JP2013526089A - 中継ノードおよび移動体通信システム - Google Patents
中継ノードおよび移動体通信システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013526089A JP2013526089A JP2012549186A JP2012549186A JP2013526089A JP 2013526089 A JP2013526089 A JP 2013526089A JP 2012549186 A JP2012549186 A JP 2012549186A JP 2012549186 A JP2012549186 A JP 2012549186A JP 2013526089 A JP2013526089 A JP 2013526089A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- state
- relay node
- enb
- link
- access link
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 title claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 41
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 11
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- JZEPSDIWGBJOEH-UHFFFAOYSA-N 4-decylbicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1CC2C=CC1(CCCCCCCCCC)C2 JZEPSDIWGBJOEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MWRWFPQBGSZWNV-UHFFFAOYSA-N Dinitrosopentamethylenetetramine Chemical compound C1N2CN(N=O)CN1CN(N=O)C2 MWRWFPQBGSZWNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
- H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
- H04B7/2603—Arrangements for wireless physical layer control
- H04B7/2606—Arrangements for base station coverage control, e.g. by using relays in tunnels
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
- H04W40/22—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing using selective relaying for reaching a BTS [Base Transceiver Station] or an access point
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/155—Ground-based stations
- H04B7/15557—Selecting relay station operation mode, e.g. between amplify and forward mode, decode and forward mode or FDD - and TDD mode
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/20—Manipulation of established connections
- H04W76/28—Discontinuous transmission [DTX]; Discontinuous reception [DRX]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
- H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
- H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
- H04W84/047—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using dedicated repeater stations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
中継ノードは、UEへのアクセスリンクおよびD−eNBへのバックホールリンクを維持するよう動作可能であり、各アクセスリンクおよびバックホールリンクは個別の状態により制御される。上記個別の状態は、互いに独立していてよい。バックホールリンクは、バックホールリンクの第一状態およびバックホールリンクの第二状態という少なくとも2つの状態を含んでいる。バックホールリンクの第一状態において、中継ノードはD−eNBからの信号を継続的に監視する。バックホールリンクの第二状態において、中継ノードはD−eNBからの信号を断続的に監視する。アクセスリンクは、アクセスリンクの第一状態およびアクセスリンクの第二状態という少なくとも2つの状態を含んでいる。アクセスリンクの第一状態において、中継ノードは共通制御信号を送信する。アクセスリンクの第二状態において、中継ノードは共通制御信号の送信を中断する、または、共通制御信号を上記アクセスリンクの第一状態よりも長い期間にわたり送信する(DTX)。
Description
本発明は、中継ノード(中継装置)、および、当該中継ノードと他のノードの機能が動作可能な移動体通信システムに関する。さらに、本発明は、望ましくは、モバイルネットワーク技術の規格であるロングタームエボリューション−アドバンス(LTE−A)に関連して用いられる。本発明は特にタイプ1の中継局に使用することに適しているが、これに限定されない。
モバイルアプリケーション(ストリーミングコンテンツや、オンラインゲーム、テレビ、インターネットブラウザなど)の増加に伴うモバイルデータの増加は、LTE規格への働きかけを促している。LTE規格は、LTE−A規格に取って代わられつつある。
LTE−AまたはLTE−Advancedは、LTEの発展型として、3GPPにより近年規格化されつつある。LTE移動体通信システムは、2010年から、GSM(登録商標)およびUMTSの通常の発展形として配置されることを期待されている。
LTEは3.9G(または3G+)の技術として定義されており、最高1Gbpsのピークデータレートといった要求を有するITU/3GPPによって定義された、IMTAdvancedとも呼ばれる4Gの要求に適合していない。
本発明の更なる理解を助けるため、LTEおよびLTE−Aのアーキテクチャを図1とともに簡単に説明する。LTEおよびLTE−A規格における無線アクセスネットワークは、一般的にEvolved Universal Terrestal Radio Access Network(E−UTRAN)と呼ばれている。特定のタイプのE−UTRANのエンティティを、eNode−BまたはeNBと呼び、その他を中継局と呼ぶ。E−UTRANにおいて、基地局は一般的にeNBと呼ばれている。概して、一つ以上の中継ノードがeNBによって制御されている。この制御を行っているeNBは、通常、ドナーeNBまたはD−eNBと呼ばれる。
ネットワークは新しいPacket Core、すなわち、E−UTRANをサポートするEvolved Packet Core(EPC)ネットワークアーキテクチャを使用する。
核心に関連する機能要素を、以下にて説明する。
〔Evolved Universal Terrestal Radio Access Network(E−UTRAN)〕
LTEのためのE−UTRANは、一般的にeNBと呼ばれる、携帯電話(概してユーザ装置、またはユーザ端末と呼ばれる)と通信を行う単一のノードにより構成される。便宜上、以後、ユーザ装置に対しUEという名称を用いる。eNBは、物理層(PHY)、メディアアクセス制御層(MAC)、無線リンク制御(RLC)層、および、ユーザプレーンのヘッダ圧縮および暗号化の機能を含むパケットデータ制御プロトコル(PDCP)層を統括する。eNBはまた、無線リソース制御(RRC)にコントロールプレーンに相当する機能を提供する。eNBは無線リソース管理、アドミッションコントロール、スケジューリング、アップリンクQoS交渉の実施、セル情報のブロードキャスト、ユーザおよびコントロールプレーンのデータの暗号化/暗号解読、および、ダウンリンク/アップリンクのユーザプレーンパケットヘッダの圧縮/解凍を含む、多くの機能を実行する。
LTEのためのE−UTRANは、一般的にeNBと呼ばれる、携帯電話(概してユーザ装置、またはユーザ端末と呼ばれる)と通信を行う単一のノードにより構成される。便宜上、以後、ユーザ装置に対しUEという名称を用いる。eNBは、物理層(PHY)、メディアアクセス制御層(MAC)、無線リンク制御(RLC)層、および、ユーザプレーンのヘッダ圧縮および暗号化の機能を含むパケットデータ制御プロトコル(PDCP)層を統括する。eNBはまた、無線リソース制御(RRC)にコントロールプレーンに相当する機能を提供する。eNBは無線リソース管理、アドミッションコントロール、スケジューリング、アップリンクQoS交渉の実施、セル情報のブロードキャスト、ユーザおよびコントロールプレーンのデータの暗号化/暗号解読、および、ダウンリンク/アップリンクのユーザプレーンパケットヘッダの圧縮/解凍を含む、多くの機能を実行する。
〔Serving Gateway(SGW)〕
SGWはユーザのデータパケットの経路を定め、転送する。SGWは、アイドルモードのUEに対して、ダウンリンクデータの経路を終結させ、UEにダウンリンクデータが到着したときにページングを引き起こす。SGWはUEコンテキストを管理および格納する。
SGWはユーザのデータパケットの経路を定め、転送する。SGWは、アイドルモードのUEに対して、ダウンリンクデータの経路を終結させ、UEにダウンリンクデータが到着したときにページングを引き起こす。SGWはUEコンテキストを管理および格納する。
