JP6664483B2 - ネットワークノード、無線通信システム、及びその方法 - Google Patents

ネットワークノード、無線通信システム、及びその方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システムの第1ネットワークノード及び第2ネットワークノードに関する。さらに、本発明は、対応する方法、無線通信システム、ユーザ装置、コンピュータプログラム、及びコンピュータプログラムプロダクトにも関する。
より能力のある(スマートフォン、タブレット、等のような)装置の益々の普及に刺激されて、モバイルブロードバンドは、指数関数的成長を経験している。データ爆発の課題を効果的に取り扱うために、異種ネットワーク(Heterogeneous Network、HetNet)配備が、主なネットワーク展開経路として出現している。このような配備の枠組みでは、低電力スモールセルがホットスポット領域において容量を引き上げることが予想され、同時に広域接続がマクロオーバレイにより提供される。特に、認可の免除された周波数帯でのスモールセル動作は、近年中に有意な勢いを獲得してきている。これは、新たな認可スペクトルの僅かな利用可能性により駆動され、IEEE802.11無線ローカルエリアネットワーク(Wireless Local Area Network、WLAN)を3GPP 3G/4Gネットワークを補完するためのコスト効率の良いソリューションにしている。この状況では、既存の大量配備されたWLANインフラ及びユーザ機器(User Equipment、UE)装置のWALNへの高い浸透は、WLANにセルラトラフィックをオフロードする優れた機会を提供する。現在の装置は、通常、可能なときはいつもWLANにブラインドアタッチすることにより割に単純なオフロード方式をサポートする。しかしながら、このようなメカニズムは、WLANへの切り換え後に、顕著なスループット低下をもたらす場合が多い。その理由は、(ダウンリンクで)ネットワークノード及び(アップリンクで)ユーザが送信チャネルを占有するために競わなければならないWLANシステムの媒体アクセス制御(Medium Access Control、MAC)特性に起因する。これは、ユーザ経験を損なうことなく日和見的にWLANを利用する賢いオフロード方式の設計を本質的に要請する。
これらのHetNetの性能を発展させるために2つの新たな枠組みが近年現れている。つまり、リンクアグリゲーション(Link Aggregation、LA)及び二重接続(Dual Connectivity、DC)である。これらは、ユーザ装置が同時に動作可能な2つ(又はより多くの)無線をサポートするという事実を利用する。例えば、ユーザ装置は、(異なる周波数上の)2つのLTE無線を同時に、又はLTE及びWiFiを作動し得る。
リンクアグリゲーションでは、データパケットストリームは、分割され、同時に動作する2つのリンクを介して配信され得る。アグリゲートスループットは、各リンクのスループットの和である。
二重接続では、広域カバレッジ及びシグナリング接続を提供するアンカーノード(例えばLTE eNB)が存在し、一方で、範囲の定められたスモールセルはユーザへの高帯域幅ユーザプレーンリンクを提供する。異なる無線アクセス技術(Radio Access Technology、RAT)の及び(未認可スペクトルを含む)異なるスペクトルを使用するスモールセルは、アンカーノードにアタッチされ得る。
3GPPリリース12(R12)で及び現在ではリリースR13(R13)では、これらの概念の異なる実現が標準化されており又はその最中である。R12 LTEでは二重接続が導入され、R13では認可及び未認可LTEキャリアを集約するために(i)LTE/WLANアグリゲーション(LTE/WLAN Aggregation、LWA)及び(ii)ライセンスアシステッドアクセス(License Assisted Access、LAA)を標準化するための作業項目がある。
本発明の実施形態の目的は、従来のソリューションの欠点及び問題を軽減又は解決するソリューションを提供することである。
上述の目的及び更なる目的は、独立請求項の主題により達成される。本発明の更なる有利な実装形態は、従属請求項により定められる。
本発明の第1の態様によると、上述の及び他の目的は、第1ネットワークノードと第2ネットワークノードとを含む無線通信システムであって、
前記第2ネットワークノードは、ユーザ装置へのRRC接続を有するよう構成され、前記第2ネットワークノードは、
前記ユーザ装置宛のデータパケットを含むデータフローを受信するよう構成される通信機と、
プロセッサであって、
前記ユーザ装置宛の前記データフローの少なくとも1つの第1データパケットシーケンスを決定し、
前記第1ネットワークノードが少なくとも2つの無線チャネルを介して前記ユーザ装置と通信するよう構成されることを決定するよう構成される、プロセッサと、
を含み、
前記通信機は、
前記第1ネットワークノードが前記ユーザ装置との通信のために少なくとも2つの無線チャネルを有する場合、前記第1ネットワークノードへ前記第1データパケットシーケンスを送信するよう更に構成され、
前記第1ネットワークノードは、
前記第2ネットワークノードから前記第1データパケットシーケンスを受信するよう構成される通信機と、
前記第1データパケットシーケンスを少なくとも1つの第1データパケットサブシーケンス及び1つの第2データパケットサブシーケンスに分割するよう構成されるプロセッサと、
を含み、
前記通信機は、第1無線チャネルを介して第1周波数リソースセットの中で前記第1データパケットサブシーケンスを、及び第2無線チャネルを介して第2周波数リソースセットの中で前記第2データパケットサブシーケンスを、前記ユーザ装置へ送信するよう更に構成され、前記第1周波数リソースセット及び前記第2周波数リソースセットは重なり合わない、無線通信システムにより達成される。
第1の態様による無線通信システムにより多数の利点が提供される。
1つのこのような利点は、第1の態様による無線通信システムが、第2ネットワークノードがユーザ装置宛のデータフローを、第1ネットワークノードにより又は第2ネットワークノードによりユーザ装置へ配信されるべき複数のデータパケットシーケンスに分割することを可能にすることであり、それによりユーザ装置宛のデータトラフィックステアリングによる制御を向上する。
1つのこのような追加の利点は、第1ネットワークノードが、ユーザ装置宛のデータパケットシーケンスを、複数のデータパケットサブシーケンスに更に分割し、対応する無線状態に基づき各サブシーケンスを別個の無線チャネルを介して送信できることである。それにより、スペクトル効率が向上できる。追加の利点は、2つのデータサブストリームを2つの無線チャネルを介して同時に送信することにより、ユーザ装置によるピークデータレート経験が向上される。
さらに、第1の態様による無線通信システムは、第2ネットワークノードが、ユーザ装置宛のデータフローを、ユーザ装置への良好な接続により第1ネットワークノードによりユーザ装置に配信されるべき少なくとも1つのデータパケットシーケンスに分割することを可能にする。それにより、スペクトル効率を向上する。追加の利点は、第2ネットワークノードが、ユーザ装置により経験されるデータレートを向上するために、ユーザ装置宛のトラフィック負荷を制御し及びステアリングできることである。
本発明の第2の態様によると、上述の及び他の目的は、無線通信システムの第1ネットワークノードであって、前記第1ネットワークノードは、少なくとも2つの無線チャネルを介してユーザ装置と通信するよう構成され、
第2ネットワークノードから前記ユーザ装置宛のデータフローの第1データパケットシーケンスを受信するよう構成される通信機と、
前記第1データパケットシーケンスを少なくとも1つの第1データパケットサブシーケンス及び1つの第2データパケットサブシーケンスに分割するよう構成されるプロセッサと、
を含み、
前記通信機は、第1無線チャネルを介して第1周波数リソースセットの中で前記第1データパケットサブシーケンスを、及び第2無線チャネルを介して第2周波数リソースセットの中で前記第2データパケットサブシーケンスを、前記ユーザ装置へ送信するよう更に構成され、前記第1周波数リソースセット及び前記第2周波数リソースセットは重なり合わない、第1ネットワークノードにより達成される。
第1ネットワークノードは、2つの無線チャネルのうちの重なり合わない周波数リソースを含む2つの無線チャネルを介してユーザ装置と通信するよう構成される。これは、2つのデータサブストリームが、異なる無線チャネルを介して並列に又は同時にユーザ装置へ送信可能であることを意味する。用語、無線チャネルは、以後、例えば、周波数帯の中の周波数スペクトルの一部又は周波数成分搬送波を含む無線通信チャネルを示すために使用される。例えば、第1無線チャネルは、未認可周波数帯のチャネルであって良く、一方、第2無線チャネルは、認可スペクトル帯の周波数成分搬送波であって良い。さらに、用語、無線チャネルは、無線データリンクのような、ユーザ装置とネットワークノードとの間の無線接続に関連して使用されて良い。
ユーザ装置宛のデータフローは、ユーザ装置へのデータパケットシーケンスである。1つの例示的な例では、データフローは、ユーザ装置宛の無線ベアラを表す。
第1の態様による第1ネットワークノードにより多数の利点が提供される。
1つのこのような利点は、第1ネットワークノードが、ユーザ装置宛のデータパケットシーケンスを、複数のデータパケットサブシーケンスに分割し、対応する無線状態に基づき異なる無線チャネルを介して個々のサブシーケンスを送信できることである。それにより、スペクトル効率が向上できる。追加の利点は、2つのデータサブストリームを2つの無線チャネルを介して同時に送信することにより、ユーザ装置によるピークデータレート経験が向上される。
