特許 6446516 ライセンス不要スペクトルでワイヤレス動作を可能にする方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6446516

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】ライセンス不要スペクトルでワイヤレス動作を可能にする方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/04 20090101AFI20181217BHJP

   H04W 16/14 20090101ALI20181217BHJP

【ＦＩ】

   H04W72/04 111

   H04W16/14

【請求項の数】14

【全頁数】39

(21)【出願番号】特願2017-183927(P2017-183927)

(22)【出願日】2017年9月25日

(62)【分割の表示】特願2015-95156(P2015-95156)の分割

【原出願日】2011年12月6日

(65)【公開番号】特開2017-220956(P2017-220956A)

(43)【公開日】2017年12月14日

【審査請求日】2017年10月25日

(31)【優先権主張番号】61/420,257

(32)【優先日】2010年12月6日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】510030995

【氏名又は名称】インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】サミアン カウル

(72)【発明者】

【氏名】エルデム バラ

(72)【発明者】

【氏名】タオ デン

(72)【発明者】

【氏名】カンダープ シャー

(72)【発明者】

【氏名】キラン ケー．ヴァンガヌル

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ ジェイ．ピエトラスキー

(72)【発明者】

【氏名】ステファン イー．テリー

(72)【発明者】

【氏名】ヤン ルイ

(72)【発明者】

【氏名】グレゴリー エス．シュテインバーグ

(72)【発明者】

【氏名】ダグラス アール．キャスター

(72)【発明者】

【氏名】ラヴィクマール ブイ．プラガーダ

(72)【発明者】

【氏名】ミハイル シー．ベルーリ

(72)【発明者】

【氏名】ジャネット エー．シュタイン−ベルコウィッツ

【審査官】 齋藤 浩兵

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２２０７８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１０−５０４７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５１４０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１１１１５０（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特表２０１０−５０７３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０９４４８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 3GPP TR 36.811 V1.0.0，２０１０年 ９月，pp.7,10-12，ＵＲＬ，http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/36_series/36.811/36811-100.zip

【文献】 ZTE，Carrier types for bandwidth extension[online]，3GPP TSG-RAN WG1#58b R1-093822，２００９年１０月１６日，URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_58b/Docs/R1-093822.zip

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１，４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）によって実施される方法であって、
前記ＷＴＲＵによって、免許を受けたスペクトルにおける第１のコンポーネントキャリアおよび免許不要スペクトルにおける第２のコンポーネントキャリアを使用するキャリアアグリゲーション動作を開始するステップと、
前記ＷＴＲＵによって前記第１のコンポーネントキャリア上の物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）信号上で、前記第２のコンポーネントキャリア上の物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）についてのグラントを受信するステップであって、前記グラントはサブフレームセットについてのリソース割り当てを含む、ステップと、
前記サブフレームセットは、第１のサブフレームリソース、および、前記第１のサブフレームリソース後に続く第２のサブフレームリソースを含み、
前記ＷＴＲＵによって、前記サブフレームセット内の前記第１のサブフレームリソースに関連付けられた感知時間の間、前記免許不要スペクトルの利用可能性を決定するステップと、
前記免許不要スペクトルが利用可能であることを条件として、前記ＰＵＳＣＨ上の前記第１のサブフレームリソースおよび前記第２のサブフレームリソース上で送信するステップと
を含むことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記第２のコンポーネントキャリアについてのタイミング同期および周波数同期のうちの少なくとも１つは、フレームプリアンブル、周期的ビーコン、または、第１の同期シンボルおよび第２の同期シンボル、のうちの少なくとも１つを利用することを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

キャリア感知を実行すること無く、免許を受けたスペクトルにおける前記第１のコンポーネントキャリアのＰＵＳＣＨ上で送信するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記感知時間は、前記感知時間が関連付けられたサブフレームの開始前、または、前記感知時間が関連付けられたサブフレームの開始時であることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記免許不要スペクトルが利用不可能であると決定されることを条件として、前記サブフレームセット内のもう１つのサブフレームに関連付けられた感知時間の間、前記免許不要スペクトルの利用可能性を決定するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記サブフレームセット内の前記もう１つのサブフレームに関連付けられた前記感知時間の間に前記免許不要スペクトルが利用可能であると決定されることを条件として、前記サブフレームセット内の少なくとも前記もう１つのサブフレームで送信するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記第１のサブフレームリソースおよび前記第２のサブフレームリソースは連続していることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項8】

ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、
送受信機に電気的に連結され、免許を受けたスペクトルにおける第１のコンポーネントキャリアおよび免許不要スペクトルにおける第２のコンポーネントキャリアを使用するキャリアアグリゲーション動作を開始するように構成されたプロセッサと、
前記第１のコンポーネントキャリア上の物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）信号上で、前記第２のコンポーネントキャリア上の物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）についてのグラントを受信するように構成された前記送受信機であって、前記グラントはサブフレームセットについてのリソース割り当てを含む、前記送受信機と、
前記サブフレームセットは、第１のサブフレームリソース、および、前記第１のサブフレームリソース後に続く第２のサブフレームリソースを含み、
前記サブフレームセット内の前記第１のサブフレームリソースに関連付けられた感知時間の間、前記免許不要スペクトルの利用可能性を決定するように構成された前記プロセッサと、
前記免許不要スペクトルが利用可能であることを条件として、前記ＰＵＳＣＨ上の前記第１のサブフレームリソースおよび前記第２のサブフレームリソース上で送信するように構成された前記送受信機と
を備えたことを特徴とするＷＴＲＵ。

【請求項9】

前記第２のコンポーネントキャリアについてのタイミング同期および周波数同期のうちの少なくとも１つは、フレームプリアンブル、周期的ビーコン、または、第１の同期シンボルおよび第２の同期シンボル、のうちの少なくとも１つを利用することを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。

【請求項10】

キャリア感知を実行すること無く、免許を受けたスペクトルにおける前記第１のコンポーネントキャリアのＰＵＳＣＨ上で送信するように構成された前記送受信機
をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。

【請求項11】

前記感知時間は、前記感知時間が関連付けられたサブフレームの開始前、または、前記感知時間が関連付けられたサブフレームの開始時であることを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。

【請求項12】

前記免許不要スペクトルが利用不可能であると決定されることを条件として、前記サブフレームセット内のもう１つのサブフレームに関連付けられた感知時間の間、前記免許不要スペクトルの利用可能性を決定するように構成された前記プロセッサ
をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。

【請求項13】

前記サブフレームセット内の前記もう１つのサブフレームに関連付けられた前記感知時間の間に前記免許不要スペクトルが利用可能であると決定されることを条件として、前記サブフレームセット内の少なくとも前記もう１つのサブフレームで送信するように構成された前記送受信機
をさらに備えたことを特徴とする請求項１２に記載のＷＴＲＵ。

【請求項14】

前記第１のサブフレームリソースおよび前記第２のサブフレームリソースは連続していることを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、ワイヤレス通信に関する。

【背景技術】

【0002】

（関連出願の相互参照）
本願は、参照によりその内容が本明細書に組み込まれる２０１０年１２月６日出願の米国特許仮出願第６１／４２０２５７号明細書の利益を主張する。

【0003】

連邦通信委員会（ＦＣＣ）は当初、わずか２つの条件でパブリックアクセススペクトルの費用のかからないスライスを提供するための免許（ライセンス）不要帯域を考案した。第１に、送信機は、近くの免許を受けたどんなサービスに対しても有害な干渉を引き起こすことがなく、第２に、この帯域内の任意の受信機は、存在する可能性のあるどんな干渉も許容することができなければならない。免許不要帯域の一例は、通信以外のＵＳＭ目的のワイヤレススペクトルの使用のために予約された産業科学医療用（ＩＳＭ）無線帯域とすることができる。ＩＳＭ帯域の割振りは、国ごとに、異なる規制に基づいて異なることがある。別の例は、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１ａ装置および多くのワイヤレスインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）によって使用されることのあるＵＮＩＩ（Ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）スペクトルとすることができる。免許不要という用語は、無免許スペクトルおよび簡易に免許を受けたスペクトルを指すのに使用され得る。

【0004】

米国では、５４ＭＨｚから８０６ＭＨｚまでのスペクトルの４０８ＭＨｚをテレビジョン（ＴＶ）に割り振ることができる。そのスペクトル一部を、オークションを通じて商用運用のために、および公共安全用途のために再開発することができる。スペクトルの残りの部分は、無線ＴＶ運用専用のままにすることができる。しかし、米国全体にわたって、そのスペクトルリソースの各部分が未使用のままであることがある。未使用スペクトルの量および厳密な周波数は、場所ごとに異なることがある。スペクトルの未使用部分は、ＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）と呼ばれることがある。

【0005】

ＦＣＣは、無免許と免許不要のどちらとも同一視することのできない、わずかに異なる規制のセットを有するＴＶＷＳを考案した。こうした簡易に免許を受ける規制が、ＴＶＷＳスペクトルの大部分に対して課され、帯域内で送信する第１の権利を１次ユーザに与えるライセンスを１次ユーザが購入することが必要となる。１次ユーザが動作中は誰も妨害することは許されないが、既存の１次ユーザが送信を終了すると、ライセンスを有する任意の他の１次ユーザがチャネルの使用を開始することができる。したがって、１次ユーザは、ある期間にチャネルの排他的な免許を受けた使用を得ることになる。この間に、誰のエントリが地理的にマッピングされるかを中央データベースに登録する必要がある。１次ユーザがデータベースに登録されていない場合、２次ユーザが無免許でスペクトルにアクセスすることができる。

【0006】

ワイヤレス遠隔通信機器は、セルラネットワークと通信するために、免許された帯域上で動作する。追加のスペクトルに対する需要は常に増加しているので、ユーザがより多くのスループットまたは安価な帯域幅を探して、様々なワイヤレスアクセスネットワークにわたってシームレスかつ機会を利用してローミングを可能にすることは有益なはずである。未使用スペクトルの２次利用は、スペクトルが無免許の、簡易に免許を受けた、または免許を受けたスペクトルである場合、他のユーザとの間の有害な干渉のない効率的な検出および共有を必要とする。したがって、ワイヤレス遠隔通信機器が免許不要帯域ならびに免許を受けた帯域を介して通信することを可能にする方法が求められている。

【発明の概要】

【0007】

（免許不要スペクトルと総称する）無免許スペクトルおよび簡易に免許を受けたスペクトルでワイヤレスセルラ動作を可能にする方法を本明細書で説明する。認知的方法を使用して、無免許帯域の使用および／または簡易に免許を受けた帯域の２次使用を可能にする。ワイヤレス（無線）装置は、既存の帯域に加えて免許不要スペクトルを新しい帯域として使用して、ダウンリンク方向でワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）に送信し、またはアップリンク方向で基地局に送信することができる。ワイヤレス装置は、キャリアアグリゲーションフレームワークを使用して帯域幅アグリゲーションまたは中継のために免許不要スペクトルにアクセスすることができる。具体的には、免許を受けたスペクトルで動作中の第１のコンポーネントキャリアが、制御および接続確立のために使用され、免許不要スペクトルで動作中の第２のコンポーネントキャリアが、帯域幅拡張のために使用される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

添付の図面と共に例として与えられる以下の説明から、より詳細な理解を得ることができる。

【図1A】１つまたは複数の開示される実施形態を実装することのできる例示的通信システムのシステム図である。

【図1B】図１Ａに示す通信システム内で使用することのできる例示的ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。

