(57)【要約】  リレーノードと隣接基地局の間にリレー接続を確立する方法は、基地局の作動モードをそれがリレーノードとして作動することができるように変更する段階と、リレーノードとして作動する基地局と隣接基地局の間に帯域内無線逆送リレーリンクを確立する段階とを含む。【選択図】図３
2013522992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレーノードと隣接基地局の間にリレー接続を確立する方法であって、
基地局のリレー機能をそれがリレーノードとして作動するように起動する段階と、
リレーノードとして作動する前記基地局と隣接基地局の間に帯域内無線逆送リレーリンクを確立する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
帯域内無線逆送リレーリンクを使用すべきであるという判断が為されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記判断は、リレーノードとして作動することができる前記基地局、隣接基地局、コアネットワーク、及びＯＡＭ部のうちの少なくとも１つの内部で為されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記判断が前記ＯＡＭ部内で為される場合に、該ＯＡＭ部は、リレーノードとして作動することができる前記基地局に前記隣接基地局を通じてそれが該隣接基地局との帯域内無線逆送リレーリンクを確立することになるという通知を提供することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記判断は、通信問題の検出に続いて為されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記通信問題は、ユーザデータ接続及びＯＡＭデータ接続のうちの一方に対してのみ中断を引き起こし、これらの接続の一方は、前記隣接基地局への前記帯域内無線逆送リレーリンクを通じて、次に、その基地局間の逆送リンクを通じて経路指定され、これらの接続の他方は、リレーノードとして作動することができる該基地局の該逆送リンクを通じて経路指定されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
リレーノードとして作動することができる前記基地局は、帯域内無線逆送リレーリンクをネットワークインストール／ロールアウト中に使用することができるように事前構成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記隣接基地局及びリレーノードとして作動することができる前記基地局のうちの一方は、そのセルカバレッジを他方の基地局の場所を網羅するように修正することができることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
リレーノードとして作動することができる前記基地局は、それが前記帯域内無線逆送リレーリンクを通じて接続することができる特定の隣接基地局に関する情報を用いて事前構成されることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
リレーノードとして作動することができる前記基地局は、前記帯域内無線逆送リレーリンクに対して最良の接続性を提供するように見える隣接基地局を選択するためにセル選択手順を使用することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記隣接基地局は、リレーノードとして作動することができる複数の基地局からのトラフィックを単一の逆送リンクに多重化するために使用されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記基地局は、それがリレーノードとしてかつ基地局として同時に作動している２重作動モードを有することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記帯域内無線逆送リレーリンクは、信号伝達に使用可能であるが、ユーザトラフィックのための帯域内無線逆送リンクとして機能するほど十分に良好及び／又は高くない品質及び／又は帯域幅を有し、リレーノードとして作動することができる前記基地局によって受信された通知が、それにそれ自体を再構成させ、該帯域内無線逆送リレーリンクの特性をそれがユーザトラフィックのための帯域内無線逆送リレーリンクとして機能することができるように改善することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
基地局がリレーノードとして作動することを可能にするリレー機能と、
リレーノードとして作動する基地局と隣接基地局の間に帯域内無線逆送リレーリンクを確立することができる接続性要素と、
を含むことを特徴とする基地局。
【請求項１５】
通信システムであって、
複数の基地局を有するアクセスネットワーク、
を含み、
少なくとも１つの基地局が、
前記基地局がリレーノードとして作動することを可能にするリレー機能と、
リレーノードとして作動する前記基地局と隣接基地局の間に帯域内無線逆送リレーリンクを確立することができる接続性要素と、
を含む、
ことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレーノードに関する。それは、排他的ではないが特にリレーノードとして作用するように構成されたモバイル無線ネットワーク基地局（ＢＳ）に関連する。
【背景技術】
【０００２】
リレーノードは、マイクロ波逆送リンクのような専用有線又は無線逆送リンクを用いる代わりに、帯域内無線逆送リンクを通じて無線ネットワークに接続するモバイル端末にサービスを提供するモバイルネットワーク送信／受信デバイスである。帯域内リレーとは、同じ無線リソースがリレーによりかつモバイル端末のような顧客ユーザ装置（ＵＥ）によって使用されることを意味する。帯域内無線リンクは、専用マイクロ波無線逆送リンクのような帯域外無線リンク及び有線リンクのような他のリンクと対照的である。
