JP7094936B2 - 搬送波感知による共用スペクトルにおけるｌｔｅ波形を送信するための方法及び装置 - Google Patents

Description

たいていの国では、無線周波数スペクトルへのアクセスは、米国の連邦通信委員会（ＦＣＣ）、欧州連合の欧州委員会など、政府機関によって厳しく規制されている。任意の他の天然資源と同様、無線スペクトルの周波数はそのユーザ間で共用される必要がある。そのため、無線スペクトルの一部（例えば、帯域）が個々のユーザ（例えば、携帯電話操作者）にライセンスされるか、又は、ＷｉＦｉ又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（これらは非ライセンス帯域で動作する）など、多数のユーザ間で共用される。また、或るハイブリッドモデルでは、ライセンスされているスペクトルが、最優先されるプライマリユーザ（例えば、海軍レーダー用途）に付与される。また、セカンダリユーザが、プライマリユーザが対象の帯域の波形を送信しない非活動の期間、ライセンスされている帯域を用いることもできる。これらのセカンダリユーザは異なる優先順位を有し得る。例えば、プライマリユーザにライセンスされている所与の周波数帯域が、ミッションクリティカルな通信については公安組織によって用いられ得る。この場合、商業ユーザはこのような帯域の使用を許可され得るが、これは、プライマリ及び優先順位の高いセカンダリユーザ（例えば公安ユーザ）のいずれもがこの帯域を占有していない場合に限られる。このようなポリシーに基づくスペクトルの使用は、認可共用アクセス（ＡＳＡ）と称することがある。この観点からは、非ライセンス共用アクセスと認可共用アクセスを区別する必要がない。これは、或る帯域が多数のユーザによって使用される場合は必ず、公正さ及びポリシー遵守を保証するようこれらの同じ技術が用いられ得るからである。

認可共用アクセスの上記の例では、スペクトル共用は、ＬＢＴ（ｌｉｓｔｅｎ－ｂｅｆｏｒｅ－ｔａｌｋ）方式と称することもある動的方式によって、及び測位データベース（ＧＬＤＢ（ｇｅｏｌｏｃａｔｉｏｎ ｄａｔａｂａｓｅｓ））などによる準静的方式によって促進され得る。例えば、このようなデータベースにより、或る帯域の周波数使用が地理的領域又は一日の時間帯にマッピングされ得る。これらのデータベースを更新しすべての関連ユーザに伝達するための期間が必要なので、これらのデータベースは動的に変化し得ない。ＬＢＴ方式は、その名前が示唆するように、より動的であり、準静的に構成されるデータベースに依存しない。その代わり、セカンダリユーザが、プライマリユーザ又は同等優先順位の他のユーザがセカンダリユーザの送信によって妨害されないことを保証する必要がある。２つの周知の例として、ＩＥＥＥ８０２．１１ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）における、レーダー回避、及び衝突回避を備えた搬送波感知搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）がある。前者は、セカンダリユーザがプライマリユーザに優先権を与えなければならない場合に当てはまる。セカンダリユーザは、軍事、気象、又は自動車用のレーダー波形を検出すると送信を中止しなければならないので、これを動的周波数選択（ＤＦＳ）と称することがある。従って、セカンダリユーザは、プライマリユーザを検出すると所与の帯域又はチャネル（チャネルは帯域さらに分割したものである）を開放し、異なる帯域又はチャネルで送信しようと試みる。このため、動的周波数選択と呼ばれる。同様に、ＣＳＭＡ／ＣＡの場合、トランスミッタが同じ優先順位の進行中の送信を検出すると、トランスミッタは、後の時点で再度送信を試みるために送信しないことを選択する。このため、衝突回避を備えた搬送波感知多重アクセスという名前になる。従って、ＤＦＳとＣＳＭＡ／ＣＡの主な差異は、感知が生じる時間スケールと、進行中の送信が検出されたときにトランスミッタが取る動作の２つである。例えば、ＤＦＳトランスミッタは、常に、現在のチャネル又は帯域をプライマリユーザに開放するためにチャネル／帯域を切り替えなければならないが、ＣＳＭＡ／ＣＡトランスミッタは、チャネルを切り替えても切り替えなくてもよい。これは、ＣＳＭＡ／ＣＡでは、同じ優先順位のユーザ間で無線リソースが共用されるからであり、これは多重アクセス方式とみなされる。しかし、ＤＦＳを用いると、プライマリユーザはより高い優先順位を有する。その結果、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の競合レイテンシーを保証するために、搬送波感知（ＣＳ）及び衝突回避（ＣＡ）は数十マイクロ秒（μｓ）のオーダで生じるが、ＤＦＳは数秒かかり得る。

ＣＳ／ＣＡ多重アクセス方式の動作は、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、又は直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）などの他の一般的な多重アクセス技術とは著しい対照をなす。これは、媒体を共用するための機会主義（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ）ランダムアクセスの性質によるものである。ＧＳＭにおけるＴＤＭＡ及びＦＤＭＡ、ＵＭＴＳにおけるＣＤＭＡ、及び第３世代パートナシッププロジェクト（３ＧＰＰ）のロングタームエボリューション（ＬＴＥ）における直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）は、利用可能なリソースを、複数のユーザ間で共用するために直交化しようと試みる。しかし、直交化動作は、予め定義されたルール又は動的スケジューラによる精確な協調を必要とする。動的スケジューラは、特定のユーザに無線周波数スペクトルの所与の部分において所与の期間リソースを割り当て、そのため、衝突が本質的に回避される。この直交化動作により、これらのリソースを、ＣＡ／ＣＡ多重アクセス方式によって共用される無線リソースにおいて動作させることが特に難しくなる。これは、利用可能な無線リソースについて競合するときに、これらの種類のプロトコル及び手順に従うユーザが、これらのプロトコル及び手順に従って予め定義されたスケジュール又は無線リソース割当てに従うユーザに譲るからである。

ＬＴＥでは、基地局は、エボルブドＮｏｄｅＢ（ｅＮｏｄｅＢ／ｅＮＢ）として知られており、ＬＴＥ制御下のセルの無線リソース管理（ＲＲＭ）を自在に制御する。Ｅ－ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は概して、多くのｅＮｏｄｅＢを含み、各ｅＮｏｄｅＢはそれ自体のＲＲＭ機能を有する。これらのｅＮｏｄｅＢのサブセットが、それらのＲＲＭを、２つのｅＮｏｄｅＢを接続するＸ２インターフェース上で定義されるＸ２アプリケーションプロトコル（Ｘ２ＡＰ）を介して調整し得る。同様に、各ｅＮｏｄｅＢは、Ｓ１アプリケーションプロトコル（Ｓ１ＡＰ）が定義されるＳ１インターフェースを介して、コアネットワーク（ＣＮ）におけるＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｉｅｓ）の１つ又は複数に接続される。Ｓ１ＡＰはＲＲＭ調整にも用いられ得る。ＲＲＭインターフェースはセルラー通信の必須部分である。これは、ＲＲＭインターフェースにより、干渉調整、移動度、さらにはＳＯＮ（Ｓｅｌｆ－Ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの重要な機能が可能になるからである。

