(57)【要約】      （修正有）【課題】キャリアスイッチングを行うことで無線ネットワークにおける無線リンクの信頼性を改善する。【解決手段】プライマリキャリア及び１つ以上のセカンダリキャリアにより通信するユーザ装置（ＵＥ）を基地局（ＢＳ）に関連付け、プライマリキャリアにおけるリンク品質を監視し（４１０）、プライマリキャリアにおけるリンク品質の劣化を検出し（４２０）、プライマリキャリアの復旧が可能か否かを判断し（４３０）、プライマリキャリアの無線リンク障害（ＲＬＦ）をＵＥが宣言し（４５０）、１つ以上のセカンダリキャリアの中からターゲットセカンダリキャリアを選択し（４６０）、ターゲットセカンダリキャリアを新たなプライマリキャリアとして設定する（４７０）。【選択図】図４
2011101369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のキャリアにより通信するユーザ装置（UE）を基地局（BS）に関連付け、
プライマリキャリア及び1つ以上のセカンダリキャリアを含む前記複数のキャリアにおいて動作する前記UEが使用する前記プライマリキャリアにおけるリンク品質を監視し、
前記プライマリキャリアにおける前記リンク品質の劣化を検出し、
前記プライマリキャリアの復旧が可能か否かを判断し、
前記プライマリキャリアにおける無線リンクの不具合（RLF）を前記UEが宣言し、
前記1つ以上のセカンダリキャリアを特定し、
前記1つ以上のセカンダリキャリアの中からターゲットセカンダリキャリアを選択し、
前記ターゲットセカンダリキャリアを新たなプライマリキャリアとして設定するステップ
を有する、マルチキャリアスイッチングのための方法。
【請求項２】
前記プライマリキャリアの復旧が可能であった場合、前記プライマリキャリアにおける復旧手順を試みるステップをさらに有する、請求項1記載の方法。
【請求項３】
前記UEが、モバイルWiMAXプロトコルを用いて通信するように構築されている、請求項2記載の方法。
【請求項４】
前記RLFが前記BSに送信される、請求項1記載の方法。
【請求項５】
前記BSからキープアライブプローブを受信し、前記プライマリキャリアによる前記UEとの通信を再確立するステップをさらに有する、請求項1記載の方法。
【請求項６】
前記BSが、
前記1つ以上のセカンダリキャリアを特定し、
前記1つ以上のセカンダリキャリアの中からターゲットセカンダリキャリアを選択し、
前記ターゲットセカンダリキャリアを新たなプライマリキャリアとして設定する、請求項1記載の方法。
【請求項７】
前記ターゲットセカンダリキャリアが、かつて確立したセキュリティコンテキスト情報により真正であることの保証をともなう代替的なキャリアである、請求項1記載の方法。
【請求項８】
マルチキャリアスイッチングのための方法であって、
MAC制御プロトコルを実行するためのプライマリキャリアにより、通信リンクを形成し、
マルチキャリアユーザ装置（UE）からリンクリカバリリクエストを受信し、
基地局（BS）においてコンテキスト維持タイマを設定し、
該コンテキスト維持タイマを確認し、該コンテキスト維持タイマが満了したか否かを確認し、
前記リンクリカバリリクエストが前記プライマリキャリアにより受信されたか否かを判定し、
前記リンクリカバリリクエストがセカンダリキャリアにより受信されていることを確認し、
前記MAC制御プロトコルを前記プライマリキャリアからプライマリキャリアの候補である前記セカンダリキャリアに移し、
前記プライマリキャリアの前記候補により復旧手順を開始し、
前記基地局（BS）及び前記マルチキャリアユーザ装置（UE）の間において、前記プライマリキャリアの前記候補を新たなプライマリキャリアとして確立するステップ
を有する、マルチキャリアスイッチングのための方法。
【請求項９】
前記コンテキスト維持タイマが満了していた場合、完全なネットワークエントリを実行するように前記マルチキャリアユーザ装置（UE）に指示する、請求項8記載の方法。
【請求項１０】
前記基地局（BS）がモバイルWiMAXプロトコルを用いて通信する、請求項9記載の方法。
【請求項１１】
前記プライマリキャリアにより復旧手順を開始する、請求項8記載の方法。
【請求項１２】
前記復旧手順がMC−CMDメッセージにより開始される、請求項8記載の方法。
【請求項１３】
前記プライマリキャリアの候補が、必要なリンク品質に少なくとも部分的に基づいて選択される、請求項8記載の方法。
【請求項１４】
前記新たなプライマリキャリアによる前記マルチキャリアユーザ装置（UE）との通信リンクを形成するために、前記基地局は、完全なネットワークエントリ手順を実行する必要がない、請求項8記載の方法。
【請求項１５】
媒体アクセス制御（MAC）レイヤ及び物理（PHY）レイヤを有するユーザ装置（UE）であって、プライマリキャリアのリンク品質の劣化を検出することで、前記プライマリキャリア及びセカンダリキャリアの間でキャリアの切替を行い、前記プライマリキャリアにより復旧手順を試み、1つ以上のセカンダリキャリアを特定し、前記1つ以上のセカンダリキャリアの中からターゲットセカンダリキャリアを選択し、該ターゲットセカンダリキャリアを新たなプライマリキャリアとして設定する、ユーザ装置。  
【請求項１６】
当該ユーザ装置（UE）が、ロングタームエボリューション（LTE）プロトコルを用いて通信する、請求項15記載のユーザ装置。
【請求項１７】
無線リンクの不具合（RLF）を宣言する、請求項15記載のユーザ装置。
【請求項１８】
前記RLFを基地局に送信する、請求項17記載のユーザ装置。
【請求項１９】
基地局からキープアライブプローブを受信し、前記プライマリキャリアにより当該ユーザ装置との通信を再確立する、請求項15記載のユーザ装置。
