特許 6622259 無線通信システムにおいてビームフォーミングを処理するための方法及び装置

(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】6622259

(24)【登録日】2019年11月29日

(45)【発行日】2019年12月18日

(54)【発明の名称】無線通信システムにおいてビームフォーミングを処理するための方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/28 20090101AFI20191209BHJP

【ＦＩ】

   H04W16/28

【請求項の数】20

【外国語出願】

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2017-131577(P2017-131577)

(22)【出願日】2017年7月5日

(65)【公開番号】特開2018-7259(P2018-7259A)

(43)【公開日】2018年1月11日

【審査請求日】2017年8月30日

(31)【優先権主張番号】62/359,002

(32)【優先日】2016年7月6日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】517114621

【氏名又は名称】華碩電腦股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】郭 宇軒

(72)【発明者】

【氏名】郭 豊旗

(72)【発明者】

【氏名】歐 孟暉

【審査官】 本橋 史帆

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／１９１２００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３４８０５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 Nokia, Alcatel-Lucent Shanghai Bell，Support for Beam Based Common Control Plane in 5G New Radio[online]，3GPP TSG-RAN WG1#84b R1-162895，＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_84b/Docs/R1-162895.zip＞，２０１６年 ４月１５日

【文献】 Intel Corporation，Discussion of mobility related definition and terminology in NR[online]，3GPP TSG-RAN WG2#94 R2-163578，＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_94/Docs/R2-163578.zip＞，２０１６年 ５月２７日

【文献】 Intel Corporation，Beam support in NR[online]，3GPP TSG-RAN WG2#93bis R2-162709，＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_93bis/Docs/R2-162709.zip＞，２０１６年 ４月１５日

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セルを形成する通信システムにおけるユーザ機器（ＵＥ）における方法であって、
統一されたビーム掃引数を指示する第２の信号を前記セルから受信するステップであって、前記セル内には複数のネットワークノードがあり、前記セルの少なくとも２つのネットワークノードが異なるビームフォーミング能力を有し、該ビームフォーミング能力は、ビームの総数、同時に生成可能なビームの数及びビーム掃引数を含む、ステップと、
統一された前記ビーム掃引数に基づいて、複数の時間間隔で前記セルの任意のネットワークノードから第１の信号を受信するステップと、を含む方法。

【請求項2】

前記第１の信号は、ビーム掃引を使用して前記セルの任意のネットワークノードによって送信される、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記通信システムは、統一された前記ビーム掃引数によって制限されたビーム掃引を使用して、前記セルの各ネットワークノードから前記第１の信号を送信する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の信号は、同期信号、システム情報及び／又はページングを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第２の信号は、システム情報を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

統一された前記ビーム掃引数は、前記セル又は前記ネットワークノードの全カバレッジをカバーするために使用される時間間隔の数を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

セルを形成する通信システムの方法であって、
統一されたビーム掃引数を指示する第２の信号を前記セルの各ネットワークノードから送信するステップを含み、
前記セル内には複数のネットワークノードがあり、該セルの少なくとも２つのネットワークノードが異なるビームフォーミング能力を有し、該ビームフォーミング能力は、ビームの総数、同時に生成可能なビームの数及びビーム掃引数を含む、方法。

【請求項8】

前記通信システムは、統一された前記ビーム掃引数によって制限されたビーム掃引を使用して、前記セルの各ネットワークノードから第１の信号を送信する、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記第２の信号は、システム情報を含む、請求項７に記載の方法。

【請求項10】

統一された前記ビーム掃引数は、前記セル又は前記ネットワークノードの全カバレッジをカバーするために使用される時間間隔の数を含む、請求項７に記載の方法。

【請求項11】

複数のネットワークノードによってセルを形成する通信システムにおけるユーザ機器（ＵＥ）であって、
制御回路と、
前記制御回路に設けられたプロセッサと、
前記制御回路に設けられ、前記プロセッサに動作可能に結合されたメモリと、を含み、
前記プロセッサは、前記メモリに記憶されたプログラムコードを実行して、
統一されたビーム掃引数を指示する第２の信号をセルから受信するステップであって、前記複数のネットワークノードのうち少なくとも２つのネットワークノードが異なるビームフォーミング能力を有し、該ビームフォーミング能力は、ビームの総数、同時に生成可能なビームの数及びビーム掃引数を含む、ステップと、
統一された前記ビーム掃引数に基づいて、複数の時間間隔で前記セルの任意のネットワークノードから第１の信号を受信するステップと、を行うＵＥ。

【請求項12】

前記第１の信号は、ビーム掃引を使用して前記セルの任意のネットワークノードによって送信される、請求項１１に記載のＵＥ。

【請求項13】

前記通信システムは、統一された前記ビーム掃引数によって制限されたビーム掃引を使用して、前記セルの各ネットワークノードから前記第１の信号を送信する、請求項１１に記載のＵＥ。

【請求項14】

前記第１の信号は、同期信号、システム情報及び／又はページングを含む、請求項１１に記載のＵＥ。

【請求項15】

前記第２の信号は、システム情報を含む、請求項１１に記載のＵＥ。

【請求項16】

統一された前記ビーム掃引数は、前記セル又は前記ネットワークノードの全カバレッジをカバーするために使用される時間間隔の数を含む、請求項１１に記載のＵＥ。

【請求項17】

セルを形成する通信システムであって、
前記セル内の複数のネットワークノードを含み、
各ネットワークノードは、
制御回路と、
前記制御回路に設けられたプロセッサと、
前記制御回路に設けられ、前記プロセッサに動作可能に結合されたメモリと、を含み、
前記プロセッサは、前記メモリに記憶されたプログラムコードを実行して、
統一されたビーム掃引数を指示する第２の信号を前記セルの各ネットワークノードから送信するステップを行い、
前記複数のネットワークノードのうち少なくとも２つのネットワークノードが異なるビームフォーミング能力を有し、該ビームフォーミング能力は、ビームの総数、同時に生成可能なビームの数及びビーム掃引数を含む、通信システム。

【請求項18】

前記通信システムは、統一された前記ビーム掃引数によって限定されたビーム掃引を使用して、前記セルの各ネットワークノードから第１の信号を送信する、請求項１７に記載の通信システム。

【請求項19】

前記第２の信号は、システム情報を含む、請求項１７に記載の通信システム。

【請求項20】

統一された前記ビーム掃引数は、前記セル又は前記ネットワークノードの全カバレッジをカバーするために使用される時間間隔の数を含む、請求項１７に記載の通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０１６年７月６日に出願された、米国仮出願第６２／３５９，００２号の優先権を主張し、その出願の開示全体はすべて参照により本明細書に援用される。

【0002】

本開示は、概して、無線通信ネットワークに関し、より詳細には、無線通信システムにおいてビームフォーミングを処理するための方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0003】

移動通信デバイスとの間で大量のデータを通信する要求が急速に高まるにつれて、従来の移動音声通信ネットワークは、インターネットプロトコル（ＩＰ）データパケットで通信するネットワークに進化している。そのようなＩＰデータパケット通信は、ボイスオーバーＩＰ、マルチメディア、マルチキャスト及びオンデマンド通信サービスを移動通信デバイスのユーザに提供することができる。

【0004】

例示的なネットワーク構造は、エボルブドユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）である。Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムは、上述したボイスオーバーＩＰ及びマルチメディアサービスを実現するために、高いデータスループットを提供することができる。次世代（例えば、５Ｇ）のための新しい無線技術は、現在、３ＧＰＰ標準化団体によって議論されている。したがって、現行の３ＧＰＰ標準への変更が現在提出されており、３ＧＰＰ標準を発展させ、確定するため検討されている。

【発明の概要】

【0005】

無線通信システムにおいて、ビームフォーミングを処理するための方法及び装置が開示される。一実施形態においては、方法は、ビーム掃引数を指示する第２の信号をセルから受信するステップを含み、セル内には複数のネットワークノードがあり、セルの少なくとも２つのネットワークノードは異なるビームフォーミング能力を有する。方法は、ビーム掃引数に基づいて、複数の時間間隔でセルの任意のノードから第１の信号を受信するステップも含む。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、例示的な一実施形態による無線通信システムの図を示す。

【0007】

【図2】図２は、例示的な一実施形態による送信機システム（アクセスネットワークとしても知られている）及び受信機システム（ユーザ機器又はＵＥとしても知られている）のブロック図である。

