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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022009459
(43)【公開日】2022-01-14
(54)【発明の名称】ミリ波通信システムの方法および装置
(51)【国際特許分類】
H04W 36/24 20090101AFI20220106BHJP
H04W 16/28 20090101ALI20220106BHJP
H04W 88/06 20090101ALI20220106BHJP
【ＦＩ】
H04W36/24
H04W16/28
H04W88/06
【審査請求】有
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021173837
(22)【出願日】2021-10-25
(62)【分割の表示】P 2019134566の分割
【原出願日】2012-12-06
(31)【優先権主張番号】61/568,639
(32)【優先日】2011-12-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．３ＧＰＰ
(71)【出願人】
【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】カール ワン
(72)【発明者】
【氏名】リー インシュエ ケー．
(72)【発明者】
【氏名】オヌール シャーヒン
(72)【発明者】
【氏名】フィリップ ジェイ．ピエトラスキー
(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】グレッグ エー．チャールトン
【テーマコード（参考）】
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K067AA13
5K067DD25
5K067DD34
5K067EE04
5K067EE10
5K067GG01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】候補ｍｍＷ基地局の初期選択およびｍｍＷ獲得リソースおよび手順の構成を含み、両方ともセルラーネットワークの支援を受けるためのミリ波リンク通信を確立方法及び無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）を提供する。
【解決手段】方法は、ｍｍＷ獲得ビーコンを送信し、ｍｍＷ獲得ビーコンを処理してｍｍＷビーム配列及びタイミング同期化を実現し、そしてセルラー又はｍｍＷリンク経由でアップリンク報告を行う。ｍｍＷ無線送信／受信ユニットは、セルラーシステムを通じてミリ波ＷＴＲＵ情報を基地局に送信し、ｍｍＷ獲得開始タイミング情報を含む候補ｍｍＷ基地局の候補リストを受信し、候補リスト内のｍＢに対する受信ｍｍＷ獲得開始タイミング情報の相関値を計算する。ｍｍＷ ＷＴＲＵは、候補リスト内のｍＢ及びビームに対応する署名シーケンスを使用してスライディングウィンドウ相関を実行する。
【選択図】図３
【解決手段】方法は、ｍｍＷ獲得ビーコンを送信し、ｍｍＷ獲得ビーコンを処理してｍｍＷビーム配列及びタイミング同期化を実現し、そしてセルラー又はｍｍＷリンク経由でアップリンク報告を行う。ｍｍＷ無線送信／受信ユニットは、セルラーシステムを通じてミリ波ＷＴＲＵ情報を基地局に送信し、ｍｍＷ獲得開始タイミング情報を含む候補ｍｍＷ基地局の候補リストを受信し、候補リスト内のｍＢに対する受信ｍｍＷ獲得開始タイミング情報の相関値を計算する。ｍｍＷ ＷＴＲＵは、候補リスト内のｍＢ及びビームに対応する署名シーケンスを使用してスライディングウィンドウ相関を実行する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロセッサと、
送受信機と
を備えた無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、
前記送受信機は、第１のネットワークノードから、第２のネットワークノードへのリンクを確立するための構成情報を受信するように構成され、前記第１のネットワークノードは、第１の無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用し、前記第２のネットワークノードは、第２のＲＡＴを使用し、前記構成情報は、前記第２のネットワークノードの複数のビームのうちの少なくとも第１のビームに関連付けられるタイミング情報を含み、
前記送受信機および前記プロセッサは、前記タイミング情報に基づいて前記第２のネットワークノードの前記複数のビームのうちの少なくとも前記第１のビームを測定するように構成され、
前記プロセッサは、前記測定に基づいて前記第２のネットワークノードの前記複数のビームのうちのビームを選択するように構成され、
前記送受信機および前記プロセッサは、少なくとも前記第１のネットワークノードに送信を送るように構成され、前記送信は、前記ＷＴＲＵが前記第２のネットワークノードへの前記リンクを確立するように構成されているという表示である、
ＷＴＲＵ。
送受信機と
を備えた無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、
前記送受信機は、第１のネットワークノードから、第２のネットワークノードへのリンクを確立するための構成情報を受信するように構成され、前記第１のネットワークノードは、第１の無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用し、前記第２のネットワークノードは、第２のＲＡＴを使用し、前記構成情報は、前記第２のネットワークノードの複数のビームのうちの少なくとも第１のビームに関連付けられるタイミング情報を含み、
前記送受信機および前記プロセッサは、前記タイミング情報に基づいて前記第２のネットワークノードの前記複数のビームのうちの少なくとも前記第１のビームを測定するように構成され、
前記プロセッサは、前記測定に基づいて前記第２のネットワークノードの前記複数のビームのうちのビームを選択するように構成され、
前記送受信機および前記プロセッサは、少なくとも前記第１のネットワークノードに送信を送るように構成され、前記送信は、前記ＷＴＲＵが前記第２のネットワークノードへの前記リンクを確立するように構成されているという表示である、
ＷＴＲＵ。
【請求項2】
前記送受信機および前記プロセッサは、前記第２のネットワークノードに送信を送るように構成され、前記第２のネットワークノードへの前記送信は、前記第２のネットワークノードの前記複数のビームの前記選択されたビームに関連付けられる、請求項１のＷＴＲＵ。
【請求項3】
前記第２のネットワークノードに送られた前記送信は、物理チャネルの上で送信される、請求項２のＷＴＲＵ。
【請求項4】
前記第２のネットワークノードの前記複数のビームのうちの少なくとも前記第１のビームに関連付けられる前記タイミング情報は、前記第１のネットワークノードによって使用される前記第１のＲＡＴに関連付けられるフレームおよびサブフレームの表示を含む、請求項１のＷＴＲＵ。
【請求項5】
前記第１のＲＡＴは、ロングタームエボリューションのＲＡＴであり、前記構成情報は、無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージにおいて受信される、請求項１のＷＴＲＵ。
【請求項6】
前記第２のネットワークノードの前記複数のビームの前記選択されたビームの測定は、予め定められた品質要件を満たす、請求項１のＷＴＲＵ。
【請求項7】
前記送受信機および前記プロセッサは、前記第１のネットワークノードおよび前記第２のネットワークノードの両方へのリンクを同時に維持するように構成される、請求項１のＷＴＲＵ。
【請求項8】
無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）によって実行される方法であって、
第１のネットワークノードから、第２のネットワークノードへのリンクを確立するための構成情報を受信することであって、前記第１のネットワークノードは、第１の無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用し、前記第２のネットワークノードは、第２のＲＡＴを使用し、前記構成情報は、前記第２のネットワークノードの複数のビームのうちの少なくとも第１のビームに関連付けられるタイミング情報を含む、ことと、
前記タイミング情報に基づいて前記第２のネットワークノードの前記複数のビームのうちの少なくとも前記第１のビームを測定することと、
前記測定に基づいて前記第２のネットワークノードの前記複数のビームのうちのビームを選択することと、
少なくとも前記第１のネットワークノードに送信を送ることであって、前記送信は、前記ＷＴＲＵが前記第２のネットワークノードへの前記リンクを確立するように構成されているという表示である、ことと
を備える方法。
第１のネットワークノードから、第２のネットワークノードへのリンクを確立するための構成情報を受信することであって、前記第１のネットワークノードは、第１の無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用し、前記第２のネットワークノードは、第２のＲＡＴを使用し、前記構成情報は、前記第２のネットワークノードの複数のビームのうちの少なくとも第１のビームに関連付けられるタイミング情報を含む、ことと、
前記タイミング情報に基づいて前記第２のネットワークノードの前記複数のビームのうちの少なくとも前記第１のビームを測定することと、
前記測定に基づいて前記第２のネットワークノードの前記複数のビームのうちのビームを選択することと、
少なくとも前記第１のネットワークノードに送信を送ることであって、前記送信は、前記ＷＴＲＵが前記第２のネットワークノードへの前記リンクを確立するように構成されているという表示である、ことと
を備える方法。
【請求項9】
前記測定に基づいて前記第２のネットワークノードの前記複数のビームのうちのビームを選択した後、前記第２のネットワークノードに送信を送ることであって、前記第２のネットワークノードへの前記送信は、前記第２のネットワークノードの前記複数のビームの前記選択されたビームに関連付けられる、ことをさらに備える、請求項８の方法。
【請求項10】
前記第２のネットワークノードに送られた前記送信は、物理チャネルの上で送信される、請求項９の方法。
【請求項11】
前記第２のネットワークノードの前記複数のビームのうちの少なくとも前記第１のビームに関連付けられる前記タイミング情報は、前記第１のネットワークノードによって使用される前記第１のＲＡＴに関連付けられるフレームおよびサブフレームの表示を含む、請求項８の方法。
【請求項12】
前記第１のＲＡＴは、ロングタームエボリューションのＲＡＴであり、前記構成情報は、無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージにおいて受信される、請求項８の方法。
【請求項13】
前記第２のネットワークノードの前記複数のビームの前記選択されたビームの測定は、予め定められた品質要件を満たす、請求項８の方法。
【請求項14】
