JP6138374B2 - スモールセルによる高電力基地局セルスペクトルの時間的および空間的利用のための方法および装置 - Google Patents

スモールセルによる高電力基地局セルスペクトルの時間的および空間的利用のための方法および装置 Download PDF

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Description

優先権の主張
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明確に組み込まれる、2014年1月9日に出願された「METHOD AND APPARATUS FOR TIME AND SPATIAL UTILIZATION OF A HIGH POWER BASE STATION CELL SPECTRUM BY A SMALL CELL」と題する米国非仮出願第14/151,679号の優先権を主張する。
本開示の態様は、一般に、ワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、ワイヤレス通信システム内でより高い容量を提供するために、高電力基地局セルのスペクトルを利用することに関する。
ワイヤレス通信システムは、電話、ビデオ、データ、メッセージング、およびブロードキャストなど、様々な電気通信サービスを提供するために広く展開されている。通常の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、送信電力)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技術を利用することができる。そのような多元接続技術の例としては、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、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)システム、および時分割同期符号分割多元接続(TD-SCDMA)システムがある。
これらの多元接続技術は、様々なワイヤレスデバイスが自治体、国家、地域、さらには地球規模で通信することを可能にする共通プロトコルを提供するために、様々な電気通信規格において採用されている。新興の電気通信規格の一例は、ロングタームエボリューション(LTE)である。LTEは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって公表されたUniversal Mobile Telecommunications System(UMTS)モバイル規格に対する拡張のセットである。LTEは、スペクトル効率を改善することによってモバイルブロードバンドインターネットアクセスをより良くサポートすること、コストを下げること、サービスを改善すること、新しいスペクトルを利用すること、ならびに、ダウンリンク(DL)上のOFDMA、アップリンク(UL)上のSC-FDMA、および多入力多出力(MIMO)アンテナ技術を使用して、他のオープン規格とより良く統合することを行うように設計されている。しかしながら、モバイルブロードバンドアクセスに対する需要が増加し続けるのに伴い、LTE技術のさらなる改善が必要である。好ましくは、これらの改善は、他の多元接続技術、およびこれらの技術を利用する電気通信規格に適用可能であるべきである。
従来の比較的高い送信電力の基地局、たとえばマクロ基地局またはマクロセルを補完するために、スモールセルまたは小カバレッジの基地局もしくはセルと呼ばれる、追加の制限された電力または制限されたカバレッジの基地局が、よりロバストなワイヤレスカバレッジをモバイルデバイスに提供するために配置され得る。たとえば、ワイヤレス中継局と低電力基地局とを含むスモールセル(たとえば、一般にホームNodeBまたはホームeNBと呼ばれ得、集合的にH(e)NB、フェムトノード、ピコノード等と呼ばれ得るもの)が、追加容量増大、よりリッチなユーザエクスペリエンス、建物内または他の特定の地理的カバレッジ、および/または同様のもののために配置され得る。そのような(たとえば、マクロネットワーク基地局またはセルの送信電力またはカバレッジに対して)低い送信電力または小カバレッジのセルまたは基地局は、モバイル事業者ネットワークへのバックホールリンクを提供し得る、ブロードバンド接続(たとえば、デジタル加入者回線(DSL)ルータ、ケーブルモデムまたは他のモデム、など)を介してインターネットに接続され得る。したがって、たとえば、小カバレッジのセルまたは基地局は、ブロードバンド接続を介して1つまたは複数のデバイスにモバイルネットワークアクセスを提供するために、ユーザの家庭または建物内に配置され得る。
一般に、スモールセル配置を伴う高電力基地局またはセル配置は、高モビリティのユーザにサービスを提供するために、およびスモールセルが過負荷であるときにユーザに他のサービスを提供するために、所与のエリア内のカバレッジを保証する方法としてますます増加している。しかしながら、多くのロケーションまたは多くの時間の例において、高電力基地局セルがユーザにカバレッジおよびサービスを提供することを有利にする状況は生じない。そのために、それらの状況において、高電力基地局セルのスペクトルは、最適に利用されておらず、したがってこれらの状況において、高電力基地局セルのスペクトルをよりよく利用することが必要である。
以下では、1つまたは複数の態様の基本的な理解をもたらすために、そのような態様の簡略化された概要を提示する。この概要は、すべての企図された態様の広範な概要ではなく、すべての態様の主要または重要な要素を識別するものでもなく、いずれかまたはすべての態様の範囲を定めるものでもない。その唯一の目的は、後で提示されるより詳細な説明の前置きとして、簡略化された形態で1つまたは複数の態様のいくつかの概念を提示することである。
一態様では、ワイヤレス通信の方法は、第1のアクセスポイントから第1のキャリア上で第1の信号を送信するステップを含む。加えて、方法は、第2のキャリア上の第2のアクセスポイントの現在の能力を決定するステップを含む。さらに、方法は、第2のアクセスポイントの決定された現在の能力に従って、第1のアクセスポイントから第2のキャリア上で第2の信号を送信するステップを含む。
別の態様では、ワイヤレス通信のための装置は、少なくとも1つのプロセッサと、少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリとを含み、少なくとも1つのプロセッサは、第1のアクセスポイントから第1のキャリア上で第1の信号を送信するように構成される。加えて、少なくとも1つのプロセッサは、第2のキャリア上の第2のアクセスポイントの現在の能力を決定するように構成される。さらに、少なくとも1つのプロセッサは、第2のアクセスポイントの決定された現在の能力に従って、第1のアクセスポイントから第2のキャリア上で第2の信号を送信するように構成される。
別の態様では、ワイヤレス通信のための装置は、第1のアクセスポイントから第1のキャリア上で第1の信号を送信するための手段を含む。加えて、装置は、第2のキャリア上の第2のアクセスポイントの現在の能力を決定するための手段を含む。さらに、装置は、第2のアクセスポイントの決定された現在の能力に従って、第1のアクセスポイントから第2のキャリア上で第2の信号を送信するための手段を含む。
さらに別の態様では、ワイヤレス通信のための非一時的コンピュータ可読媒体は、第1のアクセスポイントから第1のキャリア上で第1の信号をコンピュータに送信させるための機械実行可能コードを含む。加えて、コードは、第2のキャリア上の第2のアクセスポイントの現在の能力をコンピュータに決定させるように実行可能であり得る。さらに、コードは、第2のアクセスポイントの決定された現在の能力に従って、第1のアクセスポイントから第2のキャリア上で第2の信号をコンピュータに送信させるように実行可能であり得る。
上記の目的および関連の目的を達成するために、1つまたは複数の態様は、以下で十分に説明され、特許請求の範囲で具体的に指摘される特徴を備える。以下の説明および添付の図面は、1つまたは複数の態様のいくつかの例示的な特徴を詳細に記載する。これらの特徴は、しかしながら、様々な態様の原理が利用され得る様々な方法のいくつかしか示しておらず、この説明は、すべてのそのような態様と、それらの等価物とを含むことが意図されている。さらに、本開示では、「例示的」という単語は、例、事例、または例示の働きをすることを意味するために使用される。「例示的」として本明細書に記載されるどの態様または設計も、必ずしも他の態様または設計よりも好ましいまたは有利なものとして解釈されるわけではない。そうではなくて、例示的という言葉の使用は、具体的な形で概念を提示することが意図されている。
ワイヤレス通信システムにおけるコンフィギュレーション構成要素を介して高電力基地局セルのスペクトルを利用する例示的な態様を示す概略図である。 ワイヤレス通信システムにおけるコンフィギュレーション構成要素を介して高電力基地局セルのスペクトルを利用する例示的な態様を示す別の概略図である。 図1および図2によるワイヤレス通信の方法の一態様のフローチャートである。 本開示によるコンフィギュレーション構成要素を含むコンピュータデバイスの一態様のさらなる例示的な構成要素を示すブロック図である。 本明細書で説明する機能を実行するためにコンフィギュレーション構成要素を実行する処理システムを使用する装置のハードウェア実装の一例を示すブロック図である。 たとえば図1に従って説明したネットワークエンティティの一態様を含む多元接続ワイヤレス通信システムを示す概略図である。 本明細書で説明するユーザ機器の一態様を含む通信システムのブロック図である。 本明細書で説明するユーザ機器に関する態様が実装され得る、いくつかのユーザをサポートするように構成された、ワイヤレス通信システムを示す概略図である。 ネットワーク環境内のスモールセルを含む通信システムの一態様を示す概略図である。 いくつかのトラッキングエリアが画定され、それらのトラッキングエリアのいくつかが本明細書で説明するユーザ機器によって提供され得る、カバレッジマップの一例を示す図である。
