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特表2023-515782無線通信システムにおけるダイナミックスペクトラムシェアリング

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-04-14

(54)【発明の名称】無線通信システムにおけるダイナミックスペクトラムシェアリング

(51)【国際特許分類】

H04W 72/20 20230101AFI20230407BHJP

H04W 16/14 20090101ALI20230407BHJP

H04W 72/04 20230101ALI20230407BHJP

H04W 88/08 20090101ALI20230407BHJP

【ＦＩ】

H04W72/20

H04W16/14

H04W72/04

H04W88/08

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022548721

(86)(22)【出願日】2021-02-10

(85)【翻訳文提出日】2022-10-03

(86)【国際出願番号】 US2021017442

(87)【国際公開番号】W WO2021163180

(87)【国際公開日】2021-08-19

(31)【優先権主張番号】16/787,735

(32)【優先日】2020-02-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．３ＧＰＰ

(71)【出願人】

【識別番号】512299576

【氏名又は名称】アルティオスターネットワークス，インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡｌｔｉｏｓｔａｒＮｅｔｗｏｒｋｓ，Ｉｎｃ．

【住所又は居所原語表記】２００ＡｍｅｓＰｏｎｄＤｒｉｖｅ，Ｔｅｗｋｓｂｕｒｙ，ＭＡ０１８７６，ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島類

(72)【発明者】

【氏名】スリダールバスカラン

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA13

5K067DD11

5K067EE02

5K067EE10

5K067JJ12

5K067JJ13

5K067JJ22

(57)【要約】

無線通信システムにおけるダイナミックスペクトラムシェアリングを実行するための方法、装置、システム、およびコンピュータプログラム製品。複数の通信デバイス間の複数のデータパケットにおけるデータパケットの送信を制御するために、複数の無線リソース内の無線リソースを識別する制御プレーンメッセージが生成される。生成された制御プレーンメッセージは送信される。識別された無線リソースを使用して、データパケットの送信がユーザプレーンにおいて制御される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータにより実装される方法であって、前記方法は、
複数の通信デバイス間の複数のデータパケットにおけるデータパケットの送信を制御するために、複数の無線リソース内の無線リソースを識別する制御プレーンメッセージを生成するステップと、
前記生成された制御プレーンメッセージを送信するステップと、
前記識別された無線リソースを使用して、前記データパケットの送信をユーザプレーンにおいて制御するステップと、
を含む方法。

【請求項2】

前記生成された制御プレーンメッセージを送信するステップは、複数の通信デバイスにおいて、第１の通信デバイスから第２の通信デバイスへ前記生成された制御プレーンメッセージを送信するステップをさらに含む、
請求項１記載の方法。

【請求項3】

前記生成するステップ、前記送信するステップおよび前記制御するステップのうちの少なくとも１つは、基地局によって実行される、
請求項２記載の方法。

【請求項4】

前記基地局は、以下の通信コンポーネント、すなわち、１つまたは複数のリモート無線ユニット、および、１つまたは複数の分散型ユニットのうちの少なくとも１つを含む、
請求項３記載の方法。

【請求項5】

前記識別された無線リソースは、以下のうちの少なくとも１つ、すなわち、１つまたは複数の物理的リソースブロック、１つまたは複数のリソース要素、１つまたは複数の搬送波コンポーネント、およびそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、
請求項１記載の方法。

【請求項6】

前記識別された無線リソースは、リソース要素マスクを使用して識別されるように構成されている、
請求項５記載の方法。

【請求項7】

前記生成された制御プレーンメッセージは、１つまたは複数の基地局の１つまたは複数の分散型ユニットから、前記１つまたは複数の基地局の１つまたは複数のリモートユニットに送信される、
請求項５記載の方法。

【請求項8】

前記１つまたは複数の分散型ユニットは、以下の内の少なくとも１つ、すなわち、第１のタイプの通信ネットワークで動作する１つまたは複数の分散型ユニット、および第２のタイプの通信ネットワークで動作する１つまたは複数の分散型ユニットのうちの少なくとも１つを含み、
前記１つまたは複数の基地局に関連付けられ、前記識別された無線リソースを有する１つまたは複数のリモートユニットは、前記第１および第２のタイプの通信ネットワークで動作する１つまたは複数の分散型ユニットによって制御されるように構成されている、
請求項７記載の方法。

【請求項9】

前記第１のタイプの通信ネットワークは、新規無線通信ネットワークを含み、
前記第２のタイプの通信ネットワークは、ロングタームエボリューション通信ネットワークを含む、
請求項８記載の方法。

【請求項10】

前記第１のタイプの通信ネットワークで動作する前記１つまたは複数の分散型ユニットは、前記１つまたは複数のリモートユニットの動作を制御する複数の無線リソースの分割を調整するために前記第２のタイプの通信ネットワークで動作する前記１つまたは複数の分散型ユニットに、インタフェースを介して通信可能に結合されるように構成されている、
請求項８記載の方法。

【請求項11】

前記第１のタイプの通信ネットワークで動作する前記１つまたは複数の分散型ユニットおよび前記第２のタイプの通信ネットワークで動作する前記１つまたは複数の分散型ユニットは、前記１つまたは複数のリモートユニットの動作を制御するための前記複数の無線リソースにおける無線リソースの割り当てを決定するように構成されている、
請求項１０記載の方法。

【請求項12】

前記割り当ては、前記第１のタイプの通信ネットワークで動作する前記１つまたは複数の分散型ユニット、前記第２のタイプの通信ネットワークで動作する前記１つまたは複数の分散型ユニット、およびそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つによって割り当てられた無線リソースのビットマップを使用して決定される、
請求項１１記載の方法。

【請求項13】

少なくとも１つのプログラマブルプロセッサと、
非一時的機械可読媒体と、
を含むシステムであって、
前記非一時的機械可読媒体は、前記少なくとも１つのプログラマブルプロセッサによって実行されるときに、前記少なくとも１つのプログラマブルプロセッサに以下のこと、すなわち、
複数の通信デバイス間の複数のデータパケットにおけるデータパケットの送信を制御するために、複数の無線リソース内の無線リソースを識別する制御プレーンメッセージを生成することと、
前記生成された制御プレーンメッセージを送信することと、
前記識別された無線リソースを使用して、前記データパケットの送信をユーザプレーンにおいて制御することと、
を含む動作を実行させる命令が記憶されている、
システム。

【請求項14】

前記生成された制御プレーンメッセージを送信することは、複数の通信デバイスにおいて、第１の通信デバイスから第２の通信デバイスへ前記生成された制御プレーンメッセージを送信することをさらに含む、
請求項１３記載のシステム。

【請求項15】

前記生成すること、前記送信することおよび前記制御することのうちの少なくとも１つは、基地局によって実行される、
請求項１４記載のシステム。

【請求項16】

前記基地局は、以下の通信コンポーネント、すなわち、１つまたは複数のリモート無線ユニット、および１つまたは複数の分散型ユニットのうちの少なくとも１つを含む、
請求項１５記載のシステム。

【請求項17】

前記識別された無線リソースは、以下のうちの少なくとも１つ、すなわち、１つまたは複数の物理的リソースブロック、１つまたは複数のリソース要素、１つまたは複数の搬送波コンポーネント、およびそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、
請求項１３記載のシステム。

【請求項18】

前記識別された無線リソースは、リソース要素マスクを使用して識別されるように構成されている、
請求項１７記載のシステム。

【請求項19】

前記生成された制御プレーンメッセージは、１つまたは複数の基地局の１つまたは複数の分散型ユニットから、前記１つまたは複数の基地局の１つまたは複数のリモートユニットに送信される、
請求項１７記載のシステム。

【請求項20】

【請求項21】

前記第１のタイプの通信ネットワークは、新規無線通信ネットワークを含み、
前記第２のタイプの通信ネットワークは、ロングタームエボリューション通信ネットワークを含む、
請求項２０記載のシステム。

【請求項22】

【請求項23】

【請求項24】

【請求項25】

コンピュータプログラム製品であって、
少なくとも１つのプログラマブルプロセッサによって実行されるときに、前記少なくとも１つのプログラマブルプロセッサに以下のこと、すなわち、
複数の通信デバイス間の複数のデータパケットにおけるデータパケットの送信を制御するために、複数の無線リソース内の無線リソースを識別する制御プレーンメッセージを生成することと、
前記生成された制御プレーンメッセージを送信することと、
前記識別された無線リソースを使用して、前記データパケットの送信をユーザプレーンにおいて制御することと、
を含む動作を実行させる命令が記憶されている非一時的機械可読媒体を含む、
コンピュータプログラム製品。

【請求項26】

前記生成された制御プレーンメッセージを送信することは、複数の通信デバイスにおいて、第１の通信デバイスから第２の通信デバイスへ前記生成された制御プレーンメッセージを送信することをさらに含む、
請求項２５記載のコンピュータプログラム製品。

