JP5705204B2 - オーバーヘッドを軽減したネットワーク−リレー間インタフェースのためのシグナリング機構 - Google Patents

オーバーヘッドを軽減したネットワーク−リレー間インタフェースのためのシグナリング機構 Download PDF

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Description

本出願は、２００９年３月２０日に出願された米国仮出願第６１／１６１，９３２号からの３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）のもとの優先権の利益を主張する。その出願は引用により全体が本願にも含まれるものとする。
本発明は、一般に無線ネットワークにおけるリレー動作に関し、更に具体的にはリレー制御及び報告に関する。
リレーは、基地局とユーザ機器との間のリンクの信号品質を改善させるためのネットワークノードである。リレーを用いることによって、カバレッジ及びセルエッジのデータレートを著しく向上させることができる。リレーには３つの主なカテゴリがある。すなわち、レイヤ１、レイヤ２、及びレイヤ３のリレーである。レイヤ１のリレーは、高性能中継器とも称されるものであり、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）ＬＴＥ（Long Term Evolution）の拡張であるＬＴＥアドバンス（LTE Advanced）のための潜在的な技術コンポーネントの１つであると期待されている。本明細書では、「リレー」及び「中継器」という言葉は交換可能に用い、特に注記しない限り同一のものを意味する。高性能中継器と従来の中継器との主な相違は、高性能中継器が周波数選択増幅及び制御性等の１つ又はいくつかの高度な機能を含むということである。
周波数選択中継器が特に有利であるのは、一度に１つのＵＥ（ユーザ機器）によって典型的にセル帯域幅の一部のみ（例えばリソースブロックのサブセット）が用いられるＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）システムにおいてである。周波数選択中継器は、ＵＥと中継器との間の関連付けが存在する割り当てられた帯域幅の一部を増幅するだけである。また、レイヤ２のリレーは、データをＵＥ又はｅＮｏｄｅＢ（enhanced node B）に向けて次のホップに転送する前に、データの復号及び補正等の高度な機能を実行する。これらの高度な機能を可能とするため、スケジューリング、ハイブリッド自動リピート要求（ＨＡＲＱ：Hybrid Automatic Repeat Request）、メディアアクセス制御（ＭＡＣ：Media Access Control）等の典型的なレイヤ２関連フィーチャがレイヤ２リレーにおいて実施される。レイヤ３リレーは、それ自体とＵＥとの間又はそれ自体とｅＮｏｄｅＢとの間のホップ上で、リソース割り当て、アドミッション制御等の完全なレイヤ３関連の動作を実行する。このためには、レイヤ３リレーが、下位レイヤ（例えばレイヤ１及びレイヤ２）に加えて、完全なレイヤ３プロトコルアスペクトを実施する必要がある。
中継器をｅＮｏｄｅＢによって制御可能とするため、最近ではｅＮｏｄｅＢと中継器との間にＸ３インタフェースと称する新しいインタフェースが導入されている。Ｘ３インタフェースのためのシグナリングの選択肢は、ＰＤＣＣＨ（物理ダウンリンク制御チャネル）／ＰＵＣＣＨ（物理アップリンク制御チャネル）シグナリング又はＬ１シグナリング、ＭＡＣ制御ＰＤＵ（プロトコルデータユニット）シグナリング及びＲＲＣ（無線リソース制御）シグナリングを含む。また、同じシグナリングの選択肢を、例えばレイヤ２及びレイヤ３のリレーのような他のタイプのリレーに適用することができる。
上述のように、リレーの主な目的は、リンク品質を改良させて、追加の基地局を必要とすることなくカバレッジ及びセルエッジのビットレートを向上可能とすることである。リレーのタイプによるが、リレーは典型的に、基地局（例えばＬＴＥにおけるｅＮｏｄｅＢ）によって、又は無線ネットワークコントローラもしくはコアネットワークノード等の他のネットワークノードによって、制御、監視、及びコンフィギュレーションが行われる。展開シナリオ、システム負荷、容量／スループットターゲット等の様々な要因によるが、リレーにおけるいくつかのパラメータは少なくとも半静的に更新する必要がある。従って、周波数選択中継器についても、リレーノードで用いられるアルゴリズムのための閾値レベル等のパラメータをネットワーク（例えば基地局）によってコンフィギュレーション及び変更することを可能とする機構が必要とされている。
