(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線アクセス技術（ＲＡＴ）に従って動作する第１のノードにおいて、第２のＲＡＴに従って動作する少なくとも１つの第２のノードによる媒体使用量を測定することであって、第１のノードが交互に、第１の時間間隔において送信し、第２の時間間隔において送信をバイパスし、第１および第２の時間間隔がデューティサイクルで繰り返す、測定することと、
第１の時間間隔を少なくとも１つのサイレントギャップでパンクチャリングすることであって、少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間が媒体使用量に基づいて決定される、パンクチャリングすることと
を備える、方法。
【請求項２】
測定された媒体使用量の増加に応答して、少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を増加させること
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
媒体使用量を少なくとも１つの閾値と比較することと、
比較に基づいて、少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を決定することと、
媒体使用量が第１の閾値を超えたことに応答して、少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を第１の時間間隔における第１のサブフレーム数に設定することと、
媒体使用量が第２の閾値を超えたことに応答して、少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を第１の時間間隔における第２のサブフレーム数に設定することであって、第２の数が第１の数より大きく、第２の閾値が第１の閾値よりも大きい、設定することと
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
媒体使用量が第３の閾値を超えたことに応答して、少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を第３のサブフレーム数に設定することであって、第３の数が第１の数よりも大きく、第３の閾値が第１の閾値よりも大きく、少なくとも１つのサイレントギャップにおける第３のサブフレーム数が、第１のノードによる送信に利用可能なままである第１の時間間隔における第４のサブフレーム数に等しい、設定すること
をさらに備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
第３のサブフレーム数に等しい少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を設定したことに応答して、第１の時間間隔に割り当てられるデューティサイクルのパーセンテージを２倍にすること
をさらに備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第１の無線アクセス技術（ＲＡＴ）に従って動作する送受信機であって、第２のＲＡＴに従って動作する少なくとも１つのノードによる媒体使用量を測定することができ、交互に、第１の時間間隔において送信し、第２の時間間隔において送信をバイパスし、第１および第２の時間間隔がデューティサイクルで繰り返し、送受信機が、第１の時間間隔を少なくとも１つのサイレントギャップでパンクチャリングすることができる、送受信機と、
少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を媒体使用量に基づいて決定するためのプロセッサと
を備える、装置。
【請求項７】
プロセッサが、測定された媒体使用量の増加に応答して、少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を増加させることができる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
プロセッサが、媒体使用量を少なくとも１つの閾値と比較し、比較に基づいて、少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を決定し、媒体使用量が第１の閾値を超えたことに応答して、少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を第１の時間間隔における第１のサブフレーム数に設定し、媒体使用量が第２の閾値を超えたことに応答して、少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を第１の時間間隔における第２のサブフレーム数に設定することができ、第２の数が第１の数より大きく、第２の閾値が第１の閾値よりも大きい、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
プロセッサが、媒体使用量が第３の閾値を超えたことに応答して、少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を第３のサブフレーム数に設定することができ、第３の数が第１の数よりも大きく、第３の閾値が第１の閾値よりも大きく、少なくとも１つのサイレントギャップにおける第３のサブフレーム数が、送受信機による送信に利用可能なままである第１の時間間隔における第４のサブフレーム数に等しい、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