第2の態様による第1ネットワークノードの第1の可能な実装形式では、データフローは、第2ネットワークノードへの無線リソース制御(Radio Resource Control、RRC)接続を有するよう構成されたユーザ装置に宛てられる。
第1の可能な実装形式の利点は、これが、第1ネットワークノードからユーザ装置への2以上の無線チャネルを介する同時データ配信を可能にし、一方で、無線通信システムに渡るシームレスな移動性を可能にするために、第2ネットワークノードへのアンカーされた制御プレーン接続(RRC接続)を維持することである。したがって、ユーザ移動性をサポートするための制御シグナリングが削減される。
第2の態様の第1の可能な実装形式又は第2の態様による第1ネットワークノードの第2の可能な実装形式では、前記通信機は、前記第2ネットワークノードから少なくとも1つのRRC測定レポートを受信するよう更に構成され、前記RRC測定レポートは、前記ユーザ装置と前記第1ネットワークノードとの間の少なくとも1つの無線チャネルに関連し、
前記プロセッサは、前記の受信したRRC測定レポートに基づき、前記第1データパケットシーケンスを分けるよう更に構成される。
第2の可能な実装形式の利点は、第1ネットワークノードが、データパケットシーケンスの少なくとも2つのサブシーケンスへの分割を、サブシーケンスの送信される無線チャネル状態に基づき最適化できることである。それにより、スペクトル効率が向上できる。さらに、第2ネットワークノードからのRRC測定レポートを受信することにより、第1ネットワークノードとユーザ装置との間の追加シグナリングオーバヘッドが回避される。
第2の態様の第2の可能な実装形式に従う第1ネットワークノードの第3の可能な実装形式では、少なくとも1つの無線チャネルは、未認可帯の周波数リソースを含み、RRC測定レポートは、WLAN測定、未認可LTE測定、及びLTE測定のうちの少なくとも1つを含む。
第3の可能な実装形式の利点は、未認可及び認可周波数帯の無線チャネルに関連する測定を報告するために、単一のRRC測定レポートが、第2ネットワークノードと第1ネットワークノードとの間で交換され得ることである。追加で、これは、無線通信システムに渡るシームレスな移動性を可能にするために第2ネットワークノードへのアンカーされた制御プレーン接続を維持しながら、2以上の無線チャネルを介して第2ネットワークノードからユーザ装置へデータパケットを同時に送信することを可能にする。したがって、ユーザ移動性をサポートするための制御シグナリングが削減される。
第2の態様の前述の可能な実装形式のうちのいずれかに従い、第1ネットワークノードの第4の可能な実装形式では、前記第1データパケットシーケンスは、前記データフローの全部のデータパケットのうちの一部である。
データフローの全部のデータパケットのうちの部分により、第1データパケットシーケンスは、ユーザ装置宛のデータフローの幾つかのデータパケットを含むことを意味する。
第4の可能な実装形式の利点は、ユーザ装置宛のデータフローの一部が第1ネットワークノードにより配信可能であり、一方でデータフローの残りの部分が第2ネットワークノードにより配信可能であることである。これは、第1及び第2ネットワークノードの両者からの2以上の無線チャネルを介して、ユーザ装置へデータパケットを同時送信することを可能にし、それによりスペクトル効率を向上する。
第2の態様の前述の可能な実装形式のいずれかに従い、第1ネットワークノードの第5の可能な実装形式では、前記通信機は、(閾値より大きい又は小さい遅延を有する)バックホールリンクを介して前記第1データパケットシーケンスを受信するよう更に構成される。
バックホールリンクは、無線及び銅線(DSL、ケーブル)が使用され得る又はネットワークノード間の遅延を低減するためにファイバのような、ネットワークノード・バックホール技術間の通信リンクである。無線チャネルは、ネットワークノード間の通信のためのバックホールリンクを提供するためにも使用できる。バックホールリンクは、遅延、及び更に別の実装形式では通信標準で定められ得る閾値より大きい又は小さい遅延を有する。例えば、遅延が閾より大きい場合、第1ネットワークノード及び第2ネットワークノードは共同設置であると考えられない。他方で、遅延が閾より小さい場合、第1ネットワークノード及び第2ネットワークノードは共同設置であると考えられる。
第5の可能な実装形式の利点は、ユーザ装置宛のデータパケットシーケンスが、制御される遅延を有する第1ネットワークノードにより受信可能にされることである。
第2の態様の前述の可能な実装形式のいずれかに従い、第1のネットワークノードの第6の可能な実装形式では、前記通信機は、前記第1データパケットサブシーケンス及び前記第2データパケットサブシーケンスをそれぞれ前記第1無線チャネル及び前記第2無線チャネルを介して同時に送信するよう更に構成され、前記第1ネットワークノードは、前記ユーザ装置宛のデータパケットシーケンスを複数のデータパケットサブシーケンスに分割し、対応する無線条件に基づき個々のサブシーケンスを異なる無線チャネルを介して送信できる。それにより、スペクトル効率が向上できる。追加の利点は、2つのデータサブストリームを2つの無線チャネルを介して同時に送信することにより、ユーザ装置によるピークデータレート経験が向上される。
第2の態様の前述の可能な実装形式のいずれかに従い、第1ネットワークノードの第7の可能な実装形式では、前記第1データパケットシーケンスの前記分割は、前記第1データパケットシーケンスの全部のデータパケットを前記第1データパケットサブシーケンス又は前記第2データパケットサブシーケンスのいずれかに分割することを含む。
第7の可能な実装形式の利点は、第1ネットワークノードが、ユーザ装置宛のデータパケットシーケンスを、複数のデータパケットサブシーケンスに分割し、対応する無線状態に基づき異なる無線チャネルを介して個々のサブシーケンスを送信できることである。それにより、無線チャネルが粗悪なチャネル状態を経験するとき、スペクトル効率を向上するために、データパケットシーケンス全体が単一の無線チャネルを介して送信される。
第2の態様の前述の可能な実装形式のいずれかに従い、第1ネットワークノードの第8の可能な実装形式では、前記プロセッサは、パケットデータコンバージェンスプロトコルを用いて前記第1データパケットシーケンスを分割するよう更に構成される。
第8の可能な実装形式の利点は、ユーザ装置宛のデータパケットフローが、第1ネットワークノード及び第2ネットワークノードの間で効率的にステアリング可能であることである。
第2の態様の前述の可能な実装形式のいずれかに従い、第1ネットワークノードの第9の可能な実装形式では、前記第1データパケットサブシーケンスは、前記第1無線チャネルを介して第1無線アクセス技術(Radio Access Technology、RAT)を用いて送信するよう構成され、前記第2データパケットサブシーケンスは、前記第2無線チャネルを介して第2RATを用いて送信されるよう構成される。
第9の可能な実装形式の利点は、それが、異なるRATを介してデータパケットシーケンスを送信することを可能にすることである。それにより、RATダイバーシチを利用してスペクトル効率を向上する。
第2の態様の第9の可能な実装形式に従い、第1ネットワークノードの第10の可能な実装形式では、前記第1RATは認可スペクトル帯で動作し、前記第2RATは未認可スペクトル帯で動作し、又はその逆である。
第10の可能な実装形式の利点は、それが、異なるRAT及び種類のスペクトル帯を介してデータパケットシーケンスを送信することを可能にすることである。それにより、RAT及びスペクトルダイバーシチを利用してスペクトル効率を更に向上する。
第2の態様の第10の可能な実装形式に従い、第1ネットワークノードの第11の可能な実装形式では、第1RATは3GPP RATであり、第2RATは無線ローカルエリアネットワーク(Wireless Local Area Network、WLAN)であり、又はその逆である。
第11の可能な実装形式の利点は、それが、3GPP RATと無線ローカルエリアネットワーク(Wireless Local Area Network、WLAN)RATとの間の密な相互作用を可能にすることであり、それによりユーザ装置に適用されるサービスを向上する。本実装形式の追加の利点は、それが、3GPP RATがWLAN RATの送信を制御及び調整することを可能にすることであり、それによりユーザ装置に提供されるデータレートを向上する。
第2の態様の第11の可能な実装形式に従い、第1のネットワークノードの第12の可能な実装形式では、WLANのみを使用する前記無線チャネルは、ダウンリンク・ユーザプレーンデータを伝達する。
第12の可能な実装形式の利点は、それが、WLANを用いる無線チャネルにアクセスするための競合を低減することであり、それによりスペクトル効率を向上する。
本発明の第3の態様によると、上述の及び他の目的は、無線通信システムの第2ネットワークノードであって、前記第2ネットワークノードは、ユーザ装置へのRRC接続を有するよう構成され、
前記ユーザ装置宛のデータパケットを含むデータフローを受信するよう構成される通信機と、
プロセッサであって、
前記ユーザ装置宛の前記データフローの少なくとも1つの第1データパケットシーケンスを決定し、
少なくとも2つの無線チャネルを介して前記ユーザ装置と通信するよう構成された少なくとも1つの第1ネットワークノードを決定するよう構成される、プロセッサと、
を含み、
前記通信機は、前記第1ネットワークノードが前記ユーザ装置との通信のために少なくとも2つの無線チャネルを有する場合、前記第1ネットワークノードへ前記第1データパケットシーケンスを送信するよう更に構成される、第2ネットワークノードにより達成される。
