(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と、少なくとも１つの端末と、少なくとも１つのリレーノードとを含む複数のノードを備えた通信システムにおいて、各端末は前記リレーノードを通じて前記基地局に接続されることが可能であり、前記リレーノードが第１の無線リンクにより上位層ノードに、第２の無線リンクにより階層ノードに、それぞれ接続され、
ネットワークにおける各リレーノードよりも上位層のエンティティが、前記第１の無線リンクの第１のリンク情報および前記第２の無線リンクの第２のリンク情報を示す無線リンクステータスを反映する所定パラメータの目標値を前記リレーノードに設定し、
前記リレーノードが前記所定パラメータを監視し、その被監視パラメータ値と前記目標値との差に対応する差異情報を前記上位層ノードに通知し、
前記上位層ノードが、前記差異情報に応じて前記第１の無線リンクのリンクパラメータを制御する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記エンティティが、前記無線リンクステータスに基づいて前記目標値を決定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１のリンク情報および／または前記第２のリンク情報に変化が生じたとき、前記エンティティが当該変化に応じて前記目標値を決定することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１のリンク情報が、前記上位層ノードに接続されたリレーノードの個数、前記リレーノードに対する前記第１の無線リンクにおける送信レート、および前記リレーノードに対する前記第１の無線リンクで利用可能な無線リソースの量を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記第２のリンク情報が、前記リレーノードに接続された下位層ノードの個数、各下位層ノードに対する前記第２の無線リンクにおける送信レート、および各下位層ノードに対する前記第２の無線リンクで利用可能な無線リソースの量を含むことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記差異情報が２個の状態を有し、第１の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値よりも大きいことを示し、第２の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値よりも小さいことを示すことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記差異情報が３個の状態を有し、第１の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値よりも大きいことを示し、第２の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値よりも小さいことを示し、第３の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値より大きくも小さくもないことを示すことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項８】
前記差異情報が３個よりも多くの状態を有し、前記差が分割された相異なる単位に対応する値が各状態に割り当てられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項９】
前記目標値と前記被監視パラメータ値との差が所定値よりも大きいとき、前記リレーノードが前記差異情報を前記上位層ノードに通知することを特徴とする請求項２ないし８のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記所定パラメータが、下位層ノードへ送信するために前記リレーノードに保存されているデータの量であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記所定パラメータが、前記第２の無線リンクのスループットと前記第１の無線リンクのスループットとの比であることを特徴とする請求項２ないし９のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記所定パラメータが、前記第２の無線リンクのスループットと前記第１の無線リンクのスループットとの差であることを特徴とする請求項２ないし９のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１３】
前記リレーノードが下位層ノードから下位層差異情報を受信し、当該下位層差異情報を参照することにより前記差異情報を決定し、決定した差異情報を前記上位層ノードへ送信することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１４】
基地局と、少なくとも１つの端末と、少なくとも１つのリレーノードとを含む複数のノードを備えた通信システムにおけるリソース割当て制御方法において、各端末は前記リレーノードを通じて前記基地局に接続されることが可能であり、前記リレーノードが第１の無線リンクにより上位層ノードに、第２の無線リンクにより下位層ノードに、それぞれ接続されており、
ネットワークにおける各リレーノードよりも上位層のエンティティが、前記第１の無線リンクの第１のリンク情報および前記第２の無線リンクの第２のリンク情報を示す無線リンクステータスを反映する所定パラメータの目標値を前記リレーノードに設定し、
前記リレーノードにおいて、前記所定パラメータを監視し、その被監視パラメータ値と前記目標値との差に対応する差異情報を前記上位層ノードに通知し、
前記上位層ノードにおいて、前記差異情報に応じて前記第１の無線リンクのリンクパラメータを制御する
ことを特徴とするリソース割当て制御方法。
【請求項１５】
前記エンティティが、前記無線リンクステータスに基づいて前記リレーノードの目標値を決定することを特徴とする請求項１４に記載のリソース割当て制御方法。
【請求項１６】
前記第１のリンク情報および／または前記第２のリンク情報に変化が生じたとき、前記エンティティが当該変化に応じて前記目標値を決定することを特徴とする請求項１５に記載のリソース割当て制御方法。
【請求項１７】
前記第１のリンク情報が、前記上位層ノードに接続されたリレーノードの個数、前記リレーノードに対する前記第１の無線リンクにおける送信レート、および前記リレーノードに対する前記第１の無線リンクで利用可能な無線リソースの量を含むことを特徴とする請求項１５または１６に記載のリソース割当て制御方法。
【請求項１８】
前記第２のリンク情報が、前記リレーノードに接続された下位層ノードの個数、各下位層ノードに対する前記第２の無線リンクにおける送信レート、および各下位層ノードに対する前記第２の無線リンクで利用可能な無線リソースの量を含むことを特徴とする請求項１５ないし１７のいずれか１項に記載のリソース割当て制御方法。
【請求項１９】
前記差異情報が２個の状態を有し、第１の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値よりも大きいことを示し、第２の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値よりも小さいことを示すことを特徴とする請求項１４ないし１８のいずれか１項に記載のリソース割当て制御方法。
【請求項２０】
前記差異情報が３個の状態を有し、第１の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値よりも大きいことを示し、第２の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値よりも小さいことを示し、第３の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値より大きくも小さくもないことを示すことを特徴とする請求項１４ないし１８のいずれか１項に記載のリソース割当て制御方法。
【請求項２１】
前記差異情報が３個よりも多くの状態を有し、前記差が分割された相異なる単位に対応する値が各状態に割り当てられることを特徴とする請求項１４ないし１８のいずれか１項に記載のリソース割当て制御方法。
【請求項２２】
前記目標値と前記被監視パラメータ値との差が所定値よりも大きいとき、前記リレーノードが前記差異情報を前記上位層ノードに通知することを特徴とする請求項１５ないし２１のいずれか１項に記載のリソース割当て制御方法。
【請求項２３】
前記リレーノードが下位層ノードから下位層差異情報を受信し、当該下位層差異情報を参照することにより前記差異情報を決定し、決定した差異情報を前記上位層ノードへ送信することを特徴とする請求項１５ないし２２のいずれか１項に記載のリソース割当て制御方法。
【請求項２４】
少なくとも１つの端末と、少なくとも１つのリレーノードとを含む複数のノードを備えた通信システム内の基地局において、各端末は前記リレーノードを通じて当該基地局に接続されることが可能であり、前記リレーノードが第１の無線リンクにより前記基地局に、第２の無線リンクにより下位層ノードに、それぞれ接続されており、前記基地局が、
前記第１の無線リンクの第１のリンク情報および前記第２の無線リンクの第２のリンク情報を示す無線リンクステータスを反映する所定パラメータの目標値を前記リレーノードに設定する目標値設定コントローラと、
前記リレーノードから前記所定パラメータの被監視パラメータ値と前記目標値との差に対応する差異情報を受信し、当該差異情報に応じて前記第１の無線リンクのリンクパラメータを制御するリソース割当てコントローラと
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項２５】
前記基地局が、前記無線リンクステータスに基づいて前記目標値を決定することを特徴とする請求項２４に記載の基地局。
【請求項２６】
前記第１のリンク情報および／または前記第２のリンク情報に変化が生じたとき、前記基地局が当該変化に応じて前記目標値を決定することを特徴とする請求項２５に記載の基地局。
【請求項２７】
第１の無線リンクを通じて上位層ノードに接続され、第２の無線リンクを通じて少なくとも１つの下位層ノードに接続されたリレーノードにおいて、
前記第１の無線リンクおよび前記第２の無線リンクの両方のステータスを反映する所定パラメータに対する目標値であって、ネットワーク内で当該リレーノードよりも上位層のエンティティによって決定される目標値を保存するメモリと、
前記目標値と、前記所定パラメータを監視することによって取得された被監視パラメータ値とを比較することにより、前記目標値と被監視パラメータ値との差に対応する差異情報を生成するリンクステータス比較手段と、
前記上位層ノードが前記差異情報に応じて前記第１の無線リンクのリンクパラメータを制御するように、前記差異情報を前記上位層ノードに通知する通信部と
を備えたことを特徴とするリレーノード。
【請求項２８】
前記差異情報が２個の状態を有し、第１の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値よりも大きいことを示し、第２の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値よりも小さいことを示すことを特徴とする請求項２７に記載のリレーノード。
【請求項２９】
前記差異情報が３個の状態を有し、第１の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値よりも大きいことを示し、第２の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値よりも小さいことを示し、第３の状態は、前記被監視パラメータ値が前記目標値より大きくも小さくもないことを示すことを特徴とする請求項２７に記載のリレーノード。
