JP2019530266A - 無線デバイスのための分散型モビリティ - Google Patents
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Abstract
無線ネットワークのノードに対して、複数のモビリティセットが維持される。セットは、送受信ポイントの識別、セル識別、ビーム識別、周波数チャネル、チャネル帯域幅、およびブラックリストなどの情報を含む。セットは、ネットワークおよび物理（ＰＨＹ）などの、異なるレベルで定義される。ネットワークモビリティセット、例えば、新無線（ＮＲ）モビリティセットは、次世代ノードＢ（ｇＮＢ）、セル、ユーザ装置（ＵＥ）、またはその他のデバイスによって決定されうる。複数の無線アクセスネットワークノードおよびＵＥは、分散型モビリティソリューションを達成するために、モビリティセット情報を交換することができる。ＵＥは、例えば、内蔵のＭＥＭＳジャイロスコープを用いて、送受信ポイント（ＴＲＰ）に対する自身の方向を監視し、方向変化およびＴＲＰとの接続強度の変化の少なくとも一方に応じて、自身のビームフォーミングパラメータを変更することができる。初期アクセス信号の単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）ブロードキャストを用いて、ビームスイーピングすることなく、ビームベースのネットワークに対するセル選択および再選択を実行することができる。
Description
（関連出願の相互参照）
本出願は、本明細書に参照としてその全体が組み込まれる２０１６年７月２０日に出願された米国特許仮出願第６２／３６４，４７８、２０１６年９月２８日に出願された米国特許仮出願第６２／４０１，０７８、および２０１６年１１月１１日に出願された米国特許仮出願第６２／４２１，６６７の利益の優先権を主張する。
本出願は、本明細書に参照としてその全体が組み込まれる２０１６年７月２０日に出願された米国特許仮出願第６２／３６４，４７８、２０１６年９月２８日に出願された米国特許仮出願第６２／４０１，０７８、および２０１６年１１月１１日に出願された米国特許仮出願第６２／４２１，６６７の利益の優先権を主張する。
マシンツーマシン（Machine-To-Machine：Ｍ２Ｍ）や、モノのウェブ（Web-of-Things：ＷｏＴ）や、モノのインターネット（Internet-of-Things：ＩｏＴ）のネットワーク展開が、Ｍ２Ｍ／ＩｏＴアプリケーションおよびサービスのホストとなるＭ２Ｍ／ＩｏＴサーバや、ゲートウェイや、デバイスなどの、ノード間で動作するｏｎｅＭ２ＭやＥＴＳＩ Ｍ２ＭやＯＭＡ ＬＷＭ２ＭといったＭ２Ｍ／ＩｏＴアプリケーション層のサポートを可能にする。
分散型モビリティソリューションは、ＮＲ／５Ｇネットワークやその他のネットワークにおけるユーザ装置（ＵＥ）やその他のノードなどの、ネットワークデバイスを含み、各々のセットは以下の種類の情報、すなわち、送受信ポイント（ＴＲＰ）識別子、セル識別子、ビーム識別子、セル／ＴＲＰビームやＵＥビーム、周波数チャネルやチャネル帯域幅などの動作周波数情報、および不正または禁止されたＴＲＰまたはセルのリストのうち、１つ以上を包含する。モビリティセットは、ＮＲレベルや物理レベル（Physical-level：ＰＨＹレベル）などの異なるレベルで定義されうる。例えば、ＮＲレベルモビリティセットは、そのモビリティセットの範囲内で、移動情報を必要とする次世代無線アクセスネットワークノードＢ（ｇＮＢ）がなくてもＵＥが移動できる、すなわち、例えばｇＮＢに関係なくＵＥに対する接続を提供できる、ＴＲＰやセルやビームのセットでありうる。ＰＨＹレベルモビリティセットは、そのモビリティセット内でビームレベルのモビリティが適用されるＴＲＰやセルやビームのセットでありうる。例えば、ＰＨＹモビリティセットはＮＲレベルモビリティセットのサブセットとして維持されうる。ｇＮＢ、セル、ＴＲＰ、ＵＥ、またはその他のデバイスがＮＲモビリティセットを決定してもよい。同様に、ＵＥ、ＴＲＰ、セル、ｇＮＢ、またはその他のデバイスがＰＨＹモビリティセットを決定してもよい。ＵＥは、ネットワーク（例えば、セル／ＴＲＰやｇＮＢ）から受信したＮＲモビリティセットまたはＰＨＹモビリティセットを、ＵＥのビーム（すなわち、ＵＬ ＴＸビームおよびＤＬ ＲＸビーム）をそれらのセットに含めることによって拡張しうる。ネットワーク（例えば、ｇＮＢやＴＲＰやセル）は、ＴＲＰのビーム、セルのビーム、またはＵＥのビームを、ＵＥにシグナリングされるＮＲモビリティセットやＰＨＹモビリティセットに含めることができる。ネットワークは、例えば、ＵＥ構成やＵＥ能力シグナリングを知るためのネットワークのＵＬ測定やＵＥシグナリングを通じて得た、ＵＥのビーム（ＵＬ ＴＸビームおよびＤＬ ＲＸビーム）の知識を有しうる。複数の次世代無線アクセスネットワークノードおよびＵＥは、分散型モビリティソリューションを得るために、モビリティセット情報を交換できる。例えば、ＮＲレベルモビリティセット内のモビリティの決定（例えば、ＰＨＹレベルモビリティセット間またはＰＨＹレベルモビリティセット内のモビリティの決定）をＵＥ内で実行する一方、ＮＲレベルモビリティセット間のモビリティの決定をｇＮＢレベルまたはＴＲＰレベルで実行できる。
初期アクセス信号送信を、初期アクセス信号の単一周波数ネットワーク（Single Frequency Network：ＳＦＮ）ブロードキャストを用いて、ビームスイーピングすることなく実行する、シングルビームベースまたはマルチビームベースの新無線（ＮＲ）ネットワークに対するセル選択およびセル再選択のための、統一的ソリューションを実現することも可能である。あるいは、送受信ポイント（ＴＲＰ）における協調的または非協調的スイープによるマルチビームベースの展開を用いて、ビームスイーピングしながら、初期アクセス信号のＳＦＮブロードキャストを実行することも可能である。
セル選択関連のメカニズムおよびプロシージャは、一般的なセル選択プロシージャおよびルールと、セル選択プロセスのための情報取得メカニズムとを含むことができる。
セル再選択関連のメカニズムおよびプロシージャは、一般的なセル再選択プロシージャおよびルールと、優先処理およびセルランキングのメカニズムと、セル再選択プロセスのための情報取得メカニズムと、設定可能性および最適化関連のメカニズムとを含むことができる。
ＵＥは、例えば、内蔵のＭＥＭＳジャイロスコープを用いて、ＴＲＰに対する自身の方向を監視することができる。ＵＥは、角度や方向の変化による状態の変化と、ＴＲＰの接続強度やその他のモビリティに関するイベントとのうち少なくとも一方に応じて、自身のビームフォーミングパラメータを変更することができる。例えば、ＵＥは、方向の変化に応じて、より広角のビームや、異なるビームや、複数ビームなどに切り替えてもよい。ＵＥは、新規のビームフォーミング設定を、例えば、ＴＲＰとの各種接続オプションの質の新しい観測結果と共に、ＴＲＰに報告することができる。その後、ＵＥまたはＴＲＰは、ＭＣＳのバックオフを選択的に用いて、ビームフォーミングトレーニングを開始して、トレーニングが完了するまで実行することができる。ＵＥは、例えば、選択されたビームとその選択されたビームに隣接するビームなどの、限られたセットのビームをトレーニングに含むように指示することができる。
本発明の概要は、発明を実施するための形態において以下でさらに説明される概念の選択を単純化された形式で紹介するために提供されるものである。本発明の概要は、主要な特徴または特許請求された主題の重要な特徴を特定することを意図せず、また特許請求された主題の範囲を限定するために使用することを意図しない。さらに、特許請求された主題は、本開示のいかなる部分に記載された任意またはすべての短所を解決する制限にも限定されるものではない。
高周波ＮＲ／５Ｇやその他のネットワークにおけるユーザ装置（ＵＥ）やその他のノードなどのネットワークデバイスは、送受信ポイント（ＴＲＰ）識別子、ビーム強度レベルおよび利用可能性、ビーム識別子、（セル／ＴＲＰビームやＵＥビーム）、周波数チャネルやチャネル帯域幅などの動作周波数情報、および不正または禁止されたＴＲＰやセルのリストなどの情報を含む、複数のモビリティセットを維持することが可能である。さらに、モビリティセットは、ＮＲレベルモビリティセットと物理（ＰＨＹ）レベルモビリティセットの２つのレベルで定義することができる。ＮＲレベルモビリティセットは、そのモビリティセット内でＵＥが移動可能な、ＴＲＰ、セル、またはビームのセットであり、ＵＥへの接続を提供する次世代無線アクセスネットワークノードＢ（ｇＮＢ）に対しては未知である、すなわち、ｇＮＢは知らされる必要がない。ＰＨＹレベルモビリティセットは、そのモビリティセット内でビームレベルのモビリティが適用されるＴＲＰ、セル、またはビームのセットである。例えば、物理（ＰＨＹ）レベルモビリティセットは、一般的なＮＲレベルモビリティセットのサブセットとして維持されてもよい。次世代無線アクセスネットワークノードＢ（ｇＮＢ）、セル、ＴＲＰ、ＵＥ、またはその他のデバイスがＮＲモビリティセットを決定してもよい。同様に、ＵＥ、ＴＲＰ、セル、ｇＮＢ、またはその他のデバイスがＰＨＹモビリティセットを決定してもよい。ＵＥは、ネットワーク（例えば、セル／ＴＲＰやｇＮＢ）から受信したＮＲモビリティセットまたはＰＨＹモビリティセットを、ＵＥのビーム（すなわち、ＵＬ ＴＸビームおよびＤＬ ＲＸビーム）をそれらのセットに含めることによって拡張することができる。ネットワーク（例えば、ｇＮＢやＴＲＰやセル）は、ＴＲＰのビーム、セルのビーム、またはＵＥのビームを、ＵＥにシグナリングされるＮＲモビリティセットやＰＨＹモビリティセットに含めてもよい。ネットワークは、例えば、ＵＥ構成やＵＥ能力シグナリングを知るためのネットワークのＵＬ測定やＵＥシグナリングを通じて得た、ＵＥのビーム（ＵＬ ＴＸビームおよびＤＬ ＲＸビーム）の知識を有することができる。複数のノードは、統一されたモビリティセットの枠組みを得るために、モビリティセット情報を交換することができる。
このようなモビリティセットを使用すると、周波数ビームの変更が容易化され、接続オプションが改善され、ネットワークオーバーヘッドが低減されることによって、接続性と動作性が改善され、例えば、ユーザ体験の改善やバッテリ寿命の向上につながる。
例えば、ＵＥは、ｇＮＢなどの第１の無線アクセスネットワークのエンティティ管理動作から、汎用モビリティセットを得ることができる。汎用モビリティセットは、例えば、無線アクセスネットワーク内の送受信ポイント（ＴＲＰ）のリストと、セルのリストと、ビーム（ＵＥのビームとＴＲＰのビームの少なくとも一方）のリストとのうち少なくとも１つを含むことが可能である。次に、ＵＥは、例えば、汎用モビリティセット内の送受信ポイントの各種ビームとの通信条件を測定することができる。次に、ＵＥは、好適なビーム（ＴＲＰのビームまたはＵＥのビーム）やＴＲＰのさらに詳細なリストを保存することができる。ＵＥは、それらを単独で実行しても、ｇＮＢやＴＲＰやセルと合同でしてもよい。あるいは、ＵＥは、通信条件の観測結果をＴＲＰやｇＮＢやセルに提供して、ＴＲＰやｇＮＢやセルがそれに従って汎用または特定のモビリティセットを調整できるようにしてもよい。通信条件の観測結果の報告は、ポリシーに従って行ってもよい。例えば、ＵＥは、信号が所定のしきい値以下または以上になったことに応じて、または、接続の喪失に応じて、条件変化を報告してもよい。
同様に、ＵＥは、ポリシーまたは通信条件の変化に基づいて、異なるビームまたはＴＲＰを選択するよう決定することができる。
ＴＲＰまたはｇＮＢは、例えば、ＵＥに適用されたコアネットワークのポリシーに部分的に基づいて、汎用または特定のモビリティセットを決定することができる。例えば、ｇＮＢは、コアネットワーク内のＵＥのコンテキストに基づいて、そのような決定をすることができる。
ＵＥは、複数の無線アクセスネットワークの各々に対して、複数のモビリティセットを維持することができる。
ＵＥやＴＲＰやｇＮＢは、例えば、ネットワークリソースの利用の変化などの、変化するネットワーク条件に基づいて、接続経路を変更する決定をすることができる。
ＵＥは、例えば、内蔵のＭＥＭＳジャイロスコープを用いて、ＴＲＰに対する自身の方向を監視することができる。ＵＥは、角度や方向の変化による状態の変化と、ＴＲＰの接続強度やその他のモビリティに関するイベントとのうち少なくとも一方に応じて、自身のビームフォーミングパラメータを変更することができる。例えば、ＵＥは、方向の変化に応じて、より広角のビームや、異なるビームや、複数ビームなどに切り替えてもよい。ＵＥは、新規のビームフォーミング設定を、例えば、ＴＲＰとの各種接続オプションの質の新しい観測結果と共に、ＴＲＰに報告することができる。その後、ＵＥまたはＴＲＰは、ＭＣＳのバックオフを選択的に用いて、ビームフォーミングトレーニングを開始して、トレーニングが完了するまで実行することができる。ＵＥは、例えば、選択されたビームとその選択されたビームに隣接するビームなどの、限られたセットのビームをトレーニングに含むように指示することができる。
「モビリティイベント」は、一般に、デバイスまたはネットワークにおける通信リンクの信号品質または信号強度のしきい値を超える低下または向上をもたらす何らかのイベントとして、説明することができる。モビリティイベントの例は多様であり、例えば、デバイスまたはネットワークノード（例えば、ｇＮＢやｇＮＢ内のセル）の地理的位置の変化、デバイスまたはネットワークの角度や方向の変化で、より具体的には、デバイスまたはネットワークにおける送受信（ＴＸ／ＲＸ）アンテナの角度や方向の変化、例えば、周辺の固定もしくは移動物体などの外部要因による信号阻止または信号減衰、通信チャネル周波数の変化、無線アクセス技術（ＲＡＴ）の変化、無線リンクの故障、ビームの不具合、デバイスとサービングセルの間の信号品質または信号強度の変化、デバイスと隣接セルの間の信号品質または信号強度の絶対的変化、デバイスと隣接セルの間の信号品質または信号強度の、サービングセルとの相対的変化、などがありうる。モビリティイベントは、デバイス内の共存問題の影響である可能性があり、例えば、デバイスの感度低下を招く恐れのある、セルラー技術とＷＬＡＮ技術の同時使用の結果である可能性がある。
初期アクセス信号送信を、初期アクセス信号の単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）ブロードキャストを用いて、ビームスイーピングすることなく実行する、シングルビームベースまたはマルチビームベースの新無線（ＮＲ）ネットワークに対するセル選択およびセル再選択のための、統一的ソリューションを実現することも可能である。あるいは、送受信ポイント（ＴＲＰ）における協調的または非協調的スイープによるマルチビームベースの展開を用いて、ビームスイーピングしながら、初期アクセス信号のＳＦＮブロードキャストを実行することも可能である。
セル選択関連のメカニズムおよびプロシージャは、一般的なセル選択プロシージャおよびルールと、セル選択プロセスのための情報取得メカニズムとを含むことができる。
セル再選択関連のメカニズムおよびプロシージャは、一般的なセル再選択プロシージャおよびルールと、優先処理およびセルランキングのメカニズムと、セル再選択プロセスのための情報取得メカニズムと、設定可能性および最適化関連のメカニズムとを含むことができる。
新無線（ＮＲ）アクセス技術に関する検討項目（Study Item on New Radio (NR) Access Technology）の１つの目的は、１００ＧＨｚ以下の周波数で動作するシステムに必要な技術要素を特定し、開発することである。３ＧＰＰ ＴＲ ３８．９１３、次世代アクセス技術に関するシナリオと要件に関する検討（リリース１４）Ｖ０．３．０（3GPP TR 38.913, Study on Scenarios and Requirements for Next Generation Access Technologies (Release 14) V0.3.0）およびＲＰ−１６１２１４、ＳＩの改訂：新無線アクセス技術に関する検討（ＮＴＴドコモ）（RP-161214, Revision of SI: Study on New Radio Access Technology (NTT DOCOMO)）を参照のこと。高周波ＮＲ（ＨＦ−ＮＲ）システムにおいて増加した経路損失を補償するために、ビームフォーミングが広く用いられることが予想される。しかし、全方向またはセクターベースの基準信号に基づく既存のセル選択および再選択は、例えば、図１に示すような、ビームスイーピング、ビームペアリング、ビームトレーニングなどによってセル品質を検出して決定する方法などの、ビームフォーミングに基づくアクセスに必要な機能をサポートしていない。図１の例では、サブフレームのスイーピングの際に、幅の狭い高ゲインビームがスイープされる。
第三世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project：３ＧＰＰ）は、無線アクセス、コア伝送ネットワーク、および、コーデックへの取り組みやセキュリティやサービスの質を含むサービス能力を含むセルラー通信ネットワーク技術に関する技術規格を開発している。最近の無線アクセス技術（Radio Access Technology：ＲＡＴ）規格は、広帯域符号分割多重アクセス（Wideband Code-Division Multiple Access：ＷＣＤＭＡ）（通称３Ｇ）、ＬＴＥ（通称４Ｇ）、およびＬＴＥアドバンストの規格を含んでいる。３ＧＰＰは、新無線（ＮＲ）と呼ばれ、「５Ｇ」とも呼ばれる次世代セルラー技術の標準化への取り組みを開始した。３ＧＰＰのＮＲ規格開発は、次世代無線アクセス技術（新ＲＡＴ）の定義を含むと予想され、それは、６ＧＨｚ未満の新しいフレキシブル無線アクセスの規定および６ＧＨｚ以上の新しいウルトラモバイルブロードバンド無線アクセスの規定を含むと予想される。フレキシブル無線アクセスは、新しい６ＧＨｚ未満のスペクトルの、新しい、後方互換性のない無線アクセスで構成されると予想され、要件が多様な広範囲の3GPP NRのユースケースを扱うために、同一スペクトル内で多重化可能な異なる動作モードを含むと予想される。ウルトラモバイルブロードバンドは、例えば、屋内用途やホットスポットのためのウルトラモバイルブロードバンドアクセスの機会を提供するセンチ波（cmWave）スペクトルおよびミリ波（mmWave）スペクトルを含むと予想される。特に、ウルトラモバイルブロードバンドは、センチ波およびミリ波に特有の設計最適化を施した共通設計枠組みを、６ＧＨｚ未満のフレキシブル無線アクセスと共有すると予想される。
３ＧＰＰは、ＮＲによるサポートが期待されている様々なユースケースを特定した結果、データ転送速度やレイテンシやモビリティに対する広範囲にわたるユーザ体験の要件を設定した。ユースケースには、以下の一般的カテゴリが含まれる。すなわち、拡張モバイルブロードバンド（例えば、密集エリア内のブロードバンドアクセス、屋内超高ブロードバンドアクセス、人混みでのブロードバンドアクセス、あらゆる場所での５０Ｍｂｐｓ以上、超低コストブロードバンドアクセス、車内モバイルブロードバンド）、クリティカル通信、大規模マシンタイプ通信、ネットワークオペレーション（例えば、ネットワークスライシング、ルーティング、マイグレーションとインターワーキング、および省エネルギー）、および高度車車間／路車間（Enhanced vehicle-to-everything：ｅＶ２Ｘ）通信。これらのカテゴリ内の具体的なサービスおよびアプリケーションには、例を挙げると、モニタおよびセンサネットワーク、デバイスの遠隔制御、双方向遠隔制御、パーソナルクラウドコンピューティング、ビデオストリーミング、無線クラウドベースのオフィス、ファーストレスポンダへの接続性、自動車向けｅＣａｌｌ、災害警報、リアルタイムゲーム、多人数ビデオ通話、自律走行、拡張現実、タッチインターネット、仮想現実などが含まれる。ここでは、これらすべてのユースケースおよびその他について考える。
図２は、本明細書で説明し、特許請求する方法および装置を実現することが可能な通信システム１００の一例の実施形態を示す。図示のように、通信システム１００の例は、無線送受信ユニット（Wireless Transmit/Receive Unit：ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、および１０２ｄのうち少なくとも１つ（一般的、すなわち総称的に、ＷＴＲＵ１０２と呼ばれることもある）と、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０３／１０４／１０５／１０３ｂ／１０４ｂ／１０５ｂと、コアネットワーク１０６／１０７／１０９と、公衆交換電話網（Public Switched Telephone Network：ＰＳＴＮ）１０８と、インターネット１１０と、その他のネットワーク１１２とを含むことが可能であるが、開示された実施形態は任意の数のＷＴＲＵや、基地局や、ネットワークや、ネットワーク要素を考えてもよいことが理解される。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅの各々は、無線環境下で動作や通信を行うように構成された任意の種類の装置またはデバイスであってよい。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅの各々はハンドヘルド無線通信装置として図２〜図６に図示されているが、５Ｇ無線通信に対する多様なユースケースを考えれば、ＷＴＲＵの各々は、無線信号を送受信するように構成された、ほんの一例として、ユーザ装置（ＵＥ）、モバイルステーション、固定または移動加入者ユニット、無線呼び出し装置、携帯電話、携帯情報端末（Personal Digital Assistant：ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、タブレット、ネットブック、ノートブックコンピュータ、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家庭用電化製品、スマートウォッチやスマートクロージングのようなウェアラブルデバイス、医療機器やｅＨｅａｌｔｈデバイス、ロボット、産業機器、ドローン、乗用車、トラック、列車、航空機などの輸送手段などを含む、任意の装置またはデバイスを含むか、または、その中に具現化されてもよいことが理解される。
通信システム１００は、また、基地局１１４ａと基地局１１４ｂを含むことができる。基地局１１４ａは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの少なくとも１つと無線でインターフェースを取って、コアネットワーク１０６／１０７／１０９やインターネット１１０やその他のネットワーク１１２などの１つ以上の通信ネットワークへのアクセスを円滑にするように構成された任意の種類のデバイスであってもよい。基地局１１４ｂは、遠隔無線ヘッド（Remote Radio Head：ＲＲＨ）１１８ａ、１１８ｂや送受信ポイント（ＴＲＰ）１１９ａ、１１９ｂのうち少なくとも１つと有線または無線でインターフェースを取って、コアネットワーク１０６／１０７／１０９やインターネット１１０やその他のネットワーク１１２などの１つ以上の通信ネットワークへのアクセスを円滑にするように構成された任意の種類のデバイスであってもよい。ＲＲＨ１１８ａ、１１８ｂは、ＷＴＲＵ１０２ｃの少なくとも１つと無線でインターフェースを取って、コアネットワーク１０６／１０７／１０９やインターネット１１０やその他のネットワーク１１２などの１つ以上の通信ネットワークへのアクセスを円滑にするように構成された任意の種類のデバイスであってもよい。ＴＲＰ１１９ａ、１１９ｂは、ＷＴＲＵ１０２ｄの少なくとも１つと無線でインターフェースを取って、コアネットワーク１０６／１０７／１０９やインターネット１１０やその他のネットワーク１１２などの１つ以上の通信ネットワークへのアクセスを円滑にするように構成された任意の種類のデバイスであってもよい。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、無線基地局装置（Base Transceiver Station：ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（Access Point：ＡＰ）、無線ルータなどであってもよい。各基地局１１４ａ、１１４ｂは単一要素として図示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは任意の数の相互接続された基地局やネットワーク要素を含むことができることは理解されるであろう。
基地局１１４ａはＲＡＮ１０３／１０４／１０５の一部であってもよく、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５は、基地局コントローラ（Base Station Controller：ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（Radio Network Controller：ＲＮＣ）、中継ノードなどの他の基地局やネットワーク要素（図示せず）を含むことができる。基地局１１４ｂはＲＡＮ１０３ｂ／１０４ｂ／１０５ｂの一部であってもよく、ＲＡＮ１０３ｂ／１０４ｂ／１０５ｂは、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなどの他の基地局やネットワーク要素（図示せず）を含むことができる。基地局１１４ａは、セル（図示せず）と称することもある特定の地理的領域内の無線信号を送受信するように構成されうる。基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と称することもある特定の地理的領域内の有線や無線の信号を送受信するように構成されうる。セルは、さらにセルセクタに分割することができる。例えば、基地局１１４ａに対応するセルを３つのセクタに分割することができる。一実施形態においては、基地局１１４ａは、そのようにして、例えば、セルの各セクタ当たり１つとなる、３つの送受信機を含むことができる。一実施形態においては、基地局１１４ａは、多入力多出力（Multiple Input Multiple Output：ＭＩＭＯ）技術を採用することができ、したがって、セルの各セクタ当たり複数の送受信機を利用することができる。
基地局１１４ａは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのうちの１つ以上と、エアインターフェース１１５／１１６／１１７を介して通信してもよく、エアインターフェース１１５／１１６／１１７は、任意の適切な無線通信リンク（例えば、無線周波数（Radio Frequency：ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（Infrared：ＩＲ）、紫外線（Ultraviolet：ＵＶ）、可視光、センチ波、ミリ波など）であってもよい。エアインターフェース１１５／１１６／１１７としては、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使って構築することができる。
基地局１１４ｂは、ＲＲＨ１１８ａ、１１８ｂやＴＲＰ１１９ａ、１１９ｂのうち１つ以上と、有線またはエアインターフェース１１５ｂ／１１６ｂ／１１７ｂを介して通信してもよく、エアインターフェース１１５／１１６／１１７は、任意の適切な有線（例えば、ケーブルや光ファイバなど）または無線通信リンク（例えば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光、センチ波、ミリ波など）であってもよい。エアインターフェース１１５ｂ／１１６ｂ／１１７ｂは、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使って構築することができる。
ＲＲＨ１１８ａ、１１８ｂやＴＲＰ１１９ａ、１１９ｂは、ＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄのうち１つ以上と、エアインターフェース１１５ｃ／１１６ｃ／１１７ｃを介して通信してもよく、エアインターフェース１１５ｃ／１１６ｃ／１１７ｃは、任意の適切な無線通信リンク（例えば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光、センチ波、ミリ波など）であってもよい。エアインターフェース１１５ｃ／１１６ｃ／１１７ｃは、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使って構築することができる。
より具体的には、上記のように、通信システム１００は多重アクセスシステムでもよく、例えば、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access：ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（Time Division Multiple Access：ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（Frequency Division Multiple Access：ＦＤＭＡ）、直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリア周波数分割多元接続（Single Carrier Frequency Division Multiple Access：ＳＣ−ＦＤＭＡ）などの、１つ以上のチャネルアクセス方式を採用することができる。例えば、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５内の基地局１１４ａとＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、またはＲＡＮ１０３ｂ／１０４ｂ／１０５ｂ内のＲＲＨ１１８ａ、１１８ｂおよびＴＲＰ１１９ａ、１１９ｂとＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ユニバーサルモバイル通信システム（Universal Mobile Telecommunications System：ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（Terrestrial Radio Access：ＵＴＲＡ）などの無線技術を使用してもよく、該技術は広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使ったエアインターフェース１１５／１１６／１１７または１１５ｃ／１１６ｃ／１１７ｃをそれぞれ構築することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（High-Speed Packet Access：ＨＳＰＡ）や進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（High-Speed Downlink Packet Access：ＨＳＤＰＡ）や高速アップリンクパケットアクセス（High-Speed Uplink Packet Access：ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。
一実施形態においては、基地局１１４ａとＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、またはＲＡＮ１０３ｂ／１０４ｂ／１０５ｂ内のＲＲＨ１１８ａ、１１８ｂおよびＴＲＰ１１９ａ、１１９ｂとＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を使用してもよく、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）やＬＴＥアドバンスト（LTE-Advanced：ＬＴＥ−Ａ）を使ったエアインターフェース１１５／１１６／１１７または１１５ｃ／１１６ｃ／１１７ｃをそれぞれ構築してもよい。将来は、エアインターフェース１１５／１１６／１１７は３ＧＰＰ ＮＲ技術を使用してもよい。
一実施形態においては、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５内の基地局１１４ａとＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、またはＲＡＮ１０３ｂ／１０４ｂ／１０５ｂ内のＲＲＨ１１８ａ、１１８ｂおよびＴＲＰ１１９ａ、１１９ｂとＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ ８０２．１６（例えば、マイクロ波アクセスの世界的相互運用性（Worldwide Interoperability for Microwave Access：ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ−ＤＯ、暫定基準（Interim Standard：ＩＳ）２０００（ＩＳ−２０００）、暫定基準９５（ＩＳ−９５）、暫定基準８５６（ＩＳ−８５６）、モバイル通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ）、ＧＳＭ進化型高速データレート（Enhanced Data rates for GSM Evolution：ＥＤＧＥ）、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を使用してもよい。
図２の基地局１１４ｃは、例えば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、またはアクセスポイントでもよく、事業所、家庭、車両、キャンパスなどの局所的な区域における無線接続性を円滑にするための任意の適切なＲＡＴを利用してもよい。一実施形態においては、基地局１１４ｃとＷＴＲＵ１０２ｅは、ＩＥＥＥ ８０２．１１などの無線技術を使用して無線ローカルエリアネットワーク（Wireless Local Area Network：ＷＬＡＮ）を構築してもよい。一実施形態においては、基地局１１４ｃとＷＴＲＵ１０２ｄは、ＩＥＥＥ ８０２．１５などの無線技術を使用して無線パーソナルエリアネットワーク（Wireless Personal Area Network：ＷＰＡＮ）を構築してもよい。さらに他の実施形態においては、基地局１１４ｃとＷＴＲＵ１０２ｅは、セルラーベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用してピコセルまたはフェムトセルを構築してもよい。図２に示すように、基地局１１４ｂはインターネット１１０と直接接続されてもよい。そのように、基地局１１４ｃは、コアネットワーク１０６／１０７／１０９を介する必要なしにインターネット１１０にアクセスできる。
ＲＡＮ１０３／１０４／１０５やＲＡＮ１０３ｂ／１０４ｂ／１０５ｂはコアネットワーク１０６／１０７／１０９と通信可能であり、コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、音声やデータやアプリケーションやボイスオーバーインターネットプロトコル（Voice Over Internet Protocol：ＶｏＩＰ）サービスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうち１つ以上に提供するように構成された任意の種類のネットワークであってもよい。例えば、コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、呼制御、ビリングサービス、モバイル位置情報サービス、プリペイドコーリング、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供したり、ユーザ認証などの高度セキュリティ機能を実行したりしてもよい。
図２には図示しないが、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５やＲＡＮ１０３ｂ／１０４ｂ／１０５ｂやコアネットワーク１０６／１０７／１０９は、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５やＲＡＮ１０３ｂ／１０４ｂ／１０５ｂと同一のＲＡＴまたは異なるＲＡＴを採用している他のＲＡＮと、直接または間接的に通信可能であることは理解されるであろう。例えば、コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用しうるＲＡＮ１０３／１０４／１０５やＲＡＮ１０３ｂ／１０４ｂ／１０５ｂと接続されていることに加えて、ＧＳＭ無線技術を採用している別のＲＡＮ（図示せず）とも通信可能である。
コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅがＰＳＴＮ１０８やインターネット１１０やその他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとして機能することができる。ＰＳＴＮ１０８は、基本電話サービス（Plain Old Telephone Service：ＰＯＴＳ）を提供する回路交換式電話網を含むことができる。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコル群の中のトランスミッションコントロールプロトコル（Transmission Control Protocol：ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（User Datagram Protocol：ＵＤＰ）、インターネットプロトコル（Internet Protocol：ＩＰ）などの共通通信プロトコルを用いる相互接続されたコンピュータネットワークとデバイスのグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダが所有や運用をする有線または無線通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５やＲＡＮ１０３ｂ／１０４ｂ／１０５ｂと同一のＲＡＴまたは異なるＲＡＴを採用しうる１つ以上のＲＡＮと接続された別のコアネットワークを含むことができる。
通信システム１００におけるＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部または全部はマルチモード能力を有しうる。すなわち、例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅは、異なる無線ネットワークと異なる無線リンクを介して通信するための複数の送受信機を有しうる。例えば、図２に示すＷＴＲＵ１０２ｅは、セルラーベースの無線技術を採用しうる基地局１１４ａ、および、ＩＥＥＥ ８０２無線技術を採用しうる基地局１１４ｃと通信するように構成されうる。
