JP2018515003A - トラッキングチャネルのためのシステム及び方法 - Google Patents

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Abstract

方法は、ユーザ装置（UE）が、ネットワークノードからUE固有のトラッキングシーケンス及び割り当てられた送信機会を受信するステップと、UEが、割り当てられた送信機会に従ってUE固有のトラッキングシーケンスをネットワークノードに送信するステップとを含む。

Description

本出願は、“System and Method for a Tracking Channel”と名称された2015年4月1日に出願された米国仮出願第62/141,483号、“System and Method for Tracking Channel Sequence Design”と名称された2015年9月2日に出願された米国仮出願第62/213,444号、及び“System and Method for a Tracking Channel”と名称された2016年1月28日に出願された米国非仮出願第15/009,626号の利益を請求し、これらの出願が参照によってここに援用される。
本発明は、無線通信のためのシステム及び方法に関し、特にトラッキングチャネルのためのシステム及び方法に関する。
第5世代（5G）ロング・ターム・エボリューション（LTE）無線通信システムでは、ユーザ装置（UE）は、アイドルモード（LTEなどのアクセスネットワークにおいて使用されうる）と比較して高速なウェイクアップ及びトラッキングを容易にする、スタンバイモード（エコモード又はバッテリセービングモードとしても参照されうる）に入りうる。無線アクセス仮想化では、UEは、特定のセルでなくネットワークに登録する。
UEの接続及び識別は、ノードが密集して仮想化されるとき、困難を提供しうる。ネットワークノード、UE、センサ及び他のデバイスを含むノードの密度が増加している。また、仮想化によって、UEは、特定のセルでなくネットワークに接続しうる。低電力ノードによるカバレッジエリアにおける高いレートのハンドオーバが存在しうる。また、高速なウェイクアップ時間を有することが望ましく、これはより低い同期及び再接続時間をもたらしうる。高速なウェイクアップ時間は、UEがデータ転送の迅速な再確立のためにそれのUE識別（ID）及びUE固有シーケンスと共に、それのネットワークへのそれの接続を保持するスタンバイモードに関係しうる。
実施例の方法は、ユーザ装置（UE）が、ネットワークノードからUE固有のトラッキングシーケンス及び割り当てられた送信機会を受信するステップと、UEが、割り当てられた送信機会に従ってUE固有のトラッキングシーケンスをネットワークノードに送信するステップとを含む。
実施例の方法は、第1のネットワークノードが、UE固有のトラッキングシーケンス及び割り当てられた送信機会をUEに送信するステップと、第1のネットワークノードが、UEからトラッキングシーケンスを受信するステップとを含む。
実施例の方法は、第1のネットワークノードが、割り当てられた送信機会に従ってUEからトラッキングシーケンスを受信するステップと、UE検出状態を生成するため、トラッキングシーケンスに従ってUEを検出するステップとを含む。当該方法はまた、第1のネットワークノードが、UE検出状態に従って送信レスポンスをUEに送信するステップを含む。
実施例のユーザ装置（UE）は、プロセッサと、プロセッサによる実行のためのプログラミングを記憶する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体とを含む。当該プログラミングは、ネットワークノードからUE固有のトラッキングシーケンス及び割り当てられた送信機会を受信し、割り当てられた送信機会に従ってUE固有のトラッキングシーケンスをネットワークノードに送信するための命令を含む。
上記は、以下の発明の詳細な説明がより良好に理解されうるため、本発明の実施例の特徴をやや広範に概略した。発明の実施例の追加的な特徴及び効果が以降において説明され、発明の請求項の主題を形成する。開示された着想及び特定の実施例は、本発明の同じ目的を実行するための他の構成又は処理を修正又は設計するための基礎として容易に利用されうることが、当業者によって理解されるべきである。また、そのような等価な構成は添付した請求項に与えられるような発明の精神及び範囲から逸脱しないことが、当業者によって理解されるべきである。
本発明及びそれの効果のより完全な理解のため、添付図面と共に以下の説明がここで参照される。
図1は、データを通信するための無線ネットワークの図を示す。 図2は、実施例のアクセス手順のためのメッセージ図を示す。 図3は、実施例の物理レイヤランダムアクセスチャネル（PRACH）シーケンスを示す。 図4は、実施例の無線ネットワークを示す。 図5は、実施例のトラッキング手順のためのメッセージ図を示す。 図6は、他の実施例の無線ネットワークを示す。 図7は、複数のゾーンを有する実施例のハイパーセルを示す。 図8は、複数のトラッキングチャネルゾーンのための時間周波数リソースを示す。 図9は、トラッキングシーケンスを割り当てる実施例の方法のフローチャートを示す。 図10は、単一ノードのユーザ装置(UE)検出の実施例の方法のフローチャートを示す。 図11は、ジョイントノードのUE検出の実施例の方法のフローチャートを示す。 図12は、トラッキングチャネル割当ての実施例の方法のフローチャートを示す。 図13は、トラッキングチャネル使用の実施例の方法のフローチャートを示す。 図14は、トラッキングチャネル割当て及び使用の実施例の方法のフローチャートを示す。 図15は、加法白色ガウスノイズ（AWGN）による累積密度関数（CDF）のグラフを示す。 図16は、RayleighフェージングによるCDFのグラフを示す。 図17は、実施例の処理システムのブロック図を示す。 図18は、実施例の送受信機のブロック図を示す。
異なる図面における対応する数値及び記号は、特段の断りがない場合、通常は対応するパーツを参照する。図面は、実施例の関連する側面を明確に示すよう描かれ、必ずしも縮尺して描かれているとは限らない。
まず、1つ以上の実施例の例示的な実現形態が以下に提供されるが、開示されたシステム及び/又は方法は、現在知られているか否かにかかわらず、何れかの数の技術を用いて実現されてもよいことが理解されるべきである。本開示は、ここに図示及び説明された例示的な設計及び実現形態を含む、以下に示される例示的な実現形態、図面及び技術に決して限定されるべきでなく、それらの均等の完全な範囲と共に、添付した請求項の範囲内で修正されてもよい。
図1は、データを通信するためのネットワーク100を示す。ネットワーク100は、カバレッジエリア106を有するネットワークノード102、UE104及びUE105を含む複数のユーザ装置（UE）並びにバックホールネットワーク108を含む。2つのUEが示されているが、より多くが存在してもよい。ネットワークノード102は、基地局、NodeB、エンハンストノードB（eNB）、アクセスポイント、ピコセル、フェムトセル、中継ノード及び他の無線対応デバイスなど、UE104及びUE105とのアップリンク（破線）及び/又はダウンリンク（点線）接続を確立することによって無線アクセスを提供可能な何れかのコンポーネントであってもよい。UE104及びUE105は、携帯電話、スマートフォン、タブレット、センサなど、ネットワークノード102との無線接続を確立可能な何れかのコンポーネントであってもよい。バックホールネットワーク108は、データがネットワークノード102とリモートエンドとの間で交換されることを可能にする何れかのコンポーネント又はコンポーネントの集まりであってもよい。いくつかの実施例では、ネットワーク100は、リレーなどの様々な他の無線デバイスを含んでもよい。
第5世代（5G）ロング・ターム・エボリューション（LTE）無線通信システムでは、UEは、スタンバイモード（エコモード又はバッテリセービングモードとしても参照されうる）に入ってもよく、それはアイドルモード（LTEなどのアクセスネットワークにおいて使用されうる）アイドルモードと比較して高速なウェイクアップ及びトラッキングを容易にする。無線アクセス仮想化では、UEは、特定のセルでなくネットワークに登録する。5G LTEシステムでは、ハイパーセルが定義され、同期及びUE登録のエントリポイントとして利用される。接続はUE中心であり、登録されたUEは、それの非セル固有IDによって識別され、それのシーケンスによって認識される。UEは、このシーケンスを用いてハイパーセル内においてネットワークによってトラッキングされる。シーケンス及びUE識別（ID）は、UEタイプ、速度又は他の要因に基づくものであってもよい。
実施例では、トラッキングチャネルはUE固有である。UEトラッキングチャネルは、UEタイプに依存する。UE ID及びシーケンスがUEに割り当てられ、それは時間及び周波数におけるトラッキングのためリソース割り当てを決定する際に使用される。実施例では、トラッキングチャネルは、接続されたユーザを自動的に認識するか、あるいは、識別及び認証処理を簡単化するのに利用される。UEがハイパーセルに関連付けられたときにすでにネットワークに接続されているため、コンテンション決定は必要でないかもしれない。トラッキングチャネルが更新されるとき、UE IDは更新されなくてもよく、再同期は必要とされない。UE IDは、例えば、セキュリティ目的のため変更されてもよい。トラッキングチャネルが、UEをトラッキングし、スタンバイ（又はエコ）モードにおいて最適化された送信ポイント（TP）セットを維持するのに利用されてもよい一方、サウンディングチャネルが、アクティブ状態においてUEを測定するのに利用される。トラッキングシーケンスは、低速及びノーマディックユーザのため、例えば、ホットスポットなどの同じゾーンにおいて再利用されてもよい。従って、同一のハイパーセルであるが、異なる地理的位置における異なるUEは、同じ時間及び周波数リソースにおいて同じトラッキングシーケンスを利用してもよい。
Zadoff Chuシーケンスなどのトラッキングシーケンスについて、異なるパラメータはシーケンス可用性に対して異なる効果を有する。これらのシーケンスの全ての可能な循環シフトのサブセットのみが利用可能である。これは、部分的には、シーケンス間の各最小巡回遅延が、往復遅延プラスチャネル時間応答継続時間よりも大きくなるという事実による。例えば、LTEにおける物理レイヤランダムアクセスチャネル（PRACH）のフォーマット0によると、15チップの最小シフトはほぼ14μsに等しく、あるいは、14μs又は4．2km未満の総往復遅延プラスチャネルインパルス応答時間に等しい。これは、チャネルの非常に低い遅延拡散によって2kmのセル半径をサポートしうる。例えば、6μsなどの高拡散チャネルによると、最大セル半径は、例えば、1.2kmに縮小する。
ネットワークにおけるネットワークノードは、シーケンスのセットがサブゾーンに基づき再割り当てされない場合、同一のシーケンスのセットに利用するため、ハイパーセルがネットワークにおいて利用されるとき、ネットワークノードの半径は更に拡大する。ハイパーセルにおけるネットワークノードは、それ自体から遠くにありうるUEからアップリンクトラッキングチャネル（TC）を受信し、伝播遅延は、ノードがこのシーケンスのシフトされたバージョンをシーケンスの他の巡回シフトされたバージョンと混同することを導きうるシーケンスに対する十分なシフトを生じさせうる。電力制御の効果は、シーケンスを検出する際に重要なファクタになりうる。
