JP6105641B2 - 移動通信のための物理レイヤおよびリンクレイヤにおける方法および装置 - Google Patents

移動通信のための物理レイヤおよびリンクレイヤにおける方法および装置 Download PDF

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Description

本発明は２０１２年３月７日出願の米国仮出願第６１／６０７，８９２号を優先権主張し、その内容を参照によりここに組み込むものとする。
少なくとも１つ以上の本開示による形態は、たとえば３ＧＰＰのＬＴＥ（Long Term Evolution）などのシステムにおける物理レイヤおよびリンクレイヤの設計の運用に関連する。具体的には、１つ以上の本開示による形態は、たとえば３ＧＰＰのＬＴＥなどのシステムにおける物理（ＰＨＹ）レイヤおよびリンクレイヤの設計に焦点をおく。この設計には、Ｄ２ＵＥ（装置対ユーザ端末）およびＭａｃｒｏ２ＵＥ（マクロ対ユーザ端末）構成を用いる。これらの構成において、一部の機能はＭａｃｒｏ２ＵＥリンクによって維持され、他はＤ２ＵＥリンクによってサポートされる。
無線ネットワークの容量を増加させるための方法の１つは、配置される基地局または遠隔アンテナユニットの密度（単位エリアあたりのデバイス数）を上げることである。以下、このような配置される基地局または遠隔アンテナユニットを「スモールセルユニット」と称する。スモールセルユニットの密度が上がれば、周波数再利用効果によってセル容量が増加する。しかしながら、配置密度を上げることにはいくつかの困難が伴い、特にスモールセルユニット自体が従来の基地局として動作可能でなければならない場合に困難が伴う。
たとえば、配置密度を上げるにつれて、ユーザ端末がサービングユニット（基地局）を頻繁に変えるため、ハンドオーバ数が増加する。結果として、接続性または移動性性能の品質が劣化することが予想される。
上記接続性および移動性の問題を改善する方法の１つは、キャリアアグリゲーションである。すなわち、Ｍａｃｒｏ２ＵＥリンクがユーザ端末とスモールセルユニットの通信を維持するため、マクロ基地局およびスモールセルユニットにおける従来のキャリアアグリゲーション動作は、高品質の相互作用を実現できる。結果として、ネットワーク事業者は、従来のマクロネットワークとしての接続性および移動性と同じ品質を実現できる。
しかしながら、従来のキャリアアグリゲーション動作は単一のマクロ基地局下で動作させる必要がある。すなわち、このようなスモールセルユニットはマクロ基地局によって完全に制御されるＲＲＨ（remote radio head）またはリモートアンテナである必要がある。言い換えれば、無線通信サービスを提供するスモールセルユニット内のセルは、マクロ基地局に属している必要がある。ユーザデータの観点から、従来のキャリアアグリゲーション動作の複数のコンポーネントキャリアは、ＰＤＣＰ（packet data convergence protocol）レイヤおよびＲＬＣ（radio link control）レイヤには見えない。したがって、マクロ基地局は、マクロセル基地局自体に加えて、スモールセルユニットのためのＰＤＣＰ／ＲＬＣ動作を処理する。換言すれば、ピコ／フェムト基地局はマクロ基地局とは異なるノードであるから、マクロ基地局と従来のピコ／フェムト基地局との間の従来のキャリアアグリゲーション動作は不可能である。マクロ基地局によって完全に制御されるＲＲＨまたはリモートアンテナが利用されるシナリオでは、集中制御がマクロ基地局によって行われるため、マクロ基地局の信号処理の複雑さは、ＲＲＨまたはリモートアンテナの数が増加するにつれて増加する。このような増加した複雑さは高コストをもたらす。結果として、高い複雑さとコストが原因で簡単にスモールセルユニットの数を増やすことは困難である。
一般に、マクロ基地局によって完全に制御されるＲＲＨまたはリモートアンテナによる上記動作は、「マクロセルとＲＲＨセルのキャリアアグリゲーション」と呼ばれる。この動作は、３ＧＰＰの仕様書（Annex J.1 of 36.300, V a.4.0）に記載されている。以下、この動作を「ＲＲＨ ＣＡ動作」と呼ぶ。
ＲＲＨ ＣＡ動作は、以下の欠点のいくつかを有している。図２６は、従来のＲＲＨ ＣＡ動作のシステム構成を示している。この構成では、２ＧＨｚキャリア（Ｍａｃｒｏ２ＵＥリンク）がマクロカバレッジを提供し、複数のＲＲＨを用いて３．５ＧＨｚキャリア（ＲＲＨ２ＵＥリンク）におけるホットスポットでのスループットを改善している。移動度は２ＧＨｚキャリアに基づいて行われる。このシステム構成では、ＲＬＣレイヤとＰＤＣＰレイヤのある共通する動作を、マクロ基地局（基地局２００Ａおよび基地局２００Ｂ）でＭａｃｒｏ２ＵＥリンクとＲＲＨ２ＵＥリンクの両方について行う。ＲＲＨが増幅器となり、限定するわけではないが、物理レイヤおよびＭＡＣレイヤの動作における符号化／復号化を含む他の処理が基地局で行われるからである。
しかしながら、図２７に示すように、ユーザ端末１００が基地局２００Ａのカバレッジエリア外に位置する場合、ユーザ端末１００は２ＧＨｚキャリアと３．５ＧＨｚキャリアとのキャリアアグリゲーションを利用することができない。特に、ＣＲＳ、ＰＳＳ／ＳＳＳなどの共有信号や報知信号が送信されない新しいタイプのキャリアが３．５ＧＨｚキャリアで使用されている場合、ユーザ端末１００は、一般に基地局２００Ａとの有効な接続なしにそのような共有信号を送信しないＲＲＨ５００Ａ−４とは通信しないので、基地局２００ＡのサービスもＲＲＨ５００Ａ−４のサービスも受けることができない。なお、一部の共有信号や報知信号を含まない新しいタイプのキャリアは、規格では「ニューキャリアタイプ（new carrier type）」または「追加キャリアタイプ（additional carrier type）」と呼ばれる。
図２７において、ユーザ端末１００は基地局２００Ａの代わりに基地局２００Ｂと通信できるが、基地局２００Ａ配下の２ＧＨｚキャリアとＲＲＨ５００Ａ−４配下の３．５ＧＨｚキャリアとのキャリアアグリゲーションを利用することができない。これは、ＲＲＨ５００Ａ−４が基地局２００Ｂに属しておらず、ＲＲＨ５００Ａ−４と基地局２００ＢがＲＬＣレイヤおよびＰＤＣＰレイヤ動作をすることができないからである。
このことは、ネットワーク事業者がマクロセルカバレッジエリアとＲＲＨカバレッジエリアを非常に厳密に調整する必要があるので、従来のＲＲＨ ＣＡ動作は配置という観点から扱いにくいことを明らかに示している。
一般に、基地局は報知信号などの制御信号を送信し、ユーザ端末は制御信号を受信した後に基地局と通信する。すなわち、ユーザ端末は制御信号を受信する前はいかなる信号も送信することができない。したがって、ユーザ端末は、アイドル状態では、基地局が通信サービスを提供するセルに属することができないため、通信を開始することができない。ユーザ端末は、通信の最初に要求されるランダムアクセス処理を事項することができない。これは「受信後に送信する（transmit after receive）」の原則と呼ばれる。この方法により、ネットワークの制御なくしてユーザ端末は信号を送信できず、不要な干渉の問題を避けることができる。
しかしながら、報知信号などの制御信号は、下位互換性の問題を起こすことがある。たとえば、ネットワーク信号は、「追加スペクトラムエミッション（additional spectrum emission）」と呼ばれ、３ＧＰＰの仕様書のＴＳ ３６．３３１やＴＳ ３６．１０１の６．２．４章に定義されている。ユーザ端末は、ネットワーク信号を受信すると、ＴＳ ３６．１０１の６．２．４章に定義された追加スペクトラムエミッションの要件を満たすために、上りリンク信号を送信しなければならない。ここで、ユーザ端末が、制御信号のなかで未知のネットワーク信号を受信しても、ユーザ端末が未知のネットワーク信号に関する規制基準に反する可能性があるため、基地局と通信することはできない。特に、ユーザ端末がアイドル状態の場合、ユーザ端末は未知のネットワーク信号を送信するセルに属することができず、ネットワークに接続することができない。それは、ユーザ端末が市場に流通した後は、新たなネットワーク信号を追加することができないことを意味している。言い換えれば、ユーザ端末が市場に流通した後に新たなネットワーク信号が追加された場合は、ユーザ端末は基地局と通信できないという下位互換性の問題が起こる。
携帯電気通信ネットワークにおいて、無線基地局から小ノード装置へデータトラフィックをオフロードする移動通信システムは、小ノード装置を含んでいてもよい。前記小ノード装置は、第１リンクを経由してソース基地局と通信するマクロ基地局対小ノードデバイス（ＢＳ２Ｄ）通信部と、第４リンクを経由して移動局と無線通信する小ノード装置対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）通信部と、を含んでいてもよい。前記ソース基地局の制御部が、前記第４リンクの構成を決定してもよい。マクロ基地局対ユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）通信部が、第２リンクを経由して前記移動局および前記ソース基地局と無線通信してもよく、マクロ基地局対マクロ基地局（ＢＳ２ＢＳ）通信部が、第３リンクを経由してターゲット無線基地局およびソース無線基地局と通信してもよい。バックホール通信部が、サーバと通信してもよく、前記ＢＳ２Ｄ通信部が、前記第１リンクを経由して、前記第４リンクを確立するために前記ソース無線基地局と第１制御信号をやり取りし、前記ＢＳ２ＵＥ通信部が、前記第２リンクを経由して、前記第４リンクを確立するために前記ソース無線基地局と第２制御信号をやり取りし、前記ＢＳ２ＢＳ通信部が、前記第４リンク用の一連の情報をやり取りし、前記Ｄ２ＵＥ通信部が、前記第４リンクを経由して前記移動局へ第１データを送信し、前記バックホール通信部が、前記サーバから前記移動局へ送信される前記第１データを受信し、前記バックホール通信部が、前記サーバへ第２データを送信し、前記Ｄ２ＵＥ通信部が、前記移動局から前記サーバへ送信される前記第２データを、前記第４リンクを経由して受信する。
携帯電気通信ネットワークにおいて、無線基地局から小ノード装置へデータトラフィックをオフロードする移動通信システムは、ソース基地局を含んでいてもよい。前記ソース基地局は、第１リンクを経由して小ノード装置と通信するマクロ基地局対小ノード装置（ＢＳ２Ｄ）通信部と、第２リンクを経由して移動局と無線通信するマクロ基地局対ユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）通信部と、第３リンクを経由してターゲット無線基地局と通信するマクロ基地局対マクロ基地局（ＢＳ２ＢＳ）通信部と、前記小ノード装置の小ノード装置対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）通信部が前記移動局および前記小ノード装置と無線通信する第４リンクの構成を決定する制御部と、を含んでいてもよい。前記小ノード装置のバックホール通信部がサーバと通信してもよく、前記ＢＳ２Ｄ通信部が、前記第１リンクを経由して、前記第４リンクを確立するために前記ソース無線基地局と第１制御信号をやり取りし、前記ＢＳ２ＵＥ通信部が、前記第２リンクを経由して、前記第４リンクを確立するために前記ソース無線基地局と第２制御信号をやり取りし、前記ＢＳ２ＢＳ通信部が、前記第４リンク用の一連の情報をやり取りし、前記Ｄ２ＵＥ通信部が、前記第４リンクを経由して前記移動局へ第１データを送信し、前記バックホール通信部が、前記サーバから前記移動局に送られた前記第１データを受信し、前記バックホール通信部が、前記サーバへ第２データを送信し、前記Ｄ２ＵＥ通信部が、前記移動局から前記サーバに送られた前記第２データを受信する。
携帯電気通信ネットワークにおいて、無線基地局から小ノード装置へデータトラフィックをオフロードする移動通信システムは、移動局を含んでいてもよい。前記移動局は、第２リンクを経由してソース基地局と無線通信するマクロ基地局対ユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）通信部と、第４リンクを経由して小ノード装置と無線通信する小ノードデバイス対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）通信部と、を含んでいてもよい。前記ソース基地局の制御部が、前記第４リンクの構成を決定してもよい。前記ソース基地局のマクロ基地局対小ノード装置（ＢＳ２Ｄ）通信部が、第１リンクを経由して前記小ノード装置およびソース基地局と通信してもよく、前記ソース基地局のマクロ基地局対マクロ基地局（ＢＳ２ＢＳ）通信部が、第３リンクを経由してターゲット無線基地局および前記ソース基地局と通信する。前記小ノード装置のバックホール通信部が、サーバと通信してもよく、前記ＢＳ２Ｄ通信部が、前記第１リンクを経由して、前記第４リンクを確立するために前記ソース無線基地局と第１制御信号をやり取りし、前記ＢＳ２ＵＥ通信部が、前記第２リンクを経由して、前記第４リンクを確立するために前記ソース無線基地局と第２制御信号をやり取りし、前記ＢＳ２ＢＳ通信部が、前記第４リンク用の一連の情報をやり取りし、前記バックホール通信部が、前記サーバから前記移動局へ送信された第１データを受信し、前記Ｄ２ＵＥ通信部が、前記第４リンクを経由して前記移動局から前記第１データを受信し、前記Ｄ２ＵＥ通信部が、前記第４リンクを経由して前記移動局から前記サーバへ第２データを送信し、前記バックホール通信部が、前記サーバへ前記第２データを送信する。
携帯電気通信ネットワークにおいて、無線基地局から小ノード装置へデータトラフィックをオフロードする方法であって、その方法は、マクロ基地局対小ノード装置（ＢＳ２Ｄ）通信部を用いて第１リンクを経由して小ノード装置と通信し、マクロ基地局対ユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）通信部を用いて第２リンクを経由して移動局と無線通信し、マクロ基地局対マクロ基地局（ＢＳ２ＢＳ）通信部を用いて第３リンクを経由してターゲット無線基地局と通信し、小ノード装置対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）通信部が制御部を用いて前記移動局と無線通信する第４リンクの構成を決定し、バックホール通信部を用いてサーバと通信することを含んでいてもよい。その方法は、前記ＢＳ２Ｄ通信部を用いて前記第１リンクを経由して、前記第４リンクを確立するためにソース無線基地局と第１制御信号をやり取りし、前記ＢＳ２ＵＥ通信部を用いて前記第２リンクを経由して、前記第４リンクを確立するために前記ソース無線基地局と第２制御信号をやり取りし、前記ＢＳ２ＢＳ通信部を用いて前記第４リンク用の一連の情報をやり取りし、前記Ｄ２ＵＥ通信部が前記第４リンクを経由して前記移動局へ第１データを送信し、前記バックホール通信部を用いて前記サーバから前記移動局へ送信される前記第１データを受信し、前記バックホール通信部が前記サーバへ第２データを送信し、前記第４リンクを経由して前記Ｄ２ＵＥ通信部が前記移動局から前記サーバへ送信される前記第２データを受信することを含んでいてもよい。
携帯電気通信ネットワークにおいて、無線基地局から小ノード装置へデータトラフィックをオフロードする移動通信システムは、少なくともマクロ基地局対小ノード装置（ＢＳ２Ｄ）通信部が第１リンクを経由して小ノード装置と通信し、少なくともマクロ基地局対ユーザ端末（ＢＳ２ＵＥ）通信部が第２リンクを経由して移動局と無線通信し、少なくともマクロ基地局対マクロ基地局（ＢＳ２ＢＳ）通信部が第３リンクを経由してターゲット無線基地局と通信し、少なくとも制御部が小ノード装置対ユーザ端末（Ｄ２ＵＥ）通信部が前記移動局と無線通信する第４リンクの構成を決定し、バックホール通信部がサーバと通信することを含んでいてもよい。前記ＢＳ２Ｄ通信部が前記第１リンクを経由して、前記第４リンクを確立するためにソース無線基地局と第１制御信号をやり取りしてもよい。前記ＢＳ２ＵＥ通信部が前記第２リンクを経由して、前記第４リンクを確立するために前記ソース無線基地局と第２制御信号をやり取りしてもよい。前記ＢＳ２ＢＳ通信部が前記第４リンク用の一連の情報をやり取りしてもよい。前記Ｄ２ＵＥ通信部が前記第４リンクを経由して前記移動局へ第１データを送信し、前記バックホール通信部が前記サーバから前記移動局へ送信される前記第１データを受信してもよく、前記バックホール通信部が前記サーバへ第２データを送信し、前記第４リンクを経由して前記Ｄ２ＵＥ通信部が前記移動局から前記サーバへ送信される前記第２データを受信してもよい。
本発明の他の態様や効果は、以下の説明と別紙の請求の範囲から明らかになる。
本開示の１つ以上の実施形態による通信システムを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態によるＤ２ＵＥ接続７１０、ＢＳ２ＵＥ接続７２０、ＢＳ２Ｄ接続７３０、バックホール接続７４０およびバックホール接続７５０を示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態によるＤ２ＵＥ接続７１０およびＢＳ２ＵＥ接続７２０のデータフローを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態による通信システムを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態による通信システムを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態による通信システムを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態による通信システムを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態による通信システムを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態による通信システムを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態によるＤ２ＵＥ送信およびＭａｃｒｏ２ＵＥ送信の時分割多重を説明する図である。 本開示の１つ以上の実施形態による小ノード装置の機能ブロック図である。 本開示の１つ以上の実施形態によるユーザ端末の機能ブロック図である。 本開示の１つ以上の実施形態による基地局の機能ブロック図である。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示すフローチャートである。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示すフローチャートである。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示すフローチャートである。 本開示の１つ以上の実施形態による好ましくないモビリティ動作による干渉を示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態による通信システムを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示すフローチャートである。 本開示の１つ以上の実施形態によるＤ２ＵＥパイロット信号用の無線リソースを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態によるＤ２ＵＥリンクとＢＳ２ＵＥリンクとの間の時間同期を示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態によるＤ２ＵＥリンクとＢＳ２ＵＥリンクとの間の時間同期を示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態による通信システムを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態によるＤ２ＵＥリンクとＢＳ２ＵＥリンクとの間の時間同期を示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態による小ノード装置よりＤ２ＵＥパイロット信号が送信される通信システムを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態によるＤ２ＵＥパイロット信号の物理レイヤフォーマットを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態によるユーザ端末１００におけるＤ２ＵＥパイロット信号の受信状態を示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態による受信されたＤ２ＵＥパイロット信号から導き出される遅延プロファイルを示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示すフローチャートである。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示すフローチャートである。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示すフローチャートである。 従来のＲＲＨ（remote-radio-head）ベースのキャリアアグリゲーション動作を示す説明図である。 従来のＲＲＨベースのキャリアアグリゲーション動作を示す説明図である。 従来のＲＲＨベースのキャリアアグリゲーション動作を示す説明図である。 本開示の１つ以上の実施形態によるＤ２ＵＥとＢＳ２ＵＥのハイブリッドシステムにおける動作を示す説明図である。 ハンドオーバの間の従来手順における動作を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による通信システムを示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による小ノード装置、ユーザ端末、基地局の機能ブロック図である。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示す図である。 本開示の１つ以上の実施形態による無線通信システムにおける動作を示す図である。
発明の形態では、発明をよりよく理解するために、いくつかの具体的詳細を説明する。しかしながら、当業者であればこれらの具体的詳細がなくても本発明を実行できるであろう。他にも、本発明をあいまいにするのを避けるため、周知の特徴は説明しないこととする。
１つ以上の本開示は、一般に、システム概念ならびに物理レイヤおよびリンクレイヤの設計に関し、上記の欠点、たとえば、接続性／移動性の問題、キャリアアグリゲーション動作における問題、下位互換性の問題などをなくして、低コストかつ低複雑性でスモールセルユニットを増やすことで、セル容量を増大させることを可能にするものである。１つ以上の本発明の形態は、特に、非常に高い密度（非常に小型のセル）でキャリア周波数が高い状態での使用に適している。
システム概念は、マクロシステム（ＢＳ２ＵＥシステム）からトラフィックをオフロードするのに動的に（opportunistically）Ｄ２ＵＥ接続を使用できるようにする、低コストなＤ２ＵＥとＢＳ２ＵＥとのハイブリッドシステムにある。ここで、マクロはマクロ基地局に相当する。高密度かつ低コスト／低複雑性は、Ｄ２ＵＥ接続をサポートする安価な「小ノード」装置を配置することにより達成される。小ノード装置は、移動局（すなわち、ユーザ端末）がマクロ基地局との通信を維持しつつ同時に通信するフェムト／ピコ基地局とみなすことができる。なお、ピコ／フェムト基地局は上記マクロ基地局とはノードが異なるため、ユーザ端末は、従来のキャリアアグリゲーション動作を利用して、マクロ基地局と同時にフェムト／ピコ基地局と接続できない。
これらの小ノード装置は、それぞれＤ２ＵＥリンクによりＭａｃｒｏ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ）システムのオフロードを実行する。オフロードの概念を以下に説明する。
これらの小ノード装置はそれぞれインターネットまたはコアネットワークに接続されたバックホール接続を有し、インターネットまたはコアネットワークにおけるサーバと通信するとともに、バックホールリンクおよびＤ２ＵＥ接続を利用してユーザ端末とサーバの間で転送されるべきデータの一部を転送する。たとえば、ウェブ閲覧データ、電子メールデータなどのベストエフォート型パケットはＤ２ＵＥ接続で転送され、ＲＲＣメッセージ、ＮＡＳメッセージなどの制御信号または音声パケットはＢＳ２ＵＥ接続で転送される。
Ｄ２ＵＥ接続はマクロ基地局によって制御される。さらに具体的には、接続の確立、ハンドオーバ、接続の解放、呼受付制御などのＤ２ＵＥ接続のための基本的な無線リソース制御はマクロ基地局によって制御される。さらに、ユーザ端末とマクロ基地局の間のＢＳ２ＵＥ接続は、Ｄ２ＵＥ接続が構成されている間維持される。
結果として、Ｍａｃｒｏ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ）とＤ２ＵＥ接続との間に高品質な相互作用が得られ、小ノード装置においてデータオフロードを行うことができる。Ｄ２ＵＥ接続におけるデータの信号処理を、マクロ基地局ではなく小ノード装置で行うため、マクロ基地局の複雑性／コストを低減できる。
さらに、Ｄ２ＵＥ接続におけるデータの信号処理を、マクロ基地局とは異なる小ノード装置で行うため、図２７に示したような問題は生じない。図２８に示すように、ユーザ端末１００は、サービングマクロ基地局に関係なく小ノード装置をよりフレキシブルに選択できるためである。それは、ネットワーク事業者が、マクロセルのカバレッジエリアと小ノードのカバレッジエリアを非常に厳密に調整する必要がなく、かつ、スモールセル配置のための努力をＤ２ＵＥとＢＳ２ＵＥのハイブリッドシステムにおいては低減できることを意味している。
さらに、小ノード装置は報知信号のような制御信号を送信しない。それらの信号は、マクロ基地局によって送信されるためである。結果として、マクロ基地局はユーザ端末が小ノード装置と通信するか否かを、ユーザ端末の情報、たとえばそのバージョンやリリースなどに基づいて決めるため、上記の下位互換性の問題は低減される。
本発明の１つ以上の実施形態における特徴の１つは、低コストかつ低複雑性でマクロトラフィックの負担を軽減するＤ２ＵＥとＭａｃｒｏ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ）のハイブリッドシステムにある。他の特徴は、小ノード装置がサーバとのバックホールリンク、ユーザ端末とのＤ２ＵＥリンクを有し、サーバとユーザ端末との間で転送されるべき転送データが、バックホールリンクおよびＤ２ＵＥリンクを介して送信されることである。加えて、Ｄ２ＵＥ接続はマクロにより制御される。さらに、ユーザ端末を小ノード装置に関連付けるプロトコル設計やＤ２ＵＥ接続をサポートする物理レイヤの設計も特徴に含まれる。
本発明の１つ以上の実施形態の技術的な効果は、低コストで高い配置密度効果を実現できるところにある。高い密度は、高容量で改善されたチャネル条件下で利点がある。
