特許 6012844 バックホールトラフィックをオフロードするための方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6012844

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】バックホールトラフィックをオフロードするための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/08 20090101AFI20161011BHJP

【ＦＩ】

   H04W28/08

【請求項の数】20

【全頁数】35

(21)【出願番号】特願2015-501816(P2015-501816)

(86)(22)【出願日】2013年3月15日

(65)【公表番号】特表2015-511102(P2015-511102A)

(43)【公表日】2015年4月13日

(86)【国際出願番号】US2013032345

(87)【国際公開番号】WO2013142361

(87)【国際公開日】20130926

【審査請求日】2014年11月25日

(31)【優先権主張番号】61/614,325

(32)【優先日】2012年3月22日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/764,758

(32)【優先日】2013年2月14日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】510030995

【氏名又は名称】インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アヤスカント ラス

(72)【発明者】

【氏名】アレクサンダー レズニク

(72)【発明者】

【氏名】ラヴィクマール ブイ．プラガダ

(72)【発明者】

【氏名】ジョン エル．トミシ

(72)【発明者】

【氏名】プラバカール アール．チトラプ

(72)【発明者】

【氏名】アンジェロ エー．クッファーロ

(72)【発明者】

【氏名】ブライアン ジー．キアナン

(72)【発明者】

【氏名】ジョセフ エム．マレー

【審査官】 望月 章俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１５４１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３９１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７７６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４４２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５２９７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／００８７３９（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 国際公開第２０１１／１４２１７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０９３９７９（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 米国特許第８１０３３１０（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ４／００−Ｈ０４Ｗ９９／００

Ｈ０４Ｂ７／２４−Ｈ０４Ｂ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バックホールトラフィックをオフロードするための方法であって、前記方法は、
第１の基地局が、前記第１の基地局に関連付けられた無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）に関して、バックホールトラフィックオフロードをトリガする条件を検出することと、
前記第１の基地局が、第２の基地局との無線接続を確立することと、
前記第１の基地局が、最初は前記第１の基地局を介して転送されている前記ＷＴＲＵの少なくとも１つのベアラを、前記無線接続を介して前記第２の基地局にオフロードし、前記オフロードされたベアラは、前記第２の基地局および前記第１の基地局を介して、前記ＷＴＲＵに、および前記ＷＴＲＵからルーティングされることであって、第１の基地局および前記第２の基地局の一つは中継ノードであり、並びに前記オフロードされたベアラは、前記第１の基地局および前記第２の基地局の間をトンネルされる、ことと
を備える方法。

【請求項2】

前記第１の基地局は、マクロセル基地局であり、および前記第２の基地局は、インターネットおよびモバイルオペレータコアネットワークへの有線接続を有するフェムトセル基地局であり、および前記少なくとも１つのベアラは、前記フェムトセル基地局の前記有線接続を介してオフロードされる、請求項１の方法。

【請求項3】

前記第１の基地局は、Ｕｕインターフェースを介して前記ＷＴＲＵと通信し、およびＵｎインターフェースを介して前記第２の基地局と通信し、並びに前記少なくとも１つのベアラは、前記Ｕｎインターフェースを介してオフロードされる、請求項２の方法。

【請求項4】

前記第１の基地局は、Ｕｕインターフェースを介して前記ＷＴＲＵと通信し、およびＸ２インターフェースを介して前記第２の基地局と通信し、並びに前記少なくとも１つのベアラは、前記Ｘ２インターフェースを介してオフロードされる、請求項２の方法。

【請求項5】

前記第１の基地局と前記第２の基地局の間の前記無線接続は、免許要の周波数、免許不要の周波数、ＴＶホワイトスペース周波数、または有線インターフェースの１つまたは組み合わせを通じてセットアップされる、請求項１の方法。

【請求項6】

前記第１の基地局および／または前記第２の基地局は、前記無線接続を監視し、および干渉、容量、要求、またはポリシの少なくとも１つに基づいて、周波数を追加、切り換え、または削除する、請求項５の方法。

【請求項7】

前記第１の基地局は、モバイルオペレータコアネットワークから受信されたバックホール輻輳表示に基づいて、バックホールトラフィックオフロードをトリガするための前記条件を検出する、請求項１の方法。

【請求項8】

前記第１の基地局は、どのベアラがどのバックホールインターフェースを通じて送信されるか、および前記ＷＴＲＵのベアラのどの部分が前記第２の基地局にオフロードされるかについてのマッピングを維持する、請求項１の方法。

【請求項9】

前記第１の基地局は、インターネットおよびモバイルオペレータコアネットワークへの有線接続を有するフェムトセル基地局であり、並びに前記第２の基地局は、マクロセル基地局である、請求項１の方法。

【請求項10】

前記第１の基地局と前記第２の基地局の両方は、フェムトセル基地局であり、および前記少なくとも１つのベアラは、複数のフェムトセル基地局およびゲートウェイフェムトセル基地局の間で確立されるネットワークを介してオフロードされる、請求項１の方法。

【請求項11】

バックホールトラフィックをオフロードするための基地局であって、前記基地局は、
前記基地局に関連付けられた無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）に関して、バックホールトラフィックオフロードをトリガする条件を検出し、別の基地局との無線接続を確立し、最初は前記基地局を介して転送されている前記ＷＴＲＵの少なくとも１つのベアラを、前記無線接続を介して前記別の基地局にオフロードし、前記オフロードされたベアラは、前記別の基地局および前記基地局を介して、前記ＷＴＲＵに、および前記ＷＴＲＵからルーティングされ、前記基地局および前記別の基地局の一つは中継ノードであり、並びに前記オフロードされたベアラは、前記基地局および前記別の基地局の間をトンネルされる、ように構成されたプロセッサ
を備えた基地局。

【請求項12】

前記基地局は、マクロセル基地局であり、および前記別の基地局は、インターネットおよびモバイルオペレータコアネットワークへの有線接続を有するフェムトセル基地局であり、並びに前記少なくとも１つのベアラは、前記フェムトセル基地局の前記有線接続を介してオフロードされる、請求項１１の基地局。

【請求項13】

前記プロセッサは、Ｕｕインターフェースを介して前記ＷＴＲＵと通信し、およびＵｎインターフェースを介して前記別の基地局と通信するように構成され、並びに前記少なくとも１つのベアラは、前記Ｕｎインターフェースを介してオフロードされる、請求項１２の基地局。

【請求項14】

前記プロセッサは、Ｕｕインターフェースを介して前記ＷＴＲＵと通信し、およびＸ２インターフェースを介して前記別の基地局と通信するように構成され、並びに前記少なくとも１つのベアラは、前記Ｘ２インターフェースを介してオフロードされる、請求項１２の基地局。

【請求項15】

前記基地局と前記別の基地局の間の前記無線接続は、免許要の周波数、免許不要の周波数、ＴＶホワイトスペース周波数、または有線インターフェースの１つまたは組み合わせを通じてセットアップされる、請求項１１の基地局。

【請求項16】

前記プロセッサは、前記無線接続を監視し、並びに干渉、容量、要求、またはポリシの少なくとも１つに基づいて、周波数を追加、切り換え、または削除するように構成される、請求項１５の基地局。

【請求項17】

前記プロセッサは、モバイルオペレータコアネットワークから受信されたバックホール輻輳表示に基づいて、バックホールトラフィックオフロードをトリガするための前記条件を検出するように構成される、請求項１１の基地局。

【請求項18】

前記プロセッサは、どのベアラがどのバックホールインターフェースを通じて送信されるか、および前記ＷＴＲＵのベアラのどの部分が前記別の基地局にオフロードされるかについてのマッピングを維持するように構成される、請求項１１の基地局。

【請求項19】

前記基地局は、インターネットおよびモバイルオペレータコアネットワークへの有線接続を有するフェムトセル基地局であり、および前記別の基地局は、マクロセル基地局である、請求項１１の基地局。

【請求項20】

前記基地局と前記別の基地局の両方は、フェムトセル基地局であり、および前記少なくとも１つのベアラは、複数のフェムトセル基地局およびゲートウェイフェムトセル基地局の間で確立されるネットワークを介してオフロードされる、請求項１１の基地局。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は無線通信に関する。

【背景技術】

【0002】

無線モバイルデータトラフィックの量が著しく増加している。１つの研究によれば、全世界のモバイルデータトラフィックは、２００９年には約９万テラバイトであったが、２０１４年までに３６０万テラバイトに増加すると予想されている。このモバイルデータの一部は、音声サービス、テキストサービス、およびビデオオンデマンド、ゲームなどのその他の付加価値サービスなどの、モバイルオペレータネットワークによって生成および／または消費される。これは、無線アクセスネットワークおよびコアネットワークを含む、モバイルオペレータネットワークに多大な負荷をかける。

【0003】

モバイルデータの量がそのように著しく増加することで、モバイルネットワークが直面する主要な難題は、無線アクセスネットワークとコアネットワークの間のデータのバックホールである。それが難しいのは、基本的に、容量の大きさと柔軟性が必要とされることに原因がある。

【発明の概要】

【0004】

バックホールトラフィックをオフロードするための方法および装置が開示される。第１の基地局は、第１の基地局に関連付けられた無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）に関して、バックホールトラフィックオフロードをトリガする条件を検出し得る。第１の基地局は、第２の基地局との無線接続を確立し得、ＷＴＲＵの少なくとも１つのベアラを、無線接続を介して第２の基地局にオフロードし得る。

【0005】

第１の基地局は、例えば、マクロセル基地局であり得、第２の基地局は、例えば、インターネットおよびモバイルオペレータコアネットワークへの有線接続を有するフェムトセル基地局であり得、少なくとも１つのベアラは、フェムトセル基地局の有線接続を介してオフロードされる。別の例では、フェムトセル基地局が、マクロセル基地局を介して、少なくとも１つのベアラをオフロードする。

【0006】

第１の基地局または第２の基地局は、中継機能を含み得、バックホールのために、ＷＴＲＵと他の基地局の間の中継器として働き得る。バックホールリンクは、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）Ｕｕ、もしくはＬＴＥ（登録商標）Ｕｕ、ＵｎもしくはＸ２インターフェース、もしくは免許要の周波数、免許不要の周波数、ＴＶホワイトスペース周波数上の他の任意のインターフェース、または有線インターフェースを使用して確立され得る。

【0007】

第１の基地局は、どのベアラがどのバックホールインターフェース上で送信されるか、およびＷＴＲＵのベアラのどの部分が第２の基地局にオフロードされるかを識別するマッピングを維持し得る。第１の基地局および第２の基地局の各々は、フェムトセル基地局であり得、バックホールトラフィックは、複数のフェムトセル基地局およびゲートウェイフェムトセル基地局のネットワークを介してオフロードされ得る。

【図面の簡単な説明】

【0008】

より詳細な理解は、添付図面を併用して例として与えられた以下の説明から得られる。

【図1A】１または複数の開示される実施形態が実施され得る例示的な通信システムのシステム図である。

【図1B】図１Ａに示された通信システム内で使用され得る例示的な無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。

【図1C】図１Ａに示された通信システム内で使用され得る例示的な無線アクセスネットワークおよび例示的なコアネットワークのシステム図である。

【図2】一実施形態による、中継ＷＴＲＵを使用してトラフィックをオフロードするための例示的なネットワークアーキテクチャを示す図である。

【図3】中継ＷＴＲＵを使用してトラフィックをオフロードするための例示的な制御プレーンアーキテクチャを示す図である。

【図4】中継ＷＴＲＵを使用してトラフィックをオフロードするための例示的なユーザプレーンアーキテクチャを示す図である。

【図5】中継ＷＴＲＵを使用してトラフィックをオフロードする例示的なプロセスのシグナリング図である。

【図6】進化型ノードＢ（ｅＮＢ）とＷＴＲＵとして働くホーム進化型ノードＢ（ＨｅＮＢ）との間のＵｕインターフェース上の直接リンクを使用してトラフィックをオフロードするための例示的なネットワークアーキテクチャを示す図である。

【図7】従来技術の第３世代パートナシッププロジェクト（３ＧＰＰ）中継アーキテクチャを示す図である。

【図8】ｅＮＢが中継ノードとして働く、Ｕｎインターフェースを使用してトラフィックをオフロードするための例示的なネットワークアーキテクチャを示す図である。

【図9】ｅＮＢが中継ノードとして働く、Ｕｎインターフェースを使用してトラフィックをオフロードするための例示的な制御プレーンアーキテクチャを示す図である。

【図10】ｅＮＢが中継ノードとして働く、Ｕｎインターフェースを使用してトラフィックをオフロードするための例示的なユーザプレーンアーキテクチャを示す図である。

【図11】中継ノードとして働くｅＮＢとのＵｎインターフェース上で直接マクロ−フェムト間リンクを用いるトラフィックオフロードの例示的なプロセスのシグナリング図である。

