JP7413523B2 - マルチパス通信の実行 - Google Patents

Description

本開示は、概して、無線通信技術の分野に関し、より具体的には、マルチパス通信を実行するための方法及び装置に関する。

現在、２つの通信装置間で通信するために用いられ得る無線通信技術が多くある。特定のシナリオでは、２つの通信装置間のデータパケットの通信が中断され得るか又はデータ損失を被り、低スループット及び／又は遅延を経験し得る。例えば、一方の通信装置は、装置間通信における他方の通信装置の通信範囲を越えて移動し、データ通信の中断がもたらされる。別の例では、２つの通信装置間での通信にセルラー通信が用いられ得る。典型的に、セルラーネットワークは装置間通信と比べて、より広いカバレッジエリアを提供する。しかしながら、セルラー通信においてアップリンク及びダウンリンクを介して受信されたデータパケットのシーケンス番号が異なり得るか又はデータパケットが乱れることにより、データが誤ったものになり得る。そのため、宛先装置でのデータパケットの受信は信頼性が低いか、非効率的であるか又は遅延し得る。一般的に、次世代サービス（例えば、Ｖ２Ｘサービス）は厳しいサービス品質要件を有し、無線通信の従来の方法及びシステムを用いてこれを満たすのは困難であり得る。

したがって、前述の議論に照らして、データパケットの無線通信のための従来のシステム及び方法に関連する前述の欠点を克服する必要がある。

本開示は、マルチパス通信を実行するための方法、装置及びコンピュータプログラム製品を提供しようとするものである。本開示は、少なくとも２つの通信装置間のデータの非効率で信頼性の低い無線通信という既存の課題に対する解決策を提供しようとするものである。本開示の目的は、従来技術で遭遇する課題を少なくとも部分的に解消する解決策を提供し、データパケットを効率的に且つ信頼性をもって通信することができる改善された方法及び装置を提供することである。

本開示の目的は、同封の独立請求項で提供される解決策によって実現される。本開示の有利な実施は従属請求項でさらに定義される。

第１の態様では、本開示は、ターゲット通信装置においてマルチパス通信を実行するための方法を提供する。当該方法は、ソース通信装置から、２つ以上の異なるパスを介して複数のデータパケットを取得することを含み、該複数のデータパケットの各データパケットのヘッダはパケット情報を含む。前記パケット情報は前記複数のデータパケット間の関連を示す。前記ソース通信装置における各データパケット内のパケット情報は、前記２つ以上の異なるパスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクに関係なく、前記ターゲット通信装置における各データパケット内のパケット情報と同じである。前記複数のデータパケットは、異なるペイロードを有する異なるデータパケット又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含む。当該方法は、第１のパスを介して受信された前記複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットと、第２のパスを介して受信された前記複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットとを、前記パケット情報に基づいて識別すること、をさらに含む。

第１の態様の方法は、２つ以上の異なるパスを介して複数のデータパケットを取得し、さらに、２つ以上の異なるパスのうちのどのパスからどのデータパケットが受信されたかを識別することを可能にする。各データパケットのヘッダ内のパケット情報は、２つ以上の異なるパスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクに関係なく変化しないため、本方法は、マルチパス環境で移動する複数のデータパケット間の相関関係を確立することを可能にする。本方法は、ソース通信装置とターゲット通信装置との間のデータ通信のサービス品質（ＱｏＳ）を改善する。例えば、２つ以上の異なるパスを介して取得される複数のデータパケットが異なるペイロードを有する異なるデータパケットを含む場合、本方法は、ソース通信装置とターゲット通信装置との間のデータ通信においてデータスループットを改善し、遅延を低減する。２つ以上の異なるパスを介して取得された複数のデータパケットが同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含む場合、本方法は、ソース通信装置とターゲット通信装置との間のデータ通信の信頼性を高める。

第１の態様の第１の実施では、前記第１のパス又は前記第２のパスのうちの少なくとも１つは、前記ソース通信装置と前記ターゲット通信装置との間の装置間通信に対応する。

第１のデータパケットのセット又は第２のデータパケットのセットのうちの少なくとも１つは、装置間通信におけるソース通信装置とターゲット通信装置との間の直接リンクを介して受信され、これは、遅延を減少させ、データ通信の柔軟性を高める。

第１の態様の第２の実施の形態では、前記２つ以上の異なるパスのうちの前記第１のパスはセルラー通信パスであり、前記２つ以上の異なるパスのうちの前記第２のパスは、前記装置間通信に対応するサイドリンク通信パスであり、前記ソース通信装置及び前記ターゲット通信装置は、車両、車両内で用いられる電子装置又は携帯型電子装置のうちの少なくとも１つである。

セルラー通信パスは広いカバレッジエリアを提供するのに対して、サイドリンク通信パスは空間周波数の再利用を通して容量及びネットワーク性能を高める。そのため、セルラー通信及びサイドリンク通信の両方を用いるマルチパス通信は、２つの通信装置間で強化された信頼性の高い通信を可能にする。

第１の態様の第３の実施の形態では、前記方法は、前記ターゲット通信装置において受信された前記複数のデータパケットから、前記パケット情報に基づいて、前記ターゲット通信装置により、重複データパケットをフィルタリングすることをさらに含む。

重複データパケットのフィルタリングは、データがターゲット通信装置で最終的に提示された際に複製されないことを確実にする。

第１の態様の第４の実施形態では、前記方法は、前記ターゲット通信装置により、前記パケット情報に基づいて、前記複数のデータパケットを、前記複数のデータパケットのそれぞれに関連するシーケンス番号により並び替えることをさらに含み、前記複数のデータパケットは、前記第１のパス及び前記第２のパスを介して分割モードで取得された異なるデータパケットを含む。

シーケンス番号により複数のデータパケットを並べ替えることにより、データパケットがソース通信装置によって通信される順序と同じ順序でデータパケットがターゲット通信装置において並べ替えられるのが確かになる。これにより、本方法は、高い信頼性でターゲット通信装置において完全なデータ回復を確実に、データ損失を回避する。

第２の態様では、本開示は、ソース通信装置においてマルチパス通信を実行するための方法を提供する。当該方法は、ターゲット通信装置に、第１のパスを介して複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットと、第２のパスを介して該複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットとを提供することを含む。各データパケットのヘッダは、前記複数のデータパケット間の関連を示す。前記複数のデータパケットは、異なるペイロードを有する異なるデータパケット又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含む。

本方法は、異なるペイロードを有する異なるデータパケット又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを通信するために２つの異なるパスが用いられるため、データ通信における柔軟性を改善する。第２のパスを介して提供される第２のデータパケットのセットが、第１のパスを介して提供される第１のデータパケットのセットの同じペイロードのコピーを有する重複データパケットの場合、本方法は、マルチパス通信を実行することにより、ソース通信装置とターゲット通信装置との間のデータ通信の信頼性を高める。また、第１のデータパケットのセットが、第２のデータパケットのセットとは異なるペイロードを有する異なるデータパケットの場合、本方法は、マルチパス通信を実行することにより、ソース通信装置とターゲット通信装置との間のデータ通信のデータスループットを改善し、遅延を低減する。

第２の態様の第１の実施の形態では、前記第１のパス又は前記第２のパスのうちの１つは、前記ソース通信装置と前記ターゲット通信装置との間の装置間通信に対応し、前記ソース通信装置における各データパケット内のパケット情報は、前記２つ以上の異なるパスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクに関係なく、前記ターゲット通信装置における各データパケット内のパケット情報と同じである。

第１のデータパケットのセット又は第２のデータパケットのセットのうちの少なくとも１つは、装置間通信にあるソース通信装置とターゲット通信装置との間の直接リンクを介して受信されたターゲット通信装置に提供され、これは、遅延を低減し、データ通信の柔軟性を高める。ソース通信装置における各データパケット内のパケット情報は、第１のパス及び第２パスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクにかかわらず、ターゲット装置における各データパケット内のパケット情報と同じであるため、本方法はマルチパス環境で移動するデータパケットのエンドツーエンドトラッキング及び相関関係を促進する。

第２の態様の第２の実施の形態では、本方法は、前記複数のデータパケットを２つ以上の異なるパスを介して前記ターゲット通信装置に通信するために、前記ソース通信装置により、重複モード又は分割モードを選択することをさらに含み、該重複モード又は分割モードの選択は、データセッションの開始前又はデータセッションの間に発生する。

重複モード又は分割を選択する決定は、データ通信における柔軟性を改善する。具体的には、重複モードの選択はデータ通信の信頼性を高めるのに対して、分割モードの選択はスループットを高めることに加えて、データ通信における遅延を低減させる。さらに、データセッションの開始前又はデータセッションの間でも選択が可能なため、フェイルルセーフ通信が確かなものになる。

第２の態様の第３の実施の形態では、本方法は、前記重複モードの選択に基づいて、前記ソース通信装置により、前記第１のデータパケットのセットを、前記第１のパスを介してネットワークエンティティにアップリンク送信で通信し、前記第２のデータパケットのセットを前記第２のパスを介して前記ターゲット通信装置に重複データパケットとして通信することをさらに含み、前記重複モードにおいて、前記第１のデータパケットのセットの少なくともペイロードは、前記第２のデータパケットのセットのペイロードと同じである。

重複モードにおいて、第１のデータパケットのセットのペイロードは、第２のデータパケットのセットと同じであり、これは、ソース通信装置によって通信される全てのデータパケットがターゲット通信装置で確実に受信され、例えば信号減衰によるデータ損失のリスクが大幅に低減されることを確かなものにする。

第２の態様の第４の実施の形態では、本方法は、前記ソース通信装置により、前記第１のデータパケットのセットを、前記第１のパスを介してネットワークエンティティにアップリンク送信で通信し、前記第２のデータパケットのセットを前記第２のパスを介して前記ターゲット通信装置に通信することをさらに含み、前記分割モードにおいて、前記第１のデータパケットのセットのペイロードは、前記第２のデータパケットのセットのペイロードと異なる。

分割モードにおいて、第１のデータパケットのセットのペイロードは、第２のデータパケットのセットのペイロードとは異なり、これは、重複モードを介して通信されるデータパケットと比べて、ソース通信により、データがより速い速度でターゲット通信装置に提供されることを確かなものにする。

第２の態様の第４の実施の形態では、前記複数のデータパケットの各データパケットのヘッダ又は前記データセッションの確立又は更新時に前記ソース通信装置によってネットワークエンティティ又は前記ターゲット通信装置のうちの少なくとも１つに送信されるシグナリングメッセージはインジケータを含む。前記インジケータは、前記ネットワークエンティティ又は前記ターゲット通信装置におけるマルチパス機能の有効を示す。

アクティベーションにより、ネットワークエンティティ（例えば、無線アクセスネットワークノード又はコアネットワークエンティティ）は、それが特定の機能、例えば、各受信データパケットのヘッダのパケット情報の保持を行わなければいけないことを知ることができる。インジケータは、マルチパス環境で移動するデータパケットのエンドツーエンドトラッキング及び相関関係を可能にする。

第３の態様では、本開示は、ネットワークエンティティにおいてマルチパス通信を実行するための方法を提供する。本方法は、ソース通信装置から、第１のデータパケットのセットを取得することを含み、該第１のデータパケットのセットの各データパケットのヘッダはパケット情報を含む。該パケット情報は前記第１のデータパケットのセットの間の関連を示す。本方法は、受信した前記第１のデータパケットのセットの各データパケットについて、前記パケット情報に基づいて、アップリンクシーケンス番号をダウンリンクシーケンス番号にマッピングすることと、前記パケット情報を含む前記第１のデータパケットのセットの各受信データパケットを、前記ダウンリンクシーケンス番号にマッピングされた前記アップリンクシーケンス番号に基づいて、ターゲット通信装置又はさらなるネットワークエンティティのうちの少なくとも１つに提供することと、を含む。

第１のデータパケットのセットの各データパケットについて、アップリンクシーケンス番号のダウンリンクシーケンス番号へのマッピングすることは、データパケットの乱れの問題に対処する。マッピングの結果として、ダウンリンクデータパケットのために、従来のシーケンス番号導出方法を適用する必要がない。さらに、パケット情報及びマッピングに基づいて、本方法は、ソース通信装置から取得された第１のデータパケットのセットのエンドツーエンドトラッキング及び相関関係を可能にし、さらに、ターゲット通信装置又はさらなるネットワークエンティティ（例えば、別の無線アクセスネットワークノード又はコアネットワークエンティティ）に提供される。

前記アップリンクシーケンス番号は、前記ソース通信装置から特定のネットワーク層で受信され、前記アップリンクシーケンス番号は、前記特定のネットワーク層で前記ダウンリンクシーケンス番号にマッピングされる。前記特定のネットワーク層は、パケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＰＣ）層、サービスデータ適応プロトコル（ＳＤＡＰ）層又は他のネットワーク層のうちの少なくとも１つである。

特定のネットワーク層のアップリンクシーケンス番号（例えば、アップリンクＰＤＣＰシーケンス番号）が保持され、特定のネットワーク層のダウンリンクシーケンス番号（例えば、ダウンリンクＰＤＣＰシーケンス番号）にマッピングされる。これは、データパケットの乱れの問題に対処し、そのようなデータパケットの正しい順序付けを確かなものにする。

第３の態様の第２の実施の形態では、本方法は、前記ネットワークエンティティにより、前記ソース通信装置から受信された前記アップリンクシーケンス番号を、前記第１のデータパケットのセットの各受信データパケットのコアネットワークプロトコルベースヘッダに付加することをさらに含む。本方法は、前記ネットワークエンティティにより、前記付加されたアップリンクＳＮを含む前記コアネットワークプロトコルベースヘッダを有する前記第１のデータパケットのセットの各受信データパケットをコアネットワークエンティティに通信することをさらに含み、前記付加されたアップリンクシーケンス番号を含む前記コアネットワークプロトコルベースヘッダは、前記コアネットワークプロトコルベースヘッダのヘッダ構造の拡張として、前記付加されたアップリンクシーケンス番号を含む修正されたコアネットワークプロトコルベースヘッダである。

データパケットの乱れの問題に対処し、ターゲット通信装置が第１のパスを介して送信されたデータパケットを第２のパスと比較できるようにするために、ネットワークエンティティ（すなわち、ソースネットワークエンティティ）によって取得された各データパケットのコアネットワークプロトコルベースのヘッダが、ソース通信装置から取得されたアップリンクシーケンス番号と共に付加される。

第３の態様の第３の実施の形態では、前記コアネットワークプロトコルベースヘッダは、一般パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）トンネリングプロトコルユーザプレーン（ＧＴＰ－Ｕ）ヘッダである

