(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記識別すること(10)が、前記補助ベアラを確立する要求をワイヤレス端末(101)、無線コントローラ(121)、または移動性管理ノード(115)から受信すること(12)をさらに含む請求項1に記載の方法。
前記判断すること(18)が、既存ベアラのサービス品質クラス識別子、QCI、値と、受信された要求ベアラのための接続を確立する要求に関連付けられているQCI値との比較に基づく請求項5から8のいずれか一項に記載の方法。
前記負荷分散が、前記補助ベアラおよび前記既存ベアラを提供するセルの、無線インターフェイス負荷、ハードウェア負荷、および/またはトランスポートネットワーク負荷に基づく請求項10または11に記載の方法。
前記ネットワークノードが無線コントローラ(121)またはポリシー制御および課金ルール機能(PCRF)(123)である請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
前記処理回路(420)が、前記補助ベアラを確立する前記必要性を、ワイヤレス端末(101)、無線コントローラ(121)、または移動性管理ノード(115)から受信された前記補助ベアラを確立する要求に基づいて識別するように設定された請求項15に記載の基地局(401A、401B)。
前記処理回路(420)が、前記補助ベアラを確立する前記必要性を、前記既存ベアラのベアラ確立要求に基づいて識別するように設定された請求項15または16に記載の基地局(401A、401B)。
前記処理回路(420)が、前記要求ベアラが前記補助ベアラであることを、所定の期間または受信されたベアラ要求の数に基づいて判断するように設定された請求項19に記載の基地局(401A、401B)。
前記処理回路(420)が、前記要求ベアラが前記補助ベアラであることを、前記要求に含まれる情報要素に基づいて判断するようにさらに設定された請求項15から20のいずれか一項に記載の基地局(401A、401B)。
前記情報要素が、前記補助ベアラを確立する前記要求の送信時に前記基地局(401A、401B)によって提供される請求項21に記載の基地局(401A、401B)。
前記処理回路(420)が、前記要求ベアラが補助ベアラであることを、既存ベアラのサービス品質クラス識別子、QCI、値と、受信された要求ベアラのための接続を確立する要求に関連付けられているQCI値との比較に基づいて判断するようにさらに設定された請求項19から22のいずれか一項に記載の基地局(401A、401B)。
前記処理回路(420)が、前記既存ベアラと前記補助ベアラとの間の負荷分散を提供するようにさらに設定された請求項19から23のいずれか一項に記載の基地局(401A、401B)。
前記処理回路(420)が、前記補助ベアラを別の基地局に割り当てる選択的ハンドオーバーを実行するようにさらに設定された請求項19から25のいずれか一項に記載の基地局(401A、401B)。
前記ネットワークノードが無線コントローラ(121)またはポリシー制御および課金ルール機能(PCRF)(123)である請求項15から26のいずれか一項に記載の基地局(401A、401B)。
ワイヤレスネットワークに含まれる通信ノード(101、119、123)における、補助ベアラの確立を支援する方法であって、ベアラ確立要求を受信すること(30)を含み、
前記ベアラ確立要求が補助ベアラに対するものであることを識別すること(32)と、
前記補助ベアラを前記通信ノード(101、119、123)内で確立された既存ベアラに関連付けること(34)であって、前記補助ベアラ及び前記既存ベアラは1つのユーザーデータセッションに対するものである、関連付けること(34)と
により特徴付けられる方法。
前記通信ノード(101、119、123)がパケットデータネットワークゲートウェイ(PGW)(119)であり、前記ベアラ確立要求がポリシー制御および課金ルール(PCRF)(123)から受信され、または、前記通信ノード(101、119、123)がPCRF(123)であり、前記ベアラ確立要求が無線コントローラ(121)または基地局(401)から受信される請求項28に記載の方法。
前記負荷分散が、前記補助ベアラおよび前記既存ベアラを提供するセルの、無線インターフェイス負荷、ハードウェア負荷、および/またはトランスポートネットワーク負荷に基づく請求項31または32に記載の方法。
前記通信ノード(101、119、123)がワイヤレス端末(101)であり、前記ベアラ確立要求が基地局(401A、401B)から受信される請求項28に記載の方法。
ワイヤレスネットワークに含まれ、補助ベアラの確立を支援する通信ノード(101、119、123)であって、ベアラ確立要求を受信するように設定された無線回路(510)を含み、
前記ベアラ確立要求が補助ベアラに対するものであることを識別するように設定された処理回路(503)と、
前記処理回路(503)が、前記補助ベアラを前記通信ノード内で確立された既存ベアラに関連付けるようにさらに設定されていることであって、前記補助ベアラ及び前記既存ベアラは1つのユーザーデータセッションに対するものである、設定されていることと
により特徴付けられる通信ノード(101、119、123)。
前記通信ノード(101、119、123)がパケットデータネットワークゲートウェイ(PGW)(119)であり、前記ベアラ確立要求がポリシー制御および課金ルール機能(PCRF)(123)から受信され、または、前記通信ノード(101、119、123)がPCRF(123)であり、前記ベアラ確立要求が無線コントローラ(121)または基地局(401)から受信される請求項38に記載の通信ノード(101、119、123)。
前記処理回路(503)が、前記既存ベアラと前記補助ベアラとの間の負荷分散を提供するようにさらに設定された請求項38から40のいずれか一項に記載の通信ノード(101、119、123)。
前記負荷分散が、前記補助ベアラおよび前記既存ベアラを提供するセルの、無線インターフェイス負荷、ハードウェア負荷、および/またはトランスポートネットワーク負荷に基づく請求項41または42に記載の通信ノード。
前記通信ノード(101、119、123)がワイヤレス端末(101)であり、前記ベアラ確立要求が基地局(401A、401B)から受信される請求項38に記載の通信ノード(101、119、123)。
前記無線回路(510)が、サービング基地局(401A、401B)に、前記補助ベアラを確立する要求を送信するようにさらに設定された請求項44に記載の通信ノード(101、119、123)。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下の説明では、本明細書で提示される例示的実施形態を十分に理解できるように、限定ではなく説明を目的として、特定の構成要素、要素、技法等の詳細事項を示す。ただし、例示的実施形態は、これらの具体的な詳細から離れた他の態様でも実践することができる。また、例示的実施形態の説明がわかりづらくならないように、周知の方法および要素の詳細な説明は省略する。
【0018】
概観
本明細書で示す例示的実施形態について適切に説明するため、まず問題を特定して説明する。進化型UMTS地上無線アクセスネットワーク(E−UTRAN)は、拡張NodeB(eNBまたはeNodeB)と呼ばれる基地局401を含み、ユーザー装置に対するE−UTRAユーザープレーンおよび制御プレーンプロトコル終端を提供する。基地局またはeNB401は、X2インターフェイスを通じて相互に接続される。またeNB401は、S1インターフェイスを利用してEPC(進化型パケットコア)に接続される。より詳細には、S1−MMEインターフェイスを利用してMME(移動性管理エンティティ)115に接続され、S1−Uインターフェイスを利用してサービングゲートウェイ(SGW)117に接続される。S1インターフェイスは、MME/SGEとeNBとの間の多対多の関係をサポートする。E−UTRANアーキテクチャを
図2に示す。
【0019】
eNB401は、無線リソース管理(RRM)、無線ベアラ制御、アドミッション制御、サービングゲートウェイへのユーザープレーンデータのヘッダー圧縮、サービングゲートウェイへのユーザープレーンデータのルーティング等の機能をホストする。MME115は、ユーザー装置とCNとの間の信号伝達を処理する制御ノードである。MME115の主要な機能は、非アクセス層(NAS)プロトコルを通じて処理される接続管理およびベアラ管理に関連する。SGW117は、ユーザー装置の移動性に対するアンカーポイントであり、ユーザー装置101がページングされている間の一時的なDLデータバッファリング、適切なeNBへのパケットのルーティングおよび転送、課金および合法的な傍受のための情報収集等の他の機能も含む。PDNゲートウェイ(PGW)119は、ユーザー装置のIPアドレスの割り当てに加えて、サービス品質(QoS)の適用(これについては以下で詳述する)を担うノードである。
【0020】
図3は、さまざまなノードの機能を要約したものである。これらは3GPP TS 36.300に記載されており、当該仕様にさまざまなノードの機能が詳細に示されている。
図3において、実線のボックスは論理ノードを表し、破線のボックスは制御プレーンの機能的エンティティを表し、クロスハッチングが施されたボックスは無線プロトコル層を表す。
【0021】
無線プロトコルアーキテクチャ
E−UTRANの無線プロトコルアーキテクチャは、ユーザープレーンと制御プレーンに分けられる。