【０００３】
リレーノードを使用する目的は、良好なコスト対性能トレードオフを維持するために、高隠蔽の領域又は専用逆送リンクが配備されていない場所へのカバレッジ拡張を提供することである。リレーノードはまた、機能を強化させるために使用することができる。
【０００４】
リレーノードは、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）ネットワークに関して標準化されている。ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）ネットワークのためのリレーノードは、現在、標準化作業中である。
【０００５】
ＬＴＥネットワークでは、リレー機能は、「リレーノード（ＲＮ）」によって提供される。ＲＮは、基地局、その特定のＲＮに対する「ドナーｅＮｏｄｅＢ（ＤｅＮＢ）」と呼ばれる強化ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）に接続する。ＲＮとネットワークの間の通信は、ＤｅＮＢを通じて行われる。ＲＮとＤｅＮＢの間の無線リンクをリレーリンクと呼ぶ。モバイル端末は、直接にｅＮｏｄｅＢに又はＲＮに接続することができ、両方の接続タイプは、アクセスリンクと呼ばれる。
【０００６】
リレーノードは、基地局を含むノードよりも低い階層レベルでモバイルネットワークにおいてカバレッジ拡張を提供することができる。図１は、モバイル端末（ＵＥ）と基地局の間でユーザトラフィックをリレーするＲＮを示している。
【０００７】
図２は、本発明によるモバイルネットワーク２００を示している。ネットワーク２００は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）２１０、コアネットワーク２１２、並びに運用、管理、及び保守（ＯＡＭ）部２１４を含む。この図では、ＯＡＭ部２１４は、用語「ＥＭＳ／ＮＭＳ（要素管理システム／ネットワーク管理システム）」によって識別される。ＥＭＳ及びＮＭＳは、実際にはＯＡＭ部２１４の下位部分である。ＲＡＮ２１０は、いくつかの基地局及び他のネットワーク要素を含む。基地局「ＢＳ  Ａ」２１６及び「ＢＳ  Ｂ」２１８のみを示しているが、ネットワークはこれよりも多くの基地局を含むことは理解されるであろう。「ＢＳ  Ａ」２１６は、セル２２０内のモバイル端末に無線アクセスを提供し、「ＢＳ  Ｂ」２１８は、セル２２２内のモバイル端末に無線アクセスを提供する。この図では、ただ１つのモバイル端末のみ、すなわち、セル２２０内のモバイル端末を示している。
【０００８】
図２は、ＲＡＮ２１０とコアネットワーク２１２の間に厳密な分割を示しているように見えるが、例えば、ＬＴＥシステムでは、ある一定のＲＡＮタイプ機能がコアネットワークに存在することが一般的である。
【０００９】
コアネットワーク２１２は、移動性管理、セッション管理、及びユーザデータの搬送サービスを提供し、関連する制御タスクも実行する。従って、コアネットワークは、基地局「ＢＳ  Ａ」２１６及び「ＢＳ  Ｂ」２１８の機能を制御する。「ＢＳ  Ａ」２１６及び「ＢＳ  Ｂ」２１８の機能がコアネットワーク２１２によって制御されるのに加えて、ＯＡＭ部２１４は、基地局の構成及び再構成を制御し、基地局内で起こり得る障害を管理するように作動する。基地局「ＢＳ  Ａ」２１６及び「ＢＳ  Ｂ」２１８は、逆送リンクＡ２２４及び逆送リンクＢ２２６を用いてコアネットワーク２１２に（又は実施によっては、ＲＡＮの関連部分に）接続される。各基地局に関連して、２つの接続を示しており、各々がデータの流れを表している。ユーザデータ接続では、ユーザデータが基地局とコアネットワーク２１２との間で伝達され（及びコアネットワーク２１２を超えて伝達されることもある）、ＯＡＭデータ接続では、ＯＡＭデータが基地局とＯＡＭ部２１４との間で伝達される。このＯＡＭデータは、基地局の構成に関連するメッセージ、アラーム、更新、通知、及び指令を含むことができる。図２で分るように、基地局「ＢＳ  Ａ」に関しては、ユーザデータ接続が数字２２８によって示され、ＯＡＭデータ接続が数字２３０によって示されている。基地局「ＢＳ  Ｂ」のユーザ及びＯＡＭデータ接続については、図示していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ネットワーク２００の作動において問題が発生することがある。通常、基地局は、有線リンク又は専用マイクロ波リンクを用いてコアネットワークに（及びコアネットワーク上でＯＡＭシステムに）接続する。しかし、これらの専用逆送リンクが一部の場所で完全に欠落している（ケース１）か、又はそれらが故障する可能性がある（ケース２）。
【００１１】
まずケース１を参照すると、例えば、田舎の環境では、基地局のための専用逆送リンクを設置することが困難であり高額になることがある。従って、基地局の設置は非常に容易であろうが、利用可能な専用逆送リンクの不足は、基地局の運用開始への障害になる場合がある。これは、エリアのカバレッジ又は容量の損失を招くことがある。
【００１２】
ここでケース２を参照すると、専用逆送リンクがダウンした場合、基地局によって提供されるサービスが中断されることがある。基地局によってサービスを提供されるモバイル端末は、他の隣接基地局が利用可能であれば、これらにハンドオーバすることができるが、これは、カバレッジ全体を悪化させることがある。基地局のサービスを再開するのに使用することができる利用可能なＯＡＭ機能が存在する場合もあるが、これらの機能は、専用逆送リンク上のＯＡＭ接続が利用不可であるために利用可能でないことがある。最悪のケースでは、技術者が基地局を訪問してＯＡＭ操作を実行し、及び／又はサービスを再開させなければならない場合がある。従って、問題を解決する他の方法が利用可能でない場合には、必要なカバレッジを維持するために隣接セルの無線設定の再構成が必要なこともある。
【００１３】
