(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおいてデータ転送を集約するためのシステム内の端末であって、
アップリンクデータを含むアップリンク信号、及び前記アップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示を送信するように構成された送信機と、
前記アップリンク信号に対応するダウンリンク信号を受信するように構成された受信機と
を含み、
前記指示は、中継ノードが、前記指示に基づいて、前記アップリンクデータが基地局へ送信される集約アップリンク信号に含められるべきかどうか判定するように構成され、前記集約アップリンク信号は、前記アップリンクデータ、及び、端末以外のデバイスによって送信される追加のアップリンク信号から取得される追加のアップリンクデータを含み、
前記指示は、前記中継ノードが、前記指示に基づいて、前記アップリンク信号が前記基地局へ送信されるべきかどうか判定するように更に構成され、
前記ダウンリンク信号は、前記基地局から前記中継ノードによって受信される集約ダウンリンク信号から取得されるダウンリンクデータを含む、端末。
【請求項２】
前記指示は、端末がマシンタイプコミュニケーションデバイスであるかどうかを示す、請求項１の端末。
【請求項３】
前記アップリンク信号は前記指示を含む、請求項１の端末。
【請求項４】
前記指示は、前記アップリンク信号とは別個の指示信号に含まれ、端末によって、
アップリンク物理チャネル、
物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ））、
物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ））、及び
物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））
からなる群より選択される物理チャネルを介して送信される、請求項１の端末。
【請求項５】
無線通信ネットワークにおいてデータ転送を集約するための中継ノードであって、
複数の端末から、各アップリンク信号がそれぞれのアップリンクデータを含むアップリンク信号を受信するように構成された受信機と、
前記受信機に動作可能に接続され、前記アップリンク信号を復号して前記アップリンクデータを取得するように構成された復号器と、
前記復号器に動作可能に接続され、前記アップリンクデータを記憶するように構成された機械可読記憶媒体と、
前記機械可読記憶媒体に動作可能に接続され、前記アップリンク信号から取得される前記アップリンクデータを含む集約アップリンク信号を符号化するように構成された符号器と、
基地局へ前記集約アップリンク信号のアップリンク送信を送信するように構成された送信機と
を含み、
前記受信機又は中継ノード内の第２の受信機は、前記複数の端末から、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示を受信するように構成されており、
前記中継ノードは、前記それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する前記指示に基づいて、前記それぞれのアップリンクデータが前記基地局へ送信される前記集約アップリンク信号に含められるべきかどうか、又は前記それぞれのアップリンク信号が前記基地局へ送信されるべきかどうか判定するように構成された集約論理を含み、
前記受信機又は中継ノード内の別の受信機は、前記基地局から、前記アップリンク信号のそれぞれの信号に対応するダウンリンクデータを含む集約ダウンリンク信号へ構成されており、
前記復号器又は中継ノード内の別の復号器は、前記集約ダウンリンク信号を復号して前記ダウンリンクデータを取得するように構成されており、
前記機械可読記憶媒体又は中継ノード内の別の機械可読記憶媒体は、前記ダウンリンクデータを記憶するように構成されており、
前記符号器又は中継ノード内の別の符号器は、複数のダウンリンク信号を符号化するように構成されており、前記複数のダウンリンク信号は、各々、前記集約ダウンリンク信号から復号される前記ダウンリンクデータの部分に対応し、前記アップリンク信号のそれぞれの信号に対応するそれぞれのダウンリンクデータを含み、
前記送信機又は中継ノード内の別の送信機は、前記複数の端末へ前記複数のダウンリンク信号を送信するように構成されている、中継ノード。
【請求項６】
前記指示は、それぞれの指示に対応する端末がマシンタイプコミュニケーションデバイスであるかどうかを示す、請求項５の中継ノード。
【請求項７】
前記集約論理は、指示が、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信であることを示す場合に、前記送信機に、前記基地局へ前記それぞれのアップリンク信号を送信するよう指示するように構成されている、請求項５の中継ノード。
【請求項８】
前記集約論理は、前記指示が、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信でないことを示す場合に、前記符号器に、前記それぞれのアップリンク信号から取得された前記アップリンクデータを含む前記集約アップリンク信号を符号化するよう指示するように構成されている、請求項５の中継ノード。
【請求項９】
無線通信ネットワークにおけるデータ転送の集約のための方法であって、
複数の端末から、各アップリンク信号がそれぞれのアップリンクデータを含むアップリンク信号のアップリンク送信を受信することと、
前記アップリンク信号を復号してそれぞれのアップリンクデータを取得し、前記アップリンクデータを記憶することと、
前記アップリンク信号から取得された前記アップリンクデータを含む集約アップリンク信号を符号化することと、
基地局へ前記集約アップリンク信号を送信することと、
前記基地局から、前記アップリンク信号のそれぞれの信号に対応するデータを含むダウンリンクデータを含む集約ダウンリンク信号を受信することと、
前記集約ダウンリンク信号を復号して前記ダウンリンクデータを取得し、前記ダウンリンクデータを記憶することと、
各々が前記集約ダウンリンク信号から復号された前記ダウンリンクデータの部分に対応し、前記アップリンク信号のそれぞれの信号に対応するそれぞれのダウンリンクデータを含む複数のダウンリンク信号を符号化することと、
前記複数の端末へ前記複数のダウンリンク信号を送信することと
を含む方法。
【請求項１０】
前記複数の端末から、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示を受信することと、
前記それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する前記指示に基づいて、
前記それぞれのアップリンクデータが前記基地局へ送信される前記集約アップリンク信号に含められるべきかどうか、又は
前記それぞれのアップリンク信号が前記基地局へ送信されるべきかどうか
判定することと
を含む、請求項９の方法。
【請求項１１】
前記指示は、それぞれの端末がマシンタイプコミュニケーションデバイスであるかどうかを示す、請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記指示が、前記それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信であることを示す場合に、
前記それぞれのアップリンク信号に対応するアップリンクデータを前記集約アップリンク信号に含めずに、前記基地局へ前記それぞれのアップリンク信号を送信すること
を含む、請求項１０の方法。
