特許 6803921 ランダムアクセスバックオフのためのシステムおよび方法

(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】6803921

(24)【登録日】2020年12月3日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】ランダムアクセスバックオフのためのシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 74/08 20090101AFI20201214BHJP

   H04W 76/18 20180101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   H04W74/08

   H04W76/18

【請求項の数】20

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2018-548421(P2018-548421)

(86)(22)【出願日】2017年3月13日

(65)【公表番号】特表2019-512955(P2019-512955A)

(43)【公表日】2019年5月16日

(86)【国際出願番号】CN2017076509

(87)【国際公開番号】WO2017157268

(87)【国際公開日】20170921

【審査請求日】2018年10月24日

(31)【優先権主張番号】62/308,021

(32)【優先日】2016年3月14日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/451,983

(32)【優先日】2017年3月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】504161984

【氏名又は名称】ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100140534

【弁理士】

【氏名又は名称】木内 敬二

(72)【発明者】

【氏名】ビン・リュウ

(72)【発明者】

【氏名】ヨンボ・ゼン

(72)【発明者】

【氏名】ジエン・ワン

(72)【発明者】

【氏名】グオロン・リ

(72)【発明者】

【氏名】ユ・カイ

【審査官】 野村 潔

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１２８７３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００７／０２４７９１（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特開２０１０−１８３５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１５３０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０８３２３０（ＷＯ，Ａ２）

(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】

ランダムアクセス手順を実行するための方法であって、
ランダムアクセス手順の一部として、第１のランダムアクセスプリアンブルを、ユーザ機器(UE)が送信するステップと、
前記ランダムアクセス手順が失敗したと判定するステップと、前記判定に基づいて、
0からランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数までの範囲のバックオフウィンドウの中からバックオフ時間をユーザ機器(UE)がランダムに選択するステップであって、前記ランダムアクセスプリアンブルユニットは、ランダムアクセスプリアンブル継続時間である、ステップと、
前記選択されたバックオフ時間が満了するまで前記UEが待つステップと、
第２のランダムアクセスプリアンブルを前記UEが送信するステップと
を含む、方法。

【請求項2】

前記ランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数が、複数の倍数のうちの1つであり、異なる倍数が、異なる継続時間をもつランダムアクセスプリアンブルのために選択される請求項1に記載の方法。

【請求項3】

倍数の複数の組があり、前記ランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数が、前記ランダムアクセスプリアンブルの継続時間に従って前記倍数の複数の組のうちの1つから選択される請求項1に記載の方法。

【請求項4】

前記ランダムアクセスプリアンブルが、最初、第1のキャリアまたは第1の帯域のうちの1つで送信され、前記ランダムアクセスプリアンブルが、第2のキャリアまたは第2の帯域のうちの1つで再送信される請求項1に記載の方法。

【請求項5】

前記バックオフ時間をランダムに選択するステップが、
予め定義された期間のステップ内の初期バックオフ時間を選択することと、
前記初期バックオフ時間内の前記バックオフ時間を選択することと
を含む請求項1に記載の方法。

【請求項6】

前記第１のランダムアクセスプリアンブルを複数のブロックに区画するステップと、前記複数のブロックの各々を別々に送信するステップとをさらに含む請求項1に記載の方法。

【請求項7】

前記複数のブロックの各々を別々に送信することが、前記複数のブロックの少なくとも一部をアップリンクデータチャネルとインターリーブすることを含む請求項6に記載の方法。

【請求項8】

前記ランダムアクセスプリアンブルがネットワークリソース内で送信され、前記ネットワークリソースは、前記ネットワークリソースおよびギャップに関連するギャップ時間の継続時間がサブフレームの継続時間の整数倍に等しくなるように前記ネットワークリソースの後に挿入された前記ギャップも含む請求項1に記載の方法。

【請求項9】

ランダムアクセス手順を実行するための方法であって、
前記ランダムアクセス手順に参加するユーザ機器(UE)に関連するランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数としてバックオフパラメータ値を進化型NodeB(eNB)が決定するステップであって、前記ランダムアクセスプリアンブルユニットは、ランダムアクセスプリアンブル継続時間である、ステップと、
前記バックオフパラメータ値のインジケータを前記eNBがシグナリングするステップと、
前記バックオフパラメータ値に従ってランダムアクセスプリアンブルを前記eNBが受信するステップと
を含む、方法。

【請求項10】

倍数の複数の組があり、前記ランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数が、前記ランダムアクセスプリアンブルの継続時間に従って前記倍数の複数の組のうちの1つから選択される請求項9に記載の方法。

【請求項11】

予め定義された期間を選択するステップと、
前記予め定義された期間のインジケータをシグナリングするステップと
をさらに含む請求項9に記載の方法。

【請求項12】

前記ランダムアクセスプリアンブルが複数のブロックに区画され、前記ランダムアクセスプリアンブルを受信するステップが、前記複数のブロックの各々を別々に受信することを含む請求項9に記載の方法。

【請求項13】

前記複数のブロックのうちの少なくとも一部とインターリーブされたアップリンクデータチャネルを受信するステップをさらに含む請求項12に記載の方法。

【請求項14】

少なくとも1つのプロセッサによって実行するためのプログラミングを記憶する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記プログラミングが、
ランダムアクセス手順の一部として、第１のランダムアクセスプリアンブルを、ユーザ機器(UE)が送信し、
前記ランダムアクセス手順が失敗したと判定し、前記判定に基づいて、
0からランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数までの範囲のバックオフウィンドウの中からバックオフ時間をランダムに選択し、前記ランダムアクセスプリアンブルユニットは、ランダムアクセスプリアンブル継続時間であり、
前記選択されたバックオフ時間が満了するまで待ち、
第２のランダムアクセスプリアンブルを送信する、
ための命令を含む、非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項15】

前記ランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数が、複数の倍数のうちの1つであり、前記プログラミングが、異なる継続時間のランダムアクセスプリアンブルのために異なる倍数を選択するための命令を含む請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項16】

倍数の複数の組があり、前記プログラミングが、前記ランダムアクセスプリアンブルの継続時間に従って前記倍数の複数の組のうちの1つから前記ランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数を選択するための命令を含む請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項17】

前記プログラミングが、予め定義された期間のステップ内の初期バックオフ時間を選択し、前記初期バックオフ時間内の前記バックオフ時間を選択するための命令を含む請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項18】

前記プログラミングが、前記ランダムアクセスプリアンブルを複数のブロックに区画し、前記複数のブロックの各々を別々に送信するための命令を含む請求項14に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。

【請求項19】

命令を含むメモリストレージと、
前記メモリと通信する1つまたは複数のプロセッサとを含み、前記1つまたは複数のプロセッサは、
ランダムアクセス手順の一部として、第１のランダムアクセスプリアンブルを、ユーザ機器(UE)が送信し、
前記ランダムアクセス手順が失敗したと判定し、前記判定に基づいて、
0からランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数までの範囲のバックオフウィンドウの中からバックオフ時間をランダムに選択し、前記ランダムアクセスプリアンブルユニットは、ランダムアクセスプリアンブル継続時間であり、
前記選択されたバックオフ時間が満了するまで待ち、
第２のランダムアクセスプリアンブルを送信する、
ための命令を実行する、ユーザ機器。

【請求項20】

命令を含むメモリストレージと、
前記メモリと通信する1つまたは複数のプロセッサとを含み、前記1つまたは複数のプロセッサは、
ランダムアクセス手順に参加するユーザ機器(UE)に関連するランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数としてバックオフパラメータ値を決定し、前記ランダムアクセスプリアンブルユニットは、ランダムアクセスプリアンブル継続時間であり、
前記バックオフパラメータ値のインジケータをシグナリングし、
前記バックオフパラメータ値に従ってランダムアクセスプリアンブルを受信する、
ための前記命令を実行する、進化型NodeB(eNB)。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、「System and Method for Random Access Backoffs」と題する2016年3月14日に出願された米国仮出願第62/308,021号および「System and Method for Random Access Backoffs」と題した2017年3月7日に出願された米国非仮出願第15/451,983号の利益を主張するものである。これらの出願の各々は、その全体が転載されているかのように参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、概して、デジタル通信のためのシステムおよび方法に関し、特定の実施形態においては、ランダムアクセスバックオフのためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0003】

ユーザ機器(UE)が初めにネットワークにアタッチするかまたはセル間のハンドオーバに参加するときには、UEおよびそのUEがエンティティ(進化型NodeB(eNB: evolved NodeB)、低電力ノード(LPN: low power node)など)との接続を設定するためにアタッチしているエンティティによってランダムアクセス手順が実行される。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