【0008】

【図3】図３は、例示的な一実施形態による通信システムの機能ブロック図である。

【0009】

【図4】図４は、例示的な一実施形態による図３のプログラムコードの機能ブロック図である。

【0010】

【図5】図５は、３ＧＰＰ Ｒ２−１６２７０９の図１の複製である。

【0011】

【図6】図６は、例示的な一実施形態による図である。

【0012】

【図7】図７は、例示的な一実施形態による図である。

【0013】

【図8】図８は、３ＧＰＰ Ｒ２−１６３８７９の図１の複製である。

【0014】

【図9】図９は、３ＧＰＰ Ｒ２−１６３８７９の図１の複製である。

【0015】

【図10】図１０は、３ＧＰＰ Ｒ２−１６２２１０の図３の複製である。

【0016】

【図11】図１１は、３ＧＰＰ Ｒ２−１６３４７１の図１の複製である。

【0017】

【図12】図１２は、３ＧＰＰ Ｒ２−１６２２５１の図３のリプロダクションである。

【0018】

【図13】図１３は、３ＧＰＰ Ｒ２−１６２２５１の図４のリプロダクションである。

【0019】

【図14】図１４は、例示的な一実施形態によるフローチャートである。

【0020】

【図15】図１５は、３ＧＰＰ Ｒ１−１６５３６４の図１の複製である。

【0021】

【図16】図１６は、３ＧＰＰ Ｒ１−１６５３６４の図２の複製である。

【0022】

【図17】図１７は、例示的な一実施形態によるフローチャートである。

【0023】

【図18】図１８は、例示的な一実施形態によるフローチャートである。

【0024】

【図19】図１９は、例示的な一実施形態によるフローチャートである。

【0025】

【図20】図２０は、例示的な一実施形態によるフローチャートである。

【0026】

【図21】図２１は、例示的な一実施形態によるフローチャートである。

【0027】

【図22】図２２は、例示的な一実施形態によるフローチャートである。

【0028】

【図23】図２３は、例示的な一実施形態によるフローチャートである。

【0029】

【図24】図２４は、例示的な一実施形態によるフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下で説明する例示的な無線通信システム及びデバイスは、ブロードキャストサービスをサポートする無線通信システムを使用する。無線通信システムは、広く配置されて、音声、データ等のさまざまなタイプの通信を提供する。これらのシステムは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）、３ＧＰＰ ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）無線アクセス、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ若しくはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ロングタームエボリューションアドバンスト）、３ＧＰＰ２ ＵＭＢ（ウルトラモバイルブロードバンド）、ＷｉＭａｘ又は何らかの他の変調技術に基づくことができる。

【0031】

特に、以下で説明される例示的な無線通信システムは、R2-162366, 「Beam Forming Impacts」, Nokia, Alcatel-Lucent、R2-163716, 「Discussion on terminology of beamforming based high frequency NR」, Samsung、R2-162709, 「Beam support in NR」, Intel、R2-162762, 「Active Mode Mobility in NR: SINR drops in higher frequencies」, Ericsson、R3-160947, 「TR 38.801 V0.1.0, Study on New Radio Access Technology; Radio Access Architecture and Interfaces」、R2-164306, 「Summary of email discussion [93bis#23][NR] Deployment scenarios」, NTT DOCOMO、3GPP RAN2#94 meeting minute、R2-163879, 「RAN2 Impacts in HF-NR」, MediaTeK、R2-162210, 「Beam level management <-> Cell level mobility」, Samsung、R2-163471, 「Cell concept in NR」, CATT、R2-164270, 「General considerations on LTE-NR tight interworking」, Huawei、R2-162251, 「RAN2 aspects of high frequency New RAT」, Samsung、R1-165364, 「Support for Beam Based Common Control Plane」, Nokia, Alcatel-Lucent Shanghai Bell、TS 36.300 v13.3.0. 「E-UTRA and E-UTRAN; Overall description; Stage 2」、TS 36.331 v13.1.0, 「E-UTRA; RRC protocol specification (Release 13)」、TS 36.304 v13.1.0, 「E-UTRA; UE procedures in idle mode (Release 13)」及びR2-162226, 「Discussion on Beam Measurement and Tracking for 5G New Radio Interface in mmWave Frequency Bands」, Samsungを含め、本明細書では３ＧＰＰと呼ばれる「第３世代パートナーシッププロジェクト」と名付けられたコンソーシアムによって勧められる規格など、１つ以上の規格をサポートするように設計することができる。上記に挙げた規格及び文書は、参照によりその全体が本明細書に援用される。

【0032】

図１は、本発明の一実施形態による多元接続ワイヤレス通信システムを示す。アクセスネットワーク１００（ＡＮ）は複数のアンテナグループを含み、１つのグループは１０４及び１０６を含み、他のグループは１０８及び１１０を含み、並びに追加のグループが１１２及び１１４を含む。図１では、各アンテナグループに対して２つのアンテナのみを示している。しかし、各アンテナグループに対してより多くの又はより少ないアンテナを利用することができる。アクセス端末１１６（ＡＴ）はアンテナ１１２及び１１４と通信状態にあり、ここでアンテナ１１２及び１１４はフォワードリンク１２０を介してアクセス端末１１６に情報を送信し、リバースリンク１１８を介してアクセス端末１１６から情報を受信する。アクセス端末（ＡＴ）１２２はアンテナ１０６及び１０８と通信状態にあり、ここでアンテナ１０６及び１０８はフォワードリンク１２６を介してアクセス端末（ＡＴ）１２２に情報を送信し、リバースリンク１２４を介してアクセス端末（ＡＴ）１２２から情報を受信する。ＦＤＤシステムでは、通信リンク１１８、１２０、１２４及び１２６は、通信のために異なる周波数を使用することができる。例えば、フォワードリンク１２０は、リバースリンク１１８によって使用される周波数とは異なる周波数を使用することができる。

【0033】

各アンテナグループ及び／又はそれらのアンテナが通信するように設計される範囲は、アクセスネットワークのセクタと称されることが多い。本実施形態においては、各アンテナグループは、アクセスネットワーク１００によってカバーされる範囲のセクタにおいてアクセス端末に通信するように設計される。

【0034】

フォワードリンク１２０及び１２６を介した通信では、アクセスネットワーク１００の送信アンテナは、異なるアクセス端末１１６及び１２２のためのフォワードリンクの信号対雑音比を改善するために、ビームフォーミング（beamforming）を利用することができる。また、ビームフォーミングを使用してそのカバレッジにわたってランダムに点在するアクセス端末に送信するアクセスネットワークは、単一のアンテナを通してすべてのアクセス端末に送信するアクセスネットワークよりも、隣接セル内のアクセス端末への干渉を少なくする。

【0035】

アクセスネットワーク（ＡＮ）は、端末と通信するために使用される固定局又は基地局とすることができ、アクセスポイント、Ｎｏｄｅ Ｂ、基地局、エンハンスド（enhanced）基地局、エボルブドＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、又は何らかの他の専門用語で称されることもある。アクセス端末（ＡＴ）は、ユーザ機器（ＵＥ）、ワイヤレス通信デバイス、端末、アクセス端末又は何らかの他の専門用語で呼ばれることもある。

【0036】

図２は、ＭＩＭＯシステム２００における送信機システム２１０（アクセスネットワークとしても知られる）及び受信機システム２５０（アクセス端末（ＡＴ）又はユーザ機器（ＵＥ）としても知られる）の実施形態の簡略ブロック図である。送信機システム２１０で、ある数のデータストリームについてのトラフィックデータが、データソース２１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ２１４に提供される。

【0037】

一実施形態においては、各データストリームはそれぞれの送信アンテナを介して送信される。ＴＸデータプロセッサ２１４は、各データストリームのためのトラフィックデータを、そのデータストリームのために選択される特定の符号化スキームに基づいてフォーマットし、符号化し、インタリーブして、符号化されたデータを提供する。