別のケースでは、エンドツーエンド接続性の問題が存在することがある。専用逆送リンク上以外のエンドツーエンド接続経路上のどこかで接続性問題が発生することがある。例えば、ユーザトラフィックのための接続が作動していて実行中であっても、基地局とＯＡＭ部２１４の間のＯＡＭ接続がダウンすることがある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様により、基地局がリレーノードとして作動するように基地局のリレー機能を起動する段階と、リレーノードとして作動する基地局と隣接基地局の間に帯域内無線逆送リレーリンクを確立する段階とを含むリレーノードと隣接基地局の間にリレー接続を確立する方法を提供する。
【００１５】
好ましくは、リレーノードとして作動する基地局は、ネットワークに対してはこのように作動する。このモードにある間、基地局は、モバイル端末に対しては基地局として作動し続けることができる。
【００１６】
好ましくは、専用逆送リンクが利用可能になり、リレーノードとして作動することができる基地局がこれを通じてネットワークと通信することができるようになると、通信は、帯域内無線逆送リレーリンクから専用逆送リンクに切り換えられ、帯域内無線逆送リレーリンクは無効にされる。
【００１７】
好ましくは、本方法は、通信ネットワークにおいて適用される。ネットワークは、モバイル通信ネットワークとすることができる。ネットワークは、無線アクセスネットワーク、コアネットワーク、及びＯＡＭ部を含むことができる。
【００１８】
好ましくは、リレーノードとして作動することができる基地局は、自己がリレーノードとして作動することができるように事前設定することができる。好ましくは、リレーノードとして作動することができる基地局は、帯域内無線逆送リレーリンクを通じて接続することが許される別の基地局に関する情報で事前構成される。いくつかの他の基地局を識別することができる。代替的な実施形態では、基地局は、帯域内無線逆送リレーリンクを設定することができるように事前構成されるが、リレータイプの接続を共に確立することができる他の基地局に関する情報が提供されない。基地局にこのような情報が提供されるか否かに関わらず、リレーノードとして作動することができる基地局がＤｅＮＢを選択することになると、セル選択手順を使用して、最高の接続性をもたらすように見える隣接基地局をＤｅＮＢとして選択することができる。
【００１９】
本発明の一実施形態では、リレー接続は、通信問題の検出後に確立される。帯域内無線逆送リレーリンクを使用すべきであると判断される場合がある。この判断は、リレーノードとして作動することができる基地局内、隣接基地局内、コアネットワーク内、又はＯＡＭ部内で行うことができる。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、リレーノードとして作動することができる基地局は、帯域内無線逆送リレーリンクを使用することができるようにネットワークインストール／ロールアウト中に事前構成される。
【００２１】
リレーノードとして作動することができる基地局が判断を受け取るのに応答して、基地局のモードは、自己がリレーノードになるように変更することができる。
【００２２】
好ましくは、帯域内無線逆送リレーリンクは、ＵＥによって隣接基地局に対して実行されるものに対応するアタッチ手順を実行するリレーノードとして作動することができる基地局によって確立される。帯域内無線逆送リレーリンクは、モバイル端末とのアクセスリンクを確立／保持するように割り当てられる部分と、リレータイプのリンクに割り当てられる部分との間に自己の無線リソースを割り当てる基地局のうちの少なくとも１つによって確立することができる。次に、この基地局は、この割り当てに関する情報を他方の基地局に信号伝達することができる。他方の基地局は、これに従って自己を構成することができる。他方の基地局に通知する基地局も、この割り当てに従って自己を構成することができる。
【００２３】
基地局は、基地局とコアネットワークの間でユーザデータを伝達するためのユーザデータ接続を有することができる。基地局は、基地局とＯＡＭ部の間でＯＡＭデータを伝達するためのＯＡＭデータ接続を有することができる。
【００２４】
専用逆送リンクに障害が生じた場合、リレーノードとして作動することができる基地局からコアネットワークへの接続は、隣接基地局への帯域内無線逆送リレーリンクを通じて、次に、この基地局とコアネットワークの間の逆送リンクを通じて確立することができる。ユーザデータ接続及びＯＡＭデータ接続は、この接続を通じて送信することができる。
【００２５】
別の障害のケースでは、ユーザデータ接続及びＯＡＭデータ接続のうちの一方にのみ中断が存在し、この場合、これらの接続の一方は、隣接基地局への帯域内無線逆送リンクを通じて、次に、この基地局とコアネットワークの間の逆送リンクを通じて経路指定することができ、これらの接続の他方は、リレーノードとして作動することができる基地局の専用逆送リンクを通じて経路指定することができる。この場合、リレーノードとして作動することができる基地局は、リレーだけでなく基地局として同時に機能し、自己の専用逆送リンク及び帯域内無線逆送リレーリンクの両方を同時に使用する。
【００２６】
障害は、ＯＡＭ部で検出される場合がある。次に、ＯＡＭ部は、リレーノードとして作動することができる基地局に通知することができる。このような通知は、隣接基地局を通じて提供することができる。通知は、リレーノードとして作動することができる基地局が隣接基地局へのリレータイプの接続を形成するのをトリガすることができる。
【００２７】
本発明の一実施形態では、隣接基地局は、リレーノードとして作動することができる基地局の場所を網羅するように自己のセルカバレッジを変更することにより、自己を再構成することができる。代替的又は追加的に、リレーノードとして作動することができる基地局は、隣接基地局の場所を網羅するように自己のセルカバレッジを変更することにより、自己を再構成することができる。この変更は、セルサイズの拡大を伴うことがある。
