(57)【要約】  １若しくは複数の通信端末へ、及び／又は１若しくは複数の通信端末からデータを通信するためのモバイル通信ネットワーク。モバイル通信ネットワークは、インフラストラクチャ機器を含むコアネットワーク部と、通信端末へ、又は通信端末からデータを通信するためのワイヤレスアクセスインタフェースを提供するように構成される複数の基地局を含む無線ネットワーク部とを備える。複数の基地局のうちの１つは、通信端末のうちの１つへのサービング基地局として動作し、通信端末と協働して、サービング基地局を経由しコアネットワーク部及び無線ネットワーク部を介して通信端末へ、又は通信端末からユーザデータを通信するための１又は複数の通信ベアラを確立し、複数の基地局のうちの少なくとも１つの他の基地局と協働して、通信端末へ、又は通信端末からユーザデータを通信するように構成される。協働基地局は、通信端末へ通信するためのユーザデータを、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースを介して受信し、サービング基地局の制御下でワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された無線通信チャネルの状態の結果として、通信端末へ選択的にユーザデータを送信するように構成される。モバイル通信ネットワークは、協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの状態をモニタリングし、予め決定される条件の結果として、通信端末へユーザデータを送信するために協働基地局へユーザデータを通信するための、コアネットワークから協働基地局までの通信ベアラを確立するように構成される。したがって、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースの帯域幅要件が低減され得る。【選択図】図３
2015511445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１若しくは複数の通信端末へ、及び／又は１若しくは複数の通信端末からデータを通信するためのモバイル通信ネットワークであって、
インフラストラクチャ機器を含むコアネットワーク部と、
前記通信端末へ、又は前記通信端末から前記データを通信するためのワイヤレスアクセスインタフェースを提供するように構成される前記複数の基地局を含む無線ネットワーク部と、
を備え、前記複数の基地局のうちの１つは、
前記通信端末のうちの１つへのサービング基地局として動作し、
前記通信端末と協働して、前記サービング基地局を経由し前記コアネットワーク部及び前記無線ネットワーク部を介して前記通信端末へ、又は前記通信端末からユーザデータを通信するための１又は複数の通信ベアラを確立し、
前記通信端末へ、又は前記通信端末から前記ユーザデータを通信するために、前記複数の基地局のうちの少なくとも１つの他の基地局と協働する
ように構成され、前記協働基地局は、
前記サービング基地局と前記協働基地局との間のインタフェースを介して前記通信端末へ通信するためのユーザデータを受信し、
前記サービング基地局の制御下で前記ワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された無線通信チャネルの状態の結果として、前記通信端末へ選択的に前記ユーザデータを送信するように構成され、
前記モバイル通信ネットワークは、
前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの状態をモニタリングし、
予め決定される条件の結果として、前記通信端末へ前記ユーザデータを送信するために前記協働基地局へ前記ユーザデータを通信するための、前記コアネットワークから前記協働基地局までの通信ベアラを確立するように構成されるモバイル通信ネットワーク。
【請求項２】
前記予め決定される条件は、前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの前記状態、前記協働基地局と前記通信端末との間で前記通信ベアラを確立するための設定時間、及び前記通信端末へ前記ユーザデータを通信するために要件とされるサービス品質のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項３】
前記モバイル通信ネットワークは、
前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの前記状態をモニタリングし、
前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの前記状態の変化の割合を判定する
ように構成され、
前記予め決定される条件は前記通信チャネルの前記状態の変化の割合を含み、前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの前記状態の前記変化の割合が予め決定される割合を下回り、及び、平均値が予め決定される閾値を上回る場合、前記協働基地局を介して前記通信端末へ前記ユーザデータを通信するために、前記協働基地局と前記コアネットワークとの間の前記通信ベアラが確立される、
請求項１又は２に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項４】
前記予め決定される条件は積分時間を含み、前記積分時間は、前記無線通信リンクの前記状態が予め決定される通信品質の範囲内に留まっている時間である、請求項２又は３に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項５】
前記積分時間は前記設定時間に従って判定され、前記設定時間は、前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信リンクの現在の状態を判定し、前記無線通信リンクの前記現在の状態を前記コアネットワーク部へ通信するために要件とされる時間、及び前記協働基地局までの前記通信ベアラを確立するために要件とされる時間を含む、請求項４に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項６】
前記積分時間は、前記通信端末へ前記ユーザデータを通信するために要件とされる前記サービス品質の関数である、請求項４又は５に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項７】
前記モバイル通信ネットワークは、
前記サービング基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの前記状態、及び前記協働基地局と前記通信端末との間の前記通信チャネルの前記状態をそれぞれモニタリングし、
前記サービング基地局及び前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの前記状態に応じて、前記通信端末へ前記ユーザデータを通信するために、前記サービング基地局及び前記協働基地局の一方又は両方を選択し、
前記選択に応じて、前記協働基地局との間で確立された前記通信ベアラを介して、又は前記サービング基地局までの前記通信ベアラを介して、前記ユーザデータを選択的に通信する
ように構成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項８】
前記モバイル通信ネットワークの前記コアネットワーク部はサービングゲートウェイを含み、前記サービングゲートウェイは、前記協働基地局との間で確立された前記通信ベアラを介して、又は前記サービング基地局までの前記通信ベアラを介して前記データを選択的に通信するように構成される、請求項７に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項９】
前記コアネットワーク部はモビリティマネージャとサービングゲートウェイとを含み、前記サービング基地局は、
前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信リンクの相対的な状態の標識を受信し、
前記サービング基地局と前記通信端末との間の前記無線通信リンクの相対的な状態の標識を受信する
ように構成され、前記モビリティマネージャは、前記サービング基地局と共同して、
前記予め決定される条件に応じて前記協働基地局までの前記通信ベアラを確立すべきどうか識別し、
前記予め決定される条件が満たされた結果として、前記通信端末への通信のために前記サービングゲートウェイから前記協働基地局へ前記ユーザデータを通信するための前記通信ベアラを確立するように構成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項１０】
前記サービング基地局は、前記通信端末との間で確立された無線通信チャネルの前記状態の標識を、帯域内シグナリングによって、前記サービング基地局及び前記協働基地局の各々を介して前記サービングゲートウェイへ通信するように構成される、請求項９に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項１１】
１若しくは複数の通信端末へ、及び／又は１若しくは複数の通信端末からデータを通信するためのモバイル通信ネットワークであって、
コアネットワーク部と、
前記通信端末へ、又は前記通信端末から前記データを通信するためのワイヤレスアクセスインタフェースを提供するように構成される複数の基地局を含む無線ネットワーク部と
を備え、前記複数の基地局のうちの１つは、
前記通信端末のうちの１つへのサービング基地局として動作し、
前記通信端末と協働して、前記サービング基地局を経由し前記コアネットワーク部及び前記無線ネットワーク部を介して前記通信端末へ、又は前記通信端末からユーザデータを通信するための１又は複数の通信ベアラを確立し、
前記複数の基地局のうちの少なくとも１つの他の基地局と協働して、前記通信端末へ、又は前記通信端末から前記ユーザデータを通信する