従来のシステムでは、セルラー通信におけるアップリンク及びダウンリンクを介して受信されたデータパケットのシーケンス番号は潜在的に異なるか又はデータパケットが潜在的に乱される（すなわち、誤った順序になる）。そのため、付加されたアップリンクシーケンス番号を含む修正されたＧＴＰ－Ｕヘッダを用いることにより、データパケットがセルラーネットワークを介して移動する間に、データパケットが乱れる問題が対処される。

第３の態様の第４の実施の形態では、本方法は、前記第１のデータパケットのセットの受信データパケットを前記ターゲット通信装置にダウンリンク送信する前に、前記ネットワークエンティティにより、前記受信したアップリンクシーケンス番号を前記複数のデータパケットの各受信データパケットにおけるダウンリンクシーケンス番号として設定することをさらに含む。

各データパケットのダウンリンクシーケンス番号は、それぞれのアップリンクシーケンス番号と同じであるため、ダウンリンクデータパケットのために通常のシーケンス番号導出方法を適用する必要はなく、データパケットの信頼性の高いエンドツーエンドトラッキングが通信プロセスを通して確かなものになる。

第３の態様の第５の実施の形態では、本方法は、前記第１のデータパケットのセットの各データパケットのヘッダにおける又は前記ソース通信装置によって送信されるシグナリングメッセージにおけるインジケータに基づいて、前記ネットワークエンティティにより、マルチパス機能を有効にすることをさらに含む。前記マルチパス機能を有効にすることは、前記ネットワークエンティティで受信された前記第１のデータパケットのセットの各データパケット内のパケット情報を記憶し、該パケット情報を再利用して、各受信パケットを前記ターゲット通信装置にさらに提供すること、又は前記パケット情報を有する前記第１のデータパケットのセットの各データパケットを、前記パケット情報を再利用するさらなるネットワークエンティティにルーティングして、前記ネットワークエンティティ又は別のネットワークエンティティを介して、各受信パケットを前記ターゲット通信装置にさらに提供すること、を含む。

ターゲット通信装置が、第１のパス及び第２のパスを介して送信されたデータパケットを比較及び追跡できるようにするために、本方法は、各データパケットのヘッダ内のインジケータを用いることにより、データパケット単位で又はシグナリングメッセージを用いることにより、セッションレベル単位でマルチパス機能を有効にすることを可能にする。

第４の態様では、本開示は、マルチパス通信を実行するためのターゲット通信装置を提供する。ターゲット通信装置は、ソース通信装置から、２つ以上の異なるパスを介して、複数のデータパケットを取得するように構成された制御回路を含み、該複数のデータパケットの各データパケットのヘッダはパケット情報を含む。前記パケット情報は、前記複数のデータパケット間の関連を示す。前記ソース通信装置における各データパケット内のパケット情報は、前記２つ以上の異なるパスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクに関係なく、前記ターゲット装置における各データパケット内のパケット情報と同じである。前記複数のデータパケットは異なるペイロードを有する異なるデータパケット又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含む。制御回路は、第１のパスを介して受信された前記複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットと、第２のパスを介して受信された前記複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットとを、前記パケット情報に基づいて識別するようにさらに構成されている。

第４の態様のターゲット通信装置のさらなる実施の形態では、制御回路は、第１の態様の方法の実施の形態の特徴を行うように構成されている。そのため、ターゲット通信装置の実施の形態は、第１の態様の方法の対応する実施の形態の特徴を含む。

第４の態様のターゲット通信装置は、第１の態様の方法の利点及び効果の全てを実現する。

第５の態様では、本開示は、マルチパス通信を実行するためのソース通信装置を提供する。ソース通信装置は、ターゲット通信装置に、第１のパスを介して複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットと、第２のパスを介して該複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットとを提供するように構成された制御回路を含み、各データパケットのヘッダは、前記複数のデータパケット間の関連を示すパケット情報を含む。前記複数のデータパケットは、異なるペイロードを有する異なるデータパケット又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含む。

第５の態様のソース通信装置のさらなる実施の形態では、制御回路は、第２の態様の方法の実施の形態の特徴を行うように構成されている。そのため、ソース通信装置の実施の形態は、第２の態様の方法の対応する実施の形態の特徴を含む。

第５の態様のソース通信装置は、第２の態様の方法の利点及び効果の全てを実現する。

第６の態様では、本開示は、マルチパス通信を実行するためのネットワークエンティティを提供する。ネットワークエンティティは、ソース通信装置から、第１のデータパケットのセットを取得するように構成されたエンティティ制御回路を含み、該第１のデータパケットのセットの各データパケットのヘッダはパケット情報を含み、該パケット情報は前記第１のデータパケットのセットの間の関連を示す。エンティティ制御回路は、前記第１のデータパケットのセットの各データパケットについて、前記パケット情報に基づいて、アップリンクシーケンス番号をダウンリンクシーケンス番号にマッピングするようにさらに構成されている。エンティティ制御回路は、前記パケット情報を含む前記第１のデータパケットのセットの各受信データパケットを、前記ダウンリンクシーケンス番号にマッピングされた前記アップリンクシーケンス番号に基づいて、ターゲット通信装置又はさらなるネットワークエンティティのうちの少なくとも１つに提供するようにさらに構成されている。

第６の態様のネットワークエンティティのさらなる実施の形態では、制御回路は、第３の態様の方法の実施の形態の特徴を行うように構成されている。そのため、ネットワークエンティティの実施の形態は、第２の態様の方法の対応する実施の形態の特徴を含む。

第６の態様のネットワークエンティティは、第３の態様の方法の利点及び効果の全てを実現する。

第７の態様では、本開示は、コンピュータ読み取り可能命令が記憶された非一時的コンピュータ読み取り可能記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品を提供し、該コンピュータ読み取り可能命令は、第１の態様、第２の態様又は第３の態様の前述の方法を実行するために、処理ハードウェアを含むコンピュータ装置により実行可能である。

第７の態様のコンピュータプログラム製品は、第１の態様、第２の態様又は第３の態様の方法の利点及び効果の全てを実現する。

なお、本願で説明する全ての装置、要素、回路、ユニット及び手段は、ソフトウェア若しくはハードウェア要素又はその任意の種類の組み合わせで実施され得る。本願で説明する様々なエンティティによって行われる全てのステップ及び様々なエンティティによって行われると説明される機能は、各エンティティがそれぞれのステップ及び機能を行うように適合されるか又は構成されることを意味することを意図している。以下の特定の実施形態の説明において、外部エンティティによって行われる特定の機能又はステップが、その特定のステップ又は機能を行うそのエンティティの特定の詳細な要素の説明に反映されない場合でも、これらの方法及び機能は、それぞれのソフトウェア又はハードウェア要素又はその任意の種類の組み合わせで実施可能であることは、当業者には明らかなはずである。本開示の特徴は、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の範囲から逸脱することなく、様々な組み合わせで組み合わされることが可能であることが理解される。

本開示の追加の態様、利点、特徴及び目的は、下記の添付の特許請求の範囲に関連して解釈される例示の実施の図面及び詳細な説明から明らかになるであろう。

上記の概要及び下記の例示の実施形態の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むことでよりよく理解される。本開示を説明するために、本開示の例示の構成を図面に示す。しかしながら、本開示は、本明細書に開示の特定の方法及び手段に限定されない。さらに、当業者は、図面が縮尺通りではないことを理解するであろう。可能な限り、同様の要素は同じ符号で示されている。

以下の図を参照して、本開示の実施形態を一例として以下で説明する。
図１は、本開示の一実施形態に係る、ターゲット通信装置においてマルチパス通信を実行するための方法のフローチャートである。 図２は、本開示の一実施形態に係る、ソース通信装置においてマルチパス通信を実行するための方法のフローチャートである。 図３は、本開示の一実施形態に係る、ネットワークエンティティにおいてマルチパス通信を実行するための方法のフローチャートである。 図４Ａは、本開示の一実施形態に係る、ソース通信装置及びターゲット通信装置を備えたシステムのネットワーク環境図である。 図４Ｂは、本開示の一実施形態に係る、重複モードを介したデータ通信を示す図である。 図４Ｃは、本開示の一実施形態に係る、分割モードを介したデータ通信を示す図である。 図４Ｄは、本開示の一実施形態に係る、ソース通信装置の様々な例示のコンポーネントを示すブロック図である。 図４Ｅは、本開示の一実施形態に係る、ターゲット通信装置の様々な例示のコンポーネントを示すブロック図である。 図５は、本開示の一実施形態に係る、セルラネットワークの様々なノードを有するシステムのネットワーク環境図である。 図６は、本開示の一実施形態に係る、ネットワークエンティティの様々な例示のコンポーネントを示すブロック図である。 図７は、本開示の一実施形態に係る、ネットワーク層とのマルチパス通信を実行するための例示のシナリオの説明図である。 図８は、本開示の一実施形態に係る、異なる無線アクセス技術を介したマルチパス通信の実行のための例示のシナリオの説明図である。 図９は、本開示の一実施形態に係る、パケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ）層でのパケット重複及び分割によるマルチパス通信の実行のための例示のシナリオの説明図である。 図１０は、本開示の一実施形態に係る、一般パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）トンネリングプロトコルユーザプレーン（ＧＴＰ－Ｕ）ヘッダの例示の構造の説明図である。 図１１は、本開示の一実施形態に係る、プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）セッション確立の手順の一部を示すシーケンス図である。 図１２は、本開示の一実施形態に係る、データパケットのヘッダの例示のインジケータの説明図である。 図１３は、本開示の一実施形態に係る、車両間（Ｖ２Ｖ）マルチパス通信を示す例示のシナリオの説明図である。 添付の図面において、下線付きの数字は、下線付きの数字の位置の上にあるアイテム又は下線付き数字に隣接するアイテムを表すために用いられる。下線なしの数字は、下線なしの数字とアイテムを結ぶ線によって特定されるアイテムに関するものである。数字に下線がなく、関連する矢印を伴う場合、下線のない数字は、矢印が指す一般的なアイテムを特定するために用いられる。

以下の詳細な説明は、本開示の実施形態及びそれらを実施するための方法を例示する。本開示を行うためのいくつかのモードが開示されているが、当業者は、本開示を行うか又は実施するための他の実施形態も可能であることを認識するであろう。

図１は、本開示の一実施形態に係る、ターゲット通信装置においてマルチパス通信を実行するための方法１００のフローチャートである。方法１００は、例えば、図４Ａに記載のターゲット通信装置によって実行される。方法１００はステップ１０２及び１０４を含む。

ステップ１０２では、２つ以上の異なるパスを介して、ソース通信装置から複数のデータパケットが取得される。２つ以上の異なるパスの各パスは、少なくとも無線アクセス技術、通信プロトコル、無線リンク、インターフェイス又はそれらの組み合わせの使用において他のパスとは異なる。１つの例では、２つ以上の異なるパスは、セルラー通信パス及びサイドリンク通信パスを参照し得る。別の例では、２つ以上の異なるパスは異なる装置間通信を参照し得る。複数のデータパケットの各データパケットのヘッダはパケット情報を含む。パケット情報は、複数のデータパケット間の関連を示す。別の言い方をすれば、パケット情報は、２つ以上の異なるパスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクに関係なく、複数のデータパケットをリンクする。ソース通信装置における各データパケット内のパケット情報は、２つ以上の異なるパスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクにかかわらず、ターゲット装置における各データパケット内のパケット情報と同じである。複数のデータパケットは、異なるペイロードを有する異なるデータパケット又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含む。

ステップ１０４で、第１のパスを介して受信された複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットと、第２のパスを介して受信された複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットとが、パケット情報に基づいて識別される。１つの例では、パケット情報は（例えば、分割データパケット又は重複データパケットのための）パケット識別子又はソース通信装置からターゲット通信装置への複数のデータパケットによって横断されるパスに関係なく、複数のデータパケットの各データパケットのヘッダに記憶される（すなわち、維持される）シーケンス番号であり得る。そのようなパケット情報は、ターゲット通信装置において、どのデータパケットが２つ以上の異なるパスのうちのどのパスから受信されたかを識別するために用いられる。

一実施形態によれば、第１のパス又は第２のパスのうちの一方は、ソース通信装置とターゲット通信装置との間の装置間通信に対応する。あるいは、２つ以上の異なるパスのうちの第１のパスはセルラー通信パスであり、２つ以上の異なるパスのうちの第２のパスは装置間通信に対応するサイドリンク通信パスである。とりわけ、セルラー通信パスはサイドリンク通信パスとは異なる伝送特性を有する。例えば、セルラー通信パスは、サイドリンク通信パスよりも良好な信号カバレッジエリアを提供するのに対して、サイドリンク通信パスは、空間周波数再利用を介して、遅延を減少させ、容量及びネットワーク性能を高める。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）で規定されているように、Ｖ２Ｘ（vehicle-to-everything）サービス等の次世代サービスは厳しいクオリティオブサービス（ＱｏＳ）要求を有する。そのため、目標のＱｏＳ要求を実現するために、２つ以上の異なるパスがデータ通信のために同時に利用され得る。第１のパス及び第２のパスの他の例は、例えば図４Ａに記載されている。

一実施形態によれば、方法１００は、ターゲット通信装置において受信された複数のデータパケットから、パケット情報に基づいて、ターゲット通信装置により、重複データパケットをフィルタリングすることをさらに含む。ターゲット通信装置によって取得された複数のデータパケットが重複データパケットを含む場合、第１のデータパケットのセット又は第２のデータパケットのセット内の冗長データパケットは、ターゲット通信装置における最終的な提示（すなわち、ユーザ消費のための出力）の前に除去される。１つの例では、重複データパケットのフィルタリングは、ターゲット通信装置内の無線プロトコルスタックのアプリケーション層、コンバージェンス層（車両の場合はＶ２Ｘ層）又はパケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ）層等の特定のネットワーク層（プロトコル層とも呼ばれる）で実行される。

一実施形態によれば、方法１００は、ターゲット通信装置により、パケット情報に基づいて、複数のデータパケットを、複数のデータパケットのそれぞれに関連するシーケンス番号により並び替えることをさらに含み、複数のデータパケットは、第１のパス及び第２のパスを介して分割モードで取得された異なるデータパケットを含む。ターゲット通信装置によって取得された複数のデータパケットが異なるデータパケットを含む場合、専用のシーケンス番号を含むパケット情報が各データパケットでチェックされ、その結果、複数のデータパケットは、ターゲット通信装置における最終的な提示（すなわち、ユーザ消費のための出力）の前に、順番に整列される。第１のパスを介して受信された第１のデータパケットのセット及び第２のパスを介して同時に受信された第２のデータパケットのセットは、データ通信のデータスループットを改善し、遅延を低下させる。