【図1C】図１Ａに示す通信システム内で使用することのできる例示的無線アクセスネットワークおよび例示的コアネットワークのシステム図である。

【図2】非連続コンポーネントキャリアを示す図である。

【図3】キャリアアグリゲーションを使用する、免許を受けた帯域と免許不要帯域との間のＬｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）−ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）スペクトルアグリゲーションを示す図である。

【図4】ダウンリンク（ＤＬ）およびアップリンク（ＵＬ）で動作するＬＴＥ免許帯域コンポーネントキャリアと、ＤＬ方向のみで動作する追加の補助キャリアとに関するキャリアアグリゲーションを示す図である。

【図5】ＤＬおよびＵＬで動作するＬＴＥ免許帯域コンポーネントキャリアと、ＤＬおよびＵＬ方向で動作する追加の補助キャリアとに関するキャリアアグリゲーションを示す図である。

【図6】クロスキャリアスケジューリングおよびキャリアセンシングの一例を示す図である。

【図7】補助キャリア上のＴＴＩオフセットを有するクロスキャリアスケジューリングおよびキャリアセンシングの一例を示す図である。

【図8】２．４ＧＨｚ帯域内のＷｉ−Ｆｉチャネルのグラフィカル表現を示す図である。

【図9】２．４ＧＨｚ ＩＳＭ帯域上の広帯域／狭帯域単純動作を示す図である。

【図10】２．４ＧＨｚ産業科学医療用（ＩＳＭ）帯域上の狭帯域全二重周波数分割複信（ＦＤＤ）動作を示す図である。

【図11】２．４ＧＨｚ ＩＳＭ帯域上の広帯域半２重時分割複信（ＴＤＤ）動作を示す図である。

【図12】２．４／５ＧＨｚ上の帯域間全二重ＦＤＤ動作を示す図である。

【図13】補助キャリアセル管理の一例を示す図である。

【図14】フレームプリアンブルおよび周期的ビーコン同期を示す図である。

【図15】隣接する８０２．１１ノード上の１次同期シンボル（ＰＳＳ）および２次同期シンボル（ＳＳＳ）の連続的伝送の効果を示すグラフである。

【図16A】ＦＤＤ構成１に関するＵＬハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）タイミングを示す図である。

【図16B】ＴＤＤ構成１に関するＵＬハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）タイミングを示す図である。

【図17】半永続的かつ固定割振りソフトグラントの図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本明細書の以下の説明と共に適用可能であり、使用することのできる例示的通信システムを本明細書で説明する。他の通信システムも使用することができる。

【0010】

図１Ａは、１つまたは複数の開示される実施形態を実装することのできる例示的通信システム１００の図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャストなどのコンテンツを複数のワイヤレスユーザに提供する多元接続システムでもよい。通信システム１００は、ワイヤレス帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じて、複数のワイヤレスユーザがそのようなコンテンツにアクセスすることを可能にすることができる。例えば、通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）などの１つまたは複数のチャネルアクセス方法を利用することができる。

【0011】

図１Ａに示すように、通信システム１００は、ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０４、コアネットワーク１０６、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０、および他のネットワーク１１２を含むことができるが、開示される実施形態では、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素が企図されることが理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれは、ワイヤレス環境内で操作および／または通信するように構成された任意のタイプの装置でもよい。例として、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、ワイヤレス信号を送信および／または受信するように構成することができ、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定またはモバイルサブスクライバユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、コンシューマエレクトロニクスなどを含むことができる。

【0012】

通信システム１００はまた、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂをも含むことができる。基地局１１４ａ、１１４ｂのそれぞれは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つとワイヤレスにインターフェースして、コアネットワーク１０６、インターネット１１０、および／またはネットワーク１１２などの１つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするように構成された任意のタイプの装置でもよい。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、送受信基地局（ＢＴＳ）、Ｎｏｄｅ−Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ、Ｈｏｍｅ Ｎｏｄｅ Ｂ、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅ Ｂ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、ワイヤレスルータなどでもよい。基地局１１４ａ、１１４ｂがそれぞれ単一の要素として示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含み得ることが理解されよう。

【0013】

基地局１１４ａはＲＡＮ１０４の一部であってもよく、ＲＡＮ１０４はまた、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなどの他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）をも含むことができる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれることがある特定の地理的領域内のワイヤレス信号を送信および／または受信するように構成することができる。セルはさらに、セルセクタに分割することができる。例えば、基地局１１４ａに関連するセルを３つのセクタに分割することができる。したがって、一実施形態では、基地局１１４ａは、３つのトランシーバ、すなわちセルの各セクタについて１つのトランシーバを含むことができる。別の実施形態では、基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を利用することができ、したがって、セルの各セクタについて複数のトランシーバを使用することができる。

【0014】

基地局１１４ａ、１１４ｂは、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数と通信することができ、エアインターフェース１１６は、任意の適切なワイヤレス通信リンク（例えば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光など）でもよい。エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立することができる。

【0015】

より具体的には、上記のように、通信システム１００は多元接続システムでよく、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡなどの１つまたは複数のチャネルアクセス方式を利用することができる。例えば、ＲＡＮ１０４内の基地局１１４ａと、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））を使用してエアインターフェース１１６を確立することができる、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ（ＵＭＴＳ） Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。

【0016】

別の実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）および／またはＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）を使用してエアインターフェース１１６を確立することのできるＥ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）などの無線技術を実装することができる。

【0017】

別の実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ−ＤＯ、ＩＳ−２０００（Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００）、ＩＳ−９５（Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ９５）、ＩＳ−８５６（Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８５６）、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実装することができる。

【0018】

図１Ａの基地局１１４ｂは、例えば、ワイヤレスルータ、Ｈｏｍｅ Ｎｏｄｅ−Ｂ、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅ Ｂ、またはアクセスポイントでよく、ビジネスの場所、自宅、車両、キャンパスなどの局所化エリアでワイヤレス接続性を容易にするために任意の適切なＲＡＴを使用することができる。一実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実装して、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立することができる。別の実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装して、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立することができる。さらに別の実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を使用してピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図１Ａに示すように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接接続を有することができる。したがって、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６を介してインターネット１１０にアクセスする必要がないことがある。

【0019】

ＲＡＮ１０４はコアネットワーク１０６と通信することができ、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数に音声、データ、アプリケーション、および／またはＶｏＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サービスを供給するように構成された任意のタイプのネットワークでもよい。例えば、コアネットワーク１０６は、呼出し制御、課金サービス、モバイル位置ベースのサービス、プリペイド呼出し、インターネット接続性、ビデオ配布などを実現することができ、かつ／またはユーザ認証などの高レベルセキュリティ機能を実施することができる。図１Ａには図示していないが、ＲＡＮ１０４および／またはコアネットワーク１０６が、ＲＡＮ１０４と同一のＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用する他のＲＡＮと直接的または間接的に通信していることがあることが理解されよう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を使用していることのあるＲＡＮ１０４に接続に接続されていることに加えて、コアネットワーク１０６はまた、ＧＳＭ無線技術を利用する別のＲＡＮ（図示せず）とも通信していることがある。

【0020】

コアネットワーク１０６はまた、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとしても働くことができる。ＰＳＴＮ１０８は、簡易電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回線交換電話網を含むことができる。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコル群内の伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、インターネットプロトコル（ＩＰ）などの一般的な通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークおよび装置のグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運用されるワイヤードまたはワイヤレス通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同一のＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用することのできる、１つまたは複数のＲＡＮに接続された別のコアネットワークを含むことができる。

【0021】

通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの一部またはすべては、マルチモード機能を含むことができ、すなわちＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なるワイヤレスリンクを介して異なるワイヤレスネットワークと通信する複数のトランシーバを含むことができる。例えば、図１Ａに示すＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を利用することができる基地局１１４ａ、およびＩＥＥＥ８０２無線技術を利用することのできる基地局１１４ｂと通信するように構成することができる。

【0022】

図１Ｂは、例示的ＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示すように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送信／受信要素１２２、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、取外し不能メモリ１０６、取外し可能メモリ１３２、電源１３４、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６、および他の周辺機器１３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態に適合したままで、上記の要素の任意の部分組合せを含むことができることが理解されよう。

【0023】

プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、任意の他のタイプの集積回路（ＩＣ）、状態機械などでもよい。プロセッサ１１８は、信号コーディング、データ処理、パワー制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２がワイヤレス環境で動作することを可能にする任意の他の機能を実施することができる。プロセッサ１１８をトランシーバ１２０に結合することができ、トランシーバ１２０を送信／受信要素１２２に結合することができる。図１Ｂはプロセッサ１１８およびトランシーバ１２０を別々の構成要素として示すが、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０を電子パッケージまたはチップ内に共に一体化できることが理解されよう。

【0024】

エアインターフェース１１６を介して基地局（例えば、基地局１１４ａ）に信号を送信し、または基地局から信号を受信するように送信／受信要素１２２を構成することができる。例えば、一実施形態では、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナでもよい。別の実施形態では、送信／受信要素１２２は、例えばＩＲ、ＵＶ、または可視光信号を送信および／または受信するように構成された放射器／検出器でもよい。さらに別の実施形態では、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号と光信号をどちらも送信および受信するように構成可能である。送信／受信要素１２２は、ワイヤレス信号の任意の組合せを送信および／または受信するように構成可能であることが理解されよう。

【0025】

さらに、図１Ｂでは送信／受信要素１２２を単一の要素として示すが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送信／受信要素１２２を含むことができる。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２はＭＩＭＯ技術を利用することができる。したがって、一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６を介してワイヤレス信号を送信および受信する２つ以上の送信／受信要素１２２（例えば、複数のアンテナ）を含むことができる。

【0026】

送信／受信要素１２２によって送信すべき信号を変調し、送信／受信要素１２２によって受信すべき信号を復調するようにトランシーバ１２０を構成することができる。上記のように、ＷＴＲＵ１０２はマルチモード機能を有することができる。したがって、トランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が例えばＵＴＲＡやＩＥＥＥ８０２．１１などの複数のＲＡＴを介して通信することを可能にする複数のトランシーバを含むことができる。

【0027】

スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ディスプレイユニットまたは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）にＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８を結合することができ、プロセッサ１１８は、それらからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ１１８はまた、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８にユーザデータを出力することができる。さらに、プロセッサ１１８は、取外し不能メモリ１０６および／または取外し可能メモリ１３２などの任意のタイプの適切なメモリからの情報にアクセスし、そのメモリにデータを格納することができる。取外し不能メモリ１０６は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶装置を含むことができる。取外し可能メモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、ＳＤ（ｓｅｃｕｒｅ ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態では、プロセッサ１１８は、サーバやホームコンピュータ（図示せず）などのＷＴＲＵ１０２上に物理的に位置しないメモリからの情報にアクセスし、そのメモリにデータを格納することができる。

【0028】

プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受けることができ、ＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素に電力を分配し、かつ／または他の構成要素への電力を制御するように構成することができる。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力供給する任意の適切な装置でもよい。例えば、電源１３４は、１つまたは複数の乾電池（例えば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。

【0029】

プロセッサ１１８をＧＰＳチップセット１３６に結合することもでき、ＷＴＲＵ１０２の現在位置に関する位置情報（例えば、経度および緯度）を提供するようにＧＰＳチップセット１３６を構成することができる。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６を介して基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）から位置情報を受信し、かつ／または２つ以上の近くの基地局から受信する信号のタイミングに基づいてその位置を求めることができる。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態に適合したままで、任意の適切な位置決定方法によって位置情報を取得し得ることが理解されよう。

