(57)【要約】  ハイブリッドユーザ端末および小ノードデバイスによりデータをオフロードする構成を提供すること。このハイブリッド構成において、小ノードデバイスは遠距離通信ネットワークとインターネットの両方、またはいずれか一方に対するバックホールリンクを有する。ユーザ端末は、ユーザ端末と小ノードデバイスとの間の無線リンクにおける半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てに従ってバックホールリンクを用いて小ノードデバイスを介してデータの送受信を行うことができる。
2014530538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラ遠距離通信システムにおいてデータトラフィックをオフロードするための小ノードデバイスであって、
ＢＳ２Ｄリンクを通して基地局から第１の制御プレーンメッセージを受信するように構成される基地局対小ノードデバイス（ＢＳ２Ｄ）通信部と、
前記第１の制御プレーンメッセージに応じて確立された無線Ｄ２ＵＥリンクを介して、第１の周波数リソースグループ上の第１のタイムスロットセットで下りリンク（ＤＬ）ユーザプレーンデータをユーザ端末に送信するように構成される小ノードデバイス対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）通信部と、
バックホールリンクを通してサーバから前記ユーザプレーンデータを受信するように構成されるバックホール通信部と、を備え、
前記Ｄ２ＵＥ通信部は、さらに第２の周波数リソースグループ上の第２のタイムスロットセットにおいて前記Ｄ２ＵＥリンクを通じて前記ユーザ端末から上りリンク（ＵＬ）ユーザプレーンデータを受信するように構成され、
前記第２のタイムスロットセットは、前記Ｄ２ＵＥリンクを通じた前記ＵＬおよびＤＬ送信が同時に起こらないように、前記第１のタイムスロットセットと交互に起こることを特徴とする小ノードデバイス。
【請求項２】
前記第１の周波数リソースグループおよび前記第２の周波数リソースグループは、ガードバンドによって分離されていることを特徴とする請求項１に記載の小ノードデバイス。
【請求項３】
前記Ｄ２ＵＥ通信部は、さらに前記第１および第２の周波数リソースグループを識別し、これらのグループがＵＬまたはＤＬ送信に割り当てられているかどうかを識別するために、前記ユーザ端末に制御信号を送信するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の小ノードデバイス。
【請求項４】
前記第１および第２の周波数リソースグループは、それぞれ複数の小周波数リソース（ＳＦＲ）に分割されており、
前記Ｄ２ＵＥ通信部は、さらに前記第１の周波数リソースグループ内の前記ＳＦＲのわずか１サブセットで前記ＤＬユーザプレーンデータを送信するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の小ノードデバイス。
【請求項５】
前記Ｄ２ＵＥ通信部は、さらに前記受信したＵＬユーザプレーンデータが前記第２の周波数リソースグループ内の前記割り当てられたＳＦＲのサブセットでのみ受信されるように前記第２の周波数リソースグループ内の前記ＳＦＲのサブセットを割り当てるために、前記ユーザ端末に制御信号を送信するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の小ノードデバイス。
【請求項６】
前記ＢＳ２Ｄリンクは、前記基地局と前記小ノードデバイスとの間でマスター／スレーブ関係を有する拡張Ｘ２インタフェースであることを特徴とする請求項１に記載の小ノードデバイス。
【請求項７】
前記ＢＳ２Ｄリンクは、ＬＴＥリンクであることを特徴とする請求項１に記載の小ノードデバイス。
【請求項８】
前記Ｄ２ＵＥ通信部は、さらに前記ＵＬユーザプレーンデータ送信のための送信電力を割り当てるために前記ユーザ端末に制御信号を送信するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の小ノードデバイス。
【請求項９】
前記Ｄ２ＵＥリンクは、２つの周波数リソースグループを超える複数の周波数リソースグループをサポートし、
前記第１および第２の周波数リソースグループを識別する前記制御信号は、前記２つの周波数リソースグループを超える複数の周波数リソースグループに関してこれらのグループを識別することを特徴とする請求項３に記載の小ノードデバイス。
【請求項１０】
セルラ遠距離通信システムにおいて小ノードデバイスからのオフロードデータを受信するよう設定されたユーザ端末であって、
無線ＢＳ２ＵＥリンクを通して基地局から第１の制御プレーンメッセージおよびユーザプレーンデータを受信するように構成されるマクロ基地局対ユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）通信部と、
前記第１の制御プレーンメッセージに応じて確立された無線Ｄ２ＵＥリンクを介して、小ノードデバイスへ第１のタイムスロットセットと第１の周波数リソースグループで上りリンク（ＵＬ）ユーザプレーンデータを送信するように構成された小ノードデバイス対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）通信部と、を備え、
前記Ｄ２ＵＥ通信部は、さらに第２のタイムスロットセットと第２の周波数リソースグループで前記Ｄ２ＵＥリンクを通じて前記小ノードデバイスから下りリンク（ＤＬ）のユーザプレーンデータを受信するように構成され、
前記第２のタイムスロットセットは、前記Ｄ２ＵＥリンクを通じた前記ＵＬおよびＤＬ送信が同時に起こらないように、前記第１のタイムスロットセットと交互に起こることを特徴とするユーザ端末。
【請求項１１】
前記第１の周波数リソースグループと前記第２の周波数リソースグループは、ガードバンドによって分離されていることを特徴とする請求項１０に記載のユーザ端末。
【請求項１２】
前記ＢＳ２ＵＥ通信部は、さらに前記第１および第２の周波数リソースグループを識別し、これらのグループがＵＬまたはＤＬ送信に割り当てられているかどうかを識別するために、前記基地局から第２の制御信号を受信するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のユーザ端末。
【請求項１３】
前記Ｄ２ＵＥリンクは、２つの周波数リソースグループを超える複数の周波数リソースグループをサポートし、
前記第１および第２の周波数リソースグループを識別する前記制御信号は、前記２つの周波数リソースグループを超える複数の周波数リソースグループに関してこれらのグループを識別することを特徴とする請求項１２に記載のユーザ端末。
【請求項１４】
前記第１および第２の周波数リソースグループは、それぞれ複数の小周波数リソース（ＳＦＲ）に分割されており、
前記Ｄ２ＵＥ通信部は、さらに前記第１の周波数リソースグループ内の前記ＳＦＲのわずか１サブセットで前記ＤＬユーザプレーンデータを送信するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のユーザ端末。
【請求項１５】
前記ＢＳ２Ｄリンクは、ＬＴＥリンクであることを特徴とする請求項１４に記載のユーザ端末。
【請求項１６】
前記Ｄ２ＵＥ通信部は、さらに前記第１および第２の周波数リソースグループを識別し、これらのグループがＵＬまたはＤＬ送信に割り当てられているかどうかを識別するために、前記小ノードデバイスから制御信号を受信するように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載のユーザ端末。
【請求項１７】
セルラ遠距離通信ネットワークにおいてユーザ端末および小ノードデバイスを制御するための基地局であって、
無線ＢＳ２ＵＥリンクを用いて前記ユーザ端末とユーザプレーンデータおよび制御プレーンデータをやり取りするように構成される基地局対ユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）通信部と、
ＢＳ２Ｄリンクを用いて前記小ノードデバイスと制御プレーンデータをやり取りするように構成される基地局対小ノードデバイス（ＢＳ２Ｄ）通信部と、
前記ＢＳ２ＵＥおよびＢＳ２Ｄリンクのうちの１つをそれぞれ用いて、前記ユーザ端末および前記小ノードデバイスのうち少なくとも１つに送信される第１の制御プレーンメッセージを通して、小ノードデバイス対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）リンクの確立および開放／再設定／ハンドオーバを制御するように構成されるＤ２ＵＥ制御部と、を備え、
前記Ｄ２ＵＥ制御部は、さらに第２の制御プレーンメッセージを用いた前記Ｄ２ＵＥリンク内の半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てを制御するように構成されることを特徴とする基地局。
【請求項１８】
前記Ｄ２ＵＥ制御部は、さらに前記ユーザ端末が前記Ｄ２ＵＥリンクにおける第１のタイムスロットセットおよび第１の周波数リソースで上りリンク（ＵＬ）ユーザプレーンデータを送信し、前記ユーザ端末が前記Ｄ２ＵＥリンクにおける第２のタイムスロットセットおよび第２の周波数リソースグループで下りリンク（ＤＬ）ユーザプレーンデータを受信するように、前記第２の制御プレーンメッセージを用いて前記半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てを制御するように構成されており、
前記第２のタイムスロットセットは、前記Ｄ２ＵＥリンクを通じた前記ＵＬおよびＤＬ送信が同時に起こらないように、前記第１のタイムスロットセットと交互に起こることを特徴とする請求項１７に記載の基地局。
【請求項１９】
前記Ｄ２ＵＥ制御部は、さらに前記第１および第２の周波数リソースグループがガードバンドで分離されるように、前記半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てを制御するように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の基地局。
【請求項２０】
前記第１および第２の周波数リソースグループは、それぞれ複数の小周波数リソース（ＳＦＲ）に分割されており、
前記Ｄ２ＵＥ制御部は、さらに前記ユーザ端末が前記第１の周波数リソースグループにおける前記ＳＦＲのサブセットで送信し、前記小ノードデバイスが前記第２の周波数リソースグループにおける前記ＳＦＲのサブセットで送信するように、前記半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てを制御するように構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の基地局。
【請求項２１】
セルラ遠距離通信システムにおいて小ノードデバイスを用いて通信を行う方法であって、
前記小ノードデバイスで、基地局対小ノードデバイス（ＢＳ２Ｄ）リンクを通して基地局から第１の制御プレーンメッセージを受信し、
前記小ノードデバイスで、前記第１の制御プレーンメッセージに応じて小ノードデバイス対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）リンクを確立し、
前記小ノードデバイスで、バックホールリンクを通してサーバから下りリンクユーザプレーンデータを受信し、
前記小ノードデバイスから、前記Ｄ２ＵＥリンクの半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てに従って前記Ｄ２ＵＥリンクを通して前記下りリンクユーザプレーンデータを送信することを特徴とする方法。
【請求項２２】
セルラ遠距離通信システムにおいてユーザ端末を用いて通信を行う方法であって、
前記ユーザ端末で、マクロ基地局対ユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）リンクを通して基地局から第１の制御プレーンメッセージを受信し、
前記ユーザ端末で、前記第１の制御プレーンメッセージに応じて小ノードデバイス対前記ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）リンクを確立し、
前記ユーザ端末で、前記Ｄ２ＵＥリンクの半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てに従って前記Ｄ２ＵＥリンクを通して前記小ノードデバイスから下りリンクユーザプレーンデータを受信することを特徴とする方法。
【請求項２３】
セルラ遠距離通信システムにおいてユーザ端末および小ノードデバイスを制御するための基地局を用いて通信を行う方法であって、
前記基地局で、無線マクロ基地局対前記ユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）リンクを用いて前記ユーザ端末をユーザプレーンデータおよび制御プレーンメッセージをやり取りし、マクロ基地局対小ノードデバイス（ＢＳ２Ｄ）リンクを用いて前記小ノードデバイスと制御プレーンメッセージをやり取りし、
前記基地局で、前記ＢＳ２ＵＥおよびＢＳ２Ｄリンクのうちの対応する１つを通して前記ユーザ端末および前記小ノードデバイスのうち少なくとも１つに送信された第１の制御プレーンメッセージを通して、小ノードデバイス対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）通信リンクの確立および開放／再設定／ハンドオーバを制御し、
前記基地局で、前記Ｄ２ＵＥリンクにおける半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てに従って前記Ｄ２ＵＥリンクを用いて前記ユーザ端末と前記小ノードデバイスとの間でやり取りされるユーザプレーンデータを識別することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、移動通信プロトコルにおける物理レイヤおよびリンクレイヤのオペレーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ネットワークの容量を増加させるためのオプションの１つは、配置する基地局または遠隔アンテナユニットの密度（単位エリアあたりのデバイス数）を上げることである。基地局または遠隔アンテナユニットの密度が上がれば、周波数再利用効果によってセル容量が増加する。しかしながら、配置密度を上げることにはいくつかの困難が伴い、特に、そのような配置ユニットはそれ自体が従来の基地局として動作可能でなければならない。
【０００３】
これらの困難には、以下が含まれる。
（１）配置密度が上がるほど、ユーザ端末はかなり高い頻度でそのサービングユニット（基地局）を変更するので、ハンドオーバ数が増加する。その結果、接続性または移動性の品質の低下が予想される。したがって、セルラ容量を増加させる配置ユニットはマクロ基地局と高品質の相互接続を持つ必要がある。
（２）従来のマクロ基地局は、パイロット信号、同期信号、報知信号およびページング信号などの複数の所要の信号を送信し、これらの信号はすべて干渉の問題を生じさせる可能性がある。そのような干渉は配置される基地局数を制限し、これによりセルラ容量が低下する。
（３）さらに、従来のマクロ基地局の所要の信号の無線リソースは、一般的には静的である。したがって、動的な無線リソースの割り当てにより動的かつ効率的な干渉制御は困難であり、これによっても配置される基地局数と対応するセルラ容量とが制限される。
（４）ネットワークオペレータは各セルに対してセルＩＤまたは他のセル固有パラメータを割り当てる必要がある。たとえば、ＬＴＥ上りリンク（ＵＬ）におけるランダムアクセスチャネルのルート系列はそのようなセル固有パラメータの一例である。このようなセルＩＤやルート系列などのセルプランニングは煩雑であり、これによっても配置される基地局数と対応のセルラ容量とが制限される。
（５）所要のセル容量は、領域ごとに固有である。たとえば、都市部においては非常に大きい容量が求められる一方で、郊外または地方ではセル容量の比較的小さめの増加で十分である。このように異なる密度のニーズに効率的に対応するため、配置ユニットは低コスト／低複雑度で容易に設置されるべきである。
（６）各配置ユニットのコストが高ければ、配置密度が上がった場合、システム全体のコストが極めて高くなる。したがって、実行可能な方法でセル容量を増加させるには、配置ユニットのコストを比較的低くする必要がある。
【０００４】
無線ネットワークの容量を増加させるために、さまざまな構成が提案されてきた。たとえば、ＲＲＨ（Remote  Radio  Head）技術を用いる分散基地局は、光ファイバを用いて基地局サーバと通信を行う。基地局サーバはベースバンド処理を行なうので、各ＲＲＨ分散基地局はその基地局サーバに対して電力増幅器として動作する。ＲＲＨ分散基地局の密度が上がるほど、基地局サーバでのベースバンド処理の複雑さが増す。したがって、各分散ＲＲＨ基地局に対応するＲＲＨセル数は、このベースバンドの複雑さにより制限される。
【０００５】
無線ネットワークの容量を増加させるための別の方法は、ピコセルまたはフェムトセルの使用を伴う。ＲＲＨのアプローチとは異なり、ベースバンド処理はピコセルまたはフェムトセルにわたって分散される。しかし、ピコセルまたはフェムトセルとマクロ基地局との間に高品質の相互接続が存在しない。したがって、ピコセルまたはフェムトセルとマクロセル基地局との間で従来の周波数内または周波数間ハンドオーバが必要になるため、接続性および移動性が十分ではない可能性がある。さらに、ピコセルまたはフェムトセル自体も基地局であるため、上述したパイロット信号、同期信号、報知信号およびページング信号などの信号を送信する。その結果、ピコセルまたはフェムトセルの配置密度が上がり、干渉の問題、動的かつ効率的な干渉制御における困難、セルプランニングの問題および関連する問題を解決することができない。
【０００６】
無線ネットワークの容量を増加させるためのさらに別の方法として、従来のＷｉＦｉの使用が挙げられる。しかし、ＷｉＦｉノードとマクロセル基地局との間に相互接続は存在しない。したがって、マクロセルとＷｉＦｉのユーザは、接続性および移動性が制限される。さらに、マクロセルネットワークにおけるＷｉＦｉの使用は、単一ユーザに対して複数のＩＰアドレスが割り当てられるという複雑さを生じさせる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、無線ネットワーク容量を増加させるための、改良された構成および技術が当該分野において求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、３ＧＰＰのＬＴＥ（Long  Term  Evolution）などのシステムの物理（ＰＨＹ）レイヤおよびリンクレイヤの設計に焦点をおく。設計には、端末からユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）およびマクロからユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）構成を用いる。これらの構成において、一部の機能はＢＳ２ＵＥリンクによって維持され、他はＤ２ＵＥリンクによってサポートされる。したがって、本発明によれば、大容量、高接続性、低コストおよびプランニングの複雑さの低下を可能にする無線通信システムを提供することができる。
【０００９】
開示の第１の態様に従って提供される、セルラ遠距離通信システムにおいてデータトラフィックをオフロードするための小ノードデバイスは、ＢＳ２Ｄリンクを通して基地局から第１の制御プレーンメッセージを受信するように構成される基地局対小ノードデバイス（ＢＳ２Ｄ）通信部と、前記第１の制御プレーンメッセージに応じて確立された無線Ｄ２ＵＥリンクを介して、第１の周波数リソースグループ上の第１のタイムスロットセットで下りリンク（ＤＬ）ユーザプレーンデータをユーザ端末に送信するように構成される小ノードデバイス対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）通信部と、バックホールリンクを通してサーバから前記ユーザプレーンデータを受信するように構成されるバックホール通信部と、を備え、前記Ｄ２ＵＥ通信部は、さらに第２の周波数リソースグループ上の第２のタイムスロットセットにおいて前記Ｄ２ＵＥリンクを通じて前記ユーザ端末から上りリンク（ＵＬ）ユーザプレーンデータを受信するように構成され、前記第２のタイムスロットセットは、前記Ｄ２ＵＥリンクを通じた前記ＵＬおよびＤＬ送信が同時に起こらないように、前記第１のタイムスロットセットと交互に起こる。