一例では、ハイパーセルが同期され、ネットワークにおける多くのネットワークノードが同じ同期信号を送信し、トラッキングチャネルがLTE PRACHにおけるフォーマット0と同じZadoff Chu（ZC）シーケンスパラメータを使用する。また、それがそれの信号と同期する最も近いネットワークノードからの何れかのノードの最大距離は300mであり、これは1μsの遅延を説明する。チャネルの有意な遅延拡散は、ノードから450mにある物体を反射することによって生じるかもしれず、3μsの全遅延拡散を導く。また、UEは、更なる3μsの遅延拡散のため、UEから900mまでのネットワークノードに有意な干渉を提供しうる。従って、循環シフトは、7μs、すなわち、約8チップよりも大きくなるよう設定されてもよい。これは、このフォーマットにおけるシーケンス長さが839であるため、使用可能な巡回シフトの総数を104に減少させる。より短い巡回シフトによって、UEは、異なる巡回シフトを有する異なるシーケンスを有する他のUEとして、更に離れたネットワークノードによって誤って検出されうる。このような誤ったアラームは、追加的な復号化の複雑さによってネットワークノード間のジョイント受信によって検出及び訂正されてもよい。適切な電力制御メカニズムは、誤ったアラームの比率を低下させうる。ハイパーセルの半径が減少し、有効な電力制御が適用されるとき、利用可能な巡回シフトの数が増加する。
UE中心のトラッキングチャネルでは、UEは、それのトラッキングシーケンスをトラッキングされたチャネルを介し送信する。ネットワークは、UE位置及びUE IDを含むトラッキングシーケンスを含みうるUEからの一意的なトラッキングチャネルに基づきUEを識別する。UEが移動するとき、トラッキング情報は更新されてもよい。例えば、UE位置、タイミングアドバンス（TA）調整、ネットワークノード−UE関連付けテーブル、UE電力制御更新及びUE IDが更新されてもよい。複数のトラッキング失敗、例えば、4つの連続するトラッキングミスがあるとき、UEは、トラッキングを再開するため初期アクセス手順を実行する。トラッキング手順は、例えば、より高速なダウンリンクウェイクアップのためのページングシグナリングを含んでもよい。
UEシーケンスは、ネットワーク内又はハイパーセル内において再利用されてもよい。UEは、異なる識別処理を有しうる異なるグループに分割される。UEグループの具体例は、センサ、固定ユーザ及びモバイルユーザを含む。シーケンス長、帯域幅、電力制御、更新頻度、目標ミスレート及び目標誤アラームレートなど、UEグループに固有のトラッキングチャネルが、異なるUEグループが異なるパラメータを有するUEグループによって設定されてもよい。
UEは、UEタイプに基づき分類されてもよい。このとき、UEには、UEタイプ、モビリティ又は他のファクタに基づきUE IDが割り当てられる。異なるUEグループには、時間周波数リソース及び期間、異なるシーケンスパラメータ、異なるプールサイズ及び異なるトラッキング利用レートなどの異なるパラメータが割り当てられてもよい。許容可能なミス及び誤アラームレート、検出の複雑さ及びトラフィックタイプなどの異なる基準がまた、パラメータに影響を与えうる。一例では、タイミングアドバンスに対する小さな調整がトラッキングされたUEに対して適用されるリーンタイミングアドバンス調整が、アップリンク同期を向上させるため利用される。他の例では、トラッキング失敗後の初期エントリ及び再エントリのためのメカニズムが利用される。シーケンスを検出するため、例えばシングルノード検出又はジョイントノード検出が実行されてもよい。
同じ長さのZCシーケンスが、同じリソースセット上で利用されてもよい。ZCシーケンスに関連する各種パラメータがある。帯域幅（BW）は、1つの時間周波数（TF）リソースにおいて１つのグループにおけるシーケンスプールに対して配分された総帯域幅である。シーケンスに対して配分された合計時間は、
Figure 2018515003
 によって与えられ、ここで、TSは実際のシーケンス時間であり、TCPは巡回プリフィクス時間であり、TGはシーケンスのエンドにおけるガード時間である。巡回プリフィクス時間及びガード時間の双方は、チャネルの最大遅延プラス最大タイミングミスマッチより大きい。ガード時間期間では、全てのUEはサイレントなままである。Zadoff Chu番号NZCは、BW*TSよりわずかに小さい素数である。プライマリシーケンス時間セット（TS,TCP,TG）のそれぞれは、例えば、
Figure 2018515003
 などのシーケンス長によって正規化されてもよい。異なるユーザのシーケンスのルートはRUであり、ここで、一部のユーザは同じルートを有してもよい。各シーケンスの巡回シフトはCSuである。同じルートを有するUEは、帯域幅×最大許容合計チャネル遅延及びタイミングミスマッチΔTより大きなCS差分を有する。UEシーケンスは、n=0,...,NZC−1について、
Figure 2018515003
 によって定義される。シーケンスはTSにマッピングされる。一例では、直交周波数分割多重（OFDM）ベース送信によると、キャリア離間は1/TSによって定義される。巡回プリフィクスは、シーケンスの始めに対して最後のNCP個のサンプルを用いる。
プールサイズは、可能なシーケンスの総数である。プールサイズは、
Figure 2018515003
 によってほぼ与えられる。上記は、合計の可能なルートが、
Figure 2018515003
 によって与えられ、合計の可能な巡回シフトが、
Figure 2018515003
 によってほぼ与えられるという事実のため導出される。例えば、LTEにおいて用いられるものと同様のパラメータでは、NZC＝839及びΔT＝5μsであるとき、約5チップ、1.5kmの合計チャネル拡散及びミスマッチ及び140,000の最大プールサイズに等しい。プールサイズは、帯域幅に線形に増加し、時間増加と2次的に増加する。UEのタイミングは、すでに接続されて時間調整されたUEのチャネル拡散時間未満でなくてもよいΔTを減少させることによって改善されてもよい。
トラッキングチャネルは、素数NZCに基づくZadoff Chuシーケンスに基づき、ここで、NZCはシーケンスの長さである。NZCの値は、割り当てられた時間及び周波数リソースに基づくものであってもよい。ルートの総数はNZC−１である。LTE PRACHでは、NZCは839であり、ルートの総数は838である。しかしながら、直交性は完全でなく、異なるルートの間の相関は、
Figure 2018515003
 である。NZCが839であるとき、異なるルートの間の相関は0.0345である。
電力制御は、ルートの数においてある役割を演じる。全てのルートが利用されるとき、各ルートの周りのN個の異なる巡回シフトによって、838N個のほぼ直交なシーケンスがある。一例では、各UEは、Tフレーム毎に指数分布によるTC送信を必要とする。各フレームが10μsであるとき、UEのTC間の平均時間は10Tμsである。UEの非直交TC干渉の総数は、パラメータ
Figure 2018515003
 によるポワソン分布のランダム変数である。シーケンス又はそれのシフトされたバージョンについて測定されるトータルの干渉は、TCを送信するUEの実際の数、送信電力及びUEとTC信号を測定するネットワークノードとの間のチャネルの関数である。ネットワークノードの半径rの近傍におけるUEにより受信される電力が有意であり、ハイパーセルサイズ全体が半径Rを有するとき、UEに対する有意な干渉のポワソン分布のランダム変数は、
Figure 2018515003
 のパラメータの関数である。パラメータが大きく、有意な干渉及びターゲット信号からの受信電力が一定であるとき、ターゲットユーザについて測定される遅延の信号対雑音比（SNR）は、
Figure 2018515003
 によって与えられ、Ptapは所与のタップにおける当該UEからの受信電力のパーセンテージである。SNRはタップに基づき変動し、最も強力なタップの約60%から約70％であり、より強力でないタップについてより小さい。このPtapは、ジョイント復号化が複数のネットワークノードにおいて実行されない場合、信号の1つの相関を利用し、何れかの繰り返し又は符号化を利用せず1つのサンプルのみを測定することによって決定される。例えば、約10dBを上回る高いSNRは、妥当なミスレート又は誤アラームレートを維持する。半径rの範囲内の最大有意干渉は、リソースの近傍において干渉する比較的少数のUEによって限定される。
一例では、838*839の可能なシグネチャの一部のみが使用される。巡回シフトについて、その数はトポロジー及びチャネル統計に応じて非常に小さくなりうる。ルートは、それが比較的大きな半径Rを有する大きなエリアにおいて使用されるとき、再使用されてもよく、電力制御及び経路損失の影響は、ルートの小さな部分のみが各ノードの干渉領域内に存在するようなものである。多くのユーザが小さな範囲内にいるサッカースタジアムや野外フェスティバルなどの状況では、ほぼ直交する干渉の数が重要である。一方、オフィスを有する建物をカバーするハイパーセルについては、少数のユーザしか何れかのUEからのトラッキングチャネルを検出するネットワークノードと干渉しない。
例えば、UEが平均して100μs毎にTCシグナリングを必要とし、スタジアムにおいて、5000人のユーザが近傍にいるとき、各UEに対してちょうど1つのみのリソースしか割り当てられないとき、有意な干渉の数は平均して500人のユーザであり、タップに集中した電力が全電力の60％未満であるとき、0dB未満のSNRをもたらす。また、利用可能なシフトの小さなサブセットである各ルートのシフトの総数は、
Figure 2018515003
 によって与えられ、ここで、Ndは最大遅延によって決定される最大許容シフトである。シーケンスプールが選択され、同じシーケンスセットにおける許容されるシーケンスの最大数Nseqが決定される。また、最小許容シフト及び同じルートからのシーケンスの数Nsrが決定される。さらに、必要とされるルートの数は、
Figure 2018515003
 から決定される。ルートは、NZC-1個の利用可能なルートから選択される。近傍のハイパーセルについて異なるルートが利用可能である。高速が利用されるとき、高いドップラーシフトにおける高い散発的な相関値のため、一部のルートは好ましくないかもしれない。
帯域幅が増加すると、TCの位置の数が増加する。一意的なシーケンスの総数は、スペクトルにおける複数のリソースを割り当て、UEを異なるリソースセットによる異なるグループに分割することによって増加されてもよい。トラッキングチャネル容量は、サブフレーム毎のリソース数の増加によって線形に増加する。リソースの数が増加すると、アップリンクにおけるオーバヘッドもまた増加する。ネットワークが割り当てるべき100,000人のユーザを有するとき、それは、TCスロット毎に5000個までしか割り当てず、その結果、各10μsフレームにおいてTCについて20個の異なる場所が存在しうる。
より長いTCシーケンスが使用されるとき、より大きな素数が使用されてもよく、このため、TCシーケンスは各PRACH割り当てにおいてより多くの帯域幅又はより多くの時間（又はその両方）を占める。TCシーケンス毎の帯域幅が増加すると、より多くの帯域幅を割り当てることは、同じ電力スペクトル密度を有するUEに対してより高い送信電力をもたらす。一方、各ルートについて可能な巡回シフトの数が増加しない間、ルート間の相互相関は減少するため、より多くのルートが使用されうる。TCシーケンス毎の持続時間が増加するとき、より多くの巡回シフトが利用可能であり、巡回シフトの数の線形増加をもたらす。しかしながら、巡回シフトの増加はほぼ直交なシーケンスからのより高い干渉をもたらすため、利用可能な巡回シフトの数は増加しない。
帯域幅の増加又は持続時間の増加は両方ともTCの容量を増加させる。しかしながら、容量の増加は、UEによって送信される遅延又は送信電力の増加をもたらしうる。従って、オーバヘッドとシーケンス数との両方が線形増加するため、その効果は、複数のTCを割り当てるものと同様である。
