(57)【要約】  ＬＴＥアクセスモードとＷｉＦｉアクセスモードとをブリッジ接続するように非同期アクセスおよび同期伝送のために１つまたは複数のＬＴＥノード（８０２）を構成することを含め、ネットワークにおけるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）−ＷｉＦｉ共存を向上させるためのシステムおよび方法。１つまたは複数のＬＴＥノード（８１０）におけるＬＴＥ伝送のためにチャネルが確保され、ＬＴＥ伝送（８１６）に先立って占有率に関してそのチャネルを検知するため、およびそのチャネル上で確保信号をブロードキャストするために１つまたは複数のＬＴＥノードにおいて補助的ＷｉＦｉモジュールが設けられる。コンテンションウインドウサイズが、ＷｉＦｉ（８１４）に対するスループット公平性を保つようにサブフレーム衝突率に比例してコンテンションウインドウサイズを増加させることによって線形的に拡大され、１つまたは複数のユーザデバイス（ＵＥ）に対する１つまたは複数のＬＴＥノードからの同期伝送が、確保された時間周期（８２０）にわたってアンライセンスキャリアを活性化することによって実行される。
2018533236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークにおけるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）−ＷｉＦｉ共存を向上させるためのコンピュータ実装方法であって、
ＬＴＥアクセスモードとＷｉＦｉアクセスモードとをブリッジ接続するように非同期アクセスおよび同期伝送のために１つまたは複数のＬＴＥノードを構成することと、
前記１つまたは複数のＬＴＥノードにおけるＬＴＥ伝送のためにチャネルを確保することと、
前記ＬＴＥ伝送に先立って占有率に関して前記チャネルを検知するため、および前記チャネル上で確保信号をブロードキャストするために前記１つまたは複数のＬＴＥノードにおいて補助的ＷｉＦｉモジュールを設けることと、
コンテンションウインドウサイズを、前記ＷｉＦｉに対するスループット公平性を保つようにサブフレーム衝突率に比例して前記コンテンションウインドウサイズを増加させることによって線形的に拡大することと、
１つまたは複数のユーザデバイス（ＵＥ）に対する前記１つまたは複数のＬＴＥノードからの同期伝送を、確保された時間周期にわたって前記アンライセンスキャリアを活性化することによって実行することと、を備えるコンピュータ実装方法。
【請求項２】
各ＵＥに関してフレームロス率を測定して、干渉に対する前記ＵＥの影響の受けやすさを判定することによって、アンライセンスキャリア上にスケジュールすべきＵＥを識別することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記確保された時間周期は、前記ＬＴＥ伝送の持続時間である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＷｉＦｉモジュールからの前記確保信号のブロードキャストは、ネットワーク割当てベクトル（ＮＡＶ）フィールドが前記ＬＴＥ伝送の持続時間に設定されたＣｌｅａｒ−ｔｏ−Ｓｅｎｄ（ＣＴＳ）−ｔｏ−Ｓｅｌｆパケットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記１つまたは複数のＬＴＥノードにおける前記ＷｉＦｉモジュールは、進行中の伝送に関して前記チャネルを検知して、前記ＬＴＥ伝送を開始すべき適切な時間を決定する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
複数の前記ＵＥのセットを、個々のＵＥのフレームロス率に応じて並べ替えることをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項７】
アンライセンス制御キャリアにおけるサブフレームリソースは、前記ＵＥに、個々のＵＥの前記フレームロス率が高くなる順番に割り当てられる請求項６に記載の方法。
【請求項８】
連続的なＣｌｅａｒ−ｔｏ−Ｓｅｎｄ（ＣＴＳ）−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームを挿入することによってチャネル確保を延長することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項９】
最後のＬＴＥダウンリンクサブフレームにおいて時間ギャップを、前記最後のＬＴＥダウンリンクサブフレームにおいて任意のデータ伝送をスケジュールするのを回避することによって設けることをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ネットワークにおけるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）−ＷｉＦｉ共存を向上させるためのシステムであって、
ＬＴＥアクセスモードとＷｉＦｉアクセスモードとをブリッジ接続するように非同期アクセスおよび同期伝送のために構成された１つまたは複数のＬＴＥノードと、
前記１つまたは複数のＬＴＥノードにおけるＬＴＥ伝送のためにチャネルを確保するためのチャネルスケジューラと、
前記ＬＴＥ伝送に先立って占有率に関して前記チャネルを検知するため、および前記チャネル上で確保信号をブロードキャストするための前記１つまたは複数のＬＴＥノードにおける補助的ＷｉＦｉモジュールと、
コンテンションウインドウサイズを、前記ＷｉＦｉに対するスループット公平性を保つようにサブフレーム衝突率に比例して前記コンテンションウインドウサイズを増加させることによって線形的に拡大するためのスケーラと、
１つまたは複数のユーザデバイス（ＵＥ）に対する前記１つまたは複数のＬＴＥノードからの同期伝送を、確保された時間周期にわたって前記アンライセンスキャリアを活性化することによって実行するための送信機と、を備えるシステム。
【請求項１１】
各ＵＥに関してフレームロス率を測定して、干渉に対する前記ＵＥの影響の受けやすさを判定することによって、アンライセンスキャリア上にスケジュールすべきＵＥを識別する干渉検出器をさらに備える請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記確保された時間周期は、前記ＬＴＥ伝送の持続時間である、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ＷｉＦｉモジュールからの前記確保信号のブロードキャストは、ネットワーク割当てベクトル（ＮＡＶ）フィールドが前記ＬＴＥ伝送の持続時間に設定されたＣｌｅａｒ−ｔｏ−Ｓｅｎｄ（ＣＴＳ）−ｔｏ−Ｓｅｌｆパケットを含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記１つまたは複数のＬＴＥノードにおける前記ＷｉＦｉモジュールは、進行中の伝送に関して前記チャネルを検知して、前記ＬＴＥ伝送を開始すべき適切な時間を決定する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記チャネルスケジューラは、複数の前記ＵＥのセットを、個々のＵＥのフレームロス率に応じて並べ替えるようにさらに構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
アンライセンス制御キャリアにおけるサブフレームリソースは、前記ＵＥに、個々のＵＥの前記フレームロス率が高くなる順番に割り当てられる、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記スケーラは、連続的なＣｌｅａｒ−ｔｏ−Ｓｅｎｄ（ＣＴＳ）−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームを挿入することによってチャネル確保を延長するようにさらに構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】
前記チャネルスケジューラは、最後のＬＴＥダウンリンクサブフレームにおいて時間ギャップを、前記最後のＬＴＥダウンリンクサブフレームにおいて任意のデータ伝送をスケジュールするのを回避することによって設けるようにさらに構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１９】
ネットワークにおけるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）−ＷｉＦｉ共存を向上させるためのコンピュータ可読プログラムを備える非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、
前記コンピュータ可読プログラムは、コンピュータ上で実行されると、前記コンピュータに、
ＬＴＥアクセスモードとＷｉＦｉアクセスモードとをブリッジ接続するように非同期アクセスおよび同期伝送のために１つまたは複数のＬＴＥノードを構成するステップと、
前記１つまたは複数のＬＴＥノードにおけるＬＴＥ伝送のためにチャネルを確保するステップと、
前記ＬＴＥ伝送に先立って占有率に関して前記チャネルを検知するため、および前記チャネル上で確保信号をブロードキャストするために前記１つまたは複数のＬＴＥノードにおいて補助的ＷｉＦｉモジュールを設けるステップと、
コンテンションウインドウサイズを、前記ＷｉＦｉに対するスループット公平性を保つようにサブフレーム衝突率に比例して前記コンテンションウインドウサイズを増加させることによって線形的に拡大するステップと、
１つまたは複数のユーザデバイス（ＵＥ）に対する前記１つまたは複数のＬＴＥノードからの同期伝送を、確保された時間周期にわたって前記アンライセンスキャリアを活性化することによって実行するステップと、を行わせる、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２０】
各ＵＥに関してフレームロス率を測定して、干渉に対する前記ＵＥの影響の受けやすさを判定することによって、アンライセンスキャリア上にスケジュールすべきＵＥを識別することをさらに備える請求項１９に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願情報
本出願は、参照により内容が本明細書に組み込まれている、２０１５年９月２５日に出願した米国仮特許出願第６２／２３２，９１１号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
技術分野
本発明は、概ね、モバイル通信およびネットワーキングに関し、より詳細には、モバイル通信およびデータトランスポートのためにロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＷｉＦｉ共存を可能にすることに関する。