第3の態様による第2ネットワークノードにより多数の利点が提供される。
第3の態様の利点は、それが、第2ネットワークノードが、ユーザ装置宛のデータフローを、ユーザ装置への良好な接続により第1ネットワークノードによりユーザ装置に配信されるべき少なくとも1つのデータパケットシーケンスに分割することを可能にすることであり、それにより、スペクトル効率を向上する。追加の利点は、第2ネットワークノードが、ユーザ装置により経験されるデータレートを向上するために、ユーザ装置宛のトラフィック負荷を制御し及びステアリングできることである。
第3の態様に従い、第2ネットワークノードの第1の可能な実装形式では、前記プロセッサは、前記ユーザ装置宛の前記データフローの少なくとも1つの第2データパケットシーケンスを決定するよう更に構成され、
前記通信機は、第3無線チャネルを介して第3周波数リソースセットの中で、前記ユーザ装置へ前記第2データパケットシーケンスを送信するよう更に構成される。
第1の可能な実装形式の利点は、それが、第2ネットワークノードが、ユーザ装置宛のデータフローを、第1ネットワークノードにより又は第2ネットワークノードによりユーザ装置に配信されるべき複数のデータパケットシーケンスに分割することを可能にすることである。それにより、第2ネットワークノードが、ユーザ装置により経験されるデータレートを向上するために、ユーザ装置宛のトラフィック負荷を複数の接続の間で制御し及びステアリングすることを可能にする。特に、少なくとも3つの接続が決定され、ユーザ装置により(1つは第2ネットワークノードと、2つは第1ネットワークノードと)維持される。それにより、本実装形式は、第1ネットワークノード、第2ネットワークノード、又は両者からの2以上の無線チャネルを介して、ユーザ装置へデータパケットを同時送信することを可能にし、それによりスペクトル効率を向上する。
第3の態様の第1の可能な実装形式又は第3の態様による第2ネットワークノードの第2の可能な実装形式では、前記通信機は、前記ユーザ装置から少なくとも1つのRRC測定レポートを受信するよう更に構成され、前記RRC測定レポートは、前記ユーザ装置と前記第1ネットワークノードとの間の少なくとも1つの無線チャネルに関連し、RRC測定レポートを前記第1ネットワークノードに転送するよう更に構成される。
第2の可能な実装形式の1つの代替では、前記RRC測定レポートは、バックホールリンクを介して前記第1ネットワークノードへ送信される。
第2の可能な実装形式の利点は、これが、第1及び第2ネットワークノードからユーザ装置への2以上の無線チャネルを介してデータパケットを同時送信することを可能にし、一方で、無線通信システムに渡るシームレスな移動性を可能にするために、第2ネットワークノードへのアンカーされた制御プレーン接続を維持することである。したがって、ユーザ移動性をサポートするための制御シグナリングが削減される。
第3の態様の第1又は第2の可能な実装形式又は第3の態様に従い、第2ネットワークノードの第3の可能な実装形式では、前記通信機は、第1無線チャネルを介して又は第2無線チャネルを介して、前記第1ネットワークノードからの第1データパケットシーケンスを監視し及び受信するよう、前記ユーザ装置へ命令を送信するよう更に構成される。
第3の可能な実装形式の利点は、これが、第2ネットワークノードへのアンカーされた制御プレーン接続を維持すると同時に、通信システムに渡るシーケンスな移動性を可能にするために、データが第1ネットワークノードから受信されることを可能にすることである。したがって、ユーザ装置が第1ネットワークノード及び第2ネットワークノードからデータプレーンを受信するとき、ユーザ移動性をサポートするための制御シグナリングが低減される。
第3の態様の前述の可能な実装形式又は第3の態様のいずれかに従い、第2ネットワークノードの第4の可能な実装形式では、前記通信機は、閾値より大きい又は小さい遅延を有するバックホールリンクを介して前記第1データパケットシーケンスを送信するよう更に構成される。
第4の可能な実装形式の利点は、それが、ユーザ装置宛のデータパケットシーケンスが、制御される遅延を有する第1ネットワークノードにより受信可能にすることである。
本発明の第4の態様によると、上述の及び他の目的は、無線通信システムのユーザ装置であって、前記ユーザ装置は通信機を含み、該通信機は、
第2ネットワークノードへのRRC接続を維持し、
第1ネットワークノードから前記ユーザ装置宛のデータフローの第1データパケットシーケンスの少なくとも1つの第1データパケットサブシーケンス及び1つの第2データパケットサブシーケンスを受信し、前記第1データパケットサブシーケンスは第1無線チャネルを介して第1周波数リソースセットの中で受信され、前記第2データパケットサブシーケンスは第2無線チャネルを介して少なくとも1つの第2周波数リソースセットの中で受信され、前記第1周波数リソースセット及び前記第2周波数リソースセットは重なり合わない、よう構成される、ユーザ装置により達成される。
第4の態様に従い、ユーザ装置の第1の可能な実装形式では、前記通信機は、
第3無線チャネルを介して第3周波数リソースセットの中で前記第2ネットワークノードから前記データフローの第2データパケットシーケンスを受信し、前記第3周波数リソースセットは前記第1周波数リソースセット及び前記第2周波数リソースセットと重なり合わない、よう更に構成される。
第4の態様の第1の可能な実装形式又は第1の態様に従い、ユーザ装置の第2の可能な実装形式では、前記通信機は、前記第1無線チャネル及び前記第2無線チャネルのいずれかについて、無線チャネル測定を実行するよう更に構成され、
前記ユーザ装置は、前記無線チャネル測定に基づき少なくとも1つのRRC測定レポートを決定するよう構成されたプロセッサを更に含み、
前記通信機は、前記RRC測定レポートを前記第2ネットワークノードへ送信するよう更に構成される。
本発明の第5の態様によると、上述の及び他の目的は、無線通信システムの方法であって、前記無線通信システムは、少なくとも2つの無線チャネルを介してユーザ装置と通信するよう構成される第1ネットワークノードと、前記ユーザ装置へのRRC接続を有する第2ネットワークノードと、を含み、前記方法は、
前記第2ネットワークノードにより、前記ユーザ装置宛のデータパケットを含むデータフローを受信するステップと、
前記第2ネットワークノードにより、前記ユーザ装置宛の前記データフローの少なくとも1つの第1データパケットシーケンスを決定するステップと、
少なくとも2つの無線チャネルを介して前記ユーザ装置と通信するよう構成され、
前記第2ネットワークノードにより、前記第1ネットワークノードが前記ユーザ装置と通信するために少なくとも2つの無線チャネルを有する場合、前記第1ネットワークノードへ前記第1データパケットシーケンスを送信するステップと、
前記第1ネットワークノードにより、前記第2ネットワークノードから前記第1データパケットシーケンスを受信するステップと、
前記第1ネットワークノードにより、前記第1データパケットシーケンスを少なくとも1つの第1データパケットサブシーケンス及び第2データパケットサブシーケンスに分割するステップと、
前記第1ネットワークノードにより、第1無線チャネルを介して第1周波数リソースセットの中で第1データパケットサブシーケンスを、及び第2無線チャネルを介して第2周波数リソースセットの中で第2データパケットサブシーケンスを、前記ユーザ装置へ送信するステップであって、前記第1周波数リソースセット及び前記第2周波数リソースセットは重なり合わない、ステップと、を含む方法により達成される。
少なくとも2つの無線チャネルを介してユーザ装置と通信するよう構成され、前記方法は、
第2ネットワークノードから前記ユーザ装置宛のデータフローの第1データパケットシーケンスを受信するステップと、
前記第1データパケットシーケンスを少なくとも1つの第1データパケットサブシーケンス及び1つの第2データパケットサブシーケンスに分割するステップと、
第1無線チャネルを介して第1周波数リソースセットの中で前記第1データパケットサブシーケンスを、及び第2無線チャネルを介して第2周波数リソースセットの中で前記第2データパケットサブシーケンスを、前記ユーザ装置へ送信するステップであって、前記第1周波数リソースセット及び前記第2周波数リソースセットは重なり合わない、ステップと、を含む。
第6の態様に従い、方法の第1の可能な実装形式では、データフローは、第2ネットワークノードへの無線リソース制御(Radio Resource Control、RRC)接続を有するよう構成されたユーザ装置に宛てられる。
第6の態様の第1の可能な実装形式又は第6の態様による方法の第2の可能な実装形式では、前記方法は、
前記第2ネットワークノードから少なくとも1つのRRC測定レポートを受信するステップであって、前記RRC測定レポートは、前記ユーザ装置と前記第1ネットワークノードとの間の少なくとも1つの無線チャネルに関連する、ステップと、
前記の受信したRRC測定レポートに基づき、前記第1データパケットシーケンスを分割するステップと、を更に含む。
第6の態様の第2の可能な実装形式に従う方法の第3の可能な実装形式では、少なくとも1つの無線チャネルは未認可帯の周波数リソースを含み、RRC測定レポートは、WLAN測定、未認可LTE測定、及びLTE測定のうちの少なくとも1つを含む。
第6の態様の前述の可能な実装形式のうちのいずれかに従い、方法の第4の可能な実装形式では、前記第1データパケットシーケンスは、前記データフローの全部のデータパケットのうちの一部である。
第6の態様の前述の可能な実装形式のいずれかに従い、方法の第5の可能な実装形式では、前記方法は、(閾値より大きい又は小さい遅延を有する)バックホールリンクを介して前記第1データパケットシーケンスを受信するステップを更に含む。
第6の態様の前述の可能な実装形式のいずれかに従い、方法の第6の可能な実装形式では、前記方法は、