【図12】中継ノードとして働くＨｅＮＢを使用するＵｎ上でのトラフィックオフロードのための例示的なネットワークアーキテクチャを示す図である。

【図13】ｅＮＢが中継ノードとして働く、Ｕｎインターフェースを使用してトラフィックをオフロードするための例示的なネットワークアーキテクチャを示す図である。

【図14A】一実施形態による、ＨｅＮＢを介するバックホールオフロードのための例示的なプロセスのシグナリング図である。

【図14B】一実施形態による、ＨｅＮＢを介するバックホールオフロードのための例示的なプロセスのシグナリング図である。

【図15】Ｘ２インターフェース上で直接マクロ−フェムト間リンクを使用して、トラフィックをオフロードするための例示的なネットワークアーキテクチャを示す図である。

【図16】ｅＮＢとＨｅＮＢ間でＸ２インターフェースを使用してトラフィックをオフロードするための制御およびユーザプレーンプロトコルアーキテクチャを示す図である。

【図17】ｅＮＢとＨｅＮＢ間でＸ２インターフェースを使用してトラフィックをオフロードするための制御およびユーザプレーンプロトコルアーキテクチャを示す図である。

【図18】小規模セルからのバックホールがマクロセルを通して確立される、例示的なネットワークアーキテクチャを示す図である。

【図19】小規模セルからマクロセルへのバックホールオフロードの例示的なプロセスのシグナリング図である。

【図20】Ｘ２インターフェースを介する小規模セル基地局のネットワークによって無線バックホールが確立される、例示的なネットワークアーキテクチャを示す図である。

【図21】ＨｅＮＢゲートウェイを介してバックホールネットワークをセットアップする例示的なプロセスのシグナリング図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１Ａは、１または複数の開示される実施形態が実施され得る例示的な通信システム１００の図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、放送などのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する多元接続システムであり得る。通信システム１００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共用を通して、そのようなコンテンツにアクセスすることを可能にし得る。例えば、通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）およびシングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）など、１または複数のチャネルアクセス方法を利用し得る。

【0010】

図１Ａに示されるように、通信システム１００は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０４、コアネットワーク１０６、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０、並びに他のネットワーク１１２を含み得るが、開示される実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワークおよび／またはネットワーク要素を企図していることが理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、無線環境において動作および／または通信するように構成された任意のタイプのデバイスであり得る。例を挙げると、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成され得、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、ＰＤＡ、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家電製品などを含み得る。

【0011】

通信システム１００は、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂも含み得る。基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、コアネットワーク１０６、インターネット１１０および／または他のネットワーク１１２などの１または複数の通信ネットワークへのアクセスを容易化するために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの少なくとも１つと無線でインターフェース接続するように構成された、任意のタイプのデバイスであり得る。例を挙げると、基地局１１４ａ、１１４ｂは、基地トランシーバ局（ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）および無線ルータなどであり得る。基地局１１４ａ、１１４ｂは各々、単一の要素として示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含み得ることが理解されよう。

【0012】

基地局１１４ａは、ＲＡＮ１０４の部分であり得、ＲＡＮ１０４は、他の基地局、および／または基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなどのネットワーク要素（図示されず）も含み得る。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示されず）と呼ばれることがある特定の地理的領域内で、無線信号を送信および／または受信するように構成され得る。セルは、さらにセルセクタに分割され得る。例えば、基地局１１４ａに関連付けられたセルは、３つのセクタに分割され得る。従って、一実施形態では、基地局１１４ａは、送受信機を３つ、すなわち、セルのセクタ毎に１つずつ含み得る。別の実施形態では、基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を利用し得、セルのセクタ毎に複数の送受信機を利用し得る。

【0013】

基地局１１４ａ、１１４ｂは、エアインターフェース１１６上で、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１または複数と通信し得、エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線通信リンク（例えば、無線周波（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光など）であり得る。エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立され得る。

【0014】

より具体的には、上述したように、通信システム１００は、多元接続システムであり得、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡおよびＳＣ−ＦＤＭＡ等の、１または複数のチャネルアクセス方式を利用し得る。例えば、ＲＡＮ１０４内の基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））を使用してエアインターフェース１１６を確立し得る、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実施し得る。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含み得る。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含み得る。

【0015】

別の実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＬＴＥおよび／またはＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）を使用してエアインターフェース１１６を確立し得る、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実施し得る。

【0016】

他の実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、ＷｉＭＡＸ）、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ−ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ−２０００）、暫定標準９５（ＩＳ−９５）、暫定標準８５６（ＩＳ−８５６）、ＧＳＭ（登録商標）、ＧＳＭエボリューション用の高速データレート（ＥＤＧＥ）、およびＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実施し得る。

【0017】

図１Ａの基地局１１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、またはアクセスポイントであり得、職場、家庭、乗物およびキャンパスなどの局所的エリアにおける無線接続性を容易化するために、任意の適切なＲＡＴを利用し得る。一実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実施して無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立し得る。別の実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実施して無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立し得る。また別の実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ等）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立し得る。図１Ａに示されるように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接的な接続を有し得る。従って、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６を介して、インターネット１１０にアクセスする必要がないことがある。

【0018】

ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信し得、コアネットワーク１０６は、音声、データ、アプリケーションおよび／またはＶｏＩＰサービスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１または複数に提供するように構成された、任意のタイプのネットワークであり得る。例えば、コアネットワーク１０６は、呼制御、請求サービス、モバイル位置情報サービス、プリペイド通話、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供し得、および／またはユーザ認証など、高レベルのセキュリティ機能を実行し得る。図１Ａには示されていないが、ＲＡＮ１０４および／またはコアネットワーク１０６は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用する他のＲＡＮと直接的または間接的に通信し得ることが理解されよう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用し得るＲＡＮ１０４に接続されるのに加えて、コアネットワーク１０６は、ＧＳＭ無線技術を利用する別のＲＡＮ（図示されず）とも通信し得る。

【0019】

コアネットワーク１０６は、ＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０および／または他のネットワーク１１２にアクセスするための、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのためのゲートウェイとしてもサービスし得る。ＰＳＴＮ１０８は、基本電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回線交換電話網を含み得る。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイート内のＴＣＰ、ＵＤＰおよびＩＰなど、共通の通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークとデバイスとからなるグローバルシステムを含み得る。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される有線または無線通信ネットワークを含み得る。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを利用し得る１または複数のＲＡＮに接続された、別のコアネットワークを含み得る。

【0020】

通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのいくつかまたは全ては、マルチモード機能を含み得、すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンク上で異なる無線ネットワークと通信するための複数の送受信機を含み得る。例えば、図１Ａに示されたＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を利用し得る基地局１１４ａと通信するように、またＩＥＥＥ８０２無線技術を利用し得る基地局１１４ｂと通信するように構成され得る。

【0021】

図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示されるように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、送受信機１２０、送受信要素１２２、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、非リムーバブルメモリ１３０、リムーバブルメモリ１３２、電源１３４、ＧＰＳチップセット１３６および他の周辺機器１３８を含み得る。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態との整合性を保ちながら、上記の要素の任意のサブコンビネーションを含み得ることが理解されよう。

【0022】

プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１または複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ回路、他の任意のタイプの集積回路（ＩＣ）、および状態機械などであり得る。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２が無線環境で動作することを可能にする他の任意の機能を実行し得る。プロセッサ１１８は、送受信機１２０に結合され得、送受信機１２０は、送受信要素１２２に結合され得る。図１Ｂは、プロセッサ１１８と送受信機１２０とを別々のコンポーネントとして示しているが、プロセッサ１１８と送受信機１２０とは、電子パッケージまたはチップ内に一緒に統合され得ることが理解されよう。

【0023】

送受信要素１２２は、エアインターフェース１１６上で、基地局（例えば、基地局１１４ａ）に信号を送信し、または基地局から信号を受信するように構成され得る。例えば、一実施形態では、送受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナであり得る。別の実施形態では、送受信要素１２２は、例えば、ＩＲ、ＵＶ、または可視光信号を送信および／または受信するように構成された放射器／検出器であり得る。また別の実施形態では、送受信要素１２２は、ＲＦ信号と光信号の両方を送信および受信するように構成され得る。送受信要素１２２は、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成され得ることが理解されよう。

【0024】

加えて、図１Ｂでは、送受信要素１２２は単一の要素として示されているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送受信要素１２２を含み得る。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を利用し得る。従って、一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６上で無線信号を送信および受信するための２つ以上の送受信要素１２２（例えば、複数のアンテナ）を含み得る。

【0025】

送受信機１２０は、送受信要素１２２によって送信される信号を変調し、送受信要素１２２によって受信された信号を復調するように構成され得る。上述したように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード機能を有し得る。従って、送受信機１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、例えば、ＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの複数のＲＡＴを介して通信することを可能にするための、複数の送受信機を含み得る。

【0026】

ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、液晶表示（ＬＣＤ）ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合され得、それらからユーザ入力データを受け取り得る。プロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８にユーザデータを出力もし得る。加えて、プロセッサ１１８は、非リムーバブルメモリ１３０および／またはリムーバブルメモリ１３２など、任意のタイプの適切なメモリから情報を入手し得、それらにデータを記憶し得る。非リムーバブルメモリ１３０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクまたは他の任意のタイプのメモリ記憶デバイスを含み得る。リムーバブルメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、およびＳＤメモリカードなどを含み得る。他の実施形態では、プロセッサ１１８は、ＷＴＲＵ１０２上に物理的に配置されたメモリではなく、サーバまたはホームコンピュータ（図示されず）などの上に配置されたメモリから情報を入手し得、それらにデータを記憶し得る。

【0027】

プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取り得、ＷＴＲＵ１０２内の他のコンポーネントへの電力の分配および／または制御を行うように構成され得る。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に給電するための任意の適切なデバイスであり得る。例えば、電源１３４は、１または複数の乾電池（例えば、ニッケル−カドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル−亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、および燃料電池などを含み得る。

【0028】

プロセッサ１１８は、ＧＰＳチップセット１３６にも結合され得、ＧＰＳチップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在位置に関する位置情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成され得る。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインターフェース１１６上で位置情報を受け取り得、および／または２つ以上の近くの基地局から受信されている信号のタイミングに基づいて、自らの位置を決定し得る。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切な位置決定方法を用いて、位置情報を獲得し得ることが理解されよう。

【0029】

プロセッサ１１８は、他の周辺機器１３８にさらに結合され得、他の周辺機器１３８は、追加的な特徴、機能および／または有線もしくは無線接続性を提供する、１または複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含み得る。例えば、周辺機器１３８は、加速度計、ｅコンパス、衛星送受信機、（写真またはビデオ用の）デジタルカメラ、ＵＳＢポート、バイブレーションデバイス、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）ラジオユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、およびインターネットブラウザなどを含み得る。

【0030】

図１Ｃは、一実施形態による、ＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上述したように、ＲＡＮ１０４は、エアインターフェース１１６上でＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するために、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用し得る。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６とも通信し得る。

【0031】

ＲＡＮ１０４は、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含み得るが、ＲＡＮ１０４は、一実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のｅノードＢを含み得ることが理解されよう。ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、各々が、エアインターフェース１１６上でＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１または複数の送受信機を含み得る。一実施形態では、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実施し得る。ｅノードＢ１４０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し得、ＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信し得る。

【0032】

ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々は、特定のセル（図示されず）に関連付けられ得、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定並びにアップリンクおよび／またはダウンリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成され得る。図１Ｃに示されるように、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｘ２インターフェース上で互いに通信し得る。

【0033】

図１Ｃに示されるコアネットワーク１０６は、モビリティ管理エンティティゲートウェイ（ＭＭＥ）１４２、サービングゲートウェイ１４４およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１４６を含み得る。上記の要素の各々は、コアネットワーク１０６の部分として示されているが、これらの要素は、どの１つをとっても、コアネットワークオペレータとは異なるエンティティによって所有および／または運営され得ることが理解されよう。

【0034】

ＭＭＥ１４２は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々に接続され得、制御ノードとしての役割を果たし得る。例えば、ＭＭＥ１４２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザの認証、ベアラアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期接続中における特定のサービングゲートウェイの選択などを担い得る。ＭＭＥ１４２は、ＲＡＮ１０４とＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を利用する他のＲＡＮ（図示されず）との間の交換のための制御プレーン機能も提供し得る。

