JP2020533836A - Ｔｄｄモードにおけるｎｂ−ｉｏｔ伝送のためのｎｐｒａｃｈフォーマット - Google Patents

Ｔｄｄモードにおけるｎｂ−ｉｏｔ伝送のためのｎｐｒａｃｈフォーマット Download PDF

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Abstract

ランダムアクセス（RA）フォーマットは、TDD モードでのNB−IoT運用のために定義される。当該フォーマットは、TDDのためのレガシーLTEサブフレーム構成の使用を可能にするように定義される。当該フォーマットは、RAプリアンブルを構成するシンボルグループの個数である所定の偶数であるPを指定し、各シンボルグループは、サイクリックプレフィックス（CP）およびX個のシンボルを含む。P個のシンボルグループは、1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、それぞれが、背中合わせに（すなわち、時間的に連続して）送信される少なくとも二つのシンボルグループを含み、少なくとも二つのシンボルグループセットは、RAプリアンブルが送信される複数のアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される。セット内のシンボルグループの数は、二つまたは三つとすることができ、シンボルグループの数は、それぞれ四つまたは六つである。セット内のシンボルグループは、隣接するアップリンクサブフレーム上で送信される。様々なLTE TDD構成にマッピングする五つのフォーマットオプションが定義される。

Description

本発明は、一般に、無線通信ネットワークに関し、特に、時分割複信（TDD）モードのためのNB-IoT(ナローバンド・インターネット・オブ・シングス)物理ランダムアクセスチャネル（NPRACH）フォーマット設計に関する。
無線通信ネットワークは、モバイルデバイスへのボイスおよびデータ通信を可能にし、世界中の多くの地域でユビキタスとなり、技術的精巧さ、システム能力、データレート、帯域幅、サポートされるサービスなどを進歩させ続けている。一般に「セルラ」として知られている一つの種類の無線ネットワークの基本的なモデルは、セルまたはセクターとして知られている一般に固定された地理的領域内の多数のモバイルデバイス（移動端末、ユーザ装置またはUEなどとして様々に知られている）に無線通信サービスをそれぞれ提供する複数の固定ネットワークノード（基地局、無線基地局、ベース送受信機局、サービングノード、ノードB、eNobeB、eNBなどとして様々に知られている）を特徴とする。
デュプレックス（複信）
ネットワークノードからモバイルデバイスへの通信は、「ダウンリンク」（DL）と呼ばれ、モバイルデバイスからネットワークノードへの通信は、「アップリンク」（UL）と呼ばれる。これら二つのトラフィック・ストリームを分離する二つの基本的な方法がある。周波数分割複信（FDD）では、ULおよびDL通信は、周波数において分離される（しかし、時間において同時に起こり得る）。時分割複信（TDD）では、ULおよびDL通信は、同じ周波数上で行われるが、干渉を防ぐためにそれらの間に介在されるガード期間（GP）または短い持続時間を用いて、時間的に分離される。
NB−IoT
無線通信開発の一つの態様は、（例えば、「スマートフォン」などの高度な携帯電話に配信される多種多様なサービスをサポートする）ますます高い帯域幅およびデータレートに向かっているが、別の最近の開発は、反対方向にあり、非常に低い電力バジェットで、単純で安価な装置に、限られた帯域幅の低データレートサービスを提供するものである。リリース13において、第三世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）は、このいわゆる「マシンタイプ通信」またはMTCに対する二つの異なるアプローチを標準化した。LTE-M(ロングタームエボリューション・マシンツーマシン）としても知られる拡張MTC (eMTC)は、レガシー（ブロードバンド) LTEと比較して、より低い帯域幅、より低いデータレート、および低減された送信電力などのコスト低減対策を含む。ナローバンド・インターネットオブシングス (NB-IoT) は、200 KHz未満のスペクトラムと、レガシーネットワークまたはアクティブなレガシースペクトラム外で同時に展開する柔軟性と、を備えた、極めて低コストの市場に、より積極的に取り組んでいる。NB-IoTは、屋内カバレージの改善、大量の低スループット装置のサポート、低遅延感度、超低コストなデバイス、および低消費電力なデバイスを目標としている。