添付の図面に関して以下に記載される詳細な説明は、様々な構成の説明として意図されており、本明細書で説明される概念が実施され得る唯一の構成を表すことを意図されていない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を与えるために具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの概念がこれらの具体的な詳細なしに実践され得ることは当業者に明らかであろう。場合によっては、そのような概念を曖昧にすることを回避するために、よく知られている構造および構成要素がブロック図の形態で示されている。さらに、本開示では、「例示的」という単語は、例、事例、または例示の働きをすることを意味するために使用する。「例示的」として本明細書に記載されるどの態様または設計も、必ずしも他の態様または設計よりも好ましいまたは有利なものとして解釈されるわけではない。そうではなくて、例示的という言葉の使用は、具体的な形で概念を提示することが意図されている。
一般に、高電力基地局セルおよびスモール基地局セルは、異なるスペクトル内で動作するように割り振られ得る。高電力基地局セルカバレッジが利用できない状況では、高電力基地局セルに割り当てられるスペクトルは、無駄になる(たとえば、使用されないかまたは準最適に使用される)場合がある。実際、高電力基地局セルのカバレッジおよびサービスは、いくつかの状況においては、ユーザにとって利用できない場合がある。たとえば、高電力基地局セルは、いくつかの屋内ロケーション(たとえば、建物の地下、大規模複合施設内の事務所、など)において、またはいくつかの屋外ロケーション(たとえば、丘の上の家、ゴルフコース、など)において、カバレッジを提供しない場合がある。したがって、高電力基地局セルカバレッジがないかまたは極めて限定されるこれらのロケーションにおいて、高電力基地局セルに割り当てられるかまたは割り振られるスペクトルは、結局無駄に終わる場合がある。
この問題を取り除くために、本開示の例示的な態様は、高電力基地局セルに割り当てられたスペクトルを動的に利用するために、スモールセルのマルチキャリア能力を利用する。具体的には、マルチキャリアサポートを有するスモールセルは、高電力基地局セルカバレッジの欠如を検出し得るか、または制限された高電力基地局セルカバレッジが存在することを検出し得る。いずれの場合も、スモールセルは、さもなければ、より高いデータダウンロードレートをそのユーザに提供するため、および/またはより多くのユーザにサービスするために最適に利用されることのない高電力基地局セルのキャリアスペクトルを利用することができる。
図1を参照すると、一態様では、ワイヤレス通信システム100は、1つまたは複数のユーザ機器(UE)(たとえば、UE102、UE104)からネットワーク110にデータを送信することを容易にするように構成される。一態様では、スモールセル130など、いくつかのスモールセルは、マルチキャリアサポートが可能であり、そのために、複数のキャリアを利用することができる場合がある。たとえば、マルチキャリアサポートは、スモールセル130が、同時に2つ以上のキャリアを介してUE104と通信することを可能にする場合がある。ワイヤレス通信システム100のスモールセル130内に、高電力基地局セル120の高電力基地局セルカバレッジの欠如を検出すること、および/またはスモールセル130の近傍に存在する高電力基地局セルユーザの不在を検出することを行うように構成され得るコンフィギュレーション構成要素140が存在する。コンフィギュレーション構成要素140は、これらの検出動作に依存して、1つまたは複数のUE(たとえば、UE104)との通信を容易にするために高電力基地局セルスペクトル124を利用するときを決定することができる。具体的には、高電力基地局セル120のカバレッジが弱いエリアにおいて(たとえば、アパートの建物の内部または家の地階において)、スモールセル130は、高電力基地局セル120のカバレッジの欠如を検出することと、およびスモールセルスペクトル134上でデータをUE104に送信することに加えて、高電力基地局セルスペクトル124を利用してデータをUE104に送信することとを行うように構成され得る。すなわち、スモールセル130付近に高電力基地局セル120の弱いカバレッジを有することによって、スモールセル130は、そうでなければ、使用されないかまたは準最適に使用される高電力基地局セルスペクトル124を利用し得る。別の態様では、高電力基地局セル120のユーザ(たとえば、UE102)がいないエリアにおいて、スモールセル130は、そのようなユーザの不在を検出して、それ自体のユーザ(たとえば、UE104)に、スモールセルスペクトル134上でデータを送信することに加えて、高電力基地局セルスペクトル124を利用してデータを送信するように構成され得る。
図1で説明するスモールセル130は、たとえば、第1のアクセスポイント132に対応し得るかまたはそれを含み得る一方で、高電力基地局セル120は、たとえば、第2のアクセスポイント122に対応し得るかまたはそれを含み得る。
図2は、ワイヤレス通信システム100内のスモールセル130のコンフィギュレーション構成要素140の構成要素をより詳細に説明する。上記で説明したように、コンフィギュレーション構成要素140は、高電力基地局セル120の高電力基地局セルカバレッジの欠如を検出し、それに応じて、1つまたは複数のUEとの通信を容易にするために、高電力基地局セルスペクトル124を利用するように構成され得る。一態様では、コンフィギュレーション構成要素140は、特に、第1のアクセスポイントから第1のキャリア上で第1の信号を送信可能な送信構成要素142を含むように構成され得る。送信構成要素142は、第1のキャリア152と第2のキャリア154とを含み得、それらの各々が、信号送信のために異なるキャリアを利用するように構成される。たとえば、図1を参照すると、スモールセル130の送信構成要素142は、スモールセルスペクトル134を介して第1のアクセスポイント132からUE104に第1のキャリア152上で第1の信号を送信するように構成される。
コンフィギュレーション構成要素140はまた、第2のキャリア上の第2のアクセスポイントの現在の能力を決定可能な構成要素144を含むように構成され得る。第2のキャリア上の第2のアクセスポイントの現在の能力は、第2のアクセスポイントによる第2のキャリアの現在の使用またはサポートを指す場合がある。たとえば、図1を参照すると、決定構成要素144は、第2のキャリア154上の第2のアクセスポイント122の現在の能力を決定するように構成される。
第2のアクセスポイント122の現在の能力を決定することは、高電力基地局セルスペクトル124の周波数を決定することを含む、第2のアクセスポイント122のスペクトル周波数を決定するように構成された、スペクトル周波数決定構成要素212を含み得る。一態様では、高電力基地局セルスペクトル124の周波数を決定することは、スモールセル130によって実行される第2のアクセスポイントの無線測定に基づく。別の態様では、高電力基地局セルスペクトル124の周波数を決定することは、スモールセル130によってサービスされるアクセス端末(たとえば、UE104)からの無線測定、およびそれらのアクセス端末のうちの1つまたは複数によってスモールセル130に供給される無線測定に基づく。
第2のアクセスポイント122の現在の能力を決定するための決定構成要素144はまた、第2のアクセスポイント122のカバレッジエリアを決定するように構成されたカバレッジエリア決定構成要素214を含み得る。決定構成要素214は、たとえば、高電力基地局セル120のカバレッジエリアを決定することによって第2のアクセスポイント122のカバレッジエリアを決定するように構成され得る。高電力基地局セル120のカバレッジエリアを決定することは、第1のアクセスポイント132によって実行される無線測定、スモールセル130に関連する第1のアクセスポイント132に接続されたアクセス端末(UE104など)から受信された測定値、第2のキャリア154上のUE102のアクセス端末のセル再選択、第2のキャリア154上のUE102のアクセス端末の接続不良、および/または第2のキャリア154上のUE102のアクセス端末のハンドオーバ要求に基づく場合がある。
第2のアクセスポイント122の現在の能力を決定するための決定構成要素144はまた、第2のアクセスポイント122の送信電力(たとえば、信号強度)を決定するように構成された送信電力決定構成要素216を含み得る。これは、たとえば、第2のアクセスポイント122のブロードキャストチャネルを読み取ることによって達成され得る。一例では、第2のアクセスポイント122の送信電力情報は、スモールセル130の第1のアクセスポイント132において受信されたシステム情報ブロック(SIB)のうちの1つの中に存在する場合がある。次いで、第1のアクセスポイント132において受信されたSIBのうちの1つの中に存在する送信電力情報は、第2のアクセスポイント122の送信電力を決定するために使用され得る。
その上、第2のアクセスポイント122の現在の能力を決定するための決定構成要素144はまた、第1のキャリア152上の、アクセス端末UE104などの第1のアクセス端末の存在を決定するように構成された第1のアクセス端末決定構成要素218を含み得る。一態様では、第1のキャリア152上のアクセス端末の存在を決定することは、第1のアクセスポイント132とアクセス端末UE104との間の無線接続(たとえば、無線リンク)に基づく場合がある。
その上、第2のアクセスポイント122の現在の能力を決定するための決定構成要素144はまた、第2のキャリア154上の、UE102のアクセス端末などの第2のアクセス端末の存在を決定するように構成された第2のアクセス端末決定構成要素219を含み得る。第2のキャリア154上のアクセス端末の存在を決定することは、第1のアクセスポイント132によって実行されるアップリンク無線測定、スモールセル130に関連する第1のアクセスポイント132に接続されたアクセス端末(UE104など)から受信された測定値、UE102によって実行される第2のキャリア154のセル再選択、第2のキャリア154上のアクセス端末(たとえば、UE102)の接続不良、および/または第2のキャリア154上のアクセス端末(たとえば、UE102)のハンドオーバ要求に基づく場合がある。
