JP6304522B2 - 通信システム - Google Patents

Description

本発明は、移動通信デバイス又は固定通信デバイスに通信サービスを提供する通信システム及びその構成要素に関する。本発明は、限定ではないが特に、関連する第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）規格文書において現在規定されているようなロングタームエボリューション（ＬＴＥ）アドバンストシステムにおける、複数の基地局を介した接続に関する。

セルラ通信ネットワークにおいて、ユーザ機器（ＵＥ）（移動電話機、移動デバイス、移動端末等）は、基地局を介して他のユーザ機器及び／又は遠隔サーバと通信することができる。ＬＴＥシステムは、発展型ユニバーサル陸上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）と、発展型パケットコア（ＥＰＣ）ネットワーク（又は単に「コアネットワーク」）とを含む。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ユーザプレーン（例えば、パケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）レイヤ、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤ、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ及び物理（ＰＨＹ）レイヤ）及び制御プレーン（例えば、無線リソース制御（ＲＲＣ））の双方のプロトコル終端をＵＥに向けて提供する複数の基地局（「ｅＮＢ」）を含む。

通信ネットワークにおける近年の発展によって、ピコｅＮＢ、フェムトｅＮＢ、ホームｅＮＢ（ＨｅＮＢ）等の低電力ノード（ＬＰＮ）によって運用されるいわゆる「スモール」セルの展開の増加が見られる。これらのセルは、より高い電力の（通常の）マクロ基地局によって運用される既存のマクロセルよりも小さなカバレッジエリアを有する。複数の異なるセルタイプを備えるネットワーク、例えば、マクロセル及びフェムトセルを有するネットワークは、異種ネットワーク、すなわちＨｅｔＮｅｔと呼ばれる。以下の説明において、基地局という用語は、任意のそのようなマクロ基地局又はＬＰＮを指すのに用いられる。

従来、移動電話機は、（関連付けられた無線リンクを用いて）１つの基地局を介して通信するように構成されている。しかしながら、Ｅ−ＵＴＲＡ及びＥ−ＵＴＲＡＮのためのスモールセル高度化に関する研究（３ＧＰＰ技術報告書（ＴＲ）第３６．８４２号、この内容は、引用することにより本明細書の一部をなす）において、いわゆる「二重接続」機能が、例えば、ユーザ機器の高データレートのカバレッジ、一時的なネットワーク展開、セルエッジスループットを改善し、及び／又はシステムスループットを高めるために導入された。この二重接続の特徴は、適合した移動電話機（及び他のユーザ機器）が複数のネットワークポイントと実質的に同時に通信する技法を確立している。具体的には、この「二重接続」機能は、所与の移動電話機（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードで動作する）が少なくとも２つの異なるネットワークポイント（例えば、２つ以上の基地局）によって提供される無線リソースを消費する動作モードを指す。通常、二重接続機能に関与するネットワークポイントのうちの一方はマクロ基地局であり、他方のネットワークポイント（又は複数のネットワークポイント）は低電力ノード（又は複数の低電力ノード）から成る。したがって、二重接続は、サイト間キャリアアグリゲーション（ＣＡ)としても知られている。ＣＡの更なる詳細は、３ＧＰＰ ＴＳ３６．３００標準規格において確認することができ、この内容は、引用することにより本明細書の一部をなす。

ＣＡは、例えば、第１の周波数Ｆ１を用いてマクロカバレッジを提供するマクロ基地局と、第２の周波数Ｆ２を用いて、ホットスポットにおけるスループットを改善する低電力ノード（ら）とを備える構成を含む、複数の潜在的な展開シナリオを可能にする。代替的には、２つのマクロ基地局が、Ｆ１及びＦ２をそれぞれ用いてＣＡを提供することができる。この関連で、ＣＡのために無認可スペクトルを使用することに関心がある。この概念はＬＴＥ−Ｕ（無認可スペクトルのためのＬＴＥ）と呼ばれ、このＬＴＥ−Ｕにおいて、プライマリキャリア、例えば、Ｆ１が認可スペクトル内にあり、セカンダリキャリア、例えば、Ｆ２が無認可スペクトル内にある。シグナリング情報を搬送することに加えて、プライマリキャリアを用いて、モバイルデータトラフィックを搬送することができる。逆に、無認可スペクトル内のセカンダリキャリアは、よりオポチュニスティックであり、セカンダリキャリアが、そのスペクトルを使用する他のシステムとスペクトルを公平に共有するのを確実にするような方法においてのみ使用される。認可スペクトル内のプライマリキャリアに頼ることから、結果として、ＬＴＥ−ＵはＬＡＡ（ライセンス補助アクセス）と呼ばれる。したがって、ＬＴＥ−Ｕ／ＬＡＡは、プライマリキャリア（アンカキャリア）が認可スペクトルを使用し、セカンダリキャリアが無認可スペクトルを使用するＣＡの一形態と考えることができる。原理的には、ＬＴＥ−Ｕは任意の無認可周波数において運用することができるが、世界中で利用可能な５００ＭＨｚまでのスペクトルが存在するので、業界では最初に５ＧＨｚ帯域に重点を置いており、特に、ＬＴＥ−Ｕは、全てではないが、主にスモールセルとともに使用されることになるので、そのスペクトルは、容量を提供することになるときに、他の帯域に比べて魅力的である。Ｗｉ−Ｆｉ、特に８０２．１１ａ、８０２．１１ｎ及び８０２．１１ａｃは最も頻繁に、このスペクトルを使用することに関連付けられる。二重接続はＣＡの発展結果であるので、ＬＴＥ−Ｕによってサポートされることが期待される。

移動電話機用の二重接続の提供に関与する各ネットワークポイント（「アクセスポイント」とも呼ばれる）は、異なる役割を仮定することができる。ネットワークポイントのうちの１つは、マスタ基地局（ＭｅＮＢ）と呼ばれてよく、他のネットワークポイントのそれぞれ１つは、セカンダリ基地局（ＳｅＮＢ）と呼ばれてよい。通常、二重接続の提供に関与する様々なセカンダリ基地局が、いわゆる非理想的バックホールを介して（ＭｅＮＢ、したがって、コアネットワークに）結合されている。さらに、二重接続のシナリオでは、基地局のうちの一方（ＭｅＮＢ）は、他方の基地局もユーザプレーン通信のためにコアネットワーク（例えば、サービングゲートウェイ）に接続されているか否かを問わず、関連したインターフェース（例えば、Ｓ１インターフェース）を介して制御プレーンシグナリングをコアネットワークにルーティングする。

ＭｅＮＢ／ＳｅＮＢの役割は、必ずしも各基地局の能力／タイプ（例えば、電力クラス）に依存せず、（同じ基地局を用いているときであっても）移動電話機が異なれば異なってよい。

二重接続機能によれば、移動電話機の無線（通信）ベアラ（ら）と基地局との間のマッピングは、以下のように実現されてよい。
−いわゆる、マスタセルグループ（ＭＣＧ）ベアラであり、無線ベアラがＭｅＮＢのみによってサービングされる（又は「ＭｅＮＢ固有ベアラ」）、
−いわゆる、セカンダリセルグループ（ＳＣＧ）ベアラであり、無線ベアラがＳｅＮＢのみによってサービングされる（又は「ＳｅＮＢ固有ベアラ」）、
−スプリットベアラであり、無線ベアラがＭｅＮＢ及びＳｅＮＢによってサービングされる。

スプリットベアラ構成に関する４つの代替のアーキテクチャ及びプロトコル拡張がＴＲ３６．８４２において記載されている。各構成において、Ｓ１−ＵはＭｅＮＢにおいて終端し、ベアラはＭｅＮＢにおいて分割される。違いは、スプリットベアラのためにＭｅＮＢ及びＳｅＮＢ内に独立ＰＤＣＰエンティティを設けることができるか「代替３Ａ」）、スプリットベアラのためにマスタ−スレーブＰＤＣＰエンティティを設けることができるか（「代替３Ｂ」）、スプリットベアラのために独立ＲＬＣエンティティを設けることができるか（「代替３Ｃ」）、又はスプリットベアラのためにマスタ−スレーブＲＬＣエンティティを設けることができる（「代替３Ｄ」）ことを含む。代替３Ｃをより詳細に検討すると、全ての二重接続トラフィックがルーティングされ、処理され、ＭｅＮＢ内にバッファリングされる。詳細には、ＭｅＮＢのＰＤＣＰエンティティは、送信の場合に、ＳｅＮＢに向けてＰＤＣＰ ＰＤＵをルーティングし、受信の場合に、ＰＤＣＰ ＰＤＵを並べ替えることを担当することになる。これは、ＭｅＮＢが、ＭｅＮＢとＳｅＮＢとの間のＰＤＣＰ ＰＤＵのフローを制御する、すなわち、Ｓ１−Ｕを介してＭｅＮＢに到着するユーザプレーンデータの一部が、Ｘ２−Ｕを介してＳｅＮＢに転送されるように制御することを意味する。ＳｅＮＢ内の送信バッファが枯渇する場合には、二重接続のユーザスループット利得が低下する。あまりにも多くのデータがＳｅＮＢ送信バッファにプッシュされる場合には、ＳｅＮＢによる送信遅延が増加し、結果として、大きく遅延して送信されたパケットがＵＥのＰＤＣＰレイヤにおいてリオーダリングウインドウを見失い、ＵＥによって受信時に単に破棄されることになる。極端な状態では、ＳｅＮＢは、バッファオーバフローに起因して、ＭｅＮＢから受信されたパケットを破棄することが必要かもしれない。これらの両方の理由によるパケット損失によって、別の状況において必要がないときでも、ＴＣＰは減速する。それゆえ、良好なフロー制御機構が望ましい。

