(57)【要約】      （修正有）【課題】ＵＥがＵＬ通信及びＤＬ通信に関して異なるＢＳと接続し、ＵＬを処理するＢＳとＤＬを処理するＢＳとの間の通信をさらに円滑にする【解決手段】第１の基地局８０１は、ユーザ装置（ＵＥ）に関するＩＤを生成する識別子（ＩＤ）生成モジュールと、複数の基地局から複数の受信信号強度値を受信する受信機と、前記ＩＤに対応する前記ＵＥに関するアップリンク・トラフィックを処理するために、前記複数の受信信号強度値からの最高のメトリックを有する、前記複数の基地局からの第２の基地局を割り当てる選択モジュールとを備え、前記受信機が、前記ＩＤに対応する前記ＵＥのアップリンク制御情報を、第２の基地局８０３から受信する。【選択図】図８
2013085242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ装置（ＵＥ）に関するＩＤを生成する識別子（ＩＤ）生成モジュールと、
複数の基地局から複数の受信信号強度値を受信する受信機と、
前記ＩＤに対応する前記ＵＥに関するアップリンク・トラフィックを処理するために、前記複数の受信信号強度値からの最高のメトリックを有する、前記複数の基地局からの第２の基地局を割り当てる選択モジュールと
を備えた第１の基地局であって、
前記受信機が、前記ＩＤに対応する前記ＵＥのアップリンク制御情報を前記第２の基地局から受信する第１の基地局。
【請求項２】
協調マルチポイント送受信を使用することによって、バックホールを介して、前記生成されたＩＤを前記複数の基地局に送信する送信機をさらに備えた、請求項１に記載の第１の基地局。
【請求項３】
前記送信機が、プロセス開始メッセージを前記第２の基地局に送信し、情報交換パケットの受信の確認を前記第２の基地局に送信する、請求項２に記載の第１の基地局。
【請求項４】
前記受信機が、前記情報交換パケットを処理することから前記ＩＤに対応するアップリンク制御情報を受信し、
前記送信機が、前記受信されたアップリンク制御情報を前記ＩＤに対応する前記ＵＥに送信する、請求項３に記載の第１の基地局。
【請求項５】
前記受信機が前記情報交換パケットを前記バックホールから受信し、前記情報交換パケットが、
肯定応答情報と、
前記ＩＤに対応する前記ＵＥのアップリンク送信電力を示す送信電力情報と、
アップリンク・データに関する制御情報とを含む、請求項４に記載の第１の基地局。
【請求項６】
前記情報交換パケットが、
タイミング整合情報と、
前記ＩＤに対応する前記ＵＥからの受信信号電力と、
ダウンリンク・データに関する制御情報とをさらに含む、請求項５に記載の第１の基地局。
【請求項７】
前記ＩＤが、前記ＵＥが受信信号電力情報を送信する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを含むデータ・パケットである、請求項１に記載の第１の基地局。
【請求項８】
ユーザ装置（ＵＥ）に関するダウンリンク伝送を処理する基地局を操作するための方法であって、
前記ＵＥに関する識別子（ＩＤ）を生成するステップと、
複数の基地局から複数の受信信号強度値を受信するステップと、
前記ＩＤに対応する前記ＵＥに関するアップリンク・トラフィックを処理する目的で、前記複数の受信信号強度値からの最高のメトリックを有する、前記複数の基地局からの第２の基地局を割り当てるために、信号プロセッサを使用するステップと、
前記ＩＤに対応する前記ＵＥのアップリンク制御情報を前記第２の基地局から受信するステップとを含む方法。
【請求項９】
協調マルチポイント送受信を使用することによって、バックホールを介して、前記生成されたＩＤを前記複数の基地局に送信するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法
。
【請求項１０】
プロセス開始メッセージを前記第２の基地局に送信するステップと、
情報交換パケットの受信の確認を前記第２の基地局に送信するステップと
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記情報交換パケットからの、前記ＩＤに対応するアップリンク制御情報を処理するステップと、
前記アップリンク制御情報を前記ＩＤに対応する前記ＵＥに送信するステップと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
アップリンク制御情報を前記処理するステップが、前記情報交換パケットから、肯定応答情報と、前記ＩＤに対応する前記ＵＥのアップリンク送信電力を示す送信電力情報と、アップリンク・データに関する制御情報とを処理するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
アップリンク制御情報を前記処理するステップが、前記情報交換パケットから、タイミング整合情報と、受信アップリンク電力情報と、ダウンリンク・データに関する制御情報とを処理するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＩＤを前記生成するステップが、前記ＵＥが受信信号電力情報を送信する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを含むデータ・パケットを生成するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
ユーザ装置（ＵＥ）に関するダウンリンク及びアップリンク伝送を処理するための方法であって、
ダウンリンク伝送に関して第１の基地局を前記ＵＥに割り当てるステップと、
前記ＵＥに関する識別子（ＩＤ）を生成するステップと、
複数の受信信号強度値を複数の基地局から受信するステップと、
前記ＩＤに対応する前記ＵＥに関するアップリンク伝送を処理する目的で、前記複数の受信信号強度値から最高のメトリックを有する、前記複数の基地局からの第２の基地局を割り当てるために、信号プロセッサを使用するステップと、