【0038】

各データストリームについて符号化されたデータは、ＯＦＤＭ技術を使用してパイロットデータと多重化されることができる。パイロットデータは、代表的には、既知の方式で処理される既知のデータパターンであり、チャネル応答を推定するために受信機システムで使用されることができる。各データストリームについて多重化されたパイロット及び符号化されたデータは、次いでそのデータストリームに対して選択される特定の変調スキーム（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ又はＭ−ＱＡＭ）に基づいて変調（即ち、シンボルマッピング）されて、変調シンボルを提供する。各データストリームについてのデータレート、符号化及び変調は、プロセッサ２３０によって行われる命令によって決定されることができる。

【0039】

すべてのデータストリームについての変調シンボルは、次いでＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０に提供され、それは更に変調シンボルを（例えば、ＯＦＤＭの場合）処理することができる。ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０は、次いでＮ_Ｔ個の送信機（ＴＭＴＲ）２２２ａ〜２２２ｔにＮ_Ｔ個の変調シンボルストリームを提供する。特定の実施形態では、ＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０は、データストリームのシンボル及びシンボルが送信されているアンテナにビームフォーミング重みを適用する。

【0040】

各送信機２２２は、それぞれのシンボルストリームを受信し、処理して、１つ以上のアナログ信号を提供し、さらに、アナログ信号を調整して（例えば、増幅、フィルタリング、及びアップコンバート）、ＭＩＭＯチャネルを介した送信に適した変調信号を提供する。送信機２２２ａ〜２２２ｔからのＮ_Ｔ個の変調信号は、次いで、Ｎ_Ｔ個のアンテナ２２４ａ〜２２４ｔからそれぞれ送信される。

【0041】

受信機システム２５０で、送信された変調信号はＮ_Ｒ個のアンテナ２５２ａ〜２５２ｒによって受信され、各アンテナ２５２から受信された信号はそれぞれ受信機（ＲＣＶＲ）２５４ａ〜２５４ｒに提供される。各受信機２５４は、それぞれ受信された信号を調整して（例えば、フィルタリング、増幅、及びダウンコンバート）、調整された信号をデジタル化してサンプルを提供し、更にサンプルを処理して、対応する「受信」シンボルストリームを提供する。

【0042】

ＲＸデータプロセッサ２６０が、次いで特定の受信機処理技術に基づいて、Ｎ_Ｒ個の受信機２５４からのＮ_Ｒ個の受信シンボルストリームを受信し、処理して、Ｎ_Ｔ個の「検出」シンボルストリームを提供する。ＲＸデータプロセッサ２６０は、次いで各検出シンボルストリームを復調し、デインタリーブ（deinterleave）し、復号して、データストリームについてのトラフィックデータを復元する。ＲＸデータプロセッサ２６０による処理は、送信機システム２１０でのＴＸ ＭＩＭＯプロセッサ２２０及びＴＸデータプロセッサ２１４によって行われる処理と相補的である。

【0043】

プロセッサ２７０は、どのプリコーディング行列を使用するべきかを周期的に決定する（下記で論じる）。プロセッサ２７０は、行列インデックス部分及びランク値部分を含むリバースリンクメッセージ（reverse link message）を編成する。

【0044】

リバースリンクメッセージは、通信リンク及び／又は受信データストリームに関するさまざまなタイプの情報を含むことができる。リバースリンクメッセージは、次いでデータソース２３６からある数のデータストリームについてのトラフィックデータも受信するＴＸデータプロセッサ２３８によって処理され、変調器２８０によって変調され、送信機２５４ａ〜２５４ｒによって調整され、送信機システム２１０に返信される。

【0045】

送信機システム２１０で、受信機システム２５０からの変調信号は、アンテナ２２４によって受信され、受信機２２２によって調整され、復調器２４０によって復調され、ＲＸデータプロセッサ２４２によって処理されて、受信機システム２５０によって送信されたリバースリンクメッセージを抽出する。プロセッサ２３０は、次いでビームフォーミング重みを決定するためにどのプリコーディング行列を使用するべきかを決定して、次いで抽出されたメッセージを処理する。

【0046】

図３を参照すると、この図は、本発明の一実施形態による通信デバイスの代替の簡略機能ブロック図を示す。図３に示すように、ワイヤレス通信システムにおける通信デバイス３００は、図１のＵＥ（若しくはＡＴ）１１６及び１２２又は図１の基地局（若しくはＡＮ）１００を実現するために利用することができ、ワイヤレス通信システムは好ましくはＬＴＥシステムである。通信デバイス３００は、入力デバイス３０２、出力デバイス３０４、制御回路３０６、中央処理装置（ＣＰＵ）３０８、メモリ３１０、プログラムコード３１２、及び送受信機３１４を含むことができる。制御回路３０６は、ＣＰＵ３０８を通してメモリ３１０内のプログラムコード３１２を実行して、それによって通信デバイス３００の動作を制御する。通信デバイス３００は、キーボード、キーパッド等の入力デバイス３０２を通してユーザによって入力される信号を受信することができ、モニタ、スピーカ等の出力デバイス３０４を通して画像及び音を出力することができる。送受信機３１４は、無線信号を受信及び送信するために使用され、受信された信号を制御回路３０６に供給したり、制御回路３０６によって生成された信号を無線で出力する。無線通信システムにおける通信デバイス３００は、図１のＡＮ１００を実現するために利用することもできる。

【0047】

図４は、本発明の一実施形態による図３に示したプログラムコード３１２の簡略ブロック図である。本実施形態では、プログラムコード３１２は、アプリケーションレイヤ４００、レイヤ３部分４０２、及びレイヤ２部分４０４を含み、レイヤ１部分４０６に結合される。レイヤ３部分４０２は、概して、無線リソース制御を行う。レイヤ２部分４０４は、概して、リンク制御を行う。レイヤ１部分４０６は、概して、物理的接続を行う。

【0048】

次世代（例えば、５Ｇ）アクセス技術に関する３ＧＰＰ 標準化活動が２０１５年３月から立ち上げられている。一般的に、次世代アクセス技術は、緊急の市場ニーズ及びＩＴＵ−Ｒ ＩＭＴ−２０２０で規定されている、より長期の要件を満たすために、次の３つの使用シナリオのファミリをサポートすることを目指している。
− ｅＭＢＢ（エンハンスドモバイルブロードバンド：enhanced Mobile Broadband）
− ｍＭＴＣ（大量マシンタイプ通信：massive Machine Type Communications）
− ＵＲＬＬＣ（超高信頼低遅延通信：Ultra-Reliable and Low Latency Communications）

【0049】

新しい無線アクセス技術に関する５Ｇ研究課題の目的は、少なくとも１００ＧＨｚにまで及ぶ任意のスペクトルバンドを使用可能とすべき新しい無線システムに必要な技術コンポーネントを特定し開発することである。１００ＧＨｚまでのキャリア周波数をサポートすることにより、無線伝搬の領域で多くの課題が生じる。キャリア周波数が増加するにつれて、経路損失も増加するのである。

【0050】

３ＧＰＰ Ｒ２−１６２３６６に基づくと、より低い周波数バンド（例えば、現在のＬＴＥバンド＜６ＧＨｚ）では、ダウンリンク共通チャネルを送信するためのワイドセクタビームを形成することによって、必要なセルカバレッジを提供することができる。しかし、より高い周波数（＞＞６ＧＨｚ）でワイドセクタビームを利用すると、同じアンテナ利得ではセルカバレッジが低減される。したがって、より高い周波数バンドで必要なセルカバレッジを提供するためには、増加した経路損失を補償するために、より高いアンテナ利得が必要とされる。ワイドセクタビームを介してアンテナ利得を増加させるために、より多いアンテナアレイ（数十から数百までのアンテナ素子の数）を使用して高利得ビームを形成する。

【0051】

結果として、高利得ビームはワイドセクタビームに比べて狭いので、必要なセル領域をカバーするためにダウンリンク共通チャネルを送信するための複数のビームが必要とされる。アクセスポイントが形成することができる同時高利得ビームの数は、利用するトランシーバのアーキテクチャのコスト及び複雑さによって制限され得る。実際には、より高い周波数では、同時高利得ビームの数は、セル領域をカバーするのに必要なビームの総数よりもはるかに少ない。言い換えると、アクセスポイントは、任意の所与の時点でビームのサブセットを使用してセル領域の一部のみをカバーすることができる。