例示的な実施形態は、ランダムアクセスバックオフのためのシステムおよび方法を提供する。

【0005】

例示的な実施形態によれば、ランダムアクセス手順を実行するための方法が提供される。方法は、0からランダムアクセスプリアンブルユニット(random access preamble unit)の指定された倍数までの範囲のバックオフウィンドウ(backoff window)の中からバックオフ時間をユーザ機器(UE)がランダムに選択するステップと、バックオフ時間によって初期化された時間が満了するまでUEが待つステップと、ランダムアクセスプリアンブルをUEが再送信するステップとを含む。

【0006】

指定された倍数は、複数の指定された倍数のうちの1つであり、異なる指定された倍数が、異なる継続時間をもつランダムアクセスプリアンブルのために選択される。指定された倍数の複数の組があり、指定された倍数は、ランダムアクセスプリアンブルの継続時間に従って指定された倍数の複数の組のうちの1つから選択される。ランダムアクセスプリアンブルは、最初、第1のキャリアまたは第1の帯域のうちの1つで送信され、ランダムアクセスプリアンブルは、第2のキャリアまたは第2の帯域のうちの1つで再送信される。

【0007】

バックオフ時間をランダムに選択するステップは、予め定義された期間のステップ内の初期バックオフ時間を選択することと、初期バックオフ時間内のバックオフ時間を選択することとを含む。方法は、ランダムアクセスプリアンブルを複数のブロックに区画するステップをさらに含み、ランダムアクセスプリアンブルを再送信するステップは、複数のブロックの各々を別々に送信することを含む。複数のブロックの各々を別々に送信することは、複数のブロックの少なくとも一部をアップリンクデータチャネルとインターリーブすることを含む。

【0008】

ランダムアクセスプリアンブルは、ネットワークリソース内で送信され、ネットワークリソースは、ネットワークリソースおよびギャップに関連するギャップ時間の継続時間がサブフレームの継続時間の整数倍に等しくなるようにネットワークリソースの後に挿入されたギャップも含む。

【0009】

例示的な実施形態によれば、ランダムアクセス手順を実行するための方法が提供される。方法は、ランダムアクセス手順に参加するUEに関連するランダムアクセスプリアンブルユニットに従ってバックオフパラメータ値を進化型NodeB(eNB)が決定するステップと、バックオフパラメータ値のインジケータをeNBがシグナリングするステップと、バックオフパラメータ値に従ってランダムアクセスプリアンブルをeNBが受信するステップとを含む。

【0010】

バックオフパラメータ値は、ランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数を指定する。指定された倍数の複数の組があり、指定された倍数は、ランダムアクセスプリアンブルの継続時間に従って指定された倍数の複数の組のうちの1つから選択される。

【0011】

方法は、予め定義された期間のステップを選択するステップと、予め定義された期間のステップのインジケータをシグナリングするステップとをさらに含む。ランダムアクセスプリアンブルは、複数のブロックに区画され、ランダムアクセスプリアンブルを受信するステップは、複数のブロックの各々を別々に受信することを含む。方法は、複数のブロックのうちの少なくとも一部とインターリーブされたアップリンクデータチャネルを受信するステップをさらに含む。

【0012】

例示的な実施形態によれば、ランダムアクセスプリアンブルを送信するための方法が提供される。方法は、ランダムアクセスプリアンブルをUEが生成するステップと、一回の試行当たりの物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)の繰り返しの数が閾値よりも多いとき、ランダムアクセスプリアンブルを複数のブロックにUEが区画するステップと、複数のブロックの各々をUEが別々に送信するステップとを含む。

【0013】

複数のブロックの各々を別々に送信するステップは、複数のブロックの少なくとも一部をアップリンクデータチャネルとインターリーブすることを含む。

【0014】

例示的な実施形態によれば、少なくとも1つのプロセッサによって実行するためのプログラミングを記憶する非一時的コンピュータ可読媒体が提供される。プログラミングは、0からランダムアクセスプリアンブルユニットの指定された倍数までの範囲のバックオフウィンドウの中からバックオフ時間をランダムに選択し、バックオフ時間によって初期化された時間が満了するまで待ち、ランダムアクセスプリアンブルを再送信するための命令を含む。

【0015】

指定された倍数は、複数の指定された倍数のうちの1つであり、プログラミングは、異なる継続時間のランダムアクセスプリアンブルのために異なる指定された倍数を適用するための命令を含む。指定された倍数の複数の組があり、プログラミングは、ランダムアクセスプリアンブルの継続時間に従って指定された倍数の複数の組のうちの1つから指定された倍数を選択するための命令を含む。プログラミングは、予め定義された期間のステップ内の初期バックオフ時間を選択し、初期バックオフ時間内のバックオフ時間を選択するための命令を含む。プログラミングは、ランダムアクセスプリアンブルを複数のブロックに区画し、複数のブロックの各々を別々に送信するための命令を含む。

【0016】

上述の実施形態の実施は、狭帯域通信システムの拡大されたプリアンブルの継続時間と折り合いを付けるために競合解決において使用されるバックオフウィンドウの適合を可能にする。固定のバックオフウィンドウでは、全体的な効率を犠牲にすることなくチャネルの競合に効果的に対処することができない。

【0017】

本開示およびその利点のより完全な理解のために、次いで、添付の図面と併せて考慮される以下の説明に対する参照がなされる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】モノのインターネット(IoT)通信システムの高レベル図である。

【図2】異種ネットワーク(HetNet)を使用して実装された例示的なIoT通信システムを示す図である。

【図3】例示的なランダムアクセス手順を示す図である。

【図4】2回の繰り返しを用いるNB-PRACH送信の時間-周波数の図である。

【図5A】不十分に小さいバックオフパラメータ値から生じる衝突を示す時間-周波数の図である。

【図5B】異なる衝突の確率を強調したネットワークリソースの図である。

【図6】本明細書において開示される例示的な実施形態による、継続時間がランダムアクセスプリアンブルユニットの2倍である例示的なバックオフウィンドウを示す図である。

【図7】本明細書において開示される例示的な実施形態による、バックオフパラメータ値の異なる組が異なるランダムアクセスプリアンブルの継続時間に割り当てられる例示的なバックオフパラメータ値の表である。

【図8A】例示的な実施形態3による第1の例示的なNB-PRACH動作を強調した時間-周波数のグラフである。

【図8B】例示的な実施形態3による第2の例示的なNB-PRACH動作を強調した時間-周波数のグラフである。

【図8C】例示的な実施形態3による第3の例示的なNB-PRACH動作を強調した時間-周波数のグラフである。

【図8D】例示的な実施形態3による第4の例示的なNB-PRACH動作を強調した時間-周波数のグラフである。

【図9A】例示的な実施形態4によるマルチステップバックオフを強調した第1の時間-周波数のグラフである。

【図9B】例示的な実施形態4によるマルチステップバックオフを強調した第2の時間-周波数のグラフである。

【図10A】本明細書において開示される例示的な実施形態によるランダムアクセスチャネルへの時間-周波数リソースの例示的な割り振りを示す図である。

【図10B】本明細書において開示される例示的な実施形態によるランダムアクセスチャネルへの時間-周波数リソースの例示的な割り振りを示す図である。

【図11A】本明細書において開示される例示的な実施形態による同じカバレッジレベルのチャネルを多重化するために使用される2つの帯域またはPRBの図である。

【図11B】本明細書において開示される例示的な実施形態による、帯域またはPRBのうちの少なくとも1つが未使用のリソースを有するときの2つの帯域またはPRBの図である。

【図11C】本明細書において開示される例示的な実施形態による優先度に基づく割り振りを強調した2つの帯域またはPRBの図である。

【図11D】本明細書において開示される例示的な実施形態による別々の帯域またはPRBの割り振りを用いる2つの帯域またはPRBの図である。

【図12】本明細書において開示される例示的な実施形態による長いランダムアクセスプリアンブルのより短い部分への分割を強調した時間-周波数の図である。

【図13】本明細書において開示される例示的な実施形態によるランダムアクセス手順に参加するUEにおいて行われる例示的な動作の流れ図である。

【図14】本明細書において開示される例示的な実施形態によるランダムアクセス手順に参加するeNBにおいて行われる例示的な動作の流れ図である。

【図15】本明細書において開示される例示的な実施形態による、ランダムアクセスプリアンブルの送信を1msのサブフレーム境界に揃えるための予め定義されたギャップ時間の使用を強調したネットワークリソースの図である。