UEのシーケンスリソースをUE IDに結び付けることによって、UEは、ウェイクアップ及びトラッキング目的で使用するリソース及びシーケンスを自動的に知る。異なる周波数帯域における複数のリソース割り当て及び高い帯域幅によって、アップリンクリソースオーバヘッドを有意に増加させることなく、UEのためのより長いプリアンブル送信の余地がある。相対的に低い検出複雑さを維持しながら、異なるリソースが、UE IDの異なるグループによって、低いミスレート及び低い誤アラームレートを維持するのに利用されてもよい。グループが能力、モビリティ、位置及びトラフィックに基づくUEのグループによって、異なるタイプのシーケンス、リソース及びトラッキングアップデートが異なるUEのグループに割り当てられてもよい。
固定、ノーマディック又は低速移動するUEグループについて、トラッキングシーケンスはハイパーセル内において再使用されてもよい。固定ユーザについて、シーケンスはもはやトラッキングのために使用されず、UEをアライブさせたままにしたり、あるいは、ウェイクアップ目的などの他の目的のために依然として利用されてもよい。ネットワーク及び/又はUEは、複数のトラッキング又はウェイクアップ通信が失敗したとき、接続が死んでいると判断してもよい。トラッキングシグナリングが失敗しているか、あるいは、一定期間存在しないとき、UEは、ネットワークに接続されていないと判断され、UEは、初期化（又は再初期化）手順に入る。さらに、UEがもはやネットワークに接続されていないと判定されると、それのトラッキングシーケンス及びIDは再利用され、ハイパーセルにおける新しいUEに割り当てられてもよい。
ジョイント検出が実行され、ハイパーセルにおける多くのネットワークノードが同じUEをカバーするとき、各UEは、UEを結合的に検出するよう連携しうる複数のネットワークノードによって聴取されてもよい。ジョイント検出は、より低いミスレート、より低い誤アラームレート、より低い検出の複雑さ及びUEのより良いタイミング調整を容易にしうる。さらに、ジョイント検出が実行されるとき、グローバル測位システム（GPS）の利用の代わりに、あるいは、それに加えて、UEの位置をトラッキングするための三角測量が利用されてもよい。ジョイント検出はまた、隣接するゾーン又はサブゾーンを利用して、トラッキングシーケンスを更新するか決定してもよい。
図2は、UE112とネットワークノード114との間の初期アクセス手順のためのメッセージ図110を示す。最初に、UE112は、ターゲットネットワークノードにおけるプールからランダムアクセスプリアンブルシーケンスプリアンブルを選択する。UE112はメッセージ116においてプリアンブルシーケンスをネットワークノード114に送信する。
それから、メッセージ118において、ネットワークノード114は、メッセージ118においてランダムアクセスレスポンスをUE112に送信する。ランダムアクセスレスポンスは、アップリンク（UL）グラント、タイミングアドバンス調整及びセルRNTI（CRNTI）を含む。
UE112は、それから当該グラントを使用して接続を要求する。UE112は、メッセージ120においてネットワークノード114に接続リクエストを送信する。接続リクエストは、UEランダム値又は全平均二乗誤差（TMSE）及び確立原因を含む。
ネットワークノード114は、コンテンションを解決し、CRNTIをUE112に割り当てる。ネットワークノード114は、割り当てられたCRNTIを含む、メッセージ122においてコンテンション解決メッセージをUEに送信する。
図3は、一例となるPRACHシーケンスを示す。PRACHシーケンスは、約0.9μsの長さを有してもよく、ここで、当該シーケンスは839個のRACHサブキャリアの長さを有するZCシーケンスから抽出される。同じシーケンスの異なるルートの間には0.0345の相互相関について、シーケンスに対して838個の異なるルートがある。また、各ルートは、PRACHリソース毎に合計703,082個のシーケンスに対して839個の異なるシフト値を有してもよい。PRACHリソースは、1ミリ秒×1080kHzのサイズ、あるいは、1080個の合計複素自由度、あるいは、2160個の実数自由度を有する長方形に対して、1つの送信時間間隔（TTI）136及び6つのリソースブロック（RB）138内において占有される。アップリンクサブフレーム132において、1つのRBはライン140によって示され、15kHzのサブキャリアはライン142によって示される。LTEは、PRACHのモード0のシーケンス自体について、サイクリックプリフィックス（CP）のためのスペースの10％、ガードインターバルのための10％、及び80％、又は840の自由度を利用する。従って、PRACHシーケンスは、例えば、mフォーマット0において1msなど、1つのTTIにおいて6つのRBを占有する。PRACHシーケンスは、0.1msのCP150、0.8msの信号及び0.1msのガードタイム（GT）152を含む。0.1msのCP及び0.1msのGTは、15kmまでのセル半径を容易にする。ガード帯域146は13個のRACHサブキャリアを含み、ガード帯域148は12個のRACHサブキャリアを含む一方、プリアンブル154は839個のRACHサブキャリアを含む。
以下のテーブル1は、セル毎に64個のシーケンスがあるPRACHの例を示す。また、1つのULフレームにおいて複数のPRACH用に割り当てられたリソースがある。割り当てられたTFリソースは、PRACHコンフィギュレーションインデックス0-63によって決定される。
Figure 2018515003
Figure 2018515003
LTE PRACHでは、シーケンス選択に関係するいくつかの考慮がありうる。シーケンスは、巡回シフト及びルートによって分離される。チップ時間の整数倍に対する異なる巡回シフトのための0の相関と、異なるルートからのシーケンスに対する3.5％の相関とがある。また、セルにおいて高速のユーザがあるとき、制限されたセットが選択されてもよい。
互いの近くに位置するUEに同じルートであるが異なる巡回シフトを割り当てることが望ましい。同じルートを有するUEの最大数は、チャネル分散及びタイミング精度要求に基づき決定される。いくつかのルートがドップラー拡散のため高い相関をもたらしうるため、高速のUEは、ルートのサブセットのみを使用してもよい。
ネットワークと同期しようとするUEは、プールからPRACHシーケンスをランダムに選択し、ここで、当該シーケンスは特定のUEに関連付けされない。電力制御及びタイミングは、測定されたダウンリンク経路損失及びタイミングに基づく。PRACH検出について、セルは相関を利用して64個のシーケンス及びそれらの遅延バージョンを検索する。シーケンスが検出されると、アクノリッジメント信号がネットワークノードからUEに送信される。
LTE PRACHでは、テスト対象の64個のシーケンスとそれらの遅延バージョンがある。再接続が行われるとき、通信及び処理遅延がある。シーケンスはUEに固有でないため、C-RNTIの割当と共に追加のUE識別が使用される。衝突が発生すると、コンテンション解決がまた再接続プロセスを遅延させる。一例では、最大64個のUEが、各セルにおける各リソースで接続を確立しうる。UEの数は、例えば、セル内干渉又はセル間干渉でありうる高アグリゲートセル間干渉であるときにより低くてもよく、セルエッジUEについて電力ヘッドルームが制限される。
図4は、ネットワーク160を示す。UE 162,164及び166はそれぞれ、ネットワークノード（NN）セット168,170及び172を有する。UE162は、NNセット172におけるネットワークノード178,182及び184に接続してもよい。また、UE164は、NNセット170におけるネットワークノード180,182及び178に接続してもよい。さらに、UE162は、NNセット168におけるネットワークノード174,176及び178に接続してもよい。一例では、UE162は、ネットワークノード176とのダウンリンク（DL）及びシステム同期シグナリングを受け、ネットワークノード174とのアップリンクアクセスリクエストシグナリングを受ける。各UEは、それのNNセット内において複数のノードを有する。
5G LTEネットワークでは、UE接続及び識別の多くの機会が多くありうる。UEのプリアンブルをリッスンしうる、UEを包囲する多くのネットワークノードが存在し、検出のためのより低い複雑さ及びオーバヘッド、アップリンクプリアンブルシーケンスのためのより低い送信電力（例えば、より小さいパケット損失（PL）、より短い信号ラウンドトリップ（例えば、より近接したネットワークノード）、より低いチャネル分散（例えば、より集中した受信電力）及びジョイント受信のオプションをもたらす。また、より多くの帯域幅が利用可能であってもよい。これは、アップリンクプリアンブルシグナリングのための複数の割り当てられたリソースによって、ウェイクアップ及びトラッキングシグナリングのためのより低い全体的なアップリンクプリアンブルオーバヘッドをもたらしうる。さらに、フレキシブルなパラメータセットアップがあってもよい。UEは、例えば、タイプ、速度又は位置によって分類されてもよく、ここで、異なるシグナリングパラメータが異なるUEグループに割り当てられる。
一実施例では、TCは、UEの高速ウェイクアップに対して“常時オン”を容易にするため利用される。UEは、トラッキングシーケンスを使用して検出されてもよい。一実施例では、UEは、アクティブ状態にないとき、アイドル状態の代わりにスタンバイモードに入る。UEがネットワークに入ると、それは接続及び同期されたままであり、これにより、ランダムアクセス手順は、初期アクセス時又はトラッキング失敗若しくはキープアライブ失敗後にのみ実行される。各UEは、ネットワーク内において一意的なIDを受信する。当該IDは、例えば、ハイパーセル内など地理的ゾーンに関連してもよく、UEが当該ゾーンを離れるときに変化してもよい。IDは、アクセスチャネルにおける特定のシーケンス又はリソースにマッピングされる。UEは、当該シーケンスを使用して、バッファステータスレポート（BSR）、キープアライブシグナリング及び同期精緻化を開始する。
トラッキングチャネルは、ネットワークにおいてUEをアライブに維持するため、UE及びそれの協調マルチポイント（CoMP）セットの位置をトラッキングするのに追跡するために使用される。トラッキングチャネルは、UE特定シーケンス及びグループ固有TFリソースを含んでもよい。また、固定又はノーマディックUEについて、トラッキングチャネルは、位置に固有の検出ノードセットを含んでもよい。同じハイパーセルにおける、あるいは、2つの隣接するハイパーセルのエッジ近くのUEは、ネットワークによって一意的に検出可能となるように、少なくとも1つのコンポーネントにおいて異なる。例えば、同一の時間周波数リソースセットと異なる巡回シフト及びルートの使用が、低オーバヘッドのために使用されてもよい。UEは、スタンバイモードからアクティブモードに移行し、オンデマンドでアクティブになってもよい。UEのアクティブ化の頻度は、トラフィックタイプ及びUEグループに依存してもよい。UEトラッキングシーケンスは、UEをアライブに維持し、トラッキングを維持するため、周期的又は擬似周期的にアクティブ化及び使用されてもよい。モバイルUEシーケンスは、トラッキングを維持するため、センサ又はノーマディックUEより頻繁にアクティブ化されてもよい。温度読み取り値などの定期的に更新されるデータを有するセンサについて、UEは、データ更新と同じ頻度で同時にアクティブ化されてもよい。
ネットワークは、オーバラップしてもよいハイパーセルに分割されてもよい。周波数及び時間における複数のリソースが、各ハイパーセルにおいてTCのために配分され、ここで、割り当てられたリソースは予想されるアクセス負荷及び利用可能な帯域幅に基づき選択される。リソースは複数のグループに分割され、各グループには可能なシーケンスのセットが準備される。当該セットのサイズ及びパラメータは、グループにおける同時にアクティブなユーザの予想数、グループにおけるスタンバイユーザの数、ネットワークの検出計算能力、グループにおけるシーケンスの最大往復遅延、目標ミスレート及び目標誤アラームレートに基づき選択される。アクセスチャネルは、トラッキングチャネル及び初期アクセスチャネルを含んでもよい。
