JP2019216415A - ワイヤレス通信ネットワークにおいて信号を受信し及び送信するための、アクセスノード及びビーム形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤレス通信ネットワークにおいて、サーバ無線ノートがクライアント無線ノードからランダムアクセス要求又は任意の他の信号を受信するための方法を提供する。【解決手段】ワイヤレス通信ネットワーク１００において、サーバ無線ノード１１０は、当該サーバ無線ノード１１０についての受信側時空間スイープパターンを決定する。クライアント無線ノード１２０は、予め定義されるルールに基づいて、送信側時空間パターンを決定する。サーバ無線ノード１１０は、受信側時空間スイープパターンに基づいて、クライアント無線ノード１２０から信号を受信する。信号は、決定した送信側時空間パターンに従って、クライアント無線ノード１２０から送信される。【選択図】図１

Description

ここでの実施形態は、サーバ無線ノード、クライアント無線ノード、ワイヤレス通信ネ
ットワーク、及びそれらにおける方法に関する。具体的には、それらは、ワイヤレス通信
ネットワークにおいてクライアント無線ノードからの信号を検出するための、サーバ無線
ノードにおけるビーム形成に関する。

３０〜３００ＧＨｚの高い周波数で動作する、ＭＭＷ（Millimeter-Wave）ワイヤレス
システムなどのワイヤレス通信ネットワーク又はシステムが、マルチギガビット毎秒のス
ピードを可能とすることにより急拡大する帯域幅要件を充足するための、有望な技術とし
て現れつつある。例えば、第５世代（５Ｇ）を指向するＬＴＥ（Long Term Evolution
）又はＵＤＮ（Ultra-Dense-Networks）は、ＭＭＷ帯域に配備される可能性が最も高い。
そうした高い周波数では、多数のアンテナが送信機、受信機又は双方において利用可能で
あり得る。典型的に発生する大きい伝播ロスを埋め合わせる目的で、ＭＭＷシステムにお
いては、ビーム形成が非常に重要な特徴となる。ビーム形成は、指向性信号の送信又は受
信のために使用される信号処理技法である。これは、特定の角度の信号が建設的な干渉を
経験する一方で他の信号が破壊的な干渉を経験するという形で、フェーズドアレイ内のア
ンテナ素子を組み合わせることにより達成される。空間選択性を達成する目的で、送信側
及び受信側の双方において、ビーム形成を使用することができる。全方向的な受信／送信
と比較した場合の改善度は、ビーム形成利得として知られている。送信機、受信機又は双
方で複数のアンテナが利用可能である場合、従って、対応するワイヤレスチャネルの空間
選択性をより良好に活用するために、それらアンテナへ効率的なビームパターンを適用す
ることが重要である。

ワイヤレス通信ネットワーク又はシステムにおいて動作する、ユーザ機器（ＵＥ）など
の通信デバイスは、例えば、ワイヤレス端末、モバイル端末、及び／又は移動局としても
知られており、以降はクライアント無線ノードと称される。クライアント無線ノードは、
通常、アクセスノードを有する複数のネットワークを備えるワイヤレス通信ネットワーク
／システムにおいて、ワイヤレスで通信することが可能とされる。これら複数のネットワ
ークの例は、ワイヤレスローカルネットワーク、例えば、アクセスポイントを有するワイ
ヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）及びワイヤレスパーソナルエリアネット
ワーク（ＷＰＡＮ）に加え、第２／第３世代（２Ｇ／３Ｇ）ネットワークアクセスノード
、３Ｇ ＬＴＥネットワークアクセスノード、及びＷｉＭＡＸ（Worldwide interoperab
ility for Microwave Access）ネットワークアクセスノードなどを有するセルラー通
信ネットワークである。通信は、例えば、２つのクライアント無線ノード間で、又は、１
つのクライアント無線ノードと様々なアクセスノード若しくはアクセスポイントとの間で
、実行され得る。

クライアント無線ノードの位置が、ネットワーク又はシステムに一旦知得されると、当
該クライアント無線ノードへのデータの送信用に使用される物理チャネルに対し、ビーム
形成が適用され得る。ネットワークにとって未知のクライアント無線ノード又はその位置
がネットワークにとって不明なクライアント無線ノードを対象とするシステム情報、ペー
ジング、共通リファレンス信号、及び同期信号などのブロードキャスト送信については、
ビーム形成の使用はより困難であり得る。単純なビーム形成の適用は不可能であるが、そ
の理由は、ビーム形成をどの方向に適用すべきかが分からないためである。この問題に対
処する１つの一般的な方式が、それらの信号を、１回のみではなく複数回にわたり、各回
で異なる方向に、ビーム形成を使用して送信することである。この手続きは、ビームスイ
ープとも呼ばれる。ビームスイープを適用するシステムの例が、ＩＥＥＥ ８０２．１１
ａｄ、即ち、免許不要の６０ＧＨｚ帯で動作するＷｉ−Ｆｉ標準規格である。

ワイヤレス通信ネットワークは、複数のセルエリアに分割される地理的エリアをカバー
し、各セルエリアは、以降においてサーバ無線ノードと称される、アクセスノード（ＡＮ
）、又は基地局（ＢＳ）、又はアクセスポイント（ＡＰ）によってサービスされる。ワイ
ヤレス通信ネットワークは、複数のＵＥ、即ちクライアント無線ノードのための通信をサ
ポートすることが可能な、複数のセルを含み得る。いずれのワイヤレスシステムについて
も、その基本要件は、一般にランダムアクセス（ＲＡ）と称される、ＵＥ又はクライアン
ト無線ノードが接続セットアップを要求する可能性である。

従来のＬＴＥシステムにおけるランダムアクセスの方法について、サーバ無線ノードは
、全方向的な受信方向により、ランダムアクセスシーケンスを検出する。このことは、Ｍ
ＭＷシステムにとって実用的ではない。その理由は、高周波数帯においては大きな伝播ロ
スが生じ、よって、ビーム形成を使用しなければ、ランダムアクセス信号の信頼可能な検
出が不可能であるためである。サーバ無線ノード側における多数のアンテナ素子を考慮す
ると、アップリンク送信におけるランダムアクセスプリアンブルの検出は、受信ビーム形
成利得を効果的に利用しなければ、明らかに悪影響を受ける恐れがある。

ＷＯ２０１００２７８６５は、８０２．１１ａｄシステムについて使用されるビーム形
成のための方法を開示しており、当該方法では、各ユーザ機器又はクライアント無線ノー
ドについて、受信ビームスイープが実行され、このことが幾つかの不利益を生じる。第一
に、この方法は、大きなオーバーヘッドを生じる。この受信ビームスイープを完了するた
めに、例えばＮ＊Ｍのリソースブロックが必要とされ、ここでＮは、サーバ無線ノードに
おけるスイープビームの数であり、Ｍは、クライアント無線ノードの数である。このよう
な受信ビームスイープは、衝突率をある容認可能なレベルよりも低く制限するために、よ
り多くのリソースブロックの割り当てさえも必要とし得る。第二に、この方法は干渉を生
じる。このような干渉は、他のノード、例えば、他のサーバ無線ノード又はクライアント
無線ノードの信号品質を低下させる。

従って、ここでの実施形態の目的は、ワイヤレス通信ネットワークにおいて、サーバ無
線ノードがクライアント無線ノードからランダムアクセス要求又は任意の他の信号を受信
するための、改善された方法を提供することである。