【0030】

プロセッサ１１８をさらに他の周辺機器１３８に結合することができ、周辺機器１３８は、追加の特徴、機能、および／またはワイヤードもしくはワイヤレス接続性を実現する１つまたは複数のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる。例えば、周辺機器１３８は、加速度計、ｅコンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真またはビデオ用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、バイブレーション装置、テレビジョントランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含むことができる。

【0031】

図１Ｃは、一実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上記のように、ＲＡＮ１０４は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用して、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０４はまた、コアネットワーク１０６とも通信していることがある。

【0032】

図１Ｃに示すように、ＲＡＮ１０４はｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１０４は、一実施形態に適合したままで、任意の数のｅＮｏｄｅ−Ｂを含むことができることが理解されよう。ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信する１つまたは複数のトランシーバをそれぞれ含むことができる。一実施形態では、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃはＭＩＭＯ技術を実装することができる。したがって、例えばｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａは、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａにワイヤレス信号を送信し、ＷＴＲＵ１０２ａからワイヤレス信号を受信することができる。

【0033】

ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれを特定のセル（図示せず）と関連付けることができ、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、アップリンクおよび／またはダウンリンクでのユーザのスケジューリングなどを処理するように構成することができる。図１Ｃに示すように、ｅＮｏｄｅ−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｘ２インターフェースを介して互いに通信することができる。

【0034】

図１Ｃに示すコアネットワーク１０６は、モビリティ管理ゲートウェイ（ＭＭＥ）１４２、サービングゲートウェイ１４４、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１４６を含むことができる。上記の要素のそれぞれをコアネットワーク１０６の部分として示すが、こうした要素のうちの任意の１つをコアネットワークオペレータ以外の実体によって所有および／または運用できることが理解されよう。

【0035】

Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅ−Ｂ１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃのそれぞれにＭＭＥ１４２を接続することができ、ＭＭＥ１４２は制御ノードとして働くことができる。例えば、ＭＭＥ１４２は、ＷＴＲＵの１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザの認証、ベアラ活動化／非活動化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期接続中の特定のサービングゲートウェイの選択などの任を担うことができる。ＭＭＥ１４２はまた、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭやＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を利用する他のＲＡＮ（図示せず）との間の切換えのためのコントロールプレーン機能をも提供することができる。

【0036】

Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅ Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれにサービングゲートウェイ１４４を接続することができる。サービングゲートウェイ１４４は一般に、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに／からユーザデータパケットをルーティングし、転送することができる。サービングゲートウェイ１４４はまた、ｅＮｏｄｅ Ｂ間ハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃについて利用可能であるときにページングをトリガすること、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストを管理および格納することなどの他の機能も実施することができる。

【0037】

ＰＤＮゲートウェイ１４６にサービングゲートウェイ１４４を接続することもでき、ＰＤＮゲートウェイ１４６は、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供し、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ使用可能装置との間の通信を容易にすることができる。

【0038】

コアネットワーク１０６は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えば、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにＰＳＴＮ１０８などの回線交換網へのアクセスを提供し、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来型固定通信装置との間の通信を容易にすることができる。例えば、コアネットワーク１０６は、コアネットワーク１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとして働くＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含むことができ、またはそれと通信することができる。さらに、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにネットワーク１１２へのアクセスを提供することができ、ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される他のワイヤードまたはワイヤレスネットワークを含むことができる。

【0039】

本明細書で免許不要スペクトルと総称する、簡易に免許を受けたスペクトルおよび無免許スペクトルでワイヤレス操作を可能にする方法を本明細書で説明する。認知的方法を使用して、無免許帯域の使用および／または簡易に免許を受けた帯域の２次使用を可能にする。ワイヤレス装置は、既存の帯域に加えて免許不要スペクトルを新しい帯域として使用して、ダウンリンク方向でワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）に送信し、またはアップリンク方向で基地局に送信することができる。追加の帯域幅は、別の１次通信システムによって使用される無免許帯域、簡易に免許を受けた帯域、または免許を受けた帯域を含むことができる。ワイヤレス装置は、キャリアアグリゲーションフレームワークを使用して帯域幅アグリゲーションまたは中継のために免許不要スペクトルにアクセスすることができる。

【0040】

免許不要スペクトルの使用を可能にするための、既存の物理レイヤ、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ、およびより上位のレイヤの操作に関する修正を本明細書で説明する。セルラ操作装置による産業科学医療用（ＩＳＭ）／ＵＮＩＩ（Ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）スペクトルなどの免許不要スペクトルの機会主義的使用を可能にするためには、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１Ｗｉ−Ｆｉ装置との共存を必要とすることがある。表１に、動作帯域内の免許を受けたオペレータとの「有害な干渉」を回避することを義務付けることのできるＩＳＭおよびＵＮＩＩ帯域に関する連邦通信委員会（ＦＣＣ）規制を示す。有害な干渉を回避する方法は、「ｌｉｓｔｅｎ−ｂｅｆｏｒｅ−ｔａｌｋ」または「ｓｅｎｓｉｎｇ ｂｅｆｏｒｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ」を可能にすることである。

【0041】

【表1】

【0042】

搬送波感知多元接続（ＣＳＭＡ）では、送信することを望む局は、チャネル上の活動がないかチェックするように、まず所定の時間量の間チャネルを聴取することができる。チャネルが「アイドル状態」と感知される場合、局は送信することを許可される。チャネルが「ビジー」と感知される場合、局はその送信を延期することができる。しかし、いくつかのセルラプロトコルはスケジューリングされたスペクトルアクセスを想定し、グラントを利用して、スペクトルにアクセスするための許可を導出する。したがって、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）プロトコルを使用するデュアル無線装置が免許不要スペクトルの使用を開始する場合、Ｗｉ−Ｆｉ装置の不当な先占めおよび衝突を引き起こし、また、これら装置の性能劣化を引き起こすことがある。

【0043】

同期は、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）ベースのＬＴＥシステムで重要な役割を果たす。この変調技法は、位相雑音、周波数オフセット、およびタイミングエラーに敏感であることがあるからである。ＯＦＤＭ信号の受信のために、基地局（中継ノードを含む）とＷＴＲＵトランシーバとの間でタイミングおよび周波数同期が必要とされる。ＬＴＥ ＯＦＤＭ使用のために免許不要スペクトルを考慮する際に、タイミングおよび周波数同期を使用可能にして、免許不要帯域上のＬＴＥ ＯＦＤＭシンボルの受信を可能にすることができる。

【0044】

キャリアアグリゲーション（carrier aggregation）では、第１のコンポーネントキャリアの１次共有チャネル（ＳＣＨ）および２次ＳＣＨを使用して初期タイミング取得が達成されるとみなすことができる。その後で、タイミングオフセットの連続的追跡のために、巡回プレフィックス（ＣＰ）相関または基準信号（ＲＳ）のどちらかに基づく２つのクラスの手法が存在する。いくつかの実施形態では、同期シンボルが拡張キャリア上で送られず、連続的タイミング／周波数追跡のために共通基準信号（ＣＲＳ）を使用することができる。拡張キャリアは、シングルキャリア（スタンドアロン）として動作することのできないキャリアでもよいが、セット中のキャリアのうちの少なくとも１つがスタンドアロン可能キャリアであるコンポーネントキャリアセットの部分である必要がある。

【0045】

免許不要チャネルに関するチャネルアクセスおよびチャネル占有はチャネルの可用性に依存することがあるので、免許を受けたキャリアアグリゲーションに関する同期技法は、新しいシステムに対して適用可能でないことがある。例えば、免許不要帯域上の連続的タイミング／周波数追跡を可能にするためのＣＲＳシンボルの連続的伝送を仮定することが可能でないことがある。

【0046】

初期タイミング同期では、異なる送信機チェーンを使用して、キャリアアグリゲーションがＬＴＥ帯域（２ＧＨｚで１）の免許を受けた帯域および５ＧＨｚ内の無免許帯域にわたって実施されるシナリオでは、大きく分離した帯域は異なる伝播環境を有することがあるので、第１のコンポーネントキャリアから初期タイミングを取得できると仮定することは実際的ではないことがある。

【0047】

図２に、ＷＴＲＵ２０５が、基地局／セル２１０から異なる帯域ｆ₁およびｆ₂上で２つのコンポーネントキャリア（ＣＣ）を受信するシナリオを示す。異なるコンポーネントキャリアは、（障害物（すなわち、散乱体１および散乱体２によって引き起こされる回折のために）伝播環境が異なることがあり、指向性レピータなどの存在により移動する経路が異なることがあり、飛行時間が異なることがある。

【0048】

タイミング開始アライメントは、ＦＳＰ（Ｆｉｒｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｐａｔｈ）検出からであり、すなわち、ダウンリンクフレームタイミングがＦＳＰと合わせられる。しかし、２つのＣＣのＦＳＰ位置は、ＷＴＲＵに到達するときに２つのＣＣが受ける遅延スプレッドに依存することがある。大きい帯域によって分離されるコンポーネントキャリアにわたるキャリアアグリゲーション、例えば周波数帯７００／８００／９００ＭＨｚと５ＧＨｚとのキャリアアグリゲーションでは、１次ＣＣ上のＦＳＰを使用することは十分ではないことがある。

【0049】

さらに、免許不要帯域に関する最大送信機パワー制限（ＦＣＣ）のために免許不要帯域動作の範囲が制限されることがある。一実施形態では、コンポーネントキャリア当たりの別々のタイミングアドバンスコマンドが許可されることがある。

【0050】

キャリアアグリゲーションでは、第１のコンポーネントキャリアの１次ＳＣＨおよび２次ＳＣＨを使用して初期周波数取得が達成されるとみなされる。しかし、新しい免許不要帯域では、アグリゲートされたキャリアセット中の追加の変動するドップラーシフトが、広い帯域によって分離されたコンポーネントキャリアにわたることがあり、例えば７００／８００／９００ＭＨｚと５ＧＨｚにわたることがある。いくつかの実施形態は、拡張キャリア上のＣＲＳの使用を仮定することがある。

【0051】

ＬＴＥ通信は、物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）、物理制御フォーマットインジケータチャネル（ＰＦＩＣＨ）、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、ＣＲＳ、チャネル状態情報（ＣＳＩ）ＲＳ（ＣＳＩ−ＲＳ）、および同期信号の規則的伝送および周期的伝送を使用することができる。

【0052】

アップリンク方向では、いくつかのＷＴＲＵが共通の受信機に送信していることがある。送信ノード間のコリジョンを解決するための方法を以下で説明する。アップリンク方向では、チャネルアクセスは以下からなることができる。アイドルチャネルを見つけるためのチャネル感知、および同一のアクセス機会でチャネルアイドルを見つけるＷＴＲＵ間のコンテンション解決。

【0053】

ＬＴＥでのアップリンク（ＵＬ）アクセスのための現在のスケジューリングされる方法は、キャリア感知に関する問題に取り込むことができない。グランティングエンティティ（例えば、基地局）は、ＬＴＥグラント後のＷＴＲＵが送信を開始することができる時間のチャネル占有の現状態を知らないことがある。ＣＳＭＡとマルチＷＴＲＵアクセスのどちらにも取り組む新しい機構を以下で説明する。

【0054】

アップリンクハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）操作では、アップリンク伝送に応答して、ダウンリンク肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）の応答が固定時間に行われる（すなわち、周波数分割複信（ＦＤＤ）ではアップリンク伝送後の４サブフレーム）同期ＨＡＲＱを定義することができる。一方、適応的ＨＡＲＱと非適応的ＨＡＲＱのどちらもサポートすることができ、ＨＡＲＱフィードバックを提供するためにＰＨＩＣＨとＰＤＣＣＨのどちらも必要とする。