【０００３】
関連技術の説明
ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）をアンライセンススペクトルに持ち込むことが、事業者が直面する、ユビキタスの帯域幅を必要とするモバイルサービス／アプリケーションからのいまだかつてない要求を満たすのに必要である。しかし、ＬＴＥ（集中型／同期）におけるアクセスパラダイムとＷｉＦｉ（分散型／非同期）におけるアクセスパラダイムは、根本的に相容れない。ＬＴＥは、ＷｉＦｉにチャネルを譲るように設計されておらず、場合によっては、ＷｉＦｉに帯域幅が欠乏することをもたらし得る。ＬＴＥのための単純なオン−オフデューティアクセス機構が、この困難な共存問題に取り組む、業界の従来の手段であるが、そのような機構を効果のないものにするＬＴＥ伝送に本来的ないくつかの人工物が存在する。
【０００４】
アンライセンススペクトルにおいてＬＴＥをサポートする２つのアプローチが、現在、開発されている。すなわち、ＬＴＥアンライセンスト（ＬＴＥ−Ｕ）およびライセンストアシステッドアクセスＬＴＥ（ＬＡＡ−ＬＴＥ）である。ＬＴＥ−Ｕは、既存のＬＴＥ標準の変更をまったく要求せず、ＬＴＥチャネルの適応型オン−オフデューティサイクリング（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｏｎ−ｏｆｆ  ｄｕｔｙ  ｃｙｃｌｉｎｇ）を使用する。ＬＴＥ−Ｕは、チャネル検知に依拠して、チャネルの測定されたＷｉＦｉ利用率に応じてオン持続時間およびオフ持続時間を動的に調整する。通常、数百ミリ秒程度であるオン持続時間は、ＬＴＥ−ＬＴＥ間の共存に適しているが、ＬＴＥとＷｉＦｉの間で短期の公平性を維持するには粗すぎる。このため、ひどく劣化したＬＴＥ伝送およびＷｉＦｉ伝送をもたらし、様々な事例において接続が完全に失われることになる。
【発明の概要】
【０００５】
ＬＴＥアクセスモードとＷｉＦｉアクセスモードとをブリッジ接続するように非同期アクセスおよび同期伝送のために１つまたは複数のＬＴＥノードを構成することを含む、ネットワークにおけるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）−ＷｉＦｉ共存を向上させるためのコンピュータ実装方法。１つまたは複数のＬＴＥノードにおけるＬＴＥ伝送のためにチャネルが確保され、ＬＴＥ伝送に先立って占有率に関してそのチャネルを検知するため、およびそのチャネル上で確保信号をブロードキャストするために１つまたは複数のＬＴＥノードにおいて補助的ＷｉＦｉモジュールが設けられる。コンテンションウインドウサイズが、ＷｉＦｉに対するスループット公平性を保つようにサブフレーム衝突率に比例してコンテンションウインドウサイズを増加させることによって線形的に拡大され、１つまたは複数のユーザデバイス（ＵＥ）に対する１つまたは複数のＬＴＥノードからの同期伝送が、確保された時間周期にわたってアンライセンスキャリアを活性化することによって実行される。
【０００６】
ＬＴＥアクセスモードとＷｉＦｉアクセスモードとをブリッジ接続するように非同期アクセスおよび同期伝送のために構成された１つまたは複数のＬＴＥノードを含む、ネットワークにおけるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）−ＷｉＦｉ共存を向上させるためのシステム。チャネルスケジューラが、１つまたは複数のＬＴＥノードにおけるＬＴＥ伝送のためのチャネルを確保し、１つまたは複数のＬＴＥノードにおける補助的ＷｉＦｉモジュールが、ＬＴＥ伝送に先立って占有率に関してチャネルを検知し、そのチャネル上で確保信号をブロードキャストするため。スケーラが、コンテンションウインドウサイズを、ＷｉＦｉに対するスループット公平性を保つようにサブフレーム衝突率に比例してコンテンションウインドウサイズを増加させることによって線形的に拡大する。送信機が、１つまたは複数のユーザデバイス（ＵＥ）に対する１つまたは複数のＬＴＥノードからの同期伝送を、確保された時間周期にわたってアンライセンスキャリアを活性化することによって実行する。
【０００７】
ＬＴＥアクセスモードとＷｉＦｉアクセスモードとをブリッジ接続するように非同期アクセスおよび同期伝送のために１つまたは複数のＬＴＥノードを構成することによって、ネットワークにおけるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）−ＷｉＦｉ共存を向上させるためのコンピュータ可読プログラムを含む非一時的コンピュータ可読記憶媒体。１つまたは複数のＬＴＥノードにおけるＬＴＥ伝送のためにチャネルが確保され、ＬＴＥ伝送に先立って占有率に関してそのチャネルを検知するため、およびそのチャネル上で確保信号をブロードキャストするために１つまたは複数のＬＴＥノードにおいて補助的ＷｉＦｉモジュールが設けられる。コンテンションウインドウサイズが、ＷｉＦｉに対するスループット公平性を保つようにサブフレーム衝突率に比例してコンテンションウインドウサイズを増加させることによって線形的に拡大され、１つまたは複数のユーザデバイス（ＵＥ）に対する１つまたは複数のＬＴＥノードからの同期伝送が、確保された時間周期にわたってアンライセンスキャリアを活性化することによって実行される。
【０００８】
本発明のこれら、およびその他の利点が、後段の詳細な説明、および添付の図面を参照することによって当業者には明白となろう。
【０００９】
本開示は、以下の図を参照して好ましい実施形態の以下の説明における詳細を与える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本原理による、本原理が適用され得る例示的な処理システムを示すブロック／流れ図である。
【図２】本原理の実施形態による、ＬＴＥ／ＷｉＦｉ干渉の実例を含むデータトランスポートのための例示的なシステム／方法を示す図である。
【図３】本原理の実施形態による、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＷｉＦｉ共存を用いたデータトランスポートのためのシステム／方法を示す図である。
【図４】本原理の実施形態による、コンポーネントキャリアを使用するロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＷｉＦｉ共存を用いたデータトランスポートのためのシステム／方法を示す図である。
【図５】本原理の実施形態による、拡張可能なチャネル確保を使用するロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＷｉＦｉ共存を用いたデータトランスポートのためのシステム／方法を示す図である。
【図６】本原理の実施形態による、フレームごとに複数のユーザ機器／デバイス（ＵＥ）を用いたデータトランスポートのためのシステム／方法を示す図である。
【図７】本原理の実施形態による、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＷｉＦｉ共存を用いたデータトランスポートのための方法を示すブロック／流れ図である。
【図８】本原理の実施形態による、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＷｉＦｉ共存を用いたデータトランスポートのためのシステムを示すブロック／流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本原理の様々な実施形態によれば、ロングタームエボリューションとＷｉＦｉの共存を可能にするためのシステムおよび方法が提供される。
【００１２】
特に有用な実施形態において、現行のプロトコルを使用する（例えば、ＬＴＥプロトコルの変形も、ＷｉＦｉプロトコルの変形もまったく要求することなしに）アンライセンスＬＴＥおよびＷｉＦｉに関する効率的かつ公平な共存を可能にするシステムおよび方法が、本原理により提供される。
【００１３】
一実施形態において、本原理は、ＬＴＥ／ＷｉＦｉ共存を可能にするための実際的なソリューションとして使用され得る。いくつかの実施形態において、ＬＴＥが本原理によりパラダイムギャップをブリッジ接続する非同期アクセスおよび同期伝送（Ａ２ＴＳ）の新規なポリシーを用いる共存プロトコルを使用する、そのような可能化が提供される。ＬＴＥは、ＬＴＥにおける同期伝送の順守および利益を保ちながら、効率的であり、かつＷｉＦｉに対して公平である様態でチャネルに対するアクセスを非同期で競うことが可能である。本原理によるシステムおよび方法は、様々な実施形態に応じてプロトコル変形なしに既成のＬＴＥプラットフォームおよびＷｉＦｉプラットフォームで容易に実装され、展開され得る。
【００１４】
本明細書において説明する実施形態は、全体がハードウェアであってよく、全体がソフトウェアであってよく、またはハードウェア要素とソフトウェア要素の両方を含んでいてよい。好ましい実施形態において、本発明は、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード、その他を含むが、以上には限定されない、ソフトウェアとして実装される。
【００１５】
実施形態は、コンピュータまたは任意の命令実行システムによって、またはそれらに関連して使用されるようにプログラムコードをもたらすコンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体からアクセス可能なコンピュータプログラム製品を含んでよい。コンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体は、命令実行システム、命令実行装置、または命令実行デバイスによって、またはそれらに関連して使用されるようにプログラムを記憶する、通信する、伝搬する、またはトランスポートする任意の装置を含んでよい。媒体は、磁気、光、電子、電磁、赤外線または半導体のシステム（もしくは装置もしくはデバイス）、または伝搬媒体であり得る。媒体は、半導体メモリもしくはソリッドステートメモリ、磁気テープ、リムーバブルコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、リジッド磁気ディスク、および光ディスク、その他などのコンピュータ可読記憶媒体を含んでよい。
【００１６】
各コンピュータプログラムは、記憶媒体または記憶デバイスがコンピュータによって読み取られると、本明細書において説明する手順を実行するようにコンピュータの動作を構成するため、および制御するために汎用または専用のプログラマブルコンピュータによって読取り可能である機械可読記憶媒体または機械可読記憶デバイス（例えばプログラムメモリまたは磁気ディスク）として有形化されるように記憶されてよい。また、本発明のシステムは、コンピュータプログラムを有して構成された、コンピュータ可読記憶媒体として実施されるものと見なされてもよく、そのように構成された記憶媒体は、コンピュータが、本明細書において説明する機能を実行するように特定の事前定義された様態で動作することをもたらす。