ここでの実施形態の第１の態様によると、この目的は、ワイヤレス通信ネットワークに
おいてクライアント無線ノードから信号を受信するための、サーバ無線ノードにおいて実
行される方法により達成される。サーバ無線ノードは、当該サーバ無線ノードについての
受信側時空間スイープパターン（receiving time-spatial sweeping pattern）を決定
し、当該受信側時空間スイープパターンに基づいて、当該クライアント無線ノードから少
なくとも１つの信号を受信する。当該少なくとも１つの信号は、予め定義されるルールに
基づいて当該クライアント無線ノードにより決定される送信側時空間パターン（transmit
ting time-spatial pattern）に従って、当該クライアント無線ノードにより送信され
る。

ここでの実施形態の第２の態様によると、この目的は、ワイヤレス通信ネットワークに
おいてサーバ無線ノードへ信号を送信するための、クライアント無線ノードにおいて実行
される方法により達成される。当該クライアント無線ノードは、予め定義されるルールに
基づいて、送信側時空間パターンを決定し、当該決定された送信側時空間パターンに従っ
て、当該サーバ無線ノードへ少なくとも１つの信号を送信する。

ここでの実施形態の第３の態様によると、この目的は、第１の無線ノードと第２の無線
ノードとの間で信号を受信し及び送信するための、ワイヤレス通信ネットワークにおける
方法により達成される。当該第１の無線ノードはサーバ無線ノードであってよく、当該第
２の無線ノードはクライアント無線ノードであってよく、又は、その逆であり得る。当該
第１の無線ノードは、サーバ無線ノードとして動作する場合に、受信側時空間スイープパ
ターンを決定する。当該第２の無線ノードは、クライアント無線ノードとして動作する場
合に、予め定義されるルールに基づいて、送信側時空間パターンを決定する。当該第２の
無線ノードは、当該決定された送信側時空間パターンに従って、信号を送信する。当該第
１の無線ノードは、当該第１の無線ノードの当該定義された受信側時空間スイープパター
ンに従って、当該信号を検出し、当該信号が検出されたときに、当該第２の無線ノードへ
応答を送信する。

ここでの実施形態の第４の態様によると、この目的は、ワイヤレス通信ネットワークに
おいてクライアント無線ノードから信号を受信するためのサーバ無線ノードにより達成さ
れる。当該サーバ無線ノードは、受信側時空間スイープパターンを決定し、当該受信側時
空間スイープパターンに基づいて、当該クライアント無線ノードから少なくとも１つの信
号を受信する、ように構成される。当該少なくとも１つの信号は、予め定義されるルール
に基づいて当該クライアント無線ノードにより決定される送信側時空間パターンに従って
、当該クライアント無線ノードにより送信される。

ここでの実施形態の第５の態様によると、この目的は、ワイヤレス通信ネットワークに
おいてサーバ無線ノードへ信号を送信するためのクライアント無線ノードにより達成され
る。当該クライアント無線ノードは、予め定義されるルールに基づいて、送信側時空間パ
ターンを決定し、当該決定された送信側時空間パターンに従って、当該サーバ無線ノード
へ少なくとも１つの信号を送信する、ように構成される。

サーバ無線ノード向けには受信側時空間スイープパターンが予め決定され、送信側時空
間パターンは予め定義されるルールに基づいてクライアント無線ノードにより決定される
ことから、それらの時空間関係がクライアント無線ノードに分かることになり、クライア
ント無線ノードは、サーバ無線ノードの受信側時空間スイープパターンのビームが当該ク
ライアント無線ノードが位置しているエリアに向けられる時に、少なくとも１つの信号、
例えばランダムアクセスプリアンブルを送信し得る。つまり、予め決定されるこのような
受信側時空間スイープパターンにより、クライアント無線ノードは、サーバ無線ノードの
受信側時空間スイープパターンのビームがいつ当該クライアント無線ノードの方へ向けら
れるのかを知得することができ、それにより、クライアント無線ノードは、サーバ無線ノ
ードの受信ビームが他の方向へ向けられる時にランダムアクセスプリアンブルを反復的に
送信する必要がなくなる。その結果、アソシエーション又は接続のセットアップ中におけ
る、クライアント無線ノード側からのランダムアクセスプリアンブル、少量のデータ及び
レポートの送信における反復回数が、有意に低減され又は回避され得る。このことは、８
０２．１１ａｄシステムにおける受信ビームスイープに比べ、オーバーヘッドを有意に低
減するであろう。オーバーヘッドが低減された結果、干渉も減少する。

よって、ここでの実施形態は、ワイヤレス通信ネットワークにおける高利得ビーム形成
を用いて、サーバ無線ノード及びクライアント無線ノードのための改善された方法を提供
する。ここでの実施形態は、ワイヤレス通信ネットワークの容量及び信号品質も増大し及
び改善する。

以下の図を含む添付の図面を参照して、ここでの実施形態の例についてより詳細に説明
する。

ワイヤレス通信ネットワークにおけるサーバ無線ノードとクライアント無線ノードとの間の通信を例示するシナリオである。 可能性のある幾つかの実施形態による、サーバ無線ノードにおける方法を描くフローチャートである。 Ｆｉｇ．３ａは、ビーコンスイープパターンの例を示す。Ｆｉｇ．３ｂは、受信側時空間スイープパターンの例を示す。 可能性のあるさらなる実施形態による、クライアント無線ノードにおける方法を描くフローチャートである。 可能性のあるさらなる実施形態による、サーバ／クライアント無線ノードを例示するブロック図である。 可能性のあるさらなる実施形態による、ワイヤレス通信ネットワークにおける方法を描くフローチャートである。 サーバ無線ノードについてのビーム固有のランダムアクセス構成の例を示す。 ランダムアクセス構成に関するビーコン情報の例を示す。 ランダムアクセス構成に関するビーム固有のビーコン情報の例を示す。

図１は、ここでの実施形態が実装され得るワイヤレス通信ネットワーク１００の例を描
いている。ワイヤレス通信ネットワーク１００は、複数のネットワークアクセスノードを
備え、そのうちの２つであるサーバ無線ノード１１０及びクライアント無線ノード１２０
が、図１に描かれている。サーバ無線ノード１１０は、ＬＴＥネットワーク、任意の３Ｇ
ＰＰ（3^rd Generation Partnership Project）セルラーネットワーク、ＭＷＶネット
ワーク、Ｗｉｍａｘネットワーク、ＷＬＡＮ／Ｗｉ−Ｆｉ、ＷＰＡＮなどといった、任意
のワイヤレスシステム又はセルラーネットワークにおいて、クライアント無線ノードにサ
ービスすることが可能な、ノードＢ、基地局（ＢＳ）、ｅＮＢ、ｅＮｏｄｅＢ、ホームノ
ードＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、アクセスポイント、又は、任意の他のネットワークノード
であり得る。クライアント無線ノード１２０は、ワイヤレス通信ネットワークにおいて無
線リンク上で通信することが可能な、例えば、ワイヤレスデバイス、モバイルワイヤレス
端末若しくはワイヤレス端末、モバイルフォン、ワイヤレスケイパビリティを有するコン
ピュータ、例えばラップトップ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、若しくは
時としてファブレットと称されるタブレットコンピュータ、ワイヤレスケイパビリティを
有するセンサ若しくはアクチュエータ、又は、任意の他の無線ネットワークユニットであ
ってよい。留意すべきことは、この文書で使用されるクライアント無線ノードという用語
が、マシン型通信（ＭＴＣ）デバイスとも表記されるマシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）デバイ
スなどの他のワイヤレスデバイスも包含するという点である。