【図16A】本明細書において開示される例示的な実施形態によるネットワークリソースの連続した割り振りを強調したネットワークリソースの第1の図である。

【図16B】本明細書において開示される例示的な実施形態によるネットワークリソースの混合された割り振りを強調したネットワークリソースの第2の図である。

【図17】本明細書において説明される方法を実行するための実施形態の処理システムのブロック図である。

【図18】電気通信ネットワークを介してシグナリングを送信および受信するように適合されたトランシーバのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

現在例示的である実施形態の作製および使用が以下で詳細に検討される。しかし、本開示は、多種多様な特定の文脈で具現化され得る多くの応用可能な発明の概念を提供することを理解されたい。検討される特定の実施形態は、実施形態を作製および使用する特定の方法を例示するに過ぎず、本開示の範囲を限定しない。

【0020】

図1は、モノのインターネット(IoT)通信システム100の高レベル図を示す。IoT通信システム100は、本質的に消費者向け、産業用、自動車用、環境用、農業用、軍事用、医療用、および小売用である電気デバイス、物理的物体、およびその他のものを含む多種多様なIoTデバイスに接続されるネットワーク105を含む。ネットワーク105は、IoTデバイスが接続および制御されることを可能にする。ネットワーク105は、インターネット、プライベートまたはパブリックデータネットワークなどの任意の既存の通信インフラストラクチャである可能性がある。

【0021】

図2は、異種ネットワーク(HetNet)を使用して実装された例示的なIoT通信システム200を示す。HetNetは、3GPP LTEに準拠した通信ネットワーク、または構造的に展開されるエンティティを通じて通信が行われる任意のその他の規格に準拠したもしくは規格に準拠しない通信ネットワークなどの計画されたネットワークインフラストラクチャを含む。図2に示されるように、計画されたネットワークインフラストラクチャは、カバーエリア206を有する進化型NodeB(eNB)205、カバーエリア208を有するeNB207、およびカバーエリア210を有するeNB209を含む複数のeNBを含む。HetNetは、計画されていないネットワークインフラストラクチャも含む。計画されていないネットワークインフラストラクチャは、カバレッジおよび/または通信システムの性能全体を向上させるのに役立つようにHetNetの運用者またはHetNetのユーザによって展開される低電力ノード(LPN)を含み得る。図2に示される計画されていないネットワークインフラストラクチャは、カバーエリア216を有するLPN215およびカバーエリア218を有するLPN217を含む複数のLPNを含む。それらの名前が示唆するように、LPNは、通常、計画されたネットワークインフラストラクチャのeNBよりも低い電力レベルで送信する。eNBおよびLPNは、セルまたは送信点(transmission point)と呼ばれる可能性がある。

【0022】

HetNetは、移動するかまたは移動しないかのどちらかであるIoTデバイス220、IoTデバイス222、およびIoTデバイス224などのIoTデバイスにサービスを提供する。IoTデバイスの能力は幅広く異なり得る。例として、IoTデバイスは、スマートフォンなどのスマートデバイスである場合には、複数のサービスと同時に通信することができる、マルチメディアを表示する、マルチメディアを作成する、インタラクティブセッションに参加する、データを提供するなどの可能性がある。別の例として、IoTデバイスは、防犯センサまたは天気気温などのセンサである場合、そのIoTデバイスのセンサの示度をデータアグリゲータに周期的に報告することに制限される可能性がある。IoTデバイスの能力と無関係に、IoTデバイスは、通信インフラストラクチャ(たとえば、図2のHetNet)との接続を確立することができる必要がある。

【0023】

eNBは、通常、計画されたネットワークインフラストラクチャの種類に応じて、NodeB、基地局、通信コントローラ、アクセスポイントなどとも呼ばれる。IoTデバイスは、通常、IoTデバイスの種類に応じて、ユーザ機器(UE)、移動局、モバイル、端末、ユーザ、サブスクライバ、局、デバイス、スマートデバイスなどとも呼ばれる。

【0024】

HetNetはいくつかのIoTデバイスと通信することができる複数のeNBを使用する可能性があることが理解されるが、簡単にするために、3つのeNB、2つのLPN、および3つのIoTデバイスのみが図示される。

【0025】

すでに検討されたように、UEが初めに通信システムにアタッチするとき、またはUEがセルの間のハンドオーバに参加するときには、UEによってランダムアクセス手順が実行される。UEは、通信システムまたはセルのエンティティ(たとえば、eNB、LPNなど)とのランダムアクセス手順に参加する。第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)ロングタームエボリューション(LTE)に準拠した通信システムにおいて、ランダムアクセス手順は、概して、UEが複数のランダムアクセスプリアンブルのうちの1つを選択し、eNB(上述のように通信システムのエンティティの一例)に送信することをともない、eNBは、UEが接続要求を行うことを可能にするためにUEにネットワークリソースを割り当てる。ランダムアクセス手順が失敗した場合、UEは、そのUEが再試行することが可能になる前に特定の量の時間待たなければならない。UEが待つ時間の量は、バックオフ(BO)と呼ばれる。

【0026】

図3は、例示的なランダムアクセス手順300を示す。ランダムアクセス手順300は、eNB305およびUE310によって実行される処理および行われる送信を含む。ランダムアクセス手順300の一部は、UE310がランダムアクセスプリアンブルを選択し、ランダムアクセスプリアンブルをeNB305に送信することを含む。しかし、2つ以上のUEがランダムアクセス手順に参加している状況では、別のUEが同じランダムアクセスプリアンブルを選択するゼロでない確率がある。複数のUEが同じランダムアクセスプリアンブルを送信するとき、プリアンブルの衝突が起こる(イベント315)。eNB305は、バックオフ(BO)パラメータを決定し(ブロック317)、バックオフパラメータをともなうランダムアクセス応答(RAR)をUE310に送信する(イベント319)。UE310は、eNB305によって提供されたBOパラメータに従ってバックオフを実行する(ブロック321)。バックオフが完了すると、UE310は、ランダムアクセスパラメータを送信する(イベント323)。

【0027】

3GPP LTEにおいて使用されるRACHバックオフメカニズムは、3GPP LTEリリース13において導入され、媒体アクセス制御(MAC)バックオフインジケーション(BI)に基づく。必要とされ、時間が許す場合には、4ビットから別の値へのMAC BIサイズの縮小およびバックオフ範囲への対応する変更などのバックオフメカニズムへの限られた変更が考慮され得る。UEは、間隔[0, バックオフパラメータ値]からバックオフ時間をランダムに、一様に選択する。間隔[0, バックオフパラメータ値]は、バックオフウィンドウとも呼ばれる。バックオフパラメータ値は、バックオフパラメータ値の表へのインデックスの形態でシグナリングされる。Table 1(表1)は、3GPP TS 36.321からの表7.2-1、バックオフパラメータ値を示し、Table 2(表2)は、3GPP LTE物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)プリアンブルの継続時間を示す。

【0028】

【表1】

【0029】

【表2】

【0030】

狭帯域IoT(NB-IoT)臨時会合およびRAN1#84会合において、以下の項目が合意された。
- 3.75kHzのサブキャリア間隔を用いる単一トーン送信に基づくNB-PRACH方式が、NB-IoTにおいて使用されることになり、
- 各送信は、各グループが1つのサイクリックプレフィックス(CP)とシンボルグループの5つのシンボルとを含む4つのグループからなり、
- 1、2、4、8、16、32、64、および128回のNB-PRACHの繰り返しが提供され、eNBは、8つの提供される繰り返しから最大3つのNB-PRACHの繰り返しを構成することができる。Table 3(表3)は、8つの提供される繰り返しに基づいて可能なプリアンブルの継続時間を示す。

【0031】

【表3】

【0032】

しかし、これらのバックオフパラメータ値およびバックオフ時間は、もはやNB-IoTプリアンブルの継続時間に合わない。繰り返しによって、NB-IoT PRACHプリアンブルの継続時間は、Table 1(表1)のバックオフパラメータの一部よりもさらに長く、したがって、一部の小さな値は、長いプリアンブルの継続時間に比して意味を成さないということがわかる。たとえば、10msのバックオフパラメータ値は、2回以上の繰り返しを用いるプリアンブルに対して役に立たない。

