本出願は、2015年8月4日に出願された「SYSTEMS AND METHODS FOR BACKOFF COUNTER HANDLING IN LICENSE ASSISTED ACCESS」と題する米国仮特許出願第62/201,042号の関連出願であり、この仮出願に基づく優先権を主張し、参照により本明細書にその内容全体を援用する。
プロセッサと、プロセッサと電子通信するメモリとを含む、複数のライセンス補助アクセス(LAA)セルをスケジューリングするためのevolved NodeB(eNB)が説明される。メモリに記憶された命令は、クリアチャネル評価(clear channel assessment、CCA)検出を実行して、構成ライセンス補助アクセス(LAA)セカンダリーセル(SCell)でチャネル状態を取得するように実行可能である。命令はまた、カウンタを管理するように実行可能である。命令は、チャネルがアイドル状態であると検知された場合にカウンタを低減するか、又は一時停止するかを判定するように、更に実行可能である。命令は、判定された場合にはカウンタを低減し、そうでなければカウンタを一時停止して次のチャネル検知に移動するように、加えて実行可能である。
eNBは、カウンタがゼロに到達した場合に、eNBが送信を実行するか否かを判定することができる。eNBは、判定された場合には送信を実行することができ、そうでなければeNBは、送信を一時停止して送信のために追加のチャネル検知を実行することができる。
eNBが複数のLAAセルをスケジューリングするための方法もまた、説明される。方法は、CCA検出を実行することと、構成LAASCellでのチャネル状態を取得することとを含む。方法はまた、カウンタを管理することを含む。方法は、チャネルがアイドル状態であると検知された場合にカウンタを低減するか、又は一時停止するかを判定することを更に含む。方法は、判定された場合にはカウンタを低減し、そうでなければカウンタを一時停止して次のチャネル検知に移動することを、加えて含む。
「3GPP」とも呼ばれる第三世代パートナーシッププロジェクト(3rd Generation Partnership Project)は、第3世代及び第4世代の無線通信システムに関する、世界的に適用可能な技術仕様及び技術報告書を定義することを目的とした協働合意である。3GPPでは、次世代のモバイルネットワーク、システム及び装置の仕様を定義することができる。
3GPPのロングタームエボリューション(Long Term Evolution、LTE)は、将来の要求に対処するために、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(Universal Mobile Telecommunications System、UMTS)用移動電話又は装置の規格を改良するためのプロジェクトに与えられた名前である。一態様では、UMTSは、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E−UTRA)及びEvolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E−UTRAN)向けのサポート及び仕様を提供するために修正が行われてきた。
本明細書に開示するシステム及び方法の少なくともいくつかの態様は、3GPP LTE、LTE−Advanced (LTE−A)及びその他の規格(例えば、3GPP Releases 8、9、10、11及び/又は12)に関連して説明され得る。しかし、本開示の範囲は、この点に限定されるべきではない。本明細書に開示するシステム及び方法の少なくともいくつかの態様は、他の形式の無線通信システムにおいて利用することができる。
無線通信装置は、音声及び/又はデータを基地局に通信するために使用される電子装置であり得、同様に、装置のネットワーク(例えば、公衆交換電話網(public switched telephone network、PSTN)、インターネット等)との通信を行うことができる。本明細書で説明するシステム及び方法では、無線通信デバイスは、あるいは、移動局、UE、アクセス端末、加入者局、携帯端末、遠隔局、ユーザ端末、端末、加入者ユニット、携帯デバイスなどと呼ばれる場合もある。無線通信装置の例としては、携帯電話、スマートフォン、パーソナルデジタルアシスタント(personal digital assistants)(PDA)、ラップトップコンピュータ、ネットブック、電子ブックリーダー、無線モデムなどが挙げられる。3GPPの仕様では、無線通信装置は、一般的にUEと呼ばれる。しかしながら、本開示の範囲は3GPP規格に限定されるものではなく、「UE」や「無線通信装置」等の用語は、より一般的な用語である「無線通信装置」を意味するために、本明細書では区別なく使用される。UEは、より一般的には、端末装置と呼ばれることもある。
3GPP仕様書において、基地局は、通常、Node B、evolved Node B(eNB)、home enhanced or evolved Node B(HeNB)、又はその他の同様の専門用語で呼ばれている。本開示の範囲は3GPP規格に限定されるものではなく、「基地局」、「Node B」、「eNB」及び「HeNB」は、より一般的な用語である「基地局」を意味するために、本明細書では区別なく使用される。さらに、「基地局」という用語は、アクセスポイントを意味するために使用され得る。アクセスポイントは、無線通信装置がネットワーク(例えば、ローカルエリアネットワーク(Local Area Network、LAN)、インターネット等)へのアクセスを提供する電子装置でもよい。「通信装置」という用語は、無線通信装置及び基地局の両方を、あるいは一方を指すために使用され得る。eNBは、より一般的には基地局装置と呼んでもよい。
本明細書で使用する場合、「セル」は、通信チャネルの任意のセットを指し、UEとeNBと間の通信用プロトコルは、International Mobile Telecommunications−Advanced(IMT−Advanced)又はその拡張機能に使用されるように、標準化による指定又は規制機関による管理が行われ、その通信チャネルの全て又はそのサブセットは、UEとeNBと間の通信用の免許必要バンド(ライセンスバンド、licensed band)(例えば、周波数帯域)として、3GPPにより採用され得ることを留意されたい。「構成セル(configured cell)」とは、UEにより認識され、eNBにより情報の送信又は受信が許可されるセルである。「構成セル(単数又は複数)」は、サービングセル(単数又は複数)でもよい。UEは、システム情報を受信し、全ての構成セルに対して必要とされる測定を実行することができる。「アクティベートセル(activated cell)」とは、UEが送受信を行っている構成セルのことである。すなわち、アクティベートセルは、UEが物理下りリンク制御チャネル(Physical Downlink Control Channel、PDCCH)のモニタリングを行うセルであり、下りリンク送信の場合、UEが物理下りリンク共用チャネル(Physical Downlink Shared Channel、PDSCH)の復号を行うセルである。「非アクティベートセル(deactivated cell)」は、UEが送信PDCCHのモニタリングを行わない構成セルである。「セル(cell)」について、異なる次元の観点で述べる場合があることを留意されたい。例えば、「セル」は、時間特性、空間特性(例えば、地理的)及び周波数特性を含んでもよい。
開示したシステム及び方法は、キャリアアグリゲーション(carrier aggregation)を含むことができる。キャリアアグリゲーションとは、複数のキャリアを同時に使用することを指す。キャリアアグリゲーションでは、1つのUEに対して2つ以上のセルを集約する(aggregate)ことができる。一例として、キャリアアグリゲーションを使用して、UEが利用可能な有効帯域幅を増やすことができる。
本明細書で使用される「同時(concurrent)」という表現及びその変形は、2つ以上の事象が互いに時間的に重なり合う、及び/又は互いに時間的に近接して生じてもよいことを意味し得ることを留意されたい。また、「同時(concurrent)」という表現及びその変形は、2つ以上の事象が正確に同時に発生することを意味することも、意味していないこともある。
ライセンス補助アクセス(LAA)は、アンライセンススペクトル(unlicensed spectrum)において、LTEをサポートすることができる。LAAネットワークにおいて、下りリンク(downlink)(DL)送信を日和見的(opportunistic)にスケジューリングすることができる。したがって、LAA送信の前に、クリアチャネル評価(CCA)を伴うリッスン・ビフォア・トーク(listen before talk、LBT)を実行することができる。加えて、バックオフアルゴリズムを用いて、LAA送信の他のアンライセンス信号との衝突確率を低減することができる。
バックオフアルゴリズムは、それぞれのLAAサービングセル又はLAA送信ノードに対して適用することができる。しかし、バックオフ手順のコンテンションメカニズムは、異なるLAAセルからの同時送信を回避することを試行する。これは、全てのパケットが同じヘッダー構造を有するので、WiFiベースの送信に関して望ましいことがある。一方で、LTEにおける同時サブフレーム送信(例えば、協調マルチポイント(coordinated multipoint、CoMP)送信を伴う)は、システム全体のスループットを向上させて周波数利用効率を増大するために有益であり得る。
複数のLAAサービングセルが同じアンライセンスキャリアを共用して、同じeNBスケジューラによって制御される場合の、管理された同時LAA送信のためのシステム及び方法が本明細書で説明される。加えて、複数のLAAセルからの望ましくない同時送信を回避するシステム及び方法が説明される。更に、同じeNB又は同じ事業者によって管理されたセル間の隠れ端末問題を回避するシステム及び方法が説明される。説明するシステム及び方法は、同じeNB又は事業者によって管理されたLAAセル間のバックオフカウンタの協調管理により実現することができる。
1つの手法では、1つ以上のLAAセルは、バックオフカウンタをゼロとして有することができる。ゼロに設定されたバックオフカウンタの制約を適用して、LAAセル間の公平性を提供することができる。
別の手法では、緩和された遅延送信挙動を使用することができる。バックオフカウンタ処理は、バックオフカウンタがゼロでない場合に、群LAAセル調整を含めて、他の値に拡張することができる。これらの場合におけるバックオフカウンタが修正されるときの挙動が、本明細書で定義される。また、LAAセル間の公平性を確実にするために、いくつかの制約条件を、バックオフカウンタ処理に適用することができる。
図面を参照して、本明細書に開示するシステム及び方法の様々な例を、ここで説明する。同じ参照番号は、機能的に類似の要素を示す場合がある。本明細書で全般的に記載され、図面に示されるシステム及び方法は、多種多様な異なる実装形態で配列及び設計することができる。したがって、図示するいくつかの実装形態に関する以下のより詳細な説明は、特許請求の範囲に従って本開示の範囲を限定することを意図しておらず、システム及び方法を代表的に示しているに過ぎない。
図1は、LAA用のシステム及び方法を実装することができる1つ以上のeNB160及び1つ以上のUE 102の一実装形態を示すブロック図である。1つ以上のUE 102は、1つ以上のアンテナ122a〜nを使用して、1つ以上のeNB160との通信をすることができる。例えば、UE 102は、1つ以上のアンテナ122a〜nを使用して、eNB160に電磁信号を送信し、eNB160から電磁信号を受信する。eNB160は、1つ以上のアンテナ180a〜nを使用して、UE102との通信をする。
UE 102及びeNB160は、互いに通信するために、1つ以上のチャネル119、121を使用することができる。例えば、UE 102は、1つ以上の上りリンクチャネル121を使用して、情報又はデータをeNB160に送信することができる。上りリンクチャネル121の例としては、PUCCH及びPUSCHなどが挙げられる。1つ以上のeNB160は、例えば、1つ以上の下りリンクチャネル119を使用して、1つ以上のUE 102に情報又はデータを送信することもできる。下りリンクチャネル119の例としては、PDCCH、PDSCHなどが挙げられる。他の種類のチャネルを使用することができる。
1つ以上のUE 102のそれぞれは、1つ以上の送受信部118、1つ以上の復調部114、1つ以上の復号部108、1つ以上の符号化部150、1つ以上の変調部154、データバッファ104及びUE動作モジュール124を含むことができる。例えば、1つ以上の受信及び/又は送信経路を、UE102内に実装することができる。便宜上、単一の送受信部118、復号部108、復調部114、符号化部150、及び変調部154のみをUE102内に示しているが、複数の並列の要素(例えば、送受信部118、復号部108、復調部114、符号化部150、及び変調部154)を実装することができる。
