(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザデバイスとアプリケーションサーバとの間のデータパケットの通信を調整するための基地局であって、上記基地局は、
メモリと、
上記メモリと、無線送信機と、無線受信機とに動作可能なように接続されたコンピュータプロセッサとを含み、
上記コンピュータプロセッサは、
上記データパケットをインスペクトして、上記データパケットのアプリケーションタイプと、上記データパケットの優先度と、上記データパケットの遅延感度と、上記データパケットの損失感度とを決定し、
上記データパケットの変調符号化方式を決定し、
上記データパケットのインスペクションに基づき、上記データパケットを送信するための複数の無線リソースブロックを割り当て、
上記割り当てられた複数の無線リソースブロックと上記決定された変調符号化方式とのうちの少なくとも一方を利用して上記データパケットを送信するように構成される基地局。
【請求項２】
上記基地局は、進化型ノード（ｅＮｏｄｅＢ）基地局を含む請求項１記載の基地局。
【請求項３】
上記コンピュータプロセッサは、上記データパケットをインスペクトして上記データパケットに対応するアプリケーション状態を決定する請求項１または２記載の基地局。
【請求項４】
上記アプリケーション状態は、データ確立状態とデータ転送状態とのうちの１つを含む請求項３記載の基地局。
【請求項５】
上記コンピュータプロセッサは、
データパケットのパケットヘッダ及びペイロードをインスペクトして上記データパケットの上記アプリケーションタイプを決定するように構成されるパケットインスペクションプロセッサと、
上記決定されたアプリケーションタイプに基づき、上記複数の無線リソースブロックを割り当てるように構成されるパケットスケジューリングプロセッサとを含む請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の基地局。
【請求項６】
上記コンピュータプロセッサは、
データパケットのパケットヘッダ及びペイロードをインスペクトして上記データパケットに対応するアプリケーション状態を決定するように構成されるパケットインスペクションプロセッサと、
上記決定されたアプリケーション状態に基づき、上記複数の無線リソースブロックを割り当てるように構成されるパケットスケジューリングプロセッサとを含む請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の基地局。
【請求項７】
上記コンピュータプロセッサは、上記データパケットをリモート無線ヘッドに送信するように構成され、上記リモート無線ヘッドは上記無線送信機及び上記無線受信機を含む請求項１〜６のうちのいずれか１つに記載の基地局。
【請求項８】
上記コンピュータプロセッサは、上記データパケットに対応するコンテンツのプロバイダを決定し、上記決定されたプロバイダに基づき、優先度値を上記データパケットに割り当てるように構成される請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の基地局。
【請求項９】
上記コンピュータプロセッサは、上記基地局への到着時に複数のデータパケットをインスペクトするように構成される請求項１〜８のうちのいずれか１つに記載の基地局。
【請求項１０】
上記コンピュータプロセッサは、上記データパケットのシャロウパケットインスペクションを実行し、上記シャロウパケットインスペクションに基づき、上記データパケットのディープパケットインスペクションを実行するように構成される請求項１〜９のうちのいずれか１つに記載の基地局。
【請求項１１】
上記シャロウパケットインスペクションは、上記データパケットのＩＰヘッダをインスペクトすることを含み、上記ディープパケットインスペクションは上記データパケットのペイロードをインスペクトすることを含む請求項１０記載の基地局。
【請求項１２】
基地局を利用して、ユーザデバイスとアプリケーションサーバとの間のデータパケットの通信を調整するためのコンピュータで実装された方法であって、上記方法は、
上記基地局において上記データパケットをインスペクトして、上記データパケットのアプリケーションタイプと、上記データパケットの優先度と、上記データパケットの遅延感度と、上記データパケットの損失感度とを決定するステップと、
上記データパケットの変調符号化方式を決定するステップと、
上記データパケットのインスペクションに基づき、上記データパケットを送信するための複数の無線リソースブロックを割り当てるステップと、
上記割り当てられた複数の無線リソースブロックと上記決定された変調符号化方式とのうちの少なくとも一方を利用して上記データパケットを送信するステップとを含む方法。
【請求項１３】
上記データパケットをインスペクトして上記データパケットに対応するアプリケーション状態を決定するステップを含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
上記アプリケーション状態は、データ確立状態とデータ転送状態とのうちの１つを含む請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
データパケットのパケットヘッダ及びペイロードをインスペクトして上記データパケットの上記アプリケーションタイプを決定するステップと、
上記決定されたアプリケーションタイプに基づき、上記複数の無線リソースブロックを割り当てるステップとを含む請求項１２〜１４のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１６】
データパケットのパケットヘッダ及びペイロードをインスペクトして上記データパケットに対応するアプリケーション状態を決定するステップと、
上記決定されたアプリケーション状態に基づき、上記複数の無線リソースブロックを割り当てるステップとを含む請求項１２〜１５のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１７】
上記データパケットを、無線送信機及び無線受信機を含むリモート無線ヘッドに送信するステップを含む請求項１２〜１６のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１８】
上記データパケットに対応するコンテンツのプロバイダを決定し、上記決定されたプロバイダに基づき、優先度値を上記データパケットに割り当てるステップを含む請求項１２〜１７のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項１９】
上記基地局への到着時に複数のデータパケットをインスペクトするステップを含む請求項１２〜１８のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項２０】
上記データパケットのシャロウパケットインスペクションを実行するステップと、
上記シャロウパケットインスペクションに基づき、上記データパケットのディープパケットインスペクションを実行するステップとを含む請求項１２〜１９のうちのいずれか１つに記載の方法。
【請求項２１】
上記シャロウパケットインスペクションは、上記データパケットのＩＰヘッダをインスペクトすることを含み、上記ディープパケットインスペクションは上記データパケットのペイロードをインスペクトすることを含む請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
コンピュータの処理回路により実行されることができるコンピュータプログラムを格納する持続性コンピュータ可読記憶媒体であって、上記コンピュータプログラムは、
通信ネットワークの基地局においてデータパケットをインスペクトして、上記データパケットのアプリケーションタイプと、上記データパケットの優先度と、上記データパケットの遅延感度と、上記データパケットの損失感度とを決定することと、
上記データパケットの変調符号化方式を決定することと、
上記データパケットのインスペクションに基づき、上記データパケットを送信するための複数の無線リソースブロックを割り当てることと、
上記割り当てられた複数の無線リソースブロックと上記決定された変調符号化方式とのうちの少なくとも一方を利用して上記データパケットを送信することとを上記処理回路に実行させるための命令を含む持続性コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２３】
上記コンピュータプログラムは、上記データパケットをインスペクトして上記データパケットに対応するアプリケーション状態を決定することを上記処理回路に実行させるための命令を含む請求項２２記載の持続性コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２４】
上記アプリケーション状態は、データ確立状態とデータ転送状態とのうちの１つを含む請求項２３記載の持続性コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２５】
上記コンピュータプログラムは、データパケットのパケットヘッダ及びペイロードをインスペクトして上記データパケットの上記アプリケーションタイプを決定し、上記決定されたアプリケーションタイプに基づき、上記複数の無線リソースブロックを割り当てることを上記処理回路に実行させるための命令を含む請求項２２〜２４のうちのいずれか１つに記載の持続性コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２６】
上記コンピュータプログラムは、データパケットのパケットヘッダ及びペイロードをインスペクトして上記データパケットに対応するアプリケーション状態を決定し、上記決定されたアプリケーション状態に基づき、上記複数の無線リソースブロックを割り当てることを上記処理回路に実行させるための命令を含む請求項２２〜２５のうちのいずれか１つに記載の持続性コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２７】
上記コンピュータプログラムは、上記データパケットを、無線送信機及び無線受信機を含むリモート無線ヘッドに送信することを上記処理回路に実行させるための命令を含む請求項２２〜２６のうちのいずれか１つに記載の持続性コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２８】
上記コンピュータプログラムは、上記データパケットに対応するコンテンツのプロバイダを決定し、上記決定されたプロバイダに基づき、優先度値を上記データパケットに割り当てることを上記処理回路に実行させるための命令を含む請求項２２〜２７のうちのいずれか１つに記載の持続性コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２９】
上記コンピュータプログラムは、上記データパケットのシャロウパケットインスペクションを実行し、上記シャロウパケットインスペクションに基づき、上記データパケットのディープパケットインスペクションを実行することを上記処理回路に実行させるための命令を含む請求項２２〜２８のうちのいずれか１つに記載の持続性コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題の複数の実施形態は基地局におけるアプリケーション検出に基づく複数のデータパケットのスケジューリングのためのシステム及び方法に関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年２月２１日付け出願で発明者ダホドらの発明の名称「ロングタームエボルーション（ＬＴＥ）アプリケーションアウェアスケジューラ」を有する米国仮出願第６１／７６７，４１０号及び２０１３年２月２１日付け出願で発明者ダホドらの発明の名称「ロングタームエボルーション（ＬＴＥ）アプリケーションベースのアイドルタイムアウト」を有する米国仮出願第６１／７６７，４２２号に基づく優先権を主張し、それらの開示をそれらの全体において参照によりここで組み込む。
