用語
以下は、本開示で使用される用語の用語集である。
記憶媒体−様々な種類の非一時的メモリデバイス又は記憶デバイスのうちの任意のもの。用語「記憶媒体」は、インストール媒体、例えば、CD−ROM、フロッピーディスク若しくはテープデバイス、DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM、Rambus RAMなどの、コンピュータシステムメモリ又はランダムアクセスメモリ、フラッシュ、磁気媒体、例えばハードドライブ、又は光記憶装置などの、不揮発性メモリ、レジスタ、又はその他の同様の種類のメモリ要素などを含むことが意図されている。記憶媒体は、他の種類の非一時的メモリ、並びにそれらの組み合わせも含んでもよい。加えて、記憶媒体は、プログラムが実行される第1のコンピュータシステムに位置してもよく、又はインターネットなどのネットワークを通じて第1のコンピュータシステムに接続する、第2の異なるコンピュータシステムに位置してもよい。後者の例では、第2のコンピュータシステムは、実行のために、プログラム命令を第1のコンピュータシステムに提供することができる。用語「記憶媒体」は、異なる位置、例えば、ネットワークを通じて接続された異なるコンピュータシステムに存在することができる2つ以上の記憶媒体を含んでもよい。記憶媒体は、1つ以上のプロセッサによって実行することができるプログラム命令(例えば、コンピュータプログラムとして具現化された)を記憶してもよい。
キャリア媒体−上述のような記憶媒体、並びにバス、ネットワークなどの物理的伝送媒体、及び/又は電気信号、電磁信号、若しくはデジタル信号などの信号を伝送する他の物理的伝送媒体。
プログラム可能ハードウェア要素−プログラム可能相互接続を介して接続された複数のプログラム可能機能ブロックを備える、様々なハードウェアデバイスを含む。例としては、FPGA(Field Programmable Gate Array、フィールドプログラマブルゲートアレイ)、PLD(Programmable Logic Device、プログラム可能論理デバイス)、FPOA(Field Programmable Object Array、フィールドプログラマブルオブジェクトアレイ)、及びCPLD(Complex PLD、複合PLD)を含む。プログラム可能機能ブロックは、細かい粒度のもの(組み合わせ論理又はルックアップテーブル)から粗い粒度のもの(算術論理ユニット又はプロセッサコア)にまで及ぶことができる。プログラム可能ハードウェア要素はまた、「再構成可能論理」と称されることがある。
コンピュータシステム−パーソナルコンピュータシステム(personal computer system)(PC)、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、ネットワーク装置、インターネット装置、携帯情報端末(personal digital assistant)(PDA)、テレビシステム、グリッドコンピューティングシステム、又はその他のデバイス若しくはデバイスの組み合わせを含む様々な種類のコンピューティング又は処理システムのうちのいずれか。一般的に、用語「コンピュータシステム」は、記憶媒体からの命令を実行する少なくとも1つのプロセッサを有する任意のデバイス(又はデバイスの組み合わせ)を包含するように広義に定義することができる。
ユーザ機器(UE)(又は「UEデバイス」)−移動式又は携帯式であり、無線通信を実行する様々な種類のコンピュータシステムデバイスのうちのいずれか。UEデバイスの例としては、携帯電話若しくはスマートフォン(例えば、iPhone(登録商標)、Android(登録商標)ベースの電話)、ポータブルゲームデバイス(例えば、Nintendo DS(登録商標)、PlayStation(登録商標)Portable(商標)、Gameboy(登録商標)Advance(商標)、iPhone(登録商標))、ラップトップ、ウェアラブルデバイス(例えば、スマートウォッチ、スマートグラス)、PDA、ポータブルインターネットデバイス、音楽プレーヤ、データ記憶デバイス、又は他のハンドヘルドデバイスなどが挙げられる。一般に、用語「UE」又は「UEデバイス」は、ユーザによって容易に持ち運ばれ、無線通信が可能なあらゆる電子、コンピューティング及び/又は電気通信デバイス(又はデバイスの組み合わせ)を包含するように広義に定義することができる。
基地局−用語「基地局」は、その通常の意味の全範囲を有し、少なくとも、固定場所に設置され、無線電話システム又は無線システムの一部として通信するために使用される無線通信局を含む。
処理要素−ユーザ機器又はセルラネットワークデバイスなどのデバイス内で機能を実行することが可能な、様々な要素又は要素の組み合わせを指す。処理要素は、例えば、プロセッサ及び関連するメモリ、個別のプロセッサコアの一部又は回路、プロセッサコア全体、プロセッサアレイ、ASIC(特定用途向け集積回路)などの回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)などのプログラム可能なハードウェア要素、並びに上述のものの任意の様々な組み合わせを含んでもよい。
チャネル−送信側(送信機)から受信機に情報を伝達するために使用される媒体。用語「チャネル」の特性は、異なる無線プロトコルによって異なる場合があるため、用語「チャネル」は、本明細書で使用されるとき、その用語が関連して使用されるデバイスの種類の規格に合致する方式で使用されていると、見なすことができる点に留意されたい。いくつかの規格では、チャネル幅は、(例えば、デバイス性能、帯域条件等に応じて)可変とすることができる。例えば、LTEは、1.4MHz〜20MHzのスケーラブルなチャネル帯域幅をサポートすることができる。対照的に、Bluetooth(登録商標)のチャネル幅が1MHzであり得るのに対して、WLANのチャネル幅は22MHzであり得る。他のプロトコル及び規格は、異なるチャネルの定義を含み得る。更に、いくつかの規格は、複数の種類のチャネル、例えば、アップリンク若しくはダウンリンクのための異なるチャネル、及び/又は、データ、制御情報などの異なる用途のための異なるチャネルを定義し、使用することができる。
帯域−「帯域」という用語は、その通常の意味の全範囲を有しており、少なくとも、チャネルが使用される又は同じ目的のために確保しておくスペクトルの部分(例えば、無線周波数スペクトル)が含まれる。
自動的に−ユーザ入力が、アクション又は動作を直接指定若しくは実行することなく、コンピュータシステム(例えば、コンピュータシステムによって実行されるソフトウェア)又はデバイス(例えば、回路機構、プログラム可能ハードウェア要素、ASICなど)によって、それらのアクション又は動作が実行されることを指す。したがって、用語「自動的」は、ユーザが入力を提供して操作を直接実行するような、ユーザによって手動で実行され又は指定される操作とは対照的である。自動手順は、ユーザが提供する入力によって開始されてもよいが、「自動的に」実行される後続のアクションはユーザによって指定されるものではなく、すなわち、実行するべき各アクションをユーザが指定する「手動」では実行されない。例えば、ユーザが、各フィールドを選択し、情報を明示する入力を提供することによって(例えば、情報のタイピング、チェックボックスの選択、ラジオボタンの選択などによって)、電子フォームに記入することは、コンピュータシステムが、ユーザアクションに応じて、フォームを更新しなければならない場合であっても、手動でフォームに記入することである。フォームは、コンピュータシステムによって自動的に記入されてもよく、この場合、コンピュータシステム(例えば、コンピュータシステム上で実行されるソフトウェア)は、そのフィールドに対する回答を指定するユーザ入力を何ら使用することなく、そのフォームのフィールドを分析して、フォームに記入する。上述のように、ユーザは、フォームの自動記入を呼び出すことができるが、フォームの実際の記入には関与しない(例えば、ユーザがフィールドに対する回答を手動で指定することはなく、むしろ、それらは自動的に完了される)。本明細書は、ユーザが取った動作に応じて自動的に実行される様々な動作の例を提供する。
おおよそ−ほとんど正確又は正確である値を指す。例えば、「おおよそ」は、正確な(又は所望の)値の1〜10パーセント以内の値を指すことができる。ただし、実際の閾値(又は許容差)は、用途に依存し得ることに留意すべきである。例えば、いくつかの実施形態では、「おおよそ」は、ある特定の又は所望の値の0.1%以内を意味することがあり、他の様々な実施形態では、閾値は、所望により、又は特定の用途によって必要に応じて、例えば、2%、3%、5%、等であることがある。
同時−タスク、プロセス、又はプログラムが少なくとも部分的に重なり合うように実行される、並列の実行又は実施を指す。例えば、同時並行性は、各計算要素上でタスクが並列に(少なくとも部分的に)実行される「強」若しくは厳密並列処理を使用して、又は、例えば、実行スレッドの時分割多重化によって、インターリーブ方式でタスクが実行される「弱並列処理」を使用して、実施することができる。
種々の構成要素は、タスク又はタスク群を実行「するように構成されている(configured to)」と説明される場合がある。そのような文脈において「構成されている」は、動作中のタスクを実行する「構造を有する」ことを一般的に意味する広範な説明である。このように、要素は、タスクを現在実行していない場合であっても、そのタスクを実行するように構成することができる(例えば、電気導体のセットは、2つのモジュールが接続されていなくても、モジュールを別のモジュールへ電気的に接続するように構成されていてもよい)。いくつかの文脈において、「構成されている」は、動作中のタスクを実行する「回路を有する」ことを一般的に意味する広範な説明であってもよい。このように、要素は、現在オンでなくても、そのタスクを実行するように構成することができる。一般に、「構成されている」に対応する構造を形成する回路は、ハードウェア回路を含んでもよい。