【００１７】
プログラムコードを記憶すること、および／または実行することに適したデータ処理システムが、システムバスを介してメモリ要素に直接に、または間接的に結合された少なくとも１つのプロセッサを含んでよい。メモリ要素は、プログラムコードの実際の実行中に使用されるローカルメモリと、大容量ストレージと、実行中に大容量ストレージからコードが取り出される回数を減らすように少なくともいくらかのプログラムコードの一時的記憶を提供するキャッシュメモリとを含み得る。入出力デバイス、すなわち、Ｉ／Ｏデバイス（キーボード、ディスプレイ、ポインティングデバイス、その他を含むが、以上には限定されない）が、直接に、または介在するＩ／Ｏコントローラを介してシステムに結合されてよい。
【００１８】
また、ネットワークアダプタが、データ処理システムが、介在するプライベートネットワークまたはパブリックネットワークを介して他のデータ処理システムまたは遠隔のプリンタもしくは記憶デバイスに結合されるようになることを可能にするようにシステムに結合されてもよい。モデム、ケーブルモデム、およびイーサネットカードは、現在、利用可能な種類のネットワークアダプタのうちのいくつかに過ぎない。
【００１９】
次に、同様の参照符号が同一の、もしくは類似した要素を表す図面を参照し、図１を最初に参照すると、本原理が適用され得る例示的な処理システム１００が、本原理の実施形態により例示されている。処理システム１００は、システムバス１０２経由でその他の構成要素に動作可能に結合された少なくとも１つのプロセッサ（ＣＰＵ）１０４を含む。キャッシュ１０６、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）１０８、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１１０、入出力（Ｉ／Ｏ）アダプタ１２０、サウンドアダプタ１３０、ネットワークアダプタ１４０、利用者インターフェースアダプタ１５０、およびディスプレイアダプタ１６０が、システムバス１０２に動作可能に結合される。
【００２０】
第１の記憶デバイス１２２および第２の記憶デバイス１２４が、Ｉ／Ｏアダプタ１２０によってシステムバス１０２に動作可能に結合される。記憶デバイス１２２および１２４は、ディスク記憶デバイス（例えば、磁気もしくは光ディスク記憶デバイス）、ソリッドステート磁気デバイスなどのいずれであっても良い。記憶デバイス１２２と記憶デバイス１２４は、同一種類の記憶デバイスであっても良いし、異なる種類の記憶デバイスであっても良い。
【００２１】
スピーカ１３２が、サウンドアダプタ１３０によってシステムバス１０２に動作可能に結合される。トランシーバ１４２が、ネットワークアダプタ１４０によってシステムバス１０２に動作可能に結合される。ディスプレイデバイス１６２が、ディスプレイアダプタ１６０によってシステムバス１０２に動作可能に結合される。
【００２２】
第１の利用者入力デバイス１５２、第２の利用者入力デバイス１５４、および第３の利用者入力デバイス１５６が、利用者インターフェースアダプタ１５０によってシステムバス１０２に動作可能に結合される。利用者入力デバイス１５２、１５４、および１５６は、キーボード、マウス、キーパッド、画像キャプチャデバイス、動作センシングデバイス、マイクロフォン、前述のデバイスのうちの少なくとも２つのデバイスの機能を組み込んだデバイスなどのうちのいずれであることも可能である。もちろん、本原理の趣旨を保ちながら、他の種類の入力デバイスが使用されても良い。利用者入力デバイス１５２、１５４、および１５６は、同一種類のユーザ入力デバイスであっても良いし、異なる種類のユーザ入力デバイスであっても良い。利用者入力デバイス１５２、１５４、および１５６は、システム１００に情報を入力すること、およびシステム１００から情報を出力することに使用される。
【００２３】
もちろん、処理システム１００は、当業者には容易に企図されるとおり、他の要素（図示せず）を含んでもよく、いくつかの要素を省いてもよい。当業者には容易に理解されるとおり、例えば、他の様々な入力デバイスおよび／または出力デバイスが、処理システム１００に含まれることが、処理システム１００の特定の実装形態に依存して、可能である。例えば、様々な種類の有線および／または無線の入力デバイスおよび／または出力デバイスが使用され得る。さらに、当業者には容易に認識されるとおり、様々な構成におけるさらなるプロセッサ、コントローラ、メモリなどが利用されることも可能である。処理システム１００のこれら、およびその他のバリエーションが、本明細書において与えられる本原理の教示を考慮して、当業者には容易に企図される。
【００２４】
さらに、図１、図２、図３、図４、図６、および図８に関連して説明するシステム１００、２００、３００、４００、６００、および８００が、それぞれ、本原理のそれぞれの実施形態を実装するためのシステムであることを認識されたい。処理システム１００の一部またはすべてが、本原理の様々な実施形態により、システム２００、３００、４００、６００、および８００の要素のうちの１つまたは複数として実装されてよい。
【００２５】
さらに、処理システム１００は、例えば、図２、図３、図４、および図５の方法２００、３００、４００、および５００の少なくとも一部を含む、本明細書において説明する方法の少なくとも一部を実行してよいことを認識されたい。同様に、システム２００、３００、４００、および６００の一部またはすべてが、本原理の様々な実施形態により、図２、図３、図４、図５、図６、および図７の方法２００、３００、４００、５００、６００、および７００の少なくとも一部を実行するのに使用されてよい。
【００２６】
次に、図２を参照すると、ＬＴＥ／ＷｉＦｉ干渉の例示的な実例を含むデータトランスポートのためのシステム／方法２００を示すブロック図が、本原理の実施形態により例示される。一実施形態において、無線通信デバイス２０６（例えば、アクセスポイント（ＡＰ）が、複数の種類の無線デバイス２１８、２２０を有するネットワーク２１６にわたって無線で通信してよい２１０。いくつかの実施形態において、通信２１０は、適切な無線チャネルバンド（例えば、ＩＳＭバンド）内で実行され得るものの、近くのＬＴＥデバイス２０２がＬＴＥチャネル２０８にわたって基地局２１２と通信してもよい。ＬＴＥデバイス２０２および基地局２１２からの無線周波数信号２０４、２１４が、無線デバイス２１８、２２０と通信するＡＰ２０６の能力に干渉する可能性がある。例えば、アクセスポイントは、干渉がもたらされるだけＬＴＥバンドと十分に近い可能性がある周波数を含むチャネル上で通信しようとしてよい。
【００２７】
別個のデバイスとして図示されるものの、干渉するＬＴＥデバイス２０２は、本原理の様々な実施形態による無線ネットワーク２１６にわたって通信するその他の無線デバイス２１８、２２０のうちの１つと同一であってよいことを認識されたい。
【００２８】
例えば、いくつかの実施形態において、スマートフォンデバイス（例えば、２１８）が、同一のデバイス２１８内で同時のＬＴＥ通信と無線通信を可能にしてよい。このため、様々な実施形態によれば、アクセスポイント２１２が、Ｗｉ−Ｆｉチャネル上で特定のデバイス（例えば、２１８）と通信しようと試みている可能性があるが、デバイス２１８自体がネットワーク１４０上のＬＴＥ／ＷｉＦｉ干渉の原因であり得る。
【００２９】
次に、図３を参照すると、ＬＴＥ／ＷｉＦｉ共存を可能にするための高レベルのシステムおよび方法を示すブロック図が、本原理の実施形態による例示的なテストベッド３００を使用して例示される。
【００３０】
本原理の様々な実施形態を詳細に説明する前に、ＬＴＥ／ＷｉＦｉ共存を可能にする際に直面する課題、ならびに従来のシステムがそれらの課題に対処して、ＬＴＥネットワークとＷｉＦｉネットワークが存在する状態で効率的で信頼できる接続を提供することができないことについてのいくらかの背景。ＬＴＥネットワークの容量およびカバレッジを強化するのにアンライセンススペクトルにおいてＬＴＥを運用することが、最近、業界からの熱意ある支持を受けている。このアプローチは、事業者が、キャリアアグリゲーションと呼ばれるプロセスを介してアンライセンススペクトルからの帯域幅でライセンスＬＴＥスペクトルを増強しながら、同一のバックエンドインフラストラクチャを維持することを可能にする。
【００３１】
ＬＴＥをアンライセンススペクトルに展開する前に、ＬＴＥが、それらの周波数において現在、支配的であるＷｉＦｉネットワークとともに、同一のアンライセンスバンドにおける他のＬＴＥネットワークとも公平に共存することが確実にされるものとする。しかし、ＬＴＥは、同期した、集中管理されるチャネルアクセスモデルに依拠する。このことは、ＷｉＦｉの分散型の非同期モデルと相容れないとともに、競合する他のＬＴＥネットワークとの共存を助けることにもならない。
【００３２】
アンライセンススペクトルにおいてＬＴＥをサポートする２つのアプローチが現在、開発されている（例えば、ＬＴＥアンライセンスト（ＬＴＥ−Ｕ）およびライセンストアシステッドアクセスＬＴＥ（ＬＡＡ−ＬＴＥ））。ＬＴＥ−Ｕは、既存のＬＴＥ標準の変更をまったく要求せず、ＬＴＥチャネルの適応型オン−オフデューティサイクリングを使用する。ＬＴＥ−Ｕは、チャネル検知に依拠して、チャネルの測定されたＷｉＦｉ利用率に応じてオン持続時間およびオフ持続時間を動的に調整する。通常、数百ミリ秒程度であるオン持続時間は、ＬＴＥ−ＬＴＥ間の共存に適しているが、ＬＴＥとＷｉＦｉの間で短期の公平性を維持するには粗すぎる。ＬＡＡ−ＬＴＥは、１〜１０ミリ秒間隔のより短い周期にわたってＬＴＥチャネルが活性化されることを許すことによって短期のＷｉＦｉ公平性を向上させることが可能である。ＬＡＡ−ＬＴＥは、ＬＴＥサブフレームが伝送される前にクリアチャネルアセスメント（ＣＣＡ）に依拠するリッスンビフォアトーク（ＬＢＴ）を使用する。ＬＴＥ−Ｕとは異なり、ＬＡＡ−ＬＴＥは、ＬＴＥ無線インターフェース標準の変形を要求する。
【００３３】
しかし、ＬＴＥ−ＵとＬＡＡ−ＬＴＥはともに、アンライセンススペクトルにおいてＬＴＥを運用することの実現可能性を脅かすいくつかの根本的な課題に直面する。例えば、直面する１つの課題は、低い感度を含み得る。現行の欧州電気通信標準化機構（ＥＴＳＩ）規格の下で、ＬＢＴは、−６０ｄＢｍを超えるＷｉＦｉ信号エネルギーだけしか検出しない。このことは、−６２ｄＢｍのＣＣＡ閾値を使用するＬＴＥ信号のＷｉＦｉエネルギー検出と同様である。しかし、ＬＴＥネットワークとＷｉＦｉネットワークはともに、−８０ｄＢｍ以下の信号レベルで正常に動作することができる。しかし、ＣＣＡ閾値を下回る干渉エネルギーは、それでも、ＬＴＥ伝送およびＷｉＦｉ伝送をかなり劣化させることになり、接続が完全に失われることをもたらし得る。