送受信部118は、1つ以上の受信部120及び1つ以上の送信部158を含むことができる。1つ以上の受信部120は、1つ以上のアンテナ122a〜nを使用して、eNB160から信号を受信することができる。例えば、受信部120は、信号を受信してダウンコンバートして、1つ以上の受信信号116を生成することができる。1つ以上の受信信号116は、復調部114に供給されてもよい。1つ以上の送信部158は、1つ以上のアンテナ122a〜nを使用して、eNB160に信号を送信することができる。例えば、1つ以上の送信部158は、1つ以上の変調信号156をアップコンバートして送信することができる。
復調部114は、1つ以上の受信信号116を復調して、1つ以上の復調信号112を生成することができる。この1つ以上の復調信号112を、復号部108に提供することができる。UE102は、復号部108を使用して、信号を復号することができる。復号部108は、1つ以上の復号化された信号106、110を生成することができる。例えば、UEによって復号された第1の信号106には、受信したペイロードデータが含まれ、このペイロードデータはデータバッファ104に記憶することができる。UEによって復号された第2の信号110は、オーバーヘッドデータ及び/又は制御データを含むことができる。例えば、UEによって復号された第2の信号110は、UE動作モジュール124が1つ以上の動作を実行するために使用し得るデータを提供できる。
本明細書で使用する場合、「モジュール(module)」という表現は、特定の要素又はコンポーネントが、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実装可能であることを意味する場合がある。しかしながら、本明細書で「モジュール」として表された任意の要素は代替的にはハードウェアに実装され得ることを留意されたい。例えば、UE動作モジュール124は、ハードウェア、ソフトウェア、又は両方を組み合わせて実装することができる。
一般的に、UE動作モジュール124により、UE 102は、1つ以上のeNB160と通信できるようになり得る。UE動作モジュール124は、1つ以上の受信部120に情報148を提供することができる。例えば、UE動作モジュール124は、いつ再送信を受信するかを、受信部(単数又は複数)120に通知することができる。
UE動作モジュール124は、復調部114に情報138を提供することができる。例えば、UE動作モジュール124は、eNB160からの送信に関して予測される変調パターンを復調部114に通知することができる。
UE動作モジュール124は、復号部108に情報136を提供することができる。例えば、UE動作モジュール124は、eNB160からの送信に関して予測される符号化を、復号部108に通知することができる。
UE動作モジュール124は、情報142を符号化部150に提供することができる。情報142は、符号化されるデータ及び/又は符号化用の命令を含むことができる。例えば、UE動作モジュール124は、送信データ146及び/又は他の情報142を符号化するように、符号化部150に命令することができる。他の情報142は、PDSCH HARQ−ACK情報を含むことができる。
符号化部150は、送信データ146及び/又はUE動作モジュール124により提供された他の情報142を符号化することができる。例えば、データ146及び/又は他の情報142を符号化することは、誤り検出及び/又は訂正符号化、データを送信用の空間、時間及び/又は周波数リソースへマッピングすること、多重化などを伴う場合がある。符号化部150は、変調部154に符号化されたデータ152を供給することができる。
UE動作モジュール124は、情報144を変調部154に提供することができる。例えば、UE動作モジュール124は、eNB160への送信について使用される変調の種類(例えば、コンステレーションマッピング(constellation mapping))を変調部154に通知することができる。変調部154は、符号化されたデータ152を変調して、1つ以上の変調信号156を1つ以上の送信部158に提供することができる。
UE動作モジュール124は、情報140を1つ以上の送信部158に提供することができる。この情報140には、1つ以上の送信部158用の命令が含まれ得る。例えば、UE動作モジュール124は、いつeNB160に信号を送信するかを、1つ以上の送信部158に命令することができる。例えば、1つ以上の送信部158は、ULサブフレームにおいて送信を行ってもよい。1つ以上の送信部158は、変調信号(単数又は複数)156をアップコンバートして、1つ以上のeNB160に送信することができる。
eNB160は、1つ以上の送受信部176、1つ以上の復調部172、1つ以上の復号部166、1つ以上の符号化部109、1つ以上の変調部113、データバッファ162、及びeNB動作モジュール182を含むことができる。例えば、1つ以上の受信及び/又は送信経路を、eNB160に実装することができる。便宜上、単一の送受信部176、復号部166、復調部172、符号化部109、及び変調部113のみをeNB160内に示しているが、複数の並列の要素(例えば、送受信部176、復号部166、復調部172、符号化部109、及び変調部113)を実装してもよい。
送受信部176は、1つ以上の受信部178及び1つ以上の送信部117を含むことができる。1つ以上の受信部178は、1つ以上のアンテナ180a〜nを使用して、UE102から信号を受信することができる。例えば、受信部178は、信号を受信してダウンコンバートして、1つ以上の受信信号174を生成することができる。この1つ以上の受信信号174を、復調部172に提供することができる。1つ以上の送信部117は、1つ以上のアンテナ180a〜nを使用して、UE102に信号を送信することができる。例えば、1つ以上の送信部117は、1つ以上の変調信号115をアップコンバートして送信することができる。
復調部172は、1つ以上の受信信号174を復調して、1つ以上の復調信号170を生成することができる。この1つ以上の復調信号170を、復号部166に提供することができる。eNB160は、復号部166を使用して、信号を復号することができる。復号部166は、1つ以上の復号化された信号164、168を生成することができる。例えば、eNBによって復号された第1の信号164には、受信したペイロードデータが含まれ、このペイロードデータはデータバッファ162に記憶することができる。eNBによって復号された第2の信号168には、オーバーヘッドデータ及び/又は制御データが含まれ得る。例えば、eNBによって復号された第2の信号168は、eNB動作モジュール182が1つ以上の動作を実行するために使用し得るデータ(例えば、PDSCH HARQ−ACK情報)を提供することができる。
一般的に、eNB動作モジュール182は、eNB160が1つ以上のUE102と通信することを可能にし得る。eNB動作モジュール182は、複数のLAAセル協調モジュール194及び隠れ端末回避モジュール196のうちの1つ以上を含むことができる。
アンライセンススペクトルに対して、アンライセンス装置が何らかの公平なアクセスを有することができるように、コンテンションアクセスメカニズムが必要とされる。一般的に、listen before talk(LBT)を実行することができる。チャネルがビジー状態として検知された場合、アンライセンス装置は、送信を遅延して、チャネルが再度アイドル状態になったときにアクセスを取り合わなければならない。2つ以上のアンライセンス装置が同じチャネルを同時に取得する場合、衝突が発生する。パケットは、他のパケットとの衝突及び干渉のために、正しく受信することができない。したがって、複数のアクセスチャネルを、単一のアンライセンス装置による排他的な使用を伴う単一のチャネルとして処理することができる。
この手法は、WiFi型の非同期送信に関して良好である。しかしLTEに関しては、協調マルチポイント(CoMP)送信がサポートされる。CoMP送信は、ジョイントプロセッシング又は協調スケジューリングを含むことができる。隣接する送信ポイント又はセルからの同時送信を使用して、システム全体のスループット及び周波数利用効率を向上することができる。
賢明にスケジューリングした場合、同じキャリア上の隣接LAAセルからの同時LAA送信を考慮することができる。一方で、LAAがスケジューラによってスケジューリングされた送信であるので、複数のLAAノードが同時にチャネルを取得して同時送信が望ましくない場合に、スケジューラは、衝突を回避することができる。
本明細書で使用する場合、LAAセルという用語は、LAA動作を実行することができるUE 102とeNB160の間の通信チャネルのセットを指す。LAAセルとは、アンライセンスキャリアで動作するサービングセルを指す。現在の定義では、LAAセルはセカンダリーセルにのみなり得るものであり、ライセンスセルにより構成される。LAAセルは、LAAサービングセルと呼ばれることもある。
加えて、送信部が受信部に近接した別の送信を検知できない場合に隠れ端末問題が存在する。隠れ端末問題の例は、図5に関連して後述される。
LAAは、アンライセンスバンド上でのLTE送信を拡張する。同じプリアンブルシーケンス及びヘッダー形式/変調が全ての局によって使用される802.11とは異なり、LTE信号は、セル識別子及びスクランブルシーケンスを含む情報でスクランブルされる。したがって、LTE信号は、干渉軽減技術により堅牢である。別のLTE信号との衝突は、LTE信号の何らかの劣化を引き起こすことがあり、回避すべきである。一方で、場合により、同時LTE送信は、全体的なスループット又は周波数利用効率について有益であり得る。同時LTE送信のいくつかの例は、図6で説明される。
隠れ端末問題及び望ましくない衝突を回避するために、並びにLAAについて同時LTE送信を活用するために、チャネルアクセス及びバックオフメカニズムに関する詳細な解決策を、本明細書で説明するように定義することができる。
一実装形態では、複数のLAAセル動作を定義することができる。典型的なLAAスモールセルのシナリオでは、共通のスケジューラが、1つ以上のライセンスセル、及びそれぞれのライセンスセルの下の1つ以上のLAAスモールセルをスケジューリングする。LAAスモールセルの配置は、事業者によって管理される。エリア内の複数のLAAセルは、同じスケジューラによって(例えば、同じeNB160によって)制御すること、又は同じ事業者によって管理することができる。
ライセンススモールセルのシナリオでは、LTEセルのDL送信は、それぞれのセルに常に存在する。したがって、隣接するセルからの干渉は、非常に深刻であり得る。CoMP方法を使用して、ジョイントプロセッシングにより、セル端のUE 102のスループットを向上することができる。例えば、ジョイントプロセッシングは、複数のポイントから同じ信号を送信することを含むことができる。あるいは、隣接するセルからのUE 102に対する干渉を最小限にするように、協調スケジューリング及び協調ビームフォーミング(coordinated scheduling and coordinated beamforming、CS/CB)を使用することができる。更に、セル間干渉協調(inter-cell interference coordination、ICIC)方法を用いて、問題を軽減することができる。例えば、ほとんど空白のサブフレームを、隣接するセルに使用することができる。
アンライセンスキャリア上のライセンス補助アクセスで、LAAセルは、常に送信することはできない。LAA送信は、送信するデータを有する場合、かつチャネルが他のアンライセンス送信により占有されていない場合に行わなければならない。したがって、LAA信号が有する隣接LAAセルから干渉は、小さくなければならない。更に、複数のLAAセルからのジョイントプロセッシング及びCS/CBは、システムのスループット及び周波数利用効率を更に高めることができる。
隣接LAAセル間の協調を伴わないLAA送信のための1つの手法では、それぞれのLAAセルで、LAA送信の前にクリアチャネル評価(CCA)を伴うリッスン・ビフォア・トーク(listen before talk、LBT)が必要とされる。衝突確率を低減するために、いくつかのバックオフメカニズムが必要とされる。したがって、バックオフメカニズムは、それぞれのLAAノードで独立して実行される。
LAAノード(例えば、eNB160)が、送信するデータを有する場合、LAAノードは、CCA検出及びコンテンションアクセスメカニズムを実行することができる。詳細なバックオフメカニズム及びCCAタイムスロットサイズは、既知の手法に従って実行することができることを留意されたい。
LAAノードは、チャネルを取得して、LAAノードがCCAタイムスロットをアイドル状態として検知し、かつバックオフカウンタが0に到達した場合に、LAAサブフレームの送信を開始する。1つのLAAノードがチャネルを取得して送信を開始する場合、他の隣接するLAAノードは、チャネルをビジー状態として検知して送信しない。
衝突又は同時LAA送信は、2つ以上のLAA送信ポイントが同じLAAのCCAタイムスロットでチャネルアクセスを取得する場合にのみ発生することがある。LAAセルに関する簡略化したフローチャートは、図7と関連して説明される。
マルチLAA協働が適用されない場合、2つの潜在的な問題が存在し得る。第1の場合では、LAA送信は、排他的になることがある。この場合では、複数のLAAセルからの同時LAA送信を、それが望ましい場合でもスケジューリングすることができない。第2の場合では、複数のLAAセルが同時にチャネルを取得する場合、同時LAA送信は、それが望ましくない場合でも行われることがあり、衝突を引き起こす。LAAセルによってチャネルを取得することは、eNB160が所与のLAAセル上で直ちに下りリンク信号を送信することができることを意味することに留意されたい。しかし、スケジューラは、このLAAセル上で送信しないように判定することができる。