【0052】

３ＧＰＰ Ｒ２−１６３７１６に基づくと、ビームフォーミングは、指向性信号の送受信のためにアンテナアレイで使用される信号処理技術である。ビームフォーミングを用いると、特定の角度の信号が強め合う干渉を経験する一方で、他の信号が弱め合う干渉を経験するように、アンテナのフェーズドアレイ（phased array）内の素子を組み合わせることによって、ビームを形成することができる。複数のアンテナアレイを用いて、異なるビームを同時に利用することができる。

【0053】

３ＧＰＰ Ｒ２−１６２７０９に基づくと、図５（３ＧＰＰ Ｒ２−１６２７０９の図１の複製）
に示すように、ｅＮＢは、複数のＴＲＰ（集中型又は分散型のいずれか一方）を有することができる。各ＴＲＰは、複数のビームを形成することができる。ビームの数及び時間／周波数領域における同時ビームの数は、アンテナアレイ素子の数及びＴＲＰにおけるＲＦ（無線周波数）に依存する。

【0054】

ＮＲ（新しい無線）アクセス技術の場合に可能性のあるモビリティタイプは次のように列挙することができる。
・ＴＲＰ内（Intra-TRP）モビリティ
・ＴＲＰ間（Inter-TRP）モビリティ
・ＮＲ ｅＮＢ間（Inter-NR eNB）モビリティ

【0055】

３ＧＰＰ Ｒ２−１６２７６２に基づくと、カバレッジは時間及び空間の両方の変動に対してより敏感であり得るため、ビームフォーミングに純粋に依存し、より高い周波数で動作するシステムの信頼性は挑戦的なものとなるかもしれない。結果として、狭いリンクのＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）は、ＬＴＥの場合よりもはるかに急速に低下する可能性がある。

【0056】

アクセスノードで数百の数の素子を有するアンテナアレイを使用すると、ノード当たり数十又は数百の候補ビームを有するかなり規則的なグリッドオブビーム（grid-of-beam）カバレッジパターンを作成することができる。そのようなアレイからの個々のビームのカバレッジエリアは、場合によっては、数十メートルのオーダーの幅で小さい可能性がある。結果として、現在のサービングビーム領域の外側のチャネル品質は、ＬＴＥによって提供されるようなワイドエリアカバレッジの場合よりも、急速に低下する。

【0057】

３ＧＰＰ Ｒ３−１６０９４７に基づいて、図６及び図７に示すシナリオが、ＮＲ無線ネットワークアーキテクチャによるサポートのために考慮されるべきである。

【0058】

３ＧＰＰ Ｒ２−１６４３０６に基づいて、スタンドアロンＮＲについてのセルレイアウトに関して次のシナリオが捕捉されて検討される。
・ マクロセルのみの配置
・ 異種配置
・ 小規模セルのみの配置

【0059】

３ＧＰＰ ＲＡＮ２＃９４会議議事録に基づいて、１つのＮＲ ｅＮＢは、１つ又は複数のＴＲＰに対応する。２つのレベルのネットワーク制御モビリティは、次のとおりである。
・ 「セル」レベルで駆動されるＲＲＣ
・ ゼロ／最小ＲＲＣ関与（例えば、ＭＡＣ／ＰＨＹでの）

【0060】

３ＧＰＰ Ｒ２−１６２２１０に基づいて、以下の２レベルモビリティ処理の原理が、おそらく５Ｇにおいて維持され得る。
Ａ） セルレベルのモビリティ
ａ． ＩＤＬＥでのセル選択／再選択、ＣＯＮＮでのハンドオーバ
ｂ． ＣＯＮＮ状態でＲＲＣによる処理
Ｂ） ビームレベル管理
ａ． Ｌ１は、ＵＥのために使用するＴＲＰ及び適切なビーム方向の適切な選択を処理する

【0061】

５Ｇシステムは、通常のハンドオーバベースのＵＥモビリティに加えて、「ビームベースのモビリティ」により依存して、ＵＥモビリティを処理することが期待されている。ＭＩＭＯ（多入力多出力）、フロントホール、Ｃ−ＲＡＮ（クラウド無線アクセスネットワーク：Cloud Radio Access Network）、ＮＦＶ（ネットワーク機能仮想化：Network Function Virtualization）等の技術により、１つの「５Ｇ Ｎｏｄｅ」によって制御されるカバレッジエリアが拡大し、それにより、ビームレベル管理の可能性を高め、セルレベルのモビリティの必要性を低くする。１つの５Ｇ Ｎｏｄｅのカバレッジエリア内のすべてのモビリティは、理論的にはビームレベル管理に基づいて処理することができ、他の５Ｇ Ｎｏｄｅのカバレッジエリアへのモビリティのためだけにハンドオーバを残す。

【0062】

図８〜図１１は、５Ｇ ＮＲにおけるセルの概念の一例を示す。図８（３ＧＰＰ Ｒ２−１６３８７９の図１の複製）は、単一のＴＲＰセルを有する配置を示している。図９（３ＧＰＰ Ｒ２−１６３８７９の図１の複製）は、複数のＴＲＰセルを有する配置を示している。図１０（３ＧＰＰ Ｒ２−１６２２１０の図３の複製）は、複数のＴＲＰを有する５Ｇノードを含む１つの５Ｇセルを示す。図１１（３ＧＰＰ Ｒ２−１６３４７１の図１の複製）は、ＬＴＥセルとＮＲセルとの比較を示す。

【0063】

ＲＲＭ（無線リソース管理）測定に基づくハンドオーバとは別に、５Ｇ ＵＥは、ビーム品質変動又はＵＥセル内モビリティに影響をうける５Ｇ接続性を維持するためにサービングビームを適合させることが可能であるべきである。これを行うために、５Ｇ Ｎｏｄｅ−Ｂ及びＵＥは、サービングビームを適切に追跡及び変更することが可能であるべきである（以下、ビーム追跡と呼ぶ）。

【0064】

３ＧＰＰ Ｒ２−１６４２７０に基づくと、新しいＲＡＴの設計は、フェーズＩＩ仕様及びそれ以降の規格と前方互換性がなければならない。前方互換を考慮する場合、議論が重複するのを避けるために、スタンドアロンＮＲ及び緊密なインターワーキング（interworking）に使用されるＮＲに対して異なる下位レイヤの設計を期待せず、スタンドアロンＮＲの下位レイヤは、緊密なインターワーキングに使用するものと同じであるべきことが好ましい。

【0065】

次の専門用語及び仮定を、以下使用することができる。
・ＢＳ：１つ以上のセルに関連する１つ以上のＴＲＰを制御するために使用されるＮＲにおけるネットワークセントラルユニットである。ＢＳとＴＲＰとの間の通信はフロントホールを介したものである。ＢＳは、セントラルユニット（ＣＵ：central unit）、ｅＮＢ又はＮｏｄｅＢとも称され得る。
・ＴＲＰ：ネットワークカバレッジを提供し、ＵＥと直接通信する送受信ポイントである。ＴＲＰはまた、分散ユニット（ＤＵ）とも称され得る。
・セル（Ｃｅｌｌ）：セルは、１つ以上の関連するＴＲＰによって構成される。すなわち、セルのカバレッジは、すべての関連するＴＲＰのカバレッジによって構成される。１つのセルは１つのＢＳによって制御される。セルは、ＴＲＰグループ（ＴＲＰＧ）とも称され得る。
・ビーム掃引：送信及び／又は受信のためのすべての可能な方向をカバーするために、ある数のビームが必要とされる。これらのビームのすべてを同時に発生させることは不可能であるため、一般には、ビーム掃引手段が、１つの時間間隔では、これらのビームのサブセットを生成し、他の時間間隔では、生成されるビームを変化させる、すなわち、時間領域でビームを変化させる。このように、すべての可能な方向を、複数の時間間隔の後にカバーすることができる。
・ビーム掃引数：ビーム掃引数は、送信及び／又は受信のために一度すべての可能な方向にビームを掃引するのに必要な時間間隔の数である。言い換えると、ビーム掃引を適用するシグナリングは、１つの時間周期内で「ビーム掃引数」の回数で送信される。例えば、シグナリングは、時間周期の異なる時間で（少なくとも部分的に）異なるビームで送信される。