サーバ無線ノードが複数のクライアント無線ノードからのランダムアクセス要求／プリ
アンブル、又は任意の他の信号を受信し又は監視する、ここでの実施形態の特徴とは、受
信側時空間スイープパターンが、サーバ無線ノード１１０について予め定義され又は予め
決定されるように事前に獲得され又は決定されること、及び、クライアント無線ノード１
２０が位置しているエリアに向けてサーバ無線ノード１１０の受信側時空間スイープパタ
ーンのビームが方向付けられるときに、当該クライアント無線ノードがランダムアクセス
プリアンブルを送信することである。つまり、予め定義されるこのような受信側時空間ス
イープパターンにより、クライアント無線ノードは、サーバ無線ノードの受信側時空間ス
イープパターンのビームがいつ当該クライアント無線ノードの方へ向けられるのかを知得
することができ、それにより、クライアント無線ノードは、サーバ無線ノードが自身のビ
ームを他の方向に向けた時に、ランダムアクセスプリアンブルを反復的に送信する必要が
なくなる。

さらに、予め定義されるこのような受信側時空間スイープパターンに基づいたビーム形
成方法は、クライアント無線ノード１２０から他の制御情報及びデータ情報を受信するた
めに使用されてもよい。例えば、当該ビーム形成方法は、以降においてクライアント無線
ノードからサーバ無線ノードへ送信される信号と称される、クライアント無線ノードから
の、競合メッセージ、トラッキングエリア更新などに加え、スケジューリング要求、バッ
ファステータスレポート、及び少量のデータ、を受信するために使用されてもよい。

次に、図２を参照して、ワイヤレス通信ネットワーク１００においてクライアント無線
ノード１２０から信号を受信するための、サーバ無線ノード１１０において実行される方
法の、可能性のある幾つかの実施形態について説明する。この方法は、以下のアクション
を含む。

アクション２０１
サーバ無線ノード１１０は、受信側時空間スイープパターンを決定する。サーバ無線ノ
ード１１０は、ある実施形態においては、ネットワーク内の別のノードから受信側時空間
スイープパターンを受信すること、又はそうでなければ当該受信側時空間スイープパター
ンを用いて構成されることにより、受信側時空間スイープパターンを決定することがあっ
てよく、その一方で、またある実施形態においては、この決定が、サーバノード１１０が
当該サーバ無線ノード１１０において利用可能な情報か、又はそうでなければ当該サーバ
無線ノード１１０により獲得可能な情報を使用して、受信側時空間スイープパターンを定
義することを含んでもよい。

アクション２０１ａ
１つの実施形態によると、サーバ無線ノード１１０は、ビーコンスイープパターンに基
づいて受信側時空間スイープパターンを決定する。このことは、ビーコンスイープパター
ンのビーコンビームのインデックスを基準として、あるインデックスオフセットを伴って
受信側時空間スイープパターンを決定することにより行われ得る。ビーコン送信インター
バル（ＢＴＩ）においてサーバ無線ノード１１０によりビーコンスイープが実行されてよ
く、ＢＴＩにおいて、サーバ無線ノード１１０は、新たなクライアント無線ノードにワイ
ヤレス通信ネットワーク１００に参加させるために複数のＤＭＧ（Directional Multi-G
igabit）ビーコンを異なる方向で実行し得る。即ち、サーバ無線ノードは、ビーコンスイ
ープパターンに従って送信されるビーコンビームを介して、システム情報をブロードキャ
ストする。

図３は、ビーコンスイープパターンのビーコンビームを基準として２というインデック
スオフセットを伴った受信側時空間スイープパターンの例を示す。図３は、このことを２
つの部分、即ち、Ｆｉｇ．３ａ及びＦｉｇ．３ｂにおいて例示している。Ｆｉｇ．３ａは
、ビーコンスイープパターンを示し、ここで、左側には、各々が異なる方向へ向けられる
、インデックス番号０、１、…７を有するビーコンビームが示されており、右側には、各
々が異なる時間に送信される、インデックス番号０、１…７を有するビーコンビームにつ
いての送信時間が示されている。Ｆｉｇ．３ｂは、受信側時空間スイープパターンを示し
ており、受信側時空間スイープパターン内の受信ビーム２が、ビーコンスイープパターン
内のビーコンビーム０に対応すること、即ち、受信側時空間スイープパターン内の受信ビ
ーム２が、ビーコンビーム０のインデックスを基準として２というインデックスオフセッ
トを有すること、を視認することができる。このような、ビーコンスイープパターンと受
信側時空間スイープパターンとの間のマッピング、即ち、上記のインデックスオフセット
は、当該インデックスオフセットをクライアント無線ノード１２０へ通知するためにサー
バ無線ノード１１０からシグナリングが必要とされないように、予め定義されてもよい。
代替的に、インデックスオフセットは、ブロードキャスト又は専用のシグナリングを介し
てクライアント無線ノード１２０へ指示されてもよい。

アクション２０１ｂ
別の実施形態によると、サーバ無線ノード１１０は、受信側時空間スイープパターン候
補のセットを決定する。この方式において、サーバ無線ノード１１０は、受信側時空間ス
イープパターン候補のセットから１つの受信側時空間スイープパターンを選択し得る。

アクション２０２
幾つかの実施形態によると、サーバ無線ノード１１０は、上記アクション２０１ｂにお
いて、受信側時空間スイープパターン候補のセットを定義し又は決定し、サーバ無線ノー
ド１１０は、幾つかの実施形態において、受信側時空間スイープパターン候補のセットか
らの、選択された受信側時空間スイープパターンを、クライアント無線ノード１２０へ通
知するアクションを、さらに行い得る。

１つの実施形態によると、サーバ無線ノードは、選択された受信側時空間スイープパタ
ーンのインデックスをクライアント無線ノード１２０へ送信する。このことは、ブロード
キャスト又は専用のシグナリングを介して行われ得る。

アクション２０３
サーバ無線ノード１１０は、受信側時空間スイープパターンに基づいて、クライアント
無線ノード１２０から少なくとも１つの信号を受信する。少なくとも１つの信号は、予め
定義されるルールに基づいてクライアント無線ノード１２０により決定される送信側時空
間パターンに従って、クライアント無線ノード１２０により送信される。クライアント無
線ノード１２０からの少なくとも１つの信号は、よって、サーバ無線ノード１１０が受信
側時空間スイープパターンを使用することにより、検出され及び／又は受信される。

１つの実施形態によると、予め定義されるルールは、サーバ無線ノード１１０の受信側
時空間スイープパターンに基づく。アクション２０１において、サーバ無線ノードの受信
側時空間スイープパターンが予め定義され又は予め決定されているため、クライアント無
線ノード１２０の送信側時空間パターンは、サーバ無線ノード１１０の受信側時空間スイ
ープパターンに基づいて決定され得る。従って、サーバ無線ノードの受信側時空間スイー
プパターンとクライアント無線ノード１２０の送信側時空間パターンとの間の時空間関係
が、クライアント無線ノード１２０に分かることになる。

１つの実施形態によると、予め定義されるルールは、クライアント無線ノード１２０が
位置しているエリアに向けてサーバ無線ノードの受信側時空間スイープパターンのビーム
が方向付けられるタイミングに基づく。この手法で、クライアント無線ノード１２０が当
該クライアント無線ノード１２０、決定された送信側時空間パターンに従って信号を送信
する都度、サーバ無線ノード１１０の受信側時空間スイープパターンのビームが、当該ク
ライアント無線ノードの方向へ向けられる。