マルチLAAセル協調モジュール194は、同時LAA送信を伴う協調LAAバックオフを実行することができる。同じスケジューラ下の(すなわち、同じeNB160下の又は同じ事業者によって管理された)LAAのeNB160に対して、スケジューラは、それぞれのLAAノードの隣接するセル、CCA検出結果、及びそれぞれのLAAノードのバックオフカウンタの知識を有することができる。フィードバック情報を使用して、異なる機能を実現することができる。例えば、隠れ端末回避及びCoMP送信のためにフィードバック情報を使用することができる。利用可能なフィードバック情報は、協働的なマルチLAAセル動作のために使用することができる。
本明細書で開示する手法は、それぞれのLAAセルでバックオフカウンタを管理することにより、実現することができる。本明細書で開示する手法は、バックオフアルゴリズム及び使用されるCCAスロットサイズに依存しないことに留意されたい。更に本明細書で開示する手法は、独立して、又は互いに共同で用いることができる。
第1の手法では、マルチLAAセル協調194は、同時LAA送信を伴う協調LAAバックオフを実行することができる。協調動作で、スケジューラは、エリア内のLAAセル又は送信ポイント(transmit points、TP)のリストを維持する。スケジューラはまた、それぞれのLAAセルの相対位置を認識することができる。例えば、それぞれのLAAセルに関して、スケジューラは、同じアンライセンスキャリア上で動作する所与のLAAセルの隣接LAAセルのリストを有することができる。更に、スケジューラは、それぞれのLAAノードのCCA検出結果及びバックオフカウンタを認識することができる。
それぞれのLAAセル又はTPに対して、LAA送信の前にクリアチャネル評価(CCA)を伴うリッスン・ビフォア・トーク(listen before talk、LBT)が必要とされる。バックオフメカニズムもまた、それぞれのLAAノードで独立して実行される。LAAノードが送信するデータを有する場合、LAAノードは、CCA検出及びコンテンションアクセスメカニズムを実行することができる。LAAノードは、チャネルを取得して、LAAノードがCCAタイムスロットをアイドル状態として検知し、かつバックオフカウンタが0に到達した場合に、LAAサブフレームを送信することができる。同じスケジューラによって管理されたLAAノードの少なくとも1つがチャネルを取得する場合に、協調動作を実行することができる。
考慮すべきいくつかの場合が存在する。第1の場合では、1つのLAAノード/セル/TPのみが、CCAタイムスロット内でチャネルを取得する。この場合は、図8に関連してより詳細に説明される。第2の場合では、複数のLAAセルが、同じCCAタイムスロットでチャネルを取得する。この場合は、図9に関連してより詳細に説明される。
第2の手法では、隠れ端末回避モジュール196は、隠れ端末回避及び衝突回避を伴う協調LAA手順を実行することができる。上述したように、隠れ端末問題は、コンテンションアクセスネットワークに存在する。WiFiでは、送信要求(request to send、RTS)/送信可(clear to send、CTS)メッセージ交換を使用して、チャネルをプリエンプトする。LAAでは、そのようなメカニズムは、特に下りリンク(DL)のみのLAA送信に関して、実行することが困難であることがある。
LAAでは、UE 102側からの即時チャネル状態のULフィードバックは、不可能である。しかし、同じスケジューラ下の(すなわち、同じeNB160下の、又は同じ事業者によって管理された)LAAのeNB160に対して、スケジューラは、それぞれのLAAノードの隣接するセルの情報を有することができる。例えば、スケジューラは、それぞれのLAAノードの隣接するセルのCCA検出結果及びバックオフカウンタを有することができる。したがって、協調マルチポイント(CoMP)送信動作及び隠れたノード問題の両方を、同じスケジューラ下のLAAノードでバックオフカウンタを管理することにより、解決することができる。
同じスケジューラ下のLAAノードに対して、eNB160は、LAAセル検出又は事業者配置のいずれかにより、それぞれのLAAノードに関する隣接LAAセルの情報を取得することができる。それぞれのLAAノードは、それ独自のCCA及びLBT動作を維持することができ、それぞれのLAAノードは、共通のスケジューラに既知である、それ独自のバックオフカウンタを管理することができる。この手法は、図10に関連してより詳細に説明される。
協調LAAセル動作で、同時送信及び隠れ端末回避のための機能は、スケジューラにおいて共同で又は独立して適用することができる。これらの機能は、以下の利点と共に実現することができる。複数のLAAセルからの望ましい同時LAA送信(例えばCoMPのようなスキーム)を実行することができる。複数のLAAセルが同じタイムスロット内にチャネルを取得する場合の望ましくない同時LAA送信を回避することができる。隣接するセルのCCA検出フィードバックを使用することにより、隠れ端末を回避することができる。
チャネルアクセス及びバックオフ手順に関する一般的な説明は、図11に関連して行う。一例として、LAAセルは、初期CWサイズ又は最小CWサイズX=CWO、及び最大CWサイズY=CWmaxで構成することができる。(図11に示す連続LAA送信のような)初期LAA送信後、又はサブフレーム再送信の間、バックオフプロセスが必要となることがある。動的CW調整として、CWサイズをCW0から開始し、次のCWサイズ(例えば、先のCWサイズの2倍)になるまで増大させることができ、衝突が観測された場合はCWmaxに到達するまで増大させることができる。
本明細書で説明するように、バックオフカウンタをゼロに設定することにより、所与のLAAセルからの即時送信を可能にすることができる。これは、LAAセル自体によりチャネルを取り合わないので、所与のLAAセルにより良好なアクセス確率を効率的に提供する。LAAセル間のコンテンションの公平性を確実にするために、バックオフカウンタをゼロに設定することにより、いくつかの制約条件を、同時送信に適用することができる。
1つの手法では、同時即時送信は、閾値(例えば4、5、8、10、16など)以下のバックオフカウンタを有するLAAセルからのみできる。閾値は、固定値とすることができる、又は上位層の信号により構成することができる。
別の手法では、同時即時送信は、最小又は初期コンテンションウィンドウサイズ(contention window size、CWS)を有するLAAセルからのみできる。別の手法では、同時即時送信は、0に到達したバックオフカウンタを有するLAAセルと同じコンテンションウィンドウサイズ(CWS)を有するLAAセルからのみできる。更に別の手法では、同時即時送信は、0に到達したバックオフカウンタを有するLAAセル以下のコンテンションウィンドウサイズ(CWS)を有するLAAセルからのみできる。
送信を遅延する理由のうちの1つは、複数のLAAセルからの周波数繰り返し及び同時LAA送信を可能にすることである。しかし、初期CCA(ICCA)の遅延は、LAAセルがより大きなCCAスロットサイズで遅延するループをもたらすことがある。ICCAスロット境界に続く別のLAAセルの送信を調整することは困難である。バックオフカウントがゼロに到達した後のICCA遅延を伴う問題の例は、図12に関連して説明される。
したがって、周波数繰り返しを有効にするために、ゼロカウンタ遅延送信に関して、いくつかの拡張を用いることができる。第1の手法では、CCAスロットがLAAセル間で同期される場合、バックオフカウンタがゼロに到達したとき、及びLAAセルが送信しないように判定するときに対する現在の初期アクセス挙動は、ICCAアイドル状態検知時間をECCAアイドル状態検知時間で置き換えることにより拡張することができる。
この第1の手法により、バックオフカウンタが0に到達したときの別のLAAセルの送信を調整するために、eNB160が任意の数のECCAスロットの間待つことができる。任意のCCAスロットでLAAセルが送信を遅延している場合、チャネルがビジー状態と検知される場合に、0とコンテンションウィンドウサイズ(CWS)−1との間でバックオフカウンタをランダムに生成することにより、バックオフプロセスが開始されることを留意されたい。LAAセルは、バックオフカウンタがカウントダウンする前に遅延期間の間、チャネルがアイドル状態になるのを待たなければならない。
第2の手法では、LAAセルの遅延時間は、より柔軟にすることができる。LAAセルのバックオフカウンタが0に到達すると、LAAのTxOPを送信する機会を有する。LAAセルが即時送信を断念した場合、以下の図13に示すように、所与の期間の間、依然として機会を保持することができる。この手法では、LAAセルは、ゼロカウンタ遅延期間内の任意の所与の時間に送信することができる。この手法は、異なるLAAセルのCCAスロットが同期されない場合でも機能する。また、ICCA長さ、遅延期間長さ、及びECCA長さが、互いに調整されない場合も適用できる。
LAAセル間のバックオフカウンタ調整は、本明細書で説明するシステム及び方法に従って定義することができる。1つの手法では、バックオフカウンタ及び送信調整は、周波数繰り返しを容易にするために、バックオフカウンタがゼロに到達する前に実行することができる。調整されたバックオフカウンタで(特にバックオフカウンタ値が小さい場合)、周波数繰り返しのために構成されたセルの群内のいくつかのLAAセルからの同時送信を有するより良好な機会が存在する。
バックオフカウンタ調整の一実装形態では、LAAセルの群内で単一のバックオフカウンタが共用される。したがって、CCAスロットは、これらのセル間で同期することができる。チャネル状態は、群に含まれる全てのLAAセルのチャネル検知結果に基づいて判定することができる。群内のLAAセルのいずれかがチャネルをビジー状態として検知する場合に、チャネルは、ビジー状態として見なすことができる。群内のLAAセルの全てがチャネルをアイドル状態として検知する場合に、チャネルは、アイドル状態として見なすことができる。
別の手法では、バックオフカウンタ調整は、周波数繰り返しのためにLAAセル間で実行することができる。バックオフカウンタ調整は、周期的に実行する、又は上位層の信号によりトリガすることができる。バックオフカウンタ調整では、LAAセルのバックオフカウンタは、同じ値でリセットすることができる。
バックオフカウンタ調整で、所与のLAAセルのバックオフカウンタを増大させる、減少させる、又は同じに維持することができる。したがって、LAAセルは、非常に大きなバックオフカウンタ値を有して、バックオフカウンタが非常に小さな値まで減少される場合に、より良好なチャネルアクセス確率を得るであろう。一方で、LAAセルは、非常に小さなバックオフカウンタ値を有して、バックオフカウンタが非常に大きな値まで増大される場合に、より劣るチャネルアクセス確率を得るであろう。LAAセル間のコンテンションの公平性を保持するために、バックオフカウンタ調整を実行するLAAセルに対して、いくつかの制約を適用することができる。
バックオフカウンタ調整の第1の手法(すなわち、手法1)では、バックオフカウンタ調整は、閾値より小さいバックオフカウンタを有するLAAセル内のみで実行することができる。閾値は、固定値(例えば5、8、10、16など)とすることができる。閾値は、最小若しくは初期コンテンションウィンドウサイズ(CWS)、又は初期CWSの半分として構成することができる。閾値は、上位層の信号により構成することができる。
バックオフカウンタ調整の第2の手法(すなわち、手法2)では、バックオフカウンタ調整は、所与の範囲内のカウンタ値の差を有するLAAセル内のみで実行することができる。換言すれば、最大バックオフカウンタ値がAであり、バックオフカウンタ調整のためのLAAセル内の最小バックオフカウンタがBであると仮定する。(A−B)の値は、閾値より小さくなければならない。閾値は、固定値(例えば5、8、10、16など)とすることができる。閾値は、最小若しくは初期コンテンションウィンドウサイズ(CWS)、又は初期CWSの半分として構成することができる。閾値は、上位層の信号により構成することができる。
バックオフカウンタ調整の第3の手法(すなわち、手法3)では、バックオフカウンタ調整は、同じコンテンションウィンドウサイズ(CWS)を有するLAAセル内のみで実行することができる。同じCWSを有するLAAセルは、同様な衝突状況に遭遇し、同じコンテンション段階である。
バックオフカウンタ調整の第4の手法(すなわち、手法4)では、バックオフカウンタ調整は、アイドル状態でバックオフカウンタのカウントダウンプロセスのチャネルを検知するLAAセル内のみで実行することができる。したがって、ビジー状態又は遅延期間として検知されたチャネルのために凍結又は一時停止したバックオフカウンタを有するLAAに対して、他のLAAセルとのバックオフカウンタ調整は、適用することができない。この第4の手法は、バックオフカウンタ調整のための上述の手法1〜3と共に組み合わせることができる。
同じキャリア上の複数のLAAセルの同時送信により周波数繰り返しが実現されるので、より高い全体的なスループット、及び複数のLAAの排他的送信よりも少ないリソース使用の利点を有する。バックオフカウンタ調整に関して他の2つの問題が存在する。第1の問題は、バックオフカウンタ調整の後にバックオフカウンタ値をいくつに設定すべきかを判定することである。第2の問題は、調整を用いたバックオフカウンタ変更の後にLAAセル挙動を判定することである。