プロセッサが、第３のサブフレーム数に等しい少なくとも１つのサイレントギャップの持続時間を設定したことに応答して、第１の時間間隔に割り当てられるデューティサイクルのパーセンテージを２倍にすることができる、請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にはワイヤレス通信システムに関し、より詳細には、ワイヤレス通信システムの免許不要周波数帯域における伝送に関する。
【背景技術】
【０００２】
免許不要周波数帯域は、使用に免許を必要とせず、したがって、任意のデバイスによって無線周波数信号を送信または受信するために使用され得る無線周波数スペクトルの部分である。たとえば、免許不要国家情報基盤（ＵＮＩＩ：Ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）は、５．１５ＧＨｚから５．８２５ＧＨｚの範囲の周波数帯域を含む無線スペクトルの部分から形成されている。他の例では、産業、科学、および医療（ＩＳＭ：ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，ａｎｄ  ｍｅｄｉｃａｌ）無線帯域は、免許不要通信のために国際的に予約されている無線スペクトルの部分である。ＩＳＭ無線帯域は、数ある周波数帯域の中でも特に、２．４ＧＨｚの中心周波数および１００ＭＨｚの帯域幅、５．８ＧＨｚの中心周波数および１５０ＭＨｚの帯域幅、ならびに２４．１２５ＧＨｚの中心周波数および２５０ＭＨｚの帯域幅を有する帯域を含む。免許不要周波数帯域は、免許を受けた周波数帯域と対比することができ、特定のサービスプロバイダに免許が与えられ、サービスプロバイダによって許可されたワイヤレス通信のみに使用できる。
【０００３】
免許を受けたまたは免許不要周波数帯域において信号を送信または受信するワイヤレス通信デバイスはノードと呼ばれ、これは、免許不要スペクトルにおいてＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って動作するＷｉ−Ｆｉアクセスポイント、または第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によって定義されたロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格などの規格に従って免許を受けたスペクトルにおいて動作する基地局を含み得る。ＬＴＥに従って動作する基地局は、免許不要スペクトル内に補助ダウンリンク（ＳＤＬ：ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｄｏｗｎｌｉｎｋ）チャネルを実装して、ユーザ機器に対してダウンリンク通信用の追加の帯域幅を提供することができ、ユーザ機器はまた、免許を受けた周波数帯域内のチャネルを使用して基地局と通信している。免許を受けた周波数帯域はＬＴＥ−Ｌ帯域と呼ばれることがあり、免許不要周波数帯域はＬＴＥ−Ｕ帯域と呼ばれることがある。場合によっては、基地局は、免許不要スペクトルにおけるアップリンク通信もサポートし得る。
【０００４】
免許不要周波数帯域を共有するノードはそれらの送信を調整して、免許不要周波数帯域の利用可能なリソースが異なるノード間で公平に共有されるようにすべきである。たとえば、基地局は通常、免許不要周波数帯域内のダウンリンク伝送用のチャネルを選択するためにキャリアセンシングを行う。たとえば、基地局は、免許不要周波数帯域のチャネルで受信されたエネルギーを測定して、「クリア」チャネルを識別することができる。チャネルは、そのチャネルにおける他のＬＴＥ基地局またはＷｉ−Ｆｉアクセスポイントからの受信エネルギーの平均が閾値を下回る場合に、クリアであると考えることができる。次いで、基地局は、クリーンチャネルをダウンリンク伝送に使用することができる。基地局がクリーンチャネルを識別できない場合、基地局はチャネルを１つまたは複数の他の送信ノードと共有しなければならない。
【０００５】
免許不要スペクトルでの運用のためにリッスンビフォアトーク（ＬＢＴ：Ｌｉｓｔｅｎ−Ｂｅｆｏｒｅ−Ｔａｌｋ）規制を義務付けていない米国などの国では、ＬＴＥ基地局は、免許不要スペクトルの同一チャネルにおいてＷｉ−Ｆｉおよび他のＬＴＥ基地局と共有チャネル上で共存するためにＯＮ／ＯＦＦ期間の適切なデューティサイクルを有する送信サイクルを利用し得る。ＬＴＥ基地局は、所定の時間間隔の間にチャネル上で信号を送信し（ＯＮ）、その後の時間間隔の間に送信をバイパスすることにより（ＯＦＦ）、免許不要周波数帯域のチャネルを１つまたは複数のアクセスポイントと共有することができる。たとえば、ＯＮ間隔は典型的には４０ミリ秒（ｍｓ）の倍数であるので、ＯＮ間隔は４０ｍｓ、８０ｍｓ、１２０ｍｓ、またはそれ以上であり得る。ＯＮ／ＯＦＦ時間間隔のデューティサイクルは、チャネルを共有しているデバイスの数によって決まる。たとえば、基地局は、２つのＷｉ−Ｆｉアクセスポイントとチャネルを共有している場合、４０ｍｓのＯＮ間隔中に送信し、次いで８０ｍｓのＯＦＦ間隔中に送信をバイパスすることができる。
【０００６】
ＬＴＥ基地局によって使用されるＯＮ間隔が延長されると、遅延に敏感なＷｉ−Ｆｉアプリケーションのパフォーマンスが低下し得る。たとえば、音声アプリケーションは、対応するＷｉ−Ｆｉアプリケーションが周期的に繰り返す４０ｍｓの時間間隔の間に送信することができない場合、音質の顕著な低下を被り得る。ＯＮ間隔が８０ｍｓ、１２０ｍｓ、またはそれ以上に増加すると、パフォーマンス低下が増加する。リッスンビフォアトーク（ＬＢＴ）プロトコルを実装するワイヤレス通信システムは、送信用のチャネルを取得する前に、送信ノードに空きチャネルをリッスンするように要求することによって、この問題に対処する。最大チャネル占有期間は、日本では４ｍｓ、ヨーロッパでは１０ｍｓに制限されているので、遅延に敏感なアプリケーションは空きチャネルを取得する前に延長された時間間隔を待つ必要はない。しかしながら、ＬＢＴ規格は全ての国で実施されているわけではなく、ＬＢＴ規格を実装するには既存のＬＴＥ波形を変更する必要があり、これはＬＢＴ規格の採用を数年遅らせ得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下は、開示された発明のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、開示された発明の概要を提示する。この概要は、開示された発明の網羅的な概観ではない。開示された発明の主要または重要な要素を特定することも、開示された発明の範囲を線引きすることも意図されていない。その唯一の目的は、後で論じられるより詳細な説明の前置きとして、いくつかの概念を簡略化した形で提示することである。