更に、リレーは、問題に遭遇して部分的又は完全な中断を生じる恐れがある。これはネットワークの性能に直接的な影響を及ぼすので、ネットワークに報告しなければならない。これに応答して、故障の深刻さ及び性質に応じて、ネットワークノード（例えば基地局）は、リレーに対するシグナリングによって問題のトラブルシューティング又は他の方法での修正を行うのが理想的である。一般に、ステータス報告及びコンフィギュレーションの目的でのリレーとネットワークノードとの間の通信は、ほとんど散発的である。いくつかの場合、例えば信号を増幅するために用いる特定のアルゴリズムについての閾値をコンフィギュレーションする場合には、リレーとネットワークノードとの間の通信では時間が決定的に重要というわけではない。また、重要なのは、リレーとネットワークノードとの間のこのタイプのシグナリング及びメッセージ交換が、通常のリレー動作に悪影響を及ぼしたり中断させたりしないことである。例えば、中継器を介したＵＥと基地局との間の通常のデータ又はシグナリング送信に用いられるリソースに対しては最小限の影響でなければならない。
従来、リレーによる故障の報告等のために、既存のＵＥプロトコルスタック（Ｌ１、ＭＡＣ、又はＲＲＣ）が再使用される。このためリレーは、ネットワークに対する全てのタイプの報告について、ＵＥであるかのように扱われる。既存のＵＥプロトコルスタックをこのように再使用することで、実施が比較的簡単となり、例えばリレーの初期セットアップ中に極めてまれであるが行われたとしてもＵＥとネットワークとの間の通常トラヒックに影響を及ぼさないようにすることができる。しかしながら、リレーのコンフィギュレーション（例えばＵＥ−リレー間の関連付けの再コンフィギュレーション）又はリレーによる報告（例えばエラー／故障等）は、通常のリレー動作の一部である。更に、ｅＮｏｄｅＢとリレーとの間のトラヒック／シグナリングは、ｅＮｏｄｅＢとＵＥとの間のものに比べて著しく異なる場合がある。このため、リレーのためにＵＥスタックを再使用することは充分に効率的というわけでない。例えば、多くのリレーが頻繁に１つのｅＮｏｄｅＢと通信を行う場合、例えばＰＤＣＣＨに関する許可及び割り当てのような相当のシグナリングオーバーヘッドがある。ＰＤＣＣＨ容量はそもそも非常に限定されており、従って、少なくともリレーと通信するための頻繁な使用はできる限り最小限に抑えなければならない。一般に、無線リソースは、通常の動作（すなわちＵＥとネットワークとの間）に対する影響が最小になるように用いなければならない。
上述のように、リレー動作中のコンフィギュレーション、エラー報告等の目的でのネットワークとリレーとの間のシグナリング交換は避けられないものである。本明細書では、かかるリレー−ネットワーク間の通信を、リレーからネットワークへの報告又は単に「リレー報告」と称する。リレー報告の目的のため、通常の無線リソース及びチャネルの使用（例えばＰＵＳＣＨ、ＰＤＣＣＨ等）は避けられないが、これを最小限とすることでＵＥとネットワークとの間の通常動作に対する影響を軽減しなければならない。
本明細書に開示する方法及び装置によれば、リレー報告書タイプの性質又は重要度に基づいて無線リソースを効率的に割り当てることによってリレー報告を実施する。一実施形態においては、重要度の高いリレー報告書カテゴリが重要度の低いリレー報告書よりも高い報告優先度を有する。更に、ＬＴＥの物理レイヤチャネル構造を完全に利用する。すなわち、ＰＤＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ等の変更は全く必要ない。一般に、シグナリングオーバーヘッドを顕著に増すことなく、リレーからネットワークへの故障及びステータス報告のため、更にリレーのコンフィギュレーションのために、シグナリング機構を提供する。特にＬ１シグナリングについて、制御シグナリングオーバーヘッドを低減するいくつかのリレー報告スキームを提案する。
本明細書において「定期的手法」と称する第１のリレー報告スキームは、リレーとネットワークとの間の定期的なシグナリングを伴い、これによって例えばリレーからステータス報告書を定期的に送信可能とする。本明細書において「イベントトリガ手法」と称する別のリレー報告スキームは、リレーとネットワークとの間のイベントによってトリガされるシグナリングを伴い、これによって例えばリレーから故障報告を送信可能とする。本明細書において「肩車手法」と称する第３の手法は、ＵＥと基地局との間のインタフェースよりも予測可能性が高いＸ３インタフェース又は他の同様のネットワーク−リレー間インタフェース上のトラヒックの特徴を調べることを伴う。従って、ネットワークが他の目的のためにリレーに許可を送信した（すなわち無線リソースを割り当てた）場合にリレー報告のための追加リソースを割り当てることができる。更に、「肩車」手法は、ネットワークノード（例えばｅＮｏｄｅＢ）に緊急でない情報を報告するためにリレーによって用いることができる。本明細書において「隙間スケジューリング手法」と称する第４のリレー報告スキームは、（例えばＵＥと基地局との間の）通常動作に用いられるリソースが多量に利用可能である場合、又は換言すると通常動作のためのリソース使用が小さい場合に、リレーに対して報告用のリソースを割り当てることを伴う。これらの様々なリレー報告スキームは、別個に又は相補的に動作することができる。本発明の別の態様は、異なる報告書タイプ（例えば高緊急度、不定期等）をカテゴリ化し、最も適切な報告スキームに従って各カテゴリを報告する。かかるマッピングは標準化することができ、又はネットワークにおけるアルゴリズムとすることができる。