【００２８】
本発明の別の態様では、リレーノードとして作動することができる基地局は、自己の逆送リンクが依然として完全に機能している間の作動中に、確立された帯域内無線逆送リレーリンクを有する。従って、基地局は、リレーノードとして作動しており、通常の方法で基地局としても作動している２重作動モードを有する。このような場合、障害通知は、既に確立済みの帯域内無線逆送リレーリンクを通じて隣接基地局から基地局に直接に通信することができる。この場合、帯域内無線逆送リレーリンクは、信号伝達に利用可能であるが、ユーザトラフィックのための帯域内無線逆送リンクとして機能するには十分に良好でない及び／又は高くない品質及び／又は帯域幅を有する。リレーノードとして作動することができる基地局によって障害通知が受信されると、基地局は、次に、自己を再構成して帯域内無線逆送リレーリンクの特性を改善する。
【００２９】
好ましくは、本方法は、ＬＴＥモバイル通信システムにおいて提供される。
【００３０】
好ましくは、隣接基地局は、ドナーｅＮｏｄｅＢ（ＤｅＮＢ）である。本発明の一実施形態では、ＤｅＮＢは、リレーノードとして作動することができる複数の隣接基地局からのトラフィックを単一の逆送リンクに多重化するために使用される。
【００３１】
本発明の第２の態様により、基地局がリレーノードとして作動することを可能にするリレー機能と、リレーノードとして作動する基地局と隣接基地局の間に帯域内無線逆送リレーリンクを確立することができる接続性要素とを含む基地局を提供する。
【００３２】
本発明の第３の態様により、複数の基地局を有するアクセスネットワークを含み、なくとも１つの基地局が、基地局がリレーノードとして作動することを可能にするリレー機能と、リレーノードとして作動する基地局と隣接基地局の間に帯域内無線逆送リレーリンクを確立することができる接続性要素とを含む通信システムを提供する。
【００３３】
本発明の第４の態様により、コンピュータシステム上で実行された時に、基地局がリレーノードとして作動するように基地局のリレー機能を起動する段階とリレーノードとして作動する基地局と隣接基地局の間に帯域内無線逆送リレーリンクを確立する段階とを含むリレーノードと隣接基地局の間のリレー接続を確立する方法を実行するソフトウエアコードを含むコンピュータプログラム製品を提供する。
【００３４】
好ましくは、コンピュータプログラム製品は、本方法の段階を実行することができる実行可能コード部分を有する。
【００３５】
好ましくは、コンピュータプログラム製品は、コンピュータ可読媒体上に格納される。
【００３６】
ここで添付図面を参照して本発明の実施形態を単に一例として以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ネットワーク構成を示す図である。
【図２】ネットワークを示す図である。
【図３】別の状態にある図２によるネットワークを示す図である。
【図４】更に別の状態にある図２によるネットワークを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図２を参照して、本発明について説明する。この図は、従来技術について説明するために使用したが、本発明は、図２に示すタイプのネットワークに付加的機能を提供するので、便宜上、この図を用いて本発明について説明する。
【００３９】
本発明のこの実施形態では、ＬＴＥモバイル通信システムにおける適用に関連して本発明を説明する。
【００４０】
本発明は、基地局の作動方法を制御するためにＯＡＭ部２１４内に付加的な機能を提供し、また、基地局の作動モードを変更するために基地局に存在する付加的な機能も提供する。特にＯＡＭ部２１４は、特定の定義された環境において、自己の付加的機能を使用して基地局の作動モードを変更することができ、従って、基地局は、自己自体よりも高い階層レベルにあるネットワーク要素に対してはもはや基地局として作動せず、代わりにリレーノードとして作動し、同じ階層レベルにあるネットワーク要素（基地局）と通信する。それによって通信の問題又は状況により、基地局とネットワーク２００のより高い階層レベルとの間の直接通信が妨げられて基地局が孤立する状況にネットワーク２００が対処することができるようになる。このような場合、孤立した基地局と別の基地局の間に通信が確立され、これを通じてより高い階層レベルに達することができる。このようにして、孤立した基地局は、孤立した基地局によってサービスを提供されるモバイル端末とより高い階層レベルとの間の通信をリレーすることができるリレーノードになるためにモード変更する。
【００４１】
ＬＴＥモバイル通信システムに適用される本発明のこの実施形態では、通常モードでは、基地局は、自己自体よりも高い階層レベルにあるコアネットワーク内のネットワーク要素と通信し、基地局のモードが変更されると、基地局は同じ階層レベルにある基地局に対して作動する。
【００４２】
基地局の形態のネットワーク要素が、基地局からリレーノードに自己のモードを変更させた場合、同じか又はより高い階層レベルにあるネットワーク要素に関する限り、リレーノードとして作動するネットワーク要素は、基地局として作動していた時よりも低い階層レベルで作動すると見なすことができる点は理解されるであろう。従って、基地局との相互作用の意味では、それは、より高い階層レベルにあるネットワーク要素と通信する。しかし、基地局は、依然としてモバイル端末にアクセスリンクを提供しているので、モバイル端末に関する限り、基地局の階層レベルは変更されたようには見えない。
【００４３】
本発明によるシステムは、帯域内無線逆送リレーリンクを使用して、孤立した基地局をコアネットワーク２１２及びＯＡＭ部２１４に接続する。これは、以下のように構成され、有効にされ、かつ無効にすることができる。
【００４４】
１．帯域内無線逆送リレーリンクの事前構成
