(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
限定された無線リソースを有する無線インタフェースを有する無線通信システムを動作させる方法であって、
前記無線インタフェースを介して１つ以上のＭＴＣ通信デバイスのマシンタイプ通信（ＭＴＣ）データを通信するように構成することと、
前記無線インタフェースを介して１つ以上のＨ２Ｈ通信デバイスの人対人（Ｈ２Ｈ）データを通信するように構成することと、
特定されるデータ送信期間中に、前記ＭＴＣ通信デバイスに前記Ｈ２Ｈ通信デバイスよりも多くの前記無線リソースを割り当てることによって、前記１つ以上のＨ２Ｈ通信デバイスによる前記無線リソースの使用を制約することと、
特定されるデータ送信期間外に、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスに前記ＭＴＣ通信デバイスよりも多くの前記無線リソースを割り当てることによって、前記１つ以上のＭＴＣ通信デバイスによる前記無線リソースの使用を制約することと、を含み、
前記１つ以上のＭＴＣ通信デバイスによる前記無線リソースの使用を制約することは、前記１つ以上のＭＴＣ通信デバイスが前記ＭＴＣデータを送信できる制限された持続時間が設定されること、を含み、
ここで各ＭＴＣデバイスは複数のサブグループに分割され、前記ＭＴＣデータを送信すべき、前記特定されるデータ送信期間中の１つ以上の特定のサブ期間は、前記サブグループごとに割り当てられることと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記無線リソースは、前記無線インタフェースのアップリンク及び前記無線インタフェースのダウンリンクが送信されることができる無線キャリアを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
特定されるデータ送信期間は、Ｈ２Ｈデータ送信の予測されるレベルに基づいて所定の時刻に所定の長さの時間にわたって前記無線通信システムによって特定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記所定の時刻に先立つ予め定義されるハンドオーバ期間中、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスは、第１の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信することを中止し、その代わりに第２の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信するように制御される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記Ｈ２Ｈ通信デバイスは、複数のグループに分割され、Ｈ２Ｈ通信デバイスの各グループは、前記ハンドオーバ期間中の異なる時点において、前記第１の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信することを中止し、その代わりに前記第２の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
特定されるデータ送信期間が開始する時刻は、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスへ及びから送信されるＨ２Ｈデータの量が、閾値期間を超える間、閾値を下回ったかに基づいて動的に判定される、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記特定されるデータ送信期間が終了する時刻は、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスへ及びから送信されるＨ２Ｈデータの量が、閾値期間を超える間、閾値を上回ったかに基づいて動的に判定される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記無線リソースは、前記１つ以上のＨ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスから前記無線インタフェース上でデータが送信される、アップリンク送信フレームの１つ以上のサブフレームと、前記１つ以上のＨ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスに前記無線インタフェース上でデータが送信される、ダウンリンク送信フレームの１つ以上のサブフレームと、を含み、
特定されるデータ送信期間は、ＭＴＣデータが送信されるサブフレームを含み、前記特定されるデータ送信期間外の期間は、Ｈ２Ｈデータが送信されるサブフレームを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記アップリンク送信フレームの構造及び前記ダウンリンク送信フレームの構造は、前記ＭＴＣ通信デバイス及び前記Ｈ２Ｈ通信デバイスにフレーム同期信号又はブロードキャスト信号においてシグナリングされる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記Ｈ２Ｈ通信デバイス及び前記ＭＴＣ通信デバイスは、異なる無線アクセス技術を用いてデータを通信するように構成される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
限定されたリソースを有する無線インタフェースを介してマシンタイプ通信データを通信する１つ以上のＭＴＣ通信デバイスをサポートし、及び、
前記無線インタフェースを介して人対人（Ｈ２Ｈ）データを通信する１つ以上のＨ２Ｈ通信デバイスをサポートするように構成される無線通信ネットワークであって、
当該無線通信ネットワークは、特定されるデータ送信期間中に、前記ＭＴＣ通信デバイスに前記Ｈ２Ｈ通信デバイスよりも多くの無線リソースを割り当てることによって、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスによる前記無線リソースの使用を制約し、及び特定されるデータ送信期間外に、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスに前記ＭＴＣ通信デバイスよりも多くの前記無線リソースを割り当てることによって、前記ＭＴＣ通信デバイスによる前記無線リソースの使用を制約するように構成される制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記１つ以上のＭＴＣ通信デバイスが前記ＭＴＣデータを送信できる制限された持続時間を設定し、
ここで各ＭＴＣデバイスは複数のサブグループに分割され、前記ＭＴＣデータを送信すべき、前記特定されるデータ送信期間中の１つ以上の特定のサブ期間は、前記サブグループごとに割り当てられるように構成される、
無線通信ネットワーク。
【請求項１２】
前記無線リソースは、前記無線インタフェースのアップリンク及び前記無線インタフェースのダウンリンクが送信されることができる無線キャリアを含む、請求項１１に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項１３】
前記特定されるデータ送信期間は、Ｈ２Ｈデータ送信の予測されるレベルに基づいて所定の時刻に所定の長さの時間にわたって発生する、請求項１１に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項１４】
前記所定の時刻に先立つ予め定義されるハンドオーバ期間中、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスは、第１の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信することを中止し、その代わりに第２の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信するように制御される、請求項１３に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項１５】
前記Ｈ２Ｈ通信デバイスは、複数のグループに分割され、Ｈ２Ｈ通信デバイスの各グループは、前記ハンドオーバ期間中の異なる時点において、前記第１の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信することを中止し、その代わりに前記第２の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信する、請求項１４に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項１６】
前記特定されるデータ送信期間が開始する時刻は、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスへ及びから送信されるＨ２Ｈデータの量が、閾値期間を超える間、閾値を下回ったかに基づいて動的に判定される、請求項１３に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項１７】
前記特定されるデータ送信期間が終了する時刻は、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスへ及びから送信されるＨ２Ｈデータの量が、閾値期間を超える間、閾値を上回ったかに基づいて動的に判定される、請求項１６に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項１８】
前記無線リソースは、前記１つ以上のＨ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスから前記無線インタフェース上でデータが送信される、アップリンク送信フレームの１つ以上のサブフレームと、前記１つ以上のＨ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスに前記無線インタフェース上でデータが送信される、ダウンリンク送信フレームの１つ以上のサブフレームと、を含み、
前記特定されるデータ送信期間は、ＭＴＣデータが送信されるサブフレームを含み、前記特定されるデータ送信期間外の期間は、Ｈ２Ｈデータが送信されるサブフレームを含む、
請求項１２に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項１９】
前記アップリンク送信フレームの構造及び前記ダウンリンク送信フレームの構造は、前記ＭＴＣ通信デバイス及び前記Ｈ２Ｈ通信デバイスにフレーム同期信号又はブロードキャスト信号においてシグナリングされる、請求項１８に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項２０】
前記Ｈ２Ｈ通信デバイス及び前記ＭＴＣ通信デバイスは、異なる無線アクセス技術を用いてデータを通信するように構成される、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項２１】
限定されたリソースを有する無線インタフェースを介してマシンタイプ通信（ＭＴＣ）データを通信する１つ以上のＭＴＣ通信デバイスをサポートし、及び、
前記無線インタフェースを介して人対人（Ｈ２Ｈ）データを通信する１つ以上のＨ２Ｈ通信デバイスをサポートするように構成されるインフラストラクチャ機器であって、