【0035】

サービングゲートウェイ１４４は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々に接続され得る。サービングゲートウェイ１４４は、一般に、ユーザデータパケットのＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃへの／からの回送および転送を行い得る。サービングゲートウェイ１４４は、ｅノードＢ間ハンドオーバ中におけるユーザプレーンのアンカリング（anchoring）、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに利用可能な場合に行う呼出のトリガ、並びにＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストの管理および記憶など、他の機能も実行し得る。

【0036】

サービングゲートウェイ１４４は、ＰＤＮゲートウェイ１４６にも接続され得、ＰＤＮゲートウェイ１４６は、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスの間の通信を容易化し得る。

【0037】

コアネットワーク１０６は、他のネットワークとの通信を容易化し得る。例えば、コアネットワーク１０６は、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の陸線通信デバイスの間の通信を容易化し得る。例えば、コアネットワーク１０６は、コアネットワーク１０６とＰＳＴＮ１０８の間のインターフェースとしての役割を果たすＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含み得、またはＩＰゲートウェイと通信し得る。加えて、コアネットワーク１０６は、ネットワーク１１２へのアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供し得、ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運営される他の有線または無線ネットワークを含み得る。

【0038】

異なるタイプの無線アクセス技術（ＲＡＴ）が開発されており、モバイルネットワークは、カバレッジおよび容量に関してマクロセルが小規模セルによって補足される、異種混在のアーキテクチャに進化している。典型的には、マクロセルは、広い地理的エリアにわたる連続カバレッジを提供するように設計され、一方、小規模セルは、例えば、必要とされる容量を提供するために、必要に応じて配備される。小規模セルは、企業、ショッピングモール、住宅内など、屋外または屋内に配備され得る。小規模セルアクセス技術は、例えば、第３世代（３Ｇ）、第４世代（４Ｇ）、ＷｉＦｉ、もしくは現存するもしくは将来開発される任意の技術、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。

【0039】

これ以降、「小規模セル」と「フェムトセル」という用語は、交換可能に使用され、「ｅＮＢ」と「マクロｅＮＢ」という用語は、交換可能に使用される。これ以降、「ｅＮＢ」または「ＨｅＮＢ」という用語は、それぞれ、マクロセルおよびフェムトセルの基地局の代表例として使用されるが、本明細書で開示される実施形態は、マクロセルまたはフェムトセルにサービスを提供する任意の基地局デバイスに適用可能である。

【0040】

モバイルネットワークオペレータのバックホール問題に対処するため、一実施形態では、バックホールトラフィックが、基地局間の無線接続を介して１つの基地局から別の基地局にオフロードされ得る。基地局は、ｅＮＢもしくはノードＢ等の、マクロネットワーク基地局、またはホームｅＮＢ（ＨｅＮＢ）、ホームＮＢ、もしくはＷＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）等の、小規模セル基地局であり得る。バックホールトラフィックは、例えば、マクロネットワーク基地局間で、小規模セル基地局間で、マクロネットワーク基地局と小規模セル基地局の間で、または小規模セル基地局とマクロネットワーク基地局の間でオフロードされ得る。基地局間の無線接続は、例えば、ＷｉＦｉ、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）Ｕｕ、もしくはＬＴＥ Ｕｕ、Ｕｎ、もしくはＸ２接続、またはマイクロ波接続など、任意の無線接続であり得、免許要の、免許不要の、または簡単な免許しか必要としないスペクトル（ＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）等）を使用し得る。

【0041】

これ以降、ＬＴＥネットワークアーキテクチャを参照して、実施形態が説明される。しかしながら、本明細書で開示される実施形態は、現存するまたは将来開発される任意のネットワークアーキテクチャに適用可能である。実施形態は、他の任意の小規模セルに適用可能であり、特に、小規模セルがマクロセルのものとは異なるバックホールリンクを使用して動作する場合に適用可能である。実施形態は、ソースセルにおけるバックホールリソースが輻輳している、または他の目的で利用するために準備済みであるときなどに、ソースセルにおいてトラフィックをオフロードするために、エアインターフェースリソースが利用可能である場合にも適用可能である。

【0042】

一実施形態では、バックホールトラフィックは、トラフィックをトランスポートするためにＵＭＴＳまたはＬＴＥのＵｕインターフェースを使用して、マクロセルからフェムトセルに（またはそれとは反対に）オフロードされ得る。

【0043】

一実施形態では、トラフィックは、ＷＴＲＵを中継器として使用してオフロードされ得る。マクロセルまたはフェムトセルのバックホールが、過剰に利用されている場合、またはプライオリティが高いトラフィックに提供されている場合、トラフィック（例えば、プライオリティがより低いトラフィック）は、中継ＷＴＲＵを通り、フェムトセルを介してオフロードされ得る。ソース（マクロセルｅＮＢまたはフェムトセルＨｅＮＢのどちらか）は、領域内のターゲットセルを選択し得る。ソースがＨｅＮＢである場合、ＨｅＮＢは、範囲内にあるマクロセルの１つを選択し得る。ＨｅＮＢは、特定のマクロセルを選択するように事前構成されてもよい。ソースがｅＮＢである場合、ｅＮＢは、領域内のフェムトセルの１つを選択し得る。ソースセルおよびターゲットセルが決定されると、それらの一方または両方が、フェムトセル付近のＷＴＲＵの１つを、中継ＷＴＲＵとして働くＷＴＲＵとして選択し得る。中継ＷＴＲＵは、ｅＮＢとの継続中のＵｕ接続を有し得る。ｅＮＢは、候補中継ＷＴＲＵに呼出を行い得る。ｅＮＢは、候補中継ＷＴＲＵがキャンプオンすることを許可された全ての検出されたフェムトセルを報告するように要求することによって、中継ＷＴＲＵとＨｅＮＢのペアを選択し得る。

【0044】

図２は、一実施形態による、中継ＷＴＲＵを使用してトラフィックをオフロードするための例示的なネットワークアーキテクチャを示す。ＷＴＲＵ２１０はｅＮＢ２２０に接続され、ｅＮＢ２２０はＳ１インターフェースを介してモバイルコアネットワーク（ＭＣＮ）２５０に接続される。ＨｅＮＢ２４０は、フェムトセルにサービスするために配備され、ＭＣＮ２５０およびインターネット２６０に接続される。この例では、ｅＮＢ２２０は、過負荷もしくは輻輳、またはオフロードのための他の任意のトリガ条件を検出し、ＷＴＲＵ２１０（これ以降、「サービスを受けるＷＴＲＵ」と呼ばれる）のトラフィックを、中継ＷＴＲＵ２３０を使用して、ＨｅＮＢ２４０にオフロードすることを決定する。ｅＮＢ２２０は、中継ＷＴＲＵ２３０を選択し、中継ＷＴＲＵ２３０にトラフィックオフロード要求を送信し得る。中継ＷＴＲＵ２３０は、ｅＮＢ２２０とＨｅＮＢ２４０の間の接続を切り換え得る。中継ＷＴＲＵ２３０は、Ｕｕインターフェースを介してＨｅＮＢ２４０に対して要求を行い得、トラフィックは、ＨｅＮＢ２４０のバックホールに渡され得る（例えば、ダウンリンクトラフィックは、ＨｅＮＢ２４０、中継ＷＴＲＵ２３０およびｅＮＢ２２０を介して、サービスを受けるＷＴＲＵ２１０にトランスポートされる）。オフロードは、マクロセルからフェムトセルに、またはそれとは逆方向に行われ得る。

【0045】

図３は、中継ＷＴＲＵを使用してトラフィックをオフロードするための例示的な制御プレーンアーキテクチャを示す。図４は、中継ＷＴＲＵを使用してトラフィックをオフロードするための例示的なユーザプレーンアーキテクチャを示す。ＷＴＲＵは、中継ＷＴＲＵとして働き得るように変更され得る。中継ＷＴＲＵは、マクロｅＮＢとＨｅＮＢの間で要求を転送し、オフロードの方向とは逆方向に転送される必要がある制御トラフィックを認識し、および中継ＷＴＲＵがＨｅＮＢとｅＮＢの間でトラフィックを流し（転送し）得るように、ｅＮＢとＨｅＮＢの両方と同時に関連付けを維持し得る、または２つの関連付けの間で切り換えを行い得るべきである。

【0046】

図５は、図２の中継ＷＴＲＵ２３０などの中継ＷＴＲＵを使用してトラフィックをオフロードする例示的なプロセスのシグナリング図である。サービスを受けるＷＴＲＵ２１０は、ｅＮＢ２２０にダウンロード要求を送信する（５０２）。その後、オフロード決定が行われ、その決定が中継ＷＴＲＵ２３０の探索をトリガし、ＷＴＲＵ２１０のためのトラフィックをオフロードするために中継ＷＴＲＵ２３０が選択される（５０４）。ｅＮＢ２２０と選択された中継ＷＴＲＵ２３０は、中継接続要求および中継接続応答を交換することによって（５０６、５０８）、接続をセットアップする。ｅＮＢ２２０は、ダウンロード要求を中継ＷＴＲＵ２３０に転送し（５１０）、中継ＷＴＲＵ２３０は、ダウンロード要求を中継ＷＴＲＵ２３０に接続されたＨｅＮＢ２４０に中継する（５１２）。ＨｅＮＢ２４０は、ダウンロード要求をＭＣＮ２５０に送信し（５１４）、またはインターネット２６０を介して送信する。トラフィックデータは、ＨｅＮＢ２４０、中継ＷＴＲＵ２３０およびｅＮＢ２２０を介して、ＷＴＲＵ２１０にトランスポートされる（５１６）。

【0047】

中継ＷＴＲＵは、サービスを受けるＷＴＲＵを助けるために、帯域幅、バッテリ等のリソースを提供する。中継ＷＴＲＵは、中継ＷＴＲＵとして働くことに対するインセンティブを与えられ得る。中継ＷＴＲＵからのトラフィックは、中継されるトラフィックと中継ＷＴＲＵ自体のトラフィックとを含む。これらのタイプのトラフィックの一方が、プライオリティを与えられ得る。例えば、中継ＷＴＲＵ自体のトラフィックは、サービスを受けるＷＴＲＵのために中継されるトラフィックよりも高いプライオリティを与えられ得る。

【0048】

別の実施形態では、ＨｅＮＢは、ＷＴＲＵとしても働き得、トラフィックは、ｅＮＢとＨｅＮＢの間のＵｕ接続を介して、ＨｅＮＢにオフロードされ得る。

【0049】

図６は、ｅＮＢとＷＴＲＵとして働くＨｅＮＢとの間のＵｕインターフェース上の直接リンクを使用してトラフィックをオフロードするための例示的なネットワークアーキテクチャを示す。ＷＴＲＵ６１０は、ｅＮＢ６２０に接続され、ｅＮＢ６２０は、Ｓ１インターフェースを介してＭＣＮ６５０に接続される。中継ＨｅＮＢ６４０は、フェムトセルにサービスするために配備され、ＭＣＮ６５０およびインターネット６６０に接続される。中継ＨｅＮＢ６４０は、ＨｅＮＢ機能６４２と、（図６ではＲＷＴＲＵと呼ばれる）中継ＷＴＲＵ機能６４４とを含む。中継ＨｅＮＢ６４０とｅＮＢ６２０の間の直接リンクは、Ｕｕインターフェース上で確立され得る。中継ＨｅＮＢ６４０とｅＮＢ６２０の間の直接リンクは、常時アクティブであり得る。例えば、（ＷＴＲＵとして働く）中継ＨｅＮＢ６４０は、トラフィックオフロードが実際に行われているときばかりでなく、常時ｅＮＢ６２０との関連付けを保ち得る。（ＷＴＲＵとして働く）中継ＨｅＮＢ６４０におけるリソース消費を最低限に抑えるため、トラフィックオフロードが使用中でない場合は、中継ＨｅＮＢ６４０はアイドルモードになり得る。

【0050】

この例では、ＷＴＲＵ機能６４４は、ＨｅＮＢ機能６４２に含まれ、またはそれらの間の内部Ｕｕインターフェースを用いて、ＨｅＮＢ機能６４２に接続される。中継ＨｅＮＢ６４０は、中継器としてサービスする場合、（含まれるまたは接続されたＲＷＴＲＵ６４４を介して）ｅＮＢ６２０と関連付けることを選択し得る。このようにして、ｅＮＢは、トラフィックのオフロード先となる潜在的なフェムトセルを知り得る。あるいは、トラフィックは、ＨｅＮＢ６４０からｅＮＢ６２０にオフロードされ得る。

【0051】

自らをｅＮＢと関連付けて、ＷＴＲＵとして働き得るＨｅＮＢ６４０では、そのアーキテクチャにおける変更が必要とされ得る。さらに、ＨｅＮＢハードウェアは、一般に小さい範囲の通信用に設計されるので、ハードウェアが変更される必要があり得る。あるいは、特別のＷＴＲＵが、通常のＨｅＮＢに組み込まれ得、または通常のＨｅＮＢに接続され得る。ＲＷＴＲＵ６４４は、Ｕｕ（または類似の）インターフェースを通して、ＨｅＮＢ６４２に永続的に接続され得る。

