JP2012529206A - 基地局と中継ノードの間のインタフェースを介してのＱｏＳ多重化 - Google Patents

基地局と中継ノードの間のインタフェースを介してのＱｏＳ多重化 Download PDF

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Abstract

本発明は、コアネットワークノードから中継ノードにＩＰパケットを提供する方法であって、ＩＰパケットが基地局を介して無線インタフェースを通じて中継ノードに伝えられる、方法、に関する。コアネットワークと中継ノードの間でデータを伝送するためのインタフェース終端方法として、好ましくはユーザ機器ごとに柔軟なＱｏＳ制御を行うことのできる終端方法を提案するため、本発明は、基地局と中継ノードとの間のインタフェースにおいて使用するための２種類の多重化モードを提案する。第１のモードでは、基地局と中継ノードとの間に１つの専用無線ベアラのみが存在し、すべてのＩＰパケットがこの専用無線ベアラに多重化／マッピングされ、第２の多重化モードでは、基地局と中継ノードとの間に複数の専用無線ベアラが設定され、基地局は、ＩＰパケットをそれらのＱｏＳクラスに従って個々の専用無線ベアラに多重化する。

Description

本発明は、コアネットワークノードから中継ノードにＩＰパケットを提供する方法であって、ＩＰパケットが基地局を介して無線インタフェースを通じて中継ノードに伝えられる、方法、に関する。さらには、本発明は、これらの方法をハードウェア（すなわち装置）に実装する、ハードウェアによって実施する、およびソフトウェアに実装することに関する。本発明は、特に、３ＧＰＰ ＬＴＥ−ＡシステムのＳ１インタフェースに適用することができる。
ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）
ＷＣＤＭＡ無線アクセス技術をベースとする第３世代の移動通信システム（３Ｇ）は、世界中で広範な規模で配備されつつある。この技術を機能強化あるいは発展・進化させるうえでの最初のステップとして、高速下りリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）と、エンハンスト上りリンク（高速上りリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）とも称する）とが導入され、これにより、極めて競争力の高い無線アクセス技術が提供されている。
ユーザからのますます増大する需要に対応し、新しい無線アクセス技術に対する競争力を確保する目的で、３ＧＰＰは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）と称される新しい移動通信システムを導入した。ＬＴＥは、今後１０年間にわたり、データおよびメディアの高速伝送ならびに大容量の音声サポートに要求されるキャリアを提供するように設計されている。高いビットレートを提供する能力は、ＬＴＥにおける重要な方策である。
ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）に関する作業項目（ＷＩ）の仕様は、Ｅ−ＵＴＲＡ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access（ＵＴＲＡ）：進化したＵＭＴＳ地上無線アクセス）およびＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved UMTS terrestrial Radio Access Network：進化したＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク）と称され、最終的にリリース８として公開される（ＬＴＥリリース８）。ＬＴＥシステムは、パケットベースの効率的な無線アクセスおよび無線アクセスネットワークであり、ＩＰベースの機能を低レイテンシおよび低コストにおいて完全に提供する。詳細なシステム要件は、文献に記載されている。ＬＴＥにおいては、与えられたスペクトルを使用してフレキシブルなシステム配備を達成する目的で、複数の送信帯域幅（例えば、１．４ＭＨｚ、３．０ＭＨｚ、５．０ＭＨｚ、１０．０ＭＨｚ、１５．０ＭＨｚ、および２０．０ＭＨｚ）が指定されている。下りリンクには、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）をベースとする無線アクセスが採用されており、その理由として、そのような無線アクセスは、シンボルレートが低いため本質的にマルチパス干渉（ＭＰＩ）を受けにくいこと、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）を使用していること、さまざまな送信帯域幅の構成に対応可能であること、が挙げられる。上りリンクには、ＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア周波数分割多元接続）をベースとする無線アクセスが採用されており、なぜなら、ユーザ機器（ＵＥ）の送信出力が限られていることを考えれば、ピークデータレートを向上させるよりも広いカバレッジエリアを提供することが優先されるためである。ＬＴＥリリース８では、数多くの主要なパケット無線アクセス技術（例えば、ＭＩＭＯ（多入力多出力）チャネル伝送技術）が採用されており、効率の高い制御シグナリング構造が達成されている。
ＬＴＥのアーキテクチャ
図１は、ＬＴＥの全体的なアーキテクチャを示しており、図２は、Ｅ−ＵＴＲＡＮのアーキテクチャをさらに詳しく示している。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、基地局装置から構成されており、基地局装置は、ユーザ機器（ＵＥ）に向かうＥ−ＵＴＲＡのユーザプレーン（ＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣ／ＰＨＹ）および制御プレーン（ＲＲＣ）のプロトコルを終端させる。基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）は、物理層（ＰＨＹ）、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層、無線リンク制御（ＲＬＣ）層、およびパケットデータ制御プロトコル（ＰＤＣＰ）層（ユーザプレーンのヘッダ圧縮および暗号化の機能を含んでいる）をホストする。基地局装置は、制御プレーンに対応する無線リソース制御（ＲＲＣ）機能も提供する。基地局装置は、無線リソース管理、アドミッション制御、スケジューリング、交渉された上りリンクＱｏＳの実施、セル情報のブロードキャスト、ユーザプレーンデータおよび制御プレーンデータの暗号化／復号化、下りリンク／上りリンクのユーザプレーンパケットヘッダの圧縮／復元など、多くの機能を実行する。基地局装置は、Ｘ２インタフェースによって互いに接続されている。
さらに、基地局装置は、Ｓ１インタフェースによってＥＰＣ（Evolved Packet Core：進化したパケットコア）に接続されており、より具体的には、Ｓ１−ＭＭＥによってＭＭＥ（Mobility Management Entity：移動管理エンティティ）に接続されており、Ｓ１−Ｕによってサービングゲートウェイ（SGW:Serving Gateway）に接続されている。Ｓ１インタフェースは、ＭＭＥ／サービングゲートウェイと基地局装置との間の多対多関係をサポートする。サービングゲートウェイは、ユーザデータパケットのルーティングおよび転送を行う一方で、基地局装置間のハンドオーバー時にユーザプレーンのモビリティアンカー（mobility anchor）としての役割と、ＬＴＥとそれ以外の３ＧＰＰ技術との間のモビリティのためのアンカーとしての役割も果たす（Ｓ４インタフェースを終端させ、２Ｇ／３Ｇシステムとパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＤＮ ＧＷ）との間でトラフィックを中継する）。サービングゲートウェイは、アイドル状態のユーザ機器に対しては、そのユーザ機器への下りリンクデータが到着したとき下りリンク（ＤＬ）データ経路を終端させ、ページングをトリガーする。サービングゲートウェイは、ユーザ機器のコンテキスト（例えば、ＩＰベアラサービスのパラメータ、ネットワーク内部ルーティング情報）を管理および格納する。さらに、サービングゲートウェイは、合法傍受（lawful interception）の場合にユーザトラフィックの複製を実行する。
ＭＭＥは、ＬＴＥのアクセスネットワークの主要な制御ノードである。ＭＭＥは、アイドルモードのユーザ機器の追跡およびページング手順（再送信を含む）の役割を担う。ＭＭＥは、ベアラの有効化／無効化プロセスに関与し、さらには、最初のアタッチ時と、コアネットワーク（ＣＮ）ノードの再配置を伴うＬＴＥ内ハンドオーバー時とに、ユーザ機器のサービングゲートウェイを選択する役割も担う。ＭＭＥは、（ＨＳＳと対話することによって）ユーザを認証する役割を担う。非アクセス階層（ＮＡＳ：Non-Access Stratum）シグナリングはＭＭＥにおいて終端され、ＭＭＥは、一時的なＩＤを生成してユーザ機器に割り当てる役割も担う。ＭＭＥは、サービスプロバイダの公衆陸上移動網（ＰＬＭＮ：Public Land Mobile Network）に入るためのユーザ機器の認証を確認し、ユーザ機器のローミング制限を実施する。ＭＭＥは、ＮＡＳシグナリングの暗号化／整合性保護においてネットワーク内の終端点であり、セキュリティキーの管理を行う。シグナリングの合法傍受も、ＭＭＥによってサポートされる。さらに、ＭＭＥは、ＬＴＥのアクセスネットワークと２Ｇ／３Ｇのアクセスネットワークとの間のモビリティのための制御プレーン機能を提供し、ＳＧＳＮからのＳ３インタフェースを終端させる。さらに、ＭＭＥは、ローミングするユーザ機器のためのホームＨＳＳに向かうＳ６ａインタフェースを終端させる。
ＬＴＥのさらなる発展（ＬＴＥ−Ａ）
２００８年１１月の世界無線通信会議２００７（ＷＲＣ−０７）において、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄの周波数スペクトルが決定された。ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄのための全体的な周波数スペクトルは決定されたが、実際に利用可能な周波数帯域幅は、地域または国によって異なる。しかしながら、利用可能な周波数スペクトルのアウトラインの決定に続いて、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）において無線インタフェースの標準化が開始された。３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＃３９会合において、「Further Advancements for E-UTRA (LTE-Advanced)」に関する検討項目の記述が承認された。この検討項目は、Ｅ−ＵＴＲＡを進化・発展させるうえで（例えば、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄの要求条件を満たすために）考慮すべき技術要素をカバーしている。現在、ＬＴＥ−Ａのための２つの主要な技術要素が検討されており、以下ではこれらについて説明する。
ＬＴＥ−Ａにおける、より広い帯域幅のサポート
より広い送信帯域幅（例えば、最大１００ＭＨｚ）およびスペクトルアグリゲーションをサポートする目的で、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、キャリアアグリゲーション（２つ以上のコンポーネントキャリアがアグリゲートされる）が考慮されている。
端末は、以下のように自身の能力に応じて１つまたは複数のコンポーネントキャリアを同時に受信または送信することができる。
− キャリアアグリゲーションのための受信能力もしくは送信能力またはその両方を備えたＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ端末は、複数のコンポーネントキャリアを同時に受信する、もしくは送信する、またはその両方を行うことができる。コンポーネントキャリアあたり１個のトランスポートブロック（空間多重化が行われないとき）および１つのＨＡＲＱエンティティが存在する。
− ＬＴＥリリース８の端末は、コンポーネントキャリアの構造がリリース８の仕様に従う場合、１つのみのコンポーネントキャリア上で受信および送信を行うことができる。
少なくとも、アグリゲートされるコンポーネントキャリアの数が上りリンクと下りリンクとで同じであるとき、すべてのコンポーネントキャリアを、ＬＴＥリリース８互換として構成することが可能である。ただし、ＬＴＥ−Ａのコンポーネントキャリアを非後方互換として構成することを除外するものではない。
ＬＴＥ−Ａにおける中継機能のサポート
ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおいては、中継は、例えば、高いデータレートのカバレッジ、グループモビリティ（group mobility）、一時的なネットワーク配備、およびセルエッジスループットを改善する、あるいは新しいエリアにカバレッジを提供するためのツールとして考慮される。
中継ノードは、ドナーセル（donor cell）を介して無線アクセスネットワークに無線接続される。接続は、以下の方式とすることができる。
− インバンド（帯域内）。この場合、ネットワークと中継ノードとの間のリンクと、ドナーセル内のネットワークとユーザ機器との間の直接的なリンクとが同じ帯域を共有する。この場合、リリース８のユーザ機器はドナーセルに接続できるべきである。
− アウトバンド（帯域外）。この場合、ネットワークと中継ノードとの間のリンクは、ドナーセル内のネットワークとユーザ機器との間の直接的なリンクとは異なる帯域で動作する。
中継は、ユーザ機器側の認識状態に基づいて、以下のように分類することができる。
− 透過的（トランスペアレント）な中継。この場合、ユーザ機器は自身が中継を介してネットワークと通信しているか否かを認識していない。
− 非透過的な中継。この場合、ユーザ機器は自身が中継を介してネットワークと通信しているか否かを認識している。
中継ノードは、中継方式に応じて、
− ドナーセルの一部、または、
− 自身の制御セルの一部、
とすることができる。
中継ノードがドナーセルの一部である場合、中継ノードは、自身のセル識別情報を持たない（中継ノードＩＤは依然として持つことができる）。無線リソース管理（ＲＲＭ）の少なくとも一部は、ドナーセルが属している基地局装置によって制御されるのに対して、ＲＲＭの一部は中継ノード側に位置していることができる。この場合、中継ノードは、ＬＴＥリリース８のユーザ機器もサポートすることが好ましい。このタイプの中継の例として、スマート中継器（smart repeater）、復号転送中継器（decode-and-forward relay）、および各種の第２層中継器が挙げられる。
