JP2019530291A - 基地局、通信装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、ユーザ装置3(携帯電話および/または他のモバイル装置)が適切な無線アクセス技術(RAT)を使用して(「gNB」と示される)基地局5を介して互いに通信できる通信ネットワーク1を概略的に示す。5Gシステムでは、基地局はtransmit receive points(TRP)とも呼ばれることを理解されたい。図1には、当業者に理解されるように、5つのモバイル装置3と1つの基地局5が例示目的のために示されているが、実施されるとき、システムは通常他の基地局とモバイル装置を含む。
図2は、図1に示したモバイル装置3の主要構成要素(例えば、携帯電話または他のユーザ装置)を示すブロック図である。図に示されるように、モバイル装置3は、1つ以上のアンテナ33を介して基地局5と信号を送受信するように動作可能な通信部回路31を有する。モバイル装置3は、モバイル装置3の動作を制御するコントローラ37を有する。コントローラ37は、メモリ39と関連付けられ、通信部回路31に接続している。その動作に必ずしも必要ではないが、モバイル装置3は、もちろん、従来の携帯電話3のすべての通常の機能(ユーザインターフェース35など)を有してもよく、また、これはハードウェア、ソフトウェアおよびファームウェアのうちの任意の1つまたは任意の組み合わせによって適切に提供され得る。ソフトウェアは、メモリ39に予めインストールされていてもよく、および/または、例えば電気通信ネットワークを介して、または取り外し可能データ記憶装置(RMD)からダウンロードされてもよい。
図3は、図1に示す基地局5の主要構成要素を示すブロック図である。図に示すように、基地局5は、1つ以上のアンテナ53(例えば、アンテナアレイ/巨大アンテナ)を介して通信装置(モバイル装置3など)と信号を送受信するための通信回路51、およびネットワークノード(例えば、他の基地局および/またはコアネットワーク7内のノード)への信号の送受信のためのネットワークインタフェース55を含む。基地局5は、基地局5の動作を制御するためのコントローラ57を有する。コントローラ57は、メモリ59に接続する。ソフトウェアは、メモリ59に事前にインストールされてもよく、および/または電気通信ネットワーク1を介して例えば、リムーバブルデータ記憶装置(RMD)からダウンロードされてもよい。コントローラ57は、この例では、メモリ59内に記憶されたプログラム命令またはソフトウェア命令によって基地局5の全体的な動作を制御するように構成される。図に示されるように、これらのソフトウェア命令は、とりわけ、オペレーティングシステム61、通信制御モジュール63、ビーム制御モジュール64、および測定設定モジュール66を含む。
通信制御モジュール63はまた、(関連するデータ無線ベアラを介して)ダウンリンクユーザトラフィックの別々のフローと、この基地局5に関連する通信装置に送信されるべき制御データ、例えば、コアネットワークサービスおよび/またはモバイル装置3のモビリティのための制御データ(一般的な(非UE固有の)システム情報および基準信号も含む)を制御する。
基地局5は、そのセル内で(または基地局が複数のセルを動作させる場合は各セル内で)1組のビーム固有基準信号(BRS)を送信するように有利に構成される。例えば、基地局5は、ビームID毎に1つのBRSを送信してもよい。モバイル装置3は、各ビームについて信号強度測定およびチャネル推定測定を実行するために関連するBRSを使用してもよい。BRSは、対応するビームのビームパターンを使用し、所定の時間/周波数リソースを使用して(例えば定期的に)送信される。異なるBRSが同じ時間/周波数リソースまたは異なる時間/周波数リソースで送信されてもよいことが理解されるであろう(例えば、「ビーム走査」が採用されるとき)。好ましくは、同じセル内の様々なBRSは(それらが送信される時間/周波数リソースのセットにわたって)互いに直交している、一方、異なるセル内のBRSは互いに低い相互相関を有する。所与のビームIDに対応するBRSは、ビームIDおよびセルIDに基づいて(モバイル装置3によって)決定される。言い換えれば、モバイル装置3は、関連付けられたビームIDおよびセルIDに基づいて(BRSが送信される時間/周波数リソースのセットを含む)特定のビームについてのBRSを構築することができるようにしてもよい。
モバイル装置3がアイドルモードにあるとき、(基地局のセル/カバレージエリア内に構成された複数のビームのそれぞれを介して)基地局によって送信される適切な同期信号を使用して初期セルサーチを実行してもよい。
a)ビーム形成ダウンリンク(DL)同期信号 モバイル装置は、同期信号からセルIDを検出し、場合によっては特定のビームで送信されたビーム基準信号(BRS)から関連するビームIDを検出するように構成されてもよい。
