特表 2024-505881 スマートリピータシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-08

(54)【発明の名称】スマートリピータシステム

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/28 20090101AFI20240201BHJP

   H04W 72/12 20230101ALI20240201BHJP

   H04W 16/26 20090101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

H04W16/28

H04W72/12

H04W16/26

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023545266

(86)(22)【出願日】2022-01-26

(85)【翻訳文提出日】2023-09-22

(86)【国際出願番号】 US2022013942

(87)【国際公開番号】W WO2022164930

(87)【国際公開日】2022-08-04

(31)【優先権主張番号】17/585,418

(32)【優先日】2022-01-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/141,914

(32)【優先日】2021-01-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/174,511

(32)【優先日】2021-04-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520347775

【氏名又は名称】ピヴォタル コムウェア インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141553

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 信彦

(72)【発明者】

【氏名】ブラック エリック ジェームス

(72)【発明者】

【氏名】カブシク メルサド

(72)【発明者】

【氏名】ドイチュ ブライアン マーク

(72)【発明者】

【氏名】イリック－サヴォイア アンジェラ

(72)【発明者】

【氏名】カッコ アレクサンダー レムリー

(72)【発明者】

【氏名】オストロフ スティーブン ハワード

(72)【発明者】

【氏名】ハーパー コルビー ジョン

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA11

5K067EE02

5K067EE06

5K067EE10

5K067FF03

5K067KK02

(57)【要約】

５Ｇ無線アクセスネットワークのためのシステムは、コストを削減し、用途を拡大し、ユーザデバイス（ＵＥｓ）のための適用範囲を拡大しながら、スマートＲＦ信号リピータデバイスが、５Ｇ通信ネットワークのためのミリ波適用範囲を拡大するための５Ｇ基地局の様々な機能を実行できるようにする。前記デバイスは、屋外ネットワークリピータ、屋内加入者リピータ、及びミリ波ネットワークにおけるその他のミリ波ネットワークトランスミッターデバイスを含みうる。５Ｇ無線通信ネットワークの異なる形態は、Open Radio Access Network（Ｏ－ＲＡＮ）及びNext Gen Radio Access Network （ＮＧ－ＲＡＮ）を含んで用いられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線リピータを動作する方法であって、
無線基地局システムから、前記無線基地局と複数のユーザ機器デバイスの間の通信のためのタイムスケジュールを受信すること、
前記複数のユーザ機器デバイスに対応する複数の位置を決定すること、及び
前記タイムスケジュールに従って、対応する複数のビームが前記複数の位置を向くように、１又は複数のビームフォーミングアンテナを調整すること
を含む、方法。

【請求項2】

前記無線基地局システムは１又は複数の第五世代（５Ｇ）次世代ＭｏｄｅＢ（ｇＮＢ）基地局を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記タイムスケジュールの受信は、前記無線基地局と前記無線リピータの間の有線接続によって受信することである、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記タイムスケジュールの受信は、前記無線基地局と前記無線リピータの間の無線接続によって受信することである、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記無線接続は、非公式の又は無認可の周波数帯域を用いる無線接続である、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記無線接続は帯域外の無線接続である、請求項４に記載の方法。

【請求項7】

前記無線接続は、５Ｇ超高信頼低遅延通信（ＵＲＬＬＣ）プロトコルを用いる無線接続である、請求項４に記載の方法。

【請求項8】

前記無線基地局システムから、前記複数のユーザ機器デバイスへ伝達されるデータをエンコードするダウンリンク電磁信号を受信すること、
前記タイムスケジュールに従って、前記ダウンリンク電磁信号を、前記複数のユーザ機器デバイスへ送信すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記ダウンリンク電磁信号は５Ｇ新無線周波数帯の電磁信号である、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記５Ｇ新無線周波数帯はミリ波（ｍｍＷａｖｅ）周波数帯域である、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記ダウンリンク電磁信号の受信は、前記無線基地局と前記無線リピータの間の有線接続によって受信することである、請求項８に記載の方法。

【請求項12】

前記無線基地局システムはスケジューリングユニットとラジオユニットを含み、
前記タイムスケジュールの受信は、前記スケジューリングユニットから受信することであり、
前記ダウンリンク電磁信号の受信は、前記ラジオユニットから受信することである、
請求項８に記載の方法。

【請求項13】

前記複数のユーザ機器デバイスから、前記タイムスケジュールに従って、前記無線基地局システムへ伝達されるためのアップリンク電磁信号を受信すること、
前記アップリンク電磁信号を、前記無線基地局システムへ送信すること
をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項14】

前記アップリンク電磁信号の送信は、前記無線基地局と前記無線リピータの間の有線接続によって送信することである、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記複数のユーザ機器デバイスから、対応する複数のアップリンク許可要求を受信すること、
前記複数のアップリンク許可要求を前記無線基地局システムへ送信すること
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

前記無線リピータは、ダイレクトサイドリンク通信のためのモジュールを含み、
前記アップリンク許可要求の受信は、前記モジュールによって、前記複数のユーザ機器デバイスとのダイレクトサイドリンク通信によって受信すること
である、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記アップリンク許可要求の受信は、私有な周波数帯域によって受信することである、請求項１５に記載の方法。

【請求項18】

前記アップリンク許可要求の受信は、５Ｇ超高信頼低遅延通信（ＵＲＬＬＣ）プロトコルを経て受信することである、請求項１５に記載の方法。

【請求項19】

複数のユーザ機器デバイスのための前記複数の位置の決定は、
前記無線基地局から、前記タイムスケジュールに対応するビームスケジュールを受信することを含んでおり、前記ビームスケジュールのエントリは前記ユーザ機器デバイスの位置に対応する、請求項１に記載の方法。