【００３４】
いくつかの実施形態において、直面する別の課題は、伝送ギャップに対処することを含み得る。ＬＴＥフレーム伝送は、ＬＴＥフレームの活性周期中でさえ、信号エネルギーの継続的な源が与えられないので、時間領域において本来的なギャップを含む。これらの意図的でない伝送ギャップは、フレームの制御部分およびデータ部分に由来する。同時ユーザが多数であること、およびＬＴＥトラフィックに本来的な不均一性に鑑みて、データギャップを最小限に抑えることは難題である。しかし、従来のシステムおよび方法を使用してネットワークの動作に悪影響を及ぼすことなしに制御ギャップを解消することはさらにより困難である。
【００３５】
例えば、スケジュールされ得る同時ユーザの数は、制御チャネルのサイズに依存する。このため、制御チャネルを完全に取り除くことによって制御ギャップを解消することは、ユーザ多重化がもたらす利益を減じることになる。さらに、制御チャネルが活性である場合、制御チャネルのいくつかの部分を使用されないままに保って、セル間干渉を最小限に抑えること（例えば、セル間干渉／調整手順の一環として）が必要である。残念ながら、これらのＬＴＥ時間ギャップは、通常、ＷｉＦｉスロット持続時間（９マイクロ秒）と比べてはるかに大きい。このため、ＬＢＴを使用するＷｉＦｉまたはＬＡＡ−ＬＴＥが、これらのギャップを誤って伝送機会と解釈することが容易に生じて、ＷｉＦｉ−ＬＴＥ衝突およびＬＴＥ−ＬＴＥ衝突がもたらされる。
【００３６】
いくつかの実施形態において、ＬＴＥ／ＷｉＦｉ共存を可能にするための別の課題は、ＬＴＥ−ＬＴＥ間共存時間スケールを含み得る。ＬＴＥ−ＬＴＥ間共存およびＬＴＥ−ＷｉＦｉ間共存が機能する最適な時間スケールに本来的な対立が存在する。ＬＴＥ−ＷｉＦｉ間共存には、ＬＡＡ−ＬＴＥの短いオン／オフ周期が利益（公平性の点で）をもたらす。しかし、ＷｉＦｉ活動がほとんど、またはまったくない場合、ＬＴＥ−ＬＴＥ間共存には、より長いオン周期の方が、より役立つことが可能である。例えば、リソース／周波数管理、半永久スケジューリング、ＱｏＳ管理、その他などのＬＴＥ機構は、粗い時間スケール（例えば、秒単位）で動作する。ＬＡＡ−ＬＴＥにおけるＬＢＴの高速でオン−オフする性質は、そのような機構に助けとならない。このため、ＬＴＥ−ＬＴＥ間共存の場合、オン持続時間が、例えば、数百ミリ秒ないし数秒であることが有益であり得る。しかし、そのような長い時間周期を使用することは、データギャップおよび制御ギャップの確率も高め、このことが、異なる事業者からのＬＴＥセルの間の干渉を増大させる。５ＧＨｚチャネルが普及していることが、それらのチャネルのいくつか（例えば、ＤＦＳバンド）においてＷｉＦｉ活動がほとんど、またはまったくないことと相俟って、ＬＴＥ−ＬＴＥ間共存が支配的に現れるシナリオを生じさせ得ることに留意されたい。
【００３７】
本原理は、これらの課題を克服するのに、かつ本明細書の後段でさらに詳細に説明する様々な実施形態により、ＬＴＥとＷｉＦｉが効率的に共存して、完全に標準順守でありながら、アンライセンススペクトルの公平な共有を維持することを可能にするのに使用されることが可能である。
【００３８】
一実施形態において、既成のＬＴＥデバイスおよびＷｉＦｉデバイスが同一の周波数スペクトルにわたって共存することを可能にする、テストベッド３００を含むシステムおよび方法が、構築され、使用されてよい。テストベッド３００は、別々のＬＴＥネットワーク３０２およびＷｉＦｉネットワーク３０６を含んでよく、これら２つのネットワーク３０２、３０６の間でＲＦ信号を転送してよい双方向無線周波数（ＲＦ）ブリッジ３０４を使用してよい。このため、現行の（民間の）ＬＴＥ基地局３１２（例えば、ｅＮｏｄｅＢ）およびユーザ機器３０８（ＵＥ）は、従来、アンライセンススペクトル上で動作しないものの、本原理の様々な実施形態により民間のＬＴＥネットワークとＷｉＦｉネットワークの共存を可能にすることが、テストベッド３００（例えば、共存問題の核心にあるＬＴＥ時間ギャップおよびチャネル検出閾値の性質、ならびにＬＴＥ時間ギャップおよびチャネル検出閾値がパフォーマンスに及ぼす影響を特徴づける）を使用して示され得る。
【００３９】
いくつかの実施形態において、本原理により、共存問題の主要な原因、すなわち、ＷｉＦｉ（分散型かつ非同期）のアクセスモードとＬＴＥ（集中型かつ同期）のアクセスモードの根本的な違いに対処することによって効率的で信頼できるＬＴＥ／ＷｉＦｉ共存がもたらされ得る。その違いは、ＬＴＥノードが、アンライセンススペクトルにおいて非同期で（例えば、ＷｉＦｉノードと相容れ、ＷｉＦｉノードに公平である様態で）アクセスするが、同期で伝送する（例えば、同期ＬＴＥの順守および利益を保って）ことを可能にすることによってブリッジされ得る。説明を簡単にするため、本原理によるＬＴＥ動作のこの新規なモードを、本明細書において以降、Ａ２ＴＳと呼ぶことにする。
【００４０】
いくつかの実施形態において、本原理は、ＬＴＥスモールセルがＬＴＥインターフェースとＷｉＦｉインターフェースの両方を備えることが増えている傾向を活用するように使用され得る。例えば、ＬＴＥにおけるアンライセンスキャリアごとに、同一のチャネル上のコンテンション（例えば、アクセス）の目的に限ってｅＮｏｄｅＢ３１２上で補助的ＷｉＦｉインターフェースが使用されてよい。ＷｉＦｉインターフェースがそのチャネルに対するアクセスを得ると、ＷｉＦｉインターフェースは、ネットワーク割当てベクトル（ＮＡＶ）フィールドがＬＴＥ伝送の持続時間に設定されたＣｌｅａｒ−ｔｏ−Ｓｅｎｄ（ＣＴＳ）−ｔｏ−Ｓｅｌｆをブロードキャストしてよい。次に、ＬＴＥインターフェースが、本原理により、同一の周波数バンド上でアンライセンスキャリアを活性化してよく、この確保された周期中にＬＴＥインターフェースのＵＥに対する同期伝送を開始してよい。
【００４１】
いくつかの実施形態において、本原理によるシステムおよび方法は、ｅＮｏｄｅＢ３１２上にだけ展開されてもよく、このため、その他のＬＴＥ  ＵＥ３０８またはＷｉＦｉ３２４、３２０デバイスの変更をまったく要求しない。ＷｉＦｉインターフェースを使用してＡ２ＴＳを可能にすることは、アンライセンスＬＴＥに関係がある重要な課題（前述した）に直接に対処することに役立つ。通知および検知のためにＷｉＦｉインターフェースを使用することは、プリアンブル検出ベースのチャネル検知をさらに可能にして、その結果、感度を、例えば、−８２ｄＢに高めて、低電力伝送からの干渉を軽減する。本原理によるチャネル確保（例えば、ＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆを介した）は、ＬＴＥ伝送における時間ギャップ中にさえ、ＷｉＦｉ／ＬＴＥ干渉を防止することが可能である。
【００４２】
実施形態において、前述した確保機構は、ある時間周期（例えば、一度に３２ミリ秒までの）（１６ビットＮＡＶフィールドによって制限された）にわたるチャネルの直接の確保も可能にして、ＬＴＥ−ＬＴＥ間共存のために所望されるような場合には、延長された継続的ＬＴＥ動作を可能にする。しかし、Ａ２ＴＳ動作モードは、アンライセンスＬＴＥを促進する一方で、本原理の様々な実施形態を使用して克服され得る（例えば、現実世界における実施の際に）いくつかの運用上の課題（例えば、衝突管理、公平性、および効率）が存在する。
【００４３】
いくつかの実施形態において、衝突管理に関して、ｅＮｏｄｅＢ３１２からのチャネル確保が、本原理によるＵＥ３０８への伝送を保護するのに頼りにされてよい。しかし、ＣＴＳメッセージを復号することができない可能性がある隠れたＷｉＦｉ端末が、進行中のＬＴＥ伝送に干渉しつづける可能性がある。この問題は、ＬＴＥが直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を使用して単一のフレームにおいて複数のＵＥ３０８に伝送することで悪化させられる可能性があり、このことは、ＵＥにおいて様々な干渉／衝突レベルをもたらし得る。様々な実施形態において、この問題は、本原理により、そのような隠れたノードからの干渉の影響を最小限に抑える単純な、それでも効果的なＡ２ＴＳを意識したスケジューリングポリシーを使用して克服され得る。
【００４４】
いくつかの実施形態において、公平性に関して、ＷｉＦｉキャリア検知多元接続（ＣＳＭＡ：Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）機構が、本原理によるチャネルアクセスを公平に競うのに頼りにされてよい。しかし、ＷｉＦｉコンテンションウインドウサイズパラメータは、従来、典型的な１対１のＷｉＦｉ伝送の場合に限って適切に選択される。このため、拡張された１対多のクライアント伝送に関して同一のコンテンションパラメータを使用することは、ＷｉＦｉデバイスの窮乏につながり、ことによると、接続が失われることになる。様々な実施形態において、この問題は、本原理によりＷｉＦｉとのチャネルの公平な共有を保つように設計されたＡ２ＴＳを意識したバックオフ機構を使用して克服され得る。
【００４５】
いくつかの実施形態において、効率に関して、ＷｉＦｉにおけるＮＡＶフィールドサイズの限界のため、各ＣＴＳは、３２ミリ秒にわたってチャネルを確保することしかできない。より長いオン持続時間が好ましいＬＴＥ−ＬＴＥ間共存の下で、このことは、ＬＴＥのパフォーマンスを制限するので、望ましくない。このパフォーマンス問題を解決することは、標準順守のままであるようにするのに、ＬＴＥおよびＷｉＦｉの物理層（ＰＨＹ）の変更がまったく実行され得ないため、より難題となる。このため、同一のｅＮｏｄｅＢ上のＬＴＥインターフェースとＷｉＦｉインターフェースの間のカスタムＰＨＹ層調整機構は、従来のシステムおよび現行の標準を使用しては不可能である。
【００４６】
いくつかの実施形態において、標準順守のままでありながら（例えば、ＬＴＥ標準にも、ＷｉＦｉ標準にも変更なしで）、このパフォーマンス問題を克服するのに、本原理の様々な実施形態により、アンライセンス伝送にギャップをまったく生じさせることなしに、より長い確保持続時間を実現する新規な確保延長システムおよび方法が使用され得る。本原理によるシステムおよび方法は、既存の標準を完全に順守するので、このシステムおよび方法は、様々な実施形態により任意の既存の（または将来の）システム（例えば、ＬＴＥ−Ｕ／ＬＡＡ−ＬＴＥスモールセルプラットフォーム）において容易に展開され得る。
【００４７】