【請求項２０】
当該ユーザ装置が、複数のアンテナを有する、請求項15記載のユーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は一般に無線システムに関連し、特にキャリアスイッチングを行うことで無線ネットワークにおける無線リンクの信頼性を改善することに関連する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、無線装置、プラットフォーム、ユーザ装置（UE）、移動局（MS）又はアドバンスト移動局（AMS）は、基地局（BS）又はアドバンスト基地局（ABS）とともにネットワークエントリを行い、無線ネットワークにアクセスする。ネットワークエントリのプロシジャは、チャネル、すなわちプライマリチャネルにより行われる。MS及びBSは複数のキャリアを介して通信することが可能であり、その複数のキャリアは、プライマリキャリア及び1つ以上のセカンダリキャリアを含む。プライマリキャリアを介して行われる通信及び制御情報は劣化するおそれがあり、したがって場合によってはサービスが劣化し、カバレッジの損失となってしまう。このような場合、たとえ1つ以上のセカンダリキャリアが依然として適切なリンク品質を保っていたとしても、MSはプライマリキャリアを介したBSとの通信リンクを失ってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、キャリアスイッチングを行うことで無線ネットワークにおける無線リンクの信頼性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施例による方法は、
複数のキャリアにより通信するユーザ装置（UE）を基地局（BS）に関連付け、
プライマリキャリア及び1つ以上のセカンダリキャリアを含む前記複数のキャリアにおいて動作する前記UEが使用する前記プライマリキャリアにおけるリンク品質を監視し、
前記プライマリキャリアにおける前記リンク品質の劣化を検出し、
前記プライマリキャリアの復旧が可能か否かを判断し、
前記プライマリキャリアにおける無線リンクの不具合又は無線リンク障害（Radio  Link  Failure：RLF）を前記UEが宣言し、
前記1つ以上のセカンダリキャリアを特定し、
前記1つ以上のセカンダリキャリアの中からターゲットセカンダリキャリアを選択し、
前記ターゲットセカンダリキャリアを新たなプライマリキャリアとして設定するステップ
を有する、マルチキャリアスイッチングのための方法である。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】一実施例による無線ネットワークの概略図。
【図２】一実施例による無線ネットワークにおいて使用する装置の概略図。
【図３】一実施例によるフレーム構造の概略図。
【図４】一実施例による無線リンクを復旧するためのフローチャート。
【図５】一実施例による無線リンクを復旧するためのフローチャート。
【図６】一実施例によるプライマリキャリアのスイッチング手順を示す図。
【図７】一実施例によるプライマリキャリアのスイッチング手順を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明は添付図面とともに実施例により説明されるが、実施例は本発明を限定するものではない。
【０００７】
以下の詳細な説明において、多くの具体的詳細が、本発明の理解を促すために説明される。しかしながら、本発明はそのような具体的詳細によらずに実施されてもよいことを、当業者は認めるであろう。また、周知の、方法、手順、構成要素及び回路等は、本発明の説明を曖昧にしないように詳細には説明されていない。
【０００８】
特に断りがない限り、以下の説明から明らかであるように、明細書を通じて、「処理」、「演算」、「計算」、「決定」等の用語を用いた説明は、コンピュータ、コンピュータシステム又は同様な電子コンピュータ装置における処理及び／又はプロセスに関するものであることが、認められるであろう。そのコンピュータ等は、コンピュータシステムのレジスタ及び／又はメモリの中にある物理量（電子）として表現されるデータを処理し、及び／又はそのようなデータを、コンピュータシステムのメモリ、レジスタ、その他の情報ストレージ、伝送装置又は表示装置における物理量として表現される同様な他のデータに変換する。さらに、「複数」という用語は、2つ以上の構成要素、装置、素子、要素、パラメータ等を示すように使用される。
【０００９】
以下の詳細な説明は、マルチキャリアステーション（STA）又はユーザ装置（UE）を含む無線ネットワークにおいて、通信の信頼性を改善する本発明の様々な実施例を説明している。実施例は、マルチキャリア通信機能を有する通信局に関連して説明されているが、本発明は、そのような実施例に限定されず、他のタイプの通信局にも適用可能であり、例えば、シングルキャリアで一度に通信する通信局にも適用可能である。無線ネットワークは、具体的には、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）、無線パーソナルエリアネットワーク（WPAN）及び／又は無線ワイドエリアネットワーク（WWAN）等であるが、これらに限定されない。
【００１０】