ように構成され、前記協働基地局は、
前記ワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された無線通信チャネルの状態の結果として、前記通信端末へ前記ユーザデータを送信する
ように構成され、前記モバイル通信ネットワークは、
前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの状態をモニタリングし、
予め決定される条件の結果として、前記通信端末へ前記ユーザデータを送信するために前記協働基地局へ前記ユーザデータを通信するための、前記コアネットワークから前記協働基地局までの通信ベアラを確立するように構成されるモバイル通信ネットワーク。
【請求項１２】
前記予め決定される条件は、前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの前記状態、前記協働基地局と前記通信端末との間で前記通信ベアラを確立するための設定時間、及び前記通信端末へ前記ユーザデータを通信するために要件とされるサービス品質のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載のモバイル通信ネットワーク。
【請求項１３】
モバイル通信ネットワークの一部を形成する基地局であって、
ワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された少なくとも１つの通信ベアラであって、前記ワイヤレスアクセスインタフェースによって提供される無線通信チャネルを含む前記通信ベアラを介して通信端末へユーザデータを通信し、前記通信端末からユーザデータを受信し、
前記通信端末のうちの１つへのサービング基地局として動作するように構成され、
前記通信端末へ通信するための前記ユーザデータを、前記サービング基地局と前記協働基地局との間のインタフェースを介して送信し、
前記サービング基地局と前記通信端末との間、及び前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの状態をモニタリングし、
前記サービング基地局と前記通信端末との間、及び前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの前記状態を前記コアネットワークへ報告し、
前記コアネットワークが、前記通信端末へ前記ユーザデータを送信するために前記協働基地局へ前記ユーザデータを通信するための、前記協働基地局までの別個の通信ベアラを確立したという標識を受信した結果として、前記サービング基地局と前記協働基地局との間の前記インタフェースを介した前記協働基地局への前記ユーザデータの通信を停止することによって、
前記通信端末へ、又は前記通信端末から前記ユーザデータを通信するために、前記複数の基地局のうちの少なくとも１つの他の基地局と協働する
ように構成される基地局。
【請求項１４】
モバイル通信ネットワークの一部を形成する基地局であって、
ワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された少なくとも１つの通信ベアラであって、前記ワイヤレスアクセスインタフェースによって提供される無線通信チャネルを含む前記通信ベアラを介して通信端末へユーザデータを通信し、前記通信端末からユーザデータを受信し、
前記通信端末のうちの１つのサービング基地局と共に協働基地局として動作するために、
前記サービング基地局と前記協働基地局との間のインタフェースを介して前記サービング基地局から前記通信端末へ通信するための前記ユーザデータを受信し、
前記サービング基地局の前記制御下で前記ワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された無線通信チャネルの状態の結果として、前記通信端末へ選択的に前記ユーザデータを送信し、
前記モバイル通信ネットワークと共に、前記サービング基地局から前記ユーザデータを受信せずに、前記通信端末へ前記ユーザデータを送信するために前記協働基地局へ前記ユーザデータを通信するための、前記コアネットワークから前記協働基地局までの前記通信ベアラを確立する
ように構成される基地局。
【請求項１５】
モバイル通信ネットワークの一部を形成するインフラストラクチャ機器であって、前記モバイル通信ネットワークは、前記インフラストラクチャ機器を含むコアネットワーク部と無線ネットワーク部とを含み、無線ネットワーク部は、前記通信端末へ、又は前記通信端末から前記データを通信するためのワイヤレスアクセスインタフェースを提供するように構成される複数の基地局を含み、前記インフラストラクチャ機器は、
協働基地局と通信端末との間の前記無線通信リンクの相対的な状態の標識を受信し、
サービング基地局と前記通信端末との間の前記無線通信リンクの相対的な状態の標識を受信し、前記協働基地局及び前記サービング基地局は基地局の協働集合を形成し、
前記予め決定される条件に応じて前記協働基地局までの前記通信ベアラを確立すべきどうか識別し、
前記予め決定される条件が満たされた結果として、前記通信端末への通信のために前記サービングゲートウェイから前記協働基地局へ前記ユーザデータを通信するための前記通信ベアラを確立する
ように構成されるインフラストラクチャ機器。
【請求項１６】
前記予め決定される条件は、前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの前記状態、前記協働基地局と前記通信端末との間で前記通信ベアラを確立するための設定時間、及び前記通信端末へ前記ユーザデータを通信するために要件とされるサービス品質のうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載のインフラストラクチャ機器。
【請求項１７】
前記サービング基地局は、前記通信端末との間で確立された無線通信チャネルの前記状態の標識を、帯域内シグナリングによって、前記サービング基地局及び前記協働基地局の各々を介して前記サービングゲートウェイへ通信するように構成される、請求項１５に記載のインフラストラクチャ機器。
【請求項１８】
モバイル通信ネットワークを介して通信端末へデータを通信する方法であって、前記モバイル通信ネットワークは、インフラストラクチャ機器を含むコアネットワーク部と、前記データを前記通信端末へ通信するためのワイヤレスアクセスインタフェースを提供するように構成される複数の基地局を含む無線ネットワーク部とを備え、前記方法は、
前記通信端末と協働して、サービング基地局を経由し前記コアネットワーク部及び前記無線ネットワーク部を介して前記通信端末へ、又前記は通信端末からユーザデータを通信するための１又は複数の通信ベアラを確立することと、
前記サービング基地局及び少なくとも１つの協働基地局を含む基地局の協働集合を形成することと、
前記ワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された前記協働基地局と前記通信端末との間の前記無線通信チャネルの状態をモニタリングすることと、
前記サービング基地局と前記協働基地局との間のインタフェースを介して前記協働基地局でユーザデータを受信することと、
前記サービング基地局の前記制御下の無線通信チャネルの状態の結果として、前記協働基地局及び／又は前記サービング基地局から前記通信端末へ選択的に前記ユーザデータを送信することと、
予め決定される条件の結果として、前記通信端末へ前記ユーザデータを送信するために前記協働基地局へ前記ユーザデータを通信するための、前記コアネットワークから前記協働基地局までの通信ベアラを確立することと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末へ、及び／又は通信端末からデータを伝えるためのモバイル通信ネットワーク、インフラストラクチャ機器、通信端末、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル通信システムは、過去１０年ほどにわたって、ＧＳＭシステム（Global  System  for  Mobiles）から３Ｇシステムへと進化しており、現在は、回線交換通信のみならずパケットデータ通信も含んでいる。３ＧＰＰ（third  generation  project  partnership）は現在、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）と呼ばれるモバイル通信システムの開発を開始しており、ＬＴＥでは、コアネットワーク部は、先のモバイル無線ネットワークアーキテクチャの構成要素の併合と、ダウンリンク上のＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及びアップリンク上のＳＣ‐ＦＤＭＡ（Single  Carrier  Frequency  Division  Multiple  Access）に基づく無線アクセスインタフェースと、に基づくより簡略化されたアーキテクチャを形成するように進化されている。
【０００３】
ＬＴＥ規格といった３ＧＰＰ規格内では、通信端末へデータを通信するために協働する複数の基地局の協働集合を提供することは公知である。基地局の協働集合は、サービング基地局及び少なくとも１つの協働基地局を含む。サービング基地局は、それぞれサービング基地局を介したサービングゲートウェイ及びモビリティマネージャとのＳ１‐Ｕ接続及びＳ１‐ＭＭＥ接続のみならず、無線ベアラの制御及びシグナリングがサービング基地局との間で確立されるという意味で、通信端末がアタッチされる基地局である。サービング基地局は、典型的には、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースを介して協働基地局へのユーザデータの通信を制御するように構成される。サービング基地局は、その場合、ユーザデータの通信を、協働基地局と通信端末との間の無線通信リンクの状態、及び基地局と通信端末との間のワイヤレスアクセスインタフェースを形成するために使用される無線通信技術に応じて、サービング基地局から、又は協働基地局から、又はその両方から通信端末へ選択的に制御することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