一実施形態によれば、無線ネットワークに配置されたリレーと通信を行う方法は、１つ以上の異なる報告スキームに対する異なるリレー報告書カテゴリのマッピングに基づいて、いつ報告書を送信するべきかをリレーに指示することを含む。リレー報告書カテゴリ及び対応する報告スキームに基づいて、リレーから報告書を受信する。
別の実施形態によれば、リレーから無線ネットワークのネットワークノードに情報を報告する方法は、ネットワークノードに送信するためにリレーにおいて異なる報告書カテゴリを発生することを含む。各報告書カテゴリに関連付けた報告スキームを識別し、対応する報告書カテゴリについて識別した報告スキームに従って各報告書をネットワークノードに送信する。
むろん、本発明は上述のフィーチャ及び利点に限定されない。当業者は、以下の詳細な説明を読むと共に添付図面を見れば、追加のフィーチャ及び利点を認めるであろう。
リレーを含む無線ネットワークの実施形態のブロック図を示す。 無線ネットワークにおいてリレーとインタフェースするネットワークノードの実施形態のブロック図を示す。 定期的リレー報告スキームの実施形態を示す。 定期的リレー報告スキームの別の実施形態を示す。 イベントトリガリレー報告スキームの実施形態を示す。 肩車リレー報告スキームの実施形態を示す。 隙間リレー報告スキームの実施形態を示す。 リレー報告スキームに対するリレー報告書カテゴリのマッピングの実施形態を示す。
図１は、ＵＥ１０２にサーブするための無線ネットワーク１００の実施形態を示す。一実施形態において、無線ネットワーク１００は、ＬＴＥエボルブドパケットコア（LTE evolved packet core）等のネットワークコア及びＥ−ＵＴＲＡＮ（次世代ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク：Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）等のエアインタフェースを有する。ＬＴＥエボルブドパケットコアは、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）１０４を含み、これはＬＴＥアクセスネットワークのための制御ノードであり、アイドルモードＵＥ追跡及び再送信を含むページング手順を扱う。ＬＴＥエボルブドパケットコアは更に、ユーザデータパケットをルーティング及び転送するためのＳ−ＧＷ（Serving Gateway）１０６を含む。また、Ｓ−ＧＷ１０６は、基地局間ハンドオーバ中にユーザ面のためのモビリティアンカとして機能し、ＬＴＥと他の３ＧＰＰ技術との間のモビリティのためのアンカとして機能する。無線ネットワーク１００のエアインタフェースは、ｅＮｏｄｅＢ等の基地局１０８及び各基地局１０８に関連付けられた１つ以上のリレー１１０を含む。Ｓ１−ＣＰ及びＳ１−ＵＰ等の様々なインタフェースによって、ネットワークコアとエアインタフェースとの間の（すなわち基地局との）通信が可能となる。基地局１０８は、Ｘ２インタフェース等の別のインタフェース（例えばＸ２−ＣＰインタフェース及びＸ２−ＵＰインタフェース）を介して相互に通信を行うことができる。
いくつかの実施形態では高性能中継器とすることができる各リレー１１０、及び対応する基地局１０８は、Ｘ３インタフェース等のインタフェースを介して通信を行うことができる。本明細書において記載するリレーコンフィギュレーション及び報告の実施形態は、概して他の無線ネットワーク技術及びトポロジに適用することができる。従って、説明を容易にするため、ＬＴＥにおけるｅＮｏｄｅＢ基地局を参照して無線ネットワーク１００の動作について次に説明するが、かかる記載は例示的なものであって限定ではない。そのため、本明細書で用いる場合、「ネットワークノード」という言葉は、ＬＴＥにおけるｅＮｏｄｅＢ又は他のタイプの基地局並びに無線ネットワークコントローラ（図示せず）又はコアネットワークノード（例えばＭＭＥ１０４、Ｓ−ＧＷ１０６等）等の他のネットワークノードを指すことができる。
この理解に基づき、ｅＮｏｄｅＢ１０８は、１つ以上の報告スキームに対する異なる報告書カテゴリのマッピングに基づいて、いつリレー報告書を送信するべきかをリレー１１０に指示することによって、リレー１１０と通信を行う。次いでｅＮｏｄｅＢ１０８は、リレー報告書カテゴリ及び対応する報告スキームに基づいてリレー１１０からの報告書を受信する。ｅＮｏｄｅＢ−リレー間のインタフェース（例えばＸ３インタフェース）上のトラヒックにはいくつかの特徴があり、これはＵＥ１０２とｅＮｏｄｅＢ１０８との間で交換されるトラヒック及びシグナリングとは異なる。ネットワーク１００は、特定のリレー１１０に報告書を送信するための無線リソースをいつ割り当てるかを決定するために、これらの特徴を利用することができる。例えばリレー１１０は、例えば増幅利得、温度等を報告することによって、そのステータスを定期的に報告する必要があり得る。このタイプのリレー報告書は、報告書の定期的な性質のために定期的として分類される。また、リレー１１０は、リレー１１０に問題がある場合に発生する故障報告書を送信することができる。このタイプのリレー報告書は、報告の散発的な性質のためにイベントトリガとして分類される。更に別の例では、リレー１１０と対応するｅＮｏｄｅＢ１０８との間のトラヒックがシグナリングに関連する場合、このトラヒックは、ＵＥ１０２とｅＮｏｄｅＢ１０８との間のトラヒックに比べて予測可能性が高い。このタイプのリレー報告書は、報告書の明確な性質のために予測可能として分類される。