現行のＬＴＥ−Ｕ／ＬＡＡ−ＬＴＥ規格の下で、アンライセンスキャリアは、２つの形態、すなわち、（ａ）周波数分割複信（ＦＤＤ）ＬＴＥを使用するダウンリンクのみの伝送、または（ｂ）時分割複信（ＴＤＤ）ＬＴＥを使用するアップリンクとダウンリンクの伝送において使用され得る。従来、アップリンクのみのコンポーネントキャリアは、サポートされていない。いくつかの実施形態において、ＬＴＥネットワーク３０２が、ＬＴＥに完全に適合し、したがって、ＬＴＥ−ＵプロトコルおよびＬＡＡ−ＬＴＥプロトコルに対する現在の業界の関心にも適合する、（前述した）Ａ２ＴＳプロトコル設計を使用してＷｉＦｉ空間３０６に持ち込まれてよい。しかし、ＬＴＥ−Ｕが既存のＬＴＥフレームワークと適合する一方で、ＬＡＡ−ＬＴＥデバイスは、まだ存在しない。このため、本原理は、ダウンリンクのみのアンライセンスチャネルにおけるＬＴＥ−Ｕに関して説明される。しかし、Ａ２ＴＳプロトコルを含む、本原理によるシステムおよび方法は、様々な実施形態によりＬＡＡ−ＬＴＥおよび他の任意のＬＴＥフレームワークにも同様に適用可能であることが強調されることを認識されたい。
【００４８】
例示的な実施形態において、ＬＴＥフレームが、１０ミリ秒の持続時間を有してよく、１０のサブフレーム（それぞれが１ミリ秒長の）に分割されてよい。本原理により、各サブフレームは、複数のリソースブロック（ＲＢ）に区分化されてよく、次に、それらのリソースブロックが、いくつかの種類のチャネルに分割されてよい。これらのチャネルは、例えば、（ｉ）ｅＮｏｄｅＢ３１２とＵＥ３０８の間で制御情報（例えば、リソース割当て）を交換するために使用される制御チャネルと、（ｂ）データペイロードを搬送するデータチャネルと、（ｃ）ＵＥ３０８によって同期およびデータ復号のために使用される基準信号とを含んでよい。いくつかの実施形態において、ＬＴＥは、別々の５つまでのスペクトルバンド（例えば、コンポーネントキャリア（ＣＣ））を単一の合成チャネルに集約することが可能である。各ＣＣは、本原理の様々な実施形態により、アップリンクトラフィックのために使用されても、ダウンリンクトラフィックために使用されてもよく、アンライセンススペクトルまたはライセンススペクトルに集中させられることが可能である。
【００４９】
アンライセンススペクトルにおいて動作する従来の／民間の利用可能なｅＮｏｄｅＢおよびＵＥは存在しないことに留意されたい。このため、本原理の実施形態による、２つのネットワーク３０２、３０６の間で新規な双方向ＲＦブリッジ３０４を介して統一されたＷｉＦｉとＬＴＥの対話を実現するように構成されたＬＴＥテストベッド３００が例示される。この双方向ＲＦブリッジ３０４は、ＬＴＥ信号をＷｉＦｉチャネルに送り込むこと、およびＷｉＦｉ信号をＬＴＥチャネルに送り込むことを、いずれも取るに足らない転送待ち時間で行ってよい。このため、ＷｉＦｉとＬＴＥの間の動的対話が、本原理の様々な実施形態により同一の周波数バンドにおいて動作する場合に解析され、かつ／またはそのような対話への対処が為されてよい。
【００５０】
一実施形態において、テストベッドアーキテクチャ３００は、３つの主要な構成要素、すなわち、ＬＴＥネットワーク３０２と、ＷｉＦｉネットワーク３０６と、ＲＦブリッジ３０４とを含んでよい。ＬＴＥネットワーク３０２およびＷｉＦｉネットワーク３０６は、別々の周波数で動作してよく、例示のため、この実施形態において、本原理により、それぞれ、バンド１３がＬＴＥネットワーク３０２のために、チャネル３６がＷｉＦｉネットワーク３０６のために使用されてよい。
【００５１】
一実施形態において、ＬＴＥネットワーク３０２は、例えば、１Ｗまでの送信電力を有する民間の単入力／単出力（ＳＩＳＯ）ＬＴＥリリース８スモールセルｅＮｏｄｅＢ３１２、ならびにＵＥ３０８のためのいくつかの（例えば、５つまでの）既成のＵＥ  Ｐａｎｔｅｃｈ  ＵＳＢドングルを含んでよい。スモールセルｅＮｏｄｅＢ３１２は、この例示的な実施形態において、ＬＴＥバンド１３において１０ＭＨｚのＦＤＤ  ＬＴＥアップリンクチャネルおよびダウンリンクチャネルを使用してよい。本原理により、スプリッタ３１０が、ｅＮｏｄｅＢ３１２上のアクティブアンテナポートに取り付けられてよく、スプリッタ３１０の１つの出力ポートが、３ｄＢｉオムニアンテナ３０１に接続されてよい一方で、他方のポートは、ＲＦケーブル３０３経由でＲＦブリッジ３０４に接続されてよい。
【００５２】
一実施形態において、ＷｉＦｉネットワーク３０６は、例えば、５ＧＨｚバンドにおける２０ＭＨｚ  ８０２．１１ａ  ＳＩＳＯ  ＷｉＦｉネットワーク３０６であってよい。例示のため、異なる２つのＷｉＦｉネットワークセットアップの使用を本明細書で以下に提示するが、１つだけのセットアップが常に使用される。使用され得るＷｉＦｉネットワーク３０６セットアップの第１の種類は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｏｐｅｎ−Ａｃｃｅｓｓ  Ｒｅｓｅｒｃｈ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ  ｖ３（ＷＡＲＰｖ３）セットアップであってよい。一実施形態において、ＬＴＥ測定は、本原理により、ＷＡＲＰｖ３および８０２．１１  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｄｅｓｉｇｎ  ｖ．１．２を使用して獲得されてよい。
【００５３】
様々な実施形態によれば、ＷＡＲＰｖ３は、民間のＷｉＦｉデバイスから獲得され得るよりも詳細なパフォーマンス統計情報をもたらす。ＷＡＲＰｖ３ボードのうちの１つが、ＡＰ３２４として構成され得る一方で、他のいくつか（例えば、５つまでの）ＷＡＲＰｖ３ボードが、ＳＴＡ（例えば、ＷｉＦｉクライアント（例えば、ラップトップ、移動電話機、その他））として使用され得る。一実施形態において、本原理により、スプリッタ３２２が、ＷＡＲＰｖ３  ＡＰ３２４のアクティブアンテナポートに接続されてよく、スプリッタ出力のうちの１つが、例えば、３ｄＢｉ  ＷｉＦｉオムニアンテナ３０１に接続されてよい一方で、別のポートが、ＲＦケーブル３０３経由でａｂ  ＲＦブリッジ３０４に接続されてよい。
【００５４】
別の実施形態において、本原理により、例えば、既成のＴＰリンクＷｉＦｉデバイスを使用して構築された代替のＷｉＦｉネットワーク３０６が使用されてよい。例示的な実施形態において、本原理により、デスクトップＰＣにインストールされたＴＰリンクＴＬ−ＷＤＮ４８００  ＰＣＩｅ  ＷｉＦｉカードが、ＡＰ３２４として使用されてよく、他のＴＬ−ＷＮ８２１Ｎ  ＷｉＦｉドングルがＳＴＡ３２０として使用されてよく、スプリッタ３２２が、ＡＰ３２４上のアクティブアンテナポートに接続されてよい。このネットワークセットアップは、ＷＡＲＰｖ３ネットワークの当座の代替であってよく、ＴＰリンクプラットフォームは、本原理が、様々な実施形態により、変形されていないＷｉＦｉハードウェアに適用可能であることを実証する例として説明される。
【００５５】
本原理は、前述の種類のＷｉＦｉネットワーク構成およびＬＴＥネットワーク構成に関して本明細書において説明されるものの、本原理は、様々な実施形態により、複数の異なる種類のネットワーク構成におけるＬＴＥ／ＷｉＦｉ共存を可能にするように適用され得ることを認識されたい。
【００５６】
一実施形態において、本原理により、同相および直角位相（Ｉ／Ｑ）転送が、例えば、２つのＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ（ＵＳＲＰ）３１４、３１８を使用してＲＦブリッジ３０４において実行されて、２つのネットワーク３０２、３０６の間でＬＴＥ干渉およびＷｉＦｉ干渉を転送するようにしてよい。各ＵＳＲＰ３１４、３１８は、例えば、２つのＣＢＸ−１２０  ＲＦドーターボード（図示せず）を含んでよい。ＬＴＥ−ＷｉＦｉブリッジにおいて、様々な実施形態により、ＵＳＲＰにおける１つのＲＦドーターボードがＲＦケーブル経由でＬＴＥｅＮｏｄｅＢ３１２上のスプリッタ３１０ポートに接続されてよい一方で、他方のＲＦボードは、３ｄＢｉオムニアンテナ３０１に接続されてよい。
【００５７】
例示的な実施形態において、ＬＴＥ−ＷｉＦｉブリッジ３０４は、４６．０８ＭＨｚでｅＮｏｄｅＢ３１２から１０ＭＨｚのダウンリンクＬＴＥチャネルをサンプリングしてよい。これは、この実施形態における１０ＭＨｚのＬＴＥチャネルのサンプリングレートのちょうど３倍である。次に、このオーバーサンプリングされたデータが、他方のＲＦドーターボードによって５ＧＨｚ  ＷｉＦｉネットワークに即時に伝送されてよい。ＬＴＥ信号のスペクトル電力特性（したがって、干渉の振舞いも）は、様々な実施形態により、ＷｉＦｉネットワークにブリッジ接続された後も保たれる。ブリッジ３０４は、転送される信号に位相オフセットを生じさせてよいが、本原理によれば、転送されるＬＴＥ信号は、ＷｉＦｉネットワーク上で復号されなくてよいので、このことは、テストベッド（または現実世界のネットワーク機能）に影響を及ぼさなくてよい。いくつかの実施形態において、ＵＳＲＰ３１４、３１８の両方にわたる周波数同期および時間同期が、共通の基準クロックソース３１６を使用することによって保たれる。
【００５８】
本原理により、ＷｉＦｉ信号を転送する代わりに５０ＭＨｚサンプリングレート（２．５倍のオーバーサンプリング）が使用され得ること以外は、類似した設計がＷｉＦｉ−ＬＴＥブリッジに関して使用されてよい。いくつかの実施形態において、各ブリッジ（ＬＴＥ−ＷｉＦｉおよびＷｉＦｉ−ＬＴＥ）は、ＲＦケーブル３０３を介して、それぞれ、ｅＮｏｄｅＢ３１２およびＷｉＦｉ  ＡＰ３２４から直接に獲得された信号を転送してよい。したがって、循環的なＲＦブリッジ接続はまったく実行されなくてよく、ＷｉＦｉネットワーク３０６に転送されるＬＴＥ信号は、その後、ＬＴＥネットワーク３０２に戻されるように転送されなくてよい。
【００５９】
いくつかの実施形態において、ＷｉＦｉ−ＬＴＥブリッジ（例えば、３０６−３０４−３０２）とＬＴＥ−ＷｉＦｉブリッジ（例えば、３０２−３０４−３０６）の両方においてＲＦブリッジ３０４を使用するデータ伝送中にブリッジ接続待ち時間が存在してよい。例示のため、この例に関して、各ブリッジは、２５０マイクロ秒のブリッジ接続待ち時間を有するものと想定してよい。待ち時間は、例えば、本明細書の後段でさらに詳細に説明する、（ｉ）データリソースブロック（ＲＢ）および制御リソースブロック（ＲＢ）における小規模な時間ギャップ、および（ｉｉ）ＬＴＥコンポーネントキャリア（ＣＣ）の活性化／不活性化からの大規模なギャップを含め、データトランスポートのいくつかの領域においてデータトランスポートに影響を及ぼし得る。
【００６０】
いくつかの実施形態において、小規模な時間ギャップが存在することが可能であり、データトランスポート中にＬＴＥ−ＷｉＦｉ待ち時間とＷｉＦｉ−ＬＴＥ待ち時間の両方に影響を及ぼし得る。例えば、例示のため、ダウンリンクＬＴＥチャネルがＷｉＦｉネットワーク３０６に転送される場合に２５０マイクロ秒のＬＴＥ−ＷｉＦｉ待ち時間が存在するものと想定してよい。例えば、ＬＴＥチャネルにおいて時間ギャップが存在する事例を考慮されたい。ＷｉＦｉは、このギャップ中にクリアチャネルを推測し、ＷｉＦｉの伝送を開始することになる。ブリッジ接続待ち時間に起因して、このギャップはＷｉＦｉチャネルにおいて２５０マイクロ秒後に現れる。しかし、このことは、ＷｉＦｉのパフォーマンスが、既定の遅延を伴うにしても、依然として保たれているチャネル状態に依存するので、ＷｉＦｉ測定にまったく影響を及ぼさないことが可能である。
