(57)【要約】  統一された高帯域幅、低レイテンシ・データ・サービスのための装置及び方法。一実施例では、共通サービス・プロバイダを介した規格準拠超低レイテンシ及び高データ・レート・サービス（たとえば、５Ｇ  ＮＲサービス）を含む、現存するインフラストラクチャ（たとえば、ハイブリッド・ファイバー同軸インフラストラクチャ）の少なくとも部分上のサービス配信を有するネットワーク・アーキテクチャが開示される。一変形態では、３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲによってサポートされる並列ＭＩＭＯデータ・ストリームは、単一同軸ケーブル・フィーダに注入される前に周波数においてシフトされ、したがって、最大総キャリア帯域幅その３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲチップセットを達成するために（空間ダイバーシティの代わりに）周波数ダイバーシティが活用される。一実装形態では中間周波数（ＩＦ）が媒体上で送信され、（すなわち、より高い周波数の代わりに）、その後、ＲＦキャリア周波数へのブロック・コンバージョンが、拡張消費者構内機器（ＣＰＥｅ）における３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲチップセットとの３ＧＰＰ帯域準拠相互運用性のために、拡張ＣＰＥｅにおいて採用される。
2021524173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
統合されたワイヤレス・データ・サービスを配信するために現存するインフラストラクチャが使用されるように、無線周波数（ＲＦ）ネットワークを動作させる方法であって、前記方法が、
規定された周波数帯域内で、前記現存するインフラストラクチャの少なくとも一部分上でＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）波形を送信するステップを含み、
前記送信されたＯＦＤＭ波形が、少なくとも第１及び第２の空間ダイバーシティ・データ・チャネルを備え、前記少なくとも第１及び第２の空間ダイバーシティ・データ・チャネルは、前記少なくとも第１及び第２の空間ダイバーシティ・データ・チャネルの各々が、少なくとも１つの受信機デバイスによって受信され、アグリゲートされ得るように、互いに対して周波数において、及び前記規定された周波数帯域内でシフトされる、
方法。
【請求項２】
前記現存するインフラストラクチャの前記少なくとも一部分上で前記送信するステップが、少なくとも１つの単一同軸ケーブル構内ドロップへの配信のためのハイブリッド・ファイバー同軸（ＨＦＣ）インフラストラクチャ上で送信するステップを含み、
前記統合されたワイヤレス・データ・サービスが、１Ｇｂｐｓを超過するレートにおけるデータ配信を備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送信するステップは、少なくとも、前記現存するインフラストラクチャの通常動作帯域よりも周波数が広い周波数帯域を使用するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記規定された周波数帯域を、前記現存するインフラストラクチャの利用可能な総帯域幅から指定するステップと、
前記少なくとも第１及び第２の空間ダイバーシティ・データ・チャネルを少なくとも２つのそれぞれのサブバンドに割り振るステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記割り振るステップが、広帯域増幅器装置を使用して約９８ＭＨｚのサブバンドに割り振るステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記割り振るステップが、１つ又は複数の現存するＨＦＣネットワーク・ハブへの前記少なくとも２つのサブバンドの配信をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つの３ＧＰＰロングターム・エボリューション（３ＧＰＰ  ＬＴＥ）チャネルを、前記規定された周波数帯域の少なくとも１つのサブバンド内で割り振るステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの同期キャリアを、前記規定された周波数帯域の少なくとも１つのサブバンド内で割り振るステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記同期キャリア上にＩ（同相）データとＱ（直交位相）データとを多重化するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記同期キャリア上にＩ（同相）データとＱ（直交位相）データとを前記多重化するステップが、前記同期キャリア上に少なくとも第１のデータ・ビット及び少なくとも第２のデータ・ビットを多重化するステップを含み、前記少なくとも第１のデータ・ビットが第１の技術に対応し、前記少なくとも第２のデータ・ビットが第２の技術に対応する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の技術が３ＧＰＰ  ＬＴＥを備え、前記少なくとも第２の技術が３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ（第５世代新無線）を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
無認可無線周波数帯域において、少なくとも３ＧＰＰ第５世代（５Ｇ）新無線（ＮＲ）準拠エア・インターフェースを使用して、少なくとも１つのユーザ・デバイスに前記ＯＦＤＭ波形を送信するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記現存するインフラストラクチャの少なくとも一部分上でＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）波形を前記送信するステップが、少なくとも同軸ケーブル上で、及び前記同軸ケーブルに結合された複数の増幅器段を介して前記ＯＦＤＭ波形を送信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ワイヤレス・ユーザ・デバイスをサポートするように構成されたネットワーク・アーキテクチャであって、前記アーキテクチャは、
ネットワークのワイヤライン又は光媒体上に無線周波数（ＲＦ）波形を送信するように構成された分散ノードであって、前記ＲＦ波形が、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調され、少なくとも２つの空間的に多様なデータ・ストリームを備え、前記少なくとも２つの空間的に多様なデータ・ストリームのうちの第１のものが、第１の周波数サブバンドに割り振られ、前記少なくとも２つの空間ダイバーシティ・データ・ストリームのうちの第２のものが、第２の周波数サブバンドに割り振られる、分散ノードと、
第１の複数のユーザ・ノードであって、前記第１の複数のユーザ・ノードの各々が、前記ワイヤライン又は光媒体とデータ通信しており、受信機装置を備える、第１の複数のユーザ・ノードと
を備え、前記受信機装置が、
前記送信されたＯＦＤＭ変調波形を受信することと、
アップコンバートされた波形を形成するために、前記受信されたＯＦＤＭ変調波形を少なくとも１つのユーザ周波数帯域にアップコンバートすることと、
前記アップコンバートされた波形を少なくとも１つのワイヤレス・ユーザ・デバイスに送信することと
を行うように構成された、ネットワーク・アーキテクチャ。
【請求項１５】
前記分散ノード及び前記第１の複数のユーザ・ノードのうちの少なくとも１つとデータ通信している無線ノードをさらに備え、前記無線ノードが、前記少なくとも１つのユーザ・ノードへの少なくとも補足データ通信を行うように構成された、請求項１４に記載のネットワーク・アーキテクチャ。
【請求項１６】
前記無線ノードが、少なくとも光ファイバー媒体を介して前記分散ノードとデータ通信しており、前記無線ノードが、ワイヤレス・インターフェースを介して前記少なくとも１つのユーザ・ノードとデータ通信している、請求項１５に記載のネットワーク・アーキテクチャ。
【請求項１７】
前記無線ノードが、少なくとも光ファイバー媒体を介して前記分散ノードとデータ通信しており、前記無線ノードが、ワイヤレス・インターフェースを介して前記少なくとも１つのユーザ・ノードとデータ通信している、請求項１６に記載のネットワーク・アーキテクチャ。
【請求項１８】
前記ネットワークの第２のワイヤライン又は光媒体上に無線周波数（ＲＦ）波形を送信するように構成された第２の分散ノードをさらに備え、前記ＲＦ波形が、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調され、前記ネットワークの前記第２のワイヤライン又は光媒体が、前記第１の複数のユーザ・ノードとは異なる第２の複数のユーザ・ノードをサービスする、請求項１４に記載のネットワーク・アーキテクチャ。
【請求項１９】
少なくとも前記分散ノード、及び（ｉ）前記第１の複数のユーザ・ノードのうちの少なくとも１つ、及び（ｉｉ）前記第２の複数のユーザ・ノードのうちの少なくとも１つとデータ通信している無線ノードをさらに備え、前記無線ノードが、前記第１の複数のユーザ・ノードのうちの前記少なくとも１つと前記第２の複数のユーザ・ノードのうちの前記少なくとも１つの両方への少なくとも補足データ通信を行うように構成され、
前記無線ノードが、少なくとも光ファイバー媒体を介して前記分散ノードとデータ通信しており、前記無線ノードが、前記ＲＦスペクトルの無認可部分を利用するワイヤレス・インターフェースを介して、前記第１の複数のユーザ・ノードのうちの前記少なくとも１つと前記第２の複数のユーザ・ノードのうちの前記少なくとも１つの両方とデータ通信している、請求項１８に記載のネットワーク・アーキテクチャ。
【請求項２０】
ハイブリッド・ファイバー／同軸ケーブル分散ネットワーク内での使用のためのコントローラ装置であって、前記コントローラ装置が、
無線周波数（ＲＦ）通信管理モジュールと、
ネットワーク・コア・プロセスとのデータ通信のために、前記ＲＦ通信管理モジュールとデータ通信している第１のデータ・インターフェースと、
前記ハイブリッド・ファイバー／同軸ケーブル分散ネットワークの第１のＲＦ分散ノードとのデータ通信のために、前記ＲＦ通信管理モジュールとデータ通信している第２のデータ・インターフェースと、
前記ハイブリッド・ファイバー／同軸ケーブル分散ネットワークの第２のＲＦ分散ノードとのデータ通信のために、前記ＲＦ通信管理モジュールとデータ通信している第３のデータ・インターフェースと
を備え、
前記無線周波数（ＲＦ）通信管理モジュールは、互いに対して周波数においてシフトされ、選択された送信周波数帯域を介して送信される、複数の空間ダイバーシティ・データ・ストリームを使用して、少なくとも、前記第１のＲＦ分散ノードと前記第２のＲＦ分散ノードとのうちの少なくとも１つからのデジタル・データの送信を可能にするための、コンピュータ化論理を備える、
コントローラ装置。
【請求項２１】
前記無線周波数（ＲＦ）通信管理モジュールが、３ＧＰＰ第５世代新無線（５Ｇ  ＮＲ）ｇＮＢ（ｇノードＢ）コントローラ・ユニット（ＣＵ）を備え、
ネットワーク・コア・プロセスとのデータ通信のための前記第１のデータ・インターフェースが、５ＧＣ（第５世代コア）との３ＧＰＰ第５世代新無線（５Ｇ  ＮＲ）Ｘｎインターフェースを備え、
前記第２のデータ・インターフェースが、少なくともワイヤライン・データ・ベアラ媒体上で動作可能な３ＧＰＰ第５世代新無線（５Ｇ  ＮＲ）Ｆ１インターフェースを備え、前記第１のＲＦ分散ノードが、３ＧＰＰ第５世代新無線（５Ｇ  ＮＲ）ｇＮＢ（ｇノードＢ）分散型ユニット（ＤＵ）を備え、
前記第３のデータ・インターフェースが、少なくとも高密度波分割多重化（ＤＷＤＭ）光学データ・ベアラ上で動作可能な第５世代新無線（５Ｇ  ＮＲ）Ｆ１インターフェースを備え、前記第２のＲＦ分散ノードが、３ＧＰＰ第５世代新無線（５Ｇ  ＮＲ）ｇＮＢ（ｇノードＢ）分散型ユニット（ＤＵ）を備える、
請求項２０に記載のコントローラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１８年４月１６日に出願された、「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ  ＨＩＧＨ−ＣＡＰＡＣＩＴＹ  ＤＡＴＡ  ＡＮＤ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＮＥＴＷＯＲＫ  ＳＥＲＶＩＣＥＳ」と題する米国仮特許出願第６２／６５８，４６５号の優先権の利益を主張する、２０１９年４月１５日に出願された、本発明の名称と同じ名称の米国特許出願第１６／３８４，７０６号の優先権の利益を主張する。
【０００２】
本出願はまた、その各々の全体が参照により本明細書に組み込まれる、同一出願人が所有する、同時係属の、２０１８年１２月１１日に出願された、「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ  ＨＩＧＨ−ＣＡＰＡＣＩＴＹ  ＤＡＴＡ  ＡＮＤ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＮＥＴＷＯＲＫ  ＳＥＲＶＩＣＥＳ」と題する米国特許出願第１６／２１６，８３５号、２０１９年１月２９日に出願された、「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＥＮＡＢＬＩＮＧ  ＭＯＢＩＬＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＵＳＥＲ  ＤＥＶＩＣＥ  ＩＮ  ＡＮ  ＥＮＨＡＮＣＥＤ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＮＥＴＷＯＲＫ」と題する米国特許出願第１６／２６１，２３４号、２０１９年４月１５日に出願された、「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ  ＨＩＧＨ−ＣＡＰＡＣＩＴＹ  ＤＡＴＡ  ＡＮＤ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＩｏＴ（ＩＮＴＥＲＮＥＴ  ＯＦ  ＴＨＩＮＧＳ）  ＳＥＲＶＩＣＥＳ」と題する米国特許出願第１６／３８４，５６１号、２０１９年４月１５日に出願された、「ＧＡＴＥＷＡＹ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＩｏＴ（ＩＮＴＥＲＮＥＴ  ＯＦ  ＴＨＩＮＧＳ）  ＳＥＲＶＩＣＥＳ」と題する米国特許出願第１６／３８４，８０５号、及び２０１９年４月１５日に出願された、「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＥＮＨＡＮＣＩＮＧ  ＱＵＡＬＩＴＹ  ＯＦ  ＥＸＰＥＲＩＥＮＣＥ  ＦＯＲ  ＯＶＥＲ−ＴＨＥ−ＴＯＰ  ＤＡＴＡ  ＳＥＲＶＩＣＥＳ  ＯＶＥＲ  ＨＩＧＨ−ＣＡＰＡＣＩＴＹ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＮＥＴＷＯＲＫＳ」と題する米国特許出願第１６／３８４，７０１号に関する。
【０００３】
本開示は、一般に、データ・ネットワーク及びワイヤレス・デバイスの分野に関し、詳細には、例示的な一態様では、共通のベアラを介した複数のデータ・チャネルの提供を含む、様々な異なるロケーション及び使用事例における高スピード・データ・サービスの提供を統合又は統一するアーキテクチャに関する。
【背景技術】
【０００４】
現在、データ通信サービスは、ユーザ構内（たとえば、家、オフィス、さらには車両）全体にわたって遍在する。そのようなデータ通信サービスは、管理された又は管理されないネットワークを介して提供され得る。たとえば、一般的な家は、ケーブル又は衛星ネットワークなど、管理されたネットワークを介して１つ又は複数のネットワーク・サービス・プロバイダによって提供されるサービスを有する。これらのサービスは、コンテンツ配信（たとえば、リニア・テレビジョン、オンデマンド・コンテンツ、パーソナル又はクラウドＤＶＲ、「スタート・オーバー（ｓｔａｒｔ  ｏｖｅｒ）」など）、並びにいわゆる「オーバーザトップ（ｏｖｅｒ  ｔｈｅ  ｔｏｐ）」サード・パーティ・コンテンツを含み得る。同様に、インターネット及びテレフォニー・アクセスも一般に提供され、上述のコンテンツ配信機能とともにサブスクリプション・パッケージにバンドルされ得、サブスクリプション・パッケージは、それらの構築及びコンテンツにおいてますますよりユーザ固有又は構内固有になりつつある。そのようなサービスはまた、「どこでも、いつでも」のパラダイムを採用することをますます試みており、したがって、ユーザ（加入者）は、自分の家屋の異なる部屋において、移動しながら自分のモバイル・デバイス上でなど、いくつかの異なる受信及びレンダリング・プラットフォームを介して、所望のサービスにアクセスする（たとえば、映画を見る）ことができる。
【０００５】
管理されたケーブル・ネットワーク
ネットワーク事業者は、様々な異なるデバイスを使用してデータ・サービス（たとえば、ブロードバンド）及びビデオ・プロダクトを顧客に配信し、それにより、そのユーザ又は加入者が、いくつかの異なるコンテキスト、固定（たとえば、その居住地において）とモバイル（移動しながら、又は家から離れてなど）の両方において、データ／コンテンツにアクセスすることを可能にする。図１及び図２は、そのようなデータ・サービスをそのユーザ及び加入者に提供するために使用される、一般的な従来技術の管理された（たとえば、ケーブル）コンテンツ配信ネットワーク・アーキテクチャを示す機能ブロック図である。
【０００６】
データ／コンテンツ配信は、ビデオ・コンテンツが、ネットワーク事業者又はそれのプロキシによって取り込まれ、ネットワーク事業者のプロダクト又はサービスとしてネットワーク・ユーザ又は加入者に配信される場合など、ネットワーク事業者に固有であり得る。たとえば、ケーブル複数システム事業者（ＭＳＯ：ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｏｐｅｒａｔｏｒ）は、複数の異なるソース（たとえば、全国ネットワーク、コンテンツ・アグリゲータなど）からコンテンツを取り込み、取り込まれたコンテンツを処理し、そのコンテンツを、たとえば、ハイブリッド・ファイバー同軸（ＨＦＣ：ｈｙｂｒｉｄ  ｆｉｂｅｒ  ｃｏａｘ）ケーブル／ファイバー・ネットワークを介して、加入者のセットトップ・ボックス又はＤＯＣＳＩＳケーブル・モデムになど、ＭＳＯ加入者に配信し得る。そのような取り込まれたコンテンツは、必要に応じて必要なフォーマット（たとえば、ＭＰＥＧ−２又はＭＰＥＧ−４／ＡＶＣ）にトランスコーディングされ、適切なメディア・コンテナ・フォーマットでフレーム化され、配置され（「パッケージングされ」）、たとえば、統計的多重化を介して送信されて、加入者ＲＦチューナーによる受信のために６ＭＨｚ無線周波数（ＲＦ：ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）チャネル上でマルチ・プログラム・トランスポート・ストリーム（ＭＰＴＳ：ｍｕｌｔｉ−ｐｒｏｇｒａｍ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｓｔｒｅａｍ）になり、多重化解除され、復号され、規定されたコーディング・フォーマットに従ってユーザのレンダリング・デバイス（たとえば、デジタルＴＶ）上でレンダリングされる。
【０００７】
ケーブル・プラント内で、コンテンツを提供し、シングル・プログラム・トランスポート・ストリーム（ＳＰＴＳ：ｓｉｎｇｌｅ−ｐｒｏｇｒａｍ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｓｔｒｅａｍ）配信モダリティを利用するために、ＶＯＤ及びいわゆるスイッチド・デジタル・ビデオ（ＳＤＶ：ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｉｄｅｏ）も使用され得る。たとえば米国ケーブル・システムでは、テレビ番組の送信のために使用されるダウンストリームＲＦチャネルは、６ＭＨｚ幅であり、５４ＭＨｚから８６０ＭＨｚの間の６ＭＨｚスペクトル・スロットを占有する。ＶＯＤサービスの展開は、このスペクトルを、上記で説明されたものなど、すでに確立されたアナログ及びデジタル・ケーブル・テレビジョン・サービスと共有しなければならない。所与のケーブル・プラント内で、近隣を通る同じケーブル・フィードに電気的に接続されたすべての家は、同じダウンストリーム信号を受信することになる。たとえば、ＶＯＤサービスを管理する目的で、これらの家は、一般にサービス・グループと呼ばれる論理グループにグループ化される。同じサービス・グループに属する家は、ＲＦチャネルの同じセット上でそれらのＶＯＤサービスを受信する。
【０００８】
ＶＯＤサービスは、一般に、ケーブルにおける利用可能なスペクトルからの所与の数（たとえば、４つ）のＲＦチャネル上で与えられる。したがって、ＶＯＤサービス・グループは、同じ４つのＲＦチャネル上でＶＯＤ信号を受信する家からなる。
【０００９】
たいていのケーブル・ネットワークでは、ＭＰＥＧ（たとえば、ＭＰＥＧ−２）オーディオ／ビデオ圧縮を使用して、プログラムが送信される。ケーブル信号が、直交振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式を使用して送信されるので、ＨＦＣシステム上で使用される一般的な変調レート（ＱＡＭ−２５６）についての利用可能なペイロード・ビットレートは、ほぼ３８Ｍｂｐｓである。たとえば、多くのＶＯＤ展開では、ＮＴＳＣブロードキャスト信号と等価な解像度及び品質において１つのビデオ・プログラムを送るために、３．７５Ｍｂｐｓの一般的なレートが使用される。デジタル・テレビジョン用語では、これは、標準精細度（ＳＤ：Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）テレビジョン解像度と呼ばれる。したがって、ＭＰＥＧ−２及びＱＡＭ変調の使用は、１つのＲＦチャネル上の１０個のＳＤセッションの搬送を可能にする（１０×３．７５＝３７．５Ｍｂｐｓ＜３８Ｍｂｐｓ）。一般的なサービス・グループが４つのＲＦチャネルからなるので、サービス・グループ内に４０個の同時ＳＤ  ＶＯＤセッションが収まり得る。
【００１０】
ＨＤ（高精細度（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ））信号のエンターテインメント品質送信は、ＳＤの約４倍の帯域幅を必要とする。例示的なＭＰＥＧ−２メイン・プロファイル−高レベル（ＭＰ＠ＨＬ）ビデオ圧縮の場合、各ＨＤプログラムは、約１５Ｍｂｐｓビットレートを必要とする。
【００１１】
ＯＴＴ
代替的に、ネットワーク内でサービスを提供するために、いわゆる「オーバーザトップ（ｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ｔｏｐ）」又はＯＴＴ配信が使用され得、ネットワーク事業者と提携しないことがあるサード・パーティ・ソースからのコンテンツが、ネットワーク事業者の（上記で説明されたケーブル・アーキテクチャを含む）インフラストラクチャを介して、たとえば、ＩＰベースのトランスポートを介して、要求側ユーザ又は加入者に直接コンテンツを提供し、すなわち、コンテンツは、よく知られているインターネット・プロトコル・ネットワークレイヤ・プロトコルに従って、上述の高スピードＤＯＣＳＩＳケーブル・モデムなどを介して、ユーザのネットワーク又はＩＰアドレスに基づいて要求側ユーザへの配信のためにパケット化され、ルーティングされる。
【００１２】
ユーザが、コンテンツへのアクセスを獲得するために、規定されたＵＲＬにアクセスし、ユーザの証明書を用いてログインすることを介して、ＯＴＴコンテンツがネットワーク上で分散される機構として、従来、ＩＰユニキャスト（ポイント・ツー・ポイント（ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  ｐｏｉｎｔ））又はマルチキャスト（ポイント・ツー・マルチポイント（ｐｏｉｎｔ  ｔｏ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｐｏｉｎｔｓ））が使用されてきた。ＩＰコンテンツは、次いで、ユニキャスト／マルチキャストを介して（１つ又は複数の）要求側ユーザにストリーミングされ、ユーザのＰＣ、ラップトップ、又は他のＩＰ対応エンドユーザ・デバイス上でメディア・プレーヤ・アプリケーション・プログラム（「アプリ」）によって受信及び復号される。
【００１３】
ワイヤレス