【００１０】
開示の第２の態様に従って提供される、セルラ遠距離通信システムにおいて小ノードデバイスからのオフロードデータを受信するよう設定されたユーザ端末は、無線ＢＳ２ＵＥリンクを通して基地局から第１の制御プレーンメッセージおよびユーザプレーンデータを受信するように構成されるマクロ基地局対ユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）通信部と、前記第１の制御プレーンメッセージに応じて確立された無線Ｄ２ＵＥリンクを介して、小ノードデバイスへ第１のタイムスロットセットと第１の周波数リソースグループで上りリンク（ＵＬ）ユーザプレーンデータを送信するように構成された小ノードデバイス対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）通信部と、を備え、前記Ｄ２ＵＥ通信部は、さらに第２のタイムスロットセットと第２の周波数リソースグループで前記Ｄ２ＵＥリンクを通じて前記小ノードデバイスから下りリンク（ＤＬ）のユーザプレーンデータを受信するように構成され、前記第２のタイムスロットセットは、前記Ｄ２ＵＥリンクを通じた前記ＵＬおよびＤＬ送信が同時に起こらないように、前記第１のタイムスロットセットと交互に起こる。
【００１１】
開示の第３の態様に従って提供される、セルラ遠距離通信ネットワークにおいてユーザ端末および小ノードデバイスを制御するための基地局は、無線ＢＳ２ＵＥリンクを用いて前記ユーザ端末とユーザプレーンデータおよび制御プレーンデータをやり取りするように構成される基地局対ユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）通信部と、ＢＳ２Ｄリンクを用いて前記小ノードデバイスと制御プレーンデータをやり取りするように構成される基地局対小ノードデバイス（ＢＳ２Ｄ）通信部と、前記ＢＳ２ＵＥおよびＢＳ２Ｄリンクのうちの１つをそれぞれ用いて、前記ユーザ端末および前記小ノードデバイスのうち少なくとも１つに送信される第１の制御プレーンメッセージを通して、小ノードデバイス対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）リンクの確立および開放／再設定／ハンドオーバを制御するように構成されるＤ２ＵＥ制御部と、を備え、前記Ｄ２ＵＥ制御部は、さらに第２の制御プレーンメッセージを用いた前記Ｄ２ＵＥリンク内の半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てを制御するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】拡張ユーザ端末を用いた拡張ローカルエリア無線アクセスシステムの構成例を示す。
【図１ｂ】小ノードデバイスを用いた拡張ローカルエリア無線アクセスシステムの構成例を示す。
【図２】図１ｂのシステムにおける、任意の１つの小ノードデバイスのデータパスを示す。
【図３】図２の小ノードデバイスの制御プレーンおよびユーザプレーンデータの流れを図示する。
【図４】小ノードデバイスからのバックホールリンクがインターネットを通過する、図２の構成の変更例を図示する。
【図５】図１および図４の実施例に示す特徴を組み合わせた構成を図示する。
【図６】小ノードデバイスとコアネットワーク／インターネットとの間にゲートウェイを含む、図５の構成の変更例を図示する。
【図７】小ノードデバイスからのバックホールリンクがネットワークアクセスゲートウェイを通過する、図５の構成の変更例を図示する。
【図８】小ノードデバイスからのバックホールリンクが基地局を通過する、図５の構成の変更例を図示する。
【図９】小ノードデバイスからのバックホールリンクが中央小ノードデバイスを通過する、図６の構成の変更例を図示する。
【図１０】Ｄ２ＵＥリンクおよびユーザ端末のＢＳ２ＵＥリンクのタイムスロットを図示する。
【図１１】小ノードデバイスの一例のブロック図を示す。
【図１１Ａ】小ノードデバイスの実施例のより詳細なブロック図を示す。
【図１２】ユーザ端末の一例のブロック図を示す。
【図１３】基地局の一例のブロック図を示す。
【図１４】Ｄ２ＵＥ接続確立方法のフローチャートを示す。
【図１４Ａ】図１４に示すステップのフロー図を示す。
【図１５】Ｄ２ＵＥ接続の解放のフロー図を示す。
【図１６】Ｄ２ＵＥリンクの再設定のフロー図を示す。
【図１７】Ｄ２ＵＥリンクのハンドオーバのフロー図を示す。
【図１７Ａ】より近い隣接小ノードデバイスの存在を検出するユーザ端末測定技術のフローチャートを示す。
【図１８】ＴＤＤおよびＦＤＤの信号ごとの分布を図示する。
【図１９】異なる通過帯域幅およびガードバンドを有するＦＤＤ無線リソース割り当てが適用されるＤ２ＵＥリンクの分布を図示する。
【図２０】キャリア内干渉を最小にするためにＴＤＤ無線リソース割り当てを有する数キャリアのＤ２ＵＥリンクにおけるＤＬおよびＵＬの交互送信を図示する。
【図２１】ＴＤＤ無線リソース割り当てを有する数キャリアのＤ２ＵＥリンクにおけるＤＬおよびＵＬ送信の衝突を図示する。
【図２２（ａ）】図２０で説明した、最小のキャリア内干渉を有するネットワークを図示する。
【図２２（ｂ）】図２１で説明した、キャリア内干渉を有するネットワークを図示する。
【図２３】Ｄ２ＵＥリンクにおける半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てのタイムスロットおよび周波数リソース割り当て例を図示する。
【図２４】図２３に示すＤ２ＵＥリンクのＵＬおよびＤＬ周波数リソースを図示する。
【図２５】Ｄ２ＵＥリンクにおける半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てのタイムスロットおよび周波数リソース割り当ての別の例を図示する。
【図２６】一対のＤ２ＵＥリンクにおける半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てのタイムスロットおよび周波数リソース割り当て例を図示する。
【図２７（ａ）】半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てに用いられる４つの周波数リソースグループであるＤ２ＵＥリンクのＵＬおよびＤＬ周波数リソースを図示する。
【図２７（ｂ）】図２７（ａ）に示すＵＬおよびＤＬ周波数リソースの電力制御を図示する。
【図２８】基地局がＲＲＣシグナリングを用いてＤ２ＵＥリンクにおける半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てを制御するネットワークを図示する。
【図２９】基地局がＰＤＣＣＨ信号を用いてＤ２ＵＥリンクにおける半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てを制御するネットワークを図示する。
【図２９Ａ】図２９のネットワークによって制御されるＤ２ＵＥリンクの時間領域表現である。
【図３０】拡張ユーザ端末がＰＤＣＣＨ信号を用いてＤ２ＵＥリンクにおける半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てを制御するネットワークを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上述した従来技術の欠点に対処するために、出願人は２つの革新的なネットワーク構造を開発した。これらの構造は、２０１２年５月３１日出願の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／４８６９０および２０１２年５月３１日出願の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／４０２８８に記載されている。これらの出願の両方の内容は、全体として参照することにより本書に含まれる。
【００１４】
第１の構造は、拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）として示される新規なネットワークデバイスを使用する。拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）は、従来のユーザ端末（ＵＥ）と共通の機能を多数共有している。このように共通する従来型の構成要素および機能は拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）の製造コストを引き下げる。拡張ユーザ端末は、ユーザ端末（ＵＥ）と共通の特徴を有するが、ユーザ端末（ＵＥ）に関しては、拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）が基地局または他のネットワーク側ノードに類似するネットワーク側デバイスであることは明らかである。あるいは、拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）はユーザ端末（ＵＥ）側デバイスであってもよい。
【００１５】
従来のユーザ端末（ＵＥ）とは対照的に、第１の構造の拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）は、本来ならマクロセル基地局とユーザ端末（ＵＥ）との間のリンクで行う必要のあるデータトラフィックのオフロードを許可する。拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）は、オフロードデータに対応するためにコアネットワークとインターネットの両方、またはいずれか一方に接続するバックホールリンクを有する。次に、拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）−ユーザ端末（ＵＥ）間リンクは、上りリンク（ＵＬ）および下りリンク（ＤＬ）両方の方向へ拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）とユーザ端末（ＵＥ）との間のオフロードデータを伝送する。この拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）−ユーザ端末（ＵＥ）間リンクを「Ｄ２ＵＥリンク」とも表記し、基地局−ユーザ端末（ＵＥ）間リンクを「Ｍａｃｒｏ２ＵＥリンク」とも表記する。基地局と拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）との間のリンクは「Ｍａｃｒｏ２Ｄリンク」とも表記する。一実施例においては、「Ｍａｃｒｏ２ＵＥリンク」と「Ｍａｃｒｏ２Ｄリンク」は両方ともＬＴＥリンクであってもよい。基地局は、基地局−拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）間リンクとＭａｃｒｏ２ＵＥリンクの両方、またはいずれか一方を介して、Ｄ２ＵＥリンクの確立を制御する。
【００１６】
ＬＴＥの実施例において、ＬＴＥリンク（Ｍａｃｒｏ２ＵＥリンクとＭａｃｒｏ２Ｄリンク）は、２ＧＨｚで動作するのに対して、Ｄ２ＵＥリンクは異なる周波数、たとえば３．５ＧＨｚで動作する。この形式で、ユーザ端末（ＵＥ）はキャリアアグリゲーションを利用する。このような実施例は、キャリアアグリゲーションおよび関連搬送波間干渉の低減から組み合わせ帯域幅の利点を有する。あるいは、Ｍａｃｒｏ２Ｄリンク、Ｍａｃｒｏ２ＵＥリンクおよびＤ２ＵＥリンクはすべて同じ周波数帯で動作してもよい。特定の実施例にかかわらず、第１の構造によるネットワークは、Ｄ２ＵＥリンクの確率、再設定、解除またはハンドオフは基地局（または上位ネットワークノード）の制御下にあるという利点を有する。したがって、拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）の構造および動作は、大いに単純化される。拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）によるデータオフロードの利点を理解するためには、従来技術において成し遂げられたデータオフロードの結果と比較することが有益である。
【００１７】
たとえば、ＲＲＨ（Remote  Radio  Head）は、ユーザ端末に（またはユーザ端末から）基地局によって行う必要のあるデータをオフロードする従来のネットワークノードである。しかし、ＲＲＨはベースバンド処理を行なわない、事実上単なるパワーアンプである。そのため基地局は、基地局の動作に負担をかけ、対応するマクロセル全体にわたってＲＲＨの複数の仕様を妨げるＲＲＨベースバンド処理を実施する必要がある。一方、拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）は、独自のベースバンド処理を行なう。したがって、第１のネットワーク構造は、マクロセル内のデータオフロードカバレッジを大幅に増加する複数の拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）を含むマクロセルを可能にする。
【００１８】
データオフロードが可能な他の従来のネットワークノードは、ピコセルまたはフェムトセル基地局である。しかし、そのようなピコ／フェムトセル基地局は実際の基地局である。したがって、ユーザ端末は、ピコ／フェムトセル基地局とマクロセル基地局の両方から同時にデータプレーントラフィックを得ることができない。そのかわりに、電話は２つの異なるタイプのセルとの間でハンドオフされなければならない。
【００１９】
良好な接続性および移動性は、（周波数間ハンドオーバを必要とする）マクロセルとは対照的にピコ／フェムトセルが異なるキャリア上にある場合は特に、ピコ／フェムトセルによって達成するのは困難である。さらに、ピコ／フェムトセル基地局は、従来の同期信号および参照信号（ＰＳＳ／ＳＳＳ、ＣＲＳなど）を送信する。したがって、ピコ／フェムトセルは、それらに関連するマクロセルや他のピコ／フェムトセル基地局との、セル間干渉を抱えることとなる。その上、種々のピコ／フェムトセルの同期信号および参照信号の必要な受信および処理によりユーザ端末は高消費電力となる。
【００２０】
以下にさらに説明するように、拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）は、これらの従来の同期信号および参照信号を生成する必要がない。したがって、第１のネットワーク構造は、従来のピコ／フェムトセルの選択肢と比較してかなり良好な接続性／移動性および柔軟な操作を有する。
【００２１】
また、データオフロードを可能とする他の従来のネットワークノードとしてＷｉＦｉアクセスポイント（ＡＰ）が挙げられる。ユーザ端末は、その基地局とＡＰの両方からデータを受信することができる。しかし、良好な接続性／移動性もサポートされていないように、ＡＰと基地局との間には相互接続がサポートされていない。また、ＷｉＦｉおよび基地局の両方と接続するユーザ端末は、操作をさらに複雑にする２つの別個のＩＰアドレスを受信する。相互接続を欠いているため、ＡＰはユーザ端末へのリンクの確立を管理する。同様に、基地局は、ユーザ端末へのリンクの確立を管理する。それにひきかえ、Ｄ２ＵＥリンクの確立は、拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）ではなく基地局によって制御される。その結果、より良好な接続性／移動性は、以下に開示される構造を使用して達成される。
【００２２】
図面を参照し、図１ａは第１の構造によるセルラネットワークの配置例を示している。このネットワークは、基地局２００およびユーザ端末（ＵＥ）１００１、１００２を含んでいる。本明細書中では、同一のベース構成要素番号（たとえば、１００１と１００２）を有するコンポーネントは特段の断りがない限り同一の構成、機能および状態を有するものとする。図１ａのシステムでは、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）とも表記するＥ−ＵＴＲＡ（Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access）／ＵＴＲＡＮ（Universal  Terrestrial  Radio  Access  Network）が適用されるが、ＷｉＭＡＸ、ＷｉＦｉまたはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅなど他のさまざまな無線プロトコルも当該システムにおいて実現可能であることは明らかである。
【００２３】
基地局２００は、たとえばアクセスゲートウェイ装置３００などの上位レイヤ局に接続される。一方、アクセスゲートウェイ３００は、コアネットワーク（ＣＮ）４００に接続される。アクセスゲートウェイ３００は、ＭＭＥ／ＳＧＷ（Mobility  Management  Entity／Serving  Gateway）ともいう。サーバ６００は、コアネットワーク４００に接続してもよい。
【００２４】
一実施例において、ユーザ端末１００１および１００２は、Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）接続により拡張ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）５００と通信を行い、これはＰ２Ｐ（Peer-to-Peer）通信ともいう。換言すると、物理レイヤの観点からは、Ｄ２ＵＥ通信はＤ２Ｄ接続によってサポートされてもよい。ユーザ端末と拡張ユーザ端末５００との間のＤ２ＵＥ通信は、時分割多重（ＴＤＤ）によって行われる。あるいは、ユーザ端末と拡張ユーザ端末との間のＤ２ＵＥ通信は、周波数分割多重（ＦＤＤ）によって行われてもよい。特に有利なＦＤＤ方式は、以下にさらに説明する。
【００２５】
第２の構造は図１ｂに示す。第１の構造の拡張ユーザ端末と類似した形で、第２の構造は、前述の従来技術の欠点がないマクロセル基地局からのトラフィックをオフロードすることを可能とするセルラネットワークデバイスを使用する。セルラネットワークデバイスはマクロ基地局からトラフィックを適宜オフロードし、以下では「小ノードデバイス」と表記する。小ノードデバイスは、通常はマクロセル基地局とユーザ端末との間のリンク（Ｍａｃｒｏ２ＵＥリンクまたはＢＳ２ＵＥリンクとも表記する）で行う必要のあるデータトラフィックのオフロードを可能にする。小ノードデバイスを配置した場合、オフロードデータを小ノードデバイス対ユーザ端末リンク（Ｄ２ＵＥリンクとも表記する）を通して伝搬してもよい。
【００２６】
小ノードデバイスは、Ｄ２ＵＥリンクに対する無線リソース割り当ておよび伝送フォーマットを制御できるという点に鑑みれば、フェムトまたはピコ基地局と類似する。しかし、移動局は、移動局とフェムト／ピコ基地局との間のリンクのＲＲＣ工程を実行するフェムト／ピコ基地局から、ユーザプレーンおよび制御プレーンの両方のシグナリングを受信する。すでに述べたように、フェムト／ピコ基地局はユーザ端末に対しまさに従来の基地局として動作する。したがって、移動局はフェムト／ピコ基地局から別のフェムト／ピコ基地局へ、またはマクロ基地局からフェムト／ピコ基地局へ、従来のハンドオーバを行う必要があり、この逆も同様である。ユーザ端末がフェムト／ピコ基地局およびマクロ基地局と同時に通信を行うことが不可能であるため、そのようなハンドオーバが多数ある場合、接続性／移動性の品質は低下する。したがって、従来の周波数内または周波数間ハンドオーバが必要となる。これに対し、移動局は以下に開示する小ノードデバイスとのデータ転送とマクロ基地局とのデータ転送を同時に行うことができる。マクロ基地局−移動局間接続は小ノードデバイス−移動局間接続でデータのオフロードが実行される間維持される。その結果、配置密度を増加させたとしても、高い接続性／移動性を維持することができる。
【００２７】