以下の本発明の実施例は、無線システムの送信機や受信機を含む様々な用途に使用されてよいが、本発明はそのような実施例に限定されない。本発明の範囲に特に含まれる無線システムは、ネットワークインターフェースカード（NIC）、ネットワークアダプタ、ユーザ装置（UE）、移動局（MS）、アドバンスト移動局（AMS）、プラットフォーム、基地局（BS）、アドバンスト基地局（ABS）、アクセスポイント（AP）、ゲートウェイ、ブリッジ、ハブ及びセルラ電話機等を含むが、これらに限定されない。さらに、本発明の範囲内にある無線システムは、セルラ無線電話システム、衛星システム、パーソナル通信システム（PCS）、双方向無線システム、双方向ページャ、パーソナルコンピュータ（PC）及び関連する周辺機器、パーソナルディジタルアシスタント（PDA）、パーソナルコンピューティングアクセサリ、並びに現在及び将来登場するシステム全てを含み、そのようなシステムは、性質上関連するものや、本発明の実施例の原理を適切に適用できるものである。
【００１１】
プライマリキャリアによる通信は、ネットワークエントリ又は再エントリプロシジャを用いて行われてもよい。プライマリキャリアは、BS及びMS又はUEが、トラフィック及び物理レイヤ（PHY）／メディアアクセスコントロール（MAC）レイヤの制御情報を通信するキャリアである。さらに、プライマリキャリアは、例えばネットワークエントリのようなMS制御用の制御機能を通信するために使用され、MSの各々は、セルの中でMSが自身のプライマリキャリアと考えているキャリアを有する。プライマリキャリアにより既に通信が行われている場合、BSは、プライマリキャリアをセカンダリキャリアに変更することをMSに促し、プライマリキャリアを別のキャリアに変更してもよい。セカンダリキャリアは、BSに関するプライマリキャリアを介して受信した規則及び割り当てコマンドに基づいて、MSがそのBSとトラフィックを通信してもよいキャリアである。セカンダリキャリアも制御シグナリング情報を含み、マルチキャリア通信機能をサポートしてもよい。
【００１２】
プライマリキャリアの切替は、媒体アクセス制御レイヤのセキュリティ及びモビリティコンテキスト情報を変更せずに、マルチキャリアBSにおいて、MSのサービングキャリアを変更することを含む。そうでなければ、ネットワークエントリ又は再エントリの際にそれが必要になる。
【００１３】
BSは、プライマリキャリアを用いて、1つ以上の制御メッセージにより、MSのプライマリキャリアを、詳細に指定されたキャリア又はターゲットキャリアに変更することをMSに指示し、そのBSが負荷のバランスをとったり、キャリアのチャネル品質変動に対処する。MSがキャリアアグリゲーションモードをサポートし、かつターゲットキャリアがそのMSの利用可能なセカンダリキャリアの内の何れかであった場合、MSは、ターゲットキャリアに切り替えた後速やかに、そのターゲットキャリアによりデータ及び制御信号を受信してもよい。共通するMACレイヤが、サービングキャリア及びターゲットプライマリキャリアの双方を管理していた場合、ターゲットプライマリキャリアにおけるネットワーク再エントリ手順は、不要である。プライマリキャリアにおける無線カバレッジのロス等に起因して、無線リンクが劣化した場合、ネットワークエントリ又は再エントリを実行せずに、復旧を開始することは、マルチキャリア機能を有するMSにとって有利である。
【実施例１】
【００１４】
図1を参照するに、本発明の一実施例による無線ネットワーク100が概略的に描かれている。無線ネットワーク100は、基地局（BS）120、1つ以上のプラットフォーム、ユーザ装置（UE）、加入者局、移動局、アドバンスト移動局、その他の通信局110、112、114及び／又は116を有し、これらは例えば移動局でもよいし、固定局でもよい。MS110として参照されるものは、通信局110、112、114、116又は図2を参照しながら詳細に説明される装置130を表現してもよい。一実施例において、基地局120は、アドバンスト基地局（ABS）、アクセスポイント（AP）、端末及び／又はノードを表現し、通信局110、112、114、116は、通信局（STA）、移動STA（MS）、アドバンストMS（AMS）、ユーザ装置（UE）、プラットフォーム、端末及び／又はノードを表現する。しかしながら、基地局及び移動局という用語は、本明細書における一例として使用されているに過ぎず、それらを参照していることが、何らかのタイプのネットワークやプロトコルに本発明の実施例を限定しようとしているわけではない。通信局110、112、114及び／又は116は、シングルキャリアにより、又は複数のキャリアにより通信するように構築されており、複数のキャリアは、プライマリキャリア及び1つ以上のセカンダリキャリアを含む。通信局120も複数のキャリアにより通信するように構築されている。
【００１５】
無線ネットワーク100は、移動局110、112、114及び／又は116の各々と、基地局120との間の無線アクセスを支援する。例えば、無線ネットワーク100は1つ以上のプロトコルに対して構築されてよく、例えばそのプロトコルは、電気電子技術者協会（IEEE）802．11標準仕様（1999年版の無線LAN媒体アクセス制御（MAC）及び物理レイヤ（PHY）標準仕様に関するIEEE標準仕様、2003年6月12日付で修正されている）（例えば、IEEE802．11a−1999、IEEE802．11b−1999／Corl2001、IEEE802．11g−2003及び／又はIEEE802．11n等）、IEEE802．16標準仕様（2004年10月1日付の「ローカル及びメトロポリタンエリアネットワークに関するIEEE標準仕様−パート16：固定ブロードバンドワイヤレスアクセスシステムのエアインターフェース」）（例えば、IEEE802．16−2004／Corl−2005又はIEEE  Std  802．16−2009等）等であり、これらは「IEEE  Std  802．16−2009」又は「WiMAX」標準仕様として言及され、上記の1つ以上のプロトコルは、IEEE802．15．