〔Mobility Management Entity(MME)〕
MMEは、アイドルモードのUEのトラッキングと、再送信を含むページング処理との役目を担う。MMEは、ベアラのアクティブ化/非アクティブ化プロセス中に含まれ、また、最初の接続時、およびコアネットワーク(CN)ノードの再配置を含むイントラ−LTEハンドオーバの時、1つのUEに対し、SGWを選択する役目を担う。MMEはユーザを認証する役目を担う。非アクセス層(NAS)のシグナリングは、MMEで終結し、UEに対する一時的な識別子の生成および割当の役割を担う。NASシグナリングは、サービスプロバイダのパブリックランドモバイルネットワーク(PLMN)上に集まるUEの認証をチェックし、UEのローミング制限を実施する。MMEは、NASシグナリングのための暗号化/完全性の保護のためのネットワークにおける終点であり、セキュリティキーの管理を実行する。
MMEは、アイドルモードのUEのトラッキングと、再送信を含むページング処理との役目を担う。MMEは、ベアラのアクティブ化/非アクティブ化プロセス中に含まれ、また、最初の接続時、およびコアネットワーク(CN)ノードの再配置を含むイントラ−LTEハンドオーバの時、1つのUEに対し、SGWを選択する役目を担う。MMEはユーザを認証する役目を担う。非アクセス層(NAS)のシグナリングは、MMEで終結し、UEに対する一時的な識別子の生成および割当の役割を担う。NASシグナリングは、サービスプロバイダのパブリックランドモバイルネットワーク(PLMN)上に集まるUEの認証をチェックし、UEのローミング制限を実施する。MMEは、NASシグナリングのための暗号化/完全性の保護のためのネットワークにおける終点であり、セキュリティキーの管理を実行する。
〔Packet Data Network Gateway(PDN GW)〕
パケットデータネットワークゲートウェイは、UEに対するトラフィックの入出力点となることによって、UEと外部のパケットデータネットワークとの接続性を与える。UEは、複数のPDNにアクセスするために、1つ以上のPDN GWとの同時接続性を有していてもよい。PDN GWは、ポリシーエンフォース、各ユーザのパケットフィルタリング、充電サポート、合法的傍受、およびパケットスクリーニングを行う。
パケットデータネットワークゲートウェイは、UEに対するトラフィックの入出力点となることによって、UEと外部のパケットデータネットワークとの接続性を与える。UEは、複数のPDNにアクセスするために、1つ以上のPDN GWとの同時接続性を有していてもよい。PDN GWは、ポリシーエンフォース、各ユーザのパケットフィルタリング、充電サポート、合法的傍受、およびパケットスクリーニングを行う。
LTE−A規格システムの目的は、E−UTRANを共有するが、それぞれ個別のコアネットワークを有することにより、サービスプロバイダがネットワークの供給をするためのコストを削減することを可能とすることである。これは、それぞれのE−UTRAN(eNBのような)を複数のコアネットワークに接続された状態にさせることにより可能となる。従って、UEがネットワークへの接続をリクエストする時に、適切なサービスプロバイダの識別子をE−UTRANへ送信することにより、それは為される。
LTEおよびLTE−Aは、無線インターフェースにおいて多重アクセス方式を用いており、ダウンリンクには直交波周波数分割多重通信(OFDMA)を用い、アップリンクには単一キャリア周波数分割多重通信(SC−FDMA)を用いている。さらに、MIMOアンテナスキームは、LTEに必須の部分を形作っている。E−UTRAは、UEの無線インターフェース同期のために2つの同期チャネル、すなわち、プライマリチャネルおよびセカンダリチャネルを採用している。
無線インターフェースのレイヤー1(L1)およびレイヤー2(L2)プロトコルは、無線装置およびeNBにおいて処理を終了する。レイヤー2プロトコルは、メディアアクセス制御(MAC)プロトコル、無線リンク制御(RLC)プロトコル、および、パケットデータ制御プロトコル(PDCP)を含む。レイヤー3(L3)無線リソース制御(RRC)プロトコルもまた、UEおよびeNBの両方において処理を終了する。コントロールプレーン内の非アクセス層(NAS)のプロトコルは、UEおよびコアネットワークのモビリティマネジメントエンティティ(MME)において処理を終了する。
LTEは、複数のユーザに無線インターフェースへの動的なアクセスを供給するという、共有チャネルの方式を採用している。
図2は、典型的なUE、eNB、およびモビリティマネジメントエンティティのプロトコル層のアーキテクチャを示している。コントロールプレーンにおいて、MMEとUEとの間で機能する非アクセス層プロトコルが、ネットワーク接続、認証、ベアラのセットアップ、および、モビリティマネジメントのような管理目的のために利用されている。すべてのNASメッセージは、MMEおよびUEにより暗号化されるとともに完全性が保護される。
eNBにおけるRRC層は、UEから送信されたサービングセルおよび近隣セルの測定に基づいてハンドオーバの決定を行い、無線上のUEを呼び出し、システム情報をブロードキャストし、チャネル品質情報(CQI)の周期性のようなUEの測定報告を制御し、アクティブなUEに、セルレベルでの一時的な認証者を割り当てる。RRC層はまた、ハンドオーバの間に、ソースeNBからターゲットeNBにUEコンテキストの転送を実行し、RRCメッセージの完全性の保護を行う。RRC層は、無線ベアラのセットアップおよび維持の役割を担う。
PDCP層は、ユーザプレーンのIPパケットのヘッダの圧縮/解凍の役割を担う。
RLC層は、UEとeNBとの間のトラフィックを整理し、送信するために用いられる。RLC層はまた、サービスデータユニット(SDU)の一連の配布物を上層へ供給し、上層に配布されるものから重複SDUを除去する。RLC層はまた、SDUを無線の状態に従って分割してもよい。
中継局は、LTE−Aにおいて、セル端での性能を向上させるための主要な実現技術の1つとみなされている。中継局の使用はまた、システム容量の向上を可能にする。高データレートを支援する必要があるため、不必要な干渉を最小限にして、ソフト/ハードの周波数再利用を改善する方法として、中継ノードは、スモールセルで動作してもよい。
LTE−Aでは、中継局は、一般的に2つのカテゴリ、すなわち、タイプ1とタイプ2で定義される。タイプ1の中継ノードは、それ自身がPCI(物理セルID)を有しており、それらの共通チャネル/シグナルを送信することができる。UEは、中継ノードから直接、スケジューリング情報およびHARQフィードバックを受信する。タイプ1ノードはまた、eNBと異なる、更に性能の向上したものとなることが可能である。タイプ1の中継局は、eNB(制御ノード)およびUE(ユーザ装置)の両方の機能を含むものとみなしてよい。したがって、バックホールリンクにおいて、中継ノードはUEのようにふるまう(中継ノードがUEの機能によって制御される)一方、アクセスリンクにおいては、中継ノードはeNBのようにふるまう(中継ノードがeNBの機能によって制御される)。もしくは、言い換えれば、D−eNBは中継ノードをUEとしてみなす一方、UEは中継ノードを通常のeNBであるとみなす。
US2010/046418A1(Horn et. al, Published February 25,2010)は、上記中継局のアーキテクチャに関する。つまり、上記文献は、特に、トランスポート層のプロトコルおよびアプリケーション層のプロトコルが種々のノードにおいて処理を終了するときに、バックホールを経由した中継局との通信を確立する方法、IPアドレスを中継局へ割当てる方法、パケットを送信する種々のトネリングを認識する方法の問題に対処する機器、方法、プログラムを開示している。しかしながら、この文献は、アクセスリンクおよびバックホールリンクにおいて、電力および周波数帯の節約のために様々なステートマシンを有することは開示していない。
この参考文献の図11〜15は、中継局に、カバレッジを拡張させるため、および/もしくは、状態遷移図のように、相互に関係づけられた一連の状態およびイベントを表すことができるワイヤレスネットワークにおけるスループットを増加するために、中継機能を提供することに関する方法を示している。
しかしながら、このタイプの状態は、電力/周波数帯の節約について説明されている状態のための、一般的な中継局のアーキテクチャのみに関係している。
WiMAXおよびLTE−Advanced移動体システムのための中継技術(Yang Yang et.al WiMAX update, IEEE Communications Magazine 2009)は、種々の適用可能な中継局のタイプについての一般的な概要を示している。
この文献は、各中継局が能動的に各UEのリンクを測定し、ペアリングが認識される方法を決定するD−eNBにその測定結果を送信するという、集中化されたペアリングアプローチを開示している。
しかしながら、この文献は、電力および周波数帯の節約を目的とする種々のステートマシンに関するものではない。さらに、この文献は、中継局と、提供されるUEとの間が、1対1に限定されると述べている。
本発明は、電力消費の最小化、中継により引き起こされる干渉の抑制、および、機能強化されたソフト/ハードの周波数再利用による周波数帯の節約という観点から、動作の効率性を向上させる方法として、固有の特徴を持つ配置シナリオを考慮すると同時に、中継ノードの適切な状態および動作を改良しようとするものである。
本発明によると、ユーザ装置(UE)へのアクセスリンク、およびD−eNBへのバックホールリンクを維持することができる中継ノードであって、上記アクセスリンクおよび上記バックホールリンクが個別の状態で制御される中継ノードが提供される。
本発明のもう一つの他の態様によると、移動体通信システムが提供される。該移動体通信システムは、UEと、D−eNBと、D−eNBに関連する複数の中継局とを備えており、各D−eNBおよび各複数の中継局のそれぞれは、UEとの無線通信セッションに対応可能な範囲で個別のセルを備えており、当該セルは、第一セットのセルが完全に上記D−eNBの上記セルの範囲内となるように、かつ、第二セットのセルが完全には上記D−eNBの上記セルの範囲内とならないように配置されるよう構成されており、ネットワークは、そのアクセスリンクをアクティブ所帯とアイドル状態との間で復帰動作することが可能な第一セット内のセルを備えた中継ノード、および、そのアクセスリンクが永続的にアクティブ状態であるよう維持される第二セット内のセルを備えた中継ノードを中継局として複数持ち、当該中継局を制御するために構成されている。