【請求項３０】
前記差異情報が３個よりも多くの状態を有し、前記差が分割された相異なる単位に対応する値が各状態に割り当てられることを特徴とする請求項２７に記載のリレーノード。
【請求項３１】
前記目標値と前記被監視パラメータ値との差が所定値よりも大きいとき、前記リンクステータス比較手段が、前記差異情報を前記上位層ノードに通知するために、前記差異情報を生成することを特徴とする請求項２７ないし３０のいずれか１項に記載のリレーノード。
【請求項３２】
前記リンクステータス比較手段が、前記下位層ノードから受信された下位層差異情報を参照することにより前記差異情報を決定することを特徴とする請求項２７ないし３１のいずれか１項に記載のリレーノード。
【請求項３３】
少なくとも１つの端末と、少なくとも１つのリレーノードとを含む複数のノードを備えた通信システム内の基地局におけるリソース割当て制御方法において、各端末は前記リレーノードを通じて当該基地局に接続されることが可能であり、前記リレーノードが第１の無線リンクにより前記基地局に、第２の無線リンクにより下位層ノードに、それぞれ接続されており、
目標値設定手段が、前記第１の無線リンクの第１のリンク情報および前記第２の無線リンクの第２のリンク情報を示す無線リンクステータスを反映する所定パラメータの目標値を前記リレーノードに設定し、
リソース割当手段が、前記リレーノードから前記所定パラメータの被監視パラメータ値と前記目標値との差に対応する差異情報を受信し、当該差異情報に応じて前記第１の無線リンクのリンクパラメータを制御する、
ことを特徴とするリソース割当て制御方法。
【請求項３４】
第１の無線リンクを通じて上位層ノードに接続され、第２の無線リンクを通じて少なくとも１つの下位層ノードに接続されたリレーノードにおける通信制御方法において、
前記第１の無線リンクおよび前記第２の無線リンクの無線リンクステータスを反映する所定パラメータに対する目標値であって、ネットワーク内で前記リレーノードよりも上位層のエンティティによって決定される目標値を保存し、
前記目標値と、前記所定パラメータを監視することによって取得された被監視パラメータ値とを比較することにより、前記目標値と被監視パラメータ値との差に対応する差異情報を生成し、
前記上位層ノードが前記差異情報に応じて前記第１の無線リンクのリンクパラメータを制御するように、前記差異情報を前記上位層ノードに通知する
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項３５】
少なくとも１つの端末と、少なくとも１つのリレーノードとを含む複数のノードを備えた通信システム内の基地局におけるリソース割当て制御機能を実現するプログラムにおいて、各端末は前記リレーノードを通じて当該基地局に接続されることが可能であり、前記リレーノードが第１の無線リンクにより前記基地局に、第２の無線リンクにより下位層ノードに、それぞれ接続されており、前記プログラムが、
前記第１の無線リンクの第１のリンク情報および前記第２の無線リンクの第２のリンク情報を示す無線リンクステータスを反映する所定パラメータの目標値を前記リレーノードに設定し、
前記リレーノードから前記所定パラメータの被監視パラメータ値と前記目標値との差に対応する差異情報を受信し、当該差異情報に応じて前記第１の無線リンクのリンクパラメータを制御する、
ことを特徴とするリソース割当て制御機能を実現するプログラム。
【請求項３６】
第１の無線リンクを通じて上位層ノードに接続され、第２の無線リンクを通じて少なくとも１つの下位層ノードに接続されたリレーノードにおける通信制御機能を実現するプログラムにおいて、
前記第１の無線リンクおよび前記第２の無線リンクの両方のステータスを反映する所定パラメータに対する目標値であって、ネットワーク内で前記リレーノードよりも上位層のエンティティによって決定される目標値を保存し、
前記目標値と、前記所定パラメータを監視することによって取得された被監視パラメータ値とを比較することにより、前記目標値と被監視パラメータ値との差に対応する差異情報を生成し、
前記上位層ノードが前記差異情報に応じて前記上位層ノードおよび前記リレーノードを接続する無線リンクのリンクパラメータを制御するように、前記差異情報を前記上位層ノードに通知する
ことを特徴とする通信制御機能を実現するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレーノードを使用する無線通信システムに関し、より詳細には、無線通信システムにおいて無線リソース割当てを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Long Term Evolution Advanced）Ｓｔｕｄｙ  Ｉｔｅｍは、セルラネットワークにリレーノード（relay node, 以下ＲＮと称する）を配備することを検討している。ＲＮを配備する主要な目標の１つは、カバレジホール内や基地局から遠く離れた場所に位置するために信号品質が低い移動局（ユーザ端末）のスループットを改善することによって、基地局のカバレジエリアを拡大することである。以下、基地局（base station）をＢＳまたはｅＮＢ（evolved Node B）と称し、移動局あるいはユーザ端末をＵＥ（user equipment, ユーザ機器）と称する。
【０００３】
リレーノードを有する無線通信ネットワークにおいて、少なくとも１つのＲＮにコネクションを提供することができるｅＮＢをドナーｅＮＢと呼び、以下ＤｅＮＢと称する。本明細書において、通常のｅＮＢをＤｅＮＢから区別するため、ＤｅＮＢという用語は、ＲＮとのコネクションを現在有しているｅＮＢを指すときにのみ使用する。
【０００４】
また、本明細書において、「ｅＮＢ−ＵＥ」という用語は、ＤｅＮＢとのコネクションを確立するＵＥを指すために使用され、「ＲＮ−ＵＥ」という用語は、ＲＮとのコネクションを確立するＵＥを指すために使用される。他方、「ＵＥ」という用語は、ｅＮＢ−ＵＥおよびＲＮ−ＵＥの両方を一般的に指すときに使用される。
【０００５】
本明細書において、ＤｅＮＢとＲＮとの間に無線プロトコルレイヤ１（物理層）〜レイヤ３（ＲＲＣ（Radio Resource Control,無線リソース制御）層）のコネクションを提供する無線インタフェースを、バックホールリンクまたはＵｎインタフェースと称する。他方、ＤｅＮＢとｅＮＢ−ＵＥとの間に無線プロトコルレイヤ１〜レイヤ３のコネクションを提供する無線インタフェースをｅＮＢアクセスリンクと称し、ＲＮとＲＮ−ＵＥとの間に無線プロトコルレイヤ１〜レイヤ３のコネクションを提供する無線インタフェースをＲＮアクセスリンクまたはＵｕインタフェースと称する。現在、３ＧＰＰ  ＲＡＮワーキンググループ（RAN Working Group, ＲＡＮ  ＷＧ）が、バックホールリンクとｅＮＢアクセスリンクとの間で無線リソースを共有するタイプ１リレー（Type 1 Relay）と呼ばれるリレーシステムを主に検討している（非特許文献１および非特許文献２参照）。このようなリレーシステムにおいて無線リソースをスケジューリングするためのいくつかの方法が提案されている。従来の例は以下の通りである。
【０００６】
特許文献１には、ＢＳ（ＤｅＮＢに対応する）がＢＳ−ＳＳ（ｅＮＢアクセスリンクに対応する）およびＢＳ−ＲＳ（バックホールリンクに対応する）のリンク品質の報告をそれぞれｅＮＢ−ＵＥおよびＲＮから受信する無線セルラネットワークが開示されている。これらのリンク品質に基づいて、ＤｅＮＢはｅＮＢ−ＵＥおよびＲＮに無線リソースを割り当てる。
【０００７】
特許文献２には、ＲＮの利用可能な無線リソースの公平な分配（ローカルフェアネスパラメータによって表される）を達成するために、ＲＮが、ローカルな公平スケジューリング手続きを周期的に実行し、ＤｅＮＢへローカルフェアネスパラメータを送信する無線通信システムが開示されている。ＲＮから受信したローカルフェアネスパラメータを用いて、ＤｅＮＢは、ＤｅＮＢの利用可能な無線リソースの公平な分配を決定するためのグローバルな公平スケジューリング手続きを実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００８／１２７８１４号
【特許文献２】欧州特許出願公開第２０６６０８４号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】3GPP TR 36.912 v9.1.0 (2009-12), "Feasibility study for Further Advancements for E-UTRA (LTE-Advanced)"
【非特許文献２】3GPP TR 36.814 v9.0.0 (2010-03), "Further Advancements for E-UTRA physical layer aspects"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示された無線セルラネットワークでは、例えば、ＤｅＮＢがｅＮＢアクセスリンクおよびバックホールリンクのチャネル品質の報告をそれぞれｅＮＢ−ＵＥおよびＲＮから受信する。これらのチャネル品質ならびにｅＮＢ−ＵＥおよびＲＮへ送信されるデータの優先度に基づいて、ＤｅＮＢは、ｅＮＢ−ＵＥおよびＲＮに無線リソースを割り当てる優先度を表すパラメータを生成する（以下、このようなパラメータをそれぞれｅＮＢ−ＵＥおよびＲＮのスケジューリングメトリックと称する）。そして、ＤｅＮＢは、生成されたスケジューリングメトリックに基づいて無線リソースを割り当てる。他方、ＲＮは、ＲＮアクセスリンクのチャネル品質の報告をＲＮ−ＵＥから受信する。そして、ＤｅＮＢにおけるスケジューリングプロセスと同様に、ＲＮは、報告されたチャネル品質およびＲＮ−ＵＥへ送信されるデータの優先度に基づいて、ＲＮ−ＵＥに無線リソースを割り当てる優先度を表すパラメータ（ＲＮ−ＵＥのスケジューリングメトリック）を生成する。その後、ＲＮは、生成されたスケジューリングメトリックに基づいてＲＮ−ＵＥに無線リソースを割り当てる。こうして、バックホールリソース割当ての制御は、バックホールリンク（ＤｅＮＢ−ＲＮ）およびＲＮアクセスリンク（ＲＮ−ＵＥ）を独立に考慮することによって実行される。これは、特許文献２に開示されたシステムでも同様である。というのは、ＤｅＮＢは、ローカルな公平スケジューリングによって取得されるローカルフェアネスパラメータに基づいてグローバルな公平スケジューリングを実行するからである。このため、バックホールリソース割当ての制御は、望ましい結果を常に生じることができるわけではない。例えば、ＲＮアクセスリンクがバックホールリンクよりもはるかに低いチャネル品質を有するとき、ＲＮがデータをＲＮ−ＵＥへ送信するのはまれであるのに対して、ＤｅＮＢはデータをＲＮへ送信し続けるので、ＲＮでバッファリングされるデータの量が増大し、データオーバーフローを引き起こす可能性がある。
【００１１】
上記のように、バックホールリンクおよびＲＮアクセスリンクを独立に監視することによるバックホールリソース割当ては、ＲＮへの非効率的なリソース割当てだけでなく、ｅＮＢ−ＵＥへの非効率的なリソース割当てを引き起こす。というのは、無線リソースはすべてのリンクで共有されるからである。
【００１２】
しかし、上記のリレーシステムにおいて、ＲＮアクセスリンクにおけるスループットはバックホールリンクにおけるスループットに依存する。というのは、ＲＮがＲＮアクセスリンク上で送信可能なデータの量は、バックホールリンク上で受信されるデータの量に依存するからである。したがって、バックホールリンクとＲＮアクセスリンクとは相互に関係しているとみなすべきである。
【００１３】