無線アクセス技術（「ＲＡＴ：Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」）としても知られる、多数のワイヤレス・ネットワーキング技術は、無線ベースの通信ネットワークのための接続の基礎をなす手段をユーザ・デバイスに提供する。そのようなＲＡＴは、しばしば、認可無線周波数スペクトル（すなわち、委員会の規則のセクション２．１０６において成文化された、周波数割振りの表に従ってＦＣＣによって割り振られた無線周波数スペクトル）を利用する。現在、９ｋＨｚから２７５ＧＨｚの間の周波数帯域のみが割り振られている（すなわち、１つ又は複数の地上波又は空間無線通信サービス、或いは特定の条件下の電波天文学サービスによる使用のために指定されている）。たとえば、一般的なセルラー・サービス・プロバイダは、以下の表１に示されているように、いわゆる「３Ｇ」（第３世代）及び「４Ｇ」（第４世代））ワイヤレス通信のためのスペクトルを利用し得る。
【表１】
2021524173.tif 000003
【００１４】
代替的に、いわゆるＩＳＭ帯域内の無認可スペクトルなど、無認可スペクトルが利用され得る。ＩＳＭ帯域は、ＩＴＵ無線通信規則（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ）（第５条）によって、無線通信規則の脚注５．１３８、５．１５０、及び５．２８０において定義される。米国では、ＩＳＭ帯域の使用は、連邦通信委員会（ＦＣＣ：Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）規則のパート１８によって支配されるが、パート１５は、無認可通信デバイス、さらにＩＳＭ周波数を共有する無認可通信デバイスについての規則を含んでいる。以下の表２は、一般的なＩＳＭ周波数割振りを示す。
【表２】
2021524173.tif 000004
【００１５】
ＩＳＭ帯域はまた、９１５ＭＨｚ帯域と２．４５０ＧＨｚ帯域とにおけるワイヤレス・センサー・ネットワーク、並びに９１５ＭＨｚ帯域と２．４５０ＧＨｚ帯域と５．８００ＧＨｚ帯域とにおけるワイヤレスＬＡＮ（たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ）及びコードレス・フォンなど、（非ＩＳＭ）認可フリー通信適用例と共有されている。
【００１６】
さらに、５ＧＨｚ帯域は、表３に示されているように、たとえば、ＷＬＡＮ機器による使用のために割り振られている。
【表３】
2021524173.tif 000005
【００１７】
ユーザ・クライアント・デバイス（たとえば、スマートフォン、タブレット、ファブレット、ラップトップ、スマートウォッチ、或いは他のワイヤレス対応デバイス、モバイルなど）は、概して、それらのデバイスが、互いに又はネットワーク（たとえば、インターネット、イントラネット、又はエクストラネット）に接続することを可能にし、しばしば、認可スペクトルと無認可スペクトルの両方に関連するＲＡＴを含む、複数のＲＡＴをサポートする。特に、クライアント・デバイスによる他のネットワークへのワイヤレス・アクセスは、サービス・プロバイダ・ネットワーク（たとえば、ケーブル・ネットワーク）のバックエンド又はバックホール部分によってサービスされる、ワイヤレス・アクセス・ポイント（「ＷＡＰ」又は「ＡＰ」）、スモール・セル、フェムトセル又はセルラー・タワーなど、ネットワーク化されたハードウェアを利用するワイヤレス技術によって可能にされる。ユーザは、概して、ノード又は「ホットスポット」、ワイヤレス範囲内にあるモデム、ルータ、ＡＰなどに接続することによってユーザがアクセスを取得し得る物理的ロケーションにおいて、ネットワークにアクセスし得る。
【００１８】
ユーザが（たとえば、ケーブル・ネットワーク事業者を通して提供されるサービスを介して）ワイヤレス通信に関与することを可能にする１つのそのような技術は、コンシューマー・エレクトロニクスにおけるワイヤレス・ネットワーキングのための遍在して容認された規格になったＷｉ−Ｆｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ．８０２．１１）である。Ｗｉ−Ｆｉは、クライアント・デバイスが１つ又は複数のアクセス・ポイントを介してネットワーク（たとえば、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ））への好都合な高スピード・アクセスを獲得することを可能にする。
【００１９】
商業的に、Ｗｉ−Ｆｉは、信用できる家又はビジネス環境内など、ベニュー内又は構内のユーザのグループ、或いは外側、たとえば、カフェ、ホテル、ビジネス・センター、レストラン、及び他の公共区域にサービスを提供することが可能である。一般的なＷｉ−Ｆｉネットワーク・セットアップは、バックエンドと通信しているＡＰ（及び／又はＡＰに接続されたモデム）とワイヤレス通信しているユーザのクライアント・デバイスを含み得、ここで、クライアント・デバイスは、クライアント・デバイスがＡＰからの信号を検出し、ＡＰと通信を行うことを可能にする一定の範囲内になければならない。
【００２０】
広く使用されている別のワイヤレス技術は、（口語的に、特に「ＬＴＥ」、「４Ｇ」、「ＬＴＥアドバンスト」とも呼ばれる）ロングターム・エボリューション規格である。ＬＴＥネットワークは、発展型パケット・コア（「ＥＰＣ：Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｒｅ」）、インターネット・プロトコル（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ベース・ネットワーク・アーキテクチャ及びｅノードＢ、無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の一部である発展型ノードＢ又はＥ−ＵＴＲＡＮノード、によって動かされ、広いカバレージ・エリアとともにユーザの多くのワイヤレス対応デバイスに高スピード・ワイヤレス・データ通信サービスを提供することが可能である。
【００２１】
現在、たいていの消費者デバイスはマルチＲＡＴ能力を含み、たとえば、同時にであるのか、（デバイス上で稼働しているワイヤレス接続マネージャ・プロセスを介してなど）「フェイル・オーバー」様式であるのかにかかわらず、複数の異なるＲＡＴにアクセスする能力を含む。たとえば、スマートフォンは、ＬＴＥデータ・アクセスについて可能にされるが、利用不可能なときに、データ通信のために１つ又は複数のＷｉ−Ｆｉ技術（たとえば、８０２．１１ｇ／ｎ／ａｃ）を利用し得る。
【００２２】
（ＬＴＥ及びＷｉ−Ｆｉなどの）異なるＲＡＴの能力は、所与のクライアント・デバイスへのワイヤレス・サービスの確立に関することを含め、まったく異なり得る。たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ対ＬＴＥ（ＬＴＥ−Ｕ及びＬＴＥ−ＬＡＡなど、無認可帯域において動作するように構成されたそれらの技術を含む）を介した接続を初期化するための信号強度しきい値間に差異がある。手短に言えば、ＬＴＥ−Ｕは、データ送信のための追加の無線スペクトルを提供するために（たとえば、オーバーフロー・トラフィックを補償するために）無認可スペクトル（たとえば、５ＧＨｚ）におけるＬＴＥを介したデータ通信を可能にする。ＬＴＥ−ＬＡＡは、無認可スペクトル（たとえば、５ＧＨｚ）におけるＬＴＥを認可帯域と組み合わせるためにキャリア・アグリゲーションを使用する。ＬＴＥ−Ｕ又はＬＴＥ−ＬＡＡサービスに必要とされる信号強度の一般的なレベルは、約−８０〜−８４ｄＢｍである。比較して、Ｗｉ−Ｆｉは、約−７２〜−８０ｄＢｍの信号強度、すなわち、より高い（すなわち、より低感度の）検出しきい値に基づいて、クライアント・デバイスによって検出され得る。
【００２３】
（上述の規格のワイヤレス・インターフェースのユーザであるのか、他のユーザであるのかにかかわらず）ユーザの増加する数は、いつも、干渉を含む、スペクトルの「混雑」につながる。また、太陽放射、電気機器、軍事使用など、非ユーザ・ソースからの干渉が存在し得る。事実上、スペクトルの所与の量は、それが提供することができる帯域幅の量に対する物理的限界を有し、より多くのユーザが並行して追加されるにつれて、各ユーザは、より多くの干渉及び性能の劣化を潜在的に経験する。
【００２４】
その上、Ｗｉ−Ｆｉなどの技術は、（それらの帯域において課せられた無認可スペクトル電力マスクに一部起因する）限られた範囲を有し、空間伝搬変動（特に、建築物などの構造内部）及び展開密度問題という欠点があり得る。Ｗｉ−Ｆｉは、非常に遍在するようになったので、特に、ホスピタリティ・ユニット（たとえば、ホテル）、企業、混雑したベニューなどの高密度シナリオでは、競合問題は、補償するために極めて多くのＷｉ−Ｆｉ  ＡＰが設置されても、扱いにくいことがある。またさらに、概してそのようなＡＰ間に協調がなく、各ＡＰは、事実上、そのＡＰのバックホール上で帯域幅を求めて他のＡＰと競合する。
【００２５】
さらに、たとえば、管理されたネットワーク事業者によって提供される他のサービスとの統合の欠如が、一般に、Ｗｉ−Ｆｉなどの無認可技術に関して存在する。Ｗｉ−Ｆｉは、一般に、ネットワーク事業者／サービス・プロバイダによって不明瞭に搬送され（ｏｐａｑｕｅｌｙ  ｃａｒｒｉｅｄ）る「データ・パイプ」として働く。
【００２６】
５Ｇ新無線（ＮＲ：Ｎｅｗ  Ｒａｄｉｏ）及びＮＧ−ＲＡＮ（次世代無線エリア・ネットワーク（Ｎｅｘｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｒａｄｉｏ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ））
ＮＧ−ＲＡＮ又は「ＮｅｘｔＧｅｎ  ＲＡＮ（無線エリア・ネットワーク）」は、３ＧＰＰ「５Ｇ」次世代無線システムの一部である。３ＧＰＰは、現在、リリース１５  ＮＧ−ＲＡＮと、それの構成要素と、いわゆる「ｇＮＢ」（次世代ノードＢ又はｅＮＢ）を含む関与するノードの間の対話とを指定している。ＮＧ−ＲＡＮは、超高帯域幅、超低レイテンシ（たとえば、１ｍｓ又はそれ以下の「ラウンドトリップ」程度）ワイヤレス通信を提供し、適用例に応じて、屋内「スポット」使用、都市「マクロ」（ラージ・セル）カバレージ、地方カバレージ、車両における使用、並びに「スマート」グリッド及び構造を含む、多種多様な展開シナリオにおいて、上記で説明されたタイプの認可スペクトルと無認可スペクトルの両方を効率的に利用することになる。ＮＧ−ＲＡＮはまた、４Ｇ／４．５Ｇシステム及びインフラストラクチャと統合することになり、その上、新しいＬＴＥエンティティが使用される（たとえば、ＥＰＣ（発展型パケット・コア）とＮＲ「ＮＧＣ」（次世代コア（Ｎｅｘｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｒｅ））の両方への接続性をサポートする「発展型」ＬＴＥ  ｅＮＢ又は「ｅＬＴＥ  ｅＮＢ」。したがって、「スタンドアロン」（ＳＡ：ｓｔａｎｄａｌｏｎｅ）構成と「非スタンドアロン」（ＮＳＡ：ｎｏｎ−ｓｔａｎｄａｌｏｎｅ）構成の両方が説明される。以下でより詳細に説明されるように、ＳＡシナリオでは、５Ｇ  ＮＲ又は発展型ＬＴＥ無線セル及びコア・ネットワークは、単独で動作させられる。逆に、ＮＳＡシナリオでは、ｅ−ＵＴＲＡＮエンティティとＮＧ−ＲＡＮエンティティの組合せが利用される。
【００２７】
いくつかの態様では、例示的なリリース１５  ＮＧ−ＲＡＮは、さらなる機能的発展及び能力のためのベースとして、（口語的に４Ｇ又は４．５Ｇと呼ばれる）現存するＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ技術の技術及び機能を活用する。たとえば、ＬＴＥベース・ネットワークでは、起動時に、ｅＮＢ（基地局）は、ｅＮＢが実行することが予想されるコマンドをもつＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ（ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｅｎｔｉｔｙ））に向けてＳ１−ＡＰ接続を確立する。あるｅＮＢが、複数のセルを担当することができる（言い換えれば、複数のトラッキング・エリア・コードがＥ−ＵＴＲＡＮセル・グローバル識別子に対応する）。ｅＮＢがサポートするセルのアクティブ化とともに、上述のＳ１−ＡＰ接続を確立するためにｅＮＢによって使用されるプロシージャは、Ｓ１セットアップ・プロシージャと呼ばれ、とりわけ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、「３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；Ｓ１  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（Ｓ１ＡＰ）（Ｒｅｌｅａｓｅ  １４）」と題する３ＧＰＰ  ＴＳ３６．４１３  Ｖ１４．４、２０１７年９月、を参照されたい。
【００２８】
手短に言えば、及び図３ａ（ＳＡ構成）を参照すると、（ｇＮＢ−ＣＵとしても知られる）ＣＵ３０４が、ＮＧコア３０３と通信する、ＮＲアーキテクチャ３００内の論理ノードであり、ユーザ・データの転送、セッション管理、モビリティ制御、ＲＡＮ共有、及び測位など、ｇＮＢ機能を含むが、他の機能は、本明細書で後でより詳細に説明される様々な「スプリット」オプションごとに、もっぱら、（ｇＮＢ−ＤＵとしても知られる）（１つ又は複数の）ＤＵ３０６に割り振られる。ＣＵ３０４は、対応するフロントホール（Ｆｓ）ユーザ・プレーン及び制御プレーン・インターフェース３０８、３１０を介して、ユーザ・データを通信し、（１つ又は複数の）ＤＵ３０６の動作を制御する。
【００２９】
したがって、Ｆｓインターフェース３０８、３１０を実装するために、（規格化された）Ｆ１インターフェースが採用される。それは、ＮＧ−ＲＡＮ内のｇＮＢ３０２のｇＮＢ−ＣＵ３０４とｇＮＢ−ＤＵ３０６とを相互接続するための機構、又はＥ−ＵＴＲＡＮ内のｅｎ−ｇＮＢのｇＮＢ−ＣＵとｇＮＢ−ＤＵとを相互接続するための機構を提供する。Ｆ１アプリケーション・プロトコル（Ｆ１ＡＰ：Ｆ１  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、３ＧＰＰ  ＴＳ３８．４７３において定義されているプロシージャをシグナリングすることによって、Ｆ１インターフェースの機能をサポートする。Ｆ１ＡＰは、いわゆる「基本プロシージャ」（ＥＰ：ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）からなる。ＥＰは、ｇＮＢ−ＣＵとｇＮＢ−ＤＵとの間の対話のユニットである。これらのＥＰは、別々に定義され、完全なメッセージング・シーケンスをフレキシブルな様式で構築するために使用されることが意図される。概して、制限によって別段に明記されていない限り、ＥＰは、並列にアクティブであり得るスタンドアロン・プロシージャとして、互いに独立して発動され得る。
【００３０】
そのようなアーキテクチャ３００内で、ｇＮＢ−ＤＵ３０６（又はｎｇｅＮＢ−ＤＵ）は、単一のｇＮＢ−ＣＵ３０４の制御下にある。ｇＮＢ−ＤＵが始動される（電源投入を含む）とき、それは、とりわけ、たとえば、Ｆ１セットアップ要求メッセージ中の（各特定のセルの識別情報とともに）セルの数など、任意の数のパラメータを制御ｇＮＢ−ＣＵに知らせるために、（概して、ＬＴＥの上記で参照されたＳ１セットアップ・プロシージャにならってモデル化される）Ｆ１セットアップ・プロシージャを実行する。
【００３１】
図３ｂ〜図３ｄは、ｅＬＴＥ  ｅＮＢ（ＮＧＣ又はＥＰＣとの通信が可能である発展型ＬＴＥ  ｅＮＢ）と、いわゆる「非スタンドアロン」又はＮＳＡ構成（たとえば、オプション３、４及び７）におけるユーザ・プレーン及び制御プレーン・インターフェースの様々な構成とに関与するものを含む、５Ｇ  ＮＲ  ｇＮＢアーキテクチャの代替従来技術構成のうちのいくつかを示す。とりわけ、これら及び他の可能な４Ｇ／５Ｇ構成に関するさらなる詳細について、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、３ＧＰＰ  ＴＲ３８．８０４  Ｖ１４．０．０（２０１７−０３）、「３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｓｔｕｄｙ  ｏｎ  Ｎｅｗ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ａｓｐｅｃｔｓ（Ｒｅｌｅａｓｅ  １４）」を参照されたい。
【００３２】
図３ｂでは、ｅＵＴＲＡＮ  ｅＮＢ３１６が、ユーザ・プレーン（ＵＰ：ｕｓｅｒ  ｐｌａｎｅ）機能及び制御プレーン（ＣＰ：ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐｌａｎｅ）機能のために５Ｇ  ｇＮＢ３０２と通信可能であり、ＵＰ機能のためにＮＧＣ３０３と通信可能である（すなわち、ｇＮＢは、５ＧＣと連携したマスタ・ノードである）。
【００３３】
図３ｃでは、ｅＵＴＲＡＮ  ｅＮＢ３１６が、ユーザ・プレーン（ＵＰ）機能及び制御プレーン（ＣＰ）機能のために５Ｇ  ｇＮＢ３０２と通信可能であり、ＵＰ機能及びＣＰ機能のためにＮＧＣ３０３と通信可能である（すなわち、ｅＮＢは、５ＧＣと連携したマスタ・ノードである）。
【００３４】
図３ｄでは、５Ｇ  ｇＮＢ３０２が、ユーザ・プレーン（ＵＰ）機能及び制御プレーン（ＣＰ）機能のためにｅＮＢ３１６と通信可能であり、ＵＰ機能のために発展型パケット・コア（ＥＰＣ）３３３と通信可能である（すなわち、ｅＮＢは、ＥＰＣと連携したマスタ・ノードである）。
【００３５】
この記述の日付現在、３ＧＰＰは、３つの別個のステップ、すなわち、（ｉ）「アーリー（ｅａｒｌｙ）」ドロップ（ｄｒｏｐ）：２０１８年３月に凍結された非スタンドアロン５Ｇ仕様（いわゆるオプション３ファミリー）、ＡＳＮ．１を含んでいる、（ｉｉ）「メイン」ドロップ：２０１８年９月に凍結されたスタンドアロン５Ｇ（いわゆるオプション２）、ＡＳＮ．１を含んでいる、及び（ｉｉｉ）「レイト（ｌａｔｅ）」ドロップ：２０１９年６月に凍結されることになる追加の移行アーキテクチャ（いわゆるオプション４、オプション７、及び５Ｇ−５Ｇデュアル接続性）、ＡＳＮ．１を含んでいる、において産業界にリリース１５を配信している。ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ.３ｇｐｐ．ｏｒｇ／ｎｅｗｓ−ｅｖｅｎｔｓ／３ｇｐｐ−ｎｅｗｓ／２００５−ｒａｎ＿ｒ１６＿ｓｃｈｅｄｕｌｅを参照。
【００３６】
必要とされるより良いソリューション
現存する４／４．５Ｇ（たとえば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ）及びＷＬＡＮ（及び他の無認可）システムによってもたらされるワイヤレス・データ・レート、ロバストネス、及びカバレージにおける大きい進歩があっても、依然として、大きな障害が存在する。
【００３７】
１つのそのような問題は、ＭＮＯ又は他の無線アクセス・ノード又は基地局が別のプロバイダによってバックホール化される状況（たとえば、無線機とワイヤレス・コア・ネットワーク要素との間のバックホールとしてＨＦＣ／ＤＯＣＳＩＳの周りに構築されるワイヤレス・ネットワーク）に関する。そのような場合、（ｉ）２つの異なるネットワーク、すなわち、ワイヤード及びワイヤレスを維持するための別個のＣＡＰＥＸ（資本的支出）及びＯＰＥＸ（事業運営費）「サイロ」、並びに（ｉｉ）たとえば、ＤＯＣＳＩＳ（バックホール）プロトコルを通してワイヤレス・データ・パケットをカプセル化することの追加のオーバーヘッドによる、より低いデータ・スループット効率及びより高いレイテンシを含む、いくつかの欠点に遭遇する。５Ｇの上述の超低レイテンシ要件（すなわち、エンドポイント・ノード間の１ｍｓ又はそれ以下のラウンドトリップ）のコンテキストでは、そのような、インフラストラクチャによって誘発されたレイテンシにより、これらの要件を満たすことができず、このアーキテクチャが５Ｇ適用例にとって潜在的に不適当になることがある。
【００３８】
その上、そのようなインフラストラクチャ上で、ある容量ターゲット（たとえば、１０Ｇｂｐｓ）を達成するために、光ファイバーの使用増加がインフラストラクチャのいくつかの部分において必要とされる。現在のＨＦＣネットワーク設計の下では、サービスが、ユーザにそれらの構内への単一同軸ケーブル「ドロップ」を介して提供され、そのような構内のグループが、より大きいアーキテクチャ内の共通のタップオフ・ポイント又はノードによってサービスされる（上記のケーブル・システムの説明を参照）。個々の構内は、各ノードからケーブリング又は他のインフラストラクチャを「タップ・オフ（ｔａｐ  ｏｆｆ）」し、それらの地理的配置及び他の考慮事項に応じて、システムにおいて（トポロジー的に）最も遠い構内への十分な信号強度を維持するために、いくつかの異なる増幅ユニットの利用を必要とし得る。
【００３９】
しかしながら、（ｉ）消費者構内機器（ＣＰＥ：ｃｏｎｓｕｍｅｒ  ｐｒｅｍｉｓｅｓ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）における単一受信機チップセットと、（ｉｉ）ＭＳＯがそれらの加入者の構内にもたらすような単一同軸フィーダ（又は、代替的に、より低コストの単入力単出力（ＳＩＳＯ：ｓｉｎｇｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｓｉｎｇｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ）分散型アンテナ・システム（ＤＡＳ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ａｎｔｅｎｎａ  ｓｙｓｔｅｍ）のために設置された単一同軸ケーブル）上での３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ波形とを使用するとき、そのようなアーキテクチャにおけるチップセットによってアグリゲートされ得る総キャリア帯域幅は、従来技術の下で、ある値、たとえば８００ＭＨｚに制限される。これは、１０Ｇｂｉｔ／ｓなどの高スループットに達するためには不十分であり、３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ規格によってサポートされるスペクトル効率を効果的に活用することができない。
【００４０】
３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ規格は、同じＲＦ帯域幅のための多入力多出力（ＭＩＭＯ：ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ）チャネルの一部として複数の独立した並列データ・ストリームの送信をサポートする（すなわち、複数のアンテナ要素が使用されるとき、無線チャネルがもたらす空間ダイバーシティを活用する）ので、少なくとも第１世代の商業３ＧＰＰ  ＮＲチップセットは、そのような並列ＭＩＭＯデータ・ストリームをサポートすることになる。しかしながら、上記で説明されたものなど、単一ケーブル上でこれらの並列ストリームを送信する試みは、すべてのストリームが、同じＲＦ帯域幅を占有し、それらの間の空間ダイバーシティの不足のために互いに干渉するであろうことから、逆効果であろう。
【００４１】
さらに、少なくとも第１世代のＮＲ実装形態（上記で説明された「アーリー・ドロップ」）は、非スタンドアロン（ＮＳＡ）構成の一部として、３ＧＰＰ  ４Ｇ能力と３ＧＰＰ  ５Ｇ能力の両方が連携して動作することを必要とし、それは、さらなる要件／複雑さを追加する。詳細には、３ＧＰＰリリース１５は、ネットワーク及びデバイスの第１の実装形態がＮＳＡとして分類されることになることを示し、これは、事実上、５Ｇネットワークが、既存の４Ｇ／４．５Ｇコア・インフラストラクチャによってサポートされることになることを意味する（上記で説明された図３ｂ〜図３ｄの例示的な構成を参照）。たとえば、５Ｇ対応ＵＥは、データ・スループット改善のために５Ｇ周波数を使用して接続することになるが、４Ｇ／４．５Ｇインフラストラクチャ及びＥＰＣの使用を続けることになる。すなわち、ＮＳＡは、「デュアル接続性」特徴を使用して５Ｇ  ＮＲをアンカリングするために既存のＬＴＥ無線アクセス及びコアを活用する。デュアル接続性は、所与のＵＥが少なくとも２つの異なるネットワーク・ポイントによって与えられる無線リソースを消費する動作として定義され得る（たとえばｇＮＢからのＮＲアクセス及びｅＮＢからのＬＴＥアクセス）。
【００４２】
５Ｇセルラー・インフラストラクチャの初期実装形態は、主に、いわゆる拡張モバイル・ブロードバンド（ｅＭＢＢ：ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｍｏｂｉｌｅ  ｂｒｏａｄｂａｎｄ）及びＵＲＬＬＣ（超高信頼低レイテンシ通信（ｕｌｔｒａ  ｒｅｌｉａｂｌｅ  ｌｏｗ  ｌａｔｅｎｃｙ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ））を対象とすることになる。これらの特徴は、とりわけ、以下の２つの新無線周波数範囲を介して、増加したデータ帯域幅及び接続信頼性を提供することが意図される。（ｉ）周波数範囲１：この範囲は４Ｇ／４．５Ｇ  ＬＴＥ周波数と重複し、それを拡張し、４５０ＭＨｚから６，０００ＭＨｚまでで動作する。帯域が１から２５５までの番号を付けられる（一般的に新無線（ＮＲ）又はサブ６ＧＨｚと呼ばれる）、及び（ｉｉ）周波数範囲２：この範囲は、より高い２４，２５０ＭＨｚ〜５２，６００ＭＨｚで動作し、２５７〜５１１の間の番号を付けられた帯域を使用する。
