(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
免許不要スペクトル帯域内のリソース予約のためのネットワーク要素における方法であって、当該方法が、
ネットワークオペレータのために待ち行列に入れられたトラフィックのサービス品質要件を判定するステップと、
前記サービス品質要件に従って、協調期間内に前記免許不要スペクトル帯域における第１のネットワークによる伝送のためのリソースを予約するステップとを含み、
前記協調期間が、前記第１のネットワークのための第１のリソースシェア割り当てと、１つ又は複数の他のネットワークのための第２のリソースシェア割り当てとを含む、方法。
【請求項２】
前記協調期間が、少なくとも１つの柔軟な大きさの共存フレームを含み、前記共存フレームが、前記免許不要スペクトル帯域が前記第１のネットワークによる伝送のために独占的に使用される第１の部分と、前記免許不要スペクトル帯域が前記１つ又は複数の他のネットワークによる伝送に利用可能な第２の部分とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
サービス品質要件を判定する前記ステップが、無線ローカルエリアネットワークのための前記トラフィックのサービス品質要件を判定するステップを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ネットワーク要素が、以前の共存フレームが終了する前に、前記免許不要スペクトル帯域に関する送信点のクラスタ内の複数の送信点からネットワーク割り当て要求を送信するように指示し、前記ネットワーク割り当て要求が送信点の前記クラスタ内の複数の送信点によって共同で送信されるように指示されることによって、又は、以前の共存フレームが終了する前に、前記免許不要スペクトル帯域に関する送信点のクラスタ内の複数の送信点からネットワーク割り当て要求を送信するように指示し、前記ネットワーク割り当て要求が送信点の前記クラスタ内の複数の送信点によって順次に送信されるように指示されることによって、以前の共存フレームが終了する前に、前記免許不要スペクトル帯域に関する送信点からネットワーク割り当て要求を送信するように指示する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
実際の無線ローカルエリアネットワーク送信時間が最大の無線ローカルエリアネットワーク送信機会よりも短い場合には、前記ネットワーク割り当て要求が、最大の無線ローカルエリアネットワーク送信機会の終了前に送信されるように指示される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記共存フレームが、前記協調期間に残っている時間に基づいて割り当てられ、無線ローカルエリアネットワーク伝送のために不十分な時間が残っている場合、前記共存フレームのリソースが前記第１のネットワークのオペレータに割り当てられる、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記共存フレームが、前記共存フレームが無線ローカルエリアネットワークからのリソースを含む場合、前記無線ローカルエリアネットワークの伝送が最小のパケット遅延バジェットを満たすことを保証するように大きさを設定される、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記免許不要スペクトル帯域において前記第１のネットワークのオペレータによって以前に使用されたリソースのシェアが前記第１のネットワークのオペレータに割り当てられたリソースのシェアよりも大きい場合、無線ローカルエリアネットワークを補償するステップを更に含む、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
免許必要スペクトル帯域内の伝送とのシンボルレベルの同期を可能にするステップを更に含む、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
免許不要スペクトル帯域内のリソース予約用に構成されたネットワーク要素であって、当該ネットワーク要素が、
ネットワークオペレータのために待ち行列に入れられたトラフィックのサービス品質要件を判定し、
前記サービス品質要件に従って、協調期間内に前記免許不要スペクトル帯域における第１のネットワークによる伝送のためのリソースを予約するように構成されるプロセッサを備え、
前記協調期間が、前記第１のネットワークのための第１のリソースシェア割り当てと、１つ又は複数の他のネットワークのための第２のリソースシェア割り当てとを含む、ネットワーク要素。
【請求項１１】
前記協調期間が、少なくとも１つの柔軟な大きさの共存フレームを含み、前記共存フレームが、前記免許不要スペクトル帯域が前記第１のネットワークによる伝送のために独占的に使用される第１の部分と、前記免許不要スペクトル帯域が前記１つ又は複数の他のネットワークによる伝送に利用可能な第２の部分とを含む、請求項１０に記載のネットワーク要素。
【請求項１２】
前記のサービス品質要件を判定することが、無線ローカルエリアネットワークのための前記トラフィックのサービス品質要件を判定することを更に含む、請求項１１に記載のネットワーク要素。
【請求項１３】
当該ネットワーク要素が、以前の共存フレームが終了する前に、前記免許不要スペクトル帯域に関する送信点のクラスタ内の複数の送信点からネットワーク割り当て要求を送信するように指示し、前記ネットワーク割り当て要求が送信点の前記クラスタ内の複数の送信点によって共同で送信されるように指示されることによって、又は、以前の共存フレームが終了する前に、前記免許不要スペクトル帯域に関する送信点のクラスタ内の複数の送信点からネットワーク割り当て要求を送信するように指示し、前記ネットワーク割り当て要求が送信点の前記クラスタ内の複数の送信点によって順次に送信されるように指示されることによって、以前の共存フレームが終了する前に、前記免許不要スペクトル帯域に関する送信点からネットワーク割り当て要求を送信するように指示する、請求項１１に記載のネットワーク要素。
【請求項１４】
実際の無線ローカルエリアネットワーク送信時間が最大の無線ローカルエリアネットワーク送信機会よりも短い場合には、前記ネットワーク割り当て要求が、最大の無線ローカルエリアネットワーク送信機会の終了前に送信されるように指示される、請求項１３に記載のネットワーク要素。
【請求項１５】
前記共存フレームが、前記協調期間に残っている時間に基づいて割り当てられ、無線ローカルエリアネットワーク伝送のために不十分な時間が残っている場合、前記共存フレームのリソースが前記第１のネットワークのオペレータに割り当てられる、請求項１１に記載のネットワーク要素。
【請求項１６】
前記共存フレームが、前記共存フレームが無線ローカルエリアネットワークからのリソースを含む場合、前記無線ローカルエリアネットワークの伝送が最小のパケット遅延バジェットを満たすことを保証するように大きさを設定される、請求項１１に記載のネットワーク要素。
【請求項１７】
当該ネットワーク要素が、前記免許不要スペクトル帯域において前記第１のネットワークのオペレータによって以前に使用されたリソースのシェアが前記第１のネットワークのオペレータに割り当てられたリソースのシェアよりも大きい場合、無線ローカルエリアネットワークを補償するように構成される、請求項１０から請求項１６のいずれか一項に記載のネットワーク要素。
【請求項１８】