【0055】

適応的モードが存在する間、非適応的操作は、伝送のために使用されるリソースブロックのセットが初期伝送と同一である基本モードでもよい。ＰＨＩＣＨ上で伝送される単一ビットＡＣＫ／ＮＡＣＫを使用することができる。送信するビットのセットおよび物理リソースが以前の伝送から既知である場合、ＰＨＩＣＨ上で伝送されるＮＡＣＫは、再伝送に関する単一ビットスケジューリンググラントと考えることができる。再伝送に関する送信フォーマットおよびリソースブロック（ＲＢ）割振りは、以前の伝送と同一である。事前定義されたパターンの後に冗長バージョンが続き、ＮＡＣＫがＰＨＩＣＨ上で送られるときにはいつでも、次のパターン中の冗長バージョンが使用される。

【0056】

明示的なＰＤＣＣＨ応答が存在するとき、ＰＨＩＣＨを無視することができる。ＰＤＣＣＨのアップリンクスケジューリンググラント中の新しいデータインジケータが、トランスポートブロックを再送信することができるかどうかをＷＴＲＵに通知することができる。新しいデータインジケータは、新しいトランスポートブロックごとにトグルする。アップリンクスケジューリンググラントがＰＤＣＣＨ上で送られるので、変調、符号化レート、冗長バージョン、およびＲＢ割振りなどのパラメータを再送信について変更することができる。

【0057】

ＬＴＥでのＵＬアクセスのための現在のスケジューリングされる方法は、キャリア感知に関する問題に取り込むことができない。グランティングエンティティ、例えば基地局は、ＬＴＥグラント後のＷＴＲＵが送信を開始することができる時間のチャネル占有の現状態を知らないことがある。ＣＳＭＡとマルチＷＴＲＵアクセスのどちらにも取り組む方法を以下で詳細に説明する。免許不要帯域の可用性の非決定論的性質を考えると、アップリンクでの同期ＨＡＲＱ操作は、初期伝送と同一のリソースを使用して常に可能ではないことがある。キャリアセンシング機構を使用してスペクトルの可用性を確認した後に、ＷＴＲＵがアップリンクで免許不要スペクトルを使用できることを可能にする方法を以下で説明する。

【0058】

図３に、ＬＴＥシステムに関する免許不要スペクトル内の新しいコンポーネントキャリアの動作を示す。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄコンポーネントキャリアフレームワークを使用することができる。免許を受けたスペクトル３０２内で動作する１次キャリア３０５がＬＴＥ ｅＮＢ３１５とＬＴＥ ＷＴＲＵ３２０との間の制御および接続確立を実現することができ、免許不要スペクトル３０４内で動作する新しいコンポーネントキャリア３１０が、ＬＴＥ ｅＮＢ３１５とＬＴＥ ＷＴＲＵ３２０との間のワイヤレス通信に関する帯域幅拡張を実現することができる。免許不要スペクトル３０４はまた、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎアクセスポイント（ＡＰ）３３０とＩＥＥＥ８０２．１１ｎ移動局（ＭＳ）３３５との間の通信リンク３３７もサポートすることができる。免許不要スペクトル３０４へのアクセスは、コンテンションベースでもよい。非限定的な例のために、免許不要スペクトルは、少なくともＴＶＷＳスペクトル、ＩＳＭスペクトル、および／またはＵＩＩＩスペクトルを含むことができる。

【0059】

以下でより詳しく説明するように、キャリアアグリゲーションフレームワークを使用する免許不要スペクトルの使用のために、２つの配置シナリオを考慮することができる。図４に、ｅＮＢ４０５とＷＴＲＵ４１０との間の第１のシナリオを示す。このシナリオでは、キャリアアグリゲーションは、ダウンリンク（ＤＬ）およびアップリンク（ＵＬ）で動作するＬＴＥ免許帯域コンポーネントキャリア４１５を、ＤＬ方向のみで動作する免許不要補助キャリア４２０とアグリゲートする。

【0060】

図５に、ｅＮＢ５０５とＷＴＲＵ５１０との間の第２のシナリオを示す。このシナリオでは、キャリアアグリゲーションは、ＤＬおよびＵＬで動作するＬＴＥ免許帯域コンポーネントキャリア５１５を、ＤＬおよびＵＬ方向で動作する免許不要補助キャリア５２０とアグリゲートする。

【0061】

免許不要（ＩＳＭ、ＵＮＩＩ、またはＴＶＷＳ）スペクトルで動作するコンポーネントキャリアは、所定の制限で動作する必要がある。免許不要スペクトルで動作する新しい非後方互換キャリアタイプを使用することができ、これを以下では補助キャリアと呼ぶことがある。補助キャリアは、ＬＴＥ−Ａキャリアアグリゲーションを免許不要スペクトルに拡張する方法を提供する。

【0062】

少なくとも１つの実施形態では、補助キャリアは、シングルキャリア（スタンドアロン）として動作することができないが、セット中のキャリアの少なくとも１つがスタンドアロン可能キャリアであるコンポーネントキャリアセットの一部となることができる。

【0063】

伝送の前に適性を判定するために、補助キャリアに「ｌｉｓｔｅｎ−ｂｅｆｏｒｅ−ｔａｌｋ」または感知を施すことができる。この結果、第２のコンポーネントキャリアと比べていくつかの特徴の実装が変化する。補助キャリアを部分的に定義する違いを表３に与える。

【0064】

【表2-1】

【0065】

【表2-2】

【0066】

免許不要帯域での動作のために補助キャリアについて実装することのできる追加の特徴を以下で詳細に説明する。

【0067】

基地局またはＷＴＲＵのどちらかの送信機は、免許不要スペクトルでの送信の前に感知するように構成することができる。免許を受けたスペクトル上のＣＣと共にＷＴＲＵを構成することができる。ダウンリンクまたはアップリンクリンク上の第１のコンポーネントキャリアは、常にＬＴＥ免許帯域からのコンポーネントキャリアでもよい。

【0068】

補助キャリアのスケジューリングのためにクロスキャリアスケジューリングを仮定することができる。ベースラインとして、ＰＤＣＣＨ上のキャリアインジケータフィールド（ＣＩＦ）を使用してクロスキャリアスケジューリングを実装することができる。コンポーネントキャリア上のＰＤＣＣＨは、ＣＩＦを使用して複数のコンポーネントキャリアのうちの１つで物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）または物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）リソースを割り当てることができる。ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）フォーマットは、１〜３ビットのＣＩＦを含むことができる。このことは、レガシーＰＤＣＣＨ構造を再利用すること（例えば、リソースマッピングに基づいて同一の制御チャネル要素（ＣＣＥ）を符号化すること）を含むことができる。クロスキャリアスケジューリングを使用可能にするために、ＣＩＦの使用に関して以下を仮定することができる。ａ）ＣＩＦの存在に関する構成はＷＴＲＵ特有である（すなわち、システム特有ではなく、セル特有ではない）、ｂ）ＣＩＦ（構成される場合）は固定の３ビットフィールドである、およびｃ）ＤＣＩフォーマットサイズに関わらず、ＣＩＦ（構成される場合）、位置が固定される。

【0069】

タイムクリティカルな制御およびフィードバックシグナリング、例えば、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、スケジューリング要求（ＳＲ）、およびＰＵＣＣＨシグナリングメッセージのために、第１のコンポーネントキャリアを使用することができる。

【0070】

ＷＴＲＵは、１次セル上のみでシステム情報取得および変更監視手順を適用することができる。新しいスペクトルで動作する補助キャリアでは、Ｅ−ＵＴＲＡＮが、補助キャリア上で新しいセルを追加するときに、専用シグナリングを介してＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤで関係するセルを操作することに関連するシステム情報を提供することができる。

【0071】

別々のＨＡＲＱエンティティを補助キャリアに関連付けることができる。

【0072】

ＷＴＲＵは、免許不要補助キャリア周波数を任意の他のキャリア周波数として認識し、測定オブジェクトが測定のためにセットアップされると予想する。

【0073】

補助キャリアがアップリンク方向で免許不要帯域上で動作するように構成される場合、アップリンク制御情報情報（ＵＣＩ）をＰＵＣＣＨで多重化することができ、上位層制御情報を搬送するＰＵＳＣＨは、免許を受けた帯域内のコンポーネントキャリアにマッピングすることができる。レガシーキャリアアグリゲーションに従ってＰＵＣＣＨ多重化を実施することができるが、ＰＵＳＣＨ伝送を別様に実施することができる。したがって、免許を受けたスペクトル内のコンポーネントキャリア上にＰＨＩＣＨを多重化することができる。

【0074】

同期チャネルでは、免許不要スペクトルを使用して動作するコンポーネントキャリアは非後方互換でもよい。ＷＴＲＵはセル探索手順を使用して補助キャリアを探索していないことがあるので、コンポーネントキャリアは同期信号を送信する必要はない。ＷＴＲＵを同時に監視することのできる関連スタンドアロンコンポーネントキャリアが存在することがあり、したがってそのコンポーネントキャリアを通じてセル探索を実施することができる。

【0075】

補助キャリアは、システム情報をブロードキャストしないことがある。関連スタンドアロン１次コンポーネントキャリア（複数可）上で専用シグナリングを使用して関連システム情報を提供することができる。

【0076】

ＰＤＣＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＣＦＩＣＨなどのダウンリンク制御チャネルまたはＰＵＣＣＨなどのアップリンク制御チャネルがないことがある。これらをクロスＣＣスケジューリングおよび関連暗黙リソースマッピングを介して処理することができる。

【0077】

復調基準シンボル（ＤＭＲＳ）が、他のＣＣと同様の方式でＰＤＳＣＨで送信される。

【0078】

共通基準信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を送信する必要があることがある。ＷＴＲＵが補助キャリア上のセル探索を実施することができないとしても、ＷＴＲＵは、補助キャリア上で測定を実施することができ、キャリアを利用するためにＷＴＲＵをいつ構成するかについての何らかの情報を基地局が提供することを可能にする。ＣＱＩ測定、ＣＣ特有の時間／周波数追跡などのために、可能なときに、共通基準シンボルを送信する必要があることがある。送信が他の装置に対して所定の影響を及ぼすと判定されるかどうかを感知することなく、ＣＳＩ−ＲＳを周期的に送信することができる。あるいは、各伝送の前に行われる感知と共に、またはＷＴＲＵにとってアプリオリに知られる固定パターンで、ＣＳＩ−ＲＳを一時的にスケジューリングすることができる（基地局はＣＱＩレポートがどのように計算されるかを既に知っていることになる）。

【0079】

類似の制限と共に非後方互換キャリアとして動作することのできる拡張キャリアを使用することもできる。補助キャリアを独立なＨＡＲＱエンティティに関連付けることができるが、拡張キャリアを独立なＨＡＲＱエンティティを関連付けることはできない。

【0080】

別の実施形態では、制御チャネルの一部またはすべてを補助キャリアにマッピングすることができる。例えば、ＰＤＣＣＨなどのＤＬ制御チャネルを補助キャリア上で搬送することができ、一方ＵＬ制御チャネルを依然として第１のコンポーネントキャリアにマッピングすることができる。

【0081】

第１のコンポーネントキャリア上の制御シグナリングを使用して、より干渉の少ない免許を受けたキャリア上で重要な制御シグナリングを送ることができる。対応する補助キャリアの周波数帯および他の特定の特性に応じて、キャリアが伝送のために利用可能であるとき、補助キャリアは、制御チャネルトラフィックを搬送するのに十分な信頼性がある。第１のコンポーネントキャリア上の制御オーバヘッドが所定のしきい値より上である場合、制御チャネルを補助キャリアにマッピングすることができる。

