(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信ネットワークの基地局により実行され、前記基地局はコアネットワークに接続され、通常モード及び直接モードで動作可能である方法であって、
−第２のユーザ装置と通信するために第１のユーザ装置から生じた要求を検出し、前記第１のユーザ装置は前記基地局の直接の到達範囲にあるステップと、
−前記第１及び第２のユーザ装置の間で通信リンクを確立するステップと
を有し、
大きいトラヒック状況で、１つの基地局により制御される何人かのユーザについて直接モードを使用することにより、前記コアネットワークから負荷が除去され、
ユーザが前記コアネットワークから除去される判定は、
−前記第２のユーザ装置も前記基地局の直接の到達範囲内にあるか否かを検査するステップと、
−そうである場合には、直接モードで前記通信リンクを動作させるステップと、
−そうでない場合には、通常モードで前記通信リンクを動作させるステップと
により、異なるユーザのモビリティ及び無線リンク品質評価、又はトランスポート及び無線インタフェースでの負荷測定を考慮して動的に行われる方法。
【請求項２】
直接モードで前記通信リンクを動作させるステップは、前記コアネットワークにアクセスせずに実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１及び第２のユーザ装置の間の前記通信リンクが直接モードで動作することを可能にするステップにより先行される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記可能にするステップは、ネットワークオペレータにより実行される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記可能にするステップは、ユーザ要求時に実行される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記可能にするステップは、前記コアネットワークの負荷状況に応じて実行される、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記ネットワークの負荷状況は、次のパラメータ：
−無線インタフェース負荷、
−転送インタフェース負荷、
−異なるユーザのモビリティ及び
−無線リンク品質
のうち１つ又は複数を測定することにより決定される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ユーザ装置により受信可能な信号を提供し、前記基地局が直接モードで動作可能であることを示すステップにより先行される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記基地局の到達範囲内での他のユーザ装置の存在をユーザ装置に伝達するステップにより先行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
移動通信ネットワークの基地局であって、
−第２のユーザ装置と通信するために第１のユーザ装置から生じた要求を検出し、前記第１のユーザ装置は前記基地局の直接の到達範囲にある手段と、
−前記第１及び第２のユーザ装置の間で通信リンクを確立する手段と、
−大きいトラヒック状況で、１つの基地局により制御される何人かのユーザについて直接モードを使用することにより、前記コアネットワークから負荷を除去可能にし、ユーザが前記コアネットワークから除去される判定は、異なるユーザのモビリティ及び無線リンク品質評価、又はトランスポート及び無線インタフェースでの負荷測定を考慮して動的に行われる手段と、
−前記第２のユーザ装置も前記基地局の直接の到達範囲内にあるか否かを検査する手段と、
−そうである場合には、直接モードで前記通信リンクを動作させる手段と、
−そうでない場合には、通常モードで前記通信リンクを動作させる手段と
を有する基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信ネットワークに関する。特に、ユーザグループのサポートのある移動通信ネットワークの柔軟なネットワークアーキテクチャに関する。
【背景技術】
【０００２】
将来の移動通信ネットワークについての継続中の構想の研究は、移動ネットワークアーキテクチャにかなりの変化を示す。ネットワークをより効率的にし、高いデータレート及びスループットを提供し、ネットワークの待ち時間を低減するために、例えばUMTS  LTE（Universal  Mobile  Telecommunications  System  Long  Term  Evolution）に関するもののように、新しい無線アクセス技術及びネットワークアーキテクチャが研究されている。
