JP7099556B2 - 無線バックホールを確保する方法、子基地局、親基地局、並びに子基地局及び親基地局における方法 - Google Patents

無線バックホールを確保する方法、子基地局、親基地局、並びに子基地局及び親基地局における方法 Download PDF

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Description

本発明は、概して、無線バックホールが使用される無線通信方法及びシステムに関係がある。無線バックホールリンクは、無線アクセス技術を使用してネットワークノード間のユーザプレーンパケットのための相互接続を提供する。本発明は更に、有線バックホール接続を提供する親基地局と、有線バックホール接続を使用するよう親基地局へ無線接続する子基地局とに関係がある。
特に、しかし排他的ではなく、本発明は、マルチオペレータ密配置による“５Ｇ”（ニュー・ラジオ（New Radio）の“ＮＲ”としても知られる）無線通信環境での最適化された無線バックホール共有方法に関係がある。
端末（ユーザ装置若しくはＵＥ、加入者局又は移動局とも呼ばれる）が、無線インターフェース（エアインターフェースとも呼ばれる）を介して、端末の通信範囲内の基地局（ＢＳ）と通信する無線通信システムは、広く知られている。基地局とコアネットワークとの間のユーザプレーンパケットの通信は、バックホールと呼ばれ、通常は有線リンクを介する。
所与のキャリア周波数で、１つ以上の基地局によってサーブされる異なる地理的エリアは、一般にセルと呼ばれる。基地局は、１つ以上の送信（及び／又は受信）ポイントを制御してよく、各送信ポイントは、１つ以上のセルをサポートしてよい。通常は、多くの送信ポイントは、隣接する及び／又は重なり合っているセルとともにおおよそシームレスに広範な地理的エリアをカバーするネットワークを形成するように、適切な場所に設けられている。（本明細書中、「システム」及び「ネットワーク」との語は、同義的に使用される。）セルごとに、送信ポイントを提供又は少なくとも管理する基地局は、利用可能なバンド幅、すなわち、周波数及び時間リソースを、セルによってサーブされるユーザ装置のための個別的なリソース割り当てに分ける。このようにして、セルにおいて伝送され、基地局によってスケジューリングされる信号は、周波数及び時間領域において固有の位置を有している。端末は、一般的には移動可能（mobile）であるから、セルの間を移動することがあり、端末が隣接セル間を移動する場合にネットワークへの端末の接続のハンドオーバーの必要性を促す。端末は、同時にいくつかのセルの範囲内にあることがある（すなわち、いくつかのセルからの信号を検出すること及び／又はいくつかのセルと通信することができる）が、最も簡単な場合に、それは１つの“サービング”セルと通信する。端末は、通常は、単一のオペレータによって提供される単一のネットワークにアクセスすることしかできない。しかし、ネットワーク／オペレータは協働することができる。
［４Ｇ及び５Ｇアーキテクチャ］
セルラー無線ネットワークの１タイプは、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）又は４Ｇと呼ばれる規格の組に基づく。このネットワークトポロジでは、ＬＴＥにおいてＵＥと呼ばれる各端末が、エンハンスド・ノードＢ又はｅＮＢの形をとる基地局へエアインターフェース（Ｕｕと標記される）を介して無線接続する。留意されるべきは、様々なタイプｅＮＢが可能である点である。ｅＮＢは、異なったキャリア周波数で１つ以上のセルをサポートすることができ、各セルは、異なる伝送電力及び異なるアンテナ構成を有しているので、異なるサイズのカバレッジエリア（セル）を提供する。所与の地理的エリアに配備された多数のｅＮＢは、Ｅ－ＵＴＲＡＮと呼ばれる無線ネットワークを構成する。
次に、各ｅＮＢは、（通常は）有線リンク（Ｓ１と標記される）によって、システムを管理しかつネットワーク内の他のノード、特にｅＮＢへ制御シグナリングを送信するためのサービング・ゲートウェイ（Ｓ－ＧＷと標記される）及びモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥと標記される）を含む上位レベル又は“コアネットワーク”（ＣＮ）エンティティへ接続される。加えて、インターネットを含む任意のパケットデータネットワークとデータパケットを交換するために、Ｓ－ＧＷと組み合わせて、又は別個に、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（Ｐ－ＧＷ）が存在する。このようにして、ＬＴＥネットワークと他のネットワークとの間で通信が可能である。一方で、ｅＮＢは、有線又は無線Ｘ２インターフェースを介してそれら自身の間で通信することができる。
今日、インターネット又は他の通信ネットワークへのモバイルアクセスは、ビジネス及び個人生活の両方にとって必要不可欠になりつつあり、ソーシャルネットワーキング、クラウドに基づくサービス、及びビッグデータ解析などの新しい用途の人気により、現在の無線システムには大きな課題がある。インターネット・オブ・シングス及び超高信頼のミッションクリティカルな接続などの来たるべきサービスによれば、ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを継承し、“５Ｇ”又は“ＮＲ”（New Radio）として知られている次世代無線アクッスシステムが、これらの厳しい要件を全て満たすために必要とされる。５Ｇ／ＮＲに関する研究は、ＵＭＴＳ及びＬＴＥ標準を考案することに以前は関与していた３ＧＰＰ（the 3rd Generation Partnership Project）内の様々なグループ内で進行中である。
物理レイヤ設計の部分として、リソースをスケジューリングしかつ端末との無線通信のための物理アンテナを収容する基地局の従来概念は、より流動的になる。５Ｇ／ＮＲに関連して使用される用語には、“ｇＮＢ”（次世代ノードＢ）があり、これは、（少なくともローカル又は遠隔のいずれか一方で）少なくとも１つの送信ポイントを管理する。そのような送信ポイントは、受信ポイントとしても機能することができ、通常はＴＲＰ又はＴＲｘＰ（Transmission/Reception Point）と呼ばれる。
エボルブド・パケット・コア（Evolved Packet Core，ＥＰＣ）と呼ばれる４Ｇコアネットワーク（ＣＮ）では、プロトコル及び参照ポイント（インターフェース）は、上記のモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）、サービング・ゲートウェイ（Ｓ－ＧＷ）、及びパケットデータネットワークゲートウェイ（Ｐ－ＧＷ）などのエンティティごとに定義される。
他方で、５Ｇコアでは、プロトコル及び参照ポイント（インターフェース）は、ネットワーク機能（ＮＦ）ごとに定義される。ＮＦは、専用のハードウェア上のネットワーク要素として、専用のハードウェア上で実行されるソフトウェアインスタンスとして、あるいは、適切なプラットフォーム、例えば、クラウド基盤上でインスタンス化された仮想化された機能（特定のハードウェアに制限されない）として実装されてよい。
図１は、５Ｇのためのアーキテクチャ及び参照ポイント（ＮＧ１～ＮＧ１５）の図である。それは、図の左下にあるユーザ装置（ＵＥ）が無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）又はアクセスネットワーク（ＡＮ）のいずれか一方とアクセス及びモビリティ機能（ＡＭＦ）とへ接続されることを示す。ＲＡＮは、新しいＲＡＴ（ｇＮＢ）及びエボルブドＬＴＥを使用する基地局を表し、一方、ＡＮは、非３ＧＰＰアクセス、例えば、Ｗｉ－Ｆｉを含む一般的な基地局である。ＵＰＦは、データネットワーク（例えば、オペレータサービス、インターネットアクセス、又は第三者サービス）と、ＡＮ又はＲＡＮと、ＳＭＦ都へ接続される。ＳＭＦは、サービスデータフロー検出、認可されたＱｏＳ（Quality of Service）、課金、ゲーティング、トラフィック利用報告、パケットルーティング及び転送、並びにトラフィックステアリングに関するポリシー決定の実施に関与する。ＳＭＦは、ＣＨＦとのインタラクションに加えてＱｏＳフローへのサービスデータフローの結合を含むポリシー及び課金実施を制御する。ＳＭＦは、ユーザプレーントラフィックの適切な取り扱いを実現するようＵＰＦ、ＲＡＮ及びＵＥと相互作用する。
５Ｇコアネットワークは、様々なＮＦから成る。図１には、７つの５ＧコアＮＦ、すなわち、（１）ＡＭＦ（Access and Mobility Function）、（２）ＳＭＦ（Session Management Function）、（３）ＰＣＦ（Policy Control Function）、（４）ＡＦ（Application Function）、（５）ＡＵＳＦ（Authentication Server Function）、（６）ＵＰＦ（User Plane Function）、及び（７）ＵＤＭ（User Data Management）がある。
５Ｇアーキテクチャ（５ＧＣ）の部分として、重要な概念は、制御プレーン及びユーザプレーンの分離である。ユーザプレーンは、ユーザトラフィックを運び、一方、制御プレーンは、ネットワーク内のシグナリングを運ぶ。ＵＰＦは、ユーザプレーン内にあり、他の全てのＮＦ、すなわち、ＡＭＦ、ＳＭＦ、ＰＣＦ、ＡＦ、ＡＵＳＦ、及びＵＤＭは、制御プレーン内にある。ユーザプレーン及び制御プレーンを分離することは、各プレーンリソースが独立してスケーリングされ得ることを保証する。それはまた、ＵＰＦが分散形式で制御プレーン機能から分かれて配置されることを可能にする。このアーキテクチャにおいて、ＵＰＦは、低レイテンシを必要とするいくつかの用途のために、ＵＥとデータネットワークとの間のラウンド・トリップ・タイム（Round Trip Time，ＲＴＴ）を短縮するようＵＥの極めて近くに配置され得る。
ユーザプレーンにおける関連するインターフェース／参照ポイントは、次の通りである。ＵＰＦとデータネットワーク（ＤＮ）との間のインターフェースは、図１に示されるようにＮ６インターフェースである。ＵＰＦＳ自体の間のインターフェースは、ＮＧ９インターフェースである。ｇＮＢ間のインターフェースは、Ｘｎインターフェースを呼ばれる（４ＧにおけるＸ２インターフェースに対応するが、図１には図示せず）。ｇＮＢとＵＰＦとの間のインターフェースは、ＮＧインターフェースと呼ばれる（やはり図１に図示せず）。ｇＮＢとＵＥとの間のインターフェースは、Ｕｕエアインターフェースと呼ばれる（やはり図示せず）。
ＵＰＦは、例えば、オペレータＡとオペレータＢとは異なってよい一群のユーザプレーン機能と見なされ得る。ＵＰＦは、一般的に、基地局とは異なる物理位置に配置される。ＵＰＦは、何千もの基地局にサーブするコアネットワークエンティティである。従って、それを中央集権化することが有利である。
参照により本願に援用される３ＧＰＰ ＴＳ ２３．５０１“System Architecture for the 5G System”は、セクション６．２．３におけるＵＰＦの次の記述を有している：

“ＵＰＦ
ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）は、次の機能を含む。ＵＰＦ機能の一部又は全ては、ＵＰＦの単一インスタンスにおいてサポートされ得る：
・（適用可能である場合に）イントラ／インターＲＡＴモビリティのためのアンカーポイント。
・データネットワークへのインターコネクトの外部ＰＤＵセッションポイント。
・パケットルーティング及び転送（例えば、データネットワークのインスタンスへトラフィックフローをルーティングするためのアップリンク分類器のサポート、マルチホームのＰＤＵセッションをサポートするための分岐ポイントのサポート）。