本発明の１つ以上の実施形態の他の技術的な効果は、システムが強固であるところにある。Ｍａｃｒｏ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ）接続はマクロにより維持され、常にＤ２ＵＥ接続へバックアップされる。さらに、Ｄ２ＵＥ接続はマクロよって制御されるため、Ｍａｃｒｏ２ＵＥとＤ２ＵＥ接続間の高品質な相互作用が得られる。
本発明の１つ以上の実施形態のさらに他の技術的な効果は、マクロ基地局によって制御されるＲＲＨまたはリモートアンテナのためにある。ＲＲＨまたはリモートアンテナの数が増えると、マクロ基地局が、ＲＲＨまたはリモートアンテナが送受信するＵプレーンデータを扱う必要があるため、マクロ基地局における信号処理の複雑性が増す。しかしながら、本発明において、マクロ基地局は、Ｄ２ＵＥ接続で送信されるＵプレーンデータを扱う必要がなく、Ｕプレーンデータの処理は複数の小ノード装置で分配することができる。すなわち、Ｍａｃｒｏ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ）およびＤ２ＵＥのハイブリッドシステムによって分散制御が得られる。したがって、マクロ基地局の複雑性は最小限に抑えられる。
さらに、本発明の１つ以上の実施形態の他の技術的な効果は、Ｄ２ＵＥ接続におけるデータの信号処理が、マクロ基地局とは異なる小ノード装置によって実行されるところにある。結果として、ユーザ端末１００は、マクロ基地局とは関係なく、小ノード装置をよりフレキシブルに選択することができる。それは、ネットワーク事業者が、マクロセルのカバレッジエリアと小ノードのカバレッジエリアを非常に厳密に調整する必要がなく、かつ、スモールセル配置のための努力をＤ２ＵＥとＢＳ２ＵＥのハイブリッドシステムにおいては低減できることを意味している。
加えて、本発明の１つ以上の実施形態の他の技術的な効果は、小ノード装置が報知信号のような制御信号を送信しないところにある。これらの制御信号は、小ノード装置の周波数キャリアとは異なるマクロ基地局の周波数キャリアによって送信されるためである。結果として、マクロ基地局はユーザ端末が小ノード装置と通信するか否かを、ユーザ端末の情報、たとえばそのバージョンやリリースなどに基づいて決めるため、上記の下位互換性の問題は低減される。
したがって、本発明の１つ以上の実施形態によれば、大容量、高接続性、低コストそして低複雑性を可能とする無線通信システムを提供することができる。
無線ネットワークにおいて容量を増加させるための選択肢の１つとして、基地局またはリモートアンテナユニットの配置密度（ユニットエリアごとの装置数）を増やすことが挙げられる。以下、このように配置される基地局またはリモートアンテナユニットを「スモールセルユニット」と称する。スモールセルユニットの密度が上がれば、周波数再利用効果によってセル容量が増加する。しかしながら、配置密度を上げることにはいくつかの困難が伴い、特にスモールセルユニット自体が従来の基地局として動作可能でなければならない場合に困難が伴う。
本発明の１つ以上の実施形態は、低コストかつ低複雑性で配置密度を増大することによってセル容量を増やすことができるシステム概念ならびに物理レイヤおよびリンクレイヤの設計に関する。特に、非常に高い密度（非常に小さいセル）で高いキャリア周波数での使用に適している。
システム概念は、マクロシステムからトラフィックをオフロードするのに動的に（opportunistically）Ｄ２ＵＥ接続を使用できるようにする、低コストなＤ２ＵＥとＢＳ２ＵＥとのハイブリッドシステムにある。高密度かつ低コスト／低複雑性は、小ノード装置の配置によって実現される。ここで、ユーザ端末は、小ノード装置と通信し、同時にマクロ基地局と通信する。すなわち、ＢＳ２ＵＥ接続は、Ｄ２ＵＥ接続においてデータオフロードが実行されている間、維持される。また、小ノード装置はマクロ基地局とは異なるノードであるため、マクロ基地局と小ノード装置との間で従来のキャリアアグリゲーション動作を行うことはできない。
これらの小ノード装置は、それぞれユーザ端末により生成されるトラフィックをオフロードするために、ユーザ端末にＤ２ＵＥリンクを提供する。オフロードの概念を以下に説明する。
これらの小ノード装置はそれぞれインターネットまたはコアネットワークに接続されたバックホール接続を有し、インターネットまたはコアネットワークにおけるサーバと通信するとともに、バックホールリンクおよびＤ２ＵＥ接続を利用してユーザ端末とサーバの間で転送されるべきデータの一部を転送する。たとえば、ウェブ閲覧データ、電子メールデータなどのベストエフォート型パケットはＤ２ＵＥ接続で転送され、ＲＲＣメッセージ、ＮＡＳメッセージなどの制御信号または音声パケットはＢＳ２ＵＥ接続で転送される。
Ｄ２ＵＥ接続はマクロ基地局によって制御される。さらに具体的には、接続の確立、ハンドオーバ、接続の解放、呼受付制御などのＤ２ＵＥ接続のための基本的な無線リソース制御はマクロ基地局によって制御される。さらに、ユーザ端末とマクロ基地局の間のＢＳ２ＵＥ接続は、Ｄ２ＵＥ接続が構成されている間維持される。
小ノード装置は、Ｄ２ＵＥリンクとしてＤ２ＵＥのデータ転送をサポートするためにいくつかの機能をサポートしている。Ｄ２ＵＥ接続は、Ｄ２Ｄ接続と類似させることができる。
小ノード装置は、Ｍａｃｒｏ２Ｄ（ＢＳ２Ｄ）リンクをサポートしており、Ｄ２ＵＥリンクはマクロ基地局によって制御される。ユーザ端末に関して、ユーザ端末はＭａｃｒｏ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ）リンクをサポートしており、Ｄ２ＵＥリンクもまたマクロによって制御される。Ｄ２ＵＥ接続用の制御信号はＭａｃｒｏ２ＵＥ接続を介してユーザ端末に送信され、Ｄ２ＵＥ接続用の他の制御信号はＭａｃｒｏ２Ｄ（ＢＳ２Ｄ）接続を介して小ノード装置に送信される。
Ｄ２ＵＥリンクに加えて、小ノード装置は、インターネットやコアネットワークへの有線接続のようなバックホールリンクをサポートしている。バックホールリンクはインターネットやコアネットワークへの有線接続に限定されず、ＷｉＦｉおよびセルラシステムなどのインターネットやコアネットワークへの無線接続も含まれる。
高品質な接続性を得るために、ＲＲＣ接続状態制御やＮＡＳ制御などの、より重要な機能をＭａｃｒｏ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ）リンクにより維持する。Ｄ２ＵＥ接続の無線インタフェース用制御は、Ｍａｃｒｏ２Ｄ（ＢＳ２Ｄ）およびＭａｃｒｏ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ）で行う。制御には、接続確立、接続管理、接続再構成、ハンドオーバ、接続解放、無線リソース選択管理、電力制御、リンクアダプテーション、呼受付制御、無線ベアラ割り当て、トラフィック管理、無線測定制御、ベアラ管理、セキュリティ関連などの少なくとも１つが含まれるが、これに限定されない。
実施形態においては、Ｄ２ＵＥおよびＭａｃｒｏ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ）の送信を、無線周波数（ＲＦ）コンポーネントの観点からキャリアアグリゲーション機能を使用する帯域とは異なる帯域で行うことができる。ＲＦコンポーネントのキャリアアグリゲーション機能は、送信部による信号の送信と受信部による信号の受信が同時に複数のキャリアで行われる機能である。Ｄ２ＵＥ送信は１つの帯域で行うことができ、Ｍａｃｒｏ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ）送信は同じ時間に別の帯域で行うことができる。
実施形態によっては、Ｄ２ＵＥおよびＭａｃｒｏ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ）送信は、時間分割多重機能を用いて異なる帯域で行うことができる。その場合、Ｄ２ＵＥ送信は選択された時間だけで行い、Ｍａｃｒｏ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ）送信は残りの時間で行う。
本発明の１つ以上の実施形態による無線通信システムを、図１および図２を参照して説明する。
無線通信システム（移動通信システム）１０００は、基地局２００、複数のユーザ端末（ＵＥあるいは移動局）１００（１００１，１００２，１００３，…，１００ｎ，ｎはｎ＞０を満たす整数）、および複数の小ノード装置５００（５００１，５００２，５００３，…，５００ｍ，ｍはｍ＞０を満たす整数）を有する。
図２は、小ノード装置５００とユーザ端末１００との間の接続（Ｄ２ＵＥ接続７１０）、基地局２００とユーザ端末１００との間の接続（ＢＳ２ＵＥ接続７２０）および基地局２００と小ノード装置５００との間の接続（ＢＳ２Ｄ接続７３０）を示す。Ｄ２ＵＥ接続７１０をＤ２ＵＥリンクと呼んでもよい。ＢＳ２ＵＥ接続７２０をＢＳ２ＵＥリンクと呼んでもよい。ＢＳ２Ｄ接続７３０をＢＳ２Ｄリンクと呼んでもよい。
図２において、バックホール接続も示されており、たとえば基地局２００とアクセスゲートウェイ装置との間のバックホール接続（バックホール接続７４０）、小ノード装置５００とコアネットワーク（ＣＮ）４００との間のバックホール接続（バックホール接続７５０）が示されている。後述するように、バックホール接続７５０は、小ノード装置５００とコアネットワーク４００との間の接続に代わって、小ノード装置５００と基地局２００との間の接続とすることもでき、小ノード装置５００とアクセスゲートウェイ装置３００の間の接続とすることもできる。バックホール接続７４０をバックホールリンク７４０と呼んでもよい。バックホール接続７５０をバックホールリンク７５０と呼んでもよい。
以下の説明では、ユーザ端末１００（１００１，１００２，１００３，…，１００ｎ）は構成、機能および状態が同じであるとし、特に明記しない限り、以下ではユーザ端末１００として説明する。
以下の説明では、小ノード装置５００（５００１，５００２，５００３，…，５００ｎ）は構成、機能および状態が同じであるとし、特に明記しない限り、以下では小ノード装置５００として説明する。
基地局２００は、セル５０において、Ｅｖｏｌｖｅ ＵＴＲＡおよびＵＴＲＡＮ（別名ＬＴＥ）を用いて、ＢＳ２ＵＥリンクでユーザ端末１００と通信する。なお、基地局２００とユーザ端末１００の間の通信システムはＬＴＥに限定されない。通信システムは、ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ、ＷｉＭＡＸ、ＷｉＦｉまたは他のシステムを含み、それらに限定されない。通信システムはＦＤＤ（frequency division duplex）やＴＤＤ（time division duplex）を使用してもよい。
基地局２００は、上位レイヤ局、たとえば、バックホール接続７４０においてアクセスゲートウェイ装置３００に接続されている。アクセスゲートウェイ装置３００は、コアネットワーク（ＣＮ）４００に接続されている。アクセスゲートウェイは、ＭＭＥ／ＳＧＷ（Mobility Management Entity/Serving Gateway）と呼ぶこともできる。サーバ６００はコアネットワーク４００に接続することもできる。
基地局２００は、ＢＳ２Ｄ接続７３０において小ノード装置５００と接続される。
小ノード装置５００は、セル５０において、ＢＳ２Ｄ接続７３０を用いて基地局２００と通信する。たとえば、３ＧＰＰで定義されているＸ２リンクをＢＳ２Ｄリンク７３０に適用することができる。あるいは、Ｘ２リンクの拡張版をＢＳ２Ｄリンク７３０に適用することができる。あるいは、Ｘ２リンクとは異なる有線または無線リンクをＢＳ２Ｄ接続７３０に適用することができる。
あるいは、ＢＳ２Ｄ接続７３０にＬＴＥリンクを適用することもできる。この場合、小ノード装置５００を、基地局２００と通信するときはユーザ端末とし、ユーザ端末１００と通信するときは基地局として動作させる。
小ノード装置５００はＤ２ＵＥ接続７１０を用いてユーザ端末１００と通信する。ＬＴＥリンクや簡易ＬＴＥリンクをＤ２ＵＥ接続７１０に適用する。すなわち、小ノード装置５００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０においてＬＴＥリンクや簡易ＬＴＥリンクを用いてユーザ端末１００と通信する。なお、小ノード装置５００とユーザ端末１００の間の通信システムはＬＴＥに限定されない。通信システムはＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ、ＷｉＭＡＸ、ＷｉＦｉまたは他のシステムとすることができる。システムはまた、ＦＤＤやＴＤＤを使用することができる。
小ノード装置５００は、バックホール接続７５０においてコアネットワーク（ＣＮ）４００と接続される。
ユーザ端末１００は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０において基地局２００と通信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０において小ノード装置５００と通信する。
図３は、無線通信システムにおけるデータフローを示す。データ＃１はアクセスゲートウェイ装置３００から基地局２００にバックホール接続７４０で送信され、ついで、下りリンク（ＤＬ）でＢＳ２ＵＥ接続７２０によりユーザ端末１００に送信され、あるいは上りリンク（ＵＬ）で逆に送信される。それは、従来の無線通信システムにおけるデータの流れと同じである。データ＃１に加えて、データ＃２をコアネットワーク４００から小ノード装置５００にバックホール接続７５０において送信し、ついで、オフロード目的で、ＤＬにおいてＤ２ＵＥ接続７１０でユーザ端末１００に送信され、ＵＬでは逆に送信される。Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号は、ＢＳ２Ｄ接続７３０で送信され、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０における通信を制御することができる。Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号はまた、ＢＳ２ＵＥ接続７２０においても送信され、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０における通信を制御することができる。ＢＳ２ＵＥ接続７２０における制御信号はＲＲＣ（radio resource control）シグナリングとすることができる。さらに具体的に、データ＃１はＲＲＣシグナリング、ＮＡＳシグナリング、ボイスパケットなどとすることができ、データ＃２はベストエフォート型パケット、ＦＴＰデータ、Ｗｅｂ閲覧パケットなどとすることができる。すなわち、この種類のデータをデータ＃１あるいはデータ＃２として転送するかはデータベアラによって決めることができる。結果として、接続性をＢＳ２ＵＥ接続７２０によって維持することができるとともに、同時にＵプレーンデータのオフロードをＤ２ＵＥ接続７１０において得ることができる。
小ノード装置５００は基地局２００と異なるノードであり、したがって、無線通信システムは従来のキャリアアグリゲーションを採用することができない。基地局２００は、符号化、復号化、変調、復調などをＵプレーンデータ（データ＃２）に行う必要がない。したがって、従来のキャリアアグリゲーションと比較して、基地局２００の複雑性を低減することができる。
さらに注意すべきことに、データ＃１は小ノード装置５００とコアネットワーク４００の間をオフロード目的で転送される。それにより、無線通信システムは、従来のソフトハンドオーバとは異なる。さらに、ＢＳ２ＵＥ接続７２０は、Ｄ２ＵＥ接続７１０が使用しているのと異なる周波数キャリアを使用しており、それにより、無線通信システムは従来のソフトハンドオーバとは異なる。さらに、従来のソフトハンドオーバでは２つのリンクに違いがないが、Ｄ２ＵＥ接続７１０はＢＳ２ＵＥ接続７２０と、各接続で送られる無線ベアラと接続制御処理の点で異なる。
上記のＤ２ＵＥとＢＳ２ＵＥのハイブリッドシステムによると、ネットワーク事業者は、基地局２００において信号処理の複雑さを増すことなく、小ノード装置の数を簡単に増やすことができ、結果として、セル容量を増大させることができる。
無線通信システムのシステム構造は様々な実施形態をとり得る。たとえば、小ノード装置５００は、図１において、バックホール接続７５０でコアネットワーク（ＣＮ）４００に接続されるが、図４に示すように、バックホール接続７５０でインターネット４１０に接続することもできる。すなわち、小ノード装置５００は、コアネットワーク４００を介してサーバ６００に接続されるのではなく、インターネット４１０を介してサーバ６１０に接続することができる。図４に示す無線通信システムにおいて、コアネットワーク４００は、ネットワーク事業者により制御されたネットワークとみなすことができる。コアネットワーク４００には、ＭＭＥ、Ｓ／Ｐ−ＧＷ、課金システム用ノード、ＨＬＳ（カスタマデータベース）などを含めることができる。
あるいは、図５に示すように、システムを図１と図４の組み合わせとすることもできる。小ノード装置５００は、バックホールリンク７５０において、コアネットワーク４００を介してサーバ６００、あるいはインターネット４１０を介してサーバ６１０に接続することができる。データの転送を、小ノード装置５００とインターネット４１０を介して行うか、あるいは小ノード装置５００とコアネットワーク４００を介して行うかはデータベアラで決めることができる。データベアラは論理チャネルあるいは論理チャネルタイプとすることができる。
あるいは、図６に示すように、小ノード装置５００をゲートウェイ装置３１０にバックホール接続７５０で接続し、ゲートウェイ装置３１０をさらに、コアネットワーク４００やインターネット４１０に接続することができる。小ノード装置５００と通信するゲートウェイ装置３１０は、具体的に小ノード装置５００との接続に使用されるゲートウェイとすることができる。あるいは、図７に示すように、小ノード装置５００を、バックホール接続７５０でゲートウェイ装置３００に、基地局２００同様、接続することができる。
あるいは、図８に示すように、小ノード装置をバックホール接続７５０において基地局２００に接続することもできる。この場合、ＢＳ２Ｄ接続７３０をバックホール接続７５０と同じとすることができる。
あるいは、図９に示すように、小ノード装置５００を中央小ノード装置５１０に接続し、中央小ノード装置５１０を、ゲートウェイ装置３１０を介してコアネットワーク４００やインターネット４１０に接続することもできる。このゲートウェイ装置は省略してもよい。プロトコルレイヤは中央小ノード装置５１０や小ノード装置５００で共有することができる。たとえば、中央小ノード装置５１０がＲＬＣ／ＰＤＣＰレイヤを処理し、小ノード装置５００が物理／ＭＡＣレイヤを処理してもよい。レイヤを共有する他の方法を適用することもできる。
すなわち、ユーザ端末１００は、ＬＴＥ（ＢＳ２ＵＥ接続７２０）を用いて基地局２００と通信することができ、同時に、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いて小ノード装置５００と通信することができる。基地局２００は小ノード装置５００と異なるノードであり、Ｄ２ＵＥ接続７１０は基地局２００により制御され、ＢＳ２ＵＥ接続７２０により転送されるデータもあれば、オフロード目的によりＤ２ＵＥ接続７１０で転送されるデータもある。
小ノード装置５００はＤ２ＵＥ接続７１０を用いてユーザ端末１００と通信することができ、ＢＳ２Ｄ接続７３０を用いて基地局２００と通信することもでき、バックホールリンク７５０を用いてコアネットワーク４００と通信することもできる。基地局２００は小ノード装置５００と異なるノードであり、Ｄ２ＵＥ接続７１０は基地局２００により制御され、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータのなかには、オフロード目的でＤ２ＵＥ接続７１０に転送されるものもある。
基地局２００はＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いてユーザ端末１００と通信することもでき、ＢＳ２ＵＥ接続７２０とＢＳ２Ｄ接続７３０を用いてＤ２ＵＥ接続７１０を制御することもでき、バックホール接続７４０を用いてアクセスゲートウェイ装置３００とコアネットワーク４００と通信することもできる。基地局２００は小ノード装置５００と異なるノードであり、ＢＳ２ＵＥ接続７２０において転送されるデータもあれば、オフロード目的でＤ２ＵＥ接続７１０において転送されるデータもある。
Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるキャリア周波数はＢＳ２ＵＥ接続における周波数と異なっていてもよい。あるいは、Ｄ２ＵＥ接続７１０のキャリア周波数をＢＳ２ＵＥ接続７２０におけるキャリア周波数と同じであってもよい。
本発明の実施形態では、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるキャリア周波数を３．５ＧＨｚと仮定する。Ｄ２ＵＥ接続７１０にＴＤＤを適用する。さらに、ＢＳ２ＵＥ接続７２０におけるキャリア周波数を２ＧＨｚと仮定する。ＢＳ２ＵＥ接続７２０にＦＤＤを適用する。
他の実施形態では、３．５ＧＨｚ以外のキャリア周波数をＤ２ＵＥ接続７１０で使用することができ、２ＧＨｚ以外のキャリア周波数をＢＳ２ＵＥ接続７２０で使用することができる。さらに、他の実施形態では、ＦＤＤをＤ２ＵＥ接続７１０で使用することができ、ＴＤＤをＢＳ２ＵＥ接続７２０で使用することができる。
ユーザ端末１００がサーバ６００と通信するとき、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０をＢＳ２ＵＥ接続７２０に加えて構成し、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部をオフロードすることができる。
本開示の１つ以上の実施形態による、ＢＳ２ＵＥ接続７２０とＤ２ＵＥ接続７１０を構成するためのさらに詳細な例を以下に示す。第一に、ユーザ端末１００は、通信開始時にＲＲＣ接続要求を基地局２００に送り、基地局２００がＢＳ２ＵＥ接続７２０を構成する。あるいは、基地局がユーザ端末１００にページング信号を送信し、ユーザ端末１００が、ページング信号に対応するＲＲＣ接続要求を基地局２００に送信し、基地局２００がＢＳ２ＵＥ接続７２０を構成する。次いで、基地局２００はユーザ端末１００とサーバ６００の間の接続を、基地局２００、アクセスゲートウェイ装置３００およびコアネットワーク４００を介して構成する。
ＢＳ２Ｄ接続７３０は常に、基地局２００と小ノード装置５００の間で構成される。
あるいは、基地局２００は、実施形態によっては、ＢＳ２Ｄ接続７３０を、上記のＢＳ２ＵＥ接続７２０と同様に構成する。すなわち、小ノード装置５００は、使用していないとき、パワーダウンしたりスリープ状態にしたりする機能を有することができる。基地局２００は小ノード装置５００に、無線ネットワーク上で起動する信号を送信することができる。あるいは、基地局２００は小ノード装置５００に、無線ネットワークに代えて、有線ネットワーク上で起動する信号を送ることができ、ＢＳ２Ｄ接続７３０を構成することもできる。これは、ＢＳ２Ｄ接続７３０においてプロトコル設計によりサポートすることができる。さらに具体的に、プロトコル設計をＸ２インタフェースや他のインタフェースとすることもできる。
他の実施形態において、プロトコル設計をＬＴＥインタフェースとすることができる。さらに、小ノード装置は、ユーザ端末と同じく、スタンバイモードのように、パワーセーブモードを使用することができる。この場合、かかるパワーセーブモードの終了はユーザ端末１００と同様に行うことができ、可能性としては、基地局２００から送信される、あるいは予想する信号に応じて行うことができる。信号はＭＡＣ制御信号や物理レイヤ信号などの制御信号やページング信号とすることができる。
あるいは、ＢＳ２Ｄ接続７３０を基地局２００と小ノード装置５００で常に構成することができ、Ｄ２ＵＥ接続７１０が小ノード装置５００とユーザ端末１００の間で構成されないとき、小ノード装置５００をＢＳ２Ｄ接続７３０において間欠受信モードとすることができる。この場合、Ｄ２ＵＥ接続７１０が小ノード装置５００とユーザ端末１００の間で構成されないとき、小ノード装置１００は信号を送信しないか、きわめて少ない頻度で信号を送信する。たとえば、Ｄ２ＵＥ接続７１０が小ノード装置５００とユーザ端末１００の間で構成されないときでも、小ノード装置５００はパイロット信号だけ少ない頻度で送信し、ユーザ端末１００が小ノード装置５００を検出できるようにする。パイロット信号の周期はたとえば１００ミリ秒、１秒または１０秒とすることができる。あるいは、Ｄ２ＵＥ接続７１０が小ノード装置５００とユーザ端末１００の間で構成されないときでも、小ノード装置５００は、基地局２００からの要求に応じてパイロット信号を送信し、ユーザ端末１００は小ノード装置５００を検出することができる。
第二に、基地局２００はユーザ端末１００に、ＢＳ２ＵＥ接続７２０の制御信号を用いてＤ２ＵＥ接続７１０を構成するように要求する。さらに、基地局２００は小ノード装置５００に、ＢＳ２Ｄ接続７３０の制御信号を用いてＤ２ＵＥ接続７１０を構成するように要求する。Ｄ２ＵＥ接続７１０の構成はＤ２ＵＥ接続７１０の確立と呼ぶこともできる。
さらに、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０を制御する。たとえば、基地局２００はユーザ端末１００と小ノード装置５００にＤ２ＵＥ接続７１０を再構築あるいは再確立するように要求する。基地局２００はユーザ端末１００と小ノード装置５００にＤ２ＵＥ接続７１０を解除するように要求することもできる。基地局２００は、ユーザ端末にＤ２ＵＥ接続７１０を他の小ノード装置との接続に変更するように要求することもできる。すなわち、基地局２００は、ユーザ端末１００にキャリア内の他の小ノード装置へのハンドオーバを実行するように要求することができ、そこでＤ２ＵＥ接続７１０における通信が行われる。基地局２００は、上記処理を、ＲＲＣシグナリングを用いてＢＳ２ＵＥ接続７２０において制御することができる。基地局２００は、ＢＳ２Ｄ接続７３０において制御信号を用いて上記処理を制御することができる。
さらに、Ｄ２ＵＥ接続７１０が中断されると、基地局２００はユーザ端末１００とサーバ６００の間の通信を、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いて維持する。
さらに、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０の無線リソースを制御することができる。Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御の詳細を以下に示す。あるいは、小ノード装置５００がＤ２ＵＥ接続７１０の無線リソースを制御することができる。あるいは、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソースを基地局２００と小ノード装置５００の両方で制御することができる。