中継ノードが自身のセルを制御している場合、中継ノードは、１つまたは複数のセルを制御し、中継ノードによって制御されるセルそれぞれにおいて物理層の一意のセル識別情報が提供される。同じＲＲＭメカニズムが利用可能であり、ユーザ機器の観点からは、中継ノードによって制御されているセルと、「通常の」基地局装置によって制御されているセルとで、アクセスするうえでの違いはない。中継ノードによって制御されているセルは、ＬＴＥリリース８のユーザ機器もサポートするべきである。セルフバックホーリング（self-backhauling）（第３層の中継）は、このタイプの中継を使用する。
図３は、中継ノード（ＲＮ）を利用する例示的なＬＴＥ−Ａシステムを示している。基地局装置と中継ノードとの間の無線インタフェース（中継ノードを無線アクセスネットワークに接続する）は、Ｕｎインタフェースと称される。中継ノードアーキテクチャを使用するときの制御プレーンおよびユーザプレーンのためのＳ１インタフェース（すなわち、コアネットワークと中継ノードとの間のＳ１インタフェース）の終端については、現在３ＧＰＰにおいて検討されている。非特許文献１（http://www.3gpp.orgにおいて入手可能であり、参照によって本文書に組み込まれている）には、中継ノード（ＲＮ）アーキテクチャのための、制御プレーンおよびユーザプレーンの代替アーキテクチャと、コアネットワークのエンティティ（ＭＭＥおよびサービングゲートウェイ）とのインタラクションとが提示されている。非特許文献１には、制御プレーンの６種類のアーキテクチャとして、Ｓ１アプリケーションパート（S1 Application Part）プロトコル（Ｓ１−ＡＰ）の終端、セキュリティ、およびトランスポートネットワークレベルの信頼性（すなわちストリーム制御伝送プロトコル（ＳＣＴＰ）の終端）（非特許文献２および非特許文献３（いずれもhttp://www.ietf.orgにおいて入手可能であり、参照によって本文書に組み込まれている）を参照）が考慮されるアーキテクチャが提示されている。制御プレーンおよびユーザプレーンの「代替１（Alternative 1）」と称されているアーキテクチャ（非特許文献１の図１および図７を参照）では、中継ノードにアタッチされているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを伝送するための「太い管」（すなわち１つの無線ベアラ）のみが、基地局装置と中継ノードとの間に存在する場合が考慮される。
非特許文献１に記載されている他の代替アーキテクチャでは、ＱｏＳに基づくＱｏＳ多重化を利用してデータを中継ノードに配信できることを示している。しかしながら、ＱｏＳ多重化を実施する方法については、記載されている代替アーキテクチャのいずれにも示されていない。発明者は、本発明を進める中で、ＱｏＳ多重化に適するとされているアーキテクチャについて検討した。検討する中で、非特許文献１によって提案されているアーキテクチャでは、ユーザ機器ごとにＱｏＳ多重化を制御できないことが認識された。
本発明の１つの目的は、コアネットワークと中継ノードとの間でデータを伝送するためのインタフェース終端方法であって、好ましくはユーザ機器ごとに柔軟なＱｏＳ制御を行うことのできる、インタフェース終端方法、を提案することである。さらには、このようなインタフェース終端方法によって、基地局（例えば３ＧＰＰベースのネットワークにおける基地局装置）と中継ノードとの間の、データが伝送されるインタフェースにおいて、リソースをより効率的に使用できるならば、有利であろう。
本発明の一態様は、ＩＰ（インターネットプロトコル）パケットがコアネットワークから基地局を介して中継ノードに提供され、中継ノードにアタッチされているユーザ機器にさらに配信される場合に、基地局において複数の異なる多重化モードを適応的に使用する方法、に関する。本発明のこの態様によると、２種類の多重化モードを使用することができる。第１のモードでは、基地局と中継ノードとの間に１つの専用無線ベアラのみが存在し、すべてのＩＰパケットがこの専用無線ベアラに多重化／マッピングされる。第２の多重化モードでは、基地局と中継ノードとの間に複数の専用無線ベアラが設定され、基地局は、ＩＰパケットをそれらのＱｏＳクラスに従って個々の専用無線ベアラに多重化する。
例示的な一実施形態によると、中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを、コアネットワークノードから中継ノードに提供する方法、を提案する。ＩＰパケットは、基地局を介して無線インタフェースを通じて中継ノードに伝えられる。例示として、ＩＰパケットは、コアネットワークノードと中継ノードとの間の論理接続に属しており、したがって、この論理接続は基地局に対して透過的であるものと想定することができる。この方法では、中継ノードに提供するため、
− ＩＰパケットを１つの専用無線ベアラに多重化する（シングル無線ベアラ多重化モード）、および
− ＩＰパケットを複数の専用無線ベアラに多重化する（マルチ無線ベアラ多重化モード）、
の間で切り替えられる。マルチ無線ベアラ多重化モードでは（すなわちＩＰパケットを複数の専用無線ベアラに多重化するとき）、ＩＰパケットは、無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する、ＩＰパケットのＱｏＳクラスに従って、多重化される。
なお、多重化モードの切替えは、基地局、中継ノード、またはコアネットワークノード（例えば３ＧＰＰネットワークにおけるＭＭＥ）のトリガーに応えて実行できることにさらに留意されたい。
本発明の別の実施形態においては、基地局は、１つの専用無線ベアラへのＩＰパケットの多重化から、ＩＰパケットのＱｏＳクラスに従っての複数の専用無線ベアラへのＩＰパケットの多重化、に切り替えるように、またはこの逆に切り替えるように基地局に要求するトリガー、を受信する。このトリガーは、例えば、中継ノードから受信する、または、基地局の中の別の論理エンティティであって、多重化モードの切替えをトリガーする役割を担う論理エンティティから、内部的に受け取ることができる。基地局は、コアネットワークノードから受信されたＩＰパケットに対して、中継ノードから受信されたトリガーに従って、１つの専用無線ベアラに多重化するモード、またはＱｏＳクラスに従って複数の専用無線ベアラに多重化するモード、のうち適切な多重化モードを使用する。
本発明のさらなる実施形態においては、基地局は、ＩＰパケットをそれらのＱｏＳクラスに従って複数の専用無線ベアラに多重化するように基地局に要求するトリガー、に応えて、基地局と中継ノードとの間に追加の専用無線ベアラを確立する必要が生じうる。３ＧＰＰベースのシステム（例えばＬＴＥシステムまたはＬＴＥ−Ａシステム）において本発明を実施するときには、専用無線ベアラそれぞれが自身のＲＬＣエンティティおよびＭＡＣエンティティを有するものと想定することができる。無線ベアラは、ＱｏＳクラスごとに確立する、または複数のＱｏＳクラスに対して同時に確立する（例えば、２つ以上のＱｏＳクラスのＩＰパケットを同じ専用無線ベアラにマッピングするべきである場合）ことができる。
別の例示的な実施形態においては、基地局は、ＩＰパケットをそれらのＱｏＳクラスに従って複数の専用無線ベアラに多重化するとき、以下のステップを実行する。基地局は、コアネットワークノードからＩＰパケットを受信し、それぞれのＩＰパケットについて、そのＱｏＳクラスをそれぞれのＩＰパケットから求める。次いで、基地局は、それぞれのＩＰパケットを、ＩＰパケットの、求めたＱｏＳクラスに基づいて、（適切な）複数の専用無線ベアラに多重化し、ＩＰパケットを、それぞれの専用無線ベアラの１つを介して中継ノードに送信する。
本発明の別の実施形態においては、基地局は、多重化されたＩＰパケットの、個々の専用無線ベアラでの中継ノードへの送信を、スケジューリングし、このスケジューリングステップは、例えば、専用無線ベアラごとに物理チャネルリソースを中継ノードに割り当てるステップを含んでいることができる。
上述したように、多重化モードの切替えを、基地局がトリガーすることもできる。本発明の別の実施形態によると、基地局は、ＩＰパケットを監視して、ＩＰパケットが中継ノードによって提供される先のユーザ機器の識別子と、それぞれのＩＰパケットのＱｏＳクラスとを取得する。基地局は、取得したこれらのパラメータに基づいて、１つの専用無線ベアラへのＩＰパケットの多重化から、複数の専用無線ベアラへのＩＰパケットの多重化に、またはこの逆に切り替えるかを決定することができ、切り替えるための適切な動作を行う。
例えば、別の実施形態においては、基地局は、複数の専用無線ベアラへのＩＰパケットの多重化への切替えに対応して、ＩＰパケットが中継ノードによって提供される先のユーザ機器の少なくとも１つのチャネル品質情報を、中継ノードに要求する。
本発明のさらなる実施形態においては、基地局は、チャネル品質情報を中継ノードからさらに受信することができる。この情報は、上述したように基地局が要求したときに提供する、または中継ノードが自発的に提供することができる。チャネル品質情報は、（報告される各ユーザ機器について）それぞれのユーザ機器の識別子と、中継ノードとそれぞれのユーザ機器との間の無線チャネルのチャネル品質とを含んでいる。オプションとして、中継ノードは、チャネル品質情報に加えて、ユーザ機器の識別子に属している、中継ノードと基地局との間の（論理）インタフェースの無線アクセスベアラ、の（１つまたは複数の）トンネルエンドポイント識別子を、基地局にさらに示すことができる。
中継ノードとユーザ機器との間の無線インタフェースに関するこの情報は、基地局が、無線インタフェース上のリソースを中継ノードに対してスケジューリングするときと、ＩＰパケットをそれぞれの専用無線ベアラに多重化するときに、リソースの使用を最適化する目的で考慮に入れることができる。
したがって、基地局は、ＩＰパケットをそれらのＱｏＳクラスに従って複数の専用無線ベアラに多重化するとき、例えば、ＩＰパケットが中継ノードによって提供される先のユーザ機器の識別子をＩＰパケットから求め、その情報と、中継ノードとそれぞれのユーザ機器との間の無線チャネルの、それぞれのユーザ機器の無線チャネル品質とを、使用することができる。
本発明の別の例示的な実施形態は、中継ノードの動作に関する。したがって、さらなる実施形態は、コアネットワークノードから中継ノードにＩＰパケットを提供する方法であって、ＩＰパケットが基地局を介して無線インタフェースを通じて中継ノードに伝えられる、方法、に関する。この方法では、中継ノードは、１つの専用無線ベアラへのＩＰパケットの多重化と、ＩＰパケットのＱｏＳクラス（無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する）に従っての複数の専用無線ベアラへのＩＰパケットの多重化と、の間で切り替えるように基地局に要求するトリガー、を基地局に送信する。中継ノードは、トリガーに対応して、中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを、１つの専用無線ベアラを介して、または複数の専用無線ベアラを介して、受信する。
より詳細な例示的な実施形態においては、中継ノードは、中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを、１つの専用無線ベアラを介して受信する。次いで、ＩＰパケットを複数の無線ベアラを介して提供するように、そのようなメッセージの送信によってトリガーすることを、
− ＩＰパケットを１つの無線ベアラで提供するための、基地局によって中継ノードに割り当てられる物理チャネルリソース、および、
− 中継ノードによって確立されている、アタッチされているユーザ機器への専用無線ベアラの数、およびオプションとして考慮される、それら専用無線ベアラのＱｏＳクラス、
の少なくとも一方に基づいて、さらに決定する。
本発明の別の実施形態においては、中継ノードは、中継ノードとそれぞれのユーザ機器との間の無線チャネルの無線チャネル品質をさらに求め、中継ノードに接続されているそれぞれのユーザ機器について、求めた無線チャネル品質とユーザ機器の識別子とを、基地局にシグナリングする。
本発明の別の態様は、本明細書に記載した方法をハードウェアもしくはソフトウェアまたはその両方において実施することである。したがって、本発明のさらなる実施形態は、中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを提供する基地局、に関する。基地局は、ＩＰパケットを多重化する多重化器と、多重化器を制御する制御ユニットと、を有する。制御ユニットは、中継ノードに提供するため、
− ＩＰパケットを１つの専用無線ベアラに多重化するモード（シングル無線ベアラ多重化モード）、および
− ＩＰパケットを複数の専用無線ベアラに多重化するモード（マルチ無線ベアラ多重化モード）、
の間で、多重化器を切り替えるようにされている。さらには、多重化器が、ＩＰパケットを複数の専用無線ベアラに多重化するモードであるとき、多重化器は、ＩＰパケットを、無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する、ＩＰパケットのＱｏＳクラスに従って、多重化することができる。
本発明の別の実施形態による基地局は、本明細書に記載したさまざまな実施形態の１つによる、中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを、コアネットワークノードから中継ノードに提供する方法、を実行するようにされている手段、を備えている。
さらには、本発明の実施形態は、中継ノードからＩＰパケットを受信する中継ノードであって、ＩＰパケットが、コアネットワークノードから基地局を介して無線インタフェースを通じて中継ノードに伝えられる、中継ノード、に関する。中継ノードは、１つの専用無線ベアラへのＩＰパケットの多重化と、ＩＰパケットのＱｏＳクラス（無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する）に従っての複数の専用無線ベアラへのＩＰパケットの多重化、との間で切り替えるように基地局に要求するトリガー、を基地局に送信する送信器と、トリガーに対応して基地局からＩＰパケットを受信する受信器であって、ＩＰパケットが、１つの専用無線ベアラを介して、または複数の専用無線ベアラを介して、中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先としている、受信器と、を備えている。