別の態様では、第2のアクセスポイント122の能力を決定した後、コンフィギュレーション構成要素140内に存在する送信構成要素142はまた、第2のアクセスポイントの決定された現在の能力に従って、第1のアクセスポイントから第2のキャリア上で第2の信号を送信可能である場合がある。たとえば、図1を参照すると、送信構成要素142は、第2のアクセスポイント122の決定された現在の能力に従って、高電力基地局セルスペクトル124を介して第1のアクセスポイント132からUE104に、第2のキャリア154上で第2の信号を送信するように構成される。
第2のキャリア154上の信号のUE104への送信は、高電力基地局セルスペクトル124の決定された周波数、高電力基地局セル120の決定されたカバレッジエリア、高電力基地局セル120の決定された送信電力、第1のアクセス端末の存在、および/または第2のアクセス端末の存在に従うか、または基づく場合がある。
第2のキャリア154上で送信するときのスモールセル130の送信電力は、第1のキャリア152上で送信するときのスモールセル130の送信電力と異なる場合があることに留意されたい。たとえば、第2のキャリア154上の電力適応は、第2のキャリア154上のスモールセル130の送信によって引き起こされる場合がある、無線リンク不良(RLF)を識別すること、ハンドオーバを識別することなど、同一チャネル適応技法に基づいて達成され得る。言い換えれば、第2のキャリア154上で信号を送信することは、高電力基地局セル120の第2のアクセスポイント122に関連する送信電力に基づいて、第2のキャリア154上で送信される信号の電力を変更または調整することを含み得る。
加えて、第2のキャリア154上の信号のUE104への送信は、第2のキャリア154のアクセス端末(UE104など)測定値報告、第1のキャリア152のアクセス端末報告、第2のキャリア154上の他のUE(UE102などだが限定されない)のセル再選択の履歴、第2のキャリア154上の他のUEのハンドオーバ要求、第2のキャリア154上の他のUEのハンドオーバ不良、および/または第2のキャリア154上の他のUEのハンドオーバの数に従うか、または基づく場合がある。
一実装態様では、スモールセル130は、スモールセルスペクトル134上および高電力基地局セルスペクトル124上で第1のキャリア152を介してUE104と通信しているが、スモールセル130は、それが、高電力基地局セルスペクトル124上の第2のキャリア154を介してUE102から、高電力基地局セル120からのハンドイン要求をもはや受信していないこと、および/またはスモールセル130のスモールセルカバレッジエリア内で高電力基地局セル120によってサービスされる他のUEからハンドオーバ不良報告をもはや受信していないことを、決定し得る。スモールセル130は、これらの決定のいずれかまたは両方から、スモールセル130のスモールセルカバレッジエリアにおいて高電力基地局セルスペクトル124上でUE102など、高電力基地局セル120によってサービスされるアクセス端末のモビリティ(たとえば、UE102が別のロケーションに移動する能力)が低いことを識別し得、したがって、モビリティが低いときに、高電力基地局セルスペクトル124上のその送信電力の維持または増加のいずれかを行うことを決定し得る。
別の実装態様では、スモールセル130は、スモールセル130が高電力基地局セルスペクトル124を使用する場合、高電力基地局セル120のカバレッジが制限されること、および/または高電力基地局セル120のユーザに及ぼす影響が制限され得ることを確認または決定し得る。この点において、スモールセル130は、高電力基地局セル120の第2のアクセスポイント122の現在の能力を決定することを試みることができる。上記のように、これらの能力は、高電力基地局セルスペクトル124の周波数を決定すること、高電力基地局セル120のカバレッジエリアを決定すること、第2のアクセスポイントの送信電力を決定すること、などを含み得る。第2のアクセスポイント122の能力を決定した後、スモールセル130は、第2のアクセスポイント122の決定された能力に基づいて、高電力基地局セルスペクトル124を介してUE104に接続することを試みることができる。
高電力基地局セル120の高電力基地局セルカバレッジが制限されるときに高電力基地局セルスペクトル124を利用することに加えて、スモールセル130は、所与の時間にスモールセル130のカバレッジエリアの近傍において高電力基地局セル120のユーザが不在のときに、高電力基地局セルスペクトル124を利用し得る。再び、これらの例において、高電力基地局セル120に割り当てられたスペクトルは、スモールセル130付近の領域において無駄になるか、使用されないか、または準最適に使用される場合がある。たとえば、高電力基地局セル120のユーザが不在のとき、スモールセル130は、第2のキャリア154を介してUE104に接続するために高電力基地局セルスペクトル124を利用し得る。この実装形態はまた、複数の屋内のUEまたは低速度の屋外のUEが、スモールセルスペクトル134上にあり、したがってスモールセルスペクトル134に過負荷をかけるときに使用され得る。
実際、スモールセルスペクトル134が過負荷になったこと、または高電力基地局セルスペクトル124がスモールセル130のカバレッジエリア内で利用されていないことをスモールセル130が決定すると、スモールセル130は、高電力基地局セル120の第2のアクセスポイント122の現在の能力を決定し得る。第2のアクセスポイント122の能力を決定した後、スモールセル130は、第2のアクセスポイント122の決定された能力に基づいて、高電力基地局セルスペクトル124を介してUE104に接続することを試みることができる。
そのために、スモールセル130は、スモールセルスペクトル134だけを使用するときより高いデータレートをUE104に提供するため、および/またはスモールセル130のカバレッジエリア内でより多くのUEをサービスするために、高電力基地局セルスペクトル124を利用することが可能になる場合がある。高電力基地局セルスペクトル124の利用は、高電力基地局セル120のユーザの存在、またはそれらのモビリティのレベルもしくはパターンに依存する場合があるので、スモールセル130による高電力基地局セルスペクトル124の利用は、より動的または時変的であり得る。
スモールセル130によって使用されるスペクトルのダイナミズムまたは調整は、高電力基地局セル120のカバレッジエリア内のスモールセル130のロケーションに依存する場合がある。たとえば、高電力基地局セルカバレッジが制限されることが知られている場所にスモールセル130が配置されるとき、スモールセル130は、絶えず、スモールセルスペクトル134と高電力基地局セルスペクトル124の両方を介してUE104と通信し得る。別の例では、高電力基地局セルのカバレッジエリア内のすべてのUEが、低いモビリティを有する(たとえば、UEは長い間継続して存在または不在のいずれかである)とき、スモールセル130は、高電力基地局セルスペクトル124の利用を決定するために第2のアクセスポイントの現在の能力を絶えず決定することはない。これらの場合のいずれにおいても、スモールセル130の要件は、高電力基地局セルスペクトル124の動的な使用をほとんど必要としない。
しかしながら、いくつかの場合には、高電力基地局セル120のカバレッジエリア内に配置されるスモールセル130の要件は、高電力基地局セルスペクトル124を利用するために、より多くのダイナミズムを必要とする場合がある。たとえば、高電力基地局セルスペクトル124上にいくつかの高モビリティのユーザが存在することをスモールセル130が検出した場合(たとえば、ユーザが、複数の高電力基地局セルのカバレッジエリアの間で絶えず動き回っている場合)、スモールセル130は、高電力基地局セルスペクトル124の利用を決定し、それによって高モビリティのユーザが不在のときだけ高電力基地局セルスペクトル124を使用するために、第2のアクセスポイントの現在の能力を継続的にモニタすることを選択し得る。
いくつかの場合には、スモールセル130は、高電力基地局セルスペクトル124を使用するUEとの通信によって、高モビリティのユーザの不在に対してある時間期間にわたって高電力基地局セルスペクトル124の能力を検査し得る。たとえば、スモールセル130は、一定数の無線リンク不良またはハンドオーバが観測されるまで、高電力基地局セルスペクトル124上で送信することができる。
スモールセル(たとえば、スモールセル130)は、拡張型セル間干渉制御 (eICIC)技法を介して高電力基地局セル120の能力を検査し得る。eICIC技法は、セル間干渉を無線リソース管理(RRM)方法による制御のもとで維持するために使用され得る。一般に、eICIC技法は、各セルにおいて同時に利用可能なリソース(たとえば、帯域幅および電力)を決定するために使用され得る。スモールセル130が、eICIC技法または方式に基づいて高電力基地局セルスペクトル124の能力を決定すると、スモールセル130は、高電力基地局セルスペクトル124を介してUE104と通信し得る。
別の態様では、スモールセル130は、スモールセル130が高電力基地局セルスペクトル124上で送信する時間を最小化することによって、高電力基地局セルのUEに対する干渉およびモビリティの影響を最小化することができる。たとえば、スモールセル130は、スモールセルスペクトル134上のアクティブな接続されたモードのユーザの存在を検出して、アクティブなユーザがスモールセルスペクトル134上に存在する時間中のみ、高電力基地局セルスペクトル124を使用し、それによってスモールセルユーザに高データレートを提供することができる。
図3を参照すると、動作中、スモールセル130(図1)などのスモールセルは、高電力基地局セルスペクトルの改善された利用のために方法300の一態様を実行し得る。説明を簡単にするために、本明細書の方法は、一連の行為として示され説明されるが、いくつかの行為は、1つまたは複数の態様に従って、本明細書で示され説明されたものと異なる順序で、および/または他の行為と同時に発生し得るので、方法は、行為の順序によって限定されないことを理解し、諒解されたい。たとえば、方法は、代わりに、状態図などにおいて、一連の相互に関係する状態またはイベントとして表され得ることを諒解されたい。その上、本明細書に記載された1つまたは複数の特徴に従って方法を実施するために、示されたすべての行為が必要とされ得るわけではない。