【００６１】
この実施形態において、ＷｉＦｉ−ＬＴＥブリッジも同様に２５０マイクロ秒のブリッジ接続遅延を被るものと想定してよい。このことは、ＬＴＥに対するＷｉＦｉの効果が５００マイクロ秒の合計遅延となることを暗示する。しかし、この遅延は、ＷｉＦｉがＬＴＥに及ぼす干渉の影響に対して限られた効果しか有さない。例えば、典型的な１．５ＫＢの８０２．１１ａ  ＷｉＦｉ伝送が、５４Ｍｂｐｓという最高レートにおいて２８０マイクロ秒（２３２マイクロ秒のＤＡＴＡ＋１６マイクロ秒のＳＩＦＳ＋３２マイクロ秒のＡＣＫ）の無線時間を有することを考慮されたい。この無線時間は、より低いビットレートにおいて増加し、フレームアグリゲーションが行われても増加する。いくつかの実施形態において、ＬＴＥネットワークにおける時間ギャップは、常に２２０マイクロ秒以下であることが可能であり、持続時間の中央値は１４０ミリ秒未満である。このため、ギャップにおいて始まるＷｉＦｉ伝送がデータトランスポート中にＬＴＥフレームに干渉する可能性は非常に高い。
【００６２】
一実施形態において、本原理により、大規模なギャップ（例えば、数ミリ秒の）が、ＬＴＥコンポーネントキャリア（ＣＣ）の活性化／不活性化からもたらされ得る。待ち時間の影響の方がより大きく、例えば、ＬＴＥがデューティサイクルで動作させられる場合、大規模な影響をもたらす可能性がある。特に、転送待ち時間が、ＬＴＥ  ＣＣの実際の活性化時間と、ＷｉＦｉによってこの活性化が見られる時間の間に不一致（例えば、遅延）をもたらし得る。この遅延は、ＬＴＥ  ＣＣがイネーブルにされた場合、さらなる、不合理なＬＴＥ−ＷｉＦｉ衝突をもたらし得る。ＷｉＦｉ  ＣＳＭＡの振舞いに対するＵＳＲＰ通信遅延の影響に同様の効果が観察されている。しかし、圧倒的多数のＬＴＥ−ＷｉＦｉ衝突は、本原理の様々な実施形態によれば、データトランスポート中のＬＴＥサブフレームにおける小規模な時間ギャップに起因する。
【００６３】
次に、図４を参照すると、本原理の実施形態による、コンポーネントキャリアを使用するロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＷｉＦｉ共存を用いたデータトランスポートのためのシステム／方法４００の図が例示されている。
【００６４】
いくつかの実施形態において、ＬＴＥギャップ４１２、４１８は、使用されないままになる所定の制御割当ておよびデータ割当てに起因して生じ得る。このため、これらのギャップは、２つの方法で、すなわち、（ｉ）使用されない／空のすべての制御ＲＢおよびデータＲＢにおいてランダムなデータを伝送すること、および（ｉｉ）二次的なアンライセンスコンポーネントキャリア（ＣＣ）から制御チャネルを完全に取り除くこと（例えば、制御チャネルを一次的なライセンスＣＣにだけ保持して）によって容易に解消され得ることがわかる。しかし、これらのアプローチは、いくつかの限界および問題を有する。
【００６５】
第１の限界は、例えば、（制御）限られたユーザ多重化が含まれ得る。制御チャネル４１４のサイズは、ＬＴＥ伝送４１６中の特定のサブフレームにおいてスケジュールされ得るＵＥの数に直接に影響する可能性がある。いくつかの実施形態において、すべての制御チャネル４１４が、二次的なＣＣから一次的なＣＣに移動させられる可能性があり、このことは、すべてのＣＣにおいてスケジュールされ得るＵＥの数を大幅に制限して、その結果、ユーザダイバーシティ利得を小さくし、より待ち時間の増大につながる。したがって、急速に成長しているクラスの低帯域幅ＵＥ（例えば、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ（ＩｏＴ）デバイス）が大きな影響を被る可能性がある。
【００６６】
第２の限界は、例えば、（制御）セル間調整を含み得る。同一の事業者からの複数のＬＴＥ  ｅＮｏｄｅＢ（セル）が同一のアンライセンスキャリアにおいて動作する。この状況において、事業者は、脆弱なセルエッジクライアント（ｃｅｌｌ−ｅｄｇｅ  ｃｌｉｅｎｔ）の干渉のない動作のためにフラクショナル周波数繰り返し（ＦＦＲ：ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｒｅｕｓｅ）を使用する。ＦＦＲは、隣接セルが、それらのセルのセルエッジＵＥに関して重なり合わないＲＢだけを利用することを確実にする。しかし、制御チャネルが抑制されることが（直交させられることも）ない場合、これらのＵＥは、依然として、制御チャネル干渉を被ることになる。
【００６７】
第３の限界は、例えば、（データ）一様でない干渉を含み得る。トラフィックのバースト性およびクライアントの不均一性に直面しながらすべてのデータＲＢが埋められるのを確実にすることは難題である。しかし、より重要な課題は、ＬＡＡ−ＬＴＥが、ＴＤＤモードで展開される場合に同一の周波数バンドにおいてアップリンク伝送とダウンリンク伝送の両方をサポートするという事実から生じる。すべてのリソースブロック（ＲＢ）がダウンリンクチャネルにおいて利用される場合でさえ、ギャップ４１２、４１８は、それでも、アップリンクサブフレーム中に存在し得る。各アップリンクＵＥは、そのＵＥに割り当てられているＲＢのセットの上でだけ伝送する。このため、任意のＷｉＦｉノードにおける総計のアップリンク干渉電力は、時とともに変化し、ＵＥの空間トポロジに依存する。このため、ｅＮｏｄｅＢ４０２は、任意のＷｉＦｉ／ＬＴＥデバイスにおいて伝送ギャップを完全に防止しない可能性がある。
【００６８】
一実施形態において、ＷｉＦｉ４０４のチャネルアクセスモード（例えば、分散型かつ非同期）とＬＴＥ４０６のチャネルアクセスモード（例えば、集中型かつ同期）との根本的な違いにおいて、本原理により対処が為されて、シームレスで効率的な共存が可能にされ得る。共存は、ＬＴＥノードがアンライセンススペクトルにおいて非同期でアクセスするが、同期で伝送すること（Ａ２ＴＳ）を可能にすることによって実現され得る。ＷｉＦｉノードは、変更されないままであってよい。ＬＴＥ動作のこのハイブリッドモード（例えば、Ａ２ＴＳ）は、ＬＴＥノードが、ＬＴＥの同期規格を遵守したままでありながら、他のＷｉＦｉノードに公平な様態でチャネルアクセスを非同期で競うことを可能にする。
【００６９】
様々な実施形態によれば、ＬＴＥ／ＷｉＦｉ共存を用いたデータトランスポートに関する重要な特徴は、本原理によりＬＴＥ−ＵとＬＡＡ−ＬＴＥ（およびその他のＬＴＥ）の両方との適合性を保っていることである。さらに、ＬＴＥスモールセルが複数のインターフェース（例えば、ＬＴＥ、４０６ＷｉＦｉ４０４）を備えることが増えている傾向をデータトランスポート中に活用して、共存が可能にされ得る。特に、アクセスされるアンライセンスＣＣごとに、チャネルコンテンション／アクセスの目的に限って同一のチャネル上で補助的ＷｉＦｉインターフェースが使用されてよい。ＷｉＦｉインターフェースがそのチャネルに対するアクセスを得ると、ＷｉＦｉインターフェースは、本原理により、特定のチャネル確保時間周期４１０にわたってそのチャネルを確保し、適切なネットワーク割当てベクトル（ＮＡＶ）値でＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム４２０を使用してよい。ＷｉＦｉインターフェースは、その後、そのチャネルをＬＴＥインターフェースに譲渡し、時間４１８にわたってＵＥに対するダウンリンク伝送のためにそのチャネル上のアンライセンスＣＣを明け渡す。
【００７０】
いくつかの実施形態において、ＬＴＥ伝送４１６が始まる前にチャネルが確保されてよく、ＬＴＥ伝送は、サブフレーム境界で開始すること、および停止することをしなければならないので、確保持続時間の始めと終わりに使用されないさらなる確保時間（例えば、１ミリ秒までの）が存在し得る。ＷｉＦｉベースの検知および通知でＬＴＥを補完することによって、ＬＴＥ伝送ギャップ４１２、４１８だけでなく、ＷｉＦｉ／ＬＴＥデバイスが高い感度で干渉を検出するのを助ける。しかし、ＴＡＬＯＳは、実際的な実現に向けて３つの課題、すなわち、衝突、公平性、および効率を克服しなければならない。本原理は、ダウンリンクＬＴＥ伝送とアップリンクＬＴＥ伝送の両方に適用可能であるが、例示を簡単にするため、ダウンリンクに関するデータトランスポートについてだけ、本明細書において説明する。
【００７１】
いくつかの実施形態において、Ａ２ＴＳを意識したスケジューリング中に衝突が生じる可能性があり、非同期アクセス（例えば、ＷｉＦｉ）ネットワークにおける隠れた端末が、受信機において予期しない衝突をもたらし得る。そのような問題は、ＬＴＥ−Ｕ／ＬＡＡ−ＬＴＥに関して、複数のＵＥがダウンリンクチャネル上で同時にスケジュールされ得る（例えば、図６を参照してさらに詳細に説明される）ので、重要な課題である。すべてのＵＥのチャネル状態を単に送信機におけるチャネル状態で近似することは、推測されたチャネルステータスが非常に不正確となることをもたらすことになる。主な要因は、ｅＮｏｄｅＢ４０２のＣＴＳ復号範囲内にあるＷｉＦｉノードだけがＣＴＳ  ４２０  ＮＡＶ情報に応答して伝送を一時停止することである。このため、ＷｉＦｉノードがｅＮｏｄｅＢ４０２から遠く離れているほど、ＷｉＦｉノードが進行中のダウンリンク伝送に干渉する可能性はより高くなる。その結果、異なるＵＥは、異なるレベルのＷｉＦｉ干渉を経験することになり、ｅＮｏｄｅＢ４０２により近いＵＥは、ＣＴＳ４２０カバレッジ領域の端のＵＥと比べて干渉の影響をより受けにくい）。
【００７２】
いくつかの実施形態において、本原理による非同期でアクセスし／同期で伝送する（Ａ２ＴＳ）ことを意識したスケジューリングは、アンライセンスキャリアにおけるＵＥのインテリジェントなスケジューリングを介して前述の課題に対処する。大まかに言って、干渉の影響をより受けやすいＵＥは、ＵＥのフレームロス率を測定することによって識別されてよく、一貫して高いロス率を有するＵＥは、それらのＵＥがＷｉＦｉ干渉を受けないライセンスＣＣ上にスケジュールされてよい。このことは、干渉を受けやすい（潜在的にセルエッジの）ＵＥがライセンスキャリアにおいて十分な保護を受けることを、それらのＵＥが他のＷｉＦｉデバイスにもたらす干渉を軽減しながら（例えば、ＬＴＥアップリンクもアンライセンスキャリアにおいて動作する場合に）、可能にする。他方、干渉の影響をより受けにくいＵＥは、引き続きアンライセンスキャリア上でスケジュールされる。
【００７３】
