(57)【要約】  移動通信システム、基盤装置、基地局および方法。移動通信システムは、１または２以上の移動通信端末および移動通信ネットワークを備える。移動通信ネットワークは、データを移動通信端末に送信またはデータを移動通信端末から受信するための１または２以上の基地局を有する無線ネットワーク部分を含む。無線ネットワーク部分は、通信端末のうちの１または２以上が比較的低い帯域幅でデータを移動通信ネットワークに送信またはデータを移動通信ネットワークから受信するための低帯域幅キャリアから形成される低帯域幅通信インタフェースを提供し、通信端末のうちの１または２以上が比較的高い帯域幅でデータを移動通信ネットワークに送信またはデータを移動通信ネットワークから受信するための高帯域幅キャリアから形成される高帯域幅通信インタフェースを提供するように構成される。移動通信ネットワークは、負荷バランシングエンティティを含む。負荷バランシングエンティティは、通信端末のうちの１または２以上によって低帯域幅インタフェースに送信されるデータおよび通信端末のうちの１または２以上によって低帯域幅インタフェースから受信されるデータ、ならびに通信端末のうちの１または２以上によって高帯域幅インタフェースに送信されるデータおよび通信端末のうちの１または２以上によって高帯域幅インタフェースから受信されるデータをモニタリングし、第１の所定の状況が満たされた結果、通信のために高帯域幅インタフェースに接続された通信端末のうちの１つに対して、データを移動通信ネットワークに低帯域幅インタフェースを介して送信またはデータを移動通信ネットワークから低帯域幅インタフェースを介して受信するために、高帯域幅インタフェースを離脱して低帯域幅インタフェースに再接続するように命令するように構成される。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または２以上の移動通信端末および移動通信ネットワークを備える移動通信システムであって、
前記移動通信ネットワークは、
データを前記移動通信端末に送信またはデータを前記移動通信端末から受信するための１または２以上の基地局を有する無線ネットワーク部分を含み、
前記無線ネットワーク部分は、
前記通信端末のうちの１または２以上が比較的低い帯域幅でデータを前記移動通信ネットワークに送信またはデータを前記移動通信ネットワークから受信するための低帯域幅キャリアから形成される低帯域幅通信インタフェースを提供し、
前記通信端末のうちの１または２以上が比較的高い帯域幅でデータを前記移動通信ネットワークに送信またはデータを前記移動通信ネットワークから受信するための高帯域幅キャリアから形成される高帯域幅通信インタフェースを提供するように構成され、
前記移動通信ネットワークは、負荷バランシングエンティティを含み、
前記負荷バランシングエンティティは、
前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記低帯域幅インタフェースに送信される前記データおよび前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記低帯域幅インタフェースから受信される前記データ、ならびに前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記高帯域幅インタフェースに送信される前記データおよび前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記高帯域幅インタフェースから受信される前記データをモニタリングし、
第１の所定の状況が満たされた結果、通信のために前記高帯域幅インタフェースに接続された前記通信端末のうちの１つに対して、前記データを前記移動通信ネットワークに前記低帯域幅インタフェースを介して送信または前記データを前記移動通信ネットワークから前記低帯域幅インタフェースを介して受信するために、前記高帯域幅インタフェースを離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令するように構成される、
移動通信システム。
【請求項２】
前記第１の所定の状況は、前記通信端末によって前記高帯域幅インタフェースを介して送受信される前記データの特性、前記高帯域幅インタフェースに接続された前記通信端末の状態、または前記低帯域幅通信インタフェースの通信リソースの相対的利用のうちの少なくとも１つにしたがって決定される、請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項３】
前記高帯域幅インタフェースに接続された前記１つの通信端末の前記状態は、前記通信端末がＩＤＬＥ状態に入ったかどうかを含み、前記通信端末が前記ＩＤＬＥ状態に入った結果、前記移動通信ネットワークは、前記通信端末に対して、前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令する、請求項２に記載の移動通信システム。
【請求項４】
前記高帯域幅インタフェースに接続された前記１つの通信端末の前記状態は、前記通信端末が間欠受信が行われる状態に入ったかどうかを含み、前記通信端末が前記間欠受信が行われる状態に入った結果、前記移動通信ネットワークは、前記通信端末に対して、前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令する、請求項２に記載の移動通信システム。
【請求項５】
前記高帯域幅インタフェースに接続された前記１つの通信端末の前記状態は、前記通信端末が所定期間中に送信も受信もしなかったかどうかを含み、前記通信端末が所定期間中に送信も受信もしなかった結果、前記移動通信ネットワークは、前記通信端末に対して、前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令する、請求項２に記載の移動通信システム。
【請求項６】
前記高帯域幅インタフェースに接続された前記１つの通信端末の前記状態は、データを前記通信端末に送信またはデータを前記通信端末から受信する速度が所定量よりも低い状態を検出することを含み、前記データ速度が所定量よりも低いことを検出した結果、前記移動通信ネットワークは、前記通信端末に対して、前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令する、請求項２に記載の移動通信システム。
【請求項７】
前記移動通信ネットワークは、無線リソース制御メッセージを使用して、前記１つの通信端末に対して、前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令するように構成される、請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項８】
前記無線リソースメッセージは、前記１つの通信端末が前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続すべきであることを示すフィールドを含むように適合される、請求項７に記載の移動通信システム。
【請求項９】
前記移動通信ネットワークは、前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令される前記１つの通信端末に対して、前記通信端末が優先的に前記低帯域幅インタフェースに接続されたままとなる効果が得られるような、前記低帯域幅インタフェースから前記高帯域幅インタフェースに再接続するためのバイアス条件を送信する、請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項１０】
前記移動通信ネットワークは、前記１つの通信端末に対して、前記低帯域幅インタフェースおよび前記高帯域幅インタフェースから受信した信号の品質を比較する際に前記通信端末が優先的に前記低帯域幅インタフェースに接続するようにバイアスされる効果が得られるような、前記通信端末が前記低帯域幅インタフェースから離脱して前記高帯域幅インタフェースに再接続すべきかどうかを判定するための、適合された受信信号品質レベルの指示を送信する、請求項９に記載の移動通信システム。
【請求項１１】
第２の所定の状況の結果、前記１つの通信端末は、前記高帯域幅インタフェースに再接続して前記低帯域幅インタフェースから離脱する、請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項１２】