【請求項１３】
指示が、前記それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信でないことを示す場合に、前記基地局へ前記集約アップリンク信号を送信することは、
前記それぞれのアップリンク信号に対応するデータを前記集約アップリンク信号に含めて前記集約アップリンク信号を送信すること
を含む、請求項１０の方法。
【請求項１４】
前記指示は、前記アップリンク信号とは別個の指示信号に含まれる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記指示は、
アップリンク物理チャネル、
物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ））、
物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ））、及び
物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））
からなる群より選択される物理チャネルを介して送信される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記指示は、前記アップリンク信号とは別個の指示信号に含まれる、請求項５に記載の中継ノード。
【請求項１７】
前記指示は、
アップリンク物理チャネル、
物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ））、
物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ））、及び
物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））
からなる群より選択される物理チャネルを介して送信される、請求項１６に記載の中継ノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、一般に、無線通信ネットワークで動作する携帯用電子デバイス及び送信機器に関し、より詳細には、無線通信ネットワークにおける中継ノードによるデータ転送の集約のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機やスマートフォン、タブレットコンピュータ、セルラー接続されたラップトップコンピュータ、及び類似したデバイスといったセルラーネットワークで動作する携帯用電子デバイスの人気は高まる一方である。典型的な無線通信ネットワークにおいて、端末（移動局及び／又はユーザ機器（ＵＥ）としても知られる）は、１つ以上のコアネットワークへ無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を介して通信する。ＲＡＮは、複数のセルエリアに分割される地理的なエリアをカバーし、各セルエリアは、基地局、例えば無線基地局（ＲＢＳ）によってサービスされる。ＲＢＳは、いくつかのネットワークにおいて、例えば、ＵＭＴＳのＮｏｄｅＢやＬＴＥのｅＮｏｄｅＢとも呼ばれる。セルは、基地局サイトにある無線基地局機器によって無線カバレッジを提供される地理的なエリアである。各セルは、ローカル無線エリア内のＩＤによって識別され、当該ＩＤは、当該セルにおいてブロードキャストされる。基地局は、当該基地局のレンジ内にある端末と、無線周波数上で動作するエアインタフェース上で通信する。
【０００３】
いくつかのＲＡＮのバージョンにおいては、複数の基地局が、（例えば地上回線又はマイクロ波によって）コントローラノード（無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）や基地局コントローラ（ＢＳＣ）など）に接続され、コントローラノードは、そこに接続される複数の基地局の種々のアクティビティを、管理し及び協調させる。コントローラノードは、典型的には、１つ以上のコアネットワークに接続される。
【０００４】
一例において、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）から進化した無線通信システムである。ＵＭＴＳでは、ＲＡＮはＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれる。ＵＴＲＡＮは、無線アクセス技術（ＲＡＴ）の中でも特に、移動局と端末との間の通信について広帯域符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ）を用いるＲＡＮである。ＵＭＴＳにおける基地局はＮｏｄｅＢとして知られ、ＮｏｄｅＢは無線ネットワークコントローラ（ＲＣＮ）に接続し、ＲＣＮは、そこに接続されるＮｏｄｅＢの種々のアクティビティを管理し、協調させる。
【０００５】
別の例において、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、ＵＭＴＳから進化した、Ｅ‐ＵＴＲＡＮ（ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）として知られるＲＡＮを利用する無線通信システムである。Ｅ‐ＵＴＲＡＮは、移動局と端末との間の通信についてＬＴＥとしても知られるＲＡＴを用いるＲＡＮである。ＬＴＥでは、基地局は、ｅＮｏｄｅＢとして知られ、ＲＮＣではなくコアネットワークへ直接的に接続される。一般に、ＬＴＥでは、ＲＮＣの機能は、ネットワーク内のｅＮｏｄｅＢ間で分散される。
【０００６】
無線環境の変化はネットワークで送信され、受信される信号の品質に影響を及ぼす。受信電力は、基地局と端末との間の距離の増加に比例して急速に減少する。このため、無線通信システムは、（３ＧＰＰリリース１０においてＬＴＥのために標準化された）中継ノード（ＲＮ）を用いてカバレッジを拡大し、且つ／又はスループット、品質などを改善し得る。中継ノードの基本的な機能は、基地局から端末へ／端末から基地局へ信号を無線で転送することである。中継ノードは、中継ノードが、典型的には、ケーブル又はマイクロ波リンクを用いてコアネットワークに接続せず、代わりに、ドナー基地局としても知られる近くの基地局を用いてコアネットワークに接続することを除いて、基地局と同じ、又は類似した機能を果たし得る。３ＧＰＰでは、異なるタイプの中継が定義され、２つの主要なカテゴリに分けられている。タイプ１の中継は非透過的であり、端末から見て完全に個別の基地局として働き、他方、タイプ２の中継は透過的であり、個別の基地局制御信号及び識別がない。
【０００７】
無線通信システムにおいて、ある基地局についての合計トラフィック負荷は、大部分、次の２つのパラメータに依存する。１）単位時間当たりの合計接続試行回数、及び２）単位時間当たりに転送要求される合計バイト数。非常に多数のデバイスがネットワークに接続されるときには、全世界で数十億台の端末に達すると予想される、多量のマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）デバイスを有するネットワークの場合と同様に、ありとあらゆる端末との間の制御シグナリングがかなりの量のネットワークリソースを消費し、ネットワーク容量に大幅な負担をかけることになる。
【０００８】
更に、無線通信システムは、典型的には、端末と基地局との最大出力電力に一般に大きな差があるために、いわゆるアップリンク方向の（即ち、端末が送信し、基地局が受信するときの）カバレッジが制限される。またシステムは、主にダウンリンク方向の（即ち、基地局が送信し、端末が受信するときの）容量も制限される。というのは、ダウンリンク送信で（例えば、帯域幅、送信時間、出力電力などに関して）利用可能なすべての容量がすべてのアクティブな端末間で共用されるからである。
