JP2020519072A - ５ｇにおける同期信号 - Google Patents

Abstract

端末が同期したいセルが周波数領域において周波数スパンを有している５Ｇ無線通信システムでのセル探索及び同期化方法は、セルにおいて使用されるチャネルラスタを決定するシステムのためのニューメロロジーを周波数スパンに応じてセットすること（Ｓ１００）と、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨを送信するために周波数スパンにわたって分布する複数の可能なリソースを、チャネルラスタを用いて定義すること（Ｓ１０２）と、ＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨのいくつのインスタンスが現在の期間に必要とされるかを決定すること（Ｓ１０４）と、このようにして決定されたＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨのインスタンスの数を送信すること（Ｓ１０６）と、端末がセルと接続するためにＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの１以上のインスタンスを検出することとを有する。ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの複数の送信は、端末がより容易にそれらの信号を検出することを可能にし、ＲＲＭのための基準信号としてのＰＳＳ又はＳＳＳの使用を促進する。異なる数のＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨがそれらの間の各々のマッピングとともに送信されてよく、送信数は時間とともに変化し得る。

Description

本発明は、端末が無線ネットワーク内でセルへ接続する無線通信方法に関係がある。本発明は更に、その方法で使用される無線通信システム、端末、基地局及びコンピュータプログラムに関係がある。

特に、しかしそれに限らず、本発明は、端末が“５Ｇ”無線通信システムにおいてセルと同期するのを支援する技術に関係がある。

端末（ユーザ装置若しくはＵＥ、サブスライバ、又は移動局とも称される。）が端末の通信範囲内の基地局（ＢＳ）と通信する無線通信システムは、広く知られている。

所与のキャリア周波数で、１つ以上の基地局によってサービスを提供される異なる地理的領域は、一般にセルと呼ばれ、通常は、隣接するセル及び／又は重なり合ったセルと多かれ少なかれシームレスに広い地理的領域をカバーするネットワークを形成するために、多数のＢＳが適切な地理的位置に設けられる。（本明細書中、語「システム」及び「ネットワーク」は同義的に使用される。）夫々のＢＳは１つ以上のセルをサポートすることができ、夫々のセルにおいて、ＢＳは、利用可能な帯域幅、すなわち、周波数及び時間リソースを、自身がサービスを提供するユーザ装置のための個々のリソース割り当てに分割する。リソース割り当ての基本的な分割は、（周波数領域における）サブキャリア間隔（subcarrier spacing）及び（時間領域における）シンボル存続期間（symbol duration）である。サブキャリア及びシンボルは、リソースブロック（Resource Blocks）（ＢＳ）にグループ分けされるリソース要素（Resource Elements）（ＲＥ）を形成する。サブキャリアは、キャリア周波数に対して配置され、シンボルは、フレームタイミングに対して配置される。このようにして、セルにおいて送信されＢＳによってスケジューリングされる信号は、周波数領域における位置と時間領域における位置とによって特徴付けられ得る特定のリソースを占有する。端末は、同時にいくつかのセルの範囲内にあることができる（すなわち、同時にいくつかのセルからの信号を検出すること及び／又は同時にいくつかのセルと通信することができる）が、最も簡単な場合では、それは、１つの“サービング”セルと通信する。

ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａとしても知られている現在の“４Ｇ”システムでは、端末は、セルへ接続するためにセル探索及び同期化を実行する必要がある。このために、夫々のセルは、プライマリ同期信号（Primary Synchronization Signal）及びセカンダリ同期信号（Secondary Synchronization Signal）（ＰＳＳ／ＳＳＳ）と呼ばれる同期信号をブロードキャストする。キャリア周波数で送信されるそれらの信号は、セルに対するタイミング基準を確立し、セルを識別するための物理レイヤセル識別子（physical layer cell identity）及び物理レイヤセル識別子グループ（physical layer cell identity group）を運ぶ。より詳細には、ＰＳＳは、時間領域におけるサブフレーム、スロット及びスロット同期化を達成するために、且つ、セルのとり得る物理レイヤセル識別子（ＰＣＩ）を絞り込むために、使用される。ＰＣＩは、３つのセルＩＤを夫々が含む１６８個のグループに分けられ、プライマリ同期信号は、グループ内のＰＣＩのポジションに対するポインタを提供するが、グループ自体を識別しない。ＳＳＳは、無線フレーム同期化を達成するために使用され（ＰＳＳはフレーム内で２回全く同じように送信されるということで、ＰＳＳ単独ではこのために不十分である。）、ＰＣＩグループを識別するので、ＰＣＩは、ＰＳＳからのポインタと組み合わされる場合に推定可能である。

ＬＴＥシステムでは、周波数領域において、システムオペレータに割り当てられた少なくとも１つの周波数帯域内で送信が行われる。所与のセルを供給するために使用される周波数の範囲（以下「周波数スパン」と称される。）は、一般に、割り当てられた周波数帯域内のそれらのサブセットである。時間領域において、送信は、「サブフレーム」に細分される「フレーム」において編成される。ＬＴＥで使用される１つのフレーム構造では、１０ｍｓフレームは、夫々１ｍｓ存続期間の１０個のサブフレームに分割される。ＬＴＥでは、ＰＳＳ及びＳＳＳの夫々は、フレームごとに２回、すなわち、５ｍｓ周期で（結果として、いくつかのサブフレームにおいてのみ）送信される。例えば、ＰＳＳ及びＳＳＳは両方とも、フレームごとの第１及び第６のサブフレームで送信される。ＬＴＥは、エアインターフェイスのためにＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）を用いる。５ＧシステムもＯＦＤＭ及びその変形を用いることになると期待される。所与の周波数帯域のためのサブキャリア間隔、シンボル存続期間、巡回プレフィックス、及び他のパラメータの特定の値に関するＯＦＤＭ設定は、「ニューメロロジー」と呼ばれる。

ＬＴＥ仕様において、端末は、セルと同期又は非同期と見なされ得る。上述されたように、ＰＳＳ及びＳＳＳを成功裏に復号することは、ダウンリンクサブフレームタイミングセルのセルＩＤを含む同期情報を端末が取得することを可能にする。すなわち、端末は、セルと“同期”する。同期状態では、端末は、セルによってブロードキャストされる物理ブロードキャストチャネル（Physical Broadcast CHannel）（ＰＢＣＨ）に含まれるマスタ情報ブロック（Master Information Block）（ＭＩＢ）を含むシステム情報を復号することができる。それから、端末は、セルからダウンリンク上でユーザデータ（パケット）を受信し始めること、及び／又は、通常は、いくつかの更なるプロトコルステップの後に、セルを用いてアップリンク上でユーザデータを送信することができる。

端末は、通常は、自身と所与のセルとの間の無線通信チャネルの特性を、そのセルへ適切なフィードバックを供給するために、測定する必要がある。端末によるチャネルの測定を助けるよう、基準信号がセルによって送信される。端末が基準信号に対して測定を行い、測定をＢＳに報告するプロセスは、無線リソースマネージメント（Radio Resource Management）（ＲＲＭ）の部分である。

今日、インターネット又は他のモバイルポイントへのモバイルアクセスは、ビジネス及び個人生活の両方にとってなくてはならないものになりつつあり、ソーシャルネットワーキング、クラウドに基づくサービス及びビッグデータ解析などの新たな応用の人気により、現在の無線システムに対して大きな課題がある。モノのインターネット（Internet of Things）などの来るべきサービス及び超高信頼（ultra-reliable）のミッションクリティカル接続とともに、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａの後を継ぐ、「５Ｇ」又は「ＮＲ」（New Radio）として知られている次世代システムが、それら全ての厳しい要件を満足するために必要とされる。次世代モバイルネットワーク、５Ｇは、そのエコシステムとともに、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａの欠点を解消するために２０２０年までに展開されることを目標とされている。