本明細書の記載では、便宜上、様々な要素がタスクを実行するように説明され得る。そのような説明は、語句「構成されている」を含むように解釈されるべきである。1つ以上のタスクを実行するように構成された構成要素を記述することは、その構成要素に関する解釈に、米国特許法第112条(f)が行使されないことを、明示的に意図するものである。
図1及び図2−通信システム
図1は、いくつかの実装形態に係る、簡略化した例示的な無線通信システムを示す。図1のシステムは、あり得るシステムの単なる一例にすぎず、本開示の特徴は、所望に応じて種々のシステムの任意のものにおいて実施されてよいことに留意されたい。
図示のように、例示的な無線通信システムは、1つ以上のユーザデバイス106A、106B等から106Nまでと、伝送媒体を介して通信する基地局102Aを含む。本明細書では、ユーザデバイスの各々を「ユーザ機器」(UE)と呼ぶことがある。したがって、ユーザデバイス106は、UE又はUEデバイスと呼ばれる。
基地局(BS)102Aは、無線基地局装置(base transceiver station、BTS)又はセルサイト(「セルラ基地局」)であってもよく、UE106A〜106Nとの無線通信を可能にするハードウェアを含み得る。
基地局の通信エリア(又はカバレッジ領域)は「セル」と呼ばれ得る。基地局102A及びUE106は、無線通信技術又は電気通信規格とも呼ばれる、GSM、UMTS(例えば、WCDMA、又はTD−SCDMAエアインタフェイスに関連付けられた)、LTE、LTE−Advanced(LTE−A)、5G新無線(5G new radio(NR))、HSPA、3GPP2 CDMA2000(例えば、1xRTT、1xEV−DO、HRPD、eHRPD)などの、種々の無線アクセス技術(RAT)のいずれかを使用して、伝送媒体を介して通信するように構成することができる。基地局102AがLTEのコンテキストにおいて実装される場合、それは代わりに「eNodeB」又は「eNB」と呼ばれることがあることに留意されたい。基地局102Aが5G NRのコンテキストにおいて実装される場合、それは、代わりに「gNodeB」又は「gNB」と呼ぶ場合があることに留意されたい。
図に示すように、基地局102Aはまた、ネットワーク100(例えば、種々の可能性の中で、セルラサービスプロバイダのコアネットワーク、公衆交換電話網(public switched telephone network)(PSTN)などの電気通信ネットワーク、及び/又はインターネット)と通信する機能を備えることもできる。したがって、基地局102Aは、ユーザデバイス間の通信、及び/又は、ユーザデバイスとネットワーク100との間の通信を円滑化することができる。具体的には、セルラ基地局102Aは、音声、SMS、及び/又はデータサービスなどの様々な電気通信能力をUE106に提供することができる。
同一の又は異なるセルラ通信規格に従って動作する基地局102A及び他の同様の基地局(基地局102B〜102Nなど)は、したがって、1つ以上のセルラ通信規格を介して、地理的エリアにわたって、UE106A〜106N及び同様のデバイスに、連続性のある又はほぼ連続性のある重複するサービスを提供することができる、セルのネットワークとして提供されることができる。
図1に示すように、基地局102Aは、UE106A〜106Nに対して、「サービングセル」として機能することができる一方、各UE106は、「隣接セル」と呼ぶことができる1つ以上の他のセル(基地局102B〜102N及び/又は任意の他の基地局によって提供され得る)から信号を受信する(場合によってはその通信範囲内にある)こともまたできる。このようなセルはまた、ユーザデバイス間、及び/又はユーザデバイスとネットワーク100との間の通信を円滑化することができる。このようなセルとしては、「マクロ」セル、「マイクロ」セル、「ピコ」セル、及び/又は様々な他の任意の粒度のサービスエリアサイズを提供するセルを挙げることができる。例えば、図1に例示する基地局102Aと102Bはマクロセルであってもよく、その一方で、基地局102Nは、マイクロセルであってもよい。他の構成も可能である。
いくつかの実施形態では、基地局102Aは、次世代基地局、例えば、5G新無線(5G NR)基地局、又は「gNB」であってよい。いくつかの実施形態では、gNBは、レガシー発展型パケットコア(evolved packet core)(EPC)ネットワーク及び/又はNRコア(NR core)(NRC)ネットワークに接続することができる。加えて、gNBセルは、1つ以上の遷移及び受信点(transition and reception points)(TRP)を含むことができる。加えて、5G NRに従って動作可能なUEが、1つ以上のgNB内の1つ以上のTRPに接続されてもよい。
UE106は、複数の無線通信規格を用いて通信することができることに留意されたい。例えば、UE106は、少なくとも1つのセルラ通信プロトコル(例えば、GSM、UMTS(例えば、WCDMA又はTD−SCDMAエアインタフェイスに関連付けられた)、LTE、LTE−A、5G NR、HSPA、3GPP2 CDMA2000(例えば、1xRTT、1xEV−DO、HRPD、eHRPD)など)に加えて、無線ネットワークプロトコル(例えば、Wi−Fi)及び/又はピアツーピア無線通信プロトコル(例えば、Bluetooth、Wi−Fiピアツーピアなど)を使用して通信するように構成されてもよい。UE106はまた、あるいは代替的に、1つ以上のグローバルナビゲーション衛星システム(GNSS、例えばGPS又はGLONASS)、1つ以上のモバイルテレビ放送規格(例えば、ATSC−M/H又はDVB−H)、及び/又は、所望であれば、任意の他の無線通信プロトコル、を使用して通信するように構成され得る。無線通信規格(2つより多くの無線通信規格を含む)の他の組み合わせもまた可能である。
図2は、いくつかの実施形態に係る、基地局102と通信するユーザ機器106(例えば、デバイス106A〜106Nのうちの1つ)を示している。UE106は、携帯電話、ハンドヘルドデバイス、コンピュータ若しくはタブレットなどのセルラ通信能力を有するデバイス、又は実質上あらゆる種類の無線デバイス、であってもよい。
UE106は、メモリに記憶されたプログラム命令を実行するように構成されているプロセッサを含んでもよい。UE106は、そのような記憶された命令を実行することにより、本明細書に記載された方法の実施形態のいずれかを実行してもよい。代替として又は加えて、UE106は、本明細書に記載された方法の実施形態のいずれか、又は本明細書に記載された方法の実施形態のいずれかの内の、いずれかの部分を実行するように構成されたFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)などのプログラム可能なハードウェアを含んでもよい。
UE106には、1つ以上の無線通信プロトコル又は技術を使用して通信するための1つ以上のアンテナを含み得る。いくつかの実施形態では、UE106は、例えば、単一の共有無線機を使用して、CDMA2000(1xRTT/1xEV−DO/HRPD/eHRPD)若しくはLTEを用いて、及び/又は、単一の共有無線機を使用して、GSM若しくはLTEを用いて、通信するように構成することができる。共有無線機は、無線通信を実行するための、単一のアンテナに連結することができるか、又は複数のアンテナ(例えば、MIMOの場合)に連結することができる。一般に、無線機は、ベースバンドプロセッサ、アナログRF信号処理回路(例えば、フィルタ、ミキサ、発振器、増幅器等を含む)、又は、デジタル処理回路(例えば、デジタル変調並びにその他のデジタル処理に関する)の任意の組み合わせを含んでもよい。同様に、無線機は、前述のハードウェアを使用して、1つ以上の受信及び送信チェーンを実装することができる。例えば、UE106は、上述した技術などの複数の無線通信技術間で、受信及び/又は送信チェーンの1つ以上の部品を共有し得る。
いくつかの実施形態では、UE106は、無線通信プロトコルであって、そのプロトコルを用いてUE106が通信するように構成された、無線通信プロトコル毎に別個の送信及び/又は受信チェーン(例えば、別々のアンテナ及び他の無線構成要素を含む)を含んでもよい。別の可能性として、UE106は、複数の無線通信プロトコルの間で共有される1つ以上の無線機、及び単一の無線通信プロトコルによって独占的に使用される1つ以上の無線機を含み得る。例えば、UE106は、LTE又は5G NR(あるいは、LTE又は1xRTT又はLTE又はGSM)のいずれかを使用して通信するための共有無線機と、Wi−Fi及びBluetoothのそれぞれを使用して通信するための別々の無線機とを含み得る。他の構成も可能である。
図3−UEのブロック図
図3は、いくつかの実施形態に係る、通信デバイス106の例示的な簡略化したブロック図を示す。図3の通信デバイスのブロック図は、あり得る通信デバイスの単なる一例にすぎないことに留意されたい。実施形態によれば、通信デバイス106は、他のデバイスの中でもとりわけ、ユーザ機器(UE)デバイス、モバイルデバイス若しくは移動局、無線デバイス若しくは無線ステーション、デスクトップコンピュータ若しくはコンピューティングデバイス、モバイルコンピューティングデバイス(例えば、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、又はポータブルコンピューティングデバイス)、タブレット、及び/又はデバイスの組み合わせであってよい。図示のように、通信デバイス106は、コア機能を実行するように構成された構成要素300のセットを含むことができる。例えば、この構成要素のセットは、システムオンチップ(system on chip)(SOC)として実装することができ、様々な目的のための部分を含むことができる。あるいは、この構成要素のセット300は、種々の目的のための別個の構成要素又は構成要素のグループとして実装されてもよい。構成要素300のセットは、通信デバイス106の様々な他の回路に(例えば、通信可能に、直接的又は間接的に)結合されてもよい。