【0033】

図4は、2回の繰り返しを用いるNB-PRACH送信の時間-周波数の図400を示す。すでに検討されたように、各NB-PRACH送信は、各グループが1つのCPと5つのシンボルを有するシンボルグループとを含む4つのグループからなる。例示的な例として、第1のNB-PRACH送信405が、4つのグループ410〜416を含む。図4に示されるように、第2のNB-PRACH送信420が、各グループが1つのCPと5つのシンボルを有するシンボルグループとを含む4つのグループ(420〜426)をさらに含む。加えて、擬似ランダム周波数ホッピングがNB-PRACH送信の間で実施され、この擬似ランダム周波数ホッピングは、図4においては第1のNB-PRACH送信405と第2のNB-PRACH送信420との間の周波数の差430として示される。しかし、各NB-PRACH送信内の周波数リソースの使用は、繰り返しの間で変わらないままである。

【0034】

3GPP LTE PRACHプリアンブルと比較して、NB-PRACHプリアンブルの継続時間は、特に、カバレッジの拡大の目的で多くの繰り返しが送信される状況ではずっと長い可能性があることが留意される。さらに、NB-PRACHの長さにもずっと幅広い変動がある。場合によっては、たとえば、より大きな繰り返しの値によって、NB-PRACHプリアンブルの継続時間は、3GPP LTEにおいて現在使用されているバックオフパラメータ値の一部よりもさらに長い。したがって、より小さなバックオフパラメータ値の一部は、より大きなNB-PRACHプリアンブルの継続時間と比較されるとき、実用上意味を成さない。例示的な例として、10msのバックオフパラメータ値は、2回以上の繰り返しを用いるNB-PRACHプリアンブルに対して役に立たない。ランダムに選択されたバックオフ時間は、現在のNB-PRACHプリアンブルの継続時間に合わない。別の例示的な例として、3GPP LTEのバックオフパラメータ値によれば、セルの負荷が重くなく、バックオフパラメータ値が10msとして選択されるが、ランダムアクセスプリアンブルが25.6msの継続時間を有する(ギャップ時間(GT)なし)場合、ランダムアクセスプリアンブルは干渉を引き起こす。本明細書において使用されるとき、ギャップ時間は、信号が送信されない継続時間を意味する。時間領域において物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)とPRACHとの間に挿入される状況では、ギャップ時間はガード時間と同じである。

【0035】

図5Aは、不十分に小さいバックオフパラメータ値から生じる衝突を示す時間-周波数の図500を示す。RAプリアンブルの送信の間の衝突は、バックオフ時間とプリアンブルの継続時間が合わないことが原因で発生する可能性がある。検討する目的で、図5Aに示される状況は、25.6msのNB-PRACHプリアンブルの継続時間および10msのバックオフパラメータ値を含む。イベント505において、第1のUE(UE1)および第2のUE(UE2)が、同じネットワークリソースでNB-PRACHプリアンブル(UE1に関するプリアンブル508およびUE2に関するプリアンブル509)を送信し、プリアンブルの衝突を生じる。両方のUEが、それぞれ、(UE1に関して)4msのバックオフ時間および(UE2に関して)7msのバックオフ時間をランダムに選択する。したがって、4msのバックオフの後、UE1がそのUE1のNB-PRACHプリアンブル(プリアンブル513)を再送信し(イベント510)、7msのバックオフの後、UE2がそのUE2のNB-PRACHプリアンブル(プリアンブル514)を再送信する(イベント515)。しかし、NB-PRACHプリアンブルは25.6msの長さであるので、UE1は、UE2がそのUE2のNB-PRACHプリアンブル514を送信する前にそのUE1のNB-PRACHプリアンブル513の送信を完了することができず、別のプリアンブルの衝突が起こる。

【0036】

現在のバックオフメカニズムを使用すると、長いプリアンブルの継続時間および短いプリアンブルの継続時間に関する衝突の確率が、プリアンブルの長さの幅広い範囲が原因で大きく異なる。例示的な例として、同じセルの負荷条件の下で、バックオフパラメータ値が960msに設定される場合、短いプリアンブルの継続時間(たとえば、12.8ms)を使用するUEは、衝突の確率が低く、アクセスするための機会がずっと多くなり、長いプリアンブルの継続時間(たとえば、819.2ms)を使用するUEは、衝突の確率が高く、アクセスするための機会がより少なくなる。加えて、NB-IoTの狭帯域の性質が原因で、長いプリアンブルの継続時間は、NB PUSCH(NB-PUSCH)送信を妨げ、NB PUSCH(NB-PUSCH)送信の余分な遅延を引き起こす可能性がある。妨げの問題を減らすために、ネットワークリソースの割り振りが変更される必要がある可能性がある。

【0037】

図5Bは、異なる衝突の確率を強調したネットワークリソースの図550を示す。プリアンブルの長さの幅広い範囲が原因で、同じリソースユニットを前提として、長いプリアンブルの継続時間および短いプリアンブルの継続時間に関する衝突の確率は大きく異なる。図550は、それぞれが同じサイズのリソースを割り振られた3つの種類のランダムアクセスプリアンブルの継続時間を示す。レガシーのメカニズムによれば、同じセルの負荷に関して、バックオフウィンドウが960msのような大きなバックオフウィンドウとして固定される場合、12.8msのプリアンブルの継続時間のような短いプリアンブルの継続時間を用いるUEに関して、それらのUEは、アクセスするための機会がより多く、したがって、衝突の確率が低い可能性があり、一方、819.2msのプリアンブルの継続時間のような長いプリアンブルの継続時間を用いるUEに関して、それらのUEは、機会がより少なく、衝突の確率が高い。特に多くの繰り返しにより、NB-PRACHプリアンブルの継続時間がLTEのために定義されたバックオフパラメータ値の一部よりもずっと長くなるので、バックオフの後に衝突および干渉が引き続き発生する可能性があり、場合によっては、NB-PRACHプリアンブルの長さが幅広く変動し、衝突の確率が異なるプリアンブルの長さに対して異なる可能性があることが留意される。

【0038】

例示的な実施形態によれば、バックオフパラメータ値が、バックオフ時間をプリアンブルの継続時間に揃えるためにランダムアクセスプリアンブルの継続時間(ランダムアクセスプリアンブルユニット)の倍数として定義される。異なるランダムアクセスプリアンブルの継続時間によって幅広く変動するアクセスの機会および衝突の確率をもたらす、バックオフパラメータ値を時間の値で定義する代わりに、バックオフパラメータ値をランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数として定義することは、アクセスの機会および衝突の確率が異なるランダムアクセスプリアンブルの継続時間に対して実質的に一定のままであることを可能にする。例示的な実施形態は以下を含む。
- 例示的な実施形態1: バックオフパラメータ値の同じ組が、異なるランダムアクセスプリアンブルの継続時間に対して使用される。
- 例示的な実施形態2: バックオフパラメータ値の異なる組が、異なるランダムアクセスプリアンブルの継続時間または繰り返しに対して使用される。
- 例示的な実施形態3: バックオフパラメータ値および周波数ホッピングが、アクセスの機会を増やし、衝突の確率を減らすために組み合わされる。周波数ホッピングは、同じNB-PRACH帯域もしくは物理リソースブロック(PRB)内または異なるNB-PRACH帯域もしくはPRB内で実行される可能性があることが留意される。
- 例示的な実施形態4: マルチステップバックオフが、実行される。
ステップ1 - 期間の数のバックオフ、および
ステップ2 - 期間内のランダムオフセット
これらの例示的な実施形態の詳細な検討が下で与えられる。

【0039】

例示的な実施形態によれば、eNBが、対応するランダムアクセスチャネルに対する負荷に応じてバックオフパラメータ値を決定する。技術的な規格または通信システムの運用者が、可能なバックオフパラメータ値の表などの可能なバックオフパラメータ値を定義する可能性がある。しかし、eNBが、ランダムアクセスチャネルに対する負荷に基づいてUEにシグナリングするための実際のバックオフパラメータ値を選択する。

【0040】

例示的な実施形態によれば、ランダムアクセスの負荷に基づいてNB-PRACHのためのネットワークリソースを割り振るために、ネットワークリソースの割り振りが準静的に実行される。各ランダムアクセスチャネルが1つのNB-PRACHプリアンブルのフォーマット(たとえば、継続時間、繰り返しなど)に関連するようにして、異なる数のネットワークリソースが異なるNB-PRACHチャネルのために割り振られ得る。NB-PUSCHへのレイテンシーを削減するために、長いランダムアクセスプリアンブルは、複数の部分に分割される可能性がある。