使用する実施例では、比較的短いタイミングアドバンスがある。ノードがより密であって、より低い電力を有するとき、より低い往復遅延がある。いくつかのシナリオでは、タイミングアドバンスは解消されうる。すでに接続されている低速のユーザについて、差分的で頻繁でないタイミングアドバンスの更新が利用されてもよい。タイミングアドバンスレスポンスは、リーンタイミングアドバンスセットアップを含んでもよい。例えば、低速のユーザについて、1ビット差分又は適応差分符号化が利用されてもよい。一例では、センサ及びノーマディックユーザのためのタイミングアドバンスは更新されない。
プールサイズ及びリソースが選択される。プールサイズは、プールにおけるユーザの総数、アクセスチャネルリソース毎の予想されるアクティブUEの総数、最大の妥当な計算複雑さ、最大往復遅延及び割り当てられたTFリソースの最大オーバヘッドに基づき決定される。同じリソースセットにおけるシーケンスの最大数に対して制限があってもよい。検出の複雑さは、可能なシーケンス数に線形に比例する。プールにおいてさらに多くのシーケンスがあるとき、より高い誤アラームレートがある。また、許容可能なミス及び誤アラームレートに基づくものであってもよい、リソース毎に予想される許容されるアクティブユーザの最大数に対して制限がある。遅延がサンプリング時間の整数倍でないとき、異なるルート又は巡回シフトの間に非ゼロの相関がある。アクセスチャネルリソース毎の予想されるアクティブUEの総数は、許容可能なミス及び誤アラームレートに影響を与える。また、異なるPL及び不完全な電力制御によって引き起こされる遠近効果がある。リソース割当は、グループの数、例えば、最大UEプールサイズによって割ったUEの数に基づくものであってもよい。グループ毎のリソースは、UEのプールサイズ×最大の許容される予想されるアクティブなUEによって割られたUEのアクティブ化レートによって決定されてもよい。
LTEでは、最小巡回シフト差は、最大往復遅延及びチャネル分散によって限定される。また、異なるルート間には非ゼロ相関があってもよく、サンプリング時間の整数倍でない遅延による異なる巡回シフト間には非ゼロ相関があってもよく、異なるPL及び不完全な電力制御によって生じる遠近効果の原因がある。5G LTEでは、可能なシーケンスの数に線形に比例する検出の高い複雑さがありうる。また、不完全なアップリンク電力制御（PC）の可能性がある。また、5Gネットワークにおけるダウンリンク測定は、アップリンクPRACH電力制御に関連しないかもしれない。
UEがアップリンク及び/又はダウンリンクリソースをスタンバイ状態からリクエストするとき、高速ウェイクアップ手順が利用されてもよい。UEは、1つの割り当てられたリソース内においてそれのトラッキングシーケンスを開始する。ネットワークはその後、シーケンスを検出し、バッファステータスアップデートシグナリングのための適切なリソース割当てで応答する。ミスがあるとき、UEはタイミングバックオフを適用し、より高い電力で当該シーケンスを再送信する。当該バックオフは、トラフィック及びクオリティ・オブ・サービス（QoS）要求の関数であってもよい。複数のミス、例えば、4つの連続するミスが発生したとき、UEは、初期アクセスプリアンブル又はシーケンスを用いて再同期状態に入る。再同期シグナリングは、初期アクセス手順と同じであってもよい。あるいは、再同期シグナリングは、初期アクセス手順よりも短い。
周期的又は必要に応じて、アクセスチャネルシーケンスは、UEのタイミング及び電力制御を更新するのに利用される。トラッキングチャネルは、UEをアライブに維持するため、アップリンクウェイクアップのため、及びUEの位置をトラッキングするのに利用されてもよい。UEは、それのタイミング及び電力制御を更新するため、アクセスチャネルシーケンスを周期的又は必要に応じて利用してもよい。ネットワークは、トラッキングシーケンスを利用してUEを追跡し、UEに固有のNNセットを更新し、UEにUE ID及び/又はUEタイプを再割り当てしてもよい。UEは、メータ更新など、低QoSレポートのためトラッキングシグナリングとバッファステータス更新とを組み合わせてもよい。アップリンクウェイクアップ手順では、UEは、所望されるとき、プリアンブル又はトラッキングシーケンスを送信してアップリンクを開始してもよい。
図5は、トラッキングチャネルを使用するためのメッセージ図190を示す。UE192は、メッセージ196において、プリアンブルシーケンス、トラッキングシーケンスをネットワークノード194に最初に送信する。
ネットワークノード194は、トラッキングシーケンスを検出し、当該トラッキングシーケンスに基づきUEを識別する。UEに関連するNNセットが更新される。ネットワークノード194は、メッセージ198においてトラッキングレスポンスによってUE192に応答する。当該トラッキングレスポンスは、アップリンクグラント、TAリファインメント更新及び/又はダウンリンクグラントを含んでもよい。アップリンクリソースは、UEタイプ又はUEグループに基づき調整されてもよい。ダウンリンクグラントは、組み合わされたページングとグラントとが利用されるときに利用されてもよい。
UE192は、メッセージ199においてアップリンクデータをネットワークノード194に送信する。BSRがアップリンクデータに付加されてもよい。一例では、BSRは、シグナリングアライブを維持するのみに利用され、アップリンクデータにはアタッチされない。
他のトラッキング手順では、UEは、周期的又は要求に応じて、それのタイミング及び電力制御を更新するため、アクセスチャネルシーケンスを使用する。ネットワークはまた、この情報を使用してUEの位置をトラッキングし、UEに固有のNNセットを更新し、UE ID又はタイプを再割り当てしてもよい。UEは、メータ更新などの低QoSレポートのためトラッキングチャネルシグナリング及びバッファステータス更新を組み合わせる。ネットワークは、成功した追跡チャネルシグナリングなくある期間が経過したとき、UEが接続されないとみなしてもよい。
UEのNNセットは、GPS更新によって又はGPS更新なく更新されてもよい。正確な測位情報がない場合、NNセットの更新は、受信したシーケンス電力及び遅延を調べることによって、UEのNNセットのすぐ外側の隣接ネットワークノードによって行われる。事前の検出連携によって、隣接ネットワークノードは、隣接ネットワークノードのカバレッジエリア内のシーケンスをアクティブに検出する。事後検出連携によって、UEのNNセットにおけるネットワークノードは、UEアクティビティを検出し、隣接ネットワークノードが受信電力及び遅延をトラッキングできるように、隣接ネットワークノードにアクティビティを通知する。測位は、UEのNNセットにおける相対的な遅延に対して三角測量を利用して実行されてもよく、UEの位置を特定する。NNセットがUE位置を更新するとき、UEがハイパーセルの範囲外に移動する前に、隣接するハイパーセルの新しいUE ID及びシーケンスが割り当てられてもよい。低速のUEについて、UEには、元のサブゾーンから十分遠くに移動するとき、及び/又は同じトラッキングシーケンス及び/又はUE IDを使用するサブゾーンに近すぎるとき、新しいUE ID及びシーケンスが再割り当てされる。
UEの異なるグループは、異なる処理を有してもよい。UEは、モビリティ（固定、低速又は高速）によって、及びトラフィック（例えば、予測可能な低速、高速トラフィック、スマートフォン）によってグループ化されてもよい。UEグループは、センサ、オフィス機器、スタジアム/野外フェスティバル及びモバイルユーザを含んでもよい。センサは、低データレートを有してもよく、固定又はノーマディックであってもよく、低送信電力を有してもよく、定期的に予測可能なオン/オフ時間をしばしば有してもよい。センサは、狭いBW及び長い時間による低電力を有してもよい。オフィス機器はノーマディックであってもよく、高いデータレートを有してもよく、頻繁なアクティブ及びスリープ時間を有してもよい。スタジアムや野外フェスティバルなどの特定のエリアにおけるUEは、低いモビリティを有してもよく、小さなエリアにおいてローミングする可能性がある。モバイルユーザは、通り又はハイウェイに位置しうる高速UEであってもよい。高速UEには、広いBW、短い時間及び高いサイクリック遅延差が割り当てられてもよい。
TCパラメータ設定は、UEグループに基づくものであってもよい。例えば、シーケンス長、帯域幅、電力制御、更新頻度、目標ミスレート、目標誤アラームレートなどの異なるTC設定が、異なるUEグループについて異なっていてもよい。また、異なるUEグループに対して異なるシーケンス更新基準があってもよい。例えば、トラッキングシーケンスの更新は、最後のTC更新からあまりにも遠くに移動した可能性があるモバイルユーザについて位置に基づくものであってもよい。
一例では、マルチIDフィールドは、UE識別、シーケンス一般パラメータ及びUE中心トラッキングシーケンスを決定する。例えば、2ビットはUEタイプを示し、ここで、00はセンサを示し、01は低データ需要ユーザを示し、10はスマートフォンなどの高データ需要UEを示し、11は高速UEを示す。UEロケーションゾーンもまた2ビットを有し、ここで、00は高速UE用にリザーブされ、01,10及び11は異なる地理的位置において同じシーケンスプールを共有しうるネットワークの3つの異なるゾーンを示す。UE IDフィールドは16ビットを有する。センサは、キープアライブ及び低利用レートの目的のために同じシーケンスプールを共有する最大64,000個のUEについて、全ての16ビットを利用してもよい。モバイルユーザは、8個までのグループによるUEグループのための3ビットと、同じプールを共有する8000個までのUEのための識別用の13ビットとを有する。許可されるユーザの総数は1,000,000である。
図6は、ハイパーセルを含みうるトラッキングチャネルのためのネットワーク240を示す。ハイパーセルコントローラ242は、ハイパーセル内のネットワークノードと通信する。例えば、ハイパーセルコントローラ242は、ネットワークノード244及び246と通信して、ハイパーセル全体のUEのためのトラッキングシーケンス割り当てを調整する。
ネットワークノードは、UEと通信する。例えば、ネットワークノード244はUE248,250と通信し、ネットワークノード246はUE252,254と通信する。UEは、ハイパーセルにおいて異なるネットワークノード間を移動してもよい。2つのネットワークノードと4つのUEとが描かれているが、より多くのネットワークノードとUEとがネットワークにおいて使用されてもよい。
UEが最初にネットワーク240などのネットワークに入ると、それは最初はシーケンスに割り当てられない。アタッチされていないUEは、この目的のためにリザーブされたシーケンスのサブセットから選択される初期化シーケンスを利用してもよい。UEが識別され、初期タイミングアドバンスシグナリングが通信される。UEは、ネットワークノードからUE IDをリクエストし、ネットワークコントローラは、当該レスポンスをハイパーセルコントローラに転送する。その後、ハイパーセルコントローラは、UE ID及びトラッキングシーケンス又はトラッキングシーケンスを割り当てる。ハイパーセルコントローラは、これらをネットワークノードに送信し、ネットワークノードはそれらをUEに転送する。
UEがネットワークに接続されると、ネットワークノードは、UEのトラッキングシーケンスを検出する。トラッキングシーケンスは、UEをトラッキングし、UEをネットワークにおいてアライブに維持するため利用される。ネットワークノードは、UEがタイミング情報の更新、ネットワーク更新の実行、又は物理レイヤシーケンスの更新などのタスクを実行することを要求してもよい。