【0082】

異種ネットワークなどの他のシナリオでは、制御チャネル信頼性が向上した場合であっても、データチャネル（すなわち、ＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨ）は干渉に対処することができる。異種ネットワーク内の干渉条件、およびこうした条件に対処する技法は、同種ネットワークとは異なるものでもよい。そのようなシナリオでは、不十分な性能のためにデータチャネルを使用することができないとき、第１のコンポーネントキャリア上で制御チャネルを送る（第１のコンポーネントキャリア上のオーバヘッドを増大させる）価値がないことがある。こうしたケースでは、制御とデータが共に提携して進むように、制御トラフィックとデータトラフィックを共に補助キャリアにマッピングすることができる。

【0083】

図６に、クロスキャリアスケジューリングを使用して補助キャリア６１５をサポートするための、基地局でのＰＤＣＣＨ６０５およびＰＤＳＣＨ６１０伝送の例示的タイムライン６００を示す。補助キャリア６１５のフレーム構造は、ＰＤＣＣＨ情報を有することができない。この場合、ＷＴＲＵは、データがＷＴＲＵに割り振られる場合に、ＰＤＣＣＨが完全に復号化される前に、補助キャリア６１５ＰＤＳＣＨ情報を受信およびバッファリングすることができる。免許を受けた帯域で補助キャリア６１５がアップリンクにマッピングされる場合、これにより、補助キャリア上で送られるサブフレームにＣＱＩおよびＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫの応答を送るのに利用可能な時間を削減することができる。

【0084】

図７に、補助キャリア７１５上のＴＴＩオフセット７３０を有するクロスキャリアスケジューリングおよびキャリアセンシングの例示的タイムライン７００を示す。補助キャリア７１５のＴＴＩ境界スケジュールを、１次キャリア７２０に対して、最大ＰＤＣＣＨ持続時間よりも長いデルタだけオフセットすることができる。図示するように、感知が補助キャリア７１５上で実施された後に、ＰＤＳＣＨスケジューリングの前に補助キャリア７１５上にＴＴＩオフセット７３０がある。

【0085】

別の例では、半永続的スケジューリンググラントを使用して、ＴＴＩ間の間隔１で補助キャリア上にリソースを割り振ることができる。これにより、サブフレームごとにＰＤＣＣＨを復号化する問題を回避することができる。

【0086】

ＷＴＲＵは、単一広帯域可能（すなわち、＞２０ＭＨｚ）、ＲＦフロントエンド（すなわち、ミキサ、自動、自動利得制御（ＡＧＣ）、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ））、および単一高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、あるいは複数の「レガシー」ＲＦフロントエンド（≦２０ＭＨｚ）およびＦＦＴエンジンを採用することができる。単一または複数のトランシーバの間の選択は、電力消費、コスト、サイズ、他のアグリゲーションタイプをサポートするための柔軟性に基づいて決定することができる。配置シナリオ、ＷＴＲＵのＲＦ能力、およびシステムの動作モードに応じて、多重化例を本明細書の以下で説明する。

【0087】

一例では、免許不要スペクトルを用いた単方向動作（ＤＬ動作）を実装することができる。以前に図４で示したように、免許不要帯域が単一方向で使用される場合、かつシステムが周波数分割複信（ＦＤＤ）システムである場合、両端の所定の保護帯域を除く帯域全体を、新しい帯域の帯域幅に依存する同一方向で１つまたは複数のコンポーネントキャリアとみなすことができる。アップリンクを免許を受けた帯域と仮定することができる。

【0088】

図８に、２．４ＧＨｚ帯域内のＷｉ−Ｆｉチャネル８００のグラフィカル表現を示す。ＩＥＥＥ８０２．１１装置は動作帯域のそれぞれをチャネルに分割し、例えば２．４０００〜２．４８３５ＧＨｚ帯域が、それぞれの幅２２ＭＨｚであるが５ＭＨｚだけ離れた１３チャネルに分割され、チャネル１の８０５の中心が２．４１２ＧＨｚにあり、チャネル１３の８１０の中心が２．４７２ＧＨｚにある。日本は、チャネル１３の上に第１４のチャネル８１５ １２ＭＨｚを追加する。

【0089】

図９に、２．４ＧＨｚ ＩＳＭ帯域９００上の広帯域操作の例示的構成を示す。ＩＥＥＥ８０２．１１ユーザとの共存のため、およびＩＥＥＥ８０２．１１キャリア感知アルゴリズムの適切な動作のために、１つの代替は、２２ＭＨｚチャネルブロック９０５全体を使用して動作し、帯域にわたるエネルギー検出を使用するキャリアセンシングが帯域内のＬＴＥ動作を検出することを保証することである。以下のＣＣサイズ、すなわち、１．５ＭＨｚ、２ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、および２０ＭＨｚをサポートすることができる。後方互換性のために、１つの代替は、リソース割振りおよびスケジューリングのために定義済みの（例えば２０ＭＨｚ ＬＴＥ）、コンポーネントキャリアサイズを使用するが、追加の２ＭＨｚにフィラービットを追加し、または保護帯域を増大して追加２ＭＨｚ帯域をカバーすることである。別の代替は、より広いチャネル帯域幅２２ＭＨｚのためにリソースブロックの数を増加させ、それに対応して、ＰＤＣＣＨ、ＤＣＩビットなどのフォーマットを含む制御情報を更新することである。専用シグナリングを使用する補助キャリアに関するシステム情報で追加の／新しい帯域情報をシグナリングすることができる。

【0090】

免許不要スペクトルを用いた双方向動作を実装することができる。免許不要帯域上でダウンリンクとアップリンクをどちらもサポートするために、免許を受けた帯域の動作モードに応じていくつかの代替が利用可能である。

【0091】

あるケースでは、システムがＦＤＤモードで動作中であり、図１０に示すように、免許不要帯域幅を非重複チャネル、すなわちＵＬチャネル１００５およびＤＬチャネル１０１０に分割することができる。全二重ＦＤＤ動作のために、各チャネルを単一方向で動作することができる。

【0092】

第２のケースでは、図１１に示すように、システムが時分割複信（ＴＤＤ）モードで動作中である。ＩＥＥＥ８０２．１１動作と同様の免許不要帯域幅を時分割多重方式（ＴＤＭ）で共有することができる。各２２ＭＨｚチャネル１１０５はＤＬおよびＵＬ機能を有することができる。

【0093】

どちらのケースでも、ＣＳＭＡ（ＴＤＭ）方式で帯域を依然としてスペクトルの他のユーザと共有することができる。免許不要スペクトルでコンポーネントキャリアのために選択される複信タイプは、スペクトルに対して、所期のときにのみスペクトルが放棄されると認識する。言い換えれば、免許不要スペクトルの制御は、複信構造のどんな特徴によっても損なうことができない。免許不要スペクトルの意図的かつプリエンプティブな占有を活用して、スペクトル使用をランダム化解除することができる。

【0094】

図１２に、２．４／５ＧＨｚスペクトル１２００上の帯域間全二重ＦＤＤ動作の一例を示す。この例では、アップリンクおよびダウンリンクチャネルは、免許不要スペクトルの異なる帯域上にあってもよい。例えば、ＤＬチャネル１２０５は、２．４ＧＨｚ帯域上で動作することができ、ＵＬチャネル１２１０は、５ＧＨｚ帯域上で動作することができる。

【0095】

図１３に、補助キャリアセル管理の一例を示す。この例では、２つのＣＣ、１次キャリア１３１０、および補助キャリア１３１５と共にＷＴＲＵ１３０５を構成することができる。免許不要帯域上の補助キャリア１３１５は、免許を受けたＬＴＥ帯域上の１次キャリア１３１０よりも小さいカバレッジエリアを有することがある。

【0096】

地点１の１３２０では、１次キャリア１３１０のみと共にＷＴＲＵ１３０５を構成することができる。ＷＴＲＵ１３０５が補助キャリア１３１５のカバレッジ内に到着したとき、構成されたセットに補助キャリア１３１５を追加すべきである。Ｓ−ｍｅａｓｕｒｅが、ＷＴＲＵはいつ周波数内測定、周波数間測定、およびＲＡＴ間測定を実施する必要があるかを記述することができる。サービングセル基準信号受信パワー（ＲＳＲＰ）がＳ−ｍｅａｓｕｒｅより上である場合、ＷＴＲＵは測定を実施する必要はない。２次セル（Ｓｃｅｌｌ）ハンドオーバをサポートするために、新しい測定イベントＡ６が導入されている。イベントＡ６は、周波数内ネイバーがＳＣｅｌｌに対するオフセットよりも良くなると定義される。この測定のために、ＳＣＣ上のネイバーセルをそのＳＣＣのＳＣｅｌｌと比較する。これは、ネイバーセルが１次セル（Ｐｃｅｌｌ）よりも良くなるときを検出するのに使用される、既存のイベントＡ３に加えてのものである。

【0097】

補助キャリアでは、免許を受けた帯域上の１次キャリアと免許不要帯域上の補助キャリアのカバレッジは、動作の送信パワーおよび周波数に関する規制のために範囲およびカバレッジのかなりの違いを有することがある。現在定義されているように、システム全体について１つのＳ−ｍｅａｓｕｒｅだけがある場合、１次キャリア強度がしきい値より上である場合にＷＴＲＵは補助キャリアを測定しない。

【0098】

各免許不要帯域上のネイバーセル測定のためにＡ３免許不要（Ａ３−ＬＥ）と呼ばれる新しいイベントを使用することができる。地点２の１３２５では、測定レポートは、ＷＴＲＵ１３０５が補助キャリア１３１０のセルのカバレッジエリアに進入しつつあることを示すことができ、地点３の１３３０では、イベントＡ３−ＬＥがトリガされ、構成されたセットに補助キャリア１３１５が追加される。

【0099】

いくつかのシナリオでは、ＷＴＲＵは、免許不要帯域上でいつ測定を行うかを知らないことがある。基地局は、まず帯域可用性を感知し、次いで測定すべき信号（例えば、ＣＲＳ、同期チャネルなど）を送信するので、アプリオリに知られる時間にＷＴＲＵによる測定のために信号が利用可能ではないことがある。

【0100】

本明細書の以下で説明する方法によってこのことに対処することができる。一例では、無免許帯域で測定される信号を送信することのできるときを判定するように基地局を構成することができ、例えば無免許帯域内のＤＬＣＣ（またはサービングセル）上で信号を送信することができる。

【0101】

別の例では、基地局は、ＷＴＲＵにトリガを送り、同時に、または固定の既知時間後に測定を行い、測定される信号を送信するようにＷＴＲＵに通知することができる。ＤＬの免許を受けた帯域でＣＣ（またはサービングセル）上で、例えばＤＬ１次ＣＣ（またはサービングセル上でトリガを送ることができる。ＵＬグラントと共にトリガを含めることができる。免許を受けた帯域または無免許帯域内のＤＬＣＣ（またはサービングセル）に関するＤＬリソース割当てと共にトリガを含めることができる。トリガを新しいＤＣＩフォーマットで、または既存のＤＣＩフォーマットの修正バージョンで送ることができる。