本発明をより容易に理解するため、本発明について、添付図面を参照し所定の実施形態について詳細に説明する。
本発明において、
ユーザ装置はUEと呼ばれ、
基地局はeNBと呼ばれ、
中継ノードを制御するeNBは、ドナーeNB、またはD−eNBと呼ばれ、
D−eNBと中継ノードとの間のリンクは、バックホールリンク、またはUnリンクと呼ばれ、
中継ノードとUEとの間のリンクは、アクセスリンク、またはUuリンクと呼ばれ、
断続的な受信はDRXと呼ばれ、
断続的な送信はDTXと呼ばれる。
ユーザ装置はUEと呼ばれ、
基地局はeNBと呼ばれ、
中継ノードを制御するeNBは、ドナーeNB、またはD−eNBと呼ばれ、
D−eNBと中継ノードとの間のリンクは、バックホールリンク、またはUnリンクと呼ばれ、
中継ノードとUEとの間のリンクは、アクセスリンク、またはUuリンクと呼ばれ、
断続的な受信はDRXと呼ばれ、
断続的な送信はDTXと呼ばれる。
本発明はこれらの用語に言及する。
中継局は、LTE−Aにおいて、セル端での性能およびシステム容量およびネットワークカバレッジを拡張することを経済的に改善するための主要な実現技術の1つと認識されている。望ましい成果を十分に達成するためには、多数の中継局が設置される必要がある。しかしながら、セルの配置場所と同等に、各中継局での電力の消費量は考慮されるべきもので、オペレータによって使用される総電力の80%近くを、通常、無線ネットワークが占めている。結果として、その点に関心が増しており、ネットワークオペレータに、エネルギーを意識させるような法定規制が課されるようになるだろう。
中継局は、LTE−Aにとって、主に、新たなエリアにネットワークカバレッジを広げるため、および/または、体系的なセル分割およびより優れたソフト/ハードの周波数再利用によってシステム容量を増加するために、経済的なメカニズムだと考えられている。中継局は、グループモビリティの促進、一時的なネットワークの配置、およびセル端での性能向上といった他の利点をもたらす可能性を有する一方で、少なくとも短期間の使用においては、中継局は、主にネットワークカバレッジを広げるため(シナリオ1)、またはシステム容量を向上させるため(シナリオ2)に、用いられると考えてもよい。以後、このシナリオ1およびシナリオ2という用語を使用する。図4では、中継局20はネットワークのカバレッジを広げるために用いられており、UE12はこの中継局とのみ通信可能である。中継局16および18は、シナリオ2、すなわちシステム容量を向上させるための例である。
タイプ1の中継局は、第一世代の中継局候補の一つとして3GPPに採用される可能性を有している。高データレート(1Gpbs)に対応するため、不必要な干渉を最小限にし、ソフト/ハードの周波数再利用を向上させる、つまり、システム容量を向上させる方法として、中継局は、スモールセルで機能してもよい。結果として、高密度で中継局が配置されることが頻繁に起こり得るので、所定のエリア内の中継局数はeNBの数を上回る場合がある。それゆえ、すべての中継局の仕様は、その効率的な使用を考慮して設計されるべきである。効率的な使用とは、ソフト/ハードの周波数再利用を改善することを試みるとともに、エネルギーを意識した(すなわち、エネルギー消費の最小化)、および、干渉を意識した(すなわち、不必要な干渉の減少)使用を意味すると理解することができる。
ネットワークオペレータは、潜在的に大きなデータレート、例えばLTE−Aより要求される1GbpsピークのDLレート、に対応するため、所定のサービス領域内に多数の中継局を配置しがちである。また、GSM(登録商標)セル分割と同様に、貴重な周波数帯の経済的な再利用性を向上させるとともに、システム容量を向上させるために、スモールセルが動作することも好ましい。企業および個人の消費者は、ADSL(非対称型デジタル加入者回線)のバックホールの潜在的なボトルネックを与えられたフェムトセルと呼ばれる配置で、室内の中継局を配置するようにしてもよい。この配置のケースは、特に都会のエリアにおいてよく起こり得る。極端に多数の中継局が配置されると、多数のスモールセルにより引き起こされる高い電力消費が、高いオペレータの運用コスト(OPEX)、干渉、および環境への重大な影響に直接的に至る。それら全ては、今では、ますます受け入れ難いものとなってきている。また、LTE−Aのピークデータレートの要求が極めて高い場合には、小さい中継局のサイズは、非常に高いモバイルデータのスループットおよび容量を実現するための1つの方法である。これらの互いに相反する要求を満たすための1つの方法は、中継のオン・オフを利用することである。
中継ノードは、UEやeNBのような、他のE−UTRANノードとは、2つのワイヤレスリンク、すなわちアクセスリンク(Uu)およびバックホールリンク(Un)の両方を同時に維持する点で異なる。このように、中継ノードは、1つのユーザ装置(UE)へのアクセスリンク、および1つのD−eNBへのバックホールリンクを維持することができる。それゆえ、他のE−UTRANノードに対して最適であろう解決策は、中継局に直接適用したとしても、同じ程度の利益を得られるとは限らない。
中継局の効率的な動作は、ある程度、中継局のステートマシンに大きく依存する。ステートマシンまたは有限ステートマシンは、有限個の状態、それらの状態間の遷移、そして動作からなる動作のモデルである。中継局に関して、ステートマシンは、中継ノードが機能する種々の制御モードに言及するものとしてみなされてもよい。
さらに、中継ノードはアクセスリンクおよびバックホールリンクにおいて異なる動作を行い、それゆえ、本実施形態は、それらを少なくともエネルギーの節約の観点からは異なったものとして扱う。本配置例において2つの異なるステートマシンは、アクセスリンクおよびバックホールリンクのために使用される。
効率的な中継局の使用は、少なくとも、配備シナリオの一部に依存する。中継ノードがネットワークカバレッジを広げるために配置される配置シナリオ(シナリオ1)においては、中継局によってサービスを受けているUEが、その他のE−UTRAN(eNB/RN)のエンティティを検知できないことは、十分に起こり得る。ゆえに、中継局は(UEのRRC_CONNECTED状態と同様に)常時ACTIVEでなければならない。それゆえ、アクセスリンクにとっては、1つの状態のみ、すなわちCONNECTEDであること、を有することが適切である。しかしながら、中継局は、RRC_CONNECTED状態である間のリソースを節約するため、アクセスリンクおよびバックホールリンク上でそれぞれ、DTXおよびDRXを用いることができる。
シナリオ2、すなわち、中継局をシステム容量の向上のために使用する場合には、サービング領域またはサービングセルが重複していることがある。さらに重要なことには、中継局のサービングセルが、それぞれのD−eNBのサービング領域内にあることが、さらによく起こり得る。また、隣接した中継局のセルが互いに重複することもありうる。これは、図4において示されている。中継局16および中継局18のセルは、D−eNB10のサービス領域内にあり、互いに重複している。これにより、UE14はD−eNB10、中継局16、または中継局18のいずれとも通信することができる。この配置ケースは都会のエリアで特に多いケースである。スモールセルを制御する多数の中継局が存在していても、それらのセルが働いていない場合は、常にそれらすべてのセルに継続的に電力が必要であるとは限らない。それゆえに、不必要なセルの干渉、および、エネルギーの浪費を最小限にするため、ならびに、不足している周波数帯を節約するために、使用されていない中継局をオフ状態に切替えることが望ましい。ゆえに、本配置例の中継ノードは、アクセスリンク上の、2つのRRC状態(または、1つのDTXを用いたRRC_CONNECTED状態)をとることができ(すなわち「個別の」状態)、バックホールは、RRC_CONNECTED状態である間、Long_DRXの状態をとることができる。
バックホールリンクは、バックホールリンクの第一状態およびバックホールリンクの第二状態という少なくとも2つの状態から成ることが望ましい。バックホールリンクの第一状態では、中継ノードはD−eNBからの信号を継続的に監視する。言い換えれば、バックホールリンクの第一状態は、RRC_CONNECTED状態のnon−DRX状態であるといえる。バックホールリンクの第二状態では、中継ノードはD−eNBからの信号を断続的に監視する。言い換えると、バックホールリンクの第二状態は、RRC_CONNECTED状態のDRX状態であるといえる。アクセスリンクは、アクセスリンクの第一状態およびアクセスリンクの第二状態という少なくとも2つの状態から成ることが望ましい。アクセスリンクの第一状態では、中継ノードは、同期信号、ブロードキャスト信号、基準信号のような共通制御信号を送信する。アクセスリンクの第二状態では、中継ノードは共通制御信号の送信を中断するか、または、アクセスリンクの第一状態よりも長い期間で、共通制御信号を送信することができる(DTX)。アクセスリンクの第一状態はACTIVE状態であるといえる。アクセスリンクの第二状態はSTANDBY/IDLE状態であるといえる。種々の実施形態において、アクセスリンクの第二状態はRRC_CONNECTED状態であってもよく、DTXであってもよい。
アクセスリンクがアクセスリンクの第一状態であるとき、中継ノードは1つまたは複数のUEのリンク/サーブを維持することができる。アクセスリンクの第二状態においては、中継ノードはUEへの対応という点で機能が制限されている。
DRXは、E−UTRANのエンティティ(例えば、中継ノード)のバッテリ節約のための技術である。アクティブ(または、RRC_CONNECTED状態)であるがDRXの非アクティブ期間において、ノードは無線の受信も、関連したプロセシング能力も維持しない。このDRX技術の目的は、ノードに少ない電力消費で自機の接続を維持できるようにすることである。
省電力に加え、DRXは、中継ノードがIDLEモードに比べ自機の活動をより速く再開することを可能にする。結果として、DRXモードの中継ノードを起動させるためのシグナリングがより少なくなる。そのような動作を可能にするため、D−eNBは、DRXモードの中継ノードそれぞれのために、全ての通信コンテキスト(および、それに関連するメモリーリソース)を維持する必要がある。