【背景技術】
【０００３】
移動体通信におけるパケットデータ送信の調整に関する技術が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基地局におけるアプリケーション検出に基づく複数のデータパケットのスケジューリングのためのシステム及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によれば、ユーザデバイスとアプリケーションサーバとの間の複数のデータパケットの通信を調整するための基地局が説明される。基地局はメモリと、当該メモリと無線送信機と無線受信機と動作可能なように接続されるコンピュータプロセッサとを含む。コンピュータプロセッサは、データパケットをインスペクトし、データパケットのインスペクションに基づきデータパケットを送信するための複数の無線リソースブロックを割り当て、当該割り当てられた無線リソースブロックを利用してデータパケットを送信するように構成される。
【０００６】
いくつかの実施態様によれば、基地局は、データパケットのパケットヘッダ及びペイロードをインスペクトしてデータパケットのアプリケーションタイプを決定するように構成されるパケットインスペクションプロセッサと、検出されたアプリケーションタイプに基づき複数の無線リソースブロックを割り当てるように構成されるパケットスケジューリングプロセッサとを含む。
【０００７】
いくつかの実施態様によれば、基地局は、データパケットのパケットヘッダ及びペイロードをインスペクトしてデータパケットに従ってアプリケーション状態を決定するように構成されるパケットインスペクションプロセッサと、検出されたアプリケーション状態に基づき複数の無線リソースブロックを割り当てるように構成されるパケットスケジューリングプロセッサとを含む。
【０００８】
いくつかの実施態様では、コンピュータプロセッサは、データパケットをリモート無線ヘッドに送信するように構成され、当該リモート無線ヘッドは無線送信機及び無線受信機を含む。
【０００９】
いくつかの実施態様では、基地局は進化型ノード（ｅＮｏｄｅＢ）基地局である。
【００１０】
いくつかの実施態様では、コンピュータプロセッサは、検出されたアプリケーションに基づき、データパケットのための変調符号化方式（ＭＣＳ）及び／もしくは優先度を決定するように構成される。
【００１１】
もう１つの態様によれば、基地局を利用してユーザデバイスとアプリケーションサーバとの間のデータパケットの通信を調整するためのコンピュータ実装される方法が説明される。その方法は、基地局においてデータパケットをインスペクトすることと、データパケットのインスペクションに基づきデータパケットを送信するための複数の無線リソースブロックを割り当てることと、割り当てられた無線リソースブロックを利用してデータパケットを送信することとを含む。
【００１２】
いくつかの実施態様によれば、その方法は、データパケットをインスペクトしてデータパケットに従って、データパケットのアプリケーションタイプ及びアプリケーション状態の少なくとも１つを決定することを含む。
【００１３】
いくつかの実施態様によれば、その方法は、データパケットのパケットヘッダ及びペイロードをインスペクトしてデータパケットのアプリケーションタイプを決定することと、検出されたアプリケーションタイプに基づき、複数の無線リソースブロックを割り当てることとを含む。
【００１４】
いくつかの実施態様によれば、その方法は、データパケットのパケットヘッダ及びペイロードをインスペクトしてデータパケットに従ってアプリケーション状態を決定することと、検出されたアプリケーション状態に基づき、複数の無線リソースブロックを割り当てることとを含む。
【００１５】
いくつかの実施態様によれば、その方法は、データパケットを無線送信機及び無線受信機を含むリモート無線ヘッドに送信することを含む。
【００１６】
いくつかの実施態様によれば、その方法は、データパケットに従ってコンテンツのプロバイダを決定することと、決定されたプロバイダに基づき優先度値をデータパケットに割り当てることとを含む。
【００１７】
いくつかの実施態様によれば、その方法は、基地局に到着すると複数のデータパケットをインスペクトすることを含む。
【００１８】
いくつかの実施態様によれば、その方法は、データパケットのシャロウパケットインスペクションを実行することと、シャロウパケットインスペクションに基づき、データパケットのディープパケットインスペクションを実行することとを含む。
【００１９】
いくつかの実施態様によれば、その方法は、検出されたアプリケーションに基づき、データパケットの変調符号化方式（ＭＣＳ）を決定することを含む。
【００２０】
もう１つの態様によれば、持続性コンピュータ可読媒体に格納されるコンピュータプログラム製品が説明され、当該コンピュータプログラム製品はコンピュータ処理回路により実行することが可能である。コンピュータプログラム製品は、処理回路に通信ネットワークの基地局においてデータパケットをインスペクトさせ、データパケットのインスペクションに基づきデータパケットを送信するための複数の無線リソースブロックを割り当てさせ、割り当てられた無線リソースブロックを利用してデータパケットを送信させるための複数の指示を含む。
【００２１】
いくつかの実施態様によれば、ディープパケットインスペクションは、開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）モデルデータパケットの１つもしくはそれ以上の層１−７のインスペクションを含んでもよい一方で、シャロウパケットインスペクションは、ＯＳＩモデルデータパケットの層７におけるヘッダ及び／もしくはデータのインスペクションを含んでもよい。
【００２２】
いくつかの実施態様によれば、状態遷移情報を含む複数のデータパケットは他のデータパケットよりも高い優先度及び／もしくはより信頼できる変調符号化方式（ＭＣＳ）インデックスを用いてスケジューリングされて通信されてもよい。それにより、通信セッションを確立状態からデータ転送状態へと遷移するのに必要とされる時間が削減される。
【００２３】
いくつかの実施態様によれば、コンテンツが通信ネットワークのサービスプロバイダにより提供される複数のアプリケーションは、第三者により提供されるアプリケーションよりも高い優先度及び／もしくはより信頼できるＭＣＳを有する割り当てられた複数のリソースブロックであってもよい。
【００２４】
いくつかの実施態様によれば、複数のリソースブロックは、所定量の時間に対する複数のユーザへのリソース割り当ての最小要素に対応する。いくつかの実施態様によれば、ＬＴＥシステムにおけるリソースブロックは１つのＯＦＤＭ符号上の１つのサブキャリアに対応する。
【００２５】
実行されると、（例えばコンピュータなどの）１つもしくはそれ以上の機械（マシーン）にここで説明される動作を結果として実行させる複数の指示を具体化する明白に具体化された機械可読媒体を備える物がまた説明される。同様に、プロセッサと該プロセッサに接続されるメモリとを含むことができるコンピュータシステムがまた説明される。メモリはプロセッサにここで説明された１つもしくはそれ以上の動作を実行させるための１つもしくはそれ以上のプログラムを含むことができる。さらに、コンピュータシステムは、単一の指示を複数のデータポイントに同時に適用することができる付加的な特定化された処理ユニットを含んでもよい。
【００２６】
ここで説明された主題の１つもしくはそれ以上の変形例の詳細が添付図面及び説明において以下で説明される。ここで説明された主題の他の特徴及び利点が説明及び図面から、並びに特許請求の範囲から明白となろう。
【００２７】
本開示の実施形態のいくつかが以下の図を参照して説明されるであろう。複数の図は例示的な目的のために提供されるということを認識すべきである。複数の図で現れる複数の項目はそれらが現れるすべての図において同一の参照番号により示される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】ロングタームエボルーション（ＬＴＥ）通信システムの例を図示する。
【図１Ｂ】図１Ａで図示されるＬＴＥシステムの実施例を図示する。
【図１Ｃ】図１Ａで図示されるＬＴＥシステムの例示的なネットワークアーキテクチャを図示する。
【図１Ｄ】いくつかの実施例に係る進化型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）基地局の例示的な構造を図示する。
【図２】図１Ａから図１Ｄにおいて図示されたＬＴＥシステムの進化型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）基地局の複数の機能層と、コアネットワークへのインターフェースとの例示的な構造を図示する。
【図３】、図１Ａから図１Ｄにおいて図示されたＬＴＥシステムの進化型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）基地局の複数の機能層のもう１つの例示的な構造を図示する。
【図４】いくつかの実施例に係る、ユーザ機器とアプリケーションサーバとの間の通信を調整するための基地局の例を図示する。
【図５】いくつかの実施例に係る、ユーザ機器とアプリケーションサーバとの間の通信を調整するための基地局のもう１つの例を図示する。
【図６】いくつかの実施例に係る、ユーザ機器とアプリケーションサーバとの間の通信を調整する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
一般的に、本主題は移動体通信におけるパケットデータ送信の調整に関し、より特にロングタームエボルーション（ＬＴＥ）アプリケーションアウェアスケジューラに関する。現在利用できる解決法の欠点を対処するために、本主題の１つもしくはそれ以上の実施例が種々のデータパケットに対応するアプリケーションに対するインテリジェント能力を有するロングタームエボルーション無線アクセスネットワークを提供する。ここで説明される方法及びシステムはＬＴＥシステムに関連し、いくつかの例では、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）もしくは集中クラウド無線アクセスネットワーク（Ｃ−ＲＡＮ）における進化型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）基地局に関連する一方で、ここで説明される方法及びシステムは他のタイプの通信システムに適用可能である。
【００３０】
ＬＴＥシステムは携帯電話及びデータ端末に対する高速データの無線通信のための標準により準拠される。その標準は、ＧＳＭ（登録商標）／ＥＤＧＥ（移動体通信のためのグローバルシステム／ＧＳＭ（登録商標）エボルーションのための増大されたデータレート）のみならずＵＭＴＳ／ＨＳＰＡ（ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム／高速パケットアクセス）ネットワーク技術に基づく。その標準は３ＧＰＰ（登録商標）（第３世代パートナーシッププロジェクト）により開発される。
【００３１】
図１Ａはロングタームエボルーション（ＬＴＥ）通信システム１００の例を図示する。図１Ｂは図１Ａで図示されたＬＴＥシステムの実施例を図示する。図１Ａで図示されるように、システム１００は進化型ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク（ＥＵＴＲＡＮ）１０２と、進化型パケットコア（ＥＰＣ）１０８と、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）１０１とを含むことができる。ここで、ＥＵＴＲＡＮ１０２及びＥＰＣ１０８はユーザ機器１０４とＰＤＮ１０１との間の通信を提供する。ＥＵＴＲＡＮ１０２は、通信能力を複数のユーザ機器１０４（ａ，ｂ，ｃ）に提供する、複数の進化型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ、すなわちＥＮＢ）の基地局、すなわち（図１Ｂで図示された）基地局１０６（ａ，ｂ，ｃ）を含むことができる。ユーザ機器１０４は、携帯電話、スマートフォン、テーブル、パーソナルコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、サーバ、データ端末、及び／もしくは任意のタイプのユーザ機器、並びに／またはそれらの任意の組み合わせとすることができる。ユーザ機器１０４はＥＰＣ１０８に接続することができ、最終的には任意のｅＮｏｄｅＢ１０６を介してＰＤＮに接続することができる。典型的には、ユーザ機器１０４は距離に関して最も近いｅＮｏｄｅＢ１０６に接続することができる。ＬＴＥシステム１００では、ＥＵＴＲＡＮ１０２及びＥＰＣ１０８は一緒に動作してユーザ機器１０４に対する接続性、モビリティ、及びサービスを提供する。
