(57)【要約】  無認可スペクトルが輻輳しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用する方法および装置を開示する。１つの方法は、第１のモバイルデバイスにおいて、第２のモバイルデバイスから要求信号を受信することと、第１のモバイルデバイスにおいて、無認可スペクトルを使用して１つまたは複数のモバイルデバイスからリモート信号を受信することと、認可スペクトルを使用して第１のモバイルデバイスから第２のモバイルデバイスに制御信号を送信することであって、制御信号がリモート信号に基づく、送信することとを含む。制御信号は、第２のモバイルデバイスが第１のモバイルデバイスに信号を送る時間、または、リモート信号および要求信号の受信電力、のうちの少なくとも１つに基づく制御情報を搬送する。
2013501402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無認可スペクトルが輻輳しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用する方法であって、
第１のモバイルデバイスにおいて、第２のモバイルデバイスから要求信号を受信することと、
前記第１のモバイルデバイスにおいて、前記無認可スペクトルを使用して１つまたは複数のモバイルデバイスからリモート信号を受信することと、
認可スペクトルを使用して前記第１のモバイルデバイスから前記第２のモバイルデバイスに制御信号を送信することであって、前記制御信号が前記リモート信号に基づく、送信することと
を備える方法。
【請求項２】
前記制御信号は、前記第２のモバイルデバイスが前記第１のモバイルデバイスに信号を送る時間、または、前記リモート信号および前記要求信号の受信電力、のうちの少なくとも１つに基づく制御情報を搬送する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制御情報から導出された時間に前記無認可スペクトルを使用して前記第２のモバイルデバイスから前記第１のモバイルデバイスに信号を送信することをさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記信号が、制御信号と、送信要求（ＲＴＳ）信号と、データ信号とからなるグループから選択される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記制御情報から導出された符号レートで前記第２のモバイルデバイスから前記第１のモバイルデバイスに信号を送信することをさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記信号が、制御信号と、送信要求（ＲＴＳ）信号と、データ信号とからなるグループから選択される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記要求信号が、制御信号と、送信要求（ＲＴＳ）信号と、データ信号とからなるグループから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第２のモバイルデバイスからの前記要求信号が、前記無認可スペクトルを使用して受信される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第２のモバイルデバイスからの前記要求信号が、前記認可スペクトルを使用して受信される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
無認可スペクトルが輻輳しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用するための装置であって、
モバイルデバイスから要求信号を受信することと、
前記無認可スペクトルを使用して１つまたは複数のモバイルデバイスからリモート信号を受信することと、
認可スペクトルを使用して前記モバイルデバイスに制御信号を送信することであって、前記制御信号が前記リモート信号に基づく、送信することと
を行うように構成されたプロセッサ
を備える装置。
【請求項１１】