一態様では、ブロック382において、方法300は、第1のアクセスポイントから第1のキャリア上で第1の信号を送信し得る。たとえば、図1、図2を参照して本明細書で説明するように、スモールセル130の送信構成要素142は、スモールセルスペクトル134を介して第1のアクセスポイント132からUE104に第1のキャリア152上で第1の信号を送信するように構成される。
さらなる態様では、ブロック384において、方法300は、第2のキャリア上の第2のアクセスポイントの現在の能力を決定し得る。たとえば、送信構成要素142が第1のアクセスポイント132からUE104に第1のキャリア152上で第1の信号を送信した後、決定構成要素144は、高電力基地局セル120の無線測定またはアクセス端末報告を介して第2のキャリア154上の第2のアクセスポイント122の現在の能力を決定するように構成される。
さらなる態様では、ブロック386において、方法300は、第2のアクセスポイントの決定された現在の能力に従って、第1のアクセスポイントから第2のキャリア上で第2の信号を送信し得る。たとえば、決定構成要素144が、第2のキャリア154上の第2のアクセスポイント122の現在の能力を決定した後、送信構成要素142は、第2のアクセスポイント122の決定された現在の能力に従って、高電力基地局セルスペクトル124を介して第1のアクセスポイント132からUE104に、第2のキャリア154上で第2の信号を送信するように構成される。
図4のコンピュータシステム400を参照すると、一態様では、スモールセル130は、特別にプログラムまたは構成されたコンピュータデバイス480によって表されてよく、特別なプログラミングまたは構成は、本明細書で説明するようなコンフィギュレーション構成要素140(図1、図2)を含む。たとえば、スモールセル130(図1)としての実装形態の場合、コンピュータデバイス480は、特別にプログラムされたコンピュータ可読命令もしくはコード、ファームウェア、ハードウェア、またはそれらの組合せなどの中に、データを計算して、スモールセル130からUE104に送信するための1つまたは複数の構成要素を含み得る。コンピュータデバイス480は、本明細書に記載されたコンポーネントおよび機能のうちの1つまたは複数に関連する処理機能を遂行するためのプロセッサ482を含むことができる。プロセッサ482は、プロセッサまたはマルチコアプロセッサの単一のセットまたは複数のセットを含むことができる。その上、プロセッサ482は、統合処理システムおよび/または分散処理システムとして実装されてもよい。
コンピュータデバイス480は、たとえば本明細書で使用されるデータおよび/またはプロセッサ482によって実行されるアプリケーションのローカルバージョンを記憶するために、メモリ484をさらに含み得る。メモリ484は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、テープ、磁気ディスク、光ディスク、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、およびそれらの任意の組合せなどの、コンピュータによって使用可能な任意のタイプのメモリを含むことができる。
さらに、コンピュータデバイス480は、本明細書で説明するように、ハードウェア、ソフトウェア、およびサービスを利用して、1つまたは複数の相手との通信を確立し、維持することを行う通信構成要素486を含み得る。通信構成要素486は、コンピュータデバイス480上の構成要素間の通信、ならびに、コンピュータデバイス480と、通信ネットワークにわたって位置するデバイス、および/またはコンピュータデバイス480に直列またはローカルに接続されたデバイスなどの外部デバイスとの間の通信を伝え得る。たとえば、通信構成要素486は、1つまたは複数のバスを含んでもよく、外部デバイスとインターフェースするように動作可能な、送信機および受信機にそれぞれ関連付けられた送信チェーン構成要素および受信チェーン構成要素、またはトランシーバをさらに含んでもよい。たとえば、一態様では、通信構成要素486の受信機は、メモリ484の一部であり得る1つまたは複数のデータを受信するように動作する。
加えて、コンピュータデバイス480は、データストア488をさらに含んでもよく、データストア488は、本明細書で説明する態様に関して利用される情報、データベース、およびプログラムの大容量ストレージを実現する、ハードウェアおよび/またはソフトウェアの任意の適切な組合せとすることができる。たとえば、データストア488は、プロセッサ482によって現在実行されていないアプリケーション用のデータリポジトリであり得る。
コンピュータデバイス480は、加えて、コンピュータデバイス480のユーザから入力を受信するように動作可能であり、ユーザへの提示のための出力を生成するようにさらに動作可能な、ユーザインターフェース構成要素489を含み得る。ユーザインターフェース構成要素489は、限定はしないが、キーボード、テンキー、マウス、タッチセンシティブディスプレイ、ナビゲーションキー、ファンクションキー、マイクロフォン、音声認識コンポーネント、ユーザから入力を受信することが可能な他の任意の機構、またはそれらの任意の組合せを含む、1つまたは複数の入力デバイスを含み得る。さらに、ユーザインターフェース構成要素489は、限定はしないが、ディスプレイ、スピーカ、ハプティックフィードバック機構、プリンタ、ユーザに出力を提示することが可能な任意の他の機構、またはそれらの任意の組合せを含む1つまたは複数の出力デバイスを含み得る。
さらに、コンピュータデバイス480は、本明細書で説明する機能を実行するように構成され得るコンフィギュレーション構成要素140(図1、図2)を含んでもよく、またはコンフィギュレーション構成要素140と通信していてもよい。
図5は、処理システム514を用いる装置500のためのハードウェア実装の一例を示すブロック図である。装置500は、たとえば、送信構成要素142および決定構成要素144など、上記で説明した構成要素を実装するコンフィギュレーション構成要素140(図1、図2)を含むように構成され得る。この例では、処理システム514は、バス502によって概略的に表されるバスアーキテクチャを用いて実装され得る。バス502は、処理システム514の特定の用途と全体的な設計制約とに応じて、任意の数の相互接続バスとブリッジとを含むことができる。バス502は、プロセッサ504によって全体的に表される1つまたは複数のプロセッサと、コンピュータ可読媒体506によって全体的に表されるコンピュータ可読媒体とを含む様々な回路を互いにリンクする。バス502は、タイミングソース、周辺機器、電圧調整器、および電力管理回路などの様々な他の回路をリンクさせることもできるが、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがって、これ以上は説明しない。バスインターフェース508は、バス502とトランシーバ510との間にインターフェースを提供する。トランシーバ510は、送信媒体を通じて様々な他の装置と通信するための手段を提供する。また、装置の性質に応じて、ユーザインターフェース512(たとえば、キーパッド、ディスプレイ、スピーカ、マイクロフォン、ジョイスティックなど)が設けられてもよい。
プロセッサ504は、バス502を管理することと、コンピュータ可読媒体506上に記憶されたソフトウェアの実行を含む一般的な処理とを担当する。ソフトウェアは、プロセッサ504によって実行されると、処理システム514に任意の特定の装置の以下で説明する様々な機能を実行させる。コンピュータ可読媒体506は、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ504によって操作されるデータを記憶するためにも使用され得る。
一態様では、プロセッサ504、コンピュータ可読媒体506、または両方の組合せは、本明細書で説明したように、コンフィギュレーション構成要素140(図1、図2)の機能のうちの少なくとも一部を実行するように構成され得るか、あるいは特別にプログラムされ得る。
本開示全体にわたって提示されている様々な概念は、幅広い種類の遠隔通信システム、ネットワークアーキテクチャ、および通信規格にわたって実施され得る。
図6を参照すると、一態様による多元接続ワイヤレス通信システム600が示されている。アクセスポイント600(AP)は、複数のアンテナグループを含み、あるグループは604および606を含み、別のグループは608および610を含み、さらに別のグループは612および614を含む。さらに、いくつかの態様では、AP600は、コンフィギュレーション構成要素140(図1、図2)を含むスモールセル130と同じまたは同様であり得る。図6では、アンテナグループごとにアンテナが2つしか示されていないが、アンテナグループごとにより多いまたはより少ないアンテナが使用されてもよい。UE102(図1)と同じまたは同様であり得るアクセス端末616(AT)は、アンテナ612および614と通信中であり、アンテナ612および614は、順方向リンク620上でアクセス端末616に情報を送信し、逆方向リンク618上でアクセス端末616から情報を受信する。UE104(図1)と同じまたは同様であり得るアクセス端末622は、アンテナ606および608と通信中であり、アンテナ606および608は、順方向リンク626上でアクセス端末622に情報を送信し、逆方向リンク624上でアクセス端末622から情報を受信する。FDDシステムにおいて、通信リンク618、620、624、および626は、通信に異なる周波数を使用することができる。たとえば、順方向リンク620は、逆方向リンク618によって使用される周波数とは異なる周波数を使用してよい。
アンテナの各グループおよび/またはそれらが通信するように設計されているエリアは、しばしばアクセスポイントのセクタと呼ばれる。本態様では、アンテナグループはそれぞれ、アクセスポイント600によってカバーされるエリアの、セクタ内のアクセス端末に通信するように設計される。