アンライセンスダウンリンクキャリア上で伝送されるべきデータは、１つまたは複数のトランスポートブロックに区分化されてよく、各サブフレームにおいて複数のトランスポートブロックが伝送される。ＵＥ肯定応答（ＡＣＫ）またはＵＥ否定応答（ＮＡＣＫ）はそれぞれ、ブロックを別々にトランスポートし、ｅＮｏｄｅＢ４０２は、これらのトランスポートブロックの肯定応答を追跡して、確保周期４１０における各ＵＥの平均データロス率を決定する。
【００７４】
いくつかの実施形態において、各サブフレームの伝送前に実行され得る既存のＬＴＥスケジューラが活用されてよい。各サブフレーム伝送の前に、ＵＥのフレームロス率によりスケジュールされるべきＵＥのセットを並べ替えるスケジューリング前のステップが、本原理により実行されてよい。次に、アンライセンスＣＣにおけるサブフレームリソースが、ＵＥに、ＵＥのロス率が高くなる順番に割り当てられてよい。すべてのＲＢが割り当てられた後に残るＵＥは、大多数が干渉を受けやすいＵＥであり、次に、これらのＵＥが、本原理の様々な実施形態によりライセンスＣＣにおいてスケジュールされてよい。
【００７５】
次に、図５を参照すると、本原理の実施形態による、拡張可能なチャネル確保を使用するロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＷｉＦｉ共存を用いたデータトランスポートのためのシステム／方法５００の図が例示されている。一実施形態において、本原理によりＡ２ＴＳを意識したコンテンションを使用して公平性が可能にされ得る。例えば、ＷｉＦｉにおけるキャリア検知多元接続（ＣＳＭＡ）の振舞いに、コンテンションウインドウおよびバックオフポリシーが影響を与える可能性がある。しかし、ＷｉＦｉ  ＣＳＭＡポリシーは、２つの理由で効率的には直接に適用され得ない。
【００７６】
第１に、ＷｉＦｉチャネルアクセス確率は、最大コンテンションウインドウサイズＷmaxおよび最小コンテンションウインドウサイズＷminによって制約される。既存のＷｉＦｉコンテンションウインドウ範囲は、通常のＷｉＦｉフレームサイズに関して適切である。しかし、各ＴＡＬＯＳ確保持続時間は、ＷｉＦｉフレームと比べて相当により長い（例えば、ＬＡＡ−ＬＴＥの場合、１〜１０ミリ秒、ＬＴＥ−Ｕの場合、数十ミリ秒）。チャネルアクセス確率を変更しないままにした場合、ＴＡＬＯＳは、チャネルの不公平なシェアを占有することになり、ＷｉＦｉノードの窮乏につながる。
【００７７】
第２に、本原理は、１対多伝送モデルを使用し得る（例えば、図６に示されるとおり）。この場合、少なくとも１つのＵＥがＷｉＦｉからの衝突に出会う確率は、大幅により高い。このため、１つのＵＥが衝突を経験した場合でさえ、本原理によるシステムおよび方法がバックオフを行った場合、高い発生率のバックオフを経験する可能性が非常に高く、このため、スループットの欠乏がもたらされ得る。他方、すべてのＵＥが衝突を経験した場合に限ってバックオフが行われた場合、チャネルを競う際に過度に積極的となる可能性が高く、ＷｉＦｉに対する不公平につながる。
【００７８】
いくつかの実施形態において、本原理により、時間５０６にわたるチャネル確保（例えば、５０８、５１２）中にコンテンションウインドウサイズを拡大することによって公平なチャネルアクセスが提供されてよい。例えば、ＷｉＦｉ  ＡＰ／ＳＴＡと、ＬＴＥ  ｅＮｏｄｅＢ／ＵＥとを有するネットワークを、ＬＴＥ  ｅＮｏｄｅＢ／ＵＥがそれぞれＷｉＦｉ  ＡＰおよびＷｉＦｉ  ＳＴＡで置き換えられた別のネットワークと比較されたい。第１のネットワークからのＷｉＦｉ  ＡＰ／ＳＴＡが第２のネットワークにおいての場合と同一のスループットを得る場合、そのチャネルのＬＴＥシェアは公平であるものと考えられる。そのような公平な共有を可能にするのに、以下の２つの方面でコンテンション機構が調整されてよい。
【００７９】
第１に、コンテンションウインドウサイズが線形的に拡大されてよい。例えば、確保持続時間５０８、５１２を、Ｌ×ＷｉＦｉフレームの伝送無線時間とし、その持続時間５０８、５１２のコンテンションウインドウ範囲を［ＬＷmin，ＬＷmax］に設定する。したがって、ランダムなバックオフ間隔ｂは、
【数１】
2018533236.tif 000003
に増加され、ここで、
【数２】
2018533236.tif 000004
である。この線形の拡大は、本原理によりＷｉＦｉに対するスループット公平性を保つ。
【００８０】
第２に、衝突が生じたときにコンテンションウインドウを２倍にする代わりに、様々な実施形態により、
【数３】
2018533236.tif 000005
がサブフレーム衝突率に比例して増加されてよい。例えば、ｅＮｏｄｅＢは、オン周期中にスケジュールされている各データパケット（例えば、ＬＴＥトランスポートブロック）に関してハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）カウンタ（例えば、０から３までの値）を保持することが可能である。異なるＵＥに関する確保持続時間全体にわたって複数のデータパケットがスケジュールされ得る。ｅＮｏｄｅＢは、ＵＥからのＮＡＣＫ（例えば、ＡＣＫの欠如）があると、ＨＡＲＱカウンタを１だけインクリメントしてよい。次に、本原理により、現在の確保周期における伝送されたすべてのデータパケットの平均ＨＡＲＱ値
【数４】
2018533236.tif 000006
が計算されてよい。
【数５】
2018533236.tif 000007
が前の周期からの平均ＨＡＲＱを超えている場合、次の確保持続時間に関するバックオフウインドウ限度は、
【数６】
2018533236.tif 000008
に増加される。
【数７】
2018533236.tif 000009
の倍率が、バックオフインクリメントがＬＴＥトランスポートブロックのロス率に比例することを確実にする。前の周期からの平均ＨＡＲＱを超えていない場合、
【数８】
2018533236.tif 000010
に設定し、バックオフ間隔（ｂ）は、本原理により、以下、すなわち、
【数９】
2018533236.tif 000011
のとおりランダムに選択されてよい。
【００８１】
いくつかの実施形態において、本原理によりデータトランスポートのために拡張されたチャネルアクセスが提供されてよい。ＷｉＦｉ活動がほとんど、またはまったく存在しない状態で、既存のＬＴＥの特徴（例えば、無線リソース管理およびＵＥ同期）が、例えば、数百ミリ秒ないし数秒のより長い時間スケールにわたって動作するので、ＬＴＥ−ＬＴＥ間共存には、より長いオン持続時間が有益となる。ＬＴＥ−Ｕが使用される場合、例えば、アンライセンスキャリアをイネーブルにすることのオーバーヘッドが８ミリ秒であることに対処することを含め、さらにより大きい課題が存在する。これらの課題、ならびに複数の状況におけるデータトランスポート中に存在するその他の課題を克服するのに、本原理の様々な実施形態により、このオーバーヘッドを償却するようにより長い持続時間にわたって動作する柔軟性が提供され得る。したがって、このため、本原理により、特定の閾値（例えば、ＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆ  ＮＡＶフィールドによって許容され得る３２ミリ秒）を超える確保持続時間がサポートされ得る。
【００８２】
いくつかの実施形態において、本原理により、時間５０６にわたってチャネル確保５０８、５１２を延長するように連続的なＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム５１６が使用されてよい。しかし、ＷｉＦｉインターフェース上のさらなるＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆパケット５０６（例えば、最初のパケットを超える）は、同一のノード上の進行中のＬＴＥ伝送に干渉する可能性がある。可能な１つのオプションは、ＣＴＳパケット５１６をＬＴＥ伝送のちょうど終わりに送信することである。しかし、このことは、２つのインターフェースの間で極めて緊密なＰＨＹ層同期を要求し、このことが、ＰＨＹ層変更を要求する。ＬＴＥ−Ｕの場合、各活性化も８ミリ秒のオーバーヘッドを被り得る。
【００８３】
いくつかの実施形態において、この限界を克服するのに、現在のチャネル確保５１０の最後のＬＴＥダウンリンクサブフレームにおいてデータ５０２、５０４伝送がまったくスケジュールされず、この最後のサブフレーム５１０内に大きな時間ギャップをもたらしてよい。基準信号５１４が含められる（例えば、抑制されない）ので、ＵＥにおいてＬＴＥキャリアにまったく乱れはない。ＷｉＦｉインターフェースのコンテンションウインドウサイズは、０に設定されて、ＷｉＦｉインターフェースが、チャネルにアクセスする機会を与えられたときにバックオフしないようにしてよい。ＷｉＦｉインターフェースは、最後のＬＴＥサブフレーム５１０の空のデータＲＢ中に伝送機会を検出すると、本原理により、ＳＩＦＳ持続時間によって隔てられた＼３つのＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆパケット５１６を相次いで即時に送信する。
【００８４】
本発明の原理は、様々な実施形態によりギャップサイズを活用するように使用されてよい。例えば、例示的な実施形態において、空のダウンリンクＬＴＥサブフレームにおける基準信号５１４間の最小のギャップサイズ５１５は、１３３．４マイクロ秒であり得る一方で、ＷｉＦｉ  ＣＴＳフレームおよびＳＩＦＳの無線時間の持続時間は、それぞれ、４８マイクロ秒および１６マイクロ秒である。このため、伝送されるＣＴＳフレーム５１６は、時間ギャップ５１５内に容易に完全に収まることが可能である。本原理により３つのＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆ５１６パケットを連続して伝送することにより、様々な実施形態により、それらのパケットのうちの少なくとも１つは、ＬＴＥ伝送からの基準／制御信号５１４によって干渉されなくてもよく（２つのインターフェースを同期させることなしに）、ＷｉＦｉ  ＳＴＡにおいて正しく受信され得る。
【００８５】
いくつかの実施形態において、新たなＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレーム５１６が送信された後、ダウンリンクサブフレームが同一のＣＣ上で中断されることなく引き続き送信されてよい。チャネル確保５１０、５１２のための確保延長中、ＬＴＥインターフェース上のアンライセンスＣＣの不活性化はまったく必要ない可能性がある。いくつかの実施形態において、検出されないＷｉＦｉデバイスに対する干渉を防止するのに、合計最大チャネル確保は、１００ミリ秒に制限されてよく、このことは、本原理により複数のビーコン信号が失われることに起因するＷｉＦｉ切断を防止し得る。
【００８６】