前記制御信号は、前記第２のモバイルデバイスが前記第１のモバイルデバイスに信号を送る時間、または、前記リモート信号および前記要求信号の受信電力、のうちの少なくとも１つに基づく制御情報を搬送する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記プロセッサが、前記制御情報から導出された時間に前記無認可スペクトルを使用して前記モバイルデバイスから別のモバイルデバイスに信号を送信するようにさらに構成された、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記信号が、制御信号と、送信要求（ＲＴＳ）信号と、データ信号とからなるグループから選択される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記プロセッサが、前記制御情報から導出された符号レートで前記モバイルデバイスから別のモバイルデバイスに信号を送信するようにさらに構成された、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記信号が、制御信号と、送信要求（ＲＴＳ）信号と、データ信号とからなるグループから選択される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記要求信号が、制御信号と、送信要求（ＲＴＳ）信号と、データ信号とからなるグループから選択される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
前記モバイルデバイスからの前記要求信号が、前記無認可スペクトルを使用して受信される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
前記モバイルデバイスからの前記要求信号が、前記認可スペクトルを使用して受信される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１９】
無認可スペクトルが輻輳しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用するための装置であって、
モバイルデバイスから要求信号を受信するための手段と、
前記無認可スペクトルを使用して１つまたは複数のモバイルデバイスからリモート信号を受信するための手段と、
認可スペクトルを使用して前記モバイルデバイスに制御信号を送信するための手段であって、前記制御信号が前記リモート信号に基づく、送信するための手段と
を備える装置。
【請求項２０】
前記制御信号は、前記モバイルデバイスが別のモバイルデバイスに信号を送る時間、または、前記リモート信号および前記要求信号の受信電力、のうちの少なくとも１つに基づく制御情報を搬送する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記制御情報から導出された時間に前記無認可スペクトルを使用して前記モバイルデバイスから別のモバイルデバイスに信号を送信するための手段をさらに備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記信号が、制御信号と、送信要求（ＲＴＳ）信号と、データ信号とからなるグループから選択される、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記制御情報から導出された符号レートで前記モバイルデバイスから別のモバイルデバイスに信号を送信するための手段をさらに備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記信号が、制御信号と、送信要求（ＲＴＳ）信号と、データ信号とからなるグループから選択される、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記要求信号が、制御信号と、送信要求（ＲＴＳ）信号と、データ信号とからなるグループから選択される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２６】
前記モバイルデバイスからの前記要求信号が、前記無認可スペクトルを使用して受信される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２７】
前記モバイルデバイスからの前記要求信号が、前記認可スペクトルを使用して受信される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
無認可スペクトルが輻輳しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用する方法を実施するための機械実行可能命令を具現化する機械可読媒体であって、前記方法が、
第１のモバイルデバイスにおいて、第２のモバイルデバイスから要求信号を受信することと、
前記第１のモバイルデバイスにおいて、前記無認可スペクトルを使用して１つまたは複数のモバイルデバイスからリモート信号を受信することと、
認可スペクトルを使用して前記第１のモバイルデバイスから前記第２のモバイルデバイスに制御信号を送信することであって、前記制御信号が前記リモート信号に基づく、送信することと
を備える、機械可読媒体。
【請求項２９】
前記制御信号は、前記第２のモバイルデバイスが前記第１のモバイルデバイスに信号を送る時間、または、前記リモート信号および前記要求信号の受信電力、のうちの少なくとも１つに基づく制御情報を搬送する、請求項２８に記載の機械可読媒体。