図３は、例えば、ＷＴＲＵ１０２などの、本明細書に示す実施形態にしたがって無線通信用に構成された装置またはデバイスの一例のブロック図である。図３に示すように、例示のＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８と、送受信機１２０と、送受信要素１２２と、スピーカ／マイク１２４と、キーパッド１２６と、ディスプレイ／タッチパッド／インジケータ１２８と、取り外し不能メモリ１３０と、取り外し可能メモリ１３２と、電源１３４と、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）チップセット１３６と、その他の周辺機器１３８とを含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態との整合性を維持しながら上記要素の任意のサブコンビネーションを含むことができることは理解されるであろう。また、各実施形態では、基地局１１４ａ、１１４ｂや、基地局１１４ａ、１１４ｂが代表しうるノード（とりわけ、無線基地局装置（ＢＴＳ）、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、ホームノードＢ、進化型ホームノードＢ（Evolved Home Node-B：ｅＮｏｄｅＢ）、ホーム進化型ノードＢ（Home Evolved Node-B：ＨｅＮＢ）、ホーム進化型ノードＢゲートウェイ、およびプロキシノードなどであるが、これらに限らない）は、図３に示し本明細書で述べる要素の一部または全部を含むことができるということを想定している。
プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（Digital Signal Processor：ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連する１つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）回路、任意の他の種類の集積回路（Integrated Circuit：ＩＣ）、状態マシンなどであってもよい。プロセッサ１１８は、ＷＴＲＵ１０２の無線環境下での動作を可能にする信号符号化や、データ処理や、電源制御や、入出力処理や、任意のその他の機能などを実行することができる。プロセッサ１１８は送受信機１２０に接続されてもよく、送受信機１２０は送受信要素１２２に接続されてもよい。図３はプロセッサ１１８と送受信機１２０を別々の構成要素として図示しているが、プロセッサ１１８と送受信機１２０を１つの電子パッケージまたはチップに統合してもよいことは理解されるであろう。
送受信要素１２２は、エアインターフェース１１５／１１６／１１７を介して基地局（例えば、基地局１１４ａ）と信号の送受信を行うように構成されうる。例えば、一実施形態においては、送受信要素１２２はＲＦ信号を送受信するように構成されたアンテナであってもよい。図２には図示しないが、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５やコアネットワーク１０６／１０７／１０９はＲＡＮ１０３／１０４／１０５と同一のＲＡＴまたは異なるＲＡＴを採用している他のＲＡＮと直接または間接的に通信可能であることは理解されるであろう。例えば、コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用しうるＲＡＮ１０３／１０４／１０５と接続されていることに加えて、ＧＳＭ無線技術を採用している別のＲＡＮ（図示せず）とも通信可能である。
コアネットワーク１０６／１０７／１０９は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８やインターネット１１０やその他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとして機能しうる。ＰＳＴＮ１０８は、基本電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回路交換式電話網を含むことができる。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコル群の中のトランスミッションコントロールプロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、インターネットプロトコル（ＩＰ）などの共通通信プロトコルを用いる相互接続されたコンピュータネットワークとデバイスのグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダが所有や運用をする有線または無線通信ネットワークを含むことができる。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５と同一のＲＡＴまたは異なるＲＡＴを採用しうる１つ以上のＲＡＮと接続された別のコアネットワークを含むことができる。
通信システム１００におけるＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部または全部はマルチモード能力を有しうる。すなわち、例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線ネットワークと異なる無線リンクを介して通信するための複数の送受信機を有しうる。例えば、図２に示すＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラーベースの無線技術を採用しうる基地局１１４ａ、および、ＩＥＥＥ ８０２無線技術を採用しうる基地局１１４ｂと通信するように構成されうる。
図３は、例えば、ＷＴＲＵ１０２などの、本明細書に示す実施形態にしたがって無線通信用に構成された装置またはデバイスの一例のブロック図である。図３に示すように、例示のＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８と、送受信機１２０と、送受信要素１２２と、スピーカ／マイク１２４と、キーパッド１２６と、ディスプレイ／タッチパッド／インジケータ１２８と、取り外し不能メモリ１３０と、取り外し可能メモリ１３２と、電源１３４と、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）チップセット１３６と、その他の周辺機器１３８とを含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態との整合性を維持しながら上記要素の任意のサブコンビネーションを含むことができることは理解されるであろう。また、各実施形態では、基地局１１４ａ、１１４ｂや、基地局１１４ａ、１１４ｂが代表しうるノード（とりわけ、無線基地局装置（ＢＴＳ）、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、ホームノードＢ、進化型ホームノードＢ（ｅノードＢ）、ホーム進化型ノードＢ（ＨｅＮＢ）、ホーム進化型ノードＢゲートウェイ、およびプロキシノードなどであるが、これらに限らない）は、図３に示し本明細書で述べる要素の一部または全部を含むことができるということを想定している。
プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連する１つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、任意の他の種類の集積回路（ＩＣ）、状態マシンなどであってもよい。プロセッサ１１８は、ＷＴＲＵ１０２の無線環境下での動作を可能にする信号符号化や、データ処理や、電源制御や、入出力処理や、任意のその他の機能などを実行することができる。プロセッサ１１８は送受信機１２０に接続されてもよく、送受信機１２０は送受信要素１２２に接続されてもよい。図３はプロセッサ１１８と送受信機１２０を別々の構成要素として図示しているが、プロセッサ１１８と送受信機１２０を１つの電子パッケージまたはチップに統合してもよいことは理解されるであろう。
送受信要素１２２は、エアインターフェース１１５／１１６／１１７を介して基地局（例えば、基地局１１４ａ）と信号の送受信を行うように構成されうる。例えば、一実施形態においては、送受信要素１２２はＲＦ信号を送受信するように構成されたアンテナであってもよい。一実施形態においては、送受信要素１２２は、例えば、ＩＲやＵＶや可視光の信号を送受信するように構成されたエミッタ／検出器であってもよい。さらに１つの実施形態においては、送受信要素１２２はＲＦおよび光信号のどちらも送受信するように構成されうる。送受信要素１２２は無線信号の任意の組み合わせを送受信するように構成されうることは理解されるであろう。
加えて、図３には、送受信要素１２２は単一要素として図示されているが、ＷＴＲＵ１０２は任意の数の送受信要素１２２を含んでもよい。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２はＭＩＭＯ技術を採用してもよい。このように、一実施形態においては、ＷＴＲＵ１０２は、無線信号をエアインターフェース１１５／１１６／１１７を介して送受信するための２つ以上の送受信要素１２２（例えば、複数のアンテナ）を含んでもよい。
送受信機１２０は送受信要素１２２に送信させる信号を変調し、送受信要素１２２が受信した信号を復調するように構成されうる。上記のように、ＷＴＲＵ１０２はマルチモード能力を有しうる。そのため、送受信機１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、例えば、ＵＴＲＡやＩＥＥＥ ８０２．１１などの複数のＲＡＴを介して通信できるように、複数の送受信機を含むことができる。
ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイク１２４やキーパッド１２６やディスプレイ／タッチパッド／インジケータ１２８（例えば、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）表示ユニットまたは有機発光ダイオード（Organic Light-Emitting Diode：ＯＬＥＤ）表示ユニット）に接続されて、そこからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ１１８は、また、ユーザデータをスピーカ／マイク１２４やキーパッド１２６やディスプレイ／タッチパッド／インジケータ１２８に出力することができる。さらに、プロセッサ１１８は、取り外し不能メモリ１３０や取り外し可能メモリ１３２などの任意の適切なメモリからの情報にアクセスし、そこにデータを保存することができる。取り外し不能メモリ１３０はランダムアクセスメモリ（random-access memory：ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（Read-Only Memory：ＲＯＭ）、ハードディスク、または任意のその他の種類の記憶装置を含むことができる。取り外し可能メモリ１３２は加入者識別モジュール（Subscriber Identity Module：ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（Secure Digital：ＳＤ）メモリカードなどを含むことができる。一実施形態においては、プロセッサ１１８は、例えばサーバもしくはホームコンピュータ（図示せず）上にあるＷＴＲＵ１０２上に物理的に位置しないメモリからの情報にアクセスし、そこにデータを保存してもよい。
プロセッサ１１８は電源１３４から電力を受け取ることが可能であり、ＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素に対して電力の分配や制御をするように構成されうる。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力を供給するための任意の適切なデバイスであってもよい。例えば、電源１３４は、１つ以上の乾電池、太陽電池、燃料電池などを含むことができる。
プロセッサ１１８は、また、ＷＴＲＵ１０２の現在の位置に関する位置情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成されることが可能なＧＰＳチップセット１３６に接続されてもよい。ＷＴＲＵ１０２は、ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはそれに代えて、基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインターフェース１１５／１１６／１１７を介して位置情報を受信することと、２つ以上の近隣の基地局から受信されている信号のタイミングに基づいて自身の位置を決定することとの少なくとも一方を実行することができる。ＷＴＲＵ１０２は、一実施形態との整合性を維持しながら、任意の適切な位置決定方法によって位置情報を取得してもよいことは理解されるであろう。
プロセッサ１１８は、その他の周辺機器１３８にさらに接続されてもよく、その他の周辺機器１３８は、追加的特徴や、機能性や、有線または無線接続性を提供する１つ以上のソフトウェアやハードウェアのモジュール含むことができる。例えば、周辺機器１３８は、加速度計や生体計測（例えば、指紋）センサなどの各種センサ、電子コンパス、衛星トランシーバ、（写真またはビデオ用）デジタルカメラ、ユニバーサルシリアルバス（Universal Serial Bus：ＵＳＢ）ポートまたはその他の相互接続インターフェース、振動デバイス、テレビジョントランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（Frequency Modulated：ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザなどを含むことができる。
ＷＴＲＵ１０２は、センサ、家庭用電化製品、スマートウォッチやスマートクロージングのようなウェアラブルデバイス、医療機器やｅＨｅａｌｔｈデバイス、ロボット、産業機器、ドローン、乗用車、トラック、列車、航空機などの輸送手段などの、他の装置またはデバイス内に具現化されてもよい。ＷＴＲＵ１０２は、別の、そのような装置またはデバイスの構成要素、モジュール、またはシステムに、周辺機器１３８の１つを含みうる相互接続インターフェースなどの１つ以上の相互接続インターフェースを介して接続されてもよい。
図４は、一実施形態に係るＲＡＮ１０３とコアネットワーク１０６のシステム図である。上記のように、ＲＡＮ１０３は、ＵＴＲＡ無線技術を用いて、エアインターフェース１１５を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０３はコアネットワーク１０６とも通信することができる。図４に示すように、ＲＡＮ１０３は、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含んでもよく、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、それぞれ、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとエアインターフェース１１５を介して通信するための１つ以上の送受信機を含むことができる。各ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、ＲＡＮ１０３内の特定のセル（図示せず）と関連付けられてもよい。ＲＡＮ１０３はＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂをさらに含むことができる。ＲＡＮ１０３は、一実施形態との整合性を維持しながら、任意の数のノードＢやＲＮＣを含みうることは理解されるであろう。
図４に示すように、ノードＢ１４０ａ、１４０ｂはＲＮＣ１４２ａと通信することができる。さらに、ノードＢ１４０ｃはＲＮＣ１４２ｂと通信してすることができる。ノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｉｕｂインターフェースを介して、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂそれぞれと通信してすることができる。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂは、Ｉｕｒインターフェースを介して相互に通信することができる。各ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂは、接続相手のノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃのそれぞれを制御するように構成されうる。加えて、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂの各々は、外部ループ電源制御、負荷制御、承認制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバ制御、マクロダイバーシティ、セキュリティ機能、データ暗号化などの、他の機能性を実行またはサポートするように構成されうる。
図４に示すコアネットワーク１０６は、メディアゲートウェイ（Media Gateway：ＭＧＷ）１４４と、モバイルスイッチングセンタ（Mobile Switching Center：ＭＳＣ）１４６と、サービング汎用パケット無線サービス（General Packet Radio Service：ＧＰＲＳ）サポートノード（Serving GPRS Support Node：ＳＧＳＮ）１４８と、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（Gateway GPRS Support Node：ＧＧＳＮ）１５０とのうち少なくとも１つを含むことができる。上記要素の各々はコアネットワーク１０６の部分として図示されているが、これらの要素のうちのいずれも、コアネットワークオペレータ以外の事業体による所有や運用が可能なことは理解されるであろう。
ＲＡＮ１０３内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＣＳインターフェースを介して、コアネットワーク１０６内のＭＳＣ１４６に接続されてもよい。ＭＳＣ１４６はＭＧＷ１４４に接続されてもよい。ＭＳＣ１４６とＭＧＷ１４４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の固定通信デバイスの間の通信を円滑にすることができる。
ＲＡＮ１０３内のＲＮＣ１４２ａは、さらに、ＩｕＰＳインターフェースを介して、コアネットワーク１０６内のＳＧＳＮ１４８に接続されてもよい。ＳＧＳＮ１４８はＧＧＳＮ１５０に接続されてもよい。ＳＧＳＮ１４８とＧＧＳＮ１５０は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスの間の通信を円滑にすることができる。
上記のように、コアネットワーク１０６は、さらに、他のサービスプロバイダが所有や運用をする有線または無線ネットワークを含みうるネットワーク１１２に接続されてもよい。
図５は、一実施形態に係るＲＡＮ１０４とコアネットワーク１０７のシステム図である。上記のように、ＲＡＮ１０４は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を用いて、エアインターフェース１１６を介して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０７とも通信できる。
ＲＡＮ１０４は、ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃを含みうるが、ＲＡＮ１０４は、一実施形態との整合性を維持しながら、任意の数のｅノードＢを含みうることは理解されるであろう。ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとエアインターフェース１１６を介して通信するための１つ以上の送受信機を含むことができる。一実施形態においては、ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃはＭＩＭＯ技術を具現化しうる。そのため、ｅノードＢ１６０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、そこから無線信号を受信しうる。
ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々は、特定のセル（図示せず）に関連付けられてもよく、無線リソース管理上の決定、ハンドオーバの決定、アップリンクやダウンリンクにおけるユーザのスケジューリングなどの処理をするように構成されうる。図５に示すように、ｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、Ｘ２インターフェースを介して、相互に通信することができる。
図５に示すコアネットワーク１０７は、モビリティ管理ゲートウェイ（ＭＭＥ）１６２と、サービングゲートウェイ１６４と、パケットデータネットワーク（Packet Data Network：ＰＤＮ）１６６とを含むことができる。上記要素の各々はコアネットワーク１０７の部分として図示されているが、これらの要素のうちのいずれも、コアネットワークオペレータ以外の事業体によって所有や運用をされてもよいことは理解されるであろう。
ＭＭＥ１６２は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続されてもよく、制御ノードとして機能してもよい。例えば、ＭＭＥ１６２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザの認証、ベアラのアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期アタッチ中における特定のサービングゲートウェイの選択などを司ってもよい。ＭＭＥ１６２は、さらに、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭやＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を用いる他のＲＡＮ（図示せず）の間の切り替えをするための、制御プレーン機能を提供してもよい。
サービングゲートウェイ１６４は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４内のｅノードＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続されてもよい。サービングゲートウェイ１６４は、一般に、ユーザデータパケットをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃから、またはそこへルーティングおよびフォワーディングすることができる。サービングゲートウェイ１６４は、さらに、ｅノードＢ間のハンドオーバ中におけるユーザプレーンのアンカリング、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃがダウンリンクデータを利用可能なときのページングのトリガリング、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストの管理および記憶などの、他の機能を実行することができる。
サービングゲートウェイ１６４は、さらに、ＰＤＮゲートウェイ１６６に接続されてもよく、ＰＤＮゲートウェイ１６６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスの間の通信を円滑にすることができる。
コアネットワーク１０７は、他のネットワークとの通信を円滑にしうる。例えば、コアネットワーク１０７は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の固定通信デバイスの間の通信を円滑にすることができる。例えば、コアネットワーク１０７は、コアネットワーク１０７とＰＳＴＮ１０８の間のインターフェースとして機能するＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（IP Multimedia Subsystem：ＩＭＳ）サーバ）を含むか、またはそれと通信してもよい。さらに、コアネットワーク１０７は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、他のサービスプロバイダが所有や運用をする有線または無線通信ネットワークを含みうるネットワーク１１２へのアクセスを提供することができる。
図６は、一実施形態に係るＲＡＮ１０５とコアネットワーク１０９のシステム図である。ＲＡＮ１０５は、ＩＥＥＥ ８０２．１６無線技術を用いて、エアインターフェース１１７を介して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するアクセスサービスネットワーク（Access Service Network：ＡＳＮ）であってもよい。後にさらに論じるように、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、ＲＡＮ１０５と、コアネットワーク１０９との異なる機能エンティティ間の通信リンクを、基準ポイントとして定義することができる。
図６に示すように、ＲＡＮ１０５は基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃとＡＳＮゲートウェイ１８２を含みうるが、ＲＡＮ１０５は、一実施形態との整合性を維持しながら、任意の数の基地局とＡＳＮゲートウェイを含みうることは理解されるであろう。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃの各々は、ＲＡＮ１０５内の特定のセルに関連付けられてもよく、エアインターフェース１１７を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つ以上の送受信機を含むことができる。一実施形態においては、基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃはＭＩＭＯ技術を具現化しうる。そのため、基地局１８０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、そこから無線信号を受信しうる。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、さらに、ハンドオフトリガリング、トンネル確立、無線リソース管理、トラフィック分類、サービスの品質（ＱｏＳ）ポリシー強制などのモビリティ管理機能を提供することができる。ＡＳＮゲートウェイ１８２は、トラフィック集約ポイントとして機能することができ、ページング、加入者プロファイルのキャッシング、コアネットワーク１０９へのルーティングなどを司ることができる。
ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＲＡＮ１０５の間のエアインターフェース１１７を、ＩＥＥＥ ８０２．１６仕様を具現化したＲ１基準ポイントとして定義することができる。さらに、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々は、コアネットワーク１０９との論理インターフェース（図示せず）を構築することができる。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとコアネットワーク１０９の間の論理インターフェースを、認証、許可、ＩＰホスト構成管理、およびモビリティ管理のうち少なくとも１つのために使用されうるＲ２基準ポイントとして定義することができる。
基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃの各々の間の通信リンクを、ＷＴＲＵハンドオーバ、および、基地局間のデータの転送を円滑にするためのプロトコルを含むＲ８基準ポイントとして定義することができる。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃとＡＳＮゲートウェイ１８２の間の通信リンクをＲ６基準ポイントとして定義することができる。Ｒ６基準ポイントは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々に関連付けられたモビリティイベントに基づくモビリティ管理を円滑にするためのプロトコルを含むことができる。
図６に示すように、ＲＡＮ１０５はコアネットワーク１０９に接続してもよい。ＲＡＮ１０５とコアネットワーク１０９の間の通信リンクを、例えば、データ転送およびモビリティ管理能力を促進するためのプロトコルを含むＲ３基準ポイントとして定義することができる。コアネットワーク１０９は、モバイルＩＰホームエージェント（Mobile IP Home Agent：ＭＩＰ−ＨＡ）１８４と、認証、許可、アカウンティング（Authentication, Authorization, Accounting：ＡＡＡ）サーバ１８６と、ゲートウェイ１８８とを含むことができる。上記要素の各々はコアネットワーク１０９の部分として図示されているが、これらの要素のうちのいずれも、コアネットワークオペレータ以外の事業体によって所有や運用をされてもよいことは理解されるであろう。
ＭＩＰ−ＨＡはＩＰアドレス管理を司ることができ、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが異なるＡＳＮや異なるコアネットワークの間をローミングできるようにすることもできる。ＭＩＰ−ＨＡ１８４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスの間の通信を円滑にすることができる。ＡＡＡサーバ１８６は、ユーザ認証とユーザサービスのサポートを司ることができる。ゲートウェイ１８８は、他のネットワークとの相互作用を円滑にすることができる。例えば、ゲートウェイ１８８は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の固定通信デバイスの間の通信を円滑にすることができる。さらに、ゲートウェイ１８８は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、他のサービスプロバイダが所有や運用をする有線または無線通信ネットワークを含みうるネットワーク１１２へのアクセスを提供することができる。
図６には図示しないが、ＲＡＮ１０５は他のＡＳＮに接続されてもよく、コアネットワーク１０９は他のコアネットワークと接続されてもよいことは理解されるであろう。ＲＡＮ１０５と他のＡＳＮとの間の通信リンクをＲ４基準ポイントとして定義することができ、Ｒ４基準ポイントは、ＲＡＮ１０５と他のＡＳＮとの間の、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのモビリティを調整するためのプロトコルを含むことができる。コアネットワーク１０９と他のコアネットワークの間の通信リンクを、Ｒ５基準として定義することができ、Ｒ５基準は、ホームコアネットワークと訪問先コアネットワークの間の相互作用を円滑にするためのプロトコルを含むことができる。
本明細書で説明され、図２〜図６に示されたコアネットワークエンティティは、特定の既存の３ＧＰＰ仕様においてそれらのエンティティに付けられた名前で識別されるが、将来は、それらのエンティティや機能性は他の名前で識別される可能性があり、特定のエンティティまたは機能性は、３ＧＰＰが発行する、３ＧＰＰ ＮＲ仕様を含む将来の仕様において、組み合わされる可能性があることが理解される。そのため、説明され、図２〜図６に示された特定のネットワークエンティティおよび機能性は、単に例として提示したものであり、本明細書に開示され、特許請求された主題は、現在定義されているかまたは将来定義される任意の類似の通信システムの中に具現化または実装してもよいことが理解される。
図７は、図２〜図６に示された通信ネットワークの１つ以上の装置を実現しうる、例えば、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５内の特定のノードや機能エンティティ、コアネットワーク１０６／１０７／１０９、ＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、またはその他のネットワーク１１２などの、コンピューティングシステム９０の一例のブロック図である。コンピューティングシステム９０は、コンピュータまたはサーバを含むことができ、主としてコンピュータ読み取り可能な命令によって制御されてもよく、その命令はソフトウェア形式であってもよく、ソフトウェアは任意の場所に、あるいは任意の手段によって保存もしくはアクセスされてもよい。そのようなコンピュータ読み取り可能な命令は、プロセッサ９１内で実行されて、コンピューティングシステム９０を作動させることができる。プロセッサ９１は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連する１つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、任意の他の種類の集積回路（ＩＣ）、状態マシンなどであってもよい。プロセッサ９１は、コンピューティングシステム９０の通信ネットワーク内での動作を可能にする信号符号化や、データ処理や、電源制御や、入出力処理や、任意のその他の機能などを実行することができる。コプロセッサ８１は、メインプロセッサ９１とは別個の、追加的機能を実行するか、またはプロセッサ９１をアシストするオプショナルプロセッサである。プロセッサ９１とコプロセッサ８１のうち少なくとも一方は、本明細書に開示の方法と装置に関係するデータを受信、生成、および処理することができる。
作動中、プロセッサ９１は命令をフェッチし、解読し、実行し、そして、コンピューティングシステムの主たるデータ転送経路であるシステムバス８０を介して、他のリソースと情報をやりとりする。そのようなシステムバスは、コンピューティングシステム９０の構成要素を接続し、データ交換の媒介手段を規定する。システムバス８０は、典型的には、データを送信するためのデータラインと、アドレスを送信するためのアドレスラインと、割り込みを送信するためとシステムバスを動作させるための制御ラインとを含む。そのようなシステムバス８０の例は、周辺構成要素相互接続（Peripheral Component Interconnect：ＰＣＩ）バスである。
システムバス８０に接続されるメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８２と読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）９３を含む。そのようなメモリは、情報が保存され、読み出されることを可能にする回路を含む。ＲＯＭ９３は、一般に、容易に修正できない保存データを収納する。ＲＡＭ８２内に保存されたデータは、プロセッサ９１または他のハードウェアデバイスによって読み取られるか、もしくは変更されうる。ＲＡＭ８２とＲＯＭ９３のうち少なくとも一方へのアクセスは、メモリコントローラ９２によって制御されうる。メモリコントローラ９２は、命令が実行されると、仮想アドレスを物理アドレスに変換するアドレス変換機能を提供することができる。メモリコントローラ９２は、さらに、システム内のプロセスを隔離し、システムプロセスをユーザプロセスから隔離するメモリ保護機能を提供することができる。そのため、第１モードで実行中のプログラムは、それ自身のプロセス仮想アドレス空間によってマップされるメモリのみにアクセスすることができ、プロセス間のメモリ共有が設定されていない限り、別のプロセスの仮想アドレス空間内のメモリにアクセスすることはできない。
さらに、コンピューティングシステム９０は、プロセッサ９１から、プリンタ９４、キーボード８４、マウス９５、およびディスクドライブ８５などの周辺機器への命令伝達を司る周辺機器コントローラ８３を含むことができる。
ディスプレイコントローラ９６によって制御されるディスプレイ８６は、コンピューティングシステム９０によって生成される視覚出力を表示するために使用される。そのような視覚出力は、テキスト、グラフィックス、動画グラフィックス、およびビデオを含むことができる。視覚出力は、グラフィカルユーザインターフェース（Graphical User Interface：ＧＵＩ）の形態で提示されうる。ディスプレイ８６は、ブラウン管（Cathode-Ray Tube：ＣＲＴ）ベースのビデオディスプレイ、ＬＣＤベースのフラットパネルディスプレイ、ガスプラズマベースのフラットパネルディスプレイ、またはタッチパネルを用いて実現されうる。ディスプレイコントローラ９６は、ディスプレイ８６に送信されるビデオ信号を生成するために必要な電子部品を含む。
さらに、コンピューティングシステム９０は、図２〜図６のＲＡＮ１０３／１０４／１０５、コアネットワーク１０６／１０７／１０９、ＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、またはその他のネットワーク１１２などの外部通信ネットワークにコンピューティングシステム９０を接続するために使用されうる、例えば、ネットワークアダプタ９７などの通信回路を含むことができ、それによって、コンピューティングシステム９０がネットワークの他のノードまたは機能エンティティと通信することを可能にすることができる。通信回路は、単独に、またはプロセッサ９１と共に使用されて、本明細書に記載された特定の装置、ノード、または機能エンティティの送信および受信ステップを実行することができる。
