JP6012593B2 - 無線情報チャネルにおける動的情報を提供するための方法及び装置 - Google Patents
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Description
本願は、本願と同一の発明の名称である、2010年4月23日に出願された、2011年4月12日に出願された、同一出願人かつ同時継続出願である国際出願番号PCT/US2011/032170号の優先権を主張するものであり、これは、米国特許出願番号12/766,806号の優先権を主張するものであり、それぞれその全体を参照することによって、本明細書に組み込まれる。
本開示は、一般的には、無線通信及びデータネットワークの分野に関するものである。より詳しくは、一態様では、本開示は、システムコンテキスト情報の選択されたセグメント(技術)を提供するための方法及び装置に向けられたものである。
ユニバーサル移動通信システム(UMTS)は、「第3世代」あるいは「3G」セルラー電話技術の実装例である。UMTS規格は、第3世代パートナシッププロジェクト(3GPP)として参照される共同体によって規定されている。3GPPは、国際電気通信連合(ITU)によって示される要件に応じて、とりわけ、欧州市場を対象とする3Gセルラー無線システムとするUMTSに採用されている。ITUは、国際的な無線通信を標準化し、調整している。UMTSの強化は、第4世代(4G)技術に対する将来の拡張をサポートすることになるであろう。
情報チャネル(パイロットチャネルのような)は、多くの従来のセルラー移動無線通信システムにおいて使用されている。このようなチャネルは、ユーザ機器(UE)に、例えば、基本システム情報の配信のような有用な情報を提供する。このような情報は、とりわけ、最初の「ウェイクアップ」及び登録中、ハンドオーバ(即ち、ハンドオフ)用の潜在的な基地局(BS)サービス受信の推定中等に、極めて重要な場合がある。情報(例えば、パイロット)チャネルメッセージングに対する様々な方法が、従来技術を通じて明らかにされている。例えば、暫定規格95(IS−95、CDMA)では、パイロットチャネルは、最初に基地局の存在を判定すること、マルチパス補償をサポートすることの少なくとも一方を行うために、移動装置によって使用される。
明細書で開示される内容は、とりわけ、ネットワーク上に、選択された部分(セグメント)の情報(例えば、システムコンテキスト情報)を送信するための方法及び装置を開示する。一事項での例示の実施形態は、新規のインフラストラクチャ装置(コグニティブパイロットチャネル−基地局、あるいはCPC−BS)を開示する。CPC−BS装置は、CPC−BSの通信範囲内の様々な移動デバイス及び他のデバイス(例えば、UE)へのコンテキスト情報の自動配信を可能にする。加えて、CPC−BSは、外部エンティティへ検知(sensing:センシング)タスクを分散し、将来のCPC送信で使用するために、これらの分散したタスクからのデータ結果をコンパイル(集約)することができる。この方法は、とりわけ、ネットワーク内でのより有効なリソース使用をもたらす。
本開示の例示の実施形態を詳細に説明する。これらの実施形態は、主に、第3世代UMTS無線ネットワーク(3G)のコンテキストで議論し、また、より詳しくは、LTE(3.9G)に対する一変形及び第4世代LTE−A(4G)ネットワークのコンテキストで議論するが、開示される特徴はこれに限定されないことは当業者には理解されるであろう。事実、本開示の様々な態様が任意の無線ネットワークで有用である。これは、本明細書で記載されるセグメントに分けられている(セグメント化)構成設定可能なパブリックブロードキャストメカニズムからの恩恵を受けることができるものであり、更には、限定されるものではないものとして、任意の無線信号、データ、通信あるいは他のインタフェースが含まれる。このインタフェースには、例えば、Wi−Fi、IEEE802.11ac、IEEE802.11ad、ブルートゥース、ジグビー(Zigbee)、無線USB、3G(例えば、3GPP、GSM、EDGE、3GPP2及びUMTS)、HSDPA/HSUPA、HSxPA+、LTE、LTE−アドバンスド、TDMA、CDMA(例、IS−95A、WCDMA等)、PAN/802.15.WiMAX(802.16)、802.20、OFDM、OFDMA、SC−OFDMA、PCS/DCS及びTVホワイトスペース規格(例、IEEE802.22、IEEE802.11af、IEEE802.19、IEEE SCC41及びETSI RRS等)、DVB−T、DVB−H、PAN IEEE802.15(.x)、アメリカンデジタルTV規格、衛星電話規格等がある。