b)ビームフォーミングDLシステム情報 モバイル装置3は、セルから必要なシステム情報、および場合によっては特定のビームを介した通信のためのいくつかのビーム固有のシステム情報を取得するように構成されてもよい。
c)ビーム形成されたUL物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)送信(msg1)
PRACHリソースは、モバイル装置が事前に(すなわち、特定のビームを介していわゆる「msg1」送信を送信することによってランダムアクセス手順を開始する前に)取得するシステム情報を使用して構成されてもよい。 及び
d)ビーム形成されたDLランダムアクセスメッセージ(msg2 / 4)
(特定のビームを介して)msg2/4を送信するためのPRACHリソースは、システム情報を使用して構成されてもよい。
接続モードにある間(例えば、適切なビームサーチおよびランダムアクセス手順を実行した後)、モバイル装置3は、そのモバイル装置3のためのオペレーショナルビームセット(OBS)と呼ばれる、1つまたは複数のビームを使用してそのサービングセルに接続することができることを理解されよう。そのようなOBSは、基地局のセル内にある間にそのモバイル装置3との通信のために選択される、基地局5のセル内の(典型的には小さい)ビームのサブセットを含むようにしてもよい。
ビーム測定(モバイル装置3によって実行および報告され、および/またはそのモバイル装置3によるUL送信から基地局5によって導出される)。
ビーム負荷(トラフィック過密) 及び
ビーム優先度(これは、たとえば、セル間干渉調整などのための上位層によって設定されてもよい)。
セル内でのモバイル装置3のモビリティを説明するために、基地局5は、(モバイル装置3によって実行され報告される、および/またはそのモバイル装置3によるUL送信から基地局5によって導出される)ビーム測定も使用してもよい。
有利には、OBSは、i)UE固有のDLデータ送信(物理ダウンリンク共有チャネルまたは「PDSCH」がLTEセルで送信される方法と同様)およびii)UE固有のDL制御送信(拡張物理ダウンリンク制御チャネルまたはLTEにおける「E−PDCCH」と同様)に使用されてもよい。
モバイル装置3は、そのUEに固有のものではなく、および/または基地局5のセル全体にわたってブロードキャストする必要はない、特定の制御情報をネットワークから受信する必要があり得る。そのような制御情報は、限定はしないが、例えば、ランダムアクセス応答(RAR)メッセージ2およびメッセージ4、電力制御信号、ページングを含んでもよい。
図5(a)では、複数の指向性ビームを動作させ、ビーム#3および#4が現在モバイル装置3のOBSに割り当てられている基地局5を概略的に示す。OBSは実線を用いて示され、OBSに含まれないビームは点線で示される。
これらはOBSに含まれているので、モバイル装置3は、ビーム#3および#4に関する(比較的頻繁な)詳細なCSI報告を送信するように構成される、一方、モバイル装置3は、他のビームに対する周期的な(頻度の低い)RSRP測定値(および/またはビーム#3および#4に対するRSRP測定値)のみを送信する。
ネットワーク(基地局5)が、モバイル装置3の隣接セルへのハンドオーバをいつ開始するかを決定するために、隣接セルで使用されるビームから利用可能なビームフォーミングゲインを考慮に入れる測定を実行するようにモバイル装置3を構成してもよい。
したがって、有益には、したがって、モバイル装置3のためのハンドオーバターゲットセルを選択するとき、サービス基地局5は、ハンドオーバターゲットセルの最も適切なビームを選択することができ、その結果、モバイル装置3は、重大なデータ損失および/または遅延を経験することなく、新しいセルを介して通信を続けることができる。
図7では、モバイル装置3が基地局5Aによって運営されるセル1および基地局5Bによって運営されるセル2を介して同時に通信するシナリオを概略的に示す。このシナリオは、事実上、LTE用に規定されたCoordinated Multipoint(CoMP;セル間協調送受信)送信および受信シナリオの変形である。しかしながら、この場合、基地局5は、コンポーネントキャリア全体ではなく、モバイル装置3に特定のビームを割り当てるように構成される。そのような同時送信/受信は、例えば、モバイル装置3がセルエッジエリアに位置するとき、および/または隣接基地局のセルが重なるときに実行可能であり得る。したがって、そのような状況では、モバイル装置3は、複数のセルから信号を受信する(および複数のセルを介して信号を送信する)ことができ、それによってダウンリンク(またはアップリンク)性能を大幅に改善することができる。同時送信/受信(CoMP)は、2つの主な目的のために使用されてもよい。i)信号品質を改善する。(2つ以上のセルを介して同じ信号を送信/受信することによって)ii)スループットを向上させること(異なるセルを介して異なるデータを送信することによって単一セルのみを使用することで可能であるよりも高い全体のデータレートを達成することによって)。