当該インフラストラクチャ機器は、特定されるデータ送信期間中に、前記ＭＴＣ通信デバイスに前記Ｈ２Ｈ通信デバイスよりも多くの無線リソースを割り当てることによって、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスによる前記無線リソースの使用を制約し、及び特定されるデータ送信期間外に、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスに前記ＭＴＣ通信デバイスよりも多くの前記無線リソースを割り当てることによって、前記ＭＴＣ通信デバイスによる前記無線リソースの使用を制約するように構成される制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記１つ以上のＭＴＣ通信デバイスが前記ＭＴＣデータを送信できる制限された持続時間を設定し、
ここで各ＭＴＣデバイスは複数のサブグループに分割され、前記ＭＴＣデータを送信すべき、前記特定されるデータ送信期間中の１つ以上の特定のサブ期間は、前記サブグループごとに割り当てられるように前記制御ユニットは構成される、
インフラストラクチャ機器。
【請求項２２】
前記無線リソースは、前記無線インタフェースのアップリンク及び前記無線インタフェースのダウンリンクが送信されることができる無線キャリアを含む、請求項２１に記載のインフラストラクチャ機器。
【請求項２３】
前記特定されるデータ送信期間は、Ｈ２Ｈデータ送信の予測されるレベルに基づいて所定の時刻に所定の長さの時間にわたって発生する、請求項２１に記載のインフラストラクチャ機器。
【請求項２４】
前記所定の時刻に先立つ予め定義されるハンドオーバ期間中、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスは、第１の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信することを中止し、その代わりに第２の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信するように制御される、請求項２３に記載のインフラストラクチャ機器。
【請求項２５】
前記Ｈ２Ｈ通信デバイスは、複数のグループに分割され、Ｈ２Ｈ通信デバイスの各グループは、前記ハンドオーバ期間中の異なる時点において、前記第１の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信することを中止し、その代わりに前記第２の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信する、請求項２４に記載のインフラストラクチャ機器。
【請求項２６】
前記特定されるデータ送信期間が開始する時刻は、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスへ及びから送信されるＨ２Ｈデータの量が、閾値期間を超える間、閾値を下回ったかに基づいて動的に判定される、請求項２３に記載のインフラストラクチャ機器。
【請求項２７】
前記特定されるデータ送信期間が終了する時刻は、前記Ｈ２Ｈ通信デバイスへ及びから送信されるＨ２Ｈデータの量が、閾値期間を超える間、閾値を上回ったかに基づいて動的に判定される、請求項２６に記載のインフラストラクチャ機器。
【請求項２８】
前記無線リソースは、前記１つ以上のＨ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスから前記無線インタフェース上でデータが送信される、アップリンク送信フレームの１つ以上のサブフレームと、前記１つ以上のＨ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスに前記無線インタフェース上でデータが送信される、ダウンリンク送信フレームの１つ以上のサブフレームと、を含み、
前記特定されるデータ送信期間は、ＭＴＣデータが送信されるサブフレームを含み、前記特定されるデータ送信期間外の期間は、Ｈ２Ｈデータが送信されるサブフレームを含む、
請求項２２に記載のインフラストラクチャ機器。
【請求項２９】
前記アップリンク送信フレームの構造及び前記ダウンリンク送信フレームの構造は、前記ＭＴＣ通信デバイス及び前記Ｈ２Ｈ通信デバイスにフレーム同期信号又はブロードキャスト信号においてシグナリングされる、請求項２８に記載のインフラストラクチャ機器。
【請求項３０】
前記Ｈ２Ｈ通信デバイス及び前記ＭＴＣ通信デバイスは、異なる無線アクセス技術を用いてデータを通信するように構成される、請求項２２〜２９のいずれか１項に記載のインフラストラクチャ機器。
【請求項３１】
コンピュータ実行可能な命令を有するコンピュータプログラムであって、コンピュータにロードされる場合、当該コンピュータに、請求項１〜９のいずれか１項に記載される前記方法を実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項３２】
請求項３１に記載の前記コンピュータプログラムを表す情報信号を記録したコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１のタイプのソースからのデータ及び第２のタイプのソースからのデータを送信し及び受信するための無線通信ネットワーク及び方法に関する。
【０００２】
幾つかの実施形態において、第１のタイプのソースからのデータは、マシンによって生成され、当該データはマシンタイプ通信（ＭＴＣ：machine type communication）データであり、第２のタイプのソースからのデータは、人間のユーザに由来する人対人（Ｈ２Ｈ：human-to-human）データである。
【背景技術】
【０００３】
モバイル通信技術が発達して、より高い信頼性で、より高速に且つより広い領域にわたりデータが送信されることを可能にするにつれて、当該技術を有効に活用することができるアプリケーションの数も増加している。結果として、様々なタイプのモバイル無線技術の使用間で区別をつけることができることがますます明らかになる。
【０００４】
伝統的に、モバイル通信ネットワークは、モバイルハンドセットを用いる人間のユーザが電話の会話、換言すれば「音声通話（voice  call）」を他の人間のユーザと行うことを可能にするために開発された。ここ最近では、ユーザがテキストベースのメッセージを交換することを可能にするショートメッセージサービス（ＳＭＳ）などのさらなるサービスが提供された。さらにここ最近では、電子メール通信、インスタントメッセージング、ビデオ通話などといったオンライン通信サービスにユーザがアクセスすることを可能にするモバイルデータサービスが開発された。モバイル無線技術によってサポートされるこのタイプの通信は、典型的に、２つ以上の通信デバイス間で人間のユーザによって生成され及び消費される色々な形式のデータの通信を容易にすることに関与するため、「人対人」（Ｈ２Ｈ）の通信として大きく分類されることができる。
【０００５】
対照的に、モバイル無線技術を利用するが、人間のユーザによって生成され及び消費されるデータの通信には典型的に関与しない別の分類のデータ通信が発達してきた。このタイプのデータ通信は、通常、自律的なマシン間のデータの通信に関与する。換言すれば、データの生成、送信及び受信は、如何なる人間の介入も無しに発生する。このタイプの通信は、「マシン対マシン」（Ｍ２Ｍ：machine  to  machine）通信又は「マシンタイプ通信」（ＭＴＣ）として分類される。例は、リモートセンサから中央処理サーバへのテレメトリデータの送信を含む。より具体的な例は、ガス、電気又は水といったユーティリティの消費に関するデータを生成し、及びこのデータを中央サーバに送信する所謂「スマートメータ（smart  meters）」を含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
認識されるであろうように、Ｈ２Ｈ通信デバイスと共有されるモバイル無線ネットワークにおいてＭＴＣ通信デバイスがＭＴＣデータを通信することができる構成を提供することは、当該モバイル無線ネットワークに利用可能なリソースを最も効率的に使用することに関して技術的な問題を提示し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、限定された無線リソースを有する無線インタフェースを有する無線通信システムを動作させる方法が提供される。当該方法は、
１つ以上の第１のタイプの通信デバイスを第１のタイプのソースへ及びから無線インタフェースを介してデータを通信するように構成することと、
１つ以上の第２のタイプの通信デバイスを第２のタイプのソースへ及びから無線インタフェースを介してデータを通信するように構成することと、
特定されるデータ送信期間中に、第１のタイプの通信デバイスに第２のタイプの通信デバイスよりも多くの無線リソースを割り当てることによって、１つ以上の第２のタイプの通信デバイスによる無線リソースの使用を制約することと、
上記特定されるデータ送信期間外に、第２のタイプの通信デバイスに第１のタイプの通信デバイスよりも多くの無線リソースを割り当てることによって、１つ以上の第１のタイプの通信デバイスによる無線リソースの使用を制約することと、
を含む。
【０００８】
従来のモバイル通信システム及び技法は、基地局及びモバイルデバイスといったＨ２Ｈデータ送信エレメント及びＭＴＣデータ送信エレメントが（アップリンク周波数、タイムスロット、符号などといった）無線リソースにアクセスすることを必要とされる限り可能にすることによって、又は１つのタイプのデータのみについて特定の無線リソースを予約すること、例えばＭＴＣデータ若しくはＨ２Ｈデータのいずれかのみが特定の周波数キャリア上で送信されることができるようにネットワークを構成することよって、Ｈ２Ｈデータ及びＭＴＣデータの送信をサポートする。
【０００９】
しかしながら、モバイル通信ネットワーク事業者は、通常、利用可能な無線スペクトルの一部を用いることを認可されるにすぎないため、当該スペクトルをできる限り効率的に用いることが重要である。幾つかの状況において、ＭＴＣデータ送信とＨ２Ｈデータ送信との間で無線リソースを単に共有すること、又は１つの周波数キャリアへの１つのタイプのデータ送信の基本的な割り当てを適用することは、利用可能な無線リソースの最も効率的な使用を提供するとは限らない。
【００１０】
従来のモバイル無線通信技法は、典型的に、Ｈ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスがアクセス要求する限り無線リソースへのアクセスを許可することによって、又はある無線リソースを１つのタイプのデバイスに恒久的に割り当てることによって、Ｈ２Ｈ通信デバイスとＭＴＣ通信デバイスとの間で当該無線リソースを共有する。しかしながら、このアプローチは、無線リソースの非効率的な使用につながり得る。
【００１１】
本発明の上記第１の態様によれば、ＧＰＲＳベースの無線通信システムを用いるＭＴＣ通信デバイスなどの、例えば第１の通信タイプを用いる第１のタイプの通信デバイス、及び、例えばＬＴＥベースの無線通信システムを用いるＨ２Ｈ通信デバイスなどの、例えば第２の通信タイプを用いる第２のタイプの通信デバイスは、「時間多重された（time-multiplexed）」手法で無線リソースにアクセスする。例えば、指定される無線リソース、例えば予め割り当てられる周波数帯域が、ＧＰＲＳ無線アクセス技術を用いるＭＴＣデータの送信のために用いられる一方、当該指定される無線リソースを用いる、ＬＴＥ無線アクセス技術を用いるＨ２Ｈデータの送信は制約され、ＭＴＣデータが送信されることを可能にする期間が特定され得る。それに対応して、この期間外の、ＧＰＲＳ無線アクセス技術を用いる、予め割り当てられる周波数帯域上でのＭＴＣデータの送信は制約され、それによって、ＬＴＥ無線アクセス技術を用いて、当該予め割り当てられる周波数帯域上でＨ２Ｈデータが送信されることが可能になる。このアプローチを用いることで、無線リソースのより柔軟な使用が可能になり、例えば、Ｈ２Ｈデータ送信又はＭＴＣデータ送信のいずれか専用の無線リソースの割合が、データ送信の複数のタイプのうちの１つのトラフィックローディングなどのネットワーク条件、又は異なるタイプのデータの相対的な優先度などの他の検討事項に基づいて容易に変更されることが可能になる。