【請求項20】

前記１又は複数のビームフォーミングアンテナの前記調整は、
前記タイムスケジュール及び前記受信したビームスケジュールに従って、前記対応する複数のビームが、前記複数の位置を向くように、前記１又は複数のビームフォーミングアンテナを調整すること
を含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

複数のユーザ機器デバイスの前記複数の位置の決定は、
前記ユーザ機器デバイスの位置を検知すること、及び
前記タイムスケジュールに対応するビームスケジュールを構築することを含んでおり、前記ビームスケジュールのエントリが前記ユーザ機器デバイスの検知された位置に対応する、請求項１に記載の方法。

【請求項22】

前記ユーザ機器デバイスの位置の検知は、
前記１又は複数のビームフォーミングアンテナを、視界に集積して広がる連続したビームで前記無線リピータの視界を照らすように調整すること、及び
各ユーザ機器デバイスから、連続したビームのうちのどのビームが、前記ユーザ機器デバイスの位置に対応することを示す応答を受信すること
を含む、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

前記ユーザ機器デバイスの位置の検知は、到達角度（angle-of-arrival）検知器を用いて検知することである、請求項２１に記載の方法。

【請求項24】

前記１又は複数のビームフォーミングアンテナの調整は、
前記タイムスケジュール及び前記構築されたビームスケジュールに従って、前記１又は複数のビームフォーミングアンテナを、前記対応する複数のビームが、前記複数の位置を向くように調整すること
を含む、請求項２１に記載の方法。

【請求項25】

前記１又は複数のビームフォーミングアンテナは、１又は複数のホログラフィックビームフォーミングアンテナを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項26】

無線リピータであって、
１又は複数のビームフォーミングアンテナと、
前記無線リピータに前記無線リピータを動作させる１又は複数の方法を実行させるために格納された命令を有する１又は複数のメモリへ連結されたプロセッサとを備える、無線リピータ。

【請求項27】

無線リピータに、前記無線リピータを動作させる１又は複数の方法を実行させる命令を格納する、コンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は概して柱又は建物のような構造物に設置された指向性アンテナの利用に関連し、ユーザーデバイスと離れて位置するリソースの間でＲＦ信号を伝達するための無線ネットワークを提供する。さらに、一部の実施形態において、前記指向性アンテナは顧客の敷地内に設置され、基地局とミリ波通信ネットワークの運用を管理するＲＦ信号中継デバイスへ接続される。

【0002】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年１月２６日に提出された先願の米国仮出願第６３／１４１，９１４、及び２０２１年４月１４日に提出された先願の米国仮出願６３／１７４，５１１に基づく実用特許出願である。前記出願日の利益は、米国特許法第１１９（ｅ）条に基づき本明細書で主張され、引用により全体が本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

モバイルデバイスは、世界のほとんどの人々にとって無線通信の主要な方法となった。無線通信ネットワークの最初の数世代では、モバイルデバイスは一般的に音声通信、テキストメッセージ、少量の限られたインターネットアクセスに使用された。無線通信ネットワークの比較的新しい世代は増加した帯域幅、モバイルデバイスのユーザへ十分に、商品の購入、請求書の支払い、動画の再生、ビデオゲームをする、オンライン学習、交際などのより多くのサービスを提供するために十分に低下した待ち時間を持つ。さらに、無線通信ネットワークの各新しい世代について、前記無線信号の周波数と強度は、少ない待ち時間でより広い帯域幅を提供するために、一般的に増大される。

【0004】

残念ながら、無線信号の周波数がより高いほど、物理的な障壁及び短い距離を通過する無線信号の減衰は、低周波数の無線信号よりも大きくなる。そのうえ、無線信号をギガヘルツ周波数におけるミリ波で無線信号を使用可能にする第五世代（５Ｇ）無線通信ネットワークの公開により、５Ｇ無線ネットワークのためのスマートＲＦ信号リピータデバイスは、これらの物理的な障壁のためにモバイルデバイスのアクセスを最適化する重要なプロセスの分散に必要とされる。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】無線通信システムを示す。

【図2A】リピータを含む同期信号ブロックスイープを示す。

【図2B】リピータを含む同期信号ブロックスイープを示す。

【図3】プロセスフローを示す。

【図4】プロセスフローを示す。

【図5】プロセスフローを示す。

【図6】プロセスフローを示す。

【発明の概要】

【0006】

本発明は、本書の一部を構成し、かつ本発明が実施される特定の実施形態を例示的に示す添付図面を参照して以下でより完全に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具体化することができ、本明細に示される実施形態に限定されて解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、この開示が徹底的かつ完全であり、当業者に本発明の範囲を完全に伝達するように提供されるものである。よって、本発明は、完全なハードウェアの実施形態、完全なソフトウェアの実施形態、又はソフトウェアとハードウェアの側面を併せ持つ実施形態の形態をとる。ゆえに、以下の詳細な記述は限られた場面におけるものではない。

【0007】

本明細及び特許請求の範囲を通じて、以下の用語は、文脈上明確に示さない限り、本明細において明示的に関連付けられた意味を取る。本明細で使用される「一実施形態において」という表現は、同じ実施形態を指すとは限らないが、そうであってもよい。同様に、本明細で使用される「別の実施形態において」という表現は、必ずしも異なる実施形態を意味するものではない。本明細で使用される場合、用語「ｏｒ」は包括的な「ｏｒ」演算子であり、文脈で明らかに他のことを示さない限り、用語「ａｎｄ／ｏｒ」と等価である。「～に基づく」という用語は、排他的でなく、文脈上明らかに異なることを示さない限り、記載されていない追加の要因に基づくことを許容する。「ｉｎ」の意味は、「ｉｎ」及び「ｏｎ」を含む。