図１は、従来技術のワイヤレス遠距離通信ネットワークの例である。図示した遠距離通信ネットワークは、プライマリセル（ＰＣｅｌｌ）１００内で動作するプライマリｅＮｏｄｅＢ １１０と、セカンダリセル（ＳＣｅｌｌ１～ＳＣｅｌｌ４）１０２、１０４、１０６、及び１０８内で動作するｅＮｏｄｅＢ １１２、１１４、１１６、及び１１８とを含む。ハンドセット又は他のユーザ機器（ＵＥ）１２０が、ＰＣｅｌｌ １００のｅＮｏｄｅＢ １１０と通信するように示されている。ＵＥ１２０は、セカンダリセルの１つ又は複数のｅＮｏｄｅＢとも通信し得る。この例では、ＳＣｅｌｌは論理的な概念であり、そのため、ｅＮｏｄｅＢ １１０は、複数のＳＣｅｌｌ １０２～１０８を動作させ得る。

また、ｅＮｏｄｅＢ １１０は、そのセル１００内の無線リソースを無線リソース制御（ＲＲＣ）プロトコルを介して制御し、そのセルに接続されるユーザの多重アクセスも媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルを介して制御する。例えば、ＲＲＣプロトコルは、ユーザ機器（ＵＥ）がデータを送受信し得るキャリアを構成し、最大で５つのいわゆるコンポーネントキャリア（ＣＣ）がＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ－Ａ）においてＵＥ毎に構成され得る。同様に、ＭＡＣプロトコルはＲＲＣプロトコルとともに、構成されたキャリア上のデータを送受信するために利用可能な無線リソースをいつどのようにＵＥが用い得るかを制御する。ＬＴＥリリース１０では、キャリアアグリゲーションと呼ばれる特徴が導入される。キャリアアグリゲーションでは、ＵＥは１つのプライマリセル（ＰＣｅｌｌ）及び最大４つのセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ）を用いて構成され得る。ＰＣｅｌｌはハンドオーバーによってのみ変更され得るが、ＳＣｅｌｌはＲＲＣシグナリングにより構成される。特に、ＵＥが、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）上の物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を復号することによってシステム情報を受信するか、又は、ＳＣｅｌｌの共通サーチ空間をモニタリングしてＳＩ－ＲＮＴＩによってＣＲＣがスクランブルされる物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を受信してダウンリンク共用チャネル（ＤＬ－ＳＣＨ）上のシステム情報（ＳＩ）を受信することは期待されない。また、ＵＥは、すべてのＳＣＣ上のシステムフレーム番号（ＳＦＮ）がプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）のＳＦＮと整合すると仮定し得る。

ＣＡは、ＳＣｅｌｌの無線リンクモニタリング（ＲＬＭ：Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）は定義されない。従って、ＵＥの物理層（ＰＨＹ）が無線リンク障害（ＲＬＦ：Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｆａｉｌｕｒｅ）をＭＡＣ層を介してＵＥの上部層に示すための手段として特定されたものはない。これは、Ｅ－ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）では、ＰＣｅｌｌによって提供される接続性に常に依存し得るからであり、これにより、ＲＬＭ及び他のファールバック手順によるロバストネスが得られる。或いは、ＳＣｅｌｌは、ＵＥとのデータ通信に付加的な容量が必要とされる場合にアクティブにされ得る補足的なサービス提供セルとして動作する。この目的のため、ＭＡＣ層は、構成されたＳＣｅｌｌをＭＡＣ制御エレメント（ＣＥ）を介してアクティブにし得る。ＳＣｅｌｌをアクティブにするには、ＵＥとそのＳＣＣとの同期状態に応じて８～３０ミリ秒が必要とされ得る。ＳＣｅｌｌのＲＲＣ再構成は、これよりかない長い時間を必要とし得、特に、ＵＥが中間周波数測定を実施する必要がある場合はそうである。そのため、ｅＮｏｄｅＢは、或るキャリア上で或るセルの基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）を周期的に測定し、周期的に又は構成可能なオフセット及び閾値によるトリガにより、測定値をレポートするようにＵＥを構成し得る。３ＧＰＰロングタームエボリューションでは、上記は、測定対象及び構成のＲＲＣシグナリングを介して実現される。測定値がｅＮｏｄｅＢにおいて容易に入手可能な場合、ＳＣｅｌｌ又はＰＣｅｌｌのＲＲＣ再構成のレイテンシーが、数秒から数十又は数百ミリ秒まで劇的に小さくされる。ｅＮｏｄｅＢはすでにＳＣｅｌｌとして構成されているセルのみをアクティブにするが、ｅＮｏｄｅＢは任意のセルにおけるＲＳＲＰを測定するようにＵＥを構成し得る。比較すると、ｅＮｏｄｅＢは、ＳＣｅｌｌをアクティブにする場合のように、セルをアクティブにするため、又はＳＣｅｌｌを追加／除去するようＵＥをＲＲＣ再構成するため、さらにはＰＣｅｌｌを変更するために、任意のセルの測定レポートを用い得る。

ＰＣｅｌｌ又はＳＣｅｌｌＳがアクティブにされた後、ｅＮｏｄｅＢ ＭＡＣスケジューラは、それぞれ、物理ダウンリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）及び物理アップリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）上のダウンリンク及びアップリンク送信のため、ＵＥにダウンリンク（ＤＬ）及びアップリンク（ＵＬ）付与を割り当てる。ダウンリンク方向では、サブフレームｎ内のダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）において受信される付与により、同じサブフレーム内の対応するＰＤＳＣＨ送信がスケジュールされる。比較すると、アップリンクでは、この付与により、サブフレームｎ＋ｋ内のＰＵＳＣＨ送信がスケジュールされる。ここで、ｋ＞０は、あらかじめ特定されるルールによって決定される。

Ｅ－ＵＴＲＡＮ（特にｅＮｏｄｅＢ）は、少なくともＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードのＵＥについて、すべての無線リソースを自在に制御する。物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を除いて、Ｅ－ＵＴＲＡＮは、時間、周波数、又はＣＤＭＡなどの他の任意の手段によるリソース割当て、並びに、送信のタイミング及び電力制御を含んで、アップリンク及びダウンリンクの両方向ですべての送信を制御する。

ｅＮｏｄｅＢにはＲＲＭ機能があるが、これは、ＲＲＣを介してすべての無線リソースを制御するものの、セルを発見し関連する測定値をレポートすることに関してはＵＥに依存する。そのために、ＬＴＥリリース８～１１では、ｅＮｏｄｅＢは、各無線フレームにおいて、プライマリ同期信号（ＰＳＳ）、セカンダリセル同期信号（ＳＳＳ）、及びセル固有基準信号（ＣＲＳ）を送信する。ＰＳＳ及びＳＳＳは各々、半フレーム毎に１つのＯＦＤＭ記号を占有するが、ＣＲＳは無線フレームの各サブレームにおいて送信され、そのためＵＥは、所与のセルのタイミングが演繹的にわかなくても、６ｍｓの測定ウィンドウ内でセルを発見し測定し得る。また、セルのＵＬ／ＤＬ構成がＵＥに未知であり得る場合に時分割二重（ＴＤＤ）システムにおける周波数間測定をサポートするため、或いは、ｅＩＣＩＣ（ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｉｎｔｅｒ－ｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）の目的でＬＴＥリリース１０において導入される測定制約をサポートするために、ＵＥは、ただ１つのサブフレームにおいて、場合によっては、特別なサブフレームのＤｗＰＴＳ領域において、セルを発見し得る必要がある。省エネルギー及び干渉低減を促進するために、ＬＴＥリリース１２では、「発見バースト（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｂｕｒｓｔ）（ＰＳＳ、ＳＳＳ、及びＣＲＳ送信を含む）」が導入され、また、構成される場合には、共用セルＩＤの状況において、送信点（ＴＰ）識別のためのチャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ－ＲＳ）が導入される。例えば、複数のＴＰは、同じ物理セルＩＤを共用し得、それらのそれぞれのＣＳＩ－ＲＳリソースエレメント（ＲＥ）構成によってのみ見分けられ得る。ＰＳＳ、ＳＳＳ、ＣＲＳ、及びＣＳＩ－ＲＳ（構成される場合）は、発見基準信号（ＤＲＳ（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ））を形成し、ＤＲＳオケージョン（ｏｃｃａｓｉｏｎｓ）の間に送信される。ＤＲＳオケージョンは、それらが、構成された又は特定の長さ（例えば、サブフレームの数）及び周期性を有するので、ＬＴＥリリース９の位置決め基準信号（ＰＲＳ）オケージョンに類似している。理想的には、ＤＲＳオケージョンの長さは、６ｍｓのＵＥ測定ウィンドウより長くなく、１つのサブフレームほど短くし得る。ＤＲＳオケージョンの妥当な周期性は数百ミリ秒であり、ＤＲＳバーストは他のワイヤレス通信システム（ＣＳＭＡ／ＣＡなど）におけるビーコンとして動作し得る。