【００１２】
１つの例において、無線リソースは、無線インタフェースのアップリンク及び無線インタフェースのダウンリンクが送信されることができる無線キャリアであり、特定されるデータ送信期間は、Ｈ２Ｈデータ送信の予測されるレベルに基づいて所定の時刻に所定の長さの時間にわたって発生する。
【００１３】
ＭＴＣデータは、しばしば遅延を許容し（delay  tolerant）得る。換言すれば、ＭＴＣデータが生成されることとＭＴＣデータがＭＴＣアプリケーションサーバにおいてある時間内に受信されることとの間に遅延が存在しても問題にはならないであろう。他方で、Ｈ２Ｈデータの送信は、典型的に、遅延を許容しない。換言すれば、Ｈ２Ｈデータは、人間のユーザに送信されているため、生成された後はできるだけ早く送信され及び受信されるべきである。ただし、Ｈ２Ｈデータ送信の別の特性は、人間の活動サイクルに応じて量が減少する傾向があることである。換言すれば、トラフィックの量は、大部分のユーザが起きている日中に最も大きくなり、大部分のユーザが就寝中である夜間に最も低いレベルになる。この例は、人間の活動量が最も大きくなる期間にＭＴＣデータ送信のための無線キャリアの使用が限定され、それによって、遅延を許容しない（delay  intolerant）Ｈ２Ｈデータのために利用可能なリソースの量を増加させる点において、これらの要因を利用する。他方、Ｈ２Ｈデータ送信の量が低下する場合、Ｈ２Ｈデータ送信についての無線リソースの使用は限定され、ＭＴＣデータが送信されることを可能にする。Ｈ２Ｈデータは、典型的に、この期間は別の無線キャリアによって送信され得る。
【００１４】
別の例において、所定の時刻に先立つ予め定義されるハンドオーバ期間中、Ｈ２Ｈ通信デバイスは、無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信することを中止し、その代わりに第２の無線キャリア上でＨ２Ｈデータを送信するように制御される。
【００１５】
この例によれば、Ｈ２Ｈ通信デバイスは、無線キャリアがＭＴＣデータ送信のために用いられるべき時点につながる期間において第２の無線キャリアにハンドオーバされる。予め定義されるハンドオーバ期間を特定することは、種々のネットワークコンポーネントのオーバーロードにつながり得る、潜在的に多数の通信デバイスを１つのキャリアから別のキャリアを用いるように突然切り替えるのではなく、Ｈ２Ｈデバイスが徐々に且つ制御された手法で第２のキャリアを用いるように切り換えられることができることを確実にする。
【００１６】
別の例において、各ＭＴＣ通信デバイスは、ＭＴＣデータを送信すべき、特定されるデータ送信期間中の１つ以上の特定のサブ期間を割り当てられる。幾つかの例において、これは、ＧＰＲＳベースの通信技術などの特定の通信タイプ（例えば、無線アクセス技術）を用いることであり得る。
【００１７】
ＭＴＣ通信デバイスが無線キャリアを用いることを制約される期間中、かなりの量のＭＴＣデータが送信のために蓄積されるであろう。無線キャリアがＭＴＣデータ送信のために利用可能となり次第、全てのＭＴＣ通信デバイスがそれらのデータを送信しようと試みる場合、これは種々のネットワークコンポーネントのオーバーロードにつながり得る。特定されるＭＴＣ通信デバイスが（例えば、ＧＰＲＳベースの通信技術を用いて）データを送信することができるサブ期間を特定することによって、ＭＴＣデータの送信は分散され、それによって、ネットワークコンポーネントがオーバーロードされる可能性が低減される。
【００１８】
別の例において、無線リソースは無線キャリアを含むのではなく、その代わりに無線リソースは、１つ以上のＨ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスから無線インタフェース上でデータが送信される、アップリンク送信フレームの１つ以上のサブフレームを含み、１つ以上のＨ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスに無線インタフェース上でデータが送信される、ダウンリンク送信フレームの１つ以上のサブフレームをさらに含む。また、特定されるデータ送信期間は、例えばＧＰＲＳ無線アクセス技術などの第１の通信技術を用いてＭＴＣデータが送信されるサブフレームを含み、当該特定されるデータ送信期間外の期間は、例えばＬＴＥ無線アクセス技術などの第２の通信技術を用いてＨ２Ｈデータが送信されるサブフレームを含む。
【００１９】
この例によれば、アップリンク送信フレーム及びダウンリンク送信フレームのサブフレームは、Ｈ２Ｈデータ及びＭＴＣデータの送信のために割り当てられる。従って、無線リソース（換言すれば、アップリンク送信フレーム及びダウンリンク送信フレーム）は、サブフレーム単位で、Ｈ２Ｈデータ通信とＭＴＣデータ通信との間でサブフレーム上に多重化される。これは、ＭＴＣ通信又はＨ２Ｈ通信のいずれかに割り当てられる無線リソースの割合が容易に且つ迅速に変更されることを可能にする。
【００２０】
本発明のさらなる態様及び特徴は、特許請求の範囲において定義される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
ここで、本発明の実施形態は、同様の部分が対応する参照番号により提供される添付の図面を参照しつつ、ほんの一例として説明されるであろう。図面において：
【００２２】
【図１】従来の人対人（Ｈ２Ｈ）通信システムの一般化された例の概略図を提供する。
【図２】従来のマシンタイプ通信（ＭＴＣ）システムの一般化された例の概略図を提供する。
【図３】モバイル無線ネットワークの周波数スペクトル割り当ての一例を示す概略図である。
【図４ａ】無線リソースをより高い効率で用いるように構成される通信システムの実例を提供する概略図を提供する。
【図４ｂ】図４ａに示される通信システムにおいてデータを送信するように構成されるＨ２Ｈ通信デバイスの概略図を示す。
【図４ｃ】図４ａに示される通信システムにおいてデータを送信するように構成されるＭＴＣ通信デバイスの概略図を示す。
【図５】図４ａに示される通信システムにおいてどのようにデータが送信されるかをキャリア割り当てタイミング情報がどのように判定することができるかを示す概略図を提供する。
【図６】Ｈ２Ｈトラフィック量に基づいてキャリアを動的に割り当てる通信システムの実例を提供する概略図を提供する。
【図７】Ｈ２Ｈトラフィック量に基づくキャリア１の動的な割り当てを示す概略図を提供する。
【図８】例示的なアップリンク送信フレーム及び例示的なダウンリンク送信フレームの概略図を示す。
【図９】図８に示される送信フレームを用いるように構成される通信システムを示す概略図を提供する。
【図１０】Ｈ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスが図８に示される送信フレームを用いながら異なる無線アクセス技術を用いて通信するモバイル通信ネットワークの概略図を示す。
【図１１】本発明の一例に係る方法を示すフロー図を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
マシンタイプ通信（ＭＴＣ）データ及び人対人（Ｈ２Ｈ）タイプデータは、任意の適切な無線通信技術を用いて送信されることができる。従って、以下に述べられる例は、一般的なモバイルネットワーク技術の観点から開示されている。それ故に、本発明の原理は任意の適切な無線通信技術を用いて、及び任意の適切なネットワークアーキテクチャ、例えば、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、Ｗ−ＣＤＭ（ＵＭＴＳ）、ＣＤＭＡ２０００、ＬＴＥなどを用いて実装されることができることが理解されるであろう。
【００２４】
従来のＨ２Ｈネットワーク及びＭＴＣネットワーク
図１は、従来の人対人（Ｈ２Ｈ）通信システムの一般的な例の概略図を提供する。Ｈ２Ｈ通信システムは、２人のユーザ間の音声通信などの「人対人」の通信をサポートする。Ｈ２Ｈ通信システムは、Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワーク１０１を含む。Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワーク１０１は、複数のＨ２Ｈ通信デバイス１０３に無線インタフェースダウンリンクを介してＨ２Ｈデータを送信し、及び当該複数のＨ２Ｈ通信デバイス１０３から無線インタフェースアップリンクを介してＨ２Ｈデータを受信するように構成される複数のＨ２Ｈ基地局１０２を含む。Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワークは、典型的に、複数の異なる地理的なセルに分割され、ここで、所与のセルは、特定の基地局によってサービスを提供される。Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワーク１０１は、コアネットワーク部分１０４も含み、当該コアネットワーク部分１０４は、Ｈ２Ｈ通信デバイスへ及びＨ２Ｈ通信デバイスからデータをルーティングし、及び認証、モビリティマネジメント、サービスプロビジョニング、ビリングなどといった既知のネットワーク機能を実行する。
【００２５】
Ｈ２Ｈコアネットワーク１０４は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ：public  switched  telephone  network）又は他のモバイル無線ネットワークなどの外部ネットワーク１０５を介して他のＨ２Ｈ通信エレメントと接続するための手段を提供するゲートウェイ機能（図示せず）を含む。典型的なＨ２Ｈデータ通信を示すために、図１に示されるＨ２Ｈ通信システムは、コアネットワーク１０４と固定回線電話１０６への外部ネットワーク１０５との間のリンクを含む。従って、図１に示されるＨ２Ｈ通信システムは、固定回線電話１０６を用いる第１のユーザとＨ２Ｈ通信デバイス１０３を用いる第２のユーザとが音声通話を行うことを可能にする。
【００２６】
図２は、従来のマシンタイプ通信（ＭＴＣ）システムを示す概略図を提供する。図２に示されるＭＴＣ通信システムは、図１に示されるＨ２Ｈモバイル無線ネットワークと同様に機能するＭＴＣモバイル無線ネットワーク２０１を含む。ＭＴＣモバイル無線ネットワーク２０１は、複数のＭＴＣ通信デバイス２０３に無線インタフェースダウンリンクを介してＭＴＣデータを送信するように構成される複数のＭＴＣ基地局２０２を含む。理解されるであろうように、基地局２０２とＭＴＣ通信デバイス２０３との間で通信するために用いられる通信タイプ（例えば、無線アクセス技術）は、Ｈ２Ｈ基地局１０２とＨ２Ｈ通信デバイス１０３との間で通信するために用いられる通信タイプとは異なり得る。ＭＴＣ基地局２０２は、ＭＴＣ通信デバイス２０３から無線インタフェースアップリンクを介してＭＴＣデータを受信するように構成される。ＭＴＣモバイル無線ネットワーク１０１は、ＭＴＣコアネットワーク部分２０４を含み、当該ＭＴＣコアネットワーク部分２０４は、ＭＴＣ通信デバイスへ及びＭＴＣ通信デバイスからデータをルーティングする。ＭＴＣコアネットワーク２０４は、インターネットネットワークなどの外部ネットワーク２０５を介してＭＴＣアプリケーションサーバ２０６と接続される。図２に示されるＭＴＣ通信システムは、ＭＴＣ通信デバイス２０３からＭＴＣアプリケーションサーバ２０６へＭＴＣデータが送信されることを可能にする。