本発明の別の実施形態による中継ノードは、本明細書に記載したさまざまな実施形態の１つによる、中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを、コアネットワークノードから中継ノードに提供する方法、を実行するようにされている手段、を備えている。
本発明のさらなる実施形態は、命令を格納しているコンピュータ可読媒体であって、この命令が基地局のプロセッサによって実行されたとき、それに起因して、基地局が、中継ノードに提供するため、
− ＩＰパケットを１つの専用無線ベアラに多重化する（シングル無線ベアラ多重化モード）、および
− ＩＰパケットを複数の専用無線ベアラに多重化する（マルチ無線ベアラ多重化モード）、
の間で切り替えることによって、中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを提供し、ＩＰパケットを複数の専用無線ベアラに多重化するとき、ＩＰパケットが、ＩＰパケットのＱｏＳクラス（無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する）に従って多重化される、コンピュータ可読媒体、に関する。
本発明の別の実施形態によるコンピュータ可読媒体は、命令をさらに格納しており、この命令が基地局のプロセッサによって実行されたとき、それに起因して、基地局が、本明細書に記載したさまざまな実施形態の１つによる、中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを、コアネットワークノードから中継ノードに提供する方法、のステップを実行する。
本発明の実施形態による別のコンピュータ可読媒体は、命令を格納しており、この命令が中継ノードのプロセッサによって実行されたとき、それに起因して、中継ノードが、１つの専用無線ベアラへのＩＰパケットの多重化と、ＩＰパケットのＱｏＳクラス（無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する）に従っての、複数の専用無線ベアラへのＩＰパケットの多重化と、の間で切り替えるように基地局に要求するトリガー、を基地局に送信するステップと、トリガーに対応して基地局からＩＰパケットを受信するステップであって、ＩＰパケットが、１つの専用無線ベアラを介して、または複数の専用無線ベアラを介して、中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先としている、ステップと、によって、中継ノードからＩＰパケットを受信する。
さらなる実施形態においては、このコンピュータ可読媒体は、命令をさらに格納しており、この命令が中継ノードのプロセッサによって実行されたとき、それに起因して、中継ノードが、本明細書に記載したさまざまな実施形態の１つによる、中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを、コアネットワークノードから中継ノードに提供する方法、のステップを実行する。
以下では、本発明について、添付の図面を参照しながらさらに詳しく説明する。図面において、類似または対応する細部には同じ参照数字を付してある。
３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの例示的なアーキテクチャを示している。 ＬＴＥのＥ−ＵＴＲＡＮアーキテクチャ全体の例示的な概要を示している。 いくつかの中継ノード（ＲＮ）を含んだ、ＬＴＥ−ＡのＥ−ＵＴＲＡＮアーキテクチャ全体の例示的な概要を示している。 本発明の例示的な実施形態による、基地局における異なる多重化モードの間での切替えをトリガーする手順の流れ図を示している。 本発明の例示的な実施形態による、基地局においてＩＰパケットをＱｏＳクラスに基づいて多重化するステップを説明する別の流れ図を示している。 本発明の例示的な実施形態による、多重化されたＩＰパケットを専用無線ベアラで送信するステップを説明する別の流れ図を示している。 本発明の例示的な実施形態による、多重化モードの切替えを中継ノードによってトリガーする手順の２つの例示的な流れ図を示している。 本発明の例示的な実施形態による、多重化モードの切替えを中継ノードによってトリガーする手順の２つの例示的な流れ図を示している。 ３ＧＰＰベースのネットワークで使用するための、本発明の例示的な実施形態による、ユーザ機器、中継ノード（ＲＮ）、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）、およびコアネットワーク（ＣＮノード）におけるプロトコルスタックの例示的な概要を示している。 ３ＧＰＰベースのネットワークで使用するための、本発明の例示的な実施形態による、ユーザ機器、中継ノード（ＲＮ）、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）、およびコアネットワーク（ＣＮノード）におけるプロトコルスタックの例示的な概要を示している。 ３ＧＰＰベースのネットワークで使用するための、本発明の例示的な実施形態による、ユーザ機器、中継ノード（ＲＮ）、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）、およびコアネットワーク（ＣＮノード）におけるユーザプレーンのプロトコルスタックの例示的なアーキテクチャを示している。 ３ＧＰＰベースのネットワークで使用するための、本発明の例示的な実施形態による、ユーザ機器、中継ノード（ＲＮ）、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）、およびコアネットワーク（ＣＮノード）におけるユーザプレーンのプロトコルスタックの例示的なアーキテクチャを示している。 ３ＧＰＰベースのネットワークで使用するための、本発明の例示的な実施形態による、ユーザ機器、中継ノード（ＲＮ）、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）、およびコアネットワーク（ＣＮノード）における制御プレーンのプロトコルスタックの例示的なアーキテクチャを示している。 ３ＧＰＰベースのネットワークで使用するための、本発明の例示的な実施形態による、ユーザ機器、中継ノード（ＲＮ）、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）、およびコアネットワーク（ＣＮノード）における制御プレーンのプロトコルスタックの例示的なアーキテクチャを示している。 ３ＧＰＰベースのネットワークの中で、シングル無線ベアラ多重化モードからマルチベアラ多重化モードに多重化モードを切り替えるときの、本発明の実施形態による例示的なシグナリングを示している。 基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）において多重化モードを切り替える前および切り替えた後の、コアネットワークと基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）の間と、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）と中継ノードの間のＩＰパケットの転送を例示的に示している。 基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）において多重化モードを切り替える前および切り替えた後の、コアネットワークと基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）の間と、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）と中継ノードの間のＩＰパケットの転送を例示的に示している。 図９〜図１４に示したプロトコルスタックに従って、コアネットワークから基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）を介して中継ノードに転送されるＩＰパケットの例示的な構造を示している。 本発明の例示的な実施形態による、無線ベアラの多重化されたＩＰパケットが基地局によって物理チャネルリソースにマッピングされた状態を示している。 本発明の例示的な実施形態による、無線ベアラの多重化されたＩＰパケットが基地局によって物理チャネルリソースにマッピングされた状態を示している。 本発明の実施形態による、複数の異なるユーザ機器のデータ（ＩＰパケット）を、ユーザ機器のチャネル品質情報（ＣＱＩ情報）を利用して、および利用せずにトランスポートブロックに多重化する例示的な状態を示している。
以下では、本発明のさまざまな実施形態について説明する。これら実施形態のほとんどは、背景技術のセクションで説明したＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ移動通信システムに従った直交シングルキャリア上りリンク無線アクセス方式に関連して概説してあるが、これは例示を目的としているにすぎない。本発明は、例えば前述したＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ通信システムなどの移動通信システムと組み合わせて有利に使用できるが、本発明は、この特定の例示的な通信ネットワークにおける使用に限定されないことに留意されたい。
背景技術のセクションにおける説明は、本明細書に記載した主としてＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄに関連する例示的な実施形態を深く理解することを目的としており、移動通信ネットワークにおけるプロセスおよび機能の、説明した特定の実施形態に本発明を制限するものではないことを理解されたい。しかしながら、本明細書に提案する改良は、背景技術に説明したアーキテクチャ／システムにおいて容易に適用することができ、本発明のいくつかの実施形態においては、これらのアーキテクチャ／システムの標準的な手順および改良された手順を利用することもできる。
本発明の一態様は、ＩＰパケットをコアネットワークから基地局を介して中継ノードに提供し、中継ノードにアタッチされている移動端末（ユーザ機器）にさらに配信するとき、基地局において複数の異なる多重化モードを適応的に使用することに関する。本発明のこの態様によると、２種類の多重化モードを使用することができる。第１のモードでは、基地局と中継ノードとの間に１つの専用無線ベアラのみが存在し、すべてのＩＰパケットがこの専用無線ベアラに多重化／マッピングされる。第２の多重化モードでは、基地局と中継ノードとの間に複数の専用無線ベアラが設定され、基地局は、ＩＰパケットを、それらのＱｏＳクラスに従って個々の専用無線ベアラに多重化する。
本発明の別の態様は、これら２つの多重化モードの間での切替えをトリガーすることである。一般的には、多重化モードの切替えをどのネットワークノードがトリガーするかに関して、複数の異なる方法が可能である。切替えを決定するための基準は、基地局と中継ノードとの間の無線インタフェースにおいて柔軟なＱｏＳ制御が可能である、もしくは、このインタフェースにおいてリソースを効率的に使用できる、またはその両方である基準、とすることが有利である。
いま、例示を目的として、ＱｏＳ関連情報が基地局に対して透過的である（すなわち、ＱｏＳ関連情報を含んでいるプロトコル層に対して基地局が影響を及ぼさないシナリオを想定し、ＱｏＳ関連情報を含んでいるプロトコル層がコアネットワークノードおよび中継ノードによって終端される（すなわち、コアネットワークと中継ノードとの間に（論理）インタフェース／接続が存在する）ものと想定すると、１つの可能な方法として、スケジューリングモードの切替えを中継ノードによって制御することができ、中継ノードは、自身にアタッチされているユーザ機器にさらに中継するＩＰパケット（すなわちサービスデータ）のＱｏＳ関連情報（例えばＱｏＳクラス）を、認識しているものと想定することができる。しかしながら、別の可能な方法として、何らかの「半透過的な」動作を実施することができ、この場合、基地局は、ＱｏＳ関連情報を含んでいるプロトコル層を終端させず、そのようなプロトコル層から関連情報を取得するのみであり、したがって基地局は、中継ノードへの無線インタフェースにおいてＩＰパケットに使用する多重化モードを決定することができる。
これらの態様は、いずれも、３ＧＰＰ ＬＴＥ−ＡシステムにおけるＳ１インタフェースアーキテクチャの動作、特に、基地局装置および中継ノード（ＲＮ）の動作に関して、特に適用することができる（ただしこれに限定されない）。
本発明の一実施形態においては、コアネットワークは、中継ノードにアタッチされているユーザ機器に送信するためのサービスデータを（例えばＩＰパケットの形で）提供するものと想定することができる。これらのサービスデータ（例えばデータグラム）は、コアネットワークノード（例えば、３ＧＰＰコアネットワークにおけるサービングゲートウェイまたはＭＭＥ）から、基地局（例えば、３ＧＰＰアクセスネットワークにおける基地局装置）を介して、中継ノードに送信される。サービスデータは、コアネットワークノードおよび中継ノードによって終端される（論理）インタフェース（例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥ−ＡアーキテクチャにおけるＳ１インタフェース）を介して提供されるものと想定することができる。サービスデータは、下層のトランスポートネットワーク層（ＴＮＬ）メカニズムを使用してコアネットワークノードから中継ノードに提供され、トランスポートネットワーク層の主な機能は、コアネットワークノードと中継ノードとの間でサービスデータをルーティングすることである。
これを目的として、それぞれのインタフェースプロトコルによって（論理）インタフェースを通じて伝送／提供されるサービスデータは、ＩＰパケットにカプセル化され、このＩＰパケットは、サービスデータがコアネットワークから通信システムのトランスポートネットワーク層を介して中継ノードに正しくルーティングされるように、宛先ＩＰアドレスとして中継ノードを示す。次いで、中継ノードは、サービスデータを取り出す。サービスデータを適切な無線チャネル（無線ベアラ）にマッピングしてユーザ機器に送信するため、それぞれのサービスデータの宛先であるユーザ機器を、（コアネットワークと中継ノードとの間の（論理）インタフェースのインタフェースプロトコルのヘッダ情報に基づいて）求める。
基地局は、例えば、基地局の中のＱｏＳ多重化器によるＩＰパケットの多重化を制御する何らかの制御ユニットを備えていることができる。図４は、本発明の例示的な実施形態による、基地局における異なる多重化モードの間での切替えをトリガーする手順の流れ図を示している。この例示的な実施形態においては、多重化モードを変更するためのトリガーが存在する（４０１）ものと想定することができる。例えば、トリガーが、マルチ無線ベアラ多重化モードを使用することを示している場合、基地局は、中継ノードへの複数の無線ベアラを確立する（４０２）。