第１の実施形態において、共用周波数スペクトルでロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムを動作させる方法が開示される。基地局（ｅＮＢ）が、ユーザ機器（ＵＥ）をＬＴＥ周波数帯域で初期化する。基地局（ｅＮＢ）は、共用周波数スペクトルをモニタリングして共用周波数スペクトルがＢＵＳＹであるかどうか判定する。共用周波数スペクトルがＢＵＳＹでない場合、ｅＮＢは共用周波数スペクトルでＵＥに送信する。共用周波数スペクトルがＢＵＳＹである場合、ｅＮＢは第１の時間待機する。第１の時間後、ｅＮＢはＵＥに共用周波数スペクトルを開放するよう指示する。

第２の実施形態において、ＵＥは、共用周波数スペクトルをモニタリングして、共用周波数スペクトルがＢＵＳＹであるかどうか判定する。共用周波数スペクトルがＢＵＳＹでない場合、ＵＥは共用周波数スペクトルでｅＮＢに送信する。共用周波数スペクトルがＢＵＳＹである場合、ＵＥは第１の時間待機する。第１の時間後、ＵＥはＢＵＳＹ状態をｅＮＢにレポートする。

従来技術のロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムの図である。

認可共用アクセス（ＡＳＡ）周波数スペクトルでのロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムの動作を示すフローチャートである。

例示実施形態に従ったユーザ機器（ＵＥ）と基地局（ｅＮＢ）の間の通信を示す図である。

例示実施形態に従った衝突回避を備えた搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）周波数スペクトルでのロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムのダウンリンク動作を示すフローチャートである。

例示実施形態に従った衝突回避を備えた搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）周波数スペクトルでのロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムのアップリンク動作を示すフローチャートである。

例示実施形態は、プライマリトランシーバと共用される無線周波数における３ＧＧＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）などの直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）セルラー通信システムを動作させる装置及び方法を対象とする。プライマリトランシーバは、海軍、自動車無線、又は優先順位が高いその他のトランシーバとし得る。本明細書では特定の術語が用いられるが、これらの用語は一般的かつ説明的な意味においてのみ用いられ、限定するためのものではない。本明細書を通して下記の略語が用いられる。
ＡＳＡ：認可共用アクセス（Ａｕｔｈｏｒｉｚｅｄ Ｓａｈｒｅｄ Ａｃｃｅｓｓ）
ｅＮＢ：エボルブドノードＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）又は基地局
ＵＥ：ユーザ機器
ＣＱＩ：チャネル品質インジケータ
ＣＲＳ：セル固有基準信号
ＣＳＩ：チャネル状態情報
ＣＳＩ－ＲＳ：チャネル状態情報基準信号
ＣＳＭＡ／ＣＡ：衝突回避を備えた搬送波感知多重アクセス（Ｃａｒｒｉｅｒ ＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）
ＤＣＩ：ダウンリンク制御情報
ＤＦＳ：動的周波数選択（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）
ＤＲＳ：発見基準信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）
ＤＬ：ダウンリンク
ＤｗＰＴＳ：ダウンリンクパイロットタイムスロット
Ｅ－ＵＴＲＡＮ：エボルブドユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（ＥｖｏｌｖｅｄＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）
ＬＢＴ：Ｌｉｓｔｅｎ Ｂｅｆｏｒｅ Ｔａｌｋ
ＬＴＥ：ロングタームエボリューション
ＭＡＣ：媒体アクセス制御プロトコル
ＭＩＭＯ：多入力多出力
ＯＦＤＭＡ：直交周波数分割多重アクセス
ＯＯＲ：範囲外（Ｏｕｔ Ｏｆ Ｒａｎｇｅ）
ＰＢＣＨ：物理ブロードキャストチャネル
ＰＣｅｌｌ：プライマリセル
ＰＣＦＩＣＨ：物理制御フォーマットインジケータチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）
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用チャネル
ＰＨＩＣＨ：物理ハイブリッドＡＲＱインジケータチャネル
ＰＭＣＨ：物理マルチキャストチャネル
ＰＳＳ：プライマリ同期信号
ＰＵＣＣＨ：物理アップリンク制御チャネル
ＰＵＳＣＨ：物理アップリンク共用チャネル
ＲＩ：ランクインジケータ
ＲＲＣ：無線リソース制御
ＲＲＭ：無線リソース管理（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）
ＲＳＲＰ：基準信号受信電力（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）
ＳＣｅｌｌ：セカンダリセル
ＳＲＳ：サウンディング基準信号
ＳＳＳ：セカンダリ同期信号
ＴＤＤ：時分割二重
ＴＲＳ：トラッキング基準信号（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）
ＵＬ：アップリンク

＜動的周波数選択（ＤＦＳ）＞
３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信規格を共用アクセススペクトルで用いることは容易ではない。これは、無線リソース管理機能がネットワーク内のｅＮｏｄｅＢ内に存在し、これらのｅＮｏｄｅＢによってのみ無線リソースが制御されるからである。動的周波数選択（ＤＦＳ）方式では、典型的に、プライマリユーザが検出されてから周波数帯域又はキャリアを変更するために充分な時間（例えば数秒）が得られる。そのため、プライマリユーザに帯域を開放するために、ハンドオーバーベースのＲＲＣシグナリング及びＭＡＣ制御下でのＳＣｅｌｌのアクティベーション又はディアクティベーションで充分である。３ＧＰＰ ＬＴＥ通信規格は、現在、ＵＥがデータ送信するように構成されるキャリア上でプライマリユーザが検出された場合にこのＵＥに何らかのアクションを取らせるプロトコル、手順、及び測定を欠いている。また、ＬＴＥにおける移動度制御がｅＮｏｄｅＢによって完全に制御されるが、他のワイヤレスセルラー通信規格では、ＵＥにハンドオーバーを開始させる。ここで、移動度が負荷をバランスさせ、この場合、ｅＮｏｄｅＢはＳＣｅｌｌを追加又は除去するか、静止ＵＥのためにＰＣｅｌｌを変更し得る。プライマリユーザを伴うＡＳＡベースの方式及びプライマリユーザを伴わないＣＳＭＡ／ＣＡベースの方式のいずれでも、いわゆる「隠れ端末（ｈｉｄｄｅｎ ｓｔａｔｉｏｎ）」が存在し得る。隠れ端末は、プライマリユーザなどのトランスミッタであって、これらによる送信は、ワイヤレス媒体を共用する通信リンクの受信端でのみ検出され得る。例えば、ＬＴＥでは、ＵＥのみが「隠れ端末」から送信される波形を検出し得るが、ｅＮｏｄｅＢは隠れ端末の存在に全く気付かない。