【００２７】
図２には示されないが、幾つかの例において、ＭＴＣ通信システムは、Ｈ２Ｈデバイス及びＭＴＣ通信デバイスがリソースを共有するように構成されるＨ２Ｈ通信システムの一部であり得る。例えば、基地局は、Ｈ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスの双方と同じ無線アクセス技術を用いて通信し、Ｈ２Ｈデータ及びＭＴＣデータは、同じコアネットワークを通じてルーティングされる。ただし、明確さのために、結合されたＭＴＣ／Ｈ２Ｈネットワークは図示されない。
【００２８】
本技術分野において既知であるように、図１及び図２に示されるＨ２Ｈモバイル無線ネットワーク１０１及びＭＴＣモバイル無線ネットワーク２０１といった複数のモバイル無線ネットワークが同じ地理的な領域上で同時に動作することを可能にするために、各モバイル無線ネットワークは、当該無線ネットワークに属する基地局及び通信デバイスがデータを送信することができる周波数スペクトルの一部を割当てられる。このコンセプトは、図３に示される。
【００２９】
図３は、モバイル無線ネットワークの周波数スペクトル割り当ての一例を示す概略図を提供する。アップリンク及びダウンリンクがサポートされることを可能にする特定のネットワークに割当てられる周波数スペクトルのセクションは、「キャリア（carrier）」と呼ばれる。周波数分割複信（ＦＤＤ：frequency  division  duplex）システムについてのスペクトル割り当てなどの幾つかの場合において、周波数割り当ては、スペクトルの２つの別個のセクション、アップリンクについての第１のセクションとダウンリンクについての第２のセクションと、を含み得る。ＴＤ  ＳＣＤＭＡなどの幾つかの時分割複信システムについてのスペクトル割り当てといった他の場合において、各キャリアは、アップリンクデータが第１のグループのタイムスロットにおいて送信され、ダウンリンクデータが第２のグループのタイムスロットにおいて送信される、スペクトルの単一のセクションを含み得る。
【００３０】
図３は、第１のキャリア「キャリア１」が８９０ＭＨｚから８９５ＭＨｚの間のアップリンク送信について割り当てられる第１のセクションのスペクトルと、９３５ＭＨｚから９４０ＭＨｚの間のダウンリンク送信について割り当てられる第２のセクションのスペクトルと、を含む例示的なＦＤＤタイプの周波数割り当てを示す。第２のキャリア「キャリア２」は、１９４５ＭＨｚから１９５８ＭＨｚの間のアップリンク送信について割り当てられる第３のセクションのスペクトルと、２１３５ＭＨｚから２１５０ＭＨｚの間のダウンリンク送信について割り当てられる第４のセクションのスペクトルと、を含む。
【００３１】
ＬＴＥシステムにおけるキャリアアグリゲーションなどの技法を用いる場合、「キャリア」という用語は、実際には、本技術分野において既知であるように互いにアグリゲートされる、周波数スペクトルの幾つかの非隣接セクション（例えば、幾つかの従来のキャリア）を指し得る。従って、以下におけるキャリア１及びキャリア２への言及は、従来キャリアと呼ばれる無線リソースの連続的なセクションに必ずしも限定されず、無線リソースの任意の適切な名称を指し得る。
【００３２】
従来の例において、Ｈ２Ｈ通信デバイス１０３がＨ２Ｈ基地局（即ち、アップリンク）に８９０ＭＨｚから８９５ＭＨｚの間の周波数を用いて送信される無線信号上でデータを送信することを可能にし、及びＨ２Ｈ基地局１０２が通信デバイス１０３（即ち、ダウンリンク）に９３５ＭＨｚから９４０ＭＨｚの間の周波数を用いて送信される無線信号上でデータを送信することを可能にする、図１に示されるものなどのＨ２Ｈモバイル無線ネットワーク１０１に、キャリア１は割り当てられ得る。この例において、ＭＴＣ通信デバイス２０３がＭＴＣ基地局２０３（即ち、アップリンク）に１９４５ＭＨｚから１９５８ＭＨｚの間の周波数を用いて送信される無線信号上でデータを送信することを可能にし、及びＭＴＣ基地局１０２がＭＴＣ通信デバイス２０３（即ち、ダウンリンク）に２１３５ＭＨｚから２１５０ＭＨｚの間の周波数を用いて送信される無線信号上でデータを送信することを可能にする、図２に示されるもの（又は、結合されたＨ２Ｈ／ＭＴＣモバイル無線ネットワーク）などのＭＴＣモバイル無線ネットワーク２０１に、キャリア２は割り当てられ得る。
【００３３】
しかしながら、単一のキャリアがＨ２Ｈデータの送信専用とされ、且つ単一のキャリアがＭＴＣデータの送信専用とされ、又は一方若しくは双方のキャリアがＭＴＣデータ及びＨ２Ｈデータの送信について単に共有されるキャリアの分割は、特に、ＭＴＣデータ送信及びＨ２Ｈデータ送信の異なる特性を考慮すると、無線リソースの最適な使用を提供しないことがあり得る。
【００３４】
ＭＴＣ通信及びＨ２Ｈ通信のマクロレベルの時間ドメイン多重化
多くの例において、ＭＴＣデータは、遅延を許容し得る。換言すれば、送信されるＭＴＣデータが最終的には意図されるＭＴＣアプリケーションサーバに到達するならば、アプリケーションサーバにおける、ＭＴＣデータの生成とＭＴＣデータの受信との間の時間が数分又はたとえ数時間であっても、問題とならないことがある。例えば、ＭＴＣ通信デバイスは、ガス、電気又は水といったリソースのユーザによる消費を記録するユーティリティメータに接続され得る。消費データは、一定の間隔で、例えば週に一度生成され、及び請求書を生成するＭＴＣアプリケーションサーバに送信される。ユーザに請求書が送付されるのが数か月に一度である場合、消費データの送信が数時間だけ遅延しても問題となる可能性は低い。
【００３５】
その一方、典型的に、Ｈ２Ｈデータはできるだけ短い遅延でＨ２Ｈ通信システムにわたって通信されることが望ましい。例えば、２人のユーザ間の音声通話に関連するデータを含むデータパケットの送信における遅延は、通常、１秒のうちの小さな割合を超えて許容されることはできない。
【００３６】
Ｈ２Ｈデータの送信のさらなる特性は、トラフィック量が人間の活動サイクルに対応する傾向にあるということである。換言すれば、Ｈ２Ｈデータの量は、１日のうちでＨ２Ｈ通信システムのユーザの大部分が起きており且つ活動している期間に最も大きくなる傾向があり、１日のうちで当該ユーザの大部分が就寝中であり、それ故に活動していない期間に最も小さくなる傾向がある。その一方、ＭＴＣデータのトラフィック量は、典型的に、人間の活動パターンに依存しない。
【００３７】
図４ａは、より高い効率で無線リソースを用いるために上記の特性を利用する通信システムの実例を提供する概略図を提供する。図４ｂ及び図４ｃは、図４ａに示される通信システムにおいてデータを送信するように構成されるＨ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスの概略図を示す。
【００３８】
図４ａは、図１を参照しつつ説明されたＨ２Ｈモバイル無線ネットワーク１０１に対応するＨ２Ｈモバイル無線ネットワークを示す。図４ａに示されるＨ２Ｈ基地局１０２及びＨ２Ｈ通信デバイス１０３は、複数のキャリア上でデータを送信し及び受信することが可能であるように構成される。例えば、さらに詳細に説明されるように、Ｈ２Ｈ通信デバイス１０３は、図３に示されるアップリンク周波数（キャリア１又はキャリア２）のうちのいずれかでデータを送信するようにＨ２Ｈコアネットワーク１０４によって制御されることができ、及び、図３に示されるダウンリンク周波数（キャリア１又はキャリア２）のうちのいずれかでデータを受信するように制御されることができる。それに対応して、図４ａに示されるＨ２Ｈ基地局１０２は、図３に示されるダウンリンク周波数のうちのいずれかでデータを送信し、及び図３に示されるアップリンク周波数のうちのいずれかでデータを受信するための従来の技法を用いてコアネットワーク１０４によって制御されることができる。
【００３９】
図４ａは、図２を参照しつつ説明されたＭＴＣモバイル無線ネットワーク２０１に対応するＭＴＣモバイル無線ネットワークも示す。ＭＴＣ基地局２０２及びＭＴＣ通信デバイス２０３は、単一のキャリア上でデータを送信し及び受信するように制御される。例えば、ＭＴＣ通信デバイス２０３は、図３に示されるように、キャリア１のアップリンク周波数上でデータを送信し、及びキャリア１のダウンリンク周波数上でデータを受信する。それに対応して、ＭＴＣ基地局２０２は、図３に示されるように、キャリア１のダウンリンク周波数上でデータを送信し、及びキャリア１のアップリンク周波数上でデータを受信する。
【００４０】
典型的に、Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワーク及びＭＴＣモバイル無線ネットワークは、異なる無線アクセス技術を用いるように構成される。例えば、Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワークは、ＧＳＭベースのシステムを用いてデータを通信し、ＭＴＣモバイル無線ネットワークは、ＵＭＴＳベースのシステムを用いて通信し得る。あるいは、Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワークは、ＬＴＥベースのシステムを用いてデータを通信し、ＭＴＣモバイル無線ネットワークは、ＧＰＲＳベースのシステムを用いて通信してもよい。
【００４１】
ただし、幾つかの例において、Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワーク及びＭＴＣモバイル無線ネットワークは、同じ無線アクセス技術を用いて通信するように構成され得る。例えば、Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワーク及びＭＴＣモバイル無線ネットワークの双方が、ＵＭＴＳベースのシステムを用いて通信してもよい。
【００４２】
図４ａにおいて別個に示されるが、幾つかの例において、Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワーク及びＭＴＣモバイル無線ネットワークの双方が同じ又は異なる無線アクセス技術を用いる場合、Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワーク１０１及びＭＴＣモバイル無線ネットワーク２０１は、実際には、同じモバイル通信無線ネットワークの一部であり得る。換言すれば、Ｈ２Ｈコアネットワーク１０４及びＭＴＣコアネットワーク２０４は、単一の統合されたコアネットワークを形成し、Ｈ２Ｈ基地局１０２及びＭＴＣ基地局２０４は、同一の場所に配置されるか、又は実際には互いに物理的に別個ではない。
【００４３】
図４ｂは、図４ａに示されるＨ２Ｈ通信デバイス１０３のうちの１つなどのＨ２Ｈ通信デバイス１０３のより詳細な図を提供する概略図を示す。認識されるであろうように、Ｈ２Ｈ通信デバイス１０３の多くの機能的な特徴は、簡潔さのために省略されているが、当業者によって知得されるであろう。
【００４４】
Ｈ２Ｈ通信デバイス１０３は、Ｈ２Ｈ基地局１０２に無線信号を送信するように構成され、及びＨ２Ｈ基地局１０２から送信される無線信号を受信するように構成される送受信ユニット４０２を備える。Ｈ２Ｈ通信デバイス１０３は、送受信ユニット４０２に接続されるユーザ入力／出力ユニット４０３も備える。ユーザ入力／出力ユニット４０３は、送受信ユニット４０２によって受信される無線信号からダウンリンクユーザデータを抽出し、当該ダウンリンクユーザデータを適当なユーザデータ出力に変換するように構成される。例えば、ユーザ入力／出力ユニット４０３は、受信される無線信号から抽出されるダウンリンクユーザデータを可聴出力に変換することができる。ユーザ入力／出力ユニット４０３は、ユーザ入力を、送受信ユニット４０２に送られ及びＨ２Ｈ通信デバイス１０３から無線信号として送信されるアップリンクユーザデータに変換するようにも構成される。例えば、ユーザ入力／出力ユニット４０３は、ユーザからの可聴入力（例えば、マイクに向かって話された音声）を、送受信ユニット４０２に送られ及びネットワークに送信されるアップリンクユーザデータに変換することができる。