このように、本発明は、上記の問題点を考慮して達成されたものである。本発明の目的は、リレーネットワークにおける効率的な無線リソース割当てを達成することが可能な無線通信システムおよび無線リソース割当ての制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様によれば、通信システムは、基地局と、少なくとも１つの端末と、少なくとも１つのリレーノードとを含む複数のノードを備えた通信システムにおいて、各端末は前記リレーノードを通じて前記基地局に接続されることが可能であり、前記リレーノードが第１の無線リンクにより上位層ノードに、第２の無線リンクにより階層ノードに、それぞれ接続され、ネットワークにおける各リレーノードよりも上位層のエンティティが、前記第１の無線リンクの第１のリンク情報および前記第２の無線リンクの第２のリンク情報を示す無線リンクステータスを反映する所定パラメータの目標値を前記リレーノードに設定し、前記リレーノードが前記所定パラメータを監視し、その被監視パラメータ値と前記目標値との差に対応する差異情報を前記上位層ノードに通知し、前記上位層ノードが、前記差異情報に応じて前記第１の無線リンクのリンクパラメータを制御する。
ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の別の一態様によれば、基地局と、少なくとも１つの端末と、少なくとも１つのリレーノードとを含む複数のノードを備えた通信システムにおけるリソース割当て制御方法において、各端末は前記リレーノードを通じて前記基地局に接続されることが可能であり、前記リレーノードが第１の無線リンクにより上位層ノードに、第２の無線リンクにより下位層ノードに、それぞれ接続されており、ネットワークにおける各リレーノードよりも上位層のエンティティが、前記第１の無線リンクの第１のリンク情報および前記第２の無線リンクの第２のリンク情報を示す無線リンクステータスを反映する所定パラメータの目標値を前記リレーノードに設定し、前記リレーノードにおいて、前記所定パラメータを監視し、その被監視パラメータ値と前記目標値との差に対応する差異情報を前記上位層ノードに通知し、前記上位層ノードにおいて、前記差異情報に応じて前記第１の無線リンクのリンクパラメータを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように、本発明によれば、リレーネットワークにおける効率的な無線リソース割当てを達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明の例示的実施形態で共通に使用される無線通信システムを示す模式図である。
【図２】図２は本発明の例示的実施形態で共通である基地局の例示的構成のブロック図である。
【図３】図３は本発明の例示的実施形態で共通であるリレーノードの例示的構成のブロック図である。
【図４】図４は本発明の例示的実施形態で共通である移動局の例示的構成のブロック図である。
【図５】図５はＲＮを介してのＤｅＮＢとＲＮ−ＵＥとの間のデータ送受信の例示的動作のシーケンス図である。
【図６】図６は本発明の第１の例示的実施形態によるリソース割当て制御を説明するための模式図である。
【図７】図７は本発明の第１の例示的実施形態によるリソース割当て制御方法を示すシーケンス図である。
【図８】図８は第１の例示的実施形態によるリレーノードにおける例示的動作のフローチャートである。
【図９】図９は第１の例示的実施形態によるドナー基地局における例示的動作のフローチャートである。
【図１０】図１０は本発明の第２の例示的実施形態によるリソース割当て制御方法を示すシーケンス図である。
【図１１】図１１は第２の例示的実施形態によるドナー基地局における例示的動作のフローチャートである。
【図１２】図１２は本発明の第３の例示的実施形態によるリソース割当て制御方法を示すシーケンス図である。
【図１３】図１３は第３の例示的実施形態によるリレーノードにおける例示的動作のフローチャートである。
【図１４】図１４は第３の例示的実施形態によるドナー基地局における例示的動作のフローチャートである。
【図１５】図１５は本発明の第４の例示的実施形態によるリソース割当て制御方法を示すシーケンス図である。
【図１６】図１６は第４の例示的実施形態によるリレーノードにおける例示的動作のフローチャートである。
【図１７】図１７は第４の例示的実施形態によるドナー基地局における例示的動作のフローチャートである。
【図１８】図１８は本発明の第５の例示的実施形態によるリソース割当て制御を説明するための模式図である。
【図１９】図１９は本発明の第５の例示的実施形態によるリソース割当て制御方法を示すシーケンス図である。
【図２０】図２０は第５の例示的実施形態によるリレーノードにおけるＢＬ２パラメータを変更する例示的動作を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は第５の例示的実施形態によるリレーノードにおける差異情報を決定し送信する例示的動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
１．システム
図１に示すように、簡単のため、無線通信システムは、基地局１０と、リレーノード２０と、ユーザ機器３０Ａおよび３０Ｂを含むユーザ機器３０とを含む複数のノードを備えると仮定する。基地局１０は無線アクセスエリア（ここでは、マクロセルあるいはドナーセル）４１を生成し、リレーノード２０は無線アクセスエリア（あるいはリレーセル）４２を生成する。また、以下の説明では、無線通信システムはＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄのようなＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）無線通信システムであることも仮定する。
【００２０】
基地局１０は、ＭＭＥ（Mobility Management Entity, モビリティ管理エンティティ）５０の制御下で動作し、コアネットワーク（core network, ＣＮ）６０に接続している。このシステムでは、リレーノード２０よりも上位層である上位層ネットワーク７０は、基地局１０と、ＭＭＥ５０を含むＣＮ６０とを備える。基地局１０は無線アクセスエリア４１を生成し、ユーザ機器３０Ｂおよびリレーノード２０に、それぞれｅＮＢアクセスリンクＡＬおよびバックホールリンク（あるいはＵｎリンク）ＢＬ１を通じて、無線プロトコルレイヤ１（物理層）〜レイヤ３（無線リソース制御層）のコネクションを提供する。リレーノード２０は無線アクセスエリア４２を生成し、ユーザ機器３０Ａに、ＲＮアクセスリンク（あるいはＵｕリンク）ＡＬ１を通じて、無線プロトコルレイヤ１〜レイヤ３のコネクションを提供する。
【００２１】
リレーノード２０はバックホールリンクＢＬ１によって基地局１０に接続されるので、基地局１０およびリレーノード２０はそれぞれ上記のＤｅＮＢおよびＲＮに対応し、ユーザ機器３０Ａおよび３０ＢはそれぞれＲＮ−ＵＥ（あるいはリレーＵＥ）およびｅＮＢ−ＵＥ（あるいはマクロＵＥ）に対応する。以下、これらの略語を用いる。図１は単一のｅＮＢ−ＵＥ３０Ｂおよび単一のＲＮ−ＵＥ３０Ａを示しているが、ＤｅＮＢ１０およびＲＮ２０は両方とも、同時に複数のＵＥにコネクションを提供することが可能である。
【００２２】
図２に示すように、ＤｅＮＢ１０には、アンテナを通じてｅＮＢ−ＵＥ３０ＢおよびＲＮ２０と無線通信を実行する無線通信部１０１が設けられる。無線通信部１０１は、ｅＮＢ−ＵＥ３０ＢおよびＲＮ２０からアップリンク信号を受信し、アップリンク受信信号を受信データプロセッサ１０２に出力する。受信データプロセッサ１０２は、信号合成、復調、およびチャネル復号を含む手続きを実行して、アップリンク受信信号からデータを取得する。結果として得られた受信データは、通信部３０を通じてＣＮ６０へ転送される。
【００２３】
送信データプロセッサ１０４は、通信部１０３から受信したデータを、ｅＮＢ−ＵＥ３０ＢおよびＲＮ２０へ送信する前にバッファ１０５に保存する。送信データプロセッサ１０４は、トランスポートチャネルを生成するために、バッファ１０５に保存されているデータに対してチャネル符号化、レートマッチング、およびインターリーブを実行する。そして、送信データプロセッサ１０４は、トランスポートチャネルに制御情報を付加し、無線フレームを生成する。また、送信データプロセッサ１０４は、シンボルマッピングを実行し、送信シンボルを生成する。無線通信部１０１は、送信シンボルを変調・増幅することによりダウンリンク信号を生成してから、アンテナを通じてｅＮＢ−ＵＥ３０ＢおよびＲＮ２０へダウンリンク信号を送信する。
【００２４】
スケジューラ１０６は、ｅＮＢ−ＵＥおよびＲＮのスケジューリングメトリックを考慮することによって、ｅＮＢ−ＵＥ３０ＢおよびＲＮ２０へデータを送信するための無線リソース割当てを制御する。スケジューリングメトリックは、ｅＮＢアクセスリンクＡＬおよびバックホールリンクＢＬ１のチャネル品質と、ｅＮＢ−ＵＥ３０ＢおよびＲＮ２０へ送信されるデータの優先度とに基づいて、スケジューラ１０６によって生成される。この例では、目標値設定コントローラ１０７が目標値を決定し、送信データプロセッサ１０４および無線通信部１０１を通じてＲＮ２０へその目標値を送信する。目標値は、ＲＮ２０が差異情報（後述）を決定するプロセスで必要とするパラメータである。このような目標値設定機能は、ＤｅＮＢ１０をＲＮ２０に接続する無線プロトコル層の１つにおいて、および、ＭＭＥ５０のような上位層ネットワーク上のエンティティにおいて、実現されてもよい。
【００２５】
ＲＮ２０は、目標値および被監視パラメータを用いて差異情報を決定し、目標値設定機能を実行するのと同じ無線プロトコル層を通じてＤｅＮＢ１０へ差異情報を送信する。ＤｅＮＢ１０は、ＲＮ２０から受信データプロセッサ１０２を通じて差異情報を受信する。そして、ＤｅＮＢ１０のスケジューラ１０６は、受信した差異情報に基づいて、バックホールリンクに関連するリンクパラメータ（以下、バックホールリンクパラメータと称する）を変更する。受信データプロセッサ１０２、送信データプロセッサ１０４およびスケジューラ１０６の機能は、メモリ（図示せず）に保存されているそれぞれのプログラムを実行するＣＰＵ（中央処理装置）やコンピュータ等のプログラム制御プロセッサによって実現可能である。
【００２６】
図３に示すように、ＲＮ２０は、以下で明確に説明するいくつかの例外を除いてＤｅＮＢ１０と同じ機能を有すると仮定する。アクセスリンク無線通信部２０１は、アンテナを通じてＲＮ−ＵＥ３０Ａからアップリンク信号を受信する。受信データプロセッサ２０２は、ＤｅＮＢ１０の受信データプロセッサ１０２と同様に、バックホールリンク無線通信部２０３を通じてＤｅＮＢ１０へ受信データを転送する。送信データプロセッサ２０４およびそのバッファ２０５は、ＤｅＮＢ１０の送信データプロセッサ１０４およびそのバッファ１０５と同様に、バックホールリンク無線通信部２０３から受信したＲＮ−ＵＥ３０Ａ宛のデータに基づいて送信シンボルを生成する。そして、アクセスリンク無線通信部２０１は、送信シンボルからダウンリンク信号を生成し、それをＲＮ−ＵＥ３０Ａへ送信する。
【００２７】
スケジューラ２０６は、ＲＮ−ＵＥのスケジューリングメトリックを考慮することによって、ＲＮ−ＵＥ３０Ａへデータを送信するための無線リソース割当てを制御する。スケジューリングメトリックは、ＲＮアクセスリンクＡＬ１のチャネル品質と、ＲＮ−ＵＥ３０Ａへ送信されるデータの優先度とに基づいて、スケジューラ２０６によって生成される。また、スケジューラ２０６は、送信データプロセッサ２０４を通じてＤｅＮＢ１０をＲＮ２０に接続する無線プロトコル層の１つを通じてＤｅＮＢ１０から目標値を受信し、その目標値をメモリ２０７に設定する。メモリ２０７は、目標値以外のデータを保存するためにも使用可能である。そして、スケジューラ２０６は、バックホールリンクおよびＲＮアクセスリンクの両方のステータスを反映する所定パラメータを監視し、設定された目標値と被監視パラメータとの差に基づいて差異情報を決定する。スケジューラ２０６は、受信データプロセッサ２０２およびバックホールリンク無線通信部２０３を通じてＤｅＮＢ１０からＲＮ２０が目標値を受信するのと同じ無線プロトコル層を通じて、決定した差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信する。受信データプロセッサ２０２、送信データプロセッサ２０４およびスケジューラ２０６の機能は、メモリ（図示せず）に保存されているそれぞれのプログラムを実行するＣＰＵ（中央処理装置）やコンピュータ等のプログラム制御プロセッサによって実現可能である。