図3は、DRXサイクルを用いたDRXの状態の例を示している。DRXサイクルは、中継ノードがD−eNBからの信号をデコードする予定の期間である「オン」期間と、中継ノードが上記信号をデコードしない予定の期間であり、中継ノードの受信機が電源オフになる期間である「オフ」期間とから成る。
LTEシステムには、Short_DRXおよびLong_DRXという2種類のDRXがある。Long_DRXは、Short_DRXより「オフ」期間をより長くとることができる。
特定の実施形態では、UE14は中継局16、中継局18、およびD−eNB10のカバレッジエリア内にある。UE14は、RRC_IDLE状態であり、中継局18およびD−eNB10に比べて、休止中の中継局16の近くに置かれている。この実施形態では、UE14が約500Mbpsを要求するGBRトラフィックを開始したと仮定する。UE14は、まず初めに、中継局18またはD−eNB10のセル内に留まってサービスリクエストを送信する必要がある(中継局16はすでに休止中であるので)。サービングMMEからの最初のコンテクストセットアップリクエストの受信において、前記UE14が留まっているセルは、UE14が開始しようとしているトラフィックのサービス品質(QoS)の要求を知ろうとする。前記留まっているセルがQoS要求に適合することができないと決定された場合は、近隣の中継局を起動させ、トラフィックのハンドオーバを行うことができ、その測定結果は、近隣の中継局16が当該UE14のトラフィックによって要求されるQoSをより良くサポートすることができることを示す。
UEのステートマシンを中継局に対して用いる場合、RRC_CONNECTEDからRRC_IDLE状態への切替えは、RLFにより引き起こされるものを除き、通常の状況下にあるネットワークからの明確なコマンドを必要とする。中継ノードが、特定の非アクティブな期間に気付いた後、RRC_IDLE状態(アクセスリンク上で)に一方的に切替えられることをネットワークにより許可される場合、さらなる節約が可能になる。その非アクティブな期間を決定するために、タイマーを使用してもよい。明確な制御が望まれる一方、アクセスリンクにおけるさらなる効率化のため、必要な場合は、タイムアウトに基づいて状態を切替えること、つまり、バックホールリンクをLong_DRXとすることを引き起こせること、がより好ましい。
本実施形態は、効率的な動作(すなわち、エネルギー消費および干渉を最小限にすること、ならびに、ソフト/ハード周波数再利用を向上させること)を目的としたアクセスリンクおよびバックホールリンクをそれぞれ取り扱い、ネットワークのエネルギー節約、干渉の制御、および無線リソースの保護のための、各リンクのための適切な中継ステートマシンを設計するよう構成されている。
他の実施形態においては、ネットワークの観点から、RNがRRC_CONNECTED状態に常時あてはまる一方、効率的な動作が必要なときはいつでも、中継ノードを単一のエンティティとみなし、バックホールリンクをLong_DRXにでき、アクセスリンクをDTXにできるような方法で、アクセスおよびバックホールリンクを制御することも可能である。
予想される機能の点において、タイプ1の中継局は、アクセスリンクとバックホールリンクとで異なる役割を果たす。すなわち、バックホールリンクにおいてタイプ1の中継局はUEのように動作する(中継局のUE部)のに対し、アクセスリンクにおいては、タイプ1の中継局はeNBのように動作する(中継局のeNB部)。効率的な中継の動作を可能にするためには、そのような中継局の異なった役割と、装置の面での解決策とを個別に理解することが重要である。ネットワークが中継局と容易に通信できるならば、中継局はネットワークを用いて常に接続状態を維持していることが好ましい。RRCステートマシンの観点から、バックホールのときはいつでも、すべての中継局のUE部はRRC_CONNECTED状態であるべきである。しかしながら、非アクティブな期間において、中継ノードのUE部は、効率的な制御を可能にするため、Long_DRXモードになりうる。DRXの適切な値は、中継局の接続プロセスの時刻において、または、より動的に時刻に応じて、中継局が配置されるようなエリアのトラフィックパターンを決定することができる。アクセスリンクの場合、効率的な動作は、少なくともある程度は、中継局の配置シナリオに基づいている。
図4の配置例において、中継局20はネットワークのカバレッジを広げるために使用されている。UE12は、D−eNB10、または、中継局16および18を検知することができない。このような状況下では、サービングする中継ノード20だけは、常にアクティブである必要がある。配置シナリオ1における中継局のeNB部は、単一状態のステートマシンを有している。それゆえ、eNB部は常にRRC_CONNECTED状態でなければならない。中継局の効率的な動作を向上させるために、動的に適合するDTXの継続時間に関してアクセスリンク上のDTXを採用することが可能である。
システム容量を増加させることを目的に中継局が使用されるとき(すなわち、図4におけるシナリオ2)、中継局のeNB部のステートマシンは、効率的な使用を可能にするため、RRC_IDLE状態であってよい。D−eNB領域内には、多数の中継局が存在しており、そのいくつかはACTIVE状態(RRC_CONNECTED)である可能性があり、他はSTANDBY状態(RRC_IDLE)であってよい。中継局がACTIVE状態であるかSTANDBY状態であるかは、それぞれの中継局がいずれかのUEにトラフィックを供給しているか否かに基づいている。ネットワークは干渉を最小限に抑えるために、または、リソースが欠乏しているときに、ときには、中継局をSTANDBYモードにしてもよい。
図4に示されている配置例においては、中継局16はIDLE(すなわち、休止)状態である。アイドル状態のUE14は、D−eNB10および中継局18と通信が可能である。アイドル状態のUE14がサービスリクエストを始めた場合、UE14はまず、近隣のアクティブノード(D−eNBまたは中継局18)により取り扱われる。最初のキャンプオンまたはセッション開始が十分なデータレートを要求しないときは、それらはさらに遠いノードによって取り扱われ続ける。しかしながら、UE14が現在留まっているノードが、UE14によるデータ要求に対応できない場合においては、中継局16は、ユーザトラフィックに対応するために、動的に(すなわち、要求に対応して)起動され得る。そのような状況下において、キャンプオンされている基地局(すなわち、中継局18またはD−eNB10)は、中継局16を起動させ、要求された測定を渡した後、ハンドオーバすることができる。これについては、以下でさらに説明する。
シナリオ2の場合、本配置は、中継局のアクセスリンクにおける様々な機能を、トラフィック要求、現在の負荷、チャネル状態の変化、および無線リンクにおける周期的な効果に基づいて動的に切替えることを可能にする。アクセスリンクにおけるそのような非アクティブ化/アクティブ化を目的とした機能は、例えば、同期信号/CH、ブロードキャストCH、参照信号の送信、または、RACHの受信および関連したMAC機能などの受信機としての機能のような、特定のトランシーバ機能であってもよい。これは、サービングする中継局が干渉を引き起こすことを経験的に知っている一方、ネットワークオペレータが十分な無線およびエネルギーリソースを継続的に持たなくても良い上、多数の中継局(すなわち、LTE−Aにおける1Gbpsの伝送速度へ対応の必要性のため配置された無数の中継局)のアクセスリンクを稼働させることが必須ではないからである。それゆえ、該中継局のカバレッジエリア内にUEが存在しない、または、対応するべきアクティブセッションが存在しない(すなわち、中継局のカバレッジエリア内に存在する全てのUEが、RRC_IDLE状態にある)と判定された場合、中継局のeNB部はあらかじめ定められたタイムアウト(TIDLE)、すなわちLong_DRXとなるために信号を順番にUE部へ与えるタイムアウトの後、自機を完全にオフ状態へと切替えることができる。加えて、前記したように、同じ効果を持つ明示的な通知は、ICICや、ロードバランスをとる目的のためにネットワークから来てもよい。この決定を行うため、RN(すなわち、中継局のeNB部またはUE部)は、L1またはL2レベルでの周期的測定により、現在すべてのアクティブセッションに対応しているか否かを検知することができる。
この配置例によると、配置シナリオ2において、アクセスリンクを、前述したような暗黙的(時間ベース)または明示的なトリガメカニズム(DRXメカニズム)のどちらかによって可能とされる、そのIDLE/DTX状態への切替え中には、中継局のバックホールリンクをLong_DRXにさせておくことが望ましい。
この特許で導入された3つの新たなシグナリングメッセージのうちの2つはD−eNB/MMEのそれぞれから生じ、1つは中継局から生じる。RelayGoingToSleepコマンドは中継局から生じるのに対し、WakeUpおよびGoToSleepのようなコマンドは、D−eNB/MMEから当該中継局へと流れる。そのような各メッセージについて目的および簡単な説明を以下で述べる。
i)WakeUp<parameter1,parameter2,…>コマンドは、アクセスリンクで、パラメータによって示された通りに、省電力のIDLE状態にある中継局の特定の機能のみを起動させることを目的として、D−eNB/MMEによって発行される。パラメータセットの1つが中継局をアクティブ化することを要求する場合は、中継局に、バックホールでのLong_DRXの機能をも失わせる。図5はその処理を示したものである。
ii)GoToSleep<parameter1,parameter2,…>コマンドは、パラメータによって示された通りに、アクセスリンクの様々な機能をオフ状態にする一方、バックホールをLong_DRXモードに切替えるために、D−eNBによってアクティブな中継局へ発行される。概して、このメッセージはACTIVEな中継局へ送信される。しかしながら、新しい機能をオフ状態に切替えることが必要な場合は、新規のパラメータを伴って、休止中の中継局に送信される可能性がある。例えば、中継ノードがネットワーク(例えば、DeNB/MME)から初めてGoToSleep<parameters…>コマンドを受信した場合、中継ノードは、特定の期間(非アクティブ期間)、Unおよび/またはUuにおいて、パラメータのセット(すなわち、パラメータのリスト)による指示で、要求された機能を非アクティブ化することができる(動的な非アクティブ化)。非アクティブモードの間に、RNが次のGoToSleepコマンドを受信した場合は、そのRNは自機のパラメータのセットで示されている通りに、厳密に機能の非アクティブ化の範囲を広げる。
