【技術分野】

【0001】

【背景技術】

【0002】

【0003】

【0004】

【0005】

【0006】

【0007】

【0008】

【0009】

【0010】

【発明の概要】

本発明の目的は、改善された通信概念を提供することである。

本発明の目的は、請求項１による装置、請求項８による装置、請求項１５によるシステム、請求項１８による方法、請求項１９による方法、請求項２０による方法、及び、請求項２１によるコンピュータプログラムによって解決される。 データを受信するための装置が提供される。 装置は、データを受信するためのデータ受信機を備え、データは第１チャネルにおいて第１の伝達により送信される。 さらに、装置は、第２チャネルにおいて第２の伝達により送信情報を送信するための送信情報送信機を備える。送信情報は第１の伝達に応じて決まる制御情報であるか、又は送信情報は第１チャネルのチャネル品質を示すチャネル品質情報である。 第２チャネルは第１チャネルとは異なる。 一実施形態において、第１チャネルは、アンライセンススペクトル帯域内に位置してもよく、第２チャネルは、ライセンススペクトル帯域内に位置する。 一実施形態によれば、アンライセンススペクトル帯域は、ＩＳＭスペクトル帯域であってもよい。ライセンススペクトル帯域は、ＬＴＥ帯域、ＵＭＴＳ帯域又はＧＰＲＳ帯域であってもよい。 一実施形態において、送信情報送信機は、第２チャネル内の送信情報として、データが受信されたことを示すパケット肯定応答（ＡＣＫ）信号、又はさらなるデータが送信されるべきであることを示す送信要求（ＲＴＳ）信号を送信するように構成されている。 さらに、データを送信するための装置が提供される。 装置は、第１チャネルにおいて第１の伝達によりデータを送信するためのデータ送信機を備える。 さらに、装置は、第２の伝達によって第２チャネルにおいて送信情報を受信するための送信情報受信機を備える。送信情報は第１の伝達に応じて決まる制御情報であるか、又は送信情報は第１チャネルのチャネル品質を示すチャネル品質情報である。 第２チャネルは第１チャネルとは異なる。 一実施形態によれば、第１チャネルはアンライセンススペクトル帯域内に位置してもよく、第２チャネルはライセンススペクトル帯域内に位置する。 一実施形態において、アンライセンススペクトル帯域は、ＩＳＭスペクトル帯域であってもよい。ライセンススペクトル帯域は、ＬＴＥ帯域、ＵＭＴＳ帯域又はＧＰＲＳ帯域であってもよい。 一実施形態によれば、送信情報受信機は、第２チャネル内の送信情報として、データが受信されたことを示すパケット肯定応答（ＡＣＫ）信号、又はさらなるデータが送信されるべきであることを示す送信可（ＲＴＳ）信号を受信するように構成されてもよい。 さらに、システムが提供される。そのシステムは、データを送信するための一実施形態による装置と、データを受信するための一実施形態による装置とを備える。 データを送信するための装置のデータ送信機は、第１チャネルにおいて第１の伝達によりデータを送信するように構成されている。データを受信するための装置のデータ受信機は、データを受信するように構成されている。データを受信するための装置の送信情報送信機は、第２チャネルにおいて第２の伝達により送信情報を送信するように構成されており、送信情報は第１の伝達に応じて決まる制御情報であるか、又は送信情報は第１チャネルのチャネル品質を示すチャネル品質情報である。データを送信するための装置の送信情報受信機は、送信情報を受信するように構成されている。 第２チャネルは第１チャネルとは異なる。 一実施形態によれば、システムは、データを受信するための装置を第１の端末として備えてもよい。システムは、データを受信するための別の装置を第２の端末としてさらに備えてもよい。第１の端末の送信情報送信機は、第２チャネルにおいて第１の伝達情報を送信するように構成されてもよい。第２の端末の送信情報送信機は、第２チャネルにおいて第２の伝達情報を送信するように構成されてもよい。したがって、第１の伝達情報及び第２の伝達情報は同じチャネル、すなわち、第２チャネルにおいて送信される。 一実施形態において、システムは、データを受信するためのさらなる装置を第３の端末としてさらに備えてもよい。第１の端末の送信情報送信機は、第２チャネルにおいて第１の伝達情報を送信するように構成される。第３の端末の送信情報送信機は、第１チャネル及び第２チャネルとは異なる第３のチャネルにおいて第３の送信情報を送信するように構成される。 さらに、データを受信するための方法が提供される。その方法は、