前記第２の基地局から、前記情報交換パケットからの前記ＩＤに対応するアップリンク制御情報を前記第１の基地局において受信するステップとを含む方法。
【請求項１６】
協調マルチポイント送受信を使用することによって、バックホールを介して、前記生成されたＩＤを前記第１の基地局から前記複数の基地局に送信するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
プロセス開始メッセージを前記第１の基地局から前記第２の基地局に送信するステップと、
情報交換パケットの受信の確認を前記第１の基地局から前記第２の基地局に送信するステップと
をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の基地局から、前記受信されたアップリンク制御情報を前記ＩＤに対応する前記ＵＥに送信するステップ
をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記受信信号強度値を決定するために、前記ＩＤに対応する前記ＵＥからの送信電力を
前記複数の基地局において測定するステップと、
協調マルチポイント送受信を使用することによって、バックホールを介して、前記ＩＤに対応する前記ＵＥのアップリンク制御情報を前記第２の基地局から前記第１の基地局に送信するステップとをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
アップリンク制御情報を前記第２の基地局から前記第１の基地局に前記送信するステップが、肯定応答情報と、前記ＩＤに対応する前記ＵＥのアップリンク送信電力を示す送信電力情報と、アップリンク・データに関する制御情報とを前記第１の基地局に送信するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
アップリンク制御情報を前記第２の基地局から前記第１の基地局に前記送信するステップが、タイミング整合情報と、前記複数の受信信号強度値のうちの１つと、ダウンリンク・データに関する制御情報とを前記第１の基地局に送信するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＩＤを前記生成するステップが、前記ＵＥが受信信号電力情報を送信する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルを含むデータ・パケットを生成するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、通信システムに関し、より詳細には、ユーザ装置（ＵＥ）のアップリンク及び／又はダウンリンクを処理するための基地局（ＢＳ）を選択することに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの無線システム内には、基地局（ＢＳ）と呼ばれる集中形エンティティと通信する、モバイルフォン、ラップトップ、又はＰＤＡなどのユーザ装置（ＵＥ）が存在する。これらは、セルラ基地局であってよく、又は無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）アクセス・ポイント（ＡＰ）であってもよい。
【０００３】
図１は、ＵＥ１０３及び１０４とＢＳ１０５との間の基本的な相互接続のある実例である。ＢＳからＵＥへの伝送は、ダウンリンク（ＤＬ）伝送１０１と呼ばれる。ＵＥからＢＳへの伝送は、アップリンク（ＵＬ）伝送１０２と呼ばれる。ＵＥの観点から、データはＤＬチャネルを経由してＢＳから受信され、データはＵＬチャネルを経由してＢＳに送信される。
【０００４】
無線チャネルのリンク利得（損失）は、いくつかの要因に依存し、
Ｌｏｓｓ＝ＰＬ＋Ｓ＋Ｆ＋ＧＡｎｔ＋ＬＭｉｓｃ  （１）
と表現できる。
【０００５】
ＰＬは伝搬損失であり、Ｓはシャドー・フェージングであり、Ｆはマルチパス・フェージングである。ＧＡｎｔはアンテナ利得係数であり、ＬＭｉｓｃはその他の種々雑多な利得係数である。経路損失パラメータ及びフェージング・パラメータは、送信されている信号の周波数に依存する。
【０００６】
スイッチがオンにされたときのＵＥの第１の動作は、ＢＳと接続することである。あるＵＥに対し、新しく接続されたＢＳは、次いで、以下の責任を担う。
ａ）制御情報をＵＥに送信すること
ｂ）データをＵＥに送信すること
ｃ）制御情報をＵＥから受信すること
ｄ）データをＵＥから受信すること。
【０００７】
図２は、ＢＳとＵＥとの間の制御及びデータ伝送のある実例を示す。この例では、ＵＥ１０３と１０４は両方ともＢＳ１０５と接続する（すなわち、ハンドシェーク及びアドレス、又はその他の方法によって接続される）。送信を成功させるために、当該リンクの信号対雑音比（ＳＮＲ）若しくは信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）は、あるしきい値を上回るべきである。ＳＩＮＲは、所与のＵＥと、ネットワーク内に存在し得る複数のＢＳのそれぞれとの間のすべてのリンクのリンク利得に依存する。制御チャネル２００及びデータ・チャネル２０１は、伝送を成功させるために要求されるＳＮＲ及びＳＩＮＲがそれぞれ異なる。
【０００８】
図３は、それぞれのＤＬ伝送において、１つ又は複数のＢＳ３０１、３０２、３０３が参照信号（ＲＳ）をＵＥ３００に送信する実例を示す。ＵＥ３００のスイッチがオンになると、ＵＥ３００は、範囲内又はそのネットワーク内のそれぞれのＢＳから入って来る信号を測定する。１つのそのような信号は、参照信号（ＲＳ）であり、セルラシステムの場合は、同期信号に相当し、ＷＬＡＮの場合は、ＡＰビーコンに相当する。示される実例では、それぞれのＢＳ３０１、３０２、及び３０３は、それぞれのＲＳ３１１、３１２、３１３をそのそれぞれのＤＬチャネル内で周期的に送信する。ＵＥにおける受信信号強度は、ＲＳ受信電力（ＲＳＲＰ）と呼ばれ、方程式（２）に示されるように、損失Ｌｏｓｓｉに関するＢＳｉの送信電力の単位Ｐｉで提示される。