iii)RelayGoingToSleep<parameter1,parameter2,…>コマンドは、タイマーの非アクティブのタイムアウト(すなわち、TIDLE)後に、中継局によって、D−eNB/MMEへと一方的に発行される。そのパラメータは、アクセスリンクで、バックホールのLong_DRXのDRX期間と共に、オフ状態にされる予定の機能を示している。
RNがアップリンクの同期に失敗する可能性がある場合、RelayGoingToSleepコマンドを送信する前に、D−eNBへの再同期のためのランダムアクセス手順を実行することを必要とするかもしれない。
2つの特定の実施形態の簡単な概要をここに述べる。移動体通信ネットワークにおいて、D−eNBおよび複数の中継局は、UEとの無線通信セッションに対応可能な個別のセルを各々備えている。中継ノードのセルは、D−eNBのセルの範囲内に完全に含まれるように第一セットのセルが配置され、D−eNBのセルの範囲内に完全には含まれないように第二セットのセルが配置されるように構成されている。
〔配置シナリオI:ネットワークカバレッジを広げるためのシナリオ〕
中継局は、カバレッジを広げるために配置される。これは、田舎のエリアにおいてよりありそうなケースである。このケースでは、中継局によってサービスを受けるUEは、D−eNBまたは中継ノードのような、他の全てのE−UTRANのエンティティを認識しなくてもよいと言って良いだろう。ゆえに、中継局は定期的にACTIVE(すなわち、RRC_CONNECTED)状態になる必要がある。つまり、本シナリオにおける中継ノードは、それらのアクセスリンクが常にACTIVE(すなわち、RRC_CONNECTED)状態であるように構成されている。このケースにおける望ましい制御モードは、
中継局のバックホール:ACTIVE、可能ならばLong_DRXでのACTIVE
中継局のアクセス:ACTIVE、可能ならばDTXでのACTIVE
である。
中継局は、カバレッジを広げるために配置される。これは、田舎のエリアにおいてよりありそうなケースである。このケースでは、中継局によってサービスを受けるUEは、D−eNBまたは中継ノードのような、他の全てのE−UTRANのエンティティを認識しなくてもよいと言って良いだろう。ゆえに、中継局は定期的にACTIVE(すなわち、RRC_CONNECTED)状態になる必要がある。つまり、本シナリオにおける中継ノードは、それらのアクセスリンクが常にACTIVE(すなわち、RRC_CONNECTED)状態であるように構成されている。このケースにおける望ましい制御モードは、
中継局のバックホール:ACTIVE、可能ならばLong_DRXでのACTIVE
中継局のアクセス:ACTIVE、可能ならばDTXでのACTIVE
である。
DTX/DRXの期間は、トラフィック要求、日時、場所、ネットワークの状態、および、ネットワークオペレータの優先度を含む多数の要因に基づく。決められたDTX/DRXの値は、上記において説明したGoToSleep、RelayGoingToSleep、およびWakeUpのような3つの新規の通信メッセージの一部として、順に送受信されるパラメータのうちの1つの中で示され得る。
このシナリオにおいて、GoToSleepコマンドは中継ノードのUuインターフェースをオフ状態にするべきではない。その代わりに、RRC_CONNECTED状態にある中継局では、DTXモードで採用している間欠的な通信技術が使用可能とされる。この適切なDTXの期間は、GoToSleepコマンドのパラメータのうちの1つで示され得る。
〔配置シナリオII:システム容量を向上させるためのシナリオ〕
ネットワークオペレータは、所定のサービス領域において、潜在的に非常に壮大なデータレート、例えば、LTE−Aで要求される1GbpsピークのDLレート、に対応するために、多数の中継ノードを配置する傾向がある。また、ネットワークオペレータが、GSM(登録商標)セル分割と同様に、不足している貴重な周波数帯域の経済的な再利用を向上させる一方、システム容量を向上させるよう努める場合には、スモールセルが動作することも好ましい。企業および個人の消費者が、ADSLのバックホールの潜在的なボトルネックを与える屋内に中継局を配置することは好ましい。この配置のケースは、特に都会のエリアにおいてありがちである。この特定のケースでは、スモールセルを制御する非常に多くの中継局が存在するので、セルが働いていない状態下では、常にこれらの中継局に給電を行う必要はない。このことは非常によく起こり得るので、不必要なセルの干渉や、エネルギーの消費を最小限にし、不足しがちな周波数帯域を節約するために、使用されていない中継局をオフ状態に切替える必要がある。このケースでは、中継局のカバレッジエリア内のUEが、D−eNBを含む、該中継局以外の多くのE−UTRANのエンティティを認識できるということがよく起こる。このことはよく起こるため、休止中の中継局は、近隣の各D−eNBまたはアクティブとなって現れる中継局のいずれかによる要求に応じて、起動され得る。このケースで可能な方法は、
中継局のバックホール:RRC_CONNECTED、可能ならばLong_DRXでのRRC_CONNECTED
中継局のアクセス:使用中でないときのSTANDBY(様々な機能をオフ状態としている)、または、ACTIVE、可能ならばDTXでのACTIVE
である。
ネットワークオペレータは、所定のサービス領域において、潜在的に非常に壮大なデータレート、例えば、LTE−Aで要求される1GbpsピークのDLレート、に対応するために、多数の中継ノードを配置する傾向がある。また、ネットワークオペレータが、GSM(登録商標)セル分割と同様に、不足している貴重な周波数帯域の経済的な再利用を向上させる一方、システム容量を向上させるよう努める場合には、スモールセルが動作することも好ましい。企業および個人の消費者が、ADSLのバックホールの潜在的なボトルネックを与える屋内に中継局を配置することは好ましい。この配置のケースは、特に都会のエリアにおいてありがちである。この特定のケースでは、スモールセルを制御する非常に多くの中継局が存在するので、セルが働いていない状態下では、常にこれらの中継局に給電を行う必要はない。このことは非常によく起こり得るので、不必要なセルの干渉や、エネルギーの消費を最小限にし、不足しがちな周波数帯域を節約するために、使用されていない中継局をオフ状態に切替える必要がある。このケースでは、中継局のカバレッジエリア内のUEが、D−eNBを含む、該中継局以外の多くのE−UTRANのエンティティを認識できるということがよく起こる。このことはよく起こるため、休止中の中継局は、近隣の各D−eNBまたはアクティブとなって現れる中継局のいずれかによる要求に応じて、起動され得る。このケースで可能な方法は、
中継局のバックホール:RRC_CONNECTED、可能ならばLong_DRXでのRRC_CONNECTED
中継局のアクセス:使用中でないときのSTANDBY(様々な機能をオフ状態としている)、または、ACTIVE、可能ならばDTXでのACTIVE
である。
前述の通り、トラフィック要求、日時、場所、ネットワークの状態、および、ネットワークオペレータの優先度を含む要素の数が、Long_DRXおよびDTXの値を決定している。決定されたDTX/DRXの値は、中継ノードとネットワークとの間で送受信されるいくつかのパラメータ内で、上述されたGoToSleep、RelayGoingToSleep,およびWakeUpのような3つの新規のシグナリングメッセージの一部として示され得る。
このシナリオでは、GoToSleepメッセージに応じて、中継局のUuインターフェースをオフ状態にすることができる。
これら上記のシナリオにおいては、GoToSleepコマンドを別の用法で用いることができる。D−eNBはGoToSleep<parameters>コマンドをSTANDBYのためのパラメータのみを示すために前もって送信しても良い。例えば、シナリオ1において、該パラメータは、「中継局のアクセス:DTXでのACTIVE、またはDTXでないACTIVE」を示し、シナリオ2において、該パラメータは、「中継局のアクセス:いくつかの機能のオフ状態への切り替え、またはDTXでのACTIVE、もしくはDTXでないACTIVE」を示している。また、あらかじめ決められた時間に、D−eNBから中継ノードへのダウンリンクデータが存在しない(または、D−eNBが「DRXコマンド(バックホールリンクDRXのダウンリンクを作るコマンド)」を中継ノードへと送信する)場合、中継ノードのバックホールリンクは、DRX(Long_DRX)へと戻され、中継ノードのアクセスリンクは、GoToSleepコマンドのパラメータを用いてSTANDBY状態へと戻る。中継ノードが、(追加の)GoToSleep<parameters>コマンドをLong_DRX中に受信する場合、この状態は(追加の)パラメータを用いて維持される。Long_DRX中に中継ノードが他のメッセージ(例えば、WakeUP<parameters>)を受信した場合、中継ノードのバックホールリンクはLong_DRXから完全に制御可能なモードへと戻り、中継ノードのアクセスリンクはACTIVE状態に戻ることが好ましい。
効率的な中継局の動作という観点から、2つの配置シナリオのための最良の状態が上記にて得られているが、アクセスおよびバックホール用に、以下の状態の組合せもまた同様に可能である。これは上記のGoToSleep、RelayGoingToSleep、およびWakeUpのような3つのシグナリングメッセージの、適切なパラメータセットを送受信することにより実現される。
・アクセスはSTANDBY、バックホールはLong_DRXモード
・アクセスはSTANDBY、バックホールはno−Long_DRXモード
・アクセスはACTIVEモード、バックホールはLong_DRXモード
・アクセスはACTIVEモード、バックホールはno−Long_DRXモード。
・アクセスはSTANDBY、バックホールはno−Long_DRXモード
・アクセスはACTIVEモード、バックホールはLong_DRXモード
・アクセスはACTIVEモード、バックホールはno−Long_DRXモード。