少なくとも前記第１のネットワークノードに前記送信を送った後、前記第１のネットワークノードおよび前記第２のネットワークノードの両方へのリンクを同時に維持することをさらに備える、請求項８の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１１年１２月８日に出願された米国特許仮出願第６１／５６８，６３９号明細書の利益を主張し、その開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１１年１２月８日に出願された米国特許仮出願第６１／５６８，６３９号明細書の利益を主張し、その開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
３ＧＰＰ(third generation partnership program)は、予想されるモバイルデータの需要に対してＬＴＥ(long term evolution)を導入し、セルラーネットワークの帯域幅を増加させた。しかしながら、モバイルデータの需要見込みの増大により、ＬＴＥ－Ａ(LTE-Advanced)の容量をさらに出力可能にした。高速モバイルデータの配信は、ミリ波（ｍｍＷ）を使用して実装できる。例えば、６０ＧＨｚ ｍｍＷを使用して次世代の高速モバイルデータを配信できる。
【発明の概要】
【0003】
本明細書ではミリ波（ｍｍＷ）通信システムの方法およびシステムを説明する。この方法は、候補ｍｍＷ基地局（ｍＢ）の初期選択およびｍｍＷ獲得リソースおよび手順の構成を含み、両方ともセルラーネットワークの支援を受ける。さらに、方法は、ｍｍＷ獲得ビーコンを送信し、ｍｍＷ獲得ビーコンを処理してｍｍＷビーム配列およびタイミング同期化を実現し、そしてセルラーまたはｍｍＷリンク経由でアップリンク（ＵＬ）報告を行う。例において、ｍｍＷ無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）は、セルラーシステムを通じてミリ波（ｍｍＷ）ＷＴＲＵ（ｍｍＷ ＷＴＲＵ）情報を基地局に送信し、ｍｍＷ獲得開始タイミング情報を含む候補ｍｍＷ基地局（ｍＢ）の候補リストを受信し、そして候補リスト内のｍＢに対する受信ｍｍＷ獲得開始タイミング情報の相関値を計算する。ｍｍＷ ＷＴＲＵは、候補リスト内のｍＢおよびビームに対応する署名シーケンスを使用してスライディングウィンドウ相関を実行する。
【図面の簡単な説明】
【0004】
添付図面とともに例として与えられた以下の説明からより詳細な理解が得られる。
【図1A】開示されている１または複数の実施形態を実装できる例示的な通信システムのシステム図である。
【図2】例示的なミリ波（ｍｍＷ）＋ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）（ｍｍＷ＋ＬＴＥ）統合システムの図である。
【図3】例示的なｍｍＷ獲得プロセスのフロー図である。
【図4A】例示的なｍｍＷ獲得メッセージのフローシーケンスの図である。
【図4B】例示的なｍｍＷ獲得メッセージのフローシーケンスの図である。
【図5】時間構成を開始する初期のｍｍＷ獲得手順の例示的な図である。
【図6】ビーコン送信スキームの例示的な図である。
【図7】ｍｍＷ基地局／ビーム検出および単一のステージ変調の時間同期化ブロックの例示的な図である。
【図8】ｍＢ／ビーム検出および別個に変調されたビーコンの時間同期化ブロックの例示的な図である。
【発明を実施するための形態】
【0005】
図１Ａは、開示された１または複数の実施形態を実装でき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、ブロードキャストなどのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する、多元接続システムにすることができる。通信システム１００は、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じて、複数の無線ユーザがそのようなコンテンツにアクセスすることを可能にする。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）、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ－ＦＤＭＡ）などの、１または複数のチャネルアクセス方法を用いることができる。
【0006】
図１Ａに示しているように、通信システム１００は、ＷＴＲＵ（無線送信／受信ユニット）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０４と、コアネットワーク１０６と、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８と、インターネット１１０と、他のネットワーク１１２とを含むことができるが、開示された実施形態は、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も企図していることが認識されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれは、無線環境で動作および／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にすることができる。例として、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを無線信号を送信および／または受信するように構成でき、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定式または移動式加入者ユニット、ページャ、携帯電話、携帯情報端末（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、家電製品などを含むことができる。
【0007】
通信システム１００は、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂを含むこともできる。基地局１１４ａ、１１４ｂのそれぞれは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つとワイヤレスにインタフェースして、コアネットワーク１０６、インターネット１１０、および／またはネットワーク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にするように構成された任意のタイプのデバイスにすることができる。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、ベーストランシーバ基地局（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）、無線ルータなどにすることができる。基地局１１４ａ、１１４ｂはそれぞれ、単一要素として示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、相互接続された任意の数の基地局および／またはネットワーク要素を含むことができることが認識されよう。
【0008】
基地局１１４ａをＲＡＮ１０４の一部にすることができ、ＲＡＮ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、他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）を含むこともできる。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂをセル（図示せず）と呼ばれる、特定の地理的領域で無線信号を送信および／または受信するように構成できる。セルをセルセクタにさらに分割できる。例えば、基地局１１４ａと関連付けられたセルを３つのセクタに分割できる。従って、一実施形態において、基地局１１４ａは、３つのトランシーバ、即ち、セルの１セクタ当たり１トランシーバを含むことができる。別の実施形態において、基地局１１４ａは、ＭＩＭＯ（多入力多出力）技術を用いることができるので、セルの１セクタ当たり複数のトランシーバを利用することができる。
【0009】
基地局１１４ａ、１１４ｂは、無線インタフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１または複数と通信でき、無線インタフェースを適した任意の無線通信リンク（例えば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光線など）にすることができる。適した任意の無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して、無線インタフェース１１６を確立できる。
【0010】
より詳細には、上述のように、通信システム１００は、多元接続システムにすることができ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ－ＦＤＭＡなどの、１または複数のチャネルアクセススキームを用いることができる。例えば、ＲＡＮ１０４の基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、広域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））を使用して無線インタフェース１１６を確立できる、ＵＴＲＡ(UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)Terrestrial Radio Access)などの無線技術を実装できる。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むことができる。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）を含むことができる。
【0011】
別の実施形態において、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＬＴＥ(Long Term Evolution)および／またはＬＴＥ－Ａ(LTE-Advanced)を使用して無線インタフェース１１６を確立できる、Ｅ－ＵＴＲＡ(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access)などの無線技術を実装できる。
【0012】
他の実施形態において、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（即ち、ＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００１Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ＥＶ－ＤＯ、ＩＳ－２０００(Interim Standard 2000)、ＩＳ－９５(Interim Standard 95)、ＩＳ－８５６(Interim Standard 856)、ＧＳＭ（（登録商標）Global System for Mobile communications）、ＥＤＧＥ(Enhanced Data rates for GSM Evolution)、ＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ ＥＤＧＥ）などの無線技術を実装できる。