帯域内無線逆送リレーリンクが有効にされる前の時点で、これを構成すべきである。従って、基地局は、それが、ａ）帯域内無線逆送リレーリンクを使用するための必要条件が優勢であるいう判断に応答し、ｂ）リレータイプの接続を形成すべき相手の１つ又は複数の基地局を識別し、かつｃ）適切な基地局に対してリレータイプの接続を形成することを可能にする設定を用いて構成される。基地局にはまた、リレーとして機能する他の基地局からのリレータイプの接続を受け入れ可能にする設定を設けることができる。これらの設定は、リレータイプの接続を設定する試みを受け入れ、次に、その結果として設定されることになる受け入れ元の特定の基地局を識別することができる。
【００４５】
事前構成の結果として、帯域内無線逆送リレーリンクは設定可能であるが、まだ使用されていない。更に、帯域内無線逆送リレーリンクが事前構成されたので、接続障害がある場合に、適切に構成された基地局は、自己の逆送リンクを通じたコアネットワークとの通信からリレーノードとしての別の基地局との通信にシームレスに切り換えることができる。しかし、帯域内無線逆送リレーリンクの使用は、接続障害がある状況だけに限定されるわけではない。基地局がネットワークの一部分として新しく設けられる場合に、それは、それが従来の逆送リンクを使用する必要もなく作動し、設置から直ちに帯域内無線逆送リレーリンクを通じて通信することができるように事前構成しておくことができる。
【００４６】
上記では、リレータイプの接続が形成される相手の基地局、恐らくは隣接基地局の選択は、事前構成中に適切な隣接基地局の識別によって予め判断される。本発明の代替的な実施形態では、特定の基地局は、帯域内無線逆送リレーリンクを設定することができるように事前構成されるが、これは、適切な隣接基地局の識別を伴わない。代わりに、特定の基地局は、リレーモードで作動し、従って、別の基地局に対してリレータイプの接続を確立する必要がある場合には、セル選択手順を実行することにより、例えば、最高の接続性をもたらすことをこの特定の基地局に示すセル内の基地局を選択することによってこれを行うべきであるという指示を含む。これは、通常は信号の安定性のような他の基準を満たす限り、最も強い信号になると考えられる。これを構成するには、特定の基地局が隣接基地局をモニタするモードで作動して、リレータイプの接続を確立する必要性が生じた場合に、リレータイプの接続が確立されることになる相手の基地局の選択を行えるようにする。これは、隣接セル内に留まるアイドル状態のモバイル端末に類似する。しかし、この実施形態の好ましい変形では、セル選択目的のためのセル測定の実行は、帯域内無線逆送リレーリンクの必要性が生じた後にのみ行い、必要性が、接続障害によって又は特定の基地局がネットワーク内に設けられることによって生じたかに関わらない。
【００４７】
この段階の最後に、事前構成された基地局には、必要性が生じた時に隣接基地局への帯域内無線逆送リレーリンクを確立する手段が設けられる。
【００４８】
２．帯域内無線逆送リレーリンクへの切り換え及びその有効化
帯域内無線逆送リレーリンクを使用すべきであるという判断が行われる。以下で分るように、この判断は、ネットワークの多くの地点で、例えば、基地局内、コアネットワーク２１２内、又はＯＡＭ部２１４内で行うことができる。これは、例えば、基地局とＲＡＮ／コアネットワークの間の接続を提供する「通常の」専用逆送リンクがダウンしたことが検出される場合に当て嵌まる。これは、リンクがダウンしたことを検出するために利用可能な手順を基地局内で利用し、適切なアラームを内部的に生成することによって行うことができる。アラームは、基地局が（段階１で既に事前構成された）帯域内無線逆送リレーリンクを使用するのをトリガすることができる。
【００４９】
代替的に、上述のように、基地局が帯域内無線逆送リレーリンクを使用することができるように、ネットワークインストール／ロールアウト中に事前構成されている場合がある。この場合、基地局は、（後で提供されることがある）専用逆送リンクよりも帯域内無線逆送リレーリンクを使用するように明示的に構成される。専用逆送リンクを利用可能にすべきでない場合には、帯域内無線逆送リンクを永続的とすることができる。いずれにしても、このようなインストールの一部分として、帯域内無線逆送リレーリンクを使用すべきであるという判断が行われる。
【００５０】
以下、リレーリンクの設定について説明する。公知のタイプのあらゆる設定手順を使用することができ、例えば、無線リソースを割り当てて、２つの基地局間、並びにリレーリンクを通じて接続する基地局とＯＡＭシステムの間に信号伝達接続を確立する。リレーリンクの必要性が生じた時にのみ、リレーリンクを設定することが望ましい。リレーリンクの設定を遅らせると、必要な時までリソース割り当ての使用を遅らせるという利点がある。
【００５１】
リレーリンクの設定は、いずれかの便利な手順を用いて実行することができる。例えば、ＬＴＥシステムでは、無線リソース制御（ＲＲＣ）プロトコルを使用することができ、この場合はＲＮがユーザ装置（ＵＥ）として機能することによってＤｅＮＢへの接続を開始する。
【００５２】
より具体的には、基地局「ＢＳ  Ａ」が、基地局「ＢＳ  Ｂ」とのＵＥアタッチ手順を実行する。これが行われた状態で、基地局「ＢＳ  Ａ」と基地局「ＢＳ  Ｂ」の間に無線チャンネルが確立される。更に、ＧＴＰ（ＧＰＲＳトンネリングプロトコル）トンネルが基地局「ＢＳ  Ｂ」とコアネットワークの間に確立されている場合もある（一部の実施形態では、これは必要でない場合があるが）。基地局「ＢＳ  Ａ」は、次に、リレータイプのリンクを設定するという要求を基地局「ＢＳ  Ｂ」に信号伝達することができる。
【００５３】