第1の問題に対して、バックオフカウンタ調整の後に、バックオフカウンタ調整を実行するLAAセルに同じ値を設定することができる。いくつかの手法を使用して、バックオフカウンタ調整のためにLAAセル間で調整されたバックオフカウンタを判定することができる。
1つの手法では、LAAセルの群内の平均又は中間のバックオフカウンタ値を使用して、バックオフカウンタを調整する。調整されたバックオフカウンタ値は、バックオフカウンタ調整のためのLAAセルの全てのバックオフカウンタの平均又は中間値の丸めた整数値とすることができる。調整されたバックオフカウンタ値は、バックオフカウンタ調整のためのLAAセルの全てのバックオフカウンタの平均若しくは中間値の床関数又は天井関数の整数値とすることができる。
別の手法では、LAAセルの群内の最小バックオフカウンタ値を使用して、バックオフカウンタを調整する。したがって、より大きなバックオフカウンタを有するLAAセルは、バックオフカウンタ調整のためのLAAセル内の最小バックオフカウンタを有するLAAセルと同じまで減少されることになる。
更に別の手法では、LAAセルの群内の最大バックオフカウンタ値を使用して、バックオフカウンタを調整する。したがって、より小さなバックオフカウンタを有するLAAセルは、バックオフカウンタ調整のためのLAAセル内の最大バックオフカウンタを有するLAAセルと同じまで増大されるであろう。
第2の問題に対して、バックオフカウンタ調整用いたバックオフカウンタ変更の後のLAAセル挙動に関して、2つの手法を考慮することができる。1つの手法では、バックオフカウンタ調整の後に、LAAセルは、バックオフカウンタのカウントダウンを再開する前に、遅延期間又はICCA時間のアイドル期間の間待たなければならない。これは、バックオフカウンタ調整が実行されるときに、前のチャネル状態に関わらず、全てのLAAセルに対して一貫した挙動を提供する。したがって、この手法は、上述の手法4が適用されない場合でも機能する。この手法は、CCAスロット構造上の全ての関与するLAAセルの再同期を強制することができる。
別の手法では、バックオフカウンタ調整の後に、LAAセルは、通常のカウントダウンを実行する。換言すれば、LAAセルが、ECCAスロットに対してカウントダウン状態でチャネルがアイドル状態であると検知する場合、バックオフカウンタは、バックオフカウンタのカウントダウンを再開する前に遅延期間又はICCA時間のアイドル期間の間待つことなしに、カウントダウンすることができる。これは、バックオフカウンタのカウントダウンプロセスを中断することなく、バックオフカウンタ処理の自然な遷移を提供する。この手法は、特に、カウントダウン状態のLAAセルのみがバックオフカウンタ調整に関与する上述の手法4が用いられる場合に、バックオフカウンタ調整の後の待ち時間を低減する。これは、カウントダウンを再開する前に、追加のICCA又は遅延期間の必要がないからである。
LAAセルが、ICCA若しくは遅延期間内にチャネルビジーの状態、又はバックオフカウンタ凍結下にある場合では、LAAセルは、新規に調整されたバックオフカウンタで通常のカウントダウンを実行することができる。したがって、LAAセルがICCA又は遅延期間の間にバックオフカウンタ凍結下である場合、アイドル時間は、通常のように累積される。別の代替案では、バックオフカウンタ調整の後に、LAAセルは、バックオフカウンタのカウントダウンを再開する前に新規の遅延期間の間待つ必要がある。
ゼロバックオフカウンタを上回るバックオフカウンタ処理に関して、更なる拡張を実行することができる。現在、LAAセルに対して、eNB160は、いつくかの基本バックオフカウンタ処理アクションを有する。eNB160は、コンテンションウィンドウサイズ(CWS)内でバックオフカウンタを開始することができる。eNB160は、チャネルがビジー状態又は遅延期間若しくはICCA期間内である場合に、バックオフカウンタを一時停止又は凍結することができる。eNB160は、チャネルがECCAスロットに対してアイドル状態である場合に、バックオフカウンタを1つだけ低減することができる。バックオフカウンタが0に到達すると、eNB160は、LAA送信を直ちに送信する又は遅延することができる。
周波数繰り返しの利点をより良好に利用するために、eNB160は、より柔軟なバックオフカウンタ処理を使用して、LAAセルのバックオフカウンタを調整すること、及び同じeNB160又はスケジューラ下の他のLAAセルと調整することができる。
基本バックオフカウンタ処理の他に、eNB160は、拡張バックオフカウンタ処理を実行することができる。例えば、チャネルビジー状態又は遅延期間において、eNB160は、バックオフカウンタ増大又はバックオフカウンタ減少を含むバックオフカウンタの変更を可能にすることができる。これを使用して、同じeNB160又はスケジューラ下の1つ以上のLAAセルでバックオフカウンタを調整することができる。
バックオフカウンタのカウントダウンプロセス中に、ECCAに対してチャネルがアイドル状態と検知される場合でも、eNB160は、バックオフカウンタの凍結又は一時停止を可能にすることができる。eNB160は、バックオフカウンタ増大又はバックオフカウンタ減少を含むバックオフカウンタの変更を可能にすることができる。
LAAセル及び他のアンライセンス送信間の何らかの公平性を提供するために、バックオフカウンタ処理の場合を限定するように、いくつかの制約条件を適用することができる。1つの手法では、バックオフカウンタ変更は、LAAセルの現在のCWSに限定することができる。バックオフカウンタは、現在のCWSの外側に変更されないようにできる。
別の手法では、バックオフカウンタ変更は、現在のバックオフカウンタからの範囲に限定される。例えば、現在のバックオフカウンタNに対して、バックオフカウンタが最小値(0,N−k)とN+kとの間でのみ変更することができるように、閾値kを適用することができる。この制約が前の制約と組み合わされる場合、バックオフカウンタを、最小値(0、N−k)と最小値(現在のCWS、N+k)との間にのみ限定することができる。
更に別の手法では、LAAセルのバックオフカウンタを、限定された回数のみ変更することができる。例えば、LAAセルは、最大3回又は5回、拡張バックオフカウンタ処理を実行することができる。
拡張バックオフカウンタ処理の後のLAAセルの挙動に対して、バックオフカウンタ調整を用いたバックオフカウンタ変更の後のLAAセル挙動に関する2つの手法を考慮することができる。1つの手法では、バックオフカウンタ調整の後に、LAAセルは、バックオフカウンタのカウントダウンを再開する前に遅延期間又はICCA時間のアイドル期間の間待たなければならない。これは、バックオフカウンタ調整が実行されるときに、前のチャネル状態に関わらず(すなわち、上述の手法4が適用されない場合でも)、全てのLAAセルに対して一貫した挙動を提供する。この手法は、CCAスロット構造上の全ての関与するLAAセルの再同期を強制することができる。
別の手法では、バックオフカウンタ調整の後に、LAAセルは、通常のカウントダウンを実行する。換言すれば、LAAセルが、ECCAスロットに対してカウントダウン状態でチャネルがアイドル状態であると検知する場合、バックオフカウンタは、バックオフカウンタのカウントダウンを再開する前に遅延期間又はICCA時間のアイドル期間の間待つことなしに、カウントダウンすることができる。これは、バックオフカウンタのカウントダウンプロセスを中断することなく、バックオフカウンタ処理の自然な遷移を提供する。この手法は、特に、カウントダウン状態のLAAセルのみがバックオフカウンタ調整に関与する上述の手法4が用いられる場合に、バックオフカウンタ調整の後の待ち時間を低減する。これは、カウントダウンを再開する前に、追加のICCA又は遅延期間の必要がないからである。
LAAセルが、ICCA若しくは遅延期間内にチャネルビジーの状態、又はバックオフカウンタ凍結下にある場合では、LAAセルは、新規に調整されたバックオフカウンタで通常のカウントダウンを実行することができる。したがって、LAAがICCA又は遅延期間の間にバックオフカウンタ凍結下である場合、アイドル時間は、通常のように累積される。別の代替案では、バックオフカウンタ調整の後に、LAAセルは、バックオフカウンタのカウントダウンを再開する前に新規の遅延期間の間待つ必要がある。
eNB動作モジュール182は、復調部172に情報188を提供することができる。例えば、eNB動作モジュール182は、UE(単数又は複数)102からの送信に対して予測される変調パターンを復調部172に通知することができる。
eNB動作モジュール182は、復号部166に情報186を提供することができる。例えば、eNB動作モジュール182は、UE(単数又は複数)102からの送信に対して予測される符号化について、復号部166に通知することができる。
eNB動作モジュール182は、符号化部109に情報101を提供することができる。情報101は、符号化されるデータ及び/又は符号化用の命令を含むことができる。例えば、eNB動作モジュール182は、送信データ105及び/又は他の情報101を符号化するように符号化部109に命令することができる。
符号化部109は、eNB動作モジュール182により提供された送信データ105及び/又は他の情報101を符号化することができる。例えば、データ105及び/又は他の情報101を符号化することは、誤り検出及び/又は訂正符号化、データを送信用の空間、時間及び/又は周波数リソースへマッピングすること、多重化などを伴う場合がある。符号化部109は、変調部113に符号化されたデータ111を供給することができる。送信データ105は、UE102に中継されるネットワークデータを含むことができる。
eNB動作モジュール182は、変調部113に情報103を提供することができる。この情報103は、変調部113への命令を含むことができる。例えば、eNB動作モジュール182は、UE(単数又は複数)102への送信に対して使用される変調の種類(例えば、コンステレーションマッピング)を変調部113に通知することができる。変調部113は、符号化されたデータ111を変調して、1つ以上の変調信号115を1つ以上の送信部117に提供することができる。
eNB動作モジュール182は、情報192を1つ以上の送信部117に提供することができる。この情報192は、1つ以上の送信部117への命令を含むことができる。例えば、eNB動作モジュール182は、UE(単数又は複数)102に信号をいつ送信するべきか(又はいつ送信するべきでないか)を、1つ以上の送信部117に命令することができる。1つ以上の送信部117は、変調信号(単数又は複数)115をアップコンバートし、1つ以上のUE102に送信することができる。
DLサブフレームはeNB160から1つ以上のUE 102に送信され、ULサブフレームは1つ以上のUE102からeNB160に送信されてもよいことを留意されたい。さらに、eNB160と1つ以上のUE102は両方とも、標準のスペシャルサブフレーム(special subframe)で、データを送信することができる。
eNB160及びUE102に含まれる要素又は部品のうちの1つ以上は、ハードウェアで実装されてもよいことを留意されたい。例えば、上記これらの要素又は部品のうちの1つ以上は、チップ、回路又はハードウェアコンポーネント等として実装されてもよい。本明細書に記載の機能又は方法の1つ以上は、ハードウェアで実装及び/又はハードウェアを使用して実行することができることもまた留意されたい。例えば、本明細書に記載の方法のうちの1つ以上は、チップセット、特定用途向け集積回路(application-specific integrated circuit、ASIC)、大規模集積回路(large-scale integrated circuit、LSI)、若しくは集積回路等に実装及び/又は実現することができる。
図2は、eNB160による、複数のライセンス補助アクセス(LAA)セルをスケジューリングするための方法200を示すフロー図である。eNB160は、CCA検出を実行して、複数の構成LAAセルでのチャネル状態を取得することができる(202)。例えば、eNB160は、所与のLAAセルに対してCCAタイムスロット内でチャネルがビジー状態であるかどうかを判定することができる。LAAセルが送信しているか、又はCCAが同じLAAキャリア上での別の送信を検出する場合、チャネルは、ビジー状態であると判定される。eNB160は、CCAが同じLAAキャリア上での送信を検出しない場合に、所与のLAAセルに対してCCAタイムスロット内でチャネルがアイドル状態であると判定することができる。
eNB160は、複数の構成LAAセルにおいて、チャネルアクセス及びバックオフ手順を実行することができる(204)。例えば、eNB160は、所与のLAAセルのCCA検出結果に基づいて、所与のLAAセルのバックオフカウンタ値を判定することができる。
eNB160は、複数の構成LAAセルで、少なくとも1つのLAAセルによってチャネルアクセスが取得されることを判定することができる(206)。例えば、eNB160は、第1のLAAセルがCCAタイムスロット内にチャネルをアイドル状態として検出し、かつそのバックオフカウンタが0に到達する場合に、第1のLAAセルがチャネルを取得することを判定することができる。eNB160は、同じタイムスロット内にチャネルを取得する他のLAAセルが存在するかどうかを判定することができる。