前記第1データパケットサブシーケンス及び前記第2データパケットサブシーケンスをそれぞれ前記第1無線チャネル及び前記第2無線チャネルで同時に送信するステップ、を更に含む。
第6の態様の前述の可能な実装形式のいずれかに従い、方法の第7の可能な実装形式では、前記第1データパケットシーケンスを分割する前記ステップは、前記第1データパケットシーケンスの全部のデータパケットを前記第1データパケットサブシーケンス又は前記第2データパケットサブシーケンスのいずれかに分割するステップを含む。
第6の態様の前述の可能な実装形式のいずれかに従い、方法の第8の可能な実装形式では、前記方法は、パケットデータコンバージェンスプロトコルを用いて前記第1データパケットシーケンスを分割するステップを更に含む。
第6の態様の前述の可能な実装形式のいずれかに従い、方法の第9の可能な実装形式では、前記第1データパケットサブシーケンスは、前記第1無線チャネルを介して第1無線アクセス技術(Radio Access Technology、RAT)を用いて送信され、前記第2データパケットサブシーケンスは、前記第2無線チャネルを介して第2RATを用いて送信される。
第6の態様の第9の可能な実装形式に従い、方法の第10の可能な実装形式では、前記第1RATは認可スペクトル帯で動作し、前記第2RATは未認可スペクトル帯で動作し、又はその逆である。
第6の態様の第10の可能な実装形式に従い、方法の第11の可能な実装形式では、前記第1RATは3GPP RATであり、前記第2RATは無線ローカルエリアネットワーク(Wireless Local Area Network、WLAN)であり、又はその逆である。
第6の態様の第11の可能な実装形式に従い、方法の第12の可能な実装形式では、WLANのみを使用する前記無線チャネルは、ダウンリンク・ユーザプレーンデータを伝達する。
本発明の第7の態様では、上述の及び他の目的は、ユーザ装置へのRRC接続を有する第2ネットワークノードの方法であって、前記方法は、
前記ユーザ装置宛のデータパケットを含むデータフローを受信するステップと、
前記ユーザ装置宛の前記データフローの少なくとも1つの第1データパケットシーケンスを決定するステップと、
少なくとも2つの無線チャネルを介して前記ユーザ装置と通信するよう構成された少なくとも1つの第1ネットワークノードを決定するステップと、
前記ユーザ装置との通信のためのチャネル、を含む方法により達成される。
第7の態様に従い、方法の第1の可能な実装形式では、前記方法は、
前記ユーザ装置宛の前記データフローの少なくとも1つの第2データパケットシーケンスを決定するステップと、
第3無線チャネルを介して第3周波数リソースセットの中で、前記ユーザ装置へ前記第2データパケットシーケンスを送信するステップと、を更に含む。
第7の態様の第1の可能な実装形式又は第7の態様に従い、方法の第2の可能な実装形式では、前記方法は、
前記ユーザ装置から少なくとも1つのRRC測定レポートを受信するステップであって、前記RRC測定レポートは、前記ユーザ装置と前記第1ネットワークノードとの間の少なくとも1つの無線チャネルに関連する、ステップと、
RRC測定レポートを前記第1ネットワークノードに転送するステップと、を更に含む。
第7の態様の第1又は第2の可能な実装形式又は第7の態様に従い、方法の第3の可能な実装形式では、前記方法は、
第1無線チャネルを介して又は第2無線チャネルを介して、前記第1ネットワークノードからの第1データパケットシーケンスを監視し及び受信するよう、前記ユーザ装置へ命令を送信するステップ、を更に含む。
第7の態様の前述の可能な実装形式又は第7の態様のいずれかに従い、方法の第4の可能な実装形式では、前記方法は、閾値より大きい又は小さい遅延を有するバックホールリンクを介して前記第1データパケットシーケンスを送信するステップを更に含む。
本発明の第8の態様によると、上述の及び他の目的は、ユーザ装置の方法であって、前記方法は、
第2ネットワークノードへのRRC接続を維持するステップと、
第1ネットワークノードから前記ユーザ装置宛のデータフローの第1データパケットシーケンスの少なくとも1つの第1データパケットサブシーケンス及び1つの第2データパケットサブシーケンスを受信するステップであって、前記第1データパケットサブシーケンスは第1無線チャネルを介して第1周波数リソースセットの中で受信され、前記第2データパケットサブシーケンスは第2無線チャネルを介して少なくとも1つの第2周波数リソースセットの中で受信され、前記第1周波数リソースセット及び前記第2周波数リソースセットは重なり合わない、ステップ、を含む方法により達成される。
第4の態様に従い、方法の第1の可能な実装形式では、前記方法は、
第3無線チャネルを介して第3周波数リソースセットの中で前記第2ネットワークノードから前記データフローの第2データパケットシーケンスを受信するステップであって、前記第3周波数リソースセットは前記第1周波数リソースセット及び前記第2周波数リソースセットと重なり合わない、ステップを更に含む。
第4の態様の第1の可能な実装形式又は第1の態様に従い、方法の第2の可能な実装形式では、前記方法は、
前記第1無線チャネル及び前記第2無線チャネルのいずれかについて、無線チャネル測定を実行するステップと、
前記無線チャネル測定に基づき少なくとも1つのRRC測定レポートを決定するステップと、
前記RRC測定レポートを前記第2ネットワークノードへ送信するステップと、を更に含む。
第5乃至第8の態様のいずれかによる方法の利点は、対応するネットワークノード、ユーザ装置、及び無線通信システムと同じである。
本発明の実施形態は、処理手段により実行されると該処理手段に本発明によるいずれかの方法を実行させるコード手段により特徴付けられるコンピュータプログラムにも関連する。さらに、本発明は、コンピュータ可読媒体及び上述のコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラムプロダクトであって、該コンピュータプログラムは前記コンピュータ可読媒体に含まれ、読み出し専用メモリ(Read−Only Memory、ROM)、プログラマブルROM(Programmable ROM、PROM)、消去可能PROM(Erasable PROM、EPROM)、フラッシュメモリ、電気的EPROM(Electrically EPROM、EEPROM)、及びハードディスクを含むグループからの1又は複数を有する、コンピュータプログラムプロダクトにも関連する。
本発明の更なる用途及び利点は、以下の詳細な説明から明らかである。
以下の添付の図面は、本発明の異なる実施形態を明確化し説明することを目的とする。
本発明の一実施形態による第1ネットワークノードを示す。 本発明の一実施形態による方法を示す。 本発明の一実施形態による第2ネットワークノードを示す。 本発明の一実施形態による別の方法を示す。 本発明の一実施形態による無線通信システムを示す。 本発明の一実施形態による別の方法を示す。 本発明の更なる実施形態による無線通信システムを示す。 本発明の更に別の実施形態を示す 本発明の更に別の実施形態を示す 本発明の更に別の実施形態を示す 本発明の更に別の実施形態を示す 本発明の更に別の実施形態を示す 本発明の更に別の実施形態を示す 本発明の更に別の実施形態を示す
LTE DCでは、UEは、1つは(周波数f1で動作する)マクロeNBへの及び1つは(f2の)ピコeNBへの、2つのダウンリンク無線リンクを維持する。それにより、2つのダウンリンク無線リンクは、言い換えると、異なる周波数で動作する2つの無線チャネルを介して維持される。eNBは、パケット送信が数十ミリ秒の遅延を招くことを意味する非理想的なバックホールにより互いに接続される。制御シグナリングは、マクロeNBへのみ送信される。これは、UEが、レイヤ3RRCハンドオーバイベントを受けずに、LTEマクロのカバレッジ下を移動できることを意味する。UEのアップリンクユーザプレーンは、マクロリンク又はピコリンクのいずれかで送信され、一方、ダウンリンクユーザプレーンは、分割される及び両方のリンクを使用する(リンクアグリゲーション)追加オプションを有する。ダウンリンクユーザプレーン・ベアラ分割は、PDCPパケットデータユニット(Packet Data Unit、PDU)がマクロから送信され又はX2インタフェースを介してピコへ転送されるように、パケットデータコンバージェンスプロトコル(Packet Data Convergence Protocol、PDCP)プロトコルレイヤで生じる。ピコeNBは、PDCP PDUを待ち行列に入れ、いつそれらの送信をスケジューリングすべきかを決定する。PDCP PDUはUEにおいて順序が狂って到着し得るので、PDCPレイヤは並べ換え機能を含む。3GPP用語では、ユーザのRRCをアンカーするeNBは、MeNB(マスタeNB、LTE DC UEの我々の例ではマクロ)と称され、他のeNBはSeNB(セカンダリeNB、ピコeNB)と称される。
LTE/WLAN相互作用では、Rel−12仕様は、LTE/WLANトラフィックステアリングのためにアクセスネットワーク選択(Access Network Selection、ANS)を導入した。UEのオフロード決定は、セルラネットワークにより提供される支援パラメータに基づき行われる。この場合、信号強度/品質、負荷、等に関する決定閾は、WLANから又はそれへトラフィックをステアリングするために満たされるべき条件を決定する。追加の統合拡張は、LTE Rel−13における標準化のために現在検討されている。これらは、完全にネットワークにより制御されるLTE/WLANトラフィックステアリング(LTE WLAN相互作用、LTE WLAN Interworking、LWIとしても知られる)、又はUEがLTEとWLANとの両方から同時にデータを受信できるようにするダウンリンクLTE−WLANアグリゲーション(LTE−WLAN Aggregation、LWA)さえも含む。LWA設計は、LTE DCから多くの特長をくみ出している。ダウンリンクWiFiの能力を向上するために、アップリンクWiFi MAC制御フレームはLTEを介して送信され(RRCプロトコルによりカプセル化される)、アップリンクユーザプレーンはWiFiにマッピングされない。