【請求項27】

前記生成すること、前記送信することおよび前記制御することのうちの少なくとも１つは、基地局によって実行される、
請求項２６記載のコンピュータプログラム製品。

【請求項28】

前記基地局は、以下の通信コンポーネント、すなわち、１つまたは複数のリモート無線ユニット、および１つまたは複数の分散型ユニットのうちの少なくとも１つを含む、
請求項２７記載のコンピュータプログラム製品。

【請求項29】

前記識別された無線リソースは、以下のうちの少なくとも１つ、すなわち、１つまたは複数の物理的リソースブロック、１つまたは複数のリソース要素、１つまたは複数の搬送波コンポーネント、およびそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、
請求項２５記載のコンピュータプログラム製品。

【請求項30】

前記識別された無線リソースは、リソース要素マスクを使用して識別されるように構成されている、
請求項２９記載のコンピュータプログラム製品。

【請求項31】

前記生成された制御プレーンメッセージは、１つまたは複数の基地局の１つまたは複数の分散型ユニットから、前記１つまたは複数の基地局の１つまたは複数のリモートユニットに送信される、
請求項２９記載のコンピュータプログラム製品。

【請求項32】

【請求項33】

前記第１のタイプの通信ネットワークは、新規無線通信ネットワークを含み、
前記第２のタイプの通信ネットワークは、ロングタームエボリューション通信ネットワークを含む、
請求項３２記載のコンピュータプログラム製品。

【請求項34】

【請求項35】

【請求項36】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

いくつかの実施形態において、本保護対象は、電気通信システムに関し、特に、例えば下位層の分割アーキテクチャを含み得るロングタームエボリューション（「ＬＴＥ」）および５Ｇの新規無線（「ＮＲ」）などの無線通信システムにおけるダイナミックスペクトラムシェアリングに関する。

【背景技術】

【0002】

今日の世界では、セルラネットワークは、個人および事業体にオンデマンド通信機能を提供する。典型的には、セルラネットワークは、セルと称される複数の陸上領域にわたって分散可能な無線ネットワークである。そのような各セルは、セルサイトまたは基地局と称される少なくとも１つの固定位置トランシーバによってサービスを提供されている。各セルは、干渉を回避し、各セル内で改善されたサービスを提供するために、隣接セルとは異なる周波数のセットを使用することができる。複数のセルが一緒に結合されると、これらのセルは、広範な地理的領域にわたって無線カバレッジを提供し、これにより、多数の携帯電話、および／または他の無線デバイスもしくは携帯可能なトランシーバは、相互に通信したりネットワーク内の任意の場所の固定トランシーバや電話と通信したりすることが可能になる。そのような通信は、基地局を介して行われ、モバイルトランシーバが送信中に２つ以上のセルを通って移動している場合でも達成される。主要な無線通信プロバイダは、世界中にそのようなセルサイトを展開し、これによって、通信用携帯電話やモバイルコンピューティングデバイスが、公衆交換電話網や公衆インターネットに接続することが可能になっている。

【0003】

携帯電話とは、これらの携帯電話間で信号を転送するために電波を使用することにより、セルサイトまたは送信塔を介して電話および／またはデータ呼を受信および／または発信することができる携帯可能な電話のことである。多数の携帯電話ユーザを考慮して、現在の携帯電話ネットワークは、限られた共有リソースを提供している。これに関して、セルサイトおよびハンドセットは、より少ない干渉で多くの発呼者によるネットワークの同時使用を可能にするために周波数を変更し、低電力の送信機を使用することができる。セルサイトによるカバレッジは、特定の地理的場所および／またはネットワークを潜在的に使用できるユーザの数に依存し得る。例えば、都市部では、セルサイトは、最大約１／２マイルの範囲を有することができ、農村部では、距離は５マイルにもなり得る。また一部の地域では、ユーザは、２５マイル離れたセルサイトからの信号を受信することができる。

【0004】

通信プロバイダによって使用されているいくつかのデジタルセルラ技術の例は以下のとおりである。：Global System for Mobile Communications（「ＧＳＭ」）、General Packet Radio Service（「ＧＰＲＳ」）、ｃｄｍａＯｎｅ、ＣＤＭＡ２０００、Evolution-Data Optimized（「ＥＶ－ＤＯ」）、Enhanced Data Rates for GSM Evolution（「ＥＤＧＥ」）、Universal Mobile Telecommunications System（「ＵＭＴＳ」）、Digital Enhanced Cordless Telecommunications（「ＤＥＣＴ」）、Digital AMPS（「ＩＳ－１３６／ＴＤＭＡ」）、およびIntegrated Digital Enhanced Network（「ｉＤＥＮ」）。第３世代パートナーシッププロジェクト（「３ＧＰＰ」）標準化団体によって策定されたロングタームエボリューションまたは４ＧＬＴＥは、携帯電話およびデータ端末用の高速データの無線通信のための標準規格である。現在では５ＧＬＴＥ標準規格が策定されている。ＬＴＥは、ＧＳＭ／ＥＤＧＥおよびＵＭＴＳ／ＨＳＰＡデジタルセルラ技術に基づいており、コアネットワークの改善とともに異なる無線インタフェースを使用することによって、容量および速度の増加を考慮している。

【0005】

モバイルデバイスは、音声データ（例えば通話）、Ｅメール、テキストメッセージ、インターネットブラウジング、ビデオデータ（例えばビデオ、ビデオ通話、拡張／仮想現実など）、オーディオデータ（例えば曲のストリーミング）などのさまざまなタイプのデータを受信および送信するために使用される。異なるタイプのデータは、異なる送信帯域幅を要求し得る。例えば、良好な品質を有するモバイルデバイスで高品位ビデオを再生するためには、モバイルデバイスへの電子メールまたはテキストメッセージの送信に比べて、より高い帯域幅を要求される場合がある。５ＧＮＲネットワークは、異なるタイプのデータトラフィック、使用などに適応させるために、ネットワークスライシング機能を実装している。ただし、エンドツーエンドのネットワークスライシングおよび選択は、明確に定義されていない。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

いくつかの実施形態では、本保護対象は、無線通信ネットワークにおけるダイナミックスペクトラムシェアリングを実行するためのコンピュータ実装方法に関する。本方法は、複数の通信デバイス間の複数のデータパケットにおけるデータパケットの送信を制御するために、複数の無線リソース内の無線リソースを識別する制御プレーンメッセージを生成するステップと、生成された制御プレーンメッセージを送信するステップと、識別された無線リソースを使用して、データパケットの送信をユーザプレーンにおいて制御するステップと、を含むことができる。

【0007】

いくつかの実施形態では、本保護対象は、以下の任意選択的な特徴のうちの１つまたは複数を含むことができる。生成された制御プレーンメッセージを送信するステップは、複数の通信デバイスにおいて、第１の通信デバイスから第２の通信デバイスへ生成された制御プレーンメッセージを送信するステップを含むことができる。さらに、生成するステップ、送信するステップ、および制御するステップのうちの少なくとも１つは、基地局によって実行することができる。基地局は、以下の通信コンポーネント、すなわち、１つまたは複数のリモート無線ユニット、および１つまたは複数の分散型ユニットのうちの少なくとも１つを含むことができる。

【0008】

いくつかの実施形態では、識別された無線リソースは、以下のうちの少なくとも１つ、すなわち、１つまたは複数の物理的リソースブロック、１つまたは複数のリソース要素、１つまたは複数の搬送波コンポーネント、およびそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つを含むことができる。さらに、識別された無線リソースは、リソース要素マスクを使用して識別されるように構成することができる。いくつかの実施形態では、生成された制御プレーンメッセージは、１つまたは複数の基地局の１つまたは複数の分散型ユニットから、基地局の１つまたは複数のリモートユニットに送信することができる。分散型ユニットは、以下のうちの少なくとも１つ、すなわち、第１のタイプの通信ネットワークで動作する分散型ユニット、および第２のタイプの通信ネットワークで動作する分散型ユニットのうちの少なくとも１つを含むことができる。１つまたは複数の基地局に関連付けられ、識別された無線リソースを有するリモートユニットは、第１および第２のタイプの通信ネットワークで動作する１つまたは複数の分散型ユニットによって制御されるように構成することができる。一例として、第１のタイプの通信ネットワークは、新規無線通信ネットワークを含むことができ、第２のタイプの通信ネットワークは、ロングタームエボリューション通信ネットワークを含むことができる。

【0009】

いくつかの実施形態では、第１のタイプの通信ネットワークで動作する分散型ユニットは、リモートユニットの動作を制御する複数の無線リソースの分割を調整するために第２のタイプの通信ネットワークで動作する分散型ユニットに、インタフェースを介して通信可能に結合されるように構成することができる。さらに、第１のタイプの通信ネットワークで動作する分散型ユニットおよび第２のタイプの通信ネットワークで動作する分散型ユニットは、１つまたは複数のリモートユニットの動作を制御するための複数の無線リソースにおける無線リソースの割り当てを決定するように構成することができる。この割り当ては、第１のタイプの通信ネットワークで動作する分散型ユニット、第２のタイプの通信ネットワークで動作する分散型ユニット、およびそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つによって割り当てられた無線リソースのビットマップを使用して決定することができる。