【０００８】
いくつかの実施形態では、キャリアセンシング適応型伝送に使用される時間間隔をパンクチャリング（ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ）するための方法が提供される。方法は、第１の無線アクセス技術（ＲＡＴ：ｒａｄｉｏ  ａｃｃｅｓｓ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）に従って動作する第１のノードにおいて、第２のＲＡＴに従って動作する１つまたは複数の第２のノードによる媒体使用量を測定することを含む。第１のノードは交互に、第１の時間間隔において送信し、第２の時間間隔において送信をバイパスする。第１および第２の時間間隔はデューティサイクルで繰り返す。方法は、第１の時間間隔を１つまたは複数のサイレントギャップでパンクチャリングすることをさらに含む。１つまたは複数のサイレントギャップの持続時間は媒体使用量に基づいて決定される。
【０００９】
いくつかの実施形態では、キャリアセンシング適応型伝送に使用される時間間隔をパンクチャリングするための装置が提供される。装置は、第１の無線アクセス技術（ＲＡＴ）に従って動作する送受信機を含む。送受信機は、第２のＲＡＴに従って動作する１つまたは複数のノードによる媒体使用量を測定することができる。送受信機は交互に、第１の時間間隔において送信し、第２の時間間隔において送信をバイパスする。第１および第２の時間間隔はデューティサイクルで繰り返す。送受信機は、第１の時間間隔を１つまたは複数のサイレントギャップでパンクチャリングすることができる。装置は、１つまたは複数のサイレントギャップの持続時間を媒体使用量に基づいて決定するためのプロセッサをさらに含む。
【００１０】
添付の図面を参照することによって本開示はよりよく理解することができ、その多くの特徴および利点が当業者に明らかとなろう。異なる図面における同一の参照符号の使用は、類似または同一の項目を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】いくつかの実施形態によるワイヤレス通信システムの図である。
【図２】いくつかの実施形態による媒体使用量の測定値を示すプロットである。
【図３】いくつかの実施形態による免許不要周波数帯域のチャネルでのノードによるダウンリンク伝送用の時間間隔の割り当てを示す図である。
【図４】いくつかの実施形態による免許不要周波数帯域のチャネルでのノードによるダウンリンク伝送用の時間間隔におけるサイレントギャップの割り当てを示す図である。
【図５】いくつかの実施形態による免許不要周波数帯域のチャネルでのノードによるダウンリンク伝送用の時間間隔におけるサイレントギャップの割り当てを示す図である。
【図６】いくつかの実施形態による免許不要周波数帯域のチャネルでのノードによるダウンリンク伝送用の時間間隔を均等に分割するサイレントギャップの割り当てを示す図である。
【図７】いくつかの実施形態による、サイレントギャップによってダウンリンク伝送用の時間間隔を適応的にパンクチャリングするための方法のフロー図である。
【図８】いくつかの実施形態によるワイヤレス通信システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の無線アクセス技術（ＲＡＴ）に従って動作する第１のノードによる免許不要周波数帯域のチャネルでの送信用に予約された時間間隔をサイレントギャップによってパンクチャリングして、第２のＲＡＴに従って動作する第２のノードによる送信を可能にすることによって、免許不要周波数帯域を異なるＲＡＴに従って動作するノード間で公平に共有し、パフォーマンスの低下なく遅延に敏感なアプリケーションをサポートすることができる。第１のノードは、サイレントギャップ中の送信をバイパスする。サイレントギャップの持続時間は、第２のノードによる媒体使用量の測定値に基づいて決定される。第１のＲＡＴはＬＴＥ−Ｕとすることができ、第２のＲＡＴはＷｉ−Ｆｉとすることができる。
【００１３】
第１のノードのいくつかの実施形態は、チャネルを共有する第２のノードの数に基づいて、チャネルでの送信のＯＮ間隔のデューティサイクルを決定することができる。たとえば、ＯＮ間隔に割り当てられるデューティサイクルのパーセンテージは、第１のノードが１つのノードとチャネルを共有する場合は５０％に設定され、第１のノードが２つの第２のノードとチャネルを共有する場合は３３％に設定され得る。第１のノードのいくつかの実施形態は、測定された媒体使用量を１つまたは複数の閾値と比較することによってサイレントギャップの持続時間を決定する。たとえば、サイレントギャップは、媒体使用量が第１の閾値未満である場合、ＯＮ間隔において１０サブフレームごとに１つのサイレントサブフレームを含むことができる。サイレントギャップは、媒体使用量が第１の閾値を上回るが第２の閾値を下回る場合、１０サブフレーム当たり３つのサイレントサブフレームを含むことができる。サイレントギャップは、媒体使用量が第２の閾値を上回る場合、８サブフレーム当たり４サブフレームまで増加させることができる。いくつかの実施形態では、第１のノードと第２のノードとの間の公平性を保つために、媒体使用量が第２の閾値を上回ったことに応答して、ＯＮ間隔の持続時間を増加させる。