さらに、LWAは、2つのアーキテクチャ、つまり共同設置及び非共同設置により標準化されている。LWA非共同設置アーキテクチャでは、LTE eNB及びWiFiノード(これは例えばアクセスポイント(Access Point、AP)又はAP制御部であり得る)は、非理想的バックホールにより接続される。UEは、RRC接続モードで保持される。バックホールにより、WLAN負荷状態がLTEネットワークに報告でき、一方で、両方のRAT(WALN及びLTE)についてUEにより実行された物理層測定が常時RRC接続を用いてアップリンクで送信される。このような測定を利用して、LTE基地局は、WLANオフロード先UE候補を選択し、それらに関連するステアリングコマンドをRRCシグナリングを介して送信できる。UEのユーザプレーンはWALN単独により供されることも可能であることに言及する価値がある。これは、LTE−WLAN相互作用(LTE−WLAN interworking、LWI)である。LWAでは、UEは、両方のRATからの同時ダウンリンクデータ受信の可能なWLANセカンダリセル(Secondary Cell、SCell)により構成可能である。手順は依然としてネットワークにより制御されるが、LWIと比べて異なるシグナリングを含む。ユーザデータプレーンは、LTEノードのPDCPレイヤにおいて分割され、各RATを介して転送されるデータ量は、LTE/WLAN無線状態、ネットワークノード負荷、フロー制御メッセージ、等に基づき導出できる。中でも、UEが自身のWLAN接続が失われた場合でもUEがLTEリンク上で依然としてデータを受信できるので、LWAはより安定したデータ接続を提供する。他方で、これは、UEが基本的に両方のリンクからのデータを処理しなければならないので、UE電力消費を増大する。
LWA共同設置アーキテクチャでは、eNB及びWLAN装置(例えば、AP)は、同じボックス内に実装され、又は1msより遙かに短い待ち時間を意味する理想的なバックホール接続、例えばファイバリンクによりリンクされる。RRC制御接続は、共同設置eNBにおいて終端される。これは、共同設置装置がスモールセルノードであり、マクロセルから生成されたオーバレイネットワークが存在する場合に、真である。データパケットの分割は、PDCP PDUを1つのリンクで下方へ又は他方へ送信することを決定する所謂PDCPスケジューラにより決定される。共同設置では、ピコ及びAP共同スケジューリング又は協調/結合スケジューリングは、セルの負荷及びユーザの無線状態の変動を利用することにより、有意な性能利得を与えることができる。例えば、ピコ負荷が瞬間的に下落すると、PDCP PDUは、WiFiを介するのに加えて、ピコ無線インタフェースを介して送信され得る。例えば、UEが未認可帯における突然の干渉に苦しむ場合、そのトラフィックはピコセルへルーティングされ得る。この共同スケジューリングをサポートするために、LWAユーザについてピコ及びAPの両方での(経路損、干渉レベルのような)無線状態を知ることが重要である。望ましくはアップリンク管理情報(又はユーザプレーンデータ)を伝達すべきWLANアップリンクが存在しないので、この情報は、RRCシグナリングを用いて得られ、RRCが終端されるのでピコセルに向けられる。
図1は、本発明の一実施形態による第1ネットワークノード100を示す。第1ネットワークノード100は、本例示的実施形態では、通信手段108により通信機102に通信可能に結合されるプロセッサ104を含む。図1で、通信手段108は、プロセッサ104と通信機102との間に点線矢印として示される。通信手段108は、従来良く知られている技術に従い、例えばプロセッサ104と通信機102との間のデータ転送又は制御シグナリングのために使用されて良い。この特定の実施形態における第1ネットワークノード100は、制御手段110を更に含む。制御手段110により、プロセッサ104は通信機102を作動させる(又は制御する)。制御手段110は、プロセッサ104から通信機102への黒い矢印により示される。第1ネットワークノード100は、無線通信システム700における送信及び受信のために通信機102に結合されたアンテナ手段106も含む。第1ネットワークノード100は、任意で有線通信手段112も有して良い。有線通信手段112により、第1ネットワークノード100は、他のネットワークノード又は他のネットワークエンティティと通信できる。有線通信手段112は、例えば無線通信システム700のバックホールシステムの部分であって良い。
本発明のソリューションによると、第1ネットワークノード100は、少なくとも2つの無線チャネルを介して無線通信システム700のユーザ装置500(例えば、図5及び7に示される)と通信するよう構成される。第1ネットワークノード100の通信機102は、第2ネットワークノード300から、ユーザ装置500宛のデータフローの第1データパケットシーケンスS1を受信するよう構成される。第1データパケットシーケンスS1は、この特定の例では、有線通信手段112を介して受信される。しかしながら、第1データパケットシーケンスS1は、無線送信プロトコルにより第2ネットワークノード300から受信されて良いことに留意する。
第1ネットワークノード100のプロセッサ104は、第1データパケットシーケンスS1を、少なくとも1つの第1データパケットサブシーケンスS11及び1つの第2データパケットサブシーケンスS12に分割するよう構成される。通信機102は、第1無線チャネルC11を介して第1周波数リソースセットの中で第1データパケットサブシーケンスS11を、及び第2無線チャネルC12を介して第2周波数リソースセットの中で第2データパケットサブシーケンスS12を、ユーザ装置500へ送信するよう更に構成される。第1周波数リソースセット及び第2周波数リソースセットは、重なり合わない。
図2は、図1に示されるもののような第1ネットワークノード100内で実施され得る対応する方法を示す。方法200は、第2ネットワークノード300からデータフローの第1データパケットシーケンスS1を受信するステップ202を含む。方法200は、第1データパケットシーケンスS1を、少なくとも1つの第1データパケットサブシーケンスS11及び1つの第2データパケットサブシーケンスS12に分割するステップ204を更に含む。方法200は、第1無線チャネルC11を介して第1周波数リソースセットの中で第1データパケットサブシーケンスS11を、及び第2無線チャネルC12を介して第2周波数リソースセットの中で第2データパケットサブシーケンスS12を、送信するステップ206を更に含む。第1周波数リソースセット及び第2周波数リソースセットは、重なり合わない。
図3は、本発明の一実施形態による第2ネットワークノード300を示す。第2ネットワークノード300は、本例示的実施形態では、通信手段308により通信機302に通信可能に結合されるプロセッサ304を含む。図3で、通信手段308は、プロセッサ304と通信機302との間に点線矢印として示される。通信手段308は、従来良く知られている技術に従う。通信手段308は、例えばプロセッサ304と通信機302との間のデータ転送又は制御シグナリングのために使用されて良い。この特定の実施形態における第2ネットワークノード300は、制御手段310を更に含む。制御手段310により、プロセッサ304は通信機302を作動させる(又は制御する)。制御手段は、プロセッサ304から通信機302への黒い矢印により示される。第2ネットワークノード300は、無線通信システム700における送信のために通信機302に結合されたアンテナ手段306も含む。第2ネットワークノード300は、任意で有線通信手段312も有して良い。有線通信手段312により、第2ネットワークノード300は、他のネットワークノード又は他のネットワークエンティティと通信できる。有線通信手段312は、例えば無線通信システム700のバックホールシステムの部分であって良い。
本発明のソリューションによると、第2ネットワークノード300は、無線通信システム700のユーザ装置500(例えば、図5及び7に示される)へのRRC接続を有するよう構成される。第2ネットワークノード300の通信機302は、ユーザ装置500宛のデータパケットを含むデータフローFを受信するよう構成される。この特定の例では、データフローFは、例えばコアネットワークから、有線通信手段312を介して受信される。しかしながら、データフローFは、無線通信プロトコル又はそれらの組合せを介して受信され得る。
第2ネットワークノード300の通信機304は、ユーザ装置500宛のデータフローFの少なくとも1つの第1データパケットシーケンスS1を決定するよう構成される。プロセッサ304は、少なくとも2つの無線チャネルを介してユーザ装置500と通信するよう構成された少なくとも1つの第1ネットワークノード100を決定するよう更に構成される。第2ネットワークノード300の通信機302は、第1ネットワークノード100へ第1データパケットシーケンスS1を送信するよう更に構成される。第1データパケットシーケンスS1は、この特定の例では、有線送信手段312を介して第1ネットワークノード100へ送信される。しかしながら、第1データパケットシーケンスS1は、無線送信プロトコルにより、第1ネットワークノード100(図3に示されない)へ送信されても良いことに留意する。