中継ノードは、可能な限り、アクセスリンクにおいてアクセスリンクの第二状態へと、およびバックホールリンクにおいてバックホールリンクの第二状態(Long_DRX)へと戻されることが好ましい。しかしながら、中継ノードは完全に操作可能な状態へと容易に戻されることもまた好ましい。D−eNB(もしくは、MMEまたは任意のアクティブな近隣の中継局)は、アクティブ化される必要のある機能を確実に示す1つまたは多数のパラメータと共に、WakeUp<parameters>コマンドを使用して、アクセスリンクにおいてはアクセスリンクの第二状態である中継局を、バックホールにおいてはバックホールリンクの第二状態(Long_DRX)である中継局を、完全に操作可能な状態へと戻してもよい。すなわち、中継ノードはWakeUpコマンドを、RRCまたはNASメッセージの形式で受信してもよい。中継ノードはWakeUpコマンドを受信した後、アクセスリンクおよびバックホールリンクの状態を、アクセスリンクの第一状態およびバックホールリンクの第一状態へと変更してもよい。
中継ノードは、少なくともバックホールリンクにおいて、非アクティブであることを監視するためのタイマーを含むことが望ましい。好ましい実施形態において、バックホールリンクにおいてはバックホールリンクの第二状態(Long_DRX)であり、アクセスリンクにおいてはアクセスリンクの第一状態(RRC_CONNECTEDと同様)である中継ノードは、バックホールリンクにおいて非アクティブな期間が無い状態では、アクセスリンクにおいてアクセスリンクの第二状態へと切り替えが行われてもよい。前記非アクティブな期間の長さはあらかじめ定められていてもよいし、日時、曜日などの要素により変化してもよいし、D−eNBから中継ノードへあらかじめ信号が送られてもよい。このようなメカニズムは、電力の節約および帯域の節約という利点を有する。
本発明に係る中継ノードは、GoToSleep<parameters>コマンドをD−eNB(またはMME)から受信した後、アクセスリンクにおける様々な機能を動的に非アクティブ化することができることが望ましい。コマンド内のパラメータは、ネットワークから与えられた総時間の間、非アクティブ化される必要があるという中継ノードの機能を示す。アクセスリンクの第二状態において、中継ノードは共通制御信号の送信を中断することができる。加えて、中継ノードは、RACHおよびそれに関連するMAC機能を受信した場合のように、アクセスリンクに関わる受信機能を非アクティブ化することができる。D−eNBは、そのようなコマンドを、トラフィック要求、現在の負荷、チャネル状態の変化、および無線リンクにおける周期的な影響に基づいて信号送信できることが望ましい。
より好ましい実施形態では、D−eNBはGoToSleep<parameters>を先んじて送信してもよい。このことは、D−eNBが、中継ノードが非アクティブであることを、通知する場合に起こりうる。この状況においては、中継ノードのバックホールリンクは、バックホールリンクの第二状態(Long_DRX)へと戻され、中継ノードのアクセスリンクは、アクセスリンクの第二状態へと戻される。中継ノードが、すでにLong_DRXである間に、(追加の)GoToSleep<parameters>を受信した場合、この状態は維持される。中継ノードが、Long_DRXである間に、他のメッセージ(例えば、WakeUp<parameters>)を受信した場合は、中継ノードはバックホールリンクの第二状態(Long_DRX)からバックホールリンクの第一状態(non−DRX、完全に制御可能なモード)へと戻る。
他の実施例においては、D−eNBはパラメータを示すだけのために、前もって、GoToSleep<parameters>を中継ノードへ送信してもよい。また、あらかじめ決められた時間内にD−eNBから中継ノードへのダウンリンクデータが存在しない場合(または、D−eNBが「DRXコマンド(バックホールリンクDRXのダウンリンクを作るコマンド)」を中継ノードへと送信する場合)、中継ノードのバックホールリンクは、バックホールリンクの第二状態(Long_DRX)へと戻され、中継ノードのアクセスリンクは、GoToSleepコマンドのパラメータを用いてアクセスリンクの第二状態へと戻される。中継ノードが、Long_DRXの間に、(追加の)GoToSleep<parameters>コマンドを受信する場合、この状態は(追加の、または新規の)パラメータを用いて維持される。Long_DRXの間に中継ノードが他のメッセージ(例えば、WakeUP<parameters>)を受信した場合、中継ノードのバックホールリンクは、バックホールリンクの第二状態(Long_DRX)からバックホールリンクの第一状態(non−DRX、完全に制御可能なモード)へと戻され、中継ノードのアクセスリンクは、アクセスリンクの第一状態へと戻されることが好ましい。
また、中継ノードがD−eNBからGoToSleep<parameters…>を初回に受信する場合に、中継ノードが、パラメータのセットに示された通りに、バックホールリンクの機能を非アクティブ化すること、および/または、アクセスリンクにおいて要求された機能を、特定の期間(すなわち、非アクティブ化維持期間)オフにすることもできる。非アクティブモードの間に、中継ノードが次のGoToSleepコマンドを受信した場合、中継ノードは、パラメータのセットに示された通りに、厳密に機能の非アクティブ化の範囲を広げる。
RRCシグナリングメッセージは、基礎をなす中継局のアーキテクチャに沿った上で、上記コマンドのためにD−eNBと中継ノードとの間で使用される。
好ましくは、中継ノードが、アクセスリンクにおける非アクティブ期間を検知した場合には、中継ノードは、アクセスリンクにおける様々な機能を非アクティブ化し、「RelayGoingToSleep<parameters>」コマンドを、与えられた総時間の間に非アクティブ化されるべき機能を指定するパラメータの一覧とともに使用することにより、D−eNBに通知する。アクセスリンクにおける非アクティブな期間は、時間や曜日、現在の負荷によって変化してもよい。
新規のRRCシグナリングメッセージは、基礎をなす中継局のアーキテクチャに沿った上で、D−eNBと中継ノードとの間でこの目的のために使用される。
また、同期信号/同期CH、ブロードキャストCH、参照信号の送信のような送信機の機能、または、RACHおよび関連するMAC機能での受信のような受信機の機能の非アクティブ化/アクティブ化を決定する追加の命令は、中継のノードの状態によって、アクセスリンク上で中断/再開されることも好ましい。
また、中継ノードが、アクセスリンクの状態を、バックホールリンクの状態に基づいて切替えることも望ましい。中継ノードがバックホールリンクの状態にバックホールリンクの第二状態(Long_DRX)を設定する場合、中継ノードは、D−eNBからの一切のコマンド無しに、自律的にアクセスリンクの状態をアクセスリンクの第二状態へと切替える。そして、中継ノードは共通制御信号の送信を中断する。
上記で説明した実施形態は、本発明の理解するためになされたものであり、本発明の範囲を限定するために用いられるべきではない。
本発明は特にLTE−Aに関するが、WiMax(IEEE802.16eおよびIEEE802.20の両方)ならびに長波形WiFiの両方に適用可能である。
Claims (10)
- ユーザ装置(UE)へのアクセスリンクおよびD−eNBへのバックホールリンクを維持するように動作可能な中継ノードであって、
上記アクセスリンクおよび上記バックホールリンクは、個別の状態により制御されており、
上記アクセスリンクの状態は、アクセスリンクの第一状態およびアクセスリンクの第二状態という2つの状態を有しており、
上記バックホールリンクの状態は、バックホールリンクの第一状態およびバックホールリンクの第二状態という2つの状態を有しており、中継ノードは、上記バックホールリンクの第一状態において、断続的な受信(DRX)メカニズムを実行せず、上記バックホールリンクの第二状態において、DRXメカニズムを実行することを特徴とする中継ノード。 - 中継ノードが上記アクセスリンクの第一状態にあるときは、中継ノードは、共通制御信号を送信し、中継ノードが上記アクセスリンクの第二状態にあるときは、中継ノードは、上記共通制御信号の送信を中断することを特徴とする請求項1に記載の中継ノード。
- 上記バックホールリンクが上記バックホールリンクの第二状態に戻るとき、上記アクセスリンクは、上記アクセスリンクの第二状態に戻ることを特徴とする請求項1に記載の中継ノード。
- 上記アクセスリンクが上記アクセスリンクの第二状態に戻るとき、上記バックホールリンクが、上記断続的な受信(DRX)メカニズムへの切替えを行うために引き起こされることを特徴とする請求項1または3に記載の中継ノード。
- 上記アクセスリンクが上記アクセスリンクの第一状態に戻るとき、上記バックホールリンクが、上記断続的な受信(DRX)メカニズムを非アクティブ化するために引き起こされることを特徴とする請求項1、3、4のいずれか1項に記載の中継ノード。
- 上記中継ノードが、少なくとも上記バックホールリンクにおいて、非アクティブであることを監視するためのタイマーを含んでいることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の中継ノード。
- 上記非アクティブな期間の長さは、あらかじめ定められていることを特徴とする請求項6に記載の中継ノード。
- 上記中継ノードが、D−eNBからコマンドを受信した後、上記アクセスリンクにおける様々な機能を動的に非アクティブ化することを実行可能であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の中継ノード。
- 上記アクセスリンクにおける非アクティブな期間の検知中に、上記中継ノードが、上記アクセスリンクにおける機能を非アクティブ化し、非アクティブ化された上記機能を示すパラメータのリストをD−eNBに通知することを特徴とする請求項6または7に記載の中継ノード。
- UEと、
D−eNBと、
上記D−eNBに関連する複数の中継局とを備えており、
上記D−eNBおよび上記複数の中継局のそれぞれは、上記UEとの無線通信セッションに対応可能な範囲で個別のセルを備えており、当該セルは、第一セットのセルが完全に上記D−eNBの上記セルの範囲内となるように、かつ、第二セットのセルが完全には上記D−eNBの上記セルの範囲内とならないように配置されるよう構成されており、
上記ネットワークは、