ＲＳＲＰｉ＝Ｌｏｓｓｉ＋Ｐｉ  （２）
【０００９】
ＵＥは、それぞれのＢＳのＲＳＲＰを測定し、選択機構に基づいて、最大値のＲＳＲＰを有するＢＳと接続する。
【００１０】
図３の実例では、ＵＥの接続先は、ＤＬチャネル・リンク利得に依存するＤＬチャネルＲＳＲＰに基づいて行われる。対照的に、図２の実例では、ＵＥ１０３又は１０４は、その後、ＵＬ伝送とＤＬ伝送の両方に関して同じＢＳに送る。
【００１１】
通常、ＵＥからＢＳへのＵＬチャネルが異なるＢＳに対するすべての利用可能なＵＬチャネルのセットの中でやはり最強のチャネルである場合、選択の基準をＤＬチャネルのＲＳＲＰだけに置くことは問題にならない。しかし、ほとんどの無線システムはＵＬ伝送とＤＬ伝送とを分離するために周波数分割複信（ＦＤＤ）を行うため、ＵＬチャネル及びＤＬチャネルは、通常、異なる周波数帯域上で動作する。先に述べたように、方程式（１）の経路損失パラメータ及びフェージング・パラメータは、動作の周波数に依存する。したがって、ＵＬとＢＳとの間の距離がＵＬ伝送及びＤＬ伝送に関して同じであるとしても、実際の経路利得（損失）は異なる場合がある。
【００１２】
図４は、ＵＬが周波数帯域ｆＵで動作し、ＤＬが帯域ｆＤで動作するある実例を示し、この場合、ＵＥ１０３は、ＢＳ１０５から距離ｄだけ離れている。ＤＬ４００の損失ＬＤ（ｆＤ、ｄ）は良好であり得るが、ＵＬ４０１の損失ＬＵ（ｆＵ、ｄ）はそれほど良好でない可能性がある。
【００１３】
リンク利得におけるそのようなＤＬとＵＬの不均衡は、珍しい問題ではない。アクティブな通信を提供するサービス提供セルと、アクティブに通信していない非サービス提供セルとが存在する、第３世代パートナーシップ・プロジェクト・ユニバーサル移動通信システム（３ＧＰＰ  ＵＭＴＳ）であるセルラ・システムでは、ＵＥは、ソフト・ハンドオフにおいて、ある程度までＤＬとＵＬの不均衡に対処することができる。サービス提供セルは、より強力なＤＬを有する場合があるが、非サービス提供セルに対するＵＬは、サービス提供セルに対するＵＬよりもより強力な可能性がある。３ＧＰＰリリース９９（Ｒ９９）セッションと高速アップリンク・パケット・アクセス（ＨＳＵＰＡ）セッションは両方とも、ソフト・ハンドオフ技術を使用することによって、且つ、何らかのＤＬとＵＬの不均衡の存在下で動作し続けることによって、この本質的なダイバーシティを活用することができる。しかし、高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）及びロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）の場合、ＵＬを経由してＵＥをサービス提供セルに接続することは、フィードバック制御情報に関して極めて重要である。ＤＬとＵＬの不均衡の結果として、ＨＳＤＰＡ及びＬＴＥスループットが大きく影響を受ける可能性がある。この問題を緩和するための１つの様式は、ＤＬ品質だけでなく、ＵＬ品質にも基づいて、サービス提供セルを変更することであろう。
【００１４】
異なるＢＳが異なる送信電力を有し得る３ＧＰＰの異種ネットワーク設定において、この問題はより深刻である。
【００１５】
図５は、異なるＢＳが異なる送信電力を有し得るように、マクロＢＳ１０５とピコＢＳ５００とを有するネットワークのある実例を示す。方程式（２）に基づいて、
ＬｏｓｓＭａｃｒｏ＋ＰＭａｃｒｏ≧ＬｏｓｓＰｉｃｏ＋ＰＰｉｃｏ  （３）
である場合、ＵＥは、ピコセル（ピコＢＳ５００）ではなく、マクロＢＳ１０５と接続することを判断する。
【００１６】
図５では、ＵＥ１０３はピコＢＳ５００により近接するが、このシナリオでＵＥ１０３がマクロＢＳ１０５に接続する可能性があるのは、送信電力の大きな不均衡による。３ＧＰＰシナリオの場合、ＰＭａｃｒｏ＝４６ｄＢｍ及びＰＰｉｃｏ＝３０ｄＢｍである。しかし、ＵＥがＵＬ上でＢＳ１０５に送信するとき、ＵＥは、ＰＭａｃｒｏと比較してさらに低いその独自の電力ＰＵＥを用いてこれを行う。したがって、ＵＬ伝送に関して、以下の問題が発生することになる。
ａ）ＵＥ１０３はマクロＢＳ１０５から離れて位置するため、マクロＢＳ１０５に対する受信信号強度は弱い可能性がある。
ｂ）マクロＢＳ１０５は、マクロＢＳ１０５がＵＥ１０３からデータを受信しなければならない伝送スロット内で別の近くのＵＥ１０４をスケジュールした可能性があり、ＵＥ１０３に関して伝送スロットを準備していない可能性がある。
ｃ）ＵＥ１０３は、マクロＢＳ１０５と通信している場合、ピコＢＳ５００が近づくにつれて、依然としてピコＢＳ５００に干渉を引き起こす可能性がある。
【００１７】
この問題に取り組むための３ＧＰＰの手法は、方程式（３）においてピコ・セル受信信号強度に関連バイアス（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｂｉａｓ）を追加することである。これは、ＵＥが最も近接するピコＢＳに接続することを確実にする。しかしながら、ＵＥがピコＢＳに接続すると、より強力なマクロＢＳからの信号が干渉となるため、ＤＬに問題が生じることになる。
【００１８】
図６は、ＵＥと２個のマクロＢＳとの間の隣接するセル伝送がどのように干渉を引き起こす可能性があるかのある実例を示す。ＢＳ６０１及びＢＳ６０２のセル・エッジに位置するＵＥ６００の場合、ＵＥは、ＢＳ６０１からの信号６０３の強度がわずかに高いために、ＢＳ６０１と接続することになる。しかし、ＢＳ６０２からの信号６０４は、信号６０３と干渉を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】米国特許第６９９３３４１（Ｂ２）号、「Ｕｐｌｉｎｋ，Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｆｏｒ  ｆａｓｔ  ｃｅｌｌ  ｓｉｔｅ  ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ」、Ｊ．Ｈｕｎｚｉｎｇｅｒ、２００６年１月３１日