その内容が引用することにより本明細書の一部をなすＴＳ３６．４２５は、ダウンリンクデータ配信ステータス手順を規定し、この手順は、ＭｅＮＢがＥ−ＲＡＢごとにＳｅＮＢを介してダウンリンクユーザデータフローを制御できるようにするために、ＳｅＮＢがＭｅＮＢにフィードバックを与えることができるようにする。フィードバックは、ＤＬ ＤＡＴＡ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＳＴＡＴＵＳ（ＰＤＵタイプ１）フレーム（本明細書において後に示される）の形において与えられ、そのフレームは、ａ）ＭｅＮＢから受信されたＰＤＣＰ ＰＤＵの中の、ＵＥへの順次の配信に成功した最も高いＰＤＣＰ ＰＤＵシーケンス番号、ｂ）関係するＥ−ＲＡＢのためのバイト単位の所望バッファサイズ、ｃ）ＵＥのためのバイト単位の最小バッファサイズ、及びｄ）ＳｅＮＢによって「失われた」と宣言されたが、ＤＬ ＤＡＴＡ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＳＴＡＴＵＳフレーム内でＭｅＮＢにまだ報告されていないＸ２−Ｕパケットについての情報を含む。ＭｅＮＢは、ＤＬ ＤＡＴＡ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＳＴＡＴＵＳフレームを受信するとき、同じフレーム内で上記のａ）のもとに報告されたＰＤＣＰシーケンス番号と、ＵＥのために確立された、全ての他のＥ−ＲＡＢの最新の報告されたＰＤＣＰシーケンス番号（ら）とから、ＳｅＮＢから望まれるデータ量が宣言されるときに、ｂ）及びｃ）のもとでの所望バッファサイズを、これまでに示されたバッファサイズとは無関係に、一時的な所望バッファサイズと見なす。また、ＭｅＮＢは、配信に成功したＰＤＣＰ ＰＤＵのフィードバックに従って、バッファリングされたＰＤＣＰ ＰＤＵを除去し、転送に成功した以外の報告されたＰＤＣＰ ＰＤＵのために講じる必要がある措置を決定することを許される。ＭｅＮＢに報告された後に、ＳｅＮＢは、それぞれのＰＤＣＰシーケンス番号を除去する。

ＬＡＡ／無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）アクセスポイント（ＡＰ）の場合、ＭｅＮＢは、ＳｅＮＢがＬＡＡであることを知っており、ベストエフォートに基づいて、例えば、１０ミリ秒ごとにパケットを送信し、以前のチャネル割当てから学習しようと試みることができる。

ＬＴＥ−Ｕの場合、ＬＴＥシステムの利点を依然として保つか、又は高めさえしながら、公平、かつ効率的な共存を提供するために、共存問題と、いわゆる、リスンビフォアトーク（ＬＢＴ）要件等の規制によって示される要件とを考慮に入れる必要がある。

ＬＢＴ規則によって要求されるように、ＬＴＥ−Ｕのトラフィックデータ及び共通チャネルの両方の送信は、瞬時チャネル検知によってチャネルの空きの知識に基づく必要がある。上述したように、統合ＬＴＥフレームワークにおいて、無認可キャリアは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）を通して、認可ＬＴＥプライマリキャリアに関連付けられるセカンダリキャリアとして運用される。

規制によって、２つのタイプのＬＢＴ方式、すなわち、フレームベース機器（ＦＢＥ）及び負荷ベース機器（ＬＢＥ）が規定される。ＦＢＥとＬＢＥとの間の違いは、厳密なフレーム構造に従うべきであるか否か、干渉回避機構、及びチャネル占有時間を含む。いずれの方式の場合も、既存の認可ＬＴＥレイヤにおいて規定される厳密なフレーム構造と、無認可帯域のオポチュニスティックな占有との間の両立性を確保し、同時に、柔軟なチャネル検知及び占有によって、潜在的に良好なチャネル競合能力を提供するために、幾つかの努力が必要とされる。

例えば、無線ローカルエリアネットワーク内で使用される無線ＬＡＮ（ＲＬＡＮ）機器を含む５ＧＨｚ高性能無線アクセスシステム（ＷＡＳ）に適用されるＥＴＳＩ ＥＮ３０１ ８９３標準規格書において、フレームベース機器（ＦＢＥ）の場合、運用チャネル上で送信する前に、その機器は、「エネルギ検出」を用いてクリアチャネルアセスメント（ＣＣＡ）チェックを実行する。機器は、ＣＣＡ観測時間の持続時間にわたって運用チャネル（ら）を観測しなければならず、その時間は１８μｓ以上にすべきである（ＥＴＳＩ ＥＮ３０１ ８９３標準規格のＶ１．７．２による）。運用チャネルは、そのチャネル内のエネルギレベルが閾値を超える場合には、占有されると見なされる。機器が、運用チャネルがクリアであるとわかった場合には、直ちに送信することができる。機器が、運用チャネルが占有されているとわかった場合には、次の固定フレーム期間中にそのチャネル上で送信すべきでない。所与のチャネルの利用可能性を再評価することなく、そのチャネル上で１つのユーザ機器が送信する全時間が、チャネル占有時間と定義される。チャネル占有時間は１ｍｓ〜１０ｍｓの範囲にあり、最小アイドル期間は、現在の固定フレーム期間の間機器によって使用されるチャネル占有時間の少なくとも５％に設定される。アイドル期間の終わり近くに、機器は、上記のように、新たなＣＣＡを実行する。機器は、この機器のために意図されたパケットを正確に受信すると、ＣＣＡをスキップすることができ、管理フレーム及び制御フレーム（例えば、ＡＣＫ及びブロックＡＣＫフレーム）の送信を直ちに開始することができる。新たなＣＣＡを実行しない場合、機器による一連のそのような送信は、最大チャネル占有時間を超えるべきでない。

しかしながら、同じ周波数／チャネルを使用する近隣デバイスに応じて、チャネル割当ては、ＬＴＥ−Ｕ／ＷＬＡＮ−ＡＰの場合に、はるかに低い頻度（例えば、１０ミリ秒ごと未満）で実行されるかもしれない。さらに、この特定のＵＥのためのスケジューリングは、サービングされるＵＥの数に起因して、ＡＰのためのチャネル割当てより長い時間を要するかもしれない。この問題は、ＬＡＡノードはチャネル割当て頻度を知っているが、ＭｅＮＢがそのような情報を有しないことによって更に悪くなる。さらに、二重接続スプリットベアラアーキテクチャは、ＭｅＮＢ及びＳｅＮＢにわたってＰＤＣＰパケットを分割する。

ＬＡＡ／ＷＬＡＮにおけるチャネル割当てに起因する任意のパケット遅延の結果として、上位レイヤへのパケットの転送が遅延することに関連して、ユーザ体感が全体として悪化することになる。

要するに、その際、二重接続におけるスプリットベアラを介してのＵＥのためのデータフローが、ＵＥをサービングする基地局間で適切に制御されない場合には、詳細には、チャネルを使用できる前にチャネルが空いていることを証明するＬＢＴ要件及び／又は他の要因の結果として、チャネル割当て及び／又は関連するスケジューリングが遅延する場合には、この結果として、ユーザ体感が全体として悪化する場合がある。

したがって、本発明の好ましい例示的な実施の形態は、上記問題のうちの少なくとも１つを克服するか又は少なくとも部分的に軽減する方法及び装置を提供することを目的とする。

１つの態様において、本発明は、通信装置を提供し、該通信装置は、ネットワークとユーザ通信デバイスとの間の通信が、第１の無線リソースを用いて前記通信装置を介して与えられる第１の通信パスと、前記第１の無線リソースとは異なる第２の無線リソースを用いて別の通信装置を介して与えられる第２の通信パスとに分割される構成の一部として動作するように構成されており、該通信装置は、前記第２の通信パスを介してのユーザデータの送信のための前記第２の無線リソースの利用可能性を示す情報を受信する手段と、前記受信した情報に基づいて、前記第１の通信パス及び前記第２の通信パスを介してユーザデータのフローを制御するフロー制御手段と、を備える。

１つの態様において、本発明は、セカンダリ通信装置を提供し、該セカンダリ通信装置は、ネットワークとユーザ通信デバイスとの間の通信が、第１の無線リソースを用いてマスタ通信装置を介して与えられる第１の通信パスと、前記第１の無線リソースとは異なる、第２の無線リソースを用いて前記セカンダリ通信装置を介して与えられる第２の通信パスとに分割される構成の一部として動作するように構成され、該セカンダリ通信装置は、 前記第２の通信パスを介してのユーザデータの送信のための前記第２の無線リソースの利用可能性を示す情報を生成する手段と、前記利用可能性を示す前記生成した情報を前記マスタ通信装置に送信する手段と、を備える。