【0010】

命令が１つまたは複数のコンピューティングシステムの１つまたは複数のデータプロセッサによって実行されるときに少なくとも１つのデータプロセッサに本明細書の動作を実行させる命令が記憶されている、非一時的コンピュータプログラム製品（すなわち、物理的に具現化されたコンピュータプログラム製品）も記載されている。同様に、コンピュータシステムが、１つまたは複数のデータプロセッサと、これらの１つまたは複数のデータプロセッサに結合されたメモリと、を含み得ることも説明されている。メモリは、少なくとも１つのプロセッサに本明細書に記載の動作の１つまたは複数を実行させる命令を、一時的または永続的に記憶することができる。付加的に、本方法は、１つまたは複数のデータプロセッサによって、単一のコンピューティングシステム内で実施されるか、または２つまたはそれ以上のコンピューティングシステムに分割されて実施され得る。そのようなコンピューティングシステムは、接続可能であり、１つまたは複数の接続を介してデータおよび／またはコマンドあるいは他の命令などを交換することができる。この接続には、ネットワーク（例えばインターネット、ワイヤレスワイドエリアネットワーク、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、有線ネットワークなど）を介した接続が含まれるがこれらに限定されない。

【0011】

本明細書に記載される保護対象の１つまたは複数の変形形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。本明細書に記載された保護対象の他の特徴および利点は、説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかになるであろう。

【0012】

本明細書に組み込まれて本明細書の一部を成している添付の図面は、本明細書で開示される保護対象の特定の態様を示し、その記述とともに、開示される実施形態に関連するいくつかの原理の説明を補っている。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1a】例示的な従来のロングタームエボリューション（「ＬＴＥ」）通信システムを示した図である。

【図1b】図１ａに示されている例示的なＬＴＥシステムのさらなる詳細を示した図である。

【図1c】図１ａに示されている例示的なＬＴＥシステムの発展型パケットコアの付加的な詳細を示した図である。

【図1d】図１ａに示されている例示的なＬＴＥシステムの例示的な発展型ノードＢを示した図である。

【図2】図１ａ～図１ｄに示されている発展型ノードＢのさらなる詳細を示した図である。

【図3】本保護対象のいくつかの実施形態による、例示的な仮想無線アクセスネットワークを示した図である。

【図4】より高い周波数帯域の使用をユーザに提供するための例示的な３ＧＰＰ分割アーキテクチャを示した図である。

【図5】本保護対象のいくつかの実施形態による、ダイナミックスペクトラムシェアリングプロセス（例えば、１つまたは複数のＤＵを使用して単一のＲＵユニットを制御すること、ここではＤＵは、異なるタイプの通信ネットワーク（例えばＬＴＥ、ＮＲ）のコンポーネントと通信することができる）を実行するための例示的な通信システムを示した図である。

【図6】リソース要素マスクフィールドを含む例示的な制御プレーンメッセージを示した図である。

【図7】本保護対象のいくつかの実施形態による、複数のＤＵ（例えば図５に示されているようなＬＴＥＤＵとＮＲＤＵとの）間の動的リソース調整を実行するための例示的なプロセスを示した図である。

【図8】本保護対象のいくつかの実施形態による、図７に示されているプロセスを実行するための例示的なインタフェースシステムを示した図である。

【図9】本保護対象のいくつかの実施形態による、例示的なシステムを示した図である。

【図10】本保護対象のいくつかの実施形態による、例示的な方法を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本保護対象は、無線通信システムのための下位レイヤ分割アーキテクチャにおいて実現可能なシステムおよび方法を提供することができる。そのようなシステムは、５Ｇの新規無線通信システム（New Radio communications system）、ロングタームエボリューション通信システムなどを含むさまざまな無線通信システムを含むことができる。

【0015】

本保護対象の１つまたは複数の態様は、そのような通信システムにおける基地局（例えばｇＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢなど）の送信機および／または受信機のコンポーネント内に組み込むことができる。以下は、ロングタームエボリューション通信システムと５Ｇ新規通信システムとについての一般的な議論である。

【0016】

Ｉ．ロングタームエボリューション通信システム
図１ａ～図１ｃおよび図２は、例示的な従来のロングタームエボリューション（「ＬＴＥ」）通信システム１００を、そのさまざまなコンポーネントとともに示す。ＬＴＥシステムまたは４ＧＬＴＥは、商業的に公知のように、携帯電話およびデータ端末用の高速データの無線通信のための標準規格によって管理されている。この標準規格は、ＧＳＭ／ＥＤＧＥ（「Global System for Mobile Communications」／「Enhanced Data rates for GSM Evolution」）ならびにＵＭＴＳ／ＨＳＰＡ（「Universal Mobile Telecommunications System」／「High Speed Packet Access」）ネットワーク技術に基づいている。この標準規格は３ＧＰＰ（「3rd Generation Partnership Project」）によって策定された。

【0017】

図１ａに示されているように、システム１００は、発展型汎用地上波無線アクセスネットワーク（「ＥＵＴＲＡＮ」）１０２、発展型パケットコア（「ＥＰＣ」）１０８、およびパケットデータネットワーク（「ＰＤＮ」）１０１を含むことができ、ここで、ＥＵＴＲＡＮ１０２およびＥＰＣ１０８は、ユーザ機器１０４とＰＤＮ１０１との間の通信を提供する。ＥＵＴＲＡＮ１０２は、複数のユーザ機器１０４（ａ，ｂ，ｃ）に通信能力を提供する、複数の発展型ノードＢ（「ｅＮｏｄｅＢ」または「ＥＮＯＤＥＢ」または「ｅｎｏｄｅｂ」または「ｅＮＢ」）または基地局１０６（ａ，ｂ，ｃ）（図１ｂに示されている）を含むことができる。ユーザ機器１０４は、携帯電話、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、サーバ、データ端末、および／または任意の他のタイプのユーザ機器、および／またはこれらの任意の組み合わせであり得る。ユーザ機器１０４は、任意のｅＮｏｄｅＢ１０６を介して、ＥＰＣ１０８、最終的にはＰＤＮ１０１に接続することができる。典型的には、ユーザ機器１０４は、距離の点で最も近いｅＮｏｄｅＢ１０６に接続することができる。ＬＴＥシステム１００では、ＥＵＴＲＡＮ１０２およびＥＰＣ１０８は、ユーザ機器１０４に対して接続性、モビリティ、およびサービスを提供するために協働している。

【0018】

図１ｂは、図１ａに示されているネットワーク１００のさらなる詳細を示す。上述したように、ＥＵＴＲＡＮ１０２は、セルサイトとしても既知である複数のｅＮｏｄｅＢ１０６を含む。ｅＮｏｄｅＢ１０６は、無線機能を提供し、エアーリンクリソースまたは無線リソース管理のスケジューリング、アクティブモードモビリティもしくはハンドオーバ、およびサービスのためのアドミッション制御を含むキー制御機能を実行する。ｅＮｏｄｅＢ１０６は、どのモビリティ管理エンティティ（図１ｃに示されているようなＭＭＥ）がユーザ機器１０４にサービスを提供するかを選択することと、ヘッダ圧縮および暗号化などのプロトコル機能とを担っている。ＥＵＴＲＡＮ１０２を構成するｅＮｏｄｅＢ１０６は、無線リソース管理およびハンドオーバのために相互に協働する。

【0019】

ユーザ機器１０４とｅＮｏｄｅＢ１０６との間の通信は、（「ＬＴＥ－Ｕｕ」インタフェースとしても既知の）エアインタフェース１２２を介して行われる。図１ｂに示されているように、エアインタフェース１２２は、ユーザ機器１０４ｂとｅＮｏｄｅＢ１０６ａとの間の通信を提供する。エアインタフェース１２２は、ダウンリンクおよびアップリンクにおいて、それぞれ直交周波数分割多元接続（「ＯＦＤＭＡ」）およびＯＦＤＭＡの変形形態であるシングルキャリア周波数分割多元接続（「ＳＣ－ＦＤＭＡ」）を使用する。ＯＦＤＭＡでは、マルチ入力マルチ出力（「ＭＩＭＯ」）などの複数の既知のアンテナ技術を使用することができる。

【0020】

エアインタフェース１２２は、ユーザ機器１０４とｅＮｏｄｅＢ１０６との間のシグナリングのための無線リソース制御（「ＲＲＣ」）と、（図１ｃに示されているような）ユーザ機器１０４とＭＭＥとの間のシグナリングのための非アクセス層（「ＮＡＳ」）と、を含んでいるさまざまなプロトコルを使用する。シグナリングに加えて、ユーザトラフィックが、ユーザ機器１０４とｅＮｏｄｅＢ１０６との間で転送される。システム１００におけるシグナリングおよびトラフィックの両方は、物理層（「ＰＨＹ」）チャネルによって搬送される。