以下の議論では、セルラー無線システムが記載され、これは、セルサイト(cell site)あるいは基地局(BS)として知られる、送信局によってサービスが提供される無線セルのネットワークを含んでいる。この無線ネットワークは、複数のユーザ機器(UE)のトランシーバに対する無線通信サービスを提供する。協働して動作するBSのネットワークは、単独でサービスを提供するBSによって提供される無線通信範囲より大きい無線サービスを可能にする。個々のBSは別のネットワークによって接続され(多くの場合は、有線ネットワーク)、これは、リソース管理に対する追加のコントローラを含み、いくつかの場合では、他のネットワークシステム(例えば、インターネットあるいはMAN)にアクセスする。
コグニティブ無線
「コグニティブ無線」は、とりわけ、干渉を回避するために自身の無線通信を知的に変更するネットワークあるいは無線ノードを示すために一般的に使用される用語である。コグニティブ無線は、外部無線環境及び内部無線環境におけるいくつかの要素(例えば、無線周波数スペクトル、ユーザ行動、ネットワーク状態等)を積極的に監視することができる。
UMTS/LTEネットワークにおけるCPC動作の現存のモードは、2つのカテゴリに分けられる。(i)「専用」CPC(CPC)と(ii)「仮想」CPC(V−CPC)である。専用CPCは、CPC情報の送信用の、専用物理チャネルあるいは無線リソースに依存する。専用CPCと対比して、V−CPCは、CPCコンテンツを1つ以上の汎用無線リソース(即ち、V−CPCはデータペイロードとして取り扱われる)にカプセル化する。V−CPCは、伝統的な専用CPCよりもかなり柔軟になっていて、また、ネットワーク不可知論者である(即ち、様々なネットワークに渡って使用することができる)。本明細書で使用されるように、用語「CPC」と「V−CPC」は、特定の実装の実施形態を示していて、機能的には交換可能である(即ち、ここでは、V−CPCが示されている場合、これは、CPCに置換することができ、その逆もできることが認識されるであろう)。
図5を参照すると、本開示の様々な態様を実現する、サービスを提供する基地局装置500の一実施形態が示される。この基地局装置500は、1つ以上の基板(群)502を含み、これは、更に、処理サブシステム504、加えて、基地局500に電力を供給する電源管理サブシステム506を含む複数の集積回路(IC)を含んでいる。この処理サブシステム504は、例えば、デジタル信号プロセッサ(DSP)、マイクロプロセッサ、ゲートアレイ、PLD、あるいは複数の処理コンポーネントDeある。
本開示に従って本明細書で説明される上述の基地局(及びUE)を動作させる方法の例を詳細に説明する。実施形態の一例では、ワイヤレス(例えば、LETセルラー)無線システムにおける基本システム情報の1つ以上のセグメントが送信され、また、1つ以上の指定される受信基準に従って受信され、そうすることで、スペクトルリソース及び受信機リソースの少なくとも一方の不必要な使用を最小にする。
図4の例示の異種ネットワーク400へ戻り、3つのRATが同一の距離を置いて配置されていて、各RATは、独立しているサービス通信範囲を能動的に提供している。異種ネットワークは、第1のLTE eNB402、第2のLTEホームeノードB(HeNB)404、及び無線LANアクセスポイント408を含んでいる。他のRAT(不図示)も同様に使用することができ、これには、例えば、WiMAXに対するものがある(IEEE規格802.16e−2005の名称が「ローカル及びメトロポリタンエリアネットワーク用のIEEE規格、パート16:固定及び移動用エアインタフェース−ブロードバンド無線アクセスシステム修正2:ライセンス済帯域における複合固定及び移動動作用の物理及び媒体アクセス制御レイヤー及び誤植1」、これは、その全体を参照することによって、本明細書に組み込まれる)。第1のeNBと第2のHeNBは、単一のネットワークオペレータの制御下で動作している。WLAN APは、単一のオペレータの制御とは別に動作していて、例えば、ホームユーザあるいはビジネスユーザによって単独で動作している。図示されるように、第1のUE410は、3つのネットワークのすべての通信範囲内で動作している。