【００２８】
図４は、ＵＥ３０の例示的構成を示している。ＵＥ３０は、ｅＮＢ−ＵＥ３０ＢおよびＲＮ−ＵＥ３０Ａの両方を意味する。無線通信部３０１は、アンテナを通じてｅＮＢ／ＤｅＮＢ１０またはＲＮ２０からダウンリンク信号を受信する。受信データプロセッサ３０２は、受信したダウンリンク信号からデータを取得するプロセスを実行し、ＵＥ３０の動作を制御するプロセッサ３０３へそのデータを転送する。送信すべきデータが生成されると、プロセッサ３０３は、送信データコントローラ３０４の制御下で送信データを送信データプロセッサ３０５に出力する。無線通信部３０１は、送信データプロセッサ３０５から受信した送信データからアップリンク信号を生成し、それをＤｅＮＢ１０またはＲＮ２０へ送信する。
【００２９】
２．リレーノード経由のデータ送受信
図５に示すように、ＲＮ２０を通じてのＲＮ−ＵＥ３０ＡとＤｅＮＢ１０との間のデータ通信が実行される。ステップＳ１００１〜Ｓ１００２は、ＤｅＮＢ１０からＲＮ−ＵＥ３０Ａへのダウンリンクデータ送信のシーケンスを示している。まず、ＤｅＮＢ１０が、ダウンリンクデータをＲＮ２０へ送信する（ステップＳ１００１）。ＲＮ２０は、受信したダウンリンクデータを復号し、再符号化して、それをＲＮ−ＵＥ３０Ａへ転送する（ステップＳ１００２）。ステップＳ１００３〜Ｓ１００４は、ＲＮ−ＵＥ３０ＡからＤｅＮＢ１０へのアップリンクデータ送信のシーケンスを示している。まず、ＲＮ−ＵＥ３０Ａが、アップリンクデータをＲＮ２０へ送信する（ステップＳ１００３）。ＲＮ２０は、受信したアップリンクデータを復号し、再符号化して、それをＤｅＮＢ１０へ転送する（ステップＳ１００４）。
【００３０】
３．第１の例示的実施形態
３．１）概要
図６を参照すると、ＤｅＮＢ１０を含む上位層ネットワーク７０は、バックホールリンクＢＬ１およびＲＮアクセスリンクＡＬ１の両方のステータスを反映する所定パラメータ（ＳＥＴＴＩＮＧ）に対する目標値を設定するようにＲＮ２０を設定する。所定パラメータは、ＲＮ−ＵＥ３０Ａへ送信すべくＲＮ２０に保存されているデータの量、バックホールリンクＢＬ１とＲＮアクセスリンクＡＬ１とのスループット比、バックホールリンクＢＬ１とＲＮアクセスリンクＡＬ１とのスループット差、あるいはバックホールリンクＢＬ１およびＲＮアクセスリンクＡＬ１の両方に関連する別のパラメータであってもよい。目標値は、ＵＥのＱｏＳ（サービス品質）またはシステム事業者の要求に対応する所望のパフォーマンスに対するしきい値として事前に決定される。
【００３１】
図３に示すＲＮ２０のスケジューラ２０６は、所定パラメータを監視することにより、既定のタイミングまたは所定の間隔で被監視パラメータ値を取得する。スケジューラ２０６は、設定された目標値を被監視パラメータ値と比較し（ＣＯＭＰＡＲＩＳＯＮ）、比較結果を差異情報としてＤｅＮＢ１０へ送信する。差異情報は、リソース増加または減少の要求であってもよい。ＲＮ２０から受信した差異情報に基づいて、ＤｅＮＢ１０は、バックホールリンクＢＬ１の少なくとも１つのリンクパラメータを制御する（ＣＯＮＴＲＯＬ）。
【００３２】
例えば、被監視パラメータ値が目標値よりも低いとき、ＲＮ２０はリソース増加要求をＤｅＮＢ１０へ送信する。リソース増加要求を受信すると、ＤｅＮＢ１０のスケジューラ１０６は、バックホールリンクＢＬ１に割り当てられる無線リソースを増加させる。リソース減少要求の場合、スケジューラ１０６は、バックホールリンクＢＬ１に割り当てられる無線リソースを減少させる。
【００３３】
上記のように、基地局ＤｅＮＢ１０やＭＭＥ５０のような上位層エンティティが目標値を決定し、ＲＮ２０が被監視パラメータ値を目標値と比較して、その差異情報をＤｅＮＢ１０に通知する。これにより、バックホールリンクＢＬ１に割り当てられる無線リソースは、設定された目標値付近に被監視パラメータ値を保持するように制御される。被監視パラメータはバックホールリンクＢＬ１およびＲＮアクセスリンクＡＬ１の両方のステータスを反映し、リソース増加または減少要求は少量のデータしか必要としないので、小さいシグナリングオーバーヘッドで効率的な無線リソース割当てを達成することができる。
【００３４】
３．２）例
図７を参照すると、ＤｅＮＢ１０は、ＲＮ２０によって提供された差異情報に基づいてバックホールリンクパラメータを変更する。まず最初に、ＤｅＮＢ１０は、目標値を決定する（ステップＳ１１０１）。目標値は、ＵＥのＱｏＳ（サービス品質）またはシステム事業者の要求に対応して事前に決定される。
【００３５】
前述のように、目標値は、ＲＮ２０においてバックホールリンクおよびＲＮアクセスリンクの両方に関連する被監視パラメータとともに使用される。このため、目標値および被監視パラメータはさまざまな方法で定義することができる。第１の例として、目標値および被監視パラメータは、ＲＮアクセスリンクＡＬ１を通じてＲＮ−ＵＥ３０Ａへ送信するための、ＲＮ２０におけるバッファ２０５に保存されているデータの量であることが可能である。第２の例として、目標値および被監視パラメータは、ＲＮアクセスリンクＡＬ１のスループットとバックホールリンクＢＬ１のスループットとの比であることが可能である。第３の例として、目標値および被監視パラメータは、ＲＮアクセスリンクＡＬ１のスループットとバックホールリンクＢＬ１のスループットとの差であることが可能である。ＲＮアクセスリンクＡＬ１およびバックホールリンクＢＬ１のスループットは、セルあたり、ＵＥあたり、またはＱｏＳあたりのいずれでもよく、これらはＲＮ２０によって測定される。また、ＲＮ−ＵＥ３０ＡがＲＮアクセスリンクＡＬ１のスループットを測定してＲＮ２０に通知してもよい。
【００３６】
目標値が決定された後、ＤｅＮＢ１０は、決定された目標値をＲＮ２０へ送信する（ステップＳ１１０２）。ＲＮ２０は、目標値を受信し、それに応じて目標値を設定する（ステップＳ１１０３）。次に、ＤｅＮＢ１０、ＲＮ２０およびＲＮ−ＵＥ３０Ａは、ＤｅＮＢ１０とＲＮ−ＵＥ３０Ａとの間のデータ送受信に関与する（ステップＳ１１０４）。これは、図５のシーケンス図（ステップＳ１００１〜Ｓ１００４）に対応する。
【００３７】
既定のタイミングで、ＲＮ２０は、目標値と被監視パラメータ値との差に基づいて差異情報を決定する（ステップＳ１１０５）。差異情報は、目標値と被監視パラメータ値との定性的差に基づいて決定されることが可能である。例えば、差異情報は、被監視パラメータ値が目標値よりも小さいときにある値に設定され、その逆のときに別の値に設定されることが可能である。そして、ＲＮ２０は、差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信する（ステップＳ１１０６）。
【００３８】
ＲＮ２０による差異情報の送信に対応する既定のタイミングで、ＤｅＮＢ１０は、差異情報を受信し、それに応じてバックホールリンクパラメータを変更する（ステップＳ１１０７）。バックホールリンクパラメータは、以下の例のように定義することができる。第１の例として、バックホールリンクパラメータは、バックホールリンクＢＬ１に割り当てられる無線リソースの量であることが可能である。第２の例として、バックホールリンクパラメータは、ＲＮ２０のスケジューリングメトリックであることが可能である。これは、ＲＮ２０に無線リソースを割り当てる優先度を表すパラメータである。第３の例として、バックホールリンクパラメータは、ＤｅＮＢ１０とＲＮ２０との間のデータ送信のレートであることが可能である。
【００３９】
次に、変更されたバックホールリンクパラメータに基づいて、ＤｅＮＢ１０、ＲＮ２０、およびＲＮ−ＵＥ３０Ａは、ＤｅＮＢ１０とＲＮ−ＵＥ３０Ａとの間のデータ送受信に関与する（ステップＳ１１０８）。
【００４０】
図８は、差異情報を決定しＤｅＮＢ１０へ送信するＲＮ２０におけるステップの例示的フローチャートを示している。図８では、ＲＮ２０のスケジューラ２０６がすでに目標値をＤｅＮＢ１０から受信しメモリ２０７に設定していると仮定する。さらに、被監視パラメータは、ＲＮアクセスリンクＡＬ１を通じてＲＮ−ＵＥへ送信するためにＲＮ２０におけるバッファ２０５に保存されているデータの量であると仮定され、バッファサイズと称している。
【００４１】
図８を参照すると、ステップＳ１２０１で、スケジューラ２０６は、差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信する既定のタイミングであるかどうかを判定する。まだその時刻でない場合（Ｓ１２０１のＮｏ）、スケジューラ２０６はステップＳ１２０１を繰り返す。その時刻である場合（Ｓ１２０１のＹｅｓ）、スケジューラ２０６は、目標値とバッファサイズとの定性的比較を実行する（ステップＳ１２０２）。バッファサイズが目標値よりも小さい場合（Ｓ１２０２のＹｅｓ）、スケジューラ２０６は差異情報を「Ｕｐ」に設定する（ステップＳ１２０３）。バッファサイズが目標値よりも小さくない場合（Ｓ１２０２のＮｏ）、スケジューラ２０６は差異情報を「Ｄｏｗｎ」に設定する（ステップＳ１２０４）。差異情報が設定された後（ステップＳ１２０３またはＳ１２０４）、スケジューラ２０６は差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信する（ステップＳ１２０５）。そして、プロセスはステップＳ１２０１に戻る。
【００４２】
図９は、ＲＮによって提供された差異情報に基づいてバックホールリンクパラメータを変更するＤｅＮＢにおけるステップの例示的フローチャートを示している。ここで、バックホールリンクパラメータは、バックホールリンクＢＬ１に割り当てられる無線リソースの量であると仮定する。
【００４３】
図９を参照すると、ステップＳ１３０１で、スケジューラ１０６は、差異情報をＲＮ２０から受信する既定のタイミングであるかどうかを判定する。まだその時刻でない場合（Ｓ１３０１のＮｏ）、スケジューラ１０６はステップＳ１３０１を繰り返す。その時刻である場合（Ｓ１３０１のＹｅｓ）、スケジューラ１０６は、ＲＮ２０から受信した差異情報がＵｐであるかどうかを判定する（ステップＳ１３０２）。差異情報がＵｐである場合（Ｓ１３０２のＹｅｓ）、スケジューラ１０６は、バックホールリンクＢＬ１への無線リソースの増大が可能であるかどうかを判定する（ステップＳ１３０３）。増大が可能である場合（Ｓ１３０３のＹｅｓ）、スケジューラ１０６は、バックホールリンクＢＬ１への無線リソース割当てを増大させる（ステップＳ１３０５）。他方、差異情報がＵｐではなくＤｏｗｎである場合（Ｓ１３０２のＮｏ）、スケジューラ１０６は、バックホールリンクＢＬ１への無線リソースの減少が可能であるかどうかを判定する（ステップＳ１３０４）。減少が可能である場合（Ｓ１３０４のＹｅｓ）、スケジューラ１０６は、バックホールリンクＢＬ１への無線リソース割当てを減少させる（ステップＳ１３０７）。これに対して、バックホールへの無線リソースの増大も減少も可能でない場合（Ｓ１３０３のＮｏまたはＳ１３０４のＮｏ）、スケジューラ１０６は、バックホールリンクＢＬ１への無線リソース割当てを前のタイミングと同じ量に維持する（ステップＳ１３０６）。バックホールリンクＢＬ１への無線リソース割当ての変更後（ステップＳ１３０５またはＳ１３０６またはＳ１３０７）、プロセスはステップＳ１３０１に戻る。
【００４４】