満足されるべき同時要件には、著しく増加したトラフィック、多数の更なるデバイス、低減されたレイテンシ、マシン・ツー・マシン（Machine-to-Machine）（Ｍ２Ｍ）デバイスのための低電力且つ低コストの解決法、並びに増大したピーク及び保証されたデータレートがある。５Ｇの意図は、それらの応用の全ての要件を満足することであり、理想的には、５Ｇは、少なくとも次の特徴を提供することができる：
・より高いデータレート、より高い容量、及びより高いスペクトル効率に加えて、超高信頼の接続
・レイテンシの著しい低減とともに、統合されたユーザエクスペリエンス
・有意に異なったクオリティ・オブ・サービス（Quality of Service）（ＱｏＳ）要件を有する用途へのスケーラビリティ／適合性
・全てのスペクトル及び帯域にアクセスし、異なるスペクトル共有スキームをサポートする。

トラフィックプロファイルの視点から、５Ｇは、有意に異なった特性を持った少なくとも３つのプロファイル、すなわち：
（ｉ）高モビリティトラフィックを伴った高スループット；
（ｉｉ）低エネルギ消費及び長寿命センサに基づきサービス；並びに
（ｉｉｉ）極めて低いレイテンシ及び高信頼性サービス
をサポートすることになる。

産業視点から、５Ｇは、従来の音声及びデータサービスを提供するだけでなく、自動車、農業、都市管理、ヘルスケア、エネルギ、公共輸送、などのような他の産業にも拡張及び浸透することになり、それら全てが、かつて経験したことがない大規模なエコシステムをもたらすことになる。

そのような洗練された複雑なシステムを設計する技術的課題は途方もなく、ネットワーク側及び無線インターフェイスの両方で著しい躍進が必要とされることになる。無線インターフェイスの物理レイヤに関して、上記の５Ｇ要件をサポートするために、新しい技術が導入されるだろう。３ＧＰＰにおける研究の１つの重要な目的（例えば、3GPP discussion document RP-160671, New SID Proposal: Study on New Radio Access Technology, NTT DOCOMO）は、重要な５Ｇ要件を満足するための、波形設計、基本ニューメロロジー、及びフレーム構造などの基本的な物理レイヤ設計、チャネル符号化スキーム、などを詳しく調べることである。

本発明に特に関係があることは、システムが入手することができる利用可能な周波数スペクトルの影響である。周波数スペクトルは、複数の周波数帯域の組み合わせであってよい。長い間、トラフィック需要を満足するために、よりずっと多いスペクトルが利用可能であることが期待されている。現在まで、モバイル通信のためのスペクトルは、６ＧＨｚを下回る周波数に焦点を当ててきた。２０２０年から２０３０年の期間に、６ＧＨｚ、１０ＧＨｚ又はそれ以上の１００ＧＨｚまでの高い周波数での更なるスペクトルが考えられることになるだろう。同時に、より広い周波数帯域が、これらの極めて高い周波数で利用可能になるだろう。より詳細な情報は表１で与えられている（出典：Ofcom，“Spectrum above 6GHz for future mobile communications”，２０１５年２月）。

実際的な５Ｇシステムは、通常は、異なるオペレータに割り当てられた使用帯域のサブレンジを用いることになり、各サブレンジは、システム帯域幅又は周波数スパンと呼ばれる。５Ｇシステムで使用される端末（ＵＥ）は、それらが１よりも多い周波数スパンを用いて通信することを可能にするよう複数のレシーバチェーン（ＲＦ回路の組）を装備され得る。夫々のシステム帯域幅／周波数スパンは、中心周波数（「スペクトル位置」とも称される。）と関連付けられる。例えば、１オペレータは、中心周波数２ＧＨｚである１．９ＧＨｚから２．１ＧＨｚまでの２００ＭＨｚ帯域幅を有する帯域を割り当てられてよい。この場合に、「スペクトル位置」は２ＧＨｚである。他方で、オペレータが５．９ＧＨｚから６．１ＧＨｚまでの２００ＭＨｚ帯域幅を有する帯域を有している場合には、スペクトル位置は６ＧＨｚである。ＬＴＥでは、システム帯域幅／周波数スパンの中心周波数がキャリア周波数であると通常は見なされるが、これは必ずしも５Ｇシステムで当てはまらない。

新しいシステムはまた、位相ノイズに対してロバストであるよう設計されるべきである。位相ノイズは、周波数帯域が高いほど大きくなる。この問題に対する１つの解決法は、サブキャリア間隔を含むＯＦＤＭ設定をスケーリングすることであり、このようにして、様々な周波数帯域を最適に利用するようニューメロロジーの組を定義する。そのようなニューメロロジーの組の例が、以下、表２で示されている。

表２の最後の列で、列「６ＧＨｚまで」は、既存のＬＴＥニューメロロジーに対応する。このスキームにおいて、夫々のニューメロロジーは、その特定のサブキャリア間隔及び対応するＯＦＤＭシンボル存続期間を有している。ベースラインサブキャリア間隔及び他の可能なサブキャリア間隔として使用されるＬＴＥで用いられるような１５ｋＨｚサブキャリア間隔は、１５ｋＨｚ値の倍数として取得され得る。ついでに言えば、列「４０ＧＨｚ」で、Ｌは、よりずっと広いサブキャリア間隔の可能性を認める整数である。しかし、上記は単に一例であり、多くの変形例が可能である。

無線通信システムにおける周波数スパン及びチャネルサイズを考えるときに、「チャネルラスタ」（「キャリアラスタ」又は「周波数ラスタ」とも呼ばれる。）の概念が重要である。一般に、「ラスタ」は、任意の信号又はチャネルのとり得る位置に適用されるステップサイズである。ＧＳＭ(登録商標)、ＵＭＴＳ及びＬＴＥなどのシステムの場合に、チャネルラスタは、キャリア中心周波数が位置することができる、通常は等しく間隔をあけられた周波数領域における位置の組を意味する。上記のセル探索及び同期化プロシージャは、同期信号がキャリア中心周波数で送信されるとの仮定の下で、同期信号が送信されるキャリア周波数を検出するよう端末レシーバが周波数範囲を走査することを伴う。よって、チャネルラスタ内の２つの連続する位置の間の距離は、端末がキャリア周波数を探そうとするときに、ステップサイズと見なされ得る。

しかし、多くの従前のシステムとは異なり、５Ｇでは、同期信号がキャリアの中心周波数に位置することが必ずしも当てはまらない。より一般的には、チャネルラスタは、キャリアが端末によって見つけられ得る周波数スパン内で周波数領域における位置の組として定義され得るが、そのような位置はキャリア中心周波数であってもなくてもよい。更に、「キャリア周波数」の現在の理解は、５Ｇ／ＮＲにおいて直接適用可能でないことがあるので、「周波数スパン」のような代替の用語が好ましい場合がある。

将来の５Ｇ使用のための極めて高い周波数、より広い帯域幅及び複数のニューメロロジーの導入により、５Ｇ物理設計はＬＴＥ設計と比べて著しく異なることになる。結果として、５Ｇに適した初期セル探索及び同期化プロシージャを発明し、同期信号及びブロードキャスト信号の設計のための適切なメカニズムを提供する必要がある。

本発明の第１の態様によれば、周波数領域において周波数スパンを有する少なくとも１つのセルを供給する無線通信システムでのセル探索及び同期化方法であって、
前記セルの１つについて、同期信号を送信するために前記周波数スパン内及び定義された時間フレーム内で複数のリソースを定義し、各リソースは、前記周波数領域における位置及び時間領域における位置によって特徴付けられる、ことと、
前記複数のリソースのうちの１つ以上において前記同期信号を送信することと
を有する方法が提供される。

上記の「同期信号」は、プライマリ同期信号であってよく、且つ／あるいは、それは、セカンダリ同期信号であってもよい。両方のタイプの同期信号が５Ｇ無線通信システムで用いられることが期待される。よって、望ましくは、前記同期信号は、前記セルと同期するために前記無線通信システム内の端末によって使用されるプライマリ同期信号の１以上のインスタンス及びセカンダリ同期信号の１以上のインスタンスを含む。

前記同期信号を送信することは、前記複数のリソースのうちのいくつを前記定義された時間フレームにおいてプライマリ同期信号を送信するために用いるべきかを決定することを含んでよく、これによって、前記プライマリ同期信号の１インスタンスを送信するために夫々用いられるリソースの数は、時間フレームごとに変化し得る。