理解されるように、一般的には、通信リソース及びインフラストラクチャ機器の使用を最適化するために効率よく動作することのできるモバイル通信システム及びネットワークを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、１若しくは複数の通信端末へ、及び／又は１若しくは複数の通信端末からデータを通信するためのモバイル通信ネットワークが提供される。モバイル通信ネットワークは、インフラストラクチャ機器を含むコアネットワーク部と、通信端末へ、又は通信端末からデータを通信するためのワイヤレスアクセスインタフェースを提供するように構成される複数の基地局を含む無線ネットワーク部とを備える。複数の基地局のうちの１つは、通信端末のうちの１つへのサービング基地局として動作し、通信端末と協働して、サービング基地局を経由しコアネットワーク部及び無線ネットワーク部を介して通信端末へ、又は通信端末からユーザデータを通信するための１若しくは複数の通信ベアラを確立し、複数の基地局のうちの少なくとも１つの他の基地局と協働して、通信端末へ、又は通信端末からユーザデータを通信するように構成される。協働基地局は、通信端末へ通信するためのユーザデータを、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースを介して受信し、サービング基地局の制御下でワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された無線通信チャネルの状態の結果として、通信端末へ選択的にユーザデータを送信するように構成される。モバイル通信ネットワークは、協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの状態をモニタリングし、予め決定される条件の結果として、通信端末へユーザデータを送信するために協働基地局へユーザデータを通信するための、コアネットワークから協働基地局までの通信ベアラを確立するように構成される。したがって、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースの帯域幅要件が低減され得る。
【０００６】
本発明の実施形態は、通信端末へデータを通信するために協働する複数の基地局の協働集合であって、サービング基地局と少なくとも１つの協働基地局とを含む基地局の協働集合に応用される。サービング基地局は、典型的には、通信端末が現在、それを通じてモバイル通信ネットワークにアタッチされる基地局であり、典型的には、通信端末が、それを通じて、通信端末へ、若しくは通信端末からユーザデータを通信するために使用される１若しくは複数の通信ベアラを確立する基地局、又は通信端末がハンドオーバした相手先の基地局である。サービング基地局は、典型的には、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースを介して協働基地局へのユーザデータの通信を制御するように構成される。サービング基地局は、ユーザデータを協働基地局へ通信し、次いで、ユーザデータの通信を、協働基地局と通信端末との間の無線通信リンクの状態と、基地局と通信端末との間のワイヤレスアクセスインタフェースを形成するために使用される無線通信技術とに応じて、サービング基地局から、又は協働基地局から、又はその両方から通信端末へ選択的に制御することができる。
【０００７】
３ＧＰＰによって策定されているＬＴＥ規格の実装例では、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースは、Ｘ２インタフェースとして知られている。しかし、同じ基地局の協働集合を用いてデータを送信し、又は受信している多くの移動局がある場合には、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェース（Ｘ２インタフェース）がユーザデータを送信するためのスケジューリング割り当てを搬送しなければならないため、その場合、通信されるユーザデータのみならず制御情報も、利用可能なインタフェースの帯域幅の限界が原因で輻輳するおそれがある。
【０００８】
したがって、本発明の実施形態は、基地局の協働集合の各基地局間のインタフェースにかかる負担を減らし、緩めるように考案されている。したがって、ワイヤレスアクセスインタフェースによって提供される協働基地局と通信端末との間の無線リンクの状態を含み得る予め決定される条件が満たされるかどうかに応じて、本発明の実施形態は、サービング基地局を経由せずに協働基地局へユーザデータを通信するためのコアネットワークから協働基地局までの通信ベアラ（簡潔さのため、サブベアラと称する）を確立するように設定される。そのため、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェース上でユーザデータを通信する必要がなくなり得て、したがって、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェース上の輻輳が低減される。理解されるように、多くの通信端末が基地局の協働集合によってサービスされている場合には、サービング基地局だけではなく各協働基地局にもユーザデータを通信するための、コアネットワークから各協働基地局までの別個の通信ベアラが提供されることによって、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースの帯域幅を低減され得る。その場合、当該インタフェースは、従来行われるように、無線通信チャネルに従った基地局の協働集合からのユーザデータの通信のためのスケジューリング割り当てを通信するために使用され得る。そのため、ある実施形態において、サービングゲートウェイと協働基地局との間の通信ベアラが確立された後で、サービング基地局は、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースを介した、選択される通信ベアラのユーザデータの送信を停止してもよい。
【０００９】
ある例示的実施形態では、サービングゲートウェイから協働基地局までのサブベアラは、最初にユーザデータをサービング基地局へ通信し、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースを介して協働基地局へ通信することなく確立されてもよい。この例では、ネットワークにおける制御要素をモビリティマネージャであり得て、モビリティマネージャは、サービング基地局からの通知に基づいてサービングゲートウェイから協働基地局までのサブベアラを確立することを決定する。ＬＴＥの例では、Ｘ２は、通常、使用されない場合でもシステムにおいて構成される。状況によっては、Ｘ２インタフェースがない場合もあるであろう。しかし、Ｓ１インタフェース上で別の基地局へシグナリングを中継することは可能であり、そのため、例えば、通信端末が静止しており、無線通信リンクが過度な変動性を発揮しない場合でも、基地局の協働集合は可能となり得る。送信は、同時マルチポイント送信であり得る。一度に１つの基地局からの送信はほとんど意味をなさない。なぜならば、通信端末がノマディックである場合、Ｓ１ベースのハンドオーバが使用され得るが、スイッチング及びマクロダイバーシチからの利得を利用するために現在のサービング基地局との協働集合を維持した方がより良いとみなされ得るからである。
【００１０】
本発明の様々な別の態様及び特徴は添付の特許請求の範囲に定義され、特許請求の範囲は、通信端末、インフラストラクチャ機器及び方法を含む。
【００１１】
提案
【図面の簡単な説明】
【００１２】
次に、本発明の例示的実施形態を、添付の図面を参照して説明する。図面において、類似の部分は同じ参照符号を有する。
【００１３】
【図１】３ＧＰＰ  ＬＴＥ規格に従って動作する通信システムを形成するモバイル無線ネットワーク及びモバイル通信デバイスの概略的ブロック図である。
【図２】基地局の協働集合と共に動作するように構成される場合の図１に示されるモバイル通信ネットワークの動作を例示する概略的ブロック図である。
【図３】サービングゲートウェイから図２に示される協働集合の協働基地局のうちの１つまで別個の通信ベアラが確立される本技法の例示的実施形態を示す図である。
【図４】図３に示される基地局の協働集合についてのサービング基地局からサービングゲートウェイ及びモビリティマネージャへのシグナリングメッセージのフローを例示する概略的ブロック図である。
【図５ａ】無線チャネル品質の変動を示す、協働基地局についての時間に対する信号対雑音比のプロットのグラフである。
【図５ｂ】協働基地局によって提供される無線品質がサービング基地局の無線品質を超える期間を例示する、協働集合のサービング基地局及び協働基地局についての時間に対する信号対雑音比のプロットのグラフである。
【図５ｃ】協働基地局についての信号対雑音比が、協働基地局へのハンドオーバをトリガすることになるはずの時間にわたってサービング基地局の信号対雑音比を超える例を示す、図５ｂのプロットに対応するプロットである。
【図６】Ｃプレーンシグナリングを用いた例示的実施形態に従って協働集合を提供する際のモバイル通信ネットワークの動作を表すフロー図である。