【0013】
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にすることができ、事業所、住居、車、キャンパスなどのローカルエリアで無線接続性を容易にするのに適した任意のＲＡＴを利用できる。一実施形態において、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立するＩＥＥＥ８０２．１１などの、無線技術を実装できる。別の実施形態において、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立するＩＥＥＥ８０２．１５などの、無線技術を実装できる。さらに別の実施形態において、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立できる。図１Ａに示しているように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０に直接接続できる。従って、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６経由でインターネット１１０にアクセスする必要がない。
【0014】
ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信でき、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(voice over internet protocol)サービスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうち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にすることができる。例えば、コアネットワーク１０６は、呼制御、課金サービス、モバイルロケーションベースのサービス、プリペイド電話、インターネット接続性、ビデオ配布などを提供でき、および／またはユーザ認証などの高レベルのセキュリティ機能を実行できる。図１Ａに示していないが、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を用いる他のＲＡＮと直接または間接的に通信できることが認識されよう。例えば、コアネットワーク１０６は、Ｅ－ＵＴＲＡ無線技術を利用できるＲＡＮ１０４に接続されることに加えて、ＧＳＭ無線技術を用いた別のＲＡＮ（図示せず）と通信することもできる。
【0015】
コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが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ゲートウェイとして機能することもできる。ＰＳＴＮ１０８は、旧来の音声電話サービス（ＰＯＳＴ）を提供する回線交換電話網を含むことができる。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における伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）およびインターネットプロトコル（ＩＰ）などの、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およびデバイスのグローバルシステムを含むことができる。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／または運用される有線または無線通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを用いることができる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むことができる。
【0016】
通信システム１００のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部またはすべては、マルチモード能力を含むことができる。即ち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンク経由の異なる無線ネットワークと通信するために複数のトランシーバを含むことができる。例えば、図１Ａに示したＷＴＲＵ１０２ｃは、セルベースの無線技術を用いることができる基地局１１４ａと、ＩＥＥＥ８０２無線技術を用いることができる基地局１１４ｂとの通信を行うように構成できる。
【0017】
図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示しているように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送信／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、ノンリムーバブルメモリ１３０、リムーバブルメモリ１３２、電源１３４、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６、および他の周辺機器１３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と整合性を保った上で、上述の要素の部分的組み合わせを任意に含むことができることが認識されよう。
【0018】
プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、標準プロセッサ、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コアと連動する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、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、現場プログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、その他のタイプの集積回路（ＩＣ）、ステートマシンなどにすることができる。プロセッサ１１８は、信号符号化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２が無線環境で動作できるようにさせるその他の機能性を実行できる。プロセッサ１１８をトランシーバ１２０に結合でき、トランシーバ１２０を送信／受信要素１２２に結合できる。図１Ｂでは、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０とを個別のコンポーネントとして示しているが、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０とを電子パッケージまたはチップ内で一体化できることが認識されよう。
【0019】
送信／受信要素１２２は、無線インタフェース１１６経由で基地局（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できる。例えば、一実施形態において、送信／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にすることができる。別の実施形態において、送信／受信要素１２２は、例えば、ＩＲ、ＵＶ、または可視光線の信号を送信および／または受信するように構成されたエミッタ／検出器にすることができる。さらに別の実施形態において、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号と光信号との両方を送受信するように構成できる。送信／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できることが認識されよう。
【0020】
さらに、送信／受信要素１２２を単一要素として図１Ｂに示しているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送信／受信要素１２２を含むことができる。より詳細には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を用いることができる。従って、一実施形態において、ＷＴＲＵ１０２は、無線インタフェース１１６経由で無線信号を送受信する２または３以上の送信／受信要素１２２（例えば、複数のアンテナ）を含むことができる。
【0021】
トランシーバ１２０は、送信／受信要素１２２によって送信される信号を変調し、そして送信／受信要素１２２によって受信される信号を復調するように構成できる。上述のように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード能力を有することができる、従って、トランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、例えば、ＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの、複数のＲＡＴを介して通信できるようにさせる複数のトランシーバを含むことができる。
【0022】
ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８をスピーカ／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、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）表示ユニットまたは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示ユニット）に結合し、そしてこれらからユーザ入力データを受信できる。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することもできる。さらに、プロセッサ１１８は、ノン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などの、適した任意のタイプのメモリからの情報にアクセスし、そしてこれらのメモリにデータを記憶できる。ノンリムーバブルメモリ１３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、またはその他のタイプのメモリ記憶デバイスを含むことができる。リムーバブルメモリ１３２は、ＳＩＭ(subscriber identity module)カード、メモリスティック、ＳＤ(secure digital)メモリカードなどを含むことができる。他の実施形態において、プロセッサ１１８は、サーバまたはホームコンピュータ（図示せず）などの、物理的にＷＴＲＵ１０２に置かれないメモリからの情報にアクセスし、そしてこれらのメモリにデータを記憶できる。
【0023】
プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受信でき、そしてその電力をＷＴＲＵ１０２の他のコンポーネントに分配および／または制御するように構成することができる。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力供給するのに適した任意のデバイスにすることができる。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、燃料電池などを含むことができる。