ｅＮｏｄｅＢ−リレー間のインタフェースの特徴は、特にＬ１リレーに関連するが、それらの主な目的が同じであるために全てのタイプのリレーに適用可能である。次に、中継器に焦点を当てて様々な実施形態について説明するが、これらの実施形態は全てのタイプの中継器（すなわちリレー）に等しく適用される。前述したｅＮｏｄｅＢとリレーとの間のインタフェースの特徴を考慮して、いくつかのリレーシグナリング方法を別個に説明する。特定のタイプのリレー報告スキームに対してリレーシグナリングタイプをマッピングするために、ネットワークノード（例えばｅＮｏｄｅＢ１０８）と対応するリレー１１０との間に規則を定めて、リレー報告のための無線リソースの使用を更に良好に最適化することができる。
図２は、リレー及びリレー１１０に関連付けたネットワークノード２００（例えばｅＮｏｄｅＢ１０８等）の実施形態を示す。ネットワークノード２００は、無線リソース割り当てモジュール２０２及び報告書処理モジュール２０４を含む。無線リソース割り当てモジュール２０２は、１つ以上の異なる報告スキームに対する異なるリレー報告書カテゴリのマッピングに基づいて、いつ報告書を送信するべきかをリレー１１０に指示する。報告書処理モジュール２０４は、リレー報告書カテゴリ及び対応する報告スキームに基づいてリレー１１０から受信した報告書を処理する。いくつかの実施形態においては、マッピングは固定され予め決定されている。このように、マッピングは標準化された方法で実施することができる。他の実施形態では、ネットワークノード２００は、ネットワークノード２００によって観察された無線ネットワーク１００における１つ以上の条件の変化に基づいてマッピングを変更するためのマッピングモジュール２０６を含む。このように、ネットワークノード２００が経時的にネットワークアクティビティを観察するので、異なるタイプのリレー報告書と報告スキームとの間の関連付けを変更することができる。ネットワークノード２００は更に、定期的にリレー１１０を調べてリレー１１０が送信準備の整った報告書を有するか否かを判定するためのリレー監視モジュール２０８を含むことができる。本明細書において後で更に詳しく述べるように、無線リソース割り当てモジュール２０２は、リレー監視モジュール２０８と連携して、リレー１１０が送信準備の整った報告書を有する場合にリレー１１０に対して無線リソースを割り当てることができる。また、リレー監視モジュール２０８は、リレー１１０において既定の条件が発生したか又はその発生が予想されるかを検出することができる。このように、リレー監視モジュール２０８がリレー１１０において既定の条件を検出することに応答して、無線リソース割り当てモジュール２０２は無線リソースを割り当てて、既定の条件が発生した場合にこの既定の条件に関する情報をリレー１１０が報告することを可能とする。これについては本明細書において後で更に詳しく述べる。
リレー１１０は、報告書発生モジュール２１０及び報告書送信モジュール２１２を有する。報告書発生モジュール２１０は、ネットワークノード２００に送信するための異なるタイプの報告書を発生する。報告書送信モジュール２１２は、各報告書カテゴリに関連付けられた報告スキームを識別し、対応する報告書カテゴリに関連付けられた報告スキームに従って各報告書をネットワークノード２００に送信する。いくつかの実施形態では、報告書送信モジュール２１２は、各報告書カテゴリを１つ以上の報告スキームにマッピングする、ネットワークノード２００から受信したマッピングにアクセスする。報告書送信モジュール２１２は、このマッピングを用いて、各報告書タイプについてどの報告スキームを用いるかを決定する。一実施形態においては、マッピングは各報告書カテゴリに関連付けた重要度に基づいており、重要度の高い報告書が重要度の低い報告書よりも高い報告優先度を有するようになっている。
次に、ネットワークノード２００から対応するリレー１１０にシグナリングすることができ、ネットワークノード２００に報告書をシグナリングで返送する際にリレー１１０によって用いられるリレー報告スキームの様々な実施形態について、更に詳しく説明する。リレー報告スキームの第１のものは、本明細書において「定期的手法」と称するものであり、リレー１１０と対応するネットワークノード２００との間の定期的なシグナリングによって、リレー１１０からネットワークノード２００にステータス報告書を定期的に送信することができる。定期的手法は主として、リレー１１０とネットワークノード２００との間の定期的シグナリング用のものである。一実施形態では、ネットワークノード２００（例えばｅＮｏｄｅＢ１０８）は、定期的にリレー１００を調べて、リレー１１０がネットワーク１００に報告を返すものがあるか否かを問い合わせる。リレー１１０に何か報告するものがある場合、リレー報告に対して適切な無線リソースが与えられる。一実施形態において、リレー報告に割り当てられるリソースはＰＵＳＣＨ（物理アップリンク共有チャネル）のためのものである。この実施形態では、リソースは定期的にオンデマンドで又は必要に応じて割り当てられるので、アップリンクリソースのいっそう効果的な制御が可能となる。しかしながら、この実施形態には、例えばＰＤＣＣＨのようなダウンリンク送信及びリソース割り当てフェーズが必要である。