【0021】

複数のｅＮｏｄｅＢ１０６は、Ｘ２インタフェース１３０（ａ，ｂ，ｃ）を使用して互いに相互接続することができる。図１ｂに示されているように、Ｘ２インタフェース１３０ａは、ｅＮｏｄｅＢ１０６ａとｅＮｏｄｅＢ１０６ｂとの間の相互接続を提供し、Ｘ２インタフェース１３０ｂは、ｅＮｏｄｅＢ１０６ａとｅＮｏｄｅＢ１０６ｃとの間の相互接続を提供し、Ｘ２インタフェース１３０ｃは、ｅＮｏｄｅＢ１０６ｂとｅＮｏｄｅＢ１０６ｃとの間の相互接続を提供する。Ｘ２インタフェースは、負荷または干渉に関する情報ならびにハンドオーバに関する情報を含むことができる信号の交換を提供するために、２つのｅＮｏｄｅＢ間で確立することができる。ｅＮｏｄｅＢ１０６は、Ｓ１インタフェース１２４（ａ，ｂ，ｃ）を介して、発展型パケットコア１０８と通信する。Ｓ１インタフェース１２４は、２つのインタフェースに、すなわち、一方は（図１ｃにおいて制御プレーンインタフェース（Ｓ１－ＭＭＥインタフェース）１２８として示されている）制御プレーンに分割可能であり、他方は（図１ｃにおいてユーザプレーンインタフェース（Ｓ１－Ｕインタフェース）１２５として示されている）ユーザプレーンに分割可能である。

【0022】

ＥＰＣ１０８は、ユーザサービスのためのサービス品質（「ＱｏＳ」）を確立して強化し、ユーザ機器１０４が移動中に一貫したインターネットプロトコル（「ＩＰ」）アドレスを維持することを可能にさせる。ネットワーク１００内の各ノードは、独自のＩＰアドレスを有することに留意すべきである。ＥＰＣ１０８は、レガシー無線ネットワークと相互作用するように設計されている。ＥＰＣ１０８は、コアネットワークアーキテクチャにおける制御プレーン（すなわちシグナリング）とユーザプレーン（すなわちトラフィック）とを分離するようにも設計されており、これによって、実装におけるより高いフレキシビリティと、制御およびユーザデータ機能の独立したスケーラビリティと、が可能となる。

【0023】

ＥＰＣ１０８アーキテクチャは、パケットデータ専用であり、図１ｃにより詳細に示されている。ＥＰＣ１０８は、サービングゲートウェイ（Ｓ－ＧＷ）１１０、ＰＤＮゲートウェイ（Ｐ－ＧＷ）１１２、モビリティ管理エンティティ（「ＭＭＥ」）１１４、ホーム加入者サーバ（「ＨＳＳ」）１１６（ＥＰＣ１０８用の加入者データベース）、およびポリシー制御および課金規則機能（「ＰＣＲＦ」）１１８を含む。これらのいくつか（Ｓ－ＧＷ、Ｐ－ＧＷ、ＭＭＥ、およびＨＳＳなど）は、メーカの実装に従って複数のノードに組み合わされることが多い。

【0024】

Ｓ－ＧＷ１１０は、ＩＰパケットデータルータとして機能し、ＥＰＣ１０８内のユーザ機器のベアラパスアンカーである。したがって、ユーザ機器がモビリティ動作中に一方のｅＮｏｄｅＢ１０６から他方のｅＮｏｄｅＢ１０６へ移動する際に、Ｓ－ＧＷ１１０は同じまま、ＥＵＴＲＡＮ１０２に向かうベアラパスが、ユーザ機器１０４にサービスを提供する新たなｅＮｏｄｅＢ１０６との通話に切り替えられる。ユーザ機器１０４が別のＳ－ＧＷ１１０のドメインに移動した場合は、ＭＭＥ１１４は、ユーザ機器のベアラパスのすべてを新たなＳ－ＧＷに転送する。このＳ－ＧＷ１１０は、１つまたは複数のＰ－ＧＷ１１２に対するユーザ機器のためのベアラパスを確立する。ダウンストリームデータがアイドル状態のユーザ機器のために受信された場合、Ｓ－ＧＷ１１０は、ダウンストリームパケットをバッファリングし、ＭＭＥ１１４に、ＥＵＴＲＡＮ１０２へのおよびＥＵＴＲＡＮ１０２を介したベアラパスの位置特定と再確立とを要求する。

【0025】

Ｐ－ＧＷ１１２は、ＥＰＣ１０８（およびユーザ機器１０４およびＥＵＴＲＡＮ１０２）と（図１ａに示されている）ＰＤＮ１０１との間のゲートウェイである。Ｐ－ＧＷ１１２は、ユーザトラフィックのルータとして機能するとともに、ユーザ機器に代わって機能を実行する。これには、ユーザ機器に対するＩＰアドレス割り当て、適切なベアラパス上に配置されることを保証するためのダウンストリームユーザトラフィックのパケットフィルタリング、データレートを含むダウンストリームＱｏＳの強制が含まれる。加入者が使用しているサービスに依存して、ユーザ機器１０４とＰ－ＧＷ１１２との間に複数のユーザデータベアラパスが存在していてよい。加入者は、異なるＰ－ＧＷによってサービスを提供されるＰＤＮ上のサービスを使用することができ、この場合、ユーザ機器は、各Ｐ－ＧＷ１１２に対して確立された少なくとも１つのベアラパスを有する。一方のｅＮｏｄｅＢから他方のｅＮｏｄｅＢへのユーザ機器のハンドオーバ中に、Ｓ－ＧＷ１１０も変更される場合には、Ｐ－ＧＷ１１２からのベアラパスは、新たなＳ－ＧＷに切り替わる。

【0026】

ＭＭＥ１１４は、加入者認証を管理すること、認証されたユーザ機器１０４についてのコンテキストを維持すること、ユーザトラフィックのためのネットワーク内のデータベアラパスを確立すること、およびネットワークから切り離されていないアイドル状態のモバイルの位置の追跡を維持することを含めてＥＰＣ１０８内のユーザ機器１０４を管理している。ダウンストリームデータを受信するためにアクセスネットワークへの再接続が必要なアイドル状態のユーザ機器１０４に対しては、ＭＭＥ１１４は、ユーザ機器の位置特定のためにページングを開始し、ＥＵＴＲＡＮ１０２へのおよびＥＵＴＲＡＮ１０２を介したベアラパスを再確立する。特定のユーザ機器１０４に対するＭＭＥ１１４は、ユーザ機器１０４がシステムアクセスを開始するｅＮｏｄｅＢ１０６によって選択される。このＭＭＥは、典型的には、負荷分割および冗長化の目的のためのＥＰＣ１０８におけるＭＭＥコレクションの一部である。ユーザのデータベアラパスの確立の際には、ＭＭＥ１１４が、ＥＰＣ１０８によるデータパスの終端を構成するＰ－ＧＷ１１２およびＳ－ＧＷ１１０の選択を担う。

【0027】

ＰＣＲＦ１１８は、ポリシー制御の意思決定ならびにＰ－ＧＷ１１０に常駐するポリシー制御強制機能（「ＰＣＥＦ」）におけるフローベースの課金機能の制御を担う。ＰＣＲＦ１１８は、ＰＣＥＦにおいて特定のデータフローをどのように処理するかを決定し、これによりユーザの加入プロファイルに従っていることを保証するＱｏＳ認証（ＱｏＳクラス識別子（「ＱＣＩ」）およびビットレート）を提供している。

【0028】

上述したように、ＩＰサービス１１９は、（図１ａに示されているように）ＰＤＮ１０１によって提供される。

【0029】

図１ｄは、ｅＮｏｄｅＢ１０６の例示的な構造を示す。ｅＮｏｄｅＢ１０６は、少なくとも１つのリモート無線ヘッド（「ＲＲＨ」）１３２（典型的には、３つのＲＲＨ１３２が存在し得る）とベースバンドユニット（「ＢＢＵ」）１３４とを含み得る。ＲＲＨ１３２は、アンテナ１３６に接続することができる。ＲＲＨ１３２およびＢＢＵ１３４は、共通の公衆無線インタフェース／拡張されたＣＰＲＩ（「ＣＰＲＩ／ｅＣＰＲＩ」）１４２の標準仕様に準拠する光学的インタフェースを使用して接続可能である。ＢＢＵ１３４は、デジタルベースバンド信号処理、Ｓ１回線の終端、Ｘ２回線の終端、呼処理および監視制御処理を担うことができる。（図１ｄには示されていない）ＥＰＣ１０８から受信されるＩＰパケットは、デジタルベースバンド信号に変調され、ＲＲＨ１３２に送信可能である。裏返して言えば、ＲＲＨ１３２から受信されたデジタルベースバンド信号は、ＥＰＣ１０８への送信のためにＩＰパケットに復調することができる。