【０００９】
この背景に基づけば、電力制限の影響を低減することができれば、ネットワークのカバレッジと容量の両方に関してネットワークオペレータにとっての利益が得られることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで開示されるシステム及び方法の概念は、中継ノードが、無線で、中継ノード自体のバックホールコアネットワーク接続（ｂａｃｋｈａｕｌ  ｃｏｒｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）なしで、無線通信システムへのカバレッジ拡張（ｃｏｖｅｒａｇｅ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）として働くためのケイパビィティを含む。この概念は、中継ノードが、１つ以上の端末によって利用されるサービスを集約し、バッファすることを可能にする。サービスはリアルタイムであるかもしれず、非リアルタイムであるかもしれないはずである。中継ノードは、したがって、サービスアグリゲータとして働き、ほぼ同時に中継ノードに入ってくる１つ以上の端末からのいくつかの異なるデータアクセス要求を一緒にまとめることができるはずである。１つ１つのデータアクセス要求を個別に転送するのではなくデータ要求を集約することによって、中継ノードは、マクロネットワークにおいて、事実上、単一の端末として働き、このことは、基地局における制御シグナリングの大幅な低減に寄与する。この概念の下で、基地局が要求を受信し、該要求に応答するとき、基地局は、あたかも要求が単一の端末である中継ノードから来たかのように働く。これは、端末と基地局との間の送信におけるオーバーヘッドの大幅な節約を表す。ここで開示されるシステム及び方法を組み込んだ無線通信システムは、ネットワークにおいて大幅に低減されたシグナリング負荷を有することになるはずである。
【００１１】
該システム及び方法は、３ＧＰＰによって定義されるいわゆるマシンタイプコミュニケーションについてのみならず、任意のタイプの非リアルタイム通信についても実装することができる。更に、場合によっては、該システム及び方法は、リアルタイム通信についても実装することができる。加えて、ここで開示されるシステム及び方法は、リアルタイムトラフィックと非リアルタイムトラフィックの混合を扱うこともできる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって、本発明の一態様において、無線通信ネットワークにおいてデータ転送を集約するためのシステム内の端末は、アップリンクデータを含むアップリンク信号、及びアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示を送信するように構成された送信機を含む。端末は、アップリンク信号に対応するダウンリンク信号を受信するように構成された受信機を更に含む。
【００１３】
一実施形態では、指示は、中継ノードが、指示に基づいて、アップリンクデータが基地局へ送信される集約アップリンク信号に含められるべきかどうか判定するように構成され、集約アップリンク信号は、アップリンクデータ、及び、当該端末以外のデバイスによって送信される追加のアップリンク信号から取得される追加のアップリンクデータを含む。
【００１４】
別の実施形態では、指示は、中継ノードが、指示に基づいて、アップリンク信号が基地局へ送信されるべきかどうか判定するように更に構成される。
【００１５】
更に別の実施形態では、指示は、端末がマシンタイプコミュニケーションデバイスであるかどうかを示す。
【００１６】
一実施形態では、アップリンク信号は指示を含む。
【００１７】
別の実施形態では、指示は、アップリンク信号とは別個の指示信号に含まれ、端末によって、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ））、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ））、及び物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ））からなる群より選択される物理チャネルを介して送信される。
【００１８】
更に別の実施形態では、ダウンリンク信号は、基地局から中継ノードによって受信される集約ダウンリンク信号から取得されるダウンリンクデータを含む。
【００１９】
本発明の別の態様において、無線通信ネットワークにおいてデータ転送を集約するための中継ノードは、複数の端末から、各アップリンク信号がそれぞれのアップリンクデータを含むアップリンク信号を受信するように構成された受信機と、受信機に動作可能に接続され、アップリンク信号を復号してアップリンクデータを取得するように構成された復号器と、復号器に動作可能に接続され、アップリンクデータを記憶するように構成された機械可読記憶媒体と、機械可読媒体に動作可能に接続され、アップリンク信号から取得されるアップリンクデータを含む集約アップリンク信号を符号化するように構成された符号器と、基地局へ集約アップリンク信号のアップリンク送信を送信するように構成された送信機とを含む。
【００２０】
一実施形態では、受信機又は中継ノード内の第２の受信機は、複数の端末から、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示を受信するように構成されている。
【００２１】
別の実施形態では、指示は、それぞれの指示に対応する端末がマシンタイプコミュニケーションデバイスであるかどうかを示す。
【００２２】
更に別の実施形態では、中継ノードは、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示に基づいて、それぞれのアップリンクデータが基地局へ送信される集約アップリンク信号に含められるべきかどうか、又はそれぞれのアップリンク信号が基地局へ送信されるべきかどうか判定するように構成された集約論理を含む。
【００２３】
一実施形態では、集約論理は、指示が、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信であることを示す場合に、送信機に、基地局へそれぞれのアップリンク信号を送信するよう指示するように構成されている。
【００２４】
別の実施形態では、集約論理は、指示が、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信でないことを示す場合に、符号器に、それぞれのアップリンク信号から取得されたアップリンクデータを含む集約アップリンク信号を符号化するよう指示するように構成されている。
【００２５】
更に別の実施形態では、受信機又は中継ノード内の別の受信機は、基地局から、アップリンク信号のそれぞれの信号に対応するダウンリンクデータを含む集約ダウンリンク信号へ構成されており、復号器又は中継ノード内の別の復号器は、集約ダウンリンク信号を復号してダウンリンクデータを取得するように構成されており、機械可読記憶媒体又は中継ノード内の別の機械可読記憶媒体は、ダウンリンクデータを記憶するように構成されており、符号器又は中継ノード内の別の符号器は、複数のダウンリンク信号を符号化するように構成されており、複数のダウンリンク信号は、各々、集約ダウンリンク信号から復号されるダウンリンクデータの部分に対応し、アップリンク信号のそれぞれの信号に対応するそれぞれのダウンリンクデータを含み、送信機又は中継ノード内の別の送信機は、複数の端末へ複数のダウンリンク信号を送信するように構成されている。