１つの態様において、本発明は、ユーザ通信デバイスを提供し、該ユーザ通信デバイスは、ネットワークと該ユーザ通信デバイスとの間の通信が、第１の無線リソースを用いて第１の通信装置を介して与えられる第１の通信パスと、前記第１の無線リソースとは異なる、第２の無線リソースを用いて第２の通信装置を介して与えられる第２の通信パスとに分割される構成の一部として動作するように構成され、該ユーザ通信デバイスは、前記第１の通信パスによってユーザデータを受信する手段と、前記第２の通信パスによってユーザデータを受信する手段と、ユーザデータの受信のための前記第２の無線リソースの利用可能性を示す情報を生成する手段と、前記利用可能性を示す前記生成した情報を前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置のうちの１つに送信する手段と、を備える。

１つの態様において、本発明は、上記通信装置、上記セカンダリ通信装置、および上記ユーザ通信デバイスから成るシステムを提供する。

１つの態様において、本発明は、通信装置によって実行される方法を提供し、前記通信装置は、ネットワークとユーザ通信デバイスとの間の通信が、第１の無線リソースを用いて前記通信装置を介して与えられる第１の通信パスと、前記第１の無線リソースとは異なる第２の無線リソースを用いて別の通信装置を介して与えられる第２の通信パスとに分割される構成の一部として動作するように構成され、該方法は、前記第２の通信パスを介してのユーザデータの送信のための前記第２の無線リソースの利用可能性を示す情報を受信することと、前記受信した情報に基づいて、前記第１の通信パス及び前記第２の通信パスを介してユーザデータのフローを制御することと、を含む。

１つの態様において、本発明は、セカンダリ通信装置によって実行される方法を提供し、前記セカンダリ通信装置は、ネットワークとユーザ通信デバイスとの間の通信が、第１の無線リソースを用いてマスタ通信装置を介して与えられる第１の通信パスと、前記第１の無線リソースとは異なる、第２の無線リソースを用いて前記セカンダリ通信装置を介して与えられる第２の通信パスとに分割される構成の一部として動作するように構成され、該方法は、前記第２の通信パスを介してのユーザデータの送信のための前記第２の無線リソースの利用可能性を示す情報を生成することと、前記利用可能性を示す前記生成した情報を前記マスタ通信装置に送信することと、を含む。

１つの態様において、本発明は、ユーザ通信デバイスによって実行される方法を提供し、前記ユーザ通信デバイスは、ネットワークと前記ユーザ通信デバイスとの間の通信が、第１の無線リソースを用いて第１の通信装置を介して与えられる第１の通信パスと、前記第１の無線リソースとは異なる、第２の無線リソースを用いて第２の通信装置を介して与えられる第２の通信パスとに分割される構成の一部として動作するように構成され、該方法は、前記第１の通信パスを介してユーザデータを受信することと、前記第２の通信パスを介してユーザデータを受信することと、前記第２の通信パスを介してのユーザデータの受信のための前記第２の無線リソースの利用可能性を示す情報を生成することと、前記利用可能性を示す前記生成した情報を前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置のうちの１つに送信することと、を含む。

１つの態様において、本発明は、二重接続構成の一部として動作するように構成される通信装置を提供し、その構成では、ユーザ通信デバイスのための制御プレーン接続が通信装置を介して与えられ、コアネットワークとユーザ通信デバイスとの間の通信ベアラが、通信装置において、第１の無線周波数帯域を用いて通信装置を介して与えられる第１の通信ベアラパスと、第１の無線周波数帯域とは異なる第２の無線周波数帯域を用いて別の通信装置を介して与えられる第２の通信ベアラパスとに分割され、通信装置は、第２の通信ベアラパスを介しての通信ベアラを用いたユーザデータの送信のための第２の無線周波数帯域の利用可能性を示す情報を受信する手段と、受信された情報に基づいて、第１の通信ベアラパス及び第２の通信ベアラパスを介しての通信ベアラ上のユーザデータのフローを制御する手段とを備える。

１つの態様において、本発明は、二重接続構成の一部として動作するように構成されるセカンダリ通信装置を提供し、その構成では、ユーザ通信デバイスのための制御プレーン接続が、セカンダリ通信装置とは異なる、マスタ通信装置を介して与えられ、コアネットワークとユーザ通信デバイスとの間の通信ベアラが、マスタ通信装置において、第１の無線周波数帯域を用いてマスタ通信装置を介して与えられる第１の通信ベアラパスと、第１の無線周波数帯域とは異なる第２の無線周波数帯域を用いてセカンダリ通信装置を介して与えられる第２の通信ベアラパスとに分割され、セカンダリ通信装置は、第２の通信ベアラパスを介しての通信ベアラを用いたユーザデータの送信のための第２の無線周波数帯域の利用可能性を示す情報を生成する手段と、利用可能性を示す生成された情報をマスタ通信装置に送信する手段とを備える。

１つの態様において、本発明は、二重接続構成の一部として動作するように構成されるユーザ通信デバイスを提供し、その構成では、ユーザ通信デバイスのための制御プレーン接続が第１の通信装置を介して与えられ、コアネットワークとユーザ通信デバイスとの間の通信ベアラが、第１の通信装置において、第１の無線周波数帯域を用いて第１の通信装置を介して与えられる第１の通信ベアラパスと、第１の無線周波数帯域とは異なる第２の無線周波数帯域を用いて第２の通信装置を介して与えられる第２の通信ベアラパスとに分割され、ユーザ通信デバイスは、第１の通信ベアラパスを介して通信ベアラを用いてユーザデータを受信する手段と、第２の通信ベアラパスを介して通信ベアラを用いてユーザデータを受信する手段と、第２の通信ベアラパスを介しての通信ベアラを用いたユーザデータの受信のための第２の無線周波数帯域の利用可能性を示す情報を生成する手段と、利用可能性を示す生成された情報を第１の通信装置及び第２の通信装置のうちの１つに送信する手段とを備える。

１つの態様において、本発明は、上記通信装置、上記セカンダリ通信装置、および上記ユーザ通信デバイスから成るシステムを提供する。

１つの態様において、本発明は、二重接続構成の一部として動作するように構成される通信装置によって実行される方法を提供し、その構成では、ユーザ通信デバイスのための制御プレーン接続が通信装置を介して与えられ、コアネットワークとユーザ通信デバイスとの間の通信ベアラが、通信装置において、第１の無線周波数帯域を用いて通信装置を介して与えられる第１の通信ベアラパスと、第１の無線周波数帯域とは異なる第２の無線周波数帯域を用いて別の通信装置を介して与えられる第２の通信ベアラパスとに分割され、該方法は、第２の通信ベアラパスを介しての通信ベアラを用いたユーザデータの送信のための第２の無線周波数帯域の利用可能性を示す情報を受信することと、受信された情報に基づいて、第１の通信ベアラパス及び第２の通信ベアラパスを介しての通信ベアラ上のユーザデータのフローを制御することとを含む。

１つの態様において、本発明は、二重接続構成の一部として動作するように構成されるセカンダリ通信装置によって実行される方法を提供し、その構成では、ユーザ通信デバイスのための制御プレーン接続が、セカンダリ通信装置とは異なる、マスタ通信装置を介して与えられ、コアネットワークとユーザ通信デバイスとの間の通信ベアラが、マスタ通信装置において、第１の無線周波数帯域を用いてマスタ通信装置を介して与えられる第１の通信ベアラパスと、第１の無線周波数帯域とは異なる第２の無線周波数帯域を用いてセカンダリ通信装置を介して与えられる第２の通信ベアラパスとに分割され、該方法は、第２の通信ベアラパスを介しての通信ベアラを用いたユーザデータの送信のための第２の無線周波数帯域の利用可能性を示す情報を生成することと、利用可能性を示す生成された情報をマスタ通信装置に送信することと、を含む。

１つの態様において、本発明は、二重接続構成の一部として動作するように構成されるユーザ通信デバイスによって実行される方法を提供し、その構成では、ユーザ通信デバイスのための制御プレーン接続が第１の通信装置を介して与えられ、コアネットワークとユーザ通信デバイスとの間の通信ベアラが、第１の通信装置において、第１の無線周波数帯域を用いて第１の通信装置を介して与えられる第１の通信ベアラパスと、第１の無線周波数帯域とは異なる第２の無線周波数帯域を用いて第２の通信装置を介して与えられる第２の通信ベアラパスとに分割され、該方法は、第１の通信ベアラパスを介して通信ベアラを用いてユーザデータを受信することと、第２の通信ベアラパスを介して通信ベアラを用いてユーザデータを受信することと、第２の通信ベアラパスを介しての通信ベアラを用いたユーザデータの受信のための第２の無線周波数帯域の利用可能性を示す情報を生成することと、利用可能性を示す生成された情報を第１の通信装置及び第２の通信装置のうちの１つに送信することと、を含む。

本発明は、開示される全ての方法の場合に、対応する機器において実行するための対応するコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム製品、機器自体（ユーザ機器、ノード又はその構成要素）及び機器を更新する方法を提供する。

本明細書（特許請求の範囲を含む）において開示され、及び／又は図面において示される各特徴は、開示され、及び／又は図示される任意の他の特徴から独立して（又はそれらと組み合わせて）本発明に組み込まれる場合がある。詳細には、限定はしないが、特定の独立請求項に従属する請求項のうちのいずれかの特徴は、任意の組み合わせにおいて又は個々に、その独立請求項に取り込まれる場合がある。