【請求項３０】
前記制御情報から導出された時間に前記無認可スペクトルを使用して前記第２のモバイルデバイスから前記第１のモバイルデバイスに信号を送信するための命令をさらに備える、請求項２９に記載の機械可読媒体。
【請求項３１】
前記信号が、制御信号と、送信要求（ＲＴＳ）信号と、データ信号とからなるグループから選択される、請求項３０に記載の機械可読媒体。
【請求項３２】
前記制御情報から導出された符号レートで前記第２のモバイルデバイスから前記第１のモバイルデバイスに信号を送信するための命令をさらに備える、請求項２９に記載の機械可読媒体。
【請求項３３】
前記信号が、制御信号と、送信要求（ＲＴＳ）信号と、データ信号とからなるグループから選択される、請求項３２に記載の機械可読媒体。
【請求項３４】
前記要求信号が、制御信号と、送信要求（ＲＴＳ）信号と、データ信号とからなるグループから選択される、請求項２８に記載の機械可読媒体。
【請求項３５】
前記第２のモバイルデバイスからの前記要求信号が、前記無認可スペクトルを使用して受信される、請求項２８に記載の機械可読媒体。
【請求項３６】
前記第２のモバイルデバイスからの前記要求信号が、前記認可スペクトルを使用して受信される、請求項２８に記載の機械可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワイヤレス通信に関する。より詳細には、本発明は、無認可スペクトルが輻輳しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス通信は、需要が伸び続け、個人と企業の通信の両方の不可欠な部分になってきた。ワイヤレス通信は、ワイヤレスネットワークと、ラップトップ、セルラーデバイス、ｉＰｈｏｎｅ、ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙｓなどのワイヤレスデバイスとを使用して、ユーザがほとんどどこからでもデータを送信および受信することを可能にする。
【０００３】
ワイヤレスデバイスは、概して、認可周波数スペクトルまたは無認可周波数スペクトルで動作するように構成される。異なる国が、ワイヤレスデバイスの動作のために認可周波数スペクトルおよび無認可周波数スペクトルとして周波数スペクトルの異なる部分を確保している。一例として、米国では、ブロードバンドワイヤレスデバイスの認可スペクトルとして１．９ＧＨｚスペクトルが使用されている。米国外では、３．５ＧＨｚスペクトルが、ブロードバンドワイヤレスデバイスの最も広く使用されている認可スペクトルになっている。認可スペクトルは、ワイヤレスデバイスを動作させるために認可を必要とするすべての周波数帯域を含む。認可スペクトルでは、スペクトルライセンシーのみがそのスペクトル範囲にわたってインフラストラクチャを構築し、通信を可能にし、サービスを提供することができる。認可スペクトルは、無認可スペクトルと比較すると、より信頼でき、トラフィック輻輳はより小さいが、概して帯域幅はより狭い。したがって、認可スペクトルを使用して大量のデータを送信するためにはより時間がかかり得る。
【０００４】
無認可スペクトルは、ワイヤレスデバイスを動作させるために認可を必要としないすべての周波数帯域を含む。無認可スペクトルでは、短距離ワイヤレス通信のための周波数帯域を任意のユーザが自由に使用することができる。無認可スペクトルは、認可スペクトルと比較すると費用がかからず、帯域はより大きいが、いかなるサードパーティによっても制御されないので、低信頼であり、これらの周波数帯域上で大量のデータを渡すことにより輻輳し得る。しかしながら、無認可スペクトルが輻輳していないとき、それは大量のデータを転送するために有用であり得る。
【０００５】
米国では、無認可スペクトルは２．４ＧＨｚおよび５．２ＧＨｚであり、両方とも自由に使用することができる。Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ（ＦＣＣ）は、現在、送信電力スペクトル密度に関する制限およびアンテナ利得に関する制限など、無認可スペクトルの要件を設定している。
【０００６】
したがって、無認可スペクトルが輻輳しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用するための方法および装置が必要であることが、当業者によって認識されてきた。
【発明の概要】
【０００７】