初期のNB-IoT規格はFDDを採用した。NB−IoTにおけるTDD運用の標準を定義する必要性が存在する。これは、特にランダムアクセスの場合、モバイルデバイスが最初にネットワークにアクセスするプロセスにおいて、多くの課題を提示する。
ランダムアクセス
モバイルデバイスは、UL内に専用リソースを有することなく（eNodeBを介して）ネットワークにコンタクトする必要があり得る。これを処理するために、専用アップリンクリソースを有さないUEが基地局に信号を送信することができるランダムアクセス手順が利用可能である。この手順の第一メッセージ（本明細書で説明されるようなMSG1またはランダムアクセスプリアンブル）は、通常、ランダムアクセスのために予約された特別なアップリンクリソース、物理ランダムアクセスチャネル（PRACH）上で送信され、他のアップリンクリソースがデータ送信のために使用される。このチャネルは、例えば、（LTEにおけるように）時間および／または周波数において制限され得る。
PRACH送信に利用可能なリソースは、ブロードキャストされたシステムインフォメーションの一部として（または、例えば、ハンドオーバーの際の専用のRRCシグナリングの一部として）、モバイルデバイスに提供される。
ランダムアクセス手順は、多くの異なる理由のために使用することができる。これらの理由の中には：
・初期アクセス（LTE＿IDLEまたはLTE＿DETACHED状態にあるUEの場合）
・着信ハンドオーバー
・ULの再同期
・スケジューリングリクエスト（基地局に連絡するための他のリソースが割り当てられていないUEに対する）
・測位
競合ベースのランダムアクセス（CBRA）手順では、UEは、競合ベースのランダムアクセスに利用可能なプリアンブルのうちの一つを選択またはランダムに選択することによって、ランダムアクセス手順を開始する。次いで、UEは、選択されたランダムアクセスプリアンブルメッセージをPRACH上で網内のeノードBのようなネットワークノードに送信する。
ネットワークは、アップリンク共有チャネル上で使用される最初のグラント、一時的なセルラ無線ネットワーク一時識別子（C−RNTI）、およびPRACH上でeNodeBによって測定されたプリアンブルのタイミングオフセットに基づくタイムアライメント（TA）更新のうちの少なくとも一つを含み得るランダムアクセス応答メッセージ（MSG2）を送信することによって、検出した任意のプリアンブルをアクノレッジする。ランダムアクセス応答メッセージ（MSG2）は、ダウンリンクでUEに送信され、その対応する物理ダウンリンク制御チャネル（PDCCH）メッセージの巡回冗長検査（CRC）は、ランダムアクセス無線ネットワーク一時識別子（RA−RNTI）でスクランブルされてもよい。
ランダムアクセス応答メッセージ（MSG2）を受信すると、一部は無線リソース制御の確立をトリガするために使用され、一部はセルの共通チャネル上でUEを一意に識別するために使用される、スケジュールされた送信メッセージ（MSG3）を送信するために、UEはグラントを使用する。ランダムアクセス応答メッセージにおいて提供されるタイミングアドバンスコマンドは、スケジュールされた送信メッセージ（MSG3）におけるUL送信において適用されてもよい。eNodeBは、アップリンクグラントを送信することによって、スケジュールされた送信メッセージ（MSG3）に割り当てられるリソースブロックを変更することができ、そのCRCは、一時セル無線ネットワーク一時識別子（TC−RNTI）でスクランブルされる。
次いで、競合解決メッセージ（MSG4）は、UEが以前に割り当てられたC-RNTIを有する場合、そのPDCCH CRCをC-RNTIでスクランブルさせる。UEに以前にC−RNTIが割り当てられていない場合、UEは、そのPDCCH CRCをTC−RNTIでスクランブルさせている。