基地局２００は通信用に１つ以上の無線ベアラを構成する。無線ベアラを構成する制御信号をＢＳ２ＵＥ接続７２０においてユーザ端末１００に送信する。無線ベアラを構成するための制御信号はＢＳ２Ｄ接続７３０において小ノード装置５００に送信される。
無線ベアラを論理チャネルと呼んでもよい。基地局２００は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０用の無線ベアラを構成し、Ｄ２ＵＥ接続７１０用の無線ベアラも構成する。ＢＳ２ＵＥ接続７２０用の無線ベアラは、Ｄ２ＵＥ接続７１０用の無線ベアラと同じであってもよい。あるいは、ＢＳ２ＵＥ接続７２０用の無線ベアラはＤ２ＵＥ接続７１０の無線ベアラと異なっていてもよい。
たとえば、Ｗｅｂ閲覧や、電子メール、ＦＴＰなどのノンリアルタイムサービスのパケットの無線ベアラはＤ２ＵＥ接続７１０で構成することができる。ＶｏＩＰやストリーミングなどのリアルタイムサービスのパケット用の無線ベアラはＢＳ２ＵＥ接続７２０において構成することができる。
あるいは、ノンリアルタイムサービスのパケット用の無線ベアラを、Ｄ２ＵＥ接続７１０とＢＳ２ＵＥ接続７２０の両方で構成し、好ましくはノンリアルタイムサービスのパケットをＤ２ＵＥ接続７１０で送信するようにすることもできる。
あるいは、リアルタイムサービスのパケット用の無線ベアラを、Ｄ２ＵＥ接続７１０とＢＳ２ＵＥ接続７２０の両方で構成し、好ましくは、リアルタイムサービスのパケットをＢＳ２ＵＥ接続７２０において送信するようにすることもできる。あるいは、リアルタイムサービスのパケットを好ましくは、Ｄ２ＵＥ接続７１０において送信することもできる。
このようなパケットの優先順位は基地局２００により構成することができる。すなわち、基地局２００は、各無線ベアラについて、Ｄ２ＵＥ接続７１０あるいはＢＳ２ＵＥ接続７２０のどの接続を使用するのが好ましいか構成することができる。
Ｃプレーン（C-plane）シグナリンク、たとえば、ＮＡＳシグナリングやＲＲＣシグナリングは、ＢＳ２ＵＥ接続７２０において送信することができる。たとえば、ＲＲＣシグナリングには、ＲＲＣ接続確立、初期セキュリティ活性化、ＲＲＣ接続再構成、ＲＲＣ接続解除、ＲＲＣ接続再確立、無線リソース構成、測定報告、ハンドオーバコマンドなどのためのシグナリングメッセージが含まれる。Ｃプレーンシグナリングの無線ベアラをシグナリング無線ベアラと呼ぶことができる。
実施形態によっては、Ｃプレーンシグナリングはまた、Ｄ２ＵＥ接続７１０において送信することができる。
あるいは、１つの無線ベアラ用のデータの一部をＤ２ＵＥ接続７１０で送信し、残りのデータをＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信することもできる。
小ノード装置は、共通のチャネル／共通の信号、たとえば、ＰＳＳ（primary synchronization signals）、ＳＳＳ（secondary synchronization signals）、ＣＲＳ（common reference signals）、報知チャネルなどを、Ｄ２ＵＥ接続７１０において送信することができる。あるいは、小ノード装置５００は、どの共通チャネル/信号も送信しないか、あるいは非常に低い頻度で共通チャネル／信号を送信するようにすることもできる。たとえば、小ノード装置５００はパイロット信号を低い頻度で送信して、ユーザ端末１００が小ノード装置５００を検出する。パイロット信号の周期は、たとえば、１秒や１０秒とすることができる。あるいは、小ノード装置５００は、基地局２００からの要求に基づいてパイロット信号を送信し、ユーザ端末１００が小ノード装置５００を検出するようにすることもできる。
ユーザ端末１００はＤ２ＵＥ接続７１０における通信と、ＢＳ２ＵＥ接続７２０における通信を同時に実行する。ユーザ端末１００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における通信とＢＳ２ＵＥ接続７２０における通信を同時に実行する無線周波数装置セットを２つ備えることができる。言い換えれば、ユーザ端末１００は、キャリアアグリゲーション機能（２つのキャリアで送信と受信を同時に行う）を用いてＤ２ＵＥ接続７１０における通信とＢＳ２ＵＥ接続７２０における通信を同時に実行する。
あるいは、ユーザ端末１００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における通信とＢＳ２ＵＥ接続７２０における通信を時分割多重で実行することもできる。たとえば、期間＃Ａと期間＃Ｂの２つのセットを図１０に示すように定義し、ユーザ端末１００が期間の１つのセット（図１０における期間＃Ａ）でＢＳ２ＵＥ接続７２０の通信を実行し、もう１つのセット（図１０における期間＃Ｂ）でＤ２ＵＥ接続７１０を実行するようにすることができる。Ｄ２ＵＥ接続７１０の期間はＢＳ２ＵＥ接続７２０の期間よりも長くすることができ、それによりデータオフロード効果が増す。たとえば、期間＃Ａの長さは８ミリ秒であり、期間＃Ｂの長さは１．２８秒とすることができる。
ＢＳ２ＵＥ接続７２０の期間（図１０における期間＃Ａ）は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０のＤＲＸ制御におけるＯＮ期間に対応し、Ｄ２ＵＥ接続７１０の期間は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０のＤＲＸ制御におけるＯＦＦ期間に対応してもよい。ＯＦＦ期間はＤＲＸ制御のスリープモードを意味し、ユーザ端末１００はＢＳ２ＵＥ接続７２０において基地局２００から送信される物理制御チャネルを監視する必要はない。
ユーザ端末１００がＤ２ＵＥ接続７１０通信とＢＳ２ＵＥ接続７２０通信を時分割多重により実行する場合、Ｄ２ＵＥ接続７１０とＢＳ２ＵＥ接続７２０の両方の同時通信能力をサポートする必要はない。すなわち、ＢＳ２ＵＥ接続７２０をＤ２ＵＥ接続７１０に、あるいはその逆に無線周波数装置を切り替えることができる。結果として、ユーザ端末１００のコストや複雑性を低減することができる。
基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０の無線リソースを制御することができる。無線リソースは時間リソース、周波数リソースおよびコードリソースの少なくとも１つとすることができる。
たとえば、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０における周波数リソースを構成することができる。さらに具体的に、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０で使用するキャリアの中心周波数を構成することができる。基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０における周波数リソースを構成することができ、それは他の小ノード装置で使用されている周波数リソースと重複することはない。結果として、Ｄ２ＵＥ接続７１０で使用するキャリアの干渉を軽減させることができる。
たとえば、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０において時間リソースを構成することができる。それは、他の小ノード装置が使用する時間リソースと重複することはない。結果、Ｄ２ＵＥ接続７１０の干渉を緩和することができる。
たとえば、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０におけるコードリソースを構成することができる。それは、他の小ノード装置が使用するコードリソースと重複することはない。結果、Ｄ２ＵＥ接続７１０における干渉を緩和することができる。
Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソースパラメータには、基地局２００によって構成することができるものもあれば、小ノード装置７１０により構成することができるものもある。さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ接続７１０の周波数領域リソースを基地局２００により構成し、Ｄ２ＵＥ接続７１０の時間領域リソースを小ノード装置５００により構成することもできる。あるいは、Ｄ２ＵＥ接続７１０の中心キャリア周波数を基地局２００により構成し、他の周波数領域リソース、たとえば、リソースブロックの識別番号、リソースブロックの数など、そしてＤ２ＵＥ接続７１０の時間領域リソースを小ノード装置５００により構成してもよい。
あるいは、基地局２００がＤ２ＵＥ接続７１０用に無線リソースのセットをいくつか構成し、小ノード装置５００がＤ２ＵＥ接続７１０用の無線リソースのいくつかのセットのうちの１つを構成してもよい。
基地局２００はＢＳ２ＵＥ接続７２０においてユーザ端末１００に制御信号を送信して、上述のようにＤ２ＵＥ接続７１０用の無線リソースを構成する。さらに、基地局２００は、ＢＳ２Ｄ接続７３０において小ノード装置５００に制御信号を送信し、上述のようにＤ２ＵＥ接続７１０の無線リソースを構成する。
基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０のＤＬの送信電力を制御する。さらに具体的に、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０においてＤＬの最大送信電力を構成してもよい。さらに、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０においてＵＬの送信電力を制御する。さらに具体的に、基地局２００はＤ２ＵＥ接続７１０のＵＬの最大送信電力を構成してもよい。
基地局２００は、小ノード装置５００が無線通信サービスを提供するセルにおいて、ユーザ端末１００の数に基づいてＤ２ＵＥ接続７１０のＤＬまたはＵＬの最大送信電力を設定してもよい。たとえば、基地局２００は、セルにおけるユーザ端末１００の数が比較的少ない場合、最大送信電力をより高く設定する。結果として、ユーザ端末１００がたくさんある場合、Ｄ２ＵＥ接続７１０において使用しているキャリアの干渉レベルを、最大送信電力を下げることにより低減することができる。ユーザ端末の数が多くない場合、Ｄ２ＵＥ接続７１０のカバレッジエリアを、最大送信電力を高めることにより広げることができる。
あるいは、基地局２００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の通信が行われている周波数に基づいて、Ｄ２ＵＥ接続７１０の最大送信電力を設定してもよい。さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ接続７１０の通信が行われている周波数が、他のシステムで使用している周波数に近い場合、最大送信電力を下げることによりシステムの干渉レベルを低減することができる。Ｄ２ＵＥ接続７１０の通信が行われている周波数が、他のシステムが使用している周波数に近くない場合、最大送信電力を高めることによりＤ２ＵＥ接続７１０のカバレッジエリアを広げることができる。
ユーザ端末１００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるデータスループットが最大になり、Ｄ２ＵＥ接続７１０による干渉を最小限にするように、測定を行って最も近い小ノード装置５００を検出することができる。さらに、ユーザ端末１００は、測定結果と検出した最も近くの小ノード装置を基地局２００に報告することができる。基地局は、ユーザ端末１００が報告した結果と検出された最も近くの小ノード装置に基づいてＤ２ＵＥ接続７１０を制御する。たとえば、最も近くの小ノード装置が変更になった場合、基地局２００は、ユーザ端末に現在接続している小ノード装置との通信を停止し、新たに検出された最も近い小ノード装置との新たな通信を開始するように命令する。
この実施形態による小ノード装置５００を、図１１を参照して説明する。
本実施形態による小ノード装置５００は、ＢＳ２Ｄ通信部５０２と、Ｄ２ＵＥ通信部５０４と、バックホール通信部５０６とを有する。ＢＳ２Ｄ通信部５０２、Ｄ２ＵＥ通信部５０４およびバックホール通信部５０６は互いに接続される。
ＢＳ２Ｄ通信部５０２は、ＢＳ２Ｄ接続７３０を利用して基地局２００と通信する。
さらに具体的に、ＢＳ２Ｄ通信部５０２は、Ｄ２ＵＥ接続７１０用の制御信号を基地局２００から受信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０用の制御信号を基地局２００に送信する。制御信号には、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立／構成／再構成／再確立／解除するためのシグナリングが含まれる。Ｄ２ＵＥ接続ハンドオーバのシグナリングもまた、制御信号に含めることができる。制御信号は、Ｄ２ＵＥ通信部５０４に送信される。
上述のように、ＬＴＥリンクは、ＢＳ２Ｄ接続７３０に適用することができる。この場合、制御信号は、ＬＴＥにおけるＲＲＣレイヤシグナリングとすることができる。あるいは、制御信号は、ＬＴＥにおけるＭＡＣレイヤシグナリングとすることができる。あるいは、制御信号の一部をＲＲＣシグナリングとし、他をＭＡＣレイヤシグナリングとすることもできる。
制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における物理レイヤ、ＭＡＣレイヤ、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤあるいはＲＲＣレイヤの少なくとも１つのパラメータを含めることができる。制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における無線ベアラの情報を含めることができる。
さらに、制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御のための情報を含めることができる。上述の通り、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御の情報には、Ｄ２ＵＥ接続７１０で使用することのできる無線リソースの情報や、Ｄ２ＵＥ接続７１０で使用することのできない無線リソースの情報を含めることができる。無線リソースには、時間領域リソース、周波数領域リソースおよびコード領域リソースの少なくとも１つを含めることができる。無線リソース制御の情報はまた、Ｄ２ＵＥ通信部５０４に送信される。
さらに、制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続７１０のリンクアダプテーションの情報を含むことができる。さらに具体的に、リンクアダプテーションは、電力制御および適応変調符号化の１つとすることができる。電力制御の情報は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における最大送信出力電力の情報を含むことができる。
さらに、制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の測定結果を含むことができる。具体的には、ＢＳ２Ｄ通信部５０２は測定結果を送信することができ、それはＤ２ＵＥ通信部５０４により実行される。測定結果には、Ｄ２ＵＥ接続７１０における上りリンクの無線リンク品質を含めることができる。無線リンク品質は、小ノード装置５００とユーザ端末１００の間のパスロス、上りリンクの受信信号対干渉比（ＳＩＲ：signal-to-interference ratio）等の少なくとも１つを含めてもよい。さらに、測定結果には、Ｄ２ＵＥ接続７１０における上りリンクの干渉電力を含めてもよい。
Ｄ２ＵＥ通信部５０４はＤ２ＵＥ接続７１０を利用してユーザ端末１００と通信する。
さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、小ノード装置５００とユーザ端末１００の間のＤ２ＵＥ接続７１０を管理する。すなわち、Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、小ノード装置５００とユーザ端末１００の間のＤ２ＵＥ接続７１０を確立／構成／再構成／再確立／解除する。Ｄ２ＵＥ接続７１０の管理は、基地局２００が送信する制御信号に基づいて行ってもよい。
Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、電力制御、適応変調符号化などのＤ２ＵＥ接続７１０用のリンクアダプテーションを実行してもよい。リンクアダプテーションは基地局２００からシグナリングされるパラメータに基づいて実行してもよい。
Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、オフロード目的で、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いて、データをユーザ端末１００に送信し、データをユーザ端末１００から受信する。上述の通り、一部の無線ベアラ用のデータをＤ２ＵＥ接続７１０において送信してもよい。
以下、ユーザ端末１００からサーバ６００に転送されるデータを、「上りリンクデータ」と呼び、サーバ６００からユーザ端末１００に転送されるデータを、「下りリンクデータ」と呼ぶ。
Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いて下りリンクデータをユーザ端末１００に送信する。下りリンクデータはサーバ６００からコアネットワーク４００およびバックホール通信部５０６を介して転送される。
Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いてユーザ端末１００から上りリンクデータを受信する。上りリンクデータはバックホール通信部５０６およびコアネットワーク４００を介してサーバ６００へ転送される。
Ｄ２ＵＥ通信部５０４はまた、Ｄ２ＵＥ接続７１０について測定を行う。さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、小ノード装置５００とユーザ端末１００の間のＤ２ＵＥ接続７１０の無線リンク品質を測定する。無線リンク品質は、パイロット信号の受信電力、パスロス、信号対干渉比（ＳＩＲ：signal-to-interference ratio）、チャネル状態情報、チャネル品質インジケータ、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるＵＬの受信信号強度インジケータの少なくとも１つとしてもよい。無線リンク品質は、ユーザ端末１００が送信するパイロット信号により算出してもよい。パスロスは、小ノード装置５００とユーザ端末１００の間のものとすることができる。測定は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の通信が行われる周波数帯域における干渉電力レベルを含んでもよい。
Ｄ２ＵＥ通信部５０４は、ＢＳ２Ｄ通信部５０２とＢＳ２Ｄ接続７３０を介して、基地局２００に測定結果を報告する。
バックホール通信部５０６は、バックホールリンクを介してコアネットワーク４００に接続される。バックホールリンクは、有線接続、無線接続、あるいは有線接続と無線接続との組合せとすることができる。無線通信は、ＷｉＦｉ（Wireless LAN）あるいはセルラシステムにより提供される接続としてもよい。
バックホール通信部５０６は、Ｄ２ＵＥ通信部５０４に下りリンクデータを送信し、そのデータはコアネットワークからバックホールリンクを介して転送される。バックホール通信部５０６は、コアネットワーク４００にバックホールリンクを介して上りリンクデータを送信し、そのデータはＤ２ＵＥ通信部５０４から転送される。
本実施形態によるユーザ端末１００を、図１２を参照して説明する。
本実施形態によるユーザ端末１００は、ＢＳ２ＵＥ通信部１０２およびＤ２ＵＥ通信部１０４を備える。ＢＳ２ＵＥ通信部１０２およびＤ２ＵＥ通信部１０４は、互いに接続されている。
ＢＳ２ＵＥ通信部１０２は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いて基地局２００と通信する。上述の通り、一部の無線ベアラ用のデータは、ＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信される。たとえば、ＲＲＳシグナリングやＮＡＳシグナリング、ＭＡＣレイヤシグナリングなどの制御信号を、ＢＳ２ＵＥ接続７２０において送信してもよい。さらに、ＶｏＩＰ（Voice over IP）パケットはまた、ＢＳ２ＵＥ接続７２０において送信してもよい。他のベアラのデータもまた、ＢＳ２ＵＥ接続７２０において送信してもよい。
上述の通り、ＢＳ２ＵＥ通信部１０２は、Ｄ２ＵＥ接続７１０が切れたとき、または利用できないとき、すべての無線ベアラのデータを、基地局２００へ送信または基地局２００から受信してもよい。
さらに、ＢＳ２ＵＥ通信部１０２は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号を基地局２００から受信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号を基地局２００へ送信する。制御信号には、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立、構築、再構築、再確立、解除するためのシグナリングが含まれる。Ｄ２ＵＥ接続ハンドオーバのシグナリングもまた、制御信号に含めてもよい。制御信号は、Ｄ２ＵＥ通信部１０４へ送信される。制御信号は、ＬＴＥにおけるＲＲＣレイヤシグナリングとしてもよい。あるいは、制御信号は、ＬＴＥにおけるＭＡＣレイヤシグナリングとしてもよい。あるいは、制御信号は一部を、ＲＲＣシグナリングとし、残りをＭＡＣレイヤシグナリングとしてもよい。
制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続７１０において、物理レイヤ、ＭＡＣレイヤ、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤあるいはＲＲＣレイヤの少なくとも１つのパラメータを含めてもよい。制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続７１０において無線ベアラの情報を含めてもよい。
さらに、制御信号には、Ｄ２ＵＥ接続７１０のための無線リソース制御の情報を含めてもよい。上述のように、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御の情報には、Ｄ２ＵＥ接続７１０で使用することができる無線リソースの情報を含めてもよく、あるいはＤ２ＵＥ接続７１０で使用することができない無線リソースの情報を含めてもよい。無線リソースには、時間領域リソース、周波数領域リソース、コード領域リソースの少なくとも１つを含めてもよい。無線リソース制御の情報はまた、Ｄ２ＵＥ通信部５０４へ送信される。
さらに、制御信号には、Ｄ２ＵＥ接続７１０のリンクアダプテーションための情報を含めてもよい。さらに具体的に、リンクアダプテーションは、電力制御、適応変調符号化の１つとしてもよい。電力制御の情報は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における最大送信出力電力に関する情報を含めてもよい。
さらに、制御信号には、Ｄ２ＵＥ接続７１０の測定結果を含めてもよい。さらに具体的に、ＢＳ２ＵＥ通信部１０２は、Ｄ２ＵＥ通信部１０４により実行される測定結果を送信してもよい。測定結果には、小ノード装置とユーザ端末１００の間の下りリンク無線リンク品質が含まれる。小ノード装置は、接続（serving）小ノード装置、あるいは周辺（neighbor）小ノード装置としてもよい。接続小ノード装置は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いてユーザ端末１００と通信する装置に対応する。下りリンク無線リンク品質の詳細を以下に説明する。
Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、小ノード装置５００と、Ｄ２ＵＥ接続７１０を使用して通信する。
さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、小ノード装置５００とユーザ端末１００の間のＤ２ＵＥ接続７１０を管理する。すなわち、Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、小ノード装置５００とユーザ端末１００の間のＤ２ＵＥ接続７１０を確立、構築、再構築、再確立、解除する。Ｄ２ＵＥ接続７１０の管理は、基地局２００が送信する制御信号に基づいて行われる。
Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、Ｄ２ＵＥ接続７１０のリンクアダプテーション、たとえば、電力制御や適応変調符号化を実行してもよい。リンクアダプテーションは、基地局２００から送信されるパラメータに基づいて行ってもよい。
Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、オフロード目的でＤ２ＵＥ接続７１０を介して上りリンクで小ノード装置５００にデータを送信し、下りリンクで小ノード装置５００からデータを受信する。上述の通り、一部の無線ベアラのデータは、Ｄ２ＵＥ接続７１０で送信してもよい。
すなわち、Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いて小ノード装置５００から下りリンクデータを受信する。下りリンクデータは、サーバ６００からコアネットワーク４００と小ノード装置５００を介して転送される。Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、上りリンクデータを、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いて小ノード装置５００に送信する。上りリンクデータは、小ノード装置５００とコアネットワーク４００を介してサーバ６００に転送される。
Ｄ２ＵＥ通信部１０４はまた、Ｄ２ＵＥ接続のための測定を実行する。さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、接続小ノード装置５００あるいは周辺小ノード装置の下りリンク無線リンク品質を測定する。下りリンク無線リンク品質は、パイロット信号の受信電力、パスロス、信号対干渉比（ＳＩＲ）、チャネル状態情報、チャネル品質インジケータ、受信信号強度インジケータの少なくとも１つとしてもよい。無線リンク品質は、接続小ノード装置または周辺小ノード装置により送信されるパイロット信号により算出してもよい。パスロスは、ユーザ端末１００と接続小ノード装置の間のパスロス、あるいは、ユーザ端末１００と周辺小ノード装置の間のパスロスとすることができる。
Ｄ２ＵＥ通信部１０４は、ＢＳ２ＵＥ通信部１０２とＢＳ２ＵＥ接続７２０を介して、測定結果を基地局２００に報告する。