図4は、ユーザープレーンプロトコルスタックを示す。ユーザープレーンプロトコルスタックは、パケットデータ収束プロトコル(PDCP)、無線リンク制御(RLC)、および媒体アクセス制御(MAC)で構成され、これらはeNB401で終端される。PDCPは、ユーザープレーンのIPパケットを管理し、ヘッダー圧縮、セキュリティ、ハンドオーバー時の再配列および再伝送等の機能を実行する。RLC層は、無線インターフェイス上で実際に伝送されるサイズに適合するように、PDCPパケットをセグメント化する(および対応して組み立てる)役割を主に担う。RLCは、非確認型モード(unacknowledged mode)または確認型モード(acknowledged mode)のどちらでも動作でき、後者は再伝送をサポートする。MAC層は、異なる無線ベアラからのデータの多重化を実行し、提供するパケットのサイズをRLCに通知する。このサイズは、各無線ベアラに要求されるQoSと、ユーザー装置101が利用できる現在の容量とに基づいて決定される。
【0022】
図5は、制御プレーンプロトコルスタックを示す。無線リソース制御(RRC)層よりも下位の層は、ユーザープレーンと同じ機能を実行するが、制御プレーンではヘッダーの圧縮がない。RRCの主要な機能は、システム情報のブロードキャスト、RRC接続制御(RRC接続の確立、変更、および解放、信号伝達無線ベアラ(SRB)およびデータ無線ベアラ(DRB)の確立、ハンドオーバー、下位プロトコル層の設定、無線リンク障害の復旧等)、ならびに測定の設定および報告である。RRCプロトコルの機能および手続きの詳細は、3GPP TS 36.331で確認できる。
【0023】
ユーザー装置(またはより上位概念でワイヤレス端末)101は、eNB401内でeNB UE S1AP IDによりS1インターフェイス上で一意に識別される。MME115がeNB UE S1AP IDを受信すると、MME115は、このユーザー装置101に対するユーザー装置関連論理S1接続の持続期間にわたり、eNB UE S1AP IDを格納する。このIEは、いったんMME115に把握されると、ユーザー装置に関連するすべてのS1−AP信号伝達に含まれる。eNB UE S1AP IDはeNB401内で一意であり、ハンドオーバー後はハンドオーバー先のeNBによって新しいS1AP IDがユーザー装置に割り当てられる。
【0024】
MME側からは、ユーザー装置101はMME UE S1AP IDを使用して一意に識別される。eNB401がMME UE S1AP IDを受信すると、eNB401は、このユーザー装置101に対するユーザー装置関連論理S1接続の持続期間にわたり、MME UE S1AP IDを格納する。このIEは、いったんeNB401に把握されると、ユーザー装置に関連するすべてのS1−AP信号伝達に含まれる。MME UE S1AP IDは、MME115内で一意であり、異なるMMEに接続された2つのeNB間でのハンドオーバーなどでユーザー装置のMMEが変更された場合に変更される。
【0025】
ユーザープレーンおよび制御プレーンのデータのフローを
図6に示す。ユーザー装置101ごとにMACエンティティが1つだけ存在し(キャリアアグリゲーションの場合のように、ユーザー装置が複数のキャリアをサポートする場合を除く)、このMACエンティティの下で、迅速な再伝送のために複数のハイブリッドARQ(HARQ)プロセスが同時に実行され得る。無線ベアラごとに独立したRLCエンティティが存在し、無線ベアラがPDCPを使用するように設定されている場合は、そのベアラ用の独立したPDCPエンティティも1つ存在する。ベアラは、ユーザー装置専用の場合のみ、PDCPを使用するように設定される(すなわち、マルチキャストおよびブロードキャストのデータはPDCPを制御プレーンおよびユーザープレーンの両方で利用せず、PDCPは制御プレーンの個別制御メッセージおよびユーザープレーンの個別UL/DLデータのみに使用される)。
【0026】
伝送側では、各層がサービスデータユニット(SDU)を上位層から受け取り、プロトコルデータユニット(PDU)を下位層に送る。たとえば、PDCP PDUがRLCに送られるが、RLCから見ると、PDCP PDUはRLC SDUである。RLCはRLC PDUをMACに送るが、MACから見ると、RLC PDUはMAC SDUである。受信側では、このプロセスが逆転する。すなわち、各層はSDUを上位層に渡し、上位層でSDUはPDUとして認識される。
【0027】
サービス品質
ユーザー装置101は、VoIP、閲覧、ファイルダウンロードなど、それぞれにQoS要件が異なる複数のアプリケーションを同時に実行することがある。これらの異なる要件をサポートするために、それぞれがQoSに関連付けられた異なるベアラが設定される。EPSベアラ/E−RAB(無線アクセスベアラ)は、EPC/E−UTRANにおけるベアラレベルのQoS制御の細分化レベルである。つまり、同じEPSベアラにマッピングされたサービスデータフロー(SDF)は、同じベアラレベルのパケット転送の扱い(たとえば、スケジューリングポリシー、キュー管理ポリシー、レートシェイピングポリシー、RLC設定等)を受ける。
【0028】
ユーザー装置101がPDNに接続すると、1つのEPSベアラ/E−RABが確立され、PDN接続の継続中に確立されたままとなって、当該PDNへの常時オンのIP接続をユーザー装置101に提供する。このベアラは、デフォルトベアラと呼ばれる。同じPDNに対して確立される追加のEPSベアラ/E−RABは、個別ベアラ(デディケーテッドベアラ)と呼ばれる。デフォルトベアラのベアラレベルのQoSの初期パラメータ値は、サブスクリプションデータに基づいて、ネットワークにより割り当てられる。デディケーテッドベアラを確立または変更する意思決定は、EPCによってのみ実行され得、ベアラレベルのQoSパラメータ値は常にEPCによって割り当てられる。
【0029】
EPSベアラ/E−RABは、EPSベアラ/E−RABに関連付けられた保証ビットレート(GBR)値に関する専用のネットワークリソースが(たとえば、eNBのアドミッション制御機能により)ベアラの確立時/変更時に永続的に割り当てられている場合は、GBRベアラと呼ばれる。それ以外の場合、EPSベアラ/E−RABは、非GBRベアラと呼ばれる。デディケーテッドベアラはGBRベアラまたは非GBRベアラであり得るが、デフォルトベアラは非GBRベアラである。
【0030】
EPSベアラのサービスアーキテクチャを
図7に示す。EPSベアラのパケットは、ユーザー装置101とeNB401との間で無線ベアラを介して移送される。S1ベアラは、EPSベアラのパケットをeNB401とSGW117との間で移送する。E−RABは、実際にはこれら2つのベアラ(すなわち、無線ベアラとS1ベアラ)を連結したものであり、これらの2つのベアラが一対一の形式でマッピングされている。S5/S8ベアラは、SGW117とPGW119との間でEPSベアラのパケットを移送し、EPSベアラを完成させる。ここでも、E−RABとS5/S8ベアラとの間に一対一のマッピングが存在する。
【0031】
ベアラレベル(すなわち、ベアラごと、またはベアラアグリゲートごと)のQoSパラメータは、QCI、ARP、GBR、およびAMBRである。各EPSベアラ/E−RAB(GBRおよび非GBR)は、ベアラレベルのQoSパラメータである下記のQCIおよびARPに関連付けられる。QoSクラス識別子(QCI)は、ノード固有のパラメータにアクセスするための基準として使用されるスカラーである。これらのノード固有のパラメータは、ベアラレベルのパケット転送の扱い(たとえば、スケジューリングの重み、アドミッションしきい値、キュー管理しきい値、リンク層プロトコルの設定等)を制御し、eNodeB401を所有するオペレータによって事前に設定される。QCIは、PGW119やSGW117など、ユーザープレーンチェーンの他のノードでのベアラレベルのパケット転送の扱いを制御するノード固有のパラメータを参照するためにも使用され得る。9個のQCI値が標準化されており、これらのクラスの詳細な要件は3GPP TS 23.203で確認できる。割り当ておよび維持優先度(ARP)は、リソース制限がある場合に、ベアラ確立/変更要求を受領できるか、または拒否する必要があるかを判断するために使用される。さらに、ARPは、eNodeB401、SGW117、またはPGW119によって、例外的なリソース制限時(たとえば、ハンドオーバー時)に破棄するベアラを決定するために使用され得る。
【0032】
各GBRベアラは、ベアラレベルのQoSパラメータであるGBRおよびMBRにさらに関連付けられる。保証ビットレート(GBR)は、GBRベアラによって提供されることが期待され得るビットレートである。最大ビットレート(MBR)は、GBRベアラによって提供されることが期待され得る最大のビットレートである。MBRは、GBRより大きくても、同じでもよい。
【0033】
ユーザー装置101による各APNアクセスは、APN単位アグリゲート最大ビットレート(APN−AMBR)に関連付けられる。APN−AMBRは、同じAPNのすべての非GBRベアラおよびすべてのPDN接続で提供されることが期待され得るアグリゲートビットに制限を設定する。EMM−REGISTERED状態の各ユーザー装置101は、ユーザー装置単位アグリゲート最大ビットレート(UE−AMBR)として知られる、ベアラアグリゲートレベルのQoSパラメータに関連付けられる。UE−AMBRは、ユーザー装置101のすべての非GBRベアラで提供されることが期待され得るアグリゲートビットレートを制限する。
【0034】
ヘテロジニアスネットワークおよびソフト/共有セル
図8に示すような、異なる伝送電力で動作しカバレッジ領域が重複する複数のネットワーク伝送ノードを含む、いわゆるヘテロジニアス展開またはヘテロジニアスネットワークの使用は、セルラーネットワークのための興味深い展開戦略と考えられる。そのような展開では、ブースター基地局401Bとして利用され得る低電力ノード(「ピコノード」)が、高データレート(Mbit/s)を提供しつつ、低電力ノードが必要/要望される局所領域で高容量(ユーザー数/m
2またはMbit/s/m
2)を提供することが典型的に想定される一方、アンカー基地局401Aとして利用され得る高電力ノード(「マクロノード」)が、全領域のカバレッジを提供することが想定される。実用的には、マクロノード401Aは現在配備されているマクロセルに対応し得る一方、ピコノード401Bは後で配備されるノードであって、マクロセルのカバレッジ領域内で必要に応じて容量および/または実現可能なデータレートを拡張する。