ステップ１０２及び１０４は例示にすぎず、本願の特許請求の範囲から逸脱することなく、１つ以上のステップが追加されるか、１つ以上のステップが取り除かれるか又は１つ以上のステップが異なる順序で提供される他の代替案も提供可能である。

図２は、本開示の一実施形態に係る、ソース通信装置においてマルチパス通信を実行するための方法２００のフローチャートである。方法２００は、例えば、図４Ａに記載のソース通信装置によって実行される。

ステップ２０２では、ターゲット通信装置に、第１のパスを介して複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットと、第２のパスを介して該複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットとが提供される。別の言い方をすれば、複数のデータパケットをターゲット通信装置に提供するために、ソース通信装置でマルチパス通信が実行される。マルチパス通信は、データを通信するために、各パスは、少なくとも無線アクセス技術、通信プロトコル、無線リンク、インターフェイス又はそれらの組み合わせの使用において他のパスと異なる、共通の宛先装置（この場合は、ターゲット通信装置等）への２つ以上の異なるパスを介したデータの通信をいう。例えば、テキスト、オーディオ、ビデオ又は他のメディア又はそれらの組み合わせ等のデータアイテムが、ソース通信装置からターゲット通信装置に通信され得る。そのようなデータアイテムは、複数のデータパケットにセグメント化される。複数のデータパケットの各データパケットのヘッダは、複数のデータパケット間の関連を示すパケット情報を含む。例えば、パケット情報は、複数のデータパケットが同じのデータアイテムに属することを示し、データパケットが重複データパケットであるか又は分割データパケットであるかを示す。別の言い方をすれば、パケット情報は、ソース通信装置からターゲット通信装置へと第１のデータパケットのセット及び第２のデータパケットのセットによって横断される異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクに関係なく、複数のデータパケットをリンクする。複数のデータパケットは、異なるペイロードを有する異なるデータパケット（すなわち、分割データパケット）又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含む。重複データパケット及び分割データパケットは、例えば、図４Ｂ及び図４Ｃでそれぞれさらに記載されている。

一実施形態によれば、第１のパス又は第２のパスのうちの少なくとも１つは、ソース通信装置とターゲット通信装置との間の装置間通信に対応する。例えば、第１のパスはセルラー通信パスであり、第２のパスは装置間通信に対応するサイドリンク通信パスであり得る。第１のパスがセルラー通信パスである場合、複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットは、セルラインターフェイス（例えば、Ｕｕインターフェイス）を介して通信される。第２のパスがサイドリンク通信パスの場合、複数のデータパケットの第２のデータパケットのセットはサイドリンクインターフェイス（例えば、ＰＣ５又はＰＣ３インターフェイス）又は装置間通信のために構成された他のインターフェイスを介して通信される。ソース通信装置は、セルラインターフェイス及びサイドリンクインターフェイスの両方をサポートし得る。あるいは、第１のパス及び第２のパスは、異なる装置間通信（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ（専用短距離通信（ＤＳＲＣ）又は道路輸送及び交通テレマティクス専用のインテリジェントトランスポートシステム（ＩＴＳ）－Ｇ５）、ワイヤレスフィデリティ（Ｗｉ－Ｆｉ）、Ｗｉ－Ｆｉダイレクト、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ダイレクト、５ＧＮＲ（new radio）ベースの装置間通信等）を参照し得る。

一実施形態によれば、方法２００は、複数のデータパケットを２つ以上の異なるパスを介してターゲット通信装置に通信するために、ソース通信装置により、重複モード又は分割モードを選択することをさらに含む。重複モード又は分割モードの選択は、データセッションの開始前又はデータセッションの間に発生する。任意で、重複モード又は分割モードのうちの一方は、ソース通信装置においてデフォルトとして設定される。任意で、重複モード又は分割モードの選択は、ソース通信装置に提供されるユーザ入力に基づいて行われる。あるいは、選択は、通信されるデータ（又はデータアイテム）の種類又はサイズに基づいて自動的に行われる。重複モードでは、同じペイロードのコピーを有する重複データパケットが、少なくとも２つの異なるパスを介して通信され、全てのデータパケットが確実にターゲット通信装置の等の共通の宛先に到達するようにする。重複モードは、データ通信の信頼性を高める無線リンクの冗長性を可能にする。分割モードでは、複数のデータパケットは、第１のデータパケットのセット及び第２のデータパケットのセットに分割され、各データパケットは異なるペイロードを有する。その後、第１のデータパケットのセット及び第２のデータパケットのセットが、少なくとも２つの異なるパスを介して、ソース通信装置からターゲット通信装置等の共通の宛先に提供される。

一実施形態によれば、本方法２００は、重複モードの選択に基づいて、ソース通信装置により、第１のデータパケットのセットを、第１のパスを介してネットワークエンティティにアップリンク送信で通信し、第２のデータパケットのセットを第２のパスを介してターゲット通信装置に重複データパケットとして通信することをさらに含む。この場合、重複モードにおいて、第１のデータパケットのセットの少なくともペイロードは、第２のデータパケットのセットのペイロードと同じである。あるいは、方法２００は、ソース通信装置により、第１のデータパケットのセットを、第１のパスを介してネットワークエンティティにアップリンク送信で通信し、第２のデータパケットのセットを第２のパスを介してターゲット通信装置に通信することをさらに含む。この場合、分割モードにおいて、第１のデータパケットのセットのペイロードは第２のデータパケットのセットのペイロードとは異なる。第１のパスがセルラー通信パスの場合、第１のデータパケットのセットは、基地局等のネットワークエンティティにアップリンク送信で通信される。任意で、第１のデータパケットのセットは、異なる種類の通信プロトコルが用いられるソース無線アクセスネットワークノード（例えば、基地局）、コアネットワークエンティティ又はターゲット無線アクセスネットワークノード等の様々なネットワークエンティティを通過する。これは、あるノードから別のネットワークノードで異なるヘッダ及び識別子が用いられ得ることを意味する。従来の方法及びシステムとは対照的に、複数のデータパケットの各データパケットのヘッダ内のパケット情報は、第１のパス及び第２のパスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンク及び第１のデータパケットのセットによって横断される異なるネットワークノードに関係なく、各データのヘッダにおいて変更されない追加の制御情報である。

一実施形態によれば、複数のデータパケットの各データパケットのヘッダ又はデータセッションの確立又は更新時にソース通信装置によってネットワークエンティティ又はターゲット通信装置のうちの少なくとも１つに送信されるシグナリングメッセージはインジケータを含む。インジケータは、ネットワークエンティティ又はターゲット通信装置におけるマルチパス機能の有効を示す。シグナリングメッセージは、制御プレーンシグナリング又は他のシグナリングメッセージを指し得る。１つの例では、インジケータは、ソース通信装置における特定のネットワーク層（例えばＰＤＣＰ層ヘッダ）の少なくとも１つの予備フィールド内のデータパケットに設定され得るバイナリビット値（「０」又は「１」）からの特定のビット値（例えば、ビット値「１」）であり得る。特定のビット値は、マルチパス機能を有効にすべきことをネットワークエンティティ又はターゲット通信装置に伝達するフラグとして機能する。インジケータの一例を図１２にさらに記載する。マルチパス機能の有効化は、インジケータを有するデータパケットに特定の処理を提供する必要があることを示す。特定の処理は、構成変更又はネットワーク機能を指し、これは、ネットワークエンティティ（例えば、基地局）で受信された複数のデータパケットの各データパケットのヘッダにパケット情報を格納（又は維持）し、パケット情報を再利用して、各受信パケットをターゲット通信装置にさらに提供することを可能にする。

ステップ２０２は例示にすぎず、本願の特許請求の範囲から逸脱することなく、１つ以上のステップが追加されるか、１つ以上のステップが取り除かれるか又は１つ以上のステップが異なる順序で提供される他の代替案も提供可能である。

図３は、本開示の一実施形態に係る、ネットワークエンティティにおいてマルチパス通信を実行するための方法３００のフローチャートである。方法３００は、例えば、図６に記載のネットワークエンティティによって実行される。方法３００はステップ３０２～３０６を含む。

ステップ３０２では、ソース通信装置から、第１のデータパケットのセットが取得される。例えば、第１のデータパケットのセットは、セルラー通信パスを介して取得される。第１のデータパケットのセットの各データパケットのヘッダはパケット情報を含む。パケット情報は第１のデータパケットのセットの間の関連を示す。

ステップ３０４では、受信された第１のデータパケットのセットの各データパケットについて、前記パケット情報に基づいて、アップリンクシーケンス番号がダウンリンクシーケンス番号にマッピングされる。一実施形態によれば、アップリンクシーケンス番号は、ソース通信装置から特定のネットワーク層で受信される。アップリンクシーケンス番号は特定のネットワーク層でダウンリンクシーケンス番号にマッピングされる。特定のネットワーク層は、ＰＤＣＰ層、サービスデータ適応プロトコル（ＳＤＡＰ）層又は他のネットワーク層のうちの少なくとも１つである。例えば、ネットワークエンティティ（ソースネットワークアクセスノード）は、データパケットの誤った順番を正し、ターゲット通信装置がサイドリンク通信パスを介して受信されたデータパケットをセルラー通信パスを介して受信されたデータパケットと比較（又は整合）することができるようにするために、アップリンクＰＤＣＰシーケンス番号をダウンリンクＰＤＣＰシーケンス番号にマッピングを行うように構成され得る。そのため、この場合、ネットワークエンティティ（又はターゲットネットワークエンティティ）はダウンリンクデータパケットのために従来のＰＤＣＰシーケンス導出方法を適用する必要はない。

ステップ２０２は例示にすぎず、本願の特許請求の範囲から逸脱することなく、１つ以上のステップが追加されるか、１つ以上のステップが取り除かれるか又は１つ以上のステップが異なる順序で提供される他の代替案も提供可能である。

任意で、本方法３００は、ネットワークエンティティにより、ソース通信装置から受信されたアップリンクシーケンス番号（ＳＮ）を、第１のデータパケットのセットの各受信データパケットのコアネットワークプロトコルベースヘッダに付加することをさらに含む。本方法は、ネットワークエンティティにより、付加されたアップリンクＳＮを含むコアネットワークプロトコルベースヘッダを有する第１のデータパケットのセットの各受信データパケットをコアネットワークエンティティに通信することをさらに含む。付加されたアップリンクＳＮを含むコアネットワークプロトコルベースヘッダは、コアネットワークプロトコルベースヘッダのヘッダ構造の拡張として、付加されたアップリンクＳＮを含む修正されたコアネットワークプロトコルベースヘッダである。任意で、コアネットワークプロトコルベースヘッダは、一般パケット無線サービス（ＧＰＲＳ）トンネリングプロトコルユーザプレーン（ＧＴＰ－Ｕ）ヘッダである。ＧＴＰ－Ｕヘッダの一例を、例えば、図１０に記載する。あるいは、第１のデータパケットのセットはコアネットワークエンティティに転送されなくてもよく、ダウンリンク送信においてネットワークエンティティからターゲット通信装置に直接通信され得る。任意で、第１のデータパケットのセットはコアネットワークエンティティに転送されなくてもよく、ターゲット無線アクセスノード等のさらなるネットワークエンティティに転送され、それがその後に、ダウンリンク送信において、第１のデータパケットのセットをターゲット通信装置に転送する。このような場合、コアネットワークプロトコルベースヘッダは用いられなくてもよく。

一実施形態によれば、本方法３００は、第１のデータパケットのセットの受信データパケットをターゲット通信装置にダウンリンク送信する前に、ネットワークエンティティにより、読み出されたアップリンクシーケンス番号を複数のデータパケットの各受信データパケットにおけるダウンリンクＳＮとして設定することをさらに含む。

一実施形態によれば、本方法３００は、第１のデータパケットのセットの各データパケットのヘッダにおける又はソース通信装置によって送信されるシグナリングメッセージにおけるインジケータに基づいて、ネットワークエンティティにより、マルチパス機能を有効にすることをさらに含む。データパケットのヘッダ内のインジケータの例は、例えば、図１２に記載されている。セッションにおけるシグナリングメッセージの例は、例えば、図１１に記載されている。マルチパス機能を有効にすることは、ネットワークエンティティで受信された第１のデータパケットのセットの各データパケット内のパケット情報を記憶（又は維持）し、該パケット情報を再利用して、各受信パケットをターゲット通信装置にさらに提供することを含む。あるいは、マルチパス機能を有効にすることは、パケット情報を有する前記第１のデータパケットのセットの各データパケットを、パケット情報を再利用するさらなるネットワークエンティティにルーティングして、ネットワークエンティティ又は別のネットワークエンティティを介して、各受信パケットをターゲット通信装置にさらに提供することを含む。

ステップ３０２、３０４及び３０６は例示にすぎず、本願の特許請求の範囲から逸脱することなく、１つ以上のステップが追加されるか、１つ以上のステップが取り除かれるか又は１つ以上のステップが異なる順序で提供される他の代替案も提供可能である。

図４Ａは、本開示の一実施形態に係る、マルチパス通信を実行するためのシステム４００Ａのネットワーク環境を示すブロック図である。図４Ａを参照して、ソース通信装置４０２及びターゲット通信装置４０４を含むシステム４００Ａのネットワーク環境を示す。第１のパス４０６及び第２のパス４０８をさらに示す。ソース通信装置４０２及びターゲット通信装置４０４は、第１のパス４０６及び第２のパス４０８等の２つ以上の異なるパスを介して互いに通信を確立するように構成され得る。

ソース通信装置４０２及びターゲット通信装置４０４のそれぞれは、２つ以上の異なるパスを介してデータを通信（送受信）するように構成された適切な論理、回路、インターフェイス及び／又はコードを含み得る。一実施形態によれば、ソース通信装置４０２及びターゲット通信装置４０４のそれぞれは、車両、車両内で用いられる電子装置（例えば、電子制御ユニット（ＥＣＵ）、車両内インフォテイメント（ＩＶＩ）システム又は車載装置）又は携帯型電子装置（例えば、スマートフォン、ドローン、モノのインターネット（ＩｏＴ）装置、マシン型通信（ＭＴＣ）装置、ハンドヘルドコンピュータ装置、進化ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（Ｅ－ＵＴＲＡＮ）ＮＲデュアル接続（ＥＮ－ＤＣ）装置又は無線通信のための任意の他のカスタム化されたハードウェア）のうちの少なくとも１つである。車両は、非自律走行、半自律走行又は自律走行車両であり得る。