例えば、通信デバイス106は、(例えば、NANDフラッシュ310を含む)様々なタイプのメモリ、(例えば、コンピュータシステム、ドック、充電ステーション、マイクロフォン、カメラ、キーボードなどの入力デバイス、スピーカなどの出力デバイス等に接続するための)コネクタI/F320などの入出力インタフェース、通信デバイス106と一体化されていても外部にあってもよいディスプレイ360、並びに、5G NR、LTE、GSMなどのセルラ通信回路330、及び近距離から中距離の無線通信回路329(例えば、Bluetooth(登録商標)及びWLAN回路)、を含んでもよい。いくつかの実施形態では、通信デバイス106は、例えばイーサネット用のネットワークインタフェースカードなどの有線通信回路(図示せず)を含むことができる。
セルラ通信回路330は、図示されるように、アンテナ335及び336などの1つ以上のアンテナに、(例えば、通信可能に、直接的又は間接的に)結合することができる。近中距離無線通信回路329はまた、図示されるように、アンテナ337及び338などの1つ以上のアンテナに、(例えば、通信可能に、直接的又は間接的に)結合することができる。あるいは、近中距離無線通信回路329は、アンテナ337及び338に(例えば、通信可能に、直接的又は間接的に)結合することに加えて、又はその代わりに、アンテナ335及び336に(例えば、通信可能に、直接的又は間接的に)結合することができる。近/中距離無線通信回路329及び/又はセルラ通信回路330は、多重入出力(multiple-input multiple output)(MIMO)構成などの複数の空間ストリームを受信及び/又は送信するための、複数の受信チェーン及び/又は複数の送信チェーンを含むことができる。
いくつかの実施形態では、以下に更に記載されるように、セルラ通信回路330は、複数のRAT(例えば、LTEのための第1の受信チェーン、及び5G NRのための第2の受信チェーン)に対する、(専用プロセッサ及び/若しくは無線機を、例えば、通信可能に、直接的又は間接的に含む、並びに/又は専用プロセッサ及び/若しくは無線機に結合された)専用の受信チェーンを含むことができる。加えて、いくつかの実施形態では、セルラ通信回路330は、特定のRAT専用の無線機間で切り替えることができる単一の送信チェーンを含むことができる。例えば、第1の無線機は、第1のRAT、例えばLTEに専用であってもよく、専用の受信チェーン、並びに、追加の無線機、例えば、第2のRAT、例えば、5G NRに専用とすることができる例えば第2の無線機と共有の送信チェーンと通信してもよく、専用の受信チェーン及び共有の送信チェーンと通信することができる。
通信デバイス106はまた、1つ以上のユーザインタフェース要素を含む、及び/又はそれと共に使用するように構成することができる。ユーザインタフェース要素は、ディスプレイ360(タッチスクリーンディスプレイであってもよい)、キーボード(個別のキーボードであってもよいし、タッチスクリーンディスプレイの一部として実装されてもよい)、マウス、マイクロフォン、及び/若しくはスピーカ、1つ以上のカメラ、1つ以上のボタン、並びに/又はユーザに対する情報の提供及び/又はユーザ入力の受け取り若しくは解釈が可能な様々な他の要素のいずれかなど、様々な要素のいずれかを含んでもよい。
通信デバイス106は、1つ以上のUICC(Universal Integrated Circuit Card)(単数又は複数)(ユニバーサル集積回路カード(単数又は複数))345などの、SIM(Subscriber Identity Module)(加入者識別モジュール)機能を含む1つ以上のスマートカード345を更に含んでもよい。
図示されるように、SOC300は、通信デバイス106に対するプログラム命令を実行することができるプロセッサ(単数又は複数)302と、グラフィック処理を実行し、ディスプレイ360に表示信号を提供することができるディスプレイ回路304とを含んでもよい。プロセッサ(単数又は複数)302は、メモリ管理ユニット(memory management unit)(MMU)340に結合してもよく、MMU340は、プロセッサ(単数又は複数)302からアドレスを受信し、それらのアドレスを、メモリ(例えば、メモリ306、読み出し専用メモリ(read only memory)(ROM)350、NANDフラッシュメモリ310)内の位置に変換し、並びに/又はディスプレイ回路304、近距離無線通信回路229、セルラ通信回路330、コネクタI/F320、及び/若しくはディスプレイ360などの、その他の回路若しくはデバイスに変換するように構成されてもよい。MMU340は、メモリ保護及びページテーブル変換又は設定を実行するように構成されていてもよい。いくつかの実施形態では、MMU340はプロセッサ(単数又は複数)302の一部として含まれてもよい。
上述のように、通信デバイス106は、無線及び/又は有線通信回路を使用して通信するように構成することができる。通信デバイス106は、第1のRATに従って動作する第1のネットワークノードに接続する要求を送信し、無線デバイスが第1のネットワークノード及び第2のRATに従って動作する第2のネットワークノードと実質的に同時接続を維持することができるというインジケーションを送信するように構成することができる。無線デバイスはまた、第2のネットワークノードに接続する要求を送信するように構成されてもよい。要求は、無線デバイスが第1及び第2のネットワークノードと実質的に同時接続を維持することができるというインジケーションを含んでもよい。更に、無線デバイスは、第1及び第2のネットワークノードとの二重接続性が確立されたことを示すインジケーションを受信するように構成することができる。
本明細書で説明するように、通信デバイス106は、NSAのNR動作のためにULデータを時分割多重化するために上記の機能を実施するためのハードウェア及びソフトウェア構成要素を含むことができる。通信デバイス106のプロセッサ302は、例えば、記憶媒体(例えば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体)に記憶されたプログラム命令を実行することによって、本明細書に記載される機能の一部又は全てを実行するように構成されてもよい。あるいは(又は追加して)、プロセッサ302は、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)などのプログラム可能ハードウェア要素として、又はASIC(特定用途向け集積回路)として構成されてもよい。あるいは(又は追加して)、通信デバイス106のプロセッサ302は、他の構成要素300、304、306、310、320、329、330、340、345、350、360のうちの1つ以上と連携して、本明細書で説明する機能の一部又は全てを実施するように構成することができる。
加えて、本明細書で説明するように、プロセッサ302は、1つ以上の処理要素を含むことができる。したがって、プロセッサ302は、プロセッサ302の機能を実行するように構成された1つ以上の集積回路(integrated circuits)(IC)を含むことができる。加えて、各集積回路は、プロセッサ(単数又は複数)302の機能を実行するように構成された回路(例えば、第1の回路、第2の回路等)を含むことができる。
更に、本明細書で説明するように、セルラ通信回路330及び近距離無線通信回路329は、それぞれ1つ以上の処理要素を含むことができる。換言すれば、セルラ通信回路330に1つ以上の処理要素を含ませることができ、同様に、1つ以上の処理要素を近距離無線通信回路329に含めることができる。このように、セルラ通信回路330は、セルラ通信回路330の機能を実行するように構成された1つ以上の集積回路(IC)を含むことができる。加えて、各集積回路は、セルラ通信回路230の機能を実行するように構成された回路(例えば、第1の回路、第2の回路等)を含むことができる。同様に、近距離無線通信回路329は、近距離無線通信回路32の機能を実行するように構成された1つ以上のICを含むことができる。加えて、各集積回路は、近距離通信回路329の機能を実行するように構成された回路(例えば、第1の回路、第2の回路等)を含むことができる。
図4−基地局のブロック図
図4は、いくつかの実施形態に係る、基地局102の例示的なブロック図を示す。図4の基地局は、予想される基地局の一例にすぎないことに留意されたい。図に示すように、基地局102は、基地局102に対するプログラム命令を実行し得るプロセッサ(単数又は複数)404を含んでもよい。プロセッサ(単数又は複数)404はまた、プロセッサ(単数又は複数)404からアドレスを受信し、そのアドレスをメモリ(例えばメモリ460、及び読み出し専用メモリ(ROM)450)内の領域に変換するように構成され得るメモリ管理ユニット(MMU)440に、又は他の回路若しくはデバイスに結合されてもよい。
基地局102は、少なくとも1つのネットワークポート470を含んでもよい。ネットワークポート470は、電話網に接続するように構成されており、図1及び図2において上述したように、UEデバイス106などの複数のデバイスに、その電話網への接続を提供してもよい。
ネットワークポート470(又は追加のネットワークポート)は、更に又は代替的に、セルラネットワークに、例えばセルラサービスプロバイダのコアネットワークに接続するように構成されていてもよい。このコアネットワークは、UEデバイス106などの複数のデバイスに、移動性に関連するサービス及び/又は他のサービスを提供することができる。一部の場合には、ネットワークポート470は、コアネットワークを介して電話網に連結することができ、及び/又はコアネットワークは、電話網を提供することができる(例えば、セルラサービスプロバイダによってサービス提供される他のUEデバイスの中に)。