１つの実施形態によると、予め定義されるルールは、クライアント無線ノード１２０の
送信側時空間パターンの各ビームについての、当該送信側時空間パターンを、ビーコンス
イープパターンの対応するビーコンビーム上で、サーバ無線ノード１１０によりクライア
ント無線ノード１２０へ指示すること、に基づく。換言すると、送信側時空間パターンに
関する情報は、送信側時空間パターンの各ビームについての情報を、ビーコンスイープパ
ターンの対応するビーコンビーム上で指示することにより、サーバ無線ノード１１０によ
りクライアント無線ノード１２０へ指示される。この方式において、クライアントノード
１２０は、自身が検出する最強のビーコンビームのうちの１つ以上により、ＲＡプリアン
ブル又は信号をいつ送信すべきかを決定することができる。この指示は、ビーム固有のも
のであり、例えば、ビーコンスイープパターンの１つのビーコンビームにおけるものであ
り、サーバ無線ノード１１０は、クライアント無線ノード１２０についての送信側時空間
パターンの対応するビームのみを指示することができる。

アクション２０４
幾つかの実施形態によると、サーバ無線ノード１１０は、少なくとも１つの信号が受信
され及び検出された場合に、クライアント無線ノード１２０が信号を再送信しなくてもよ
くなるように、クライアント無線ノード１２０へ応答を送信する。

次に、図４を参照して、ワイヤレス通信ネットワーク１００においてサーバ無線ノード
１１０へ信号を送信するための、クライアント無線ノード１２０において実行される方法
の、可能性のある幾つかの実施形態について説明する。この例における方法は、以下のア
クションを含む。

アクション４０１
クライアント無線ノード１２０は、予め定義されるルールに基づいて、送信側時空間パ
ターンを決定する。

予め定義されるルールは、以下の実施形態のうちのいずれかに従って実現されてよい。
１つの実施形態によると、クライアント無線ノード１２０は、サーバ無線ノード１１
０の受信側時空間スイープパターンに基づいて、送信側時空間パターンを決定する。
１つの実施形態によると、クライアント無線ノード１２０は、サーバ無線ノード１１
０によりクライアント無線ノード１２０へ指示される情報に基づいて、送信側時空間パタ
ーンを決定する。サーバ無線ノード１１０は、クライアント無線ノード１２０の送信側時
空間パターンの各ビームについての、当該送信側時空間パターンに関する情報を、ビーコ
ンスイープパターンの対応するビーコンビーム上で、クライアント無線ノード１２０へ指
示し得る。
１つの実施形態によると、クライアント無線ノード１２０は、ビーコンスイープパタ
ーンから好ましいビーコンビームのインデックスを決定する。好ましいビーコンビームと
は、クライアント無線ノード１２０が検出する最強の信号強度を有する最良のビーコンビ
ームであってよい。その後、クライアントノード１２０は、最良のビーコンビームのイン
デックスに基づいて、送信側時空間パターンを決定する。
１つの実施形態によると、クライアント無線ノード１２０は、クライアント無線ノー
ド１１０が位置しているエリアに向けてサーバ無線ノード１１０の受信側時空間スイープ
パターンのビームが方向付けられるタイミングに基づいて、送信側時空間パターンを決定
する。さらなる実施形態において、クライアント無線ノード１２０は、当該クライアント
無線ノード１２０についての送信側時空間パターンにおける、反復される送信の回数を決
定する。これは、クライアントノード１２０が、決定された送信側時空間パターンに従っ
て少なくとも１つの信号をある時間に送信し、決定された回数にわたって当該送信を反復
すること、を意味する。

アクション４０２
クライアント無線ノード１２０は、決定された送信側時空間パターンに従って、サーバ
無線ノード１１０へ少なくとも１つの信号を送信する。

１つの実施形態によると、クライアント無線ノード１２０は、当該クライアント無線ノ
ード（１２０）が位置しているエリアに向けてサーバ無線ノード１１０の受信側時空間ス
イープパターンのビームが方向付けられる時間において、サーバ無線ノード１１０へ少な
くとも１つの信号を送信する。

１つの実施形態によると、クライアント無線ノード１２０は、反復的に、サーバノード
１１０の受信側時空間スイープパターンの、決定されたビーム生起（beam occurrence）
時に及び当該決定されたビーム生起に空間的に隣接するビーム生起時において、少なくと
も１つの信号を送信する。サーバ無線ノード１１０の受信側時空間スイープパターンの、
決定されたビーム生起のビームは、好ましいビーコンビームのインデックスを基準として
、あるインデックスオフセットを有し得る。そして、決定されたビーム生起に空間的に隣
接するビーム生起のビームは、決定されたビーム生起のビームのインデックスオフセット
に対してそれぞれ＋１というインデックスオフセット及び−１というインデックスオフセ
ットを有する。このことについて、以下のセクションで例を用いてさらに解説する。

アクション４０３
例えば、受信方向と送信方向との間に、即ちサーバ無線ノード１１０の受信ビームと送
信ビームとの間にミスマッチが存在するケースにおいて、クライアント無線ノード１２０
は、決定された時空間送信側パターンを使用して送信される少なくとも１つの信号につい
て、サーバノード１１０から何ら応答を得ないことがあり得る。この応答の欠如は、ミス
マッチの結果であり得るが、その理由は、サーバ無線ノード１１０が、決定された時空間
送信側パターンを使用してクライアント無線ノード１２０から送信される少なくとも１つ
の信号を検出できないことがあり得るためである。クライアント無線１２０はその後、幾
つかの実施形態において、予備（fall-back）送信側時空間パターンに従って、サーバ無
線ノード１１０へ少なくとも１つの信号を再送信してもよい。

１つの実施形態によると、予備時空間送信側パターンにおける、少なくとも１つの信号
の、反復される送信の回数は、決定された送信側時空間パターンにおける、少なくとも１
つの信号の、反復される送信の回数よりも大きい。

１つの実施形態によると、予備時空間送信側パターンは、サーバ無線ノード１１０の受
信ビームと送信ビームとの間の空間的ミスマッチに基づいて、サーバ無線ノード１１０に
より構成される。この構成は、幾つかの実施形態において、ブロードキャストを介して行
われ得る。

この予備的な手続き及び予備送信側時空間パターンは、予め定義されてもよい。

ここでの実施形態によると、クライアント無線ノード１２０からサーバ無線ノード１１
０へ送信される少なくとも１つの信号は、ランダムアクセスプリアンブル、制御情報又は
データ情報、スケジューリング要求、バッファステータスレポート、競合メッセージ、及
びトラッキングエリア更新情報などのうちの１つ以上であり得る。

次に、上記の実施形態のうちの幾つかをさらに解説する目的で、クライアント無線ノー
ドにより送信される少なくとも１つの信号がランダムアクセスプリアンブルであるという
例を挙げ、図３を参照して例について説明する。図３が示すように、受信側時空間スイー
プパターンは、ビーコンビームのインデックスを基準として２というインデックスオフセ
ットを有する。インデックスオフセットは、クライアント無線ノード１２０が当該インデ
ックスオフセットを事前に知得するように予め定義され若しくは予め決定されてもよく、
又は、インデックスオフセットは、ブロードキャスト若しくは専用のシグナリングを介し
てクライアント無線ノード１２０へ指示されてもよい。クライアント無線ノード１２０が
、好ましい又は「最良の」ビーコンビームがビーコンビーム３であると決定する場合、ク
ライアント無線ノード１２０は、ランダムアクセスプリアンブル検出について、自身のロ
ケーションの方向を向くサーバ無線ノード１１０の受信ビームが、受信ビームスイープ期
間中の５番目の受信ビーム生起の受信ビームであろうと決定することができる。その結果
、クライアント無線ノード１２０は、第５の受信ビーム生起時においてのみ、ランダムア
クセスプリアンブルを送信し得る。このことは、表１の左列と中央列との間のマッピング
を介して例示されている。表１は、最良のビーコンビームのインデックスと、クライアン
ト無線ノード１２０の送信側時空間パターンにおける送信ビームのインデックスとの間の
マッピングテーブルであり、ここで、左列は、最良のビーコンビームのインデックスを示
し、中央列は、クライアント無線ノード１２０の送信側時空間パターンにおける最良のア
ップリンク（ＵＬ）送信（ＴＸ）ビームのみのインデックスを示し、右列は、送信側時空
間パターンにおける、最良のＵＬ ＴＸビーム（太字で強調表示された番号）に加え、空
間的に隣接するＵＬ ＴＸビームのインデックスを示す。この手法で、クライアント無線
ノード１２０は、サーバ無線ノード１１０の受信ビームがクライアント無線ノード１２０
へ直接的に向けられる時にランダムアクセスプリアンブルを１回だけ送信する。よって、
ランダムアクセスプリアンブルの送信は８０２．１１ＡＤにおけるような８回の反復の代
わりに１回のみ実行され、即ち、７／８のオーバーヘッドの低減が達成される。