【００１４】
図１は、いくつかの実施形態によるワイヤレス通信システム１００の図である。ワイヤレス通信システム１００は、異なるＲＡＴに従って動作する複数のノード１０５、１１０、１１５を含む。図示の実施形態では、ノード１０５は、３ＧＰＰによって定義されたＬＴＥ規格などの第１のＲＡＴに従って動作する基地局である（したがって、本明細書では「基地局１０５」とも呼ばれる）。基地局１０５は、対応する地理的エリアまたはセル１２０内でワイヤレス接続性を提供する。ノード１１０、１１５は、１つまたは複数のＩＥＥＥ８０２．１１規格によって定義されたＷｉ−Ｆｉ規格などの第２の（異なる）ＲＡＴに従って動作するアクセスポイントである（したがって、本明細書では「アクセスポイント１１０、１１５」とも呼ばれる）。アクセスポイントは、対応する地理的エリアまたはセル１２５、１３０内でワイヤレス接続性を提供する。
【００１５】
ノード１０５、１１０、１１５は、１つまたは複数のユーザ機器１３５、１４０、１４５と、対応するエアインターフェース１５０、１５５、１６０を介して通信するように構成することができる。免許を受けた周波数帯域または免許不要周波数帯域のチャネルを介して、ノード１０５、１１０、１１５とユーザ機器１３５、１４０、１４５との間で情報を送信することができる。本明細書で使用される場合、「免許不要周波数帯域」という語句は、使用に免許を必要とせず、したがって、ノード１０５、１１０、１１５またはユーザ機器１３５、１４０、１４５のいずれかによって無線周波数信号を送信または受信するために使用され得る無線周波数スペクトルの部分を指すものと理解される。たとえば、免許不要国家情報基盤（ＵＮＩＩ）は、５．１５ＧＨｚから５．８２５ＧＨｚの範囲にわたる周波数帯域内の無線スペクトルの部分を含む。他の例では、産業、科学、および医療（ＩＳＭ）無線帯域は、免許不要通信のために国際的に予約されている。ＩＳＭ無線帯域は、数ある周波数帯域の中でも特に、２．４ＧＨｚの中心周波数および１００ＭＨｚの帯域幅、５．８ＧＨｚの中心周波数および１５０ＭＨｚの帯域幅、ならびに２４．１２５ＧＨｚの中心周波数および２５０ＭＨｚの帯域幅を有する帯域を含む。本明細書で使用される場合、「免許を受けた周波数帯域」という語句は、１つまたは複数の特定のサービスプロバイダに免許が与えられた、サービスプロバイダによって許可されたノード１０５、１１０、１１５またはユーザ機器１３５、１４０、１４５によるワイヤレス通信のみ使用され得る無線周波数スペクトルの一部を指すものと理解される。たとえば、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ：Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）は、周波数帯域６９８−７０４ＭＨｚおよび７２８−７３４ＭＨｚをＶｅｒｉｚｏｎＷｉｒｅｌｅｓｓに、周波数帯域７１０−７１６ＭＨｚおよび７４０−７４６ＭＨｚをＡＴ＆Ｔに免許を与えている。
【００１６】
免許不要周波数帯域は、ノード１０５、１１０、１１５とユーザ機器１３５、１４０、１４５との間のアップリンクまたはダウンリンク伝送に使用され得る複数のチャネルをサポートする。たとえば、ＵＮＩＩに割り当てられた５ＧＨｚの免許不要周波数帯域は、所定数の２０ＭＨｚのチャネルに分割することができる。ノード１０５のいくつかの実施形態は、免許不要周波数帯域のチャネルを使用して、免許を受けた周波数帯域のチャネルを介したダウンリンク伝送を補助することができる。たとえば、ＬＴＥに従って動作する基地局１０５は、免許を受けた周波数帯域のチャネル上でデータ、制御情報、または他の重要な情報を送信するのと同時に、免許不要周波数帯域の補助ダウンリンクチャネル上でベストエフォートデータを送信することができる。ノード１１０、１１５のいくつかの実施形態は、免許不要周波数帯域のチャネルを使用して、Ｗｉ−Ｆｉまたは米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１１規格に従う他の通信などのローカルエリアワイヤレス無線アクセス技術（ＲＡＴ）をサポートすることができる。
【００１７】
ノード１０５、１１０、１１５は、チャネル選択アルゴリズムを使用して、アップリンクまたはダウンリンク伝送用に免許不要周波数帯域チャネルの１つまたは複数を選択することができる。ノード１０５、１１０、１１５のいくつかの実施形態は、所定の時間間隔の間にチャネルの１つまたは複数を介して受信されたエネルギーの測定値（たとえば、長期エネルギー検出）、チャネルを介して受信されたＷｉ−Ｆｉプリアンブルなどのプリアンブルの検出、ネイバノードからのオーバーヘッドブロードキャストチャネルの検出などに基づいて免許不要チャネルを選択することができる。たとえば、ノード１０５は、免許不要周波数帯域のチャネルを監視（またはセンシング）して、伝送用の１つまたは複数のクリアチャネルを検出することができる。本明細書で使用される場合、「クリア」という用語は、クリアチャネルを検出したノードの範囲内のいかなる他のノードによっても伝送に使用されていないチャネルを指す。所定の時間間隔においてチャネルを介して受信されたエネルギーが閾値未満である場合に、チャネルをクリアチャネルとして識別することができる。伝送用のクリアチャネルを見つけることができないノードは、占有されたチャネルを１つまたは複数の他のノードと共有することができる。たとえば、ノード１０５は、免許不要周波数帯域のチャネルをノード１１０、１１５の１つまたは複数と共有することができる。
【００１８】