無認可スペクトルが輻輳しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用する方法および装置を開示する。１つの方法は、第１のモバイルデバイスにおいて、第２のモバイルデバイスから要求信号を受信することと、第１のモバイルデバイスにおいて、無認可スペクトルを使用して１つまたは複数のモバイルデバイスからリモート信号を受信することと、認可スペクトルを使用して第１のモバイルデバイスから第２のモバイルデバイスに制御信号を送信することであって、制御信号がリモート信号に基づく、送信することとを含む。制御信号は、第２のモバイルデバイスが第１のモバイルデバイスに信号を送る時間、または、リモート信号および要求信号の受信電力、のうちの少なくとも１つに基づく制御情報を搬送する。本方法はまた、制御情報から導出された符号レートでまたは制御情報から導出された時間に無認可スペクトルを使用して第２のモバイルデバイスから第１のモバイルデバイスに信号を送信することを含む。
【０００８】
無認可スペクトルが輻輳しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用するための装置を開示する。本装置は、モバイルデバイスから要求信号を受信することと、無認可スペクトルを使用して１つまたは複数のモバイルデバイスからリモート信号を受信することと、認可スペクトルを使用してモバイルデバイスに制御信号を送信することであって、制御信号がリモート信号に基づく、送信することとを行うように構成されたプロセッサを含む。制御信号は、モバイルデバイスが別のモバイルデバイスに信号を送る時間、または、リモート信号および要求信号の受信電力、のうちの少なくとも１つに基づく制御情報を搬送する。
【０００９】
本発明の特徴、目的、および利点は、図面とともに、以下に記載する詳細な説明を読めばより明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】様々な実施形態による、認可スペクトルおよび無認可スペクトルで動作するように構成された複数のノードを有するネットワークの簡略ブロック図。
【図２】様々な実施形態による、認可スペクトルおよび無認可スペクトルで動作するように構成された例示的なノードのブロック図。
【図３】様々な実施形態による、無認可スペクトルが輻輳しているとき、または大量のデータ通信または干渉に遭遇しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用する方法を示す流れ図。
【図４】様々な実施形態による、無認可スペクトルが輻輳しているとき、または大量のデータ通信または干渉に遭遇しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用するための装置の手段および装置の例示的な構成要素を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の様々な特徴の実施形態を実装する方法およびシステムについて、図面を参照しながら説明する。図面および関連する説明は、本発明の実施形態を例示するために与えられ、本発明の範囲を限定するものではない。本明細書における「一実施形態」または「実施形態」への言及は、実施形態に関して説明する特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態中に含まれることを示すものとする。本明細書中の様々な箇所における「一実施形態では」または「実施形態」という句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指すわけではない。図面全体にわたって、参照された要素間の対応を示すために参照番号が再使用される。さらに、各参照番号の第１桁は、要素が最初に現れる図を示す。
【００１２】
図１は、様々な実施形態による、認可スペクトルおよび無認可スペクトルで動作するように構成された複数のノード１０１、１０２、１０３および１０４を有するネットワーク１００の簡略ブロック図である。様々な実施形態では、ネットワーク１００は、ＷｉＦｉネットワーク、無認可ネットワーク（すなわち、無認可スペクトルで動作しているネットワーク）、認可ネットワーク（すなわち、認可スペクトルで動作しているネットワーク）および／またはキャリア検知多重アクセス衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）ネットワークなど、１つまたは複数のネットワークを含むことができ、複数のノード１０１、１０２、１０３および１０４の各々は、ＷｉＦｉデバイスまたはノード、認可スペクトルおよび無認可スペクトルで動作するように構成されたモバイルデバイスまたはワイヤレス通信デバイス、ユーザ、あるいは認可スペクトルおよび無認可スペクトルで動作するように構成されたホワイトスペースデバイス（ＷＳＤ）であり得る。ＷＳＤは、オープンまたは未使用の周波数で動作するモバイルデバイス、ラップトップコンピュータまたは他のポータブルデバイスであり得る。説明のために、本開示はＷｉＦｉネットワークについて説明するが、他のタイプの認可ネットワークおよび無認可ネットワークは本発明の範囲内である。さらに、図１には４つのノード１０１、１０２、１０３および１０４が示されているが、ネットワーク１００は１つまたは複数のノードを含むことができる。説明のために、ノード１０１、１０２、１０３および１０４は、それぞれ、ノードＡ、ノードＢ、ノードＣおよびノードＤとも呼ばれる。