図4は、図3に示されるもののような第2ネットワークノード300内で実施され得る対応する方法を示す。方法400は、ユーザ装置500宛のデータパケットを含むデータフローFを受信するステップ402を含む。方法400は、ユーザ装置500宛のデータフローFの少なくとも1つの第1データパケットシーケンスS1を決定するステップ404を更に含む。方法400は、少なくとも2つの無線チャネルを介してユーザ装置500と通信する少なくとも1つの第1ネットワークノード100を決定するステップ406を更に含む。方法400は、第1ネットワークノード100がユーザ装置500への少なくとも2つの無線データリンクを有する場合、第1ネットワークノード100へ第1データパケットシーケンスS1を送信するステップ408を更に含む。
本発明の一実施形態では、第2ネットワークノード300は、1又は複数の無線チャネルを介してユーザ装置500と通信するよう構成される。したがって、第2ネットワークノード300は、ユーザ装置500宛のデータフローFの少なくとも1つの第2データパケットシーケンスS2を決定し、第1無線チャネルC11又は第2無線チャネルC12と同じではない第3無線チャネルを介して第3周波数リソースの中で、ユーザ装置500へ第2データパケットシーケンスS2を送信するよう構成される。
図5は、本発明の一実施形態による無線通信システム700を示す。無線通信システム700は、少なくとも1つの第1ネットワークノード100と、第1ネットワークノード100との少なくとも1つの通信インタフェースを有する少なくとも1つの第2ネットワークノード300と、を含む。第1ネットワークノード100は、第2ネットワークノード300から第1データパケットシーケンスS1を受信するよう構成される。S1の受信の後に、第1ネットワークノード100は、第1データパケットシーケンスS1を、少なくとも1つの第1データパケットサブシーケンスS11と、1つの第2データパケットサブシーケンスS12に分割する。一方で、第2ネットワークノード300は、ユーザ装置500へのRRC接続を有し、第1ネットワークノード100は、第1無線チャネルC11を介して第1周波数リソースセットの中で第1データパケットサブシーケンスS11を、及び第2無線チャネルC12を介して第2周波数リソースセットの中で第2データパケットサブシーケンスS12を、ユーザ装置500へ送信する。前述のように、第1周波数リソースセット及び第2周波数リソースセットは、重なり合わない。したがって、本発明の一実施形態では、データフローFはユーザ装置500に宛てられ、ユーザ装置は第2ネットワークノード300へのRRC接続を有するよう構成される。図5は、どのように、第2ネットワークノード300がデータフローFの第2データパケットシーケンスS2を第3無線チャネルC21を介してユーザ装置へ送信するかを更に示す。ユーザ装置宛のデータフローFは、例えばコアネットワーク(図5に示されない)から第2ネットワークノード300へ送信されて良い。
図6は、図5に示されるもののような無線通信システム700内で実施され得る対応する方法800を示す。方法800は、以上に説明され記載されたステップ402、404、406、408、202及び206を含む。
図7は、本発明の更なる実施形態による無線通信システム700を示す。本実施形態では、第2ネットワークノード300は、例えば適切なゲートウェイを介してインターネットに接続され得るコアネットワーク900から、ユーザ装置500宛のデータフローFを受信する。本発明の一実施形態では、第1データパケットシーケンスS1は、データフローFの全てのデータパケットのうちのほんの一部である。
第2ネットワークノード300は、第1データパケットシーケンスS1を決定し、第1データパケットシーケンスS1を図7に示すバックホールリンク702(有線又は無線又はそれらの組合せ)を介して第1ネットワークノード100へ送信する。言及した第1シーケンスS1の分割の後に、第1ネットワークノード100は、第1データパケットサブシーケンスS11及び第2データパケットサブシーケンスS12を、それぞれ無線チャネルC11及びC12を介して送信する。
本発明の更に別の実施形態では、第1ネットワークノード100の通信機102は、第2ネットワークノード300から少なくとも1つのRRC測定レポート(Measurement Report、MP)を受信するよう構成される。RRC測定レポートは、ユーザ装置500と第1ネットワークノード100との間の少なくとも1つの無線チャネルに関連する。第1ネットワークノード100のプロセッサ104は、受信したRRC測定レポートに基づき、第1データパケットシーケンスS1を分割するよう構成される。1つの例示的な場合には、第1データパケットシーケンスS1は、受信したRRC測定レポートに含まれるような、第1ネットワークノード100とユーザ装置500との間の2つの無線チャネルのうちの少なくとも1つに関連するチャネル状態情報に基づき、少なくとも1つの第1データパケットサブシーケンスS11及び1つの第2データパケットサブシーケンスS12に分割される。
したがって、第2ネットワークノード300の通信機302は、図7に示されるように、ユーザ装置500から少なくとも1つのRRC測定レポートを受信するよう構成される。RRC測定レポートは、ユーザ装置500と第1ネットワークノード100との間の少なくとも1つの無線チャネルに関連すべきである(またはそれに関する)。通信機302は、RRC測定レポートを第1ネットワークノード100、例えばバックホールリンク702へ転送するよう更に構成される。
以下の開示では、本発明の更なる例示的な実施形態が、結合RAT間LTE/WLANコンテキストで与えられる。したがって、これらの章では、UE(本発明のユーザ装置500に対応する)及びeNBのような用語が使用される。例えば、第1無線チャネルC11は第1RATを使用し、第2無線チャネルC21は第2RATを使用する。より詳細には、本発明の更なる実施形態によると、第1RATは認可スペクトル帯で動作し、第2RATは未認可スペクトル帯で動作し、又はその逆である。例えば、第1RATは3GPP RATであって良く、第2RATはWLANであり、又はその逆である。しかしながら、本発明のソリューションは言及されたRATに限定されず、他のRAT及びRATの組合せにおいて適用可能であることが当業者に理解される。他のRATは、例えばLi−Fi(光スペクトル)、Bluetooth、ZigBee、等であって良い。
本発明のソリューションは、概して、3以上の接続を有するマルチ接続ネットワークとして理解できる。これは、例えば、ユーザ装置500が、異なる無線チャネルを介して、内2つが共同設置である3つの通信リンクにより無線通信システム700に接続するときの場合に適用可能である。共同設置は、それらが同じ物理的な箱(例えば、ネットワークノード)の中にある、又は閾より小さな、例えば上述の3GPP LWAの閾に整合する1msより小さな遅延を有するインタフェースにより接続されることを意味する。本発明による3(以上)の接続は、例えば二重接続又は従来のソリューションに従う他のソリューションと比べて、大きな利益をもたらす。
三重接続シナリオは、図8に示される。図8は共同設置LTE及びWiFi/LAAノード及び非理想的バックホールリンク702と共に示されることに留意すべきである。この特定の例では、LTEマクロノードは第2ネットワークノード300に対応し、共同設置LTE及びWiFiノードは第1ネットワークノード100に対応する。しかしながら、WLANセルは、例えば未認可スペクトル上の単独LTEリンクを用いる(standalone LTE link over unlicensed spectrum、LTE−U)、LAA、又はMulETfireセルを用いて、未認可スペクトルで動作するLTEセルでもあり得る。RRC無線制御接続(制御プレーン)は、広域移動性が向上されるように、マクロレイヤにおいて終端され得る。図8に示すように、ユーザプレーンは、ダウンリンク(downlink、DL)又はアップリンク(uplink、UL)送信のために無線チャネルC11及びC12を介して2つの無線リンクのうちの任意の無線を利用できる。さらに、図8では、ユーザ装置500は、LTEマクロノードへ又はそれからのダウンリンク(downlink、DL)又はアップリンク(uplink、UL)送信のために、無線チャネルC21を介して、任意無線リンクも有する。しかしながら、各々の三重接続設定は、同じRATで又は本発明のソリューションに対応する異なるRATで、(データプレーンについて)少なくとも3つの無線リンク及び(制御プレーンについて)少なくとも1つのRRC接続を有するべきである。ユーザ装置500とLTEマクロノードとの間のRRC接続も図8に示される。さらに、LTEマクロノードは、上述のように、第3無線チャネルC21を用いて第3無線リンクを介して、ユーザ装置500へフローFの第2データパケットシーケンスS2を送信するよう構成され得る。フローFは、本例では、ゲートウェイSGW/PGWから受信される。また、ゲートウェイSGW/PGWは、インターネットに接続される。それにより、通信システム700のユーザ装置500とネットワークノードとの間のダウンリンク(downlink、DL)又はアップリンク(uplink、UL)送信のための少なくとも3つの無線リンクは、言い換えると、重なり合わない周波数リソースを有する異なる周波数で動作する少なくとも3つの無線チャネルを用いて維持される。