【0008】

以下は発明の様相の基礎的な理解を提供するために、本発明の実施形態を簡単に説明する。この簡潔な説明は、広範囲の概要の説明を意図していない。重要な要素さや決定的な要素を明らかにする、又は範囲を記述したり狭めたりすることを意図するものではない。その目的は、後に述べられるより詳細な記述の前置きとして、単にいくつかコンセプトを簡単な形態で述べることである。

【0009】

簡単に述べると、前記発明の種々の実施形態は方法、装置、又はシステムで管理され、デバイスとコンピューティングデバイス上で実行するソフトウェアアプリケーションのセットを提供し、例えば分散クラウドコンピューティングプラットフォーム、デスクトップコンピュータ、及び／又はモバイルデバイスなど。１又は複数の種々の実施形態は、スマートＲＦ信号リピータデバイスが例えば次世代ＮｏｄｅＢ（ｇＮＢ）のような５Ｇ基地局のいくつかの機能が、コストを削減し、用途を増加し、ＵＥｓへの適用範囲を最適化しながら、５Ｇ通信ネットワーク向けミリ波（ｍｍＷａｖｅ）の適用範囲の拡大を実行できるようにする。１又は複数の種々の実施形態において、前記デバイスは例えばＰｉｖｏｔ ５Ｇ^TMのような屋外ネットワークリピータ、例えばＥｃｈｏ ５Ｇ^TMのような屋内加入者リピータ、及びミリ波ネットワークにおける他のミリ波ネットワークのトランスミッターデバイスを含む。１又は複数の実施形態において、前記の新しい発明は、例えばOpen Radio Access Network（Ｏ－ＲＡＮ）、Next Gen Radio Access Network （ＮＧ－ＲＡＮ）などの、異なる形態の５Ｇ無線通信ネットワーク環境で利用される。種々の実施形態はスマートＲＦ信号リピータデバイスが、コストを削減し、用途を増加し、適用範囲を最適化しながら、Open Radio Access Network (Ｏ－ＲＡＮ)ネットワークのような５Ｇ通信ネットワーク向けのミリ波の適用範囲を拡大する５Ｇ 基地局のいくつかの機能を実行できるようにする。

【0010】

（無線通信システムの例示）
現在の図１に関して、実施形態は無線通信システムのブロック図によって例示される。Open Radio Access Network（Ｏ－ＲＡＮ）又はNext Gen Radio Access（ＮＧ－ＲＡＮ）規格の下で動作する５Ｇ通信ネットワークのような無線通信システムは、例えばセントラルユニット又はＣＵ１００を含むことができる。前記ＣＵ１００はインターフェース１０１によって１又は複数の分散ユニット又はＤＵｓ１１１と連携し、一般的にｇＮｏｄｅＢ基地局１１０のような無線基地局の位置に設置される。前記ＣＵはＤＵと共同設置することができ、又は例えば前記ＣＵのクラウド展開によって、ＤＵと遠隔となることができる。

【0011】

前記ＤＵ１１１は、前記ｇＮｏｄｅＢのサービスエリア内の種々のユーザ機器（ＵＥ）デバイスとの通信のためのスケジュール情報を決定するスケジューラー１１２を含むことができる。前記スケジュール情報は、例えば、選ばれたビームが、ｇＮｏｄｅＢのサービスエリア内の選ばれた領域を向くようになる時間間隔に関する情報、前記ｇＮｏｄｅＢのサービスエリア内の前記ＵＥデバイスとの通信のための直交波周波数分割多重（ＯＦＤＭ）に関する情報、及び／又は前記ｇＮｏｄｅＢのサービスエリア内の前記ＵＥデバイスとのアップリンク又はダウンリンク通信のための時間間隔に関する情報を含むことができる。

【0012】

前記ｇＮｏｄｅＢ１１０は、ラジオユニット又はＲＵ１１３を含み、インターフェース１１５によってＤＵ１１１と連携する。前記ＲＵは、ｇＮｏｄｅＢのサービスエリア内のＵＥデバイスへ送信するために、前記ＤＵが受信したダウンリンクデジタル信号をダウンリンクラジオ信号（例えばダウンリンクミリ波信号）へ変換することができる。前記ＲＵはｇＮｏｄｅＢのサービスエリア内のデバイスから、アップリンクラジオ信号（例えば、アップリンクミリ波信号）を受信し、これらをアップリンクデジタル信号へ変換し、前記ＤＵへアップリンクデジタル信号を通信することができる。

【0013】

図１が、前記ｇＮＢは前記ＲＵ１１３とは異なるＤＵ１１１を持っていることを示す一方で、一部のシナリオにおいて、ＤＵ及びＲＵの前記機能は、例えばこれらの機能ユニットとは分割される明確に定義されたインターフェース１１５を除いて、１つのユニットとしてマージすることが可能である。これらのアプローチについて、前記ＤＵ及び／又は前記ＲＵの種々の機能の本明細での前記記述は、一体化したｇＮｏｄｅＢ１０として動作する前記結合されたユニットの機能を述べることとして理解されることができる。

【0014】

一部のアプローチにおいて前記ＲＵ、はｇＮｏｄｅＢのサービスエリアをカバーする空間的に多様なビーム（ビーム１２１－１２４として概略図に描かれる）のセットを放つために調整されうる、１又は複数の調整可能なアップリンク及び／又はダウンリンクＲＦアンテナ１１４を含む。よって、前記スケジューラーは前記ＲＵとスケジュール情報を共有することが可能で、例えば、選ばれたビームが前記ｇＮｏｄｅＢのサービスエリア内の選ばれた領域を向く時間間隔に関する情報である。このようにして、例えば、ビーム１２２、１２３及び１２４はユーザ機器１２２Ｅ、１２３Ｅ及び１２４Ｅのそれぞれを指定する。