【0030】

ＲＲＨ１３２は、アンテナ１３６を使用して無線信号を送受信することができる。ＲＲＨ１３２は、（コンバータ（「ＣＯＮＶ」）１４０を使用して）ＢＢＵ１３４からのデジタルベースバンド信号を無線周波数（「ＲＦ」）信号に変換することができ、それらを（増幅器（「ＡＭＰ」）１３８を使用して）（図１ｄには示されていない）ユーザ機器１０４への送信のために電力増幅することができる。裏返して言えば、ユーザ機器１０４から受信されたＲＦ信号は、（ＡＭＰ１３８を使用して）増幅され、（ＣＯＮＶ１４０を使用して）ＢＢＵ１３４への送信のためにデジタルベースバンド信号に変換される。

【0031】

図２には、例示的なｅＮｏｄｅＢ１０６の付加的な詳細が示されている。このｅＮｏｄｅＢ１０６は、複数の層、すなわち、ＬＴＥレイヤ１２０２、ＬＴＥレイヤ２２０４、およびＬＴＥレイヤ３２０６を含んでいる。ＬＴＥレイヤ１は、物理層（「ＰＨＹ」）を含む。ＬＴＥレイヤ２は、メディアアクセス制御（「ＭＡＣ」）、無線リンク制御（「ＲＬＣ」）、パケットデータコンバージェンスプロトコル（「ＰＤＣＰ」）を含む。ＬＴＥレイヤ３は、無線リソース制御（「ＲＲＣ」）、動的リソース割り当て、ｅＮｏｄｅＢ測定設定および提供、無線アドミッション制御、接続モビリティ制御、および無線リソース管理（「ＲＲＭ」）を含んださまざまな機能およびプロトコルを含む。ＲＬＣプロトコルは、セルラエアインタフェースを介して使用される自動再送要求（「ＡＲＱ」）フラグメンテーションプロトコルである。ＲＲＣプロトコルは、ユーザ機器とＥＵＴＲＡＮとの間でＬＴＥレイヤ３の制御プレーンシグナリングの処理をする。ＲＲＣは、コネクション確立と解放、システム情報の同報通信、無線ベアラ確立／再設定および解放、ＲＲＣ接続モビリティ手順、ページング通知および解放、ならびに外部ループ電力制御のための機能を含む。ＰＤＣＰは、無線ベアラのためのＩＰヘッダ圧縮および解凍、ユーザデータの転送およびシーケンス番号のメンテナンスを実行する。図１ｄに示されているＢＢＵ１３４は、ＬＴＥレイヤＬ１～Ｌ３を含むことができる。

【0032】

ｅＮｏｄｅＢ１０６の主要な機能のうちの１つは、無線リソース管理であり、この無線リソース管理には、ユーザ機器１０４のためのアップリンクエアインタフェースリソースとダウンリンクエアインタフェースリソースの両方のスケジューリング、ベアラリソースの制御、およびアドミッション制御が含まれる。ｅＮｏｄｅＢ１０６は、ＥＰＣ１０８のためのエージェントとして、それらがアイドル状態にあるモバイルの位置特定のために使用されるページングメッセージの転送を担っている。ｅＮｏｄｅＢ１０６は、空中を介して共通の制御チャネル情報も通信し、ヘッダ圧縮、空中を介して送信されるユーザデータの暗号化および復号化を行い、ハンドオーバ報告およびトリガ基準を確立する。上述したように、ｅＮｏｄｅＢ１０６は、ハンドオーバおよび干渉管理の目的のために、Ｘ２インタフェースを介して、他のｅＮｏｄｅＢ１０６と協働することができる。ｅＮｏｄｅＢ１０６は、Ｓ１－ＭＭＥインタフェースを介してＥＰＣのＭＭＥと通信し、Ｓ１－Ｕインタフェースを有するＳ－ＧＷと通信する。さらに、ｅＮｏｄｅＢ１０６は、Ｓ１－Ｕインタフェースを介してＳ－ＧＷとユーザデータを交換する。ｅＮｏｄｅＢ１０６およびＥＰＣ１０８は、複数のＭＭＥおよびＳ－ＧＷの間の負荷分割および冗長化を支援するための多対多の関係を有する。ｅＮｏｄｅＢ１０６は、ＭＭＥのグループから１つのＭＭＥを選択するので、輻輳を回避すべく負荷を複数のＭＭＥによって分割できる。

【0033】

ＩＩ．５ＧＮＲ無線通信ネットワーク
いくつかの実施形態では、本保護対象は、５Ｇの新規無線（「ＮＲ」）通信システムに関する。この５ＧＮＲは、４Ｇ／ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ標準規格を超える次世代通信の標準規格である。５Ｇネットワークは、現在の４Ｇよりも高い容量を提供し、エリア単位ごとのモバイルブロードバンドユーザの数を増やすことができ、月およびユーザごとにギガバイト単位でより多くのかつ／または無制限のデータ量の消費を可能にする。これにより、ユーザは、たとえＷｉ－Ｆｉネットワークがない場合でも、モバイルデバイスを使用して、１日に何時間も高精細メディアをストリーミングすることができる。５Ｇネットワークは、デバイス間通信の改善された支援、より低いコスト、４Ｇ機器よりも低いレイテンシ、およびより低いバッテリ消費量などを有する。そのようなネットワークは、多数のユーザに対して数十メガビット／秒のデータレート、大都市圏に対して１００Ｍｂ／秒のデータレート、限られたエリア（例えばオフィスフロアなど）内のユーザに対して１Ｇｂ／秒の同時接続、無線センサネットワークの多数の同時接続、向上されたスペクトル効率、改善されたカバレッジ、向上されたシグナリング効率、１～１０ｍｓのレイテンシ、既存のシステムに比べて低減されたレイテンシを有する。

【0034】

図３は、例示的な仮想無線アクセスネットワーク３００を示す。このネットワーク３００は、基地局（例えばｅＮｏｄｅＢ、ｇＮｏｄｅＢ）３０１、無線機器３０３、集中型ユニット３０２、デジタルユニット３０４、および無線デバイス３０６を含むさまざまなコンポーネント間の通信を提供することができる。システム３００内のコンポーネントは、バックホールリンク３０５を使用してコアに通信可能に結合することができる。集中型ユニット（「ＣＵ」）３０２は、ミッドホール接続３０８を使用して分散型ユニット（「ＤＵ」）３０４に通信可能に結合することができる。無線周波数（「ＲＵ」）コンポーネント３０６は、フロントホール接続３１０を使用してＤＵ３０４に通信可能に結合することができる。

【0035】

いくつかの実施形態では、ＣＵ３０２は、１つまたは複数のＤＵユニット３０４にインテリジェント通信機能を提供することができる。ユニット３０２，３０４は、１つまたは複数の基地局、マクロ基地局、マイクロ基地局、リモート無線ヘッドなど、および／またはこれらの任意の組み合わせを含むことができる。

【0036】

下位レイヤの分割アーキテクチャ環境では、ＮＲに対するＣＰＲＩ帯域幅要件が数１００Ｇｂ／秒であり得る。ＣＰＲＩ圧縮は、（図３に示されているように）ＤＵおよびＲＵ内で実現可能である。５Ｇ通信システムでは、イーサネットフレームにわたって圧縮されたＣＰＲＩは、ｅＣＰＲＩと称され、推奨されるフロントホールインタフェース（例えばインタフェース３０７）である。このアーキテクチャは、より高い層の分割（例えばオプション２またはオプション３～１（上位／下位ＲＬＣ分割アーキテクチャ））およびＬ１分割アーキテクチャを備えたフロントホール（オプション７）を含むことができるフロントホール／ミッドホールの標準化を可能にすることができる。

【0037】

いくつかの実施形態では、下位レイヤ分割アーキテクチャ（例えばオプション７）には、アップリンク内の受信機、ＤＬ／ＵＬ両方に対する複数の伝送ポイント（ＴＰ）にわたる共同処理、ならびに展開を容易にするためのトランスポート帯域幅およびレイテンシ要件を含めることができる。さらに、本保護対象の下位レイヤ分割アーキテクチャは、セルレベル処理とユーザレベル処理との間の分割を含むことができ、この分割は、リモートユニット（「ＲＵ」）におけるセルレベル処理と、ＤＵにおけるユーザレベル処理と、を含むことができる。さらに、本保護対象の下位レイヤ分割アーキテクチャを使用することによって、周波数ドメインサンプルを、イーサネットフロントホールを介して転送することができ、ここで、周波数ドメインサンプルは、低減されたフロントホール帯域幅のために圧縮することができる。