この手順は、ネットワークが、複数のUEが同時に同じプリアンブルを送信した場合に発生した可能性がある任意のプリアンブル競合を解決することで、終了する。これは、各UEが、いつ送信すべきか、およびどのプリアンブルを使用すべきかをランダムに選択するために起こり得る。複数のUEがRACH上での送信のために同じプリアンブルを選択する場合、競合解決メッセージ（MSG4）を介して解決されなければならないこれらのUE間の競合が存在することになる。場合によっては、二つのUEは、同じプリアンブルを同時に送信することができる。第三のUEは、同じRACHで送信することもできるが、異なるプリアンブルで送信するため、このUEと他の二つのUEとの間に競合は生じない。
UEは、非競合ベースのランダムアクセスを実行することもできることに留意されたい。非競合ベースのランダムアクセスまたは無競合ランダムアクセス（CFRA）は、例えば、アップリンクにおける同期をUEに達成させるために、eNodeBによって開始可能である。eNodeBは、PDCCH順序を送信することによって、またはRRCメッセージでそれを示すことによって、コンテンションフリーランダムアクセスを開始する。二つのうちの後者は、ハンドオーバの場合に使用される。
NB−IoTにおけるTDD
さらなるNB-IoTエンハンスメントに関する作業項目説明（WID）［3GPP RP-170732、「New WI on Fored NB-IoT enhancements」、RAN #75、［RP-171428、「Way Forward on Prioritization of NB-IoT」、RAN #76］、および最近の［RP-172063、「Revised WID on Fored NB-IoT enhancements」、RAN 77］を参照］によれば、目的の一つは、RANプレナリ＃76から開始された、NB-IoTへのTDD運用のサポートに関する作業を指す。
B. RAN＃76から始めるために、以下の目的に取り組む。
TDD のサポート［RAN1、RAN2、RAN4］
NB−IoTの帯域内、ガードバンド、スタンドアロン動作モードのTDDサポートを指定する。この設計は、UEによってUL補償ギャップが必要とされないと仮定し、複数のデプロイメントモード間で共通の設計に向けて努力しなければならない。
・MCLおよび／または待ち時間および／またはキャパシティの緩和は、RAN1によって考慮されることを目標とする
・ベースラインは、Rel−13 NB−IoTと同じ特徴をサポートし、さらにスモールセルシナリオを考慮することである
・ベースラインに加えて、以下をサポートする：
*リリース14 FDD設計に基づく：
・リリース14 NPRS REパターンおよびシーケンスを使用するOTDOA測位。サブフレーム構成パートAおよびパートBは、もしあれば、必要な修正と共に使用されるものとする
・ページングおよびランダムアクセスのための非アンカーキャリア運用
・UEカテゴリNB2は、FDDと同じTBSテーブルを有し、1および2のUL/DL HARQ処理をサポートする。UEによる二つのUL/DL HARQプロセスのサポートは、Cat NB2に利用可能なオプションの能力であり、すなわち、FDDと同じ方法である
*システム情報（MIB−NBおよび任意のSIB−NB）のためのノンアンカーキャリア動作を考慮することができる
・バンド41のバンド固有の要件を指定する。
「さらなるNB−IoT強化」に関するWIDでは、NB−IoTへのTDD運用を支援することの重要性が強調されている。以下に示す文章は、WID の正当化［RP−170732, "New WI on Further NB-IoT enhancements", RAN #75］の一部として発見可能である：
リリース13における迅速標準化プロセスは、ハーフデュープレクスFDDをサポートするエアインターフェースを開発した。しかしながら、規制環境やNB−IoTに対する需要を全く満たせていない通信事業者の市場を含め、TDD周波数帯は世界的に存在する。いくつかの場合において、この要求は、リリース13研究の初期段階から存在した。
そのため、リリース15は、カバレッジ、レイテンシーなどの観点から必要なターゲットを設定した後、NB−IoTにTDDサポートを追加するのに適切なタイミングである。
TDDサポートをNB−IoTに対してさらに進める前に、FDDとTDDの根本的な相違点は、時分割複信の運用において、同じキャリア周波数がダウンリンクおよびアップリンク送信に使用されることであることを強調することが重要である。