このステップは、例えば、基地局および中継ノードが、無線ベアラ確立／再設定手順（それぞれの無線ベアラと、その個々のＲＬＣエンティティおよびＭＡＣエンティティを設定する）を実行することによって実施することができる。
複数の無線ベアラが確立された時点で、基地局は、（外部ＩＰヘッダ内の宛先アドレスによる）中継ノードを宛先とする、コアネットワークから受信したＩＰパケットを、それらのＱｏＳクラスに従って個々の専用無線ベアラに多重化するステップを開始する（４０３）。一例においては、マルチ無線ベアラ多重化モードへの切替えをトリガーするネットワークノードは、例えばＩＰパケットのＱｏＳクラスを示すことができる（特定のＱｏＳクラスのＩＰパケットは特定の専用無線ベアラに多重化する）。次いで、基地局（ｅＮＢ）は、多重化されたＩＰパケットをそれぞれの無線ベアラを介して中継ノード（ＲＮ）に送信する（４０４）。
トリガーがシングル無線ベアラ多重化を示している場合、基地局は、最初に、中継ノードに向かって確立されている複数の無線ベアラを、１つの専用無線ベアラのみが残るように再設定する（４０５）必要がある。次いで、基地局は、（外部ＩＰヘッダ内の宛先アドレスによる）中継ノードを宛先とするＩＰパケットすべてを、その１つの専用無線ベアラに多重化し（４０６）、その無線ベアラを中継ノードに送信する（４０７）。
図５は、基地局においてＩＰパケットをＱｏＳクラスに基づいて多重化するステップ（図４のステップ４０３を参照）をさらに詳しく説明するための、本発明の例示的な実施形態による別の流れ図を示している。上述したように、サービスデータをコアネットワークから中継ノードに配信するとき、基地局は、ＩＰパケットにカプセル化されたサービスデータのルーティングに関与するものと想定することができる。
ＱｏＳクラスに基づく多重化が有効にされた場合、基地局は、例えば、受信したＩＰパケットを次のように処理することができる。基地局は、中継ノードに転送されるＩＰパケットそれぞれについて、ＩＰパケットのペイロードセクションを「調べる」（５０１）。このペイロードセクションには、コアネットワークから中継ノードにサービスデータを提供するためにコアネットワークと中継ノードとの間で使用される（論理）インタフェース接続のプロトコルヘッダ（「内部」プロトコルヘッダ）を含めるべきである。
基地局は、ＩＰパケットそれぞれから、ペイロードデータのＱｏＳクラスを導き（５０１）、その情報を使用して、ＩＰパケットを専用無線ベアラのうちの正しい１つの無線ベアラにマッピングする（５０２）。
この「内部」プロトコルヘッダは、特に、サービスデータのＱｏＳクラスを示すことができる。ＱｏＳクラスは、「内部」プロトコルヘッダの中で明示的に示す、または暗黙的に示すことができる。ＱｏＳクラスは、ＱｏＳクラスインジケータ（ＱＣＩ）によって識別することができる。さらには、「内部」プロトコルヘッダに含まれる（１つまたは複数の）プロトコルヘッダのタイプによってＱｏＳクラスが暗黙的に決まるようにすることができる。
例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａにおいては、ＱｏＳクラスの暗黙的な指示が使用されている。ＩＰパケットの「内部」ヘッダ（すなわちＳ１ヘッダ）には、ユーザプレーンのための、サービングゲートウェイと中継ノードとの間のＳ１無線アクセスベアラのトンネルエンドポイント識別子（ＴＥ−ＩＤ）が含まれている。Ｓ１無線アクセスベアラ自体は、それぞれＱｏＳクラス（およびユーザ機器）に関連付けられている。基地局装置は、Ｓ１無線アクセスベアラのＳ１ペイロードデータがＩＰパケットの中に含まれているとき、そのＳ１無線アクセスベアラを、ＩＰパケットの「内部」プロトコルヘッダ内のＴＥ−ＩＤに基づいて識別することによって、ＩＰパケット内の（Ｓ１ペイロード）データのＱｏＳクラスを求めることができる。あるいは、Ｓ１ヘッダを拡張してＳ１ペイロードのＱＣＩを含めることもできる。
この場合に重要な点として、ＱｏＳクラスは、中継ノードと（１つまたは複数の）ユーザ機器との間のエアインタフェースにおいてサービスデータに提供するべきＱｏＳを示すのみならず、コアネットワークと基地局との間のトランスポートネットワーク層（ＴＮＬ）、基地局と中継ノードとの間の無線インタフェース、さらには中継ノードとユーザ機器との間の無線インタフェースを含めた、移動通信システム全体の中でサービスデータが受けるべきＱｏＳも示している。したがって、ＱｏＳクラスは、それぞれのインタフェースにおける無線ベアラレベルのパケット転送処理（例えば、プロトコルスタックの個々のプロトコルエンティティ（通信システムの無線インタフェースにおけるＲＬＣエンティティおよびＭＡＣエンティティなど）の設定）を制御する。
３ＧＰＰネットワークにおいては、サービスが属しているＱｏＳクラスを示すためにＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ）が使用される。ＱＣＩは、無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する、アクセスノードに固有なパラメータ（例えば、スケジューリングの重み、アドミッションしきい値、キュー管理しきい値、リンク層プロトコル設定）を指定するために使用されるスカラーである（非特許文献４も参照（http://www.3gpp.orgにおいて入手可能であり、参照によって本文書に組み込まれている））。Ｓ１インタフェースでは、Ｓ１ ＰＤＵ（例えばＧＴＰ−Ｕ ＰＤＵ／Ｓ１−ＡＰ ＰＤＵ）それぞれに、ＰＤＵヘッダで伝えられる無線ベアラ識別子を介して１つのＱＣＩが間接的に関連付けられる。したがって、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａネットワークの場合、ＱｏＳクラスは、中継ノードとユーザ機器との間のＵｕ上のサービスデータに提供されるべきＱｏＳを示すのみならず、アクセスネットワークおよびコアネットワーク（すなわちこのアプリケーションではＵｕインタフェース、Ｕｎインタフェース、およびＳ１インタフェース）を含めた３ＧＰＰ伝送範囲全体の中でサービスデータが受けるべきＱｏＳも示している。
したがって、ＱｏＳクラスは、コアネットワークと基地局装置との間のトランスポートネットワーク層インタフェース（例えばＳ１−ｕ、Ｓ１−ＭＭＥ）上のＱｏＳ処理も暗黙的に示す。ＱｏＳクラスは、それぞれのインタフェースにおけるサービスデータに対する、無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する。このような処理としては、スケジューリングのための適切な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、およびリンク層プロトコル設定を提供する目的で、プロトコルスタックの個々のプロトコルエンティティを設定する処理が挙げられる。
例として、いま、中継ノードに接続されているいくつかのユーザ機器がＶｏＩＰ（ボイスオーバーＩＰ）セッションを確立しており（すなわち基地局に到着するいくつかのＩＰパケットは「ＶｏＩＰ ＱｏＳクラス」を示す）、いくつかのユーザ機器が、遅延の影響が小さいサービス（例えばインターネットのブラウジング）を実行している（すなわち、基地局に到着するいくつかのＩＰパケットは、遅延の影響が小さいＱｏＳクラスを示す）状況を想定する。このシナリオにおいて、ＱｏＳクラスに基づく多重化を使用するとき、基地局は、ＶｏＩＰサービスのＩＰパケットのための、中継ノードへの無線ベアラと、遅延の影響が小さいサービスのＩＰパケットのための、中継ノードへの別の無線ベアラ、を確立することができる。
基地局は、ＩＰパケットを調べることで、どのＩＰパケットがどのサービスタイプ（またはＱｏＳクラス）に属しているかを判定することができ、ＩＰパケットを正しい無線ベアラにマッピングすることができる。さらに、より高度な例においては、基地局は、それぞれの無線ベアラに対する優先順位付け／スケジューリング／リソース割当てを行うとき、無線ベアラ上のＩＰパケットのＱｏＳクラスをさらに考慮することができる。同様に、無線ベアラを設定するときにもＱｏＳクラスを考慮することができる。例えば、ＶｏＩＰサービスの場合にはＲＬＣエンティティを透過モードで動作させ、遅延の影響が小さいサービスではＲＬＣエンティティをアクノリッジ（ＡＣＫ）モードで動作させることができる。
図６は、図４および図５に関連する上記の例において、専用無線ベアラに多重化されたＩＰパケットを送信するステップをさらに説明するための、本発明の例示的な実施形態による別の流れ図を示している。図６に関連して以下に説明する例示的な手順は、無線ベアラごとに実行され、したがって、以下の説明は、シングルベアラ多重化モードおよびマルチベアラ多重化モードにあてはまる。基地局と中継ノードとの間の無線インタフェースの無線ベアラそれぞれは、基地局によってスケジューリングされるものと想定することができる。すなわち、基地局は、無線ベアラごとに、送信のための物理リソース（グラント）を中継ノードに割り当てる。
マルチベアラ多重化モードでは、基地局に到着したＩＰパケットは、基地局のＱｏＳ多重化ユニットによって、それらのＱｏＳクラスに基づいて異なる専用無線ベアラに多重化される。この多重化は、ＩＰパケットを、各無線ベアラに対応するＩＰパケットのグループに「グループ分けする」ことと考えることもできる。アクセス階層においては、無線ベアラのデータ（例えばＩＰパケットの個々のグループ）は、論理チャネルにマッピングされ、論理チャネルのバッファに格納された後、（この時点では論理チャネル）データがトランスポートブロックに多重化される。割り当てられるリソースは、本質的には、中継ノードに割り当てられる特定のビット量（トランスポートブロックサイズと称する）に一致する。基地局は、スケジューラによるリソース割当てに対応するトランスポートブロックサイズを求め（６０１）、ＭＡＣエンティティは、無線ベアラのデータがマッピングされている論理チャネルのバッファからのデータを、特定のトランスポートブロックサイズのトランスポートブロックに多重化する（６０２）（ＭＡＣ多重化）。
言い換えれば、ＭＡＣエンティティは、ＱｏＳ多重化ユニットによってそれぞれの無線ベアラにグループ分けされた、複数の異なるユーザ機器からのＩＰパケットを、（１つまたは複数の）トランスポートブロックに多重化する。次いで、形成された（１つまたは複数の）トランスポートブロックを、割り当てられた物理リソースで中継ノードに送信する（６０３）。
ここまで、本発明の複数の異なる実施形態による基地局の動作について詳しく説明した。以下では、基地局の多重化モードを変更するためのトリガーエンティティとして機能するときの中継ノードの動作を中心に説明する。図７および図８は、本発明の例示的な実施形態による、多重化モードの切替えを中継ノードによってトリガーする手順の２つの例示的な流れ図を示している。図７は、シングルベアラ多重化モードからマルチベアラ多重化モードへの切替えを、例示的に示している。例えば、中継ノードは、ユーザ機器と中継ノードとの間の新しい無線ベアラの確立（７０１）に応えて、多重化モードを変更する必要があるかを判定する（７０２）。
この判定は、例えば、図７に示したように、中継ノードが、自身に接続されているユーザ機器に向かって確立されている無線ベアラの数に基づくことができ、なぜなら、中継ノードの負荷と、さまざまなサービスのＱｏＳの多様性は、確立されている無線ベアラの数が多いほど高まるものと想定できるためである。これに代えて、またはこれに加えて、基地局は、（１つまたは複数の）ユーザ機器に向かって確立されている、ＱｏＳクラスあたりの無線ベアラの数を考慮して、より良好なＱｏＳ制御を行うためにはそのＱｏＳのＩＰパケットを「個別の」無線ベアラに多重化するべきであるかを決定することもできる。
別の代替パラメータまたは追加のパラメータとして、ＩＰパケットを基地局から中継ノードに提供するために現在使用されている１つの無線ベアラの設定を考慮することができる。中継ノードを通じて接続されているユーザ機器のサービスのＱｏＳクラスを基地局が認識していないものと想定すると、シングルベアラ多重化モードの１つの無線ベアラが、中継ノードによってユーザ機器に提供されるさまざまなサービスのＱｏＳ要件に合致しないことがあり、したがって、基地局によるその１つの無線ベアラに対するリソース割当てが、特定のＱｏＳクラスのサービスにおいて予期されるＱｏＳを確保するには不十分なことがある。この状況は、基地局と中継ノードとの間の１つの無線ベアラに対するリソースの割当てに関連するのみならず、その１つの無線ベアラのＲＬＣエンティティおよびＭＡＣエンティティの対応する設定にも関連する。
さらには、複数ベアラ多重化への切替えを決定するための別の基準を、ユーザ機器と中継ノードとの間の無線ベアラのサービスタイプ（ＱｏＳクラス）とすることができる。いま、例示的に、遅延要件は極めて低いが送信誤りが許容されないバックグラウンドタイプのサービスのＱｏＳプロファイルを本質的に有するセッションのみが、ユーザ機器において確立されているものと想定する。さらに、基地局と中継ノードとの間の無線ベアラがこのＱｏＳプロファイル（すなわち対応するＱｏＳクラス）に従って設定されているものと想定する。このとき、ユーザが、遅延要件は極めて高いがデータ消失はある程度許容されるＶｏＩＰサービスを確立するならば、後者のＱｏＳプロファイルは、確立されているサービスのＱｏＳプロファイルとほとんど合致しない。すなわち、両立しないＱｏＳクラスが存在する。したがって、中継ノードは、新しいサービスが確立されるときにそのサービスのＱｏＳクラスが別のＱｏＳクラスのサービスの要件と両立しないことが認識される場合、複数ベアラ多重化に切り替えることを決定することができる。
すでに前述したように、本発明のコンセプトは、３ＧＰＰによって現在標準化されているＬＴＥ−Ａシステムにも適用することができる。特に、本発明は、ユーザ機器が「中継」式にサーブされている、すなわち、ユーザ機器が無線インタフェース（いわゆるＵｕインタフェース）を介して中継ノードに接続されている状況に、適用することができる。例えば図３に示したように、中継ノード（ＲＮ）は、基地局（３ＧＰＰの専門用語では基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）と称する）を介してコアネットワーク（ＣＮ）にさらに接続されている。図９は、３ＧＰＰベースのネットワークで使用するための、本発明の例示的な実施形態による、ユーザ機器（ＵＥ）、中継ノード（ＲＮ）、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）、およびコアネットワーク（ＣＮノード）におけるプロトコルスタックの例示的な概要を示しており、この場合、基地局装置は、アタッチされているユーザ機器に提供するための、中継ノードを宛先とするＩＰパケットを、１つの専用無線ベアラに多重化する。