【０００３】
現在では、UMTSネットワークは、図１に示すように３つの相互作用するドメイン（コアネットワーク（CN：Core  Network）、UTRAN（UMTS  Terrestrial  Radio  Access  Network）及びユーザ装置（UE：User  Equipment））で構成される。
【０００４】
コアネットワークの主な機能は、ユーザトラヒックのスイッチング、ルーティング及び転送を提供することである。コアネットワークはまた、データベース及びネットワーク管理機能も有する。現在では、UMTSのコアネットワークは、GPRSでのGSMネットワークに基づいている。
【０００５】
UTRANは、ユーザ装置に無線インタフェースアクセス方法を提供する。これは、個々の無線ネットワークシステム（RNS：radio  network  system）に細分され、各RNSは無線ネットワークコントローラ（RNC：Radio  Network  Controller）により制御される。RNCは一式の基地局（Node-B）に接続され、各基地局は１つ又は複数のセルを提供し得る。RNCの機能は、無線リソース制御、許可制御、チャネル割り当て、電力制御設定、ハンドオーバ制御、マクロダイバーシチ、暗号化、分割／再構築、ブロードキャストシグナリング、及び開ループ電力制御である。
【０００６】
基地局（Node-B）の機能は、無線インタフェース送信／受信、変調／復調、CDMA物理チャネル符号化、マクロダイバーシチ、誤り処理、閉ループ電力制御である。
【０００７】
UMTS  LTE（Long  Term  Evolution）の進展したアーキテクチャに関して、図２は、UMTS  LTEでのタスクの配分の概略図である。eNodeBは、無線リソース管理（無線ベアラ制御、無線許可制御、接続モビリティ制御、動的リソース割り当て（スケジューリング））を扱う。モビリティ管理エンティティ（MME：Mobility  Management  entity）は、eNBへのページングメッセージの分配を扱い、ユーザプレーンエンティティ（UPE：User  Plane  Entity）は、ユーザデータストリームのIPヘッダ圧縮及び暗号化と、ページングの理由でのUプレーンのパケットの終端と、UEモビリティのサポートのためのUプレーンのスイッチングとを扱う。
【０００８】
UMTS標準及びその進展の更に詳細な説明は、3GPPの標準化文献、特に技術報告書3GPP  TS23.002  V7.1.0（2006-03）、3GPP  TSTS25.401  V3.0.0（1999-10）及び3GPP  TR25.912  V7.0.0（2006-06）に見出され得る。これらが参照として取り込まれる。
【０００９】
UMTSネットワークの長期の進展における１つの方向は、基地局（Node-B）への更なるプロトコル機能（無線リソースのスケジューリング、ユーザ装置（UE）の割り当て、測定の評価、無線ベアラ制御、許可制御、及び接続モビリティ制御等）の更なる割り当てである。
【００１０】
他方、ネットワークの動作コストは、ネットワーク内（例えば基地局と他のネットワークノードとの間）の転送コストにより依然として非常に大きく決定される。従って、ボトルネックが基地局の背後にあるため、所定の無線インタフェース設計で可能になり得るデータレートには到達不可能である。
【００１１】
これに関して、GSM、UMTS及びUMTSの計画中の拡張についての既存のネットワークは、現在では、コアネットワーク接続を介したデータの転送を含む１つの動作モードのみを予測している。
【００１２】
現在の移動ネットワークでの高データレートの転送は、ネットワーク内の高いバックホール／転送コストのため、オペレータにとって非常に高コストになり得る。オペレータが無線インタフェースで利用可能な容量（LTEでは100Mbpsが計画されており、4Gシステムではこれ以上）を利用しようとすると、このネットワーク内でこれに応じた容量を提供する必要がある。
【００１３】