多数のUE及び比較的少数のトラッキングシーケンスを有するハイパーセルなどの大きなエリアでは、トラッキングシーケンスは、異なる領域又はゾーンにおいて再利用される。同じトラッキングシーケンスを有するUEは、位置に基づき区別されてもよい。ハイパーセル内では、ノーマディックユーザ及びセンサのためのトラッキングシーケンスは、異なる位置において再利用されてもよい。ノーマディックユーザ及びセンサは滅多に移動せず、移動するときは、低速で移動する。それらの位置はネットワークに知られており、トラッキングチャネルを介し維持されてもよい。ノーマディックユーザ及びセンサの最適なNNセットは安定的である。ハイパーセル内のサブゾーン又は隣接するネットワークノードのグループが採用されてもよい。サブゾーンはオーバラップしてもよい。隣接するサブゾーンは、異なるリソースセット、例えば、異なるルートを利用する。干渉を回避するのに十分に遠いサブゾーンは、同じシーケンスセット、例えば、同じルートからのシーケンスを再利用してもよい。従って、シーケンス検出の最大半径は減少される。また、同じルートから必要とされる最小巡回シフトが減少され、シーケンスの全プールを増加させる。計算の複雑さはまた、最大半径を減少させることによって減少させうる。高速ユーザはゾーンを使用しなくてもよく、それら自体の固有のTFリソース及び/又はシーケンスを利用してもよい。
図7は、ゾーン204,206,208,210,212,214及び216の7つのゾーンに分割されたハイパーセルカバレッジエリア202を示す。同じ番号のゾーンは十分に遠く、シーケンスセットを再利用してもよい。
図8は、ハイパーセルの様々なゾーン、例えば、ハイパーセルカバレッジエリア202のゾーン208,216及び206におけるTCのためのTFリソースを示す。ゾーンは、UEグループ228、UEグループ230及び高速UEグループ232などの各種グループのTFリソースを含んでもよい。UEグループ228におけるシーケンスは、S1,0S1,dS1,2d・・・S1,mdS2,0・・・Sn,mdを含んでもよく、UEグループ230におけるシーケンスは、Sn+1,0Sn+1,d・・・Sn+1,mdSn+2,0・・・Sn+l,mdを含んでもよく、高速UEグループ232におけるシーケンスは、Sn+l+1,0Sn+l+1,d・・・Sn+l+1,mdSn+l+2,0・・・Sn+l+p,mdを含んでもよい。
計算複雑さは、ジョイントノード検出、位置認識検出、遅延認識検出及び事前知識を利用することによって低減されうる。ジョイントノード検出では、ネットワークノードのサブセットがトラッキングシーケンスの存在を検出し、ミスレート及び誤アラームレートを低下させる。位置認識検出では、UEが予想される近傍におけるUEのシーケンスの存在のみが調べられる。位置認識検出は、初期アクセス又は高速ユーザについて利用可能でなくてもよい。遅延認識検出では、低速接続ノード及び同期ノードに対して、受信信号遅延が知られており、NNセットにおける各ネットワークノードは、ある範囲内の遅延しか調べない。初期アクセス又は超高速ユーザには利用可能でなくてもよい遅延認識検出は、複雑さを軽減し、誤アラームレートを低減しうる。トラッキング目的のための事前知識を利用するとき、ネットワークノードは、特定期間後のアクティビティを期待する。この事前知識は、高速ウェイクアップのためには利用可能でなくてもよい。実施例では、リソース毎により少ない可能なシーケンスが割り当てられ、複雑さを低減する。特定数のUEを各リソースに割り当てるのみによって、ウェイクアップのためのより長い遅延を犠牲にして複雑さが維持されてもよい。
ゾーンを利用する実施例の方法では、TCシーケンスは、低速UEのための多対一マッピングを有し、これにより、互いに近接して位置するUEは、巡回シフトのみに基づき区別できる。また、ルートは、近くのゾーンにおけるUE間の混同を避けるため、ゾーン内においてあまり頻繁には再利用されなくてもよい。
ゾーンを形成するため、UEは、例えば、センサ、低速デバイス及び高速デバイスにタイプによって分割される。それから、制限されたセットが高速UEに割り当てられる。異なるシーケンス及び/又は異なるTFスロットが、低速UE及びセンサに割り当てられる。低速のUEは、リソースがセンサに対してアグレッシブに再利用される間、より低い再利用ファクタ及びより頻繁なリソース割り当てを受ける。低速UEは、それがそれの元の位置から十分遠くに移動するとき、新しいトラッキングシーケンスに再割り当てされてもよく、提供された巡回シフト間隔と比較して遅延を増加させる。
ゾーンを割り当てることは、UEから遠いネットワークノードが、信号が（非常に遠く離れたUEのための）長い遅延信号又は他のシーケンスであるかによって混同される可能性が低いとき、より多くの巡回シフトを実現しうる。ゾーン化は、ハイパーセルの異なる部分のシーケンスの再利用を容易にする。また、ゾーン化は、シーケンスのサブセットのみが共有及び検査されるため、低い複雑さによるジョイント受信を容易にする。低モビリティUEがトラッキングされてもよく、必要に応じてシーケンスが更新されてもよい。高モビリティUEについて、制限されたセットとして知られるシーケンスのサブセットが割り当てられ、UEは、それがハイパーセルを離れるとき、新しいシーケンスのみを取得する。さらに、ゾーン化は、受信機によって許容されうる有意に干渉するソースの数を増加させず、カテゴリ内の近傍における同時TC送信の総数を増加させない。
シーケンスは、LTEにおいて使用されるZCシーケンスと同様であってもよい。シーケンス長は839又はより大きい素数、例えば、1693であってもよい。TTI長は、シームレスなハンドオフOFDM（f-OFDM）による高速低遅延アクセスのため、帯域幅の異なる配置又は異なる部分において異なっていてもよい。シーケンスの長さは、周波数領域においてより時間領域において異なっていてもよい。LTEでは、TTIは、CPに対して0.1msec、シーケンスに対して0.8msec及びGTに対して0.1msecに分割されてもよい。TTI長のシーケンス部分と組み合わされるZCシーケンスの長さは、シーケンス帯域幅を決定する。一例では、LTEにおけるPRACHにおいて使用されるZCシーケンスが使用される。
他の例では、20μsのCP及び55μsのGTを有する1msecのTTIにおける6RBにおける長さ997のZCシーケンスが利用される。これは、チャネルの遅延スプレッドが20μs未満であって、ノードからの最大距離が6km未満であるシステムについて有用でありうる。この例は、LTEにおけるPRACHと同様のキャリアスペーシングを有する。
追加の例では、6RBにおける1693のシーケンス長が、40μsのCP及び110μsのGTによる2msecのTTIにおいて使用される。これは、チャネルの遅延スプレッドが40μs未満であって、ノードからの最大距離が12km未満であるシステムについて有用でありうる。キャリアスペーシングは、LTEにおけるPRACHによるもののほぼ半分である。
他の例では、839のZCシーケンス長が、40μsのCP及び50μsのGTによる0.5msecのTTIを有する12RBにおいて使用される。これは、チャネルの遅延スプレッドが50μs未満であって、ノードからの最大距離が15km未満であるシステムにおいて有用でありうる。キャリアスペーシングは、LTEにおけるPRACHのほぼ2倍である。より大きなキャリアスペーシングが、高速UEについて有用でありうる。
システムの完全な屋内使用について、また、屋内ピコセルについて、シーケンスの長さ、CP長及びGT長ははるかに小さくてもよい。
システムは、フレームにおけるZCシーケンスの長さ、帯域幅及び周波数に関して同じ又は異なるパラメータを使用して、複数のリソースをネットワークに割り当ててもよい。割り当てられた各リソースにおいて、特定のUEグループには、異なるウェイクアップレート及び許容可能なミス及び誤アラームレートが割り当てられる。UE分布及び設計パラメータに応じて、ルート及びシフトの組み合わせの一部がリソースのプールに割り当てられる。ハイパーセル内では、複数のリソースが割り当てられてもよく、UEは、各グループにおけるミス及び誤アラームレートを維持しながら、割り当てられたリソースに基づき分割されてもよい。
図9は、TCリソースを割り当てる実施例の方法のフローチャート300を示す。最初に、ステップ302において、UEはUEグループに分割される。UEは、速度、データタイプ又は他のファクタに基づきグループに分割されてもよい。例えば、UEは、低速UE、高速UE及びセンサの3つのグループに分けられる。TCリソースは、トラッキングチャネルのため、アクセスチャネルのため及び微調整タイミング及び電力のため、UEのために使用される。ネットワークが粗いタイミング調整のために使用する小さなプールからのランダムシーケンスが選択される初期アクセスグループがまたある。
次に、ステップ304において、各UEグループにリソースが割り当てられる。リソースは、時間周波数リソース及び期間、例えば、長さ及び帯域幅を含んでもよい。一例では、異なるUEグループが時間周波数リソース上でオーバラップする。あるいは、異なるグループは、完全に直交するリソースを使用する。
ステップ306において、UEは、リソースをネットワークに送信する。各リソースにおいて、当該グループにおける少数のUEがシーケンスを送信する。UEは、予測可能な方法でトラッキングシーケンスを送信してもよい。あるいは、UEは、トラッキングシーケンスをランダムに送信する。
一例では、ハイパーセルに10,000個のセンサがあり、各センサは1秒に1回のウェイクアップレートを有する。サイズ10msecのフレーム長毎に、平均で100個のアクティブセンサがある。センサのためのリソースがセンサに一意的であり、リソース毎の許容されるアクティブシーケンスの平均数が各フレームにおいて50であるとき、センサがそれらのシーケンスを送信するのに2つの機会がある。2つのリソースセットが5msec毎に割り当てられる。一例では、センサは5000個のセンサの2つのグループに分割され、各グループはリソースセットのうちの1つを利用する。この例では、RACH機会の前の最大待機は10msecである。リソース毎に低い複雑さがあり、同じルート及び近い巡回シフトを有するセンサのシーケンス間の混同の確率は低い。他の例では、10,000個の一意的なシーケンスが全てのセンサに割り当てられ、センサはリソースの何れかを選択する。平均して、リソース毎に同じ数のアクティブシーケンスがあり、より大きな複雑さとより高い可能性の混同がある。しかしながら、待機時間は、次のRACH機会については高々5msecである。センサなどの固定UEは、キープアライブ目的のためにのみトラッキングを利用してもよい。
低速UEについて、ネットワークは、UEの概略的な位置を知っている。一例では、低速UEは、36km/hr未満の速度で移動し、100ms毎に1mしか移動しない。ハイパーセルはサブゾーンに分割される。サブゾーン内において、低速UEは、ZCシーケンスのいくつかのルートからシーケンスを受信し、ここで、隣接するサブゾーンは異なるルートセットを使用する。十分に遠いサブゾーンは、同じシーケンスサブセットを再利用してもよい。それの元のサブゾーンから遠くに移動したUEは、新しいシーケンスを取得してもよい。スタジアムなどの100,000人のユーザによる一例では、10msecのフレーム毎に1000人のアクティブユーザに対して毎秒1回の平均ウェイクアップ時間がある。各ネットワークノードは、合計ユーザの1/4を潜在的に見ることができ、それのターゲットUEのターゲット検出基準を提供しながら、その近傍において最大25の同時干渉を管理及び区別することができるとき、各ネットワークノードは、250個のアクティブ干渉を観測する。10個の異なるリソースが、各グループにおいて合計で10,000人のユーザについて、各ネットワークノードの干渉ターゲットを収容するのに利用されてもよい。リソース毎の許容されるシーケンスの総数が4000であるとき、各シーケンスはスタジアムにおいて3回再利用される。従って、スタジアムはゾーンに分割され、同じシーケンスが3つの異なるゾーンにおいてリソース毎に3回割り当てられる。