【0041】

例示的な実施形態1によれば、バックオフパラメータ値は、ランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数として指定され、同じバックオフパラメータ値が、異なるランダムアクセスパラメータの継続時間に対して使用される。UEのバックオフウィンドウは、バックオフパラメータ値とランダムアクセスプリアンブルユニットとの積として定義され、ランダムアクセスプリアンブルユニットは、UEのためのランダムアクセスプリアンブルの継続時間に等しい。したがって、ランダムアクセスウィンドウは、異なるランダムアクセスプリアンブルの継続時間を用いる異なるUEに関して異なる。異なるランダムアクセスプリアンブルの継続時間に関して同じバックオフパラメータ値を使用することは、統一されたパラメータにより非常に簡単である。しかし、重い負荷のある状況においては、長いランダムアクセスプリアンブルの継続時間のためのレイテンシーが、非常に大きい可能性がある。バックオフパラメータ値は、技術的な規格によってまたは通信システムの運用者によって定義され得る。Table 4(表4)は、例示的なバックオフパラメータ値を示す。Table 5(表5)は、msを単位とする例示的なバックオフパラメータ値と、プリアンブルの継続時間の倍数とを示す。

【0042】

【表4】

【0043】

【表5】

【0044】

バックオフウィンドウは、3GPP LTEに準拠した通信システムにおけるバックオフウィンドウと同じようにして使用される可能性があり、UEは、バックオフウィンドウの中から時間をランダムに選択し、UEは、その時間が満了するのを待ってからそのUEのNB-PRACHプリアンブルを再送信する。

【0045】

バックオフウィンドウは、3GPP LTEに準拠した通信システムにおけるバックオフウィンドウと同様にして使用される可能性があり、UEは、バックオフウィンドウの中から数をランダムに選択し、UEは、ランダムアクセスプリアンブルユニットにその数をかけた分だけ待ってからそのUEのNB-PRACHプリアンブルを再送信する。図6は、継続時間がランダムアクセスプリアンブルユニットの2倍である例示的なバックオフウィンドウ600を示す。Table 6(表6)は、異なるランダムアクセスプリアンブルユニットを用いる2つのUEに関する例示的なバックオフ時間を示す。

【0046】

【表6】

【0047】

例示的な実施形態2によれば、バックオフパラメータ値は、ランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数として指定され、バックオフパラメータ値の異なる組が、異なるランダムアクセスプリアンブルの繰り返しに対して使用される。異なるランダムアクセスプリアンブルの繰り返しに対するバックオフプリアンブル値の異なる組の使用は、異なるランダムアクセスプリアンブルの継続時間に対して異なるバックオフウィンドウサイズの調整を可能にする。例として、長いランダムアクセスプリアンブルの継続時間が、小さな値を用いるバックオフパラメータ値の組に割り当てられる一方、短いランダムアクセスプリアンブルの継続時間が、大きな値をもつバックオフパラメータ値の組に割り当てられる。図7は、バックオフパラメータ値の異なる組が異なるランダムアクセスプリアンブルの継続時間に割り当てられる例示的なバックオフパラメータ値の表700を示す。図7に示されるように、比較的小さなバックオフパラメータ値を含む第1のバックオフパラメータの組705が、多いランダムアクセスプリアンブルの繰り返しに割り当てられ、中間のバックオフパラメータ値を含む第2のバックオフパラメータの組710が、中間のランダムアクセスプリアンブルの繰り返しに割り当てられ、広い範囲のバックオフパラメータ値を含む第3のバックオフパラメータの組715が、少ないランダムアクセスプリアンブルの繰り返しに割り当てられる。

【0048】

例示的な実施形態3によれば、バックオフパラメータ値が、ランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数として指定され、ランダムアクセスプリアンブルの繰り返しの回数に基づくバックオフウィンドウサイズと周波数ホッピングの組合せが使用される。例示的な例として、少ない回数のランダムアクセスプリアンブルの繰り返しを用いる状況では、非ゼロのバックオフウィンドウサイズおよび周波数ホッピングが使用される。別の例示的な例として、多い回数のランダムアクセスプリアンブルの繰り返しを用いる状況では、バックオフウィンドウは使用されず、周波数ホッピングが使用される。

【0049】

図8Aは、例示的な実施形態3による第1の例示的なNB-PRACH動作を強調した時間-周波数のグラフ800を示す。図8Aに示されるように、バックオフウィンドウは、ランダムアクセスプリアンブルの継続時間の倍数であり、周波数ホッピングは、同じ周波数のNB-PRACH帯域またはPRB内で行われる。NB-IoTにおいて、PRBは、複数のNB-PRACH帯域を含む可能性がある。図8Bは、例示的な実施形態3による第2の例示的なNB-PRACH動作を強調した時間-周波数のグラフ820を示す。図8Bに示されるように、バックオフウィンドウは、ランダムアクセスプリアンブルの継続時間の倍数であり、周波数ホッピングは、異なる周波数のNB-PRACH帯域またはPRB内で行われる。図8Aおよび図8Bに示される例は、好ましくは、少ない回数のランダムアクセスプリアンブルの繰り返しを用いる状況で使用される可能性がある。

【0050】

図8Cは、例示的な実施形態3による第3の例示的なNB-PRACH動作を強調した時間-周波数のグラフ840を示す。図8Cに示されるように、バックオフウィンドウは、継続時間ゼロであり(つまり、バックオフがなく)、周波数ホッピングは、同じ周波数のNB-PRACH帯域またはPRB内で行われる。図8Dは、例示的な実施形態3による第4の例示的なNB-PRACH動作を強調した時間-周波数のグラフ860を示す。図8Dに示されるように、バックオフウィンドウは、継続時間ゼロであり、周波数ホッピングは、異なる周波数のNB-PRACH帯域またはPRB内で行われる。図8Cおよび図8Dに示される例は、好ましくは、多い回数のランダムアクセスプリアンブルの繰り返しを用いる状況で使用される可能性がある。

【0051】

例示的な実施形態4によれば、バックオフパラメータ値は、ランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数として指定され、マルチステップバックオフが実行される。例示的な例として、それぞれの期間がランダムアクセスプリアンブルの送信のために割り振られたいくつかの時間-周波数リソースを含むようにしてNB-PRACHリソースが周期的に割り振られる状況で、2ステップバックオフは、第1のステップにおいて、予め定義された期間のステップにおいてバックオフが実行されること(期間および期間のステップはeNBまたはUEによって決定される)と、第2のステップにおいて、期間内のランダムオフセットが選択されること(ランダムオフセットはUEによって決定される)とを含む。周波数ホッピングも利用され得る。

【0052】

図9Aは、例示的な実施形態4によるマルチステップバックオフを強調した第1の時間-周波数のグラフ900を示す。図9Aに示されるように、いくつかの時間-周波数リソースが、ランダムアクセスプリアンブルの送信のために割り振られる一方、その他の時間-周波数リソースは、PUSCHの送信、ギャップ時間などに割り振られる。異なるUEは、異なるNB-PRACHの期間に割り当てられる。例として、UE1は、1つの期間を用いるNB-PRACHバックオフを割り当てられ、つまり、UE1は、次の期間内にUEによって選択された時間-周波数リソース上でNB-PRACHプリアンブルを再送信することができ、一方、UE2は、2つの期間を用いるNB-PRACHバックオフを割り当てられ、つまり、UE2は、第1の送信に続く第2の期間内にUEによって選択された時間-周波数リソース上でNB-PRACHプリアンブルを再送信することができる。図9Aに示されるように、ランダムアクセスプリアンブルがより短いときは、より多くの送信機会があり、したがって、UEは、ランダムアクセスプリアンブルの送信のためのアクセスの機会をランダムに選択することができ、一方、より長いランダムアクセスプリアンブルに関しては、より少ない機会がある。図9Bは、例示的な実施形態4によるマルチステップバックオフを強調した第2の時間-周波数のグラフ950を示す。図9Bに示されるように、PUSCHの送信のためにはリソースが割り振られない一方、その他のリソースは、ランダムアクセスプリアンブルの送信、ギャップ時間などに割り振られる。