ここでの実施形態の別の例において、クライアント無線ノード１２０は、少なくとも１
つの信号、例えばランダムアクセスプリアンブルを、反復的に、決定された受信ビーム生
起時に及び当該決定された受信ビーム生起に空間的に隣接する受信ビーム生起時において
送信し得る。これにより、ランダムアクセスプリアンブル検出について、ビーコンビーム
と、対応する決定された受信ビームとの間に方向のずれが存在する場合に、ランダムアク
セスプリアンブルの誤検出率を引き下げることができる。図３に例示される受信側時空間
スイープパターンによると、上で述べたように、最良のビーコンビームがビーコンビーム
３であるとクライアント無線ノード１２０が決定すると、当該クライアント無線ノード１
２０は、自身のロケーションの方向を向くサーバ無線ノード１１０の受信ビームが、５番
目の受信ビーム生起のビームであろうと決定することができる。すると、５番目の受信ビ
ーム生起の決定された受信ビームに空間的に隣接する受信ビームは、４番目及び６番目の
受信ビーム生起の受信ビームとなり、即ち、空間的に隣接する受信ビームは、決定された
受信ビームのインデックスオフセットに対してそれぞれ＋１というインデックスオフセッ
ト及び−１というインデックスオフセットを有する。その結果、クライアント無線ノード
１２０は、４番目から６番目までの受信ビーム生起の間、ランダムアクセスプリアンブル
を反復的に送信し得る。このことは、表１の左列と右列との間のマッピングを介して例示
されている。この手法で、ランダムアクセスプリアンブルの送信が、８０２．１１ＡＤに
おけるような８回の反復の代わりに３回だけ反復され、即ち、５／８のオーバーヘッドの
低減が達成される。

図２及び図４に関連して上記ワイヤレス通信ネットワーク１００において信号を受信し
及び送信するための、サーバ無線ノード１１０及びクライアント無線ノード１２０におけ
る方法のアクションを実行するために、サーバ無線ノード１１０及びクライアント無線ノ
ード１２０は、図５に描くような回路又はモジュールを備え得る。サーバ無線ノード１１
０及びクライアント無線ノード１２０は、基本的に同じ構造を有してよく、各々が、受信
モジュール５０２、決定モジュール５０４、送信モジュール５０６、プロセッサ５０８、
及びメモリ５１０などの類似した回路、ユニット、又はモジュールを備え、ここで各モジ
ュールは、実行される固有の機能に依存して、様々な態様で構成されてよい。

サーバ無線ノード１１０は、例えば、決定モジュール５０４により、サーバ無線ノード
（１１０）についての受信側時空間スイープパターンを決定するように構成される。サー
バ無線ノード１１０は、さらに、例えば、受信モジュール５０２により、受信側時空間ス
イープパターンに基づいて、クライアント無線ノード１２０から少なくとも１つの信号を
受信するように構成される。少なくとも１つの信号は、予め定義されるルールに基づいて
クライアント無線ノード１２０により決定される送信側時空間パターンに従って、クライ
アント無線ノード１２０により送信される。サーバ無線ノード１１０は、よって、受信側
時空間スイープパターンを使用して、クライアント無線ノード１２０から少なくとも１つ
の信号を検出し及び／又は受信するように構成される。サーバ無線ノード１１０は、さら
に、例えば、送信モジュール５０６により、クライアント無線ノード１２０へ応答を送信
するように構成される。

クライアント無線ノード１２０は、例えば、決定モジュール５０４により、予め定義さ
れるルールに基づいて、送信側時空間パターンを決定するように構成される。クライアン
ト無線ノード１２０は、さらに、例えば、送信モジュール５０６により、決定された送信
側時空間パターンに従って、サーバ無線ノード１１０へ少なくとも１つの信号を送信する
ように構成される。

次に、図６を参照して、第１の無線ノード１１０と第２の無線ノード１２０との間で信
号を受信し及び送信するための、ワイヤレス通信ネットワーク１００における方法の実施
形態の例について説明する。第１のノード１１０及び第２のノード１２０はアクセスノー
ドであり、各ノードは、サーバ無線ノード又はクライアント無線ノードであり得る。この
例における方法は、以下のアクションを含む。

アクション６０１
第１の無線ノード１１０が、信号を受信するためのサーバ無線ノードとして動作するも
のと想定すると、第１の無線ノード１１０について、受信側時空間スイープパターンが定
義され又は決定される。受信側時空間スイープパターンは、第１の無線ノード１１０にお
いて決定され得る。

アクション６０２
第２の無線ノード１２０が信号を送信するためのクライアント無線ノードとして動作す
るものと想定すると、第２の無線ノード１２０について、送信側時空間パターンが、予め
定義されるルールに基づいて決定される。送信側時空間パターンは、第２の無線ノード１
２０において決定され得る。

アクション６０３
第２の無線ノード１２０は、決定された送信側時空間パターンに従って、信号を送信す
る。

アクション６０４
第１の無線ノード１１０は、第１の無線ノード１１０の受信側時空間スイープパターン
に従って、信号を検出する。

アクション６０５
第１の無線ノード１１０は、信号が検出された場合に、第２の無線ノード１２０へ応答
を送信する。

アクション６０６
第１の無線ノード１１０から応答が受信されない場合、第２の無線ノード１２０は、予
備送信側時空間パターンに従って、信号を再送信する。

一例として、ここでの実施形態は、１０〜３０ＧＨｚの高周波数で動作する次世代又は
５ＧのＬＴＥワイヤレス通信システムにおいて実装されてもよい。図７は、ＢＳ、即ちサ
ーバ無線ノード１１０についての受信側時空間スイープパターンを定義し又は決定する例
を示している。図７の上部は、決定される受信側時空間スイープパターンを、ランダムア
クセスリソースブロック構成として示している。ランダムアクセスリソースブロックは、
サーバ無線ノード１１０が、ランダムアクセスを実行するクライアント無線ノードからプ
リアンブルを受信することを予期するリソースブロックである。図７の右下部に示される
ビーム１〜４は、ＢＳ側からの受信ビームＩＤ（Identity）、例えば方向である。各ビー
ム（例えばビーム１）又はビームグループ（例えばビーム１＋２）について、固有のラン
ダムアクセスリソースブロックが構成される。特に、固有の物理ランダムアクセスチャネ
ル（ＰＲＡＣＨ）リソースブロック（連続的又は非連続的）を、様々なビームについて構
成することができる。時分割及び周波数分割多重化（ＴＤＭ／ＦＤＭ）システムについて
、あるリソースブロックは、図７が示すように、あるビームの使用についてのみ構成され
る。