高速UEは、例えば、ハイパーセル全体などの大きなエリアにわたって一意的なシーケンスを受信し、ハイパーセルを離れるときに新しいシーケンスを取得する。高速UEについて、潜在的なシーケンスのセットは、高いドップラーシフトの影響を回避するよう低減されてもよい。
単一ノード検出では、最も高い推定経路損失を有するUEの近傍における1つのネットワークノードが、シーケンスを検出することを試みる。責任が他のノードにわたされるノードハンドオーバが実行されてもよい。ネットワークノードは、接続された各UEの予想受信電力に関する推定知識を有する。UEは、すでに当該ネットワークノードに時間調整されている。UEの移動及び同期ドリフトによって引き起こされる残留タイミングジッタのみが補償される。
図10は、ネットワークノードによって実行されうる単一ノード検出の実施例の方法のフローチャート310を示す。最初に、ステップ312において、ネットワークノードは、UEの受信電力及び遅延範囲を推定する。
次に、ステップ314において、ネットワークノードは、推定された範囲内でUEのトラッキングシーケンスの遅延バージョンと受信信号との相関を評価する。ネットワークノードは、最も高い相関を有する検出メトリックを決定する。検出メトリックが閾値を上回るとき、当該シーケンスは検出されたものとしてマークされる。他方、検出メトリックが閾値以下であるとき、当該シーケンスは検出されないとしてマークされる。
ジョイント検出では、閾値内で最も高い推定経路損失を有するUEの近傍内のネットワークノードが、トラッキングシーケンスを検出することを試みる。UEが移動するとき、ノードはセットに追加されるか、あるいは、削除されてもよい。ネットワークノードは、接続された各UEの受信電力の推定知識を有する。UEは、既にノードの1つに時間調整されており、UEの移動、異なるノードへの伝播遅延及び同期ドリフトによって生じる残留タイミングジッタのみが補償される。
図11は、ネットワークノードによって実行されうるジョイント検出の実施例の方法のフローチャート320を示す。最初に、ステップ322において、ジョイント検出を実行するネットワークノードが、UEの受信電力及び遅延範囲を推定する。これは、複数のネットワークノードによって実行される。
次に、ステップ324において、ネットワークノードは、推定された範囲内のUEのシーケンスの遅延バージョンと受信信号との相関を評価する。ネットワークノードは、検出メトリックとして最も高い相関を割り当てる。
ステップ326において、ネットワークノードは、各ノードによる受信電力に比例した重み付けされた方法でメトリックを合成する。検出メトリックが閾値を上回るとき、当該シーケンスは検出されたものとしてマークされる。他方、検出メトリックが閾値以下であるとき、当該シーケンスは検出されないとしてマークされる。
複数のUEがトラッキングチャネルを共有するグループトラッキングが実行されてもよい。例えば、同じ車両上のUEは、トラッキングチャネルを共有してもよい。同じグループにおけるUEはトラッキングチャネルを共有してもよく、ここで、マスタノードは、1つのトラッキングチャネルを報告し、トラッキングチャネルを共有する全てのUEのバッファ状態を更新する。ダミーUEは、それの近傍におけるUEのUE位置及びバッファ状態を更新してもよく、これはトラッキングオーバヘッドを回避しうる。
ネットワークに接続されていないか、あるいは、連続したアクセス又はトラッキング更新に失敗した初期アクセスUEが、ネットワークに参加することを試みる。初期アクセスユーザは、小さなシーケンスのセットを利用する。異なるUEタイプは、異なる初期アクセスプールを有してもよい。初期アクセスシーケンスについて、UEはまだ完全には同期していないため、初期アクセスシーケンスの最小の巡回シフト差は、接続シーケンスのものより大きい。詳細なレスポンスは、最初のアクセストラッキングに続く。認証に成功すると、UEはそれのUE IDを受信する。ハイパーセルのカバレッジ領域全体をカバーするネットワークノードのいくつか又は全てが、これらの送信されたTCをリッスンする。
実施例では、既に接続されているUEは、それのUE IDを知っており、それはUE IDを用いてウェイクアップ又はキープアライブシグナリングのために使用しうるシーケンスを決定する。実施例では、UEはすでにそれのUE IDを有し、プリアンブルシーケンスの正しい検出が与えた場合、ネットワークはUEとの通信を直ちに開始する。
トラッキングレスポンスは、最小のコンテンツによってシーケンスの受信を確認する。いくつかの例では、トラッキングレスポンスは、タイミング調整又は電力制御などのより詳細な情報を含む。実施例は、2つの異なるタイプのレスポンス、簡単化されたレスポンスと詳細なレスポンスとを有しうる。簡単化されたレスポンスは全てのレスポンスにおいて必要とされる必要な情報のみを含む一方、詳細なレスポンスはレスポンスにおいて定義された全ての可能な情報を含む。
電力制御は、トラッキングチャネルに基づき実行されてもよい。電力制御は、開ループ又は閉ループであってもよい。開ループ電力制御では、各UEは特定の電力でスタートする。障害又はミスが発生すると、UEは、追加的な利用可能な電力ヘッドルームがある場合、次の送信のためにそれの電力をブーストする。閉ループ電力制御では、UEは、詳細なトラッキングレスポンスにおいて電力制御方向を受信する。ミスに対して、追加的な利用可能な電力ヘッドルームがある場合、再送信のための電力がブーストされる。
図12は、トラッキングチャネル割り当ての実施例の方法のフローチャート330を示す。当該方法は、ネットワークノード又はハイパーセルコントローラなどのデバイスによって実行されてもよい。最初に、ステップ332において、デバイスは、UEに関する情報を含みうるメッセージを受信する。一例では、ネットワークノードは、UEから当該メッセージを受信する。他の例では、ハイパーリンクコントローラは、ネットワークノードからメッセージを受信する。この場合、ネットワークノードは、UEからメッセージに含まれる情報を受信している。
次に、ステップ334において、デバイスは、メッセージに基づきUEのグループを決定する。UEグループは、センサ、低速移動UE又は高速移動UEを含んでもよい。一例では、UEグループは、スタジアム又は野外フェスティバルなどの特定のエリアに留まる可能性が高いUEを含みうる。UEグループは、デバイスタイプ、モビリティ、データ又は他のファクタに基づき決定されてもよい。
次に、ステップ336において、デバイスは、ステップ332において受信されたメッセージに基づきUEのトラッキングシーケンスを決定する。トラッキングシーケンスは、ステップ334において決定されたグループに基づくものであってもよい。一例では、トラッキングシーケンスは、UEの速度に基づき決定される。トラッキングシーケンスは、ハイパーセル内において再使用されてもよい。例えば、トラッキングシーケンスは、ハイパーセルにおける異なる、例えば、隣接していないゾーンに位置する複数の静止又は低速移動UEによって利用されてもよい。UEは、静止、低速移動又は高速移動していてもよい。トラッキングシーケンスは、Zadoff Chuシーケンスパラメータ、例えば、Zadoff Chu素数を用いて決定されてもよい。一例では、トラッキングシーケンスのプールサイズは、メッセージに基づき、例えば、UEグループに基づき決定される。時間周波数リソースは、トラッキングシーケンスに対して割り当てられてもよい。トラッキングシーケンスを決定する際に、許容可能なミスレート及び/又は許容可能な誤アラームレートは、例えば、UEグループに基づき決定されてもよい。一例では、ステップ336がネットワークノードによって実行される場合、ネットワークノードは、ステップ332において受信された情報を含みうるメッセージをハイパーセルコントローラに送信する。これに応答して、ネットワークノードは、ハイパーセルコントローラからトラッキングシーケンスを受信する。ステップ336において、UEのためのUE IDがまた決定されてもよい。さらに、ステップ336において、時間周波数リソース及び期間などの送信機会が決定されてもよい。
ステップ338において、デバイスはトラッキングシーケンスを送信する。デバイスはまた、UE ID及び/又はUEグループを送信してもよい。一例では、ネットワークノードは、トラッキングシーケンスをUEに送信する。他の例では、ハイパーセルコントローラは、当該メッセージをネットワークノードに送信し、ネットワークノードが、トラッキングチャネルをUEに転送する。
図13は、トラッキングチャネルを使用する実施例の方法のフローチャート340を示す。最初に、ステップ342において、ネットワークノードは、例えば、トラッキングチャネルを介しUEからトラッキングシーケンスを受信する。トラッキングシーケンスは、割り当てられた送信機会に基づき送信されてもよい。一例では、トラッキングシーケンスは周期的に送信される。周期的送信のための期間は、UEの速度に依存してもよい。あるいは、トラッキングシーケンスはオンデマンドで送信される。一例では、トラッキングチャネルは、複数のUEによって共有される。他の実施例では、ネットワークノード又はUEの何れかが、UEの特性を取得し、UEの特性に従ってトラッキングシーケンスを送信するための期間を設定する。UEの特性は、速度、データレート、加入タイプなどの1つ以上であってもよい。
次に、ステップ344において、ネットワークノードは、トラッキングシーケンスに基づきUEを識別する。ネットワークノードは、遅延、UEの位置又はUEを識別する際の事前知識などの他のファクタを利用してもよい。UEの位置は、GPSを使用して又は三角測量を使用して決定されてもよい。一例では、単一ノード検出が実行される。あるいは、ハイパーセルにおける複数のノードを使用するジョイント検出が実行される。
ステップ346において、ネットワークノードは、UEのトラッキング情報を更新する。例えば、UEの位置、タイミングアドバンス調整又はUEの電力制御が更新されてもよい。
最後に、ステップ348において、ノードは、送信レスポンスをUEに送信する。送信レスポンスは、アップリンクグラント又はダウンリンクグラントを含んでもよい。
図14は、UEによって実行されるトラッキングチャネルを割り当てて使用する実施例の方法のフローチャート350を示す。最初に、ステップ352において、UEは、トラッキングシーケンスリクエストをネットワークノードに送信する。トラッキングシーケンスリクエストは、UEの初期アクセスシーケンス又は初期IDを含んでもよい。トラッキングシーケンスは、割り当てられた送信機会に基づき送信されてもよい。一例では、トラッキングシーケンスは周期的に送信される。周期的送信のための期間は、UEの速度に依存してもよい。あるいは、トラッキングシーケンスはオンデマンドで送信される。
トラッキングシーケンスリクエストに応答して、ステップ354において、UEは、ネットワークノードからトラッキングシーケンスを受信する。UEはまた、UE ID及び/又はUEグループIDを受信してもよい。
ステップ356において、UEは、トラッキングシーケンスを送信する。トラッキングシーケンスは、同じネットワークノード、異なるネットワークノード又は複数のネットワークノードに送信されてもよい。トラッキングシーケンスは、特定のネットワークノードではなく、UE及びネットワーク又はハイパーセルに関連する。
次に、ステップ358において、UEは、所定時間内にトラッキングレスポンスを受信したか判断する。UEがトラッキングレスポンスを受信しているとき、それは、スタンバイモードからアクティブモードに移行し、ステップ364に進み、ネットワークノードと通信する。UEがトラッキングレスポンスを受信しないとき、それはステップ360に進む。