TDD運用では、ダウンリンクおよびアップリンク無線リソースは、同じ無線フレーム内に共存させられ、ダウンリンクとアップリンクとの間の切り替えは、特別なサブフレーム内に含まれるガード期間中に実行される。図1に再現された表1は、LTE規格［3GPP TS 36．211、「物理チャネルおよび変調」、v14．2．0］によって記述されるような既存のLTE TDD構成を示し、ここで、D＝ダウンリンク、U＝アップリンク、S＝特別サブフレームである。この情報は、図2にもグラフィック形式で示されている。
既存のLTE TDD構成は、明確に定義されており、商業的に使用されるフレームワークで存在する。そのため、NB−IoTにTDDサポートを導入するためのベースラインとして、既存の（または既存の) LTE TDDの構成を使用することが予測される。これは、「インバンド」および「ガードバンド」のデプロイメントにとって特に重要であるが、二つの変形、すなわち、同じバンド内と、およびモバイルブロードバンドから（周波数において）遠く離れたものと、が存在し得ることを考慮すると、「スタンドアロン」動作モードにも関連する。
NB−IoTにおけるTDDを介したランダムアクセス
RAN1 ＃90では、TSG RAN WG1は、NB-IoTへのTDD動作のサポートに関する議論を開始し、議論の大部分はDLおよび共通の態様に焦点を当てた。ULの観点で、［3GPP Final RAN1 Chairman Notes、RAN1 ＃90］、特にNB-IoT(ナローバンド・インターネットオブシングス) 物理ランダムアクセスチャネルl (NPRACH)]については、以下の合意のみがなされた：
合意事項：
・TDDのためのNPRACHは、周波数ホッピングを伴うシングルトーンをサポートする
・マルチトーンNPRACHフォーマットも考慮することができる
・周波数ホッピングのFFS詳細
・一つのシンボルグループは、一つのCPとN個のシンボルによって定義される
・FFS Nの値
・FFS CPデュレーション、シンボルデュレーション
・プリアンブルは、P個のシンボルグループによって定義される
・FFS：ガードタイム使用
・NPRACHプリアンブルの繰り返しがサポートされる
・TDD NPRACHのセル半径目標はFFSである
NPRACHは、アクセスを獲得する意図を基地局に示すために、所与のセルにキャンプオンしているNB-IoT UEによって使用される物理レイヤランダムアクセスプリアンブルを搬送する。
NB−IoT 用に設計されたNPRACH には、以下の特性が含まれている：
・プリアンブルは、シンボルグループ毎に異なるサブキャリアを使用して互いに隣接して送信される四つのシンボルグループからなる
・各シンボルグループは、五つのシンボルがその後に続くサイクリックプレフィックス（CP）を有し、CPは、プリアンブルフォーマットに応じて異なる持続時間を有する
・疑似ランダムホッピングと同様に、確定的なホッピングパターンが使用される
・NPRACHトーン間隔は3．75kHzである
・NPRACHプリアンブル繰り返し単位は、CPに応じて5．6msまたは6．4msである
・繰り返し数：1、2、4、8、16、32、64、128（または、より一般的には、2のゼロ乗または正の整数乗のいずれか）。
原則として、ULリソースが限られているため、NB−IoT用に設計されたNPRACHプリアンブルの繰り返し単位をホストできるTDDコンフィギュレーション（構成）はない。
この開示は、TDDの構成を調整し、したがって、NB−IoTへのTDDのサポートに使用できるNPRACH設計に関係する。
レガシーLTE TDD構成は、1個、2個、または3個の連続するULサブフレーム（すなわち、それぞれ1、2、または3ms）のみを有するが、NB-IoT FDDのためのリリース13で設計されたような単一のNPRACHの送信は、時間領域において、5．6ms (66．7 usのCPを伴う）または6．4ms (266．7 usのCPを伴う）を要する。
これは、原則として、連続するULサブフレームに関して、FDD NB-IoTのために設計されたようにNPRACHプリアンブル繰り返し単位をホストすることができる（すなわち、NPRACHのプリアンブル繰り返し単位が5msを超える）TDD構成がないことを意味する。
