(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】
(24)【登録日】2024-10-28
(45)【発行日】2024-11-06
(54)【発明の名称】無線通信ネットワークにおけるアップリンクビームフォーミングのための装置および方法
(51)【国際特許分類】
H04W 16/28 20090101AFI20241029BHJP
H04W 52/18 20090101ALI20241029BHJP
H04W 72/232 20230101ALI20241029BHJP
H04W 72/542 20230101ALI20241029BHJP
H04B 7/06 20060101ALI20241029BHJP
【FI】
H04W16/28
H04W52/18
H04W72/232
H04W72/542
H04B7/06 950
(21)【出願番号】P 2023554914
(86)(22)【出願日】2022-03-09
(86)【国際出願番号】 US2022019440
(87)【国際公開番号】W WO2022192327
(87)【国際公開日】2022-09-15
【審査請求日】2023-09-07
(32)【優先日】2021-03-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】カルバシ,レザ
【審査官】望月 章俊
(56)【参考文献】
【文献】特表2021-501518(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2010/0266063(US,A1)
【文献】特開2018-061246(JP,A)
【文献】特表2016-506681(JP,A)
【文献】特表2014-509802(JP,A)
【文献】特表2003-500977(JP,A)
【文献】特表2020-529808(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04W4/00-H04W99/00
H04B7/24-H04B7/26
H04B7/06
3GPP TSG RAN WG1-4
SA WG1-4
CT WG1、4
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
データ送信の方法であって、
ユーザ機器(UE)が、基地局(BS)から、第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを含む構成メッセージを受信する受信ステップと、
前記UEが、前記第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた前記1又は複数の信号品質インジケータと、前記第1のアップリンクビームの前記構成パラメータと、に基づいて、第2のアップリンクビームと関連付けられた構成パラメータを決定する決定ステップと、
前記UEが、前記第2のアップリンクビームの前記決定された構成パラメータに基づいて、前記第2のアップリンクビームを構成する構成ステップと、
前記UEが、前記第2のアップリンクビームを使用してアップリンクデータまたは制御情報を前記BSに送信する送信ステップと、を含
み、
アップリンクビームの前記構成パラメータは、送信電力と、位相と、を含み、
前記決定ステップにおいて、前記第1のアップリンクビームの位相に、前記第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた前記1又は複数の信号品質インジケータによって示される値と、所定の値とを乗じて得られる値を加算して、前記第2のアップリンクビームの位相を決定する、
方法。
【請求項2】
前記決定ステップは、1又は複数のルックアップテーブルに基づいて前記
信号品質インジケータを整数値にマッピングするステップを含む、
請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第2のアップリンクビームの前記構成パラメータを追跡するために適応追跡方式を実行する実行ステップをさらに含む、
請求項
1に記載の方法。
【請求項4】
前記適応追跡方式は勾配降下アルゴリズムに基づく、
請求項
3に記載の方法。
【請求項5】
前記構成メッセージは、
構成メッセージを識別するための識別子と、
少なくとも1つの送信電力制御(TPC)フィールドと、
最大N個の位相フィードバック(PF)フィールドと、をさらに含み、Nは前記基地局(BS)によって特定されたセル内のグループ内のユーザ機器(UE)の数である、
請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記構成メッセージは、ダウンリンク制御情報(DCI)を介して受信される、
請求項1に記載の方法。
【請求項7】
データ送信の方法であって
、
基地局(BS)が、アップリンクビームの構成パラメータを決定する決定ステップと、
前記BSが、前記アップリンクビームの前記構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを含む構成メッセージをユーザ機器(UE)に送信する送信ステップと、
を含
み、
前記アップリンクビームの前記構成パラメータは、送信電力と、位相と、を含み、
前記UEは、
第1のアップリンクビームの前記構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを含む構成メッセージを受信し、
前記第1のアップリンクビームの位相に、前記第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた前記1又は複数の信号品質インジケータによって示される値と、所定の値とを乗じて得られる値を加算して、第2のアップリンクビームの位相を決定する、方法。
【請求項8】
前記構成パラメータは、信号対雑音比(SNR)と、前記アップリンクビームの位相情報と、のうちの1又は複数を含む、
請求項
7に記載の方法。
【請求項9】
前記構成パラメータに基づいて前記信号品質インジケータを算出する第1の算出ステップをさらに含む、
請求項
7に記載の方法。
【請求項10】
前記信号品質インジケータは、
送信電力制御(TPC)コマンドと、
位相フィードバック(PF)コマンドと、
のうちの1又は複数を含む、
請求項
7に記載の方法。
【請求項11】
前記構成メッセージは、
前記構成メッセージを識別するための識別子と、
少なくとも1つのTPCフィールドと、
最大N個の位相フィードバック(PF)フィールドと、を含み、Nは前記基地局(BS)によって特定されたセル内のグループ内のユーザ機器(UE)の数である、
請求項
7に記載の方法。
【請求項12】
前記構成メッセージは、ダウンリンク制御情報(DCI)を介して送信される、
請求項
7に記載の方法。
【請求項13】
第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを含む構成メッセージを受信し、
第2のアップリンクビームを使用してアップリンクデータまたは制御情報を送信する、トランシーバと、トランシーバと通信するプロセッサであって、
前記第1のアップリンクビームの前記構成パラメータと関連付けられた前記1又は複数の信号品質インジケータと、前記第1のアップリンクビームの前記構成パラメータと、に基づいて、前記第2のアップリンクビームと関連付けられた前記構成パラメータを、決定し、
前記第2のアップリンクビームの前記決定された構成パラメータに基づいて、前記第2のアップリンクビームを構成する、
プロセッサと、
を含
み、
アップリンクビームの前記構成パラメータは、送信電力と、位相と、を含み、
前記プロセッサは、前記第1のアップリンクビームの位相に、前記第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた前記1又は複数の信号品質インジケータによって示される値と、所定の値とを乗じて得られる値を加算して、前記第2のアップリンクビームの位相を決定する、
ユーザ機器(UE)。
【請求項14】
アップリンクビームの構成パラメータを決定するプロセッサと、
前記プロセッサと通信し、アップリンクビームの前記構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを示す構成メッセージを
ユーザ機器(UE)に送信するトランシーバと、
を含
み、
前記アップリンクビームの前記構成パラメータは、送信電力と、位相と、を含み、
前記UEは、
第1のアップリンクビームの前記構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを含む構成メッセージを受信し、
前記第1のアップリンクビームの位相に、前記第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた前記1又は複数の信号品質インジケータによって示される値と、所定の値とを乗じて得られる値を加算して、第2のアップリンクビームの位相を決定する、基地局。
【請求項15】
コンピュータプロセッサによる処理時に、
UEが、第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを含む構成メッセージを受信する受信ステップと、
前記UEが、第2のアップリンクビームと関連付けられた構成パラメータを、前記第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた前記1又は複数の信号品質インジケータと、前記第1のアップリンクビームの前記構成パラメータと、に基づいて決定する決定ステップと、
前記UEが、前記第2のアップリンクビームの前記決定された構成パラメータに基づいて前記第2のアップリンクビームを構成する構成ステップと、
前記UEが、前記第2のアップリンクビームを用いてアップリンクデータまたは制御情報を送信する送信ステップと、
を含
み、
アップリンクビームの前記構成パラメータは、送信電力と、位相と、を含み、
前記決定ステップにおいて、前記第1のアップリンクビームの位相に、前記第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた前記1又は複数の信号品質インジケータによって示される値と、所定の値とを乗じて得られる値を加算して、前記第2のアップ
リンクビームの位相を決定する、
プログラムコードが記録された、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項16】
コンピュータプロセッサによる処理時に、
基地局(BS)が、アップリンクビームのパラメータを構成する構成ステップと、
前記BSが、前記アップリンクビームの前記構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを示す構成メッセージを
ユーザ機器(UE)に送信する送信ステップと、
を含
み、
前記アップリンクビームの前記構成パラメータは、送信電力と、位相と、を含み、
前記UEは、
第1のアップリンクビームの前記構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを含む構成メッセージを受信し、
前記第1のアップリンクビームの位相に、前記第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた前記1又は複数の信号品質インジケータによって示される値と、所定の値とを乗じて得られる値を加算して、第2のアップリンクビームの位相を決定する、プログラムコードが記録された、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項17】
基地局(BS)から、第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを示す構成メッセージを受信する手段と、
第2のアップリンクビームと関連付けられた構成パラメータを、前記第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた前記1又は複数の信号品質インジケータと、前記第1のアップリンクビームの前記構成パラメータと、に基づいて決定する手段と、
前記第2のアップリンクビームの前記決定された構成パラメータに基づいて前記第2のアップリンクビームを構成する手段と、
前記第2のアップリンクビームを使用してアップリンクデータまたは制御情報を前記BSに送信する手段と、
を含
み、
アップリンクビームの前記構成パラメータは、送信電力と、位相と、を含み、
前記決定する手段は、前記第1のアップリンクビームの位相に、前記第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた前記1又は複数の信号品質インジケータによって示される値と、所定の値とを乗じて得られる値を加算して、前記第2のアップリンクビームの位相を決定する、
ユーザ機器(UE)。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2021年3月10日に出願された米国仮特許出願第63/159,390号(「仮出願」)の米国特許法第119条(e)に基づく優先権を主張し、仮特許出願の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、第5世代モバイルネットワークである5Gを対象とする。これは、1G、2G、3G、および4Gネットワークの後の新しいグローバル無線規格である。5Gは、マシン、オブジェクト、およびデバイスを接続するように設計されたネットワークを可能にする。本発明はまた、5Gネットワークにおけるアップリンクビームフォーミングにも関する。
【発明の概要】
【0003】
一実施形態では、本発明は、データ送信の方法であって、ユーザ機器(UE)が、基地局(BS)から、第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを含む構成メッセージを受信する受信ステップと、当該UEが、当該第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた当該1又は複数の信号品質インジケータと、当該第1のアップリンクビームの当該構成パラメータと、に基づいて第2のアップリンクビームと関連付けられた構成パラメータを決定する決定ステップと、当該UEが、当該第2のアップリンクビームについて当該決定された構成パラメータに基づいて当該第2のアップリンクビームを構成する構成ステップと、当該UEが当該第2のアップリンクビームを使用してアップリンクデータまたは制御情報をBSに送信する送信ステップと、を含む方法である。
【0004】
構成パラメータは、送信電力制御(TPC)信号および位相フィードバック(PF)信号のうちの1又は複数を含んでもよい。当該決定ステップは、1又は複数のルックアップテーブルに基づいて当該構成パラメータを整数値にマッピングするステップを含む。当該決定ステップは、BSにおける当該第2のアップリンクビーム信号対雑音比(SNR)を最大化する当該構成パラメータを特定する。当該方法はまた、当該第2のアップリンクビームの当該構成パラメータを追跡するために適応追跡方式を実行する実行ステップを含んでもよい。適応追跡方式は勾配降下アルゴリズムに基づく。当該構成メッセージは、構成メッセージを識別するための識別子と、少なくとも1つの送信電力制御(TPC)フィールドと、最大N個の位相フィードバック(PF)フィールドと、をさらに含む。Nは基地局(BS)によって指定された1つのセル内の1つのグループ内のユーザ機器(UE)の