【0015】

一部のシナリオにおいて、前記ＲＵからの多様なビーム１２１－１２４のセットは、望まれるサービスエリアの全体をカバーしない。例えば、特にミリ周波数において、ｇＮｏｄｅＢからの空間的な距離によって、信号はより急激に減衰する、又は信号は群葉、地形、並びに壁又は建物などの人工構造物のような、通視線の障害物によって遮断される。よって、実施形態は前記ｇＮｏｄｅＢのサービス範囲を拡大する、１又は複数のリピータ１３０を含む。

【0016】

リピータ１３０は例えば、前記ＲＵからダウンリンクラジオ信号を受信すること及びアップリンクラジオ信号を前記ＲＵへ送信することによって、前記ＲＵと通信するように構成される１又は複数のアンテナを含むドナーアンテナユニット131を含みうる。一部のアプローチにおいて、前記ドナーアンテナユニットは、ビームが前記ＲＵの方向を向くように向けられた１又は複数の固定指向性アンテナを含む。その他のアプローチにおいて、前記ドナーアンテナユニットは、ビームが前記ＲＵの方向を向くように動的に調整できる、１又は複数の調整可能なアンテナを含む。例えば、前記ドナーアンテナユニットは、１又は複数の位相配列アンテナを含みうる。代わりに若しくは加えて、前記ドナーアンテナユニットは１又は複数のホログラフィックビームフォーミングアンテナを含みうる。ホログラフィックビームフォーミングアンテナを含むリピータは、例えば、米国特許第１０，４２５，９０５を本明細で引用して参照し、説明される。

【0017】

リピータ１３０はまた、前記ドナーアンテナユニット１３１によって受信又は送信された信号を再送信するように構成される、１又は複数のアンテナとともに、サービスアンテナユニット１３２を含みうる。例えば、前記ドナーアンテナユニット１３１が、前記RUからビーム１２１を経てダウンリンクラジオ信号を受信する場合、前記サービスアンテナユニット１３２はｇＮｏｄｅＢの拡張したサービスエリア（これは、前記リピータの設置によって拡張される）をカバーする多様なビーム１４１－１４３のセットを放つことにより、ダウンリンクラジオ信号を再送信できる。例えば、ビーム１４１、１４２及び１４３は、前記ＲＵ１１３の範囲外又は通視線外のユーザ機器１４１Ｅ、１４２Ｅ及び１４３Ｅを指定する。同様に、サービスアンテナユニット１３２がユーザ機器１４１Ｅ、１４２Ｅ及び１４３Ｅから、ビーム１４１、１４２及び１４３を経てアップリンクラジオ信号を受信する場合、それぞれ、ドナーアンテナユニット１３１がビーム１２１を経て前記RUへの前記アップリンクラジオ信号を再送信できる。

【0018】

前記サービスアンテナユニットは、前記ｇＮｏｄｅＢの拡大したサービスエリアをカバーする、空間的に多様なビームのセットを放つように動的に調整されうる１又は複数の調整可能なアンテナを含みうる（概略的にビーム１４１－１４３として描かれる）。例えば、前記サービスアンテナユニットは１又は複数の位相配列アンテナを含みうる。代わりに若しくは加えて、前記サービスアンテナユニットは１又は複数のホログラフィックビームフォーミングアンテナを含みうる。ホログラフィックビームフォーミングアンテナを含むリピータは、例えば米国特許第１０，４２５，９０５を含み、これは本明細で引用により参照され、説明される。

【0019】

リピータ１３０は、スケジューラー１１２からインターフェース１３４を経てスケジュール情報を受信するコントローラーユニット１３０を含むことがあり、このスケジュール情報を、前記サービスアンテナユニットのアンテナを動的に調整するために使用することがある。例えば、前記スケジュール情報が、選ばれたビーム（例えば、ビーム１４１－１４３）が前記ｇＮｏｄｅＢの拡大したサービスエリア内の選ばれた領域の方向へ向けられる時間間隔に関する情報を含む場合、コントローラーユニット１３３は、定められた時間間隔によって、これらのビームを放つための前記サービスアンテナのアンテナを動的に調整することができる。

【0020】

一部のアプローチにおいて、インターフェース１３４は、イーサネットケーブル、同軸ケーブル、及び光ファイバーのような、ＤＵ１１１とリピータ１３０の間の有線通信によって、提供されうる。

【0021】

その他のアプローチにおいて、インターフェース１３４はＤＵ１１１とリピータ１３０の間の無線接続によって提供されうる。第一の例として、インターフェース１３４は前記ＤＵと前記リピータの間の帯域外の無線接続、つまりＲＵ１１３で使用されるあらゆる周波数帯と異なる周波数帯の無線接続によって提供されうる。前記帯域外の周波数帯域は、例えば、非公式の又は無認可の周波数帯域となりうる。第二の例として、インターフェース１３４は、５Ｇ超高信頼低遅延通信（ＵＲＬＬＣ）プロトコルを使用する無線接続によって提供されうる。一部のシナリオにおいて（図に示されていない）、スケジュール情報のためのインターフェース１３４は、ＲＵ１１３によってビーム１２１を経てリピータ１３０へ送信される前記ラジオ信号のコンポーネントとして提供されうる。