・パケットインスペクション（例えば、サービスデータフローテンプレート及びＳＭＦから追加的に受信された任意のＰＤＦに基づくアプリケーション検出）。
・ポリシー規則執行のユーザプレーン部分、例えば、ゲーティング、リダイレクション、トラフィックステアリング。
・合法的傍受（ＵＰ収集）。
・トラフィック利用報告。
・ユーザプレーンのためのＱｏＳハンドリング、例えば、ＵＬ／ＤＬレート強制、ＤＬでの反映型（reflective）ＱｏＳマーキング。
・アップリンクトラフィック検証（ＱｏＳフローに対するＳＤＦのマッピング）。
・アップリンク及びダウンリンクでのトランスポートレベルパケットマーキング。
・ダウンリンクパケットバッファリング及びダウンリンクデータ通知トリガ。
・ソースＮＧ－ＲＡＮノードへの１つ以上の“エンドマーカ”の送信及び転送。
・ＩＥＴＦ ＲＦＣ １０２７ ［５３］で定められているＡＲＰプロキシング及び／又はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＰＤＵのためにＩＥＴＦ ＲＦＣ ４８６１ ［５４］で定められているＩＰｖ６近隣要請（Neighbour Solicitation）プロキシング。ＵＰＦは、要求において送信されたＩＰに対応するＭＡＣアドレスを供給することによって、ＡＲＰ及びＩＰｖ６近隣要請要求に応答する。
注記：ＵＰＦ機能の全てが、ネットワークスライスのユーザプレーン機能のインスタンスにおいてサポートされるよう求められるわけではない。”
異なるオペレータは、異なるＵＦＰを必要とし、上述されたように、ＵＰＦは、低レイテンシを必要とするいくつかの用途のために、ＵＥとデータネットワークとの間のラウンド・トリップ・タイム（ＲＴＴ）を短縮するようＵＥの極めて近くに配置されてよい。また、複数のＵＰＦが同じデバイスにサーブしてもよい。
［ミリメートル波スペクトルにおける５Ｇスモールセル配備］
ｍｍＷバンド（１０から１ミリメートルの波長を有する）におけるスモールセルは、５Ｇのためのキーとなる配備シナリオである。関連する５Ｇ要件は、参照により本願に援用される３ＧＰＰ ＴＲ ３８．９１３：“Study on Scenarios and Requirements for Next Generation Access Technologies”に定義されている。セクション６．１．１屋内のホットスポット（Indoor hotspot）、６．１．２密な市街地（Dense urban）、７．１ピークデータレート（Peak data rate）、７．５ユーザプレーンレイテンシ（User plane latency）、７．７モビリティ中断時間（Mobility interruption time）、７．９信頼性（Reliability）、７．１７接続密度（Connection density）、１０．８容易な運用及び自己組織要件（Easy operation and Self Organization requirements）、及び７．１４エリアトラフィック容量（Area traffic capacity）は、特に関係があり、関連部分は、以下で要約される：
屋内ホットスポットの配備シナリオでは、サイト／ＴＲｘＰ（送信及び受信ポイント）
ごとのスモールカバレッジと、建物内の高いユーザスループット又はユーザ密度に焦点を当てている。この配備シナリオの重要な特徴は、高い容量、高いユーザ密度、及び屋内での一貫したユーザエクスペリエンスである。キャリア周波数は、約３０ＧＨｚ又は約７０ＧＨｚ又は約４ＧＨｚである。ＩＳＤは２０ｍ（１２ＴＲｘＰ ｐｅｒ １２０ｍ×５０ｍと同値）である。
密度の高い市街地でのマイクロセルラー配備シナリオでは、マクロＴＲｘＰの有無によらないマクロＴＲｘＰ並びに都市中心部及びユーザ密度の高い市街地エリアでの高いユーザ密度及びトラフィック負荷に焦点を当てている。この配備シナリオの重要な特徴は、高いトラフィック負荷、屋外及び屋外から屋内へのカバレッジである。このシナリオは、マクロＴＲｘＰの有無によらずにマクロＴＲｘＰを用いて、干渉制限される。連続的なセルラーレイアウト及び付随する干渉が考えられるべきである。キャリア周波数は、約４ＧＨｚ＋約３０ＧＨｚ（２層構造）である。ＩＳＤは、マクロレイヤ：２００ｍ、ミクロレイヤ：３ミクロＴＲｘＰ ｐｅｒ マクロＴＲｘＰである。ミクロＴＲｘＰは全て屋外である。
ピークデータレートの目標は、ダウンリンクについては２０Ｇｂｐｓ及びアップリンクについて１０Ｇｂｐｓであるべきである。モビリティ中断時間は、ユーザ端末が移動中にいずれの基地局ともユーザプレーンパケットを交換することができない、システムによってサポートされる最短の時間存続期間を意味する。モビリティ中断時間の目標は０ｍｓであるべきである。ｅＭＢＢの場合に、ユーザプレーンレイテンシの目標は、ＵＬについては４ｍｓ及びＤＬについては４ｍｓであるべきである。
信頼性は、特定の遅延内でＸバイトを伝送する成功確率によって評価され得る。ここでの遅延は、特定のチャネル品質（例えば、カバレッジエッジ）において、無線インターフェースの無線プロトコルレイヤ２／３ＳＤＵ入口ポイントから無線プロトコルレイヤ２／３ＳＤＵ出口ポイントへスモールデータパケットを伝送するのにかかる時間である。パケットの１回の伝送のための一般的なＵＲＬＬＣ信頼性要件は、１ｍｓのユーザプレーンレイテンシで３２バイトに対して１－１０－５である。
接続密度の目標は、市街地環境で１００００００デバイス／ｋｍ２であるべきである。
容易な運用及び自己組織要件に対して、次世代無線アクセス技術のためのＲＡＮ設計は、次の要件を満足するよう設計されるべきである。その要件とは、ＲＡＮが、複合的な様態（分散型及び中央集権型）でＲＡＮ ＳＯＮ機能の配備をサポートすべきであることである。ＲＡＮ ＳＯＮ機能の間の連携及び協力が取り組まれる必要がある。ＵＥ及びネットワーク要素によるユーザ／アプリケーションレベルのＱｏＳ及びＱｏＥ（Quality of Experience）モニタリング能力がサポートされるべきである。
エリアトラフィック容量は、地理的エリアごとにサーブされる総トラフィックスループット（単位Ｍｂｉｔ／ｍ２）を意味する。エリアトラフィック容量を改善するために、３ＧＰＰは、高いスペクトル効率のための手段を備えた標準を開発し得る。このために、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄの３倍程度のスペクトル効率の向上が目標とされる。更に、３ＧＰＰは、大きいバンド幅のサポートのための手段を備えた標準を開発し得る。このために、少なくとも１ＧＨｚの集約バンド幅がサポートされるべきであることが提案される。
従って、信頼できる最適化されたバックホールパスを備えた密なネットワーク（例えば、スモールセル）が必要とされることが分かる。屋内ホットスポットのシナリオは、ｍｍＷバンド（約３０ＧＨｚ又は約７０ＧＨｚ）で配置され得るスモールセル（２０ｍＩＳＤ）しか使用しない。密な市街地のシナリオは、ｍｍＷバンド（約３０ＧＨｚ）で配置され得るスモールセル（マクロセルごとに３つ）を使用する。必要とされるピークデータレートは、ｍｍＷスペクトルで利用可能な非常に大きいバンド幅を必要とする。必要とされるユーザプレーンレイテンシは、最適化されたバックホールを必要とする。モビリティ中断時間及び信頼性要件は、信頼できるバックホールパスを必要とする。
エリアトラフィック容量のための要件は、密なネットワーク（すなわち、スモールセルの配備）及びｍｍＷスペクトルで利用可能な非常に大きいバンド幅を必要とする。接続密度要件は、密なネットワーク（すなわち、スモールセルの配備）を必要とする。容易な運用及び自己組織要件は、ノード協調の重要性を示す。
［５Ｇにおける自己バックホール］
５Ｇが、ＣＮへ接続される必要があるＲＮノードの数を増やすにつれて、バックホールは、より一層戦略的なアセットになる。更に、５Ｇに必要とされる超高速及び信頼性は、トランスポート技術によってサポートされる必要がある。光ファイバは、このバックホールリンクのための最良の媒体である。しかし、そのコスト、設置の影響及び規則により、それをどこでも配置することは不可能である。従って、無線バックホールが最良の代案となる。
今日、無線バックホールは広く使用されているが、５Ｇでの利用を制限する制約がある。スペクトルが希少かつ高価であるから、オペレータは、彼らの無線サービスのために、かつ、基地局をＣＮへ接続するいずれかの無線バックホールリンクために、同じキャリアを使用していない。オペレータは、独自の制限（例えば、電力制限、制限されたバンド幅、など）により、異なるライセンススペクトル又はアンライセンススペクトルを使用する。更に、異なるキャリアを使用することは、それ自体のアンテナ及び電力接続を含む新しい設備を必要とする。これは、スモールセルフットプリントと互換性がない。
しかし、ビームフォーミング及びｍｍＷなどの新しい技術のおかげで、オペレータは、高品質のライセンススペクトルを効率的な方法で再利用することができるようになる。ビーム管理及びいくつかのアンテナ要素を備えた新しいアンテナは、ビームを空間内の非常に正確なポイント（例えば、他のｇＮＢ）へ向けることができる。その場合に、同じスペクトルを再利用しても、干渉への影響を限定的である。同じ側面で、ｍｍＷバンドでの減衰が距離とともに非常に急速に増大するために、これは、同じスペクトルが複数回使用される場合に干渉を減らすのを助ける。このバンドで利用可能な大きいバンド幅は、バックホールリンクが５Ｇに必要な高容量に到達するのを助ける。
従って、自己バックホール（self-backhauling）のような考えが現実的に開発される可能性がある。自己バックホールノードは、コアネットワークへのアクセスを有している他のノードへ無線接続するためにその専用のスペクトル使用し得るノードである。３ＧＰＰの定義及び要件は、３ＧＰＰ ＴＳ ２２．２６１：“Service requirements for next generation new services and markets”で次のように定義されている：

６．１２．１ 説明
将来の性能目標を満足するために必要とされるアクセスノードの密度の増大は、配備及び管理における重要な課題をもたらす（例えば、バックホール利用可能性、バックホール容量及びスケーラビリティ）。そのようなアクセスノードのための無線バックホールの使用は、それらの課題のいくつかに取り組むのに役立つ。
無線アクセスネットワークでの無線自己バックホールは、各アドレスノード位置での有線バックホールの利用可能性への依存を減らすことによって、より簡単な配備及び漸進的ロールアウトを可能にすることができる。ネットワークプランニング及び設置の努力は、プラグ・アンド・プレイタイプの特徴、すなわち、自己構成（self-configuration）、自己組織（self-organizing）、及び自己最適化（self-optimisation）を利用することによって低減可能である。

６．１２．２ 必要条件
５Ｇネットワークは、ＮＲ及びＥ－ＵＴＲＡを用いて無線自己バックホールをサポートすることをオペレータに可能にすべきである。
５Ｇネットワークは、屋内及び屋外の両方のシナリオのために柔軟かつ効率的な自己バックホールをサポートすべきである。
５Ｇネットワークは、アクセス機能とバックホール機能との間の無線リオースの柔軟な分配をサポートすべきである。
５Ｇネットワークは、アクセス機能及び無線自己バックホール機能の自律的な構成をサポートすべきである。
５Ｇネットワークは、マルチホップ無線自己バックホールをサポートすべきである。
注記１：これは、レンジ及びカバレッジエリアの柔軟な拡大を可能にすることである。
５Ｇネットワークは、サービス途絶を最小限にするよう無線自己バックホールネットワークトポロジに対する自律適応をサポートすべきである。
５Ｇネットワークは、無線自己バックホールに対する位相的に冗長なコネクティビティをサポートすべきである。
注記２：これは、信頼性及び容量を増強し、レイテンシを減らすことである。