前記第２の所定の状況は、前記通信端末が比較的高い帯域幅を必要とするデータを受信することの要件、前記通信端末が比較的高い帯域幅を必要とするデータを送信することの要件、またはデータを前記低帯域幅通信インタフェースを介して送受信するだけが可能な前記１または２以上の通信端末によって前記低帯域幅インタフェースの通信リソースが比較的高く利用されることのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の移動通信システム。
【請求項１３】
前記移動通信ネットワークの前記無線ネットワーク部分は、第１の無線アクセスインタフェースを使用して前記低帯域幅インタフェースを提供するように構成される第１の群の１または２以上の基地局および第２の無線アクセスインタフェースを使用して前記高帯域幅インタフェースを提供するように構成される第２の群の１または２以上の基地局を含む、請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項１４】
前記第１の群の１または２以上の基地局は、第１の遠隔通信規格にしたがって前記低帯域幅インタフェースを提供するように構成され、前記第２の群の１または２以上の基地局は、第２の遠隔通信規格にしたがって前記高帯域幅インタフェースを提供するように構成される、請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項１５】
前記第２の遠隔通信規格は、３ＧＰＰ  ＬＴＥ規格である、請求項１４に記載の移動通信システム。
【請求項１６】
前記移動通信ネットワークの前記無線ネットワーク部分の前記１または２以上の基地局は、前記低帯域幅インタフェースおよび前記高帯域幅インタフェースを共存して提供するように構成される、請求項１に記載の移動通信システム。
【請求項１７】
前記無線ネットワーク部分は、３ＧＰＰ  ＬＴＥ規格にしたがって構成される、請求項１６に記載の移動通信システム。
【請求項１８】
データを移動通信端末に送信またはデータを前記移動通信端末から受信するための１または２以上の基地局を有する無線ネットワーク部分を含む移動通信ネットワークであって、
前記無線ネットワーク部分は、
前記通信端末のうちの１または２以上が比較的低い帯域幅でデータを前記移動通信ネットワークに送信またはデータを前記移動通信ネットワークから受信するための低帯域幅キャリアから形成される低帯域幅通信インタフェースを提供し、
前記通信端末のうちの１または２以上が比較的高い帯域幅でデータを前記移動通信ネットワークに送信またはデータを前記移動通信ネットワークから受信するための高帯域幅キャリアから形成される高帯域幅通信インタフェースを提供するように構成され、
前記移動通信ネットワークは、負荷バランシングエンティティを含み、
前記負荷バランシングエンティティは、
前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記低帯域幅インタフェースに送信される前記データおよび前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記低帯域幅インタフェースから受信される前記データ、ならびに前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記高帯域幅インタフェースに送信される前記データおよび前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記高帯域幅インタフェースから受信される前記データをモニタリングし、
第１の所定の状況が満たされた結果、通信のために前記高帯域幅インタフェースに接続された前記通信端末のうちの１つに対して、前記データを前記移動通信ネットワークに前記低帯域幅インタフェースを介して送信または前記データを前記移動通信ネットワークから前記低帯域幅インタフェースを介して受信するために、前記高帯域幅インタフェースを離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令するように構成される、
移動通信ネットワーク。
【請求項１９】
前記第１の所定の状況は、前記通信端末によって前記高帯域幅インタフェースを介して送受信される前記データの特性、前記高帯域幅インタフェースに接続された前記通信端末の状態、または前記低帯域幅通信インタフェースの通信リソースの相対的利用のうちの少なくとも１つにしたがって決定される、請求項１８に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項２０】
前記高帯域幅インタフェースに接続された前記１つの通信端末の前記状態は、前記通信端末がＩＤＬＥ状態に入ったかどうかを含み、前記通信端末が前記ＩＤＬＥ状態に入った結果、前記移動通信ネットワークは、前記通信端末に対して、前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令する、請求項１９に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項２１】
前記高帯域幅インタフェースに接続された前記１つの通信端末の前記状態は、前記通信端末が間欠受信が行われる状態に入ったかどうかを含み、前記通信端末が前記間欠受信が行われる状態に入った結果、前記移動通信ネットワークは、前記通信端末に対して、前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令する、請求項１９に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項２２】
前記高帯域幅インタフェースに接続された前記１つの通信端末の前記状態は、前記通信端末が所定期間中に送信も受信もしなかったかどうかを含み、前記通信端末が所定期間中に送信も受信もしなかった結果、前記移動通信ネットワークは、前記通信端末に対して、前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令する、請求項１９に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項２３】
前記高帯域幅インタフェースに接続された前記１つの通信端末の前記状態は、データを前記通信端末に送信またはデータを前記通信端末から受信する速度が所定量よりも低い状態を検出することを含み、前記データ速度が所定量よりも低いことを検出した結果、前記移動通信ネットワークは、前記通信端末に対して、前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令する、請求項１９に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項２４】
前記移動通信ネットワークは、無線リソース制御メッセージを使用して、前記１つの通信端末に対して、前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令するように構成される、請求項１９に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項２５】
前記無線リソースメッセージは、前記１つの通信端末が前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続すべきであることを示すフィールドを含むように適合される、請求項２４に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項２６】
前記移動通信ネットワークは、前記高帯域幅インタフェースから離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令される前記１つの通信端末に対して、前記通信端末が優先的に前記低帯域幅インタフェースに接続されたままとなる効果が得られるような、前記低帯域幅インタフェースから前記高帯域幅インタフェースに再接続するためのバイアス条件を送信する、請求項１８に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項２７】
前記移動通信ネットワークは、前記１つの通信端末に対して、前記低帯域幅インタフェースおよび前記高帯域幅インタフェースから受信した信号の品質を比較する際に前記通信端末が優先的に前記低帯域幅インタフェースに接続するようにバイアスされる効果が得られるような、前記通信端末が前記低帯域幅インタフェースから離脱して前記高帯域幅インタフェースに再接続すべきかどうかを判定するための、適合された受信信号品質レベルの指示を送信する、請求項２６に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項２８】