望ましくは、既に述べられているセカンダリ同期信号が、前記周波数スパン内及び前記定義された時間フレーム内で１つ以上のリソースにおいて送信され、前記セカンダリ同期信号の１つ以上は、前記セルに関する更なる情報を得るために前記端末によって使用され、当該方法は、プライマリ同期信号が送信されるリソースとセカンダリ同期信号が送信される少なくとも１つのリソースとの間に所定の関係があるようにセカンダリ同期信号の送信のための可能なリソースを定義することを更に有する。

まさに言及されている所定の関係は、Ｍ及びＮが１以上の整数であって、ＭがＮ以上又はＭがＮ以下であるとして、前記セカンダリ同期信号のＮ回の送信に対する前記プライマリ同期信号のＭ回の送信のマッピングを含んでよい。

プライマリ同期信号と同等に、前記セカンダリ同期信号を送信することは、前記可能なリソースのうちのいくつを前記定義された時間フレームにおいて前記セカンダリ同期信号を送信するために用いるべきかを決定することを含んでよく、これによって、前記セカンダリ同期信号のインスタンス数は、時間フレームごとに変化し得る。

当該方法は、前記周波数スパン内で１つ以上のリソースにおいてブロードキャストチャネルを送信することを更に有してよく、当該方法は、前記セカンダリ同期信号が送信されるリソースと前記ブロードキャストチャネルが送信される少なくとも１つのリソースとの間に所定の関係があるように前記ブロードキャストチャネルのための可能なリソースを定義することを更に有する。

ここで、所定の関係は、Ｎ及びＰが１以上の整数であって、ＮがＰ以上又はＮがＰ以下であるとして、前記定義された時間フレーム内での前記セカンダリ同期信号のＮ回の送信と前記ブロードキャストチャネルのＰ回の送信との間のマッピングを提供することを含んでよい。

代替的に、当該方法は、前記周波数スパン内で１つ以上のリソースにおいてブロードキャストチャネルを送信することを更に有してよく、当該方法は、プライマリ同期信号が送信されるリソースと前記ブロードキャストチャネルが送信される少なくとも１つのリソースとの間に所定の関係があるように前記ブロードキャストチャネルのための可能なリソースを定義することを更に有する。すなわち、所定の関係は、セカンダリ同期信号とブロードキャスト信号との間よりむしろ、プライマリ同期信号とブロードキャスト信号との間にあることができる。

いずれの場合にも、前記ブロードキャストチャネルを送信することは、前記ブロードキャストチャネルのための前記可能なリソースのうちのいくつを前記定義された時間フレームにおいて用いるべきかを決定することを含んでよく、これによって、前記ブロードキャストチャネルの送信のために使用されるリソースの数は、時間フレームごとに変化し得る。

前記ブロードキャストチャネルは、前記周波数スパン内で複数のリソースにおいて送信されてよく、該複数のリソースの夫々において、同じコンテンツが送信されてよい。

前記送信することは、前記プライマリ同期信号、前記セカンダリ同期信号、及び前記ブロードキャストチャネルのうちの少なくとも１つの複数のインスタンスを供給してよい。

先に定義されたいずれの方法でも、前記無線通信システムは少なくとも１つのチャネルラスタを有し、前記周波数スパン内で前記周波数領域の位置の全てを定義するために同じチャネルラスタが使用されてよい。

先に定義されたいずれの方法でも、前記同期信号を送信するために定義された前記リソースは、望ましくは、前記セルによって使用される前記周波数スパンの略全体にわたって分布する。

先に定義されたいずれの方法でも、前記定義することは、望ましくは、前記セルの前記周波数スパンに適用可能なニューメロロジーに基づく。

本発明の第２の態様によれば、少なくとも１つのセルを制御する基地局を有し、前記セルが周波数領域において周波数スパンを有する無線通信システムであって、
前記基地局は、
前記セルについて、同期信号を送信するために前記周波数スパン内及び定義された時間フレーム内で複数のリソースを定義し、各リソースは、前記周波数領域における位置及び時間領域における位置によって特徴付けられ、
前記複数のリソースのうちの１つ以上において前記同期信号が送信されるようにする
よう構成される、無線通信システムが提供される。

本発明の第３の態様によれば、無線通信システムで使用される基地局であって、周波数領域において周波数スパンを有する少なくとも１つのセルを制御する前記基地局において、
前記セルについて、同期信号を送信するために前記周波数スパン内及び定義された時間フレーム内で複数のリソースを定義し、各リソースは、前記周波数領域における位置及び時間領域における位置によって特徴付けられ、
前記複数のリソースのうちの１つ以上において前記同期信号が送信されるようにする
よう構成される基地局が提供される。

本発明の第４の態様によれば、周波数領域において周波数スパンを有する少なくとも１つのセルを供給する無線通信システムで使用される端末であって、
同期信号の起こり得る受信のために、前記セルについて、前記周波数スパン内及び定義された時間フレーム内で複数の周波数領域位置を定義し、
前記周波数スパン内の前記複数の決定された周波数領域位置のうちの１つ以上にある１つ以上のリソースにおいて前記セルによって送信される同期信号を検出することによってセル探索を実行する
よう構成される端末が提供される。

上記のシステム、基地局及び端末は、本発明の方法に関して先に定義された特徴のいずれも用いてよい。

更なる態様は、トランシーバを装備したコンピュータデバイスによって実行されるときに、先に定義された基地局又は端末を提供するコンピュータ可読命令を含むコンピュータプログラムを提供する。そのような命令は、コンピュータ可読媒体に記憶されてよい。

上記から明らかなように、実施形態における特徴は、以下を含む。

通信システムにおけるセル探索及び同期化プロシージャのために設計される方法であって、
・周波数領域における夫々の可能な個別的ＰＳＳ送信リソース位置がチャネルラスタによって示されるところの、動作帯域幅内の１よりも多いリソースでのＰＳＳ送信と、
・周波数領域における夫々の可能な個別的ＳＳＳ送信リソース位置がチャネルラスタによって示されるところの、動作帯域幅内の１よりも多いリソースでのＳＳＳ送信と、
・周波数領域における夫々の可能な個別的ＰＢＣＨ送信リソース位置がチャネルラスタによって示されるところの、動作帯域幅内の１よりも多いリソースでのＰＢＣＨ送信と
を有し、
・少なくとも１つのＰＳＳと少なくとも１つのＳＳＳとの周波数領域位置間に所定の関係があり、
少なくとも１つのＰＳＳ又はＳＳＳと少なくとも１つのＰＢＣＨとの周波数領域位置間に所定の関係がある、
前記方法。

１よりも多いリソースでの上記のＰＳＳ及び／又はＳＳＳ送信は、特定の期間に制限されてよい。

実施形態における望ましい特徴には、
・複数のＰＢＣＨが同じ情報を含むこと、
・送信されるＰＳＳの数が時間とともに変化し得ること、
・送信されるＳＳＳの数が時間とともに変化し得ること、
・送信されるＰＢＣＨの数が時間とともに変化し得ること、
・同じチャネルラスタがＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨのために使用されること、
・動作帯域幅がセルによって使用される帯域幅に対応すること
がある。

一般に、別に明らかな意図がない限り、本発明の一態様に関して記載される特徴は、いずれかの他の態様との任意の組み合わせにおいて、たとえそのような組み合わせが本明細書中で明示的に言及又は記載されていないとしても、同様に適用され得る。

本明細書中で、語「スパン」は、無線通信システムで用いられる周波数の範囲を表すために使用される。スパンのサイズ又は幅（１００ＭＨｚなどのように、スパンの開始周波数から終了周波数の間の差として定義され得る。）と、電磁スペクトル内のその位置（２ＧＨｚ又は２８ＧＨｚなどのような中心周波数）とは、区別され得る。実施形態において、１よりも多い周波数スペクトルが同時に、場合により電磁スペクトルの異なる部分で、利用可能であり、それらは、幅が同じであっても又は異なってもよい。