さらに、フェムト／ピコ基地局は、セル固有参照信号（ＣＲＳ）、プライマリ同期信号（ＰＳＳ）、セカンダリ同期信号（ＳＳＳ）および報知信号を送信しなければならない。ＣＲＳ／ＰＳＳ／ＳＳＳ／報知信号の送信は、結果として生じるセル間干渉により配置密度が増加されるため、問題がある。これに対し、本明細書に開示する小ノードデバイスは、ＣＲＳ／ＰＳＳ／ＳＳＳ／報知信号を送信する必要はない。小ノードデバイスはこのように移動局とユーザプレーンデータをやり取りするため、配置密度が上がるほどセル間干渉に苦しむことがない。
【００２８】
このデータトラフィックのオフロードを行うため、小ノードデバイスはインターネットまたはコアネットワークに接続されるバックホールリンクを有し、インターネットまたはコアネットワークにおいてサーバと通信を行う。小ノードデバイスに対するバックホールリンクは、インターネットへの優先接続に限定されず、ＷｉＦｉやセルラ接続など、インターネットへの無線接続であってもよい。サーバは、バックホールリンクおよびＤ２ＵＥ接続を利用してユーザ端末にデータの一部を転送する（または当該データは基地局を利用して転送される）。Ｄ２ＵＥ接続は、マクロ基地局（以下単に「基地局」ともいう）によって制御される。より具体的には、接続の確立、ハンドオーバ、接続の解放および呼受付制御などのＤ２ＵＥ接続の基本的な無線リソース制御は基地局により制御される。さらに、ユーザ端末と基地局との間のＢＳ２ＵＥ接続はＤ２ＵＥ接続が設定された状態で維持される。その結果、基地局−ユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）間接続とＤ２ＵＥ接続との間で高品質の相互接続が容易に実現される。さらに、従来の基地局に必須の複数の機能を小ノードデバイスにおいて省略することができる。たとえば、小ノードデバイスはＤ２ＵＥ接続の機能のみサポートすればよい。したがって、小ノードデバイスのコストおよび複雑さを抑えて維持することができる。たとえば、ＲＲＣ（Radio  Resource  Control）接続状態制御やＮＡＳ（Non-Access  Stratum）制御など、機能の複雑なオペレーションは基地局によって行われる。したがって、報知チャネルの送信、パイロット信号および同期信号の送信および接続の制御など、従来の基地局−ユーザ端末間リンクの機能の一部または大半をＤ２ＵＥ接続において省略することができる。
【００２９】
小ノードデバイスは、小ノードデバイス−ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）間データ転送をサポートするように構成される。小ノードデバイスは、基地局−小ノードデバイス間リンク（ＢＳ２Ｄリンク）をサポートし、Ｄ２ＵＥリンクはＢＳ２Ｄリンクを介して基地局により制御される。本明細書に開示するＵＥはさらに基地局−ユーザ端末間リンクおよびＤ２ＵＥリンクをサポートする。そのＤ２ＵＥリンクもＢＳ２ＵＥリンクを介して基地局により制御される。Ｄ２ＵＥ接続に対する制御信号は、ＢＳ２ＵＥ接続を介してＵＥに送信可能である。同様に、Ｄ２ＵＥ接続に対する制御信号は、ＢＳ２Ｄ接続を介して小ノードデバイスに送信可能である。別の実施例では、Ｄ２ＵＥ接続はＤ２Ｄ（ＵＥ間または小ノード間）接続と類似してもよい。
【００３０】
高い接続性を実現するために、ＲＲＣ接続状態制御やＮＡＳ制御などのより重要な機能は、ＢＳ２ＵＥ接続を用いて基地局により維持される。より具体的には、Ｄ２ＵＥ接続における無線インタフェース制御は、ＢＳ２Ｄおよびマクロセル基地局−ユーザ端末間（ＢＳ２ＵＥ）接続によって行われる。この制御には、接続の確立、接続の管理、接続の再設定、ハンドオーバ、接続の解放、無線リソース選択管理、電力制御、リンクアダプテーション、呼受付制御、無線ベアラ割り当て、トラフィック測定、無線測定制御、ベアラ管理、セキュリティアソシエーションなどのうち少なくとも１つが含まれる。
【００３１】
別の実施例においては、Ｄ２ＵＥ接続における無線リソース割り当ては、時間領域複信（ＴＤＤ）物理レイヤ設計により実装される。そのような実施例では、ユーザ端末と小ノードデバイスとは、Ｄ２ＵＥ送信に利用される周波数帯における無線リソースを時間的に共通して使用する。さらに別の実施例においては、Ｄ２ＵＥ接続の無線リソース割り当ては、ＴＤＤのかわりに周波数領域複信（ＦＤＤ）物理レイヤリソース共有によって維持される。Ｄ２ＵＥおよびＢＳ２ＵＥ送信は、キャリアアグリゲーション機能を利用して異なる帯域で動作させることもできる。キャリアアグリゲーション機能は、２つ以上のキャリアにおいて送信器と受信器が同時に信号の送受信を行うことのできる機能に対応する。このように、Ｄ２ＵＥ送信が１つの帯域で動作し、かつＢＳ２ＵＥ送信が他の帯域で同時に動作することができる。
【００３２】
あるいは、Ｄ２ＵＥおよびＢＳ２ＵＥ送信は時分割多重機能を利用して異なる帯域で動作することもでき、この場合Ｄ２ＵＥ送信は選択された時間においてのみ発生し、ＢＳ２ＵＥ送信は残りの時間において発生する。
【００３３】
システム構成
さまざまな小ノードデバイスの実施例を詳細に説明する。再度参照する図１ｂにおいて、複数の小ノードデバイスまたはユニット５００１から５００３がセルラ通信システム内に配置されている。このシステムには、さらに基地局２００とユーザ端末（ＵＥ）１００１、１００２および１００３が含まれる。本明細書では、同一のベース構成要素番号（たとえば１００１および１００２）を有するコンポーネントは特段の断りがない限り同一の構成、機能および状態を有するものとする。図１ｂのシステムでは、ＬＴＥとも表記するＥ−ＵＴＲＡ／ＵＴＲＡＮが適用されるが、ＷｉＭＡＸ、ＷｉＦｉまたはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅなど他のさまざまな無線プロトコルも当該システムにおいて実現可能であることは明らかである。
【００３４】
基地局２００は、たとえばアクセスゲートウェイ装置３００などの上位レイヤ局に接続される。一方、アクセスゲートウェイ３００は、コアネットワーク（ＣＮ）４００に接続される。アクセスゲートウェイ３００は、ＭＭＥ／ＳＧＷともいう。サーバ６００は、コアネットワーク４００に接続してもよい。
【００３５】
ユーザ端末１００は、デバイス−ユーザ端末間（Ｄ２ＵＥ）通信により小ノードデバイス５００と通信を行う。ユーザ端末１００と小ノードデバイス５００との間のＤ２ＵＥ通信は、時分割多重（ＴＤＤ）に従って行われてもよい。あるいは、ユーザ端末と小ノードデバイス５００との間のＤ２ＵＥ通信は、周波数分割多重（ＦＤＤ）に従って行われてもよい。Ｄ２ＵＥリンクはＬＴＥリンクであってもよく、または単純化されたＬＴＥリンクであってもよい。しかし、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅ、ＷｉＭａｘ、ＷｉＦｉまたは他の適切なプロトコルなど、ＬＴＥ以外のプロトコルを用いてＤ２ＵＥリンクを実現してもよい。
【００３６】
小ノードデバイス５００は、基地局−小ノードデバイス間（ＢＳ２Ｄ）リンクを用いて基地局２００と通信する。たとえば、ＢＳ２Ｄリンクは有線Ｘ２インタフェースリンクであってもよい。あるいは、ＢＳ２Ｄリンクは、Ｘ２リンクと異なる有線リンクまたは無線リンクであってもよい。あるいは、ＢＳ２Ｄリンクは拡張Ｘ２インタフェースであってもよい。拡張Ｘ２インタフェースは、基地局２００と小ノードデバイス５００との間にマスター／スレーブ関係を敷く。より大きな容量を実現するために、小ノードデバイス５００は一部の実施例では小ノードデバイス５００はバックホールリンクを介してコアネットワーク４００に接続される。これらのバックホールリンクは、それぞれがイーサネット（登録商標）リンク、ＷｉＦｉリンク、セルラネットワークリンクであってもよく、有線または無線であってもよい。データプレーントラフィックはこのように基地局２００に負荷をかけることなく、コアネットワーク４００と小ノードデバイス５００との間を流れることができる。このように、データが基地局２００を通過することなく、ユーザ端末はサーバ６００からのデータにアクセスが可能である。換言すると、データをオフロードする目的のために、小ノードデバイス５００はＤ２ＵＥ通信を利用してユーザ端末１００と通信する。別の実施例では、小ノードデバイス５００はコアネットワーク４００の代わりに基地局２００に接続してもよい。この場合、物理レイヤまたはＭＡＣレイヤなどの下位レイヤにおけるデータ処理は小ノードデバイス５００により行われるため、データプレーントラフィックは基地局２００に流入するが、基地局２００のデータ処理を最小化することができる。これに対し、制御プレーン情報およびデータプレーントラフィック（たとえば、ＶｏＩＰなどのリアルタイムデータ）は、基地局２００、アクセスゲートウェイ３００、コアネットワーク４００およびサーバ６００を介してユーザ端末１００に流れ続けることができる。図２は、図１ｂのシステムの省略図であり、ＢＳ２ＵＥ接続またはリンク７２０、Ｄ２ＵＥ接続７１０、バックホール接続７５０、ＢＳ２Ｄ接続７３０およびバックホール接続７４０を示す。
【００３７】
図３に図２の通信システムにおけるデータフローを図示する。この点に関し、従来のユーザ端末と基地局との間のやり取りに対し、どのデータが小ノードデバイスを通じてオフロードされるかを決定するエンティティが必要である。基地局はユーザ端末と小ノードデバイスの両方、またはいずれか一方から無線リンク品質報告を受信するため、データ分割の決定（すなわち、どのデータをオフロードすべきかの決定）を行う候補としては、基地局が自然である。しかし、他のネットワークノードがこの決定をしてもよい。
【００３８】
図３を参照し、あるデータをオフロードし、他のデータをオフロードしない決定がなされたとする。非オフロードデータはデータ＃１として指定され、バックホール接続７４０によりアクセスゲートウェイ装置３００から基地局２００へと転送され、そしてＢＳ２ＵＥ接続７２０により下りリンク（ＤＬ）でユーザ端末１００へと送信される。逆の上りリンク（ＵＬ）についても同様である。このデータフローは従来どおりに送信される。
【００３９】
データ＃１に加え、オフロードデータ＃２はバックホール接続７５０によりコアネットワーク４００から小ノードデバイス５００へと転送され、そしてＤ２ＵＥ接続７１０により下りリンクでユーザ端末１００へと転送される。逆の上りリンクについても同様である。
【００４０】
制御プレーンシグナリングはＢＳ２Ｄ接続７３０で送信されるため、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０の確立、再設定、解放およびハンドオフを制御することができる。制御信号はＢＳ２ＵＥ接続７２０でも送信されるため、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０でのこれらの機能も制御することができる。ＢＳ２ＵＥ接続７２０の制御信号は無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングであってもよい。より具体的には、データ＃１はＲＲＣシグナリング、ＮＡＳシグナリング、音声パケットなどを含み、データ＃２はベストエフォートパケット、ＦＴＰデータ、ウェブ閲覧パケットなどを含んでもよい。すなわち、どの種類のデータをデータ＃１またはデータ＃２として転送するかをデータベアラにより決定してもよい。その結果、接続性をＢＳ２ＵＥ接続７２０により維持し、同時にＵプレーンデータのオフロードをＤ２ＵＥ接続７１０で実現することができる。
【００４１】
上位レベルのネットワークノードへのバックホールリンク接続は多数の別の実施例をとることができる。たとえば、図４に小ノードデバイス５００がインターネット４１０を介してサーバ６１０に接続することのできる別の実施例を図示する。この場合、コアネットワーク４００をネットワークオペレータによって制御されるネットワークとみなしてもよい。コアネットワーク４００は、ＭＭＥ、Ｓ／Ｐ−ＧＷ、課金システムのノード、顧客データベース（ＨＬＳ）などを含んでもよい。
【００４２】
図５に別の実施例を図示するが、これは図１ａおよび図４の実施例の組み合わせとみなしてもよい。本実施例では、小ノードデバイス５００は、コアネットワーク４００を介してサーバ６００に接続してもよく、またはインターネットを介してサーバ６１０に接続してもよい。小ノードデバイス５００はネットワーク機器に接続可能であり、このネットワーク機器はコアネットワーク４００を介してサーバ６００に接続してもよく、またはインターネットを介してサーバ６１０に接続してもよい。ネットワーク機器は、コアネットワークにおけるＳ−ＧＷもしくはＰ−ＧＷ、または他のノードである。あるいは、ネットワーク機器は、インターネットにおけるノードであってもよい。別の実施例では、図６に示すように、コアネットワーク４００／インターネット４１０と小ノードデバイス５００との間にゲートウェイ３１０が設けられる。
【００４３】
バックホール接続７５０を、アクセスゲートウェイ３００と小ノードデバイス５００とを接続するように、図７に示すように変更してもよい。あるいは、図８に示すように、バックホール接続７５０は基地局２００と小ノードデバイス５００とを接続してもよい。さらに別の実施例では、図９に示すように、バックホール接続７５０は中央小ノードデバイス５１０と小ノードデバイス５００とを接続してもよい。中央小ノードデバイス５１０はゲートウェイ３１０（選択可）を介してインターネット４１０およびコアネットワーク４００に接続してもよく、直接これらのネットワークに接続してもよい。中央小ノードデバイス５１０が含まれる場合、中央小ノードデバイス５１０がＲＬＣ／ＰＤＣＰレイヤを実現する一方で、残りの小ノードデバイスが物理／ＭＡＣレイヤを処理するレイヤ共有プロトコルを実現してもよい。他のレイヤ共有の方法を実現してもよい。たとえば、中央小ノードデバイス５１０がＰＤＣＰレイヤを実現する一方で、残りの小ノードデバイスが物理／ＭＡＣ／ＲＬＣレイヤを実現してもよい。データのオフロードが小ノードデバイスを介すべきかは、データベアラによって決定してもよい。また、データフローが小ノードデバイスおよびインターネット４１０を介すべきか、または小ノードデバイスおよびコアネットワーク４００を介すべきかを、データベアラによって決定してもよい。データベアラは論理チャネルまたは論理チャネルタイプであってもよい。
【００４４】
Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるキャリア周波数はＢＳ２ＵＥ接続７２０におけるキャリア周波数と異なってもよい。あるいは、Ｄ２ＵＥ接続７１０のキャリア周波数はＢＳ２ＵＥ接続７２０のキャリア周波数と同一でもよい。
【００４５】
Ｄ２ＵＥリンクの確立、再設定、解放および／またはハンドオフの制御の制御についてより詳細に検討する。以下の例の一部において、一般性を失うことなく、Ｄ２ＵＥ接続におけるキャリア周波数は３．５ＧＨｚであり、ＴＤＤがＤ２ＵＥ接続に適用されるものとする。さらに、基地局２００とユーザ端末１００との間のＢＳ２ＵＥ接続におけるキャリア周波数は２ＧＨｚであり、基地局２００と小ノードデバイス５００との間のＢＳ２Ｄ接続におけるキャリア周波数は２ＧＨｚであるものとする。この設定の開始にあたって、ユーザ端末１００はＲＲＣ接続要求を基地局２００に送信してもよい。基地局はこれに応じてＢＳ２ＵＥ接続７２０設定する。あるいは、基地局２００はユーザ端末１００にページング信号を送ってもよく、ユーザ端末１００はページング信号に対するＲＲＣ接続要求を基地局２００に送る。基地局２００はこれに応じてＢＳ２ＵＥ接続７２０を設定し、さらに基地局２００、アクセスゲートウェイ３００およびコアネットワーク４００を介して、ユーザ端末１００とサーバ６００との間に接続を設定する。
【００４６】
同様に、基地局２００は、基地局２００と小ノードデバイス５００との間にＢＳ２Ｄ接続７３０を設定する。この設定は常設させてもよいし、ＢＳ２ＵＥ接続と同様に確立してもよい。一部の実施例においては、小ノードデバイス５００は非使用時に電力を低下させるまたはスリープ状態に入る能力を備える。そのような基地局２００の実施例は、Ｘ２または他の適切なプロトコルでサポートされるＢＳ２Ｄ接続７３０を用いて小ノードデバイス５００にウェイクアップ信号を送るように構成される。一部の実施例においては、プロトコル設計にＬＴＥインタフェースを用いてもよい。さらに、小ノードデバイスはユーザ端末に対応するスタンバイモードなどの省電力モードを用いることができる。この場合、省電力モードの解除は、ユーザ端末１００と同一の方法により行うか、または、基地局２００より望まれるまたは基地局２００により送られる信号に応じて実行してもよい。信号はＭＡＣ制御信号または物理レイヤシグナリングなどのページング信号または制御信号であってもよい。
【００４７】
上述したとおり、ＢＳ２Ｄ接続７３０は基地局２００と小ノードデバイス５００との間に常時設定してもよい。そのような常時設定型の実施例では、小ノードデバイス５００とユーザ端末１００との間にＤ２ＵＥ接続７１０が設定されていない場合、小ノードデバイス５００はＢＳ２Ｄ接続７３０で間欠受信モードになってもよい。この場合、小ノードデバイス５００とユーザ端末１００との間にＤ２ＵＥ接続７１０が設定されていなければ、小ノードデバイス１００は信号を送信しない、または非常に低頻度で信号を送信する。たとえば、小ノードデバイス５００とユーザ端末１００との間にＤ２ＵＥ接続７１０が設定されない場合であっても、ユーザ端末１００が小ノードデバイス５００を検出できるように、小ノードデバイス５００はパイロット信号のみを低頻度で送信してもよい。パイロット信号の周期はたとえば１００ミリ秒、１秒または１０秒などである。あるいは、小ノードデバイス５００とユーザ端末１００との間にＤ２ＵＥ接続７１０が設定されない場合であっても、ユーザ端末１００が小ノードデバイス５００を検出できるように、小ノードデバイス５００は基地局２００からの要求に基づいてパイロット信号を送信する。
【００４８】
リンク７２０および７３０の確立後、基地局２００は制御信号を用いてＢＳ２ＵＥ接続７２０でユーザ端末１００にＤ２ＵＥ接続７１０の設定を指示する。さらに、基地局２００は制御信号を用いてＢＳ２Ｄ接続７３０で小ノードデバイス５００にＤ２ＵＥ接続７１０の設定を指示する。Ｄ２ＵＥ接続７１０を設定することを、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立するともいう。
【００４９】
さらに、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０を制御する。たとえば、基地局２００は、ユーザ端末１００と小ノードデバイス５００とに対しＤ２ＵＥ接続７１０を再設定または再確立するよう命令してもよい。同様に、基地局２００は、ユーザ端末１００と小ノードデバイス５００とに対しＤ２ＵＥ接続７１０を解放するように指示してもよい。さらに、基地局２００はユーザ端末１００にＤ２ＵＥ接続を小ノードデバイスへハンドオーバするよう指示してもよい。より具体的には、基地局２００はユーザ端末１００にＤ２ＵＥ接続７１０が実行されるキャリアで別の小ノードデバイスへのハンドオーバを実行するように指示する。基地局２００はＢＳ２ＵＥ接続７２０および／またはＢＳ２Ｄ接続７３０でＲＲＣシグナリングを利用して上記工程を制御することができる。
【００５０】
Ｄ２ＵＥ接続が中断された場合、基地局２００はＢＳ２ＵＥ接続７２０を利用してユーザ端末１００とサーバ６００との間の接続を維持する。
【００５１】
基地局２００はさらにＤ２ＵＥ接続７１０の無線リソース割り当てを制御する。Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソース割り当て制御の詳細を以下にさらに説明する。あるいは、小ノードデバイス５００はＤ２ＵＥリンクの無線リソース割り当てを制御してもよい。さらに別の実施例では、基地局２００および小ノードデバイス５００の両方がＤ２ＵＥリンクの無線リソース割り当てを制御してもよい。以下の説明では、一般性を失うことなく、基地局２００がこの無線リソース管理を行うことを想定する。
【００５２】
基地局２００は、たとえばＢＳ２ＵＥリンク７２０やＤ２ＵＥリンク７１０における通信のために１つまたは複数の無線ベアラを設定する。無線ベアラを設定するための制御信号はＢＳ２ＵＥ接続７２０でユーザ端末１００に送信される。同様に、無線ベアラを設定するための制御信号はＢＳ２Ｄ接続７３０で小ノードデバイス５００に送信される。