他の欠点として、複数のネットワークエレメントを介した通信のルーティングは、ユーザにより経験される待ち時間を増加させる遅延を導入する。しかし、小さい待ち時間は、将来のデータサービス（例えば、ゲーム、VoIP）にとって最も重要な基準の１つである。現在では、オペレータが既存のネットワークアーキテクチャを柔軟な方法で使用する手段がほとんど存在しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、高いネットワーク負荷による待ち時間を低減する移動通信システムを動作させる方法及び対応するネットワークエレメントを提供することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的は、独立請求項１に記載の方法及び独立請求項１０に記載の基地局により解決される。有利な実施例は従属項に記載されている。
【００１６】
１つの基地局により制御されるユーザ装置間で直接通信を可能にする“直接通信”モードを導入することが提案される。コアネットワークにこれらのトラヒックをルーティングする必要はない。
【００１７】
本発明の第１の実施例による方法は、移動通信ネットワークの基地局（NodeB）により実行され、基地局はコアネットワークに接続され、通常モード及び直接モードで動作可能であり、第２のユーザ装置（UE2）と通信するために第１のユーザ装置（UE1）から生じた要求を検出し、第１のユーザ装置（UE1）は基地局（NodeB）の直接の到達範囲にあるステップ（510）と、第１及び第２のユーザ装置（UE1、UE2）の間で通信リンクを確立するステップ（520）と、第２のユーザ装置（UE2）も基地局（NodeB）の直接の到達範囲内にあるか否かを検査するステップ（530）と、そうである場合には、直接モードで通信リンクを動作させるステップ（550）と、そうでない場合には、通常モードで通信リンクを動作させるステップ（540）とを有してもよい。直接モードで通信リンクを動作させるステップは、コアネットワークにアクセスせずに実行されてもよい。
【００１８】
他の実施例では、この方法は、第１及び第２のユーザ装置（UE1、UE2）の間の通信リンクが直接モードで動作することを可能にするステップにより先行されてもよい。可能にするステップは、ネットワークオペレータにより実行されてもよい。更に、可能にするステップは、ユーザ要求時に実行されてもよい。可能にするステップはまた、コアネットワークの負荷状況に応じて実行されてもよい。
【００１９】
更に他の実施例では、ネットワークの負荷状況は、次のパラメータ：無線インタフェース負荷、転送インタフェース負荷、異なるユーザのモビリティ及び無線リンク品質のうち１つ又は複数を測定することにより決定されてもよい。
【００２０】
この方法はまた、ユーザ装置（UE1、UE2）により受信可能な信号を提供し、基地局（NodeB）が直接モードで動作可能であることを示すステップにより先行されてもよい。これはまた、基地局（NodeB）の到達範囲内での他のユーザ装置の存在をユーザ装置（UE1、UE2）に伝達するステップにより先行されてもよい。
【００２１】
本発明の実施例による移動通信ネットワークの基地局（NodeB）は、第２のユーザ装置（UE2）と通信するために第１のユーザ装置（UE1）から生じた要求を検出し、第１のユーザ装置（UE1）は基地局（NodeB）の直接の到達範囲にある手段（510）と、第１及び第２のユーザ装置（UE1、UE2）の間で通信リンクを確立する手段（520）と、第２のユーザ装置（UE2）も基地局（NodeB）の直接の到達範囲内にあるか否かを検査する手段（530）と、そうである場合には、直接モードで通信リンクを動作させる手段（550）と、そうでない場合には、通常モードで通信リンクを動作させる手段（540）とを有してもよい。
【００２２】
本発明の実施例によるユーザ装置（UE）は、基地局が直接モードで動作可能であることを示す信号を受信する信号受信手段と、この情報をユーザに表示する表示手段とを有してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
独立請求項１に記載の直接通信モードを導入するときに、非常に小さい待ち時間が実現され得る。オペレータがユーザのバックホール容量を提供する必要なく、ユーザは十分な無線インタフェース容量を利用することができる。同時に、基地局の既存の機能（例えばスケジューリング及び無線アクセス制御）が再利用されるため、このモードをサポートするために、基地局又はユーザ装置に必要な新しい機能があまり存在しない。また、再び通常動作モードを使用し、ローミング、完全なモビリティ等を含む完全なネットワークを再び利用することが常に可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図面と共に以下の詳細な説明を検討すると、本発明の前記及び他の利点、特徴及び態様が明らかになる。
【００２５】
この方法及びネットワークエレメントは２つの異なるモード（通常モード及び直接モード）で動作する。