【0035】
ヘテロジニアス展開のピコノード401Bは、
図9に示すように、独自のセル(「ピコセル」)に対応する。つまり、ダウンリンクおよびアップリンクのデータ送信/受信に加えて、ピコノードはセルに関連する共通の信号/チャネルの完全なセットも伝送する。LTEのコンテキストにおいて、これにはピコセルの物理セルIDに対応する一次同期信号および二次同期信号(PSSおよびSSS)が含まれる。また、同じくセルの物理セルIDに対応するセル固有参照信号(CRS)も含まれる。CRSは、たとえば、ダウンリンク伝送のコヒーレント復調を実現するためのダウンリンクチャネル評価に使用され得る。さらに、ブロードキャストチャネル(BCH)および対応するピコセルシステム情報も含まれる。
【0036】
ピコノード401Bが共通の信号/チャネルを伝送すると、対応するピコセルが端末(UE、ユーザー装置)101によって検出および選択(たとえば、接続)され得る。ピコノード401Bが独自のセルに対応する場合、PDSCH上のダウンリンクデータ伝送に加えて、PDCCH(ならびにPCFICHおよびPHICH)上のいわゆるL1/L2制御信号もピコノードから接続端末に伝送される。L1/L2制御信号は、たとえば、ダウンリンクおよびアップリンクのスケジューリング情報やハイブリッドARQ関連の情報をセル内の端末に提供する。これを
図9に示す。
【0037】
代替で、ヘテロジニアス展開内のピコノード401Bは、独自のセルに対応せず、オーバレイされたマクロセル401Aのデータレートおよび容量の「拡張」を提供するだけの場合もある。これを、しばしば「共有セル」または「ソフトセル」として知られる。この場合、少なくともCRS、PBCH、PSS、およびSSSがマクロノード401Aから伝送される。ピコノード401Bからは、PDSCHが伝送され得る。PDSCHの復調および検出を可能にするため、ピコノード401BからCRSは伝送されないが、DM−RSをピコノード401BからPDSCHと共に伝送する必要がある。これにより、ユーザー装置に固有の参照信号を端末で使用してPDSCHを復調/検出することが可能となる。これを
図10に示す。
【0038】
上述したような、ピコノード401BからのCRSの伝送を伴わないデータの伝送では、端末でのDM−RSサポート(「非レガシー端末」)が必要である。LTEでは、DM−RSに基づくPDSCH受信はRel−10でFDDに対してサポートされ、L1/L2制御信号については、DM−RSに基づく受信がRel−11で計画されている。DM−RSに基づく受信をサポートしない端末(「レガシー端末」)の場合、共有セル設定における1つの可能性は、SFN
2型の伝送を利用することである。要するに、レガシー端末に必要な信号およびチャネルの同一のコピーが、マクロノード401Aおよびピコノード401Bから同時に伝送される。端末から見ると、これは単一の伝送に見える。
図11に示す、このような動作は、SINR利得のみを提供する。これは高いデータレートにつながり得るが、容量の改善にはつながらない。なぜなら、同じセル内のサイト間で伝送リソースを再使用できないからである。
【0039】
マクロ401Aがカバレッジを提供し、ピコ401Bが容量の拡張のみのために存在する(すなわち、カバレッジホールが存在しない)ことが想定され得るが、もう1つの代替アーキテクチャは、ユーザー装置がマクロ接続を常時維持し(「アンカー」フローという)、ピコのカバレッジ領域にいるときにピコ接続を加える(「ブースター」フローという)というものである。両方の接続が有効であるときは、アンカーフローが制御信号に使用され得、ブースターフローがデータに使用され得る。ただし、データもアンカーフローを通じて送信することが依然として可能である。この事例を、「マルチプルコネクティビティ」または「デュアルコネクティビティ」と定義する。これを
図12に示す。この事例では、これまでの事例と同じく、システム情報がマクロ401Aからのみ送信されるように示されているが、ピコ401Bから送信することも依然として可能であることに留意されたい。
【0040】
ハンドオーバー
ハンドオーバーは、すべての移動体通信システムの重要な側面の1つである。ここでは、システムは、信号強度、負荷状況、サービス要件等の複数の要因に応じて接続をあるセルから別のセルに移管することにより、ユーザー装置のサービス継続性を提供する。効率的/効果的なハンドオーバー(不要なハンドオーバーの数が最小限、ハンドオーバー障害の数が最小限、ハンドオーバー遅延が最小限など)の提供は、エンドユーザーのサービス品質(QoS)だけでなく、移動体ネットワークの全体的な容量および性能にも影響する。
【0041】
LTEでは、UEに支援された、ネットワーク制御のハンドオーバーが利用される(3GPP TS 36.300)。このハンドオーバーはユーザー装置の報告に基づき、ユーザー装置101は、必要および可能であれば、サービスの継続性および品質を保証する最も適切なセルに移される。
【0042】
ハンドオーバーは、利用可能であれば常にX2接続を通じて実行され、利用可能でない場合は、S1を使用して実行される(すなわち、コアネットワーク(CN)を巻き込む)。X2ハンドオーバープロセスを
図13に示す。ハンドオーバー手続きは、準備(開始)、実行、および完了の3つの段階に分割することができる。
【0043】
ハンドオーバープロセスの主なステップは以下の通りである。
【0044】
動作1:ハンドオーバー元のeNB401Sは、ユーザー装置測定手続きを設定する。これは、ユーザー装置101がeNB401Aに最初に接続するとき(後述するHOコマンドに含まれる)、または以降に測定の再設定(measurement reconfigurations)を送信することにより行うことができる。測定の設定は、RRCConnectionReconfigurationメッセージに含まれるmeasConfig情報要素(IE)を使用してユーザー装置101に送信される。
【0045】
動作2:上述したように設定された測定ルールにより、ユーザー装置101がトリガされて測定レポートを送信する。
【0046】
動作3:受信した測定レポートおよび他のRRM情報に基づいて、ハンドオーバー元のeNB401Sは、ユーザー装置101をハンドオーバー先の401Tにハンドオーバーすることを決定する。
【0047】
動作4:ハンドオーバー元のeNB401Sは、ハンドオーバー先のeNB401Tに対してHANDOVER REQUESTメッセージを発行して、ハンドオーバー先でHOを準備するために必要な情報を渡す。ハンドオーバー元のeNB401Sは、このメッセージでHOの根拠を示す必要がある。この根拠は、たとえば以下のようなものである。
a.無線上の理由によりハンドオーバーが望ましい
b.リソース最適化のハンドオーバー
c.サービングセルの負荷を軽減する
【0048】
動作5:ハンドオーバー先のeNB401Tによってアドミッション制御が実行され得る。
【0049】
動作6:ハンドオーバー先のeNB401Tは、L1/L2によりHOを準備し、HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGEをハンドオーバー元のeNBに送信する。HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGEメッセージは、「ハンドオーバー先のeNBからハンドオーバー元のeNBへの透過的コンテナ(Target eNB to Source eNB Transparent Container)」と呼ばれる情報要素(IE)を含む。このIEは、基本的には、次のステップでユーザー装置101に送信されるハンドオーバーコマンドメッセージ(mobilityControlInfo IEを含むRRCConnectionReconfiguration)を含む。理解されるべきこととして、ハンドオーバー元のeNB401SがHANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGEを受信した直後、またはハンドオーバーコマンドの伝送がダウンリンクで開始された直後に、ユーザープレーンデータの転送が開始され得る。
【0050】
動作7:ハンドオーバー元のeNB401Sは、ハンドオーバー先のeNB401Tのためにハンドオーバーコマンド(すなわち、mobilityControlInfoを含むRRCConnectionReconfigurationメッセージ)をユーザー装置101に送信する。
【0051】
動作8:ハンドオーバー元のeNB401Sは、SN(シーケンス番号)STATUS TRANSFERメッセージをハンドオーバー先のeNB401Tに送信する。このメッセージは、ULおよびDLのデータ移管について影響を受けるE−RABおよびPDCP SNのIDを含む。
【0052】
動作9:mobilityControlInfoを含むRRCConnectionReconfigurationメッセージを受信した後、ユーザー装置101は、ハンドオーバー先のeNB401Tへの同期を実行し、RACHを介してハンドオーバー先のセルにアクセスする。受信したRRCConnectionReconfigurationに専用のRACH情報が含まれている場合、そこに含まれている専用のプリアンブルがRACHアクセスに使用される。それ以外の場合、競合に基づくアプローチがとられる。またユーザー装置101は、受信した設定情報に基づいて、下位層のプロトコルスタックを設定する。
【0053】
動作10:ハンドオーバー先のeNB401Tは、UL割り当ておよびタイミングアドバンスで応答する。
【0054】