中継ノードは、ＲＲＣ層においてＵｕインタフェースを終端させている。したがって、中継ノードは、アクセスネットワークのアクセス階層プロトコルの層すべてを実装しており、したがってサービス（無線ベアラ）およびそれらのＱｏＳ要件も認識している。Ｕｕインタフェースのプロトコルスタックは、物理層（ＰＨＹ）、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコル、無線リンク制御（ＲＬＣ）プロトコル、パケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ）、および無線リソース制御（ＲＲＣ）プロトコルを備えている。
中継ノードと基地局装置との間のＵｎインタフェースも無線インタフェースであり、したがって、下位層プロトコルスタックはＵｕインタフェースに似ている。なお、この例において、ＰＤＣＰはＲＲＣプロトコルと組み合わせて、または組み合わせずに使用することができる。
図９からさらに理解できるように、アクセスネットワークおよびコアネットワークにおけるネットワーク層は、ＩＰプロトコル（例：ＩＰｖ４またはＩＰｖ６）を含んでいることができる。ＩＰプロトコルの上にはＳ１インタフェースプロトコルを示してある。Ｓ１インタフェースは、コアネットワークによって終端され、基地局装置に対して透過的であり、基地局装置は、ＩＰプロトコルまでのみのプロトコルスタックを実装している。なお、「透過的」とは、本明細書においては、基地局装置がＳ１インタフェース／プロトコルを終端させていない、すなわちＳ１インタフェースメッセージに影響を及ぼさないことを意味する。
図９にさらに示したように、コアネットワーク（ＣＮノード）に向かう基地局装置におけるプロトコルスタックを、本明細書ではＳ１−ＣＮインタフェースと称し、なぜならこの名称は、基地局装置が接続されているコアネットワークノードに依存するためである（図１１〜図１４を参照）。一般的には、このインタフェースは有線インタフェースであるものと想定することができる。このプロトコルスタックは実装に依存するため（一般にはＡＴＭが使用される）、プロトコル層は層１および層２としてのみ示してある。コアネットワークの側で重要なことは、データを伝送するためのＩＰプロトコルが実装されていることと、中継ノードに向かうＳ１インタフェースが終端されていることのみである。
ネットワークの有線部分におけるデータの伝送メカニズム（この実施形態ではコアネットワーク内部の伝送と基地局装置までの伝送）は、一般にトランスポートネットワーク層（ＴＮＬ：Transport Network Layer）と称される。トランスポートネットワーク層の無線ベアラは、無線アクセスベアラとも称される。前述したように、Ｓ１インタフェースは基地局装置に対して透過的である。Ｓ１プロトコルデータ（パケット）は、ＩＰ層においてＩＰパケットにカプセル化される。
中継ノードは、自身にアタッチされているユーザ機器の（中継ノードに向かう）サービス（無線ベアラ）すべてに対して、サービスデータを中継ノードに提供する、コアネットワークに向かう（論理）Ｓ１インタフェース接続を有する。
図１０は、３ＧＰＰベースのネットワークで使用するための、本発明の例示的な実施形態による、ユーザ機器、中継ノード、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）、およびコアネットワーク（ＣＮノード）におけるプロトコルスタックの例示的な概要を示しており、この場合、基地局装置は、アタッチされているユーザ機器に提供するための、中継ノードを宛先とするＩＰパケットを、前述したようにＱｏＳクラスに基づいて１つの複数専用無線ベアラに多重化する。後からさらに詳しく説明するように、基地局装置は、自身を経由して中継ノードにルーティングされているＩＰパケットのペイロードに含まれているＳ１インタフェースヘッダから、ＩＰパケットのＱｏＳクラスを取得する。このことは、基地局装置におけるＳ１インタフェースを破線で囲むことによって示してある。なお、基地局装置はＳ１プロトコルに対して影響を及ぼさず、Ｓ１プロトコルヘッダから情報を取得するのみであることに留意されたい。したがって、図９および図１０のプロトコルスタックは、プロトコルの終端に関しては同じである。
図１１および図１２は、３ＧＰＰベースのネットワークで使用するための、本発明の例示的な実施形態による、ユーザ機器、中継ノード、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）、およびコアネットワーク（ＣＮノード）におけるユーザプレーンのプロトコルスタックの例示的なアーキテクチャを示している。図１１および図１２は、プロトコルスタックのＳ１ユーザプレーンの構成の細部を除いて、本質的には図９および図１０に対応している。ユーザプレーンは、一般には、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）に向かうＳ１−ｕインタフェースを介して基地局装置に提供される。ユーザプレーンは、ユーザ（ユーザ機器）のユーザデータ／サービスデータ（例えばＩＰパケット、音声など）を伝送する。ユーザプレーンのＳ１インタフェースは、一般にはＳ１−Ｕインタフェースとも称される。Ｓ１−Ｕインタフェースは、ユーザプレーンのＵＤＰプロトコルおよびＧＴＰプロトコル（ＧＴＰ−Ｕ）を利用する。
図１３および図１４は、３ＧＰＰベースのネットワークで使用するための、本発明の例示的な実施形態による、ユーザ機器、中継ノード、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）、およびコアネットワーク（ＣＮノード）における制御プレーンのプロトコルスタックの例示的なアーキテクチャを示している。図１３および図１４は、プロトコルスタックのＳ１制御プレーンの構成の細部を除いて、本質的には図９および図１０に対応している。制御プレーンは、一般には、ＭＭＥに向かうＳ１−ＭＭＥインタフェースを介して基地局装置に提供される。制御プレーンは、Ｓ１−アプリケーションプロトコル（Ｓ１−ＡＰ）の制御データ／メッセージを伝送する。Ｓ１−ＡＰプロトコルは、ＱｏＳクラスの暗黙的な指示情報を備えており、基地局装置は、コアネットワーク（この実施形態ではＭＭＥ）からのＩＰパケットを、Ｕｎインタフェースの正しい専用無線ベアラにマッピングするため、この指示情報を監視する。このことは、図１４では、基地局装置においてＳ１−ＡＰプロトコルを破線の長方形で囲むことによって示してある。
図１８は、図９〜図１４に示したプロトコルスタックに従って、コアネットワークから基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ）を介して中継ノードに転送されるＩＰパケットの例示的な構造を示している。本発明の目的のため、Ｓ１パケットをコアネットワークから中継ノードにルーティングするための外部ＩＰヘッダが加えられており、このヘッダが中継ノードのＩＰアドレスを示しているものと想定することができる。ＩＰパケットのこの外部ＩＰヘッダに続いて、ＩＰパケットのペイロードセクションには、Ｓ１ユーザプレーンプロトコルまたはＳ１制御プレーンプロトコルのＳ１ヘッダと、その後ろのＳ１ペイロード（例えばサービスデータまたはＳ１制御メッセージ）とが含まれている。
さらに、図１８には、制御プレーンおよびユーザプレーンの詳細なＩＰパケット構造を示してある。これら２つの例は、例示を目的としているにすぎず、Ｓ１インタフェースの実装の細部は、これらの例とは異なっていてよい。外部ＩＰヘッダは、ユーザプレーンおよび制御プレーンのシナリオにおいて通常のＩＰヘッダを備えているものと想定することができる。制御プレーンのＳ１インタフェースの場合、Ｓ１インタフェースはＳＣＴＰプロトコルおよびＳ１−ＡＰプロトコルによって実装されているものと例示的に想定する。したがって、Ｓ１ヘッダは、ＳＣＴＰヘッダおよびＳ１−ＡＰヘッダを含んでおり、Ｓ１ペイロードはＳ１−ＡＰ制御メッセージを含んでいる。ユーザプレーンのＳ１インタフェースの場合、Ｓ１インタフェースはＵＤＰプロトコルおよびＧＴＰ−Ｕプロトコルによって実装されているものと例示的に想定する。したがって、Ｓ１ヘッダは、ＵＤＰヘッダおよびＧＴＰ−Ｕヘッダを含んでおり、Ｓ１ペイロードはＳ１−ＡＰ制御メッセージを含んでいる。
次に、本発明のコンセプトを３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステムにおいて実施する場合のさらに詳細な例について、図１５、図１６、および図１７に関連して以下に例示的に説明する。図１５は、３ＧＰＰ ＬＴＥベースのネットワークの中で、シングル無線ベアラ多重化モードからマルチベアラ多重化モードに切り替えるときの、本発明の実施形態による例示的なシグナリングを示している。図１６および図１７は、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）において多重化モードを切り替える前および切り替えた後の、コアネットワークと基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）の間と、基地局装置（ｅＮｏｄｅ Ｂ／ｅＮＢ）と中継ノードの間のＩＰパケットの転送を、例示的に示している。
図１６は、図１５において想定される最初の状況を例示的に示しており、さまざまなサービスのＩＰパケットもしくはさまざまなユーザ（ユーザ機器）のＩＰパケットまたはその両方が、コアネットワークから、基地局装置と中継ノードとの間の１つの無線ベアラを介して、中継ノードに提供される。プロトコルスタックのＳ１層においては、複数の異なるＳ１無線アクセスベアラを区別することが可能であり、すなわち、各ベアラのユーザおよびＱｏＳクラスが既知である（図１６の上側を見ると、パケットが異なる濃淡で描いてある）。ＩＰ層レベル（トランスポートネットワークレベル）では、ネットワーク側（Ｓ１−ＣＮインタフェース、すなわちＳ１−ｕインタフェースまたはＳ１−ＭＭＥインタフェース）において、コアネットワーク（ＣＮノード）が、中継ノードのＩＰアドレスである宛先アドレスを有するＩＰパケットを、基地局装置に提供する。ＩＰパケットのペイロードは、個々のＩＰパケットを示す長方形の異なる濃淡によって示されているように、複数の異なるＱｏＳクラスのＳ１ ＰＤＵ（すなわちＳ１ヘッダを有するサービスデータ）を伝える。しかしながら、Ｓ１インタフェースは基地局装置に対して透過的であるものと想定されるため、基地局装置は、ＩＰ層における異なるＳ１無線アクセスベアラを区別することができず、したがって、コアネットワークと基地局装置の間のインタフェース（Ｓ１−Ｕ、Ｓ１−ＭＭＥ）にＤｉｆｆＳｅｒｖなどのメカニズムが実装されていない限りは、ＩＰ層ではＱｏＳクラス（およびユーザ機器）が区別されない。したがって図１６の下側に示したように、ＩＰ層では、ＩＰパケットの同じ濃淡によって示したように、基地局装置の観点からは到着するＩＰパケットすべてが同じに見える。基地局装置は、（外部）ＩＰヘッダに従って中継ノードを宛先とする、基地局装置に到着するＩＰパケットすべてを、それらのＱｏＳクラスを区別することなく１つの専用無線ベアラに多重化して中継ノードに提供する。
図１５に示した例示的な実施形態においては、ユーザ機器が、例えば新しいサービスを要求することによって新しい接続を確立し（１５０１）、結果として中継ノードのＵｕインタフェース上にさらなる無線ベアラが確立されるものと想定する。この接続確立手順においては、中継ノードは、ユーザ機器の新しい接続のユーザプレーンデータを伝送するためのＳ１無線アクセスベアラを、ＭＭＥの制御下で、中継ノードと、コアネットワーク内のサービングゲートウェイ（ＳＧＷ）との間に確立する。したがって、Ｕｕインタフェース上のユーザ機器の無線ベアラそれぞれが、中継ノードとコアネットワークとの間の対応するＳ１無線アクセスベアラを有する。中継ノードは、シングル無線ベアラ多重化からマルチ無線ベアラ多重化に切り替えるための（前述した）基準が満たされているかを確認し、より良好なＱｏＳ制御およびリソース使用のためにはマルチ無線ベアラ多重化を使用することを決定する（１５０２）。
したがって、中継ノードは、多重化モードのトリガーを、多重化要求メッセージによって基地局装置に送る（１５０３）。
この多重化要求メッセージは、一般的には、複数のベアラを使用するべきであることを基地局装置ｅＮｏｄｅ Ｂ（基地局）に示す。さらに、このメッセージは、基地局装置が、コアネットワークから到着するＩＰパケットをどのようにグループ分けして専用無線ベアラに多重化するかを示すことができる。別の可能な方法は、デフォルトの設定を定義することであり、デフォルトにおいてメッセージは、基地局装置が、それぞれのＱｏＳクラスのデータを伝えるＩＰパケットをそれぞれの無線ベアラにマッピングするべきであることを暗黙的に示す。この後者の場合、ＱｏＳクラスと無線ベアラのマッピングを例えば１対１とすることができ、中継ノードを宛先として基地局装置に到着する、特定のＱｏＳクラスのＩＰパケットすべてが、１つの対応する無線ベアラに多重化される。
例えば、本発明の例示的な一実施形態においては、中継ノードから基地局装置に送られるメッセージは、中継ノードとコアネットワークとの間の（論理）インタフェースのどのベアラのＩＰパケットを、中継ノードと基地局装置との間の複数の異なる専用無線ベアラに多重化するべきであるかを、（明示的または暗黙的に）示すことができる。例えば、中継ノードは、基地局装置が、Ｕｎのそれぞれの無線ベアラに多重化するべきであるＳ１無線アクセスベアラの（１つまたは複数の）トンネルエンドポイント識別子（ＴＥＩＤ）を示すことができる。
本発明の別の例示的な一実施形態においては、多重化要求メッセージは、１つの無線ベアラにマッピングするべき（１つまたは複数の）ＱｏＳクラスを示すことができる。これは、例えば、１つの無線ベアラに多重化するべき（１つまたは複数の）クラスのＱＣＩをシグナリングすることによって実施することができる。多重化要求メッセージが、システムに定義されているすべてのＱＣＩのマッピング規則を定義していない場合、基地局装置は、定義されていないＱｏＳクラスのＩＰパケットを１つの無線ベアラにグループ分けするべきものと想定することができる。
例えば、５つのＱｏＳクラスが定義されている（すなわち、５個のＱＣＩ値ＱＣＩ１〜ＱＣＩ５が存在する）場合、ＱＣＩ１およびＱＣＩ２を示すＩＰパケットを第１の無線ベアラに多重化するべきであり、ＱＣＩ３を示すＩＰパケットを第２の無線ベアラに多重化するべきであることを、中継ノードが示すことができる。これによって、基地局装置は、このように多重化し、さらに、「定義されていない」ＱＣＩ４およびＱＣＩ５のＩＰパケットを、中継ノードと基地局装置との間の無線インタフェースの第３の無線ベアラに多重化する。