数である。当該構成メッセージは、ダウンリンク制御情報(DCI)を介して受信される。
【0005】
一実施形態では、本発明は、データ伝送方式を決定する方法であって、ユーザ機器(UE)が、第1の期間に第1の伝送方式を使用して基地局(BS)へデータまたは制御情報を送信する第1の送信ステップと、当該UEが、第1の伝送方式について、当該BSへ当該データまたは制御情報を送信するための第1の送信電力を算出する第1の算出ステップと、当該ユーザ機器(UE)が、第2の期間に第2の伝送方式を使用して基地局(BS)へデータまたは制御情報を送信する第2の送信ステップと、当該UEが、当該第2の伝送方式について、当該BSへ当該データまたは制御情報を送信するための第2の送信電力を算出する第2の算出ステップと、当該UEが、当該第1の伝送方式または当該第2の伝送方式による前記BSへの前記データまたは前記制御情報の送信を、当該算出された第1の送信電力および当該算出された第2の送信電力に基づいて、決定する決定ステップと、を含む方法である。
【0006】
一実施形態では、本発明は、データ送信の方法であって、基地局(BS)が、アップリンクビームの構成パラメータを決定する決定ステップと、当該BSが、当該アップリンクビームの当該構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを含む構成メッセージをユーザ機器(UE)へ送信する送信ステップと、を含む方法である。当該構成パラメータは、信号対雑音比(SNR)と、当該アップリンクビームの位相情報と、のうちの1又は複数を含んでもよい。当該方法は、当該構成パラメータに基づいて当該信号品質インジケータを算出する第1の算出ステップをさらに含んでもよい。当該信号品質インジケータは、送信電力制御(TPC)コマンドおよび位相フィードバック(PF)コマンドのうちの1又は複数を含む。
【0007】
好ましくは、当該構成メッセージは、当該構成メッセージを識別するための識別子と、少なくとも1つのTPCフィールドと、最大N個の位相フィードバック(PF)フィールドと、を含む。Nは当該基地局(BS)によって特定されたセル内のグループ内のユーザ機器(UE)の数である。当該構成メッセージは、ダウンリンク制御情報(DCI)を介して送信される。
【0008】
一実施形態では、本発明は、第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを含む構成メッセージを受信し、第2のアップリンクビームを使用してアップリンクデータまたは制御情報を送信するトランシーバと、当該トランシーバと通信するプロセッサであって、当該第2のアップリンクビームと関連付けられた当該構成パラメータを、当該第1のアップリンクビームの当該構成パラメータと関連付けられた当該1又は複数の信号品質インジケータと、当該第1のアップリンクビームの当該構成パラメータと、に基づいて決定し、当該第2のアップリンクビームについて当該決定された構成パラメータに基づいて当該第2のアップリンクビームを構成するプロセッサと、を含むユーザ機器(UE)を提供する。
【0009】
一実施形態では、本発明は、アップリンクビームの構成パラメータを決定するプロセッサと、当該プロセッサと通信し、アップリンクビームの当該構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを示す構成メッセージを送信するトランシーバと
、を含む基地局を提供する。
【0010】
一実施形態では、本発明は、プログラムコードが記録された非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。当該プログラムコードは、コンピュータプロセッサによる処理時に、UEが、第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを含む構成メッセージを受信する受信ステップと、UEが、第2のアップリンクビームと関連付けられた構成パラメータを、当該第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた当該1又は複数の信号品質インジケータと、当該第1のアップリンクビームの構成パラメータと、に基づいて決定する決定ステップと、UEが、第2のアップリンクビームについて当該決定された構成パラメータに基づいて当該第2のアップリンクビームを構成する構成ステップと、UEが、当該第2のアップリンクビームを用いてアップリンクデータまたは制御情報を送信する送信ステップと、を含む。
【0011】
一実施形態では、本発明は、プログラムコードが記録された非一時的コンピュータ可読媒体である。当該プログラムコードは、コンピュータプロセッサによる処理時に、基地局(BS)が、アップリンクビームの構成パラメータを構成する構成ステップと、BSが、当該アップリンクビームの当該構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを示す構成メッセージを送信する送信ステップと、を含む。
【0012】
一実施形態では、本発明は、基地局(BS)から、第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた1又は複数の信号品質インジケータを示す構成メッセージを受信する手段と、第2のアップリンクビームと関連付けられた構成パラメータを、当該第1のアップリンクビームの構成パラメータと関連付けられた当該1又は複数の信号品質インジケータと、当該第1のアップリンクビームの構成パラメータと、に基づいて決定する手段と、当該第2のアップリンクビームについて当該決定された構成パラメータに基づいて当該第2のアップリンクビームを構成する手段と、当該第2のアップリンクビームを使用してアップリンクデータまたは制御情報を当該BSへ送信する手段と、を含むユーザ機器(UE)を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様に係る移動通信システムの一例を示す図である。
【0014】
【
図2A】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、ユーザプレー
ンの無線プロトコルスタックの一例を示す図である。
【
図2B】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る
、制御プレーンの無線プロトコルスタックの一例を示す図である。
【0015】
【
図3A】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、ダウンリン
クにおける論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピングの一例を示す図である。
【
図3B】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る
、アップリンクにおける論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピングの一例を示す図である。
【0016】
【
図4A】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様に係る、ダウンリン
クにおけるトランスポートチャネルと物理チャネルとの間のマッピングの一例を示す図である。
【
図4B】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様に係る
、アップリンクにおけるトランスポートチャネルと物理チャネルとの間のマッピングの一例を示す図である。
【0017】
【
図5】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様に係る、ダウンリンクおよびアップリンクにおける物理信号の一例を示す図である。
【0018】
【
図6】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様に係る、無線リソース制御(RRC)状態および異なるRRC状態間の遷移の一例を示す図である。
【0019】
【
図7】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様に係る、フレーム構造および物理リソースの一例を示す図である。
【0020】
【
図8】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、異なるキャリアアグリゲーションのシナリオにおけるコンポーネントキャリア構成の一例を示す図である。
【0021】
【
図9】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様に係る、Bandwidth Partの構成およびスイッチングの一例を示す図である。
【0022】
【
図10】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、アップリンクビームフォーミング方式の一例を示す図である。
【0023】
【
図11】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、特定のアップリンクビームフォーミング方式の一例を示す図である。
【0024】
【
図12】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、送信および/または受信のためのユーザ機器の構成要素の一例を示す図である。
【0025】
【
図13】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る送信および/または受信のための基地局の構成要素の一例を示す図である。
【0026】
【
図14A】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージの第1の具体例を示す図である。
【
図14B】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージの第1の具体例を示す図である。
【0027】
【
図15A】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージの第2の具体例を示す図である。
【
図15B】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージの第2の具体例を示す図である。
【0028】
【
図16A】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージの第3の具体例を示す図である。
【
図16B】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージの第3の具体例を示す図である。
【0029】
【
図17】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、ビームフォーミングおよび電力制御ループ方法のフロー図である。
【0030】
【
図18A】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様に係る、他のビームフォーミングおよび電力制御ループ方法のフロー図である。
【
図18B】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様に係る、他のビームフォーミングおよび電力制御ループ方法のフロー図である。
【0031】
【
図19】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、ビームフォーミングまたはコードブックベースのプリコーディング方式の選択の方法のフロー図である。
【0032】
【
図20】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様に係る、ビームフォーミング伝送方式または単一アンテナ伝送方式を選択する方法のフロー図である。
【0033】
【
図21】本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様に係る、ULビームフォーミング方法を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
図1は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様に係る、移動通信システム100の一例を示す。移動通信システム100は、移動体通信事業者(MNO)、プライベート・ネットワーク・オペレータ、マルチ・システム・オペレータ(MSO)、Internet of Things(IOT)ネットワーク・オペレータなどの無線通信システム・オペレータによって運営されてもよく、音声、データ(例えば、無線インターネットアクセス)、メッセージング、Vehicle to Everything(V2X)通信サービスなどの車両通信サービス、安全サービス、ミッションクリティカルサービス、IoT、産業IOT(IIOT)などの住宅、商業、または産業環境におけるサービスなどのサービスを提供してもよい。
【0035】
移動通信システム100は、レイテンシ、信頼性、スループットなどに関して異なる要件を有する様々なタイプのアプリケーションを有効にすることができる。サポートされるアプリケーションの例には、拡張モバイルブロードバンド(eMBB)、超高信頼低遅延通信(URLLC)、および大規模マシンタイプ通信(mMTC)が含まれる。eMBBは、セル・エッジ・ユーザのための中程度のレートだけでなく高いピーク・データ・レートでも安定した接続をサポートすることができる。URLLCは、レイテンシおよび信頼性に関しての厳しい要件とデータレートに関しての中程度の要件とを有するアプリケーションをサポートすることができる。mMTCアプリケーションの例は、散発的にアクティブになり、小さなデータペイロードを送信する膨大な数のIoTデバイスのネットワークを含む。
【0036】
移動通信システム100は、無線アクセスネットワーク(RAN)部分およびコアネットワーク部分を含んでもよい。
図1に示す例では、RANおよびコアネットワークの一例として、次世代RAN(NG-RAN)105および5Gコアネットワーク(5GC)110がそれぞれ示されている。本開示の範囲から逸脱することなく、RANおよびコアネットワークの他の例が実装されてもよい。RANの他の例には、Evolved Universal Terrestrial RAN(EUTRAN)、Universal
Terrestrial RAN(UTRAN)などがある。コアネットワークの他の例には、Evolved Packet Core(EPC)、UMTSコアネットワーク(UCN)などがある。RANは、無線アクセス技術(RAT)を実装し、ユーザ機器(UE)125とコアネットワークとの間に存在する。そのようなRATの例には、New Radio(NR)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(EUTRA)としても知られているLong Term