当該ネットワーク要素が、免許必要スペクトル帯域内の伝送とのシンボルレベルの同期を可能にするように構成される、請求項１０から請求項１７のいずれか一項に記載のネットワーク要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１４年１２月１２日に出願され、“METHOD  AND  SYSTEM  FOR  DYNAMIC  OPTIMIZATION  OF  A  TIME-DOMAIN  FRAME  STRUCTURE”と表題が付けられた米国非仮特許出願第１４／５６８，７４３号の利益を主張するものであり、その出願は参照により本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本開示は、移動体通信に関し、特に、免許不要スペクトルを利用する移動体通信に関する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレスデータの使用量は、有意の増加を遂げたとともに、有意に増加し続けている。近い将来、現在の使用量の１０００倍を超えるデータ使用量の増加が見積もられている。この増加への寄与要因には、スマートフォンやタブレットなどのモバイル装置でのデータ使用量の高まりや、マシンツーマシン、デバイスツーデバイス、又はその他のトラフィックタイプなどの新興領域でのデータの使用が含まれる。
【０００４】
現在では、ネットワークオペレータによって有意のデータが提供される。例えば、データは、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）標準によって記述されるようなセルラネットワークを介して提供されてもよい。そのようなモバイル技術には、下記には限定されないが、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ）及び符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）のような第２世代ネットワーク、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）のような第３世代ネットワーク、及びロングタームエボリューション（ＬＴＥ）のような第４世代ネットワークが含まれる。また、第５世代（５Ｇ）ネットワークが開発され始めている。これらの標準の技術を利用して、ネットワークオペレータは、ユーザ装置（ＵＥ）にデータサービスを提供する。
【０００５】
無線データは、例えば、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）用の米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１標準を含む他の方法でも提供される。
【０００６】
しかしながら、無線スペクトルは、ネットワークオペレータによって多くの状況の中で大量に利用されており、有意のデータ増加に対応するために、５Ｇ通信のための様々な選択肢が検討されている。
【発明の概要】
【０００７】
本開示の一実施形態は、免許不要スペクトル帯域内のリソース予約のためのネットワーク要素における方法を提供する。当該方法は、ネットワークオペレータのために待ち行列に入れられたトラフィックのサービス品質要件を判定するステップを含む。さらに、当該方法は、サービス品質要件に従って、ネットワークオペレータのための免許不要スペクトル帯域内のリソースを予約し、トラフィックのための協調フレームを形成するステップを含み、協調フレームは、免許不要スペクトルからの柔軟な割合のリソースを有する。
【０００８】
本開示の別の実施形態は、免許不要スペクトル帯域内のリソース予約用に構成されたネットワーク要素を更に提供する。当該ネットワーク要素は、ネットワークオペレータのために待ち行列に入れられたトラフィックのサービス品質要件を判定するように構成されるプロセッサを含む。さらに、当該ネットワーク要素は、サービス品質要件に従って、ネットワークオペレータのための免許不要スペクトル帯域内のリソースを予約し、トラフィックのための協調フレームを形成するように構成され、協調フレームは、免許不要スペクトルからの柔軟な割合のリソースを有する。
【０００９】
本開示は、下記の図面を参照することによってよりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一例のネットワークアーキテクチャを示すブロック図である。
【図２】免許不要スペクトルを利用して通信可能なＵＥが追加される、更なる例示的なネットワークアーキテクチャを示すブロック図である。
【図３】エアタイムシェアを提供する一例における論理ブロックを示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による、共存フレームの最適化、及び最適化された共存フレームの割り当てのための論理ブロックを示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態による、免許不要チャネル上の共存フレームの割り当てを示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態による、共存フレームの終わりにＮＡＶを送信するためのオプションを示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態による、観測期間、複数の協調フレーム、アクティブセンシング段階、及び共存フレームを示すタイミング図である。
【図８】本発明の一実施形態による、チャネルにおける共存フレームの間のリソースの割り当てを示すタイミング図である。
【図９】本発明の一実施形態による、共存フレームのためのリソースを最適化するプロセスを示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態による、コンピューティングプラットフォームを例示するブロック図である。
【図１１】一実施形態の通信装置のブロック図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の実施形態は、免許必要スペクトルに対する負担を軽減するために、免許不要スペクトルを利用する方法及びシステムを提供する。本開示の１つの態様において、免許不要スペクトルの使用はまた、異なるアプリケーションシナリオ及びトラフィックタイプに関して、目標のサービス品質（ＱｏＳ）並びに経験品質（ＱｏＥ）を達成する。
【００１２】
本開示の１つの態様において、免許不要スペクトルの現在の占有者との時間−周波数ジョイント共存のための媒体アクセス制御（ＭＡＣ）メカニズムが提供される。そのような現在の占有者は、例えばＷＬＡＮ及びレーダシステムを含むが、これに限定されない。具体的には、本開示の一実施形態は、次世代キャリア型エアインタフェースの免許不要スペクトル内の既存システムとの効率的かつ柔軟なサービス品質ベースの時間領域共存のためのシステム及び方法を提供する。
【００１３】
本明細書で使用される“免許必要スペクトル”は、地理的領域内のライセンシーに独占的に許可された無線周波数スペクトルの一部分を指す。例えば、米国における連邦通信委員会（ＦＣＣ）及び米国電気通信情報局（ＮＴＩＡ）のような様々な規制機関は、ライセンシーに対して、所与の帯域内の無線周波数スペクトルの一部に関する周波数割り当てを提供することができる。そのようなライセンスは、通常、規定の中でもとりわけ、周波数範囲、地理的位置、最大電力レベルなどを規定している。
【００１４】
本明細書で使用される“免許不要スペクトル”は、登録されていないユーザが利用できるように規制当局によって割り当てられた周波数帯域を指す。すなわち、免許不要スペクトルは、独占的なライセンシーが存在しない無線周波数スペクトルの一部である。規制により、そのような免許不要スペクトルに対する送信電力は制限されることがある。
【００１５】
１つの態様において、共存は、オペレータの送信ポイント（ＴＰ）のクラスタによって使用され、さらに、免許不要スペクトル内の既存のレガシー及び最先端のＷＬＡＮシステムとの共存を可能にする。具体的には、独占的なソフトエアタイムシェアが、１つ又は複数の周波数チャネルを介して複数のフレームにわたって無線アクセスクラスタ（ＲＡＣ）に許可されてもよい。そのようなフレームは、例えば、ＷＬＡＮを含む免許不要スペクトルの他のユーザと時間領域で共存することができる。本明細書で使用される“ソフトエアタイムシェア”という用語は、所与のタイムスロットにおける柔軟な割合のチャネルリソースの割り当てを示す。しかしながら、送信機によって利用されるチャネルの割合は、チャネル及び将来のタイムスロットを利用する他のユーザにアクセス時間が再割り当てされる限り、ＱｏＳ要件を満たすように、所与のタイムスロットにおける割り当てられた量より高くてもよい。また、送信機によって利用されるチャネルの割合は、割り当てられた量より低くてもよい。“ソフト”という用語は、割り当てが、一連の最適化された物理的共存フレーム内に実装され得るエアタイムの長期の目標割合になることを示す。