- データを受信するステップであって、そのデータは、第１チャネルにおいて第１の伝達により送信されるステップと、
- 第２チャネルにおいて第２の伝達により送信情報を送信するステップと、を含む。 送信情報は第１の伝達に応じて決まる制御情報であるか、又は送信情報は第１チャネルのチャネル品質を示すチャネル品質情報である。第２チャネルは第１チャネルとは異なる。 さらに、データを送信するための方法が提供される。方法は、
- データを送信するステップであって、そのデータは、第１チャネルにおいて第１の伝達により送信されるステップと、
- 第２チャネルにおいて第２の伝達により送信情報を受信するステップと、を含む。 送信情報は、第１の伝達に応じて決まる制御情報であるか、又は、送信情報は、第１チャネルのチャネル品質を示すチャネル品質情報である。第２チャネルは第１チャネルとは異なる。 さらに、方法が提供される。方法は、
- 第１チャネルにおいて第１の伝達によりデータを送信するステップと、
- データを受信するステップと、
- 第２チャネルにおいて第２の伝達により送信情報を送信するステップであって、送信情報が第１の伝達に応じて決まる制御情報であるか、又は送信情報が第１チャネルのチャネル品質を示すチャネル品質情報であるステップと、
- 送信情報を受信するステップと、を含む。 第２チャネルは第１チャネルとは異なる。 さらに、コンピュータ又は信号プロセッサ上で実行されるときに、上述した方法を実施するためのコンピュータプログラムが提供される。 コグニティブ無線設定においてマルチバンド端末をサポートする無線アーキテクチャのための通信プロトコルを提供する。マルチバンド無線端末は、通信のために同時に複数の帯域上で送信及び受信することができるものである。そうするために、デバイスは、アンライセンス帯域で、かつ時分割複信（ＴＤＤ）において動作可能ないくつかの複数の帯域と、ライセンス帯域であり、かつ周波数分割複信（ＦＤＤ）において動作可能ないくつかの他の帯域と、にアクセスすることができる。デバイスは、スペクトルのホワイトスペース、例えば、デジタル分配帯域に基づいてオーバーレイとしてライセンススペクトルにアクセスしていてもよい。 このアンライセンス帯域及びライセンス帯域の二重の通信シナリオを利用するためのプロトコルソリューションを提供する。例えば、アンライセンス帯域の無線リソースをより良好に管理するための制御シグナリングの高信頼の送信のための概念を提供する。さらに、アンライセンス帯域の高信頼のチャネル品質フィードバックのための概念を提供する。そのため、そのフィードバックは、干渉の影響をより受けにくく、同時に、より高速のチャネル更新をもたらすことが可能である。さらに、パケット再送メカニズム（例えば、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、ＨＡＲＱ）における効率を改善するための概念を提供する。 アンライセンス帯域端末の物理（ＰＨＹ）及び媒体アクセス制御（ＭＡＣ）に関する。ほとんどのワイヤレスネットワークにおいて、通常、ＭＡＣ層の役割は、複数の端末が与えられた周波数帯域設定にアクセスしようとするときに、ワイヤレスリソースをより良好に利用することであり、一方で、ＰＨＹは送信可能性に適合することができる。 しかしながら、アンライセンス帯域におけるＭＡＣの動作は特に困難となり得る。なぜなら、アンライセンス帯域端末を組織化するためのフレームワークをリアルタイムで実現することは困難な可能性があるからである。そのようなフレームワークを展開するための基礎としての役割を果たすことができる通信方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】一実施形態によるデータを受信するための装置の図である。