Evolution(LTE)、Universal Mobile Telecommunication System(UMTS)等が含まれる。移動通信システム10
0の例のRATはNRであってもよい。コアネットワークは、RANと1つまたは複数の外部ネットワーク(例えば、データネットワーク)との間に存在し、モビリティ管理、認証、セッション管理、ベアラのセットアップ、および異なるサービス品質(QoS)の適用などの機能を担当する。UE 125とRAN(例えば、NG-RAN 105)との間の機能層はAccess Stratum(AS)と称され、UE 125とコアネットワーク(例えば、5GC 110)との間の機能層はNon-access Stratum(NAS)と称されてもよい。
【0037】
UE 125は、RAN内の1又は複数のノード、1又は複数の中継ノード、または、1又は複数の他のUEなどと通信するための無線送受信手段を含んでもよい。UEの例には、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、コンピュータ、車両内の無線送信及び/又は受信ユニット、V2Xまたは車両間(V2V)デバイス、無線センサ、IoTデバイス、IIOTデバイスなどが含まれるが、これらに限定されない。移動局(MS)、端末機器、端末ノード、クライアントデバイス、モバイルデバイスなどの他の名称がUEに使用されてもよい。
【0038】
RANは、UEと通信するためのノード(例えば、基地局)を含んでもよい。例えば、移動通信システム100のNG-RAN 105は、UE 125と通信するためのノードを含んでもよい。例えば、RANで使用されるRATによって、RANノードに異なる名前が使用されてもよい。UMTS RATを用いるRANにおいて、RANノードは、Node B(NB)と称されてもよい。LTE/EUTRA RATを用いるRANにおいて、RANノードは、evolved Node B(eNB)と称されてもよい。
図1に示される移動通信システム100の一例では、NG-RAN 105のノードは、next generation Node B(gNB)115またはnext generation evolved Node B(ng-eNB)120のいずれであってもよい。本明細書では、基地局、RANノード、gNB、およびng-eNBという用語は互換的に使用され得る。gNB 115は、NRユーザプレーンおよび制御プレーンプロトコルの終端をUE 125に提供してもよい。ng-eNB 120は、UE 125にE-UTRAユーザプレーンおよび制御プレーンプロトコルの終端を提供してもよい。gNB 115とUE 125との間またはng-eNB 120とUE 125との間のインターフェースは、Uuインターフェースと称されてもよい。Uuインターフェースは、ユーザプレーンプロトコルスタックおよび制御プレーンプロトコルスタックを用いて確立することができる。Uuインターフェースについて、基地局(例えば、gNB
115またはng-eNB 120)からUE 125への方向はダウンリンクと呼ばれる場合があり、UE 125から基地局(例えば、gNB 115またはng-eNB
120)への方向はアップリンクと呼ばれる場合がある。
【0039】
gNB 115およびng-eNB 120は、Xnインターフェースを用いて相互接続されてもよい。Xnインターフェースは、Xnユーザプレーン(Xn-U)インターフェースおよびXn制御プレーン(Xn-C)インターフェースを含むことができる。Xn-Uインターフェースのトランスポートネットワークレイヤは、インターネットプロトコル(IP)伝送上に構築されてもよく、GPRSトンネリングプロトコル(GTP)は、ユーザプレーンプロトコルデータユニット(PDU)を搬送するためにユーザデータグラムプロトコル(UDP)/IP上で使用されてもよい。Xn-Uは、ユーザプレーンPDUの保証されない配信を提供することができ、データ転送およびフロー制御をサポートすることができる。Xn-Cインターフェースのトランスポートネットワークレイヤは、IP上のストリーム制御トランスポートプロトコル(SCTP)上に構築されてもよい。アプリケーションレイヤシグナリングプロトコルは、XnAP(Xn Application Protocol)と称されてもよい。SCTPレイヤは、アプリケーションレイヤメッセージの保証された配信を提供することができる。トランスポートIPレイヤでは
、シグナリングPDUを配信するためにポイントツーポイント伝送が使用されてもよい。Xn-Cインターフェースは、Xnインターフェース管理、コンテキスト転送およびRANページングを含むUEモビリティ管理、およびdual connectivityをサポートすることができる。
【0040】
gNB 115およびng-eNB 120は、NGインターフェースによって5GC
110にも接続されてもよい。より具体的には、NG-Cインターフェースによって5GC 110のAccess and Mobility Management Function(AMF)130に、NG-Uインターフェースによって5GC 110のUser Plane Function(UPF)135にも接続されてもよい。NG-Uインターフェースのトランスポートネットワークレイヤは、IP伝送上に構築することができ、UDP/IP上でGTPプロトコルを使用して、NG-RANノード(例えば、gNB 115またはng-eNB 120)とUPF 135との間でユーザプレーンPDUを搬送することができる。NG-Uは、NG-RANノードとUPFとの間のユーザプレーンPDUの保証されない配信を提供することができる。NG-Cインターフェースのトランスポートネットワークレイヤは、IPトランスポート上に構築されてもよい。シグナリングメッセージの信頼性のある伝送のために、IPの上にSCTPが追加されてもよい。アプリケーションレイヤシグナリングプロトコルは、NGAP(NG Application Protocol)と称されてもよい。SCTPレイヤは、アプリケーションレイヤメッセージの保証された配信を提供することができる。トランスポートIPレイヤでは、ポイントツーポイント伝送が、シグナリングPDUを配信するために使用されてもよい。NG-Cインターフェースは、以下の機能、すなわち、NGインターフェース管理、UEコンテキスト管理、UEモビリティ管理、NASメッセージの転送、ページング、PDUセッション管理、構成転送、および警告メッセージ伝送を提供することができる。
【0041】
gNB 115またはng-eNB 120は、以下の機能、すなわち、無線ベアラ制御、無線アドミッション制御、接続モビリティ制御、アップリンクおよびダウンリンクの両方におけるUEへのリソースの動的割当(例えば、スケジューリング)などの無線リソース管理機能、IPおよびイーサネットヘッダの圧縮、データの暗号化および完全性保護、UEから提供された情報に基づいてAMFへのルーティングを決定できない場合のUEアタッチメントにおけるAMFの選択、UPFへのユーザプレーンデータのルーティング、AMFへの制御プレーン情報のルーティング、接続の設定および解放、ページングメッセージのスケジューリングおよび伝送、システムブロードキャスト情報(例えば、AMFから発信される)のスケジューリングおよび伝送、モビリティおよびスケジューリングについての測定および測定報告の設定、アップリンクにおけるトランスポートレベルパケットマーキング、セッション管理、ネットワークスライシングのサポート、QoSフロー管理およびデータ無線ベアラへのマッピング、RRC非アクティブ状態のUEのサポート、NASメッセージの配信機能、無線アクセスネットワーク共有、Dual Connectivity、NRとE-UTRAとの間の緊密な相互作用、および、ユーザプレーン5Gシステム(5GS)セルラIoT(CIoT)最適化のためのセキュリティおよび無線構成の維持、のうちの1又は複数を担うことができる。
【0042】
AMF 130は、以下の機能、すなわち、NASシグナリング終端、NASシグナリングセキュリティ、ASセキュリティ制御、3GPPアクセスネットワーク間のモビリティのためのCNノード間シグナリング、アイドルモードUEの到達性(ページング再送信の制御および実行を含む)、登録エリア管理、システム内およびシステム間モビリティのサポート、アクセス認証、ローミング権の確認を含むアクセス許可、モビリティ管理制御(サブスクリプションおよびポリシー)、ネットワークスライシングのサポート、Session Management Function(SMF)選択、5GS CIoT
最適化の選択、のうちの1又は複数を担うことができる。
【0043】
UPF 135は、以下の機能、すなわち、RAT内/RAT間移動のためのアンカー・ポイント(適用可能な場合)、データネットワークへの相互接続の外部PDUセッションポイント、パケットルーティングおよび転送、パケット検査およびポリシールールのユーザプレーン部分の適用、トラフィック使用状況報告、データネットワークへのトラフィックフローのルーティングをサポートするアップリンク分類器、マルチホームPDUセッションをサポートするための分岐点、例えば、パケットフィルタリング、ゲーティング、UL/DLレート適用、アップリンクトラフィック検証(サービスデータフロー(SDF)からQoSフローへのマッピング)等のユーザプレーンのためのQoS操作、及び、ダウンリンクパケットのバッファリングおよびダウンリンクデータの通知トリガ、のうちの1又は複数を担うことができる。
【0044】
図1に示すように、NG-RAN 105は、2つのUE 125(例えば、UE 125AおよびUE 125B)間のPC5インターフェースをサポートすることができる。PC5インターフェースでは、2つのUE間の通信の方向(例えば、UE 125AからUE 125Bへ、またはその逆)はサイドリンクと呼ばれる。PC5インターフェースを介したサイドリンクでの送受信は、UE 125が、どのRRC状態にあるかにかかわらず、NG-RAN 105のカバレッジ内にいる場合、および、UE 125がNG-RAN 105のカバレッジ外にいる場合に、サポートされる。PC5インターフェースを介したV2Xサービスのサポートは、NRサイドリンク通信および/またはV2Xサイドリンク通信によって提供される。
【0045】
PC5-Sシグナリングは、ダイレクト通信リクエスト/アクセプトメッセージを用いたユニキャストリンク確立のために使用される。UEは、例えばV2Xサービスタイプに基づいて、PC5ユニキャストリンクの送信元レイヤ-2IDを自身で割り当てる。ユニキャストリンク確立手順中に、UEは、例えば、宛先IDを上位レイヤから受信しているUE等のピアUEに、PC5ユニキャストリンクの自身の送信元レイヤ-2IDを送信する。送信元レイヤ2IDと宛先レイヤ2IDのペアは、ユニキャストリンクを一意に識別することができる。受信側UEは、前記宛先IDが自身に属することを検証し、送信側UEからのユニキャストリンク確立リクエストを受け付ける。PC5ユニキャストリンク確立手順の間、Access Stratum層上のPC5-RRC手順は、ASレイヤの設定、能力交換などだけでなく、UEサイドリンクコンテキスト確立の目的でも呼び出される。PC5-RRCシグナリングは、PC5ユニキャストリンクが確立されたUEのペア間で、UEの能力の交換、および、サイドリンク無線ベアラ構成などのASレイヤの設定を可能にする。
【0046】
NRサイドリンク通信は、ASにおける送信元レイヤ2IDと宛先レイヤ2IDとのペアについて、3つのタイプの伝送モード(例えば、ユニキャスト伝送、グループキャスト伝送、およびブロードキャスト伝送)のうちの1つをサポートすることができる。ユニキャスト伝送モードは、ペアのためのピアUE間の1つのPC5-RRC接続のサポート、サイドリンクにおけるピアUE間の制御情報およびユーザトラフィックの送受信、サイドリンクHARQフィードバックのサポート、サイドリンク送信電力制御のサポート、RLC確認モード(AM)のサポート、および、PC5-RRC接続のための無線リンク障害の検出によって特徴付けられる。グループキャスト伝送は、サイドリンクにおけるグループに属するUE間のユーザトラフィックの送受信、および、サイドリンクHARQフィードバックのサポートによって特徴付けられる。ブロードキャスト伝送は、サイドリンクにおけるUE間のユーザトラフィックの送受信によって特徴付けられる。
【0047】
NRサイドリンク通信には、送信元レイヤ-2ID、宛先レイヤ-2ID、およびPC
5リンク識別子が用いられる。送信元レイヤ2IDは、サイドリンク通信フレームを発信するデバイスまたはデバイスのグループを識別するリンクレイヤの識別情報であってもよい。宛先レイヤ2IDは、サイドリンク通信フレームの受信者であるデバイスを識別するリンクレイヤ識別情報であってもよい。いくつかの例では、送信元レイヤ2IDおよび宛先レイヤ2IDは、コアネットワーク内の管理機能によって割り当てられてもよい。送信元レイヤ-2IDは、NRサイドリンク通信におけるデータの送信元を識別できる。送信元レイヤ-2IDは、24ビット長であってもよく、MACレイヤにおいて2つのビット列に分割されてもよい。1つのビット列は、送信元レイヤ-2IDのLSB部分(8ビット)であってもよく、送信者の物理レイヤに転送されてもよい。これは、サイドリンク制御情報内の意図されたデータのソースを識別することができ、受信者の物理レイヤにおけるパケットのフィルタリングに使用することができる。第2のビット列は、送信元レイヤ-2IDのMSB部分(16ビット)であってもよく、Media Access Control(MAC)ヘッダ内で搬送されてもよい。これは、受信者のMACレイヤにおけるパケットのフィルタリングに使用され得る。宛先レイヤ2IDは、NRサイドリンク通信におけるデータのターゲットを識別することができる。NRサイドリンク通信の場合、宛先レイヤ2IDは、24ビット長であってもよく、MACレイヤにおいて2つのビット列に分割されてもよい。1つのビット列は、宛先レイヤ2IDのLSB部分(16ビット)であってもよく、送信者の物理レイヤに転送されてもよい。これは、サイドリンク制御情報内の意図されたデータのターゲットを識別することができ、受信者の物理レイヤでパケットのフィルタリングに使用することができる。第2のビット列は宛先レイヤ2IDのMSB部分(8ビット)とすることができ、MACヘッダ内で搬送することができる。これは、受信者のMACレイヤにおけるパケットのフィルタリングに使用され得る。PC5リンク識別子は、PC5ユニキャストリンクの寿命の間、UE内のPC5ユニキャストリンクを一意に識別することができる。PC5リンク識別子は、そのサイドリンク無線リンク障害(RLF)宣言が行われ、PC5-RRC接続が解放されたPC5ユニキャストリンクを示すために使用される。
【0048】
図2Aおよび
図2Bは、それぞれ、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様における、ユーザプレーンおよび制御プレーンの無線プロトコルスタックの一例を示す。