図３は、「定期的」リレー報告スキームの別の実施形態を示す。ここでは、定期的なリレー報告のための少なくともいくつかのリソースがあらかじめ予約されている。ネットワークノード２００（例えばｅＮｏｄｅＢ１０８）は、対応するリレー１１０のために定期的ＰＵＳＣＨリソースブロック３００を予約し、上位レイヤシグナリングによってリレー１１０にこのリソースについて通知する。この通知はリレー１１０の初期セットアップ時に実行可能である。定期的リソースの割り当ては、長い間隔をあけて時々ネットワークノード２００によって再評価することができる。例えば、リレー報告書が割り当てられたリソースの全て又はほとんどを充分に利用していないことをネットワークノード２００が通知した場合、リレー１１０に割り当てたリソース量を減らすか、又は報告の周期性を長くすることができる。図３は、定期的ＰＵＳＣＨリソースブロック３００が少なくとも３つの異なるリレー１１０に割り当てられていることを示すが、ネットワーク１００は、ネットワーク１００に含まれるいずれの数のリレー１１０にも定期的無線リソースを予約することができる。「定期的」リレー報告スキームの第２の実施形態では、リレー１１０はＰＤＣＣＨの介入なしで予約リソースを用いて報告を行うことができる。
図４は、第２の「定期的」リレー報告スキームの実施形態を示す。この実施形態によれば、各リレー１１０に割り当てられる予約リソースの量が、対応するネットワークノード２００に報告される情報量に従って調節される。ネットワークノード２００は、上位レイヤシグナリングによりリレー１１０を再コンフィギュレーションすることによって、予約したリソースを更新することができる。「定期的」リレー報告スキームの第２の実施形態では、ＰＤＣＣＨに関する許可は必要でなく、従ってＰＤＣＣＨリソースはセーブされる。しかしながら、リレー１１０に報告するものがない場合又はリソース利用が小さい場合、いくつかのＰＵＳＣＨリソースは未使用となる場合がある。
図５は、本明細書において「イベントトリガ手法」と称する別のリレー報告スキームの実施形態を示し、これは、リレー１１０と対応するネットワークノード２００との間でイベントによってトリガされるシグナリングを伴い、特定のイベントの発生に応答してリレー１１０から故障報告書を送信することが可能となっている。この実施形態によれば、ネットワークノード２００（例えばｅＮｏｄｅＢ１０８）は、リレー１１０において既定の条件が発生したか又はその発生が予想されるかを自主的に検出する（ステップ５００）。かかる状況において、ネットワークノード２００は、無線リソースをリレー１１０に割り当てて、既定の条件が発生した場合にこの既定の条件に関する情報をリレー１１０が報告することを可能とする（ステップ５０２）。一実施形態において、ｅＮｏｄｅＢ１０８は、故障又は問題又は他のいずれかの既定のエラー条件を報告するためのアップリンク許可をリレー１１０に割り当てる。
「イベントトリガ手法」の一実施形態によれば、リレー及びＵＥの配置は、信号到着方向（ＤＯＡ）、経路損失、及び／又は往復時間（ＲＴＴ）に基づいて、ネットワーク１００によって決定される。特定のリレー１１０の周囲のＵＥ１０２の受信信号品質がある閾値未満である場合、（ＵＥ１０２とリレー１１０との間の）関連付けが充分に良好でないか、又はリレー１１０に起こり得る何らかの問題が発生している。これに応答して、担当のネットワークノード２００は、リレー１１０にアップリンク許可を送信し、事象について報告するようにリレー１１０に要求することができる。技術的な故障の場合、リレー１１０はその故障を要求側のネットワークノード２００に報告する。この報告書は、特定の故障タイプにマッピングされた既定メッセージを含むことができる。他の場合、リレー１１０は、既定メッセージ（例えば「通常動作」）を送信することによって、技術的な故障又はエラーがないことを示す。
リレー１１０に深刻な故障が発生した場合には、「イベントトリガ手法」に変更を行うことができる。本明細書において、この報告スキームを「イベントトリガ定期的手法」と称する。深刻な故障の場合には、充分かつ必要なフィードバックを取得して、ネットワーク１００によって問題が適切に理解され修正可能となるように、リレー１１０から規則的又は定期的な報告書が必要とされるか又は望まれる。このため、深刻なリレー故障を検出した後に定期的無線リソースをリレー１１０に割り当てて、影響を受けたリレー１１０が深刻な故障に関連した情報を定期的に報告することを可能とする。