【００３２】
図１Ｂを参照して、ＥＵＴＲＡＮ１０２はセルサイトとしてもまた知られる複数のｅＮｏｄｅＢ１０６を含んでもよい。ｅＮｏｄｅＢ１０６は無線機能を提供し、エアリンクリソースもしくは無線リソース管理、動作モードモビリティもしくはハンドオーバ、及びサービスに対するアドミッション制御のスケジューリングを含むキーとなる制御機能を実行する。
【００３３】
図１Ｃは図１Ａで図示されたＬＴＥシステムの例示的なネットワークアーキテクチャを図示する。図１Ｃで図示されるように、ｅＮｏｄｅＢ１０６はどのモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）がユーザ機器１０６のために働くであろうかを選択することと、ヘッダ圧縮及び暗号化のようなプロトコル特徴とに対して責任がある。図１Ｃで図示されるように、ＥＵＴＲＡＮ１０２を構成するｅＮｏｄｅＢ１０６は、無線リソース管理及びハンドオーバのためにお互いに協力する。
【００３４】
図１Ｃを参照して、ユーザ機器１０４とｅＮｏｄｅＢ１０６との間の通信は（「ＬＴＥ−Ｕｕ」インターフェースとしてまた知られる）エアインターフェース１２２を介して発生する。図１Ｂで図示されるように、エアインターフェース１２２はユーザ機器１０４ｂとｅＮｏｄｅＢ１０６ａとの間の通信を提供する。エアインターフェース１２２は、ダウンリンク及びアップリンクそれぞれに対して、直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）、単一キャリア周波数分割多重接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）、及びＯＦＤＭＡの変形型を使用する。ＯＦＤＭＡは例えば多入力多出力（ＭＩＭＯ）などの多数の知られたアンテナ技術の使用を可能とする。
【００３５】
エアインターフェース１２２は、ユーザ機器１０４とｅＮｏｄｅＢ１０６との間で信号方式の制御信号を伝送するための無線リソース制御（ＲＲＣ）と、（図１Ｃで図示された）ユーザ機器１０４とＭＭＥとの間で信号方式の制御信号を伝送するための非接続階層（ＮＡＳ）とを含む種々のプロトコルを使用する。信号方式の制御信号の伝送に加えて、ユーザトラフィックがユーザ機器１０４とｅＮｏｄｅＢ１０６との間で転送される。システム１００における信号方式の制御信号の伝送及びトラフィックの両方は物理層（ＰＨＹ）チャネルにより運ばれる。
【００３６】
多数のｅＮｏｄｅＢ１０６は、Ｘ２インターフェース１３０（ａ，ｂ，ｃ）を用いてお互いに相互接続される。図１Ａで図示されるように、Ｘ２インターフェース１３０ａはｅＮｏｄｅＢ１０６ａとｅＮｏｄｅＢ１０６ｂとの間の相互接続を提供し、Ｘ２インターフェース１３０ｂはｅＮｏｄｅＢ１０６ａとｅＮｏｄｅＢ１０６ｃとの間の相互接続を提供し、Ｘ２インターフェース１３０ｃはｅＮｏｄｅＢ１０６ｂとｅＮｏｄｅＢ１０６ｃとの間の相互接続を提供する。負荷に関連した情報もしくは障害に関連した情報のみならずハンドオーバに関連した情報をも含むことができる信号の交換を提供するために、Ｘ２インターフェースは２つのｅＮｏｄｅＢ間で確立される。ｅＮｏｄｅＢ１０６はＳ１インターフェース１２４（ａ，ｂ，ｃ）を介して進化型パケットコア１０８と通信する。Ｓ１インターフェース１２４は２つのインターフェースに分割される。すなわち、１つが（図１Ｃにおいて制御平面インターフェース（ＳＩ−ＭＭＥインターフェース）１２８として図示された）制御平面に対するインターフェースであり、もう１つが（図１Ｃにおいてユーザ平面インターフェース（Ｓ１−Ｕインターフェース）１２５として図示された）ユーザ平面に対するインターフェースである。
【００３７】
ＥＰＣ１０８はユーザサービスに対するサービスの品質（ＱｏＳ）を確立して強化し、ユーザ機器１０４が一致したインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを移動の間ずっと保持することを可能とする。留意すべきことは、ネットワーク１００における各ノードはそれ自身のＩＰアドレスを有する、ということである。ＥＰＣ１０８はレガシー無線ネットワークと相互に作用するように設計される。ＥＰＣ１０８はまた、コアネットワークアーキテクチャにおいて制御平面（すなわち、信号方式の制御信号の伝送）とユーザ平面（すなわち、トラフィック）とを分離するように設計される。それにより、実装におけるより高い柔軟性を可能とし、制御機能とユーザデータ機能との独立した拡張性（スケーラビリティ）を可能とする。
【００３８】
ＥＰＣ１０８のアーキテクチャはパケットデータに対して専用であり、図１Ｃでより詳細に図示される。ＥＰＣ１０８は、サービングゲートウェイ装置（Ｓ−ＧＷ）１１０と、ＰＤＮゲートウェイ装置（Ｐ−ＧＷ）１１２と、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）１１４と、家庭の加入者サーバ装置（ＨＳＳ）１１６（ＥＰＣ１０８のための加入者データベース）と、ポリシー制御及び複数の課金規則の機能（ＰＣＲＦ）１１８とを含む。（例えばＳ−ＧＷ，Ｐ−ＧＷ，ＭＭＥ，及びＨＳＳなどの）これらのいくつかはしばしば、製造者の実装に従って複数のノード内へと結合される。
【００３９】
Ｓ−ＧＷ１１０はＩＰパケットデータとして機能し、ＥＰＣ１０８におけるユーザ機器のベアラパスアンカーである。従って、ユーザ機器は移動動作の間に１つのｅＮｏｄｅＢ１０６からもう１つのｅＮｏｄｅＢ１０６へと移動するので、Ｓ−ＧＷ１１０は依然として同一のままであり、ＥＵＴＲＡＮ１０２の方向へのベアラパスはユーザ機器１０４をサービングする新しいｅＮｏｄｅＢ１０６とトークするように切り替えられる。もしユーザ機器１０４がもう１つのＳ−ＧＷ１１０のドメインへと移動すれば、ＭＭＥ１１４はすべてのユーザ機器のベアラパスを新しいＳ−ＧＷへと転送するであろう。Ｓ−ＧＷ１１０は、１つもしくはそれ以上のＰ−ＧＷ１１２へのユーザ機器のためのベアラパスを確立する。もしダウンストリームデータがアイドルユーザ機器に対して受信されれば、Ｓ−ＧＷ１１０はダウンストリームパケットをバッファリングし、ＥＵＴＲＡＮ１０２へのベアラパス及びＥＵＴＲＡＮ１０２を通過するベアラパスをロケート（検索）して再確立するようにＭＭＥ１１４に要求する。
【００４０】
Ｐ−ＧＷ１１２は、ＥＰＣ１０８（とユーザ機器１０４とＥＵＴＲＡＮ１０２）と、（図１Ａで図示された）ＰＤＮ１０１との間のゲートウェイである。Ｐ−ＧＷ１１２は、ユーザトラフィックのためにルータとして機能するのみならず、ユーザ機器の代わりの複数の機能を実行する。これらはユーザ機器のためのＩＰアドレス割り当てと、それが適切なベアラパス上に設置されることを確実とするためのダウンストリームユーザトラフィックのパケットフィルタリングと、データレートを含むダウンストリームＱｏＳの実施とを含む。加入者が使用しているサービスに従って、ユーザ機器１０４とＰ−ＧＷ１１２との間に多数のユーザデータベアラパスが存在してもよい。ユーザ機器が各Ｐ−ＧＷ１１２に対して確立された少なくとも１つのベアラパスを有する場合に、加入者は異なるＰ−ＧＷによりサービングされたＰＤＮ上でサービスを使用することができる。１つのｅＮｏｄｅＢからもう１つのｅＮｏｄｅＢへのユーザ機器のハンドオーバーの間に、もしＳ−ＧＷ１１０もまた変化しているのであれば、Ｐ−ＧＷ１１２からのベアラパスは新しいＳ−ＧＷへと切り替えられる。
【００４１】
ＭＭＥ１１４はＥＰＣ１０８内のユーザ機器１０４を管理し、加入者認証を管理することと、認証されたユーザ機器１０４のためのコンテキストを保持することと、ユーザトラフィックのためにネットワークにおいてデータベアラパスを確立することと、ネットワークから分離されないアイドルモバイルの位置を追跡することとを含む。アクセスネットワークに再接続されてダウンストリームを受信する必要があるアイドルユーザ機器１０４のために、ＭＭＥ１１４はユーザ機器をロケートし、ＥＵＴＲＡＮ１０２へのベアラパス及びＥＵＴＲＡＮ１０２を通過するベアラパスを再確立するためのページングを開始する。特定のユーザ機器１０４のためのＭＭＥ１１４は、ユーザ機器１０４がシステムアクセスを開始するｅＮｏｄｅＢ１０６により選択される。ＭＭＥは典型的には、負荷共有及び冗長性のために、ＥＰＣ１０８における一群のＭＭＥの一部である。ユーザのデータベアラパスの確立において、ＭＭＥ１１４はＰ−ＧＷ１１２及びＳ−ＧＷ１１０を選択するのに責任があり、それにより、ＥＰＣ１０８を通過するデータパスの終端を構成するであろう。
【００４２】
ＰＣＲＦ１１８は、ポリシー制御の政策決定に対して責任があるのみならず、Ｐ−ＧＷ１１０に存在するポリシー制御実施機能（ＰＣＥＦ）におけるフローベースの課金機能性を制御するのに責任がある。ＰＣＲＦ１１８は、特定のデータフローがＰＣＥＦにおいてどのように取り扱われるのであろうかを決定し、これがユーザの加入プロファイルに従うことを確実とするＱｏＳ認証（ＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ）及びビットレート）を提供する。上述したように、ＩＰサービス１１９は（図１Ａで図示された）ＰＤＮ１０１により提供される。
【００４３】
いくつかの実施例によれば、ＬＴＥネットワークは、基地局機能性を、特にスケジューリング及びベースバンド処理機能を実行するベースバンドユニット（ＢＢＵ）と、ＲＦ送信及び／もしくは信号の受信に対して責任がある多くのリモート無線ヘッド（ＲＲＨ）とに分割することを含む。ベースバンド処理ユニットは典型的には、セルの中心に位置され、光ファイバを介してＲＨに接続される。このアプローチにより、ベースバンド処理ユニットがセントラルな方法で異なる無線サイトを管理することを可能とする。またさらに、同一の位置から制御されたＲＨを地理的に分離したことは、いくつかの無線サイトの動作を共同で管理する中央ベースバンド処理ユニットかもしくは個々のベースバンド処理ユニットの間で非常に低レイテンシーの調整メッセージの交換のいずれかを可能とする。
【００４４】
オープン基地局アーキテクチャイニシアチブ（ＯＢＳＡＩ）及びコモンパブリック無線インターフェース（ＣＰＲＩ）の標準は、光ファイバにより基地局サーバと基地局のＲＲＨの一部とを分離する標準化されたインターフェースを導入した。
【００４５】
図１Ｄはいくつかの実施例に係る進化型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）基地局１０６の例示的な構造を図示する。ｅＮｏｄｅＢ１０６は、少なくとも１つのリモート無線ヘッド（ＲＲＨ）１３２（例えば、３つのＲＲＨ１３２が存在できる）と、ベースバンドユニット（ＢＢＵ）１３４とを含むことができる。ＲＲＨ１３２は、アンテナ１３６に接続される。ＲＲＨ１３２及びＢＢＵ１３４は、コモンパブリック無線インターフェース（ＣＰＲＩ）１４２の標準仕様に準拠する光インターフェースを用いて接続される。ｅＮｏｄｅＢ１０６の動作は、無線周波数帯域、帯域幅、（例えば、ＬＴＥに対するダウンリンク：ＯＦＤＭＡ；ＬＴＥに対するアップリンク：ＳＣ−ＯＦＤＭＡなどの）アクセス方式、アンテナ技術、セクタ数、最大送信レート、Ｓ１／Ｘ２インターフェース、及び／もしくはモバイル環境に対する標準パラメータ及び仕様を用いて特徴付けられる。例えば、これらの値はＬＴＥ及び／もしくは次世代のアーキテクチャに対して定義された標準及び仕様に基づいて設定されてもよい。ＢＢＵ１３４は、デジタルベースバンド信号処理、Ｓ１線の終端、呼処理及びモニタリング制御処理に対して責任を持たせることができる。（図１Ｄでは図示されない）ＥＰＣ１０８から受信されたＩＰパケットはデジタルベースバンド信号へと変調され、ＲＲＨ１３２へと送信される。逆に言えば、ＲＲＨ１３２から受信されたデジタルベースバンド信号はＥＰＣ１０８への送信のためにＩＰパケット内へと復調される。