従って、基地局「ＢＳ  Ｂ」は、基地局「ＢＳ  Ａ」をリレーノードとして受け入れて、その後、これらの基地局は、リレータイプのリンクを確立するために協調作動する。このリンクは、ＵＥアタッチ手順の結果として確立されるチャンネルよりも著しく大きい帯域幅を有し、これは、基地局「ＢＳ  Ａ」によって処理されるトラフィック全体に対応することができるほど十分に大きくなければならないからである。基地局「ＢＳ  Ａ」によってリレータイプのリンクを確立するよう指示された基地局「ＢＳ  Ｂ」は、この時点で、自己の無線リソースを割り当てる。本発明の一実施形態では、基地局「ＢＳ  Ｂ」の無線リソースブロックは、作動する周波数レンジを２つの部分、すなわち、基地局「ＢＳ  Ｂ」によってサービスを提供されるモバイル端末とのアクセスリンクを確立／保持するために割り当てられる周波数部分範囲と、リレーリンクに割り当てられる周波数部分範囲とに分割する。基地局「ＢＳ  Ｂ」は、無線リソースを基地局「ＢＳ  Ａ」に分割する方法の通知を基地局「ＢＳ  Ａ」に信号伝達し、基地局「ＢＳ  Ａ」は、これに応じて自己を構成する。基地局「ＢＳ  Ｂ」は、リレータイプのリンクの確立中にマスターとして作用する。無線リソースは、必ずしも周波数領域で分割する必要はなく、あらゆる他の領域での分割を適用可能であることは理解されるであろう。
【００５４】
加えて、判断に応答して、基地局のモードは、リレーノードになるように変更される。
【００５５】
３．通常逆送リンクへの切り換え及び帯域内無線逆送リレーリンクの無効化
後の時点で、リレーノードモードで作動している基地局は、「通常」専用逆送リンクを使用することが求められる。これは、「通常」専用逆送リンクが回復していて利用可能になったという通知、又は新しい設置の場合には新しい「通常」専用逆送リンクが基地局での使用ために提供されたという通知に応答する場合である。従って、基地局のモードがリレーノードではなく基地局になるように切り換えられ、１つ又はそれよりも多くの隣接基地局に対するリレーノードとしての接続が停止される。
【００５６】
上記について、同じネットワークの異なる状態を示す図２、３、及び４を参照して説明する。図２は、基地局「ＢＳ  Ａ」の通常作動を示している。図３は、上記に説明した方法を用いた帯域内無線逆送リレーリンクへの切り換え及び有効化後の状況を示しており、図４は、エンドツーエンド接続性問題に応答した後の図２のネットワーク２００を示している。
【００５７】
図２は、基地局「ＢＳ  Ａ」及び「ＢＳ  Ｂ」の通常作動を示している。上述のように、各基地局は、自己とコアネットワーク２１２の間のユーザデータ接続を通じてユーザデータをかつ自己とＯＡＭ部２１４の間のＯＡＭデータ接続を通じてＯＡＭデータを転送することができる。図２の構成は従来技術に対応するが、この場合には、基地局「ＢＳ  Ａ」及び「ＢＳ  Ｂ」は、これらの間にリレータイプの接続が必要であると判断された場合に接続を確立するように事前構成されている。従って、図２は、本発明による方法の段階１が適用された状態にあるネットワーク２００を示している。
【００５８】
図３は、「通常」専用逆送リンク、この場合は逆送リンクＡ２２４内の障害に応答した後の図２のネットワーク２００を示している。障害は、数字３３６で示されている。図３に示す状態の前に、この障害３３６が判断され（段階２）、次に、基地局「ＢＳ  Ａ」が基地局「ＢＳ  Ｂ」に対してリレータイプの接続を開始し、帯域内無線逆送リレーリンク３３８が確立される。これが行われた状態で、基地局「ＢＳ  Ａ」のユーザデータ接続３２８及びＯＡＭデータ接続３３０は、基地局「ＢＳ  Ｂ」を通じてＲＡＮ／コアネットワーク２１２に、最初は帯域内無線逆送リレーリンク３３８上で、次に逆送リンクＢ２２６上で再経路指定される。更に、基地局Ａのモードは、「基地局」から「リレーノード」に変更される（少なくとも、他の基地局及びネットワークによって一般的にどのように知覚されるかに関して）。その結果、切り換えが実行されており、ネットワーク２００は、図３に示す状態になる。
【００５９】
専用逆送リンクの障害に対処するために、基地局「ＢＳ  Ａ」は、帯域内無線逆送リレーリンクに切り換えている。従って、比較的容易な方法で基地局のサービスを再開することができ、これは、それ以外の方法、例えば、ネットワーク内のギャップを補うために隣接セルの無線インタフェースを再構成することによって必要になると考えられる尽力よりもかなり少ない尽力で済む。
【００６０】
図４は、エンドツーエンド接続性問題に応答した後の図２のネットワーク２００を示している。この場合、基地局「ＢＳ  Ａ」２２４の専用逆送リンクは機能しているが、専用逆送リンク以外のネットワーク内のどこかで障害が発生している。この障害は、数字４３６によって示されている。この特定の障害のケースでは、コアネットワーク２１２内に問題があり、「ＢＳ  Ａ」２２４とＯＡＭ部２１４の間の通信（ＯＡＭ接続２３０）を中断しているが、ユーザトラフィックの通信（ユーザデータ接続２２８）は中断していない。従って、専用逆送リンクは依然として機能していることは理解されるであろう。
【００６１】
図４に示す状態の前に、この障害４３６が判断され（上述の段階２により）、その後、基地局「ＢＳ  Ａ」は、基地局「ＢＳ  Ｂ」に対してリレータイプの接続を開始し、帯域内無線逆送リレーリンク４３８が確立される。これが行われた状態で、基地局ＡのＯＡＭデータ接続４３０は、基地局Ｂを通じてＯＡＭ部２１４に、最初は帯域内無線逆送リレーリンク４３８上で、次に逆送リンクＢ２２６上で再経路指定される。従って、ＯＡＭデータ接続２３０は、冗長のリレーベースのＯＡＭリンクを用いることにより、ＯＡＭ通信事業者の相互作用がなくても自動的に回復することができる。これは、コアネットワーク内の問題解決に必要なアクセス許可が制限されている場合は有利であり、従って、ＯＡＭ部２１４は、関連するアクセス許可を有する人物が位置付けられ、コアネットワーク内に内在する問題の解決に着手する間、この問題に対処するよう作動させることができる。
【００６２】
しかし、ユーザデータ接続２２８は中断されていなかったので、この接続は、再経路指定されずに、代わりに逆送リンクＡ２２４上で保持される。更に、基地局Ａのモードが「基地局」から「リレーノード」に変更される（少なくとも、他の基地局及びネットワークによって一般的にどのように知覚されるかに関して）。この場合には、基地局がリレーだけでなく通常の基地局として同時に機能し、専用逆送リンク及び帯域内無線逆送リレーリンクの両方を同時に使用してコアネットワーク内の障害を迂回することに注意されたい。その結果、ネットワーク２００は、図４に示す状態になる。