そのアクセスリンクをアクティブ状態とアイドル状態との間で復帰動作することが可能な上記第一セット内のセルを備えた中継ノード、および、
そのアクセスリンクが永続的にアクティブ状態であるよう維持される上記第二セット内のセルを備えた中継ノード、
を中継局として複数持ち、当該中継局を制御するために構成されており、
上記第一セット内のセルの場合、上記UEは複数のセル内にあり、上記第二セット内のセルの場合、上記UEは単独のセル内にあることを特徴とする移動体通信システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1007093A GB2479904A (en) | 2010-04-28 | 2010-04-28 | LTE-A relay apparatus, in particular for type 1 relays |
GB1007093.6 | 2010-04-28 | ||
PCT/JP2011/059998 WO2011136152A1 (en) | 2010-04-28 | 2011-04-19 | Relay node and mobile telecommunications system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013526089A true JP2013526089A (ja) | 2013-06-20 |
Family
ID=42270967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012549186A Withdrawn JP2013526089A (ja) | 2010-04-28 | 2011-04-19 | 中継ノードおよび移動体通信システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130064173A1 (ja) |
JP (1) | JP2013526089A (ja) |
GB (1) | GB2479904A (ja) |
WO (1) | WO2011136152A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015500606A (ja) * | 2011-12-12 | 2015-01-05 | クアルコム,インコーポレイテッド | 低電力ノードの休止状態 |
JP2015519816A (ja) * | 2012-04-27 | 2015-07-09 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | 高密度ネットワーク動作においてシグナリングするための方法および装置 |
JP2016125962A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 清水建設株式会社 | 三軸凍上試験装置及び土の三次元凍結膨張特性の計測方法 |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101284828B1 (ko) * | 2011-12-07 | 2013-07-10 | 주식회사 케이티 | 사용자 채널 상태에 따른 반-지속 스케줄링 방법 및 그 방법을 수행하는 기지국 장치 |
US9107056B2 (en) | 2012-04-18 | 2015-08-11 | Qualcomm Incorporated | Small cell activation procedure |
WO2015154792A1 (en) * | 2014-04-08 | 2015-10-15 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Control of energy consumption in a wireless backhaul link |
US20160073446A1 (en) * | 2014-09-08 | 2016-03-10 | Qualcomm Incorporated | Apparatus and methods for performing discontinuous reception (drx) and long timescale discontinuous transmission (ldtx) in a wireless communications system |
WO2016128213A1 (en) | 2015-02-11 | 2016-08-18 | Sony Corporation | Communications device, infrastructure equipment, and methods |
US10805000B2 (en) * | 2015-07-23 | 2020-10-13 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for discontinuous transmission in bent-pipe relay in satellite communication systems |
US10230448B2 (en) * | 2015-07-29 | 2019-03-12 | Futurewei Technologies, Inc. | System and method for robust relay communication |
JP6152904B2 (ja) * | 2016-02-25 | 2017-06-28 | 富士通株式会社 | 無線端末、無線通信システム、基地局および無線通信方法 |
DE102016212002B4 (de) * | 2016-03-16 | 2018-05-09 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Mobilfunkstation, sowie Relaisfunkstation und Mobilfunkstation zur Verwendung bei dem Verfahren |
CN107613507A (zh) * | 2016-07-12 | 2018-01-19 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种链路失效的处理方法、设备和系统 |
JP2020519064A (ja) * | 2017-04-28 | 2020-06-25 | オッポ広東移動通信有限公司Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | データを伝送する方法、端末装置及びネットワーク装置 |
CN107659950B (zh) * | 2017-11-16 | 2021-04-30 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种基于无线回传链路传输数据的方法及基站 |
WO2019240220A1 (ja) * | 2018-06-14 | 2019-12-19 | 住友電気工業株式会社 | 無線センサシステム、無線端末装置、通信制御方法および通信制御プログラム |
US20220053588A1 (en) * | 2018-09-21 | 2022-02-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Systems, devices, and methods for connection reestablishment via alternative routes in integrated access and backhaul due to radio link failures |
EP3858092A1 (en) * | 2018-09-27 | 2021-08-04 | Sharp Kabushiki Kaisha | Systems, devices, and methods for handling radio link monitoring and radio link failures in wireless relay networks |
US11924753B2 (en) | 2019-08-01 | 2024-03-05 | Qualcomm Incorporated | Power saving of smart repeaters based on a triggering signal |
US20210037574A1 (en) * | 2019-08-01 | 2021-02-04 | Qualcomm Incorporated | Power saving of smart repeaters |
JP7370815B2 (ja) * | 2019-10-30 | 2023-10-30 | キヤノン株式会社 | 通信装置、制御方法、およびプログラム |
CN113891364A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-04 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种中继设备的控制方法、通信方法及设备 |
CN113891366B (zh) * | 2021-10-15 | 2024-02-06 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 中继设备的控制方法、装置、设备、系统及存储介质 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7218891B2 (en) * | 2003-03-31 | 2007-05-15 | Nortel Networks Limited | Multi-hop intelligent relaying method and apparatus for use in a frequency division duplexing based wireless access network |
KR100957348B1 (ko) * | 2006-10-16 | 2010-05-12 | 삼성전자주식회사 | 이동 통신 시스템에서 불연속 수신 모드에서 동작하는 단말이 핸드 오버를 수행하는 방법 및 장치 |