【００４５】
Ｈ２Ｈ通信デバイス１０３は、当該Ｈ２Ｈ通信デバイス１０３の動作を制御し、及び、特に送受信ユニット４０２を制御する制御プロセッサ４０４も備える。制御プロセッサ４０４は、いつアップリンクデータがＨ２Ｈ通信デバイス１０３から送信されるか、及び当該アップリンクデータが送信される手法を制御する。例えば、制御プロセッサ４０４は、どの周波数上でアップリンクデータが送信されるか、及びどの無線アクセス技術が用いられるかを制御する。
【００４６】
制御プロセッサ４０４は、送受信ユニット４０２によって受信される無線信号からダウンリンク制御データを抽出するようにも構成される。制御プロセッサ４０４は、抽出されたダウンリンク制御データに従ってＨ２Ｈ通信デバイス１０３からのアップリンクデータの送信を制御するように構成される。例えば、制御データは、どの周波数上で及びどの時点において制御プロセッサ４０４が送受信ユニット４０２を制御してアップリンクデータを送信すべきかを示し得る。制御プロセッサ４０４によって抽出されたダウンリンク制御データは、Ｈ２ＨネットワークのＨ２Ｈ基地局１０２によってダウンリンクデータが送信される手法の標識も提供し、Ｈ２Ｈ基地局によって送信されるデータを送受信ユニット４０２が受信する手法を制御プロセッサ４０４が制御することを可能にし得る。例えば、制御プロセッサは、ダウンリンク制御データから、ダウンリンクデータを受信するためのタイミング及び同期情報を判定し得る。
【００４７】
Ｈ２Ｈ通信デバイスは、制御プロセッサ４０４に接続される加入者識別モジュール（ＳＩＭ：subscriber  identity  module）４０５と、国際移動体加入者識別（International  Mobile  Subscriber  Identity）番号を含むＩＭＳＩモジュール４０６と、も備える。ＳＩＭ４０５及びＩＭＳＩモジュールの機能は、本技術分野において周知であり、これ以上説明されない。
【００４８】
図４ｃは、図４ａに示されるＭＴＣ通信デバイス２０３のうちの１つなどのＭＴＣ通信デバイス２０３のより詳細な図を提供する概略図を示す。ＭＴＣ通信デバイス２０３は、図４ｂに示されるＨ２Ｈ通信デバイス１０３を参照しつつ説明された送受信ユニット４０２、制御プロセッサ４０４、ＳＩＭ４０５及びＩＭＳＩモジュール４０６に機能的に対応する送受信ユニット４０７、制御プロセッサ４０９、ＳＩＭ４１０及びＩＭＳＩモジュール４１１を備える。Ｈ２Ｈ通信デバイス１０３及びＭＴＣ通信デバイス２０３が異なる無線アクセス技術を用いて通信するように構成される場合、図４ｃに示される（制御プロセッサ４０９及び送受信器４０７といった）種々のコンポーネントは、説明の目的のために当該コンポーネントが概して均等であるとみなされることができるものの、図４ｂに示されるものと正確には一致しないことが理解されるであろう。
【００４９】
Ｈ２Ｈ通信デバイス１０３とは異なり、ＭＴＣ通信デバイス２０３は、ＭＴＣセンサデータ入力を受信するように構成されるセンサデータ入力ユニット４０８と、当該センサデータ入力ユニット４０８に接続されるメモリユニット４１２と、を備える。センサデータ入力ユニット４０８は、このセンサデータをアップリンクＭＴＣデータに変換し、及びこのデータをＭＴＣネットワークへの送信のために送受信ユニット４０７に送るように構成される。上述されたように、制御プロセッサ４０９は、いつ送受信ユニット４０７がアップリンクＭＴＣデータを送信するかを制御するように構成される。センサデータ入力ユニット４０８がＭＴＣデータを送信のために送受信ユニット４０７に送るが、制御プロセッサ４０９がその時点で如何なるデータも送信しないように送受信ユニット４０７を制御している場合、未送信のデータは、その後の送信のためにメモリユニット４１２に記憶される。
【００５０】
図４ａに戻ると、通信システムは、Ｈ２Ｈコアネットワーク１０４とＭＴＣコアネットワーク２０４とに接続される制御ユニット４０１を備える。制御ユニット４０１は、Ｈ２Ｈコアネットワーク１０４及びＭＴＣコアネットワーク２０４に制御情報を送るように構成される。Ｈ２Ｈコアネットワーク１０４及びＭＴＣコアネットワーク２０４は、制御ユニット４０１から送られる制御情報に従って通信デバイス及び基地局からのデータの通信を適合させるように構成される。
【００５１】
１つの例において、制御ユニット４０１からコアネットワークの各々に送られる制御情報は、キャリア割り当てタイミング情報を含む。より具体的には、ＭＴＣコアネットワーク２０４に送られるキャリア割り当てタイミング情報は、ＭＴＣ通信デバイス２０３及びＭＴＣ基地局２０２がデータを送信することができる所定の期間を示す。Ｈ２Ｈコアネットワーク１０４に送られるキャリア割り当てタイミング情報は、Ｈ２Ｈ通信デバイス１０３及びＨ２Ｈコアネットワーク１０４がデータを送信することができる所定の期間及びどのキャリアかを示す。
【００５２】
１つの例において、制御ユニット４０１からＭＴＣコアネットワーク２０４に送られるキャリア割り当てタイミング情報は、ＭＴＣ通信デバイス２０３及びＭＴＣ基地局２０２からのデータの送信をキャリア１上でのみ、及び００００時から０５５９時の間の時間のみコアネットワークが許可すべきであることを示す。この期間は、Ｈ２Ｈ通信システムの多くの人間のユーザが就寝中であり、それ故に、Ｈ２Ｈ通信のトラフィックがより低いレベルにある期間に対応する。
【００５３】
それに対応して、制御ユニット４０１からＨ２Ｈコアネットワーク１０４に送られるキャリア割り当てタイミング情報は、Ｈ２Ｈ通信デバイス１０３及びＨ２Ｈ基地局１０２によるＨ２Ｈデータの送信がキャリア１上で０６００時から２３５９時の間の時間にのみ許可されるべきであることを示す。この期間は、Ｈ２Ｈ通信システムの多くの人間のユーザが起きており、それ故に、Ｈ２Ｈ通信のトラフィックがより高いレベルにある期間に対応する。制御ユニット４０１からＨ２Ｈコアネットワーク１０４に送られるキャリア割り当てタイミング情報は、Ｈ２Ｈ通信デバイス１０３及びＨ２Ｈ基地局１０２がいつでもキャリア２上でＨ２Ｈデータを送信することができることも示す。
【００５４】
図５は、どのようにデータがキャリア１及びキャリア２上で送信されるかを、制御ユニットから送られるキャリア割り当てタイミング情報がどのように判定するかを示す概略図を提供する。
【００５５】
図５から分かるように、１日目の００００時から０５５９時の間、キャリア１のアップリンク周波数及びダウンリンク周波数は、ＭＴＣデータの送信のみについて用いられる。１日目の０６００時から２３５９時の間、キャリア１のアップリンク周波数及びダウンリンク周波数は、Ｈ２Ｈデータの送信のみについて用いられる。２日目の００００時から０５５９時の間、キャリア１のアップリンク周波数及びダウンリンク周波数は、ＭＴＣデータの送信のみについて用いられる。２日目の０６００時から２３５９時の間、キャリア１のアップリンク周波数及びダウンリンク周波数は、Ｈ２Ｈデータの送信のみについて用いられる。３日目の００００時から０５５９時の間、キャリア１のアップリンク周波数及びダウンリンク周波数は、ＭＴＣデータの送信のみについて用いられるなどである。
【００５６】
図５に示される全期間にわたり、キャリア２のアップリンクキャリア周波数及びダウンリンクキャリア周波数は、Ｈ２Ｈデータの送信についてのみ用いられる。
【００５７】
上述されたように、ＭＴＣデータは、典型的に、ＧＰＲＳなどの第１の無線アクセス技術を用いて送信され、Ｈ２Ｈデータは、典型的に、ＬＴＥなどの第２の無線アクセス技術を用いて送信される。ただし、他の例において、ＭＴＣデータ及びＨ２Ｈデータは、同じ無線アクセス技術を用いて送信されるが、Ｈ２Ｈデータ又はＭＴＣデータのいずれかの送信について最適化されてもよい。例えば、ＭＴＣデータ及びＨ２Ｈデータの双方がＬＴＥを用いて送信される場合、ＭＴＣデータを送信する場合は物理無線リソースのより大きな割合が物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical  Downlink  Control  Channel）及びランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）に割り当てられ、それによって、ＭＴＣデータ送信を特徴とする様々な通信デバイスからの少量のデータの頻繁な送信についてより多くの無線リソースが提供され得る。他方、Ｈ２Ｈデータを送信する場合、物理無線リソースのより大きな割合がダウンリンク共有チャネル（ＤＳＣＨ：Downlink  Shared  Channel）に割り当てられ、それによって、個別の通信デバイスへのデータの送信についてより多くの無線リソースが提供され得る。
【００５８】
従来の通信システムにおいてキャリア周波数などの無線リソースを割り当てる場合、ＭＴＣデータが送られる時間とＨ２Ｈデータが送られる時間との間の区別は存在しない。例えば、図２に示される従来のＭＴＣ通信システムは、ＭＴＣデータをキャリア２上でいつでも通信し、図１に示される従来のＨ２Ｈ通信システムは、キャリア１上でいつでもＨ２Ｈデータを通信する。従って、Ｈ２Ｈデータのトラフィックが高い時間（例えば、昼間の間）は、幾つかのセルにおいて、単一のキャリアがサポートすることが可能なＨ２Ｈトラフィックの総量は、ユーザが試みる全てのＨ２Ｈデータの送信をサポートするために充分ではないことがあり、それ故に、Ｈ２Ｈ通信システム内のサービスの品質が低下するか、又はＨ２Ｈデータの一部を送信することが不可能になり得る。
【００５９】
図５に示されるキャリア割り当てに従って動作する、図４ａに示される通信システムにおいて、無線リソースが用いられる効率は、改善される：最も高いレベルのＨ２Ｈトラフィックが存在しそうな期間（例えば、０６００時から２３５９時の間）、利用可能なリソースの全ては、Ｈ２Ｈデータの送信のために割り当てられ、従って、Ｈ２Ｈデータの量に起因する、サービスの品質における低下又はＨ２Ｈデータの送信の失敗の可能性が低減される。最も低いレベルのＨ２Ｈデータのトラフィックが存在しそうな期間（例えば、００００時から０５５９時の間）、キャリア２は、ＭＴＣデータの送信のために用いられ、従って、さもなければ第１の期間（例えば、０６００時から２３５９時の間）に送信されていたであろうＭＴＣデータを送信する機会が存在することが確保される。
【００６０】
幾つかのシナリオにおいて、ＭＴＣモバイル無線ネットワーク及びＨ２Ｈモバイル無線ネットワークは、異なる通信事業者によって運営され得る。第１の事業者は、Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワークを運営し、並びにキャリア１及びキャリア２を通信データを通信するために用いる権利を有し得る。第２の事業者は、ＭＴＣモバイル無線ネットワークを運営し、及びＨ２Ｈモバイル無線ネットワークにおけるトラフィックが低い期間、例えば、上記で議論したように００００時から０５５９時の間、当該ＭＴＣモバイル無線ネットワークにおける使用のために第１の事業者からキャリア１を「リースし（lease）」得る。
【００６１】