【特許文献２】米国特許公開第ＵＳ２０１００３２３７４９（Ａ１）号、「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ／Ｕｐｌｉｎｋ  Ｈａｎｄｏｖｅｒ」、Ｊ．Ｌｅｅ、Ｙ．Ｈ．Ｋｉｍ、Ｋ．Ｓ．Ｒｙｕ、２０１０年１２月２３日
【特許文献３】米国特許第７５３５８６７（Ｂ１）号、「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ａ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  ｆｏｒ  ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ  ｔｈｅ  ｃａｐａｃｉｔｙ  ａｎｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ａ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｓｐｒｅａｄ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｎｅｔｗｏｒｋ」、Ｄ．Ｋｉｌｆｏｙｌｅ、Ｔ．Ｓｌｏｃｕｍｂ、Ｓ．Ｃａｒｓｏｎ、２００９年５月１９日
【特許文献４】ＰＣＴ特許出願第ＷＯ２０１０１０５３９８（Ａ１）号、「Ｍｅｔｈｏｄ，Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｆｏｒ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  ｐｏｗｅｒ」、Ｚｈａｏ  Ｍｉｎｇｙｕ等、２０１０年９月２３日
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｒ  Ｍ．２１３５、「Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ  ｆｏｒ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｒａｄｉｏ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｆｏｒ  ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ」、２００９年１２月
【非特許文献２】Ｅ．Ｄａｈｌｍａｎ、Ｓ．Ｐａｒｋｖａｌｌ、Ｊ．Ｓｋｏｌｄ、「４Ｇ  ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ」、Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ、２０１１年
【非特許文献３】ＩＥＥＥ  Ｇｌｏｂｅｃｏｍ  ２００９年の訴訟手続きにおける、Ｙ．Ｔｏｋｇｏｚ、Ｆ．Ｍｅｓｈｋａｔｉ、Ｙ．Ｚｈｏｕ、Ｍ．Ｙａｖｕｚ、Ｓ．Ｎａｎｄａ、「Ｕｐｌｉｎｋ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  ＨＳＰＡ＋ａｎｄ  １ｘＥＶＤＯ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌｓ」
【非特許文献４】Ｆ．Ｍｅｓｈｋａｔｉ、Ｙ．Ｊｉａｎｇ、Ｌ．Ｇｒｏｋｏｐ、Ｓ．Ｎａｇａｒａｊａ、Ｍ．Ｙａｖｕｚ、Ｓ．Ｎａｎｄａ、「Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  Ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  ｉｎ  ３Ｇ  ＵＭＴＳ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」、２０１０年
【非特許文献５】３ＧＰＰ  ＴＲ  ３６．８１４  Ｖ９．０．０、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ、３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、Ｆｕｒｔｈｅｒ  ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｅ−ＵＴＲＡ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ  ａｓｐｅｃｔｓ（Ｒｅｌｅａｓｅ  ９）、２０１０年３月
【非特許文献６】３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．４２０、Ｘ２  ｇｅｎｅｒａｌ  ａｓｐｅｃｔｓ  ａｎｄ  ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ、（Ｒｅｌｅａｓｅ  １０）、２０１１年６月
【非特許文献７】３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．４２２、Ｘ２  ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  ｓｕｐｐｏｒｔ、（Ｒｅｌｅａｓｅ  １０）２０１１年６月
【非特許文献８】３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．４２３、Ｘ２  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ（Ｘ２ＡＰ）、（Ｒｅｌｅａｓｅ  １０）、２０１１年６月
