の優先度レベル及び当該第２の優先度レベルに少なくとも部分的に基づいて、当該第２の優先度レベルを有する第２のデータの送信のために通信リソースを使用するかを判定する。第２のＵＥ装置１４が、通信リソースを第２のデータの送信のために使用できると判定した場合、第２のＵＥ装置１４はプリエンプティブ予約インジケータをさらに送信する。プリエンプティブ予約インジケータは、第２のデータの送信のために、通信リソースを先制的に予約する。そして、第２のＵＥ装置１４は、通信リソースを使用して第２のデータを送信する。

通信装置２００は、１つ以上のチャネルを観察して、チャネルが現在占有されているかを判定する機能を有する。すなわち、通信装置２００は、他の装置がチャネル内で送信しているかを判定することができる。本明細書の例では、受信部２０８は、チャネル内のエネルギーを検出し、制御部２０４は、測定されたエネルギーが、チャネルが使用中であることを示すかの判定を行う。例えば、測定されたエネルギーは閾値と比較することができる。状況次第では、他の技術を用いることもできる。

図３は、ＵＥ装置１２、１４、１６の各々として使用するのに適したＵＥ装置３００の一例のブロック図である。いくつかの例では、ＵＥ装置３００は、携帯電話、トランシーバモデム、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、タブレット、又はスマートフォンなどの任意の無線通信装置である。他の例では、ＵＥ装置３００は、ＭＴＣ（ＭａｃｈｉｎｅＴｙｐｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信装置又はＩＯＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ－ｏｆ－Ｔｈｉｎｇｓ）装置である。ＵＥ装置３００、（１２、１４、１６）は、したがって、本明細書に記載の機能を実行する任意の固定機器、モバイル機器、又は携帯用機器である。ＵＥ装置３００を参照して説明したブロックのさまざまな機能及び動作は、任意の数の装置、回路、又は要素で実装されてもよい。また、２つ以上の機能ブロックが１つの装置に統合されていてもよく、任意の１つの装置で実行されるものとして説明した機能が、複数の装置にわたって実装されていてもよい。

ＵＥ装置３００は、少なくとも制御部３０２、送信部３０４、及び受信部３０６を含む。制御部３０２は、本明細書に記載された機能を実行し、通信装置の全体的な機能を促進するためのハードウェア、ソフトウェア、及び／又はファームウェアの任意の組合せを含む。適切な制御部３０２の一例は、メモリに接続されたマイクロプロセッサ又はプロセッサ配列上で実行されるコードを含む。送信部３０４は、無線信号を送信する電子機器を含む。状況によっては、送信部３０４は、複数の送信部を含むことができる。受信部３０６は、無線信号を受信する電子機器を含む。状況によっては、受信部３０６は、複数の受信部を含んでもよい。受信部３０６と送信部３０４は、アンテナ３０８を通して、それぞれ信号を受信及び送信する。アンテナ３０８は、別個の送信アンテナ及び受信アンテナを含んでもよい。状況次第では、アンテナ３０８は、複数の送信アンテナ及び受信アンテナを含むことができる。

図３の例における送信部３０４及び受信部３０６は、変調及び復調を含む無線周波数（ＲＦ）処理を実行する。したがって、受信部３０６は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）及びフィルタなどの構成要素を含んでもよい。送信部３０４は、フィルタ及び増幅器を含んでもよい。他の構成要素には、アイソレータ、整合回路、その他のＲＦ部品が含まれてもよい。これらの構成要素は、他の構成要素と組み合わせて又は協働して通信装置の機能を実行する。所要の構成要素は、通信装置が必要とする特定の機能に依存してもよい。

送信部３０４は、変調器（図示せず）を含み、受信部３０６は、復調器（図示せず）を含む。変調器は、アップリンク信号の一部として送信される信号を変調し、複数の変調次数のうちの任意の１つを適用することができる。復調器は、当該ダウンリンク信号を複数の変調次数のうちの１つに従って復調する。

ＵＥ装置３００は、１つ以上のアップリンクチャネルを観察して、当該チャネルが現在占有されているかを判定する機能を有する。すなわち、ＵＥ装置３００は、他の装置がチャネル内で送信しているかを判定することができる。本明細書の例では、受信部３０６は、チャネル内のエネルギーを検出し、制御部３０２は、測定されたエネルギーが、チャネルが使用中であることを示すかの判定を行う。例えば、測定されたエネルギーは閾値と比較することができる。状況次第では、他の技術を用いることもできる。

図４は、プリエンプティブ予約を使用した通信リソースの争奪方法の一例を示すフローチャートである。当該方法は、周波数帯域で送信する任意の装置によって実行されてもよい。本明細書の例では、当該方法は、上述した通信システム１０などのＮＲＶ２Ｘ又はＬＴＥＣ－Ｖ２Ｘシステムで動作するＵＥ装置によって実行される。したがって、当該方法は、第２のＵＥ装置１４によって実行されてもよい。