図２は、第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。ステップ２００でＰＣｅｌｌとともにＬＴＥ帯域で動作するためＵＥが初期化される。ＡＳＡ帯域が、ｅＮｏｄｅＢによって正規のＬＴＥ帯域として構成及び動作され、ＵＥはＡＳＡ帯域で動作する（２０２）。ＵＥは、システム情報のブロードキャストによる禁止などの既存の手段によって、ＡＳＡ帯域において動作するセルに留まることを禁止される。その結果、ＡＳＡ帯域で接続されるすべてのＵＥは、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードにあり、それによって、ｅＮｏｄｅＢの完全な制御下に置かれる。ｅＮｏｄｅＢは、ＡＳＡ帯域で接続されるすべてのＵＥを、既存のＬＴＥ仕様（例えば、リリース８～１２）に従ってＲＲＭ測定を実施するように構成する（２０４）。ＤＦＳは、非標準（独自）実装により各ＵＥによってサポートされる。ＵＥが隠れ端末を検出すると（ＵＥの観点から、すべてのプライマリユーザが隠れ端末である）（２０６）、ＵＥの物理層（ＰＨＹ）は、そのプロトコルスタックの上部層に、検出された隠れ端末を示して、既存のＬＴＥリリース８／９／１０／１１／１２手順に従ってＲＲＭ測定レポートにトリガをかける。仕様（ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）（例えば、「ＤＦＳイベント」）により、ＵＥにおける非標準（独自）ＤＦＳ機能によりトリガがかけられたＲＲＭ測定レポートが、ＲＲＣ情報エレメント（ＩＥ）ＲＳＲＰ範囲の特定の値に結びつけられ得る。例えば、ＤＦＳイベントが、ＲＲＣ ＩＥ ＲＳＲＰ範囲内の最小値によって示され得、範囲外（ＯＯＲ）指示として動作し得る。ＵＥは、既存のＲＲＭ測定レポート作成手順を用いてＤＦＳイベント（例えば、ＤＦＳイベントを知らせるＯＯＲインジケータを伴うＲＳＲＰ測定レポート）をｅＮｏｄｅＢにレポートし得る（２０８）。ｅＮｏｄｅＢのＲＲＭ機能は、標準化されたリンケージに従ってＲＳＲＰ測定レポートをＤＦＳ／ＯＯＲイベントとして再解釈し得、続いて、プライマリユーザにＡＳＡ帯域を開放する（２１０）ために、既存のＲＲＣシグナリングを介してＵＥを再構成し得る（２１２）。このようなＲＲＣシグナリングは、ＰＣｅｌｌの場合のハンドオーバー又はＳＣｅｌｌの場合のＳＣｅｌｌ再構成を含む。或いは、ｅＮｏｄｅＢにおけるＲＲＭ機能がプライマリユーザにＡＳＡ帯域が一時的に開放されればよいと判定する場合、ＲＲＭ機能は、単にＵＥにおけるｓＣｅｌｌ＿Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ＿Ｔｉｍｅｒを満了させ得るか、又は、ＭＡＣ制御エレメントにおけるディアクティベーションコマンドを送出してＡＳＡ帯域で構成されるＳＣｅｌｌをディアクティブにし得る。３ＧＰＰ ＬＴＥ仕様では、ＵＥが各ＡＳＡ帯域に対して世界中の規制機関の要件に従ってＤＦＳ／ＯＯＲイベントをレポートするかどうかについてＵＥをテストするために有用な性能要件が導入され得るが、３ＧＰＰ ＬＴＥをサポートするための仕様では新たな測定は定義されない。

別の実施形態において、既存の測定レポートをＤＦＳ／ＯＯＲイベントとして再解釈する代わりに、新たな測定レポート及び関連する手順が、特に、隠れ端末又はプライマリユーザの存在を（Ｅ－ＵＴＲＡＮに）示すために、定義される。ＡＳＡ帯域でセルに接続されるＵＥはいずれも、この新たなＤＦＳ測定を行いレポートするように構成され得る。ｅＮｏｄｅＢ ＲＲＣ層は、周期的又はトリガに応答して或いは周期的にトリガに応答して、ＤＦＳ測定をレポートするようにＵＥを構成し得る。ｅＮｏｄｅＢは、ＡＳＡ帯域で接続されるＵＥのＤＦＳ測定レポーティングを制御するように、測定イベント並びに関連する閾値及びオフセットを構成し得る。そのため、的確な測定手順が特定によって決定され得る。ただし、ネットワークによって取られるアクションは、先に述べた実施形態におけるアクションに類似し得、ＵＥハンドオーバー、ＳＣｅｌｌ再構成、及びＳＣｅｌｌディアクティベーションを含む。（バイナリ情報の代わりに）測定値をレポートすることにより、ｅＮｏｄｅＢ ＲＲＭ機能に履歴データから学習させ、プライマリユーザの保護を向上させるためｅＮｏｄｅＢ ＲＲＭ機能にそれ自体の閾値を適用させ得る。ｅＮｏｄｅＢは、ｅＮｏｄｅＢに接続される様々なＵＥからのＤＦＳ測定値を解析し組み合わせることができるので、所与のＵＥに対して異なるキャリアを選択する決定は、最終的にｅＮｏｄｅＢにある。ただし、この決定が各ＵＥにおいてなされる場合、ネットワークは、潜在的なプライマリユーザの保護を保証するためにＵＥが示すいかなることにも従わなければならなくなる。

＜衝突回避を備えた搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）＞
図３は、例示実施形態に従ったＵＥ３００とｅＮｏｄｅＢ３２０の間の通信を示す図である。ＵＥ３００は、携帯電話、コンピュータ、又は他のワイヤレスネットワークデバイスとし得る。ＵＥ３００は、メモリ３０４及びトランシーバ３１０に結合されるプロセッサ３０６を含む。プロセッサ３０６は、信号処理並びにチャネル測定及び演算を含めてＵＥの様々な動作タスクに適合されるいくつかのプロセッサを含み得る。メモリは、ユーザにより指示されるとおりプロセッサが実行し得るアプリケーションソフトウェア３０２を記憶し、また、ＵＥに対する動作命令を記憶する。プロセッサ３０６は、マイク、スピーカ、ディスプレイ、及び関連するソフトウェアを含み得る入出力（Ｉ／Ｏ）回路要素３０８にも結合される。トランシーバ３１０は、ｅＮｏｄｅＢ３２０とのワイヤレス通信に適したレシーバ３１２及びトランスミッタ３１４を含む。トランシーバ３１０は、典型的に、様々な通信チャネルを介してｅＮＢ３２０と通信する。例えば、トランシーバ３１０は、物理アップリンク制御チャネルＰＵＣＣＨ及び物理アップリンク共用チャネルＰＵＳＣＨを介してアップリンク情報をｅＮｏｄｅＢ３２０に送出する。それに対応して、トランシーバ３１０は、物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨ及び物理ダウンリンク共用チャネルＰＤＳＣＨを介してｅＮｏｄｅＢ３２０からダウンリンク情報を受信する。