次に、本発明の例示的な実施形態を、単に例として、添付の図面を参照しながら説明する。

本発明を適用可能なタイプの移動遠距離通信システムを概略的に示す図である。 図１に示されるシステムの一部分を形成する移動電話機の主な構成要素を示すブロック図である。 図１に示されるシステムの一部分を形成するマスタ基地局の主な構成要素を示すブロック図である。 図１に示されるシステムの一部分を形成するセカンダリ基地局の主な構成要素を示すブロック図である。 スプリットベアラを用いて、図１に示されるシステムにおいて二重接続を提供することができる例示的な一方法を示す図である。 移動遠距離通信システムの要素によって実行される手順を示す例示的なタイミング図である。 図６に示される手順の変更を示す図である。 図６に示される手順の別の変更を示す図である。 図６に示される手順の別の変更を示す図である。

概観
図１は、基地局５−１及び５−２を介してサービングされる移動電話機３（又は他の準拠している通信デバイス／ユーザ機器）を備える移動（セルラ）遠距離通信システム１を概略的に示している。当業者であれば、図１には説明の目的で１つの移動電話機３及び２つの基地局５が示されているが、システムは実装時に通常、他の基地局及び移動電話機を含むことを理解するであろう。

移動電話３のユーザは、基地局５及びコアネットワーク７を介して他のユーザ及び／又はリモートサーバと通信することができる。コアネットワーク７は、とりわけ、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）１１と、サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）１３と、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）１５とを備える。

ＭＭＥ１１は、移動電話機３の全体的な移動態様を管理し、移動電話機３が通信システムによってカバーされる地理的エリア内を移動しているとき（及び／又は移動電話機３が通信システムの基地局間でハンドオーバされるとき）、移動電話機３との接続が維持されることを確保する。ＭＭＥ１１は、移動電話機３の制御プレーンシグナリングもハンドリングし、移動電話機３と関連した様々なベアラ（例えば、発展型パケットシステム（ＥＰＳ）ベアラ及び／又は無線ベアラ等）も、例えば、そのようなベアラが提供される際に介するＳ−ＧＷ１３及びＰ−ＧＷ１５（及び／又は場合によっては他のネットワークノード）を制御することによって管理する。

Ｓ−ＧＷ１３は、関連した通信ベアラ（例えば、ＥＰＳベアラ）上でユーザプレーンデータを送受信する、移動電話機３とコアネットワーク７との間の（基地局５−１を介した）接続を提供する。この通信ベアラは、通常、Ｐ−ＧＷ１５において終端する。ただし、この通信ベアラは、多くの場合、Ｐ−ＧＷ１５とコアネットワーク７の外部（例えば、外部ネットワーク２０内）の通信エンドポイントとの間の外部のベアラ（例えば、別のＥＰＳベアラ等）によっても補完される。Ｓ−ＧＷ１３の機能及びＰ−ＧＷ１５の機能は、別々のエンティティとして示されているが、単一のゲートウェイ要素において実施することができることが理解されるであろう。

当業者によって理解されるように、各基地局５は、移動電話機３とそれぞれのサービング基地局５との間に提供された１つ又は複数の適した通信リンク（例えば、無線リンク）を用いて、基地局５と移動電話機３との間で通信を行うことができる１つ又は複数の基地局セル（図示せず）を運用する。上記通信リンクのそれぞれは、１つ又は複数の関連したコンポーネントキャリア（Ｆ１、Ｆ２）上で搬送されてよい。

このシステムでは、（例えば、３ＧＰＰ ＴＲ３６．８４２に仕様化されているように）スプリットベアラ構成を用いて、二重接続サービスを適合したユーザ機器（移動電話機３等）に提供することができる。二重接続の場合、基地局のうちの一方は、マスタ基地局（ＭｅＮＢ）５−１として構成され、他方の基地局は、セカンダリ基地局（ＳｅＮＢ）５−２として構成される。これらの基地局５は、適切な基地局対基地局通信インターフェース（例えば、「Ｘ２」インターフェース）を介して互いに接続されている。この例では、基地局５は、非理想的バックホールを用いて互いに接続される。

公平で、かつ効率的な共存を提供するために、ＭｅＮＢ５−１は、認可スペクトル内でプライマリコンポーネントキャリアＦ１を与えるように構成され、ＳｅＮＢ５−２は、無認可スペクトル内にあり、それゆえ、いわゆる、リスンビフォアトーク（ＬＢＴ）要件を課せられるセカンダリコンポーネントキャリアＦ２を与えるように構成される。

ＭｅＮＢ５−１は、Ｓ−ＧＷ１３を介してのユーザプレーン（「Ｓ１−Ｕ」）通信（ＭｅＮＢスプリットベアラ用）と、ＭＭＥ１１との制御プレーン（「Ｓ１−ＭＭＥ」）通信（全てのベアラ用）との両方を提供するために、Ｓ１インターフェースを介してコアネットワーク７に接続される。図１において、ＳｅＮＢ５−２は、コアネットワーク７に直接には接続されていないように示されるが、例えば、外部ネットワーク２０を介して、間接的に接続されてもよい。図１に示されないが、ＳｅＮＢ５−２は、非理想的バックホール上で、ＭｅＮＢ５−１を介してユーザプレーン（「Ｓ１−Ｕ」）接続を有する。

移動電話機３は、例えば、異なるサービスには異なる送信優先度を提供するために、複数の通信ベアラ（例えば、音声用の第１の通信ベアラ、ビデオ用の第２の通信ベアラ、インターネットデータ用の第３の通信ベアラ等）を用いて構成されてよい。各通信ベアラ（及びそれらの通信ベアラ上で送信される各データパケット）は、そのような通信ベアラがＭｅＮＢ５−１を介して提供されるのか、ＳｅＮＢ５−２を介して提供されるのか、又は双方を介して提供されるのかを問わず、適切な送信優先度を満たすことができることを確保するために、ＱｏＳクラスインジケータ（ＱＣＩ）値等の適切なサービス品質（ＱｏＳ）識別子に関連付けられている。移動電話機３の通信ベアラのうちの１つに関連付けられたデータは、同じ無線リンク／キャリア上で送信することができる（ただし、異なるベアラのデータは、異なる無線リンク／キャリア上で送信することができる）。

このシステムにおいて、基地局５−１、５−２（及び移動電話機３）は、スプリットベアラを用いて二重接続用に構成され、すなわち、データパケットは、ＭｅＮＢ５−１によって与えられる第１の通信ベアラパスを介して、及び／又はＳｅＮＢ５−２によって与えられる第２の通信ベアラパスを介して、通信ベアラによって移動電話機３に送信される。この特定の例において、通信ベアラの分割は、ＭｅＮＢ５−１のＰＤＣＰエンティティ内にある。したがって、スプリットベアラのためのＰＤＣＰ、ＲＬＣ、ＭＡＣ及びＰＨＹ機能がＭｅＮＢ５−１内に設けられ、一方、通信ベアラのためのＲＬＣ、ＭＡＣ及びＰＨＹ機能が、例えば、ＳｅＮＢ５−２内に設けられる。ダウンリンクデータパケットがＭｅＮＢ５−１によって受信されるとき、ＭｅＮＢ５−１は、データパケットの適切な処理を実行する。例えば、ＭｅＮＢ５−１は、データパケットを、移動電話機３に向かって送信するために、ＭｅＮＢ５−１のＰＤＣＰレイヤから、ＳｅＮＢ５−２にルーティングしてよく、又はデータパケットを、移動電話機３に向かって送信するために、ＰＤＣＰレイヤから下位レイヤに渡してよい。

有利には、ＭｅＮＢ５−１は、コンポーネントキャリアＦ２上の通信チャネルの利用可能性を示す情報に基づいて、基地局５−１、５−２のいずれが、移動電話機に向かってデータパケットを送信することになるかを判断するように構成される。有益には、ＭｅＮＢ５−１によるこの措置を容易にするために、チャネルの利用可能性を識別する情報が、ＳｅＮＢ５−２によって与えられる。

例えば、ＳｅＮＢ５−２は、キャリアＦ２上の通信チャネルの利用可能性を検出してよく、利用可能バッファサイズの値の形で、ＭｅＮＢ５−１にフィードバックを与えてよい。具体的には、ＳｅＮＢ５−２は、キャリアＦ２上の通信チャネルが利用不可能である場合には０として、ＵＥ３に対応する利用可能バッファサイズを報告し、チャネルが利用可能である場合には、０以外として、ＵＥ３に対応する利用可能バッファサイズを報告する。この特定の例において、基地局５−２は、この目的を果たすためにＴＳ３６．４２５において記載されているようなＤＬ ＤＡＴＡ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＳＴＡＴＵＳフレーム（以下の表１を参照）、より具体的には、「所望バッファサイズ」のために予約されたそのフレームの２つの部分（「情報要素（ＩＥ）」）（例えば、「Ｅ−ＲＡＢのための所望バッファサイズ」及び／又は「ＵＥのための最小所望バッファサイズ」）のうちの一方又は両方を使用する。Ｅ−ＲＡＢのための所望バッファサイズＩＥが使用される場合、これは、特定のＥ−ＲＡＢ及びＵＥのための（すなわち、ＵＥごと、及びＥ−ＲＡＢごとの）通信チャネルの利用可能性をＭｅＮＢ５−１に実効的に通知し、ＵＥのための最小所望バッファサイズＩＥが使用される場合、これは、特定のＵＥのための（すなわち、ＵＥごと、及びＥ−ＲＡＢごとの）通信チャネルの利用可能性をＭｅＮＢ５−１に実効的に通知する。それゆえ、実効的には、Ｅ−ＲＡＢのための所望バッファサイズＩＥの使用は、ＵＥを介して与えられるＥ−ＲＡＢごとのチャネルステータス情報を個別に与えることができるので、より細かい粒度を提供するのに対して、ＵＥのための最小所望バッファサイズＩＥの使用は、ＵＥ全体のためのより粗い粒度を提供する。