【0102】

別の例では、サブフレームＮ内のトリガが、無免許帯域でＣＣ（またはサービングセル）上で測定される信号がサブフレームＮで利用可能であることをＷＴＲＵに通知することができる。あるいは、サブフレームＮ内のトリガは、無免許帯域でＣＣ（またはサービングセル）上で測定される信号がサブフレームＮ＋ｋで利用可能であることをＷＴＲＵに通知することができ、ただしｋの値は事前定義され、ＷＴＲＵと基地局のどちらにとっても既知である。あるいは、シグナリングを介して基地局によってｋの値を構成可能である。シグナリングは、物理層または無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングを介するものでもよい。シグナリングは専用でもよく（すなわち、１つの特定のＷＴＲＵまたはＷＴＲＵのグループを対象とすることができる）、またはすべてのＷＴＲＵに対して共通でもよく、例えばブロードキャストすることができる。

【0103】

測定される信号は、単一のサブフレーム、ＷＴＲＵにとって既知の、事前定義された数のサブフレーム、またはシグナリングを介して基地局によって構成されるいくつかのサブフレームについて利用可能とすることができる。シグナリングは専用でもよく（すなわち、１つの特定のＷＴＲＵまたはＷＴＲＵのグループを対象とすることができる）、またはすべてのＷＴＲＵに対して共通でもよく、例えばブロードキャストすることができる。

【0104】

１つまたは複数の事前定義された方式から、測定される共通基準信号を動的に選択することができる。どの方式かの選択は、本明細書の上記で説明したトリガリング機構を介して行うことができる。各方式は、測定シグナリングが他の干渉物との時間および／または周波数コリジョンを回避することができるような、基地局によって事前構成される基準シンボルの固有パターン（スロットおよび周波数）と定義することができる。

【0105】

ＷＴＲＵは、上記のうちの１つまたは複数に従う基地局からの指示に基づいて信号が利用可能であることを知ったとき、免許不要帯域内のＤＬＣＣ（またはサービングセル）上でのみ測定を行うことができる。

【0106】

ＰＤＳＣＨと、ＣＳＩ推定およびＰＤＳＣＨ復調に必要な基準信号のために、免許不要スペクトル内の補助コンポーネントキャリアを使用することができる。他の実施形態は、拡張キャリア上に同期信号を含まないことがある。そのようなケースでは、第１のコンポーネントキャリア周波数を拡張コンポーネントキャリアの周波数近くに選ぶことができ、その結果、第１のコンポーネントキャリアから導出されたタイミング調節と周波数調節がどちらも、拡張キャリアに対しても当てはまる。

【0107】

プリアンブルベースの手法を使用して産業科学医療用（ＩＳＭ）トランシーバによって個別に同期情報を導出することができる。プリアンブルの使用は、ＯＦＤＭシステムでの非連続スペクトルにわたる認知的無線動作で有用なことがある。

【0108】

フレームプリアンブル、周期的ビーコンを使用して、または１次および２次同期シンボルを使用してタイミングおよび周波数同期を達成することができる。

【0109】

図１４に、同期のためのフレームプリアンブル１４０５の使用を示す。免許不要帯域動作では、免許不要スペクトルの可用性は任意のときに所定ではないことがあるので、フレーム構造の最初にプリアンブル情報を挿入することによってタイミングおよび周波数同期を保証することができる。プリアンブルは、時間および周波数領域での同期情報からなることができる。周波数ロックが達成されるまでは受信機はどんなシンボルも復号化することができないので、この情報は、任意の符号化シンボルに先行することができる。同期のために必要なビット数は、ＯＦＤＭに関するサブキャリア間隔、受信機のモビリティなどの多くの要素に依存する。ＰＨＩＣＨなどの制御チャネルを使用して、プリアンブルと共に符号化されるサブフレーム数をＷＴＲＵに別々にシグナリングすることができる。

【0110】

図１４はまた、同期のための周期的ビーコン１４１０の使用も示す。フレームプリアンブル１４０５の代わりに、またはフレームプリアンブル１４０５に加えて周期的ビーコン１４１０を送ることができる。周期的ビーコン１４１０は、フィードバックを取得するデュアルジョブを実施するため、ならびに同期された受信機周波数を保つために周期的に送られる基準シンボルでもよい。固定周期で、または基地局によって構成可能であり、ＷＴＲＵにシグナリングされる周期で周期的に送られる基準シンボルを搬送するほぼブランクなサブフレームとして周期的ビーコンサブフレームを実装することができる。キャリアが周期的ビーコンサブフレーム（複数可）と共に構成される場合、プリアンブルのサイズを削減し、またはなくすことができる。したがって、負荷条件および他の考慮すべき点に応じて、周期的ビーコン１４１０のサポートを追加または除去することができる。

【0111】

専用シグナリングを使用して、または１次キャリア上のシステム情報で、ＷＴＲＵに対してビーコン伝送のスケジュールおよび周期性を構成することができる。これにより、可能な、関心のあるＷＴＲＵがビーコン情報を聴取して、候補補助キャリアの範囲および存在を検出することを可能にすることができる。

【0112】

一実施形態では、絶対ブランクサブフレームとして実装されるビーコンに関するリソースブロックを、補助コンポーネントキャリアに隣接する保護帯域にマッピングすることができる。

【0113】

１次および２次同期シンボルを使用して、タイミングおよび周波数同期を達成することができる。同期信号を周期的に、１０ｍｓ無線フレームごとに２度送信することができる。ＦＤＤセルでは、１次同期シンボル（ＰＳＳ）を、各無線フレームの第１および第１１のスロットの最後の直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）シンボルに配置することができ、したがってＷＴＲＵが巡回プレフィックス（ＣＰ）長とは無関係にスロット境界タイミングを取得することが可能となる。ＰＳＳおよびＳＳＳを中央の６個のリソースブロック（ＲＢ）で送信することができ、同期信号の周波数マッピングをシステム帯域幅（６から１１０ＲＢまで変動することがある）に対して不変にすることが可能となる。これにより、ＷＴＲＵが、割り振られた帯域幅のどんなアプリオリの知識もなしにネットワークを同期することを可能にすることができる。ＰＳＳおよびＳＳＳはそれぞれ、未使用のまま残されるｄ．ｃ．サブキャリアの周りの中央の６２個のサブキャリアにマッピングされた長さ６２シンボルのシーケンスから構成することができる。

【0114】

１つの実装は、ＬＴＥノードがチャネル上で送信または受信中でないときであっても、ＰＳＳおよびＳＳＳを引き続き送信することでもよい。これは、チャネルがＦＤＤ動作で一方向のみで使用されていることを仮定する。以下の計算は、隣接する８０２．１１装置キャリア感知しきい値−７２ｄＢｍのキャリアセンシングに対する同期シンボルの連続的伝送の影響を推定することができる。

【0115】

以下のように与えられる、３６．８１４からのピコセルの経路損失方程式を仮定する。
経路損失＝１４０．７＋３６．７＊ｌｏｇ１０（Ｒ）、ただしＲはｋｍであり、中心周波数＝２ＧＨｚ 式（１）
ｔｘＳｙｎｃＰｏｗｅｒ＝（ｔｘＰｏｗｅｒＰｉｃｏ／２０ＭＨｚ）＊６２サブキャリア＊１５ＫＨｚ 式（２）

【0116】

ｔｘＰｏｗｅｒＰｉｃｏ ３０ｄＢｍ、初期値約１．３ｄＢｍ、および隣接する８０２．１１が同期シンボルからの干渉を検出しないために最小範囲約１８ｍを仮定する。図１５に、隣接する８０２．１１ノードに対するＰＳＳおよびＳＳＳの連続的伝送の効果のグラフを示す。

【0117】

免許不要帯域で動作するセルラノードについて、いくつかのチャネルアクセス機構を配置することができる。チャネルアクセス機構は一般に２つの部分からなる。１）異なるプロトコルを使用することのある同一のスペクトルで動作するノード、または同一のプロトコルを使用するが、互いに通信することのできないノードとのコンテンション、および２）スペクトルにアクセスするためのＷＴＲＵ間のコンテンション。第１の部分は、アイドルチャネルを識別するためのキャリアセンシングおよび他の方法からなることができる。第２の部分は、アイドルチャネルの同時使用を可能にする方法からなることができる（いくつかのＷＴＲＵが単一の受信機と通信することのできるアップリンク方向と同様に）。免許不要スペクトル内のセルラノード間のダウンリンクおよびアップリンク通信は、周波数または時間領域で分離される。この目的でＦＤＤまたはＴＤＤを使用することができる。

【0118】

さらに、免許不要スペクトルは機会主義的に利用可能であるので、リソースの可用性の保証はない。各コンポーネントキャリアは、それに関連するＨＡＲＱエンティティを有することができる。ＨＡＲＱプロセスでのデータは、チャネルが利用可能であるときに次の伝送機会を待機しなければならないことがあり、これにより遅延が引き起こされることがある。こうした遅延を回避するために、免許不要スペクトルが利用可能ではない場合、免許を受けたスペクトルにフォールバックするようにデータを許可することができる。免許不要スペクトルはＴＴＩごとの前に感知され、スペクトルが利用可能ではない場合、１次ＣＣで同一のＴＴＩ上でフレームを送ることができる。一実施形態では、修正後または新しいＤＣＩフォーマットが、免許不要キャリアおよびフォールバックキャリア上でデータを送るためのグラントを同時に含むことができる。これにより、再スケジューリングに関係する遅延を回避することができ、遅延はミリ秒程度であることがある。フォールバックがある場合、２次ＣＣのために符号化された同一のブロックが、１次ＣＣのために使用されることがあり、または使用されないことがある。

【0119】

ある通信システムでは、ＵＬ ＨＡＲＱは同期式であり、それは、ＰＤＣＣＨ（ＵＬグラント）、ＰＵＳＣＨ、ＰＨＩＣＨ、およびＰＵＳＣＨ再送信が図１６Ａおよび１６Ｂで与えられるタイミングに続くことができること意味し、図１６Ａおよび１６Ｂは、それぞれ受信したグラント１６０５および１６１５、ならびにそれぞれ伝送１６１０および１６２０のＴＴＩタイミング関係を示す。図１６Ａは、ＦＤＤモードでのＵＬ ＨＡＲＱタイミング１６００を示し、図１６Ｂは、ＴＤＤモードでのＵＬ ＨＡＲＱタイミング１６０２を示す。時刻Ｎ−４でＷＴＲＵがあるＨＡＲＱプロセス上でアップリンクグラントを得たとき、ＷＴＲＵは、時刻ＮでＰＵＳＣＨ上で送られる伝送を生成する機構を開始する。

【0120】

ＬＴＥでのＵＬアクセスのための現在のスケジューリングされる方法は、キャリアセンシングに関する問題に取り込むことができない。グランティングエンティティ（基地局）は、ＬＴＥグラント後のＷＴＲＵが送信を開始することができる時間のチャネル占有の現状態を知らないことがある。したがって、ＣＳＭＡとマルチＷＴＲＵアクセスのどちらにも取り組む新しい機構を以下で説明する。こうした方法は、非同期アップリンク動作を使用可能にすることができる。

【0121】

免許不要スペクトルの場合、補助キャリアに関する「ソフトグラント」をＷＴＲＵに送るように基地局を構成することができ、「ソフトグラント」は、スペクトルが利用可能であると感知される場合に、機会主義的に使用することのできるグラントと定義される。「ソフトグラント」は、単一リソース割振り（すなわち、単一のサブフレームでのリソース割振り）に対応することができ、または「ソフトグラント」は、複数の「伝送機会」を有するリソース割振りと定義することができる。伝送機会は、サブフレームの先頭を含むことができ、そこでは、ＷＴＲＵが、ソフトグラントで提供される関連するリソース割振りを使用して送信することを許可される。