eNB160は、CCA検出結果に基づいて、1つ以上のLAAセルで下りリンク送信を実行するか又は一時停止するかを判定することができる(208)。例えば、eNB160は、LAA送信用の第1のLAAセルを判定することができる。eNB160は、次に、同じキャリア上の他のLAAセルからの同時LAA送信が望ましい又は有益であるかを判定することができる。eNB160は、送信を一時停止するか又は別のLAAノードからのLAA送信を開始するかを判定することができる。
同じキャリア上の1つ以上のLAAセルからの同時LAA送信が望ましい又は有益である場合、eNB160は、所与のLAAセルのバックオフカウンタをゼロに設定することができる。eNB160はまた、所与のLAAセルからのLAA送信をスケジューリングすることができる。eNB160は、LAA送信用に判定されたLAAセル上での同時送信を更に実行することができる。送信をスケジューリングする同じeNB160が、LAAセル上での同時送信を実行することができることを留意されたい。マルチLAAセル動作は、同じ事業者及び同じスケジューラ(互いの間でアイドル状態のバックホールを有する1つのeNB160又は複数のeNB160)の制御下とすることができる。
同じキャリア上の1つ以上のLAAセルからの同時LAA送信が望ましくない又は有益でない場合、eNB160は、第1のLAAセルの所与の隣接するセル上でバックオフ手順を実行することができる。
第1のLAAセルとして同じタイムスロット内にチャネルを取得する1つ以上の所与のLAAセルからの同時LAA送信が望ましくない又は有益でない場合、eNB160は、所与のLAAセルからの送信を一時停止することができる。eNB160はまた、所与のLAAセル上で新規のバックオフ手順を開始することができる。eNB160はまた、LAA送信用に判定された他のLAAセル上での送信を実行することができる。
第1のLAAセルによってチャネルアクセスが取得されると判定すると、eNB160はまた、LAAセルの位置情報又はそれぞれの構成LAAセルのフィードバックに基づいて、同じキャリア上の隣接LAAセルを第1のLAAセルとして判定することができる。eNB160は、チャネルを取得する第1のLAAセル付近に隠れ端末が存在するかどうかを判定することができる。
第1のLAAセルの隣接LAAセルのいずれかがチャネルをビジー状態として検出する場合、eNB160は、チャネルを取得する第1のLAAセル付近に隠れ端末が存在すると判定することができる。eNB160は、第1のLAAセルからの送信を一時停止することができる。eNB160は、第1のLAAセル上で新規のバックオフ手順を開始することができる。
第1のLAAセルの隣接LAAセルの全てがチャネルをクリア又はアイドル状態として検出する場合、eNB160は、チャネルを取得する第1のLAAセル付近に隠れ端末が存在しないと判定することができる。eNB160は、第1のLAAセル上でLAAサブフレームを送信することができる。
図3は、LAAサブフレームバースト送信の一例を示す。この送信はまた、LAAサブフレーム設定送信と呼ばれることもある。同じアンライセンスキャリア上の他のネットワークに公平性を提供するために、eNB160は、LAAセル内の連続サブフレーム送信(例えば、LAAサブフレームのセット又はLAAサブフレームのバースト339)の最大数kを構成することができる。アンライセンスキャリア内の最大送信時間は、規制要件に基づいて、異なる地域及び/又は国で異なるものとすることができる。
この例では、サブフレームは、ノーマルサイクリックプリフィックスで構成される。最初の2つのOFDMシンボル長は、キャリア検知用に予約される。したがって、LAAサブフレームのセット内のサブフレーム0は、低減した数のシンボルを有するサブフレームである。部分OFDM長を有するプリアンブルは、低減した数のOFDMシンボルを有する最初のLAAサブフレームの前の正常なチャネルアクセスの後に送信することができる。最初のLAAサブフレームの後の連続LAAサブフレーム送信に対して、検知は必要ではない。LAAサブフレームセット内の連続するサブフレームに、通常のLTEサブフレーム構造を適用することができる。
図3のサブフレーム指数は、従来のLTEセル内にあるような無線フレーム内のサブフレーム指数の代わりに、LAAサブフレームバースト内の指数を指すことを留意されたい。
図4は、他のアンライセンス送信とのLAA共存の一例を示す。10msの無線フレーム441を有するライセンスサービングセル435が示されている。LAAサービングセル437は、LAAサービングセル送信及び他のアンライセンス送信(例えば、Wi−Fi又は他のLAAセル)を有する。キャリア検知及び遅延送信のために、LAA送信の開始は、ライセンスフレーム構造の無線フレーム441内の任意のサブフレーム指数とすることができる。
図5は、アンライセンス送信での隠れ端末問題の一例を示す。送信部が受信部に近接した別の送信を検知できない場合に、隠れ端末問題が存在する。図5に示すように、第1のeNB560aは、UE502に送信することができるが、第1のeNB560aは、第2のeNB560bの送信を受け取ることができない。この場合では、第1のeNB560aからの送信が開始されると、送信は、第2のeNB560bからの別の送信と衝突することがある。
802.11ベースのWiFiでは、送信要求(request-to-send、RTS)と送信可(clear-to-send、CTS)とのメッセージ交換を使用して、隠れ端末問題を回避することができる。しかし、LTEタイミングがDLメッセージ交換とULメッセージ交換との間に少なくとも4msの隙間を必要とするので、LAAに対して、受信部装置(例えば、UE502)からの即時フィードバックは存在しない。したがって、物理(physical)(PHY)層で明示的なメッセージ交換なしに隠れ端末問題を軽減することが、有益である。
図6は、単一のキャリア上での同時LTE送信の例を示す。周波数繰り返し及び協調マルチポイント(CoMP)送信は、単一のキャリア上での同時LTE送信の一部の例である。異なるCoMPスキームを用いて、特性を高めることができる。
上述したように、LAAは、アンライセンスバンド上でのLTE送信を拡張する。同時LTE送信のいくつかの例は、図6で説明される。第1の例(例A)では、信号を改善するために、異なる送信ポイント(TP)から同じ信号が単一のUE602に送信される、ジョイント送信(joint transmission、JT)を使用することができる。この第1の例では、TPは、同じ信号をUE602に送信する第1のeNB660a及び第2のeNB660bを含むことができる。
第2の例(例B)は、異なるUE602a〜bに異なるサブフレームが送信される、協調スケジューリング(coordinated scheduling)及び協調ビームフォーミング(coordinated beamforming)(CS/CB)に関与する。この第2の例では、第1のeNB660aは、所望の信号を第1のUE602aに送信することができる。干渉リンクも、第1のeNB660aから第2のUE602bに送信される。第2のeNB660bは、所望の信号を第2のUE602bに送信することができる。干渉リンクも、第2のeNB660bから第1のUE602bに送信される。
これらの例で観察されるように、LAAに対して、排他的アンライセンス送信は、制限的過ぎることがある。したがって、本明細書で説明するような協調同時送信を考慮することができる。
図7は、LAAセル間に協調がない分散LAAコンテンションアクセスの方法700を示すフロー図である。方法700は、eNB160によって実行することができる。衝突又は同時LAA送信は、1つより多くのLAA送信ポイントが同じLAAのCCAタイムスロットでチャネルアクセスを取得する場合にのみ発生することがある。
方法700を開始すると(702)、eNB160は、LAAキャリア上に送信されるデータが存在するかどうかを判定することができる(704)。LAAキャリア上に送信されるデータが存在しない場合、eNB160は、送信されるデータが存在するまで待つことができる。
LAAキャリア上に送信するデータが存在する場合、eNB160は、CCA検出及びコンテンションアクセスメカニズムを実行することができる(706)。アンライセンススペクトルに対して、アンライセンス装置が何らかの公平なアクセスを有することができるように、コンテンションアクセスメカニズムが必要とされる。一般的に、listen before talk(LBT)を実行することができる。
eNB160は、チャネルがクリアで、かつバックオフカウンタがゼロに到達するかどうかを判定することができる(708)。チャネルがビジー状態として検知された場合、アンライセンス装置は、送信を遅延して、チャネルが再度アイドル状態になったときにアクセスを取り合わなければならない。eNB160は、別のCCA検出及びコンテンションアクセスを実行することができる。eNB160が、チャネルがクリアで、かつバックオフカウンタがゼロに到達すると判定する場合、eNB160は、LAAキャリア上でデータを送信することができる(710)。
2つ以上のアンライセンス装置が同じチャネルを同時に取得する場合、衝突が発生する。パケットは、他のパケットとの衝突及び干渉のために、正しく受信することができない。マルチLAA協働が適用されない場合、2つの潜在的な問題が存在し得る。第1の場合では、LAA送信は、排他的になることがある。この場合では、複数のLAAセルからの同時LAA送信を、それが望ましい場合でもスケジューリングすることができない。第2の場合では、複数のLAAセルが同時にチャネルを取得する場合、同時LAA送信は、それが望ましくない場合でも行われることがあり、衝突を引き起こす。したがって、eNB160は、図8〜図10に関連して説明するように、複数のLAAセル上での送信を協調することができる。
図8は、協調LAAセル動作での同時LAA送信の方法800を示すフロー図である。方法800は、eNB160によって実行することができる。この場合では、1つのLAAセルのみが、CCAタイムスロット内にチャネルを取得する。
eNB160は、スケジューラとすることができる。上述したように、典型的なLAAスモールセルのシナリオでは、共通のスケジューラが、1つ以上のライセンスセル、及びそれぞれのライセンスセルの下の1つ以上のLAAスモールセルをスケジューリングする。LAAスモールセルの配置は、事業者によって管理される。エリア内の複数のLAAセルは、同じスケジューラによって(例えば、同じeNB160によって)制御すること、又は同じ事業者によって管理することができる。
それぞれのLAAセル又は転送ポイント(transfer point、TP)に対して(ステップ802)、eNB160は、LAAキャリア上に送信されるデータが存在するかどうかを判定することができる(804)。LAAキャリア上に送信されるデータが存在しない場合、eNB160は、送信されるデータが存在するまで待つことができる。LAAキャリア上に送信するデータが存在する場合、eNB160は、CCA検出及びコンテンションアクセスメカニズムを実行することができる(806)。
所与のCCAタイムスロットに対して、eNB160は、第1のLAAセルがチャネルをクリアとして検知するかどうか、及び第1のLAAセルに対するバックオフカウンタがゼロに到達するかどうかを判定することができる(808)。チャネルがビジー状態として検知された場合、アンライセンス装置は、送信を遅延して、チャネルが再度アイドル状態になったときにアクセスを取り合わなければならない。eNB160は、それぞれのLAAセル又はTPに対して、別のCCA検出及びコンテンションアクセスを実行することができる。
eNB160が、第1のLAAセルに対して、チャネルがクリアで、かつバックオフカウンタがゼロに到達すると判定する場合、それぞれのLAAセル又はTPに対して、eNB160は、LAAセル又はTPが送信するデータを有するかどうかを判定することができる(810)。eNB160はまた、LAAセル又はTPが第1のLAAセルの隣接するセルリスト内にあるかどうかを判定することができる。
スケジューラ(例えば、eNB160)は、他の隣接LAAセルからの同時送信が特性全体を高めるかどうかを明らかにするために、隣接LAAセルを評価することができる。CCAタイムスロット内に、第1のLAAセルがチャネルを取得し(すなわち、第1のLAAセルが送信するデータを有する)、かつ第1のLAAセルがCCA検出によりチャネルをアイドル状態として検知して、そのバックオフカウンタが0に到達する場合、スケジューラは、第1のLAAセルからの即時LAA送信をスケジューリングすることができる。
更に、スケジューラは、第1のLAAセルの隣接LAAセルを調査することができる。LAAセルは、所与のLAAセルの隣接するセルリスト内にある場合に、隣接LAAセルとすることができる。送信されるデータを有し、第1のLAAセルの隣接するセルリスト内にある、それぞれのLAAセル又はTPに対して、スケジューラは、所与のCCAタイムスロット内にCCA検出結果を調査しなければならない。
eNB160は、隣接LAAセルが所与のCCAタイムスロット内にチャネルをクリアとして検出するかどうかを判定することができる(812)。隣接LAAセルがチャネルをビジー状態として検出する場合、隣接CCAセルは、通常のようにバックオフメカニズムを実行しなければならない(814)。