【0024】
プロセッサ１１８をＧＰＳチップセット１３６に結合することもでき、ＧＰＳチップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在の位置に関する位置情報（例えば、経緯度）を提供するように構成できる。追加または代替として、ＧＰＳチップセット１３６からの情報により、ＷＴＲＵ１０２は、無線インタフェース１１６経由で基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）から位置情報を受信し、および／または２または３以上の近隣の基地局から受信される信号のタイミングに基づいてＷＴＲＵの位置を判定できる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と整合性を保った上で、適した任意の位置判定方法によって位置情報を獲得できることが認識されよう。
【0025】
プロセッサ１１８をさらに他の周辺機器１３８に結合することができ、周辺機器１３８は、付加的な特徴、機能性および／または有線また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むことができる。例えば、周辺機器１３８は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真またはビデオ用）、ＵＳＢ(universal serial bus)ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、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）無線ユニット、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、インターネットブラウザなどを含むことができる。
【0026】
図１Ｃは、実施形態に従ったＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上述のように、ＲＡＮ１０４は、無線インタフェース１１６経由でＷＴＲＵ１０２ａ、ＷＴＲＵ１０２ｂ、ＷＴＲＵ１０２ｃと通信するＥ－ＵＴＲＡ技術を用いることができる。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６とも通信できる。
【0027】
ＲＡＮ１０４は、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含むことができるが、実施形態と整合性を保った上でＲＡＮ１０４は、任意の数のｅノードＢを含むことができることが認識されよう。ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれは、無線インタフェース１１６経由でＷＴＲＵ１０２ａ、ＷＴＲＵ１０２ｂ、ＷＴＲＵ１０２ｃと通信するために１または複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態において、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装できる。従って、ｅノードＢ１４０ａは、例えば、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、そしてＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信する複数のアンテナを使用できる。
【0028】
ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれを特定のセル（図示せず）と関連付けることができ、そして無線リソース管理決定、ハンドオーバー決定、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できる。図１Ｃに示しているように、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｘ２インタフェース経由で互いに通信できる。
【0029】
図１Ｃに示しているコアネットワーク１０６は、モビリティ管理ゲートウェイ（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を含むことができる。上述した要素のそれぞれをコアネットワーク１０６の一部として示しているが、これらの要素のいずれも、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有および／または運用され得ることが認識されよう。
【0030】
ＭＭＥ１４２は、Ｓ１インタフェース経由でＲＡＮ１０４のｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれに接続されて、制御ノードとして機能できる。例えば、ＭＭＥ１４２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証し、ベアラのアクティブ化／非アクティブ化を行い、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期接続(initial attach)時に特定のサービングゲートウェイを選択することなどに関与することができる。ＭＭＥ１４２は、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を用いる他のＲＡＮ（図示せず）とを切り替える制御プレーン機能を提供することもできる。
【0031】
サービングゲートウェイ１４４をＳ１インタフェース経由でＲＡＮ１０４のｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれに接続できる。サービングゲートウェイ１４４は、一般に、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃへの／からのユーザデータパケットをルートして転送できる。サービングゲートウェイ１４４は、ｅノードＢ間のハンドオーバー時にユーザプレーンをアンカーし、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに使用可能になった時にページングをトリガし、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストを管理して記憶するなどの、他の機能も実行できる。
【0032】
サービングゲートウェイ１４４をＰＤＮゲートウェイ１４６に接続することもでき、ＰＤＮゲートウェイは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにインターネット１１０などの、パケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応のデバイスとの間の通信を容易にすることができる。
【0033】
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にすることができる。例えば、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにＰＳＴＮ１０８などの回路交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の固定電話回線の通信デバイスとの間の通信を容易にすることができる。例えば、コアネットワーク１０６は、コアネットワーク１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインタフェースとして機能する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）を含むことができる、またはこれと通信できる。さらに、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにネットワーク１１２へのアクセスを提供でき、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／または運用される他の有線または無線通信ネットワークを含むことができる。
【0034】
ここで説明されるＲＮＥ(Radio Network Evolution)は、新しいネットワークノード、ミリ波基地局（ｍＢ）を含む。ＲＮＥは、モバイルユニットへのｍｍＷアクセスリンク、または他のｍＢおよびセルラー基地局へのＷＴＲＵおよびｍｍＷバックホール（ＢＨ）リンクとして使用できる。ｍｍＷでサポートされたＷＴＲＵ（以下説明のためにｍＷＴＲＵと呼ぶ）は、ｍＷＴＲＵがｍｍＷ層でデータを受信する前に、セルラー層に接続可能である。ｍＷＴＲＵは、アップリンク（ＵＬ）の有無にかかわらずダウンリンク（ＤＬ）でｍｍＷ能力をサポートできる。すべてのｍＷＴＲＵは、割り当てられたｍｍＷチャネルのＵＬとＤＬの両方のセルラー能力を保有できる。セルラー層は、ｍｍＷのネットワーク制御、接続性およびモビリティ管理のうちの１つに使用され、そしてＬ２／３制御メッセージを搬送でき、従ってｍＢが負担するこの機能のコストを軽減する。
【0035】
ここではｍｍＷチャネル記述を説明する。ｍｍＷリンクは、ｍｍＷビームフォーミングができる送信機から、ｍｍＷビームフォーミングができる受信機へのベースバンドシンボル配信として定義できる。例えば、ｍｍＷ ＤＬリンクは、受信側でｍＷＴＲＵビームフィルタリングを行うｍＢ送信ビームフォーミングから成る。ｍＢとｍＷＴＲＵの両方は、送信機ならびに受信機を有する。ｍｍＷリソースユニット（ｍＲＵ）は、ビームフォーミングの特定の組み合わせ（ビーム幅と方向）、およびタイムスロット（タイムスロットは、ＬＴＥサブフレームの断片であり、ＬＴＥ物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）フレームのタイミングで配列する）を含むことができる。各ｍＲＵを制御ｍＢのスケジューリングに特化させることができるが、ｍＷＴＲＵに対するｍＲＵ割り当ての責任は、ｍｅＮＢに与えられている。
【0036】
ここではｍｍＷ受信信号利得を説明する。ｍＢにおける送信電力を増大せずに受信信号強度を効率的に増大させる方法は、ビームフォーミングを適用することによって実現できる。受信機の利得は、受信機または送信機のいずれかまたは両方のビーム幅を減少させることによって増加できる。ビーム幅を効率的に変更する一方法は、フェーズシフティングを適用することである。
【0037】
ＲＮＥシステム能力は、以下のうちの１または複数を含むことができる：１）ターゲットｍＷＴＲＵに対して隣接するｍＢを見つける時に十分な精度をｍｅＮＢに与えるロケーションベースのサービス（ＬＢＳ）または等価物、２）要求に応じてｍＷＴＲＵに割り当てられるｍｍＷリソース、３）ｍＷＴＲＵの獲得の際にどのｍＷＴＲＵも割り当ておよびアクティブ化されていない時のｍＷＴＲＵｍＢアクセスリンクの非アクティブ化。
【0038】