【００１３】
図２は、様々な実施形態による、認可スペクトルおよび無認可スペクトルで動作するように構成された例示的なノードのブロック図である。説明のために、「ノード」という用語はワイヤレス通信デバイス２００を指す。ワイヤレス通信デバイス２００は、認可スペクトルおよび無認可スペクトルで通信するように構成される。ワイヤレス通信デバイス２００は、プロセッサ２０５と、メモリ２１０と、ディスプレイ２１５と、キーボード２２０と、ワイヤレス送信機２２５と、ワイヤレス受信機２３０と、第１のアンテナ２３５と、第２のアンテナ２４０と、バッテリー２４５とを含む。チップ、構成要素またはモジュールは、プリント回路板２５０上に接続または形成され得る。プリント回路板２５０は、誘電体基板、セラミック基板、またはワイヤレス通信デバイス２００内の信号回路と電子構成要素とを担持するための他の回路担持構造を指すことができる。
【００１４】
プロセッサ２０５は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、またはそのいかなる組合せを使用しても実装され得る。プロセッサ２２５は、高度ＲＩＳＣマシン（ＡＲＭ）、コントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロプロセッサ、エンコーダ、デコーダ、回路、プロセッサチップ、またはデータを処理することが可能な任意の他のデバイス、および、それらの組合せであり得る。「回路」という用語は、プロセッサ回路、メモリ回路、ＲＦトランシーバ回路、電力回路、ビデオ回路、オーディオ回路、キーボード回路、およびディスプレイ回路を含み得る。
【００１５】
メモリ２１０は、様々なルーチンおよびデータを含むかまたは記憶し得る。用語「メモリ」および「機械可読媒体」は、限定はしないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ワイヤレスチャネル、および（１つまたは複数の）命令および／またはデータを記憶すること、含んでいること、または搬送することが可能な様々な他の媒体を含む。機械可読命令は、メモリ２１０に記憶され得、本開示で説明する様々な機能をプロセッサ２０５に実行させるためにプロセッサ２０５によって実行され得る。ディスプレイ２１５は、ＬＣＤ、ＬＥＤまたはプラズマディスプレイスクリーンであり得、キーボード２２０は、文字および数字を有する標準キーボード（たとえば、ＱＷＥＲＴＹレイアウト）であり得る。
【００１６】
ワイヤレス送信機２２５は、プロセッサ２０５に結合され、第１のアンテナ２３５および／または第２のアンテナ２４０を介して送信するためにデータを符号化し、フォーマットするために使用される。ワイヤレス受信機２３０は、プロセッサ２０５に結合され、第１のアンテナ２３５および／または第２のアンテナ２４０を介して受信された後、データを復号し、パース(parse)するために使用される。第１のアンテナ２３５はワイヤレス通信デバイス２００の右下部分に位置し得、第２のアンテナ２４０はワイヤレス通信デバイス２００の右上部分に位置し得る。第１のアンテナ２３５は、セルラーアンテナ、ＧＳＭ（登録商標）アンテナ、ＣＤＭＡアンテナ、ＷＣＤＭＡアンテナ、または認可スペクトルを使用して動作することが可能な任意の他のアンテナであり得る。第２のアンテナ２４０は、ＷｉＦｉアンテナ、ＧＰＳアンテナまたは無認可スペクトルを使用して動作することが可能な任意の他のアンテナであり得る。バッテリー２４５は、図２に示す構成要素またはモジュールに電力を供給する。
【００１７】
図３は、様々な実施形態による、無認可スペクトルが輻輳しているとき、または大量のデータ通信または干渉に遭遇しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用する方法３００を示す流れ図である。方法３００は、帯域外（out of band）ワイヤレスリソースを使用して帯域内（in-band）ワイヤレスリソースにおける干渉管理を行う。帯域外ワイヤレスリソースが認可スペクトルなどの２次チャネルであり得、帯域内ワイヤレスリソースは無認可スペクトルなどの１次チャネルであり得る。帯域外ワイヤレスリソースは、帯域内ワイヤレスリソース（たとえば、ＷｉＦｉチャネルのメディアアクセス制御チャネル）のパフォーマンスを向上させるために、情報の交換を可能にする。帯域外ワイヤレスリソースは、概して、比較的低から中間のデータ転送レートをもつ、信頼できる、低レイテンシの同期チャネルである。認可スペクトルおよび無認可スペクトルでのワイヤレス通信の例は、本発明の利点のいくつか（たとえば、ワイヤレス通信デバイス２００の、電力効率を上げること、および、レイテンシを下げること）を示すのを助け得る。