【００４６】
ＲＲＨ１３２はアンテナ１３６を用いて無線信号を送受信することができる。ＲＲＨ１３２はＢＢＵ１３４からのデジタルベースバンド信号を（コンバータ（ＣＯＮＶ）１４０を用いて）無線周波数（ＲＦ）信号に変換し、（図１Ｄに図示されない）ユーザ機器１０４への送信のためにそれらを（増幅器（ＡＭＰ）１３８を用いて）電力増幅することができる。逆に言えば、ユーザ機器１０４から受信されたＲＦ信号は（ＡＭＰ１３８を用いて）増幅され、ＢＢＵ１３４への送信のためにデジタルベース信号に（ＣＯＮＶ１４０を用いて）変換される。
【００４７】
図２は図１Ａから図１Ｄにおいて図示されるＬＴＥシステムの進化型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）基地局及びコアネットワークへのインターフェースの機能層の例示的な構造を図示する。ｅＮｏｄｅＢ１０６は複数の層を含む。すなわち、ＬＴＥ層１（２０２）と、ＬＴＥ層２（２０４）と、ＬＴＥ層３（２０６）とである。ＬＴＥ層１は物理層（ＰＨＹ）を含む。ＬＴＥ層２は媒体アクセス制御（ＭＡＣ）と無線リンク制御（ＲＬＣ）とパケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）とを含む。ＬＴＥ層３は無線リソース制御（ＲＲＣ）と動的リソース割り当てとｅＮｏｄｅＢ測定構成及び供給と無線アドミッション制御と接続モビリティ制御と無線リソース管理（ＲＲＭ）とを含む種々のリソース機能及びプロトコルを含む。これらの層のそれぞれは、以下にさらに詳細に説明される。
【００４８】
図３は図１Ａから図１Ｄにおいて図示されるＬＴＥシステムの進化型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）基地局の機能層のもう１つの例示的な構造を図示する。システム３００は中央クラウド無線アクセスネットワーク（Ｃ−ＲＡＮ）として実装される。システム３００は少なくとも１つのリモート無線ヘッド（ｉＲＲＨ）ユニット３０２とインテリジェントベースバンドユニット（ｉＢＢＵ）３０４とを含むことができる。ｉＲＲＨ３０２及びｉＢＢＵ３０４はイーサネット（登録商標）フロントホール（ＦＨ）通信３０６を用いて接続され、ｉＢＢＵ３０４はバックホール（ＢＨ）通信３０８を用いてＥＰＣ１０８に接続される。（図３に図示されない）ユーザ機器１０４はｉＲＲＨ３０２と通信することができる。
【００４９】
いくつかの実施例では、ｉＲＲＨ３０２は電力増幅器（ＰＡ）モジュール３１２と、無線周波数（ＲＦ）モジュール３１４と、ＬＴＥ層Ｌ１（もしくはＰＨＹ層）３１６と、ＬＴＥ層Ｌ２の部分３１８とを含むことができる。ＬＴＥ層Ｌ２の部分３１８は、ＭＡＣ層を含むことができ、以下で説明されるであろうＲＬＣ及びＰＤＣＰに関連するいくつかの機能性／プロトコルをさらに含むことができる。ｉＢＢＵ３０４は複数のｉＲＲＨと通信することができ、（例えばＲＲＣやＲＲＭなどの）ＬＴＥ層Ｌ３（３２２）を含むことができ、ＬＴＥ層Ｌ２の部分３２０をまた含むことができる。部分３１８と同様に、部分３２０は、ＲＬＣ及びＰＤＣＰに関連する種々の機能性／プロトコルを含むことができる。従って、システム３００はｉＲＲＨ３０２とｉＢＢＵ３０４との間のＲＬＣとＰＤＣＰに関連する機能性／プロトコルを分割するように構成される。
【００５０】
図１Ｃの層３において言及されるｅＮｏｄｅＢ１０６の機能の１つは、ユーザ機器１０４のためのアップリンクとダウンリンクとの両方のエアインターフェースリソースと、ベアラリソースの制御と、アドミッション制御とのスケジューリングを含む無線リソース管理（ＲＲＭ）である。ＲＲＭ機能は、利用可能なネットワークリソースの効率的な使用を確実とするためである。特に、Ｅ−ＵＴＲＡＭにおけるＲＲＭは単一及びマルチセル環境における無線リソースを（例えばＭＥ及び割り当てる、再度割り当てる、並びにリリースするなど）管理するための手段を提供する。メッセージがＵｕ，Ｓ１，及びＸ２インターフェースにわたる異なるノードへ正確に転送されるように、異なるプロトコル（ＲＣ，Ｓ１ＡＰ，及びＸ２ＡＰ）間を相互作用させるのに責任があるｅＮＢでの中央アプリケーションとして取り扱われてもよい。プロトコルスタックでのエラーによってステータスを制御し、モニタリングし、監査し、もしくはリセットするために、ＲＭは動作及び管理機能とインターフェースをとってもよい。無線アドミッション制御：ＲＡＣ機能モジュールは新しい無線ベアラのためのリクエストを受け入るかもしくは拒絶する。
【００５１】
ＲＲＭは無線ベアラ制御（ＲＢＣ）のためのモジュールを含む。ＲＢＣ機能モジュールは、無線ベアラの確立、保守、及びリリースを管理する。ＲＲＭはまた、接続モビリティ制御（ＣＭＣ）のためのモジュールを含む。ＣＭＣモジュールは、アイドルモード及び接続モードにおける無線リソースを管理する。アイドルモードでは、このモジュールは、ベストセル上で選択しもしくはキャンプするときにおいてＵＥをアシストするセル選択、再選択、及びロケーション（位置）登録のための基準及びアルゴリズムを定義する。さらに、ｅＮＢはＵＥ測定及び報告手順を構成するパラメータを送信する。接続モードでは、このモジュールはサービスの障害なしに無線接続のモビリティを管理する。
【００５２】
ＲＲＭはまた、動的リソース割り当て（ＤＲＡ）及び／もしくはパケットスケジューリング（ＰＳ）のためのモジュールを含んでもよい。ＤＲＡもしくはＰＳのタスクは、（物理的なリソースブロックを含む）複数のリソースをユーザ及び制御平面パケットに割り当てて割り当てを解除することである。典型的には、スケジューリング機能は、無線ベアラ，ＵＥからのチャネル品質フィードバック，バッファステータス，及びセル間／セル内干渉条件などに関連するＱｏＳ要件を考慮する。ＤＲＡ機能は、セル間干渉調整（ＩＣＩＣ）考慮によって利用可能なリソースブロックもしくはリソースブロックセットのいくつかに対する制限もしくはプリファレンスを考慮してもよい。
【００５３】
ＲＲＭはまた、セル内干渉調整（ＩＣＩＣ），負荷バランシング，ＲＡＴ間無線リソース管理，及び加入者プロファイルＩＤ（ＳＰＩＤ）のためのモジュールを含んでもよい。
【００５４】
ｅＮｏｄｅＢ１０６は、ＥＰＣ１０８のためのエージェントとして、それらがアイドル状態であるときにモバイルをロケートするように使用されるページングメッセージの転送に対して責任がある。ｅＮｏｄｅＢ１０６はまた、共通の制御チャネル情報を空気，ヘッダ圧縮，空気を介して送信されたユーザデータの暗号化及び復号化，ハンドオーバ報告及びトリガー基準を確立することを介して共通の制御チャネル情報を通信する。上述したように、ハンドオーバ及び干渉管理のために、ｅＮｏｄｅＢ１０６は、Ｘ２インターフェースを介して他のｅＮｏｄｅＢ１０６と協力することができる。ｅＮｏｄｅＢ１０６はＳ１−ＭＭＥインターフェースを介してＥＰＣのＭＭＥと通信し、Ｓ１−Ｕインターフェースを用いてＳ−ＧＷと通信する。さらに、ｅＮｏｄｅＢ１０６はＳ１−Ｕインターフェースを介してユーザデータをＳ−ＧＷと交換する。ｅＮｏｄｅＢ１０６及びＥＰＣ１０８は、ＭＭＥ及びＳ−ＧＷ間の負荷共有及び冗長性をサポートするように多対多関係を有する。ｅＮｏｄｅＢ１０６はＭＭＥのグループからＭＭＥを選択するので、混雑状態を回避するために負荷は多数のＭＭＥにより共有される。
【００５５】
無線通信ネットワークは例えば音声，映像，パケットデータ，メーセージング，もしくはブロードキャストなどの種々の通信サービスを提供するように広く配置される。これらの無線ネットワークは利用可能なネットワークリソースを共有することにより多数のユーザをサポートすることができる多重アクセスネットワークであってもよい。そのような多重アクセスネットワークの例は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）ネットワークと、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）ネットワークと、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）ネットワークと、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）ネットワークと、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワークとを含む。
【００５６】
図１Ｂを参照して上述したように、無線通信ネットワークは例えばユーザ機器（ＵＥ）もしくはアクセス端末（ＡＴ）などの多くのモバイルエンティティ／デバイスのための通信をサポートすることができる例えば基地局などの多くのネットワークエンティティを含んでもよい。モバイルエンティティは、ダウンリンク及びアップリンクを介して基地局と通信してもよい。ダウンリンク（すなわち順方向リンク）は基地局からＵＥへの通信リンクに言及し、アップリンク（すなわち逆方向リンク）はＵＥから基地局への通信リンクに言及する。
【００５７】
第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）のロングタームエボルーション（ＬＴＥ）は、モバイル通信（ＧＳＭ（登録商標））及びユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）のためのグローバルシステムの進化としてセルラー技術における主な進歩を示す。ＬＴＥ物理層（ＰＨＹ）は、増大されたスペクトル効率及びスループットを用いて、例えば進化型ノードＢ（ｅＮＢ）などの基地局と例えばＵＥなどのモバイルエンティティとの間でデータと制御情報との両方を伝達する方法を提供する。
【００５８】
ＬＴＥのコンテキストでは、情報は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）及び無線リンク制御（ＲＬＣ）ＰＤＵとしてネットワークエンティティ及びモバイルエンティティ間で送信される。ここで、所定のＲＬＣＰＤＵは少なくとも１つのＲＬＣサービスデータユニット（ＳＤＵ）もしくはＲＬＣＳＤＵセグメントを含んでもよい。ユニキャストでは、最大のＲＬＣＳＤＵのサイズはパケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）において特定される。
【００５９】
一般的には、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）は無線アクセス技術を実装する。概念的には、それは例えば携帯電話，コンピュータ，もしくは任意の遠隔制御されるマシーンなどのデバイス間に存在し、そのコアネットワーク（ＣＮ）との接続を提供する。標準によって、携帯電話及び他の無線接続されたデバイスは、ユーザ機器（ＵＥ），端末機器，移動局（ＭＳ）などとしてさまざまに知られている。典型的には、ＲＡＮ機能性は、ＣＮとＵＥとの間に存在する例えばｅＮｏｄｅＢなどのノード内に存在するシリコンチップにより提供される。ＲＡＮは、ＧＳＭ（登録商標）／ＵＭＴＳ／ＬＴＥシステムにより使用される。例えばＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ（登録商標）ＲＡＮ），ＵＴＴＡＮ（ＵＭＴＳ地上波ＲＡＮ），及びＥ−ＵＴＲＡＮ（増大されたＵＴＲＡＮ）はＧＳＭ（登録商標），ＵＭＴＳ，及びＬＴＥ無線アクセスネットワークである。
【００６０】
基地局内に提供され、当該基地局を含む無線アクセスネットワークは、無線リソースのスケジューリングを含むすべての無線に関連した機能性を処理することに対して責任がある。コアネットワークは、コール及びデータ接続を外部ネットワークに対してルーティングすることに対して責任があってもよい。