【図７】Ｕプレーンシグナリングを含むように変更された図６のモバイル通信ネットワークの動作を表すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態を、３ＧＰＰ  ＬＴＥ規格に従って動作するモバイル通信ネットワークを使用する実装を参照して説明する。図１は、ＬＴＥネットワークの例示的アーキテクチャを示す。図１に示されるように、従来のモバイル通信ネットワークと同様に、通信端末（ＵＥ）１は、ＬＴＥでエンハンスドＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）と呼ばれる基地局２とデータを通信するように構成されている。ワイヤレスアクセスインタフェースを介してデータを送受信するために、通信端末１は、各々、送信機／受信機一式３を含む。
【００１５】
基地局又はｅＮＢ２はサービングゲートウェイＳ‐ＧＷ６に接続され、Ｓ‐ＧＷ６は、通信端末１が移動無線ネットワーク全体を動き回る際の通信端末１へのモバイル通信サービスのルーティング及び管理を実行するように構成される。モビリティ管理及び接続性を維持するために、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ：mobility  management  entity）８は、ホーム加入者サーバ（ＨＳＳ：home  subscriber  server）１０に記憶される加入者情報を用いて通信端末１とのエンハンスドパケットサービス（ＥＰＳ：enhanced  packet  service）接続を管理する。他のコアネットワーク構成要素には、ポリシー課金リソース機能（ＰＣＲＦ：policy  charging  and  resource  function）１２、パケットデータゲートウェイ（Ｐ‐ＧＷ：packet  data  gateway）１４が含まれ、Ｐ‐ＧＷ１４はインターネット１６に接続し、最終的には外部サーバ２０に接続する。ＬＴＥアーキテクチャについての詳細は、Holma  H.及びToskala  A.著、「LTE  for  UMTS  OFDM  and  SC-FDMA  based  radio  access」という名称の書籍の２５ページ以降に記載されている。
【００１６】
以下の記述では、ＬＴＥ／ＳＡＥの用語及び名称を使用する。しかし、本技法の実施形態は、ＧＰＲＳコアネットワークを用いるＵＭＴＳやＧＥＲＡＮといった他のモバイル通信システムにも適用され得る。
【００１７】
図１に示されるように、通信端末１はモバイル通信ネットワーク全体を動き回ることができ、従来の動作と同様に、基地局２によって提供されるワイヤレスアクセスインタフェースを介してデータを送受信するために、基地局（ｅＮＢ）２に接続する。よって、通信端末１は、基地局２にアタッチされると、ユーザデータを送受信するための１又は複数の通信ベアラを確立し得る。よって、図１に示されるように、通信端末のうちの１つ通信端末１．１は、ユーザデータを送受信するための３つの無線アクセスベアラＢ１、Ｂ２、Ｂ３を確立している。通信ベアラＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、通信端末１．１のユーザにサービスを提供する相異なるアプリケーションプログラムに提供されてもよい。ベアラＢ１、Ｂ２、Ｂ３の各々は、それぞれの通信ベアラを介してデータを通信するための予め決定されるサービス品質に従って動作していてもよい。
【００１８】
従来の動作と同様に、通信端末１．１は、従来のハンドオーバ動作に従って基地局２．１からでタッチし、ターゲット基地局２．２に再アタッチし得る。なぜならば、ターゲット基地局２．２によって提供される無線通信チャネルのシグナル品質が、ソース基地局２．１から利用可能なシグナル品質よりも高くなったからである。
【００１９】
＜基地局の協働集合＞
例えばＬＴＥなどの３ＰＰ規格といったいくつかの例示的なモバイル通信ネットワーク内では、基地局の協働集合を提供することが知られている。基地局の協働集合は、少なくとも１つのサービング基地局及び少なくとも１つの他の協働基地局を含む。基地局の協働集合は、基地局間のインタフェースを利用する。ＬＴＥ規格の例では、このインタフェースはＸ２インタフェースとして知られている。一例によれば、図１に示される通信端末１．１は、この場合もやはり、異なるサービス品質要件に従い得るデータを通信するための３つの通信ベアラＢ１、Ｂ２、Ｂ３が提供される。
【００２０】
図２に示されるように、協働集合の一構成によれば、２つの協働基地局（Ｃ１‐ｅＮＢ、Ｃ２‐ｅＮＢ）２．３、２．４は、通信端末１．１へ、及び／又は通信端末１．１からユーザデータを通信するためにサービング基地局（Ｓ‐ｅＮＢ）２．５と連合する。このために、サービング基地局２．５は、一例では、通信端末１．１と、第１及び第２の協働基地局２．３、２．４とサービング基地局２．５との間の無線通信の条件をモニタリングしている。協働集合のそれぞれの基地局２．３、２．４、２．５の間の無線通信リンクの状態に従って、サービング基地局２．５は、通信ベアラのうちの特定の１つを介してユーザデータを通信するために、サービング基地局２．５、第１の協働基地局２．３、又は第２の協働基地局２．４を選択する。そのため、通信ベアラＢ１の例では、ユーザデータを通信するために、無線通信リンクの現在の状態を理由として、また一例では、第１の通信ベアラＢ１のサービス品質要件と組み合わせて通信ベアラＢ１を提供するために、協働基地局２．３、２．４が選択されている。これに対して、サービング基地局２．５は、この場合もやはり、おそらくは、通信ベアラＢ２、Ｂ３のサービス品質要件が理由で、引き続き第２のベアラＢ２及び第３のベアラＢ３を介してユーザデータを通信し得る。例えば、通信ベアラＢ２、Ｂ３のサービス品質は低いデータレートを要件とし、耐遅延性であり得る。したがって、Ｂ２及びＢ３の通信ベアラ上でデータを通信するための無線通信チャネルの品質は低くあり得て、そのため、協働基地局２．３、２．４によって提供される追加的なダイバーシチを使用する必要がない。
【００２１】
第１の通信ベアラＢ１を介して通信されるユーザデータが第１の協働基地局２．３及び第２の協働基地局２．４の一方又は両方へ通信される例では、ユーザデータは、従来は、Ｘ２インタフェース３０、３２を介して、第１の協働基地局２．３及び第２の協働基地局２．４のそれぞれへ通信される。また、協働基地局がワイヤレスアクセスインタフェースを介して通信端末１．１にユーザデータを送信するときを協働基地局が知るために、ユーザデータと共に、スケジューリング及び割り当て情報も通信される。別の例では、ユーザデータは、サービング基地局２．５と、第１の協働基地局２．３及び第２の協働基地局２．４の両方から通信されるかもしれず、次いで、各基地局によって提供されるワイヤレスアクセスインタフェースの物理無線リンク層を介してユーザデータを伝えるのに用いられる無線通信技術に応じて通信端末１．１で組み合わせられてもよい。ＯＦＤＭの例では、ＬＴＥについて提案されているように、サービング基地局２．５と協働基地局２．３、２．４の両方から受信された無線シグナルは、通信端末で推定的に組み合わせられ得る。
【００２２】
本例示的実施形態について理解されるように、協働集合内の基地局のうちの１つから通信端末１．１へのユーザデータの通信は、協働集合内のサービング基地局２．５によって制御される。ユーザデータの通信の制御は、サービング基地局２．５からそれぞれの協働基地局２．３、２．４へスケジューリング割り当て標識を通信することによるものであり、スケジューリング割り当て標識は、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェース（例えば、Ｘ２インタフェース）を介して通信される。
【００２３】
図２に示される基地局の協働集合を介してユーザデータを受信することになる通信端末の数が増加するに従って、基地局間のＸ２インタフェース３０、３２を介して通信されるに違いないユーザデータの量も増加することになる。よって、基地局間のインタフェース３０、３２は、ユーザデータのみならず、制御情報及びシグナリングはもとよりユーザデータの送信のスケジューリング割り当ても通信しなければならない。通信端末の数が増加するに従って、基地局間のインタフェース３０、３２の容量も必然的に増加し、或いは、Ｘ２インタフェースがインタフェース３０、３２について固定の帯域幅を有することになるとした場合、基地局間のインタフェースを介したデータ通信の輻輳が生じる前に、協働集合によってサポートされ得る通信端末の数の限界に達することになる。この技術的問題は、本明細書に記載する例示的実施形態によって対処される。
【００２４】
＜適応協働集合の例＞
本技法の例示的実施形態は、通信端末へユーザデータを通信するための基地局の協働集合を形成するサービング基地局と協働基地局との間のインタフェース（Ｘ２インタフェースなど）上の輻輳を緩和するための機構を提供することができる。このために、サービング基地局又はモバイル通信ネットワークの他の部分のうちの１つが、通信端末とサービング基地局との間、及び協働基地局と通信端末との間の無線通信リンクの品質をモニタリングするように構成される。無線通信リンクの相対的な品質に応じて、モバイル通信ネットワークは、ユーザデータを、協働基地局又はサービング基地局のどちらかを介して、場合によっては両方を介して通史するように構成される。しかし、前述のように、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェース上での両基地局間のユーザデータの通信によって消費される帯域幅の量を減らすために、別個の通信ベアラ（以下の記述においてはサブベアラと称する）が、サービング基地局の代わりに、又はサービング基地局のみならず、協働基地局へ直接ユーザデータを通信するために、例えばコアネットワークのサービングゲートウェイから協働基地局まで確立され得る。よって、ユーザデータは、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースを介して通信される必要がない。
【００２５】