【0053】

別の例示的な実施形態においては、NB-PRACHをLTEの1ミリ秒のサブフレーム境界に揃えることが有益である。1つの代替においては、NB-PRACHの終わりに異なるギャップ時間が挿入され得る。Table 7(表7)は、NB-PRACHプリアンブルの終わりに挿入される可能性がある例示的なギャップ時間を列挙する。Table 7(表7)に列挙されるギャップ時間は、例示を目的とする。実際のギャップ時間は、異なる可能性があり、意図されるセルのカバレッジおよび/またはプリアンブルの継続時間に応じて決まる。たとえば、128回の繰り返しを用いるNB-PRACHのためのギャップ時間は、それぞれ、266.7usのCPに対しては0.8msであり、66.7usのCPに対しては0.2msである可能性がある。ギャップ時間は、たとえば1msのサブフレーム境界など、揃える目的で使用され得る。

【0054】

【表7】

【0055】

別の代替的な例示的実施形態においては、複数のNB-PRACHリソースがTDMで多重化され得る。各リソースは、同じプリアンブルの継続時間をもつ1つの種類のNB-PRACHに専用である。複数の割り振られたNB-PRACHの継続時間が時間的に集約され、PRACHリソース全体を1msのサブフレーム境界に揃えるためにギャップ時間が後に続く。

【0056】

別の代替的な例示的実施形態においては、複数のNB-PRACHリソースがTDMで多重化され得る。各リソースは、同じプリアンブルの継続時間をもつ1つの種類のNB-PRACHに専用である。複数の割り振られたNB-PRACHの継続時間が、PRACHリソース全体を1msのサブフレーム境界に揃えるために時間的に集約される。この場合、PRACHの後にギャップ時間はない。たとえば、継続時間6.4msをもつ5つのプリアンブルは、1msのサブフレーム境界と位置が揃い得る。

【0057】

例示的な実施形態によれば、eNBは、ランダムアクセスの負荷に基づいてNB-PRACHのために時間-周波数リソースを割り振る。eNBは、割り振りをシグナリングするためにシステム情報ブロック(SIB)を利用し得る。例示的な例として、eNBは、各ランダムアクセスチャネルがランダムアクセスプリアンブルのフォーマットに関連するようにして異なるランダムアクセスチャネルのために異なる数の時間-周波数リソースを割り振る可能性がある。ランダムアクセスチャネル(つまり、割り振られた時間-周波数リソース)は、1つのNB-PRACH帯域またはPRB内で時分割多重化(TDM)されるおよび/または周波数分割多重化(FDM)される可能性がある。代替的に、ランダムアクセスチャネルは、異なるNB-PRACH帯域またはPRB内で割り振られる可能性がある。負荷は、セルに基づくのではなくランダムアクセスチャネルに基づいて分散される可能性がある。負荷が高いときは、より多くの時間-周波数リソースが割り振られる可能性がある。

【0058】

図10Aおよび図10Bは、ランダムアクセスチャネルへの時間-周波数リソースの例示的な割り振りを示す。図10Aは、FDMの方法でのランダムアクセスチャネルへの時間-周波数リソースの例示的な割り振り1000を示す。図10Bは、TDMの方法でのランダムアクセスチャネルへの時間-周波数リソースの例示的な割り振り1010を示す。

【0059】

例示的な実施形態によれば、ランダムアクセスチャネルのために割り振られた時間-周波数リソースが、NB-PUSCHのために割り振られた時間-周波数リソースと多重化される。NB-PUSCHとランダムアクセスチャネルとの多重化は、長いNB-PRACHプリアンブルによって引き起こされるNB-PUSCHのレイテンシーを削減するのに役立つ可能性がある。

【0060】

例示的な実施形態によれば、複数の帯域またはPRBが、NB-PRACHとNB-PUSCHとを多重化する際に使用される。図11Aは、同じカバレッジレベルのチャネルを多重化するために使用される2つの帯域またはPRBの図1100を示す。NB-PUSCHおよびNB-PRACHが同じカバレッジレベルである(つまり、それらのチャネルが同じプリアンブルの継続時間を有する)状況では、チャネルが、たとえば、TDMを使用して同じ帯域またはPRBへと多重化される。図11Bは、帯域またはPRBのうちの少なくとも1つが未使用のリソースを有するときの2つの帯域またはPRBの図1120を示す。1つまたは複数の帯域またはPRB内に未使用のリソースがある状況では、NB-PUSCHに未使用のリソースが割り振られ得る。図11Cは、優先度に基づく割り振りを強調した2つの帯域またはPRBの図1140を示す。混合された多重化を用いる状況では、リソースの割り振りが、プリアンブルの優先度に従ってなされる可能性がある。例として、長いプリアンブルが、短いプリアンブルよりも高い優先度を有する。図11Dは、別々の帯域またはPRBの割り振りを用いる2つの帯域またはPRBの図1160を示す。NB-PUSCHおよびNB-PRACHは、別々の帯域またはPRBに割り振られる可能性がある。3つ以上の帯域またはPRBが利用可能である場合、NB-PUSCHまたはNB-PRACHの各々は、2つ以上の帯域またはPRBを割り振られる可能性がある。

【0061】

例示的な実施形態によれば、長いランダムアクセスプリアンブル(長い継続時間を有するプリアンブル)が、複数の部分に分割される。各部分は、別々にスケジューリングされ、送信される可能性がある。ランダムアクセスプリアンブルの継続時間を削減することは、ネットワークリソースが拡大された量の時間のために割り振られないので、NB-PUSCHのレイテンシーを減らす。より短い部分の各々は、より短い部分と同じ継続時間のランダムアクセスプリアンブル全体に割り当てられたバックオフパラメータ値を利用し得る。図12は、長いランダムアクセスプリアンブルのより短い部分への分割を強調した時間-周波数の図1200を示す。図1200に示されるように、長いランダムアクセスプリアンブルは、2つの部分に分割され、リソース1205およびリソース1210において送信される。境界(たとえば、2msのスロットまたは4msのサブフレーム境界)を揃えるために、ランダムアクセスプリアンブルの後にギャップ時間が挿入される可能性があることが留意される。

【0062】

図13は、ランダムアクセス手順に参加するUEにおいて行われる例示的な動作1300の流れ図を示す。動作1300は、UEがランダムアクセス手順に参加するときにUEにおいて行われる動作を示す可能性がある。

【0063】

動作1300は、UEがランダムアクセス手順が失敗したと判定することから始まる(ブロック1305)。ランダムアクセス手順は、たとえば、eNBがUEによって送信されたランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答を送信しない場合、失敗している。あるいは、ランダムアクセス手順は、UEがeNBからランダムアクセス応答を受信するが、ランダムアクセス応答がUEのためのものでなく、同じランダムアクセスプリアンブルを送信した別のUEのためのものである場合、失敗している。UEは、[0, ランダムアクセスパラメータ値 * ランダムアクセスプリアンブルユニット]の範囲のバックオフウィンドウからバックオフ時間を選択する(ブロック1310)。ランダムアクセスパラメータ値は、eNBによってシグナリングされる。例示的な例として、eNBは、技術的な規格または通信システムの運用者によって指定されたランダムアクセスパラメータ値の表の中でどのランダムアクセスパラメータ値を使用すべきかのインジケータをシグナリングする。UEは、バックオフ時間が満了するまで待つ(ブロック1315)。バックオフ時間が満了するとき、UEは、ランダムアクセスプリアンブルを再送信する(ブロック1320)。一部の例示的な実施形態において、ランダムアクセスプリアンブルは、複数のブロックに区画され、UEは、複数のブロックの各々を送信する。一部の例示的な実施形態において、UEは、PUSCHをブロックの少なくとも一部とインターリーブする。

【0064】

第1の態様において、本出願は、ランダムアクセス手順を実行するためのシステムおよび方法を提供する。方法は、0からランダムアクセスプリアンブルユニットの指定された倍数までの範囲のバックオフウィンドウの中からバックオフ時間をUEがランダムに選択するステップと、バックオフ時間によって初期化された時間が満了するまでUEが待つステップと、ランダムアクセスプリアンブルをUEが再送信するステップとを含む。

【0065】

第1の態様による方法の第1の実施形態によれば、指定された倍数は、複数の指定された倍数のうちの1つであり、異なる指定された倍数が、異なる継続時間をもつランダムアクセスプリアンブルのために選択される。第1の態様の任意の上述の実施形態または第1の態様自体による方法の第2の実施形態によれば、指定された倍数の複数の組があり、指定された倍数が、ランダムアクセスプリアンブルの継続時間に従って指定された倍数の複数の組のうちの1つから選択される。第1の態様の任意の上述の実施形態または第1の態様自体による方法の第3の実施形態によれば、ランダムアクセスプリアンブルが、最初、第1のキャリアまたは第1の帯域のうちの1つで送信され、ランダムアクセスプリアンブルが、第2のキャリアまたは第2の帯域のうちの1つで再送信される。