【００６１】
一般的に、例えばｅＮｏｄｅＢなどの基地局内のスケジューラは、無線リソースをアップリンクとダウンリンクとの両方におけるすべてのＵＥ及び無線ベアラへと割り当てることに対して責任がある。ｅＮＢ内のスケジューラは、所定の時間量で（リソース割り当ての最も小さい要素である）無線リソースブロックをユーザに割り当てる。一般的には、ＬＴＥシステムにおけるリソースブロックは１つのＯＦＤＭシンボルに対して１つのサブキャリアに対応する。いくつかの実施例では、例えばｅＮｏｄｅＢなどの基地局は、基地局内にアプリケーションアウェアスケジューラモジュールを含む。
【００６２】
通信ネットワーク内のデータパケットは、異なった形式を有する、いくつかの実施例では基本的なデータペイロードに対する非標準化された形式を有する異なるアプリケーションに対応してもよい。データパケットペイロード及びその対応するアプリケーションの知識なしに、データパケットの通信の調整は一般的な方法で提供される。例えばｅＮｏｄｅＢなどの基地局において、無線リソースブロックの割り当てはおよそ１ｍｓの時間間隔で起こる。例えばコアネットワーク内もしくはユーザデバイスにおいてデバイスを使用するなどの基地局の外部でのパケットデータ及び対応するアプリケーションの検出は、基地局が無線リソースブロックを割り当てる１ｍｓの時間間隔で発生するチャネル条件における変化を正確に説明することはできない。例えば、例えばｅＮｏｄｅＢなどの基地局は、例えば１ｍｓごとに直交振幅変調（１６−ＱＡＭ，６４−ＱＡＭなどを含むＱＡＭ）及び／もしくは直交位相偏移変調（ＱＰＳＫ）を用いるなどのデータパケット送信のための変調符号化機構のタイプを決定してもよい。そのような決定は、基地局が無線リソースブロックを割り当てている時間スライスの間に存在するチャネル条件に基づく。
【００６３】
基地局内のアプリケーションアウェアスケジューラの実装は、ソフトウェア集約的なシステムを含む。図４から図６を参照して以下により詳細に説明されるであろうアプリケーション認識能力の一例では、ディープパケットインスペクションは（ＤＰＩ）機能は、（例えば層３（Ｌ３）から層７（アプリケーション層）までなどの）任意の層においてデータパケットをインスペクトするために（例えばｅＮｏｄｅＢなどの）基地局により実行される。パケットインスペクションは、例えば基地局においてセットアップされたルール設定などに基づき、推論及び／もしくは決定を行うために基地局により利用される。ＤＰＩ機能から生じたこれらの推論に基づき、データパケットに対して適用されるべき処理が決定される。例として、もしデータパケットがＨＴＴＰＵＲＬを含み、ルール設定が例えばhttp://some-domain.comなどの特定のＵＲＬの検出を指示すれば、ＤＰＩ機能は、層４の目的のポート番号をインスペクトすることによりパケットがＨＴＴＰペイロードを含むことを先ず最初に検出し、次にhttp://some-domain.comに整合するＵＲＬに対する層７をインスペクトしなければならないであろう。もし整合が存在すれば、ＤＰＩ機能は例えば基地局によるスケジューリングのための優先処理のためにパケットをマークするなどのルール設定により指示された特定の処理を適用するであろう。このタイプのＤＰＩ機能性実装は、パケットごとの基準に対するコンピュータデマンドを維持するために特定のハードウェア設計及びＣＰＵ能力を必要とする。従って、いくつかの実施例によれば、（例えばｅＮｏｄｅＢなどの）基地局内のアプリケーションアウェアスケジューラを実装するために、ＤＰＩ能力の実装とＤＰＩ能力のための要件が基地局設計を決定するのに利用される。一実施例として、図３に戻って参照すれば、パケットインスペクションが受動的に冷却されるｉＲＲＨ３０２から分離した能動的に冷却されるｉＢＢＵ３０４により実行されるであろうように、例えば３Ｇもしくは４ＧのＬＴＥネットワークなどのマクロネットワークのための基地局はインテリジェントベースバンドユニット（ｉＢＢＵ）３０４とインテリジェントＲＲＨ（ｉＲＲＨ）３０２との間で分割される。他の実施例がまた、プロセッサ及びノードの熱制約に従いながら、ソフトウェア集約的なパケットインスペクション処理を実行することができるプロセッサを利用して提供されてもよい。
【００６４】
もう１つの実施例によれば、ＤＰＩ能力は、例えばパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＤＮ−ＧＷ）及び／またはパケットインスペクション及び推論を実行するのに責任があるコアネットワークもしくはアクセスネットワークにおいてＤＰＩを実行するように設計された専用のノードにおけるなどの基地局の外部に実装されてもよい。この実施例では、その場合には、それ相応にデータパケットを処理するために、パケットインスペクションに基づく推論は（例えばｅＮｏｄｅＢなどの）基地局へと伝達されてもよい。この実施例では、データパケットの検出と、（例えばアプリケーションタイプなどの）推論のインスペクション／決定と、基地局による処理との間の時間ギャップは、パケットインスペクションが基地局において起こる実施例におけるよりも大きい。さらに、コアネットワークノードは、所定のパケットに対して正確な推論及び／もしくは決定を行うために、（例えばｅＮｏｄｅＢなどの）基地局の制御平面（ＲＲＣ）及び無線リソース管理（ＲＲＭ）機能性を有さない。例えば、ＲＲＭ内に存在する無線リソースアベイラビリティのレベルの知識及びＲＲＣモジュール内に存在するｅＮｏｄｅＢ上にキャンプされたアクティブユーザの数は、パケットインスペクション及びマーキングプロセッサがパケットの適切なマーキングを行うには極めて重要である。
【００６５】
いくつかの実施形態に従って説明されたように、基地局においてパケットインスペクションを実装することは、基地局の制御平面（ＲＲＣ）及び無線リソース管理（ＲＲＭ）の機能のホストを務める同一のハードウェアにより実行されるインスペクション決定機能を用いてＤＰＩ機能をロケートすることにより、これらの課題を克服する。
【００６６】
いくつかの実施例によれば、基地局における実時間チャネル条件に基づいて無線リソースブロックを正確に割り当てるために、基地局は、アプリケーションタイプのデータパケットを含むデータパケットをインスペクトするためのモジュール及び／もしくはプロセッサと、インスペクションに基づき無線リソースブロックをスケジューリングして割り当てるためのモジュール及び／もしくはプロセッサとを含む。このアプリケーションアウェアスケジューリングは、少なくとも（例えばデフォルトベアラのためのスケジューリング技術などの）従来のスケジューリング技術がアプリケーションタイプを考慮せずに基地局においてパケットインスペクションを行わないという理由のために、従来のスケジューリング機構とは異なる。
【００６７】
図４はいくつかの実施例に係る、ユーザ機器４０４とアプリケーションサーバ４０８との間の通信を調整するための基地局４０６の例を図示する。基地局４０６は、例えば図１Ｂから図１Ｄ，図２，及び図３を参照して図示されかつ上述されたｅＮｏｄｅＢなどのｅＮｏｄｅＢに相当してもよい。例えば図３で図示されたアーキテクチャなどのＣ−ＲＡＮの場合には、基地局４０６は、図３で図示されるように、インテリジェントベースバンドユニット（ｉＢＢＵ）３０４とインテリジェントＲＲＨ（ｉＲＲＨ）３０２とに分割される。基地局４０６は、パケットインスペクションプロセッサ４６０と、パケットスケジューリングプロセッサ４６２と、メモリ４６４とを含む。図４において分離した構成要素として図示される一方で、パケットインスペクションプロセッサ４６０とパケットスケジューリングプロセッサ４６２とメモリ４６４とは、１つもしくはそれ以上の処理構成要素内において一体化されてもよい。いくつかの実施例では、パケットインスペクションプロセッサ４６０及びパケットスケジューリングプロセッサ４６２は、これらのプロセッサを参照してここで説明された機能を実装するように特別にプログラミングされたプロセッサ内においてソフトウェアモジュールとして提供されてもよい。
【００６８】
いくつかの実施例では、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、１つもしくはそれ以上のサーバクラスＣＰＵ（例えばインテルジーオン（登録商標））もしくは組み込みＣＰＵ（例えばカビウム（Cavium）社のオクテオン（Octeon（登録商標））もしくはブロードコム社のＸＬＰ（登録商標））を含んでもよい。いくつかの実施例では、パケットスケジューリングプロセッサ４６２は、例えばＴＩのキーストーンII（Keystone II（登録商標））もしくはカビウム（Cavium）社のオクテオンフュージョン（Octeon Fusion（登録商標））プロセッサなどの１つもしくはそれ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含んでもよい。パケットインスペクションプロセッサ４６０と、パケットスケジューリングプロセッサ４６２とは、これらのプロセッサが含んでもよい（例えばロジックゲート，アクセラレータ，メモリなどの）任意のハードウェア構成要素と一緒にこれらのデバイスをプログラミングするためのソフトウェア及び／もしくはファームウェアを含んでもよい。
【００６９】
いくつかの実施例では、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、例えばデータパケットのアプリケーションタイプを決定するために、ユーザ機器４０４とアプリケーションサーバ４０８との間に送信される各データパケットに対してパケットインスペクションを実行するように構成される。アプリケーションタイプは、例えば音声、映像、電子メールなどに対応してもよい。アプリケーションタイプはまた、例えばネットフリックス（Netflix（登録商標））映像とは区別されたユーチューブ（YouTube(登録商標))などのデータの特定のプロバイダに特有であってもよい。パケットインスペクションプロセッサ４６０は、データパケットの優先度値、データパケットの遅延感度、及び／もしくはデータパケットの損失感度を決定してもよい。例えば、基地局の設定に従って他のデータパケットよりも重要であると考えられる及び／もしくは他のデータパケットよりも感度が高いと考えられるデータパケットのための付加的な冗長性及びより低次の変調を含むために、例えば異なる変調符号化方式（ＭＣＳ）インデックスが利用されてもよい。例えば、より高い信頼性を有するＭＣＳインデックスが通信セッションにおけるデータ転送パケットに対するよりも同期及び他の状態遷移／通信セットアップデータパケットに対して利用されてもよい。
【００７０】
例えば、もしデータパケットが例えばドメインネームシステム（ＤＮＳ）クエリーへの応答などのユーザのアプリケーションに対する遅延感度情報を運んでいるのであれば、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、パケットスケジューリングプロセッサ４６２に対して指示するために、例えば電子メールメッセージに応じたパケットなどの、遅延感度ではないバッファ内の他のパケットより先にパケットが送信されるべきであるような方法で、パケットに対する優先度値を設定してもよい。もう１つの例として、（例えばインターネットラジオなどの）ストリーミングＶｏＩＰアプリケーションパケットは一般的に、（例えばスカイプ（SKYPE（登録商標））などの）会話ＶｏＩＰパケットに比較してより低損失でかつより低遅延の感度を有する。この例では、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、パケットがデフォルトの優先度レベル及びより高い変調符号化方式（ＭＣＳ）インデックスを有する送信を必要とする。優先度値、ＭＣＳ、もしくは他のスケジューリングパラメータの種々の組み合わせが、スケジューリング設定をパケットインスペクション結果に関連付ける基地局メモリ４６４内に格納されたプリセットもしくは動的セッティングに基づいてセットアップされてもよい。
【００７１】