上記の例におけるＤｅＮＢ１０によるＲＮ２０での目標値の設定は、説明の目的のために示したものであり、この方法のみに限定されるとみなすべきでない。別の例として、ＭＭＥ５０が、目標値を設定するようにＲＮ２０を設定することができる。
【００４５】
データを送受信するＵＥにおけるステップの例示的フローチャートは、当業者には一般的な知識であるので省略する。
【００４６】
上記のように、上記の例のような構成を行うことにより、ＤｅＮＢ１０は、目標値によって定義されるバックホールリンクおよびＲＮアクセスリンクにわたる無線リソース利用量を維持するＲＮ２０の決定に基づいて、バックホールリンクＢＬ１に無線リソースを割り当てることができる。また、目標値とバッファサイズとの定性的差に基づいて無線リソース割当てを制御するための２状態差異情報Ｕｐ／Ｄｏｗｎ、リソース増大／減少等は、大きなシグナリングオーバーヘッドを必要とせずにアップリンクバックホール送信に収まると期待される。したがって、小さいシグナリングオーバーヘッドでリレーネットワークにおける効率的な無線リソース割当てを達成することが可能である。
【００４７】
４．第２の例示的実施形態
第１の例示的実施形態は、ＤｅＮＢ１０がＲＮ２０を設定するために事前に決定された目標値を使用する場合を示しているが、第２の例示的実施形態は、ＤｅＮＢ１０がバックホールリンクおよびＲＮアクセスリンクに関連するリンク情報（以下、それぞれバックホールリンク情報およびＲＮアクセスリンク情報）に基づいて目標値を決定する場合を示す。以下、図１０および図１１を用いることにより、実施形態２の例の詳細な動作を説明する。
【００４８】
図１０は、ＤｅＮＢ１０がＲＮ−ＵＥの個数の変化に基づいて目標値を決定してＲＮ２０へ送信し、ＲＮ２０によって提供された差異情報に基づいてバックホールリンクパラメータを変更する例示的なシーケンス図を示している。ここで、ネットワークには、最初はＲＮ２０に接続されていない２つのＲＮ−ＵＥ（ＲＮ−ＵＥ１およびＲＮ−ＵＥ２）があると仮定する。
【００４９】
図１０を参照すると、ステップＳ１４０１は、ＲＮ−ＵＥ１がＲＮ２０とコネクションを確立することを示している。そして、ＲＮ２０は、ネットワークへのＲＮ−ＵＥ１の加入についてＤｅＮＢ１０に通知する（ステップＳ１４０２）。ＤｅＮＢ１０は、ＲＮ−ＵＥの個数の変化を知り、ＲＮ−ＵＥの更新された個数に基づいて目標値を決定する（ステップＳ１４０３）。そして、ＤｅＮＢ１０は、決定した目標値をＲＮ２０へ送信する（ステップＳ１４０４）。ステップＳ１４０４の後のステップＳ１４０５からＳ１４１０までのプロセスは、上記の図７のステップＳ１１０３〜Ｓ１１０８と同じであり、これらのステップは、ＲＮ２０およびＤｅＮＢ１０が、決定された目標値に基づいてＤｅＮＢ１０とＲＮ−ＵＥ１との間のデータ送受信のためのバックホールリンクパラメータを制御することに関与することを示している。したがって、その説明は省略する。
【００５０】
次に、ＲＮ−ＵＥ２がＲＮ２０とコネクションを確立する（ステップＳ１４１１）。ＲＮ２０は、ネットワークへのＲＮ−ＵＥ２の加入についてＤｅＮＢ１０に通知する（ステップＳ１４１２）。そして、ＤｅＮＢ１０は再び、ＲＮ−ＵＥの更新された個数に基づいて目標値を決定し（ステップＳ１４１３）、新たな目標値をＲＮ２０へ送信する（ステップＳ１４１４）。ステップＳ１４１４の後、ステップＳ１４１５からＳ１４２０までで、ＲＮ２０およびＤｅＮＢ１０は、新たな目標値に基づいてＤｅＮＢ１０とＲＮ−ＵＥ１およびＲＮ−ＵＥ２のそれぞれとの間のデータ送受信のためのバックホールリンクパラメータを制御することに関与する。ステップＳ１４１５〜Ｓ１４２０は上記の図７のステップＳ１１０３〜Ｓ１１０８と同じであるので、その説明は省略する。
【００５１】
図１１は、目標値を決定するＤｅＮＢにおけるステップの例示的フローチャートを示している。ステップＳ１５０１で、スケジューラ１０６は、ＲＮまたはＲＮ−ＵＥのいずれかの個数に変化があるかどうかを判定する。変化がない場合（Ｓ１５０１のＮｏ）、スケジューラ１０６はステップＳ１５０１を繰り返す。変化がある場合（Ｓ１５０１のＹｅｓ）、スケジューラ１０６は、バックホールリンク情報およびＲＮアクセスリンク情報を更新する（ステップＳ１５０２）。バックホールリンク情報は、ＲＮの個数、バックホールリンクＢＬ１上の送信レート、およびバックホールリンク通信に利用可能な無線リソースの量に関連する一部または全部の情報であることが可能である。他方、ＲＮアクセスリンク情報は、ＲＮ−ＵＥの個数、ＲＮアクセスリンクＡＬ１上の送信レート、およびＲＮアクセスリンク通信に利用可能な無線リソースの量に関連する一部または全部の情報であることが可能である。
【００５２】
バックホールリンクおよびＲＮアクセスリンクの情報が更新された後、スケジューラ１０６は、その情報に基づいて目標値を決定する（ステップＳ１５０３）。一例として、目標値が、第１の例示的実施形態で説明したようにＲＮアクセスリンクＡＬ１を通じてＲＮ−ＵＥへ送信するためにＲＮ２０に保存されているデータの量である場合、その値の決定は次式（１）を使用することができる。
Ｓ（ｊ，ｋ）＝Ｒ（ｋ）Ｔ（ｊ）／Ｋ    （１）
ここで、Ｓ（ｊ，ｋ）は、ステップＳ１５０３からｊ番目のＲＮおよびｋ番目のＲＮ−ＵＥに対して得られる目標値である。Ｒ（ｋ）は、ｋ番目のＲＮ−ＵＥの平均送信レートであり、これはＲＮ−ＵＥのＱｏＳに基づいて既定とすることができる。Ｔ（ｊ）は、全部でＫ個のＲＮ−ＵＥによって共有されるｊ番目のＲＮのＲＮアクセスリンクで利用可能な時間領域無線リソースの量である。Ｔ（ｊ）は、システム事業者の要求に基づいて既定とすることができる。
【００５３】
目標値が決定された後（ステップＳ１５０３）、スケジューラ１０６は、目標値をＲＮへ送信する（ステップＳ１５０４）。そして、プロセスはステップＳ１５０１に戻る。
【００５４】
本実施形態の、差異情報を決定するＲＮ２０におけるステップおよびバックホールリンクパラメータを変更するＤｅＮＢ１０におけるステップの例示的フローチャートは、それぞれ図８および図９で説明した第１の例示的実施形態のものと同じである。したがって、その説明は省略する。また、データを送受信するＵＥにおけるステップの例示的フローチャートも、当業者には一般的な知識であるので省略する。
【００５５】
第２の例示的実施形態の上記の説明は、新たなＲＮ−ＵＥがネットワークに加入するときに目標値を決定する場合を示しているが、これはＲＮ−ＵＥがネットワークを退出するときにも有効である。具体的には、ＲＮ−ＵＥがネットワークを退出するとき、スケジューラ１０６は、退出するＲＮ−ＵＥに関連する情報を除外するようにＲＮアクセスリンク情報を更新し、バックホールリンク情報および更新したＲＮアクセスリンク情報に基づいて目標値を決定する。さらに、この例は、ＲＮがネットワークに入退出しているときにも有効である。それらの場合、スケジューラ１０６は、ＲＮへの入退出およびそれが接続しているＲＮ−ＵＥに関連する情報を包含または除外するように、それぞれバックホールリンク情報およびＲＮアクセスリンク情報を更新する。そして、スケジューラ１０６は、更新したバックホールリンク情報およびＲＮアクセスリンク情報に基づいて目標値を決定する。
【００５６】
上記の例におけるＲＮまたはＲＮ−ＵＥの個数の変化による目標値決定の発動は、説明の目的のために示したものであり、この方法のみに限定されるとみなすべきでない。別の例として、目標値決定の発動は、ＲＮ−ＵＥのＱｏＳの変化によるＲＮ−ＵＥの送信レートの変化や、システム事業者によって要求されるバックホールリンクおよび／またはＲＮアクセスリンクの通信に利用可能な無線リソースの変化によって引き起こされることも可能であり、あるいは、既定のタイミング間隔に基づいて周期的に行われることも可能である。また、ＤｅＮＢ１０が目標値を設定するようにＲＮ２０を設定する代わりに、ＭＭＥが同じ動作を実行することも可能である。
【００５７】
上記のように、この例のような構成を行うことにより、ＤｅＮＢ１０は、決定された目標値によって反映されるバックホールリンクまたはＲＮアクセスリンクにおける変化に対して、バックホールリンクＢＬ１への無線リソースの割当てを制御することができる。したがって、バックホールリンクおよびＲＮアクセスリンクにおける変化する条件下で、リレーネットワークにおける効率的な無線リソース割当てを達成することが可能である。
【００５８】
５．第３の例示的実施形態
第１の例示的実施形態は、ＤｅＮＢ１０がＲＮ２０を設定するために事前に決定された目標値を使用する場合を示しているが、第３の例示的実施形態は、ＤｅＮＢ１０がＲＮ２０によって提供されたＲＮアクセスリンクのスループットに関連するリンク情報（以下、ＲＮアクセスリンクスループット情報）に基づいて目標値を修正する場合を示す。以下、図１２〜図１４を参照することにより、第３の例示的実施形態の例の詳細な動作を説明する。
【００５９】
図１２は、ＤｅＮＢ１０がＲＮ２０によって提供されたＲＮアクセスリンクスループット情報に基づいて、事前に決定された目標値を修正し、ＲＮ２０によって提供された差異情報に基づいてバックホールリンクパラメータを変更する例示的なシーケンス図を示している。
【００６０】
図１２を参照すると、ステップＳ１６０１〜Ｓ１６０８は、上記の図７のステップＳ１１０１〜Ｓ１１０８と同じであり、これらのステップは、ＤｅＮＢ１０が、事前に決定された目標値でＲＮ２０を設定し、ＲＮ２０およびＤｅＮＢ１０の両方が、その目標値に基づいてＤｅＮＢ１０とＲＮ−ＵＥ３０Ａとの間のデータ送受信のためのバックホールリンクパラメータを制御することに関与することを示している。したがって、その説明は省略する。
【００６１】
既定のタイミングで、ＲＮ２０は、ＲＮアクセスリンクスループット情報を決定する（ステップＳ１６０９）。ＲＮ２０は、決定したＲＮアクセスリンクスループット情報をＤｅＮＢ１０へ送信する（ステップＳ１６１０）。ＤｅＮＢ１０は、ＲＮアクセスリンクスループット情報を受信し、その情報に基づいて目標値を修正する（ステップＳ１６１１）。目標値が修正された後、ＤｅＮＢ１０は、目標値をＲＮ２０へ送信する（ステップＳ１６１２）。ステップＳ１６１２の後、ステップＳ１６１３からＳ１６１８までで、ＲＮ２０およびＤｅＮＢ１０は再び、修正された目標値に基づいてＤｅＮＢ１０とＲＮ−ＵＥ３０Ａとの間のデータ送受信のためのバックホールリンクパラメータを制御することに関与する。ステップＳ１６１３〜Ｓ１６１８は上記の図７のステップＳ１１０３〜Ｓ１１０８と同じであるので、その説明は省略する。
【００６２】
図１３は、ＲＮアクセスリンクスループット情報を決定するＲＮ２０におけるステップの例示的フローチャートを示している。図１３のフローチャートは、既定のタイミング間隔に基づいて周期的に実行されると仮定しているので、開始点はＲＮアクセスリンクスループット情報を決定するタイミングの１つに対応する。
【００６３】
ステップＳ１７０１で、スケジューラ２０６は、最終期間中のＲＮアクセスリンクＡＬ１の平均スループットに変化があるかどうかを判定する。平均スループットの増大が既定値よりも大きい場合（Ｓ１７０１の「増大＞既定値」の判定）、スケジューラ２０６は、ＲＮアクセスリンクスループット情報を「Ｈｉｇｈ」に設定する（ステップＳ１７０２）。平均スループットの減少が既定値よりも大きい場合（Ｓ１７０１の「減少＞既定値」の判定）、スケジューラ２０６は、ＲＮアクセスリンクスループット情報を「Ｌｏｗ」に設定する（ステップＳ１７０３）。ＲＮアクセスリンクスループット情報が設定された後（ステップＳ１７０２またはＳ１７０３）、スケジューラ２０６はその情報をＤｅＮＢ１０へ送信する（ステップＳ１７０４）。その後、プロセスは既定の期間中アイドルとなってから（ステップＳ１７０５）、ステップＳ１７０１に戻る。
【００６４】
他方、平均スループットの変化が既定値を超えない場合（Ｓ１７０１の「既定値を超える変化なし」の判定）、スケジューラ２０６は、ＲＮアクセスリンクスループット情報を設定したりＤｅＮＢ１０へ送信したりせず、プロセスは既定の期間中アイドルとなってから（ステップＳ１７０５）、ステップＳ１７０１に戻る。なお、ＲＮ−ＵＥ３０ＡがＲＮアクセスリンクＡＬ１のスループットを測定してＲＮ２０に通知してもよい。