【0052】

別の実施形態では、トラフィックは、ＬＴＥ Ｕｎインターフェースを介して、マクロセルに／マクロセルからオフロードされ得る。Ｕｎインターフェースは、ｅＮＢとＨｅＮＢの間でトラフィックをトランスポートするために使用され得る。Ｕｎインターフェースは、中継ノード（ＲＮ）とドナーｅＮＢ（ＤｅＮＢ）の間の中継アプリケーションのために、３ＧＰＰで定義される。図７は、３ＧＰＰ中継アーキテクチャを示す。ＲＮ７２０は、ユーザＷＴＲＵ７１０とドナーｅＮＢ（ＤｅＮＢ）と呼ばれるｅＮＢ７３０との間でトラフィックを中継する低電力基地局である。ＲＮは、セルエッジにおいて強化されたカバレッジおよび容量（capacity）を提供し、リモートエリアに接続するためにも使用され得る。ＲＮ７２０は、エアインターフェースＵｕの変更である無線インターフェースＵｎを介して、ＤｅＮＢ７３０に接続される。ドナーセルでは、無線リソースは、ＤｅＮＢ７３０によって直接サービスされるＷＴＲＵとＲＮ７２０との間で共用される。

【0053】

図８は、ｅＮＢが中継ノード（ＲＮ）として働く、Ｕｎインターフェースを使用してトラフィックをオフロードするための例示的なネットワークアーキテクチャを示している。ＷＴＲＵ８１０は、ＲＮとして働くｅＮＢ８２０に接続される。ｅＮＢ８２０は、Ｓ１インターフェースを介して、ＭＣＮ８５０に接続される。ＨｅＮＢ８４０は、フェムトセルにサービスするために配備され、ＭＣＮ８５０およびインターネット８６０に接続される。ＨｅＮＢ８４０はＵｎインターフェースをサポートする。ｅＮＢ８２０は、ｅＮＢ機能８２２と、（図８ではＲＷＴＲＵと呼ばれる）中継ＷＴＲＵ機能８２４とを含む。ＨｅＮＢ８４０とｅＮＢ８２０の間の直接リンクは、ｅＮＢ８２０を中継器として働かせることによって確立され得る。ｅＮＢ８２０とＨｅＮＢ８４０の間の直接リンクは、常時アクティブであり得る。ｅＮＢ８２０がバックホールからトラフィックをオフロードすることを選択し、それのオフロード先となるターゲットセルを選択した場合、ｅＮＢ８２０は中継器として働いて、Ｕｎインターフェースを通して、ＨｅＮＢ８４０に接続し得る。ｅＮＢ８２０は、ドナーではなく、中継器として働く（例えば、ｅＮＢ８２０は、Ｓ１シグナリングをプロキシせず、代わりに、ＨｅＮＢ８４０が、そのブロードバンド接続を介して、Ｓ１シグナリングプロキシとして働く）。ｅＮＢ８２０は、Ｕｕ／Ｕｎ無線レベルプロトコルについて、ＷＴＲＵプロキシとして働く。この例では、ｅＮＢ８２０はソースであり、ＨｅＮＢ８４０はターゲットである。オフロードは、ｅＮＢ８２０からＨｅＮＢ８４０に、またはＨｅＮＢ８４０からｅＮＢ８２０に行い得ることに留意されたい。

【0054】

ｅＮＢ８２０とＨｅＮＢ８４０（および領域内の任意の潜在的なＨｅＮＢ）の間のＵｎインターフェースは、オフロードのためにフェムトセルとのＵｎインターフェースをセットアップすることに関連する遅延およびリソースの消耗を避けるために、常時アクティブに保たれ得る。Ｕｎインターフェースは、物理レイヤにおいて、免許要または免許不要のスペクトルを使用し得る。フェムトセルの配備は、周波数チャネルの空間的再利用を活用し得る。

【0055】

ｅＮＢ８２０とＨｅＮＢ８４０が関連付けられると、ｅＮＢ８２０は、フェムトセルに関連付けられたＷＴＲＵによる通常のトラフィック要求に類似した方法で、トラフィックについての要求を行い得る。高レベルの視点からは、それは、ソースｅＮＢ（例えば、ｅＮＢ８２０）が、自らＷＴＲＵ８１０にサービスする代わりに、フェムトセルに要求を転送することによって、自らがサービスする元のＷＴＲＵ８１０をプロキシするように見える。ＷＴＲＵ８１０には、ソースｅＮＢ８２０がＷＴＲＵ８１０にサービスしているように見え、フェムトセルには、（実際には、ソースｅＮＢ８２０である）ＷＴＲＵ８１０がトラフィックを要求しているように見える。

【0056】

図８のネットワークアーキテクチャは、図７のＬＴＥ中継アーキテクチャの変形と見なされ得る。しかしながら、ｅＮＢ８２０は、ＷＴＲＵ８１０に対してはＲＮのように機能し、ＤｅＮＢに対してはＷＴＲＵとして機能し、それは、図９および図１０のＨｅＮＢによって表されている。図９は、ｅＮＢが中継ノードとして働く、Ｕｎインターフェースを使用してトラフィックをオフロードするための例示的な制御プレーンアーキテクチャを示す。図１０は、ｅＮＢが中継ノードとして働く、Ｕｎインターフェースを使用してトラフィックをオフロードするための例示的なユーザプレーンアーキテクチャを示す。しかしながら、オフロードは、ｅＮＢからＨｅＮＢに、またはそれとは反対に行われ得る。

【0057】

図１１は、図８に示されるようなＲＮとして働くｅＮＢとのＵｎインターフェース上で直接マクロ−フェムト間リンクを用いるトラフィックオフロードの例示的なプロセスのシグナリング図である。ｅＮＢ８２０とＨｅＮＢ８４０の間のＵｎインターフェースをセットアップすることを含む、初期セットアップ手順が実行される（１１０２）。ＷＴＲＵ８１０は、ｅＮＢ８２０にダウンロード要求を送信する（１１０４）。オフロード決定が行われ、当該決定がＨｅＮＢの探索をトリガし、オフロードのためにＨｅＮＢ（例えば、ＨｅＮＢ８４０など）が選択される（１１０６）。ｅＮＢ８２０は、選択されたＨｅＮＢ８４０に中継ダウンロード要求を送信する（１１０８）。ＨｅＮＢ８４０は、ダウンロード要求をＭＣＮ８５０に送信する（１１１０）。データトラフィックは、ＨｅＮＢ８４０およびｅＮＢ８２０を介して、ＷＴＲＵ８１０にルーティングされる（１１１２）。

【0058】

別の実施形態では、トラフィックオフロードは、ＨｅＮＢをＲＮとして使用することによって実行され得る。図１２は、図８に示された実施形態の変更である、ＲＮとして働くＨｅＮＢを使用するＵｎ上でのトラフィックオフロードのための例示的なネットワークアーキテクチャを示す。

【0059】

ＷＴＲＵ１２１０はｅＮＢ１２２０に接続される。ｅＮＢ１２２０は、Ｓ１インターフェースを介してＭＣＮ１２５０に接続される。ＨｅＮＢ１２４０は、フェムトセルにサービスするために配備され、ＭＣＮ１２５０およびインターネット１２６０に接続される。ＨｅＮＢ１２４０は、Ｕｎインターフェースをサポートし、ＲＮとして働く。ＨｅＮＢ１２４０は、ＨｅＮＢ機能１２４２と、（図１２ではＲＷＴＲＵと呼ばれる）中継ＷＴＲＵ機能１２４４とを含む。ＨｅＮＢ１２４０とｅＮＢ１２２０の間の直接リンクは、Ｕｎインターフェース上で確立され得る。ｅＮＢ１２２０とＨｅＮＢ１２４０の間の直接リンクは、常時アクティブであり得る。ｅＮＢ１２２０は、バックホールからトラフィックをオフロードすることを選択し、それのオフロード先となるターゲットセルを選択した場合、ｅＮＢ１２２０はＵｎインターフェースを通して、ＨｅＮＢ１２４０に接続し得る。ＨｅＮＢ１２４０は、ブロードバンドバックホールを介するＭＣＮ１２５０との追加のＳ１インターフェースを用いて、図７の中継ノードのように機能する。オフロードは、ｅＮＢ１２２０からＨｅＮＢ１２４０に、またはＨｅＮＢ１２４０からｅＮＢ１２２０に行い得ることに留意されたい。

【0060】

図１３は、ｅＮＢが中継ノードとして働く、Ｕｎインターフェースを使用してトラフィックをオフロードするための例示的なネットワークアーキテクチャを示す。図１３に示される実施形態では、ソースｅＮＢ１３２０は、中継ノードとして働き、トラフィックは、Ｕｎインターフェースを使用して、ＨｅＮＢ１３４０にオフロードされる。ＷＴＲＵ１３１０は、ソースｅＮＢ１３２０を介してネットワークに接続される。モバイルコアネットワーク１３５０へのソースｅＮＢのバックホールは、輻輳しており、またはプライオリティがより高いトラフィックで利用するために準備済みである。ＨｅＮＢ１３４０は、Ｕｎインターフェースをサポートするように強化される。ソースｅＮＢ１３２０は、このＵｎインターフェースを利用して、バックホールトラフィックをＨｅＮＢ１３４０にオフロードする。ソースｅＮＢ１３２０からＨｅＮＢ１３４０へのバックホールトラフィックのオフロードは、ＷＴＲＵ１３１０からは透過的であり得る。

【0061】

ＷＴＲＵ１３１０がＲＲＣ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態に入ると、呼受付手順中のｅＮＢ１３２０は、このＷＴＲＵ１３１０のためのトラフィックが、ＨｅＮＢ Ｕｎインターフェースを使用してオフロードされ得るかどうかを、（例えば、ＭＭＥ１３５２および／またはＨｅＮＢ１３４０からのサポートを受けて）決定し得る。あるいは、（新しいベアラの確立、または既存のベアラの変更のために使用される）ベアラ受付手順のときには、ソースｅＮＢ１３２０、ＭＭＥ１３５２およびＨｅＮＢ１３４０の間のネゴシエーションに基づいて、決定が行われ得る。

【0062】

ソースｅＮＢ１３２０とＨｅＮＢ１３４０の間のＵｎリンク上で動作する、Ｘ３インターフェースと呼ばれる新しいインターフェースが、図１３に示されるように導入され得る。Ｘ３インターフェースは、ＧＰＲＳトンネリングプロトコル（ＧＴＰ）トンネルと、ＨｅＮＢ１３４０における関連する構成とをセットアップするために必要とされる、セットアップ制御シグナリングに役立ち得る。それは、必要とされるＳ１シグナリングをセットアップするときに、およびバックホールトラフィックがＨｅＮＢ１３４０を通して回送される特定のＷＴＲＵまたはこれら特定のＷＴＲＵのベアラのために、ＭＣＮ１３５０からＨｅＮＢ１３４０への適切なトラフィック回送を可能にするように、ＨｅＮＢ１３４０を助け得る。

【0063】

図１４Ａおよび図１４Ｂは、図１３のアーキテクチャを利用する一実施形態による、ＨｅＮＢを介するバックホールオフロードのための例示的なプロセスのシグナリング図である。ＷＴＲＵ１３１０は、ベアラ要求リソース変更メッセージをＭＭＥ１３５２に送信する（１４０２）。特定のサービス品質（ＱｏＳ）クラス、またはＷＴＲＵクラスなどの他のトラフィックもしくはＷＴＲＵ固有の情報についての、ＭＭＥ１３５２における輻輳表示に基づいて、バックホール輻輳表示（ＢＣＩ）がトリガされた場合、ＭＭＥ１３５２は、バックホールオフロードネゴシエーションをトリガし得る（１４０４）。

【0064】

ＭＭＥ１３５２は、バックホールリソース識別要求メッセージをソースｅＮＢ１３２０に送信し得る（１４０６）。この要求は、ＭＭＥ１３５２が代替バックホール経路を探していることを、ソースｅＮＢ１３２０に知らせ得る。それは、どのＱｏＳクラスのためにバックホールが必要とされているかも知らせ得る。