図４ａに示されるシステムを実装するために、Ｈ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスは、いつ及びどのキャリア上でＭＴＣ／Ｈ２Ｈデータが送信され及び受信されることができるのかを認識している必要がある。図４ｂ及び図４ｃに関して一般的に説明されたように、これは、ネットワークから受信される制御データをデコーディングする各通信デバイスの制御プロセッサによって達成される。ただし、より具体的には、幾つかの例において、この情報は、適合された同期信号において各通信デバイスに送信される。適合された同期信号は、以下でより詳細に議論される。
【００６２】
他方、Ｈ２Ｈモバイル無線ネットワーク及びＭＴＣモバイル無線ネットワークが同じ無線アクセス技術を用いるシステムなどの他の例において、各ＭＴＣ通信デバイスは、いつ及びいずれのキャリア上でＭＴＣデータが送信されることができるのかを明示的に示すシグナリングを受信しないかもしれない。その代わりに、各ＭＴＣ通信デバイスは、当該ＭＴＣ通信デバイスにおいてＭＴＣデータが生成される限り当該ＭＴＣデータを送信することを要求するように構成される。しかしながら、ＭＴＣデータの送信のためにキャリアが割り当てられていない期間、例えば０６００時から２３５９時の間にＭＴＣ通信デバイスがＭＴＣデータを送信することを要求するアクセス要求を送る場合、無線ネットワークは、当該アクセス要求を拒否するが、ＭＴＣ通信デバイスがＭＴＣデータを送ることを再び試みるべきである、後の時刻、例えば、００００時から０５５９時の間の特定される時刻を示す再試行タイミング情報を含むシグナリングをＭＴＣ通信デバイスに送る。この情報は、ＭＴＣ通信デバイスに記憶され、ＭＴＣ通信デバイスは、当該特定される後の時刻にＭＴＣデータを送る。
【００６３】
上述されたように、ＭＴＣデータは、典型的に、遅延を許容する。しかしながら、幾つかの種類（classes）のＭＴＣデータは、遅延を許容しないことがある。例えば、ＭＴＣ通信デバイスは、建物の温度を測定し及び計測温度を温度モニタリングアプリケーションサーバに送信する温度センサに接続され得る。突然の予期しない温度の上昇を示す計測温度は、火事が発生したことを示し得る。このデータを温度アプリケーションサーバに送信することは、できる限り遅延させないべきである。従って、幾つかの例において、ＭＴＣ通信デバイスは、優先度が高いＭＴＣデータと優先度が低いＭＴＣデータとを区別するように構成され、優先度が高いデータは、できる限り短い遅延で送信される。例えば、図４ｃを参照すると、センサ入力データユニット４０７がＭＴＣデータの送信のためにキャリアが割り当てられていない期間に優先度が高いＭＴＣデータを送受信ユニット４０２に送る場合、制御プロセッサ４０４は、それでもなお送受信ユニットを制御して、優先度が高いＭＴＣデータを任意の利用可能なキャリア上で送信し得る。
【００６４】
ＭＴＣ通信及びＨ２Ｈ通信の動的なマクロレベルの時間ドメイン多重化
図４ａ及び図５を参照しつつ説明された例において、キャリア１がＭＴＣデータの送信のために割り当てられる時刻は、予め定義される基準、即ち、予測される人間の活動サイクルによって判定される。ただし、Ｈ２Ｈトラフィック量は、他の要因によって影響を受け得る。例えば、祭日などの期間中、通常はユーザが活動する結果生成されるＨ２Ｈトラフィックは、低下し得る。あるいは、人気のあるスポーツイベントは、多数のＨ２Ｈユーザが例えば音声通話に加わることよりもテレビ受信機で当該スポーツイベントの放送を鑑賞することに夢中になるため、低下したレベルのＨ２Ｈトラフィックという結果になり得る。従って、幾つかの例において、周波数割り当ては、動的にも為され得る。換言すれば、どの所定の時間にキャリア１がＭＴＣデータの送信のために用いられるべきかを制御するためにキャリア割り当てタイミング情報をＨ２Ｈコアネットワーク１０４及びＭＴＣコアネットワーク２０４に送るだけでなく、キャリア１は、ＭＴＣデータの送信に動的に割り当てられることもできる。
【００６５】
図６は、Ｈ２Ｈトラフィック量に基づいてキャリアを動的に割り当てる通信システムの実例を提供する概略図を提供する。
【００６６】
図６に示される通信システムは、制御ユニット４０１がトラフィックモニタリングユニット６０１を含む点を除いて、図４ａに示されるものに対応する。制御ユニット４０１は、トラフィックモニタリングユニット６０１からＨ２Ｈ通信ネットワークにおけるトラフィック量を示す情報を受信し、及び、これに基づいて、キャリア１がＨ２Ｈデータ又はＭＴＣデータの送信のために用いられるべきか否かを判定するように構成される。
【００６７】
１つの例において、トラフィックモニタリングユニット６０１は、Ｈ２Ｈコアネットワークに接続され、及びＨ２Ｈトラフィック量をモニタリングするように構成される。Ｈ２Ｈトラフィック量が閾値期間の間、閾値レベル未満に低下したことをトラフィックモニタリングユニット６０１が検出する場合、Ｈ２Ｈトラフィックが当該閾値レベル未満に減少したことを示す第１のトラフィック量検出信号は、トラフィックモニタリングユニット６０１から制御ユニット４０１に送られる。制御ユニット４０１は、第１の動的キャリア割り当て制御信号をＨ２Ｈコアネットワーク１０４及びＭＴＣコアネットワーク２０４に送るように構成される。第１の動的キャリア割り当て制御信号を受信した後、Ｈ２Ｈコアネットワークは、キャリア１上でのＨ２Ｈデータの送信を中止するように構成される。それに対応して、第１の動的キャリア割り当て制御信号を受信した後、ＭＴＣコアネットワーク２０４は、キャリア１を用いたＭＴＣデータの送信を開始するように構成される。
【００６８】
トラフィックモニタリングユニット６０１は、Ｈ２Ｈトラフィック量をモニタリングすることを継続する。Ｈ２Ｈトラフィックが閾値期間を超える間、閾値レベルを超えたことをトラフィックモニタリングユニットが検出する場合、Ｈ２Ｈトラフィックが当該閾値レベルを超えたことを示す第２のトラフィック量検出信号が、トラフィックモニタリングユニット６０１から制御ユニット４０１に送られる。制御ユニット４０１は、第２の動的キャリア割り当て制御信号をＨ２Ｈコアネットワーク１０４及びＭＴＣコアネットワーク２０４に送るように構成される。第２の動的キャリア割り当て制御信号を受信した後、ＭＴＣコアネットワーク２０４は、キャリア１上でのＨ２Ｈデータの送信を中止するように構成され、Ｈ２Ｈコアネットワーク１０４は、キャリア１を用いたＭＴＣデータの送信を開始するように構成される。
【００６９】
幾つかの例において、キャリア１上でのＨ２Ｈデータの送信を中止することは、キャリア１上で（ＬＴＥなどの）Ｈ２Ｈ無線アクセス技術を用いてデータを送信することからキャリア１上で（ＧＰＲＳなどの）ＭＴＣ無線アクセス技術を用いてデータを送信することに切り換えること、を含む。
【００７０】
図７は、Ｈ２Ｈトラフィック量に基づくキャリア１の動的割り当てを示す概略図を提供する。
【００７１】
キャリア１がＨ２Ｈデータ送信又はＭＴＣデータ送信のいずれかに動的に割り当てられる例において、ＭＴＣネットワークは、未知の期間について利用可能であり得る。幾つかの例において、制御ユニット４０１は、ＭＴＣデータがキャリア１上で送信されることができる最小持続時間７０１を特定するように構成される。最小持続時間７０１は、ＭＴＣネットワークにおけるＭＴＣ通信デバイスにシグナリングされる。この情報を用いて、各ＭＴＣ通信デバイスは、任意の保留中の（pending）ＭＴＣデータを送信するに値するか否かを判定することができる。
【００７２】
例えば、ＭＴＣ通信デバイスは送信すべき大量のＭＴＣデータを有しているが、最小持続時間は３０秒などの短期間についてのみＭＴＣネットワークが利用可能であり得ることを示す場合、ＭＴＣ通信デバイスの制御プロセッサは、全てのデータを送信するための充分な時間はありそうにないため、キャリア２が非動的に（例えば、００００時以降に）ＭＴＣデータ送信のために利用可能となるまで待機する方が良いと判定し得る。他方、ほんの少量の保留中のＭＴＣデータが存在する場合、ＭＴＣ通信デバイスの制御プロセッサは、当該データを送信するための充分な時間があると判定することができる。
【００７３】
ＭＴＣ通信とＨ２Ｈ通信との間のキャリアハンドオーバ
図４ａ及び図６に示される例示的な通信システムにおいて、種々の特定される時点において、キャリア１は、Ｈ２Ｈデータを送信するために用いられることとＭＴＣデータを送信するために用いられることとの間で切り替えられる。通信システムを用いる多数のＨ２Ｈ通信デバイス又はＭＴＣ通信デバイスが存在する場合、Ｈ２Ｈデータを送信するためにキャリア１を用いることからＭＴＣデータを送信するためにキャリア１を用いること及びその逆への遷移は、ＭＴＣコアネットワーク及び／又はＨ２Ｈコアネットワークに接続要求並びにデータを送信し及び受信するための要求により突然に負荷を掛けることを回避するために慎重に管理されなければならない。上記で議論されたように、Ｈ２Ｈデータを送信することからＭＴＣデータを送信することへ切り替えることは、キャリア１上で（ＬＴＥなどの）Ｈ２Ｈ無線アクセス技術を用いてデータを送信することからキャリア１上で（ＧＰＲＳなどの）ＭＴＣ無線アクセス技術を用いてデータを送信することへ切り替えること、を含み得る。
【００７４】
例えば、図５に示されるキャリア割り当てタイミングに従って、毎日００００時に、キャリア１はＭＴＣデータを送信するために利用可能となる。それ故に、複数のＭＴＣ通信デバイスが数時間待機し、送信すべきＭＴＣデータを蓄積しているかもしれない可能性がある。キャリア１がＭＴＣデータを送信するために利用可能となる際に、多数のＭＴＣ通信デバイスがＭＴＣデータを送信するためにＭＴＣネットワークに接続しようと同時に試みる場合、ＭＴＣ無線インタフェース及びＭＴＣコアネットワークが対処することが可能であることはありそうにない。
【００７５】
この状況を回避するために、１つの例において、各ＭＴＣ通信デバイスは、キャリア１がＭＴＣデータの送信のために利用可能である期間中の特定されるサブ期間の間のみデータを送信するように制約される。
【００７６】
これは、多くの手法で達成され得る。例えば、ネットワークにおけるあらゆるＭＴＣ通信デバイスは、５つのグループのうちの１つに割り当てられ得る。５つのグループのうちの第１のグループに割り当てられるＭＴＣ通信デバイスは、１時間の期間のうちの最初の６分の期間の間のみＭＴＣデータを送信するように構成され得る。５つのグループのうちの第２のグループに割り当てられるＭＴＣ通信デバイスは、１時間の期間のうちの２番目の６分間の間のみＭＴＣデータを送信するように構成され得る。５つのグループのうちの第３のグループに割り当てられるＭＴＣ通信デバイスは、１時間の期間のうちの３番目の６分間の間のみＭＴＣデータを送信するように構成されるなどである。この概念は、表１に示される。
【００７７】
【表１】
0005989007.tif 000002
【００７８】
理解されるであろうように、各ＭＴＣ通信デバイスがいつＭＴＣデータを送信することができるかをこのように制約することによって、ＭＴＣデータ送信要求における突然の急増は低減される。
【００７９】
任意の１つのセルにおける任意の特定のグループに属するＭＴＣ通信デバイスのできる限りランダムな配分を達成するために、ＭＴＣ通信デバイスが属するグループは、国際移動体加入者識別（ＩＭＳＩ）番号又はネットワークによって割り当てられる無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ：Radio  Network  Temporary  Identifier）といった、各ＭＴＣ通信デバイスに関連付けられる一意の識別コードによって判定され得る。一例は、表２に示される。
【００８０】
【表２】
0005989007.tif 000003
【００８１】
キャリア間のＨ２Ｈデバイスの自動ハンドオーバ