【００４３】
５Ｇスタンドアロン（ＳＡ）ネットワーク及びデバイス規格（決定されることになる承認）は、有利には、ＮＳＡに勝る簡略化及び改善された効率を与える。この簡略化は、ＣＡＰＥＸ／ＯＰＥＸコストを低下させ、データ・スループットにおける性能をワイヤレス・インフラストラクチャのエッジ部分まで改善することになる。初期のＳＡ規格（上記で説明されたより最近の「ドロップ」）が実装されると、事業者による５Ｇ  ＮＳＡからＳＡへの移行が、いくつかの可能な移行経路のいずれか１つに従って生じることになり、しかしながら、そのような移行が完了されるまで、適用可能な場合、ＮＳＡ要件がサポートされなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４４】
【特許文献１】２０１５年１１月１０日に発行された、「Ｄｉｇｉｔａｌ  ｄｏｍａｉｎ  ｃｏｎｔｅｎｔ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国特許第９，１８５，３４１号
【特許文献２】２０１６年３月２９日に発行された、「Ｄｉｇｉｔａｌ  ｄｏｍａｉｎ  ｃｏｎｔｅｎｔ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国特許第９，３００，４４５号
【非特許文献】
【００４５】
【非特許文献１】「３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；Ｓ１  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（Ｓ１ＡＰ）（Ｒｅｌｅａｓｅ  １４）」と題する３ＧＰＰ  ＴＳ３６．４１３  Ｖ１４．４、２０１７年９月
【非特許文献２】３ＧＰＰ  ＴＲ３８．８０４  Ｖ１４．０．０（２０１７−０３）、「３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｓｔｕｄｙ  ｏｎ  Ｎｅｗ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ａｓｐｅｃｔｓ（Ｒｅｌｅａｓｅ  １４）」
【非特許文献３】「Ｗｉ−Ｆｉ  Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ（Ｐ２Ｐ）  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」
【非特許文献４】３ＧＰＰ  ＴＳ２３．２３４  ｖ１３．１．０、「３ＧＰＰ  ｓｙｓｔｅｍ  ｔｏ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  （ＷＬＡＮ）  ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ；Ｓｙｓｔｅｍ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  （Ｒｅｌｅａｓｅ  １３）」
【非特許文献５】３ＧＰＰ  ＴＲ３６．８０８、「Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  （Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｃａｒｒｉｅｒ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ；Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ（ＢＳ）  ｒａｄｉｏ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４６】
したがって、とりわけ、上述の１０Ｇｂｐｓ能力などの超高データ・レート・サービス（ワイヤードとワイヤレスの両方）の最適化された配信を可能にするための、及び上記で説明された単一ＭＳＯケーブル・ドロップなどの現存するネットワーク・インフラストラクチャを活用する、改善された装置及び方法が必要とされる。また、理想的には、そのような改善された装置及び方法は、少なくとも、ＳＡ（リリース１６）が完全に実装される前の時間期間の間、普及している可能性がある、ＮＳＡ実装形態のための４Ｇ機能性と５Ｇ  ＮＲ機能性の両方をサポートするために十分な能力／フレキシビリティを有し、並びに後続のＳＡ動作に対して適応可能であろう。
【課題を解決するための手段】
【００４７】
本開示は、とりわけ、超高データ・レート・サービス（ワイヤードとワイヤレスの両方）の最適化された配信を提供するための、及び、現存するネットワーク・インフラストラクチャを活用し、４Ｇと５Ｇ  ＮＲの両方を含む現存する３ＧＰＰプロトコルをサポートする、方法及び装置を提供することによって、上記の必要に対処する。
【００４８】
本開示の第１の態様では、統合されたワイヤレス・データ・サービスを配信するために現存するインフラストラクチャが使用されるように、無線周波数（ＲＦ）ネットワークを動作させる方法が開示される。一実施例では、本方法は、規定された周波数帯域内で、現存するインフラストラクチャの少なくとも一部分上でＯＦＤＭ（直交周波数分割多重(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)）波形を送信するステップを含む。一変形態では、送信されたＯＦＤＭ波形は、少なくとも第１及び第２の空間ダイバーシティ・データ・チャネルを含み、少なくとも第１及び第２の空間ダイバーシティ・データ・チャネルは、少なくとも第１及び第２の空間ダイバーシティ・データ・チャネルの各々が、少なくとも１つの受信機デバイスによって受信され、アグリゲートされ得るように、互いに対して周波数において、及び規定された周波数帯域内でシフトされる。
【００４９】
一実装形態では、現存するインフラストラクチャの少なくとも一部分上で送信するステップは、少なくとも１つの単一同軸ケーブル構内ドロップへの配信のためのハイブリッド・ファイバー同軸（ＨＦＣ）インフラストラクチャ上で送信するステップを含み、統合されたワイヤレス・データ・サービスは、１Ｇｂｐｓを超過するレートにおけるデータ配信を備える。
【００５０】
別の実装形態では、本方法は、規定された周波数帯域を、現存するインフラストラクチャの利用可能な総帯域幅から指定するステップと、少なくとも第１及び第２の空間ダイバーシティ・データ・チャネルを少なくとも２つのそれぞれのサブバンドに割り振るステップとをさらに含む。割振りは、たとえば、広帯域増幅器装置を使用して約９８ＭＨｚのサブバンドに割り振るステップを含み、１つ又は複数の現存するＨＦＣネットワーク・ハブへの少なくとも２つのサブバンドの配信をさらに含み得る。
【００５１】
さらなる実装形態では、本方法は、少なくとも１つの３ＧＰＰロングターム・エボリューション（３ＧＰＰ  ＬＴＥ：３ＧＰＰ  Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）チャネルを、規定された周波数帯域の少なくとも１つのサブバンド内で割り振るステップと、少なくとも１つの同期キャリアを、規定された周波数帯域の少なくとも１つのサブバンド内で割り振るステップとをさらに含む。
【００５２】
１つの手法では、同期キャリア上にＩ（同相）データとＱ（直交位相）データとが多重化され、同期キャリア上にＩ（同相）データとＱ（直交位相）データとを多重化することが、同期キャリア上に少なくとも第１のデータ・ビット及び少なくとも第２のデータ・ビットを多重化することを含み、少なくとも第１のデータ・ビットは第１の技術に対応し、少なくとも第２のデータ・ビットは第２の技術に対応する（たとえば、３ＧＰＰ  ＬＴＥ及び３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ（第５世代新無線））。
【００５３】
別の態様では、ワイヤレス・ユーザ・デバイスをサポートするように構成されたネットワーク・アーキテクチャが開示される。一実施例では、本アーキテクチャは、ネットワークのワイヤライン又は光媒体上に無線周波数（ＲＦ）波形を送信するように構成された分散ノードであって、ＲＦ波形が、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調され、少なくとも２つの空間的に多様なデータ・ストリームを含み、少なくとも２つの空間的に多様なデータ・ストリームのうちの第１のものが、第１の周波数サブバンドに割り振られ、少なくとも２つの空間ダイバーシティ・データ・ストリームのうちの第２のものが、第２の周波数サブバンドに割り振られる、分散ノードと、第１の複数のユーザ・ノードであって、第１の複数のユーザ・ノードの各々が、ワイヤライン又は光媒体とデータ通信しており、受信機装置を含む、第１の複数のユーザ・ノードとを含む。
【００５４】
一変形態では、受信機装置は、送信されたＯＦＤＭ変調波形を受信することと、アップコンバートされた波形を形成するために、受信されたＯＦＤＭ変調波形を少なくとも１つのユーザ周波数帯域にアップコンバートすることと、アップコンバートされた波形を少なくとも１つのワイヤレス・ユーザ・デバイスに送信することとを行うように構成される。
【００５５】
一実装形態では、本ネットワーク・アーキテクチャは、分散ノード及び第１の複数のユーザ・ノードのうちの少なくとも１つとデータ通信している無線ノードを含み、無線ノードは、少なくとも１つのユーザ・ノードへの少なくとも補足データ通信を行うように構成される。無線ノードは、少なくとも光ファイバー媒体を介して分散ノードとデータ通信しており、無線ノードは、ワイヤレス・インターフェースを介して少なくとも１つのユーザ・ノードとデータ通信している。
【００５６】
別の実装形態では、無線ノードは、少なくとも光ファイバー媒体を介して分散ノードとデータ通信しており、無線ノードは、ワイヤレス・インターフェースを介して少なくとも１つのユーザ・ノードとデータ通信している。
【００５７】
さらなる実装形態では、本ネットワーク・アーキテクチャは、ネットワークの第２のワイヤライン又は光媒体上に無線周波数（ＲＦ）波形を送信するように構成された第２の分散ノードを含み、ＲＦ波形は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調され、ネットワークの第２のワイヤライン又は光媒体は、第１の複数のユーザ・ノードとは異なる第２の複数のユーザ・ノードをサービスする。本アーキテクチャは、少なくとも分散ノード、及び（ｉ）第１の複数のユーザ・ノードのうちの少なくとも１つ、及び（ｉｉ）第２の複数のユーザ・ノードのうちの少なくとも１つとデータ通信している無線ノードをも含み、無線ノードは、第１の複数のユーザ・ノードのうちの少なくとも１つと第２の複数のユーザ・ノードのうちの少なくとも１つの両方への少なくとも補足データ通信を行うように構成される。
【００５８】
特定の一実装形態では、無線ノードは、少なくとも光ファイバー媒体を介して分散ノードとデータ通信しており、無線ノードは、ＲＦスペクトルの無認可部分を利用するワイヤレス・インターフェースを介して、第１の複数のユーザ・ノードのうちの少なくとも１つと第２の複数のユーザ・ノードのうちの少なくとも１つの両方とデータ通信している。
【００５９】
本開示の別の態様では、ハイブリッド・ファイバー／同軸ケーブル分散ネットワーク内での使用のためのコントローラ装置が開示される。一実施例では、コントローラ装置は、無線周波数（ＲＦ）通信管理モジュールと、ネットワーク・コア・プロセスとのデータ通信のためにＲＦ通信管理モジュールとデータ通信している第１のデータ・インターフェースと、ハイブリッド・ファイバー／同軸ケーブル分散ネットワークの第１のＲＦ分散ノードとのデータ通信のためにＲＦ通信管理モジュールとデータ通信している第２のデータ・インターフェースと、ハイブリッド・ファイバー／同軸ケーブル分散ネットワークの第２のＲＦ分散ノードとのデータ通信のためにＲＦ通信管理モジュールとデータ通信している第３のデータ・インターフェースとを含む。
【００６０】
一変形態では、無線周波数（ＲＦ）通信管理モジュールは、互いに対して周波数においてシフトされ、選択された送信周波数帯域を介して送信される、複数の空間ダイバーシティ・データ・ストリームを使用して、少なくとも、第１のＲＦ分散ノードと第２のＲＦ分散ノードとのうちの少なくとも１つからのデジタル・データの送信を可能にするための、コンピュータ化論理を含む。
【００６１】
一実装形態では、無線周波数（ＲＦ）通信管理モジュールは、３ＧＰＰ第５世代新無線（５Ｇ  ＮＲ）ｇＮＢ（ｇノードＢ）コントローラ・ユニット（ＣＵ：Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）を含み、ネットワーク・コア・プロセスとのデータ通信のための第１のデータ・インターフェースは、５ＧＣ（第５世代コア）との３ＧＰＰ第５世代新無線（５Ｇ  ＮＲ）Ｘｎインターフェースを含み、第２のデータ・インターフェースは、少なくともワイヤライン・データ・ベアラ媒体上で動作可能な３ＧＰＰ第５世代新無線（５Ｇ  ＮＲ）Ｆ１インターフェースを含み、第１のＲＦ分散ノードは、３ＧＰＰ第５世代新無線（５Ｇ  ＮＲ）ｇＮＢ（ｇノードＢ）分散型ユニット（ＤＵ）を含み、第３のデータ・インターフェースは、少なくとも高密度波分割多重化（ＤＷＤＭ：ｄｅｎｓｅ  ｗａｖｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ）光学データ・ベアラ上で動作可能な第５世代新無線（５Ｇ  ＮＲ）Ｆ１インターフェースを含み、第２のＲＦ分散ノードは、３ＧＰＰ第５世代新無線（５Ｇ  ＮＲ）ｇＮＢ（ｇノードＢ）分散型ユニット（ＤＵ）を含む。
【００６２】
別の態様では、共通単一送信媒体上でデータを配信するために空間ダイバーシティ・データ・ストリームを利用するための方法及び装置が開示される。一実施例では、空間ダイバーシティ・ストリームは５Ｇ  ＮＲ  ＭＩＭＯデータ・ストリームであり、送信媒体は同軸ケーブルを含む。
【００６３】
さらなる態様では、ネットワーク上で複数のＭＩＭＯデータ・ストリームを生成及び配信する方法が開示される。一実施例では、本方法は、介在するＲＦケーブル媒体上での搬送後に、異なる周波数リソースを使用して、宛先ノード（たとえば、ＣＰＥｅ）において収束する２つ又はそれ以上のＭＩＭＯストリームを配信するステップを含む。一変形態では、２つ又はそれ以上のＭＩＭＯストリームは、少なくともＣＰＥｅから送信ノードへのチャネル品質フィードバックに基づいて、周波数リソースにマッピングされる。別の変形態では、本方法は、送信ノードによってなど、ストリームの各々について適切な変調及びコーディング方式（ＭＣＳ：ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｏｄｉｎｇ  ｓｃｈｅｍｅ）を選択するステップをさらに含む。
【００６４】
別の態様では、ベアラ媒体（たとえば、同軸ケーブル）上で送信される第１及び第２の技術のデータ・ストリームを同期させるための方法が開示される。一変形態では、Ｉ信号及びＱ信号が、規定された周波数帯域における媒体上で送られ、４Ｇ／４．５Ｇ（ＬＴＥ／ＬＴＥーＡ）信号と５Ｇ  ＮＲ信号とを同期させるために使用される。
【００６５】
別の態様では、データ・ネットワークにおいて使用するためのコンピュータ化ネットワーク装置が、開示される。一変形態では、ネットワークは、ＮＧ−ＲＡＮ能力をもつＨＦＣネットワークを含み、本装置は、少なくとも１つの拡張ＤＵ（ＤＵｅ）を含む。
【００６６】
別の変形態では、ネットワーク装置は、いくつかのＤＵ／ＤＵｅを制御することができる少なくとも１つの拡張ＣＵ（ＣＵｅ）を含む。
【００６７】
また別の態様では、システムが開示される。一実施例では、本システムは、（ｉ）コントローラ・エンティティと、（ｉｉ）ＨＦＣベアラを介してそれとデータ通信している１つ又は複数の分散型エンティティとを含む。
【００６８】
本開示のさらなる態様では、デバイスに高スピード・データ・サービスを提供するための方法が説明される。一実施例では、本方法は、ＨＦＣネットワークによってバックホール化されたワイヤレス対応ＣＰＥを介して屋内ワイヤレス・カバレージを提供するステップと、外部アンテナ装置を介してＣＰＥと通信可能である１つ又は複数の外部（たとえば、柱取り付け（ｐｏｌｅ  ｍｏｕｎｔｅｄ））アクセス・ノードを介してその能力を補足するステップとを含む。一変形態では、外部アクセス・ノードは、同じＨＦＣネットワークによってバックホール化される。
【００６９】
別の態様では、上記の態様のうちの１つ又は複数を実装するコンピュータ化アクセス・ノードが、開示及び説明される。一実施例では、アクセス・ノードは、ユーザ・デバイス（たとえば、ＵＥ）とのデータ通信が可能なワイヤレス・インターフェースを含む。一変形態では、デバイスは、（たとえば、電柱又は電信柱上の）柱取り付けであり、たとえば、構内の外部に取り付けられたアンテナ装置を介して構内ＣＰＥとインターフェースするようにさらに構成される。
【００７０】
別の態様では、上記の態様のうちの１つ又は複数を実装するコンピュータ化構内デバイスが、開示及び説明される。一実施例では、デバイスは、５Ｇ  ＮＲ能力を有するＣＰＥを含み、現存する同軸ケーブル・ドロップを介してバックホール化される。一変形態では、デバイスは、前に言及された周波数シフトされた波形の受信及び処理のために適応されたＭＩＭＯ対応チップセットをも含む。
【００７１】
別の態様では、上記の態様のうちの１つ又は複数を実装するコンピュータ化デバイスが、開示及び説明される。一実施例では、デバイスは、パーソナル又はラップトップ・コンピュータを含む。別の実施例では、デバイスは、モバイル・デバイス（たとえば、タブレット又はスマートフォン）を含む。別の実施例では、デバイスは、コンピュータ化「スマート」テレビジョン又はレンダリング・デバイスを含む。
【００７２】
別の態様では、上記の態様のうちの１つ又は複数を実装する集積回路（ＩＣ：ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）デバイスが、開示及び説明される。一実施例では、ＩＣデバイスは、ＳｏＣ（システム・オン・チップ（ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  Ｃｈｉｐ））デバイスとして実施される。別の実施例では、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ＩＣ））がデバイスの基礎として使用される。また別の実施例では、チップセット（すなわち、協調様式で使用される複数のＩＣ）が開示される。また別の実施例では、デバイスは、マルチ論理ブロックＦＰＧＡデバイスを含む。
【００７３】
別の態様では、上記の態様のうちの１つ又は複数を実装するコンピュータ可読記憶装置が、開示及び説明される。一実施例では、コンピュータ可読装置は、プログラム・メモリ又はＥＥＰＲＯＭを含む。別の実施例では、本装置は、ソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ：ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｄｒｉｖｅ）又は他の大容量ストレージ・デバイスを含む。別の実施例では、本装置は、ＵＳＢ又は他の「フラッシュ・ドライブ」又は他のそのようなポータブル・リムーバブル・ストレージ・デバイスを含む。また別の実施例では、本装置は、コンピュータ化ユーザ又はクライアント電子デバイスからリモートにあるが、それを介してアクセス可能である、「クラウド」（ネットワーク）ベース・ストレージ・デバイスを含む。また別の実施例では、本装置は、変動する近接度の複数のノードにわたって分散され、コンピュータ化ユーザ又はクライアント電子デバイスを介してアクセス可能である、「フォグ」（ネットワーク）ベース・ストレージ・デバイスを含む。
【００７４】
さらなる態様では、単一同軸ケーブル・インターフェースを通して複数のＣＰＥに対する３ＧＰＰ  ４Ｇ  ＬＴＥ及び５Ｇ  ＮＲ波形を送信及び受信することができる光−同軸ケーブル・トランスデューサ（ｏｐｔｉｃａｌ−ｔｏ−ｃｏａｘｉａｌ  ｃａｂｌｅ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）が開示される。
【００７５】
さらなる態様では、ネットワーク・インフラストラクチャ内に拡大されたデータ・ネットワーク・サービスを導入する方法が開示される。一実施例では、ネットワークは、ＨＦＣケーブル・ネットワークを含み、本方法は、（ｉ）高スピード・データ・サービスのための基本のバックホールとして、現存するベアラ媒体（たとえば、構内への同軸ケーブル）を利用するステップと、（ｉｉ）その後、補足帯域幅／モビリティ・サービスを構内ユーザに提供するために、現存するベアラ媒体（たとえば、セルラー基地局などの現存するワイヤレス・ノードへの同軸ケーブル又は光ファイバー）を使用するステップとを含む。別の変形態では、本方法は、（ｉｉｉ）その後、ネットワーク事業者のユーザ／加入者のためのさらなるユーザ・モビリティをサポートする新しい（現在、存在しない「柱取り付け」又は同様の日和見的アクセス・ノードのバックホールをサポートするために、新しい光ファイバー又は他の媒体を設置するステップをさらに含む。
【００７６】
これら及び他の態様は、本明細書で提供される開示に照らして考慮されると、明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】一般的な従来技術の管理された（たとえば、ケーブル）コンテンツ配信ネットワーク・アーキテクチャを示す機能ブロック図である。
【図２】一般的な従来技術の管理された（たとえば、ケーブル）コンテンツ配信ネットワーク・アーキテクチャを示す機能ブロック図である。
【図３ａ】ＣＵと複数のＤＵとを含む従来技術のｇＮＢアーキテクチャの機能ブロック図である。
【図３ｂ】５Ｇ  ＮＲコア（ＮＧＣ）を含む従来技術のＮＳＡ  ｇＮＢ及びｅＬＴＥ  ｅＮＢアーキテクチャの機能ブロック図である。
【図３ｃ】５Ｇ  ＮＲコア（ＮＧＣ）を含む別の従来技術のＮＳＡ  ｇＮＢ及びｅＬＴＥ  ｅＮＢアーキテクチャの機能ブロック図である。
【図３ｄ】発展型パケット・コア（ＥＰＣ）を含む別の従来技術のＮＳＡ  ｇＮＢ及びｅＬＴＥ  ｅＮＢアーキテクチャの機能ブロック図である。
【図４】本明細書で説明される様々な特徴を備える例示的なＭＳＯネットワーク・アーキテクチャの機能ブロック図である。
【図５ａ】本開示による、スタンドアロン（ＳＡ）構成におけるＣＵｅと複数のＤＵｅとを含むｇＮＢアーキテクチャの例示的な一実施例の機能ブロック図である。
【図５ｂ】本開示による、複数のＣＵｅと複数の対応するＤＵｅとを含むｇＮＢアーキテクチャ（ＳＡ）の別の例示的な実施例の機能ブロック図である。
【図５ｃ】本開示による、複数の異なるコアに論理的に交差接続された複数のＣＵｅを含むｇＮＢアーキテクチャ（ＳＡ）のまた別の例示的な実施例の機能ブロック図である。
【図５ｄ】本開示による、５Ｇ  ＮＲコア（ＮＧＣ）を含むＮＳＡ  ｇＮＢ及びｅＬＴＥ  ｅＮＢアーキテクチャの機能ブロック図である。
【図５ｅ】本開示による、発展型パケットコア（ＥＰＣ）を含むＮＳＡ  ｇＮＢ及びＬＴＥ  ｅＮＢアーキテクチャの機能ブロック図である。
【図５ｆ】本開示による、発展型パケットコア（ＥＰＣ）を含むＮＳＡ  ｇＮＢ及びｅＬＴＥ  ｅＮＢアーキテクチャの機能ブロック図である。
【図６ａ】図５のＨＦＣケーブル・プラント内の距離の関数としての、例示的なダウンストリーム（ＤＳ：ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ）データ・スループット又はレートを示す図である。
【図６ｂ】図５のＨＦＣケーブル・プラント内の距離の関数としての、例示的なアップストリーム（ＵＳ：ｕｐｓｔｒｅａｍ）データ・スループット又はレートを示す図である。
【図７】本開示による、ネットワーク・ノード装置の例示的な一般的構成を示す機能ブロック図である。
【図７ａ】３ＧＰＰ  ４Ｇ及び５Ｇ能力のために構成された、本開示による、ネットワーク・ノード装置の例示的な実装形態を示す機能ブロック図である。
【図７ｂ】従来技術のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ及び５Ｇ  ＮＲ規格による、周波数スペクトル割振りのグラフィカル表現の図である。
【図７ｃ】本開示の一実施例による、周波数スペクトル割振りのグラフィカル表現の図である。
【図８】本開示による、ＣＰＥｅ装置の例示的な一般的構成を示す機能ブロック図である。
【図８ａ】３ＧＰＰ  ４Ｇ及び５Ｇ能力のために構成された、本開示による、ＣＰＥｅ装置の例示的な実装形態を示す機能ブロック図である。
【図９】高帯域幅データ通信のための既存のネットワーク（たとえば、ＨＦＣ）を利用する一般化された方法の一実施例を示す論理流れ図である。
【図９ａ】図９の一般化された方法による、波形生成及び送信の特定の一実装形態を示す論理流れ図である。
【図９ｂ】図９ａの方法による、周波数及びチャネル・マッピングの特定の一実装形態を示す論理流れ図である。
【図９ｃ】図９の一般化された方法による、ＣＰＥｅによるコンテンツ受信及びデジタル処理の特定の一実装形態を示す論理流れ図である。