さらなる例示的なバリエーションにおいては、中継ノードは、ユーザ機器までの中継ノードのインタフェースのチャネル品質およびリソース割当てに関する情報を、多重化要求メッセージに含めることもできる。これによって、中継ノードと基地局装置との間のインタフェースにおけるリソース割当ての効率を改善することができる。例えば、中継ノードは、Ｕｕインタフェースにおけるユーザ機器のＣＱＩ（チャネル品質インジケータ）情報を、基地局装置に送る要求メッセージに含めることができる。中継ノードは、ユーザ機器のＣＱＩを定期的に報告することによって、この情報を定期的に更新することが有利である。これに加えて、またはこれに代えて、中継ノードは、ユーザ機器のスケジューリング／リソース割当てに関する情報（例えば、変調・符号化方式インデックス（ＭＣＳインデックス））をシグナリングすることもできる。ＣＱＩと同様に、スケジューリング／リソース割当てに関連するこの情報は、ユーザ機器と中継ノードとの間の無線チャネルにおけるユーザ機器のデータレートに関する情報を提供し、基地局装置は、無線ベアラに多重化するべきユーザのサービスデータの量を決定するときに、この情報を考慮することができる。例えば、Ｕｎインタフェース上にＱＣＩに基づいて多重化されたフローのための物理層のリソースブロック数を、Ｕｕインタフェースにおける、報告されたユーザ機器のＣＱＩに合わせることができる。
一般的に、基地局装置は、ＱＣＩに基づいて多重化された、Ｕｎインタフェース上のトランスポートブロックに対して、ユーザ機器／中継ノードごとにリソース割当てを行うものと想定することができる。さらに、特定の１つの無線ベアラのリソース割当ては、Ｕｎインタフェースの条件ではなく、Ｕｕインタフェースに依存する。例えば、複数の異なるユーザ機器に対応する同じＱｏＳクラスのデータを伝える、Ｕｎインタフェースの専用無線ベアラのトランスポートブロックのために基地局が使用する物理リソースブロックの量は、複数の異なるユーザ機器のチャネル品質に関する情報に従って、Ｕｕ側において分配することができる。したがって、あるＱｏＳクラスの専用無線ベアラの１個のトランスポートブロックの中で、リソースブロックの割当ては、複数の異なるユーザ機器のＵｕ条件に基づいて行われ、この結果として、Ｕｎインタフェースにおいてリソースがより効率的に使用される。Ｕｎの送信スロットが限られているときには、ＣＱＩ情報を優先順位付けパラメータとして使用することもできる（したがって無線リソースがより効率的に使用される）。
図２１は、本発明の実施形態による、複数の異なるユーザ機器のデータ（ＩＰパケット）を、ユーザ機器のチャネル品質情報（ＣＱＩ情報）を利用して、および利用せずにトランスポートブロックに多重化する例示的な状態を示している。図２１においては、複数ベアラ多重化を使用するものと想定し、したがって、無線ベアラそれぞれのトランスポートブロックは、無線ベアラそれぞれに割り当てられたリソース（トランスポートブロックサイズを指定する）に従って、送信時間間隔内に生成される。各トランスポートブロックには、同じＱｏＳクラスのデータ（ＩＰパケット）が含まれる。図２１の上側は、Ｕｕインタフェースにおけるチャネル品質に関する情報が利用できない場合の例を示しており、したがって、それぞれの無線ベアラのトランスポートブロックブサイズは、複数の異なるユーザの１つのＱｏＳクラスのデータに均等に分配される。図２１の下側では、Ｕｕインタフェースにおけるユーザ機器のＣＱＩ情報が利用できる。したがって、基地局装置は、複数の異なる無線ベアラのトランスポートブロックにデータを入れるときに、Ｕｕのチャネル品質を考慮することができる。
図１５に戻り、基地局装置は、マルチベアラ多重化モードに切り替えるように指示されたとき、追加の無線ベアラを確立する、もしくは既存の（１つまたは複数の）無線ベアラを再設定する、またはその両方を行う必要が生じうる。したがって、基地局装置は、要求された複数ベアラ多重化の動作に必要な無線ベアラを確立する、もしくは再設定する、またはその両方を行うため、無線ベアラ（ＲＢ）確立およびＲＬＣ／ＭＡＣ再設定のメッセージを中継ノードに送る（１５０４）。無線ベアラを設定するステップには、ＲＬＣエンティティおよびＭＡＣエンティティ（または関連付けられるプロトコル）を設定するステップを含めることもできる。この設定は、それぞれの無線ベアラに多重化されるＩＰパケットのＱｏＳクラスに従うべきである。これを目的として、ＱｏＳクラスそれぞれに対して、ＲＬＣ層およびＭＡＣ層の特定の設定を事前に定義しておくことができる。２つ以上のＱｏＳクラスのＩＰパケットを１つの無線ベアラに多重化する場合、その無線ベアラは、高い方のＱｏＳ要件に従って設定することができる。
無線ベアラ（ＲＢ）確立およびＲＬＣ／ＭＡＣ再設定のメッセージに対して、無線ベアラを設定した時点で（中継ノードにおけるそれぞれのＲＬＣエンティティ／ＭＡＣエンティティの設定を含む）、中継ノードは、無線ベアラ（ＲＢ）確立およびＲＬＣ／ＭＡＣ設定の応答メッセージによって応答する（１５０５）。この応答メッセージは、基地局装置がＩＰパケットをそれらのＱｏＳクラスに従って複数の異なる無線ベアラに多重化するステップ（１５０６）を開始できることを、基地局装置に知らせる。
上述したように、ＱＣＩは、中継ノードを宛先とし基地局装置によって受信されるＩＰパケットの何らかのヘッダ情報に含めることができる。最新の３ＧＰＰ ＬＴＥアーキテクチャにおいては、Ｓ１ヘッダにはＱＣＩが含まれない。しかしながら、Ｓ１ヘッダには、基地局がＩＰパケットのペイロードデータのＱｏＳクラスを求めることのできる情報が含まれており、したがって、基地局は、ＩＰパケットをＱｏＳクラスに基づいて複数の異なる無線ベアラに多重化するステップを実施することができる。制御情報を備えており、したがって制御情報としてのＱｏＳクラスに属しているＩＰパケットを識別するには、基地局装置は、ＩＰパケットの中のＳ１−ＡＰヘッダが存在しているかを検出するのみでよい。Ｓ１−ＡＰヘッダが存在している場合、基地局装置は、そのＩＰパケットのＱｏＳクラスは制御情報としてのＱｏＳクラスであるものと判定することができる。あるいは、基地局装置は、「外部」ＩＰヘッダのＩＰソースアドレスを監視することができ、このアドレスがＭＭＥのアドレスに一致している場合、基地局装置は、そのＩＰパケットのＱｏＳクラスが制御情報としてのＱｏＳクラスであるものと判定することができ、なぜなら、ＭＭＥは、制御プレーンのトラフィックの送信元のコアネットワークであるためである。
ユーザプレーンデータを伝えるＩＰパケットのＱｏＳクラスを識別するため、基地局装置は以下のステップを行うことができる。上述したように、接続の確立時、ＭＭＥは、ユーザ機器の新しい接続のための、中継ノードとサービングゲートウェイとの間のＳ１無線アクセスベアラの確立（いわゆるＳ１ Ｅ−ＲＡＢ確立手順（Ｅ−ＲＡＢ＝Ｅ−ＵＴＲＡＮ無線アクセスベアラ））（非特許文献５を参照（http://www.3gpp.orgにおいて入手可能であり、参照によって本文書に組み込まれている））を制御する。ＭＭＥから中継ノードに送られる、中継ノードとサービングゲートウェイ（ＳＧＷ）との間のＳ１無線アクセスベアラを確立する制御プレーンメッセージを、基地局装置がインターセプト（傍受）することができる。基地局装置は、ＭＭＥからのＩＰパケットを、ＳＣＴＰヘッダまたはＳ１ＡＰヘッダの存在に基づいて、あるいはそれぞれのＩＰパケットの中のＭＭＥのソースＩＰアドレスに基づいて、識別することができる。ＭＭＥからのＳ１−ＡＰプロトコルメッセージには、Ｓ１無線アクセスベアラのＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ）および一意のＴＥ−ＩＤ（トンネルエンドポイント識別子）が含まれている。例えば、ＭＭＥから中継ノードに送られるＥ−ＲＡＢ確立要求（非特許文献５の９．１．３．１節を参照）は、データ伝送のために確立されるＳ１無線アクセスベアラのＱｏＳパラメータ（ＱｏＳクラス／ＱＣＩ）およびＴＥ−ＩＤを報告するＳ１−ＡＰメッセージである。
基地局装置は、Ｓ１無線アクセスベアラごとに、一意のＴＥ−ＩＤおよび固有のＱｏＳクラス（すなわちＱＣＩ）を格納する。基地局は、複数の異なるＳ１無線アクセスベアラのＴＥ−ＩＤとＱｏＳクラスとの間の関連付けを認識すると、マルチベアラ多重化モードで動作するとき、各ＩＰパケットの中のＧＴＰ−Ｕヘッダ（図１８を参照）内のＴＥ−ＩＤフィールドを調べて、そのＴＥ−ＩＤによって識別されるＳ１無線アクセスベアラに関連付けられるＱｏＳクラスを識別する。したがって、このＱｏＳクラスは、ＩＰパケットの中のＳ１ペイロード情報のＱｏＳクラスである。ＩＰパケットのＱｏＳクラスが識別されると、基地局装置は、ＩＰパケットをＵｎインタフェースの適切な無線ベアラにマッピングすることができる。
本発明のさらなる実施形態による代替方法は、中継ノードが、Ｓ１無線アクセスベアラのＴＥ−ＩＤとＱｏＳクラス（ＱＣＩ）のマッピングを基地局装置に知らせることである。中継ノードは、例えば、多重化要求メッセージを送るときに、Ｓ１無線アクセスベアラのＴＥ−ＩＤとＱＣＩとの間のマッピングを提供する。さらには、基地局装置が中継ノードへのＵｕインタフェースにおけるユーザ機器のチャネル品質をさらに考慮する実施形態においては、ユーザ機器（ＵＥ−ＩＤ）ごとに報告されるチャネル品質情報をＴＥ−ＩＤにマッピングすることができるように、中継ノードは、ＵＥ−ＩＤとＴＥ−ＩＤとの間の関連付けに関する情報をさらに含めることができる。
図１５に関連して示した上の例においては、シングルベアラ多重化から複数ベアラ多重化への切替えについて説明した。マルチベアラ多重化モードからシングルベアラ多重化モードに切り替えるときも、本質的には同様の手順を実行することができる。例えば、１つまたは複数のユーザ機器が自身のサービスを終了するとき、ユーザ機器と中継ノードとの間の残りの無線ベアラによって、基地局装置に到着するＩＰパケットのシングルベアラ多重化を行うことができる。ＱｏＳクラスを監視してＱｏＳに基づいて無線ベアラに多重化するためには、処理パワーも要求されるため、シングルベアラ多重化に再び切り替えることによって、基地局装置の処理負荷を低減することが望ましいことがある。図１５の場合と同様に、中継ノードは、シングルベアラ多重化モードへの切替えを要求する多重化要求メッセージを基地局装置に送ることができる。オプションとして、このメッセージは、シングル無線ベアラを設定するときに従うべきＱｏＳクラスの指示情報（例えばＣＱＩによる）を含んでいることができる。
基地局装置は、１つの無線ベアラのみが残るように、（例えば、既存の無線ベアラすべてを破棄して１つの新しい無線ベアラを確立する、または１つを除くすべての無線ベアラを破棄することによって）複数の無線ベアラを再設定する。このステップは、標準のＲＲＣ手順（無線ベアラ確立／無線ベアラ再設定）を使用して実施することができる。さらには、多重化要求メッセージに示されているＱｏＳクラスによって暗黙的に決まるＱｏＳ要件に従って、残す１つの無線ベアラを（再）設定することができる。
さらなるバリエーションにおいては、多重化要求メッセージは、必ずしも多重化モードを切り替える必要はなく、現在使用されている多重化モードを再設定するためにのみ使用される。再び図１５の例に戻り、ステップ１５０３において、基地局装置は、ユーザ機器に向かう新しい無線ベアラが確立されたが、この確立された１つの無線ベアラを再設定するならば、ＱｏＳおよびリソース使用の観点から、基地局装置へのインタフェースにおけるＩＰパケットのシングルベアラ多重化が許容されるものと判定することができる。例えば、新しいサービスに伴って確立された無線ベアラが、無線ベアラに対して現在設定されているよりも高いＱｏＳを必要とするが、この高いＱｏＳが、他の既存のサービスのＱｏＳと両立する（サービスのＱｏＳ要件が互いに矛盾しない（例えば遅延を小さくするには、一般には誤りのない送信を行うことはできず、逆も同様である））ならば、新しいサービスの、要件の高い方のＱｏＳクラスに従って無線ベアラを単に再設定することができる。これを目的として、基地局によって送られる多重化要求メッセージは、要求される１つの無線ベアラの再確認と、さらには、無線ベアラを再設定するときに従うべきＱｏＳクラスとを示すことができる。基地局装置は、この要求に対して、無線ベアラ再設定（および新しいＲＬＣ／ＭＡＣエンティティの設定）メッセージを中継ノードに送ることによって、応答する。
本発明の別の態様は、基地局において受信されるコアネットワークからのＩＰパケットを物理リソースにマッピングする手順に関し、以下ではこの態様についてさらに詳しく説明する。複数ベアラ多重化を実行することのさらなる１つの恩恵として、物理層において、（例えば、各ベアラのＭＡＣヘッダによって暗黙的に生じる）オーバーヘッドを、シングルベアラ多重化を使用する場合と比較して最小にすることが可能である。基地局と中継ノードとの間に確立される無線ベアラの最大数が特定の値を超えないものと想定すると（すなわちこの最大数は、システムに定義されている異なるＱｏＳクラスの数に一致する）、複数のユーザ機器のデータがそれらのＱｏＳクラスに従って多重化されるため、基地局と中継ノードとの間の無線インタフェースに要求される物理下りリンク制御チャネル（例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥ−ＡネットワークにおけるＰＤＣＣＨ）の数は、シングル無線ベアラを使用するときにユーザ機器あたり要求されるよりも大幅に減少する。したがって、基地局と中継ノードとの間の無線インタフェース上での複数ベアラ多重化によって、この無線インタフェースにおいてリソースをより効率的に使用することができる。
以下では、無線ベアラデータのアクセス階層処理に関する、本発明の例示的な実施形態について、物理層の処理に焦点をあてて説明する。アクセス階層プロトコルにおいて多重化を行う目的で、基地局と中継ノードとの間の無線インタフェースの物理制御チャネル（例えばＰＤＣＣＨもしくはＰＤＳＣＨまたはその両方）に、追加のヘッダもしくは追加のフィールドまたはその両方を定義することができる。
図１９および図２０は、本発明の例示的な実施形態による、多重化されたＩＰパケットが基地局によって物理チャネルリソースにマッピングされた、１送信時間間隔（ＴＴＩ）内の状態、を示しており、送信時間間隔は１サブフレームの時間長に一致するものと想定する。サブフレームは時間領域における複数のＯＦＤＭシンボルからなり、各ＯＦＤＭシンボルは特定の周波数範囲をカバーする。サブフレームの受信側のための（１つまたは複数の）ＰＤＣＣＨは、最初の２個のＯＦＤＭシンボルに含まれている。サブフレームの残りのＯＦＤＭシンボルにはＰＤＳＣＨが含まれている。あるいは、同一出願人による同時係属中の欧州特許出願第０９００５７１５．９号（出願日：２００９年４月２３日）（参照によって本文書に組み込まれている）に提案されているサブフレームの構造（サブフレームのＰＤＳＣＨ領域がＲＤＣ領域に対応している）を使用することもできる。