【0038】

図４は、５Ｇ技術を実現することができ、より高い（例えば１０ＧＨｚを超える）周波数帯域の使用をユーザに提供することができる、例示的な通信システム４００を示す。このシステム４００は、マクロセル４０２とスモールセル４０４および４０６とを含むことができる。

【0039】

モバイルデバイス４０８は、スモールセル４０４，４０６のうちの１つまたは複数と通信するように構成することができる。このシステム４００は、マクロセル４０２とスモールセル４０４，４０６との間で制御プレーン（Ｃプレーン）およびユーザプレーン（Ｕプレーン）の分割を可能にすることができ、ここで、ＣプレーンおよびＵプレーンは、異なる周波数帯域を利用している。特に、スモールセル４０２，４０６は、モバイルデバイス４０８と通信する場合に、より高い周波数帯域を利用するように構成することができる。マクロセル４０２は、Ｃプレーンの通信のために既存のセルラ帯域を利用することができる。モバイルデバイス４０８は、Ｕプレーン４１２を介して通信可能に結合することができ、ここで、スモールセル（例えばスモールセル４０６）は、より高いデータレートと、よりフレキシブルな／コスト効率／エネルギー効率の高い動作と、を提供することができる。マクロセル４０２は、Ｃプレーン４１０を介して、良好な接続性およびモビリティを維持することができる。さらに、いくつかのケースでは、ＬＴＥ制御チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ／ＰＤＣＣＨ）およびＮＲ制御チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ／ＰＤＣＣＨ）は、同じ周波数で送信することができる。

【0040】

ＩＩＩ．ダイナミックスペクトラムシェアリング
いくつかの実施形態では、本保護対象は、異なるタイプの無線機器との通信を可能にする目的で、ＬＴＥベースの通信ノード（例えば、ｅＮｏｄｅＢおよび／または任意の他のタイプの既存の基地局）および５Ｇベースの通信ノード（例えば、ｇＮｏｄｅＢなど）を含み得る通信ネットワークにおけるダイナミックスペクトラムシェアリングを実行するように構成することができる。このダイナミックスペクトラムシェアリング（ＤＳＳ）は、ＬＴＥとＮＲとが同様の波形および同様のベースラインフレーム構造に従っているため、無線リソースを、１つまたは複数のＬＴＥベースのリソース要素（ＬＴＥ－ＲＥ）と、１つまたは複数のＮＲベースのリソース要素（ＮＲ－ＲＥ）とに区画割りすること、または分割することによって達成することができる（例えば、ＬＴＥでは：１ＰＲＢは、１５ＫＨｚの副搬送波間隔（ＳＣＳ）の１２の副搬送波であり得る；一方ＮＲでは：ＳＣＳは、周波数範囲１（ＦＲ１）では１５または３０または６０ＫＨｚ、周波数範囲２（ＦＲ２）では６０または１２０または２４０ＫＨｚであり得る）。理解され得るように、無線リソースは、任意の他のタイプのシステム（例えば、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、５Ｇ、６Ｇ、および／または任意の他のシステム）の間で分割することができる。そのような無線リソースの区画割りは、既存のＬＴＥ（または他のタイプのシステム）の顧客サービスに影響を与えることなく、通信事業者に、既存のＬＴＥ帯域を使用して５Ｇ通信機能を徐々に導入させることを可能にすることができる。

【0041】

いくつかの実施形態では、ダイナミックスペクトラムシェアリングを実行するために、本保護対象は、ＬＴＥ分散型ユニット（ＤＵ）およびＮＲＤＵによる単一の無線ユニット（ＲＵ）の同時制御を可能にするように構成することができ、これによって、無線リソースは、これらのＤＵ間で区画割り可能および調整可能になる。また本保護対象は、以下で論じるように、ＬＴＥ通信ネットワークに伴う問題を解決するように構成することもでき、これによって、すべての物理的リソースブロック（ＰＲＢ）は、ＬＴＥにおけるすべてのＰＲＢを占有するセル固有の参照信号（ＣＲＳ）を送信するのに使用されるリソース要素を有する。

【0042】

ＬＴＥおよびＮＲＤＵ向けの分割に基づくリソース要素
図５は、本保護対象のいくつかの実施形態による、ダイナミックスペクトラムシェアリングプロセス（例えば、１つまたは複数のＤＵを使用する単一のＲＵユニットを制御すること、ここではＤＵは、異なるタイプの通信ネットワーク（例えば、ＬＴＥ、ＮＲ）のコンポーネントと通信することができる）を実行するための例示的な通信システム５００を示す。

【0043】

システム５００は、１つまたは複数のユーザ機器５０２（ａ，ｂ）を含むことができ、ここでは、非限定的な例として、ユーザ機器５０２ａは、第１のタイプの通信ネットワーク（例えばＮＲ）において動作可能であるように構成することができ、ユーザ機器５０２ｂは、第２のタイプの通信ネットワーク（例えばＬＴＥ）において動作可能であるように構成することができる。第１のタイプの通信ネットワークで動作するコンポーネントは、参照数字に「ａ」を使用して指定され、第２のタイプの通信ネットワークで動作するコンポーネントは、参照数字に「ｂ」を使用して指定されている。理解され得るように、ユーザ機器５０２は、さまざまな機能を有するように構成することができ、これによって、一方のユーザ機器はＮＲとＬＴＥの両方で動作しかつ他方はＬＴＥのみで動作したり、一方のＵＥはＮＲのみで動作しかつ他方はＬＴＥのみで動作したりなどが可能になる。

【0044】

システム５００は、共通のリモートユニット５０３、１つまたは複数の分散型ユニットＤＵ１－２５０５（ａ，ｂ）、ならびに集中型ユニットの１つまたは複数の対応する制御プレーン部分ＣＵ－ＣＰ１－２５０７（ａ，ｂ）を含むことも可能である。すべてのユーザ機器５０２は、分散型ユニット５０５において無線アクセス技術（ＲＡＴ）の分割が発生する前に、同じリモートユニット５０３にアクセスすることができ、ここでは、ＤＵユニット５０５は、同じＲＵ５０３を制御するように構成することができる。その上さらに、ＤＵ５０５は、図７～図８に関連して以下で説明するように、動的リソース調整プロセスを実行する目的で、インタフェース５２０を介して通信可能に結合することができる。

【0045】

上記の議論と同様に、ＲＡＴリソース分離は、ＲＵ５０３以降から提供することができる。特に、別個のＤＵ１－２５０５、制御部分ＣＵ－ＣＰ１－２５０７に対して付加的に、別個のＣＵ－ＵＰの例５０８（ａ，ｂ）は、それぞれのユーザ機器５０２（ａ，ｂ）によるアクセスを提供または許可するように構成されてもよい各部分についての無線アクセスネットワークによって生成することができる。

【0046】

さらに、システム５００で使用される通信ネットワークのタイプが異なるため、ＵＥ５０２ａにサービスを提供するように構成された第１のタイプ（例えばＮＲ）の通信ネットワークの一部であり得るＣＵ－ＣＰ１５０７ａの例は、アクセスおよびモビリティ機能（ＡＭＦ）５１０ａに通信可能に結合することができる。しかしながら、ＵＥ５０２ｂにサービスを提供するように構成された第２のタイプ（例えばＬＴＥ）の通信ネットワークの一部であり得るＣＵ－ＣＰ２の例は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）５１１に通信可能に結合することができる。その上さらに、ＣＵ－ＵＰ１５０８の例は、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ１）５１２ａおよびセッション管理機能（ＳＭＦ１）５１４ａに通信可能に結合することができる。ＣＵ－ＵＰ２５０８ｂの例は、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）５１３およびＰＤＮゲートウェイ（ＰＧＷ）５１５に通信可能に結合することができる。

【0047】

付加的に、ＤＵ１５０５ａは、無線帯域幅を制御すること、および搬送波帯域幅内の特定のリソース要素（ＲＥ）をＮＲＲＡＴに割り当てることを含めて、ＲＵ５０３を制御することができる。ＤＵ２５０５ｂは、ＲＵ５０３も制御するように構成することができる。特に、各ＤＵ５０５は、どのＩ／Ｑサンプルがどのコンポーネント搬送波上で送信および／または受信されているか／されたか／されるであろうかを示し、かつ／またはどのＰＲＢのセットおよび／または搬送波帯域幅内のどのリソース要素のセットがどのＤＵ５０５によって処理されるべきかを示すことによってＲＵ５０３を制御するように構成することができる。各ＤＵ５０５は、特定のＤＵポート識別子によって識別することができ、それによって、データを、ＲＵ５０３と特定のＤＵ５０５との間で適切に送信／受信することができるようになる。さらに、ＤＵ５０５とＲＵ５０３との間で交換されるメッセージは、セクションタイプ制御メッセージを含むことができ、このセクションタイプ制御メッセージは、ｅＣＰＲＩトランスポートヘッダ、ＤＵポート識別子、（ＲＵ５０３によって支援されてもよい搬送波コンポーネント間の区別のための）搬送波コンポーネント識別子、および（特定のＲＵを識別する）ＲＵポートＩＤを含むことができる。