また、ＭｅＮＢ５−１は、利用可能性情報を受信するとき、タイマを始動させるように構成される。タイマは所定の期間を持つ。所定の期間が満了する前、利用可能性情報は有効であると見なされる。所定の期間が満了した後、利用可能性情報は無効であると見なされる。したがって、ＳｅＮＢ５−２によって与えられる情報が、キャリアＦ２上の通信チャネルが利用不可能であることを示すとき、ＭｅＮＢ５−１は、所定の期間の間じゅうフロー制御手順を実行することができる。１つの有利な例において、キャリアＦ２が利用不可能であるときにＭｅＮＢ５−１によって実行されるフロー制御手順は、基地局５−２への更なるデータの送信を中止することを含む。さらに、ＭｅＮＢ５−１は、有益には、ＳｅＮＢ５−２に既に送信されており、ＵＥ３に送信するために送信待ち行列内にバッファリングされたパケットを送信しないように、ＳｅＮＢ５−２に命令することができる。さらに、ＭｅＮＢ５−１は、ＵＥ３にこれらのパケットを自ら送信することができる。

要するに、ＳｅＮＢ５−２によってＵＥ３にデータを送信するために、無認可スペクトル内のキャリアＦ２上の通信チャネルの利用可能性に基づいて、ＭｅＮＢ又はＳｅＮＢを介してのデータフローを適切に制御できるのを確実にすることができる。したがって、無認可スペクトル内のセカンダリキャリアＦ２上のチャネル割当て及び／又はスケジューリングに関連付けられる遅延の短縮又は解消によって、ユーザ体感を高めることができる。

移動電話機
図２は、図１に示す移動電話機３の主な構成要素を示すブロック図である。図示するように、移動電話機３は、１つ又は複数のアンテナ３３を介して基地局５に対して信号を送受信するように動作可能なトランシーバ回路３１を有する。移動電話機３は、移動電話機３の動作を制御するコントローラ３７を有する。コントローラ３７は、メモリ３９と関連付けられ、トランシーバ回路３１に結合される。図２に必ずしも示されていないが、移動電話機３は当然ながら、従来の移動電話機３の全ての通常の機能（ユーザインターフェース３５等）を有してよく、これは適宜、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアのうちの任意の１つ又はそれらの任意の組み合わせによって提供されてよい。ソフトウェアは、メモリ３９内に予めインストールされてよく、及び／又は、例えば遠距離通信ネットワークを介して若しくは取り外し可能なデータ記憶デバイス（ＲＭＤ）からダウンロードされてよい。

コントローラ３７は、この例では、メモリ３９内に記憶されたプログラム命令又はソフトウェア命令によって移動電話機３の全体動作を制御するように構成される。図示するように、これらのソフトウェア命令は、とりわけ、オペレーティングシステム４１、通信制御モジュール４３、二重接続モジュール４５、及び測定モジュール４７を含む。

通信制御モジュール４３は、移動電話機３と基地局（ら）５との間の通信を制御する。通信制御モジュール４３は、アップリンクデータ及びダウンリンクデータ並びに基地局５（及び他のノード、例えば、基地局５を介してＭＭＥ１１）に送信されるべき制御データの個別のフローも制御する。

二重接続モジュール４５は、二重接続サービスの一部分を形成するスプリット通信ベアラ上の通信を（通信制御モジュール４３による援助を受けて）調整する。二重接続モジュール４５は、関連したキャリアＦ１上でのＭｅＮＢ５−１との通信及び関連したキャリアＦ２上でのＳｅＮＢ５−２との通信も制御する。

測定モジュール４７は、物理リソース上の雑音レベル及び／又は干渉レベルを測定する。以下に説明される１つの例において、これは、通信チャネルのステータス、例えば、チャネルがビジーであるか否かを判断するために、測定モジュール４７によって使用される。このステータスは、その後、ＳｅＮＢ５−２又はＭｅＮＢ５−１に報告されえる。ＵＥ３は、例えば、Ｏｕｔ−Ｏｆ−Ｒａｎｇｅ（ＯＯＲ）値を伴うチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を送信することによって、又は任意の他の適切な手段によって、チャネルがビジー（利用不可能）であることをＳｅＮＢ５−２に報告してよい。ＳｅＮＢ５−２は、これを補助情報として使用することができ、本明細書において説明される他の方法のいずれかに基づいて、ＭｅＮＢ５−１にチャネル利用可能性情報を与えることができる。その代わりに、又はそれに加えて、ＵＥ３は、ＭｅＮＢ５−１に直接、チャネルステータスを報告してよい。例えば、ＵＥ３がＳｅＮＢ５−２のリソース割当てを知っており、物理リソース上で受信された雑音又は干渉が近隣デバイスから生じると判断する場合には、ＵＥ３は、ＭｅＮＢ５−１に、チャネルがビジーである（それゆえ、利用不可能である）ことを報告することができる。代替的には、ＵＥ３がキャリアＦ２上でスケジューリングされないとＭｅＮＢ５−１が判断できるように、ＵＥ３は、複数の発生源（ＳｅＮＢ５−２送信を含む）からの干渉レベル又は雑音レベルをＭｅＮＢ５−１に報告し、ＭｅＮＢ５−１を介してのデータフローを制御することができる。

マスタ基地局
図３は、図１に示されたマスタ基地局５−１の主な構成要素を示すブロック図である。マスタ基地局５−１は、そのカバレッジエリア内のユーザ機器３にサービスを提供する通信ノードである。本発明による例示的な実施形態では、様々な基地局５と移動電話機３との間の通信が調整される。図示されるように、マスタ基地局５−１は、少なくとも１つのアンテナ５３を介して移動電話機３との間で信号を送受信するトランシーバ回路５１を備える。マスタ基地局５−１は、ネットワークインターフェース５５（隣接基地局と通信するＸ２／非理想的バックホールインターフェース及びコアネットワーク７と通信するＳ１インターフェース）を介してコアネットワーク７及び他の隣接基地局（例えば、ＳｅＮＢ５−２）との間で信号を送受信する。トランシーバ回路５１の動作は、メモリ５９に記憶されたソフトウェアに従ってコントローラ５７によって制御される。このソフトウェアは、とりわけ、オペレーティングシステム６１、通信制御モジュール６３、二重接続モジュール６５、Ｓ１モジュール６７、Ｘ２モジュール６８、フロー制御モジュール６９、及びタイマモジュール７１を含む。

通信制御モジュール６３は、マスタ基地局５−１と、ＳｅＮＢ５−２、移動電話機３、及びコアネットワークデバイスとの間の通信を制御する。

二重接続モジュール６５は、この基地局によってサービングされる移動電話機３の二重接続サービスの一部分を形成する単数（又は複数）の通信ベアラ上の通信を調整する。

二重接続モジュール６５は、基地局５−１がＭｅＮＢとして構成されるときに、この基地局５−１を介してデータパケット（ＭｅＮＢ固有ベアラに属する）を通信することを担当するＰＤＣＰエンティティ（レイヤ）、ＲＬＣエンティティ（レイヤ）、ＭＡＣエンティティ（レイヤ）及びＰＨＹエンティティ（レイヤ）を含む。また、二重接続モジュール６５は、スプリットベアラのデータパケットをＳｅＮＢ５−２に通信することを担当する。

Ｓ１モジュール６７は、基地局５とコアネットワーク７のエンティティ（ＭＭＥ１１及びＳ−ＧＷ１３等）との間でＳ１シグナリングをハンドリングする（例えば、Ｓ１プロトコルに従ってフォーマットされたメッセージ／ＰＤＵを生成、送信、及び受信する）。例えば、Ｓ１モジュール６７は、基地局５−１がＭｅＮＢとして動作するように構成されているとき、コアネットワーク７からダウンリンクデータパケットを受信することと、受信したデータパケットを二重接続モジュール６５に（そのＰＤＣＰエンティティを介して）渡すこととを担当する。

Ｘ２モジュール６８は、マスタ基地局５とセカンダリ基地局５−２等の他の基地局との間でＸ２シグナリングをハンドリングする（例えば、Ｘ２アプリケーションプロトコルに従ってフォーマットされたメッセージ／ＰＤＵを生成、送信、及び受信する）。例えば、Ｘ２モジュール６８は、ＳｅＮＢ固有ベアラに関係したシグナリング（例えば、制御シグナリング及び／又はデータパケット）をセカンダリ基地局５−２の対応するＸ２モジュールと交換することを担当する。