順方向リンク620および626上の通信において、アクセスポイント600の送信アンテナは、異なるアクセス端末616および624の順方向リンクの信号対雑音比を改善するためにビームフォーミングを使用する。また、アクセスポイントが、ビームフォーミングを使用して、そのカバレッジ中にランダムに分散しているアクセス端末に送信することで、アクセスポイントが単一のアンテナを介してすべてのそのアクセス端末に送信するよりも、隣接セル中のアクセス端末への干渉が小さくなる。
アクセスポイントは、端末と通信するために使用される固定局でもよく、アクセスポイント、ノードB、進化型ノードB(eNB)、またはいくつかの他の用語で呼ばれ得る。また、アクセス端末は、アクセス端末、ユーザ機器(UE)、ワイヤレス通信デバイス、端末、アクセス端末、またはいくつかの他の用語で呼ばれ得る。
図7は、多入力多出力(MIMO)システム700における送信機システム710(アクセスポイントとしても知られる)および受信機システム750(アクセス端末としても知られる)の一態様のブロック図である。他の態様では、送信機システム710は、コンフィギュレーション構成要素140(図1、図2)を含むスモールセル130と同じまたは同様であり得る。さらに、他の態様では、受信機システム750は、UE102およびUE104(図1)と同じまたは同様であり得る。送信機システム710において、いくつかのデータストリームのトラフィックデータが、データソース712から送信(TX)データプロセッサ714に供給される。
一態様では、各データストリームは、それぞれの送信アンテナを通じて送信される。TXデータプロセッサ714は、符号化されたデータを提供するためにそのデータストリームについて選択された特定の符号化方式に基づいて、各データストリームのためのトラフィックデータをフォーマットし、符号化し、インターリーブする。
各データストリームの符号化されたデータは、OFDM技法を使用してパイロットデータと多重化され得る。パイロットデータは、一般的には、既知の方法で処理される既知のデータパターンであり、チャネル応答を推定するために、受信機システムで使用され得る。その後、多重化されたパイロットおよび各データストリームの符号化されたデータは、変調シンボルを与えるためにそのデータストリームに対して選択された特定の変調方式(たとえば、BPSK、QSPK、M-PSK、またはM-QAM)に基づいて変調される(たとえば、シンボルマッピングされる)。各データストリームのデータレート、符号化、および変調は、プロセッサ730によって実行される命令によって決定され得る。
その後、すべてのデータストリームのための変調シンボルは、TX MIMOプロセッサ720に与えられ、TX MIMOプロセッサ920は、さらに、(たとえば、OFDMのために)その変調シンボルを処理することができる。その際、TX MIMOプロセッサ720は、NT個の変調シンボルストリームをNT個の送信機(TMTR)726a〜726tに与える。いくつかの態様では、TX MIMOプロセッサ720は、データストリームのシンボルと、シンボルの送信元のアンテナとに、ビームフォーミングの重みを適用する。
各送信機726は、それぞれのシンボルストリームを受信および処理して、1つまたは複数のアナログ信号を与え、さらにアナログ信号を調整(たとえば、増幅、フィルタリング、およびアップコンバート)して、MIMOチャネルを介して送信するのに適した被変調信号を与える。送信機726a〜726tからのNT個の変調信号は、次いで、それぞれ、NT本のアンテナ724a〜724tから送信される。
受信機システム750において、送信された変調信号は、NR個のアンテナ752a〜752rによって受信され、各アンテナ752から受信された信号は、それぞれの受信機(RCVR)754a〜754rに提供される。各受信機754は、それぞれの受信信号を調整(たとえば、フィルタリング、増幅、およびダウンコンバート)し、調整された信号をデジタル化してサンプルを提供し、さらにそのサンプルを処理して対応する「受信」シンボルストリームを与える。
次いで、RXデータプロセッサ760は、NT個の「検出された」シンボルストリームを提供するために、特定の受信機処理技法に基づいて、NR個の受信機754からNR個の受信されたシンボルストリームを受信し、処理する。その後、RXデータプロセッサ760は、各被検出シンボルストリームを復調し、デインターリーブし、復号して、データストリームのためのトラフィックデータを再生する。RXデータプロセッサ760による処理は、送信機システム710におけるTX MIMOプロセッサ720およびTXデータプロセッサ714によって実行される処理を補完するものである。
プロセッサ770が、どのプリコーディング行列を使用すべきかを定期的に決定する(後に論じられる)。プロセッサ770は、行列インデックス部とランク値部とを備える逆方向リンクメッセージを作成する。
逆方向リンクメッセージは、通信リンクおよび/または受信データストリームに関する種々のタイプの情報を含むことができる。次いで、逆方向リンクメッセージは、データソース736からいくつかのデータストリームのトラフィックデータをも受信するTXデータプロセッサ738によって処理され、変調器780によって変調され、送信機754a〜754rによって調整され、送信機システム710に戻される。
送信機システム710において、受信機システム750からの変調信号は、アンテナ724によって受信され、受信機726によって調整され、復調器740によって復調され、RXデータプロセッサ742によって処理されて、受信機システム750によって送信される逆方向リンクメッセージを抽出する。次いで、プロセッサ730は、ビームフォーミング重みを決定するためにどのプリコーディング行列を使用すべきかを決定し、次いで、抽出されたメッセージを処理する。
一態様では、論理チャネルは、制御チャネルおよびトラフィックチャネルに分類される。論理制御チャネルは、システム制御情報をブロードキャストするDLチャネルであるブロードキャスト制御チャネル(BCCH)を含む。ページング情報を転送するDLチャネルであるページング制御チャネル(PCCH)。マルチメディアブロードキャストおよびマルチキャストサービス(MBMS)スケジューリングならびに1つまたは複数のMTCHに関する制御情報を送信するために使用されるポイントツーマルチポイントDLチャネルであるマルチキャスト制御チャネル(MCCH)。一般に、RRC接続を確立した後、このチャネルは、MBMS(注:古いMCCH+MSCH)を受信するUEによって使用されるだけである。専用制御チャネル(DCCH)は、専用の制御情報を送信するポイントツーポイント双方向チャネルであり、RRC接続を有するUEによって使用される。一態様では、論理トラフィックチャネルは、ユーザ情報の転送のための、1つのUEに専用の、ポイントツーポイント双方向チャネルである専用トラフィックチャネル(DTCH)を含む。また、トラフィックデータを送信するポイントツーマルチポイントDLチャネルのためのマルチキャストトラフィックチャネル(MTCH)。
一態様では、トランスポートチャネルは、DLおよびULに分類される。DLトランスポートチャネルは、ブロードキャストチャネル(BCH)、ダウンリンク共有データチャネル(DL-SDCH)、およびページングチャネル(PCH)を含んでおり、UE省電力化のサポートのためのPCH(DRXサイクルはUEへのネットワークによって示される)は、セル全体にわたってブロードキャストされ、他の制御/トラフィックチャネルに使用することができるPHYリソースにマップされる。ULトランスポートチャネルは、ランダムアクセスチャネル(RACH)、要求チャネル(REQCH)、アップリンク共有データチャネル(UL-SDCH)、および複数のPHYチャネルを含む。PHYチャネルは、DLチャネルとULチャネルとのセットを備える。
DL PHYチャネルは、以下を含む。
共通パイロットチャネル(CPICH)
同期チャネル(SCH)
共通制御チャネル(CCCH)
共有DL制御チャネル(SDCCH)
マルチキャスト制御チャネル(MCCH)
共有UL割当チャネル(SUACH)
肯定応答チャネル(ACKCH)
DL物理共有データチャネル(DL-PSDCH)
UL電力制御チャネル(UPCCH)
ページングインジケータチャネル(PICH)
負荷インジケータチャネル(LICH)
UL PHYチャネルは、以下を含む。
物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)
チャネル品質インジケータチャネル(CQICH)
肯定応答チャネル(ACKCH)
アンテナサブセットインジケータチャネル(ASICH)
共有要求チャネル(SREQCH)
UL物理共有データチャネル(UL-PSDCH)
ブロードバンドパイロットチャネル(BPICH)
一態様において、シングルキャリア波形のPAR特性を低く(所与の時点に、チャネルが周波数において連続するまたは一様に離間する)保つチャネル構造が提供される。
本文書では、以下の略語が適用される。
AM 確認型モード
AMD 確認モードデータ
ARQ 自動再送要求
BCCH ブロードキャスト制御チャネル
BCH ブロードキャストチャネル
C- 制御
CCCH 共通制御チャネル
CCH 制御チャネル
CCTrCH 符号化複合トランスポートチャネル
CP 巡回プレフィックス
CRC 巡回冗長検査
CTCH 共通トラフィックチャネル
DCCH 専用制御チャネル
DCH 専用チャネル
DL ダウンリンク
DSCH ダウンリンク共有チャネル
DTCH 専用トラフィックチャネル
FACH 順方向リンクアクセスチャネル
FDD 周波数分割複信
L1 レイヤ1(物理層)
L2 レイヤ2(データリンク層)
L3 レイヤ3(ネットワーク層)
LI 長さインジケータ
LSB 最下位ビット
MAC 媒体アクセス制御
MBMS マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス
MCCH MBMSポイントツーマルチポイント制御チャネル
MRW 移動受信ウィンドウ
MSB 最上位ビット
MSCH MBMSポイントツーマルチポイントスケジューリングチャネル
MTCH MBMSポイントツーマルチポイントトラフィックチャネル
PCCH ページング制御チャネル
PCH ページングチャネル