マルチパス通信は、２つ以上の異なるパスを介した共通の宛先装置へのデータ通信を指し、各パスは、データを通信するために、少なくとも無線アクセス技術、通信プロトコル、無線リンク、インターフェイス又はそれらの組み合わせの使用で、他のパスとは異なる。そのため、第１のパス４０６は、第２のパス４０８とは、データを通信するために用いる無線アクセス技術、１つ以上の通信プロトコル、無線リンク及び／又はインターフェイスが異なる。

一実施形態では、第１のパス４０６はセルラー通信パス（すなわち、セルラネットワークベースの通信）であり得るのに対して、第２のパス４０８はサイドリンク通信パス（すなわち、装置間通信）であり得る。セルラーネットワークベースの通信の例としては、限定されないが、第５世代（５Ｇ）又は５ＧＮＲ（例えば、サブ６ＧＨｚ、ｃｍＷａｖｅ又はｍｍＷａｖｅ通信）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、４Ｇ、３Ｇ又は２Ｇが挙げられる。ソース通信装置４０２又はターゲット通信装置４０４が車両又は車両で用いられる電子装置の場合、そのようなセルラーネットワークベースの通信は、例えば、移動体広帯域スペクトルでＵｕインターフェイスを用いることにより動作するＶ２Ｎ（vehicle-to-network）通信であり得る。Ｕｕインターフェイスは、通信装置と無線アクセスネットワークとの間の無線インターフェイスを指す。この例では、第１のパス４０６は、データを通信するために異なる無線アクセス技術、通信プロトコル、無線リンク及びインターフェイス（例えば、Ｕｕインターフェイス）を有するセルラネットワークを用いるのに対して、第２のパス４０８は、セルラネットワークから独立した装置間通信を用いる。装置間通信は、スペクトルの利用及び容量を改善し、ネットワークの性能及びスループットを高める。装置間通信の例としては、限定されないが、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐ、ワイヤレスフィデリティ（Ｗｉ－Ｆｉ）、Ｗｉ－Ｆｉダイレクト、ＬＴＥダイレクト、インバンド装置間通信、アウトバンド装置間通信又はプロキシミティベースサービス（Ｐｒｏｓｅ）ベースの装置間通信が挙げられる。装置間通信は、インバンド装置間通信として知られているセルラーシステムで行われ得るか又はアウトバンド装置間通信として知られているアンライセンススペクトルで行われてもよい。装置間通信はソース通信装置４０２とターゲット通信装置４０４との間の直接通信であり、異なるインターフェイス（例えば、ＰＣ５インターフェイス、ＰＣ３インターフェイス又は他の無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）ベースのインターフェイス）を介して潜在的に実現され得る。

別の例では、第１のパス４０６はＩＥＥＥ８０２．１１ｐを用いり得るのに対して、第２のパス４０８は５Ｇ－Ｖ２Ｘ通信又は（ＰＣ５を介した）ＬＴＥ－Ｖ２Ｘ通信を用いり得る。さらに別の例では、第１のパス４０６及び第２のパス４０８は、第１のパス４０６がＬＴＥ ＰＣ５を用いり得るのに対して、第２のパス４０８はＮＲ ＰＣ５を用いり得るといった、異なる装置間通信を用いり得る。さらに別の例では、第１のパス４０６はＷｉ－Ｆｉベースの通信を用いり得るのに対して、第２のパス４０８はＰＣ５インターフェイスベースの装置間通信を用いり得る。

動作時に、ソース通信装置４０２のユーザは、ターゲット通信装置４０４とデータ通信したいと望み得る。一実施形態によれば、ソース通信装置４０２は、複数のデータパケットを２つ以上の異なるパスを介してターゲット通信装置４０４に通信するために、重複モード又は分割モードを選択するように構成されている。重複モード又は分割モードの選択は、データセッションの開始前又はデータセッションの間に起こる。重複モード及び分割モードは、例えば図４Ｂ及び図４Ｃでそれぞれ詳細に説明されている。

ソース通信装置４０２は、第１のパス４０６を介して複数のデータパケットから第１のデータパケットのセットと、第２のパス４０８を介して複数のデータパケットから第２のデータパケットのセットとをターゲット通信装置４０４に提供するようさらに構成されている。複数のデータパケットは、異なるペイロードを有する異なるデータパケット（例えば、分割モードが選択された場合）又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケット（例えば、重複モードが選択された場合）を含む。各データパケットのヘッダは、複数のデータパケット間の関連を示すパケット情報を含む。

任意で、ソース通信装置４０２は、第２のパス４０８を介して、第２のデータパケットのセットをマルチホッププロセスでターゲット通信装置４０４に提供するように構成されている。例えば、ターゲット通信装置４０４がソース通信装置４０２から特定の装置間通信範囲を越えて移動したとしても、第１のデータパケットのセットは、装置間通信にある複数の通信装置を通過して、ターゲット通信装置４０４等の宛先装置に最終的に到達し得る。例えば、ソース通信装置１０２は「Ａ」であり、ターゲット通信装置は「Ｄ」である。「Ｂ」及び「Ｃ」は中間通信装置である。「Ｂ」は、「Ａ」及び「Ｃ」からの装置間通信範囲にあり得るが、「Ｄ」からの範囲内にはない。「Ｃ」は、「Ｂ」及び「Ｄ」からの装置間通信範囲にあり得るが、「Ｃ」からの範囲内にはない。そのため、このような場合、「Ａ」は、ＡからＢからＣからＤという方法で第２のデータパケットのセットを「Ｄ」に提供できるのに対して、「Ｄ」の場合は、セルラー通信の広いカバレッジエリアにより、セルラー通信パスを介して第１のデータパケットのセットをダウンリンク送信で取得し得る。

ターゲット通信装置４０４は、ソース通信装置４０２から、２つ以上の異なるパスを介して複数のデータパケットを取得するように構成されている。とりわけ、複数のデータパケットの各データパケットのヘッダはパケット情報を含む。パケット情報は、複数のデータパケット間の関連を示す。ソース通信装置４０２における各データパケット内のパケット情報は、２つ以上の異なるパスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクに関係なく、ターゲット通信装置４０４における各データパケット内のパケット情報と同じである。複数のデータパケットは、異なるペイロードを有する異なるデータパケット又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含む。ターゲット通信装置４０４は、第１のパス４０６を介して受信された複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットと、第２のパス４０８を介して受信された複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットとを、パケット情報に基づいて識別するようさらに構成されている。

図４Ｂは、本開示の一実施形態に係る、重複モードを介したデータ通信を示すブロック図である。図４Ｂは、図４Ａの要素に関連して説明される。図４Ｂを参照して、重複モードでのデータ通信を示す例示のシナリオ４００Ｂを示す。ソース通信装置４０２、ターゲット通信装置４０４、第１のパス４０６、第２のパス４０８、第１のデータパケット４１０ａ、４１２ａ及び４１４ａのセット及び第２のデータパケット４１０ｂ、４１２ｂ及び４１４ｂのセットをさらに示す。

マルチパス通信のために２つのモード（又はオプション）がある。２つのモードは、重複モード及び分割モードと呼ばれる。重複モードは、データ通信の信頼性を高める無線リンクの冗長性を可能にする。重複モードでは、同じペイロードのコピーを有する重複データパケットは、全てのデータパケットがターゲット通信装置４０４等の共通の宛先に確実に到達するように、少なくとも２つの異なるパスを介して通信される。分割モードでは、スループットを高め、遅延を低下させるために、異なるペイロードを有する異なるデータパケットが、少なくとも２つの異なるパスを介して、ターゲット通信装置４０４等の共通の宛先に同時に提供される。つまり、スループットを高め、遅延を低下させるために、複数のデータパケットのうちの一部のデータパケットは１つのパスを介して通信されるのに対して、一部の他のデータパケットは別のパスを介して同時に通信される。

一実施形態によれば、ソース通信装置４０２は、複数のデータパケットを２つ以上の異なるパスを介してターゲット通信装置４０４に通信するために重複モードを選択するように構成されている。重複モードの選択は、データセッションの開始前、すなわち、データパケットの送信の開始前又はデータセッションの間に起こる。重複モードの選択に基づいて、ソース通信装置４０２は、第１のデータパケット４１０ａ、４１２ａ、及び４１４ａのセットを第１のパス４０６を介して提供するように構成されている。ソース通信装置４０２は、重複モードの選択に基づいて、第２のパス４０８を介して、第２のデータパケット４１０ｂ、４１２ｂ及び４１４ｂのセットを重複データパケットとしてターゲット通信装置４０４に提供するように構成されている。このような場合、重複モードにおいて、第１のデータパケット４１０ａ、４１２ａ、及び４１４ａのセットの少なくともペイロードは、第２のデータパケット４１０ｂ、４１２ｂ及び４１４ｂのセットのペイロードと同じである。第１のデータパケット４１０ａ、４１２ａ及び４１４ａのセットのデータパケット及び第１のデータパケット４１０ａ、４１２ａ及び４１４ａのセットの重複データパケット（すなわち、第２のデータパケット４１０ｂ、４１２ｂ及び４１４ｂのセット）は順次送信される（図４Ｂにおいて、連続番号１、２及び３によっても表される）。

例示の実施では、ターゲット通信装置４０４は、パケット情報に基づいて、ターゲット通信装置４０４で受信された複数のデータパケットからの重複データパケットをフィルタリングするように構成されている。そのため、データに誤りがないようにするために、ターゲット通信装置４０４によって潜在的に取得される第１のデータパケット４１０ａ、４１２ａ及び４１４ａのセット及び第２のデータパケット４１０ｂ、４１２ｂ及び４１４ｂのセットにおける冗長データパケットがフィルタリングされる。重複モードを介したこのようなマルチパス通信は、単一のパスを介した通信よりもより良好な信頼性を得るのに有利である。

図４Ｃは、本開示の一実施形態に係る、分割モードを介したデータ通信を示すブロック図である。図４Ｃは、図４Ａ及び図４Ｂからの要素に関連して説明されている。図４Ｃを参照して、分割モードでのデータ通信を示す例示のシナリオ４００Ｃを示す。分割モードでは、複数のデータパケットは、第１のパス４０６を介して通信される第１のデータパケット４１６、４２０及び４２４のセットと、第２のパス４０８を介して通信される第２のデータパケット４１８、４２２及び４２６のセットに分割される。分割モードでは、第１のデータパケット４１６、４２０及び４２４のセットのペイロードは、第２のデータパケット４１８、４２２及び４２６のセットのペイロードとは異なる。１つの例では、図４Ｃに示すように、合計６つのデータパケット４１６、４１８、４２０、４２２、４２４及び４２６がターゲット通信装置４０４に提供される場合、スループットを高め、遅延を低下させるために、複数のデータパケットが分割され、２つのパス（すなわち、第１のパス４０６及び第２のパス４０８）を介して同時に通信される。データパケットの送信シーケンスは、連続番号１、２、３、４、５及び６によっても表される。重複モード又は分割モードの選択は、ソース通信装置４０２とターゲット通信装置４０４との間の通信のＱｏＳを改善するために、ソース通信装置４０２によってなされ得る。

図４Ｄは、本開示の一実施形態に係る、ソース通信装置の様々な例示のコンポーネントを示すブロック図である。図４Ｄは、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃからの要素に関連して説明される。図４Ｄを参照して、ソース通信装置４０２が示される。ソース通信装置４０２は、制御回路４２８、トランシーバ４３０、１つ以上のインターフェイス４３２、入出力（Ｉ／Ｏ）装置４３４及びメモリ４３６を含む。制御回路４２８は、トランシーバ４３０、１つ以上のインターフェイス４３２、Ｉ／Ｏ装置４３４及びメモリ４３６に通信可能に連結され得る。ソース通信装置４０２が車両の場合、制御回路４２８は、車両エリアネットワーク（ＶＡＮ）及び／又はコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バス等の車内バス等を介して、ソース通信装置４０２の様々なコンポーネントに通信可能に連結される。

すでに上述したように、この及び以下の実施形態における制御回路は、専用ソフトウェア又は専用ハードウェア回路を実行する汎用プロセッサであり得る。

制御回路４２８は、２つ以上の異なるパスを介して複数のデータパケットをターゲット通信装置４０４に提供するように構成されている。一実施では、制御回路４２８は、メモリ４３６に記憶された命令を実行するように構成されている。制御回路４２８の例としては、限定されないが、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、複雑命令セットコンピューティング（ＣＩＳＣ）プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）プロセッサ、縮小命令セット（ＲＩＳＣ）プロセッサ、超長命令ワード（ＶＬＩＷ）プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、状態マシン、データ処理装置及び他のプロセッサ又は回路が挙げられる。さらに、制御回路４２８は、１つ以上の個々のプロセッサ、処理装置、機械の一部である処理ユニットを指し得る。

トランシーバ４３０は、２つ以上の異なるパスを介して、無線アクセスネットワークノード（例えば、基地局）又はターゲット通信装置４０４等の１つ以上の外部装置と通信するように構成され得る、好適な論理、回路及び／又はインターフェイスを含み得る。トランシーバ４３０の例としては、限定されないが、アンテナ、テレマティクスユニット、無線周波数（ＲＦ）トランシーバ、１つ以上の増幅器、１つ以上の発振器、デジタル信号プロセッサ、コーダ－デコーダ（ＣＯＤＥＣ）チップセット及び／又は加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カードが挙げられる。トランシーバ４３０は、（図４Ａに記載のように）第１のパス４０６及び第２のパス４０８の様々な通信プロトコルを用いることにより無線通信を行い得る。

１つ以上のインターフェイス４３２は、サイドリンクインターフェイス及びセルラインターフェイスを指し得る。サイドリンクインターフェイスの例としては、限定されないが、ＰＣ５インターフェイス、ＰＣ３インターフェイス又は装置間通信を可能にする他のインターフェイスが挙げられる。セルラインターフェイスの例としては、限定されないが、Ｕｕインターフェイスが挙げられる。例示の実施では、同じ統一されたインターフェイスを介して２つ以上のパスへの通信を可能にする統一されたインターフェイスが提供され得る。

Ｉ／Ｏ装置４３４は、ユーザからの入力を受け取り、ユーザに出力を提供することができる入力及び出力装置を指す。Ｉ／Ｏ装置４３４は、制御回路４２８に通信可能に連結され得る。入力装置の例としては、限定されないが、ディスプレイ装置のタッチスクリーン等のタッチスクリーン、マイクロホン、運動センサ、光センサ、専用ハードウェア入力ユニット（押しボタン等）及びドッキングステーションが挙げられる。出力装置の例としては、ディスプレイ装置及びスピーカが挙げられる。ディスプレイ装置の例としては、限定されないが、車両ディスプレイ（ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、拡張現実システム（ＡＲ－ＨＵＤ）、ドライバ情報コンソール（ＤＩＣ）のディスプレイスクリーン、インフォテインメントユニット又はヘッドユニット（ＨＵ））、スマートクラスディスプレイ、ポータブル装置のディスプレイスクリーン又は他のディスプレイスクリーン等の非車両ディスプレイが挙げられる。