図2Aに示すように、(UE 125とgNB 115との間の)Uuインターフェースのユーザプレーンのプロトコルスタックは、Service Data
Adaptation Protocol(SDAP)201およびSDAP 211と、Packet Data Convergence Protocol(PDCP)202およびPDCP 212と、Radio Link Control(RLC)203およびRLC213と、MAC 204およびMAC 214と、レイヤ2のサブレイヤ、および、物理(PHY)205およびPHY 215レイヤ(レイヤ1はL1とも呼ばれる)とを含む。
【0049】
PHY 205およびPHY 215は、MAC 204およびMAC 214サブレイヤにトランスポートチャネル244を提供する。MAC 204およびMAC 214サブレイヤは、RLC 203およびRLC 213サブレイヤに論理チャネル243を提供する。RLC 203およびRLC213サブレイヤは、PDCP 202およびPCP 212サブレイヤにRLCチャネル242を提供する。PDCP 202およびPDCP 212サブレイヤは、SDAP 201およびSDAP 211サブレイヤに無線ベアラ241を提供する。無線ベアラは、ユーザプレーンデータのためのデータ無線ベアラ(DRB)と、制御プレーンデータのためのシグナリング無線ベアラ(SRB)との2つのグループに分類されてもよい。SDAP 201およびSDAP 211サブレイヤは、QoSフロー240を5GCに提供する。
【0050】
MAC 204またはMAC 214サブレイヤの主なサービスおよび機能は、論理チ
ャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピング、1又は複数の異なる論理チャネルに属するMACサービスデータユニット(SDU)の、トランスポートチャネル上で物理レイヤとの間で受け渡しされるトランスポートブロック(TB)への/からの多重化/逆多重化、スケジューリング情報の報告、Hybrid Automatic Repeat Request(HARQ)による誤り訂正(キャリアアグリゲーション(CA)の場合、セルごとに1つのHARQエンティティ)、動的スケジューリングによるUE間の優先度処理、Logical Channel Prioritization(LCP)による1つのUEの論理チャネル間の優先度処理、1つのUEの重複リソース間の優先度処理、および、パディングを含む。単一のMACエンティティは、複数のヌメロロジ、伝送タイミングおよびセルをサポートし得る。論理チャネルが使用できるヌメロロジ、セル、および伝送タイミングを制御する論理チャネル優先順位付けにおけるマッピング制限。
【0051】
HARQ機能は、レイヤ1におけるピアエンティティ間の配信を保証することができる。物理レイヤがダウンリンク/アップリンク空間多重化のために構成されていない場合、単一のHARQプロセスは1つのTBをサポートすることができ、物理レイヤがダウンリンク/アップリンク空間多重化のために構成されている場合、単一のHARQプロセスは1又は複数のTBをサポートすることができる。
【0052】
RLC 203またはRLC 213サブレイヤは、3つの伝送モード、すなわち、透過モード(TM)、非確認モード(UM)、および確認モード(AM)をサポートすることができる。RLC構成は、ヌメロロジおよび/または伝送時間に依存せずに論理チャネルごとにあってもよく、自動再送要求(ARQ)は、論理チャネルが構成されているヌメロロジおよび/または伝送時間のいずれかで動作してもよい。
【0053】
RLC 203またはRLC 213サブレイヤの主なサービスおよび機能は伝送モード(例えば、TM、UMまたはAM)に依存し、上位レイヤPDUの転送、PDCPのシーケンス番号とは無関係なシーケンス番号の付与(UMおよびAM)、ARQを通じた誤り訂正(AMのみ)、RLC SDUのセグメント化(AMおよびUM)および再セグメント化(AMのみ)、SDUの再アセンブリ(AMおよびUM)、重複検出(AMのみ)、RLC SDUの廃棄(AMおよびUM)、RLC再確立、及び、プロトコルエラー検出(AMのみ)を含むことができる。
【0054】
RLC 203またはRLC 213サブレイヤ内の自動再送要求は、以下の特性を有する。ARQは、RLCステータスリポートに基づいてRLC SDUまたはRLC SDUセグメントを再送信する。RLCステータスリポートのためのポーリングは、RLCが必要とする場合に使用されてもよい。RLC受信機はまた、欠落したRLC SDUまたはRLC SDUセグメントを検出した後にRLCステータスレポートをトリガしてもよい。
【0055】
PDCP 202またはPDCP 212サブレイヤの主なサービスおよび機能は、データの転送(ユーザプレーンまたは制御プレーン)、PDCPシーケンス番号(SN)の維持、ロバストヘッダ圧縮(ROHC)プロトコルを使用したヘッダ圧縮および解凍、EHCプロトコルを用いたヘッダ圧縮および解凍、暗号化および復号、完全性保護および完全性検証、タイマーベースのSDU廃棄、スプリットベアラのルーティング、重複、並び替えおよびインオーダー配信、アウトオブオーダー配信、および、重複破棄を含むことができる。
【0056】
SDAP 201またはSDAP 211の主なサービスおよび機能は、QoSフローとデータ無線ベアラとの間のマッピング、および、ダウンリンクパケットとアップリンク
パケットの両方へのQoSフローID(QFI)のマーキングを含む。SDAPの単一のプロトコルエンティティは、個々のPDUセッションごとに構成されてもよい。
【0057】
図2Bに示すように、(UE125とgNB115との間の)Uuインターフェースの制御プレーンのプロトコルスタックは、上述したように、PHYレイヤ(レイヤ1)と、レイヤ2のMAC、RLCおよびPDCPサブレイヤと、さらに、RRC 206サブレイヤおよびRRC 216サブレイヤとを含む。Uuインターフェース上のRRC 206サブレイヤおよびRRC 216サブレイヤの主なサービスおよび機能は、ASおよびNASに関連するシステム情報のブロードキャスト、5GCまたはNG-RANによって開始されるページング、UEとNG-RANとの間のRRC接続の確立、維持、および解放(キャリアアグリゲーションの追加、修正、および解除、および、NRにおける、または、E-UTRAとNRとの間のデュアルコネクティビティの追加、修正、および解除を含む)、鍵管理を含むセキュリティ機能、SRBおよびDRBの確立、構成、維持および解放、モビリティ機能(ハンドオーバおよびコンテキスト転送、UEセルの選択と再選択およびセル選択と再選択の制御、および、RAT間のモビリティを含む)、QoS管理機能、UE測定レポートおよびレポートの制御、無線リンク障害の検出および回復、および、NASメッセージのNASとUEとの間の転送を含む。NAS 207およびNAS 227レイヤは、認証、モビリティ管理、セキュリティ制御などの機能を実行する制御プロトコル(ネットワーク側のAMFにおいて終端)である。
【0058】
図3A、
図3Bは、それぞれ、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちいくつかの態様における、ダウンリンクおよびアップリンクにおける論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の例示的なマッピングをそれぞれ示す。異なる種類のデータ転送サービスがMACによって提供されてもよい。各論理チャネルタイプは、どのタイプの情報が転送されるかによって定義されてもよい。論理チャネルは、制御チャネルとトラフィックチャネルとの2つのグループに分類されてもよい。制御チャネルは、制御プレーン情報の転送のみに使用される。ブロードキャスト制御チャネル(BCCH)は、システム制御情報をブロードキャストするためのダウンリンクチャネルである。ページング制御チャネル(PCCH)は、ページングメッセージを搬送するダウンリンクチャネルである。共通制御チャネル(CCCH)は、UEとネットワークとの間で制御情報を送信するためのチャネルである。このチャネルは、ネットワークとのRRC接続を有しないUEのために使用されてもよい。専用制御チャネル(DCCH)は、UEとネットワークとの間で専用制御情報を送信するポイントツーポイント双方向チャネルであり、RRC接続を有するUEによって使用される。トラフィックチャネルは、ユーザプレーン情報の転送のみに使用され得る。専用トラフィックチャネル(DTCH)は、ユーザ情報を転送するための、1つのUEに専用のポイントツーポイントチャネルである。DTCHは、アップリンクとダウンリンクとの両方に存在することができる。
【0059】
ダウンリンクトランスポートチャネルのタイプには、ブロードキャストチャネル(BCH)、ダウンリンク共有チャネル(DL-SCH)、およびページングチャネル(PCH)が含まれる。BCHは、固定された、予め定義されたトランスポートフォーマットと、単一のメッセージとして、または異なるBCHインスタンスをビームフォーミングすることにより、セルのカバレッジエリア全体においてブロードキャストされることという要件と、を特徴とする。DL-SCHは、HARQのサポート、変調、符号化、および送信電力を変化させることによる動的リンク適応のためのサポート、セル全体にブロードキャストされる可能性、ビームフォーミングを使用する可能性、動的リソース割り当てと半静的リソース割り当ての両方のサポート、および、UEの省電力を可能にするためのUEの不連続受信(DRX)のサポートを特徴とする。PCHは、UE省電力を可能にするためのUEの不連続受信(DRX)のサポート(DRXサイクルはネットワークによってUEに示される)、単一のメッセージとして、または異なるBCHインスタンスをビームフォー
ミングすることにより、セルのカバレッジエリア全体においてブロードキャストされることという要件、トラフィック/他の制御チャネルにも動的に使用できる物理リソースにマッピングされること、を特徴とする。
【0060】
ダウンリンクでは、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間に以下の接続が存在する。BCCHは、BCHにマッピングされてもよい。BCCHは、DL-SCHにマッピングされてもよい。PCCHは、PCHにマッピングされてもよい。CCCHは、DL-SCHにマッピングされてもよい。DCCHは、DL-SCHにマッピングされてもよい。DTCHはDL-SCHにマッピングされてもよい。
【0061】
アップリンクのトランスポートチャネルのタイプは、アップリンク共有チャネル(UL-SCH)およびランダムアクセスチャネル(RACH)を含む。UL-SCHは、ビームフォーミングを使用する可能性、送信電力を変化させ、潜在的に変調および符号化することによる動的リンク適応のためのサポート、HARQのサポート、動的リソース割り当ておよび準静的リソース割り当ての両方のサポートを特徴とする。RACHは、限定された制御情報およびコリジョンリスクを特徴とする。
【0062】
アップリンクでは、論理チャネルと伝送チャネルとの間に以下の接続が存在する。CCCHは、UL-SCHにマッピングされてもよい。DCCHは、UL-SCHにマッピングされてもよい。DTCHはUL-SCHにマッピングされてもよい。
【0063】
図4A、
図4Bは、それぞれ、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様における、ダウンリンクおよびアップリンクにおけるトランスポートチャネルと物理チャネルとの間のマッピングの例をそれぞれ示す。ダウンリンクにおける物理チャネルは、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)、物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)、および物理ブロードキャストチャネル(PBCH)を含む。PCHおよびDL-SCHトランスポートチャネルは、PDSCHにマッピングされる。BCHトランスポートチャネルはPBCHにマッピングされる。PDCCHにはトランスポートチャネルはマッピングされないが、PDCCHを介してダウンリンク制御情報(DCI)が送信される。
【0064】
アップリンクにおける物理チャネルは、物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)、物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)、および物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)を含む。UL-SCHトランスポートチャネルは、PUSCHにマッピングされてもよく、RACHトランスポートチャネルは、PRACHにマッピングされてもよい。PUCCHにはトランスポートチャネルはマッピングされないが、PUCCHを介してアップリンク制御情報(UCI)が送信される。
【0065】
サイドリンク無線ベアラ(SLRB)は、ユーザプレーンデータ用のサイドリンクデータ無線ベアラ(SL DRB)および制御プレーンデータ用のサイドリンクシグナリング無線ベアラ(SL SRB)の2つのグループに分類することができる。異なるSCCHを使用する別々のSL SRBは、それぞれPC5-RRCおよびPC5-Sシグナリング用に構成される。
【0066】
図5は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様における、ダウンリンクおよびアップリンクにおける物理信号の一例を示す。復調リファレンス信号(DM-RS)は、ダウンリンクおよびアップリンクで使用されてもよく、チャネル推定に使用されてもよい。DM-RSは、UE個別のリファレンス信号であり、ダウンリンク、アップリンク、またはサイドリンクの物理チャネルと共に送信され、物理チャネルのチャネル推定およびコヒーレント検出に使用される。位相追跡リファレンス信号(PT-RS)
は、ダウンリンクおよびアップリンクで使用されてもよく、位相を追跡し、位相雑音による性能損失を緩和するために使用されてもよい。PT-RSは、主に、システム性能に対する共通位相誤差(CPE)の影響を推定および最小化するために使用される。位相雑音特性のために、PT-RS信号は、周波数領域において低密度を有し、時間領域において高密度を有する。PT-RSは、DM-RSと組み合わせて、PT-RSが存在することを想定してネットワークが構成されている場合に送信される。位置決めリファレンス信号(PRS)は、異なる位置決め技術を用いて位置決めするために、ダウンリンクで使用されてもよい。PRSは、基地局からの受信信号を受信機内のローカルレプリカと相関させることによってダウンリンク伝送の遅延を測定するために使用される。チャネル状態情報リファレンス信号(CSI-RS)はダウンリンクにおいて使用されてもよい。CSI-RSは、とりわけ、チャネル状態推定、モビリティおよびビーム管理のためのリファレンス信号受信電力(RSRP)測定、復調のための時間/周波数トラッキングのために使用される。CSI-RSは、UE専用に構成されてもよいが、複数のユーザが同じCSI-RSリソースを共有してもよい。UEは、CSIレポートを決定し、PUCCHまたはPUSCHを用いて、これらをアップリンクで基地局へ伝送する。プライマリ同期信号(PSS)およびセカンダリ同期信号(SSS)は、無線フレーム同期のために使用される。PSSおよびSSSは、初期アタッチ中のセル探索手順またはモビリティ目的のために使用される。サウンディングリファレンス信号(SRS)は、アップリンクチャネル推定のために、アップリンクで使用されてもよい。CSI-RSと同様に、SRSは、他の物理チャネルがSRSとほぼ同じように配置されて構成及び送信されることができるように、他の物理チャネルのためのQCL基準として機能することができる。