無線バックホールを提供する１つの方法は、リレー原理（シングル又はマルチホップ）を使用することである。この配備の例は、図２で見られる。この図は、このトピックがモバイルオペレータにとって重要であることを示す３ＧＰＰ研究ＲＰ－１７０８２１項目記述“Study on Integrated Access and Backhaul for NR”から取られたものである。それは、統合されたアクセス及びバックホールリンクを示す。各ＴＲＰは、ＵＥへのアクセスを提供するが、ＴＲＰ Ａは、ＴＲＰ Ｂ及びＴＲＰ Ｃのためのエアインターフェースを介したリレーバックホールを提供し、それにより、ＴＲＰ Ｂ及びＴＲＰ Ｃはリレーノードとして動作する。異なるリンクの動作は、同じ又は異なる周波数上にあってよい（「インバンド」及び「アウトバンド」とも呼ばれる）。
［従来のＲＡＮ共有］
異なるオペレータがネットワーク設備を共有する他の方法は、自己バックホールのために従前使用されてきた方法であり、リソースを共有することであり、ＲＡＮ自体を共有することである。いくつかの解決法は、３ＧＰＰ ＴＳ ２３．２５１：“Network sharing; Architecture and functional description”で記載されている。図３及び図４は、４Ｇコンテキストで３ＧＰＰによって標準化された２つの異なる方法を示す。
図３に示されるＧＷＣＮ（Gateway Core Network）構成では、ｅＮＢ、スペクトル及びＭＭＥがオペレータ間で共有される。図４に示されるＭＯＣＮ（Multi-Operator Core Network）構成では、ｅＮＢ及びスペクトルがオペレータ間で共有される。標準化されていない方法も存在し、例えば、基地局のみが共有される（スペクトルは共有されない）ＭＯＲＡＮ（Multiple Operators Radio Access Network）があるが、ここでは詳述されない。
しかし、これら全てのＲＡＮ共有は、コアネットワーク設計に影響を及ぼすことを特徴とする。更に、ユーザプレーンパケットは、コアネットワークを通ってルーティングされる必要があるため、バックホールリンクをオフロードするローカルブレイクアウトの可能性が制限される。また、ｅＮＢ機能は共有されるため、オペレータ間でサービス及び構成について話し合われる必要がある。参加しているオペレータは、彼ら自身のｅＮＢ機能及び彼ら自身のｅＮＢ構成を管理することができない。
［ＮＦＶにおけるコアネットワーク及びＲＡＮ仮想化］
ネットワーク機能の仮想化は、相当数の標準化団体及び研究プロジェクトによって研究されてきた。ＮＶＦ（Network Function Virtutalisation）は、例えば、様々な場所で、例えば、ソフトウェア内で、インスタンス化され得る機能を実行することによって、（独自仕様の）ハードウェアアプライアンスからネットワーキングコンポーネントを切り離す。例えば、ＥＴＳＩ ＩＳＧ ＮＦＶ標準化グループは、ＥＴＳＩ ＧＳ ＮＦＶ ００１ ｖ１．１．１においてＲＡＮ及びコアネットワーク仮想化のためのいくつかの使用ケースを定義している（使用ケース＃５及び＃６を参照。なお、これは、参照により援用される）。
コアネットワーク及びＲＡＮによって提供される機能は、共通のハードウェア基盤上で階層化され配置され得る。図５及び図６は、使用ケース＃５及び＃６に対応する４Ｇネットワーク内のそれらのアーキテクチャの高レベル表現である。図５では、ＥＰＣ及び他のネットワーク機能は、クラウド上のデータセンターにおいて仮想化されており、これは、Ｐ／ＳＧＷ、ＭＭＥ及びＨＳＳ（Home Subscriber Server）の機能を提供する。図６は、中央集権型ＢＢＵプールを使用したＲＡＮ－Ｃ－ＲＡＮアーキテクチャの仮想を示す。
［課題］
従前定義されている自己バックホールは、スモールセルのバックホール配備問題に対する解決法と見なされ得る。しかし、この解決法には、いくつかの制限があり、例えば、３ＧＰＰ ＴＳ ２２．２６１：“Service requirements for next generation new services and markets”における必要条件：

５Ｇネットワークは、アクセス機能及び無線自己バックホール機能の自律的な構成をサポートすべきである。
５Ｇネットワークは、マルチホップ無線自己バックホールをサポートすべきである。
注記１：これは、レンジ及びカバレッジエリアの柔軟な拡大を可能にすることである。
５Ｇネットワークは、サービス途絶を最小限にするよう無線自己バックホールネットワークトポロジに対する自律適応をサポートすべきである。
５Ｇネットワークは、無線自己バックホールに対する位相的に冗長なコネクティビティをサポートすべきである。
注記２：これは、信頼性及び容量を増強し、レイテンシを減らすことである。

を考慮に入れるために、最適化が必要である。
制限のいくつかはまた、ｍｍＷバンドの物理特性にも起因する：
・深刻な短期間のブロッキングは、じこばっくほールリンク品質が非常に急速に変化する可能性があることを意味する。
・伝搬特性は、２つの接続されているノード間の距離が短いことを意味する。そのため、無線バックホール信号は、ＣＮへのワイヤライン接続を備えたノードを見つけるためにいくつかのホップを必要とする場合がある。
従って、無線バックホールのための高速なかつ自立したＲＡＮベースメカニズムを提供することが望ましい。
本発明の第１の態様の実施形態に従って、第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内の子基地局（例えば、ワイヤラインバックホールが限られているか又はない）のための無線バックホールを確保する方法であって、
ワイヤラインバックホール能力を備え、コアネットワークＵＰＦ（User Plane Function）を仮想化するよう構成される任意の親基地局が、それが無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズし、
第１ネットワーク内の子基地局が、第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内の１つ以上の親基地局へエアインターフェースを介して接続し、
子基地局が、接続されている親基地局へバックホールサービス要求を送信し、
バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、接続されている親基地局が、仮想化されたＵＰＦを用いて、親基地局とデータネットワークとの間の直接ワイヤラインバックホールリンクを有効にし、
子基地局が、バックホールのために、接続されている親基地局のワイヤラインバックホールリンク及び無線バックホールリンクとしてエアインターフェースを使用する、
方法が提供される。
この実施形態は、子基地局（ワイヤラインバックホールが限られているか又はない基地局で合ってよい）が異なるオペレータからの他の基地局のワイヤラインアクセスを使用することを可能にする。ＵＰＦの仮想化は、いずれかのオペレータによって提供される如何なる追加のハードウェアエンティティも通さずに、親基地局からデータネットワークへ直接にバックホールのための最適化されたパスを確保する。実施形態は、ＣＮユーザプレーン機能を仮想化し得る如何なる電気通信システムにも適用可能である。
エアインターフェースは、如何なる適切なスペクトル及びタイミングも使用してよい。一例において、エアインターフェースは、ＵＥ（User Equipment）とのＲＡＮ（Radio Access Network）通信のために、接続されている親基地局に割り当てられているリソースを使用する。これは、子基地局が（それ自身のリソースではなく）無線バックホールのために親基地局によって提供されるリソースを使用する点で、自己バックホール（self-backhauling）と同じでない。
バックホールパスを十分に最適化するために、接続されている親基地局は、無線バックホールサービスを供給するよう第１ネットワーク及び前記第２ネットワークのコアネットワークＵＦＰを仮想化してよい。それらのＵＰＦは、２つのネットワークにおいて定義されるいずれであってもよい。それらは、ＴＳ２３．５０１に記載されている機能性のリストからオペレータごとに選択されてよい：
・（適用可能である場合に）イントラ／インターＲＡＴモビリティのためのアンカーポイント。
・データネットワークへのインターコネクトの外部ＰＤＵセッションポイント。
・パケットルーティング及び転送（例えば、データネットワークのインスタンスへトラフィックフローをルーティングするためのアップリンク分類器のサポート、マルチホームのＰＤＵセッションをサポートするための分岐ポイントのサポート）。
・パケットインスペクション（例えば、サービスデータフローテンプレート及びＳＭＦから追加的に受信された任意のＰＤＦに基づくアプリケーション検出）。
・ポリシー規則執行のユーザプレーン部分、例えば、ゲーティング、リダイレクション、トラフィックステアリング。
・合法的傍受（ＵＰ収集）。
・トラフィック利用報告。
・ユーザプレーンのためのＱｏＳハンドリング、例えば、ＵＬ／ＤＬレート強制、ＤＬでの反映型（reflective）ＱｏＳマーキング。
・アップリンクトラフィック検証（ＱｏＳフローに対するＳＤＦのマッピング）。
・アップリンク及びダウンリンクでのトランスポートレベルパケットマーキング。
・ダウンリンクパケットバッファリング及びダウンリンクデータ通知トリガ。
・ソースＮＧ－ＲＡＮノードへの１つ以上の“エンドマーカ”の送信及び転送。
・ＩＥＴＦ ＲＦＣ １０２７ ［５３］で定められているＡＲＰプロキシング及び／又はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標） ＰＤＵのためにＩＥＴＦ ＲＦＣ ４８６１ ［５４］で定められているＩＰｖ６近隣要請（Neighbour Solicitation）プロキシング。ＵＰＦは、要求において送信されたＩＰに対応するＭＡＣアドレスを供給することによって、ＡＲＰ及びＩＰｖ６近隣要請要求に応答する。
多くの状況において、バックホールパスは、単一リンクにおいて子基地局から親基地局へ直接に、次いで、単一リンクにおいて親基地局からデータネットワークへ横断する。しかし、他の状況では、中間基地局が、子基地局と親基地局との間の無線バックホールリレーとして動作してもよい。中間基地局は、第１ネットワークから、若しくは第２ネットワークから、又は更なるネットワークからであってよい。それは、シグナリング及びバックホールを受信するためにそれ自身のエアインターフェースを使用し、そして、親基地局のエアインターフェースを使用してシグナリング及びバックホールを第２ネットワークへ転送する。１つよりも多い中間基地局が設けられてもよい。
１つのシナリオで、子基地局は、第２ネットワーク内の１つよりも多い親基地局へ接続し、バックホール使用のために１つを選択し、子基地局とバックホールのために使用される接続されている親基地局との間の無線状態が品質閾値を下回る場合に、子基地局は、バックホールのために第２ネットワーク内の異なる接続されている親基地局を使用する。これは、必要とされる場合に（例えば、ネットワーク変化に即応するために）、新しいバックホール接続への高速な変化を可能にする。
これに関連して、基地局は、それらのバックホール共有（及び仮想化能力）に関する情報を、それらの隣接基地局（それらの直ぐ隣の基地局、又は情報がリレーされる場合には、より遠い近くの基地局）と共有してよい。受信されたこの情報から、接続されている親基地局（望ましくは、バックホールのために使用される接続されている親基地局）は、第２ネットワーク内の隣接基地局の無線バックホールサービス能力のリストを子基地局へ送信してよい。子基地局は、バックホールコネクティビティのためにリストからルーティングテーブルを構築してよい。そのようなルーティングテーブルは、次にどの基地局に接続すべきかを直ちに識別するために使用され得る。