先に使用された語「セル」は、広く解釈されるべきであり、例えば、セルの部分、ビーム、又は送信ポイント若しくはアクセスポイントの通信範囲を含んでもよい。上述されたように、セルは、通常は基地局によって供給される。夫々のセルは、セルによって使用される無線周波数の範囲である各々の周波数スパンと関連付けられている。基地局は、５Ｇシステム内の他の局から信号を送信及び受信するのに適した如何なる形もとってよい。これは、いわゆる「ｇＮＢ」を含み、送信／受信ポイントにわたって制御又は監督機能を有し得る。

先に言及された「端末」は、ユーザ装置（ＵＥ）、加入者局（ＳＳ）、若しくは移動局（ＭＳ）、又は何らかの他の適切な固定位置若しくは移動可能な形をとってよい。本発明を目に見えるようにするために、端末を携帯電話機として想像することが都合がよいことがある（多くの場合に、端末の少なくともいくつかは携帯電話機を有するだろう。）が、これから如何なる限定も課されるべきではない。

単なる一例として、添付の図面が参照される。

異なるラスタ値が如何にして無線通信システムにおいて異なる帯域幅に対して使用され得るかを示す。 本発明を用いるプロシージャ内のステップを概説する。 １つの特定の周波数範囲にわたる複数のＰＳＳ送信を特徴とする本発明の一実施形態を説明する。 複数のＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨを与える実施形態を説明する。 異なるＵＥが異なるサポートされる帯域幅を有するところの実施形態を説明する。 ２つのレシーバチェーンを使用して広い帯域幅を有するＵＥを説明する。 ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨとともにデータの伝送を説明する。 単一のＰＢＣＨを供給にマッピングされる複数のＰＳＳ及びＳＳＳを与える実施形態を説明する。 単一のＳＳＳ及びＰＢＣＨへマッピングされる複数のＰＳＳを与える実施形態を説明する。 本発明が適用され得る端末の略ブロック図である。 本発明が適用され得る基地局の略ブロック図である。

端末がオンされるか又は完全に接続を失うときに、それは、通常は、セルへ接続／再接続しようとする。この段階で、その端末は、可能なサービングセル及び局所通信システムのごく限られた情報しか有さない可能性があり、任意の可能なサービングセルのタイミング／周波数特性及び識別情報を得るために、セル探索／同期化プロシージャや、基本物理レイヤプロシージャに依存することになる。手近にこの情報によれば、その端末は、他の重要なシステム情報を更に利用し、（例えば、ランダムアクセスプロシージャによって）サービングセルへのその最初のアクセスを終了することができる。次の表は、セル探索／同期化プロシージャの設計中に考慮されるべき主な因子のリストを提供する。

これらのパラメータは、５Ｇのための同期化プロシージャの間に連帯的に考慮される。例えば、二段階の同期化プロシージャを考えると、その場合の１つの解決法は、現在のＬＴＥ同期化プロシージャで見られるように、ＰＳＳ及びＳＳＳの両方をブロードキャストすることである。５Ｇのための上記のスペクトル割り当てを考えると、ＬＴＥのスペクトル利用状況と比較して、ＬＴＥ同期化プロシージャを再利用すべきか、それとも５Ｇシステムのための新しい同期化プロシージャを設計すべきかを決定するときに、次の項目が考慮されるべきである。

最初に、上述されたように、５Ｇの帯域幅は、ＬＴＥの２０ＭＨｚ伝送帯域幅の設計目標と比較して、よりずっと大きくなる。何らかの事前情報の助けを借りなければ、受信器は、チャネルラスタ上の全ての可能なキャリア周波数をチェックしなければならない可能性がある。一般に、（２、３のキャリアをサポートする）所与の周波数スパンにおける可能な周波数ラスタ位置の数は、ラスタ値で除された、とり得るキャリアの数を乗じられた伝送帯域幅に比例する。ＬＴＥにおける５つのキャリアの場合に、この数は、およそ５×２００／０．１＝１０００となり得る。１００ＭＨｚのある倍数の５Ｇ／ＮＲにおける全帯域幅を仮定すれば、この数は、よりずっと高くなり（例えば、１０個のキャリアを仮定すれば、１０×１００／０．１＝１００００）、全帯域幅を探索するときの実施複雑性及びチューニング時間は、１００ｋＨｚチャネルラスタを使用するＬＴＥと比較して著しく増大することになる。その上、ＮＲ／５Ｇの導入は、同期シーケンスを探索されるべき可能な周波数スパンの数を増大させる可能性が高い。

第２に、５Ｇ／ＮＲのキャリア周波数は、ＬＴＥキャリア周波数と比較して、よりずっと高くなる。そのような高いキャリア周波数を使用する場合に、経路損失は増大し、セルのサイズを制限／低減することになる。セルが小さいほど、セルごとのユーザも少なくなり、そして、より大きい帯域幅によれば、（例えば、異なる周波数の使用によって）同期信号を適応させるために周波数領域においてより多くのリソースを使用することが可能である。これは、異なるセルからの同期信号間の干渉を低減することを可能にする。

第３に、（キャリア又はＣＣの形での）異なる帯域幅が、端末に利用可能であることができる。例えば、４Ｇ／ＬＴＥで見られるような典型的な帯域幅１０ＭＨｚを有するキャリアは、現在定義されているラスタ値１００ｋＨｚを使用すると期待され、一方、極めて大きい帯域幅を有する５Ｇ／ＮＲキャリアは、比較的に少数のとり得るキャリア位置を保つよう、大きいラスタ値を有することができる。端末（以降、ＵＥと称される。）は、例えば、次のような、種々の方法で適切なラスタを決定してよい：
・特定の周波数スパン（又は周波数スパンの部分）について推定されるラスタの予備的知識、例えば、仕様において定義されるか、又は（例えば、ＳＩＭカードに）事前に記憶されている。
・適用されるラスタを示すシグナリング（異なる周波数のキャリアを介する。）
・ブラインド検出：粗いラスタにより最初の探索を行い、これが失敗すると、細かいラスタによりその後の探索を行う。

図１に示されるように、大きいラスタチャネル値及び従来の小さいチャネルラスタ値の両方が同時に５Ｇキャリアのために用いられ得ることも可能である。

図１において、横軸は周波数軸であり、縦軸は、特定の周波数で送信される信号を表す。図の上部分は、固定１００ＫＨｚインターバルでの比較的に細かいラスタ位置５１を有する４Ｇキャリア（バンドＢ１）のためのラスタパターン５０を示す。５Ｇキャリア（バンドＢ２）のためのラスタパターンは１００で示され、実線矢印１０１によって示される粗いラスタに加えて、（破線矢印１０２によって示されるように）粗い位置の周りに、細かいラスタを有するいくつかの追加の可能なキャリア位置から成る。すなわち、２つのラスタ間隔が、同じ周波数スパン内で同時に用いられてよい。これは、検索すべき異なる可能な周波数が多すぎることなしに、いくらかの微調整を可能にする。

ＬＴＥにおけるシステム情報設計は、情報の重要性、情報の順序（論理的に情報Ａは情報Ｂを取得する前に取得されるべきである。）及び対応する伝送オーバヘッドを連帯的に考慮することによって、階層化されたシステム（tiered system）と見なされ得る。ＬＴＥでは、何らかの極めて重要な情報がマスタ情報ブロック（ＭＩＢ）に含まれ、ＰＳＳ及びＳＳＳも位置するシステム帯域幅の真ん中にある６つのＲＢ（リソースブロック）を用いてＢＳ（ＬＴＥではｅＮＢと称される。）によってＰＢＣＨ（ＬＴＥ物理ブロードキャストチャネル）を通じてブロードキャストされる。ＬＴＥでは、システム帯域幅は、１．４ＭＨｚから２０ＭＨｚまでの範囲で２、３の可能な設定しか有さないが、端末は、全ての可能な設計、すなわち、システムによって展開される任意の特定の設定をサポートすべきである。システム帯域幅の真ん中でＰＢＣＨ、ＰＳＳ及びＳＳＳをブロードキャストすることによって、端末は常に、システム帯域幅が何であろうと、同期信号及びＭＩＢを見つけることができる。すなわち、同期信号及びＭＩＢの検出は帯域幅に依存しない。同期信号及びＭＩＢ設計は、それらの間の次の関係を暗示する。システム帯域幅内で、ＰＳＳが存在する唯一無二の周波数領域が存在し、１つのＰＳＳは周波数領域内の同じ位置で１つのＳＳＳ信号を伴う。周波数領域におけるＭＩＢの位置は、ＰＳＳによって示されるシステム帯域幅の真ん中にある６つのＲＢによって境界される。