第２の所定の状況の結果、前記１つの通信端末は、前記高帯域幅インタフェースに再接続して前記低帯域幅インタフェースから離脱する、請求項１８に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項２９】
前記第２の所定の状況は、前記通信端末が比較的高い帯域幅を必要とするデータを受信することの要件、前記通信端末が比較的高い帯域幅を必要とするデータを送信することの要件、またはデータを前記低帯域幅通信インタフェースを介して送受信するだけが可能な前記１または２以上の通信端末によって前記低帯域幅インタフェースの通信リソースが比較的高く利用されることのうちの少なくとも１つを含む、請求項２８に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項３０】
前記移動通信ネットワークの前記無線ネットワーク部分は、第１の無線アクセスインタフェースを使用して前記低帯域幅インタフェースを提供するように構成される第１の群の１または２以上の基地局および第２の無線アクセスインタフェースを使用して前記高帯域幅インタフェースを提供するように構成される第２の群の１または２以上の基地局を含む、請求項１８に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項３１】
前記第１の群の１または２以上の基地局は、第１の遠隔通信規格にしたがって前記低帯域幅インタフェースを提供するように構成され、前記第２の群の１または２以上の基地局は、第２の遠隔通信規格にしたがって前記高帯域幅インタフェースを提供するように構成される、請求項１８に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項３２】
前記第２の遠隔通信規格は、３ＧＰＰ  ＬＴＥ規格である、請求項３１に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項３３】
前記移動通信ネットワークの前記無線ネットワーク部分の前記１または２以上の基地局は、前記低帯域幅インタフェースおよび前記高帯域幅インタフェースを共存して提供するように構成される、請求項１８に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項３４】
前記無線ネットワーク部分は、３ＧＰＰ  ＬＴＥ規格にしたがって構成される、請求項３３に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項３５】
移動通信ネットワークのための基盤装置であって、
前記移動通信ネットワークは、
データを移動通信端末に送信またはデータを前記移動通信端末から受信するための１または２以上の基地局を有する無線ネットワーク部分を含み、
前記無線ネットワーク部分は、
前記通信端末のうちの１または２以上が比較的低い帯域幅でデータを前記移動通信ネットワークに送信またはデータを前記移動通信ネットワークから受信するための低帯域幅キャリアから形成される低帯域幅通信インタフェースを提供し、
前記通信端末のうちの１または２以上が比較的高い帯域幅でデータを前記移動通信ネットワークに送信またはデータを前記移動通信ネットワークから受信するための高帯域幅キャリアから形成される高帯域幅通信インタフェースを提供するように構成され、
前記基盤装置は、負荷バランシングエンティティを含み、
前記負荷バランシングエンティティは、
前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記低帯域幅インタフェースに送信される前記データおよび前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記低帯域幅インタフェースから受信される前記データ、ならびに前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記高帯域幅インタフェースに送信される前記データおよび前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記高帯域幅インタフェースから受信される前記データをモニタリングし、
第１の所定の状況が満たされた結果、通信のために前記高帯域幅インタフェースに接続された前記通信端末のうちの１つに対して、前記データを前記移動通信ネットワークに前記低帯域幅インタフェースを介して送信または前記データを前記移動通信ネットワークから前記低帯域幅インタフェースを介して受信するために、前記高帯域幅インタフェースを離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令するように構成される、
基盤装置。
【請求項３６】
前記基盤装置は、基地局である、請求項３５に記載の基盤装置。
【請求項３７】
前記基盤装置は、サービングゲートウェイである、請求項３５に記載の基盤装置。
【請求項３８】
前記基盤装置は、３ＧＧＰ規格にしたがって動作するように構成される、請求項３５、３６または３７に記載の基盤装置。
【請求項３９】
移動通信ネットワークを使用する通信方法であって、
データを移動通信端末に送信またはデータを前記移動通信端末から受信するための１または２以上の基地局を有する前記移動通信ネットワークの無線ネットワーク部分を提供することと、
前記通信端末のうちの１または２以上が比較的低い帯域幅でデータを前記移動通信ネットワークに送信またはデータを前記移動通信ネットワークから受信するための低帯域幅キャリアから形成される低帯域幅通信インタフェースを提供することと、
前記通信端末のうちの１または２以上が比較的高い帯域幅でデータを前記移動通信ネットワークに送信またはデータを前記移動通信ネットワークから受信するための高帯域幅キャリアから形成される高帯域幅通信インタフェースを提供することと、
前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記低帯域幅インタフェースに送信される前記データおよび前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記低帯域幅インタフェースから受信される前記データ、ならびに前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記高帯域幅インタフェースに送信される前記データおよび前記通信端末のうちの前記１または２以上によって前記高帯域幅インタフェースから受信される前記データをモニタリングすることと、
第１の所定の状況が満たされた結果、通信のために前記高帯域幅インタフェースに接続された前記通信端末のうちの１つに対して、前記データを前記移動通信ネットワークに前記低帯域幅インタフェースを介して送信または前記データを前記移動通信ネットワークから前記低帯域幅インタフェースを介して受信するために、前記高帯域幅インタフェースを離脱して前記低帯域幅インタフェースに再接続するように命令すること、
を含む方法。
【請求項４０】
コンピュータ実行可能命令を提供するコンピュータプログラムであって、コンピュータにロードされた場合に、請求項４０に記載の方法を行うプログラム。
【請求項４１】
実質的に添付の図面を参照して本明細書中に上記された移動通信システム、端末またはネットワーク要素。
【請求項４２】
実質的に添付の図面を参照して本明細書中に上記された移動通信ネットワークを使用してデータを送受信するため方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データパケットを移動通信端末におよび／またはから送受信するための移動通信システム、データを送受信するための基盤装置、基地局および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムは、過去十年程度にわたりＧＳＭシステム（携帯機器のためのグローバルシステム）から３Ｇシステムに進化し、現在ではパケットデータ通信および回路交換通信を含んでいる。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）は、現在、ロング・ターム・エボルーション（ＬＴＥ）と呼ばれる第４世代移動通信システムに発展し始めたところである。第４世代移動通信システムにおいて、コアネットワーク部分は、初期の移動通信ネットワークアーキテクチャの構成要素と、ダウンリンクにおける直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）およびアップリンクにおけるシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）に基づく無線アクセスインタフェースとの融合に基づいて、より簡素化されたアーキテクチャを形成するように進化してきた。コアネットワーク構成要素は、強化パケット通信システムにしたがってデータパケットを送受信するように構成される。