図６は、本明細書において「肩車手法」と称する更に別のリレー報告スキームの実施形態を示す。これは、ネットワーク１００が他の目的のためにリレー１１０に許可を送信した（すなわち無線リソースを割り当てた）場合にリレー報告のための追加リソースを割り当てることを伴う。「肩車手法」の一実施形態によれば、ネットワークノード２００（例えばｅＮｏｄｅＢ１０８）は、特定の目的のためにあるリレー１１０にアップリンク許可を送信し、同じリレー１１０に報告のための追加リソースを割り当てる。特定のリレー１１０がネットワーク１００に報告することがあると予想されるか否かをネットワーク１００が予測可能である場合に、追加のアップリンク許可が割り当てられる。また、ネットワーク１００は、予想されるリレー報告書の性質、タイプ、及び量をアプリオリに判断することができる場合がある。いくつかの追加報告書が必要とされるか又は望まれる場合、ネットワークノード２００は、最初の目的のために必要とされるよりも多い追加リソースを割り当てる。従って、アップリンク許可があってその許可が充分に大きい場合はいつでも、追加報告書のための余裕が残されている。この手法に従って割り当てられたリソースを図６に示す。
「肩車手法」の別の実施形態によれば、ネットワークノード２００（例えばｅＮｏｄｅＢ１０８）は、例えば、ＵＥと中継器との関連付けを確立するためにいくつかのＵＥリストを特定のリレー１１０にシグナリングすることによって時々リレー１００のコンフィギュレーションを行う。このタイプのコンフィギュレーションは、例えば、一般に信頼性の高いデータ転送を必要とするＲＲＣシグナリングのような上位レイヤシグナリングによって行われる。信頼性の高いデータ転送には承認モードＲＬＣの使用が必要である。これが意味するのは、逆チャネル（例えばＰＵＳＣＨ）を用いてＲＬＣレベルＡＣＫ／ＮＡＣＫ（承認／非承認）又は他のタイプのステータス報告を返送するということである。従って、ネットワークノード２００は、「肩車手法」によるリレー報告のために、わずかに大きいアップリンク許可を割り当てることができる。そしてリレー１１０は報告のための許可を再使用することができ、このため余分のＰＤＣＣＨオーバーヘッドは必要ない。
図７は、本明細書において「隙間スケジューリング手法」と称するリレー報告スキームの実施形態を示す。これは、（例えばＵＥ１０２と基地局１０８との間の）通常動作に用いられるリソースが多量に利用可能である場合、又は換言すると通常動作のためのリソース使用が小さい場合に、リレー１１０に対して報告用のリソースを割り当てることを伴う。この実施形態によれば、通常動作のための（すなわちＵＥ１０２とネットワーク１００との間の送信のための）アップリンクリソースの使用が極めて又はある閾値未満である場合に、ネットワーク１００はリレー１１０にアップリンクリソースを許可する。かかる条件は典型的にネットワーク負荷が低い場合に発生する。従って、リレー１１０に対するアップリンク許可の割り当ては、通常のネットワーク動作に対して全く影響を与えないか又は最小限の影響しか与えない。本明細書において用いる場合、「隙間スケジューリング」という言葉は、通常のデータ（又はシグナリング）送信において一時的な活動低下がある場合に、起こり得る報告のためにリレー１１０をスケジューリングすることを意味する。リレー報告に割り当てられるアップリンク許可は、利用可能なリソース量と、アップリンク許可が通常動作に与える影響とに左右される。
更に、隙間スケジューリングの持続時間は、通常動作の低アクティビティの期間に応じて決まることが好ましい。かかる低ネットワークアクティビティの期間は、典型的には散発的であり、例えば数送信時間間隔（ＴＴＩ）のような短い時間期間だけ続く。「隙間スケジューリング手法」を用いる場合、リレー１１０は目立った報告書（例えば起こり得る故障、誤った動作等）を送信することができる。いくつかの実施形態では、対応するネットワークノード２００は、リレー１１０に対し、緊急度の低い報告書を送信する前に、リレーに割り当てた無線リソースを用いて低ネットワークアクティビティの期間中にもっと緊急度の高い報告書を送信するように命令することができる。上述のように、リレー報告を可能とするための隙間スケジューリングを開始するための基準は一般に、現在用いているリソースに基づく。具体的には、隙間スケジューリングスキームの開始は、リソースブロックの使用又は受信／送信電力又はそれらの何らかの組み合わせに基づくことができる。
更に別の実施形態では、リレー報告は、いつでも好都合なときにネットワークノード２００が特定のリレー１１０にアップリンクリソースを割り当てる事前リソース割り当てに基づくことができる。これが「肩車手法」及び「隙間スケジューリング手法」等の他のスキームと異なる点は、事前割り当てが、いずれかの特定の条件にかかわらずいつでも実行可能なことである。