【0067】
図6は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様における、無線リソース制御(RRC)状態および異なるRRC状態間の遷移の一例を示す図である。UEは、RRC接続状態610、RRCアイドル状態620、およびRRC非アクティブ状態630の3つのRRC状態のうちのいずれかの状態となる。電源投入後、UEはRRCアイドル状態620になり、UEは、データ転送を実行するため、および/または、音声通話を行うために、初期アクセスを使用し、RRC接続確立手順を介して、ネットワークとの接続を確立する。RRC接続が確立されると、UEは、RRC接続状態610になる。UEは、RRC接続確立/解放手順640を使って、RRCアイドル状態620からRRC接続状態
610へ、または、RRC接続状態610からRRCアイドル状態620へ遷移できる。
【0068】
UEが頻繁にスモールデータを送信する場合にRRC接続状態610からRRCアイドル状態620への頻繁な遷移によって生じるシグナリング負荷およびレイテンシを低減するために、RRC非アクティブ状態630が使用される。RRC非アクティブ状態630では、ASコンテキストは、UEとgNBの両方によって格納される。これは、RRC非アクティブ状態630からRRC接続状態610へのより速い状態遷移をもたらす。UEは、RRC接続再開/非アクティブ化手順660を用いて、RRC非アクティブ状態630からRRC接続状態610へ、または、RRC接続状態610からRRC非アクティブ状態630へ遷移する。UEは、RRC接続解放手順650を用いて、RRC非アクティブ状態630からRRCアイドル状態620に遷移する。
【0069】
図7は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様における、フレーム構造および物理リソースの一例を示す。ダウンリンク伝送またはアップリンク伝送は、10個の1msのサブフレームを含み、10msの時間長を有するフレームによって行われる。各サブフレームは、1、2、4、...スロットを含み、サブフレーム当たりのスロット数は、伝送が行われるキャリアのサブキャリア間隔に依存する。スロットの時間長は、通常のサイクリックプレフィックス(CP)を持つ14個のシンボルの場合と、拡張CPを持つ12個のシンボルの場合と、があり、1つのサブフレーム内のスロット数が
整数になるように、使用されるサブキャリア間隔に応じて時間的に可変する。
図7は、時間および周波数領域におけるリソースグリッドを示す。時間において1つのシンボルおよび周波数において1つのサブキャリアを含むリソースグリッドの各要素は、リソース要素(RE)と呼ばれる。リソースブロック(RB)は、周波数領域における12の連続したサブキャリアとして定義されてもよい。
【0070】
いくつかの例では、非スロットベースのスケジューリングを用いて、パケットの送信は、スロットの一部にわたって、例えば、ミニスロットとも呼ばれる2、4、または7つのOFDMシンボルの間に行われる。ミニスロットは、URLLCなどの低遅延アプリケーションおよびライセンス不要帯域でのオペレーションに使用される。いくつかの実施形態では、ミニスロットは、サービスの高速柔軟スケジューリング(例えば、eMBBに対するURLLCのプリエンプション)にも使用されてもよい。
【0071】
図8は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様における、異なるキャリアアグリゲーションのシナリオにおけるコンポーネントキャリアの構成の一例を示す。キャリアアグリゲーション(CA)では、2つ以上のコンポーネントキャリア(CC)が集約されてもよい。UE 125は、その能力に応じて、1又は複数のCCにおいて同時に受信または送信することができる。CAは、
図8に図示するように、同じ帯域または異なる帯域において、連続したCCと不連続なCCとの両方についてサポートされている。gNB 115およびUE 125は、サービングセルを使用して通信することができる。サービングセルは、少なくとも1つのダウンリンクCCに関連付けられる(例えば、1つのダウンリンクCCのみに関連付けられてもよいし、ダウンリンクCCおよびアップリンクCCに関連付けられてもよい)。サービングセルは、プライマリセル(PCell)またはセカンダリcCell(SCell)となる。
【0072】
UE 125は、アップリンクタイミング制御手順を用いて、自身のアップリンク伝送のタイミングを調節することができる。タイミングアドバンス(TA)を使用して、ダウンリンクフレームタイミングに対してアップリンクフレームタイミングを調整することができる。gNB 115は、所望のタイミングアドバンス設定を決定し、それをUEに提供することができる。UE 125は、提供されたTAを使用して、UEの観測されたダウンリンク受信タイミングに対する自身のアップリンク送信タイミングを決定することができる。
【0073】
RRC接続状態では、gNB 115は、L1同期を保ためにタイミングアドバンスを維持する役割を担う。同じタイミングアドバンスが適用されるアップリンクを有し、同じタイミングリファレンスセルを使用するサービングセルは、タイミングアドバンスグループ(TAG)にグループ化される。TAGは、構成されたアップリンクを有する少なくとも1つのサービングセルを含む。サービングセルのTAGへのマッピングは、RRCによって設定される。プライマリTAGの場合、UEは、場合によってはSCellがタイミングリファレンスセルとしても使用される可能性がある共有スペクトルチャネルアクセスを除いて、PCellをタイミングリファレンスセルとして使用する。セカンダリTAGでは、UE 125は、このTAGのアクティブ化されたSCellのいずれかをタイミングリファレンスセルとして使用することができ、必要でない限りこれを変更しなくてもよい。
【0074】
タイミングアドバンス更新は、MAC CEコマンドを介して、gNB 115からUE 125に信号が送信されてもよい。そのようなコマンドは、L1を同期できるか否かを示すTAG固有タイマを再開することができ、タイマが実行されているとき、L1は同期しているとみなされ、そうでない場合、L1は同期していないとみなされる(この場合、アップリンク伝送はPRACH上でのみ行われる)。
【0075】
CAの単一のタイミングアドバンス能力を有するUE 125は、同じタイミングアドバンスを共有する複数のサービングセル(1つのTAGにグループ化された複数のサービングセル)に対応する複数のCCにおいて同時に受信および/または送信することができる。CAのための複数のタイミングアドバンス能力を有するUE125は、異なるタイミングアドバンスを有する複数のサービングセル(複数のTAGにグループ化された複数のサービングセル)に対応する複数のCCにおいて同時に受信および/または送信することができる。NG-RANは、各TAGが少なくとも1つのサービングセルを含むことを保証する。CA非対応UE 125は、単一のサービングセルのみ(1つのTAG内の1つのサービングセル)に対応する、単一のCCで受信してもよく、単一のCCで送信してもよい。
【0076】
CAの場合の物理レイヤのマルチキャリア特性は、MACレイヤに公開されてもよく、サービングセルごとに1つのHARQエンティティが要求されてもよい。CAが設定されている場合、UE 125はネットワークとのRRC接続を1つ有してもよい。RRC接続確立/再確立/ハンドオーバにおいて、1つのサービングセル(例えば、PCell)がNASモビリティ情報を提供する。UEの能力に応じて、SCellは、PCellと共にサービングセルのセットを形成するように構成される。UEのために構成されたサービングセルのセットは、1つのPCellと1又は複数のSCellと含む。SCellの再構成、追加、および削除は、RRCによって実行されてもよい。
【0077】
デュアルコネクティビティのシナリオでは、UE 125は、マスタ基地局との通信のためのマスタセルグループ(MCG)と、セカンダリ基地局との通信のためのセカンダリセルグループ(SCG)と、2つのMACエンティティ、すなわち、マスタ基地局との通信のためのMCG用のMACエンティティと、セカンダリ基地局との通信のためのSCG用のMACエンティティと、を含む複数のセルを用いて構成される。
【0078】
図9は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様における、Bandwidth Partの構成およびスイッチングの一例を示す。UE(例えば、125)は、与えられたコンポーネントキャリアにおける1又は複数のBandwidth Part(BWP)910を用いて設定される。いくつかの例では、当該1又は複数のBandwidth Partのうちの1つが同時にアクティブであることができる。アクティブなBandwidth Partは、セルの動作帯域幅内においてUEの動作帯域幅を定義する。初期アクセスのために、セル内のUEの構成が受信されるまで、システム情報から決定された初期Bandwidth Part920が使用される。例えば、BWPスイッチング940によるBandwidth Adaptation(BA)では、UEの送受信帯域幅はセルの帯域幅ほど大きくないため、調整される。例えば、幅は変更できるようにオーダーされ(例えば、低活動期間中に収縮して電力を節約する)、位置は周波数領域で動かすことができ(例えば、スケジューリングの柔軟性を高める)、サブキャリア間隔は、変更できるようにオーダーされてもよい(例えば、異なるサービスを可能にする)。第1のアクティブBWP
930は、PCellのRRC(再)設定時またはSCellのアクティベーション時のアクティブBWPであってもよい。
【0079】
ダウンリンクBWPまたはアップリンクBWPのセット内のダウンリンクBWPまたはアップリンクBWPの場合、それぞれ、UEには、以下の構成パラメータ、すなわち、サブキャリア間隔(SCS)、サイクリックプレフィックス、共通RBおよび連続するRBの数、それぞれのBWP-IdによるダウンリンクBWPまたはアップリンクBWPのセットにおけるインデックス、BWP共通パラメータのセットおよびBWP専用パラメータのセットが提供される。BWPは、BWPに対して設定されたサブキャリア間隔およびサイクリックプレフィックスに基づいて、OFDMヌメロロジに関連付けられる。サービン
グセルについて、UEには、設定されたダウンリンクBWPのうちのデフォルトのダウンリンクBWPが提供される。UEにデフォルトのダウンリンクBWPが提供されない場合、デフォルトのダウンリンクBWPは初期ダウンリンクBWPとなる。
【0080】
ダウンリンクBWPは、BWP非アクティブタイマに関連付けられる。アクティブなダウンリンクBWPに関連付けられたBWP非アクティブタイマが満了し、デフォルトのダウンリンクBWPが構成されている場合、UEは、デフォルトのBWPへのBWPスイッチングを実行することができる。アクティブなダウンリンクBWPに関連付けられたBWP非アクティブタイマが満了し、デフォルトのダウンリンクBWPが構成されていない場合、UEは、初期ダウンリンクBWPへのBWPスイッチングを実行することができる。
【0081】
図10は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様における、ULビームフォーミング構成1000の一例を示す。UE
1005は、データおよび制御情報のUL送信のために、ビームフォーミングスキームを使用することができる。ビームフォーミングされたデータは、PUSCHで送信され、ビームフォーミングされた制御情報は、PUCCHで送信される。図示するように、UE 1005は、信号を自身のアンテナから全方向に拡散させるのではなく、ビームフォーミングスキームを使用してアンテナビーム1014をgNB1009に向けることができる。UE 1005は、アンテナアレイを使用して、放射パターン1014をgNB 1009に向けることができる。ビーム1014を特定の方向に向けることにより、構成1000のビームフォーミングスキームは、UE 1005の送信電力を増加させなくとも、UE 1005がより高品質の信号をgNB 1009に届けることができ、データレートを増加させ、レイテンシを低減することを可能にする。さらに、ビームフォーミングスキームは、同じセルまたは隣接セル内の他のユーザにから受ける干渉を低減することができる。
【0082】
いくつかの実施形態では、gNB 1009は、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージ1019を介して制御情報を送信することができる。gNB 1009は、PDSCHを介してDCI 1019を送信してもよい。DCIは、PUSCHおよびPUCCHのスケジューリングの割当を含むことができる。例えば、DCI 1019は、周波数および時間領域のリソース割り当て、HARQフィードバック、送信電力制御(TPC)コマンド、変調および符号化方式、アンテナポートなどを含むことができる。いくつかの実施形態では、UE 1005は、DCIメッセージ 1019内の情報信号を使用して、
図11~
図12において説明されているようにビームフォーミングの重みを推定および更新することができる。いくつかの他の実施形態では、gNB 1009は、DCIメッセージ1019を介してビームフォーミングコマンドを送信することができ、UE 1005は、DCIメッセージ1019内の情報信号を使用して、
図11~
図12において説明されるようにビームフォーミングの重みを推定および更新することができる。
【0083】
図11は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様における、ULビームフォーミング構成1100の一実施形態を示す。UE 1005は、m+1個の送信アンテナ1114を備えるアンテナアレイを含む。構成1100では、UE 1005は、gNBへの送信前に、アンテナでの信号の送信に対してビームフォーミングスキームを適用する。ビームフォーミングスキーム1100では、送信信号にビームフォーミングベクトルが乗算される。
【数1】
【0084】
ビームフォーミングモジュール1107は、DCIメッセージ1019から受信した情報に基づいてビームフォーミング・ベクトルWを計算する。ビームフォーミングベクトルWは、アンテナ1114からの受信信号がgNB 1009における受信アンテナにコヒーレントに加算されるように計算される。いくつかの実施形態では、ビームフォーミングモジュール1107は、各時間フレームの開始時にビームフォーミングベクトルWを推定し、それを時間フレーム長全体に使用することができる。いくつかの他の実施形態では、ビームフォーミングモジュール1107は、時間フレーム長の間に動的な無線伝搬チャネルの変動に応じてビームフォーミングベクトルWを更新してもよい。電力増幅器(PA)1111は、低電力無線周波数信号(RF)をより高い電力信号に変換してアンテナ1114を駆動する。