ステップ360において、UEは、それがミス閾値に達したか判定する。例えば、ミス閾値は、4つの連続するミスであってもよい。UEがミス閾値に達していないとき、それはステップ356に進み、トラッキングシーケンスを再度送信する。他方、UEがミス閾値に達しているとき、それはステップ362に進む。
ステップ362において、UEはアクセス手順を実行する。一例では、アクセス手順は、完全に接続されていないUEの初期アクセス手順と同じである。他の例では、アクセス手順は、初期アクセス手順の短縮形である。
ステップ364において、UEはネットワークノードと通信する。UEはデータを送信及び/又は受信する。
ステップ366において、UEはネットワークノードを変更する。UEは、ハイパーセル内の他のネットワークノードに変更し、それのトラッキングシーケンス及びUE IDを保持してもよい。UEがハイパーセルを変更するか、あるいは、ハイパーセル内で十分遠くに移動するとき、それは、新しいトラッキングシーケンス及び/又はUE IDを取得してもよい。
図15〜16は、シミュレーションのためのアクティブ及び非アクティブシーケンスの検出メトリックの累積密度関数（CDF）を示すことによるパフォーマンスのグラフを示す。図15は、80個のアクティブUEを含む2000個のUEによる加法白色ガウス雑音（AWGN）によるCDFのグラフ260を示す。曲線262はアクティブジョイント検出によるCDFを示し、曲線264は非アクティブジョイント検出によるCDFを示し、曲線266は非アクティブ単一検出のCDFを示し、曲線268はアクティブ単一検出のCDFを示す。ライン270は単一検出の検出閾値を示し、ライン272はジョイント検出の検出閾値を示す。
図16は、80個のアクティブUEを含む2000個のUEによるRayleighフラットフェーディングによるCDFのグラフ280を示す。曲線282はアクティブジョイント検出を示し、曲線284は非アクティブジョイント検出を示し、曲線286は非アクティブ単一検出を示し、曲線288はアクティブ単一検出を示す。ライン290は単一検出の検出閾値を示し、ライン292はジョイント検出の検出閾値を示す。誤アラームメトリックは非アクティブユーザの閾値より大きく、ミスメトリックはアクティブユーザの閾値より小さい。ジョイントノード受信及び単一ノード検出に対して、異なる最適な閾値がある。ジョイント検出は、より低い誤アラーム及びミスレートによるより急峻なCDFを有する。最適化された閾値は、チャネルタイプ、UE番号及びアクティブレートに基づく。
アクティブシーケンスの数は、トラッキングチャネルに対していくつかの効果を有する。より多くのアクティブシーケンスは、同じ検出閾値によって誤アラームレートを増加させる。アクティブシーケンスの数はミスレートに対して小さな影響しか与えない。AWGNチャネルにおける単一TP検出によって、ミス及び誤アラームレートは、300個のアクティブUEによると10％未満でありうる。ジョイント検出によると、アクティブシーケンスの数は、10％未満のエラーレートによる500個を超えるUEに達しうる。
シーケンスプールのサイズもまた性能に影響を与える。アクティブシーケンスの数が変化しないとき、より大きなプールサイズは、アクティブシーケンスの受信されたCDFに影響しか有さない。プールサイズは、非アクティブシーケンスのCDFに対して無視できる影響しません。誤アラーム確率レートは変化しないが、より多くのUEが検査されるため、誤アラームの数は線形に増加する。10,000のシーケンスプールサイズによって1％の誤アラーム確率があるとき、これは100個の誤アラームを導く。より多くのシーケンスがより高いミス確率を犠牲にして誤アラームレートを制御するのに割り当てられるとき、高い閾値は利用されうる。
システム性能は、チャネル及びアクティブユーザの数によって決定されてもよい。Rayleighフェージングによると、単一サイト検出のパフォーマンスは、フェージングによる高いミスレートによって不良となりうる。AWGN及びライン・オブ・サイト（LoS）チャネルによって、パフォーマンスは多くのアクティブユーザによって許容可能である。潜在的なUEの数が比較的小さいとき、BWサイズはほとんど影響を有さない。
実施例のUE中心トラッキングチャネルはUEタイプに基づく。トラッキングリソースは、UEタイプ、モビリティ、遅延要求、検出エラー確率及び他のファクタに基づき用意される。実施例では、必ずしも一意的であるとは限らない複数のシーケンスが決定されてもよい。シーケンス、リソース及び検出の一意的な組み合わせは、異なるUEへのTPセットの割り当てに関係しうる。UEのカテゴリ化は、ユーザ位置又はTPセットによって区別されうるいくつかのタイプのUEのシーケンス再利用のために使用されうる。UE測位は、シーケンス検出を利用してもよい。実施例では、ジョイント検出及び複雑さは、UE及びネットワークの知識に基づき低減される。ジョイント検出では、当該UEが位置すると予想される位置において特定のUEを検出するのに利用されるUE位置の知識がある。
実施例では、専用の接続ID（DCID）などのUE IDは、UEがハイパーセル内において識別子として受信するIDである。一例では、DCIDは20ビット長であり、複数のフィールドを含む。当該フィールドは、UEタイプ、ゾーン、位置情報及び/又はIDを含んでもよい。トラッキングは、巡回シフト（CS）及びルート（R）を含むユーザ固有のパラメータを含んでもよい。ネットワークは、全ての可能なDCID及び全ての可能なトラッキングZCシーケンスのマップを維持する。各DCIDにはCS/R値のペアが割り当てられてもよい。シーケンスを検出した後、ネットワークは、当該ネットワークがUEのDCIDにマッピングするCS値及びR値を決定する。DCIDからCS/Rへのマッピングは、暗黙的又は明示的であってもよい。暗黙的マッピングでは、ネットワークとUEとの両方が、DCIDからCS及びRを導出する方法を知っており、シグナリングはDCIDのみを含んでもよい。明示的マッピングでは、追加的なシグナリングが、CS/R割り当てをUEに通知するため利用されてもよい。UEのCS/Rは、UEのDCIDを変更することなく変更しうる。逆に、UEのDCIDは、UEのCS/Rを変更することなく変更しうる。
UEがトラッキングシーケンスを送信した後、ネットワークは応答し、当該トラッキングシーケンスが正しいことを示してもよい。暗黙的マッピングでは、UEは、レスポンスを送信しなくてもよい。ネットワークがある期間において有効なトラッキングを受信しないとき、それは、ページングなどのプロセスを開始し、ユーザの状態をリセットし、UEを再トラッキングしてもよい。UEは、そのようなプロセスを受信しないことによって、成功したトラッキングを認識してもよい。明示的マッピングによると、短いレスポンス又は長いレスポンスが、ネットワークによってUEに送信されてもよい。明示的な短いレスポンスは、タイミングアドバンスの微調整などのアクノリッジメント及び/又は命令などの情報を含んでもよい。明示的な詳細なレスポンスは、粗いタイミングアドバンス調整、バッファステータス報告、リーンページング、ショートパケットデータ送信及び/又は再認証などの広範な命令を含んでもよい。
図17は、ホストデバイスにインストールされてもよい、ここに説明される方法を実行するための実施例の処理システム600のブロック図である。図示されるように、処理システム600は、プロセッサ604、メモリ606及びインタフェース610〜614を含み、それらは、図17に示されるように配置されてもよい（あるいは、配置されなくてもよい）。プロセッサ604は、計算及び/又は他の処理に関連するタスクを実行するよう構成される何れかのコンポーネント又はコンポーネントの集まりであってもよく、メモリ606は、プロセッサ604による実行のためのプログラミング及び/又は命令を格納するよう構成される何れかのコンポーネント又はコンポーネントの集まりであってもよい。実施例では、メモリ606は、非一時的なコンピュータ可読媒体を含む。インタフェース610,612,614は、処理システム600が他のデバイス/コンポーネント及び/又はユーザと通信することを可能にする何れかのコンポーネント又はコンポーネントの集まりであってもよい。例えば、インタフェース610,612,614の1つ以上は、データ、制御又は管理メッセージを、プロセッサ604からホストデバイス及び/又はリモートデバイス上にインストールされたアプリケーションに通信するよう構成されてもよい。他の例として、インタフェース610,612,614の1つ以上は、ユーザ又はユーザデバイス（例えば、パーソナルコンピュータ（PC）など）が処理システム600とやりとり/通信することを可能にするよう構成されてもよい。処理システム600は、長期ストレージ（例えば、不揮発性メモリなど）など、図17に示されていない追加的なコンポーネントを含んでもよい。
いくつかの実施例では、処理システム600は、電気通信ネットワークにアクセスしているか、そうでなければその一部であるネットワークデバイスに含まれる。一例では、処理システム600は、基地局、中継局、スケジューラ、コントローラ、ゲートウェイ、ルータ、アプリケーションサーバなどの無線又は有線電気通信ネットワークにおけるネットワーク側デバイス又は電気通信ネットワークにおける他の何れかのデバイスにある。他の実施例では、処理システム600は、移動局、ユーザ装置（UE）、パーソナルコンピュータ（PC）、タブレット、ウェアラブル通信デバイス（例えば、スマートウォッチなど）などの無線又は有線電気通信ネットワークにアクセスするユーザ側デバイス又は電気通信ネットワークにアクセスするよう構成される他の何れかのデバイスにある。
いくつかの実施例では、インタフェース610,612,614の1つ以上が、処理システム600を電気通信ネットワークを介しシグナリングを送受信するよう構成された送受信機に接続する。図18は、電気通信ネットワークを介しシグナリングを送受信するよう構成された送受信機700のブロック図を示す。送受信機700は、ホストデバイスにインストールされてもよい。図示されるように、送受信機700は、ネットワーク側インタフェース702、カプラ704、送信機706、受信機708、信号プロセッサ710及びデバイス側インタフェース712を有する。ネットワーク側インタフェース702は、無線又は有線電気通信ネットワークを介しシグナリングを送信又は受信するよう構成された何れかのコンポーネント又はコンポーネントの集まりを含んでもよい。カプラ704は、ネットワーク側インタフェース702を介した双方向通信を容易にするよう構成された何れかのコンポーネント又はコンポーネントの集まりを含んでもよい。送信機706は、ネットワーク側インタフェース702を介した送信に適した変調されたキャリア信号にベースバンド信号を変換するよう構成された何れかのコンポーネント又はコンポーネントの集まり（例えば、アップコンバータ、電力アンプなど）を含んでもよい。受信機708は、ネットワーク側インタフェース702を介し受信されたキャリア信号をベースバンド信号に変換するよう構成された何れかのコンポーネント又はコンポーネントの集まり（例えば、ダウンコンバータ、低ノイズアンプなど）を含んでもよい。信号プロセッサ710は、ベースバンド信号をデバイス側インタフェース712を介した通信に適したデータ信号に変換するか、あるいはその逆をするよう構成された何れかのコンポーネント又はコンポーネントの集まりを含んでもよい。デバイス側インタフェース712は、信号プロセッサ710とホストデバイス内のコンポーネント（例えば、処理システム600、ローカルエリアネットワーク（LAN）ポートなど）との間でデータ信号を通信するよう構成された何れかのコンポーネント又はコンポーネントの集まりを含んでもよい。