この受信側時空間スイープパターンは、クライアント無線ノード及びサーバ無線ノード
の双方にとって既知とされる。クライアント無線ノード側から言うと、クライアント無線
ノードは、サーバ無線ノードが当該クライアント無線ノードの信号をどのビーム方向から
受信するのかを知っている。そして、クライアント無線ノードは、受信ビームＩＤに対応
するビームＩＤを有するリソースブロックにおいてランダムアクセスプリアンブルを送信
する。サーバ無線ノード側から言うと、サーバ無線ノードは、様々なランダムアクセスリ
ソースブロックについて、どの受信ビーム方向が使用されるのかを知っている。

５Ｇ ＬＴＥシステムにおいて、サーバ無線ノード１１０によりクライアント無線ノー
ド１２０へ指示される情報に基づいて送信側時空間パターンを決定する実施形態について
の例として、ＢＳは、図８に例示するように、全ての受信ビームについてのランダムアク
セスリソースブロック構成を、ビーコンスイープパターンの各ビーコンビームにおいて送
信してもよい。代替的に、ＢＳは、図９に例示するように、ある受信ビームについてのラ
ンダムアクセスリソースブロック構成のみを、ビーコンスイープパターンの対応するビー
コンビームにおいて送信する。即ち、受信ビームｉについてのランダムアクセスリソース
ブロック構成は、ビーコンビームｉにおいて指示され及び送信される。

上記のように、ここでの実施形態の原理は、サーバ無線ノード１１０が、予め定義され
又は予め決定される受信側時空間スイープパターンを使用して、少なくとも１つの信号、
例えばＲＡプリアンブルを検出し及び／又は受信すること、並びに、クライアント無線ノ
ード１２０が、決定された送信側時空間パターンに従ってＲＡプリアンブルを送信するこ
と、である。クライアント無線ノード１２０の送信側時空間パターンは、受信側時空間ス
イープパターンに基づいて、又は、クライアント無線ノードが位置しているエリアへサー
バ無線ノードの受信側時空間スイープパターンのビームが向けられるタイミングに基づい
て、又は、クライアント無線ノードへ指示される情報に基づいて、のいずれかで決定され
、例えば、各ビームについてのクライアント無線ノードの送信側時空間パターンの情報は
、ビーコンスイープパターンの対応するビーコンビーム上で、サーバ無線ノード１１０に
よりクライアント無線ノードへ指示される。このようなパターン定義により、クライアン
ト無線ノード１２０は、サーバ無線ノード１１０の受信側時空間スイープパターンの１つ
以上のビームが、当該クライアント無線ノード１２０が位置しているエリアへいつ向けら
れるかを知得することができ、クライアント無線ノード１２０は、少なくとも１つの信号
、例えばＲＡプリアンブルを、これらのビーム生起中にのみ送信し得る。その結果、アソ
シエーション又は接続のセットアップ中にクライアント無線ノード１２０から送信される
、反復される信号又はＲＡプリアンブルの数を、有意に低減し又は回避することができる
。反復されるこれらの送信により生じる干渉もまた、低減される。よって、ワイヤレス通
信ネットワークのスループット及び信号品質が増大され及び改善される。

当業者らは、サーバ無線ノード１１０又はクライアント無線ノード１２０についての上
記の受信モジュール５０２、決定モジュール５０４、及び送信モジュール５０６が、１つ
の回路又は１つのモジュール、アナログ回路及びデジタル回路の組み合わせ、各モジュー
ルの機能を実行するソフトウェア、ファームウェア、及び／又は任意の他のデジタルハー
ドウェアを用いて構成される１つ以上のプロセッサ、として言及されてもよいことを認識
するであろう。これらのプロセッサ、アナログ回路及びデジタル回路の組み合わせ、並び
に他のデジタルハードウェアのうちの１つ以上が単一の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ
）内に含まれてもよく、又は、個々にパッケージ化されるかシステムオンチップ（ＳｏＣ
）へと組み立てられるかに関わらず、幾つかのプロセッサ及び異なる複数のアナログ／デ
ジタルハードウェアが幾つかの別個のコンポーネント間で分散されてもよい。

ワイヤレス通信ネットワーク１００における、サーバ無線ノード１１０及び／又はクラ
イアント無線ノード１２０についてのここでの実施形態は、サーバ／クライアント無線ノ
ードにおけるプロセッサ５０８などの１つ以上のプロセッサを通じて、ここでの実施形態
の機能及びアクションを実行するためのコンピュータプログラムコードと共に実装されて
もよい。上述のプログラムコードは、例えば、サーバ／クライアント無線ノード１１０／
１２０内にロードされた場合にここでの実施形態を実行するためのコンピュータプログラ
ムコード、を搬送するデータキャリアの形で、コンピュータプログラムプロダクトとして
提供されてもよい。１つのこのようなキャリアは、ＣＤ ＲＯＭディスクの形であり得る
。但し、このようなキャリアは、メモリスティックなどの他のデータキャリアを用いて実
現可能である。コンピュータプログラムコードは、さらに、サーバ上の純粋なプログラム
コードとして提供されて、サーバ／クライアント無線ノード１１０／１２０にダウンロー
ドされてもよい。

サーバ／クライアント無線ノード１１０／１２０内のメモリ５１０は、１つ以上のメモ
リユニットを含んでよく、サーバ／クライアント無線ノード１１０／１２０において実行
された場合にここでの方法を実行する目的で、受信された情報、測定値、データ、構成を
格納するために配置されて使用されてもよい。

「含む／備える（comprise or comprising）」という語が使用される場合、この語は
非限定的に、即ち、「少なくとも…からなる（consist at least of）」の意味として
解釈されるものとする。

ここでの実施形態は、上記の好適な実施形態には限定されない。多様な変形例、修正例
、及び均等物が使用されてもよい。よって、上記の実施形態は、この発明の範囲を限定す
るものとみなされるべきではなく、この発明は、添付の特許請求の範囲により定義される
。

Claims (48)