LTE DC又はLWAにおけるように、ベアラは複数の無線リンクに渡り分割されて良く、データパケットが分割ベアラの1つのリンクを介して送信されない使用も含む。この0:100%分割は、幾つかの状況において有利である。例えば、これは、PDCPレイヤにおけるユーザ装置500での並べ換えが必要ないので、ベアラが分割され両方の無線リンクが使用されるときと比べて遅延ジッタを低減できる。さらに、ユーザプレーンは、分割比を0:100から100:0まで変化させることにより、無線リンク間で効果的に切り換えることができ、ユーザ装置500へ再構成制御メッセージを送信する必要がない。これは、ユーザ装置500が移動する、又は2つの無線リンクをサポートするセルに対する負荷が変化する(その後、負荷平衡動作が必要である)場合に有利であり得る。0:100分割では、0%リンク上の無線はアクティブのままであり、ユーザプレーン送信を受信するために待機する(及び、物理ダウンリンク制御チャネル(Physical Downlink Control Channel、PDCCH)を復号する)。
3GPP R13のLWA共同設置アーキテクチャと異なり、コアネットワークへのインタフェース、つまりLTE eNBとサービングゲートウェイ(serving gateway、SGW)との間のインタフェース704は、図8のマクロノード300にアンカーされて良い。したがって、ダウンリンクでは、SGW/PGWに接続されているLTEマクロノードは、自身のリソース(マクロセルリンク)とスモールセル共同設置ノードとの間のベアラをどのように分割するかを決定できる。
本発明の実施形態の別の重要な態様は、パケットデータコンバージェンスプロトコル(Packet Data Convergence Protocol、PDCP)スケジューラ要素の位置である。共同設置動作(例えば、共同スケジューリング)の利点を維持するために、アーキテクチャは、LTEマクロノード(本例では第2ネットワークノード300)、及びLTEピコノードとWiFi APとを含む共同設置スモールセルノード(本例では第1ネットワークノード100)のために、別個のPDCPスケジューラを利用する。これは図9に示される。したがって、LTEマクロノード(つまり第2ネットワークノード300)がLTEマクロノードと共同設置スモールセルノードとの間の分割を決定する一方で、次に、共同設置スモールセルノード(つまり第1ネットワークノード100)は、データパケットシーケンスS1の後の分割を担う。実質的に、本実施形態によると、PDCPスケジューラの2つのレベルの階層が存在する。
図9では、UE1は、それぞれ無線チャネルC11、C12、及びC13を用いる3つのダウンリンクユーザプレーン無線リンクを有する。ここで、無線チャネルC11及びC12を用いる無線リンクは共同設置スモールセルノード(つまり第1ネットワークノード100)へ向かい、無線チャネルC13を用いる無線リンクはLTEマクロノード(つまり第2ネットワークノード300)へ向かう。さらに、UE2は、それぞれ無線チャネルC31及びC32を用いる、共同設置スモールセルノードへの2つのダウンリンクユーザプレーン無線リンクを有する。LTEマクロノードは、LTEマクロノード内に存在する第1PDCPスケジューラPDCPS1を含み、マクロセルからUE1へデータパケットを送信するよう構成され、フローFの残りのデータパケットをバックホールリンク702を介して共同設置スモールセルノードへ転送する。共同設置スモールセルノードは、LTEピコセルノード及びWiFi APを含む。ここで、共同設置スモールセルノードにおいて、共同設置スモールセルノード内に存在する第2PDCPスケジューラPDCPS2は、どのように、これらの転送されたデータパケットS1を、ピコセルノード及びWiFi AP無線リンクの間で無線チャネルC31及びC32を用いて分割し、それらをUE1へ送信するかを決定する。LTEマクロノードは、UE2がLTEマクロセルからのリンクを使用すべきではない(例えば、リンク品質が非常に粗悪である)ことを更に決定し、UE2宛のダウンリンクベアラの全部のデータパケットをバックホールリンク702を介して共同設置スモールセルノードへ送信する。共同設置スモールセルノードは、次に、UE2宛のダウンリンクベアラを、無線チャネルC31及びC32を介してピコセルノード及びWiFi APの間で分割する。留意すべきことに、図9の例では、RRC接続は、UE1及びUE2の両方についてそれぞれLTEマクロセルノードで終端される。
さらに、図9では、WiFiは、前述のようにダウンリンクのみで唯一動作している。したがって、共同設置スモールセルノードが自身の高機能スケジューリング及び負荷平衡(図10を参照)においてWiFiに関するUEの無線状態についての情報を利用する場合、この情報を伝達するRRCシグナリングは、バックホールリンク702を介して共同設置スモールセルノードへ転送されなければならない。これが該当しない場合、WiFi無線状態の測定は、UEにより測定され、共同設置スモールセルノードに向かう(MAC制御要素として)WiFiアップリンクを介して送信され得る。以下の測定は、本発明のソリューションにおいて高機能スケジューリング及び負荷平衡のために使用され得る。つまり、
・WiFi:受信信号強度指示子(Received Signal Strength Indicator、RSSI)、受信チャネル電力指示子(Received Channel Power Indicator、RCPI)、及び受信信号対雑音指示子(Received Signal to Noise Indicator、RSNI)、
・LTE:受信信号受信電力(Received Signal Received Power、RSRP)、及び受信信号受信品質(Received Signal Received Quality、RSRQ)。
特にこれらの測定は、それぞれのチャネル品質/状態に依存して、及び対応する負荷に依存して、LTE及びWLANを介して送信される適正なデータ量を決定するために有用である。留意すべきことに、レイヤ1/レイヤ2における他のLTE測定、例えばチャネル品質指示子(Channel Quality Indicator、CQI)は、共同設置スモールセルノードにより直接アクセス可能である。
図10は本発明の更なる実施形態を示す。こで、アーキテクチャは、ユーザプレーンがSeNBにおいて終端されるLTE DC構成と同様であるが、2つの差異が生成される。
1.RRCを終端するLTEマクロセルノード300は、(従来技術におけるLTE SeNBの代わりに)共同設置ノード100にバックホールリンク702により接続される。
2.共同設置ノード100がWLANとLTEピコセルとの間の共同スケジューリングを実行するのを支援するために、WLAN情報を伝達するRRC測定は、LTEマクロノードから共同設置スモールセルノードへバックホールリンク702を介して転送され得る。図10に示すように、WiFi測定は、UEからRRC測定にカプセル化されて送信される。
LTEマクロノードは、RRC確立及びベアラ確立に関与する。共同設置ノードが、(WLAN及びピコセルに渡り分割される、共同設置ノードの決定に従う分割比)ダウンリンクベアラを供給するよう、及びデータ経路を確立するためにコアネットワークと連絡を取るよう、該共同設置ノードに指示する必要がある。UEが移動するとき、LTEマクロノードは、受信したRRC測定を分析することにより、共同設置ノード(又は別のセル/ノードタイプ)間で切り換える必要を認識する。LTEマクロノードは、次に、UEに指示し(RRC再構成)、現在及び将来の(切り換え後)共同設置スモールセルノードに指示する。図10のアーキテクチャの利点は、LTEマクロノードにアンカーされたRRCが存在し(頻繁なハンドオーバを伴わない非常に良好な移動性性能)、同時にユーザプレーンが共同設置スモールセルノードからUEに提供され、高スループットを与えることである。さらに、共同設置スモールセルノードは、既に議論した利点を伴い、共同スケジューリングを実行できる。
図11に、本発明の一実施形態に従いダウンリンクベアラを管理するための、ネットワーク側のプロトコルスタックが示される。RRCプロトコルは、UE(UEは図11に示されない)内のRRCピアと通信するために、LTEマクロeNBレイヤ2(及び図11に示されないレイヤ1)スタックを使用する。ユーザプレーンベアラは、3つのタイプ:i)マクロのみベアラ、ii)分割ベアラ、iii)切り換えベアラ、のうちの1つであり得る。マクロのみベアラは、マクロセル(本例では第2ネットワークノード300)に接続されたUEのために、従来のアプローチ(R8)におけるようにマクロeNBスタックのみを使用する。分割ベアラは、マクロセルと共同設置ピコノード及びAP(本例では第1ネットワークノード100)との間でPDCPレイヤにより分割される。言い換えると、PDCPレイヤは、(S1インタフェースを介して)入来データパケットを取り込み、PDCP PDUを生成し、それらの幾つかは下流へマクロeNB RLCへ渡され、他のものはバックホール702インタフェースを介して共同設置ノードに渡される。共同設置ノードでは、PDCPスケジューラは、次に、どのPDCP PDUがLTEインタフェースを介して送信される(LTE RLCに渡される)べきか、及びどれがWLANを介して送信されるべきか(WLAN MACに渡される)べきかを決定する。切り換えベアラでは、全ての入来データパケットは、PDCP PDUにマッピングされ、共同設置ノードへ送信される。ここで、データパケットは、分割ベアラについて記載したのと同様の方法で処理される。
図12に、本発明によるPDCPスケジューラの動作の別の例が示される。1〜6とラベル付けされたデータパケットは、インタフェースを介してコアネットワークから(例えばSGW/PGWから)LTEマクロeNB(本例では第2ネットワークノード300)へ到着する。PDCPスケジューラは、パケット1、2、及び6をマクロセルを介して送信し、他のデータパケット3、4、及び5をバックホール702を介して共同設置ピコ及びAP(本例では第1ネットワークノード300)に転送することを決定する。共同設置ピコ及びAPノードは、データパケット3をLTE(ピコセル)を介して、及び他の2つのデータパケット4及び5をAPを介して送信することを決定する。UE側では(図12に示されない)、順序の狂ったデータパケットの到着は、PDCPレイヤにより処理される(並べ換え機能)。データパケット番号は、PDCP PDUシーケンス番号であると考えられる。この場合、PDCPレイヤによるパケットのセグメント化はない。