PDU プロトコルデータユニット
PHY 物理層
PhyCH 物理チャネル
RACH ランダムアクセスチャネル
PLC 無線リンク制御
RRC 無線リソース制御
SAP サービスアクセスポイント
SDU サービスデータユニット
SHCCH 共有チャネル制御チャネル
SN シーケンス番号
SUFI スーパーフィールド
TCH トラフィックチャネル
TDD 時分割複信
TFI トランスポートフォーマットインジケータ
TM 透過モード
TMD 透過モードデータ
TTI 送信時間間隔
U- ユーザ
UE ユーザ装置
UL アップリンク
UM 非確認モード
UMD 非確認モードデータ
UMTS ユニバーサル移動通信システム
UTRA UMTS地上無線アクセス
UTRAN UMTS地上波無線アクセスネットワーク
MBSFN マルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワーク
MCE MBMS調整エンティティ
MCH マルチキャストチャネル
DL-SCH ダウンリンク共有チャネル
MSCH MBMS制御チャネル
PDCCH 物理ダウンリンク制御チャネル
PDSCH 物理ダウンリンク共有チャネル
図8は、本明細書の教示が実施され得る、いくつかのユーザをサポートするように構成されたワイヤレス通信システム800を示す。システム800は、たとえば、マクロセル802A〜802Gなどの複数のセル802用の通信を提供し、各セルは、対応するアクセスノード804(たとえば、アクセスノード804A〜804G)によってサービスされる。いくつかの態様では、マクロセル802A〜802Gは、コンフィギュレーション構成要素140(図1、図2)を含むスモールセル130と同じまたは同様であり得る。さらに、他の態様では、各アクセスノード804は、コンフィギュレーション構成要素140(図1、図2)を含むスモールセル130と同じまたは同様であり得る。図8に示すように、アクセス端末806(たとえば、アクセス端末806A〜806L)は、経時的にシステム全体にわたって様々なロケーションに分散され得、各アクセス端末806は、UE102およびUE104(図1)と同じまたは同様であり得る。各アクセス端末806は、たとえば、アクセス端末806が作動中であるかどうか、およびソフトハンドオフにあるかどうかに応じて、所与の瞬間に順方向リンク(「FL」)ならびに/または逆方向リンク(「RL」)上の1つもしくは複数のアクセスノード804と通信し得る。ワイヤレス通信システム800は、広い地理的領域にわたってサービスを提供し得る。たとえば、マクロセル802A〜802Gは、近傍にある数ブロックをカバーし得る。
図9は、1つまたは複数のスモールセルがネットワーク環境内に配置される、例示的な通信システム900を示す。具体的には、システム900は、比較的小さい規模のネットワーク環境内に(たとえば、1つまたは複数のユーザの住宅930内に)設置された複数のスモールセル910(たとえば、スモールセルまたはHNB910Aおよび910B)を含み、スモールセル910は、コンフィギュレーション構成要素140(図1、図2)を含むネットワークエンティティ12と同じまたは同様であり得る。コンフィギュレーション構成要素140(図1)を含む各スモールセル910は、DSLルータ、ケーブルモデム、ワイヤレスリンク、または他の接続手段(図示せず)を介してワイドエリアネットワーク940(たとえば、インターネット)およびモバイル事業者コアネットワーク950に結合され得る。以下で説明するように、各スモールセル910は、関連するアクセス端末920(たとえば、アクセス端末920A)および随意に異種のアクセス端末920(たとえば、アクセス端末920B)をサービスするように構成され得、それらの両方は、UE102およびUE104(図1)と同じまたは同様であり得る。言い換えれば、スモールセル910へのアクセスは、所与のアクセス端末920が1組の指定された(たとえば、ホーム)スモールセル910によってサービスされ得るが、任意の指定されていないスモールセル910(たとえば、近接するスモールセル910)によってサービスされ得ないように、制限することができる。
図10は、各々がいくつかのマクロカバレッジエリア1004を含むいくつかのトラッキングエリア1002(または、ルーティングエリアもしくはロケーションエリア)が画定されたカバレッジマップ1000の一例を示す。ここでは、トラッキングエリア1002A、1002Bおよび1002Cに関連するカバレッジのエリアが太線によって示され、マクロカバレッジエリア1004が六角形によって表されている。トラッキングエリア1002はまた、コンフィギュレーション構成要素140(図1、図2)を含むスモールセル130によって提供され得るスモールセルカバレッジエリア1006を含む。この例では、スモールセルカバレッジエリア1006の各々(たとえば、スモールセルカバレッジエリア1006C)は、マクロカバレッジエリア1004(たとえば、マクロカバレッジエリア1004B)内に図示されている。しかしながら、スモールセルカバレッジエリア1006は、全体がマクロカバレッジエリア1004の内部にあるとは限らないことを諒解されたい。実際には、多数のスモールセルカバレッジエリア1006が所与のトラッキングエリア1002またはマクロカバレッジエリア1004によって画定されてよい。また、1つまたは複数のピコカバレッジエリア(図示せず)が、所与のトラッキングエリア1002またはマクロカバレッジエリア1004内に画定され得る。
再び図9を参照すると、スモールセル910の所有者は、たとえば、モバイル事業者コアネットワーク950を介して提供される3Gモバイルサービス(たとえば、図1のUE102およびUE104)などの、モバイルサービスに加入することができる。加えて、アクセス端末920は、マクロ環境中と、より小規模(たとえば、住宅)のネットワーク環境中の両方で動作することが可能であり得る。言い換えれば、アクセス端末920の現在のロケーションに応じて、アクセス端末920は、マクロセルモバイルネットワーク950のアクセスノード960によって、または一組のスモールセル910(たとえば、対応するユーザの住宅930内に存在するスモールセル910Aおよび910B)の任意の1つによってサービスされ得る。たとえば、加入者が自分の家の外部にいるときは、加入者は標準的なマクロアクセスノード(たとえば、ノード960)によってサービスされ、加入者が家にいるときは、加入者はスモールセル(たとえば、ノード910A)によってサービスされる。ここでは、スモールセル920は、既存のアクセス端末920との後方互換性があり得ることを諒解されたい。
スモールセル910は、単一の周波数上か、または代替として、複数の周波数上に展開され得る。特定の構成に応じて、単一の周波数、または複数の周波数のうちの1つもしくは複数は、マクロノード(たとえば、ノード960)によって使用される1つまたは複数の周波数と重なる可能性がある。いくつかの態様では、アクセス端末920は、そのような接続が可能であるときはいつでも、好ましいスモールセル(たとえば、アクセス端末920のホームスモールセル)に接続するように構成され得る。たとえば、アクセス端末920がユーザの住宅930内にあるときはいつでも、アクセス端末920は、ホームスモールセル910とだけ通信するのが望ましい場合がある。
いくつかの態様では、アクセス端末920がマクロセルラーネットワーク950内で動作するが、(たとえば、好ましいローミングリスト内に定義される)その最も好ましいネットワーク上に存在していない場合、アクセス端末920は、より良いシステムが現在利用可能かどうかを決定するための利用可能なシステムの周期的走査と、そのような好ましいシステムと関連付けるための後続の努力とを伴うことがあるベターシステム再選択(better system reselection)(「BSR」)を使用して、最も好ましいネットワーク(たとえば、好ましいスモールセル910)を探索し続ける場合がある。取得エントリを用いて、アクセス端末920は、特定の帯域およびチャネルの探索を制限し得る。たとえば、最も好ましいシステムに対する探索は、周期的に繰り返すことができる。好ましいスモールセル910を発見すると、アクセス端末920は、そのカバレッジエリア内にとどまるためにスモールセル910を選択する。
いくつかの態様では、スモールセルは、制限される場合がある。たとえば、所与のスモールセルは、いくつかのアクセス端末にいくつかのサービスを提供することしかできない。いわゆる制限された(または閉じた)関連付けを有する展開では、所与のアクセス端末は、マクロセルモバイルネットワークおよび定義された組のスモールセル(たとえば、対応するユーザの住宅930内に存在するスモールセル910)のみによってサービスされ得る。いくつかの実装形態では、ノードは、少なくとも1つのノードに対して、シグナリング、データアクセス、登録、ページング、またはサービスのうちの少なくとも1つを提供しないように制限され得る。
いくつかの態様では、(限定加入者グループホームノードBと呼ばれることもある)制限スモールセルは、制限付きの供給された組のアクセス端末にサービスを提供するスモールセルである。この組は、必要に応じて、一時的または永続的に拡張され得る。いくつかの態様では、限定加入者グループ(CSG)は、アクセス端末の共通アクセス制御リストを共有するアクセスノード(たとえば、スモールセル)の組として定義することができる。ある領域内のすべてのスモールセル(またはすべての制限スモールセル)が動作するチャネルは、スモールセルチャネルと呼ぶことができる。
所与のスモールセルと所与のアクセス端末との間には、このように様々な関係が存在する可能性がある。たとえば、アクセス端末の観点から、オープンスモールセルは制限された関連付けがないスモールセルを指すことができる。制限スモールセルは、何らかの方式で制限された(たとえば、関連付けおよび/または登録に関して制限された)スモールセルを指す場合がある。ホームスモールセルは、その上でアクセス端末がアクセスおよび動作することを認可されたスモールセルを指すことができる。ゲストスモールセルは、その上でアクセス端末がアクセスまたは動作することを一時的に認可されたスモールセルを指すことができる。異種のスモールセルは、おそらく緊急事態(たとえば911呼)を除いて、アクセス端末がアクセスし、または動作することを許可されないスモールセルを指す場合がある。