メモリ４３６は、制御回路４２８によって実行可能な少なくとも１つのコードセクションを有するマシンコード及び／又は命令を記憶するように構成され得る好適な論理、回路及び／又はインターフェイスを含み得る。メモリ４３６は、ソース通信装置４０２のアプリケーション層への提示及び処理のために複数のデータパケットを記憶し得る。メモリ４３６の実施の例としては、限定されないが、電気的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、フラッシュメモリ、セキュアデジタル（ＳＤ）カード、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）及び／又はＣＰＵキャッシュメモリが挙げられる。メモリ４３６は、ソース通信装置４０２を動作させるために、オペレーティングシステム及び／又は他のプログラム製品を記憶し得る。非一時的メモリを提供するためのコンピュータ読み取り可能記憶媒体は、限定されないが、電子記憶装置、磁気記憶装置、光記憶装置、電磁気記憶装置、半導体記憶装置又はこれらの任意の好適な組み合わせを含む。

図４Ｅは、本開示の一実施形態に係る、ターゲット通信装置の様々な例示のコンポーネントを示すブロック図である。図４Ｅは、図１～図３及び図４Ａ～図４Ｄの要素と関連して説明される。図４Ｅを参照して、ターゲット通信装置４０４を示す。ターゲット通信装置４０４は、制御回路４３８、トランシーバ４４０、１つ以上のインターフェイス４４２、入出力（Ｉ／Ｏ）装置４４４及びメモリ４４６を含む。制御回路４３８は、トランシーバ４４０、１つ以上のインターフェイス４４２、Ｉ／Ｏ装置４４４及びメモリ４４６に通信可能に連結され得る。ターゲット通信装置４０４が車両の場合、制御回路４３８は、車両エリアネットワーク（ＶＡＮ）及び／又はコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バス等の車内バス等を介して、ターゲット通信装置４０４の様々なコンポーネントに通信可能に連結される。

制御回路４３８は、２つ以上の異なるパスを介して複数のデータパケットを取得するように構成されている。一実施では、制御回路４２８は、メモリ４３６に記憶された命令を実行するように構成されている。制御回路４３８の例は、制御回路４２８（図４Ｄ）の例と同様である。同様に、トランシーバ４４０、１つ以上のインターフェイス４４２、Ｉ／Ｏ装置４４４及びメモリ４４６の実施の例は、それぞれ、図４Ｄのトランシーバ４３０、１つ以上のインターフェイス４３２、Ｉ／Ｏ装置４３４及びメモリ４３６のものと同様である。

図５は、本開示の一実施形態に係る、セルラーネットワークの様々なノードを有するシステム５００のネットワーク環境を示すブロック図である。図５は、図１～図３及び図４Ａ～図４Ｅの要素と関連して説明される。図５を参照して、ソース通信装置４０２、ターゲット通信装置４０４及びソース無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）ノード５０４、コアネットワークエンティティ５０６、ターゲットＲＡＮノード５０８等のセルラーネットワーク５０２の１つ以上のネットワークエンティティを含むシステム５００を示す。

ソースＲＡＮノード５０４及びターゲットＲＡＮノード５０８のそれぞれは、ＮｏｄｅＢ、エボルブドノードＢ（ｅＮＢ）、次世代ＮｏｄｅＢ、ベーストランシーバステーション、アクセスポイント基地局、基地局ルータ又は無線装置（例えば、ソース通信装置４０２又はターゲット通信装置４０４）と通信可能な他のネットワークエンティティ等の無線基地局を指す。セルラーネットワーク５０２は、１つ以上のセル領域がソースＲＡＮノード５０４及びターゲットＲＡＮノード５０８によってサービスされる、セル領域に分割される地理的領域をカバーする。

コアネットワークエンティティ５０６は、アクセスネットワークの異なるノード（すなわち、ＲＡＮ）を接続するセルラーネットワーク５０２の一部である。ＬＴＥでは、コアネットワークエンティティ５０６は、例えば、サービングゲートウェイ（Ｓ－ＧＷ）、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（ＰＤＮ ＧＷ）、モビリティマネジメントエンティティ、ホームサブスクライバサーバ（ＨＳＳ）をエボルブドパケットコア（ＥＰＣ）として含む。５Ｇの場合、ネットワークエンティティは「機能」と呼ばれ、通常「ノード」とは呼ばれない。例えば、４Ｇ Ｓ－ＧＷ及びＰＤＮ－ＧＷの機能は、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）と呼ばれる単一のエンティティに統合される。別の例では、４Ｇ ＭＭＥは、アクセス管理機能（ＡＭＦ）及びセッション管理機能（ＳＭＦ）の等の２つの個別の機能に分割される。しかしながら、本開示では、ネットワークエンティティは、アクセスノードエンティティ及びコアネットワークエンティティ（例えば、ネットワークノード又は機能）の両方をカバーし得る。

動作の間、ソース通信装置４０２は、セルラー通信パス５１０を介して複数のデータパケットの第１のデータパケットのセットをターゲット通信装置４０４に提供するように構成されている。セルラー通信パス５１０を介して第１のデータパケットのセットをターゲット通信装置４０４に提供するために、第１のデータパケットのセットは、アップリンク送信５１２でネットワークエンティティ（ソースＲＡＮノード５０４等）に先ず通信される。その後、第１のデータパケットのセットは、ダウンリンク送信５１４でターゲット通信装置４０４に提供するために、ターゲット通信装置４０４又はコアネットワークエンティティ５０６及びターゲットＲＡＮノード５０８等のさらなるネットワークエンティティにさらに通信され得る。ソース通信装置４０２は、サイドリンク通信パス５１６を介して、複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットをターゲット通信装置４０４に通信するようさらに構成されている。各データパケットのヘッダは、複数のデータパケット間の関連を示すパケット情報を含む。

ソースＲＡＮノード５０４等のネットワークエンティティは、ソース通信装置４０２から第１のデータパケットのセットを取得するように構成されている。第１のデータパケットのセットの各データパケットのヘッダはパケット情報を含む。

一実施形態によれば、ネットワーク（ソースＲＡＮノード５０４等）は、第１のデータパケットのセットの各データパケットのヘッダ内の又はソース通信装置４０２によって送信されるシグナリングメッセージ内のインジケータに基づいてマルチパス機能を有効にするように構成されている。マルチパス機能は、ネットワークエンティティ（ソースＲＡＮノード５０４等）で受信された第１のデータパケットのセットの各データパケットのヘッダ内にパケット情報を記憶（又は維持）し、パケット情報を再利用して、各受信パケットをターゲット通信装置４０４にさらに提供することを可能にするネットワーク能力を指す。ネットワークエンティティ（ソースＲＡＮノード５０４等）からのデータパケットが、コアネットワークエンティティ５０６又はターゲットＲＡＮノード５０８等の１つ以上の他のＲＡＮノードを通過する場合、マルチパス機能は、パケット情報を有する第１のデータパケットのセットの各データパケットを、パケット情報を再利用するさらなるネットワークエンティティにルーティングし、各受信パケットを、ネットワークエンティティ（ソースＲＡＮノード５０４等）又は別のネットワークエンティティ（ターゲットＲＡＮノード５０８等）を介してターゲット通信装置４０４にさらに提供することを可能にするネットワーク能力を指す。

ソースＲＡＮノード５０４等のネットワークエンティティは、受信された第１のデータパケットのセットの各データパケットについて、パケット情報に基づいて、アップリンクシーケンス番号（例えば、アップリンクＰＤＣＰシーケンス番号）をダウンリンクシーケンス番号（例えば、ダウンリンクＰＤＣＰシーケンス番号）にマッピングするようさらに構成されている。ソースＲＡＮノード５０４等のネットワークエンティティは、ダウンリンクシーケンス番号にマッピングされたアップリンクシーケンス番号に基づいて、パケット情報を含む第１のデータパケットのセットの各受信データパケットを、ターゲット通信装置４０４又はさらなるネットワークエンティティ（コアネットワークエンティティ５０６又はターゲットＲＡＮノード５０８等）のうちの少なくとも１つに提供するようさらに構成されている。

ターゲット通信装置４０４は、セルラー通信パス５１０及びサイドリンク通信パス５１６を介して複数のデータパケットを取得するように構成されている。複数のデータパケットは異なるペイロードを有する異なるデータパケット又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含む。ターゲット通信装置４０４は、セルラー通信パス５１０を介して受信された複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットと、サイドリンク通信パス５１６を介して受信された複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットとを、パケット情報に基づいて識別するように構成されている。

図６は、本開示の一実施形態に係る、ネットワーク実体の様々な例示のコンポーネントを示すブロック図である。図６は、図４Ａ～図４Ｅ及び図５からの要素に関連して説明される。図６を参照して、ネットワークエンティティ６００が示される。ネットワークエンティティ６００は、セルラーネットワーク５０２（図５）のネットワークエンティティのうちの１つに対応する。ネットワークエンティティ６００は、アクセスネットワークエンティティ（例えば、ＲＡＮノード）及びコアネットワークエンティティ（例えば、ノード又は機能）の両方をカバーする。ネットワークエンティティ６００は、エンティティ制御回路６０２、トランシーバ６０４及びメモリ６０６を含む。エンティティ制御回路６０２は、トランシーバ６０４及びメモリ６０６に通信可能に連結されている。

エンティティ制御回路６０２は、ソース通信装置４０２から第１のデータパケットのセットを取得するように構成され、第１のデータパケットのセットの各データパケットのヘッダはパケット情報を含む。パケット情報は、第１のデータパケットのセット間の関連を示す。エンティティ制御回路６０２の例は、制御回路４２８（図４Ｄ）の例と同様である。既に上述したように、本及び以下の実施形態では、エンティティ制御回路又は単に制御回路は、専用ソフトウェア又は専用ハードウェア回路を実行する汎用プロセッサであり得る。同様に、トランシーバ６０４及びメモリ６０６の実施の例は、図４Ｄのトランシーバ４３０及びメモリ４３６のものとそれぞれ同様である。

一実施形態によれば、エンティティ制御回路６０２は、ソース通信装置４０２から受信したアップリンクシーケンス番号（ＳＮ）を、第１のデータパケットのセットの各受信データパケットのコアネットワークプロトコルベースのヘッダに付加するように構成されている。エンティティ制御回路６０２は、付加されたアップリンクＳＮを含むコアネットワークプロトコルベースのヘッダを有する第１のデータパケットのセットの各受信データパケットをコアネットワークエンティティ５０６に通信するようにさらに構成されている。付加されたアップリンクＳＮを含むコアネットワークプロトコルベースのヘッダは、コアネットワークプロトコルベースのヘッダのヘッダ構造の拡張として付加されたアップリンクＳＮを含む修正コアネットワークプロトコルベースのヘッダである。任意で、コアネットワークプロトコルベースのヘッダはＧＴＰ－Ｕヘッダである。エンティティ制御回路６０２は、第１のデータパケットのセットの受信データパケットをターゲット通信装置４０４にダウンリンク送信する前に、読み出されたアップリンクＳＮを、複数のデータパケットの各受信データパケット内のダウンリンクＳＮとして設定するようさらに構成されている。

一実施形態によれば、エンティティ制御回路６０２は、第１のデータパケットのセットの各データパケットのヘッダ内又はソース通信装置４０２によって送信されるシグナリングメッセージ内のインジケータに基づいて、マルチパス機能を有効にするように構成されている。マルチパス機能を有効にすることは、ネットワークエンティティ６００で受信された第１のデータパケットのセットの各データパケットにパケット情報を記憶し、該パケット情報を再利用して、各受信パケットをターゲット通信装置４０４にさらに提供することを含む。マルチパス機能を有効にすることは、パケット情報を有する第１のデータパケットのセットの各データパケットを、パケット情報を再利用するさらなるネットワークエンティティ（コアネットワークエンティティ５０６等）にルーティングして、ネットワークエンティティ６００又は別のネットワークエンティティを介して、各受信パケットをターゲット通信装置４０４にさらに提供することをさらに含む、

図７は、本開示の一実施形態に係る、ネットワーク層でマルチパス通信を実行するための例示のシナリオ７００を示す。図７は、図４Ａ～図４Ｅ、図５及び図６からの要素に関連して説明される。図７を参照して、ソース通信装置４０２内の第１の複数のネットワーク層７０２Ａ（すなわち、ユーザプレーンプロトコルスタック）及びターゲット通信装置４０４内の第２の複数のネットワーク層７０２Ｂ（すなわち、対応するユーザプレーンプロトコルスタック）を示す。第１の複数のネットワーク層７０２Ａ及び第２の複数のネットワーク層７０２Ｂのそれぞれは、物理（ＰＨＹ）層、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層、無線リンク制御（ＲＬＣ）層、ＰＤＣＰ層、コンバージェンス層及びアプリケーション層を含む。一部の実施形態では、例えば、５Ｇ対応セルラーネットワーク（すなわち、ＮＲユーザプレーンプロトコルスタック）の場合、サービスデータ適応プロトコル（ＳＤＡＰ）層が、ソース通信装置４０２及びターゲット通信装置４０４において追加で設けられる。各ネットワーク層は、ユーザプレーンプロトコルスタックのプロトコル層とも呼ばれる。

一実施形態によれば、ソース通信装置４０２、ネットワークエンティティ６００及びターゲット通信装置４０４においてマルチパス通信を実行する方法は、異なるネットワーク層で潜在的に実施可能である。ソース通信装置４０２（及び、その結果、ターゲット通信装置４０４）でデータの重複又は分割が起こる特定のネットワーク層（又はプロトコル層）に基づいて、マルチパス通信を実行するために異なるアプローチ（又は、解決策）が用いられ得る。異なるアプローチは、通信装置ベースのアプローチ及びネットワークベースのアプローチを含む。

通信装置ベースのアプローチでは、ソース通信装置４０２は、パケット識別子（例えば、重複又は分割パケット）又はシーケンス番号を生成するように構成されている。パケット識別子（又はシーケンス番号）は、ターゲット通信装置４０４に提供されるべき複数のデータパケットの各データパケットのヘッダ（例えば、アプリケーション層又はコンバージェンス層（例えば、車両の場合はＶ２Ｘ層））に付加される。任意で、パケット識別子（又はシーケンス番号）は、通信層、アプリケーション層又はＶ２Ｘ層（車両の場合）で各データパケットのヘッダに導入され、ユーザプレーンプロトコルスタックの既存のプロトコル層への影響を低減する。