動作11:ユーザー装置101がハンドオーバー先のセルへのアクセスに成功すると、ユーザー装置101は、RRCConnectionReconfigurationCompleteメッセージをハンドオーバー先に送信して、ハンドオーバーが成功したことを確認する。オプションで、ユーザー装置101は、最適化の目的で使用できる以前の無線リンク障害(RLF)または他の記録された測定値に関する情報を保持しているか否かをハンドオーバー先に示すことができる。確認を受信した後、ハンドオーバー先のeNB401Tはユーザー装置101へのデータの送信を開始することができ、ユーザー装置101は受信しているスケジューリング許可に基づいてハンドオーバー先にデータを送信することができる。ただし、CNからのデータは依然としてハンドオーバー元のeNBにルーティングされる。
【0055】
動作12:ハンドオーバー先のeNB401Tは、PATH SWITCH REQUESTメッセージをMME115に送信して、ユーザー装置101がセルを変更したことを伝える。表1に、PATH SWITCH REQUESTメッセージの内容を示す。ダウンリンクで切り替えるE−RABリスト(E−RAB To Be Switched in Downlink List)に一部のユーザー装置ベアラが含まれていない場合、MME115は、含まれていないE−RABを、eNBによって暗黙的に解放されたと見なす(TS36.413)。つまり、通常の動作は、ハンドオーバー先のeNB401Tに対して、アドミッション制御時に受け付け、以前にHANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGEメッセージを通じてハンドオーバー元に伝えたベアラのみをリストするものである。MME115は、ベアラ解放手続きをトリガすることにより、受領されなかったデディケーテッドベアラを解放する(3GPP TS 23.401)。
【0056】
動作13:MME115は、MODIFY BEARER REQUESTメッセージをサービングゲートウェイ117に送信する。MME115は、新しいハンドオーバー先に切り替えるベアラをMODIFY BEARER REQUESTメッセージの「変更するベアラコンテキスト(Bearer contexts to be modified)」フィールドに含め、PATH SWITCH REQUESTメッセージで受信されなかったベアラを「削除するベアラコンテキスト(Bearer context to be removed)」フィールドに含める。(3GPP TS 29.274)。
【0057】
動作14:サービングゲートウェイ117は、ダウンリンクデータパスをハンドオーバー先に切り替える。つまり、新たに受信したアドレスおよびTEIDを使用して、ハンドオーバー先のeNodeB401Tへのダウンリンクパケットの送信を開始する(3GPP TS 23.401)。サービングゲートウェイ117は、1つまたは複数の「エンドマーカー」パケットを古いパスでeNB401Sに送信し、その後、ハンドオーバー元のeNB401Sに対するあらゆるUプレーン/TNLリソースを解放することができる。
【0058】
動作15:サービングゲートウェイ117は、MODIFY BEARER RESPONSEメッセージをMME115に送信する。
【0059】
動作16:MME115は、PATH SWITCH REQUESTメッセージをPATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGEメッセージで受領確認する。表2に、このメッセージの内容を示す。
【0060】
動作17:UE CONTEXT RELEASEメッセージを送信することにより、ハンドオーバー先のeNB401TがHOの成功をハンドオーバー元のeNB401Sに伝え、ハンドオーバー元のeNB401Sによるリソースの解放をトリガする。
【0061】
動作18:UE CONTEXT RELEASEメッセージを受信したハンドオーバー元のeNB401Sは、ユーザー装置コンテキストに関連付けられている無線およびCプレーン関連のリソースを解放し得る。進行中のデータ転送はすべて継続できる。
【0062】
現在の仕様では許されていないが、同じユーザー装置101に対して複数のeNB401でベアラを設定すると、マルチプルコネクティビティを実現するために有益である。これにより、ベアラのQoSおよびUL/DL要件に応じて、ベアラを最適に分散させることができる。マルチプルコネクティビティにおける問題の1つは、ユーザープレーンベアラをどのようにしてアンカーフローおよびブースターフローにそれぞれマッピングするかである。簡単な解決策は、各ベアラを単一のフローにマッピングすることである。たとえば、第1ベアラでアンカーフローを使用し、第2ベアラでブースターフローを使用する。
【0063】
この簡単な解決策の問題は、ユーザーデータのスループットを許容可能なレベルに維持するために、無線条件および移動端末101の速度に応じて、ユーザープレーンベアラをブースターフローからアンカーフローに、またはその逆に、頻繁に「ハンドオーバー」しなければならない可能性があるということである。
【0064】
代替の解決策は、アンカーフローとブースターフローを1つの特定のベアラに対してアグリゲートし、それによってベアラを複数のフローに同時にマッピングすることである。一例として、このマッピングをPDCP層で行うことが既に知られている。LTEシステムのPDCP層はeNBで終端されるため、特定の無線ベアラに対してPDCP層を終端し、アンカーおよびブースターのRLCエンティティにデータをマッピングするのは、典型的にはマクロeNBである。
【0065】
この解決策の欠点は、すべてのデータがマクロeNBを通過しなければならず、さらに悪いことに、マクロeNBとピコeNBとの間のリンクを通過しなければならないことである。展開によっては、このリンクは帯域幅がきわめて限られている可能性があり、よってマクロeNBとピコeNBとの間のリンクがボトルネックとなり、ブースターフローの容量を利用するのが困難になり得る。
【0066】
例示的実施形態の概要
例示的実施形態の概略紹介
図14に、例示的実施形態の基盤であるユーザープレーンアーキテクチャを示す。ユーザープレーンアグリゲーション(すなわち、1つのユーザーデータセッションに属するパケットをアンカーフローとブースターフローに分配する可能性)は、マルチパスTCP(MPTCP)等の上位層アグリゲーションプロトコルを使用することにより実現される。MPTCPは、ユーザーデータセッションのパケットを一次ベアラおよび補助ベアラにマッピングする。これらのベアラは、アンカーフローおよびブースターフローにそれぞれマッピングされる。
【0067】
これにより、本明細書で提示される例示的実施形態は、マルチプルコネクティビティの改善された手段を提供する。一部の実施形態によると、1つのユーザーデータセッション(たとえば、TCP/IPセッション)に対して複数のベアラ、すなわち「一次ベアラ」(たとえば、1つ)および「補助ベアラ」(たとえば、1つまたは複数)を確立する方法が提供される。最初のうち、これらのベアラは、典型的にはアンカーeNBである同じeNBを使用するが、代替で、異なるeNBを使用する。たとえば、一次ベアラがアンカーeNB401Aを使用し、補助ベアラがブースターeNB401Bを使用する。
【0068】
その後、補助ベアラは、特定のイベントにトリガされ、例示的実施形態で示される方法により、異なるeNB(たとえば、ブースターeNB)に移管される。この段階で、ユーザーデータセッションのパケットは依然としてアンカーeNBを通って流れる。理解されるべきこととして、補助ベアラが異なるeNB(たとえば、ブースターeNB)を使用している場合、このステップは不要である。
【0069】
ユーザーデータセッションの「一次ベアラ」および「補助ベアラ」へのマッピングは、PGW119など、すべてのユーザーデータが常に通過するネットワーク内の中央ポイントで実行することができる。一次ベアラと補助ベアラとの間でのユーザーデータパケットの切り替えは、パケットを関連するベアラ(一次または補助)のいずれかにマッピングすることにより導入され得る。例示的実施形態では、一次ベアラおよび補助ベアラの両方を使用する手段について記述している(補助ベアラは、ブースターeNBと呼ばれ得る容量拡張用のeNBとして機能するノードに関連付けられる)。
【0070】
本明細書で提示される一部の例示的実施形態の基本的な考え方を、
図15および
図16に示す。
図17は、
図15に示す例示的なシナリオのメッセージング図である。
【0071】
最初に、アンカーeNB401Aが、ユーザー装置(またはより上位概念でワイヤレス端末)101に対してブースター接続を確立する必要性を識別し得る。一部の例示的実施形態によると、この識別は、ワイヤレス端末101、無線コントローラ121、移動性管理ノード115などのネットワーク内の別のノードから受信されたメッセージを通じて提供され得る。理解されるべきこととして、本明細書で提供される例では、移動性管理ノードはMMEであるが、例示的実施形態は、SGSNまたはS4−SGSNを移動性管理ノードとして採用するシステムにも適用できる。一部の例示的実施形態によると、識別は、例として、ワイヤレス端末の測定値、既存ベアラ(一次ベアラであり得る)により使用されるサービスのタイプ、既存ベアラに関連付けられたワイヤレス端末101の位置、既存ベアラに関連付けられたワイヤレス端末101の移動履歴、および/または基地局のヒステリシス負荷分析によっても提供され得る。
【0072】
アンカーeNB401Aがユーザー装置101のブースター接続を確立する必要性を識別すると、アンカーeNB401Aは要求を送信し得る。
図15および
図17に示す例示的実施形態によると、アンカーeNB401Aは、既存の一次ベアラに対して補助ベアラを確立するための要求をSRC121に送信し得る(
図15のメッセージA、
図17のメッセージ0)。その後、SRC121は、補助ベアラ用のリソースを取得するために、PCRF123にメッセージを送信し得る(
図15のメッセージB)。一部の例示的実施形態によると、SRC121からPCRF123に送信されるメッセージは、AA−Requestメッセージである(