【図９ｄ】図９の一般化された方法による、ＣＰＥｅによる構内のコンテンツ受信及び送信の特定の一実装形態を示す論理流れ図である。すべての図（Ｃ）著作権、２０１７〜２０１９年、Ｃｈａｒｔｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ、ＬＬＣ。著作権所有。
【発明を実施するための形態】
【００７８】
次に、同様の数字が全体を通して同様の部分を指す図面を参照する。
【００７９】
本明細書で使用される「アプリケーション」（又は「アプリ」）という用語は、概して、限定はしないが、ある機能性又はテーマを実装する実行可能ソフトウェアのユニットを指す。アプリケーションのテーマは、（オンデマンド・コンテンツ管理、ｅコマース・トランザクション、仲買トランザクション、家の娯楽、計算器などの）任意の数の規律及び機能にわたって広く変動し、１つのアプリケーションは２つ以上のテーマを有し得る。実行可能ソフトウェアのユニットは、概して、所定の環境において稼働し、たとえば、ユニットは、ＪａｖａＴＶ（商標）環境内で稼働するダウンロード可能なＪａｖａ  Ｘｌｅｔ（商標）を含むことができる。
【００８０】
本明細書で使用される「中央ユニット」又は「ＣＵ」という用語は、限定はしないが、ワイヤレス・ネットワーク・インフラストラクチャ内の集中型論理ノードを指す。たとえば、ＣＵは、５Ｇ／ＮＲ  ｇＮＢ中央ユニット（ｇＮＢ−ＣＵ：ｇＮＢ  Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｕｎｉｔ）として実施され得、５Ｇ／ＮＲ  ｇＮＢ中央ユニットは、１つ又は複数のｇＮＢ−ＤＵの動作を制御する、ｇＮＢのＲＲＣ、ＳＤＡＰ及びＰＤＣＰプロトコル、又はｅｎ−ｇＮＢのＲＲＣ及びＰＤＣＰプロトコルをホストする論理ノードであり、以下で定義される１つ又は複数のＤＵ（たとえば、ｇＮＢ−ＤＵ）と接続されたＦ１インターフェースを終端する。
【００８１】
本明細書で使用される「クライアント・デバイス」又は「ユーザ・デバイス」又は「ＵＥ」という用語は、限定はしないが、セットトップ・ボックス（たとえば、ＤＳＴＢ）、ゲートウェイ、モデム、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ：ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、及びデスクトップであるのか、ラップトップであるのか、又はそれ以外であるのかにかかわらず、ミニコンピュータ、並びにハンドヘルド・コンピュータ、ＰＤＡ、パーソナル・メディア・デバイス（ＰＭＤ：ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｍｅｄｉａ  ｄｅｖｉｃｅ）、タブレット、「ファブレット」、スマートフォン、及び車両インフォテインメント・システム又はそれらの部分などのモバイル・デバイスを含む。
【００８２】
本明細書で使用される「コンピュータ・プログラム」又は「ソフトウェア」という用語は、機能を実施する、任意のシーケンス又は人間又は機械認識可能ステップを含むように意図される。そのようなプログラムは、たとえば、Ｃ／Ｃ＋＋、Ｆｏｒｔｒａｎ、ＣＯＢＯＬ、ＰＡＳＣＡＬ、アセンブリ言語、マークアップ言語（たとえば、ＨＴＭＬ、ＳＧＭＬ、ＸＭＬ、ＶｏＸＭＬ）などを含むほぼすべてのプログラミング言語又は環境、並びに共通オブジェクト・リクエスト・ブローカー・アーキテクチャ（ＣＯＲＢＡ：Ｃｏｍｍｏｎ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｂｒｏｋｅｒ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）、（Ｊ２ＭＥ、Ｊａｖａ  Ｂｅａｎｓなどを含む）Ｊａｖａ（商標）などのオブジェクト指向環境においてレンダリングされ得る。
【００８３】
本明細書で使用される「分散型ユニット」又は「ＤＵ」という用語は、限定はしないが、ワイヤレス・ネットワーク・インフラストラクチャ内の分散型論理ノードを指す。たとえば、ＤＵは、ｇＮＢ又はｅｎ−ｇＮＢのＲＬＣ、ＭＡＣ及びＰＨＹレイヤをホストする論理ノードである５Ｇ／ＮＲ  ｇＮＢ分散型ユニット（ｇＮＢ−ＤＵ：ｇＮＢ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｕｎｉｔ）として実施され得、それの動作は、（上記で参照された）ｇＮＢ−ＣＵによって部分的に制御される。１つのｇＮＢ−ＤＵは１つ又は複数のセルをサポートするが、所与のセルは、１つのｇＮＢ−ＤＵのみによってサポートされる。ｇＮＢ−ＤＵは、ｇＮＢ−ＣＵと接続されたＦ１インターフェースを終端する。
【００８４】
本明細書で使用される「ＤＯＣＳＩＳ」という用語は、たとえば、ＤＯＣＳＩＳバージョン１．０、１．１、２．０、３．０及び３．１を含むデータ・オーバー・ケーブル・サービス・インターフェース仕様の既存の又は計画された変形態のいずれかを指す。
【００８５】
本明細書で使用される「ヘッドエンド」又は「バックエンド」という用語は、概して、クライアント・デバイスを使用してＭＳＯ顧客層にプログラミングを分散するか、又は高スピード・データ配信及びバックホールなどの他のサービスを提供する事業者（たとえば、ＭＳＯ）によって制御されるネットワーク化されたシステムを指す。
【００８６】
本明細書で使用される「インターネット（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）」及び「インターネット（ｉｎｔｅｒｎｅｔ）」という用語は、限定はしないが、インターネット（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）を含むインターネットワークを指すために互換的に使用される。他の共通の実例は、限定はしないが、外部サーバのネットワーク、（デバイスにとってローカルでないメモリ又はストレージ、概してネットワーク接続を介して任意の時間においてアクセス可能なストレージなどの）「クラウド」エンティティ、サービス・ノード、アクセス・ポイント、コントローラ・デバイス、クライアント・デバイスなどを含む。
【００８７】
本明細書で使用される「ＩｏＴデバイス」という用語は、限定はしないが、１つ又は複数の基本の機能を有し、１つ又は複数の通信プロトコルを介してデータを提供及び／又は受信するように構成された電子デバイスを指す。ＩｏＴデバイスの実例は、セキュリティ又は監視システム、アプライアンス、コンシューマー・エレクトロニクス、車両、インフラストラクチャ（たとえば、トラフィック・シグナリング・システム）、及び医療デバイス、並びにそれらに関連して使用される受信機、ハブ、プロキシ・デバイス、又はゲートウェイを含む。
【００８８】
本明細書で使用される「ＩｏＴネットワーク」という用語は、限定はしないが、２つ又はそれ以上のＩｏＴデバイス（又は１つのＩｏＴデバイス及び１つ又は複数の非ＩｏＴデバイス）の任意の論理、物理、又はトポロジー接続又はアグリゲーションを指す。ＩｏＴネットワークの実例は、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ：ｐｅｅｒ−ｔｏ−ｐｅｅｒ）、スター、リング、ツリー、メッシュ、マスタ・スレーブ、及びコーディネータ・デバイスのトポロジーで配置された１つ又は複数のＩｏＴデバイスのネットワークを含む。
【００８９】
本明細書で使用される「ＬＴＥ」という用語は、限定はしないが、適用可能なとき、ＬＴＥ−Ｕ（無認可スペクトルにおけるロングターム・エボリューション（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｉｎ  ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ））、ＬＴＥ−ＬＡＡ（ロングターム・エボリューション、ライセンス補助アクセス（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，  Ｌｉｃｅｎｓｅｄ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ａｃｃｅｓｓ））、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ  Ａｄｖａｎｃｅｄ））、４Ｇ  ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸ、ＶｏＬＴＥ（ボイス・オーバーＬＴＥ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＬＴＥ））、及び他のワイヤレス・データ規格を含む、ロングターム・エボリューション・ワイヤレス通信規格の変形態又はリリースのいずれかを指す。
【００９０】
本明細書で使用される「メモリ」という用語は、限定はしないが、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ／２  ＳＤＲＡＭ、ＥＤＯ／ＦＰＭＳ、ＲＬＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、「フラッシュ」メモリ（たとえば、ＮＡＮＤ／ＮＯＲ）、３Ｄメモリ、及びＰＳＲＡＭを含む、デジタル・データを記憶するために適応された任意のタイプの集積回路又は他のストレージ・デバイスを含む。
【００９１】
本明細書で使用される「マイクロプロセッサ」及び「プロセッサ」又は「デジタル・プロセッサ」という用語は、概して、限定はしないが、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、縮小命令セット・コンピュータ（ＲＩＳＣ：ｒｅｄｕｃｅｄ  ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｓｅｔ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、汎用（ＣＩＳＣ）プロセッサ、マイクロプロセッサ、ゲート・アレイ（たとえば、ＦＰＧＡ）、ＰＬＤ、再構成可能なコンピュータ・ファブリック（ＲＣＦ：ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｆａｂｒｉｃ）、アレイ・プロセッサ、セキュア・マイクロプロセッサ、及び特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）を含む、すべてのタイプのデジタル処理デバイスを含むように意図される。そのようなデジタル・プロセッサは、単一のユニタリーＩＣダイ上に含まれるか、又は複数の構成要素にわたって分散され得る。
【００９２】
本明細書で使用される「ＭＳＯ」又は「複数システム事業者」という用語は、それらの媒体上でプログラミング及びデータを含むサービスを配信するために必要とされるインフラストラクチャを有する、ケーブル、衛星、又は地上波ネットワーク・プロバイダを指す。
【００９３】
本明細書で使用される「ＭＮＯ」又は「モバイル・ネットワーク事業者」という用語は、それらの媒体上で、限定はしないが、ボイス及びデータを含むサービスを配信するために必要とされるインフラストラクチャを有する、セルラー、衛星フォン、ＷＭＡＮ（たとえば、８０２．１６）、又は他のネットワーク・サービス・プロバイダを指す。本明細書で使用される「ＭＮＯ」という用語は、さらに、ＭＶＮＯ、ＭＮＶＡ、及びＭＶＮＥを含むものとする。
【００９４】
本明細書で使用される「ネットワーク」及び「ベアラ・ネットワーク」という用語は、概して、限定はしないが、ハイブリッド・ファイバー同軸（ＨＦＣ）ネットワーク、衛星ネットワーク、電話会社ネットワーク、及び（ＭＡＮ、ＷＡＮ、ＬＡＮ、ＷＬＡＮ、インターネット、及びイントラネットを含む）データ・ネットワークを含む、任意のタイプの電気通信又はデータ・ネットワークを指す。そのようなネットワーク又はそれの部分は、任意の１つ又は複数の異なるトポロジー（たとえば、リング、バス、スター、ループなど）、送信媒体（たとえば、ワイヤード／ＲＦケーブル、ＲＦワイヤレス、ミリメートル波、光など）及び／或いは通信技術又はネットワーキング・プロトコル（たとえば、ＳＯＮＥＴ、ＤＯＣＳＩＳ、ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ．８０２．３、ＡＴＭ、Ｘ．２５、フレーム・リレー、３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ／ＬＴＥ−Ｕ／ＬＴＥ−ＬＡＡ、５ＧＮＲ、ＷＡＰ、ＳＩＰ、ＵＤＰ、ＦＴＰ、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ、Ｈ．３２３など）を利用し得る。
【００９５】
本明細書で使用される「５Ｇ」及び「新無線（ＮＲ）」という用語は、限定はしないが、３ＧＰＰリリース１５、及び、認可であるのか無認可であるのかにかかわらず、新無線技術を対象とする、それの任意の修正、後続のリリース、或いは、補正又は補足に準拠する装置、方法又はシステムを指す。
【００９６】
本明細書で使用される「ＱＡＭ」という用語は、たとえば、ケーブル又は他のネットワーク上で信号を送るために使用される、変調方式を指す。そのような変調方式は、ネットワークの詳細に応じて任意のコンスタレーション・レベル（たとえば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭなど）を使用し得る。ＱＡＭはまた、それらの方式に従って変調される物理チャネルを指し得る。
【００９７】
本明細書で使用される「サーバ」という用語は、形式にかかわらず、コンピュータ・ネットワーク上で１つ又は複数の他のデバイス又はエンティティにデータ、ファイル、アプリケーション、コンテンツ、又は他のサービスを提供するように適応された、任意のコンピュータ化構成要素、システム又はエンティティを指す。
【００９８】
本明細書で使用される「ストレージ」という用語は、限定はしないが、コンピュータ・ハード・ドライブ、ＤＶＲデバイス、メモリ、ＲＡＩＤデバイス又はアレイ、光媒体（たとえば、ＣＤ−ＲＯＭ、レーザーディスク、Ｂｌｕ−Ｒａｙなど）、或いはコンテンツ又は他の情報を記憶することが可能な任意の他のデバイス又は媒体を指す。
【００９９】
本明細書で使用される「Ｗｉ−Ｆｉ」という用語は、限定はしないが、適用可能なとき、ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ．８０２．１１、或いは８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ｓ／ｖ／ａｃ／ａｘ、８０２．１１−２０１２／２０１３又は８０２．１１−２０１６を含む関係規格の変形態、並びに（とりわけ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「Ｗｉ−Ｆｉ  Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ（Ｐ２Ｐ）  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」）を含む）Ｗｉ−Ｆｉ  Ｄｉｒｅｃｔのいずれかを指す。
【０１００】
概観
例示的な一態様では、本開示は、とりわけ、既存の管理されたネットワーク（たとえば、ケーブル・ネットワーク）インフラストラクチャを活用する、拡張超高データ・レート・サービスを提供するための改善されたアーキテクチャ、方法及び装置を提供する。開示されるアーキテクチャは、コンテンツが消費され、固定ブロードバンドとモバイル・ブロードバンドとを、又は上記とＩｏＴとを区別する必要をなくす、環境（たとえば、屋内／屋外／モビリティ）にかかわらず高度に均一なユーザ・エクスペリエンスを可能にする。これらの能力は、例示的な実施例では、構内への単一同軸ケーブル・ドロップを介して、及び単一ＣＰＥチップセットを介して提供される。いくつかの変形態では、（５Ｇ  ＮＲについての３ＧＰＰリリース１５に従う）ＮＳＡ動作が、さらに有利にサポートされる。
【０１０１】
例示的な一実施例では、上述の能力は、３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲによってサポートされる複数の並列ＭＩＭＯデータ・ストリームを介して提供され、特に、これらのストリームは、単一同軸ケーブル・フィーダに注入される前に（ＭＳＯインフラストラクチャ内のトランシーバ・ノードなどを介して）周波数においてシフトされ、したがって、初期の３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲチップセットによって表面上使用可能にされる最大総キャリア帯域幅を達成するために、（それぞれのワイヤレス・アンテナ要素を対象とする別個のデータ・ストリームに関連する空間ダイバーシティの代わりに）周波数ダイバーシティが活用される。
【０１０２】
また、より高い周波数が、より低い周波数よりも同軸送信媒体上ではるかに減衰するので、一実装形態では中間周波数（ＩＦ）が媒体上で送信され、（すなわち、より高い周波数の代わりに）、その後、ＲＦキャリア周波数へのブロック・コンバージョンが、開示される拡張消費者構内機器（ＣＰＥｅ）における３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲチップセットとの３ＧＰＰ帯域準拠相互運用性のために、拡張ＣＰＥｅにおいて採用される。
【０１０３】
トランシーバ・ノードによって同軸フィーダに注入されるＩＦキャリアは、共通バスとして使用される並びに方向性結合器及び電力分割器又はタップを有する共有フィーダを介して、複数のＣＰＥｅによって並列に受信され得る。一変形態では、トランシーバ・ノードからＣＰＥｅへのポイント・ツー・マルチポイント（ＰｔＭＰ：Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ）ダウンストリーム送信が、周波数において分離された異なる３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ物理リソース・ブロック（ＰＲＢ：ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｂｌｏｃｋ）上での異なるＣＰＥｅについてのペイロードをスケジュールすることよって、達成される。
【０１０４】
一実装形態では、同軸ケーブル上で利用可能な大部分の帯域幅が、ダウンストリーム５Ｇ  ＮＲ通信とアップストリーム５Ｇ  ＮＲ通信との間で切り替えるために時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）様式で使用される。複数のＣＰＥｅから（１つ又は複数の）トランシーバ・ノードへのアップストリーム通信も、（とりわけ、周波数分離を使用して）別個のＰＲＢなどの上で同時に行われ得る。
【０１０５】
上述の４Ｇ／５Ｇ  ＮＳＡ構成をサポートするために、アーキテクチャの一実施例では、より低い周波数スペクトルの小さい部分がそのような機能に割り振られる。同軸ケーブル上のより低い周波数スペクトルの別の小さい部分が、２つのデジタル同期チャネル、すなわち５Ｇのためのデジタル同期チャネルと４Ｇのためのデジタル同期チャネルとの送信のためにダウンストリーム（ＤＳ）方向において一方向通信を採用し、これらは、一実装形態では、トランシーバ・ノードから複数のインライン増幅器及び同軸バスを共有していることがある任意のＣＰＥｅまでの１つのＱＰＳＫアナログ同期チャネル上にＩ−Ｑ多重化される。
【０１０６】
例示的な実施例の詳細な説明
次に、本開示の装置及び方法の例示的な実施例が、詳細に説明される。これらの例示的な実施例は、サービス・プロバイダ（たとえば、ＭＳＯ）の管理されたネットワークに関連する、又はそのネットワークによって少なくとも部分的にサポートされる、前述のワイヤレス・アクセス・ノード（たとえば、ｇＮＢ及びｅＮＢ）のコンテキストにおいて説明されるが、他のタイプの無線アクセス技術（「ＲＡＴ」）、デジタル・データ（たとえば、テキスト、画像、ゲーム、ソフトウェア・アプリケーション、ビデオ及び／又はオーディオ）を配信するように構成された他のタイプのネットワーク及びアーキテクチャが、本開示に従って使用され得る。そのような他のネットワーク又はアーキテクチャは、ブロードバンド、ナローバンド、又はそれ以外であり得、したがって、以下は、本質的に例にすぎない。
【０１０７】
概して、顧客又は消費者又はエンド・ユーザ又は加入者に（すなわち、規定されたサービス・エリア、ベニュー、又は他のタイプの構内で）サービスを提供するネットワークのコンテキストにおいて説明されるが、本開示は、たとえば、商業／小売、又は企業ドメイン（たとえば、ビジネス）、又は政府の使用をも含む、他のタイプの環境に容易に適応され得ることも諒解されよう。また他のアプリケーションが可能である。
【０１０８】
本開示の他の特徴及び利点が、以下で与えられる例示的な実施例の添付の図面及び詳細な説明を参照すると当業者によって直ちに認識されよう。
【０１０９】
サービス・プロバイダ・ネットワーク・アーキテクチャ
次に図４を参照すると、拡張サービス・プロバイダ・ネットワーク・アーキテクチャ４００の一実施例が詳細に図示及び説明される。
【０１１０】
図示のように、アーキテクチャ４００は、５Ｇ  ＮＲコア（５ＧＣ）４０３を含む、（たとえば、ネットワークのエッジ部分に近いのか、よりコアのほうにあるのかにかかわらず）ＭＳＯネットワーク内に１つ又は複数のハブ４０５を含む。ハブ４０５はＷＬＡＮコントローラ・プロセス４１５を含み、１つ又は複数の「拡張」ノード４０１をサービスし、１つ又は複数の「拡張」ノード４０１は、各々、以下でより詳細に説明されるｇＮＢ  ＣＵｅ４０４とネットワーク無線ノード４０９とを含む。ノード４０１は、（拡張ＣＰＥ又はＣＰＥｅを含む）様々なサービスされる構内４１３と、最終的に（１つ又は複数の）ユーザ・デバイス４０７（たとえば、３ＧＰＰ対応ＵＥ）とにＲＦ波形を配信するために、Ｎ方向タップ４１２を含むＨＦＣインフラストラクチャを利用する。
【０１１１】
また、図示のように追加の構内をサービスする４Ｇ／４．５Ｇ／５Ｇ対応ネットワーク無線ノード４０９を含む１つ又は複数の非ＣＵｅ対応ノード４１１が、ノード４０１によってサービスされる。
【０１１２】
図示の実施例では、ノード４０１、４１１は光ファイバーによってバックホール化されるが、これは、たとえば、高帯域幅ワイヤレスを含む他のタイプのバックホールが本開示に従って使用され得るので、例示にすぎない。
【０１１３】
同様に、１つ又は複数の柱取り付け無線ノード４０６ａ（及び、ＤＵタイプ機能性について可能にされる、たとえば、別のノード又はクライアント・デバイスからデータを受信し、ユーザ・ドメイン周波数帯域に従って信号をブロードキャスト／受信することを許可される潜在的に他のモバイル・クライアント・デバイス）は、光ファイバー（又は他の媒体）を介して、ＭＳＯネットワークにバックホール化され、これらのノード４０６ａは、とりわけ、以下でより詳細に説明されるように、屋内と屋外の両方（及びモビリティ）のシナリオのための補足容量／カバレージを提供する。
【０１１４】
１つの例示的な実施例では、無線ノード４０６ａは、ネットワークの「エッジ」上に位置し（すなわち、構内に近接し、コアから離れたネットワーク・ノードとして機能しており）、以下でより詳細に説明されるように４Ｇ及び／又は５Ｇ通信について可能にされる。５Ｇカバレージを構内に提供する所与のＤＵは、それにより、ＣＵｅ４０４によって超低レイテンシ及び高帯域幅サービスを補足する。その上、以下でさらに説明されるように、ＣＵｅは、一緒にｇＮＢを構成するために論理的に及び機能的に１つ又は複数のＤＵｅ４０６とともにグループ化され得る。規定された無認可及び／又は認可周波数帯域は、ノード４０６ａによって利用される。たとえば、一実装形態では、開示されるソリューションは、（たとえば、ＭＮＯなどの他の事業者又はキャリアが、規定されたエリア内の認可スペクトルを利用しているかどうか、及びそのような事業者がどの周波数帯域を使用しているかを含む）設置及びそれが設置される場所によって予想される（１つ又は複数の）特定のアプリケーションに応じて、３ＧＰＰによって定義されたＮＲ及びＮＲ−Ｕ帯域組合せの１つ又は複数の規定されたサブセットをサポートする。（たとえば米国における３．５５〜３．７０ＧＨｚ  ＣＢＲＳ帯域内のものなどの）いわゆる「準認可（ｑｕａｓｉ−ｌｉｃｅｎｓｅｄ）」スペクトルが、本明細書で説明される方法及び装置に従って利用され得ることも諒解されよう。
【０１１５】
一変形態では、上述のように、モバイル・デバイスは、中間ノード又は一時的「ジャンピング・ポイント（ｊｕｍｐｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ）」として機能し得る。そのようなデバイスは、ノードとしてそれらの対象となるデバイスの使用にオプト・インした（又はオプト・アウトしなかった）、管理されたネットワーク・サービスを提供するハブ又はコアの加入者によって所有されるデバイスであり得る。他の変形態では、異なるコアの加入者によって所有される（たとえば、異なるエンティティによって管理される）デバイスは、ノードのネットワーク中に含まれ得る。これとは別に、そのようなネットワーキング方式は、しばしば、概して、「フォグ・ネットワーキング」、非集中型コンピューティング・インフラストラクチャと呼ばれ、そこでは、より高度な集中型アーキテクチャとは対照的に、データ、算出、ストレージ、及びアプリケーションは、データ・ソースと宛先と（たとえば、「クラウド」サーバ、構内機器、エンドユーザ・デバイス）の間で効率的な様式で分散される。