図２は、Ｘ２インタフェースを介してＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ ２１０とｅＮＢ２ ２２０とにリンクしているｅＮＢ１＋ｍＢ１Ａ ２０５を含む、例示的なミリ波（ｍｍＷ）＋ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）（ｍｍＷ＋ＬＴＥ）統合システム２００を示している。さらにｅＮＢ２ ２００は、ＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ ２２５とリンクすることができ、ＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ ２１０と２２５の両方は、Ｐ－ＧＷ ２１５とリンクしている。ｅＮＢ１＋ｍＢ１Ａ ２０５は、Ｘｍｂインタフェース経由でｍＢ１Ｂ ２３０とｍＢ１Ｃ ２３５とにリンクすることができ、ｅＮＢ２ ２２０は、ｍＢ２Ａ ２４０とｍＢ２Ｂ ２４５とｍＢ２Ｃ ２５０とにリンクすることができる。ｍＷＴＲＵ ２５５は、ｅＮＢ１＋ｍＢ１Ａ ２０５とｍＢ１Ｂ ２３０とｍＢ１Ｃ ２３５とにリンクすることが可能である。
【0039】
ｍｍＷ＋ＬＴＥ統合システム２００において、ｍＷＴＲＵ ２５５は、大部分の時間、セルラーシステム（例えば、ＬＴＥネットワーク）につなげたままにすることができる。ｍｍＷサブネットワークは、高速ユーザデータなどの、ｍｍＷを必要とするサービスが要求される時に要求に応じて利用され得る。ｍｍＷリンクは、要求されたサービスの期間のみ維持できる。従って、サービスが要求される度に、ｍｍＷ獲得手順は、ターゲットｍＷＴＲＵのためのｍｍＷリンクを確立するネットワークによって実行できる。
【0040】
ｍｍＷサブネットワークを制御するｍｅＮＢは、ｍＷＴＲＵに対するｍｍＷサービスを開始するときを決定することができる。図２に示しているように、ｍｅＮＢ ２０５は、ｍＷＴＲＵによって提供される（ｍＷＴＲＵの方位および位置、ｍｍＷ能力などの）ｍｍＷ関連情報、および（時系列のｍｍＷ接続情報の有無にかかわらず入手可能なｍＢ座標などの）入手可能なｍＢ情報に基づいてターゲットｍＢ（例えば、ｍＢ１Ｃ ２３５）を選択でき、その後ｍｍＷ獲得手順をトリガできる。
【0041】
獲得プロセス中、ｍＷＴＲＵは、一定のリンク品質要件を満たすｍＢ／ビーム組み合わせを獲得でき、そして選択されたｍＢ／ビーム組み合わせとの（シンボル、フレーム、スロットなどの）タイミングの同期化を実現できる。獲得プロセスは、その後ｍｅＮＢによって構成されるｍＲＵ上で実行できる。獲得手順が完了すると、ｍＷＴＲＵは、その後割り当てられたｍｍＷリンクでユーザデータを送信または受信する準備ができる。
【0042】
低い周波数帯域で動作される標準のセルラーシステムにおいて、専門チャネルは、システムの獲得プロセスを容易にする利用可能なセルワイドである。例えばＬＴＥにおいて、シンボルの同期化は、一次同期化チャネル（ＰＳＣＨ）および二次同期化チャネル（ＳＳＣＨ）経由で実現されて、基本システム情報は、ブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）経由でカバレッジエリア内のすべてのユーザにブロードキャストされる。一方、ｍｍＷシステムのリンク品質は、送信機および／または受信機からの高利得狭ビーム、およびビームの伝搬特性によるビーム（複数）の正しい配列に依存する。ビームフォーミングの指向性が信号カバレッジをビーム幅に対応する狭ビームエリアに限定するので、セルワイドチャネルは、ｍｍＷシステムで利用できない。以下に説明される方法は、ｍｍＷ獲得を支援するのに容易に入手可能なセルラーシステムを利用し、そしてさまざまな実施形態は、より速い獲得、より低い電力消費などを提供できる。
【0043】
この方法は、少なくとも以下の状況を対象とする：１）ｍｍＷ獲得手順は、タイミングの同期化を確立する時にｍＷＴＲＵ－ｍＢとｍＷＴＲＵ－ｍｅＮＢのリンクで異なるパス遅延を説明しなければならない、２）ｍｍＷ獲得手順は、関連ノード（例えば、ｍＷＴＲＵ、ｍＢ、およびｍｅＮＢ）の決定および実行時間を調整する。さらに、トリガするメッセージのシーケンスも以下に説明される。
【0044】
ここでは既存の無線システムからの支援を活用するハイレベルｍｍＷ獲得手順を説明する。制御プレーンサポートを図解するために３ＧＰＰ ＬＴＥセルラーシステムが例示的なシステムとして参照されているが、ＵＭＴＳ、ＷＩＭＡＸなどを含む他のシステムも使用されてよい。
【0045】
図３は、例示的なｍｍＷ獲得手順３００を示している。ｍｍＷ獲得手順３００は、無線通信を確立するために送信機と受信機のペアのｍｍＷ通信プロパティのいくつかのコンポーネントの同期化を獲得する。このｍｍＷ通信プロパティは、少なくとも基本搬送波周波数、送信機および受信機のビームフォーミングの指向性配列、およびタイミングを含む。この同期化は、ｍｍＷリンクを通じてユーザデータパケットの受信ができるようにさせる。
【0046】
初めに、ｍｅＮＢのｍｍＷリソース管理（ＭＲＭ）機能は、いつｍｍＷリンクをｍＷＴＲＵに割り当てることができるかを決定できる（３０５）。ＭＲＭは、セルラーシステムを介していくつかの基本ｍＷＴＲＵ情報を獲得できる（３１０）。基本ｍＷＴＲＵ情報は、ｍＷＴＲＵの位置、粗(coarse)タイミング、ｍｍＷ能力などを含むことができるが、これらに限定されない。ｍｅＮＢは、ｍＷＴＲＵ情報、および（入手可能であれば）ｍｍＷリンク測定の時系列の統計を維持するデータベースに基づいて候補ｍＢリストを作成できる（３１５）。ｍｅＮＢは、ｍＢ／ｅＮＢにおける同じモビリティパターンを有するｍＷＴＲＵのグループ化、ｍＢの負荷、ｍＢリソースの可用性、およびＱｏＳ要件をサポートするｍＢ能力などの、他の要因も考慮することができる。候補リスト内の各ｍＢに対し、ｍｅＮＢは、好適なビームリストを作成することもできる。
【0047】
ｍｅＮＢはその後、候補リスト内のｍＷＴＲＵとｍＢ（複数）に以下に説明される情報の一部またはすべてを通知できる（３２０）。例えば、この情報は、セルラータイミングを参照した物理層のｍｍＷ獲得開始時間を含むことができる。これは、セルラーアンダーレイシステムから取得された粗タイミング情報を用いて行うこともできる。別の例において、この情報は、ｍＷＴＲＵのｍｍＷ能力および位置から得られる、ビーム掃引の反復回数を含むことができる。例えば、ｍＷＴＲＵがｍＢカバレッジの端部に位置し、ｍｍＷリンクを確立するために受信機のビームフォーミングが必要となる可能性が高い場合、複数反復を構成できる。一方、ｍＷＴＲＵがオムニアンテナモードで動作する場合、単一反復を構成できる。
【0048】
情報は、以下に説明されるように、例えば、ビーコン送信で使用できる署名シーケンスに対応するｍＢおよびビームに固有のインデックスをさらに含むことができる。別の例において、その情報は、ｍＷＴＲＵ報告に使用できるリソースを含むことができる。ｍＷＴＲＵは、セルラーチャネルまたはｍｍＷチャネルを介してｍｍＷ獲得の結果をフィードバックできる。複数のｍＷＴＲＵは、ｍｍＷ獲得を同時に実行するように構成できる。そのような場合、報告が衝突しないように、異なる報告リソースを各ｍＷＴＲＵに割り当てることができる。報告リソースは、周波数、時間またはコードによって識別され得る。
【0049】
ｍｍＷ獲得開始時間において、各ｍＢは、好適なビームリストに指定された連続ビームを用いて、割り当てられたｍＲＵに獲得ビーコンの送信を開始できる（３２５）。獲得ビーコンは、各ｍＢおよびビーム固有のシーケンスによって変調され得る。その間に、ｍＷＴＲＵは、候補リスト内のｍＢおよびビームに対応するすべてのシーケンスを用いて、指定されたｍｍＷ獲得開始時間頃にスライディング相関ウィンドウを実行できる（３３０）。ピーク検出モジュールを使用して最適ｍＢ／ビーム組み合わせを検出でき、これによってタイミングと周波数の同期化を同時に実現できる。
【0050】
ｍＷＴＲＵは、以下に説明される情報をネットワークに報告できる（３３５）。例えば、その情報は、すべての候補ｍＢとビーム組み合わせおよび関連するｍＢとビームインデックスにわたるＮ個の最高受信ｍｍＷ信号強度を含むことができる。ｍＷＴＲＵ報告およびそれに伴うｍＢ負荷状態などの他の情報に基づいて、ネットワークは、後続のデータ送信のためのｍｍＷリンクを設定し（３４５）、又はセルラーシステムに戻る（３５０）かのいずれかを選択する（３４０）ことができる。ｅＮＢは、受信したｍＵＥ報告から自身のｍｍＷリンクデータベースを更新することもできる。
【0051】
図４Ａおよび図４Ｂは、上述したｍｍＷ獲得ができるようにする例示的なｍｍＷ獲得メッセージのフローシーケンス４００を示している。ｍｍＷ獲得メッセージのフローシーケンス４００のシグナリングは、ｅＮＢ１ ４０２とターゲットｍＢ１Ｂ ４０４とＬＴＥ／ｍｍＷ ＷＴＲＵ ４０６との間で行われる。初めに、ｅＮＢ１ ４０２とＬＴＥ／ｍｍＷ ＷＴＲＵ ４０６がＬＴＥネットワーク（４１０および４１２）に接続される。ＲＮＥシステムでは、これによってｍＢとｍｍＷ ＷＴＲＵとの両方がｍｅＮＢ ＬＴＥタイムラインを共通の時間参照として使用できるようになる。
【0052】
ｍＢ１Ｂ ４０４は、ｍｍＷ ＷＴＲＵ、例えば、ＬＴＥ／ｍｍＷ ＷＴＲＵ ４０６についての基本情報をセルラーシステムから取得して、ｍｍＷビーム割り当てを決定する（４１６）ことができる。この情報は、ｍｍＷ ＷＴＲＵからｍｅＮＢに送信できる、座標などのｍｍＷ ＷＴＲＵ地理的情報（全地球測位システム（ＧＰＳ）能力を仮定する）を含むことができ、あるいはセルラーシステムおよびｍｍＷシステム（即ち、ＲＮＥ）を含む、ネットワークによって得ることができる。ｍｍＷ ＷＴＲＵ ４０６の座標を用いて、ｍｅＮＢは、最短距離のｍＢを含む候補ｍＢリストを作成できる。ｍｅＮＢは、時系列のｍｍＷリンクデータを集めるデータベースに従って、候補ｍＢリストを精緻化することもできる。例えば、データベースは、（ｍｍＷ ＷＴＲＵ座標によって決定されるように）各地理的ゾーンに対する所与のｍＢ／ビーム組み合わせからの受信ｍｍＷ電力の範囲を含むことができる。データベースからの時系列情報を用いて、ｍｅＮＢは、ｍＢがｍｍＷ ＷＴＲＵに対する見通し線（ＬＯＳ）がなければ、候補リストからそのｍＢを除去するか、または以前に成功した接続を有する新しいｍＢを付加する場合もある。さらに、リンク確立の品質に影響を及ぼすＬＯＳ情報ならびに他のパラメータを利用して、異なる段階に分けた優先候補リストにｍＢを分類できる。
【0053】
データベースによって、ｍｅＮＢは、候補リスト内の各ｍＢに対して好適なビームを選択できる。時系列データが入手できない場合、ｍＢにおいて見込まれるすべてのビームを好適なビームとして割り当てることができる。これは、ネットワークが新しく展開された時など、時系列データがない場合に起こり得る。さらに、（デバイス内のジャイロメータのサポートを用いて）デバイスの方位を報告する能力があるｍｍＷ ＷＴＲＵに対し、好適なビームリストをさらに精緻化できる。好適なビームリストは、ｍｍＷ ＷＴＲＵの現在のｍＢ負荷条件およびサービス品質（ＱｏＳ）要件を満たす能力を考慮しながら精緻化され得る。例において、ｍｅＮＢは、代替的（複数の）ｍＢリンク候補リストを作成する所定のフィルタリング基準を採用でき、各リストは、フィルタされる固有のシステム接続性シナリオ（例えば、最低限のバックホールホップを有するリンク、最小のバックホール遅延を有するリンク、最小のシステムトラフィック負荷を負うリンク、最小のセル間干渉を有するリンク、ＬＯＳのみでサポートされるリンク、ＮＬＯＳによってサポートされるリンクなど）に対応し、それによってｍｅＮＢが、入手可能な情報（例えば、ユーザトラフィックＱｏＳ要件、システム負荷バランシング入力、ＬＯＳ入力、（方位情報を用いる／用いない）ｍｍＷ ＷＴＲＵ位置フィードバック）に基づく即時リンク状態フィードバック、または構成可能であれば、定期的なｍｍＷリンク測定フィードバックに対応する動的なｍｍＷ候補リンクの選択ができるようにする。