図17のメッセージ1)。これに応じて、PCRF123は、AA−AnswerメッセージをSRC121に送信し得る(
図17のメッセージ2)。また理解されるべきこととして、一部の実施形態によると、eNB401Aは、
図16に示されているように、ブースター接続または補助ベアラの要求をPCRF123宛てに送信する(メッセージA)。
【0073】
その後、PCRF123は、PGW119に提供される新しいPCCルールを作成する(
図15および
図16のメッセージC、
図17の動作3)。一部の例示的実施形態によると、この情報は、再認証要求(RAR)を通じてPGW119に提供され得る(
図17のメッセージ4)。PCCルールは、Charing−Rule−Install AVP(TFT等を含む)のCharging−Rule−Definition AVPに含まれ得る。PGW119は、再認証応答(RAA)を送信することにより、新しいPCCルールの受信を確認し得る(
図17のメッセージ5)。この時点で、PGW119は、補助ベアラを確立すべきか否かの意思決定も行い得る(
図17の動作6)。
【0074】
次に、PGW119は、補助ベアラのためにCreate Bearer RequestをSGW117に送信することにより、デディケーテッド(たとえば、補助)ベアラをSGW117で作成する(
図15および
図16のメッセージD、
図17のメッセージ7)。このメッセージは、要求されたベアラQoS(QCI、ARP、MBR、およびGBR)、トラフィックフローテンプレート(TFT)、ならびにユーザープレーンのUL(PGW)のTEIDおよびIPアドレスを示す。セッションを識別するために、リンクトベアラID(LBI)が使用される。理解されるべきこととして、非GBRベアラの場合、MBRパラメータおよびGBRパラメータはゼロに設定される。
【0075】
SGW117は、Create Bearer RequestメッセージをMME115に送信することにより、MME115でデディケーテッド(たとえば、補助)ベアラを作成する(
図15および
図16のメッセージE、
図17のメッセージ8)。Create Bearer Requestメッセージは、PGW119から受信したベアラQoSおよびトラフィックフローテンプレート(TFT)と、ユーザープレーンのUL(SGW)のTEIDおよびIPアドレスとを示す。セッションを識別するために、LBIが使用される。理解されるべきこととして、MME115が、たとえばアタッチ(またはeHRPDからの移動性のためのアタッチ)の一部であるベアラ変更など、進行中のセッションまたはベアラ確立が完了する前にSGW117に対して実行する手続きを有する場合、MME115は、Create Bearer Requestを無視し得る。これにより、SGW117はCreate Bearer Requestを反復し、これが終了すると、デディケーテッドベアラの起動が進む。
【0076】
その後、MME115は、E−RAB設定要求メッセージをeNB401Aに送信することにより、デディケーテッド(たとえば、補助)ベアラをサポートするE−RABおよび無線ベアラを確立する要求をeNB401Aに送信する(
図15および
図16のメッセージF、
図17のメッセージ9)。この要求メッセージは、要求されたEPSベアラのQoS(QCI、ARP、ならびにベアラがGBRベアラの場合はMBRおよびGBR)と、ユーザープレーンのUL(SGW)のTEIDおよびIPアドレスとを示す。E−RABの確立で新しいUE−AMBRが生じた場合、そのUE−AMBRがeNodeB401Aに提供される。またMME115は、ユーザー装置(またはより上位概念でワイヤレス端末)101に送信されるNASメッセージの専用EPSベアラコンテキスト活性化要求(Activate Dedicated EPS Bearer Context Request)を提供する。この要求はトラフィックフローテンプレート(TFT)等を含む。
【0077】
その後、アンカーeNB401Aは、たとえば補助E−RAB設定要求メッセージをブースターeNB401Bに送信することにより、ブースターeNB401Bに対してデディケーテッドベアラをサポートする補助E−RABおよび無線ベアラを確立するよう要求する(
図15および
図16のメッセージG、
図17のメッセージ10)。この要求メッセージは、要求されたEPSベアラのQoS(QCI、ARP、ならびにベアラがGBRベアラの場合はMBRおよびGBR)と、ユーザープレーンのUL(SGW)のTEIDおよびIPアドレスとを示す。補助E−RABの確立で新しいUE−AMBRが生じた場合、そのUE−AMBRがブースターeNodeB401Bに提供される。またアンカーeNodeB401Aは、ユーザー装置(またはより上位概念でワイヤレス端末)101に送信されるNASメッセージの専用EPSベアラコンテキスト活性化要求(Activate Dedicated EPS Bearer Context Request)を提供する。
【0078】
ブースターeNB401Bは、補助E−RAB設定応答メッセージにより補助E−RABとその無線ベアラに対するリソース割り当てを確認することにより、アンカーeNB401Aに応答する(
図17のメッセージ11)。このメッセージは、割り当てられた無線リソース(たとえば、補助無線ベアラ情報)と、ユーザープレーンのDL(ブースターeNB)のTEIDおよびIDとを含む。
【0079】
アンカーeNB401Aはその後、補助E−RABをサポートするために必要な無線ベアラを(補助無線ベアラ情報に基づいて)確立する。
図17のメッセージ9で受信された、NASメッセージの専用EPSベアラコンテキスト活性化要求(Activate Dedicated EPS Bearer Context Request)は、無線ベアラを確立するRRCメッセージ(RRC接続再設定)でユーザー装置に転送される(
図15および
図16のメッセージH、
図17のメッセージ12および13)。理解されるべきこととして、補助EPSベアラをサポートするために必要な無線ベアラがユーザー装置で作成されると、その無線ベアラが受信したトラフィックフローテンプレート(TFT)の適用を開始する。
【0080】
補助E−RABをサポートするために必要な無線ベアラが正常に確立されると、eNodeBは、E−RAB設定応答メッセージでMME115に応答する(
図17のメッセージ14)。このメッセージは、ユーザープレーンのDL(eNB)のTEIDおよびIPアドレスを含む。無線ベアラおよびEPSベアラコンテキストが正常に確立されると、NASメッセージの「専用EPSベアラコンテキスト活性化受諾(Activate Dedicated EPS Bearer Context Accept)」がユーザー装置(または上位概念的にはワイヤレス端末)101から、アップリンクNAS信号伝達転送手続きを使用して移送される(
図17のメッセージ15)。理解されるべきこととして、MME115は「専用EPSベアラコンテキスト活性化受諾(Activate Dedicated EPS Bearer Context Accept」メッセージを待機してから処理を進める。
【0081】
その後、MME115は、Create Bearer ResponseメッセージをSGW117に送信することにより、MME115でのデディケーテッドベアラの作成を確認する(
図17のメッセージ16)。このメッセージは、ユーザープレーンのDL(eNB)のTEIDおよびIPアドレスを示す。SGW117は、Create Bearer ResponseメッセージをPGW119に送信することにより、SGW117でのデディケーテッドベアラの作成を確認する(
図17のメッセージ17)。このメッセージは、ユーザープレーンのDL(SGW)のTEIDおよびIPアドレスを示す。理解されるべきこととして、補助EPSベアラが(たとえば、デディケーテッドベアラを利用して)確立されると、PGW119はRCRF123から受信したトラフィックフローテンプレート(TFT)の適用を開始する。
【0082】
理解されるべきこととして、PCRF123の機能は、特定のアプリケーションに対するリソースの要求を、課金およびQoSのポリシー(たとえば、ルール)に変えることである。異なるマルチパスTCPフローを異なるベアラに分割させるルールを作成できるようにするには、Rxインターフェイス(たとえば、
図17のメッセージ1、
図15のメッセージB)を、Gxインターフェイス(たとえば、
図17のメッセージ4、
図15および
図16のメッセージC)へ追加することが必要であり得る。さらに、PGW119に新機能が存在し得る(たとえば、
図17のメッセージ6にある程度一致する)。
【0083】
例示的実施形態のさらなる詳細について、対応する小見出しに従って以下に説明する。理解されるべきこととして、例示的実施形態は、LTEに基づくシステムを例として使用して説明されているが、任意の通信システムに適用され得る。さらに、例示的実施形態は、アンカー基地局またはユーザー装置が補助ベアラの確立を開始するものとして説明されている。理解されるべきこととして、例示的実施形態は、補助ベアラの確立を開始するブースター基地局にも適用され得る。
【0084】
補助ベアラ確立トリガ
上述したように、eNB401Aは要求メッセージ(たとえば、
図15および
図16のメッセージA)を送信する前に、まず補助ベアラを作成する必要性を識別する。一部の例示的実施形態によると、この識別は、トリガを通じて提供され得る。一部の例示的実施形態によると、補助ベアラの確立は、一次ベアラの確立によってトリガされ得る。つまり、補助ベアラは常に一次ベアラと同時に確立される。
【0085】
一部の例示的実施形態によると、トリガは、必要性に基づく指標の形式であり得る。一部の例示的実施形態によると、トリガは、補助ベアラの必要性を示す早期の指標の形式でもあり得る。つまり、ベアラへの実際のデータ割り当てに使用される第1の必要性指標トリガよりも旧的でない、独立した第2の必要性指標トリガが設定される。同様に、補助ベアラを廃止するトリガも存在し得る。このトリガは、確立用のトリガに類似する。