ノード１０５、１１０、１１５は、免許不要周波数帯域内の共有チャネルを介したダウンリンク伝送用の時間間隔を選択またはネゴシエートすることができる。ノード１０５、１１０、１１５のいくつかの実施形態は、対応するエアインターフェース１５０、１５５、１６０を介したダウンリンク伝送用に共有チャネルの異なる時分割多重化部分を使用する。時分割多重化部分は、１ミリ秒の持続時間をそれぞれ有するサブフレームなどの、いくつかのサブフレームまたは時間間隔を含むデューティサイクルで繰り返すことができる。ノード１０５、１１０、１１５のそれぞれに割り当てられるデューティサイクルおよびデューティサイクルの部分は、チャネルを共有しているノードの数に基づいて決定することができる。たとえば、ノード１０５、１１０、１１５が免許不要周波数帯域内で同一のチャネルを共有している場合、ノード１０５は、ダウンリンク伝送用にデューティサイクルの１／３すなわち３３％が割り当てられ得、ノード１０５は残りの２／３（すなわち６７％）の間に送信をバイパスして、ノード１１０、１１５がノード１０５からの干渉を最小にしてダウンリンク信号を送信できるようにすることができる。いくつかの実施形態では、ノード１０５は４０ｍｓまたはその倍数の間にチャネルを取得し、これはＯＮ間隔と呼ばれ得る。したがって、ノード１０５、１１０、１１５がチャネルを共有している場合、ダウンリンク伝送のデューティサイクルは１２０ｍｓであり得る。ノード１０５は、デューティサイクルの残りの８０ｍｓの間にダウンリンク伝送をバイパスし、これはＯＦＦ間隔と呼ばれ得る。
【００１９】
本明細書で論じられるように、ノード１０５によって使用されるＯＮ間隔が延長されると、特にノード１１０、１１５が遅延に敏感なアプリケーションを実装する場合に、ノード１１０、１１５のパフォーマンスが低下し得る。したがって、ノード１１０、１１５がエアインターフェース１５５、１６０を介してダウンリンク信号を送信しようとしていることを示す十分に高い媒体使用量をノード１０５が検出した場合に、ノード１０５はＯＮ間隔内の追加の「サイレントギャップ」の間に送信をバイパスすることができる。ノード１０５のいくつかの実施形態は、ノード１１０、１１５による媒体使用量を測定する。たとえば、ＬＴＥ基地局１０５は、免許不要周波数帯域においてＷｉ−Ｆｉアクセスポイント１１０、１１５によって送信されるダウンリンク信号を監視するためのＷｉ−Ｆｉモジュールを含むことができる。ノード１０５は、測定された媒体使用量が十分に高い場合に、ＯＮ間隔内の１つまたは複数のサイレントギャップ中に送信をバイパスすることによってＯＮ間隔をパンクチャリングする。ノード１０５は、測定された媒体使用量に基づいてサイレントギャップの持続時間を適応的に決定する。
【００２０】
図２は、いくつかの実施形態による媒体使用量２０５の測定値を示すプロット２００である。縦軸は媒体使用量を任意の単位で示しており、横軸は左から右へ増加する時間を示している。媒体使用量は、所定の時間間隔の間にチャネルの１つまたは複数を介して受信されたエネルギーの測定値、チャネルを介して受信されたＷｉ−Ｆｉプリアンブルなどのプリアンブルの検出、ネイバノードからのオーバーヘッドブロードキャストチャネルの検出などに基づいて決定することができる。プロット２００は、図１に示されたノード１０５などのノードによって測定される媒体使用量２０５の値に対応し得る。図示の実施形態では、媒体使用量２０５は３つの閾値（ＴＭＵ１、ＴＭＵ２、ＴＭＵ３）と比較される。しかしながら、いくつかの実施形態は、サイレントギャップの持続時間をいつ修正するかを決定するために、異なる数の閾値、または媒体使用量２０５の変化率などの他の基準を使用することができる。さらに、後述のサイレントギャップの特定の持続時間は例示的な例であり、ノードのいくつかの実施形態は他のサイレントギャップ持続時間を使用することができる。
【００２１】
時刻ｔ＜Ｔ１において、ノードは、クリアチャネルに対応する媒体使用量の第１の閾値（ＴＭＵ１）未満である媒体使用量２０５の値を測定する。したがって、ノードは、ノードに割り当てられたＯＮ間隔中にダウンリンク信号を送信することができる。いくつかの実施形態では、ノードは、クリアチャネルの検出に応答してＯＮ間隔に割り当てられるデューティサイクルのパーセンテージを適応的に増加させることもできる。
【００２２】
時刻Ｔ１＜ｔ＜Ｔ２において、ノードは、第１の閾値（ＴＭＵ１）を超えるが、第２の閾値（ＴＭＵ２）未満である媒体使用量２０５の値を測定し、これはノードが、ＯＮ間隔中にチャネルにアクセスしようとしている１つまたは複数の他のノードとチャネルを共有していることを示す。媒体使用量２０５の測定値がＴＭＵ１を超えるので、ノードは、他のノードによるダウンリンク伝送を可能にするためにＯＮ間隔がパンクチャリングされるべきであると決定する。しかしながら、媒体使用量がＴＭＵ２未満であるので、サイレントギャップの持続時間は比較的低くすることができる。たとえば、ノードは、１０ｍｓのＯＮ間隔ごとに１ミリ秒の持続時間を有するサイレントギャップを導入することができる。
【００２３】
時刻Ｔ２＜ｔ＜Ｔ３において、ノードは、第２の閾値（ＴＭＵ２）を超えるが第３の閾値（ＴＭＵ３）未満である媒体使用量２０５の値を測定し、これはノードが、ＯＮ間隔中にチャネルにアクセスしようとしている１つまたは複数の他のノードとチャネルを共有していることを示す。ＴＭＵ２を上回る値への媒体使用量２０５の増加は、免許不要周波数帯域のチャネルにアクセスする試行の回数の増加を示し、これは、他のノードのパフォーマンス低下の可能性の増加を示し得る。ノードは、他のノードによるダウンリンク伝送の機会を増やすために、ＯＮ間隔のサイレントギャップを増加させるべきであると決定する。たとえば、ノードは、サイレントギャップの持続時間を１０ｍｓのＯＮ間隔ごとに３ｍｓまで増加させることができる。
【００２４】