いくつかの実施形態では、基地局102は、次世代基地局、例えば、5G新無線(5G NR)基地局、又は「gNB」であってよい。そのような実施形態では、基地局102は、レガシー発展型パケットコア(EPC)ネットワーク及び/又はNRコア(NRC)ネットワークに接続することができる。加えて、基地局102は、5G NRセルと見なすことができ、1つ以上の遷移及び受信点(transition and reception points(TRP))を含むことができる。加えて、5G NRに従って動作可能なUEが、1つ以上のgNB内の1つ以上のTRPに接続されてもよい。
基地局102は、少なくとも1つのアンテナ434を含んでもよく、場合によっては複数のアンテナを含んでもよい。少なくとも1つのアンテナ434が、無線送受信機として動作するように構成されていてもよく、無線機430を介してUEデバイス106と通信するように更に構成されていてもよい。アンテナ434は、無線機430と通信チェーン432を介して通信する。通信チェーン432は、受信チェーン、送信チェーン、又はその両方であってもよい。無線機430は、5G NR、LTE、LTE−A、GSM、UMTS、CDMA2000、Wi−Fiなどを含むがこれらには限定されない種々の無線通信規格によって、通信するように構成することができる。
基地局102は、複数の無線通信規格を使用して無線通信するように構成することができる。いくつかの例では、基地局102は、複数の無線機を備えることができ、これによって、基地局102は、複数の無線通信技術に従って通信することができる。例えば、一つの可能性として、基地局102は、LTEに従って通信を実行するためのLTE無線機、並びに、5G NRに従って通信するための5G NR無線機を備えてもよい。このような場合、基地局102は、LTE基地局及び5G NR基地局の両方として動作することができる。別の可能性として、基地局102は、マルチモード無線機を備えることができる。このマルチモード無線機は、複数の無線通信技術(例えば、5G NR及びWi−Fi、LTE及びWi−Fi、LTE及びUMTS、LTE及びCDMA2000、UMTS及びGSM、等)のうちのいずれかに従って、通信を行なうことができる。
本明細書で更にこの後に説明するように、BS102は、本明細書で説明する機能を実施する又は実施をサポートするためのハードウェア並びにソフトウェアの構成要素を含むことができる。基地局102のプロセッサ404は、例えば、記憶媒体(例えば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体)に記憶されたプログラム命令を実行することによって、本明細書に記載する方法の一部又は全てを実行する又は実行をサポートするように構成することができる。あるいは、プロセッサ404は、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)などのプログラム可能ハードウェア要素として、又はASIC(特定用途向け集積回路)若しくはこれらの組み合わせとして、構成されてもよい。あるいは(又は加えて)、BS102のプロセッサ404は、他の構成要素430、432、434、440、450、460、470のうちの1つ以上と連携して、本明細書で説明する機能の一部若しくは全てを実行する又は実装をサポートするように、構成することができる。
加えて、本明細書で説明するように、プロセッサ(単数又は複数)404は、1つ以上の処理要素からなることができる。換言すれば、プロセッサ(単数又は複数)404に1つ以上の処理要素を含めることができる。したがって、プロセッサ(単数又は複数)404は、プロセッサ(単数又は複数)404の機能を実行するように構成された1つ以上の集積回路(IC)を含むことができる。加えて、各集積回路は、プロセッサ(単数又は複数)404の機能を実行するように構成された回路(例えば、第1の回路、第2の回路等)を含むことができる。
更に、本明細書で説明するように、無線機430は、1つ以上の処理要素からなることができる。換言すれば、無線機430に1つ以上の処理要素を含めることができる。したがって、無線機430は、無線機430の機能を実行するように構成された1つ以上の集積回路(IC)を含むことができる。加えて、各集積回路は、無線機430の機能を実行するように構成された回路(例えば、第1の回路、第2の回路等)を含むことができる。
図5:セルラ通信回路のブロック図
図5は、いくつかの実施形態に係る、セルラ通信回路の例示的な簡略化したブロック図を示す。図5のセルラ通信回路のブロック図は、あり得るセルラ通信回路の単なる一例にすぎないことに留意されたい。実施形態によれば、セルラ通信回路330は、上述の通信デバイス106などの通信デバイスに含まれてもよい。上述したように、通信デバイス106は、他のデバイスの中でもとりわけ、ユーザ機器(UE)デバイス、モバイルデバイス若しくは移動局、無線デバイス若しくは無線ステーション、デスクトップコンピュータ若しくはコンピューティングデバイス、モバイルコンピューティングデバイス(例えば、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、又はポータブルコンピューティングデバイス)、タブレット、及び/又はデバイスの組み合わせであってよい。
セルラ通信回路330は、(図3に)示すように、アンテナ335a−b及び336などの1つ以上のアンテナに、(例えば、通信可能に、直接的又は間接的に)結合することができる。いくつかの実施形態では、セルラ通信回路330は、複数のRAT(例えば、LTEのための第1の受信チェーン、及び5G NRのための第2の受信チェーン)に対する、(専用プロセッサ及び/若しくは無線機を、例えば、通信可能に、直接的又は間接的に含む、並びに/又は専用プロセッサ及び/若しくは無線機に結合された)専用の受信チェーンを含むことができる。例えば、図5に示すように、セルラ通信回路330は、モデム510とモデム520とを含むことができる。モデム510は、例えば、LTE又はLTE−Aなどの第1のRATに従って通信するように構成されてもよく、モデム520は、例えば、5G NRなどの第2のRATに従って通信するように構成されてもよい。
図示のように、モデム510は、1つ以上のプロセッサ512、及びプロセッサ512と通信するメモリ516を含むことができる。モデム510は、無線周波数(RF)フロントエンド530と通信してもよい。RFフロントエンド530は、無線信号を送受信するための回路を含むことができる。例えば、RFフロントエンド530は、受信回路(RX)532と送信回路(TX)534とを含むことができる。いくつかの実施形態では、受信回路532は、アンテナ335aを介して無線信号を受信するための回路を含むことができるダウンリンク(downlink)(DL)フロントエンド550と通信することができる。
同様に、モデム520は、1つ以上のプロセッサ522、及びプロセッサ522と通信するメモリ526を含むことができる。モデム520は、RFフロントエンド540と通信してもよい。RFフロントエンド540は、無線信号を送受信するための回路を含むことができる。例えば、RFフロントエンド540は、受信回路542と送信回路544とを含むことができる。いくつかの実施形態では、受信回路542は、アンテナ335bを介して無線信号を受信するための回路を含むことができるDLフロントエンド560と通信することができる。
いくつかの実施形態では、スイッチ570は、送信回路534をアップリンク(uplink)(UL)フロントエンド572に結合することができる。加えて、スイッチ570は、送信回路544をULフロントエンド572に結合することができる。ULフロントエンド572は、アンテナ336を介して無線信号を送信するための回路を含むことができる。これにより、セルラ通信回路330が第1のRAT(例えばモデム510によりサポートされるような)に従って送信する命令を受信すると、スイッチ570は、モデム510が第1のRATに従って信号を送信することができる(例えば、送信回路534及びULフロントエンド572を含む送信チェーンを介して)第1の状態に切り替えることができる。同様に、セルラ通信回路330が第2のRAT(例えばモデム520によりサポートされるような)に従って送信する命令を受信すると、スイッチ570は、モデム520が第2のRATに従って信号を送信することができる(例えば、送信回路544及びULフロントエンド572を含む送信チェーンを介して)第2の状態に切り替えることができる。
いくつかの実施形態では、セルラ通信回路330は、第1の無線アクセス技術(RAT)に従って第1のセルと第1の無線リンクを確立するように構成することができ、第1のセルは、第1のシステム帯域幅で動作し、第2の無線アクセス技術(RAT)に従って第2のセルと第2の無線リンクを確立し、第2のセルは、第2のシステム帯域幅で動作する。更に、セルラ通信回路330は、セルラ通信回路330が第1のRAT及び第2のRATの両方に従ってスケジューリングされたアップリンク動作を有するか否か判定し、アップリンク動作が第1のRAT及び第2のRATの両方に従ってスケジューリングされる場合、第1のRAT用のアップリンクデータ及び第2のRAT用のアップリンクデータを時分割多重化(TDM)することにより第1のRAT及び第2のRATの両方に対するアップリンク動作を実行するように構成することができる。いくつかの実施形態では、第1のRAT及び第2のRATの両方に従ってアップリンク動作がスケジューリングされる場合、第1のRAT用のアップリンクデータ及び第2のRAT用のアップリンクデータを時分割多重化(TDM)することにより第1のRAT及び第2のRATの両方に対してアップリンク動作を実行するために、セルラ通信回路330は、第1のRATに従った伝送用の第1のULサブフレームの割り当て、及び第2のRATに従った伝送用の第2のULサブフレームの割り当てを受信するように構成することができる。いくつかの実施形態では、アップリンクデータのTDMは、セルラ通信回路330の物理層において実行されてもよい。いくつかの実施形態では、セルラ通信回路330は、第1又は第2のRATのうちの1つに従って制御シグナリング用のそれぞれのULサブフレームの一部分の割り当てを受信するように更に構成することができる。