図１９に示した実施形態によると、サブフレームのＰＤＣＣＨ領域に多重化フィールド（ＭＵＸフィールド）が導入されている。ＰＤＣＣＨのＭＵＸフィールドには、
− トランスポートブロックの中に複数のユーザ機器のＱｏＳ多重化が存在するか否かと、共通ＰＤＳＣＨヘッダの存在を示すオン／オフフラグ、
が含まれており、ＱｏＳ多重化が使用される場合、さらに、
− 共通ＰＤＳＣＨヘッダのサイズの指示情報と、
− ＰＤＳＣＨのトランスポートブロックに多重化されているＩＰパケット数の指示情報（オプション）、
が含まれる。
サブフレームのＰＤＳＣＨ領域においては、中継ノードへのトランスポートブロックは、共通ＰＤＳＣＨヘッダを備えていることができる（図１９を参照）。共通ＰＤＳＣＨヘッダは、基本的には、専用無線ベアラのＲＬＣエンティティおよびＭＡＣエンティティが、物理リソースを通じて送られるトランスポートブロックにデータ（専用無線ベアラの多重化されたＩＰパケット）をマッピングした後の、ＭＡＣ ＰＤＵヘッダである。
共通ＰＤＳＣＨヘッダは、トランスポートブロックに含まれているＩＰパケットの数（ｎ）および各ＩＰパケットのサイズを定義する。オプションとして、共通ＰＤＳＣＨヘッダそれぞれに、ＵＥ−ＩＤおよびＲＢ−ＩＤを多重化する（これらの情報が中継ノードによって基地局装置に知らされる場合）。
オプションとして、図２０に示したように、ＰＤＳＣＨに共通のヘッダを含めずに（したがってＰＤＣＣＨの中のＭＵＸフィールドも存在しない）、ユーザ機器への多重化されたＩＰパケットそれぞれがヘッダを有し、このヘッダは、ＵＥ−ＩＤ（Ｃ−ＲＮＴＩ）と、ＰＤＳＣＨペイロードの内側のトランスポートブロックのサイズとを含んでいる。あるいは、このヘッダは、中継ノードがＩＰパケットをマッピングするべき先の、ユーザ機器へのＵｕインタフェースの無線ベアラ、の無線ベアラ識別子（ＲＢ−ＩＤ）のみから構成することができる。図２０に示した、この後者のオプションにおいては、Ｓ１インタフェースはもはや基地局装置に対して透過的ではない。
図１９を参照しながら上に提案したサブフレーム構造を得るためには、基地局装置の中のＭＡＣエンティティにおけるＭＡＣ層多重化手順を、例えば以下のように実施することができる。制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）は、ＰＤＳＣＨ伝送チャネルに、多重化されたペイロードが存在しているか否かを最初に示す（ＭＵＸフィールド）。共通ＰＤＳＣＨヘッダは、トランスポートブロック内でペイロードがどのように多重化されているかを示す。
受信側では、中継ノードがサブフレームを受信し、サブフレームのＰＤＣＣＨ領域にＭＵＸフィールドが含まれているかと、ＰＤＳＣＨ領域に共通ＰＤＳＣＨヘッダが含まれているかを確認する。
ＭＵＸフィールドが存在しており、トランスポートブロックの中の複数のユーザ機器のＱｏＳ多重化を示している場合、中継ノードは、このＭＵＸフィールドから、共通ＰＤＳＣＨヘッダのサイズ（単位：ビット）と、（オプションとして）ＰＤＳＣＨ上のトランスポートブロックに多重化されているＩＰパケットの数とを、さらに求める。
共通ＰＤＳＣＨヘッダは、そのトランスポートブロックに多重化されているパケットの数（この情報がＭＵＸフィールドにすでに含まれていないとき）と、各パケットの長さとを含んでいる。オプションとして、共通ＰＤＳＣＨヘッダには、トランスポートブロックにパケットが多重化されているユーザ機器それぞれのＵＥ−ＩＤ、もしくは、トランスポートブロックの中のデータがマッピングされるべき先の、Ｕｕインタフェースの無線ベアラのＲＢ−ＩＤ、またはその両方を含めることができる。
中継ノードは、共通ＰＤＳＣＨヘッダに示されている各ＩＰパケットのサイズに従って、多重化されたＩＰパケットそれぞれの復号化を順次行い、それらを、正しいユーザ機器に送信されるようにＵｕ側の適切なＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣエンティティに配置する。
ここまで説明した例示的な実施形態においては、コアネットワークから基地局装置を介して中継ノードおよびさらにはユーザ機器までの、下りリンクデータ送信に焦点をあててきた。中継ノードと基地局との間のインタフェースにおける複数ベアラ多重化およびその切替えのコンセプトは、上りリンク方向においても使用することができる。上に概説したコンセプトは、上りリンクのシナリオにおいて、本質的にそのまま適用することができる。
上に説明した下りリンクのシナリオとは異なり、中継ノードは、ユーザ機器に向かう無線インタフェース上に確立されたサービスのＱｏＳ要件を認識しており、複数の異なるＱｏＳクラス（およびユーザ）のサービスデータを、上りリンク方向における基地局への無線インタフェースの複数の専用無線ベアラに多重化する必要がある。上りリンクの場合にも、中間の基地局に対して透過的な、コアネットワークノードと中継ノードとの間の論理接続（例えば３ＧＰＰ ＬＴＥ−ＡにおけるＳ１インタフェース）が存在するものと想定することができる。したがって、図９〜図１４に示した、例示的な上りリンクのコンフィギュレーションおよびプロトコルスタックは、上りリンクのシナリオにも適用される。
上りリンクのシナリオにおいては、中継ノードは、多重化モードを決定するとき、下りリンクのシナリオの場合に前述した基準と本質的に同じ基準を適用することができる。（図１５に例示した）シグナリングも、本質的にそのままである。この場合も、中継ノードは、多重化要求メッセージを基地局に送ることができ、このメッセージは、上りリンクのシナリオでは無線ベアラの確立／（再）設定をトリガーする。多重化要求メッセージは、本質的には、下りリンクのシナリオにおけるメッセージと同じものとすることができる。あるいは、多重化要求メッセージは、（ステップ１５０４におけるメッセージと同様に）無線ベアラ確立およびＭＡＣ／ＲＬＣ設定の要求として実施することができ、基地局は、（ステップ１５０５と同様に）この要求に応えて無線ベアラ（およびそのＲＬＣ／ＭＡＣエンティティ）を設定する。マルチベアラ多重化モードのための（１つまたは複数の）無線ベアラが設定されると、中継ノードは、上りリンクサービスデータをそれぞれのＱｏＳクラスに従って複数の異なる無線ベアラに多重化するステップを開始することができる。
なお、論理接続（例えばＳ１インタフェース）は、中継ノードの役割に影響を及ぼすことなく、中継ノードの代わりに基地局が終端することもできる。この場合、伝送される上りリンクデータのＱｏＳクラスは、もはや基地局に対して透過的ではなく、基地局は、多重化要求メッセージを中継ノードに送ることによって、望ましい多重化モードを要求することもできる。中継ノードは、最初にＵｎインタフェースにおいてデータを多重化し、専用無線ベアラごとにデータを基地局装置に送る役割を果たす。本質的には、この手順は、図１５に示した手順において、基地局装置と中継ノードの役割を交換した場合に相当する。
本発明の別の実施形態においては、無線インタフェースを介して中継ノードに提供されるＩＰパケットの多重化モードを、基地局（例：基地局装置ｅＮｏｄｅ Ｂ）がトリガー／決定する。例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａにおいては、基地局装置は、中継ノードを宛先とする、コアネットワークからのＩＰパケットすべてを監視することができる。基地局装置は、それぞれのＩＰパケットのＱｏＳクラスを上述したように求めて、ＱｏＳクラスあたりの中継ノードのＳ１無線アクセスベアラの数を追跡する。この情報は、基地局装置に接続されている中継ノードそれぞれの軟状態情報として保持される（なお、基地局装置に直接アタッチされているユーザ機器については軟状態情報を保持しなくてよい）。
基地局装置は、中継ノードそれぞれのこの軟状態情報に基づいて、Ｕｎインタフェースにおける多重化モードを決定することができ、多重化モードの切替えまたは無線ベアラの再設定を必要に応じて内部的にトリガーする。オプションとして、基地局装置は、Ｕｕインタフェースにおけるユーザ機器のチャネル品質に関する情報（ユーザ機器のＣＱＩ）を中継ノードに要求することができ、それと同時に、Ｕｎインタフェースの無線ベアラの多重化モード／（再）設定の変更について中継ノードに知らせることができる。基地局装置は、ＣＱＩ情報を要求するとき、例えば、ＣＱＩ情報を受け取りたいユーザ機器のＵＥ−ＩＤを含めることができる。
前述した例と同様に、基地局装置は、確立する専用無線ベアラの数（例えば、ＱｏＳクラスあたり１つの無線ベアラと、１つのＲＬＣ／ＭＡＣエンティティ）を、中継ノードに知らせることができる。中継ノードは、無線ベアラ（およびＲＬＣ／ＭＡＣエンティティ）の確立および設定を確認することができる。その後、基地局装置は、複数ベアラ多重化を使用する場合には複数の無線ベアラへのＩＰパケットの多重化を開始することができる。個々のユーザ機器に関するＣＱＩ情報が中継ノードから提供されるならば、Ｕｎインタフェースにおけるトランスポートブロックに対して、より効率的なリソース割当てが可能である。
さらなる例示的な実施形態においては、基地局装置の能力が限られている（例えばメモリの制限）ため、基地局装置が、Ｕｎインタフェースにおける多重化モードを決定するのに要求される軟状態情報を維持できないものと想定することができる。この場合、基地局装置は、確立されているＵｕ／Ｓ１無線ベアラの数と、Ｓ１無線アクセスベアラのＴＥ−ＩＤと、それらのＱｏＳクラスとに関する情報を送るように中継ノードに要求することによって、軟状態情報の保持を中継ノードに委託することができる。基地局装置は、委託するかを決定することができ、多重化要求メッセージの前にもう１つのメッセージを受信する。中継ノードは、この多重化要求メッセージに対して肯定応答を返し、どのＱＣＩのＳ１無線アクセスベアラを多重化するか、どのユーザ機器およびそのＣＱＩを多重化するかに関する明示的な情報を含めることができる。
本発明の別の実施形態は、送信機会の少ないＭＢＳＦＮコンフィギュレーションへの切替えがネットワークによって行われる状況に関する（中継ノードは基地局装置からのデータの受信と、ユーザ機器へのデータの送信を同時に行わない（さらなる説明については同時係属中の欧州特許出願第０９００５７１５．９号も参照））。ＭＢＳＦＮコンフィギュレーションのこのような変更によって、Ｕｎインタフェースでの複数ベアラ多重化の使用を開始するように、関与するノード（中継ノードおよび基地局装置）に示すことができる。ＭＢＳＦＮコンフィギュレーションの変更に起因して、遅延の影響が大きいデータを送る機会が少ないため、どのＱｏＳクラスのどのデータをいつスケジューリングするかをスケジューラがより効率的に決定できるように、無線ベアラレベルにおけるＱｏＳのレベルにデータを「分類する」ことが有利であり得る。例えば、基地局装置におけるスケジューラは、スケジューリングを決定するとき、遅延の影響が大きいデータを伝える無線ベアラへのリソース割当てを優先させることができる。
上に述べた実施形態においては、基地局（基地局装置ｅＮｏｄｅ Ｂ）と中継ノードの間のインタフェースにおいてどの多重化モードを使用するかに関する決定は、基地局または中継ノードのいずれかが行う。本発明のさらなる実施形態によると、このような決定（および適切な多重化モードのトリガー）を、コアネットワークノード（例えばＭＭＥ）によって行うこともできる。このことは、下りリンクデータ送信のシナリオと、上りリンクデータ送信のシナリオのいずれにもあてはまる。
図１５（および図７）では、多重化モードに関する決定は、ユーザ機器が新しい接続を確立する（すなわち３ＧＰＰ ＬＴＥ−ＡにおけるＲＲＣ接続の確立およびＳ１の確立）ときに行われるものと例示的に想定した。一般的には、無線ベアラを設定するコアネットワークノード（３ＧＰＰ ＬＴＥ−ＡにおけるＭＭＥ）は、さまざまなユーザ機器によって要求される無線アクセスベアラのＱｏＳクラスを認識しているものと想定することができる。さらには、このネットワークノードは、どのユーザ機器が中継ノードを介してサーブされているかも認識しているものと想定することができる。したがって、コアネットワークノードは、中継ノードに接続されている一連のユーザ機器に向かうデータ経路における、基地局と中継ノードとの間のインタフェースにおいて、複数ベアラ多重化を使用するべきかシングルベアラ多重化を使用するべきかの決定を行うことができる。したがって、コアネットワークノードは、複数ベアラ多重化またはシングルベアラ多重化の使用をトリガーすることができる。この代替実施形態を３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａネットワークにおいて実施するときには、ＭＭＥが、Ｓ１接続確立手順時に多重化要求メッセージを基地局に送ることができ（下りリンクのシナリオの場合）、多重化モードが設定された後、中継ノードがＳ１確立完了メッセージを送ることができる。
本発明のさらなる態様は、基地局と中継ノードとの間のインタフェースにおいて１種類の多重化モードのみが使用される通信システムに関する。本発明の別の実施形態によると、この多重化モードは、本明細書に記載したさまざまな実施形態の１つによるマルチベアラ多重化モードである。
本発明の別の態様および別の実施形態は、ＩＰパケットのＱｏＳクラスの判定に関連する基地局の動作に関する。ＩＰパケットのＱｏＳクラスの判定は、本明細書に記載した本発明のさまざまな実施形態に説明したように実施することができる。
本発明のいくつかの実施形態においては、改良された３ＧＰＰ ＬＴＥシステム（エアインタフェースに１つのコンポーネントキャリアが設定される）に関連して、本発明のコンセプトについて説明した。３ＧＰＰにおいて現在検討されている３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）システムにも、本発明のコンセプトを等しく適用することができる。
本発明の別の実施形態は、上述したさまざまな実施形態をハードウェアおよびソフトウェアを使用して実施することに関する。本発明のさまざまな実施形態は、コンピューティングデバイス（プロセッサ）を使用して実施または実行できることが認識される。コンピューティングデバイスまたはプロセッサは、例えば、汎用プロセッサ、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）、またはその他のプログラマブルロジックデバイスとすることができる。本発明のさまざまな実施形態は、これらのデバイスの組合せによって実行あるいは具体化することもできる。