形態および代替形態詳細な例示的実施形態を上記で説明した。当業者には理解されるように、そこに具現化された本発明から依然として利益を受けながら、上記の例示的な実施形態に対して多くの修正および代替を行うことができる。説明のために、これらの代替例および修正例のいくつかのみを説明する。
Claims (35)
- 通信システム用の基地局であって、前記基地局は、コントローラと通信部を備え、
前記コントローラは、前記基地局によって提供される通信エリア内の通信を制御するように構成され、前記通信エリアは、それぞれが基地局によって提供される通信エリアの各部分をカバーし、それぞれ異なるビーム識別子を有する複数の指向性ビームによって形成され、
前記通信部は、少なくとも1つの通信装置に関連付けられた少なくとも1つの指向性ビームを用いて、少なくとも1つの通信装置に関する制御情報を通信するように構成されている。 - 前記コントローラは、通信装置ごとに、その通信装置に関連付けられた少なくとも1つの指向性ビームを含むそれぞれのオペレーショナルビームセット、OBSを制御するように構成される、請求項1に記載の基地局。
- 前記通信部は、各ビームを介して送信されたそれぞれの基準信号に対して実行された測定結果を少なくとも1つの通信装置から受信するように構成され、前記コントローラは、基準信号に対して実行された測定結果に基づいて前記OBS内の各ビームを決定するように構成される、請求項2に記載の基地局。
- 前記通信部は、前記少なくとも1つの通信に関して前記OBSに含まれるビームに関するOBS固有の測定結果(例えば、チャネル状態インジケータ、CSI、測定値)を少なくとも1つの通信装置から受信するように構成される請求項3に記載の基地局。
- 前記コントローラは、前記通信装置に関連付けられた前記OBSおよびビーム固有の基準信号のうちの少なくとも1つに基づいて、特定の通信装置のためのハンドオーバを制御するように構成される、請求項3または4に記載の基地局。
- 前記コントローラは、通信装置及びビーム固有の基準信号に関連付けられた前記OBSのうちの少なくとも1つに基づいて、特定の通信装置のためのセル間協調送受信(CoMP)を制御するように構成される、請求項3から5のいずれか一項に記載の基地局。
- 前記通信部は、各ビームを介して、基準信号を含むそれぞれの制御情報を送信するように構成されている、請求項3から6のいずれか一項に記載の基地局。
- 各ビームを介して送信される前記それぞれの基準信号はビーム固有基準信号である、請求項7に記載の基地局。
- 前記通信部は、所定のリソース(例えば、時間/周波数リソース)を使用して、各ビーム内のそれぞれの基準信号を周期的に送信するように構成されている、請求項7または8に記載の基地局。
- 前記所定のリソースは特定のビームに固有のものである、請求項9に記載の基地局。
- 前記所定のリソースは、複数の(例えば、サブセットまたは全部の)ビームに共通である、請求項9に記載の基地局。
- 各ビームを介して送信される前記それぞれの基準信号は、対応するビーム識別子と前記通信エリアに関連するセル識別子とに依存する、請求項3から11のいずれか一項に記載の基地局。
- 各ビームを介して前記それぞれの基準信号を送信するために使用されるリソースは、前記対応するビーム識別子と前記通信エリアに関連するセル識別子とに依存する、請求項3から11のいずれか一項に記載の基地局。
- 前記コントローラは、前記基地局の前記通信エリアに関連するビーム構成を制御するように動作可能であり、前記通信部は、前記通信エリア内でその通信エリアに関連するビーム構成を送信する(例えばブロードキャストする)ように構成される、請求項1から13のいずれか一項に記載の基地局。
- 前記ビーム構成は、前記通信エリア内のビーム数、前記通信エリア内のビームパターン、各ビームに関連するそれぞれの幅、特定のビームがオンになっているかまたはオフになっているか、特定のビームにおいて1つの基準信号(または基準信号のセット)を送信するために使用されるリソース、ビームごとにランダムアクセス手順のために割り当てられたリソースの少なくとも1つを定義する請求項14に記載の基地局。
- 前記通信部は、各指向性ビームを使用して各ビーム固有システム情報を通信するように構成される、請求項1から15のいずれか一項に記載の基地局。
- 前記通信部は、各ビームを介して、そのビームを介したランダムアクセス手順信号のためのリソースを識別する情報を通信するように構成される、請求項1から16のいずれか一項に記載の基地局。