【0065】

ソースｅＮＢ１３２０は、トラフィックオフロードのための潜在的なＨｅＮＢを識別し得る（１４０８）。ターゲットＨｅＮＢが選択されると、ソースｅＮＢ１３２０は、まだ確立されていない場合、選択されたＨｅＮＢ１３４０とのＸ３インターフェースのセットアップをトリガし得る（１４０８）。ソースｅＮＢ１３２０は、ＲＮとして働き得、ＨｅＮＢ１３４０は、ＤｅＮＢの役割を務め得る。ソースｅＮＢ１３２０（ＲＮとして）およびＨｅＮＢ１３４０（ＤｅＭＢとして）は、ＲＮ接続手順を利用して、Ｕｎインターフェースをセットアップし得る（１４１０）。これは、Ｘ３アプリケーションパート（ＡＰ）を使用して、Ｘ３インターフェースのセットアップをトリガし得る（１４１２）。ソースｅＮＢ１３２０とＨｅＮＢ１３４０の間でＸ３インターフェースがセットアップされると、ソースｅＮＢ１３２０は、バックホールリソース識別応答メッセージを使用して、代替バックホールが構成されるＭＭＥ１３５２を更新し得る（１４１４）。このメッセージは、バックホールを提供するためにどのＨｅＮＢが使用されているかを、ＭＭＥ１３５２に知らせ得る。ソースｅＮＢ１３２０は、この代替バックホールのために、ＨｅＮＢ１３４０がどれだけのＱｏＳを維持し得るかを知らせ得る。

【0066】

図１４Ｂを参照すると、ＭＭＥ１３５２は、バックホールリソース識別応答メッセージにおいて示されたＨｅＮＢ１３４０にＸ３専用ベアラセットアップ要求メッセージを送信することによって、専用トンネルのセットアップをトリガし得る（１４１６）。ＨｅＮＢ１３４０は、Ｘ３インターフェース上に専用ベアラのためのＧＰＲＳトンネリングプロトコルユーザプレーン（ＧＴＰ−Ｕ）トンネルをセットアップし得（１４１８）、ソースｅＮＢ１３２０とともにＸ３専用ベアラセットアップを実行し得る（１４２０）。ＨｅＮＢ１３４０は、Ｘ３専用ベアラセットアップ応答メッセージを用いて、ＭＭＥ１３５２に応答し得る（１４２２）。この時点で、ソースｅＮＢ１３２０とＨｅＮＢ１３４０は、確立されているこの特定のベアラについて、ソースｅＮＢ１３２０からのバックホールをオフロードするために必要とされるバックホールを確立する。

【0067】

ＭＭＥ１３５２は、ベアラリソース変更要求をＳ−ＧＷ１３５４に送信し得（１４２４）、Ｓ−ＧＷ１３５４は、それをＰ−ＧＷ１３５６に転送する（１４２６）。Ｐ−ＧＷ１３５６は、ポリシ制御ルール機能（ＰＣＲＦ）１３５８の助けを借りて、ポリシおよびＱｏＳ管理を実行し得る（１４２８）。ポリシチェックが完了すると、Ｐ−ＧＷ１３５６は、ＷＴＲＵ１３１０の特定のベアラのためのトラフィックを、ＨｅＮＢ１３４０を介して、どのようにルーティングすべきかが分かる（１４３０）。その後、基本的な専用ベアラアクティブ化手順が実行され得る（１４３２）。ＨｅＮＢ１３４０は、Ｕｎインターフェース上にセットアップされたＧＴＰ−Ｕトンネルを使用して、パケットをソースｅＮＢ１３２０に転送し得る。ソースｅＮＢ１３２０は、ＧＴＰ−Ｕ／ＩＰヘッダを取り除き、Ｕｕインターフェースを介してＷＴＲＵ１３１０にパケットを転送する。アップリンクデータトラバーサルの場合、手順は、ＷＴＲＵ１３１０からソースｅＮＢ１３２０に、ソースｅＮＢ１３２０からＨｅＮＢ１３４０を介してＭＣＮ１３５０にと、逆転され得る。

【0068】

ソースｅＮＢ１３２０は、どのベアラトラフィックがどのバックホールインターフェース上で送信されるかについてのマッピングを維持し得る。ソースｅＮＢ１３２０は、同じＷＴＲＵ１３１０からの異なるベアラに対して、異なるバックホールインターフェースをマッピングし得る。ＷＴＲＵ１３１０はソースｅＮＢ１３２０に接続されているが、あるベアラのデータは、異なるノード（すなわち、この例ではＨｅＮＢ１３４０）に向かうようにし得る。ＷＴＲＵ１３１０がＨｅＮＢ１３４０に直接的に接続されていない場合でも、ネットワークは、データをソースｅＮＢ１３２０にルーティングし得る。

【0069】

バックホールオフロードのためのトラフィックの選択は、ポリシに基づいて決定され得る。どのベアラが代替バックホールを介してオフロードされるべきか、またはオフロードされるべきではないかを決定する場合の検討事項の１つは、追加的なホップの存在、および代替バックホールがＨｅＮＢからコアネットワークに達するために公衆インターネットを横断し得るという事実が原因で導入される追加的な遅延である。さらに、ＷＴＲＵモビリティ（およびその結果として行われるベアラ変更手順）は、さらなる遅延に加えて、ある程度のパケットロスももたらし得る。そのような悪化を許容し得ないＱｏＳを有するベアラは、オフロードされ得ない。例えば、ＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ）がクラス４、５、または８であるベアラは、遅延およびフレーム誤り率に対するそれらの許容性のため、バックホールオフロードに適し得る。

【0070】

効率的なバックホールオフロード決定を行うため、ｅＮＢは、バックホール上における輻輳の表示を与えられ得る。一実施形態では、バックホール輻輳表示（ＢＣＩ）が、ｅＮＢとＭＭＥの間に導入され得る。Ｓ１−Ｕインターフェース上またはＭＣＮ内のいずれの輻輳過負荷についても、トランスポートネットワークレイヤ（ＴＮＬ）がＭＭＥに通知したことが仮定される。ＢＣＩは、提供された情報に基づいて、それが輻輳を検出したときに、ＭＭＥによってｅＮＢに送信され得、またはそれが呼受付手順を実行するときに、ｅＮＢによって問い合わされ得る。

【0071】

ＭＭＥは、バックホールトラフィックを増加させ得るいかなる新しい呼または追加のベアラもｅＮＢが導入し得ないように、バックホール輻輳開始メッセージをｅＮＢに送信して、バックホール輻輳またはバックホールオフロードの必要性をｅＮＢに通知し得る。ＭＭＥは、バックホール輻輳開始メッセージで、どのＱｏＳに関連するベアラがバックホールネットワークへの入場を許可されないかを示し得る。これは、許可もしくは非許可ＱＣＩ、またはトラフィックフローの特性もしくはＷＴＲＵの異なるクラスに基づいた優先順位付けを表す他の任意のトラフィックパラメータを示すことによって伝達され得る。その後、ｅＮＢは、非緊急モバイル発信データ転送（例えば、ＲＲＣ原因「mo-data」および「delayTolerantAccess」に対応するトラフィック）のためのＲＲＣ接続確立を拒否し得る。ｅＮＢは、新しいベアラがあるトラフィッククラスまたはＱＣＩ、例えば、遅延許容トラフィックに関連する場合、既存のＲＲＣ接続に対して新しいベアラが追加されることを許可し得ない。

【0072】

その後、ＭＭＥは、バックホール輻輳変更メッセージをｅＮＢに送信して、どのＱｏＳに関連するベアラがバックホールネットワークへの入場を許可されるか、および許可されないかを通知し得る。これは、許可もしくは非許可ＱＣＩ、またはトラフィックフローの特性もしくはＷＴＲＵの異なるクラスに基づいた優先順位付けを表す他の任意のトラフィックパラメータを示すことによって伝達され得る。ｅＮＢは、非緊急モバイル発信データ転送（例えば、ＲＲＣ原因「mo-data」および「delayTolerantAccess」に対応するトラフィック）のためのＲＲＣ接続確立を拒否し得る。ｅＮＢは、それらがあるトラフィッククラスまたはＱＣＩ、例えば、遅延許容トラフィックに関連する場合、既存のＲＲＣ接続に対して新しいベアラが追加されることを許可し得ない。

【0073】

ＭＭＥは、バックホール輻輳停止メッセージをｅＮＢに送信して、ＭＭＥによって提供されたバックホール輻輳情報に基づいてｅＮＢに設定された、いかなるフィルタリングまたは拒否基準もクリアし得る。その後、ｅＮＢは、ｅＮＢが別のバックホール輻輳開始またはバックホール輻輳変更メッセージを受信するまで、バックホール輻輳ステータスを考慮することなく、呼およびベアラ受付を実行し得る。

【0074】

別の実施形態では、トラフィックは、ｅＮＢとＨｅＮＢの間のＸ２インターフェースを介して、マクロセルからフェムトセルに、またはそれとは反対にオフロードされ得る。図１５は、Ｘ２インターフェース上で直接マクロ−フェムト間リンクを使用して、トラフィックをオフロードするための例示的なネットワークアーキテクチャである。ＷＴＲＵ１５１０はｅＮＢ１５２０に接続される。ｅＮＢ１５２０は、Ｓ１インターフェースを介してＭＣＮ１５５０に接続される。ＨｅＮＢ１５４０は、フェムトセルにサービスするために配備され、ＭＣＮ１５５０およびインターネット１５６０に接続される。ＨｅＮＢ１５４０とｅＮＢ１５２０の間の直接リンクは、Ｘ２インターフェース上で確立され得る。ｅＮＢ１５２０とＨｅＮＢ１５４０の間の直接リンクは、常時アクティブであり得る。

【0075】

ｅＮＢ１５２０は、例えば、バックホールが過剰に利用されている場合、またはプライオリティが高いトラフィックに提供されている場合、トラフィックのいくつかをＨｅＮＢ１５４０にオフロードすることを選択し得る。反対方向のオフロードも可能である。ｅＮＢ１５２０がバックホールからトラフィックをオフロードすることを選択し、それのオフロード先となるターゲットセルを選択した場合、ｅＮＢ１５２０はＸ２インターフェースを通して、ＨｅＮＢ１５４０に接続し得る。ｅＮＢ１５２０またはＨｅＮＢ１５４０のどちらかが、ソースであり得、他方が、トラフィックをオフロードするためのターゲットであり得る。

【0076】

３ＧＰＰに準拠したシステムの場合、Ｘ２インターフェースは、２つのｅＮＢ（マクロセルｅＮＢ）を相互接続し得る。Ｘ２インターフェースは、それが接続する２つのｅＮＢの間でのシグナリング情報の交換をサポートし、それぞれのトンネルエンドポイントへのプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）の転送をサポートする。Ｘ２インターフェースは、ハンドオーバが発生した場合に使用され得、ハンドオーバ中、ソースｅＮＢは、残りのデータパケットをターゲットｅＮＢに送信する。この実施形態では、Ｘ２インターフェースは、ｅＮＢとＨｅＮＢの間で提供され得、それは、ｅＮＢからＨｅＮＢへの、またはそれとは反対方向のトラフィックオフロードのために使用され得る。ＨｅＮＢ１５４０（またはｅＮＢ１５２０）は、Ｘ２インターフェースとバックホールの間で、トラフィックを転送し得る。

【0077】

図１６および図１７は、ｅＮＢとＨｅＮＢ間でＸ２インターフェースを使用してトラフィックをオフロードするための制御およびユーザプレーンプロトコルアーキテクチャを示す。

【0078】

一実施形態では、中継器によって使用されるＵｎインターフェースは、Ｘ２インターフェースのための物理レイヤとして機能するように使用され得る。中継ノードが基本的にｅＮＢであることを考えれば、Ｘ２インターフェースは、そのような中継アーキテクチャ上で実施され得る。

【0079】

以下は、Ｘ２アプリケーションパート（Ｘ２ＡＰ）によって提供される機能のリストである。モビリティ管理機能は、ｅＮＢが、あるＷＴＲＵの責任を別のｅＮＢに移動することを可能にする。ユーザプレーンデータの転送、ステータス移転、およびＷＴＲＵコンテキスト解放機能は、モビリティ管理機能の一部である。負荷管理機能は、リソースステータス、過負荷およびトラフィック負荷を互いに知らせるために、ｅＮＢによって使用され得る。一般的エラー状況の報告機能は、一般的エラー状況の報告を可能にする。Ｘ２リセット機能は、Ｘ２インターフェースをリセットするために使用され得る。Ｘ２セットアップ機能は、ｅＮＢがＸ２インターフェースをセットアップするのに必要なデータを交換し、暗黙的にＸ２をリセットするために使用され得る。ｅＮＢ構成更新機能は、２つのｅＮＢがＸ２インターフェース上で正しく相互動作するのに必要とされるアプリケーションレベルデータの更新を可能にする。モビリティパラメータ管理機能は、ｅＮＢが、モビリティパラメータ設定の適合を同位ｅＮＢと調整することを可能にする。モビリティロバスト性最適化機能は、モビリティ障害イベントに関連する情報の報告を可能にする。エネルギー節約機能は、Ｘ２インターフェース上でセルアクティブ化／非アクティブ化の表示を有効にすることによって、エネルギー消費を低減することを可能にする。