【００１６】
したがって、次回の時間ウィンドウ内の免許不要スペクトルにおけるチャネル上のＴＰクラスタに割り当てられたソフトエアタイムシェアを仮定すると、本開示の一実施形態は、共存フレームを形成する、ＱｏＳで最適化された時分割多重化伝送スロットの形でリソース予約を動的に実施することを提供する。最適化は、免許不要スペクトルの使用及びキャリア型のエアインタフェースに対するその適合性と、オーバヘッドの形態でのエアタイムロスを除去することによって得られる共存効率と、サービスされたフローに関するサービス品質要件と、そしてさらに、適用可能であれば、既存のＷＬＡＮに関するサービス品質アクセスカテゴリとを考慮に入れることができる。
【００１７】
一実施形態では、時分割多重化伝送スロットの予約は、通常、免許必要スペクトルと免許不要スペクトルの両方でジョイント動作を処理する中央スペクトル管理コントローラ（ＣＳＭＣ）の動的機能の一部として行われてもよい。
【００１８】
ここで、地理的位置で動作する２つのネットワークオペレータの一例を示す図１を参照する。図１に示されるように、様々な基地局１１０は、カバレッジエリア内のユーザ装置に対するマクロセルカバレッジを提供する。基地局１１０は特定のオペレータに属し、図１の例では、いくつかの基地局１１０は第１のオペレータに属してもよく、一方いくつかの基地局は第２のオペレータに属してもよい。
【００１９】
さらに、図１の例には、複数のアクセスポイント１１２が示されている。そのようなアクセスポイントは、例えば、ピコセル又はフェムトセルのようなスモールセルに加えて、他のオプションの中でもとりわけ、遠隔無線ヘッド（ＲＲＨ）に属することができる。そのようなスモールセルは、特にセル境界の近くで、又は密集して使用される領域において、マクロセルからいくらかのトラフィックをオフロードすることができる。
【００２０】
ＷＬＡＮアクセスポイント１１４は、いくらかのデータトラフィックをＷＬＡＮのための免許不要スペクトルにオフロードするために利用されてもよい。
【００２１】
さらに、図１の実施形態において示されるように、ユーザ装置は、とりわけ、ラップトップ１２０、スマートフォン１２２などの装置を含むことができる。そのようなユーザ装置は、ＷＬＡＮアクセスポイント１１４を介して、ＷＬＡＮにアクセスすることができるとともに、基地局１１０又はスモールセルアクセスポイント１１２を介して、セルラネットワーク、又はセルＩＤを持たない無線ネットワークのような将来の無線ネットワークにアクセスすることができる。
【００２２】
各ネットワークオペレータは、中央スペクトル管理コントローラ（ＣＳＭＣ）を更に有することができる。そのようなコントローラは、オペレータのネットワーク内の送信点（ＴＰ）に対するスペクトル割り当てを管理することができる。図１の例では、ＣＳＭＣ１３０は、第１のネットワークオペレータによって操作されるとともに、ＣＳＭＣ１３２は、第２のネットワークオペレータによって操作される。
【００２３】
データスループットを増加させるために、図１からわかるように、１つのオプションは、データトラフィックをＷＬＡＮにオフロードすることである。しかしながら、そのようなオフロードは、ユーザにとっては不透明であり、３ＧＰＰエアインタフェースによって一般に提供されるサービス品質の要件を考慮していない。
【００２４】
この点について、本開示の１つの態様では、方法及びシステムは、３ＧＰＰのエアインタフェース（ＡＩ）の利点を、免許不要スペクトルに移植する。
【００２５】
５Ｇ通信（本明細書では、第５世代の免許不要スペクトル使用の場合、５Ｇ−Ｕと呼ばれる）のような移動通信のための免許不要スペクトルの使用は、いくつかの課題を提示し得る。一実施形態において、１つの課題は、免許不要スペクトルを共有するネットワークの地理的に重複した配置である。
【００２６】
５Ｇ−Ｕに関するもう１つの課題は、免許必要スペクトル内の共通チャネルを介して、又は仲介業者（brokerage）のような第三者を介して、オペレータを協調させることは、現実的ではないということである。上記のように、免許必要スペクトルは、通常、スペクトルが、特定のネットワークオペレータに許可されるとともに、このネットワークオペレータのみが使用することができることを意味する。
【００２７】
また、免許不要スペクトルを使用するための任意の解決策は、オペレータ間の公平性、及び、同様にそのような免許不要スペクトルの現在のユーザに対する公平性を必要とし得る。例えば、５ＧＨｚ帯域が免許不要の通信に利用される場合、既存のユーザには、ＷＬＡＮアプリケーションの他に、図１のレーダ１４０のようなアプリケーションも含まれ得る。
【００２８】
５Ｇ−Ｕ使用のための１つのメカニズムは、リッスンビフォアトーク（ＬＢＴ）を実行することである。しかしながら、個々の送信点（ＴＰ）及びＵＥが単にリッスンビフォアトークを使用する場合、時間周波数リソースが予測不可能であり、サービス品質及び経験品質が達成されない可能性がある。さらに、そのようなメカニズムは、定期的な測定及び同期シグナリングのためのリソースの確保を提供しない。また、リッスンビフォアトークの使用は、通常、協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）伝送又はジョイント伝送（ＪＴ）を含む高度な伝送スキームを許容しない。ＬＢＴシステムでは、低い送信電力のために、アップリンクが同様に攻撃される可能性がある。
【００２９】
免許不要スペクトルを使用するもう１つの課題は、地域特有の規制を遵守することである。例えば、一部の地域では、ある免許不要スペクトルが誰かによって利用されるかもしれないが、しかし他の地域ではそのようなスペクトルが使用されることは禁じられているかもしれない。
【００３０】
したがって、免許不要スペクトルを介したキャリア型のエアインタフェースを実現するために、様々なシステムが下記で説明される。下記のシステムは、５Ｇの動作に関して説明されることになる。しかしながら、これは限定することを意味するものではなく、本開示は、他の標準又は伝送技術と共に等しく使用されることができる。したがって、５Ｇ−Ｕの使用は一例に過ぎないことが意図されている。
【００３１】
ここで、図２を参照する。図２に示されるように、ネットワークは、図１のネットワークと同様である。特に、第１のオペレータは第１の領域を有し、第２のオペレータは同様の地理的領域内で動作する。各々は、基地局２１０を利用する。いくつかの基地局２１０は、第１のオペレータに属し、一方いくつかの基地局は、第２のオペレータに属する。
【００３２】
スモールセルアクセスポイント２１２は、第１のオペレータ又は第２のオペレータのいずれかに属している。ＷＬＡＮアクセスポイント２１４は、家庭又は企業のいずれかに属していてもよく、又は、Ｗｉ−Ｆｉオフロードを提供するために、オペレータによって使用されてもよい。
【００３３】
ラップトップ２２０又はスマートフォン２２２のようなユーザ装置は、ＷＬＡＮアクセスポイント２１４を介して、オペレータの免許必要スペクトル又はＷＬＡＮのいずれかにアクセスすることができる。
【００３４】
さらに、各オペレータは、第１のオペレータのためのＣＳＭＣ２３０、及び第２のオペレータのためのＣＳＭＣ２３２として示される、ＣＭＳＣを含む。
【００３５】
レーダ２３６は、免許不要スペクトルの一部を利用しているかもしれない。
【００３６】