【０００３】
３ＧＰＰ規定のＵＭＴＳおよびロング・ターム・エボルーション（ＬＴＥ）アーキテクチャに基づく第３および第４世代移動遠隔通信システムなどの第３および第４世代移動遠隔通信システムは、旧世代の移動遠隔通信システムによって提供される簡単な音声およびメッセージサービスよりも高度なサービスに対応可能である。
【０００４】
例えば、ＬＴＥシステムによって提供される、改良された無線インタフェースおよび向上されたデータ速度を用いて、ユーザは、これまでは固定回線データ接続を介すればかろうじて利用可能になり得るモバイルビデオストリーミングおよびモバイルビデオ会議などの高データ速度アプリケーションを享受できる。したがって、第３および第４世代移動通信ネットワークは、典型的には、無線インタフェースにおいて高度なデータ変調技術を採用するが、そのようなデータ変調技術は、より複雑で高価な無線送受信機に対して実装を要求できる。しかし、すべての通信が、例えばＬＴＥシステムの全帯域幅能力を必要とする性質のものであるわけではない。
【０００５】
第３および第４世代ネットワークの普及が予想されたので、利用可能な高データ速度を生かすかわりに、ロバストな無線インタフェースおよび通信可能領域の遍在化の拡大を生かすような種類の端末およびアプリケーションが並行して開発されてきた。例としては、いわゆるマシンタイプコミュニケーション（ＭＴＣ）アプリケーションがあり、その代表例は、少量のデータを比較的低頻度で送受信する準自律または自律ワイヤレス通信端末（すなわち、ＭＴＣ端末）である。このように、ＭＴＣ端末の使用は、従来のＬＴＥ端末に対する従来の「常時オン」使用の場合と異なり得る。ＭＴＣ端末の例としては、例えば、顧客の自宅に配置され、ガス、水道、電気などの公共供給物の顧客の消費量に関するデータである情報を周期的に中央のＭＴＣサーバにデータへ送り返す、いわゆるスマートメータがある。スマートメータの例において、メータは、少量のデータ伝送（例えば、新しい料金プラン）の受信および少量のデータ伝送（例えば、新たな示度）の送信の両方を行い得るが、これらのデータ伝送は、一般に低頻度であり、遅延許容である。ＭＴＣ端末の特徴としては、例えば以下のうちの一つ以上がある。通信端末の移動性が低いこと、伝送を制御する時間が非常に特定的であること、データ伝送が遅延許容であること、伝送がパケット交換（ＰＳ）のみであること、データ伝送量が少ないこと、端末が発信側のみの通信であること、端末が着信側となることが低頻度の通信であることである。したがって、ＭＴＣ型デバイスの典型的なアプリケーションは、例えば監視アプリケーション、優先警報アプリケーション、安全接続通信、位置特定トリガ（ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｔｒｉｇｇｅｒ）に依存するデータの通信、グループに基づくＭＴＣ特徴（例えば、グループに基づく警備およびグループに基づくアドレス指定）、自動販売機、「衛星ナビゲーション」端末、および監視カメラまたはセンサ、などであり得る。
【０００６】
したがって、低帯域幅ＭＴＣ型端末は、高帯域幅通信を必要とし得る従来または既存の端末と共存して動作し得ることが理解される。したがって、低帯域幅通信および高帯域幅通信の両方を提供するように構成される移動通信ネットワークによって通信リソースが使用される効率を向上させることが所望される。
【発明の開示】
【０００７】
本発明によると、１または２以上の移動通信端末および移動通信ネットワークを備える移動通信システムが提供される。移動通信ネットワークは、データを移動通信端末に送信またはデータを移動通信端末から受信するための１または２以上の基地局を有する無線ネットワーク部分を含む。無線ネットワーク部分は、通信端末のうちの１または２以上が比較的低い帯域幅でデータを移動通信ネットワークに送信またはデータを移動通信ネットワークから受信するための低帯域幅キャリアから形成される低帯域幅通信インタフェースを提供し、通信端末のうちの１または２以上が比較的高い帯域幅でデータを移動通信ネットワークに送信またはデータを移動通信ネットワークから受信するための高帯域幅キャリアから形成される高帯域幅通信インタフェースを提供するように構成される。移動通信ネットワークは、負荷バランシングエンティティを含む。負荷バランシングエンティティは、通信端末のうちの１または２以上によって低帯域幅インタフェースに送信されるデータおよび通信端末のうちの１または２以上によって低帯域幅インタフェースから受信されるデータ、ならびに通信端末のうちの１または２以上によって高帯域幅インタフェースに送信されるデータおよび通信端末のうちの１または２以上によって高帯域幅インタフェースから受信されるデータをモニタリングし、第１の所定の状況が満たされた結果、通信のために高帯域幅インタフェースに接続された通信端末のうちの１つに対して、データを移動通信ネットワークに低帯域幅インタフェースを介して送信またはデータを移動通信ネットワークから低帯域幅インタフェースを介して受信するために、高帯域幅インタフェースを離脱して低帯域幅インタフェースに再接続するように命令するように構成される。
【０００８】
本発明の実施形態は、低帯域幅インタフェースに対して割り当てられた移動通信ネットワークの通信リソースをより効率よく利用できる。一例において、データを低帯域幅インタフェースを介して送受信している１または２以上の通信端末は、低帯域幅インタフェースを介した送受信だけをするように構成されるクラスの通信端末に属する。なぜなら、このクラスの通信端末は、高帯域幅インタフェースを介して送受信する能力を有さないからである。したがって、負荷バランシングエンティティは、このクラスの低帯域幅通信端末が低帯域幅インタフェースから利用可能な通信リソースを利用していない場合、高帯域幅インタフェースに接続された通信端末を低帯域幅インタフェースに乗り換えさせるように構成される。
【０００９】
低帯域幅キャリアと称される低帯域幅無線通信インタフェースは、データを低帯域幅で通信端末に対して送受信するための移動通信ネットワークによって提供され得ることが想起される。さらに、これらの通信端末には、データを低帯域幅インタフェースを介して送受信するだけが可能な送信機および受信機が備えられ得る。一例において、これらの低帯域幅通信端末は、ＭＴＣ型通信デバイスを形成するように使用され得るか、またはＭＴＣ型アプリケーションのために構成され得る。従来のより高い帯域幅デバイスによって使用されるように再割り当てされるのが困難であり得る通信リソースが低帯域幅インタフェースに割り当てられたので、負荷バランシングエンティティは、所定の状況下において、低帯域幅インタフェースに割り当てられた通信リソースをより効率よく利用できるようにするために、従来のデバイスを低帯域幅インタフェースに乗り換えさせるように提供される。そのような所定の状況は、低帯域幅インタフェースに割り当てられた通信リソースが利用中であるかどうかを含み得る。
【００１０】
乗り換えさせる通信端末の数は、高帯域幅キャリアおよび低帯域幅キャリアの両方の相対的な利用に依存し得る。高帯域幅キャリアを介して送信可能な通信端末が低帯域幅キャリアに接続されるが、送信すべきデータを多量に有する場合、その通信端末を高帯域幅キャリアに乗り換えさせる。高帯域幅キャリアに乗り換えさせ得るのは、低帯域幅キャリア上でＤＲＸ状態にあったスマートフォンのような高帯域幅可能デバイスだけである。
【００１１】
他の例において、負荷バランシングエンティティが通信端末を高帯域幅インタフェースから低帯域幅インタフェースに乗り換えさせる所定の状況は、例えば、小さなシグナリングメッセージを送信しているだけのような、通信端末がある準休眠状態にあるかどうかを含む。そのような状態の例としては、通信端末がＩＤＬＥ状態に入った場合または通信端末が、ネットワークから間欠的に受信（ＤＲＸ）をしている状態に入った場合がある。いくつかの例において、移動通信ネットワークは、通信端末に対してＩＤＬＥ状態または間欠受信状態に入るように命令し得る。この命令は、無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージを使用してなされ得る。したがって、いくつかの実施形態において、通信端末に対してＩＤＬＥ状態またはＤＲＸ状態に入るように命令するＲＲＣメッセージは、通信端末が高帯域幅通信インタフェースから離脱し、低帯域幅通信インタフェースに接続すべきであるという指示を提供するように適合され得る。