図18は、トリガに関する包括的なフローチャートを示す。理解されるべきこととして、早期必要性指標と必要性指標とが同じである場合、フローチャートの一部のステップは不要であり、省略できる。
【0086】
図18に示す例によると、まず一次ベアラが確立され得る(ステップ50)。その後、早期必要性指標が受信されたか否かの評価が行われる(ステップ51)。早期必要性指標は、たとえば、ユーザー装置101によって提供され得、および/またはサブスクリプションに基づき得る。早期必要性指標が受信されていない場合、評価はステップ50に戻る。早期必要性指標が受信されている場合、本明細書に記載される例示的実施形態のいずれかに従って、補助ベアラが確立される(ステップ52)。
【0087】
その後、必要性指標が受信されたか否かに関する第2の評価が行われる(ステップ53)。必要性指標が受信されていない場合、評価はステップ53にとどまる。必要性指標が受信されている場合、ステップ52で確立された補助ベアラが使用される(ステップ54)。定期的に、必要性指標が依然として肯定的であるか否かの評価が行われ得る(ステップ55)。必要性指標が依然として肯定的である場合、補助ベアラが引き続き使用される(ステップ54)。必要性指標が否定的である場合、補助ベアラの使用が停止される(ステップ56)。
【0088】
補助ベアラが使用されなくなると、早期必要性指標が依然として肯定的であるか否かの定期的判断も行われ得る(ステップ57)。早期必要性指標が依然として肯定的である場合、評価はステップ53に戻り得る。早期必要性指標が否定的である場合、補助ベアラは廃止され得る(ステップ58)。
【0089】
理解されるべきこととして、必要性指標は多数の異なる方法でトリガされ得る。必要性に基づく指標をトリガする例示的な方法は、たとえばサービス品質クラス識別子によって記述される、ワイヤレス端末によって使用されるサービスに基づく。必要性に基づく指標をトリガする他の例示的な方法は、ディープパケット検査(deep packet inspection)とも呼ばれるフローのパケットタイプの検査によって判明する、ワイヤレス端末によって使用されるサービスに基づく。
【0090】
必要性に基づく指標をトリガするもう1つの例示的な方法は、ワイヤレス端末101がブースターノード401Bまたは基地局の近傍にあることを示す情報に基づく。近傍指標の一例は、端末101に関する測定値であって、過去にブースター401Bの近傍にあるとして判明した同一または異なる端末に関する他の測定値に近いと考えられる測定値である。近傍指標の別の例は、ワイヤレス端末101、サービングアンカーeNB401A、ブースターeNB401B、またはそれらの2つ以上によって取得され得る測定値である。
【0091】
必要性指標はさらに、ワイヤレス端末101が最後に訪れた1つまたは複数のセルに基づいてトリガされ得る。最後に訪れたセルのセットは、UE履歴情報の一部として、あるサービングノードから別のサービングノードに移動するワイヤレス端末101に追従する。一例として、アンカーセルによってサーブされており、かつブースターセルへの無線リンクを確立するのが好ましいと結論付けられるが故にそのような無線リンクを確立する理由が存在する場合、既存の一次ベアラを置換する一次ベアラがアンカー401Aと共に確立されるのではなく、補助ベアラがブースター401Bと共に確立され得る。
【0092】
必要性指標のトリガは、無線インターフェイスの負荷(たとえば、最大負荷に対する現在の負荷)、ハードウェア負荷(たとえば、利用可能なハードウェアに対する現在使用中のハードウェア)、トランスポートネットワーク負荷(たとえば、データレートまたは遅延として表される現在のトランスポート(おそらく利用可能なデータレートまたは遅延との比較で表される))など、アンカーセルおよびブースターセルの負荷にも基づき得る。
【0093】
また必要性指標のトリガは、トリガ領域が重複するヒステリシス機構を含む、上述した1つまたは複数に基づき得る。一例として、Lが負荷しきい値、Hがヒステリシスであるとき、ベアラの使用は、負荷がL+Hを超えたときに始まり、負荷がL−Hより低下したときに終了する。必要性指標はさらに、任意の上述したトリガの組み合わせに基づいてトリガされ得る。
【0094】
既存ベアラと補助ベアラの関連付け
理解されるべきこととして、eNBが補助ベアラに関連する要求を受信すると(たとえば、
図15および
図16のメッセージF)、eNBは補助ベアラを一次ベアラに関連付ける必要があり得る。ベアラを関連付けるために、eNBはまずベアラ確立のための到来した要求(たとえば、
図15および
図16のメッセージF)が補助ベアラに対するものであることを判断する必要がある。一部の例示的実施形態によると、この判断は暗黙的または明示的に実行され得る。
【0095】
暗黙的判断の場合、各補助ベアラ確立はeNodeB401A/401Bから(たとえば、SRCまたはPCRFに対する信号伝達により)トリガされるため、eNodeBは、次に確立されるべきベアラが補助であると仮定して、補助ベアラを一次ベアラに関連付けることができる。この方法の欠点は、ベアラ確立をほぼ同時にトリガする他のイベントが存在し得るということである。これにより、新しい一次ベアラが補助ベアラと仮定される(および後で確立される本当の補助ベアラが必要な一次ベアラと仮定される)おそれがある。
【0096】
明示的判断について、eNB401A/401Bは、明示的な知識を使用して、補助ベアラを一次ベアラに関連付ける。一部の例示的実施形態によると、eNodeBは、最初の要求メッセージ(たとえば、
図15および
図16のメッセージA)内でSRCまたはPCRFに「トークン(しるし)」(たとえば、情報要素)を提供する。この「トークン」は、eNB−>SRC−>PCRFまたはeNB−>PCRF(リソース要求)、PCRF−>PGW(QoS(および課金)ポリシーの提供)、およびPGW−>SGW−>MME−>eNB(ベアラ確立)の信号伝達チェーンで転送される。これにより、eNB401A/401Bは、SRC121またはPCRF123に送信される要求により補助ベアラを一意に識別できる。また理解されるべきこととして、関連する(または一次)ベアラの情報が、たとえばPGWによって提供され得る。そのような情報は、PCRFによって提供された情報に基づき得る、一次ベアラのベアラIDへの参照を含み得る。そのような情報は、PGWからSGW、MME、およびeNodeBへの信号伝達メッセージに含まれ得る。
【0097】
一部の例示的実施形態によると、eNodeB401A/401Bは、補助ベアラの確立に関連付けられているQCI値を使用して、そのベアラが実際に補助EPSベアラであることを判断する。QCIの評価は、使用するべきQCIをSRC121に提供することによって行われ得、SRC121は、QCIをさらにPCRF123に提供する。または、eNB401A/401Bは、
図16の例に示されているように、QCIをPCRF123に直接提供することもできる。その後、PCRF123は、通常のポリシー提供でQCIを使用する。
【0098】
一部の例示的実施形態によると、QCI評価は、eNodeB401A/401Bによって行ってもよく、PCRF123は、一次ベアラのQCIを補助ベアラの一意のQCI値に関連付けるように構成される。たとえば、一次ベアラのQCIが9である場合、補助ベアラのQCIは109であり得る。
【0099】
理解されるべきこととして、PGW119はベアラ確立の要求をPCRF123から受信し(たとえば、
図15および
図16のメッセージC)、補助ベアラを既存の一次ベアラに関連付ける。PGW119は、そのような関連付けを使用して、ユーザーデータパケットを2つのベアラ(たとえば、一次および補助)に分散させるマルチパスTCPまたは他の任意の技術を判断する。
【0100】
一部の例示的実施形態によると、PGW119は、2つのベアラ(たとえば、一次ベアラおよび補助ベアラ)が同一のQoS設定を有し、よって同じトラフィックに対するものとして意図されているので関連付けられる必要があることを識別し得る。一部の例示的実施形態によると、PGW119は、2つのベアラ(たとえば、一次ベアラおよび補助ベアラ)が同一のTFTを有し、よって同じトラフィックに対するものとして意図されているので関連付けられる必要があることを識別し得る。一部の例示的実施形態によると、PGW119は、eNB401A/401BおよびPCRF123に関して説明したのと同様の態様で設定され得る。具体的には、PGW119は、一次ベアラのQCIを補助ベアラの一意のQCIに関連付けるように設定され得る。たとえば、一次ベアラのQCIが9である場合、補助ベアラのQCIは109であり得る。
【0101】
さらに理解されるべきこととして、ユーザー装置(またはより上位概念でワイヤレス端末)101も、eNB401A/401Bから通信を受信したときに(たとえば、
図15および16のメッセージH)、一次ベアラと補助ベアラの関連付けを実行する。ワイヤレス端末101は、そのような関連付けを使用して、マルチパスTCP、またはデータパケットを2つのベアラ(たとえば、一次および補助)で分散させるために使用される任意の他の技術を判断し得る。
【0102】
一部の例示的実施形態によると、ユーザー装置101は、2つのベアラ(たとえば、一次および補助)が同一のQoS設定を有し、よって同じトラフィックに対するものとして意図されているので関連付けられる必要があることを識別するように構成され得る。一部の例示的実施形態によると、ワイヤレス端末101は、2つのベアラ(たとえば、一次および補助)が同一のTFTを有し、よって同じトラフィックに対するものとして意図されているので関連付けられる必要があることを識別し得る。一部の例示的実施形態によると、ワイヤレス端末101は、補助ベアラを確立するときに、eNB401A/401Bによって関連付けを明示的に提供される。
【0103】