フロー制御モジュール６９は、ＳｅＮＢ５−２からのスプリット通信ベアラのための、すなわち、ＳｅＮＢ５−２と移動電話機３との間の通信ベアラパスのための、キャリアＦ２上の通信チャネルの利用可能性を示す情報を受信する。例えば、基地局５−２は、チャネルの利用可能性を検出し、利用可能バッファサイズの値の形で、基地局５−１にフィードバックを与えてよい。具体的には、１つの例において、基地局５−２は、キャリアＦ２上のチャネルが利用不可能である場合には０として、ＵＥ３に対応する利用可能バッファサイズを報告し、キャリアＦ２上のチャネルが利用可能である場合には、非０値として、ＵＥ３に対応する利用可能バッファサイズを報告する。この特定の例において、基地局５−２は、この目的を果たすためにＤＬ ＤＡＴＡ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＳＴＡＴＵＳフレーム（例えば、表１に示される）を使用する。

フロー制御モジュール６９は、この基地局及び他の基地局によってサービングされるユーザ機器（移動電話機３等）ごとに送信されるデータパケットのために適切な通信ベアラパスが使用されるのを確実にすることを担当する。具体的には、フロー制御モジュール６９は、フロー制御モジュール６９によって受信された情報を用いて、フロー制御を実行する。詳細には、基地局５−２から受信された情報が、キャリアＦ２上の通信チャネルが利用不可能であることを示すとき、フロー制御モジュール６９は、基地局５−２への更なるパケットの送信を防ぐ。また、フロー制御モジュール６９は、基地局５−２に既に送信されており、ＵＥ３に送信するために送信待ち行列内にバッファリングされたパケットを送信しないように、基地局５−１に送信される命令を生成する。さらに、フロー制御モジュール６９は、ＵＥ３にこれらのパケットを送信するように基地局５−１を制御する。

タイマモジュール７１は、基地局５−２からの情報が受信されたときに計時を開始する。計時は、基地局５−２によって与えられた情報が有効であると見なされる所定の期間にわたって実行される。フロー制御モジュール６９は、基地局５−２によって与えられた情報が、キャリアＦ２上のチャネルが利用不可能であることを示すとき、所定の期間の間じゅう上記のようにフロー制御を実行する。

セカンダリ基地局
図４は、図１に示されたセカンダリ基地局５−２の主な構成要素を示すブロック図である。セカンダリ基地局５−２は、そのカバレッジエリア内のユーザ機器３にサービスを提供する通信ノードである。図示されるように、セカンダリ基地局５−２は、少なくとも１つのアンテナ５３を介して移動電話機３との間で信号を送受信するトランシーバ回路５１を含む。セカンダリ基地局５−２は、ネットワークインターフェース５５（隣接基地局と通信するＸ２／非理想的バックホールインターフェース及びコアネットワーク７と通信する任意選択のＳ１インターフェース）を介してコアネットワーク７及び他の隣接基地局（例えば、ＭｅＮＢ５−１）との間でも信号を送受信する。トランシーバ回路５１の動作は、メモリ５９に記憶されたソフトウェアに従ってコントローラ５７によって制御される。このソフトウェアは、とりわけ、オペレーティングシステム６１、通信制御モジュール６３、二重接続モジュール６５、Ｓ１モジュール６７、Ｘ２モジュール６８、及びチャネルステータスモジュール７０を含む。

通信制御モジュール６３は、セカンダリ基地局５−２と、ＭｅＮＢ５−１、移動電話機３、及びコアネットワークデバイスとの間の通信を制御する。

二重接続モジュール６５は、この基地局によってサービングされる移動電話機３の二重接続サービスの一部分を形成する単数（又は複数）の通信ベアラ上での通信を調整する。

二重接続モジュール６５は、基地局５−２が二重接続スプリットベアラのためのＳｅＮＢとして構成されているとき、この基地局５−２を介してデータパケットを通信することを担当するＲＬＣエンティティ（レイヤ）、ＭＡＣエンティティ（レイヤ）、及びＰＨＹエンティティ（レイヤ）を含む。この特定のスプリットベアラＳｅＮＢ構成において、二重接続モジュール６５は、ＰＤＣＰエンティティを含まない。

Ｓ１モジュール６７は、基地局５とコアネットワーク７のエンティティ（ＭＭＥ１１及びＳ−ＧＷ１３等）との間でＳ１シグナリングをハンドリングする（例えば、Ｓ１プロトコルに従ってフォーマットされたメッセージ／ＰＤＵを生成、送信、及び受信する）。

Ｘ２モジュール６８は、セカンダリ基地局５−２とマスタ基地局５−１等の他の基地局との間でＸ２シグナリングをハンドリングする（例えば、Ｘ２アプリケーションプロトコルに従ってフォーマット設定されたメッセージ／ＰＤＵを生成、送信、及び受信する）。例えば、Ｘ２モジュール６８は、ＳｅＮＢ固有ベアラに関係したシグナリング（例えば、制御シグナリング）をマスタ基地局５−１の対応するＸ２モジュールと交換することを担当する。

チャネルステータスモジュール７０は、キャリアＦ２上の通信チャネルの利用可能性を検出する。通信制御モジュール６３は、その後、例えば、上記で説明されたように、基地局５−１にフィードバックを与える。

上記の説明において、移動電話機３及び基地局５を、理解を容易にするために、複数の別個のモジュール（通信制御モジュール及び二重接続モジュール等）を有するように説明した。これらのモジュールは、或る特定の適用例の場合、例えば、既存のシステムが本発明を実施するように変更された場合には、このように設けられてよいが、他の適用例、例えば、最初から本発明の特徴を念頭に置いて設計されたシステムでは、これらのモジュールは、オペレーティングシステム又はコード全体の中に組み込まれてよく、これらのモジュールは、別個のエンティティとして区別できなくてよい。また、これらのモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はこれらの混在物において実現されてよい。

動作
次に、図１の（例示的な二重接続ネットワークポイントとしての）移動電話機３及び基地局５を用いて本発明をどのように実施することができるのかを示す幾つかの異なる例を説明することにする。上記で論述したように、二重接続サービスは、スプリット通信ベアラを用いてＭｅＮＢ５−１及び少なくとも１つのＳｅＮＢ５−２の双方と通信するように移動電話機３を構成することによって提供されえる。

図５は、１つの特定のスプリットベアラ構成（すなわち、代替３Ｃ。当然、他の代替形態も考えられる）を提供するための例示的なベアラ構成を（実線を用いて）示す。比較のために、図５は、ＭｅＮＢ固有ベアラも示しており（破線を使用する）、その説明は、簡単にするために本明細書では省略される。図５では、基地局５によって実現されるプロトコルレイヤ及び機能（例えば、制御プレーン）の幾つかも省略される。図５は、ダウンリンク方向のみを示すが（矢印によって示される）、適切な場合には、例えば、データ送信の方向を反転させることによって、アップリンク方向の場合にも同様のベアラ構成を実現されえる。

図５に示されるスプリットベアラ構成において、移動電話機３のためのＳ１制御プレーン（例えば、「Ｓ１−ＭＭＥ」）はＭｅＮＢ５−１によって与えられる。ユーザプレーン通信（例えば、図１のキャリアＦ２に関連付けられる通信ベアラ）が、ＭｅＮＢ５−１が関与して、ＳｅＮＢ５−２を介して移動電話機３のために与えられる。詳細には、ダウンリンクデータパケットを、コアネットワーク７を通して（例えば、Ｓ−ＧＷ１３を介して）関連する通信ベアラを介して遠隔した終点から送信することができ、ＭｅＮＢ５−１のＰＤＣＰレイヤにおいて受信することができる。通信ベアラはＰＤＣＰにおいて分割され、データパケットは、移動電話機３に（キャリアＦ１を用いて）送信するために、ＭｅＮＢ５−１の下位レイヤ（すなわち、ＲＬＣ、ＭＡＣ及びＰＨＹレイヤ）に転送されるか、ＳｅＮＢ５−２のＰＨＹレイヤを介して（キャリアＦ２を用いて）移動電話機３に送信される前に、ＳｅＮＢ５−２のＲＬＣレイヤにルーティングされるかのいずれかである。

第１の実施例
図６は、移動遠距離通信システム１の要素によって実行される手順を示す例示的なタイミング図であり、ＳｅＮＢ５−２が、特定の移動通信デバイス３のためのチャネル利用可能性を判断し、それをＭｅＮＢ５−１に報告し、その後、ＭｅＮＢ５−１が適切なフロー制御を実行する。