５Ｇ／ＮＲシステムは、ＬＴＥのそれらと比較して、多種多様な特性を有している。例えば、上述されたように、莫大な量のスペクトルがＮＲシステム帯域幅（又は相当物）のために割り当てられ、特定の端末によってサポートされる帯域幅は対応するシステム帯域幅よりも小さくなる。

５Ｇ／ＮＲでのセル検出のために信号を供給することに加えて、ＰＳＳ／ＳＳＳはまた、ＰＢＣＨの復調のための基準信号としても働き、且つ／あるいは、無線リソースマネージメント（ＲＲＭ）で使用される測定のための基準信号としても働き得る。基準信号受信電力（Reference Signal Received Power）（ＲＳＲＰ）又は基準信号受信品質（Reference Signal Received Quality）（ＲＳＲＱ）などのＲＲＭ測定はＵＥによって行われ、そして、セル選択のための根拠として使用され、且つ／あるいは、新しいセルへの適切なハンドオーバを可能にするようネットワークへ報告されてよい。

これらの新しい課題を考えると、ＮＲのための同期信号及びＭＩＢ送信の新たな設計を有することが望ましい。ここで対処される具体的な課題は、以下を同時にサポートするためのＰＳＳ／ＳＳＳの設計である：
・帯域幅能力が限られているＵＥによるセル検出及び識別
・広帯域動作が可能なＵＥによる広帯域幅にわたるＲＲＭ測定。これは、帯域幅能力が夫々限られている複数のレシーバチェーンの並列動作によって広帯域能力が提供されるＵＥを含む。

実施形態の原理は、図２のフローチャートで説明される。１つのセルは、端末とのそのアップリンク通信及びダウンリンク通信の両方のために１つの周波数スパンを用いると仮定される。更に、端末は、特定の周波数スパンでオペレータによって提供されるセルと同期したいと望んでいると仮定される。デフォルトのニューメロロジーは、例えば、先に表２で示されたように、周波数スパンに関連する。ステップＳ１００で、セルによって使用されるチャネルラスタ値がニューメロロジーによって決定される。上述されたように、チャネルラスタは、信号又はチャネル（又はより正確には、そのキャリア波）が位置することができる周波数領域における位置の組であり、用語「チャネルラスタ値」は、それらの周波数位置の間のステップサイズ又は間隔を表す。

ステップＳ１０２で、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨのための可能なリソースが定義される。例えば、それらは、チャネルラスタ値によって定義される周波数スパンにわたる全てのラスタ位置を含んでよい。利用可能なラスタ位置のサブセットが使用される場合に、それらは、望ましくは、測定を容易にするために周波数スパン全体にわたって分布すべきである（以下参照。）。そのような位置は、通常は、システム実施の部分として前もって定義されるが、時々変更され、セルを提供する送信／受信ポイント（Transmission/Reception Point）（ＴＲＰ）を制御する、いわゆるｇＮＢ（next generation NodeB）のような基地局又は相当物へより高レベルのシグナリングによって指示されてよい。

ステップＳ１０４は、セル（基地局）レベルで行われ、可能なリソースのうちのいくつをＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの実際の送信のために使用すべきか、換言すれば、ＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨの夫々のいくつのインスタンスが必要とされるかを決定することを伴う。すなわち、所定の期間（例えば、フレーム）内の送信の数が決定され、この決定において考慮されるべき因子は、干渉を引き起こす可能性がある隣接セルの存在、端末の数及び範囲、などを含め、配置シナリオに関係がある。インスタンスの数に加えて、実際の位置も決定される。周波数順に配置されるリストとしての周波数領域内の可能なリソースに関して、Ｍ個のＰＳＳが必要とされる場合には、例えば、最初のＭ個の位置が選択されてよい。実際には、周波数領域内の２つ又は３つのインスタンスで十分である。ｇＮＢがインスタンスを加えたい場合には、それは単純にリスト内の次に利用可能なリソースを使用してよい。ＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨの夫々のインスタンスの各々の数は、後述されるように異なってよい。最低でも、オペレータは、ただ、少なくとも１つのＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが周波数スパン全体内で送信されることを確かにしさえすればよい。

次いで、ステップＳ１０６で、セルは、多数のインスタンスにおいて、先に決定されたリソースでＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨを送信する。ステップＳ１０８で、端末は、序文で説明されたＰＳＳ／ＳＳＳの既知の使用に対応する方法において、チャネルラスタ値に対応する位置で同期シーケンスを探すことによって走査を実行する。端末は、探すべき同期信号及びチャネルラスタ値により前もって構成されてよい。ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨ送信のうちの１つ以上を検出することによって、端末はセルと同期状態になる。次いで、フローはステップＳ１０４に戻って、プロセスがフレーム又は複数のフレームなどの次の期間に繰り返されることを可能にする。このようにして、ｇＮＢは、その後の時間フレームにおいて、場合により、必要とされる送信の数の新たな決定に従う異なる数のインスタンスにおいて、再びＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨを送信し、他の端末がセルと同期することを可能にする。

ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号は、必ずしも時間領域内の同じ位置で（すなわち、必ずしも同時に）送信されず、使用されるリソースは、スロット、サブフレーム又は無線フレームなどの適切な時間フレーム内で自由自在な又は前もって決定された時間領域位置を有してよい点に留意されたい。

これより、多くの特徴をＬＴＥと共有すると考えられる５Ｇ／ＮＲシステムに基づく実施形態を参照して、実施形態が説明される。

以下の実施形態は、セルのシステム帯域幅（ＬＴＥにおけるシステム帯域幅の概念はＮＲでの使用のために変更され得るので、ここでは「周波数スパン」とも呼ばれる。）内での複数のＰＳＳの送信を伴う。

第１の実施形態は、周波数領域内の複数の位置でのセルのＰＳＳ送信を有する。

ＰＳＳ送信は、必ずしも周波数領域において一様に間隔をあけられない。ＰＳＳの可能な周波数領域位置は、周波数スパン（システム帯域幅）若しくはスペクトル位置又は両方に依存し得る値を有するチャネルラスタによって示される。１つの周波数スパン内で複数のチャネルラスタ値を有することが可能であってよく、また、周波数領域におけるそれらのＰＳＳ位置は、異なるステップ値を有するチャネルラスタによって示されることも可能である。ついでに言えば、複数のチャネルラスタ値が１つのセルによって使用されてよく、ＵＥがその最初の探索中に（より大きいチャネルラスタを用いて）クイック探索を実行し、次いで絞り込み探索（最初の探索を通じて得られた情報に基づいてもよい。）を実行することを可能にする。これは、複雑性を減らし且つ最初の探索プロセスを加速することができる。

簡単のために、複数の可能なＰＳＳ位置は、特定の周波数範囲／スパン内で一様なステップ値を有するチャネルラスタに従うことができる。１つの例が図３に表されている。図３において、複数のＰＳＳが、周波数範囲内の１つの特定のチャネルラスタによって示される位置１１１で送信される。上向きの矢印は、個の例では使用されていない第３及び第５の可能な位置１１２とともにＰＳＳの可能な位置を示す。

図４は、時間及び周波数領域における各々のＰＳＳのためのリソース割り当てを用いて同じ考えを示しており、ＰＳＳは、位置１１１の夫々で送信され、可能な位置１１２は、この例では選択されない。この第１の実施形態では、各ＰＳＳに対応するＳＳＳ及びＰＢＣＨのインスタンスも同じ周波数で送信され、よって、同数のＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが送信される。この及び他の図で、夫々ＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨを表す斜線付き長方形は図式的であり、夫々の信号又はチャネルを送信するのに必要とされるリソースのサイズを必ずしも表さない点が留意されるべきである。なお、全てのＰＳＳ／ＳＳＳが同量の時間／周波数リソースを有する場合には、それはＵＥのブラインド検出負担を大いに減らすことになる。同様に、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの間に示されるギャップは、それらの信号の間の如何なる時間領域オフセットのサイズも必ずしも表さない。そのような時間オフセットはまた、ゼロであることができる（例えば、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの１つ以上は同時に送信され得る。）。この場合に、信号の１つ以上は、同じリソースを共有しても、あるいは、異なった周波数領域ラスタ位置で、又はラスタ位置から所定の周波数オフセットを有して、送信されてもよい。

異なるＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨインスタンスが、図５に示されるように、異なる帯域幅能力を有するＵＥによって受信され得る。ＬＴＥの場合とは異なり、５Ｇ／ＮＲでは、端末は、全ての利用可能なシステム帯域幅をサポートするよう求められない。

例えば、１２１で示されるような広帯域能力を有するＵＥ１は、両方の周波数領域位置１１１で送信されたＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの複数のインスタンスを同時に受信することができ、一方、１２３によって示されるより狭い受信能力を有しているＵＥ３は、一度に１つのインスタンスしか受信することができない。ＵＥ２は、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが存在せず未選択位置１１２しかない周波数範囲１２２で動作することが示されている。ＵＥ２は、実際に送信されたＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨのいずれかのインスタンスを受信するために、位置１１１の一方又は他方へチューニングし直される必要がある。

ＮＲにおける１つの可能な特徴は、図６に示されるように、狭い帯域幅を有する２つ以上のレシーバチェーンを使用することによってＵＥが広い帯域幅で動作することを可能にすることである。広い帯域幅は１２４で示されており、ＵＥが周波数領域位置１１１にあるＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの両方のインスタンスを検出することを可能にする。図示されるように、広い帯域幅は、隣接する狭い帯域幅にある対のレシーバチェーンによって提供される。そのような動作モードは、例えば、２つのレシーバチェーンが異なる位相及び／又は振幅特性を有している場合に、一方のレシーバチェーンから他方のレシーバチェーンへの移行の領域において伝送経路内の不連続を生じさせる可能性がある。如何なる位相又は振幅の差も追跡することは、夫々のレシーバチェーンによってカバーされる周波数範囲における適切な基準信号の送信によって容易になる。ＰＳＳ／ＳＳＳは、このための基準信号となることができる。

より詳細に、複数のＰＳＳ及び／又はＳＳＳ及び／又はＰＢＣＨ送信の利点には、以下がある。

（ｉ）セル探索期間の短縮
２つのシナリオが提案される。第１のシナリオは、端末が、最初のアクセスプロセスの間にどこで同期信号を見つけるべきかに関して、何らかの事前構成されたセル探索情報を有していることである。このシナリオの下で、セル探索時間短縮に対する利得は制限される。第２のシナリオは、端末が、適切な事前構成されたセル探索情報を有さないか又は情報自体を有さないことである。このシナリオの下で、セル探索時間は、複数のＰＳＳを導入することによって著しく短縮され得る。例えば、端末が特定の周波数範囲をこの周波数範囲の一端から他端まで探索する場合に、周波数範囲全体にわたって複数のＰＳＳを有することは、特に、ＰＳＳがこの周波数範囲の上限及び下限の近くで送信されるときに、探索時間を著しく短縮し得る。

（ｉｉ）周波数ダイバーシティ
動作帯域幅にわたる異なる領域での複数のＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨ送信は、周波数ダイバーシティ利得（１つ又は他の周波数でＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨを受信する機会を改善すること）を可能にする。これは、ＰＳＳ／ＳＳＳに基づく正確なセル識別の可能性及びＰＢＣＨの受信の信頼性を改善することができる。しかし、ＵＥは、理想的には、異なる送信の周波数領域位置を知る必要がある。

（ｉｉｉ）異なる能力を有しているＵＥのサポートの改善
ＮＲでは、端末は、動作帯域幅全体をサポートしなくてもよい。しかし、ＮＲ仕様がシステム帯域幅内の特定の周波数範囲を使用するよう端末に求める可能性は低い。よって、図５のＵＥ３などの、帯域幅能力が限られている端末は、スペクトルの１よりも多い部分を選択し、依然としてＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨを受信し得る。端末は、ＰＳＳ（又はＳＳＳ及びＰＢＣＨ）がこの周波数範囲で送信されない周波数範囲を使用することがある（例えば、図５のＵＥ２）。この端末は、（通常は、その元の周波数へ再びチューニングし直す前に）同期信号又はＰＢＣＨを検出するために、他の周波数領域に頻繁にチューニングし直す必要があり得る。ＲＦの再チューニングは、端末に送信／受信でギャップを生じさせ、従ってそのスループット性能を低下させる可能性がある。代替的に、端末のサポートする帯域幅は、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが送信される周波数領域位置を常に含むことを確かにすることが可能である。しかし、これはシステム負荷を意味し、従って、セル間の関連する干渉は、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが送信される位置の周りの周波数領域に集中する可能性がある。複数のＰＳＳ（ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨ）送信の導入によれば、上記の問題は緩和される。

図７は、図５に基づき、上記の点を説明する。長方形１３０、１３１及び１３２によって表されるように、ＰＳＳ／ＳＳＳが送信されないリソースは、データを送信するために使用可能である。広い受信帯域幅１２１を有するＵＥ１は、同時にいくつかのデータ及びＰＳＳ／ＳＳＳを受信することができ、ＵＥ２の限られた受信帯域幅１２２は、データ領域１３１にチューニングされているように示されており、それがＰＳＳ／ＳＳＳを得るためにチューニングし直される場合には、領域１３１で送信されるデータを取得しないことになり、他方で、すぐ近くのＰＳＳ／ＳＳＳの領域には、ＵＥ２にスケジューリングされた如何なるデータもない。よって、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨを取得するためにチューニングし直した後に元の周波数に戻すことが必要とされる。

（ｉｖ）ＲＲＭ測定の改善
ＵＥがネットワークに接続した後に、それは、測定を目的として引き続きＰＳＳ／ＳＳＳを検出し、基準信号としてＰＳＳ／ＳＳＳを扱ってよい。ＰＳＳ／ＳＳＳがＲＲＭ測定のために使用される場合に、複数のＰＳＳ／ＳＳＳは、従来のＰＳＳ／ＳＳＳよりも広い帯域幅にわたってチャネル特性を反映する対応するＲＲＭ測定を行うことをＵＥに可能にする。

同じ利点は、ＲＲＭ測定のために使用される他の信号（例えば、ＰＢＣＨの復調基準信号（DeModulation Reference Signals，ＤＭＲＳ））に当てはまり得る。ＮＲでは、主にＰＢＣＨ検出のために使用される特別のＤＭＲＳ信号が存在し得る。従って、ＰＢＣＨが異なる周波数位置で送信される場合に、ＲＲＭのために使用される更なるＰＢＣＨ ＤＭＲＳが存在する。

第１の実施形態の１つの変形例で、夫々のＰＢＣＨは同じ情報を含むが、各々のＰＢＣＨが異なる情報を運ぶことを可能にする異なるスクランブリングコードなどの、ＰＢＣＨの他の特性は異なってもよい。

よって、第１の実施形態の更なる変形例では、夫々のＰＢＣＨは、異なる情報、例えば、同じ周波数スパンにおける更なるＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの位置の存在のリスト又は他の指示、を含んでもよい（簡単のために、位置のリストは、送信するＰＢＣＨ自体のそれを含み得る。）。

第１の実施形態に基づく他の実施形態では、ＰＳＳ及び／又はＳＳＳ及び／又はＰＢＣＨの間の関係（マッピング）は、（ＬＴＥで見られるような）一対一のマッピングフォーマットに制限されず、多対一又は一対多のマッピングなどの更なる柔軟性を可能にする。

複数のＰＳＳ送信によれば、我々は、ＰＳＳとＳＳＳとの間のマッピングを更に拡張することができる。一般に、特定の周波数範囲／スパンにわたるＰＳＳとＳＳＳとの間のマッピングは、Ｍ個のＰＳＳがＮ個のＳＳＳにマッピングされることであることができる。ここで、Ｍ≧１且つＮ≧１であり、Ｍは、≧Ｎ又は≦Ｎのいずれか一方であることができる。マッピング関係は、周波数分割多重化（Frequency-Division Multiplexing，ＦＤＭ）、時分割多重化（Time-Division Multiplexing，ＴＤＭ）、又はＦＤＭ及びＴＤＭの両方によって同時に適用可能である。同様に、ＳＳＳとＰＢＣＨとの間のマッピングが考案され得る。