図10は、第4世代無線ネットワークに対して提案されている概念を示しており、ここでは、地理的領域1000が、個別の「メッシュ」1000のセットに分割されている。このメッシュの方法については、とりわけ、動的スペクトル割当を可能にする新規のオンデマンドコグニティブパイロットチャネルに記載されていて、これは、2007年の4月17日−20日のDySPAN 2007年、第2回IEEE国際シンポジウムの、ペレツ−ロメロ,ジェイ.、サリエント,オー.、アグスティ,アール、ギウッポニ,エル.によるものであり、2007年の動的スペクトルアクセスネットワークにおけるニューフロンティアのページ46−54に記載されていて、その全体を参照することによって、本明細書に組み込まれる。このメッシュの方法の更なる議論は、IEEE P1900.4ワーキンググループ内の再コンフィグレーション管理用の無線イネーブラーの開発にも記載されていて、これは、ホーランド,オー.、ムック,エム、マーティグネ,ピー.、ボース,ディー.、コルディエ,ピー.、ベン イーマ,エス、ハウゼ,ピー.、グランドブレイス,ディー、クロック,シー.、レンク,ティー.、ジャミング パン、スラニナ,ピー、モブナー,ケイ.、ジウッポニ,エル.、ロメロ,ジェイ.ピー.、アグスティ,アール.、アッタ,エイ.、アグヴァミ,エイ.エッチによるものであり、2007年の4月17日−20日のDySPAN 2007年、第2回IEEE国際シンポジウムの、動的スペクトルアクセスネットワークにおけるニューフロンティアのページ232−239に記載されていて、その全体を参照することによって、本明細書に組み込まれる。しかしながら、上述の文献それぞれは、UEがCPC情報をリクエストする場合についてのみに向けられていて、そして、この情報は、(1)UE単位(即ち、ピアツーピア)に基づいて、あるいはブロードキャストを介して利用可能にすることができるすべてのユーザのどちらか一方のみに提供される。これらの2つの方法は、各使用する場合に対して明確には最適化されていない。
図15を参照すると、分散されたCPC配備の例示の一実施形態が詳細に示され、そして、記載されている。図示のCPC配備は、複数のマクロセル基地局1510から構成されるセルラーネットワーク内に分散されている。分散されたCPCのアーキテクチャは、スレーブCPC−BS1530を伴う、マスターCPC−BS1520を含んでいる。スレーブCPC−BSは、例示の実装では、ユーザのUE1540と物理的に近接して相対的に近くに存在することになるフェムトセルの一部として存在しても良い。しかしながら、このことは決して要求されることではなく、また、スレーブCPC−BSは、実質的には、必要であれば、マスターCPC−BSと同一の物理ハードウェアで構成することもできることが理解されるであろう。
上述のネットワーク装置及び処理手順は様々なビジネスモデルに容易に適合できることが理解されるであろう。例えば、このようなモデルの1つでは、CPC−BSネットワークアーキテクチャの配備は、オペレータ非依存である(例えば、サードパーティによるCPC配備の方法の使用を通じて)。このような方法の一実施形態では、CPCサービスプロバイダは、例えば、提供される情報のタイプに基づいて、配下のネットワークサービスプロバイダによって資金提供される。例えば、このような状況は、ネットワークサービスプロバイダが自身のネットワークの動作を向上することができる場合に、特に、そのネットワークサービスプロバイダに対して望ましく、これによって、自身が提供するネットワークとサービスについての自身のネットワークの加入者の見識を改善することによってこれらのネットワークサービスプロバイダに価値を付加する。一変形では、CPCは基地局から送信され、CPCは、基地局のネットワークオペレータが付加的にサポートする手近なサービスを受信者へ通知する。例えば、このようなCPCは、ネットワークオペレータの近隣のWLANホットスポットの存在を示すことができる。考えられる限りでは、ネットワークオペレータの他のリソースへのアクセスを容易にすることによって、ネットワーク容量を向上したり、効率性を向上する等のために、加入者を容易にセカンダリシステムにオフロード(offload)させることができる。
Claims (10)