サービングゲートウェイと協働基地局との間の別個のサブベアラの確立は、協働基地局から通信端末へ通信されるユーザデータの量に対する、協働基地局までの別個の通信ベアラを確立する際のオーバーヘッドの相対的な費用関数に依存され得る。そのため、理解されるように、この判定は、協働基地局が、サービング基地局からユーザデータを通信するよりも通信端末へユーザデータを通信するための、より適した無線通信リンクを提供する相対的な時間量に依存し得る。
【００２６】
理解されるように、協働基地局が提供する無線通信チャネルがサービング基地局に勝る期間が短く間欠的なものにすぎない場合には、ごく少量のユーザデータだけが協働基地局を介して通信端末へ時折通信されることになり、そのため、サービングゲートウェイから協働基地局までのサブベアラを確立することは、シグナリングの量及び協働基地局までの通信ベアラを確立するのに必要な時間に比して効率的でない可能性もある。しかし、協働基地局がサービング基地局に勝る無線通信リンクを提供することになる時間量が、サービングゲートウェイから協働基地局までのサブベアラを確立するのに必要な時間より長い場合には、ユーザデータを協働基地局へ別個に直接通信することがより効率的であり得る。
【００２７】
ある例では、協働基地局がサービング基地局に勝る無線通信チャネルを相当な時間にわたって提供することになる場合には、協働基地局にハンドオーバして、当該協働基地局がサービング基地局になるようにすることが通信端末にとってより良くなるはずの時点が生じ得る。しかし、たとえ協働基地局がサービング基地局に勝る無線通信リンク品質を提供する時間が、ハンドオーバが典型的に実行されるはずの時間より長いとしても、ハンドオーバしないことが妥当な場合もある。サブベアラは、Ｓ‐ＧＷから協働集合内のすべての協働基地局まで確立され得る。帯域内シグナリングといったシグナリングに従って基地局間で送信がスイッチされてもよく、或いは、ユーザデータが同時に協働集合内のすべての基地局へ送信されてもよい。ハンドオーバは行われてもよいが、例えば、ただ１つのＳ１通信ベアラだけがＳ‐ＧＷとサービング基地局との間でハンドオーバされてもよく、それによって、ハンドオーバ基準が変更されてもよい。そのため、たとえ、協働基地局までの無線通信品質がサービング基地局に勝る時間が典型的なハンドオーバ時間より長いときでさえも、サービング基地局を通信端末の接続点として維持し、おそらくは、すべてのベアラの無線品質が協働基地局においてより長い予め決定される時間にわたって勝る場合にのみ協働基地局をサービング基地局にすることが妥当であり得る。よって、ハンドオーバは、たとえ無線チャネル品質が勝る時間が、ハンドオーバが典型的に実行されるはずの時間を超える場合でさえも実行されない場合がある。なぜならば、スイッチング時間が常にハンドオーバより短くあるためにマクロダイバーシチから利益を得ることが可能だからである。よって、すべての基地局から送信することにより、すべての基地局から送信することが可能となり得て、通信端末は、協働基地局からマルチキャストされるシグナルを組み合わせることができる。
【００２８】
別の例では、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースを介してではなく、ユーザデータを通信するためのサービングゲートウェイと協働基地局との間の別個の通信ベアラ（サブベアラ）を確立することの相対的なメリットは、ユーザデータの通信のために要件とされる相対的な品質又はサービスに依存することになる。
【００２９】
図３は、本技法に従って適合させられる図２において示される基地局の協働集合の概略的なブロック図を提供する。より具体的には、一例によれば、モバイル通信ネットワークは、サービング基地局２．５及びＸ２インタフェースを経由せずに協働基地局２．３、２．４の一方又は両方へユーザデータを通信するための別個の通信ベアラを提供するように適合させられる。したがって、別個の通信インタフェース（Ｘ２など）３０、３２は、サービングゲートウェイ６と協働基地局の第１のもの２．３及び第２の協働基地局２．４と間のＳ１＿ｕインタフェースを介した通信ベアラＢ１の要件を満たす。本技法によれば、モバイル通信ネットワークは、別個の通信ベアラを確立することが、協働基地局２．３、２．４と通信端末１．１との間の無線通信リンクの安定性に関して、使用される通信リソース及び要する時間の点においてより効率的になるかどうかを評価する。
【００３０】
後述する実施形態の説明を分かりやすくするために、協働基地局の１つである２．３を使用して通信端末１．１へユーザデータが通信される例について説明する。しかし、以下の説明は、他の協働基地局２．４に適用することもでき、実際には、集合内のすべての基地局に適用することができるはずであることが理解されるであろう。
【００３１】
本技法によれば、例えば、ＬＴＥ規格によるＸ２インタフェースを介したサービング基地局２．５と協働基地局２．３、２．４との間のインタフェースにかかる負担を減らすために、本技法は、別個の通信ベアラが、Ｓ１＿ｕインタフェースを介してサービングゲートウェイ６と協働基地局２．３、２．４のうちの１又は複数との間に通信ベアラが確立されるように構成する。よって、通信ベアラＢ１のためのユーザデータが協働基地局２．３、２．４を介して通信される図２に示される例を経て、別個のベアラがサービングゲートウェイ６と協働基地局２．３及び／又は第２の協働基地局２．４との間に確立される。したがって、ユーザデータは、サービング基地局２．５からＸ２インタフェース３０、３２を介して協働基地局２．３、２．４に至るＢ１通信ベアラを通らない。したがって、協働集合の各基地局間のインタフェース上で使用される通信帯域幅の量がそれに応じて低減される。しかし、ある例では、Ｘ２は引き続き、シグナリング及びスケジューリング情報を通信するために使用されることになる。
【００３２】
前述のように、明確にするために以下の説明では、通信端末までの通信ベアラに従ってユーザデータを通信するための、サービングゲートウェイ２．３と協働集合の協働基地局との間に確立される別個の通信ベアラは「サブベアラ」と称され得る。本例では、サブベアラは、協働基地局２．３、２．４を介してユーザデータを通信する通信ベアラＢ１を実現するためのデータを伝達する。しかし、このサブベアラは、サービングゲートウェイ６と協働基地局２．３との間のＳ１＿ｕインタフェースも介し、それ以外に、サービングゲートウェイ６と任意の他の基地局２との間に確立されるはずの通信ベアラも表す。
【００３３】
前述のように、基本的には、通信ベアラＢ１に従ってユーザデータを通信するためのサービングゲートウェイ６と協働基地局２．３との間の別個の通信ベアラの確立と関連付けられる費用関数が存在する。
費用は、サブベアラを確立するのに要する時間及び通信リソースの関数である。したがって、サブベアラＢ１を確立するための費用関数は、サブベアラを確立するに際してのシグナリング及び通信帯域幅及び遅延に関する。よって、サブベアラを確立するための時間と、サブベアラを確立するために要件とされる通信リソースと、サブベアラＢ１が有用となる時間との間のトレードオフが生じることになる。なぜなら、協働基地局２．３と通信端末１．１との間の無線通信チャネルがサービング基地局２．５からの無線通信チャネルに勝る品質を提供する場合にのみ、サブベアラＢ１が有用となるからである。以下の節では、この判定がどのように行われるかの説明例を提供する。一例では、サブベアラの確立を確立する決定は、サービング基地局２．５からの無線リンク品質測定結果の報告に基づいてＭＭＥ８によってなされる。このために、一例での基地局の協働集合におけるシグナリングフローを例示する図が図４に示されている。
【００３４】
図４には基地局の協働集合の概略的なブロック図が示され、この図は、図３に示される構成を反映しているが、サブベアラＢ１が確立されるべきか否かの判定を行うためのシグナリング要件を例示するために提供されている。図４に示されるように、サービング基地局２．５は、サービング基地局２．５とモバイル通信端末１．１との間の無線通信の品質はもとより、協働基地局２．３、２．４とモバイル通信端末１．１との間の現在の無線通信の相対的な品質に関連した情報も収集する。従来は、この情報は、協働基地局２．３からの通信を制御するのに使用されるにすぎない。測定報告はＭＭＥ８へ通信される。次いで、予め決定される基準に従って、ＭＭＥ８は、次いで、サービングゲートウェイ６と協働基地局２．３との間のＳ１＿ｕサブベアラを確立する。予め決定される条件は、サービング基地局２．５と通信端末１．１との間の無線通信リンクの品質に対する、協働基地局２．３、２．４と通信端末１．１との間の無線通信リンクの少なくとも１つ相対的な品質を含む。図５ａ、図５ｂ及び図５ｃを参照して以下の段落で判断基準をより詳細に説明する。
【００３５】
＜協働基地局との通信サブベアラを確立するための判断基準＞
前述の本発明の実施形態の記述から理解されるように、別個の通信ベアラを確立すべきかどうかの判定は、協働集合の基地局間のインタフェースの代わりに通信ベアラを用いることから得られる効率と、当該通信ベアラを確立するために要件とされるオーバーヘッドとのバランスである。したがって、効率のバランスは、協働基地局から通信端末までの無線通信チャネルの品質がサービング基地局と通信端末との間の無線通信チャネルに勝る相対的な時間に依存し得る。
【００３６】
図５ａは、協働基地局についての時間に対する信号対雑音比のグラフを提供する。図５ａから分かるように、ｔ１及びｔ２の期間にわたって信号対雑音比が平均値を超えるプロットに関して、信号対雑音比の平均値が示されている。
【００３７】