【００５３】
ＢＳ２ＵＥ接続７２０の無線ベアラは、Ｄ２ＵＥ接続７１０で用いられるものと同一であっても異なってもよい。たとえば、ウェブ閲覧、電子メールおよびＦＴＰなどの非リアルタイムサービスのパケットの無線ベアラはＤ２ＵＥ接続７１０で設定することができる。一方、ＶｏＩＰやストリーミングなどのリアルタイムサービスのパケットの無線ベアラはＢＳ２ＵＥ接続７２０で設定することができる。あるいは、非リアルタイムサービスのパケットが優先的にＤ２ＵＥ接続７１０で送信されるように、非リアルタイムサービスのパケットの無線ベアラをＤ２ＵＥ接続７１０およびＢＳ２ＵＥ接続７２０の両方に対応するように設定してもよい。さらに別の変更例では、リアルタイムサービスのパケットが優先的にＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信されるように、リアルタイムサービスのパケットの無線ベアラがＤ２ＵＥ接続７１０およびＢＳ２ＵＥ接続７２０の両方に対応するように設定される。そのようなパケットの優先または優先度は、基地局２００によって設定可能である。この点に関し、基地局２００は、各無線ベアラでの通信において優先して利用すべきＤ２ＵＥ接続７１０またはＢＳ２ＵＥ接続７２０のいずれかの接続を設定することができる。
【００５４】
非アクセス層（ＮＡＳ）シグナリングおよび無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングなどの制御プレーン（Ｃプレーン）シグナリングはＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信してもよい。たとえば、ＲＲＣシグナリングには、ＲＲＣ接続の確立、初期セキュリティの起動、ＲＲＣ接続の再設定、ＲＲＣ接続の解放、ＲＲＣ接続の再確立、無線リソースの設定、メジャメントレポートおよびハンドオーバコマンドなどのシグナリングメッセージが含まれる。Ｃプレーンシグナリングの無線ベアラは「シグナリング無線ベアラ」と表記してもよい。ＣプレーンシグナリングはＤ２ＵＥ接続７１０で送信することもできる。あるいは、無線ベアラデータの一部をＤ２ＵＥ接続７１０で送信し、無線ベアラデータのその他の部分をＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信してもよい。
【００５５】
小ノードデバイスはプライマリ同期信号（ＰＳＳ）、セカンダリ同期信号（ＳＳＳ）、共通参照信号および報知チャネルなどの共通チャネル／信号をＤ２ＵＥ接続７１０で送信する。あるいは、小ノードデバイス５００は共通チャネル／信号を送信しない、または非常に低頻度で共通チャネル／信号を送信する。たとえば、ユーザ端末１００が小ノードデバイスを検出できるように、小ノードデバイス５００がパイロット信号を低頻度で送信する。パイロット信号の周期はたとえば１秒や１０秒である。あるいは、ユーザ端末１００が小ノードデバイス５００を検出できるように、小ノードデバイス５００は基地局２００からの要求に基づいてパイロット信号を送信してもよい。
【００５６】
ユーザ端末１００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における通信とＢＳ２ＵＥ接続７２０における通信とを同時に行う。一実施例では、ユーザ端末１００は、キャリアアグリゲーション機能を利用して、Ｄ２ＵＥ接続７１０とＢＳ２ＵＥ接続７２０とを介して同時に通信を行う。この点に関し、ユーザ端末１００は、２つの無線周波数（ＲＦ）インタフェースを備え、Ｄ２ＵＥ接続７１０での通信とＢＳ２ＵＥ接続７２０での通信とを同時に行う。あるいは、ユーザ端末１００は、図１０に示すように、Ｄ２ＵＥ接続７１０での通信とＢＳ２ＵＥ接続７２０での通信とを時分割多重に従って行ってもよい。２セットのタイムスロットである区間＃Ａおよび区間＃Ｂを図１０に示す。ユーザ端末１００は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０では区間＃Ａに対応するタイムスロットで通信を行い、Ｄ２ＵＥ接続７１０では区間＃Ｂに対応するタイムスロットで通信を行う。
【００５７】
Ｄ２ＵＥ接続の時間区間はＢＳ２ＵＥ接続よりも長いため、データオフロードの効果を向上させることができる。たとえば、区間＃Ａの長さを８ミリ秒とし、区間＃Ｂの長さを１．２８秒とすることができる。ＢＳ２ＵＥ接続７２０の時間区間（図１０の区間＃Ａ）はＢＳ２ＵＥ接続７２０のＤＲＸ制御におけるオン区間に対応する。Ｄ２ＵＥ接続７１０の時間区間はＢＳ２ＵＥ接続７２０のＤＲＸ制御におけるオフ区間に対応する。オフ区間とは、ユーザ端末１００が、基地局２００からＢＳ２ＵＥ接続７２０を通して送信される物理制御チャネルを監視する必要のない、ＤＲＸ制御のスリープモードを意味する。ユーザ端末１００が接続７１０および７２０に対して時分割多重を用いる場合、これらの接続を通して同時に通信を行う能力をサポートする必要はない。すなわち、ユーザ端末１００はＢＳ２ＵＥ接続７２０からのＲＦインタフェースをＤ２ＵＥ接続７１０のＲＦインタフェースに切り替えることができ、この逆についても同様である。その結果、ユーザ端末１００のコスト／複雑さを軽減することができる。
【００５８】
基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０の無線リソース割り当てを制御する。無線リソースは、時間領域、周波数領域および符号リソースで選択的に割り当ててもよい。たとえば、基地局２００は、他のすべてのＤ２ＵＥ接続で非重複スペクトルが用いられるようにＤ２ＵＥ接続７１０を設定してもよい。その結果、他のＤ２ＵＥ接続から生じる干渉の問題を軽減することができる。同様に、基地局２００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における時間リソースを他のＤ２ＵＥ接続で利用される時間リソースと重複しないように設定してもよい。あるいは、基地局２００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における符号リソースを他のＤ２ＵＥ接続で利用される符号リソースと重複しないように設定してもよい。その結果、他のＤ２ＵＥ接続から生じる干渉の問題を軽減することができる。
【００５９】
別の実施例では、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソースのパラメータの一部を基地局２００により設定し、その他のパラメータを小ノードデバイス５００で設定してもよい。たとえば、Ｄ２ＵＥ接続７１０の周波数領域リソースを基地局２００により設定し、Ｄ２ＵＥ接続７１０の時間領域リソースを小ノードデバイス５００により設定してもよい。あるいは、Ｄ２ＵＥ接続７１０の中心キャリア周波数を基地局２００により設定し、Ｄ２ＵＥ接続７１０のその他の周波数領域リソース（リソースブロックの識別番号やリソースブロック数など）および時間領域リソースを小ノードデバイス５００により設定してもよい。
【００６０】
別の実施例では、基地局２００が複数セットの無線リソースをＤ２ＵＥ接続７１０用に設定し、この複数セットのうちの１つを小ノードデバイス５００がＤ２ＵＥ接続７１０用に設定してもよい。
【００６１】
基地局２００はＢＳ２ＵＥ接続７２０で制御信号をユーザ端末１００に送信し、上に説明したようにＤ２ＵＥ接続７１０の無線リソースを設定する。さらに、基地局２００はＢＳ２Ｄ接続７３０で制御信号を小ノードデバイス５００に送信し、上に説明したようにＤ２ＵＥ接続７１０の無線リソースを設定する。
【００６２】
さらに、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０におけるＤＬの送信電力を制御する。より具体的には、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０におけるＤＬの最大送信電力を設定してもよい。さらに、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０におけるＵＬの送信電力を制御する。より具体的には、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０におけるＵＬの最大送信電力を設定してもよい。
【００６３】
基地局２００は、小ノードデバイスが無線通信サービスを提供するセルにおけるユーザ端末数に基づいてＤ２ＵＥ接続７１０におけるＵＬまたはＤＬの最大送信電力を設定することができる。たとえば、セル中のユーザ端末数が比較的小さい場合、基地局は最大送信電力を高く設定する。一方、セル中のユーザ端末数が大きい場合、基地局は最大送信電力を低く設定する。その結果、高密度の配置における最大送信電力を下げることにより、Ｄ２ＵＥ接続７１０に用いられるキャリアの干渉レベルを低下させることができる。ユーザ端末が多くない場合、最大送信電力を上げることによりＤ２ＵＥ接続７１０のカバレッジ領域を拡大することができる。別の電力選択スキームであるＤ２ＵＥリンクのためのＦＤＤ拡張に関してはさらに以下で検討する。
【００６４】
あるいは、基地局２００は、Ｄ２ＵＥ接続での通信が行われる周波数に基づいてＤ２ＵＥ接続７１０の最大送信電力を設定してもよい。より具体的には、Ｄ２ＵＥ接続での通信が行われる周波数が他のシステムに利用される周波数に比較的近い場合、最大送信電力を低くすることにより他方のシステムとの干渉のレベルを抑えることができる。一方、他方のシステムがＤ２ＵＥリンクと比較して異なる周波数を使う場合、最大送信電力を相対的に高くすることによりＤ２ＵＥ接続のカバレッジ領域を拡大することができる。
【００６５】
Ｄ２ＵＥリンクの最適化を支援するために、Ｄ２ＵＥ接続のデータスループットを最大化し、Ｄ２ＵＥ接続から生じる干渉を最小化することができるように、ユーザ端末１００は最も近い小ノードデバイス５００を測定および検出してもよい。さらに、ユーザ端末は、測定の結果および検出された最も近い小ノードデバイスを基地局に対して報告してもよい。これに対し、基地局２００はユーザ端末から報告された測定結果および検出された最も近い小ノードデバイスに基づいて、Ｄ２ＵＥ接続を制御する。たとえば、最も近い小ノードデバイスのＩＤが変更した場合、基地局は、ユーザ端末に対し、現在のサービング小ノードデバイスとの通信を停止して、新たに検出された最も近い小ノードデバイスとの通信を新たに開始するように命令してもよい。つまり、ユーザ端末がある小ノードデバイスから別の小ノードデバイスに移動すると、基地局はそれに応じて別の小ノードデバイスをハンドオフするようにユーザ端末に命令する。
【００６６】
小ノードデバイス５００のブロック図を図１１に示す。本実施例では、小ノードデバイス５００は、ＢＳ２Ｄ通信部５０２と、Ｄ２ＵＥ通信部５０４と、バックホール通信部５０６とを含む。ＢＳ２Ｄ通信部５０２、Ｄ２ＵＥ通信部５０４およびバックホール通信部５０６はすべて互いに接続されている。
【００６７】
ＢＳ２Ｄ通信部５０２はＢＳ２Ｄ接続７３０を利用して基地局２００と通信を行う。より具体的には、ＢＳ２Ｄ通信部５０２は、基地局２００からＤ２ＵＥ接続７１０の制御信号を受信し、基地局２００に向けてＤ２ＵＥ接続７１０の制御信号を送信する。制御信号には、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立／設定／再設定／再確立／解放するためのシグナリングが含まれる。この制御信号はＤ２ＵＥ接続のハンドオーバのための信号を含んでいてもよい。実施例によっては、制御信号はＬＴＥにおけるＲＲＣレイヤシグナリングであってもよい。制御信号はＤ２ＵＥ通信部５０４に送信される。制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における物理レイヤ、ＭＡＣレイヤ、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤおよびＲＲＣレイヤのうち少なくとも１つのパラメータを含んでいてもよい。制御信号は無線ベアラの情報を含んでいてもよい。
【００６８】
さらに、制御信号はＤ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御情報を含んでいてもよい。上で説明したように、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御情報は、Ｄ２ＵＥ接続７１０で利用可能な無線リソース情報を含んでいてもよく、またはＤ２ＵＥ接続で利用不可能な無線リソース情報を含んでいてもよい。無線リソースは、時間領域リソース、周波数領域リソースおよび符号領域リソースのうち少なくとも１つを含んでいてもよい。無線リソース制御情報をＤ２ＵＥ接続に対して送信してもよい。
【００６９】
さらに、制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続のリンクアダプテーションの情報を含んでいてもよい。より具体的には、リンクアダプテーションは電力制御、適応変調および符号化のうちの１つであってもよい。電力制御情報はＤ２ＵＥ接続における最大送信出力電力の情報を含んでいてもよい。
【００７０】
別の実施例では、制御信号はＤ２ＵＥ接続７１０の測定結果を含んでいてもよい。より具体的には、Ｄ２ＵＥ通信部５０４よって取得された測定結果をＢＳ２ＵＥ通信部５０２から送信してもよい。測定結果は小ノードデバイスとユーザ端末との間のパスロス、Ｄ２ＵＥリンクのＵＬの受信信号対干渉比（ＳＩＲ）、ＵＬ干渉電力などのＤ２ＵＥリンクのＵＬの無線リンク品質を含む。ユーザ端末に対する測定は、Ｄ２ＵＥ接続を介して現在接続中のユーザ端末に関してもよく、または現在Ｄ２ＵＥ接続を用いて小ノードデバイスに接続していないユーザ端末に関してもよい。あるいは、測定結果は、報告のあった小ノードデバイスと他の小ノードデバイスとの間の無線リンク品質を含む。
【００７１】
Ｄ２ＵＥ通信部５０４はＤ２ＵＥ接続７１０を利用してユーザ端末１００と通信を行う。より具体的には、Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、小ノードデバイス５００とユーザ端末１００との間で、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立／設定／再設定／再確立／解放する。このＤ２ＵＥ接続７１０の管理は、基地局２００によって送信される制御信号に基づいて行うことができる。
【００７２】
Ｄ２ＵＥ通信部５０４は電力制御、適応変調および符号化などのＤ２ＵＥ接続７１０のリンクアダプテーションを行う。さらに、Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を利用して、ユーザ端末１００にデータを送信し、ユーザ端末１００からデータを受信する。上で説明したように、一部の無線ベアラのデータをＤ２ＵＥ接続７１０で送信してもよい。
【００７３】
以下、ユーザ端末１００からサーバ６００（またはサーバ６１０）へ転送されるデータを「上りリンクデータ」と称し、サーバ６００（またはサーバ６１０）からユーザ端末１００へ転送されるデータを「下りリンクデータ」と称する。Ｄ２ＵＥ通信部５０４はＤ２ＵＥ接続７１０を用いてユーザ端末１００に下りリンクデータを送信する。下りリンクデータはコアネットワーク４００およびバックホール通信部５０６を介してサーバ６００から転送される。Ｄ２ＵＥ通信部５０４はＤ２ＵＥ接続７１０を介してユーザ端末１００から上りリンクデータを受信する。そして、上りリンクデータはバックホール通信部５０６およびコアネットワーク４００を介してサーバ６００に転送される。
【００７４】
Ｄ２ＵＥ通信部５０４はさらにＤ２ＵＥ接続７１０の測定を行う。より具体的には、Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、小ノードデバイス５００とユーザ端末１００との間のＤ２ＵＥ接続７１０の無線リンク品質を測定する。無線リンク品質は、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるＵＬのパイロット信号受信電力、パスロス、信号対干渉比、チャネル状態情報、チャネル品質指標および受信信号強度指標のうちの少なくとも１つであってもよい。無線リンク品質は、現在接続中のユーザ端末から送信されたパイロット信号を用いて算出可能である。パスロスは、小ノードデバイス５００とユーザ端末との間のものを用いる。測定は、Ｄ２ＵＥ通信の動作する周波数帯域における干渉電力レベルを対象としてもよい。
【００７５】
別の実施例では、Ｄ２ＵＥ通信部５０４は小ノードデバイス５００と他の小ノードデバイスとの間の無線リンク品質を測定してもよい。Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、ＢＳ２Ｄ通信部５０２およびＢＳ２Ｄ接続７３０を介して基地局２００に測定結果を報告する。
【００７６】
バックホール通信部５０６はバックホールリンクを介してコアネットワーク４００に接続される。バックホールリンクは有線接続、無線接続または有線接続と無線接続との組み合わせであってもよい。無線接続はＷｉＦｉ（無線ＬＡＮ）またはセルラーシステムにより提供される接続であってもよい。
【００７７】
バックホール通信部５０６は、コアネットワーク４００からバックホールリンクを介して転送される下りリンクデータをＤ２ＵＥ通信部５０４に送信する。バックホール通信部５０６はバックホールリンクを介して上りリンクデータ（これはＤ２ＵＥ通信部５０４から転送される）をコアネットワークに送信する。
【００７８】
当業者には、図１１に示す機能ブロックが適切なハードウェアおよびソフトウェアを備えることが容易に理解される。たとえば、図１１Ａはこれらのブロックの具体例を示す。図１１Ａに示すように、小ノードデバイス５００はＤ２ＵＥリンクのＲＦインタフェース５３０を含む。ＵＥからのデータは、Ｄ２ＵＥリンクを通して、ＲＦインタフェース５３０に接続されるアンテナ５２０で受信される。ＲＦインタフェース５３０は、アンテナ５２０において受信および送信の両方の機能を可能にするデュプレクサを含む。しかしながら、本明細書でさらに説明するように、デュプレクサは特定の実施例では省略してもよい。
【００７９】
ＵＥに送信されるベースバンドデータは、ベースバンドプロセッサ５３５からＲＦインタフェース５３０で受信される。ＳＥＲＤＥＳはベースバンドデータを直列化し、続いてデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）でアナログ形式へ変換する。そして、この結果生じるアナログ信号は直交変調器により処理され、所望のキャリア周波数へ変調される。バンドパスフィルタおよび電力増幅器（ＰＡ）を通過した後、結果生じたＲＦ信号はＵＥへの送信準備が整った状態となる。ＵＥからのデータの受信は、ＰＡが低雑音増幅器（ＬＮＡ）に置き換えられ、直交変調器が直交復調器に置き換えられる点を除いて同様である。そして、その結果生じるアナログベースバンドデータは、ＳＥＲＤＥＳで非直列化される前に、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）でデジタル形式に変換される。
【００８０】
ＢＳ２Ｄリンクが無線リンクである実施例では、ＢＳ２Ｄリンクでサービスを提供するために、小ノードデバイス５００はＲＦインタフェース５３０に類似する別のＲＦインタフェースを含んでいてもよい。しかし、図１１Ａの実施例では、有線ＢＳ２Ｄリンクを用いる。そのようなリンクでサービスを提供するために、小ノードデバイス５００はイーサネットインタフェース５４０などの適切なインタフェースカードまたは回路を有する。小ノードデバイスと基地局との間でやり取りされる制御信号はベースバンドプロセッサ５３５に向けてイーサネットインタフェース５４０を通過する。
【００８１】