1. ワイヤレス通信ネットワーク（１００）においてクライアント無線ノード（１２０）か
   ら信号を受信するための、サーバ無線ノード（１１０）において実行される方法であって
   、
   前記サーバ無線ノード（１１０）についての受信側時空間スイープパターンを決定する
   こと（２０１）と、
   前記受信側時空間スイープパターンに基づいて、前記クライアント無線ノード（１２０
   ）から少なくとも１つの信号を受信すること（２０３）と、
   前記少なくとも１つの信号は、予め定義されるルールに基づいて前記クライアント無線
   ノード（１２０）により決定される送信側時空間パターンに従って、前記クライアント無
   線ノード（１２０）により送信されることと、
   を含む方法。
2. 前記サーバ無線ノード（１１０）についての受信側時空間スイープパターンを決定する
   こと（２０１）は、
   ビーコンスイープパターンに基づいて前記受信側時空間スイープパターンを決定するこ
   と（２０１ａ）、
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. ビーコンスイープパターンに基づいて前記受信側時空間スイープパターンを決定するこ
   とは、前記ビーコンスイープパターンのビーコンビームのインデックスを基準として、あ
   るインデックスオフセットを伴って前記受信側時空間スイープパターンを決定すること、
   を含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記インデックスオフセットは、前記インデックスオフセットを前記クライアント無線
   ノード（１２０）へ通知するために前記サーバ無線ノード（１１０）からシグナリングが
   必要とされないように、予め決定される、請求項３に記載の方法。
5. 前記インデックスオフセットは、ブロードキャストされる又は専用のシグナリングを介
   して前記クライアント無線ノード（１２０）へ指示される、請求項３に記載の方法。
6. 前記予め定義されるルールは、前記クライアント無線ノード（１２０）の前記送信側時
   空間パターンの各ビームについての、前記送信側時空間パターンを、前記ビーコンスイー
   プパターンの対応するビーコンビーム上で前記サーバ無線ノード（１１０）により前記ク
   ライアント無線ノード（１２０）へ指示すること、に基づく、請求項１〜５のいずれか１
   項に記載の方法。
7. 前記サーバ無線ノード（１１０）についての受信側時空間スイープパターンを決定する
   こと（２０１）は、
   受信側時空間スイープパターン候補のセットを決定すること（２０１ｂ）、
   を含む、請求項１に記載の方法。
8. 受信側時空間スイープパターン候補の前記セットからの、選択された受信側時空間スイ
   ープパターンを、前記クライアント無線ノード（１２０）へ通知すること（２０２）、を
   さらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 選択された受信側時空間スイープパターンを前記クライアント無線ノード（１２０）へ
   通知する（２０２）ことは、前記選択された受信側時空間スイープパターンのインデック
   スを前記クライアント無線ノード（１２０）へ送信すること、を含む、請求項８に記載の
   方法。
10. 前記予め定義されるルールは、前記サーバ無線ノード（１１０）の前記受信側時空間ス
    イープパターンに基づく、請求項１〜５又は７〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記予め定義されるルールは、前記クライアント無線ノード（１２０）が位置している
    エリアに向けて前記サーバ無線ノード（１１０）の前記受信側時空間スイープパターンの
    ビームが方向付けられるタイミングに基づく、請求項１〜５又は７〜９のいずれか１項に
    記載の方法。
12. ワイヤレス通信ネットワーク（１００）においてサーバ無線ノード（１１０）へ信号を
    送信するための、クライアント無線ノード（１２０）において実行される方法であって、
    予め定義されるルールに基づいて、送信側時空間パターンを決定すること（４０１）と
    、
    決定された前記送信側時空間パターンに従って、前記サーバ無線ノード（１１０）へ少
    なくとも１つの信号を送信すること（４０２）と、
    を含む方法。
13. 前記予め定義されるルールは、前記サーバ無線ノード（１１０）の受信側時空間スイー
    プパターンに基づく、請求項１２に記載の方法。
14. 前記予め定義されるルールは、前記サーバ無線ノード（１１０）により前記クライアン
    ト無線ノード（１２０）へ指示される情報に基づく、請求項１２に記載の方法。
15. 前記サーバ無線ノード（１１０）により前記クライアント無線ノード（１２０）へ指示
    される前記情報は、前記クライアント無線ノード（１２０）の前記送信側時空間パターン
    の各ビームについての、前記送信側時空間パターンに関する情報を含む、請求項１４に記
    載の方法。
16. 前記予め定義されるルールは、ビーコンスイープパターンからの、前記クライアント無
    線ノード（１２０）により決定される好ましいビーコンビームのインデックスに基づく、
    請求項１２に記載の方法。
17. 前記予め定義されるルールは、前記クライアント無線ノード（１２０）が位置している
    エリアに向けて前記サーバ無線ノード（１１０）の受信側時空間スイープパターンのビー
    ムが方向付けられるタイミングに基づく、請求項１２に記載の方法。
18. 前記予め定義されるルールに基づいて、前記送信側時空間パターンを決定すること（４
    ０１）は、さらに、前記クライアント無線ノード（１２０）についての前記送信側時空間
    パターンにおける、反復される送信の回数を決定すること、を含む、請求項１２〜１７の
    いずれか１項に記載の方法。
19. 決定された前記送信側時空間パターンに従って、前記サーバ無線ノード（１１０）へ少
    なくとも１つの信号を送信すること（４０２）は、前記クライアント無線ノード（１２０
    ）が位置しているエリアに向けて前記サーバ無線ノード（１１０）の受信側時空間スイー
    プパターンのビームが方向付けられる時間において、前記サーバ無線ノード（１１０）へ
    前記少なくとも１つの信号を送信すること、を含む、請求項１２に記載の方法。
20. 決定された前記送信側時空間パターンに従って、前記サーバ無線ノード（１１０）へ少
    なくとも１つの信号を送信すること（４０２）は、反復的に、前記サーバノード（１１０
    ）の受信側時空間スイープパターンの、決定されたビーム生起時に及び前記決定されたビ
    ーム生起に空間的に隣接するビーム生起時において、前記少なくとも１つの信号を送信す
    ること、を含む、請求項１２に記載の方法。
21. 前記サーバ無線ノード（１１０）の前記受信側時空間スイープパターンの、前記決定さ
    れたビーム生起のビームは、好ましいビーコンビームのインデックスを基準として、ある
    インデックスオフセットを有し、前記決定されたビーム生起に空間的に隣接する前記ビー
    ム生起のビームは、前記決定されたビーム生起の前記ビームの前記インデックスオフセッ
    トに対してそれぞれ＋１というインデックスオフセット及び−１というインデックスオフ
    セットを有する、請求項２０に記載の方法。
22. 前記サーバ無線ノード（１１０）から応答が受信されない場合に、予備送信側時空間パ
    ターンに従って、前記サーバ無線ノード（１１０）へ前記少なくとも１つの信号を再送信
    すること（４０３）、をさらに含む、請求項１２〜２１のいずれか１項に記載の方法。
23. 前記予備時空間送信側パターンにおける、反復される送信の回数は、決定された前記送
    信側時空間パターンにおける、反復される送信の回数よりも大きい、請求項２２に記載の
    方法。
24. 前記予備時空間送信側パターンは、前記サーバ無線ノード（１１０）の受信ビームと送
    信ビームとの間の空間的ミスマッチに基づいて、前記サーバ無線ノード（１１０）により
    構成される、請求項２２〜２３のいずれか１項に記載の方法。
25. 前記クライアント無線ノード（１２０）から前記サーバ無線ノード（１１０）へ送信さ
    れる前記少なくとも１つの信号は、ランダムアクセスプリアンブル、制御情報又はデータ
    情報、スケジューリング要求、バッファステータスレポート、競合メッセージ、及びトラ
    ッキングエリア更新情報のうちの１つ以上を含む、請求項１２〜２４のいずれか１項に記
    載の方法。
26. ワイヤレス通信ネットワーク（１００）においてクライアント無線ノード（１２０）か
    ら信号を受信するためのサーバ無線ノード（１１０）であって、
    前記サーバ無線ノード（１１０）についての受信側時空間スイープパターンを決定し、
    前記受信側時空間スイープパターンに基づいて、前記クライアント無線ノード（１２０
    ）から少なくとも１つの信号を受信する、