【００２６】
本発明の更に別の態様において、無線通信ネットワークにおけるデータ転送の集約のための方法は、複数の端末から、各アップリンクがそれぞれのアップリンクデータを含むアップリンク信号のアップリンク送信を受信することと、アップリンク信号を復号してそれぞれのアップリンクデータを取得し、アップリンクデータを記憶することと、アップリンク信号から取得されたアップリンクデータを含む集約アップリンク信号を符号化することと、基地局へ集約アップリンク信号を送信することとを含む。
【００２７】
一実施形態では、方法は、複数の端末から、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示を受信することと、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示に基づいて、それぞれのアップリンクデータが基地局へ送信される集約アップリンク信号に含められるべきかどうか、又はそれぞれのアップリンク信号が基地局へ送信されるべきかどうか判定することとを含む。
【００２８】
別の実施形態では、指示は、それぞれの端末がマシンタイプコミュニケーションデバイスであるかどうかを示す。
【００２９】
更に別の実施形態では、方法は、指示が、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信であることを示す場合に、それぞれのアップリンク信号に対応するアップリンクデータを集約アップリンク信号に含めずに、基地局へそれぞれのアップリンク信号を送信することを含む。
【００３０】
一実施形態では、指示が、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信でないことを示す場合に、基地局へ集約アップリンク信号を送信することは、それぞれのアップリンク信号に対応するデータを集約アップリンク信号に含めて集約アップリンク信号を送信することを含む。
【００３１】
別の実施形態では、方法は、基地局から、アップリンク信号のそれぞれの信号に対応するデータを含むダウンリンクデータを含む集約ダウンリンク信号を受信することと、集約ダウンリンク信号を復号してダウンリンクデータを取得し、該ダウンリンクデータを記憶することと、各々が集約ダウンリンク信号から復号されたダウンリンクデータの部分に対応し、アップリンク信号のそれぞれの信号に対応するそれぞれのダウンリンクデータを含む複数のダウンリンク信号を符号化することと、複数の端末へ複数のダウンリンク信号を送信することとを含む。
【００３２】
本発明の上記その他の特徴は、以下の説明及び添付の図面を参照すれば明らかになるであろう。説明及び図面では、本発明の原理が用いられ得るやり方のうちのいくつかを示すものとして、本発明の特定の実施形態が詳細に開示されているが、本発明はそれらの実施形態に対応して範囲が限定されるものではないことが理解される。そうではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲の趣旨及び文言の範囲内に含まれるあらゆる変更、改変及び均等物を含むものである。
【００３３】
ある実施形態に関して記述され、且つ／又は図示される特徴は、１つ以上の他の実施形態で同じやり方で、若しくは類似したやり方で使用されてよく、且つ／又は、その他の実施形態の特徴と組み合わせて、若しくはそれらの特徴の代わりに使用されてよい。
【００３４】
“含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）”及び“含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）”という用語は、本明細書で使用される場合、記載される特徴、整数、ステップ又はコンポーネントの存在を指定するものと理解されるが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、コンポーネント、又はそれらのグループの存在又は追加を排除するものではないことを強調しておく必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の一部分を例示する図である。
【図２】中継ノードにおけるアップリンク信号の集約を例示する図である。
【図３】無線通信ネットワークにおいて端末から基地局へのデータ転送を集約するための中継ノードの例示的ブロック図を含むＲＡＮ１２の概略図である。
【図４】無線通信ネットワークにおいて中継ノードがデータ転送を集約するための方法の論理フローを示す図である。
【図５】無線通信ネットワークにおいて中継ノードがデータ転送を集約するための方法の論理フローを示す図である。
【図６】無線通信ネットワークにおけるデータ転送の集約のための方法の論理フローを示す図である。
【図７】例示的な端末を示す詳細なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下でより詳細に述べるように、本開示は、中継ノードに、無線通信システムにおいて基地局の拡張として働くケイパビィティを与えるシステム及び方法を提供する。
【００３７】
次に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図面において、類似の参照番号は全体を通して類似のエレメントを指すのに使用される。図は必ずしも縮尺どおりとは限らないことが理解されるであろう。
【００３８】
図１に、無線通信ネットワーク１０の一部分を例示する。ネットワーク１０は無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１２を含む。図１では、ＲＡＮ１２を、Ｅ‐ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、例えば、ＬＴＥと関連付けられるＲＡＮとして例示している。しかし、ＲＡＮ１２は、現在配備されているＲＡＮはもとより、現在開発中のＲＡＮ又は将来開発されることになるＲＡＮを含むＥ‐ＵＴＲＡＮ以外の任意のＲＡＮであってもよい。ネットワーク１０はコアネットワーク１９を含み、コアネットワーク１９はＲＡＮ１２によって接続される顧客へ種々のサービスを提供する通信ネットワーク１０の部分を含む。
【００３９】
ＲＡＮ１２は端末１４ａ〜ｂを含む。端末１４ａ〜ｂは、ＬＴＥでユーザ機器（ＵＥ）と呼ばれるものである。現在配備されているネットワークはもとより、現在開発中のネットワーク又は将来開発されることになるネットワークを含む、ＬＴＥ以外の無線通信ネットワークでは、端末は、端末、移動局、又はユーザ機器以外の用語で呼ばれ得る。しかし、ここで用いられる端末という用語は、ＵＭＴＳやＬＴＥといった無線通信ネットワークはもとよりＵＭＴＳ及びＬＴＥ以外のネットワーク内の端末、並びに、各端末が、ＬＴＥのコンテキストにおいてここで記述される端末と類似した機能を有する、まだ開発されておらず、又は配備されていないネットワーク内の端末を含むものであることが意図されている。
【００４０】
ＲＡＮ１２は、基地局１６を更に含む。先に論じたように、ＬＴＥでは、基地局１６はｅＮｏｄｅＢ（進化型ＮｏｄｅＢ又はｅＮＢ）として知られる。現在配備されているネットワークはもとより、現在開発中のネットワーク又は将来開発されることになるネットワークを含む、ＬＴＥ以外の無線通信ネットワークでは、基地局は、基地局、ＮｏｄｅＢ、又はｅＮｏｄｅＢ以外の用語で呼ばれ得る。しかし、ここで用いられる基地局という用語は、ＵＭＴＳやＬＴＥといった無線通信ネットワークはもとよりＵＭＴＳ及びＬＴＥ以外のネットワーク内の基地局、並びに、各基地局がＬＴＥのコンテキストにおいてここで記述される基地局と類似した機能を有する、まだ開発されておらず、又は配備されていないネットワーク内の基地局を含むものであることを意図されている。