いくつかの実施形態において、チャネル確保５１０、５１２の各延長は、１つのサブフレームが使用されないままになるように設定されてよい。このため、この延長の確保オーバーヘッドは、確保の持続時間に依存してよい。例えば、ＬＡＡ−ＬＴＥ確保が毎回、３２ミリ秒にわたって延長された場合、その延長は、３．１％のオーバーヘッドを被るに過ぎない。オーバーヘッドは、ＬＴＥ−Ｕネットワークに関してさらに低い。確保延長が使用されない場合、アンライセンスＣＣ活性化ごとに、無線時間の１０までのサブフレームが使用されないことになってよい。これに対して、チャネル延長を用いる実施形態において、本原理によれば、延長ごとに１つだけのサブフレーム（例えば、最後のサブフレームが空である）。初期活性化およびその後の延長の費用は、より長い中断されないＣＣ活性化持続時間にわたって償却され得る。このため、本原理の様々な実施形態により、より長いＬＴＥ−Ｕ確保持続時間を選択することによって、より高い効率が実現され得る。
【００８７】
次に、図４および図５を引き続き参照しながら、図６を参照すると、本原理による、フレームごとに複数のユーザ機器／デバイス（ＵＥ）を用いたデータトランスポートのためのシステム／方法６００の図が例示されている。一実施形態において、ｅＮｏｄｅＢ６０２が、ダウンリンクチャネル上で同時にスケジュールされ得る複数のＵＥ６０４、６０６、６０８、６１０に伝送してよい。
【００８８】
すべてのＵＥ６０４、６０６、６０８、６１０のチャネル状態を単に送信機におけるチャネル状態で近似することは、推測されたチャネルステータスが非常に不正確となることをもたらすことになる。
【００８９】
主な要因は、ｅＮｏｄｅＢ４０２のＣＴＳ復号範囲内にあるＷｉＦｉノードだけがＣＴＳ  ４２０  ＮＡＶ情報に応答して伝送を一時停止することである。このため、ＷｉＦｉノードがｅＮｏｄｅＢ６０２から遠く離れているほど、ＷｉＦｉノードが進行中のダウンリンク伝送に干渉する可能性はより高くなる。その結果、異なるＵＥ６０４、６０６、６０８、６１０は、異なるレベルのＷｉＦｉ干渉を経験する可能性があり、ｅＮｏｄｅＢ６０２により近いＵＥは、ＣＴＳカバレッジ範囲の端のＵＥと比べて干渉の影響をより受けにくい可能性がある。いくつかの実施形態において、ＵＥ６０４、６０６、６０８、６１０は、同一のサブフレーム６１２内で異なるチャネル状態を有してよく、このことは、様々な実施形態によりＵＥ６０４、６０６、６０８、６１０において様々な干渉／衝突レベルをもたらしてよい。
【００９０】
例示的な実施形態において、ＬＴＥフレームは、１０ミリ秒の持続時間を有し、各１ミリ秒長の１０のサブフレーム（例えば、６１２）に分割されてよい。各サブフレーム６１２は、複数のＲＢに区分化されてよく、次に、それらのＲＢが、いくつかの種類のチャネルに分割されてよい。これらのチャネルは、例えば、（ｉ）ｅＮｏｄｅＢ６０２とＵＥ６０４、６０６、６０８、６１０との間で制御情報（例えば、リソース割当て）を交換するために使用される制御チャネル４１４と、（ｉｉ）データペイロードを搬送するデータチャネル５０２、５０４と、（ｉｉ）ＵＥ６０４、６０６、６０８、６１０によって同期およびデータ復号のために使用される基準信号５１４とを含んでよい。ＬＴＥは、別々の５つまでのスペクトルバンド（例えば、コンポーネントキャリア（ＣＣ））を単一の合成チャネルに集約することが可能である。各ＣＣは、本原理の様々な実施形態により、アップリンクトラフィックのために使用されても、ダウンリンクトラフィックために使用されてもよく、アンライセンススペクトルまたはライセンススペクトルに集中させられることが可能である。
【００９１】
次に、図７を参照すると、本原理の実施形態による、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＷｉＦｉ共存を用いたデータトランスポートのための方法７００（例えば、コンピュータ実装される）の図が例示されている。一実施形態において、ブロック７０２で、ネットワークにおいて干渉（例えば、ＬＴＥ／ＷｉＦｉ干渉）が検出されてよい。ブロック７０４において、ＬＴＥノードが非同期アクセスおよび同期伝送のために構成されてよく、ブロック７０６において、それらのＬＴＥノードにおけるＬＴＥ伝送のためにチャネルが確保されてよい。本原理により、ブロック７０８において、ＬＴＥ伝送のために確保されたのと同一のチャネル上で補助的無線インターフェースがＬＴＥノードにおいて設けられてよい。
【００９２】
本原理の様々な実施形態により、ブロック７１０において、アンライセンスキャリア上で伝送されるべきデータが、複数のトランスポートブロックに区分化されてよく、その複数のトランスポートブロックは、１つまたは複数のサブフレームのそれぞれにおいて伝送される。ブロック７１２において、コンテンションウインドウサイズが、ＷｉＦｉに対するスループット公平性を保つように拡大されてよい。例えば、図５に関して前段で説明したとおり、確保持続時間５０８、５１２を、Ｌ×ＷｉＦｉフレームの伝送無線時間とし、その持続時間５０８、５１２のコンテンションウインドウ範囲を［ＬＷmin，ＬＷmax］に設定する。したがって、ランダムなバックオフ間隔ｂは、
【数１０】
2018533236.tif 000012
に増加され、ここで、
【数１１】
2018533236.tif 000013
である。この線形の拡大は、本原理によりＷｉＦｉに対するスループット公平性を保つ。
【００９３】
いくつかの実施形態において、本原理により、チャネル確保が、ブロック７１４において、例えば、連続的なＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームを挿入することによって延長されてよい。ブロック７１６において、最後のＬＴＥダウンリンクサブフレームにおいて時間ギャップが、例えば、最後のＬＴＥダウンリンクサブフレームにおいて任意のデータ伝送をスケジュールするのを防止することによって生成されてよい。ブロック７１８において、１つまたは複数のＬＴＥノードから１つまたは複数のＵＥへの同期伝送が、本原理により、確保された時間周期にわたってアンライセンスキャリアを活性化すること、およびデータを伝送することによって実行されてよい。
【００９４】
次に、図８を参照すると、本原理の実施形態による、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）／ＷｉＦｉ共存を用いたデータトランスポートのための例示的なシステムが例示されている。一実施形態。
【００９５】
システム８００の多くの態様は、例示および明確さのために単数形で説明されるが、同じことが、システム８００の説明に関して述べるアイテムのうちの複数のアイテムに適用され得る。例えば、単一の送信機および／または単一の受信機８１８について説明されるが、本原理の趣旨を保ちながら、本原理の教示により複数の送信機および／または受信機８１８が使用され得る。さらに、送信機および／または受信機８１８は、本原理の趣旨を保ちながら複数形に拡張され得るシステム８００にかかわる１つの態様に過ぎないことを認識されたい。
【００９６】
システム８００は、１つまたは複数のＬＴＥネットワークおよび／またはＷｉＦｉネットワーク８０４に接続されてよい、バス８０１と、１つまたは複数のＬＴＥノード６０２とを含み得る。１つまたは複数のアクセスポイント８０６が、データトランスポートのために使用されてよく、コントローラ８０８（例えば、ローカルまたは遠隔の）がシステム８００にコマンドを与えるのに使用されて、例えば、本原理によりデータトランスポート中に向上したＬＴＥ／ＷｉＦｉ共存をもたらしてよい。干渉検出器／アナライザ８１６が、例えば、本原理の様々な実施形態により、１つまたは複数のハードウェアセンサを使用して複数のＵＥのそれぞれに関するＬＴＥ／ＷｉＦｉ干渉レベルを測定するのに使用されてよい。
【００９７】
いくつかの実施形態において、ＬＴＥノード８０２は、コントローラ８０８を使用して非同期アクセスおよび同期伝送のために制御され、かつ／または構成されてよく、チャネルリザーバ８１０を使用してＬＴＥにおけるＬＴＥ伝送のためにチャネルが確保されてよい。パーティショナ８１２が、アンライセンスキャリア上で伝送されるべきデータを複数のトランスポートブロックに区分化するのに使用されてよく、その複数のトランスポートブロックは、本原理の様々な実施形態により１つまたは複数のサブフレームのそれぞれにおいて伝送される。
【００９８】
いくつかの実施形態において、スケーラ／確保エクステンダ８１４が、例えば、本原理により連続的なＣＴＳ−ｔｏ−Ｓｅｌｆフレームを挿入することによってチャネル確保を延長してよい。最後のＬＴＥダウンリンクサブフレームにおいて時間ギャップが、例えば、最後のＬＴＥダウンリンクサブフレームにおいて任意のデータ伝送をスケジュールするのを防止することによって生成されてよい。記憶デバイス８１８が、様々なネットワーク構成、チャネル情報、システムコマンド、その他を記憶するのに使用されてよく、１つまたは複数の送信機および／または受信機８２０が、例えば、本原理により、確保された時間周期にわたってアンライセンスキャリアを活性化すること、およびデータを伝送することによって１つまたは複数のＬＴＥノードからＵＥへの非同期伝送を可能にするように使用されてよい。
【００９９】
以上は、すべての点で説明および例示として、ただし、制限的ではないものと理解されるべきであり、本明細書において開示する発明の範囲は、詳細な説明から決定されるべきではなく、むしろ、特許法によって許される完全な幅により解釈された特許請求の範囲から決定されるものとする。本明細書において示し、説明する実施形態は、本発明の原理を説明するに過ぎないこと、および当業者は、本発明の範囲および趣旨を逸脱することなく様々な変形を実施してよいことを理解されたい。当業者は、本発明の範囲および趣旨を逸脱することなく他の様々な特徴の組合せを実施することもできる。以上、特許法によって要求される詳細および細目とともに本発明の態様を説明してきたので、主張され、特許状によって保護されることが望まれることは、添付の特許請求の範囲に記載される。
【図１】
2018533236.tif 000014
【図２】
2018533236.tif 000015
【図３】
2018533236.tif 000016
【図４】
2018533236.tif 000017
【図５】
2018533236.tif 000018
【図６】
2018533236.tif 000019
【図７】
2018533236.tif 000020
【図８】
2018533236.tif 000021
【国際調査報告】
2018533236.tif 000022
2018533236.tif 000023
2018533236.tif 000024
2018533236.tif 000025
2018533236.tif 000026
2018533236.tif 000027
2018533236.tif 000028