別の検討事項は、キャリア１がＨ２Ｈデータを送信するために用いられることからＭＴＣデータを送信するために用いられることに切り換えられる場合、Ｈ２Ｈコアネットワークに現在接続されている全てのＨ２Ｈ通信デバイスが、キャリア１からキャリア２に移されなければならないことである。理想的には、これは、Ｈ２Ｈ通信デバイスのユーザがハンドオーバを認識しないようにシームレスに為されなければならない。例えば、ハンドオーバの瞬間に進行中である如何なる音声通話においても中断があるべきではない。さらに、それは、キャリア２に関連付けられるＨ２Ｈ無線インタフェースへの接続要求によるオーバーロードも回避するような手法で為されるべきである。
【００８２】
これを達成するために、幾つかの例において、キャリア１をＨ２Ｈデータのために用いることからキャリア１をＭＴＣデータのために用いることへ切り替えることにつながる期間において、キャリア１を用いて現在通信しているＨ２Ｈ通信デバイスが互い違いに（in  a  staggered  fashion）キャリア２に移される自動ハンドオーバプロシージャが用いられる。１つの例において、これを実装するために、ハンドオーバ期間は、例えば、キャリア１がＭＴＣ送信に切り換えられる前の３０分間に定義される。この期間中、キャリア１を用いて通信している全てのＨ２Ｈ通信デバイスは、キャリア２に移される。上記のＭＴＣ通信デバイスの送信サブ期間の割り当てと同様に、個別のＨ２Ｈ通信デバイスがキャリア１を用いて通信することからキャリア２に移る正確な時刻は、ＩＭＳＩ番号又はＲＮＴＩ番号といった、各Ｈ２Ｈ通信デバイスに関連付けられる一意の識別コードによって判定され得る。
【００８３】
例えば、各Ｈ２Ｈ通信デバイスは、例として表２に示されるような５つのグループのうちの１つに割り当てられ得る。各Ｈ２Ｈ通信デバイスがキャリア１からキャリア２に移る期間は、表３に示されるように定義される。
【００８４】
【表３】
0005989007.tif 000004
【００８５】
Ｈ２Ｈ／ＭＴＣサブフレーム割り当て
これまでに説明された例において、Ｈ２Ｈデータの送信及びＭＴＣデータの送信は、ＭＴＣデータ送信及びＨ２Ｈデータ送信に異なるキャリアを割り当てることに基づいて分割されていた。しかしながら、幾つかの例において、ＭＴＣデータ及びＨ２Ｈデータの送信を２つの別個のキャリア間で分割するのではなく、その代わりにＨ２Ｈデータの送信及びＭＴＣデータの送信は、単一のキャリア上でサブフレームレベルで分割される。
【００８６】
無線通信システムにおけるデータの送信は、典型的に、送信信号を複数のサブフレームユニットを含む一連のフレームに分割することによって達成される。フレームの構造、即ち、その長さ及び各サブフレームにおいて送信されるデータのタイプは、典型的に、予め定義され、及び各モバイルデバイスによって知得されている。
【００８７】
図８は、例示的なアップリンク送信フレーム８０１及びダウンリンク送信フレーム８０２の概略図を示す。各送信フレームは、複数のサブフレームに分割される。送信フレームの第１、第２、第４、第５、第７、第８及び第１０のサブフレームは、Ｈ２Ｈデータの送信のために割り当てられる。送信フレームの第３、第６及び第９のサブフレームは、ＭＴＣデータの送信のために割り当てられる。例示的な例において、各送信フレームは、１０ｍ長であり、各サブフレームは、１ｍｓ長である。
【００８８】
アップリンク送信フレーム８０１及びダウンリンク送信フレーム８０２は、ＭＴＣデータサブフレーム及びＨ２Ｈデータサブフレームについて同じ構成を有するものとして示される。ただし、これは単なる例示であること、及びアップリンクフレームは同じではないＭＴＣデータサブフレーム及びＨ２Ｈサブフレームの構成を有し得ることが理解されるであろう。
【００８９】
図９は、図８に示される送信フレームを用いるように構成される通信システムを示す概略図を提供する。図１、図２及び図４に示される通信ネットワークとは異なり、図９に示されるモバイル通信ネットワーク９０１の例は、Ｈ２Ｈデータの通信及びＭＴＣデータの通信の双方をサポートするように構成される。
【００９０】
図９は、複数のＨ２Ｈ通信デバイス９０３及びＭＴＣ通信デバイス９０４に無線ダウンリンク上でデータを送信し、及びＨ２Ｈ通信デバイス９０３及びＭＴＣ通信デバイス９０４から無線アップリンク上でデータを受信するように構成される複数の基地局９０２を備えるモバイル通信ネットワーク９０１を示す。基地局９０２は、ネットワーク内で通信されるデータをルーティングし、及び認証、モビリティマネジメント、サービスプロビジョニング、ビリングなどといった機能を含むコアネットワーク９０５に接続される。
【００９１】
従って、図８を参照すれば分かるように、最初の２つのサブフレーム（例えば、アップリンクフレーム及びダウンリンクフレームの最初の２ミリ秒）の期間中、Ｈ２Ｈデータは、基地局９０２とＨ２Ｈ通信デバイス９０３との間のアップリンク及びダウンリンク上で送信される。第３のサブフレーム（例えば、フレームの３ミリ秒目）の期間中、ＭＴＣデータは、基地局９０２とＭＴＣ通信デバイス９０４との間のアップリンク及びダウンリンク上で送信される。第４及び第５のサブフレームの期間中にＨ２Ｈデータが送信され、第６のサブフレーム期間中にＭＴＣデータが送信されるなどである。
【００９２】
図９に示される例において、Ｈ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスは、同じ無線アクセス技術に従ってデータを送信する。換言すれば、例えば、Ｈ２Ｈ通信デバイスがＬＴＥベースの無線アクセスシステムを用いて通信する場合、ＭＴＣ通信デバイスもＬＴＥベースのアクセスシステムを用いて通信する。ただし、幾つかの例において、ＭＴＣ通信デバイス及びＨ２Ｈ通信デバイスは、異なる無線アクセス技術を用いて通信するように構成される。例えば、Ｈ２Ｈ通信デバイスは、ＧＰＲＳに由来する技術を用いて通信してもよく、ＭＴＣ通信デバイスは、ＬＴＥに由来する技術を用いて通信してもよい。
【００９３】
図１０は、Ｈ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスが図８に示される送信フレームを用いつつ、異なる無線アクセス技術を用いて通信するモバイル通信ネットワークの概略図を示す。図１０に示されるモバイル通信ネットワークは、基地局をＭＴＣ通信デバイス及びＨ２Ｈ通信デバイスの双方と通信するように構成するのではなく、その代わりにネットワークがＨ２Ｈ通信デバイス９０３とＨ２Ｈデータを通信するように構成される専用のＨ２Ｈ基地局１００１とＭＴＣ通信デバイス９０４とＭＴＣデータを通信するように構成される専用のＭＴＣ基地局１００２とを含む点を除いて、図９に示されるものに対応する。Ｈ２Ｈ基地局１００１及びＭＴＣ基地局１００２は、本技術分野において既知であるように双方の無線アクセス技術をサポートするように構成される単一のコアネットワーク９０５に接続される。幾つかの実施形態において、Ｈ２Ｈ基地局１００１は、ＭＴＣ基地局１００２と同一の場所に配置されてもよく、同じユニット内に配置されてもよい。
【００９４】
図８に示される送信フレームに従って、サブフレーム１、２、４、５、７、８及び１０の期間中、Ｈ２Ｈ基地局１００１は、Ｈ２Ｈ通信デバイス９０３と第１の無線アクセス技術を用いて単一のキャリア上で通信する。それに対応して、サブフレーム３、６及び９の期間中、ＭＴＣ基地局１００２は、ＭＴＣ通信デバイス９０４と第２の無線アクセス技術を用いて単一のキャリア上で通信する。
【００９５】
サブフレームの送信タイミングが全ての基地局にわたり一致させられることを確保するために、Ｈ２Ｈ基地局１００１及びＭＴＣ基地局１００２の双方は、同期ユニット１００３に接続される。同期ユニット１００３は、基地局が送信フレームに同期した状態にとどまることを支援するためのタイミング情報を基地局に提供する。図１０において、同期ユニット１００３は、コアネットワーク９０５の外部に配置されるように示されるが、理解されるであろうように、同期は、コアネットワーク９０５内などの任意の適切なロケーションに配置されることができる。Ｈ２Ｈ及びＭＴＣが同一の場所に配置される実施形態において、同期は、ローカルインタフェース上で発生し得る。
【００９６】
適合された同期信号
図９及び図１０に示される通信システムが動作するために、各通信デバイスの制御プロセッサは、サブフレームのうちのいずれがＨ２Ｈデータ送信のために予約され、いずれがＭＴＣデータ送信のために予約されるのかを規定する、アップリンクフレーム及びダウンリンクフレームの双方のフレーム構造を認識している必要がある。
【００９７】
従来のモバイル通信システムにおいて、各ダウンリンクフレームは、典型的に、同期信号を含む。同期信号は、通常、ネットワーク中の各モバイルデバイスによって知得されている所定のシーケンスを含む。新たなモバイルデバイスがネットワークに加わるたびに、例えば、当該モバイルデバイスのスイッチがオンにされると、モバイルデバイスは、同期信号について所定のキャリアをモニタリングする。一旦この同期信号が検出されると、モバイルデバイスは、フレーム構造に同期することができ、従って、いつデータを送信し及び受信すべきかを認識するようになる。
【００９８】
図９及び図１０に示される通信システムにおける通信デバイスにアップリンク送信フレーム及びダウンリンク送信フレームの構造を認識させるために、適合された同期信号が送信されることができる。当該適合された同期信号は、予め定義される同期シーケンスを含むだけでなく、アップリンク及びダウンリンク送信フレームのサブフレームのうちのいずれがＨ２Ｈデータ送信のために割り当てられ、いずれがＭＴＣデータ送信のために割り当てられるのかを示すアップリンク及びダウンリンクフレーム構造情報も含む。
【００９９】
図９に示される通信システムにおいて、Ｈ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスは、同じ無線アクセス技術を用いて通信する。結果として、Ｈ２Ｈ通信デバイス及びＭＴＣ通信デバイスの双方は、ダウンリンク送信フレームの全てのサブフレームを受信することができる。従って、適合された同期信号は、ダウンリンク送信フレームのサブフレームのうちのいずれか、例えば、図８に示されるダウンリンク送信フレーム８０２の第１のサブフレーム（サブフレーム１）に挿入されることができる。ただし、幾つかの例において、別個のＨ２Ｈ同期信号及び別個のＭＴＣ同期信号が存在してもよい。
【０１００】
他方、図１０に示される通信システムにおいて、Ｈ２Ｈ通信デバイスは、異なる無線アクセス技術を用いてＭＴＣ通信デバイスと通信する。従って、Ｈ２Ｈサブフレームは、ＭＴＣ通信デバイスによって受信されることができず、ＭＴＣサブフレームは、Ｈ２Ｈ通信デバイスによって受信されることができない。それ故に、通信デバイスがアップリンク及びダウンリンク送信フレーム構造を認識することを可能にするために、ダウンリンク送信フレームのＨ２Ｈサブフレームのうちの１つの一部は、第１の適合された同期信号を含む。当該第１の適合された同期信号は、ダウンリンクフレーム及びアップリンクフレームのサブフレームのうちのいずれがＨ２Ｈデータ送信のために割り当てられるのかを示すアップリンク及びダウンリンクフレーム構造情報を含む。それに対応して、ダウンリンク送信フレームのＭＴＣサブフレームのうちの１つの一部は、第２の適合された同期信号を含む。当該第２の適合された同期信号は、ダウンリンクフレーム及びアップリンクフレームのサブフレームのうちのいずれがＭＴＣデータ送信のために割り当てられるのかを示すアップリンク及びダウンリンクフレーム構造情報を含む。換言すれば、ＭＴＣデータ送信のための別個の適合された同期信号と、Ｈ２Ｈデータ送信のための別個の適合された同期信号と、が存在する。
【０１０１】