【００４１】
ＲＡＮ１２は中継ノード１８も含む。基地局１６は中継ノード１８と通信し、中継ノード１８は、更に、エアインタフェースを介し、無線アクセス技術（ＲＡＴ）を用いて端末１４ａ〜ｂと通信する。ＬＴＥでは、ＲＡＴはＬＴＥとして知られ、エアインタフェースはＬＴＥ‐Ｕｕとして知られる。例示の実施形態では、端末１４ａ〜ｂは、現在、中継ノード１８に接続されている。ここで開示される中継ノードは、３ＧＰＰ仕様で定義される種々のエンティティを含み、これらのエンティティは、リレー、リピータ、基地局及びアクセス・ポイント、並びに、フェムト又はホーム基地局、及び、コアネットワーク１９に直接的に結合されず、代わりに、基地局１６を介してコアネットワーク１９に接続される中継ノード１８といった少なくとも１つの他の基地局を介してコアネットワーク１９と通信する他のまだ定義されていないエンティティを含む。一実施形態では、中継ノード１８は、独自のネットワークＩＤ、独自のパイロット信号などを有する。
【００４２】
ＲＡＮ１２は、控えめに（ｄｉｓｃｒｅｅｔｌｙ）ＬＴＥと記述されているが、実際には、基地局は、複数の異なるＲＡＴで送信することができるマルチ無線ユニットであり得る。更に、同じ基地局内の異なるセルが、往々にして、複数の周波数帯域を使用する場合がある。セルラーサイトにおけるインフラストラクチャの再利用、並びにバックホールのケイパビリティにより、単一の基地局が、複数のＲＡＴを使用し、複数の搬送周波数で送信する場合がある。加えて、端末１４ａ〜ｂは、各々中継ノード１８に接続され、各々、中継ノード１８を介して基地局１６に接続されるものとして例示されているが、実際には、おそらくは基地局１６により近接しているいくつかの端末が、基地局１６に直接接続し、中継ノードに接続しない場合もある。
【００４３】
ＲＡＮ１２では、端末１４ａ〜ｂは、データを含むアップリンク信号を送信する。例えば、端末１４ａ〜ｂは、基地局１６からのデータを要求する要求信号を送信する。中継ノードを含まないＲＡＮでは、端末１４ａ〜ｂによって送信されるアップリンク信号は、基地局１６といった基地局によって受信されるはずである。しかし、ＲＡＮ１２では、中継ノード１８が端末１４ａ〜ｂからアップリンク信号を受信する。
【００４４】
端末１４ａ〜ｂの各々は、少なくとも１つのアップリンク信号を送信し、しがたって、中継ノード１８は、複数のアップリンク信号を受信する。同じ、又は他の端末から受信される複数のアップリンク信号が短時間内に受信される場合、それら複数のアップリンク信号は、基地局１６へ送信するための組み合わせアップリンク信号又は集約アップリンク信号へと集約され得る。複数の端末１４ａ〜ｂから複数のアップリンク信号を受信し次第、中継ノード１８は、アップリンク信号を復号して、アップリンク信号に含まれるアップリンクデータを取得する。中継ノード１８は、次いで、端末１４ａ〜ｂからのアップリンク信号に含まれたアップリンクデータを含む集約アップリンク信号を符号化する。中継ノード１８は集約アップリンク信号を送信する。基地局１６は中継ノード１８から集約アップリンク信号を受信する。アップリンク信号の各々を個別に基地局１６へ転送するのではなく端末１４ａ〜ｂからのアップリンクデータを集約することによって、中継ノード１８は、基地局１６の視点から見ると、単一の端末として働き、このことは、基地局１６における制御シグナリングの著しい低減に寄与する。
【００４５】
同様に、中継ノード１８は、基地局１６から、アップリンク信号のそれぞれの信号に対応するデータを含むダウンリンクデータを含む集約ダウンリンク信号を受信し、集約アップリンク信号を復号してダウンリンクデータを取得する。中継ノード１８は、各々、対応する端末１４ａ又は１４ｂへ送信するための複数のダウンリンク信号を符号化する。ダウンリンク信号は、各々、対応する端末１４ａ又は１４ｂによって送信されたそれぞれのアップリンク信号に対応するダウンリンクデータの部分を含む。中継ノード１８は、対応する端末１４ａ又は１４ｂへダウンリンク信号の各々を送信する。よって、基地局１６が集約アップリンク信号に応答するとき、基地局１６は、あたかも単一の端末に応答するかのように応答し、したがって、対応するシグナリング及び接続確立オーバーヘッドは、そうではなく、基地局１６が各個別の端末へ個別の応答を送信した場合のオーバーヘッドと比べて著しく小さくなる。したがって、中継ノード１８の使用はＲＡＮ１２における合計シグナリング負荷を低減させる。
【００４６】
この手法では、接続される端末の合計台数を、ネットワークで同じ割合の追加的な制御信号トラフィックを発生させずに増やし、それによって、オペレータのネットワーク容量を節約することができる。更に、３ＧＰＰで定義された中継ノード機能を利用することにより、３ＧＰＰによる保護において中継ノードについて定義された認証及び許可といった組み込みのセキュリティ機能を利用してセキュリティを強化し、無許可の第三者が中継ノードで復号されるデータへのアクセス権を得るのを妨げることができる。
【００４７】
図２に、中継ノード１８におけるアップリンク信号の集約を例示する。第１の端末、端末Ａがアップリンク信号Ａを送信し、第２の端末、端末Ｂが第２のアップリンク信号Ｂを送信する。アップリンク信号Ａ及びアップリンク信号Ｂは、各々、ヘッダ及びフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）を含む。アップリンク信号Ａ及びアップリンク信号Ｂが基地局１６へ個別に送信された場合、基地局１６は、２つのヘッダ及び２つのＦＣＳと関連付けられるオーバーヘッドを含む２つのアップリンク信号を管理しなければならなくなるはずである。代わりに、中継ノード１８は、アップリンク信号Ａ及びアップリンク信号Ｂの各々に含まれるアップリンクデータを集約する。結果として得られる集約アップリンク信号は、単一のヘッダ及び単一のＦＣＳを含むことになる。基地局１６は、集約アップリンク信号を受信するときに、単一のヘッダ及び単一のＦＣＳと関連付けられる低減されたオーバーヘッドを含む単一のアップリンク信号を管理しなければならなくなるはずである。
【００４８】
図３に、無線通信ネットワークにおいて端末から基地局へのデータ転送を集約するための中継ノード１８の例示的ブロック図を含むＲＡＮ１２の概略図を示す。
【００４９】
中継ノード１８は、端末１４ａ〜ｂからのアップリンク送信を受信する受信機１８１を含む。受信機１８１は、図３では、別個の受信機として例示されている。しかし、受信機１８１は、図示のように別個に実装されても、送受信機の一部として実装されてもよい。中継ノード１８は複数の受信機を含んでいてもよい。受信機１８１が端末１４ａ〜ｂから受信するアップリンク信号はアップリンクデータを含む。中継ノード１８は、アップリンク信号を復号してアップリンクデータを取得する復号器１８２及び復号されたアップリンクデータが記憶される機械可読記憶媒体１８３を含む。中継ノード１８は、個別の端末１４ａ〜ｂからのアップリンク信号から取得されるアップリンクデータを含む集約アップリンク信号を符号化する符号器１８４を更に含む。中継ノード１８は、基地局１６へ集約アップリンク信号を送信する送信機１８５も含む。送信機１８５は、図３では、別個の送信機として例示されている。しかし、送信機１８５は、図示のように別個に実装されても、送受信機の一部として実装されてもよい。中継ノード１８は複数の送信機を含んでいてもよい。
【００５０】