【図2】一実施形態によるデータを送信するための装置の図である。

【図3】一実施形態によるシステムの図である。

【図4】一実施形態によるＴＤＤアンライセンス帯域のためのマルチバンド無線におけるＦＤＤフィードバック方法を示す図である。

【図5】セルラ基地局を介した２つのワイヤレスＬＡＮネットワークの間の協調を示す無線ネットワークを示す図である。

【発明を実施するための形態】

以下において、本発明の実施形態を、図面を参照してより詳細に説明する。

図２は、一実施形態によるデータを送信するための装置２００を示す。

装置２００は、データを送信するためのデータ送信機２１０を備える。データ送信機２１０は、第１チャネルにおいて第１の伝達によりデータを送信するように構成されている。

さらに、装置２００は、送信情報を受信するための送信情報受信機２２０を備える。送信情報は、第２チャネルにおいて第２の伝達により送信される。送信情報は第１の伝達に応じて決まる制御情報であるか、又は送信情報は第１チャネルのチャネル品質を示すチャネル品質情報である。

第２チャネルは第１チャネルとは異なる。言い換えれば、第１の伝達において送信されるデータは、送信情報が受信されるチャネルとは異なるチャネルにおいて送信される。

一実施形態によれば、第１チャネルは、アンライセンススペクトル帯域内に位置してもよく、第２チャネルは、ライセンススペクトル帯域内に位置する。言い換えれば、データはアンライセンススペクトル帯域において送信され、送信情報はライセンススペクトル帯域において送信される。

一実施形態において、アンライセンススペクトル帯域は、ＩＳＭスペクトル帯域であってもよい。ライセンススペクトル帯域は、ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）帯域、ＵＭＴＳ（ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム）帯域又はＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）帯域であってもよい。

送信情報はデータが送信された第１チャネルのチャネル品質を示すチャネル品質情報であるか、又は、送信情報は第１の伝達に応じて決まる制御情報である。制御情報は、例えば、第２チャネル内の送信情報としての、データが受信されたことを示すパケット肯定応答（ＡＣＫ）信号、又は、さらなるデータが送信されるべきであることを示す送信可（ＲＴＳ）信号であってもよい。

第１チャネルにおいて送信されるデータは、例えば、ユーザデータであってもよい。

図１は、一実施形態によるデータを受信するための装置１００を示す。

装置１００は、データを受信するためのデータ受信機１１０を備える。データは、第１チャネルにおいて第１の伝達により送信される。

その上、装置１００は、送信情報を送信するための送信情報送信機１２０を備える。送信情報送信機１２０は、第２の伝達によって第２チャネルにおいて送信情報を送信するように構成される。送信情報は、第１の伝達に応じて決まる制御情報であるか、又は、送信情報は、第１チャネルのチャネル品質を示すチャネル品質情報である。

第２チャネルは第１チャネルとは異なる。

一実施形態において、第１チャネルは、アンライセンススペクトル帯域内に位置してもよく、第２チャネルは、ライセンススペクトル帯域内に位置する。

一実施形態によれば、アンライセンススペクトル帯域は、ＩＳＭスペクトル帯域であってもよい。ライセンススペクトル帯域は、ＬＴＥ帯域、ＵＭＴＳ帯域又はＧＰＲＳ帯域であってもよい。

一実施形態において、送信情報送信機１２０は、第２チャネル内の送信情報として、データが受信されたことを示すパケット肯定応答（ＡＣＫ）信号、又は、さらなるデータが送信されるべきであることを示す送信要求（ＲＴＳ）信号を送信するように構成されている。

図３は、一実施形態によるシステムを示す。

システムは、データを送信するための一実施形態による装置２００と、データを受信するための一実施形態による装置１００とを備える。

データを送信するための装置２００のデータ送信機２１０は、第１チャネルにおいて第１の伝達によりデータを送信するように構成されている。データを受信するための装置１００のデータ受信機１１０は、データを受信するように構成されている。