一例では、通信ベアラＢ１のＳ１＿ｕサブベアラを確立するための予め決定される条件又は基準は、信号対雑音比の変化の割合が予め決定される値を下回る場合、この変化の割合の判定を含み得る。信号対雑音比が急速に変化している場合には、無線通信品質は、サービングゲートウェイ６から協働基地局２．３までのサブベアラＢ１を確立することが有意義となる期間についてのレベルでない可能性がある。しかし、変化の割合が十分に緩やかであり、信号対雑音比の平均値が予め決定されるレベルを上回る場合には、ある時点で、信号対雑音比は、通信が、サービング基地局ではなく、又はサービング基地局に加えて、協働基地局２．３から通信端末１．１まで信頼され得る値を上回ったままになると想定され得る。そのため、サブベアラを確立するための基準のこの第１の例は、Ｓ１＿ｕサブベアラの確立の実行可能性の比較的に粗い検査を表す。サブベアラＢ１が確立されると、次いで、サービング基地局２．５は引き続き、協働基地局２．３から通信端末１．１までの無線通信リンクの品質をモニタリングする。図５ａに示される期間ｔ１及び期間ｔ２の間、ユーザデータは協働基地局２．３を介して通信され、その間、サービングゲートウェイ６からサービング基地局２．５までの通信ベアラＢ１の代わりに、又はこれに加えて、サービングゲートウェイ６から協働基地局２．３までのサブベアラが使用され得る。
【００３８】
理解されるように、サブベアラを確立すべきかどうか判定するために無線通信チャネルの状態を観測することができる観測時間には限界がある可能性もある。この観測時間は、通信ベアラのサービス品質要件、および要件とされる信頼水準にも依存し得る。観測時間が長いほど、サブベアラが、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェース上でのセービングと比べて効率よく使用されることになる信頼確率も大きくなる。
【００３９】
協働基地局２．３を介したサブベアラを確立するための基準を判定するさらなる例が図５ｂに示されている。図５ｂには、サービング基地局及び協働基地局５２についての時間に対する信号対雑音比のプロットが示されている。図５ａに示されるように、図４のＭＭＥは、サービング基地局から、時間に対するサービング基地局及び協働基地局２．３、２．４の信号対雑音比の報告を受信し得る。図５ｂに示されるように、期間ｔｃ１にわたって、協働基地局２．３、２．４と通信端末１．１との間の無線通信チャネルの信号対雑音比は、サービング基地局２．５と通信端末１．１との間の信号対雑音比のそれを超える。そのため、無線通信リンク品質が協働基地局２．３、２．４を介して勝る期間ｔｃ１、ｔｃ２が判定される。協働基地局２．５を介する通信品質がＳ１＿ｕサブベアラを確立するための設定時間を超える場合には、ＭＭＥ８は、協働基地局Ｃ１ｅＮＢ２．３までのサブベアラＢ１を確立し、ユーザデータを、サービングゲートウェイから協働基地局２．３までのサブベアラＢ１を介して通信する価値があると判断する。
【００４０】
協働基地局を介して無線リンク品質がより勝る測定時間ｔｃ１は、サブベアラＳ１＿ｕを確立するための設定時間と比較される。設定時間は、協働基地局２．３及びサービング基地局２．５から通信端末１．１までの信号対雑音比を測定するのに要する時間、この測定結果をＭＭＥ８へ通信するための時間、及びサブベアラＳ１＿ｕを確立するための時間から判定され得る。よって、設定時間は、サービング基地局２．５から通信端末１．１までと、協働基地局２．３から通信端末１．１までの信号対雑音比の測定結果を取得するのに要する時間、これらの測定結果をＭＭＥ８に通信するための時間、及びＭＭＥ８がｅＮｏｄｅＢ及びサービングゲートウェイ６に、協働基地局２．３までのサブベアラＳ１＿ｕを確立するよう指示するための時間を含む。協働基地局を介する無線通信リンクについての時間がサブベアラ設定時間より長い場合には、通信端末１．１への送信のためにユーザデータを協働基地局２．３へ直接通信するためのサブベアラを確立する価値があることになる。
【００４１】
ある例では、協働基地局２．３と通信端末１．１との間はもとより、サービング基地局２．３と通信端末１．１との間の信号対雑音比のサンプル値を、サービング基地局２．５とサービングゲートウェイ６との間の、又はサービング基地局２．５とＭＭＥ８との間のＳ１インタフェース上の通信ベアラＢ１を介して帯域内シグナリングによって通信されるかもしれない。
【００４２】
サービング基地局５４及び協働基地局５６についての時間に対する信号対雑音比のプロットを提供するさらなる例示が図５ｃに示されている。図５ｃに示されるように、ｔｃ２の期間にわたって、協働基地局２．３の信号対雑音比はサービング基地局２．５の信号対雑音比を超える。
【００４３】
理解されるように、協働基地局から提供される信号対雑音比が、サービング基地局の信号対雑音比を超え、サブベアラを設定するのに要件とされる時間より長いが、通信端末がソース基地局としてのサービング基地局からデタッチし、ターゲット基地局としての協働基地局にアタッチするためのハンドオーバを実行することができる時間より短い、最適期間が生じることになる。よって、図５ｃに示されるように、時間ｔｃ２は相対的に長く、この時間がハンドオーバを実行するための時間を超えるとすれば、この場合には、通信端末又はモバイル通信ネットワーク、例えばＭＭＥ８は、通信端末１．１が協働基地局２．３にハンドオーバすべきであると判定してもよい。ハンドオーバを実行するために要件とされる時間は、ハンドオーバ準備時間、ハンドオーバ実行時間、及びハンドオーバ完了時間を含み、ハンドオーバ完了時間は、協働基地局上の無線通信リソースの予約と共にシグナリングメッセージの通信を含む。この合計ハンドオーバ時間が、協働基地局がサービング基地局に勝る無線通信リンク品質を提供する時間ｔｃ２より短い場合には、ＭＭＥ８は、サブベアラＢ１を確立しないことを決定し、通信端末に協働基地局へハンドオーバするよう指示することを決定してもよい。この場合には、通信ベアラＢ１のサブベアラがＳ１インタフェースを介して確立され、協働基地局が新しいサービング基地局になる。しかし、前述のように、たとえハンドオーバ条件が満たされても、協働集合を維持した方が好都合な場合もある。
【００４４】
＜シグナリング＞
前述のように、図４は、本技法に従ってシグナリングメッセージを伝えるためのオプションを説明する図が提供されている。要件とされるシグナリングメッセージを通信するための２つのオプションがある。図４に示されるように、シグナリングメッセージは、Ｃプレーンによる専用シグナリングメッセージとして通信されてもよく、その場合、サービング基地局２．５はＳ１＿ＭＭＥインタフェースを介してＭＭＥ８へシグナリングメッセージを通信する。ＭＭＥ８は、次いで、サービングゲートウェイ６から協働基地局２．３、２．４までの専用サブベアラを確立する決定を行ってもよく、この決定はＳ１１インタフェース４０を介してサービングゲートウェイ６へシグナリングされる。よって、図４に示される双方向矢印４０、４２は、Ｃプレーンによるシグナリングメッセージの通信を表す。或いは、サービングゲートウェイ２．５からの測定報告を提供するシグナリングメッセージは、帯域内シグナリングにより、Ｓ１＿ｕインタフェース４４を介してサービングゲートウェイへＵプレーンによって、またＣプレーンメッセージ４０を用いてＳ１１インタフェースを介して、それぞれ通信されてもよい。よって、図４に示す双方向矢印４４は、協働基地局と通信端末の間と共にサービング基地局と通信端末との間のリンク品質の報告の測定を実行し、これらの測定結果をＭＭＥ８へ報告するための、Ｕプレーンによるサービング基地局とサービングゲートウェイとの間のシグナリングメッセージを表す。ＭＭＥ８は、次いで、インタフェース４０を介してシグナリングメッセージを通信することによって、サービングゲートウェイ６と連携する。
【００４５】
＜モバイル通信ネットワークの構成＞
理解されるように、モバイル通信ネットワークには、サービングゲートウェイ６から協働基地局２．３までのサブベアラを確立するための決定が行われ得る様々な場所がある。一般に、モバイル通信ネットワークは、サービング基地局２．５と通信端末１．１との間、及び協働基地局２．３と通信端末１．１との間の無線通信チャネルの状態をそれぞれモニタリングし、サービング基地局と協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの状態に応じて、通信端末へユーザデータを通信するために、サービング基地局及び協働基地局の一方又は両方を選択するように構成される。当該選択に応じて、モバイル通信ネットワークは、協働基地局との間で確立された通信ベアラを介して、又はサービング基地局までの通信ベアラを介して、ユーザデータを選択的に通信することができる。
【００４６】
一例では、モバイル通信ネットワークのコアネットワーク部はサービングゲートウェイを含み、サービングゲートウェイは、協働基地局との間で確立された通信ベアラを介して、又はサービング基地局までの通信ベアラを介して、ユーザデータを選択的に通信するように構成される。よって、ユーザデータを、サービング基地局２．５に通信するかそれとも協働基地局２．３に通信するかの決定は、サービングゲートウェイ６によって行われる。或いは、ユーザデータは、すべての協働基地局及びサービング基地局へ送信され得るはずである。
【００４７】
別の例では、モバイル通信ネットワークのコアネットワーク部はモビリティマネージャエンティティ（ＭＭＥ：mobility  manager  entity）８及びサービングゲートウェイ６を含み、サービング基地局２．５は、協働基地局２．３と通信端末１．１との間の無線通信リンクの相対的状態の指示を受け取り、サービング基地局２．５と通信端末１．１との間の無線通信リンクの相対的な状態の標識を受信ように構成され得る。さらに、ＭＭＥ８はサービング基地局２．５と共同して、満たされる予め決定される条件に応じて、協働基地局２．３までの通信ベアラを確立すべきかどうか識別するように構成され得る。
【００４８】