本明細書で説明されるシステム、方法、およびプロセスのうちのいずれかまたはすべては、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体上に記憶されたコンピュータ実行可能な命令（例えば、プログラムコード）の形態で具現化されることができ、その命令は、プロセッサ１１８または９１などのプロセッサによって実行されると、プロセッサに、本明細書で説明されるシステム、方法、およびプロセスを実行または具現化させることが理解される。具体的には、本明細書で説明されるステップ、動作、または機能のうちのいずれかは、そのような、無線および有線ネットワーク通信のうち少なくとも一方のために構成された装置またはコンピューティングシステムのプロセッサ上で実行される、コンピュータ実行可能な命令の形態に具現化されうる。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、情報の記憶のための任意の非一過性の（例えば、有形、すなわち、物理的な）方法または技術の中に具現化される、揮発性および不揮発性、取り外し可能および取り外し不能な媒体を含むが、そのようなコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は信号を含まない。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory：ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリまたは他のメモリ技術、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（Compact Disc Read-Only Memory：ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタルバーサタイルディスク（Digital Versatile Disc：ＤＶＤ）または他の光学ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、または所望の情報を記憶するために使用可能で、コンピューティングシステムによってアクセス可能な任意の他の有形すなわち物理的媒体を含むが、それらに限定されない。
ＩＴＵ−Ｒ Ｍ．２０８３ ２０２０年以降の国際モバイル通信（ＩＭＴ）（ＩＭＴ２０２０）（ITU-R M.2083 International Mobile Telecommunications (IMT) for 2020 and Beyond (IMT 2020)）は、現在のＩＭＴを超える使用法シナリオとアプリケーションの多様なファミリーへの拡張について説明している。幅広い種類の可能性が、これらの意図された異なる使用法シナリオとアプリケーションに緊密に結びつけられるであろう。想定される使用法シナリオのファミリーには、例えば、高度モバイルブロードバンド（Enhanced Mobile Broadband：ｅＭＢＢ）、超高信頼性低遅延通信（Ultra-Reliable and Low Latency Communications：ＵＲＬＬＣ）、および大規模マシンタイプ通信（Massive Machine Type Communications：ｍＭＴＣ）が含まれる。
３ＧＰＰ ＴＲ ３８．９１３、次世代アクセス技術に関するシナリオと要件に関する検討（リリース１４）Ｖ０．３．０は、新無線（ＮＲ）技術のシナリオおよび要件を定義している。ｅＭＢＢ、ＵＲＬＬＣ、およびｍＭＴＣのデバイスに関する重要業績評価指標（ＫＰＩ）を表３にまとめている。
システム情報（ＳＩ）は、ＵＥがネットワーク内でアクセスや動作をするために取得する必要のある、進化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）によってブロードキャストされる情報である。ＳＩは、マスター情報ブロック（ＭＩＢ）と多数のシステム情報ブロック（ＳＩＢ）に分けられる。ＭＩＢとＳＩＢの高レベルの概要は、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３００ 概説、ステージ２（リリース１３）（3GPP TS 36.300 Overall description; Stage 2 (Release 13)）に提示されている。詳細な説明は、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１ 無線リソース制御（ＲＲＣ）、プロトコル仕様（リリース１３）（3GPP TS 36.331 Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 13)）で与えられる。
ＵＥは、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１に記述されているシステム情報取得手順を適用して、Ｅ−ＵＴＲＡＮによってブロードキャストされたアクセス層（ＡＳ）と非アクセス層（ＮＡＳ）に関係する情報を取得する。手順は、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態にあるＵＥとＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるＵＥに適用される。
図８に、システム取得手順の上位レベルの図を提示する。ＵＥは、まず、他システムの情報を受信する必要があるセルの最も重要な物理層情報を含むＭＩＢを取得する。ＭＩＢを取得したら、ＵＥはＳＩＢ１を取得する。ＳＩＢ１は、ＵＥがセルへのアクセスを許可されているかどうか評価する際の関連情報を含み、他のシステム情報のスケジューリングを定義している。ＳＩＢ１を取得したら、ＵＥは、ＳＩＢ１に含まれるＳＩＢスケジュールに従って、残りのシステム情報を取得する。
ＵＥは、システム情報取得手順を、以下のような数々のシチュエーションで、適用することができる。すなわち、セルの選択時（例えば、電源投入時）およびセルの再選択時、ハンドオーバ完了後、別の無線アクセス技術（ＲＡＴ）からＥ−ＵＴＲＡが入力された後、カバレッジ圏外からの復帰時、システム情報が変更されたことを通知された時点、ＥＴＷＳ通知、ＣＭＡＳ通知、およびＥＡＢパラメータ変更通知のうち少なくとも１つの存在を示す情報の受信時、ＣＤＭＡ２０００上位層からの要求の受信時、および最大有効期限を超過した時点。
図９に、ネットワークスライシング概念の上位レベルの図を提示する。ネットワークスライスは、特定のユースケースの通信サービス要件をサポートする一群のロジカルネットワーク機能から構成される。それは、オペレータまたはユーザの、例えば、加入またはターミナルタイプに基づいたニーズを満足させるように、ターミナルを選択されたスライスに導きうるものとする。ネットワークスライシングは、主として、コアネットワークの分割を対象とするが、例えば、３ＧＰＰ ＴＲ ２２．８９１，新しいサービスおよびマーケットテクノロジーイネーブラ（ＳＭＡＲＴＥＲ）の実現可能性検討、ステージ１（リリース１４）（3GPP TR 22.891, Feasibility Study on New Services and Markets Technology Enablers (SMARTER); Stage 1 (Release 14)）に説明されているように、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）が、複数スライスを、あるいは、異なるネットワークスライスのためにリソースを分割することさえもサポートする具体的機能性を必要としうることを除外するものではない。
電源投入後、ＵＥは、図１０に示すような、「アイドル」または「パケット通信」の２つの異なる状態をとることができる。電源投入後、およびセル検索実行後、ＵＥは、セルを選択し、「アイドル」に移行する。状態間の移行は、進化型パケットシステム（Evolved Packet System：ＥＰＳ）モビリティ管理（Evolved Packet System (EPS) Mobility Management：ＥＭＭ）、ＥＰＳ接続管理（EPS Connection Management：ＥＣＭ）、および無線リソース制御（ＲＲＣ）の機能によって全面的に管理される。各機能に関連付けられた状態の説明を表５にまとめている。
図１１は、互いにオーバーレイされたＥＭＭ、ＥＣＭ、およびＲＲＣの状態マシンの図解である。ＵＥが所定の状態にあるときの例を表６に提示する。対応する状態に対して各ＥＰＳエンティティ内に設定されるＵＥ位置情報を表７にまとめている。
図１２は、ＲＲＣ状態マシンのさらに詳細な図解である。ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態においては、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）内にはＲＲＣコンテキストはなく、ＵＥは特定のセルに所属しない。ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態においては、データ転送は行われない。ＵＥは、低電力状態にあり、制御トラフィック、すなわち、流入トラフィックのページング通知やシステム情報の変更などの制御チャネルブロードキャストをリッスンするだけである。ＵＥは、まず、ネットワークブロードキャストをリッスンすることによって自身をネットワークに同期させ、次に、「接続」状態への移行を依頼する要求をＲＲＣに出して、ＲＡＮとＵＥの間にＲＲＣコンテキストを確立するようにする必要がある。ＬＴＥアドバンストにおいては、目標時間はさらに50 msまで短縮される。
ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態下では、ＵＥのためのＲＲＣコンテキストと資源の割り当てがある。ＵＥが所属するセルは既知であり、ＵＥとネットワークの間のシグナリングのために用いられるＵＥの識別子である、セル無線ネットワーク一時識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）は構成済みである。ＵＥは、高電力状態にあり、進化型ノードＢ（ｅＮＢ）とデータをやりとりできる状態にある。ＵＥの電力を節約するために、不連続受信（ＤＲＸ）が用いられる。すべての無線送信は、たとえ少量であっても、高電力状態への移行を強いる。その後、送信が終了すると、非活動タイマが切れるまで、無線はこの高電力状態に留まる。タイマは、実際のデータ転送のサイズの影響を受けない。その後さらに、デバイスは、アイドルに戻れるようになるまで、さらに何回かの中間的状態を繰り返す必要があるかもしれない。タイマ作動による状態移行によって生じる「エネルギーテール」によって、周期的転送の、モバイルネットワーク上のネットワークアクセスパターンは、非常に非効率的なものとなる。図１３を参照のこと。
ＲＡＮ２＃９４会議において、ＮＲの「ＲＡＮ制御状態（RAN controlled state）」（論文によっては非活動（ＩＮＡＣＴＩＶＥ）状態とも呼ばれる。例えば、サムスン社による、Ｒ２−１６５７２２、ＮＲにおける新しいＲＲＣ状態に関する議論（R2-165722, Discussion on new RRC state in NR, by Samsung）参照）の概念について議論され、ＲＡＮ制御状態とは、ＲＡＮ／ＣＮ内において、シングリングが最小限に抑えられ、消費電力が最小化され、リソースコストが最小化され、この状態を利用する（そしてその恩恵を受ける）ＵＥの数が最大化されうる状態であるべきとされた。さらに、ＲＡＮ制御状態にあるＵＥは、ＲＡＮ要件によって必要とされる低遅延でデータ転送を開始できなければならない。ＲＡＮ２＃９５において、ＲＡＮ制御状態に関してさらに詳細な検討がされ、以下の合意に達した。
第１に、ＵＥは、一度に１つのＮＲ ＲＲＣ状態しかとれない。第２に、ＲＡＮとコアの間の接続（コントロールプレーン（Control Plane：ＣＰ）とユーザプレーン（User Plane：ＵＰ））は「新状態（new state）」に維持されるべきである。第３に、「新状態」にあるＵＥのために、ＵＥ宛のＲＡＮからの通知手順を使用するべきである。そして、通知に関するパラメータは、ＲＡＮ自身が構成すべきである。第４に、ＲＡＮは、「新状態」にあるＵＥのために、ＵＥが１つの「ＲＡＮベース通知エリア」から別のエリアに移動したときは、いつでもそれを認識すべきである。「新状態」のコアに対する開示の可能性、通知の送信方法（例えば、ビーム、ブロードキャストなど）、およびＣＮ位置更新とＲＡＮ更新の相互関連方法の問題は、必要があれば、さらに検討の余地がある。
ＬＴＥは、アイドルモードのアクセス層（ＡＳ）手順を含む。ＬＴＥにおいては、ＵＥのアイドルモード手順は、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３０４、アイドルモードにおけるユーザ装置（ＵＥ）手順（リリース１３）、Ｖ１３．２．０（3GPP TS 36.304, User Equipment (UE) procedures in idle mode (Release 13), V13.2.0）の、以下の４つのプロセスに細分化できる。すなわち、公衆地上モバイルネットワーク（Public Land Mobile Network：ＰＬＭＮ）の選択、セル選択および再選択、位置登録、および限定加入者グループ（Closed Subscriber Group：ＣＳＧ）の手動選択に対するサポート。
これらの手順間の関係を図１４に示す。ＵＥがスイッチオンされると、公衆地上モバイルネットワーク（ＰＬＭＮ）が、ＮＡＳによって選択される。選択されたＰＬＭＮに対して、関連するＲＡＴを設定可能である。３ＧＰＰ ＴＳ ２３．１２２、アイドルモードにおけるモバイルステーション（Mobile Station：ＭＳ）に関係するＮＡＳ機能（リリース１４）、Ｖ１４．０．０（3GPP TS 23.122, NAS functions related to Mobile Station (MS) in idle mode (Release 14), V14.0.0）を参照のこと。ＮＡＳは、可能なら、セル選択とセル再選択のためにＡＳが用いなければならない等価なＰＬＭＮのリストを提供するものとする。
セル選択では、ＵＥは、選択されたＰＬＭＮの適切なセルを検索し、その利用可能なサービスを提供するセルを選択し、さらに、ＵＥは、その制御チャネルに同調するものとする。この選択は、「セルへのキャンピング（camping on the cell）」として知られている。
より適切なセルを発見した場合、ＵＥは、セル再選択基準に従って、そのセルへの再選択を実施し、そこにキャンピングする。新しいセルが、少なくとも１つの、ＵＥが登録済みのトラッキングエリアに属さない場合、位置登録が実施される。
アイドルモードにおけるセルへのキャンピングの目的は５つある。第１に、それによって、ＵＥは、ＰＬＭＮからシステム情報を受信することができる。第２に、ＵＥが登録済みで、ＲＲＣ接続の確立を希望すれば、ＵＥがキャンピングしているセルの制御チャネル上のネットワークに最初にアクセスすることによって、ＵＥはＲＲＣ接続をすることができる。
第３に、ＰＬＭＮは、登録済みのＵＥへのコールを受信した場合、ＵＥがキャンピングしている一連のトラッキングエリアを（ほとんどの場合）知っている。ＰＬＭＮは、その後、この一連のトラッキングエリア内のすべてのセルの制御チャネル上のＵＥに対する「ページング」メッセージを送信する。すると、ＵＥは、登録されたトラッキングエリアの１つの中のセルの制御チャネルに同調しているため、そのページングメッセージを受信し、その制御チャネル上で応答することができる。
第４に、セルへのキャンピングによって、ＵＥは、ＥＴＷＳ通知およびＣＭＡＳ通知を受信することができる。第５に、セルへのキャンピングによって、ＵＥは、ＭＢＭＳサービスを受けることができる。
ＵＥが、キャンピングに適切なセルを発見できないか、位置登録に失敗した場合、ＵＥは、ＰＬＭＮ識別子に関わらず、セルにキャンピングを試み、「限定サービス（limited service）」状態に入る。
ＬＴＥは、アイドルモードにおけるセル選択および再選択を含む。３ＧＰＰ ＴＳ ３６．１３３、無線リソース管理のサポートに対する要件、（リリース１３）Ｖ１３．２．０（3GPP TS 36.133, Requirements for Support of Radio Resource Management (Release 13) V13.2.0）に規定されているように、ＵＥは、セル選択および再選択のための測定を実施するものとする。
ＮＡＳは、例えば、選択されたＰＬＭＮに関連付けられたＲＡＴを指定し、登録禁止エリアのリストと等価ＰＬＭＮのリストを維持することによって、セル選択を実施すべきＲＡＴを制御することができる。ＵＥは、アイドルモード測定とセル選択基準に基づいて、適切なセルを選択するものとする。
セル選択プロセスを高速化するために、ＵＥにおいて複数のＲＡＴのための記憶情報を利用することができる。
ＵＥは、セルにキャンピングしているときは、セル再選択基準に従って、定期的により良いセルを検索するものとする。より良いセルが発見された場合、そのセルが選択される。セルの変更は、ＲＡＴの変更を意味しうる。セル再選択の性能要件の詳細については、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．１３３に述べられている。
ＮＡＳは、セル選択および再選択が、ＮＡＳに関連する受信済みのシステム情報の変更をもたらすかどうかを知らされる。
通常のサービスに対しては、ＵＥは、ＰＬＭＮからシステム情報を受信し、ＰＬＭＮから、例えば、トラッキングエリア情報などの登録エリア情報を受信し、その他のＡＳおよびＮＡＳ情報を受信することができるように、適切なセルにキャンピングし、そのセルの制御チャネルに同調する。登録されたら、ＵＥは、ＰＬＭＮから、ページングおよび通知メッセージを受信して、接続モードへの移行を開始することができる。
図１５Ａおよび図１５Ｂは、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態におけるＬＴＥ ＵＥ状態、状態移行、および手順を示す。新しいＰＬＭＮの選択が実施されたら、常に、Ｎｏ．１に抜け出る。
ＬＴＥにおいては、例えば、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３００に説明されているように、以下のイベントに対して、ランダムアクセス法が実行される。すなわち、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態からの初期アクセス、ＲＲＣ接続再確立方法、ハンドオーバ、ランダムアクセス法を必要とするＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ期間中のＤＬデータ到着（例えば、ＵＬ同期状態が「非同期」のとき）、ランダムアクセス法を必要とするＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ期間中のＵＬデータ到着（例えば、ＵＬ同期状態が「非同期」、または利用可能なスケジューリング要求（ＳＲ）に対する物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）リソースがないとき）、ランダムアクセス法を必要とするＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ期間中のＵＥのポジショニングのため（例えば、ＵＥのポジショニングのためにタイミングアドバンスが必要なとき）。
ランダムアクセス法は、２つの異なった形態をとる。すなわち、コンテンションベース（最初の５つの場合に適用可能）、および非コンテンションベース（ハンドオーバ、ＤＬデータの到着、ポジショニング、および二次タイミングアドバンスグループ（Secondary Timing Advance Group：ｓＴＡＧ）のタイミングアドバンスアライメント取得のみに適用可能）。コンテンションベースのランダムアクセスでは、図１６に示す４ステップ法が用いられる。
コンテンションベースのランダムアクセス法には４つのステップがある。ステップ１は、アップリンクにおけるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）上のランダムアクセスプリアンブルであり、ｅＮＢによるＵＥの送信タイミングの推定を可能にするＲＡＣＨプリアンブルの送信を含む。ステップ２は、ＭＡＣにより生成される、下り共通チャネル（Downlink Shared Channel：ＤＬ−ＳＣＨ）上のランダムアクセス応答である。ネットワークは、タイミングアドバンスコマンド送信して、ＵＥ送信タイミングを調整する。ネットワークは、さらに、最初のスケジューリングされた上り共通チャネル（Uplink Shared Channel：ＵＬ−ＳＣＨ）上のＵＬ送信であるステップ３で使用するＵＬリソースを、ＵＥに割り当てる。ステップ３は、ＵＬ−ＳＣＨを使用した、モバイルターミナル識別子のネットワークへの送信を含む。ステップ４は、ＤＬ上のコンテンション解決であり、ネットワークからＤＬ−ＳＣＨ上のＵＬへのコンテンション解決メッセージの送信を含む。
コンテンションフリーのランダムアクセスは、ダウンリンクデータの到着、ハンドオーバ、およびポジショニング時点において、アップリンク同期を再確立するためだけに用いられる。コンテンションフリーのランダムアクセス法を実施する際は、コンテンション解決は不要であるため、上記方法の最初の２つのステップだけが適用可能である。ＰＨＹ層およびＭＡＣ層の観点からのランダムアクセス法のさらに詳細な説明は、それぞれ、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３、物理層法（リリース１３）（3GPP TS 36.213 Physical Layer Methods (Release 13)）および３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３２１、ミディアムアクセス制御（ＭＡＣ）プロトコル仕様（リリース１３）（3GPP TS 36.321 Medium Access Control (MAC) protocol specification (Release 13)）で与えられる。
ＲＡＮ＃７１の期間中に、新無線アクセス技術に関する検討項目（ＳＩ）［１４］が承認された。特に、ＳＩの説明（ＳＩＤ）には、検討の目的が、機能強化されたモバイルブロードキャスト、大規模ＭＴＣ、クリティカルＭＴＣ、およびＲＡＮ要件検討中に定義された追加要件を含む、広範囲のユースケースに応えられる新しいＲＡＴを開発することにあるという記述が含まれている。さらに、ＲＡＮ＃７１では、新しいＲＡＴは、最高１００ＧＨｚの周波数範囲を考慮すると述べられている（ＴＲ３８．９１３）。
そのような高周波域での経路損失の増大を克服するために、指向性アンテナゲインによるビームフォーミングが、より高周波数におけるスペクトル効率とカバレッジの要件を満足させるための鍵となる実現技術として、想定されている。
ＮＲはＬＴＥとは異なる。１つの新次元として、送受信ポイント（ＴＲＰ）におけるＲＦビームフォーミング能力がある。１つのｇＮＢは（集中的または分散的な）複数のＴＲＰを有しうる。各ＴＲＰは複数のビームを形成できる。特定のカバレッジに対して形成されるビーム数と、時間／周波数領域において同時的にアクティブなビーム数は、アンテナ配列中のアンテナ要素数と、ＴＲＰにおけるＲＦチェーンの数に依存する。同様に、ＵＥも、ＴＲＰに向かうビームの形成をサポートすることができる。１つのＵＥは、単一または複数の送受信ビームをサポートすることができる。
ビームスイーピングを用いてもよい。指向性ビームのビーム幅／角度間隔は必然的に小さくなるので、ＵＥとＴＲＰのうち少なくとも一方は、各方向のビームを形成して、360度すべてをカバーするまで、ビームスイーピングを実施する必要がありうる。例えば、各ビーム幅をx度と仮定する。ＴＲＰが１回に１ビームしか形成できない場合、360度をカバーするためにはyビームスイープを要することになる。ただし、y ≧ [360/x]であり、[.]は最も近い整数関数であり、≧ は隣接するビームが重なる可能性があるためである。ビームフォーミングを用いる際には、いくつかの課題がある。ａ）基準信号の送信（例えば、ビームごとに基準信号を送信することはエネルギー的に効率的ではないかもしれない）、ｂ）ＴＲＰの発見（例えば、ビームスイーピングのために、ＴＲＰが一時的に検出不能となりうる）、そしてｃ）サービングビームの維持（例えば、ビームの変更が非常に頻繁になる恐れがある）。そこで、ＮＲのモビリティを設計する際には、これらの課題に留意することが好ましい。
ビーム変更のケースを、セル内高周波新無線（ＨＦ−ＮＲ）システムにおいて用いることが可能である。指向性アンテナゲインを持つビームフォーミングから成るＨＦ−ＮＲシステムにおいて、送受信に対して最良のビームは、無線環境のばらつきとＵＥモビリティのうち少なくとも一方のために、時間的に変化しうる。したがって、接続性を維持するためには、ＮＲ ＴＲＰ／ノードとＵＥは、サービングビームを適切に追跡して変更できるべきである。セル内ＨＦ−ＮＲシステムにおけるＵＥのビーム変更のケースの可能な例を表８に示す。
ここで留意すべきことは、上記のビーム変更は、ダウンリンクとアップリンクの両方に関して、（ＤＬ、ＵＥとＵＬ、ＴＲＰ／ノードＢに対して）異なった測定およびフィードバックエンティティを用いて、考えうるということである。図１７は、表８に提示された各種ユースケースの例を示す。
現在、ビームフォーミングによるアクセスのための枠組みの設計をするための３ＧＰＰ標準化の取り組みが進行中である。より高い周波数における無線チャネルの特性は、ＬＴＥが現在展開されている６ＧＨｚ未満のチャネルとは大幅に異なっている。より高周波数を目指す新しい無線アクセス技術（ＲＡＴ）の設計への鍵となる課題は、より高い周波数域における経路損失の増大を克服することにあるであろう。この経路損失の増大に加えて、回折の弱さに起因する閉塞によって、より高い周波数の波は不利な散乱環境にさらされる。したがって、十分な信号レベルを保証するためには、受信機側におけるＭＩＭＯ／ビームフォーミングが必須である（Ｒ１−１６４０１３、ビームフォーミングによるアクセスのための枠組み（サムスン））（R1-164013, Framework for Beamformed Access (Samsung)）。
より高い周波数域における経路損失の増大を補償するために、デジタルビームフォーミング（Beam Forming：ＢＦ）によって用いられるＭＩＭＯデジタルプリコーディングに頼るだけでは、６ＧＨｚ未満と同様のカバレッジを提供するには不十分と思われる。そこで、デジタルビームフォーミングと合わせて、ゲインの増加を達成するためのアナログビームフォーミングを用いることが、代替手段になりうる。多数のアンテナ要素を用いて、十分に狭いビームを形成すべきであるが、それは、ＬＴＥ評価のために想定されるものとは全く違ったものになる可能性が高い。ビームフォーミングゲインを大きくするためには、それに相応して、ビーム幅が小さくなる傾向があり、そのため、具体的には、３セクタ構成においては、ゲインの大きな指向性アンテナによるビームは、水平セクタ面積全体をカバーできない。同時に発せられるハイゲインビームの数を制限する要因には、コストおよび送受信機構造の複雑さが含まれる。
カバレッジの狭いビームを、異なるサービングエリアをカバーするようにステアリングする、時間領域における多重送信が有用となりうる。本質的に、サブアレイのアナログビームは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルの時間分解能で、またはセル内の異なるサービングアリア間のビームステアリングのために定義された任意の適切な時間間隔単位で、単一方向にステアリングされうる。そのため、サブアレイの数が、ビーム方向の数、および各ＯＦＤＭシンボル上の対応するカバレッジ、またはビームステアリングのために定義された時間間隔単位を決定する。文献によっては、この目的のための、カバレッジの狭い複数ビームの供給を、「ビームスイーピング（beam sweeping）」と呼んでいる。アナログおよびハイブリッドビームフォーミングのためには、ビームスイーピングが、ＮＲにおける基本的なカバレッジを提供する上で必須であると思われる。この概念を示す図１８では、セクタビームと、複数の高ゲインで狭いビームによって、セクタレベルのセルのカバレッジが達成されている。また、大規模ＭＩＭＯを伴うアナログおよびハイブリッドビームフォーミングのためには、カバレッジの狭いビームを、異なるサービングエリアをカバーするようにステアリングする、時間領域における多重送信が、ＮＲにおけるサービングセル内のカバレッジエリア全体をカバーするためには必須である。
ビームスイーピングと密接に関連する１つの概念は、ＵＥとそのサービングセル／ＴＲＰの間の最良のビームペアを選択するために用いられる、ビームペアリングの概念であり、ビームペアリングは、制御シグナリングまたはデータ送信のために用いることができる。ダウンリンク送信のためには、ビームペアは、ＵＥ ＲＸビームとＮＲノード／ＴＲＰ ＴＸビームで構成され、アップリンク送信のためには、ビームペアは、ＵＥ ＴＸビームとＮＲノード／ＴＲＰ ＲＸビームで構成されるであろう。
もう１つの関連概念は、ビームリファインメントに用いられる、ビームトレーニングの概念である。例えば、図１８に示すように、ビームスイーピングとセクタビームペアリングの手順の期間中に、粗いセクタのビームフォーミングが適用されうる。続いて、例えば、アンテナ重みベクトルをリファインするビームトレーニングが行われ、次に、高ゲインで狭いビームのＵＥとＮＲノードの間のペアリングが行われる。
ＮＲにおいては、初期アクセス手順は、例えば、初期同期化とセル検索、ビームトレーニングとトラッキング、およびＭＩＢシステム情報配信を含みうる。初期同期化とセル検索は、ＰＳＳやＳＳＳなどのＤＬ同期化チャネルを含みうる。ビームトレーニングとトラッキングは、ビーム基準信号の使用を伴いうる。ＭＩＢシステム情報配信は、物理報知チャネル（Physical Broadcast Channel：ＰＢＣＨ）を含みうる。
ＮＲは、低周波ＮＲ（Low Frequency NR：ＬＦ−ＮＲ）、すなわち、６ＧＨｚ未満、および高周波ＮＲ（High Frequency NR：ＨＦ−ＮＲ）、すなわち、６ＧＨｚ以上をサポートする。ＬＦ−ＮＲにおいては、単一のより幅の広いビームが、カバレッジには十分でありうる。しかし、ＨＦ−ＮＲにおいては、単一のより幅の広いビームは、カバレッジには十分でない恐れがあり、そのため、カバレッジを高めるには、複数の幅の狭いビームが、好適な解決策である。したがって、ＮＲは、初期アクセス信号送信に対して、シングルビームベース（すなわち、シングルセクタ）、およびマルチビーム（マルチセクタ）ベースのアプローチをサポートすることが可能である。初期アクセス信号は、ＤＬ同期化チャネル、すなわち、ＰＳＳ／ＳＳＳ、ビームフォーミング基準信号、およびＰＢＣＨチャネルを含む。初期アクセス信号送信のためのシングルおよびマルチビームを、図１９および図２０に示す。図１９では、ＤＬ初期アクセス信号が、単一のより幅の広いビームを用いて送信される。図２０では、ＤＬ初期アクセス信号は、各々の幅の狭いビームを用いて送信され、各々の幅の狭いビームは、２次元（2-dimensional:２Ｄ）のビームの瞬間ごとに異なる水平角度に向けられている。
ＮＲノードにおいて、大量の複数ビームを同時に送信するには限界がありうるので、ＤＬ初期アクセス信号のためのマルチビームを送信するために、考えられる解決策として、ビームスイーピングを用いる方法がある。ビームスイーピングは、一度に１つのスイーピングビームと複数のスイーピングビームのいずれかに分類できる。ここで、ビームスイーピング時間ユニットの単位として、スイーピングブロックを定義する。さらに、ビームスイーピングサブフレームは、複数のスイーピングブロックから構成され、各スイーピングブロックは、少なくとも１つ以上のＯＦＤＭシンボルから構成されうる。図２１には、ＤＬスイーピングサブフレームの例が図示されている。ＤＬビームスイーピングサブフレームは、時間周期Tで周期的に送信されうる。この周期Tは、ＵＲＬＬＣ、ｍＭＴＣ、あるいはｅＭＢＢサービスなどの異なるアプリケーションごとに変化しうる。さらに、単一または複数スイーピングサブフレームを、ＮＲシステム内で用いることもできる。
ビームスイーピングブロックは、ＤＬ同期化チャネル（ＰＳＳ／ＳＳＳ）、ビームトラッキング基準信号、ＰＢＣＨチャネルなどのＤＬ初期アクセス信号を運ぶことができる。ＯＦＤＭシンボルがビームスイーピングブロックごとに用いられた場合、ＤＬ同期化チャネル、ビーム基準信号、およびＰＢＣＨは、ＯＦＤＭシンボル内に共存する必要がある。この場合、ＤＬ同期化チャネル、ビーム基準チャネル、およびＰＢＣＨは、ＯＦＤＭシンボル内で周波数分割多重化（ＦＤＭ化）される。
複数のＯＦＤＭシンボルがスイーピングブロックごとに用いられた場合、ビームスイーピングブロックの各々は、数々のオプションを持ちうる。ＤＬ同期化チャネル（ＰＳＳ／ＳＳＳ）は、例えば、異なるＯＦＤＭシンボルに置かれてもよい。別のオプションでは、１つのビームスイーピングブロックにＤＬ同期化チャネルが１つだけあり、ＰＳＳは、最後のＯＦＤＭシンボル、またはビームスイーピングブロックの最初のシンボルに位置する。同様に、ビーム基準信号およびＰＢＣＨは、同一のＯＦＤＭシンボルまたは異なるＯＦＤＭシンボルを用いることができる。さらに、ＰＢＣＨは、ＤＬ同期化チャネルおよびビーム基準信号とは異なる送信周期をもつことも可能である。
図２２は、単一のＯＦＤＭシンボルが提示されているスイーピングブロックの例を示す。図２２の例では、ＤＬ同期化とＰＢＣＨが共存している。
図２３は、複数のＯＦＤＭシンボルが提示されているスイーピングブロックの例を示す。図２３の例では、ＤＬ同期化、ＰＢＣＨ、およびビーム基準信号は、異なったＯＦＤＭシンボルに置かれうる。しかし、一般に、１つのビームスイーピングブロックには、ＤＬ同期化は１つしかない。
ビームスイーピングを実行するために、ＮＲノードは、各スイーピングブロックの期間中、ビームのサブセットを有効にする。シングルビームかマルチビームかの選択を、ビームスイーピングブロックに関連付けることができる。図２４は、４ビームから成る１セクタがスイーピングブロックごとに有効化される例を示す。この例では、１２ビームから成るフルセットが、３スイーピングブロックでスイープされる。図２５は、各セクタ内の１ビームがスイーピングブロックごとに有効化される例を示す。この例では、１２ビームから成るフルセットが、４スイーピングブロックでスイープされる。
スイーピングブロックを、自己完結型サブフレーム用に採用することができる。図２６は、Ｒｘ／Ｔｘ切り替えを考慮した保護期間によって分離されたＤＬスイーピングブロックを持つ自己完結型スイーピングサブフレーム構造の一例を示す。
３ＧＰＰ ＴｄｏｃＲ２−１６２２１０、ビームレベル管理（3GPP TdocR2-162210, Beam level management）において、ＵＥモビリティ管理が議論されている。ＬＴＥ Ｒｅｌ−１１は、多数のＴＲＰから成るセルをサポートしており、そのセルでは、ＴＲＰからの送信をさらに特定のＵＥに向けることができる（例えば、１つのＴＲＰからの送信は必ずしも同じカバレッジエリアを持っていない）。あるＵＥに対してどのＴＲＰを使うかということは、層１（Ｌ１）によって（例えば、物理層によって、ＴＲＰによって送信されたチャネル状態情報基準信号（Channel State Information Reference Signal：ＣＳＩ−ＲＳ）から測定されたＵＥフィードバックに基づいて）決定される。ＲＲＣは、依然として、ＣＳＩ−ＲＳ構成とＵＥフィードバック構成のＵＥへの通知には関与しているが、ＲＲＣは、続く送信時間間隔（ＴＴＩ）内の、１つのＴＲＰから別のＴＲＰへの切り替えには直接関与しない。同様に、ＲＲＣは、ＵＥに向けて使用されるビームの方向の決定にも関与しない。このＴＲＰ、ビームフォーミング、または選択は、ＵＥからのＬ１フィードバックに基づいて決定され、ＲＲＣは、フィードバック報告の構成には関与するものの、特定のＵＥへのビーム方向には関与しない。
あるＵＥに対してどのＴＲＰを用いるか、およびどのようにして送信をそのＵＥに向けるかという選択は、一般に、ビームレベルＵＥモビリティ管理と呼ばれる。ＬＴＥにおいては、ＵＥモビリティは、２つのレベルで処理される。すなわち、ＩＤＬＥ状態におけるセル選択／再選択であり、ＣＯＮＮ状態でＲＲＣによって処理される、セルレベルモビリティ、およびＬ１が、ＵＥに使用すべきＴＲＰと最適なビーム方向の適切な選択を処理する、ビームレベル管理である。
ＮＲシステムは、ＵＥモビリティを処理するために、ＵＥモビリティに関するセルベースのハンドオーバに加えて、「ビームベースモビリティ」により強く依存すると予想される。ＭＩＭＯ、フロントホール、クラウドＲＡＮ（Ｃ−ＲＡＮ）、およびネットワーク機能仮想化（ＮＦＶ）のような技術は、１つのＮＲノードによって制御されるカバレッジエリアの増大を可能にし、したがって、ビームレベル管理の可能性を拡大し、セルレベルモビリティの必要性を抑制するであろう。１つのＮＲノードのカバレッジエリア内のすべてのモビリティを、ビームレベルで処理ことも可能であり、セルレベルのハンドオーバを、ＮＲノード間のモビリティ管理だけのために使用することも可能であろう。
１つのＮＲノードによって制御されるエリアには常に境界がありうるので、セルレベルモビリティはやはり必要である。このような場合のためには、ＲＲＣベースのハンドオーバが適切なメカニズムと思われる。ＵＥは、恐らく、ＩＤＬＥ状態でセル再選択を実施するか、または、ＣＯＮＮ状態でセル品質の測定と測定結果の報告をする必要があるであろうし、それによって、ＮＲノード間のハンドオーバが発生する可能性があるであろう。
ＮＲにおいては、ビームフォーミングは、ＵＥ回転の影響を受ける。高周波数帯（＞６ＧＨｚ）において、その帯域での大きな経路損失を克服するために、ビームフォーミングが重要である。したがって、６ＧＨｚ以上でのＵＥ回転は、６ＧＨｚ以下の帯域よりもはるかに大きな影響を及ぼすであろう。３ＧＰＰ ｔｄｏｃ Ｒ１−１６６９０４には、ＵＥ側のビームフォーミングを用いた場合、ＵＥ回転によって著しい性能劣化を生じうることが示されている。
ＲＡＮ１会議８６（RAN1 meeting 86）のＲ１−１６８３０８において、ＵＥ／ＴＲＰのビーム変化、およびＣＳＩ報告インスタンスからデータ送信インスタンスへのＣＳＩのミスマッチに対する、ＵＥの移動や回転やチャネル／ビーム閉塞の影響を検討することが合意された。さらに、ロバスト性を向上させるために、ＵＥ／ＴＲＰのＴｘ／Ｒｘビームの管理および送受信技術（例えば、セミオープンループ（semi-Open Loop：ＯＬ）ＭＩＭＯ送信、ビームサイクリング、およびビームの広角化）について検討することが合意された。
ＮＲ測定およびモビリティに関して、ＲＡＮ２＃９５の期間中、ＲＡＮ２は、Ｒ２−１６６００１、ＲＡＮ２草案９５ヨーテボリ、ｖ０．１（R2-166001 Draft Report RAN2 95 Gothenburg v0.1）について討議し、５Ｇにおいては、ＵＥは、ＩＤＬＥモード動作中に、最良のセルにキャンピングすることを合意した。しかし、ＵＥが最良のセルを決定する方法については合意されなかった。
ＲＡＮ２＃９５の期間中、ＲＡＮ２は、「ｘＳＳ」（ＬＴＥセル固有のＲＳに類似する）があり、「ｘＳＳ」上には少なくともＮＲセルの識別子（Identifier：ＩＤ）があり、ｘＳＳは少なくともアイドル状態で用いられることを合意した。