データを受信するための装置１００の送信情報送信機１２０は、第２チャネルにおいて第２の伝達により送信情報を送信するように構成されており、送信情報は第１の伝達に応じて決まる制御情報であるか、又は、送信情報は第１チャネルのチャネル品質を示すチャネル品質情報である。

データを送信するための装置２００の送信情報受信機２２０は、送信情報を受信するように構成されている。第２チャネルは第１チャネルとは異なる。

一実施形態によれば、システムは、データを受信するための装置を第１の端末として備えてもよい。システムは、データを受信するための別の装置を第２の端末としてさらに備えてもよい。第１の端末の送信情報送信機は、第２チャネルにおいて第１の伝達情報を送信するように構成されてもよい。第２の端末の送信情報送信機は、第２チャネルにおいて第２の伝達情報を送信するように構成されてもよい。したがって、第１の伝達情報及び第２の伝達情報は同じチャネル、すなわち、第２チャネルにおいて送信される。

一実施形態において、システムは、データを受信するためのさらなる装置を第３の端末としてさらに備えてもよい。第１の端末の送信情報送信機は、第２チャネルにおいて第１の伝達情報を送信するように構成される。第３の端末の送信情報送信機は、第１チャネル及び第２チャネルとは異なる第３のチャネルにおいて第３の送信情報を送信するように構成される。

実施形態によれば、アンライセンススペクトル内の通信リンクに対応する制御信号（一種の送信情報）は、デバイスのベースバンド装置において分離され、特別にライセンスされている周波数を利用して異なる無線周波数チェーン（ＲＦチェーン）内の異なる周波数帯域を介して送信される。現在ワイヤレスネットワークの広く使用されているアンライセンススペクトル帯域のいくつかは、ＩＳＭ帯域２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ（ＩＳＭ＝産業、科学及び医療）であり、一方で、ライセンス帯域は、２．６ＧＨｚ ＬＴＥ帯域であり得る。ライセンス周波数の一部は、周知のセルラ帯域に属し得るか、又は、コグニティブデバイスによるオーバーレイホワイトスペースアクセスであり得る。

したがって、以下のような効率的な動作を可能にする、すなわち、ＲＴＳ／ＣＴＳメカニズムに基づいてＴＤＤ／アンライセンスモードでデータ送信が継続している間、フィードバックと制御データが、周波数分割多重化モードでライセンスチャネルを介して同時になされる。フィードバック及び制御データは、チャネル品質、チャネル割り当て情報及びＲＴＳ／ＣＴＳシグナリング自体を搬送するものである。例えば、フィードバック及び制御データは送信情報である。

複数のライセンス及びアンライセンス帯域の同時動作をサポートするデバイスハードウェアにより、ＷＬＡＮアクセスポイント及び受信機での複数の周波数帯域の送信及び受信が可能になると想定できる。そのような通信概念は下記の図面において示されており、ダウンリンク制御及びアップリンク制御が、対になったライセンススペクトルを使用してＦＤＭＡにおいて実施され、一方でデータ通信はアンライセンス帯域において行われる。

現行の技術水準において、ＭＡＣプロトコルは、アンライセンス帯域における媒体アクセスについて、競合ベースのメカニズムに依拠する。競合ベースのメカニズムにおいて、目的は、送信帯域幅を同時に一者のユーザ及びアクセスポイントに割り当てることである。多くのユーザを有するワイヤレスＬＡＮネットワークは一般的に、ＲＴＳ及びＣＴＳシグナリングとともに、キャリア検知メカニズムを利用する。

現行の技術水準のメカニズムには、ワイヤレスＬＡＮアクセスポイントが一度に一者のユーザにしか送信しないという欠点があり、さらに、２つの近接するアクセスポイントが周波数帯域を再使用することができないという欠点がある。例えば、２つの隣接するアクセスポイントが手動でチャネル１１に設定されたとすると、先着順の原則に基づいて一時点に２つのうちの一方しか、アクセスを得られないことになる。