【0048】

システム５００の制御プレーンを使用して、ＲＵ５０３は、ＤＵ２５０５ｂ（例えばＬＴＥ）からの／への特定のリソース要素およびＤＵ１５０５ａ（例えばＮＲ）からの／への特定のリソース要素のためのダウンリンクおよびアップリンクのユーザプレーントラフィック（例えばＩ／Ｑサンプル）を処理するように（フロントホールＣプレーンを介して）指示することが可能になる。特に、各ＤＵ５０５は、ＲＵ５０３内の異なるリソース要素を構成／制御することができる。制御プレーンメッセージに含ませることができるリソース要素マスク（例えば「ｒｅＭａｓｋ」）は、特定のＤＵ５０５への／からのフロントホールユーザプレーントラフィックの送信／受信のためにリソース要素がどのように使用されるかを制御するために使用することができる。図６は、リソース要素マスクフィールド６０２を含む例示的な制御プレーンメッセージ６００を示す。リソース要素マスク内の各ビット設定は、セクション制御がユーザプレーンメッセージ内で送信されたリソース要素に適用可能であるかどうかを示すことができ（例えば、０－適用不可、１－適用可能）。最上位ビット（ＭＳＢ）は、ＰＲＢにおいて最低周波数を有するリソース要素のための値を示すことができ、ここでは、異なるリソース要素マスクを使用して異なるリソース要素を示すことができる。いくつかの実施形態では、ＤＵ５０５において構成され得るＣＲＳレートマッチングパターンに基づいて、ＤＵ５０５は、リソース要素をマスクアウトすることができ、ここで、ＬＴＥベースのコンポーネントは、ＣＲＳを送信するように構成することができる（例えば、ＬＴＥベースのＣＲＳリソース要素に対応する任意のビットは、リソース要素マスクにおいて０に設定することができる）。さらに、任意のアップリンクデータについて、およびどのリソース要素でＩ／Ｑサンプルが受信されるかに依存して、ＲＵ５０３は、サンプルを適正なＤＵ５０５に送信するように構成することができる。

【0049】

図７は、本保護対象のいくつかの実施形態による、ＤＵ５０５（例えば、図５に示されているように、ＬＴＥＤＵ５０５ｂおよびＮＲＤＵ５０５ａ）間の動的リソース調整を実行するための例示的なプロセス７００を示す。ＣＲＳがＬＴＥコンポーネントによって送信されなければならない任意のリソース要素は、ＤＵ５０５ｂ（すなわち、ＬＴＥＤＵ）によってのみ使用することができ、したがって、プロセス７００は、そのような要件を持たない残りのリソース要素に関連した動的調整を実行するために適用可能であってもよいことに留意されたい。プロセス７００は、図８に示されているようなインタフェースシステム８００を介して、ＤＵ５０５ａおよびＤＵ５０５ｂのそれぞれのスケジューラコンポーネントによって実行することができる。特に、図８に示されているように、プロセス７００の一部として送信された（以下で論じられるような）メッセージは、（例えば、無線ネットワーク層８０２とトランスポートネットワーク層８０４とを通信可能に結合する）インタフェース８０６を介して無線ネットワーク層８０２とトランスポートネットワーク層８０４との間で送信することができる。無線ネットワーク層８０２は、他の層の中でもアプリケーション層８０３を含むことができる（例えば、アプリケーション層は、ＤＵ－ＤＵリソース調整プロトコルアプリケーション層を指し得る）。トランスポートネットワーク層８０４は、他の層の中でもストリーム制御送信プロトコル（ＳＣＴＰ）層（ＲＦＣ４９６０においてＩＥＴＦにより標準化されたもの）８０５、ＩＰ層８０７、データリンク層８０９、および物理層８１１を含むことができる。いくつかの実施形態では、ＳＣＴＰ層は、ＤＵ間のメッセージ（例えばプロセス７００の一部）の送信を開始するように構成することができる。いくつかの実施形態では、ＤＵ－ＤＵインタフェースは、Ｘｎ’と称され、アプリケーションプロトコルはＸｎ’－ＡＰと称されてもよい。

【0050】

図７に戻って参照すると、７０２では、セットアップ要求メッセージが、一方のＤＵから他方のＤＵ（例えばＤＵ５０５ａからＤＵ５０５ｂ）へ送信されてもよい。理解され得るように、プロセス７００は、任意のＤＵによって開始することができる。７０４では、応答メッセージが第２のＤＵから受信される（例えばＤＵ５０５ｂからＤＵ５０５ａへ）。これらのメッセージは、以下の情報、すなわち、サービスを提供されたセル、セルＩＤ、システム全体の帯域幅、サービスを提供されたセル内の各搬送波の絶対無線周波数チャネル番号（ＡＲＦＣＮ）、特定のＲＡＴのためにＤＵによって予定されているＲＥ、および他の任意の情報のうちの少なくとも１つを含む、さまざまなシステムレベルの詳細を交換するように構成することができる。

【0051】

７０６では、リソース調整要求メッセージが、一方のＤＵから他方のＤＵ（例えばＤＵ５０５ａからＤＵ５０５ｂ）へ送信されてもよい。７０８では、応答メッセージを受信することができる。これらのメッセージは、ＤＵ５０５間で動的リソース割り当て状態を交換するように構成することができる。７０２－７０４におけるメッセージと同様に、７０６では、いずれかのＤＵ５０５が要求を開始するように構成することができる。応答するＤＵは、（例えば、調整のために利用可能となり得るリソース割り当て、利用可能なリソース割り当てなど）合意できるリソース割り当ての表示を提供するように構成することができる。いくつかの実施形態では、（７０６での）要求メッセージは、開始されるＤＵのための提案されたリソース割り当ての表示を含むように構成することができる。例えば、ＤＵ５０５ａ（例えばＮＲＤＵ）が（７０６において）要求を開始した場合、ＤＵ５０５ｂ（例えばＬＴＥＤＵ）用のリソースの残りを残して、必要なリソース割り当てをＤＵ５０５ｂに送信するように構成することができる。いくつかの実施形態では、（７０８において）応答メッセージは、応答する部分（例えばＬＴＥＤＵ５０５ｂ）によって合意されたリソース割り当てを含むように構成することができる。例えば、合意されたリソース割り当ては、ＰＲＢＩＤのリストとして送信することができ、ここでは、リスト内の各ＰＲＢについて、開始エンティティの使用のために割り当てられたリソース要素のビットマップを含むことができる。代替的に、または付加的に、合意されたリソース割り当ては、０から８３までの番号を付けることができるＰＲＢ内のリソース要素を含むことができる。ＬＴＥの場合、ＰＲＢ内には合計で８４個のリソース要素、すなわち、１２個の副搬送波×７のシンボルが存在する。ＮＲの場合、ＰＲＢは１４個のシンボルを含むことができる。

【0052】

リソースが合意された場合、ＤＵ５０５によって交換された情報を使用するリソース要素の調整が、７１０－７１２において実行され得る。これは、ＤＵがＲＵに対して、どのＲＥをどのＤＵが制御できるかを指示することを含むことができる。いくつかの実施形態では、フロントホール制御プレーン（Ｃプレーン）メッセージは、これらの目的のために使用することができ、ＤＵに予定されているＲＥは、（上記で論じたように）ｒｅＭａｓｋを使用して指示することができる。代替的に、プロセス７０６は、再び実行することができる。

【0053】

図９に示されているように、いくつかの実施形態では、本保護対象は、システム９００内に実装されるように構成することができる。このシステム９００は、１つまたは複数のプロセッサ９１０、メモリ９２０、記憶デバイス９３０、および入／出力デバイス９４０を含むことができる。これらのコンポーネント９１０、９２０，９３０、および９４０の各々は、システムバス９５０を使用して相互接続することができる。プロセッサ９１０は、システム６００内での実行のための命令を処理するように構成することができる。いくつかの実施形態では、プロセッサ９１０は、シングルスレッドプロセッサであり得る。代替的な実施形態では、プロセッサ９１０は、マルチスレッドプロセッサであり得る。プロセッサ９１０は、入／出力デバイス９４０による情報の受信または送信を含めて、メモリ９２０内または記憶デバイス９３０上に記憶された命令を処理するようにさらに構成することができる。メモリ９２０は、システム９００内に情報を記憶することができる。いくつかの実施形態では、メモリ９２０は、コンピュータ可読媒体であり得る。代替的な実施形態では、メモリ９２０は、揮発性メモリユニットであり得る。さらにいくつかの実施形態では、メモリ９２０は不揮発性メモリユニットであり得る。記憶デバイス９３０は、システム９００のための大容量記憶デバイスを提供することが可能となり得る。いくつかの実施形態では、記憶デバイス９３０は、コンピュータ可読媒体であり得る。代替的な実施形態では、記憶デバイス９３０は、フロッピーディスクデバイス、ハードディスクデバイス、光学的ディスクデバイス、テープデバイス、不揮発性ソリッドステートメモリ、または任意の他のタイプの記憶デバイスであり得る。入／出力デバイス９４０は、システム９００のための入／出力動作を提供するように構成することができる。いくつかの実施形態では、入／出力デバイス９４０は、キーボードおよび／またはポインティングデバイスを含むことができる。代替的な実施形態では、入／出力デバイス９４０は、グラフィカルユーザインタフェースを表示するためのディスプレイユニットを含むことができる。