    ように構成され、前記少なくとも１つの信号は、予め定義されるルールに基づいて前記
    クライアント無線ノード（１２０）により決定される送信側時空間パターンに従って、前
    記クライアント無線ノード（１２０）により送信される、
    サーバ無線ノード（１１０）。
27. 前記サーバ無線ノード（１１０）は、ビーコンスイープパターンに基づいて前記受信側
    時空間スイープパターンを決定する、ように構成される、請求項２６に記載のサーバ無線
    ノード（１１０）。
28. 前記サーバ無線ノード（１１０）は、前記ビーコンスイープパターンのビーコンビーム
    のインデックスを基準として、あるインデックスオフセットを伴って前記受信側時空間ス
    イープパターンを決定するように構成されることにより、ビーコンスイープパターンに基
    づいて前記受信側時空間スイープパターンを決定する、ように構成される、請求項２７に
    記載のサーバ無線ノード（１１０）。
29. 前記インデックスオフセットは、前記インデックスオフセットを前記クライアント無線
    ノード（１２０）へ通知するために前記サーバ無線ノード（１１０）からシグナリングが
    必要とされないように、予め定義される、請求項２８に記載のサーバ無線ノード（１１０
    ）。
30. 前記サーバ無線ノード（１１０）は、ブロードキャスト又は専用のシグナリングを介し
    て前記クライアント無線ノード（１２０）へ前記インデックスオフセットを指示する、よ
    うに構成される、請求項２８に記載のサーバ無線ノード（１１０）。
31. 前記サーバ無線ノード（１１０）は、受信側時空間スイープパターン候補のセットを定
    義するように構成されることにより、前記受信側時空間スイープパターンを決定する、よ
    うに構成される、請求項２６に記載のサーバ無線ノード（１１０）。
32. 前記サーバ無線ノード（１１０）は、さらに、受信側時空間スイープパターン候補の前
    記セットからの、選択された受信側時空間スイープパターンを、前記クライアント無線ノ
    ード（１２０）へ通知する、ように構成される、請求項３１に記載のサーバ無線ノード（
    １１０）。
33. 前記サーバ無線ノード（１１０）は、さらに、前記選択された受信側時空間スイープパ
    ターンのインデックスを前記クライアント無線ノード（１２０）へ送信するように構成さ
    れることにより、前記選択された受信側時空間スイープパターンを前記クライアント無線
    ノード（１２０）へ通知する、ように構成される、請求項３２に記載のサーバ無線ノード
    （１１０）。
34. ワイヤレス通信ネットワーク（１００）においてサーバ無線ノード（１１０）へ信号を
    送信するためのクライアント無線ノード（１２０）であって、
    予め定義されるルールに基づいて、送信側時空間パターンを決定し、
    決定された前記送信側時空間パターンに従って、前記サーバ無線ノード（１１０）へ少
    なくとも１つの信号を送信する、
    ように構成されるクライアント無線ノード（１２０）。
35. 前記予め定義されるルールは、前記サーバ無線ノード（１１０）の受信側時空間スイー
    プパターンに基づく、請求項３４に記載のクライアント無線ノード（１２０）。
36. 前記予め定義されるルールは、前記サーバ無線ノード（１１０）により前記クライアン
    ト無線ノード（１２０）へ指示される情報に基づく、請求項３４に記載のクライアント無
    線ノード（１２０）。
37. 前記サーバ無線ノード（１１０）により前記クライアント無線ノード（１２０）へ指示
    される前記情報は、前記クライアント無線ノード（１２０）の前記送信側時空間パターン
    の各ビームについての、前記送信側時空間パターンに関する情報を含む、請求項３６に記
    載のクライアント無線ノード（１２０）。
38. 前記予め定義されるルールは、ビーコンスイープパターンからの、前記クライアント無
    線ノード（１２０）により決定される好ましいビーコンビームのインデックスに基づく、
    請求項３４に記載のクライアント無線ノード（１２０）。
39. 前記予め定義されるルールは、前記クライアント無線ノード（１２０）が位置している
    エリアに向けて前記サーバ無線ノード（１１０）の受信側時空間スイープパターンのビー
    ムが方向付けられるタイミングに基づく、請求項３４に記載のクライアント無線ノード（
    １２０）。
40. 前記クライアント無線ノード（１２０）は、前記クライアント無線ノード（１２０）に
    ついての前記送信側時空間パターンにおける、反復される送信の回数を決定するようにさ
    らに構成されることにより、予め定義されるルールに基づいて、送信側時空間パターンを
    決定する、ように構成される、請求項３４〜３９のいずれか１項に記載のクライアント無
    線ノード（１２０）。
41. 前記クライアント無線ノード（１２０）は、前記クライアント無線ノード（１２０）が
    位置しているエリアに向けて前記サーバ無線ノード（１１０）の受信側時空間スイープパ
    ターンのビームが方向付けられる時間において、前記サーバ無線ノード（１１０）へ前記
    少なくとも１つの信号を送信するように構成されることにより、決定された前記送信側時
    空間パターンに従って、前記サーバ無線ノード（１１０）へ少なくとも１つの信号を送信
    する、ように構成される、請求項３４に記載のクライアント無線ノード（１２０）。
42. 前記クライアント無線ノード（１２０）は、反復的に、前記サーバノード（１１０）の
    受信側時空間スイープパターンの、決定されたビーム生起時に及び前記決定されたビーム
    生起に空間的に隣接するビーム生起時において、前記少なくとも１つの信号を送信するよ
    うに構成されることにより、決定された前記送信側時空間パターンに従って、前記サーバ
    無線ノード（１１０）へ少なくとも１つの信号を送信する、ように構成される、請求項３
    ４に記載のクライアント無線ノード（１２０）。
43. 前記サーバ無線ノード（１１０）の前記受信側時空間スイープパターンの、前記決定さ
    れたビーム生起のビームは、好ましいビーコンビームのインデックスを基準として、ある
    インデックスオフセットを有し、前記決定されたビーム生起に空間的に隣接する前記ビー
    ム生起のビームは、前記決定されたビーム生起の前記ビームの前記インデックスオフセッ
    トに対してそれぞれ＋１というインデックスオフセット及び−１というインデックスオフ
    セットを有する、請求項４２に記載のクライアント無線ノード（１２０）。
44. 前記クライアント無線ノードは、さらに、前記サーバ無線ノード（１１０）から応答が
    受信されない場合に、予備送信側時空間パターンに従って、前記サーバ無線ノード（１１
    ０）へ前記少なくとも１つの信号を再送信する、ように構成される、請求項３４〜４３の
    いずれか１項に記載のクライアント無線ノード（１２０）。
45. 前記予備時空間送信側パターンにおける、反復される送信の回数は、決定された前記送
    信側時空間パターンにおける、反復される送信の回数よりも大きい、請求項４４に記載の
    クライアント無線ノード（１２０）。
46. 前記予備時空間送信側パターンは、前記サーバ無線ノード（１１０）の受信ビームと送
    信ビームとの間の空間的ミスマッチに基づいて、前記サーバ無線ノード（１１０）により
    構成される、請求項４４〜４５のいずれか１項に記載のクライアント無線ノード（１２０
    ）。
47. 第１の無線ノード（１１０）と第２の無線ノード（１２０）との間で信号を受信し及び
    送信するための、ワイヤレス通信ネットワーク（１００）における方法であって、前記第
    １の無線ノード（１１０）はサーバ無線ノードであって前記第２の無線ノードはクライア
    ント無線ノードであり、又はその逆であり、前記方法は、
    前記第１の無線ノード（１１０）についての受信側時空間スイープパターンを決定する
    こと（６０１）と、
    予め定義されるルールに基づいて、前記第２の無線ノード（１２０）についての送信側
    時空間パターンを決定すること（６０２）と、
    決定された前記送信側時空間パターンに従って、前記第２の無線ノード（１２０）から
    信号を送信すること（６０３）と、
    前記第１の無線ノード（１１０）の前記定義された受信側時空間スイープパターンに従
    って、前記第１の無線ノード（１１０）において前記信号を検出すること（６０４）と、
    前記信号が検出された場合に、前記第１の無線ノード（１１０）から前記第２の無線ノ
    ード（１２０）へ応答を送信すること（６０５）と、
    を含む方法。
48. 前記サーバ無線ノード（１１０）から応答が受信されない場合に、予備送信側時空間パ
    ターンに従って、前記クライアント無線ノード（１２０）から前記サーバ無線ノード（１
    １０）へ前記信号を再送信すること（６０６）、をさらに含む、請求項４７に記載の方法
    。