アンライセンス帯域における媒体アクセスのために競合ベースのメカニズムに依拠する現行の技術水準のＭＡＣプロトコルの制約を克服するために、提案されているプロトコル内で、ＷＬＡＮ端末及びアクセスポイントの両方からの帯域外シグナリング（ライセンス帯域における）を通じてチャネル品質フィードバックを提供する。

図４は、一実施形態によるＴＤＤアンライセンス帯域のためのマルチバンド無線におけるＦＤＤフィードバック方法を示す図である。

実施形態によれば、例えば、図４の実施形態によれば、チャネルフィードバックが提供される。

既存及び将来のアンライセンススペクトルにおけるマルチユーザダウンリンク送信を可能にする。ここで、マルチユーザ送信とは、所与のＯＦＤＭシンボル（ＯＦＤＭ＝直交周波数分割多重化）で複数のユーザに同時に送信することによる、ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）の概念を指す。

図４はこの可能性を示しており、ユーザ１及び２が同時にダウンリンクデータを受信することができる。

図４において、データは（ユーザ）端末１及び（ユーザ）端末２について、第１チャネルにおいて送信される。

一方、送信情報（制御及びチャネルフィードバック）は、（ユーザ）端末１及び（ユーザ）端末２について、第２チャネルにおいて送信される。ユーザ端末１及びユーザ端末２について、送信情報は同じ第２チャネルにおいて送信される。

しかしながら、端末３及び端末４の送信情報は、異なる第３のチャネルにおいて送信される。

同じライセンスフィードバックメカニズムも、アンライセンス帯域においてユーザ１、２及びユーザ端末３、４に対しマルチユーザＭＩＭＯを実行するために利用され得る。

このライセンスフィードバックプロトコルのさらなる利点は、たとえ何らかの他の近傍の送信機が進行中のデータ送信に干渉する可能性があったとしても、干渉レベルやチャネル品質の情報に基づき、通信を維持することができることである。この干渉レベル及びチャネル品質の情報は、ライセンススペクトルを使用して高い信頼性をもって伝達される。

したがって、隣接するアクセスポイントが干渉し得るとしても、周波数帯域の部分帯域上でサポート可能な変調及び符号化に関する情報が、それらの関連するアクセスポイントに確実に通される。

図５は、セルラ基地局を介した２つのワイヤレスＬＡＮネットワークの間の協調を示す無線ネットワークを示す。破線は、アンライセンス帯域で送信されるべきデータに対するフィードバック及び制御シグナリングのためのライセンススペクトル上での通信を表す。実線は、アンライセンス帯域上で送信されるデータを示す。

図５において、ネットワークコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ１、ＡＰ２）及びユーザ端末（ユーザ端末１、ユーザ端末２）が示されている。それらの各々は、例えば、上述したようなデータを受信するための装置、又は、上述したようなデータを送信するための装置として実装されてもよい。

図面に示すような構成の新たな特徴の１つは、例えば、多くのデバイスが、ライセンス周波数チャネルを介して同時にそれぞれのアクセスポイント（ＡＰ１、ＡＰ２）にフィードバックを通信することである。例えば、ネットワークコントローラは干渉されることなくそれらの周波数も読み取ることができるため、アクセスポイントにとって利用可能なだけでなく近傍のネットワークコントローラにとっても利用可能なフィードバックを搬送することによる、この手法に対するさらなる改良が示されている。ネットワークコントローラは翻って、前述した同じライセンス帯域上で通信することによってアクセスポイント間のコーディネータとしての役割を果たすことができる。

ライセンス帯域でワイヤレスＬＡＮ機器から送信されるフィードバックや制御データは、以下のうちの１つ又は複数を含む。

制御：ＲＴＳ／ＣＴＳシグナリング、ユーザ認証メカニズム（例えば、認証及びキー合意プロトコル）、アプリケーション層関連情報（セグメント祠、サービスの優先度）、サービス品質属性、端末同期関連情報。