一実施形態では、アップリンク信号に加えて、受信機１８１（又は中継ノード１８内の別の受信機）は、端末１４ａ〜ｂから、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示も受信する。例えば、端末１４ａは、電話通話に対応するアップリンク信号を送信する。加えて、端末１４ａは、電話通話に対応するアップリンク信号がリアルタイム送信であることを示す指示も送信する。別の例では、端末１４ａは、電子メールに対応するアップリンク信号を送信する。加えて、端末１４ａは、電子メールに対応するアップリンク信号がリアルタイム送信でないことを示す指示も送信する。電話通話は、電話通話と関連付けられるアップリンク信号の送信の遅延がサービス品質（ＱｏＳ）に影響を及ぼし得るため、リアルタイム送信として分類される。これに対して、電子メールは、電話通話と異なり、電子メールと関連付けられるアップリンク信号の送信のある程度の遅延はＱｏＳにさほど影響を及ぼさないため、非リアルタイム送信として分類され得る。非リアルタイム送信の他の例には端末１４ａ又は１４ｂにおけるバックグラウンドアクティビティ（例えば、ファームウェア更新、保守など）が含まれる。
【００５１】
一実施形態では、指示は、アップリンク信号に関連して設定される指示ビットである。一実施形態では、端末１４ａや端末１４ｂといった端末が、それぞれのアップリンク信号が、アップリンク信号の一部として、リアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示を送信する。別の実施形態では、端末は、アップリンク信号と分離された別個の指示信号として指示を送信する。一実施形態では、端末は、端末１４ａ又は１４ｂと中継ノード１８との間のチャネルを用いて指示信号を送信する。例えば、３ＧＰＰ仕様で指定された物理チャネル、トランスポートチャネル、又は論理チャネルのうちのいずれか１つが使用され得る。別の実施形態では、端末は、現在、３ＧＰＰ仕様で指定されていない、物理チャネル、トランスポートチャネル、又は論理チャネルである、端末１４ａ又は１４ｂと中継ノード１８との間のチャネルを用いて指示信号を送信する
【００５２】
一実施形態では、指示は、端末に関連して設定される指示ビットである。一実施形態では、対応するアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示は、対応する端末１４ａ又は１４ｂ（対応するアップリンク信号を送信する端末）がマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）デバイスであるかどうかを示す信号の形を取る。ＭＴＣは、人間の対話を必要としない１つ以上のエンティティを含むタイプのデータ通信である。よって、一般に、ＭＴＣは、人間のユーザによって使用される端末ではなく、マシンデバイスによって使用される通信をいう。ＭＴＣで使用されるマシンデバイスは、ＭＴＣデバイスと呼ばれる。ＭＴＣデバイスの例には、自動販売機、Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｓｕｒａｎｃｅ社のＳｎａｐｓｈｏｔなどといった車両性能追跡デバイスが含まれる。ＭＴＣデバイスは、人間のユーザによって使用される典型的な端末の特徴とは異なる特徴を有する。したがって、ＭＴＣデバイスのために最適化されたサービスは、人間対人間の通信のために最適化されたサービスと異なり得る。特に、人間対人間の通信のために最適化されたサービス、特に音声通信は、リアルタイム通信として特徴付けられ得る。というのは、人間ユーザ間の接続は、端末を利用する人間ユーザ間の対話を満足のいくものとするために、連続した、又は見かけ上連続した通信であることを必要とするからである。前述のように、電話通話と関連付けられるアップリンク信号の送信の遅延は、サービス品質（ＱｏＳ）に影響を及ぼし得る。これに対して、ＭＴＣは、多くの場合、非リアルタイムの性格を有する短い散発的な通信を特徴とする。
【００５３】
一実施形態では、中継ノード１８は、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する対応する指示に基づいて、端末１４ａ又は１４ｂからのアップリンク信号をどのように扱うべきかに関する判断を行う集約論理１８６を含む。例えば、指示に基づき、集約論理１８６は、アップリンク信号が復号されるべきであり、それぞれのアップリンクデータが、基地局１６へ送信される集約アップリンク信号に含められるべきであると判定し得る。他方では、指示に基づき、集約論理１８６は、それぞれのアップリンク信号が、遅延なしで（例えば復号されずに）基地局１６へ直接的に送信されるべきであると判定し得る。更に、中継ノードコントローラ１８８と連携して、集約論理は、受信機１８１、復号器１８２、記憶媒体１８３、符号器１８４、及び送信機１８５を制御する。したがって、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示が、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信であることを示す場合に、集約論理１８６は、中継ノードコントローラ１８８と連携して、送信機１８５に、基地局へアップリンク信号を送信するよう命令する。同様に、指示が、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信でないことを示す場合に、集約論理１８６は、中継ノードコントローラ１８８と連携して、復号器１８２にアップリンク信号を復号するよう命令し、符号器１８４に、アップリンク信号から取得されたアップリンクデータを含む集約アップリンク信号を符号化するよう命令し、送信機１８５に、アップリンク信号から取得されたアップリンクデータを含む集約アップリンク信号を送信するよう命令する。
【００５４】
別の実施形態では、中継ノード１８は、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示を受信せず、集約論理１８６は、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する対応する指示以外のデータに基づいて、アップリンク信号をどのように扱うべきかに関する判断を行う。更に別の実施形態では、集約論理１８６は、アップリンク信号をどのように扱うべきかに関する判断を行わず、代わりに、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかにかかわらず、端末１４ａ〜ｂから受信されるあらゆるアップリンク信号からのアップリンクデータを集約アップリンク信号へと集約する。例えば、電話通話といった音声サービスでは、相当に厳しい最大遅延要件がある。しかし、少数のアップリンク信号（例えば２音声フレームごと）を集約することによって、最小限の音声品質の劣化で、シグナリングオーバーヘッドの著しい低減（即ち５０％）を得ることができる。
【００５５】
一実施形態では、中継ノード１８は、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示を受信し、集約論理１８６は、指示に基づいて、アップリンク信号をどのように扱うべきかに関する判断を行う。しかし、この実施形態では、集約論理１８６は、指示を利用して、アップリンク信号のうちの何個のフレームを集約アップリンク信号において集約すべきか判定する。例えば、非リアルタイム送信では、遅延がさほど問題とならないため、比較的長い集約アップリンク信号が可能である。しかし、リアルタイム送信では、遅延が重要な問題であるため、比較的短い集約アップリンク信号の方がよい。
【００５６】