- 前記通信部は、前記少なくとも1つの通信装置から、少なくとも1つのビームを介して、前記識別されたリソースを使用してランダムアクセス手順信号を受信するように構成される、請求項17に記載の基地局。
- 前記通信部は、前記少なくとも1つの通信装置に関連付けられた複数の指向性ビームを使用して、前記少なくとも1つの通信装置に対して送信ダイバーシティを適用するように構成されている、請求項1から18のいずれか一項に記載の基地局。
- 前記通信部は、前記少なくとも1つの通信装置に関連する複数の指向性ビームを使用して、前記少なくとも1つの通信装置(例えば、RARメッセージ2およびメッセージ4、電力制御、および/またはページング)に固有ではない信号を送信するように構成される、請求項1に記載の基地局。
- 複数の指向性ビームを形成するための大規模アンテナを備える、請求項1から20のいずれか一項に記載の基地局。
- 次世代のNextGen無線ネットワークの基地局の基地局を含む、請求項1から21のいずれか一項に記載の基地局。
- 通信領域の各部分をそれぞれカバーし、それぞれ異なるビーム識別子を有する複数の指向性ビームによって形成された通信エリアを提供する基地局を備える通信システム用の通信装置であって、前記通信装置は、コントローラと通信部を有し、
通信部は、前記通信装置に関連する少なくとも1つの指向性ビームを使用して、前記基地局から制御情報を受信するように構成される。 - 前記通信装置に関連付けられた前記少なくとも1つの指向性ビームは、その通信エリア内の前記通信装置に関連付けられたオペレーショナルビームセットOBSの一部を形成する、請求項23に記載の通信装置。
- 前記コントローラは、各ビームを介して送信されたそれぞれの基準信号に対して測定を実行するように構成され、前記通信部は、前記測定の結果を前記基地局に送信するように構成される、請求項24に記載の通信装置。
- 前記コントローラは、前記通信装置のための前記OBSに含まれるビームについての測定(例えば、チャネル状態インジケータ、CSI、測定)を実行するように構成され、前記通信部は、前記通信装置の測定結果を基地局に送信するように構成される、請求項25に記載の通信装置。
- 前記コントローラは、通信エリア内の前記通信装置とビーム固有の基準信号に関連付けられた前記OBSのうちの少なくとも1つに基づいて、前記基地局を介したセル間協調送受信CoMPを制御するように動作可能である、請求項24から26のいずれか一項に記載の通信装置。
- 前記通信部は、各ビームを介して、基準信号を含むそれぞれの制御情報を受信するように動作可能である、請求項23から27のいずれか一項に記載の通信装置。
- 各ビーム内の前記それぞれの基準信号は、対応するビーム識別子と前記通信エリアに関連付けられたセル識別子とに依存する、請求項28に記載の通信装置。
- 各ビームを介して前記それぞれの基準信号を受信するために使用されるリソースは、前記通信エリアに関連付けられた対応するビーム識別子とセル識別子とに依存する、請求項28または29に記載の通信装置。
- 前記基地局が送信ダイバーシティを使用してデータを通信するとき、前記コントローラは、前記データを復号する前に、複数の指向性ビームのそれぞれを使用して受信されたそれぞれのデータを組み合わせるように構成される、請求項23から30のいずれか一項に記載の通信装置。
- 請求項1から22のいずれか一項に記載の基地局と、請求項23から31のいずれか一項に記載の通信装置とを備えるシステム。
- 通信システムにおいて基地局によって実行される方法であって、前記方法は、
基地局によって提供される通信エリア内の通信を制御することを含み、通信エリアは、それぞれが提供される通信エリアの各部分をカバーし、基地局によってそれぞれ異なるビーム識別子を有する、複数の指向性ビームによって形成されること、及び
少なくとも1つの通信装置に関連付けられた少なくとも1つの指向性ビームを用いて、少なくとも1つの通信装置のために、制御情報を通信することを含む。 - 通信エリアの各部分をカバーし、それぞれ異なる各ビーム識別子を有する、複数の指向性ビームにより形成される通信エリアを提供する基地局を含む通信システムにおける通信装置によって実行される方法であって、前記方法は、
通信装置に関連付けられた少なくとも1つの指向性ビームを使用して、基地局からの制御情報を受信することを含む。 - プログラム可能な通信装置に請求項33または34に記載の方法を実行させるためのコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータ実行可能命令製品。
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