本明細書で説明するように、モデム510は、上記の機能を実施するための、又はNSAのNR動作のためにULデータを時分割多重化するためのハードウェア及びソフトウェア構成要素、並びに本明細書で説明する様々な他の技術を含むことができる。プロセッサ512は、例えば、記憶媒体(例えば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体)に記憶されたプログラム命令を実行することによって、本明細書に記載される機能の一部又は全てを実行するように構成されてもよい。あるいは(又は加えて)、プロセッサ512は、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)などのプログラム可能ハードウェア要素として、又はASIC(特定用途向け集積回路)として構成されてもよい。あるいは(又は追加して)、プロセッサ512は、他の構成要素530、532、534、550、570、572、335、及び336のうちの1つ以上と連携して、本明細書で説明する機能の一部又は全てを実施するように、構成することができる。
加えて、本明細書で説明するように、プロセッサ512は、1つ以上の処理要素を含むことができる。したがって、プロセッサ512は、プロセッサ512の機能を実行するように構成された1つ以上の集積回路(IC)を含むことができる。加えて、各集積回路は、プロセッサ512の機能を実行するように構成された回路(例えば、第1の回路、第2の回路等)を含むことができる。
本明細書で説明するように、モデム520は、NSAのNR動作のためにULデータを時分割多重化するために上記の機能を実施するためのハードウェア及びソフトウェア構成要素、並びに本明細書で説明する様々な他の技術を含むことができる。プロセッサ522は、例えば、記憶媒体(例えば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体)に記憶されたプログラム命令を実行することによって、本明細書に記載される機能の一部又は全てを実施するように構成されてもよい。あるいは(又は加えて)、プロセッサ522は、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)などのプログラム可能ハードウェア要素として、又はASIC(特定用途向け集積回路)として構成されてもよい。あるいは(又は加えて)、プロセッサ522は、他の構成要素540、542、544、550、570、572、335、及び336のうちの1つ以上と連携して、本明細書で説明する機能の一部又は全てを実施するように構成されてもよい。
加えて、本明細書で説明されるように、プロセッサ522は、1つ以上の処理要素を含むことができる。このように、プロセッサ522は、プロセッサ522の機能を実行するように構成された1つ以上の集積回路(IC)を含むことができる。加えて、各集積回路は、プロセッサ522の機能を実行するように構成された回路(例えば、第1の回路、第2の回路等)を含むことができる。
LTEとの5G NRの非独立型(Non-standalone)(NSA)動作
いくつかの実施形態では、第5世代(fifth generation)(5G)無線通信が、現在の無線通信規格(例えば、LTE)と同時に最初に展開されることになる。例えば、LTEと5G新無線(5G NR又はNR)との間の二重接続性は、NRの初期展開の一部として規定されている。これにより、図6A〜Bに示すように、発展型パケットコア(EPC)ネットワーク600は、現在のLTE基地局(例えば、eNB 602)と通信し続けることができる。加えて、eNB602は、5G NR基地局(例えば、gNB604)と通信してもよく、EPCネットワーク600とgNB604との間でデータをパスさせてもよい。これにより、EPCネットワーク600を使用(又は再利用)することができ、gNB604は、例えば、UEに増加したダウンリンクスループットを提供するためにUEのための追加の能力として機能することができる。換言すれば、LTEを制御プレーンシグナリングに使用し、NRをユーザプレーンシグナリングに使用することができる。このようにして、LTEを用いて、ネットワークへの接続を確立することができ、NRをデータサービスに使用することができる。
図6Bは、eNB602及びgNB604のための提案されたプロトコルスタックを示している。図に示すように、eNB602は、無線リンク制御(radio link control)(RLC)層622a〜bとインタフェースするメディアアクセス制御(medium access control)(MAC)層632を含む。RLC層622aはまた、パケットデータ収束プロトコル(packet data convergence protocol)(PDCP)層612aとインタフェースし、RLC層622bは、PDCP層612bとインタフェースすることができる。LTEアドバンスト・リリース12において規定されるような二重接続性と同様に、PDCP層612aは、マスタセルグループ(master cell group)(MCG)ベアラを介してEPCネットワーク600にインタフェースすることができ、PDCP層612bは、分割ベアラを介してEPCネットワーク600とインタフェースすることができる。
更に、図に示すように、gNB604は、RLC層624a〜bとインタフェースするMAC層634を含むことができる。RLC層624aは、eNB602とgNB604との間の情報交換及び/又は連携(例えば、UEのスケジューリング)のために、X2インタフェースを介してeNB602のPDCP層622bとインタフェースすることができる。加えて、RLC層624bは、PDCP層614とインタフェースすることができる。LTEアドバンスト・リリース12において規定されるような二重接続性と同様に、PDCP層614は、二次セルグループ(secondary cell group)(SCG)ベアラを介してEPCネットワーク600とインタフェースすることができる。これにより、eNB602をマスタノード(master node)(MeNB)と見なすことができ、gNB604を二次ノード(secondary node)(SgNB)と見なすことができる。いくつかのシナリオでは、UEは、MeNB及びSgNBの両方との接続を維持する必要があり得る。このようなシナリオにおいて、MeNBは、EPCへの無線リソース制御(radio resource control)(RRC)接続を維持するために使用することができ、SgNBは、キャパシティ(例えば、追加のダウンリンク及び/又はアップリンクスループット)のために使用することができる。
一般に、非独立型(non-stand alone(NSA))実装形態は、アップリンク(UL)及びダウンリンク(DL)の両方において二重接続性を用いる。換言すれば、二重接続性は、UL及びDLの両方において2つのアクティブ無線リンクを必要とする。いくつかの実装形態では、周波数帯域の組み合わせに依存して、2つの(実質的に)同時UL接続は、UEでの受信機感度劣化を引き起こすことがある。例えば、いくつかの提案された実装形態では、UEは、3400〜3800MHzでNRにおいて1つのDL及び1つのUL接続を(実質的に)同時にサポートしながら、帯域1(UL:1920〜1980MHz、DL:2110〜2170MHz)、3(UL:1710〜1785MHz、DL:1805〜1880MHz)、7(UL:2500〜2570MHz、DL:2620〜2690MHz)、及び20(UL:832〜862MHz、DL:791〜821MHz)上のLTEにおいて4つのDL及び1つのUL接続をサポートする必要があることがある。このような実装形態において、LTEのUL帯域3及びNRのULの2次高調波からのUEの5G NR送信機で生成された5次相互変調積(5th order intermodulation product)(IM5)は、(実質的に)同時UL動作中のLTEのDL帯域7の周波数になり得る。同様に、LTEのUL帯域20及びNRのUL伝送の4次高調波は、LTEのDL帯域7受信と干渉し得る5次相互変調積を生成し、したがって、LTEのDL帯域7に対する受信の感度を低下させることがある。
加えて、将来の仕様のNRのNSAは、LTEコンポーネントキャリアの帯域幅内でのLTEのUL及びNRのULの共存、及びLTEコンポーネントキャリアの帯域幅内でのLTEのDL及びNRのDLの共存をサポートすることをUEに要求することがある。更に、そのような実装形態は、NR物理層設計への影響を最小限にして、そのような共存を可能にし、かつNRと共存するLTEキャリア上で動作するLTEレガシーデバイス(例えば、NRをサポートしないデバイス)に影響を及ぼさないことを更に必要とすることがある。
これにより、NRのNSAのいくつかの実装形態では、UEは、異なる周波数上の複数のULキャリア(例えば、少なくとも1つのLTEキャリア及び異なるキャリア周波数の少なくとも1つのNRキャリア)で構成されているが、所与の時間にLTEキャリア又はNRキャリアのいずれかで動作することができる。換言すれば、UEは、LTE及びNRキャリアの対の中で、所与の時間にキャリアのうちの1つのみで動作するように構成されてもよい。このような実装形態はまた、所与の時間に2つ以上のULキャリア上で(実質的に)同時動作を可能にすることができることに留意されたい。
本明細書で説明される実施形態は、UEが5GのNSAをサポートするためのシステム、方法、及びメカニズムを定義する。
NRプリアンブル