1標準仕様（2005年6月14日付の「ローカル及びメトロポリタンエリアネットワークのためのIEEE標準仕様−−個別条件パート15．1：無線パーソナルエリアネットワーク（WPAN）」）を含むが、本発明はこれらに限定されず、他の標準仕様が使用されてもよい。一実施例では、無線ネットワーク100及びその構成要素の属性、互換性（コンパチビリティ）及び／又は機能は、例えば、IEEE802．16標準仕様にしたがって規定されてもよい（例えば、この標準仕様は、マイクロ波に関する世界標準（WiMAX）として言及される。）。代替的に又は付加的に、無線ネットワーク100は、第3世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）、第4世代（4G）、ロングタームエボリューション（LTE）セルラネットワーク又はWLAN若しくはWWANの任意のプロトコルに対応している装置及び／又はプロトコルを使用してもよい。
【００１６】
本発明の実施例は、次世代移動WiMAXシステム（例えば、IEEE802．16m標準仕様に基づくもの）が、移動度が高く遅延時間が短いアプリケーション（例えば、ボイスオーバーインターネットプロトコル（VoIP）、エアインターフェースを介した相互型ゲーム）、大規模なセルサイズの配備、より低い周波数バンド、及び／又は「マルチホップ」中継処理等を、実質的に効率的にサポートできるようにする。
【００１７】
一実施例において、基地局120は、移動局110、112、114及び／又は116の間や、移動局110、112、114、116と基地局120との間における無線通信を管理及び／又は制御する。移動局110、112、114及び／又は116は、（不図示の）他の装置と無線ネットワーク100との、プライベート又はパブリックローカルエリアネットワーク（LAN）を介した様々なサービス接続を促す。
【００１８】
図2を参照するに、本発明の一実施例による無線ネットワークにおいて使用される装置130が概略的に示されている。例えば、装置130は、プラットフォーム、端末、装置又はノード（例えば、移動局110、112、114及び／又は116、基地局120等のような図1において説明したものの何れか）であり、他のプラットフォーム、端末、装置又はノードと無線ネットワーク（例えば、図1に示されている無線ネットワーク100）により通信する。装置130は、（例えば、ハードウェア回路、プロセッサ、ソフトウェア又はそれらの組み合わせを含む）論理部を含むコントローラ又は処理回路150を含む。一実施例において、装置130は、無線周波数（RF）インターフェース140及び／又は媒体アクセス制御（MAC）ベースバンドプロセッサ回路150を含む。
【００１９】
一実施例において、RFインターフェース140は、シングルキャリア又はマルチキャリア変調された信号（例えば、コンプルメンタリーコードキーイング（CCK）及び／又は直交周波数多重（OFDM）シンボル等を含む）を送信及び／又は受信するのに使用される構成要素又は構成要素の組み合わせを含むが、本発明の実施例は何らかの特定のエアインターフェースや変調方式に限定されない。RFインターフェース140は、例えば、受信機142、送信機144及び／又は周波数シンセサイザ146を含んでもよい。インターフェース140は、バイアス制御部、水晶発振器及び／又は1つ以上のアンテナ148及び／又は149を含む。別の例において、RFインターフェース140は、外部の電圧制御発振器（VCO）、表面弾性波フィルタ、中間周波数（IF）フィルタ及び／又はRFフィルタを必要に応じて使用してもよい。潜在的な様々なRFインターフェースの設計に起因して、包括的に広い説明は省略される。
【００２０】
処理回路150は、受信信号及び／又は送信信号を処理するためにRFインターフェース140と通信を行い、例えば、ダウンコンバートされる受信信号に対するアナログディジタル変換器152、アップコンバートされる送信信号に対するディジタルアナログ変換器154等を含む。さらに、処理回路150は、例えば、受信／送信信号各自のPHYリンクレイヤ処理用のベースバンド又は物理レイヤ（PHY）処理回路156を含む。処理回路150は、例えば、媒体アクセス制御（MAC）／データリンクレイヤの処理のための処理回路159を含む。処理回路150は、処理回路159及び／又は基地局管理要素160と、例えばインターフェース155を介して通信する。
【００２１】
本発明の一実施例において、PHY処理回路156は、バッファメモリのような追加的な回路とともに、フレーム構築及び／又は検出モジュールを含み、スーパーフレームを構築する及び／又は分析（分解）する。代替的に又は追加的に、MAC処理回路159は、これらの機能の内のあるものについて処理を共有してもよく、あるいはPHY処理回路156とは独立にこれらの処理を実行してもよい。一実施例において、MAC及びPHYの処理は、必要に応じて、1つの回路に統合されてもよい。
【００２２】
装置130は、例えば、基地局、アドバンスト基地局、アクセスポイント、加入者局、プラットフォーム、移動局又はアドバンスト移動局、デバイス、端末、ノード、ハイブリッドコーティネータ、無線ルータ、NIC及び／又はネットワークアダプタ等であり、本発明による方法、プロトコル及び／又はアーキテクチャ（上述）を実現するのに相応しい装置や他の装置と通信する。したがって、本願において説明される装置130の機能及び／又は具体的構成は、所望の装置130の様々な具体例に含まれ、さらなる説明を省略する。一実施例において、装置130は、WLAN、WPAN及び／又はブロードバンド無線ネットワーク（上述）等に関するIEEE802．11、802．15及び／又は802．16標準仕様の内の1つ以上に関連するプロトコル及び周波数と互換性があるように構築されるが、本実施例はこのような形態に限定されない。