典型的には、各データパケットが次の層（すなわち、ＲＬＣ層）に渡される前に、ＰＤＣＰ層内の送信側（すなわち、ソース通信装置４０２）で各データパケットにシーケンス番号が割り当てられる。このシーケンス番号は、受信側のＰＤＣＰ層（すなわち、ターゲット通信装置４０４）で、データパケットを順番に整列させるために用いられる。しかしながら、現在、異なるインターフェイス（例えば、ＮＲ Ｕｕインターフェイス及びＮＲ ＰＣ５インターフェイス）を用いる異なるパス（例えば、セルラー通信パス５１０及びサイドリンク通信パス５１６）を介するデータパケットの送信に問題がある。その問題は、ターゲット通信装置４０４が、セルラインターフェイス（すなわち、Ｕｕインターフェイス）を介して受信されたデータパケットと、サイドリンクインターフェイス（すなわち、ＰＣ５インターフェイス）から受信されたデータパケットとを比較（又は合致）できない可能性があることである。このような場合、データパケットのダウンリンク及びアップリンクシーケンス番号が異なり得るか又はパケットが乱れ（すなわち、間違った順序になる）得る。そのため、従来の方法及びシステムでは、サイドリンクインターフェイスを介して通信されるデータパケットとセルラインターフェイスを介して送信されるデータパケットとの比較は実行不可能である。そのため、本開示では、パケット情報（すなわち、分割データパケット又は重複データパケットのためのパケット識別子又は専用シーケンス番号）が、上位層（すなわち、アプリケーション層又はコンバージェンス層（車両の場合はＶ２Ｘ層等））の各データパケットのヘッダに付加（又は割り当て）される。このようなパケット情報は、パス（例えば、セルラー通信パス５１０及びサイドリンク通信パス５１６）又はデータパケットが横断する異なるネットワークノードに関係なく、複数のデータパケットの各データパケットのヘッダに保持される追加の制御情報（例えば、通常のＰＤＣＰシーケンス番号以外の追加のパケット識別子又は追加のシーケンス番号）である。ターゲット通信装置４０４における対応する層（例えば、アプリケーション層又はコンバージェンス層等）は、各データパケットにおけるパケット情報（例えば、追加のパケット識別子又は追加のシーケンス番号）に基づいてパケットを比較及び識別するために利用される。通信装置ベースのアプローチは、ネットワークに何の影響も与えない。

任意で、ソース通信装置４０２において重複モードが選択されている場合、ソース通信装置４０２は、重複データパケットに対して設定される重複識別子（ＩＤ）を生成するように構成されている。重複ＩＤは、データパケットによって横断される２つ以上の異なるパスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクに関係なく、各データパケットのヘッダ内に格納される（すなわち、維持される）。コンバージェンス層又はＶ２Ｘ層（Ｖ２Ｖ通信の場合）を使用して、ソース通信装置４０２において重複ＩＤを生成し、ターゲット通信装置４０４において対応するコンバージェンス層で受信データパケットの並び替え又はフィルタリングが行われ得る。このような重複ＩＤの生成は、パケットが進むパス又は中間プロトコル及びネットワークノードにかかわらず、ターゲット通信装置４０４における重複データパケットの一意的な識別を可能にする。同様に、ターゲット通信装置４０４における分割されたデータパケットを一意に識別するための通信プロセスを通して、データパケット内に残る分割データパケットに対してパケットＩＤが設定され得る。

ネットワークベースのアプローチでは、ネットワークは、エンドツーエンドネットワークにわたって特定のネットワーク層（例えば、ＰＤＣＰ、ＳＤＡＰ又は別のネットワーク層）においてソース通信装置４０２で設定されたパケット情報（例えば、パケット識別子又はシーケンス番号）を維持することができる。ネットワークエンティティ６００（例えば、基地局）は、ソース通信装置４０２から取得された各データパケットについて、パケット情報に基づいてダウンリンクシーケンス番号にアップリンクシーケンス番号をマッピングするように構成されている。任意で、ネットワークベースのアプローチは、エンドツーエンドネットワーク全体にわたって、各データパケットのヘッダ内にパケット情報を維持するために、ネットワークへのシグナリングを伴うため、ネットワークインパクトを有する。

図８は、本開示の一実施形態に係る、異なる無線アクセス技術を用いたマルチパス通信を実行するための例示のシナリオ８００を示す。図８は、図１～図３、図４Ａ～図４Ｅ、図５、図６及び図７からの要素に関連して説明されている。図８を参照して、ソース通信装置４０２におけるアプリケーション層８０２Ａと、ターゲット通信装置４０４における対応するアプリケーション層８０２Ｂとを示す。さらに、ソース通信装置４０２の制御回路４２８及びターゲット通信装置４０４の制御回路４３８を示す。

一実施形態によれば、ソース通信装置４０２の制御回路４２８は、第１の経路を介して複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットと、第２の経路を介して複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットとをターゲット通信装置４０４に提供するように構成されている。この実施形態では、第１のパスは第１の無線アクセス技術（ＲＡＴ－１）を用い、第２のパスはＲＡＴ－１とは異なる第２の無線アクセス技術（ＲＡＴ－２）を用いる。この場合、第１のパス及び第２のパスは、異なる無線アクセス技術（例えば、図示のＮＲ ＰＣ５インターフェイス及びＬＴＥ ＰＣ５インターフェイス）を用いる異なる装置間通信に対応する。

一例として、ソース通信装置４０２において分割モードが選択されている場合、制御回路４２８は、データ通信に使用無線アクセス技術（すなわち、ＲＡＴ－１又はＲＡＴ－２）に関係なく、アプリケーション層８０２Ａにおいて、各データパケットについにシーケンス番号（すなわち、専用シーケンス番号）を設定するように構成されている。ＲＡＴは、例えば、ＬＴＥ、５Ｇ等であり得る。ターゲット通信装置４０４の対応するアプリケーション層８０２Ｂは、ソース通信装置４０２から取得した各データパケットのシーケンス番号をチェックするために用いられる。ターゲット通信装置４０４の制御回路４３８は、複数のデータパケットのそれぞれに関連するシーケンス番号に従って、対応するアプリケーション層８０２Ｂにおいて、分割モードで第１のパス及び第２のパスで（すなわち、異なる無線アクセス技術を介して）取得された複数のデータパケットを並べ替えるように構成されている。あるいは、アプリケーション層８０２Ａの代わりに、コンバージェンス層、Ｖ２Ｘ層又はアクセス層（ＡＳ）の外の任意の他のネットワーク層を用いて、シーケンス番号を設定してもよい。次に、シーケンス番号を設定するために用いたのと同じネットワーク層をターゲット通信装置４０４で用いてシーケンス番号をチェックし、それに従って並べ替えが行われる。

別の例では、ソース通信装置４０２において重複モードが選択されている場合、制御回路４２８は、データ通信のために用いれる無線アクセス技術（すなわち、ＲＡＴ－１又はＲＡＴ－２）に関係なく、アプリケーション層８０２Ａにおいて、各データパケットについてシーケンス番号（すなわち、追加の専用シーケンス番号）を設定するように構成されている。さらに、アプリケーション層８０２Ａ（又はコンバージェンス層若しくは車両の場合はＶ２Ｘ層）において、重複ＩＤが重複データパケット（例えば、第２のデータパケットのセットは、第１のデータパケットのセットと同じペイロードを有し得る）に潜在的に割り当てられる。ターゲット通信装置４０４の制御回路４３８は、複数のデータパケットがソース通信装置４０２から異なる無線アクセス技術を介して（すなわち、ＮＲ ＰＣ５インターフェイス及びＬＴＥ ＰＣ５インターフェイスを介して）取得されも、重複ＩＤに基づいて重複データパケットを識別するように構成されている。制御回路４３８は、パケット情報（例えば、重複ＩＤ及び専用シーケンス番号）に基づいて、対応するアプリケーション層８０２Ｂ（又はコンバージェンス層若しくは車両の場合はＶ２Ｘ層）においてターゲット通信装置で受信された複数のデータパケットからの重複データパケットをフィルタリングするように構成されている。

図９は、本開示の一実施形態に係る、ＰＤＣＰ層でのパケットの重複及び分割よるマルチパス通信を実行するための例示のシナリオ９００を示す。図９は、図４Ａ～図４Ｅ、図５、図６、図７及び図８からの要素に関連して説明される。図９を参照して、セルラインターフェイス（例えば、Ｕｕインターフェイス）に関連するソース通信装置４０２内のユーザプレーンプロトコルスタックのＳＤＡＰ層９０２Ａ、ＰＤＣＰ層９０４Ｂ、ＲＬＣ層９０６Ａ、ＭＡＣ層９０８Ａを示す。同様に、対応するＵｕインターフェイスに関連するＳＤＡＰ層９０２Ｂ、ＰＤＣＰ層９０４Ｂ、ＲＬＣ層９０６Ｂ及びＭＡＣ層９０８Ｂ等の対応するネットワーク層をターゲット通信装置４０４に示す。Ｕｕインターフェイスに関連するネットワーク層に加えて、サイドリンク通信に関連するネットワーク層（例えば、サイドリンク（ＳＬ）ＲＬＣ９１０Ａ及びＳＬ ＭＡＣ９１２Ａ）をソース通信装置４０２及びターゲット通信装置４０４（例えば、ＳＬ ＲＬＣ９１０Ｂ及びＳＬ ＭＡＣ９１２Ｂ）にさらに示す。ソース通信装置４０２の制御回路４２８及びターゲット通信装置４０４の制御回路４３８をさらに示す。

この実施形態によれば、上位層（例えば、アプリケーション層、コンバージェンス層又は車両の場合はＶ２Ｘ層）の代わりに、ＰＤＣＰ層９０４Ａに関して、データパケットの重複又は分割が説明される。しかしながら、データパケットの重複又は分割は、ＳＤＡＰ層９０２Ａ等の異なるネットワーク層で実施され得ることを理解すべきである。この実施形態では、ソース通信装置４０２のＰＤＣＰ層９０４Ａにおいて重複が実行されるため、同じＰＤＣＰヘッダ（すなわち、同じＰＤＣＰ ＳＮ）を有するデータパケットは、重複モードにおいて、セルラーを介した通信パス（例えば、Ｕｕインターフェイス）及びサイドリンク通信パス（例えば、ＰＣ５インターフェイス）を介した通信のために用いられる。そのため、アップリンクＰＤＣＰ ＳＮは、サイドリンクＰＤＣＰ ＳＮと同じである。しかしながら、マルチパス通信において、ソース通信装置４０２からターゲット通信装置４０４へのデータの効率的でエラーのない送信のためには、アップリンクＰＤＣＰ ＳＮは依然としてダウンリンクＰＤＣＰ ＳＮと同じである必要がある。典型的には、従来のシステムで、アップリンク送信における所与のデータパケットのＰＤＣＰ ＳＮは、ダウンリンク送信における同じ所与のパケットのＰＤＣＰ ＳＮと同じではない。そのため、ソースＲＡＮノード５０４は、ソース通信装置４０２から受信したアップリンクＰＤＣＰ ＳＮを、ソースＲＡＮノード５０４で受信した第１のデータパケットのセットの各データパケットについて、ダウンリンクＰＤＣＰ ＳＮとマッピングするように構成されている。ダウンリンクＰＤＣＰ ＳＮとアップリンクＰＤＣＰ ＳＮとのマッピングは、誤った順序付けの問題に対処し、ターゲット通信装置４０４がセルラー通信パス５１０を介して取得したデータパケットとサイドリンク通信パス５１６を介して取得したデータパケットとを比較（又は合致）できるようにするために行われる。アップリンクＰＤＣＰ ＳＮと対応するダウンリンクＰＤＣＰ ＳＮとの間のマッピングは、データパケットの比較のために、セルラーネットワーク５０２のコアネットワークエンティティ５０６とＲＡＮ（ソースＲＡＮノード５０４及びターゲットＲＡＮノード５０８等）との間の協調が要求されることが理解されよう。ソースＲＡＮノード５０４は、ソース通信装置４０２から取得したアップリンクＰＤＣＰ ＳＮを、第１のデータパケットのセットの各受信データパケットのコアネットワークプロトコルベースヘッダ（例えば、ＧＴＰ－Ｕヘッダ）に付加するようにさらに構成されている。１つの例では、ソースＲＡＮノード５０４は、特定のサービスフロー（ＱＦＩ）のために、例えばＮ３インターフェイスを介して送信されるデータパケットのＧＴＰ－Ｕヘッダ内にアップリンクＰＤＣＰ ＳＮを付加する。

とりわけ、ＧＴＰ－Ｕは、ＧＰＲＳコアネットワーク内に加えてＲＡＮ（ソースＲＡＮノード５０４及びターゲットＲＡＮノード５０８等）とコアネットワークエンティティ５０６との間でデータを運ぶ役割を果たす。データパケットの形態で伝送されるデータは、インターネットプロトコルバージョン４（ＩＰｖ４）フォーマット、インターネットプロトコルバージョン６（ＩＰｖ６）フォーマット、ポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）フォーマット等のいくつかのフォーマットにあり得る。さらに、ソースＲＡＮノード５０４は、付加されたアップリンクＰＤＣＰ ＳＮを含むＧＴＰ－Ｕヘッダを有する第１のデータパケットのセットの各受信データパケットをコアネットワークエンティティ５０６に通信する。付加されたアップリンクＰＤＣＰ ＳＮを含むＧＴＰ－Ｕヘッダは、ＧＴＰ－Ｕヘッダのヘッダ構造の拡張として付加されたアップリンクＰＤＣＰ ＳＮを含む修正ＧＴＰ－Ｕヘッダである。ＧＴＰ－Ｕヘッダの一例は図１０に記載されている。アップリンクＰＤＣＰ ＳＮは、第１のパス４０６のコアネットワークエンティティ５０６エンティティを介して転送される。また、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）ノードは、Ｎ３インターフェイス又はＮ９インターフェイスを介して送信されるＧＴＰ－Ｕヘッダ内のＰＤＣＰ ＳＮを維持する。そのため、ＧＴＰ－Ｕヘッダは、少なくともパケット情報、例えばアップリンクＰＤＣＰ ＳＮを含む修正ＧＴＰ－Ｕヘッダである。