基地局３２０は、メモリ３２４、記号処理回路３２８、及びトランシーバ３３０にバス３３６を介して結合されるプロセッサ３２６を含む。プロセッサ３２６及び記号処理回路３２８は、信号処理並びにチャネル測定及び演算を含めて様々な動作タスクに適合されるいくつかのプロセッサを含み得る。メモリは、プロセッサが特定のユーザに対して実行し得るアプリケーションソフトウェア３２２を記憶し、また、ｅＮｏｄｅＢ３２０に対する動作命令を記憶する。トランシーバ３３０は、ＵＥ３００とのワイヤレス通信に適したレシーバ３３２及びトランスミッタ３３４を含む。トランシーバ３３０は、典型的に、様々な通信チャネルを介してＵＥ３００と通信する。例えば、トランシーバ３３０は、物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨ及び物理ダウンリンク共用チャネルＰＤＳＣＨを介してＵＥ３００にダウンリンク情報を送出する。また、トランシーバ３３０は、物理ブロードキャストチャネルＰＢＣＨ、物理ハイブリッドＡＲＱインジケータチャネルＰＨＩＣＨ、物理制御フォーマットインジケータチャネルＰＣＦＩＣＨ、及び物理マルチキャストチャネルＰＭＣＨを介してＵＥ３００に特殊ダウンリンク情報を送出する。それに対応して、トランシーバ３３０は、物理アップリンク制御チャネルＰＵＣＣＨ及び物理アップリンク共用チャネルＰＵＳＣＨを介してＵＥ３００からアップリンク情報を受信する。

例示実施形態に従って、ｅＮｏｄｅＢ３２０などのＥ－ＵＴＲＡＮセルは、非ライセンス又はＡＳＡ帯域で用いられ、この帯域では、ＬＴＥユーザ機器が、等しい優先順位の他のユーザであるが衝突回避を備えた搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）手順／プロトコルに厳密に従うユーザと無線リソースを共用する。３ＧＰＰロングタームエボリューションは、ライセンスされているスペクトルで動作するように特に設計されているので、基本的な問題が存在する。

図４Ａを参照すると、ダウンリンク方向の状況は、図２を参照して説明したＤＦＳに類似している。ここでは、ＣＳＭＡ／ＣＡが、例示実施形態に従った非標準独自機能として実施される。ＵＥがＬＴＥ帯域で初期化される（４００）。ｅＮｏｄｅＢがＣＳＭＡ／ＣＡ帯域をモニタリングする（４０２）。ｅＮｏｄｅＢは、進行中の送信を感知しても（４０４）、いかなるダウンリンクチャネルも送信しない。ｅＮｏｄｅＢは、タイムアウト基準をモニタリングし（４０８）、ＣＳＭＡ／ＣＡ帯域のモニタリングを継続する（４０２）。進行中の送信がタイムアウト基準４０８より前に終了する場合、ｅＮｏｄｅＢは、ＣＳＭＡ／ＣＡ帯域でＵＥに送信する（４０６）。そうでない場合、タイムアウト基準が過ぎると、ＲＲＣシグナリングが、ＵＥにＣＳＭＡ／ＣＡ帯域を開放させ（４１０）、ハンドオーバーを開始する（４１２）。

ただし、ｅＮｏｄｅＢは、進行中の送信が検出されるかどうかに関わらず何らかの信号を送信しなければならないことがある。ｅＮｏｄｅＢは、発見基準信号（ＤＲＳ）バーストを数百ミリ秒のオーダの周期で送信する。ＤＲＳバーストは、１つのサブフレームのみとし得、少なくともＰＳＳ、ＳＳＳ、及びＣＲＳを含み、それによって、ＵＥはセルを発見し測定を実施し得る。共用セルＩＤの状況では、ＤＲＳオケージョンの間にＣＳＩ－ＲＳも送信され得る。また、周期的なＰＳＳ／ＳＳＳ送信により、ＵＥは、粗い時間及びこのセルとの周波数同期を得る。ネットワーク側では、ＤＲＳに基づくＲＲＭ測定レポートは、ｅＮｏｄｅＢに、所与のＵＥに対する或る非ライセンス又はＡＳＡ帯域でセルを構成するかどうか判定させる。ＤＲＳに加えて、ｅＮｏｄｅＢは、５ｍｓ又は１０ｍｓなど、ＤＲＳの周期性よりもはるかに短い周期性を有する何らかの種類のトラッキング基準信号（ＴＲＳ）を周期的に送信する必要がある。ＴＲＳの波形により、ＵＥは自動利得制御（ＡＧＣ）、並びに細かな時間及び周波数同期（トラッキング）を実施する。このようなＴＲＳ波形は既存のＣＲＳ波形に基づき得る。これにより、ＣＲＳベースの送信モードの場合のチャネル状態情報取得に有用であるという付加的な恩恵が得られ得る。さらに、ｅＮｏｄｅＢは、ＣＳＩ－ＲＳベースの送信モードでのＵＥにおけるチャネル状態情報取得を可能にするチャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ－ＲＳ）を周期的に送信し得る。ＵＥは、ＣＳＩ測定のため、及びｅＮｏｄｅＢでのＣＳＩ送信に従ってレポートのために構成され得る。

再度図３を参照すると、ＣＳＭＡ／ＣＡとともに何らかのダウンリンクチャネルを用いないことが好ましいことがある。例えば、物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）は、非ライセンス又はＡＳＡ帯域におけるセル内で送信されない。従って、ＵＥはこのようなセルに留まることができない。同様に、システム情報も送信されない。そのため、このようなセルはＳＣｅｌｌとしてのみ構成され得、ＰＣｅｌｌは常に、ライセンスされているスペクトルで構成される。非ライセンス又はＡＳＡスペクトルでは物理ハイブリッドＡＲＱインジケータチャネル（ＰＨＩＣＨ）を送信しないことも有益であり得る。或いは、ＤＣＩにおいて送信されるＵＬ付与は、前のＵＬ付与の再送信をスケジュールすることによって暗示的なＡＣＫ／ＮＡＣＫ指示として働き得る。物理制御フォーマットインジケータチャネル（ＰＣＦＩＣＨ）は、非ライセンス又はＡＳＡスペクトルにおいて送信されてもされなくてもよい。拡張されたＰＨＩＣＨ継続時間が構成される場合、制御フォーマットインジケータ（ＣＦＩ）は仕様（ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を通じて既知である。同様に、ＰＣＦＩＣＨは、強化された物理ダウンリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）によってスケジュールされる送信モード１０（ＴＭ１０）ではＰＤＳＣＨ送信には必要とされない。交差キャリアスケジュールＰＤＳＣＨ送信では、ＣＦＩは構成を通じて既知である。比較すると、ＰＣＦＩＣＨはＰＤＣＣＨとして同じサブフレーム内で送信されるので、ＰＤＣＣＨが送信されるときは必ずＰＣＦＩＣＨが送信され得る。最後に、物理マルチキャストチャネル（ＰＭＣＨ）が、留保されたリソースに対するＭＢＭＳ協調エンティティ（ＭＣＥ）によって準静的にスケジュールされるので、非ライセンス又はＡＳＡスペクトルではＰＭＣＨを送信しないことが有益であり得る。そうでない場合、ユニキャストダウンリンク送信では、ｅＮｏｄｅＢにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能が、（Ｅ）ＰＤＣＣＨ又はＰＤＳＣＨ送信に所与のサブフレームが用いられ得ることを示す場合、ｅＮｏｄｅＢはＬＴＥリリース１２に従って送信する。一実施形態では、ｅＮｏｄｅＢにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能はバイナリ指示を返す。所与のセルに対するＣＳＭＡ／ＣＡ機能が所与のキャリアでＢＵＳＹを示す場合、ｅＮｏｄｅＢは（Ｅ）ＰＤＣＣＨ又はＰＤＳＣＨをいかなるＵＥにも送信しない。ｅＮｏｄｅＢは、上記勧告に従って引き続き他の信号又はチャネルを送信し得る。或いは、所与のセルに対するＣＳＭＡ／ＣＡ機能が所与のキャリアでＩＤＬＥを示す場合、ｅＮｏｄｅＢは（Ｅ）ＰＤＣＣＨ及び／又はＰＤＳＣＨ送信を送信し得、ｅＮｏｄｅＢはＬＴＥリリース１２に従って送信する。