図２の例では、ＵＥ２３４は、本開示に従って、５Ｇ−Ｕ通信のための免許不要スペクトルを利用することが可能である。具体的には、図２に示されるように、免許不要スペクトル２４０のマップは、免許不要スペクトル内の複数のチャネル２４２を提供する。例えば、チャネル２４２は、それぞれ２０ＭＨｚの帯域幅を有することができる。しかしながら、これは単なる一例であり、他の帯域幅がチャネルに割り当てられることができる。
【００３７】
したがって、本開示は、５Ｇ通信のための免許不要スペクトルの使用を提供する。本開示の一態様では、各ＣＭＳＣ又は仮想スペクトルアクセスコーディネータ（ＶＳＡＣ）からソフトエアタイムグラント（soft  airtime  grant）が提供される。次に、下記で説明されるように、自己割り当てチャネル上の共存フレームのサービス品質ベースの動的最適化を利用して、ソフトエアタイムシェアは実際のフレームに変換されることができる。
【００３８】
本開示は、ソフトエアタイムシェアをＴＰ又はＴＰのクラスタに許可するための特定のシステム又は方法に限定されない。そのような許可のための様々な技術が可能である。ソフトエアタイムシェアを許可するシステムの一例が、図３に関して下記で説明される。しかしながら、図３は単に例として提供されているに過ぎない。
【００３９】
ここで、ソフトエアタイムムシェアの許可の概要を提供するブロック図を示す図３を参照する。図３に示されるように、各中央スペクトル管理コントローラ又は仮想スペクトルアクセスコントローラについて、複数の論理ブロックが提供される。
【００４０】
第１のブロック３２０は、マルチノードパッシブセンシングチャネル測定及び選択ブロックである。一実施形態では、マルチノードパッシブセンシングは、地理的領域内の全ての送信点（ＴＰ）によって行われてもよい。他の実施形態では、ネットワークは、パッシブセンシングを行うためにわずかなＴＰしか設定しなくてもよい。これは、例えば、センシングを実行するセンシングノードのグループを含むことができる。
【００４１】
ブロック３２０におけるパッシブセンシングは、ＴＰが候補チャネルのリストを作成することを可能にする。一度ブロック３２０におけるパッシブセンシングが終了すると、図３の実施形態は、パッシブセンシング中に発見された選択された候補チャネルのリストを、ブロック３３０に提供する。
【００４２】
ブロック３３０は、アクティブセンシング段階を実行し、チャネルごとのＲＡＣセットを作成することを含む、様々な機能を実行する。そのような機能は、例えば、ＣＳＭＣ又はＶＳＡＣで実行されることができる。具体的には、サブブロック３３２において、各ＣＭＳＣ又は仮想スペクトルアクセスコーディネータ（ＶＳＡＣ）は、各チャネルに対する協調ＲＡＣセットを設定する。さらに、サブブロック３３４において、アクティブセンシング段階は、ビーコンの受信及び送信を含む。概して、ブロック３３０の動作は、ＲＡＣを作成し、そしてネットワーク内の各ＲＡＣについて近隣者が誰であるかを発見する方法を提供する。
【００４３】
パッシブセンシングブロック３２０からの情報、及びサブブロック３３２からのチャネルごとに設定された協調ＲＡＣセットは、チャネルごとの協調情報ブロック３４０に提供される。
【００４４】
ブロック３４０は、スケジューリングブロック３５０に提供される入力情報を表し、スケジューリングブロック３５０は、各チャネルに対するスケジューラを実行する。スケジューラからの情報は、各チャネルに対してソフトエアタイムシェアを割り当てるスケジューリングブロックの結果を示す論理ブロックであるブロック３６０によって表される独占的なソフトエアタイムグラントで構成される。
【００４５】
その場合、ソフトエアタイムシェアは、サービス品質パラメータを保証しながら、免許不要スペクトルを介した５Ｇのエアインタフェースを提供するために使用され得る。
【００４６】
したがって、図３は、チャネル上のソフトエアタイムシェアを割り当てるための１つの選択肢を提供する。本開示によれば、各ソフトタイムタイムシェアは、その場合に、次世代キャリア型エアインタフェースの効率的かつ柔軟なサービス品質ベースの時間領域共存のためのシステム及び方法を利用して、フレームに変換される。具体的には、本開示は、共存フレームを形成する、ＱｏＳで最適化された時分割多重化伝送スロットの形でソフトエアタイムシェアのリソース予約を動的に実施する。ここで図４を参照する。
【００４７】
図４に示されるように、共存フレームブロック４１０のＱｏＳベースの動的最適化は、自己割り当てチャネル上のフレームの動的最適化を提供する。具体的には、ブロック４１０は、柔軟なサービス品質ベースの時間領域の共存を提供する。柔軟性により、５Ｇ−Ｕの割り当てのフレーム構造は静的ではない。さらに、サービス品質の最適化は、エアタイムがより効率的に使用されることを提供する。これを達成するための一実施形態では、ＲＡＣ内のＴＰを含む受信機がＷＬＡＮビーコンをリッスンする能力を有するということが仮定される。
【００４８】
ブロック４１０は、入力４１２として示される、ＣＭＳＣ又はＶＳＡＣによって特定のＲＡＣに割り当てられたソフトエアタイムシェアを、入力として含む。
【００４９】
さらに、ジョイント動作ブロック４２０は、免許必要スペクトルと免許不要スペクトルの両方におけるジョイント動作を提供する。そのようなジョイント動作ブロック４２０は、矢印４２２によって示される統計的なサービス品質情報、さらに矢印４２４によって示される免許必要帯域の伝送との同期に関する情報を最適化ブロック４１０に提供する。
【００５０】
動的最適化ブロック４１０は、入力に基づいて、確定的な共存フレームブロック４４０によって表される確定的な物理フレーム割り当てを計算する。
【００５１】
ブロックのそれぞれについては、下記でより詳細に説明する。
【００５２】
ここで、複数のチャネルの例、及びソフトエアタイムシェアと、それらのエアタイムシェア内の最適化された共存フレームとの両方の許可を示す図５を参照する。具体的には、図５に示されるように、第１の免許不要チャネル５１０が、第２の免許不要チャネル５１２と共に示されている。図５の例は、実例としてのみ使用されており、実際の実施形態では、複数の免許不要チャネルが免許不要スペクトル内に存在する。
【００５３】
図５に示されるように、免許不要チャネル５１２が、独占的なソフトエアタイムシェアの形でオペレータのＲＡＣに割り当てられる。独占的なソフトエアタイムシェアは、１つ又は複数の共存フレームの割り当てのための協調期間の残りの部分と、アクティブセンシング段階５２０との両方を含む協調期間におよぶ。
【００５４】
任意の所与の協調期間５３０において、ソフトエアタイムはＷＬＡＮのような免許不要スペクトルの既存のユーザに対してある割合のエアタイムを提供する。それはまた、様々なＲＡＣのうちの１つにエアタイムを提供する。図５の例では、第１の協調期間において、ＷＬＡＮは、ブロック５３２によって示されるエアフレームの６５％の割り当てを受信する。次に、ＲＡＣは、ブロック５３４によって示される残りの３５％の割り当てを受信する。
【００５５】
同様に、第２の協調期間５４０では、ＷＬＡＮは、ブロック５４２によって示される４０％の割り当てを受信する。第１のタイムスロットにおけるＲＡＣとは異なるＲＡＣは、ブロック５４４によって示されるエアタイムの６０％の割り当てを受信する。
【００５６】
図５では、チャネル５１２の例は、共存フレームの実際の割り当てを提供しない。しかしながら、上記の最適化ブロック４１０に基づくと、共存フレームを割り当てることができる。そのような割り当ては、図５の実施形態におけるチャネル５１０に関して示されている。
【００５７】
具体的には、図５の実施形態では、協調時間フレーム５５０は、ブロック５５２によって示されるようにＷＬＡＮに対する３７％、ブロック５５４によって示されるようにＲＡＣに対する６３％を含むソフトエアタイム割り当てを備えている。
【００５８】
次に、割り当ては、実際のフレームを作成するように最適化される。これらは、例えば、フレーム５６２、５６４、及び５６６によって示されている。さらに、協調期間５５０は、協調期間内のアクティブセンシング段階ブロック５６８を含む。一実施形態では、図５において示されるように、共存フレーム５６４は、５Ｇネットワークからのリソースのみを含む。代替実施形態として、共存フレームは、ＷＬＡＮネットワークからのリソースのみを含むことができる。