【０１１６】
また、Ｗｉ−Ｆｉルータ・デバイス４１７は、ハブ４０５においてコントローラ４１５とともにＷＬＡＮカバレージを提供するために、サービスされる構内中に存在する。集中型Ｗｉ−Ｆｉコントローラ４１５はまた、Ｗｉ−Ｆｉルータが消費者構内機器（たとえば、拡張ＣＰＥ又はＣＰＥｅ）と統合されるか、又はそれに接続されるかのいずれかである、３ＧＰＰアクセス技術とＷｉ−Ｆｉアクセス技術との間の緊密なインターワーキング及びより良いモビリティのために例示的なアーキテクチャ４００において利用される。様々な実施例では、ＣＵｅ４０４とサービスされる構内との間に位置する１つ又は複数の中間ノード（たとえば、無線ノード４０６ａ）が、追加のカバレージ及び帯域幅を構内に提供するために利用される。次いで、任意のユーザのための３ＧＰＰチャネルとＷｉ−Ｆｉチャネルとの間のモビリティは、モバイル・デバイスにおいて測定されるＷｉ−Ｆｉ受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ：ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）だけでなく、（ｉ）ユーザに向けたＷｉ−ＦｉチャネルのＲＦ品質の推定、及び／又は（ｉｉ）Ｗｉ−Ｆｉルータの輻輳の程度に基づいてなど、最良のデータ・スループットのためにトリガされ得、Ｗｉ−Ｆｉ  ＲＳＳＩは、ユーザによって取得され得るサービス品質を表さないことがある。
【０１１７】
例示的な構成では、コントローラ（たとえば、Ｗｉ−Ｆｉコントローラ４１５）は、（カバレージ／カバレージ・エリアのみとは対照的に）性能に基づいてそれにとって利用可能な最良（最適）ワイヤレス接続を選定するように構成される。一般に、今日、アクセスの好ましい方法は、それの受信信号強度に基づいて、及び／又は好ましい手段としてあらかじめ決定される（たとえば、Ｗｉ−Ｆｉは、モバイル・ワイヤレス・ネットワークをオフロードするためのアクセスの好ましい方法として定義され得る）。しかしながら、この方法は、エンド・ユーザ・エクスペリエンスを考慮することのない、技術への盲目的な「固執（ｓｔｉｃｋｉｎｅｓｓ）」という欠点がある。本明細書で説明されるアーキテクチャの例示的な実施例では、Ｗｉ−Ｆｉアクセス技術と認可／無認可３ＧＰＰアクセス技術の両方が、両方ともネットワーク事業者（たとえばＭＳＯ）によって制御されるとすれば、単にユーザのトラフィックをオフロードするためになど、アクセス方法を選好する必要がない。ユーザを所与のアクセス技術にオフロード又はステアリングするという判断は、たとえば、ユーザの知覚したレイテンシ、スループット、パケット・ロス、ジッタ、及びネットワークによって所与のレイヤ（たとえば、Ｌ１、Ｌ２又はＬ３）においてリアルタイムで測定されるビット／パケット／フレーム・エラー・レートなど、キー・パフォーマンス・インジケータ（ＫＰＩ：Ｋｅｙ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の選択されたセットなど、他の基準に基づくことができる。たとえば、一実装形態では、ターゲットＫＰＩしきい値がトリガされると、ユーザの切替えが、（３ＧＰＰの場合）ＡＭＦ機能又はＷｉ−Ｆｉコントローラのいずれかによってトリガされ得る。この切替えは、次いで、代替のアクセス媒体におけるセッション確立を、ユーザをその技術に転送するためにトリガし得る。これは、コントローラが、常に、カバレージ又は信号強度のみに基づいて判断を行うにすぎないことに対して、総体的に接続を最適化することを試みていることになるので、接続されるユーザのためのＱｏＥを最適化するのを助ける。
【０１１８】
このアーキテクチャはまた、構内Ｗｉ−Ｆｉとセルラーとの間の問題になる遷移を不要にし、それにより、たとえば、セルラー・ネットワークにおける新しいセッション確立による、ＱｏＥの低減、又は中断なしに、ユーザがモバイルである間のコンテンツ消費を可能にする。これは、ＣＵｅ４０４がＷｉ−Ｆｉと３ＧＰＰの両方のチャネル・ステータス、性能及び利用可能性を認識しているままであり得るように、とりわけ、Ｗｉ−Ｆｉコントローラ４１５とＣＵｅ４０４との間の通信によって達成され得る。有利には、例示的な実施例では、上記の拡張モビリティは、すべての通信セッションが（ＣＰＥｅとＵＥとの間であるのか、補足無線アクセス・ノードとＵＥとの間であるのかにかかわらず）（ｉ）共通システムによって制御され、（ｉｉ）現存する３ＧＰＰ（たとえば、４Ｇ／４．５Ｇ／５Ｇ）プロトコル及びアーキテクチャ要素を利用する、の両方であるので、ユーザ・デバイス（たとえば、モバイルＵＥ）のモジュール又はカスタマイズされたアプリケーション・ソフトウェア又はプロトコルの必要なしに提供される。一変形態では、ＧＰＲＳトンネリング・プロトコル（ＧＴＰ：ＧＰＲＳ  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）は、異種ＲＡＮ技術（たとえば、３ＧＰＰとＩＥＥＥ  Ｓｔｄ．８０２．１１との）間のセッション継続性の維持のために利用される。別の変形態では、ＰＭＩＰ（プロキシ・モバイルＩＰ（Ｐｒｏｘｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ））ベース手法は、セッション維持／ハンドオーバのために利用される。またさらなる変形態では、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、３ＧＰＰ  ＴＳ２３．２３４  ｖ１３．１．０、「３ＧＰＰ  ｓｙｓｔｅｍ  ｔｏ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  （ＷＬＡＮ）  ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ；Ｓｙｓｔｅｍ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  （Ｒｅｌｅａｓｅ  １３）」に記載されている技法（別名「Ｉ−ＷＬＡＮ」）ベース手法が、これらの目的のために利用される。本開示が与えられれば当業者によって諒解されるように、上記の機構の組合せも（セッション維持／ハンドオフに関わる２つの異種技術を含む）特定のアプリケーションに応じて利用され得る。
【０１１９】
図４のＭＳＯネットワーク・アーキテクチャ４００は、本開示の様々な態様に従って、パケット化コンテンツ（たとえば、パケット又はフレーム構造又はプロトコル内で搬送される符号化されたデジタル・コンテンツ）の配信にとって特に有用である。オンデマンド及びブロードキャスト・コンテンツ（たとえば、ライブ・ビデオ・プログラミング）に加えて、図４のシステムは、インターネット・プロトコル（ＩＰ）及びＴＣＰを介して（すなわち、５Ｇ無線ベアラ上で）インターネット・データ及びＯＴＴ（オーバーザトップ（ｏｖｅｒ−ｔｈｅ−ｔｏｐ））サービスを（ＤＵｅ４０６ａのエンド・ユーザを含む）エンド・ユーザに配信し得るが、他のプロトコル、及びデジタル通信技術においてよく知られているタイプのトランスポート機構が代用され得る。
【０１２０】
図４のアーキテクチャ４００は、ワイヤライン・インターフェースとワイヤレス・インターフェースの両方の上でＩＰＴＶを用いた一貫した、シームレスなユーザ・エクスペリエンスをさらに提供する。さらに、ＩＰパラダイムでは、ユニキャスト配信とマルチキャスト／ブロードキャストとの間の動的切替えが、たとえば、ローカル需要に基づいて使用される。たとえば、シングル・ユーザ（デバイス）がコンテンツを要求している場合、ＩＰユニキャストが利用され得る。複数のデバイスについて（すなわち、たとえば、異なる構内など、複数の異なるＩＰアドレスの場合）、マルチキャストが利用され得る。この手法は、配信の効率的で敏感な切替えを提供し、他のより機器／ＣＡＰＥＸ集約的な手法を不要にする。
【０１２１】
その上、アーキテクチャは、ブロードバンド・データ配信並びに「コンテンツ」（たとえば、ムービー・チャネル）の両方のために同時に使用され得、「帯域内」及びＤＯＣＳＩＳ（及びＯＯＢ）トランスポートのための従来の別個のインフラストラクチャの大部分を不要にする。詳細には、ＤＯＣＳＩＳ（さらにＦＤＸ  ＤＯＣＳＩＳ）の場合、帯域幅は、しばしばビデオＱＡＭのために割り振られ、「スプリット」が、ダウンストリーム及びアップストリーム・データ・トラフィックのためにハード・コーディングされる。このハード・スプリットは、一般に、すべてのネットワーク要素、さらに増幅器にわたって実装される。対照的に、本明細書で開示されるアーキテクチャの例示的な構成の下で、アーキテクチャを横断する事実上すべてのトラフィックがＩＰベースであり、したがって、多くの場合、異なるプログラム又はデータ・ストリームのためにＱＡＭ及び周波数スプリットを割り振る必要がない。この「オールＩＰ」手法は、すべてのアプリケーションについて、たとえば、所与の期間又は時点における各そのようなアプリケーションの需要に基づく、送信媒体上の利用可能帯域幅のフレキシブルな使用を動的に可能にする。
【０１２２】
いくつかの実施例では、サービス・プロバイダ・ネットワーク４００はまた、本明細書で説明される例示的な配信モデルの下でのユーザへのサービスの提供の一部として、（とりわけ、そのような加入者又はアカウントに関連付けられた、特定のＣＵｅ又はＤＵｅ又はＥ−ＵＴＲＡＮ  ｅＮＢ／フェムトセル・デバイスの相関を含む）加入者固有データ又はアカウント固有データのアグリゲーション及び／又は分析を有利に可能にする。単に一実例として、デバイス固有ＩＤ（たとえば、ｇＮＢ  ＩＤ、グローバルｇＮＢ識別子、ＮＣＧＩ、ＭＡＣアドレスなど）が、特に、（ｉ）ＭＳＯネットワークに対するユーザ／デバイス認証と、（ｉｉ）ロケーション固有又はターゲットコンテンツ又は広告の配信、或いは５Ｇ「スライシング」構成又は配信の場合など、特定の加入者能力、購買層、又は機器ロケーションに対する、サービスが提供されるエリア、構内又はベニューの態様の相関と、（ｉｉｉ）サブスクリプション・レベルの決定、したがって加入者特権、及び適用可能なときのいくつかのサービスへのアクセスとを可能にするか又は少なくとも容易にするように、たとえば、（１つ又は複数の）ネットワーク・ヘッド・エンド４０７において維持されるＭＳＯ加入者データに相互相関され得る。
【０１２３】
その上、特定のデバイス（たとえば、３ＧＰＰ  ５ｇ  ＮＲ及びＷＬＡＮ対応ＵＥ、又はＣＰＥｅ４１３及び任意の関連するアンテナ４１６など）についてのデバイス・プロファイルが、ＭＳＯ（又はそれの自動プロキシ・プロセス）がワイヤレス又は他の能力についてそのデバイスをモデル化することができるように、ＭＳＯによって維持され得る。たとえば、１つの（補足されない）ＣＰＥｅ４１３は、Ｘ  Ｇｂｐｓの帯域幅能力を有するものとしてモデル化され得るが、別の構内の補足されたＣＰＥｅは、Ｘ＋Ｙ  Ｇｂｐｓの帯域幅能力を有するものとしてモデル化され得、したがって、後者は、前者にとって利用可能でないサービス又は「スライス」の対象となることがある。
【０１２４】
手短に言えば、５Ｇ技術は、以下を含むいくつかのネットワーク機能（ＮＦ：ｎｅｔｗｏｒｋ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を定義する。
１．アクセス及びモビリティ管理機能（ＡＭＦ：Ａｃｃｅｓｓ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）。ＮＡＳシグナリングの終了と、ＮＡＳ完全性保護及びサイファ化と、登録及び接続及びモビリティ管理と、アクセス認証及び許可と、セキュリティ・コンテキスト管理とを提供する。ＡＭＦは、従来の発展型パケット・コア（ＥＰＣ）のＭＭＥ機能性の部分に類似する機能を有する。
２．アプリケーション機能（ＡＦ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）。トラフィック・ルーティングに対するアプリケーション影響、ＮＥＦにアクセスすること、ポリシー制御のためのポリシー・フレームワークとの対話を管理する。ＮＲ  ＡＦは、ＥＰＣにおけるＡＦに相当する。
３．認証サーバ機能（ＡＵＳＦ：Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）。認証サーバ機能性を提供する。ＡＵＳＦは、ＥＰＣからのＨＳＳの部分と同様である。
４．ネットワーク露出機能（ＮＥＦ：Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）。能力及びイベントの露出、外部アプリケーションから３ＧＰＰネットワークへの情報のセキュアな提供、内部／外部情報の変換を管理する。ＮＥＦは、ＥＰＣと比較してまったく新しいエンティティである。
５．ネットワーク・スライス選択機能（ＮＳＳＦ：Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｓｌｉｃｅ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）。ＵＥをサービスするためのネットワーク・スライス・インスタンスの選択、可能にされるＮＳＳＡＩを決定すること、ＵＥをサービスするために使用されるべきＡＭＦセットを決定することを提供する。ＮＳＳＦは、ＥＰＣと比較してまったく新しいエンティティである。
６．ＮＦリポジトリ機能（ＮＲＦ：ＮＦ  Ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）。サービス発見機能をサポートし、ＮＦプロファイルと利用可能なＮＦインスタンスとを維持する。ＮＲＦは、ＥＰＣと比較してまったく新しいエンティティである。
７．ポリシー制御機能（ＰＣＦ：Ｐｏｌｉｃｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）。統一されたポリシー・フレームワークを提供し、ＣＰ機能に対するポリシー・ルールと、ＵＤＲにおけるポリシー判断のためのアクセス・サブスクリプション情報とを提供する。ＰＣＦは、ＥＰＣからのＰＣＲＦ機能性の部分を有する。
８．セッション管理機能（ＳＭＦ：Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）。セッション管理（セッション確立、修正、解放）、ＵＥのためのＩＰアドレス割振り及び管理、ＤＨＣＰ機能、セッション管理に関係するＮＡＳシグナリングの終了、ＤＬデータ通知、適切なトラフィック・ルーティングのためのＵＰＦについてのトラフィック・ステアリング構成を提供する。ＳＭＦは、ＥＰＣからのＭＭＥ及びＰＧＷ機能性の部分を含む。
９．統一データ管理（ＵＤＭ：Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｄａｔａ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）。認証及び鍵一致（ＡＫＡ：Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｋｅｙ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）証明の生成、ユーザ識別ハンドリング、アクセス許可、サブスクリプション管理をサポートする。これは、ＥＰＣからのＨＳＳ機能性の部分を備える。
１０．ユーザ・プレーン機能（ＵＰＦ：Ｕｓｅｒ  ｐｌａｎｅ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）。ＵＰＦは、パケット・ルーティング及びフォワーディング、パケット検査、ＱｏＳハンドリングを提供し、また、データ・ネットワーク（ＤＮ：Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）への相互接続の外部ＰＤＵセッション・ポイントとして働く。ＵＰＦはまた、ＲＡＴ内モビリティとＲＡＴ間モビリティとのためのアンカー・ポイントとして働き得る。ＵＰＦは、ＥＰＣからの従来のＳＧＷ及びＰＧＷ機能性の一部を含む。
【０１２５】
５Ｇ  ＮＲアーキテクチャ内では、制御プレーン（ＣＰ）機能性及びユーザ・プレーン（ＵＰ）機能性は、コア・ネットワーク又はＮＧＣ（次世代コア）内で分割される。たとえば、上記の５Ｇ  ＵＰＦはＵＰデータ処理をサポートするが、他のノードはＣＰ機能をサポートする。この分割された手法は、有利には、とりわけ、ＣＰ機能とＵＰ機能との独立したスケーリングを可能にする。さらに、ネットワーク・スライスは、たとえば、たとえばＷＬＡＮと３ＧＰＰ  ＮＲとの間のセッション・ハンドオーバ及びＣＰＥｅへの補足リンクに関して本明細書で説明されるサービスなど、異なるサービスをサポートするために調整され得る。
【０１２６】
上記で説明されたＮＦに加えて、ＮＧ−ＲＡＮアーキテクチャでは、ＵＥの識別子、及び他のネットワーク・エンティティについての識別子を含む、いくつかの異なる識別子が使用され、本明細書で説明される様々なエンティティに割り当てられ得る。詳細には、
−  ＡＭＦ識別子（ＡＭＦ  ＩＤ：ＡＭＦ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）は、ＡＭＦ（アクセス及びモビリティ管理機能）を識別するために使用され、
−  ＮＲセル・グローバル識別子（ＮＣＧＩ：ＮＲ  Ｃｅｌｌ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）は、ＮＲセルをグローバルに識別するために使用され、セルが属するＰＬＭＮ識別情報とセルのＮＲセル識別情報（ＮＣＩ：ＮＲ  Ｃｅｌｌ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）とから構築され、
−  ｇＮＢ識別子（ｇＮＢ  ＩＤ：ｇＮＢ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）は、ＰＬＭＮ内のｇＮＢを識別するために使用され、それのセルのＮＣＩ内に含まれ、
−  ｇＮＢをグローバルに識別するために使用され、ｇＮＢが属するＰＬＭＮ識別情報とｇＮＢ  ＩＤとから構築される、グローバルｇＮＢ  ＩＤ、
−  トラッキング・エリアを識別するために使用され、トラッキング・エリアが属するＰＬＭＮ識別情報とトラッキング・エリアのＴＡＣ（トラッキング・エリア・コード（Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ａｒｅａ  Ｃｏｄｅ））とから構築される、トラッキング・エリア識別情報（ＴＡＩ：Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ａｒｅａ  ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、
−  ネットワーク・スライスを識別するために使用される、シングル・ネットワーク・スライス選択支援情報（Ｓ−ＮＳＳＡＩ：Ｓｉｎｇｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｓｌｉｃｅ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）。
したがって、どんなデータがＭＳＯ又はそれの顧客にとって有用であるかに応じて、上記の様々な部分は、特定のｇＮＢ「クライアント」、又は、ＭＳＯネットワークによってバックホール化されるそれらの構成要素に関連付けられ、記憶され得る。
【０１２７】
分散型ｇＮＢアーキテクチャ
図４のコンテキストでは、本明細書で説明されるＤＵｅは、拡張ＣＰＥ（ＣＰＥｅ）４１３及び無線ノード４０６ａ（たとえば、柱取り付け外部デバイス）に対して任意の数の形式及び機能を仮定し得る。概して、「ＤＵ」及び「ＣＵ」が３ＧＰＰ規格化特徴及び機能を指すことを認識すると、これらの特徴及び機能は、図４のアーキテクチャ４００においてサポートされる限り、無数のやり方及び／又はロケーションで実装され得る。その上、（本明細書でＣＵｅ及びＤＵｅと呼ばれる）これらの構成要素の拡張及び／又は延長、並びに本開示によって提供されるそれらの機能は、同様に、アーキテクチャ４００全体にわたる様々なノード及びロケーションにおいて分散され得、図示されたロケーション及び配置は例示的なものにすぎない。
【０１２８】
特に、「拡張」ＮＲベースｇＮＢアーキテクチャは、インフラストラクチャ内での信号伝搬のために使用される周波数スペクトル（たとえば、総帯域幅の１．６ＧＨｚ）を拡大しながら、既存のインフラストラクチャ（たとえば、本出願の譲受人などのＭＳＯによって制御される現存するＨＦＣケーブリングの少なくとも一部分）を利用する。その上、ベニュー又は構内において設置されたアクセス・ポイント又はノード、特に「エッジ」ベース・ノード（少なくともそのうちのいくつかは、ＭＳＯによって制御、認可、設置、又はリースされ得る）は、５Ｇ  ＮＲコア（たとえば、４０３）の加入者に５Ｇベース・サービスを配信するために活用され得る。この活用されるインフラストラクチャを通して可能にされるフォグベース・ネットワーキングは、屋内であるのか屋外であるのかにかかわらず、実際、加入者がロケーションを変更している、たとえば、屋内から屋外に、屋外から屋内に、屋内での（たとえば、大きい家屋、オフィス又は集合住宅、或いはベニュー内での）サービング・ノード間で、及び屋外でのサービング・ノード間で移動している間でさえ、加入者が、５Ｇサービスにアクセスし、５Ｇサービスを受信し、維持することを可能にする。フォグ・ネットワークに参加することにオプト・インした（又はオプト・アウトしなかった）他の５Ｇ対応モバイル・デバイスを含む、他のノードが活用され得る。事実上、モバイル・デバイスの遍在性は、超低レイテンシ（たとえば、１ｍｓピング）及び超高スピード（たとえば、１０Ｇｂｐｓ以上）接続性の分散及び配信のためにピアツーピア・ネットワークをもたらす。多くの場合、１つ又は複数の参加するピア・デバイスを利用することは、クラウド・タイプ・ネットワークのバックエンド部分に存在するセル・タワー、サーバ、又はゲートウェイに達する必要を不要にすることによって、より速いサービス（たとえば、大幅に低減されたピング）を生じる。
【０１２９】
特に、さらに以下で説明される原理は、加入者が、セッション間の信号欠落又は切断なしに、５Ｇサービス（又は任意の他の３ＧＰＰ、又はＥＥＥ８０２．１１ベース接続性）を維持することを可能にする。すなわち、（ハンドオーバに似た）ノード間の接続性の「シームレス」転送が、ノードによって利用され得るワイヤレス・データ通信規格の少なくとも一部分の差にもかかわらず、可能にされる。たとえば、ネットワークの「エッジ」の近くに（すなわち、消費者構内の近くに）配設されたＣＰＥｅ及びＤＵｅが、各々、３ＧＰＰベース・プロトコルとＩＥＥＥ８０２．１１ベース・プロトコルのいずれか又は両方を介して、たとえば、モバイル・ユーザ・デバイスとデータを通信することが可能であり得る。しかしながら、加入者は、（たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ  ＡＰの範囲外にあるときにセルラー・データ・サービスへの接続を確立すること、又は構内に入るときにＷｉ−Ｆｉ  ＡＰに接続し直すこととは対照的に）異なる基地局又はモデムとの再接続プロセスを必要とせず、「シームレス」な感覚を生じさせ、さらにユーザ・エクスペリエンスを増加させるであろう。
【０１３０】
既存のインフラストラクチャにおいて使用される周波数スペクトルがアクセスされるやり方によって、そのような拡張ｇＮＢアーキテクチャは、それの加入者に、改善された接続性スピード（たとえば、データ・レート、応答時間、レイテンシ）、並びに上述の及び以下でさらに説明されるユーザ・デバイスのシームレス・モビリティなど、顕著な利点を提供し、したがって、現在利用可能なサービスに対するユーザ・エクスペリエンスを著しく改善する。さらに、そのようなアーキテクチャの事業者は、インフラストラクチャ自体をオーバーホールする必要を不要にすることによって、長距離にわたって新しいケーブル及びパイプを接続するコストを有利に節約し得る。
【０１３１】
したがって、次に図５ａ〜図５ｆを参照すると、本開示による分散型（ＣＵｅ／ＤＵｅ）ｇＮＢアーキテクチャの様々な実施例が説明される。図５ａに示されているように、第１のアーキテクチャ５２０が、拡張ＣＵ（ＣＵｅ）４０４と複数の拡張ＤＵ（ＤＵｅ）４０６、４０６ａとを有するｇＮＢ４０１を含む。本明細書で後でより詳細に説明されるように、これらの拡張エンティティは、自律的にであるのか、（ｇＮＢが通信するＮＧコア４０３又はその構成要素などの）別の論理エンティティの制御下であるのかにかかわらず、プロセス間シグナリング及び高データ・レート、低レイテンシ・サービス、並びに統一されたモビリティ及びＩｏＴサービスを可能にすることを可能にされる。
【０１３２】