【００１８】
図１〜図３を参照すると、ノードＣおよびＤは、ＷｉＦｉ通信の固有の遅延を回避する帯域外ワイヤレスリソース１１５を利用することによって、電力効率を上げ、レイテンシを下げ得る。帯域外ワイヤレスリソース１１５は、認可スペクトルなどの２次チャネルであり得る。帯域外ワイヤレスリソース１１５は、帯域内ワイヤレスリソース１１４（たとえば、無認可スペクトルなどの１次チャネル）が他のノード、たとえば、ノードＡおよびＢ、によるワイヤレス（たとえば、ＷｉＦｉ）通信のために利用されているとき、ノードＣおよびＤが帯域外ワイヤレスリソース１１５を使用してワイヤレス通信を確立することを可能にする。説明のために、帯域外ワイヤレスリソース１１５はより太い矢印によって示され、帯域内ワイヤレスリソース１１４はより細い矢印によって示され、各ノードＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、図２に示すワイヤレス通信デバイス２００である。
【００１９】
ノードＤ（たとえば、第２のワイヤレス通信デバイス）は、そのメモリ２１０から要求信号１１１を取り出し、ワイヤレス送信機２２５および第２のアンテナ２４０を使用し、無認可スペクトル１１４を使用してエリアＤまたはノードＣ（たとえば、第１のワイヤレス通信デバイス）に要求信号１１１を送信する。要求信号１１１は、制御信号、送信要求（ＲＴＳ）信号またはデータ信号であり得る。ノードＣは、無認可スペクトル１１４を使用してノードＤから要求信号１１１を受信する（ブロック３０５）。一実施形態では、ノードＣは、第２のアンテナ２４０とワイヤレス受信機２３０とを介して要求信号１１１を受信し、プロセッサ２０５を使用して要求信号１１１を復号する。
【００２０】
ノードＡおよびＢは、無認可スペクトル１１０を使用して通信し得る。たとえば、ノードＢはノードＡに要求信号１２１（たとえば、ＲＴＳ信号）を送信し得、ノードＡはノードＢに応答信号１２２（たとえば、ＣＴＳ信号）を送信することによって応答し得る。ノードＢは、ノードＡへのその送信の持続時間に関する制御情報（たとえば、符号レートあるいはパケット長または時間）を、その要求信号１２１のネットワーク割当てベクトル（ＮＡＶ）または何らかの他の部分中でブロードキャストする。ノードＣはノードＢに極めて近接しているので、ノードＣは無認可スペクトル１１４を使用して１つまたは複数のワイヤレス通信デバイス（たとえば、ノードＡまたはノードＢ）からネットワーク割当てベクトル（ＮＡＶ）を含むリモート信号１１３を受信し、復号する（ブロック３１０）。リモート信号１１３は、制御信号、ＲＴＳ信号、ＣＴＳ信号またはデータ信号であり得る。ノードＣのプロセッサ２０５は、１つまたは複数のワイヤレス通信デバイス（たとえば、ノードＡまたはノードＢ）から受信されたリモート信号１１３を復号するために使用され得る。復号されたネットワーク割当てベクトルは、ノードＣのメモリ２１０中に記憶され得る。したがって、ノードＣはノードＤから要求信号１１１を受信（および復号）し、ノードＢからリモート信号１１３を受信（および復号）する。
【００２１】
ノードＣがノードＤから要求信号１１１を受信した後、ノードＣは無認可スペクトル１１４を使用してノードＤと通信することを希望するが、無認可スペクトル１１４でのエリアＣにおける輻輳（すなわち、エリアＢにおけるノードＡとのノードＢの通信など、他のノードの送信）により、そうすることができない。ノードＣはノードＢからノードＡへの通信を聴取することができるが、ノードＤはこの通信を聴取することができない。ノードＣは無認可スペクトル１１４を使用してノードＤに送信することができないので、ノードＣはノードＤに応答信号１１２を送信するために認可スペクトル１１５を使用する。一実施形態では、ノードＣは、そのワイヤレス送信機２２５とその第１のアンテナ２３５とを介して応答信号１１２を送信し得る。応答信号１１２は、制御信号、ＣＴＳ信号またはデータ信号であり得る。応答信号１１２（または制御信号１１２）は、ノードＤがノードＣに信号を送る時間、または、リモート信号１１３および要求信号１１１の受信電力、のうちの少なくとも１つに基づく制御情報を搬送する。ノードＣがノードＤに応答するために認可スペクトル１１５を使用すると、ノードＤは、無認可スペクトル１１４の輻輳またはノードＣが応答しないことによりノードＣに要求信号１１１を再送し続ける必要がないので、効率が上がり、レイテンシが下がる。要求信号１１１を再送するたびに、たとえば、比較される第１の要求信号と第２の要求信号との間（１期間遅延）から第２の要求信号と第３の要求信号との間（２期間遅延）などで、遅延はますます大きくなり得る。これらの遅延は、ノードＣとＤとの間、ならびにネットワーク中の他のノード間の通信におけるレイテンシを生じる。