その手順は、ステップＳ６０３において示されるように、ＭｅＮＢ５−１が、移動通信デバイス（ユーザ機器「ＵＥ」として示される）３に後に送信するために、ＳｅＮＢ５−２にダウンリンクデータを送信しているときに行われる。ステップＳ６０５において、ＳｅＮＢ５−２は、データパケットを送信するためにキャリアＦ２上でその移動通信デバイス３のための通信チャネルの利用可能性を判断する。その後、ステップＳ６０７において、ＳｅＮＢ５−２は、ＭｅＮＢ５−１にステータス報告を送信する。例えば、キャリアＦ２上のチャネルがビジーすなわち利用不可能であるとき、ＳｅＮＢ５−２は、利用可能バッファサイズの値が「０」に設定されたＤＬ ＤＡＴＡ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＳＴＡＴＵＳフレームをＭｅＮＢ５−１に送信する。一方、キャリアＦ２上のチャネルが利用可能である場合には、ＳｅＮＢ５−２は、非０の利用可能バッファサイズの値を有するＤＬ ＤＡＴＡ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＳＴＡＴＵＳフレームをＭｅＮＢ５−１に送信する。ＭｅＮＢ５−１は、受信した情報に基づいて、その移動通信デバイス３のためのフロー制御を実行する。例えば、キャリアＦ２上のその移動通信デバイス３のためのチャネルが利用可能である場合には、ＭｅＮＢ５−１は、ＳｅＮＢ５−２を介して、その移動通信デバイス３にデータを送信し続けてよい（図示せず）。しかしながら、キャリアＦ２が利用不可能である場合には、ＭｅＮＢ５−１は、ＳｅＮＢ５−２への更なるパケットの送信を中止する（ステップＳ６１１）。ステップＳ６１３において、ＭｅＮＢ５−１は、ＳｅＮＢ５−２に既に送信されているが、移動通信デバイス３に送信されていないデータを移動通信デバイス３に送信しないように、ＳｅＮＢ５−２に命令する。命令を受信するのに応答して、ＳｅＮＢ５−２は、ステップＳ６１５において、その送信待ち行列からデータを削除する。ステップＳ６１７において、ＭｅＮＢ５−１は、移動通信デバイス３に自らデータを送信する。ステップＳ６１１、Ｓ６１３及びＳ６１７の順序は入れ替えることができることは理解されよう。

ステップＳ６１１、Ｓ６１３及びＳ６１７は、チャネルステータス報告の受信時に開始する所定の期間の満了時に実行されえる。したがって、ステップＳ６０９においてタイマを設定することができる。

第２の実施例
図７は、図６に示される手順の変更形態を示しており、ＳｅＮＢ５−２が、特定の移動通信デバイス３のためのチャネル利用可能性を判断し、それを、ＭｅＮＢ５−１ではなく、コアネットワーク７（例えば、ＭＭＥ１１又はＳ−ＧＷ１３）に報告し、それは、適切なフロー制御の実行を開始するコアネットワーク７内のエンティティである。この場合、ステップＳ７０３、Ｓ７０５、Ｓ７０９、Ｓ７１１、Ｓ７１３、Ｓ７１５及びＳ７１７は、それぞれ、ステップＳ６０３、Ｓ６０５、Ｓ６０９、Ｓ６１１、Ｓ６１３、Ｓ６１５及びＳ６１７に対応するので、ここでは、その説明を省略する。

しかしながら、この例において、ＳｅＮＢ５−２は、キャリアＦ２上のチャネルの利用可能性を、第１の実施例の場合のようなＭｅＮＢ５−１の代わりに、ステップＳ７０６において、Ｓ−ＧＷ又はＭＭＥ（ＥＰＣ）又はＳ１−ＧＷに報告する（ただし、おそらく異なるシグナリングを使用する）。その後、ステップＳ７０８において、ＭＭＥ１１は、例えば、ＳｅＮＢを介してのＤＬパケット送信を増減するために、フロー制御を実行するようにＭｅＮＢ５−１に命令する。詳細には、チャネル報告ステータスが、キャリアＦ２が利用不可能であることを示すとき、Ｓ−ＧＷ又はＭＭＥ（ＥＰＣ）又はＳ１−ＧＷは、ＳｅＮＢ５−２へのスループットを低減するようにＭｅＮＢ５−１に命令することができる。

第３の実施例
図８は、図６に示される手順の別の例示的な変更形態を示しており、ＭｅＮＢ５−１に報告するために、ＳｅＮＢ５−２が移動電話機３のためのチャネル利用可能性を判断するのを助けるために、移動通信デバイス３がＳｅＮＢ５−２に情報を与え、その後、ＭｅＮＢ５−１が適切なフロー制御を実行する。

この場合、ステップＳ８０７、Ｓ８０９、Ｓ８１１、Ｓ８１３、Ｓ８１５及びＳ８１７は、それぞれ、ステップＳ６０７、Ｓ６０９、Ｓ６１１、Ｓ６１３、Ｓ６１５及びＳ６１７に対応するので、本明細書では、その説明を省略する。

この例において、移動通信デバイス３は、ＭｅＮＢ５−１及びＳｅＮＢ５−２を介してダウンリンクデータを受信する（ステップ８０３−１及び８０３−２）。その後、ステップＳ８０１において、移動通信デバイス３は、キャリアＦ２上のダウンリンク通信チャネルのステータスを判断し、補助情報として使用するために、ステップＳ８０２において、チャネルステータスをＳｅＮＢ５−２に報告する。例えば、その判断は、物理リソース上の雑音レベル又は干渉レベルの測定値に基づいてなされ、移動通信デバイス３は、適切に（例えば、「ＯＯＲ」に）設定された値を有するキャリア品質インジケーション（ＣＱＩ）を送信することによって（又は、任意の他の適切な機構を使用することによって）、キャリアビジーステータスを報告してよい。ステップＳ８０４において、ＳｅＮＢ５−２は、これを、チャネル利用可能性の判断を支援する補助情報として使用し、図６を参照しながら説明されたように、結果として生成されたチャネル利用可能性をＭｅＮＢ５−１に与える。

第４の実施例
図９は、図８の例に類似する図６に示される手順の別の例示的な変更形態を示すが、この場合、移動通信デバイス３は、チャネルステータス情報をＳｅＮＢ５−２ではなく、ＭｅＮＢ５−１に直接与える。

この場合、ステップＳ９０９、Ｓ９１１、Ｓ９１３、Ｓ９１５及びＳ９１７は、それぞれ、ステップＳ６０９、Ｓ６１１、Ｓ６１３、Ｓ６１５及びＳ６１７に対応するので、簡潔かつ明確にするために、本明細書では、その説明を省略する。

この例において、移動通信デバイス３は、ＭｅＮＢ５−１及びＳｅＮＢ５−２を介してダウンリンクデータを受信する（ステップ９０３−１及び９０３−２）。その後、ステップＳ９０１において、移動通信デバイス３は、キャリアＦ２上のダウンリンク通信チャネルのステータスを判断し、ステップＳ９０４において、チャネルステータスをＭｅＮＢ５−１に報告する。例えば、移動通信デバイス３が、ＳｅＮＢ５−２によって行われたリソース割当てを知っており、物理リソース上で受信される雑音又は干渉が近隣デバイスから生じると判断する場合には、移動通信デバイス３は、ＭｅＮＢ５−１に、チャネルがビジーである（それゆえ、利用不可能である）と報告する。代替的には、移動通信デバイス３がキャリアＦ２上の無認可チャネル上でスケジューリングされるべきでないとＭｅＮＢ５−１が判断することができるように、移動通信デバイス３は、複数の発生源（ＳｅＮＢ５−２送信を含む）からの干渉レベル又は雑音レベルをＭｅＮＢ５−１に報告することができる。ＭｅＮＢ５−１は、その後、図６を参照しながら説明されたように、フロー制御を実行することができる。

変更形態及び代替形態
上記で、例示的な実施形態の詳細を説明してきた。当業者であれば理解するように、上記の実施形態において具現される発明から依然として利益を享受しながら、上記の実施形態に対して複数の変更形態及び代替形態を実施できる。

上記の例において、基地局５−２はｅＮＢとして構成される。しかしながら、代替的には、基地局は、無線ローカルエリアネットワークのアクセスポイントであってよい。

上記の例示的な実施形態において、通信ベアラはＭｅＮＢのＰＤＣＰエンティティにおいて分割される。しかしながら、通信ベアラは、ＰＤＣＰレイヤより上位において（ＩＰパケット）、又はＭＡＣレイヤにおいて、若しくはＭＡＣレイヤの上位において（ＣＡアーキテクチャ）、分割されてよい。

上記の例において、チャネル利用可能性は、ユーザ機器ごとに（すなわち、ＵＥごとに）判断され、報告される。無認可キャリアの利用可能性は、ＵＥごととは対照的に、ノードごと（すなわち、基地局によってサービングされる全てのＵＥに関して）報告される場合があることは理解されよう。この場合、セカンダリ基地局によって、ＵＥごとの公平性が保持される。この変形形態では、セカンダリ基地局は、無認可キャリア（ら）上でチャネルステータスを検出／リスンし、そのステータスをマスタ基地局に報告する。無認可チャネルがビジー／利用不可能になる場合には、セカンダリ基地局は、このキャリアの利用可能性が「誤っている」ことをマスタ基地局に報告する。チャネルが非ビジー／利用可能になる場合には、セカンダリ基地局は、このキャリアの利用可能性が「正しい」ことを報告する。この場合、キャリア利用可能性の報告は、ｅＮＢリソースステータス測定値の報告に類似の形をとってよい。