いくつかの実施例では、パケットインスペクションは、シャロウパケットインスペクション（ＳＰＩ）及び／もしくはディープパケットインスペクション（ＤＰＩ）の１つであってもよい。シャロウパケットインスペクションは、データパケットの１つもしくはそれ以上のヘッダをインスペクトすることにより実行されてデータパケットに関連したいくつかの情報を決定してもよい。例えば、シャロウパケットインスペクションは、データパケットのソースＩＰアドレスを決定するために、データパケットのＩＰヘッダをインスペクトしてもよい。シャロウパケットインスペクションに基づいて、いくつかの実施例では、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、例えばデータパケットの他の層を調査するなどによりディープパケットインスペクションを実行してもよい。例えば、ディープパケットインスペクションは、オープンシステム相互接続（ＯＳＩ）モデルデータパケットの層１から層７のうちの１つかもしくはそれ以上のインスペクションを含んでもよい。いくつかの実施例では、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、データパケットがパケットスケジューリングプロセッサ４６２によりどのように無線リソースブロックに割り当てられるべきかを決定するために、データパケットのペイロードをインスペクトしてもよい。いくつかの実施例では、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、すべての入出力パケットに対してシャロウパケットインスペクションを実行する一方で、基地局内に格納されるかもしくは基地局に対して提供されるセッティングに基づいてパケットのサブセットに対してディープパケットインスペクションを実行するように構成されてもよい。
【００７２】
いくつかの実施例では、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、通信されたデータパケットが対応するアプリケーションの状態を決定してもよい。例えば、（例えば層７などにおける）データパケットヘッダを調査することにより、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、アプリケーションが通信に対するセットアップ／確立状態もしくは接続された／ストリーミング状態内にあるかどうかを決定してもよい。１つの例として、ＴＣＰ通信セッションに対して、ＴＣＰ同期パケットがＴＣＰデータ転送より前のＴＣＰ接続確立状態の間に交換される。パケットインスペクションプロセッサ４６０は、データパケットがＴＣＰ確立状態の間に通信されるＴＣＰ同期パケットに対応することを決定し、それに応じて、データ転送パケットと比較するとより高い優先度のスケジューリング及び／もしくはより高い信頼性のＭＣＳ符号化に対するデータパケットをマークしてもよい。結果として、状態遷移情報を含むデータパケットはスケジューリングされてそれに応じて通信されてもよく、それによって確立状態からデータ転送状態（ＴＣＰに対する混雑回避状態）への遷移に必要とされる時間が低減される。
【００７３】
パケットインスペクションプロセッサ４６０は、検出されたアプリケーションタイプ及び／もしくはデータパケットから得られる（例えばアプリケーション状態などの）他の情報を、パケットスケジューリングプロセッサ４６２へ伝達する。パケットスケジューリングプロセッサ４６２は、データパケットのインスペクションを介して検出された情報に対応する、メモリ４６４内に格納された所定のセッティングに基づいて及びユーザ機器及び／もしくはコアネットワークを用いる通信リンクのチャネル条件に基づいて、無線リソースブロックを割り当ててもよい。パケットインスペクションプロセッサ４６０は、アプリケーションタイプ、データパケットに関連したファイルのサイズ、コンテンツのプロバイダ、ユーザに関連したユーザデバイスタイプもしくはプロファイル情報を考慮してアプリケーションスケジューリングプロセッサ４６２による処理のための推測を行ってもよい。アプリケーションスケジューリングプロセッサ４６２は、データパケットに対するサービスの品質（ＱｏＳ）要件、基地局４０６により決定されるチャネル品質指標（ＣＱＩ）、ＵＥバッファのバッファステータス報告（ＢＳＲ）、ＵＥからの電力ヘッドルーム報告（ＰＨＲ）、チャネル状態情報（ＣＳＩ）、及び／もしくはパケットインスペクションプロセッサ４６０により提供される指標を考慮してアプリケーションアウェアスケジューリングを実行する。
【００７４】
戻って図２及び図３を参照して、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、基地局１０６及び３０６における層３の一部である機能に対応してもよい。いくつかの実施例では、パケットインスペクションプロセッサ４６０はまた、図２及び図３を参照して説明された機能層から分離した機能層に対して提供されてもよい。パケットインスペクションプロセッサ４６０は、基地局４０６により実行される他の機能を用いて通信して調整するように構成されてもよい。例えば、パケットインスペクションプロセッサ４６０は図２を参照して上述した無線リソース管理（ＲＲＭ）機能を用いて調整してもよい。
【００７５】
いくつかの実施例では、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、基地局の無線リソース管理（ＲＲＭ）と相互作用して基地局上のトラフィック負荷を計測してもよい。トラフィック負荷に基づき、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、パケットスケジューリングのための（例えば優先度もしくはＭＣＳなどの）決定を変更してもよい。例えば、重負荷条件の間、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、パケットが所定の一連のアプリケーションに対応すればそれが優先付けされるべきであることを指示してもよい。
【００７６】
いくつかの実施例では、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、自己組織化ネットワーク（ＳＯＮ）及びＲＲＭ機能と相互作用して所定のアプリケーションのハンドオーバ性能を向上させる。例えば、パケットインスペクションプロセッサ４６０は、基地局における統計及びデータ収集モジュールを利用して例えば接続性、保持性、インテグリティ、アベイラビリティ、及び／もしくはモビリティに対する指標などを含むアプリケーション特定のキー性能指標（ＫＰＩ）を収集してもよい。
【００７７】
いくつかの実施例では、パケットスケジューリングプロセッサ４６２は、図２及び図３で図示されるように、基地局の層２において提供されてもよい。層２の機能がｉＢＢＵ３０６とＲＲＨ３０２との間でさらに分割される実施例では、パケットスケジューリングプロセッサ４６２は、ｉＢＢＵ３０６で依然としてそのままである層２の機能の一部として実装されてもよい。パケットスケジューリングプロセッサ４６２はまた、図２及び図３を参照して説明された機能層から分離した機能層上に備えられてもよい。パケットスケジューリングプロセッサ４６２は、基地局４０６により実行される他の機能を用いて通信して調整するように構成されてもよい。いくつかの実施例では、パケットスケジューリングプロセッサ４６２は、ＭＡＣ層、特にＭＡＣ層のハイブリッド自動リピート要求（ＨＡＲＱ）マネージャのみならず、基地局の物理層も用いて調整してもよい。例えば、パケットスケジューリングプロセッサ４６２は、物理的な（ＰＨＹ）層と相互作用して所定のアプリケーションに関連したデータの一部を運ぶであろう所定のリソースブロックに対して変調及び符号化方式（ＭＣＳ）を選択する前にチャネル推定を取得してもよい。いくつかの実施例では、パケットスケジューリングプロセッサ４６２は、それがＰＨＹ層を含む基地局機能フレームワーク内のすべての他の層から受信する情報に基づいて、特定のデータパケットもしくは一連のデータパケットに対してＭＣＳを選択する。
【００７８】
いくつかの実施例では、例えばｅＮｏｄｅＢなどの基地局は、データパケットをインスペクトすることから決定されるアプリケーションタイプもしくは他のデータに基づいて、デフォルトベアラ内の無線リソースブロックを割り当ててもよい。ＬＴＥもしくは他の通信システムでは、２つのタイプの進化型パケットシステム（ＥＰＳ）ベアラが存在する。すなわち、デフォルトＥＰＳベアラと専用のＥＰＳベアラとである。デフォルトＥＰＳベアラはアタッチ手順の間に確立され、ＩＰアドレスを特定のＱｏＳ（通常のＱｏＳだけ）を持たないＵＥに割り当てる。専用のＥＰＳベアラは典型的には、例えば設定ＱｏＳを有するアプリケーションもしくはトランザクションを運ぶなどの特定の目的のために、コールセットアップ中でありかつアイドルモードから接続モードへの遷移の後に確立される。それは付加的なＩＰアドレスをＵＥへまったく割り当てず、特定化されたデフォルトＥＰＳベアラに接続さないが特定のＱｏＳクラスを有する。ＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ）は、（例えばスケジューリング重み、アドミッションしきい値、キュー管理しきい値、及びリンク層プロトコル構成などの）ベアラレベルパケットフォワーディングを制御し、アクセスノード（ｅＮＢ）を所有するオペレータにより事前設定されたノード特定のパラメータにアクセスするための参照として使用されてもよいスカラーである。
【００７９】
（例えばＬＴＥベースの実装などの）いくつかの実施例によれば、パケットスケジューリングプロセッサ４６２により利用されるデフォルトベアラは、一般的なベアラである（保証されていないビットレート（ＧＢＲ））。デフォルトベアラ上のリソースに対してカウントした多数のアプリケーション及びアプリケーションドメインが存在し、一般的には３ＧＰＰ（登録商標）定義の差別化は存在しない。これらは、例えば電子メール、ユーチューブ（YouTube(登録商標))、スカイプ（SKYPE（登録商標））、ゴートゥミーティング（GoToMeeting（登録商標））、ウェブブラウジング、ニュースフィード、インターネットからストリーミングする音声及び／もしくは映像、アイチューン（iTunes（登録商標））及び（例えばグーグルプレイ（Google Play（登録商標））、サムソンハブ（Samsung Hub（登録商標））などの）他のアプリケーションストアを介して利用可能なアプリケーションなどを含む。しかしながら、すべてのアプリケーションはＧＢＲを必要としない。
【００８０】
図５は、いくつかの実施例に係る、ユーザ機器とアプリケーションサーバとの間の通信を調整するための基地局５０６のもう１つの例を図示する。図５で図示されるように、図４を参照して上述されたパケットスケジューリングプロセッサ４６２に対応してもよいスケジューラは、所定のアプリケーションに対するパケットインスペクションプロセッサ４６０により提供された、決定されたアプリケーション処理指示に基づいて無線リソースブロックを割り当てる。例として、スケジューラは電子メールトラフィックを運びかつデフォルトベアラを介して輸送されているＳＭＴＰパケットを介するウェブブラウジングセッションに対するＨＴＴＰパケットの配信を優先付けしてもよい。
【００８１】