【0054】
情報は、ｍｍｗＷＴＲＵ－ｍｅＮＢタイミングおよびｍＢ－ｍｅＮＢタイミングから粗く得られる、ｍｍＷ ＷＴＲＵとｍＢとの間のタイミング関係を含むこともできる。
【0055】
ひとたび割り当て決定が行われると、ｅＮＢ１ ４０２は、ＭＭＷリンク確立を開始する（４１８）ことができる。ｅＮＢ１ ４０２は、ｍＲＵを保存するためのｍＢ構成要求メッセージをターゲットｍＢ１Ｂ ４０４に送信する（４２０）ことができる。ｍＲＵ保存の一部として、（ＬＴＥサブフレームに対するｍｍＷシンボルの番号で指定される）獲得モードおよび獲得開始時間は、ｅＮＢ１ ４０２によって判定される。ターゲットｍＢ１Ｂ ４０４は、ＰＨＹ割り当てを構成して、ＰＨＹスケジューリング割り当てを更新する（４２２）ことができる。ｅＮＢ１ ４０２は、基底セルラーネットワークを用いてｍｍＷ構成要求メッセージの情報のセットをＬＴＥ／ｍｍＷ ＷＴＲＵ ４０６にシグナルする（４２４）ことができる。ターゲットｍＢ１Ｂ ４０４は、ｍＢ構成確認を送信する（４２６）ことができる。
【0056】
ｍｍＷ獲得プロセスをその後実行する（４２８）ことができる。このプロセスは、周波数、時間およびｍｍＷフレーム同期化、ｍＢ ＩＤ、および送信ビームインデックスの取得を含む、ターゲットｍＢ１Ｂ ４０４ダウンリンク（ＤＬ）チャネル同期化（４３０）を含むことができる。この同期化は、ビーコン送信（４３２および４３４）をＬＴＥ／ｍｍＷ ＷＴＲＵ ４０６に送ることによって行うことができる。
【0057】
ｍｍＷ ＵＬ通信が構成されれば、ｍｍＷアップリンク（ＵＬ）送信手順を実行する（４３６）ことができる。ＬＴＥ／ｍｍＷ ＷＴＲＵ ４０６は、複数のｍｍＷ配列状態メッセージ４３８および４４０をターゲットｍＢ１Ｂ ４０４に送信できる。これは、複数のｍＢビーム角度で反復する（４４２）ことができる。ターゲットｍＢ１Ｂ ４０４は、成功したメッセージを確立したｍｍＷチャネルをｅＮＢ１ ４０２に送信する（４４４）ことができ、今度はｅＮＢ１ ４０２が、ユーザデータをターゲットｍＢ１Ｂ ４０４に送信する（４４６）ことができる。
【0058】
ＬＴＥ／ｍｍＷ ＷＴＲＵ ４０６は、ｍｍＷ配列状態メッセージを含むことができる、ｍｍＷ構成確認メッセージをｅＮＢ１ ４０２に送信する（４４８）ことができる。ＬＴＥ／ｍｍＷ ＷＴＲＵ ４０６はその後、ＬＴＥとｍｍＷネットワークとの両方に接続される（４５０）ことができる。ｅＮＢ１ ４０２は、初期のデータ送信メッセージをターゲットｍＢ１ｂ ４０４に送信する（４５２）ことができる。今度はターゲットｍＢ１ｂ ４０４が、ユーザデータをＬＴＥ／ｍｍＷ ＷＴＲＵ ４０６に送信する（４５４）ことができる。
【0059】
図５は、ｍｅＮＢ ＬＴＥ送信タイムライン５０８およびｍＢ ｍｍＷ送信タイムライン５１０がオーバーレイされた、ｍｍＷ ＷＴＲＵ ５０２、ｍＢ ５０４およびｍｅＮＢ ５０６を含む、例示的なＲＮＥアーキテクチャ５００を示している。ｍｍＷ ＷＴＲＵ ５０２は、ｍｍＷデータリンク５１２を用いてｍＢ ５０４との通信が可能であり、ｍＢ ５０４は、ｍｍＷバックホール（ＢＨ）リンク５１４を用いてｍｅＮＢ ５０６との通信が可能であり、ｍｅＮＢ ５０６は、ＬＴＥ制御リンク５１６を用いてｍｍＷ ＷＴＲＵ ５０２との通信が可能である。
【0060】
図５に示しているように、２つの異なるパス遅延：（１）ｍｅＮＢ ５０６からｍｍＷ ＷＴＲＵ ５０２へのＬＴＥ、（２）ｍＢ ５０４からｍｍＷ ＷＴＲＵ ５０２へのｍｍＷは、ｍｍＷ獲得開始時間を決定する時に考慮される必要がある。ｍｍＷ ＷＴＲＵ ５０２は、マクロセルの範囲が３０Ｋｍまでとなる任意のセルサイズから成るＬＴＥネットワークに接続され得る一方、期待されるｍＢセルカバレッジは、ピコまたはそれより小さい（＜２００ｍ）サイズのセルの範囲内となる。２００ｍ地点のｍｍＷ ＷＴＲＵ－ｍＢリンク５１２のパス遅延は、およそ６６６ナノ秒である。これは、３０ＫｍまでとなるＬＴＥパス遅延と比較すると、たいしたことではない。ＬＴＥ上のｍｅＮＢからｍｍＷ ＷＴＲＵ ５１６へのパス遅延は、ＬＯＳでは不可能な「タイミングアドバンス」機構から得られる。ｍｍＷリンク５１２のパス遅延は、初期のｍｍＷ獲得中は未知である。ｍｍＷ ＷＴＲＵ－ｍｅＮＢリンクとｍｍＷ ＷＴＲＵ－ｍＢリンクとの両方のパス遅延の不正確さが考慮されて、「タイミングの不確実性」に組み込まれる。不正確さは、ピーク検出のためにスライディングウィンドウの相関強度を、検出強度に最悪の場合のタイミングの不確実性を加えたものに拡張することによって説明される。
【0061】
「ＬＴＥタイムオフセット」５１８は、ｍｍＷ獲得開始時間であり、ＬＴＥフレームＮのサブフレームｎからのｍｍＷ ＴＴＩ遅延の数の観点から指定され、そしてｍｍＷ ＷＴＲＵを構成してｍｍＷ獲得を開始するためにバックホールならびにアクセスリンクの最悪の場合のシグナリング遅延を考慮に入れる。この遅延は、１ＲＮＥ展開構成当たりのデフォルト値であってもよく、モニタされたバックホールのレイテンシーの力学に基づいてｍｅＮＢによって調整可能である。
【0062】
さらにセルラーリンクを通じて、ｍｅＮＢは、ｍｍＷ固有のｍｍＷ ＷＴＲＵの能力を取得できる。このような能力情報は、ｍｍＷ ＷＴＲＵが作成できるｍｍＷビームの数およびビーム幅、およびｍｍＷ ＷＴＲＵが同時にサポートできる送信ビームの数を含むことができる。複数の独立した無線周波数（ＲＦ）チェーンを有するｍｍＷ ＷＴＲＵは、デジタル処理によってｍＢ送信（ＴＸ）ビームフォーミングを模倣することが可能であり、効率的に複数のＴＸビームの可視性を同時に有する。複数のビームアクセスが可能となる別の方法は、フィルタリングを介して行われる。ｍｍＷ ＷＴＲＵは、異なるサブバンドからの信号を分離することが可能であり、それぞれのサブバンドは、異なってビーム形成され得る。ｍｍＷ ＷＴＲＵが複数のＴＸビームに同時にアクセスできるのであれば、より短時間のビーム掃引またはより高速の獲得を実現できる。
【0063】
ここではｍｍＷ獲得を構成するやり方を説明する。ｍｅＮＢは、ｍＢ（複数）とｍｍＷ ＷＴＲＵとの両方に好適なビームリスト、ビーム掃引開始時間（恐らくセルラーフレームタイミングを参照する）、およびビーム掃引の反復回数を通知できる。ｍｍＷ ＷＴＲＵは、セルラーシステムから取得されたタイミングの不正確さを考慮しながら、指定された時間頃にｍｍＷチャネルの測定を開始できる。
【0064】
いくつかの実施形態において、ｍｅＮＢは、フィードバック情報をネットワークに送り返すための方法およびｍｍＷ ＷＴＲＵのリソースも指定する。一実施形態において、ｍｍＷ ＷＴＲＵに情報をセルラーリンクを通じてｍｅＮＢに送信するように命令し、そしてｍｅＮＢが中継して情報をｍＢに送信できる。代替的実施形態において、ｍｍＷ ＷＴＲＵに指定された時間／周波数および反復回数で情報をｍｍＷチャネルに送信するように命令できる。
【0065】
ｍｍＷ ＷＴＲＵに最高受信ｍｍＷ信号強度および対応するｍＢ／ビームインデックスをフィードバックするか、または最高受信ｍｍＷ信号強度が一定の所定の閾値を超えた時にフィードバックするように命令することもできる。後者は、複数のｍｍＷ ＷＴＲＵがＬＴＥの物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）などの、リソースのために競争する場合に適している。このような場合、ｍｅＮＢは、ｍｍＷ獲得タイマーが満了した後に失敗を宣言できる。
【0066】
ｍｅＮＢは、獲得に使用されるビーコンシーケンスをｍＢおよびｍｍＷ ＷＴＲＵに明示的に送信するか、またはそれらにｍＢおよびビームのＩＤに基づいてシーケンスを作成することを通知することもできる。ｍＢは、ｍｅＮＢによって要求されたリソースをサポートできるかどうかを検証し、図４に示しているようなｍＢ構成確認メッセージ４４８で応答できる。
【0067】
ここではビーコン送信およびビーコンフレーム設計を説明する。ビーコン送信は、ｍｅＮＢによって指定された時に特定の時間および周波数帯域で行われる。ビーコンシンボルは、ｍＢおよびビーム固有のシーケンスによって変調され、シーケンスは、ｍＢおよびビームのＩＤに基づいて静的に判定されるか、あるいはシーケンスの数字を多くする必要性をなくすために半動的に割り当てることができる。シーケンスは、良好な自動相関および相互相関プロパティを有する必要がある。例えば、ＷＣＤＭＡシステムで使用されているＺａｄｏｆｆ－Ｃｈｕシーケンスまたは擬似ランダムノイズ（ＰＮ）シーケンスを含むシーケンスが適している。
【0068】
図６は、ｍＢおよび／またはビーム固有のシーケンスを用いてビーコンを変調する実施形態（６００）を示している。一実施形態（Ａ）において、単一のステージ変調が適用されている。各明確なｍＢ／ビーム組み合わせに対して一意のシーケンスが作成されて、周知のパイロットシンボルシーケンスが増やされる。別の実施形態（Ｂ）において、変調は２つのステージで行われる。ビーコンは、２つの部分、例えば、時間または周波数で分割される。第１の部分は、ｍＢ固有のシーケンス（Ｓ１）のみによって変調され、第２の部分は、ｍＢ（Ｓ１）とビーム固有のシーケンス（Ｓ２）との両方から成る複合シーケンスによって変調される。複合シーケンスは、２つのシーケンスＳ１とＳ２の要素単位(element-wise)の乗算によって得られる。後者は、シーケンスの総数とｍｍＷ ＷＴＲＵの複雑度と電量消費を削減できる。別の実施形態（Ｃ）において、ビーコンは、（ビーム固有のシーケンスではなく）ｍＢ固有のシーケンスによって変調され得る。この実施形態において、ｍｍＷ ＷＴＲＵは、最初にビーコン送信タイミングを獲得し、その後そのタイミングからビームインデックスを得ることができる。初期のタイミングの不正確さにより、ビーコンフレームは、初期のタイミングの不正確さを克服するのに十分な長さにする必要がある。
【0069】
複数のビーコンを同時に送信することもできるが、異なる周波数帯域で送信する。例えば、ｍＢは、周波数帯域１でビームＡ，Ｂ，Ｅ，．．を送信し、周波数帯域２でビームＢ，Ｄ，Ｆ，．．を送信できる。
【0070】
ここではｍｍＷ ＷＴＲＵ処理を説明する。上述のように、ｍｍＷ ＷＴＲＵは、ＬＴＥ
層から獲得開始時間を取得できる。この情報ならびにタイミングの不確実性のガードインターバルに基づいて、ｍｍＷ ＷＴＲＵは、ｍＢによって送信されるビーコンを検出する手順を開始する時間を判定する。検出手順は、図３に関して説明したように、データ送信の確立を望むビームでもある、受信ビームの最大のエネルギーを提供するｍＢと上手く時間同期したｍｍＷ ＷＴＲＵ上で完了する。このプロセスによって実現された時間同期に加え、ｍｍＷ ＷＴＲＵは、セル固有のさまざまなプロパティを抽出するために使用できるｍＢおよびビームのアイデンティティ（即ち、セルおよびビームのアイデンティティ）を取得することもできる。