【0022】

一部のシナリオにおいて、リピータ１３０によって拡張されたｇＮｏｄｅＢ１１０の拡張されたサービスエリア内の、ＵＥｓ１４１Ｅ、１４２Ｅ、及び１４３Ｅのようなユーザ機器デバイスは、リピータからＤＵ１１１へ発信されるために必要なアップリンク許可要求を行うことができる。ＵＥｓ１４１Ｅ、１４２Ｅ及び１４３Ｅのためのアップリンク許可要求は、インターフェース１４１Ｕ、１４２Ｕ及び１４３Ｕのそれぞれを経て、リピータ１３０と通信されることができる。一部のシナリオにおいて、インターフェース１４１Ｕ－１４３ＵはＵＥｓ１４１－１４３Ｅとリピータ１３０の間の帯域外の無線接続によって提供されうる。前記の帯域外の周波数帯域は、例えば、非公式の又は無認可の帯域がなりうる。その他のアプローチにおいて、インターフェース１４１Ｕ－１４３Ｕは５Ｇ超高信頼低遅延通信（ＵＲＬＬＣ）プロトコルを使用した無線接続によって提供されうる。

【0023】

さらに別のアプローチにおいて、前記インターフェース１４１Ｕ－１４３Ｕはリピータ１３０と各ＵＥ１４１Ｅ－１４３Ｅの間の５Ｇサイドリンク通信を経て提供されうる。一般的に言えば、５Ｇ新無線規格は、ｇＮｏｄｅＢを通した通信を含まないユーザ機器デバイスの間でのダイレクトサイドリンクコミュニケーションのためのプロトコルを含みうる。インターフェース１４１Ｕ－１４３Ｕのためのサイドリンクアプローチにおいて、リピータ１３０はダイレクトサイドリンク通信のためのモジュール（例えば５Ｇセルラーモデムなど）とともに設置されることがあり、このモジュールはこのようにして、リピータ１３０とユーザ機器１４１Ｅ－１４３Ｅの間でのダイレクトサイドリンク通信のアップリンク許可要求の受信を可能にする。

【0024】

図1において、ＲＵ１１３はＲＵ１１３とリピータ１３０の間のビーム１２１によって、無線でダウンリンクラジオ信号を送信する（及びアップリンクラジオ信号を受信する）ように描かれる。しかしながらその他のアプローチにおいて、ＲＵは前記ＲＵとリピータの間での有線通信を経て、ダウンリンクラジオ信号を送信又はダウンリンクラジオ信号を受信する。有線通信は例えば、ＲＦ－ｏｖｅｒ－ｆｉｂｅｒ送信のための同軸ケーブル又は光ファイバーを含みうる。これらのアプローチにおいて、ドナーアンテナユニット１３１は有線通信ポートに置き換えられる。さらに他のアプローチにおいて、前記リピータは全くＲＵへ結合されず、例えば前記リピータはＤＵ１１１との有線接続を有する。これらのその他のアプローチにおいて、前記リピータは、前記無線接続を越えて前記DUから受信したダウンリンクデジタル信号を、前記リピータの拡張されたサービスエリア内のＵＥデバイスへ送信されるダウンリンクラジオ信号へ、変換することが可能で、及び／又は前記リピータは、前記リピータの拡張されたサービスエリア内のＵＥデバイスからアップリンクラジオ信号を受信し、これらをアップリンクデジタル信号へ変換し、前記アップリンクデジタル信号を前記ＤＵへ通信することができる。本質的に、これらのその他のアプローチにおいて、前記リピータは無線通信システムのための新しいラジオユニットとして機能することができる。

【0025】

（同期信号ブロック）
５Ｇ通信システムのような無線通信システムは、無線基地局（例えばｇＮｏｄｅＢ基地局）と前記無線基地局のサービスエリア内に位置するユーザ機器の間の通信を同期するための同期信号ブロックスイープを使用する。実例は図２Ａ及び図２Ｂに描かれる。一般的に言えば、同期シーケンス２００は同期信号ブロック（例えばＳＳ Ｂｌｏｃｋ １、ＳＳ Ｂｌｏｃｋ ２、. . . 、ＳＳ Ｂｌｏｃｋ ２５）のシーケンスを含むことがあり、これらの同期信号は基地局のサービスエリア内のビームパターンのシーケンスと対応することがある。一部のアプローチにおいて、前記ビームパターンのシーケンスは、無線基地局のサービスエリアを集積して埋める細いビームのラスターシーケンスとなりうる。例えば、図２のＳＳ Ｂｌｏｃｋ １－５は図２Ｂに示されるように、基地局２１０のビームフォーミングアンテナによってビームパターン２１１－２１５と対応しうる。

【0026】

一部のアプローチにおいて、例えば無線基地局の周辺の平坦な土地のような水平方向のサービスエリアをカバーするために、前記ビームパターンのシーケンスは各々が細い水平方向のビーム幅と広い垂直方向のビーム幅を持つ、垂直方向に扇状のビームパターンとなりうる。その他のアプローチにおいて、例えば、高層建築物の階層のような垂直方向のサービスエリアをカバーするために、前記ビームパターンのシーケンスは各々が広い水平方向のビーム幅と細い垂直方向のビーム幅を持つ、水平方向に扇形のビームパターンのシーケンスとなりうる。さらにその他のアプローチにおいて、前記ビームパターンのシーケンスは、サービスエリアを集積して満たすビームパターンの疑似乱数又は圧縮イメージングシーケンスとなりうる。

【0027】

上記の図１の文脈のように、一部のシナリオにおいて、リピータは前記基地局の拡張されたサービスエリアに設置されうる。例えば、特にミリ波周波数について、基地局（ｇＮｏｄｅＢのような）から空間的に距離離れた信号はより急激に減衰する、又は例えば群葉、地形若しくは壁又は建物のような人口構造物通のような視線の障害物によって信号は遮断される。基地局のサービスエリアにおける制限は、障害物を回避するために、基地局のサービスエリアを拡大するように設置されたリピータ２３０とともに、図２Ｂの障害物２２０によって概略的に例示される。