本実施形態による基地局２００を、図１３を参照して説明する。
本実施形態による基地局２００は、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１と、ＢＳ２Ｄ通信部２０２と、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４と、バックホール通信部２０６と、を備える。ＢＳ２ＵＥ通信部２０１、ＢＳ２Ｄ通信部２０２、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４およびバックホール通信部２０６は、互いに接続されている。
ＢＳ２ＵＥ通信部２０１は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いてユーザ端末１００と通信する。上述のように、一部の無線ベアラのデータは、ＢＳ２ＵＥ接続７２０において送信される。たとえば、ＲＲＣシグナリング、ＮＡＳシグナリング、ＭＡＣレイヤシグナリングなどの制御信号は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信してもよい。さらに、ＶｏＩＰ（Voice over IP）パケットもまた、ＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信してもよい。他のデータベアラ用のデータもまた、ＢＳ２ＵＥ接続７２０で送信してもよい。
上述の通り、Ｄ２ＵＥ接続７１０が切れているときまたは利用できないとき、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１は、すべての無線ベアラについてのデータを、ユーザ端末１００と送受信することができる。データの一部、たとえば、Ｕプレーンデータはユーザ端末１００から送信されて、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１とバックホール通信部２０６を介してコアネットワーク４００に転送される。サーバ４００から送信されるＵプレーンデータなどのデータの一部は、バックホール通信部２０６とＢＳ２ＵＥ通信部２０１を介してユーザ端末１００に転送される。
さらに、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１は、Ｄ２ＵＥ接続７１０のための制御信号をユーザ端末１００から受信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０のための制御信号をユーザ端末１００に送信する。制御信号についての説明は、ユーザ端末１００のものと同じであり、ここでは省略する。
ＢＳ２Ｄ通信部２０２は、ＢＳ２Ｄ接続７３０を用いて小ノード装置５００と通信する。ＢＳ２Ｄ通信部２０２は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号を小ノード装置５００から受信し、Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号を小ノード装置５００に送信する。制御信号についての説明は、小ノード装置５００のものと同じであり、ここでは省略する。
Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号は、以下に説明するように、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４で作成され、Ｍａｃｒｏ２ＵＥ通信部２０１を介してユーザ端末１００に転送される。制御信号は、ＢＳ２Ｄ通信部２０２を介して小ノード装置５００にも送信される。
Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は、Ｄ２ＵＥ接続７１０について無線リンク接続制御を行う。無線リンク接続制御には、Ｄ２ＵＥ接続７１０の確立、構成、再構成、再確立、解除の少なくとも１つが含まれる。無線リンク接続制御用のパラメータが、Ｍａｃｒｏ２ＵＥ通信部２０１を介してユーザ端末１００に送信される。無線リンク接続制御のパラメータはまた、ＢＳ２Ｄ通信部２０２を介して小ノード装置５００に送信される。パラメータには、物理レイヤ、ＭＡＣレイヤパラメータ、ＲＬＣレイヤパラメータ、ＰＤＣＰレイヤパラメータ、ＲＲＣレイヤパラメータの少なくとも１つを含めてもよい。パラメータは、無線ベアラの情報を含めてもよい。無線リンク接続制御は、無線リソース制御と呼んでもよい。
さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は、ユーザ端末１００と小ノード装置５００の間のパスロスがしきい値より高い場合、Ｄ２ＵＥ接続７１０を解除すべきであると決定してもよい。すなわち、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を解除するための制御信号を送ってもよい。Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は、ユーザ端末１００と小ノード装置５００の少なくとも１つにより送信される測定報告に基づき、その決定を行ってもよい。さらに具体的に、ユーザ端末１００と小ノード装置５００の少なくとも１つが、パスロスがしきい値より高いか否かを検出し、パスロスがしきい値より高い場合に測定報告を送信する。Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は、測定報告を受け取ると、ユーザ端末１００と小ノード装置５００の少なくとも１つに制御信号を送信してもよい。上記例において、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるＤＬ送信電力またはＵＬ送信電力をパスロスの代わりに使用してもよい。
さらに、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は、ユーザ端末１００と小ノード装置５００の間のＤ２ＵＥ接続のハンドオーバを制御する。
さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は、ユーザ端末が送信した測定報告を受信し、ユーザ端末１００が、接続（serving）小ノード装置よりユーザ端末１００に近い周辺（neighbor）小ノード装置にハンドオーバすべきか否かを決定する。ここで、接続小ノード装置は、現在ユーザ端末１００とＤ２ＵＥ接続７１０を有する装置を意味する。
さらに、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソースを制御してもよい。さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソースを割り当て、周辺小ノード装置とのＤ２ＵＥ接続と干渉しないようにしている。さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソースの割当てを、周辺小ノード装置の他のＤ２ＵＥ接続と重ならないようにすることができる。無線リソースは、時間領域リソース、周波数領域リソース、コード領域リソースの少なくとも１つを含む。
無線リソースは、無線リソース制御用のパラメータの一部によりユーザ端末１００と小ノード装置５００に指示してもよい。パラメータは、周波数領域リソースのＩＤ、時間領域リソースの識別のＩＤ、コード領域リソースの識別のＩＤの少なくとも１つを含んでいてもよい。
Ｄ２ＵＥ接続７１０に割り当てられる無線リソースは、小ノード装置５００が無線通信サービスを提供するセルにおけるユーザ端末の数で決めてもよい。あるいは、無線リソースは、Ｄ２ＵＥ接続７１０で通信が行われている周波数帯域における干渉電力レベルに基づいて決めてもよい。
さらに、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４は、Ｄ２ＵＥ接続７１０のリンクアダプテーションを制御してもよい。さらに具体的に、リンクアダプテーションは、電力制御と、適応変調符号化の１つとしてもよい。電力制御の情報は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における下りリンクまたは上りリンクの最大送信出力電力の情報を含んでいてもよい。
Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４において上記制御に基づき定められる制御信号は、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１を介してユーザ端末１００に送信される。制御信号は、ＢＳ２Ｄ通信部２０２を介して小ノード装置に送信される。
バックホール通信部２０６は、コアネットワークに繋がるバックホールリンクを有する。バックホール通信部２０６は、コアネットワーク４００から受け取る下りリンクデータをＢＳ２ＵＥ通信部２０１に送信し、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１から受け取る上りリンクデータをコアネットワーク４００に送信する。
図１４および図１４Ａを参照して、本発明の１つ以上の実施形態による移動通信システムの処理を説明する。
図１４において、ステップＳ８０１では、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるべきトラフィックデータが発生する。トラフィックデータは、下りリンクでも上りリンクでも送信することができる。あるいは、トラフィックデータは、下りリンクか上りリンクのみで送信可能とする。さらに具体的に、トラフィックデータの発生は、電子メール、ｗｅｂサイト閲覧、ファイルのダウンロード、ファイルのアップロード等に相当する。トラフィックデータは「データ」と呼んでもよい。
ステップＳ８０２において、基地局２００とユーザ端末１００の間のＬＴＥ接続（図２のＢＳ２ＵＥ接続７２０）を確立する。ユーザ端末がトリガーとなった場合、ユーザ端末１００はランダムアクセス手順により接続を開始することができる。サーバ６００がトリガーとなった場合、基地局はページングメッセージを送信し、接続を開始する。ステップＳ８０２は、図１４ＡにおいてステップＡ８０２に対応する。
本実施形態において、ＢＳ２Ｄ接続７３０を、基地局２００と小ノード装置５００の間で常に構成する。
他の実施形態によっては、しかしながら、基地局２００と小ノード装置５００の間の接続（ＢＳ２Ｄ接続７３０）をステップＳ８０２で、あるいはステップＳ８０２の直後に確立する。この確立は、基地局２００の制御信号をトリガーとしてもよい。さらに、小ノード装置５００は、上記の確立手続きにおいて基地局２００からの要求の後、Ｄ２ＵＥ接続７１０のパイロット信号の送信を開始してもよい。結果として、パイロット信号を送信しないときに、その周波数帯域において他の通信との重大な干渉を起こすことがなくなる。
ステップＳ８０３において、後述のように、ユーザ端末１００はＤ２ＵＥ接続を測定する。つまり、ユーザ端末１００は、Ｄ２ＵＥ接続において、下りリンク無線リンク品質について測定を行う。さらに具体的に、ユーザ端末１００は基地局２００に測定報告を送信し、それにより基地局２００は下りリンク無線リンク品質の最も高い小ノード装置の識別番号を知ることとなる。
さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ接続のための測定を、図１４ＡのステップＡ８０３ａ、Ａ８０３ｂおよびＡ８０３ｃに示すように実行してもよい。
ステップＡ８０３ａにおいて、基地局２００はＢＳ２ＵＥ接続においてユーザ端末１００に制御信号を送信し、ユーザ端末１００にＤ２ＵＥ接続の測定を命令し、ユーザ端末１００は無線リンク品質の最も高い小ノード装置を検出する。
制御信号は、測定用の情報を含めることができる。たとえば、制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続のキャリア周波数、Ｄ２ＵＥ接続の帯域幅、小ノード装置の識別番号、測定品質の情報、小ノード装置が送信するパイロット信号の情報などの少なくとも１つを含んでいてもよい。測定品質についての情報は、ＲＳＲＰやＲＳＲＱのインジケータとしてもよい。
パイロット信号の情報は、パイロット信号の無線リソースの情報としてもよい。さらに具体的に、パイロット信号の情報は、パイロット信号の送信周期、パイロット信号の周波数領域リソースの情報、パイロット信号の時間領域リソースの情報などの少なくとも１つとしてもよい。後述するように、Ｄ２ＵＥ接続とＢＳ２ＵＥ接続の間の時間オフセットもまた、パイロット信号の情報に含めてもよい。さらに、パイロット信号の送信電力をパイロット信号の情報に含めてもよい。
さらに、基地局２００に測定結果を送信するルールもまた、測定の情報に含めてもよい。ルールには、ＬＴＥと同様の基準、たとえば、イベントＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５などＴＳ３６．３３１に規定されている基準を含めてもよい。しきい値、レイヤ３フィルタリング係数、Time-to-triggerもまた、測定の情報に含めてもよい。
さらに、セル選択／再選択のための制御信号もまた、測定の情報に含めてもよい。すなわち、アイドルモード測定のための制御信号も測定の情報に含めてもよい。
制御信号は、専用の制御信号あるいは報知情報で送信してもよい。
さらに、ステップＳ８０３Ａにおける制御信号は、基地局２００がユーザ端末１００に無線通信システムを提供するセルにおいてＤ２ＵＥ接続を利用できるか否かを示すインジケータを含んでいてもよい。
制御信号は、ステップＡ８０３ａに代えてステップＡ８０２で送信してもよい。
ステップＡ８０３ｂにおいて、ユーザ端末１００は、Ｄ２ＵＥ接続のＤＬ無線リンク品質を測定する。
ステップＡ８０３ｃにおいて、ユーザ端末１００は基地局２００に、ＢＳ２ＵＥ接続７２０において測定結果を送信し、それにより、基地局２００にＤＬ無線リンク品質が最も高い小ノード装置の識別番号を通知する。
ステップＳ８０４において、ユーザ端末１００と小ノード装置５００の間のＤ２ＵＥ接続（Ｄ２ＵＥ接続７１０）を確立する。基地局２００は、ユーザ端末１００と小ノード装置５００に、Ｄ２ＵＥ接続７１０を構成するように命令する。Ｄ２ＵＥ接続７１０のパラメータを、基地局２００からユーザ端末１００と小ノード装置５００に、それぞれＢＳ２ＵＥ接続７２０とＢＳ２Ｄ接続７３０で送信する。さらに、Ｄ２ＵＥ接続７１０の確立は、ユーザ端末１００と小ノード装置５００の両方、またはいずれか一方によって、基地局２００に報告してもよい。ステップＳ８０４は図１４Ａにおいて、ステップＡ８０４ａからＡ８０４ｆに対応する。
すなわち、Ｄ２ＵＥ接続７１０の確立は、図１４ＡのステップＡ８０４ａ、Ａ８０４ｂ、Ａ８０４ｃ、Ａ８０４ｄ、Ａ８０４ｅおよびＡ８０４ｆに示すように実行してもよい。
ステップＡ８０４ａにおいて、基地局２００は、ＢＳ２Ｄ接続７３０において小ノード装置５００に制御信号を送信し、小ノード装置５００にユーザ端末１００とＤ２ＵＥ接続７１０を確立するように命令する。一般に、小ノード装置５００は、測定結果に基づきＤＬ無線リンク品質が最も高い装置である。ステップＡ８０４ｂにおいて、小ノード装置５００は、ステップＡ８０４ａの命令について確認を送信してもよい、制御信号は、ユーザ端末１００の識別番号、ユーザ端末１００の性能情報等の少なくとも１つを含んでいてもよい。
ステップＡ８０４ｃにおいて、基地局２００は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０においてユーザ端末１００に制御信号を送信し、ユーザ端末１００に小ノード装置５００とＤ２ＵＥ接続７１０を確立するように命令する。
本開示の１つ以上の実施形態によると、たとえば、ステップＡ８０４ｃの制御信号は、少なくとも以下のパラメータの１つを含んでいてもよい。
Ｄ２ＵＥ接続７１０用の無線ベアラ情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０のキャリア周波数情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０の周波数帯域インジケータ
Ｄ２ＵＥ接続７１０のシステム帯域幅（チャネル帯域幅）
Ｄ２ＵＥ接続７１０の禁止セル情報
小ノード装置５００の識別番号
Ｄ２ＵＥ接続７１０の上りリンク最大送信電力
Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるＤＬおよびＵＬスロットの情報（ＴＤＤの場合）
Ｄ２ＵＥ接続７１０のランダムアクセスチャネル情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０のＰＵＣＣＨなどの上りリンク物理制御チャネルの情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０のＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨなどの下りリンク物理制御チャネルの情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０の上りリンク物理共有チャネルの情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０の下りリンク物理共有チャネルの情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０の上りリンクＳＲＳ（sounding reference signal）の情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０の上りリンク電力制御情報の情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０の下りリンクまたは上りリンクサイクリックプレフィックス情報の情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０の上りリンクの時間アラインメント制御の情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０の各無線ベアラのＲＬＣまたはＰＤＣＰ構成の情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０のＭＡＣ構成の情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０のセキュリティの情報
ステップＡ８０４ｃにおける情報の一部またはすべてを、ステップＡ８０４ａにおいて小ノード装置５００に送信してもよい。
無線ベアラ情報は、Ｄ２ＵＥ接続７１０についてどの無線ベアラを構成するべきか、あるいは、どんな優先順位を各無線ベアラに指定すべきか示してもよい。
Ｄ２ＵＥ接続７１０のパラメータをステップＡ８０４ｃにおいて送信してもよいので、小ノード装置５００が報知チャネルを送信する必要がなくなり、したがって、小ノード装置５００の複雑性を低減することができる。
ステップＡ８０４ｄにおいて、ユーザ端末１００は制御信号を送信し、ユーザ端末１００と小ノード装置５００の間に接続（Ｄ２ＵＥ接続７１０）を確立する。制御信号は、ランダムアクセスシグナリングとしてもよい。あるいは、制御信号は、あらかじめ割り当てられたアクセスシグナリングとしてもよい。あらかじめ割り当てられたアクセスシグナリングの無線リソース情報は、ステップＡ８０４ｃにおいて基地局２００によりユーザ端末１００に送信されてもよい。
あらかじめ割り当てられたアクセスシグナリングの無線リソース情報は、基地局２００により構成されてもよい。この場合、基地局２００は、小ノード装置５００にステップＡ８０４ａにおける情報を通知してもよい。あるいは、あらかじめ割り当てられたアクセスシグナリングの無線リソース情報は、小ノード装置５００により構成されてもよい。この場合、小ノード装置５００は、基地局２００にステップＡ８０４ｂの情報を通知してもよい。
ステップＡ８０４ｅにおいて、小ノード装置５００は、ステップＡ８０４ｄで送信された制御信号の確認を送信する。結果として、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立することができる。
ステップＡ８０４ｆにおいて、ユーザ端末１００は、基地局２００に制御信号を送信し、基地局２００にＤ２ＵＥ接続７１０が無事確立されたことを通知する。
ステップＳ８０５において、トラフィックデータの一部（図３におけるデータ＃２）を、ユーザ端末１００とサーバ６００の間でＤ２ＵＥ接続７１０と小ノード装置５００を介して、図３に示すように転送する。Ｄ２ＵＥ接続７１０において送信されるデータは、一部の無線ベアラのデータとしてもよく、それはユーザ端末１００とサーバ６００の間の通信用に構成される。さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ接続７１０を介して転送されるデータは、ベストエフォート型パケット、ノンリアルタイムサービスパケット、リアルタイムサービスパケットの少なくとも１つとしてもよい。Ｄ２ＵＥ接続７１０により転送されるデータは、Ｕプレーンデータとしてもよい。ステップＳ８０５は、図１４ＡにおいてステップＡ８０５に対応する。
ステップＳ８０６において、トラフィックデータの一部（図３におけるデータ＃１）を、ユーザ端末１００とサーバ６００の間でＢＳ２ＵＥ接続７２０と基地局２００を介して、図３に示すように転送する。Ｃプレーンデータも、Ｄ２ＵＥ接続７１０に代えて、ＢＳ２ＵＥ接続７２０において送信してもよい。ステップＳ８０６は、図１４ＡにおけるステップＡ８０６に対応する。
図１４に示す動作を、以下に示すように、小ノード装置５００における動作の観点から説明してもよい。小ノード装置５００の動作は、ユーザ端末１００とＤ２ＵＥ接続７１０を確立するステップ（ステップＳ８０４）と、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、Ｄ２ＵＥ接続７１０を用いて転送するステップ（ステップＳ８０５）と、を含んでいる。
図１４に示す動作を、以下に示すように、ユーザ端末１００における動作の観点から説明してもよい。ユーザ端末１００の動作は、基地局２００とＬＴＥ接続（ＢＳ２ＵＥ接続７２０）を確立するステップ（ステップＳ８０２）と、小ノード装置について測定するステップ（ステップＳ８０３）と、小ノード装置５００とＤ２ＵＥ接続７１０を確立するステップ（ステップＳ８０４）と、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、Ｄ２ＵＥ接続７１０と小ノード装置５００を介して転送するステップ（ステップＳ８０５）と、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部をＢＳ２ＵＥ接続７２０と基地局２００を介して転送するステップ（ステップＳ８０６）と、を含んでいる。
図１４に示す動作を、以下に示すように、基地局２００における動作の観点から説明してもよい。基地局２００の動作は、ユーザ端末１００とＬＴＥ接続（ＢＳ２ＵＥ接続７２０）を確立するステップ（ステップＳ８０２）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立するための制御信号を送信するステップ（ステップＳ８０４）と、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いて転送するステップ（ステップＳ８０６）と、を含んでいる。Ｄ２ＵＥ接続７１０において、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、Ｄ２ＵＥ接続７１０と小ノード装置５００を介して転送する。
図１５を参照して、本発明の１つ以上の実施形態による移動通信システムの動作を説明する。
図１５に示すように、ステップＳ９０１において、トラフィックデータの一部を、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で、Ｄ２ＵＥ接続７１０と小ノード装置５００を介して転送する。ステップＳ９０２において、トラフィックデータの一部を、ユーザ端末１００とサーバ６００の間でＢＳ２ＵＥ接続７２０と基地局２００を介して転送する。ステップＳ９０１およびステップＳ９０２は、それぞれステップＳ８０５およびＳ８０６と同じとしてもよい。すなわち、ステップＳ９０１およびＳ９０２は、ステップＳ８０５およびＳ８０６の続きとしてもよい。
ステップＳ９０３において、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送すべきトラフィックデータが消えている。さらに具体的に、トラフィックデータの消失は電子メールの送受信や、ウェブサイトの閲覧、ファイルのダウンロード、ファイルのアップロード等の終了に対応してもよい。
ステップＳ９０４において、基地局２００は、制御信号を小ノード装置５００に送信し、小ノード装置５００にＤ２ＵＥ接続７１０を解除すべきと通知する。ステップＳ９０５において、小ノード装置５００はステップＳ９０４の通知の確認を送信する。
ステップＳ９０６において、基地局２００は、ユーザ端末１００に制御信号を送信し、ユーザ端末１００にＤ２ＵＥ接続７１０を解除すべきと通知する。ステップＳ９０７において、ユーザ端末１００は、ステップＳ９０６の通知の確認を送信する。ステップＳ９０６およびＳ９０７は、ステップＳ９０４およびＳ９０５に先立って実行してもよい。あるいは、ステップＳ９０６およびＳ９０７は、ステップＳ９０４およびＳ９０５と同時に行ってもよい。
ステップＳ９０４およびＳ９０６における制御信号によると、Ｄ２ＵＥ接続７１０はステップＳ９０８において解除される。
ステップＳ９０５およびＳ９０７は、ステップＳ９０８の後に実行してもよく、ユーザ端末１００または小ノード装置５００が、Ｄ２ＵＥ接続７１０が解除されたことを報告することができる。
ステップＳ９０９において、基地局２００は、ユーザ端末１００に制御信号を送信し、ユーザ端末１００にＢＳ２ＵＥ接続７２０が解除されたことを通知する。ステップＳ９１０において、ユーザ端末１００がステップＳ９０９の制御信号の確認を基地局２００に送信する。ステップＳ９０９およびＳ９１０は、ＬＴＥ接続を解除する標準的な手順に対応する。
図１５に示す実施形態において、基地局２００は、制御信号を送信してＤ２ＵＥ接続７１０の解除を通知する。あるいは、ユーザ端末１００または小ノード装置５００が、制御信号を送信してもよい。
図１５に示す動作を、以下に示すように、小ノード装置５００の動作の観点から説明してもよい。小ノード装置５００の動作は、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、Ｄ２ＵＥ接続７１０を介して転送するステップ（ステップＳ９０１）と、基地局２００が送信する制御信号を受信するステップ（ステップＳ９０４）と、制御信号の確認を基地局２００に送信するステップ（ステップＳ９０５）と、ユーザ端末１００とのＤ２ＵＥ接続７１０を解除するステップ（ステップＳ９０８）と、を含んでいる。