【非特許文献９】３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２０１  ＬＴＥ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  −  Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ（Ｒｅｌ  ８）、２００９年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
前述の背景を考慮すると、通信システムに関して知られている従来の技術に関連する前述の問題を実質的に未然に防ぐ新しい方法及びシステムが必要となる。詳細には、干渉問題に十分対応すると同時に、ＵＥのダウンリンク及び／又はアップリンクを処理するために適切な１つ若しくは複数のＢＳを割り当てる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
この発明性のある方法論は、通信システムに関して知られている従来の技術に関連する上記の問題及びその他の問題のうちの１つ又は複数を実質的に未然に防ぐ方法並びにシステムに関する。
【００２３】
例示的な実施例の態様は、ユーザ装置（ＵＥ）に関する識別子（ＩＤ）を生成するＩＤ生成モジュールを必要とし得る、ＵＥに関するダウンリンク伝送を処理する第１の基地局と、複数の基地局から複数の信号強度値を受信する、ＵＥにおける受信機と、ＩＤに対応するＵＥに関するアップリンク・トラフィックを処理するために、複数の受信信号強度値からの最高信号強度値に基づいて、近接する基地局のグループから選択された第２の基地局を割り当てる選択モジュールとを含む。
【００２４】
例示的な実施例の態様は、ユーザ装置（ＵＥ）に関する識別子（ＩＤ）を生成するステップと、複数の基地局からの複数の受信信号強度値を受信するステップと、ＩＤに対応するＵＥに関するアップリンク・トラフィックを処理するために、複数の受信信号強度値から最高のメトリックを有する、複数の基地局からの第２の基地局を割り当てるために信号プロセッサを使用するステップとを必要とする、ＵＥに関するダウンリンク伝送を処理する基地局を操作するための方法を含むことも可能である。
【００２５】
例示的な実施例の態様は、ダウンリンク伝送に関して第１の基地局をＵＥに割り当てるステップと、ＵＥに関する識別子（ＩＤ）を生成するステップと、複数の受信信号強度値を複数の基地局から受信するステップと、複数の受信信号強度値からの最高のメトリックに基づいて、複数の近接する基地局から第２の基地局を割り当てるか又は選択する目的、及びＩＤに対応するＵＥに関するアップリンク伝送を処理する目的で、選択された基地局を割り当てるために、信号プロセッサを使用するステップとを必要とする、ユーザ装置（ＵＥ）に関するダウンリンク及びアップリンク伝送を処理するための方法を含むことも可能である。
【００２６】
例示的な実施例に関する追加の態様は、一部、続く説明に述べられ、一部、説明から明らかになるか、又は本発明の実施から学習可能である。例示的な実施例の態様は、以下の詳細な説明及び添付の請求項に詳細に指摘される要素と、様々な要素及び態様の組合せとにより実現可能であり、達成可能である。
【００２７】
前述の説明及び以下の説明は両方とも単に例示的且つ説明的であり、特許請求される発明又はその適用をいかなる形でも限定することが意図されない点を理解されたい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の例示的な実施例は、干渉に関する問題を回避する目的でＵＥに関するアップリンクを処理するために、適切なＢＳを選択すると同時に、ＵＥのダウンリンクを処理するための適切なＢＳを選択することが可能である。利得を改善して干渉を緩和するために、ダウンリンクを処理するＢＳは、アップリンクを処理するＢＳと同じであるとは限らない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ＵＥとＢＳとの間の基本的な相互接続のある実例を示す図である。
【図２】ＢＳとＵＥとの間の制御及びデータ伝送のある実例を示す図である。
【図３】ＢＳがＤＬにおいてＵＥに参照信号（ＲＳ）を送信する、ある実例を示す図である。
【図４】ＵＬが周波数帯域ｆＵ内で動作し、ＤＬが帯域ｆＤ内で動作する、ある実例を示す図である。
【図５】異なるＢＳが異なる送信電力を有し得る、ある実例を示す図である。
【図６】隣接するセル伝送がどのように干渉を引き起こす可能性があるかのある実例を示す図である。
【図７】ダウンリンクに関する隣接するセル伝送問題を回避するために、ＣｏＭＰをどのように利用することが可能であるかのある実例を示す図である。
【図８】ＵＬ及びＤＬに対しそれぞれ異なるＢＳにＵＥを接続させる方法の基本的な概念的実例を示す図である。
【図９】ある例示的な実施例による、それによってＵＥが２つのＢＳと接続するためのプロセスに関する方法を示す流れ図である。
【図１０】ある例示的な実施例による、基地局通信のある実例を示す図である。
【図１１】ある例示的な実施例による、Ｘ２シグナリング・ベアラのある例示的なプロトコル・スタックを示す図である。Ｘ２は、異なるＢＳを接続するバックホールを操作するプロトコルであり、これは、ＵＬ内及びＤＬ内でＵＥに対するＢＳの異なる関連付けを実現するために必要とされるＢＳ協調をもたらす。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