【0080】

バックホールトラフィックのオフロードにＸ２インターフェースを使用するために、Ｘ２ＡＰの既存の機能のいくつかは、変更して再利用され得る。

【0081】

Ｘ２セットアップ機能は、「Ｘ２セットアップ」と呼ばれる手順を含み、その目的は、２つのｅＮＢがＸ２インターフェース上で正しく相互動作するのに必要とされるアプリケーションレベル構成データを交換することである。Ｘ２セットアップ手順は、２つのｅＮＢにおけるいずれの既存の構成データも消去し、それを受信されたもので置き換える。手順は、インターフェース自体もリセットする。この手順中に交換される情報の一部（サービスされるセルのリスト、近傍情報、アンテナポートの数など）は、候補オフロードフェムトセルデータベースを維持するために、ｅＮＢによって使用され得る。ｅＮＢは、このデータベースを使用して、各トラフィックストリームをオフロードするためのフェムトセルを選択し得る。

【0082】

Ｘ２リセット機能は、「リセット」と呼ばれる手順を含み、その目的は、２つのｅＮＢ（ホームまたはマクロ）の間でリソースを再編成し、Ｘ２インターフェースをリセットすることである。この手順は、（Ｘ２セットアップ手順中にすでに交換された）既存のアプリケーションレベル構成データを変更しない。Ｘ２セットアップ手順と同様に、リセット手順は、バックホールオフロードを効率的に行うために使用され得る情報の交換のために使用され得る。

【0083】

リソースステータス報告は、負荷管理機能の下の手順の１つである。ｅＮＢは、リソースステータス報告開始手順において、他のｅＮＢによって要求された測定値を報告する。（無線リソースステータス、Ｓ１ ＴＮＬ負荷インジケータ、複合利用可能容量グループなど）報告された測定値のいくつかは、トラフィックのオフロード先となるフェムトセルを選択するために、ｅＮＢによって使用され得る。

【0084】

ｅＮＢにおいて次回のハンドオーバ用に必要なリソースを確立するために使用される手順は、ハンドオーバ準備手順と呼ばれ、それは、モビリティ管理機能の一部である。ハンドオーバ準備手順中に、データの転送のために、Ｅ−無線アクセスベアラ（Ｅ−ＲＡＢ）がセットアップされる。この手順は、モビリティ管理機能から切り離されて、トラフィックをＨｅＮＢにオフロードするために、ｅＮＢによって使用され得る。

【0085】

Ｘ２インターフェースは、その物理レイヤをＵｕ（およびＬＴＥ中継の場合はＵｎ）インターフェースと共用して実施され得る。換言すると、Ｘ２インターフェースは、免許要のセルラスペクトル上で実施され得る。ｅＮＢおよびＨｅＮＢは、これらの周波数を使用することがすでに可能である。

【0086】

あるいは、Ｘ２インターフェースは、免許不要のＷｉＦｉスペクトル上で実施され得る。ｅＮＢとＨｅＮＢの間の直接インターフェースは、異なるＲＡＴ、例えば、ＷｉＦｉリンクを使用する物理リンクであり得る。（ＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）などの）新しいスペクトル上のＷｉＦｉが使用され得る。これは、ＷｉＦｉまたは類似のインターフェースをｅＮＢおよびＨｅＮＢの両方に追加し、領域内にＷｉＦｉ（または類似の）リピータを配備することによって達成され得る。このようにして、ｅＮＢと領域内のＨｅＮＢのいずれかとの間のマルチホップリンクが確立され得る。

【0087】

あるいは、Ｘ２インターフェースは、既存のセルラネットワークとは独立の有線ＩＰネットワーク上に構築され得る。これのために、（例えば、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）が提供する）既存のインフラストラクチャが再利用され得、または新しいインフラストラクチャが設置され得る。

【0088】

小規模セルからマクロセルへのバックホールリンクを確立するための実施形態が、これ以降で説明される。図１８は、小規模セルからのバックホールがマクロセルを通して確立される、例示的なネットワークアーキテクチャを示す。ＨｅＮＢ１８４０は、自らとｅＮＢ１８２０の間に無線バックホール（または自己バックホール）インターフェースを確立する。ＨｅＮＢ１８４０が、ＷＴＲＵ機能とｅＮＢ機能の両方をサポートする場合、ＨｅＮＢ１８４０は免許要スペクトル上でｅＮＢ１８２０への無線リンクを確立するために、ＷＴＲＵ機能を使用し得る。

【0089】

図１９は、図１８のアーキテクチャについての、小規模セルからマクロセルへのバックホールオフロードの例示的なプロセスのシグナリング図である。ＨｅＮＢ１８４０は、ｅＮＢ１８２０への無線バックホールリンクのセットアップをトリガし得る（１９０２）。ｅＮＢ１８２０は、（例えば、ＴＶＷＳを含む）どのスペクトル帯域がサポートされるかを知らせるために、スペクトル利用可能性情報をブロードキャストし得る（１９０４）。

【0090】

ＨｅＮＢ１８４０とｅＮＢ１８２０の間のネゴシエーションが、それらの間に無線リンクを確立する前に行われ得る。ネゴシエーションフェーズ中に、使用する周波数スペクトルを決定するために、能力情報が交換され得る。ｅＮＢ１８２０は、ＨｅＮＢ１８４０へのネゴシエートされたスペクトルを使用する無線リンクをセットアップし得る。あるいは、ＨｅＮＢ１８４０は、それが利用可能である場合、特定のスペクトルを要求し得る。あるいは、ｅＮＢ１８２０は、ＨｅＮＢ１８４０によって使用される複数のスペクトルを割り当て、またはアグリゲートし得る。ＴＶＷＳチャネルが割り当てられる場合、政府規制が順守される必要がある。ｅＮＢ１８２０およびＨｅＮＢ１８４０はともに、ジオロケーションデータベースにアクセスして、ＴＶＷＳチャネルが利用可能である（すなわち、プライマリユーザによって使用されていない）ことを確認し得る。

【0091】

ＨｅＮＢ１８４０は、無線バックホールリンクをセットアップするために、無線リンクセットアップ要求をｅＮＢ１８２０に送信し得る（１９０６）。無線リンクセットアップ要求は、免許要スペクトルのサポート、利用可能なＴＶＷＳチャネル、または免許要スペクトルおよびＴＶＷＳのアグリゲーションのサポートなどを示し得る。ＨｅＮＢ１８４０からｅＮＢ１８２０への要求は、無線リンクを確立するための通常のＬＴＥシグナリングを使用し得る。無線リンクは、ＨｅＮＢ１８４０がサービスする任意のデバイスのためのバックホールとして使用される。ｅＮＢ１８２０およびＨｅＮＢ１８４０がともに、時分割複信（ＴＤＤ）またはＴＶＷＳなどの追加のスペクトルまたはリソースをサポートする場合、リンクは、代替媒体上で確立され得る。

【0092】

ｅＮＢ１８２０は、無線リンクセットアップ応答メッセージをＨｅＮＢ１８４０に送信する（１９０８）。無線リンクセットアップ応答メッセージは、無線バックホールリンクのために特定のチャネルを使用することを知らせ得る。

【0093】

ＨｅＮＢ１８４０は、バックホールリンクのためのＭＣＮ１８５０とのＩＰトンネルをセットアップし得る（１９１０）。無線バックホールリンクがＴＶＷＳチャネル上に確立され、ＴＶＷＳチャネルが、例えば、規制のために、または深刻な干渉のために利用不可能になった場合、ｅＮＢ１８２０またはＨｅＮＢ１８４０のどちらかから、再構成要求が送信され得る。この例では、ＴＶＷＳチャネルがもはや利用可能ではない場合、ｅＮＢ１８２０が、無線リンク再構成メッセージをＨｅＮＢ１８４０に送信し得る（１９１２）。ＨｅＮＢ１８４０は、無線リンクセットアップ要求メッセージを送信し得る（１９１４）。無線リンクセットアップ要求は、免許要スペクトルのサポート、利用可能なＴＶＷＳチャネル、または免許要スペクトルおよびＴＶＷＳのアグリゲーションのサポートなどを示し得る。ｅＮＢ１８２０は、無線バックホールリンクのために特定のチャネルを知らせる、無線リンクセットアップ応答メッセージをＨｅＮＢ１８４０に送信する（１９１６）。

【0094】

別の実施形態では、小規模セルｅＮＢ（例えば、ＨｅＮＢ）は、バックホール目的でＸ２インターフェースを使用して、ネットワークを形成し得る。図２０は、Ｘ２インターフェースを介する小規模セル基地局のネットワークによって無線バックホールが確立される、例示的なネットワークアーキテクチャを示す。図２０では、マクロセル２０２５のカバレッジエリア内に、複数のフェムトセル２０４５が配備される。各フェムトセル２０４５は、対応するＨｅＮＢ２０４０、２０４０ａによってサービスされる。ＨｅＮＢ２０４０、２０４０ａは、バックホール目的でＸ２インターフェースを使用して、ネットワークを形成し得る。

【0095】

ＨｅＮＢ２０４０、２０４０ａは、任意の従来の方法を使用して、隣接ＨｅＮＢを発見し得る。ＨｅＮＢ２０４０、２０４０ａがＷＴＲＵ機能をサポートする場合、ＨｅＮＢ２０４０、２０４０ａはキャンプオンし、スペクトル能力を発見するために、隣接ＨｅＮＢから送信されるブロードキャストチャネルをリッスンし得る。あるいは、またはそれと組み合わせて、スペクトル情報は、ＨｅＮＢ２０４０、２０４０ａにおいて事前構成され得、コアネットワーク２０５０から取り出し得、またはＨｅＮＢ管理システム（ＨｅＭＳ）２０７０から取り出し得る。コアネットワーク２０５０またはＨｅＭＳ２０７０は、各ＨｅＮＢのロケーションおよび能力（例えば、ＨｅＮＢが、ゲートウェイ機能をサポートするかどうか、またＴＶＷＳ（それがサポートするチャネルのリスト）における動作、Ｘ２インターフェースのために使用するチャネル上での動作、ジオロケーションデバイスへのアクセス、センシング機能などをサポートするかどうか）を記憶する。ＨｅＮＢ２０４０、２０４０ａは、隣接ＨｅＮＢおよびそれらの能力についての情報を、コアネットワーク２０５０またはＨｅＭＳ２０７０に要求し得る。ＨｅＮＢ２０４０は、ゲートウェイ機能を有さない場合、利用可能な隣接ＨｅＮＢのリストの中からゲートウェイ機能を有するものを探し出し、自らとゲートウェイ機能を有するＨｅＮＢ２０４０ａ（ＨｅＮＢゲートウェイ）との間に、ポイントツーポイントインターフェースをセットアップし得る。

【0096】

ＨｅＮＢ２０４０は、自らのスペクトル利用可能性および能力を、（例えば、事前構成された、ＨｅＭＳ２０７０から取り出された、またはセルにキャンプオンすることによって獲得された）候補ＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａのそれらと比較し得る。ＨｅＮＢ２０４０とＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａがともにＴＶＷＳをサポートし、ジオロケーションデータベースを通して、それらが動作することを許可された共通チャネルを有すると、両方が決定した場合、ＨｅＮＢ２０４０は、例えば、免許要スペクトル上で（すなわち、ＷＴＲＵとして働いて）、ＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａに、バックホール目的で、Ｘ２無線リンクセットアップ要求を送信し得る。ＨｅＮＢ２０４０は、要求において、それがサポートし得るチャネルのリストおよびスペクトルを知らせ得る。ＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａは、自らの能力を検証し、十分な能力がある場合、ＨｅＮＢ２０４０がバックホールとして使用する物理チャネルをセットアップする。ＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａを通るＨｅＮＢ２０４０からマクロコアネットワークへのＩＰトンネルがセットアップされる。Ｘ２インターフェース上で、ＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａを通ってデータをトンネルするために、通常のシグナリングおよびデータストリームプロトコルが使用され得る。

【0097】

Ｘ２リンクのための物理媒体は、２つのエンドポイント間で動的に選択され得、各々の能力に依存する。ＨｅＮＢ２０４０とＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａは、どれが最も制約的なセットを有するか等に基づいて、物理媒体をネゴシエートし得る。例えば、ＨｅＮＢ２０４０とＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａは、ともにＴＶＷＳにおける動作をサポートする場合、ＴＶＷＳにおける少なくとも１つのチャネルが両方の動作のために利用可能であることを検査し得る。この検査は、あるロケーションにおけるスペクトルの利用可能性についての情報を記憶するジオロケーションデータベースへの要求を通して、および／またはプライマリユーザの存在を検出するための媒体のセンシングを通して行われ得る。