２０１６年８月２２日〜２６日に、スウェーデンのヨーテボリで開催された、３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１会議＃８６において、ＮＲにおける測定に関する初期合意がなされた。ＲＡＮ１＃８６ ｖ０２０に関する議事録草案のレポートには、ＮＲにおける無線リソース管理（Radio Resource Management：ＲＲＭ）測定、少なくともＤＬ測定は、シングルビームベースの動作とマルチビームベースの動作の両方を考慮してサポートされると記載されている。マルチビームベースの動作に対するＲＲＭ測定の定義、ＲＲＭ測定のためのＤＬ信号、およびＤＬ測定を適用する時期に関する問題については要検討とされた。現時点では、ＤＬ測定が、ＮＲにおけるＲＲＭ測定に対する完全な解決策であるという結論は得られていない。
ＲＡＮ１＃８６ ｖ０２０に関する議事録草案のレポートには、１個または複数のＴＲＰ内でサポートされる数々のＤＬ Ｌ１／Ｌ２ビーム管理手順が含まれていた。ＴＲＰのＴｘビーム／ＵＥのＲｘビームの選択をサポートするための、異なるＴＲＰのＴｘビームに対するＵＥ測定を可能にするために、１つの手順が用いられる。ＴＲＰにおけるビームフォーミングのために、手順は、一般的には、一群の異なるビームからの、ＴＲＰ内／ＴＲＰ間のＴｘビームスイーピングを含む。ＵＥにおけるビームフォーミングのために、手順は、一般的には、一群の異なるビームからの、ＵＥのＲｘビームスイーピングを含む。ＴＲＰのＴｘビームおよびＵＥのＲｘビームを一緒に決定できるか、もしくは順次に決定できるかについては検討が必要である。ＴＲＰ間／ＴＲＰ内のＴｘビームを、Ｐ−１におけるよりも小さい可能性がある群のビームリファインメント用のビームから場合によっては変更するための、異なるＴＲＰのＴｘビームに対するＵＥ測定を可能にするために、第２の手順が用いられる。このように、第２の手順は、第１の手順の特殊ケースでありうる。ＵＥがビームフォーミングを用いる場合にＵＥのＲｘビームを変更するための、同一のＴＲＰのＴｘビームに対するＵＥ測定を可能にするために、第３の手順が用いられる。
Ｒ１−１６８４６８、ビーム関連手順をサポートする定義（ノキア、クアルコム、ＣＡＴＴ、インテル、ＮＴＴドコモ、メディアテック、エリクソン、ＡＳＢ、サムスン、ＬＧ）（R1-168468, Definitions Supporting Beam Related Procedures (Nokia, Qualcomm, CATT, Intel, NTT DoCoMo, Mediatek, Ericsson, ASB, Samsung, LG)）には、ビーム決定、測定、報告、およびスイーピングを含むＤＬおよびＵＬ送受信のために使用可能な、一群のＴＲＰとＵＥのうち少なくとも一方のビームを取得して維持するための一連のＬ１／Ｌ２手順として、ビーム管理が説明されている。ビーム決定とは、ＴＲＰまたはＵＥが、それ自身のＴｘ／Ｒｘビームを選択することである。ビーム測定とは、ＴＲＰまたはＵＥが、受信したビームフォーミングされた信号の特性を測定することである。ビーム報告とは、ＵＥが、ビーム測定に基づいて、ビームフォーミングされた信号に関する情報を報告することである。ビームスイーピングとは、所定の方法で、ある期間に送信や受信されるビームで、空間エリアをカバーする動作である。
３ＧＰＰ ＴＲ ３８．９１３、次世代アクセス技術に関するシナリオと要件に関する検討（リリース１４）の第１０．６節には、現在ＬＴＥで使用されている測定モデルが定義されている。そのモデルを図２７に示す。入力Ａが、物理層の内部の測定値（サンプル）である。層１フィルタリングは、点Ａで測定された入力の内部フィルタリングである。厳密なフィルタリングは、実装に依存する。実装（入力Ａと層１フィルタリング）によって物理層内で実際に測定をする方法を、規格は制約していない。層１フィルタリング後に、測定値Ｂが、層１から層３に報告される。測定値Ｂに対して、層３フィルタリングが実行される。層３フィルタの挙動は標準化されており、層３フィルタの構成はＲＲＣシグナリングによって与えられる。層３フィルタ内の処理によって、測定値Ｃが生じる。測定値Ｃのフィルタリングの報告期間は、Ｂにおける、１測定期間と等しい。レポーティングレートは、点Ｂにおけるレポーティングレートと等しい。この測定値は、報告基準の１つ以上の評価に対する入力として使用される。報告基準の評価では、点Ｄにおける実際の測定報告が必要かチェックされる。評価は、基準点Ｃにおける測定値の複数の流れに基づいて（例えば、異なる測定値を比較することで）行うことができる。これを、入力ＣおよびＣ’で示す。ＵＥは、少なくとも新しい測定結果が点Ｃ、Ｃ’で報告されるたびに、報告基準を評価するものとする。報告基準は標準化され、その構成はＲＲＣシグナリング（ＵＥ測定値）によって与えられる。測定値Ｄは、無線インターフェース上で送信される報告情報（メッセージ）である。
層１フィルタリングは、あるレベルの測定値平均化をもたらすであろう。ＵＥが、必要な測定を実行する厳密な方法および時期は、Ｂにおける出力が、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．１３３：進化型ユニバーサル地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）(3GPP TS 36.133: Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)) に設定されている性能要件を満足する程度に、実装に固有であろう。層３フィルタリングおよび用いられるパラメータは、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１に指定されており、ＢとＣの間のサンプルの利用可能性にいかなる遅延ももたらさない。点Ｃ、Ｃ’における測定値は、イベント評価で用いられる入力である。
ＮＲシステム情報に関しては、ＲＡＮ２＃９５会議において、ＵＥは、最良のセルにキャンピングするべきであることが合意された。最小ＳＩと他のＳＩの、２種類のＳＩがある。最小ＳＩの内容は、少なくとも、セル選択をサポートし、他のＳＩを取得し、セルにアクセスするための情報を含むべきである。ヨーテボリ会議議長メモによれば、ＲＡＮ２＃９５において、以下の５点が合意された。第１に、Ｒ２−１６４００６、システム情報配布要件（エリクソン）（R2-164006, Requirements for System Information Distribution (Ericsson)）の提案１、４、５、６、および７を、必要であれば一部を書き換えた上で、ＲＡＮ２ ＴＲにおけるＳＩ設計のガイドラインとしてとらえること。第２に、システム情報の定期的ブロードキャスト以外のメカニズムを、検討項目の検討中に、検討すべきである。第３に、最小ＳＩを定期的にブロードキャストする必要がある。第４に、最小ＳＩの内容は、少なくとも、セル選択をサポートし、他のＳＩを取得し、セルにアクセスするための情報を含むであろう。第５に、他のＳＩをブロードキャストするか、もしくはＵＥ固有のシグナリングを通じて配布するかについては、ネットワークが決定するであろう。
最小ＳＩの設計は、配布の効率性、およびアクセスネットワークとＵＥの消費電力を考慮したものとでなければならない。
Ｒ２−１６２５７１、仮想セルの導入（ＣＡＴＴ）（R2-162571, Introduction of Virtual Cell (CATT)）は、図２８に示すように、仮想セルを、中央ユニットの制御下にある、同一のセルＩＤを持つ複数の送受信ポイント（ＴＲＰ）として定義している。共通情報またはセルレベルの情報は、広いセルエリアの中に送信され、専用データはＵＥ近傍の隣接するＴＲＰから、ＣＰ／ＵＰを分割して送信される。
このモビリティフレームワークの代表的なユースケースを図２９に示す。図２９に明示されている２つのＵＥは、ｅＭＢＢ、ＵＲＬＬＣ、またはｍＭＴＣデバイスでありうる。ｍＭＴＣデバイスの場合、ＵＥは、例えば、アンテナに制約のある（例えば、周波数帯域幅の制約、アンテナポートなど）限られたフロントエンド能力を有している可能性があり、したがって、ＵＥによって形成されるビームはレガシー（旧来の）無指向性ビームである恐れがある。ＵＥ１が新しい位置へ移動した場合、同じＴＲＰ（図２９のＴＲＰ１）からより良いビームが得られる可能性がある。この場合、ＴＲＰ内のビームスイッチングが実行される可能性がある。ＵＥ２が新しい位置へ移動した場合、検出された現在のＰＨＹモビリティセットの中に、ＴＲＰからの許容可能なビームがないかもしれない。現在のＰＨＹモビリティセットを更新する必要がある。更新した後、ＵＥ２は、ＴＲＰ３からのビームを新しいサービングビームとして使用可能であると決定する。この場合、ＴＲＰ間のビーム変更を実施してもよい。ここで、ダウンリンクとアップリンクに用いるビームは同じでなくてもよいことに留意すべきである。ここでは、例示の都合上、アップリンクビームとダウンリンクビームの両方にビーム変更を適用すると考えてもよい。
ＮＲでは、高周波数における信号伝搬が頻繁に閉塞やデフネス状態に陥ることになる困難な伝搬特性を補償するために、ＵＬとＤＬの両方において、初期アクセス情報のような制御情報のためのビームフォーミングを広く用いることができる。代表的なビームカバレッジエリアは狭くなりがちであり、このことは、より広いカバレッジエリアをカバーするためのビームスイーピングの必要性を示唆している。さらに、アナログビームフォーミング、デジタルビームフォーミング、およびハイブリッドビームフォーミングなどの、異なるビームフォーミング法がサポートされる可能性がある。これらの新しい方法によって、ビームトレーニング／スイーピングや、閉塞やデフネスあるいはモビリティに起因する頻繁なビーム変更などに対する、新しいニーズが発生する。例えば、より良品質のビームが利用できる可能性があるが、ビームスイーピングのために、一時的に検出不能である。また、ユーザが単に首を回したり、電話の方向を変えたりしたときでも、使用するビームを切り替える（例えば、ＴＲＰ／ビーム方向を切り替える）必要があるかもしれず、ＬＴＥにおける場合よりもはるかに頻繁なビームスイッチングを引き起こすことになる。
レガシーＬＴＥにおいては、セル内モビリティでは、異なるＴＲＰを考慮すべき場合には、ＲＲＣは、依然として、非常に頻繁にＬ１ビーム測定およびＬ１ビーム報告の構成を再構成するであろう。より狭いビームカバレッジエリアと、より頻繁なビームスイッチングを仮定すると、ＲＲＣベースのレガシーハンドオーバ法では、ＲＲＣ再構成は、オーバーヘッドの観点からは高コストであり、しかも比較的低速であるため、様々なＮＲユースケース（ｅＭＢＢ、ＵＲＬＬＣ、ｍＭＴＣ）に対する遅延、ユーザの経験するデータレート、およびエネルギー効率のＫＰＩ要件を満足できないであろう。
複数ＴＲＰの使用、フロントホール、Ｃ−ＲＡＮ、およびＮＦＶなどの技術は、１つのＮＲノードによって制御されるカバレッジエリアの拡大を可能にし、それによって、ビームレベルのモビリティ管理の可能性を高め、セルレベルのモビリティ管理の必要性を少なくする。
さらに頻繁なビーム／ＴＲＰの変更の可能性を考慮すると、ＮＲノード内モビリティのシチュエーションにおけるｅＭＢＢ、ＵＲＬＬＣ、ｍＭＴＣデバイスに対する遅延、ユーザの経験するデータレート、およびバッテリ寿命の要件を満足させるモビリティ管理の実施方法に関して、新しい解決策が必要となる可能性がある。
４Ｇの既存ＭＩＭＯ技術（プリコーディング、フィードバック、およびスケジューリングを含む）は、ＵＥの回転に比較的鈍感である。既存技術は、６ＧＨｚ以上の周波数帯域におけるＵＥ回転に起因する特定の問題を解決することができない。例えば、極めて短時間以内のビームフォーミングの不一致が、ＵＥ回転に起因して発生する可能性がある。同様に、実際のＣＳＩと報告されたＣＳＩが、ＵＥ回転のために、大幅に相違する可能性がある。したがって、ＮＲにおけるＵＥ回転に起因する問題に対処するためには、適切なＵＥおよびネットワークチャネルの構造と手順の設計が必要である。
高周波新無線（ＨＦ−ＮＲ）においては、レガシーＬＴＥよりも頻繁なビーム／ＴＲＰの変更が予想される。遅延、ユーザの経験するデータレート、およびバッテリ寿命の要件を満足させるためには、ＮＲノード内モビリティの場合、統一されたモビリティフレームワークが、効果的かつ効率的に、より短い遅延で、上位層を含むシグナリングで、ＴＲＰおよびビームの選択／再選択を実施することができる。可能な解決策には、マルチレベルモビリティセットの構築、構成、および更新が含まれ、例えば、初期構成を決定するメカニズム、初期構成の実施方法、トリガイベントを更新する決定とメカニズム、モビリティセットを更新するメカニズム、更新動作の実施方法、ＵＥ制御によるビーム変更のコールフロー、およびその他のビーム中心型アーキテクチャの統一されたフレームワークのモビリティ法が含まれる。
統一されたモビリティフレームワークは、モビリティ決定がＵＥによってなされる、例えば、「ＵＥ制御モビリティ」、ネットワークによってなされる、例えば、「ネットワーク制御モビリティ」、またはＵＥとネットワークの両方によってなされる場合に達成されうる。ＵＥの中においては、モビリティ決定は、Ｌ３層（例えば、ＮＲ ＲＲＣ）、Ｌ２層（例えば、ＭＡＣ）、またはＬ１層（例えば、ＰＨＹ層）によってなされうる。図３０に示すように、解決策は、ＮＲモビリティセットとＰＨＹモビリティセットの概念を導入して用いる。ＮＲモビリティセットは、ＴＲＰ（またはセル）のセットであり、その中では、ＵＥは、次世代無線アクセスネットワークノードＢ（ｇＮＢ）への情報提供を必要とせず移動できる（例えば、ＵＥ内モビリティセットのモビリティはＵＥ制御される）。ＰＨＹモビリティセットは、ＮＲモビリティセットのサブセットであり、その中では、ビームレベルモビリティが適用される。両方のセットは、ＵＥ固有であり、例えば、各ＵＥはそれ自身のモビリティセットを有しており、ＵＥ、ネットワーク、およびオペレータからの動的な要求に合わせることができる。ＮＲモビリティセットは、ＲＡＮを集中的に制御する、例えば、ｇＮＢなどのネットワークエンティティによって決定される。ＮＲモビリティセット内のモビリティは、ＵＥ制御される。ＰＨＹモビリティセットは、ＮＲモビリティセットのサブセットであり、ビームレベルモビリティが適用されるＲＲＣ層などの、ＵＥの上位層によって決定される。
このフレームワークは、いくつもの利点を持っている。例えば、モビリティがＵＥ制御されるため、レガシーハンドオーバ法における高コストで比較的遅いＲＲＣシグナリングが回避され、遅延やバッテリ消費の低減、スループット変動の減少につながる。このフレームワークは、ネットワーク制御に対して一定レベルの柔軟性と、モビリティセット構成としての一定の度合の将来の拡張性を提供し、影響を及ぼすイベントおよびしきい値は構成可能である。モビリティセットの構成、および関連するしきい値およびイベントを調整することにより、ＱｏＳ要件、ネットワーク／ＲＡＮスライシング、および異なるユースケースをサポートすることができる。ｇＮＢは、解決策を柔軟に構成して、ＮＲモビリティセットのサイズをＴＲＰ１個分のサイズに設定することにより、完全なネットワーク制御を可能にする。オペレータは、解決策を構成して、ＮＲモビリティセットのサイズを無線アクセスネットワーク全体のサイズに設定することにより、完全なＵＥ制御モビリティを可能にする。例えば、この場合のＮＲモビリティセットは、ネットワークが動作する周波数の全体セット上で動作するすべてのＴＲＰまたはセルを含むように構成されうる。オペレータは、ＮＲモビリティセットを、ＵＥ制御モビリティが可能なネットワークのサブセットを含むように構成することもできる。ＮＲモビリティセット内のモビリティがＵＥ制御下にある間は、ＮＲモビリティセット間のモビリティはＲＡＮ制御下にある。解決策は、中央コントローラと分散ユニットを含むＲＡＮアーキテクチャにも有用である。ＮＲモビリティセットは、分散ユニットにマッピングするようにも構成されることもでき、すると、ＵＥ制御によるモビリティは、分散ユニットレベルに限定され、一方、ＲＡＮ制御によるモビリティは、中央コントローラによって、ＮＲモビリティセット間のモビリティのために実行される。
本明細書の例では、ＲＲＣシグナリングは、物理（ＰＨＹ）層より上位のプロトコルスタック層に関係するシグナリングに準拠して、一般的な方法で用いられる。ＲＲＣシグナリングの代わりに、他の上位層シグナリング（例えば、ＭＡＣ制御要素（ＭＡＣ ＣＥ）シグナリング）を用いることもできる。
特定のネットワークエンティティを識別するために、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３００の第８．２節に定義されているものと類似の、各種識別子を用いることができる。ＴＲＰ識別子（ＴＲＰ ＩＤ）は、ｇＮＢ制御されるネットワーク内の異なるＴＲＰを識別するために用いられる。ＩＤは、xビット長（例えば、xは、16、32、など）で、ネットワークシグナリングメッセージのフィールド内に収納されうる。複数のＴＲＰは、同一または異なるＩＤを選択的に持ちうる。モビリティフレームワークの能力フラグ（eMobFrameworkFlag）は、モビリティフレームワークがネットワークエンティティ内でサポートされているかを示すために用いられる。このフラグは1ビット長である。このフラグが含まれており、その値が1であれば、フレームワークはサポートされており、そうでなければ、フレームワークはサポートされていない。ただし、このフレームワークを適用するには、ＵＥおよび関連するＲＡＮエンティティ（例えば、ＴＲＰ、ｇＮＢなど）が両方とも能力を有している必要があることに留意すべきである。
ＮＲモビリティセットは、ＴＲＰ ＩＤによって識別された１つ以上の分散型送受信ポイント（ＴＲＰ）のセットであり、その中では、ＵＥは、モビリティ決定をしたときに、同一のＮＲモビリティセットにときにする異なるＴＲＰ間で、ｇＮＢへの情報提供を必要とせず、ＵＥ制御モビリティを実行することができる。
ＬＴＥにおいては、物理セルＩＤ（Physical Cell ID：ＰＣＩ）は、セル固有基準信号（ＣＲＳ）リソースパターン、全伝送のスクランブルおよびスクランブル解除、およびシステム情報を含む制御チャネルを決定し、暗号キーの導出に用いられる。これらの依存性によって、ＬＴＥにおけるセル変更は常に暗号キーの変更を余儀なくし、そのため、ＭＡＣ／ＲＬＣの再設定およびＰＤＣＰの再構築が必要となる。セルを変更すると、新しいターゲットセルへのランダムアクセスも必要となるため、これらの機能はすべて、いわゆる「モビリティ制御情報付きRRCConnectionReconfiguration」法にバンドルされる。この方法の構成要素は、正当とされ、ソースおよびターゲットセルが異なるノードに属するときに必要とされうるが、ｇＮＢ内のハンドオーバには、不必要に重すぎると見なされる可能性がある。フレームワークは、ｇＮＢ内のモビリティを対象にしているため、ＵＥが移動して、ＮＲモビリティセット内の１つ以上の異なるＴＲＰに接続するときに、実際の実装に対して選択的であるセキュリティ証明の更新は不要でありうる。あるいは、ＵＥは、新しいサービングＴＲＰのＩＤ，その他のＩＤ、および新しいサービングＴＲＰの具体的情報のうち少なくとも１つに基づいて、新しいセキュリティ証明を再作成してもよい。セット内のＵＥ制御モビリティと再使用された可能性のあるセキュリティ証明があるため、ＮＲモビリティセットは、物理的ネットワークトポロジーの制約を破ることによって、ＵＥに、抽象的モビリティの可能性を与える。
ＵＥは、測定を実施して、結果をｇＮＢに定期的またはオンデマンドで報告するように、ＲＡＮによって構成される。ｇＮＢは、測定報告、ネットワーク関連情報、およびＵＥ固有の要件のうち少なくとも１つを考慮し、次に、ＮＲモビリティセットの初期形成およびその後の更新に関する決定をする。したがって、ＮＲモビリティセットはＵＥ固有であり（例えば、異なるＵＥは異なるＮＲモビリティセットを有する）、オペレータおよびＵＥからの具体的要求だけでなく、ネットワーク諸条件に適応するものとされている。第５．２．１節に、モビリティセットの決定および更新に影響を及ぼす可能性のある要因の詳細な説明が提示されている。
ＮＲモビリティセットに属さないＴＲＰへのＵＥモビリティは、ｇＮＢによって制御され、例えば、ＵＥによって提示された測定報告に基づいて、ＮＲモビリティセットを更新する。レガシーハンドオーバ法のような、上位層が関わるネットワーク制御による方法を、このケースのために用いることもできる。例えば、ＵＥが、現在のＮＲモビリティセットの外部のＴＲＰへの移行を望む場合、ｇＮＢは、例えば、ハンドオーバ決定をして、ハンドオーバの準備または経路切り替え要求を実施する必要があるかもしれない。ＵＥは、ＮＲモビリティセット間のモビリティを増すために、複数のＮＲモビリティセットを用いて構成されてもよく、例えば、他のＮＲモビリティセット内のＴＲＰの方が、ＵＥのコンテキストおよび構成を事前に取り込むことによって、ハンドオーバより先行して、より準備が整っているかもしれない。ＵＥコンテキストは、一般的には、サービングＴＲＰ内に維持されている。しかし、ＵＥのＴＲＰ変更が発生しようとしている場合、ｇＮＢは事前に何らかの準備をすることもでき、その結果、ＵＥが現在のサービングＴＲＰから切り離される前に、可能な限り多くの作業が完了する。この、ＮＲモビリティセット間のモビリティ、例えば、１つのＮＲモビリティセットから他のＵＥ ＮＲモビリティセットへのＵＥモビリティは、ＲＡＮ制御（例えば、ｇＮＢ制御）であることが推奨される。例えば、ｇＮＢは、１つのＮＲモビリティセットから他のＮＲモビリティセットへのハンドオーバを決定する。方法は、レガシーハンドオーバ法、またはキャリア集約（Carrier Aggregation）手法で用いられるような、活性化／不活性化と類似のものであってもよい。ここでは、ＮＲモビリティセット間のモビリティには注目しないが、発明の何らかの部分はＮＲモビリティセット間のモビリティに適用可能でありうる。
ＵＥは、（例えば、ＮＲモビリティセット間のモビリティをより良くサポートするために）複数のＮＲモビリティセットを用いて構成されてもよい。ここでは、単一のＮＲモビリティセットに注目する。しかし、ＮＲモビリティセット間のモビリティも可能である。
ＮＲモビリティセットベースのモビリティは、ＲＲＣ駆動型モビリティであってもよく、それによって、モビリティ決定はＲＲＣによって実施され、サポートする方法はＲＲＣ法である。あるいは、ＮＲモビリティセットベースのモビリティは、ＭＡＣ駆動型であってもよい。さらに、ＮＲモビリティセットベースのモビリティは、ＲＲＣとＭＡＣの両駆動型モビリティであってもよい。
ＰＨＹモビリティセットは、ＮＲモビリティセットのサブセットであり、また、ＵＥ固有である。ＰＨＹレベルモビリティセットは、ＴＲＰまたはセルまたはビーム（セル／ＴＲＰビームとＵＥビームのうち少なくとも一方）のセットであり、その中では、ビームレベルモビリティが適用される。ＮＲモビリティセットとは違って、ＰＨＹモビリティセットの初期形成およびその後の更新は、いずれも、ｇＮＢではなくＵＥによって決定される。ＵＥは、ＵＥによって検出された適格な（例えば、Ｎ本の最良ビームの平均ＲＳＲＰがしきい値を超えている）ビームを有しており、かつ、ＵＥのＮＲモビリティセット内のＴＲＰに対応する識別子を持つ周辺のＴＲＰを用いて、それらのＴＲＰをＰＨＹモビリティセット内に入れる。
上位層プロトコルとネットワークシグナリングの関与を最小限に抑えるために、ＰＨＹモビリティにおけるビームレベルモビリティが、主として、ＰＨＹまたはＬ２のレベルで（ＭＡＣ制御要素シグナリング）、ＵＥによって実行されてもよい。ＵＥと比べて、ｇＮＢは、ネットワーク全体情報をより多く持っており、全体的性能に対するより優れた制御を提供できるため、ネットワーク（Network：ＮＷ）制御によるビーム変更も可能でありうる。ＵＥは、ＰＨＹモビリティセット内のすべてのＴＲＰと同時に送受信する必要はない。ＵＥの能力（例えば、アンテナ構成）に応じて、ＰＨＹモビリティセット内の一本以上のビームの活性化および不活性化（ＣＡ法のような方法を用いてもよい）をビームレベルで考慮することもありうる。ＵＥは、ＰＨＹモビリティセットを１回に１個だけ用いて構成されてもよい。
１つの好適な実施形態においては、ＰＨＹモビリティセットベースのモビリティはＰＨＹ駆動型モビリティであり、例えば、モビリティ決定はＰＨＹにおいて実行され、サポートする方法はＰＨＹ法である。他の実施形態においては、ＰＨＹモビリティセットベースのモビリティはＭＡＣ駆動型モビリティであり、例えば、モビリティ決定はＭＡＣにおいて実行され、サポートする方法はＰＨＹ法である。他の代替形態においては、ＰＨＹ決定はＰＨＹによってなされるが、サポートするシグナリング方法はＭＡＣ法である。
次世代ネットワークは、多様なセットのユースケースをサポートすると予想される。オペレータが、多様で、相矛盾することもあるユースケース要件を満足させることができるように、ネットワーク／ＲＡＮスライシングが提案されている。ネットワーク／ＲＡＮスライシングアーキテクチャをサポートするために、２レベルのモビリティセットにおけるＴＲＰリストを決定するとき、異なる観点からの各種要因を考慮に入れる必要がある。例えば、異なるＴＲＰは、異なった能力（例えば、アンテナや搬送周波数など）および異なった選好（例えば、安定したカバレッジのための、より広いビーム、指向性ゲインによる、より大きな容量のための狭角ビームなど）を持つ可能性があり、オペレータによって、異なるレベルの密度で展開される可能性がある。例えば、ＵＥ、ネットワーク、およびオペレータの観点からの要因を考えうる。ＵＥの観点からの要因のいくつかの例を表９に示す。
ネットワークの観点からの要因のいくつかの例を表１０に示す。
オペレータの観点からの要因のいくつかの例を表１１に示す。
要因の使い方は、実装に依存してもよい。一般性を失わず、一例として、ＮＲモビリティセットを決定するネットワークエンティティは、以下のように、上記要因のサブセットを、定性的選択基準を定義するためのインプットとして捕えてもよい。
ただし、Nは選択されたＮＲモビリティセットを表し、Ciは、Cから選択されたi番目の定性的条件を満足するＴＲＰのセットを表す。式（１）は、セットNからの任意のＴＲＰ niは、Cによって定義される条件のすべてを定性的に満足することができるということを意味する。
他の例として、ネットワークエンティティは、以下のように、上記要因の他のサブセットを、定量的選択基準を定義するためのインプットとして捕えてもよい。
ただし、qjは、選択された定量的条件Qのうちの任意の１つであり、Qi,jは、qjと関連する特性の観点からのＴＲＰ niの計算値であり、Thjは条件qjのしきい値であり、wi,jは対応するスケールファクタであり、offseti,jは、特にＴＲＰ ni用に構成された条件qjのオフセット値である。式（２）は、セットNからの任意のＴＲＰ niも、重み係数wi,jによってスケーリングされた後、Qによって定義される条件のすべてを、offseti,jによって定量的に満足することができるということを意味する。
あるいは、（１）と（２）の組み合わせによって定義される選択基準の他の例に加えて、もう１つの例として、最初にｅＭＢＢ ＵＥに対して構成されたＮＲモビリティセットは、ユースケース条件c1、ネットワークトポロジー条件c2（ＵＥと同じショッピングモール）、オペレータの課金ポリシー条件c3、リアルタイムビデオ条件q1（往復遅延時間（Round Trip Time：ＲＴＴ）は１００ｍｓ未満）q2（ジッタバッファ遅延は５０ｍｓ未満）を満足することができるかもしれない。
明らかに、考慮する要因が多いほど、決定されたＮモビリティセットのサイズは小さくなるであろう。したがって、バランスのとれた決定は、実際の実装次第である。
代替実施形態においては、ＮＲモビリティセットを決定するエンティティは、いくつかの要因間のバランスのためＵＥに柔軟性を委ねて、さらなる選択のために、特性の異なるＴＲＰのリストをＵＥに提供してもよく、その一方、エンティティは、異なるしきい値またはその他のパラメータをＵＥに対して構成することによって、依然として間接的に選択プロセスに影響を与えてもよい。例えば、ＴＲＰのリストには、現在のトラフィック負荷、およびＴＲＰごとの上限のある待ち行列遅延が含まれ、ＵＥが考慮しうる待ち行列遅延のしきい値も含まれる。
ｇＮＢは、通常、ネットワークおよびコアネットワーク内のすべてのＴＲＰと接続しており（図３０参照）、ネットワークとオペレータの両方から情報を直接収集できるため、ｇＮＢをＵＥのためのＮＲモビリティセットを決定するエンティティとして選定することは端的な方法である。他のネットワークエンティティも、そのネットワークエンティティが必要情報を効率的に収集でき、さらにＲＡＮアーキテクチャまたはＲＡＮ／ネットワークスライシング管理に適している限り、ＮＲモビリティセットを決定できる可能性がある。ｇＮＢは、ＵＥのためのＮＲモビリティセットを決定するエンティティでありうる。実際の実装は、この場合に限らない。
モビリティフレームワークをサポートするＵＥは、最初にシステムにアクセスする時に、ＮＲモビリティセットの初期構成を取得する必要があるかもしれない。この、最初のシステムアクセスは、電源投入、リセット、または長時間のスリープ後にＵＥコンテキストが失効したためであるかもしれないが、これらに限らない。アイドルモードでの測定基準と同様に、eMobFrameworkFlagをＳＩＢメッセージに入れて伝達してもよい。このフラグは、モビリティフレームワークがＲＡＮによってサポートされているかを、（ＵＥがアイドルモード中であっても）ＵＥに知らせ、ＵＥもフレームワークをサポートしている場合は、ＵＥは、ＮＲモビリティセットの初期構成の明示的要求を送信する必要がある。あるいは、ＵＥが接続モードのときは、フラグを、対応するＴＲＰからの専用RRCConnectionReconfigurationメッセージに入れて伝達してもよい。最初のシステムアクセス中の、ＩＤＬＥモード中のＵＥからの測定値は、主として、セル選択および再選択プロセスのものであり、接続モード中の測定値とは異なり、測定報告をトリガしないことに留意すべきである。フラグはＳＩＢメッセージに入れて伝達してもよく、ＵＥは、ＲＲＣ接続を確立して、接続モード測定報告（図３３のステップ２に示すように、eMobFrameworkFlagも含む）、およびＵＥ固有の要件（あれば、例えば、ＱｏＳ要件、ユースケース）を、ＵＥがＮＲモビリティセットの初期構成の要求をトリガする方法の例として、ｇＮＢに送信する。
ビーム動作を伴うＨＦ−ＮＲにおいては、セルは、１つまたは複数のＴＲＰによって提供される複数ビームによってカバーされてもよく、各ビームはそれ自身の基準信号を有している。ビーム固有の基準信号に対する測定値は、ビーム管理（ビーム評価、ビーム変更など）のために下位層によって利用されるだけでなく、セルレベルモビリティ（ＴＲＰ内またはＴＲＰ間）のためにも利用される。ＵＥが、異なるビームに対する測定を実施する場合には、ＵＥは、各要素が１本のビームに対応する測定結果のセットを導出することができる。総合的ＴＲＰ／セル品質を表すためには、異なるビームの測定結果に対する集約（consolidation）オペレーションを決定する必要がある。この集約は、測定報告のトリガリングおよびセル品質評価のための計量値として利用できるだけでなく、測定報告の内容の決定にも役立つ（集約後の測定値の報告は、シグナリングオーバーヘッドを大幅に削減することができる）。１つの端的な集約方法は、常に最良のビームを選ぶということである。ＨＦの急速なチャネル変化を考慮すれば、特に、ＵＥがモビリティの高い状態にあるとき、最良ビームは非常に頻繁に変化する可能性がある。言い換えれば、最良ビームに基づく集約は不安定で不確かである。代わりに、評価用のビームの数が固定されておらず、ネットワーク条件により良く適合しうる、何らかの複合集約法による測定値を、以下のような、基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）の異なる測定値として、考えることができる。
・Ｎ本の最良ビームのＲＳＲＰの平均または移動平均
・すべての検出されたビームのＲＳＲＰの平均または移動平均
・しきい値を超えるＲＳＲＰを有するビームのＲＳＲＰの平均または移動平均
・しきい値を超えるＲＳＲＰを有するビームのＲＳＲＰの総計
・しきい値を超えるＲＳＲＰを有するビームの数
・Ｎ本の最良ビームのＲＳＲＰの平均または移動平均
・すべての検出されたビームのＲＳＲＰの平均または移動平均
・しきい値を超えるＲＳＲＰを有するビームのＲＳＲＰの平均または移動平均
・しきい値を超えるＲＳＲＰを有するビームのＲＳＲＰの総計
・しきい値を超えるＲＳＲＰを有するビームの数
例えば、ＴＲＰ ＩＤ、セルＩＤ、ビームＩＤ（ＵＥのビームとＴＲＰビーム）のうち少なくとも１つと、ＴＲＰまたはセルまたはビームに関連する特性と、もしあれば、構成されたしきい値／パラメータとを含む、決定されたＮＲモビリティセットを、専用ＲＲＣシグナリングまたはＭＡＣ制御要素（ＭＡＣ ＣＥ）シグナリングを通じて、ＵＥに伝えてもよい。例えば、専用ＲＲＣシグナリングを用いて、ｇＮＢが、接続されたＴＲＰを介して、セットをＲＲＣメッセージまたはＭＡＣ ＣＥメッセージに入れて、オンデマンドシステム情報として非周期的にユニキャストしてもよい。代替実施形態においては、マルチキャストまたはブロードキャスト法も適用しうる。ＵＥは、この情報を、接続されたＴＲＰから送信された、ＤＬブロードキャストまたはマルチキャストチャネル上のシステム情報の中を検索するか、またはキャンピングしたＴＲＰに、その情報をオンデマンドシステム情報として要求することによって、取得してもよい。
表１２は、例えば、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１に説明されているように、情報を、RadioResourceConfigDedicatedに含めて、ＵＥにシグナリングしうる方法のコードリストの例を示す。
ｇＮＢから（サービングＴＲＰによってフォワーディングされた）ＮＲモビリティセットの初期構成を受信すると、ＵＥは、ＰＨＹモビリティセットの初期構成の決定を開始する。とりわけ、測定構成に基づく集約された測定結果、ＮＲモビリティセットに含まれるＴＲＰ特性、およびＵＥ固有の要件の３つの側面を考慮しうる。
ＰＨＹモビリティセット内のＴＲＰ、ビーム、またはセルのすべてが必ずしもＵＥによって同時に使われるわけではないが、これらのＴＲＰ、ビーム、またはセルはＵＥにとって検出可能でなければならない。ｇＮＢが、ＵＥのためのＮＲモビリティセットを決定するときには、頻繁なネットワークシグナリングを避けるために、検出可能なＴＲＰよりも多くのＴＲＰが含まれるであろう。ＵＥは、近接するセル／ＴＲＰ／ビームを検出して測定するように構成され、それに基づいて、集約された測定結果が生成されるであろう。集約方法は、実装に固有である。選択された集約方法（例えば、ＴＲＰのＮ本の最良ビームの平均ＲＳＲＰがしきい値を超えている）によって決定された基準を満足するＴＲＰまたはセルまたはビームのすべてをＰＨＹモビリティセットに含ませるか、またはＭ本の最良ビームを選択するかは、ＵＥ次第である。ただし、ＮとＭは構成可能なパラメータである。
さらに、各々の個別のＴＲＰまたはセルまたはビームに関連する特性は、いずれかがＮＲモビリティセットに含まれる場合、それも考慮する必要がある可能性がある。例えば、ＴＲＰがすでに８０％を超えるトラフィック負荷／リソース利用率を有している場合、広い推定帯域幅を要するｅＭＢＢ ＵＥは、そのＰＨＹモビリティセットの中にこのＴＲＰを含めるべきではない。
あるいは、ＵＥ固有の要件次第では、ＵＥは、他の特性のいくつかを無視することを選択することもできる。ｅＭＢＢ ＵＥの帯域幅要件を満足するＴＲＰが、なぜか長い平均アップリンクアクセス時間を持つ可能性がある。ＵＥ上で実行中のビデオストリーミングアプリケーションが、例えば、数秒に達するバッファリング時間を許容しうるため、ＵＥは、アクセス時間要件を無視する可能性がある。
ＵＥがＰＨＹモビリティセットを決定するための選択基準を定義するために、選ばれた要因の組み合わせを使用してもよい。そして、設計された選択基準は、動的なネットワーク条件とＵＥのアプリケーション要件に適合できるような柔軟なものであるべきである。いくつかのシナリオにおいては、セットの中に十分な数のＴＲＰの候補が確実に存在して、チャネルの変化が大きい場合にも基本的な接続性が維持できるようにするために、ＵＥは、選定基準の一部について妥協するか、または完全に無視してもよい。選定基準のいくつかが非常に重要で、ＵＥが無視すべきではない場合、例えば、２つの方法を用いることができる。第１として、ｇＮＢは選択をＵＥに委ねることなく、これらの基準を考慮した後、ＮＲモビリティセットを決定する。第２として、それらの基準の前に、ＵＥに処理を要求するフラグを追加してもよい。
ＰＨＹモビリティセット内のモビリティ処理は、ビームレベルの管理を用いることもできる。このビームレベルモビリティ管理は、上位層のプロトコルおよびネットワークシグナリングの関与を最小限に抑えるように、ＰＨＹまたはＬ２レベル（ＭＡＣ ＣＥシグナリング）内でＵＥが主として実行してもよい。この設計目的をサポートするための一方法は、ＰＨＹモビリティセット情報をＰＨＹまたはＭＡＣ層に直接記憶することである。したがって、将来のビーム動作は、層間の通信を必ずしも必要とせず、上位層プロトコルの関与のさらなる最小化につながる。このＰＨＹモビリティセットへの記憶動作は、ＵＥのＲＲＣ層が開始してもよく、ＲＲＣ層では、ＮＲモビリティセット情報が受信され、各種要因を考慮に入れた上で、ＰＨＹモビリティセットが決定される。どの層がビームレベル管理を実施するかの最終的な決定に応じて、ＰＨＹモビリティセットは、ＲＲＣによるＭＡＣ制御シグナリングを通じてＵＥのＭＡＣ層に送信されるか、Ｌ１構成を通じてＵＥのＰＨＹ層に送信されてもよい。
上述のように、ＨＦにおける急速なチャネル変化のために、ＮＲにおけるＵＥは、ビームの品質／検出可能性の頻繁な変化に直面する可能性がある。それらの異なるビームは、サービングビームとして同一のＴＲＰから来るので同期している可能性もあるが、恐らくは同期していない別々のＴＲＰから来ている可能性もある。ＵＥがサービングビームを変更する必要があるときは、一般的には、ＴＲＰ内でビーム変更を行うことが望ましい。それは、ＵＥは、初期アクセス（必要ならＵＬ時間整合も含む）や、コンテキスト転送や、ＴＲＰ切り替え方法およびデータフォワーディング（無損失モビリティ管理が必要な場合）の実施が不要である可能性が高いことから、遅延、エネルギー、そして、恐らく、中断時間の低減につながるためである。
ＴＲＰ内およびＴＲＰ間の優先されたビーム変更をサポートするための１つの選択肢は、例えば、ＴＲＰ ＩＤを各々の個別ビームの基準信号と共に付加するとき、検出されたビームは、それらが同一のＴＲＰから来た場合でも、異なるＴＲＰから来た場合でも、区別可能であると仮定することである。あるいは、ビームＩＤを、例えば、先頭のｍビット（ｍは正整数）などの第１部分がＴＲＰ識別子であり、続くｍビットなどの第２部分がビーム識別子である、２つの部分で構成することもできる。さらに、現在の目的のために、（例えば、すべての検出されたビームではなく）すべての考慮されているビームは、ＵＥのＰＨＹモビリティセットに含まれるＴＲＰだけから来ているので、表９、表１０、および表１１に記載された要因は、例えば、処理済みであると仮定することもできる。