例示的な実施例の以下の詳細な説明では、同一の機能要素が同じ番号を用いて示される、添付の図面を参照する。前述の添付の図面は、限定ではなく、例として示され、特定の実施例及び実装形態は本発明の原理と一致する。これらの実装形態は、当業者が本発明を実施することを可能にするために十分詳細に説明され、他の実装形態を利用することも可能であり、本発明の範囲及び趣旨から逸脱せずに、様々な要素の構造的な変更及び／又は置換を行うことが可能である点を理解されたい。以下の詳細な説明は、したがって、限定的な意味で解釈されるべきではない。加えて、説明される本発明の例示的な実施例は、汎用コンピュータ上で実行しているソフトウェアの形で、専用ハードウェアの形で、又はソフトウェアとハードウェアの組合せの形で実施可能である。
【００３１】
従来のセルラ・システムでは、それぞれのＢＳがその関連付けられたＵＥに関する伝送決定を行なった。異なる基地局からの伝送間では調整は行われず、これは多くの場合、干渉を増大させた。基地局における改善された信号処理機能、さらに、より高速且つより知的なバックホール・システムにより、基地局は協働してＵＥに対する伝送効率を増大することができる。協調マルチポイント送受信（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）（ＣｏＭＰ）は、基地局が互いに協働することを可能にする最近の技術である。
【００３２】
図７は、ダウンリンクに関する隣接するセル伝送問題を回避するために、ＣｏＭＰをどのように利用することが可能であるかを例示する。ＣｏＭＰに基づいて、隣接するセルは、ＵＥのサービス提供セルと協力して送信することが可能である。
【００３３】
ＣｏＭＰシステムでは、各ＵＥ７００は、最初に、サービス提供セルを提供する１個のＢＳ７０１と接続する。しかし、別のＢＳ７０３によって提供されるサービス提供セルに隣接するセルは、バックホール７０５を介して２個のＢＳに互いに通信させることによってＣｏＭＰセットを形成し、信号７０２及び７０４によって表されるように、ＤＬにおいて共にＵＥにサービス提供することができる。ＵＥ７００は、ＣｏＭＰセット内の１つのセル又は多くのセルによってサービスを提供されることが可能であり、このパターンは経時的に変化し得る。
【００３４】
ＵＬ及びＤＬ対し、それぞれ異なるＢＳにＵＥを接続させる方法。
【００３５】
図８は、ある例示的な実施例による、ＵＬ及びＤＬに対しそれぞれ異なるＢＳにＵＥを接続させる方法の基本的な概念的実例を示す。詳細には、ＵＥ８００は、そのＵＬ伝送８０４を処理するために１個、そのＤＬ伝送８０２を処理するために１個、の２個の異なるＢＳ８０１及び８０３に接続する。図８では、ＵＥ８００は、ＤＬデータ８０２をＢＳ８０１から受信することが可能であるが、ＵＬ８０４ではピコＢＳ８０３に送信することができる。これは、上で述べられたように、ＵＬとＤＬ両方の干渉問題を緩和することになる。
【００３６】
しかし、ＵＬ及びＤＬにおける個別のＢＳへの接続を実現するために、２個のＢＳは互いに通信しなければならない。本明細書で説明される例示的な実施例は、そのような通信を可能にするためのシグナリング方法論を提供する。以前の無線システムでは、そのようなＢＳ対ＢＳ通信は困難であった。したがって、達成可能なシグナリング及びプロトコル・レベルの複雑さを伴うシステムでは、ＵＥは１個のＢＳだけと接続しなければならなかった。ＣｏＭＰ技術の出現は、ＢＳ対ＢＳ通信を可能にする。３ＧＰＰでは、ＵＬ及びＤＬのＣｏＭＰは個別のプロセスと見なされてきた。しかし、今や、ＣｏＭＰによってＵＬ伝送及びＤＬ伝送を調整するための障害は存在しないと判断されている。例示的な実施例のシグナリング方法論は、このＣｏＭＰ機能に基づく。
【００３７】
ここで説明されるのは、例示的な実施例による、２個のＢＳ間の詳細なシグナリング手順である。図２から、ＢＳとモバイルＵＥとの間の通信は、データ情報と制御情報の両方を必要とする。ＣｏＭＰにより、今や、アップリンク伝送に関する一部の制御情報は個別のＢＳ、即ちＢＳＵＬによって処理されることが可能であり、したがって、ＢＳＵＬによって適切な制御情報を決定することが可能である。実例は、ＢＳＵＬがＵＬ伝送に関する電力制御パラメータを計算することがあり得る。
【００３８】
ＢＳＵＬがＵＬ伝送に関する電力制御パラメータを計算するとき、ＵＥは、制御情報について知らされなければならない。例示的な実施例は、ＢＳＵＬではなく、ＢＳＤＬによるＤＬ伝送によって、ＵＥに対して当該制御情報を送信する方法を提供する。したがって、ＢＳＵＬは、制御情報をＢＳＤＬに提供する。制御情報がＢＳＵＬによって決定され、ＢＳＵＬが制御情報をＵＥに通信できるように、ＢＳＤＬに提供される必要があるかどうかの他の事例が存在し得る。同様に、ＵＥは、（測定されたＤＬチャネル品質など）一部の制御情報をＢＳＤＬに渡すことを望む場合があるが、その情報はＢＳＵＬだけに送信可能であるため、ＢＳＵＬは、次に、その制御情報をＢＳＤＬに渡さなければならない。
【００３９】
表１及び２は、ＬＴＥにおいて使用されるすべてのＤＬチャネル及びＵＬチャネルのリストを提供する。ＤＬチャネルはＵＥに送信され、ＤＬデータを含み、ＵＬ伝送とＤＬ伝送の両方を制御する。ＵＬチャネルはＵＥから受信され、ＵＬデータを含み、ＵＬ伝送とＤＬ伝送の両方を制御する。ＤＬチャネルはＢＳＤＬによって送信され、ＵＬチャネルはＢＳＵＬによって受信される。表１及び２において、バックホール・サポートがどこでどのように必要とされるかも指定する。加えて、表３は、図９に例示される流れ図に基づいて、２個のＢＳ間で通信される必要がある他の情報を示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
【表２】
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【００４２】
【表３】
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【００４３】