図４Ｂを参照すると、ＣＳＭＡ／ＣＡ帯域におけるアップリンク動作はダウンリンク動作に類似している。ＵＥがＬＴＥ帯域で初期化される（４００）。ＵＥはＣＳＭＡ／ＣＡ帯域をモニタリングする（４２０）。ＵＥは、進行中の送信を感知すると（４２２）、いかなるアップリンクチャネルも送信しない。ＵＥは、タイムアウト基準をモニタリングし（４２６）、ＣＳＭＡ／ＣＡ帯域のモニタリングを継続する（４２０）。進行中の送信がタイムアウト基準４２６より前に終了する場合、ＵＥは、ＣＳＭＡ／ＣＡ帯域でｅＮｏｄｅＢに送信する（４２４）。そうでない場合、タイムアウト基準が過ぎると、ＵＥはＢＵＳＹレポートをｅＮｏｄｅＢに送出する（４２８）。ＲＲＣシグナリングが、ＵＥにＣＳＭＡ／ＣＡ帯域を開放させ（４３０）、ハンドオーバーが開始する（４３２）。

ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能が、所与のサブフレームがアップリンク送信に用いられ得ないことを示す場合、進行中の送信を干渉しないように、いかなる構成されたサウンディング基準信号（ＳＲＳ）送信も破棄することが有益であり得る。非ライセンス又はＡＳＡスペクトルで物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を送信しないことも有益であり得る。この場合、ライセンスされているスペクトルでのみＰＣｅｌｌにＰＵＣＣＨが送信される。ＰＵＣＣＨ送信が非ライセンス又はＡＳＡスペクトルにおいて許可される
場合、いくつかのＵＥ挙動が想定される。

或るケースでは、ＵＥは、ＰＵＣＣＨ送信がスケジュールされるサブフレームについてＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能の指示に拘わらず、ＰＵＣＣＨ送信に対する既存のＵＥ手順に従う。概して、進行中の送信との衝突は避けられず、ＰＵＣＣＨはｅＮｏｄｅＢで適切に受信されないことがある。

或いは、ＵＥは、ＰＵＣＣＨ送信がスケジュールされるサブフレームについて、ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能の指示に関して、任意のＰＵＣＣＨ送信に基礎を置き得る。ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能がＢＵＳＹを示す場合、ＵＥは対象のサブフレームにおいてＰＵＣＣＨに送信しない。そうではなく、ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能がＩＤＬＥを示す場合、ＵＥはＰＵＣＣＨをスケジュールどおり送信する。

同じ原理が物理アップリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）に適用され得る。一実施形態では、ＵＥは、ＰＵＳＣＨ送信がスケジュールされるサブフレームについて、ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能の指示に拘わらず、ＰＵＳＣＨ送信に対する既存のＵＥ手順に従う。概して、進行中の送信との衝突は避けられず、ＰＵＳＣＨはｅＮｏｄｅＢで適切に受信されないことがある。

或いは、ＵＥは、ＰＵＳＣＨ送信がスケジュールされるサブフレームについて、ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能の指示に関して、任意のＰＵＳＣＨ送信の基礎を置き得る。ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能がＢＵＳＹを示す場合、ＵＥは対象のサブフレームにおいてＰＵＳＣＨに送信しない。そうではなく、ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能がＩＤＬＥを示す場合、ＵＥはＰＵＳＣＨをスケジュールどおり送信する。

ＤＦＳの場合と同様に、隠れ端末が考慮されなければならない。ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨ送信に対する上記の解決策は、ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ送信がスケジュールされるサブフレームについて、ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能がＢＵＳＹを示す場合のＵＥの挙動に関するものである。ｅＮｏｄｅＢではなくＵＥにおいて検出可能な波形を有する隠れ端末の場合、ｅＮｏｄｅＢはそのＵＥのスケジューリングを継続し得る。ＵＥが正規のＬＴＥリリース１２の動作に従う場合、この結果、ｅＮｏｄｅＢからＵＥへのリンクについての性能、並びに隠れ端末へのリンク及び隠れ端末からのリンクついての性能が悪くなり得る。これは、それぞれの送信の衝突が継続し得、それによって、潜在的に過剰な干渉が生じ、そのため、（ａ）信頼性の高い通信がもはや実現可能ではなくなるか、（ｂ）少なくとも、許容可能なサービス品質（ＱｏＳ）がもはや提供され得なくなる。ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能がＢＵＳＹを示す場合にＵＥがサブフレームにおいてＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨに送信しないという反対のケースでも、同じように性能が悪くなり得る。これは、ＢＵＳＹサブフレームにおけるパッケージやＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信が破棄されるからである。理論的には、先に述べたＤＦＳ方式を再利用して、ｅＮｏｄｅＢのＭＡＣ（又はＲＲＣ）層が、異なるＣＣにおいてＵＥをスケジュールしてさらなる衝突を避けるように、ＵＥがｅＮｏｄｅＢにセル又はキャリアのＢＵＳＹ状態を知らせることができる。従って、ＤＦＳ機能によってトリガされる「ＤＦＳイベント」の代わりに、ＣＳＭＡ／ＣＡ機能はＢＵＳＹを示し得るが、そうでない場合、これらの手順が再利用され得る。しかし、ＤＦＳのための時間スケールは、概して、ＣＳＭＡ／ＣＡの場合と同様に、ＬＢＴのための時間スケールよりはるかに長い。そのため、例示実施形態では、ＣＳＭＡ／ＣＡの場合に隠れ端末に対処するための別の手順が提供される。

例示実施形態の目的の一つは、ＵＥの上部層がｅＮｏｄｅＢの上部層に、ＵＥがアップリンク送信のためにスケジュールされるサブフレームにおけるＵＥのＣＳＭＡ／ＣＡ機能の指示について知らせることである。ＵＥのＣＳＭＡ／ＣＡ機能がＩＤＬＥを示す場合、ＵＥは常に既存のＬＴＥリリース１２の仕様に従い得るので、この状態はｅＮｏｄｅＢの上部層には通知されない。そのため、幾つかの実施形態では、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨ送信がスケジュールされ、ＵＥのＣＳＭＡ／ＣＡ機能がＢＵＳＹを示すサブフレームにおいて、ｅＮｏｄｅＢの上部層（例えば、ｅＮｏｄｅＢ ＭＡＣスケジューラ）が取り得るアクションが提供される。