理解されるように、ＭＭＥ８が、サービングゲートウェイ６から協働基地局２．５までのサブベアラを確立すべきかどうか判定するためには、サービング基地局と通信端末の間、及び協働基地局と通信端末との間の無線通信リンクの状態に関する報告が、典型的には、サービング基地局からＭＭＥ８へ通信される必要がある。このために、一例では、サービング基地局は、帯域内シグナリングによって、サービング基地局と協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの状態の標識を通信するように構成され得る。ＬＴＥ通信ネットワークの例では、通信チャネルの状態の標識をＳ１＿ｕインタフェース上で通信され得て、そのため、サービングゲートウェイは、通信端末へ通信するためにサービング基地局又は協働基地局までの通信ベアラのうちの１つを介して通信端末へユーザデータを通信するべきかどうか判定するように構成され得る。
【００４９】
＜協働集合の動作＞
前述のように、本発明の実施形態は、通信端末に提供される通信ベアラの各々について１又は複数の協働基地局の各々を介して送信されるユーザデータのプロファイルを分析するように構成される。一例では、モバイル通信ネットワークは、通信端末へデータをデリバリする通信ベアラの各々についてサービングゲートウェイから協働基地局までのサブベアラを確立するように構成され、各通信ベアラは独立してみなされ、通信ベアラの各々について予め決定される条件が満たされるか否かを条件とする。よって、例えば、通信端末のための複数の通信ベアラが確立されていた場合には、それらの通信ベアラのうちの１つ又は複数が協働集合の協働基地局のうちの１つ又は複数を利用し、他の通信ベアラはサービング基地局によってのみサービングされてもよい。協働基地局のうちの１つ又は複数を介して通信することによって実現される１つ又は複数通信ベアラの各々が、サービングゲートウェイから協働基地局までのサブベアラを確立するための予め決定される条件に関して独立してみなされ、サブベアラは、比較に応じて確立されたり、確立されなかったりする。
【００５０】
一例では、サブベアラを確立すべきか否かの判定はモバイル通信ネットワークのモビリティマネージャで行われ、サービング基地局は、集合の協働基地局のうちの１つ又は複数を用いて通信されるデータの測定結果を報告するように動作する。一例では、サービング基地局は、協働基地局のうちの１つ又は複数を利用し、例えば、無線通信条件が頻繁に変化するなど、予め決定される条件を満たす通信ベアラの測定結果を報告しさえすればよい。モビリティマネージャは、協働基地局までのサブベアラを確立すべきかどうかの決定を行ってもよい。別の例では、変化しない通信ベアラに関する情報だけがモビリティマネージャへ報告される。
【００５１】
理解されるように、ある例では、協働基地局を介した通信端末へデータを通信するための通信ベアラは、ユーザデータ（Ｕプレーンデータ）を協働基地局へ送信するために、協働基地局とサービング基地局との間のインタフェースを使用し得る一方で、いくつかの通信ベアラは、サービング基地局とサービングゲートウェイの間で確立されている通信ベアラ（Ｓ‐１）に加えて、協働基地局とサービングゲートウェイとの間の直接的なサブベアラも使用し得る。
【００５２】
＜動作の概要＞
図６は、前述の予め決定される条件の例又は実際の他の予め決定される条件のうちの１つ又は複数を用いて、サービングゲートウェイから協働集合の協働基地局のうちの１つ又は複数へのＣプレーンシグナリングを用いてサブベアラを確立する本技法の動作の一例を表すフロー図を提供する。図６は以下のように要約される。
【００５３】
Ｓ１：従来の手順に従って、通信端末は、サービング基地局からと、協働集合内の協働基地局からとのリンク品質測定結果を報告する。リンク品質測定結果はサービング基地局へ報告される。一例では、リンク品質測定結果は、次いで、ステップＳ２でＭＭＥ８へ通信される。
【００５４】
Ｓ４：ＭＭＥは、次いで、サービング基地局のリンク品質測定結果を、予め決定される基準を用いて、協働集合内の協働基地局のうちの１つ又は複数のリンク品質測定結果と比較する。これら予め決定される基準に従って、ユーザデータを、協働集合の協働基地局のうちの１つ又は複数へ直接通信することがより効率的になるか否かが判定される。これらの基準は、実質的には、使用可能な通信リンク品質が、サービング基地局を介するよりも協働基地局を介して勝る時間が、サブベアラを設定するために要件とされる時間よりも長いが、サービング基地局から協働基地局へのハンドオーバを実行することがより良いであるはずの時間よりも短いことを判定する。シグナリングは、実質的に。図６はＣプレーンについてのものである。Ｕプレーン及びスイッチングについて同様の図はあるか？ここでは、Ｓ‐ＧＷが通知を受けるこの帯域内オプションがある（Ｓ‐ＧＷはＭＭＥに通知し得る）。或いは、ＭＭＥが通知を受け、次いでＳ‐ＧＷに通知する。前者がより適切であるのは、ベアラがすでに確立され、スイッチングが要件とされることである。協働ｅＮＢまでの新しいベアラを確立する必要がある場合には、後者がより適切である。しかし、このシナリオでは前者も使用されてもよい。
【００５５】
Ｓ６：ＭＭＥは、次いで、リンク品質の測定結果が協働集合の基地局のうちの１つ又は複数について予め決定される基準を満たすかどうか判定する。
【００５６】
Ｓ８：リンク品質測定結果が協働基地局のうちの１つ又は複数についてのリンク品質測定結果を満たす場合には、ＭＭＥは、ｅＮＢ及びサービングゲートウェイ６に、上記説明でサブベアラと称した、ユーザデータを協働基地局へ直接通信するためのサービングゲートウェイと協働基地局との間のＳ１Ｕベアラを確立するようシグナリングする。
【００５７】
Ｓ１０：ＭＭＥは、引き続き、サービング基地局と通信端末との間、及び協働基地局と通信端末との間の無線通信リンクをモニタリングする。例えば、協働基地局のリンク品質が、そのとき、サービング基地局のリンク品質を上回ったままである場合には、ＭＭＥは、協働基地局へのハンドオーバの実行を決定し得る。一方、ＭＭＥは、そのとき、リンク品質測定結果を再評価してもよく、これらの測定結果が、予め決定される時間量にわたって一貫して予め決定される閾値を下回る場合には、ＭＭＥは、サブベアラを取り外し、又は取り消すことを判定するために、分岐Ｓ６の決定を適用し得る。しかし、典型的には、ベアラはすでに確立されているため、当面は使用されずに維持されてもよい。
【００５８】
Ｕプレーン動作の例が図７に表されている。図７は以下のように要約される。
【００５９】
Ｓ８：サービングゲートウェイは、サービング基地局から無線リンク品質に関する標識を受信する。これは、サービング基地局からのＳＩ＿ｕインタフェース上で帯域内シグナリングメッセージを介して受信され得る。
【００６０】
Ｓ１０：帯域内シグナリングが使用される場合、サービングゲートウェイは、ベアラが存在するかどうかチェックし、存在しない場合、ＭＭＥはベアラを生成するよう通知される。
【００６１】
Ｓ１２：ベアラが存在する場合には、サービングゲートウェイは、Ｕプレーンデータを、最も良い無線リンク品質を有するベアラ又はサブベアラに向けてスイッチングされる。サブベアラは、変動がより低い通信ベアラについて確立される。或いは、チェックはＭＭＥによって行われ得るし、サービングゲートウェイは、ＭＭＥによってそれぞれのベアラ間でデータを切り換えるよう通知されてもよい。帯域内シグナリングは、サービングゲートウェイまでのＳ１通信ベアラと協働基地局までのサブベアラとの間でデータをスイッチングする場合に限りより適切となり得る。しかし、ＭＭＥとのシグナリングは、新しいベアラが確立される必要がある場合に、より適切となり得る。
【００６２】
上記説明から理解されるように、本発明の実施形態は以下を含むことができる。
【００６３】
１若しくは複数の通信端末へ、及び／又は１若しくは複数の通信端末からデータを通信するためのモバイル通信ネットワークであって、モバイル通信ネットワークは、コアネットワーク部と、複数の基地局を含む無線ネットワーク部とを備え、複数の基地局は、通信端末へ、又は通信端末からデータを通信するためのワイヤレスアクセスインタフェースを提供するように構成される。複数の基地局のうちの１つは、通信端末のうちの１つへのサービング基地局として動作し、通信端末と協働して、サービング基地局を経由しコアネットワーク部及び無線ネットワーク部を介して通信端末へ、又は通信端末からユーザデータを通信するための１又は複数の通信ベアラを確立し、複数の基地局のうちの少なくとも１つの他の基地局と協働して、通信端末へ、又は通信端末からユーザデータを通信するように構成される。協働基地局は、ワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された無線通信チャネルの状態の結果として、通信端末へユーザデータを送信するように構成される。モバイル通信ネットワークは、協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの状態をモニタリングし、予め決定される条件の結果として、通信端末へユーザデータを送信するために協働基地局へユーザデータを通信するための、コアネットワークから協働基地局までの通信ベアラを確立するように構成される。
【００６４】
上記実施形態によるモバイル通信ネットワークにおいて、予め決定される条件は、協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの状態、協働基地局と通信端末との間で通信ベアラを確立するための設定時間、及び通信端末へユーザデータを通信するために要件とされるサービス品質のうちの少なくとも１つを含み得る。
【００６５】