【００６３】
従って、障害点４３６を迂回するために、ＯＡＭ関連のトラフィックは、帯域内無線逆送リレーリンクを通じて再経路指定されることが分る。
【００６４】
図４は、ＯＡＭデータ接続２３０が帯域内無線逆送リレーリンク４３８を通じて再経路指定され、ユーザデータ接続２２８が逆送リンクＡ２２４上で保持されることに関して説明したが、コアネットワークの障害がＯＡＭデータ接続２３０及びユーザデータ接続２２８の両方を中断していた場合、又は一方の接続のみが中断されているが、利便性のために両方の接続を共通の逆送リンク上で確立する方が好ましい場合には、帯域内無線逆送リレーリンク４３８を通じて両方の接続を再経路指定することができる。
【００６５】
上述の実施形態に加えて、本発明は、基地局が利用可能な専用逆送リンクを伴わずに設けられ、設置直後に切り換えすることができる状況に適用することができる。
【００６６】
すなわち、設置を遅らせるか、又は専用逆送リンクの構成に伴う付加的な現地訪問を行う必要はない。これは、何らかの理由でマイクロ波逆送リンクを設置できず、実用的な代替策が、かなりの時間量を要し膨大なコストを負うことになる有線逆送リンクの設置である場合に特に有用である。
【００６７】
従って、多数の基地局のためのロールアウトは、専用逆送リンクの利用可能性とは無関係に行うことができる。それによってコストの節約及び通信事業者の収益の増加をもたらすことができる。
【００６８】
いずれの場合にも、専用逆送リンクが利用可能であっても、コスト節約の理由でこれを使用しないことが好ましい場合がある。代わりに、本発明によれば、隣接基地局の専用逆送リンクをむしろ使用することができる。これは、不要な逆送リンクに関して保守又はリースのコストを回避することが望ましい状況で適用することができる。例えば、このような逆送リンクが比較的少量のトラフィックを有する場合、このトラフィックを隣接基地局の逆送リンク上で送信すると、コスト上の利点を有することができる。
【００６９】
上記で説明した接続性問題に関連して、帯域内無線逆送リレーリンクへの切り換え及び隣接基地局の使用は、一般的に一時的な対策であり、問題が解決されて「ＢＳ  Ａ」の専用逆送リンクが完全に再確立されたら、通常作動、すなわち、図２による作動を再開することが好ましい。基地局がリレーノードとして作動する期間中、基地局は依然としてモバイル端末にアクセスリンクを提供し、これらの端末がコアネットワーク上で通信することを可能にすることは理解されるものとする。
【００７０】
本発明の上述の実施形態の変形では、接続性問題に対処するための付加的アクションを実行することができる機能をネットワーク要素に設けることができる。
【００７１】
第１のオプションでは、基地局「ＢＳ  Ａ」の専用逆送リンクに障害が生じた場合、障害がＯＡＭ部によって検出され、次にＯＡＭ部が、基地局「ＢＳ  Ｂ」に通知する。帯域内無線逆送リレーリンクの確立を可能にするために、基地局「ＢＳ  Ｂ」は、自己のセルサイズを拡大することによって自己を再構成することができる。これは、２つの隣接セルが重複するカバレッジを有する場合があるが、この重複エリアが２つの基地局の場所を必ずしも含むとは限らないからである。基地局「ＢＳ  Ａ」がこの重複エリア内に入らないと仮定すれば、基地局「ＢＳ  Ｂ」は、自己のセルのサイズを拡大して基地局「ＢＳ  Ａ」の場所を網羅するカバレッジを提供すべきである。次に、基地局「ＢＳ  Ａ」は、基地局「ＢＳ  Ｂ」の無線インタフェースを使用して、帯域内無線逆送リレーリンクを確立することができる。この対策は、図３及び図４の場合に適用されていたと見ることができる。セルカバレッジへの他の変更は、セルサイズを単に拡大する代わりに、例えば、操向アンテナを用いて特定のエリアにカバレッジを適用することによって行うことができる。
【００７２】
次に、リレーリンクの確立は、上述のように基地局「ＢＳ  Ａ」によって行われる。この手順は、基地局「ＢＳ  Ａ」が、リレーとして作動する基地局「ＢＳ  Ａ」を受け入れ可能な基地局として基地局「ＢＳ  Ｂ」を認識することによってトリガすることができる。検出は、無線インタフェースを通じて基地局「ＢＳ  Ａ」が基地局「ＢＳ  Ｂ」のブロードキャストパラメータを読み取ることによって行うことができる。
【００７３】
１つの障害ケースでは、基地局「ＢＳ  Ａ」が自己の専用逆送の障害を認識しておらず、（問題自体が原因で）障害に関するＯＡＭ発信の通知を受け取ることができない可能性がある。しかし、この無線インタフェースは依然として利用可能であり、これは、すなわち、ＵＥがこれに接続することができることを意味する。従って、基地局「ＢＳ  Ｂ」が問題を認識している場合、基地局「ＢＳ  Ｂ」は、標準ＵＥとして基地局「ＢＳ  Ａ」に接続し、問題に関する障害通知を送信することができ、基地局「ＢＳ  Ａ」がリレーとして基地局「ＢＳ  Ｂ」への接続を形成すべきであることを示し、これは、このアクションを取るように基地局「ＢＳ  Ｂ」をトリガする。
【００７４】
従って、可能性としては、基地局「ＢＳ  Ａ」が問題を検出してこの事実を基地局「ＢＳ  Ｂ」に通知する場合、及びＯＡＭ部が問題ありと判断してこれを基地局「ＢＳ  Ｂ」に通知し、基地局「ＢＳ  Ｂ」がこれを基地局「ＢＳ  Ａ」に通知する場合、及び基地局「ＢＳ  Ａ」が基地局「ＢＳ  Ｂ」への帯域内無線逆送リレーリンクを確立する場合があることを見ることができる。
【００７５】