各リレー１１０に割り当てられたネットワークノード２００は、リレー報告スキームと異なるリレー報告書カテゴリとの間のマッピングを処理する。本明細書において前述したように、マッピングは固定又は予め決定されたものとすることができ、又は無線ネットワーク１００に関連付けた１つ以上の条件の変化に応じて変化させることができる。マッピングは、標準化するか、又はネットワークノード２００（例えばｅＮｏｄｅＢ１０８）におけるアルゴリズムとすることができる。確立したマッピングによって、異なるリレー報告書タイプのために本明細書に記載した報告方法をもっと有効に用いることが確実となる。
最初に、異なるタイプの可能なリレー報告書群を各カテゴリにグループ化する。下の表１は、異なるリレー報告書タイプを有するいくつかの例示的な報告書カテゴリを示す。報告書カテゴリは様々な重要度すなわち重要性又は緊急度を有することができる。例えば、重要なリレーコンポーネントの中断を示すための深刻かつ緊急度の高いリレー報告書は、最大電力限度に達したことを示すための不定期かつ緊急でないリレー報告書よりも重要度が高い。次いで、異なるリレー報告書カテゴリを１つ以上の特定の報告スキームにマッピングする。
Figure 0005705204
一実施形態においては、リレー報告書カテゴリと報告スキームとの間に１対１のマッピングを与える。従って、各リレー報告書カテゴリに一意の報告スキームを関連付ける。表２は、第１の実施形態に基づいた報告スキームに対するリレー報告書カテゴリのマッピング、すなわち１対１マッピングの一例を示す。
Figure 0005705204
図８は、２つ以上の報告スキームを同一のリレー報告書カテゴリにマッピングすることができる第２の実施形態を示す。この実施形態によれば、いくつかの報告書カテゴリ（例えば図８のカテゴリ４、６、７）を、２つ以上の報告機構を用いることによって送信することができる。いずれの実施形態でも、報告スキームに対する報告書カテゴリのマッピングは、各リレー報告書カテゴリに関連付けた重要度に基づき、重要度の高い報告書が重要度の低い報告書よりも高い報告優先度を有することができるようになっている。例えば、緊急度の高いリレー報告書カテゴリのいずれかを「イベントトリガ」報告スキームにマッピングして、例えば表２及び図８に示すように、緊急度の高いリレー報告書が無線リソースについての最高優先度を有することができる。表２及び図８に示すように、重要度の低いリレー報告書タイプは、「肩車手法」等のもっと優先度の低い報告スキームにマッピングすることができる。ここに提案したリレー報告スキームを用いることによって、リレー１１０がネットワーク１００に情報を報告する場合にＬ１制御シグナリングを低いままとすることができる。更に、リレー報告に割り当てられるリソースは充分に確立したルールに従って割り当てられるので、ネットワーク１００とＵＥ１０２との間の通常動作のためのリソース使用に対する影響は軽減される。
上述の変形及び適用の範囲に留意した上で、本発明は前述の記載によって限定されず添付図面によっても限定されないことは理解されよう。本発明は、以下の特許請求の範囲及びそれらの法律上の均等物によってのみ限定される。

Claims (22)

  1. 無線ネットワークに配置されたリレーと通信を行う方法であって、
    １つ以上の異なる報告スキームに対する異なるリレー報告書カテゴリのマッピングに基づいて、いつ報告書を送信するべきかを前記リレーに指示することと、
    前記リレー報告書カテゴリ及び前記対応する報告スキームに基づいて前記リレーから報告書を受信することと、
    を含み、さらに、
    定期的に前記リレーを調べて前記リレーが送信準備の整った報告書を有するか否かを判定することと、
    前記リレーが送信準備の整った報告書を有する場合に前記リレーに対して無線リソースを割り当てることと、を含み、
    前記リレーに、特定の目的のための無線リソースを割り当てると共に、前記特定の目的に不必要な追加無線リソースを割り当てて、前記リレーが前記追加無線リソースを用いて１つ以上の報告書を送信することを可能とする、方法。
  2. 前記マッピングが固定され予め決定されている、請求項１に記載の方法。
  3. 前記無線ネットワークに関連付けた１つ以上の条件の変化に基づいて前記マッピングを変更することを含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記リレー報告書カテゴリの少なくとも１つを前記報告スキームの２つ以上にマッピングする、請求項１に記載の方法。
  5. 前記マッピングが各リレー報告書カテゴリに関連付けた重要度に基づき、重要度の高いリレー報告書が重要度の低いリレー報告書よりも高い報告優先度を有するようになっている、請求項１に記載の方法。
  6. 報告書を送信する際に前記リレーによって用いるための定期的無線リソースを予約することと、
    前記予約した定期的無線リソースについて前記リレーに通知することと、を含む
    請求項１に記載の方法。
  7. 報告書を送信するための前記リレーによる定期的無線リソースの以前の利用に基づいて、前記リレーに予約した前記定期的無線リソースの量を再評価することを含む、請求項６に記載の方法。
  8. 前記リレーにおいて既定の条件が発生したか又はその発生が予想されるか否かを検出することと、