【0028】

前記基地局２１０と、前記無線基地局の拡大されたサービスエリア内のユーザ機器の間の通信を同期するために、リピータ２３０は、前記基地局２１０から受信した同期信号を再度送信することができる。例えば、無線基地局はリピータ２３０によって再度送信するために複数のビーム（例えば図２ＡのＳＳ Ｂｌｏｃｋｓ ２１－２５に対応する）を供することができ、これらＳＳ Ｂｌｏｃｋｓ ２１－２５のための同期信号が基地局２１０によって、リピータ２３０へ向けて前記リピータを向く１つのビーム２１６を経て送信されうる。次に、前記リピータは、例えば、前記基地局の通視線の外のエリアのような、前記無線基地局の拡張されたサービスエリアを集積して満たすビームパターン２３１－２３５のシーケンスを使用する、ＳＳ Ｂｌｏｃｋｓ ２１－２５のための前記同期信号を再送信できる。

【0029】

前記基地局のためのビームパターンのシーケンスと同様に、再度送信されたビームパターンの前記シーケンスは、垂直方向に扇型のビームパターンのシーケンス、垂直方向に扇型のビームパターンのシーケンス、ビームパターンの疑似乱数又は圧縮イメージングシーケンス、又は前記リピータによって供給される前記拡張されたサービスエリアを集積して満たす、その他のいかなるシーケンスとなりうる。

【0030】

一部のアプローチにおいて、リピータは基地局からの同期信号を受信し、前記信号を拡張されたサービスエリアへ、信号をデコードすることなく再度送信できる。その他のアプローチにおいて、前記リピータは前記同期信号を受信し、前記信号をデコード又は復調し、さらに拡張されたサービスエリアへ再放送するために前記同期信号をエンコード又は再復調することができる。

【0031】

種々のアプローチにおいて、前記リピータは前記基地局から、同期信号のスケジュールに関するスケジュール情報を受信できる。上記の図１の文脈に類似して、このスケジュール情報は有線インターフェース（例えばイーサネットケーブル、同軸ケーブル、光ファイバーなど）を経て又は無線インターフェース（例えば非公式の又は無認可の周波数帯域における帯域外信号、ＵＲＬＬＣ通信など）を経て受信されうる。

【0032】

（プロセスフロー）
図３に関連して、例示的実施形態はプロセスフロー図として描かれる。プロセス３００はオペレーション３１０を含み、これは無線基地局システムから無線基地局と複数のユーザ機器デバイスの間の通信のためのタイムスケジュールを受信することである。例えば、図１のリピータ１３０はＤＵ１１１のスケジューラー１１２によって、インターフェース１３４を経てスケジュール情報を受信できる。

【0033】

プロセス３００はさらにオペレーション３２０を含み、前記複数のユーザ機器デバイスの位置に対応する複数の位置を決定することである。例えば、図１のリピータ１３０はＵＥ１４１Ｅ、１４２Ｅ及び１４３Ｅの位置を確定する。一部のアプローチにおいて、前記位置は、前記無線リピータの視界を、視界に集積して広がる連続したビームで照らすための、リピータ１３０の１又は複数のビームフォーミングアンテナを調整すること、さらに前記視野内の前記各ユーザ機器デバイスから、連続したビームのうちのビームが前記ユーザ機器デバイスの位置に対応することを示す応答を受信することによって決定される。

【0034】

プロセス３００はさらにオペレーション３３０を含み、これは前記タイムスケジュールに従って、複数の対応するビームが、前記複数の位置を向くように、１又は複数のビームフォーミングアンテナを調整することである。例えば、図１において、コントローラーユニット１３３はサービスアンテナユニット１３２が、タイムスケジュールによって連続したビーム１４１、１４２、１４３を放つように制御できる。

【0035】

プロセス３００はさらにオペレーション３４０を含み、これは無線基地局から複数のユーザ機器デバイスへ届けられるデータをエンコードしたダウンリンク電磁信号を受信することであり、オペレーション３５０は前記タイムスケジュールに従って、前記ダウンリンク電磁信号を複数のユーザ機器デバイスへ送信することである。例えば、図１におけるリピータ１３０はダウンリンク電磁信号を、ドナーアンテナユニット１３１を用いてＲＵ１１３からのビーム１２１を経て受信し、受信したダウンリンク電磁信号を、サービスアンテナユニット１３２を用いてビーム１４１、１４２及び１４３を経てユーザ機器１４１Ｅ、１４２Ｅ及び１４３Ｅそれぞれへ再送信することができる。

【0036】

プロセス３００はさらに、ユーザ機器デバイスの多数から、タイムスケジュールに従って、無線基地局システムへ届けられるためのアップリンク電磁信号を受信するオペレーション３６０及び、前記アップリンク電磁信号を無線基地局システムへ送信するオペレーショ３７０を含む。例えば、図１におけるリピータ１３０はユーザ機器１４１Ｅ、１４２Ｅ、及び１４３Ｅからのアップリンク電磁信号を、サービスアンテナユニット１３２を用いて、ビーム１４１、１４２、及び１４３のそれぞれを経て受信し、これらのアップリンク信号を、ドナーアンテナユニット１３１を用いて、ＲＵ１１３へビーム１２１を経て再送信することができる。