図９は、ある例示的な実施例による、１個のＵＥが２個のＢＳと接続する図７に関する方法を示す流れ図を示す。まず、ステップ９０１において、ＵＥ７００は、ダウンリンクでＢＳ７０１、７０３からのＲＳＲＰを測定し、受信電力に関する最高値など、最高のメトリックを有するＢＳを選ぶ。ステップ９０２において、選択されたＢＳ７０１は、ＤＬでＵＥにサービス提供することになり、ＢＳＤＬと呼ばれる。９０３において、ＢＳＤＬは一意のＵＥ  ＩＤをこのＵＥに割り当て、９０４において、バックホール７０５を経由してこのＵＥ  ＩＤを複数のＢＳ（近接するＢＳ７０３、又はＵＬを処理する資格を有する、通信システム内のいずれかのＢＳなど）に転送する。ＢＳＤＬは、送信機を使用して、ＵＥ  ＩＤをＢＳに送ることができる。ステップ９０５において、ＵＥは、次いで、ＵＬチャネルによってサウンディング参照信号（ｓｏｕｎｄｉｎｇ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ）（ＳＲＳ）などのＵＬ信号を送り、ステップ９０６において、複数のＢＳは、ＵＥ  ＩＤを用いてそのメッセージを解読する。これは、その伝送を他のＵＥからの伝送と区別するためである。すべてのＢＳは、この伝送を受信して、ＵＥ  ＩＤを使用してその信号を復号する。９０６において、すべてのＢＳは、ＣｏＭＰ技術を用いて、バックホールを介して受信信号強度の値をＢＳＤＬに送る。次いで、ステップ９０７において、ＢＳＤＬは、（最高受信電力値など）最高のメトリックを有するＢＳを選択する。これは、選択モジュールによって実行可能である。選択されたＢＳは、生成されたＩＤと関連付けられたＵＥに関するＢＳＵＬとして使用される。
【００４４】
図９の実例では、ＵＥが接続する２個のＢＳ、すなわち、ＤＬ受信用のＢＳＤＬとＵＬ伝送用のＢＳＵＬとが存在する。ＢＳＤＬはアップリンクに関して自らを選ぶこともできるため、これらのＢＳは両方とも同じであることも可能な点に留意されたい。これは、ＵＥがＢＳＤＬのセル中央付近に存在する状況において発生する可能性がある。
【００４５】
図１０は、ある例示的な実施例による、基地局通信のある実例を示す。基地局１００１−１、１００１−２は、信号プロセッサ１００３−１、１００３−２を動作させるために、コントローラ１００２−１、１００２−２を含むことが可能な進化型ノードＢ（ｅＮＢ）を含む。処理されることになるいずれの情報も記憶されて、メモリ１００４−１、１００４−２から取り出される。開始時に、プロセス初期化メッセージ１００５がＢＳのうちの１つから発生し、その後に、後続の情報交換１００６と正確な受信の確認１００７とが続く。
【００４６】
図１１は、ある例示的な実施例による、Ｘ２シグナリング・ベアラのある例示的なプロトコル・スタックを示す。
【００４７】
ＬＴＥセルラ・システムの場合、ＢＳ同士の間のバックホール・リンクは、論理Ｘ２インターフェースとも呼ばれる。このインターフェースは、伝送層において、ストリーム制御伝送プロトコル（ＳＣＴＰ）１１００と、インターネット・プロトコル（ＩＰ）１１０１と、データ・リンク層１１０２と、物理リンク層１１０３とを利用することができる。ＢＳ同士の間で通信されることになるデータが生成されて、無線層において、Ｘ２−ＡＰアプリケーション層１１０４内で符号化される。Ｘ２−ＡＰは、異なる種類の機能に関して異なる手順を有する。これらのうちのいくつかは、上で説明された表１〜３の情報を通信するために再使用可能である。
【００４８】
例示的な実施例におけるＸ２ＡＰ手順リストに対する新しい「基本手順」。本明細書において「ＵＬ  ＤＬ関連性報告に関する情報」と記述される新しい手順は、メッセージＵＬ＿ＤＬ＿ＲＥＰＯＲＴによって開始される。例示的な実施例は、ＢＳＵＬからＢＳＤＬに対する通信に関して「ＵＬ  ＤＬ情報交換」と呼ばれ、ＢＳＤＬからＢＳＵＬに対する通信に関して「ＤＬ  ＵＬ情報交換」と呼ばれる２つの新しい情報要素（ＩＥ）を定義する。それらのコンテンツは、上で述べられたように表１〜３によって判断される。表４内の第１のＩＥ及び表５内の第２のＩＥの詳細な構造が下で示される。この構造は、他のＩＥ定義と一致する。
【００４９】
【表４】
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【００５０】
【表５】
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【００５１】
新しいＩＥを定義することで、ＵＬ及びＤＬのＢＳは互いに効果的に通信することができ、それによって、ＬＴＥフレームワークにおいてＵＬ及びＤＬに対して個別にＵＥが接続する概念を可能にする。
【００５２】
シグナリング実例は、ＬＴＥ標準プロトコルから提示されるが、一般的な原理は、他のセルラ標準にも同様に適用可能である。例示的な実施例は、これら２個のＢＳ間で交換されなければならない情報のタイプも識別し、Ｘ２バックホール技術を使用して、それらのＢＳにシグナリングする方法も提案する。
【００５３】
詳細な説明の一部は、コンピュータ内の動作のアルゴリズム及び記号表現の点から提示される。これらのアルゴリズム的記述及び記号表現は、その技術革新の本質を他の当業者に最も効果的に伝えるためにデータ処理技術分野の当業者によって使用される手段である。アルゴリズムは、所望される最終状態又は結果をもたらす一連の定義されたステップである。本発明では、実行されるステップは、有形結果を達成するために、有形量の物理的な操作を必要とする。
【００５４】
通常、必ずしもそうであるとは限らないが、これらの量は、記憶されていること、転送されていること、組み合わされていること、比較されていること、それとも、操作されていることが可能な電気信号若しくは電気命令、又は磁気信号若しくは磁気命令の形をとる。主に、共通使用の理由で、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、条件、数、命令などと呼ぶことは時として好都合であることが証明されている。しかし、これらの用語及び類似の用語のすべては、適切な物理量と関連付けられるべきであり、これらの量に適用される単に好都合なラベルであることを念頭に置くべきである。