【００２２】
ノードＣが、ノードＢからノードＡに送られた要求信号１２１（またはリモート信号１１３）を受信したので、ノードＣはノードＢからノードＡへのパケットの開始時間を認識している。要求信号１２１は、符号レートまたは開始時間、およびノードＡとノードＢとの間に現在生じているパケットまたは通信のパケット長または時間あるいは残りのパケット長または時間などの制御情報を含み得る。開始時間、およびパケット長または時間あるいは残りのパケット長または時間は、いつ無認可スペクトル１１４を使用してノードＣにデータを送信し始めるべきかを、認可スペクトル１１５を使用してノードＤに通知する。ノードＣは、認可スペクトル１１５を使用して、制御情報を含む応答信号１１２（または制御信号）をノードＤに送信する（ブロック３１５）。一実施形態では、応答信号１１２はリモート信号１１３に基づく。ノードＤは、ノードＣに送信するためにいつ無認可スペクトル１１４を使用すべきかを判断するために制御情報を使用する。すなわち、パケット長または時間が満了した後、ノードＤは無認可スペクトル１１４を使用してノードＣに要求信号１１１を再送することができる。ノードＤは、いつ無認可スペクトル１１４を使用してノードＣに要求信号１１１を送るべきか（すなわち、いつ無認可スペクトル１１４が再び利用可能になり得るか）を正確に判断するために制御情報（たとえば、開始時間およびパケット長または時間あるいは残りのパケット長または時間）を使用し（ブロック３２０）、したがって、他のワイヤレス通信デバイスの不要なバックオフを節約し、それ自体の輻輳ウィンドウ(window)を増加させることを回避する。その後、ノードＣおよびＤは無認可スペクトル１１４を使用してデータを送信し得る。
【００２３】
いくつかの例では、ノードＣは、そのプロセッサ２０５を使用して、無認可スペクトル１１４を使用してノードＤから要求信号１１１を適切に受信または復号することができない。これは、無認可スペクトル１１４でのエリアＣにおける輻輳（すなわち、エリアＢ中のノードＡとのノードＢの通信など、他のノードの送信）により得る。
【００２４】
ノードＤは無認可スペクトル１１４上でこの輻輳を感知し得るかまたは無認可スペクトル１１４上でノードＣから応答信号１１１を受信しないことがあり、その後、認可スペクトル１１５を使用して要求信号１１２を再送し得る。ノードＣはまた、ノードＤに応答信号１１２を送信するために認可スペクトル１１５を使用する（ブロック３２０）。応答信号１１２は、本明細書で説明するネットワーク割当てベクトルまたは干渉情報に基づくかまたはそれらから導出された制御情報を含み得る。その後、ノードＣおよびＤは、上記で説明したように送信することができる。
【００２５】
別の実施形態では、ノードＡおよびＢは、ＲＴＳ／ＣＴＳ信号の代わりにキャリア検知多重アクセス（ＣＳＭＡ）プロトコルを使用し得る。この場合、ノードＢは要求信号１２１（またはリモート信号１１３）を送信しないことがあるので、ノードＣはノードＢからノードＡへのパケット送信の持続時間を検出することができない。同様に、ノードＤは、要求信号１１１を送らないことがあるが、（そのメモリ２１０中に記憶された）そのＣＳＭＡアルゴリズムが、そのエリアＤまたは近傍において通信または送信が進行していないと判断すると、すぐに無認可スペクトル１１４を使用してデータ信号１１１を送信し始め得る。ノードＣがノードＤからのデータ信号１１１を復号することができる場合、ノードＣは認可スペクトル１１５を介してノードＤに肯定応答（ＡＣＫ）信号１１２を送り得る。ノードＣは、ノードＤからのデータ信号１１１を復号することができないが、ノードＤがデータを送っていることを検出することができる場合、ノードＣは、認可スペクトル１１５を使用して応答信号１１２をノードＤに送ることができ、応答信号１１２は、（１）データ信号１１１（または要求信号１１１）の受信信号強度と、（２）１つまたは複数のノードからの（たとえば、ノードＢからノードＡへの）進行中の送信によりノードＣが経験している干渉のエネルギーレベル（たとえば、信号対雑音比）とを含む干渉情報を搬送する（ブロック３１５および３２０）。次いで、ノードＤは、ノードＣがデータを復号し得るように、その符号レートを変更し、データ信号１１１を再送するためにこの干渉情報を使用することができる。
【００２６】