図１１Ａにおいて、バックホールリンクはイーサネットインタフェース５５０で受信される有線イーサネットリンクでもある。バックホールリンクからの下りリンクデータはこのようにイーサネットインタフェースからベースバンドプロセッサへと通過し、ベースバンドプロセッサはホストマイクロプロセッサ５６０により制御される。図１１のバックホール通信部５０６はこのようにイーサネットインタフェース５５０と、ベースバンドプロセッサ５３５およびホストマイクロプロセッサ５６０により実行される対応の機能とに対しマッピングを行う。同様に、ＢＳ２Ｄ通信部５０２は、イーサネットインタフェース５４０と、ベースバンドプロセッサ５３５およびホストマイクロプロセッサ５６０により実行される対応の機能とに対しマッピングを行う。最後に、Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、ＲＦインタフェース５３０と、ベースバンドプロセッサ５３５およびホストマイクロプロセッサ５６０により実行される対応の機能とをアンテナ５２０にマッピングする。
【００８２】
ユーザ端末１００の一実施例のブロック図を図１２に示す。ユーザ端末１００は、互いに接続されるＢＳ２ＵＥ通信部１０２およびＤ２ＵＥ通信部１０４を有する。ＢＳ２ＵＥ通信部１０２はＢＳ２ＵＥ接続７２０を利用して基地局２００と通信を行う。上に説明したように、一部の無線ベアラのデータはＢＳ２ＵＥ接続７２０により送信される。たとえば、ＲＲＣシグナリング、ＮＡＳシグナリングおよびＭＡＣレイヤシグナリングなどの制御信号は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信してもよい。さらに、Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ（ＶｏＩＰ）のパケットはＢＳ２ＵＥ接続７２０での送信が可能である。
【００８３】
Ｄ２ＵＥ接続７１０が中断するか、または使用不可能である場合、ＢＳ２ＵＥ通信部１０２は、基地局２００と、すべての無線ベアラのデータの送受信を行う。さらに、ＢＳ２ＵＥ通信部１０２は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号を基地局２００から受信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号を基地局２００に送信する。そのような制御信号は、図１１の小ノードデバイス５００に関連して上述したものと同一または類似するものである。
【００８４】
制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立／設定／再設定／再確立／解放するシグナリングを含むために、類似している。この制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続のハンドオーバのシグナリングを含んでもよい。制御信号は、ＬＴＥではＲＲＣレイヤシグナリングであってもよい。あるいは、制御信号はＬＴＥのＭＡＣレイヤシグナリングであってもよい。さらに別の実施例では、制御信号の一部がＲＲＣシグナリングであり、他がＭＡＣレイヤシグナリングであってもよい。制御信号はＤ２ＵＥ通信部１０４に送信される。制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の物理レイヤ、ＭＡＣレイヤ、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤまたはＲＲＣレイヤのうち少なくとも１つのパラメータを含んでいてもよい。制御信号は無線ベアラの情報を含んでいてもよい。
【００８５】
さらに、制御信号はＤ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御情報を含んでいてもよい。上で説明したように、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御情報は、Ｄ２ＵＥ接続７１０で利用可能な無線リソース情報を含んでいてもよく、またはＤ２ＵＥ接続において利用不可能な無線リソース情報を含んでいてもよい。無線リソースは、時間領域リソース、周波数領域リソースおよび符号領域リソースのうち少なくとも１つを含んでいてもよい。無線リソース制御情報は、Ｄ２ＵＥ接続に対して送信してもよい。
【００８６】
さらに、制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続のリンクアダプテーションの情報を含んでいてもよい。より具体的には、リンクアダプテーションは、電力制御および適応変調ならびに符号化のうちの１つであってもよい。電力制御情報はＤ２ＵＥ接続の最大送信出力電力についての情報を含んでもいてよい。
【００８７】
最終的に、制御信号はＤ２ＵＥ接続７１０の測定結果を含んでいてもよい。より具体的には、Ｄ２ＵＥ通信部１０４よって取得された測定結果をＢＳ２ＵＥ通信部１０２から送信してもよい。測定結果は小ノードデバイスとユーザ端末との間のパスロス、Ｄ２ＵＥリンクのＤＬにおける受信信号対干渉比（ＳＩＲ）およびＤＬ干渉電力などのＤ２ＵＥリンクのＤＬにおける無線リンク品質を含む。小ノードデバイスの測定は現在接続中の小ノードデバイスに関していてもよく、または隣接する小ノードデバイスに関していてもよい。現在接続中の小ノードデバイスは「サービング小ノードデバイス」とも表記する。ＤＬの無線リンク品質の詳細については以下にさらに説明する。
【００８８】
Ｄ２ＵＥ通信部１０４はＤ２ＵＥ接続７１０を介して小ノードデバイス５００と通信を行う。より具体的には、Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、小ノードデバイス５００とユーザ端末１００との間のＤ２ＵＥ接続７１０を確立／設定／再設定／再確立／解放する。Ｄ２ＵＥ接続７１０の管理は、基地局２００により送信される制御信号に基づいて行ってもよい。Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、電力制御および適応変調ならびに符号化など、Ｄ２ＵＥ接続７１０のリンクアダプテーションを行ってもよい。さらに、Ｄ２ＵＥ通信部１０４はＵＬで小ノードデバイス５００にデータを送信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０を利用して、ＤＬで小ノードデバイスからデータを受信する。上に説明したように、一部の無線ベアラのデータはＤ２ＵＥ接続７１０で送信することができる。
【００８９】
Ｄ２ＵＥ通信部１０４はさらにＤ２ＵＥ接続７１０の測定を行う。より具体的には、Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、ユーザ端末１００と現在接続中の小ノードデバイスまたは隣接小ノードデバイスとの間のＤ２ＵＥ接続のＤＬ無線リンク品質を測定する。ＤＬ無線リンク品質は、パイロット信号受信電力、パスロス、信号対干渉比、チャネル状態情報、チャネル品質指標および受信信号強度指標のうちの少なくとも１つであってもよい。無線リンク品質は、サービング小ノードデバイスまたは隣接する小ノードデバイスから送信されるパイロット信号を用いて算出可能である。パスロスは、ユーザ端末と１００とサービング小ノードデバイスまたは隣接小ノードデバイスとの間のものを用いる。Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、ＢＳ２ＵＥ通信部１０２およびＢＳ２ＵＥ接続７２０を介して基地局２００に測定結果を報告する。
【００９０】
基地局２００の一例のブロック図を図１３に示す。基地局２００は、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１と、ＢＳ２Ｄ通信部２０２と、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４と、バックホール通信部２０６とを含み、これらはすべて互いに接続される。
【００９１】
ＢＳ２ＵＥ通信部２０１はＢＳ２ＵＥ接続７２０を利用してユーザ端末と通信を行う。上に説明したように、一部の無線ベアラのデータはＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信される。たとえば、ＲＲＣシグナリング、ＮＡＳシグナリングおよびＭＡＣレイヤシグナリングなどの制御信号は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信してもよい。さらに、Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ（ＶｏＩＰ）のパケットをＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信してもよい。他のデータベアラのデータをＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信してもよい。
【００９２】
上述したように、Ｄ２ＵＥ接続７１０が中断するか、または使用不可能である場合、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１はユーザ端末１００とすべての無線ベアラのデータの送受信を行う。ユーザ端末１００から送信されるＵプレーンデータなどのデータの一部はＢＳ２ＵＥ通信部２０１およびバックホール通信部２０６を介してコアネットワーク４００に転送される。サーバ４００から送信されるＵプレーンデータはバックホール通信部２０６およびＢＳ２ＵＥ通信部２０１を介してユーザ端末１００に転送される。
【００９３】
さらに、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号をユーザ端末１００から受信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号をユーザ端末１００に送信する。この制御信号はユーザ端末１００に対するものと同一であるため、以下ではその説明を省略する。
【００９４】
ＢＳ２Ｄ通信部２０２はＢＳ２Ｄ接続７３０を利用して小ノードデバイス５００と通信を行う。ＢＳ２Ｄ通信部２０２はＤ２ＵＥ接続７１０の制御信号を小ノードデバイス５００から受信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号を小ノードデバイス５００に送信する。この制御信号は小ノードデバイス５００に対するものと同一であるため、以下ではその説明を省略する。
【００９５】
Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号は後述するようにＤ２ＵＥ通信制御部２０４により生成され、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１を介してユーザ端末１００に転送される。制御信号はＢＳ２Ｄ通信部２０２を介して小ノードデバイスにも送信される。
【００９６】
Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４はＤ２ＵＥ接続７１０の無線リンク接続制御を行う。無線リンク接続制御には、Ｄ２ＵＥ接続７１０の確立／設定／再設定／再設定／再確立／解放のうち少なくとも１つが含まれる。無線リンク接続制御のパラメータはＢＳ２ＵＥ通信部２０１を介してユーザ端末１００へ送信され、ＢＳ２Ｄ通信部２０２を介して小ノードデバイス５００へ送信される。このパラメータは、物理レイヤ、ＭＡＣレイヤ、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤおよびＲＲＣレイヤパラメータのうち少なくとも１つを含んでいてもよい。パラメータは無線ベアラの情報を含む。本明細書中で無線リンク接続制御は「無線リソース制御」とも表記する。
【００９７】
より具体的には、ユーザ端末１００と小ノードデバイス５００との間のパスロスが閾値よりも大きい場合、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４はＤ２ＵＥ接続７１０を解放すべきであると判断してもよい。たとえば、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４はＤ２ＵＥ接続７１０を解放する制御信号を送ってもよい。Ｄ２ＵＥ通信制御部は、ユーザ端末１００および小ノードデバイス５００のうち少なくとも１つから送信される測定報告に基づいて、そのような決定を行ってもよい。より具体的には、ユーザ端末１００および小ノードデバイス５００のうち少なくとも１つがパスロスが閾値よりも大きいか否かを決定し、パスロスが閾値よりも大きい場合に測定報告を送る。測定報告を受信した後、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４はユーザ端末１００および小ノードデバイス５００のうち少なくとも１つに制御信号を送ってもよい。上の例では、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるＤＬ送信電力またはＵＬ送信電力をパスロスの代わりに用いてもよい。
【００９８】
Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４はユーザ端末１００と小ノードデバイス５００との間でＤ２ＵＥ接続のハンドオーバを制御する。より具体的には、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は小ノードデバイス５００から測定報告を受信し、ユーザ端末１００がより近い隣接小ノードデバイスへハンドオーバすべきか否かを決定する。ここで、「サービング小ノードデバイス」とは、ユーザ端末と現在Ｄ２ＵＥ接続を有する小ノードデバイスを指す。
【００９９】
これに加えて、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４はＤ２ＵＥ接続の無線リソースを制御してもよい。より具体的には、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は、他のＤ２ＵＥ接続に干渉しないように、かつ他のＤ２ＵＥ接続から干渉を受けないように、Ｄ２ＵＥ接続の無線リソースを割り当てる。このように１つのＤ２ＵＥ接続における無線リソースは残りのＤ２ＵＥ接続と重複しない。無線リソースは、無線リソース制御パラメータによりユーザ端末および小ノードデバイスに示すことができる。このパラメータは、周波数領域リソースのＩＤ、時間領域リソースのＩＤおよび符号領域リソースのＩＤのうち少なくとも１つを含んでいてもよい。Ｄ２ＵＥ接続に割り当てられる無線リソースは、サービング小ノードデバイスのセル中のユーザ端末数またはＤ２ＵＥ通信の動作する周波数帯域における干渉レベルに基づいて決定してもよい。
【０１００】
さらに、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４はＤ２ＵＥ接続７１０のリンクアダプテーションを制御してもよい。より具体的には、リンクアダプテーションは、電力制御および適応変調ならびに符号化のうち１つであってもよい。電力制御情報は、Ｄ２ＵＥ接続７１０のＤＬまたはＵＬの最大送信出力電力についての情報を含んでいてもよい。
【０１０１】
上記Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４における制御に基づいて決定された制御信号はＢＳ２ＵＥ通信部２０１を介してユーザ端末に送信される。制御信号はＢＳ２Ｄ通信部２０２を介して小ノードデバイスに送信される。
【０１０２】
バックホール通信部２０６はコアネットワーク４００から受信した下りリンクデータをＢＳ２ＵＥ通信部２０１へ供給する。同様に、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１は上りリンクデータをバックホール通信部２０６へ供給し、そしてバックホール通信部２０６はこの上りリンクデータをコアネットワーク４００へ送信する。
【０１０３】
当業者は、図１２および図１３にそれぞれ示すユーザ端末１００および基地局２００の機能ブロックが、ユーザ端末５００について説明したものと同様の構成要素にマッピングされることは容易に理解されよう。たとえば、ユーザ端末は、ＢＳ２ＵＥ通信部１０２およびＤ２ＵＥ通信部１０４のために２つの類似するＲＦインタフェースを要する。これらのＲＦインタフェースは、ベースバンドプロセッサやホストマイクロプロセッサなどの適当なプロセッサと協働する。
【０１０４】
本明細書に記載の移動通信システムのオペレーションは、図１４および１４Ａに示す、送信すべきトラフィックデータの発生に応じた接続の確立に関するフローチャートを参照してより明確に理解される。当該フローチャートはステップＳ８０１における上りリンクおよび／または下りリンクデータであるトラフィックデータの発生から始まる。たとえば、トラフィックデータは、電子メールの送受信、ウェブサイトの閲覧、ファイルのダウンロードまたはファイルのアップロードに対応する。
【０１０５】
ステップＳ８０２で、基地局２００とユーザ端末１００との間にＬＴＥ接続（ＢＳ２ＵＥ接続７２０）が確立される。接続がユーザ端末によってトリガされた場合、ユーザ端末はランダムアクセス工程で接続を開始することができる。接続がサーバ６００によってトリガされた場合、基地局は接続の開始のためにページングメッセージを送信してもよい。ステップＳ８０２は図１４ＡのステップＡ８０２に対応する。
【０１０６】
図１４および１４Ａの実施例では、ＢＳ２Ｄ接続７３０は基地局２００および小ノードデバイス５００との間に常時設定されるものと想定する。しかし他の実施例では、基地局２００と小ノードデバイス５００との間の接続（ＢＳ２Ｄ接続７３０）はステップＳ８０２で、またはステップＳ８０２の直後に確立される。確立は、基地局２００が制御信号を用いてトリガしてもよい。さらに、上の確立工程において基地局２００からの要求を受けた後に、小ノードデバイス５００がＤ２ＵＥ接続７１０のパイロット信号の送信を開始してもよい。その結果、パイロット信号を送信しない場合に、周波数帯域内の他の通信との間に深刻な干渉が発生しない。
【０１０７】
ステップＳ８０３で、ユーザ端末１００はＤ２ＵＥ接続の測定を行う。特に、ユーザ端末１００はＤ２ＵＥ接続におけるＤＬ無線リンク品質を測定する。より具体的には、ユーザ端末１００は、最良のＤＬ無線リンク品質を有する小ノードデバイスの識別番号を基地局に通知する測定報告を基地局に送信する。
【０１０８】
一実施例においては、Ｄ２ＵＥ接続の測定は図１４ＡのステップＡ８０３ａ、Ａ８０３ｂおよびＡ８０３ｃに図示するように行ってもよい。ステップＡ８０３ａで、基地局はＢＳ２ＵＥ接続７２０でユーザ端末に制御信号を送信してユーザ端末にＤ２ＵＥ接続の測定を行うよう命令するので、ユーザ端末は最良の無線リンク品質を有する小ノードデバイスを検出する。
【０１０９】
制御信号は測定の情報を含んでもよい。たとえば、制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続のキャリア周波数、Ｄ２ＵＥ接続の帯域幅、小ノードデバイスの識別番号、測定量の情報、小ノードデバイスによって送信されるパイロット信号の情報などのうち少なくとも１つを含んでいてもよい。測定量についての情報はＲＳＲＰまたはＲＳＲＱの指標を用いることができる。パイロット信号の情報はパイロット信号の無線リソースに関するものでもよい。より具体的には、パイロット信号情報は、パイロット信号の送信周期、パイロット信号の周波数領域リソース情報、パイロット信号の時間領域リソース情報などのうち少なくとも１つであってもよい。さらに説明するように、Ｄ２ＵＥ接続とＢＳ２ＵＥ接続との間の時間オフセットをパイロット信号の情報に含んでいてもよい。さらに、パイロット信号の送信電力をパイロット信号の情報に含んでいてもよい。
【０１１０】
さらに、測定報告を基地局２００に送る際のルールを、測定情報に含んでいてもよい。このルールは、ＴＳ３６．３３１に規定されるＥｖｅｎｔＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４およびＡ５など、ＬＴＥにおける判断基準と同様の判断基準を含んでいてもよい。閾値、レイヤ−３フィルタリング係数またはトリガ時間などを測定情報に含んでいてもよい。これに加えて、セル選択／再選択の制御信号をさらに測定情報に含んでいてもよい。たとえば、アイドルモード測定の制御信号をさらに測定情報に含んでいてもよい。このような制御信号は、個別制御信号または報知情報で送信してもよい。
【０１１１】
ステップＳ８０３における制御信号は、基地局２００がユーザ端末１００に無線通信システムを提供するセルにおいてＤ２ＵＥ接続が使用可能であるか否かの指標を含んでいてもよい。ステップＡ８０３ａの代わりにステップＡ８０２において制御信号を送信してもよい。