隣接LAAセルが所与のCCAタイムスロット内にチャネルをアイドル状態(すなわち、クリア)として検出する場合、eNB160は、所与の隣接LAAセルからの同時LAA送信を有することが有益であるかどうかを判定することができる(816)。換言すれば、スケジューラは、隣接LAAセルからの同時LAA送信がシステム特性全体に有益であるかを、更に評価することができる。例えば、eNB160は、隣接LAAセルからの同時LAA送信がスループット又は周波数利用効率を高めるかどうかを判定することができる。
隣接LAAセルからの同時送信がシステム特性全体に有益でない場合、隣接LAAセルは、通常のようにバックオフメカニズムを実行することができる(814)。隣接LAAセルからの同時送信がシステム特性全体に有益である場合、eNB160は、所与の隣接LAAセルが同時LAA送信のためにスケジューリングされるかどうかを判定することができる(818)。所与の隣接LAAセルが同時LAA送信のためにスケジューリングされない場合、隣接LAAセルは、通常のようにバックオフメカニズムを実行することができる(814)。
所与の隣接LAAセルが同時LAA送信のためにスケジューリングされる場合、eNB160(例えば、スケジューラ)は、所与の隣接LAAセルのバックオフカウンタをゼロに設定することができる(820)。eNB160は、第1のLAAセルと共に所与の隣接LAAセルからの同時LAA送信を開始することができる(822)。
本明細書で説明するように、eNB160は、どの隣接LAAセル及びいくつの隣接LAAセルが同時LAA送信に参加することができるかを判定することができる。このプロセスは、全体的な周波数利用効率を最大にする注水方法として見なすことができる。
図9は、複数のLAAセルがチャネルアクセスを取得する場合の協調送信の方法900を示すフロー図である。方法900は、eNB160によって実行することができる。この場合では、2つ以上のLAAセルが、同じCCAタイムスロットでチャネルを取得する。換言すれば、複数のLAAノードが、送信するデータを有することができる。eNB160は、エリア内の複数のLAAセルに対するスケジューラとすることができる。
所与のCCAタイムスロットに対して、eNB160は、複数のLAAセルがチャネルをクリア(例えば、アイドル状態)として検知し、かつそれらのバックオフカウンタがゼロに到達することを判定することができる(902)。協調を伴わないLAAネットワーク内で、同時送信を行なうことができ、それにより、有益な同時送信を提供することができる(例えば、スループット又は周波数利用効率を高めることができる)、又は望ましくないパケット衝突を引き起こすことがある。
eNB160は、チャネルを取得するLAAセルの中から送信用の第1のLAAセルを判定することができる(904)。協調動作で、スケジューラは、それぞれのスケジューリングされたLAAセルのバックオフカウンタを認識する。したがって、複数のLAAセルが同じCCAタイムスロット内にチャネルを取得する場合、eNB160は、最初に、これらのLAAセルからの同時LAA送信がシステム特性全体にとって有益であるかを評価することができる。同じCCAタイムスロットでチャネルを取得するそれぞれのLAAセル又はTPに対して、eNB160は、これらのLAAセルからの同時LAA送信が向上したスループット又は周波数利用効率を提供するかどうかを判定することができる(906)。
同じCCAタイムスロットでチャネルを取得する所与のLAAセルからの同時LAA送信が有益でない場合、eNB160は、所与のLAAセルに対して新規のバックオフ手順を開始することができる(908)。換言すれば、LAAセルに対して、システム特性全体にとって有益でない場合、eNB160は、コンテンションアクセスを無視して、所与のLAAセル上で新規のバックオフ手順を開始することができる(908)。例えば、eNB160は、コンテンションウィンドウサイズ内のランダムな数でバックオフカウンタを再開することができる。LAAセルからの同時LAA送信がシステム特性全体にとって有益である場合、eNB160は、これらのLAAセルからの同時LAA送信をスケジューリングすることができる(910)。
同じCCAタイムスロットでチャネルを取得するLAAセルを評価した後に、eNB160は、同時LAA送信が全体的な周波数利用効率に有益であるかどうかに基づいて、送信用にスケジューリングされた隣接LAAセルを更に評価することができる(912)。図8に関連して上述したのと同じ評価方法を使用することができる。
所与の隣接LAAセルからの同時LAA送信が有益でない場合、eNB160は、隣接LAAセルに、通常のようにバックオフメカニズムを実行するように命令することができる(914)。所与の隣接LAAセルからの同時LAA送信が有益である場合、eNB160は、所与の隣接LAAセルからの同時LAA送信をスケジューリングすることができる(916)。eNB160は、次に、LAA送信用に判定された全てのLAAセルからの同時LAA送信を開始することができる(918)。
協働的なマルチLAAセル動作により、LAAセルがそれ自体でチャネルを取得しない場合でも、LAAセルからの同時LAA送信を可能にすることができる。更に、協働的なマルチLAAセル動作により、複数のLAAセルが同時にチャネルを取得する場合に、望ましくない同時LAA送信を回避することができる。
図10は、隠れ端末回避を伴う協調LAA動作の方法1000を示すフロー図である。方法1000は、eNB160によって実行することができる。eNB160は、エリア内の複数のLAAセルに対するスケジューラとすることができる。eNB160は、隠れ端末回避及び衝突回避を伴う協調LAA手順を実行することができる。
上述したように、隠れ端末は、アンライセンスアクセスに関して重要な問題である。通常、受信部付近にあるが送信部に認識されていない隠れ端末からの送信との衝突を回避するために、双方向のメッセージ交換が必要とされる。802.11は、隠れ端末問題をRTS/CTSメッセージ交換で処理する。RTSは、送信部周囲のチャネルをクリアし、CTSは、受信部周囲のチャネルをクリアする。
即時フィードバックが欠如しているため、この問題は、LAAにとってより重大になる。LTEでは、DLとULとの間のタイミングは、少なくとも4msであり、かつその逆である。LAAでは、4ms後のチャネル状態は、全く異なることがある。更に、LAAのUE102からの即時及び連続フィードバックは、大き過ぎるオーバーヘッドを招くことがあり、ライセンス又はアンライセンスの上りリンクに対して犠牲が大き過ぎることがある。
同じスケジューラによって管理されたエリア内のLAAセルで、それぞれのLAAノードのCCA検出結果及びバックオフカウンタは、スケジューラに既知である。そのような情報を使用して、明示的な物理層のメッセージ交換なしに、LAAに対する隠れ端末問題を克服することができる。
それぞれのLAAセル又は転送ポイント(TP)に対して(ステップ1002)、eNB160は、LAAキャリア上に送信されるデータが存在するかどうかを判定することができる(1004)。LAAキャリア上に送信されるデータが存在しない場合、eNB160は、送信されるデータが存在するまで待つことができる。LAAキャリア上に送信するデータが存在する場合、eNB160は、CCA検出及びコンテンションアクセスメカニズムを実行することができる(1006)。
所与のCCAタイムスロットに対して、eNB160は、第1のLAAセルがチャネルをクリアとして検知するかどうか、及び第1のLAAセルに対するバックオフカウンタがゼロに到達するかどうかを判定することができる(1008)。チャネルがビジー状態として検知された場合、アンライセンス装置は、送信を遅延して、チャネルが再度アイドル状態になったときにアクセスを取り合わなければならない。eNB160は、それぞれのLAAセル又はTPに対して、別のCCA検出及びコンテンションアクセスを実行することができる。
第1のLAAセル又はLAAノードがLAAチャネルを取得し(すなわち、LAAセルがCCAタイムスロット内にチャネルがアイドル状態であると検知する)、バックオフカウンタがゼロまで低減する場合、LAA送信の前に、eNB160は、所与のCCAタイムスロットのCCA検出結果、及び第1のLAAセルの隣接LAAセル内のバックオフカウンタを調査しなければならない。eNB160は、第1のLAAサービングセルの隣接LAAセルが同じCCAタイムスロット内にチャネルがビジー状態であると検知するかを判定することができる(1010)。
第1のLAAサービングセルの隣接LAAセルが同じCCAタイムスロット内にチャネルがビジー状態であると検知する場合、所与の隣接LAAセル付近に継続する送信が存在する。隠れ端末問題を回避するために、eNB160は、第1のLAAセルに対するLAA送信を一時停止することができ、代わりに第1のLAAセルに対して新規のバックオフ手順を実行することができる(1012)。これにより、第1のLAAセルから隠れた隣接LAAセルに近接した継続する送信への干渉を防止する。
同じタイムスロット内に同じLAAチャネルを取得する1つより多くのLAAセル又はノードが存在する場合、eNB160は、複数のLAAセルからの望ましくない衝突を回避することができる。これは、図9に関連して説明したように実現することができる。
eNB160が、第1のLAAサービングセルの隣接LAAセルが同じCCAタイムスロット内にチャネルがビジー状態であると検知すると判定する(1010)場合、0に到達するバックオフカウンタを有するそれぞれの隣接LAAセルに対して、eNB160は、所与の隣接LAAセル及び送信用に判定された他のLAAセルからの同時LAA送信を有することが有益であるかどうかを判定することができる(1014)。所与の隣接LAAセル及び他のLAAセルからの同時LAA送信を有することが有益でない場合、eNB160は、送信用に判定されなかったLAAセル上でのLAA送信を一時停止して、新規のバックオフ手順を実行することができる(1016)。
所与の隣接LAAセルからの同時LAA送信が有益である場合、eNB160は、所与の隣接LAAセルからの同時LAA送信をスケジューリングすることができる(1018)。eNB160は、次に、LAA送信用に判定された全てのLAAセルからの同時LAA送信を開始することができる(1020)。
一実装形態では、それぞれのLAAセルは、それ独自のバックオフプロセス及びバックオフカウンタを維持する。eNB160は、それぞれのLAAセルのバックオフカウンタを管理することにより、隠れ端末回避及び衝突回避を実行する。別の実装形態では、複数のLAAセルを、LAAクラスタにグループ化することができ、共通のバックオフカウンタは、このクラスタに対して維持される。したがって、LAAクラスタに対して、CCAタイムスロット内で、チャネルがビジー状態であるとクラスタ内の任意のLAAセルが検知する場合に、チャネルは、ビジー状態として検知される。チャネルがアイドル状態であるとクラスタ内の全てのLAAセルが検知する場合に、チャネルは、アイドル状態である。
隠れ端末回避のこの方法1000は、RTS/CTSにおけるようなアクティブなUE102のフィードバックを必要としない。隠れ端末回避を実行する最も保守的な方法は、隣接LAAセルのいずれかがチャネルが占有されていると検出する場合に、隠れ端末が存在すると仮定することである。しかし、更なる拡張として、LAAスケジューラ(例えば、eNB160)は、対象UE102の相対位置に基づいて、隠れ端末問題を評価することができる。例えば、チャネルをビジー状態として検出する隣接LAAセルにUE102が近接している場合、スケジューラは、隠れ端末が存在すると仮定しなければならず、LAA送信を遅延することができる。対照的に、チャネルがビジー状態であると検出する隣接LAAセルから対象UE102が遠くにある場合、スケジューラは、所与のLAAセル内でLAA送信を実行することができる。
図11は、可変長バックオフを伴うLAA状態遷移の方法1100を示すフロー図である。方法1100は、eNB160によって実行することができる。eNB160は、無線通信ネットワーク内で、1つ以上のUE102と通信することができる。一実装形態において、無線通信ネットワークはLTEネットワークを含んでいてもよい。eNB160は、ライセンスLTEセルからアンライセンスLAAセルを構成することができる。図11は、CWサイズの判定に基づいて、eNB160によって実行可能なチャネルアクセス及びバックオフ手順の一例を示す。
eNBは、初期CCA手順を実行することができる。eNB160は、アイドル状態に入ることができる(1102)。eNB160は、送信する必要があるかどうかを判定することができる(1104)。eNB160は、送信する必要がない場合は、再びアイドル状態に入ることができる(1102)。
eNB160が送信する必要があると判定する(1104)場合、eNB160は、アンライセンススペクトル(例えば、LAAチャネル)内のチャネルが初期CCA期間(BiCCA)中にアイドル状態であるかどうかを判定することができる(1106)。例えば、eNB160は、チャネルが少なくとも34マイクロ秒(μs)の間、アイドル状態であったかどうかを判定してもよい。チャネルが初期CCA期間中にアイドル状態であった場合は、eNB160は、送信することができる(1108)。eNB160は、別の送信が必要かどうかを判定することができる(1110)。送信を必要としない場合は、eNB160は、再びアイドル状態に入ることができる(1102)。