- 無線ネットワークにおいて基地局から情報を送信する方法であって、
前記基地局が、前記無線ネットワークに関係する1つ以上のポータブルデバイスに対して、コンテキスト情報のリクエストを引き起こすステップと、
前記基地局が、前記リクエストに応じて、前記1つ以上のポータブルデバイスから前記コンテキスト情報を受信するステップであって、前記コンテキスト情報は、前記1つ以上のポータブルデバイスの少なくとも1つの第1ポータブルデバイスと前記基地局との間の通信リンクに関連する、前記少なくとも1つの第1ポータブルデバイスによって測定されるパフォーマンス測定値を含んでいる、前記受信するステップと、
前記基地局が、前記受信したコンテキスト情報に少なくとも部分的に基づいて、前記第1ポータブルデバイスに検知タスクの第1部分を割り当てるステップと、
前記基地局が、少なくとも1つの第2ポータブルデバイスに前記検知タスクの第2部分を割り当てるステップであって、前記検知タスクの前記第1部分は、第1周波数帯のパラメータを検知することを含み、前記検知タスクの前記第2部分は、第2周波数帯のパラメータを検知することを含み、前記第1周波数帯及び前記第2周波数帯は重なる周波数を有さない、前記第2部分を割り当てるステップと、
前記基地局が、前記少なくとも1つの第1ポータブルデバイスと前記少なくとも1つの第2ポータブルデバイスのいずれか、或いは、両方から、前記検知タスクに関連するデータを受信するステップと、
前記基地局が、前記無線ネットワークに関係する1つ以上のポータブルデバイスへ、前記検知タスクに関連する前記データから生成された情報を送信するステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 前記コンテキスト情報は、セルラーネットワークの1つ以上のネットワークパラメータに関連する情報を含んでいる
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記コンテキスト情報は、無線LAN(WLAN)ネットワークの1つ以上の負荷レベルに関連する情報を含んでいる
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記送信するステップは、前記少なくとも1つの第1ポータブルデバイスが登録済のユーザを含んでいる場合にのみ実行される
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記送信するステップは、更に、前記検知タスクに関連する前記データから生成された前記情報に従って、前記受信したコンテキスト情報の少なくとも一部を送信することを含んでいる
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記受信したコンテキスト情報の少なくとも一部と前記検知タスクに関連する前記データから生成された前記情報は、共通のデータ構造で送信される
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記受信したコンテキスト情報の少なくとも一部と前記検知タスクに関連する前記データから生成された前記情報は、トグルされているプリアンブルを有する1つ以上のデータ構造で送信される
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記基地局が、通信範囲内の1つ以上のポータブルデバイスを検出するステップを更に含む
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記受信したコンテキスト情報は、(i)パケット誤り率(PER)、(ii)リンク品質、(iii)サービスの品質(QoS)、及び(iv)ジッタ/パケット損失率あるいは比の少なくとも1つに関連している
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記検知タスクに関連する前記データから生成された前記情報の送信先の前記1つ以上のポータブルデバイスは、地理的にグループ化されているユーザのサブセットを含む、複数のポータブルデバイスを含んでいる
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
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