【００１２】
他の実施形態において、移動通信ネットワークは、高帯域幅インタフェースから離脱し、低帯域幅インタフェースに再接続するように命令された通信端末に対して、通信端末が優先的に低帯域幅インタフェースに接続されたままになるように、低帯域幅インタフェースから高帯域幅インタフェースに再接続するためのバイアス条件を送信し得る。したがって、通信端末が低帯域幅インタフェースから高帯域幅インタフェースに再接続する可能性を低減するために、高帯域幅インタフェースがより高い受信信号強度を有するので、通信端末は、優先的に低帯域幅インタフェースに接続されたままとなるようにバイアスされる。したがって、通信端末は、やはり高帯域幅インタフェースに再接続し得るが、例えば、低帯域幅インタフェースから受信される信号強度が、データの通信が危うくされ得る程度に低下する場合のみに再接続し得る。結果として、ＩＤＬＥ状態にある通信端末を負荷バランシングのために低帯域幅キャリアに乗り換えさせることができ、次いで高帯域幅キャリアに再接続するのではなく、低帯域幅キャリアに接続させたままにし得る。
【００１３】
本願は、２０１１年９月３０日に出願の英国１１１６８９８．６および英国１１１６９０２．６に対してパリ条約に基づく優先権を主張する。これらの内容を本明細書中にて参考として援用する。
【００１４】
本発明のさらなる局面および特徴は、添付の特許請求の範囲において定義され、基盤装置、基地局、移動通信端末および方法を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態例を添付の図面を参照して説明する。図面において、同様の部分は、同じ参照符号を有する。
【図１】図１は、移動通信ネットワークの模式的ブロック図。
【図２】図２は、図１に示す移動通信ネットワークの一部の模式的ブロック図であり、第１の基地局からの高帯域幅キャリアおよび第２の基地局からの低帯域幅キャリアを共存して提供する無線アクセスインタフェースを例示する図である。
【図３】図３は、図１に示す移動通信ネットワークの一部の模式的ブロック図であり、１つの基地局からの高帯域幅キャリアおよび低帯域幅キャリアを共存して提供する無線アクセスインタフェースを例示する図である。
【図４】図４は、図１に示す移動通信ネットワークの一部の模式的ブロック図であり、ＬＴＥ規格にしたがう無線ネットワーク部分からの高帯域幅キャリアおよびＧＰＲＳ規格にしたがう無線ネットワーク部分からの低帯域幅キャリアを共存して提供する無線アクセスインタフェースを例示する図である。
【図５】図５は、図１に示す移動通信ネットワークの一部の模式的ブロック図であり、ネットワークのサービングゲートウェイに接続された負荷バランシングエンティティの位置を例示する図である。
【図６】図６は、図１に示す移動通信ネットワークの一部の模式的ブロック図であり、ネットワークの基地局に接続された負荷バランシングエンティティの位置を例示する図である。
【図７】図７は、本技術の実施形態に係る負荷バランシングエンティティの動作例を例示する部分模式的部分機能ブロック図である。
【図８】図８は、通信端末がＩＤＬＥモードに入った場合に、通信端末を高帯域幅キャリアから低帯域幅キャリアに乗り換えさせる例を例示するシグナリングフロー図である。
【図９】図９は、コマンドをＲＲＣメッセージに重畳して転送することによって通信端末を高帯域幅キャリアから低帯域幅キャリアに乗り換えさせる例を例示するシグナリングフロー図である。
【図１０】図１０は、高帯域幅キャリアおよび低帯域幅キャリア間の乗り換え命令を提供するフィールドを含むように適合されたＲＲＣシグナリングメッセージを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態を、３ＧＰＰロング・ターム・エボルーション（ＬＴＥ）規格にしたがって動作する移動通信ネットワークを使用する実装例を参照して説明する。図１は、ＬＴＥネットワークのアーキテクチャ例を示す。図１に示すよう、従来の移動通信ネットワークと同様に、移動通信端末（通信端末または端末とも称される）１は、ワイヤレスまたは無線アクセスインタフェースを介して通信端末１に対しデータを送信および受信するための、ＬＴＥにおいて強化ＮｏｄｅＢ（ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＮｏｄｅＢ（ｅＮｏｄｅＢ））と称される基地局２におよびからデータを送受信するように構成される。
【００１７】
基地局またはｅＮｏｄｅＢ２は、サービングゲートウェイＳ−ＧＷ６に接続される。サービングゲートウェイＳ−ＧＷ６は、移動通信ネットワーク全体をローミングする際に、通信端末１に対して移動通信サービスのルーティングおよび管理を行うように構成される。移動性管理および接続性を維持するために、移動性管理エンティティ（ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｅｎｔｉｔｙ（ＭＭＥ））８は、通信端末１に対する強化パケットサービス（ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｐａｃｋｅｔ  ｓｅｒｖｉｃｅ（ＥＰＳ））接続を、ホーム加入者サーバ（ｈｏｍｅ  ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  ｓｅｒｖｅｒ（ＨＳＳ））１０において記憶される加入者情報を使用して管理する。他のコアネットワーク構成要素は、ポリシー課金およびリソース機能（ｐｏｌｉｃｙ  ｃｈａｒｇｉｎｇ  ａｎｄ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ＰＣＲＦ））１２、およびインターネットネットワーク１６および最終的に外部サーバ２０に接続するＰＤＮ（パケットデータネットワーク）ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１４を含む。ＬＴＥアーキテクチャについてのさらなる情報は、“ＬＴＥ  ｆｏｒ  ＵＭＴＳ  ＯＦＤＭ  ａｎｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ  ｂａｓｅｄ  ｒａｄｉｏ  ａｃｃｅｓｓ”，Ｈｏｌｍａ  Ｈ．  ａｎｄ  Ｔｏｓｋａｌａ  Ａ．  ｐａｇｅ  ２５  ｆｆから得られ得る。
【００１８】
以降では、ＬＴＥ／ＳＡＥ用語および名称を使用する。しかし、本技術の実施形態は、ＧＳＭ／ＧＰＲＳコアネットワークを用いたＵＭＴＳおよびＧＥＲＡＮなどの他の移動通信システムに適用できる。実際に、以下に説明するように、一例において、低帯域幅キャリアは、ＧＰＲＳネットワークの無線ネットワーク部分から提供される。
【００１９】
図１に示すように、ＬＴＥネットワークの一部を形成するネットワーク要素に加えて、当該ネットワークは、またＧＰＲＳ規格にしたがって動作する基盤装置を含む。図１に示すように、サービングゲートウェイサポートノード（ＳＧＳＮ）２２は、ＭＭＥ８およびＰＣＲＦ１２に接続される。ＳＧＳＮ２２には、２つのＮｏｄｅＢ２４が接続される。このように、ＳＧＳＮおよびＮｏｄｅＢは、ＧＰＲＳ規格に準拠した無線アクセスネットワークを提供する。したがって、図１に示すネットワークは、異なる規格にしたがって無線アクセスインタフェースを提供する異種無線アクセスネットワークを形成する。したがって、以降の段落で説明するように、ＧＰＲＳネットワークおよびより詳細にはＮｏｄｅＢ２４は、低帯域幅無線アクセスインタフェースを提供できる。低帯域幅無線アクセスインタフェースは、以下では低帯域幅キャリアと称す。これに対して、ｅＮｏｄｅＢ２およびＳ−ＧＷ６を含むＬＴＥネットワークの無線アクセス部分によって提供される無線アクセスインタフェースは、一例において、ＬＴＥ無線アクセスインタフェースにしたがって比較的高帯域幅の通信機能を提供できる。ＬＴＥ無線アクセスインタフェースは、以下では高帯域幅キャリアと称す。
【００２０】