さらに、本発明のさまざまな実施形態は、ソフトウェアモジュールによって実施することもでき、これらのソフトウェアモジュールは、プロセッサによって実行される、あるいはハードウェアにおいて直接実行される。さらに、ソフトウェアモジュールとハードウェア実装とを組み合わせることも可能である。ソフトウェアモジュールは、任意の種類のコンピュータ可読記憶媒体、例えば、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどに格納することができる。
さらには、本発明のさまざまな実施形態の個々の特徴は、個別に、または任意の組合せとして、別の発明の主題とすることができることに留意されたい。
具体的な実施形態において示した本発明には、広義に記載されている本発明の概念または範囲から逸脱することなく膨大なバリエーションもしくは変更形態を創案できることが、当業者には理解されるであろう。したがって、本発明の実施形態は、あらゆる点において例示を目的としており、本発明を制限するものではない。

Claims (25)

  1. 中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを、コアネットワークノードから前記中継ノードに提供する方法であって、前記ＩＰパケットが、基地局を介して無線インタフェースを通じて前記中継ノードに伝えられ、前記方法が、
    中継ノードに提供するため、
    − １つの専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化、および
    − 複数の専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化、
    の間で切り替えるステップであって、前記ＩＰパケットを複数の専用無線ベアラに多重化するときには、前記ＩＰパケットが、無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する、前記ＩＰパケットのＱｏＳクラス、に従って多重化される、ステップ、
    を含んでいる、方法。
  2. 前記切替えが、前記基地局、前記中継ノード、またはコアネットワークノードのトリガーに応えて実行される、
    請求項１に記載の方法。
  3. 前記基地局によって実行される以下のステップ、
    １つの専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化から、前記ＩＰパケットのＱｏＳクラスに従っての複数の専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化、に切り替えるように、またはこの逆に切り替えるように、前記基地局に要求するトリガー、を受信するステップと、
    前記コアネットワークノードから受信された前記ＩＰパケットを、前記中継ノードから受信された前記トリガーに従って、１つの専用無線ベアラに、または前記ＩＰパケットのＱｏＳクラスに従って複数の専用無線ベアラに、多重化するステップと、
    を含んでいる、請求項１または請求項２に記載の方法。
  4. 前記ＩＰパケットをそれらのＱｏＳクラスに従って複数の専用無線ベアラに多重化するように前記基地局に要求するトリガー、に応えて、前記基地局と前記中継ノードとの間に前記複数の専用無線ベアラを確立するステップ、
    をさらに含んでいる、請求項２または請求項３に記載の方法。
  5. 専用無線ベアラが、ＱｏＳクラスごとに、または複数のＱｏＳクラスのサブセットに対して確立される、
    請求項４に記載の方法。
  6. 前記ＩＰパケットをそれらのＱｏＳクラスに従って複数の専用無線ベアラに多重化するときに、前記基地局によって実行される以下のステップ、
    前記コアネットワークノードから前記ＩＰパケットを受信するステップと、
    それぞれのＩＰパケットについて、そのＱｏＳクラスを求めるステップと、
    前記それぞれのＩＰパケットを、それらの求めた前記ＱｏＳクラスに従って前記複数の専用無線ベアラに多重化するステップと、
    前記ＩＰパケットを、前記それぞれの専用無線ベアラの１つを介して前記中継ノードに送信するステップと、
    をさらに含んでいる、請求項１から請求項４のいずれかに記載の方法。
  7. 多重化されたＩＰパケットの、前記個々の専用無線ベアラでの前記中継ノードへの送信を、前記基地局によってスケジューリングするステップ、
    をさらに含んでいる、請求項１から請求項６のいずれかに記載の方法。
  8. スケジューリングする前記ステップが、専用無線ベアラごとに物理チャネルリソースを前記中継ノードに割り当てるステップ、を含んでいる、
    請求項７に記載の方法。
  9. 専用無線ベアラそれぞれが、１つのＲＬＣエンティティおよび１つのＭＡＣエンティティを有する、
    請求項１から請求項８のいずれかに記載の方法。
  10. 前記基地局によって前記ＩＰパケットを監視して、前記ＩＰパケットが前記中継ノードによって提供される先の前記ユーザ機器の識別子と、前記それぞれのＩＰパケットの前記ＱｏＳクラスとを、前記ＩＰパケットから取得するステップと、
    取得された前記情報に基づいて、１つの専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化から、複数の専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化に、またはこの逆に切り替えるかを、前記基地局において決定するステップと、
    前記決定に従って前記多重化モードを切り替えるステップと、
    をさらに含んでいる、請求項１または請求項２に記載の方法。
  11. 前記複数の専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化への切替えに対応して、前記ＩＰパケットが前記中継ノードによって提供される先の前記ユーザ機器の少なくとも１つのチャネル品質情報を、前記基地局が前記中継ノードに要求するステップ、
    をさらに含んでいる、請求項９１０に記載の方法。
  12. 前記ＩＰパケットが前記中継ノードから専用無線チャネルを介してユーザ機器にさらに提供され、前記方法が、
    前記基地局において、チャネル品質情報を前記中継ノードから受信するステップであって、前記チャネル品質情報が、報告される各ユーザ機器について、前記それぞれのユーザ機器の識別子と、前記中継ノードと前記それぞれのユーザ機器との間の前記無線チャネルのチャネル品質とを含んでいる、ステップ、
    をさらに含んでいる、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の方法。
  13. 前記ＩＰパケットが前記中継ノードによって提供される先の前記ユーザ機器の識別子を、前記基地局において前記ＩＰパケットから求めるステップと、
    前記ＩＰパケットを、それらのＱｏＳクラスと、前記中継ノードと前記それぞれのユーザ機器との間の前記無線チャネルの、前記それぞれのユーザ機器の無線チャネル品質と、に従って、前記複数の専用無線ベアラに多重化するステップと、
    をさらに含んでいる、請求項１２に記載の方法。
  14. 専用無線ベアラそれぞれが、１つのＲＬＣエンティティおよび１つのＭＡＣエンティティを有する、
    請求項１から請求項１３のいずれかに記載の方法。
  15. コアネットワークノードから中継ノードにＩＰパケットを提供する方法であって、前記ＩＰパケットが基地局を介して無線インタフェースを通じて前記中継ノードに伝えられ、前記方法が、前記中継ノードによって実行される以下のステップ、
    １つの専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化と、無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する、前記ＩＰパケットのＱｏＳクラスに従っての、複数の専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化と、の間で切り替えるように前記基地局に要求するトリガー、を前記基地局に送信するステップと、
    前記トリガーに対応して、前記中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを、前記１つの専用無線ベアラを介して、または前記複数の専用無線ベアラを介して、前記基地局から受信するステップと、
    を含んでいる、方法。
  16. 前記中継ノードが、前記中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを、前記１つの専用無線ベアラを介して受信し、前記方法が、
    前記ＩＰパケットを複数の無線ベアラを介して提供するように、そのようなメッセージを送信することによってトリガーすることを、
    − 前記ＩＰパケットを前記１つの無線ベアラで提供するための、前記基地局によって前記中継ノードに割り当てられる物理チャネルリソース、および、
    − 前記中継ノードによって確立されている、アタッチされているユーザ機器への専用無線ベアラの数、およびオプションとして考慮される、それら前記専用無線ベアラの前記ＱｏＳクラス、
    の少なくとも一方に基づいて決定するステップ、
    をさらに含んでいる、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記中継ノードとそれぞれのユーザ機器との間の無線チャネルの無線チャネル品質を求めるステップと、
    前記中継ノードに接続されているそれぞれのユーザ機器について、求めた前記無線チャネル品質と前記ユーザ機器の識別子とを、前記基地局にシグナリングするステップと、
    をさらに含んでいる、請求項１５または請求項１６に記載の方法。
  18. 中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とするＩＰパケットを提供する基地局であって、前記基地局が、前記ＩＰパケットを多重化する多重化器と、前記多重化器を制御する制御ユニットと、を備えており、前記制御ユニットが、前記中継ノードに提供するため、
    − 前記ＩＰパケットを１つの専用無線ベアラに多重化するモード、および
    − 前記ＩＰパケットを複数の専用無線ベアラに多重化するモード、
    の間で、前記多重化器を切り替えるようにされており、
    前記多重化器が、前記ＩＰパケットを複数の専用無線ベアラに多重化するモードであるとき、前記多重化器が、前記ＩＰパケットを、無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する、前記ＩＰパケットのＱｏＳクラス、に従って多重化するようにされている、
    基地局。
  19. 請求項２から請求項１４のいずれかに記載の方法を実行するようにされている手段、
    をさらに備えている、請求項１８に記載の基地局。
  20. 中継ノードからＩＰパケットを受信する中継ノードであって、前記ＩＰパケットが、コアネットワークノードから基地局を介して無線インタフェースを通じて前記中継ノードに伝えられ、前記中継ノードが、
    １つの専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化と、無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する、前記ＩＰパケットのＱｏＳクラスに従っての、複数の専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化と、の間で切り替えるように前記基地局に要求するトリガー、を前記基地局に送信する送信器と、
    前記トリガーに対応して前記基地局からＩＰパケットを受信する受信器であって、前記ＩＰパケットが、前記１つの専用無線ベアラを介して、または前記複数の専用無線ベアラを介して、前記中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先としている、受信器と、
    を備えている、中継ノード。
  21. 請求項１６または請求項１７に記載の方法を実行するようにされている手段、
    をさらに備えている、請求項２０に記載の中継ノード。
  22. 命令を格納しているコンピュータ可読媒体であって、前記命令が基地局のプロセッサによって実行されたとき、それに起因して、前記基地局が、中継ノードに提供するため、
    − １つの専用無線ベアラへのＩＰパケットの多重化、および
    − 複数の専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化、
    の間で切り替えることによって、前記中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先とする前記ＩＰパケットを提供し、前記ＩＰパケットを複数の専用無線ベアラに多重化するとき、前記ＩＰパケットが、無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する、前記ＩＰパケットのＱｏＳクラス、に従って多重化される、
    コンピュータ可読媒体。
  23. 命令をさらに格納しており、前記命令が前記基地局の前記プロセッサによって実行されたとき、それに起因して、前記基地局が、請求項２から請求項１４のいずれかに記載の方法のステップを実行する、
    請求項２２に記載のコンピュータ可読媒体。
  24. 命令を格納しているコンピュータ可読媒体であって、前記命令が中継ノードのプロセッサによって実行されたとき、それに起因して、前記中継ノードが、
    １つの専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化と、無線ベアラレベルのパケット転送処理を制御する、前記ＩＰパケットのＱｏＳクラスに従っての、複数の専用無線ベアラへの前記ＩＰパケットの多重化と、の間で切り替えるように基地局に要求するトリガー、を前記基地局に送信するステップと、
    前記トリガーに対応して前記基地局からＩＰパケットを受信するステップであって、前記ＩＰパケットが、前記１つの専用無線ベアラを介して、または前記複数の専用無線ベアラを介して、前記中継ノードに接続されているユーザ機器を宛先としている、ステップと、によって、
    中継ノードから前記ＩＰパケットを受信する、
    コンピュータ可読媒体。
  25. 命令をさらに格納しており、前記命令が前記中継ノードの前記プロセッサによって実行されたとき、それに起因して、前記中継ノードが、請求項１６または請求項１７に記載の方法のステップを実行する、
    請求項２４に記載のコンピュータ可読媒体。
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