層から獲得開始時間を取得できる。この情報ならびにタイミングの不確実性のガードインターバルに基づいて、ｍｍＷ ＷＴＲＵは、ｍＢによって送信されるビーコンを検出する手順を開始する時間を判定する。検出手順は、図３に関して説明したように、データ送信の確立を望むビームでもある、受信ビームの最大のエネルギーを提供するｍＢと上手く時間同期したｍｍＷ ＷＴＲＵ上で完了する。このプロセスによって実現された時間同期に加え、ｍｍＷ ＷＴＲＵは、セル固有のさまざまなプロパティを抽出するために使用できるｍＢおよびビームのアイデンティティ（即ち、セルおよびビームのアイデンティティ）を取得することもできる。
【0071】
ビーコン送信方法に応じて、ビーコンの検出は、異なる形態をとる場合がある。すべてに共通なものとして、信号の初期の検出は、自動相関、即ち、スライディングウィンドウフィルタリング手順によって実行される。上位層の（例えば、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリング）によって提供されるｍＢ／ビーム固有のシーケンスの知識を用いて、ｍｍＷ ＷＴＲＵは、受信信号と候補ｍＢ／ビーム固有の信号を自動相関する。ｍＢとビーム固有の信号とは、異なるｍＢとビーム候補間の自動相関を最小にするために互いに直交となる。スライディングウィンドウフィルタリングの出力でピークエネルギー値が得られ、その値からｍＢビーム送信時間、ならびに対応するｍＢおよびその特定のビームを判定できる。
【0072】
単一のステージ変調の場合、検出された最大ピークエネルギーは、最大受信エネルギーとペアの固有のｍＢ／ビームも判定する。図７は、時間同期化およびｍＢ／ビーム選択の例示的なブロック図７００を示している。受信信号（７１０）は、Ｍi，ｉ＝１，．．．，Ｎと示された、変調ビーコン信号のスライディングウィンドウフィルタリング（７２０）を経て自動相関される。各Ｍi，ｉ＝１，．．．，Ｎは、ｍＢ／ビームシーケンス（署名）を用いて一意に変調されることに留意されたい。最大ピークが選択され、そして最大ピークの時間が取得される（７３０）。固有のｍＢ／ビームペアがその後決定され（７４０）、そして固有のｍＢが時間同期される（７５０）。
【0073】
複数のピース(pieces)を用いたビーコンを有する実施形態において、異なる部分は、ｍＢ固有の、ビーム固有の、または両方の組み合わせなど、一意の署名を用いて変調される。時間で分割されたビーコンを有する実施形態において、第１の部分の自動相関は、タイミング同期化を提供し、さらに残りの分割の位置も提供する。しかしながら、第２の部分から抽出される付加的な情報は、ビーコンフレームのタイミングおよび固有のビーコンアイデンティティなどの、より詳細な情報を与えることができる。図８は、ｍＢとビームの検出および別個に変調されたビーコンの時間同期化の例示的なブロック図８００を示している。図７に示された単一のステージ変調スキーム７００とは対照的に、信号を受信した（８１０）後、最初のステップは、最大信号が受信される（８３０）特定のｍＢ ＩＤ（署名）を判定するためにスライディングウィンドウフィルタリングを用いる（８２０）。この最初のフィルタリングは、ｍｍＷ ＷＴＲＵが獲得を実行することを望むｋ個の数のｍＢに対応する一意の信号、Ｍpi，ｉ＝１，２，．．ｋで実行される。図のように、特定のｍＢを検出した後、ｍｍＷ ＷＴＲＵは、そのｍＢと時間同期化する（８４０）ことができる。さらに、第２のビーコン分割の位置がすでに知られているので、ｍｍＷ ＷＴＲＵは、第２のビーコン分割の位置を判定する（８５０）ことができる。このビーコンに対するスライディングウィンドウフィルタリングの別のセットが実行され、そこでフィルタリング信号は、Ｍsi，ｉ＝１，．．，ｎと示されている（８６０）。ここで、ｎは、見込まれるビーム署名を示す。フィルタリング演算は、最大受信電力を有するすでに選択されたｍＢの特定のビームを出力する（８７０および８８０）。
【0074】
ｍＢ固有のシーケンスのみがビーコンによって実行される実施形態において、ｍｍＷ ＷＴＲＵは、タイミング関係から最強ビームのＩＤを得ることができる。ｍｍＷ ＷＴＲＵが時間Ｔにおいて最強ピークを検出し、そしてＴ0においてビーコン送信を開始してビーコン間隔をＤと仮定すると（両方ともｍｍＷ構成フェーズのｍｍＷ ＷＴＲＵに知られている）、最強ビームのＩＤは以下のように計算される：
【0075】
Ｉ＝ｒｏｕｎｄ（（Ｔ－Ｔ0）／Ｄ） （式１）
【0076】
タイミングの不正確さのため、ｍｍＷ ＷＴＲＵによってビューされるビーコン送信時間Ｔ0とｍＢにおける実際の送信時間との間にオフセットが存在する。ビームＩＤの正しい検出を保証するために、ビーコン間隔は、少なくとも最大タイミングオフセットの２倍にしなければならない。
【0077】
ここではｍｍＷ ＷＴＲＵ報告を説明する。いくつかの実施形態において、ひとたびｍｍＷ ＷＴＲＵが最強ｍＢ／ビーム組み合わせ（複数）、および対応するチャネル品質を検出すると、ｍｍＷ ＷＴＲＵは、ｍｅＮＢによって指定されたｍｍＷまたはセルラーチャネルを使用して、結果（一部またはすべての結果を含むことができるが、以下に限定されない：ｍＢ／ビームインデックスおよび対応するチャネル品質インジケータ、ｍｍＷとセルラーシステムとの間のタイミングオフセット）の報告をネットワークに返す。セルラーチャネルが指定されれば、ｍｍＷ ＷＴＲＵフィードバックは、ＰＵＣＣＨで実行されるか、または物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）で実行されるｍｍＷ構成確認メッセージ(mmW Configuration Confirm message)にピギーバックされ得る。ｍｅＮＢはその後、適切なセルラーアップリンクチャネルを復号し、そして情報をｍＢに転送できる。ｍｍＷチャネルが指定されれば、ｍｍＷ ＷＴＲＵはその後、ｍｅＮＢによって指定される適切な符号化および変調を適用し、そしてデータパッケージを最適な受信機ビームで送信できる。ターゲットｍＢがフィードバックを受信する複数のビームを試すことができるように、ｍｍＷフィードバックは、複数回反復される（反復回数は指定されている）。
【0078】
ここではｍＢ獲得の失敗回復を説明する。ｍｍＷ獲得手順は、ノード間の手順を同期するコマンド／応答プロトコルを利用できる。手順を中断する通信デッドロックを回避するために、ｍｍＷ獲得タイマーをセーフティネットとして利用して、獲得手順を失敗状態から退出させる。例えば、ＲＮＥシステムは、通信のために２つの別個の無線シグナリングチャネルに依存している。これは、ｍｍＷ ＷＴＲＵがＬＴＥチャネルでｍｅＮＢからｍｍＷ構成メッセージを受信できる場合もあるが、割り当てられたｍＢからｍｍＷ信号を獲得できない場合もあるシナリオを生成する。そのような可能性のある１つのシナリオは、トラックが停止して通りの向かい側のｍＢのＬＯＳを遮断する場合である。ターゲットｍｍＷ ＷＴＲＵに到達することができる代替のｍＢまたは反射パスがなければ、ｍｍＷ信号獲得手順は失敗する。このシナリオにおいて、ｍｍＷ ＷＴＲＵがｍｍＷ構成失敗メッセージをＵＬ ＬＴＥ上のｍｅＮＢに送り返すことができなければ、ｍｅＮＢをトリガしてｍｍＷ獲得手順を中止するｍｍＷ獲得タイマーが満了して、データサービスのためにＬＴＥに復帰する。
【0079】
ｍｍＷ獲得タイマーが満了する前に、ｍｅＮＢがｍＢおよび／またはｍｍＷ ＷＴＲＵからｍｍＷ獲得失敗メッセージを受信する場合、ｍｅＮＢは、データサービスのためにＬＴＥに復帰する前に、代替として残りの（試行されていない）ｍＢ／ビーム候補に対する別のｍｍＷ獲得手順を開始できる。
【0080】
ひとたびｍｍＷ獲得タイマーがタイムアウトすると、新しい／更新されたｍｍＷ測定データが受信されるまで、ｍｅＮＢは、ターゲットされたｍｍＷ ＷＴＲＵへのｍｍＷチャネルを構成して、ＬＴＥネットワーク上でデータアクセスするｍｍＷ ＷＴＲＵを構成する試みを一時的に中断できる。ｍｅＮＢは、ｍｍＷ獲得タイマーが満了すると、新しいｍｍＷ測定構成メッセージをｍｍＷ ＷＴＲＵにシグナルできる。
【0081】
実施形態
１、ミリ波（ｍｍＷ）ビーム獲得のために、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）において実装される方法であって、セルラーシステムを通じてミリ波（ｍｍＷ）ＷＴＲＵ（ｍｍＷ ＷＴＲＵ）情報を基地局に送信することを備えることを特徴とする方法。
１、ミリ波（ｍｍＷ）ビーム獲得のために、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）において実装される方法であって、セルラーシステムを通じてミリ波（ｍｍＷ）ＷＴＲＵ（ｍｍＷ ＷＴＲＵ）情報を基地局に送信することを備えることを特徴とする方法。
【0082】
２、ｍｍＷ獲得開始タイミング情報を含む候補ｍｍＷ基地局（ｍＢ）のリストを受信することをさらに備えることを特徴とする実施形態１の方法。
【0083】
３、前記リスト内の前記ｍＢに対する前記受信ｍｍＷ獲得開始タイミング情報の相関値を計算することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0084】
４、前記ｍｍＷ獲得開始タイミング情報は、前記セルラーシステムのタイミングに対して粗タイミング情報を含むことを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0085】
５、ビーム掃引の反復回数、署名シーケンスに対応するｍＢおよびビーム固有のインデックス、ｍｍＷ ＷＴＲＵ報告のためのリソース割り当てのうちの少なくとも１つを受信することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0086】
６、前記ｍｍＷ ＷＴＲＵは、前記リスト内のｍＢおよびビームに対応する署名シーケンスを使用してスライディングウィンドウ相関を実行することを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0087】
７、前記候補ｍＢとビーム組み合わせおよび関連するｍＢとビームインデックスにわたるＮ個の最高受信ｍｍＷ信号強度を含むメッセージを作成することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0088】
８、前記基地局によって命令される時にフィードバック情報をセルラーリンクまたはｍｍＷリンクのうちの少なくとも１つに送信することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0089】
９、最高受信ｍｍＷ信号強度および対応するｍＢ／ビームインデックス、および所定の閾値を超える最高受信ｍｍＷ信号強度のうちの少なくとも１つを送信することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0090】
１０、ｍＢによって送信された変調ビーコンを検出することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0091】
１１、前記変調ビーコンをスライディングウィンドウフィルターと相関させることをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0092】
１２、単一のステージ変調が使用されるという条件で最高ピークエネルギーに基づいて固有のｍＢとビームのピアを判定することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0093】