【0098】

チャネルを選択する際、干渉が考慮され得る。どのＲＡＴ（すなわち、ＷｉＦｉ、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸなど）を使用すべきかについてのネゴシエーションも実行され得る。問題のスペクトルが多くのセカンダリユーザを有する場合、または干渉が電力制御を通して克服され得ない場合、スケジューラベースのＲＡＴ（例えば、ＬＴＥ）ではなく、キャリア感知多重アクセス（ＣＳＭＡ）ベースのＲＡＴ（例えば、ＷｉＦｉ ＲＡＴ）が選択され得る。セカンダリユーザによるチャネルの使用が最低限である場合、または干渉が電力制御を通して克服し得るようなものである場合、スケジューラベースのＲＡＴが選択され得る。これは一例であり、他の基準も利用され得る。あるいは、免許要チャネルとＴＶＷＳチャネルの組み合わせが使用され得、チャネルは、動的に切り換えられ得る。他のチャネルの再利用を可能にするために、ビーム形成が使用され得る。物理媒体のメンテナンスが、継続的に実行され得、新しいＲＡＴ、新しいチャネルなどを用いて更新され得る。

【0099】

図２０において説明されたシステムでは、バックホールは、ｅＮＢ２０２０を通り得、またはＤＳＬなど、インターネット２０６０への有線インターフェースを通り得る。バックホールがｅＮＢ２０２０を通る場合、ＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａは、通常のマクロネットワークアクセスチャネルを通してマクロネットワークにアクセスし得るＷＴＲＵ機能を有し得る。このバックホールリンクは、通常のＷＴＲＵアクセスチャネルを通してセットアップされ得る。バックホールリンクは、アップリンク方向および／またはダウンリンク方向において、（ＬＴＥなど）免許要のマクロネットワークスペクトルまたはＴＶＷＳスペクトルの組み合わせであり得る。バックホールリンクのためのＴＶＷＳの使用は、ＦＣＣルールに従い得、その使用は、与えられたロケーションについてのジオロケーションデータベースにおけるチャネルの利用可能性に制限され得る。ＴＶＷＳチャネルの継続的使用は、干渉状態に依存し得る。リンクのメンテナンスが実行され得、ＴＶＷＳチャネルの使用は、干渉状態および輻輳状態に基づいて、動的にバックホールリンクに追加され得、またバックホールリンクから削除され得る。１または複数のＴＶＷＳチャネルが利用可能で（干渉も僅かで）ある場合、バックホールトラフィックの大部分は、ＴＶＷＳチャネル上で搬送され得る。干渉が高い場合、トラフィックの大部分は、免許要のマクロネットワークスペクトル上で搬送され得る。免許要チャネルとＴＶＷＳチャネルは、バックホールリンクのためにアグリゲートされ得る。

【0100】

図２１は、図２０のアーキテクチャについての、ＨｅＮＢゲートウェイを介してバックホールネットワークをセットアップする例示的なプロセスのシグナリング図である。ＨｅＮＢ２０４０は、ＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａを介して無線バックホールリンクのセットアップをトリガし得る（２１０２）。ＨｅＮＢ２０４０は、ＨｅＭＳ２０７０に近傍情報を要求し得る（２１０４）。要求は、ＨｅＮＢ２０４０のロケーション情報を含み得る。ＨｅＭＳ２０７０は、ゲートウェイ機能、免許要のスペクトル使用、Ｘ２インターフェース特性（有線、無線、免許要、ＴＶＷＳなど）などのパラメータを含むネイバリストをＨｅＮＢ２０４０に提供し得る（２１０６）。

【0101】

ＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａは、（ＴＶＷＳを含むどのスペクトル帯域がサポートされるかを知らせるためにＷＴＲＵにブロードキャストされる）スペクトル利用可能性情報をブロードキャストし得る（２１０８）。ＨｅＮＢ２０４０は、バックホールを求めるＸ２無線リンクセットアップ要求をＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａに送信し得る（２１１０）。ＨｅＮＢ２０４０は、要求において、免許要チャネル、利用可能なＴＶＷＳチャネル、または免許要およびＴＶＷＳチャネルのアグリゲーションのサポートなどを示し得る。ＨｅＮＢゲートウェイ２０４０ａは、バックホールのために使用されるチャネルを含むＸ２無線リンクセットアップ応答メッセージを、ＨｅＮＢ２０４０に送信し得る（２１１２）。バックホールリンクがセットアップされ、バックホールリンクのためのモバイルコアネットワーク２０５０とのＩＰトンネルがセットアップされる（２１１４）。

【0102】

トラフィックオフロードは、接続の非信頼性の程度を増加し得る。また、ユーザのモビリティは、複数のポイントにおいてハンドオフ手順を必要とする。一実施形態では、モバイルネットワークオペレータは、オフロードされ得ないトラフィックを分離することを選択し得る。例えば、音声および他のリアルタイムトラフィック（モバイルＴＶ、ビデオ電話等）は、オフロードされ得ないトラフィックとして分類され得る。そのようなトラフィックに対しては、ｅＮＢは、自らのバックホールを使用し得る。さほど遅延に敏感でなく、それほどの信頼性を必要としない、他の全てのデータトラフィックは、オフロードされ得る。

【0103】

ｅＮＢが特定のトラフィックストリームをオフロードすることを決定すると、ｅＮＢはトラフィックのオフロード先となるフェムトセルを選択し得る。フェムトセル選択は、公平性を維持しながら、最も高い効率を達成する必要があり得る。

【0104】

フェムトセルの選択は、いくつかの基準に基づき得る。ｅＮＢは、任意の与えられた時にトラフィックのオフロード先となり得るフェムトセルのリストを維持し得る。ｅＮＢカバレッジ内の全てのフェムトセルが、オフロードのために使用され得るわけではない。

【0105】

ｅＮＢは、（既存のオフロードトラフィックストリームおよびフェムトセルに関連付けられたＷＴＲＵからのトラフィックの負荷を含み得る）フェムトセル上の既存の負荷を考慮し得る。例えば、より高い負荷を有するフェムトセルは、公平性および効率を保証するために、オフロードについてより低いプライオリティを与えられ得る。

【0106】

ｅＮＢは、ｅＮＢとＨｅＮＢの間のリンクが直接的か、それとも間接的か、それがセルラスペクトルを使用するか、それともＷｉＦｉスペクトルを使用するか、および／またはリンクの容量を考慮し得る。より高い容量を有するリンクは、より高いプライオリティを与えられ得る。バックホールリンクの容量は、不変または可変であり得る。従って、容量情報は、定期的に更新され得、ｅＮＢにおいてこのデータを更新するレートは、しかるべく選択され得る。マクロ−フェムト間リンクの容量も、ｅＮＢに対するＨｅＮＢのロケーションを考慮したものであり得る。

【0107】

ｅＮＢは、トラフィックのオフロード先となるフェムトセルを選択する際、オフロードされるトラフィックのタイプを考慮し得る。例えば、より良いＱｏＳを必要とするトラフィックに対してはより良い品質のリンクを確保する一方で、遅延耐性のあるトラフィックは、より低い容量のフェムトセルにオフロードされ得る。

【0108】

フェムトセルを選択するために上述の要素を検討する際、公平性インデックスパラメータ（例えば、フェムトセル上の負荷に対するマクロ−フェムト間リンクの容量の比率）が、ｅＮＢによって使用され得る。より高い公平性インデックスは、トラフィックのオフロード先となることについてのプライオリティをフェムトセルに与える。

【0109】

中継ＷＴＲＵを含むＷＴＲＵのユーザがフェムトセルに入る場合、およびフェムトセルから出る場合のプロセスについての実施形態が、これ以降で開示される。これ以降、検討中の要求を生成するＷＴＲＵは、「サービスを受けるＷＴＲＵ」と呼ばれる。オフロードされるトラフィックは、サービスを受けるＷＴＲＵ宛てであることが意図されている。

【0110】

サービスを受けるＷＴＲＵは、トラフィックをマクロセルから受信（に送信）しながら、（ターゲットフェムトセルと呼ばれる）フェムトセルの範囲内に移動し得、マクロセルは、サービスを受けるＷＴＲＵ宛てのトラフィックをオフロードするために、（ソースフェムトセルと呼ばれる）フェムトセルを使用している。ターゲットフェムトセルとソースフェムトセルは、同じでもよく、または同じでなくてもよい。サービスを受けるＷＴＲＵは、ターゲットフェムトセルとの関連付けを獲得し、ｅＮＢの代わりにターゲットフェムトセルを介して、トラフィックを受信し続けることができ得る。

【0111】

マクロセルがＷＴＲＵからのトラフィックをオフロードするために使用しているターゲットフェムトセル内にＷＴＲＵが移動する（即ち、ターゲットフェムトセルとソースフェムトセルが同じである）場合、ソースフェムトセルは、そのバックホールからトラフィックをフェッチし続け、新たに関連付けられたＷＴＲＵに直接的にサービスし始め得る。

【0112】

ターゲットフェムトセルがソースフェムトセルと同じでない場合、サービスを受けるＷＴＲＵへのシームレスなサービスを維持するために、ハンドオーバが実行され得る。このハンドオフは、トラフィックにサービスするバックホールをソースフェムトセルバックホールからターゲットフェムトセルバックホールに切り換えること、並びに元のＨｅＮＢ、使用される場合は中継ＷＴＲＵ、およびｅＮＢにおいて待ち行列に入れられている全てのトラフィックを受け渡すことを含む。このハンドオーバは、マクロｅＮＢからＨｅＮＢに対して、および１つのＨｅＮＢから別のＨｅＮＢに対して行われる通常のアクティブ状態のハンドオーバを組み合わせたものとあまり違いがない。

【0113】

（ソースフェムトセルと呼ばれる）フェムトセルに関連付けられ、それによって直接的にサービスされている、サービスを受けるＷＴＲＵは、ソースフェムトセルの範囲外に移動し得、その後、マクロセルまたは新しいフェムトセルと関連する。サービスを受けるＷＴＲＵが、マクロセルとではなく、新しいフェムトセルと関連する場合、またはサービスを受けるＷＴＲＵが、マクロセルと関連し、マクロセルが、サービスのために自らのバックホールを使用する（すなわち、別のフェムトセルへのバックホールオフロードを使用しない）場合、それは、フェムトセルからマクロセルへの従来のハンドオーバ、または１つのフェムトセルから別のフェムトセルへのハンドオーバである。

【0114】

サービスを受けるＷＴＲＵが、マクロセルと関連し、マクロセルが、このトラフィックを領域内の（ターゲットフェムトセルと呼ばれる）フェムトセルにオフロードすることを選択した場合、以下の実施形態が実施され得る。サービスを受けるＷＴＲＵは、マクロセルからのトラフィック受信またはマクロセルへのトラフィック送信を継続でき得る。

【0115】

マクロセルが、サービスを受けるＷＴＲＵのためのトラフィックを、ＷＴＲＵが先に関連付けられていたのと同じフェムトセルにオフロードすることを選択する（すなわち、ソースフェムトセルとターゲットフェムトセルが同じである）場合、ソースフェムトセルは、そのバックホールからトラフィックをフェッチし続け得、ＷＴＲＵ自体の代わりに、マクロセルｅＮＢにトラフィックを中継し始め得る。

【0116】

マクロセルがトラフィックをオフロードするために選択したターゲットフェムトセルが、サービスを受けるＷＴＲＵが今まで関連付けられていたものではない（すなわち、ソースフェムトセルとターゲットフェムトセルが異なる）場合、ハンドオーバが必要である。このハンドオフは、フェムトセルからマクロセルへのハンドオフと、マクロセルからフェムトセルへのハンドオフとの組み合わせと見なされ得る。

【0117】

ｅＮＢは、ターゲットフェムトセルとしてソースフェムトセルを使用することを、デフォルトルールとして選択し得る。このようにして、実施がより容易にされ得る。

【0118】

ｅＮＢと（オフロード）ＨｅＮＢの間でトラフィックを中継するために、中継ＷＴＲＵが使用される場合、中継ＷＴＲＵは、ＨｅＮＢのカバレッジ外に移動し得る。オフロードに関与する中継ＷＴＲＵが（ソースフェムトセルと呼ばれる）フェムトセル範囲外に移動した場合も、マクロセルは、サービスを受けるＷＴＲＵへのサービスを継続でき得る。一実施形態では、マクロセルは、トラフィックのために自らのバックホールを使用し始め得る。これは、フェムト−マクロ間ハンドオフを必要とするが、変更は、サービスを受けるＷＴＲＵからは透過的であり続ける。