図１０は、本開示の一実施形態に係る、ＧＰＲＳトンネリングプロトコルユーザプレーン（ＧＴＰ－Ｕ）ヘッダ１０００の例示の構造を示す。図１０は、図１～図３、図４Ａ～図４Ｅ及び図５～図９からの要素と関連して説明される。図１０を参照して、ＧＴＰ－Ｕヘッダ１０００等のコアネットワークプロトコルベースヘッダの例を示す。

ＧＴＰ－Ｕヘッダ１０００は、データパケットに存在するデータの種類のために予約される「メッセージタイプ」等の、３ＧＰＰの仕様に従った様々なフィールドを含む。例えば、メッセージタイプは、テキスト、画像、オーディオ又はビデオであり得る。ＧＴＰ－Ｕヘッダ１０００は、データパケットの長さ（すなわち、ビット数に関して測定される）、「トンネルエンドポイント識別子」、「シーケンス番号」等のフィールドをさらに含み得る。さらに、ＧＴＰ－Ｕヘッダ１０００は、新たな拡張ヘッダタイプフィールド１００２をさらに含む。

例示の実施によれば、新たな拡張ヘッダタイプフィールド１００２は、ＲＡＮノード（ソースＲＡＮノード５０４等）とユーザプレーン機能との間のＮ３インターフェイスを介して又は２つのＵＰＦ間のＮ９インターフェイス（例えば、公衆内陸域移動ネットワーク（ＰＬＭＮ）インターフェイス又はインターＰＬＭＮインターフェイス）を介して潜在的に送信されるデータパケットに関連する重複モード又は分割モード等の情報を含むために用いられる。新たな拡張ヘッダタイプフィールド１００２は、例えば、アップリンクＰＤＣＰ ＳＮ及びサービス品質フロー識別子（ＱＦＩ）を含むように拡張又は拡大されている。任意で、別の実施では、アップリンクＰＤＣＰ ＳＮは、e２ｅネットワークにわたるデータパケットのヘッダへの変更を低減するために、Ｎ３（及び／又はＮ９）インターフェイス上の５Ｇセルラーネットワークにおける５Ｇカプセル化ヘッダ内に付加される。

マルチパス機能のアクティベーション：例えばネットワークベースのアプローチ（又は解決策）において、マルチパス機能のアクティベーションには２つのオプションがある。第１のオプションはセッションレベルでのアクティベーションであり、第２のオプションはデータパケット単位でのアクティベーションである。第１のオプションでは、無線アクセスネットワークノード（例えば、ｇＮＢ等の基地局）及びユーザプレーン機能（ＵＰＦ）は、セッションレベルで様々なネットワークノード及びインターフェイスによりアップリンク及びダウンリンクデータパケットへの特定の処理を提供するために、プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）セッションの確立又は修正においてシグナリングされる。第１のオプションは、例えば、図１１で詳細に説明されている。第２のオプションでは、マルチパス機能は、データパケット毎に様々なネットワークノード及びインターフェイスによりアップリンク及びダウンリンクデータパケットに特定の処理を提供するために、第１のデータパケットのセットの各データパケットのヘッダ内のインジケータに基づいてアクティベートされる。各データパケットのヘッダ内のインジケータに基づくマルチパス機能のアクティベーションは、例えば、図１２で詳細に説明されている。

図１１は、本開示の実施形態に係る、プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）セッション確立の手順の一部を示すシーケンス図１１００である。図１１は、図１、図２、図３、図４Ａ～図４Ｅ、図５、図６、図７、図８、図９及び図１０からの要素と関連して説明される。図１１を参照すると、ユーザ装置１１０２、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１１０４、アクセス及びモビリティ管理機能（ＡＭＦ）１１０６、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）１１０８、セッション管理機能（ＳＭＦ）１１１０、ポリシー制御機能（ＰＣＦ）１１１２、統一データ管理（ＵＤＭ）１１１４及びデータネットワーク１１１６が示される。ＵＥ１１０２は、ソース通信装置４０２に対応する。ＲＡＮ１１０４はソースＲＡＮノード５０４（図５）に対応する。

シーケンス図１１００は、３ＧＰＰの仕様に準拠するＰＤＵセッション確立の手順の一部を示す。例示の実施では、ＳＭＦ１１１０のＲＡＮ１１０４及びＵＰＦ１１０８へのシグナリングを伴うシーケンス図１１００内の一部の動作は、ソース通信装置４０２によって送信される（例えば、制御プレーンシグナリングによる）シグナリングメッセージ内のインジケータに基づいて、１つ以上のネットワークエンティティにおいてマルチパス機能を可能にするために潜在的に強化（又は拡張）されている。例えば、ＳＭＦ１１１０がＲＡＮ１１０４（例えば、ステップ１１２４及び１１２６）及びＵＰＦ１１０８（例えば、ステップ１１３４Ａ）にシグナリングすることは、ソース通信装置４０２から特定のネットワーク層（例えば、ＰＤＣＰ層）で受信されたアップリンクシーケンス番号が特定のネットワーク層でダウンリンクシーケンス番号と同じになるように潜在的に強化（すなわち、拡張）されている。具体的には、ＳＭＦ１１１０がＲＡＮ１１０４にシグナリングすることは、Ｎ３内の特定のネットワーク層（たとえば、ＰＤＣＰ ＳＮ）で受信したアップリンクデータパケット内のシーケンス番号の転送を可能にし、ダウンリンクパケットのために特定のネットワーク層（例えば、ダウンリンクＰＤＣＰ ＳＮ）でアップリンクＳＮの使用をさらに可能にするために、潜在的に強化（又は拡張）されている。さらに、シーケンス図１１００では、ＳＭＦ１１１０からＵＰＦ１１０８へのシグナリングは、ＵＰＦ１１０８が、付加されたアップリンクシーケンス番号を含む修正コアネットワークプロトコルベースヘッダ（例えば、修正ＧＴＰ－Ｕヘッダ）を含む受信データパケットを、ダウンリンクＰＤＵセッションの適切なＱＦＩに転送できるようにするために、潜在的に拡張されている。

シーケンス図１１００では、ＰＤＵセッション確立（又は修正）の手順は、ステップ１１１８でのＳＭＦ１１１０によるＵＰＦ１１０８選択から説明される。当業者であれば、ステップ１１１８の前には実施すべき様々なステップが潜在的にあることを理解する。（例えば、３ＧＰＰ－２３．５０２で規定されるように）例えば、ＰＤＵセッション確立要求、ＡＭＦによるＳＭＦ選択、ＡＭＦからＳＭＦへのシグナリング（すなわち、Ｎｓｍｆ＿ＰＤＵＳｓｉｏｎ＿ＣｒｅａｔｅＳＭＣｏｎｔｅｘｔ要求の形態）、ＳＭＦによるセッション管理サブスクリプションデータの読み出し（利用可能でない場合）、ＳＭＦからＡＭＦへのシグナリング（すなわち、Ｎｓｍｆ＿ＰＤＵＳｓｉｏｎ＿ＣｒｅａｔｅＳＭＣｏｎｔｅｘｔ応答の形態）等である。

ステップ１１２０で、ＳＭＦ１１１０は、ＳＭＦ１１１０とＰＣＦ１１１２との間でセッション管理ポリシーアソシエーション変更を開始する。ステップ１１２２Ａで、Ｎ４セッション確立／変更要求が、ＳＭＦ１１１０からＵＰＦ１１０８に通信される。ステップ１１２２Ｂで、Ｎ４セッション確立又は変更応答が、ＵＰＦ１１０８からＳＭＦ１１１０に通信される。ステップ１１２４で、Ｎａｍｆ＿ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ＿Ｎ１Ｎ２メッセージ転送が、ＳＭＦ１１１０からＡＭＦ１１０６に実行される。ステップ１１２４でＮ２セッション管理（ＳＭ）情報が含まれない場合、後続のステップ１１３０～１１３４Ｂ及びステップ１１３６は潜在的に省略される。有利には、本開示の例示の実施において、Ｎａｍｆ＿ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ＿Ｎ１Ｎ２メッセージ転送は、Ｎ３内の特定のネットワーク層（例えば、ＰＤＣＰ ＳＮ）で受信されたアップリンクデータパケット内のシーケンス番号の転送を可能にするために拡張される。ステップ１１２６dで、Ｎ２ＰＤＵセッション要求がＡＭＦ１１０６からＲＡＮ１１０４に通信される。例示の実施では、Ｎ２ ＰＤＵセッション要求も、（ダウンリンク送信で）ダウンリンクパケットのために特定のネットワーク層（例えば、ダウンリンクＰＤＣＰ ＳＮ）でアップリンクＳＮの使用を可能にするために拡張される。ステップ１１２８で、Ｎ２ ＰＤＵセッション要求が受理される。ステップ１１３０で、Ｎ２ ＰＤＵセッション要求応答がＲＡＮ１１０４からＡＭＦ１１０６に通信される。ステップ１１３２で、Ｎｓｍｆ＿ＰＤＵＳｓｅｓｉｏｎ＿ｕｐｄａｔｅＳＭＣｏｎｔｅｘｔ要求がＡＭＦ１１０６からＳＭＦ１１１０に通信される。ステップ１１３４Ａで、Ｎ４セッション修正要求が、ＳＭＦ１１１０からＵＰＦ１１０８に通信される。例示の実施では、ＳＭＦ１１１０からＵＰＦ１１０８へのシグナリングは、ＵＰＦ１１０８が、ダウンリンクＰＤＵセッションの適切なＱＦＩに、付加されたアップリンクシーケンス番号を含む修正コアネットワークプロトコルベースヘッダ（例えば、修正ＧＴＰ－Ｕヘッダ）を含む受信データパケットを転送できるように、潜在的に強化及び拡張されている。Ｎ４セッション修正要求はＵＰＦ１１０８がダウンリンクＰＤＵセッションの適切なＱＦＩに、付加されたアップリンクシーケンス番号を含む修正コアネットワークプロトコルベースヘッダ（例えば、修正ＧＴＰ－Ｕヘッダ）を含む受信データパケット転送できるようにするために用いられる。ステップ１１３４Ｂで、Ｎ４セッション修正応答がＳＭＦ１１１０によって受信される。ステップ１１３６で、Ｎｓｍｆ＿ＰＤＵＳｓｅｓｉｏｎ＿ｕｐｄａｔｅＳＭＣｏｎｔｅｘｔ応答がＳＭＦ１１１０からＡＭＦ１１０６に通信される。ステップ１１３８で、Ｎｓｍｆ＿ＰＤＵＳｓｅｓｉｏｎ＿ＳＭＣｏｎｔｅｘｔ＿ｓｔａｔｕｓ＿ｎｏｔｉｆｙサービスが、ＳＭＦ１１１０からＡＭＦ１１０６に実行される。

従来のシステム及び方法並びに既存の規格では、例えば、異なるプロトコル及び異なるプロトコル層及びネットワークエンティティ（例えば、ＲＡＮ部分、コアネットワーク部分等）のための異なるパケット識別子といった様々な問題がある。第１の例では、ＩＰｖ４はパケットフラグメンテーションのために有効な識別子（ＩＤ）（すなわちＩＰ ＩＤ）を有するが、そのようなＩＰ ＩＤはＩＰｖ６には含まれない。第２の例では、ＱｏＳフロー識別子（ＱＦＩ）は、ＰＤＵセッションにおけるＱｏＳ差別化における粒度を可能にする。５Ｇ（ＮＲ）対応装置におけるＱｏＳフローを識別するために、ＱｏＳフローＩＤ（ＱＦＩ）が通常用いられる。典型的には、ＰＤＵセッション内で同じＱＦＩを持つユーザプレーントラフィックは、同じトラフィック転送処理（例えば、スケジューリング、許容閾値等）を受け取る。ＱＦＩは、Ｎ３（及びＮ９）インターフェイスのカプセル化ヘッダ内で、すなわちｅ２ｅネットワークにわたってパケットヘッダに変更を加えることなく運ばれる。このＱＦＩは全てのＰＤＵセッションタイプのために用いられる。ＱＦＩはＰＤＵセッション内で固有である。ＱＦＩは動的に割り当てられてもよいし、５ＱＩ（すなわち、５ＧＱｏＳ特性）と等しくてもよい。しかしながら、そのような従来の方法及びシステムでは、パケット毎の処理又はハンドリングが存在しない。第３の例では、現在、ＰＤＣＰ ＳＮは、アップリンク送信におけるＵＥ１１０２から基地局までのＲＡＮ（例えば、ＲＡＮ１１０４）でのみ利用可能であるのに対して、別のＰＤＣＰ ＳＮは、ダウンリンク送信において基地局からユーザ装置（すなわち、無線通信装置）に設定され得る。これは、パケットの乱れ、データパケットが通るパス等に依存する。第４の例では、（Ｎ３における）コアネットワークパケット識別子は、ユーザプレーンにおいて、データパケットの送信順序を保たなければならない場合、転送（Ｔ）－ＰＤＵの増加ＳＮがＧＴＰ－Ｕトンネル（ＧＴＰ－Ｕヘッダ）を介して送信される。このフィールドは、ＧＴＰ－Ｕヘッダと、ＧＰＲＳバックボーンネットワーク内のＴ－ＰＤＵとから構成されるＧ－ＰＤＵにおける任意のフィールドである。しかしながら、従来の方法及びシステムでは、Ｎ３送信の１つの部分（すなわち、ＲＡＮからＵＰＦに又はＵＰＦからＲＡＮに）に焦点が当てられ、ＲＡＮパケットＩＤとの直接的なリンク／相関関係がない。さらに、従来の方法及び装置では、エンドツーエンドトラッキング、マッピング又は（Ｒ）ＡＮ１１０４及びコアネットワークパケットの相関関係がない。そのため、シーケンス図１１００の様々なステップ（例えば、ステップ１１２２Ａ～１１２８）及びステップ１１３４Ａは、マルチパス機能を可能にし、上述した従来の方法及びシステムに関連する問題を解決するために強化及び拡張されている。

図１２は、本開示の一実施形態に係る、データパケットのヘッダ内の例示のインジケータを示す。図１２は、図１、図２、図３、図４Ａ～図４Ｅ及び図５～図１１からの要素と関連して説明されている。図１２を参照して、ＰＤＣＰヘッダ構造１２００を示す。ＰＤＣＰヘッダ構造１２００は、複数の予備フィールド１２０２、１２０４及び１２０６等の複数のフィールドと、データパケットのＭＡＣアドレスのためのフィールドとを含む。