【００５９】
上記の図４のブロック４１０によるフレーム割り当ての最適化は、共存フレームの観点からの柔軟性を可能にする。したがって、フレーム割り当ては、固定されたキャリアフレームサイズに限定されない。また、割り当てられたフレームは、目標ビーコン伝送時間（ＴＢＴＴ）としても知られるＷＬＡＮのビーコンの間隔に制限されない。柔軟なフレームサイズを可能にすることによって、エアタイムが最適化され得る。具体的には、フレキシブルなタイミングによりコントローラが未使用のエアタイムを獲得することができるので、エアタイムの損失又は共存オーバヘッドが発生しない。
【００６０】
さらに、最適化は、５Ｇエアインタフェースのための待ち行列内のパケットの遅延バジェットを考慮に入れる。それはまた、５Ｇ−Ｕパケットの測定、同期、及び制御に関する最大継続時間も考慮する。さらに、最適化は、成功する伝送のためのＷＬＡＮの拡張型分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）要件を考慮する。
【００６１】
下記で説明されるように、任意の共存のフレーム及び時間の前に、送信点は、ＷＬＡＮより先にチャネルをリッスンして捕捉する。次に、それは、偽のＷＬＡＮ送信可（ＣＴＳ）信号のマルチノード伝送を使用して、次の共存フレームの最適化された部分を予約する。ＲＡＣが複数のＴＰを有する場合、そのようなＣＴＳ信号の伝送は、ＲＡＣ内のＴＰ間で共同で実行されることができるか、又は、それは、システム設計に応じて順次実行されることができる。
【００６２】
再び図５を参照すると、第２の時間フレーム５８０では、ＷＬＡＮは、ブロック５８４によって示されるエアフレームの６０％が割り当てられ、ＲＡＣは、ブロック５８２によって示されるようにエアフレームの４０％が割り当てられる。この場合、様々なフレームが割り当てられ、フレームは、協調期間５８０における使用のために最適化され、そのような最適化されたフレームは、参照符号５８６、５８７、及び５８８で示される。
【００６３】
５Ｇのエアフレーム用に使用される免許不要スペクトル内のフレームは、その場合に、５Ｇ用の免許必要スペクトルで使用されたものと同様の技術を利用することができる。具体的には、図５において示されるように、最適化されたエアフレームの間に、制御シグナリングがブロック５９０によって示されるマクロ基地局から提供される一方、データの協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）伝送などの技術がＵＥに提供され得る。ブロック５９０は、さらに、免許不要スペクトル上のデバイスツーデバイス（Ｄ２Ｄ）通信を含む伝送及びスペクトル利用率の他の最適化を提供する。
【００６４】
同様に、ブロック５９２は、異なるオペレータ及びＲＡＣによる同様の技術の使用を示す。
【００６５】
上記に基づくと、ブロック４１０における最適化は様々な機能を有する。第１の態様では、最適化は、様々な考慮事項を考慮しながら、次の共存フレームの長さを最大にする。第１の考慮事項は、オペレータのエアインタフェースの制御測定及び同期のためのタイミング要件である。したがって、第１の考慮事項によれば、定期的なキャリアタイプの制御、測定、及び同期シグナリングが効率的に行われることを保証するために、適切なタイミングを割り当てる必要がある。
【００６６】
柔軟な共存フレームの長さを最大化するための第２の考慮事項は、待ち行列にあるオペレータのパケットの現在のサービス品質要件である。言い換えれば、パケット遅延バジェットが、次の共存フレームの長さに関して考慮される。
【００６７】
第３の考慮事項は、周辺でサービスされているアクセスカテゴリ（ＡＣ）を検出することによって、最も厳しいＷＬＡＮ  ＱｏＳ要件を因子に分解することを含み得る。そのような考慮事項は、８０２．１１ｅ又は８０２．１１ａｃ  ＷＬＡＮのような最先端のＷＬＡＮにのみ関連する。他の場合には、ＷＬＡＮ  ＱｏＳ要件にデフォルト値を使用することができる。
【００６８】
長さを最大化するための第４の考慮事項は、オペレータ対ＷＬＡＮのエアタイムシェアの全体的な比率を維持するために、経過フレーム内の実際のエアタイムに基づいて、次の共存フレームに対するエアタイムのＷＬＡＮの小部分を等化すること（equalizing）である。言い換えれば、サービス品質要件のために、以前の共存フレームにおいて、割り当てられた割合よりも高い割合がＲＡＣによって使用された場合、その場合に、後続の共存フレームは、より多くのリソースをＷＬＡＮに割り当てることにより、過度の使用を補償することができる。
【００６９】
エアタイムのリソースを獲得するために、本開示の１つの態様において、ＲＡＣは、周囲のＷＬＡＮ伝送から媒体を効率的に取り除く（clear）ために、偽のＷＬＡＮ  ＣＴＳ／送信要求（ＲＴＳ）フレームのマルチノード伝送を送信してもよい。ＲＡＣが複数のＴＰを含む場合、そのようなマルチノード伝送は、ＲＡＣ内の全てのＴＰが共同して偽ＷＬＡＮ  ＣＴＳ／ＲＴＳを送信するように共同的であり得るか、又は順次的であり得る。ＲＡＣ内に１つのＴＰのみが存在する場合、ＷＬＡＮ  ＣＴＳ／ＲＴＳがＴＰから送信されて、媒体を取り除く。偽のＷＬＡＮ  ＣＴＳ／ＲＴＳフレームは、ＷＬＡＮに対してネットワーク割り当てベクトル（ＮＡＶ）を設定して競合の延期を強制することによって、クラスタの次のタイムスロットの最適化された持続時間を保護する。ＮＡＶは、ベクトルに設定された期間、ＷＬＡＮがチャネルリソースに対して競合することを不可能にする。
【００７０】
更なる態様では、ＷＬＡＮが伝送を終了した後に、共存フレームの終わりに近いところで媒体を取得することができる。この場合、そのＷＬＡＮ伝送スロット内の残りの時間期間は、別の成功したＷＬＡＮ伝送には不十分である可能性がある。この場合、時間は、５Ｇ−Ｕエアインタフェースに許可されてもよい。言い換えれば、ＷＬＡＮ伝送がフレームの終わりに近く、別のＷＬＡＮが伝送するためのリソースが不十分である場合、その場合に、ＲＡＣは、偽のＷＬＡＮ  ＣＴＳ／ＲＴＳを利用して日和見的にチャネルのリソースを獲得する可能性がある。
【００７１】
本開示の更なる態様では、免許不要帯域における最適化されたスロット内の伝送のシンボルレベルの同期は、免許必要帯域上の既存の信号に従う。これは、オペレータのネットワーク内のジョイント動作マネージャからの信号に基づいており、両方の帯域の物理シンボルを整列させることができ、統一されたエアインタフェースを可能にする。
【００７２】
ここで、共存期間内の伝送ブロックを示す図６を参照する。図６に示されるように、共存フレーム６１０は、協調期間の一部を形成する。図６の例では、協調期間は、協調期間中に、ＷＬＡＮがリソースの６５％を有し、一方第１のＲＡＣがリソースの３５％を有するように、ソフトエアタイムシェアを介して動的に割り当てる。
【００７３】
アクティブセンシング段階６１２の後で、５Ｇ−Ｕチャネルは、特定の持続時間の間設定されたＮＡＶを有するＣＴＳ／ＲＴＳの発行によって獲得される。これは、ブロック６２０によって示される。
【００７４】
ブロック６２０における送信の後で、５Ｇ−Ｕは、ＮＡＶ内に設定された持続時間のチャネルを有する。したがって、ブロック６２４において、５Ｇ−Ｕは、免許必要の５Ｇスペクトルの無線インタフェースと同様の方法で、ダウンリンク伝送及びアップリンク伝送を実行することができる。ブロック６２４内の時間は、例えば、免許必要スペクトルから免許不要スペクトルへデータをオフロードし、そのようなデータ転送を最適化するためにエアインタフェースを利用するように、利用され得る。
【００７５】
ブロック６２４の最後に、ブロック６２６によって示されるように、ＷＬＡＮがチャネルにアクセスすることを許可される。実際の許可時間は、式（１−ＳＡＴ２．１，ｎ）Ｔｃｏｅｘ（ｔ，０）によって定義され、ここで、ＳＡＴ２．１，ｎは、５Ｇ−Ｕ通信のために許可されたソフトエアタイムのパーセンテージであり、共存フレームが経過した後で実現される。
【００７６】