図１５に示す動作を、以下に示すように、ユーザ端末１００の動作の観点から説明してもよい。ユーザ端末１００の動作は、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、Ｄ２ＵＥ接続７１０と小ノード装置５００を介して転送するステップ（ステップＳ９０１）と、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を介して転送するステップ（ステップＳ９０２）と、基地局２００が送信する制御信号を受信するステップ（ステップＳ９０６）と、制御信号の確認を基地局２００に送信するステップ（ステップＳ９０７）と、ユーザ端末１００とのＤ２ＵＥ接続７１０を解除するステップ（ステップＳ９０８）と、ステップＳ９０９とＳ９１０においてＬＴＥ接続（ＢＳ２ＵＥ接続７２０）を解除するステップと、を含んでいる。
図１５に示す動作を、以下に示すように、基地局２００の動作の観点から説明してもよい。基地局２００の動作は、Ｄ２ＵＥ接続７１０解除の制御信号を小ノード装置５００に送信するステップ（ステップＳ９０４）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０解除の制御信号をユーザ端末１００に送信するステップ（ステップＳ９０６）と、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を解除するステップ（ステップＳ９０９およびＳ９１０）と、を含んでいる。
図１６を参照して、本発明の１つ以上の実施形態による移動通信システムの動作を説明する。
図１６に示すように、ステップＳ１００１において、トラフィックデータの一部を、ユーザ端末１００とサーバ６００の間でＤ２ＵＥ接続７１０と小ノード装置５００を介して転送する。ステップＳ１００２において、トラフィックデータの一部を、ユーザ端末１００とサーバ６００の間でＢＳ２ＵＥ接続７２０と基地局２００を介して転送する。ステップＳ１００１とステップＳ１００２は、ステップＳ８０５とステップＳ８０６と、それぞれ同じとしてもよい。すなわち、ステップＳ１００１とステップＳ１００２は、ステップＳ８０５とステップＳ８０６の続きとしてもよい。
ステップＳ１００４において、基地局２００は小ノード装置５００に制御信号を送信し、小ノード装置５００にＤ２ＵＥ接続７１０が再構成されるべきであると通知する。ステップＳ１００５において、基地局２００はユーザ端末１００に制御信号を送信し、ユーザ端末１００にＤ２ＵＥ接続７１０が再構成されるべきであると通知する。
さらに具体的に、ステップＡ８０４ｃについて説明するパラメータを、ステップ１００４やステップＳ１００５の制御信号に含めてもよい。
ステップＳ１００６において、Ｄ２ＵＥ接続７１０を再構成する。さらに具体的に、Ｄ２ＵＥ接続７１０について一部のパラメータを変更する。パラメータは、周波数領域リソースのパラメータ、時間領域リソースのパラメータ、コード領域リソースのパラメータ、Ｄ２ＵＥ接続７１０のパイロット信号のパラメータ、Ｄ２ＵＥ接続７１０の初期アクセスのパラメータ、無線ベアラのパラメータ、Ｄ２ＵＥ接続７１０の電力制御のパラメータの少なくとも１つを含んでいてもよい。電力制御のパラメータには、Ｄ２ＵＥ接続７１０の下りリンクまたは上りリンクの最大送信出力電力の情報が含まれる。
ステップＳ１００７において、小ノード装置５００は、基地局２００に制御信号を送信し、基地局２００にＤ２ＵＥ接続７１０が無事に再構成されたことを通知する。ステップＳ１００８において、ユーザ端末１００は基地局２００に制御信号を送信し、基地局２００にＤ２ＵＥ接続７１０が無事再構成されたことを通知する。
図１６に示す動作を、以下に示すように、小ノード装置５００の動作の観点から説明してもよい。小ノード装置５００の動作は、ユーザ端末１００とサーバ６００の間でＤ２ＵＥ接続７１０を介してデータの一部を転送するステップ（ステップＳ１００１）と、制御信号を受信してＤ２ＵＥ接続７１０を再構築するステップ（ステップＳ１００４）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０を再構成するステップ（ステップＳ１００６）と、制御信号を送信して、Ｄ２ＵＥ接続７１０が再構成されたことを報告するステップ（ステップＳ１００８）と、を含んでいる。
図１６に示す動作を、以下に示すように、ユーザ端末１００における動作の観点から説明してもよい。ユーザ端末１００の動作は、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、Ｄ２ＵＥ接続７１０を介して転送するステップ（ステップＳ１００１）と、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部分を、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を介して送信するステップ（ステップＳ１００２）と、制御信号を受信してＤ２ＵＥ接続７１０を再構成するステップ（ステップＳ１００５）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０を再構成するステップ（ステップＳ１００６）と、制御信号を送信してＤ２ＵＥ接続７１０が再構成されたことを報告するステップ（ステップＳ１００８）と、を含んでいる。
図１６に示す動作を、以下に示すように、基地局２００における動作の観点から説明してもよい。基地局２００の動作は、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を介して転送するステップ（ステップＳ１００２）と、制御信号を小ノード装置５００に送信してＤ２ＵＥ接続７１０を再構成するステップ（ステップＳ１００３）と、制御信号をユーザ端末１００に送信してＤ２ＵＥ接続７１０を再構成するステップ（ステップＳ１００４）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０が再構成されたことを報告する制御信号を受信するステップ（ステップＳ１００７）と、Ｄ２ＵＥ接続７１０が再構成されたことを報告する制御信号を受信するステップ（ステップＳ１００８）と、を含んでいる。
図１７を参照して、本発明の１つ以上の実施形態による移動通信システムの動作を説明する。
図１７に示すように、ステップＳ１１０１において、トラフィックデータの一部が、ユーザ端末１００とサーバ６００の間でＤ２ＵＥ接続７１０とソース小ノード装置５００を介して転送される。ステップＳ１１０２において、トラフィックデータの一部がユーザ端末１００とサーバ６００の間で、ＢＳ２ＵＥ接続７２０と基地局２００を介して転送される。ステップＳ１１０１およびステップＳ１１０２は、ステップＳ８０５とステップＳ８０６とそれぞれ同じとしてもよい。すなわち、ステップＳ１１０１とステップＳ１１０２は、ステップＳ８０５とステップＳ８０６の続きとしてもよい。
ステップＳ１１０３において、ユーザ端末１００はＤ２ＵＥ接続について、以下に示すように測定を行う。すなわち、ユーザ端末１００は、接続小ノード装置と周辺小ノード装置のＤＬ無線リンク品質について測定を行う。ＤＬ無線リンク品質は、パイロット信号受信電力、パスロス、信号対干渉比（ＳＩＲ）、チャネル状態情報、チャネル品質インジケータ、受信信号強度インジケータ等の少なくとも１つとすることができる。
さらに具体的に、ユーザ端末１００は、接続小ノード装置よりユーザ端末１００に近い周辺小ノード装置が検出されたか否か判定し、周辺小ノード装置が検出された場合、図１７Ａに示すように検出結果を基地局に送信する。
すなわち、ユーザ端末１００は、ステップＡ１１０３ａにおいてＤ２ＵＥ接続について測定を行う。
ステップＡ１１０３ｂにおいて、ユーザ端末１００は、接続小ノード装置よりユーザ端末１００に近い周辺小ノード装置が検出されたか否かを判定する。接続（serving）小ノード装置は、ユーザ端末１００と現在通信中の小ノード装置（ソース小ノード装置５００Ｓ）を意味する。さらに具体的に、周辺小ノード装置の無線リンク品質が、接続小ノード装置の無線リンク品質よりも高いとき、周辺小ノード装置は、接続小ノード装置よりユーザ端末１００に近いと判定することができる。
接続小ノード装置よりユーザ端末に近い周辺小ノード装置が検出された場合（ステップＡ１１０３ｂ：ＹＥＳ）、ユーザ端末１００は、測定結果を基地局２００に送信し、基地局に周辺小ノード装置が検出されたことを通知する。ステップＡ１１０３ｂは、図１７におけるステップＳ１１０４に対応する。
接続小ノード装置よりユーザ端末に近い周辺小ノード装置が検出されない場合（ステップＡ１１０３ｂ：ＮＯ）、ユーザ端末１００は、基地局２００に測定結果を送信しない。
ステップＡ１１０３ａとステップＡ１１０３ｂは、図１７のステップＳ１１０３に対応する。
ステップＳ１１０４において、ユーザ端末１００は測定報告を基地局２００に送信し、基地局２００に、接続小ノード装置よりユーザ端末に近い周辺小ノード装置が検出されたことを報告する。
以降、接続中の小ノード装置を「ソース小ノード装置」と称し、周辺小ノード装置を「ターゲット小ノード装置」と称する。
基地局２００は、ステップＳ１１０５において、ユーザ端末が周辺小ノード装置（ターゲット小ノード装置５００Ｔ）にハンドオーバすべきか決定する。
ステップＳ１１０６において、基地局２００は、ターゲット小ノード装置５００Ｔにハンドオーバ処理のための制御信号を送信する。制御信号を、Ｄ２ＵＥ接続のためのハンドオーバ要求と呼んでもよい。さらに具体的に、基地局２００は、ターゲット小ノード装置５００Ｔがユーザ端末１００とＤ２ＵＥ接続を確立するためのパラメータを通知する。ステップＡ８０４ａで示すパラメータは、ステップＳ１１０８の制御信号に含まれていてもよい。
ステップＳ１１０７において、ターゲット小ノード装置５００Ｔは、ステップＳ１１０６の制御信号の確認を送信する。
ステップＳ１１０８において、基地局２００は、ユーザ端末１００に制御信号を送信し、ユーザ端末１００にターゲット小ノード装置５００Ｔへのハンドオーバを命令する。
制御信号は、Ｄ２ＵＥ接続７１０用の接続情報を含んでいてもよい。さらに具体的に、接続情報は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の測定構成の情報、Ｄ２ＵＥ接続７１０のモビリティ制御の情報、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御情報などの少なくとも１つを含んでいてもよい。
さらに、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソース情報は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線ベアラ情報、Ｄ２ＵＥ接続７１０のＰＤＣＰレイヤ構成の情報、Ｄ２ＵＥ接続７１０のＲＬＣレイヤ構成の情報、Ｄ２ＵＥ接続７１０のＭＡＣレイヤ構成の情報、Ｄ２ＵＥ接続７１０の物理レイヤの情報などの少なくとも１つを含んでいてもよい。
さらに具体的に、ステップＡ８０４ｃに示すパラメータを、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御情報に含めてもよい。
ステップＳ１１０９において、基地局２００は、ソース小ノード装置５００Ｓに制御信号を送信し、ユーザ端末１００がターゲット小ノード装置５００Ｔへハンドオーバすべきであると通知する。ソース小ノード装置５００は、制御信号に基づきユーザ端末１００との通信を終了する。すなわち、ソース小ノード装置はＤ２ＵＥ接続７１０を解除する。
ステップＳ１１１０において、ユーザ端末１００は、制御信号を送信し、ユーザ端末１００とターゲット小ノード装置５００Ｔの間の接続を確立する。制御信号は、ランダムアクセスシグナリングとしてもよい。制御信号は、ステップＡ８０４ｃのシグナリングと同じとしてもよい。
ステップＳ１１１１において、ターゲット小ノード装置５００Ｔは、ステップＳ１１１０において送信された制御信号の確認を送信する。結果として、Ｄ２ＵＥ接続をユーザ端末１００とターゲット小ノード装置５００Ｔの間で確立することができる。
ステップＳ１１１２において、ユーザ端末１００は、基地局２００に制御信号を送信し、基地局２００にターゲット小ノード装置５００Ｔへのハンドオーバが成功したことを通知する。
ステップＳ１１１３において、トラフィックデータの一部を、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で、Ｄ２ＵＥ接続７１０とターゲット小ノード装置５００Ｔを介して転送する。
ステップＳ１１１４において、トラフィックデータの一部を、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で、ＢＳ２ＵＥ接続７２０と基地局２００を介して転送する。ステップＳ１１１４は、ステップＳ１１０２と同じである。つまり、ステップ（Ｓ１１０２およびＳ１１１４）は図１７に示すプロセスの間、連続して実行することができる。
図１７に示す動作を、以下に示すように、ソース小ノード装置５００Ｓの動作の観点から説明してもよい。ソース小ノード装置５００Ｓの動作は、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、Ｄ２ＵＥ接続７１０を使用して転送するステップ（ステップＳ１１０１）と、ソース小ノード装置５００Ｓにユーザ端末１００がターゲット小ノード装置５００Ｔへハンドオーバすべきであることを通知する制御信号を受信するステップと、ユーザ端末１００とのＤ２ＵＥ接続７１０を終了するステップと、を含んでいる。
図１７に示す動作を、以下に示すように、ターゲット小ノード装置５００Ｔの動作の観点から説明してもよい。ターゲット小ノード装置５００Ｔの動作は、基地局２００が送信するハンドオーバ準備のための制御信号を受信するステップ（ステップＳ１１０６）と、制御信号の確認を送信するステップ（ステップＳ１１０７）と、ユーザ端末１００とターゲット小ノード装置５００との間に接続を確立するための制御信号を受信するステップ（ステップＳ１１１０）と、制御信号の確認を送信するステップ（ステップＳ１１１１）と、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、Ｄ２ＵＥ接続７１０を介して転送するステップ（ステップＳ１１１３）と、を含んでいる。
図１７に示す動作を、以下に示すように、ユーザ端末１００の動作の観点から説明してもよい。ユーザ端末１００の動作は、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送すべきデータの一部を、ソース小ノード装置とのＤ２ＵＥ接続７１０を介して転送するステップ（ステップＳ１１０１）と、ユーザ端末とサーバ６００の間で転送すべきデータの一部を、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を使用して転送するステップ（ステップＳ１１０２）と、Ｄ２ＵＥ接続を測定するステップ（ステップＳ１１０３）と、基地局２００に測定報告を送信するステップ（ステップＳ１１０４）と、ユーザ端末１００にターゲット小ノード装置５００Ｔへのハンドオーバを命令する制御信号を受信するステップ（ステップＳ１１０８）と、ユーザ端末１００とターゲット小ノード装置５００Ｔの間に接続を確立するための制御信号を送信するステップ（ステップＳ１１１０）と、基地局２００にターゲット小ノード装置５００Ｔへのハンドオーバが成功したことを通知するための制御信号を基地局２００に送信するステップ（ステップＳ１１１２）と、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、ターゲット小ノード装置５００ＴとのＤ２ＵＥ接続７１０を使用して転送するステップ（Ｓ１１１３）と、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を介して転送するステップ（Ｓ１１１４）と、を含んでいる。なお、ステップＳ１１０２は、ステップＳ１１１４と同じであり、このプロセスはステップの間連続して行われる。
図１７に示す動作を、以下に示すように、基地局２００における動作の観点から説明してもよい。基地局２００の動作は、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を介して転送するステップ（ステップＳ１１０２）と、ユーザ端末１００が送信する測定報告を受信するステップ（ステップＳ１１０４）と、ユーザ端末１００がターゲット小ノード装置５００Ｔへハンドオーバすべきという決定をするステップ（ステップＳ１１０５）と、ハンドオーバ処理のためにターゲット小ノード装置５００Ｔに制御信号を送信するステップ（ステップＳ１１０６）と、制御信号の確認を受信するステップ（ステップＳ１１０７）と、ユーザ端末１００にターゲット小ノード装置５００Ｔへのハンドオーバを命令する制御信号をユーザ端末１００に送信するステップと、ソース小ノード装置５００Ｓに、ユーザ端末１００がターゲット小ノード装置５００Ｔにハンドオーバすべきであると通知する制御信号を送信するステップと、基地局２００にターゲット小ノード装置５００Ｔへのハンドオーバが成功したことを通知する制御信号を受信するステップ（ステップＳ１１１２）と、ユーザ端末１００とサーバ６００の間で転送されるデータの一部を、ＢＳ２ＵＥ接続７２０を用いて転送するステップ（ステップＳ１１１４）と、を含んでいる。
図１８を参照して、本発明の１つ以上の実施形態による基地局２００の動作を説明する。図１８に示す制御方法は、本発明の１つ以上の実施形態におけるＤ２ＵＥ接続７１０の無線リソース制御または呼受付制御の一例である。
ステップＳ１２０１において、基地局２００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を使用するユーザ端末の数が所定のしきい値より大きいか否か判定する。
あるいは、基地局２００は、アクティブなユーザ端末の数、Ｄ２ＵＥ接続の数、トラフィックデータ量、Ｄ２ＵＥ接続が行われている周波数帯域の干渉レベル等の少なくとも１つに基づき混雑度を定義してもよい。また、基地局２００は、混雑度がしきい値よりも高いか否か判定してもよい。すなわち、基地局２００は、ステップＳ１２０１において混雑度がセルで高いか否かを判定してもよい。
ユーザ端末の数がしきい値よりも大きくない場合（ステップＳ１２０１：ＮＯ）、基地局２００は、ステップＳ１２０２において小ノード装置５００とユーザ端末１００の間のＤ２ＵＥ接続を新たに構成することを許可する。さらに具体的に、ステップＳ８０１同様にトラフィックデータが発生し、ユーザ端末１００が基地局２００と新たなＢＳ２ＵＥ接続や小ノード装置５００と新たなＤ２ＵＥ接続を構成しようとすると、基地局２００は、基地局２００との新たなＢＳ２ＵＥ接続に加えて、小ノード装置５００との新たなＤ２ＵＥ接続の構成を許可する。さらに、ユーザ端末１００が基地局２００とＢＳ２ＵＥ接続を有する状態で小ノード装置と新たなＤ２ＵＥ接続を構成しようとする場合に、基地局２００が小ノード装置５００との新たなＤ２ＵＥ接続を許可してもよい。
ユーザ端末の数がしきい値よりも大きい場合（ステップＳ１２０１：ＹＥＳ）、基地局２００は、ステップＳ１２０３において小ノード装置５００とユーザ端末１００の間のＤ２ＵＥ接続を新たに構成することを許可しない。さらに具体的に、ステップＳ８０１同様にトラフィックデータが発生し、ユーザ端末１００が基地局２００との新たなＢＳ２ＵＥ接続や小ノード装置５００との新たなＤ２ＵＥ接続を構成しようとすると、基地局２００は、小ノード装置５００との新たなＤ２ＵＥ接続の構成を許可しない。ここで、基地局２００は、基地局２００との新たなＢＳ２ＵＥ接続の構成を許可してもよいが、小ノード装置５００との新たなＤ２ＵＥ接続は許可することができない。あるいは、ユーザ端末１００が基地局２００とＢＳ２ＵＥ接続を有している状態で小ノード装置との新たなＤ２ＵＥ接続構成しようとすると、基地局２００は小ノード装置５００との新たなＤ２ＵＥ接続を許可することができない。
上記例において、小ノード装置５００は、１つのユーザ端末１００と１つのＤ２ＵＥ接続を有するが、通常の基地局同様、２つ以上のユーザ端末とは、２つ以上のＤ２ＵＥ接続を有してもよい。Ｄ２ＵＥ接続の無線リソースは、複数のユーザ端末と共有してもよく、基地局２００あるいは小ノード装置５００により制御してもよい。
上記例において、Ｄ２ＵＥ（Ｄ２ＵＥ接続７１０）およびＢＳ２ＵＥ（ＢＳ２ＵＥ接続７２０）送信は、異なる周波数帯域で実行することができるが、他の実施形態では、Ｄ２ＵＥを同時にマクロシステム（ＢＳ２ＵＥ）と同じ周波数帯域で実行してもよい。このシナリオでは、同じ周波数帯域でのＤ２ＵＥとＢＳ２ＵＥの共存を可能にするために、何らかの干渉緩和技術が用いられ得る。
たとえば、基地局２００がＤ２ＵＥ接続７１０を構成するので、基地局２００は、ユーザ端末１００が様々な周波数／時間スロットにおいて基地局によるシグナリングに応答していないことに気付く。かかる実施形態によっては、Ｄ２ＵＥ接続７１０は、基地局２００による継続的な接続や管理をサポートするためにＢＳ２ＵＥ（基地局２００からユーザ端末１００）通信が行われている送信スロットを許可するように構成される。言い換えれば、ユーザ端末１００は、所定のＯＮ期間において、基地局２００と通信することができ、ユーザ端末１００は、他の期間(ＯＦＦ期間)では小ノード装置５００と通信することができる。
あるいは、他の実施形態では、ユーザ端末１００に対する小ノード装置５００の通信リンクをサポートするＤ２ＵＥ接続７１０が基地局２００の送信と同じ帯域で同時に発生した場合、様々なリソースブロック（ＲＢｓ：resource blocks）のＯＦＤＭリソースエレメント（ＲＥ：resource elements）をリンクごとに確保する。ある実施形態では、制御信号に使用するＲＥがＤ２ＵＥリンクで使用されず、したがって、Ｄ２ＵＥリンク送信ではブランクとなっている。Ｄ２ＵＥリンク送信は、ユーザ端末１００宛ての制御信号を含め、他のＲＥで送信される。このような実施形態において、ユーザ端末１００は実際、小ノード装置５００からの通信と同時に、基地局２００からＲＥを受信し、たとえば、制御することができる。基地局は、送信を切断してもよいし、また無線リソースにおけるＢＳ２ＵＥリンクでの送信電力を低減してもよい。そのリソースでは、Ｄ２ＵＥリンクにおける送信が発生してもよい。無線リソースは、時間領域リソースまたは周波数領域リソースとしてもよい。
上述の実施形態では、Ｄ２ＵＥリンクは通常のＢＳ２ＵＥリンクと同じようにしてもよい。すなわち、小ノード装置５００は、共通のパイロット信号、報知信号、同期信号、物理レイヤ制御信号などを送信してもよい。あるいは、Ｄ２ＵＥリンクにおいて、信号やチャネルの一部を送信し、他を送信しないようにしてもよい。たとえば、共有のパイロット信号や物理レイヤ制御信号はＤ２ＵＥリンクで送信し、他の、報知信号や同期信号などのチャネルや信号は、Ｄ２ＵＥリンクで送信しないようにしてもよい。あるいは、共通のパイロット信号をＤ２ＵＥリンクで送信し、他の物理レイヤ制御信号、報知チャネル／信号、同期信号などをＤ２ＵＥリンクで送信しないようにしてもよい。あるいは、他の、低い頻度で送信されるパイロットまたは同期信号をＤ２ＵＥリンクで送信し、共通のパイロット信号や、物理レイヤ制御信号、報知チャネル／信号、従来の同期信号などをＤ２ＵＥリンクで送信しないようにしてもよい。
あるいは、Ｄ２ＵＥリンクは、Ｄ２Ｄ（device-to-device）リンクとしてもよい。そのようなシナリオにおいて、共有信号／チャネル、たとえば、共通のパイロット信号、報知信号、同期信号、物理レイヤ制御信号などのほとんどは、Ｄ２ＵＥリンクで省略することができ、データを転送するチャネルのみがＤ２ＵＥリンクで送信されてもよい。あるいは、低い頻度で送信されるパイロットまたは同期信号や、物理レイヤ制御信号などのチャネル／信号は、このシナリオにおいてもＤ２ＵＥリンクで送信されてもよい。
Ｄ２ＵＥリンクが通常のＢＳ２ＵＥリンク、あるいはＤ２Ｄリンクに似ているか否かにかかわらず、Ｄ２ＵＥリンクはＬＴＥベースの無線インタフェースに基づくものとしてもよく、他のシステムのインタフェースに基づくものとしてもよい。たとえば、Ｄ２ＵＥリンクは、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ−Ａ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡまたはＴＤ−ＬＴＥに基づくものとしてもよい。
たとえば、Ｄ２ＵＥ接続７１０は、ＷｉＦｉベースの無線インタフェースに基づいて特定されてもよい。たとえば、ＷｉＦｉのアクセスポイントは、小ノード装置５００とみなすされてもよい。つまり、小ノード装置５００のＤ２ＵＥ通信部５０４は、ＷｉＦｉ無線インタフェースを利用してユーザ端末１００と通信し、ＷｉＦｉ無線インタフェースの無線リソース制御は、基地局２００により制御されてもよい。無線リソースを制御するための制御信号は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０とＢＳ２Ｄ接続７３０において送信されてもよい。
本発明の１つ以上の実施形態における特徴の１つは、移動局がサーバと通信する移動通信システムの移動局にある。移動局は、無線基地局と通信するように構成された第１通信ユニットと、装置（device）と通信するように構成された第２通信ユニットを備える。第１通信ユニットは、移動局とサーバの間を転送されるデータの一部を、基地局を介して転送するように構成される。第２通信ユニットは、移動局とサーバの間を転送されるデータの一部を、装置を介して転送するように構成される。
上記移動局において、第１通信ユニットは、制御信号を、装置との通信を制御する無線基地局と送受信するように構成される。
上記装置において、第２通信ユニットは、無線基地局からシグナリングされるパラメータに基づいて装置と通信するように構成される。ここで、パラメータは、装置との通信用に時間領域リソースを示していてもよい。
上記移動局において、第２通信ユニットは、移動局とサーバの間を転送されるデータを、装置を介してオフロードするように構成される。
上記装置において、無線基地局と通信するための第１周波数は、装置と通信するための第２周波数と異なる。
上記装置において、第１通信ユニットと第２通信ユニットは、移動局が異なる周波数帯域で同時に信号を送受信できる機能を用いて同時に通信するように構成される。
上記装置において、第１通信ユニットと第２通信ユニットは、時分割多重方式で同時に通信することができるように構成される。
本発明の１つ以上の実施形態における特徴の１つは、移動局が無線基地局あるいは装置を介してサーバと通信する移動通信システムにおける装置にある。装置は、無線基地局と通信するように構成された第１通信ユニットと、移動局と通信するように構成された第２通信ユニットと、サーバと通信するように構成されたバックホールユニットと、を備える。第１通信ユニットは、移動局と装置の間の通信を制御する制御信号を、無線基地局と送受信するように構成されてもよい。第２通信ユニットは、移動局からサーバに転送されるデータの一部を受信するように構成され、バックホールユニットは、それをサーバに送信し、サーバから移動局に転送するデータを受信するように構成され、第２通信ユニットは、それを移動局に送信するように構成される。