ステップ４０６において、通信リソースが解放されたかを判定される。本明細書の例では、ＵＥ装置は、当該他の装置からの受信に成功した送信に応じて、肯定応答（ＡＣＫ）が当該他の装置に送信されたかを判定する。当該他の装置からの送信を受信した装置は、送信を正常に受信できなかった場合、ＡＣＫ又は否定応答（ＮＡＣＫ）で応答してもよい。ステップ４０６において、ＡＣＫが検出された場合、通信リソースが解放されたと判定される。ＡＣＫが検出されない場合、又は否定応答（ＮＡＣＫ）が検出された場合は、通信リソースが解放されていないと判定される。通信リソースが解放されたと判定された場合、当該方法は、先制的に予約された通信リソースを使用して信号が送信されるステップ４０８に進む。そうでない場合、当該方法は、通信リソースは送信に使用されないステップ４１０に続く。

Claims

第１のユーザ機器（ＵＥ）装置において行われる方法であって、
第２のＵＥ装置から予約インジケータを受信することであって、前記予約インジケータは、送信時間における第２のＵＥ装置からの将来の送信のために、前記第２のＵＥ装置によって予約されている通信リソースのための通信リソース予約を、前記第２のＵＥ装置が作成していることを示す、ことと、
前記送信時間における前記第１のＵＥ装置からの送信ために、前記通信リソースを前記第１のＵＥ装置が予約していることを示すプリエンプティブ予約を送信することと、
前記通信リソースが前記通信リソース予約から解放されているかを判定することと、
前記通信リソースが前記通信リソース予約から解放されていると判定することに応じて、前記リソース時間に前記通信リソースを使用して前記信号を送信することと、を含む
方法。
前記通信リソースが前記通信リソース予約から解放されていないと判定することに応じて、前記リソース時間における前記通信リソースを使用した前記信号の送信を控えることをさらに含む、
請求項１に記載の方法。
前記通信リソースが解放されているかを判定することは、肯定的な応答確認信号が受信されたかを判定することと、前記肯定的な応答確認信号が受信された場合に前記通信リソースが解放されていると判定することとを含み、
前記第２のＵＥ装置に送信される前記肯定的な応答確認信号は、前記第２のＵＥ装置からの前回の送信が正常に受信されていたことを示す、
請求項２に記載の方法。
前記通信リソースが解放されているかを判定することは、否定的な応答確認（ＮＡＣＫ）信号が受信されるかを判定することと、前記ＮＡＣＫ信号が受信される場合に前記通信リソースが解放されていないと判定することとをさらに含み、
前記第２のＵＥ装置に送信される前記ＮＡＣＫ信号は、前記第２のＵＥ装置からの前回の送信が正常に受信されていなかったことを示す、
請求項３に記載の方法。
前記予約インジケータは、ＨＡＲＱ（ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔｒｅＱｕｅｓｔ）通信の一部として送信される、
請求項１に記載の方法。
前記第１のＵＥ装置及び前記第２のＵＥ装置は、３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ）通信規格の少なくとも一つの改訂版に従って通信する、
請求項１に記載の方法。
前記３ＧＰＰ通信規格の少なくとも一つの改訂版は、ＬＴＥｒｅｌ－１４Ｖ２ＸＭｏｄｅ４通信規格及びＮｅｗＲａｄｉｏ（ＮＲ）Ｖ２ＸＭｏｄｅ２通信規格の少なくとも一つである、
請求項６に記載の方法。
無線通信装置であって、
ユーザ機器（ＵＥ）装置から予約インジケータを受信する受信部と、
前記送信時間における前記無線通信装置からの送信ために、前記無線通信装置が前記通信リソースを予約していることを示すプリエンプティブ予約を送信する送信部と、
前記通信リソースが前記通信リソース予約から解放されているかを判定する制御部と、を含み、
前記予約インジケータは、前記送信時間における前記ＵＥ装置からの将来の送信のために、前記ＵＥ装置によって予約されている通信リソースのための通信リソース予約を前記ＵＥ装置が作成していることを示し、
前記送信部は、前記リソース時間に前記通信リソースが解放されている場合、前記通信リソースを使用して前記信号をさらに送信する、
方法。
前記送信部は、前記通信リソースが前記通信リソース予約から解放されていない場合、前記リソース時間における前記通信リソースを使用した前記信号の送信をさらに控える、
請求項８に記載の前記無線通信装置。
前記制御部は、肯定的な応答確認信号が受信される場合、前記通信リソースが解放されていると判定することによって前記通信リソースが解放されていると判定し、
前記ＵＥ装置に送信される前記肯定的な応答確認信号は、前記第２のＵＥ装置からの前回の送信が正常に受信されていたことを示す、
請求項９に記載の前記無線通信装置。
前記制御部は、否定的な応答確認（ＮＡＣＫ）信号が受信されていると判定することによって、前記通信リソースが解放されていないと判定し、
前記ＵＥ装置に送信される前記ＮＡＣＫ信号は、前記ＵＥ装置からの前記前回の送信が正常に受信されていなかったことを示す、
請求項１０に記載の無線通信装置。