隣接基地局は、如何なる適切な方法でも、例えば、単純な隣接（直ぐ隣）によって、親基地局からの物理距離によって、又は前記親基地局からの基地局間のリンクの最大数（すなわち、１つよりも多いリンク）に関する距離によって、定義されてよい。
一実施形態は、いずれかの基地局は、基地局間のインターフェースを介して、同じネットワークの隣接基地局へ無線バックホール能力メッセージを送り、メッセージは、無線バックホール能力メッセージがその場合に基地局間のリンクに沿ってリレーされる回数を制限する最大ホップ数を含む。
この最大ホップ数は、情報の拡散を制限するために使用されてよい。最大ホップ数がゼロよりも多い無線バックホール能力メッセージを基地局が受信する場合に、受信した基地局は、前記最大ホップ数をデクリメントし、無線バックホール能力メッセージを隣接基地局へリレーしてよい。カウントがゼロである場合に、メッセージは転送されない。いずれの場合にも、基地局が無線バックホール能力メッセージを受信する場合に、それは、それが接続されている任意の子基地局へ（又はそれがバックホールを提供している任意の子基地局へ）無線バックホール能力メッセージを渡す。
本発明の実施は、２つのネットワーク／オペレータに制限されない。子基地局は、第３オペレータによって提供される第３ネットワーク内の１つ以上の親基地局へ第３ネットワークエアインターフェースを介して接続してよい。この場合に、第３ネットワークは、第２ネットワークと同じように動作し得る。例えば、ルーティングテーブルは、第３ネットワーク内の基地局についてのエントリも有してよい。明らかに、同様の機能性が第４及び第５ネットワークなどのために提供されてよい。
子基地局とバックホールのために使用される接続されている親基地局との間の無線状態が品質閾値を下回る場合に、かつ、第２ネットワーク内に他の接続されている親基地局がない場合に、子基地局は、第２ネットワーク内他の親基地へ接続してよい。第３ネットワークもある場合には、子基地局は、第３ネットワーク内（又は第４若しくは第５ネットワーク内など）の他の親基地局へ接続してもよい。
子基地局は、接続されている親基地局への更なるエアインターフェースリンクの最大数（Ｍａｘ Ｕｕ）を有してよく、１つの接続されている親基地局がその無線バックホール能力を利用可能から利用不可能に変更する場合に、子基地局は、当該親基地局へのそのエアインターフェースリンクを非アクティブにし、（新しい接続を可能にするために）最大数を１だけ増やしてよい。
同様に、子基地局は、接続されている親基地局への更なるエアインターフェースリンクの最大数（Ｍａｘ Ｕｕ）を有し、１つの親基地局がその無線バックホール能力を利用不可能から利用可能に変更する場合に、子基地局は、（最大数がゼロよりも大きいときにのみ）当該親基地局へのそのエアインターフェースリンクをアクティブにし、最大数を１だけ減らしてよい。
本発明の第２の態様の実施形態に従って、第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内の子基地局（ことによると、バックホールが限られているか又はない）であって、
コントローラと、送信及び受信ユニットとを有し、
コントローラは、送信及び受信ユニットを制御して、
第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内の１つ以上の親基地局へエアインターフェースを介して接続し、１つ以上の親基地局が、ワイヤラインバックホール能力を備え、データネットワークへの直接ワイヤラインバックホールリンクを可能にするようにコアネットワークＵＰＦを仮想化するよう構成され、
接続されている親基地局へバックホールサービス要求を送信し、
バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、接続されている親基地局のワイヤラインバックホールリンクへの無線バックホールリンクとしてエアインターフェースを使用する、
子基地局が提供される。
本発明の第３の態様の実施形態に従って、ワイヤラインバックホール能力を備え、コアネットワークＵＰＦを仮想化するよう構成される親基地局であって、第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内にある親基地局において、
コントローラと、送信及び受信ユニットと、データネットワークへの接続とを有し、
コントローラは、送信及び受信ユニットを制御して、
親基地局が無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズし、
第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内にある子基地局（ことによると、バックホールが限られているか又はない）のエアインターフェースを介した接続を許可し、
接続されている子基地局からのバックホールサービス要求を受信し受け入れ、
コントローラは、親基地局とデータネットワークとの間の直接ワイヤラインバックホールリンクを有効にするようＵＰＦを仮想化して、子基地局が、バックホールのために、接続されている親基地局のワイヤラインバックホールリンク及び無線バックホールリンクとしてエアインターフェースを使用することを可能にする、
親基地局が提供される。
子基地局及び親基地局はまた、ＵＥ通信をサポートすることに関して通常の基地局機能も備えている。
本発明の第４の態様の実施形態に従って、第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内の子基地局における方法であって、
子基地局は、
第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内の１つ以上の親基地局へエアインターフェースを介して接続し、１つ以上の親基地局が、ワイヤラインバックホール能力を備え、データネットワークへの直接ワイヤラインバックホールリンクを可能にするようにコアネットワークＵＰＦを仮想化するよう構成され、
接続されている親基地局へバックホールサービス要求を送信し、
バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、接続されている親基地局の直接ワイヤラインバックホールリンクへの無線バックホールリンクとしてエアインターフェースを使用する、
方法が提供される。
本発明の第５の態様の実施形態に従って、ワイヤラインバックホール能力を備え、コアネットワークＵＰＦを仮想化するよう構成される親基地局における方法であって、親基地局が第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内にある、方法において、
親基地局が無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズすることと、
第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内にある子基地局のエアインターフェースを介した接続を許可することと、
接続されている子基地局からのバックホールサービス要求を受信し受け入れることと、
親基地局とデータネットワークとの間の直接ワイヤラインバックホールリンクを有効にするようＵＰＦを仮想化して、子基地局が、バックホールのために、接続されている親基地局のワイヤラインバックホールリンク及び無線バックホールリンクとしてエアインターフェースを使用することを可能にすることと
を有する方法が提供される。
本発明の好適な実施形態に従う基地局又はコンピュータプログラムは、方法の態様の任意の組み合わせを有してよい。更なる実施形態に従う方法又はコンピュータプログラムは、それらがプロセッシング及びメモリ能力を必要とする点で、コンピュータにより実装されるものとして記載され得る。
好適な実施形態に従う装置は、特定の機能を実行するよう構成若しくは配置されるものとして、又は単に実行すると記載される。この構成又は配置は、ハードウェア若しくはミドルウェア又はあらゆる他の適切なシステムの使用によってよい。好適な実施形態で、構成又は配置は、ソフトウェアによる。
よって、１つの態様に従って、コンピュータ読み出し可能な命令の形をとるソフトウェアであって、基地局のプロセッサ（コントローラ９によって実行される場合に、基地局に、前記定義のいずれかで言及された子基地局又は親基地局として機能させる、ソフトウェアが提供される。
更なる態様に従って、第１及び第２ネットワークの基地局のコントローラにロードされる場合に、基地局を、前記方法の定義のいずれか又はその任意の組み合わせに従って方法ステップを実行するよう構成するプログラムが提供される。
本発明は、特定の実施形態に関して記載される。他の実施形態は、続く特許請求の範囲の範囲内にある。例えば、発明のステップは、異なる順序で実行され、依然として所望の結果を達成することができる。
これより、添付の図面を参照して、純粋に例として、本発明の好ましい特徴についてこれより記載する。
５Ｇのアーキテクチャ及び参照ポイントの構造図である。 統合されたアクセス及びバックホールを示す概念図である。 ＧＷＣＮ（Gateway Core Network）構成を使用するＲＡＮ共有の構造図である。 複数のＣＮノードが同じｅＮＢへ接続されるＭＯＣＮ（Multi-Operator Core Network）構成を使用するＲＡＮ共有の構造図である。 クラウド上のデータセンターで仮想化されるＥＰＣ及び他のネットワーク機能を示す構造図である。 中央集権的なＢＢＵプールを使用するＲＡＮ－Ｃ－ＲＡＮアーキテクチャの仮想化を示す構造図である。 ２つのオペレータネットワークで提供される発明実施形態のフローチャートである。 子基地局で提供される発明実施形態のフローチャートである。 親基地局で提供される発明実施形態のフローチャートである。 子基地局の概略図である。 親基地局の概略図である。 最適化された無線バックホールパスの図である。 ３つのネットワークにおける無線バックホールを備えた全体アーキテクチャの図である。 Ｕｕリンク停止の場合における子基地局の動作のフローチャートである。 親基地局から無線バックホール能力更新を受け取る場合の子基地局の動作のフローチャートである。 最適化された無線能力更新を受け取る場合の基地局動作のフローチャートである。 無線バックホールパス、中間基地局を使用する１つの無線パス、及び１方向無線パスの図である。 中間基地局を使用するリレー無線バックホールパス配置の図である。
ミリメートル波バンドで動作するスモールセルの密なネットワークは、５Ｇにおける重要な配備シナリオになる。しかし、配備コスト及びサイト利用可能性は、オペレータが立ち向かう必要がある重要な課題である。従って、オペレータ間のリソース共有は、密なエリアでの高速配備にとって重要である。従来のＲＡＮ共有は、コストを共有する１つの方法であるが、それは、オペレータを、性能、サービスなどを共有する共有ノードに制限する。従って、発明者が想定する他の可能性は、バックホールリンクを共有することである。
ビームフォーミングなどの技術により、無線バックホールを備えた自己バックホールスモールセルは現実的になる。しかし、伝搬規則は、ｍｍＷバンドでのノード間の分離距離が短いことを意味しているので、無線バックホール信号は、ＣＮへのワイヤライン接続を備えたノードを見つけるためにいくつかのホップを必要とする。その上、ｍｍＷバンドでの深刻な短期間のブロッキングのために、ＴＲＰ間の切り替えのための高速なＲＡＮベースのメカニズムが必要である。本発明の実施形態は、（共有される無線バックホールのパスを短縮及び最適化することによって）ユーザプレーンデータについてバックホールでのレイテンシを減らし、このためのネットワークパスを確保することを目的とする。それらはまた、無線バックホールを開始するレイテンシを減らすこともできる。