【００２６】
図３は、最先端技術による通常モードでの呼／接続処理を示す概略図である。第１のユーザ装置（UE1）から生じた呼は、基地局（NODE  B）及び無線ネットワークコントローラ（RNC）で他のコアネットワーク（CORE）にルーティングされ、そこから、同じ無線ネットワークコントローラ（RNC）及び基地局（NODE  B）で第２のユーザ装置（UE2）にルーティングされる。
【００２７】
基地局（NODE  B）は、呼がルーティングされる第２のユーザ装置（UE2）が同じセルにあるか２つの論理的に別々のセルにあるかに拘らず、基地局の到達範囲内にあることを認識し、又はこのことを自動的に検出し得る。しかし、この事実にも拘らず、通常モードでは、基地局は呼をコアネットワークにルーティングする。
【００２８】
図４は、直接モードで、本発明の実施例によるネットワークの動作を基本的に示した概略図である。図３とは異なり、第１のユーザ装置（UE1）から生じた呼は、基地局から第２のユーザ装置（UE2）に直接ルーティングされる。
【００２９】
このモードの前提条件は、双方のユーザ装置（UE1、UE2）が同じ基地局（NODE  B）の到達範囲内にあることである。
【００３０】
このモードを可能にするために、ユーザ装置間及びユーザ装置と基地局との間での通信に特別のシグナリング要素が提案される。このシグナリング要素は、基地局で既に認識している既存の識別子から得られてもよい。ほとんどのものはGSM仕様から直接得られる。
−IMSI（International  Mobile  Subscriber  Identity）
−TMSI（Temporary  Mobile  Subscriber  Identity）
−P-TMSI（Packet  Temporary  Mobile  Subscriber  Identity）
−TLLI（Temporary  Logical  Link  Identity）
−MSISDN（Mobile  Station  ISDN）
−IMEI（International  Mobile  Station  Equipment  Identity）
−IMEISV（International  Mobile  Station  Equipment  Identity  and  Software  Number）
代替として、IPアドレスが使用されてもよい。更に、スケジューリング判定をユーザに伝達するために基地局で使用される識別子が再利用されてもよい。
【００３１】
また、このモードが使用されているか否か、又は利用可能であるか否かをユーザ装置（UE）に伝達する手段が存在してもよい。このことにより、ユーザ装置（UE）は、このモードを利用しようとしているか否かを基地局に示すことが可能になる。また、ユーザ装置（UE）は、このように通信したいと考えるユーザのリストを基地局に示してもよい。代替として、ネットワークは、このモードがどのユーザに現在利用可能であるかを示すために、ユーザのリストをユーザ装置（UE）に提供してもよい。
【００３２】
図５は、直接モードで移動通信ネットワークの基地局を動作させる方法の実施例を示すフローチャートである。基地局は前記のようにコアネットワークに接続されることが仮定される。
【００３３】
ステップ510において、基地局は、第２のユーザ装置（UE2）と通信するために第１のユーザ装置（UE1）から生じた要求を検出し、第１のユーザ装置（UE1）は基地局（NODE  B）の到達範囲にある。
【００３４】
ステップ520において、基地局は、第１及び第２のユーザ装置（UE1、UE2）の間で通信リンクを確立する。ここでは、コアネットワークがコンテキストを確立する必要があり、直接モードの起動は、基地局とコアネットワークとの間のネゴシエーションで行われるべきである。換言すると、コアネットワークは、通常の帰属手順及び呼の確立中に関与するが、その後のデータ転送には関与しない。
【００３５】
ステップ530において、基地局は、第２のユーザ装置もその到達範囲内にあるか否かを検査する。本発明の他の実施例では、このことはコアネットワークとのネゴシエーションで行われてもよい。更に他の実施例では、コアネットワークは、１人のユーザのベアラの確立時に、このユーザについてのデータ転送が基地局の役目であるか否かを基地局に示してもよい。更に他の実施例では、基地局は、直接モードの使用をコアネットワークに提示する機能を有してもよい。
【００３６】
そうである場合には、ステップ550において、基地局は、直接モードで通信リンクを動作させる。そうでない場合には、ステップ540において、基地局は、通常モードで通信リンクを動作させる。