【0066】

ネットワーク側に対しては次の仮定を、以下使用することができる。
・ ビームフォーミングを使用するＮＲはスタンドアロンとすることができる。すなわち、ＵＥはＮＲに直接キャンプオン又は接続することができる。
■ ビームフォーミングを使用するＮＲ及びビームフォーミングを使用しないＮＲは、例えば、異なるセルで共存することができる。
・ ＴＲＰは、可能かつ有益である場合に、データ及び制御シグナリングの送信及び受信の両方にビームフォーミングを適用する。
■ ＴＲＰによって同時に生成されるビームの数は、ＴＲＰの能力に依存する。例えば、同じセル内の異なるＴＲＰによって同時に生成されるビームの最大数は、同じとすることができ、異なるセル内のものとは異なっていることができる。
■ ビーム掃引は、例えば、制御シグナリングが全方向に提供されるために必要である。
・ 同じセル内のＴＲＰのダウンリンクタイミングは同期化される。
・ ネットワーク側のＲＲＣレイヤはＢＳ内にある。
・ ＴＲＰは、例えば、異なるＵＥ能力又はＵＥリリースによるため、ＵＥビームフォーミングを有するＵＥとＵＥビームフォーミングを有していないＵＥとの両方をサポートすべきである。

【0067】

ＵＥ側に対しては次の仮定を、以下使用することができる。
・ＵＥは、可能かつ有益である場合に、受信及び／又は送信のためのビームフォーミングを実行することができる。
■ ＵＥによって同時に生成されるビームの数は、ＵＥの能力に依存する。例えば、複数のビームを生成することが可能である。
■ ＵＥによって生成されるビームは、ｅＮＢによって生成されるビームよりも広い。
■ 送信及び／又は受信のためのビーム掃引は、一般に、ユーザデータには必要ではないが、他のシグナリング、例えば、測定を行うのに必要となる可能性がある。
■ すべてのＵＥがＵＥビームフォーミングをサポートしているわけではない。例えば、ＵＥの能力又は、ＵＥビームフォーミングが、ＮＲの最初の（２、３の）リリースではサポートされていないことによる。
・ １つのＵＥは、複数のＵＥビームを同時に生成し、同じセルの１つ以上のＴＲＰからの複数のビームによってサービスを受けることができる。
■ 同じ又は異なる（ＤＬ又はＵＬ）データを、ダイバーシティ（diversity）又はスループットの利得のために、異なるサービングビームを介して同じ無線リソース上で送信することができる。
・ 少なくとも２つのＵＥ（ＲＲＣ）状態がある。つまり、接続状態（又はアクティブ状態と呼ばれる）及び非接続状態（又は、非アクティブ状態若しくはアイドル状態と呼ばれる）である。

【0068】

３ＧＰＰ Ｒ２−１６２２５１に基づくと、ｅＮＢ及びＵＥ側の両方でビームフォーミングを使用するためには、実際には、ｅＮＢにおけるビームフォーミングによるアンテナ利得は約１５〜３０ｄＢｉと考えられ、ＵＥのアンテナ利得は約３〜２０ｄＢｉと考えられる。図１２（３ＧＰＰ Ｒ２−１６２２５１の図３の複製）が、ビームフォーミングによる利得補償を示す。

【0069】

ＳＩＮＲの観点から、鋭いビームフォーミングは、隣接する干渉源、すなわち、ダウンリンクの場合における隣接ｅＮＢ又は隣接ｅＮＢに接続された他のＵＥからの干渉電力を低減する。ＴＸ（送信）ビームフォーミングの場合においては、ＲＸ（受信）に対して現在のビームと同じ方向を指す他のＴＸからの干渉のみが「有効」干渉となる。「有効」干渉とは、干渉電力が実効ノイズ電力よりも高いことを意味する。ＲＸビームフォーミングの場合においては、ビーム方向がＵＥの現在のＲＸビーム方向と同じである他のＴＸからの干渉のみが有効干渉となる。図１３（３ＧＰＰ Ｒ２−１６２２５１の図４の複製）が、ビームフォーミングにより弱められた干渉を示す。

【0070】

ＵＥがパワーオンした後、ＵＥはキャンプオンするセルを見つける必要がある。次いで、ＵＥは、登録及び／又はデータ送信のために、それ自身でネットワークへの接続確立を開始することができる。さらに、ネットワークは、ＵＥに、例えば、ＤＬ（ダウンリンク）データをＵＥに送信するために、ページングを介してネットワークへの接続確立を開始するように要求することもできる。

【0071】

初期アクセスの場合は、次のステップを有することができる。
− セルサーチ − 可能なキャリア周波数がスキャンされてセルを見つめる。セルは、ビーム掃引によって、ＵＥがセルを特定するためのシグナリング、例えば、同期信号を提供する。同じセルの異なるＴＲＰは、同じ時間間隔で同じシグナリングを提供する。
− ブロードキャストされたシステム情報の取得 − ＵＥは、ブロードキャストされるシステム情報から必要なパラメータ、例えば、セル選択に関連するものを取得する。ブロードキャストされるシステム情報は、ビーム掃引によって提供される。
− セル測定及び選択 − ＵＥは、キャンプオン可能なセルを見つけた後、セルの無線状態を測定し、その測定結果に基づいてセルにキャンプオンするかどうかを決定するべきである。セルは、ビーム掃引によって測定のためのシグナリング、例えば、基準信号を提供する。同じセルの異なるＴＲＰは、同じ時間間隔でシグナリングを提供する。
− ページング − ネットワークがＵＥ特有のシグナリング／データを送信することを望み、ＵＥが非接続状態にあるときは、ページングが必要とされることがある。ＵＥがページングを受信するとき、ＵＥは、接続確立を開始して、受信のための接続状態に入るべきである。セルは、ビーム掃引によってページングを提供する。
− 接続確立 − ＵＥは、接続確立プロシージャを介してＢＳへの接続を確立する。プロシージャの間、ＵＥはランダムアクセスプロシージャを実行して、ネットワークにＵＥを認識させ、ＵＬ送信のためのリソースをＵＥに提供させる必要がある。

【0072】

図１４は、初期アクセスのための例示的なフローチャート１６００を示す。

【0073】

３ＧＰＰ Ｒ１−１６５３６４は、掃引サブフレームと呼ばれる特定のサブフレームに共通の制御プレーン機能を掃引することを集中することを提案している。掃引サブフレームで送信される共通制御シグナリングは、同期信号（ＤＬ）、基準信号（ＤＬ）、システム情報（ＤＬ）、ランダムアクセスチャネル（ＵＬ）等を含む。図１５（３ＧＰＰ Ｒ１−１６５３６４の図１の複製）は、掃引サブフレームの原理を示す。

【0074】

ダウンリンク掃引の主な使用事例の１つは、例えば、セルサーチのための信号、時間及び周波数同期取得、必須のシステム情報シグナリング及びセル／ビーム測定（例えば、ＲＲＭ測定）を含むダウンリンク発見シグナリングである。

【0075】

ＵＬ（アップリンク）ＰＲＡＣＨ（物理ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel）の場合、高レベルの考えは、ＢＳビーム相互性を利用し、ＢＳが送信ＵＥに向けた高いアレイ利得を有するビームを使用して受信しているときに、ＵＥがＰＲＡＣＨプリアンブルを送信することを可能にすることである。これは、ＰＲＡＣＨリソースが、ビーム特有の基準信号を搬送するＤＬディスカバリシグナリングを介して定期的に知らされるＢＳビームに関連することを意味する。図１６（３ＧＰＰ Ｒ１−１６５３６４の図２の複製）は、ＢＳビームとＰＲＡＣＨリソースとの関連を示す。

【0076】

高利得ビームは狭く、同時に形成可能な高利得ビームの数は、利用されるトランシーバアーキテクチャのコスト及び複雑さに依存することがあるので、ビーム掃引は、ある数の回数、例えば、ビーム掃引数で、送信及び／又は受信のためのすべての可能な方向をカバーすることが必要とされる。例えば、図１７において、ＴＲＰは全方向をカバーするために３つの時間間隔をとり、このＴＲＰによって各時間間隔で４つのビームが生成される。

【0077】

ビーム掃引によって全セルカバレッジをカバーする必要がある送信及び／又は受信のためのシグナリングは、同期信号、基準信号、システム情報、ページング、ランダムアクセスプロシージャを開始するための信号、ランダムアクセスプロシージャの信号（例えば、ランダムアクセスプリアンブル、ランダムアクセス応答、競合解決（contention resolution））の信号、ＤＬ／ＵＬスケジューリングのための信号等を含む。ダウンリンクシグナリングの場合、ビーム掃引は、送信のためのＴＲＰによって、及び／又は受信のためのＵＥによって実行される。アップリンクシグナリングの場合、ビーム掃引は、送信のためにＵＥによって、及び／又は受信のためのＴＲＰによって実行される。