【００５５】
別段に明記されていない限り、本議論から明らかなように、この説明を通じて、「処理」、「演算」、「計算」、「決定」、「表示」などの用語を利用する議論は、コンピュータ・システムのレジスタ内及びメモリ内の物理（電子）量として表現されたデータを操作して、コンピュータ・システムのメモリ内又はレジスタ内、或いは、他の情報記憶デバイス内、情報伝送デバイス内若しくは表示デバイス内の物理量として同様に表現される他のデータに変換するコンピュータ・システム又はその他の情報処理デバイスの動作及びプロセスを含むことが可能である点を理解されたい。
【００５６】
本発明は、本明細書で動作を実行するための装置にも関連する。この装置は、必要とされる目的に関して特別に構築可能であるか、或いはこの装置は、１つ若しくは複数のコンピュータ・プログラムによって選択的に活性化されるか又は再構成される１つ若しくは複数の汎用コンピュータを含むことが可能である。そのようなコンピュータ・プログラムは、光ディスク、磁気ディスク、読出し専用メモリ、ランダム・アクセス・メモリ、固体デバイス及び固体ドライブ、又は電子情報を記憶するのに適した任意のその他のタイプの媒体に限定されないが、これらなどのコンピュータ可読記憶媒体内に記憶可能である。本明細書で提示されるアルゴリズム及び表示は、任意の特定のコンピュータ又はその他の装置に本質的に関連しない。
【００５７】
様々な汎用システムは、本明細書の教示に従ってプログラム及びモジュールと共に使用可能であるか、又は、様々な汎用システムは、所望される方法ステップを実行するために、より専門の装置を構築するために好都合であることを証明することが可能である。加えて、本発明は、任意の特定のプログラミング言語を参照して説明されていない。様々なプログラミング言語は、本明細書で説明された本発明の教示を実施するために使用可能である点を理解されよう。（１つ若しくは複数の）プログラミング言語の命令は、１つ若しくは複数の処理デバイス、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、プロセッサ、又はコントローラによって実行可能である。
【００５８】
当技術分野で知られているように、上で説明された動作は、ハードウェア、ソフトウェア、又はソフトウェアとハードウェアの何らかの組合せによって実行可能である。本発明の実施例の様々な態様は、回路及び論理素子（ハードウェア）を使用して実施可能であるのに対して、その他の態様は、プロセッサによって実行された場合、プロセッサに本発明の実施例を実行するための方法を実行させることになる、機械可読媒体上に記憶された命令（ソフトウェア）を使用して実施可能である。さらに、本発明のいくつかの実施例は、単にハードウェアの形で実行可能であるが、他の実施例は、単にソフトウェアの形で実行可能である。さらに、説明された様々な機能は、単一のユニットの形で実行可能であるか、又は任意の数の様式で、いくつかの構成要素全体にわたって分散されてもよい。ソフトウェアによって実行されるとき、これらの方法は、コンピュータ可読媒体上に記憶された命令に基づいて、汎用コンピュータなど、プロセッサによって実行可能である。所望される場合、これらの命令は、圧縮形態及び／又は暗号形態で媒体上に記憶可能である。
【００５９】
さらに、本発明の他の実装形態は、本明細書で開示された本発明の仕様及び実施を考慮することから当業者に明らかになるであろう。説明された実施例の様々な態様及び／又は構成要素は、通信システム内で単独で使用可能であるか、又は任意の組合せの形で使用可能である。仕様及び実例は単なる例示と見なされるべきであることが意図され、本発明の真の範囲及び趣旨は、以下の請求項によって示される。
【符号の説明】
【００６０】
１０１  ダウンリンク（ＤＬ）伝送
１０２  アップリンク（ＵＬ）伝送
１０３  ＵＥ
１０４  ＵＥ
１０５  ＢＳ、マクロＢＳ
２００  制御チャネル
２０１  データ・チャネル
３００  ＵＥ
３０１  ＢＳ
３０２  ＢＳ
３０３  ＢＳ
３１１  ＲＳ
３１２  ＲＳ
３１３  ＲＳ
５００  ピコＢＳ
６００  ＵＥ
６０１  ＢＳ
６０２  ＢＳ
６０３  信号
６０４  信号
７００  ＵＥ
７０１  ＢＳ
７０２  信号
７０３  ＢＳ
７０４  信号
７０５  バックホール
８００  ＵＥ
８０１  ＢＳ
８０２  ＤＬ伝送、ＤＬ
８０３  ＢＳ、ピコＢＳ
８０４  ＵＬ伝送、ＵＬ
１００１−１  基地局
１００１−２  基地局
１００２−１  コントローラ
１００２−２  コントローラ
１００３−１  信号プロセッサ
１００３−２  信号プロセッサ
１００４−１  メモリ
１００４−２  メモリ
１００５  プロセス開始メッセージ
１００６  後続の情報交換
１００７  正確な受信の確認
１１００  ストリーム制御伝送プロトコル（ＳＣＴＰ）
１１０１  インターネット・プロトコル（ＩＰ）
１１０２  データ・リンク層
１１０３  物理リンク層
１１０４  Ｘ２−ＡＰアプリケーション層
【図１】
2013085242.tif 000008
【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】
2013085242.tif 000015
【図９】
2013085242.tif 000016
【図１０】
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【図１１】
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