従って、新たなＨ２Ｈ通信デバイス９０３がネットワークに加わる場合、当該Ｈ２Ｈ通信デバイス９０３は、Ｈ２Ｈ同期信号が検出されるまで、キャリアのダウンリンク部分をモニタリングする。Ｈ２Ｈ同期信号が検出される場合、Ｈ２Ｈ通信デバイスは、フレーム構造情報をデコードし、従って、いずれのサブフレームの期間中にＨ２Ｈデータがアップリンク上で送信され及びダウンリンク上で受信されることができるのかを判定する。
【０１０２】
それに対応して、新たなＭＴＣ通信デバイス９０４がネットワークに加わる場合、当該ＭＴＣ通信デバイス９０４は、ＭＴＣ同期信号が検出されるまで、キャリアのダウンリンク部分をモニタリングする。ＭＴＣ同期信号が検出される場合、ＭＴＣ通信デバイスは、フレーム構造情報をデコードし、従って、いずれのサブフレーム期間中にＭＴＣデータがアップリンク上で送信され及びダウンリンク上で受信されることができるのかを判定する。
【０１０３】
幾つかの例において、フレーム情報は適合された同期信号上で送信されるのではなく、その代わりに、フレーム情報は、３ＧＰＰ  ＢＣＨタイプチャネルなどのブロードキャストチャネル上で送信され得る。
【０１０４】
幾つかの例において、各ＭＴＣ通信デバイスにおいてその位置が知得されている特定のサブフレームは、ＭＴＣフレーム情報の送信のために割り当てられてもよく、各Ｈ２Ｈ通信デバイスにおいてその位置が知得されている同じ又は別のサブフレームは、Ｈ２Ｈフレーム情報の送信のために割り当てられてもよい。
【０１０５】
サブフレーム割り当てのバリエーション
図８から分かるように、ＭＴＣデータ通信専用の無線リソースの割合及びＨ２Ｈデータ通信専用の無線リソースの割合は、Ｈ２Ｈデータに割り当てられるサブフレームの数及びＭＴＣデータに割り当てられるサブフレームの数によって判定されることができる。例えば、図８に示されるアップリンク送信フレーム８０１及びダウンリンク送信フレーム８０２において、７つのサブフレームがＨ２Ｈデータ送信のために割り当てられ、３つのサブフレームがＭＴＣデータ送信のために割り当てられる。従って、無線リソースの７０％はＨ２Ｈデータ送信に割り当てられ、３０％はＭＴＣデータ送信に割り当てられると見なされることができる。幾つかの例において、この割合は、フレームごとに変化させられることができる。これを達成するために、コアネットワークによって同期信号／ブロードキャストＢＣＨタイプ信号と共に送信されるフレーム構造情報は、Ｈ２Ｈデータ送信又はＭＴＣデータ送信専用のサブフレームの増加された／減少された数を反映するように変更されることができる。幾つかの例において、スケジューリングユニットは、種々の基準に従ってＨ２Ｈデータ送信及びＭＴＣデータ送信に割り当てられる無線リソースの割合を変化させるためにフレーム構造を変更するように構成され得る。
【０１０６】
例えば、上記で議論されたマクロレベルの時間ドメイン多重化の例において、（例えば、図５の周波数割り当てスキーム又は図７に示される動的割り当てといった所定の基準の結果として）ある時間帯にキャリア１がＨ２Ｈデータ送信のために用いられることとＭＴＣデータ送信のために用いられることとの間の「ハード（hard）」スイッチを実装するのではなく、制御ユニット４０１は、キャリア１上のＨ２Ｈデータ送信及びＭＴＣデータ送信に割り当てられるサブフレームの割合を変化させるスケジューリングユニットを備える。例えば、００００時から０５５９時の期間中、アップリンク送信フレーム及びダウンリンク送信フレームは、Ｈ２Ｈデータ送信に割り当てられるただ１つのサブフレームとＭＴＣデータ送信に割り当てられる９つのサブフレームと、を有し得る。他方、０６００時から２３５９時の期間中、アップリンク送信フレーム及びダウンリンク送信フレームは、ＭＴＣデータ送信に割り当てられるただ１つのサブフレームと、Ｈ２Ｈデータ送信に割り当てられる９つのサブフレームと、を有し得る。
【０１０７】
幾つかの例において、ＭＴＣネットワーク及びＨ２ＨネットワークについてのＡＲＱ（automatic  repeat  request：自動再送要求）サイクルは、シグナリングが適当なサブフレーム内に収まるように変更される必要があり得る。例えば、ＭＴＣ  ＡＲＱサイクルは、最初のＭＴＣサブフレームにおいてＭＴＣ通信デバイスに送信される任意のデータが次のＭＴＣサブフレームにおいて確認応答されるように変更される必要があり得る。
【０１０８】
サブフレーム無線アクセス技術のバリエーション
図１０に示される通信システムにおいて、ＭＴＣデータ及びＨ２Ｈデータは、異なる無線アクセス技術を用いて送信される。ただし、幾つかの例において、異なるタイプのデータを送信するために完全に異なる無線アクセス技術を用いるのではなく、ＭＴＣサブフレーム期間中、ＭＴＣデータは、Ｈ２Ｈデータを送信するために用いられる無線アクセス技術の変更されたバージョンを用いて送信される。
【０１０９】
例えば、Ｈ２Ｈデータが従来のＬＴＥ無線アクセス技術を用いて送信される場合、ＭＴＣサブフレーム期間中、ダウンリンクにおいて、各ＯＦＤＭシンボルは、延長された巡回プレフィックス（即ち、ガードインターバル）を含み得る。
【０１１０】
本技術分野において周知であるように、ＯＦＤＭシンボルの巡回プレフィックスを延長することは、マルチパス伝播現象によって引き起こされるシンボル間干渉に対する、受信機における許容範囲を増加させる。マルチパス干渉に対する許容範囲を増加させることによって、受信機（即ち、ＭＴＣ通信デバイス）が送信機（即ち、ＭＴＣ基地局）から送信されるＯＦＤＭシンボルを満足に受信することができる距離は、増加する。従って、ＭＴＣ  ＯＦＤＭシンボルの送信をこのように適合させることによって、ＭＴＣ通信デバイスがＭＴＣデータを受信することができる範囲は、増加する。
【０１１１】
巡回プレフィックスを延長することは、各シンボルにおいて送信されることができるデータの量を代償にして達成される。しかしながら、前述されたように、ＭＴＣデータは、典型的に、（例えば、Ｈ２Ｈデータと比較して）実際に送信されるデータの量が比較的少量であることによって特徴付けられる。従って、シンボルごとに送信されることができるデータの量を犠牲にしてＭＴＣデータが送信されることができる範囲を増加させることは、ＭＴＣデータについては容認可能である。
【０１１２】
他の例において、ＭＴＣサブフレーム期間中、ランダムアクセス要求専用の無線リソースの割合は、ＭＴＣサブフレーム期間中に増加され得る。
【０１１３】
既知であるように、多くの従来のモバイル通信システムにおいて、モバイルデバイスからネットワークにデータが送信されるべき際、モバイルデバイスは、データがネットワークに送信されることを可能にするであろうアップリンク無線リソースへのアクセスを最初に要求しなければならない。モバイルデバイスがアップリンクリソースへのアクセスを要求するであろう時点は予測されることができず、そのため、そのような要求は、「ランダムアクセス（random  access）」要求と称される。多くの無線インタフェースにおいて、アップリンク無線リソースのうちのある割合は、こうしたランダムアクセス要求に適応するために取っておかれる。
【０１１４】
上述されたように、ＭＴＣデータの送信は、典型的に、少量のデータの頻繁な送信によって特徴付けられる。従って、ある通信ネットワーク内で送信されるＭＴＣデータの任意の所与の総量について、ランダムアクセス要求の総数は、同じ量のＨ２Ｈデータの送信の結果として為されるランダムアクセス要求の総数よりも大きくなることが予期され得る。従って、大量のＭＴＣデータが送信される場合、これは、ランダムアクセスの無線リソースが圧倒される結果となり、ＭＴＣデータの送信のために利用可能なサービスの質における実質的な低下につながり得る。それ故に、ＭＴＣサブフレーム期間中にランダムアクセス要求のために利用可能な無線リソースの割合を増加させることによって、多量のＭＴＣデータの通信は、より良好なサービスを提供される。
【０１１５】
幾つかの例において、ランダムアクセス要求のために利用可能なリソースを増加させることは、物理ランダムアクセスチャネルに割り当てられるタイムスロットの数、周波数帯域幅、サブキャリア又は送信符号の数を増加させること、を含み得る。
【０１１６】
Ｈ２Ｈデータを送信するために用いられる無線アクセス技術とは異なる無線アクセス技術を用いてＭＴＣデータが送信される上記の例において、ＭＴＣネットワークは、Ｈ２Ｈネットワークとは異なる数のキャリアを用い得る。例えば、Ｈ２Ｈネットワークは、１０ＭＨｚの帯域幅のＬＴＥネットワークであってもよく、ＭＴＣネットワークは、２つの５ＭＨｚの帯域幅（３．８４Ｍｃｐｓ）のＴＣ−ＣＤＭＡキャリア又は２つの５ＭＨｚのＷＣＤＭＡキャリアから成っていてもよい。
【０１１７】
図１１は、本発明の一実施形態に係る方法を示すフロー図を提供する。
【０１１８】
ステップＳ１０１において、第１のタイプの通信デバイスは、第１のタイプのソースへ及びからアプリケーションサーバに無線インタフェースを介してデータを通信するように構成される。ステップＳ１０２において、第２のタイプの通信デバイスは、第２のタイプのソースへ及びからアプリケーションサーバに無線インタフェースを介してデータを通信するように構成される。ステップＳ１０３において、１つ以上の第２のタイプの通信デバイスによる無線リソースの使用は、特定されるデータ送信期間中、制約される。ステップＳ１０４において、１つ以上の第１のタイプの通信デバイスによる無線リソースの使用は、上記特定されるデータ送信期間外において、制約される。
【０１１９】
本明細書において前述された実施形態に種々の変形が為され得る。例えば、上記のネットワークコンポーネント及び通信デバイスを構成する特定のコンポーネント部分は、本質的に論理的な名称であることが理解されるであろう。従って、これらのコンポーネント部分が提供する機能性は、上述され及び図面に示された形態と正確には一致しない手法で明示され得る。例えば、本発明の態様は、フロッピーディスク、光ディスク、ハードディスク、ＰＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、若しくはこれらの任意の組み合わせ、若しくは他の記憶媒体といったデータキャリア上に記憶され、又はイーサネット、無線ネットワーク、インターネット、若しくはこれらの任意の組み合わせ、若しくは他のネットワークといったネットワーク上でデータ信号を介して送信される、プロセッサ上で実装され得る命令を含むコンピュータプログラムプロダクトの形態において実装され、又はＡＳＩＣ（application  specific  integrated  circuit：特定用途向け集積回路）若しくはＦＰＧＡ（field  programmable  gate  array）若しくは従来の同等のデバイスを適合させる際に使用するために適切な他の設定可能な回路若しくは特別注文の回路といったハードウェアにおいて実現され得る。
【図１】
0005989007.tif 000005
【図２】
0005989007.tif 000006
【図３】
0005989007.tif 000007
【図４ａ】
0005989007.tif 000008
【図４ｂ】
0005989007.tif 000009
【図４ｃ】
0005989007.tif 000010
【図５】
0005989007.tif 000011
【図６】
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【図７】
0005989007.tif 000013
【図８】
0005989007.tif 000014
【図９】
0005989007.tif 000015
【図１０】
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【図１１】
0005989007.tif 000017