全体システム性能及び特にユーザが知覚するＵＥのスループットが最大化されるので、隠れ端末によって占有されるキャリアでのＵＥのスケジューリングを避けることによってｅＮｏｄｅＢがより早いアクションを取り得るほど、ＰＨＹ又はＭＡＣ層メカニズムを用いることが好ましい。ここで、前者は後者よりレイテンシーが短い。まず、レイテンシーを短くするために、ＵＥが、すでに最大で５つのサービス提供セル（図１）とともに、対応するコンポーネントキャリア上で構成されていると仮定する。例示実施形態に従って、サービス提供セルを、ＲＲＣシグナリングにより構成されるＳｅｒｖＣｅｌｌＩｎｄｅｘに基づいて、昇順で順序付ける。ただし、他の順序付けやアドレス指定メカニズムを排除するものではない。次いで、ＰＣｅｌｌを除いた４つのサービス提供セルに、記号｛００、０１、１０、１１｝を、ＳｅｒｖＣｅｌｌＩｎｄｅｘが最小のサービス提供セル（ＳＣｅｌｌ）が００に対応し、ＳｅｒｖＣｅｌｌＩｎｄｅｘが２番目に小さいサービス提供セル（ＳＣｅｌｌ）が０１に対応し、以下同様になるように割り当てる。４つ未満のＳＣｅｌｌが構成される場合、未使用の記号（例えば、１つのＳＣｅｌｌが構成される場合、｛０１、１０、１１｝）は留保される。他のマッピングが除外されるものではない。最短のレイテンシーを保証するために、Ｌ１（ＰＨＹ）シグナリングが導入されて、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨ送信がスケジュールされるサブフレームにおけるＵＥのＣＳＭＡ／ＣＡ機能からのＢＵＳＹ指示についてｅＮｏｄｅＢの上部層に知らせる。

従って、ＰＣｅｌｌに対して常に送信される新たなＰＵＣＣＨフォーマットが導入される。この新たなＰＵＣＣＨフォーマットは、既存のＰＵＣＣＨフォーマット１ｂと全く同じである。ただし、ＡＣＫ／ＡＣＫ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＮＡＣＫ／ＡＣＫ、及びＮＡＣＫ／ＮＡＣＫ／ＤＴＸを表す代わりに、ＱＰＳＫ記号が４つのサービス提供セルの指数｛００、０１、１０、１１｝を符号化する。便宜上、この新たなＰＵＣＣＨフォーマットをフォーマット１ｃと称する。ｅＮｏｄｅＢレシーバは、符号分割多重によってＰＵＣＣＨフォーマット１ｂと１ｃを区別し得、そのため、これら２つのＰＵＣＣＨフォーマットは同じ時間及び周波数リソースを共用し得る。或いは、この新たなＰＵＣＣＨフォーマットは、ＰＵＣＣＨ領域のそれ自体の時間及び周波数リソースを有し得る。スモールセルの場合のようにＰＵＣＣＨ容量が問題ではない場合、スペクトル効率の改善のためにＣＤＭが好ましい。ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨ送信がスケジュールされるサブフレームにおいて、ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能がＢＵＳＹを示す場合、ＵＥは、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨをスケジュールどおり送信しないが、その代わりに、ＰＣｅｌｌに対するＰＵＣＣＨフォーマット１ｃ送信を介してＢＵＳＹ指示を（ｅＮｏｄｅＢに）示す。幾つかのＵＥの挙動が想定されるが、いずれもＰＵＣＣＨフォーマット１ｃが受信されるときのｅＮｏｄｅＢにおける曖昧さを防止するためにｅＮｏｄｅＢが一度に１つだけのＳＣｅｌｌをスケジュールすると仮定される。

一実施形態では、ＰＵＣＣＨフォーマット１ｃは、どのサービス提供セルにＢＵＳＹ指示が発生したかを示す。例えば、ｅＮｏｄｅＢは、サブフレームｎで受信したＤＣＩ内のＵＬ付与を介して、サブフレームｎ＋ｋ（ここで、ｋ＞０である）におけるアップリンク送信をスケジュールし得る。アップリンク送信が生じるようにスケジュールされる直前に、ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能は、媒体の感知を開始し、ＵＥの上部層に媒体がＩＤＬＥかＢＵＳＹかを示す。ＩＤＬＥが示される場合、ＵＥは、受信したＤＣＩに従ってスケジュール済み送信で処理を進める。ＢＵＳＹが示される場合、ＵＥは、対象のアップリンク送信をスケジュールするＤＣＩを無視し、代わりに、衝突が生じたサービス提供セルを（ＱＰＳＫ記号において）符号化するＰＣｅｌｌに対してＰＵＣＣＨフォーマット１ｃを送出する。

ｅＮｏｄｅＢは特定のサービス提供セルに対するＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨ送信を予想していたので、ＰＵＣＣＨフォーマット１ｃ送信はｅＮｏｄｅＢの上部層に付加的な情報を実は伝達しない。そのため、異なる実施形態において、ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能は、スケジュールされているアップリンク送信の前に、すべての構成されているサービス提供セルを感知する。送信がスケジュールされるサービス提供セルについてＩＤＬＥが示される場合、ＵＥは、受信したＤＣＩに従ってスケジュールされている送信で処理を進める。ＢＵＳＹが示される場合、ＵＥは、対象のアップリンク送信をスケジュールするＤＣＩを無視し、代わりに、ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能がＩＤＬＥを示したサービス提供セルを（ＱＰＳＫ記号において）符号化するＰＣｅｌｌにＰＵＣＣＨフォーマット１ｃを送出する。これは、対応するサービス提供セルが後のサブフレームｎ＋ｋ２（ｋ２＞ｋ）においてＩＤＬＥであることを保証しないが、少なくともｅＮｏｄｅＢは同じサービス提供セルにアップリンク送信のスケジューリングを継続しない。

新たなＰＵＣＣＨフォーマット１ｃを導入することは、ｅＮｏｄｅＢレシーバにこの新たなＰＵＣＣＨフォーマットをモニタリングさせることを必要とする。従って、前述のＰＨＹ手順にわたってＭＡＣ層手順が好ましいことがある。しかし、ＭＡＣ制御エレメントを送出することは、ＵＥに、媒体がＢＵＳＹであるためにＰＵＣＣＨ又はＰＵＳＣＨを送信しないことによって使用されないままとされるアップリンクリソースに加えて、利用可能なアップリンクリソースを入手させる必要がある。また、ＭＡＣ ＣＥを担持するＰＵＳＣＨ送信を準備するための時間はより長くかかることがあり、そのため、新たなＰＵＣＣＨフォーマットの場合よりもはるかに早く搬送波感知が生じなければならず、それによって、ＵＥにおけるＣＳＭＡ／ＣＡ機能がＩＤＬＥを示す確率が高くなるが、サブフレームｎ＋ｋの間、媒体はＢＵＳＹである。ＵＥがＡＭＣ ＣＥを送信するためにスケジューリング要求（ＳＲ）を送出しなければならない場合、レイテンシーはさらに長くなり得る。そうではあるが、ＭＡＣ層手順には依然としてメリットがあり得る。例えば、これにより、一度に１つだけＳＣｅｌｌがスケジュールされるという制約を課す必要がなくなり得る。代わりに、ＭＡＣ ＣＥにおける１オクテット（８ビット）を用いて４つのＳＣｅｌｌすべてを同時に符号化し得る。最大４つのサービス提供（ＳＣｅｌｌ）が、ＳｅｒｖＣｅｌｌＩｎｄｅｘに基づき、｛００、０１、１０、１１｝によって表されて、昇順に再度順序付けられ、そのため、ＳｅｒｖＣｅｌｌＩｎｄｅｘが最小のサービス提供セル（ＳＣｅｌｌ）が００に対応し、ＳｅｒｖＣｅｌｌＩｎｄｅｘが２番目に小さいサービス提供セル（ＳＣｅｌｌ）が０１に対応し、以下同様となる。また、ＭＡＣ ＣＥの１オクテット内の８ビットは、下記のマッピングにより４つのＳＣｅｌｌに対応する。最初の２つのビットは、｛００｝によって表されるサービス提供セルに対応し、３番目と４番目のビットは、｛０１｝によって表されるサービス提供セルに対応し、５番目と６番目のビットは、｛１０｝によって表されるサービス提供セルに対応し、最後の２つのビットは、｛１１｝によって表されるサービス提供セルに対応するが、他のマッピング及び順序付けが除外されるものではない。或る位置のビットがその位置自体に対応する場合、これは、対応するサービス提供セルがＩＤＬＥとして示されたことを示す。そうでない場合、この指示はＢＵＳＹとなり、これら２つのビットは、ｅＮｏｄｅＢが切り替えるべきサービス提供セルを示す。従って、オクテット内のビット位置は、その位置のビットが属するサービス提供セルを符号化し、これらのビット自体は、１つのセルに対する上記のＰＵＣＣＨフォーマット１ｃで送信された同じ情報を符号化する。例えば、オクテット｛０００１００１１｝は、第１、第２、及び第４のサービス提供セルがＩＤＬＥであったことを意味し、第３のサービス提供セルに対する送信が、第１のサービス提供セルに対して送信されるべきであることを意味する。