【０１１２】
ステップＡ８０３ｂでユーザ端末１００はＤ２ＵＥ接続におけるＤＬ無線リンク品質を測定する。
【０１１３】
ステップＡ８０３ｃで、ユーザ端末１００は最良のＤＬ無線リンク品質を有する小ノードデバイスの識別番号を基地局２００に通知する測定報告をＢＳ２ＵＥ接続７２０で基地局２００に送信する。
【０１１４】
ステップＳ８０４で、ユーザ端末と小ノードデバイスとの間にＤ２ＵＥ接続（Ｄ２ＵＥ接続７１０）が確立される。基地局は、ユーザ端末および小ノードデバイスにＤ２ＵＥ接続７１０を設定するよう命令する。Ｄ２ＵＥ接続７１０のパラメータは基地局２００からそれぞれＢＳ２ＵＥ接続７２０およびＢＳ２Ｄ接続７３０でユーザ端末１００および小ノードデバイス５００に送信される。さらに、Ｄ２ＵＥ接続７１０の確立はユーザ端末１００および／または小ノードデバイスによって基地局２００に報告される。ステップＳ８０４は図１４ＡのステップＡ８０４ａからＡ８０４ｆに対応する。換言すると、Ｄ２ＵＥ接続７１０の確立は図１４ＡのステップＡ８０４ａ、Ａ８０４ｂ、Ａ８０４ｃ、Ａ８０４ｄ、Ａ８０４ｅおよびＡ８０４ｆに図示するように行うことができる。
【０１１５】
ステップＡ８０４ａで、基地局２００はＢＳ２Ｄ接続７３０で小ノードデバイス５００に制御信号を送信し、小ノードデバイス５００にユーザ端末１００とＤ２ＵＥ接続７１０を確立するように命令する。一般に、この小ノードデバイスは、測定報告に基づく、最良のＤＬ無線リンク品質を有する小ノードデバイスである。ステップＡ８０４ｂで、小ノードデバイス５００は、ステップＡ８０４ａからの受信制御信号に対する応答を送信してもよい。制御信号は、ユーザ端末１００の識別番号、ユーザ端末１００の能力情報などのうち少なくとも１つを含んでいてもよい。
【０１１６】
ステップＡ８０４ｃで、基地局２００はＢＳ２ＵＥ接続７２０でユーザ端末１００に制御信号を送信し、ユーザ端末１００に小ノードデバイス５００とＤ２ＵＥ接続７１０を確立するよう命令する。たとえば、ステップＡ８０４ｃの制御信号は以下のパラメータのうち少なくとも１つを含んでいてもよい。
−Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線ベアラ情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０のキャリア周波数情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０の周波数帯域指標
−Ｄ２ＵＥ接続７１０のシステム帯域幅（チャネル帯域幅）
−Ｄ２ＵＥ接続７１０の禁止セル情報
−小ノードデバイス５００の識別番号
−Ｄ２ＵＥ接続７１０のＵＬ最大送信電力
−Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるＤＬおよびＵＬスロットの情報（ＴＤＤの場合）
−Ｄ２ＵＥ接続７１０のランダムアクセスチャネルの情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０のＰＵＣＣＨなどの上りリンク物理制御チャネルの情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０のＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨなどの下りリンク物理制御チャネルの情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０の上りリンク物理共有チャネルの情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０の下りリンク物理共有チャネルの情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０の上りリンクサウンディング参照信号の情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０の上りリンク電力制御情報の情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０の下りリンクまたは上りリンクサイクリックプリフィックス情報の情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０の上りリンクにおける時間アライメント制御の情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０の各無線ベアラのＲＬＣまたはＰＤＣＰ構成の情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０のＭＡＣ構成の情報
−Ｄ２ＵＥ接続７１０のセキュリティの情報
【０１１７】
ステップＡ８０４ｃの情報の一部またはすべてをステップＡ８０４ａで小ノードデバイス５００に送信してもよい。
【０１１８】
無線ベアラ情報はどの種類の無線ベアラをＤ２ＵＥ接続７１０に設定し、どの優先度を各無線ベアラに指定すべきかを示してもよい。Ｄ２ＵＥ接続７１０のパラメータはステップＡ８０４ｃで送信することもできるため、小ノードデバイス５００は必ずしも報知チャネルを送信する必要はなく、これにより小ノードデバイスの複雑さは低下する。
【０１１９】
ステップＡ８０４ｄで、ユーザ端末１００はユーザ端末１００と小ノードデバイス５００との間に接続（Ｄ２ＵＥ接続７１０）を確立する制御信号を送信する。制御信号はランダムアクセス信号であってもよい。あるいは、制御信号は事前に割り当てられたアクセス信号であってもよい。事前に割り当てられたアクセス信号の無線リソース情報はステップＡ８０４ｃで基地局２００によりユーザ端末１００に送信してもよい。
【０１２０】
事前に割り当てられたアクセス信号の無線リソース情報は基地局２００により設定してもよい。この場合、基地局２００はステップＡ８０４ａで小ノードデバイス５００に無線リソース情報を通知してもよい。あるいは、事前に割り当てられたアクセス信号の無線リソース情報を小ノードデバイス５００により設定してもよい。そのような実施例では、小ノードデバイス５００はステップＡ８０４ｂで基地局２００に無線リソース情報を通知してもよい。
【０１２１】
ステップＡ８０４ｅで、小ノードデバイス５００はステップＡ８０４ｄで送信された制御信号に対する応答を送信する。その結果、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立することができる。
【０１２２】
ステップＡ８０４ｆで、ユーザ端末１００は基地局２００に制御信号を送信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０の確立が成功したことを基地局２００に通知する。
【０１２３】
ステップＳ８０５では、図３を参照して上に説明したように、トラフィックデータの一部（たとえば、図３のデータ＃２）がＤ２ＵＥ接続７１０および小ノードデバイス５００を介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。Ｄ２ＵＥ接続７１０で送信されるデータは、たとえばユーザ端末１００とサーバ６００との間の通信に設定された無線ベアラの一部のデータである。より具体的には、Ｄ２ＵＥ接続７１０を介して転送されるデータは、ベストエフォートパケット、非リアルタイムサービスのパケットおよびリアルタイムサービスのパケットのうち少なくとも１つであってもよい。Ｄ２ＵＥ接続７１０を介して転送されるデータはＵプレーンデータを含む。ステップＳ８０５は図１４ＡのステップＡ８０５に対応する。
【０１２４】
ステップＳ８０６では、図３を参照して上に説明したように、トラフィックデータの一部（たとえば、図３のデータ＃１）がＢＳ２ＵＥ接続７２０および基地局２００を介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。ＣプレーンデータをＤ２ＵＥ接続７１０の代わりにＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信してもよい。ステップＳ８０６は図１４ＡのステップＡ８０６に対応する。
【０１２５】
図１４に示すオペレーションは、以下のように小ノードデバイス５００のオペレーションとして説明してもよい。小ノードデバイス５００のオペレーションは、ユーザ端末１００とのＤ２ＵＥ接続７１０の確立（ステップＳ８０４）と、ユーザ端末１００とサーバ６００との間でＤ２ＵＥ接続７１０を用いて転送されるデータの一部の転送（ステップＳ８０５）とを含む。
【０１２６】
図１４に示すオペレーションは、以下のようにユーザ端末１００のオペレーションとして説明してもよい。これらのオペレーションは、基地局２００とのＬＴＥ接続（ＢＳ２ＵＥ接続７２０）の確立（ステップＳ８０２）と、小ノードデバイスの測定（ステップＳ８０３）と、小ノードデバイス５００とのＤ２ＵＥ接続７１０の確立（ステップＳ８０４）と、データの一部（ユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される）の、Ｄ２ＵＥ接続７１０および小ノードデバイス５００を介しての転送（ステップＳ８０５）と、データの一部（ユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される）の、ＢＳ２ＵＥ接続７２０および基地局２００を介しての転送（ステップＳ８０６）と、を含む。
【０１２７】
図１４に示す処理は、以下のように基地局２００のオペレーションとして説明してもよい。このオペレーションは、ユーザ端末１００とのＬＴＥ接続（ＢＳ２ＵＥ接続７２０）の確立（ステップＳ８０２）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０の確立のための制御信号の送信（ステップＳ８０４）と、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いてのデータの一部（ユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される）の転送（ステップＳ８０６）と、を含む。Ｄ２ＵＥ接続７１０では、データの一部（ユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される）がＤ２ＵＥ接続７１０と小ノードデバイス５００とを介して転送される。
【０１２８】
図１５に示すように、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０の確立を制御するだけでなく、このリンクの解放を制御することができる。ステップＳ９０１で、トラフィックデータの一部がユーザ端末１００とサーバ６００との間でＤ２ＵＥ接続７１０および小ノードデバイス５００を介して転送される。ステップＳ９０２では、トラフィックデータの一部がユーザ端末１００とサーバ６００との間でＢＳ２ＵＥ接続７２０および基地局２００を介して転送される。ステップＳ９０１およびＳ９０２はそれぞれステップＳ８０５およびＳ８０６と同一であり、具体的にはステップＳ９０１およびＳ９０２はステップＳ８０５およびＳ８０６からの続きであってもよい。
【０１２９】
ステップＳ９０３においては、ユーザ端末１００とサーバ６００との間にトラフィックデータがこれ以上存在しない。より具体的には、ステップＳ９０３は、電子メールの送受信、ウェブサイトの閲覧、ファイルのダウンロードまたはファイルのアップロードの終了に相当する。
【０１３０】
ステップＳ９０４で、基地局２００は小ノードデバイス５００に制御信号を送信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０を解放すべきであることを小ノードデバイス５００に通知する。ステップＳ９０５で、小ノードデバイス５００はステップＳ９０４の通知に対する応答を送信する。
【０１３１】
ステップＳ９０６で、基地局２００はユーザ端末１００に制御信号を送信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０を解放すべきであることをユーザ端末１００に通知する。ステップＳ９０７で、ユーザ端末１００はステップＳ９０６の通知に対する応答を送信する。ステップＳ９０６およびＳ９０７はステップＳ９０４およびＳ９０５の前に実行してもよい。あるいは、ステップＳ９０６およびＳ９０７をステップＳ９０４およびＳ９０５と同時に実行してもよい。
【０１３２】
ステップＳ９０４およびＳ９０６での制御信号に応じて、ステップＳ９０８でＤ２ＵＥ接続７１０が解放される。ユーザ端末１００または小ノードデバイス５００がＤ２ＵＥ接続７１０が解放されたことを報告できるように、ステップＳ９０５およびＳ９０７をステップＳ９０８の後に実行してもよい。
【０１３３】
ステップＳ９０９で、基地局２００は制御信号をユーザ端末１００に送信し、ＢＳ２ＵＥ接続７２０が解放されたことをユーザ端末１００に通知する。ステップＳ９１０で、ユーザ端末１００はステップＳ９０９の制御信号に対する応答を基地局２００に送信する。ステップＳ９０９およびＳ９１０はＬＴＥ接続の解放の通常の手順に対応する。
【０１３４】
図１５で説明した実施例では、基地局２００が制御信号を送信してＤ２ＵＥ接続７１０の解放を指示する。しかし、さらに別の実施例では、ユーザ端末１００または小ノードデバイス５００が制御信号を送信してもよい。
【０１３５】
図１５に示す処理は以下のように小ノードデバイス５００によって行われるオペレーションとして説明してもよい。これらのオペレーションは、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いてのデータの一部（ユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される）の転送（ステップＳ９０１）と、基地局２００から送信される制御信号の受信（ステップＳ９０４）と、制御信号に対する応答の基地局２００への送信（ステップＳ９０５）と、ユーザ端末１００とのＤ２ＵＥ接続７１０の解放（ステップＳ９０８）と、を含む。
【０１３６】
図１５に示す処理は、以下のようにユーザ端末１００により行われるオペレーションとして説明してもよい。これらのオペレーションは、Ｄ２ＵＥ接続７１０および小ノードデバイス５００を介してのデータの一部（ユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される）の転送（ステップＳ９０１）と、ＢＳ２ＵＥ接続７２０および基地局２００を介してのデータの一部（ユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される）の転送（ステップＳ９０２）と、基地局２００により送信される制御信号の受信（ステップＳ９０６）と、制御信号に対する応答の基地局２００への送信（ステップＳ９０７）と、ユーザ端末１００とのＤ２ＵＥ接続７１０の解放（ステップＳ９０８）と、ステップＳ９０９およびＳ９１０でのＬＴＥ接続（ＢＳ２ＵＥ接続７２０）の解放と、を含む。
【０１３７】
図１５に示す処理は、以下のように基地局２００により行われるオペレーションとして説明してもよい。これらのオペレーションは、Ｄ２ＵＥ接続７１０の解放のための制御信号の小ノードデバイス５００への送信（ステップＳ９０４）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０の解放のための制御信号のユーザ端末１００への送信（ステップＳ９０６）と、ＢＳ２ＵＥ接続７２０の解放（ステップＳ９０９およびＳ９１０）と、を含む。
【０１３８】
図１６に示すように、Ｄ２ＵＥリンクの確立および解放を制御することに加えて、基地局はその再設定を制御することができる。ステップＳ１００１で、トラフィックデータの一部がＤ２ＵＥ接続７１０および小ノードデバイス５００を介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。ステップＳ１００２で、トラフィックデータの一部がＢＳ２ＵＥ接続７２０および基地局２００を介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。ステップＳ１００１およびＳ１００２はそれぞれステップＳ８０５およびＳ８０６と同一でもよく、具体的にはステップＳ１００１およびＳ１００２はステップＳ８０５およびＳ８０６からの続きであってもよい。
【０１３９】
ステップＳ１００４で、基地局２００は小ノードデバイス５００に制御信号を送信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０を再設定すべきであることを小ノードデバイス５００に通知する。ステップＳ１００５で、基地局２００はユーザ端末１００に制御信号を送信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０を再設定すべきであることをユーザ端末１００に通知する。より具体的には、ステップＡ８０４ｃで説明したパラメータをステップ１００４またはステップＳ１００５の制御信号に含んでもよい。
【０１４０】
ステップＳ１００６で、Ｄ２ＵＥ接続７１０は再設定される。より具体的には、Ｄ２ＵＥ接続７１０のパラメータの一部が変更される。このパラメータには、周波数領域リソースのパラメータ、時間領域リソースのパラメータ、符号領域リソースのパラメータ、Ｄ２ＵＥ接続７１０のパイロット信号のパラメータ、Ｄ２ＵＥ接続７１０の初期アクセスのパラメータ、無線ベアラのパラメータおよびＤ２ＵＥ接続７１０の電力制御のパラメータのうち少なくとも１つが含まれていてもよい。電力制御パラメータは、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるＤＬまたはＵＬの最大送信出力電力の情報を含む。
【０１４１】
ステップＳ１００７で、小ノードデバイス５００は基地局２００に制御信号を送信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０の再設定が成功したことを基地局２００に通知する。ステップＳ１００８で、ユーザ端末１００は基地局２００に制御信号を送信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０の再設定が成功したことを基地局２００に通知する。
【０１４２】
図１６に示す処理は、以下のように小ノードデバイス５００のオペレーションとして説明してもよい。これらのオペレーションは、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いてのユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送されるデータの一部の転送（ステップＳ１００１）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０を再設定する制御信号の受信（ステップＳ１００４）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０の再設定（ステップＳ１００６）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０が再設定されたことを報告する制御信号の送信（ステップＳ１００８）と、を含む。
【０１４３】
図１６に示す処理は、以下のようにユーザ端末１００のオペレーションとして説明してもよい。これらのオペレーションは、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いてのユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送されるデータの一部の転送（ステップＳ１００１）と、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いてのユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送されるデータの一部の転送（ステップＳ１００２）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０を再設定する制御信号の受信（ステップＳ１００５）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０の再設定（ステップＳ１００６）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０が再設定されたことを報告する制御信号の送信（ステップＳ１００８）と、を含む。