【0066】

第1の態様の任意の上述の実施形態または第1の態様自体による方法の第4の実施形態によれば、バックオフ時間をランダムに選択するステップは、予め定義された期間のステップ内の初期バックオフ時間を選択することと、初期バックオフ時間内のバックオフ時間を選択することとを含む。第1の態様の任意の上述の実施形態または第1の態様自体による方法の第5の実施形態によれば、方法は、ランダムアクセスプリアンブルを複数のブロックに区画するステップをさらに含み、ランダムアクセスプリアンブルを再送信するステップは、複数のブロックの各々を別々に再送信することを含む。第1の態様の任意の上述の実施形態または第1の態様自体による方法の第6の実施形態によれば、複数のブロックの各々を別々に送信することは、複数のブロックの少なくとも一部をアップリンクデータチャネルとインターリーブすることを含む。第1の態様の任意の上述の実施形態または第1の態様自体による方法の第7の実施形態によれば、ランダムアクセスプリアンブルは、ネットワークリソース内で送信され、ネットワークリソースは、ネットワークリソースおよびギャップに関連するギャップ時間の継続時間がサブフレームの継続時間の整数倍に等しくなるようにネットワークリソースの後に挿入されたギャップも含む。

【0067】

第2の態様において、本出願は、ランダムアクセス手順を送信するためのシステムおよび方法を提供する。方法は、ランダムアクセスプリアンブルをUEが生成するステップと、一回の試行当たりの物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)の繰り返しの数が閾値よりも多いとき、ランダムアクセスプリアンブルを複数のブロックにUEが区画するステップと、複数のブロックの各々をUEが別々に送信するステップとを含む。

【0068】

第2の態様による方法の第1の実施形態によれば、複数のブロックの各々を別々に送信するステップは、複数のブロックの少なくとも一部をアップリンクデータチャネルとインターリーブすることを含む。

【0069】

図14は、ランダムアクセス手順に参加するeNBにおいて行われる例示的な動作1400の流れ図を示す。動作1400は、eNBがランダムアクセス手順に参加するときにeNBにおいて行われる動作を示す可能性がある。

【0070】

動作1400は、eNBがバックオフパラメータ値を決定することから始まる(ブロック1405)。バックオフパラメータ値は、UEのランダムアクセスプリアンブルユニット(たとえば、ランダムアクセスプリアンブルの継続時間)の倍数として指定される。例示的な例として、バックオフパラメータ値の同じ組が、すべてのランダムアクセスプリアンブルユニットに対して使用される。別の例示的な例として、バックオフパラメータ値の異なる組が、異なるランダムアクセスプリアンブルの継続時間に対して使用される。さらに別の例示的な例として、ランダムアクセスパラメータユニットに基づくバックオフパラメータ値に加えて、周波数ホッピングも使用される。さらに別の例示的な例として、バックオフのための期間が指定され、期間内のオフセットが指定されるかまたはUEによって選択可能であるかのどちらかであるマルチステップバックオフが使用される。eNBは、バックオフパラメータ値またはそのインジケータをUEにシグナリングする(ブロック1410)。eNBは、バックオフパラメータ値に従ってランダムアクセスプリアンブルを受信する(ブロック1415)。

【0071】

第3の態様において、本出願は、ランダムアクセス手順を実行するためのシステムおよび方法を提供する。方法は、ランダムアクセス手順に参加するUEに関連するランダムアクセスプリアンブルユニットに従ってバックオフパラメータ値をeNBが決定するステップと、バックオフパラメータ値のインジケータをeNBがシグナリングするステップと、バックオフパラメータ値に従ってランダムアクセスプリアンブルをeNBが受信するステップとを含む。

【0072】

第3の態様による方法の第1の実施形態によれば、バックオフパラメータ値は、ランダムアクセスプリアンブルユニットの倍数を指定する。第3の態様の任意の上述の実施形態または第3の態様自体による方法の第2の実施形態によれば、指定された倍数の複数の組があり、指定された倍数が、ランダムアクセスプリアンブルの継続時間に従って指定された倍数の複数の組のうちの1つから選択される。第3の態様の任意の上述の実施形態または第3の態様自体による方法の第3の実施形態によれば、方法は、予め定義された期間のステップを選択するステップと、予め定義された期間のステップのインジケータをシグナリングするステップとをさらに含む。

【0073】

第3の態様の任意の上述の実施形態または第3の態様自体による方法の第4の実施形態によれば、ランダムアクセスプリアンブルが、複数のブロックに区画され、ランダムアクセスプリアンブルを受信するステップが、複数のブロックの各々を別々に受信することを含む。第3の態様の任意の上述の実施形態または第3の態様自体による方法の第5の実施形態によれば、方法は、複数のブロックの少なくとも一部とインターリーブされたアップリンクデータチャネルを受信するステップをさらに含む。

【0074】

合わないバックオフパラメータ値によって引き起こされるあり得る衝突の問題に対処するために、バックオフ時間を基本的な時間ユニットの倍数として定義するべきであり、ユニットは、プリアンブルの継続時間に等しい可能性がある。RAN1の観点から見て、問題は、プリアンブルの継続時間(GTを考慮しない)が15kHzのサブキャリアの間隔に関して1msのサブフレームおよび3.75kHzのサブキャリアの間隔に関して4msのサブフレームのサブフレーム境界と揃えられず、そのことが、スケジューリングの複雑さを高める可能性があることである。例示的な実施形態によれば、1つの解決策は、ギャップ時間を挿入することである。以下は、2つの例である。
- 例A: 各ランダムアクセスプリアンブルの送信リソースをサブフレーム境界に揃えるためにランダムアクセスプリアンブルの後にギャップ時間の可変の長さを付加する。上でTable 3(表3)に示されたように、ランダムアクセスプリアンブルの継続時間とサブフレーム境界との間のギャップは異なる。ランダムアクセスプリアンブルを1msのサブフレーム境界と揃えるために使用され得る4種類のギャップ時間、たとえば、{0.2ms, 0.4ms, 0.6ms, 0.8ms}がある可能性がある。しかし、それらのギャップ時間の一部は、不必要なオーバーヘッドをもたらす。
- 例B: 1群のランダムアクセスプリアンブルの送信リソースをサブフレーム境界と揃えるために1群のランダムアクセスプリアンブルの送信リソースの後にギャップ時間の予め定義された長さを付加する。この手法は、TDMによって異なるプリアンブルの継続時間のためのリソースを多重化することになり、予め定義されたギャップ時間(たとえば、0.2ms)が、1群のランダムアクセスプリアンブルの送信リソースの後に付加され得る。したがって、累積された時間が、1msのサブフレーム境界と揃えられ得る。図15は、ランダムアクセスプリアンブルの送信を1msのサブフレーム境界に揃えるための予め定義されたギャップ時間の使用を強調したネットワークリソースの図1500を示す。

【0075】

別の例示的な実施形態によれば、1つの解決策は、ギャップ時間なしに複数のランダムアクセスプリアンブルの送信を束ね、ランダムアクセスプリアンブルの送信をスケジューリングするためにリソースパターンを使用することである。この解決策においては、ランダムアクセス送信のための専用の帯域が存在し、eNBはこの帯域内でNB-PUSCHをスケジューリングしないと仮定される。したがって、GTは必要ない。異なるプリアンブルの継続時間に対応する複数のランダムアクセスプリアンブルの送信リソースが、TDMによって多重化される。図16Aは、ネットワークリソースの連続した割り振りを強調したネットワークリソースの第1の図1600を示す。図16Bは、ネットワークリソースの混合された割り振りを強調したネットワークリソースの第2の図1650を示す。

【0076】

提案1: PRACHチャネルをNB-IoTのサブフレーム境界と揃えるために上の解決策を考える。異なるPRACHプリアンブルのフォーマットに関してあり得る不均衡な衝突の確率に対処するために、PRACHのための準静的なリソース割り振りが採用され得る。第1に、現在のセルの負荷ではなく、ランダムアクセスチャネルの負荷のインジケータが定義され得る。つまり、負荷はランダムアクセスチャネル単位である。各ランダムアクセスチャネルは、1つのプリアンブルのフォーマットに関連する。負荷が重いときは、より多くのリソースが割り振られ得る。結果として、eNBは、ランダムアクセスチャネルの負荷に基づいて異なるランダムアクセスチャネルのために異なる数のリソースを割り振ることができ、リソース割り振り情報はSIBによって運ばれ得る。