基地局はモバイル通信ネットワークの一部を形成し、ワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立される少なくとも１つの通信ベアラを介して、ユーザデータを通信端末へ通信し、通信端末からユーザデータを受信するように構成される。通信ベアラは、ワイヤレスアクセスインタフェースによって提供される無線通信チャネルを含み、通信端末のうちの１つへのサービング基地局として動作し、複数の基地局のうちの少なくとも１つの他の基地局と協働して通信端末へ、又は通信端末からユーザデータを通信するために、通信端末へ通信するためのユーザデータを、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースを介して送信し、サービング基地局と通信端末との間、及び協働基地局と通信端末との間の通信チャネルの状態をモニタリングし、サービング基地局と通信端末との間、及び協働基地局と通信端末との間の通信チャネルの状態をコアネットワークへ報告し、コアネットワークが、通信端末へユーザデータを送信するために協働基地局へユーザデータを通信するための、協働基地局までの別個の通信ベアラを確立したという標識を受信した結果として、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースを介した協働基地局へのユーザデータの通信を停止する。
【００６６】
基地局はモバイル通信ネットワークの一部を形成し、ワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された少なくとも１つの通信ベアラを介して、ユーザデータを通信端末へ通信し、通信端末からユーザデータを受信するように構成される。通信ベアラは、ワイヤレスアクセスインタフェースによって提供される無線通信チャネルを含み、通信端末のうちの１つのサービング基地局と共に協働基地局として動作するために、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースを介してサービング基地局から通信端末へ通信するためのユーザデータを受信し、サービング基地局の制御下でワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された無線通信チャネルの状態の結果として、通信端末へ選択的にユーザデータを送信し、モバイル通信ネットワークと共に、サービング基地局からユーザデータを受信せずに、通信端末へユーザデータを送信するために協働基地局へユーザデータを通信するための、コアネットワークから協働基地局までの通信ベアラを確立する。
【００６７】
インフラストラクチャ機器はモバイル通信ネットワークの一部を形成し、モバイル通信ネットワークは、インフラストラクチャ機器を含むコアネットワーク部と、無線ネットワーク部とを含み、無線ネットワーク部は、通信端末へ、又は通信端末からデータを通信するためのワイヤレスアクセスインタフェースを提供するように構成される複数の基地局を含む。インフラストラクチャ機器は、協働基地局と通信端末との間の無線通信リンクの相対的な状態の標識を受信し、サービング基地局と通信端末との間の無線通信リンクの相対的な状態の標識を受信するように構成され、協働基地局及びサービング基地局は基地局の協働集合を形成し、インフラストラクチャ機器は、予め決定される条件に応じて協働基地局までの通信ベアラを確立すべきかどうか識別し、予め決定される条件が満たされた結果として、通信端末への通信のためにサービングゲートウェイから協働基地局へユーザデータを通信するための通信ベアラを確立するように構成される。
【００６８】
前述のインフラストラクチャ機器において、予め決定される条件は、協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの状態、協働基地局と通信端末との間で通信ベアラを確立するための設定時間、及び通信端末へユーザデータを通信するために要件とされるサービス品質のうちの少なくとも１つを含む。
【００６９】
前述のインフラストラクチャ機器において、サービング基地局は、通信端末との間で確立された無線通信チャネルの状態の標識を、帯域内シグナリングによって、サービング基地局及び協働基地局の各々を介してサービングゲートウェイへ通信するように構成される。
【００７０】
モバイル通信ネットワークへデータを通信し、又はモバイル通信ネットワークからデータを受信するための通信端末は、モバイル通信ネットワークと協働して、通信ベアラを介したモバイル通信デバイスからの、又はモバイル通信デバイスへの通信セッションのデータを通信するための通信ベアラであって、通信端末とモバイル通信ネットワークのサービング基地局との間の無線通信チャネルを含む通信ベアラを確立し、サービング基地局と通信端末との間の無線通信チャネルを介してモバイル通信ネットワークのサービング基地局からデータを受信するように構成される。サービング基地局は、少なくとも１つの他の協働基地局と共に協働集合を形成し、通信端末は、サービング基地局と通信端末との間、及び協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの状態を判定し、サービング基地局と協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの判定された状態をサービング基地局へ通信し、サービング基地局の制御下でワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された無線通信チャネルの通信される状態の結果として、サービング基地局及び協働基地局の一方又は両方から選択的にユーザデータを受信し、予め決定される条件の結果として、協働基地局から、通信端末へユーザデータを送信するために協働基地局へユーザデータを通信するための、コアネットワークから協働基地局まで確立された通信ベアラを用いて協働基地局へ通信されるユーザデータを受信するように構成される。
【００７１】
前述の通信端末において、予め決定される条件は、協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの状態、協働基地局と通信端末との間で通信ベアラを確立するための設定時間、及び通信端末へユーザデータを通信するために要件とされるサービス品質のうちの少なくとも１つを含む。
【００７２】
モバイル通信ネットワークを介して通信端末へデータを通信する方法であって、モバイル通信ネットワークは、インフラストラクチャ機器を含むコアネットワーク部と、データを通信端末へ通信するためのワイヤレスアクセスインタフェースを提供するように構成される複数の基地局を含む無線ネットワーク部とを備える。この方法は、通信端末と協働して、サービング基地局を経由しコアネットワーク部及び無線ネットワーク部を介して通信端末へ、又は通信端末からユーザデータを通信するための１又は複数の通信ベアラを確立することと、サービング基地局及び少なくとも１つの他の協働基地局を含む基地局の協働集合を形成することと、ワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの状態をモニタリングすることと、サービング基地局と協働基地局との間のインタフェースを介して協働基地局でユーザデータを受信することと、サービング基地局の制御下の無線通信チャネルの状態の結果として、協働基地局及び／又はサービング基地局から通信端末へ選択的にユーザデータを送信することと、予め決定される条件の結果として、通信端末へユーザデータを送信するために協働基地局へユーザデータを通信するための、コアネットワークから協働基地局までの通信ベアラを確立することとを含む。
【００７３】
本技法の多様なさらなる例示的態様及び特徴が以下の項目において定義される。
【００７４】
モバイル通信ネットワークへデータを通信し、又はモバイル通信ネットワークからデータを受信するための通信端末であって、
モバイル通信ネットワークと協働して、通信ベアラを介したモバイル通信デバイスからの、又はモバイル通信デバイスへの通信セッションのデータを通信するための通信ベアラであって、通信端末とモバイル通信ネットワークのサービング基地局との間の無線通信チャネルを含む通信ベアラを確立し、
モバイル通信ネットワークのサービング基地局からサービング基地局と通信端末との間の無線通信チャネルを介してデータを受信する
ように構成され、サービング基地局は少なくとも１つの他の協働基地局と共に協働集合を形成し、通信端末は、
サービング基地局と通信端末との間、及び協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの状態を判定し、
サービング基地局と協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの判定された状態をサービング基地局へ通信し、
サービング基地局の制御下でワイヤレスアクセスインタフェースを介して確立された無線通信チャネルの通信された状態の結果として、サービング基地局又は協働基地局のうちの一方又は両方から選択的にユーザデータを受信し、
予め決定される条件の結果として、協働基地局から、通信端末へユーザデータを送信するために協働基地局へユーザデータを通信するための、コアネットワークから協働基地局まで確立された通信ベアラを用いて協働基地局へ通信されるユーザデータを受信するように構成されるモバイル通信端末。
【００７５】
２．予め決定される条件は、協働基地局と通信端末との間の無線通信チャネルの状態、協働基地局と通信端末との間で通信ベアラを確立するための設定時間、及び通信端末へユーザデータを通信するために要件とされるサービス品質のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の通信端末。
【００７６】
本発明の多様な他の態様及び特徴は添付の特許請求の範囲で定義される。記載される実施形態には、添付の特許請求の範囲で定義されている本発明の範囲を逸脱することなく、多様な改変を加えられ得る。例えば、本発明の実施形態は、３ＧＰＰ以外及びＬＴＥ規格以外の他の通信システムでの適用を出願した。さらに、判断基準は、通信ネットワークのあらゆる場所において、ＭＭＥだけでなく、おそらくはサービングゲートウェイでも取り得るはずであり、上記以外の異なるシグナリング手順も実現され得ることが理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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