【0037】

プロセス３００はさらに、複数のユーザ機器デバイスから該当する複数のアップリンク許可要求を受信するオペレーション３８０、及び前記複数のアップリンク許可要求を、無線基地局へ送信するオペレーション３９０を含む。例えば、図１におけるリピータ１３１はユーザ機器１４１Ｅ、１４２Ｅ及び１４３Ｅから、インターフェース１４１Ｕ、１４２Ｕ及び１４３Ｕのそれぞれを経てアップリンク許可要求を受信できる。

【0038】

図４について、もう1つの例示的実施形態はプロセスフロー図として描かれる。プロセス４００はオペレーション４１０を含み、これは無線リピータへ、前記無線リピータを経て前記無線基地局と前記複数のユーザ機器デバイス間の通信のためのタイムスケジュールによって、１又は複数のビームフォーミングアンテナを、対応する複数のユーザ機器デバイスにおける複数のビームを指すように調整することを命令する。例えば、図１における基地局１１０はインターフェース１３４を経て、スケジュール情報をリピータ１３０へ通信することができる。

【0039】

プロセス４００はさらに、前記無線リピータから、前記複数のユーザ機器デバイスのための複数の検知された位置を受信するオペレーション４２０、及び前記タイムスケジュールに対応するビームスケジュールを、前記ビームスケジュールにおけるエントリが、前記ユーザ機器デバイスが検知された位置に対応する場所にある前記無線リピータへ送信するオペレーション４３０を含む。例えば、図１におけるリピータ１３０がユーザ機器１４１Ｅ、１４２Ｅ及び１４３Ｅの位置を検知する場合（例えば、前述のオペレーション３２０によって）、前記リピータはそれらの検知された位置に関する情報を、インターフェース１３４によって基地局１１０へ通信することが可能で、前記基地局は続いて、ビーム１４１、１４２及び１４３を検知されたユーザ機器１４１Ｅ、１４２Ｅ及び１４３Ｅのそれぞれへ放つために、ビームスケジュールを前記リピータへ通信することができる。

【0040】

プロセス４００はさらにオペレーション４４０を含み、これは前記無線リピータ又は無線リピータとの通信におけるラジオユニットへ、前記タイムスケジュールに従って複数のユーザ機器デバイスへ届けられるダウンリンクデータをエンコードするダウンリンク電磁信号を送信する。例えば、図１における基地局１１０は、ビーム１２１を経てダウンリンク電磁信号をリピータ１３０へ送信できる。

【0041】

プロセス４００はさらにオペレーション４５０を含み、これは無線リピータ又は無線リピータとの通信におけるラジオユニットから、タイムスケジュールに従って複数のユーザ機器デバイスからのアップリンクデータをエンコードするアップリンク電磁信号を受信する。例えば、図１における基地局１１０は、ビーム１２１によってリピータ１３０からのダウンリンク電磁信号を受信できる。

【0042】

図５について、他の例示的実施形態はプロセスフローとして描かれる。プロセス５００はオペレーション５１０を含み、これは無線基地局から同期信号の第一のシーケンスを受信する。例えば、図２Ａ－２Ｂにおいて、リピータ２３０は、基地局２１０からの同期信号を、ビーム２１６を経て、前記同期信号がＳＳ Ｂｌｏｃｋｓ ２１－２５に対応する場所で受信できる。

【0043】

プロセス５００はさらにオペレーション５２０を含み、これは前記無線リピータのサービスエリア内のビームパターンの対応するシーケンスとともに同期信号の第二シーケンスを送信するために、ビームフォーミングアンテナを繰り返し調整する。例えば、図２Ａ－２Ｂにおいて、基地局２１０はＳＳ Ｂｌｏｃｋｓ ２１－２５のために、ビーム２１６を経てリピータ２３０へ同期信号を送信できる。

【0044】

図６について、他の例示的実施形態は、プロセスフロー図として描かれる。プロセス６００はオペレーション６１０を含み、これは同期信号ブロックスイープの間、複数の同期信号ブロックを無線リピータへ、前記無線リピータのサービスエリア内へ再送信するために送信する。例えば、図２Ａ－２Ｂにおいて、基地局２１０はＳＳ Ｂｌｏｃｋｓ ２１－２５のために、ビーム２１６を経て同期信号をリピータ２３０へ送信できる。

【0045】

加えて、１又は複数の実施形態において無線リピータは、１又は複数のビームフォーミングアンテナ、前記無線リピータに本明細で開示したいずれかの前記方法を実行させる命令を自身に格納する１又は複数のメモリへ連結された１又は複数のプロセッサを含む。さらに、１又は複数の実施形態において、コンピュータ可読媒体は、前記無線リピータに、本明細の全体にわたって開示したいずれかの方法を実行させる命令を格納する。

【0046】

また、１又は複数の実施形態において、無線基地局システムを動作する方法は、無線リピータに、前記無線リピータによる前記無線基地局と前記複数のユーザ機器デバイス間の通信のためのタイムスケジュールによって、１又は複数のビームフォーミングアンテナを、複数のビームが、対応する複数のユーザ機器デバイスを向くように調整するように命令するように構成される。さらに、１又は複数の実施形態において、前記１又は複数のビームフォーミングアンテナは、１又は複数のホログラフィックビームフォーミングアンテナを含む。加えて、１又は複数の実施形態において、前記の命令することにはタイムスケジュールを前記無線リピータへ送信することを含む。また、１又は複数の実施形態において、前記無線基地局を動作する前記方法は、前記無線リピータから、複数のユーザ機器デバイスのための複数の検知された位置を受信すること、ビームスケジュールにおけるエントリが、前記ユーザ機器デバイスの検知された位置に対応する前記タイムスケジュールに対応するビームスケジュールを、前記無線リピータへ送信することを含む。加えて、さらに１又は複数のその他の実施形態において、前記無線基地局を動作する前記方法は前記無線リピータへ、前記タイムスケジュールに従って複数のユーザ機器デバイスへ届けられるデータをエンコードするダウンリンク電磁信号を送信することを含む。また、さらに１又は複数のその他の実施形態において、前記無線基地局を動作する前記方法は、前記無線リピータとの通信におけるラジオユニットへ、前記タイムスケジュールに従って、複数のユーザ機器デバイスへ届けられるようにデータをエンコードするダウンリンク電磁信号送信することを含む。さらに、さらに１又は複数のその他の実施形態において、前記無線リピータを動作する前記方法は、前記無線基地局から、前記タイムスケジュールに従って、複数のユーザ機器デバイスからのアップリンクデータをエンコードするアップリンク電磁信号を受信することを含む。そのうえ、さらに１又は複数のその他の実施形態において、前記無線リピータシステムを動作する方法は、前記無線リピータとの通信におけるラジオユニットから、前記タイムスケジュールに従って、複数のユーザ機器デバイスからアップリンクデータをエンコードするアップリンク電磁信号を受信することを含む。