【0119】

あるいは、マクロｅＮＢは、別の中継ＷＴＲＵを見つけ、ソースフェムトセルと同じでもよく、または同じでなくてもよい、フェムトセルにトラフィックをオフロードすることを選択し得る。マクロｅＮＢが同じサービスのために先に使用されていた中継ＷＴＲＵが関連付けられていたのと同じフェムトセルに関連付けられた新しい潜在的な中継ＷＴＲＵを見つけ得る場合、マクロｅＮＢは、これを新しい中継ＷＴＲＵとして使用することを選択し得る。この場合、ソースフェムトセルは、使用する中継ＷＴＲＵを変更したものの、以前のように、そのバックホールからオフロードトラフィックをフェッチし続け得る。

【0120】

マクロｅＮＢが見つけた新しい中継ＷＴＲＵが、（ターゲットフェムトセルと呼ばれる）新しいフェムトセルに関連付けられている場合、ハンドオフが必要である。このハンドオフは、通常のフェムト−フェムト間ハンドオフに類似している。

【0121】

中継ＷＴＲＵがソースフェムトセル外に移動し、ターゲットフェムトセル内に移動した場合、マクロｅＮＢは、オフロードのために同じ中継ＷＴＲＵを使用し続けることを選択し得る。

【0122】

実施形態
１．バックホールトラフィックをオフロードするための方法。

【0123】

２．第１の基地局が、第１の基地局に関連付けられたＷＴＲＵに関して、バックホールトラフィックオフロードをトリガする条件を検出するステップを含む実施形態１に記載の方法。

【0124】

３．第１の基地局が、第２の基地局との無線接続を確立するステップを含む実施形態１〜２のいずれか１つに記載の方法。

【0125】

４．第１の基地局が、最初は第１の基地局を介して転送されていたＷＴＲＵの少なくとも１つのベアラを、無線接続を介して第２の基地局にオフロードするステップであって、オフロードされたベアラは、第２の基地局および第１の基地局を介して、ＷＴＲＵに、およびＷＴＲＵからルーティングされる、ステップを含む実施形態３に記載の方法。

【0126】

５．第１の基地局は、マクロセル基地局であり、第２の基地局は、インターネットおよびモバイルオペレータコアネットワークへの有線接続を有するフェムトセル基地局であり、少なくとも１つのベアラは、フェムトセル基地局の有線接続を介してオフロードされる実施形態３〜４のいずれか１つに記載の方法。

【0127】

６．第１の基地局は、中継機能を含み、ＷＴＲＵと第２の基地局の間の中継器として働く実施形態３〜５のいずれか１つに記載の方法。

【0128】

７．第１の基地局は、Ｕｕインターフェースを介してＷＴＲＵと通信し、Ｕｎインターフェースを介して第２の基地局と通信し、少なくとも１つのベアラは、Ｕｎインターフェースを介してオフロードされる実施形態３〜６のいずれか１つに記載の方法。

【0129】

８．第１の基地局は、Ｕｕインターフェースを介してＷＴＲＵと通信し、Ｘ２インターフェースを介して第２の基地局と通信し、少なくとも１つのベアラは、Ｘ２インターフェースを介してオフロードされる実施形態３〜７のいずれか１つに記載の方法。

【0130】

９．第１の基地局と第２の基地局の間の無線接続は、免許要の周波数、免許不要の周波数、ＴＶホワイトスペース周波数、または有線インターフェースの１つまたは組み合わせの上でセットアップされる実施形態３〜８のいずれか１つに記載の方法。

【0131】

１０．第１の基地局および／または第２の基地局は、無線接続を監視し、干渉、容量、要求、またはポリシの少なくとも１つに基づいて、周波数を追加、切り換え、または削除する実施形態９に記載の方法。

【0132】

１１．第１の基地局は、モバイルオペレータコアネットワークから受信したバックホール輻輳表示に基づいて、バックホールトラフィックオフロードをトリガするための条件を検出する実施形態２〜１０のいずれか１つに記載の方法。

【0133】

１２．第１の基地局は、どのベアラがどのバックホールインターフェース上で送信されるか、およびＷＴＲＵのベアラのどの部分が第２の基地局にオフロードされるかについてのマッピングを維持する実施形態３〜１１のいずれか１つに記載の方法。

【0134】

１３．第１の基地局は、インターネットおよびモバイルオペレータコアネットワークへの有線接続を有するフェムトセル基地局であり、第２の基地局は、マクロセル基地局である実施形態３〜１２のいずれか１つに記載の方法。

【0135】

１４．第１の基地局と第２の基地局の両方は、フェムトセル基地局であり、少なくとも１つのベアラは、複数のフェムトセル基地局およびゲートウェイフェムトセル基地局の間で確立されるネットワークを介してオフロードされる実施形態３〜１２のいずれか１つに記載の方法。

【0136】

１５．モバイルネットワークのバックホールトラフィックをオフロードする基地局。

【0137】

１６．基地局に関連付けられたＷＴＲＵに関して、バックホールトラフィックオフロードをトリガする条件を検出するように構成されたプロセッサを備える実施形態１５に記載の基地局。

【0138】

１７．プロセッサは、別の基地局との無線接続を確立するように構成される実施形態１６に記載の基地局。

【0139】

１８．プロセッサは、最初は基地局を介して転送されていたＷＴＲＵの少なくとも１つのベアラを、無線接続を介して別の基地局にオフロードするように構成され、オフロードされたベアラは、別の基地局および基地局を介して、ＷＴＲＵに、およびＷＴＲＵからルーティングされる実施形態１６〜１７のいずれか１つに記載の基地局。

【0140】

１９．基地局は、マクロセル基地局であり、別の基地局は、インターネットおよびモバイルオペレータコアネットワークへの有線接続を有するフェムトセル基地局であり、少なくとも１つのベアラは、フェムトセル基地局の有線接続を介してオフロードされる実施形態１６〜１８のいずれか１つに記載の基地局。

【0141】

２０．ＷＴＲＵと別の基地局の間の中継器として働くように構成された中継機能をさらに備える実施形態１６〜１９のいずれか１つに記載の基地局。

【0142】

２１．プロセッサは、Ｕｕインターフェースを介してＷＴＲＵと通信し、Ｕｎインターフェースを介して別の基地局と通信するように構成され、少なくとも１つのベアラは、Ｕｎインターフェースを介してオフロードされる実施形態１６〜２０のいずれか１つに記載の基地局。

【0143】

２２．プロセッサは、Ｕｕインターフェースを介してＷＴＲＵと通信し、Ｘ２インターフェースを介して別の基地局と通信するように構成され、少なくとも１つのベアラは、Ｘ２インターフェースを介してオフロードされる実施形態１６〜２１のいずれか１つに記載の基地局。

【0144】

２３．基地局と別の基地局の間の無線接続は、免許要の周波数、免許不要の周波数、ＴＶホワイトスペース周波数、または有線インターフェースの１つまたは組み合わせの上でセットアップされる実施形態１６〜２２のいずれか１つに記載の基地局。

【0145】

２４．プロセッサは、無線接続を監視し、干渉、容量、要求、またはポリシの少なくとも１つに基づいて、周波数を追加、切り換え、または削除するように構成される実施形態２３に記載の基地局。

【0146】

２５．プロセッサは、モバイルオペレータコアネットワークから受信したバックホール輻輳表示に基づいて、バックホールトラフィックオフロードをトリガするための条件を検出するように構成される実施形態１６〜２４のいずれか１つに記載の基地局。

【0147】

２６．プロセッサは、どのベアラがどのバックホールインターフェース上で送信されるか、及びＷＴＲＵのベアラのどの部分が別の基地局にオフロードされるかについてのマッピングを維持するように構成される実施形態１６〜２５のいずれか１つに記載の基地局。

【0148】

２７．基地局は、インターネットおよびモバイルオペレータコアネットワークへの有線接続を有するフェムトセル基地局であり、別の基地局は、マクロセル基地局である実施形態１６〜２６のいずれか１つに記載の基地局。

【0149】

２８．基地局と別の基地局の両方は、フェムトセル基地局であり、少なくとも１つのベアラは、複数のフェムトセル基地局およびゲートウェイフェムトセル基地局の間で確立されるネットワークを介してオフロードされる実施形態１６〜２６のいずれか１つに記載の基地局。

【0150】

２９．バックホールトラフィックをオフロードするための方法であって、
基地局が、基地局に関連付けられた無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）に関して、バックホールトラフィックオフロードをトリガする条件を検出するステップと、
基地局が、中継局との無線接続を確立するステップと、
基地局が、最初は基地局を介して転送されていたＷＴＲＵの少なくとも１つのベアラを、無線接続を介して中継局にオフロードするステップであって、オフロードされたベアラは、中継局および基地局を介して、ＷＴＲＵに、およびＷＴＲＵからルーティングされる、ステップと
を含む方法。

【0151】

３０．基地局は、マクロセル基地局であり、中継局は、インターネットおよびモバイルオペレータコアネットワークへの有線接続を有するフェムトセル基地局であり、少なくとも１つのベアラは、フェムトセル基地局の有線接続を介してオフロードされる実施形態２９に記載の方法。

【0152】

３１．中継局は、第２の基地局と通信する別のＷＴＲＵである実施形態２９に記載の方法。

【0153】

３２．基地局は、Ｕｕインターフェースを介してＷＴＲＵおよび他のＷＴＲＵと通信し、第２の基地局は、Ｕｕインターフェースを介して他のＷＴＲＵと通信する実施形態２９に記載の方法。

【0154】

３３．無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）に関するバックホールトラフィックのオフロードを容易化するように適合された基地局であって、
ＷＴＲＵおよび中継局との無線接続を確立するように適合された送受信機と、
ＷＴＲＵ無線通信接続が確立されている間、ＷＴＲＵに関して、バックホールトラフィックオフロードをトリガする条件を検出するように適合されたプロセッサと
を備え、
プロセッサは、最初は基地局を介して転送されていたＷＴＲＵの少なくとも１つのベアラを、中継局との無線接続を介して中継局にオフロードするように適合され、オフロードされたベアラは、中継局および基地局を介して、ＷＴＲＵに、およびＷＴＲＵからルーティングされる、基地局。

【0155】

３４．基地局は、マクロセル基地局であり、またはフェムトセル基地局である実施形態３３に記載の基地局。

【0156】

３５．送受信機は、中継局として第２の基地局と通信する別のＷＴＲＵとの無線接続を確立するように適合される実施形態３３または３４に記載の基地局。

【0157】

３６．送受信機は、Ｕｕインターフェースを介してＷＴＲＵおよび他のＷＴＲＵとの無線接続を確立するように適合される実施形態３５に記載の基地局。

【0158】

３７．バックホールトラフィックをオフロードするための方法であって、
中継局が、基地局に関連付けられたサービスを受ける無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）に関して、バックホールトラフィックオフロードをトリガする条件を検出した基地局との無線接続を確立するステップと、
中継局が、最初は基地局を介して転送されていたサービスを受けるＷＴＲＵの少なくとも１つのベアラのオフロードを、無線接続を介して受信するステップであって、オフロードされたベアラは、中継局および基地局を介して、サービスを受けるＷＴＲＵに、およびサービスを受けるＷＴＲＵからルーティングされる、ステップと
を含む方法。

【0159】

３８．中継局は、第２の基地局と通信するＷＴＲＵであり、オフロードされたベアラは、第２の基地局、ＷＴＲＵ、および基地局を介して、サービスを受けるＷＴＲＵに、およびサービスを受けるＷＴＲＵからルーティングされる実施形態３７に記載の方法。

【0160】

３９．ＷＴＲＵは、Ｕｕインターフェースを介して基地局および第２の基地局と通信する実施形態３８に記載の方法。

【0161】

４０．実施形態３７、３８、または３９の方法を実行するように適合されたＷＴＲＵ。

【0162】

上記では特徴および要素が特定の組み合わせで説明されたが、各特徴または要素は、単独で使用でき、または他の特徴および要素との任意の組み合わせで使用できることを当業者は理解されよう。また、本明細書で説明された方法は、コンピュータまたはプロセッサによって実行される、コンピュータ可読媒体内に包含された、コンピュータプログラム、ソフトウェアまたはファームウェアで実施され得る。コンピュータ可読媒体の例は、（有線または無線接続上で送信される）電子信号、およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、並びにＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含むが、それらに限定されない。ソフトウェアと連携するプロセッサは、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータのための無線周波送受信機を実施するために使用され得る。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】