フィードバック：量子化又は完全チャネル情報、変調及び符号化値、ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック、符号化データパケットの周期的冗長検査（ＣＲＣ）、ハイブリッド自動反復要求（Ｈ−ＡＲＱ）のパリティビット、パケット期限タイムスタンプ。

記載されている大きな利点を提供する。例えば、データのＡＣＫ／ＮＡＣＫの衝突が回避される。その上、周波数部分帯域におけるチャネル品質のフィードバックが、アクセスポイントにおけるアンライセンス帯域内でのマルチユーザスケジューリング及びマルチユーザＭＩＭＯを可能にする。さらに、ライセンス帯域における干渉協調のために、フィードバック及び制御データの信頼性が改善される。その上、フィードバックデータ送信用の無干渉ライセンスチャネルで、より高いスペクトル効率が使用される。

いくつかの態様を装置の側面で説明してきたが、これらの態様は対応する方法の説明をも表すことは明らかであり、ブロック又はデバイスが、方法ステップ又は方法ステップの特徴に対応する。同様に、方法ステップの側面で説明されている態様も、対応するブロックもしくは項目又は対応する装置の特徴の説明を表す。

本発明の分解された信号は、デジタル記憶媒体に記憶することができ、又は、インターネットのような、ワイヤレス送信媒体又は有線送信媒体のような送信媒体上で送信することができる。

特定の実施要件に応じて、ハードウェア又はソフトウェアにおいて実装することができる。実施態様は、それぞれの方法が実施されるように、プログラム可能コンピュータシステムと協働する（又は協働可能である）電子可読制御信号を記憶されている、デジタル記憶媒体、例えば、フロッピーディスク、ＤＶＤ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、及びＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリを使用して実施することができる。

本発明によるいくつかの本明細書において説明されている方法の１つが実施されるように、プログラム可能コンピュータシステムと協働可能である、電子可読制御信号を有する持続性データキャリアを含む。

一般的に、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実装することができ、プログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で作動するとき方法の１つを実施するように動作可能である。プログラムコードは、例えば、機械可読キャリア上に記憶されてもよい。

他の機械可読キャリア上に記憶されている、本明細書において説明されている方法の１つを実施するためのコンピュータプログラムを含む。

言い換えれば、本発明の方法の一コンピュータプログラムがコンピュータ上で作動するとき、本明細書において説明されている方法の１つを実施するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。

それゆえ、本発明の方法のさらなる本明細書において説明されている方法の１つを実施するためのコンピュータプログラムを記録したデータキャリア（又はデジタル記憶媒体、又はコンピュータ可読媒体）である。

それゆえ、本発明の方法のさらなる本明細書において説明されている方法の１つを実施するためのコンピュータプログラムを表すデータストリーム又は信号シーケンスである。データストリーム又は信号シーケンスは、例えば、データ通信接続を介して、例えば、インターネットを介して転送されるように構成されてもよい。

さらなる本明細書において説明されている方法の１つを実施するように構成され又は適合されている処理手段、例えば、コンピュータ又はプログラム可能論理デバイスを含む。

さらなる本明細書において説明されている方法の１つを実施するためのコンピュータプログラムをインストールされているコンピュータを含む。

いくつかの実施形態において、本明細書において説明されている方法の機能のいくつか又はすべてを実施するために、プログラム可能論理デバイス（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ）が使用されてもよい。いくつかの実施形態において、フィールドプログラマブルゲートアレイは、本明細書において説明されている方法の１つを実施するためにマイクロプロセッサと協働することができる。一般的に、方法は好ましくは、任意のハードウェア装置によって実施されてもよい。

上述した本発明の原理の例示にすぎない。本明細書において説明されている構成及び詳細の修正及び変形が当業者には明らかになることが理解される。それゆえ、本明細書における実施形態の記述及び説明として提示されている特定の詳細ではなく、添付の特許請求項の範囲のみによって限定されることが意図されている。