上記装置において、第２通信ユニットおよびバックホールユニットは、移動局とサーバの間で転送されるデータをオフロードするように構成される。
本発明の１つ以上の実施形態における特徴の１つに、移動局がサーバと通信する移動通信システムにおける無線基地局がある。無線基地局は、移動局と通信するよう構成された第１通信ユニットと、装置と通信するように構成された第２通信ユニットと、移動局と装置の間の通信を制御するように構成された制御ユニットと、を備える。移動局とサーバの間で転送されるデータの一部は、装置を介して転送される。
上記無線基地局において、第１の通信ユニットを、移動局と制御信号を送受信するように構成し、その信号により移動局と装置の間の通信を制御する。
上記無線基地局において、第２の通信ユニットを、装置と制御信号を送受信するように構成し、その信号により移動局と装置の間の通信を制御する。
上記無線基地局において、装置は、移動局とサーバの間で転送されるデータをオフロードするように構成される。
本発明の１つ以上の実施形態による特徴の１つは、移動局がサーバと通信する移動通信システムにおける移動局の通信方法であり、方法は以下のステップを具備する。
（ステップＢ１）無線基地局と通信するステップ
（ステップＢ２）装置と通信するステップ
ステップＢ２において、サーバと移動局の間で転送するデータの一部は、装置を介して転送される。
本発明の１つ以上の実施形態による特徴の１つは、移動局がサーバと通信する移動通信システムにおける装置の通信方法であり、その方法は以下のステップを具備する。
（ステップＡ１）無線基地局と通信するステップ
（ステップＡ２）移動局と通信するステップ
（ステップＡ３）サーバと通信するステップ
ステップＡ１において、移動局との通信のための制御信号が送信される。ステップＡ２およびＡ３では、サーバと移動局の間で転送されるデータの一部が、装置を介して転送される。
本発明の１つ以上の実施形態による特徴の１つは、移動局が無線基地局を介してサーバと通信する移動通信システムにおける無線基地局の通信方法であり、その方法は以下のステップを具備する。
（ステップＣ１）移動局と通信するステップ
（ステップＣ２）装置と通信するステップ
（ステップＣ３）移動局と装置の間の通信を制御するステップであり、ステップＣ１／Ｃ２／Ｃ３において、サーバと移動局の間で転送されるデータの一部を、装置を介して転送するステップ
本発明のモビリティ手順や無線リソース管理、たとえば、セル識別、測定、ハンドオーバ、セル選択／再選択、トランスポートフォーマットの変更、呼受付制御、無線リソース制御、リンクアダプテーション制御、電力制御、接続解除などについて、さらにいくつかの実施形態を以下に説明する。以下の手順は、Ｄ２ＵＥ接続７１０についての上記ＲＲＣ接続状態制御のさらに詳細な例である。
移動通信システムにおいて、モビリティ手順、たとえば、セル識別、測定、ハンドオーバ、セル選択／再選択などは非常に重要である。というのも、移動通信の接続性は、移動局（ユーザ端末）があるセルから別のセルへ移動しても維持されるべきであるからである。ここで注意すべきことに、移動局が周辺セルを検出し、検出した周辺セルについて非常に頻繁に測定しようとすると、接続性が改善されるが、移動局のバッテリ消費が増し、移動通信システムのサービス品質が落ちることになる。すなわち、移動局は、良質のモビリティ性能を得ると同時に、モビリティ手順によるバッテリ消費を最小限に抑えなければならない。
さらに、モビリティ手順は、移動通信システムの干渉面でも極めて重要である。すなわち、移動局が、無線リンク品質の最も高い基地局と通信することが極めて重要である。無線リンク品質は、パスロス、パイロット信号の受信電力、信号対干渉比等の少なくとも１つに等しい。移動局が最もリンク品質の高い基地局と通信していない場合、すなわち、二番目に品質の高い基地局と通信している場合、図１９に示すように、送信電力が他の無線リンクに対して非常に大きくなるので、他の通信と干渉することになる。
図１９（ａ）において、移動局＃Ａ１が、最も無線リンク品質の高い基地局ではなく、二番目に無線リンク品質が高い基地局と通信している。結果として、移動局＃Ａ１が送信する信号は、無線リンク品質の最も高い基地局と他の移動局との通信と干渉する可能性がある。しかしながら、図１９（ｂ）において、移動局＃Ａ１は、無線リンク品質の最も高い基地局と通信しており、したがって、移動局＃Ａ１が送信する信号は他の通信と干渉することはない。
干渉は、周波数内干渉かもしれず、または周波数間干渉かもしれない。周波数間干渉の場合、送信側の周辺チャネル干渉や、受信側の受信ブロック特性により他の通信の品質が落ちることになる。
干渉の問題は、モビリティ手順だけでなく、他の無線リソース管理手順も扱ってもよい。
要するに、モビリティ手順および他の無線リソース管理手順は、良質な接続性、移動局における長いバッテリ寿命、システムにおける低干渉などを得るために、移動通信システムにおいて適切に実行されるべきである。
上記のＤ２ＵＥとＢＳ２ＵＥのハイブリッドシステムにおいて、かかるモビリティ手順および無線リソース管理手順は、Ｍａｃｒｏ２ＵＥリンクに加えて、Ｄ２ＵＥリンクで実行される。なお、Ｄ２ＵＥリンクにおけるセルサイズは小さいので、モビリティの性能はより簡単に落ちやすく、干渉問題がより頻繁に起きることになる。したがって、上記モビリティ手順や他の無線リソース管理手順は、Ｄ２ＵＥリンクにとって極めて重要である。Ｄ２ＵＥリンクにおけるモビリティ手順および他の無線リソース管理手順をさらに詳細に以下に説明する。
以下の例において、Ｄ２ＵＥ接続７１０のキャリア周波数を３．５ＧＨｚとし、上記例同様、基地局２００とユーザ端末１００の間のＢＳ２ＵＥ接続の周波数を２ＧＨｚとする。この周波数帯域は単なる例に過ぎず、他の周波数帯域を他の実施形態で適用することも可能である。
図２０は、少なくとも１つの実施形態による無線通信システムを示す。基本的に、図１と同じであるが、無線通信システムのモビリティ手順および無線リソース管理を示すように、図１と比較してわずかに変更されている。図２０において、３つの小ノード装置（５００Ａ、５００Ｂおよび５００Ｃ）が例示されている。
図２１を参照して、本発明の１つ以上の実施形態による移動通信システムの動作を説明する。この動作は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における接続確立に関連するものである。動作は、図１４のステップＳ８０３およびＳ８０４、または図１４ＡにおけるＡ８０３ａ、Ａ８０３ｂ、Ａ８０３ｃ、Ａ８０４ａ、Ａ８０４ｂ、Ａ８０４ｃ、Ａ８０４ｄ、Ａ８０４ｅおよびＡ８０４ｆの細部に対応してもよい。
ステップＳ１３０１において、基地局２００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の制御信号をユーザ端末１００に送信する。制御信号は、ステップＳ１３０１の代わりに、図１４ＡにおけるステップＡ８０３ａで送信されてもよい。あるいは、制御信号は、報知情報の一部としてユーザ端末１００に送信されてもよい。
制御信号は、Ｄ２ＵＥパイロット信号の周波数リソースについての情報、Ｄ２ＵＥパイロット信号の時間リソースについての情報、Ｄ２ＵＥパイロット信号のコードリソースについての情報の少なくとも１つを含んでいてもよい。Ｄ２ＵＥパイロット信号の例をいくつか、後に説明する。
制御信号は、Ｄ２ＵＥパイロット信号の送信電力の情報を含んでいてもよい。すなわち、Ｄ２ＵＥパイロット信号の送信電力は、制御信号の情報の一要素として送信されてもよい。さらに、制御信号は、ユーザ端末１００における測定動作の情報を含んでいてもよい。
ステップＳ１３０２において、小ノード装置５００はＤ２ＵＥパイロット信号を所定の無線リソースで送信する。さらに具体的に、小ノード装置５００Ａ、５００Ｂおよび５００Ｃは、所定の無線リソースでＤ２ＵＥパイロット信号を送信する。無線リソースは、時間リソース、コードリソースおよび周波数リソースの少なくとも１つで構成されてもよい。所定の無線周波数に関する情報は、ステップＳ１３０１で説明した制御信号により送信されてもよい。この意味で、「所定の無線リソース」は基地局２００が示す無線リソースに対応する。
Ｄ２ＵＥパイロット信号のさらなる細部を以下に説明する。
図２２は、Ｄ２ＵＥパイロット信号の無線リソースの一例を示す図である。図２２において、周波数リソース＃３が周波数無線リソースとして割り当てられ、時間リソース＃６が時間無線リソースとして割り当てられる。さらに、１つのコードリソースを１つの小ノード装置に割り当てる。たとえば、コードリソース＃０、＃１および＃２を小ノード装置５００Ａ、５００Ｂおよび５００Ｃにそれぞれ割り当てる。コードリソースは、ＣＡＺＡＣシーケンス（あるいはＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンス）とサイクリックシフトとの組み合わせとしてもよく、それを以下に示す。
すべてのＤ２ＵＥ接続について時間同期を得る。すなわち、すべてのＤ２ＵＥ接続の時間スロットを互いに揃えると仮定する。
小ノード装置５００のために、時間同期は各小ノード装置のＧＰＳにより実現されてもよい。あるいは、時間同期はＤ２ＵＥ接続により実現されてもよい。つまり、ＢＳ２ＵＥ接続の時間フレームのタイミングは基地局２００が送信する信号に基づいており、それによりＤ２ＵＥ接続の時間フレームのタイミングが互いに揃う。Ｄ２ＵＥ接続について時間同期を実現するために、他の時間同期技術が用いられてもよい。どの場合でも、Ｄ２ＵＥ接続の時間フレームタイミングを指定し、Ｄ２ＵＥ接続の時間フレームタイミングを互いに時間同期させるべきである。
ユーザ端末１００のために、時間同期はＢＳ２ＵＥ接続７２０により実現されてもよい。すなわち、Ｄ２ＵＥ接続の時間フレームのタイミングは基地局２００が送信する信号に基づくものである。したがって、Ｄ２ＵＥ接続の時間フレームのタイミングは互いに揃っている。Ｄ２ＵＥ接続の時間同期を実現するために、他の時間同期技術が用いられてもよい。
結果として、Ｄ２ＵＥ接続の時間フレームのタイミングは、小ノード装置５００とユーザ端末１００の両方について時間的に互いに同期される。
時間同期をさらに以下に説明する。たとえば、図２２Ａに示すように、Ｄ２ＵＥ接続の時間スロットを完全にＢＳ２ＵＥ接続の時間スロットと揃えてもよい。あるいは、図２２Ｂに示すように、Ｄ２ＵＥ接続の時間スロットとＢＳ２ＵＥ接続の時間スロットの間の時間オフセットを設けてもよい。
さらに具体的に、図２２Ｃおよび図２２Ｄに示すように、Ｄ２ＵＥ接続の時間スロットとＢＳ２ＵＥ接続の時間スロットとの時間オフセットは、それぞれ各基地局２００がサポートするエリアに対応するマクロ（基地局）のカバレッジエリアごとに指定されてもよい。図２２Ｃは、２つのマクロ（基地局）のカバレッジエリアを示す説明図であり、いくつかの小ノード装置が配置されている。図２２Ｄは、ＢＳ２ＵＥ接続とＤ２ＵＥ接続の時間関係を示す説明図である。図２２Ｄにおいて、時間オフセット＃Ａがマクロ（基地局）＃Ａのカバレッジエリアについて指定され、時間オフセット＃Ｂがマクロ（基地局）＃Ｂのカバレッジエリアについて指定される。各時間オフセットが指定されると、Ｄ２ＵＥ接続を時間に関して互いに揃えることができる。基地局２００はユーザ端末に時間オフセット値（図２２Ｄにおける時間オフセット＃Ａまたは時間オフセット＃Ｂ）を制御信号の一部として通知してもよい。さらに、基地局２００は、小ノード装置５００に時間オフセット値（図２２Ｄにおける時間オフセット＃Ａまたは時間オフセット＃Ｂ）を制御信号の一部として通知してもよい。時間オフセット値は、ステップＳ１３０１において制御信号に含まれていてもよい。結果として、マクロ（基地局）ネットワークに時間の同期がないとしても、すなわち、マクロ＃Ａが時間的にマクロ＃Ｂに揃ってないとしても、マクロ＃ＡのカバレッジエリアのＤ２ＵＥ接続をマクロ＃Ｂのカバレッジエリアの接続と、図２２Ｄに示すように揃えることができる。
ユーザ端末１００の受信機の観点から、ユーザ端末１００は、複数の小ノード装置が所定の無線リソース（周波数リソース＃３および時間リソース＃６）においてのみ送信したＤ２ＵＥパイロット信号を復号するだけでよく、Ｄ２ＵＥパイロット信号の復号化の電力消費を最小限に抑えることができる。さらに詳細な例を以下に示す。すなわち、ユーザ端末１００は、複数の小ノード装置と時間同期する必要はなく、というのも、上記の通りＢＳ２ＵＥ接続とすでに時間同期が得られているからである。それでセル識別の複雑性を低減することができ、結果として、セル識別の電力所費を減らすことができる。
Ｄ２ＵＥパイロット信号を受信するユーザ端末の行動をさらに以下に説明する。
図２２Ｅに示すように、小ノード装置５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃおよび５００Ｄは、ユーザ端末１００にＤ２ＵＥパイロット信号を送信する。上記の通り、すべてのＤ２ＵＥパイロット信号に対し時間と周波数領域のリソースを１つ用いて、パイロット信号毎に異なるコードを割り当ててもよい。たとえば、コードリソース＃０、＃１、＃２および＃３を、小ノード装置５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃおよび５００Ｄにそれぞれ割り当ててもよい。
ここで、ＣＡＺＡＣ（constant amplitude zero autocorrelation）シーケンスをコードに使用してもよい。さらに、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスをコードに使用してもよい。あるいは、ウォルシュシーケンスをコードに使用してもよい。
さらに具体的に、パイロット信号は図２２Ｆに示す物理レイヤフォーマットを有していてもよい。すなわち、パイロット信号は、サイクリックプレフィックス、シーケンスパート、ガード期間から構成されてもよい。ガード期間はブランクと同じである。上記ＣＡＺＡＣシーケンスはシーケンスパートに適用してもよい。
このシナリオでは、ユーザ端末１００が、図２２Ｇに示すように受信ウィンドウを備えていてもよく、いくつかの小ノード装置によって一度送信されたＤ２ＵＥパイロット信号を復号すればよい。ユーザ端末１００は、図２２Ｈに示すようにＤ２ＵＥパイロット信号ごとに遅延プロファイルを取得してもよい。Ｄ２ＵＥパイロット信号ごとの遅延プロファイルは、図２２Ｈに示すようにＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスのサイクリックシフトによりシフトしてもよい。なお、小ノード装置５００Ａのサイクリックシフトは、図ではゼロと仮定されている。結果として、ユーザ端末１００は、小ノード装置ごとにＤ２ＵＥパイロット信号の遅延や受信電力レベルを簡単に測定することができる。結果として、セルサーチや測定についてのユーザ端末の複雑性を低減することができる。
サイクリックシフトは、小ノード装置５００のセル範囲に基づき調整されてもよい。あるいは、サイクリックシフトは、基地局２００のセル範囲に基づき調整されてもよい。セル範囲が大きい場合、Ｄ２ＵＥパイロット信号の時間差が大きくなり、したがって、サイクリックシフトは大きく設定されてもよい。他方、セル範囲が小さい場合、Ｄ２ＵＥパイロット信号間の時間差が小さく、したがって、サイクリックシフトは小さく設定されてもよい。基地局２００は、ユーザ端末１００に、制御信号を使用して各小ノード装置のサイクリックシフトの情報を通知してもよい。さらに具体的に、サイクリックシフトの情報は、ステップＳ１３０１における制御信号に含められてもよい。基地局２００は、小ノード装置５００に小ノード装置５００のサイクリックシフトの情報を通知してもよい。
ＰＲＡＣＨ（physical random access channel）あるいはＰＲＡＣＨ類似の物理チャネルは、Ｄ２ＵＥパイロット信号に使用されてもよい。ＰＲＡＣＨは、ＴＳ ３６．２１１にＬＴＥ物理チャネルとして定義されている。すなわち、小ノード装置５００は、所定の無線リソースにおいてランダムアクセスプリアンブルに類似の信号を送信する。ランダムアクセスプリアンブルは、基地局２００によって小ノード装置５００に専門に割り当ててもよい。すなわち、信号用の無線リソースは、基地局２００によって割り当ててもよい。
Ｄ２ＵＥパイロット信号は、上述のように、少ない頻度で送信されてもよい。たとえば、Ｄ２ＵＥパイロット信号は、１秒につき一度送信されてもよい。ＢＳ２ＵＥ接続を用いることによって時間の同期が得られるので、Ｄ２ＵＥパイロット信号は頻繁に送信する必要はない。結果として、ユーザ端末１００は、１秒に１回Ｄ２ＵＥパイロット信号を復号すればよく、測定の電力消費を最小限に抑えることができる。さらに、Ｄ２ＵＥパイロット信号は、ＬＴＥにおいて共通の参照信号や同期信号に比較して非常に少ない頻度で送信されるので、Ｄ２ＵＥパイロット信号により引き起こされる干渉を最小限にすることができる。Ｄ２ＵＥパイロット信号の周期は非常に長く、たとえば、１秒または２秒としてもよく、かなり長く、たとえば、１００ミリ秒や２０ミリ秒としてもよい。周期が非常に長い場合、測定の電力消費や干渉の問題を大きく低減することができるが、ユーザ端末１００が周辺の小ノード装置を検出したりそれを測定したりするには、多く時間が必要である。正確さを得るには測定サンプルが必要であるからである。結果として、モビリティ測定の待ち時間が長くなることになる。周期をかなり長くした場合、測定の電力消費や干渉の問題がある程度低減されるが、待ち時間も減ることになる。したがって、Ｄ２ＵＥパイロット信号の周期は、上記観点、たとえば測定の電力消費や、干渉問題、モビリティ処理の待ち時間等から最適化することができる。Ｄ２ＵＥパイロット信号の周期はネットワークで構成してもよく、基地局２００がユーザ端末に制御信号を利用して周期を通知してもよい。それは、ステップＳ１３０１において制御信号に含めてもよい。基地局２００は、小ノード装置５００に制御信号を利用して周期を通知してもよい。
ユーザ端末１００が、ＢＳ２ＵＥ接続７２０の周波数キャリアとＤ２ＵＥ接続７１０の周波数キャリアについて同時送受信をサポートする複数の無線周波数コンポーネントを指示していない場合、ユーザ端末１００は、Ｄ２ＵＥパイロット信号を送信している間ＢＳ２ＵＥ接続７２０において信号の送受信を停止してもよく、それにより、Ｄ２ＵＥ接続７１０について測定することができる。この場合、基地局２００は、ユーザ端末１００のかかる行動をＢＳ２ＵＥ接続７２のスケジューリングで考慮してもよく、すなわち、基地局２００は、Ｄ２ＵＥパイロット信号が送信されている間、ユーザ端末１００に対する無線リソースの割当てを避けてもよい。
Ｄ２ＵＥパイロット信号は、Ｄ２ＵＥサウンディング参照信号あるいはＤ２ＵＥ同期信号と呼んでもよい。
Ｄ２ＵＥパイロット信号は、周波数領域に分散してマッピングしてもよく、したがって、レイリーフェージングによる信号強度の変動を抑制することができるとともに、無線リンク品質についてより正確な測定をすることが可能となる。
基地局２００は、ユーザ端末１００に、小ノード装置ごとのＤ２ＵＥパイロット信号についての情報を通知してもよい。情報は、ステップＳ１３０１において制御信号に含められてもよい。情報の例については、いくつか上述したが、それを以下に列挙する。
Ｄ２ＵＥパイロット信号のコード領域リソース、たとえば、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスのインデックス
Ｄ２ＵＥパイロット信号の周波数領域リソース
Ｄ２ＵＥパイロット信号の時間領域リソース
Ｄ２ＵＥ接続とＢＳ２ＵＥ接続との時間オフセット
Ｄ２ＵＥパイロット信号の送信電力
Ｄ２ＵＥパイロット信号のサイクリックシフト情報
上記情報は、小ノード装置ごとに指定されており、したがって、小ノード装置の周辺セルリストに含められていてもよい。上記情報は、ＢＳ２ＵＥ接続における報知情報やＢＳ２ＵＥ接続における専用シグナリングにより送信されてもよい。
上記例において、１つの時間領域リソースと周波数領域リソースは、図２２に示すように特定される。しかしながら、２つ以上の時間領域リソースまたは周波数領域リソースを小ノード装置５００に構成してもよい。特に、小ノード装置が多く存在する場合、コード領域リソースの数は十分でないかもしれず、２つ以上の時間領域リソースや周波数領域リソースが使用されてもよい。
ステップＳ１３０３において、ユーザ端末１００は、Ｄ２ＵＥパイロット信号を受信し、所定の無線リソースにおいてＤ２ＵＥパイロット信号を測定する。すなわち、ユーザ端末１００は、複数の小ノード装置５００が送信するＤ２ＵＥパイロット信号を復号し、複数の小ノード装置について測定する。さらに具体的に、ユーザ端末１００は、自身と複数の小ノード装置の間のＤ２ＵＥ接続の無線リンク品質を得る。無線リンク品質は、パスロス、Ｄ２ＵＥパイロット信号の受信電力、Ｄ２ＵＥパイロット信号のＳＩＲ、Ｄ２ＵＥパイロット信号の受信品質の少なくとも１つとしてもよい。ユーザ端末１００は、測定に基づき無線リンク品質が最も高い小ノード装置を検出してもよい。
パスロスは、Ｄ２ＵＥパイロット信号の受信電力やＤ２ＵＥパイロット信号の送信電力から導き出してもよく、それらはステップＳ１３０１において制御信号に含まれる。Ｄ２ＵＥパイロット信号の受信品質は、Ｄ２ＵＥパイロット信号の受信電力対総受信信号強度の比としてもよい。
ステップＳ１３０４において、ユーザ端末１００は、基地局２００に測定報告を送信する。測定報告は、ステップＳ１３０３で得られた測定結果を含む。
さらに具体的に、測定報告は、無線リンク品質が最も高い小ノード装置についての情報を含んでいてもよい。言い換えれば、ユーザ端末１００は、ステップＳ１３０４においてＤ２ＵＥ接続の無線リンク品質に関して最善の小ノード装置を報告してもよい。小ノード装置についての情報は、小ノード装置の識別番号や小ノード装置の無線リンク品質を含んでいてもよい。
さらに、測定報告は、最高無線リンク品質でない小ノード装置についての情報を含んでいてもよい。すなわち、測定報告は、無線リンク品質が２番目あるいは３番目に高い小ノード装置についての情報を含んでいてもよい。２番目あるいは３番目というのは一例であり、４番目あるいはそれ以降を含んでいてもよい。測定報告にいくつの小ノード装置の情報を含めるかについて、ステップＳ１３０１において基地局よりシグナリングしてもよい。
あるいは、測定報告は、無線リンク品質がしきい値よりも高い小ノード装置を含んでいてもよい。しきい値は、ステップＳ１３０１において基地局２００からユーザ端末１００に通知してもよい。
あるいは、測定報告は、無線リンク品質がしきい値よりも低い小ノード装置を含んでいてもよい。しきい値は、ステップＳ１３０１において基地局２００からユーザ端末１００に通知してもよい。
ステップＳ１３０５において、基地局２００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立する。さらに具体的に、基地局２００は、ユーザ端末１００と無線リンク品質が最も高い小ノード装置との無線リンクを確立し、それはステップＳ１３０４にて報告される。
ステップＳ１３０５において、基地局２００は、無線リソースの確立に加えて、無線リソースをＤ２ＵＥ接続７１０に割り当ててもよい。無線リソースは、周波数領域リソース、時間領域リソース、コード領域リソースなどの少なくとも１つとしてもよい。さらに具体的に、無線リソースは、Ｄ２ＵＥ接続７１０のキャリア周波数としてもよい。たとえば、基地局２００は、無線リンク品質が２番目あるいは３番目に高い小ノード装置が使用していない無線リソースを選択してもよく、それをステップＳ１３０４において報告する。結果として、ステップＳ１３０５において確立されたＤ２ＵＥ接続が周辺の小ノード装置との他のＤ２ＵＥ接続と干渉を引き起こすことを避けることができる。あるいは、基地局２００は、無線リンク品質が最も高い小ノード装置の近くに位置する、他の小ノード装置が使用していない無線リソースを割り当ててもよい。基地局は、小ノード装置５００の位置情報を有していてもよい。
図２１に示すような実施形態によると、測定に対し電力消費を低くすることができる。さらに、干渉の軽減も実現することができる。
図２３を参照して、本発明の１つ以上の実施形態による移動通信システムの動作を説明する。その動作とは、Ｄ２ＵＥ接続７１０において接続確立に関する動作である。その動作は、図１４のステップＳ８０４の細部または図１４ＡのステップＡ８０３ａ、Ａ８０３ｂ、Ａ８０３ｃ、Ａ８０４ａ、Ａ８０４ｂ、Ａ８０４ｃ、Ａ８０４ｄ、Ａ８０４ｅおよびＡ８０４ｆに対応してもよい。
ステップＳ１４０１からＳ１４０４は、図２１におけるステップＳ１３０１からＳ１３０４と同じなので、ステップＳ１４０１からＳ１４０４の説明は省略する。
ステップＳ１４０５において、基地局２００は、パスロスがしきい値よりも低いか否かを判定する。さらに具体的に、基地局２００は、無線リンク品質の最も高い小ノード装置のパスロスがしきい値よりも低いか否かを判定する。
無線リンク品質が最も高い小ノード装置のパスロスがしきい値よりも低い場合（ステップＳ１４０５：ＹＥＳ）、基地局２００は、ステップＳ１４０６において、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立する。ステップＳ１４０６において、基地局２００は、ステップＳ１３０５同様、無線リソースの確立に加えて、無線リソースをＤ２ＵＥ接続７１０に割り当ててもよい。
無線リンク品質が最も高い基地局のパスロスがしきい値よりも低くない場合（ステップＳ１４０５：ＮＯ）、基地局２００は、ステップＳ１４０７においてＤ２ＵＥ接続７１０を確立しない。すなわち、基地局２００は、ユーザ端末１００および小ノード装置５００にＤ２ＵＥ接続７１０の確立を要求することはなく、結果として、ユーザ端末１００は、サーバ６００とＢＳ２ＵＥ接続７２０のみで通信する。
パスロスが高く、要求される送信電力が高いので、Ｄ２ＵＥ接続は、他のＤ２ＵＥ接続や通信と干渉する可能性がある。かかる干渉問題は、図２３に示す制御を利用することで軽減できる。
ステップＳ１４０５において、パスロスが判定に利用されているが、他の無線リンク品質、たとえば、Ｄ２ＵＥパイロット信号の受信電力や、Ｄ２ＵＥパイロット信号の受信品質、Ｄ２ＵＥパイロット信号のＳＩＲなどを使用することもできる。この場合、無線リンク品質がしきい値よりも良い場合、ステップＳ１４０５において、判定はＹＥＳとするべきであり、そうでなければ、判定はＮＯとするべきである。
さらに、無線リンク品質の最も高い小ノード装置のパスロスだけでなく、２番目あるいは３番目に無線リンク品質が高い小ノード装置のパスロスを使用してもよい。さらに具体的に、最も高い無線リンク品質と２番目に高い無線リンク品質の差を判定に使用してもよい。すなわち、差がしきい値よりも高い場合、基地局２００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立してもよく（Ｓ１４０６）、差がしきい値より高くない場合、基地局２００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を確立しない（Ｓ１４０７）。差が小さい場合、Ｄ２ＵＥ接続により他の通信との干渉が起こることがある。したがって、上記制御をすることでこのような干渉の問題を軽減してもよい。上記制御は、２番目あるいは３番目に無線リンク品質が高い小ノード装置が、無線リソースにおいて他のユーザ端末とＤ２ＵＥ接続を持つときに適用してもよい。