【０１４４】
図１６に示す処理は、以下のように基地局２００のオペレーションとして説明してもよい。これらのオペレーションは、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いてのユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送されるデータの一部の転送（ステップＳ１００２）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０を再設定する制御信号の小ノードデバイス５００への送信（ステップＳ１００３）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０を再設定する制御信号のユーザ端末１００への送信（ステップＳ１００４）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０が再設定されたことを報告する制御信号の受信（ステップＳ１００７）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０が再設定されたことを報告する制御信号の受信（ステップＳ１００８）と、を含む。
【０１４５】
図１７および１７Ａに示すように、Ｄ２ＵＥリンクの確立、解放および再設定の制御に加えて、基地局は、現在のサービング小ノードデバイスから近くの小ノードデバイスへのＤ２ＵＥリンクのハンドオフを制御することができる。図１７に示すステップＳ１１０１で、トラフィックデータの一部がＤ２ＵＥ接続７１０およびソース小ノードデバイス５００を介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。ステップＳ１１０２で、トラフィックデータの一部がＢＳ２ＵＥ接続７２０および基地局２００を介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。ステップＳ１１０１およびＳ１１０２はそれぞれステップＳ８０５およびＳ８０６と同一でもよく、具体的にはステップＳ１１０１およびＳ１１０２はステップＳ８０５およびＳ８０６からの続きであってもよい。
【０１４６】
ステップＳ１１０３で、ユーザ端末１００は以下に説明するようにＤ２ＵＥ接続の測定を行う。すなわち、ユーザ端末１００はサービング小ノードデバイスおよび隣接小ノードデバイスのＤＬ無線リンク品質を測定する。ＤＬ無線リンク品質は、パイロット信号受信電力、パスロス、信号対干渉比（ＳＩＲ）、チャネル状態情報、チャネル品質指標および受信信号強度指標のうち少なくとも１つであってもよい。
【０１４７】
より具体的には、図１７Ａに図示するように、ユーザ端末１００はサービング小ノードデバイスよりもユーザ端末１００に近い隣接小ノードデバイスが検出されたか否かを決定し、隣接小ノードデバイスが検出されれば、基地局に測定報告を送信する。ステップＡ１１０３ａで、ユーザ端末１００はＤ２ＵＥ接続の測定を行う。
【０１４８】
ステップＡ１１０３ｂで、ユーザ端末１００はサービング小ノードデバイスよりもユーザ端末に近い隣接小ノードデバイスが検出されたか否かを決定する。サービング小ノードデバイスとは、ユーザ端末と現在通信中の小ノードデバイス（ソース小ノードデバイス）を意味する。より具体的には、隣接する小ノードデバイスがサービング小ノードデバイスよりも高い無線リンク品質を有する場合、当該隣接小ノードデバイスはサービング小ノードデバイスよりもユーザ端末に近いと判断する。
【０１４９】
隣接小ノードデバイスがサービング小ノードデバイスよりもユーザ端末に近い場合（ステップＡ１１０３ｂ：ＹＥＳ）、ユーザ端末は測定報告を基地局に送信して、隣接小ノードデバイスが検出されたことを基地局に通知する。ステップＡ１１０４は図１７のステップＳ１１０４に対応する。
【０１５０】
隣接小ノードデバイスがサービング小ノードデバイスよりもユーザ端末に近くない場合（ステップＡ１１０３ｂ：ＮＯ）、ユーザ端末は基地局に測定報告を送信しない。ステップＡ１１０３ａおよびＡ１１０３ｂは図１７のステップＳ１１０３に対応する。
【０１５１】
ステップＳ１１０４で、ユーザ端末は基地局に測定報告を送信し、より近い隣接小ノードデバイスが検出されたことを基地局に通知する。以下サービング小ノードデバイスを「ソース小ノードデバイス」と称し、隣接小ノードデバイスを「ターゲット小ノードデバイス」と称する。
【０１５２】
ステップＳ１１０５で、基地局は、ユーザ端末が隣接小ノードデバイス（ターゲット小ノードデバイス）へハンドオーバすべきであると決定する。
【０１５３】
ステップＳ１１０６で、基地局はハンドオーバの準備のために制御信号をターゲット小ノードデバイスに送信する。この制御信号を「Ｄ２ＵＥ接続のハンドオーバ要求」と称してもよい。より具体的には、基地局は、ターゲット小ノードデバイスがユーザ端末とＤ２ＵＥ接続を確立するためのパラメータを、ターゲット小ノードデバイスに通知する。ステップＡ８０４ａ（図１４Ａ参照）で説明したパラメータをステップＳ１１０６の制御信号に含んでもよい。
【０１５４】
ステップＳ１１０７で、ターゲット小ノードデバイスはステップＳ１１０６の制御信号に対する応答を送信する。
【０１５５】
ステップＳ１１０８で、基地局２００はユーザ端末に制御信号を送信し、ユーザ端末にターゲット小ノードデバイスへのハンドオーバを実行するよう命令する。制御信号はＤ２ＵＥ接続７１０の接続情報を含んでいてもよい。より具体的には、接続情報は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の測定の設定、Ｄ２ＵＥ接続７１の移動性制御の情報、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御情報などのうち少なくとも１つを含んでいてもよい。
【０１５６】
さらに、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御情報は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線ベアラ情報、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるＰＤＣＰレイヤ構成の情報、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるＲＬＣレイヤ構成の情報、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるＭＡＣレイヤ構成の情報、Ｄ２ＵＥ接続７１０における物理レイヤ構成の情報などのうち少なくとも１つを含んでいてもよい。より具体的には、ステップＡ８０４ｃ（図１４Ａ参照）で説明したパラメータをＤ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御情報に含んでいてもよい。
【０１５７】
ステップＳ１１０９で、基地局２００は制御信号をソース小ノードデバイス５００に送信し、ユーザ端末１００がターゲット小ノードデバイスへハンドオーバすべきであることをソース小ノードデバイス５００に通知する。ソース小ノードデバイス５００は制御信号に基づいてユーザ端末１００との通信を終了させる。たとえば、ソース小ノードデバイスがＤ２ＵＥ接続７１０を解放する。
【０１５８】
ステップＳ１１１０で、ユーザ端末は、ユーザ端末とターゲット小ノードデバイスとの間に接続を確立する制御信号を送信する。制御信号はランダムアクセス信号であってもよく、ステップＡ８０４ｃにおけるものと同一であってもよい。
【０１５９】
ステップＳ１１１１で、ターゲット小ノードデバイス５００はステップＳ１１１０で送信された制御信号に対する応答を送信する。その結果、ユーザ端末１００とターゲット小ノードデバイスとの間にＤ２ＵＥ接続を確立することができる。
【０１６０】
ステップＳ１１１２で、ユーザ端末は制御信号を基地局に送信し、ターゲット小ノードデバイスへのハンドオーバの実行が成功したことを基地局に通知する。
【０１６１】
ステップＳ１１１３で、トラフィックデータの一部がＤ２ＵＥ接続７１０およびターゲット小ノードデバイス５００を介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。
【０１６２】
ステップＳ１１１４で、トラフィックデータの一部がＢＳ２ＵＥ接続７２０および基地局２００を介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。ステップＳ１１１４はステップＳ１１０２と同一である。すなわち、図１７に説明する手順の間、ステップ（Ｓ１１０２およびＳ１１１４）を継続して行ってもよい。
【０１６３】
図１７に示す処理は、以下のようにソース小ノードデバイス５００のオペレーションとして説明してもよい。これらのオペレーションは、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いてのユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送されるデータの一部の転送（ステップＳ１１０１）と、ユーザ端末がターゲット小ノードデバイスへハンドオーバすべきであることをソース小ノードデバイス５００に通知する制御信号の受信およびユーザ端末１００とのＤ２ＵＥ接続７１０の終了（ステップＳ１１０９）と、を含む。
【０１６４】
図１７に示す処理は、以下のようにターゲットソース小ノードデバイス５００のオペレーションとして説明してもよい。これらのオペレーションは、基地局により送信されるハンドオーバの準備のための制御信号の受信（ステップＳ１１０６）と、制御信号に対する応答の送信（ステップＳ１１０７）と、ユーザ端末とターゲット小ノードデバイスとの間に接続を確立する制御信号の受信（ステップＳ１１１０）と、制御信号に対する応答の送信（ステップＳ１１１１）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いての、ユーザ端末とサーバとの間で転送されるデータの一部の転送（ステップＳ１１１３）と、を含む。
【０１６５】
図１７に示す処理は、以下のようにユーザ端末１００のオペレーションとして説明してもよい。これらのオペレーションは、ソース小ノードデバイスとのＤ２ＵＥ接続７１０を用いての、ユーザ端末とサーバ６００との間で転送されるデータの一部の転送（ステップＳ１１０１）と、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いての、ユーザ端末とサーバ６００との間で転送されるデータの一部の転送（ステップＳ１１０２）と、Ｄ２ＵＥ接続の測定（ステップＳ１１０３）と、基地局への測定報告の送信（ステップＳ１１０４）と、ユーザ端末にターゲット小ノードデバイスへハンドオーバすることを命令する制御信号の受信（ステップＳ１１０８）と、ユーザ端末とターゲット小ノードデバイスとの間に接続を確立する制御信号の送信（ステップＳ１１１０）と、制御信号に対する応答の受信（ステップＳ１１１１）と、ターゲット小ノードデバイスへのハンドオーバの実行が成功したことを基地局に通知する制御信号の基地局への送信（ステップＳ１１１２）と、ターゲット小ノードデバイスとのＤ２ＵＥ接続７１０を用いての、ユーザ端末とサーバ６００との間で転送されるデータの一部の転送（ステップＳ１１１３）と、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いての、ユーザ端末とサーバ６００との間で転送されるデータの一部の転送（ステップＳ１１１４）と、を含む。なお、ステップＳ１１０２はステップＳ１１１４と同一であり、全てのステップの間この手順を継続的に実行してもよい。
【０１６６】
図１７に示す処理は、以下のように基地局２００のオペレーションとして説明してもよい。これらのオペレーションは、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いての、ユーザ端末とサーバ６００との間で転送されるデータの一部の転送（ステップＳ１００２）と、ユーザ端末１００により送信される測定報告の受信（ステップＳ１１０４）と、ユーザ端末がターゲット小ノードデバイスへハンドオーバをすべきであるとの決定（ステップＳ１１０５）と、ハンドオーバの準備のための制御信号のターゲット小ノードデバイスへの送信（ステップＳ１１０６）と、制御信号に対する応答の受信（ステップＳ１１０７）と、ユーザ端末にターゲット小ノードデバイスへのハンドオーバを実行するよう命令する制御信号のユーザ端末への送信（ステップＳ１１０８）と、ユーザ端末がターゲット小ノードデバイスへハンドオーバすべきであることをソース小ノードデバイスに通知する制御信号のソース小ノードデバイスへの送信（ステップＳ１１０９）と、ターゲット小ノードデバイスへのハンドオーバの実行が成功したことを基地局に通知する制御信号の受信（ステップＳ１１１２）と、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いての、ユーザ端末とサーバ６００との間で転送されるデータの一部の転送（ステップＳ１１１４）と、を含む。
【０１６７】
第１の構造および第２の構造のさらなる詳細は、参照することにより本明細書に組み込まれるＰＣＴ出願で検討されている。前述の検討から、２つの構造の主な違いが小ノードデバイスが基地局とともに有するリンクのみにあると理解できる。
【０１６８】
第２の構造において、このリンクは改良されたＸ２インタフェースである。従来のＬＴＥのＸ２インタフェースは、ピアツーピアのインタフェースであることに留意されたい。したがって、本明細書において検討するＸ２インタフェースの改良は、基地局と小ノードデバイスとの間のマスター／スレーブ関係によるものである。これとは対照的に、このリンクがたとえばＬＴＥのリンクに変われば、ネットワークは第１の構造のネットワークとなる。
【０１６９】
しかし、Ｄ２ＵＥリンクは、両方の構造で同じである。同様に、Ｍａｃｒｏ２ＵＥリンク（第１の構造）は、ＢＳ２ＵＥリンク（第２の構造）と同じである。したがって、本明細書において、ＢＳ２Ｄリンクが改良Ｘ２インタフェースである場合を除いて、「小ノードデバイス」は「拡張ユーザ端末」と同義である。
【０１７０】
Ｄ２ＵＥリンクの半二重ＦＤＤ無線リソース割り当て
第１の構造または第２の構造が実行されるか否かを問わず、以下の議論ではＤ２ＵＥリンクの特に有利な無線リソースの割り当てに注目する。この無線リソース割り当ての長所は、第１の構造または第２の構造のネットワークのどちらでも利益を享受できることである。いくらかの背景の議論は、この有利なリソース割り当てをより理解するのに役立つ。その点で、従来のセルラネットワークで利用される２種類の二重モードがある。
【０１７１】
図１８は、これらの２つの二重モードを示している。１つは周波数分割多重（ＦＤＤ）であり、もう１つは時分割多重（ＴＤＤ）である。ＦＤＤにおいては、異なる周波数の２つのキャリアが使われる。１つのキャリアはＤＬのために使われ、もう１つのキャリアはＵＬのために使われる。ＴＤＤにおいては、ＵＬとＤＬは異なるタイムスロットにおいて同一キャリアを共有する。１組のタイムスロットがＤＬのために使われ（ＤＬタイムスロット）、残りの組のタイムスロットがＵＬのために使われる（ＵＬタイムスロット）。
【０１７２】
Ｄ２ＵＥリンクにおける無線リソース割り当てがＦＤＤ割り当てであるならば、小ノードデバイスはデュプレクサを必要とする場合がある。しかし、Ｄ２ＵＥキャリアが、たとえば３．５ＧＨｚの高い周波数帯であれば、デュプレクサの設計は困難になる。
【０１７３】
たとえばＲ４−１１１２９８に記載されているように、デュプレクサが大きな通過帯域幅と小さなデュプレクサギャップとを実現しなければならない場合、この困難性はさらに高まる。通過帯域幅が増加し、かつ、デュプレクサギャップ（ＵＬとＤＬとの間の間隔）が減少すると、デュプレクサがサポートする周波数レンジは増加する。図１９に示すように、大きな通過帯域幅で小さなデュプレクサギャップのデュプレクサは複数の領域および／または国で利用することができる。一般に、デュプレクサがグローバルに使われるならば、デュプレクサのコストは大量生産のために下げられる。言い換えると、デュプレクサが一部の領域／国に限って使われるならば、生産が必要となるデュプレクサの数は多くなく、そのためデュプレクサのコストは増大する。
【０１７４】
ＦＤＤにおいて周波数キャリアの割り当てはデュプレクサに高く依存するため、デュプレクサのコストを減らすためにＦＤＤにおける共通のデュプレクサを使用する場合には周波数キャリアの割り当ての柔軟性が低下するおそれがある。言い換えると、ある共通のデュプレクサをすべてのエリアおよび／または国で使う必要があるため、周波数キャリアの割り当ての柔軟性がＦＤＤ動作で低下することがある。要するに、多くの領域／国で優れた周波数キャリアの割り当ての柔軟性を備える共通のデュプレクサの設計が要求されることが問題となる。
【０１７５】
ＦＤＤ動作とは対照的に、ＴＤＤにおけるＤ２ＵＥリンクの無線リソース割り当てにはデュプレクサを必要としない可能性がある。したがって、世界的に共通の無線周波数コンポーネントはＴＤＤデザインにおいてすぐに実現することができる。特に、ＴＤＤがペアバンド（ペアキャリア）を必要としないので、柔軟な周波数キャリア割り当てはＴＤＤを使用して実現することができる。しかし、ＴＤＤは図２０に示すように時間同期を必要とする。ＤＬおよびＵＬのタイムスロット割り当ては、１つの周波数バンドおよび１つの地理的エリアですべてのキャリアについて同期しなければならない。ＤＬおよびＵＬタイムスロット割り当てが同期されていないと、図２１に示すように、ＵＬおよびＤＬキャリアの周波数が近接する場合に重大な干渉問題が発生するおそれがある。
【０１７６】
ＴＤＤの干渉問題について、図２２（ａ）および２２（ｂ）を参照してさらに説明する。図２２（ａ）では、ＤＬタイムスロットとＵＬタイムスロットとの間で時間同期が実現されている。図２１で示したように、ＵＬキャリアは周波数が近い。同様に、ＤＬキャリアも周波数が近い。この例では、移動局＃Ａ１の受信ＤＬ電力は−１００ｄＢｍであるのに対して、移動局＃Ａ２の受信ＤＬ電力は−１０２ｄＢｍである。隣接チャネル干渉電力は約３０ｄＢ低減されるため、移動局＃Ａ２により受信されたＤＬ干渉電力は−１３０ｄＢｍである。このように、移動局＃Ａ１へのＤＬ送信信号と移動局＃Ａ２へのＤＬ送信信号とは干渉しない。同様に、移動局＃Ａ２へのＤＬ送信から移動局＃Ａ１へも重大な干渉は存在しない。
【０１７７】
図２２（ｂ）では、ＤＬタイムスロットとＵＬタイムスロットとの間で時間同期が実現されていない。図２１で示したように、ＤＬおよびＵＬキャリアは周波数が近い。したがって、移動局＃Ａ１からのＵＬ送信が、移動局＃Ａ２へのＤＬ送信と同一のタイムスロットで生じる。この例では、移動局＃Ａ１の送信ＤＬ電力は０ｄＢｍであるのに対して、移動局＃Ａ２の受信ＤＬ電力は−１０２ｄＢｍである。隣接チャネル干渉電力が約３０ｄＢ低減されると、移動局＃Ａ１のＵＬ送信からの移動局＃Ａ２における干渉電力は、−１０２ｄＢｍよりはるかに高い−３０ｄＢｍである。追加のパスロスを干渉計算のために考慮したとしても、干渉電力は依然として高い。したがって、ＴＤＤを使用するＤ２ＵＥリンクにおいて時間同期が実現されない場合、重大な干渉が生じるおそれがある。
【０１７８】
ＴＤＤの実施例における時間同期はこのように重要である。しかし、たとえばＧＰＳ受信機などからの正確なクロックの使用などのいくつかの追加技術は各ネットワークノードに必要とされるため、このような時間同期はネットワークコストを増大する。さらに、図２０および２１で示したように、タイムスロット割り当てはある周波数帯域においてすべての周波数キャリアが整列する必要があるため、ＤＬおよびＵＬタイムスロット割り当ては柔軟ではない。たとえば、隣接する周波数キャリアを有する２つのネットワークオペレータが存在すると仮定する。この場合、あるオペレータは、一方のオペレータがＤＬおよびＵＬタイムスロット割り当てを変更しないと、ＤＬおよびＵＬタイムスロット割り当てを変更することができない。