    前記既定の条件の検出に応答して前記リレーに無線リソースを割り当てて、前記既定の条件が発生した場合に前記既定の条件に関する情報を前記リレーが報告することを可能とすることと、
    を含む、請求項１に記載の方法。
  9. 前記既定の条件が前記リレーにおける深刻な故障に相当し、前記リレーが前記深刻な故障に関連した情報を定期的に報告することができるように前記無線リソースが定期的に割り当てられる、請求項８に記載の方法。
  10. ユーザ機器送信に割り当てた無線リソース量がある閾値未満である低ユーザ機器送信アクティビティ期間を識別し、
    前記低ユーザ機器送信アクティビティ期間中に前記リレーに無線リソースを割り当てて、前記リレーがこの期間中に１つ以上の報告書を送信することを可能とする、請求項１に記載の方法。
  11. 緊急度の低い報告書を送信する前に、前記リレーに割り当てられた前記無線リソースを用いてもっと緊急度の高い報告書を送信するように前記リレーに指示することを含む、請求項１０に記載の方法。
  12. １つ以上の異なる報告スキームに対する異なるリレー報告書カテゴリのマッピングに基づいて、いつ報告書を送信するべきかをリレーに指示するように動作可能な無線リソース割り当てモジュールと、
    前記リレー報告書カテゴリ及び前記対応する報告スキームに基づいて前記リレーから受信した報告書を処理するように動作可能な報告書処理モジュールと、
    を含み、さらに、
    定期的に前記リレーを調べて前記リレーが送信準備の整った報告書を有するか否かを判定するように動作可能なリレー監視モジュールを含み、前記無線リソース割り当てモジュールが、前記リレーが送信準備の整った報告書を有する場合に前記リレーに対して無線リソースを割り当てるように動作可能であり、
    前記無線リソース割り当てモジュールが、前記リレーに、特定の目的のために無線リソースを割り当てると共に、前記特定の目的に不必要な追加無線リソースを割り当てるように動作可能であり、前記リレーが前記追加無線リソースを用いて１つ以上の報告書を送信することを可能とする、ネットワークノード。
  13. 前記マッピングが固定され予め決定されている、請求項１２に記載のネットワークノード。
  14. 前記ネットワークノードによって観察される１つ以上の無線ネットワーク条件の変化に基づいて前記マッピングを変更するように動作可能なマッピングモジュールを含む、請求項１２に記載のネットワークノード。
  15. 前記リレー報告書カテゴリの少なくとも１つを前記報告スキームの２つ以上にマッピングする、請求項１２に記載のネットワークノード。
  16. 前記マッピングが各リレー報告書カテゴリに関連付けた重要度に基づき、重要度の高いリレー報告書が重要度の低いリレー報告書よりも高い報告優先度を有するようになっている、請求項１２に記載のネットワークノード。
  17. 前記無線リソース割り当てモジュールが、報告書を送信する際に前記リレーによって用いるための定期的無線リソースを予約するとともに、前記予約した定期的無線リソースについて前記リレーに通知するように動作可能である、請求項１２に記載のネットワークノード。
  18. 前記無線リソース割り当てモジュールが、報告書を送信するための前記リレーによる定期的無線リソースの以前の利用に基づいて、前記リレーに予約した前記定期的無線リソースの量を再評価するように動作可能である、請求項１７に記載のネットワークノード。
  19. 前記リレーにおいて既定の条件が発生したか又はその発生が予想されるか否かを検出するように動作可能なリレー監視モジュールを含み、前記無線リソース割り当てモジュールが、前記リレー監視モジュールによる前記既定の条件の検出に応答して前記リレーに無線リソースを割り当てるように動作可能であり、前記既定の条件が発生した場合に前記既定の条件に関する情報を前記リレーが報告することを可能とする、請求項１２に記載のネットワークノード。
  20. 前記既定の条件が前記リレーにおける深刻な故障に相当し、前記無線リソース割り当てモジュールが、前記リレーが前記深刻な故障に関連した情報を定期的に報告することができるように前記リレーに定期的無線リソースを割り当てるように動作可能である、請求項１９に記載のネットワークノード。
  21. 前記無線リソース割り当てモジュールが、ユーザ機器送信に割り当てた無線リソース量がある閾値未満である低ユーザ機器送信アクティビティ期間を識別すると共に、前記低ユーザ機器送信アクティビティ期間中に前記リレーに無線リソースを割り当てるように動作可能であり、前記リレーがこの期間中に１つ以上の報告書を送信することを可能とする、請求項１２に記載のネットワークノード。
  22. 前記無線リソース割り当てモジュールが、緊急度の低い報告書を送信する前に、前記リレーに割り当てられた前記無線リソースを用いてもっと緊急度の高い報告書を送信するように前記リレーに指示するように動作可能である、請求項２１に記載のネットワークノード。
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