第１の実施形態に基づく第２の実施形態では、我々は、図８に示されるように、１つのＳＳＳが夫々のＰＳＳに対応するが、複数のＳＳＳが１つのＰＢＣＨへマッピングされる場合を検討する。この場合に、我々は、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの全てが送信される位置１１１ａと、ＰＳＳ／ＳＳＳ（なお、ＰＢＣＨはない。）が送信される位置１１１ｂ及び１１１ｃとを区別することができる。これは、第１の実施形態と比べて、ＰＢＣＨ送信によって使用されるオーバヘッドが少なく、他のセルへの干渉も少ないが、ＰＳＳ／ＳＳＳに基づくＲＲＭが広い帯域幅にわたって依然として行われ得るという利点がある。セル探索中に、ＵＥは、対応するＰＢＣＨなしでＰＳＳ／ＳＳＳの存在を識別することができる。次いで、ＵＥは、ＰＢＣＨがその他の周波数に位置していると推測することができる。

第２の実施形態の変形例では、ＰＢＣＨは、対応するＰＳＳ及び／又はＳＳＳ送信を有さない周波数に（ラスタに）位置してもよい。これは、図８の未使用位置１１２の１つであることができるが、その必要はない（すなわち、ＰＢＣＨを供給は、矢印によって示されている以外のラスタにあってもよい。）。

第２の実施形態に基づく第３の実施形態は、図９に示されるように、複数のＰＳＳが１つのＳＳＳ及び１つのＰＢＣＨへマッピングされる場合を考える。この場合に、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの全てが周波数位置１１１ａで送信され、一方、位置１１１ｂ及び１１１ｃの夫々ではＰＳＳしか送信されない。これは、第２の実施形態と比べて、ＳＳＳの送信に使用されるリソースがより少ないということで、オーバヘッドを更に低減する。しかし、ＳＳＳがこの例では１つの位置でしか送信されないということで、広帯域ＲＲＭ測定は、ＳＳＳよりもむしろＰＳＳ（又はその他の信号）に依存する必要がある。よって、ＰＳＳに基づく測定は、広い周波数範囲で実際の無線状態を反映する可能性が高くなる。

第１の実施形態に基づく第４の実施形態では、任意の時点で、セルが検出可能であるために、少なくとも常に１つのＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが送信されるべきであるという条件で、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨのいずれかの送信（インスタンス）の数が時間とともに変化し得る。この柔軟性により、ｇＮＢは、同期信号オーバヘッド（及び対応する、他のセルへの干渉）とシステム性能との間のトレードオフを改善することができる。例えば、セル探索によるセル取得が高優先でなく、広帯域幅能力を有するセルによってサービスを提供されるＵＥがない場合には、単一のＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨで十分である。図２に関して上述されたように、構成は、フレームの倍数などの所定の期間ごとに変更されてよい。

第４の実施形態の変形例では、ＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨの間のマッピングも時間とともに変更されてよく、例えば、第１、第２及び第３の実施形態の間で切り替わる。

図１０は、本発明が適用され得る端末１０の例を表すブロック図である。端末１０は、上記の無線通信システムで使用され得る如何なるタイプのデバイスも含んでよく、セルラー（若しくはセル）フォン（スマートフォンを含む。）、移動体通信機能を備えたパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、移動体通信部を備えたラップトップ若しくはコンピュータシステム、及び／又は無線で通信するよう動作可能なあらゆるデバイスを含んでよい。端末１０は、少なくとも１つのアンテナ８０２へ接続された少なくとも１つのトランスミッタ／レシーバユニット８０４（夫々、上記の１つのレシーバチェーンを提供する。）（一緒に通信ユニットを定義する。）と、記憶媒体８０８の形をとるメモリへのアクセスを有するコントローラ８０６とを含む。コントローラ８０６は、例えば、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、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）、又はセル探索及び同期化のためにＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨを検出することを含め、上記の様々な機能を実行するようプログラム若しくは別なふうに構成された他の論理回路であってよい。例えば、上記の様々な機能は、記憶媒体８０８に記憶されておりコントローラ８０６によって実行されるコンピュータプログラムの形で具現されてよい。送信／受信ユニット８０４は、コントローラ８０６の制御下で、上述されたように、セルから同期信号を受信し、その後にＰＢＣＨを受信するよう構成される。記憶媒体８０８は、そのように取得された同期情報を記憶する。

図１１は、１つ以上のセルに関与する基地局（例えば、ｇＮＢ）２０の例を表すブロック図である。基地局は、少なくとも１つのアンテナ９０２へ接続された少なくとも１つのトランスミッタ／レシーバユニット９０４（一緒に通信ユニットを定義する。）と、コントローラ９０６とを含む。コントローラ９０６は、例えば、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又は図２に関して上述されたように、いくつのＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨがどの位置で送信されるかを決定することを含め、上記の様々な機能を実行するようプログラム若しくは別なふうに構成された他の論理回路であってよい。例えば、上記の様々な機能は、記憶媒体９０８に記憶されておりコントローラ９０６によって実行されるコンピュータプログラムの形で具現されてよい。送信／受信ユニット９０４は、コントローラ９０６の制御下で、同期信号、ＰＢＣＨなどをブロードキャストすることに関与する。

要約すると、本発明の実施形態は、端末が同期したいセルが周波数領域において周波数スパンを有している５Ｇ（ＮＲ）システムのためのＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨ送信に焦点を当てる。方法は、周波数帯域及び周波数スパンなどの因子に応じてシステムのためのニューメロロジーをセットし、セルで使用されるチャネルラスタを更に決定することと、該チャネルラスタを用いて、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨを送信するために周波数スパンにわたって分布する複数の可能な位置を定義することと、ＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨのいくつのインスタンスが現在の期間に必要とされるかを決定することと、ＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨのそのようにして決定された数のインスタンスを送信することと、セルと接続するためにＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの１つ以上のインスタンスを端末が検出することとを有する。ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの複数の送信は、端末がそれらの信号をより容易に検出することを可能にするとともに、ＲＲＭのための基準サインとしてのＰＳＳ又はＳＳＳの使用を助ける。異なる数のＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが、それらの間の各々のマッピングにより送信されてよく、送信の数は時間とともに変化してよい。重なり合った帯域幅にわたる複数のＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨ送信が提供される。その上、ＰＳＳとＳＳＳとの間やＳＳＳとＰＢＣＨとの間の様々な可能なマッピングが提案され、これらは時間とともに変化してよい。

本発明の適用範囲内で、様々な変更が可能である。

上記の、ＰＳＳとＳＳＳとの間の“マッピング”に関し、図は、ＳＳＳよりも多くＰＳＳが存在する場合を示す。逆も可能であり、すなわち、ＰＳＳの方がＳＳＳよりも少なくてもよい。よって、上記の実施形態は、セルのシステム帯域幅内での複数のＰＳＳの送信を伴うが、これは必ずしも本発明に必須ではない。

マッピングは、必ずしも同じ周波数位置でＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの全てを送信することを要しない。述べられたように、マッピングはＦＤＭを含んでもよく、従って、図８に関して、例えば、ＰＢＣＨは、ＰＳＳ／ＳＳＳとは異なる周波数位置で送信されてもよい。

５Ｇのためのいくつかの提案において、セルは、デジタルビームフォーミングにより送信／受信ポイントから供給される複数のビームのうちの１つである“ビーム”によって供給される。本発明は時間／周波数領域に焦点を当て、ビームは空間領域にあるので、本発明は、そのような複数のビームにも適用可能である。単純な拡張は、上記の実施形態のうちのいずれかで時間／周波数領域において行われた測定を、夫々の空間領域（ビーム）に適用することである。上述されたＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨのブロードキャストは、掃引ビーム（swept beams）を含むそのようなビームのいずれか１つ以上でそれらを送信することを含む。従って、用語「セル」は、広く解釈されるべきであり、セルの部分、ビーム、並びにアクセスポイント、送信ポイント及び他のネットワークノードのカバレッジエリアを含む。