【００６５】
図１４は、目標値を修正するＤｅＮＢにおけるステップの例示的フローチャートを示している。ステップＳ１８０１で、スケジューラ１０６は、ＲＮアクセスリンクスループット情報をＲＮ２０から受信したかどうかを判定する。ＲＮアクセスリンクスループット情報をまだ受信していない場合（Ｓ１８０１のＮｏ）、スケジューラ１０６はステップＳ１８０１を繰り返す。ＲＮアクセスリンクスループット情報を受信した場合（Ｓ１８０１のＹｅｓ）、スケジューラ１０６は、その情報がＨｉｇｈまたはＬｏｗのいずれであるかを判定する（ステップＳ１８０２）。受信したＲＮアクセスリンクスループット情報がＨｉｇｈである場合（Ｓ１８０２のＹｅｓ）、スケジューラ１０６は、目標値を既定量だけ増大させる（ステップＳ１８０３）。他方、受信したＲＮアクセスリンクスループット情報がＬｏｗである場合（Ｓ１８０２のＮｏ）、スケジューラ１０６は、目標値を既定量だけ減少させる（ステップＳ１８０４）。目標値の修正後（ステップＳ１８０３またはＳ１８０４）、スケジューラ１０６は目標値をＲＮ２０へ送信する（ステップＳ１８０５）。そして、プロセスはステップＳ１８０１に戻る。
【００６６】
この例における最終期間中の平均スループットの変化に基づくＲＮアクセスリンクスループット情報の決定は、説明の目的のために示したものであり、この方法のみに限定されるとみなすべきでない。別の例として、最終期間中にＲＮアクセスリンクＡＬ１を通じてＲＮ−ＵＥ３０Ａへ送信するためにＲＮ２０に保存されているデータの量の変化を、ＲＮアクセスリンクスループット情報を決定するために使用することが可能である。また、ＤｅＮＢ１０が目標値を設定するようにＲＮ２０を設定する代わりに、ＭＭＥ５０が同じ動作を実行することも可能である。
【００６７】
差異情報を決定するＲＮ２０におけるステップおよびバックホールリンクパラメータを変更するＤｅＮＢ１０におけるステップの例示的フローチャートは、それぞれ図８および図９で説明した第１の例示的実施形態のものと同じである。したがって、その説明は省略する。また、データを送受信するＵＥにおけるステップの例示的フローチャートも、当業者には一般的な知識であるので省略する。
【００６８】
上記のように、この例のような構成を行うことにより、ＤｅＮＢ１０は、修正された目標値によって反映されるＲＮアクセスリンクにおける時間変動するチャネル品質に対して、バックホールリンクへの無線リソースの割当てを制御することができる。したがって、ＲＮアクセスリンクにおける時間変動するチャネル条件下で、リレーネットワークにおける効率的な無線リソース割当てを達成することが可能である。
【００６９】
６．第４の例示的実施形態
第１の例示的実施形態は、ＲＮ２０が常に既定のタイミングで差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信する場合を示しているが、第４の例示的実施形態は、ＲＮ２０が差異情報の内容に基づいて差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信するかどうかを判定する場合を示す。以下、図１５〜図１７を用いることにより、第４の例示的実施形態の例の詳細な動作を説明する。
【００７０】
図１５は、ＲＮ２０によって送信するかどうかが決定される差異情報の受信に基づいてＤｅＮＢ１０がバックホールリンクパラメータを変更する例示的なシーケンス図を示している。ステップＳ１９０１〜Ｓ１９０４は、上記の図７のステップＳ１１０１〜Ｓ１１０４と同じであり、これらのステップは、ＤｅＮＢ１０が、事前に決定された目標値でＲＮ２０を設定し、ＤｅＮＢ１０、ＲＮ２０、およびＲＮ−ＵＥ３０Ａが、ＤｅＮＢ１０とＲＮ−ＵＥ３０Ａとの間のデータ送受信に関与することを示している。したがって、その説明は省略する。
【００７１】
既定のタイミングで、ＲＮ２０は、目標値と被監視パラメータ値との差に関連する差異情報を決定する（ステップＳ１９０５）。そして、ＲＮ２０は、差異情報の内容に基づいて差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信すべきかどうかを決定する（ステップＳ１９０６）。ＲＮ２０が差異情報を送信すべきと決定した場合、ＲＮ２０は差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信する（ステップＳ１９０７）。そして、ＤｅＮＢ１０は、受信した差異情報に基づいてバックホールリンクパラメータを変更する（ステップＳ１９０８）。他方、ＲＮ２０が差異情報を送信すべきでないと決定した場合、ＲＮ２０は差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信せず、ＲＮ２０における動作は既定の期間中アイドルとなり、対応して、ＤｅＮＢ１０はバックホールリンクパラメータを変更しない（ステップＳ１９０９）。そして、バックホールリンクパラメータの設定に基づいて（ステップＳ１９０８またはＳ１９０９）、ＤｅＮＢ１０、ＲＮ２０、およびＲＮ−ＵＥ３０Ａが、ＤｅＮＢ１０とＲＮ−ＵＥ３０Ａとの間のデータ送受信に関与する（ステップＳ１９１０）。
【００７２】
図１６は、差異情報を決定しその情報を送信すべきかどうかを判定するＲＮ２０におけるステップの例示的フローチャートを示している。ここで、ＲＮ２０のスケジューラ２０６がすでに目標値をＤｅＮＢ１０から受信し、それをメモリ２０７に保存していると仮定する。さらに、被監視パラメータは、ＲＮアクセスリンクＡＬ１を通じてＲＮ−ＵＥ３０Ａへ送信するためにＲＮ２０におけるバッファ２０５に保存されているデータの量であると仮定され、バッファサイズと称している。
【００７３】
図１６を参照すると、ステップＳ２００１で、スケジューラ２０６は、差異情報を決定する既定のタイミングであるかどうかを判定する。まだその時刻でない場合（Ｓ２００１のＮｏ）、スケジューラ２０６はステップＳ２００１を繰り返す。その時刻である場合（Ｓ２００１のＹｅｓ）、スケジューラ２０６は、バッファサイズと目標値との差を求める（ステップＳ２００２）。バッファサイズが目標値よりも小さい場合（Ｓ２００２の「バッファサイズ＜目標値」の判定）、スケジューラ２０６は差異情報を「Ｕｐ」に設定する（ステップＳ２００４）。バッファサイズが目標値よりも大きい場合（Ｓ２００２の「バッファサイズ＞目標値」の判定）、スケジューラ２０６は差異情報を「Ｄｏｗｎ」に設定する（ステップＳ２００５）。差異情報が設定された後（ステップＳ２００４またはＳ２００５）、スケジューラ２０６は差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信し（ステップＳ２００６）、プロセスはステップＳ２００１に戻る。
【００７４】
他方、バッファサイズが目標値に実質的に等しい場合（Ｓ２００２の「バッファサイズ＝目標値」の判定）、スケジューラ２０６は、差異情報を設定することも差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信することも実行せず、プロセスは既定の期間中アイドルとなる（ステップＳ２００３）。その後、プロセスはステップＳ２００１に戻る。ステップＳ２００２において、「バッファサイズ＝目標値」とは、好ましくは、｜バッファサイズ−目標値｜が所定値よりも小さいことを意味する。この所定値は、ゆらぎの許容差であってもよいし、システム事業者によって事前に設定されてもよい。この場合、「バッファサイズ＜目標値」は、バッファサイズが目標値よりもその所定値以上小さいことを意味し、「バッファサイズ＞目標値」は、バッファサイズが目標値よりもその所定値以上大きいことを意味する。
【００７５】
図１７は、バックホールリンクパラメータを変更するＤｅＮＢにおけるステップの例示的フローチャートを示している。図１７において、バックホールリンクパラメータは、バックホールリンクＢＬ１に割り当てられる無線リソースの量であると仮定する。ステップＳ２１０１で、スケジューラ１０６は、差異情報をＲＮ２０から受信する既定のタイミングであるかどうかを判定する。まだその時刻でない場合（Ｓ２１０１のＮｏ）、スケジューラ１０６はステップＳ２１０１を繰り返す。その時刻である場合（Ｓ２１０１のＹｅｓ）、スケジューラ１０６は、差異情報をＲＮ２０から受信したかどうかを判定する（ステップＳ２１０２）。スケジューラ１０６がまだ差異情報を受信していない場合（Ｓ２１０２のＮｏ）、スケジューラ１０６は、バックホールへの無線リソース割当てを前のタイミングと同じ量に維持する（ステップＳ２１０６）。
【００７６】
他方、スケジューラ１０６が差異情報を受信した場合（Ｓ２１０２のＹｅｓ）、スケジューラ１０６は、どのような差異情報を受信したかを判定する（ステップＳ２１０３）。受信した差異情報が「Ｕｐ」である場合（Ｓ２１０３のＹｅｓ）、スケジューラ１０６は、バックホールリンクＢＬ１への無線リソースの増大が可能であるかどうかを判定する（ステップＳ２１０４）。増大が可能である場合（Ｓ２１０４のＹｅｓ）、スケジューラ１０６は、バックホールリンクＢＬ１への無線リソース割当てを増大させる（ステップＳ２１０７）。差異情報が「Ｕｐ」ではない場合（Ｓ２１０３のＮｏ）、スケジューラ１０６は、バックホールリンクへの無線リソースの減少が可能であるかどうかを判定する（ステップＳ２１０５）。減少が可能である場合（Ｓ２１０５のＹｅｓ）、スケジューラ１０６は、バックホールリンクＢＬ１への無線リソース割当てを減少させる（ステップＳ２１０８）。これに対して、バックホールへの無線リソースの増大も減少も可能でない場合（Ｓ２１０４のＮｏまたはＳ２１０５のＮｏ）、スケジューラ１０６は、バックホールへの無線リソース割当てを前のタイミングと同じ量に維持する（ステップＳ２１０６）。バックホールリンクＢＬ１への無線リソース割当ての変更後（ステップＳ２１０６またはＳ２１０７またはＳ２１０８）、プロセスはステップＳ２１０１に戻る。
【００７７】
この例において差異情報として３状態の定性的差を用いることは、説明の目的のために示したものであり、この方法のみに限定されるとみなすべきでない。別の例として、差異情報は、目標値と被監視パラメータ値との絶対差を用いることにより、３個より多くの状態を有することが可能である。絶対差は一方を他方から減算することにより得られ、絶対差を３個より多くの状態に分割する。例えば、目標値と被監視パラメータ値との差を３個より多くの相異なる単位に量子化し、そのそれぞれにある値を割り当てて、３個より多くの状態を有する差異情報を生成する。こうして、３個より多くの状態を有するこのような差異情報により、ＤｅＮＢ１０は、バックホールリンクＢＬ１へのリソース割当てをより効率的かつ精細に制御することができる。
【００７８】
また、この例は第１の例示的実施形態の目標値設定方法を使用しているが、第２または第３の例示的実施形態の方法を使用することもできる。また、ＤｅＮＢ１０が目標値を設定するようにＲＮ２０を設定する代わりに、ＭＭＥが同じ動作を実行することも可能である。データを送受信するＵＥにおけるステップの例示的フローチャートは、当業者には一般的な知識であるので省略する。
【００７９】
上記のように、この例のような構成を行うことにより、ＲＮ２０は、ある時点でＤｅＮＢ１０への差異情報の送信を省略することができる。これにより、差異情報を送信する必要がないときには、ＲＮ２０からＤｅＮＢ１０へのアップリンクバックホール送信におけるデータ送信に利用可能な無線リソースが増大する。したがって、小さいシグナリングオーバーヘッドでリレーネットワークにおける効率的な無線リソース割当てを達成することに加えて、アップリンク送信におけるスループットを改善することが可能である。
【００８０】
７．第５の例示的実施形態