特許請求の範囲内で、説明した実施形態において改変が可能であり、他の実施形態が可能である。

Claims (20)

1. 共用周波数スペクトルでワイヤレス通信システムを動作させる方法であって、
   ライセンスされている周波数スペクトルで、プライマリサービス提供セル（ＰＣｅｌｌ）においてユーザ機器（ＵＥ）を初期化することと、
   前記共用周波数スペクトルのキャリア上で動作するセカンダリサービス提供セル（ＳＣｅｌｌ）と通信するように前記ＵＥを構成することと、
   前記ＳＣｅｌｌにおいて発見信号を送信することと、
   発見信号オケージョンの間に前記ＳＣｅｌｌにおいてチャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ－ＲＳ）を送信することと、
   前記共用周波数スペクトルがＢＵＳＹかどうか判定するため基地局（ｅＮＢ）によって前記共用周波数スペクトルをモニタリングすることと、
   前記共用周波数スペクトルがＢＵＳＹでない場合に前記共用周波数スペクトルで前記ＵＥに送信することと、
   前記共用周波数スペクトルがＢＵＳＹである場合に第１の時間待機することと、
   前記共用周波数スペクトルがＢＵＳＹである場合に前記第１の時間の後に前記共用周波数スペクトルにおける前記キャリアを開放するよう前記ＵＥに指示することと、
   を含む、方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   前記共用周波数スペクトルがライセンスされていない周波数スペクトルである、方法。
3. 請求項１に記載の方法であって、
   衝突回避を備える搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）を用いて前記共用周波数スペクトルにアクセスすることを更に含む、方法。
4. 請求項１に記載の方法であって、
   前記第１の時間の後に無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングによって前記共用周波数スペクトルを開放するように前記ＵＥに指示することを更に含む、方法。
5. 請求項１に記載の方法であって、
   前記第１の時間の後に媒体アクセス制御（ＭＡＣ）シグナリングによって前記ＳＣｅｌｌをディアクティブにするように前記ＵＥに指示することを更に含む、方法。
6. 請求項１に記載の方法であって、
   前記共用周波数スペクトルがＢＵＳＹでない場合に第１の複数のチャネルで前記ＵＥに送信することと、
   前記共用周波数スペクトルから第２の複数のチャネルを除外することと、
   を更に含む、方法。
7. 請求項１に記載の方法であって、
   前記共用周波数スペクトルでの送信から物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を除外することを更に含む、方法。
8. 請求項１に記載の方法であって、
   前記共用周波数スペクトルがＢＵＳＹである場合に前記ｅＮＢによって前記共用周波数スペクトルで発見基準信号を送信することを更に含む、方法。
9. 請求項１に記載の方法であって、
   前記ｅＮＢによって前記共用周波数スペクトルでトラッキング基準信号を送信することを更に含む、方法。
10. 共用周波数スペクトルで通信システムを動作させる方法であって、
    ライセンスされている周波数スペクトルで動作するプライマリサービス提供セル（ＰＣｅｌｌ）においてユーザ機器（ＵＥ）を初期化することと、
    前記ＵＥから前記共用周波数スペクトルで動作する少なくとも１つのセカンダリサービス提供セル（ＳＣｅｌｌ）にデータを送信することと、
    前記ＳＣｅｌｌにおいて発見信号を受信することと、
    発見信号オケージョンの間に前記ＳＣｅｌｌにおいてチャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ－ＲＳ）を受信することと、
    ＢＵＳＹ状態を判定するために前記ＵＥによって前記少なくとも１つのＳＣｅｌｌをモニタリングすることと、
    前記少なくとも１つのＳＣｅｌｌがＢＵＳＹでない場合に前記少なくとも１つのＳＣｅｌｌで基地局に送信することと、
    前記少なくとも１つのＳＣｅｌｌがＢＵＳＹである場合に前記少なくとも１つのＳＣｅｌｌの前記ＢＵＳＹ状態を前記基地局にレポートすることと、
    を含む、方法。
11. 請求項１０に記載の方法であって、
    前記共用周波数スペクトルがライセンスされていない周波数スペクトルである、方法。
12. 請求項１０に記載の方法であって、
    衝突回避を備えた搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）を用いて前記共用周波数スペクトルにアクセスすることを更に含む、方法。
13. 請求項１０に記載の方法であって、
    前記ＰＣｅｌｌの物理アップリンク制御チャネル上のアップリンク制御情報パケットにおいて前記ＢＵＳＹ状態をレポートすることを更に含む、方法。
14. 請求項１０に記載の方法であって、
    前記ＢＵＳＹ状態が、前記基地局からの無線リソース制御シグナリングによって準静的に構成される物理アップリンク制御チャネルリソースで送信される、方法。
15. 請求項１０に記載の方法であって、
    前記ＢＵＳＹ状態が、前記基地局からのダウンリンク制御情報パケットによって動的にシグナリングされる物理アップリンク制御チャネルリソースで送信される、方法。
16. 請求項１０に記載の方法であって、
    前記少なくとも１つのＳＣｅｌｌの状態がＢＵＳＹであると判定することと、
    少なくとも１つの別のセカンダリサービス提供セルのＩＤＬＥ状態を判定することと、
    前記ＰＣｅｌｌの物理アップリンク制御チャネルで前記少なくとも１つの別のセカンダリサービス提供セルのアイデンティティを前記基地局に送信することと、
    を更に含む、方法。
17. 共用周波数スペクトルでワイヤレス通信システムを動作させる方法であって、
    ライセンスされている周波数スペクトルでプライマリサービス提供セルにおいてユーザ機器（ＵＥ）を初期化することと、
    前記共用周波数スペクトルでセカンダリサービス提供セル（ＳＣｅｌｌ）と通信するように前記ＵＥを構成することと、
    前記ＳＣｅｌｌにおいて発見信号を受信することと、
    発見信号オケージョンの間に前記ＳＣｅｌｌにおいてチャネル状態情報基準信号（ＣＳＩ－ＲＳ）を受信することと、
    前記共用周波数スペクトルでプライマリユーザが検出される場合に前記ＵＥから前記ＳＣｅｌｌに対応する無線リソース管理（ＲＲＭ）レポートを受信することと、
    を含む、方法。
18. 請求項１７に記載の方法であって、
    前記共用周波数スペクトルが認可共用アクセス（ＡＳＡ）周波数スペクトルであり、前記プライマリユーザが前記ＳＣｅｌｌより高いアクセス優先順位を有する、方法。
19. 請求項１７に記載の方法であって、
    前記ＲＲＭレポートが周期的である、方法。
20. 請求項１７に記載の方法であって、
    前記ＲＲＭレポートが動的周波数選択（ＤＦＳ）イベントである、方法。

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