本発明の実施形態は、共有される無線バックホールのパスを短縮及び最適化するために、ｇＮＢ内の他のオペレータからのＵＰＦ機能（それに関する動作及び信号）を仮想化する方法を提供する。ＵＰＦの全ての機能は、ＢＳ上で仮想化及び展開され得る。しかし、それらの全てが本発明の実施形態に必要なわけでない。仮想化されたＵＰＦ機能は、何らかの特定の場合にバックホールに使用されるＵＰＦからのＣＮ機能の限られた組であり、オペレータの構成及びベンダーの実装に依存する。
図７は、第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内の基地局のための無線バックホールを確保する方法のフローチャートである。方法は、異なるオペレータによる２つのネットワークに及ぶ。基地局は、それにバックホール能力をもたらす他の基地局（親基地局）を使用するで、子基地局と呼ばれる。方法は、他の基地局（別の基地局へ（子基地局へ）バックホールを提供することにおけるその使用により親基地局と呼ばれる）のワイヤラインバックホール能力を使用する。子基地局はまた、親基地局の得たインターフェースも使用する。
ステップＳ１０で、ワイヤラインバックホール能力を備え、コアネットワークＵＰＦ（User Plane Function）を仮想化するよう構成される任意の親基地局は、それが無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズする。ステップ２０で、第１ネットワーク内の子基地局は、第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内の１つ以上の親基地局へエアインターフェースを介して接続する。エアインターフェースは親基地局によって提供され、この意味で、子基地局はＵＥのように動作する。
ステップＳ３０で、子基地局は、接続されている親基地局へバックホールサービス要求を送信する。選択された特定の基地局が、無線状態によって指示されてよい。ステップＳ４０で、バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、接続されている親基地局は、仮想化されたＵＰＦ（例えば、この事例では、両方のネットワークの必要とされるＵＰＦ）を用いて、親基地局とデータネットワークとの間の直接ワイヤラインバックホールリンクを有効にする。最後に、ステップＳ５０で、子基地局は、バックホールのために、接続されている親基地局のワイヤラインバックホールリンク及び無線バックホールリンクとしてエアインターフェースを使用する。
図８は、子基地局において、よって単一オペレータ（オーナー）による端末ネットワークにおいて提供される本発明の実施形態のフローチャートである。子基地局は、ワイヤラインバックホールを制限されているか、又は有しておらず、あるいは、利用可能なワイヤラインバックホールを有しているが、何らかの理由によりワイヤラインバックホールを使用しておらず、第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内にある。ステップＳ６０で、子基地局は、エアインターフェースを介して、第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内の１つ以上の親基地局へ接続する。１つ以上の親基地局は、ワイヤラインバックホール能力を備え、データネットワークへの直接ワイヤリンクを可能にするようにコアネットワークＵＰＦを仮想化するよう構成される。ステップＳ７０で、子基地局は、接続されている親基地局へバックホールサービス要求を送信し、ステップＳ８０で（バックホールサービス要求が受け入れられる場合には）、子基地局は、接続されている親基地局のワイヤラインバックホールリンクへの無線バックホールリンクとしてエアインターフェースを使用する。
図９は、親基地局において提供される本発明の実施形態のフローチャートである。親基地局は、ワイヤラインバックホール能力を備え、コアネットワークＵＰＦを仮想化するよう構成され、そして、第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内にある。ステップＳ９０で、親基地局は、それが無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズする。ステップＳ１００で、親基地局は、（ワイヤラインバックホールが制限されているか又はない）子基地局のエアインターフェースを介した接続を許可する。子基地局は、第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内にある。ステップＳ１１０で、親基地局は、接続されている子基地局からバックホールサービス要求を受信しに受け入れる。ステップＳ１２０で（要求が第２オペレータによって受け入れられることを条件として）、親基地局は、親基地局とデータネットワークとの間のワイヤラインバックホールリンクを有効にするようＵＰＦを仮想化して、子基地局が、バックホールのために、接続されている親基地局のワイヤラインバックホールリンク及び無線バックホールリンクとしてエアインターフェースを使用することを可能にする。
図１０は、子基地局（１００）としての使用に適した装置の例を表すブロック図である。装置は、ＴＲＰ、よって、少なくとも１つのアンテナ８０２へ接続されている送信／受信ユニット８０４（ＴＲＰであってよい通信ユニットを一緒に画定する）と、コントローラ８０６とを含む。コントローラは、例えば、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又は上記の様々な機能、特に、図８のフローチャート内のステップを実行するプログラムされるか又は別なふうに構成される他の論理回路であってよい。例えば、上記の子基地局の様々な機能は、記憶媒体８０８に記憶されコントローラ８０６によって実行されるコンピュータプログラムの形で具現されてよい。送信／受信ユニット８０４は、コントローラ８０６の制御下で親基地局への第２オペレータネットワークの無線インターフェースを介した送信及び受信に関与する。子基地局は、ＵＥとの通信のために異なる送信器／受信器を使用してよい。
図１１は、親基地局２００としての使用に適した装置の例を表すブロック図である。装置は、ＴＲＰを含み、よって、少なくとも１つのアンテナ９０２へ接続されている送信／受信ユニット９０４（一緒に通信ユニットを画定する）と、コントローラ９０６とを含む。コントローラは、例えば、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又は上記の様々な機能、特に、図９のフローチャート内のステップを実行するようプログラムされるか又は別なふうに構成される他の論理回路であってよい。例えば、上記の親基地局の様々な機能は、記憶媒体９０８に記憶されコントローラ９０６によって実行されるコンピュータプログラムの形で具現されてよい。送信／受信ユニット９０４は、コントローラ９０６の制御下で親基地局への無線インターフェースを介した送信及び受信に関与する。その上、図示されるように、コントローラは、データネットワーク３００へ直接（中間装置なしで）接続されている。
図１２は、具体的な５Ｇの実施形態における配置を示す。オペレータ／ネットワークＡからの子基地局ｇＮＢ－Ａは、四隅を二重線で囲まれて図の左上に示されている。それはワイヤラインバックホールを有さない。オペレータＢからの親基地局ｇＮＢ－Ｂは、四隅を太線で囲まれて図の真ん中上に示されている。子基地局ｇＮＢ－Ａは、オペレータ／ネットワークＢに属するＵｕインターフェースを介してｇＮＢ－Ｂへ接続されている（すなわち、ｇＮＢ－Ｂについて、ｇＮＢ－ＡはＢネットワーク内のＵＥと見なされる）。
示されているＮＧ（ＵＰＦへのｇＮＢ－Ｂ）及びＮ６（データネットワークへの両方のＵＰＦ）を用いて、インターネットにアクセスするために、２つのパスが可能である。仮想化を必要とせず、本発明の実施形態ではない点線のパスは、破線のパス（仮想化を必要とする）よりも長い。点線のパスは、２つのネットワークエンティティを通り、一方のネットワークエンティティはオペレータＢのためのＵＰＦを含み、他方のネットワークエンティティはオペレータＡのためのＵＰＦを含む。図中のブロックは、ＵＰＦの“通常”の位置を表す（すなわち、オペレータの中央集権型コアネットワーク）。破線のパスを使用するために、ｇＮＢ－Ｂは、いくつかのＵＰＦ機能を仮想化する（引き継ぐ）必要がある。よって、オペレータＢからのｇＮＢ－Ｂは、オペレータＡからのいくつかのＵＰＦ機能及びオペレータＢからのいくつかのＵＰＦ機能を仮想化する能力を備える（ｇＮＢ－Ｂの隣にｖＵＰＦ－Ａ及びｖＵＰＦ－Ｂとして示されている）。
最適化されていない“インバンド”バックホール共有の場合に、ユーザプレーンパケットは、次のパス（点線）を使用することになる：
・ＵＥからＵｕエアインターフェースを介してｇＮＢ－Ａへ
・ｇＮＢ－ＡからＵｕエアインターフェースを介してｇＮＢ－Ｂへ
・ｇＮＢ－ＢからＮＧインターフェースを介してＵＰＦ－Ｂへ
・ＵＰＦ－Ｂからデータネットワーク（ＤＮ）及びＮ６インターフェースを介してＵＰＦ－Ａへ
・ＵＰＦ－ＡからＮ６インターフェースを介してデータネットワークへ。
本明細書で記載される方法を使用する最適化されたインバンドバックホール共有の場合に、ユーザプレーンパケットは、次のパス（破線）を使用することになる：
・ＵＥからＵｕインターフェースを介してｇＮＢ－Ａへ
・ｇＮＢ－ＡからＵｕエアインターフェースを介してｇＮＢ－Ｂへ
・ｇＮＢ－ＢからＮ６インターフェースを介してデータネットワーク（ＤＮ）へ。
本発明に対応する全体アーキテクチャは、図１３に示される。図１３は、３つの異なるネットワーク内のｇＮＢの表現である。オペレータ／ネットワークＡからの子基地局ｇＮＢ－Ａは、上述されたように四隅を二重線で囲まれて、中央に示されている。それはワイヤラインバックホールを有さない。
オペレータＢからの基地局ｇＮＢ－Ｂは、四隅を太線で囲まれて示されている。オペレータＣからの基地局ｇＮＢ－Ｃは、ボックス内に示されている。ネットワーク内の２つのｇＮＢの間の各線は、Ｘｎリンクを表す。子基地局は、バックホールアクセスも、同じオペレータからの他の基地局への無線アクセスも有さない。それは、雷の形のエアインターフェースリンクから分かるように、Ｕｕインターフェースを介して（すなわち、ＵＥとして動作して）残りの基地局のいくつかへ接続されている。Ｕｕコネクティビティは、他のノード能力（すなわち、ＣＮ機能仮想化及びワイヤラインバックホール）に応じて変わる可能性がある。
本発明の実施形態で実行される種々のプロセスは、以下で要約される。
１．オペレータＢ及びオペレータＣの基地局は、それらが最適化された無線バックホールサービスをサポートする無線によりブロードキャストする。
２．オペレータＡの子基地局は、サービス利用可能性をブロードキャストした各オペレータの基地局の少なくとも１つへ（Ｕｕインターフェースを介して）接続する。
３．子基地局は、ブロードキャストされたサービス利用可能性を受信する他の各オペレータの基地局（これらは親基地局である）の少なくとも１つに対して、最適化された無線バックホールサービスにサブスクライブする。
４．ＵＰＦ機能仮想化に関与するオペレータＢ及びオペレータＣの親基地局は、参加しているオペレータのネットワークを使用して、必要なＵＰＦエンティティを形成する（例えば、構成ファイル）。構成ファイルは、ＵＰＦベンダー及びオペレータに依存するＯＡＭ機能であるが、いくつかの例は次の通りである：ＨＷ（ハードウェア）構成、ＩＤ、ＩＰアドレス、ユーザプロファイル、セキュリティキー、など。
５．オペレータＢ及びオペレータＣの夫々について、オペレータＡの（子）基地局へ接続されている基地局の少なくとも１つは、それらの基地局へ（ＣＮ仮想化及びバックホールコネクティビティについての）ネイバーの機能のリストを送信する。どの基地局がネイバーであるかの定義は、例えば、能力情報がリレーされるホップの最大数（後述される）よるか、直ぐ隣の基地局に制限されるか、又は物理的な距離によって制限される。子基地局は、バックホールコネクティビティのためのルーティングテーブルを構築するために、それらのリスト（他のオペレータごとに１つ）を使用する。例えば、テーブルには、仮想化されたＵＰＦを使用してＢＳに到達する可能性がありかつＵｕ接続が存在する隣接ＢＳの全てのＢＳ ＩＤ（例えば、５Ｇの場合にｇＮＢ ＩＤ）が含まれ得る。テーブルには、ＩＰアドレス、オペレータ、重みなどのような、そのようなＢＳに関するその他の情報も含まれ得る。簡単な例を以下に示す。