上記の例示的実施形態はＲＮ−ＵＥがただ１つのＲＮを通じてＤｅＮＢと通信する場合を示しているが、本発明の第５の例示的実施形態は、ＲＮ−ＵＥが複数のＲＮを通じてＤｅＮＢと通信する場合を示す。以下、２つの縦続接続されたリレーノードを通じてＵＥがＤｅＮＢと通信する場合を例として、図１８〜図２１を用いることにより、第５の例示的実施形態の詳細な動作を説明する。
【００８１】
図１８に示すように、ＤｅＮＢ１０は、上位層ネットワーク７０に含まれ、ＤｅＮＢ−ＲＮ１バックホールリンクＢＬ１を通じて、参照符号２０−１で表す第１のＲＮに接続されている。以下、ＲＮ２０−１をＲＮ１と称する。ＲＮ１は、ＲＮ１−ＲＮ２バックホールリンクＢＬ２を通じて、参照符号２０−２で表す第２のＲＮに接続されている。以下、ＲＮ２０−２をＲＮ２と称する。なお、ＲＮ１およびＲＮ２は階層的に接続しているので、それぞれ上位層ＲＮおよび下位層ＲＮと称することもできる。ＲＮ２は、ＲＮ２アクセスリンクＡＬ２を通じて、上位層ネットワークエンティティへのアクセスをそのＵＥ（ＲＮ２−ＵＥ３０Ａ−２で表す）に提供する。
【００８２】
ＤｅＮＢ１０を含む上位層ネットワーク７０は、バックホールリンクＢＬ１およびバックホールリンクＢＬ２の両方のステータスを反映する所定パラメータ（ＲＮ１のＳＥＴＴＩＮＧ）に対するＲＮ１の目標値を設定するようにＲＮ１を設定する。ＲＮ１の所定パラメータは、ＲＮ２へ送信すべくＲＮ１に保存されているデータの量、バックホールリンクＢＬ１とバックホールリンクＢＬ２とのスループット比、あるいはバックホールリンクＢＬ１とバックホールリンクＢＬ２とのスループット差であってもよい。また、上位層ネットワーク７０は、バックホールリンクＢＬ２およびＲＮ２アクセスリンクＡＬ２の両方のステータスを反映する所定パラメータ（ＲＮ２のＳＥＴＴＩＮＧ）に対するＲＮ２の目標値を設定するようにＲＮ２を設定する。設定は、上位層ネットワーク７０からＲＮ１を通じてＲＮ２へ中継される。ＲＮ２の所定パラメータは、ＲＮ２−ＵＥ３０Ａ−２へ送信すべくＲＮ２に保存されているデータの量、バックホールリンクＢＬ２とＲＮ２アクセスリンクＡＬ２とのスループット比、あるいはバックホールリンクＢＬ２とＲＮ２アクセスリンクＡＬ２とのスループット差であってもよい。ＲＮ１およびＲＮ２の目標値は、ＵＥのＱｏＳまたはシステム事業者の要求に対応する所望のパフォーマンスに対するしきい値として事前に決定される。
【００８３】
ＲＮ１およびＲＮ２は図３で前述したのと同じ機能を有するので、それらの動作については、図３の参照符号に「−１」または「−２」の枝番を付けることによりそれらを区別して説明する。ＲＮ２において、図３におけるスケジューラ２０６に対応するスケジューラ２０６−２は、所定パラメータを監視することにより、既定のタイミングまたは所定の間隔で被監視パラメータ値を取得する。スケジューラ２０６−２は、設定された目標値を被監視パラメータ値と比較し（ＲＮ２におけるＣＯＭＰＡＲＩＳＯＮ）、比較結果をＲＮ２の差異情報としてＲＮ１へ送信する。ＲＮ２の差異情報に基づいて、ＲＮ１は、バックホールリンクＢＬ２のリンクパラメータ（以下、ＲＮ１−ＲＮ２バックホールリンクパラメータ）を制御する。ＲＮ２の差異情報およびＲＮ１−ＲＮ２バックホールリンクパラメータは、前述の例示的実施形態に開示したいかなる形式であってもよい。
【００８４】
ＲＮ１において、図３におけるスケジューラ２０６に対応するスケジューラ２０６−１は、所定パラメータを監視することにより、既定のタイミングまたは所定の間隔で被監視パラメータ値を取得する。スケジューラ２０６−１は、設定された目標値と被監視パラメータ値との比較結果、および前に受信したＲＮ２の差異情報を考慮することにより、ＲＮ１の差異情報を決定する（ＲＮ１におけるＣＯＭＰＡＲＩＳＯＮ）。ＲＮ１は、決定したＲＮ１の差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信する。ＲＮ１の差異情報に基づいて、ＤｅＮＢ１０は、バックホールリンクＢＬ１のリンクパラメータ（以下、ＤｅＮＢ−ＲＮ１バックホールリンクパラメータ）を制御する。ＲＮ１の差異情報およびＤｅＮＢ−ＲＮ１バックホールリンクパラメータは、前述の例示的実施形態に開示したいかなる形式であってもよい。
【００８５】
図１９は、第５の例示的実施形態によるリソース割当て制御の例示的なシーケンス図を示している。まず、ＤｅＮＢ１０は、ＲＮ１およびＲＮ２の目標値を決定する（ステップＳ２２０１）。その後、ＤｅＮＢ１０は、ＲＮ１およびＲＮ２の目標値をＲＮ１へ送信する（ステップＳ２２０２）。ＲＮ１は、ＲＮ１目標値を受信し、それに応じてＲＮ１目標値を設定する（ステップＳ２２０３）。そして、ＲＮ１はＲＮ２目標値をＲＮ２へ転送する（ステップＳ２２０４）。ＲＮ２は、ＲＮ２目標値を受信し、それに応じてＲＮ２目標値を設定する（ステップＳ２２０５）。次に、ＤｅＮＢ１０、ＲＮ１、ＲＮ２およびＲＮ２−ＵＥ３０Ａ−２は、ＤｅＮＢ１０とＲＮ２−ＵＥ３０Ａ−２との間のデータ送受信に関与する（ステップＳ２２０６）。
【００８６】
ＲＮ２がＲＮ２の差異情報をＲＮ１へ送信する既定のタイミングで、ＲＮ２は、設定された目標値と被監視パラメータ値との差に基づいてＲＮ２の差異情報（以下、ＤＩＦＦ−ＲＮ２と称する）を決定する（ステップＳ２２０７）。そして、ＲＮ２は、差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２をＲＮ１へ送信する（ステップＳ２２０８）。
【００８７】
ＲＮ１が差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２を受信した後、ＲＮ１がＲＮ１の差異情報をＤｅＮＢ１０へ送信する既定のタイミングで、ＲＮ１は、設定された目標値と被監視パラメータ値との差、および受信した差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２に基づいて、ＲＮ１の差異情報（以下、ＤＩＦＦ−ＲＮ１と称する）を決定する（ステップＳ２２０９）。そして、ＲＮ１は、差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ１をＤｅＮＢ１０へ送信する（ステップＳ２２１０）。さらに、ＲＮ１が差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ１をＤｅＮＢ１０へ送信することに加えて、ＲＮ１は、受信した差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２に基づいてＲＮ１−ＲＮ２バックホールリンクパラメータを変更する（ステップＳ２２１１）。
【００８８】
ＤｅＮＢ１０が差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ１を受信した後、ＤｅＮＢ１０は、受信した差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ１に基づいて、ＤｅＮＢ−ＲＮ１バックホールリンクパラメータを変更する（ステップＳ２２１２）。
【００８９】
変更されたＲＮ１−ＲＮ２バックホールリンクパラメータおよびＤｅＮＢ−ＲＮ１バックホールリンクパラメータに基づいて、ＤｅＮＢ１０、ＲＮ１、ＲＮ２およびＲＮ２−ＵＥ３０Ａ−２は、ＤｅＮＢ１０とＲＮ２−ＵＥ３０Ａ−２との間のデータ送受信に関与する（ステップＳ２２１３）。
【００９０】
以下、ＤｅＮＢ１０、ＲＮ１、およびＲＮ２における詳細な動作について、対応するフローチャートを用いることにより説明する。
【００９１】
ＲＮ２に関して、ＲＮ２におけるＤＩＦＦ−ＲＮ２の決定および送信の動作は、図８におけるＲＮ、差異情報、およびＤｅＮＢをそれぞれＲＮ２、差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２、およびＲＮ１に置き換えれば、図８に示したＤＩＦＦの決定および送信の動作と同様である。したがって、ＲＮ２の動作に関する説明は省略する。
【００９２】
図２０は、ＲＮ１が受信したＲＮ２の差異情報に基づいてＲＮ１−ＲＮ２バックホールリンクパラメータを変更する例示的フローチャートを示している。ここで、ＲＮ１−ＲＮ２バックホールリンクパラメータは、バックホールリンクＢＬ２に割り当てられる無線リソースの量であると仮定する。ステップＳ２３０１で、スケジューラ２０６−１は、差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２をＲＮ２から受信したかどうかを判定する。差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２をまだ受信していない場合（Ｓ２３０１のＮｏ）、スケジューラ２０６−１はステップＳ２３０１を繰り返す。差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２を受信した場合（Ｓ２３０１のＹｅｓ）、スケジューラ２０６−１は、受信した差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２をメモリ２０７−１に保存し（ステップＳ２３０２）、受信した差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２が「ＵＰ」を示しているかどうかを判定する（ステップＳ２３０３）。差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２が「ＵＰ」である場合（Ｓ２３０３のＹｅｓ）、スケジューラ２０６−１は、バックホールリンクＢＬ２への無線リソースの増大が可能であるかどうかを判定する（ステップＳ２３０４）。増大が可能である場合（Ｓ２３０４のＹｅｓ）、スケジューラ２０６−１は、バックホールリンクＢＬ２への無線リソース割当てを増大させる（ステップＳ２３０６）。他方、差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２が「ＵＰ」ではなく「ＤＯＷＮ」である場合（Ｓ２３０３のＮｏ）、スケジューラ２０６−１は、バックホールリンクＢＬ２への無線リソースの減少が可能であるかどうかを判定する（ステップＳ２３０５）。減少が可能である場合（Ｓ２３０５のＹｅｓ）、スケジューラ２０６−１は、バックホールリンクＢＬ２への無線リソース割当てを減少させる（ステップＳ２３０８）。これに対して、バックホールリンクＢＬ２への無線リソースの増大も減少も可能でない場合（Ｓ２３０４のＮｏまたはＳ２３０５のＮｏ）、スケジューラ２０６−１は、バックホールＢＬ２への無線リソース割当てを前のタイミングと同じ量に維持する（ステップＳ２３０７）。バックホールリンクＢＬ２への無線リソース割当ての変更後（ステップＳ２３０６またはＳ２３０７またはＳ２３０８）、プロセスはステップＳ２３０１に戻る。
【００９３】