【0078】

セル又はＴＲＰのビーム掃引数及び場合によっては他の何らかのパラメータに基づいて、セルにアクセスしている、又はＴＲＰに接続しているＵＥは、ＴＲＰがシグナリングを送信又は受信しているタイミングを理解することができる。ＵＥがビーム掃引数を知らない場合、ＵＥは特定の時間間隔でシグナリングを受信するか、送信するかを知らない。例えば、ＵＥは、シグナリングがネットワークによって送信されていないのか、無線状態が悪いことにより受信されていないのかを知ることができないので、ＵＥは、シグナリングがＴＲＰによって送信されていないときは、基準信号の測定又は時間間隔でのページングをし続けることがある。あるいは、ＵＥは、ＴＲＰが受信しない時間間隔でランダムアクセスプロシージャのための信号を送信し続けることがある。消費電力が増加し、測定結果の導出が不正確になることがある（例えば、実際の無線状態を反映しない）。

【0079】

１つの可能な方法は、シグナリングのビーム掃引数を固定することである。しかし、ビーム掃引数は、ネットワークデバイスの能力に依存する可能性がある。ビーム掃引数を固定すると、スケジューリングの柔軟性を制限するばかりでなく、ネットワークベンダーの実装を制限する。あるいは、ＵＥは、ＴＲＰ又はセルのビームフォーミング能力を認識しなければならない。

【0080】

ＵＥにビーム掃引数を指示する方法が考えられる。ビーム掃引数を指示する方法は、明示的または暗黙的に行うことができる。ビーム掃引数を、（ｉ）同期信号、（ｉｉ）基準信号、（ｉｉｉ）システム情報及び／又は（ｉｖ）ページングのうちの１つ以上によって指示することができる。システム情報、例えば、マスター情報ブロック（ＭＩＢ）又はプライマリシステム情報がブロードキャストされる。ビーム掃引数は、ダウンリンク及び／又はアップリンクにおけるビーム掃引を必要とする信号／シグナリングの一部又は全てに適用することができる。

【0081】

暗黙的な指示の場合、シグナリング、例えば、同期信号又は基準信号の異なる送信パターンを異なるビーム掃引数に対応して定義することができる。パターンを異なる送信タイミング又は周波数リソースによって区別することができる。次いで、ＵＥは、どのパターンがＴＲＰ（又はセル）によって使用されているかを検出することによってビーム掃引数を知ることができる。明示的な指示の場合、ビーム掃引数をシグナリングに含まれる情報から導出することができる。２^Ｎ個の可能な値をシグナリングするためにはＮビットが必要とされる。

【0082】

ＵＥがビーム掃引数を取得する前に、ビーム掃引が適用されるシグナリングをＵＥが取得する必要がある場合、ＵＥは、シグナリングのためのデフォルトビーム掃引数を想定ことができる。例えば、ビーム掃引数を、システム情報によって指示すると想定する。ＵＥがシステム情報を取得する前に基準信号を受信する必要がある場合、ＵＥは、デフォルトビーム掃引数に基づいて基準信号を受信する。さらに、ＵＥは、ビーム掃引数が取得された後、システム情報によって指示されるビーム掃引数に基づいてシグナリングを受信する。

【0083】

他の態様では、異なるＲＡＴ間、又はビーム掃引を使用するセルとビーム掃引を使用しないセルとの間の相互接続（例えば、デュアルコネクティビティ（dual connectivity）を介して）が想定される場合、ＵＥは、プライマリセル（例えば、ＬＴＥセル又はビーム掃引を使用しないセル）に接続し、同時に１つ以上のセカンダリセルに接続する。セカンダリセルのビーム掃引数は、プライマリセルを介して、例えば、セカンダリセルをＵＥのサービングセルとして追加するための構成に含まれるように指示されることができる。その結果、セルのビーム掃引数をセルに接続する前に知ることができる。

【0084】

一方、ビーム掃引が必要であるかどうか（例えば、低周波数バンドにおけるセルもカバレージを増加させるためにビームフォーミングまたはビーム掃引を使用することができるか、又はデジタルビームフォーミングがビーム掃引を必要としないか）はネットワーク実装によるため、ＵＥは、受信及び／又は送信のタイミングを決定するために、ＴＲＰ又はセルがビーム掃引を使用するかどうかを知る必要があり得る。同様に、ＵＥは、ＴＲＰ又はセルがビームフォーミングを使用するかどうかを知る必要があり得る。

【0085】

上記の方法は、ＴＲＰ又はセルがビーム掃引を使用するかどうかを明示的又は暗黙的に指示することができる。同様に、上記の方法は、ＴＲＰ又はセルがビームフォーミングを使用するかどうかを明示的又は暗黙的に指示することができる。あるいは、セル又はＴＲＰによってビーム掃引が使用されるかどうかをＵＥに知らせるためにビーム掃引数を使用することができる。同様に、セル又はＴＲＰによってビームフォーミングが使用されるかどうかをＵＥに知らせるためにビーム掃引数を使用することができる。例えば、ビーム掃引数情報がない又はビーム掃引数が０若しくは１に等しいことを、ビーム掃引が使用されないことを表すために使用することができる。同様に、ビーム掃引数情報がない又はビーム掃引数が０若しくは１に等しいことを、ビームフォーミングが使用されないことを表すために使用することができる。

【0086】

ＵＥの観点から見ると、ビーム掃引数は、時間領域におけるシグナリング送信のスケーリングレベル（scaling number）を指示するスケーリング数に似ている。信号されるビーム掃引数は、ある期間内にＵＥが特定の信号を監視（又は送信）する必要がある時間間隔の数と考えることができる。ＵＥは、ビームスイープ数に（少なくとも）基づいた時間間隔の数で、それらの時間間隔について特定の信号を監視（又は送信）することを決定する。時間間隔は連続的又はインターリーブ（interleave）とすることができる。他のパラメータも決定のためにＵＥに提供されることができる。例えば、ページングがｘ ＴＴＩ（送信時間間隔）ごとに送信され、信号されるビーム掃引数がｙである場合、ＵＥは、ＵＥのページング機会でｘ ＴＴＩごとにｙ ＴＴＩについてページングを監視する。

【0087】

さらに、ＵＥビームフォーミングがネットワークによってサポートされており、送信及び／又は受信のためにＵＥによって使用することができるかどうかは、ネットワーク実装によるため、ＵＥは、受信及び／又は送信のためのタイミングを決定するためにＴＲＰ又はセルがＵＥビームフォーミングをサポートしているか、又は可能にしているかどうかについても知る必要がある。上記の方法は、ＴＲＰ又はセルがＵＥビームフォーミングをサポートしているか、又は可能にしているかどうかを明示的又は暗黙的に指示することができる。ＵＥは、ＵＥによって同時に生成されるビームの数を知る必要もある。上記の方法は、ＵＥによって生成されるビームの数を明示的又は暗黙的に指示することができる。

【0088】

各ＴＲＰが複数のビームで動作する複数のＴＲＰを有するセルでは、セル内のすべてのＴＲＰがビーム、例えば、ビームの総数、同時に生成することができるビームの最大数、最小ビーム掃引数等に関して同じ能力を有するわけではない可能性がある。上述したように、セルの信号は、全セルカバレッジをカバーするためにビーム掃引によって送信されることができる。信号は、同期信号、基準信号、システム情報及び／又はページングを含むことができる。ＴＲＰが同時に生成できるビームの数がＴＲＰ内のビームの総数よりも少なく、セルの少なくとも２つのＴＲＰが異なるビームの総数を有する場合、セルの各ＴＲＰが、同じビーム掃引数を用いてビーム掃引方式で複数の時間間隔でセル内のＵＥに同じ信号を送信できるように、セルのすべてのＴＲＰ間で同じビーム掃引数を共有することが有益である。