例えば、ＴＲＰ内およびＴＲＰ間の優先されたビーム変更をサポートするために、ネットワークは、ＰＨＹモビリティセットの初期構成に加えて、例えば、ＲＳＲＰや基準信号受信品質（ＲＳＲＱ）などの選ばれた計量値の観点から、例えば、 beam_thd1とbeam_thd2（beam_thd2 > beam_thd1）などの２つのしきい値を用いてＵＥを構成することもできる。beam_thd1を超える考慮されたビームは、候補セットに含められるであろう。サービングＴＲＰに属し、かつ、beam_thd2を超える候補ビームが少なくとも１つある場合、サービングＴＲＰから来る最良ビームが、新しいサービングビームとして選択されるであろう。そうでない場合は、ＴＲＰ間のビーム変更を考える必要がある。
サービングＴＲＰに属し、かつ、beam_thd2を超える候補ビームが１つもない場合、すべての候補ビームが同一のＴＲＰに属し、beam_thd2を超える測定計量値を有するなら、すべての候補ビームのうちの最良ビームが選択されるであろう。例えば、この最良ビームはサービングＴＲＰからのものであっても、そうでなくてもよい。これらの基準を満足するビームがない場合、異なるＴＲＰに属して、beam_thd2を超える測定計量値を有する候補ビームが存在するなら、最高ランクのＴＲＰからのビームが選択される。同じランクのＴＲＰから来るそのようなビームが複数ある場合は、そのうちの最良ビームが選択される。ＴＲＰのランキングアルゴリズムは実装に依存する。１つの推奨アルゴリズムは、しきい値を超えるＲＳＲＰを有するビームのＲＳＲＰの総計を、ＴＲＰの総合的信号品質を表すものとして用いるというものである。このＲＳＲＰの総計値がより高ければ、より許容可能なビームがこのＴＲＰから得られる可能性があるということを意味する。ＵＥがこのＴＲＰを選択した場合、ＴＲＰ内のビームスイッチングが発生する可能性が高くなるであろう。
図３１および図３２は、２レベルのモビリティセットの初期構成に対する、ＮＲにおけるコントロールプレーンプロトコルスタックの観点からの一般的な相互作用の例を説明している。ネットワークエンティティ、ｇＮＢは、ＵＥ、ネットワーク、およびオペレータから各種入力を受けて、ＵＥのための特定のＮＲモビリティセットを決定して、その後、このセットを、間にある様々なエンティティを越えて、ＵＥにシグナリングする。ＵＥは、ｇＮＢからの情報を考慮した上で、その詳細な要件を調べて、上位層（この例図の場合、ＲＲＣ層）の適切なＰＨＹモビリティセットを決定する。その後、このＰＨＹモビリティセットは、専用のクロスレイヤシグナリングインターフェースとコンフィギュレーションインターフェースを介して、ＵＥの下位層に転送される。ＰＨＹモビリティセットのサイズは比較的小さくすべきであるので、ＰＨＹモビリティセットは、通常、非常に限られた記憶量の、ＭＡＣ層とＰＨＹ層だけが直接アクセスできる超高速オンチップＲＡＭ内に記憶可能であることに留意すべきである。図３１および図３２において、どの層がビームレベル管理をしているかに応じて、ＰＨＹモビリティセットは、ＭＡＣ層またはＰＨＹ層のソフトウェアバッファ（例えば、一種のオンチップＲＡＭでもよい）に記憶されるであろう。受信されたＮＲモビリティセット、および生成されたＰＨＹモビリティは、後の参照用に、ローカルコンフィギュレーションデータベース（例えば、外部ＲＡＭまたはフラッシュメモリ）に保存されてもよい。
システムレベルの制御シグナリングの観点から、２レベルのモビリティセットの初期構成の全般的な方法は、図３３〜図３６に示すステップを包含しうる。
ＵＥが方々移動するにつれて、ネットワーク条件、ＵＥのアプリケーション要件、そしてネットワークオペレータのポリシー／ルールさえも、時間と共に変化しうる。その結果、ＵＥに対する無線リソース構成も、それに応じて、ＵＥとネットワークの両方の動的変化に適応するために、調整されるべきである。イベントがモビリティセットの更新をトリガする可能性もある。
ＵＥによって評価されて使用されうる検出されたビームは、ＵＥのＰＨＹモビリティセットに含まれるＴＲＰから来る必要がある。ＰＨＹモビリティセットはＵＥのＮＲモビリティセットから選択されるため、ＵＥとネットワークの動的変化を把握するために、ＮＲモビリティセットが確実に適正に更新されることが重要である。ネットワークおよびＵＥにトリガされる側面を考慮すべきである。
ネットワークにトリガされる更新は、ネットワークオペレーション関連のイベントおよびネットワークオペレータ関連のイベントに起因する可能性がある。ネットワークオペレーション関連のイベントのトリガの一例は、ｇＮＢがいくつかのＴＲＰから過負荷を示す情報を受信する場合である。ｇＮＢは、現在それらのＴＲＰをＮＲモビリティセット内に持つＵＥに、更新メッセージ（輻輳したＴＲＰのリストを含む）をマルチキャストすることを決定してもよい。ｇＮＢが、ＵＥに通知すべき保存された情報を持っていない場合、代替的方法として更新メッセージをブロードキャストする方法がある。まれなケースとして、影響を受けるＴＲＰの数が大きい場合、ｇＮＢは、初期構成プロセスをトリガして、現在ＵＥが使用中のセットを完全に交換してもよい。
ネットワークオペレーション関連のイベントは、周期的または非周期的にｇＮＢに対してシグナリングされてもよい。例えば、ＴＲＰは周期的にトラフィック負荷をｇＮＢに知らせてもよいが、輻輳またはその他の非常事態の場合、１回限りのシグナリングを必要とすることもある。ｇＮＢは、周期的報告の頻度を、個別ＴＲＰごとに構成してもよい。
ネットワークオペレーション関連のイベントは、オンデマンドで、ｇＮＢにシグナリングされてもよい。エネルギー効率のために、いくつかのＴＲＰは、より長期間のオペレーション条件を報告するように構成されてもよい。ｇＮＢが、更新された情報を直ちに必要とする場合には、ｇＮＢは、明示的な更新要求を送信してもよい。
ｇＮＢは、時々、ネットワークイベントに関して推測する必要がありうる。例えば、いくつかのＴＲＰが、地震、停電、磁気パルス攻撃、マルウェアなどのために完全に故障するかも知れない。したがって、能動的報告やオンデマンド要求に対する応答は期待できない。
ネットワークオペレータ関連のイベントの一例は、サービス加入の変更のために、ＵＥの優先順位を上げるか下げるかする必要があり、その結果、いくつかのアクセス権分類されたＴＲＰをそれに応じてＵＥのＮＲモビリティセットに加えるか、そこから取り除く可能性がある場合である。
ＵＥにトリガされる更新は、例えば、以下の理由によってトリガされる。定期的更新要求、現在のＮＲモビリティセットの失効、良好なビームを持つ新しいＴＲＰの検出、ＵＥが、現在のＮＲモビリティセット内の全ＴＲＰを再評価した後に、ＰＨＹモビリティセット内に十分な数の適格なＴＲＰを維持できない場合、サービスタイプ、ユースケース、ＱｏＳ要件などの変更の結果、無線リンク故障が検出された場合、またはＵＥのＰＨＹモビリティセットの更新。周期的な更新要求によって、現在のＮＲモビリティセットの失効は避けられる。さらに、ＮＲモビリティセット内の何らかの情報を、現在のネットワーク条件の特定の精度以内に維持するために、例えば、ＮＲモビリティセット内のＴＲＰのトラフィック負荷を更新する必要がある。周期性を、ＵＥのユースケースまたはサービスタイプに応じて構成してもよい。例えば、ｍＭＴＣ ＵＥの周期として大きな値を使用することもできる。
現在のＮＲモビリティセットの失効に関しては、例えば、ＵＥのＮＲモビリティセットは、有効期間後、以前の位置からある距離だけ離れた場合、または現在のサービングビームまたはＴＲＰによる測定の不良または失敗の場合に、失効となりうる。ｍＭＴＣ ＵＥは、一般的に、モビリティがないか、もしくは低く、しかも遅延耐性があるので、大きな満了値を持つように構成されてもよい。
良好なビームを持つ新しいＴＲＰの検出に関しては、十分な数（構成可能なしきい値）の候補ＴＲＰ（ＰＨＹモビリティセット内の全ＴＲＰは候補ＴＲＰと見なされる）を維持して、モビリティと無線環境のうち少なくとも一方が変化した場合、代替ビーム／ＴＲＰを早急に決定できるようにするために、例えば、いくつかのバッテリに制約されないＵＥは、周辺のビーム／ＴＲＰを事前に測定してもよい。したがって、良好なビームを持つ（例えば、ＲＳＲＰの高い）新しいＴＲＰが検出され、ＮＲモビリティセット内に存在せず、なおかつ（例えば、レガシーＬＴＥによってモビリティ構成中に使用される、例えば、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１にあるような、ブラックリストによって）ブロックされていない場合、ＵＥは、ＮＲモビリティセットの更新をトリガしてもよい。
現在のＮＲモビリティセット内の全ＴＲＰを再評価した後、ＵＥがＰＨＹモビリティセット内に十分な数の適格なＴＲＰを維持できないシチュエーションに関しては、例えば、格付け基準は実装に依存してもよい。例えば、ＵＥは、表９、表１０、および表１１に記載された要因のサブセットを考慮に入れて、適切な格付け基準を決定してもよい。
サービスタイプ、ユースケース、ＱｏＳ要件などの変更に関しては、例えば、以前のＮＲモビリティセットの決定の基準となった選択基準は有効性を失っている可能性がある。その結果、新しいＮＲモビリティセットを新しい選択基準に基づいて決定する必要があるかもしれない。あるいは、この場合、ＵＥは、まず、そのＮＲモビリティセットが、新しい要件を満足するＴＲＰをすでにいくつか含んでいる場合、ＵＥのＰＨＹモビリティセットの更新を選択してもよい。ＰＨＹモビリティセットの更新後に適格なＴＲＰを発見できた場合、ＵＥは、ＰＨＹモビリティセットの更新を要求せずに、そこで停止してもよいが、そうでない場合は、ＵＥは、やはり、ＰＨＹモビリティセットの更新の要求を送出する必要がありうる。
検出された無線リンク故障に関しては、例えば、ＵＥは、現在のＰＨＹモビリティセットとＮＲモビリティセット内の全ＴＲＰの再評価後においても、リンク故障から回復できないこともありうる。ＮＲモビリティセットの更新を要求することが、次の端的な措置である。
ｇＮＢは、更新されたＮＲモビリティセットを用いてＵＥを構成すると、より新しいオペレーションのためにＲＡＮネットワークを再構成してもよい。例えば、ｇＮＢは、更新を、追加的ビーム基準信号（例えば、追加されたＴＲＰからの新しいビーム）の送信を開始するトリガとして利用してもよいし、そして／あるいは、ＵＥを再構成して、それに応じて、追加された時間／周波数リソース上で測定をするようにもよい。それらの新しいＴＲＰは、それまではサイレント（省エネルギーや干渉回避）であってもよい。このネットワーク側の再構成は、ＵＥが新しい信号を検出して測定しうることを除いて、ＵＥにとって透明であり続けるであろう。
同時に、ネットワークは、また、ＵＥを、さらに新しい測定挙動をするように再構成してもよい。例えば、ＵＥが「セルエッジ（cell edge）」に達しつつあることを検知すると、ネットワークは、ＵＥを、追加された時間／周波数リソース上でより頻繁に測定をするように構成してもよい。そのような再構成は、RRCConnectionReconfiguration、または、もしあれば、他の（より高速の）方法によって、実施されてもよい。さらに、ＵＥは、ＮＲモビリティセットに含まれない１つまたは複数のＴＲＰが最良のサービングＴＲＰよりも良好になったら測定報告を送信するように構成されてもよい。一方、ＵＥは、また、例えば、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１に説明されているような、レガシーＬＴＥ測定方法におけるブラックリストおよびホワイトリストと同様に、（例えば、特定のポリシーのためにオペレータがブロックした）１つまたは複数のＴＲＰを測定しないように構成されてもよい。これらの種類の、測定対象やギャップや報告構成などの測定構成は、ＮＲにおいても、ＲＲＭ測定に用いるビーム基準信号が周期的に発生する構成に適しているであろう。
ＮＲは、周期的に構成されたビーム基準信号に加えて、さらに動的に構成された測定をサポートすべきである。例えば、ネットワークは、測定基準信号をリッスンして、検出した時点で測定値を報告するようにＵＥを構成した後、測定基準信号の１回限りの送信を開始してもよい。いくつかの利用可能なＴＲＰ／ビームは、ビームスイーピングのために一時的に検出不能になる可能性があり、ＵＥがそれらの信号を測定するように構成されていれば、この１回限りの送信によって、それらの信号がアクティブであることを確認することができる。測定基準信号の構成可能性によって（仕様がハードコードされている場合よりも）、低いオーバーヘッド／干渉、エネルギー消費の低減、および将来の拡張性の容易化が確実となる。
有効かつ効率的な更新を達成するために、ＮＲは、各ＵＥに対する更新プロセス頻度を入念に制御する必要がある。ＵＥのモビリティセットの更新の発生間隔の値を低くすると、各種ダイナミックスの迅速な適応がもたらされるが、シグナリング負荷の増大の原因となる可能性があり、ネットワークエンティティ数が増加するときに、ネットワークがスケーラブルでなくなる。しかし、発生間隔の値を高くすると、例えば、ＵＥとネットワークからの変化する要件の一部にタイムリーに適合せず、ＵＥのモビリティセットの一部が時代遅れになる原因となる。この問題を軽減するために、ＵＥの要求に基づいて最適化してもよい。いくつかの方法でこれをすることができる。説明に役立つ６つの例を以下に挙げる。
第１に、各ＵＥは、例えば、lastUpdateTime、requestTimeout、およびupdateIntervalの３つの変数を、各ＵＥにおいて維持することができる。ただし、ＵＥごとの変数の値は、ｇＮＢ、またはネットワーク内の他の適切なエンティティによって構成可能である。３つの変数の値は、ＵＥから送信される各要求に含まれてもよく、あるいはｇＮＢからアクセス可能などこかに保存されてもよい。
第２に、(currentTime - lastUpdateTime) < updateIntervalである場合は、ＵＥは、一般的に、更新を要求しない。定義すべきいくつかの例外がある。例えば、ユースケース、サービスタイプの突然の変更、および現在のＮＲモビリティセット内のどのＴＲＰもＵＥの要件を満たさない場合のうち少なくとも一方、または無線リンク故障が検出され、現在のモビリティセットから回復できない、すなわち、例えば、ＰＨＹモビリティセットが更新されている、など。
第３に、ＵＥから更新要求を受信すると、ｇＮＢは、複数の要因を考慮に入れた後、要求を受け入れても、受け入れなくてもよい。例えば、ｇＮＢまたはネットワークがすでに他の制御信号で充満している場合、および要求が単なる定期点検である場合。
第４に、ネットワークまたはオペレータから現状報告を受信すると、ｇＮＢは対応策を取るか、または単に無視してもよい。例えば、報告を受信したときには、その件のもう１つの報告にすでに対応済みかもしれない。
第４に、ｇＮＢは、更新要求の処理を、そのＵＥへの対応がrequestTimeoutで指定されたタイムアウト値以内である間は遅らせてもよい。遅延期間中は、必要な更新をさせる複数の理由（例えば、ネットワーク報告、オペレータの要求）があれば、ｇＮＢはそれらを処理して、単一のマージされた更新で応じることができる。ＵＥの要求を受信後、ｇＮＢが更新をしない決定をした場合、コンテンツのないＡＣＫメッセージが送出される。
第５に、異なるトリガイベントがｇＮＢの異なる挙動をもたらしうるように、優先順位表を使用してもよい。例として、例えば、一群のＴＲＰが事故で故障した場合などの、なんらかの緊急の要求に対して、巻き込まれたＵＥのための即時の更新が、高い優先度で必要とされるかもしれない。
第６に、ＵＥが応答もしくはＡＣＫをrequestTimeout以内に受信しない場合、ＵＥは、予め定義されたバックオフ時間だけ遅らせて、その後、更新要求を再送信することができる。
最適化法のフローチャートの例を図３７に示す。
ＰＨＹモビリティセットが、ＵＥのために最初に構成されると、モビリティ、無線環境、またはＵＥのサービスが変化したために、ＰＨＹモビリティセットを時々更新する必要があるかもしれない。ＮＲは、そのような条件／イベントの下でＵＥがＰＨＹモビリティセットの更新をする必要があるかを構成することができる。例えば、以下の理由から、更新が必要になる可能性がある。更新のＮＲモビリティへの到着、周期的更新、現在のＰＨＹモビリティセットの失効、良好なビームを持つ１つまたは複数の新しいＴＲＰの検出、ＴＲＰの数または現在のセット内のＴＲＰからのビームがしきい値未満である、サービスタイプ、ユースケース、ＱｏＳ要件などの変更、および無線リンク故障の検出。
様々なイベントや条件が、ＵＥのＮＲモビリティセットの更新の原因となりうる。２つのセットの間の完全な一貫性を保つために、ＰＨＹモビリティセットも更新する必要がある。例えば、現在のＰＨＹモビリティセット内に存在するＴＲＰは、更新されたＮＲモビリティセットからＴＲＰが取り除かれたという理由だけで、取り除かれる必要があるかもしれない。代替実施形態においては、定義された選択基準で評価した結果、ＴＲＰ（ＮＲモビリティセットの更新後）のいくつかの特性が適格または不適格となったという理由で、ＴＲＰを現在のＰＨＹモビリティセット加えるか、またはそこから取り除いてもよい。例えば、ＴＲＰ３のトラフィック負荷が７０％から９０％に変化、または９０％から７０％に変化すると、それを理由に、更新後、ＴＲＰ３はＰＨＹモビリティセットから取り除かれるか、そこに追加される。
ＰＨＹモビリティセットの失効を避けるために、周期的に繰り返す更新を用いてもよい。それに伴って、周辺のＴＲＰ／ビームを測定し、新しい連結されたＴＲＰレベルの測定結果に従って、現在のＰＨＹモビリティセットを更新してもよい。
ＵＥのＰＨＹモビリティセットは、有効期間後、または以前の位置からある距離だけ離れた所で失効してもよい。ｍＭＴＣ ＵＥは、一般的に、モビリティがないか、もしくは低く、しかも遅延耐性があるので、大きな満了値を持つように構成されてもよい。
良好なビームを持つ新しいＴＲＰの検出に関しては、必要数（構成可能なしきい値数）の候補ＴＲＰ（ＰＨＹモビリティセット内のＴＲＰ）を維持して、モビリティと無線環境のうち少なくとも一方が変化した場合、代替ビーム／ＴＲＰを早急に決定できるようにするために、いくつかのバッテリに制約されないＵＥは、周辺のビーム／ＴＲＰを事前に測定してもよい。この場合、良好なビームを持つ（例えば、ＲＳＲＰの高い）新しいＴＲＰの検出によって、現在の候補ＴＲＰの総合的品質を向上させる機会が示される可能性がある。したがって、ＰＨＹモビリティセットの更新と共に、新しいＴＲＰの評価プロセスが必要とされるかもしれない。
現在のセット内のＴＲＰまたはＴＲＰからのビームの、しきい値未満の数に関しては、ＵＥは、特定数のＴＲＰ／ビームをバックアップ用に事前に維持しておいてもよい。現在のＰＨＹモビリティセットからＴＲＰを取り除いた結果、周期的ビーム測定後に、それらの取り除かれたＴＲＰから、十分な数の適格なビームが発見されなかったという理由で、ＴＲＰ数を小さくしてもよい。例えば、ＲＳＲＰ値がｍを超えるビームが、ＴＲＰｘから、ｎ本未満だけ発見された場合、ＴＲＰｘは、現在のＰＨＹモビリティセットから取り除かれる。ただし、ｎとｍは構成可能である。しきい値は構成可能で、しかもＵＥ固有であることに留意すべきである。
サービスタイプ、ユースケース、ＱｏＳ要件などの変更に関しては、これらが変更されると、以前のＮＲモビリティセットの決定のベースになっていた選択基準は、もはや有効ではない可能性がある。その結果、新しいＰＨＹモビリティセットは、新しい選択基準に基づいて決定する必要があるかも知れない。
無線リンク故障に関しては、無線リンク故障の発生は、現在のＰＨＹモビリティセット内に、利用可能な、代わりになる適格なビーム／ＴＲＰが存在しないということを意味しているかもしれないし、意味していないかもしれない。ＰＨＹモビリティセット内のＴＲＰから来る代わりになるビームが存在する場合、ＵＥは、まず、他のビーム／ＴＲＰを選択して切り替えることによって、リンク故障からの回復を試行することができる。構成可能な時間ウィンドウ後になっても接続性が回復しない場合、ＰＨＹモビリティセットの更新に対する合理的な必要性がある。
ＨＦ−ＮＲにおいては、幅の狭い高ゲインビームが多く使用されるであろう。異なるビームの放射パターンが重なり合うに従って、また無線環境（例えば、表面からの反射や、空中での散乱）によって、ＵＥは、単一ＴＲＰからの複数ビームのカバレッジエリアにさらされる可能性がある。図３８は、ＵＥがＴＲＰからの複数ビーム、あるいは異なるＴＲＰの複数ビームまでも見るシナリオを示す。候補ビームは、ダウンリンク方向とアップリンク方向の少なくとも一方の通信に用いられる可能性のある（アップリンクとダウンリンクは同じビームを用いても用いなくてもよい）ビームであり、（表９、表１０、および表１１に記載されたものと同様の）複数要因を考慮に入れた後、定義された選択基準に基づいて、検出されたビームから選択されるものである。サービングビーム（一本または複数本）は、情報の送信と受信の少なくとも一方に現在用いられているビームである。
現在、レガシーＬＴＥにおける無線リンクモニタリング（Radio Link Monitoring：ＲＬＭ）は、無指向性ビームまたは広角ビームによってカバーされて一本の無線リンクと考えられるプライマリセル（Primary Cell：Ｐｃｅｌｌ）／セカンダリセル（Secondary Cell：Ｓｃｅｌｌ）のリンク品質を検出するために用いられている。ビーム動作を伴うＨＦ−ＮＲに関しては、図３８に示すように、ＴＲＰエリアは複数ビームによってカバーされ、接続性を維持するために、ビームスイッチングが実施される。異なるビームに対して独立に、複数無線リンクとしてＲＬＭが実施されるように、ビーム当たりベースのＲＬＭの機能性を用いてもよい。
無線リンク障害（Radio Link Failure：ＲＬＦ）がディープシャドーイング（deep shadowing）のために発生する従来の低周波とは違って、ビーム動作を伴うＨＦに対しては、ビームスイッチング／トラッキング障害もＲＬＦを引き起こす可能性がある。急速なチャネル変化のために、ビームスイッチング／トラッキングに必要なシグナリングのどれか１つが適時かつ正確に受信されない場合、ＵＥとネットワークが相互間のビームを失う可能性がある。
それら２つのイベントの無線リンク回復メカニズムは相違する可能性がある。第１の場合、ＵＥがディープシャドーイングのあるエリアに移動するとき、他の以前のビームも利用できない可能性があるため、端的な方法は、新たな測定（測定構成も要する可能性がある）とＰＨＹモビリティセットの更新を実行することによって、接続再確立を開始することである。ｇＮＢがＲＬＦの通知を受け、追加的な時間／周波数領域の基準信号を送信するいくつかのＴＲＰを構成し、ＵＥを、それらの追加的な周波数をスキャンするように構成することができるように、恐らく、ＮＲモビリティセットの更新さえも必要となる。第２の場合、ＵＥは、ビームアライメントを開始して、まず、ＰＨＹモビリティセット内の既存ＴＲＰから、代わりのビームを取得することを試みてもよい。
ビームスイーピングがされているために、同一ＴＲＰからの全ビームの測定は、順次実施すべきである（複数ビームは、時間と周波数の両領域で重なり合っている可能性があるため、複数ビームを一度に測定してもよいが、全般的なビームレベル測定は、やはり、順次実施される）。例えば、ＵＥにおいて、時間ｔ１に、ビームｘ、ｙ、およびｚが測定され、時間ｔ２に、ビームｓ、ｑ、およびｗが測定される。その結果、測定周期が、完全なビームスイーピングの周期性をカバーするだけの十分な長さでない場合、以前は入手できた良品質のビームが一時的に検出不能になる可能性があり、不必要に頻繁なビーム変更に至り、モビリティセットの頻繁な更新にまで至る可能性さえある。しかし、過度に長時間の測定は、特に、ＵＥ周辺のＴＲＰ数が増加しているときには、遅延とエネルギー効率の問題を引き起こす可能性がある。さらに、ＴＲＰごとに能力が異なるために、全ＴＲＰのビームスイーピングの周期性をカバーする比較的短い測定時間を求めるのは困難であるということに留意すべきである。十分な数の候補ビームを持つ構成可能な数の候補ＴＲＰを事前に維持することが１つの解決策になりうる。そうすれば、サービングビームが一時的に利用不能になったときには、ＵＥは、現在のＰＨＹモビリティセットから他の候補ビーム／ＴＲＰを迅速に発見することができ、ＰＨＹモビリティセットの更新や、費用のかかるＮＲモビリティセットの更新さえもトリガすることなく、ＲＬＦの誤警報を回避することができる。
システムレベルの制御シグナリングの観点から、２レベルのモビリティセットの更新の全般的な方法は、図３９〜図４２に示すステップを包含しうる。
図４３〜図４７に示すように、モビリティフレームワークベースのＮＲネットワークのための方法のフローチャートの例が示されている。一般的に言えば、本図は、ネットワークにトリガされたモビリティセットの更新、ＵＥにトリガされたモビリティセットの更新、およびモビリティフレームワークにアシストされたビーム中心のモビリティ管理（ＴＲＰ内ビーム変更およびＴＲＰ間ビーム変更）の３つの部分から構成されている。
図４８は、ＵＥ制御によるモビリティ方法を示す。ステップ１は、接続の確立である。ＵＥは、無線アクセスネットワークに向けたシグナリング接続を、例えば、１つ以上のシグナリング無線ベアラ（ＳＲＢなど）を介して、完了する。ＵＥは、接続状態であり、無線アクセスネットワーク内にコンテキストを持つ。加えて、ＵＥとコアネットワークの間にシグナリング接続を確立することもできる。ＵＥは、コアネットワーク内にもコンテキストを持つことができる。さらに、ＵＥとコアネットワークの間にデータベアラ、ＩＰフロー、または他の形態のユーザデータ接続を確立することも可能である。
ステップ１において、コアネットワークが、モビリティ管理用のオペレータポリシーを、ｇＮＢに提供してもよい。そのようなポリシーは、ＵＥ固有、ベアラ固有、サービス固有、あるいはサービスデータフローまたはＩＰデータフローに固有でもよい。ポリシーは、例えば、エリア制限、ユーザモビリティプロファイル、サービス利用法プロファイル、課金、サービス固有の加入レベル（例えば、プラチナ、ゴールド、シルバー、ブロンズ）に関連するポリシーを含んでもよい。ポリシーは、 代替的または追加的に、ネットワークに関するポリシー、およびネットワークスライス発見、アクセスネットワーク発見、サービス発見を含む発見情報と、例えば、等価ホームサービスプロバイダ（equivalent home service providers）、優先サービスプロバイダ（preferred service providers）などに関するホームネットワーク選好と、ポリシーごとの有効性基準とを含む。コアネットワークは、ＱｏＳ情報をｇＮＢに提供してもよい。例えば、本明細書に説明する、オペレータのポリシー、およびＱｏＳ情報は、ＵＥ制御によるモビリティをサポートして、ＵＥにも提供されてもよく、ＵＥは、この情報を、ＰＨＹモビリティセットの決定または更新において使用してもよい。
２．ステップ２は、測定構成である。ＵＥは、次世代（Next Generation：ＮｅｘｔＧｅｎ）ＲＡＮ（例えば、ｇＮＢ）によって、モビリティ決定をサポートして（例えば、ＮＲモビリティセットの構成をサポートして）測定を実行するように構成されてもよい。測定は、周波数内測定、周波数間Ｅ−ＵＴＲＡＮ測定、ＲＡＴ間測定などの測定タイプを含んでもよい。各測定タイプに対して、１つまたは複数の測定対象を定義することができる（測定対象は、例えば、監視すべき搬送周波数を定義する）。測定対象は、例えば、搬送周波数識別子、セル識別子、ＴＲＰ識別子、ビーム識別子、国コード、および動作クラスを使用するように構成されうる。測定量は、以下のうち１つ以上でありうる。基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）、基準信号受信品質（ＲＳＲＱ）、基準信号と信号対雑音干渉比（Reference Signal and Signal to Noise and Interference Ratio：ＲＳ−ＳＩＮＲ）、受信信号強度インジケータ（Received Signal Strength Indicator：ＲＳＳＩ）など。
例えば、測定は、初期ＮＲモビリティセットの構成を含むＵＥ制御モビリティ活性化、ＮＲモビリティセットへの更新を含むＮＲモビリティセット間モビリティ、ＰＨＹモビリティセットへの更新をサポートする測定を含むＰＨＹモビリティセット間モビリティ、およびＵＥ制御モビリティ不活性化をサポートするように構成されうる。
ステップ３は、ＵＥ制御モビリティのためのＮＲモビリティセット構成である。ＮＲモビリティセット構成方法の例を図４９および図５０に示す。
ステップ４は、ＵＥ制御モビリティのためのＰＨＹモビリティセット構成である。ＰＨＹモビリティセット構成方法の例を図５１に示す。
ステップ５は、ＵＥ制御モビリティのためのビーム管理である。ＵＥ制御モビリティのためのビーム管理方法の例を図５２に示す。
ＮＲモビリティセット構成方法は、例えば、ＮＲモビリティセット更新サイクルをループして、連続的に実行されてもよい。以下は、方法例である。例えば、各ステップは、厳密に図示の順序に従う必要はない。
第１に、無線アクセスネットワーク負荷（例えば、エアインターフェース負荷を含む可能性のある複合負荷、フロントホール負荷、バックホール負荷、中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）負荷など）がｇＮＢに報告される。報告は、イベント駆動型、または周期的でありうる。
第２に、コアネットワークは、オペレータポリシー情報、ユーザ加入情報、ＱｏＳ情報などを含む支援情報を、無線アクセスネットワーク（例えば、ｇＮＢ）に提供してもよい。
第３に、ＵＥは、無線アクセスネットワークから以前に受信した測定構成を使って、測定を実施する。ＵＥの物理層からＵＥのＬ２３層への測定報告は、ビームレベル測定値でもよい。ＵＥのＬ２３層は、ビームレベル測定値からＴＲＰまたはセルレベル測定値への測定値集約を実施してもよい。ＵＥのＬ２３層は、測定値に対してＬ２３フィルタリングを施してもよい。ＵＥ Ｌ２３は、無線アクセスネットワークから受信した測定報告基準に従って測定値評価を実施してもよい。測定値評価は、例えば、ビームレベル測定値からＴＲＰまたはセルレベル測定値に集約された測定値であるＴＲＰまたはセルレベル測定値に対して実施してもよい。あるいは、直接、ビームレベル測定値に対して測定値評価を実施してもよい。
測定報告のための測定イベントは、初期ＮＲモビリティセットの構成を含むＵＥ制御モビリティ活性化、ＮＲモビリティセットへの更新を含むＮＲモビリティセット間モビリティ、ＰＨＹモビリティセットへの更新をサポートする測定を含むＰＨＹモビリティセット間モビリティ、およびＵＥ制御モビリティ不活性化をサポートして定義されてもよい。
測定イベントは、以下のような、多様な形態をとりうる。イベントＮＲ−Ｍ１：ＴＲＰがしきい値よりも良好になる。このイベントを、ＵＥ制御モビリティ活性化をトリガするために用いてもよい。同様のイベントをセルレベルまたはビームレベルで定義することができる。イベントＮＲ−Ｍ２：ＮＲモビリティセット内の全ＴＲＰがthreshold1よりも悪化し、ＮＲモビリティセットの外部のＴＲＰがthreshold2よりも良好になる。このイベントを、ＮＲモビリティセット更新をもたらす、ＮＲモビリティセット間モビリティ評価をトリガするために用いてもよい。同様のイベントをセルレベルまたはビームレベルで定義することができる。イベントＮＲ−Ｍ３：ＮＲモビリティセット内の全ＴＲＰがしきい値よりも悪化する。このイベントを、ＵＥ制御モビリティ不活性化をトリガするために用いてもよい。測定イベントを、周期的タイマの満了に基づいて開始することもできる。これを定期測定報告に適用してもよい。ＵＥは、所定の測定構成用の定期測定報告タイマを用いて構成されてもよい。
測定報告は、測定報告基準を満足するＴＲＰ（または、ＴＲＰビームとＵＥビームの両方を含む可能性のあるセルまたはビーム）の識別を含んでもよい。測定報告は、さらに、無線装置（Radio Equipment：ＲＥ）が無線リンク障害に陥っているＴＲＰ（ビームまたはセル）を含んでもよい。
第４に、無線アクセスネットワーク（例えば、ｇＮＢ、図４９参照、またはＴＲＰ、図５０参照）は、測定報告、オペレータのポリシー、およびＱｏＳ情報のうち１つ以上に基づいて、初期ＮＲモビリティセットまたは更新されたＮＲモビリティセットを決定する。
測定報告は、例えば、ＮＲモビリティセットに含めるか、そこから取り除く候補である新しいＴＲＰ（ＴＲＰビームとＵＥビームの両方を含む可能性のあるセルまたはビーム）を含んでもよい。オペレータのポリシーは、エリア制限、ユーザモビリティプロファイル、サービス利用法プロファイル、課金、サービス固有の加入レベル（例えば、プラチナ、ゴールド、シルバー、ブロンズ）、ネットワークおよびネットワークスライス発見ポリシー、および、例えば、等価ホームサービスプロバイダ、優先サービスプロバイダなどに関するホームネットワーク選好を含んでもよい。
第５に、ＵＥは、無線アクセスネットワークからのＮＲモビリティセット情報を用いて、ＮＲモビリティセットを初期化または更新する。ＵＥにおけるＮＲモビリティセットの受信によって、ＰＨＹモビリティセットの更新がトリガされてもよい。ＮＲモビリティセットが更新されると、ＵＥは、ＰＨＹモビリティセットを更新してもよい。
図５０のＮＲモビリティセット構成方法は、図４９に示す方法と類似しているが、以下の点で異なる。ＮＲモビリティセットの決定はＴＲＰにおいて実行され、ＮＲモビリティセットの決定に用いられるネットワーク支援情報はＴＲＰに提供される。
ＰＨＹモビリティセット構成方法は、例えば、ＰＨＹモビリティセット更新サイクルをループして、連続的に実行されることを期待される方法である。以下のステップは、例として示すものであり、例えば、各ステップは、厳密に順序に従って実行される必要はない。
第１に、コアネットワークまたは無線アクセスネットワークは、オペレータポリシー情報、ユーザ加入情報、ＱｏＳ情報などを含む支援情報を、ＵＥに提供してもよい。
第２に、ＵＥ ＰＨＹは、ＵＥ Ｌ２３によってＰＨＹモビリティセットを決定するために提供された測定構成に基づいて、測定を実施する。測定値は、ＵＥの物理層からＵＥ Ｌ２３に報告される。これらの測定値は、チャネル状態情報（Channel State Information：ＣＳＩ）を含んでもよい。測定値は、代替的または追加的に、ＰＨＹモビリティセット内のすべてのビーム（例えば、ＴＲＰビーム）／ＴＲＰがthreshold1よりも悪化し、ＰＨＹモビリティセット外部でＮＲモビリティセットの内部のビーム／ＴＲＰがthreshold2よりも良好になることを含んでもよい。このイベントを、ＰＨＹモビリティセット更新をもたらす、ＰＨＹモビリティセットのモビリティ評価をトリガするために用いてもよい。測定値は、ＰＨＹモビリティセット内のすべてのビーム（例えば、ＴＲＰビーム）がしきい値よりも悪化することを含んでもよい。このイベントを、ＰＨＹモビリティセット更新をもたらす、ＰＨＹモビリティセットのモビリティ評価をトリガするために用いてもよい。測定イベントを、周期的タイマの満了に基づいて開始することもできる。これを定期測定報告に適用してもよい。ＰＨＹは、所定の測定構成用の定期測定報告タイマを用いて構成されてもよい。
第３に、例えば、ビームレベル無線リンク状態のような、無線リンク状態がＵＥ Ｌ２３に報告される。無線リンク状態報告は、物理層無線リンクモニタリングプロセスからの、無線リンク非同期報告、または無線リンク同期報告の形態をとってもよい。
第４に、ＵＥ Ｌ２３は、ＵＥのＰＨＹ層からの測定報告、オペレータのポリシー、およびＱｏＳ情報などのうち１つ以上に基づいて、初期ＰＨＹモビリティセットまたは更新されたＰＨＹモビリティセットを、ＮＲモビリティセットのサブセットとして決定する。オペレータのポリシーは、エリア制限、ユーザモビリティプロファイル、サービス利用法プロファイル、課金、サービス固有の加入レベル（例えば、プラチナ、ゴールド、シルバー、ブロンズ）、ネットワークおよびネットワークスライス発見ポリシー、および、例えば、等価ホームサービスプロバイダ、優先サービスプロバイダなどに関するホームネットワーク選好に関するポリシーを含んでもよい。
第５に、ＵＥ ＰＨＹは、ＵＥ Ｌ２３からのＰＨＹモビリティセット情報を用いて、ＰＨＹモビリティセットを初期化または更新する。ＵＥ ＰＨＹにおけるＰＨＹモビリティセットの受信によって、ＰＨＹモビリティセットの更新がトリガされてもよい。ＵＥ Ｌ２３から新しいＰＨＹモビリティセット情報が受信されると、ＵＥ ＰＨＹはＰＨＹモビリティセットを更新してもよい。
ビーム管理方法は、ビームトラッキング、ビームアライメント／ビームペアリング、およびビームスイッチングを含む。方法は、下記ステップの１つ以上を含みうる。ここでは、ビームトラッキングは、例えば、ビームプリコーディングベクトルの調整、ビーム評価とビーム変更決定、および補助的測定を包含してもよい。
第１に、ビームプリコーディングベクトルの調整では、ＵＥは、ＰＨＹモビリティセットのビームに関する測定を実施し、その測定値をネットワークＰＨＹに報告する。そのような測定値の一例は、他の情報の中でも、とりわけ、チャネル品質指標（Channel Quality Indicator：ＣＱＩ）と、ＲＥが推奨するプリコーダマトリクス指示（Precoder-matrix Indication：ＰＭＩ）とを含む、チャネル状態情報（ＣＳＩ）であってもよい。その後、ネットワークは、それに従って、ビームプリコーディングベクトルを調整してもよい。この方法は、ＵＥからの測定報告に基づく継続的方法である。測定は、ＰＨＹモビリティセット構成をサポートして定義されたものと類似する、イベント駆動型または周期的な測定であってもよい。
第２に、ビーム評価とビーム変更決定については、この方法は継続的方法である。ＵＥは、例えば、ＣＳＩ測定や無線リンク状態モニタリング測定などの測定を実施する。ＵＥ ＰＨＹは、サービングビームに対する候補ビームを継続的に評価する。そして、サービングビームの更新基準が満足された場合、サービングビームを変更するように決定してもよい。ビーム更新基準の例は、以下のようなものであってもよい。候補がサービングビームよりも良好な補正となるか、または、例えば、サービングビームがしきい値よりも悪化した場合。
第３に、ビーム変更が決定されると、ＵＥは、新しいサービングビームをネットワーク（例えば、ｇＮＢ）に知らせてもよい。そのような情報は、さらに、例えば、正確な時間間隔、または、最良／最適ビームに関するＵＥとネットワークの間の整合性を得るには旧サービングビームから新サービングビームへの切り替えをいつ実行すべきかに関するサブフレームなどの、ビーム切り替え時間を含んでもよい。例えば、ダウンリンク（ＤＬ）送信を仮定すると、ＵＥは、ネットワークからの新しい最良ＴＸビームを特定してもよい。ＵＥは、ＵＥの観点から見て最適なネットワーク側のＴｘビームを、ビーム変更指示メッセージを通じて、ネットワークに知らせてもよい。ＵＥは、さらに、ＵＥ側の最良のＲｘビームをネットワークに知らせてもよく、このようにして、対を成すｅＮＢ ＴｘビームとＵＥ Ｒｘビームを、ＵＥとネットワークの両方が知ることとなる。同様の論理を、ＵＥ Ｔｘビームとネットワーク側が受信したビームの整合性と一対性にも適用することができる。この場合でも、ＵＥは、決定を下して、ネットワークに知らせることが可能である。代替実施形態においては、ネットワークが、ネットワークの観点から見て最適なＵＬ Ｔｘビームを選択して、そのビームをＵＥに知らせてもよい。また、ネットワークは、ネットワーク側からの最良ＲｘビームをＵＥに知らせてもよい。