【0122】

例えば、図１７に示すように、伝送機会は、ＴＴＩの半永続的パターン１７０５、または複数のＴＴＩの固定割振り１７１０に対応することができる。別の例は、開始サブフレームを用いた割振り（例えば、サブフレームｎで受信されるグラントに続くサブフレームｎ＋４）、およびいくつかの連続するサブフレーム（例えば、ｎ＋５、ｎ＋６、．．．ｎ＋ｍ）でもよい。

【0123】

それぞれの割り振られたＴＴＩでは、スペクトルが利用不能である場合、ＷＴＲＵはグラントを無視することができる。基地局は、不連続送信（ＤＴＸ）を検出し、次いでＷＴＲＵに別のグラントを与えることができる。

【0124】

免許不要のケースでは、基地局がＷＴＲＵのＤＴＸを検出することが難しいことがある。そのときに非ＬＴＥユーザによってチャネルが使用されることがあるからである。（上記で定義した「ソフトグラント」の状況で）ＷＴＲＵのＤＴＸ検出問題を軽減するために、ＷＴＲＵは、ソフトグラント内のＵＬ伝送のために割り振られた各サブフレームの開始時に感知を実施することができる。スペクトルが利用可能である場合、ＷＴＲＵは、補助キャリア上でＵＬデータ（ＰＵＳＣＨ）を送信し、使用されるリソース（例えば、ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨ）、免許を受けた帯域内のＵＬキャリア、例えばＵＬ１次ＣＣ（１次サービングセルとも呼ばれる）に関する指示を基地局に送ることができ、ＵＬデータが補助キャリア上で送信されたことを基地局に通知する。例えば、ＷＴＲＵが、そのキャリア上のサブフレームｎ＋ｘ（例えばｘ＝４）内のリソースに対応する補助キャリア上のリソースについてサブフレームｎでグラントを受信した場合、かつＷＴＲＵがそのサブフレームで送信することができることをＷＴＲＵが感知した場合、ＷＴＲＵは、そうしたリソース上で送信し、さらに、１次ＣＣのＰＵＣＣＨ上など、免許を受けた帯域で基地局に（ＷＴＲＵが送信した）指示を送る。オーバヘッドを最小限に抑えるために、指示は、単一ビットまたは少数のビットでもよい。

【0125】

チャネルが、無免許帯域を使用していることがある別の技術によって必要とされることのある期間にアイドル状態となるように（例えば、Ｗｉ−Ｆｉは、局がチャネルを使用することができる前のＳＩＦＳ期間にチャネルがアイドル状態となることを必要とする）、ＷＴＲＵは、送信のために考慮すべきサブフレームの開始前の何らかのデルタ時間を感知することを実施する（または実施を開始する）ことができる。

【0126】

複数のＴＴＩの割振りに対応するソフトグラントを仮定すると、ＷＴＲＵは、それぞれの割り振られたＴＴＩに関する感知を実施し、アイドル状態のＴＴＩで送信することができる。あるいは、ＷＴＲＵは、それぞれの割り振られたＴＴＩに関する感知を実施することができ、アイドル状態である１つのＴＴＩを見つけるとすぐに、ＷＴＲＵは、そのＴＴＩで送信し、次いで、そのグラントに関係するアイドルＴＴＩを探すことを停止することができる（すなわち、そのグラントに関する送信が達成されたとみなすことができる）。あるいは、グラントに関連する１つのＴＴＩで送信した後、ＷＴＲＵは、再送信のためにそのグラントに関係する追加のＴＴＩのみを使用することができ、新しい送信のために別のグラントを待機することができる。ＷＴＲＵが補助キャリア上で送信する各ＴＴＩについて、ＷＴＲＵは、上述のように、免許を受けた帯域内のＵＬＣＣ上で（ＷＴＲＵが送信した）指示を基地局に送ることができる。

【0127】

チャネルがアイドル状態ではないためにＷＴＲＵが送信することができない割り振られたＴＴＩでは、ＷＴＲＵは、リソースが与えられたサブフレームで送信することができなかったという指示を基地局に与えることができる。この指示は、リソース（例えば、ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨ）上で、免許を受けた帯域内のＵＬキャリア上で、例えばＵＬ１次ＣＣ（１次サービングセル）上でＷＴＲＵによって送ることができる。例えば、そのキャリア上のサブフレームｎ＋ｘ（例えばｘ＝４）内のリソースに対応する補助キャリア上のリソースについてＷＴＲＵがサブフレームｎでグラントを受信した場合、かつＷＴＲＵがそのサブフレームで送信することができないことをＷＴＲＵが感知した場合、ＷＴＲＵは、１次ＣＣのＰＵＣＣＨ上などの、免許を受けた帯域で、（ＷＴＲＵが送信しなかったという）指示を基地局に送る。割振りが複数のＴＴＩに関するものである場合、ＷＴＲＵは、ＷＴＲＵが送信しなかった割り振られたＴＴＩのそれぞれについて、ＷＴＲＵが送信しなかったという指示を基地局に送ることができる。ＷＴＲＵが、所与の割振りについて１つのＴＴＩで送信した後に、割り振られたＴＴＩをもはや探さない場合、ＷＴＲＵは、送信の後で、割り振られたＴＴＩに関する指示を送る必要はない。

【0128】

別の代替では、ＷＴＲＵは、「自律的」グラントモードで使用可能にされる。チャネルが利用可能であるとＷＴＲＵが判定したとき、ＷＴＲＵは、リソース使用量を自律的に判断し、リソースを使用して、補助キャリアのデータチャネル（例えばＰＵＳＣＨ）上のサブフレーム上で送信することができる。ＷＴＲＵは、そのＣ−ＲＮＴＩ、チャネル、およびリソース使用量、ならびにＨＡＲＱプロセス情報を、免許を受けたスペクトル内のキャリア（例えば、ＰＵＣＣＨ）上で基地局に同時に送ることができる。

【0129】

ハイブリッド手法では、基地局は、特定のＴＴＩでＷＴＲＵのグループにソフトグラントを与えることができ、したがって、ＷＴＲＵのグループは、与えられたソフトグラントと共に、「伝送機会」を有する対応する割り振られたＴＴＩ上のみで感知を利用し、フレームを送信することが許可される。別の手法では、基地局は、リソースブロック使用グラントと共にＷＴＲＵのグループを半静的に構成し、したがってＷＴＲＵのグループがチャネル可用性を感知するときはいつでも、ＷＴＲＵのグループは、以前に構成されたリソースブロックグラントを使用してチャネルを使用することに進む。ＲＲＣシグナリングによってグループ構成情報を提供することができる。これは、グループＩＤ、グループＲＮＴＩなどでもよい。

【0130】

再送信に関して、デフォルトは、再送信のために新しいグラントを受信することによって適応的再送信を使用可能にすることができ、自律的グラント方式のケースでは、ＷＴＲＵが、再送信のためにそのリソース割振りを選択する。一実施形態では、ＷＴＲＵ間の半静的リソース割振りで同期再送信を維持することが可能であり、そのケースでは、ｅＮＢグラントが機会を感知する。

【0131】

あるいは、免許を受けたＣＣに再送信をルーティングすることができる。

【0132】

チャネルがアイドル状態であることをＷＴＲＵが感知した後、ＷＴＲＵは、一定の期間（例えばＴ_p）待機して、チャネルが依然としてアイドル状態であることを確認することができる。一例としてＷｉ−Ｆｉネットワークを使用して機構を説明するが、この手法は、ＷＴＲＵが免許不要スペクトルと共存すると予想されるすべての他のアクセス技術（ＲＡＴ）に適用される。Ｗｉ−Ｆｉネットワークでは、Ｔ_pは、少なくともＳＩＦＳよりも大きくてもよい。Ｗｉ−Ｆｉネットワークでは、局が媒体へのアクセスを得ると、局は、シーケンス中のフレーム間の最小ギャップ、ＳＩＦＳ（ｓｈｏｒｔ ｉｎｔｅｒ−ｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ）を保つことによって媒体の制御を維持する。別の局は、ＳＩＦＳよりも長い固定持続時間だけ延期しなければならないので、そのシーケンス中に媒体へのアクセスを得ることはない。そうでない場合、これにより不必要かつ回避可能なコリジョンが生じることがある。

【0133】

伝送機会の前または伝送機会の後に、この待ち時間Ｔ_pを適用することができる。このことは、ＷＴＲＵが送信前に感知するケース（ＵＬ）、および／または基地局が送信前に感知するケース（ＤＬ）に適用することができる。このことはまた、基地局が受信機として感知するケースにも適用することができる。

【0134】

ＷＴＲＵが伝送機会の前または後にＴ_pだけ待機するかどうかは、システム配置および実装に依存する。いくつかのシステム実装では、伝送機会の後にＴ_pを有し、サブフレーム境界の開始を超えて１つまたは複数のＯＦＤＭシンボルのデータ送信を開始することを許容できることがある。別の実装は、送信機会の前の感知時間（Ｔ_p）を可能にすることができ、その場合、基地局は、それについて基地局がグラントを与えた伝送機会の前に、サブフレームでどんな免許不要（ＬＥ）ユーザもスケジューリングしない。

【0135】

免許不要スペクトルについて、バックツーバック送信が基地局によって（ＤＬまたはＵＬで）構成される場合、連続するバックツーバック送信のセット内のみで、第１の伝送についてＴ_pの先頭および終わりで感知を実施することが可能であることがある。後続の送信は、送信の前の持続時間Ｔ_pに感知を実施する必要はないことがある。別の実施形態は、送信の前に感知（チャネルアクセス感知）を回避することができる。この連続的バックツーバック送信のセットについて送信が連続的とみなされる限り、他のＲＡＴの２次ユーザは、チャネルをアイドル状態として検出しないことがあり（例えば、Ｗｉ−ＦｉでのＳＩＦＳ）、したがって不必要なコンテンションおよびコリジョンが回避される。

【0136】

ＵＬグラントについて、グラント情報と共に、基地局は、対応する制御チャネル上の免許不要ユーザについてＴ_pの先頭および終わりで感知を実施することが必要とされるかどうかをシグナリングすることができる。免許不要ユーザについてＴ_pの先頭および終わりで感知を実施するためのフラグ（複数可）を第１のＬＥユーザについてのみセットすることができ、バックツーバック送信のセット中のすべての他の後続の免許不要ユーザについて、こうしたフラグをオフにすることができる。ＤＬでは、基地局は、送信がバックツーバックか否かを認識しているので、基地局は、第１の送信の前のみで免許不要ユーザについてＴ_pの先頭および終わりで感知を実施することができる。他の免許不要ユーザへの後続のＤＬ送信は、Ｔ_pを感知し、またはＴ_pだけ待機しなければならない必要なしに行うことができる。

【0137】

免許不要スペクトル内のチャネルアクセスの不連続な性質を考えると、ＣＱＩおよびチャネル推定計算のために周期的セル特有の基準シンボルが存在することに依拠することは可能ではないことがある。しかし、実装することのできるいくつかの方法がある。

【0138】

１つの手法は、本明細書で提案するように、プリアンブルにチャネル推定基準シンボルを追加することとすることができる。ＡＧＣ、タイミング同期、周波数同期、およびチャネル推定を同時に提供するためのプリアンブルの使用は、プリアンブルの８０２．１１使用と同様である。

【0139】

別の手法は、「ほぼブランクのサブフレーム」上でＣＳＩ−ＲＳを送り続けることとすることができる。ＥＲＰＥ、密度、および基準シンボルパターンは、免許不要スペクトルの他の（非ＬＴＥ）ユーザの存在または不在に基づいて適応的でもよい。例えば、基地局が測定ギャップを使用してスペクトルの他の８０２．１１ユーザを検出した場合、ほぼブランクのサブフレーム上で送られるＣＳＩ−ＲＳのＥＲＰＥを、８０２．１１装置のキャリア感知エネルギー検出しきい値より下となるように低減することができる。