いくつかの実施例では、デフォルトベアラを利用するアプリケーションは、サービスプロバイダがアプリケーションに対するコンテンツを提供するアプリケーションのみならず、第３者がアプリケーションに対するコンテンツを提供しているアプリケーションにも対応してもよい。コンテンツを有するアプリケーションは第３者により提供される（例えば、サービスプロバイダ以外のものはオーバザトップ（ＯＴＴ）コンテンツと呼ばれてもよい）。例えばコンテンツが（例えばベライゾン（Verizon），ＡＴＴなどの）通信ネットワークのサービスプロバイダにより提供されるアプリケーションなどの他のコンテンツは、一般的なアプリケーション（Ａｐｐ）もしくはバンドル型サービス（ビジネス対ビジネスＢ２Ｂもしくはビジネス対一般消費者Ｂ２Ｃ）として分類されてもよい。いくつかの実施例によれば、（例えば、パケットの基地局への到着時などの）実時間におけるデータパケットに対して、アプリケーションタイプ及びサービスプロバイダを決定するために、基地局５００は、例えば、図４を参照して説明されたようにパケットインスペクションプロセッサ４６０を利用して、１つもしくはそれ以上のシャロウパケットインスペクション（ＳＰＩ）及びディープパケットインスペクション（ＤＰＩ）を実行してもよい。パケットインスペクションに基づいて、基地局５００は、無線リソースブロックをデータパケットに割り当てるために、図４を参照して上述した例えばパケットスケジューリングプロセッサ４６２などのスケジューラを含んでもよい。図５で図示された実施例では、サービスプロバイダコンテンツは、優先度１が割り当てられる一方で、ＯＴＴコンテンツは優先度２が割り当てられる。スケジューラは、例えば、（例えばパケットインスペクションプロセッサ４６０などにより、）データパケットの以下のインスペクションが提供されるパケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）バッファ割り当て情報の一部としてなどのデータパケットを用いて運ばれるこれらの優先度に基づいて、無線リソースブロックを割り当ててもよい。図５で図示されるように、パケットスケジューリングプロセッサは、パケットインスペクションプロセッサにより提供される情報と一緒に、データパケットをスケジューリングするために、例えばＣＱＩ、ＢＳＲ、ＰＨＲ及び／もしくはアップリンクスケジューリング（ＵＬＳ）を利用してもよい。
【００８２】
図６は、いくつかの実施例に係る、基地局を用いてユーザ機器とアプリケーションサーバとの間の通信を調整する方法のフローチャートである。図６で図示された方法６００は、例えば、図４及び図５を参照して図示されかつ説明されたように、基地局４０６もしくは５０６により実行されてもよい。図６で図示されるように、方法６００は、ブロック６０２により示されるように、基地局においてデータパケットを受信することを含む。基地局は、上述したように、ＬＴＥネットワークにおけるｅＮｏｄｅＢ基地局に対応してもよい。ブロック６０４では、データパケットはインスペクトされる。例えば、パケットのシャロウパケットインスペクション及び／もしくはディープパケットインスペクションが実行されてもよい。ブロック６０６では、インスペクトされたデータパケットのアプリケーションタイプが決定される。ブロック６０８では、データパケットは決定されたアプリケーションタイプに基づいて、送信のためにスケジューリングされる。例えば、データパケットは、決定されたアプリケーションタイプに基づいて、特定の無線リソースブロックが割り当てられてもよい。
【００８３】
添付された特許請求の範囲の範囲内の実施形態の種々の態様が以下に説明される。ここで説明された態様は多種多様の形式で組み込まれ、ここで説明された任意の特定の構造及び／もしくは機能は単なる例示であることは明白であるべきである。本開示に基づき、当業者は、ここで説明された態様は任意の他の態様とは独立して実施されてもよく、これらの態様の２つもしくはそれ以上が種々の方法で組み合わされてもよいことを認識すべきである。例えば、ここで説明された任意の数の態様を用いて、装置が実施されてもよいし、及び／もしくは方法が実施されてもよい。さらに、ここで説明された１つもしくはそれ以上の態様に加えてもしくはここで説明された１つもしくはそれ以上の態様以外の他の構造及び／もしくは機能性を用いて、そのような装置が実施されてもよいし、及び／またはそのような方法が実施されてもよい。
【００８４】
ここで説明された技術は、例えば符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワークなどの種々の無線通信ネットワークに対して使用されてもよい。用語「ネットワーク」及び「システム」はしばしば、互いに交換可能なように使用される。ＣＤＭＡネットワークは、例えばユニバーサル地上波無線接続（ＵＴＲＡ）、ＣＤＭＡ２０００などの無線技術を実装してもよい。
【００８５】
ＴＤＭＡネットワークは、例えばモバイル通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））などの無線技術を実装してもよい。ＯＦＤＭＡネットワークは、例えばロングタームエボルーション（ＬＴＥ）、進化型ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６、ＩＥＥＥ８０２．２０、ＩＥＥＥ８０２．２２、フラッシュ−ＯＦＤＭＡなどの無線技術を実装してもよい。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、及びＧＳＭ（登録商標）はユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）の一部である。
【００８６】
単一キャリア変調及び周波数ドメイン均等化を利用する単一キャリア周波数分割多重接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）は技術である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、ＯＦＤＭＡシステムと同様の性能を有し、本質的にはＯＦＤＭＡシステムと同様の全体の複雑性を有する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号は、その固有の単一キャリア構造のためにより低いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を有する。ＳＣ−ＦＤＭＡは、特に、送信電力効率の観点からより低いＰＡＰＲが携帯端末に非常に利点となるアップリンク通信において大いに注目される。
【００８７】
いくつかの態様では、ここでの教示は（例えば、例えば典型的にはマクロセルネットワークと言われる３Ｇもしくは４Ｇネットワークなどの広領域セルラーネットワークなどの）マクロスケールカバレッジ及び（例えば、住居ベースのもしくは建物ベースのネットワーク環境などの）より小さいスケールのカバレッジを含むネットワークにおいて利用されてもよい。アクセス端末（ＡＴ）もしくはユーザ機器（ＵＥ）は、そのようなネットワークを介して移動するので、アクセス端末はマクロカバレッジを提供するアクセスノード（ＡＮ）により特定の位置においてサービングされてもよい一方で、アクセス端末はより小さいスケールカバレッジを提供するアクセスノードにより他の位置でサービングされてもよい。いくつかの態様では、より小さいカバレッジノードは、増分容量増大、建物内カバレッジ、及び（例えばよりロバストなユーザ経験などに対する）異なるサービスを提供するように使用されてもよい。ここでの説明において、比較的広い領域にわたるカバレッジを提供するノードをマクロノードと呼んでもよい。（例えば住居などの）比較的小さい領域にわたるカバレッジを提供するノードをフェムトノードと呼んでもよい。マクロ領域よりも小さい領域にわたるカバレッジ及びフェムト領域よりも大きい領域にわたるカバレッジを提供するノードを（例えば商業用建物内のカバレッジを提供するなどの）ピコノードと呼んでもよい。
【００８８】
マクロノード、フェムトノード、もしくはピコノードに関連するセルは、マクロセル、フェムトセル、もしくはピコセルとそれぞれ呼んでもよい。いくつかの実施例では、各セルは、（例えば１つもしくはそれ以上のセクタに分割されるなどの）１つもしくはそれ以上のセクタとさらに関連付けられてもよい。
【００８９】
種々のアプリケーションでは、他の専門用語はマクロノード、フェムトノード、もしくはピコノードを参照して使用されてもよい。例えば、マクロノードは、アクセスノード、基地局、アクセスポイント、ｅＮｏｄｅＢ、マクロセルなどとして構成されるかもしくは言及されてもよい。また、フェムトノードは、家庭のＮｏｄｅＢ（ＨＮＢ）、家庭のｅＮｏｄｅＢ（ＨｅＮＢ）、アクセスポイント基地局、フェムトセルとして構成されるかもしくは言及されてもよい。
【００９０】
ここでの教示は、（例えば（例えばノードなどの）種々の装置内に実装されるかもしくは（例えばノードなどの）種々の装置により実行されるなどの）（例えばノードなどの）種々の装置内に組み込まれてもよい。いくつかの態様では、ここでの教示に従って実装された（例えば無線ノードなどの）ノードは、アクセスポイントもしくはアクセス端末を備えてもよい。
【００９１】
例えば、アクセス端末は、ユーザ機器、加入者局、加入者ユニット、モバイル局、モバイル、モバイルノード、リモート局、リモート端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、ユーザデバイス、もしくはいくつかの他の専門用語を備えてもよいし、ユーザ機器、加入者局、加入者ユニット、モバイル局、モバイル、モバイルノード、リモート局、リモート端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、ユーザデバイス、もしくはいくつかの他の専門用語として実装されてもよいし、知られてもよい。いくつかの実施例では、アクセス端末は、携帯電話、コードレス電話、セッション初期化プロトコル（ＳＩＰ）、ワイヤレスローカルループ（ＷＬＬ）局、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線接続能力を有するハンドヘルドデバイス、もしくはワイヤレスモデムに接続されたいくつかの他の適切な処理デバイスを備えてもよい。従って、ここで教示された１つもしくはそれ以上の態様は、（例えば携帯電話もしくはスマートフォンなどの）電話、（例えばパーソナルデータアシスタントなどの）ポータブルコンピューティングデバイス、（例えば音楽デバイス、映像デバイス、もしくは衛星ラジオなどの）エンターテイメントデバイス、グローバルポジショニングシステムデバイス、もしくは無線媒体を介して通信するように構成される任意の他の適切なデバイス内に組み込まれてもよい。
【００９２】
アクセスポイントは、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、基地局（ＢＳ）、無線基地局（ＲＢＳ）、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、送受信基地局（ＢＴＳ）、送受信機能（ＴＦ）、無線送受信、無線ルータ、基本サービスセット（ＢＳＳ）、拡張サービスセット（ＥＳＳ）、もしくはいくつかの他の類似の専門用語を含んでもよいし、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、基地局（ＢＳ）、無線基地局（ＲＢＳ）、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、送受信基地局（ＢＴＳ）、送受信機能（ＴＦ）、無線送受信、無線ルータ、基本サービスセット（ＢＳＳ）、拡張サービスセット（ＥＳＳ）、もしくはいくつかの他の類似の専門用語として実装されてもよいし、もしくは知られてもよい。
【００９３】
いくつかの態様では、（例えばアクセスポイントなどの）ノードは、通信システムに対するアクセスノードを備えてもよい。そのようなアクセスノードは、例えば、ネットワークへの有線もしくは無線通信リンクを介して、（例えば、例えばインターネットもしくはセルラーネットワークなどの広領域ネットワークなどの）ネットワークに対するかもしくは該ネットワークへの接続性を提供してもよい。従って、アクセスノードは、（例えばアクセス端末などの）もう１つのノードがネットワークかもしくはいくつかの他の機能性にアクセスすることを可能とさせてもよい。さらに、１つもしくは両方のノードはポータブルであってもよいし、もしくはいくつかのケースでは比較的非ポータブルであってもよい、ということを認識すべきである。
【００９４】
無線ノードは、（例えば有線接続を介するなどの）非無線方法で情報を送信及び／もしくは受信することができてもよい。従って、ここで説明された受信機及び送信機は、（例えば電気もしくは光学的なインターフェース構成要素などの）適切な通信インターフェース構成要素を含んで非無線媒体を介して通信してもよい。