【0089】

同一セル内のＴＲＰの間で整合したビーム掃引数を保持することは、ビーム掃引数をシグナリングするオーバーヘッドを低減することができる。セル内のＴＲＰのビーム掃引数がＵＥに指示されるビーム掃引数と整合する、又はそれよりも小さい場合、セルが異なるＴＲＰに対して異なるビーム掃引数をシグナリングする必要がない、又はセル内でＴＲＰを変更するときに、ＵＥがビーム掃引数を再取得する必要がない。言い換えると、セル内のＴＲＰによって実行される実際のビーム掃引数は、セルに関連し、指示されるビーム掃引数以下であるべきである。さらに、異なるセルでのビーム掃引数は異なる可能性があるため、ある程度の柔軟性にはまだ到達することができる。

【0090】

ビーム掃引数は、送信及び／又は受信のために一度全方向にビームを掃引する時間間隔の数とすることができる。ビーム掃引数は、セルによってサービスを受けるＵＥに指示することができる。ＴＲＰによって実行される実際のビーム掃引数は、指示されるビーム掃引数より大きくするべきではない（例えば、それ以下であり得る）。同じ数のビームが、信号を送信するために複数の時間間隔でＴＲＰによって生成され得る。

【0091】

上記の情報（例えば、ビーム掃引数、ネットワークによるビーム掃引の使用、ＵＥビームフォーミング可能化等）は、同じシグナリング又は異なるシグナリングによって指示されることができる。ビーム掃引は、セル又はＴＲＰの全カバレッジを提供するために実行される。ビーム掃引数は、ＴＲＰ及び／又はセルの他のＴＲＰによって同時に生成され得るビームの最大数、及びセルのＴＲＰ及び／又は他のＴＲＰにおけるビームの総数に基づいて決定される。時間間隔は、時間領域上の単位（例えば、ＴＴＩ、サブフレーム、又はシンボル）とすることができる。

【0092】

図１８は、ネットワークの観点からの例示的な一実施形態によるフローチャート１８００である。ステップ１８０５において、ネットワークは、少なくとも２つのネットワークノードを含むセルを形成する。ここで、第１の信号は、同じビーム掃引数によって制限されるビーム掃引を使用してセルの各ネットワークノードによって送信される。２つのネットワークノードは、異なるビームフォーミング能力を有する。

【0093】

再度、図３及び図４を参照すると、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、少なくとも２つのネットワークノードを含むセルを形成することができる。ここで、第１の信号は、同じビーム掃引数によって制限されるビーム掃引を使用してセルの各ネットワークノードによって送信される。２つのネットワークノードは、異なるビームフォーミング能力を有する。さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、上記に説明した動作及びステップ又は本明細書で説明した他のもののすべてを実行することができる。

【0094】

図１９は、ネットワークの観点からの例示的な一実施形態によるフローチャート１９００である。ステップ１９０５において、ネットワークは、少なくとも２つのネットワークノードを含むセルを形成する。ここで、セルの各ネットワークノードによって送信される第２の信号によって同じビーム掃引数が指示される。２つのネットワークノードは異なるビームフォーミング能力を有する。

【0095】

再度、図３及び図４を参照すると、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、少なくとも２つのネットワークノードを含むセルを形成することができる。ここで、セルの各ネットワークノードによって送信される第２の信号によって同じビーム掃引数が指示される。２つのネットワークノードは異なるビームフォーミング能力を有する。さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、上記に説明した動作及びステップ又は本明細書で説明した他のもののすべてを実行することができる。

【0096】

図２０は、ネットワークの観点からの例示的な一実施形態によるフローチャート２０００である。ステップ２００５において、ネットワークは、セルの各ネットワークノードから第１の信号を送信する。ここで、第１の信号は、同じビーム掃引数によって制限されるビーム掃引を使用して送信される。セルの少なくとも２つのネットワークノードは、異なるビームフォーミング能力を有する。

【0097】

再度、図３及び図４を参照すると、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、セルの各ネットワークノードから第１の信号を送信する。ここで、第１の信号は、同じビーム掃引数によって制限されるビーム掃引を使用して送信される。セルの少なくとも２つのネットワークノードは、異なるビームフォーミング能力を有する。さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、上記に説明した動作及びステップ又は本明細書で説明した他のもののすべてを実行することができる。

【0098】

図２１は、ＵＥの観点からの例示的な一実施形態による、フローチャート２１００である。ステップ２１０５において、ビーム掃引数を指示する第２の信号をセルから受信する。ここで、セル内には複数のネットワークノードがあり、セルの少なくとも２つのネットワークノードは、異なるビームフォーミング能力を有する。ステップ２１１０は、ビーム掃引数に基づいて、複数の時間間隔でセルの任意のネットワークノードから第１の信号を受信することを含む。第１の信号は、ビーム掃引を使用してセルの任意のネットワークノードによって送信される。

【0099】

再度、図３及び図４を参照すると、ＵＥの例示的な一実施形態では、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、ＵＥが（ｉ）ビーム掃引数を指示する第２の信号をセルから受信し、ここで、セル内には複数のネットワークノードがあり、セルの少なくとも２つのネットワークノードは、異なるビームフォーミング能力を有し、（ｉｉ）ビーム掃引数に基づいて、複数の時間間隔でセルの任意のネットワークノードから第１の信号を受信することを可能にする。さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、上記に説明した動作及びステップ又は本明細書で説明した他のもののすべてを実行することができる。

【0100】

図２２は、ネットワークの観点からの例示的な一実施形態によるフローチャート２２００である。ステップ２２０５において、ネットワークは、同じビーム掃引数を指示する第２の信号をセルの各ネットワークノードから送信する。ここで、セル内には複数のネットワークノードがあり、セルの少なくとも２つのネットワークノードは、異なるビームフォーミング能力を有する。

【0101】

再度、図３及び図４を参照すると、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、同じビーム掃引数を指示する第２の信号をセルの各ネットワークノードから送信することができる。ここで、セル内には複数のネットワークノードがあり、セルの少なくとも２つのネットワークノードは、異なるビームフォーミング能力を有する。さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、上記に説明した動作及びステップ又は本明細書で説明した他のもののすべてを実行することができる。

【0102】

図２３は、ネットワークノードの観点からの例示的な一実施形態によるフローチャート２３００である。ステップ２３０５において、セルのネットワークノードは、ビーム掃引数によって制限されるビーム掃引を使用して第１の信号を送信する。ここで、ビーム掃引数はセルの各ＴＲＰに対して同じであり、セルの第１のネットワークノード及び第２のネットワークノードは異なるビームフォーミング能力を有する。

【0103】

再度、図３及び図４を参照すると、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、ビーム掃引数によって制限されるビーム掃引を使用して第１の信号を送信する。ここで、ビーム掃引数はセルの各ＴＲＰに対して同じであり、セルの第１のネットワークノード及び第２のネットワークノードは異なるビームフォーミング能力を有する。さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、上記に説明した動作及びステップ又は本明細書で説明した他のもののすべてを実行することができる。

【0104】

図２４は、ネットワークノードの観点からの例示的な一実施形態によるフローチャート２４００である。ステップ２４０５において、セルのネットワークノードは、ビーム掃引数を指示する第２の信号を送信する。ここで、ビーム掃引数は、セルの各ネットワークノードによって指示されるものと同じであり、セルの第１のネットワークノード及び第２のネットワークノードは異なるビームフォーミング能力を有する。

【0105】

再度、図３及び図４を参照すると、デバイス３００は、メモリ３１０に記憶されたプログラムコード３１２を含む。ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、ビーム掃引数を指示する第２の信号を送信することができる。ここで、ビーム掃引数は、セルの各ネットワークノードによって指示されるものと同じであり、セルの第１のネットワークノード及び第２のネットワークノードは、異なるビームフォーミング能力を有する。さらに、ＣＰＵ３０８は、プログラムコード３１２を実行して、上記に説明した動作及びステップ又は本明細書で説明した他のもののすべてを実行することができる。

【0106】

図１８〜図２４で開示され、上記で論じた実施形態との関連で、一実施形態では、ネットワークノード（例えば、第１のネットワークノード及び／又は第２のネットワークノード）は、複数のビームで動作することができる。セルの各ネットワークノードは、複数のビームで動作することができる。ネットワークノードが同時に生成できるビームの数は、ネットワークノード内のビームの総数よりも少ない。