【0085】
DCIメッセージ1019は、gNB 1009において目標SNRを達成するために、送信電力を増加または減少させるようにUE1005に通知するTPCコマンドを含むことができる。いくつかの実施形態では、UE 1005は、TPCコマンドを使用してビームフォーミングベクトルWを計算し、送信電力を選択してもよい。ビームフォーミングベクトルの計算および送信電力の選択は、一緒にまたは独立して実行されてもよい。いくつかの実施態様では、位相φi,i=1,...,mは、符号降下勾配アルゴリズムによって計算することができる。
【数2】
【0086】
ここで、φi(n)、i=1,...,mは時間nにおけるビームフォーミング位相φi、tpc(n)は時間nにおけるTPCコマンド、Δφは位相更新ステップ、および、sgn(x)はxの符号を示す。表1は、TPCコマンドとtpc(n)との間のマッピングの例を示す。
【0087】
いくつかの実施態様では、送信電力は次のように更新される。
【数3】
【0088】
ここで、PmaxはUE 1005が送信できる最大電力である。
【表1】
【0089】
いくつかの実施形態では、DCIメッセージ1019は、ビームフォーミングコマンドとTPCコマンドの両方を独立して含むことができる。ビームフォーミングコマンドは、ULビームフォーミングベクトルの適用および計算に関するフィードバックを提供する。UE 1005は、ビームフォーミングコマンドを使用してビームフォーミングベクトルWを計算し、送信電力を選択することができる。ビームフォーミングベクトルの計算および送信電力の選択は、独立して実行されてもよい。いくつかの実施態様では、位相φi,i=1,...,mは、降下勾配アルゴリズムによって計算することができる。
【数4】
【0090】
ここで、F(n)は時間nにおける位相フィードバックであり、μは定数である。計算された位相φi(n)は、区間[-π、π]にマッピングされる。例えば、2ビット位相フィードバックを表2に示す。
【表2】
【0091】
図12は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様における、送信および/または受信のためのユーザ機器
1005の構成要素の一例を示す。
図12のブロックおよび機能の全部または一部は、ユーザ機器
1005内にあってもよく、ユーザ機器
1005によって実行されてもよい。アンテナ1210は、電磁信号の送信または受信に使用され得る。アンテナ1210は、1又は複数のアンテナ素子を含んでもよく、Multiple-Input Multiple Output(MIMO)構成、Multiple-Input Single-Output(MISO)構成およびSingle-Input Multiple-Output(SIMO)構成を含む異なる入出力アンテナ構成を可能にしてもよい。いくつかの実施形態では、アンテナ1210は、数十または数百のアンテナ素子を有する大規模MIMO構成を可能にすることができる。アンテナ1210は、ビームフォーミングなどの他のマルチアンテナ技術を可能にすることができる。いくつかの例では、UE
1005の能力またはUE
1005のタイプ(例えば、低複雑度UE)に応じて、UE
1005は単一のアンテナのみをサポートしてもよい。
【0092】
トランシーバ1220は、アンテナ1210を介して、本明細書で説明される無線リンクを双方向に通信することができる。例えば、トランシーバ1220は、UEにおける無線トランシーバを表し、基地局における無線トランシーバと双方向に通信してもよく、またはその逆であってもよい。トランシーバ1220は、パケットを変調し、変調されたパケットを送信のためにアンテナ1210に提供し、アンテナ1210から受信されたパケットを復調するモデムを含むことができる。
【0093】
メモリ1230は、RAMおよびROMを含むことができる。メモリ1230は、実行されると、プロセッサに本明細書に記載の様々な機能を実行させる命令を含むコンピュータ可読コンピュータ実行可能コード1235を格納することができる。いくつかの例では、メモリ1230は、とりわけ、周辺の構成要素またはデバイスとの相互作用などの基本的なハードウェアまたはソフトウェアのオペレーションを制御することができるBasic Input/Output System(BIOS)を含むことができる。
【0094】
プロセッサ1240は、処理能力を有するハードウェアデバイス(例えば、汎用プロセッサ、DSP、CPU、マイクロコントローラ、ASIC、FPGA、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またはトランジスタロジックコンポーネント、ディスクリートハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせ)を含むことができる。いくつかの例では、プロセッサ1240は、メモリコントローラを使用してメモリを操作するように構成されてもよい。他の例では、メモリコントローラはプロセッサ1240に組み込まれてもよい。プロセッサ1240は、UE 1005に様々な機能を実行させるために、メモリ(例えば、メモリ1230)に格納されたコンピュータ読取可能な命令群を実行するように構成される。
【0095】
中央処理装置(CPU)1250は、メモリ1230内のコンピュータ命令によって指定された、基本的な算術、論理、制御、および、入力/出力(I/O)の動作を実行することができる。ユーザ機器1005は、グラフィックス処理ユニット(GPU)1260および全地球測位システム(GPS)1270などの追加の周辺構成要素を含むことができる。GPU 1260は、ユーザ機器1005およびの処理性能を加速するためのメモリ1230の迅速な操作および変更のための専用回路である。GPS 1270は、例えばユーザ機器1005の地理的位置に基づいて、位置ベースのサービスまたは他のサービスを可能にするために使用される。
【0096】
ビームフォーミングモジュール1207は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせを介して実装される。例えば、ビームフォーミングモジュール1207は
、命令コード1235として実装され、メモリ1230に格納され、プロセッサ1240によって実行されてもよいし、または、回路として実装されてもよい。ビームフォーミングモジュール1207は、本開示に関連する様々な態様および機能を実行するために使用される。例えば、ビームフォーミングモジュール1207は、ビームフォーミングベクトルの計算および適用、送信電力制御、gNBからのビームフォーミングおよび電力制御フィードバックの処理、及び、gNBへのビームフォーミング情報の報告を含む、ビームフォーミング機能を管理するように構成される。いくつかの例では、ビームフォーミングモジュール1207は、物理レイヤ/媒体アクセス制御手順のセットを実行して、ビームペアの対応付けのセット、例えば、UEで使用されるビームと対になったBS側の送受信点(TRP)で使用されるビームを取得し維持することができる。ビームペアの対応付けは、ダウンリンクおよびアップリンクの送受信に使用される。ビーム管理手順は、ビームフォーミングベクトルの計算および適用、ビームフォーミングおよび電力制御コマンドの受信、ビームスイーププロセス、ビーム測定プロセス、ビーム報告プロセス、ビーム決定プロセス、ビームメンテナンスプロセス、および、ビーム回復プロセスのうちの1又は複数を含むことができる。例えば、ビームフォーミングベクトルは、低変動無線チャネルの時間フレームの始めに計算されてもよく、高速変動無線チャネルの時間フレーム中に追跡されてもよい。電力制御コマンドおよびビームフォーミングコマンドは、PDCCHを介して受信され、UEは、コマンドを実行するためにPDCCHを復号する。ビームスイーププロセスは、所定の方法で時間間隔の間に送信および/または受信されたビームで空間領域をカバーするために使用される。ビーム測定プロセスは、受信したビームフォーミング(BF)信号の特性を測定するためにTRPまたはUEによって使用される。ビーム報告プロセスは、ビーム測定に基づいてBF信号の情報を報告するためにUEによって使用される。ビーム決定プロセスは、TRPまたはUEによってTx/Rxビームを選択するために使用される。ビームメンテナンスプロセスは、UEの移動または妨害によるチャネル変化に適応するためにビームの追跡または精緻化によって候補ビームを維持するためにTRPまたはUEによって使用されてもよい。ビーム回復プロセスは、ビーム障害を検出した後に新しい候補ビームを識別し、続いて新しい候補ビームを示す情報でビーム回復リクエストのTRPを示すためにUEによって使用される。
【0097】
いくつかの例では、ビーム管理は、ULおよび/またはDL方向で実行されてもよい。良好なチャネル相互性が利用可能である場合(例えば、時分割多重(TDD)システムにおいて)、1つの方向のビーム管理は別の方向に基づくことができ、例えば、ULビーム管理はDLビーム管理の結果に基づいて良好に実行することができる。いくつかの例では、ビーム対応関係は、ビームフォーミングされたチャネルのアップリンク-ダウンリンク相互性に基づいて使用されてもよく、例えば、UL Tx/Rxビームは、DLビームフォーミングされたリファレンス信号(RS)のビーム測定に基づいて決定されてもよい。
【0098】
いくつかの例では、例えば、同様のチャネル特性を共有するビームを同じビームグループに入れることができることを考慮して、グループベースのビーム管理を使用して、ビームごとではなくグループごとにビームを管理することができる。ビーム管理手順は、ビームスイープ、ビーム測定、ビーム報告(例えば、グルーピングベースのビーム報告)、ビーム決定、ビームメンテナス(例えば、グループベースのビームメンテナンス)、およびビーム障害回復を含むことができる。
【0099】
図13は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様における、送信および/または受信のためのgNB
1009の構成要素の一例を示す。
図13のブロックおよび機能のすべてまたはサブセットは、gNB
1009内にあってもよく、gNB
1009によって実行されてもよい。アンテナ1310は、電磁信号の送信または受信に使用され得る。アンテナ1310は、1又は複数のアンテナ素子を含んでもよく、Multiple-Input Multiple Output(MIMO)構成、Mu
ltiple-Input Single-Output(MISO)構成およびSingle-Input Multiple-Output(SIMO)構成を含む異なる入出力アンテナ構成を可能にしてもよい。いくつかの実施形態では、アンテナ1310は、数十または数百のアンテナ素子を有する大規模MIMO構成を可能にすることができる。アンテナ1310は、ビームフォーミングなどの他のマルチアンテナ技術を可能にすることができる。いくつかの例では、gNB
1009の能力に応じて、gNB
1009は、単一のアンテナのみをサポートしてもよい。
【0100】
トランシーバ1320は、アンテナ1310を介して、本明細書で説明される無線リンクを双方向に通信することができる。例えば、トランシーバ1320は、UEにおける無線トランシーバを表してもよく、基地局における無線トランシーバと双方向に通信してもよく、またはその逆であってもよい。トランシーバ1320は、パケットを変調し、変調されたパケットを送信のためにアンテナ1310に提供し、アンテナ1310から受信されたパケットを復調するためのモデムを含むことができる。
【0101】
メモリ1330は、RAMおよびROMを含むことができる。メモリ1330は、実行されると、プロセッサに本明細書に記載の様々な機能を実行させる命令を含むコンピュータ可読コンピュータ実行可能コード1335を格納することができる。いくつかの例では、メモリ1330は、とりわけ、周辺構成要素またはデバイスとの相互作用などの基本的なハードウェアまたはソフトウェア動作を制御することができるBasic Input/Output System(BIOS)を含むことができる。
【0102】
プロセッサ1340は、処理能力を有するハードウェアデバイス(例えば、汎用プロセッサ、DSP、CPU、マイクロコントローラ、ASIC、FPGA、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またはトランジスタロジックコンポーネント、ディスクリートハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせ)を含むことができる。いくつかの例では、プロセッサ1340は、メモリコントローラを使用してメモリを操作するように構成されてもよい。他の例では、メモリコントローラはプロセッサ1340に組み込まれてもよい。プロセッサ1340は、gNB 1009に様々な機能を実行させるために、メモリ(例えば、メモリ1330)に格納されたコンピュータ可読命令を実行するように構成される。
【0103】
中央処理装置(CPU)1350は、メモリ1330内のコンピュータ命令によって指定された基本的な算術、論理、制御、および入力/出力(I/O)動作を実行することができる。
【0104】
図14Aは、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様における、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージ構造1400の一例を示す。DCIメッセージ1400(例えば、DCIメッセージフォーマット0_1,0_0,1_0)は、セル内のUEにビームフォーミングおよびTPCコマンドを送信するためにgNBによって使用される。図示するように、DCIメッセージ1400は、以下を含む。
(i)DCI識別子1403は、DCIフォーマット0_1/0_0/1_0を示す。
(ii)DCIフィールド1407は、1つのセルにおいてPUSCHをスケジューリングするための情報を含む。
(iii)送信電力制御(TPC)/位相フィードバック(PF)フィールド
1411は、長さ2ビットであり、送信電力を増加または減少させるようにUEに指示するために使用される。
【0105】
DCIフォーマット0_0/0_1は、PUSCHをスケジュールするために使用され、DCIフォーマット1_0は、1つのセル内のPDSCHをスケジュールするために使
用される。DCIメッセージ1400は、グループ共通PDCCHまたはUE個別のPDCCH用に構成される。いくつかの例では、UEがグループ共通PDCCHを介してDCIフォーマット1400を受信しない場合、UEはスロット内のUE個別のPDCCHを介してDCIフォーマット1400を受信することができる。gNBは、グループ共通PDCCHを復号するかUE個別のPDCCHを復号するかをRRCシグナリングによってUEに通知することができる。グループ共通PDCCHが送信されるいくつかの例では、UEは、共通グループPDCCHを復号するか否かを決定することができる。さらに、UEが共通グループPDCCHを監視している場合には、UEは、グループ共通PDCCHが受信されるか否かにかかわらず、検出されたUE個別のPDCCHを処理することができる。