時刻Ｔ３＜ｔ＜Ｔ４において、ノードは、第３の閾値（ＴＭＵ３）を超える媒体使用量２０５の値を測定する。ＴＭＵ３を上回る値への媒体使用量２０５の増加は、免許不要周波数帯域のチャネルにアクセスする試行の回数のさらなる増加を示し、これは他のノードのパフォーマンス低下の可能性のさらなる増加を示し得る。ノードは、他のノードが情報を送信する機会を提供するために、ＯＮ間隔が、ノードによるダウンリンク伝送用に予約された部分と、ノードがダウンリンク伝送をバイパスする部分との間で均等に分割されるように、ＯＮ間隔がより長いサイレントギャップでパンクチャリングされるべきであると決定する。分割のいくつかの実施形態は、ノードによるダウンリンク伝送用の対応する４ｍｓまたは１０ｍｓの時間間隔と交互する４ｍｓまたは１０ｍｓのサイレントギャップを含むことができる。サイレントギャップを使用して均等な分割を提供することは、リッスンビフォアトーク（ＬＢＴ）規格によって指定された時間間隔の割り当てに対応し得る。
【００２５】
いくつかの実施形態では、ノードは、サイレントギャップの持続時間の増加に応答して公平性を維持するためにそのＯＮ間隔全体を増加させることができる。たとえば、ノードは、ＯＮ間隔が均等に分割される場合、そのＯＮ間隔全体を４０ｍｓから８０ｍｓに増加させることができる。しかしながら、ＯＮ間隔全体を増加させても、ＯＮ／ＯＦＦデューティサイクルは同一のままである。たとえば、ノードが免許不要周波数帯域のチャネルを他の２つのノードと共有している場合、ノードのＯＮ間隔全体が４０ｍｓであるか８０ｍｓであるかに関わらず、ＯＮ／ＯＦＦデューティサイクルは１２０ｍｓに固定することができる。
【００２６】
時刻ｔ＞Ｔ４では、ノードはＴＭＵ３を下回ったがＴＭＵ２よりも高いままである媒体使用量２０５の値を測定する。ＴＭＵ３を下回る値への媒体使用量２０５の減少は、免許不要周波数帯域のチャネルにアクセスする試行の回数の減少を示し、これは、他のノードのパフォーマンス低下の可能性の減少を示し得る。ノードは、他のノードによるダウンリンク伝送の試行の減少に応答して、ＯＮ間隔のサイレントギャップを減少させるべきであると決定する。たとえば、ノードは、サイレントギャップの持続時間を、均等な分割から１０ｍｓのＯＮ間隔ごとに３ｍｓまで減少させることができる。
【００２７】
図３は、いくつかの実施形態による免許不要周波数帯域のチャネルでのノードによるダウンリンク伝送用の時間間隔の割り当て３００を示す図である。横軸は左から右へ増加する時間を示す。ノードは、第１のＲＡＴ（たとえばＬＴＥ）に従って動作し、図１に示されたノード１０５の実施形態を実装するために使用することができる。図示の実施形態では、ノードは、第２のＲＡＴ（たとえばＷｉ−Ｆｉ）に従って動作する他の２つのノードと免許不要周波数帯域のチャネルを共有する。ノードは、ＯＮ間隔３０５の間にダウンリンク伝送用にチャネルを取得または予約し、ＯＦＦ間隔３１０の間にチャネルでのダウンリンク伝送をバイパスする。デューティサイクル３１５は、ＯＮ間隔３０５とＯＦＦ間隔３１０との和に等しい。たとえば、ＯＮ間隔３０５は４０ｍｓであり得、ＯＦＦ間隔は８０ｍｓであり得、その結果、デューティサイクル３１５は１２０ｍｓとなる。デューティサイクル３１５は、無期限に、または所定の時間にわたって繰り返すことができる。たとえば、デューティサイクル３１５は、追加のノードがチャネルを共有したことに応答して増加させることができ、あるいは、１つまたは複数のノードが共有チャネルを介した送信を終了したことに応答して減少させることができる。
【００２８】
図４は、いくつかの実施形態による免許不要周波数帯域のチャネルでのノードによるダウンリンク伝送用の時間間隔におけるサイレントギャップの割り当て４００を示す図である。横軸は左から右へ増加する時間を示す。ノードは、図３で説明されたノードに対応し得る。ノードは、第１のＲＡＴに従って動作し、第２のＲＡＴに従って動作する他の２つのノードと免許不要周波数帯域のチャネルを共有する。割り当て４００は、ＯＮ間隔がサイレントギャップ４０１、４０２、４０３、４０４（「サイレントギャップ４０１−４０４」と呼ばれ得る）でパンクチャリングされるので、図３に示された割り当て３００と異なる。サイレントギャップ４０１−４０４の持続時間は、第２のＲＡＴに従って動作するノードによる媒体使用量の測定値に基づいて決定される。たとえば、サイレントギャップ４０１−４０４は、ノードの１０ｍｓのＯＮ間隔ごとに１ｍｓの持続時間を有し得、したがって図２に示された期間Ｔ１＜ｔ＜Ｔ２のサイレントギャップに対応し得る。
【００２９】
図５は、いくつかの実施形態による免許不要周波数帯域のチャネルでのノードによるダウンリンク伝送用の時間間隔におけるサイレントギャップの割り当て５００を示す図である。横軸は左から右へ増加する時間を示す。ノードは、図３および図４で説明されたノードに対応し得る。ノードは、第１のＲＡＴに従って動作し、第２のＲＡＴに従って動作する他の２つのノードと免許不要周波数帯域のチャネルを共有する。ノードは、ＯＮ間隔５０５の間にダウンリンク伝送用にチャネルを取得または予約し、デューティサイクル５１５にわたってＯＦＦ間隔５１０の間にチャネルでのダウンリンク伝送をバイパスする。割り当て５００は、ＯＮ間隔がより長いサイレントギャップ５０１、５０２、５０３、５０４（「サイレントギャップ５０１−５０４」と呼ばれ得る）でパンクチャリングされるので、図４に示された割り当て４００と異なる。サイレントギャップ５０１−５０４の持続時間は、測定値が媒体使用量の増加を示すことに応答してサイレントギャップ４０１−４０４の持続時間に対して増加されている。たとえば、サイレントギャップ５０１−５０４は、ノードの１０ｍｓのＯＮ間隔ごとに３ｍｓの持続時間を有することができ、したがって、図２に示された期間Ｔ２＜ｔ＜Ｔ３のサイレントギャップに対応し得る。
【００３０】