【0107】

一実施形態では、ビームフォーミング能力は、ビームの総数、同時に生成可能なビームの数及び／又はビーム掃引数を含むことができる。同じ数のビームが、第１の信号又は第２の信号を送信するためのネットワークノードによって、又は第１の信号又は第２の信号を送信するためのセルの各ネットワークノードによって生成することができる。

【0108】

一実施形態では、第１の信号及び／又は第２の信号は、ビーム掃引を使用して複数の時間間隔で送信されることができる。一実施形態では、第１の信号及び／又は第２の信号は、同期信号とすることができる。あるいは、第１の信号及び／又は第２の信号は、基準信号とすることができる。あるいは、第１の信号及び／又は第２の信号はディスカバリ信号であってもよい。あるいは、第１の信号及び／又は第２の信号はシステム情報を含むことができる。あるいは、第１の信号及び／又は第２の信号はページングを含むことができる。第１の信号又は第２の信号は、チャネルを介して送信されることができる。一実施形態では、チャネルは、同期信号を搬送するために使用されることができる。あるいは、チャネルは、基準信号を搬送するために使用されることができる。あるいは、チャネルは、ディスカバリ信号を搬送するために使用されることができる。あるいは、チャネルは、システム情報を搬送するために使用されることができる。あるいは、チャネルは、ページングを搬送するために使用されることができる。

【0109】

一実施形態では、時間間隔は、送信時間間隔（ＴＴＩ）、サブフレーム、シンボル、又は時間領域単位とすることができる。

【0110】

一実施形態では、セル又はネットワークノードの全カバレッジを提供するためにビーム掃引が実行されることができる。ビーム掃引数は、セル又はネットワークノードの全カバレッジをカバーするために使用される時間間隔の数、又はセル又はネットワークノードの全カバレッジをカバーするために使用されるビームのサブセットの数とすることができる。ビーム掃引数は、ネットワークノードによって同時に生成され得るビームの数及びネットワークノード内のビームの総数、又はセルの他のネットワークノードによって同時に生成され得るビームの数及びセルの他のネットワークノード内のビームの総数に基づいて決定されることができる。ビーム掃引数は、セルによってサービスされるＵＥに指示される。同時に生成することができるビームの数は、同じ時間間隔内で生成することができるビームの数とすることができる。

【0111】

一実施形態では、ビーム掃引数によって制限されるビーム掃引は、ビーム掃引がある期間におけるビーム掃引数以下、ある期間のビーム掃引数に等しい、又はある期間のビーム掃引数未満のビーム掃引数で実行されることを含む。

【0112】

一実施形態では、ネットワークノードは、１つの時間間隔でネットワークノードの全カバレッジをカバーするために、複数のビームで信号を送信することができない場合がある。さらに、ネットワークノードは、ＴＲＰ、基地局、又は５Ｇノードとすることができる。信号は共通信号を含む。

【0113】

一実施形態では、ある期間中に異なる時間間隔でビームの異なるサブセットを使用して同じ第１の信号を送信するためにビーム掃引手段を使用して第１の信号を送信する。

【0114】

上記の方法及び／又は実施形態に基づいて、ビーム掃引数のシグナリングオーバーヘッドをセル内で低減することができ、異なるビーム掃引数を依然として使用することができる。

【0115】

本開示の様々な態様を上記に説明した。本明細書における教示は、広範なさまざまな形式で具体化することができ、本明細書に開示されている特定の構造、機能、又はその両方が、単に代表的なものであることは明らかなはずである。本明細書における教示に基づいて、当業者であれば、本明細書に開示された態様は任意の他の態様とは独立して実施することができ、これらの態様の２つ以上をさまざまな方法で組み合わせることができると認識するはずである。例えば、本明細書に記載の任意の数の態様を使用して、デバイスを実装する、又は方法を実施することができる。さらに、本明細書に記載の態様の１つ以上のものに加えて、又はそれらとは異なる他の構造、機能、又は構造及び機能を使用して、そのようなデバイスを実装する、又はそのような方法を実施することができる。上記概念のいくつかの例として、いくつかの態様では、パルス繰り返し周波数に基づいて同時チャネルを確立することができる。いくつかの態様では、パルス位置又はオフセットに基づいて同時チャネルを確立することができる。いくつかの態様では、時間ホッピングシーケンス（time hopping sequences）に基づいて同時チャネルが確立されることができる。いくつかの態様では、パルス繰り返し周波数、パルス位置又はオフセット及び時間ホッピングシーケンスに基づいて、同時チャネルを確立することができる。

【0116】

当業者であれば、情報及び信号は、さまざまな異なる技術及び技巧のいずれかを使用して表わすことができることを理解するものである。例えば、上記の説明を通して参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場若しくは粒子、光学フィールド若しくは粒子、又はそれらの任意の組み合わせによって表わすことができる。

【0117】

当業者であれば、本明細書で開示される態様に関連して説明したさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路及びアルゴリズムステップは、電子ハードウェア（例えば、ソースコーディング若しくは何らかの他の技巧を使用して設計され得る、デジタル実装、アナログ実装又は、それら２つの組み合わせ）、命令を組み込む様々な形式のプログラム若しくは設計コード（本明細書では、便宜上、「ソフトウェア」又は「ソフトウェアモジュール」と称されることがある）又はそれら両方の組み合わせとして実装し得ると認識するものである。ハードウェアとソフトウェアとのこの互換性を明確に説明するために、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路及びステップは、それらの機能性の点から一般的に上記に説明している。そのような機能性がハードウェア又はソフトウェアとして実装されるかは、特定のアプリケーション及びシステム全体に課される設計制約に依存する。当業者は、特定のアプリケーションごとに様々な方法で、説明した機能を実装することができるが、そのような実装の決定は、本開示の範囲から逸脱させるものと解釈されるべきではない。

【0118】

さらに、本明細書で開示された態様に関連して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、集積回路（「ＩＣ」）、アクセス端末又はアクセスポイント内で実施される、又はそれらによって実行され得る。ＩＣは、本明細書で説明した機能を実行するように設計された、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）若しくは他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲート若しくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、電気部品、光学部品、機械部品又はそれらの任意の組み合わせを含むことができ、ＩＣの内部、ＩＣの外部又はその両方に存在するコード又は命令を実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができるが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ又はステートマシンとすることができる。また、プロセッサは、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わせた１つ以上のマイクロプロセッサ、又は他の任意のそのような構成として実現することができる。

【0119】

任意の開示されたプロセスにおけるステップのあらゆる特定の順序又は階層は、サンプルのアプローチの例であると理解する。設計嗜好に基づいて、本開示の範囲内にとどまりながら、プロセスにおけるステップの特定の順序又は階層は再構成することができると理解する。添付の方法の請求項は、サンプルの順序におけるさまざまなステップの要素を提示し、提示した特定の順序又は階層に限定されることを意味していない。

【0120】

本明細書に開示された態様に関連して説明した方法又はアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、又はそれら２つの組み合わせで直接的に具体化することができる。ソフトウェアモジュール（例えば、実行可能な命令及び関連データを含む）及び他のデータは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は本技術分野で知られている任意の他の形式のコンピュータ読み取り可能記憶媒体等のデータメモリに存在することができる。サンプルの記憶媒体は、例えば、コンピュータ／プロセッサ（本明細書では、便宜上「プロセッサ」と称されることがある）などの機械に結合されることができ、そのようなプロセッサは、情報（例えばコード）を記憶媒体から読み出し、情報を記憶媒体に書き込むことができる。サンプルの記憶媒体は、プロセッサに一体化することができる。プロセッサ及び記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に存在することができる。ＡＳＩＣは、ユーザ機器内に存在することができる。あるいは、プロセッサ及び記憶媒体は、ユーザ機器内のディスクリートコンポーネントとして存在することができる。さらに、いくつかの態様においては、任意の適切なコンピュータプログラム製品は、本開示の１つ以上の態様に関するコードを含むコンピュータ読み取り可能媒体を含むことができる。いくつかの態様では、コンピュータプログラム製品は、包装材料を含むことができる。

【0121】

本発明を様々な態様に関連して説明したが、本発明はさらなる修正が可能であると理解するものである。この出願は、一般に、本発明の原理に従う本発明のあらゆる変形、使用又は適合をカバーするものであり、本発明が関係する技術分野において、既知の慣用的な実施の範囲内となるような本開示からの逸脱したものを含む。

【図1】

【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14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】