制限スモールセルの観点から、ホームアクセス端末は、制限スモールセルにアクセスすることを認可されたアクセス端末を指すことができる。ゲストアクセス端末は、制限スモールセルへの一時的なアクセスを有するアクセス端末を指すことができる。異種のアクセス端末は、おそらく緊急事態、たとえば、911呼などを除いて、制限スモールセルにアクセスする許可を有しないアクセス端末(たとえば、制限スモールセルに登録する資格証明または許可を有さないアクセス端末)を指す可能性がある。
便宜上、本明細書の開示は、スモールセルの文脈で様々な機能について説明する。しかしながら、ピコノードは、より大きなカバレッジエリアに対して同じかまたは類似の機能を提供することができることを諒解されたい。たとえば、ピコノードは限定的であり得、ホームピコノードは所与のアクセス端末に対して画定され得る、などである。
ワイヤレス多元接続通信システムは、複数のワイヤレスアクセス端末の通信を同時にサポートすることができる。上述のように、各端末は、順方向および逆方向のリンク上の送信を介して1つまたは複数の基地局と通信することができる。順方向リンク(またはダウンリンク)は、基地局から端末までの通信リンクを指し、逆方向リンク(またはアップリンク)は、端末から基地局までの通信リンクを指す。この通信リンクは、単入力単出力システム、多入力多出力(MIMO)システム、または何らかの他のタイプのシステムを介して確立され得る。
開示される処理におけるステップの特定の順序または階層は、例示的な手法の一例であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、本開示の範囲内のままでありながら、処理におけるステップの特定の順序または階層が再構成され得ることを理解されたい。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。
様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して情報および信号が表現され得ることを当業者なら理解されよう。たとえば上記説明全体を通して参照することができるデータ、命令、指令、情報、信号、ビット、記号およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または粒子、光学場または粒子、あるいはそれらの任意の組合せによって表すことができる。
さらに、本明細書で開示される態様に関して説明された種々の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現できることは、当業者であればさらに理解されよう。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示すために、種々の例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびステップが、一般にそれらの機能に関してこれまで説明されてきた。そのような機能が、ハードウェアとして実現されるか、ソフトウェアとして実現されるかは、具体的な適用例と、システム全体に課せられる設計制約とによって決まる。当業者は、説明された機能を各々の特定の応用分野について様々な方式で実装し得るが、そのような実装判断は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。
本明細書で開示する態様に関して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(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)もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書で説明する機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサでよいが、別の方法として、プロセッサは、任意の従来型プロセッサ、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よい。プロセッサは、たとえばDSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連結した1つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成など、コンピューティングデバイスの組合せとして実現することもできる。
本明細書で開示する態様に関して説明する方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで具体化されるか、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具体化されるか、またはその2つの組合せで具体化され得る。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、または当技術分野において知られている任意の他の形態の記憶媒体中に存在することができる。例示的記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し、かつ、記憶媒体に情報を書き込むことができるように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よい。プロセッサおよび記憶媒体は、ASIC中に存在し得る。ASICは、ユーザ端末内に存在する場合がある。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内にディスクリート構成要素として存在し得る。
本開示の態様の上の記載は、当業者が本開示を作り使用することが可能になるように提供される。これらの態様への種々の変更は当業者には容易に明らかになり、本明細書において規定された一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の態様に適用することができる。したがって、本開示は、本明細書に示す態様に限定されるものではなく、本明細書で開示する原理および新規の特徴に一致する最大の範囲を与えられるものである。
100 ワイヤレス通信システム
102 ユーザ機器(UE)
104 ユーザ機器(UE)
110 ネットワーク
120 高電力基地局セル
122 第2のアクセスポイント
124 高電力基地局セルスペクトル
130 スモールセル
132 第1のアクセスポイント
134 スモールセルスペクトル
140 コンフィギュレーション構成要素
142 送信構成要素
144 決定構成要素
152 第1のキャリア
154 第2のキャリア
212 スペクトル周波数決定構成要素
214 カバレッジエリア決定構成要素
216 送信電力決定構成要素
218 第1のアクセス端末決定構成要素
219 第2のアクセス端末決定構成要素
400 コンピュータシステム
480 コンピュータデバイス
482 プロセッサ
484 メモリ
486 通信構成要素
488 データストア
489 ユーザインターフェース構成要素
500 装置
502 バス
504 プロセッサ
506 コンピュータ可読媒体
508 バスインターフェース
510 トランシーバ
512 ユーザインターフェース
514 処理システム
600 多元接続ワイヤレス通信システム
604 アンテナ
606 アンテナ
608 アンテナ
610 アンテナ
612 アンテナ
614 アンテナ
616 アクセス端末
618 逆方向リンク
620 順方向リンク
622 アクセス端末
624 逆方向リンク
626 順方向リンク
700 多入力多出力(MIMO)システム
710 送信機システム
712 データソース
714 送信(TX)データプロセッサ
720 TX MIMOプロセッサ
724a アンテナ
724t アンテナ
726 受信機、送信機
726a 送信機
726t 送信機
730 プロセッサ
732 メモリ(図7より)
736 データソース
738 TXデータプロセッサ
740 復調器
742 RXデータプロセッサ
750 受信機システム
752a アンテナ
752r アンテナ
754a 受信機、送信機
754r 受信機、受信機
760 RXデータプロセッサ
770 プロセッサ
772 メモリ(図7より)
780 変調器
800 ワイヤレス通信システム
802A マクロセル
802B マクロセル
802C マクロセル
802D マクロセル
802E マクロセル
802F マクロセル
802G マクロセル
804A アクセスノード
804B アクセスノード
804C アクセスノード
804D アクセスノード
804E アクセスノード
804F アクセスノード
804G アクセスノード
806A アクセス端末
806B アクセス端末
806C アクセス端末
806D アクセス端末
806E アクセス端末
806F アクセス端末
806G アクセス端末
806H アクセス端末
806I アクセス端末
806J アクセス端末
806K アクセス端末
806L アクセス端末
900 通信システム
910 スモールセル
910A スモールセルまたはHNB
910B スモールセルまたはHNB
920 アクセス端末
920A アクセス端末
920B アクセス端末
930 ユーザの住宅
940 ワイドエリアネットワーク
950 モバイル事業者コアネットワーク
960 アクセスノード
1000 カバレッジマップ
1002 トラッキングエリア
1002A トラッキングエリア
1002B トラッキングエリア
1002C トラッキングエリア
1004 マクロカバレッジエリア
1004A マクロカバレッジエリア
1004B マクロカバレッジエリア
1006 スモールセルカバレッジエリア
1006A スモールセルカバレッジエリア
1006B スモールセルカバレッジエリア
1006C スモールセルカバレッジエリア

Claims (28)

  1. ワイヤレス通信の方法であって、
    第1のアクセスポイントから第1のアクセス端末に第1のキャリア上で第1の信号を送信するステップと、
    第2のキャリア上の第2のアクセスポイントの現在の能力を、前記第1のアクセスポイントによって決定するステップと、