同様に、他の例において、ｅＮｏｄｅＢ２によって提供される無線アクセスインタフェースのためのＬＴＥネットワークに対して利用可能な帯域幅は、高帯域幅キャリア部分および低帯域幅キャリア部分に分割され得る。したがって、簡単に説明するように、移動通信ネットワークの無線ネットワーク部分から高帯域幅キャリアおよび低帯域幅キャリアを提供するための構成が種々ある。低帯域幅キャリアおよび高帯域幅キャリアが同じ無線アクセスインタフェースから提供され得る例もあれば、他方低帯域幅キャリアが高帯域幅インタフェースを提供する無線アクセスインタフェースとは異なる無線アクセスインタフェースを使用して提供され得る例もある。いくつかの例において、低帯域幅キャリアは、ＭＴＣ型デバイスからのデータの通信に特に適用可能な低帯域幅キャリアを使用して、少量のデータをより効率よく送受信するように構成される。
【００２１】
図２に示すように、高帯域幅キャリアおよび低帯域幅キャリアを通信端末（ＵＥ）１に共存して提供する一例を示す。図２において、図１に示すｅＮｏｄｅＢ２のうちの１つは、高帯域幅キャリア３０として示される、データを通信端末にまたはから送受信するための高帯域幅無線アクセスインタフェースを提供できる無線アクセスインタフェースを備える。しかし、第２のｅＮｏｄｅＢ２６が示され、これは低帯域幅キャリア３２として示される、低帯域幅データを送受信するための低帯域幅無線アクセスインタフェースを提供するように構成される。このように、低帯域幅キャリア３２は、少量の遅延許容または低頻度生成データパケットなどの低帯域幅データをより効率よく送受信するように設計されてきた無線アクセスインタフェースの代表例である。加えて、低帯域幅キャリアは、データを送受信するための低帯域幅送信機および受信機を有する通信端末１よって使用されるように構成され得る。このように、上記のように、帯域幅が低減された無線アクセスインタフェース上で送受信するように設計された、比較的安価な送信機および受信機を備えるクラスのデバイスがあり得る。したがって、これらのデバイスは、低帯域幅キャリアが提供される、ＭＴＣデバイスなどの低コストアプリケーションのために使用され得るクラスのデバイスであり得る。
【００２２】
図２に示すように、高帯域幅キャリアｅＮｏｄｅＢ２および低帯域幅キャリアｅＮｏｄｅＢ２６の両方は、Ｓ−ＧＷ６に接続され、したがって、ＬＴＥネットワークの一部を形成する。これに対して、図３は、高帯域幅キャリア３０および低帯域幅キャリア３２の両方が同じｅＮｏｄｅＢ３４から提供される例を示す。図３に示す例において、低帯域幅キャリアは、本願出願人の同時係属中の英国特許出願に開示され、仮想キャリアと称されるホスト無線アクセスインタフェースなどのホスト無線アクセスインタフェースに対して利用可能な全帯域幅のキャリア周波数の一部から形成される。低帯域幅キャリアは、以下に説明する。
【００２３】
さらなる例を図４に示す。ここで、低帯域幅キャリア３０は、ｅＮｏｄｅＢ２およびサービングゲートウェイ６を含むＬＴＥネットワークの無線アクセス部分によって提供され、他方低帯域幅キャリア３２は、図１に示すＧＰＲＳネットワークの一部を形成するＮｏｄｅＢ２４およびＳＧＳＮ２２によって提供される。
【００２４】
上記のように、低帯域幅キャリアは、別のワイヤレスアクセスインタフェースによって、または仮想キャリアの例におけるように、ホスト無線アクセスインタフェースに割り当てられた帯域幅の一部を分割によって得ることによって提供してもよい。しかし、一般に、低帯域幅キャリアは、高帯域幅キャリアとともに共存して通信端末に対して利用可能であり得ることが想定される。さらに、低帯域幅キャリアは、以下に説明するように、低頻度に生成される少量の遅延許容なデータの通信に対して最適化可能であり得る。加えて、低帯域幅キャリアは、低帯域幅送信機および受信機を有する通信端末とのみ送受信するように開発してもよい。そうすれば、そのようなクラスのデバイスに低コスト実装例が提供される。
【００２５】
低帯域幅キャリア／高帯域幅キャリア
いくつかの例において、高帯域幅キャリア３０は、無線ネットワーク部分によって提供される無線アクセスインタフェースの全帯域幅およびコアネットワーク部分のプロトコルを利用し得るが、並行して低帯域幅キャリア３２が確立され得る。低帯域幅キャリアを使用して、低コストＭＴＣ型デバイスのためのメッセージングネットワークを形成し得る。低帯域幅キャリア３２は、無線ネットワーク部分の帯域幅のほんの一部、およびコアネットワーク部分によるある低減機能または適合処理を使用し得る。上記のように、そのようなメッセージング専用ネットワークは、少量のデータの通信に対して最適化される。上記のように、本技術は、例えばアプリケーションプログラムによって生成されるシグナリング型データを送受信するための専用メッセージングネットワークを利用し得る。したがって、専用メッセージングネットワークは、シグナリングデータに関連付けられたショートメッセージなどのショートメッセージの通信に対して最適化される。
【００２６】
一例において、低帯域幅キャリアは、移動通信ネットワークの無線ネットワーク部分によって提供される全帯域幅内に存在するキャリアである仮想キャリアから形成され得る。このように、一例において、低帯域幅キャリアは、本願出願人の同時係属中の英国特許出願Ｎｏ．：１１０１９７０．０、１１０１９８１．７、１１０１９６６．８、１１０１９８３．３、１１０１８５３．８、１１０１９８２．５、１１０１９８０．９および１１０１９７２．６に開示の技術を使用して仮想キャリアとして形成され得る。これらの文献の内容を本明細書中にて参考として援用する。しかし、本技術の実施形態は、固定帯域幅を有する基地局が配置されるネットワークに対して、より適用範囲が大きい。固定帯域幅は、低帯域幅インタフェースに割り当てられた帯域幅を再構成することが容易でないことを意味する。
【００２７】
低帯域幅キャリアは、小さなメッセージまたはデータグラムを送受信するために提供され、高帯域幅キャリアに比べて、ハードウェアおよび通信リソースをより効率よく使用でき、より多量の制御シグナリングに対応可能である。例えば、低帯域幅キャリアは、１サブフレーム当たりより多くの物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に対応し、より多量のＲＡＣＨリソースに対応し得る。このことは低帯域幅キャリアに常時接続しないが、コネクションレス方式に送受信するマシンに対して有用であり得る。
【００２８】
高帯域幅キャリアは、大きなメッセージの高速伝送に対して最適化されることを特徴とする。高帯域幅キャリアは、ユーザデータリソースの量に比べて、利用可能なシグナリングリソースの量が限定され得る。
【００２９】
小さいデータメッセージの伝送
上記のように、スマートフォンおよび携帯コンピュータは、例えば、データリクエスト、キープアライブおよびポーリング型メッセージなどの多くのアプリケーションレベルシグナリングメッセージを移動通信ネットワーク上で送信する。これらのシグナリング型メッセージは、移動通信端末上で稼働している所定のマシンのようなアプリケーション（ｍａｃｈｉｎｅ−ｌｉｋｅ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）に関係付けられる。マシンのようなアプリケーションの例としては、以下のものがある。
【００３０】
・電子メールクライアントは、定期的に電子メールサーバをポーリングして、更新を確認し、電子メールサーバは、電子メールクライアントを呼び出して（ｐａｇｅ）、サーバにおける保留電子メールメッセージを電子メールクライアントに通知し得る。これらのシグナリング呼び出しおよびポーリングメッセージは、典型的には短い（数百ビットであり得る）。
【００３１】
・ソーシャルネットワーキングアプリケーションは、インターネットサーバをポーリングし、かつインターネットサーバによって「呼び出（ｐａｇｅ）」されて、ダウンロードされ得るユーザのソーシャルネットワークに対する更新があることを示し得る。
【００３２】
・クラウドに基づく生産性アプリケーションは、クラウド中のサーバに更新を送り、移動通信端末上の文書対して更新があったかどうかを示し得る。更新がある場合、当該更新は、移動通信端末にまたはから送信され得る。
【００３３】
負荷バランシングエンティティ
上記のように、本技術は、ＭＴＣ通信端末および、低レベルシグナリング状態にちょうどある場合、そうでなければより高い帯域幅キャリア上に存在し得る高帯域幅通信端末の両方に対応するように低帯域幅キャリアが使用される構成を提供する。
【００３４】