物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)は、ランダムアクセスプリアンブルを搬送するために使用されてもよく、ランダムアクセスプリアンブルはランダムアクセス手順の開始に使用され得る。周波数領域では、例えば、6個の物理リソースブロック(PRB)の両端におけるいくつかのサブキャリアは、隣接するチャネル(例えば、PUCCH及び/又はPUSCH)との干渉を回避するために使用されなくてもよい。時間領域において、サイクリックプレフィックス(CP)及びガード時間(GT)を使用して、前のサブフレーム及び次のサブフレームとの干渉を回避することができる。いくつかの実施形態では、GTは、最大セル半径に関連し得る。ランダムアクセスプリアンブルは、シーケンス、CP、及びGTを含み得る。シーケンス、CP、及びGTは、Ts(例えば、32.552nsなどのナノ秒のセット数として指定され得る標準の基本時間単位)及び/又はmsで定義され得る。
NRは、スケーリングされたPRACH(物理ランダムアクセスチャネル)数(numerology)をサポートする。図7は、例えば、NRにおけるライセンスされたスペクトルに使用され得る、例示的なプリアンブルフォーマットを示す表である。示されるように、プリアンブルフォーマット0−3は長いシーケンスであってもよく、フォーマットA1〜C2は短いシーケンスであってもよい。表は、シーケンス長(L_RA)、kHzでのサブキャリア間隔(subcarrier spacing(SCS))、Ts(セルラサンプル長)及びmsでのCP長、Ts及びmsでのシーケンス長、msでのトータル長、msでのGT、並びにkmでのセル半径(しかしながら、所望の場合には他の単位が想定される)を示す。長いシーケンスフォーマットはマクロセルに使用されてもよく、短いシーケンスはより小さいセルに使用されてもよい。なお、uの値はネットワークによって指定されてもよく、0、1、2、又は3の値を有してもよい。
いくつかの実施形態では、例えば、NRU(ニューレディオライセンス不要(New Radio Unlicensed))におけるライセンス不要(Unlicensed)スペクトルに適用できる、占有チャネル帯域幅(OCB)に関連する要件が存在し得る。例えば、信号電力の99%を含む帯域幅が、公称チャネル帯域幅(NCB)の80%〜100%を占有するために必要とされ得る。60GHz帯のOCBは、NCBの70%を上回ってもよい。実際には、これは、チャネルの一部の代わりに、チャネル全体がUEによって使用されるべきであることを意味し得る。
等価な等方放射電力(EIRP)及びパワースペクトル密度(PSD)を、以下に列挙する。5GHzでは、EIRPは23dBmであり、範囲5150〜5350MHzに対してPSD 10dBm/MHzであるべきである。60GHzでは、EIRPは40dBmであり、PSDは13dBm/MHzであるべきである。EIRP限界による最大送信電力又はカバレッジが制限され得る。
いくつかの実施態様では、図7に示されるライセンスされたスペクトル用のRACH設計は、規制要件に従って、ライセンス不要スペクトルに対して十分にマッチしない場合がある。例えば、長いシーケンスでは、帯域幅は839トーン*5kHz=4.195MHz以下である。このサイズを使用すると、UEは、NCBの80%−100%を占有することができず、実際にはNCBの25%のみを占有し得る。加えて、PSD要件のためにこの帯域幅を使用すると、Pmaxは16dBm(5GHz)にほぼ等しくなり、上述した電力要件の不足に陥る。
別の例として、短いシーケンスでは、帯域幅は、約16dBmのPmaxに関連する、139トーン*30kHz=4.17MHz以下である。139トーン*60kHz=8.34mHz以下の帯域幅を有するシーケンスでは、約19dBmのPmaxをもたらす。これらの値の両方は、20MHzチャネルサイズよりもはるかに低く、前述のNCBの占有要件には不足である。加えて、SCSを増加させることでピーク電力を増加させることができるが、シンボル/RACH持続時間を短縮することもできるため、信号送信の全体時間を短縮することができる。
このように、既存のNR RACHフォーマット(例えば、図7に示す)は、NR−Uに対するRACHプリアンブルのピーク電力/カバレッジを制限する場合がある。加えて、NR RACHフォーマットは、規定(regulation)によって設定され得るのに十分な広い帯域幅を占有しない場合がある。
周波数領域における拡散
いくつかの実施形態では、これらの制限は、例えばサブキャリアインターレースを用いて、周波数領域内において拡散することによって克服することができる。例えば、第1の実施形態では、同じサブキャリア間隔(例えば、SCS=15kHz)が使用されてもよい。周波数は、RACHのサブキャリアの全セットにおけるM個のサブキャリア毎のトーングリッドにマッピングすることができる。いくつかの実施形態では、Mは、信号がチャネル全体を占有するように、又は高い若しくは最大許容送信電力(例えば、23dBm)を達成するのに十分な幅として、選択(又は、例えばネットワークによって、構成)されてもよい。
このような実施形態は、ピーク送信電力をより大きくすることができる。例えば、これらの実施形態は、M倍だけ帯域幅を効果的に増加させることができ、それによってピーク送信電力がM倍に増加することを同等に可能にする。Mの値は、UE若しくはネットワークによって、又は任意の望ましい方法で選択される任意の整数であってもよい。そのような実施形態は、ライセンスされたバンドにおけるように、ライセンス不要バンドにおける同じ数、及び同じPRACHプリアンブル持続時間の使用を可能にし得る。加えて、時間領域において同じ単一キャリア波形を繰り返すことと類似又は同等であり得る、単一キャリア波形特性を維持してもよい。更に、これらの実施形態は、受信機における統一的な検出を可能にし得る。
図8は、変更前及び変更後の例示的な実施形態を示す(例えば、M個のサブキャリアを隣接から間隔を空けるまで移動する)。その結果、プリアンブルは、以前の方法による単一回の代わりに、この実施形態に従って、時間領域において3回効果的に繰り返されてもよい。
図9は、RACHプリアンブルとサウンディング参照信号(sounding reference signal(SRS))との間の例示的なチャネル多重化を示す。図8の「コームベース(comb-based)」トーンインターレース(又はリソース要素(RE)インターレース)波形と同様に、RACHプリアンブル及びSRSは、時間周波数リソースの同じ割り当て内で一緒にFDM(周波数領域多重化)されてもよい。図9に示されるもの以外の他の間隔が想定される。
図10は、複数のグループを使用して、複数のサブキャリア内で複数のユーザが多重化され得ることを示す。より具体的には、(例えば、ライセンスされた周波数範囲に適用可能な)符号領域多重化を単に使用する代わりに、周波数領域多重化(FDM)を使用することができる。この場合、PRACHグループ1は、図8に示される実施形態に対応するが、PRACHグループ2及び3は、他の利用可能なサブキャリアに追加されている。このように、PRACHリソースの異なるグループは、周波数領域多重されてもよい。その上、各グループ内で、CDMを使用してPRACHリソースを更に区別することができる。例えば、周波数領域における同じZCシーケンスのサイクリックシフトであるCDMに従って、異なるシーケンスが使用されてもよい。
サブキャリア間隔の増大
別の可能性として、より広いサブキャリア間隔を使用して、帯域幅を増加させ、より高い電力を可能にすることができる。具体的には、サブキャリア間隔は、PRACHシーケンスがチャネル全体を占有できるように、又は高い若しくは最大の許容送信電力を達成するのに十分に大きい帯域幅を占有できるように、2uだけ増大させることができる。更に、間隔におけるこの増加は時間領域における長さを減少させるため、プリアンブルはK回繰り返されてもよく、それによってより大きなサブキャリア間隔によるシンボル持続時間の減少を補償することができる。なお、数学的には、この実施形態は、M個のトーン間隔を使用して上述したものと同様の効果を有することに留意されたい。
この実施形態は、より大きなピーク送信電力を可能にすることができる。更に、有効帯域幅増加は2uであってもよく、これによってピーク送信電力が2u倍に増加することを同等に可能にする。更に、単一のキャリア波形特性を維持することができる。
SCSの増加は、例えば、2、4、又は8の値でネットワークによって構成され得るが、他のものも想定される。加えて、繰り返し数(K)は、ネットワークによって構成されてもよい。
図11は、時間領域におけるプリアンブルの追加的な繰り返しを可能にし得る、増分2のサブキャリア間隔による例示的な増加を示す。
図12は、複数のユーザがCDMを使用してどのように多重化され得るかを示す。具体的には、プリアンブルは時間領域で繰り返されてもよい。図示されるように、PRACHリソースの異なるグループは、グループ毎に時間領域直交カバー符号を適用することによって符号領域多重化されてもよい。具体的には、PRACHグループ1は(1、1、1、1)のOCCを使用することができ、PRACHグループ2は(1、−1、−1、1)を使用することができ、PRACHグループ3は(1、1、−1、−1)を使用することができ、PRACHグループ4は(1、−1、1、−1)を使用することができる。他のOCC符号及び実装が想定される。
更に、各グループ内で、PRACHリソースは、異なるシーケンス、例えば、周波数領域内の同じZCシーケンスのサイクリックシフトと区別されてもよい。
図13−ライセンス不要スペクトルにおけるプリアンブル送信
図13は、ライセンス不要スペクトルでプリアンブルを送信するための方法を示すフローチャート図である。図7の方法の態様は、本明細書中の様々な図に例示され説明されている、無線デバイス、基地局、並びに/又はUE106、BS102、及び/若しくはネットワーク100(例えば、5G AMF)などのネットワークによって、あるいは、より一般的には、必要に応じて、他のデバイスのうち上述の図に示されるコンピュータシステム又はデバイスのいずれかと併せて、実施することができる。様々な実施形態では、示された方法の要素のいくつかは、同時に実行してもよく、示されたものとは異なる順序で実行してもよく、他の方法要素によって置換されてもよく、又は省略してもよい。必要に応じて、追加の方法要素をも実行してもよい。図示のように、図7の方法は、以下のように動作し得る。