【0140】

ＴＶＷＳに関するＦＣＣ規制は、無免許ユーザが１次ユーザを（６０秒以内に）検出し、（２秒以内に）スペクトルを空けることを必要とする。こうした要件が満たされることを保証するために、基地局は、基地局制御下のすべての無免許ＷＴＲＵが１次ユーザを検出するための固定感知持続時間の間にサイレントとなるように、同期される周期的サイレント測定期間（ＳＭＰ）を調整することができる。

【0141】

別の代替解決策では、短い感知期間および長い感知期間でＷＴＲＵを構成することができる。短い期間は、「外部装置」、すなわちノードによって制御されない装置からのエネルギーを検出するための測定しきい値を有し、この下側しきい値が満たされる場合、基地局は、より長い感知期間でＷＴＲＵをスケジューリングし、外部装置の特性および識別を求める。基地局は、データベースルックアップを通じて、外部装置がスペクトルの１次ユーザであるか否かを判定することができる。

【0142】

ＬＴＥの無線リンクプロトコル（ＲＬＣ）プロトコルは、免許不要スペクトルとのキャリアアグリゲーションに適用することができる。トラフィックの肯定応答モードでは、クロスレイヤ最適化を考慮して、免許不要スペクトルの非決定性アクセスによるタイムアウトを回避することができる。

【0143】

１つの代替では、ＲＬＣ否定応答モードトラフィックだけが、免許不要スペクトルを使用してコンポーネントキャリア上で送られる。

【0144】

実施形態。

【0145】

１． ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）で使用する方法であって、コンポーネントキャリア動作のためにＷＴＲＵを構成することを含む方法。

【0146】

２． 制御および接続確立のための第１のコンポーネントキャリアと共にＷＴＲＵを構成することをさらに含み、第１のコンポーネントキャリアは免許を受けたスペクトルで動作する実施形態１に記載の方法。

【0147】

３． 帯域幅拡張のための第２のコンポーネントキャリアと共にＷＴＲＵを構成することをさらに含み、第２のコンポーネントキャリアは免許不要スペクトルで動作する前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0148】

４． 第２のコンポーネントキャリアは非後方互換コンポーネントキャリアである前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0149】

５． 第２のコンポーネントキャリアをスケジューリングするためにクロスキャリアスケジューリングが使用される前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0150】

６． ハイブリッド自動再送要求は第２のコンポーネントキャリアに関連付けられる前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0151】

７． 制御チャネル情報が完全に復号化される前に、第２のコンポーネントキャリアのダウンリンク共有チャネル情報を受信およびバッファリングすることをさらに含む前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0152】

８． 第２のコンポーネントキャリアのスケジュールは第１のコンポーネントキャリアに対してオフセットされ、オフセットは制御チャネル持続時間よりも大きい前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0153】

９． 後方互換性は、フィラービット、所定のコンポーネントキャリアサイズに対する保護帯域の増大、またはリソースブロックの増大のうちの少なくとも１つを使用することによって与えられる前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0154】

１０． アップリンクおよびダウンリンク通信は免許不要スペクトルの異なる帯域上である前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0155】

１１． アップリンクおよびダウンリンク通信は、免許不要スペクトル内の同一の帯域上で時間共有される前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0156】

１２． 第２のコンポーネントキャリアに関する測定イベントは、カバレッジエリアへの進入時にトリガされ、第２のコンポーネントキャリアは、構成されたセットに追加される前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0157】

１３． 同期情報は、プリアンブルを使用して免許不要トランシーバによって別々に導出される前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0158】

１４． タイミングおよび周波数同期は、フレームプリアンブル、周期的ビーコン、または１次および２次同期シンボルのうちの少なくとも１つを使用して達成される前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0159】

１５． 第２のコンポーネントキャリアに関するソフトグラントを受信することをさらに含み、ソフトグラントは、免許不要スペクトル可用性の確認を待機する伝送機会である前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0160】

１６． アップリンク制御チャネル上で免許不要スペクトルに関するリソース可用性および制御情報を送ることをさらに含む前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0161】

１７． ＷＴＲＵは自律的グラントモードで使用可能にされ、ＷＴＲＵは、伝送時間間隔（ＴＴＩ）の前に、免許不要スペクトル可用性を感知するように構成され、免許不要スペクトル可用性を条件として、ＷＴＲＵは、基地局にアップリンク制御チャネル上で制御情報を送るように構成される前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0162】

１８． 所与のＴＴＩでの感知機会と共に、他のＷＴＲＵと一緒にＷＴＲＵを構成することをさらに含む前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0163】

１９． 肯定の感知機会を条件として、割り振られたＴＴＩで送信することをさらに含む前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0164】

２０． リソースブロックと共に、他のＷＴＲＵと一緒にＷＴＲＵを半静的に構成することをさらに含む前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0165】

２１． 肯定の感知機会を条件として、リソースブロック上で送信することをさらに含む前記実施形態のいずれかに記載の方法。

【0166】

２２． 免許を受けたスペクトルおよび免許不要スペクトルを介してワイヤレスに通信することを含む方法。

【0167】

２３． 送信前に所定の時間にわたってチャネルを監視することをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0168】

２４． チャネルがアイドル状態であると判定される場合、送信することをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0169】

２５． タイミング周波数同期を使用可能にすることをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0170】

２６． タイミング取得を開始することは、第１のコンポーネントキャリア、１次共有チャネル、および２次共有チャネルを使用して達成される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0171】

２７． コンポーネントキャリアごとに別々のタイミングアドバンスコマンドを使用することをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0172】

２８． 同期ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）が定義され、ダウンリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答は、アップリンク伝送に応答して固定時間に行われる実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0173】

２９． 物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）のアップリンクスケジューリンググラント内のデータインジケータが、トランスポートブロックを再送信することができるかどうかをワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）に通知する実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0174】

３０． パラメータが再送信のために変更される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0175】

３１． ＷＴＲＵは、免許を受けたスペクトル上のコンポーネントキャリア（ＣＣ）と共に構成される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0176】

３２． クロスキャリアスケジューリングが補助キャリアのスケジューリングについて仮定される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0177】

３３． コンポーネントキャリア上のＰＤＣＣＨが、キャリアインジケータフィールドを使用して複数のコンポーネントキャリアのうちの１つで物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）または物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）リソースを割り当てることができる実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0178】

３４． ダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）フォーマットは１〜３ビットキャリアインジケータフィールド（ＣＩＦ）を含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0179】

３５． ＣＩＦの存在に関する構成がＷＴＲＵ特有である実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0180】

３６． 第１のコンポーネントキャリアがタイムクリティカルな制御およびフィードバックシグナリングのために使用される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0181】

３７． 別々のＨＡＲＱエンティティが補助キャリアに関連付けられる実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0182】

３８． システム情報（ＳＩ）が専用シグナリングを使用して提供される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0183】

３９． 共通基準信号が送信される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0184】

４０． ＰＤＣＣＨが完全に復号化される前に、補助キャリアのＰＤＳＣＨ情報を受信およびバッファリングすることをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0185】

４１． 免許不要スペクトルを用いた単方向動作が使用される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0186】

４２． ２２ＭＨｚチャネルブロックを使用して通信することをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0187】

４３． 以下のＣＣサイズ−１．５ＭＨｚ、２ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、および２０ＭＨｚをサポートすることをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0188】

４４． 免許不要スペクトルを用いた双方向動作が使用される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0189】

４５． アップリンクおよびダウンリンクが免許不要スペクトルの異なる帯域上である実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0190】

４６． ＷＴＲＵは２つのコンポーネントキャリア（ＣＣ）と共に構成される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0191】

４７． 測定レポートが、ＷＴＲＵが補助キャリア上のセルのカバレッジに進入しつつあることを示す実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0192】

４８． イベントＡ３−ＬＥがトリガされ、補助キャリアは、構成されたセットに追加される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0193】

４９． 免許不要スペクトル内の補助コンポーネントキャリアはＰＤＳＣＨのために使用される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0194】

５０． 同期情報が、プリアンブルを使用してＩＳＭトランシーバによって別々に導出される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0195】

５１． タイミングおよび周波数同期が、フレームプリアンブル、周期的ビーコンを使用して、または１次および２次同期シンボルを使用して達成される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0196】

５２． フレーム構造の最初にプリアンブル情報を挿入することをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0197】

５３． フレームプリアンブルの代わりに、またはフレームプリアンブルに加えて周期的ビーコンを送ることをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0198】

５４． 絶対ブランクサブフレームとして実装されたビーコン用のリソースブロックが、補助コンポーネントキャリアに隣接する保護帯域にマッピングすることができる実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0199】

５５． １次および２次同期シンボルを使用することをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0200】

５６． 同期信号が、周期的に、１０ｍｓ無線フレームごとに２度送信される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0201】

５７． アップリンク（ＵＬ）ＨＡＲＱが同期式である実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0202】

５８． ｅＮｏｄｅ Ｂは、ＷＴＲＵに補助キャリアに関する「ソフトグラント」を送る実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0203】

５９． 物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）上でリソース可用性および制御情報を送ることをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0204】

６０． ＷＴＲＵは自律的グラントモードで使用可能にされ、そのときに、ＷＴＲＵは伝送時間間隔（ＴＴＩ）ごとの前にチャネルを感知していることができる実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0205】

６１． 割り振られたＴＴＩのみの上でフレームを感知および送信することをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0206】

６２． ｅＮｏｄｅ Ｂは、リソースブロック使用グラントと共にＷＴＲＵのグループを半静的に構成する実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0207】

６３． ＵＬグラントが、ＷＴＲＵの間のアクセスをスケジューリングするのに使用される決定性バックオフ値を含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0208】

６４． 提案されるプリアンブルにチャネル推定基準シンボルを追加することをさらに含む実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0209】

６５． ＷＴＲＵは、短い感知期間および長い感知期間で構成される実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0210】

６６． ＲＬＣ否定応答モードトラフィックだけが、免許不要スペクトルを使用してコンポーネントキャリア上で送られる実施形態１〜２１および２２のいずれかに記載の方法。

【0211】

６７． 実施形態１〜６６のいずれか一項に記載の方法を実装するように構成されたワイヤレス送信／受信ユニット。

【0212】

６８． 実施形態１〜６６のいずれか一項に記載の方法を実装するように構成された基地局。

【0213】

６９． 実施形態１〜６６のいずれか一項に記載の方法を実装するように構成されたｈｏｍｅ Ｎｏｄｅ−Ｂ（ＨＮＢ）。

【0214】

７０． 実施形態１〜６６のいずれか一項に記載の方法を実装するように構成された進化型ＨＮＢ。

【0215】

特徴および要素を特定の組合せで上述したが、各特徴または要素を単独で、または他の特徴および要素との任意の組合せで使用できることを当業者は理解されたい。さらに、本明細書で説明した方法は、コンピュータまたはプロセッサによって実行するためにコンピュータ可読媒体に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェア、ファームウェアで実装することができる。コンピュータ可読媒体の例は、電子信号（ワイヤードまたはワイヤレス接続を介して伝送される）およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、限定はしないが、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリ装置、内部ハードディスクや取外し可能ディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭディスクやデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含む。ソフトウェアに関連してプロセッサを使用して、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータで使用する無線周波数トランシーバを実装することができる。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17】