eNB160が、別の送信が必要であると判定する(1110)、又はeNB160が、チャネルが初期CCA期間中にアイドル状態ではないと判定する(1106)場合は、eNB160は、拡張CCA(ECCA)手順を実行することができる。eNB160は、[0,q−1]の中から、ランダムカウンタNを生成することができる(1112)。この場合、このランダムカウンタNはバックオフカウンタである。バックオフプロセスの実行では、チャネルがビジー状態であれば、Nを一時停止する。LAAセルは、Nが0になる場合に送信することができる。
eNB160は、コンテンションウィンドウ(CW)サイズ(q)を用いて、ランダムカウンタを生成することができる(1112)。eNB160は、動的指数関数的バックオフ又は半静的バックオフにより、XとYとの間でCWを更新することができる(1114)。Xは最小CWサイズ(CW0)とすることができ、Yは最大CWサイズ(CWmax)とすることができる。図1に関連して上述したように、eNB160は、入力(例えば、ACK/NACK)を使用して、CWサイズを更新することができる(1114)。
ランダムカウンタNを生成する(1112)と、eNB160は、チャネルがeCCA遅延期間(DeCCA)中に、アイドル状態であったかどうかを判定することができる(1116)。例えば、eNB160は、チャネルが少なくとも34マイクロ秒(μs)の間、アイドル状態であったかどうかを判定してもよい。チャネルがeCCA遅延期間中にアイドル状態でなかった場合は、eNB160は、チャネルがeCCA遅延期間中にアイドル状態であったかどうかの判定を継続して行うことができる(1116)。
eNB160が、チャネルがeCCA遅延期間中にアイドル状態であったと判定する(1116)場合は、eNB160は、ランダムカウンタNが0に等しいかどうかを判定することができる(1118)。ランダムカウンタNが0に等しい場合、eNB160は、送信を実行することができる(1108)。ランダムカウンタNが0でない場合は、eNB160は、1つのeCCAスロット期間(T)中に、メディア検知を実行してもよい(1120)。例えば、eNB160は、9μs又は10μs間、メディア検知を行うことができる(1120)。
1つのeCCAスロット期間中にメディアを検知する(1120)と、eNB160は、そのチャネルがビジー状態かどうかを判定することができる(1122)。チャネルがビジー状態である場合は、eNB160は待ち状態になり、チャネルがeCCA遅延期間中にアイドル状態であったかどうかを判定することができる(1116)。チャネルがビジー状態でない場合は、eNB160は、ランダムカウンタNを1だけ低減することができる(例えば、N=N−1)(1124)。次に、eNB160は、ランダムカウンタNが0に等しいか否を判定することができる(1118)。
図12は、バックオフカウンタがゼロに到達した後のICCA1243の遅延を伴う問題の例を示す。図12の例は、チャネルがいかなる他の送信にも占有されていないことを仮定している。第1のLAAセル(LAAセル−1 1237a)のバックオフカウンタが0に到達して、送信することを選択しない場合には、次の送信の機会の前までICCA1243を待つ。
セル−1 1237a及び第2のLAAセル(LAAセル−2 1237b)が互いを待つことを所望する場合には、それらは、無限ループに入り、互いに同期しない。このシナリオは、図1の例(a)に示され、LAAセル1237の可能な送信位置は、バックオフカウンタが0に到達すると送信を遅延する。LAAセル−1 1237a及びLAAセル−2 1237bの両方に対してチャネルがアイドル状態である場合でも、LAAセル−2 1237bのバックオフカウンタが0になると、LAAセル−1 1237aはICCA1243を待たなければならないので、LAAセル−1 1237aは、LAAセル−2 1237bと同時に送信することができない。これは、バックオフカウンタが0に到達するときの遅延送信が、システム動作に利点をもたらさないことを示す。例(b)は、別の送信の後の挙動を示す。
これらの例では、ECCA 1245及びICCA 1243のスロットは、完全に同期して共に調整されると仮定されることを留意されたい。ECCA 1245及びICCA 1243のスロットが調整されない場合、異なるLAAセル間のバックオフカウンタの同期及び同時開始送信は、ほとんど不可能である。
図13は、どのようにLAAセルがゼロカウンタ遅延期間内の任意の所与の時間に送信することができるかの一例を示す。LAAセルのバックオフカウンタが0に到達すると、上述したように、LAAのTxOPを送信する機会を有する。LAAセルが即時送信を断念した場合、所与の期間の間、依然として機会を保持することができる。
所与の期間は、ゼロカウンタ遅延期間として定義することができる。ゼロカウンタ遅延期間は、一定の長さ、又はICCA 1243の長さ、又は多数のECCA 1245スロットの長さとして定義することができ、スロットの長さ又はスロットの数は、固定値とする、又は上位層の信号により構成することができる。
ゼロバックオフカウンタ及び遅延送信を有するLAAセルは、チャネルがアイドル状態のままでいる場合に、ゼロカウンタ遅延期間内の任意の所与の時間に送信することを可能にすることができる。図13の例は、LAAセル−2 1337bのバックオフカウンタが0に到達して、LAAセル−1 1337aがLAAセル−2 1337bとの同時LAA送信を開始することができることを示す。
任意のCCAスロットでLAAセルが送信を遅延している場合、チャネルがビジー状態と検知されると、0とコンテンションウィンドウサイズ(CWS)−1との間からバックオフカウンタをランダムに生成することにより、バックオフプロセスを開始することができることを留意されたい。LAAセルは、バックオフカウンタがカウントダウンする前に遅延期間の間、チャネルがアイドル状態になるのを待たなければならない。
図14は、eNB160による、複数のライセンス補助アクセス(LAA)セルをスケジューリングするための別の方法1400を示すフロー図である。eNB160は、CCA検出を実行して、複数の構成LAAセルでのチャネル状態を取得することができる(1402)。例えば、eNB160は、所与のLAAセルに対してCCAタイムスロット内でチャネルがビジー状態であるかどうかを判定することができる。LAAセルが送信しているか、又はCCAが同じLAAキャリア上での別の送信を検出する場合、チャネルは、ビジー状態であると判定される。eNB160は、CCAが同じLAAキャリア上での送信を検出しない場合に、所与のLAAセルに対してCCAタイムスロット内でチャネルがアイドル状態であると判定することができる。
eNB160は、複数の構成LAAセルで、チャネルアクセス及びバックオフ手順を実行することができる(1404)。例えば、eNB160は、所与のLAAセルのCCA検出結果に基づいて、所与のLAAセルのバックオフカウンタ値を判定することができる。eNB160は、バックオフカウンタがゼロであるかどうか、又はバックオフカウンタがゼロでないかどうかを判定することができる。
eNB160は、バックオフカウンタがゼロでない場合に、バックオフカウンタ処理を実行することができる(1406)。eNB160は、バックオフカウンタ値に基づいて、複数の構成LAAセルに対してバックオフカウンタ調整を実行することができる。したがって、eNB160は、2つ以上のLAAセルのバックオフカウンタを同じ値に調整することができる。
バックオフカウンタ調整で、所与のLAAセルのバックオフカウンタを増大させる、減少させる、又は同じに維持することができる。1つの手法では、eNB160は、チャネルがビジー状態、又は遅延期間内、又はバックオフカウンタのカウントダウンプロセス中である場合でも、所与のLAAセルのバックオフカウンタを修正する(増大させる又は減少させる)ことができる。別の手法では、eNB160は、バックオフカウンタが現在のバックオフカウンタ値の閾値数内である場合に、所与のLAAセルのバックオフカウンタを修正することができる。
eNB160は、バックオフカウンタがゼロでない場合に、バックオフカウンタ調整に対して1つ以上の異なる手法を実行することができる。第1の手法では、eNB160は、LAAセルのバックオフカウンタが閾値よりも小さい場合に、バックオフカウンタ処理を実行することができる。したがって、この手法では、eNB160は、LAAセルのバックオフカウンタが閾値数よりも小さい場合に、LAAセルのバックオフカウンタを調整することができる。
第2の手法では、eNB160は、カウンタ値の差が所与の範囲内であるLAAセル内のみで、バックオフカウンタ調整を実行することができる。したがって、この手法では、eNB160は、LAAセルのバックオフカウンタが閾値範囲内である場合に、LAAセルのバックオフカウンタを調整することができる。
第3の手法では、eNB160は、同じコンテンションウィンドウサイズ(CWS)を有するLAAセル内のみで、バックオフカウンタ調整を実行することができる。換言すれば、eNB160は、LAAセルが同じコンテンションウィンドウサイズを有する場合に、LAAセルのバックオフカウンタを調整することができる。
第4の手法では、eNB160は、アイドル状態でバックオフカウンタのカウントダウンプロセスのチャネルを検知するLAAセル内のみで、バックオフカウンタ調整を実行することができる。この手法では、eNB160は、バックオフカウンタのカウントダウンプロセス中にチャネルがアイドル状態として検知される場合でも、バックオフカウンタを凍結することができる。
調整されたバックオフカウンタは、所与のLAAセルのバックオフカウンタ値に基づいて判定することができる。1つの手法では、調整されたバックオフカウンタは、所与のLAAセルのバックオフカウンタ値の平均に基づいて判定することができる。別の手法では、調整されたバックオフカウンタは、所与のLAAセルの最小バックオフカウンタ値に基づいて判定することができる。更に別の手法では、調整されたバックオフカウンタは、所与のLAAセルの最大バックオフカウンタ値に基づいて判定することができる。
バックオフカウンタ処理の特別な場合では、eNB160は、複数のLAAセルをLAAクラスタにグループ化することができる。eNB160は、クラスタに対して共通のバックオフカウンタを維持することができる。したがって、LAAクラスタに対して、CCAタイムスロット内で、チャネルがビジー状態であるとクラスタ内の任意のLAAセルが検知する場合に、チャネルは、ビジー状態として検知される。チャネルがアイドル状態であるとクラスタ内の全てのLAAセルが検知する場合に、チャネルは、アイドル状態である。
eNB160は、バックオフカウンタ処理の後でバックオフプロセスを継続することができる(1408)。1つの手法では、eNB160は、バックオフカウンタのカウントダウンを再開する前に遅延期間の間、チャネルがアイドル状態になるのを待つことができる。別の手法では、eNBは、遅延期間を挿入することなく新規のバックオフカウンタでCCA及びバックオフカウントダウンプロセスを継続することができる。
図15は、eNB160による、複数のライセンス補助アクセス(LAA)セルをスケジューリングするための更に別の方法1500を示すフロー図である。eNB160は、CCA検出を実行して、構成LAAセカンダリーセル(SCell)でのチャネル状態を取得することができる(1502)。例えば、eNB160は、所与のLAAセルに対してCCAタイムスロット内でチャネルがビジー状態であるかどうかを判定することができる。LAAセルが送信しているか、又はCCAが同じLAAキャリア上での別の送信を検出する場合、チャネルは、ビジー状態であると判定される。
eNB160は、カウンタを管理することができる(1504)。例えば、eNB160は、それぞれのLAAノードの隣接セルの知識を有することができる。eNB160は、それぞれのLAAセルに対するバックオフカウンタを管理することができる。
eNB160は、チャネルがアイドル状態であると検知された場合にカウンタを低減するか、又は一時停止するかを判定することができる(1506)。eNB160は、CCAが同じLAAキャリア上での送信を検出しない場合に、所与のLAAセルに対してCCAタイムスロット内でチャネルがアイドル状態であると判定することができる。
eNB160は、判定された場合にはカウンタを低減することができ、そうでなければeNB160は、カウンタを一時停止して次のチャネル検知に移動することができる(1508)。eNB160は、チャネルがビジー状態又は遅延期間若しくはICCA期間内である場合に、バックオフカウンタを一時停止又は凍結することができる。eNB160は、チャネルがECCAスロットに対してアイドル状態である場合に、バックオフカウンタを1つだけ低減することができる。
eNB160は、カウンタがゼロに到達した場合に、eNB160が送信を実行するか否かを判定することができる。バックオフカウンタが0に到達すると、eNB160は、LAA送信を直ちに送信する又は遅延することができる。eNB160は、判定された場合には送信を実行することができ、そうでなければeNB160は、送信を一時停止して送信のために追加のチャネル検知を実行することができる。