1302で、UEは、ランダムアクセス手順の一部として、ランダムアクセスチャネル(RACH)(例えば、物理RACH(PRACH))で、基地局にプリアンブルを送信してもよい。RACHは、ライセンス不要スペクトル内に位置してもよい。
いくつかの実施形態では、プリアンブルの帯域幅は、例えば、上述の要件を満たす、RACHの公称チャネル帯域幅の大部分を含む。例えば、プリアンブルの帯域幅は、RACHの公称チャネル帯域幅の80%〜100%であってもよい。加えて、プリアンブルは、プリアンブルの帯域幅に基づいて、実質的に最大許容送信電力で送信されてもよい。例えば、プリアンブルは、23dBmなどの最大電力付近で送信されてもよい。プリアンブルの帯域幅は、ライセンスされたスペクトルで送信されるプリアンブルよりも実質的に大きくてもよい。換言すれば、UEがライセンスされたスペクトル(例えば、NR)で使用される通常の構成又はパラメータに従ってプリアンブルを送信した場合、プリアンブルの帯域幅は、1202の帯域幅よりも実質的に小さいか、又は下回り得る。このように、UEは、第1の帯域幅において、ライセンスされたスペクトル(例えば、NR)で基地局にプリアンブルを送信し、第1の帯域幅よりも実質的に大きい第2の帯域幅において、ライセンス不要スペクトル(例えば、NR−U)で基地局(同じ又は異なる基地局)にプリアンブルを送信するように構成されてもよい。
上述のように、プリアンブルは、サブキャリアインターレースでプリアンブルを送信することによってより広い帯域幅を有してもよいが、例えば、ライセンスされたスペクトルに対して同じサブキャリア間隔を維持してもよい。例えば、プリアンブルは、RACHのサブキャリアの真なサブセットである第1の複数のサブキャリアを介して、例えば、Mが少なくとも2である、RACHのM個のサブキャリア毎に送信されてもよい。いくつかの実施形態では、RACHプリアンブルは、周波数領域内の参照信号(例えば、SRS)とインターレースされてもよい。
一実施形態では、第1のRACHグループのUEは、第1の複数のサブキャリアを使用して基地局にプリアンブルを送信することができる。しかしながら、第2のRACHグループのUEは、第1の複数のサブキャリアとは異なる第2の複数のサブキャリアを使用して、基地局にプリアンブル(単数又は複数)を送信することができる。第2の複数のサブキャリアはまた、RACHのサブキャリアの真なサブセットであってもよい。第2の複数のサブキャリアはまた、RACHのM個ごとのサブキャリアであってもよく(例えば、第2のRACHグループのプリアンブル(単数又は複数)は、M個ごとのサブキャリアのうちの1つを使用して送信されてもよい)、Mは両方のRACHグループで同じ値である。このように、2つのRACHグループは、RACHリソースとして使用される利用可能なサブキャリア間で多重化された周波数領域であってもよい。上述のように、各RACHグループ内で、それぞれのUEのプリアンブルは、(例えば、周波数領域において異なるトーンのサイクリックシフトを適用することによって)符号分割多重化されてもよい。このように、基地局は、上述のより広い帯域幅を使用して(例えば、サブキャリアインターレースを使用して)、(例えば、場合によっては、複数のグループにわたる複数のプリアンブル、及び少なくとも1つのグループ内の複数のプリアンブルを有する)異なるUEから、複数のプリアンブルを受信するように構成されてもよい。基地局はまた、例えば同時に、ライセンスされたスペクトルにおいてより狭い帯域幅プリアンブルを受信するように構成されてもよい。Mの値は、ネットワークによって選択/構成されてもよい。Mを選択する1つの例示的な基準は、OCB上の規定要件(例えば、NCBの>80%を占有する)を満たすため、並びにPSD規定(例えば、10dBm/mHz)の下で十分な送信電力に到達するために、PRACH OCBを拡張することである。
あるいは、上述したように、プリアンブルは、ライセンスされたスペクトルよりも大きい又はより広いサブキャリア間隔でプリアンブルを送信することによって、より広い帯域幅を有してもよい(例えば、15kHzより大きい)。例えば、サブキャリア間隔は、ライセンスされたスペクトルで送信されるプリアンブルに対して(例えば、uが2、4、8、又は必要に応じて他の値であり得る)2uだけ増加してもよい。上述と同様に、他のUEのプリアンブルは、例えば、同じより大きいサブキャリア間隔を使用して、UEのプリアンブルと符号分割多重化されてもよい。このように、基地局は、上述のより広い帯域幅を使用して(例えば、ライセンスされたスペクトルよりも広いサブキャリア間隔を使用して)、(例えば、複数のグループにわたる複数、及び少なくとも1つのグループ内の複数の可能性がある。)異なるUEから、複数のプリアンブルを受信するように構成されてもよい。増加したサブキャリア間隔の結果として、各PRACHプリアンブルの持続時間もそれに応じて(例えば、2uだけ)減少する。これは、持続時間がより短いことで総送信エネルギーが減少するため、PRACH検出性能に影響を与える可能性がある。この時間低減効果を補償するために、ネットワークは、時間内にPRACHプリアンブルの複数のコピーを送信するように、UEを同時に構成することができる。PRACHプリアンブルの繰り返し数は、2u、又はネットワークによって構成された任意の他の整数であり得る。更に、ネットワークは、図10に示すように、PRACHプリアンブル繰り返しの複数のコピーに、時間領域直交カバー符号(OCC)を適用することができる。時間領域OCCのアプリケーションは、ネットワークが、同じ時間/周波数リソースにわたっていくつかのUEを多重化することを可能にする。基地局はまた、例えば同時に、ライセンスされたスペクトルにおいてより狭い帯域幅プリアンブルを受信するように構成されてもよい。
いくつかの実施形態では、例えば、プリアンブルの帯域幅がより広いため、プリアンブルは基地局に複数回送信されてもよい。なお、基地局に複数回送信するこの能力は、従来の方法を使用して可能であったものを上回ってもよい(例えば、単一の送信のみが以前には可能であったかもしれない)。例えば、RACHプリアンブルの繰り返しは、シンボルレベル、複数シンボルレベル、又はセグメントレベルであってもよい(例えば、このセグメントは2又は6シンボルであり得る)。いくつかの実施形態では、繰り返し係数は、インターレース係数Mと同様の大きさ(order)であり得る。RACHプリアンブル全体(繰り返しを含む)の長さは可変とすることができ、異なるセルサイズを標的にしてもよく、これらのパラメータ(繰り返し係数を含む)は、ネットワーク(又はBS)によって適宜構成されてもよい。
なお、プリアンブルの構成は、BSによって設定されてもよい。例えば、BSは、他のパラメータのうち、Mの値、uの値、及び/又はプリアンブルの繰り返し数を指定する設定情報を送信してもよい。一実施形態では、UEは、プリアンブルを基地局に送信する前に、この情報を(例えば、MIB又はSIBを復号している間などにブロードキャストチャネルから)復号することができる。次いでUEは、情報によって指定されたパラメータに従ってPRACHを送信することができる。
1304において、プリアンブルの送信に応じて、UEは、基地局からランダムアクセスレスポンスを受信することができ、
1306において、ランダムアクセスレスポンスに応じて、UEは、基地局との接続(例えば、RRC接続)を確立することができる。
付加的な実施形態
以下の実施形態は、本明細書に記載された実施形態のいずれかを増強することができるが、それらの範囲を限定することを意図するものではない。
1つ以上のレガシーPRACHフォーマットの強化が、NR−Uに対して実行可能であることが特定されている。NR−Uに対するPRACHシーケンスの周波数マッピングに関して、インターレースを含まない、4つの潜在的な設計代替(alternatives)案が特定されている。
Alt−1:均一PRBレベルインターレースマッピング。この実施形態では、特定のPRACH機会に対するPRACHシーケンスは、PRBベースのブロックインターレース構造において、1つ以上のインターレースのPRBの全てにマッピングされ得る。PRB内では、REの全て又はサブセットのいずれかを使用してもよい。異なるPRACH機会は、PRBの直交セット、又はPRB内のリソース要素(RE)の直交セットを使用して、1つ以上の同じ/異なるインターレースから定義され得る。周波数領域における均一マッピング(PRBの等しい間隔づけ)は、ゼロ自己相関ゾーンを生成することができ、その持続時間は、PRB間の周波数間隔に反比例することが特定されている。
Alt−2:不均一PRBレベルインターレースマッピング。この実施形態では、特定のPRACH機会に対するPRACHシーケンスは、PUSCH/PUCCHに使用される同じPRBベースのブロックインターレース構造において、1つ以上のインターレースのPRBの一部又は全てにマッピングされ得る。PRB内では、REの全て又はサブセットのいずれかを使用してもよい。異なるPRACH機会は、PRBの直交セット、又はPRB内のREの直交セットを使用して、1つ以上の同じ/異なるインターレースから定義され得る。周波数領域における不規則なマッピング(PRB/REの間隔が等しくない)は、PRACHプリアンブル自己相関関数における偽ピークを低減できることが特定されている。
Alt−3:均一REレベルインターレースマッピング。この実施形態では、特定のPRACH機会に対するPRACHシーケンスは、例えば全ての使用されるRE間に等しい間隔で、周波数領域において「コーム状(comb-like)」マッピングを実施することができる。異なるPRACH機会は、異なるコームオフセットによって定義され得る。いくつかの実施形態では、この手法は、共通のPUSCH/PUCCHインターレース構造に適合しないため、PUSCH/PUCCH及びPRACHのTDM多重化のみがサポートされ得る。あるいは、使用されたPRACH REの周囲のパンクチャリング/レートマッチングPUSCH/PUCCHが使用されてもよい。