【０１７９】
ＴＤＤの実施例に係る時間同期の問題を回避し、かつ、ＦＤＤの実施例におけるデュプレクサのコストの問題を回避するための、Ｄ２ＵＥリンクのための有利な半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てについてより詳細に説明する。この半二重ＦＤＤ方式は、図２３に示される実施例を参考にすることにより理解できる。この方式では、ユーザ端末は、デュプレクサを含む必要はない。この半二重ＦＤＤリソース割り当てにおいて、ＵＬおよびＤＬ送信は指定する必要がある。言い換えれば、周波数リソースまたはサブキャリアのグループがＤＬのために予約され、周波数リソースの残りのグループがＵＬのために予約される。
【０１８０】
図２３の例では、周波数リソース＃４、＃５、＃６および＃７がＵＬのために予約され、周波数リソース＃０、＃１、＃２および＃３がＤＬのために予約されている。任意のタイムスロットに対して、ＤＬ送信は、ＤＬリソースグループの特定の周波数リソースに割り当てられる。同様に、任意のタイムスロットにおけるＵＬ送信は、ＵＬリソースグループの特定のリソースに割り当てられる。たとえば、タイムスロット＃０において、ＤＬ送信は周波数リソース＃５および＃６に割り当てられる。しかし、タイムスロット＃２においては、ＤＬ送信は周波数リソース＃４および＃５に割り当てられる。ＵＬ送信に対しても、類似した周波数リソースの選択が発生する。
【０１８１】
しかし、所定のタイムスロットに対する特定のリソース割り当てにかかわらず、送信は常に半二重である。したがって、所定のＵＥについて、タイムスロットはＤＬまたはＵＬのいずれかに割り当てられており、ＤＬおよびＵＬの両方は割り当てられていない。図２３に示す実施例では、１台のユーザ端末に対して、ＤＬ送信はタイムスロット＃０、＃２および＃４に割り当てられ、ＵＬ送信はタイムスロット＃１および＃３に割り当てられている。しかし、このような半二重割り当ては所定のユーザ端末に関してのみである。換言すれば、１台のユーザ端末に対するＤＬ送信は、他のユーザ端末に対するＵＬ送信と同時に発生してもよい。このように、ネットワーク同期は不要である。
【０１８２】
このＦＤＤ割り当てに関しては、Ｄ２ＵＥ接続が従来のＢＳ２ＵＥ接続と異なることに留意すべきである。すなわち、チャネル参照信号、プライマリ同期信号、セカンダリ同期信号、報知チャネルなどの共通の信号／チャネルが、Ｄ２ＵＥ接続には存在しなくてもよい。したがって、図２３に示す無線リソース割り当てを容易にＵＥに適応することができる。その結果、ユーザ端末１００はデュプレクサを有する必要はない。デュプレクサは、送信機と受信機とを分離するために全二重ＦＤＤ方式においては必要とされる。しかし、図２３に示す半二重割り当てでは、そのような分離は必要ない。したがって、デュプレクサは送信機と受信機とを分離する必要がない。さらに、図２３に示すように、ＤＬ周波数リソースグループとＵＬ周波数リソースグループとの間にはガードバンドが存在するため、ネットワーク同期は不要である。
【０１８３】
デュプレクサを必要としないだけでなくＤＬ周波数リソースグループとＵＬ周波数リソースグループとの間のガードバンドのサイズおよび／または位置を非常に柔軟に調整することができる。たとえば、このギャップは、エリア別に、国別に、時間に対してなど調整可能であってもよい。その結果、無線通信システムは、より柔軟な無線リソース割り当てを実現できる。たとえば、干渉をある領域で完全に緩和する必要がある場合、ガードバンドサイズはＤＬ送信とＵＬ送信との間の干渉を排除するために比較的大きく設定することができる。一方、干渉を他の領域で小さい範囲で緩和する必要がある場合、前の領域と比較してより小さなガードバンドを使用してもよい。このように、柔軟なキャリア割り当てはＤ２ＵＥリンクにおけるＦＤＤリソース割り当てに基づいて実現することができる。対照的に、このようなガードバンドのサイズの柔軟な変更はデュプレクサを必要とする従来のシステムでは不可能である。
【０１８４】
Ｄ２ＵＥリンクのためのＦＤＤの無線リソースの割り当てをより詳細に説明する。この無線リソースの割り当ては第１の構造および第２の構造の両方のネットワークに適用可能である。実際、Ｄ２ＵＥリンクは両方の構造で同じである。したがって、以下の議論は、ＢＳ２Ｄ接続が改良されたＸ２インタフェースである第２の構造のネットワークだけでなく、ＢＳ２Ｄ接続がＬＴＥリンクである第１の実施例にも対応する。
【０１８５】
以下の実施例では、Ｄ２ＵＥ接続におけるキャリア周波数が３．５ＧＨｚであり、基地局とユーザ端末との間のＬＴＥ接続（ＢＳ２ＵＥ接続７２０）のキャリア周波数が２ＧＨｚであることを想定する。このような周波数帯の割り当ては単なる例であり、他の周波数帯も他の実施例に適用可能であることに留意されたい。さらに、他のプロトコルが上述したように使われるかもしれないという点で、ＬＴＥリンクの仮定が制限的ではない点に留意されたい。
【０１８６】
図２４は、Ｄ２ＵＥ接続における周波数リソース構成の一例を示しており、２つの周波数リソースグループ（周波数リソースグループ＃Ａおよび＃Ｂ）を示している。周波数リソースグループの数はこの例では２つであるが、他の実施例では２以上であってもよい。たとえば、周波数リソースグループは、３つ、４つまたはそれ以上であってもよい。周波数リソースグループは、ＴＳ３６．１０１で指定されたＥ−ＵＴＲＡ動作バンドの１つに対応していてもよい。具体的には、Ｅ−ＵＴＲＡ  ＴＤＤ動作バンドの１つに対応していてもよい。あるいは、Ｅ−ＵＴＲＡ  ＦＤＤ  ＵＬ動作バンドの１つに対応していてもよい。さらに別の選択肢としては、周波数リソースグループは、Ｅ−ＵＴＲＡ  ＦＤＤ  ＤＬ動作バンドの１つに対応していてもよい。
【０１８７】
ＵＬ送信は、Ｄ２ＵＥリンク用の周波数リソースグループ＃Ａでのみ行われてもよい。これに対して、ＤＬ送信はＤ２ＤＵＥ接続用の周波数リソースグループ＃Ｂでのみ行われてもよい。さらに、複数の小周波数リソースを、各周波数リソースグループに定義してもよい。たとえば、１００個の小周波数リソースＳＦＲ＃Ａ０、ＳＦＲ＃Ａ１、…、ＤＦＲ＃Ａ９９を周波数リソースグループ＃Ａにおいて定義してもよい。１００個の小周波数リソースＳＦＲ＃Ｂ０、ＳＦＲ＃Ｂ１、…、ＤＦＲ＃Ｂ９９を周波数リソースグループ＃Ｂにおいて定義してもよい。
【０１８８】
小周波数リソースの数が別の実施例では異なることはいうまでもない。たとえば、各大きな周波数リソースグループの中には、５０個、２５個または７５個の小リソースグループがあってもよい。一実施例では、小周波数リソースはＬＴＥにおけるリソースブロックに対応していてもよい。この点に関して、ＬＴＥのリソースブロックは１８０ｋＨｚの周波数リソースを有する。あるいは、小周波数リソースは、複数のリソースブロックから構成された、リソースブロックグループに対応していてもよい。
【０１８９】
Ｄ２ＵＥリンクの確立を制御する基地局に関連して説明した図１４Ａを参照すると、ステップＡ８０４ｃのキャリア周波数情報は、周波数リソースグループ＃Ａおよび周波数リソースグループ＃Ｂのキャリア周波数を識別するものであってもよい。図２４に示す実施例に適用されるように、２つの周波数帯域の指標は、ステップＡ８０４ｃの制御信号に含めてもよい。第１の指標は周波数リソースグループ＃Ａを識別し、第２の指標は周波数リソースグループ＃Ｂを識別する。これらの指標（または他の制御信号を介して）は、周波数リソースグループ＃ＡはＵＬ送信に使用され、周波数リソースグループ＃ＢはＤＬ送信に使用されることを示していてもよい。
【０１９０】
ＵＥに送信される制御信号における無線ベアラ情報は、Ｄ２ＵＥ接続用にどのような種類の無線ベアラを設定する必要があるのか、またはどのような種類の優先順位が各無線ベアラのために指定されるのかを示していてもよい。無線ベアラ情報、周波数帯域指標、システム帯域幅、識別番号、最大送信電力、ＵＬ物理チャネル情報、ＤＬ物理チャネル情報、ＲＬＣまたはＰＤＣＰ構成、ＭＡＣ構成、セキュリティ情報などのステップＡ８０４ｃに関して検討された少なくとも１つのパラメータが、各キャリアを示していてもよい。さらに、これらのパラメータはＤＬとＵＬとを分けて示すこともできる。
【０１９１】
図１４ＡのステップＡ８０５におけるデータ送信のために、Ｄ２ＵＥ接続用の無線リソース割り当てが行われる。たとえば、小ノードデバイスは、どの無線リソースをＤ２ＵＥ接続に割り当てらなければならないか決定し、無線リソース割り当てのための制御信号をユーザ端末に送信する。周波数無線リソースは小周波数リソースの指標を介して割り当てることができる。このような実施例では、小ノードデバイスは、ユーザ端末に、小周波数リソースの識別子を示す制御信号を送信する。これらの小周波数リソースはＤ２ＵＥ接続におけるデータ送信に使用される。上述するように、周波数リソースグループ＃Ａにおける小周波数リソースはＵＬデータ送信に利用され、周波数リソースグループ＃Ｂにおける小周波数リソースはＤＬデータ送信に利用される。さらに、単一のＤ２ＵＥ接続内で、ＵＬデータ送信はＤＬデータ送信と同時に発生しない。
【０１９２】
図２５は、２つの周波数リソースグループ＃Ａおよび＃Ｂを用いた無線リソース割り当て例を示している。この実施例では、ＤＬおよびＵＬ送信は２つのタイムスロットごとに交互に起きる。周波数グループ＃Ａ内の小周波数リソース（ＳＦＲ）＃Ａ０および＃Ａ１はＤ２ＵＥリンクにおけるＤＬ送信に割り当てられる。周波数グループ＃ＢにおけるＳＦＲ＃Ｂ１はＤ２ＵＥリンクにおけるＵＬ送信に割り当てられる。
【０１９３】
しかしながら、あるＤ２ＵＥ接続用のＵＬデータ送信が、別のＤ２ＵＥ接続用のＤＬデータ送信と同時に起こり得ることに留意されたい。したがって、図２５に示す無線リソース割り当て（単一のＤ２ＵＥ接続に適用される）を、図２６に示す別のＤ２ＵＥ接続割り当てに関して補足することができる。この別のＤ２ＵＥ割り当てもまた、ＵＬとＤＬとの間のタイムスロットが２つずつ交互に起きている。しかし、この第２のＤ２ＵＥリンクでは、ＳＦＲ＃Ｂ０およびＢ１はリソースグループ＃ＢからＵＬに割り当てられている。同様に、この第２のＤ２ＵＥリンクでは、周波数グループ＃ＡのＳＦＲ＃Ａ３はＤＬに割り当てられている。第１のＤ２ＵＥリンク用のＤＬ送信は、第２のＤ２ＵＥリンク用のＵＬ送信と同一のタイムスロットで生じている。同様に、第１のＤ２ＵＥリンクからのＵＬ送信は、第２のＤ２ＵＥリンクのＤＬ送信と同一のタイムスロットで生じている。ＵＬとＤＬ周波数リソースグループとの間のガードバンドは、異なるＤ２ＵＥ接続で競合するような送信は互いに干渉を引き起こさないことを保障する。さらに、Ｄ２ＵＥリンクではＤＬスロットとＵＬスロットとの間で時間同期が必要とされない。
【０１９４】
上記実施例では、半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てはＵＥのために行われるのに対し、全二重ＦＤＤ無線リソース割り当ては小ノードデバイスのために行われる。図２６に示すように、１つのタイムスロットにおいてＤ２ＵＥ接続のためのＤＬデータ送信と別のＤ２ＵＥ接続におけるＵＬデータ送信に適応するために小ノードデバイスは全二重である。しかし、別の実施例では、小ノードデバイスがＤ２ＵＥリンクのデュプレクサを必要としないように、半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てはＵＥと小ノードデバイスの両方のために行われる。
【０１９５】
一実施例では、基地局は（小ノードデバイスまたは拡張ユーザ端末の代わりに）どの無線リソースをＤ２ＵＥ接続に割り当てるべきか決定してもよい。基地局は、無線リソースを割り当てるための制御信号をユーザ端末に送信する。このような実施例では、基地局は、同様に、無線リソースを割り当てるための制御信号を小ノードデバイスに送信する。無線リソースの割り当ては、すでに小ノードデバイスに関連して説明した内容と似ている。
【０１９６】
図１３を再度参照して、周波数リソースグループ＃Ａと周波数リソースグループ＃Ｂとの同一性は、基地局内のＤ２ＵＥ通信制御部２０４で決定されてもよい。この情報は、ユーザ端末内のＢＳ２ＵＥ通信部１０２（図１２参照）に制御信号を用いて送信され、さらに小ノードデバイス内のＢＳ２Ｄ通信部５０２に送信されてもよい。ユーザ端末内で、この情報はＤ２ＵＥ通信部１０４に転送されてもよい。同様に、小ノードデバイス内で、この情報はＤ２ＵＥ通信部５０４に転送されてもよい。
【０１９７】
小ノードデバイスによってＤ２ＵＥ無線リソース割り当てがなされる実施例では、Ｄ２ＵＥ通信部５０４がユーザ端末に無線リソースを割り当てる制御信号を決定および送信する。無線リソースをこのように決定すると、小ノードデバイスのＤ２ＵＥ通信部５０４は、周波数リソースグループ＃Ａおよび周波数リソースグループ＃Ｂで運ばれたデータに基づいて、これらのグループ内の無線リソースがＵＬおよびＤＬのパスに割り当てられるべき制御信号に基づいて、ユーザ端末のＤ２ＵＥ通信部１０４と通信する。
【０１９８】
図２７（ａ）から図３０を参照して、半二重ＦＤＤ無線リソース割り当てのより多くの例を以下説明する。図２８に示すように、基地局２００は、ユーザ端末および拡張ユーザ端末／小ノードデバイスにＲＲＣシグナリングを送信することによってＤ２ＵＥ接続に無線リソースを割り当てることができる。このシナリオでは、ＲＲＣシグナリングは、上述のようにＤ２ＵＥ内の周波数グループを割り当てる制御信号を含んでいてもよい。
【０１９９】
あるいは、図２９に示すように、基地局は、拡張ユーザ端末およびユーザ端末にＤ２Ｄ物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）信号を送信することによってＤ２ＵＥ接続７１０に無線リソースを割り当てることができる。Ｄ２Ｄ−ＰＤＣＣＨ信号は所定の時間に応じて周期的に送信されてもよい。たとえば、図２９Ａに示すように、所定の時間は２０ミリ秒であってもよい。別の実施例では、所定の時間は、たとえば４０ミリ秒、８０ミリ秒など２０ミリ秒以外の値であってもよい。Ｄ２Ｄ−ＰＤＣＣＨ信号は、図２９Ａに示すように、Ｄ２Ｄ−ＰＤＣＣＨ信号の送信されるサブフレームに続くＤ２ＵＥデータ送信区間の無線リソースを、ユーザ端末および拡張ユーザ端末に通知する。たとえば、Ｄ２Ｄ−ＰＤＣＣＨ信号＃０はＤ２ＵＥデータ送信区間＃０の無線リソースを割り当てる。Ｄ２Ｄ−ＰＤＣＣＨ信号＃１はＤ２ＵＥデータ送信区間＃１の無線リソースを割り当てる。
【０２００】
あるいは、図３０に示すように、拡張ユーザ端末（小ノードデバイス）は、ユーザ端末に物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）信号を送信することによってＤ２ＵＥ接続に無線リソースを割り当てることができる。この実施例では、ＰＤＣＣＨは従来のＬＴＥ接続と同様に１ミリ秒ごとに送信されてもよい。あるいは、拡張ユーザ端末は、他の無線リソース割り当て方法を利用してＤ２ＵＥ接続に無線リソースを割り当ててもよい。たとえば、拡張ユーザ端末は、次の送信周期のＤ２ＵＥサブフレームのために割り当てられた無線リソースを示すために、定期的にＰＤＣＣＨを送信することができる。さらに別の実施例では、拡張ユーザ端末は、搬送波感知多重アクセス／衝突検出方式（ＣＳＭＡ／ＣＤ）を使って無線リソースを割り当てることができる。
【０２０１】
一般的に、周波数リソースグループ＃Ａと周波数リソースグループ＃Ｂとの間のガードバンドが大きい場合には、ＤＬタイムスロットとＵＬタイムスロットとの間の干渉は小さい。そのため、ガードバンドのサイズはＤ２ＵＥ接続における最大送信電力に基づいて調整してもよい。あるいは、Ｄ２ＵＥ接続における最大送信電力は、ガードバンドのサイズに基づいて設定してもよい。たとえば、ガードバンドのサイズがガードバンドのしきい値よりも大きい場合には、Ｄ２ＵＥ接続における最大送信電力を２３ｄＢｍに設定してもよい。反対に、ガードバンドのサイズがガードバンドのしきい値よりも小さいか同じ値の場合には、Ｄ２ＵＥ接続における最大送信電力を１０ｄＢｍに設定してもよい。上記の例における、２３ｄＢｍまたは１０ｄＢｍの送信電力は一例であり、他の値でも実施することができる。
【０２０２】
上述したように、周波数グループの数は、２より大きくてもよい。たとえば、図２７（ａ）および２７（ｂ）は４つの周波数グループに対するスペクトルを示す。ＵＬは周波数グループ＃Ａおよび＃Ｃで行われるのに対し、ＤＬは周波数リソースグループ＃Ｂおよび＃Ｄで行われる。図２７（ａ）は、これら４つの周波数リソースグループ内の小周波数グループを示している。一方、図２７（ｂ）は、各ＤＬおよびＵＬ周波数リソースグループの最大送信電力を示している。この例では、周波数リソースグループ＃Ｃにおける最大送信電力は、周波数リソースグループ＃Ａに比べて低く設定されている。同様に、周波数リソースグループ＃Ｂの最大送信電力は、周波数リソースグループ＃Ｄに比べて低く設定されている。
【０２０３】
このような最大電力割り当ては、周波数グループ＃Ａおよび＃Ｄの両方が相対的にガードバンドから遠ざかり、干渉の可能性が大幅に減少するという点において利点がある。こうした干渉の確立を考えると、周波数グループ＃Ａおよび＃Ｄは高い電力で動作してもよい。これらのグループを高いパスロスのＤ２ＵＥ接続に割り当ててもよい。一方、周波数グループ＃Ｃおよび＃Ｂは、ガードバンドに隣接している。これらのバンドは低電力で動作するため干渉の確立はより高い。これらの周波数グループを低いパスロスのＤ２ＵＥ接続に割り当ててもよい。その結果、周波数リソースグループ＃Ａおよび＃Ｄを使用してＤＬ送信とＵＬ送信との間の干渉を緩和しながら、大きなカバレッジを達成できる。
【０２０４】
上述の実施例では、第１の構造または第２の構造を適用したネットワークを想定している。しかしながら、上述した半二重ＦＤＤ動作は、他のタイプのネットワークで実施してもよい。たとえば、上述した半二重ＦＤＤ動作は３ＧＰＰキャリアアグリゲーションシステムにおけるセカンダリセルで実施してもよい。
【０２０５】
上述した装置は、ハードウェア、ソフトウェア、または両方の組み合わせにより実装してもよい。ソフトウェアモジュールはＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスクやＣＤ−ＲＯＭなどの任意の形式の記憶媒体内に配置することができる。
【０２０６】
上述の実施例は開示を説明するが限定するものではない。多数の修正および変形が本開示の原理に従って可能であることが理解される。したがって、本開示の範囲は、特許請求の範囲によってのみ規定される。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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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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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１７Ａ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２（ａ）】
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【図２２（ｂ）】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７（ａ）】
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【図２７（ｂ）】
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【図２８】
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【図２９】
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【図２９Ａ】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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