図13は、LTEピコノード及びWiFi APを含む共同設置スモールセルノード(本例では第2ネットワークノード300)を示す。本例では、RRC接続は、ゲートウェイSGW/PGWからUE宛のフローFも受信する共同設置スモールセルノードにおいて終端される。図13は、LTEマクロノード及びWiFi APを含む別の共同設置マクロノード(第1ネットワークノード100に対応する)も示す。共同設置マクロノードは、それぞれ無線チャネルC11及びC12を用いる、ユーザプレーンのためのUEへの2つの無線リンクを有する。さらに、共同設置スモールセルノードは、それぞれ無線チャネルC21及びC22を用いる、ユーザプレーンのためのUEへの2つの無線リンクを有する。したがって、四重接続が図13に示される。このソリューションは、共同設置セルのカバレッジ間の境界にいるUEに対して、より高いスループットを可能にする。
図14は、LTEマクロノード(つまり第2ネットワークノード300)が、それぞれ2つの共同設置スモールセルノード100a及び100bに対してRRCアンカーとして動作するときの例を示す。UEは、2つの別個の共同設置スモールセルノード100a、100bにより供され、LTEマクロノードへのRRC接続を維持する。これは、2つの共同設置スモールセルノード100a、100bのセル間のオーバラップ領域に位置するUEに利益をもたらす。共同設置スモールセルノード100a、100bは、低減された送信電力のために、LTEマクロセルより遙かに小さなカバレッジを有するので、それらは、マクロセル当たり多数の(例えば5〜10)共同設置ノードを有し密にパックされ得る。図14の例では、UEは、共同設置スモールセルノード100a、100bへの、データプレーンのための多数の無線リンクを有する。
本発明の第1ネットワークノード100及び第2ネットワークノード300は、使用される技術及び用語に依存して、(無線)ネットワークノード又はアクセスノード又はアクセスポイント又は基地局、例えば幾つかのネットワークでは送信機、「eNB」、「eNodeB」、「NodeB」又は「Bノード」として参照される無線基地局(Radio Base Station、RBS)であって良い。無線ネットワークノードは、送信電力に及び従ってセルサイズにも基づき、例えばマクロeNodeB、ホームeNodeB又はピコ基地局のような異なるクラスのものであって良い。無線ネットワークは、IEEE802.11準拠の媒体アクセス制御(Media Access Control、MAC)及び無線媒体(Wireless Medium、WM)への物理層(Physical Layer、PHY)インタフェースを含む任意の装置である局(Station、STA)であり得る。
さらに、本発明の実施形態による任意の方法は、処理手段により実行されると該処理手段に当該方法のステップを実行させるコード手段を有するコンピュータプログラムで実装されて良い。コンピュータプログラムは、コンピュータプログラムプロダクトのコンピュータ可読媒体に含まれる。コンピュータ可読媒体は、基本的に、読み出し専用メモリ(Read−Only Memory、ROM)、プログラマブル読み出し専用メモリ(Programmable Read−Only Memory、PROM)、消去可能PROM(Erasable PROM、EPROM)、フラッシュメモリ、電気的消去可能PROM(Electrically Erasable PROM、EEPROM)のようなメモリ、又はハードディスクドライブを有して良い。
さらに、ネットワークノードは、例えば機能、手段、ユニット、要素、等の形式で、本発明のソリューションを実行するために必要な通信能力を含むことが当業者により理解される。他のこのような手段、ユニット、要素、及び機能の例は、プロセッサ、メモリ、バッファ、制御ロジック、エンコーダ、デコーダ、レート整合器、逆レート整合器、マッピングユニット、多重化器、決定ユニット、選択ユニット、スイッチ、インターリーバ、逆インターリーバ、変調器、復調器、入力、出力、アンテナ、増幅器、受信ユニット、送信ユニット、DSP、MSD、TCMエンコーダ、TCMデコーダ、電源ユニット、電力供給器、通信インタフェース、通信プロトコル、等である。これらは本発明のソリューションを実行するために適切に共に配置される。
特に、本発明のネットワークノードのプロセッサは、例えば、中央処理ユニット(Central Processing Unit、CPU)、処理ユニット、処理回路、プロセッサ、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit、ASIC)、マイクロプロセッサ、又は命令を解釈し実行し得る他の処理ロジックの1又は複数のインスタンスを含んで良い。表現「プロセッサ」は、したがって、例えば上述の任意の、一部の、又は全部のもののような複数の処理回路を含む処理回路を表して良い。処理回路は、データバッファリングを含むデータを入力し、出力し、及び処理するためのデータ処理機能、及び呼処理制御、ユーザインタフェース制御、等のような装置制御機能を更に実行して良い。
最後に、理解されるべきことに、本発明は上述の実施形態に限定されず、添付の独立請求項の範囲内の全ての実施形態に関連しこれらを包含する。

Claims (8)

  1. 無線通信システムの第1ネットワークノードであって、前記第1ネットワークノードは、少なくとも2つの無線チャネルを介してユーザ装置と通信するよう構成され、
    通信機であって、
    第2ネットワークノードから前記ユーザ装置宛のデータフローの第1データパケットシーケンスを受信し、
    前記第2ネットワークノードから少なくとも1つのRRC測定レポートを受信し、前記RRC測定レポートは、前記ユーザ装置と前記第1ネットワークノードとの間の少なくとも1つの無線チャネルに関連する、
    よう構成される通信機と、
    前記の受信したRRC測定レポートに基づき、前記第1データパケットシーケンスを少なくとも1つの第1データパケットサブシーケンス及び1つの第2データパケットサブシーケンスに分割するよう構成されるプロセッサと、
    を含み、
    前記通信機は、第1無線チャネルを介して第1周波数リソースセットの中で前記第1データパケットサブシーケンスを、及び第2無線チャネルを介して第2周波数リソースセットの中で前記第2データパケットサブシーケンスを、前記ユーザ装置へ送信するよう更に構成され、前記第1周波数リソースセット及び前記第2周波数リソースセットは重なり合わない、第1ネットワークノード。
  2. 前記データフローは、前記第2ネットワークノードへの無線リソース制御(Radio Resource Control、RRC)接続を有するよう構成される前記ユーザ装置宛である、請求項1に記載の第1ネットワークノード。
  3. 前記第1データパケットシーケンスは、前記データフローの全部のデータパケットのうちの一部である、請求項1又は2に記載の第1ネットワークノード。
  4. 前記第1データパケットシーケンスの前記分割は、前記第1データパケットシーケンスの全部のデータパケットを前記第1データパケットサブシーケンス又は前記第2データパケットサブシーケンスのいずれかに分割することを含む、請求項1乃至3のいずれかに記載の第1ネットワークノード。
  5. 前記第1データパケットサブシーケンスは、前記第1無線チャネルを介して第1無線アクセス技術(Radio Access Technology、RAT)を用いて送信するよう構成され、前記第2データパケットサブシーケンスは、前記第2無線チャネルを介して第2RATを用いて送信するよう構成される、請求項1乃至4のいずれかに記載の第1ネットワークノード。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の第1ネットワークノードと、ユーザ装置へのRRC接続を有するよう構成される第2ネットワークノードと、を含む無線通信システム。
  7. 第1ネットワークノードの方法であって、前記第1ネットワークノードは、少なくとも2つの無線チャネルを介してユーザ装置と通信するよう構成され、前記方法は、
    第2ネットワークノードから前記ユーザ装置宛のデータフローの第1データパケットシーケンスを受信するステップと、
    前記第2ネットワークノードから少なくとも1つのRRC測定レポートを受信するステップであって、前記RRC測定レポートは、前記ユーザ装置と前記第1ネットワークノードとの間の少なくとも1つの無線チャネルに関連する、ステップと、
    前記の受信したRRC測定レポートに基づき、前記第1データパケットシーケンスを少なくとも1つの第1データパケットサブシーケンス及び1つの第2データパケットサブシーケンスに分割するステップと、
    第1無線チャネルを介して第1周波数リソースセットの中で前記第1データパケットサブシーケンスを、及び第2無線チャネルを介して第2周波数リソースセットの中で前記第2データパケットサブシーケンスを、前記ユーザ装置へ送信するステップであって、前記第1周波数リソースセット及び前記第2周波数リソースセットは重なり合わない、ステップと、
    を含む方法。
  8. コンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムがコンピュータで実行すると、請求項に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
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