Figure 0007099556000001
６．子基地局は、必要に応じて無線コネクティビティを変更し、そのルーティングテーブルを更新する。
７．オペレータＢ及びオペレータＣの基地局は、それらの能力の更新を通知し、隣接ノードからの更新をＸｎを介して転送する。それらは、これらの更新を子基地局へ送信し、子基地局は、必要に応じて、そのルーティングテーブルを変更し、その無線接続を変える。
［ネットワークノードの事前設定］
２つのタイプの基地局（この５Ｇの例ではｇＮＢ）が使用される：
・親ｇＮＢ：ＵＰＦ機能の仮想化に対応し（例えば、ＨＷ（ハードウェア）、接続されているＳＤＮ／ＮＦＶ（Software Defined Networking/Network Function Virtualization）、など）、最適化された無線バックホールサービスを提供するｇＮＢ。
・子ｇＮＢ：ワイヤラインバックホールコネクティビティがないか又は限られており、そのＣＮ又はデータネットワークへ接続するために隣接ｇＮＢを通る無線バックホールを必要とするｇＮＢ。
最適化されたバックホールサービスに参加する各親ｇＮＢは、次の情報により（例えば、ＯＡＭを介して）構成されるべきである：
・最適化された無線バックホールサービスを提供するための許可
・他のオペレータからのＣＮ機能テンプレート（ベンダー及びオペレータ固有）
・例えば、Ｍａｘ Ｈｏｐｓ内の全ての基地局から構成された、同じオペレータからの隣接する親ｇＮＢのリスト。これは、自己組織ネットワーク（Self-Organised Network）機能（例えば、ＳＯＮ ＡＮＲ）によって構成されてよく、あるいは、オペレータによって“手動で”構成されてよい。構成は、オペレータ構成及び配備に依存するが、Ｍａｘ Ｈｏｐｓ内の全てのＢＳを必ずしも含むわけではない。例えば、特定のバンドのみが含まれる場合がある。
・「Ｍａｘ Ｈｏｐｓ」パラメータ値：「Ｍａｘ Ｈｏｐｓ」パラメータは、最適化された無線バックホール能力情報メッセージが隣接ｇＮＢへ転送される可能性がある最大回数を定義する。
最適化された無線バックホールサービスに参加する各子ｇＮＢは、次の情報により（例えば、ＯＡＭを介して）構成されるべきである：
・オペレータ（図１３のＢ又はＣ）ごとの、最適化された無線バックホールサービスを使用するための許可
・「Ｍａｘ Ｕｕ」パラメータ値：「Ｍａｘ Ｕｕ」は、最適化された無線バックホールサービスに使用されるアクティブなＵｕリンク（すなわち、子ｇＮＢと親ｇＮＢとの間の無線接続）の最大数である。値は、オペレータポリシー（例えば、他のオペレータとの協定）に依存し、ハードウェア能力にも依存する。値は、例えば、（オペレータごとに）２から１０であることができるが、他の値も、状況に応じて適切であり得る。
一実施形態において、次の詳細なプロシージャが、上記の要約に基づいて、使用されてよい。
［プロセス１の詳細］
親ｇＮＢが最適化された無線バックホールサービス（例えば、ＣＮ機能仮想化能力）を提供することを許可される場合、かつ、それが利用可能な能力（十分なＨＷリソース）を有している場合に、それはこの情報を無線により（例えば、システム情報ブロードキャストを介して）ブロードキャストする。
［プロセス２の詳細］
子ｇＮＢが所与のオペレータからの最適化された無線バックホールサービスを使用することを許可される場合に、それは、最適化された無線バックホールサービスを提供するこのオペレータのｇＮＢの少なくとも１つへ接続する。この接続は、例えば、３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２０１：“NR; Physical layer; General description”で記載されるように、Ｕｕ ＮＲ接続である。レガシープロシージャが適用される。
［プロセス３の詳細］
子ｇＮＢが親ｇＮＢへ接続されると、それはサービス要求を親ｇＮＢネットワークへ送信する。子基地局がネットワーク内の１つよりも多い基地局へ接続する場合に、最初のリンクが使用されることになる。その後のリンクがより良い品質を有する場合には、確立されるとそれが使用されてもよい。親ｇＮＢネットワークは、コアネットワーク（例えば、ＨＳＳ、ＵＤＭ）で保持されている最適化された無線バックホールデータベースをチェックする。詳細については、ＴＳ ２３．５０１の第６章を参照されたい。親ｇＮＢネットワークは、子ｇＮＢがサービスにアクセスすることを許可するか、あるいは、場合によっては、許可しないことがある。親ｇＮＢは、次いで、決定を通知され、自身のサービスデータベースを更新する。必要に応じて、ベアラ及び／又はＱｏＳフローは、サービスに必要とされるＱｏＳ要件に一致するよう変更される。
［プロセス４の詳細］
親ｇＮＢは、構成フェーズ中に受け取られたテンプレートに従って、必要なＣＮ機能のインスタンスを形成し、次いで、子ｇＮＢに対して、ノード間のＵｕ接続が最適化された無線バックホールリンクとして使用され得ることを知らせる。この段階で、子ｇＮＢは、２リンクバックホールパスを形成するよう親ｇＮＢからデータネットワークへの直接リンク及び親ｇＮＢへの無線バックホールリンクの使用を開始し得る。
［プロセス５の詳細］
親ｇＮＢは、同じオペレータの隣接親ｇＮＢのリストを、それらのＣＮ機能仮想化及び無線バックホール能力を含め、子ｇＮＢへ送信する。子ｇＮＢは、次いで、そのバックホールルーティングテーブル更新する。
隣接基地局は、Ｍａｘ Ｈｏｐｓ、例えば、２から１０の間に制限され得る。代替的に、制限は、ページングエリア（オペレータごとに異なり得る）に従ってよい。
［プロセス６の詳細］
この段階で、子ｇＮＢは、次の段階にある：
・Ｕｕインターフェースを介して少なくとも１つの親ｇＮＢへ接続される
・親ｇＮＢオペレータの最適化された無線バックホールデータベースに子ｇＮＢとして登録される
・隣接ｇＮＢの最適化された無線バックホール能力の最新データベースを有している
・共有無線バックホールを介してユーザプレーンパケットを送信するために使用されるルーティングテーブルを有している。
この段階で、２つの異なる種類のイベントが、子ｇＮＢがそのユーザデータパケットをルーティングする方法を変更する可能性がある：
・６．１：Ｕｕリンクの無線状態が変化する
・６．２：例えば、より多くのスペクトルが他の目的のために必要とされる場合、又は異なるバックホールのために使用される異なるタイプの基礎ネットワーク、例えば、異なるタイプのファイバがある場合に、隣接ｇＮＢの最適化された無線バックホール能力が変化する。
［ステップ６．１の詳細］
一実施形態において、無線リンク停止の場合における子ｇＮＢの詳細な動作を、図１４に示す。
ステップＳ１５０で、子ｇＮＢと親ｇＮＢとの間のＵｕリンクの無線状態が閾値を下回る。例えば、変化は、湿度上昇、又は２つのｇＮＢ間の障害物、に起因する可能性がある。閾値は－６ｄＢであってよい。Ｑ１０は、子基地局と同じオペレータの基地局との間に他のＵｕリンクがあるかどうかを尋ねる。Ｓ１６０で、子基地局と同じオペレータの基地局との間に他のＵｕリンクがある場合には、ユーザプレーンパケットをルーティングするためにこのＵｕリンクが使用され、ルーティングテーブルはＳ１７０で更新される。Ｑ２０は、古いＵｕリンクの停止タイマが経過したかどうかを尋ね、そうである場合には、古いＵｕリンクはＳ１８０でオフされる。ステップＳ１９０で、同じネットワーク内の他の最適化された親ｇＮＢへの接続が、オペレータに属するネットワーク内で十分なリンクが利用可能であることを確かにするために形成される。
他方で、Ｑ１０において、子基地局と同じオペレータの基地局との間にＵｕリンクがない場合には、ステップＳ２００で、同じネットワーク内の他の最適化された親ｇＮＢへの接続が形成される。Ｓ２１０で、このＵｕリンクは、ユーザプレーンパケットをルーティングするために使用され、Ｓ２２０で、ルーティングテーブルは更新される。
子基地局は、状況に応じて、無線バックホールを提供する他のオペレータ／ネットワークへ変更する。現在のオペレータの基地局への他のリンクがない場合には、変更が行われるべきである。しかし、他の状況での切り替えは、例えば、リンク品質、コストなどのような１つ以上のパラメータに従って、構成可能であってもよい。
［ステップ６．２の詳細］
一実施形態において、能力更新の場合における子ｇＮＢの詳細な動作を、図１５に示す。
ステップＳ２３０で、ｇＮＢは、無線バックホールのために使用される親ｇＮＢによってリレーされた隣接ｇＮＢのグループ内の１つからの能力更新メッセージを受け取る。Ｓ２４０で、ｇＮＢはそのローカルデータベースを更新する。Ｑ３０は、能力が「利用可能」から「利用不可能」に変化したかどうかを尋ねる。そうである場合に、Ｑ４０は、このｇＮＢとのアクティブなＵｕ接続があるかどうかを尋ねる。そうである場合には、Ｓ２５０でそれは非アクティブにされ、Ｓ２６０で、付加的なＵｕリンクの最大数が１だけ増やされ、Ｓ２７０で、バックホールルーティングテーブルが更新される。
他方で、能力が「利用可能」から「利用不可能」に変化しない（すなわち、別な方向では利用可能に変化した）場合には、Ｑ５０は、付加的なＵｕリンクの最大数がゼロよりも大きいかどうかを尋ねる。そうである場合には、Ｓ２８０で、必要に応じて、能力更新があったｇＮＢへのリンクはアクティブにされ、次いで、Ｓ２９０で、付加的なＵｕリンクの最大数が１だけ減らされ、Ｓ３００で、バックホールルーティングテーブルが更新される。
［ステップ７の詳細］
最適化された無線バックホール能力が変化する場合に、親ｇＮＢは、その隣接ｇＮＢに対して、事前設定ステップ中に構成された“Ｍａｘ Ｈｏｐｓ”パラメータとともに新しい能力を通知する。この更新を受け取ったｇＮＢの動作を図１６に詳述する。
ステップＳ３１０で、ｇＮＢは、その隣接ネイバーのうちの１つから隣接ｇＮＢの能力更新を受け取る。Ｑ６０は、Ｍａｘ Ｈｏｐｓ（メッセージをリレーする残りのホップ数）がゼロよりも大きいかどうかを尋ね、そうである場合には、ｇＮＢは、Ｍａｘ Ｈｏｐｓをデクリメントし、Ｓ３２０で、更新をその隣接ｇＮＢへ転送する。次いで、ｇＮＢは、Ｓ３３０で、そのローカルデータベースを、メッセージをそもそも送信したネイバーの新しい能力により更新する。Ｍａｘ Ｈｏｐｓがゼロである場合には、メッセージは転送されないが、更新はＳ３３０で依然として実行される。
Ｑ７０は、ＲＡＮ共有データベースにおいてＲＡＮ共有ネイバーごとにアクティブなＵｕ接続があるかどうかを尋ねる。所与のｇＮＢのＲＡＮ共有データベースは、有線バックホール及び／又は仮想化能力の有無にかかわらず、ＲＡＮ共有サービスに参加する隣接ｇＮＢを含む。Ｓ３４０で、それらのｇＮＢの夫々について、アプリケーションメッセージが新しい能力により送信される。
図１７は、実施形態における中間基地局の使用を説明するよう具体的な５Ｇの実施形態における配置を示す。
ここで、子基地局はオペレータ／ネットワークＡからであり、ｇＮＢ－Ａ１及びｇＮＢ－Ａ２と表記される。それらは、四隅を二重線で囲まれて図の左上及び右上に示されている。それらはワイヤラインバックホールを有さない。オペレータＣからの親基地局ｇＮＢ－Ｃ（ボックス内）は、図の上に示されている。それは、右側にあるｇＮＢ－Ａ２への直接無線リンクを有している。それはまた、オペレータＢからの中間基地局ｇＮＢ－Ｂ（四隅を太線で囲まれている）を介した右側のｇＮＢ－Ａ１への間接的な無線バックホールリンクも有している。従って、親基地局ｇＮＢ－Ｃは、自身のＵＰＦとともに、オペレータ／ネットワークＡ及びＢからのＵＰＦも仮想化する必要がある。