例示的なノード構成
図19は、本明細書に記載された一部の例示的実施形態を実行し得る基地局すなわちeNB401A/401Bの例示的なノード構成を示す。理解されるべきこととして、
図19に示す基地局はアンカーeNBでもよくブースターeNBでもよい。基地局401A/401Bは、通信データ、命令、および/またはメッセージを受信および/または送信するように設定され得る無線回路または通信ポート410を含み得る。理解されるべきこととして、無線回路または通信ポート410は、任意の数の送受信、受信、および/または伝送ユニットまたは回路として構成され得る。さらに理解されるべきこととして、無線回路または通信ポート410は、技術分野で公知である任意の入力または出力通信ポートの形態であり得る。無線回路または通信ポート401は、RF回路およびベースバンド処理回路(図示せず)を含み得る。
【0104】
基地局401A/401Bは、補助ベアラの確立を提供または支援するように設定され得る、処理ユニットまたは回路420をさらに含み得る。処理回路420は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)等の任意の適切なタイプの計算ユニット、または他の任意の形式の回路であり得る。基地局401A/401Bは、任意の適切なタイプのコンピュータ可読メモリであり得、揮発性および/または不揮発性タイプであり得る、メモリユニットまたは回路430をさらに含み得る。メモリ430は、受信、伝送、および/もしくは測定されたデータ、機器パラメータ、ならびに/または実行可能なプログラム命令を格納するように設定され得る。
【0105】
図20は、本明細書に記載された一部の実施形態を実行し得る通信ノード101/119/123の例示的なノード設定を示す。理解されるべきこととして、通信ノードはPGW119、PCRF123、またはワイヤレス端末(たとえば、ユーザー装置)101であり得る。PGW119、PCRF123、またはワイヤレス端末101は、通信データ、命令、および/またはメッセージを受信および/または送信するように設定され得る無線回路または通信ポート501を含み得る。理解されるべきこととして、無線回路または通信ポート501は任意の数の送受信、受信、および/または伝送ユニットまたは回路として構成され得る。さらに理解されるべきこととして、無線回路または通信ポート501は、技術分野で公知である任意の入力または出力通信ポートの形式であり得る。無線回路または通信ポート501は、RF回路およびベースバンド処理回路(図示せず)を含み得る。
【0106】
PGW119、PCRF123、またはワイヤレス端末101は、補助ベアラの確立を提供または支援するように設定され得る、処理ユニットまたは回路503をさらに含み得る。処理回路503は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)等の任意の適切なタイプの計算ユニット、または他の任意の形式の回路であり得る。PGW119、PCRF123、またはワイヤレス端末101は、任意の適切なタイプのコンピュータ可読メモリであり得、揮発性および/または不揮発性タイプであり得る、メモリユニットまたは回路505をさらに含み得る。メモリ505は、受信、伝送、および/もしくは測定されたデータ、機器パラメータ、ならびに/または実行可能なプログラム命令を格納するように設定され得る。
【0107】
図21は、補助ベアラの確立を支援または提供するために本明細書に記載された基地局401A/401Bにより実行され得る例示的動作を示すフローチャートである。また理解されるべきこととして、
図21は、実線で囲まれた動作と、破線で囲まれた動作とを含む。実線で囲まれた動作は、最も幅広い例示的実施形態に含まれる動作である。破線で囲まれた動作は、より広い例示的実施形態に含まれ得るかもしくはその一部であり得る例示的実施形態、またはより広い例示的実施形態の動作に加えて実行され得る追加の動作である。理解されるべきこととして、これらの動作は順番に実行する必要がない。さらに理解されるべきこととして、一部の動作は実行されなくてもよい。例示的動作は、任意の順序および任意の組み合わせで実行できる。また理解されるべきこととして、これらの動作はアンカー基地局によって実行されてもよいし、ブースター基地局によって実行されてもよい。
【0108】
動作10:
基地局401A/401Bは、基地局401A/401Bによってサーブされる既存ベアラに関連付けられるべき補助ベアラを確立する必要性を識別する(10)ように構成される。処理回路420は、基地局401A/401Bによってサーブされる既存ベアラに関連付けられる補助ベアラを確立する必要性を識別するように設定される。
【0109】
一部の例示的実施形態によると、識別すること(10)は、既存ベアラのベアラ確立要求の内容の評価に基づき得る。一部の例示的実施形態によると、識別すること(10)は、たとえば(1)ワイヤレス端末の測定値、(2)既存ベアラによって使用されるサービスのタイプ、(3)既存ベアラに関連付けられるワイヤレス端末101の位置、(4)既存ベアラに関連付けられるワイヤレス端末101の移動履歴、および(5)基地局のヒステリシス負荷分析のいずれか1つまたは複数に基づき得る。理解されるべきこととして、識別することは、少なくとも
図18および小見出し「補助ベアラ確立トリガ」に記載されたさまざまな形式のトリガなど、本明細書に記載された任意の例示的実施形態をさらに含み得る。
【0110】
例示的動作12:
一部の例示的実施形態によると、識別すること(10)は、ワイヤレス端末101、無線コントローラ121、または移動性管理ノード(たとえば、SGSN、S4−SGSN、またはMME)115からの補助ベアラ確立要求の受信(12)をさらに含み得る。無線回路410は、ワイヤレス端末101、無線コントローラ121、または移動性管理ノード115から補助ベアラ確立要求を受信するように設定され得る。
【0111】
動14:
基地局401A/401Bは、補助ベアラを確立する要求(たとえば、
図15および
図16のメッセージA)をネットワークノードに送信する(14)ようにさらに設定される。無線回路410は、補助ベアラを確立する要求をネットワークノードに送信するように設定される。一部の例示的実施形態によると、ネットワークノードは、
図15に示された無線コントローラ(たとえば、SRC)121であり得る。一部の例示的実施形態によると、ネットワークノードは、
図16に示されたPCRF123であり得る。
【0112】
例示的動作16:
一部の例示的実施形態によると、基地局401A/401Bは、移動性管理ノード(たとえば、SGSN、S4−SGSN、またはMME)115から、要求ベアラのための接続を確立する要求を受信する(16)ようにさらに設定される。無線回路410は、移動性管理ノード(たとえば、SGSN、S4−SGSN、またはMME)115から、要求ベアラのための接続を確立する要求を受信するように設定される。理解されるべきこととして、例示的動作16に記載されたメッセージは、
図15および
図16に示されたメッセージFである。
【0113】
例示的動作18:
一部の例示的実施形態によると、基地局401A/401Bは、要求の受信(16)時に要求ベアラが補助ベアラであることを判断する(18)ようにさらに設定され得る。処理回路420は、要求ベアラが補助ベアラであることを判断するように設定される。
【0114】
一部の例示的実施形態によると、判断(18)は、所定の期間または受信したベアラ要求の数に基づき得る。たとえば、補助ベアラのための要求を送信するときに(たとえば、
図15または
図16のメッセージA)、基地局401A/401Bは、どのくらいの時間が必要か、またはいくつの要求が伝送され得るかを、要求が移動性管理ノード115によって送信される(たとえば、
図15または
図16のメッセージH)前に把握し得る。そのように判断する手段は、少なくとも小見出し「既存ベアラと補助ベアラの関連付け」で説明したように、暗黙的判断と呼ばれ得る。
【0115】
一部の例示的実施形態によると、判断(18)は、要求に含まれる情報要素(たとえば、既存または一次ベアラ等のトークンまたはベアラID)に基づき得る。一部の例示的実施形態によると、情報要素は、基地局401A/401Bによって最初の要求(たとえば、
図15および
図16のメッセージA)で提供され、基地局401A/401Bに送信される要求(たとえば、
図15および
図16のメッセージH)まで搬送される。一部の例示的実施形態によると、判断(18)は、既存(たとえば、一次)EPSベアラのQCI値と、要求ベアラ(たとえば、補助ベアラ)に対する接続を確立するための受信された要求(たとえば、
図15および
図16のメッセージH)に関連付けられているQCI値との比較に基づき得る。理解されるべきこととして、基地局は補助ベアラのQCI値を既存または一次ベアラに関連付けるように設定され得る。そのように判断する方法は、少なくとも小見出し「既存ベアラと補助ベアラの関連付け」で説明したように、明示的判断と呼ばれ得る。
【0116】
例示的動作20:
一部の例示的実施形態によると、基地局は、受信(16)時および判断(18)時に、既存ベアラを補助ベアラに関連付ける(20)ようにさらに設定され得る。処理回路420は、既存ベアラを補助ベアラに関連付けるように設定される。
【0117】
例示的動作22:
一部の例示的実施形態によると、関連付け(20)は、既存ベアラと補助ベアラとの間の負荷分散を提供すること(22)をさらに含み得る。処理回路420は、既存ベアラと補助ベアラとの間の負荷分散を提供するように設定される。理解されるべきこととして、負荷分散は、ユーザーデータパケットを補助ベアラおよび既存ベアラに分散させる手段であると解釈される。一部の例示的実施形態によると、負荷分散は、マルチパスTCPを通じて提供され得る。負荷分散では、補助ベアラおよび既存ベアラを提供するセルの無線インターフェイス負荷、ハードウェア負荷、トランスポートネットワーク負荷など、他の種類の情報を考慮することもできる。