第４に、第３ステップで示したビームスイッチングの時点で、ＵＥとネットワークは、両方とも、サービングビームの切り替え／更新を実行し、新しいサービングビーム上で送受信を開始する。
図５３〜５６は、ＵＥ制御モビリティに関する他の実施形態、無線アクセスネットワークにおけるＲＡＮレベル登録への登録を示す。
図５３のステップ１において、ＵＥは電源投入され、どのＴＲＰとも非接続であるか、あるいはＵＥはＴＲＰ１およびコアネットワークとの接続を確立済みであり、長時間のディープスリープ後に復帰するか、または別のエリアに移動する。
図５３のステップ２において、ＵＥは、ＲＲＭ測定を実施し、無線ネットワークアクセスのために、ＴＲＰｘに接続するか、接続をＴＲＰｘに切り替えることを決定する。
図５４のステップ３ａ〜３ｄにおいて、ＵＥは、ＴＲＰｘとの接続を確立する。ステップ３ａにおいて、ＵＥは、ＵＥの一時的ＩＤまたはデバイスＩＤ、デバイスタイプ、サービス、アクセスなどを用いて、ＴＲＰｘに無線接続要求を送信する。ステップ３ｂにおいて、ＵＥのコンテキストがＴＲＰｘの記録中に見つかった場合、ＴＲＰｘは、ｇＮＢまたは自身によって、ＵＥの要求を承認する。ステップ３ｃにおいて、ＴＲＰｘは、無線構成に関する構造を、妥当な場合、ＴＲＰｘ ＩＤとＵＥ ＩＤの少なくとも一方と共に、ＵＥに返答する。ステップ３ｄにおいて、ＵＥは、無線接続構成の完了を確認して、さらに、ＲＡＮへの登録を無線接続セットアップ完了メッセージに挿入してもよい。
ステップ４ａおよび４ｂにおいて、ＵＥは、例えば、ＵＥの一時的ＩＤまたはデバイスＩＤ、デバイスタイプ、サービス、スケジュール、データレート、モビリティ、位置、無線ネットワークアクセス優先順位などのＵＥ情報と共に、登録をｇＮＢに送信する。
ステップ５において、ｇＮＢは、ＵＥ登録情報を、コアネットワークと交換し、コアネットワークとの認証方法を実施する。
ステップ６において、ＵＥとＴＲＰｘ／ＲＡＮは、相互認証を実施し、コアネットワークとの認証から導出されたセキュリティキーパラメータを用いて、保護された無線接続を確立する。
図５５のステップ７において、コアネットワークは、ＵＥ情報を更新して、ＵＥ用のＩＰまたは非ＩＰ接続を生成する。
ステップ８において、ｇＮＢは、ＵＥ関連の情報（例えば、サービス加入、課金ポリシー、セキュリティ、デバイスタイプ、スケジューリング、データレート、モビリティ、位置、無線ネットワークアクセス優先順位など）を用いて、ＵＥコンテキストを作成または更新する。ｇＮＢは また、ＵＥ登録エリア、ブロードキャスト範囲、モビリティトラッキングエリア、あるいは到達可能性状態なども作成または更新する。さらに、ｇＮＢは、ＵＥ情報および無線アクセスネットワークの負荷、スライシング、アクセスポリシー、スケジューリングなどに基づいて、ＵＥのためのＮＲモビリティセットを生成または更新する。
ステップ９において、ｇＮＢは、ＲＡＮへの登録を確認するために、ＮＲモビリティセット、ＩＰまたは非ＩＰ接続情報などをＵＥに返答する。
ステップ１０において、ＵＥは、自身のＰＨＹモビリティセットを作成または更新する。
ステップ１１において、ＵＥは、「無線接続完了」メッセージによって、無線接続を確証する。
ステップ１２において、ＴＲＰ１、ＴＲＰｘ、およびｇＮＢは、ＵＥコンテキストとデータ（可能な場合）をＴＲＰ１からＴＲＰｘに転送し、位置や到達可能性状態などのＵＥ状態を更新する。
図５６のステップ１３ａおよび１３ｂにおいて、ＵＥは、測定値、位置などを報告する。
ステップ１４において、ｇＮＢは、ＵＥ登録エリア、ブロードキャスト範囲、モビリティトラッキングエリア、到達可能性状態、ＮＲモビリティセットなどを維持／更新する。
ＵＥは、ビーム変更を開始してもよい。ＵＥは、デバイス方向または回転を定期的に測定することによって、デバイス方向または回転角を追跡するであろう。そのような物理的測定は、ジャイロスコープセンサを用いて実現される。例えば、携帯電話で広く利用されている多軸ＭＥＭＳジャイロスコープを、デバイス方向測定のために使用してもよい。ＵＥ内のデバイス方向測定エンティティは、デバイス方向の変化を、測定周波数と同頻度で、ＵＥ内でビームフォーミングを管理するエンティティに報告することができるが、それは、その報告が、（エアインターフェース越しではなく）内部報告であるからである。例えば、ＵＥ回転に起因するビームのミスアライメントに対処するために、以下の方法を用いることができる。
第１に、ＲＲＣ接続セットアップの実行中または実行後、ＵＥは、自身のＴＲＰまたはＮＲノードとのアップリンクおよびダウンリンク送信の両方のための一対のビームを、ビームフォーミングトレーニングを通じて獲得する。可逆的なケースでは、ＵＥによって使用されるＴｘおよびＲｘビームは同じであり、ＴＲＰによって使用されるＴｘおよびＲｘビームも同じである。例示のために、以下に述べる手順は、ＵＥとＴＲＰにおける可逆的なＴｘおよびＲｘビームの仮定に基づいている。しかし、手順は、一般性を失うことなく、非可逆的なケースに拡張可能である。
第２に、ＵＥ側に関しては、ＲＲＣ接続状態（または、等価な状態）の間は、ＵＥは、自身のビームのセット（ＵＥのＴｘおよびＲｘビームフォーミングで用いられる）と、それに関連する、現在使用中のＴｘおよびＲｘビームに対する相対ビーム角度を維持する。ビームのミスアライメントがＵＥ回転に起因する場合には、それらのビームを、シームレススイッチングまたはジョイントトランシービング（Joint Transceiving）のために用いることができる。例示の単純化のために、２次元ビームの例を図５７に示す。しかし、一般性を失うことなく、それを３次元（3-dimensional：３Ｄ）ビームに拡張可能である。図５７の本例では、ビーム５が、ＵＥにおいて（ＴｘおよびＲｘビームフォーミング用に）現在使用されているビームである。ＵＥは、自身のビーム（１〜Ｎ）とそれらの、使用中のビーム、例えば、ビーム５との相対角度のデータベースを保持する。ビームｎとビームｎ＋１の間の角度をθnとする。一様に分布したビームの場合、θnの値は、隣接するビームの各対間で同等である。
第３に、ＴＲＰ側に関しては、ＵＥは、ＴＲＰ／ＮＲノードのＰＨＹモビリティセットまたはＮＲモビリティセット、それらのビーム、およびいかなるビームのミスアライメントの際にもＴＲＰビームスイッチングに用いるために検出される、関連する位置と角度のうち少なくとも一方を維持する。
第４に、ＵＥは、デバイス方向または回転を定期的に測定することによって、デバイス方向または回転角を追跡する。さらに、ＵＥは、モビリティセット内の現在のビームとその他のビームのＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ／ＲＳ−ＳＩＮＲ／ＲＳＳＩを監視するであろう。
第５に、ＵＥが、ビームフォーミングされた信号の品質の無視できない劣化を招くことになる、しきい値を超える自身の回転と角度変化の少なくとも一方を検出した場合、ＵＥは、ビームフォーミングを調整してもよい。そのような、回転度合い（方向変化度合い）に関するしきい値は、現在使用中のビームのビーム幅に依存してもよい。狭角ビームに対するしきい値は広角ビームに対するしきい値より小さいであろう。
ＵＥが、現在のビームのＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ／ＲＳ−ＳＩＮＲ／ＲＳＳＩまたはビームフォーミングされた信号のＳＩＮＲの測定値から、受信されたビームフォーミング信号の品質変化がしきい値を超えることを検知した場合も、ＵＥは、ビームフォーミングを調整してもよい。これを、ＵＥによるデバイス方向測定と合わせて用いることによって、ビームフォーミングを調整するかを決定してもよい。
第６に、ＵＥの回転に起因するビームフォーミングのミスアライメントがあるので、ＵＥがビームフォーミングを調整することを決定した場合、ＵＥは、測定された角度と方向の少なくとも一方のＵＥ回転による変化に従って、自身のビーム（ＴｘおよびＲｘビームフォーミングに用いられる）を自発的に切り替えるであろう。１つの方法は、シームレスなビームスイッチングを用いたＵＥのビームフォーミングベースの送受信において、狭角ビームを使い続けることである。測定された角度または方向の変化と、ＵＥの他のビームおよび関連ビームの現在使用中のＴｘおよびＲｘビームに対する相対ビーム角度のデータベースに従って、ＵＥは、使用すべき適切な新ビームの指標（またはビームＩＤ）を計算することができる。例えば、図５８に示すように、ＵＥ回転に起因して、ＵＥのＴｘおよびＲｘビームフォーミングに使用されるビーム５は、回転前のビーム７の方向を指し、そのために、ビームフォーミングのミスアライメントが生じるであろう。ＵＥは、ビーム５からビーム３にシームレスに切り替えて、ビームフォーミングを再調整することができ、続くビームフォーミングベースの送信において、ビーム３を使用することができる。ＵＥのビームフォーミング送信において、ビームフォーミングトレーニングが再度実行されるまで、ＵＥは、変調および符号化スキーム（Modulation and Coding Scheme：ＭＣＳ）バックオフを用いてもよい。
もう１つの方法は、ＵＥのポテンシャルＭＣＳバックオフ（potential MCS back-off）を用いた送信において、数本の狭角ビームを共に用いることである。ビームは、少なくともＴＲＰのサブセットがビームを受信するように、協調マルチポイント（Coordinated Multi-Point：ＣｏＭＰ）送信における場合のように、複数のＴＲＰに属してもよい。
さらにもう１つの方法は、ＵＥのビームフォーミングベースの送受信において、ビーム幅のより広いビーム（すなわち、広角ビーム）を用いることである。測定された角度または方向の変化と、ＵＥの他のビームおよび関連ビームの現在使用中のＴｘおよびＲｘビームに対する相対ビーム角度のデータベースに従って、ＵＥは、使用すべき適切な新ビームの指標（またはビームＩＤ）を計算することができる。ＵＥのビームフォーミング送信において、ビームフォーミングトレーニングが再度実行されるまで、ＵＥは、ＭＣＳバックオフを用いてもよい。一例を図５９に示す。例えば、図５９に示すように、ＵＥ回転に起因して、ＵＥのＴｘおよびＲｘビームフォーミングに使用されるビーム５は、回転前のビーム７および８と重なる方向を指し、そのために、ビームフォーミングのミスアライメントが生じるであろう。図６０の例に示すように、ＵＥは、ＵＥ回転の測定に従って、狭角ビーム２および３の両方をカバーする広角ビームｘの使用を選択することができる。そして、ＵＥは、続くビームフォーミングベースの送信において、広角ビームｘを使用するであろう。
第７に、ＵＥは、自身の回転とビーム変更を報告する。ＵＥは、自身の回転に関する報告を、ビームＩＤ，ＵＥの角度などの１つ以上のパラメータを用いて、自身のサービングＴＲＰ／ＮＲノードに対して行うべきである。例えば、ＵＥは、ＵＥの切り替えられたビーム（狭角、広角、または結合ビーム）のビームＩＤおよび対応するＳＩＮＲ、ＣＳＩ測定値などを報告してもよい。
ＵＥは、ＵＥの回転に起因するＵＥの角度または方向の変化を（度に換算して）報告してもよい。さらに、（例えば、ジャイロスコープセンサによって測定された）デバイスの方向／回転の測定値から、角度の近似値を計算して、オンデマンドビームフォーミングトレーニング手順を実行する前に、ＮＲノードに報告してもよい。ＵＥからの回転およびビームの変化の報告を受信すると、ＴＲＰまたはＮＲノードは、ＵＥビームがＵＥによって自発的に変更されたことを認識することとなり、そして、オンデマンドビームフォーミングトレーニングセッションの開始を選択してもよい。
第８に、ＵＥは、オンデマンドビームフォーミングトレーニングをＴＲＰまたはＮＲノードに要求することを選択してもよい。そのようなオンデマンドビームフォーミングトレーニング要求は、ＵＥのアップリンクデータ送信またはその他の制御チャネル上をピギーバック送信されても、別個の制御チャネルとして送信されてもよい。オンデマンドビームフォーミングトレーニング要求を受信すると、ＴＲＰ／ＮＲノードは、フォーミングトレーニングのセッションを実行するであろう。シグナリングオーバーヘッドを削減するために、そのようなビームフォーミングトレーニングにおいては、ＴＲＰビームとＵＥビームの選択されたサブセットだけをスイープしてもよい。例えば、ビームフォーミングトレーニングにおいてスイープされるＴＲＭビームは、現在のＴＲＰビームとそれに隣接する数本のビームを含んでもよい。そして、ビームフォーミングトレーニングにおいてスイープされるＵＥビームは、切り替えられた新しいビームとそれに隣接する数本のビームを含んでもよい。
第９に、オンデマンドビームフォーミングトレーニングの後、ＵＥは、ＴＲＰビームとＵＥビームのモビリティセット、および関連する角度に関する自身のデータベースを更新してもよい。
図６１は、ネットワーク制御によるモビリティ方法の一例を示す。第１は、接続の確立であり、前述のＵＥ制御によるモビリティ方法に関するものと同じである。
第２は、測定構成である。ＵＥは、ＮｅｘｔＧｅｎ ＲＡＮ（例えば、ｇＮＢ）によって、モビリティ決定をサポートして（例えば、ＮＲモビリティセットの構成をサポートして）測定を実行するように構成されてもよい。例えば、分散型ネットワーク制御モビリティスキームにおいて、ｇＮＢは、ＮＲモビリティセットを用いて、ＴＲＰに対して構成してもよい。図６２および図６３参照。この場合、ローカルモビリティ決定は、ｇＮＢからｇＮＢの下位のＴＲＰに委ねられる。測定は、周波数内測定、周波数間Ｅ−ＵＴＲＡＮ測定、ＲＡＴ間測定などの測定タイプを含んでもよい。各測定タイプに対して、１つまたは複数の測定対象を定義することができる（測定対象は、例えば、監視すべき搬送周波数を定義する）。測定対象は、例えば、搬送周波数識別子、セル識別子、ＴＲＰ識別子、ビーム識別子、国コード、および動作クラスを使用するように構成されうる。測定量は、以下のうち１つ以上でありうる。基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）、基準信号受信品質（ＲＳＲＱ）、基準信号と信号対雑音干渉比（ＲＳ−ＳＩＮＲ）、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）など。
測定は、例えば、ＴＲＰ制御による、ＴＲＰにおける初期ＮＲモビリティセットの構成を含むモビリティ活性化、ＴＲＰにおけるＮＲモビリティセットへの更新を含むＮＲモビリティセット間モビリティ、ＰＨＹモビリティセットへの更新をサポートする測定を含むＰＨＹモビリティセット間モビリティ、およびＴＲＰ制御モビリティ不活性化をサポートするように構成されうる。ＴＲＰ制御モビリティのためのＮＲモビリティセット構成：ＮＲモビリティセット構成方法を図２９Ａおよび図２９Ｂに示す。
第３は、ネットワーク制御モビリティのためのＮＲモビリティセット構成である。ＮＲモビリティセット構成方法の例を図６２および図６３に示す。
第４は、ネットワーク制御モビリティのためのＰＨＹモビリティセット構成である。ＰＨＹモビリティセット構成方法の例を図６４および図６５に示す。
第５は、ネットワーク制御モビリティのためのビーム管理である。ネットワーク制御モビリティのためのビーム管理方法の例を図６０に示す。
図６２および図６３は、ネットワーク制御モビリティのためのＮＲモビリティセット構成方法の例を示す。この方法は、例えば、ＮＲモビリティセット更新サイクルをループして、連続的に実行されることを期待される。この方法は、一例として見るべきである。例えば、各ステップは、表示された順序に厳密に従って実行される必要はない。
ｇＮＢがＮＲモビリティセットを決定する場合には、無線アクセスネットワーク負荷（例えば、エアインターフェース負荷を含む可能性のある複合負荷、フロントホール負荷、バックホール負荷、ＣＰＵ負荷など）はｇＮＢに報告される。報告は、イベント駆動型、または周期的でありうる。代替実施形態においては、ＮＲモビリティセットがサービングＴＲＰによって決定される場合、無線アクセスネットワーク負荷（例えば、エアインターフェース負荷を含む可能性のある複合負荷、フロントホール負荷、バックホール負荷、ＣＰＵ負荷など）はサービングＴＲＰに報告される。
コアネットワークは、オペレータポリシー情報、ユーザ加入情報、ＱｏＳ情報などを含む支援情報を、無線アクセスネットワーク（例えば、サービングＴＲＰ）に提供してもよい。
ＵＥは、無線アクセスネットワークから以前に受信した測定構成を使って、測定を実施する。ＵＥの物理層からＵＥのＬ２３層への測定報告は、ビームレベル測定値でもよい。ＵＥのＬ２３層は、ビームレベル測定値からＴＲＰまたはセルレベル測定値への測定値集約を実施してもよい。ＵＥのＬ２３層は、測定値に対してＬ２３フィルタリングを施してもよい。ＵＥ Ｌ２３は、無線アクセスネットワークから受信した測定報告基準に従って測定値評価を実施してもよい。測定値評価は、例えば、ビームレベル測定値からＴＲＰまたはセルレベル測定値に集約された測定値であるＴＲＰまたはセルレベル測定値に対して実施してもよい。あるいは、直接、ビームレベル測定値に対して測定値評価を実施してもよい。測定報告のための測定イベントは、例えば、以下のものをサポートして定義されてもよい。ＴＲＰにおける初期ＮＲモビリティセットの構成を含むＴＲＰ制御モビリティ活性化、ＴＲＰにおけるＮＲモビリティセットへの更新を含むＮＲモビリティセット間モビリティ、ＰＨＹモビリティセットへの更新をサポートする測定を含むＰＨＹモビリティセット間モビリティ、およびＴＲＰ制御モビリティ不活性化。
測定イベントの例は、以下のうち１つ以上を含んでもよい。イベントＮＲ−Ｍ４：ＴＲＰがＴＲＰ制御モビリティのしきい値よりも良好になる。このイベントを、ＴＲＰ制御モビリティ活性化をトリガするために用いてもよい。同様のイベントをセルレベルまたはビームレベルで定義することができる。イベントＮＲ−Ｍ５：ＮＲモビリティセット内の全ＴＲＰがＴＲＰ制御モビリティのthreshold1よりも悪化し、ＮＲモビリティセットの外部のＴＲＰがＴＲＰ制御モビリティのthreshold2よりも良好になる。このイベントを、ＮＲモビリティセット更新をもたらす、ＮＲモビリティセット間モビリティ評価をトリガするために用いてもよい。同様のイベントをセルレベルまたはビームレベルで定義することができる。イベントＮＲ−Ｍ６：ＮＲモビリティセット内の全ＴＲＰがＴＲＰ制御モビリティのしきい値よりも悪化する。このイベントを、ＴＲＰ制御モビリティ不活性化をトリガするために用いてもよい。測定イベントを、周期的タイマの満了に基づいて開始することもできる。これを定期測定報告に適用してもよい。ＵＥは、所定の測定構成用の定期測定報告タイマを用いて構成されてもよい。
測定報告は、測定報告基準を満足するＴＲＰ（またはセルまたはビーム）の識別を含んでもよい。測定報告は、さらに、ＲＥが無線リンク障害に陥っているＴＲＰ（ビームまたはセル）を含んでもよい。
いくつかの実施形態においては、ｇＮＢ（図６２および図６３参照）が、例えば、測定報告、オペレータのポリシー、およびＱｏＳ情報のうち１つ以上に基づいて、初期ＮＲモビリティセットまたは更新されたＮＲモビリティセットを決定する。測定報告は、例えば、ＮＲモビリティセットに含めるか、そこから取り除く候補である新しいＴＲＰ（セルまたはビーム）を含んでもよい。オペレータのポリシーは、エリア制限、ユーザモビリティプロファイル、サービス利用法プロファイル、課金、サービス固有の加入レベル（例えば、プラチナ、ゴールド、シルバー、ブロンズ）、ネットワークおよびネットワークスライス発見ポリシー、および、例えば、等価ホームサービスプロバイダ、優先サービスプロバイダなどに関するホームネットワーク選好に関するポリシーを含んでもよい。
他の実施形態においては、サービングＴＲＰが、初期ＮＲモビリティセットまたは更新されたＮＲモビリティセットを決定する。
ｇＮＢがＮＲモビリティセットを決定する実施形態において、サービングＴＲＰは、ｇＮＢからのＮＲモビリティセット情報を使って、ＮＲモビリティセットを初期化または更新しなければならない。ＴＲＰにおけるＮＲモビリティセットの受信によって、ＰＨＹモビリティセットの更新がトリガされてもよい。ＮＲモビリティセットが更新されると、サービングＴＲＰは、ＰＨＹモビリティセットを更新してもよい。
図６４および図６５は、ＰＨＹモビリティセット更新サイクルをループして連続的に実行されうる、ネットワーク制御モビリティのためのＰＨＹモビリティセット構成方法の例を示す。各ステップは、図６４および図６５に示す順序に厳密に従う必要はない。まず、図６４において、サービングＴＲＰは、オペレータポリシー情報、ユーザ加入情報、ＱｏＳ情報などを含む支援情報を提供されてもよい。
次に、ＵＥは、ＰＨＹモビリティセットを決定するためにネットワークから受信された測定構成に基づいて、測定を実施する。ＴＲＰがＰＨＹモビリティセットを決定する実施形態においては、測定値の報告がサービングＴＲＰに返される。ｇＮＢがＰＨＹモビリティセットを決定する実施形態においては、測定値の報告がｇＮＢに返される。これらの測定値はチャネル状態情報（ＣＳＩ）を含んでもよい。測定値は、例えば、ＰＨＹモビリティセット内の全ビーム（例えば、ＴＲＰビーム）／ＴＲＰがthreshold1よりも悪化し、ＰＨＹモビリティセット外部でＮＲモビリティセットの内部のビーム／ＴＲＰがthreshold2よりも良好になる場合を検出するしきい値を追加的または代替的に含んでもよい。このイベントを、ＰＨＹモビリティセット更新をもたらす、ＰＨＹモビリティセットのモビリティ評価をトリガするために用いてもよい。例えば、ＰＨＹモビリティセット内の全ビーム（例えば、ＴＲＰビーム）がしきい値よりも悪化することを検知するために測定をしてもよい。このイベントを、ＰＨＹモビリティセット更新をもたらす、ＰＨＹモビリティセットのモビリティ評価をトリガするために用いてもよい。測定イベントを、周期的タイマの満了に基づいて開始することもできる。これを定期測定報告に適用してもよい。ＰＨＹは、所定の測定構成用の定期測定報告タイマを用いて構成されてもよい。
次に、ＵＥは、例えば、ビームレベル無線リンク状態などの無線リンク状態を、サービングＴＲＰに報告してもよい。無線リンク状態報告は、物理層無線リンクモニタリングプロセスからの、無線リンク非同期報告、または無線リンク同期報告の形態をとってもよい。
一実施形態においては、サービングＴＲＰのＬ２３が、初期ＰＨＹモビリティセットまたは更新されたＰＨＹモビリティセットを、ＮＲモビリティのサブセットとして決定する。他の実施形態においては、ｇＮＢが、初期ＰＨＹモビリティセットまたは更新されたＰＨＹモビリティセットを、ＮＲモビリティのサブセットとして決定する。以下の情報のうち１つ以上を、ＮＲモビリティセットを決定するために用いてもよい。ＵＥからの測定報告、オペレータのポリシー、ＱｏＳ情報など。オペレータのポリシーは、例えば、エリア制限、ユーザモビリティプロファイル、サービス利用法プロファイル、課金、サービス固有の加入レベル（例えば、プラチナ、ゴールド、シルバー、ブロンズ）、ネットワークおよびネットワークスライス発見ポリシー、および、例えば、等価ホームサービスプロバイダ、優先サービスプロバイダなどに関するホームネットワーク選好に関するポリシーを含んでもよい。
例えば、ｇＮＢがＰＨＹモビリティセットを決定する場合、サービングＴＲＰは、ｇＮＢからのＰＨＹモビリティセット情報を用いて、ＰＨＹモビリティセットを初期化または更新してもよい。サービングＴＲＰによるＰＨＹモビリティセットの受信によって、ＰＨＹモビリティセットの更新がトリガされてもよい。ｇＮＢから新しいＰＨＹモビリティセット情報が受信されると、サービングＴＲＰはＰＨＹモビリティセットを更新してもよい。
ＵＥ制御に基づくモビリティのためのビーム管理と同様に、ネットワーク制御モビリティのためのビーム管理方法は、ビームトラッキング、ビームアライメント／ビームペアリング、およびビームスイッチングを含む。方法は、下記ステップの１つ以上を含みうる。ビームトラッキングは、ビームプリコーディングベクトルの調整、ビーム評価とビーム変更決定、および補助的測定を包含してもよい。
第１に、ビームプリコーディングベクトルの調整に関しては、ＵＥは、ＰＨＹモビリティセットのビームに関する測定を実施して、その測定値をネットワークＰＨＹに報告してもよい。そのような測定値の一例は、他の情報の中でも、とりわけ、ＣＱＩと、ＲＥが推奨するプリコーダマトリクス指示（ＰＭＩ）とを含む、チャネル状態情報（ＣＳＩ）であってもよい。その後、ネットワークは、それに従って、ビームプリコーディングベクトルを調整する。この方法は、ＵＥからの測定報告に基づく継続的方法である。測定は、ＰＨＹモビリティセット構成をサポートして定義されたものと類似する、イベント駆動型または周期的な測定であってもよい。
第２に、ビーム評価とビーム変更決定に関しては、評価は継続的であってもよい。ＵＥは、例えば、ＣＳＩ測定や無線リンク状態モニタリング測定などの測定を実施する。測定値は、ＵＥの構成に用いられた報告基準に基づいてＴＲＰに報告される。測定報告は、周期的であっても、イベント駆動型であってもよい。イベントの一例は、ビームがサービングビームよりも中間側にずれたか、または、例えば、サービングビームがしきい値よりも悪化したかのいずれかであってもよい。また、ＵＥが最良／最適ビームを推奨してもよい。ＴＲＰは、候補ビームを評価し、測定報告、または、オペレータポリシーやＱｏＳ要件などの他の選択基準に基づいて、最良または最適ビームを選択する。
第３に、ＴＲＰによってビーム変更が決定されると、ＴＲＰは、新しいサービングビームをＵＥに知らせてもよい。そのような情報は、さらに、例えば、正確な時間間隔、または、最良／最適ビームに関するＵＥとネットワークの間の整合性を得るには旧サービングビームから新サービングビームへの切り替えをいつ実行すべきかに関するサブフレームなどの、ビーム切り替え時間を含んでもよい。例えば、ダウンリンク（ＤＬ）送信を仮定すると、ＵＥは、ネットワークからの新しい最良ＴＸビームを特定してもよい。ＵＥは、ＵＥの観点から見て最適なネットワーク側のＴｘビームを、測定報告を通じて、ネットワークに知らせてもよい。ＵＥは、さらに、ＵＥ側の最良のＲｘビームをネットワークに知らせてもよい。ＴＲＰは最終的なビーム選択決定を下し、ＵＥに知らせる。このようにして、対を成すｅＮＢ ＴｘビームとＵＥ Ｒｘビームを、ＵＥとネットワークの両方が知ることとなる。同様に、アップリンクに対して、ＴＲＰは、ネットワークの観点から見て最良または最適ＵＥ Ｔｘビーム、および対応する最適なＴＲＰの受信ビームを決定する。同様の論理を、ＵＥ Ｔｘビームとネットワーク側が受信したビームの整合性と一対性にも適用することができる。その後、ネットワークは、これらのビームをＵＥに知らせる。
第４に、ビームスイッチングの時点で、ＵＥとネットワークは、両方とも、サービングビームの切り替え／更新を実行し、新しいサービングビーム上で送受信を開始する。
ＮＲは、ＬＦ−ＮＲ、すなわち、６ＧＨｚ未満、およびＨＦ−ＮＲ、すなわち、６ＧＨｚ以上の両方の展開をサポートする。ＬＦ−ＮＲにおいては、単一の広角ビームで十分にカバーしうる。しかし、ＨＦ−ＮＲにおいては、単一の広角ビームでは十分にカバーできない恐れがあり、したがって、カバレッジの拡大には、複数の狭角ビームが好適な解決策である。したがって、ＮＲは、シングルビームベース（すなわち、シングルセクタ）、およびマルチビーム（マルチセクタ）ベースの展開をサポートすることが可能である。
ＮＲにおいて、初期アクセスとは、ＵＥがスイッチオンされてから、ＵＥがＵＥ固有のシグナリングとデータを送信可能となるまでの間の手順のことである。主なステップは、セル検索と同期化、セル選択、システム情報の受信、およびランダムアクセス手順である。ＵＥの初期アクセスに関して、セル選択プロセスは、ＮＲシステムにおけるシングルビームとマルチビームの動作の両方に共通であるべきである。一方、ＵＥのアイドル状態モビリティ測定は、通常、初期アクセスに用いられる同期信号に基づいている。ビーム中心型ＮＲネットワークに関する、セル選択および再選択関連の定義と手順は、シングルビーム（例えば、ＮＲ−ＬＦ、ＬＴＥ−ＮＲインターワーキングなど ）およびマルチビームの両方に基づく展開において機能するように、統一されたフレームワークの下で実装されうる。
ここでは、説明の容易化のために、ビームスイーピングベースのＮＲネットワークを例として用いたが、シングルビームベースのＮＲネットワークにおいても、本技術を用いることは可能である。シングルビームベースのＮＲネットワークは、マルチビームベースのＮＲネットワークにおいて、複数ビームの数Ｎが１に等しい特殊ケースと考えることができる。
ここでは、Ｒ２−１６５７２２で説明されている「新しいＲＲＣ状態」をＩＮＡＣＴＩＶＥ状態と呼び、ＬＴＥにおいて定義されているＲＲＣ−ＩＤＬＥ状態およびＲＲＣ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態に相当するものを、それぞれ、ＩＤＬＥ状態およびＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態と呼ぶ。
ＬＴＥにおいては、ネットワーク制御モビリティはＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードのＵＥのために用いられ、ＵＥベースのモビリティはＩＤＬＥモードのＵＥのために用いられる。ネットワーク制御モビリティにおいては、モビリティは、ｅＮＢによって、ＵＥによって報告された測定結果に従ってトリガされるであろう。一方、ＵＥベースのモビリティにおいては、モビリティ決定は、ＵＥ自身によって、プロトコルに定義されたルール（３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３０４に定義されているセル選択および再選択プロセス）に従ってなされるであろう。専用リソースは、「新ＲＡＮ制御状態」にあるＵＥにとって使用可能ではないため、ネットワーク制御モビリティを「新ＲＡＮ制御状態」にあるＵＥのために使用しようとする場合、測定結果を転送し、モビリティコマンドを受信するためには、ＵＥは、ＩＮＡＣＴＩＶＥモードからＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードに転換される必要があるかもしれない。このため、実際にはばらつきがあるかもしれないが、ＵＥ制御モビリティ（例えば、ＮＲネットワークのために提案されたセル選択および再選択ソリューション）は、ＵＥのＩＤＬＥモードおよび新しいＩＮＡＣＴＩＶＥモードの両方に通用すると仮定することは合理的である。
ＲＡＮ１＃８５において把握されたように、新状態を導入する重要な理由の１つは、ＲＡＮ要件によって要求されるように、低遅延のデータ転送を開始（例えば、新状態以内でのデータ転送、またはＩＤＬＥモードへの移行よりも速いＣＯＮＮＥＣＴＥＤＤモードへの移行）するが、なおかつ、ＩＤＬＥモードに匹敵するエネルギー効率を可能にすることである。したがって、新状態におけるＵＥのセル再選択プロセスは、高速で簡易な手順を必要とする可能性がある。例えば、この新状態に入る前に、専用シグナリングによって、隣接セルのシステム情報があらかじめ提供された場合、ＵＥは、どの構成を用いるか、および位置をネットワークに更新するかを決定するために、明確にセルを特定することができるべきである。セル再選択後にシステム情報を読むことなく、これが可能であれば、中断時間およびＵＥの電力消費の両方が最適化されるであろう。
ＵＥからの多様なサービス要求の下であっても、新状態は、データ転送の遅延の少なさとエネルギー効率を維持すると予想される。サービスは、モビリティ、信頼性、遅延、帯域幅、セキュリティとプライバシー、およびバッテリ寿命の多様な要件に基づいて特徴付けられることができる。したがって、新状態におけるＵＥのセル再選択プロセスは、ＵＥの多様で動的なサービス要件を満足させる程度に、十分に構成可能で柔軟であるべきである。
新状態の導入によって、ＮＲにおける省エネルギーのための主要状態が新状態となることが可能であり、一方、ＩＤＬＥモードは、適切なセルが発見される前の中間状態として使用可能であろう。ＵＥは、例えば、ＵＥ電源オン／オフ時、デタッチ、アタッチ拒否、無線リンク障害から回復しない、またはその他の限定サービス下におけるエラーシナリオ（例えば、緊急呼のみ可能、および警告通知受信が可能）などの、主として、初期ネットワークアクセスと故障管理のために、ＮＲのＩＤＬＥモードに入るであろう。特別な故障回復メカニズムの新状態への追加は、設計の複雑さを増すことは必至であるので、不意の故障またはネットワーク障害の場合に、ＵＥは、円滑に回復するために、ＩＤＬＥ状態に戻るかフォールバックする必要がなおもあるかもしれない。ほとんどの非活動または低活動期間中、ＵＥは、ＩＤＥＬモードではなく、新状態に留まることができる。言い換えれば、ＵＥが、適切なセルを利用可能な通常サービスの下にあるときは、新状態がＮＲの省エネルギーのための主要状態であると考えてもよく、その結果、ＵＥのセル再選択プロセスは、主として、ＩＮＡＣＴＩＶＥモードのＵＥのために実行されてもよい。本解決策は、ＩＤＬＥモードのＵＥがセル再選択プロセスを実行しうる可能性を除外するものではない。
基本的には、５ＧのＲＡＴのためのセル再選択プロセスを設計する際に考慮すべき２つの基本的側面は、多様なセットのユースケースをサポートすること、および少なくとも高周波展開シナリオのために、ビームフォーミングをサポートすることである。
ＮＲは、様々なユースケース（例えば、ｅＭＢＢ、ｍＭＴＣ、およびＵＲＬＬＣ）をサポートし、それによって、様々なＵＥ能力（例えば、サポートされるチャネル帯域幅、妥当な電力消費など）、およびネットワークに使用されるヌメロロジー（例えば、異なるサービスの多重化をサポートするサブキャリア間隔、シンボル／サブフレーム／フレーム長など）も、直接的に、もたらされる。しかし、代表的なＮＲ展開において、全サービスが全周波数上でサポートされるわけではないかもしれない。例えば、ｅＭＢＢサービスは周波数X（例えば、高周波数）だけでサポートされ、ｍＭＴＣサービスは周波数Y（例えば、低周波数）でサポートされるかもしれない。そこで、ＮＲにおいては、ＬＴＥにおいて定義されているように、適合性基準（３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３０４参照）に従うだけでなく、ＵＥが要求するサービスをセルがサポートしている場合も、ＵＥは、セルを選択または再選択する必要がある、一方、ＮＲネットワーク内のセルは、各セルがサポートするサービスをＵＥに知らせる手段（例えば、最小ＳＩなどにおけるブロードキャスト）でもあるべきである。セルは、さらに、近接する周波数／セルでサポートされるサービスをブロードキャストしてもよい。
ヌメロロジーの観点からは、ＵＥは、すべてのヌメロロジーをサポートするわけではないかもしれず、サポートするヌメロロジーを提供しないセルにはキャンピングするべきではない。ＵＥが、デフォルトのヌメロロジーをサポートしない場合、ＵＥは、セル検出プロセスに失敗するかもしれず、そうすると、セルは選択および再選択の候補セルとは見なされない。ＵＥが、デフォルトのヌメロロジーをサポートし、デフォルトのヌメロロジーが初期アクセス用のセルによって使用されている場合、ＵＥは、そのセルを検出して選択することができる。しかし、セルは、後の専用サービスのために、他のヌメロロジーを使用しているかもしれない。この場合、ＵＥは、セルの優先順位を下げるように、できるだけ早く、この情報を知る必要があるかもしれない。例えば、サポートされているヌメロロジーのリストを最小ＳＩに加えて、ＵＥがこのセルに「アタッチ」を要求したり、ＵＥの候補セルリストにこのセルを載せたりしないようにする。
ＮＲにおいて、第２の考慮すべき基本的側面は、ビームフォーミングの使用である。ＮＲマルチビームベースの動作の場合、セル内の異なるビームからの複数の信号にわたって、セル測定を実施する必要がある。セルの（再）選択のために、各セルの総合的無線品質を評価するための単一の代表的測定値を持つことが望ましい。各セルの単一の代表的測定値があれば、ＵＥは、Ｔｘビーム数の相違する異なるセルを公平に比較することができる。一例として、異なるビームからの信号の複数の測定値から、セルの単一の代表的測定値を導出する関数に基づいて、セル測定を行うことができる。ＮＲのシングルビームベースの動作の場合、ＬＴＥのように、単一ビームからの単一信号を用いて、セル測定を行うことができる。これは、マルチビームベースの動作の特殊ケースと考えることができる。
初期アクセス信号の送信のためにＳＦＮが実際に使用された場合、（初期アクセス信号を送信するための）共通制御チャネルと（後の制御およびデータ送信のための）ＵＥ専用チャネルの間で、カバレッジに、ＳＦＮゲインに起因する相違があるかもしれない。例えば、ＵＥは、セルの信号品質がＳＦＮゲインのおかげで良好な（例えば、このセルのすべてのＴＲＰ／ビームが初期アクセス信号を送信している）ため、そのセルを選択するかもしれないが、その後、ただ１つまたは複数のビームがＵＥによって使用されたとき、信号品質またはカバレッジは全く異なる。一方、実際にビームが初期アクセス信号の送信のために使われる場合、初期アクセスがトリガされた時点でビームトラッキングを開始できても、初期アクセス後に一種の周期的ビームトラッキングが必要であっても、実行可能である。
ここでは、用語「利用可能ＰＬＭＮ」は、一般に、ＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥが少なくとも１つのセルを発見し、そのＰＬＭＮ識別子を読むとき、その１つ以上のＰＬＭＮを表す。
ここでは、用語「選択されたＰＬＭＮ」は、一般に、ＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥのＮＡＳ層が手動または自動的に選択したＰＬＭＮを表す。
ここでは、用語「登録エリア」は、一般に、ＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥが、ＮＡＳ手順である位置登録をする必要なくローミングできるエリアとしての（ＮＡＳ）登録エリアを表す。
ここでは、用語「セルにキャンピング」は、一般に、ＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥがセル選択／再選択プロセスを完了したとき、セルを選択したことを表す。ＵＥは、システム情報と（ほとんどの場合）ページング情報を監視する。
ここでは、用語「任意セルにキャンピング」は、一般に、ＵＥがＩＤＬＥモードで、セル選択／再選択プロセスを完了し、ＰＬＭＮ識別子を問わず、セルを選択したことを表す。ＩＮＡＣＴＩＶＥモードのＵＥは、例えば、任意セルにキャンピングする前に、ＩＤＬＥモードに切り替える必要があるであろう。