図１８は、図１７に示される中間基地局を含む最適化されていないバックホールパスを破線で示す。先と同じく、親基地局ｇＮＢ－Ｃは、自身のＵＰＦとともに、オペレータ／ネットワークＡ及びＢからのＵＰＦも仮想化する。これは、ｇＮＢ－Ａ１からｇＮＢ－Ｂまで及びｇＮＢ－ＢからｇＮＢ－Ｃまでの２つの無線リンク並びにｇＮＢ－Ｃからインターネットへの有線Ｎ６リンクとして示されている最適化されたパスを可能にする。ここで、ｇＮＢ－Ｂは、自身のエアインターフェースを介してｇＮＢ－Ａからバックホールを受信し、ｇＮＢ－Ｃのエアインターフェースを介してｇＮＢ－Ｃへバックホールを送信する無線中継局として動作する。ＵＰＦ仮想化は、バックホールが通るあらゆるオペレータネットワークについて必要とされる。
本発明の実施形態は、方法が次のことを行うことを可能にし得る：
・最適化された無線バックホール共有にサブスクライブすること
・“最適化された無線バックホールサービス”情報を無線でブロードキャストすること
・最適化された無線バックホールサービスにサブスクライブする隣接（子）基地局へＣＮ機能仮想化及びワイヤラインバックホール能力を無線により転送すること
・最適化された無線バックホールサービスに参加する隣接ノードへＣＮ機能仮想化及びワイヤラインバックホール能力を転送すること
・Ｘｎシグナリング（仮想化リソースに関する情報）のための最大ホップ数を設定及び使用すること
・無線バックホールを共有するために隣接ｇＮＢにより使用されるＵｕリンクの最大数を設定及び使用すること
・Ｕｕリンク停止タイマを設定及び使用すること。
［用語解説］
・最適化された無線バックホールサービス（optimised wireless backhaul service）：所与のオペレータからの基地局（又はｇＮＢ）によって他のオペレータからの基地局（又はｇＮＢ）へ提供される無線バックホールサービス。実施形態において、これは、これらのオペレータの１つ以上、通常は両方からのいくつかのＣＮ機能を仮想化する能力を含む。
・ＣＮ機能仮想化能力：所与のｇＮＢが最適化された無線バックホールサービスのために必要に応じてそれ自身のネットワーク／異なるオペレータからのいくつかのＣＮ機能を仮想化（ホスト）する能力。この能力は、時間（例えば、ＨＷリソースの不足、新しいポリシー、など）において変化する可能性がある。この能力は、相対的な能力を表す限られた数の値によって定義され得る。例えば、４つの値（すなわち、２ビットシグナリング）は：
○能力なし
○制限された能力（例えば、能力なしに直ちに変化する可能性がある）
○優れた能力（例えば、十分なリソースであるが１００％ではない）
○完全な能力（例えば、１００％のリソース）
であってよい。
・ワイヤラインバックホール能力：所与のｇＮＢがワイヤライン接続を介してデータネットワークへ接続される能力。この能力はバイナリ（すなわち、利用可能又は利用不可能）であり、単ビットによって表され得る。
・インバンドバックホール：バックホールリンクを提供するために無線スペクトルを利用すること。すなわち、無線バックホールリンクは、無線サービス（すなわち、５Ｇ）と同じスペクトル（例えば、２４．２５～２７．５ＧＨｚバンド内の２００ＭＨｚ）を使用する。
本発明の利用分野は、無線バックホールが用いられる可能性がある全ての無線通信システムを含む。
上記の実施形態に加えて、以下の付記を記載する。
（付記１）
第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内の子基地局のための無線バックホールを確保する方法であって、
ワイヤラインバックホール能力を備え、コアネットワークＵＰＦを仮想化するよう構成される任意の親基地局が、それが無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズし、
前記第１ネットワーク内の前記子基地局が、第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内の１つ以上の親基地局へエアインターフェースを介して接続し、
前記子基地局が、接続されている親基地局へバックホールサービス要求を送信し、
前記バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、前記接続されている親基地局が、仮想化されたＵＰＦを用いて、前記親基地局とデータネットワークとの間の直接ワイヤラインバックホールリンクを有効にし、
前記子基地局が、バックホールのために前記接続されている親基地局の前記ワイヤラインバックホールリンク及び無線バックホールリンクとして前記エアインターフェースを使用する、
方法。
（付記２）
前記エアインターフェースは、ＵＥとのＲＡＮ通信のために前記接続されている親基地局に割り当てられているリソースを使用する、
付記１に記載の方法。
（付記３）
前記接続されている親基地局は、前記無線バックホールサービスを供給するよう前記第１ネットワーク及び前記第２ネットワークのコアネットワークＵＦＰを仮想化する、
付記１又は２に記載の方法。
（付記４）
中間基地局が、前記子基地局と前記親基地局との間の無線バックホールリレーとして動作する、
付記１乃至３のうちいずれか一つに記載の方法。
（付記５）
前記子基地局は、前記第２ネットワーク内の１つよりも多い親基地局へ接続し、バックホール使用のために１つを選択し、
前記子基地局とバックホールのために使用される前記接続されている親基地局との間の無線状態が品質閾値を下回る場合に、前記子基地局は、バックホールのために前記第２ネットワーク内の異なる接続されている親基地局を使用する、
付記１乃至４のうちいずれか一つに記載の方法。
（付記６）
バックホールのために使用される前記接続されている親基地局は、前記第２ネットワーク内の隣接基地局の無線バックホールサービス能力のリストを前記子基地局へ送り、該子基地局は、バックホールコネクティビティのために前記リストからルーティングテーブルを構築する、
付記１乃至５のうちいずれか一つに記載の方法。
（付記７）
前記隣接基地局は、前記親基地局からの物理距離によって、又は前記親基地局からの基地局間のリンクの数に関する距離によって、定義される、
付記６に記載の方法。
（付記８）
任意の基地局が、基地局間のインターフェースを介して同じネットワークの隣接基地局へ無線バックホール能力メッセージを送り、該メッセージは、前記無線バックホール能力メッセージが基地局間のリンクによってリレーされる回数を制限する最大ホップ数を含む、
付記１乃至７のうちいずれか一つに記載の方法。
（付記９）
最大ホップ数がゼロよりも多い無線バックホール能力メッセージを基地局が受信する場合に、該受信する基地局は、前記最大ホップ数をデクリメントし、前記無線バックホール能力メッセージを隣接基地局へリレーする、
付記８に記載の方法。
（付記１０）
基地局が前記無線バックホール能力メッセージを受信する場合に、それは、それが接続されている任意の子基地局へ前記無線バックホール能力メッセージを渡す、
付記８又は９に記載の方法。
（付記１１）
前記子基地局は、第３オペレータによって提供される第３ネットワーク内の１つ以上の親基地局へ第３ネットワークエアインターフェースを介して接続する、
付記１乃至１０のうちいずれか一つに記載の方法。
（付記１２）
前記子基地局とバックホールのために使用される前記接続されている親基地局との間の無線状態が品質閾値を下回る場合に、かつ、前記第２ネットワーク内に他の接続されている親基地局がない場合に、前記子基地局は、前記第２ネットワーク内又は前記第３ネットワーク内の他の親基地へ接続する、
付記１１に記載の方法。
（付記１３）
前記子基地局は、接続されている親基地局への更なるエアインターフェースリンクの最大数（Ｍａｘ Ｕｕ）を有し、１つの接続されている親基地局がその無線バックホール能力を利用可能から利用不可能に変更する場合に、前記子基地局は、当該親基地局へのそのエアインターフェースリンクを非アクティブにし、前記最大数を１だけ増やす、
付記１乃至１２のうちいずれか一つに記載の方法。
（付記１４）
前記子基地局は、接続されている親基地局への更なるエアインターフェースリンクの最大数（Ｍａｘ Ｕｕ）を有し、１つの親基地局がその無線バックホール能力を利用不可能から利用可能に変更する場合に、前記子基地局は、前記最大数がゼロよりも大きいときに当該親基地局へのそのエアインターフェースリンクをアクティブにし、前記最大数を１だけ減らす、
付記１乃至１３のうちいずれか一つに記載の方法。
（付記１５）
第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内の子基地局であって、
コントローラと、送信及び受信ユニットとを有し、
前記コントローラは、前記送信及び受信ユニットを制御して、
第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内の１つ以上の親基地局へエアインターフェースを介して接続し、前記１つ以上の親基地局が、ワイヤラインバックホール能力を備え、データネットワークへの直接ワイヤラインバックホールリンクを可能にするようにコアネットワークＵＰＦを仮想化するよう構成され、
接続されている親基地局へバックホールサービス要求を送信し、
前記バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、前記接続されている親基地局の前記ワイヤラインバックホールリンクへの無線バックホールリンクとして前記エアインターフェースを使用する、
子基地局。
（付記１６）
ワイヤラインバックホール能力を備え、コアネットワークＵＰＦを仮想化するよう構成される親基地局であって、第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内にある前記親基地局において、
コントローラと、送信及び受信ユニットと、データネットワークへの接続とを有し、
前記コントローラは、前記送信及び受信ユニットを制御して、
前記親基地局が無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズし、
第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内にある子基地局のエアインターフェースを介した接続を許可し、
前記接続されている子基地局からのバックホールサービス要求を受信し受け入れ、
前記コントローラは、前記親基地局とデータネットワークとの間の直接ワイヤラインバックホールリンクを有効にするようＵＰＦを仮想化して、前記子基地局がバックホールのために前記接続されている親基地局の前記ワイヤラインバックホールリンク及び無線バックホールリンクとして前記エアインターフェースを使用することを可能にする、
親基地局。
（付記１７）
第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内の子基地局における方法であって、
前記子基地局は、
第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内の１つ以上の親基地局へエアインターフェースを介して接続し、前記１つ以上の親基地局が、ワイヤラインバックホール能力を備え、データネットワークへの直接ワイヤラインバックホールリンクを可能にするようにコアネットワークＵＰＦを仮想化するよう構成され、
接続されている親基地局へバックホールサービス要求を送信し、
前記バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、前記接続されている親基地局の前記直接ワイヤラインバックホールリンクへの無線バックホールリンクとして前記エアインターフェースを使用する、
方法。
（付記１８）
ワイヤラインバックホール能力を備え、コアネットワークＵＰＦを仮想化するよう構成される親基地局における方法であって、前記親基地局が第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内にある前記方法において、