図２４を参照して、本発明の１つ以上の実施形態による無線通信システムの動作を説明する。その動作は、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるモビリティ制御に関連するものである。その動作は、図１６のステップＳ１１０３からＳ１１１２に対応してもよい。
ステップＳ１５０１からＳ１５０３は、ステップＳ１３０１からＳ１３０３にほぼ等しい。わずかな違いは、ステップＳ１３０１からＳ１３０３が、Ｄ２ＵＥ接続が確立される前に実行されるのに対し、ステップＳ１５０１からＳ１５０３はＤ２ＵＥ接続がすでに確立された状態で実行されることにある。Ｄ２ＵＥ接続がすでに確立されているとしても、ユーザ端末は、既知のあるいは未知の周辺小ノード装置について測定を実行しなければならない。この意味で、ステップＳ１３０１からＳ１３０３における測定は、ステップＳ１５０１からＳ１５０３と等しい。したがって、ステップＳ１５０１からＳ１５０３の説明は省略する。
ステップＳ１５０４において、ユーザ端末１００は、接続小ノード装置よりユーザ端末１００に近い周辺小ノード装置が検出されたか否かを判定する。接続（serving）小ノード装置とは、現在ユーザ端末１００と通信している小ノード装置（小ノード装置５００）を意味する。さらに具体的に、周辺小ノード装置の無線リンク品質が接続小ノード装置の無線リンク品質より高いと、周辺小ノード装置が接続小ノード装置よりユーザ端末１００に近いと判定することができる。
判定において、ヒステリシスが考慮されてもよい。さらに具体的に、以下の式が当てはまる場合、接続小ノード装置よりユーザ端末１００に近い周辺小ノード装置が検出されたと判定してもよい。
（周辺セルの無線リンク品質）＞（接続セルの無線リンク品質）+Ｈｙｓｔ
式において、Ｈｙｓｔはヒステリシスに対応する。たとえば、Ｈｙｓｔは、３［ｄＢ］としてもよい。ヒステリシスだけでなく、時間領域ヒステリシスも使われてもよい。時間領域ヒステリシスはＴＴＴ（time-to-trigger）と呼ばれてもよい。
接続小ノード装置よりユーザ端末に近い周辺小ノード装置が検出された場合（ステップＳ１５０４：ＹＥＳ）、ユーザ端末１００は、ステップＳ１５０５において基地局２００に測定報告を送信する。測定報告は、接続小ノード装置よりユーザ端末に近い周辺小ノード装置が検出されたことを報告する。
ステップＳ１５０６において、基地局２００は、ユーザ端末１００にハンドオーバコマンドを送信する。基地局２００は、制御信号を周辺小ノード装置５００に送信し、ハンドオーバを準備する。さらに、基地局２００は、接続小ノード装置に、ユーザ端末１００が周辺小ノード装置にハンドオーバされることを通知してもよい。
ステップＳ１５０７において、ユーザ端末１００は、周辺小ノード装置にハンドオーバする。
接続小ノード装置よりユーザ端末に近い周辺小ノード装置が検出されなかった場合（ステップＳ１５０４：ＮＯ）、ユーザ端末１００は、ステップＳ１５０８において、小ノード装置５００とのＤ２ＵＥ接続を維持する。
図２５を参照して、本発明の１つ以上の実施形態による移動通信システムの動作を説明する。その動作は、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるモビリティ制御に関連するものである。その動作は、Ｄ２ＵＥ接続がすでに確立しているときに実行される。
ステップＳ１６０１からＳ１６０３までは、ステップＳ１３０１からＳ１３０３にほぼ等しい。わずかな違いとして、ステップＳ１３０１からＳ１３０３は、Ｄ２ＵＥ接続が確立される前に実行され、ステップＳ１６０１からＳ１６０３はＤ２ＵＥ接続がすでに確立された状態で実行されることが挙げられる。したがって、Ｓ１６０１からＳ１６０３の説明は省略する。
ステップＳ１６０４において、ユーザ端末１００は、パスロスがしきい値より高いか否かを判定する。さらに具体的に、ユーザ端末１００は、接続小ノード装置についてのパスロスが、しきい値より高いか否かを判定する。基地局２００は、ユーザ端末１００に、ステップＳ１６０１において制御信号を使用してしきい値を通知してもよい。
上記ステップＳ１６０２および１６０３では、ユーザ端末１００が、Ｄ２ＵＥパイロット信号を用いてパスロスについて測定する。しかし、他の信号やチャネルがパスロスの測定に使用されてもよい。たとえば、Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるチャネル推定や復調用のパイロット信号が、パスロス測定用に使用されてもよい。チャネル推定や復調用のパイロット信号は、モビリティ測定に使用されるＤ２ＵＥパイロット信号よりもパスロス測定をより正確に行うことができる。パスロスを他の信号やチャネルを用いて計算する場合、他の信号やチャネルの送信電力の情報が、他の信号やチャネルに含まれていてもよい。ユーザ端末１００は、他の信号やチャネルの受信電力や、他の信号やチャネルの送信電力に基づいてパスロスを計算してもよい。
接続小ノード装置のパスロスがしきい値より高い場合（ステップＳ１６０４：ＹＥＳ）、ユーザ端末１００は、ステップＳ１６０５において基地局２００に測定報告を送信する。測定報告は、接続小ノード装置のパスロスがしきい値より高いことを報告する。
ステップＳ１６０６において、基地局２００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０の無線リソースを解放する。さらに具体的に、基地局２００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を解除するための制御メッセージを送信する。結果として、Ｄ２ＵＥ接続７１０は解除される。
接続小ノード装置のパスロスがしきい値よりも高くない場合（ステップＳ１６０４：ＮＯ）、ユーザ端末１００は、ステップＳ１６０７において小ノード装置５００とのＤ２ＵＥ接続を維持する。
上記例においてはパスロスを使用しているが、無線リンク品質を示す他の値が使用されてもよい。たとえば、パイロット信号の受信電力、パイロット信号のＳＩＲ、パイロット信号の受信品質などの少なくとも１つが使用されてもよい。この場合、無線リンク品質がしきい値より低い場合、ステップＳ１６０４において、判定はＹＥＳとするべきであり、そうでない場合、判定はＮＯとすべきである。
図２５に示す無線リソース管理に基づいて、他の通信と干渉する可能性のあるＤ２ＵＥ接続は除くことができ、したがって、好適なシステム品質を維持することができる。
上記特徴を以下に説明する。
本発明の１つ以上の実施形態の特徴の１つは、移動局が、ＢＳ２ＵＥ接続の使用に加えて、オフロード目的でＤ２ＵＥ接続を使用する装置を介してサーバと通信する移動通信システムにおける通信方法である。
（第１ステップ）装置においてＤ２ＵＥ接続用のパイロット信号を送信する。
（第２ステップ）移動局においてパイロット信号を受信し、Ｄ２ＵＥ接続の無線リンク品質を測定する。
（第３ステップ）装置と移動局において測定に基づきＤ２ＵＥ接続を確立する。
第１ステップにおいて、パイロット信号の送信タイミングの時間をＢＳ２ＵＥ接続における信号と同期させる。
本発明の１つ以上の実施形態の特徴の１つは、移動局が、ＢＳ２ＵＥ接続の使用に加えて、オフロード目的でＤ２ＵＥ接続を使用する装置を介してサーバと通信する移動通信システムにおける通信方法である。
（第１ステップ）装置においてＤ２ＵＥ通信用にパイロット信号を送信する。
（第２ステップ）移動局において、パイロット信号を受信し、Ｄ２ＵＥ接続のパスロスを測定する。
（第３ステップ）移動局において測定に基づきＤ２ＵＥ接続を確立する。
第３ステップでは、パスロスが所定のしきい値より高い場合には、Ｄ２ＵＥ接続が確立されない。
本発明の１つ以上の実施形態に基づき、高品質の通信接続性、移動局における低電力消費、Ｄ２ＵＥとＢＳ２ＵＥのハイブリッドシステムにおける低干渉が実現され得る。
小ノード装置５００が実行する上記処理手順は、Ｄ２ＵＥ通信部５０４で実行することができる。ユーザ端末１００が実行する上記処理手順は、Ｄ２ＵＥ通信部１０４で実行することができる。基地局２００が実行する上記処理手順は、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４で実行することができる。
実施形態において、従来のＢＳ２ＵＥ動作は、Ｄ２ＵＥ接続７１０において省略されてもよい。さらに具体的に、以下の動作の少なくとも１つが省略されてもよい。
下りリンクにおける報知チャネルの送信
下りリンクにおける共通参照信号の送信
下りリンクにおけるプライマリ同期信号またはセカンダリ同期信号の送信
下りリンクにおけるページング信号の送信
接続確立、接続再確立、接続設定、接続再構成、接続解除などのＲＲＣ処理に関する専用のＲＲＣシグナリングの送信
測定構成の制御情報、測定制御、ハンドオーバコマンド、ハンドオーバコンプリートなどのハンドオーバ用の制御信号の送信
以下の処理は、上述のように、ＢＳ２ＵＥ接続７２９およびＢＳ２Ｄ接続７３０によりサポートされ得る。結果として、小ノード装置５００の複雑性は低減され得る。
従来のＢＳ２ＵＥ動作の他の部分については、Ｄ２ＵＥ接続７１０においてサポートされてもよい。さらに具体的に、以下の処理の少なくとも１つがサポートされてもよい。
下りリンクにおけるＰＤＣＣＨの送信
下りリンクにおけるＰＨＩＣＨの送信
下りリンクにおけるＰＣＦＩＣＨの送信
上りリンクにおけるＰＵＣＣＨの送信
上りリンクにおけるＰＵＳＣＨの送信
上りリンクにおけるＰＲＡＣＨの送信
上りリンク電力制御
下りリンク電力制御
下りリンクおよび上りリンクの適応変調符号化
ＤＲＸ
ＨＡＲＱ
（１つ以上の実施形態による例＃１：Ｄ２ＵＥ接続７１０におけるハンドオーバ）
従来のＲＲＨ ＣＡ動作に対して、図２７に示すように、ユーザ端末は、マクロ基地局およびマクロ基地局に属さないＲＲＨと同時に通信できない。さらに、ユーザ端末１００は、図２７における基地局２００ＢおよびＲＲＨ５００Ａ−４と同時に通信できない。ＲＲＨ５００Ａ−４は、基地局２００Ｂに属さないためである。
ユーザ端末１００は、基地局２００Ｂのカバレッジエリアに移ると、２ＧＨｚの基地局２００Ａから基地局２００Ｂにハンドオーバする。
したがって、図２７Ａに示すように、ユーザ端末１００が、ハンドオーバ前に基地局２００ＡおよびＲＲＨ５００Ａ−４とキャリアアグリゲーションしている場合には、ユーザ端末１００は、ＲＲＨ５００Ａ−４との通信を解放する必要があり、ハンドオーバ後にはＲＲＨ５００Ａ−４とはもはや通信できない。ＲＲＨ５００Ａ−４は、基地局２００Ｂに属さないためである。上述するような制限は、ユーザ端末１００がマクロセル領域端にあるＲＲＨとたまに通信できないので、システム容量を低下させる可能性がある。
しかしながら、本発明の１つ以上の実施形態は、図２８に示すように、上述のマクロ基地局およびＲＲＨとの厳格な相互作用は要求しない。したがって、厳格な相互作用および容量低下に含まれるこのような欠点は起こらない。しかしながら、マクロ基地局とユーザ端末間の接続におけるハンドオーバ前後に小ノード装置とユーザ端末間の接続をどのように扱うかということは明らかになっていない。
図２８Ａに示すように、１つの簡単な扱いは、マクロ基地局とユーザ端末間の接続におけるハンドオーバ前に小ノード装置とユーザ端末間の接続が解放され、そしてマクロ基地局とユーザ端末間の接続におけるハンドオーバ後に小ノード装置とユーザ端末間の接続が再度確立されることである。しかし、上記手順は高効率ではない。すなわち、不必要な制御信号が送られて、小ノード装置とユーザ端末間の接続がハンドオーバの間解放される必要があるため、ユーザスループットが低下する可能性がある。
さらなる詳細な実施形態を以下に記載する。
図２９は、図５に示したものとほぼ同じシステム構成を示している。図５と図２９との違いは、図２９には２つの基地局（基地局２００Ａおよび基地局２００Ｂ）が存在し、小ノード装置５００のカバレッジエリアが２つの基地局のカバレッジエリアと重なるところである。基地局の数は一例に過ぎず、２つ以上であってもよい。さらに、図２９において、サーバ６００とコアネットワーク４００は簡単に図示されているに過ぎず、小ノード装置５００は、いくつかの実施形態と同様に、インターネット４１０およびサーバ６１０と接続していてもよい。
以下に示す例では、ユーザ端末１００が、基地局２００Ａから基地局２００Ｂにハンドオーバすると仮定する。
この場合、ユーザ端末１００は、２ＧＨｚのＢＳ２ＵＥ接続においてある基地局から他の基地局へハンドオーバし、小ノード装置５００は、３．５ＧＨｚでユーザ端末１００と接続し続ける。すなわち、ユーザ端末１００は、ハンドオーバの間、Ｄ２ＵＥ接続７１０において小ノード装置５００と接続し続ける。
換言すると、ユーザ端末１００は、ユーザ端末１００がＢＳ２ＵＥ接続においてある基地局から他の基地局へハンドオーバする場合に、小ノード装置５００とＤ２ＵＥ接続７１０を維持する。すなわち、ユーザ端末１００は、ユーザ端末１００がＢＳ２ＵＥ接続においてある基地局から他の基地局へハンドオーバする場合に、小ノード装置５００とのＤ２ＵＥ接続７１０を解放することなく、小ノード装置５００とのＤ２ＵＥ接続７１０を保つことができる。
結果として、ユーザ端末１００がＢＳ２ＵＥ接続においてある基地局から他の基地局へハンドオーバする場合に、Ｄ２ＵＥ接続７１０制御用の不必要な制御信号を最小化してもよく、ハンドオーバの間、Ｄ２ＵＥ接続７１０を維持できる。これにより、ユーザスループットの低下を避けることが可能となる。
ここで、ユーザ端末１００は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０のためのハンドオーバの間、小ノード装置５００と完全に接続し続けることができる。
あるいは、ユーザ端末１００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０は維持するが、ハンドオーバ手順の間、小ノード装置５００との接続を停止してもよい。すなわち、ユーザ端末１００は、基地局２００Ａから基地局２００Ｂへのハンドオーバを行うと通知されたときに、小ノード装置５００との接続を停止してもよい。そして、ユーザ端末１００は、基地局２００Ａから基地局２００Ｂへのハンドオーバが終了したと通知されたときに、小ノード装置５００との接続を開始してもよい。
さらに、ユーザ端末１００は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０の無線リンク障害を検出したときに、小ノード装置５００との接続を停止する。結果として、もしユーザ端末１００がＢＳ２ＵＥ接続７２０において基地局と通信できない場合には、Ｄ２ＵＥ接続７１０もまた解放されるので、ユーザ端末１００は、基地局２００がＤ２ＵＥ接続７１０を制御できない状況下でいかなる信号も送信できない。すなわち、ユーザ端末１００が、基地局２００がＤ２ＵＥ接続７１０を制御できない状況下で干渉信号を送信することは避けられる。
上記との関連でさらに詳細な実施形態を以下に記載する。
図３０は、ユーザ端末１００がＢＳ２ＵＥ接続７２０に関して基地局２００Ａから基地局２００Ｂへハンドオーバを実行する実施形態における、基地局２００Ａ、基地局２００Ｂ、小ノード装置５００およびユーザ端末１００を示している。
図３０に示す基地局２００Ａまたは２００Ｂは、図１３に示す基地局と基本的に同じであるが、基地局２００Ａまたは２００Ｂそれぞれにおいて、ＢＳ２ＢＳ通信部２０８Ａまたは２０８Ｂという新たな部が加わっている。ＢＳ２ＢＳ通信部２０８Ａは、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ａ、ＢＳ２Ｄ通信部２０２Ａ、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４Ａ、バックホール通信部２０６Ａと接続され、これらと通信する。ＢＳ２ＢＳ通信部２０８Ｂは、ＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ｂ、ＢＳ２Ｄ通信部２０２Ｂ、Ｄ２ＵＥ通信制御部２０４Ｂ、バックホール通信部２０６Ｂと接続され、これらと通信する。他の実施形態では、ＢＳ２ＢＳ通信部２０８は、バックホール通信部２０６の一部であってもよい。ＢＳ２ＢＳ通信部２０８Ａまたは２０８Ｂは、互いにＢＳ２ＢＳリンクで通信する。図３０に示すユーザ端末１００は、図１３に示すユーザ端末１００とほとんど同じである。図３０に示す小ノード装置５００は、図１３に示す小ノード装置５００とほとんど同じである。
図３１および図３２を参照して、各部で実行される手順を説明する。
図３１を参照して、本発明の１つ以上の実施形態による移動通信システムの動作を説明する。この手順において、ユーザ端末１００は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０においてソース基地局２００Ａからターゲット基地局２００Ｂへのハンドオーバを実行する。ユーザ端末は、小ノード装置５００とのＤ２ＵＥ接続７１０を維持する。
図３１に示すように、ステップＳ１７０１において、トラフィックデータの一部が、Ｄ２ＵＥ接続７１０および小ノード装置５００を介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。ステップＳ１７０２において、トラフィックデータの一部が、ＢＳ２ＵＥ接続７２０およびソース基地局２００Ａを介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。ステップＳ１７０１およびＳ１７０２は、それぞれステップＳ８０５およびＳ８０６と同じであってもよい。すなわち、ステップＳ１７０１およびＳ１７０２は、ステップＳ８０５およびＳ８０６の延長であってもよい。
ステップＳ１７０３において、ユーザ端末１００は、ＴＳ ３６．３３１に規定されているように、ＢＳ２ＵＥ接続用の測定をする。すなわち、ユーザ端末は、接続基地局（基地局２００Ａ）および周辺基地局のＲＳＲＰ（reference signal receive power）用の測定をする。ＲＳＲＰに代えて、ＲＳＲＱ（reference signal received quality）が利用されてもよい。
さらに具体的に、ユーザ端末１００は、ステップＳ１７０３において、周辺基地局のＲＳＲＰが接続（ソース）基地局２００ＡのＲＳＲＰより大きいか否かを評価し、ステップＳ１７０４において、周辺基地局のＲＳＲＰが接続（ソース）基地局２００ＡのＲＳＲＰよりも大きければ、接続（ソース）基地局２００Ａへ測定報告を送信する。ステップＳ１７０５において、接続（ソース）基地局２００Ａは、ユーザ端末１００がソース基地局２００Ａから、ＲＳＲＰが接続（ソース）基地局２００ＡのＲＳＲＰよりも大きいターゲット基地局２００Ｂへハンドオーバすべきと決定する。
ステップＳ１７０６において、ソース基地局２００Ａは、ＢＳ２ＢＳリンクでターゲット基地局２００Ｂへ制御信号を送信する。その制御信号は、ハンドオーバリクエストまたはハンドオーバコマンドと呼ばれてもよい。ここで、その制御信号は、ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０と関連する次の情報のうち少なくとも１つを含んでいる。
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０用の無線ベアラ情報
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０のキャリア周波数情報
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０の周波数帯指標
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０のシステム帯域幅（チャネル帯域幅）
ユーザ端末１００が通信する小ノード装置５００の識別番号
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０における上りリンク最大送信電力
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０（ＴＤＤの場合）における下りリンクおよび上りリンクのスロット情報
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０用のＰＵＣＣＨのような、上りリンク物理制御チャネル情報
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０用のＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨのような、下りリンク物理制御チャネル情報
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０用の上りリンク物理共有チャネル情報
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０用の下りリンク物理共有チャネル情報
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０用の上りリンクＳＲＳ情報
Ｄ２ＵＥ接続７１０用の上りリンク電力制御情報の情報
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０用の下りリンクまたは上りリンクサイクリックプレフィックス情報の情報
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０用の上りリンクにおけるタイムアライメント制御情報
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０用の各無線ベアラに関するＲＬＣまたはＰＤＣＰ構成情報
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０用のＭＡＣ構成情報
ユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０用のセキュリティ情報
ステップＳ１７０６において、ターゲット基地局２００Ｂは、ソース基地局２００Ａからターゲット基地局２００ＢへのハンドオーバがＢＳ２ＵＥ接続で行われるよう、決定する。さらに、ターゲット基地局２００Ｂは、ユーザ端末がハンドオーバ後に小ノード装置５００と通信できるよう、決定する。
ステップＳ１７０７において、ターゲット基地局２００Ｂは、小ノード装置５００へ、ユーザ端末１００がハンドオーバ後に小ノード装置５００と通信できるよう通知する制御信号を送信する。ここで、ターゲット基地局２００Ｂと小ノード装置５００との間の接続が構成されていない場合は、ステップＳ１７０７前に接続を構成する手順を行ってもよい。ステップＳ１７０８において、小ノード装置５００は、ステップＳ１７０７の制御信号の応答を送信する。
ステップＳ１７０９において、ターゲット基地局２００Ｂは、ソース基地局２００ＡへステップＳ１７０６の制御信号の肯定応答を送信する。肯定応答は、単に「応答」とも呼ばれる。
ステップＳ１７１０において、ソース基地局２００Ａは、ユーザ端末へソース基地局２００Ａからターゲット基地局２００Ｂへのハンドオーバを指示する制御信号を送信する。その制御信号は、「ハンドオーバコマンド」と呼ばれてもよい。ここで、その制御信号は、ユーザ端末１００がハンドオーバ後にＤ２ＵＥ接続７１０で小ノード装置５００と通信を続けることを許可されたことを、ユーザ端末１００に通知する情報を含んでいる。
ステップＳ１７１１において、ユーザ端末１００は、ユーザ端末１００がハンドオーバが実行されたことを確認するために、ターゲット基地局２００Ｂへ制御信号を送信する。その制御信号は、「ハンドオーバ確認」と呼ばれてもよい。その制御信号は、ユーザ端末１００がハンドオーバ後にＤ２ＵＥ接続７１０で小ノード装置５００と通信を継続することをターゲット基地局２００Ｂへ通知する情報を含んでいてもよい。
ステップＳ１７１２において、トラフィックデータの一部が、Ｄ２ＵＥ接続７１０および小ノード装置５００を介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。ステップＳ１７１２は、ステップＳ１７０１と同じである。すなわち、ステップ（Ｓ１７０１およびＳ１７１２）は、図３１に示す手続の間連続して行われていてもよい。
ステップＳ１７１３において、トラフィックデータの一部が、ＢＳ２ＵＥ接続７２０Ｂおよびターゲット基地局２００Ｂを介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。
図３２を参照して、本発明の１つ以上の実施形態による移動通信システムの動作を説明する。この手順において、ユーザ端末１００は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０においてソース基地局２００Ａからターゲット基地局２００Ｂへのハンドオーバを実行する。しかし、ユーザ端末１００は、ターゲット基地局２００Ｂがユーザ端末１００に小ノード装置５００と通信することを許可していないため、ハンドオーバ直前に小ノード装置５００とのＤ２ＵＥ接続７１０を解放する。
ステップＳ１８０１からＳ１８０６は、ステップＳ１７０１からＳ１７０６と同じである。したがって、ここではステップＳ１８０１からＳ１８０６の記載は省略する。
ステップＳ１８０６Ａにおいて、ターゲット基地局２００Ｂは、基地局２００Ａから基地局２００ＢへのハンドオーバがＢＳ２ＵＥ接続で行われるように決定する。さらに、ターゲット基地局２００Ｂは、ユーザ端末１００がハンドオーバ後に小ノード装置５００と通信することを許可しないよう決定する。たとえば、ターゲット基地局２００ＢがＤ２ＵＥ接続７１０処理をサポートしていない場合、ターゲット基地局２００Ｂは、ハンドオーバ後に小ノード装置５００と通信することを許可しないよう決定する。
ステップＳ１８０７において、ターゲット基地局２００Ｂは、ユーザ端末１００がハンドオーバ後に小ノード装置５００と通信することを許可しないことを小ノード装置５００に通知するための制御信号を、小ノード装置５００へ送信する。ここで、ターゲット基地局２００Ｂと小ノード装置５００との間の接続が構成されていない場合は、ステップＳ１８０７前に接続を構成する手順を行ってもよい。ステップＳ１８０８において、小ノード装置５００は、ステップＳ１８０７の制御信号の応答を送信する。ターゲット基地局２００Ｂと小ノード装置５００との間で接続が構成されていない場合は、ステップＳ１８０７およびＳ１８０８は省略されてもよい。
ステップＳ１８０９において、ターゲット基地局２００Ｂは、ソース基地局２００ＡへステップＳ１８０６の制御信号の応答を送信する。すなわち、ターゲット基地局２００Ｂは、ソース基地局２００Ａに、ハンドオーバが行われたこと、ハンドオーバ後にユーザ端末１００が小ノード装置５００との通信を許可されないことを通知する。換言すれば、制御信号は、ハンドオーバの肯定応答を示し、ハンドオーバ後のＤ２ＵＥ接続７１０におけるユーザ端末１００と小ノード装置５００との間の通信の否定応答を示している。
ステップＳ１８１０において、ソース基地局２００Ａは、ユーザ端末１００へソース基地局２００Ａからターゲット基地局２００Ｂへのハンドオーバを知らせるための制御信号を送信する。その制御信号は、「ハンドオーバコマンド」と呼ばれてもよい。ここで、その制御信号は、ユーザ端末１００がハンドオーバ後にＤ２ＵＥ接続７１０で小ノード装置５００との通信を許可されないことをユーザ端末に通知する情報を含んでいる。