US20080165881A1 (en) * | 2007-01-08 | 2008-07-10 | Zhifeng Tao | Method for Accessing Channels in OFDMA Mobile Multihop Relay Networks |
CN101242203B (zh) * | 2007-02-07 | 2012-01-11 | 电信科学技术研究院 | 一种实现控制信道功率控制的方法及装置 |
KR20150138401A (ko) * | 2008-01-02 | 2015-12-09 | 인터디지탈 테크날러지 코포레이션 | 협력적 무선 통신을 위한 방법 및 장치 |
US20090247203A1 (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | Richard Lee-Chee Kuo | Method and Apparatus for Improving DRX Functionality |
US8855138B2 (en) * | 2008-08-25 | 2014-10-07 | Qualcomm Incorporated | Relay architecture framework |
US8902805B2 (en) * | 2008-10-24 | 2014-12-02 | Qualcomm Incorporated | Cell relay packet routing |
KR101218143B1 (ko) * | 2008-12-16 | 2013-01-03 | 한국전자통신연구원 | 기지국의 저전력 운용 방법 |
US8867428B2 (en) * | 2009-04-13 | 2014-10-21 | Qualcomm Incorporated | Split-cell relay application protocol |
KR101611300B1 (ko) * | 2009-04-21 | 2016-04-11 | 엘지전자 주식회사 | 전송 지시자를 이용한 중계기 통신 기법 |
US20100302999A1 (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Yan Hui | Method and apparatus for relaying in wireless networks |
WO2010149213A1 (en) * | 2009-06-24 | 2010-12-29 | Nokia Siemens Networks Oy | Network element for changing the timeslot type according to the received information |
CN101938775B (zh) * | 2009-06-29 | 2017-07-18 | 宏达国际电子股份有限公司 | 处理移动装置移动性的方法及其相关通信装置 |
US20100329188A1 (en) * | 2009-06-29 | 2010-12-30 | Yu-Chih Jen | Method for Handling Transmission Status and Related Communication Device |
EP2543219B1 (en) * | 2010-03-05 | 2014-12-03 | Nokia Solutions and Networks Oy | Method, apparatus and user equipment for use in a mobile communications system comprising a relay node |
GB2479378B (en) * | 2010-04-07 | 2013-04-17 | Toshiba Res Europ Ltd | Remotely weighted SDMA transmission |
US8483119B2 (en) * | 2010-12-06 | 2013-07-09 | Qualcomm Incorporated | System and method for wireless communication diversity retransmission relay |
-
2010
- 2010-04-28 GB GB1007093A patent/GB2479904A/en not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-04-19 JP JP2012549186A patent/JP2013526089A/ja not_active Withdrawn
- 2011-04-19 US US13/643,315 patent/US20130064173A1/en not_active Abandoned
- 2011-04-19 WO PCT/JP2011/059998 patent/WO2011136152A1/en active Application Filing
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015500606A (ja) * | 2011-12-12 | 2015-01-05 | クアルコム,インコーポレイテッド | 低電力ノードの休止状態 |
JP2015519816A (ja) * | 2012-04-27 | 2015-07-09 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | 高密度ネットワーク動作においてシグナリングするための方法および装置 |
JP2016125962A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 清水建設株式会社 | 三軸凍上試験装置及び土の三次元凍結膨張特性の計測方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011136152A1 (en) | 2011-11-03 |
GB201007093D0 (en) | 2010-06-09 |
US20130064173A1 (en) | 2013-03-14 |
GB2479904A (en) | 2011-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2013526089A (ja) | 中継ノードおよび移動体通信システム | |
JP6908679B2 (ja) | 基地局及び方法 | |
US11382001B2 (en) | Wireless broadband communication method, device, and system, for establishing a user plane connection between a small cell and a user equipment | |
KR102294604B1 (ko) | SCG (Secondary Cell Group) 변경 절차 동안 SCell을 비활성화하는 방법 및 그 장치 | |
JP6272988B2 (ja) | ミリ波(mmw)デュアル接続のための不連続受信(drx)方式 | |
EP2982207B1 (en) | Traffic shaping mechanism for ue power saving in connected mode | |
TWI596966B (zh) | Energy-saving method in mobile communication system | |
RU2414081C2 (ru) | Способ передачи сигналов в системе мобильной связи | |
US20120044836A1 (en) | Mobile network, radio access node, system including a relay apparatus, and method thereof | |
WO2010102581A1 (zh) | 基站节能和激活的方法、装置和网络系统 | |
JP6965324B2 (ja) | 無線端末 | |
JP2017517226A (ja) | 省電力モード設定をranノードに示すユーザ機器及び方法 | |
JP2013502802A (ja) | 無線通信システムにおけるデータ送受信方法及びシステム | |
TW202046781A (zh) | 節能適應方法、裝置及電腦可讀介質 | |
CN111819879A (zh) | 在rrc非活动状态下暂停/恢复测量 | |
JP6200050B2 (ja) | 基地局、移動通信システム及びプロセッサ | |
CN109792681B (zh) | 用于节能的ran协调睡眠模式的方法 | |
CN111937428A (zh) | 用于无线通信系统中的测量的装置和方法 | |
US10999819B2 (en) | Method and apparatus to support mobility in LWA | |
EP2822211B1 (en) | Evolved packet system bearer establishment method and base station | |
WO2011068242A1 (en) | Relay apparatus and method | |
WO2023119976A1 (en) | Ue switching process with suspension and subsequent resumption following a handover failure | |
US20240080773A1 (en) | Prioritizing cell selection in a user equipment | |
WO2023053848A1 (en) | Switching process with suspension and subsequent resumption following a handover procedure performed by a ue | |
WO2023047837A1 (en) | Switching process with suspension interval following a handover procedure performed by a ue |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140701 |