ここでは、用語「サービスタイプ」は、一般に、ネットワークによって、ＩＤＬＥまたはＩＮＡＣＴＩＶＥモードのＵＥに提供されうるサービスのレベルを表す。何らかのサービスにアクセスするには、セルにキャンピングする行動が必要である。ＵＥに対するサービスのレベルの例として、ＩＤＬＥモードのＵＥ用のような、受容可能なセル上の、例えば、緊急呼、ＥＴＷＳ、ＣＭＡＳなどの限定サービス、ＩＤＬＥモードのＵＥおよびＩＮＡＣＴＩＶＥモードのＵＥの両方用のような、例えば、適切なセル上の公共用などの通常サービス、およびＩＤＬＥモードのＵＥおよびＩＮＡＣＴＩＶＥモードのＵＥの両方用のような、例えば、予約済みのセル上のオペレータ用などのオペレータサービスがある。
ここでは、用語「禁止セル」は、一般に、ＵＥがキャンピングすることを許可されていないセルを表し、オペレータによって指定される可能性があるものである。
ここでは、用語「受容可能なセル」は、一般に、ＩＤＬＥ状態のＵＥが、限定サービス（緊急呼を発したり、ＥＴＷＳおよびＣＭＡＳ通知を受信したり）を受けるためにキャンピングしてもよいセルを表す。そのようなセルは、ＮＲネットワーク内で緊急呼を発したり、ＥＴＷＳおよびＣＭＡＳ通知を受信したりするための要件の最小限のセットである以下の要件を満たす必要がある。セルは禁止されていないこと。図７０〜図７９を参照して説明する、セル選択／再選択基準によって決定される最低限の無線品質。
ここでは、用語「適切なセル」は、一般に、ＵＥが通常サービスを受けるためにキャンピングしてもよいセルを表す。そのセルは、以下の要件のうち１つ以上を満たす必要がありうる。セルは、選択されたＰＬＭＮ、登録されたＰＬＭＮ，または等価ＰＬＭＮリスト上のＰＬＭＮの一部である、セルは禁止されていない、セルは、少なくとも１つの禁止されていないトラッキングエリアの一部である、セルはＵＥのブラックリストに載っていない、および、セルは、図７０〜図７９を参照して説明する、セル選択／再選択基準によって決定される最低限の無線品質を提供する。
ここでは、用語「サービングセル」は、一般に、ＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥが現在キャンピングしているセルを表す。
ここでは、用語「予約済みのセル」は、一般に、オペレータが指定しうる特定のＵＥ以外にはキャンピングが許可されていないセルであることが、システム情報に示されている場合、そのセルを表す。
ここでは、用語「サービングビーム」は、一般に、同期化、ＲＡＮページング／通知、ＳＩ取得のうち少なくとも１つのために、ＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥが利用中のサービングセルによって送信されるビームを表す。
ここでは、用語「適格ビーム」は、一般に、所定のしきい値を超える信号強度を有するビームを表す。
ここでは、用語「候補ビーム」は、一般に、適格ビーム基準を満足するが、同期化、ＲＡＮページング／通知、ＳＩ取得のうちのどのためにも、ＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥが利用していないサービングセルによって送信されるビームを表す。候補ビームは、適切なビームであり、サービングセルである適切なセルによって送信される。ＵＥにとっては、サービングセルによって送信される適切なビームと、それ以外の適切なセルによって送信されるビームとを区別することは重要である。それによって、ＵＥは、サービングセルによって送信される適切なビームを、それ以外の適切なセルによって送信されるビームとは別扱いにすることができる。
ここでは、用語「最強ビーム」は、一般に、ビーム測定手順に従って最強と見なされた特定のセルによって送信されるビームを表す。
ここでは、用語「適切なビーム」は、一般に、適格ビーム基準を満足する適切なセルによって送信されるビームを表す。
ＮＲにおいては、初期アクセス信号、すなわち、ＰＳＳ、ＳＳＳ、ＰＢＣＨに対するセルカバレッジを向上させるために、単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）技術を用いてもよい。初期アクセス信号がビームフォーミングされているかを、ＵＥに対して開示してもよい。実際には、一部のＴＲＰがビームフォーミングを用い、他は用いないということがありうる。このことが有益であるのは、それによって、ＮＲセルは、異なるマルチアンテナ能力を有するＴＲＰで構成されうるからである。図６６に示す一実施形態においては、ＮＲセル内の初期アクセスのために用いられるすべてのＴＲＰ／ビームは、初期アクセス信号を同時に送信する。ＴＲＰが完全なカバレッジを提供するためにビームスイーピングを使用する必要がない展開に対して、この実施形態を用いてもよい。
あるいは、ＨＦ−ＮＲ展開のケースとして予想される、ビームスイーピングを要する展開に対しては、スイーピングブロック中に、ＳＦＮ技術を用いること、すなわち、所定のスイーピングブロック中に送信されるビームが同一の初期アクセス信号を送信することを提案する。ＵＥが受信する初期アクセス信号のＳＩＮＲを最大化するために、ＴＲＰ間でビームスイーピングを協調させ、図６７に示すように、カバレッジの重なり合うビームが同時に送信されるようにしてもよい。この例では、スイーピングブロック０中のＴＲＰ−１、ＴＲＰ−２、およびＴＲＰ−３からの送信によって仮想ビームが形成され、それらが単一のＴＲＰ／ビームを用いて送信される場合より高いＳＮＲで、ＵＥ−１に受信されるであろう。スイーピングブロック２中のＴＲＰ−２とＴＲＰ−３からの送信によって、仮想ビームが形成され、ＵＥ−２に受信されるであろう。２つのＴＲＰ／ビームしかこの送信に寄与していないため、ＳＩＮＲは、３つのＴＲＰ／ビームを受信するＵＥ−１に対するものほど良好ではないが、それでも、単一のＴＲＰ／ビームが受信される場合よりは良好である。
図６８に示す展開のような、別の展開も可能である。この展開においては、カバレッジの重なり合うビームは、必ずしも同一スイーピングブロック中に送信されない。例えば、ＵＥ−１は、協調スイーピングシナリオの場合のように、ＴＲＰ−１、ＴＲＰ−２、およびＴＲＰ−４からの信号を受信することができるが、同一スイーピングブロック中に送信されるのはＴＲＰ−２とＴＲＰ−４だけである。
ＬＴＥにおいては、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３０４に説明されているように、ＵＥがスイッチオンされて、ＰＬＭＮが選択された後、セル選択プロセスが実行される。このプロセスによって、ＵＥは、利用可能なサービスにアクセスするためにキャンピングすべき適切なセルを選択することができる。ＬＴＥのＩＤＬＥモードと同様に、ＮＲにおけるＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥモードのＵＥは、キャンピングに適したセルを検索するために、同様のセル選択プロセスを実行する。ＮＲのセル選択手順中に行われる処理を表す上位レベルのフローチャートを図６９に示す。
ＵＥは、セルを選択するための測定を実施する。ＵＥは、その測定値と選択基準に基づいて、セルを選択する。ＮＲに対しては、ＮＲセルとの時間および周波数同期を得るため、およびそのセルの物理セル識別子（ＰＣＩ）を検出するための、例えば、ＰＳＳやＳＳＳなどの同期信号がＵＥによって使用されることを提案する。さらに、同期信号は、最強セルの決定と特定の搬送周波数上のセルのランキングの少なくとも一方のために用いうる、例えば、信号強度、ＳＮＲなどの検出計量値を計算するために用いてもよい。ＮＲにおいては、３次同期信号（Tertiary Synchronization Signal：ＴＳＳ）も送信してもよい。この信号を、ＰＳＳおよびＳＳＳと共に、同期およびＰＣＩ検出のために用いることに加えて、ビームＩＤを検出するために用いてもよい。
ＮＲにおいては、初期アクセス信号はビームフォーミングされてもよく、セルの異なるエリアのカバレッジを時分割的に提供するために、ＤＬスイーピングサブフレームが使用されてもよい。ＮＲに対しては、ＵＥが、ＤＬスイーピングブロック中に送信された初期アクセス信号の検出を試みることによって、セルを検索することを提案する。所定のＤＬスイーピングブロック中に、ＵＥは、１つ以上のセルに対応しうる１本以上のビームのカバレッジエリア内に存在してもよい。また、ＵＥは、異なるＤＬスイーピングブロック中に同一のセルによって送信される１本以上のビームのカバレッジエリア内に存在することもできる。したがって、ＵＥは、１つ以上のＤＬスイーピングブロック内の同一のセルに対応する初期アクセス信号を検出してもよい。
一実施形態においては、所定のＤＬスイーピングブロック中にセルによって送信されたビームは、ＵＥによって分離可能ではないかもしれない。ＵＥが、ＤＬスイーピングブロック中に同一のセルから送信された複数ビームのカバレッジエリア内に存在する場合、ビームが同一の初期アクセス信号を運んでおり、サイクリックプリフィックス（Cyclic Prefix：ＣＰ）以内にＵＥに達すると仮定すると、信号はＵＥにおいて合成されて、複合信号、すなわち仮想ビームを形成する。この場合、所定のＤＬスイーピングブロック中に検出されたセルごとに、単一の検出計量値が計算されるであろう。ＵＥが、複数のＤＬスイーピングブロックの中に同じセルを検出した場合、それらの検出のそれぞれは、別々の検出計量値を持つ、同じセルの異なる仮想ビームに対応するものであるとみなすことができる。
あるいは、所定のＤＬスイーピングブロック中にセルによって送信されたビームがＵＥによって分離可能である場合、ＵＥは、同期信号に基づく検出計量値に加えて、ビーム固有基準信号（Beam Specific Reference Signal：ＢＲＳ、またはビームに特有でありうる他の任意の信号に基づく計量値を計算してもよい。
計量値QrxlevmeasおよびQqualmeas（ただし、Qrxlevmeas,beamとQqualmeas,beamは、それぞれ、ビーム固有の受信された信号レベル測定値と信号品質測定値である）は、所定のセルに対してセル選択基準Ｓが満たされるかを決定する計算に用いられる。ＮＲに対しては、QrxlevmeasとQqualmeasの値を決定する際に、ビーム固有の計量値を考慮することを提案する。一実施形態においては、計量値QrxlevmeasおよびQqualmeasは、最大Ｒｘレベルのビームのビーム固有の測定値に対応する。
あるいは、計量値QrxlevmeasおよびQqualmeasは、最高品質のビームのビーム固有の測定値に対応してもよい。
他の実施形態においては、計量値はビーム固有の計量値の平均値として定義されてもよい。
平均値は、すべての検出されたビーム、または検出されたビームのサブセットに基づくものであってもよい。ただし、サブセットは、何らかのしきい値を超える検出計量値を持つビームに対応してもよい。平均値は、各ビームが等しく重みづけられる普通の平均、または各ビームが不均等に重みづけられる加重平均であってもよい。
所定のＤＬスイーピングブロック中にセルによって送信されたビームがＵＥによって分離可能ではない場合、ビーム固有の計量値が、ＤＬスイーピングブロック中に受信された仮想ビームの初期アクセス信号の測定値に対応することを提案する。一実施形態においては、計量値Qrxlevmeas,beamおよびQqualmeas,beamは、信号強度、および受信された仮想ビームの同期信号から決定されたＳＩＮＲに対応してもよい。
あるいは、所定のＤＬスイーピングブロック中にセルによって送信されたビームがＵＥによって分離可能である場合、ビーム固有の計量値は、ＢＲＳ、またはビームに特有な他の任意の信号に基づく測定に対応することを提案する。一実施形態においては、計量値Qrxlevmeas,beamは、考慮されている測定周波数帯域幅内のビーム固有の基準信号を伝達するリソース要素の電力の寄与（単位：Ｗ）の線形平均に対応し、計量値Qqualmeas,beamは、比 N×RSRP/(ＮＲ搬送波のRSSI)に対応する。ただし、NはＮＲ搬送波のRSSI測定周波数帯域幅のリソースブロック（Resource Block：ＲＢ）数であり、RSSIは、スイーピングブロック中に観測された合計受信電力（単位：Ｗ）の線形平均を含む。
ＮＲに対しては、セル選択に必要なＳＩ、すなわち、Qrxlevmin、Qrxlevminoffset、Qqualmin、Qqualminoffset、p-Max、およびNS-PmaxListを、ＮＲセルによって定期的にブロードキャストされる最小ＳＩの一部として含むことを提案する。一実施形態においては、セル選択ＳＩの所定の構成セットを「ルックアップ」するために用いうる構成指標を用いて、セル選択ＳＩをＵＥに示すことができる。この実施形態においては、構成指標を、ＭＩＢ／ＰＢＣＨを介してＵＥにシグナリングしてもよい。あるいは、セル選択ＳＩを、明示的にＵＥにシグナリングすることもできる。この実施形態においては、ＭＩＢ／ＰＢＣＨ、および物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）上で送信される他のＳＩＢの少なくとも一方を介して、セル選択Ｉｅｓをシグナリングしてもよい。
最小ＳＩの送信のロバスト性を向上させるために、最小ＳＩを送信するために使用される、例えば、ＰＢＣＨ、ＰＤＳＣＨなどの物理チャネルの送信のために、ＳＦＮ技術を用いてもよい。一実施形態においては、初期アクセスビームは、所定のＤＬスイーピングブロック中に、同一の情報をＰＢＣＨ上で送信する。最小ＳＩの一部または全部に対してＰＤＳＣＨも使用される場合、初期アクセスビームは、また、最小ＳＩを送信するために使用されるＰＤＳＣＨ上で同一の情報をシグナリングし、その送信のために同一の物理リソースブロック（Physical Resource Block：ＰＲＢ）を使用するように構成されてもよい。あるいは、ＰＢＣＨやＰＤＳＣＨのためにＳＦＮ技術を用いない場合、各ビームから受信されたチャネルビットは、復号化される前にソフトコンバインされてもよい。また、同一の最小ＳＩが各ビーム上で送信されると仮定すると、同一のＤＬスイーピングサブフレームの異なるスイーピングブロック中に送信された各ビームから受信されたチャネルビットを組み合わせるために、ソフトコンバインを用いてもよい。他の実施形態においては、ＤＬスイーピングサブフレームの異なるスイーピングブロック中の最小ＳＩの送信に、冗長性の異なるバージョンを用いてもよく、異なるビームから受信されたチャネルビットを組み合わせるために、増加的冗長性（Incremental Redundancy：ＩＲ）を用いてもよい。
図７０および図７１は、ＮＲセル選択方法の一例を示す。ステップ１において、ＵＥは、ＤＬスイーピングブロック中のセルを検索し、セル１および３を検出する。注記：セル検索は初期セル選択だけのために実施される。ＵＥは、N回のＤＬスイーピングブロック中に送信された初期アクセス信号の検出を試みることによって、セルを検索する。ただし、Nは、包括的なセルカバレッジを提供するために必要なビーム数、および、例えば、ＴＲＰが同時に送信可能なビーム数などのＴＲＰ能力に依存する。セルがビームスイーピングを行う必要がなければ、セルは、N = 1として構成されてもよい。
図７０のステップ１において、セルは、所定のＤＬスイーピングブロック中に複数のビームを送信してもよい。ＮＲにおいては、セルは、ＰＳＳとＳＳＳの送信に加えて、所定のＤＬスイーピングブロック中に送信されたビームのそれぞれに特有のＴＳＳを送信して、それによって、ＵＥが、所定のＤＬスイーピングブロック中にセルによって送信されたビームを分離して識別できるようにしてもよい。一実施形態においては、セルのPCIを決定するために、ＰＳＳとＳＳＳが使用され、ビームＩＤを決定するためにＴＳＳが使用される。ＮＲセルのビームを表す項BPCI,n,xを定義する。ただし、下付き文字PCIは、ＰＳＳ／ＳＳＳによって示されるセル識別子を表し、nは、ビームを送信するＤＬスイーピングブロックを表し、xは、ＴＳＳによって示されるビームＩＤを表す。ＴＳＳが送信されない場合は、セルによって所定のＤＬスイーピング中に送信されたビームは分離可能ではなく、ＰＳＳ／ＳＳＳによって示されるPCIに識別されうる仮想ビーム、およびビームを送信するＤＬスイーピングブロックnを形成する可能性がある。これらの仮想ビームを、PCIとＤＬスイーピングブロックnを用いて、例えば、BPCI,nと表してもよい。また、所定のビーム上で検出されたＮＲセルの検出計量値を表す項DPCI,n,xを定義する。検出計量値は、ＴＳＳの測定値に基づくものであってもよい。あるいは、検出計量値は、ビーム基準信号（Beam Reference Signal：ＢＲＳ）に基づくものであってもよい。ただし、どのＢＲＳを測定するかは、ＴＳＳを介して示されたビームＩＤを使って決定してもよい。所定のＤＬスイーピングブロック中に送信されたビームが分離可能ではない場合、検出計量値は、ＰＳＳとＳＳＳの少なくとも一方の測定値に基づいたものであってもよく、DPCI,nと表されてもよい。
検出されたセルのリストが作成され、その中で、例えば、信号強度などの何らかの基準に従って、セルがランク付けされてもよい。一実施形態においては、リストは、検出されたセルごとに１つまでのエントリを含み、セルリストは、セルに関して検出された最強ビームに従って順序付けられる。あるいは、所定のセルに関して、ＵＥが複数のビームを検出した場合、所定のセルに関する検出計量値は平均化され、平均検出計量値を用いて、セルリストが順序付けされもよい。
説明のため、ビームはＵＥによって分離可能であり、ＵＥは、B1,0,0、B3,2,0、およびB3,2,1上で送信される初期アクセス信号を検出して、検出計量値がD1,0,0 > D3,2,1 > D3,2,0となり、検出されたセルのリストは、検出されたセルごとに１エントリを含み、リストは、ビームのRSRPに対応する検出計量値を使ってランク付けされ、すなわち、リストは、セル１およびセル２の２つのセルから構成され、セル１がリストの１番目に位置し、セル２がリストの２番目に位置すると仮定する。
図７０のステップ２において、ＵＥは、最小ＳＩを取得し、ＤＬスイーピングブロック中のセル１に対する測定を実施する。最小ＳＩを取得して測定を実施するためには、複数のＤＬスイーピングサブフレームを必要とする可能性がある。ＵＥは、最小ＳＩの取得を試み、本例ではセル１である、リストの１番目のセルに関するセル選択測定を実施する。
ＵＥは、検出されたビームのうちの１本以上から最小ＳＩの取得を試みて、それに対する測定を実施してもよい。一実施形態においては、ＵＥは、最強ビームからの最小ＳＩの取得を試みる。あるいは、複数のビームが検出された場合、ＵＥは、その複数ビームからの最小ＳＩの取得を試みて、検出の成功確率を高めるために、復号化を実施する前に、受信したシンボルを組み合わせてもよい。ＵＥは、最強ビーム、全ビーム、すべての検出されたビーム、または検出されたビームのサブセットに対して、セル選択測定を実施してもよい。ただし、サブセットは、何らかのしきい値を超える検出計量値を持つビームに対応してもよい。
説明のため、ＵＥは、最小ＳＩを、B1,0,0から取得すると仮定する。ＵＥは、B1,0,0に対する測定も実施し、セル選択計量値QrxlevmeasおよびQqualmeasを、B1,0,0の対応する測定値に設定する。
図７０の方法例は、図７１に続く。図７１のステップ３において、セル１は適切なセルとは見なされない。最小ＳＩを取得して、セル選択測定を実施した後、ＵＥは、セル１が適切なセルか判定する。セルが、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３０４の第４．３節に指定された適切なセルに対する要件を満たす場合、そのセルは適切なセルと見なされる。説明のため、セル１は適切なセルとは見なされないと仮定する。この理由は、セルが禁止されている、ＰＬＭＮとＴＡの少なくとも一方が許可されていない、Ｓ基準が満たされていないなどであってもよい。
図７１のステップ４において、ＵＥは、最小ＳＩを取得し、ＤＬスイーピングブロック中のセル３に対する測定を実施する。最小ＳＩを取得して測定を実施するために、複数のＤＬスイーピングサブフレームが必要かもしれない。ＵＥは、最小ＳＩを取得し、本例ではセル３である、リスト中の次のセルに対するセル選択測定を実施する。ステップ２で説明した、最小ＳＩを取得してセル選択測定を実施するための方法を、本ステップに適用してもよい。説明のため、ＵＥは、B3,2,1から最小ＳＩを取得すると仮定する。ＵＥは、B3,2,1に対する測定も実施し、セル選択計量値QrxlevmeasおよびQqualmeasを、B3,2,1の対応する測定値に設定する。
ステップ５において、セル３は適切なセルと見なされる。最小ＳＩを取得して、セル選択測定を実施した後、ＵＥは、セル３が適切なセルか判定する。ステップ３で説明した、セルが適切なセルか判定するための方法を、本ステップに適用してもよい。説明のため、セル３は適切なセルと見なされると仮定する。
ステップ６において、ＵＥは、セルをサービングセルとして選択する。ＵＥは、セル３をサービングセルとして選択し、そのセルにキャンピングする。
本明細書で述べるようなセル再選択方法は、ＵＥが、より適切なセルを選択して、そこにキャンピングすることを可能にする。それを、ビーム中心型ＮＲネットワーク上で用いてもよい。その特徴には、以下が含まれる。ビームフォーミング、多様なユースケース、および新ＲＡＮ制御状態の、ＮＲネットワークにおける３つの基本的側面の影響に対処するセル再選択手順と測定ルールの汎用セット、ネットワーク制御のケースとＵＥ制御のケースの両方を考慮して、多様なユースケースを促進する、構成可能な優先付け処理とセルランキングのメカニズム、異なる情報媒体（例えば、最小ＳＩ、その他のＳＩなど）および送信方法（例えば、ブロードキャストかユニキャストか、定期的かオンデマンドか、など）を考慮した、セル再選択情報取得のための異なるメカニズム、および測定、セル再選択関連のシステム情報および信号の取得、および通常または縮小されたセル再選択プロセスとバランスのとれたビームトラッキング手順を考慮した、ＮＲネットワークにおける異なるアプリケーションシナリオをサポートする構成可能な最適化。
一般的に言えば、ＮＲのＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥが、キャンピングした正常状態またはセルにキャンピングした任意の状態にあるとき、ＵＥは、サービングセルによって示された周波数内、周波数間、およびＲＡＴ間のセルを検出し、同期化し、監視することを試みてもよい。周波数内および周波数間のＮＲセルに関しては、サービングセルは明示的な近隣リストを提供せず、搬送周波数情報と帯域幅情報だけを提供するかもしれない。
セル再選択プロセスを実行するとき、ＮＲのＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥは、上位レベルのセル再選択方法を用いてもよい。例えば、再選択方法は、以下を含みうる。ＮＲ周波数以内の周波数内再選択はセルのランキングに基づくこと、異なるＮＲ周波数間の周波数間再選択およびＲＡＴ周波数間の再選択は、両方とも、絶対優先順位に基づくこと、同一ＲＡＴ内の周波数上のすべての近隣セルに共通な、周波数固有のセル再選択パラメータ、近隣セルリストおよびブラックセルリストの概念、速度依存性セル再選択プロセス、およびシングルビームベースおよびマルチビームベースの両動作に関する統一的枠組み。
ＮＲにおいては、総合的セル再選択方法は、例えば、３段階で構成されてもよい。第１段階において、ＵＥは、測定ルールをチェックする。第２段階において、ＵＥは、検出され、測定された各セルの無線品質をチェックする。第３段階において、ＵＥは、例えば、ＰＬＭＮ、セル禁止状態、ＵＥが関心のあるサービスなどの適合性基準をチェックする。
測定ルールは、必要な測定を減らして、ＵＥが出来るだけ電力効率を維持するために使用される。測定ルールのセットの一例には、サービングセルの測定と評価、周波数内測定、およびＮＲにおける周波数間測定およびＲＡＴ周波数間測定が含まれる。
サービングセルの測定と評価に関しては、ＵＥは、サービングセルのＲＳＲＰおよびＲＳＲＱのレベルを測定して、少なくともＮＲ＿ＤＲＸサイクルごとに、図６９〜図７８を参照して説明する、セル選択基準Ｓ（QrxlevmeasおよびQqualmeas）による評価を実施してもよい。サービングセルが、表１２に定義された、連続NNR_servＮＲ＿ＤＲＸサイクルによって規定された時間の間、セル選択基準Ｓを満たさない場合、ＵＥは、ＵＥの測定活動を現在制限している測定ルールに関わらず、サービングセルによって示されたすべての近隣セルを測定するものとする。ＵＥが、ＮＲ＿ｅＤＲＸ（拡張ＤＲＸサイクル）を用いて構成されている場合、それに従って時間は変化しうる。
周波数内測定に関しては、近隣セルは、通常、サービングセルによって（ブロードキャストまたはユニキャストを介して）送信されたシステム情報内の近隣セルリストに示されている。リストに載っていないその他の周波数内の近隣セルは、測定されない可能性がある。周波数間およびＲＡＴ間の測定に関しては、ＵＥは、任意の近隣セルを測定できる。これは、ネットワークオペレータが、通常、周波数内展開に関する十分な情報を持っており、近隣セルリストは、一定レベルのＵＥの管理可能性をネットワークに提供できるからである。サービングセルが、Qrxlevmeas > SNR_IntraSearchP、およびQqualmeas > SNR_IntraSearchQを満たす場合、ＵＥは、周波数内測定を行わないことを選択してもよい。そうでない場合、ＵＥは、周波数内測定を実施するであろう。
ＮＲにおける周波数間測定およびＲＡＴ周波数間測定に関しては、異なるＲＡＴからの周波数の優先順位は同一にはできない。ＵＥは、サービングセルの周波数の優先順位よりも高い優先順位を有する周波数間およびＲＡＴ周波数間測定を、常に実行する。ＮＲにおける周波数間またはＲＡＴ間の周波数の優先順位の方が低い場合には、サービングセルが、Qrxlevmeas > SNR_NonIntraSearchP、およびQqualmeas > SNR_NonIntraSearchQを満たさないか、ＵＥが、専用シグナリングによって構成された周波数を測定するようにトリガされた場合に、ＵＥは、測定を実行する。それ以外の場合、ＵＥは、ＮＲにおける周波数間またはＲＡＴ周波数間測定を実行しないであろう。
期間TNR_sel後になっても、ＵＥが、システム情報内に示された周波数内、周波数間、およびＲＡＴ間の情報を用いた検索および測定に基づいて、新しい適切なセルを発見できなかった場合、ＵＥは、選択されたＰＬＭＮに対するセル選択手順を開始するものとする。
ここで留意すべきことは、測定ルール中で用いられているしきい値（例えば、SNR_IntraSearchP、SNR_NonIntraSearchP、TNR_selなど）のすべては、構成可能なパラメータとして定義されているものと仮定するということである。そして、ＵＥが異なるモビリティ状態にあるときは、各パラメータの値はスケーリングされてもよい。例えば、ＵＥが高モビリティ状態にあれば、チャネルの劣化に即応するためにより頻繁にセル再選択プロセスを実行できるよう、パラメータ値の一部が調整されてもよい。
異なるＮＲ周波数またはＲＡＴ周波数間の絶対優先順位は、システム情報中または専用シグナリングメッセージ中で、またはＲＡＴ間のセル（再）選択における他のＲＡＴからの継承によって、ＵＥに提供されてもよい。周波数の優先順位が専用シグナリングの中で提供される場合、ＵＥは、システム情報中に提供されている優先順位の値を無視するものとする。
ＵＥは、システム情報中に与えられており、ＵＥに対して優先順位値が提供されているＮＲ周波数とＲＡＴ周波数間に対して、セル再選択評価だけを行うものとする。
第２段階において、評価プロセスが、無線条件の観点から最良の適切なセルを選択することになっている。非サービングセルの無線条件も、QrxlevmeasおよびQqualmeasのようなＲＳＲＰおよびＲＳＲＱのレベルを測定することによって決定される。ＵＥは、ブラックリスト上のいかなるセルも、セル再選択の候補とは見なさないものとする。非サービングセルのQrxlevmeasとQqualmeasを再選択のために評価する際、ＵＥは、サービングセルによって提供されたパラメータを使用するものとする。ＵＥは、少なくとも時間TNR_minReselの間、現在のサービングセルにキャンピングした後、他の測定されたセルの無線品質を評価する。ＵＥが、サービングセルの、同一周波数上、または異なるＮＲ周波数の同一優先順位の新しいセルの無線品質を評価する際、セルランキングアルゴリズムを使用してもよい。ＵＥが、優先順位のより高いＮＲ周波数またはＲＡＴ周波数間の新しいセルの無線品質を評価するとき、時間TNR_resel_tの間、Qrxlevmeas > Thresh NR_new_highPが満たされているか、または時間TNR_resel_tの間、Qqualmeas > ThreshNR_new _highQが満たされている場合、セルは再選択されてもよい。ＵＥが、優先順位のより低いＮＲ周波数またはＲＡＴ間周波数上の新しいセルの無線品質を評価するとき、時間TNR_resel_tの間、サービングセルがQrxlevmeas > Thresh NR_ser_lowPを満たし、新しいセルがQrxlevmeas > ThreshNR_new _lowPを満たすか、または時間TNR_resel_tの間、サービングセルが Qqualmeas > Thresh NR_ser_lowQを満たし、新しいセルがQqualmeas > ThreshNR_new _lowQを満たす場合、セルは再選択されてもよい。優先順位の異なる複数のセルが無縁品質基準を満たす場合、まず優先順位のより高い周波数からセルが選択され、優先順位の等しい周波数の複数のセルの場合は、セルランキングアルゴリズムに基づいて、セルが選択される。異なるＲＡＴからの周波数の優先順位は等しくないであろう。
この場合も、無線品質評価ルール中で用いられているしきい値（例えば、Thresh NR_ser_lowP、TNR_resel_tなど）は、同様に、構成可能なパラメータとして定義されているものと仮定する。そして、ＵＥが異なるモビリティ状態にあるときは、各パラメータの値はスケーリングされてもよい。例えば、ＵＥが高モビリティ状態にあれば、電力消費やシグナリングオーバーヘッドを低減するためにより低い頻度でセル再選択プロセスを実行できるよう、パラメータ値の一部が調整されてもよい。
第３段階において、第２段階から得られた目標とする最良セルの選択によって、次に、ＵＥは、実際にキャンピングする前に他の適合性基準（例えば、ＰＬＭＮ，セル禁止状態、サポートされているサービスなど）をチェックするために、そのセルから必要なシステム情報を読む。チェックの詳細は、図６９〜図７８を参照して説明する手順と同様である。
ＮＲのセル再選択手順中に行われる処理を表す上位レベルのフローチャートを図７２および図７３に示す。
ＮＲマルチビームベースの動作のためにビームスイーピングを用いる場合、サービングセルのためのＤＬビームペアの維持が、セル再選択機能によって行われる。すなわち、ＵＥにおいて受信される信号のＳＮＲ最大化するように、「最良の」ＤＬ Ｔｘビームが「最良の」ＤＬ Ｒｘビームとペアリングされる（例えば、ＵＥはネットワークページング／通知メッセージを受信する、など）。もう１つの観点から言えば、ＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥモードの主目的の１つは省電力であって、ＵＥにとって、連続してビームペアリングを行うことは電力的に効率的ではない。ＮＲにおけるユースケースとＵＥ能力の多様性を前提とすると、ビームペアリングが積極的に更新されるために、異なるＵＥは、異なる優先度をエネルギー効率とデータ転送（データの送信と受信の両方）の低遅延性に置く可能性がある。異なるレベルのビーム微調整の周期性と精細さが達成されるように、このビームペアリングプロセスは構成可能であった方がよい。例えば、ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥはデータ転送の低遅延性を必要とし、ＩＮＡＣＴＩＶＥ状態中に小さなデータのバースト送信を要求するかもしれないので、一定のレベルのエネルギー消費を許容しつつ、データ送信のための一定のレベルのビームの精細さを持つことが望ましい。
ＮＲにおいては、異なるＮＲ周波数またはＲＡＴ周波数間の優先順位は、一般的に、システム情報中または専用シグナリングメッセージ中で、またはＲＡＴ間のセル（再）選択における他のＲＡＴからの継承によって、ＵＥに提供される。これらの場合、異なる周波数の優先順位は、すべてネットワーク／オペレータによって決定される。
一方、ＮＲは、広範囲のユースケースを、異なった性能要件、および、近接サービス（例えば、デバイス間（Device-to-Device：Ｄ２Ｄ））、車車間／路車間（Vehicle-to-X：Ｖ２Ｘ）、ＭＢＭＳなどの各種サービスでサポートすることが期待される。ＵＥが、自身で周波数優先順位を調整したい場合もあるかもしれない。例えば、周波数によっては、限られたセットのサービスしかサポートしないこともあり、ＵＥは、それらの周波数によってサポートされている関心のあるサービスを見つけられないかもしれない。あるいは、ＵＥは、ＵＥの関心のあるサービスをサポートしている別の周波数が、ネットワークによってシグナリングされた優先順位にかかわりなく、より高い優先順位を有していると見なすかもしれない。これによって、サービング品質がしきい値を超え、サービング周波数がより高い優先順位を有している場合であっても、ＵＥは、所望のサービスをサポートしているセルを再選択し、そこにキャンピングすることができるかもしれない。この、ＵＥ制御による優先順位の調整がなければ、ＵＥは、例えば、図７２および図７３を参照して説明されたセル再選択手順に従って、そのセルを再選択することはできないかもしれない。
ＵＥ制御による優先順位処理ルールが有利となる要因の例として、負荷バランシング、ネットワーク構成、干渉レベル、サービス、およびヌメロロジーがある。負荷バランシングに関しては、トラフィックは、異なった周波数を持つ異なるセルに分割する必要があるかもしれない。ネットワーク再構成に関しては、地震、停電、あるいはテロ攻撃のようなインスタンスのために、例えば、現在のサービング周波数よりも高い優先順位値を持つ周波数上の一部のセルが非動作になるか、オペレータが、優先順位の低い周波数を持つ一部のセルおよび省エネルギーのために本来はスイッチオフされていたセルを一時的にスイッチオンする。一部の周波数上の小さなセルを密集して展開すると、干渉レベルが増大することになるかもしれない。サービスに関しては、一部の優先順位の高い周波数は、ＵＥの関心のあるサービスをサポートしていないかもしれない。ヌメロロジーに関しては、一部の優先順位の高い周波数は、ＵＥの関心のあるヌメロロジーをサポートしていないかもしれない。
ＵＥがキャンピングするのに最良の適切なセルを発見するために、セルランキングルールが用いられる。ＵＥは、周波数内のセル、および同等の優先順位を有するＳ基準を満たす他の周波数上のセルを、NR_Resel基準として知られている基準を用いて、ランク付けする。NR_R基準は、サービングセルおよび近隣セルに対して、それぞれ、ランキングNR_RsおよびNR_Rnを生成する。ＮＲのＵＥのサービングセルに対して、NR_Rs = Pmeas,s + Physt - Poffset。ＮＲのＵＥの測定された近隣セルに対して、NR_Rm = Pmeas,m - Poffset。
PmeasをＲＳＲＰ測定量（この値は、ＮＲマルチビーム展開シナリオ中の場合、複数のビームレベル測定値からの集約値であってもよい）とすると、Phystはピンポンを回避するためのパワードメインヒステリシスであり、Poffsetは、周波数固有の異なる特性（例えば、異なる搬送周波数の伝搬特性）とセル固有の特性（例えば、アクティブなＴＲＰとビームの数、トラフィック負荷など）の少なくとも一方を制御するためのオフセット値である。時間領域において、過度に頻繁な再選択を制限するために、TNR_resel_tが用いられる。最高位にランク付けされた近隣セルが、TNR_resel_tよりも長い間サービングセルよりも上位にランク付けされた場合、その近隣セルは再選択される。Phystは、再選択の実行が可能になるまでに、任意の近隣セルが、構成可能な量だけサービングセルよりも良好であることを要求することによって、ヒステリシスを提供する。Poffsetは、特定のセルと周波数の少なくとも一方に向けて、再選択を偏らせることができる。例えば、ＵＥまたはネットワークは、Phystの値を大きくして、ＵＥが、現在のサービングセルに留まる可能性を高め、その後のマルチビームベースのＮＲネットワークに対するビームペアリング／トラッキング動作が、セル間ビームスイッチングよりもセル／ＴＲＰ内ビームスイッチングになる可能性を高めるようにしてもよい。
ＲＡＮ２＃９５会議においては、セル再選択プロセスに関連する情報（例えば、例えば図７２と図７３を参照して説明された、ＩＤＬＥモードのＵＥおよびＩＮＡＣＴＩＶＥモードのＵＥのパラメータとしきい値、高速ＵＥのためのスケールファクタなど）を最小ＳＩに含めることはまだ合意されていない。
図７４に示すように、５Ｇ展開が進展する中で、ＵＥは、方々移動中に、異なるセルを異なる周波数および異なるＲＡＴ（例えば、５ＧおよびＬＴＥ）から見てもよい。例えば、図７４において、ｅＭＢＢサービスに加入しているＵＥにとって、ＮＲのｅＭＢＢセルＡは利用可能で望ましいかもしれない。移動中、ｅＭＢＢおよびＵＲＬＬＣサービスをサポートしているセルＣに到着する前に、ＵＥは、ＬＴＥにフォールバックする。ＵＥが異なるセル中に移動するか、記憶された情報が無効である場合、セル再選択情報を取得する必要がある。セル再選択情報の取得には、最小ＳＩに含まれるような情報の周期的送信と、他のＳＩに含まれるような情報のオンデマンド送信の選択肢がある。
最小ＳＩに含まれるような情報の周期的送信に関しては、最小ＳＩは常時オン信号の１つであり、ＲＡＮ１／ＲＡＮ２は、常時オン信号のオーバーヘッドを制御することに合意している。最小ＳＩのいかなる増加も全般的なブロードキャストオーバーヘッドを増加させる可能性があるため、最小ＳＩの一部として含まれる再選択情報の量を、妥当な量に抑える必要がある。周期的送信を用いても、新しい信号は導入されないので、シグナリングオーバーヘッドが追加されることはない。
他のＳＩに含まれるような情報のオンデマンド送信に関しては、セル再選択情報が他のＳＩに含まれ、オンデマンドで取得する必要がある場合、ＮＲにおけるＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥ状態のＵＥは、ＵＥ制御による取得（例えば、ＵＥが特定の要求を送信するなど）、またはネットワーク制御による取得（例えば、ＤＬチャネルを監視してページングのような信号が到着したか確かめるなど）によって、情報を取得する必要があるかもしれない。ＵＥ制御の場合、ＵＥは、サービングセルがセル再選択情報を配信するようトリガする要求を送信する必要がある。要求は、ランダムアクセス手順中に（例えば、要求はランダムアクセス応答におけるグラントされたリソース上で送信される、など）、またはグラントなし送信（例えば、コンテンションベース送信）で送信してもよい。要求が受信されたら、サービングセルは、セル再選択情報を、１回限りのブロードキャストまたはＵＥ固有のシグナリングを介して送信することを選択してもよい。ネットワーク制御の場合、ネットワークは、再選択情報の配信をトリガする時期を、近隣ネットワークトポロジーやネットワーク構成の更新時、およびトラッキングエリア（ＩＤＬＥモードのＵＥ）またはＲＡＮ制御エリア（ＩＮＡＣＴＩＶＥモードのＵＥ）の更新の受信時の少なくとも一方にする、柔軟な対応が可能である。この場合も、情報は１回限りのブロードキャストとＵＥ固有のシグナリングのどちらを介してＵＥに送信されてもよい。いずれの場合に対しても、再選択情報の配信のために１回限りのブロードキャストが選択された場合は、ＵＥが情報を受け入れるかを決めることができるように、情報の新または旧内容を示すために用いるメカニズム（例えば、タグ変数）が必要である。