図５ａ中の個々のＤＵｅ４０６、４０６ａは、介在する物理通信インターフェース５２８と論理インターフェース５３０とを介してデータ及びメッセージングをＣＵｅ４０４と通信する。前に説明されたように、そのようなインターフェースは、ユーザ・プレーンと制御プレーンとを含み、Ｆ１ＡＰなどの規定されたプロトコルにおいて実施され得る。各ＤＵｅ及びＣＵｅの動作は、本明細書で後でより詳細に説明されるが、本実施例では、１つのＣＵｅ４０４が１つ又は複数のＤＵｅ４０６、４０６ａに関連付けられるが、所与のＤＵｅが単一のＣＵｅに関連付けられるにすぎないことに留意されたい。同様に、単一のＣＵｅ４０４は、ＭＳＯによって動作させられるものなど、単一のＮＧコア４０３と通信可能である。各ＮＧコアは、それに関連付けられた（たとえば、図４に示されているタイプの）複数のｇＮＢ４０１を有し得る。
【０１３３】
図５ｂのアーキテクチャ５４０では、２つ又はそれ以上のｇＮＢ４０１ａ〜ｎは、たとえば、Ｘｎインターフェース５２７を介して互いと通信可能であり、したがって、少なくともＣＵｅ間データ転送及び通信を行うことができる。別個のＮＧコア４０３ａ〜ｎが、ネットワークの制御プレーン及びユーザ・プレーン（並びに他の）機能のために使用される。
【０１３４】
図５ｃのアーキテクチャ５６０では、２つ又はそれ以上のｇＮＢ４０１ａ〜ｎは、たとえば、Ｘｎインターフェース５２７を介して互いと通信可能であり、したがって、少なくともＣＵｅ間データ転送及び通信を行うことができる。その上、別個のＮＧコア４０３ａ〜ｎは、１つのコアが、別のコアのインフラストラクチャを利用／制御することができ、その逆も同様であるように、１つ又は複数の他のＮＧコアのｇＮＢ４０１に論理的に「交差接続」される。これは、「デイジー・チェーン」様式におけるものであり得る（すなわち、１つのｇＮＢは、それ自体以外の１つの他のＮＧコアと通信可能であり、そのＮＧコアは、さらに、それ自体以外の１つの追加のｇＮＢ４０１と通信可能であり、以下同様である）か、又はｇＮＢ及びＮＧコアは、複数のコア４０３が複数のｇＮＢ又は複数の異なるエンティティ（たとえば、サービス・プロバイダ）と通信している「メッシュ」トポロジーを形成し得る。本開示が与えられれば、また他のトポロジーが、当業者によって認識されるであろう。この交差接続手法は、とりわけ、２つのＭＳＯ間の、又はＭＮＯとＭＳＯとの間のインフラストラクチャの共有を有利に可能にし、これは、たとえば、異なるサービス・プロバイダの場合など、ＲＡＮインフラストラクチャの複数のセットをサポートすることが可能でないことがある高密度展開環境において特に有用である。
【０１３５】
図５ｄ〜図５ｆは、とりわけ、４Ｇ／４．５Ｇ技術と５Ｇ技術との間の移行又は遷移中に企図される、いわゆるＮＳＡアーキテクチャに関する。３ＧＰＰリリース１５に従って、（ｉ）ＬＴＥ  ｅＮＢ：ＥＰＣ及び現存するプレリリース１５ＬＴＥコア・ネットワークに接続することができるｅＮＢデバイス、（ｉｉ）ｅＬＴＥ  ｅＮＢ：ＬＴＥ  ｅＮＢの発展型：ｅＬＴＥ  ｅＮＢはＥＰＣ及び５ＧＣに接続することができる、（ｉｉｉ）ＮＧ：ＮＧＣとｇＮＢとの間のデータ・インターフェース、（ｉｖ）ＮＧ２：コア・ネットワークとＲＡＮとの間の制御プレーン（ＣＰ）インターフェース（ＬＴＥにおけるＳ１−Ｃに対応する）、及び（ｖ）ＮＧ３：コア・ネットワークとＲＡＮとの間のユーザ・プレーン（ＵＰ）インターフェース（ＬＴＥにおけるＳ１−Ｕに対応する）を含む、エンティティのいくつかの新しい定義が導入されたことに留意されたい。
【０１３６】
「スタンドアロン」又はＳＡシナリオ（たとえば、上記の図５ａ〜図５ｃ）では、５Ｇ  ＮＲ又は発展型ＬＴＥ無線セル及びコア・ネットワークは、単独で動作させられ、制御プレーンとユーザ・プレーンの両方のために使用される。ＳＡ構成は、動作及び管理の観点からＮＳＡよりも簡略化される。その上、純粋なＳＡネットワークは、サービス継続性のために４Ｇと５Ｇとの間の通常の世代間ハンドオーバを使用して独立して動作することができる。ＳＡの３つの変形形態、すなわち、（ｉ）ＥＰＣ及びＬＴＥ  ｅＮＢアクセスを使用する（すなわち、現在の４ＧのＬＴＥネットワークによる）オプション１、（ｉｉ）５ＧＣ及びＮＲ  ｇＮＢアクセスを使用するオプション２、並びに（ｉｉｉ）５ＧＣ及びＬＴＥ  ｎｇ−ｅＮＢアクセスを使用するオプション５が、３ＧＰＰにおいて定義される。
【０１３７】
図３ｂ〜図３ｄに関して前に説明されたように、非スタンドアロン（ＮＳＡ）シナリオでは、ＮＲ無線セルは、無線アクセスを与えるためにデュアル接続性を使用してＬＴＥ無線セルと効果的に統合されるか又は組み合わせられる。ＮＳＡの場合、無線ネットワーク・コア・ネットワークは、事業者の特定の選定に応じて、ＥＰＣ又は５ＧＣのいずれかであり得る。
【０１３８】
図５ｄは、本開示による、５Ｇ  ＮＲコア（ＮＧＣ）を含むＮＳＡ  ｇＮＢ及びｅＬＴＥ  ｅＮＢアーキテクチャを示す。このアーキテクチャ５７０では、ＮＧコア４０３は、ＣＵｅとＤＵｅとをもつｇＮＢ４０１と通信し、並びにユーザ・プレーンのためにｅＬＴＥ  ｅＮＢ３１６をサポートする。ｅＬＴＥ  ｅＮＢのための制御プレーン機能が、ｇＮＢ４０１によってサポートされる。
【０１３９】
図５ｅは、本開示による、発展型パケットコア（ＥＰＣ）を含むＮＳＡ  ｇＮＢ及びＬＴＥ  ｅＮＢアーキテクチャを示す。このアーキテクチャ５８０では、ＥＰＣ（ＥＰコア）３０３、３３３が、ユーザ・プレーン機能のためにＣＵｅとＤＵｅとをもつｇＮＢ４０１と通信し、並びにユーザ・プレーン及び制御プレーンのためにＬＴＥ  ｅＮＢ３１７（すなわち、非５Ｇ通信可能ノードＢ）をサポートする。
【０１４０】
図５ｆは、本開示による、発展型パケットコア（ＥＰＣ）を含むＮＳＡ  ｇＮＢ及びｅＬＴＥ  ｅＮＢアーキテクチャを示す。このアーキテクチャ５９０では、ＥＰＣ（ＥＰコア）３０３、３３３が、ユーザ・プレーン機能のためにＣＵｅとＤＵｅとをもつｇＮＢ４０１と通信し、並びにユーザ・プレーン及び制御プレーンのためにｅＬＴＥ  ｅＮＢ３１６（すなわち、５Ｇ通信可能ノードＢ）をサポートする。
【０１４１】
図５〜図５ｆに示されているように、ユニタリーｇＮＢ−ＣＵｅエンティティ又はデバイス４０１に関して主に説明されたが、本開示は、決してそのようなアーキテクチャに限定されないことも諒解されよう。たとえば、本明細書で説明される技法が、分散又はディスアグリゲート又は分散ＣＵｅエンティティの一部として実装され得（たとえば、ＣＵｅのユーザ・プレーン機能及び制御プレーン機能がＣＵｅ−Ｃ（制御）及びＣＵｅ−Ｕ（ユーザ）などの２つ又はそれ以上のエンティティにわたってディスアグリゲート又は分散されたもの）、及び／又は他の機能的分割が採用され、ＮＳＡベース・アーキテクチャにおいてを含む。
【０１４２】
ｅＮＢ又はフェムトセル（すなわち、ｅＬＴＥ  ｅＮＢ３１６を含む、Ｅ−ＵＴＲＡＮ  ＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡノードＢ又は基地局）及びｇＮＢの異種アーキテクチャが、図５〜図５ｆのアーキテクチャに従って利用され得ることにも留意されたい。たとえば、（以下の図７〜図７ａに関してより詳細に説明される、サポートするノードの動作に加えて）所与のＤＵｅは、（ｉ）ＤＵｅ（すなわち、５Ｇ  ＮＲ  ＰＨＹノード）としてのみ働き、Ｅ−ＵＴＲＡＮマクロセルの外部で動作するか、又は（ｉｉ）ｅＮＢ又はフェムトセルと物理的にコロケートされ、ｅＮＢマクロセル・カバレージ・エリアの一部分内のＮＲカバレージを提供するか、又は（ｉｉｉ）ｅＮＢ又はフェムトセルと物理的にコロケートされないが、依然としてマクロセル・カバレージ・エリア内のＮＲカバレージを提供し得る。
【０１４３】
５Ｇ  ＮＲモデルによれば、（１つ又は複数の）ＤＵｅ４０６、４０６ａは、機能的スプリット・オプションに応じて、ｇＮＢ機能の変動するサブセットを各々含み得る論理ノードを備える。ＤＵｅ動作は、ＣＵｅ４０４によって（及び最終的にＮＧコア３０３によっていくつかの機能のために）制御される。本開示におけるＤＵｅとＣＵｅとの間のスプリット・オプションは、たとえば、
−  オプション１（ＲＲＣ／ＰＣＤＰスプリット）
−  オプション２（ＰＤＣＰ／ＲＬＣスプリット）
−  オプション３（イントラＲＬＣスプリット）
−  オプション４（ＲＬＣ−ＭＡＣスプリット）
−  オプション５（イントラＭＡＣスプリット）
−  オプション６（ＭＡＣ−ＰＨＹスプリット）
−  オプション７（イントラＰＨＹスプリット）
−  オプション８（ＰＨＹ−ＲＦスプリット）
を含み得る。
【０１４４】
オプション１（ＲＲＣ／ＰＤＣＰスプリット）の下で、ＲＲＣ（無線リソース制御（ｒａｄｉｏ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ））はＣＵｅ中にあるが、ＰＤＣＰ（パケット・データ・コンバージェンス・プロトコル（ｐａｃｋｅｔ  ｄａｔａ  ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ））、ＲＬＣ（無線リンク制御（ｒａｄｉｏ  ｌｉｎｋ  ｃｏｎｔｒｏｌ））、ＭＡＣ、物理レイヤ（ＰＨＹ：ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ）及びＲＦは、ＤＵｅ中に保持され、それにより、分散型ユニット中のユーザ・プレーン全体を維持する。
【０１４５】
オプション２（ＰＤＣＰ／ＲＬＣスプリット）の下で、（ｉ）ＲＲＣ、ＰＤＣＰがＣＵｅ中に維持されるが、ＲＬＣ、ＭＡＣ、物理レイヤ及びＲＦが（１つ又は複数の）ＤＵ中にあり、（ｉｉ）ＲＲＣ、ＰＤＣＰが（スプリットされたユーザ・プレーン・スタック及び制御プレーン・スタックをもつ）ＣＵｅ中にあり、ＲＬＣ、ＭＡＣ、物理レイヤ及びＲＦがＤＵｅ中にあるという２つの可能な変形態がある。
【０１４６】
オプション３（イントラＲＬＣスプリット）の下で、２つのスプリット、（ｉ）ＡＲＱに基づくスプリット、及び（ｉｉ）ＴＸ  ＲＬＣとＲＸ  ＲＬＣとに基づくスプリットが可能である。
【０１４７】
オプション４（ＲＬＣ−ＭＡＣスプリット）の下で、ＲＲＣ、ＰＤＣＰ、及びＲＬＣはＣＵｅ４０４中に維持されるが、ＭＡＣ、物理レイヤ、及びＲＦはＤＵｅ中に維持される。
【０１４８】
オプション５（イントラＭＡＣスプリット）の下で、ＲＦ、物理レイヤ、及びＭＡＣレイヤの下側部分（低いＭＡＣ）は、ＤＵｅ４０６、４０６ａ中にあるが、ＭＡＣレイヤの上側部分（高いＭＡＣ）、ＲＬＣ及びＰＤＣＰはＣＵｅ４０４中にある。
【０１４９】
オプション６（ＭＡＣ−ＰＨＹスプリット）の下で、ＭＡＣ及び上位レイヤはＣＵｅ中にあるが、ＰＨＹレイヤ及びＲＦはＤＵｅ中にある。ＣＵｅとＤＵｅとの間のインターフェースは、データ、構成、及びスケジューリング関係情報（たとえば、変調及びコーディング方式、すなわちＭＣＳ、レイヤ・マッピング、ビームフォーミング及びアンテナ構成、無線及びリソース・ブロック割振りなど）、並びに測定値を搬送する。
【０１５０】
オプション７（イントラＰＨＹスプリット）の下で、ＵＬ（アップリンク）及びＤＬダウンリンク）についての異なるサブオプションが、独立して行われ得る。たとえば、ＵＬでは、ＦＦＴ（高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ））及びＣＰ除去がＤＵｅ中に存在し得るが、残りの機能はＣＵｅ４０４中に存在する。ＤＬでは、ｉＦＦＴ及びＣＰ追加がＤＵｅ中に存在し得るが、ＰＨＹの残りはＣＵｅ中に存在する。
【０１５１】
最後に、オプション８（ＰＨＹ−ＲＦスプリット）の下で、ＲＦとＰＨＹレイヤとは、とりわけ、すべてのプロトコル・レイヤ・レベルにおけるプロセスの集中を可能にするために分離され、ＲＡＮの高度の協調を生じ得る。これは、ＣｏＭＰ、ＭＩＭＯ、負荷分散、及びモビリティなど、機能の最適化されたサポートを可能にする。
【０１５２】
概して、上記のスプリット・オプションは、スケーラブルでコスト効果的なソリューション、並びに、たとえば、性能特徴、負荷管理、及びリアルタイム性能最適化のための協調を可能にするフレキシブル・ハードウェア実装形態を可能にすることが意図される。その上、構成可能な機能的スプリットは、様々な使用事例及び動作シナリオへの動的適応を可能にする。そのようなオプションをどのように／いつ実装すべきかを決定することにおいて考慮されるファクタは、（ｉ）与えられたサービスのためのＱｏＳ要件（たとえば、５Ｇ  ＲＡＮ要件をサポートするための低レイテンシ、高スループット）、（ｉｉ）（ＲＡＮ協調に影響を及ぼし得る）所与の地理的エリアごとのユーザ密度及び負荷需要についての要件のサポート、（ｉｉｉ）異なる性能レベルをもつトランスポート及びバックホール・ネットワークの利用可能性、（ｉｖ）アプリケーション・タイプ（たとえば、リアルタイム又は非リアル・タイム）、（ｖ）無線ネットワーク・レベルにおける特徴要件（たとえば、キャリア・アグリゲーション）を含むことができる。
【０１５３】
上記の様々なスプリット・オプションにおいて参照される「ＤＵ」機能性は、それ自体、ノード４０９（図７及び図７ａを参照）及び／又はＣＰＥｅ４１３のＲＦ段など、ＤＵｅ及びそれのダウンストリーム構成要素にわたってスプリットされ得ることにも留意されたい。したがって、本開示は、一般にＤＵｅ内に見つけられる機能性の一部がノード／ＣＰＥｅに分散され得る実施例を企図する。
【０１５４】
また、ユーザ・プレーン・データ／トラフィックがルーティングされ、ＣＵｅから離れて配信され得ることをさらに認識されよう。（上記で説明された）一実装形態では、ＣＵｅは、ＲＲＣ（制御プレーン）とＰＤＣＰ（ユーザ・プレーン）の両方をホストするが、単に一代替実施例として、ＣＵｅ−ＣＰエンティティ（すなわち、ＣＵｅ−制御プレーン）がＲＲＣ関係機能のみをホストし、ＣＵｅ−ＵＰ（ＣＵｅ−ユーザ・プレーン）がＰＤＣＰ／ＳＤＡＰ（ユーザ・プレーン）機能のみをホストするように構成された、いわゆる「ディスアグリゲート」ＣＵｅが利用され得る。ＣＵｅ−ＣＰ及びＣＵｅ−ＵＰエンティティは、一変形態では、Ｅ１データ・インターフェースを介してデータ及びプロセス間通信をインターフェースすることができるが、通信のための他の手法が使用され得る。
【０１５５】
ＣＵｅ−ＣＰ及びＣＵｅ−ＵＰは、１つのサービス・プロバイダ又はネットワーク事業者が、ＣＵｅ−ＵＰ上の認識／制御を維持し、別のサービス・プロバイダ又はネットワーク事業者がＣＵｅ−ＣＰ上の認識／制御を維持し、それら２つのサービス・プロバイダの動作が、１つ又は複数の規定された動作或いはサービス・ポリシー又はルールに従って協調させられるなど、異なるエンティティによって制御及び／又は動作させられ得ることも諒解されよう。
【０１５６】
再び図４を参照すると、ＤＵｅ４０９の例示的な実施例は、（（１つ又は複数の）ダウンストリーム無線チェーンとともにストランド取り付け又は埋込みＤＵｅであり、後者は、ノードのＰＨＹ機能性の少なくとも部分（たとえば、アナログ・フロント・エンド、ＤＡＣ／ＡＤＣなど）を含む１つ又は複数の部分的な又は完全なＲＲＨ（リモート・ラジオ・ヘッド（ｒｅｍｏｔｅ  ｒａｄｉｏ  ｈｅａｄ））を含み得る。諒解され得るように、各ＤＵｅ／ノードのロケーション及び構成は、人口密度、（たとえば、地方エリアにおける）利用可能な電力サービス、他の近接して位置するか又はコロケートされた無線機器の存在、地理的特徴などの動作要件に適するように改変され得る。
【０１５７】
以下で図７〜図７ａに関して説明されるように、図５の実施例におけるノード４０６、４０６ａは、８００ＭＨｚ公称帯域幅の複数のＯＦＤＭベース送信機受信機チェーンを含むが、この構成は例にすぎない。動作中、ノードは、割り振られた帯域（たとえば、最高約１．６ＧＨｚ）において送信される波形を生成するが、所望される場合、ＯＦＤＭ信号は、事実上、通常のケーブル・システム動作の場合など、８００ＭＨｚ未満の帯域において搬送される信号と並行して動作させられ得ることが諒解されよう。
【０１５８】
図４に示されているように、一実装形態では、各ノード（及びしたがってＤＵｅ）は、Ｆ１インターフェースを介してそれのサービングＣＵｅと通信しており、ＣＵｅとコロケートされるか又はコロケートされないかのいずれかであり得る。たとえば、複数の構内（たとえば、示されている住宅顧客）が、上述のＯＦＤＭ波形と現存するＨＦＣプラントとを介してノード／ＤＵｅによってサービスされ得るように、ノード／ＤＵｅが、Ｎ方向タップ点４１２の前になど、現存するＨＦＣトポロジー内の分散ノードに近接したＭＳＯ  ＨＦＣインフラストラクチャ内に配置され得る。いくつかの実施例では、各ノード／ＤＵｅ４０６、４０６ａは、１つ又は複数のベニュー又は居住地（たとえば、商業、企業、学術の目的のための建築物、部屋、又は広場、及び／或いはワイヤレス・アクセスに好適な任意の他の空間）をサービスするように、ネットワークのエッジにより近く位置する。たとえば、図４のコンテキストでは、ノードは、（各々、本明細書の他の場所で説明される）ＣＰＥｅ又は外部アクセス・ノードをも備え得る。各無線ノード４０６は、それのカバレージ又はそれのＲＡＴ（たとえば、４Ｇ及び／又は５Ｇ  ＮＲ）のための接続性範囲内のワイヤレス・ネットワーク・カバレージを提供するように構成される。たとえば、ベニューは、駐車場にいるものを含む見込み顧客が、とりわけ、見込み顧客のＮＲ又はＬＴＥ対応車両、或いはそれの事業者のパーソナル・デバイスを介して、接続するための、ベニューの入口内に設置されたワイヤレスＮＲモデム（無線ノード）を有し得る。
【０１５９】
特に、ＤＵｅ／ノード４０６、４０６ａの異なるクラスが利用され得る。たとえば、推定上の「クラスＡ」ＬＴＥ  ｅＮＢは最高Ｘ  ｄｂｍで送信し得るが、「クラスＢ」ＬＴＥ  ｅＮＢは最高Ｙ  ｄｂｍ（Ｙ＞Ｘ）で送信することができ、したがって、平均エリアは広く変動し得る。実際問題として、クラスＡデバイスは、数百フィート程度の動作範囲（ｗｏｒｋｉｎｇ  ｒａｎｇｅ）を有し得るが、クラスＢデバイスは、数千フィート以上にわたって動作し得、伝搬及び動作範囲が、ＲＦ又は他の干渉物の存在、ベニュー／エリアの物理的トポロジー、受信機のエネルギー検出又は感度などを含む、いくつかのファクタによって決められる。同様に、異なるタイプのＮＲ対応ノード／ＤＵｅ４０６、４０６ａが、単独であるのか、又はＷＬＡＮなどの他のワイヤレスＰＨＹとともにであるのかにかかわらず、これらのファクタに応じて使用され得る。
【０１６０】
その上、図４のアーキテクチャを使用すると、データは、クライアント・デバイス４０７のロケーションに応じて、無線アクセス・ノード４０６ａ、並びに１つ又は複数のＤＵｅユニット４０６ａを介するＣＰＥｅ４１３を介して冗長的に又は別個に配信され、それにより、クライアント・デバイスが、サービング・ノード／デバイスの範囲内にあるとき、要求されたデータへの一定のアクセスを有することを可能にし得る。たとえば、１つのシナリオでは、補足リンクは、モビリティなしでも同時に別個のデータ・セッションを維持するために、すなわち、（ＰＨＹ１からＰＨＹ２へのサービスＡのハンドオーバとは対照的に）サービスＡのためのＰＨＹ１を介した１つのセッションとサービスＢのためのＰＨＹ２を介した別の同時セッションとを維持するために使用される。一実装形態では、現存する３ＧＰＰ  ＬＴＥ−Ａマルチバンド・キャリア・アグリゲーション（ＣＡ：ｃａｒｒｉｅｒ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）プロトコルが活用され、ここで、補足リンクは、家／建築物内からユーザを現在サービスしている１次セル又は「ＰＣｅｌｌ」に対する２次セル又は「ＳＣｅｌｌ」として働き、又はその逆も同様である（たとえば、補足リンクは、ＰＣｅｌｌとして働くことができ、ＳＣｅｌｌは、たとえば、構内ノードを介してその後加わった）。とりわけ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、３ＧＰＰ  ＴＲ３６．８０８、「Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  （Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｃａｒｒｉｅｒ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ；Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ（ＢＳ）  ｒａｄｉｏ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ」を参照されたい。
【０１６１】
信号減衰及び帯域幅
図６ａ及び図６ｂは、図４のＨＦＣケーブル・プラント内の距離の関数としての、例示的なダウンストリーム（ＤＳ）及びアップストリーム（ＵＳ）データ・スループット又はレートを示す。図示のように、１０Ｇｂｐｓ程度の総（ＤＳとＵＳとを組み合わせた）帯域幅が、（本出願の譲受人によって行われるコンピュータ化シミュレーションに基づいて）２１００フィート（６４０ｍ）におけるノード＋２において、及び１４７５フィート（４５０ｍ）におけるノード＋１において達成可能である。上述の１０Ｇｂｐｓの１つの例示的なスプリットは、非対称、たとえば、８Ｇｂｐｓ  ＤＬ／２Ｇｂｐｓ  ＵＬであるが、これは、本明細書の他の場所で説明されるように、たとえば、ＴＤＤ変動を使用して動的に変動させられ得る。
【０１６２】
特に、図４のアーキテクチャ４００によって利用される、上記（たとえば、図１及び図２を参照）で説明された現存するＨＦＣアーキテクチャの部分は、本質的にそれらの媒体及びアーキテクチャ（すなわち、エッジに向かう同軸ケーブルを伴う光ファイバー・トランスポート・リング）によって制限されず、同軸ケーブルは、ケーブル・システムにおいて一般に使用されるサブ１ＧＨｚよりも著しく高い周波数において、ただし減衰の著しい増加という代価で、動作することができる。知られているように、一般的な同軸ケーブルにおける減衰（Ａ）の理論計算についての式は、導体による減衰＋誘電体媒体による減衰を含む。
【数１】
2021524173.tif 000006
ここで、
Ｒｔ＝総ライン抵抗オーム／３０４．８メートル（１０００フィート）
【数２】
2021524173.tif 000007
ｐ＝誘電体の電力ファクタ（ｐｏｗｅｒ  ｆａｃｔｏｒ）
Ｆ＝メガヘルツ（ＭＨｚ）単位の周波数
【０１６３】
したがって、減衰は周波数の増加とともに増加し、したがって、動作帯域の上側周波数限界に対する実際的抑制がある。しかしながら、これらの抑制は、たとえば、最高２ＧＨｚの範囲では法外でなく、ここで、好適なケーブル及び増幅器製造及び設計を用いた場合、そのような同軸ケーブルは、過度の減衰なしにＲＦ信号を適切に搬送することができる。特に、ほぼ８００ＭＨｚ幅の一般的なケーブルＲＦ帯域の倍増（すなわち、１．６ＧＨｚ幅への倍増）が、より高い周波数において過度の減衰を被ることなしに、極めて可能である。
【０１６４】
上記で説明された減衰は、とりわけ、同軸導体長さの関数であり、したがって、より高いレベルの「ＭＨｚごとの」減衰が、ケーブルのより短いランについて許容可能であり得ることも諒解されよう。言い方を変えれば、ケーブルのより短いランによってサービスされるノードは、より離れたノードと比較して、（たとえば、上述の例示的な１．６ＧＨｚ帯域の上端にある）ＲＦスペクトルのより上端の部分をより良く利用することが可能であり、後者は、より大きい又は不釣り合いな増幅を必要とし得る。したがって、本開示は、総ケーブル媒体ラン長さ又は同様のものの関数としての周波数スペクトル使用の選択的マッピングの使用を企図する。
【０１６５】
送信媒体性能の別のファクタは、（電磁又は無線周波数信号、光ファイバーにおける光パルス或いは銅線上の電圧の変化の）波面が送信媒体上で伝搬するスピードと、真空における光のスピード（ｃ、約３Ｅ０８ｍ／ｓ）との比として定義される、波伝搬スピード又は伝搬の速度（ＶｏＰ：ｖｅｌｏｃｉｔｙ  ｏｆ  ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）としても知られる速度ファクタ（ＶＦ：ｖｅｌｏｃｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）である。光信号の場合、速度ファクタは屈折率の逆数である。真空における無線周波数信号のスピードは光のスピードであり、したがって、真空における電波の速度ファクタは１、又は１００％である。電気ケーブルでは、速度ファクタは、主に、（１つ又は複数の）電流搬送導体を絶縁するために使用される材料に依存する。速度ファクタは、同軸、ＣＡＴ−５／６ケーブル、及び光ファイバーなどの通信媒体の重要な特性である。データ・ケーブル及びファイバーは、一般に、ほぼ０．４０から０．８の間の（真空における光のスピードの４０％から８０％の）ＶＦを有する。
【０１６６】
ＬＴＥ（ＵＬ／ＤＬ）における達成可能なラウンドトリップ・レイテンシは、２ｍｓ程度であるが（「高速」ＵＬアクセスの場合。スケジューリング要求及び個々のスケジューリング・グラントの必要をなくし、それによる、リリース１５に従う、レイテンシの最小化、及びより短いＴＴＩ）、５Ｇ  ＮＲの場合の達成可能なラウンドトリップ・レイテンシは、送信時間間隔周波数（たとえば、６０ｋＨｚ）に応じて１ｍｓ以下程度である。
【０１６７】
特に、４Ｇ／４．５Ｇのトランスポート・レイテンシのかなりの部分が、サポートするインフラストラクチャのネットワーク・コア部分とトランスポート（すなわち、非エッジ）部分とに関する。
【０１６８】
したがって、公称０．７ＶＦ及び１ｍｓラウンドトリップ・レイテンシ要件を仮定すると、１００ｋｍ程度の推定上のサービス距離が可能であり、他の処理又はトランスポート・レイテンシがないことを仮定すると、以下のとおりである。