通信ネットワークは、通信端末を高帯域幅キャリアから低帯域幅キャリアに乗り換えさせるための負荷バランシングエンティティを含むように適合される。負荷バランシングエンティティは、低帯域幅キャリアに、小さいシグナリングメッセージを送信しているだけの状態にあるこれらの通信端末を乗り換えさせ得る。このように、高帯域幅キャリアを介して送信可能であり、したがって初期には高帯域幅キャリアにキャンプオン（ｃａｍｐ  ｏｎ）し得る従来の通信端末は、これらの通信端末が少量のデータを送信している状態に入った場合に、負荷バランシングエンティティによって低帯域幅キャリアへ乗り換えるように命令され得る。乗り換えさせる通信端末の数は、高帯域幅キャリアおよび低帯域幅キャリアの両方の相対的な使用に依存し得る。通信端末が低帯域幅キャリアに接続され、送信すべき大きなデータを有する場合は、通信端末を高帯域幅キャリアに乗り換えさせる。
【００３５】
既存の通信端末が低帯域幅キャリア上で対応されていると都合がよい場合があり得る。スマートフォンなどの既存の通信端末は、シグナリング型のトラフィックに関わり得る。シグナリング型トラフィックの例としては、周期的ステータス更新、キープアライブメッセージング、移動性測定およびコマンド、トラッキングエリア更新などがある。
【００３６】
ＭＴＣトラフィックの対応のために指定された低帯域幅キャリアは、ＭＴＣトラフィックが大きくない期間は、十分に利用され得ない。別のキャリアの指定が仮想キャリアの指定に比べて柔軟性が低いならば、これは、周波数リソースのいくつかが場合により無駄にされ得ることを意味する。なぜなら、低帯域幅キャリアの周波数リソースを高帯域幅キャリアに再指定することは容易でないからである。したがって、本技術の実施形態は、低帯域幅キャリアに割り当てられた通信リソースをより効率よく利用するように使用できる負荷バランシング構成を提供する。
【００３７】
同じチャネル帯域幅内に複数のキャリアがある場合、通信端末は、どのキャリアにキャンプオンするかを選択しなければならない。低帯域幅通信端末は、帯域幅がその能力以下であるキャリアを選択するだけであり得る。しかし、既存の通信端末は、低帯域幅キャリアまたは高帯域幅キャリアのいずれにもキャンプオンし得る。この場合、負荷バランシングアルゴリズムは、低帯域幅キャリアと高帯域幅キャリアとの間で既存の通信端末を乗り換えさせる必要があり得る。
【００３８】
加えて、負荷バランシングアルゴリズムは、低帯域幅通信端末が多くない場合に、低帯域幅キャリアを十分に使用するために必要とされ得る。この場合、低帯域幅キャリアは、低帯域幅通信端末、および多量のデータを送信および受信していない既存の通信端末の両方のために使用され得る。低帯域幅キャリアに乗り換えさせるそのような既存の通信端末は、より多量のデータを送信および受信する必要がある場合に、より長い待ち時間を被り得る。なぜなら、その既存の通信端末をより大きな帯域幅の高帯域幅キャリアに乗り換えさせ得るからであり、シグナリング遅延も関与するからである。
【００３９】
本技術は、低帯域幅キャリア３２と高帯域幅キャリア３０との間で負荷をバランシングする手段を提供する。上記のように、低帯域幅キャリアは、低帯域幅送信機および受信機を有する通信端末からデータを受信するように適合されるように具体的に設計される。しかし、この低帯域幅キャリアがそのようなクラスのデバイスのために取ってあるならば、低帯域幅キャリアのために取ってある帯域幅が低帯域幅キャリア３２を介して送受信するように設計されたこれらの通信端末によって使用され得ないいくつかのシナリオがあり得る。したがって、本発明の実施形態は、少量の低頻度に生成されるデータなどの低帯域幅型トラフィックを送受信している通信端末を検出し、低帯域幅キャリアがそのようなデータを送受信する能力を有する場合に、そのような通信端末を低帯域幅キャリア３２へ乗り換えさせることによって、移動通信ネットワークによって使用するための利用可能な帯域幅の使用を最適化する技術課題に対処する。
【００４０】
図５および６は、負荷バランシングエンティティが、高帯域幅キャリア３０と低帯域幅キャリア３２との間で負荷バランシングを行うために、移動通信ネットワーク内に配置され得る、二つの例を示す。図５に示すように、負荷バランシングエンティティ５０は、Ｓ−ＧＷ６に接続され、他方図６に示す例において、負荷バランシングエンティティ５０は、ｅＮｏｄｅＢ２に接続される。以降の段落において説明するように、負荷バランシングエンティティ５０は、低帯域幅キャリアのために取ってある帯域幅の使用を最適化するか、またはさらに高帯域幅キャリア３０をより効率よく使用する手段を提供するために、通信端末を高帯域幅キャリア３０から低帯域幅キャリア３２へまたは低帯域幅キャリア３２から高帯域幅キャリア３０へ乗り換えさせるように構成される。以下に、負荷バランシングエンティティ５０を説明する。
【００４１】
図７に示すように、低帯域幅キャリア３２と高帯域幅キャリア３０との間での通信端末（複数または１つ）の割り当てを制御するための負荷バランシングエンティティ５０の動作の機能図が示される。図７に示すように、一例において、低帯域幅キャリアは、アップリンクにおける容量に対するリクエストをより高頻度に受け入れるか、またはより多くのデバイスからの少量のデータの送受信のリクエストの頻度の予想される相対的な増加に見合う低帯域幅キャリア３２のダウンリンクにおけるリソースを割り当てるために、比較的多量の物理ダウンリンク制御チャネルリソース（ＰＤＣＣＨ）が与えられる。これに対して、高帯域幅キャリア３０は、比較的多量のデータの送受信の対応に整合する、比較的少量のＰＤＣＣＨリソースが与えられる。
【００４２】
図７に示すように、負荷バランシングエンティティ５０は、低帯域幅キャリア５２上で現在対応されている複数の通信端末（ＵＥ）を示す一集合の情報を受信する。加えて、負荷バランシングエンティティ５０は、また通信端末５４に対するトラフィック要件の指示を受信する。既存の通信端末に対して、２つのキャリア間での遷移を起こすために無線リソース制御（ＲＲＣ）ハンドオーバシグナリングがある必要があり得る。
【００４３】
どの通信端末を低帯域幅キャリアに乗り換えさせるべきか？
どの通信端末を低帯域幅キャリアへ負荷バランシングさせるかの選択は、以下に基づき得る。
【００４４】
・ＲＲＣ  ＩＤＬＥモードに入った通信端末を低帯域幅キャリアへ乗り換えさせ得る。ＲＲＣ  ＩＤＬＥモード通信端末は、呼び出しトラフィックを受信し、トラッキングエリア更新（移動性に関係付けられる）を送信し得る。多くのＩＤＬＥモード通信端末がある場合、セル内の通信端末が移動可能であるならば（例えば、携帯電話基地局（ｃｅｌｌ  ｔｏｗｅｒ）が主要な道路または鉄道に隣接する）、その結果のトラッキングエリア更新トラフィックは、大きい。トラッキングエリア更新は、アップリンクおよびダウンリンクＲＲＣシグナリングの両方を含む。
【００４５】
・高帯域幅キャリアにおいてＲＲＣ接続（ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）状態中に低活動状態である通信端末は、間欠受信（ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ（ＤＲＸ））モードにされ得る。通信端末は、短いＤＲＸサイクルまたは長いＤＲＸサイクルにしたがってＰＤＣＣＨ（ＤＲＸモードにおいて）をリッスン（ｌｉｓｔｅｎ）し得る。通信端末がＤＲＸモードにされると、そのような通信端末は、低活動状態であったが、なおも接続状態であったと判断され得る。したがって、ＲＲＣ接続の通信端末を、以下のいずれかの場合に、低帯域幅キャリアに乗り換えさせ得る。
【００４６】
・通信端末が短いＤＲＸサイクル「モード」に遷移した場合。
【００４７】
・通信端末が長いＤＲＸサイクル「モード」に遷移した場合。
【００４８】
・非活動（Ｉｎａｃｔｉｖｉｔｙ）タイマ：所定期間中に通信端末にデータが全く渡されなかった場合（この期間は、ネットワークオペレータによって決定され得る）、通信端末を低帯域幅キャリアに乗り換えさせ得る。そのような非活動期間を使用して、通信端末がＤＲＸサイクルモードのうちの１つに入るかどうかを決定できる。
【００４９】
・閾値：通信端末に適用されるデータ速度が所定量より低い場合、通信端末を低帯域幅キャリアへ乗り換えさせ得る。これは、やはり、通信端末をＤＲＸサイクルモードのうちの１つにする方法である。
【００５０】
ＩＤＬＥモード通信端末