共存フレームが終了する前に、ネットワーク要素は、特定の持続時間に設定されたＮＡＶを有するＣＴＳ／ＲＴＳの発行によって、再びチャネルの制御権を取得する。ブロック６２６によって示されるように、伝送が最大送信機会に先立って終了する場合、その場合に、ブロック６２８によって示される時間期間が、ＷＬＡＮの割り当てのために残存する。参照符号６３０によって示される一実施形態では、ＲＡＣは、ＮＡＶを送信する前に最大送信機会の終了まで待機することができる。したがって、ブロック６３２によって示されるようにＮＡＶが送信される。
【００７７】
ＮＡＶを送信した後で、次に、ブロック６３６によって示される更なるタイムスロットが５Ｇ−Ｕ伝送用に使用されることができる。
【００７８】
あるいは、参照符号６４０によって示されるように、ＮＡＶは早期に送信されてもよい。これは、例えば、ＷＬＡＮ伝送が最大送信機会を通じて継続し、したがってブロック６２８における残りの時間が別の完全なＷＬＡＮ伝送を有するのに十分な長さでない場合に、起こる。この場合、参照符号６４０によって示されるように、ブロック６４２によって示されるＮＡＶは早期に送信され、次に、ブロック６４４によって示されるように、５Ｇ−Ｕ伝送がチャネルを利用する。
【００７９】
参照符号６５０によって示される更なる代替実施形態では、ＮＡＶは共同して送信されることができる。したがって、ＮＡＶの伝送は、ブロック６５２によって示される。ＮＡＶの伝送の後で、ブロック６５４によって示される５Ｇ−Ｕ伝送のためにチャネルが利用されることができる。
【００８０】
上記において、ＮＡＶが連続して送信される場合、その場合に、ＮＡＶ設定信号は、ポイント協調機能（ＰＣＦ）フレーム間間隔（ＰＩＦＳ）より短い時間だけ間隔を空けられる。
【００８１】
ＮＡＶが早期に送信される場合、最適化は、ＷＬＡＮの欠損が５Ｇ−Ｕ伝送によって捕捉されるので、チャネルをより効率的に利用する。次のＣｏｅｘフレームを最適化しながら、ＷＬＡＮの欠損を補う試みが行われる可能性がある。
【００８２】
ここで、ソフトエアタイム割り当ての概要を示す図７を参照する。図７は、上記で説明されたアクティブセンシング段階に沿った、観測及び協調の時間スケールのタイムラインを示す。図７に示されるように、長期観測期間、及び短期観測期間の両方が提供される。特に、Ｔｏｂｓで示される長い観測期間は、ソフトエアタイムが、適切に、かつ適切なチャネルに割り当てられることを保証するように、チャネルの受動的な観測のために利用される。Ｔｃｏｏｒｄとして示されるより短い時間スケールは、ＲＡＣの作成、及びソフトエアタイムグラントによるチャネルへのアクセスと同様に、センシング段階に利用される。図７では、Ｔｏｂｓ期間７１０は、Ｔｃｏｏｒｄ期間７２０よりもずっと長いことが示されている。
【００８３】
さらに、図７に示されるように、Ｔｃｏｏｒｄ期間７２０の間に、アクティブセンシング段階７３０及び複数の共存フレーム７４０が存在する。アクティブセンシング段階７３０は、ＲＡＣによって使用され、近隣のＲＡＣに対してビーコンを提供し、ＲＡＣが近隣者のリスト及び近隣者の属性を集めることを可能にする。一度この手順が終了すると、ＲＡＣは、ソフトエアタイムグラントに従って、共存フレームに対するアクセスを許可され得る。
【００８４】
図８を参照すると、ソフトエアタイムシェアのサービス品質ベースの分配のための共存フレームの動的最適化が提供される。図８の例は、５Ｇ−Ｕエアインタフェース及びそのサービス品質要件、並びにＷＬＡＮインタフェース及びそのサービス品質要件の両方に対応するためのエアタイムグラントの割り当てを示す一例である。
【００８５】
図８の実施形態では、２つの共存フレーム、すなわち共存フレーム８１０と共存フレーム８１２が設けられている。共存フレームの期間は、共存フレーム８１０に関するＴｃｏｅｘ（ｔ，ｉ）、及び共存フレーム８１２に関するＴｃｏｅｘ（ｔ，ｉ＋１）として示される。
【００８６】
図８の例では、各共存フレームは、５Ｇ−Ｕ伝送とＷＬＡＮ伝送の両方を含む。共存フレーム８１０において、５Ｇ−Ｕ伝送は参照符号８２０で示され、ＷＬＡＮ伝送は参照符号８２２で示される。
【００８７】
各協調期間は、アクティブセンシング段階と共存フレームとからなる。これは、下記の式１に従って示され得る。
【００８８】
【数１】
0006475338.tif 000002
【００８９】
上記の式１において示されるように、全ての共存期間の合計は、協調期間からアクティブセンシング段階の期間を差し引いたものに等しい。
【００９０】
各協調フレーム内で、５Ｇ−Ｕ伝送に割り当てられた部分はＳＡＴｌ，ｎ（ｔ）で示される。したがって、目標ＷＬＡＮ  ＳＡＴは、下記の式２で表される。
【００９１】
【数２】
0006475338.tif 000003
【００９２】
場合によっては、実際の目標ＷＬＡＮ  ＳＡＴの全てがＷＬＡＮによって使用されるわけではない。例えば、図８において、参照符号８２４によって示されるように、ＷＬＡＮ伝送期間８２２は、Ｔｗ，Ａｃｔｕａｌ（ｔ，ｉ）であると示されているとともに、参照符号８２６によって示されるように、ＷＬＡＮに対する実際のソフトエアタイム割り当てよりも短い。
【００９３】
さらに、一度伝送時間が終了すると、ブロック８３０によって示されるように、ＲＡＣはそのＮＡＶを送信することができる。
【００９４】
最適化アルゴリズム内の１つのパラメータは、ＷＬＡＮに対して割り当てられた時間量が最小しきい値を満たしていることを保証する。具体的には、次の共存フレームにおけるＷＬＡＮ伝送は、最小のパケット遅延バジェットに違反してはならない。これは、例えば、共存フレームの長さにＷＬＡＮに対する割り当てを掛けたものがＮＡＶ設定のための時間に加えられたときに、最小のパケット遅延バジェットより短くなければならないことを示す下記の式３に関して示されており、ここで、ＷＬＡＮ割り当ての値は０と１との間にある。
【００９５】
【数３】
0006475338.tif 000004
【００９６】
最適化のための更なる考慮事項は、５Ｇ−Ｕスロット間の間隔が参照信号及び測定信号をサポートすべきである、ということである。これは、例えば下記の式４に関して示される。
【００９７】
【数４】
0006475338.tif 000005
【００９８】
上記の式４において示されるように、Ｔｃｏｅｘ（ｔ，ｉ）で示されるデフォルトの共存フレームのサイズは、参照信号及び測定信号に必要な最大時間より短くなければならない。
【００９９】
最適化の更なる態様では、次の共存フレームにおけるＷＬＡＮ伝送は、競合及び最長の拡張型分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ）送信機会を可能にするのに十分であるべきである。これは、例えば、下記で式５に関して示される。
【０１００】
【数５】
0006475338.tif 000006
【０１０１】
上記の式５において示されるように、分散フレーム間間隔（ＤＩＦＳ）に最大の競合ウィンドウ（ＣＷｍａｘ）＋最大送信機会を加えたものは、ＷＬＡＮに割り当てられた共存フレームの割合以下でなければならず、ここで、λ（ｔ，ｉ）によって示されるサブフレームの少なくとも一部分はＷＬＡＮに対して割り当てられ、λ（ｔ，ｉ）は０より大きい。
【０１０２】
最適化のための更なる考慮事項は、サービス品質理由のために５Ｇ−Ｕが割り当てられた時間より多くの時間を要した状況で、ＷＬＡＮを補償することである。そのような等化（equalization）は、例えば、下記の式６に関して示されることができる。
【０１０３】
【数６】
0006475338.tif 000007
【０１０４】
式６において示されるように、共存フレーム番号ｉ＋１において割り当てられたチャネルのパーセンテージに、過去のサブフレームにおけるＷＬＡＮに対する実際の割り当ての合計を加えたものが、目標ＷＬＡＮ  ＳＡＴに、次の共存時間フレームと過去の共存フレームの合計との和を掛けたものに等しくなければならない。
【０１０５】