リリース13 NPRACH設計がTDDのために直接使用される場合、単一のNPRACH送信は、いくつかの不連続アップリンク送信に分割されなければならない。これは、シンボルグループにわたるコヒーレントなNPRACHの損失をもたらすか、またはUEにこれらの不連続送信についてコヒーレンスを強制的に維持させることになろう。さらに、ハードウェアは、位相コヒーレンシを維持するためには問題となり得るランダム位相を招いてしまう。
さらに、PRACHを検出するために必要な遅延量に関する要件を緩和しなければならない場合がある。インバンド／ガードバンドデプロイメントの場合、NB-IoT TDD構成は、LTEの同じ構成に従うべきであり、この場合、この問題からの逸脱はない。
本文書の背景セクションは、本発明の実施形態を技術的および運用的な状況に当てはめるものであり、当業者がその範囲および効用を理解するのを助けるために提供される。明示的に指摘されない限りにおいては、単に背景技術の項に含まれていたとして、本明細書の記載が先行技術であると、自認されてはいない。
以下は、当業者に基本的な理解を提供するために、開示の簡略化された概要を提示する。この概要は、本開示の広範な概観ではないし、本発明の実施形態の重要／重大な要素を識別すること、または本発明の範囲を描写することを意図するものでもない。この概要の唯一の目的は、本明細書で開示されるいくつかの概念を、後に提示されるより詳細な説明の前置きとして簡略化された形態で提示することである。
本書に記載されクレームされている一つ以上の実施形態によれば、NPRACH形式の設計は、TDDモードでNB−IoTのために実装される。この設計の特徴：
・複数のNPRACHフォーマットがサポートされ、その結果、TDDデプロイメントは、使用されるTDD構成に従って最も適切なNPRACHフォーマットを選択することができる
・UEは、NPRACHの不連続送信にわたってコヒーレンスを維持しても維持しなくてもよいため、eNBにおける到着時間推定を容易にするために、異なるサブキャリアにおける少なくとも二つのシンボルグループが、背中合わせに、すなわち、時間領域において連続して送信されるべきである
・3．75kHzのサブキャリア間隔が、TDD NB-IoTにおけるNPRACH設計のために考慮されるが、それは、そのような値がリリース13 FDDにおいて使用され、FDD設計がTDDのために再使用される場合、NPUSCHのマルチトーン送信との良好な共存を可能にするからである
・DL送信に対するNPRACH干渉を回避するために、NPRACH送信の終わりにおけるガード期間（GP）が提供される
・いくつかの実施形態では、NB-IoT TDDにおけるNPRACHプリアンブル繰り返し単位は、四つのシンボルグループからなる
・NPRACHプリアンブル繰り返し単位における周波数ホッピングは、確定的である
・繰り返し単位にわたる周波数ホッピングについては、セル固有の疑似ランダムホッピングを適用することができる。
TDD運用のためのNPRACH設計は、いくつかのフォーマットを包含し、その結果、TDDデプロイメントは、使用されるTDD構成に従って最も適切なNPRACHフォーマットを選択することができる。TDDのためのNPRACHは、3．75kHzのサブキャリア間隔を使用し、異なるサブキャリアにおける少なくとも二つのシンボルグループは、ガード期間を伴って背中合わせに送信されるべきであり、いくつかの実施形態では、NB-IoT TDDにおけるNPRACHプリアンブル繰り返し単位は、四つのシンボルグループからなる。NPRACHプリアンブル繰り返し単位における周波数ホッピングは、確定的であり、繰り返し単位にわたる周波数ホッピングは、セル固有の疑似ランダムホッピングを使用することができる。
特定の実施形態は、以下の技術的利点のうちの一つまたは複数を提供することができる：
・NPRACHプリアンブル繰り返し単位は、LTE TDD構成に適合させることができる
・複数のNPRACHフォーマットは、すべての既存のLTE TDD構成にわたる互換性を提供するために使用可能である
・異なるサブキャリアにおいて少なくとも二つのシンボルグループを背中合わせに送信することは、eNBにおける到着時間推定を容易にする
・TDDにおけるNPRACHのために3．75KHzに等しいサブキャリア間隔を再使用することで、このサブキャリア間隔がNPUSCH FDDのために使用されるマルチトーン送信スキームを再使用する場合、FDDにおけるNPRACHとの共存が容易になる