図16は、UE1602内に用いることができる各種構成要素を示す。図16に関連して説明するUE1602は、図1に関連して説明するUE102に従って実装することができる。UE1602は、UE1602の動作を制御するプロセッサ1655を含む。プロセッサ1655はまた、中央処理装置(central processing unit、CPU)と呼ばれることもある。読出し専用メモリ(read-only memory)(ROM)、ランダムアクセスメモリ(random access memory)(RAM)、これら2つの組み合わせ、又は情報を記憶することができる任意の種類の装置を含んでもよいメモリ1661は、プロセッサ1655に命令1657a及びデータ1659aを提供する。メモリ1661の一部分はまた、不揮発性ランダムアクセスメモリ(non-volatile random access memory、NVRAM)を含むこともできる。命令1657b及びデータ1659bはまた、プロセッサ1655内に存在していてもよい。プロセッサ1655に読み込まれた命令1657b及び/又はデータ1659bは、プロセッサ1655による実行又は処理用に読み込まれたメモリ1661からの命令1657a及び/又はデータ1659aを含んでいてもよい。命令1657bは、上述した方法のうちの1つ以上を実行するために、プロセッサ1655により実行することができる。
UE1602はまた、データの送受信を可能にするための1つ以上の送信部1658及び1つ以上の受信部1620を収容する筐体を含むこともできる。送信部(単数又は複数)1658及び受信部(単数又は複数)1620は、1つ以上の送受信部1618に組み合わせることができる。1つ以上のアンテナ1622a〜nが筐体に取り付けられ、送受信部1618と電気的に結合される。
UE1602の各種構成要素は、バスシステム1663により一体に結合され、バスシステムは、データバスに加えて、電源バス、制御信号バス及び状態信号バスを含むことができる。しかし、明瞭さのために、各種バスは、バスシステム1663として図16に示されている。UE1602はまた、信号を処理するのに使用するためのデジタル信号プロセッサ(digital signal processor)(DSP)1665を含むこともできる。UE1602はまた、UE1602の機能へのユーザアクセスを提供する通信インターフェイス1667を含むこともできる。図16に示されるUE1602は、具体的な構成要素の一覧ではなく、機能ブロック図である。
図17は、eNB1760内に用いることができる各種構成要素を示す。図17に関連して説明するeNB1760は、図1に関連して説明するeNB170に従って実装することができる。eNB1760は、eNB1760の動作を制御するプロセッサ1755を含む。プロセッサ1755はまた、中央処理装置(CPU)と呼ばれることもある。読出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、これら2つの組み合わせ、又は情報を記憶することができる任意の種類の装置を含んでもよいメモリ1761は、プロセッサ1755に命令1757a及びデータ1759aを提供する。メモリ1761の一部分はまた、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)を含むこともできる。命令1757b及びデータ1759bはまた、プロセッサ1755内に存在していてもよい。プロセッサ1755に読み込まれた命令1757b及び/又はデータ1759bは、プロセッサ1755による実行又は処理用に読み込まれたメモリ1761からの命令1757a及び/又はデータ1759aを含んでいてもよい。命令1757bは、上述した方法200、700、800、900、1000、1100、1400、及び1500のうちの1つ以上を実行するために、プロセッサ1755により実行することができる。
eNB1760はまた、データの送受信を可能にするための、1つ以上の送信部1717及び1つ以上の受信部1778を収容する筐体を含むこともできる。送信部(単数又は複数)1717及び受信部(単数又は複数)1778は、1つ以上の送受信部1776に組み合わせることができる。1つ以上のアンテナ1780a〜nが筐体に取り付けられ、送受信部1776と電気的に結合される。
eNB1760の各種構成要素は、バスシステム1763により一体に結合され、バスシステムは、データバスに加えて、電源バス、制御信号バス及び状態信号バスを含むことができる。しかし、明瞭さのために、各種バスは、バスシステム1763として図17に示されている。eNB1760はまた、信号を処理するのに使用するためのデジタル信号プロセッサ(DSP)1765を含むこともできる。eNB1760はまた、eNB1760の機能へのユーザアクセスを提供する通信インターフェイス1767を含むこともできる。図17に示されるeNB1760は、具体的な構成要素の一覧ではなく、機能ブロック図である。
図18は、複数のLAAサービングセルのスケジューリングを実行することができる、UE1802の一実装形態を示すブロック図である。UE1802は、送信手段1858と、受信手段1820と、制御手段1824とを備える。送信手段1858、受信手段1820及び制御手段1824は、上述の図1に関連して説明した機能のうちの1つ以上を実行するように構成してもよい。上述の図16は、図18の具体的な装置の構造の一例を示す。他の様々な構造を実装して、図1の機能のうちの1つ以上を実現することができる。例えば、DSPはソフトウェアによって実現されてもよい。
図19は、複数のLAAサービングセルのスケジューリングを実装することができる、eNB1960の一実装形態を示すブロック図である。eNB1960は、送信手段1917と、受信手段1978と、制御手段1982とを備える。送信手段1917、受信手段1978及び制御手段1982は、上述の図1に関連して説明した機能のうちの1つ以上を実行するように構成してもよい。上述の図17は、図19の具体的な装置の構造の一例を示す。他の様々な構造を実装して、図1の機能のうちの1つ以上を実現することができる。例えば、DSPはソフトウェアによって実現されてもよい。
用語「コンピュータ可読媒体(computer-readable medium)」は、コンピュータ又はプロセッサによりアクセスすることができる任意の利用可能な媒体を指す。本明細書で使用される場合、用語「コンピュータ可読媒体」は、非一時的で有形な、コンピュータ及び/又はプロセッサにより読取可能な媒体を表すことができる。限定でなく例として、コンピュータ可読媒体又はプロセッサ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROM若しくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶装置、又は任意の他の媒体、すなわち命令あるいはデータ構造の形式で所望のプログラムコードを保持又は記憶するために使用可能であり、かつコンピュータ又はプロセッサによりアクセス可能な任意の他の媒体を含んでいてもよい。本明細書で使用されるディスク(disk)及びディスク(disc)は、コンパクトディスク(Compact Disc、CD)、レーザーディスク(laser disc)、光学ディスク(optical disc)、デジタル多用途ディスク(Digital Versatile Disc、DVD)、フロッピーディスク(floppy disk)及びブルーレイ(登録商標)ディスク(Blu−ray disc)を含み、ディスク(disk)は通常データを磁気的に再生し、ディスク(disc)はレーザを用いてデータを光学的に再生する。
本明細書に記載の方法のうちの1つ以上は、ハードウェアの形式で実装することができる、及び/又はハードウェアを使用して実行することができることに留意されたい。例えば、本明細書に記載の方法のうちの1つ以上は、チップセット、特定用途向け集積回路(ASIC)、大規模集積回路(LSI)、若しくは集積回路等に実装及び/又はそれらを使用して実現されてもよい。
本明細書に開示の方法のそれぞれは、記載の方法を実現するための1つ以上のステップ又は動作を含む。方法のステップ及び/又は動作は、特許請求の範囲から逸脱することなく、互いに入れ替えてもよく、及び/又は単一のステップに組み込んでもよい。換言すると、特定の順序のステップ又は動作が記載の方法の適切な動作に必要とされない限り、特定のステップ及び/又は動作の順序及び/又は使用は、特許請求の範囲から逸脱することなく変更することができる。
特許請求の範囲は、上記に例示した厳密な構成及び構成要素に限定されないことを理解されたい。特許請求の範囲を逸脱することなく、本明細書に記載のシステム、方法、及び装置の配置、動作及び詳細において、様々な修正、変更及び変形がなされ得る。
上述のシステム及び方法に係るeNB160又はUE102で動作するプログラムは、説明したシステム及び方法に従ってその機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを動作させるためのプログラム)である。そして、これらの装置で取り扱う情報は、処理中、RAMに一時的に記憶される。その後、情報は様々なROM又はHDDに記憶され、必要に応じてCPUにより読み込まれて変更、書込がなされる。プログラムが記憶される記録媒体として、例えば、半導体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光記憶媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記憶媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)、及び同様の媒体等のうち、いずれか1つが考えられる。さらに、場合によっては、説明したシステム及び方法による機能は、読み込まれたプログラムを実行することによって実現され、さらに、説明したシステム及び方法による機能は、プログラムからの命令に基づいて、オペレーティングシステム又は他のアプリケーションプログラムと共に実現される。
また、プログラムが市場で入手可能である場合には、可搬の記録媒体に記憶されたプログラムを頒布することができ、あるいは、インターネット等のネットワークを介して接続されるサーバコンピュータにプログラムを送信することができる。この場合、サーバコンピュータ内の記憶装置も含まれる。さらに、上述のシステム及び方法によるeNB160及びUE102の一部又は全部は、一般的な集積回路であるLSIとして実現されてもよい。eNB160及びUE102のそれぞれの機能ブロックは、個別にチップに組み込んでもよく、一部又は全ての機能ブロックをチップに統合してもよい。また、集積回路の技術はLSIに限られず、機能ブロックの集積回路を専用回路や汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩に伴って、LSIに代わる集積回路の技術が現れれば、その技術を適用した集積回路を使用することも可能である。
さらに、上述の各実装形態で用いたeNB160及びUE102の各機能ブロック又は各種の機能は、一般的には集積回路又は複数の集積回路である回路によって実装又は実行することができる。本明細書に記載の機能を実行するように設計された回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(digital signal processor、DSP)、特定用途向け又は汎用アプリケーション集積回路(application specific or general application integrated circuit、ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(field programmable gate array、FPGA)若しくは他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲート若しくはトランジスタロジック、若しくは個々のハードウェアコンポーネント、又はそれらの組み合わせを備えていてもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサでもよく、あるいは、プロセッサは、従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンもよい。上述した汎用プロセッサ又は各回路は、デジタル回路で構成されても、又はアナログ回路で構成されてもよい。さらに、半導体技術の進歩により現時点での集積回路に置き換わる集積回路化技術が現れれば、この技術による集積回路もまた使用可能となる。
さらに、上述の各実装形態で用いた基地局装置や端末装置の各機能ブロックや各種の機能は、一般的には集積回路又は複数の集積回路である電気回路によって実現又は実行することができる。本明細書に記載の機能を実行するように設計された回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け又は汎用アプリケーション集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)若しくは他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲート若しくはトランジスタロジック、若しくは個々のハードウェアコンポーネント、又はそれらの組み合わせを備えていてもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサでもよく、あるいは、プロセッサは、従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンもよい。上述した汎用プロセッサ又は各回路は、デジタル回路で構成されても、又はアナログ回路で構成されてもよい。さらに、半導体技術の進歩により現時点での集積回路に置き換わる集積回路化技術が現れれば、この技術による集積回路もまた使用可能となる。