【0047】

さらに、１又は複数の実施形態において、無線リピータを動作する方法は、無線基地局から同期信号の第一のシーケンスを受信すること、前記無線リピータのサービスエリア内のビームパターンの、対応するシーケンスで同期信号の第二のシーケンスを送信するように、ビームフォーミングアンテナを繰り返し調整することを含む。また、１又は複数の実施形態において、前記第二のシーケンスは第一のシーケンスに対応する。加えて、１又は複数の実施形態において、前記無線リピータを作動する前記方法は、同期信号の前記第一のシーケンスを変調すること、及び同期信号の第二のシーケンスを提供するために、前記の同期信号の変調した第一のシーケンスを再変調することを含む。そのうえ、１又は複数の実施形態において、前記無線リピータを作動する前記方法は、前記無線基地局から帯域外チャンネルによって、前記の同期信号の第一のシーケンスのためのスケジュールを受信することを含む。さらに、１又は複数の実施形態において、前記無線基地局は５Ｇ無線通信のための次世代ＮｏｄｅＢ（ｇＮＢ）である。また、１又は複数の実施形態において、前記ビームフォーミングアンテナはホログラフィックビームフォーミングアンテナである。加えて、１又は複数の実施形態において、前記のビームパターンのシーケンスは、前記サービスエリアを集積して満たす細いビームパターンのラスターシーケンスである。さらに、１又は複数の実施形態において、前記ビームパターンのシーケンスは、前記サービスエリアを集積して満たすビームパターンの疑似乱数又は圧縮イメージングシーケンスである。そのうえ、１又は複数の実施形態において、前記の細いビームパターンは、細い水平方向のビーム幅と、広い垂直方向のビーム幅を持つ、垂直方向に扇形のビームパターンである。また、１又は複数の実施形態において、広い水平方向のビーム幅と、狭い垂直方向のビーム幅を持つ前記の細いビームパターンは水平方向に扇形のビームパターンである。加えて、１又は複数の実施形態において、前記無線リピータのサービスエリアは、前記無線基地局のサービスエリアの外部のエリアを含む。さらに、１又は複数の実施形態において、前記無線基地局のサービスエリアは、通視線、群葉による損失、距離、又は衰弱によって制限されたたサービスエリアである。そのうえ、１又は複数の実施形態において、前記ビームパターンのシーケンスは、前記無線基地局のサービスエリアの外部のエリアを集積して満たす。

【0048】

さらに、１又は複数の実施形態において、無線基地局を動作する方法は、同期信号ブロックスイープの間、複数の同期信号ブロックを無線リピータへ、前記無線リピータのサービスエリアの中での再送信のために送信することを含む。また、１又は複数の実施形態において、前記無線基地局を動作する方法は、前記同期信号ブロックスイープが、複数のビームパターンを通るスイープを含むこと、前記無線リピータを向く前記複数のビームパターンからのビームパターンを識別すること、再送信のための前記無線リピータへの前記複数の同期信号の送信は、識別されたビームパターンによる送信であることを含む。加えて、１又は複数の実施形態において、前記無線リピータのサービスエリアは、前記無線基地局のサービスエリアの外部のエリアを含む。さらに、１又は複数の実施形態において、前記無線基地局のサービスエリアは、通視線、群葉による損失、距離、又は衰弱により制限されたサービスエリアである。そのうえ、１又は複数の実施形態において、前記無線基地局は５Ｇ無線通信のための次世代ＮｏｄｅＢ（ｇＮＢ）基地局である。

【0049】

１又は複数の実施形態において（図には示されていない）、コンピューティングデバイスは、Application Specific Integrated Circuits（ＡＳＩＣｓ）、Programmable Array Logics （ＰＡＬｓ）などのような１又は複数のCPUの代わりの１又は複数の組み込みロジックハードウェアデバイス若しくはそれらの組み合わせを含む。前記埋め込みロジックハードウェアデバイスは、動作を実行する埋め込みロジックを直接実行する。また、１又は複数の実施形態において（図には示されていない）、ＣＰＵの代わりに前記コンピュータデバイスは１又は複数のハードウェアマイクロコントローラーを含む。１又は複数の実施形態において、前記１又は複数のマイクロコントローラーは、System On a Chip（ＳＯＣ）などのように、動作を実行するそれら独自の埋め込みロジックを直接実行し、動作を実行するためにそれら自身の内部メモリ並びに、それら独自の外部入力及び出力インターフェース（例えば、ハードウェアピン及び／又は無線トランシーバー）へアクセスする。加えて、１又は複数の実施形態において、前記計算資源はクラウドコンピューティングプラットフォームなどで分配される。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】