【００３７】
本発明の更なる実施例では、オペレータが、ネットワークの負荷状況に基づいて、１つの基地局により制御されるある程度のユーザについて直接モードが使用されるべきか否かを決定してもよい。この決定は、ネットワークの異なる部分で行われてもよく、静的な性質でもよく、動的な性質でもよい。この決定を実施するために、トランスポート及び無線インタフェースでの負荷測定、又は異なるユーザのモビリティ及び無線リンク品質評価が使用されてもよい。このシナリオは、コアネットワークから負荷を除去するために、大きいトラヒック状況（例えばスタジアム）で有利になり得る。
【００３８】
このモードが使用されるか否かは、ユーザにトランスペアレントでもよい。これが利用可能であるか否かを、ユーザ間でまずまずの状況の良好な待ち時間状態に頼りたいと考えるユーザ（例えばゲームプレイヤのユーザ）が認識したい場合が存在する可能性がある。同様に、このモードを利用したいことをユーザが直接ネットワークに要求する可能性もある。また、このモードを必要としない（“外部”通信のみを必要とする）ことを認識するユーザが存在する可能性があり、これをネットワークに示す可能性がある。
【００３９】
通信の直接モードをサポートする基地局は、ユーザグループ（例えば会社）に提供されてもよい。ユーザは相互に直接モードで通信することができ、通常モードで外部ユーザと通信することができる。
【００４０】
この機能は、特別のグループ料金に結合されてもよい。これにより、グループのユーザはグループとして請求される。このことは、コアネットワークでは直接モードでの基地局のトラヒックを追跡することができないという問題を解決する。
【００４１】
この機能は、位置／存在サービスと結合されてもよい。これにより、ユーザは、誰が近くにいてこの機能を使用中であるか／使用することができるかを認識し得る。次に、ユーザは、例えば他のユーザにゲーム又はチャットの招待を送信することを決定し得る。
【００４２】
図６は、本発明の一実施例による基地局（NODE  B）のブロック図である。
【００４３】
第１のユーザ装置UE1から第２のユーザ装置UE2へのデータ転送の処理（すなわち、直接モードでの基地局の動作）に必要な全ての機能が基地局（Node  B）にあることが、本発明の前提条件である。
【００４４】
従って、基地局は、第２のユーザ装置UE2と通信するために第１のユーザ装置UE1から生じた要求を検出する手段610を備える。この第１のユーザ装置UE1は基地局NodeBの直接の到達範囲にある。
【００４５】
基地局は、第１及び第２のユーザ装置UE1及びUE2の間で通信リンクを確立する手段620を更に有する。
【００４６】
基地局は、第２のユーザ装置UE2も基地局（NodeB）の直接の到達範囲内にあるか否かを検査する手段630と、そうである場合には、直接モードで通信リンクを動作させる手段650と、そうでない場合には、通常モードで通信リンクを動作させる手段640とを更に有する。
【００４７】
本発明の他の実施例では、基地局は、コアネットワークと直接モードの確立をネゴシエーションする手段、直接モードにあるユーザのリスト及びユーザのコンテキストを維持する手段、特別の識別子に基づいてユーザ間でユーザデータを直接転送する手段、コアネットワークとのネゴシエーションに基づいて直接モードと通常モードとの間でユーザを切り替える手段を更に有してもよい。更に、基地局は、例えば直接モードがセルで利用可能であることを示すために、シグナリングプロトコル要素を有してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】UMTSネットワークアーキテクチャの概略図
【図２】UMTS  LTEのタスクの配分の概略図
【図３】通常モードでの呼／接続処理を示す概略図
【図４】直接モードでの呼／接続処理を示す概略図
【図５】本発明の実施例による方法のフローチャート
【図６】本発明による基地局のブロック図
【符号の説明】
【００４９】
CORE  コアネットワーク
NODE  B  基地局
UE1、UE2  ユーザ装置
【図１】
0005383025.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005383025.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005383025.tif 000006
【図６】
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