１３、複数のステージ変調が使用されるという条件でビーコンフレームのタイミングおよび固有のビームアイデンティティを判定することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0094】
１４、ミリ波（ｍｍＷ）ビーム獲得のために、基地局において実装される方法であって、セルラーシステムを通じてミリ波（ｍｍＷ）ＷＴＲＵ（ｍｍＷ ＷＴＲＵ）情報を取得することを備えることであって、前記ｍｍＷ ＷＴＲＵ情報は、前記ｍｍＷ ＷＴＲＵにおける位置、粗タイミングおよびｍｍＷ能力のうちの少なくとも１つを含む方法。
【0095】
１５、前記ｍｍＷ ＷＴＲＵ情報および少なくとも距離基準を使用して候補ミリ波基地局（ｍＢ）リストを作成することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0096】
１６、前記候補ｍＢリストおよびｍｍＷ獲得開始タイミング情報を前記ｍｍＷ ＷＴＲＵおよび候補ｍＢに送信することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0097】
１７、前記候補ｍＢとビーム組み合わせおよび関連するｍＢとビームインデックスにわたるＮ個の最高受信ｍｍＷ信号強度を受信することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0098】
１８、前記Ｎ個の最高受信ｍｍＷ信号強度およびｍＢ負荷状態に基づいてｍｍＷリンクの生存性を判定することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0099】
１９、前記候補ｍＢリストは、候補ｍＢおよび前記基地局と同じモビリティパターンを用いてｍｍＷ ＷＴＲＵのグループ化を考慮することを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0100】
２０、前記候補ｍＢリストは、データベースからの時系列データを使用して取得されることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0101】
２１、好適なビームリストは、前記データベース、報告されたｍｍＷ ＷＴＲＵ方位、ｍＢ負荷条件、およびサービスの品質のうちの少なくとも１つから判定されることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0102】
２２、前記候補ｍＢリストは、見通し線（ＬＯＳ）情報、および以前に成功した接続のうちの少なくとも１つに基づいて判定されることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0103】
２３、前記候補ｍＢリストは、複数の候補ｍＢリストを作成するために所定のフィルタリング基準を使用して判定され、それぞれの前記複数の候補ｍＢリストは、フィルタされる異なるシステムの接続性シナリオに対応して、前記基地局が即時リンク状態フィードバックに対応する動的なｍｍＷ候補リンクの選択を行うことができるようにすることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0104】
２４、前記獲得モードおよび獲得開始時間は、前記セルラーシステムの無線フレームに対するｍｍＷシンボルの番号で指定されることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0105】
２５、ビーコンシーケンス情報を前記ｍＢおよびｍｍＷ ＷＴＲＵに送信することをさらに備える方法であって、前記ビーコンシーケンス情報は、ｍＢおよびビームＩＤに基づいてビーコンシーケンスを作成するためのビーコンシーケンスまたは通知のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0106】
２６、ｍｍＷビーム獲得のために、ミリ波（ｍｍＷ）基地局（ｍＢ）において実装される方法であって、少なくとも獲得開始時間および好適なビームリストを含む基地局からのｍＢ構成要求を受信することを備えることを特徴とする方法。
【0107】
２７、前記好適なビームリストにリスト化された時に連続ビームを使用して、割り当てられたｍｍＷリソースユニット（ｍＲＵ）に獲得ビーコンを送信する、前記獲得開始時間をさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0108】
２８、前記獲得ビーコンは、ビーム固有のシーケンスおよびｍＢ固有のシーケンスのうちの少なくとも１つによって変調されることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0109】
２９、前記獲得ビーコンは、部分に分割されて、前記部分は、ｍＢ固有のシーケンスおよびｍＢ固有のシーケンスとビーム固有のシーケンスとの結合のうちの少なくとも１つによって変調されることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0110】
３０、ユーザ機器（ＵＥ）において、セルラーシステムからミリ波（ｍｍＷ）ＵＥ（ｍＵＥ）情報を獲得することを備えることを特徴とする方法。
【0111】
３１、物理層ｍｍＷ獲得開始タイミング情報を含む候補ｍｍＷ基地局（ｍＢ）の候補リストを前記ＵＥにおいて受信することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0112】
３２、前記候補リスト内の前記ｍＢに対する前記受信ｍｍＷ獲得開始タイミング情報に基づいて相関値を計算することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0113】
３３、前記セルラーシステムは、ＬＴＥ、ＵＭＴＳ、またはＷＩＭＡＸであることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0114】
３４、前記ＵＥ情報は以下の、ｍＵＥの位置、粗タイミング、ｍｍＷ能力のうちの少なくとも１つを含む前記実施形態のいずれかの方法。
【0115】
３５、前記獲得開始タイミング情報は、前記セルラーシステムのタイミングに対して粗タイミング情報を含むことを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0116】
３６、前記ＵＥにおいて掃引回数を受信することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0117】
３７、前記掃引回数は、ｍＵＥ能力情報および／または位置情報から得られることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0118】
３８、前記ＵＥは、署名シーケンスに対応するｍＢおよびビーム固有のインデックスも受信することを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0119】
３９、前記ＵＥは、ｍＵＥ報告リソース割り当ても受信することを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0120】
４０、前記ＵＥは、前記候補リスト内のｍＢおよびビームに対応する署名シーケンスを使用してスライディングウィンドウ相関を実行することを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0121】
４１、前記ＵＥは、前記候補ｍＢとビーム組み合わせおよび関連するｍＢとビームインデックスにわたるＮ個の最高受信ｍｍＷ信号強度を含むメッセージを作成することを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0122】
４２、ｅノードＢ（ｅＮＢ）からｍＢ構成要求を受信することを備えることを特徴とする方法。
【0123】
４３、獲得開始時間におけるｍＢから獲得ビーコンを連続ビームを用いて前記割り当てられたｍＲＵに送信することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0124】
４４、前記ビーコンは、複数のビーム固有のシーケンスによって変調されることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0125】
４５、ｅノードＢ（ｅＮＢ）においてｍＵＥの位置情報を取得することを備えることを特徴とする方法。
【0126】
４６、前記位置情報および距離基準を使用して候補ミリ波基地局（ｍＢ）リストを作成することをさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0127】
４７、（ＬＴＥサブフレームに対するｍｍＷシンボルの番号で指定される）獲得モードおよび獲得開始時間をさらに備えることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0128】
４８、前記位置情報は、前記ＵＥから取得された前記ＵＥの座標を備えるか、または前記ネットワークによって得られることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0129】
４９、前記候補リストは、データベースからの時系列データを使用して取得されることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0130】
５０、前記候補リストは、見通し線（ＬＯＳ）情報に基づいて判定されることを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0131】
５１、前記ｅＮＢは、ＵＥデバイスの方位情報も受信することを特徴とする前記実施形態のいずれかの方法。
【0132】
本特徴および要素を特定の組み合わせにおいて上述したが、各特徴または要素を単独で、または他の特徴および要素との任意の組み合わせにおいて使用することができることが当業者には認識されよう。さらに、本明細書で説明した方法は、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に組み込まれる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に実装できる。コンピュータ可読媒体の例は、（有線または無線接続経由で送信される）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、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内部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、およびＣＤ－ＲＯＭ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、これらに限らない。ソフトウェアと連動するプロセッサを使用して、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末機、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータで使用するための無線周波数トランシーバを実装することができる。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】