図６は、いくつかの実施形態による免許不要周波数帯域のチャネルでのノードによるダウンリンク伝送用の時間間隔を均等に分割するサイレントギャップの割り当て６００を示す。横軸は左から右へ増加する時間を示す。ノードは、図３−５で説明されたノードに対応し得る。ノードは、第１のＲＡＴに従って動作し、第２のＲＡＴに従って動作する他の２つのノードと免許不要周波数帯域のチャネルを共有する。ノードは、デューティサイクル６１５にわたってＯＮ間隔６０５の間にダウンリンク伝送用にチャネルを取得または予約し、ＯＦＦ間隔６１０の間にチャネルでのダウンリンク伝送をバイパスする。割り当て６００は、サイレントギャップ６２０がノードによるダウンリンク伝送用の時間間隔６２５と共に均等に分割されるようにＯＮ間隔がパンクチャリングされるので、図５に示された割り当て５００と異なる。たとえば、サイレントギャップ６２０の持続時間は、測定値が媒体使用量の増加を示すことに応答してサイレントギャップ４０１−４０４の持続時間に対して増加させることができる。全体のデューティサイクル６１５を維持しながら公平性を維持するために、ＯＮ間隔６０５も増加させている（この場合、２倍になる）。たとえば、サイレントギャップ６２０、６２５は、図２に示された期間Ｔ３＜ｔ＜Ｔ４のサイレントギャップに対応し得る。
【００３１】
図７は、いくつかの実施形態による、サイレントギャップによってダウンリンク伝送用の時間間隔を適応的にパンクチャリングするための方法７００のフロー図である。方法７００は、図１に示されたノード１０５のいくつかの実施形態で実施することができる。ブロック７０５において、ノードは、たとえば信号強度、Ｗｉ−Ｆｉプリアンブル、オーバーヘッドチャネルなどを監視することによって、免許不要周波数帯域のチャネルを監視する。決定ブロック７１０において、ノードはクリアチャネルを検出したかを決定する。検出した場合、ノードはブロック７１５においてダウンリンク伝送用のクリアチャネルを取得する。そうでない場合、ノードは、異なるＲＡＴに従って動作する１つまたは複数の他のノードとチャネルを共有する。
【００３２】
ブロック７２０において、ノードは、共有チャネルのデューティサイクルを決定する。ノードのいくつかの実施形態では、チャネルを共有しているノードの数に基づいてデューティサイクルを決定する。たとえば、ノードが他の１つのノードとチャネルを共有している場合、デューティサイクルは、デューティサイクルの１／２（５０％）を利用するノードによるダウンリンク伝送のＯＮ間隔を含み、デューティサイクルの残りの１／２（５０％）は、他のノードのために予約される。他の例では、ノードが他の２つのノードとチャネルを共有している場合、デューティサイクルは、デューティサイクルの１／３（３３％）を利用するノードによるダウンリンク伝送のＯＮ間隔を含み、デューティサイクルの残りの２／３（６７％）は、他の２つのノードのために予約される。したがって、ノードが他のＮ個のノードとチャネルを共有している場合、ＯＮ間隔はデューティサイクルのパーセンテージまたは分数１／（Ｎ＋１）に等しい。
【００３３】
ブロック７２５において、ノードは、チャネルを共有している他のノードによる共有チャネルの媒体使用量を測定する。
【００３４】
決定ブロック７３０において、ノードは測定された媒体使用量を第１の閾値（ＴＭＵ１）と比較する。測定された媒体使用量がＴＭＵ１未満である場合、他のノードによる媒体使用量は十分に低く、ノードはブロック７３５においてサイレントギャップでＯＮ間隔をパンクチャリングしないことを決定する。測定された媒体使用量がＴＭＵ１を超える場合、ノードはＯＮ間隔がサイレントギャップでパンクチャリングされることを決定する。
【００３５】
決定ブロック７４０において、ノードは測定された媒体使用量を第２の閾値（ＴＭＵ２）と比較する。測定された媒体使用量がＴＭＵ２未満である場合、ノードはブロック７４５においてサイレントギャップの持続時間を１０ｍｓのＯＮ間隔ごとに１ｍｓに設定する。これは１：１０パンクチャリングと呼ばれ得る。測定された媒体使用量がＴＭＵ２を超える場合、ノードは、サイレントギャップの持続時間が１：１０パンクチャリングよりも長くあるべきであると決定する。
【００３６】
決定ブロック７５０において、ノードは測定された媒体使用量を第３の閾値（ＴＭＵ３）と比較する。測定された媒体使用量がＴＭＵ３未満である場合、ノードはブロック７５５においてサイレントギャップの持続時間を１０ｍｓのＯＮ間隔ごとに３ｍｓに設定する。これは３：１０パンクチャリングと呼ばれ得る。測定された媒体使用量がＴＭＵ３を超える場合、ノードは、サイレントギャップの持続時間が３：１０パンクチャリングよりも長くあるべきであると決定する。ブロック７６０において、ノードは、本明細書で論じられたように、サイレントギャップとダウンリンク伝送用の時間間隔との間でＯＮ間隔を均等に分割するように、サイレントギャップの持続時間を設定する。
【００３７】
図８は、いくつかの実施形態によるワイヤレス通信システム８００のブロック図である。ワイヤレス通信システム８００は、第１のＲＡＴに従って動作するノード８０５と、第２のＲＡＴに従って動作するノード８１０、８１５とを含む。ノード８０５、８１０、８１５のいくつかの実施形態は、図１に示されたノード１０５、１１０、１１５に対応し得る。本明細書で論じられたように、ノード８０５、８１０、８１５は、ダウンリンク伝送用に免許不要周波数帯域の１つまたは複数のチャネルを共有することができる。ノード８０５は、アンテナ８２５に結合された送受信機８２０を含む。送受信機８２０は、免許を受けた周波数帯域内のダウンリンクチャネル、または免許不要周波数帯域内の補助ダウンリンクチャネルを介して、メッセージまたは信号を送信することができる。送受信機８２０はまた、ノード８１０、８１５によって免許不要周波数帯域で送信された信号などの信号を受信することができる。ノード８０５は、プロセッサ命令、送信用データ、受信データなどの情報を記憶するためのメモリ８３０を含む。プロセッサ８３５は、たとえばメモリ８３０に記憶された命令を実行することによって、送信用の情報を処理し、受信された情報を処理し、または本明細書で論じられた他の動作を実行するために使用することができる。送受信機８２０、メモリ８３０、およびプロセッサ８３５のいくつかの実施形態は、図７に示された方法７００の実施形態を実行するように構成することができる。