０．５Ｅ−０３ｓ（対称ＵＳ／ＤＳを仮定する）×（０．７×３Ｅ０８ｍ／ｓ）×１ｋｍ／１０００ｍ
＝１．０５Ｅ０２ｋｍ
【０１６９】
図７ａ及び図７ｂに関して以下でさらに詳細に説明されるように、アーキテクチャ４００の例示的な実施例は、ベアラ媒体（すなわち、同軸ケーブル）上のより高い周波数において存在する減衰を低減するために、ＩＦ（中間周波数）を利用し得る。
【０１７０】
ネットワーク・ノード及びＤＵｅ装置
図７及び図７ａは、本開示による、ネットワーク無線周波数ノード装置４０９の例示的な構成を示す。上記で参照されたように、これらのノード４０９は、とりわけ、現存するＨＦＣ（及び光）インフラストラクチャ、並びにＣＵｅ４０４などの他の４Ｇ／５Ｇ構成要素との最も効率的な統合を容易にするように、（ｉ）ＭＳＯの物理的にセキュアな空間などにおいて、他のＭＳＯ機器とコロケートされること、（ｉｉ）「ストランド」又は柱取り付け、（ｉｉｉ）表面取り付け、及び（ｉｖ）埋め込まれることを含む、任意の数のフォーム・ファクタをとることができる。
【０１７１】
図示のように、図７では、例示的なノード４０９は、一実施例では、概して、ＨＦＣネットワークＤＷＤＭシステム（図２を参照）に対する光インターフェース７０２、並びにＨＦＣ分散ネットワーク（すなわち、同軸）に対する「サウスバウンド」ＲＦインターフェース７０４を含む。光インターフェース７０２は、介在する光ファイバーを介してＤＷＤＭ信号を受信するために、ＳＦＰコネクタ・ケージ７０６と通信する。  また、選択されたオプション・スプリットに基づいて、前に説明されたように５Ｇ  ＤＵ機能性を提供するための５Ｇ  ＮＲ  ＤＵｅ４０６が含まれる。ＭＩＭＯ／無線ユニット（ＲＵ：ｒａｄｉｏ  ｕｎｉｔ）段７０８は、図示のようにＩＦ（中間周波数（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ））段７１０による送信された波形のアップコンバージョンより前に、ベースバンドにおいて動作する。以下で説明されるように、例示的な実施例では、複数の並列段が、３ＧＰＰ技術内のＭＩＭＯ技術によってもたらされる複数の並列データ・ストリームを利用するために使用される。また、ダイプレクサ段７１４及びインピーダンス整合段７１６より前に、チルト段７１２が利用される。詳細には、一実装形態では、この「チルト」段は、媒体（たとえば、同軸ケーブル）によって搬送される異なる周波数にわたる非線形性を補償するために使用される。たとえば、より高い周波数は、媒体上で進むとき、同じ媒体上で同じ距離を進む、より低い周波数と比較して、単位距離ごとのより高い損失を有し得る。高帯域幅信号（たとえば、５０〜１６５０ＭＨｚ）が同軸ライン上で送信されるとき、周波数帯域幅全体にわたる高帯域幅信号の損失は線形でなく、（たとえば、ローパス・フィルタに似た）減衰曲線における傾斜（又は「チルト」）及び／又は屈曲又は「ニー（ｋｎｅｅ）」などの形状アーティファクトを含み得る。そのような非線形損失は、ノード・デバイスのＲＦ段上の１つ又は複数のチルト補償装置７１２の使用によって、媒体上での最適性能を達成するために補償され得る。
【０１７２】
いくつかの実施例では、図７ａに関して以下でより詳細に説明されるように、同期信号生成器７１８も使用される。
【０１７３】
図７ａの例示的な実装形態では、４Ｇ  ｇＮＢ  ＤＵｅ７０７と５Ｇ  ｇＮＢ  ＤＵｅ４０６の両方も、それぞれ、４Ｇ通信及び５Ｇ通信のためにＲＦチェーンをサポートするために含まれる。以下でより詳細に説明されるように、スペクトルの５Ｇ部分は２つの帯域（上側及び下側）に分割されるが、４Ｇ部分は、異なる周波数範囲内で上側帯域と下側帯域とに分割される。例示的な実装形態では、ＯＦＤＭ変調が、時間ドメインにおいて複数のキャリアを生成するために適用される。たとえば、とりわけ、本明細書で説明されるノード５０９の様々な実施例で有用な例示的なリプログラマブルＯＦＤＭベース・スペクトル生成装置について、各々が、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、同一出願人が所有する、同時係属の、２０１５年１１月１０日に発行された、「Ｄｉｇｉｔａｌ  ｄｏｍａｉｎ  ｃｏｎｔｅｎｔ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国特許第９，１８５，３４１号、及び２０１６年３月２９日に発行された、同じく「Ｄｉｇｉｔａｌ  ｄｏｍａｉｎ  ｃｏｎｔｅｎｔ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国特許第９，３００，４４５号を参照されたい。
【０１７４】
例示的な実施例では、ノード４０９によって生じた５Ｇ及びＬＴＥ  ＯＦＤＭキャリアは、利用可能なＨＦＣベアラ帯域幅の１６５０ＭＨｚを利用し、この帯域幅は、たとえば、動作条件、サービスされる「Ｎ＋０」加入者対サービスされる「Ｎ＋ｉ」加入者の比、及び他のパラメータに応じて、２つ又はそれ以上のサブバンドに区分される。以下で図７ｃの説明を参照されたい。一変形態では、各ノードは、それのアップストリーム・ノードからのＲＦ電力を利用して、電力を導出し、さらに（同じ周波数においてであるのか、異なる周波数においてであるのかにかかわらず）ＲＦ信号を、広帯域増幅器を含むダウンストリーム・ノード及びデバイスに伝搬する。
【０１７５】
本実施例は、主に、ＴＤＤ（時分割複信）時間多重とともに、ＯＦＤＭベースＰＨＹ（たとえば、時間ドメインにおける複数のキャリアとともにＩＦＦＴ及びＦＦＴプロセスを使用するもの）のコンテキストにおいて説明されるが、たとえば、限定はしないが、ＦＤＤ（周波数分割複信（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｄｕｐｌｅｘｉｎｇ））、直接シーケンス、又は他のスペクトル拡散、及びＦＤＭＡ（たとえば、ＳＣ−ＦＤＭＡ又はＮＢ  ＦＤＭＡ）を含む、他のＰＨＹ／多元接続方式が、本開示の様々な態様に従って利用され得ることが諒解されよう。
【０１７６】
前記のように、消費者構内機器（ＣＰＥｅ）４１３中の単一受信機チップセットと、ＭＳＯがそれらの加入者の構内にもたらす同軸ケーブル、又はより低コストの単入力単出力（ＳＩＳＯ）分散型アンテナ・システム（ＤＡＳ）のために設置された単一同軸ケーブルなど、単一同軸フィーダ上での３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ波形とを使用して、高いスループットを達成するために、従来技術のチップセットによってアグリゲートされ得る総キャリア帯域幅は、ある値、たとえば、８００ＭＨｚに限定され、これは、３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ規格によってサポートされるスペクトル効率を前提として１つのデータ・ストリームのみを使用して、１０Ｇｂｉｔ／ｓなどの高いスループットに達するためには不十分である。
【０１７７】
３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ規格は、複数のアンテナ要素が使用されるとき、無線チャネルがもたらす空間ダイバーシティを活用するために、同じＲＦ帯域幅のための多入力多出力（ＭＩＭＯ）チャネルの一部として複数の独立した並列データ・ストリームの送信をサポートするので、まさに第１世代の３ＧＰＰ  ５Ｇチップセットは、そのような並列ＭＩＭＯデータ・ストリームをサポートすることになる。しかしながら、単一ケーブル上でこれらの並列ストリームを送信する試みは、概して、すべてのストリームが、同じＲＦ帯域幅を占有し、それらの間の空間ダイバーシティの不足のために互いに干渉するであろうことから、逆効果であろう。
【０１７８】
したがって、本明細書で開示される装置の様々な実施例（図７及び図７ａ）は、３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲによってサポートされる並列ＭＩＭＯデータ・ストリームを活用し、並列ＭＩＭＯデータ・ストリームは、単一同軸フィーダに注入される前に、トランシーバ・ノード４０９において周波数がシフトされ、したがって、３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲチップセットが並列データ・ストリームでサポートすることになる最大総キャリア帯域幅を達成するために、（所望される場合、ＣＰＥｅ及び／又は補足柱取り付け無線アクセス・ノード４０６ａにおいて利用され得る、空間ダイバーシティの代わりに）周波数ダイバーシティが活用される。概念的に、ＣＰＥｅにおいて収束するＭＩＭＯストリームを配信する透明な「パイプ」が作成される。ＣＰＥｅからノード（たとえば、ＤＵｅ４０６又はノード４０９）へのチャネル品質フィードバックに基づいて、ＭＩＭＯストリームのコンテンツは、たとえば周波数選択的スケジューラを用いて、異なる周波数リソースにマッピングされ、そのコンテンツのために適切な変調及びコーディング方式（ＭＣＳ）が送信ノードによって選択される。本明細書で開示される上述の「パイプ」は、事実上、異なるアンテナ・ポートをケーブル・ベアラ媒体上の異なる周波数帯域に内部で再ルーティングするブラック・ボックスとして働く。
【０１７９】
図７ｂは、割り振られた周波数スペクトルの一般的な１００ＭＨｚ部分上での従来技術のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ周波数帯域及び関連するガード帯域（上部）、並びに同等の５Ｇ  ＮＲ周波数帯域割振り（下部）の比較を示す。図示のように、５Ｇ  ＮＲは広帯域手法を使用し、それの最大帯域幅は９８ＭＨｚ程度である。広帯域５Ｇキャリアのそのような使用は、マルチキャリアＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａよりも効率的である。それは、より速い負荷分散と、より少ない共通チャネル・オーバーヘッドと、キャリア間の低減されたガード帯域（ＬＴＥは、たとえば、それのガード帯域に割り振られた１０％を使用する）とを含む、いくつかの利益を与える。
【０１８０】
したがって、本開示の一変形態（図７ｃ）では、ノード４０９は、下側周波数限界７５２と上側周波数限界７５４との間に分散された複数の５Ｇ  ＮＲ広帯域７３２（ここでは、ＴＤＤキャリア）を使用して、周波数スペクトル中で上述の個々の並列ＭＩＭＯデータ・ストリームをオフセットするように構成され、各広帯域は、中心周波数と（１つ又は複数の）次の隣接する広帯域キャリア７３２に対する関連するガード帯域（図示せず）とを有する。一実装形態では、最大帯域幅及びガード帯域の５Ｇ  ＮＲ値が使用されるが、本開示の様々な態様は、決してそのように限定されず、そのような値は例にすぎないことが諒解されよう。図７ｃの図示の実施例では、Ｎ個の帯域又はＴＴＤキャリア７３２が、利用可能なスペクトルにわたって拡散され、後者は、一実例では本明細書で前に説明されたように１．６ＧＨｚであり得るが、（関与する、基礎をなすケーブル媒体損失及び必要な送信距離に応じて、１．６ＧＨｚを十分に上回る周波数までを含む）他の値が企図される。図示のように、利用可能帯域幅と、各ＴＤＤキャリア７３２よって消費される帯域幅とに応じて、より多い又はより少ないそのようなキャリアが使用され得る（３つが図の左部分に示されており、合計「ｎ個」のキャリアがある。特に、いくつかの公称９８ＭＨｚ  ＮＲキャリアが使用され得るが、図７ｃの実施例は、（ｉ）（図７ｃの下部分に示されているように、使用されるレイヤ７３７、７３８の数に応じて）はるかに広いキャリア、及び（ｉｉ）共通キャリアとして効果的に２つ又はそれ以上の広帯域を一緒に利用するためのキャリア・アグリゲーション又はＣＡ機構の使用をも企図する。
【０１８１】
図７ｃの上部分７３０にさらに示されているように、ＦＤＤ使用のためにより低い帯域７３４が構成され、詳細には、この実装形態では、（本明細書の他の場所で説明される）ダウンリンク同期チャネル７３３が、帯域７３４の下側部分において作成され、（図７ｃの下部分に関して以下で説明されるようなＵＬ及びＤＬチャネルのためになど）１つ又は複数のＬＴＥ  ＦＤＤ帯域７４２が作成される。ＦＤＤ帯域７３４の総帯域幅はスペクトルの残り（すなわち、下限７５２と上限７５４との間）と比較して小さく、後者は、とりわけ、５Ｇ  ＮＲトラフィックを搬送するために使用される。
【０１８２】
一般化されたモデル７３０（図７ｃ、上部分）の例示的な実装形態７４０（図７ｃ、下部分）では、個々の５Ｇ  ＴＤＤキャリア７３２は、各々、複数の「レイヤ」７３７、７３８を含み、それらは、例示的な構成ではＭＩＭＯポートに対応し、様々な機能のために利用され得る。図示のように、共通ＵＬ／ＤＬレイヤ７３７は、ある数（Ｌ個）の追加のＵＬ又はＤＬレイヤ７３８があるように、（アップリンク及びダウンリンク・チャネルを維持するために）各キャリア７３２に又はより大きいキャリア７３２に関連付けられる（たとえば、追加のＵＬ又はＤＬレイヤ７３８は、ＵＬ又はＤＬに選択的に割り振られ得、後者は、ＵＬよりもはるかに多い帯域幅をＤＬが消費するネットワーク上でのサービス非対称性により、優勢な選択肢である）。一変形態では、各レイヤは、単一ＮＲ広帯域に対応するために９８ＭＨｚ幅であるが、この値は例にすぎない。
【０１８３】
ＬＴＥ  ＦＤＤ帯域７４２内で、ＵＬ及びＤＬ７３５、７３６のための２つのＬＴＥキャリアが使用され、別個のＤＬ同期チャネル７３３がスペクトルの下端において使用される。諒解されるように、ケーブル・スペクトル周波数プランの下側部分の様々な他の構成が、本開示に従って使用され得る。一変形態では、より低いスペクトル部分７４２（図７ｃ）は、約２０ＭＨｚ帯域幅の２つの並列ストリーム７３５、７３６を伴う３ＧＰＰ  ４Ｇ  ＬＴＥ  ＭＩＭＯキャリアに割り振られ、合計約４０ＭＨｚとなる（ガード帯域を含む）。これは、３ＧＰＰリリース１５が、５Ｇ  ＮＲがそれにより４Ｇ／４．５  ＬＴＥキャリアと連携して動作しなければならない非スタンドアロン（ＮＳＡ：Ｎｏｎ−Ｓｔａｎｄａｌｏｎｅ）モードでの５Ｇ  ＮＲをサポートするにすぎないので実施される。
【０１８４】
これとは別に、５Ｇ  ＮＲは適応ＴＤＤデューティ・サイクルをサポートし、それにより、ダウンストリーム送信とアップストリーム送信とのために割り振られる時間の比率は、送信するネットワーク要素、すなわち、ノード、及び同軸バスをそのノードと共有するすべてのＣＰＥｅ４１３の総セットからのトラフィックについての純需要に適応され得る。４Ｇ  ＬＴＥは、そのような適応デューティ・サイクルをサポートしない。５Ｇデューティ・サイクルと４Ｇデューティ・サイクルとが異なる、起こり得るシナリオにおいて受信機ブロッキングを防ぐために、すべてのアクティブ・ネットワーク要素、すなわち、トランシーバ・ノード、インライン増幅器、及び４Ｇキャリアと５ＧキャリアとのためのＣＰＥｅ４１３において、互いに干渉しない又は受信機ブロッキングを引き起こさないように、高除去フィルタ・コンバイナ（ｈｉｇｈ−ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ  ｆｉｌｔｅｒ  ｃｏｍｂｉｎｅｒ）７１４（図７ａ）が使用される。図７ａの例示的なダイプレクサでは、４Ｇと５Ｇの両方は、異なるデューティ・サイクルを可能にするために高除去フィルタによって対処される。
【０１８５】
上述のように、同軸ケーブル上のより低いスペクトル（たとえば、＜５ＭＨｚ）の別の小さい部分７３３が、２つのデジタル同期チャネル、すなわち５Ｇのためのデジタル同期チャネルと４Ｇのためのデジタル同期チャネルとの送信のためにダウンストリームにおいて一方向通信を採用し、２つのデジタル同期チャネルは、トランシーバ・ノード４０９の信号生成器７１８から、複数のインライン増幅器及び同軸バスを共有していることがあるＣＰＥｅ４１３への上述の「小さい部分」７３３内の１つのＱＰＳＫアナログ同期チャネル上にＩ−Ｑ多重化される。これらの同期チャネルは、ＰＲＢのコヒーレント受信を助ける。詳細には、線路延長増幅器（ｌｉｎｅ−ｅｘｔｅｎｄｅｒ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）及びＣＰＥｅなどのノードから下流のすべてのアクティブ構成要素において、発振器の周波数同期を達成するために、同期信号が使用される。４Ｇ技術のための発振器と５Ｇ技術のための発振器とは、独立していることがある。キャリアが、４Ｇ  ＬＴＥチャネル上でなど、ＦＤＤを使用する場合、周波数同期が十分である。キャリアが、図７ｃの５Ｇ  ＮＲ部分の場合のようにＴＤＤを使用する場合、送信モード、ダウンリンク又はアップリンク、及びそれら２つの間のデューティ・サイクルを識別するために、ダウンストリーム構成要素のために位相同期も必要とされ、同期信号がこの情報を伝達する。より低い周波数はケーブル上での減衰がより少ないので、同期チャネルは、一実装形態では、それが、あらゆるダウンストリーム・ネットワーク要素及びＣＰＥｅに達するようにケーブル上でスペクトルの下側部分上で送信される（図７ｃ）。一変形態では、アナログ信号が２ビットで変調され、ここで、一方のビットは４Ｇ信号のためのデューティ・サイクルに従って切り替わり、他方のビットは５Ｇ信号のデューティ・サイクルに従って切り替わるが、他の手法が利用され得る。
【０１８６】
（ｉ）たとえば、需要などの動作要件（たとえば、拡張ＱｏＥボイス・サービスのために作成された任意の専用ベアラのネットワーク又は帯域幅要件）に基づいて、各５Ｇ  ＴＤＤ広帯域キャリア７３２の幅が静的に又は動的に修正され得ること、及び（ｉｉ）使用される広帯域キャリア７３２の数（及び実際は各広帯域キャリア７３２内で利用されるレイヤの数）が同様に静的に又は動的に修正され得ることも認識されよう。帯域幅の２つ又はそれ以上の異なる値が、複数の広帯域の異なるものに関連して使用され得ること、並びに前に説明されたようにアグリゲートされることも諒解されよう。
【０１８７】
ｆｌｏｗｅｒ７５２及びｆｕｐｐｅｒ７５４の値も、本明細書で前に詳細に説明された周波数の関数としてのＲＦ信号減衰など、動作パラメータ及び／又は他の考慮事項に応じて変動させられ得る。たとえば、より高い周波数が、より低い周波数よりも同軸送信媒体上ではるかに減衰するので、一変形態では、中間周波数（ＩＦ）が媒体上で送信され、その後、ＲＦキャリア周波数へのブロック・コンバージョンが、消費者構内機器（ＣＰＥｅ）４１３において、そのＣＰＥｅにおける３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲチップセットとの３ＧＰＰ帯域準拠相互運用性のために採用される。このようにして、トポロジーにおける早期のコンバージョンによって通常ならば受けるであろう減衰は、有利に回避される。同様に、ケーブルの極めて短いラン（たとえば、ファイバー配信ノードと所与の構内との間の、或いは分散ノードから、アパート若しくは分譲マンション建造物などの集合住宅ユニット（ＭＤＵ：ｍｕｌｔｉ−ｄｗｅｌｌｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、病院、又は企業若しくは学校キャンパス内の様々なサブスクライバＣＰＥｅまでの、「ラスト・マイル」は、ケーブル上でのそれらの全体的伝搬距離が比較的小さいので、はるかに高い周波数にまでマッピングされ得る。
【０１８８】
別の変形態では、５Ｇ  ＮＲ規格において指定されているアクティブ又は動的Ｔｘ／Ｒｘポート形成が利用されるが、その中の形成されたビームは、上記で説明されたように周波数帯域幅割当てで置換される（すなわち、総帯域幅、ｆｌｏｗｅｒ７５２値及びｆｕｐｐｅｒ７５４値、並びにＴＤＤキャリア帯域幅値）。
【０１８９】
また、図７ｃの上記の態様は、本明細書で説明されるいくつかの例示的な構成が、ケーブル媒体上の周波数ダイバーシティのためのソートのベースラインとして（すなわち、ＣＰＥｅ４１３における周波数ベース・フィルタ処理の複雑さを低減するために）２つのＭＩＭＯポート又はストリームを利用するが、より多いＭＩＭＯレイヤとＴＤＤキャリア７３２ごとの異なる帯域幅との使用を含む、本開示による、周波数プランニングにおけるはるかにより大きいレベルの複雑さが利用され得るという事実を強調する。詳細には、本明細書の例示的な実施例は、異なるアンテナ・ポートをケーブル上の異なる周波数帯域にマッピングし、異なる周波数帯域は、異なるレベルの伝搬損失、位相遅延、環境干渉及び自己干渉を受ける。したがって、信号がＣＰＥｅに達するための周波数ダイバーシティをもつ独立したチャネルが、作成される。ＣＰＥｅにおいてＲＦ周波数にアップコンバートされるとき、ＣＰＥｅは、一実装形態では、これらの信号がオーバー・ジ・エアで受信されたかのようにこれらの信号を処理し、（図８のブロック８１０に示されているように）ケーブル上の各周波数帯域を、例示的な実施例におけるポート０についての５０〜８５０ＭＨｚとポート１についての８５０〜１６５０ＭＨｚとから同じＲＦ周波数にアップコンバートし、それにより、各ポートに適用されている異なる周波数逓倍器によってそれらを再整合させることになる。その上、例示的な実施例では、ＣＰＥｅは、現存する３ＧＰＰプロトコルに従って分散ノード４０９にチャネル品質情報（ＣＱＩ：ｃｈａｎｎｅｌ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、ランク・インジケータ（ＲＩ：ｒａｎｋ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）及びプリコーディング行列インジケータ（ＰＭＩ：ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  ｍａｔｒｉｘ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）フィードバックを与える。ケーブル媒体上のより高い周波数が過剰には減衰していない場合（図６ａ及び図６ｂを参照）、（２レイヤＭＩＭＯの場合）２のＲＩがノード４０９に報告されることになる。ノードは、次いで、ＣＰＥｅへのデータの独立したレイヤをコーディングするために、この情報を使用する。しかしながら、ＣＰＥｅにおける許容される複雑さと、ＣＰＥｅのトポロジー・ロケーションに対するケーブルの物理的特性とに応じて、４つさらには（８つ）のレイヤが、上記のより単純な２レイヤ手法の代わりに利用され得る。
【０１９０】
動作中、トランシーバ・ノードによって同軸フィーダ７０４に注入されるＩＦキャリアは、方向性結合器及び電力分割器又はタップを使用して共通バスとしてフィーダを共有する複数のＣＰＥｅ４１３によって受信され得る。ノード４０９からＣＰＥｅ４１３へのポイント・ツー・マルチポイント（ＰｔＭＰ）ダウンストリーム送信が、たとえば、周波数において分離された異なる３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ物理リソース・ブロック（ＰＲＢ）上での異なるＣＰＥｅについてのペイロードをスケジュールすることによって、達成され得る。
【０１９１】
図７ｃの例示的な実施例では、同軸ケーブル・ベアラにおける大部分の帯域幅は、各ＴＤＤキャリア７３２において使用された特定のレイヤ７３７、７３８の構成に応じて、ダウンストリーム（ＤＳ）５Ｇ  ＮＲ通信とアップストリーム（ＵＳ）５Ｇ  ＮＲ通信との間で切り替えるために、時分割複信（ＴＤＤ）様式で使用される。複数のＣＰＥｅ４１３からトランシーバ・ノードへのアップストリーム通信が、所望される場合（周波数分離を用いて）さらに／代替的に別個のＰＲＢ上で同時に行われ得る。
【０１９２】
トランシーバ・ノード４０９とノースバウンド又はアップストリーム・ネットワーク要素との間の接続性は、ＭＳＯ  ＤＷＤＭプラントへの光ファイバー・リンク７０２を用いて達成される。トランシーバ・ノード４０９にフィードする（ｆｅｅｄ）ために必要とされるファイバー・チャネルの数を最小限に抑えるために、及びそれをファイバー・ストランドのペアに制限するために、一実施例では、（上記で説明された）３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ  Ｆ１インターフェースは、Ｆ１インターフェースの低いオーバーヘッドを活用するためにファイバー・ペア上で実現される。３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ分散ユニット（ＤＵｅ）機能性は、前に説明されたようにトランシーバ・ノード４０９に組み込まれ、これは、Ｆ１インターフェースが、中央ユニット（ＣＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｕｎｉｔ／ＣＵｅ）とＤＵ／ＤＵｅとの間に画定され、ここで、図示の実施例では、ＣＵｅとＤＵｅとが、一緒に３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲ基地局又はｇＮＢ（図５ａ〜図５ｆを参照）を構成するからである。
【０１９３】
また、バックホールを４Ｇデータ経路と５Ｇデータ経路とに分割するために、図７ａの実施例ではイーサネット・スイッチ７０５が光インターフェースにおいて設けられる（たとえば、受信されたアップストリーム４Ｇ信号とアップストリーム５Ｇ信号とは、それぞれ、スイッチ７０５に基づいて別様にルーティングされる）。
【０１９４】