上記のように、一例において、負荷バランシングエンティティは、ＩＤＬＥモードに入った通信端末を低帯域幅キャリアへ乗り換えさせるように構成される。しかし、一旦通信端末が低帯域幅キャリアにキャンプオンすると、通信端末は、高帯域幅ネットワークに再接続しようとし得る。なぜなら、高帯域幅ネットワークは、より良好な信号対雑音比またはより良好な受信キャリアパワーを提供しているからである。したがって、一実施形態において、通信端末は、高帯域幅キャリアではなく低帯域幅キャリアに接続するようにバイアスするように適合される。このバイアスを実現するための一手法は、より低い信号レベル品質要件（ＵＭＴＳにおいてＱｒｘｌｅｖｍｉｎと称される）を設定することである。これは、低帯域幅インタフェースに対して、ＩＤＬＥモードに入った通信端末を低帯域幅キャリアへ乗り換えさせる場合に、設定される。その場合、ＩＤＬＥモード通信端末は、より低い信号レベル品質要件を有するキャリアに優先的に接続し得る。他の例において、Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎの代わりに、オフセットが高帯域幅キャリアについての信号品質測定値と低帯域幅キャリアについての信号品質測定値との間に指定され得る。そのオフセットは、通信端末が高帯域幅キャリアにおける信号レベルＳ１を低帯域幅キャリアにおけるレベルＳ１＋オフセットと比較し、Ｓ１＝Ｓ２かつオフセットが正であれば、通信端末を優先的に低帯域幅キャリアに乗り換えさせ得るべきものである。Ｑｒｘｌｅｖｍｉｎまたはオフセットを制御することによって、低帯域幅キャリアまたは高帯域幅キャリアにキャンプオンさせるＩＤＬＥモード通信端末の割合を制御できる。
【００５１】
いくつかの実施形態において、通信端末は、ＩＤＬＥモード通信端末またはＤＲＸモード中の通信端末などの低活動通信端末が低帯域幅キャリアまたは高帯域幅キャリアのいずれにキャンプオンすべきかにかかわらず、システム情報ブロードキャスト（ＳＩＢ）シグナリングを介してシグナリングされ得る。また、このシグナリングは、上記の信号レベル品質方法に組み合わせて使用され、これらの低活動状態中かつより劣悪な信号状況下の通信端末が低帯域幅キャリアにキャンプオンし、同時により良好な信号状況下の低活動状態通信端末が高帯域幅キャリアするようにされ得る。なぜなら、より劣悪な信号状況下の通信端末は、より良好な信号状況下の通信端末よりも、トラフィックエリア更新シグナリングを生成しやすいからである。
【００５２】
通信端末が低帯域幅キャリア上で起動すると、ネットワークは、通信端末に高帯域幅キャリアへハンドオーバするように命令し得る。このハンドオーバ処理は、これら上記の通信端末測定値ではなく、負荷バランシングエンティティによって制御される。
【００５３】
ＩＤＬＥモードへの乗り換えに基づくハンドオーバについてのシグナリングのフロー図
図８は、ＩＤＬＥモードへの乗り換えが必要とされる場合に、通信端末を高帯域幅ｅＮｏｄｅＢ２．１から低帯域幅ｅＮｏｄｅＢ２．２に乗り換えさせるためのシグナリングのフロー図を例示する。
【００５４】
図８に例示するシグナリングのフローを以下にまとめる。
【００５５】
【表１】
2014535185.tif 000003
【００５６】
図８に示すシグナリングのフローは、メッセージＭ８．６の終了時に通信端末をＩＤＬＥモードに遷移させるためのものである。しかし、図８に提示するシグナリングのフローは、メッセージＭ８．６をＤＲＸ状態へ遷移させるＲＲＣコマンドによって置き換える場合、ＤＲＸ状態への遷移に等しく適応可能である。通信端末がＩＤＬＥモードではなくＤＲＸ状態に入る場合、ＲＲＣ接続メッセージＭ８．６が通信端末にＤＲＸ状態への遷移するよう命令するＲＲＣコマンドによって置き換えられ得るか、またはＲＲＣ接続解除コマンドＭ８．６が省略され、通信端末にＤＲＸ状態へ遷移するよう命令するＲＲＣコマンドがメッセージＭ８．３の時点またはそれより前に挿入され得るかのいずれかがなされ得る。
【００５７】
上記シグナリングのフロー（表中）は、以下のように改良できる。
【００５８】
【表２】
2014535185.tif 000004
【００５９】
ＤＲＸ状態に基づくキャリア間の乗り換えのためのシグナリングのフロー図
図９は、実施形態例に係る、ＤＲＸ状態にある通信端末を高帯域幅ｅＮｏｄｅＢ２．１から低帯域幅ｅＮｏｄｅＢ２．２へ乗り換えさせるためのシグナリングシーケンスを示す。ＤＲＸ状態に遷移し、低帯域幅キャリアに乗り換えるように通信端末に対してシグナリングするように使用され得るメッセージを図１０に示す。図１０において、コマンドメッセージ１００は、ＤＲＸ状態へ遷移させるコマンドに重畳（ｐｉｇｇｙｂａｃｋｅｄ）された、他のキャリアへ乗り換えの指示を含むように示される。このコマンドメッセージ１０２は、高帯域幅キャリアから低帯域幅キャリアへの乗り換えの際に使用され、ＤＲＸ状態から遷移させるコマンドメッセージ１００に重畳され得る。図９は、乗り換えコマンドをＲＲＣメッセージに重畳させることによって通信端末の低帯域幅キャリアｅＮｏｄｅＢへの乗り換えを制御するメッセージフローを例示するコールフロー図を示す。
【００６０】
図９において、メッセージＭ９．１は、通信端末１がＤＲＸ状態へ遷移すべきであるというＲＲＣメッセージの指示を提供する。しかし、図１０に示すように、ＤＲＸ状態へ遷移させるＲＲＣコマンド１００をシグナリングするメッセージに加えて、メッセージは、通信端末が低帯域幅キャリアまたはより高帯域幅のキャリアｅＮｏｄｅＢ２．１へ乗り換えるべきことを示すフィールド１０２を含む。
【００６１】
メッセージ９．２において、ＲＲＣ信号は、通信端末からｅＮｏｄｅＢ２．１に送信され、ｅＮｏｄｅＢ２．１は、通信端末の低帯域幅キャリアへの乗り換えを確認し、ｅＮｏｄｅＢ２．２は、通信端末が低帯域幅キャリアに接続されていることを知る。
【００６２】
ステップＳ９０において、低帯域幅ｅＮｏｄｅＢに接続された通信端末は、ＤＲＸ状態に入る。メッセージＭ９．３において、低帯域幅ｅＮｏｄｅＢ２．２は、ＲＲＣ信号を通信端末１に送信して、通信端末１にＤＲＸ状態を出て、高帯域幅キャリアｅＮｏｄｅＢに乗り換えるように命令する。
【００６３】
メッセージＭ９．４において、通信端末は、メッセージを高帯域幅ｅＮｏｄｅＢ２．１に送信し、高帯域幅ｅＮｏｄｅＢ２．１は、通信端末の高帯域幅キャリアへ乗り換えを確認する。
【００６４】
重畳シグナリング構成を使用する別の実施形態において、メッセージＭ８．３は、低帯域幅ｅＮｏｄｅＢ２．２に乗り換えさせるコマンドを含み、ＲＲＣ接続解除メッセージＭ８．６は、省略され得る。
【００６５】
未来の解除における低および高帯域幅キャリア間の高速乗り換え
いくつかの実施形態において、高帯域幅通信端末は、以下の状況例にしたがって、自動的に高帯域幅および低帯域幅キャリア間を乗り換えするように構成され得る。
【００６６】
１．著しく活動する場合、通信端末は、高帯域幅キャリアに接続される。
【００６７】
２．ネットワークは、通信端末が低帯域幅キャリアに乗り換え可能かどうかをシグナリングし、低帯域幅キャリアついての情報（例えば、正確なキャリア周波数、セルＩＤなど）を提供する。このシグナリングは、ＳＩＢ（システム情報）シグナリングなどの比較的遅いシグナリングであり得る。ネットワークは、低帯域幅キャリアが十分に利用されていない場合に通信端末が帯域幅キャリアに乗り換え可能であるべきであると判定し得る。
【００６８】
３．通信端末が低活動状態に入った場合、通信端末は、高帯域幅キャリアへの接続を中止し、低帯域幅キャリアに接続する。この機能は、セル選択または高速セル選択動作と同様であり得る。
【００６９】
通信端末が低帯域幅キャリアに接続されているが、送信すべきデータを多量に有する場合、通信端末は、高帯域幅キャリアへのセル選択を行うことによって自動的に高帯域幅キャリアへ乗り換える。ＳＩＢシグナリングは、低帯域幅および高帯域幅キャリア上に提供され、低活動状態にある通信端末が低帯域幅キャリアにキャンプオンすべきであることを示す。通信端末は、負荷バランシングのために低帯域幅キャリアに乗り換えたこと、および送信すべきデータが多量にある場合に、高帯域幅キャリア上でそのデータを送信すべきであることが通知される。そうでなければ、通信端末は、上記の多量のデータを低帯域幅キャリア上で送信を開始し得る。
【００７０】
図面を参照して上記した本発明の実施形態に対して、添付の特許請求の範囲に記載の発明の範囲を逸脱せずに、種々の変更がなされ得る。添付の特許請求の範囲内で他の例が想起される。例えば、移動通信ネットワークは、ＬＴＥ以外の規格に従って動作する。通信端末を低帯域幅キャリアにまたは通信端末を低帯域幅キャリアから乗り換えさせる機能を有する負荷バランシングデバイスの位置は、ネットワーク中の任意の都合のよい位置に配置できる。負荷バランシングを使用して、トラフィック特性を無線アクセスインタフェースのタイプにより良好に一致させるなどの種々の目的を実現できる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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