図４は、様々な実施形態による、無認可スペクトルが輻輳しているとき、または大量のデータ通信または干渉に遭遇しているとき、信号を送信するために認可スペクトルを使用するための装置の手段および装置の例示的な構成要素を示すブロック図である。装置１０３は、無認可スペクトル１１４または認可スペクトル１１５を使用して第２のモバイルデバイス１０４から要求信号１１１を受信するためのモジュール４０５と、無認可スペクトル１１４を使用して１つまたは複数のモバイルデバイス１０１または１０２からリモート信号１１３を受信するためのモジュール４１０と、認可スペクトル１１５を使用して第２のモバイルデバイス１０４に第１のモバイルデバイス１０３から制御信号１１２を送信するためのモジュール４１５と、制御信号から導出された時間に無認可スペクトル１１４を使用して第１のモバイルデバイス１０３に第２のモバイルデバイス１０４から信号１１１を送信するためのモジュール４２０とを含み得る。信号１１１は、制御信号１１２から導出されたか、またはそれに基づき得る。
【００２７】
本明細書で開示した実施形態に関連して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得ることを当業者なら諒解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、および動作を、上記では概してそれらの機能に関して説明した。そのような機能をハードウェアとして実装するか、ソフトウェアとして実装するかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装し得るが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じるものと解釈すべきではない。
【００２８】
本明細書に開示した実施形態に関連して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用処理デバイス、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用処理デバイスはマイクロ処理デバイスであり得るが、代替として、処理デバイスは任意の従来の処理デバイス、処理デバイス、マイクロ処理デバイス、または状態機械であり得る。処理デバイスはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロ処理デバイスとの組合せ、複数のマイクロ処理デバイス、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロ処理デバイス、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。
【００２９】
本明細書で開示した実施形態に関して説明した装置、方法またはアルゴリズムは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せで直接実施され得る。ソフトウェアでは、本方法またはアルゴリズムは、処理デバイスによって実行され得る１つまたは複数の命令で実施され得る。命令は、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている他の形態の記憶媒体に存在してよい。例示的な記憶媒体は、処理デバイスが記憶媒体から情報を読むことができ、記憶媒体に情報を書き込むことができるように処理デバイスに結合される。代替として、記憶媒体は処理デバイスと一体であり得る。処理デバイスおよび記憶媒体はＡＳＩＣ中に常駐し得る。ＡＳＩＣはユーザ端末内に常駐し得る。代替として、処理デバイスおよび記憶媒体は、ユーザ端末中に個別構成要素として常駐し得る。
【００３０】
開示した実施形態の上記の説明は、当業者が本開示を実施または使用できるようにするために提供したものである。これらの実施形態への様々な修正は当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義した一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書で示した実施形態に限定されるものではなく、本明細書で開示した原理および新規の特徴に一致する最も広い範囲を与られるべきである。
【００３１】
本発明は、その精神または本質的な特性から逸脱することなく他の特定の形で実施され得る。説明した実施形態は、あらゆる点で例示にすぎないと見なすべきであり、限定と見なすべきではないので、本発明の範囲は、上記の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の同等物の意味および範囲内に入るすべての変更は、特許請求の範囲内に包含されるものである。
【図１】
2013501402.tif 000003
【図２】
2013501402.tif 000004
【図３】
2013501402.tif 000005
【図４】
2013501402.tif 000006
【国際調査報告】
2013501402.tif 000007
2013501402.tif 000008