【００２３】
具体例の装置130は、単一入力単一出力（SISO）アーキテクチャにより実現されてもよい。しかしながら、図2に示されているように、一実施例による実現例は、ビームフォーミングによる適応アンテナ技術、空間分割多重アクセス技術（SDMA）又は多入力多出力（MIMO）通信技術等を用いて、送信及び／又は受信に複数のアンテナ（例えば、アンテナ148、149）を使用してもよい。
【００２４】
コンテキスト維持タイマを含む装置130の構成要素及び特徴は、個別的な回路、特定用途向け集積回路（ASIC）、論理ゲート及び／又はシングルチップアーキテクチャ等の如何なる組み合わせによって実現されてもよい。さらに、装置130の特徴は、マイクロコントローラ、プログラマブル論理アレイ及び／又はマイクロプロセッサあるいは適切な場合にはそれらの任意の組み合わせにより実現されてもよい。ハードウェア、ファームウェア及び／又はソフトウェアの要素は、「論理部」又は「回路」としてまとめて又は個々に言及されることに留意を要する。
【００２５】
図2のブロック図に示されている装置例130は、多くの可能性のある実現手段の内の1つの機能的表現例であることに留意を要する。したがって、添付図面に描かれている機能ブロックが分割、省略又は包含されていることは、それらの機能を実現するハードウェア素子、回路、ソフトウェア及び／又は要素が、本発明の実施例において必ずしも分割、省略又は包含されていることを要しない。
【００２６】
図3を参照するに、本発明の実施例によるフレーム構造300が概略的に示されている。フレーム300（例えば、無線フレーム）は、無線ネットワーク100又は図4を参照しながら説明されるマルチレイヤ無線ネットワークにおける送信及び／又は受信される通信の一部分を示す。一実施例において、フレーム300は、より大きな通信信号又はストリームによる周期的に反復するセグメント構造を示す。一実施例において、反復するフレーム300は、例えば実質的に個々の通信各々の間に、実質的に異なる情報を含んでもよい。フレーム300は、例えば、IEEE  Std  802．16−2009又はWiMAXプロファイルにしたがって規定され、その標準仕様にしたがうブロードバンド無線アクセスを含む。モバイルWiMAXプロファイルによれば、フレームの持続時間又は送信時間間隔（TTI）は、例えば約5msである。例えば、2、2．5、4、8、10、12及び20msのような他のフレームやむ千フレームのサイズが、例えばIEEE  Std  802．16−2009標準仕様で規定されているように使用されてもよい。
【００２７】
一実施例において、フレーム300は、例えば時間分割複信（TDD）モード又は方式にしたがって送信及び／又は受信されてもよい。本発明の実施例において、他の時間及び／又は周波数方式が使用されてもよい（例えば、周波数分割複信（FDD）モード又は方式）。
【００２８】
フレーム300は、整数個のOFDMシンボル又は他の多重シンボルを含む。フレーム当たりのOFDMシンボル数は、例えば、OFDM方式の選択内容（例えば、サブキャリア間隔、サイクリックプレフィックス長、サンプリング周波数等）にしたがって決定される。一実施例において、OFDM方式は、例えば、帯域幅及びサンプリング周波数（例えば、モバイルWiMAXプロファイルによるオーバーサンプリング因子等）に基づいて設定又は求められてもよい。変形例において、本質的に異なるOFDM方式が使用されてもよく、その場合、フレーム300内に本質的に異なる数のOFDMシンボルが含まれることになる。
【００２９】
一実施例において、フレーム300はアイドルシンボル及び／又はアイドルタイムスロットを含む。一実施例において、フレーム300は1つ以上の切替期間302及び／又は304を含み、例えば、TDD複信モード又は方式が使用されていた場合、予め指定されているダウンリンク（DL）通信306と予め指定されているアップリンク（UL）通信308とを切り替える。別の例において、例えば、FDD複信方式又は方式が使用されていた場合、DL通信306及びUL通信308は、（例えば、異なる周波数又はネットワークチャネルを介して）実質的に同時に又は重複する時間に送信されてよいので、フレーム300は、アイドルシンボル、アイドルタイムスロット及び／又は切り替え期間302及び／又は304をごく僅かしか含まない又は全く含まなくてよい。
【００３０】
一実施例において、TTI又はフレーム300の期間は、例えば約5msでもよい。ラウンドトリップ時間（RTT）（例えば、特定の無線ノードに対する予め予定された2つの連続的なDL通信部306）は、例えば約10msである。急速に変化するチャネル状態及び／又は短いコヒーレンス時間を有する（例えば無線ネットワーク100のような）無線ネットワークは（例えば、自動車の速度で移動する車両のような高速で移動する移動局やノード（例えば、毎時約120km以上））、変動するチャネル状態を有するかなり高速の移動局をサポートする仕組みを使用する。本発明の実施例は、かなり小さなラウンドトリップ時間を有する無線ネットワーク100をサポートし、例えば、移動局110、112、114及び／又は116と基地局120との間でかなり高速に変化するチャネル状態のフィードバックを可能にする。なお、他の持続時間が使用されてもよい。
【００３１】
現在のIEEE  Std  802．16−2009標準仕様のフレーム構造は、かなり長いTTIのような制約を有し、そのようなTTIはかなり高速のフィードバック及び短いアクセス遅延（例えば、10ms未満）をサポートするには一般に適切でなく、そのような値は例えば新しい無線アクセス技術によって使用される。