【0077】

提案2: 異なるプリアンブルのフォーマットのための異なるランダムアクセスチャネルにおける衝突の確率を均衡させるためにランダムアクセスチャネルの負荷に基づく準静的なリソース割り振りを考える。

【0078】

図17は、ホストデバイスにインストールされ得る、本明細書において説明される方法を実行するための実施形態の処理システム1700のブロック図を示す。示されるように、処理システム1700は、図17に示されるように配列される可能性がある（または可能性がない）プロセッサ1704、メモリ1706、およびインターフェース1710〜1714を含む。プロセッサ1704は、計算および/またはその他の処理に関連するタスクを実行するように適合された任意の構成要素または構成要素の集合である可能性があり、メモリ1706は、プロセッサ1704によって実行するためのプログラミングおよび/または命令を記憶するように適合された任意の構成要素または構成要素の集合である可能性がある。実施形態において、メモリ1706は、非一時的コンピュータ可読媒体を含む。インターフェース1710、1712、1714は、処理システム1700がその他のデバイス/構成要素および/またはユーザと通信することを可能にする任意の構成要素または構成要素の集合である可能性がある。たとえば、インターフェース1710、1712、1714のうちの1つまたは複数は、プロセッサ1704からホストデバイスおよび/またはリモートデバイスにインストールされたアプリケーションにデータ、制御、または管理メッセージを通信するように適合され得る。別の例として、インターフェース1710、1712、1714のうちの1つまたは複数は、ユーザまたはユーザデバイス(たとえば、パーソナルコンピュータ(PC)など)が処理システム1700とインタラクション/通信することを可能にするように適合され得る。処理システム1700は、長期的なストレージ(たとえば、不揮発性メモリなど)などの図17に示されていないさらなる構成要素を含む可能性がある。

【0079】

一部の実施形態において、処理システム1700は、電気通信ネットワークにアクセスしているかまたはそうでなければ電気通信ネットワークの一部であるネットワークデバイスに含まれる。一例において、処理システム1700は、基地局、中継局、スケジューラ、コントローラ、ゲートウェイ、ルータ、アプリケーションサーバ、または電気通信ネットワーク内の任意のその他のデバイスなどの、ワイヤレスまたは有線電気通信ネットワーク内のネットワーク側デバイス内にある。その他の実施形態において、処理システム1700は、移動局、ユーザ機器(UE)、パーソナルコンピュータ(PC)、タブレット、ウェアラブル通信デバイス(たとえば、スマートウォッチなど)、または電気通信ネットワークにアクセスするように適合された任意のその他のデバイスなどの、ワイヤレスまたは有線電気通信ネットワークにアクセスするユーザ側デバイス内にある。

【0080】

一部の実施形態において、インターフェース1710、1712、1714のうちの1つまたは複数は、処理システム1700を、電気通信ネットワークを介してシグナリングを送信および受信するように適合されたトランシーバに接続する。図18は、電気通信ネットワークを介してシグナリングを送信および受信するように適合されたトランシーバ1800のブロック図を示す。トランシーバ1800は、ホストデバイスにインストールされ得る。示されるように、トランシーバ1800は、ネットワーク側インターフェース1802、カプラ1804、送信機1806、受信機1808、信号プロセッサ1810、およびデバイス側インターフェース1812を含む。ネットワーク側インターフェース1802は、ワイヤレスまたは有線電気通信ネットワークを介してシグナリングを送信または受信するように適合された任意の構成要素または構成要素の集合を含み得る。カプラ1804は、ネットワーク側インターフェース1802を介した双方向通信を容易にするように適合された任意の構成要素または構成要素の集合を含み得る。送信機1806は、ベースバンド信号をネットワーク側インターフェース1802を介した送信に好適な変調されたキャリア信号に変換するように適合された任意の構成要素または構成要素の集合(たとえば、アップコンバータ、電力増幅器など)を含み得る。受信機1808は、ネットワーク側インターフェース1802を介して受信されたキャリア信号をベースバンド信号に変換するように適合された任意の構成要素または構成要素の集合(たとえば、ダウンコンバータ、低雑音増幅器など)を含み得る。信号プロセッサ1810は、ベースバンド信号をデバイス側インターフェース1812を介した通信に好適なデータ信号に変換するか、またはその逆の変換を行うように適合された任意の構成要素または構成要素の集合を含み得る。デバイス側インターフェース1812は、信号プロセッサ1810とホストデバイス内の構成要素(たとえば、処理システム1700、ローカルエリアネットワーク(LAN)ポートなど)との間でデータ信号を通信するように適合された任意の構成要素または構成要素の集合を含み得る。

【0081】

トランシーバ1800は、任意の種類の通信媒体を介してシグナリングを送信および受信し得る。一部の実施形態において、トランシーバ1800は、ワイヤレス媒体を介してシグナリングを送信および受信する。たとえば、トランシーバ1800は、セルラプロトコル(たとえば、ロングタームエボリューション(LTE)など)、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)プロトコル(たとえば、Wi-Fiなど)、または任意のその他の種類のワイヤレスプロトコル(たとえば、Bluetooth（登録商標）、近距離無線通信(NFC: near field communication)など)などのワイヤレス電気通信プロトコルに従って通信するように適合されたワイヤレストランシーバである可能性がある。そのような実施形態において、ネットワーク側インターフェース1802は、1つまたは複数のアンテナ/放射要素を含む。たとえば、ネットワーク側インターフェース1802は、単一のアンテナ、複数の別々のアンテナ、またはマルチレイヤ通信、たとえば、単入力多出力(SIMO)、多入力単出力(MISO)、多入力多出力(MIMO)などのために構成されたマルチアンテナアレイを含み得る。その他の実施形態において、トランシーバ1600は、有線媒体、たとえば、ツイストペアケーブル、同軸ケーブル、光ファイバなどを介してシグナリングを送信および受信する。特定の処理システムおよび/またはトランシーバは、示される構成要素のすべてまたは構成要素のサブセットのみを利用する可能性があり、統合のレベルはデバイス毎に異なる可能性がある。

【0082】

本明細書において提供される実施形態の方法の1つまたは複数のステップは、対応するユニットまたはモジュールによって実行され得ることを理解されたい。たとえば、信号は、送信ユニットまたは送信モジュールによって送信され得る。信号は、受信ユニットまたは受信モジュールによって受信され得る。信号は、処理ユニットまたは処理モジュールによって処理され得る。その他のステップは、選択ユニット/モジュール、待ちユニット/モジュール、決定ユニット/モジュール、および/またはシグナリングユニット/モジュールによって実行され得る。それぞれのユニット/モジュールは、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組合せである可能性がある。たとえば、ユニット/モジュールのうちの1つまたは複数は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)または特定用途向け集積回路(ASIC)などの集積回路である可能性がある。

【0083】

本開示およびその利点が詳細に説明されたが、添付の請求項によって定義される本開示の精神および範囲を逸脱することなしに様々な変更、置き換え、および改変がここになされ得ることを理解されたい。

【符号の説明】

【0084】

100 IoT通信システム
105 ネットワーク
200 IoT通信システム
205 eNB
206 カバーエリア
207 eNB
208 カバーエリア
209 eNB
210 カバーエリア
215 LPN
216 カバーエリア
217 LPN
218 カバーエリア
220 IoTデバイス
222 IoTデバイス
224 IoTデバイス
300 ランダムアクセス手順
305 eNB
310 UE
400 図
405 第1のNB-PRACH送信
410〜416 グループ
420 第2のNB-PRACH送信
420〜426 グループ
430 周波数の差
500 図
508 プリアンブル
509 プリアンブル
513 プリアンブル
514 プリアンブル
550 図
600 バックオフウィンドウ
700 表
705 第1のバックオフパラメータの組
710 第2のバックオフパラメータの組
715 第3のバックオフパラメータの組
800 グラフ
820 グラフ
840 グラフ
860 グラフ
900 グラフ
950 グラフ
1000 割り振り
1010 割り振り
1100 図
1120 図
1140 図
1160 図
1200 図
1205 リソース
1210 リソース
1300 動作
1400 動作
1500 図
1600 第1の図
1650 第2の図
1700 処理システム
1704 プロセッサ
1706 メモリ
1710〜1714 インターフェース
1800 トランシーバ
1802 ネットワーク側インターフェース
1804 カプラ
1806 送信機
1808 受信機
1810 信号プロセッサ
1812 デバイス側インターフェース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17】

【図18】