本発明は、ＦＤＤ及びＴＤＤシステムに、並びにＴＤＤ／ＦＤＤの複合実施（すなわち、同じＦＤＤ／ＴＤＤタイプのセルに限られない。）に同様に適用可能である。「端末」への特許請求の範囲中の言及は、あらゆる種類のユーザ装置、加入者局、移動端末などをカバーするよう意図され、ＬＴＥのＵＥに限られない。

上述された本発明の態様又は実施のいずれにおいても、様々な特徴は、ハードウェアにおいて、あるいは、１つ以上のプロセッサで実行されるソフトウェアモジュールとして、実装されてよい。

本発明はまた、本明細書で記載される方法のいずれかを実行するコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム製品、及び本明細書で記載される方法のいずれかを実行するプログラムが記憶されているコンピュータ可読媒体を提供する。

本発明を具現するコンピュータプログラムは、コンピュータ可読媒体に記憶されても、あるいは、それは、例えば、インターネットのウェブサイトから供給されるダウンロード可能なデータ信号などの信号の形をとっても、あるいは、それは何らかの他の形態であってもよい。

様々な変更及び／又は改良が、本発明の適用範囲から逸脱することなしに、まさに記載されている特定の実施形態に対して行われてよいことは、明らかに理解されるべきである。

複数のＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨ送信を可能にすることによって、本発明の実施形態は、オーバヘッド及び他のセルへの干渉に対する制御の可能性とともに、ＰＳＳ検出のための周波数ダイバーシティ利得を提供し、最初のアクセスの間の探索時間を短縮し、ＲＲＭ測定を改善することができる。

Claims (18)

1. 周波数領域において周波数スパンを有する少なくとも１つのセルを供給する無線通信システムでのセル探索及び同期化方法であって、
   前記セルの１つについて、同期信号を送信するために前記周波数スパン内及び定義された時間フレーム内で複数のリソースを定義し、各リソースは、前記周波数領域における位置及び時間領域における位置によって特徴付けられる、ことと、
   前記複数のリソースのうちの１つ以上において前記同期信号を送信することと
   を有する方法。
2. 前記同期信号は、前記セルと同期するために前記無線通信システム内の端末によって使用されるプライマリ同期信号の１以上のインスタンス及びセカンダリ同期信号の１以上のインスタンスを含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記同期信号を送信することは、前記複数のリソースのうちのいくつを前記時間フレームにおいてプライマリ同期信号を送信するために用いるべきかを決定することを含み、これによって、前記プライマリ同期信号の１インスタンスを送信するために夫々用いられるリソースの数は、時間フレームごとに変化し得る、
   請求項２に記載の方法。
4. 前記周波数スパン内及び前記定義された時間フレーム内で１つ以上のリソースにおいてセカンダリ同期信号を送信することを更に有し、
   前記セカンダリ同期信号の１つ以上は、前記セルに関する更なる情報を得るために前記端末によって使用され、
   当該方法は、プライマリ同期信号が送信されるリソースとセカンダリ同期信号が送信される少なくとも１つのリソースとの間に所定の関係があるようにセカンダリ同期信号の送信のための可能なリソースを定義することを更に有する、
   請求項２又は３に記載の方法。
5. 前記可能なリソースを定義することは、Ｍ及びＮが１以上の整数であって、ＭがＮ以上又はＭがＮ以下であるとして、前記セカンダリ同期信号のＮ回の送信に対する前記プライマリ同期信号のＭ回の送信のマッピングを提供することを含む、
   請求項４に記載の方法。
6. 前記セカンダリ同期信号を送信することは、前記可能なリソースのうちのいくつを前記時間フレームにおいて前記セカンダリ同期信号を送信するために用いるべきかを決定することを含み、これによって、前記セカンダリ同期信号のインスタンス数は、時間フレームごとに変化し得る、
   請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記周波数スパン内で１つ以上のリソースにおいてブロードキャストチャネルを送信することを更に有し、
   当該方法は、前記セカンダリ同期信号が送信されるリソースと前記ブロードキャストチャネルが送信される少なくとも１つのリソースとの間に所定の関係があるように前記ブロードキャストチャネルのための可能なリソースを定義することを更に有する、
   請求項４乃至６のうちいずれか一項に記載の方法。
8. 前記ブロードキャストチャネルのための可能なリソースを定義することは、Ｎ及びＰが１以上の整数であって、ＮがＰ以上又はＮがＰ以下であるとして、前記セカンダリ同期信号のＮ回の送信と前記ブロードキャストチャネルのＰ回の送信との間のマッピングを提供することを含む、
   請求項７に記載の方法。
9. 前記周波数スパン内で１つ以上のリソースにおいてブロードキャストチャネルを送信することを更に有し、
   当該方法は、プライマリ同期信号が送信されるリソースと前記ブロードキャストチャネルが送信される少なくとも１つのリソースとの間に所定の関係があるように前記ブロードキャストチャネルのための可能なリソースを定義することを更に有する、
   請求項４乃至６のうちいずれか一項に記載の方法。
10. 前記ブロードキャストチャネルを送信することは、前記ブロードキャストチャネルのための前記可能なリソースのうちのいくつを前記時間フレームにおいて用いるべきかを決定することを含み、これによって、前記ブロードキャストチャネルの送信のために使用されるリソースの数は、時間フレームごとに変化し得る、
    請求項７乃至９のうちいずれか一項に記載の方法。
11. 前記ブロードキャストチャネルは、前記周波数スパン内で複数のリソースにおいて送信され、該複数のリソースの夫々において、同じコンテンツが送信される、
    請求項７乃至１０のうちいずれか一項に記載の方法。
12. 前記送信することは、
    前記プライマリ同期信号、
    前記セカンダリ同期信号、及び
    前記ブロードキャストチャネル
    のうちの少なくとも１つの複数のインスタンスを供給する、
    請求項７乃至１１のうちいずれか一項に記載の方法。
13. 前記無線通信システムは少なくとも１つのチャネルラスタを有し、
    前記周波数スパン内で前記周波数領域の位置の全てを定義するために同じチャネルラスタが使用される、
    請求項１乃至１２のうちいずれか一項に記載の方法。
14. 前記リソースは、前記セルによって使用される前記周波数スパンの略全体にわたって分布する、
    請求項１乃至１３のうちいずれか一項に記載の方法。
15. 前記定義することは、前記セルの前記周波数スパンに適用可能なニューメロロジーに基づく、
    請求項１乃至１４のうちいずれか一項に記載の方法。
16. 少なくとも１つのセルを制御する基地局を有し、前記セルが周波数領域において周波数スパンを有する無線通信システムであって、
    前記基地局は、
    前記セルについて、同期信号を送信するために前記周波数スパン内及び定義された時間フレーム内で複数のリソースを定義し、各リソースは、前記周波数領域における位置及び時間領域における位置によって特徴付けられ、
    前記複数のリソースのうちの１つ以上において前記同期信号が送信されるようにする
    よう構成される、無線通信システム。
17. 無線通信システムで使用される基地局であって、周波数領域において周波数スパンを有する少なくとも１つのセルを制御する前記基地局において、
    前記セルについて、同期信号を送信するために前記周波数スパン内及び定義された時間フレーム内で複数のリソースを定義し、各リソースは、前記周波数領域における位置及び時間領域における位置によって特徴付けられ、
    前記複数のリソースのうちの１つ以上において前記同期信号が送信されるようにする
    よう構成される基地局。
18. 周波数領域において周波数スパンを有する少なくとも１つのセルを供給する無線通信システムで使用される端末であって、
    同期信号の起こり得る受信のために、前記セルについて、前記周波数スパン内及び定義された時間フレーム内で複数の周波数領域位置を定義し、
    前記周波数スパン内の前記複数の決定された周波数領域位置のうちの１つ以上にある１つ以上のリソースにおいて前記セルによって送信される同期信号を検出することによってセル探索を実行する
    よう構成される端末。

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