【００３２】
本発明の実施例は、例えばIEEE  Std  802．16−2009標準仕様のフレーム構造に対して後方互換性を維持しつつ、短い遅延処理をサポートするフレーム300の修正バージョンを含む又は使用する。フレーム300の構造は、例えば、（IEEE802．16m標準仕様を含む）次世代のモバイルWiMAXシステム及び装置において使用されてもよい。一実施例において、フレーム300の構造は、従来の端末にとってトランスペアレント（透明）であり（例えば、モバイルWiMAXプロファイル及びIEEE802．16−2009にしたがって動作する）、BS、移動局及び／又はMSの間の通信にのみ使用され、BS、移動局及び／又はMSの何れもがIEE802．16m標準仕様に基づいて動作する。
【００３３】
本発明の一実施例によれば、フレーム構造は同期チャネル及びブロードキャストキャストチャネルを含み、移動局は、共通制御チャネル（例えば、媒体アクセスプロトコル（MAP）フレーム部分）を分析又はデコードし、システム構成情報を取得し、アップリンク（UL）及びダウンリンク（DL）の割り当てを判定する。
【００３４】
セル又はカバレッジエリアにおけるプライマリキャリアによる無線リンクの不具合は、プライマリキャリアによるBS120との通信ができない場合、MS110から速やかには報告されないかもしれない。無線リンクの不具合を通知し、BS120とのネットワークエントリ又は再エントリを実行せずに、代替的な1つ以上のキャリアにより復旧（リカバリ）を開始することは、マルチキャリア機能を備えているMS110にとって有益である。図4を参照するに、一実施例により無線リンクを復旧する方法が示されている。図4に示されている方法は、無線リンク不具合のMS110に対する復旧手順を示し、MS110は、プライマリキャリア及び1つ以上のセカンダリキャリアを含む複数のキャリアにより、BS120と通信することができるものとする。マルチキャリア（MC）の機能とともに構築されたMS110は、単独の無線機の場合と比較して、信頼性が強化されており、その単独の無線機の場合、無線リンクの不具合の際に新たなエントリ／再エントリの手続を実行しなければならない。
【００３５】
MS110は、MACシグナリング及びコマンドをプライマリキャリアにより受信し、これらは、ハンドオーバ、スリープ、アイドル、セキュリティ情報の更新及びデータに関連する。1つ以上のセカンダリキャリアにより、データ及びその他のメッセージがBS120からMS110へ送信されてもよい。一実施例において、MS110がカバレッジの欠如又は無線リンクの不具合を被った場合、その無線リンクの不具合は、不具合がプライマリキャリアにおいて生じた場合、MS110によって宣言され、たとえ他のセカンダリキャリアがまだ良好なサービスを提供していたとしても行われる。
【００３６】
一実施例において、MS110は、プライマリキャリア以外のキャリアにおいて、BS120とMACシグナリングを実行するように当然にはサポートされていない。BS120は、BS120及びMS110の間で通信を生かし続けるため、プローブ（キープアライブプローブ（keep
alive probe））を提供する。プローブがプライマリキャリアによるMS110との通信を確立することに失敗した場合、BS120はリソース／コンテキストを維持するタイマをスタートさせ、MS110のダイナミックコンテキスト（dynamic  context）を破棄する。ダイナミックコンテキストは、MACレイヤの不完全なプロトコルデータユニット（PDU）を含み、タイマの満了の際に破棄される。この時点において、BS120は、MS110がカバレッジエリア又はネットワークから脱落したものと仮定する。MS110及びBS120の間における無線リンクの不具合をMS110が検出した場合、MS110は、復旧手順を開始することで、BS120から脱落してしまうことを回避してもよい。復旧手順は、MS110及びBS120の間のリンクを完全に維持し、BS120がダイナミックコンテキストを破棄しないようにする必要がある。代替例において、復旧手順はBS120が開始してもよい。さらに、BS120は、MS110及びBS120の間における無線リンクの不具合を検出し、及び／又は宣言する。
【００３７】
図4に示されているように、UE又はMS110は、要素410において、プライマリキャリアにおける無線リンク品質を監視している。この例の場合、MS110はBS120と既に関連付けられており、MS110及びBS120間のトラフィックのためにプライマリキャリアを設定又は確立している。MS110は、要素420において、ダウンリンク（DL）制御情報の形式により、プライマリキャリアにおけるカバレッジの欠如を検出する。要素430において、MS110は、プライマリキャリアのリカバリが未だ可能であるか否かを判断する。プライマリキャリアのリカバリが未だ可能であった場合、要素440において、MS110はプライマリキャリアによるリカバリを試みる。例えば、プライマリキャリアおけるカバレッジ欠如の状態が改善する場合、MS110は、同じプライマリキャリアにおいてカバレッジの欠如の復旧を開始する。カバレッジの欠如の状態が改善しない場合又はさらに劣化する場合、要素450において、MS110はプライマリキャリアにおける無線リンクの不具合を宣言する。MS110が単独の無線機しか備えていなかった場合、MS110は全てのネットワークエントリを実行し、ネットワークに対するアクセスを復旧する。
【００３８】