【0054】

図１０は、本保護対象のいくつかの実施形態による例示的な方法１０００を示す。１００２では、複数の通信デバイス間の複数のデータパケットにおけるデータパケットの送信を制御するための、複数の無線リソースにおける無線リソースを識別する制御プレーンメッセージを生成することができる。１００４では、生成された制御プレーンメッセージは、（例えば、図５に示されているように、ＤＵ５０５からＲＵ５０３へ）送信されてもよい。１００６では、識別された無線リソースを使用して、データパケットの送信をユーザプレーンにおいて制御することができる。

【0055】

いくつかの実施形態では、本保護対象は、以下の任意選択的な特徴のうちの１つまたは複数を含むことができる。生成された制御プレーンメッセージの送信は、複数の通信デバイスにおいて、第１の通信デバイスから第２の通信デバイスへ生成された制御プレーンメッセージを送信することを含むことができる。さらに、生成すること、送信すること、および制御することのうちの少なくとも１つは、基地局によって実行することができる。基地局は、以下の通信コンポーネント、すなわち、１つまたは複数のリモート無線ユニット、および１つまたは複数の分散型ユニットのうちの少なくとも１つを含むことができる。

【0056】

【0057】

【0058】

本明細書に開示されるシステムおよび方法は、例えば、データベース、デジタル電子回路、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせも含むコンピュータなどのデータプロセッサを含むさまざまな形態で具現化することができる。その上さらに、上述した特徴、および本開示の実施形態の他の態様および原理は、さまざまな環境で実施することができる。そのような環境および関連するアプリケーションは、開示された実施形態によるさまざまなプロセスおよび動作を実行するように特別に構築可能であるか、または必要な機能を提供するためにコードにより選択的に起動または再構成される汎用コンピュータまたはコンピューティングプラットフォームを含むことができる。本明細書で開示されるプロセスは、いずれかの特定のコンピュータ、ネットワーク、アーキテクチャ、環境、または他の装置に本質的に関連するものではなく、ハードウェア、ソフトウェアおよび／またはファームウェアの適切な組み合わせによって実施することができる。例えば、開示された実施形態の教示に従って記述されたプログラムを用いてさまざまな汎用機械を使用するができ、あるいは必要な方法および技術を実行するための専用の装置もしくはシステムを構築することがより好適な可能性もある。

【0059】

本明細書に開示されるシステムおよび方法は、コンピュータプログラム製品として、すなわち、データ処理装置、例えばプログラマブルプロセッサ、コンピュータ、または複数のコンピュータによる実行またはそれらの動作の制御のために、情報担体内で、例えば機械可読記憶デバイスまたは伝搬信号内で有形に具現化されるコンピュータプログラムとして実装することができる。コンピュータプログラムは、コンパイル言語またはインタプリタ言語を含む任意の形態のプログラミング言語で記述することができ、スタンドアロン型プログラムとして、またはモジュール、コンポーネント、サブルーチン、またはコンピューティング環境での使用に適した他のユニットとしてなどを含めた任意の形態で展開することができる。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータで実行されるか、または１つのサイトにおける複数のコンピュータで実行されるか、または複数のサイトにわたって分散され、通信ネットワークによって相互接続されるように展開することができる。

【0060】

本明細書で使用される用語「ユーザ」は、人またはコンピュータを含む任意のエンティティを指すことができる。

【0061】

第１の、第２のなどの序数は、状況によっては順序に関係するが、本明細書で使用される序数は、必ずしも順序を意味するものではない。例えば、序数は、単に１つのアイテムを他のアイテムから区別するために使用することができる。例えば、第１のイベントを第２のイベントから区別するためであっても、必ずしも任意の時系列順序または固定的参照系の意味を含ませる必要はない（そのため説明のある段落における第１のイベントは、説明の別の段落における第１のイベントとは異なる可能性がある）。

【0062】

前述の説明は、添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の範囲の説明を意図したものであってその限定を意図したものではない。他の実施形態は、添付の請求項の範囲内にある。

【0063】

プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、アプリケーション、コンポーネント、またはコードとも称され得るこれらのコンピュータプログラムは、プログラマブルプロセッサ用の機械命令を含み、高水準の手続き型および／またはオブジェクト指向プログラミング言語および／またはアセンブリ／機械語で実現することができる。本明細書で使用される「機械可読媒体」という用語は、機械可読信号として機械命令を受信する機械可読媒体も含めて、プログラマブルプロセッサに機械命令および／またはデータを提供するために使用される、例えば、磁気的ディスク、光学的ディスク、メモリ、およびプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）などの任意のコンピュータプログラム製品、装置、および／またはデバイスを指す。「機械可読信号」という用語は、機械命令および／またはデータをプログラマブルプロセッサに提供するために使用される任意の信号を指す。機械可読媒体は、例えば、非一時的ソリッドステートメモリまたは磁気的ハードドライブまたは任意の同等の記憶媒体のように、そのような機械命令を非一時的に記憶することができる。機械可読媒体は、代替的または付加的に、そのような機械命令を、例えばプロセッサキャッシュか、あるいは１つまたは複数の物理的プロセッサコアに関連付けられた他のランダムアクセスメモリなどの一時的な方式で記憶することができる。

【0064】

ユーザとの対話を提供するために、本明細書に記載された保護対象は、ユーザに情報を表示するための、例えば、陰極線管（ＣＲＴ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モニタなどの表示デバイスと、ユーザがコンピュータに入力を提供することができるキーボードや例えばマウスもしくはトラックボールなどのポインティングデバイスと、を有するコンピュータに実装することができる。同様にユーザとの対話を提供するために、他の種類のデバイスを使用することもできる。例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、例えば視覚的フィードバック、聴覚的フィードバック、または触覚的フィードバックなどの任意の形態の感覚的フィードバックであり得る。また、ユーザからの入力は、音響的、音声的、または触覚的入力を含むがこれらに限定されない任意の形態で受信することができる。

【0065】

本明細書に記載される保護対象は、例えば１つまたは複数のデータサーバなどのバックエンドコンポーネントを含むコンピューティングシステムにおいて、あるいは例えば１つまたは複数のアプリケーションサーバなどのミドルウェアコンポーネントを含むコンピューティングシステムにおいて、あるいは例えばユーザが本明細書に記載された保護対象の実施形態と対話できるグラフィカルユーザインタフェースまたはウェブブラウザを有する１つまたは複数のクライアントコンピュータなどのフロントエンドコンポーネントを含むコンピューティングシステムにおいて、あるいはそのようなバックエンド、ミドルウェア、またはフロントエンドコンポーネントの任意の組み合わせを含むコンピューティングシステムにおいて実装することができる。システムのこれらのコンポーネントは、例えば通信ネットワークなどのデジタルデータ通信の任意の形態または媒体によって相互接続することができる。通信ネットワークの例には、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、ワイドエリアネットワーク（「ＷＡＮ」）、およびインターネットが含まれるが、これらに限定されない。

【0066】

コンピューティングシステムは、クライアントおよびサーバを含むことができる。クライアントおよびサーバは、一般に（ただし非排他的に）相互に離れており、典型的には通信ネットワークを介して対話する。クライアントおよびサーバの関係は、それぞれのコンピュータ上で実行され、相互にクライアント－サーバ関係を有するコンピュータプログラムによって発生する。

【0067】

前述の説明に記載された実施形態は、本明細書に記述された保護対象に一致するすべての実施形態を表すものではない。その代わりに、それらは、記載された保護対象に関連する態様と一致するいくつかの例に過ぎない。いくつかの変形形態は、上記で詳細に説明してきたが、他の修正または追加も可能である。特に、さらなる特徴および／または変形形態は、本明細書に記載された事項に対して付加的に提供することができる。例えば、上述の実施形態は、開示された特徴のさまざまな組み合わせまたは部分的な組み合わせに向けることができ、かつ／または上記の複数のさらなる特徴の組み合わせまたは部分的な組み合わせに向けることができる。付加的に、添付の図面に示され、かつ／または本明細書に記載された論理フローは、所望の結果を達成するために、必ずしも、ここに示されている特定の順序または順次連続する順序を要件とするものではない。他の実施形態は、従属請求項の範囲内にあり得る。

【図1a】