前述のアップリンクと同様に、一実施形態（不図示）では、受信機１８１（又は中継ノード１８内の別の受信機）は、基地局１６からダウンリンクデータを含む集約ダウンリンク信号を受信する。復号器１８２（又は中継ノード１８内の別の復号器）は、集約ダウンリンク信号を復号してダウンリンクデータを取得し、ダウンリンクデータは、媒体１８３又は中継ノード１８内の別の機械可読記憶媒体に記憶され得る。符号器１８４（又は中継ノード１８内の別の符号器）は、各々ダウンリンクデータを含む複数のダウンリンク信号を符号化する。送信機１８５（又は中継ノード１８内の別の送信機）は、端末１４ａ又は１４ｂへ複数のダウンリンク信号を送信する。
【００５７】
一実施形態では、基地局１６から受信される集約ダウンリンク信号内のダウンリンクデータは、アップリンク信号のそれぞれの信号に対応するデータを含む。例えば、端末１４ａ又は１４ｂからのアップリンクデータが基地局１６にデータを求める要求である場合に、集約ダウンリンク信号内のダウンリンクデータは、アップリンク信号内のデータを求める要求への応答を含む。集約ダウンリンク信号は、ダウンリンクデータを取得するために復号され、ダウンリンクデータは、更に、複数のダウンリンク信号へと符号化される。ダウンリンク信号の各々は、集約ダウンリンク信号の一部分を含む。ダウンリンク信号は、対応するアップリンク信号内のデータを求める要求への応答を含む。この実施形態に従ってアップリンクデータとダウンリンクデータを相関させる目的で、一実施形態では、中継ノード１８は、媒体１８３に記憶されたアップリンク／ダウンリンクデータベース１８３１を含む。
【００５８】
アップリンク／ダウンリンクデータベース１８３１は、アップリンク信号及びアップリンク信号に対応するアップリンクデータを追跡し、アップリンクデータを、集約ダウンリンク信号から取得されるダウンリンクデータと相関させる。図示の例では、２つのアップリンク信号、即ち、端末Ｔａからのアップリンク信号及び端末Ｔｂからのアップリンク信号が、それぞれ、アップリンクデータＴａＵＬ１及びＴｂＵＬ１を含む。アップリンクデータは、集約アップリンク信号ＲＮａＵＬ１へと符号化され、集約アップリンク信号ＲＮａＵＬ１は基地局１６へ送信される。中継ノード１８は集約ダウンリンク信号ＲＮａＤＬ１を受信し、集約ダウンリンク信号ＲＮａＤＬ１は、アップリンク信号ＴａＵＬ１及びＴｂＵＬ１に対応するダウンリンクデータを含む。アップリンク／ダウンリンクデータベース１８３１は、ダウンリンクデータの対応する部分をアップリンク信号ＴａＵＬ１及びＴｂＵＬ１に相関させる。このようにして、信号ＴａＤＬ１及びＴｂＤＬ１は、それぞれ、アップリンクデータＴａＵＬ１及びＴｂＵＬ１に対応するダウンリンクデータを含んで符号化される。ダウンリンク信号が符号化され、データベース情報に基づき、アップリンク信号のうちの対応する信号が、対応する端末Ｔａ又はＴｂへ送信される。
【００５９】
中継ノード１８と関連付けられる受信、復号、符号化、及び送信が、ここでは、順次に行われるものとして記述されているが、実際には、これらのプロセスは必ずしも順次であるとは限らず、更に、中継ノード１８、及び特に媒体１８３は、端末１４ａ〜ｂからの複数の送信から、又は基地局１６からの集約送信から取得されるデータを、それぞれ、組み合わせ、又は分離すべきときまでデータを記憶するためのバッファとして働き得る。
【００６０】
上記特徴に従って、図４〜図６に、無線通信ネットワークにおける基地局と端末との間の通信の１つ以上の通信パラメータの動的適応のための例示的方法を実装する論理動作を例示する流れ図を示す。例示的方法は、例えば、ここで開示される基地局、端末、携帯電話機、フラッシュデバイス又は機械可読記憶媒体の実施形態を実行することによって実行され得る。よって、図４〜図６の流れ図は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせの運用によって上記のシステム又はデバイスにおいて実行される方法のステップを示すものとみなされ得る。図４〜図６には、機能的論理ブロックを実行する特定の順序を示すが、各ブロックを実行する順序は図示の順序に対して変更されてよい。また、連続して示される２つ以上のブロックが同時に、又は部分的に同時に実行されてもよい。いくつかのブロックが省かれてもよい。
【００６１】
図４に関して、中継ノードが無線通信ネットワークにおいて端末から基地局へのデータ転送を集約するための方法４０の論理フローは、４１で、複数の端末からアップリンク信号を受信することを含む。アップリンク信号はアップリンクデータを含む。４３で、方法４０は、ある端末からのアップリンク信号に対応するアップリンクデータを、他の端末から受信された他のアップリンク信号からのアップリンクデータと共に集約することを更に含む。４４で、方法４０は、集約アップリンク信号を送信することを含む。４５で、方法４０は、基地局から集約ダウンリンク信号（即ち応答信号）を受信することを含む。方法４０は、４５で、集約ダウンリンク信号からダウンリンクデータを抽出すること、及び、４７で、対応する端末へ、端末が送信したアップリンクデータに対応するそれぞれのダウンリンクデータを組み込んだダウンリンク信号を送信することを含む。
【００６２】
図５に関して、中継ノードが無線通信ネットワークにおいて端末から基地局へのデータ転送を集約するための方法５０の論理フローは、５１で、複数の端末からアップリンク信号の送信を受信することを含む。アップリンク信号はアップリンクデータを含む。５２で、方法５０は、端末から受信された指示に基づいて、それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうか判定することを更に含む。それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応する場合、５３で、中継ノードの転送遅延を最小化するために、基地局へアップリンク信号をそのまま転送する。それぞれのアップリンク信号がリアルタイム送信に対応しない場合、５４で、アップリンク信号に対応するアップリンクデータを、他の端末から受信された他の非リアルタイムのアップリンク信号からのアップリンクデータと共に集約する。５５で、方法５０は、集約アップリンク信号を送信することを含む。５６で、方法５０は、基地局から集約ダウンリンク信号（即ち応答信号）を受信することを含む。方法５０は、５７で、集約ダウンリンク信号からダウンリンクデータを抽出すること、及び、５８で、対応する端末へ、端末が送信したアップリンクデータに対応するそれぞれのダウンリンクデータを組み込んだダウンリンク信号を送信することを含む。
【００６３】
一実施形態では、集約することは、端末からのアップリンク信号を復号してアップリンクデータを取得すること、アップリンクデータを記憶すること、及び、複数のアップリンク信号から取得された、記憶されたアップリンクデータを含む集約アップリンク信号を符号化することを含む。一実施形態では、集約ダウンリンク信号からダウンリンクデータを抽出することは、集約ダウンリンク信号を復号してダウンリンクデータを取得し、ダウンリンクデータを記憶することを含む。一実施形態では、対応する端末へダウンリンクデータを送信することは、集約ダウンリンク信号から復号された、アップリンクデータのそれぞれの信号に対応するダウンリンクデータのそれぞれの部分を含むようにダウンリンク信号を符号化することと、端末へダウンリンク信号を送信することとを含む。
【００６４】