別のｅＮＢから測定値を要求するためにｅＮＢによって使用されるリソース報告開始手順の例が、例えば、ＴＳ３６．３００のセクション２０．２．２．１０及びＴＳ３６．４２３のセクション８．３．６において記載されており、その内容は引用することにより本明細書の一部をなす。セカンダリ基地局によるマスタ基地局へのチャネル利用可能性の報告は、そのような種類のリソース報告手順を用いて実施されえる。例えば、マスタ基地局は、セカンダリ基地局から無認可スペクトル利用可能性を要求することができ、セカンダリ基地局は、無認可スペクトル利用可能性ステータス応答で応答する。しかしながら、マスタ基地局による要求の代わりに、報告を、定期的にすることができるか、又はイベントトリガとすることができる（例えば、バッファのうちの一方が一杯になったとき）。さらに、報告を、定期的及びイベントトリガの組み合わせとすることができる（例えば、バッファが一杯になったとき、その後、時間バッファが閾値未満になるまで定期的に報告する）。この手法において、報告は、ＵＥごと、又はＥ−ＲＡＢごとではなく、ノードごとである。

この変形形態において、セカンダリ基地局が、チャネルの利用可能性をＵＥごとに（例えば、図６を参照して、及び上記の他の所で説明されたように、チャネル利用可能性を報告するために０のバッファステータスを使用することによって）、及びキャリア利用可能性をノードごとに、マスタ基地局に報告することができる。この組み合わせは、マスタ基地局が、０のバッファステータスが、本当のフルバッファの結果として生じたか、チャネルが利用可能になったために生じたかを判断できるようにするので有利である。マスタ基地局が、チャネルが利用可能になる結果として０のバッファステータスが生じたと判断する場合には、上記で説明されたように、フロー制御を適用することができる。

上記の例のうちの少なくとも幾つかにおいて、無認可キャリア上のチャネルの利用可能性がセカンダリ基地局によって検出され、この情報はマスタ基地局に渡され、その後に、マスタ基地局が関連するフロー制御を実行する。しかしながら、セカンダリ基地局は、その代わりに、又はそれに加えて、チャネルが次に利用可能である時点を推定してよく、チャネルが利用可能であるか否かを識別する情報の代わりに、この情報をマスタ基地局に与えてよい。マスタ基地局は、その後、受信したタイミング情報に基づいて、セカンダリ基地局の次のスケジューリングサイクルを計画することによって、例えば、チャネルが利用可能になる推定時刻まで、セカンダリ基地局を介してダウンリンクデータがルーティングされないのを確実にすることによって、関連するフロー制御を実行してよい。

同様に、セカンダリ基地局は、その代わりに、又はそれに加えて、チャネル利用可能性の確率（例えば、チャネルがセカンダリ基地局によって実際に使用されるか否かにかかわらず、セカンダリ基地局においてチャネルが利用可能である時間の平均的な割合又は比率）を推定してよい。マスタ基地局は、その後、チャネルが利用可能である確率に基づいて、セカンダリ基地局を介してデータをルーティングすることに関する決定にバイアスをかけることによって（例えば、確率が所定の閾値より高い場合にのみ、セカンダリ基地局を介してルーティングすることによって）、関連するフロー制御を実行してよい。

上記の例において、ＭｅＮＢは、マクロ基地局から成るように説明している。しかしながら、ＭｅＮＢは任意のタイプの基地局、例えば、ピコ基地局、フェムト基地局、ホーム基地局から成ってよいことができることは理解されよう。さらに、キャリアＦ１及び／又はＦ２のいずれかは、基地局の代わりに、リレー及び／又はリモートラジオヘッド等を介して与えられてよいことができることは理解されよう。

上記の例において、各基地局は、ｅＮＢから成るものと説明している。しかしながら、マスタ基地局は、マクロ又はピコＬＴＥ基地局とすることができ、セカンダリ基地局はＷＬＡＮ ＡＰとすることができることは理解されよう。ＬＴＥ基地局及びＷＬＡＮ ＡＰはキャリアアグリゲーションに関与されえ、それにより、ＬＴＥ基地局はＷＬＡＮ ＡＰにパケットを与える。ＵＥは、ＬＴＥ基地局及びＷＬＡＮ ＲＦの両方を通信のために使用することができる。

上記の例において、各基地局は、単一のキャリア（Ｆ１又はＦ２）を与えるように説明している。しかしながら、各基地局は、複数のキャリア（例えば、キャリアの同じ及び／又は異なる組）を与えてよいことは理解されよう。

上記の例において、情報は、他の基地局から直接受信される。しかしながら、情報は、例えば、コアネットワーク７を介して他の基地局から間接的に、及び／又は、例えば、他の基地局を介してＵＥ３から直接又は間接的に受信されえる。

上記の説明において、スプリットベアラの１つの事例のみが示される。しかしながら、特定のＵＥのために任意の数のスプリットベアラが与えられてよいことは理解されよう。例えば、複数のスプリットベアラが与えられてよい。

上記の説明において、代替３ＣとしてＴＲ３６．８４２において記載されている二重接続アーキテクチャを参照している。しかしながら、これは、本明細書において説明されるシステム及び方法の理解を助けるための便宜的なものにすぎない。本明細書において説明されるシステム及び方法は、例えば、ｅＮＢ間、又はＲＡＴ間キャリアアグリゲーションアーキテクチャを含む、他のアーキテクチャとして実現されえることは理解されよう。

上記の説明において、ＳｅＮＢは、情報を報告するために、ＤＬ ＤＡＴＡ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＳＴＡＴＵＳフレームを生成し、送信するように説明している。しかしながら、異なるメッセージ及び／又は異なるアプリケーションプロトコルが使用されてよいことは理解されよう。

基地局は、上記二重接続構成のマスタ基地局として動作するように構成されてよく、他の基地局は、二重接続構成のセカンダリ基地局として動作するように構成されてよい。

上記の例示的な実施形態において、移動電話機に基づく遠距離通信システムを説明した。当業者であれば理解するように、本出願において説明されるシグナリング技法は、他の通信システムにおいて利用されえる。他の通信ノード又はデバイスは、例えば、携帯情報端末、ラップトップ／タブレットコンピュータ、ウェブブラウザ等のユーザデバイスを含んでよい。

上記の例示的な実施形態において、移動電話機及び基地局はそれぞれトランシーバ回路を含む。通常、この回路は、専用のハードウェア回路によって形成される。しかしながら、幾つかの例示的な実施形態では、トランシーバ回路の一部が、対応するコントローラによって実行されるソフトウェアとして実現されてよい。

上記の実施形態において、複数のソフトウェアモジュールを説明した。当業者であれば理解するように、ソフトウェアモジュールは、コンパイルされた形式又はコンパイルされない形式で与えられてよく、コンピュータネットワークを介しての信号として、又は記録媒体上で基地局に供給されてよい。さらに、このソフトウェアの一部又は全てによって実行される機能は、１つ又は複数の専用のハードウェア回路を用いて実行されてよい。

種々の他の変更は当業者には明らかであり、ここでは、これ以上詳しくは説明しない。

この出願は、２０１５年１月３０日に出願された英国特許出願第１５０１６１７．３号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (10)

1. 無線通信システム用の移動局であって、
   ＬＴＥ−ＷＬＡＮアグリゲーションの一部分として、発展型ユニバーサル陸上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）通信装置及び無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）通信装置と通信する手段と、
   前記ＷＬＡＮ通信装置を介して、前記Ｅ−ＵＴＲＡＮ通信装置にチャネルステータス情報を与える手段と、
   を備える、移動局。
2. 前記移動局は、前記チャネルステータス情報を前記Ｅ−ＵＴＲＡＮ通信装置に直接与える手段を更に備える、請求項１に記載の移動局。
3. 前記チャネルステータス情報は、少なくとも１つのチャネルの利用可能性を示す情報を含む、請求項１又は２に記載の移動局。
4. 少なくとも１つのチャネルの利用可能性を示す前記情報は、キャリアビジーステータスについての情報を含む、請求項３に記載の移動局。
5. 無線通信システムにおける無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）通信装置であって、
   移動局からチャネルステータス情報を受信する手段と、
   ＬＴＥ−ＷＬＡＮアグリゲーションのために、前記チャネルステータス情報を発展型ユニバーサル陸上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）通信装置に与える手段と、
   を備える、ＷＬＡＮ通信装置。
6. 前記Ｅ−ＵＴＲＡＮ通信装置は、無認可キャリア上のチャネル利用可能性を判断する手段を更に備える、請求項５に記載のＷＬＡＮ通信装置。
7. 前記チャネルステータス情報は、少なくとも１つのチャネルの利用可能性を示す情報を含む、請求項５又は６に記載のＷＬＡＮ通信装置。
8. 少なくとも１つのチャネルの利用可能性を示す前記情報は、キャリアビジーステータスについての情報を含む、請求項７に記載のＷＬＡＮ通信装置。
9. 無線通信システムにおいて移動局によって実行される方法であって、
   ＬＴＥ−ＷＬＡＮアグリゲーションの一部分として、発展型ユニバーサル陸上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）通信装置及び無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）通信装置と通信することと、
   前記ＷＬＡＮ通信装置を介して、前記Ｅ−ＵＴＲＡＮ通信装置にチャネルステータス情報を与えることと、
   を含む、方法。
10. 無線通信システムにおいて無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）通信装置によって実行される方法であって、
    移動局からチャネルステータス情報を受信することと、
    ＬＴＥ−ＷＬＡＮアグリゲーションのために、前記チャネルステータス情報を発展型ユニバーサル陸上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）通信装置に与えることと、
    を含む、方法。

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