【0118】
例示的動作24:
一部の例示的実施形態によると、基地局は、補助ベアラが関連付けられた(20)ときに、選択的HOを実行して補助ベアラを別の基地局(たとえば、ブースター基地局)に割り当てるように設定され得る。処理回路420は、選択的HOを実行して補助ベアラを別の基地局に割り当てるように設定され得る。
【0119】
図22は、補助ベアラの確立を提供するために、またはそのような確立を支援するために、本明細書に記載された通信ノード101/119/123によって実行され得る例示的動作を示すフローチャートである。また理解されるべきこととして、
図22は、実線で囲まれた動作と、破線で囲まれた動作とを含む。実線で囲まれた動作は、最も幅広い例示的実施形態に含まれる動作である。破線で囲まれた動作は、より広い例示的実施形態に含まれ得るかもしくはその一部であり得る例示的実施形態、またはより広い例示的実施形態の動作に加えて実行され得る追加の動作である。理解されるべきこととして、これらの動作は順番に実行する必要がない。さらに理解されるべきこととして、一部の動作は実行されなくてもよい。例示的動作は、任意の順序および任意の組み合わせで実行できる。理解されるべきこととして、以下に示す例示的実施形態において、通信ノードはPGW119、PCRF123、またはワイヤレス端末101であり得る。
【0120】
例示的動作28:
一部の例示的実施形態によると、通信ノードはワイヤレス端末101である。そのような例示的実施形態では、通信ノードは、サービング基地局401A/401Bに、補助ベアラを確立する要求を送信する(28)ように設定される。無線回路501は、サービング基地局401A/401Bに、補助ベアラを確立する要求を送信するように設定される。
【0121】
一部の例示的実施形態によると、送信(28)は、ワイヤレス端末の測定値、既存ベアラによって使用されるサービスのタイプ、既存ベアラに関連付けられるワイヤレス端末の位置、および既存ベアラに関連付けられるワイヤレス端末の移動履歴のいずれか1つまたは複数の結果として実行され得る。
【0122】
例示的動作30:
通信ノード101/119/123は、ベアラ確立要求を受信する(30)ように設定される。無線回路501は、ベアラ確立要求を受信するように設定される。一部の例示的実施形態によると、通信ノードはPGW119であり、ベアラ確立要求はPCRF123から受信される(たとえば、
図15および
図16のメッセージC)。一部の例示的実施形態によると、通信ノードはPCRF123であり、ベアラ確立要求は無線コントローラ121または基地局401から受信される(たとえば、
図15のメッセージBまたは
図16のメッセージA)。一部の例示的実施形態によると、通信ノードはワイヤレス端末101であり、ベアラ確立要求は基地局401A/401Bから受信される(たとえば、
図15および
図16のメッセージH)。
【0123】
動作32:
通信ノード101/119/123は、ベアラ確立要求が補助ベアラに対するものであることを識別する(32)ようにさらに設定される。処理回路503は、ベアラ確立要求が補助ベアラに対するものであることを識別するように設定される。
【0124】
通信ノードがPGW119またはPCRF123である例示的実施形態によると、識別すること(32)は、既存ベアラおよび補助ベアラのQoS値の比較、既存ベアラおよび補助ベアラのQCI値の比較、既存ベアラおよび/または補助ベアラの要求に含まれる情報要素、ならびに既存ベアラおよび補助ベアラに関連付けられるTFTの比較の1つまたは複数に基づき得る。
【0125】
通信ノードがワイヤレス端末101である例示的実施形態によると、識別すること(32)は、既存ベアラおよび補助ベアラのQoS値の比較、既存ベアラおよび補助ベアラのQCI値の比較、ならびに既存ベアラおよび/または補助ベアラの要求に含まれる情報要素の1つまたは複数に基づき得る。理解されるべきこととして、通信ノードは、補助ベアラのQCI値を既存または一次ベアラに関連付けるように設定され得る。さらに理解されるべきこととして、そのような示唆は、少なくとも小見出し「既存ベアラと補助ベアラの関連付け」でさらに説明されている。
【0126】
動作34:
通信ノード101/119/123は、補助ベアラを通信ノード内で確立された既存ベアラに関連付ける(34)ようにさらに設定される。処理回路503は、補助ベアラを通信ノード内で確立された既存ベアラに関連付けるように設定される。
【0127】
例示的動作36:
通信ノードがPGW119またはRCRF123である一部の例示的実施形態によると、関連付け(34)は、既存ベアラと補助ベアラとの間の負荷分散を提供すること(36)(たとえば、負荷分散を管理するルールもしくはポリシーを提供するか、またはそのような負荷分散を実際に提供する)をさらに含み得る。処理回路503は、既存ベアラと補助ベアラとの間の負荷分散を提供するように設定される。一部の例示的実施形態によると、負荷分散は、マルチパスTCPを通じて提供され得る。負荷分散では、補助ベアラおよび既存ベアラを提供するセルの無線インターフェイス負荷、ハードウェア負荷、トランスポートネットワーク負荷など、他の種類の情報を考慮することもできる。
【0128】
総論
本明細書では3GPP LTEの用語を使用して例示的実施形態を説明したが、これは例示的実施形態の範囲を上述したシステムのみに限定するものと見なされるべきではないことに留意されたい。WCDMA、WiMax、UMB、WiFi、GSM等の他のワイヤレスシステムも、本明細書に記載された例示的実施形態の恩恵を受け得る。また理解されるべきこととして、ベアラ(既存、一次、または補助)という用語は、データ無線ベアラ(DRB)および/またはEPS無線ベアラを表す。
【0129】
本明細書で提供される例示的実施形態の説明は、例示を目的として提供されている。この説明は、包括的であることや、例示的実施形態を開示された形態そのものに限定することを意図したものではなく、変更および変形を上述した教示に鑑みて加えたり、提供された実施形態に対してさまざまな選択肢を実践することから取得したりすることが可能である。本明細書に記載された例は、さまざまな実施形態およびその実践的な用途の原則および性質を、当業者が例示的実施形態を想定される特定の用途に適した多様な態様で、多様な変更と共に実行できるように説明することを目的として選択および記載されている。本明細書に記載された実施形態の特徴は、方法、装置、モジュール、システム、およびコンピュータプログラム製品のあらゆる可能な組み合わせで組み合わせることができる。理解されるべきこととして、本明細書で提示される例示的な実施形態は、相互に任意に組み合わせて実践できる。
【0130】
「含む」という用語は、一覧された要素またはステップ以外の他の要素またはステップの存在を必ずしも排除するものではなく、また「単数」の形式で記載されている要素は、その要素の複数の存在を排除しないことに留意されたい。さらに、いかなる参照符号も特許請求の範囲を限定するものではないこと、例示的実施形態は少なくとも部分的にはハードウェアおよびソフトウェアの両方を利用して実装され得ること、および複数の「手段」、「ユニット」、または「装置」が同じハードウェア製品によって表され得ることに留意されたい。
【0131】
また、ユーザー装置等の用語は非限定的と捉えられるべきであることに留意されたい。本明細書で用語として使用されている機器またはユーザー装置は、インターネット/イントラネットへのアクセス、ウェブブラウザ、オーガナイザ、カレンダー、カメラ(たとえば、ビデオカメラおよび/または静止画カメラ)、音声レコーダー(たとえば、マイクロフォン)、全地球測位システム(GPS)受信機等の機能を備えた無線電話、セルラー式無線電話にデータ処理を組み合わせた個人用通信システム(PCS)ユーザー装置、無線電話またはワイヤレス通信システムを含み得る携帯情報端末(PDA)、ノートパソコン、通信機能を備えたカメラ(たとえば、ビデオカメラおよび/または静止画カメラ)、およびパソコン、ホームエンターテインメントシステム、テレビ等の送受信機能を備えた他の任意の計算または通信機器を含むものとして幅広く解釈される。理解されるべきこととして、ユーザー装置という用語は、任意の数の接続機器、ワイヤレス端末、または機械間機器をさらに含み得る。
【0132】
本明細書に記載された多様な例示的実施形態は、方法ステップまたはプロセスの一般的コンテキストで記載され、これらの方法ステップまたはプロセスは、一態様では、コンピュータ可読媒体で実施され、ネットワーク環境のコンピュータによって実行されるプログラムコード等のコンピュータ実行可能命令を含む、コンピュータプログラム製品によって実装され得る。コンピュータ可読媒体は、読み取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、コンパクトディスク(CD)、デジタル多用途ディスク(DVD)等を含むがこれらに限定されないリムーバブルまたは非リムーバブルのストレージ機器を含み得る。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するかまたは特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含み得る。コンピュータ実行可能命令、関連するデータ構造、およびプログラムモジュールは、本明細書に記載された方法のステップを実行するためのプログラムコードの例を表す。そのような実行可能命令または関連するデータ構造の特定のシーケンスは、そのようなステップまたはプロセスで記載された機能を実装するための対応する行為の例を表す。
【0133】
図面および明細書で、例示的実施形態を開示した。ただし、多くの変形および変更をこれらの実施形態に加えることができる。よって、特定の用語が利用されてはいるが、これらの用語は総称的かつ記述的な意味においてのみ使用されており、限定を目的としたものではなく、実施形態の範囲は添付の請求項によって規定される。