前記予約インジケータは、ＨＡＲＱ（ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔｒｅＱｕｅｓｔ）通信の一部として送信される、
請求項８に記載の無線通信装置。
前記無線通信装置及び前記ＵＥ装置は、３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ）通信規格の少なくとも一つの改訂版に従って通信する、
請求項８に記載の無線通信装置。
前記３ＧＰＰ通信規格の少なくとも一つの改訂版は、ＬＴＥｒｅｌ－１４Ｖ２ＸＭｏｄｅ４通信規格及びＮｅｗＲａｄｉｏ（ＮＲ）Ｖ２ＸＭｏｄｅ２通信規格の少なくとも一つである、
請求項１３に記載の無線通信装置。
無線通信システムであって、
予約インジケータを送信する第１のユーザ機器（ＵＥ）装置と、
前記通信リソースが前記予約から解放されているかを判定し、信号の優先度が閾値を超えている場合に、前記通信リソースに使用して信号を送信する第２のＵＥ装置と、を含み、
前記予約インジケータは、送信時間における前記第１のＵＥ装置からの将来の送信のために、前記第１のＵＥ装置によって予約されている通信リソースのための通信リソース予約を前記第１のＵＥ装置が作成していることを示す、
無線通信装置。
前記第２のＵＥ装置は、
予約インジケータを第１のユーザ機器（ＵＥ）装置から受信する受信部と、
前記送信時間における前記第２のＵＥ装置からの送信ために、前記通信リソースを前記第２のＵＥ装置が予約していることを示すプリエンプティブ予約を送信する送信部と、
前記通信リソース予約から前記通信リソースが解放されているかを判定する制御部と、を含み、
前記予約インジケータは、送信時間における前記第１のＵＥ装置からの将来の送信のために、前記第１のＵＥ装置によって予約されている通信リソースのための通信リソース予約を、前記ＵＥ装置が作成していることを示し、
前記送信部は、前記通信リソースが解放されている場合、前記リソース時間において前記通信リソース使用して前記信号をさらに送信する、
請求項１５に記載の無線通信システム。
前記送信部は、前記通信リソースが前記通信リソース予約から解放されていない場合、前記リソース時間における前記通信リソースを使用した前記信号の送信をさらに控える、
請求項１６に記載の無線通信システム。
前記制御部は、肯定的な応答確認信号が受信される場合、前記通信リソースが解放されていると判定することによって前記通信リソースが解放されていると判定し、
前記第１のＵＥ装置に送信される前記肯定的な応答確認信号は、前記第１のＵＥ装置からの前回の送信が正常に受信されていたことを示す、
請求項１７に記載の前記無線通信システム。
前記制御部は、前記第１のＵＥ装置に送信される否定的な応答確認（ＮＡＣＫ）信号を受信していると判定することによって、前記通信リソースが解放されていないと判定し、
前記第１のＵＥ装置に送信される前記ＮＡＣＫ信号は、前記第１のＵＥ装置からの前回の送信が正常に受信されていなかったことを示す、
請求項１８に記載の前記無線通信システム。
前記予約インジケータは、ＨＡＲＱ（ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔｒｅＱｕｅｓｔ）通信の一部として送信される、
請求項１５に記載の前記無線通信システム。
前記無線通信装置及び前記ＵＥ装置は、３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ）通信規格の少なくとも一つの改訂版に従って通信する、
請求項１５に記載の前記無線通信システム。
前記３ＧＰＰ通信規格の少なくとも一つの改訂版は、ＬＴＥｒｅｌ－１４Ｖ２ＸＭｏｄｅ４通信規格及びＮｅｗＲａｄｉｏ（ＮＲ）Ｖ２ＸＭｏｄｅ２通信規格の少なくとも一つである、
請求項２１に記載の無線通信システム。
無線通信システムであって、
第１のユーザ機器（ＵＥ）装置からの第１の優先度レベルを有する第１のデータの送信のための通信リソース予約を作成するために、予約インジケータを送信する第１のＵＥ装置と、
第２のＵＥ装置と、を含み、
前記第２のＵＥ装置は、
前記第１の優先度レベル及び第２の優先度レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記第２の優先度レベルを有する第２のデータの送信のために前記通信リソースを使用するかを判定し、
前記通信リソースが前記第２のデータの送信に使用することが可能であると判定することに応じて、前記第２のデータの送信のために前記通信リソースを先制的に予約し、プリエンプティブ予約インジケータを送信し、前記通信リソースを使用して前記第２のデータを送信する、
無線通信システム。
前記第２のＵＥ装置は、前記第２の優先度が前記第１の優先度レベルより高いかを判定することによって、第２のデータの送信のために前記通信リソースを使用するかを判定する、
請求項２３に記載の無線通信システム。
前記第１のＵＥ装置は、前記プリエンプティブ予約の受信に応じて送信のために前記通信リソースを使用することをさらに控える、
請求項２３に記載の無線通信システム。