送受信機700は、何れかのタイプの通信媒体を介しシグナリングを送受信してもよい。いくつかの実施例では、送受信機700は、無線媒体を介しシグナリングを送受信する。例えば、送受信機700は、セルラープロトコル（例えば、ロングタームエボリューション（LTE）など）、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）プロトコル（例えば、Wi-Fiなど）又は他の何れかのタイプの無線プロトコル（例えば、ブルートゥース、近距離通信（NFC）など）などの無線電気通信プロトコルに従って通信するよう構成された無線送受信機であってもよい。そのような実施例では、ネットワーク側インタフェース702は、1つ以上のアンテナ/放射要素を備える。例えば、ネットワーク側インタフェース702は、単一アンテナ、複数の別個のアンテナ又は、例えば、単一入力複数出力（SIMO）、複数入力単一出力（MISO）、複数入力複数出力（MIMO）などのマルチレイヤ通信用に構成されたマルチアンテナアレイを含んでもよい。他の実施例では、送受信機700は、有線媒体、例えば、ツイストペアケーブル、同軸ケーブル、光ファイバなどを介しシグナリングを送受信する。特定の処理システム及び/又は送受信機は、図示されたコンポーネントの全て、あるいは、コンポーネントのサブセットのみを利用してもよく、統合レベルはデバイス毎に変わってもよい。
本開示ではいくつかの実施例が提供されたが、開示されたシステム及び方法は、本開示の精神又は範囲から逸脱することなく多くの他の特定の形態で具体化されうることが理解されるべきである。本具体例は、限定的でなく例示的であるとみなされるべきであり、その意図は、ここに与えられる詳細に限定されるべきでない。例えば、様々な要素又はコンポーネントが他のシステムにおいて合成又は統合されてもよいし、あるいは、特定の特徴が省略されてもよいし、あるいは、実装されなくてもよい。
さらに、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な実施例において個別又は別個に説明及び図示された技術、システム、サブシステム及び方法は、他のシステム、モジュール、技術又は方法と合成又は統合されてもよい。互いに結合又は直接的に結合又は通信するように図示又は説明された他のアイテムは、電気的、機械的又はそれ以外にかかわらず、あるインタフェース、デバイス又は中間コンポーネントを介し間接的に結合又は通信されてもよい。変更、置換及び変更の他の例は、当業者によって確認可能であり、ここに開示された精神及び範囲から逸脱することなくなされうる。
送受信機700は、何れかのタイプの通信媒体を介しシグナリングを送受信してもよい。いくつかの実施例では、送受信機700は、無線媒体を介しシグナリングを送受信する。例えば、送受信機700は、セルラープロトコル（例えば、ロングタームエボリューション（LTE）など）、無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）プロトコル（例えば、Wi-Fiなど）又は他の何れかのタイプの無線プロトコル（例えば、ブルートゥース、近距離通信（NFC）など）などの無線電気通信プロトコルに従って通信するよう構成された無線送受信機であってもよい。そのような実施例では、ネットワーク側インタフェース702は、1つ以上のアンテナ/放射要素を備える。例えば、ネットワーク側インタフェース702は、単一アンテナ、複数の別個のアンテナ又は、例えば、単一入力複数出力（SIMO）、複数入力単一出力（MISO）、複数入力複数出力（MIMO）などのマルチレイヤ通信用に構成されたマルチアンテナアレイを含んでもよい。他の実施例では、送受信機700は、有線媒体、例えば、ツイストペアケーブル、同軸ケーブル、光ファイバなどを介しシグナリングを送受信する。特定の処理システム及び/又は送受信機は、図示されたコンポーネントの全て、あるいは、コンポーネントのサブセットのみを利用してもよく、統合レベルはデバイス毎に変わってもよい。
本出願はまた、発明の他の具体例を提供する。
具体例1．方法は、第1のユーザ装置（UE）についてトラッキングシーケンスを選択するステップと、第1のUEについて割り当てられた送信機会を選択するステップと、ネットワークノードが、トラッキングシーケンス及び割り当てられた送信機会を第1のUEに送信するステップとを含む。
2．トラッキングシーケンスは、ネットワークノードに関連付けされない、具体例1記載の方法。
3．割り当てられた送信機会は、時間周波数リソースを含む、具体例1記載の方法。
4．UE識別子（ID）を選択するステップと、
ネットワークノードが、第1のUEにUE IDを送信するステップと、
を更に含む、具体例1記載の方法。
5．第2のUEについてトラッキングシーケンスを選択するステップを更に含み、第1のUE及び第2のUEは、ハイパーセルにある、具体例1記載の方法。
6．ネットワークノードが、第1のUEから第1のUEに関する情報を含むメッセージを受信するステップと、
情報に従って第1のUEのUEグループを決定するステップと、
を更に含む、具体例1記載の方法。
7．トラッキングシーケンスを選択するステップは、第1のUEのUEグループに従ってトラッキングシーケンスを選択するステップを含む、具体例6記載の方法。

Claims (33)

  1. ユーザ装置（UE）が、ネットワークノードからUE固有のトラッキングシーケンス及び割り当てられた送信機会を受信するステップと、
    前記UEが、前記割り当てられた送信機会に従って前記UE固有のトラッキングシーケンスを前記ネットワークノードに送信するステップと、
    を有する方法。
  2. 前記UEが、前記トラッキングシーケンスを送信した後に前記ネットワークノードからトラッキングレスポンスを受信するステップを更に有する、請求項１記載の方法。
  3. 前記トラッキングレスポンスは、タイムアドバンス調整情報、バッファステータスレポート、リーンページング、ショートパケットデータ送信及び再認証情報の少なくとも1つを含む、請求項２記載の方法。
  4. 前記UE固有のトラッキングシーケンスは、前記ネットワークノードに関連付けされない、請求項１記載の方法。
  5. 前記トラッキングシーケンスを送信するステップは、周期的、オンデマンド又はそれらの組み合わせにより前記UE固有のトラッキングシーケンスを送信するステップを含む、請求項１記載の方法。
  6. 前記UEの特性を取得するステップと、
    前記UEの特性に従って前記トラッキングシーケンスを送信する期間を設定するステップと、
    を更に含む、請求項５記載の方法。
  7. 前記UEの特性は、速度、データレート又は加入タイプである、請求項６記載の方法。
  8. 前記UEが、前記ネットワークノードから前記トラッキングシーケンスを送信する期間を受信するステップを更に含む、請求項５記載の方法。
  9. 前記トラッキングシーケンスを送信するステップは、前記トラッキングシーケンスをオンデマンドに送信するステップを含む、請求項１記載の方法。
  10. 前記割り当てられた送信機会は、時間周波数リソースを含む、請求項１記載の方法。
  11. 前記割り当てられた送信機会は、前記トラッキングシーケンスを送信する期間を含む、請求項１記載の方法。
  12. 前記UE固有のトラッキングシーケンス及び割り当てられた送信機会を受信するステップは、前記UEが、前記ネットワークノードからUE識別子（ID）を受信するステップを含む、請求項１記載の方法。
  13. 前記UE IDは、UEタイプ、ゾーン、位置情報及び識別子の少なくとも1つを含む、請求項１２記載の方法。
  14. 前記UEは、ハイパーセルと関連付けされる、請求項１記載の方法。
  15. 前記UEが、前記UE固有のトラッキングシーケンスを受信する前に初期アクセスシーケンスを前記ネットワークノードに送信するステップを更に含む、請求項１記載の方法。
  16. 第1のネットワークノードが、UE固有のトラッキングシーケンス及び割り当てられた送信機会をUEに送信するステップと、
    前記第1のネットワークノードが、割り当てられた送信機会に従って前記UEからトラッキングシーケンスを受信するステップと、
    を有する方法。
  17. UE検出状態を生成するため、前記トラッキングシーケンスに従って前記UEを検出するステップと、
    前記第1のネットワークノードが、前記UE検出状態に従って送信レスポンスを前記UEに送信するステップと、
    を更に含む、請求項１６記載の方法。
  18. 前記送信レスポンスは、前記UEのキープアライブステータス、バッファステータス更新及びタイミングアドバンス更新の少なくとも1つを含む、請求項１７記載の方法。
  19. 前記タイミングアドバンス更新は、リーンタイミングアドバンス更新である、請求項１８記載の方法。
  20. 前記UEを検出するステップは、第2のネットワークノードと前記UEをジョイント検出するステップを含む、請求項１６記載の方法。
  21. 前記UE固有のトラッキングシーケンス及び割り当てられた送信機会を送信するステップは、UE IDを送信するステップを含む、請求項１６記載の方法。
  22. 巡回シフトを決定するステップと、
    ルートを決定するステップと、
    前記巡回シフト及び前記ルートを前記UE IDにマッピングするステップと、
    を更に含む、請求項２１記載の方法。
  23. 前記巡回シフト及び前記ルートを前記UE IDにマッピングするステップは、暗黙的マッピングを実行することを含む、請求項２２記載の方法。
  24. 前記巡回シフト及び前記ルートを前記UE IDにマッピングするステップは、明示的マッピングを実行することを含む、請求項２２記載の方法。
  25. 前記UE IDは、UEタイプ、ゾーン、位置情報及び識別子の少なくとも1つを含む、請求項２１記載の方法。
  26. 第1のユーザ装置（UE）についてトラッキングシーケンスを選択するステップと、
    前記第1のUEについて割り当てられた送信機会を選択するステップと、
    ネットワークノードが、前記トラッキングシーケンス及び前記割り当てられた送信機会を前記第1のUEに送信するステップと、
    を有する方法。
  27. 前記トラッキングシーケンスは、前記ネットワークノードに関連付けされない、請求項２６記載の方法。
  28. 前記割り当てられた送信機会は、時間周波数リソースを含む、請求項２６記載の方法。
  29. UE識別子（ID）を選択するステップと、
    前記ネットワークノードが、前記第1のUEに前記UE IDを送信するステップと、
    を更に含む、請求項２６記載の方法。
  30. 第2のUEについて前記トラッキングシーケンスを選択するステップを更に含み、
    前記第1のUE及び前記第2のUEは、ハイパーセルにある、請求項２６記載の方法。
  31. 前記ネットワークノードが、前記第1のUEから前記第1のUEに関する情報を含むメッセージを受信するステップと、
    前記情報に従って前記第1のUEのUEグループを決定するステップと、
    を更に含む、請求項２６記載の方法。
  32. 前記トラッキングシーケンスを選択するステップは、前記第1のUEのUEグループに従って前記トラッキングシーケンスを選択するステップを含む、請求項３１記載の方法。
  33. ユーザ装置（UE）であって、
    プロセッサと、
    前記プロセッサによる実行のためのプログラミングを記憶する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体と、
    を有し、
    前記プログラミングは、
    ネットワークノードからUE固有のトラッキングシーケンス及び割り当てられた送信機会を受信し、
    前記割り当てられた送信機会に従って前記UE固有のトラッキングシーケンスを前記ネットワークノードに送信するための命令を含むユーザ装置。
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