いずれの選択肢を用いるかは、実際の実装次第である。一実施形態においては、ハイブリッド手法を用いてもよい。すなわち、再選択情報の一部（例えば、何らかの好適な近隣周波数と優先順位）が最小ＳＩに含まれ、周期的にブロードキャストされてもよく、例えば、すべての既存の周波数とセルの測定後、ＵＥの関心のあるサービスがいかなる測定済みのセルにおいてもサポートされていないため、ＵＥが適切なセルを発見できなかった場合、他の再選択情報（例えば、何らかのバックアップ周波数）がオンデマンドでＵＥに送信されてもよい。図７５は、図７４のＵＥがセル再選択関連情報を、異なる手法を用いて取得する手順の例を示す。
５Ｇのユースケースの多様で、ときには相矛盾する要件を考慮すると、システムの柔軟性、および次世代ＵＥの多様なサービス要件をサポートする十分な能力を確保することが重要である。例えば、ｍＭＴＣデバイスは、大半の時間は全く停止していると予想される。その結果、低電力消費のために、静止したＩｏＴデバイスのアイドルモードモビリティ機能（例えば、セル再選択プロセス）を最小化することが可能であるべきである。一方、表１に示すように、ＵＲＬＬＣのＵＥは非常に低い遅延が要求されている。その結果、ＵＲＬＬＣのＵＥは、最小もしくはゼロのセル再選択中断／最小のＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥからＣＯＮＮＥＣＴＥＤへの移行時間の恩恵を受ける可能性があり、そのために、セル再選択プロセスは急激なチャネル変更に迅速に反応してＮＲにおける最良の適切なセルを確実に再選択することを要求され、頻繁な測定、迅速な評価および再選択プロセスをもたらすことになる。
新しいＩＮＡＣＴＩＶＥ状態では、ＲＡＮ要件の要求通り、低遅延でデータ転送（例えば、新状態でのデータ転送、またはＩＤＬＥモードよりも迅速なＣＯＮＮＥＣＴＥＤＤモードへの移行）を開始する必要があるかもしれず、また、ＩＤＬＥモードのエネルギー効率に匹敵するエネルギー効率をサポートする必要がある。さらにその上、新しいセルにキャンピングするための潜在的コンテキストのフェッチおよび経路切り替えの手順に起因する遅延とシグナリング負荷の追加を考慮すると、新状態におけるＵＥのセル再選択プロセスは、迅速で簡便な手順で構成された方がよい。
例えば図７２と図７３を参照して説明された総合的セル再選択プロセスは、以下のような様々な方法で最適化されうる。例えば、測定、セル再選択関連のシステム情報および信号の取得、発生または遅延の観点から見た、通常または縮小されたセル再選択プロセス、およびビームスイーピングベースのＮＲネットワークのためのバランスのとれたビームトラッキング手順。一般的に、セル再選択のための測定は時間平均され、ピンポン効果を避けるために比較的低速である。３ＧＰＰ ＴＳ ３６．１３３によれば、周波数内ハンドオーバ測定期間は２００ｍｓで、周波数間測定期間は４８０ｍｓである。ＮＲにおいては、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．１３３によって用いられた手法を再使用した場合、マルチビームベースのＮＲネットワーク内で用いられるビームスイーピングメカニズム、およびビームレベル測定値のセルレベル品質測定値への集約のために、測定期間はさらに長くなるかもしれない。その結果、ＮＲでは、これらの測定（ＲＳＲＰおよびＲＳＲＱ）は遅すぎて、急激なチャネル変更に反応できないかもしれず、より迅速な測定が必要である。
ＬＴＥにおいては、ＵＥは、少なくとも２つの測定値を用いて、ＲＳＲＰ測定とＲＳＲＱ測定をフィルタリングすることになっている。フィルタリングに用いられる測定値のセットの中で、少なくとも２つの測定値は、少なくとも、ＤＲＸサイクル／２だけ離すことになっている。３ＧＰＰ ＴＳ ３６．１３３を参照すること。一実施形態においては、ＮＲのＵＥは、周波数内、周波数間、およびＲＡＴ間測定のための異なる測定期間に対する構成可能な測定構成をサポートしてもよい。例えば、隣接する２つの測定値は、例えば、ＤＲＸサイクル／４という、より短い時間だけ離されるか、ＤＲＸサイクルの値が、表１２に示すように、小さくされてもよい。構成可能な異なる測定期間によって、即応する必要のある一部のＵＥは、より迅速な測定をすることができ、バッテリ効率を良くする必要のありうる他のＵＥは、よりゆったりとした測定時間をかけることができる。他の実施形態においては、同一ＲＡＴまたは異なるＲＡＴに属する測定される搬送周波数の数は、サービスタイプ、遅延要件、移動速度、バッテリレベルなどに依存して構成可能であってもよい。
セル再選択関連のシステム情報および信号の取得に関する最適化は、指標ベースのセル再選択システム情報、最小ＳＩのブロードキャストに対する構成可能な周期性、およびハイブリッド取得方法などの様々な観点から達成されてもよい。
指標ベースのセル再選択システム情報に関しては、ＵＥは、一般的に、サービングセルによって提供された再選択情報を使用する。ＵＥが新しいセルを再選択するときは、他のＳＩに含まれる再選択情報を再取得する必要がある。したがって、ＵＥのサービングセル変更率はＳＩ要求率に影響を与え、そのため、オンデマンドＳＩ配信の性能に大きな影響を与える。ＵＥがサービングセルを変更する際、再選択情報の各セットが固有の指標を有しており、その再選択情報のセットが柔軟に広いエリアをカバーしている場合、ＵＥが同一の指標によってカバーされるエリア内で移動する限りは、必ずしもＳＩを再取得する必要はない。ＵＥが、指標によってカバーされるエリア外に移動する場合、ＵＥは、ＳＩ要求を指標と共に送信して、サービングセルがＳＩの２つのセットを比較して、新しいＳＩ中の相違点だけを送信することができるようにしてもよい。いずれにしても、シグナリングオーバーヘッドと遅延は低減される。
最小ＳＩのブロードキャストに対する構成可能な周期性に関しては、ＮＲにおいては、すべての周波数が多様なサービスのすべてをサポートするわけではない。遅延耐性があるサービス（例えば、ｍＭＴＣ）をサポートするセルにとっては、最小ＳＩはまばらに送信されると都合がよいかもしれない。まばらな送信によって、干渉が低減され、ネットワークは、省エネルギーのために、長い不連続送信（Discontinuous Transmision：ＤＴＸ）サイクルを構成することができるかもしれない。これは、ネットワーク内のトラフィックが少ない状況の下では、特に重要である。セル再選択関連のシステム情報の一部が最小ＳＩに含まれる場合、遅延耐性のあるＵＥに対する電力効率の観点から、まばらな送信は有益である。ＵＥまたはネットワークがより高速の送信を必要とする場合、より頻繁な送信が可能になるように、再構成から、周期が短縮されてもよい。常時オン信号を、ＲＡＮ１会議で合意されたように制御する必要があるが、一部のＳＩをより迅速に取得する必要が依然としてある場合、オンデマンドＳＩ配信がもう１つの選択肢である。
ハイブリッド取得方法に関しては、オンデマンドＳＩ配信に関しては、例えば、図７４と図７５を参照して説明したように、ネットワーク制御とＵＥ制御の、少なくとも２つの選択肢がありうる。いつ、どのような情報をＵＥに送信して、中断時間の短縮をもたらす新しいセルの再選択に先立って準備する必要があるかに関して、ネットワークは、適切な決定を下すことができる。例えば、ネットワークは、特定の周波数上のいくつかのＴＲＰ／セルを活性化／不活性化して、ＵＥが何をいつ測定すべきかを再構成してもよい。ＵＥは、再選択の失敗を低減するために、チャネル劣化に十分に即応することができる。ＵＥが、ネットワークによって決定された周波数とセルの候補の中から、最良のターゲットセルを選択し、ネットワークは、ＵＥのセル再選択のポリシー、しきい値、およびパラメータを制御することができるので、ネットワークは依然としてセル再選択プロセスを制御することができる。
例えば、省エネルギー、またはいかなるページング／通知メッセージも逃さないように現在のサービングセルに可能な限り留まるために、ＵＥが、セル再選択プロセスの発生の低減を望むのはいつかという条件があってもよい。また、例えば、ＩＮＡＣＴＩＶＥモードのＵＥにとって、通知の受信やデータ転送が低遅延であるように、ＵＥが、セル再選択プロセスの手順／遅延の低減を望むのはいつかという条件があってもよい。
測定に関する最適化が、目的にかなう一実施形態である。代替実施形態においては、大きな容量や帯域幅を必要としなくてもよいＵＥは、ＵＲＬＬＣデバイスのように、高周波よりもカバレッジが良く、チャネル劣化の信頼性および安定性が高い、より低周波のセルを選択／再選択するように構成されてもよい。他の実施形態においては、ＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥは、ビームトラッキング／トレーニングが移行前に実施済みである場合、将来のＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードへの復帰に際して、それらのビームレベル動作を再実施する必要がないように、サービングセル内に留まることを選んでもよい。ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードへの復帰に際して、ビームスイッチングが依然として必要である場合、セル間ビームスイッチング以外の、少なくともセル内ビームスイッチングが実施される。ここで留意すべきことは、セル間ビームスイッチングは、通常、ＵＥコンテキスト転送、データフォワーディング、および経路切り替え動作を伴うということである。
例えば、図７２と図７３を参照して説明したように、ＮＲマルチビームベースの動作のためにビームスイーピングを用いる場合、サービングセルのためのＤＬビームペアの維持を、セル再選択機能の一部と見なすべきである。ビームペアリング／微調整を、ＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥのために実施する際、矛盾が生じる。性能（例えば、データ転送、ページング／通知の受信）の観点からは、より精細で、更新されたビームペアリング／トラッキングが望ましい。しかし、エネルギー効率の観点からは、ビームペアリング／トラッキング動作を制限する必要がある。したがって、ビームペアリング／トラッキングに関するイベント（例えば、Ｌ１／Ｌ２ビーム測定にトリガされたビームペアリング／トラッキング）およびタイマ（例えば、ＵＥが連続的ビーム測定を行うまでの待ち時間）の少なくとも一方は、構成可能であり、異なるユースケース、ＵＥ能力などに応じて調整される必要がある。他の実施形態においては、ＩＤＬＥ／ＩＮＡＣＴＩＶＥなＵＥのためのページング／通知メッセージは、分離可能ビームレベルの送信ではなく、（例えば、図６６〜図６８を参照して説明したように）ＳＦＮを用いて、転送されてもよい。
図７６〜図７８は、ＮＲセル再選択プロセス中に用いうる方法の例を示す。シングルビームベースのＮＲネットワークまたはビームスイーピングが不使用中の場合、図７６〜図７８中の数Ｎを１に設定することができ、それでも残りの手順は有効である。最初に、ＵＥは、先立つセル選択プロセスの結果、セル１にキャンピングする。
図７６のステップ１において、ＵＥは、測定ルールに従って、近隣周波数／セルを測定する。より適切なセルを検索して選択し、そこにキャンピングするために、ＵＥは、セル再選択プロセスを開始する。検索プロセスは、測定ルールに従って、近隣周波数／セルを測定することによって開始される。本例では、評価プロセスとセルランキングルールを実施した後、すべての検出されたセル（セル１、２、および３）の中で、セル１が最良の適切なセルとなる。
ステップ２において、セル１が最高優先順位を有する周波数上にあるが、ＵＥの関心のあるサービスをサポートしていない。セル２が測定され、ランク付けされ、検証され、適合性チェックの後、サービングセルとして再選択される。ＵＥは、新しいサービスを要求する新しいアプリケーションを起動する。測定ルールによれば、最高優先順位の周波数が最初に測定される。現在のサービングセル１は、最高優先順位を有する周波数上にあるが、ＵＥが要求するサービスは現在のサービングセルによってサポートされていない。一方、セル１の無線品質は、例えば、図７２と図７３を参照して説明したような、ネットワーク定義の周波数内測定ルールを満たしていない。ＵＥは、現在のサービング周波数／セル（本例ではセル１）の優先順位を、ネットワークによってシグナリングされた本来の優先順位にかかわりなく、一時的に下げて、他の近隣周波数／セルを測定してもよい。これによって、サービングセルの品質がしきい値を超え、サービング周波数が、所望のサービスをサポートしている周波数よりも高い優先順位を有していても、ＵＥは、自身が要求するサービスをサポートしているセルを再選択し、そこにキャンピングすることができる。
ＵＥの測定に基づいて、セル２が最上位にランク付けされる。そこで、ＵＥは、実際にキャンピングする前に他の適合性基準（例えば、ＰＬＭＮ，セルの禁止、禁止されているＴＡなど）をチェックするために、セル２から最小ＳＩを取得する。セル２は適合性チェックに合格し、ＵＥの新規サービングセルとして選択される。
ＵＥの測定に基づいて、セル２が最上位にランク付けされる。そこで、ＵＥは、実際にキャンピングする前に他の適合性基準（例えば、ＰＬＭＮ，セルの禁止、禁止されているＴＡなど）をチェックするために、セル２から最小ＳＩを取得する。セル２は適合性チェックに合格し、ＵＥの新規サービングセルとして選択される。
図７７において、ステップ３では、セル２にキャンピングすると、ＵＥは、セル２から再選択情報を取得して、さらに、将来のページング／通知メッセージのために、最良のＤＬビームペアを維持する。セル再選択情報は、最小ＳＩに含まれていてもいなくてもよく、あるいは、その一部さえも最小ＳＩに含まれている。本例では、セル再選択情報は他のＳＩが持っており、ＵＥは、オンデマンドベースで、セル２にそれを要求する必要がある。本例では、このＵＥはＩＮＡＣＴＩＶＥモードにあり、ビームペアリングプロセスを実行している背景は、将来のデータ転送の遅延を低減することができるので、ＵＥが、通常サービスを提供するセルにキャンピングすると、（例えば、図１８を参照して説明したように）ＵＥによるＤＬビームペアの維持は、セル再選択機能の一部となると考えられる。
ステップ４において、チャネル劣化のため、ＵＥはより良いセルを検索する。新しいサービングセルとして、セル３が選択される。ＵＥは、そのサービングセルの無線品質を定期的に測定し、信号強度Qrxlevmeasが、現在、構成可能なしきい値を下回っていることを発見する。ＵＥは、別の一連のセル再選択プロセスを開始して、その後、セル３を新しいサービングセルとして選択する。これが、ＵＲ主導のセル再選択プロセスの例である。
ステップ５において、ネットワークのトリガによって、再選択情報が更新されたため、ＵＥは、近隣周波数／セルを測定し、セル１が最良の適切なセルであることを発見する。このようにして、セル１が新しいサービングセルとして選択される。オペレータは、ネットワーク展開の更新を決定し、無線リソースを再構成する。活動が終了すると、セル３は、そのすべてのサービングＵＥを、更新されたシステム情報を他のＳＩの一部として用いて更新することを決定する。この更新は、１回限りのブロードキャストとして、ＵＥに送信される。ＵＥは、ローカルに記憶されている関連するセル再選択情報を更新して、新情報を用いて、新しい一連のセル再選択プロセスを実施する。セル１はセル再選択基準を満たし、優先順位の高い周波数上で機能し、さらに重要なことには、ネットワーク再構成後のＵＥに要求されたサービスをサポートしているため、セル再選択プロセスのアウトプットとして、ＵＥは、セル１を新しいサービングセルとして選択する。
ステップ６において、高モビリティ状態で、ＵＥは速度に依存するスケーリングルールを用いて、セル再選択プロセスを実行する。ＵＥは、高モビリティ状態であることを検知し、そこで、ＵＥは、以後のセル再選択プロセスが、高モビリティ状態において定義されたように適正に実行されるよう、速度に依存するスケーリングルールを用いて、セル再選択関連のパラメータおよびしきい値を調整する。
ＮＲは、ビーム中心型アーキテクチャにおける柔軟なフレーム構造、ハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat Request：ＨＡＲＱ）、肯定応答／否定応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）動作をサポートする新構想を含みうる。これらは、ＮＲにおけるスケジューリングに関連する各種問題を処理する新しい手法を必要とする可能性がある。
単一共通制御領域（検索空間）または複数共通制御領域は、帯域幅以内で定義されうる。各々の共通制御領域は、帯域幅が限られている、すなわち、特に、複数共通制御領域が存在する場合、１つ以上のサブバンドに限定される。共通制御領域のリソースは、スペクトルが制限されてもよく、あるいは、単一共通制御領域だけが定義されている場合は、帯域幅全体に及んでもよい。
これらのうち少なくとも１つの共通制御領域の、位置やヌメロロジーのような構成情報は、仕様の定義、ＭＩＢ中の情報、またはそれら２つの組み合わせを通じて、ＵＥに知らされているであろう。これ以降、この共通制御領域を、「デフォルト」共通制御領域と称する。図７９および図８０は、単一および複数共通制御構成の場合に対して定義されたデフォルト共通制御領域の例を示す。
例えば、デフォルト共通制御チャネルの位置は、帯域の中央のＮ ＰＲＢに固定されてもよい。
あるいは、ＭＩＢはヌメロロジーと搬送波帯域幅を示し、仕様は、与えられたヌメロロジーと搬送波帯域幅に対するデフォルト共通制御チャネルの位置をあらかじめ定義してもよい。
このように、初期アクセスを行うＵＥは、ランダムアクセス応答（Random Access Response：ＲＡＲ）やページングのような共通制御信号情報を、デフォルト共通制御領域を介して受信するであろう。
ＵＥがＵＥ固有のＤＣＩ、または共通制御シグナリング、または両方を監視できるＵＥ固有のサブバンドが、ＲＲＣ、または、ページングまたはＲＡＲメッセージを伴うなんらかのシグナリングを通じて構成されてもよい。
ＵＥ固有のサブバンド構成を獲得すると、ＵＥは、ＵＥ固有のＤＣＩ、または共通制御ＤＣＩ、または両方に関する構成されたサブバンドを監視する。共通制御シグナリングをＵＥ固有のサブバンドに含める理由は、ＵＥに対するサブバンドの割り当ては限定されており、ＲＦ処理と遅延を許容範囲に保つために、共通およびＵＥ固有ＤＣＩの両方を監視するのに十分であることを確実にするためである。
ＵＥ固有のＤＣＩに関するリソース、およびＵＥ固有のサブバンド内のＵＣＩに関する共通制御シグナリングに対する構成の例を図８１と図８２に示す。図８１において、ＵＥに対する共通制御とＵＥ固有制御が、別々の領域に包含されており、一方、図８２において、サブバンドリソースが、共通とＵＥ固有の制御リソースの間にＦＤＭ方式で多重化されている。
ここで留意すべきことは、共通とＵＥ固有の領域は、スペクトル分離されるか、または帯域幅の一部を、時間または周波数領域で多重化されたＲＥと共有してもよいということである。さらに、解決策は、ＵＥ固有サブバンドはデフォルト共通制御領域を完全または部分的に包含しうるというシナリオを受け入れてもよいことに留意すべきである。
ＤＬ制御情報を通じて、スロットフォーマットを示すことができる。ＮＲは、フレーム構造における大幅な柔軟性を維持する可能性が高い。スロット／ミニスロット構成は動的に変化しうるため、スロットフォーマットに対する指標が必要である。ＤＬ領域、ＵＬ領域、保護期間、空白領域、およびＵＬおよびＤＬにおけるデータおよび制御のヌメロロジーなどの１つ以上のスロットパラメータを示すために、物理スロット構成インジケータチャネル（Physical Slot Configuration Indicator Channel：ＰＳＣＩＣＨ）を用いてもよい。ＤＬ領域パラメータは、ＤＬ制御シンボルの数、ＤＬ共有チャネルシンボルの数、共有チャネルシンボルに対するビームＩＤ、制御シンボルヌメロロジー、およびデータシンボルヌメロロジーのうち１つ以上を含んでもよい。ＵＬ領域パラメータは、ＵＬ制御シンボルの数、ＵＬ共有チャネルシンボルの数、共有チャネルシンボルに対するＵＬビームＩＤ、制御シンボルヌメロロジー、およびデータシンボルヌメロロジーのうち１つ以上を含んでもよい。
ＰＳＣＩＣＨは、全体送信帯域幅にわたって広がっているリソース内でシグナリングされてもよい。しかし、広帯域に対しては、ＲＦ処理パワーの限られたＵＥは、帯域幅をサポートできないかもしれない。この場合、ＰＳＣＩＣＨは、ヌメロロジーとリソースがＭＩＢまたはＳＩＢの仕様内の定義を通じてＵＥに知られているデフォルト共通制御領域の幅のような、限られた帯域内でシグナリングされてもよい。本例を図８３に示す。
制御シンボルのビーム中心型シグナリングが展開されるとき、ＰＳＣＩＣＨは、アナログビーム中で繰り返されてもよい。この場合、異なるビーム中のＰＳＣＩＣＨは、異なるビーム中のスロット構造に応じて、同一または異なる内容を運んでもよく、ＰＳＣＩＣＨ信号は、セルＩＤ、またはビームＩＤ，または両方に結び付けられていてもよい。
ビームを示すために、データチャネルを用いてもよい。セル内および他のセルの他のＴＲＰからの干渉をランダム化するために、ビームに埋め込まれた共有チャネルおよびＲＳは、ビームＩＤ、またはセルＩＤ、または両方に結び付けられるべきである。この依存性は、ＲＥ位置と、セルＩＤ、またはビームＩＤ，または両方をシーケンス生成に組み込むスクランブリングコードを通じて、導入されてもよい。
同一のビームがＤＬ制御とＤＬ共有チャネルシグナリングの両方に用いられる場合、共有チャネル復号化のためのビームＩＤの明示的な指示は必要ない。しかし、ビーム（ビーム幅、ステアリング角、ビームＩＤ）が制御と共有のチャネル間で相違する場合、ＵＥは、共有チャネルを復号化するために、正しいビームＩＤを用いるように構成されなければならない。
このことを指示する１つの方法が、前節で説明したように、ＰＳＣＩＣＨを通じた方法である。
共有チャネルリソースに対するビームＩＤをＵＥに示すために、他の解決策を用いてもよい。ＤＬグラントを生成するＤＣＩが、ビームＩＤをＵＥに示してもよい。この指標が存在しない場合、ＵＥは同じビームＩＤを共有チャネル用の制御チャネルと仮定してもよい。
あるいは、共有チャネルに対するビームＩＤが、ＲＲＣを通じて、半静的に構成されてもよい。
図８４は、ＤＬビームが４つの制御シンボル（ビーム１から４）をスイープする例を示す。ビーム１、３の制御シンボルからの共有チャネルグラントのためのＤＬビームは、制御シンボルのそれらと同じであるが、ビーム２、４上の制御シンボルからのグラントのためのもの（ビーム５、６）とは異なる。
ＵＥは、ＲＲＣを通じて、共通またはＵＥ固有のＲＳを用いてＵＥ固有のＤＣＩを復号化するように構成されてもよい。
サブキャリア間隔（Subcarrier Spacing：ＳＣＳ）を増加させれば（リソース利用の改善のためにはＳＣＳは大きい方が望ましい）、保護期間（Guard Period：ＧＰ）およびシンボル区間を短縮することができる。ＳＣＳを２倍にすると、グリッドリソース数を変更せずに、２シンボルが利用可能になる。これによって、リソースを追加することなく、ＲＳとＵＣＩのＴＤＭ化、特に、離散型フーリエ変換（Discrete Fourier Transform：ＤＦＴ）のＯＦＤＭ化が可能になる。
ＮＲは、データのために用いられるＳＣＳを２倍にするＵＣＩ送信を考慮するように定義されうる。しかし、ＵＥは、自身の能力に応じてこのモードで動作するように、ＮＲノードによって構成されてもよい。この構成はＲＲＣを通じて規定されてもよい。
ロングおよびショートフォーマットの両方のＵＬ送信において、このアーキテクチャを用いてもよい。図８５および図８６は、それぞれ、ロングおよびショートフォーマットの例を示す。各フォーマットでは、ＵＣＩとＵＬ ＲＳのヌメロロジーがＤＬ／ＵＬ共有チャネルのサブキャリア間隔の２倍（そしてシンボル区間の半分）を使用する。ＧＰは、ＵＬ ＵＣＩのシンボルと同程度の小ささに調整されてもよい。
ＵＥは、様々な方法で、ロングまたはショートフォーマットを用いてＵＣＩを送信するように構成されうる。例えば、ＵＥは、ＲＲＣ構成を通じて半静的に構成されてもよい。ＵＥは、ＤＣＩを通じて動的に構成されてもよい。特に、ＵＣＩのリソースが、ＤＣＩ、対応する（ＡＣＫ／ＮＡＣＫに対する）ＤＬグラント、またはＵＬグラント（同時的な制御およびデータ送信）から非明示的に導出される場合、ＤＣＩにおける1ビットが、ロングまたはショートフォーマットを表してもよい。リソース（シンボル／ＰＲＢ／ＲＥの数を含む）が明示的に表されている場合、ＵＥは、割り当てられたリソース／シンボルの数からフォーマットを導出してもよい。ＮＲでは、ＤＣＩを通じた動的構成によって、ＲＲＣ割り当てをオーバーライドすることを考慮してもよい。
本節は、ＮＲシステムにおける初期信号の設計のためのＤＬ同期化チャネルラスタの設計を取り扱う。初期アクセス信号送信に対して、ＮＲシステムは、シングルビーム（すなわち、単一セクタ）ベースおよびマルチビーム（すなわち、マルチセクタ）ベースの手法をサポートすることができる。初期アクセス信号は、ＤＬ同期化チャネル、すなわち、ＰＳＳ／ＳＳＳおよびＰＢＣＨチャネルの少なくとも一方を含む。ＬＴＥにおいては、ＤＬ同期化およびＰＢＣＨ信号の中心周波数（すなわち、ここでは、同期中心周波数を同期信号ラスタ／ＳＳラスタと呼ぶ）は常に搬送中心周波数（すなわち、キャリアラスタ）と一致する。ＮＲにおいては、キャリアラスタはＳＳラスタと一致してもしなくてもよい。例として、図８７〜図８９を参照のこと。したがって、ＳＳラスタとＮＲキャリアラスタの間には周波数オフセットがありうる。
ＮＲキャリアラスタとＳＳラスタの間の周波数オフセットを発見するには、いくつかの検出方法を使うことができる。ＳＳラスタはＮＲ−ＰＳＳ信号の中心周波数位置に基づいてもよい。これは、ＮＲ−ＰＳＳとＮＲ−ＳＳＳは同一ＣＰ−ＯＦＤＭシンボル内のＦＤＭであってもよく、したがって、ＳＳラスタはＮＲ−ＰＳＳに基づくからである。
ＳＳラスタとＮＲキャリアラスタの間のオフセットは、動作周波数範囲によって予め定義することができる。例えば、ＮＲが６ＧＨｚ未満で動作する場合は、オフセットは、xと称する固定値に設定されてもよく、ＮＲが３０ＧＨｚを超えて動作する場合は、オフセットは、yと称する固定値に設定されてもよい。
ＳＳラスタとＮＲキャリアラスタの間のオフセットをシグナリングするために、ＳＳＳを用いることができる。ＳＳラスタとＮＲキャリアラスタの間のオフセットをシグナリングするために、ＳＳＳ ＩＳの一部を用いることができる。
ＳＳラスタとＮＲキャリアラスタの間のオフセットをシグナリングするために、サービングセルのＭＩＢとＳＩＢの少なくとも一方を用いることができる。さらに、近隣セルのＳＳラスタとＮＲラスタの間の周波数オフセットを、サービングセルのＭＩＢとＳＩＢの少なくとも一方に含めることができる。
ページングビームスイーピングブロックを、アイドルモード中のページングチャネルのためのビームスイーピング時間ユニットの単位として取り扱うことができる。各ページングブロックは、少なくとも１つ以上のＣＰ−ＯＦＤＭシンボルから構成されてもよい。複数のブロックは、ページングビームスイーピングバーストまたはページング時点（ＰＯ）を形成することができる。ここで、スイーピングバーストの長さとは、バースト中におけるページングビームスイーピングブロックの数のことである。例えば、ページングビームスイーピングバースト／ＰＯの長さがMに等しい場合、１つのＰＯの中にMスイーピングブロックが存在する。
図９０は、ＤＣＩ構成なしでＰＯでのリソース割り当てが達成される場合を示す。図９０は、ページングビームスイーピングバースト／ＰＯおよびブロックを表す。ページングビームスイーピングバースト／ＰＯは、周期的または非周期的送信を通じて構成することができる。各ページングビームスイーピングブロックは、単一ビームまたは複数ビームに関連付けることができ、関連付ける方法は、下りリンク制御情報（ＤＣＩ）の有無に依存しうる。
ＰＯに関していかなるＤＣＩ指定も用いない場合、ビームを関連付ける方法を、ＮＲ−ＰＳＳ／ＮＲ−ＳＳＳやＮＲ−ＰＢＣＨなどの初期アクセスチャネルに整合させることができる。この場合、ページングチャネルのための復調基準信号（Demodulation Reference Signal：ＤＭＲＳ）に対するビームフォーミングを、ＮＲ−ＰＢＣＨとＳＳの少なくとも一方に整合させることができる。
ＤＣＩとの関係がある場合、リソース割り当て方法のためのビームフォーミングを、ＳＳとＰＢＣＨのセットアップの少なくとも一方に整合させることができる。さらに、ページングチャネルは、ＮＲ−ＰＢＣＨまたはＮＲ−ＳＳＳとしての空間周波数ブロック符号化（Space Frequency Block Coding：ＳＦＢＣ）のような送信ダイバーシティをサポートしうる。送信ダイバーシティを有するページングチャネルのための復調基準信号は、擬似コロケーション（Quasi-Co-Location：ＱＣＬ）と仮定することができる。ページングチャネルに対するポートマッピングは、２ｍポートm≧0∈Z+に設定することができる。
ＰＯ構成にＤＣＩの関与がない場合、ＰＯのリソース割り当ては、ＳＳを伴うＦＤＭ、またはＳＳを伴うＴＤＭ、または専用リソースが割り当てられる。
ページングチャネルがＮＲ−ＰＢＣＨとＮＲ−ＳＳの少なくとも一方を伴うＦＤＭの場合、ページングチャネルのためのＤＭＲＳが、ＮＲ−ＰＢＣＨと共有されるか、またはそれぞれが専用ＤＭＲＳを持つことができる。
ページングチャネルがＮＲ−ＰＢＣＨとＮＲ−ＳＳの少なくとも一方を伴うＴＤＭの場合、ページングチャネルのためのＤＭＲＳがＮＲ−ＰＢＣＨと共有される（ページングチャネルがＮＲ−ＰＢＣＨやＮＲ−ＳＳに近接する場合）か、またはそれぞれが専用ＤＭＲＳを持つことができる。
図９１は、ＤＣＩ構成を用いて、ＰＯでのリソース割り当てが達成される場合を示す。ＰＯがＤＣＩによって指定／構成される場合、割り当てられたＰＯリソースはＤＣＩによって構成されることができ、ＰＯのＤＭＲＳが、対応するＤＬ制御チャネルと共有されるか、またはそれぞれが専用ＤＭＲＳを持つことができる。この場合、ページングチャネルのポートマッピングを、ＤＬ制御信号と整合させることができる。送信スキームを、対応するＤＬ制御チャネルと整合させる（または同一にする）ことができる。さらに、デフォルトとして、送信ダイバーシティを用いるフォールバックも許容することができる。ＰＯリソースは、ＲＲＣシグナリングを通じて割り当てることができる。
Claims (20)
- プロセッサと、メモリと、通信回路とを備える第１装置であって、前記第１装置は、その前記通信回路を介して通信ネットワークに接続され、前記第１装置は、前記第１装置の前記プロセッサによって実行されたとき、前記第１装置に、
ａ 第１無線アクセスネットワークのエンティティ管理動作を含む第２装置との接続を確立させ、
ｂ 第１無線アクセスネットワーク内のビームおよび送受信ポイントの第１リストを含む第１モビリティセットを、前記第２装置との通信を通じて、取得させ、
ｃ 前記第１モビリティセット内の前記ビームおよび送受信ポイントとの通信条件の測定に基づいて、第２モビリティセットを導出させる、
前記第１装置の前記メモリに記憶されたコンピュータ実行可能命令をさらに備えることを特徴とする、第１装置。 - 前記第２モビリティセットは、
ａ 前記第１装置の前記通信回路に対する１つ以上のビーム形成オプションに基づいて選択された前記第１装置のビームを含む第１ビームセットと、
ｂ 前記第２装置の前記送受信ポイントの１本以上のビームを含む第２ビームセットと、
を含むこと特徴とする、請求項１に記載の第１装置。 - 前記コンピュータ実行可能命令は、さらに、前記装置に、
ａ 前記第２ビームセットから選択された第２ビームに基づいて、前記第１ビームセットまたは前記第２ビームセットから、第１ビームを選択させ、
ｂ 前記第１ビームを通信に使用させ、
ｃ モビリティイベントまたは前記第１装置の角度または方向の変化である、前記第１装置の状態変化を観測させ、
ｄ 前記状態変化に基づいて、前記第１ビームセットから第３ビームを選択させ、
ｅ 前記第３ビームを通信に使用するように切り替えさせることを特徴とする、
請求項２に記載の第１装置。 - 前記コンピュータ実行可能命令は、さらに、前記第１装置に、複数のビームを介した共同送信または受信を使用させることを特徴とする、請求項３に記載の第１装置。
- 前記コンピュータ実行可能命令は、さらに、前記第１装置に、前記第２ビームの幅に少なくとも部分的に基づいて、前記状態変化に対するしきい値を決定させることを特徴とする、請求項３に記載の第１装置。
- 前記コンピュータ実行可能命令は、さらに、前記装置に、
ａ 前記第２ビームセットから選択された第２ビームに基づいて、前記第１ビームセットから、第１ビームを選択させ、
ｂ 前記第１ビームを通信に使用させ、
ｃ モビリティイベントまたは前記第１装置の角度または方向の変化である、前記第１装置の状態変化を観測させ、
ｄ 前記状態変化に基づいて、前記第１ビームの特性を変更させることを特徴とする、
請求項２に記載の第１装置。 - 前記コンピュータ実行可能命令は、さらに、前記装置に、前記第１ビームの幅を調整させることを特徴とする、請求項６に記載の第１装置。
- 前記コンピュータ実行可能命令は、さらに、前記装置に、前記第１ビームを介して受信した基準信号の受信電力、受信品質、信号対雑音干渉比、または強度インジケータの測定値に少なくとも部分的に基づいて、前記状態変化に対するしきい値を決定させることを特徴とする、請求項３に記載の第１装置。
- 前記コンピュータ実行可能命令は、さらに、前記装置に、前記第２モビリティセットの前記第２ビームセットの中の１本以上のビームまたは送受信ポイントとの通信条件の測定に基づいて、前記状態変化および観測結果を前記第２装置に報告させることを特徴とする、請求項３に記載の第１装置。
- 前記コンピュータ実行可能命令は、さらに、前記装置に、前記状態変化を前記第２装置に報告した後、選択された送受信ポイントとのオンデマンドビームフォーミングトレーニング手順を実行させることを特徴とする、請求項９に記載の第１装置。
- プロセッサと、メモリと、通信回路とを備える第１装置であって、前記第１装置は、その前記通信回路を介して通信ネットワークに接続され、前記第１装置は、前記第１装置の前記プロセッサによって実行されたとき、前記第１装置に、
ａ 第２装置へのアップリンク送信およびそこからのダウンリンク受信の両方のための１本以上のビームを含むサービングビームセットを、ビームフォーミングトレーニングを通じて、取得させ、
ｂ 前記サービングビームセットを介して、前記第２装置と通信させ、
ｃ 前記サービングビームセットの各ビームに対して角度を有する１本以上のビームを含む候補ビームセットを維持させ、
ｄ モビリティイベントまたは前記第１装置の角度または方向の変化である、前記第１装置の状態変化を観測させ、
ｅ 前記状態変化に基づいて、前記候補ビームセットを用いて前記第２装置と通信することを決定させる、
前記第１装置の前記メモリに記憶されたコンピュータ実行可能命令をさらに備えることを特徴とする、第１装置。 - 前記命令は、さらに、前記第１装置に、前記第１装置の角度または方向の変化量に基づいて、前記候補ビームセットの中の１本以上のビームを選択させることを特徴とする、請求項１１に記載の第１装置。
- 前記命令は、さらに、前記第１装置に、
ａ 前記サービングビームセットおよび前記候補ビームセットの通信品質を監視させ、
ｂ 前記サービングビームセットおよび前記候補ビームセットの前記通信品質の変化に基づいて、前記候補ビームセットを用いて前記第２装置と通信することを決定させることを特徴とする、
請求項１１に記載の第１装置。 - 前記命令は、さらに、前記第１装置に、前記状態変化および前記候補ビームセットに関する情報を、前記第２装置に対して報告させることを特徴とする、請求項１１に記載の第１装置。
- 前記命令は、さらに、前記第１装置に、前記第２装置による前記ビームフォーミングトレーニングの実施の要求を、前記第２装置に対して送信させることを特徴とする、請求項１１に記載の第１装置。
- プロセッサと、メモリと、通信回路とを備える装置であって、前記装置は、その前記通信回路を介して通信ネットワークに接続することが可能で、前記装置は、前記装置の前記プロセッサによって実行されたとき、前記第１装置に、
ａ 前記通信ネットワークの１つ以上のセルを検索させ、
ｂ 前記１つ以上のセルの１本以上のビームから前記装置に到着する信号の品質とレベルを測定させ、
ｃ 前記通信ネットワークのセルリストを維持させ、
ｄ 前記セルの適合性に基づいて、第１のセルを前記セルリストに追加するかを決定させ、
ｅ 前記セルリストから第２のセルを選択させる、
前記装置の前記メモリに記憶されたコンピュータ実行可能命令をさらに備えることを特徴とする、装置。 - 前記コンピュータ実行可能命令は、さらに、前記装置に、
ａ 前記セルリスト中のセルごとに、前記セルリスト中の各セルに関連する前記信号の品質またはレベルの測定値を記憶させ、
ｂ システム情報のブロードキャストにおいて、前記セルリスト中の各セルに関連する前記信号の品質またはレベルに対する、最小限の要件の指定を受信させることを特徴とする、
請求項１６に記載の装置。 - 前記コンピュータ実行可能命令は、さらに、前記装置に、新無線（New Radio：ＮＲ）周波数内で、セルのランキングに基づく選択がされる周波数内再選択によって、前記セルリストから第３のセルを再選択させることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
- 前記コンピュータ実行可能命令は、さらに、前記装置に、異なるＮＲ周波数間の周波数間再選択によって、前記セルリストから第３のセルを再選択させることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
- 前記コンピュータ実行可能命令は、さらに、前記装置に、無線アクセス技術（ＲＡＴ）周波数間再選択によって、前記セルリストから第３のセルを再選択させることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
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