【００３８】
いくつかの実施形態では、上述の技法の特定の態様は、ソフトウェアを実行する処理システムの１つまたは複数のプロセッサによって実装することができる。ソフトウェアは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたあるいは有形に具現化された実行可能な命令の１つまたは複数のセットを含む。ソフトウェアは、１つまたは複数のプロセッサによって実行された場合に、上述の技法の１つまたは複数の態様を実行するように１つまたは複数のプロセッサを操作する命令および特定のデータを含むことができる。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、たとえば、磁気または光学ディスク記憶デバイス、フラッシュメモリなどのソリッドステート記憶デバイス、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または１つまたは複数の他の不揮発性メモリデバイスなどを含むことができる。非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶された実行可能命令は、ソースコード、アセンブリ言語コード、オブジェクトコード、１つまたは複数のプロセッサによって解釈（インタープリット）あるいは実行される他の命令フォーマットのものとすることができる。
【００３９】
コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータシステムに命令および／またはデータを提供するために使用中にコンピュータシステムによってアクセス可能な任意の記憶媒体または記憶媒体の組み合わせを含むことができる。そのような記憶媒体は、限定はされないが、光学媒体（たとえば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク）、磁気媒体（たとえば、フロッピーディスク、磁気テープ、もしくは磁気ハードドライブ）、揮発性メモリ（たとえば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）もしくはキャッシュ）、不揮発性メモリ（たとえば、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）もしくはフラッシュメモリ）、またはマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）ベースの記憶媒体を含むことができる。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピューティングシステムに組み込むことができ（たとえば、システムＲＡＭまたはＲＯＭ）、コンピューティングシステムに固定的に取り付けることができ（たとえば、磁気ハードドライブ）、コンピューティングシステムに取り外し可能に取り付けることができ（たとえば、光ディスクもしくはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ベースのフラッシュメモリ）、またはワイヤードもしくはワイヤレスネットワークを介してコンピュータシステムに結合することができる（たとえば、ネットワークアクセス可能ストレージ（ＮＡＳ））。
【００４０】
一般的な説明において上記で記載された活動または要素の全てが必要なわけではないこと、特定の活動またはデバイスの一部が必要とされない場合があること、記載されたものに加えて１つまたは複数のさらなる活動が行われてもよく、または要素が含まれてもよいことに留意されたい。またさらに、活動がリストされた順序は、必ずしもそれらが実行される順序ではない。また、概念は特定の実施形態を参照して説明されている。しかしながら、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に記載の本開示の範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更がなされ得ることを理解する。したがって、明細書および図面は、限定的な意味ではなく例示として捉えられるべきであり、全てのそのような修正は、本開示の範囲内に含まれるものとする。
【００４１】
利益、他の利点、および問題の解決策は、特定の実施形態に関して上記で説明されている。しかしながら、利益、利点、問題の解決策、および任意の利益、利点、または解決策を発生させ得るもしくはより顕著とし得る任意の特徴は、任意のまたは全ての請求項の重要な、必要な、または必須の特徴として解釈されるべきではない。その上、開示された発明は、本明細書の教示の利益を有する当業者には明らかな、異なるが同等の方法で修正および実施することができるので、上記に開示された特定の実施形態は単なる例示である。以下の特許請求の範囲に記載された以外に、本明細書に示された構成または設計の詳細に何の限定も意図されていない。したがって、上記で開示された特定の実施形態を変更または修正できることは明らかであり、全てのそのような変形は開示された発明の範囲内であると考えられる。したがって、本明細書で求められる保護は以下の特許請求の範囲に記載されたものである。
【図１】
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【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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