    前記第2のキャリア上の前記第2のアクセスポイントの前記決定された現在の能力に従って、前記第1のアクセスポイントから前記第1のアクセス端末に前記第2のキャリア上で第2の信号を送信するステップとを含み、前記第1のキャリア上の前記第1の信号の送信電力が、前記第2のキャリア上の前記第2の信号の送信電力と異なる、方法。
  2. 第2のアクセスポイントの現在の能力を決定するステップが、前記第2のアクセスポイントのスペクトル周波数を決定するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第2のアクセスポイントのスペクトル周波数を決定するステップが、前記第2のアクセスポイントの無線測定に基づいて、高電力基地局セルスペクトルの周波数を決定するステップを含む、請求項2に記載の方法。
  4. 第2のアクセスポイントの現在の能力を決定するステップが、前記第2のアクセスポイントのカバレッジエリアを決定するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記第2のアクセスポイントの前記カバレッジエリアを決定するステップが、前記第1のアクセスポイントによって実行された無線測定と、前記第1のアクセスポイントに接続されたアクセス端末から受信された測定値報告と、アクセス端末のセル再選択と、アクセス端末の接続不良と、アクセス端末のハンドオーバ要求とのうちの1つまたは複数に基づく、請求項4に記載の方法。
  6. 第2のアクセスポイントの現在の能力を決定するステップが、前記第2のアクセスポイントの送信電力を決定するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記第2のアクセスポイントの送信電力を決定するステップが、前記第1のアクセスポイントにおいて受信されたシステム情報ブロック(SIB)内に存在する情報に基づく、請求項6に記載の方法。
  8. 第2のアクセスポイントの現在の能力を決定するステップが、前記第2のキャリア上の第2のアクセス端末の存在を決定するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  9. 前記第2のキャリア上の第2のアクセス端末の存在を決定するステップが、前記第1のアクセスポイントによって実行された無線測定と、前記第1のアクセスポイントに接続されたアクセス端末から受信された測定値報告と、前記第2のキャリアのセル再選択と、前記第2のキャリア上のアクセス端末の接続不良と、前記第2のキャリア上のハンドオーバ要求とのうちの1つまたは複数に基づく、請求項8に記載の方法。
  10. 前記第1のアクセスポイントから前記第1のアクセス端末に前記第2のキャリア上で第2の信号を送信するステップが、前記第1のキャリア上の前記第1のアクセス端末の存在に基づく、請求項1に記載の方法。
  11. 前記第1のキャリア上の前記第1のアクセス端末の前記存在が、前記第1のアクセスポイントとの無線接続に基づく、請求項10に記載の方法。
  12. 前記第1のアクセスポイントによって前記第2のキャリアの利用を動的に決定するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  13. ワイヤレス通信の装置であって、
    少なくとも1つのプロセッサと、
    前記少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリとを備え、前記少なくとも1つのプロセッサが、
    第1のアクセスポイントから第1のアクセス端末に第1のキャリア上で第1の信号を送信することと、
    第2のキャリア上の第2のアクセスポイントの現在の能力を、前記第1のアクセスポイントによって決定することと、
    前記第1のアクセスポイントから前記第1のアクセス端末に前記第2のキャリア上で第2の信号を送信することとを行うように構成され、前記第2の信号を送信することが、前記第2のキャリア上の前記第2のアクセスポイントの前記決定された現在の能力に従い、前記第1のキャリア上の前記第1の信号の送信電力が、前記第2のキャリア上の前記第2の信号の送信電力と異なる、装置。
  14. 第2のアクセスポイントの現在の能力を決定するように構成された前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第2のアクセスポイントのスペクトル周波数を決定するようにさらに構成される、請求項13に記載の装置。
  15. 第2のアクセスポイントの現在の能力を決定するように構成された前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第2のアクセスポイントの無線測定に基づいて、高電力基地局セルスペクトルの周波数を決定するようにさらに構成される、請求項14に記載の装置。
  16. 第2のアクセスポイントの現在の能力を決定するように構成された前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第2のアクセスポイントのカバレッジエリアを決定するようにさらに構成される、請求項13に記載の装置。
  17. 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第1のアクセスポイントによって実行された無線測定と、前記第1のアクセスポイントに接続されたアクセス端末から受信された測定値報告と、前記第2のキャリアのセル再選択と、前記第2のキャリア上のアクセス端末の接続不良と、前記第2のキャリア上のハンドオーバ要求とのうちの1つまたは複数に基づいて前記第2のアクセスポイントの前記カバレッジエリアを決定するように構成される、請求項16に記載の装置。
  18. 第2のアクセスポイントの現在の能力を決定するように構成された前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第2のアクセスポイントの送信電力を決定するようにさらに構成される、請求項13に記載の装置。
  19. 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第1のアクセスポイントにおいて受信されたシステム情報ブロック(SIB)内に存在する情報に基づいて前記第2のアクセスポイントの前記送信電力を決定するように構成される、請求項18に記載の装置。
  20. 第2のアクセスポイントの現在の能力を決定するように構成された前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第2のキャリア上の第2のアクセス端末の存在を決定するようにさらに構成される、請求項13に記載の装置。
  21. 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第1のアクセスポイントによって実行された無線測定と、前記第1のアクセスポイントに接続されたアクセス端末から受信された測定値報告と、前記第2のキャリアのセル再選択と、前記第2のキャリア上のアクセス端末の接続不良と、前記第2のキャリア上のハンドオーバ要求とのうちの1つまたは複数に基づいて前記第2のキャリア上の前記第2のアクセス端末の前記存在を決定するように構成される、請求項20に記載の装置。
  22. 前記第1のアクセスポイントから前記第1のアクセス端末に前記第2のキャリア上で第2の信号を送信することが、前記第1のキャリア上の前記第1のアクセス端末の存在に基づく、請求項13に記載の装置。
  23. 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第1のアクセスポイントとの無線接続に基づいて前記第1のキャリア上の前記第1のアクセス端末の前記存在を決定するように構成される、請求項22に記載の装置。
  24. 前記少なくとも1つのプロセッサが、前記第2のアクセスポイントのスペクトル周波数の利用を動的に決定するようにさらに構成される、請求項13に記載の装置。
  25. ワイヤレス通信の装置であって、
    第1のアクセスポイントから第1のアクセス端末に第1のキャリア上で第1の信号を送信するための手段と、
    第2のキャリア上の第2のアクセスポイントの現在の能力を、前記第1のアクセスポイントによって決定するための手段と、
    前記第2のキャリア上の前記第2のアクセスポイントの前記決定された現在の能力に従って、前記第1のアクセスポイントから前記第1のアクセス端末に前記第2のキャリア上で第2の信号を送信するための手段とを含み、前記第1のキャリア上の前記第1の信号の送信電力が、前記第2のキャリア上の前記第2の信号の送信電力と異なる、装置。
  26. コンピュータに、
    第1のアクセスポイントから第1のアクセス端末に第1のキャリア上で第1の信号を送信することと、
    第2のキャリア上の第2のアクセスポイントの現在の能力を、前記第1のアクセスポイントによって決定することと、
    前記第2のキャリア上の前記第2のアクセスポイントの前記決定された現在の能力に従って、前記第1のアクセスポイントから第1のアクセス端末に前記第2のキャリア上で第2の信号を送信することとを行わせるための機械実行可能コードを含み、前記第1のキャリア上の前記第1の信号の送信電力が、前記第2のキャリア上の前記第2の信号の送信電力と異なる、コンピュータ可読記憶媒体。
  27. 前記第2の信号の前記送信電力が、前記第2のキャリア上で前記第1のアクセスポイントによって引き起こされる無線リンク不良またはハンドオーバを識別することに基づく、請求項1に記載の方法。
  28. 前記第1のアクセスポイントが、前記第2のキャリア上で前記第2のアクセスポイントによってサービスされるアクセス端末に対する、前記無線リンク不良に対するハンドオーバ不良報告または前記第1のアクセスポイントへのハンドオーバのためのハンドイン要求を、もはや受信していないことを決定するステップと、
    前記決定に応答して前記第2のキャリア上の前記第2の信号の前記送信電力を増大するステップとをさらに含む、請求項27に記載の方法。
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