前記親基地局が無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズすることと、
第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内にある子基地局のエアインターフェースを介した接続を許可することと、
前記接続されている子基地局からのバックホールサービス要求を受信し受け入れることと、
前記親基地局とデータネットワークとの間の直接ワイヤラインバックホールリンクを有効にするようＵＰＦを仮想化して、前記子基地局がバックホールのために前記接続されている親基地局の前記ワイヤラインバックホールリンク及び無線バックホールリンクとして前記エアインターフェースを使用することを可能にすることと
を有する方法。
（付記１９）
コンピュータ読み出し可能な命令の形をとるソフトウェアであって、
親基地局のコントローラによって実行される場合に、前記親基地局に、
前記親基地局が無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズすることと、
第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内にある子基地局のエアインターフェースを介した接続を許可することと、
前記接続されている子基地局からのバックホールサービス要求を受信し受け入れることと、
前記親基地局とデータネットワークとの間の直接ワイヤラインバックホールリンクを有効にするようＵＰＦを仮想化して、前記子基地局がバックホールのために前記接続されている親基地局の前記ワイヤラインバックホールリンク及び無線バックホールリンクとして前記エアインターフェースを使用することを可能にすることと
を有する方法を実行させる、ソフトウェア。
（付記２０）
コンピュータ読み出し可能な命令の形をとるソフトウェアであって、
第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内にある子基地局のコントローラによって実行される場合に、前記子基地局に、
第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内の１つ以上の親基地局へエアインターフェースを介して接続することであり、前記１つ以上の親基地局が、ワイヤラインバックホール能力を備え、データネットワークへの直接ワイヤラインバックホールリンクを可能にするようにコアネットワークＵＰＦを仮想化するよう構成される、前記接続することと、
接続されている親基地局へバックホールサービス要求を送信することと、
前記バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、前記接続されている親基地局の前記直接ワイヤラインバックホールリンクへの無線バックホールリンクとして前記エアインターフェースを使用することと
を有する方法を実行させる、ソフトウェア。
（付記２１）
付記１９又は２０に記載のソフトウェアを記憶している非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。

Claims (15)

  1. 第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内の子基地局のための無線バックホールの方法であって、
    ラインバックホール能力を備える親基地局が、該親基地局が無線バックホールサービスをサポートするよう構成され、
    前記第１ネットワーク内の前記子基地局が、第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内の１つ以上の親基地局へエアインターフェースを介して接続し、前記１つ以上の親基地局が夫々、当該親基地局が無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズするよう構成され、
    前記子基地局が、接続されている親基地局へバックホールサービス要求を送信し、
    前記バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、前記接続されている親基地局が、前記第１オペレータのコアネットワークへの前記エアインターフェースを通じた無線バックホールリンクを前記子基地局に提供するよう、当該接続されている親基地局の送信及び受信ユニットを制御し、
    前記子基地局が、前記第１オペレータのコアネットワークへの無線バックホールリンクとして前記エアインターフェースを使用する、
    方法。
  2. 前記エアインターフェースは、ＵＥとのＲＡＮ通信のために前記接続されている親基地局に割り当てられているリソースを使用する、
    請求項１に記載の方法。
  3. 中間基地局が、前記子基地局と前記親基地局との間の無線バックホールリレーとして動作する、
    請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記子基地局は、前記第２ネットワーク内の１つよりも多い親基地局へ接続し、バックホール使用のために１つを選択し、
    前記子基地局とバックホールのために使用される前記接続されている親基地局との間の無線状態が品質閾値を下回る場合に、前記子基地局は、バックホールのために前記第２ネットワーク内の異なる接続されている親基地局を使用する、
    請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の方法。
  5. バックホールのために使用される前記接続されている親基地局は、前記第２ネットワーク内の隣接基地局のバックホールサービス能力のリストを前記子基地局へ送り、該子基地局は、バックホールコネクティビティのために前記リストからルーティングテーブルを構築する、
    請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記隣接基地局は、前記親基地局からの物理距離によって、又は前記親基地局からの基地局間のリンクの数に関する距離によって、定義される、
    請求項５に記載の方法。
  7. 任意の基地局が、基地局間のインターフェースを介して同じネットワークの隣接基地局へ無線バックホール能力メッセージを送り、該メッセージは、前記無線バックホール能力メッセージが基地局間のリンクによってリレーされる回数を制限する最大ホップ数を含む、
    請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の方法。
  8. 最大ホップ数がゼロよりも多い無線バックホール能力メッセージを基地局が受信する場合に、該受信する基地局は、前記最大ホップ数をデクリメントし、前記無線バックホール能力メッセージを隣接基地局へリレーする、
    請求項７に記載の方法。
  9. 基地局が前記無線バックホール能力メッセージを受信する場合に、それは、それが接続されている任意の子基地局へ前記無線バックホール能力メッセージを渡す、
    請求項７又は８に記載の方法。
  10. 前記子基地局は、第３オペレータによって提供される第３ネットワーク内の１つ以上の親基地局へ第３ネットワークエアインターフェースを介して接続する、
    請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記子基地局とバックホールのために使用される前記接続されている親基地局との間の無線状態が品質閾値を下回る場合に、かつ、前記第２ネットワーク内に他の接続されている親基地局がない場合に、前記子基地局は、前記第２ネットワーク内又は前記第３ネットワーク内の他の親基地へ接続する、
    請求項１０に記載の方法。
  12. 第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内の子基地局であって、
    コントローラと、送信及び受信ユニットとを有し、
    前記コントローラは、前記送信及び受信ユニットを制御して、
    第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内の１つ以上の親基地局へエアインターフェースを介して接続し、前記１つ以上の親基地局が夫々、ラインバックホール能力を備え、当該親基地局が無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズするよう構成され、
    接続されている親基地局へバックホールサービス要求を送信し、
    前記バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、前記第１オペレータのコアネットワークへの無線バックホールリンクとして前記エアインターフェースを使用する、
    子基地局。
  13. ラインバックホール能力を備え、第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内にある親基地局であって、
    コントローラと、送信及び受信ユニットと、データネットワークへの接続とを有し、
    前記コントローラは、前記送信及び受信ユニットを制御して、
    前記親基地局が無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズし、
    第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内にある子基地局のエアインターフェースを介した接続を許可し、
    前記接続されている子基地局からのバックホールサービス要求を受信し、
    前記コントローラは、前記送信及び受信ユニットを更に制御して、前記バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、前記エアインターフェースを通じた前記第１オペレータのコアネットワークへの無線バックホールリンクを前記子基地局に提供する、
    親基地局。
  14. 第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内の子基地局における方法であって、
    前記子基地局は、
    第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内の１つ以上の親基地局へエアインターフェースを介して接続し、前記１つ以上の親基地局が夫々、ラインバックホール能力を備え、当該親基地局が無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズするよう構成され、
    接続されている親基地局へバックホールサービス要求を送信し、
    前記バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、前記第１オペレータのコアネットワークへの無線バックホールリンクとして前記エアインターフェースを使用する、
    方法。
  15. バックホール能力を備え、第２オペレータによって提供される第２ネットワーク内にある親基地局における方法であって、
    前記親基地局が無線バックホールサービスをサポートすることをアドバタイズすることと、
    第１オペレータによって提供される第１ネットワーク内にある子基地局のエアインターフェースを介した接続を許可することと、
    前記接続されている子基地局からのバックホールサービス要求を受信することと、
    送信及び受信ユニットを制御して、前記バックホールサービス要求が受け入れられる場合に、前記エアインターフェースを通じた前記第１オペレータのコアネットワークへの無線バックホールリンクを前記子基地局に提供することと
    を有する方法。
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