一実施形態によれば、複数の予備フィールド１２０２、１２０４及び１２０６のうちのいずれか１つ以上の予備フィールドは、データパケットのためにアップリンクＰＤＣＰ ＳＮとダウンリンクＰＤＣＰ ＳＮとのＲＡＮマッピングを可能にするために、インジケータ（たとえば、フラグ）として潜在的に用いられる。１つの例では、予備フィールド１２０２は、アップリンクＰＤＣＰ ＳＮとダウンリンクＰＤＣＰ ＳＮとのマッピングを可能にするためにマルチパス機能をアクティベートするためにネットワークエンティティ６００（例えば、ソースＲＡＮノード５０４）にシグナリングするために、ソース通信装置４０２によってバイナリビット値（０又は１）から特定のビット値（例えば、ビット値「１」）に設定され得る。そのため、ソースＲＡＮノード５０４は、インジケータ（すなわち、この例では、予備フィールド１２０２におけるビット値「１」）に基づいて、アップリンクＰＤＣＰ ＳＮとダウンリンクＰＤＣＰ ＳＮとのマッピングを行うように構成されている。別の例では、ソース通信装置４０２は、ソース通信装置４０２における重複モードの選択の表示として、アップリンクデータパケットのためにＰＤＣＰヘッダ構造１２００内の予備フィールド１２０４を設定するようにさらに構成されている。そのため、このような表示に基づいて、ターゲット通信装置４０４は、２つ以上の異なるパスを介してソース通信装置４０２から取得された複数のデータパケットが重複データパケットを含むと判定するように構成されている。有利には、インジケータとして複数の予備フィールド１２０２、１２０４及び１２０６を用いることで、プリフロー処理の代わりに、既存のＰＤＣＰヘッダを修正する必要なしに、アップリンク及びダウンリンクデータパケットのパケット毎の処理を可能にして実施のコストが最小限に抑えられる。

図１３は、本開示の一実施形態に係る、車両間（Ｖ２Ｖ）マルチパス通信を実行するための例示のシナリオ１３００を示す。図１３は、図１、図２、図３、図４Ａ～図４Ｅ及び図５～図１２からの要素と関連して説明される。図１３を参照して、道路部分１３０６上を移動するソース車両１３０２及びターゲット車両１３０４を含む典型的なシナリオ１３００を示す。ソース車両１３０２は電子制御ユニット（ＥＣＵ）１３０８を含み、ターゲット車両１３０４はＥＣＵ１３１０を含む。ソース基地局１３１２、ターゲット基地局１３１４、セルラー通信パス１３１６及びサイドリンク通信パス１３１８をさらに示す。

例示のシナリオ１３００によれば、ソース車両１３０２及びターゲット車両１３０４は、ソース通信装置４０２及びターゲット通信装置４０４にそれぞれ対応する（図４Ａ）。ソース基地局１３１２及びターゲット基地局１３１４は、ソースＲＡＮノード５０４及びターゲットＲＡＮノード５０８にそれぞれ対応する（図５）。ソース車両１３０２は、互いにＤ２Ｄ通信を確立するために通信範囲内にあり得る。ソース車両１３０２のユーザは、ターゲット車両１３０４にデータを通信することを望み得る。

一実施形態によれば、ソース車両１３０２のＥＣＵ１３０８は、セルラー通信パス１３１６及びサイドリンク通信パス１３１８を介して複数のデータパケットをターゲット車両１３０４に通信するために、重複モード又は分割モードを選択するように構成されている。ソース車両１３０２のＥＣＵ１３０８は、セルラー通信パス１３１６を介して複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセット及びサイドリンク通信パス１３１８を介して複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットをターゲット車両１３０４に提供するように構成されている。つまり、複数のＶ２Ｘパケットは、２つの車両間の通信のＱｏＳを改善するために、異なる無線アクセス技術、無線リンク、インターフェイス又は通信プロトコルを介して通信されるため、Ｖ２Ｖ通信の信頼性を高める。各データパケットのヘッダは複数のデータパケット間の関連を示すパケット情報を含む。第１のデータパケットのセットは、ソース基地局１３１２等の様々なネットワークエンティティと、ターゲット基地局１３１４等の隣接基地局とを通過する。場合によっては、第１のデータパケットのセットは、コアネットワークエンティティも通過し得る。

一実施形態によれば、ソース基地局１３１２は、ソース車両１３０２から第１のデータパケットのセットを取得するように構成されている。第１のデータパケットのセットの各データパケットのヘッダはパケット情報を含む。ソース基地局１３１２は、受信された第１のデータパケットのセットの各データパケットについて、指定されたネットワーク層（例えば、ＰＤＣＰ層又は他のネットワーク相）で受信されたアップリンクシーケンス番号を、パケット情報に基づいてダウンリンクシーケンス番号にマッピングするように構成されている。ソース基地局１３１２は、通信時にターゲット車両がソース基地局１３１２の通信範囲内にある場合に、パケット情報を含む第１のデータパケットのセットの各受信データパケットをターゲット車両１３０４に提供するように構成されている。ターゲット車両１３０４がソース基地局１３１２の通信範囲を超えている場合、ソース基地局１３１２は、パケット情報を含む第１のデータパケットのセットの各受信データパケットを、ターゲット基地局１３１４等の隣接基地局に提供するように構成されている。

一実施形態によれば、ターゲット車両１３０４のＥＣＵ１３１０は、セルラー通信パス１３１６を介して受信された第１のデータパケットのセットと、サイドリンク通信パス１３１８を介して受信された第２のデータパケットのセットとを、パケット情報に基づいて識別するように構成されている。各データパケットのヘッダ内のパケット情報は、２つ以上の異なるパス（すなわち、この場合、セルラー通信パス１３１６及びサイドリンク通信パス１３１８）で用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクに関係なく変化しないため、ソース車両１３０２とターゲット車両１３０４との間のデータ通信のサービス品質（ＱｏＳ）が改善される。例えば、２つ以上の異なるパスを介して取得された複数のデータパケットが異なるペイロードを有する異なるデータパケットを含む場合（すなわち、分割モードの場合）、データスループットが高められ、データ通信における遅延が低下する。また、２つ以上の異なるパスを介して取得された複数のデータパケットが、同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含む場合、ソース車両１３０２とターゲット車両１３０４との間のデータ通信の信頼性が大幅に向上する。有利には、ソース車両１３０２とターゲット車両１３０４との間のこのようなＶ２Ｖマルチパス通信は、ソース車両１３０２とターゲット車両１３０４との間の２つ以上の異なるパスを介して警告及び他のデータ（例えば、テキスト、画像、オーディオ又はビデオ）を同時に共有する効率的で信頼性のあるメカニズムを提供することにより、交通安全を改善するのに有用である。

上記で説明した本開示の実施形態の修正は、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の範囲から逸脱することなく可能である。本開示を説明し、クレームするために用いられる「含有する」、「含む」、「組み込む」、「有する」、「ある」等の表現は、非排他的な方法で解釈されることを意図しており、すなわち、明示的に説明されていないアイテム、構成要素又は要素も存在することを可能にする。単数形への言及は、複数形にも関すると解釈される。本明細書で用いる「例示」という用語は、「例、インスタンス又は説明として機能する」ことを意味する。「例示」であると説明された実施形態は、必ずしも他の実施形態よりも好ましいか又は有利であると解釈されず及び／又は他の実施形態からの特徴の組み込みを排除するものではない。本明細書では、「任意で」という用語は、「一部の実施形態で提供され、他の実施形態では提供されない」ことを意味するために用いられる。本開示の特定の特徴は、明確にするために、別々の実施形態の文脈で説明され、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよいことが理解される。逆に、本発明の様々な特徴は、簡潔のために、単一の実施形態の文脈で説明され、別々に又は任意の適切な組み合わせで又は本開示の任意の他の説明された実施形態で適切に提供され得る。

Claims (12)

1. ターゲット通信装置においてマルチパス通信を実行するための方法であって、当該方法は、
   ソース通信装置から、２つ以上の異なるパスを介して複数のデータパケットを取得することであって、該複数のデータパケットの各データパケットのヘッダはパケット情報を含み、
   前記パケット情報は前記複数のデータパケット間の関連を示し、
   前記ソース通信装置における各データパケット内のパケット情報は、前記２つ以上の異なるパスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクに関係なく、前記ターゲット通信装置における各データパケット内のパケット情報と同じであり、
   前記複数のデータパケットは、異なるペイロードを有する異なるデータパケット又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含む、ことと、
   第１のパスを介して受信された前記複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットと、第２のパスを介して受信された前記複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットとを、前記パケット情報に基づいて識別することと、
   を含み、
   前記ソース通信装置から前記２つ以上の異なるパスを介して前記複数のデータパケットを取得するに際して、重複モード又は分割モードが前記ソース通信装置によって選択され、該重複モード又は分割モードの選択は、データセッションの開始前又はデータセッションの間に発生し、
   前記複数のデータパケットの各データパケットのヘッダ又は前記データセッションの確立又は更新時に前記ソース通信装置によってネットワークエンティティ又は前記ターゲット通信装置のうちの少なくとも１つに送信されるシグナリングメッセージはインジケータを含み、
   前記インジケータは、前記ネットワークエンティティ又は前記ターゲット通信装置におけるマルチパス機能の有効を示す、方法。
2. 前記第１のパス又は前記第２のパスのうちの少なくとも１つは、前記ソース通信装置と前記ターゲット通信装置との間の装置間通信に対応する、請求項１に記載の方法。
3. 前記２つ以上の異なるパスのうちの前記第１のパスはセルラ通信パスであり、前記２つ以上の異なるパスのうちの前記第２のパスは、前記装置間通信に対応するサイドリンク通信パスであり、前記ソース通信装置及び前記ターゲット通信装置は、車両、車両内で用いられる電子装置又は携帯型電子装置のうちの少なくとも１つである、請求項２に記載の方法。
4. 前記ターゲット通信装置において受信された前記複数のデータパケットから、前記パケット情報に基づいて、前記ターゲット通信装置により、重複データパケットをフィルタリングすることをさらに含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記ターゲット通信装置により、前記パケット情報に基づいて、前記複数のデータパケットを、前記複数のデータパケットのそれぞれに関連するシーケンス番号により並び替えることをさらに含み、前記複数のデータパケットは、前記第１のパス及び前記第２のパスを介して分割モードで取得された異なるデータパケットを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
6. ソース通信装置においてマルチパス通信を実行するための方法であって、当該方法は、
   ターゲット通信装置に、第１のパスを介して複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットと、第２のパスを介して該複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットとを提供することであって、各データパケットのヘッダは、前記複数のデータパケット間の関連を示す、ことと、
   前記複数のデータパケットを２つ以上の異なるパスを介して前記ターゲット通信装置に通信するために、前記ソース通信装置により、重複モード又は分割モードを選択することであって、該重複モード又は分割モードの選択は、データセッションの開始前又はデータセッションの間に発生する、ことと、
   を含み、
   前記複数のデータパケットは、異なるペイロードを有する異なるデータパケット又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含み、
   前記複数のデータパケットの各データパケットのヘッダ又は前記データセッションの確立又は更新時に前記ソース通信装置によってネットワークエンティティ又は前記ターゲット通信装置のうちの少なくとも１つに送信されるシグナリングメッセージはインジケータを含み、
   前記インジケータは、前記ネットワークエンティティ又は前記ターゲット通信装置におけるマルチパス機能の有効を示す、方法。
7. 前記第１のパス又は前記第２のパスの少なくとも１つは、前記ソース通信装置と前記ターゲット通信装置との間の装置間通信に対応し、前記ソース通信装置における各データパケット内のパケット情報は、２つ以上の異なるパスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクに関係なく、前記ターゲット通信装置における各データパケットのパケット情報と同じである、請求項６に記載の方法。
8. 前記重複モードの選択に基づいて、前記ソース通信装置により、前記第１のデータパケットのセットを、前記第１のパスを介してネットワークエンティティにアップリンク送信で通信し、前記第２のデータパケットのセットを前記第２のパスを介して前記ターゲット通信装置に重複データパケットとして通信することをさらに含み、前記重複モードにおいて、前記第１のデータパケットのセットの少なくともペイロードは、前記第２のデータパケットのセットのペイロードと同じである、請求項６に記載の方法。
9. 前記ソース通信装置により、前記第１のデータパケットのセットを、前記第１のパスを介してネットワークエンティティにアップリンク送信で通信し、前記第２のデータパケットのセットを前記第２のパスを介して前記ターゲット通信装置に通信することをさらに含み、前記分割モードにおいて、前記第１のデータパケットのセットのペイロードは、前記第２のデータパケットのセットのペイロードと異なる、請求項６に記載の方法。
10. マルチパス通信を実行するためのターゲット通信装置であって、
    ソース通信装置から、２つ以上の異なるパスを介して、複数のデータパケットを取得することであって、該複数のデータパケットの各データパケットのヘッダはパケット情報を含み、
    前記パケット情報は、前記複数のデータパケット間の関連を示し、
    前記ソース通信装置における各データパケットのパケット情報は、前記２つ以上の異なるパスで用いられる異なる無線アクセス技術、通信プロトコル又は無線リンクに関係なく、当該ターゲット通信装置における各データパケット内のパケット情報と同じであり、
    前記複数のデータパケットは異なるペイロードを有する異なるデータパケット又は同じペイロードのコピーを有する重複データパケットを含む、ことと、
    第１のパスを介して受信された前記複数のデータパケットからの第１のデータパケットのセットと、第２のパスを介して受信された前記複数のデータパケットからの第２のデータパケットのセットとを、前記パケット情報に基づいて識別することと、
    を行うように構成された制御回路を含み、
    前記ソース通信装置から前記２つ以上の異なるパスを介して前記複数のデータパケットを取得するに際して、重複モード又は分割モードが前記ソース通信装置によって選択され、該重複モード又は分割モードの選択は、データセッションの開始前又はデータセッションの間に発生し、
    前記複数のデータパケットの各データパケットのヘッダ又は前記データセッションの確立又は更新時に前記ソース通信装置によってネットワークエンティティ又は前記ターゲット通信装置のうちの少なくとも１つに送信されるシグナリングメッセージはインジケータを含み、
    前記インジケータは、前記ネットワークエンティティ又は前記ターゲット通信装置におけるマルチパス機能の有効を示す、ターゲット通信装置。
11. コンピュータ読み取り可能命令を含むコンピュータプログラムであって、該コンピュータ読み取り可能命令は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法を実行するために、処理ハードウェアを含むコンピュータ装置により実行可能である、コンピュータプログラム。
12. コンピュータ読み取り可能命令を含むコンピュータプログラムであって、該コンピュータ読み取り可能命令は、請求項６乃至９のいずれか一項に記載の方法を実行するために、処理ハードウェアを含むコンピュータ装置により実行可能である、コンピュータプログラム。

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