更なる最適化パラメータでは、残っている時間がＷＬＡＮにとって短すぎるためにＷＬＡＮには役に立たない無意味な（dead）エア領域（airspace）が、５Ｇ−Ｕ伝送のために使用されることができる。あるいは、目標ＳＡＴが５Ｇ−Ｕのサービス品質要件のために侵害された（violated）場合には、全時間フレームがＷＬＡＮに与えられてもよい。これは、下記の式７によって示される。
【０１０６】
【数７】
0006475338.tif 000008
【０１０７】
上記の式７において示されるように、ＷＬＡＮに関する次のサブフレームの割合は、協調のための時間がしきい値時間より短い場合には０であり、ＷＬＡＮの実際の使用がソフトエアフレームグラントによって割り当てられた割合よりはるかに少ない場合には１である。
【０１０８】
上記は、図９のプロセス図に従って要約することができる。図９を参照すると、例示的プロセスはブロック９１０において開始し、そこでは、最大送信機会、競合ウィンドウ、及び潜在的に他の要因が、検出されたＷＬＡＮサービス品質ＡＣに基づいて設定される。次に、プロセスはブロック９２０に進み、そこでは、様々な初期化が実行される。最初の初期化では、ＷＬＡＮ  ＳＡＴが設定される。さらに、最大共存フレームサイズがデフォルトの共存サイズと共に設定される。
【０１０９】
ブロック９２０からプロセスはブロック９３０に進み、そこでは、次の共存フレームサイズが、共存フレームサイズと、最小のパケット遅延バジェットからＮＡＶの設定のための時間を差し引いてＷＬＡＮのＳＡＴで割ったものとの最小値になるように設定される。
【０１１０】
ブロック９３０において共存フレームサイズが一度設定されると、プロセスはブロック９４０に進み、そこでは、最後のＷＬＡＮ伝送の終了が発生したかどうかを判定するためのチェックが行われる。最後のＷＬＡＮ伝送の終了が発生していない場合、プロセスは、ＷＬＡＮ伝送の終了が発見されるまで、ブロック９４０にループする。この時点で、プロセスはブロック９４２に進み、そこでは、協調期間の終わり、及びＷＬＡＮのために使用される実際の伝送時間が計算される。
【０１１１】
次にプロセスはブロック９４４に進み、そこでは、共存フレームについてカウンタがインクリメントされ、そして次に、プロセスはブロック９４６に進み、そこでは、協調期間の終わりがＤＩＦＳ＋ＣＷｍａｘに最大送信機会を加えたものより短いかどうかを判定するためのチェックが行われる。これは、更なるＷＬＡＮ伝送を行うには残り時間が余りにも短いかどうかを判定する。
【０１１２】
時間が短すぎる場合、その場合に、プロセスはブロック９４６からブロック９４８に進む。ブロック９４８において、ＷＬＡＮに対する割り当ては０に設定され、そして次に、プロセスはブロック９５０に進み、そこでは、共存フレーム期間が協調期間の終わりに設定され、そして次に、プロセスはブロック９５２に進み、終了する。
【０１１３】
ＷＬＡＮのために十分な時間がある場合、その場合に、ブロック９４６からプロセスはブロック９６０に進み、そこでは、ＷＬＡＮに対する実際の割り当てが許可された割り当てよりもはるかに少ないかどうかを判定するためのチェックが行われる。ＷＬＡＮに対する実際の割り当てが許可された割り当てよりもはるかに少ない場合、その場合に、プロセスはブロック９６２に進み、そこでは、ＷＬＡＮに次の協調フレームの全体が許可される。ブロック９６２からプロセスは共存フレームを終了するブロック９５０に進み、そして次に、プロセスはブロック９５２に進み、終了する。
【０１１４】
割り当てが許可された割り当てよりもはるかに少なくない場合、その場合に、ブロック９６０からプロセスはブロック９６４に進み、そこでは、ＷＬＡＮ伝送に必要な最小時間が設定され、そして次に、プロセスはブロック９６６に進む。ブロック９６６において、ＤＩＦＳ＋ＣＷｍａｘに最大送信機会を加えたものが最小の伝送要件より短いことを判定するためのチェックが行われる。ＤＩＦＳ＋ＣＷｍａｘに最大送信機会を加えたものが最小の伝送要件より短くない場合、その場合に、プロセスはブロック９６８に進み、そこでは、ＷＬＡＮ  ＳＡＴがゼロに設定され、そして次に、プロセスはブロック９７０に進む。
【０１１５】
ブロック９７０において、共存時間フレームのサイズは残りの時間期間に設定され、そして次に、プロセスはブロック９４２に戻る。
【０１１６】
ＷＬＡＮに対して時間を割り当てるのに十分な時間がある場合、その場合に、ブロック９６６からプロセスはブロック９８０に進み、そこでは、共存フレームの期間が算出される。ブロック９８２において、共存時間期間は、ブロック９８０で計算された共存時間期間と、協調期間の終了までの時間との最小値に設定される。
【０１１７】
次にプロセスはブロック９８４に進み、そこでは、割り当てられた時間が０より大きいかどうかを判定するためのチェックが行われる。割り当てられた時間が０より大きい場合、その場合に、ブロック９８６においてＷＬＡＮに割り当てられるフレームの割合が設定され、プロセスはブロック９４０に戻る。
【０１１８】
逆に、共存期間が０より大きくない場合、その場合に、ブロック９８４からプロセスはブロック９９０に進み、そこでは、ＷＬＡＮのための次の時間期間に関するＳＡＴがデフォルトのＳＡＴ値に設定され、次の時間フレームに関する共存フレーム時間が余りになるように設定される。ブロック９９０からプロセスはブロック９４０に戻り、終了する。
【０１１９】
したがって、上記は、個々の基地局ではなく、ＴＰのクラスタの時間領域の共存を提供する。
【０１２０】
上記は、静的なスーパーフレームサイズではなく、柔軟なスーパーフレームサイズを更に提供する。これにより、エアタイムのオーバヘッドが除去され、サービス品質要件を満たす柔軟性が提供される。
【０１２１】
チャネルを獲得するために、地理的に広がる偽のＷＬＡＮフレームは、共存するクラスタにおいてマルチノード伝送によって伝送されてもよい。そのような伝送は、時間的に共同しても連続していてもよく、特に、電力レベルがＷＬＡＮによって検出されないことがあるアップリンクの場合に、ＷＬＡＮ伝送からの効果的な保護を提供し得る。
【０１２２】
上記は、次の柔軟な共存フレームの長さの最適化を更に提供する。特に、オペレータエアインタフェースの制御、測定、及び同期のための最大タイミング要件を考慮することが行われる。さらに、待ち行列内のオペレータパケットに関する現在のサービス品質要件を考慮することが、パケット遅延バジェットが満たされることを保証するために行われる。
【０１２３】
次の共存フレームの長さを最適化することにより、最も厳しいＷＬＡＮ  ＱｏＳサービス要件は、アクセスカテゴリが、検出されるとともに、そのようなアクセスカテゴリをサポートするＷＬＡＮの近傍においてサービスされていることを保証することによって、満たされることができる。
【０１２４】
さらに、経過フレーム内の実際のエアタイムに基づいて、次の共存フレームにおけるエアタイムのＷＬＡＮの小部分を等化することにより、オペレータのＷＬＡＮエアタイムシェアに対する全体的な比率が維持され、したがって５Ｇ−Ｕ伝送の公平性が保証される。
【０１２５】
更なる態様において、最適化は、免許必要帯域内の伝送とのシンボルレベルの同期によって、統一されたキャリアタイプのエアインタフェースを可能にする、という効果がある。
【０１２６】
上記の機能は、ネットワーク要素の任意の１つ又は組み合わせに実装されることができる。図１０は、本明細書に開示される装置及び方法を実施するために使用され得る処理システム１０００のブロック図である。特定の装置は、示されたコンポーネントの全て、又はコンポーネントのサブセットのみを利用することができ、統合のレベルは装置によって異なる場合がある。さらに、装置は、複数の処理ユニット、プロセッサ、メモリ、送信機、受信機などのような、コンポーネントの複数のインスタンスを含むことができる。処理システム１０００は、スピーカ、マイクロフォン、マウス、タッチスクリーン、キーパッド、キーボード、プリンタ、ディスプレイなどのような、１つ又は複数の入力／出力装置を備えた処理ユニットを含むことができる。処理ユニットは、バス１０６０に接続された、中央処理装置（ＣＰＵ）１０１０、メモリ１０２０、大容量記憶装置１０３０、ビデオアダプタ１０４０、及びＩ／Ｏインタフェース１０５０を含むことができる。