【0106】
いくつかの例では、UEがDCIメッセージ1400を復号すると、UEは、TPCコマンドをルックアップテーブル(例えば、表1)から得られるtpc値にマッピングすることができ、ビームフォーミング制御ループを実行してビームフォーミング位相(例えば、式(1))を計算または追跡することができ、TPCループを実行して送信電力(例えば、式(2))を選択または更新することができる。ビームフォーミング制御ループおよびTPCループの順序は交換可能である。いくつかの実施態様では、式(1)および(2)は事前に計算され、メモリ内のルックアップテーブルに格納されていてもよい。式(1)および(2)の値を事前計算してメモリに記憶させておくことにより、処理遅延を大幅に低減することができる。例えば、UEは、チャネル遅延プロファイル、ドップラスプレッド、gNBからの距離、変調および符号化方式(MCS)などの異なる伝搬環境に対してビームフォーミング位相を事前計算し、ビームフォーミング位相をルックアップテーブルに格納し、それに応じて、各関連シナリオで信号を送信するために対応する位相を選択することができる。
【0107】
図14Bは、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様における、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージ構造1450の一例を示す。DCIメッセージ1450(例えば、DCIメッセージフォーマット0_1,0_0,1_0)は、セル内のUEにビームフォーミングおよびTPCコマンドを送信するためにgNBによって使用される。図示するように、DCIメッセージ1450は、以下を含むことができる。
(i)DCI識別子1403は、DCIフォーマット0_1/0_0/1_0を示す
(ii)DCIフィールド1407は、1つのセルにおいてPUSCHをスケジューリングするための情報を含む。
(iii)送信電力制御(TPC)
フィールド1461は、UEに送信電力を増加または減少させるように指示するために使用される2ビットを含む。
(iv)位相フィードバック(PF)フィールド1463は、UEビームフォーミング位相更新コマンドを示すために使用される、2ビットを含む。
【0108】
DCIフォーマット0_0/0_1は、PUSCHをスケジュールするために使用されてもよく、DCIフォーマット1_0は、1つのセル内のPDSCHをスケジュールするために使用されてもよい。DCIメッセージ1450は、グループ共通PDCCHまたはUE個別のPDCCH用に構成され得る。いくつかの例では、UEがグループ共通PDCCHを介してDCIフォーマット1450を受信しない場合、UEはスロット内のUE個別のPDCCHを介してDCIフォーマット1450を受信することができる。gNBは、グループ共通PDCCHを復号するかUE個別のPDCCHを復号するかをRRCシグナリングによってUEに通知することができる。グループ共通PDCCHが送信されるいくつかの例では、UEは、共通グループPDCCHを復号するか否かを決定することができる。さらに、UEが共通グループPDCCHを監視しているとき、UEは、グループ共通PDCCHが受信されるか否かにかかわらず、検出されたUE個別のPDCCHを処理
することができる。
【0109】
いくつかの例では、UEは、DCIメッセージ1450を復号すると、PFコマンドをルックアップテーブル(例えば、表2)から得られるF(n)値にマッピングすることができ、ビームフォーミング制御ループを実行してビームフォーミング位相を計算または追跡することができ(例えば、式(3))、TPCループを実行して送信電力を選択または更新することができる(例えば、式(2))。ビームフォーミング制御ループおよびTPCループの順序は交換可能である。いくつかの実施態様では、式(3)および(2)は事前に計算され、メモリ内のルックアップテーブルに格納されてもよい。式(3)および(2)の値を事前計算してメモリに記憶させておくことにより、処理遅延を大幅に低減することができる。例えば、UEは、チャネル遅延プロファイル、ドップラスプレッド、gNBからの距離、変調および符号化方式(MCS)などの異なる伝搬環境に対してビームフォーミング位相を事前計算し、ビームフォーミング位相をルックアップテーブルに格納し、それに応じて、各関連シナリオで信号を送信するために対応する位相を選択することができる。
【0110】
図15Aは、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様における、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージ構造1500の一例を示す。DCIメッセージ1500(例えば、DCIメッセージフォーマット2_0)は、セル内のUEのグループにビームフォーミングおよびTPCコマンドを送信するためにgNBによって使用される。図示するように、DCIメッセージ1500は、以下を含むことができる。
(i)DCI識別子1503は、DCIフォーマット2_0を示す。
(ii)DCIフィールド1507は、セル内のUEのグループに通知およびセル内のUEのグループをスケジューリングするための情報を含む。
(iii)送信電力制御(TPC)/位相フィードバック(PF)フィールド
1511a-1511nは、長さ2ビットであり、グループ内のUEに送信電力を増加または減少させるように指示するために使用される。
【0111】
DCIフィールド1507は、UEのグループに、スロットフォーマット、利用可能なRBセット、チャネル占有時間(COT)持続時間、および探索空間グループの切り替えを通知するために使用される。DCIフォーマット2_0は識別子SFI-RNTIによってスクランブルされ、そのサイズはRRCシグナリングによって構成される。TPC/PFフィールド1511a-1511nは、グループ内のUEのためのビームフォーミングベクトルおよび送信電力を計算および追跡するためのTPC/PFコマンドを示す。
【0112】
いくつかの例では、UEがDCIメッセージ1500を復号すると、n個のTPCコマンドをルックアップテーブル(例えば、表1)から得られるn個のtpc値にマッピングすることができ、グループ内の各UEについて、ビームフォーミング制御ループを実行してビームフォーミング位相を計算または追跡することができ(例えば、式(1))、TPCループを実行して送信電力を選択または更新することができる(例えば、式(2))。ビームフォーミング制御ループおよびTPCループ順序は交換可能である。いくつかの実施態様では、式(1)および(2)が事前に計算され、メモリ内のルックアップテーブルに格納されてもよい。式(1)および(2)の値を事前計算してメモリに記憶させておくことにより、処理遅延を大幅に低減することができる。例えば、UEは、チャネル遅延プロファイル、ドップラスプレッド、gNBからの距離、変調および符号化方式(MCS)などの異なる伝搬環境に対してビームフォーミング位相を事前計算し、ビームフォーミング位相をルックアップテーブルに格納し、それに応じて、各関連シナリオで信号を送信するために対応する位相を選択することができる。
【0113】
図15Bは、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様にお
ける、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージ構造1550の一例を示す。DCIメッセージ1550(例えば、DCIメッセージフォーマット2_0)は、UEのグループにビームフォーミングおよびTPCコマンドを送信するためにgNBによって使用される。図示するように、DCIメッセージ1550は、以下を含むことができる。
(i)DCI識別子1553は、DCIフォーマット2_0を示す。
(ii)DCIフィールド1557は、セル内のUEのグループに通知およびセル内のUEのグループをスケジューリングするための情報を含む。
(iii)TPCフィールド1561a~1561nの各フィールドは、UEが送信電力を増加または減少させることを指示するために使用される2ビットを含む。
(iv)PFフィールド1563a~1563nの各フィールドは、UEビームフォーミング位相更新コマンドを示すために使用される2ビットを含む。
【0114】
DCIフィールド1557は、UEのグループに、スロットフォーマット、利用可能なRBセット、チャネル占有時間(COT)持続時間、および探索空間グループの切り替えを通知するために使用される。DCIフォーマット2_0は識別子SFI-RNTIによってスクランブルされ、そのサイズはRRCシグナリングによって構成され得る。TPCフィールド1561a~1561nは、送信電力制御のためのTPCコマンドを示すことができ、PFフィールド1563a~1563nは、グループ内のUEのためのビームフォーミングベクトルの計算および追跡のためのPFコマンドを示すことができる。
【0115】
いくつかの例では、UEは、DCIメッセージ1550を復号すると、n個のTPCおよびn個のPFコマンドをルックアップテーブル(例えば、表1)から得られるn個のtpc値にマッピングすることができ、グループ内の各UEについて、ビームフォーミング制御ループを実行してビームフォーミング位相を計算または追跡することができ(例えば、式(1))、TPCループを実行して送信電力を選択または更新することができる(例えば、式(2))。ビームフォーミング制御ループおよびTPCループ順序は交換可能である。いくつかの実施態様では、式(1)および(2)は事前に計算され、メモリ内のルックアップテーブルに格納されてもよい。式(1)および(2)の値を事前計算してメモリに記憶させておくことにより、処理遅延を大幅に低減することができる。例えば、UEは、チャネル遅延プロファイル、ドップラスプレッド、gNBからの距離、変調および符号化方式(MCS)などの異なる伝搬環境に対してビームフォーミング位相を事前計算し、ビームフォーミング位相をルックアップテーブルに格納し、それに応じて、各関連シナリオで信号を送信するために対応する位相を選択することができる。
【0116】
図16Aは、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様における、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージ構造1600の一例を示す。DCIメッセージ1600(例えば、DCIメッセージフォーマット2_7)は、セル内のUEのグループにビームフォーミングおよびTPCコマンドを送信するためにgNBによって使用され得る。図示するように、DCIメッセージ1600は、以下を含むことができる。
(i)DCI識別子1603は、DCIフォーマット2_7を示す。
(ii)送信電力制御(TPC)/位相フィードバック(PF)フィールド1611a~1611nは、長さ2ビットであり、グループ内のUEに、送信電力を増加または減少させるように指示するために使用される。
【0117】
DCIフォーマット2_7は予約されており、UEのグループがTPCコマンドおよびPFコマンドを送信するように構成することができる。DCIフォーマット2_7のサイズは、RRCシグナリングによって構成され得る。TPC/PFフィールド1611a~1611nは、グループ内のUEのためのビームフォーミングベクトルおよび送信電力を計算および追跡するためのTPC/PFコマンドを示す。
【0118】
いくつかの例では、UEは、DCIメッセージ1600を復号すると、n個のTPCコマンドを、ルックアップテーブル(例えば、表1)から得られるn個のtpc値にマッピングすることができる。グループ内の各UEについて、ビームフォーミング位相を計算または追跡するためにビームフォーミング制御ループを実行することができ(例えば、式(1))、送信電力を選択または更新するためにTPCループを実行することができる(例えば、式(2))。ビームフォーミング制御ループおよびTPCループ順序は交換可能である。いくつかの実施態様では、式(1)および(2)は事前に計算され、メモリ内のルックアップテーブルに格納されてもよい。式(1)および(2)の値を事前計算してメモリに記憶させておくことにより、処理遅延を大幅に低減することができる。例えば、UEは、チャネル遅延プロファイル、ドップラスプレッド、gNBからの距離、変調および符号化方式(MCS)などの異なる伝搬環境に対してビームフォーミング位相を事前計算し、ビームフォーミング位相をルックアップテーブルに格納し、それに応じて、各関連シナリオで信号を送信するために対応する位相を選択することができる。
【0119】
図15Bは、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様における、ダウンリンク制御情報(DCI)メッセージ構造1650の一例を示す。DCIメッセージ1650(例えば、DCIメッセージフォーマット2_7)は、gNBにより、PFコマンドおよびTPCコマンドをUEのグループに送信するために使用される。図示するように、DCIメッセージ1650は、以下を含むことができる。
(i)DCI識別子1653は、DCIフォーマット2_7を示す。
(ii)TPCフィールド1661a~1661nの各フィールドは、UEが送信電力を増加または減少させることを指示するために使用される2ビットを含む。
(iii)PFフィールド1663a~1663nであり、各フィールドは、UEビームフォーミング位相更新コマンドを示すために使用される2ビットを含む。
【0120】
TPCフィールド1611a~1611nは、送信電力制御を示し、PFフィールド1663a~1663nは、グループ内のUEのためのビームフォーミングベクトルを計算および追跡するためのコマンドを示す。
【0121】
いくつかの例では、UEは、DCIメッセージ1650を復号すると、n個のTPCおよびn個のPFコマンドをルックアップテーブル(例えば、表1)から得られるn個のtpc値にマッピングすることができ、グループ内の各UEについて、ビームフォーミング制御ループを実行してビームフォーミング位相を計算または追跡することができ(例えば、式(1))、TPCループを実行して送信電力を選択または更新することができる(例えば、式(2))。ビームフォーミング制御ループおよびTPCループ順序は交換可能である。いくつかの実施態様では、式(1)および(2)は事前に計算され、メモリ内のルックアップテーブルに格納されてもよい。式(1)および(2)の値を事前計算してメモリに記憶させておくことにより、処理遅延を大幅に低減することができる。例えば、UEは、チャネル遅延プロファイル、ドップラスプレッド、gNBからの距離、変調および符号化方式(MCS)などの異なる伝搬環境に対してビームフォーミング位相を事前計算し、ビームフォーミング位相をルックアップテーブルに格納し、それに応じて、各関連シナリオで信号を送信するために対応する位相を選択することができる。
【0122】
図17は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様における、ULビームフォーミングおよび電力制御方法のフロー図である。方法1700は、