・NPRACH送信の終わりにガード期間（GP）を有することは、隣接するDL送信への干渉を引き起こすことを防ぐ
・複数のNPRACHフォーマットは、異なるセルサイズ目標に到達することを可能にするために、シンボルグループ当たりの構成可能なCPおよびシンボル長を利用する
・セル固有の疑似ランダムホッピングは、NPRACH衝突を回避するのに役立つ。
本明細書で使用されるように、用語「ガード時間（GT）」および「ガード期間（GP）」は、干渉を緩和するためにULとDLとのTDD送信の間に挿入される期間または持続時間を示すために互換的に使用される。特に、GPは、少なくとも、本明細書で定義されるすべてのPRACHプリアンブルフォーマットの終わりに追加される。したがって、各PRACHプリアンブルフォーマットは、所定数のシンボルグループと、それに続くGPとを備え、各シンボルグループは、サイクリックプレフィックス（CP）と、X個のシンボルとを備える。
一実施形態は、無線デバイスによって実行される、無線デバイスから基地局への時分割複信（TDD）におけるランダムアクセス（RA）プリアンブルの送信に関する。RAプリアンブルを構成するシンボルグループの数である所定の偶数であるP個を指定するRAプリアンブルフォーマットが選択され、各シンボルグループは、サイクリックプレフィックス（CP）およびX個のシンボルを含む。P個のシンボルグループは、それぞれが時間的に連続して送信される少なくとも二つのシンボルグループを含む、1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、少なくとも二つのシンボルグループセットは、RAプリアンブルが送信される複数のアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される。
別の実施形態は、時分割複信（TDD）におけるランダムアクセス（RA）プリアンブルを無線通信ネットワーク内の基地局に送信するように構成された無線デバイスに関する。
無線デバイスは、送受信機と、送受信機に動作可能に接続されたプロセッシング回路とを含む。プロセッシング回路は、RAプリアンブルを構成するシンボルグループの数である所定の偶数であるP個を指定するRAプリアンブルフォーマットを選択するように適合され、各シンボルグループは、サイクリックプレフィックス（CP）およびX個のシンボルを備える。P個のシンボルグループは、それぞれが時間的に連続して送信される少なくとも二つのシンボルグループを含む、1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、少なくとも二つのシンボルグループセットは、RAプリアンブルが送信される複数のアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される。
さらに別の実施形態は、無線通信ネットワークにおいて動作する基地局によって実行され、無線デバイスから時分割複信（TDD）でランダムアクセス（RA）プリアンブルを受信する方法に関する。RAプリアンブルが受信される。RAプリアンブルフォーマットは、RAプリアンブルを構成するシンボルグループの数である所定の偶数であるP個を指定するものであり、各シンボルグループは、サイクリックプレフィックス（CP）およびX個のシンボルを含む。P個のシンボルグループは、それぞれが時間的に連続して送信される少なくとも二つのシンボルグループを含む、1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、少なくとも二つのシンボルグループセットは、RAプリアンブルが送信される複数のアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される。
さらに別の実施形態は、無線通信ネットワークにおいて動作し、無線デバイスから時分割複信（TDD）でランダムアクセス（RA）プリアンブルを受信するように構成された基地局に関する。基地局は、送受信機と、送受信機に動作可能に接続されたプロセッシング回路とを含む。プロセッシング回路は、RAプリアンブルを構成するシンボルグループの数である所定の偶数であるP個を指定するRAプリアンブルフォーマットを受信するように適合され、各シンボルグループは、サイクリックプレフィックス（CP）およびX個のシンボルを備える。P個のシンボルグループは、それぞれが時間的に連続して送信される少なくとも二つのシンボルグループを含む、1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、少なくとも二つのシンボルグループセットは、RAプリアンブルが送信される複数のアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される。
