JP2013526089A - 中継ノードおよび移動体通信システム - Google Patents

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。

〔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。

〔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。

〔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。

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。

ＬＴＥ−Ａアーキテクチャの実施形態を示している。 典型的なＵＥ、ｅＮＢ、およびＭＭＥのプロトコル層アーキテクチャを示している。 ＤＲＸモードの例を示している。 移動体通信ネットワークの代表例を示している。 中継局のｗａｋｅｕｐシグナリング手順の代表例を示している。

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。

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（Ｔ_ＩＤＬＥ）、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、Ｔ_ＩＤＬＥ）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。

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。

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。

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。

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