【０１２７】
バス１０６０は、メモリバス若しくはメモリコントローラ、周辺バス、ビデオバス、又は同様のものを含む、任意のタイプのいくつかのバスアーキテクチャのうちの１つ若しくは複数であってもよい。ＣＰＵ１０１０は、任意のタイプの電子データプロセッサを含むことができる。メモリ１０２０は、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、それらの組み合わせ、又は同様のものなどの任意のタイプのシステムメモリを含むことができる。一実施形態では、メモリは、ブートアップで使用するためのＲＯＭと、プログラムを実行する間に使用するためのプログラム及びデータ記憶のためのＤＲＡＭとを含むことができる。
【０１２８】
大容量記憶装置１０３０は、データ、プログラム、及び他の情報を記憶し、そしてデータ、プログラム、及び他の情報を、バスを介してアクセス可能にするように構成された任意のタイプの記憶装置を含むことができる。大容量記憶装置１０３０は、例えば、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブ、又は同様のもののうちの１つ若しくは複数を含むことができる。
【０１２９】
ビデオアダプタ１０４０及びＩ／Ｏインタフェース１０５０は、外部の入力及び出力装置を処理ユニットに結合するためのインタフェースを提供する。図示されているように、入力及び出力装置の例は、ビデオアダプタに結合されたディスプレイ１０４２、及びＩ／Ｏインタフェースに結合されたマウス／キーボード／プリンタ１０５２を含む。他の装置が処理ユニットに結合されてもよく、追加又はより少ないインタフェースカードが利用されてもよい。例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）（図示せず）などのシリアルインターフェースを使用して、プリンタ用のインタフェースを提供することができる。
【０１３０】
処理システム１０００は、同様に、イーサネットケーブル若しくは同様のもののような有線リンク、及び／又は、アクセスノード若しくは異なるネットワークに対する無線リンクを含むことができる、１つ又は複数のネットワークインタフェース１０７０を含む。ネットワークインタフェース１０７０は、処理ユニットがネットワークを介して遠隔ユニットと通信することを可能にする。例えば、ネットワークインタフェース１０７０は、１つ又は複数の送信機／送信アンテナ、及び１つ又は複数の受信機／受信アンテナを介して、無線通信を提供することができる。一実施形態では、処理システム１０００は、例えば、他の処理ユニット、インターネット、遠隔記憶設備、又は同様のものなどの遠隔装置とのデータ処理及び通信のために、ネットワーク１０７２として示されるローカルエリアネットワーク又はワイドエリアネットワークに結合される。
【０１３１】
図１１は、上記で説明された１つ又は複数の装置（例えば、ＵＥ、ＮＢなど）と同等であり得る通信装置１１００の実施形態のブロック図を例示する。通信装置１１００は、プロセッサ１１０４、メモリ１１０６、セルラインタフェース１１１０、補助無線インタフェース１１１２、及び補助インタフェース１１１４を含むことができ、これらは図１１において示されるように配置されてもよい（又は配置されなくてもよい）。プロセッサ１１０４は、計算及び／又は他の処理に関連するタスクを実行することができる任意のコンポーネントであってよく、メモリ１１０６は、プロセッサ１１０４のためのプログラミング及び／又は命令を格納することができる任意のコンポーネントであってよい。セルラインタフェース１１１０は、通信装置１１００がセルラ信号を使用して通信することを可能にするコンポーネント又は一群のコンポーネントであり得るとともに、セルラネットワークのセルラ接続を介して情報を受信及び／又は送信するために使用され得る。補助無線インタフェース１１１２は、通信装置１１００がＷｉ−Ｆｉ若しくはブルートゥースプロトコルのような非セルラ無線プロトコル、又は制御プロトコルを介して通信することを可能にする任意のコンポーネント又は一群のコンポーネントであり得る。装置１１００は、セルラインタフェース１１１０及び／又は補助無線インタフェース１１１２を使用して、任意の無線を使用して利用可能なコンポーネント、例えば基地局、リレー、モバイル装置などと通信することができる。補助インタフェース１１１４は、通信装置１１００が有線プロトコルを含む補足プロトコルを介して通信することを可能にする任意のコンポーネント又は一群のコンポーネントであり得る。実施形態では、補助インタフェース１１１４は、装置１１００が例えばバックホールネットワークコンポーネントなどの別のコンポーネントと通信することを可能にすることができる。
【０１３２】
前述の実施形態の説明を通して、本開示の教示は、ハードウェアのみを使用することによって、又はソフトウェアとハードウェアの組み合わせを使用することによって実施され得る。１つ若しくは複数の実施形態、又はその１つ若しくは複数の部分を実装するためのソフトウェア若しくは他のコンピュータ実行可能命令は、任意の適切なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、例えば光学（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙなど）、磁気、ハードディスク、揮発性若しくは不揮発性、ソリッドステートなどの有形又は一時的／非一時的媒体、あるいは、当該技術分野で知られている任意の他のタイプの記憶媒体であり得る。
【０１３３】
本開示の更なる特徴及び利点は、当業者によって理解されることになる。
【０１３４】
本明細書で説明され、そして図面において示される特定の実施形態の構造、特徴、付属物、及び代替物は、それらに互換性がある限り、本明細書で説明され、そして図示された実施形態の全てを含んでいる本開示の教示の全てに一般的に適用されることが意図されている。言い換えれば、特定の実施形態の構造、特徴、付属物、及び代替物は、そのように示されない限り、その特定の実施形態のみに限定されることを意図していない。
【０１３５】
さらに、前述の詳細な説明は、当業者が本開示による１つ若しくは複数の実施形態を製造又は使用できるようにするために提供される。これらの実施形態に対する様々な変更は、当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義される一般的な原理は、本明細書で提供される教示の精神又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、本方法、システム、及び／又は装置は、本明細書に開示される実施形態に限定されることを意図していない。請求項の範囲は、これらの実施形態によって限定されるべきではなく、全体として説明と一致する最も広い解釈を与えられるべきである。冠詞“ａ”又は“ａｎ”の使用によるような単数形における要素への言及は、特にそのように明示されない限り、“唯一のもの”を意味するものではなく、むしろ“１つ又は複数”を意味するものとする。当業者に知られているか又は後に知られることになる本開示全体を通して説明された様々な実施形態の要素に対する全ての構造的及び機能的同等物は、請求項の要素によって包含されることが意図される。
【０１３６】
さらに、本明細書は、先行技術の認定又は一般的な知識の認定として何も意図されていない。さらに、この出願における任意の文献の引用又は特定は、そのような文献が先行技術として利用可能であること、又は任意の参考文献が当該技術分野における共通の一般知識の一部を形成することの認定ではない。さらに、ここに開示されたものは、そのような開示が請求項に明示的に列挙されているかどうかにかかわらず、一般に公開されるものではない。
【図１】
0006475338.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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