図10~
図13において説明されたgNB 1009およびUE 1005を参照して説明される。
【0123】
ステップ
1702では、UEは、TPCコマンドを示すDCIメッセージをgNBから受信する。例えば、DCIメッセージは、
図13~
図16を参照すると、DCIメッセー
ジフォーマット0_0、0_1、1_0、2_0、および2_7とすることができる。DCIメッセージは、UEのスケジューリング情報を含む他の情報も含むことができる。
【0124】
ステップ1704では、UEは、DCIメッセージを復号し、送信されたビットを復元し、DCIフィールドを識別する。
【0125】
ステップ1706では、UEは、DCIメッセージからTPCコマンドを決定する。UEがTPCコマンドを決定すると、UEは、前述したようにTPCコマンドをtpc値にマッピングする(例えば、表1、表2)。
【0126】
ステップ1710では、UEは、位相追跡ループを実行するためにtpcを使用する。例えば、UEは、ビームフォーミングベクトルを計算し、追跡するために式1または3を使用することができる。
【0127】
ステップ1714では、UEは、tpcを使用して電力制御ループを実行する。例えば、UEは、送信電力を選択し、調節するために、式2を使用することができる。
【0128】
図18Aおよび
図18Bは、それぞれ、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のいくつかの態様における、ULビームフォーミング方法1800および電力制御方法1850のフロー図を示す。方法1800は、方法1850とは無関係に実行され得ることが理解される。方法1800および1850は、
図10~
図13において説明されたgNB
1009およびUE 1005を参照して説明される。
【0129】
ステップ1802では、UEは、PFコマンドを示すDCIメッセージをgNBから受信する。例えば、DCIメッセージは、
図13~
図16を参照すると、DCIメッセージフォーマット0_0、0_1、1_0、2_0、および2_7とすることができる。DCIメッセージは、UEのスケジューリング情報を含む他の情報も含むことができる。
【0130】
ステップ1806では、UEは、DCIメッセージを復号し、送信されたビットを復元し、DCIフィールドを識別する。
【0131】
ステップ1810では、UEは、DCIメッセージからPFコマンドを決定する。UEがPFコマンドを決定すると、UEは、前述のようにPFコマンドをtpc値にマッピングする(例えば、表1、表2)。
【0132】
最後に、ステップ1814ごとに、UEは、位相追跡ループを実行するためにtpcを使用する。例えば、UEは、ビームフォーミングベクトルを計算し、追跡するために式1または3を使用することができる。
【0133】
ステップ1852では、UEは、TPCコマンドを示すDCIメッセージをgNBから受信する。例えば、DCIメッセージは、
図13~
図16を参照すると、DCIメッセージフォーマット0_0、0_1、1_0、2_0、および2_7とすることができる。DCIメッセージは、UEのスケジューリング情報を含む他の情報も含むことができる。
【0134】
ステップ1856では、UEは、DCIメッセージを復号し、送信されたビットを復元し、DCIフィールドを識別する。
【0135】
ステップ1860では、UEは、DCIメッセージからTPCコマンドを決定する。UEがTPCコマンドを決定すると、UEは、前述のようにTPCコマンドをtpc値にマッピングする(例えば、表1、表2)。
【0136】
最後に、ステップ1864ごとに、UEは、送信電力制御ループを実行するためにtpcを使用する。例えば、UEは、送信電力を選択し、調節するために、式2を使用することができる。
【0137】
図19は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様における、UL伝送のためのビームフォーミングまたはコードブックベースのプリコーディング方式を選択するための方法のフロー図である。方法1900は、
図10~
図13において説明されたgNB 1009およびUE 1005を参照して説明される。
【0138】
ステップ1902では、UEは、期間T1にわたってコードブックベースのプリコーディングを使用し、シンボル当たりの送信電力P1を計算する。コードブックベースのプリコーディング方式では、UEは、データおよび制御シグナリングのUL伝送のために、所定のプリコーダのセットからプリコーダを選択する。例えば、3GPP TS38.211V16.3.0(2020-09)-第3世代パートナーシッププロジェクト、技術仕様グループ無線アクセスネットワーク、NR、「Physical channels and modulation(Release16)」は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれ、5G-NRシステムにおけるUL伝送のためのコードブックベースのプリコーディング技術を説明している。
【0139】
ステップ1906では、UEは、期間T1にわたってULビームフォーミングを使用し、シンボルごとの送信電力P2を計算する。
【0140】
ステップ1910では、UEは、ULビームフォーミングまたはコードブックベースのプリコーディングのどちらが、より高い電力利得を提供できるのかを判定する。コードブックベースのプリコーディングがより高い電力利得を提供することができる場合、UEはステップ1914に進む。ULビームフォーミングがより高い利得を提供することができる場合、UEはステップ1922に進む。
【0141】
ステップ1914では、UEは、期間T2の間、データおよび/または制御シグナリングのUL伝送のためにコードブックベースのプリコーディング方式を使用し、シンボルごとの送信電力P1を計算する。
【0142】
ステップ1918では、UEは、短期間T1(例えば、T1≦T2)ULビームフォーミングに切り替え、シンボルごとの送信電力P2を計算する。次いで、UEはステップ1910に進み、ビームフォーミングを使用するかコードブックベースの伝送を使用するかを決定する。
【0143】
ステップ1922では、UEは、期間T2の間、データまたは制御シグナリングのUL伝送のためにULビームフォーミングを使用し、シンボルごとの送信電力P2を計算する。
【0144】
ステップ1926では、UEは、短い期間T1(例えば、T1≦T2)のコードブックベースのプリコーディングに切り替え、シンボルごとの送信電力P1を計算する。次いで、UEはステップ1910に進み、ビームフォーミングを使用するかコードブックベースの伝送を使用するかを決定する。
【0145】
図20は、本開示の様々な例示的ないくつかの実施形態のうちのいくつかの態様における、UL伝送のためのビームフォーミングまたは単一アンテナ方式を選択するための方法のフロー図である。方法2000は、
図10~
図13に記載されたgNB 1009およびUE 1005を参照して説明される。
【0146】
ステップ2002では、UEは、ビームフォーミング利得Gを決定する。異なる伝搬環境に対するビームフォーミング利得は、事前に計算され、UEメモリに格納されている。ビームフォーミング利得Gから、UEは、送信信号の誤りのない復号のためにgNBにおいて必要とされる目標SNRを達成するために、ビームフォーミングに必要とされる送信電力PBおよびと、単一アンテナ方式に必要とされる送信電力P
S
と、を計算することができる(例えば、PB=PS/G)。
【0147】
ステップ2006では、UEは、ビームフォーミングおよび単一アンテナの送信によるRF電力消費を計算する。例えば、
図11のアーキテクチャの送信電力消費は、P
RFとして示される各RFチェーンの回路電力消費および電力増幅器電力P
PAを含む。P
RFは送信電力Pに関係なく一定の電力であり、P
PAは送信電力に依存する。P
PAは、P
PA=P/ηとしてモデル化することができ、ここで、ηは電力増幅器効率である。結果として、ビームフォーミング方式を採用するm+1個のアンテナを有するUEの総消費電力は、以下のように計算することができる。
【数5】
【0148】
PRFおよびηは、UEメモリに格納され、PTOTを計算する必要があるときにアクセスされる。
【0149】
ステップ2012では、UEは、m+1個のアンテナを有するULビームフォーミング方式の総消費電力P1を計算する。例えば、UEは、式(4)を使用してP1を計算することができる。
【0150】
ステップ2016では、UEは、単一アンテナ伝送方式の総消費電力P2を計算する。例えば、UEは、P2を計算するために式
(5)を使用することができる。
【数6】
【0151】
ステップ2010では、UEは、総消費電力ΔP=P2-P1の間の差に基づいてビームフォーミングまたは単一アンテナ送信を使用することを決定する。ΔP>0である場合、UEはステップ2024に進み、ΔP<0である場合、UEはステップ2020に進む。
【0152】
ステップ2020では、UEは、gNBへのデータおよび制御信号の送信に単一アンテナ方式を使用する。
【0153】
ステップ2024では、UEは、gNBへのデータおよび制御信号の送信のためにULビームフォーミング方式を使用する。
【0154】
図21は、
図17~
図20において前述した、本開示の様々な例示的ないくつかの実施
形態のいくつかの態様における、ULビームフォーミング方法を示すシーケンス図である。
【0155】
様々な例示的な実施形態に関して本開示に記載された例示的なブロックおよびモジュールは、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)、または他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェアコンポーネント、または本明細書に記載された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせを用いて実装または実行されてもよい。汎用プロセッサの例は、マイクロプロセッサ、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、またはステートマシンを含むが、これらに限定されない。いくつかの例では、プロセッサは、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又は複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成)を使用して実装されてもよい。
【0156】
本開示に記載された機能は、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、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせで実施され得る。命令またはコードは、機能を実施するためにコンピュータ可読媒体に記憶または送信されてもよい。本明細書で開示される機能を実施するための他の例も本開示の範囲内である。機能の実施は、機能の一部が異なる物理的位置に実装されるように分散されることを含む、物理的に同じ場所に配置されたまたは分散された要素(例えば、様々な位置で)を介してもよい。
【0157】
コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ記憶媒体を含むが、これに限定されない。非一時的記憶媒体は、汎用または専用コンピュータによってアクセスされてもよい。非一時的記憶媒体の例には、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み出し専用メモリ(ROM)、電気的消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、フラッシュメモリ、コンパクトディスク(CD)ROMまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶装置などが含まれるが、これらに限定されない。非一時的媒体は、所望のプログラムコード手段(例えば、命令および/またはデータ構造)を搬送または記憶するために使用されてもよく、汎用もしくは専用コンピュータ、または汎用もしくは専用プロセッサによってアクセスされてもよい。いくつかの例では、ソフトウェア/プログラムコードは、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線、無線、マイクロ波などの無線技術を使用して、リモートソース(例えば、ウェブサイト、サーバなど)から送信されてもよい。そのような例では、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などの無線技術は、媒体の定義の範囲内にある。上記の例の組み合わせもコンピュータ可読媒体の範囲内である。
【0158】
本開示で使用されるように、項目のリストにおける「または」という用語の使用は、包括的なリストを示す。項目のリストは、「少なくとも1つ」または「1又は複数」などのフレーズで始めることができる。例えば、A、B、またはCの少なくとも1つのリストは、AまたはBまたはCまたはAB(すなわち、AおよびB)またはACまたはBCまたはABC(すなわち、AおよびBおよびC)を含む。また、本開示で使用されるように、条件のリストの前に「に基づく」という語句を付けることは、条件のセット「のみに基づく」と解釈されるべきではなく、むしろ条件のセット「に少なくとも部分的に基づく」と解釈されるべきである。例えば、「条件Aに基づく」と記載された結果は、本開示の範囲から逸脱することなく、条件Aおよび条件Bの両方に基づくことができる。
【0159】
本明細書では、「含む(comprise)」、「含む(include)」または「含む(contain)」という用語は交換可能に使用されてもよく、同じ意味を有し、
包括的かつオープンエンドとして解釈されるべきである。「含む(comprise)」、「含む(include)」、または「含む(contain)」という用語は、要素のリストの前に使用されてもよく、リスト内のリストされた要素の少なくともすべてが存在するが、リストにない他の要素も存在し得ることを示す。例えば、AがBおよびCを含む場合、{B,C}および{B、C、D}の両方がAの範囲内である。
【0160】
本開示は、添付の図面に関連して、実施され得るすべての例または本開示の範囲内にあるすべての構成を表すものではない例示的な構成を説明する。「例示的」という用語は、「好ましい」または「他の例と比較して有利」と解釈されるべきではなく、むしろ「実例、事例または例」と解釈されるべきである。実施形態および図面の説明を含む本開示を読むことにより、本明細書に開示する技術は代替的な実施形態を使用して実施され得ることが当業者には理解されよう。当業者は、実施形態、または本明細書に記載の実施形態の特定の特徴を組み合わせて、本開示に記載の技術を実施するためのさらに他の実施形態に到達することができることを理解するであろう。したがって、本開示は、本明細書に記載された例および設計に限定されず、本明細書に開示した原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。