Alt−4:非インターレースマッピング。この実施形態では、特定のPRACH機会に対するPRACHシーケンスは、例えばNR Rel−15と同一又は類似の、いくつかの隣接PRBにマッピングされる。最小OCB要件を満たすために、PRACHシーケンスが隣接PRBのセットにマッピングされてもよく、PRACHシーケンスマッピングは、繰り返しの間にガードRE(単数又は複数)/PRB(単数又は複数)と潜在的に、周波数領域にわたって繰り返されてもよい。繰り返し毎に、異なる周期的シフト又は異なる基本シーケンスが適用されてもよく、又は適用されなくてもよい。
例示的な実施形態
以下のパラグラフでは、例示的な実施形態を説明する。
一実施形態において、方法は、UEによって、ランダムアクセスチャネル(RACH)で基地局にプリアンブルを送信することであって、RACHがライセンス不要スペクトル内に位置し、プリアンブルの帯域幅がRACHの公称チャネル帯域幅の大部分を含む、ことと、ランダムアクセスレスポンスを受信し、ランダムアクセスレスポンスを受信することに応じて基地局との接続を確立することと、を含む。
一実施形態では、プリアンブルの帯域幅は、RACHの公称チャネル帯域幅の80%〜100%を含む。
一実施形態では、プリアンブルは、プリアンブルの帯域幅に基づいて、実質的に最大許容送信電力で送信される。
一実施形態では、プリアンブルの帯域幅は、ライセンスされたスペクトルで送信されるプリアンブルよりも実質的に大きい。
一実施形態では、プリアンブルはサブキャリアインターレースで送信される。
一実施形態では、プリアンブルはRACHのM個のサブキャリア毎に送信され、Mは少なくとも2である。
一実施形態では、方法は、プリアンブルを送信する前にBSから設定情報を受信することであって、設定情報がMの値を指定する、ことを更に含む。
一実施形態では、プリアンブルが第1の複数のサブキャリアを介して送信され、UEは第1のRACHグループ内に位置し、異なるRACHグループ送信の他のUEが、第1の複数のサブキャリアとは異なる、全てのM個のサブキャリア毎でもある、第2の複数のサブキャリアを介してプリアンブルを送信する。
一実施形態では、第2のUEは、RACHの同じM個のサブキャリアを使用して第2のプリアンブルを送信するように構成されており、UE及び第2のUEは、符号分割多重化方式でプリアンブル及び第2のプリアンブルを送信する。
一実施形態では、プリアンブルは、ライセンスされたスペクトルで送信されたプリアンブルと同じサブキャリア間隔で送信される。
一実施形態では、プリアンブルは、ライセンスされたスペクトルで送信されたプリアンブルよりも大きいサブキャリア間隔で送信される。
一実施形態では、サブキャリア間隔は、ライセンスされたスペクトルで送信されたプリアンブルに対して2uだけ増加する。
一実施形態では、方法は、プリアンブルを複数回送信することを更に含む。
一実施形態では、プリアンブルは、同じ、より大きいサブキャリア間隔を使用して、他のUEのプリアンブルと多重化された符号分割であり、その符号分割多重化は、複数プリアンブルの繰り返しにわたって時間領域直交カバー符号を適用することによって達成される。
一実施形態では、デバイスは、アンテナと、アンテナに結合された無線機と、無線機に結合された処理要素と、を備え、デバイスが、本明細書に記載の任意の方法を実施するように構成されている。
一実施形態では、メモリ媒体は、実行されると、デバイスに本明細書に記載の任意の方法を実施させるプログラム命令を含む。
一実施形態では、装置は、メモリと、メモリと通信する少なくとも1つのプロセッサと、を備え、少なくとも1つのプロセッサが、本明細書に記載の任意の方法を実施するように構成されている。
一実施形態では、方法は、詳細な説明及び特許請求の範囲において本明細書に実質的に記載された、任意の動作又は動作の組み合わせを含む。
一実施形態では、方法は、本明細書に含まれる図面のそれぞれ若しくは任意の組み合わせを参照して、詳細な説明における段落のそれぞれ若しくは任意の組み合わせを参照して、図面及び/若しくは詳細な説明のそれぞれ若しくは任意の組み合わせを参照して、又は特許請求の範囲のそれぞれ若しくは任意の組み合わせを参照して、本明細書に実質的に記載されるように開示されている。
一実施形態では、詳細な説明、図面、及び/又は特許請求の範囲において本明細書に実質的に記載された、任意の動作又は動作の組み合わせを実行するように構成された無線デバイスが開示されている。
一実施形態では、無線デバイスに含まれるものとして詳細な説明及び/又は図面において本明細書に記載された、任意の構成要素又は構成要素の組み合わせを含む無線デバイスが開示されている。
一実施形態では、詳細な説明及び/又は図面において本明細書に実質的に記載された、実行時に任意の動作又は動作の組み合わせの実行をもたらす命令を記憶する不揮発性コンピュータ可読媒体が開示されている。
一実施形態では、詳細な説明及び/又は図面において本明細書に実質的に記載された、任意の動作又は動作の組み合わせを実行するように構成された集積回路が開示されている。
一実施形態では、詳細な説明及び/又は図面において本明細書に実質的に記載された、任意の動作又は動作の組み合わせを実行するように構成された移動局が開示されている。
一実施形態では、移動局に含まれるものとして詳細な説明及び/又は図面において本明細書に記載された、任意の構成要素又は構成要素の組み合わせを含む移動局が開示されている。
一実施形態では、詳細な説明及び/又は図面において本明細書に実質的に記載された、任意の動作又は動作の組み合わせを実行するように構成されたモバイルデバイスが開示されている。
一実施形態では、モバイルデバイスに含まれるものとして詳細な説明及び/又は図面において本明細書に記載された、任意の構成要素又は構成要素の組み合わせを含むモバイルデバイスが開示されている。
一実施形態では、詳細な説明、及び/又は図面の範囲において本明細書で実質的に記載された、任意の動作又は動作の組み合わせを実行するように構成されたネットワークノードが開示されている。
一実施形態では、モバイルデバイスに含まれるものとして詳細な説明及び/又は図面において本明細書に記載された、任意の構成要素又は構成要素の組み合わせを含むネットワークノードが開示されている。
一実施形態では、詳細な説明及び/又は図面において本明細書に実質的に記載された、任意の動作又は動作の組み合わせを実行するように構成された基地局が開示されている。
一実施形態では、モバイルデバイスに含まれるものとして詳細な説明及び/又は図面において本明細書に記載された、任意の構成要素又は構成要素の組み合わせを含む基地局が開示されている。
一実施形態では、詳細な説明及び/又は図面において本明細書に実質的に記載された、任意の動作又は動作の組み合わせを実行するように構成された5G NRネットワークノード又は基地局が開示されている。
一実施形態では、モバイルデバイスに含まれるものとして詳細な説明及び/又は図面において本明細書に記載された、任意の構成要素又は構成要素の組み合わせを含む5G NRネットワークノード又は基地局が開示されている。
なお、本明細書に記載される様々な実施形態は、5G/NRに関連し得るが、それらは、LTE、GSM、CDMA等を含む無線通信の任意のセットに拡張されてもよいことに留意されたい。
本開示の実施形態は、様々な形態のうちのいずれかで実現することができる。例えば、いくつかの実施形態は、コンピュータにより実行される方法、コンピュータ可読記憶媒体、又はコンピュータシステムとして実現することができる。他の実施形態は、ASICなどのカスタム設計されたハードウェアデバイスの1つ以上を使用して、実現することができる。更なる他の実施形態は、FPGAなどの1つ以上のプログラム可能なハードウェア要素を使用して実現されてもよい。
一部の実施形態では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、プログラム命令及び/又はデータを記憶するように構成することができ、プログラム命令は、コンピュータシステムによって実行される場合には、コンピュータシステムに、方法、例えば、本明細書で説明された方法の実施形態のうちのいずれか若しくは本明細書で説明された方法の実施形態の任意の組み合わせ、又は本明細書で説明された方法の実施形態のうちのいずれかの任意のサブセット若しくはこのようなサブセットの任意の組み合わせを実行させる。
いくつかの実施形態では、デバイス(例えば、UE106)は、プロセッサ(又はプロセッサのセット)及び記憶媒体を含むように構成してもよい。ここで、記憶媒体は、プログラム命令を記憶し、プロセッサは、記憶媒体からプログラム命令を読み込み、実行するように構成されている。プログラム命令は、本明細書に記載された種々の方法の実施形態の任意のもの(又は、本明細書に記載された方法の実施形態の任意の組み合わせ、又は、本明細書に記載された方法の実施形態のいずれかの任意のサブセット、又は、このようなサブセットの任意の組み合わせ)を実施するために実行可能である。デバイスは、様々な形態のいずれかで実現されてもよい。
個人特定可能な情報の使用は、ユーザのプライバシーを維持するための業界又は政府の要件を満たす又は上回ると一般に認識されているプライバシーポリシー及びプラクティスに従うべきであることに十分に理解されたい。特に、個人特定可能な情報データは、意図的でない又は許可されていないアクセス又は使用のリスクを最小限に抑えるように管理及び取り扱いされるべきであり、許可された使用の性質はユーザに明確に示されるべきである。
上述の実施形態は十分に詳細に記載されているが、上述の開示が十分に理解されれば、当業者には数多くの変形形態及び修正形態が明らかとなるであろう。以下の特許請求の範囲は、そのような変形形態及び修正形態の全てを包含すると解釈されることを意図している。