第２のオプションでは、基地局「ＢＳ  Ａ」と基地局「ＢＳ  Ｂ」の間に既に確立された帯域内無線逆送リレーリンクが存在する場合がある。通信問題の場合、問題が発生したことを基地局「ＢＳ  Ａ」が判断することができ、又は既に確立済みのリンク上で基地局「ＢＳ  Ｂ」によって基地局「ＢＳ  Ａ」に問題を通知することができるかのいずれかである。しかし、専用逆送リンクに障害が生じる場合に、ユーザトラフィックを送信することができる十分に発達した帯域内無線逆送リレーリンクを保持することは効率的でなく、無線リソースを浪費することになるので、信号伝達に利用可能であるが、ユーザトラフィックのための帯域内無線逆送リレーリンクとして機能するには十分に良好でない／高くない品質／帯域幅を有する帯域内無線逆送リレーリンクが保持される。専用逆送リンクに障害が生じた場合に、帯域内無線逆送リレーリンクを十分に発達した形式に、すなわち、より多くのリソースをこのリンクに割り当てることによって基地局「ＢＳ  Ａ」からのトラフィックの全てを伝達するのに十分な品質／帯域幅を有するようにアップグレードすることができる。
【００７６】
基地局のエアインタフェースが帯域内無線逆送リレーリンクとして利用される場合、リレーリンクに割り当てられる無線リソースのこの部分は、基地局の搬送部内になるように割り当てられると見なすことができることは理解されるであろう。
【００７７】
他の変形が可能である。基地局がリレーノードとして作動するように自己のモードを変更することによって確立することができる一時的な帯域内無線逆送リレーリンクの数は、到達可能な隣接基地局によってのみ制限される。従って、隣接基地局への複数のリレーリンクを利用することができ、それによって信頼性及び容量を改善する。言い換えれば、リレーノードの観点から又はリレーとして機能する基地局の観点からは、リレーノードがＤｅＮＢを選択することになった時にいくつかの選択肢を有する。最高のＤｅＮＢを選択することにより、リレーリンクが良好な接続性を提供することを保証することができる。
【００７８】
問題の判断は、基地局「ＢＳ  Ａ」内、ＯＡＭ部内、又はコアネットワーク内で行うことができる。しかし、この最後のケースでは、コアネットワーク要素が、基地局「ＢＳ  Ａ」のユーザ／管理平面接続に影響を及ぼす障害を検出すると、この通知は最初にＯＡＭ部に伝えられ、そこで、他のいずれのネットワーク要素に通知すべきかを判断することができる。
【００７９】
本発明は、基地局の専用逆送リンクが利用可能であるが、ネットワーク通信事業者がこの使用を望まず、むしろ、コスト上の理由から複数の隣接基地局からのトラフィックを単一の逆送リンクに多重化したい場合に特に有用とすることができる。この手法は、新しい無線技術を導入する場合に有用である。最初は少数のユーザ、従って、トラフィックも少量である可能性があるので、帯域内無線逆送リレーリンクの作動に費やされる無線リソースは、専用逆送リンクの代わりに接続性を提供するのに利用可能とすべきであり、必要な容量は低い可能性がある。従って、この構成では、ＤｅＮＢが多くのＲＮからリレータイプのリンクを受信することができる点は理解されるであろう。
【００８０】
多くの場合、（ＲＮとして用いられる）基地局は、通常、隣接セルのエッジに配備され、良好なリレーリンク性能を期待することができる。
【００８１】
一実施形態では、本発明は、自己編成−（ＳＯＮ−）対応の基地局の自己回復フレームワーク内で利用可能な機能になるように適用することができる。
【００８２】
本発明によれば、モバイルネットワーク２００を制御するネットワーク通信事業者は、通信事業者の収益の損失を低減し、そうでなければ従業員が障害の発生した現地を直ちに訪問すべきであることによって被ったであろうコストを低減することができる。更に、これは、モバイルネットワーク２００内のサービスの継続性を保証することにより、ユーザの不満足に起因するむかつきの危険性を低減する。
【００８３】
基地局は、リアルタイムに切り換わるように構成されるので、本発明の利点は、モバイル端末の観点からは、ネットワークレイアウト内の変更なし及びサービス中断なしと知覚されることである。
【００８４】
リレーノードとして作動している時に、基地局はまた、ＵＥとしても機能している。本発明の一実施形態では、リレーノードとして作動するように構成された基地局には、埋め込みのＵＥ受信機の機能に対応する機能を設けることができる。これは、リレータイプのリンクを確立する前に、基地局が隣接基地局へのＵＥアタッチ作動を実行することを可能にする迅速な方法を提供する。更に、それは、他の目的のために、例えば、基地局が隣接基地局内の無線障害、自己の無線インタフェース内の障害を検出し、隣接基地局の診断を実行して休止セルを検出することを可能にするために利用可能である場合もある。このようにして強化された基地局は、測定、診断の実行、改善アクションに関わることに有用になると考えられ、従って、ＯＡＭ部により、ＳＯＮとの関連で自己回復を実行するために使用することができるであろう。
【００８５】
上記では、本発明をＬＴＥモバイル通信システムにおける適用に関連して説明したが、本発明は、第４世代（４Ｇ）モバイル通信システムのようなあらゆる他の先進の通信システムに適用することができる。しかし、本発明は、モバイル通信システムでの適用に限定されず、適切な適応化によって基地局又はアクセスポイントのエアインタフェースを使用することができる通信システムに適用して帯域内無線逆送リレーリンクを提供することができる。
【００８６】
本発明の好ましい実施形態を図示して説明したが、このような実施形態は、単に一例として説明したことは理解されるであろう。本発明の範囲から逸脱することなく、当業者は、多くの変形、変更、及び置換を想起するであろう。従って、以下の特許請求の範囲は、このような全ての変形又は均等物を本発明の精神及び範囲に入るものとして網羅するように意図している。
【符号の説明】
【００８７】
２００  モバイルネットワーク
２１０  無線アクセスネットワーク
２２４  逆送リンクＡ
２２６  逆送リンクＢ
３３６  障害
３３８  帯域内無線逆送リレーリンク
【図１】
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【図２】
2013522992.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2013522992.tif 000008
2013522992.tif 000009