MS110はプライマリキャリアにおける無線リンクの不具合を宣言したので、MS110はプライマリキャリアにおける復旧を実行しない。マルチキャリアMS110は、必要なリンク品質を有するセカンダリキャリアのような代替的なキャリアを捜す。要素460において、MS110は、代替的なキャリアを選択し、かつて設定した利用可能なセキュリティコンテキスト情報による有効な真性の保護、保証又はプロテクション）を用いて、代替的なキャリアにおける復旧手順を開始する。BS120は、MS110にとってプライマリキャリアではない第2のキャリアにおいて、MS110からの確認された通知（シグナリング）を検出する。代替例において、MS110は、要素460において、レンジング用のビットマップにおいてカバレッジ欠如ビットを通知することで、RNG−REQメッセージをBS120に送信してもよい。
【００３９】
その後、BS120は、MS110がカバレッジの欠如に起因して第1のプライマリキャリアを手放したことを確認し、BS120は、第2のキャリアによる新たなプライマリキャリアを設定又は確立するためにMS110と通信しようとする。第2のキャリアは、要素460において、新たなプライマリキャリアとして設定又は確立される。図4の例により説明された方法は、完全なネットワークエントリの手順を実行せずに、マルチキャリアM110が、プライマリキャリアの無線リンク不具合から復旧できるようにし、その結果、MS110にとって無線リンクの改善された信頼性をもたらすことができる。
【００４０】
図5は、一実施例により無線リンクを復旧する際のBS120側の動作例を示す。上述したようにBS120は負荷バランスをとるため及びサービス品質条件を満たすため等により、キャリアの切替を開始する。無線リンクの不具合が生じており、マルチキャリア処理を行うように構築されたUE又はMS110のためにキャリアを切り替える場合において、BS120は、要素510において、プライマリキャリアにおけるMS110のカバレッジの欠如を検出し、要素520において、復旧手順を実行することを求めるリクエストをMS110から受信する。要素530において、コンテキスト維持タイマを確認し、タイマが満了したかいなかを判断する。コンテキスト維持タイマが満了していた場合、BS120は、要素540において、完全なネットワークエントリを実行するようにMS110に指示する。コンテキスト維持タイマが満了していなかった場合、要素550において、要素520の復旧リクエストが第1のプライマリキャリアによるものであるか否かを判断する。リクエストが第1のプライマリキャリアによるものでなかった場合、BS120は、要素560において、MS110は第1のプライマリキャリアを手放していることを仮定し、要素570において、MACレイヤの制御が、プライマリキャリアの候補としてのセカンダリキャリアに切り替えられる。要素580において、候補のプライマリキャリアについて復旧手順が開始される。一実施例において、復旧手順は、MC−CMDメッセージを用いて開始され、MC−CMDメッセージは、候補のプライマリキャリアによりプライマリキャリアを設定又は確立することをMS110に指示するものである。プライマリキャリアは、要素590において、MS110にとってかつてはセカンダリキャリアであった候補のプライマリキャリアに設定又は確立される。
【００４１】
図6は、一実施例において、プライマリキャリアの切り替え手順をUE又はMS110が開始する場合を示す。要素610において、MS110はBS120に関連し、キャリア＃iにおいて動作している。（キャリア＃jへの）キャリア切り替えリクエストがMS110からBS120へキャリア＃jにより送信され、この場合において、キャリアj≠iである。BS120は、キャリア切り替えコマンドをキャリア＃jによりMS110に送信し、要素620においてキャリアが切り替えられ、プライマリキャリアをキャリア＃jに移す。そして、要素630において、MS110はキャリア＃jにおいて動作する。
【００４２】
図7は、一実施例において、プライマリキャリアの切り替え手順をUE又はMS110が開始する場合を示す。要素710において、MS110はBS120に関連し、キャリア＃iにおいて動作している。（キャリア＃jへの）キャリア切り替えリクエストがMS110からBS120へキャリア＃iにより送信され、この場合において、キャリアj≠iである。BS120は、キャリア切り替えコマンドをキャリア＃iによりMS110に送信し、要素720においてキャリアが切り替えられ、プライマリキャリアをキャリア＃jに移す。そして、要素730において、MS110はキャリア＃jにおいて動作する。
【００４３】
本願により開示される動作は、必要に応じて、有体媒体におけるコード命令として具現化される適せつなファームウェアやソフトウェアを実行することで行われてもよい。そして、本発明の実施例は、何らかの形式のプロセシングコアにより実行される一群の命令又はマシン読取可能な媒体に又はその中に実現又は具現化される一群の命令を含んでもよい。マシン読取可能な媒体は、マシン（例えば、コンピュータ）が読み取ることが可能な形式で情報を保存又は送信する任意の仕組みを含む。例えば、マシン読取可能な媒体は、リードオンリメモリ（ROM）、ランダムアクセスメモリ（RAM）、磁気ディスクストレージ媒体、光ストレージ媒体、フラッシュメモリ装置等のような製品を含む。さらに、マシン読取可能な媒体は、電気、光、音響のような伝搬する信号又はその他の伝搬する信号（例えば、搬送波、赤外線信号、ディジタル信号等）を含んでもよい。
【００４４】
以上本発明のいくつかの特徴が図示及び説明されたが、修正例、置換例、変更例及び均等物等の多くが当業者にとって明らかである。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのような修正例及び変更例を全て網羅するように意図されていることが、理解されるべきである。