図６に関して、無線通信ネットワークにおいて端末から基地局へのデータ転送を集約するための方法６０の論理フローは、６１で、アップリンク信号を送信することを含む。アップリンク信号はアップリンクデータを含む。６２で、方法６０は、アップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する指示を送信することを更に含む。指示は、中継ノードが、指示に基づいて、アップリンクデータが基地局へ送信される集約アップリンク信号に含められるべきかどうか判定するように構成され、集約アップリンク信号は、アップリンクデータ、及び、当該端末以外のデバイスによって送信される追加のアップリンク信号から取得される追加のアップリンクデータを含む。６３で、方法６０は、中継ノードから、アップリンク信号に対応するダウンリンク信号を受信することを含む。
【００６５】
図７に、例示的な実施形態において携帯電話機１００で表される、例示的な端末の詳細なブロック図を示す。電話機１００は、電話機１００の全般的動作に責任を負う制御回路６３２を含む。このために、制御回路６３２は、端末として機能する電話機１００の一部に関連する、又はこれを形成するアプリケーションを含む、種々のアプリケーションを実行する端末コントローラ２４６を含む。
【００６６】
一実施形態では、図１〜図６を参照して前述した端末として働く電話機１００の機能が、電話機１００の非一時的なコンピュータ可読媒体２４４（例えば、メモリ、ハードドライブなど）に記憶される実行可能論理（例えば、命令行、ソフトウェア、プログラム）の形で具現化され、制御回路６３２によって実行される。前述の動作は、電話機１００によって実行される方法とみなされ得る。図示され、説明された技法の変形も可能であり、したがって、開示の実施形態は、電話機１００の機能を実行する唯一のやり方とみなすべきではない。
【００６７】
電話機１００はＧＵＩ１１０を更に含み、ＧＵＩ１１０は、ビデオデータを、ＧＵＩ１１０を駆動するのに使用されるビデオ信号に変換するビデオ回路６２６によって制御回路６３２に結合され得る。ビデオ回路６２６は、任意の適切なバッファ、復号器、ビデオデータプロセッサなどを含み得る。
【００６８】
電話機１００は、電話機１００が電話通話といった通信接続を確立することを可能にする通信回路を更に含む。例示的な実施形態では、通信回路は、無線回路６１６を含む。無線回路６１６は、受信機２４２、送信機２４３、及び（１つ以上の）アンテナアセンブリを含む１つ以上の無線周波数送受信機を含む。電話機１００は複数の規格を用いて通信することができるため、受信機２４２及び送信機２４３を含む無線回路６１６は、種々のサポートされる接続タイプに必要とされる各無線送受信機及びアンテナを表す。受信機２４２及び送信機２４３を含む無線回路６１６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインタフェース上といった、電子デバイスとの直接のローカル無線通信に使用される任意の無線送受信機及びアンテナを更に表す。
【００６９】
送信機２４３は、アップリンクデータを含むアップリンク信号を送信する。受信機２４２は、中継ノードから、送信されたアップリンク信号に対応するダウンリンク信号を受信する。送信機２４３（又は電話機１００内の別の送信機）は、アップリンク信号がリアルタイム送信に対応するかどうかに関する上記の指示も送信する。一実施形態では、指示はアップリンク信号に含まれる。別の実施形態では、指示は、アップリンク信号とは別個の指示信号に含まれ、物理チャネル（例えば、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）、及び物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）など）を介して送信される。
【００７０】
指示されるように、電話機１００は、電話機１００の機能及び動作の全般的制御を実行するように構成される主制御回路６３２を含む。制御回路６３２の端末コントローラ２４６は、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロコントローラ又はマイクロプロセッサであってよい。端末コントローラ２４６は、電話機１００の動作を実行するために、制御回路６３２内のメモリ（不図示）に、且つ／又は、機械可読記憶媒体２４４といった別個のメモリに記憶されたコードを実行する。機械可読記憶媒体２４４は、例えば、バッファ、フラッシュメモリ、ハードドライブ、取り外し可能媒体、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、又は他の適切なデバイスのうちの１つ以上であってよい。典型的な構成において、機械可読記憶媒体２４４は、長期データ記憶のための不揮発性メモリ、及び制御回路６３２のためのシステムメモリとして機能する揮発性メモリを含む。機械可読記憶媒体２４４は、データバス上で制御回路６３２とデータを交換し得る。機械可読記憶媒体２４４と制御回路６３２との間の付随する制御線及びアドレスバスも存在し得る。機械可読記憶媒体２４４は、非一時的コンピュータ可読媒体とみなされる。一実施形態では、指示に関するデータが機械可読記憶媒体２４４に記憶される。
【００７１】
電話機１００は、オーディオ信号を処理するための音声回路６２１を更に含み得る。音声回路６２１に結合されるのは、ユーザが電話機１００を介して聞き、話し、デバイス１００の他の機能に関連して生成される音を聞くことを可能にするスピーカ６２２及びマイクロフォン６２４である。音声回路６２１は、任意の適切なバッファ、符号器、復号器、増幅器などを含み得る。
【００７２】
電話機１００は、図１に関して前述した種々のユーザ入力操作に備えたキーパッド１２０を更に含み得る。電話機１００は、１つ以上の入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース６２８を更に含み得る。（１つ以上の）Ｉ／Ｏインタフェース６２８は、典型的な電子デバイスのＩ／Ｏインタフェースの形であってよく、ケーブルを介して電話機１００を別のデバイス（例えばコンピュータ）又はアクセサリ（例えば、ＰＨＦ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｈａｎｄｓｆｒｅｅ）デバイス）に動作可能に接続するための１つ以上の電気コネクタを含んでいてよい。更に、動作電力が（１つ以上の）Ｉ／Ｏインタフェース６２８上で受け取られてよく、電話機１００内の電源ユニット（ＰＳＵ）６３１の電池に充電する電力が（１つ以上の）Ｉ／Ｏインタフェース６２８上で受け取られてよい。ＰＳＵ６３１は、外部電源なしで電話機１００を動作させる電力を供給し得る。
【００７３】
電話機１００は、種々の他のコンポーネントも含み得る。例えば、ディジタル写真及び／又は動画を撮影するための撮像エレメント１０２が存在していてもよい。写真及び／又は動画に対応する画像ファイル及び／又はビデオファイルは、機械可読記憶媒体２４４に記憶され得る。別の例として、電話機１００の位置の決定を支援する、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機といった位置データ受信機６３４が存在していてもよい。
【００７４】
本発明はいくつかの好ましい実施形態に関して図示され、記述されているが、本明細書を読み、理解すれば、当業者には、均等物及び改変形態が想起されるであろうことが理解される。本発明は、あらゆるそうした均等物及び改変形態を含み、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【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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