ステップＳ１８１１において、ユーザ端末１００は、Ｄ２ＵＥ接続７１０を解放する。
ステップＳ１８１２において、ユーザ端末１００は、ユーザ端末１００がハンドオーバが実行されたことを確認するために、ターゲット基地局２００Ｂへ制御信号を送信する。その制御信号は、「ハンドオーバ確認」と呼ばれてもよい。その制御信号は、ユーザ端末が小ノード装置５００とのＤ２ＵＥ接続７１０を解放することをターゲット基地局２００Ｂへ通知する情報を含んでいてもよい。
ステップＳ１８１３において、トラフィックデータが、ＢＳ２ＵＥ接続７２０Ｂおよびターゲット基地局２００Ｂを介してユーザ端末１００とサーバ６００との間で転送される。
他の実施形態では、解放されたＤ２ＵＥ接続１８１１は、図１５に示した手順に基づいて実行されていてもよい。
図３１または図３２に示すように、ターゲット基地局２００Ｂは、ユーザ端末がＢＳ２ＵＥ接続７２０においてハンドオーバ後に小ノード装置５００と通信できるか否かを決定するため、Ｄ２ＵＥ接続は、ユーザ端末１００がＢＳ２ＵＥ接続７２０においてソース基地局２００Ａからターゲット基地局２００Ｂへのハンドオーバをする場合、ソース基地局２００Ａまたはターゲット基地局２００Ｂに制御され得る。結果として、Ｄ２ＵＥ接続７１０用の不必要な制御信号が最小化され、Ｄ２ＵＥ接続７１０がハンドオーバの間維持されることにより、ユーザスループットの低下を避けることが可能となる。
すなわち、ソース基地局２００Ａは、ターゲット基地局２００Ｂへ、ステップＳ１７０６において、小ノード装置５００とユーザ端末１００との間のＤ２ＵＥ接続７１０に関する情報を転送する。したがって、ユーザ端末１００は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０のハンドオーバの際にも、小ノード装置５００とのＤ２ＵＥ接続７１０を維持できる。
上述のとおり、１つ以上の実施形態では、Ｄ２ＵＥ接続７１０は、Ｄ２ＵＥ接続７１０における放送信号がなくても、ユーザ端末１００が小ノード装置５００と通信できるように、常に基地局２００Ａまたは２００Ｂの制御を必要としている。すなわち、「受信後の送信」規則は、ＢＳ２ＵＥ接続７２０に基づいて維持され得る。
図３１および図３２において、本発明の１つ以上の実施形態と直接関連しないため、基地局とＭＭＥまたはＳ−ＧＷとの間の制御信号の交換は省略した。さらに、図３１および図３２はＸ２ハンドオーバを示すが、上述の手順はＳ１ハンドオーバにも適用可能である。
Ｓ１ハンドオーバの場合、上述したユーザ端末１００用のＤ２ＵＥ接続７１０に関連する情報は、ＭＭＥを介してソース基地局からターゲット基地局へ送信されてもよい。Ｓ１ハンドオーバにおいて、あるＭＭＥ（ソースＭＭＥ）が他のＭＭＥ（ターゲットＭＭＥ）に切り替えられる場合、上述の情報は、ソースＭＭＥおよびターゲットＭＭＥを介してソース基地局２００Ａからターゲット基地局２００Ｂへ送信されてもよい。
ユーザ端末１００が小ノード装置５００と通信することを許可することを示す制御信号、またはユーザ端末１００が小ノード装置５００と通信することを許可しないことを示す制御信号も、Ｓ１ハンドオーバにおいて、ＭＭＥを介してターゲット基地局２００Ｂからソース基地局２００Ａへ送信されてもよい。
ステップＳ１７０１は、ユーザ端末１００のＤ２ＵＥ通信部１０４ならびに小ノード装置５００のＤ２ＵＥ通信部５０４およびバックホール通信部５０６で実行される。ステップＳ１７０２は、基地局２００ＡのＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ａおよびバックホール通信部２０６Ａならびにユーザ端末１００のＢＳ２ＵＥ通信部１０２で実行される。ステップＳ１７０３およびＳ１７０４は、ユーザ端末のＢＳ２ＵＥ通信部１０２で実行される。ステップＳ１７０５は、基地局２００ＡのＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ａで実行される。
ステップＳ１７０６は、基地局２００ＡのＢＳ２ＢＳ通信部２０８Ａおよび基地局２００ＢのＢＳ２ＢＳ通信部２０８Ｂで実行される。ステップＳ１７０６におけるハンドオーバの決定は、基地局２００ＢのＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ｂで実行される。ステップＳ１７０６におけるＤ２ＵＥ接続７１０処理の決定は、基地局２００ＢのＤ２ＵＥ通信制御部２０４Ｂで実行される。ステップＳ１７０７およびＳ１７０８は、小ノード装置のＢＳ２Ｄ通信部５０２および基地局２００ＢのＢＳ２Ｄ通信部２０２Ｂで実行される。ステップＳ１７０９は、基地局２００ＡのＢＳ２ＢＳ通信部２０８Ａおよび基地局２００ＢのＢＳ２ＢＳ通信部２０８Ｂで実行される。
ステップＳ１７１０は、基地局２００ＡのＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ａおよびユーザ端末１００のＢＳ２ＵＥ通信部１０２で実行される。ステップＳ１７１１は、基地局２００ＢのＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ｂおよびユーザ端末１００のＢＳ２ＵＥ通信部１０２で実行される。ステップＳ１７１２は、ユーザ端末１００のＤ２ＵＥ通信部１０４ならびに小ノード装置５００のＤ２ＵＥ通信部５０４およびバックホール通信部５０６で実行される。ステップＳ１７１３は、基地局２００ＢのＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ｂおよびバックホール通信部２０６Ｂならびにユーザ端末１００のＢＳ２ＵＥ通信部１０２で実行される。
ステップＳ１８０１は、ユーザ端末１００のＤ２ＵＥ通信部１０４ならびに小ノード装置５００のＤ２ＵＥ通信部５０４およびバックホール通信部５０６で実行される。ステップＳ１８０２は、基地局２００ＡのＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ａおよびバックホール通信部２０６Ａならびにユーザ端末１００のＢＳ２ＵＥ通信部１０２で実行される。ステップＳ１８０３およびＳ１８０４は、ユーザ端末のＢＳ２ＵＥ通信部１０２で実行される。ステップＳ１８０５は、基地局２００ＡのＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ａで実行される。
ステップＳ１８０６は、基地局２００ＡのＢＳ２ＢＳ通信部２０８Ａおよび基地局２００ＢのＢＳ２ＢＳ通信部２０８Ｂで実行される。ステップＳ１７０６Ａにおけるハンドオーバの決定は、基地局２００ＢのＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ｂで実行される。ステップＳ１８０６ＡにおけるＤ２ＵＥ接続７１０処理の決定は、基地局２００ＢのＤ２ＵＥ通信制御部２０４Ｂで実行される。ステップＳ１８０７およびＳ１８０８は、小ノード装置５００のＢＳ２Ｄ通信部５０２および基地局２００ＢのＢＳ２Ｄ通信部２０２Ｂで実行される。ステップＳ１８０９は、基地局２００ＡのＢＳ２ＢＳ通信部２０８Ａおよび基地局２００ＢのＢＳ２ＢＳ通信部２０８Ｂで実行される。
ステップＳ１８１０は、基地局２００ＡのＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ａおよびユーザ端末１００のＢＳ２ＵＥ通信部１０２で実行される。ステップＳ１８１１は、小ノード装置５００のＤ２ＵＥ通信部５０４およびユーザ端末１００のＤ２ＵＥ通信部１０４で実行される。ステップＳ１８１２は、ユーザ端末１００のＢＳ２ＵＥ通信部１０４および基地局２００ＢのＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ｂで実行される。ステップＳ１８１３は、基地局２００ＢのＢＳ２ＵＥ通信部２０１Ｂおよびバックホール通信部２０６Ｂならびにユーザ端末１００のＢＳ２ＵＥ通信部１０２で実行される。
本発明の１つ以上の実施形態における特徴の１つは、移動局がサーバと通信する移動通信システムにおける無線基地局である。無線基地局は、第１リンクを用いて装置と通信するための第１通信ユニットと、第２リンクを用いて移動局と無線通信する第２通信ユニットと、第３リンクを用いて第２無線基地局と通信する第２通信ユニットと、装置と移動局との間の第４リンクをどのように構成するか決定する制御ユニットと、を備える。第１通信ユニットは、第４リンク確立用の第１制御信号を装置と交換する。第２通信ユニットは、第４リンク確立用の第２制御信号を移動局と交換する。第３通信ユニットは、一連の第４リンク用情報を第２無線基地局と交換する。第１データは、移動局から、第４リンクを介して最終的な送付先であるサーバへ転送される。サーバから送付される第２データは、第４リンクを介して移動局へ転送される。
ここで、無線基地局は、基地局２００（２００Ａまたは２００Ｂ）に対応する。移動局は、ユーザ端末１００に対応する。装置は、小ノード装置５００に対応する。第１リンクは、ＢＳ２Ｄ接続７３０に対応する。第２リンクは、ＢＳ２ＵＥ接続７２０に対応する。第３リンクは、図３０に示すＢＳ２ＢＳリンクに対応する。第４リンクは、Ｄ２ＵＥ接続７１０に対応する。
上記無線基地局において、一連の情報には、第２リンクにおける無線基地局と第２無線基地局との間のハンドオーバ要求用の第４制御信号が含まれる。ハンドオーバ要求用の第４制御信号は、ハンドオーバリクエストまたはハンドオーバコマンドと呼ばれてもよい。
上記無線基地局において、一連の情報には、図３１のステップＳ１７０６で記載したように、第３リンクの無線ベアラ情報、第３リンクの周波数領域情報、第３リンクの時間領域情報、装置の識別情報、第３リンクの送信電力制御情報、第３リンクの制御チャネル情報、第３リンクのデータチャネル情報、第３リンクのＭＡＣ／ＲＬＣ／ＰＤＣＰレイヤ構成、および第３リンクのセキュリティ情報のうち少なくとも１つが含まれる。
本発明の他の実施形態によれば、上記無線基地局において、一連の情報には、図３１のステップＳ１７０６で記載したように、第４リンクの無線ベアラ情報、第４リンクの周波数領域情報、第４リンクの時間領域情報、装置の識別情報、第４リンクの送信電力制御情報、第４リンクの制御チャネル情報、第４リンクのデータチャネル情報、第４リンクのＭＡＣ／ＲＬＣ／ＰＤＣＰレイヤ構成、および第４リンクのセキュリティ情報のうち少なくとも１つが含まれる。
上記無線基地局において、第３通信ユニットは、移動局がハンドオーバ後に装置と通信することを許可することを通知する第５制御信号を、第２無線基地局と交換する。上記無線基地局において、第３通信ユニットは、移動局がハンドオーバ後に装置と通信することを許可しないことを通知する第５制御信号を、第２無線基地局と交換する。
上記無線基地局において、第２通信ユニットは、移動局が第２リンクでハンドオーバ後に装置と通信することを許可することを通知する第６制御信号を、移動局へ送信する。第６制御信号には、第２リンクにおけるハンドオーバコマンドが含まれていてもよい。上記無線基地局において、第２通信ユニットは、移動局が第２リンクでハンドオーバ後に装置と通信することを許可しないことを通知する第６制御信号を、移動局へ送信する。第６制御信号には、第２リンクにおけるハンドオーバコマンドが含まれていてもよい。
上記無線基地局において、第１通信ユニットは、移動局が第２リンクでハンドオーバ後に装置と通信することを許可することを通知する第７制御信号を、装置へ送信する。第７制御信号には、第２リンクにおけるハンドオーバコマンドが含まれていてもよい。上記無線基地局において、第２通信ユニットは、移動局がハンドオーバ後に装置と通信することを許可しないことを通知する第７制御信号を、移動局へ送信する。第７制御信号には、第２リンクにおけるハンドオーバコマンドが含まれていてもよい。
本発明の１つ以上の実施形態における特徴の１つは、移動局がサーバと通信する移動通信システムにおける装置である。装置は、第１リンクを用いて第１無線基地局と通信し、第２リンクを用いて第２無線基地局と通信する第１通信ユニットと、第３リンクを用いて移動局と無線通信する第２通信ユニットと、第４リンクを用いてサーバと通信する第３通信ユニットと、を備える。第１通信ユニットは、第３リンク確立用の第１制御信号を第１無線基地局と交換する。第２通信ユニットは、第１制御信号を受信して第３リンクを確立する。第２通信ユニットは、移動局からサーバへ送られる第１データを第３リンクで受信する。第３通信ユニットは、第４リンクでサーバへ第１データを送信する。第３通信ユニットは、サーバから移動局へ送られる第２データを受信する。第２通信ユニットは、移動局へ第２データを送信する。
ここで、第１の無線基地局または第２の無線基地局は、それぞれ基地局２００Ａまたは基地局２００Ｂに対応する。移動局は、ユーザ端末１００に対応する。装置は、小ノード装置５００に対応する。第１リンクまたは第２リンクは、ＢＳ２Ｄ接続７３０に対応する。第３リンクは、Ｄ２ＵＥ接続７１０に対応する。第４リンクは、バックホール接続７５０に対応する。
上記装置において、第１通信ユニットは、移動局が第１無線基地局から第２無線基地局へハンドオーバするときに、移動局がハンドオーバ後に装置と通信することを許可することを装置に通知する第２制御信号を、第２基地局から受信する。
上記装置において、第１通信ユニットは、移動局が第１無線基地局から第２無線基地局へハンドオーバするときに、移動局がハンドオーバ後に装置と通信することを許可しないことを装置に通知する第２制御信号を、第２基地局から受信する。
本発明の１つ以上の実施形態における特徴の１つは、移動局がサーバと通信する移動通信システムにおける移動局である。移動局は、第１リンクを用いて第１無線基地局と無線通信し、第２リンクを用いて第２無線基地局と無線通信する第１通信ユニットと、第３リンクを用いて装置と無線通信する第２通信ユニットと、を備える。第１通信ユニットは、第３リンク確立用の第１制御信号を、第１無線基地局と交換する。第２通信ユニットは、第１制御信号を受信して第３リンクを確立する。第２通信ユニットは、第３リンクを介して第１ユーザデータを最終的な送付先であるサーバへ送信する。第２通信ユニットは、第３リンクを介してサーバから送付される第２ユーザデータを受信する。
ここで、第１の無線基地局または第２の無線基地局は、それぞれ基地局２００Ａまたは２００Ｂに対応する。移動局は、ユーザ端末１００に対応する。装置は、小ノード装置５００に対応する。第１リンクまたは第２リンクは、ＢＳ２ＵＥ接続７２０に対応する。第３リンクは、Ｄ２ＵＥ接続７１０に対応する。
上記移動局において、第１通信ユニットは、移動局が第１無線基地局から第２無線基地局へハンドオーバするときに、移動局がハンドオーバ後に装置と通信することを許可することを移動局に通知する第２制御信号を、第１基地局から受信する。
上記移動局において、第１通信ユニットは、移動局が第１無線基地局から第２無線基地局へハンドオーバするときに、移動局がハンドオーバ後に装置と通信することを許可しないことを移動局に通知する第２制御信号を、第１基地局から受信する。
上記基地局２００、ユーザ端末、小ノード装置５００の動作は、ハードウェアにより実行されてもよく、またプロセッサにより実行されるソフトウェアモジュールにより実行されてもよく、さらに両方の組み合わせにより実行されてもよい。
ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（random access memory）、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（read only memory）、ＥＰＲＯＭ（erasable programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（electronically erasable and programmable ROM）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブル・ディスクおよびＣＤ−ＲＯＭなどの任意のフォーマットの記録媒体に設けてもよい。
プロセッサが記録媒体に情報を書き込み、記憶媒体から情報を読み出すことができるように、このような記録媒体はプロセッサに接続される。このような記録媒体は、プロセッサに蓄積されてもよい。かかる記録媒体およびプロセッサは、ＡＳＩＣに配置されてもよい。このようなＡＳＩＣは、基地局装置２００、ユーザ端末および小ノード装置５００に配置されてもよい。個別部品としては、このような記録媒体やプロセッサは、基地局２００、ユーザ端末１００および小ノード装置５００に配置されてもよい。
このように、本発明を詳細に上述の実施形態により説明してきた。しかしながら、当業者にとって、本発明が上述の実施形態に限定されないことは明らかであろう。本発明は、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を逸脱することなく修正および変更した態様として実施することができる。したがって、明細書の説明は例を示すためだけであり、本発明の意味を限定するものではない。
略語
ＬＴＥ：Long Term Evolution
ＰＨＹ：Physical（物理）
Ｄ２ＵＥ：Device to UE（装置対ユーザ端末）
Ｍａｃｒｏ２ＵＥ：Macro to UE（マクロ対ユーザ端末）
ＵＥ：User Equipment（ユーザ端末）
ＮＡＳ：Non Access Stratum（非アクセス層）
ＲＲＣ：Radio Resource Control（無線リソース制御）
ＴＤＤ：Time Division Duplex（時分割複信）
ＦＤＤ：Frequency Division Duplex（周波数分割複信）
Ｄ２Ｄ：Device to Device（装置から装置）
ＣＮ：Core Network（コアネットワーク）
本発明を限られた数の実施形態に関して説明してきたが、本開示の恩恵を受ける当業者なら、本書で説明した発明の範囲を逸脱することなく他の実施形態を考え出すことができるであろう。したがって、本発明の範囲は別紙の特許請求の範囲でのみ限定されるものではない。

Claims (11)

  1. 移動通信ネットワークにおけるノード装置であって、
    前記ノード装置と移動局との間のリンクを確立するための制御信号を、ソース基地局から受信する第１通信部と、
    前記制御信号に応じて確立された前記リンクを介して、前記移動局からサーバへ送られる第１データを受信すると共に、前記サーバから前記移動局へ送られる第２データを前記移動局へ送信する第２通信部と、
    前記サーバへ前記第１データを送信すると共に、前記サーバから前記第２データを受信する第３通信部と、を備え、
    前記移動局が前記ソース基地局からターゲット基地局へハンドオーバするときに、前記第１通信部が、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可する又は許可しないことを通知する信号を、前記ターゲット基地局から受信することを特徴とするノード装置。
  2. 移動通信ネットワークにおけるソース基地局であって、
    ノード装置と移動局との間のリンクの接続制御を行う制御部と、
    前記リンクを確立するための制御信号を前記ノード装置に送信する第１通信部と、
    前記リンクを確立するための制御信号を前記移動局に送信する第２通信部と、
    前記移動局の前記ソース基地局からターゲット基地局へのハンドオーバを要求する信号であって前記リンクに関する一連の情報を含む制御信号を前記ターゲット基地局に送信する第３通信部と、
    を備え、
    前記移動局が前記ソース基地局から前記ターゲット基地局へハンドオーバするときに、前記第３通信部が、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可する又は許可しないことを通知する信号を前記ターゲット基地局から受信し、前記第２通信部が、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可する又は許可しないことを通知する信号を前記移動局に送信することを特徴とするソース基地局。
  3. 前記一連の情報が、前記リンクの無線ベアラ情報、前記リンクの周波数領域情報、前記リンクの時間領域情報、前記ノード装置の識別情報、前記リンクの送信電力制御情報、前記リンクの制御チャネル情報、前記リンクのデータチャネル情報、前記リンクのＭＡＣ／ＲＬＣ／ＰＤＣＰレイヤ構成、および前記リンクのセキュリティ情報からなる群のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２記載のソース基地局。
  4. 移動通信ネットワークにおける移動局であって、
    ノード装置と前記移動局との間のリンクを確立するための制御信号をソース基地局から受信する第１通信部と、
    前記制御信号に応じて確立された前記リンクを介して、前記移動局からサーバへ送られる第１データを前記ノード装置を経由してサーバへ送信し、前記サーバから前記移動局へ送られる第２データを前記ノード装置を経由して受信する第２通信部と、を備え、
    前記移動局が前記ソース基地局からターゲット基地局へハンドオーバするときに、前記第１通信部が、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可する又は許可しないことを通知する信号を前記ソース基地局から受信することを特徴とする移動局。
  5. 前記第１通信部は、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可することを通知する信号を受信した場合、前記移動局が前記ノード装置との通信を継続することを通知する信号を前記ターゲット基地局に送信し、
    前記第１通信部は、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可しないことを通知する信号を受信した場合、前記移動局が前記ノード装置との通信を解放することを通知する信号を前記ターゲット基地局に送信することを特徴とする請求項４記載の移動局。
  6. 移動通信ネットワークにおけるターゲット基地局であって、
    移動局のソース基地局から前記ターゲット基地局へのハンドオーバを要求する信号であって、前記移動局とノード装置間のリンクに関する一連の情報を含む制御信号を前記ソース基地局から受信する第１通信部と、
    前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可する又は許可しないことを決定する制御部と、
    前記制御部による決定に従って、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可する又は許可しないことを通知する信号を前記ノード装置に送信する第２通信部と、
    を備え、
    前記第１通信部はさらに、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可する又は許可しないことを通知する信号を前記ソース基地局に送信することを特徴とするターゲット基地局。
  7. 前記一連の情報が、前記リンクの無線ベアラ情報、前記リンクの周波数領域情報、前記リンクの時間領域情報、前記ノード装置の識別情報、前記リンクの送信電力制御情報、前記リンクの制御チャネル情報、前記リンクのデータチャネル情報、前記リンクのＭＡＣ／ＲＬＣ／ＰＤＣＰレイヤ構成、および前記リンクのセキュリティ情報からなる群のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６記載のターゲット基地局。
  8. 前記移動局と通信する第３通信部をさらに備え、
    前記第２通信部が、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可することを通知する信号を送信した場合、前記第３通信部が、前記移動局が前記ノード装置との通信を継続することを通知する信号を前記移動局から受信し、
    前記第２通信部が、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可しないことを通知する信号を送信した場合、前記第３通信部が、前記移動局が前記ノード装置との通信を解放することを通知する信号を前記移動局から受信することを特徴とする請求項６又は７記載のターゲット基地局。
  9. 第１リンクを経由してソース基地局と通信すると共に第２リンクを経由してノード装置と通信する移動局が、前記ソース基地局からターゲット基地局へハンドオーバする方法であって、
    前記ソース基地局が、ハンドオーバを要求する信号であって前記第２リンクに関する一連の情報を含む制御信号を前記ターゲット基地局に送信する工程と、
    前記ターゲット基地局が、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可する又は許可しないことを決定する工程と、
    前記ターゲット基地局が、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可する又は許可しないことを通知する信号を前記ノード装置に送信する工程と、
    前記ターゲット基地局が、ハンドオーバの肯定応答と共に、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可する又は許可しないことを通知する信号を前記ソース基地局に送信する工程と、
    前記ソース基地局が、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可する又は許可しないことを通知する信号を前記移動局に送信する工程と、
    を備えることを特徴とする方法。
  10. 前記移動局が、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可することを通知する信号を受信した場合、前記移動局が前記ノード装置との通信を継続することを通知する信号を前記ターゲット基地局に送信し、前記移動局がハンドオーバ後に前記ノード装置と通信することを許可しないことを通知する信号を受信した場合、前記移動局が前記ノード装置との通信を解放することを通知する信号を前記ターゲット基地局に送信する工程と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項９記載の方法。
  11. 前記一連の情報が、前記第２リンクの無線ベアラ情報、前記第２リンクの周波数領域情報、前記第２リンクの時間領域情報、前記ノード装置の識別情報、前記第２リンクの送信電力制御情報、前記第２リンクの制御チャネル情報、前記第２リンクのデータチャネル情報、前記第２リンクのＭＡＣ／ＲＬＣ／ＰＤＣＰレイヤ構成、および前記第２リンクのセキュリティ情報からなる群のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９又は１０記載の方法。
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