【００４５】
以下、実施例により教示される手段を列挙する。
【００４６】
（第1項）
複数のキャリアにより通信するユーザ装置（UE）を基地局（BS）に関連付け、
プライマリキャリア及び1つ以上のセカンダリキャリアを含む前記複数のキャリアにおいて動作する前記UEが使用する前記プライマリキャリアにおけるリンク品質を監視し、
前記プライマリキャリアにおける前記リンク品質の劣化を検出し、
前記プライマリキャリアの復旧が可能か否かを判断し、
前記プライマリキャリアにおける無線リンクの不具合（RLF）を前記UEが宣言し、
前記1つ以上のセカンダリキャリアを特定し、
前記1つ以上のセカンダリキャリアの中からターゲットセカンダリキャリアを選択し、
前記ターゲットセカンダリキャリアを新たなプライマリキャリアとして設定するステップ
を有する、マルチキャリアスイッチングのための方法。
【００４７】
（第2項）
前記プライマリキャリアの復旧が可能であった場合、前記プライマリキャリアにおける復旧手順を試みるステップをさらに有する、第1項項記載の方法。
【００４８】
（第3項）
前記UEが、モバイルWiMAXプロトコルを用いて通信するように構築されている、第2項記載の方法。
【００４９】
（第4項）
前記RLFが前記BSに送信される、第1項記載の方法。
【００５０】
（第5項）
前記BSからキープアライブプローブを受信し、前記プライマリキャリアによる前記UEとの通信を再確立するステップをさらに有する、第1項記載の方法。
【００５１】
（第6項）
前記BSが、
前記1つ以上のセカンダリキャリアを特定し、
前記1つ以上のセカンダリキャリアの中からターゲットセカンダリキャリアを選択し、
前記ターゲットセカンダリキャリアを新たなプライマリキャリアとして設定する、第1項記載の方法。
【００５２】
（第7項）
前記ターゲットセカンダリキャリアが、かつて確立したセキュリティコンテキスト情報により真正であることの保証をともなう代替的なキャリアである、第1項記載の方法。
【００５３】
（第8項）
マルチキャリアスイッチングのための基地局（STA）であって、
MAC制御プロトコルを実行するためのプライマリキャリアにより、通信リンクを形成する送信手段と、
マルチキャリアユーザ装置（UE）からリンクリカバリリクエストを受信する受信手段と、
当該基地局（STA）においてコンテキスト維持タイマを確認し、該コンテキスト維持タイマが満了したか否かを確認する処理手段と
を有し、前記処理手段は、前記リンクリカバリリクエストが前記プライマリキャリアにより受信されたか否かを判定し、前記リンクリカバリリクエストがセカンダリキャリアにより受信されていることを確認し、前記MAC制御プロトコルを前記プライマリキャリアからプライマリキャリアの候補である前記セカンダリキャリアに移し、前記プライマリキャリアの前記候補により復旧手順を開始し、当該基地局（STA）及びマルチキャリアユーザ装置（UE）の間において、前記プライマリキャリアの前記候補を新たなプライマリキャリアとして確立する、マルチキャリアスイッチングのための基地局。
【００５４】
（第9項）
前記コンテキスト維持タイマが満了していた場合、前記処理手段が、完全なネットワークエントリを実行するように前記マルチキャリアユーザ装置（UE）に指示する、第8項記載の基地局。
【００５５】
（第10項）
当該基地局が、モバイルWiMAXプロトコルを用いて通信する、
前記復旧手順がMC−CMDメッセージを用いて開始される、又は
前記プライマリキャリアの前記候補が、必要なリンク品質に少なくとも部分的に基づいて選択される、第8項記載の基地局。
【００５６】
（第11項）
前記処理手段が、前記プライマリキャリアにより復旧手順を開始する、第8項記載の基地局。
【００５７】
（第12項）
前記新たなプライマリキャリアによる前記マルチキャリアユーザ装置（UE）との通信リンクを形成するために、当該基地局は、完全なネットワークエントリ手順を実行する必要がない、第8項記載の基地局。
【００５８】
（第13項）
媒体アクセス制御（MAC）レイヤ及び物理（PHY）レイヤを有するユーザ装置（UE）であって、プライマリキャリアのリンク品質の劣化を検出することで、前記プライマリキャリア及びセカンダリキャリアの間でキャリアの切替を行い、前記プライマリキャリアにより復旧手順を試み、1つ以上のセカンダリキャリアを特定し、前記1つ以上のセカンダリキャリアの中からターゲットセカンダリキャリアを選択し、該ターゲットセカンダリキャリアを新たなプライマリキャリアとして設定する、ユーザ装置。
【００５９】
（第14項）
当該ユーザ装置（UE）が、ロングタームエボリューション（LTE）プロトコルを用いて通信する、第13項記載のユーザ装置。
【００６０】
（第15項）
無線リンクの不具合（RLF）を宣言する、第13項記載のユーザ装置。
【００６１】
（第16項）
前記RLFを基地局に送信する、第15項記載のユーザ装置。
【００６２】
（第17項）
基地局からキープアライブプローブを受信し、前記プライマリキャリアにより当該ユーザ装置との通信を再確立する、第16項記載のユーザ装置。
【００６３】
（第18項）
当該ユーザ装置が、複数のアンテナを有する、第13項記載のユーザ装置。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００６４】
【非特許文献１】本願優先日に公知のIEEE802標準仕様
【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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