例示的なノード４０９は、本開示の日付現在、ＤＯＣＳＩＳネットワーク要素によって使用されるＨＦＣ上の擬似矩形波低電圧電力供給技術（ｑｕａｓｉ−ｓｑｕａｒｅ  ｗａｖｅ  ｌｏｗ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｐｏｗｅｒ  ｓｕｐｐｌｙ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）の内部使用に適応するための電力コンバータ７１９をも含む。ノード４０９は、一変形態では、ＨＦＣ出力ポート７０４を通して入力ポート７０１上で受信された擬似矩形波低電圧電力を、たとえば、ＨＦＣインフラストラクチャ上のノードのダウンストリームに設置され得る増幅器など、他のアクティブ・ネットワーク要素に受け渡すようにさらに構成される。
【０１９５】
いくつかの現存するソリューションと比較して、図４及び図７、図７ａ、図７ｃの図示の実施例が、ＣＰＥｅ４１３にフィードするためにＨＦＣ対ツイスト・ペアを使用し、ＨＦＣは、ツイスト・ペアよりも低い損失及び広い帯域幅を有利に提供し、ツイスト・ペアは、５Ｇスループットをより遠い距離まで提供し、設置された同軸ケーブルの大きい既存のベースを活用するために利用されることに留意されたい。その上、上記のアーキテクチャは、一実装形態では、トランシーバ・ノードにおいて単一のインターフェースに接続する共通同軸バスにアタッチする（ａｔｔａｃｈ）ために方向性結合器及び電力分割器又はタップを使用して、複数のＣＰＥｅ４１３をサービスするように構成される。（外部Ｗｉ−Ｆｉアクセス・ポイント及び統合Ｗｉ−Ｆｉルータをサービスするのに必要な）上述のイーサネット・サービスは、他の実装形態では、既存のソリューションとは対照的に、拡大された能力を提供するためにさらに追加される。
【０１９６】
ＣＰＥｅ装置
図８は、本開示によるＣＰＥｅ装置４１３の例示的な構成を示す。図示のように、ＣＰＥｅ４１３は、概して、ＨＦＣ分散ネットワーク（すなわち、構内における同軸ドロップ）へのＲＦ入力インターフェース８１６。概して、前に説明されたノード４０９の送信機／受信機と対称の送信機／受信機アーキテクチャが使用され、すなわち、インピーダンス整合回路要素、ダイプレクサ、同期回路、チルトなどが、ＣＰＥｅ  ＲＦフロント・エンドの一部として使用される。ブロック・コンバータ８１０は、以下でより詳細に説明される、構内ドメインに対する同軸ケーブル・ドメイン帯域（ここで、５０〜８５０及び８５０〜１６５０ＭＨｚ）に及びそれからコンバートするために使用される。
【０１９７】
例示的なＣＰＥｅ４１３は、ＣＰＥｅ内のＵＥの３ＧＰＰ機能性を実装するための５Ｇ  ＵＥプロセス８０８と、３ＧＰＰ（たとえば、５Ｇ／ＬＴＥ）リピータ・モジュール８０９とをも含み、３ＧＰＰリピータ・モジュール８０９は、（１つ又は複数の）ユーザＲＦ帯域内の屋内／構内カバレージのための１つ又は複数のアンテナ要素８１０を含む。したがって、示されているＣＰＥｅ４１３は、事実上、（１つ又は複数の）ユーザ帯域内で動作する構内のユーザ・デバイスのための基地局として機能することができる。
【０１９８】
また、Ｗｉ−Ｆｉ  ＡＰなどの構内ＷＬＡＮインフラストラクチャとのデータ交換をサポートするために、ＵＥモジュール８０８と、内部１０ＧｂＥスイッチ８１９）をもつ（随意の）ＷＬＡＮルータ４１７との間でインターフェースする１０ＧｂＥ  ＷＬＡＮポート８１８が含まれる。
【０１９９】
また、外部アンテナ４１６接続（たとえば、図４に関して前に説明されたように補足データ・リンクの提供のために使用される（１つ又は複数の）屋上アンテナ要素）、ワイヤレス高帯域幅バックホール、又は他の機能のためのいくつかの外部ポート８１２、８１４が、図８の構成に示されている。
【０２００】
図８ａの例示的な実装形態では、４Ｇ  ｇＮＢブロック・コンバータ８３２と５Ｇ  ｇＮＢブロック・コンバータ８３０の両方が、それぞれ、４Ｇ通信及び５Ｇ通信のためのＲＦチェーンをサポートするために（すなわち、２ＧＨｚ帯域においてなど、ＣＰＥｅ内の４Ｇ／５Ｇインターフェース及びモデムの関連するＲＦ周波数への、受信されたＩＦ帯域信号のコンバージョンのために含まれる。ブロック・コンバータはまた、前に説明されたように同軸入力８１６を介して関連するＩＦ帯域を介した分散ノード４０９とのアップストリーム通信を可能にする。
【０２０１】
特に、ＣＰＥｅ４１３は、４Ｇキャリア及び５Ｇキャリアが異なる周波数帯域上にあり得るので、４Ｇキャリア及び５Ｇキャリアのために別々にＩＦキャリア周波数とＲＦキャリア周波数との間のブロック・コンバージョンを適用する。ＣＰＥｅは、一実装形態では、５Ｇ  ＮＲ及び４Ｇ  ＬＴＥ対応ユーザ機器（ＵＥ）チップセット８１６を含む。２つの技術は、３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲの第１のリリースが、４Ｇと５Ｇとが非スタンドアロン（ＮＳＡ）構成の一部として連携して動作することを必要とするので、この実施例ではサポートされる。
【０２０２】
（５Ｇと組み合わせられた４Ｇにおけるより低い周波数を示す）図８ａの例示的な構成では、（図８のより一般化された手法とは対照的に）フィルタ・コンバイナが使用されることに留意されたい。
【０２０３】
また、図８ａの特定の実装形態がＲＦ−ＩＦブロック・コンバータ８３０のうちの１つのみに関して前に説明されたように「チルト」補償を利用することに留意されたい。これは、不相応により高い周波数（すなわち、本実施例では最高１６５０ＭＨｚ）において、言及される周波数帯域において動作させられる同軸ケーブルなどのいくつかの場合に）、そのような補償の必要が起こることに起因する。しかしながら、特定のアプリケーションに応じて、異なる補償構成が本開示に従って使用され得ることが諒解されよう。たとえば、一変形態では、上側帯域ブロック・コンバータ８３０は、より粒度の細かい周波数帯域に対して割り振られ、したがって、チルト／補償は、利用される周波数帯域の狭い領域において（たとえば、４つの５Ｇ  ＲＦ−ＩＦブロック・コンバータのうちの１つ又は２つ上で）のみ適用され得る。同様に、異なるタイプのチルト／補償が、異種様式で各ブロック・コンバータ（又はそれのサブセット）に適用され得る。また、本開示が与えられれば、上記の様々な異なる組合せが、当業者によって諒解されよう。
【０２０４】
ＲＦ周波数へのブロック・コンバージョンは、信号を３ＧＰＰ帯域準拠にし、ＣＰＥｅ４１３におけるＵＥチップセットと相互運用可能にする。次いで、ＲＦキャリアはまた、４Ｇ及び５Ｇのための含まれるリピータ８０９を通した増幅に適用でき、リピータ８０９は、ＣＰＥｅに接続された着脱可能な外部アンテナ８１０を通して、ＲＦキャリアを一般に屋内に放射することができる。スマートフォンなどのモバイル・デバイス、セルラー・モデムをもつタブレット、及びＩｏＴデバイスは、次いで、４Ｇ及び５Ｇサービスのために放射信号からサービスすることができる（以下の図９ａ及び図９ｂの説明を参照）。
【０２０５】
ＵＥチップセット８１６及びリピータ８０９は、それぞれのＴＤＤキャリアのダウンストリーム・モードとアップストリーム・モードとの間で切り替えるために、別個のデジタルＩ／Ｑ同期信号、すなわち、４ＧのためのデジタルＩ／Ｑ同期信号及び５ＧのためのデジタルＩ／Ｑ同期信号を受信し、これは、それらが、異なるダウンストリーム−アップストリーム比又はデューティ・サイクルを有する可能性があるからである。これらの２つのデジタル同期信号は、ポート８１６を介してＣＰＥｅ４１３にフィードする同軸ケーブル上で、より下位のスペクトルから受信されたＩ−Ｑ変調されたアナログＱＰＳＫ信号から受信される。
【０２０６】
述べられたように、例示的な実装形態では、ＯＦＤＭ変調が、分散ノード４０９において時間ドメインにおける複数のキャリアを生成するために適用され、したがって、ＩＦ信号を復調するためにＣＰＥｅにおいて、（とりわけ、ＦＦＴを介した）復調が使用される。たとえば、とりわけ、本明細書で説明されるＣＰＥｅ４１３の様々な実施例で有用な例示的なリプログラマブルＯＦＤＭベース受信機／復調装置について、各々が、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、同一出願人が所有する、同時係属の、２０１５年１１月１０日に発行された、「Ｄｉｇｉｔａｌ  ｄｏｍａｉｎ  ｃｏｎｔｅｎｔ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国特許第９，１８５，３４１号、及び２０１６年３月２９日に発行された、同じく「Ｄｉｇｉｔａｌ  ｄｏｍａｉｎ  ｃｏｎｔｅｎｔ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国特許第９，３００，４４５号を参照されたい。
【０２０７】
図８の実施例と同様に、サービスされる構内のＬＡＮ使用のためのものを含む、図８ａのデバイスにおけるＷＬＡＮルータ４１７の動作をサポートするために、１０Ｇｂｅイーサネット・ポートも提供される。
【０２０８】
さらに、１次同軸ケーブル・リンクを通して利用可能な容量を越えてブロードバンド容量をブーストし、（中小企業、企業、教育機関などにとって重要であり得る）より高い信頼性のための冗長接続を追加するために、図８ａのＣＰＥｅ上の２つの追加のＲＦインターフェースが、ＣＰＥｅを、屋外に、たとえば、中小企業、集合住宅ユニット（ＭＤＵ）又は高層の企業の屋根上に設置される２ポート外部アンテナ４１６（図９ａを参照）に接続するために含まれる。この外部アンテナは、消費者構内の近傍に設置される屋外無線機から補足信号を受信するために使用され得る。屋外無線機は、屋外モビリティのためにカバレージを提供するという主目的を有し得るが、それらからの信号は、さらに／代替的に、本明細書の他の場所で説明されるように、１次同軸リンクからの容量を補足し、冗長性を追加するために、固定ワイヤレス様式で使用され得ることが諒解されよう。
【０２０９】
方法
次に、図９〜図９ｄを参照すると、たとえば、本明細書の図４のネットワーク・インフラストラクチャを動作させる方法が、図示及び説明される。
【０２１０】
図９は、高帯域幅データ通信のための既存のネットワーク（たとえば、ＨＦＣ）を利用する一般化された方法１２００の一実施例を示す論理流れ図である。図示のように、方法は、最初に、ステップ９０２によれば、受信側デバイス又はノード（たとえば、要求側ＣＰＥｅ４１３又はそれと通信しているＵＥ）に送信されるべきコンテンツ（たとえば、デジタル的にレンダリングされた媒体又は他のデータなど）を識別するステップを含む。
【０２１１】
次に、ステップ９０４によれば、送信ノード４０９が、識別されたコンテンツ・データを「含んでいる」波形を生成する。以下で説明されるように、一実施例では、これは、コンテンツ・データを搬送するためのＯＦＤＭ波形及び時間周波数リソース（たとえば、ＰＲＢ）の生成を含む。図９ａに関して以下でより詳細に説明されるように、波形生成及び送信プロセスは、（ｉ）本明細書の図７ｃによる周波数ダイバーシティの適用と、（ｉｉ）トランシーバ・ノード４０９の信号生成器７１８から、複数のインライン増幅器及び同軸バスを共有していることがあるＣＰＥｅ４１３への上述の「小さい部分」７３３（図７ｃ）内の１つのＱＰＳＫアナログ同期チャネル上へのＩ−Ｑ多重化の両方をも含み得る。
【０２１２】
ステップ９０６によれば、波形は、ネットワーク・インフラストラクチャ（たとえば、同軸ケーブル及び／又はＤＷＤＭ光媒体）を介して１つ又は複数の受信側ノードに送信される。そのような送信が、たとえば１つ又は複数のＮ方向タップ（図５）、光ノード、リピータなど）を含む、１つ又は複数の中間ノードを介した中継又は送信を含み得ることが諒解されよう。
【０２１３】
ステップ９０８によれば、送信された波形は、受信側ノード（たとえば、一事例ではＣＰＥｅ４１３）において受信される。
【０２１４】
波形は、次いで、ステップ９１２によれば、周波数において（たとえば、指定されたユーザ周波数帯域にアップコンバートされ（周波数ダイバーシティ・シフトの復元を含む）、ステップ９１４によれば、たとえば、消費又は要求側ＵＥによる使用のために、ローカル（たとえば、構内ＲＡＮ又は分散媒体）を介して送信される。詳細には、例示的な実施例では、及び図８のブロック８１０に示されているように、ＣＰＥｅ４１３は、ケーブル上の各周波数帯域を、合計１．６ＧＨｚ）の例示的な周波数プランにおけるポート０についての５０〜８５０ＭＨｚとポート１についての８５０〜１６５０ＭＨｚとから）、同じＲＦ周波数にアップコンバートする。したがって、送信機によって適用される周波数オフセットの再整合が、各ポートに適用されている異なる周波数逓倍器によって行われる。
【０２１５】
図９ａは、図９の一般化された方法による、コンテンツ処理及び送信方法９２０の特定の一実装形態を示す論理流れ図である。詳細には、図示のように、方法９２０は、最初に、ステップ９２２によれば、送信のための周波数マッピング・プラン又は割振りを決定するステップを含む。一変形態では、このマッピングは、図７ｃに示されている方式７３０、７４０のうちの１つに従い、すなわち、いくつかの広帯域ＴＤＤ  ＮＲキャリアが、４Ｇ／４．５Ｇキャリア及び同期帯域と一緒に、（ｆｌｏｗｅｒとｆｕｐｐｅｒとの間の）ＩＦ帯域内で利用される。以下で説明される図１２ｂは、そのような周波数マッピング決定のための１つの例示的な手法を表した。
【０２１６】
周波数マッピング・プランが、１つ又は複数のＴＤＤスロットに基づくことを含む、時間ベース又は他のベースで変動させられ得ることも諒解されよう。たとえば、同じマッピングが、２つ又はそれ以上の連続スロットに対して、又は個々のスロットごとに適用され得る。個々のマッピングも、規定されたＴＤＤスケジュールに従ってＣＰＥｅの同じサブセットがベアラ媒体にアクセスする場合など、ＣＰＥｅ４１３の１つ又は複数のサブセットのために使用され得、すべてが共通周波数マッピングを利用する。
【０２１７】
次に、ステップ９２４によれば、周波数ダイバーシティが、ステップ９２２において決定されたマッピング・プランに従って、生成されたデータ・ストリームに適用される。一変形態では、５Ｇ  ＮＲ  ＭＩＭＯ空間ダイバーシティ技法に従って生成された異なるデータ・ストリームが利用され、すなわち、各別個のＭＩＭＯデータ・ストリーム（ポート０及びポート１）が、マッピング・プラン内の２つ又はそれ以上の広帯域キャリア７３２に適用される。
【０２１８】
次いで、ステップ９２６によれば、コンテンツ・データの直並列コンバージョンが適用される。次に、並列化されたデータは、それのリソースにマッピングされ（ステップ９２８）、周波数ドメイン信号を時間ドメインにコンバートするために、ＩＦＦＴ又は他のそのような変換動作が実施される（ステップ９３０）。次いで、変換された（時間ドメイン）データは、たとえば、同軸ケーブル・プラントなどのＲＦインターフェース上での送信のために、再び直列化され（ステップ９３２）、アナログ・ドメインにコンバートされる（ステップ９３４）。例示的な実施例では、プラント上のＩＦ帯域（たとえば、５０〜１６５０ＭＨｚ）が使用されるが、比較的短いケーブル・ランのためのより高い周波数を含む、他の周波数帯域（及び、実際は、スペクトルの様々な部分中の複数の異なる周波数帯域）がこの目的で使用され得ることが諒解されよう。
【０２１９】
図９ｂは、図９ａの方法による、送信ノード４０９による周波数マッピング・プラン決定方法９２２の特定の一実装形態を示す論理流れ図である。この方法９２２では、ノード４０９（たとえば、ＣＵｅ４０４）は、最初に、ステップ９４０によれば、複数のＭＩＭＯデータ・ストリーム（たとえば、ポート０及びポート１）のための必要とされる帯域幅を決定する。この決定は、必須の性能（たとえば、レイテンシ）要件、及び／又はデータ・ストリーム（又は、個々のＭＩＭＯストリームがそれから導出された他の元のデータ・ストリーム）に関係する他の基準に基づいて、ストリームのための必須の最大ビットレートを単に追加することによって達成され得る。一変形態では、ＬＴＥ及び（以下で説明される）同期チャネルのための十分な周波数帯域幅が、所定の値（たとえば、４５ＭＨｚ）を使用して予約されるが、他の変形態では、ＬＴＥチャネル需要が同様に動的に査定され得る。同期チャネル帯域幅は、それがユーザ・プレーン・データを伴わないので、基本的に静的であると推定される。
【０２２０】
次に、ステップ９４２によれば、ベアラ媒体（たとえば、ＨＦＣプラント）上の利用可能な周波数スペクトルが決定される。前記のように、図４のＨＦＣケーブルの例示的な構成上の利用可能な有用な総スペクトルは、１．６ＧＨｚ程度である（図６ａ及び図６ｂを参照）。その帯域内のより高い周波数が、より低い周波数よりも同軸媒体上ではるかに減衰するので、図９ｂの実装形態は中間周波数（ＩＦ）を使用し、その後、ＲＦキャリア周波数へのブロック・コンバージョンが、ＣＰＥｅ４１３において、そのＣＰＥｅにおける３ＧＰＰ  ５Ｇ  ＮＲチップセットとの３ＧＰＰ帯域準拠相互運用性のために採用される。したがって、ステップ９４２の例示的な決定は、（ｉ）スペクトルの（１つ又は複数の）どの部分が必須の時間期間中に物理的に利用可能である（たとえば、何らかの他のアセットによって消費されていない、保守又は機器故障により利用不可能でないなど）かを決定するステップと、（ｉｉ）ＩＦ基準をも満たす（すなわち、過剰減衰を呈しない）利用可能なスペクトルの１つ又は複数の部分を選択するステップの両方を含む。前記のように、減衰は周波数の関数として変動し、したがって、単一の広帯域ＴＤＤキャリア７３２（図７ｃ）内でさえ、何らかの変動が生じるであろう。したがって、前に説明されたチルト補償は、周波数スペクトルの適用可能な部分の幅にわたるそのような変動を考慮するために使用される。
【０２２１】
使用されるＩＦ基準は、アプリオリに（たとえば、ＨＦＣプラント又はその部分のテスト又は特徴づけに基づいて）決定され、及び／又は（動作考慮事項又はパラメータに基づいてなど）マッピングの時間において動的に決定され得る。
【０２２２】
ステップ９４４によれば、ステップ９４２からの利用可能な／指定されたスペクトルに基づいて、ｆｕｐｐｅｒ及びｆｌｏｗｅｒが選択される。図７ｃに示されているＴＤＤスペクトル部分は連続的（すなわち、約１６００ＭＨｚの１つのブロック）であるが、これは要件でなく、実際は、ＭＩＭＯデータ・ストリームをマッピングするために使用される利用可能な「ＩＦ」スペクトルは、たとえば、図示された１６００ＭＨｚ帯域又は他の全体にわたって点在したいくつかのＮ  ＭＨｚ広帯域キャリア７３２（Ｎは、各キャリアにおける複数のＭＩＭＯレイヤの使用、キャリア・アグリゲーションの使用などに応じた値にわたる）など、いくつかの不連続部分であり得る。（不連続部分が使用されるとき、各々のいくつかを含む）上側周波数及び下側周波数の選択が、ステップ９４６によれば、（１つ又は複数の）利用可能な／割り振られたスペクトル部分へのデータ・ストリームの後続のマッピングを可能にする。たとえば、一実装形態では、２つの独立したＭＩＭＯ空間ダイバーシティ・ストリーム、ポート０及びポート１の各々が、そのノード４０９のための１つ又は複数のＴＤＤ  ＤＬアクセス間隔中の（１つ又は複数の）割り振られた帯域内のＴＤＤキャリア７３２の各々にマッピングされる。１つの手法では、それぞれの中心周波数ｆｃｉは、マッピングのために利用可能なすべてのＭＩＭＯチャネルが割り振られるまで、指定される。
【０２２３】
次に、ステップ９４８によれば、図７ｃに示されているように２つ又はそれ以上のＬＴＥキャリア（１８ＭＨｚ、各々１０％のガード帯域をもち、したがって合計約４０ＭＨｚ）が、（１つ又は複数の）利用可能なスペクトル部分上にマッピングされる。前に説明されたように、これらのチャネルは、とりわけ、ＮＳＡ動作の下でのサポートを可能にする。
【０２２４】
最終的に、ステップ９４９によれば、図７ｃに示されている（１つ又は複数の）同期チャネル・キャリア（一実装形態では、ガード帯域をもち、＜５ＭＨｚ）は、（１つ又は複数の）利用可能なスペクトル部分上にマッピングされる。前に説明されたように、このアナログ・チャネルは、とりわけ、ＬＴＥ及び５Ｇ  ＮＲ受信機のための受信機同期を可能にするためにＱＰＳＫ変調されたＩ−Ｑ多重化フォーマットでデータ・ビットを搬送する。
【０２２５】
図９ｃは、図９の一般化された方法による、ＣＰＥｅによるコンテンツ受信及びデジタル処理方法９５０の特定の一実装形態を示す論理流れ図である。この方法では、ＣＰＥｅ４１３は、送信された波形（方法９２０のステップ９３６を参照）を受信し、ステップ９５２によれば、ターゲット周波数（たとえば、ユーザ帯域）へのアナログ・ドメイン・アップコンバージョンを実施する。
【０２２６】
ステップ９５４によれば、アップコンバートされた信号は、ＣＰＥｅ４１３の同期回路を介して、復元されたＩ／Ｑ信号を介して同期され、アップコンバートされた信号は、たとえば、ＣＰＥｅ４１３のチップセット８１６（図８ａを参照）による使用のために、デジタル・ドメインにコンバートされる。チップセット内で、デジタル・ドメイン信号は処理され、とりわけ、直並列コンバージョン、周波数ドメインへのデータのＦＦＴ変換（ステップ９６０）、物理リソースのデマッピング（ステップ９６２）、並直列コンバージョン（ステップ９６４）、及び、最終的に、たとえば、１０ＧｂＥスイッチ、Ｗｉ−Ｆｉルータなどへの、デジタル（ベースバンド）データの分散（ステップ９６６）を含む。また、前に説明されたように、ＣＰＥｅ受信機は、（たとえば、ポート０及びポート１に対応する）周波数シフトされたＩＦ  ＭＩＭＯストリームを「再整合」させる。
【０２２７】
図９ｄは、図９の一般化された方法による、ＣＰＥｅによる構内のコンテンツ受信及び送信の特定の一実装形態を示す論理流れ図である。詳細には、図９ｄに示されているように、方法９７０は、方法９５０の場合のようなデジタル・ドメインへのコンバージョンではなく、上記で説明された方法９５０の場合のようなユーザ帯域へのアップコンバージョン（ステップ９７２）を含み、アップコンバートされたアナログ・ドメイン信号は同期され（ステップ９７４）、ステップ９７６によれば、リピータ・モジュールの（１つ又は複数の）アンテナを介したアップコンバートされた波形の送信のために、１つ又は複数のリピータ・ポートに提供される（図８ａを参照）。また、この場合も、ＣＰＥｅ受信機は、この実施例では、（たとえば、ポート０及びポート１に対応する）周波数シフトされたＩＦ  ＭＩＭＯストリームを「再整合」させる。
【０２２８】
例示的な実装形態では、限定はしないが、（ｉ）３ＧＰＰベースＣＡ（キャリア・アグリゲーション）、又は（ｉｉ）１つ又は複数の追加のＭＩＭＯ（空間ダイバーシティ）レイヤの使用を含む、任意の数の方式に従って、補足リンク追加が行われ得る。
【０２２９】
本開示のいくつかの態様が、方法のステップの特定のシーケンスに関して説明されたが、これらの説明は、本開示のより広い方法を示すにすぎず、特定のアプリケーションによって必要とされるように修正され得ることを認識されよう。いくつかのステップは、いくつかの状況では、不要又は随意にされ得る。さらに、いくつかのステップ又は機能性が、開示される実施例に追加され得るか、又は２つ又はそれ以上のステップの実施の順序が置換され得る。すべてのそのような変形形態は、本明細書で開示され、請求される、本開示内に包含されると見なされる。
【０２３０】
上記の詳細な説明は、様々な実施例に適用される本開示の新規の特徴を示し、説明し、指摘したが、示されたデバイス又はプロセスの形式及び詳細における様々な省略、代用、及び変更が、本開示から逸脱することなく当業者によって行われ得ることが理解されよう。この説明は、決して、限定するものではなく、むしろ、本開示の一般的な原理を示すものとしてとられるべきである。本開示の範囲は、特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。
【０２３１】
本明細書で説明される様々な方法及び装置のいくつかのステップ及び態様は、人間によって実施され得るが、開示される態様及び個々の方法及び装置は、概して、コンピュータ化／コンピュータ実装されることがさらに諒解されよう。コンピュータ化された装置及び方法は、限定はしないが、商業的実行可能性、実用性、さらには実現可能性を含む、任意の数の理由で、これらの態様を十分に実装するために必要である（すなわち、いくつかのステップ／プロセスは、単に、人間によって、実行可能な様式で実施され得ない）。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図５ｆ】
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【図６ａ】
2021524173.tif 000021
【図６ｂ】
2021524173.tif 000022
【図７】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８】
2021524173.tif 000027
【図８ａ】
2021524173.tif 000028
【図９】
2021524173.tif 000029
【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【国際調査報告】
2021524173.tif 000045
2021524173.tif 000046
2021524173.tif 000047
2021524173.tif 000048