図２１は、ＲＮ１がＲＮ１の差異情報を決定しＤｅＮＢ１０へ送信する例示的フローチャートを示している。ここで、スケジューラ２０６−１がすでに目標値をＤｅＮＢ１０から受信しメモリ２０７−１に設定していると仮定する。さらに、被監視パラメータは、ＲＮ２へ送信するためにＲＮ１に保存されているデータの量であると仮定され、バッファサイズと称している。ステップＳ２４０１で、スケジューラ２０６−１は、差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ１をＤｅＮＢ１０へ送信する既定のタイミングであるかどうかを判定する。まだその時刻でない場合（Ｓ２４０１のＮｏ）、スケジューラ２０６−１はステップＳ２４０１を繰り返す。その時刻である場合（Ｓ２４０１のＹｅｓ）、スケジューラ２０６−１は、まず、前に受信した差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２をメモリ２０７−１から読み出し（ステップＳ２４０２）、前に受信した差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２が何であるかを判定する（ステップＳ２４０３）。前に受信した差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２が「ＵＰ」である場合（Ｓ２４０３の「ＵＰ」の判定）、スケジューラ２０６−１は、目標値とバッファサイズとの定性的比較を実行する（ステップＳ２４０４）。バッファサイズが目標値よりも小さい場合（Ｓ２４０４のＹｅｓ）、スケジューラ２０６−１は差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ１を「ＵＰ」に設定する（ステップＳ２４０５）。バッファサイズが目標値よりも小さくない場合（Ｓ２４０４のＮｏ）、スケジューラ２０６−１は差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ１を「ＤＯＷＮ」に設定する（ステップＳ２４０６）。他方、前に受信した差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ２が「ＤＯＷＮ」である場合にも（Ｓ２４０３の「ＤＯＷＮ」の判定）、スケジューラ２０６−１は差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ１を「ＤＯＷＮ」に設定する（ステップＳ２４０６）。差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ１が設定された後（ステップＳ２４０５またはＳ２４０６）、スケジューラ２０６−１は差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ１をＤｅＮＢ１０へ送信する（ステップＳ２４０７）。そして、プロセスはステップＳ２４０１に戻る。
【００９４】
受信した差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ１に基づいてＤｅＮＢ−ＲＮ１バックホールリンクパラメータを変更するＤｅＮＢ１０における動作は、ＲＮ、差異情報ＤＩＦＦ、およびバックホールリンクパラメータをそれぞれＲＮ１、差異情報ＤＩＦＦ−ＲＮ１、およびＤｅＮＢ−ＲＮ１バックホールリンクパラメータに置き換えれば、図９に示した動作と同様である。したがって、この動作に関する説明は省略する。
【００９５】
上記の例におけるＤｅＮＢ１０によるＲＮ１およびＲＮ２の目標値の設定は、説明の目的のために示したものであり、この例に限定されるべきでない。別の例として、ＭＭＥ５０が、ＲＮ１およびＲＮ２の目標値を設定することができる。また、上位層ノードが下位層ノードの目標値を設定することもできる。例えば、上記のＲＮ１がＲＮ２の目標値を設定することができる。また、上記の例における事前に決定された目標値を使用すること以外に、第２の例示的実施形態に開示した目標値を決定し更新する方法は、第５の例示的実施形態にも有効である。例えば、上記のＲＮ１がＲＮ２の目標値は、バックホールリンクＢＬ１、バックホールリンクＢＬ２、およびＲＮ２アクセスリンクＡＬ２に関連するＲＮおよびＵＥの個数、送信レート、および利用可能な無線リソースの量に関する情報に基づいて決定することができる。また、第３の例示的実施形態に開示した目標値を修正する方法は、第５の例示的実施形態にも有効である。例えば、ＲＮ２は、ＲＮ１へのＲＮ２アクセスリンクにおけるスループットに関連する情報を提供することができ、ＲＮ１は、ＲＮ２から受信した情報に基づいてＲＮ２の目標値を直接に修正することも、ＲＮ２から受信した情報をＤｅＮＢ１０へ転送してＤｅＮＢ１０にＲＮ２の目標値を修正させることもできる。
【００９６】
データを送受信するＲＮ２−ＵＥ３０Ａ−２におけるステップの例示的フローチャートは、当業者には一般的な知識であるので省略する。
【００９７】
上記のように、この例のような構成を行うことにより、すべてのホップにわたる効率的な無線リソース割当てを維持しながら、複数のＲＮを階層的に縦続接続する結果として、追加的な無線カバレジが可能となる。
【００９８】
８．他の例示的実施形態
本発明は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）にも適用可能である。これは、複数のｅＮＢを含み、Ｅ−ＵＴＲＡユーザプレーン（ＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣ／ＰＨＹ）および制御プレーン（ＲＲＣ）のプロトコル終端をＵＥに提供する。ｅＮＢは、Ｘ２インタフェースにより相互に接続される。ｅＮＢは、Ｓ１インタフェースによりＥＰＣ（Evolved Packet Core）にも接続される。すなわち、Ｓ１−ＭＭＥによりＭＭＥ（モビリティ管理エンティティ）に接続され、Ｓ１−Ｕによりサービングゲートウェイ（Serving Gateway, Ｓ−ＧＷ）に接続される。Ｓ１インタフェースは、ＭＭＥ／サービングゲートウェイとｅＮＢとの間の多対多関係をサポートする。
【００９９】
ｅＮＢは、以下の機能を提供する。
・無線リソース管理のための機能：無線ベアラ制御、無線アドミッション制御、コネクションモビリティ制御、アップリンクおよびダウンリンクの両方におけるＵＥへのリソースの動的割当て（スケジューリング）
・ユーザデータストリームに対するＩＰヘッダ圧縮・暗号化
・ＭＭＥへのルーティングがＵＥによって提供される情報から決定できないときの、ＵＥアタッチメントにおけるＭＭＥの選択
・サービングゲートウェイへのユーザプレーンデータのルーティング
・（ＭＭＥから発信される）ページングメッセージのスケジューリングおよび送信
・（ＭＭＥまたはＯ＆Ｍから発信される）ブロードキャスト情報のスケジューリングおよび送信
・モビリティおよびスケジューリングのための測定および測定報告設定
・（ＭＭＥから発信される）ＰＷＳ（ＥＴＷＳおよびＣＭＡＳを含む）メッセージのスケジューリングおよび送信
・ＣＳＧ処理
【０１００】
ＤｅＮＢは、ｅＮＢ機能に加えて、以下の機能を提供する。
・ＲＮをサポートするためのＳ１／Ｘ２プロキシ機能
・ＲＮをサポートするためのＳ１１終端およびＳ−ＧＷ／Ｐ−ＧＷ機能
【０１０１】
ＭＭＥは、以下の機能を提供する（３ＧＰＰ  ＴＳ２３．４０１［１７］参照）。
・ＮＡＳシグナリング
・ＮＡＳシグナリングセキュリティ
・ＡＳセキュリティ制御
・３ＧＰＰアクセスネットワーク間のモビリティのためのＣＮノード間シグナリング
・アイドルモードＵＥリーチャビリティ（ページング再送の制御および実行を含む）
・（アイドルおよびアクティブモードにあるＵＥに対する）トラッキングエリアリスト管理
・ＰＤＮ  ＧＷおよびサービングＧＷの選択
・ＭＭＥ変更を伴うハンドオーバーのためのＭＭＥ選択
・２Ｇまたは３Ｇ  ３ＧＰＰアクセスネットワークへのハンドオーバーのためのＳＧＳＮ選択
・ローミング
・認証
・専用ベアラ確立を含むベアラ管理機能
・ＰＷＳ（ＥＴＷＳおよびＣＭＡＳを含む）メッセージ送信のサポート
【０１０２】
サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）は、以下の機能を提供する（３ＧＰＰ  ＴＳ２３．４０１参照）。
・ｅＮＢ間ハンドオーバーのためのローカルモビリティアンカーポイント
・３ＧＰＰ間モビリティのためのモビリティアンカリング
・Ｅ−ＵＴＲＡＮアイドルモードのダウンリンクパケットバッファリングおよびネットワーク主導サービス要求手続きの開始
・合法的傍受
・パケットのルーティングおよび転送
・アップリンクおよびダウンリンクにおけるトランスポートレベルのパケットマーキング
・事業者間課金のためのユーザおよびＱＣＩグラニュラリティに対するアカウンティング
・ＵＥ、ＰＤＮ、およびＱＣＩごとのＵＬおよびＤＬ課金
【０１０３】
ＰＤＮゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）は、以下の機能を提供する（３ＧＰＰ  ＴＳ２３．４０１参照）。
・ユーザごとのパケットフィルタリング（例えばディープパケットインスペクションによる）
・合法的傍受
・ＵＥのＩＰアドレス割当て
・ダウンリンクにおけるトランスポートレベルのパケットマーキング
・ＵＬおよびＤＬのサービスレベル課金、ゲーティングおよびレート強制
・ＡＰＮ−ＡＭＢＲに基づくＤＬレート強制
【０１０４】
Ｅ−ＵＴＲＡＮは、リレーノード（ＲＮ）が、Ｅ−ＵＴＲＡ無線インタフェースの改訂版により、そのＲＮをサービスするｅＮＢ（ドナーｅＮＢ（ＤｅＮＢ）と呼ばれる）に無線接続するようにすることによって、リレー動作をサポートする。この改訂版はＵｎインタフェースと呼ばれる。
【０１０５】
ＲＮはｅＮＢ機能をサポートする。すなわち、とりわけ、Ｅ−ＵＴＲＡ無線インタフェース、ならびにＳ１およびＸ２インタフェースの無線プロトコルを終端する。仕様の観点からは、ｅＮＢに対して規定された機能は、明示的に規定がない限りＲＮにも適用される。ｅＮＢ機能に加えて、ＲＮは、ＤｅＮＢに無線接続するために、ＵＥ機能のサブセット（例えば、物理層、レイヤ２、ＲＲＣ、およびＮＡＳ機能）もサポートする。
【０１０６】
ＲＮは、ＵＥがｅＮＢに接続するのと同じ無線プロトコルおよび手続きを用いて、Ｕｎインタフェースを通じてＤｅＮＢに接続する。以下のリレー固有の機能は、制御プレーンプロトコルでサポートされる。
・ＵｎインタフェースのＲＲＣ層は、すべてのサブフレームでＤｅＮＢとの間で送受信ができないＲＮに対して、ＲＮとＤｅＮＢとの間の送信のための設定・再設定や、特定のサブフレーム設定（例えばＤＬサブフレーム設定）の有効化を行う機能を有する。ＤｅＮＢは、どのＲＮが特定のサブフレーム設定を要求しているかを知っており、このような設定のためのＲＲＣシグナリングを開始する。ＲＮは、設定を受信後直ちに適用する。（なお、Ｕｎインタフェース上のサブフレーム設定とＲＮセルにおけるサブフレーム設定は一時的に不整合になる可能性がある。すなわち、新たなサブフレーム設定は、ＲＮセルにおけるよりもＵｎ上のＲＮによって、より早く適用される可能性がある。）
・ＵｎインタフェースのＲＲＣ層は、すべてのサブフレームでそのＤｅＮＢからブロードキャストシグナリングを受信できないＲＮへ、専用メッセージで、更新されたシステム情報を送信する機能を有する。ＲＮは、受信したシステム情報を直ちに適用する。
・Ｕｎインタフェースの無線プロトコル層の１つは、ＲＮによって監視されＲＮにおける無線インタフェースステータスを反映するパラメータに対するＲＮにおける目標値を設定し、目標値と被監視パラメータとの差に対応する情報をＤｅＮＢに通知する機能を有する。ＤｅＮＢは、通知された情報に応じてＲＮへのＵｎインタフェースのリンクパラメータを制御する。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、少なくとも１つのリレーノードを有する移動通信システムに適用可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  基地局
２０  リレーノード
３０、３０Ａ、３０Ｂ  端末（ユーザ機器）
４１  無線アクセスエリア（マクロセル）
４２  無線アクセスエリア（リレーセル）
５０  モビリティ管理エンティティ
６０  コアネットワーク
７０  上位層ネットワーク
１０１  無線通信部
１０２  受信データプロセッサ
１０３  通信部
１０４  送信データプロセッサ
１０５  バッファ
１０６  スケジューラ
１０７  目標値設定コントローラ
２０１  アクセスリンク無線通信部
２０２  受信データプロセッサ
２０３  バックホールリンク無線通信部
２０４  送信データプロセッサ
２０５  バッファ
２０６  スケジューラ
２０７  メモリ
３０１  無線通信部
３０２  受信データプロセッサ
３０３  プロセッサ
３０４  送信データコントローラ
３０５  送信データプロセッサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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