【００９５】
無線ノードは、任意な適切な無線通信技術に基づく１つもしくはそれ以上の無線通信リンクを介して通信してもよいし、もしくは別の方法で任意の適切な無線通信技術をサポートしてもよい。例えば、いくつかの態様では、無線ノードはネットワークと関連付けてもよい。無線デバイスは、１つもしくはそれ以上の種々の無線通信技術、プロトコル、（例えばＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、Ｗｉ−Ｆｉなどの）ここで説明されたような標準をサポートしてもよいし、そうでなければ使用してもよい。同様に、無線ノードは、１つもしくはそれ以上の種々の対応する変調もしくは多重化方式をサポートしてもよいし、そうでなければ使用してもよい。従って、無線ノードは（例えば空中インターフェースなどの）適切な構成要素を含んで上述したもしくは他の無線通信技術を用いて１つもしくはそれ以上の無線通信リンクを介して確立して通信してもよい。例えば、無線ノードは、無線媒体を介して通信を容易化する（例えば信号発生器及び信号プロセッサなどの）種々の構成要素を含んでもよい関連した送信機及び受信機構成要素を有する無線送受信機を備えてもよい。
【００９６】
「第１の」、「第２の」などの記号表示を用いるここでの要素に対する任意の参照は、一般的にそれらの要素の量もしくは順序を限定するものではない。むしろ、これらの記号表示は２つのもしくはそれ以上の要素もしくは例を区別する便宜上の方法としてここで使用されてもよい。従って、第２の要素及び第３の要素への参照は、２つの要素だけがそこで利用されてもよいし、もしくは第１の要素がある方法で第２の要素に先行しなけれならない、ということを意味しない。
【００９７】
情報及び信号は、種々の異なるテクノロジー及び技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上述説明を通して参照されてもよい、データ、指示、命令（コマンド）、情報、信号、ビット、符号、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光粒子、またはこれらの任意の組み合わせにより表されてもよい。
【００９８】
種々の例示的な論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路、及びここで開示された態様に関連して説明されたアルゴリズムステップのいずれかは、（例えば、ソース符号化もしくはいくつかの他の技術を用いて設計されてもよい、デジタル実装、アナログ実装、もしくはこれら２つの組み合わせなどの）電子ハードウェア、（便宜上、「ソフトウェア」もしくは「ソフトウェアモジュール」としてここで呼ばれてもよい）指示を組み込んでいるプログラムもしくは設計符号（コード）の種々の形式、または両方の組み合わせとして実装されてもよい。ハードウェア及びソフトウェアのこの互換性を明確に例示するために、種々の例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、及びステップがそれらの機能性の観点から一般的に上述説明された。もしソフトウェアにおいて実装されれば、機能はコンピュータ可読媒体上の１つもしくはそれ以上の指示もしくは符号として格納されてもよいし、もしくは送信されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、１つの場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易化する任意の媒体を含む通信媒体との両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによりアクセスされる任意の利用可能な媒体であってもよい。これらは例のためであって限定されないが、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、または他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置、または指示もしくはデータ構造の形式で所望のプログラムコードを運ぶかもしくは格納するように使用され、コンピュータによりアクセスできる任意の他の媒体を備えることができる。また、任意の接続は、正しくはコンピュータ可読媒体と呼ばれる。例えば、もしソフトウェアがウエブサイト、サーバ、もしくは同軸ケーブル、ツイストペア、デジタル加入者ライン（ＤＳＬ）もしくは例えば赤外線、無線、及びマイクロ波などの無線技術を用いる他のリモートソース、光ファイバーケーブルから送信されれば、その場合には同軸ケーブル、ツイストペア、ＤＳＬもしくは例えば赤外線、無線、及びマイクロ波などの無線技術は、媒体の定義において含まれる。ここで使用されたディスクは、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、並びにディスクが通常磁気的にデータを再生成するフロッピィディスク及びディスクがレーザを用いて光学的にデータを再生成するフルーレイディスクを含む。上述の組み合わせがまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。要約すれば、コンピュータ可読媒体は、任意の適切なコンピュータプログラム製品において実装されてもよいことが認識されるべきである。
【００９９】
ここで開示された態様に関連して及び図１Ａから図１Ｄ及び図２から図６に関連して説明された、種々の例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路が、集積回路（ＩＣ）内に実装されてもよいし、集積回路（ＩＣ）により実行されてもよい。ＩＣは、一般的な目的プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくは他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア構成要素、電気的な構成要素、光学的な構成要素、機械的な構成要素、またはここで説明された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせを含んでもよく、ＩＣ内に、ＩＣの外側に、もしくは両方に存在する符号もしくは指示を実行してもよい。論理ブロック、モジュール、及び回路は、ネットワーク内もしくはデバイス内の種々の構成要素と通信するためのアンテナ及び／もしくは送受信機を含んでもよい。一般的な目的プロセッサは、マイクロプロセッサでもよいが、代わりにそのプロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、もしくは状態マシーンであってもよい。プロセッサはまた、例えばＤＳＰ及びマイクロプロセッサの組み合わせなどのコンピューティングデバイスの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連結した１つもしくはそれ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装されてもよい。モジュールの機能性は、ここで教示されたいくつかの他の方法で実装されてもよい。任意の開示された処理におけるステップの任意の特定順序もしくは階層がサンプルアプローチの例であるということが理解される。設計性能に基づき、処理におけるステップの特定順序もしくは階層が本開示の範囲内を維持しながら再配置されてもよいことが理解される。添付の方法の請求項はサンプル順序における種々のステップの要素を示し、示された特定の順序もしくは階層に限定されることを意味するのではない。
【０１００】
ここで開示されたシステム及び方法は、例えば、例えばデータベース、デジタル電子回路、ファームウェア、ソフトウェアもしくはそれらの組み合わせをまた含むコンピュータなどのデータプロセッサを含む種々の形態で具現化される。さらに、上述した特徴、他の態様、並びに本開示された実施例の原理は、種々の環境で実装される。そのような環境及び関連したアプリケーションは、開示された実施例に従って種々の処理及び作用を実行するために特別に構成されるかもしくは、それらは符号により選択的に動作されるかもしくは再構成される一般的目的のコンピュータもしくはコンピューティングプラットフォームを含んで必要な機能性を提供することができる。ここで開示された処理は、任意の特定のコンピュータ、ネットワーク、アーキテクチャ、環境、もしくは他の装置に本質的に関連しておらず、ハードウェア、ソフトウェア、及び／もしくはファームウェアの適切な組み合わせにより実装される。
【０１０１】
ここで使用されるように、用語「ユーザ」は人間もしくはコンピュータを含む任意のエンティティに言及することができる。
【０１０２】
例えば第１の、第２のなどの序数は、いくつかの状況では、順序に言及する。すなわち、この文書において使用されるように、序数は必ずしも順序という意味を含むとは限らない。例えば、序数は単に１つの項目と別の項目とを区別するように使用される。例えば、第１の事象と第２の事象とを区別するためにではあるが、（説明の１段落における第１の事象が説明の別の段落における第１の事象と異なることができるように、）任意の年代順もしくは固定された参照システムを意味することを含む必要はない。
【０１０３】
ここで説明された主題は、例えば１つもしくはそれ以上のデータサーバなどのバックエンド構成要素を含む、もしくは例えば１つもしくはそれ以上のアプリケーションサーバなどのミドルウェア構成要素を含む、もしくは例えばユーザがここで説明された主題の実装と相互作用することができるグラフィカルユーザインターフェースもしくはウェブブラウザを有する１つもしくはそれ以上のクライアントコンピュータなどのフロントエンド構成要素を含む、もしくはそのようなバックエンド、ミドルウェア、もしくはフロントエンドの構成要素の組み合わせを含むコンピューティングシステム内に実装される。システムの構成要素は、例えば通信ネットワークなどのデジタルデータ通信の任意の形態もしくは媒体により相互接続される。通信ネットワークの例は、これらには限定されないが、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、及びインターネットを含む。
【０１０４】
コンピューティングシステムはクライアント及びサーバを含むことができる。クライアント及びサーバは、これらには限定されないが、一般的にはお互いに遠隔に離れ、典型的には通信ネットワークを介して相互作用する。クライアント及びサーバの関係は、それぞれのコンピュータ上で実行し、相互にクライアントとサーバとの関係を有するコンピュータプログラムのおかげで生じる。
【０１０５】
上述説明において説明された実施例は、ここで説明された主題に一致するすべての実施例を示さない。代わりに、それらは説明された主題に関連した態様に一致する単なるいくつかの例である。２，３の変形例が詳細に上述説明されたが、他の変更もしくは追加が可能である。特に、さらなる特徴及び／もしくは変形がここで説明された特徴及び／もしくは変形に加えて提供される。例えば、上述された実施例は開示された特徴の種々の組み合わせ及びサブコンビネーション並びに／または上で開示されたいくつかのさらなる特徴の組み合わせ及びサブコンビネーションへと導くことができる。また、所望の結果を得るためには、添付図面において図示された及び／もしくはここで説明された論理フローは、示された特定の順序、もしくは順次的な順序を必ずしも必要としない。他の実施例が以下の特許請求の範囲内で可能である。
【図１Ａ】
0006335198.tif 000002
【図１Ｂ】
0006335198.tif 000003
【図１Ｃ】
0006335198.tif 000004
【図１Ｄ】
0006335198.tif 000005
【図２】
0006335198.tif 000006
【図３】
0006335198.tif 000007
【図４】
0006335198.tif 000008
【図５】
0006335198.tif 000009
【図６】
0006335198.tif 000010