以下、本発明の実施形態を示す添付図面を参照して、本発明をより完全に説明する。しかし、本発明は、本明細書に記載された実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が十分かつ完全になるように提供され、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるであろう。同じ参照符号は全体を通して同じ要素を指す。
図1は、TDDのためのLTEサブフレーム構成の表である。 図2は、図1の表の図示化である。 図3は、無線デバイスから基地局へTDDでRAプリアンブルを送信する（シングルステップ）方式のフローチャートである。 図4は、基地局において、無線デバイスによって送信されたTDDにおけるRAプリアンブルを受信する（シングルステップ）方式のフローチャートである。 図5は、回路を示す無線デバイスの構成図である。 図6は、機能ユニットを示す無線デバイスの構成図である。 図7は、回路を示すネットワークノードの構成図である。 図8は、機能ユニットを示すネットワークノードの構成図である。 図9は、三つの連続するULサブフレームを有するTDD構成に適合するNPRACH設計オプションの表である。 図10は、二つの連続するULサブフレームを有するTDD構成に適合するNPRACH設計オプションの表である。 図11は、複数の連続するULサブフレームなしでTDD構成に適合するNPRACH設計オプションの表である。 図12は、様々な周波数ホッピング方式を示す図である。
単純化および例示の目的のために、本発明は、その例示的な実施形態を主に参照することによって記載される。これから述べる説明において、本発明を完全に理解するために、数多くの具体的な詳細が説明される。しかしながら、本発明がこれらの特定の詳細に限定されることなく実施され得ることは、当業者には容易に明らかであろう。この説明では、本発明を不必要に曖昧にしないように、周知の方法および構造については詳細に説明していない。
図3は、特定の実施形態による方法100を示す。方法100は、無線デバイスによって実行され、方法100は、無線デバイスから基地局へ、時分割複信（TDD）でランダムアクセス（RA）プリアンブルを送信する。最も広い公式化では、方法100は、102と番号付けされた単一のステップを含む。方法100は、RAプリアンブルを構成するシンボルグループの数である所定の偶数であるP個を指定するRAプリアンブルフォーマットを選択することを含み、各シンボルグループは、サイクリックプレフィックス（CP）およびX個のシンボルを含む（ステップ102）。P個のシンボルグループは、それぞれが時間的に連続して送信される少なくとも二つのシンボルグループを含む、1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、少なくとも二つのシンボルグループセットは、RAプリアンブルが送信される複数のアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される。関連するステップ（図3には示されていない）は、選択されたRAプリアンブルフォーマットに基づいてRAプリアンブルを送信することである。RAプリアンブルは、ナローバンド・インターネットオブシングス・物理ランダムアクセスチャネル (NPRACH)上で送信されてもよい。
方法100の一実施形態では、一つのシンボルグループセット内に含まれるシンボルグループの数Gは、2または3である。
方法100の一実施形態では、P = 2Gであり、G個のシンボルグループからなる各シンボルグループセットの後にガード期間（GP）が続く。
方法100の一実施形態では、シンボルグループセット内のシンボルグループは、隣接するアップリンクサブフレーム上で送信される。
方法100の一実施形態では、方法は、選択されたRAプリアンブルフォーマットに基づいて、所定の回数Nrep NPRACHだけ、RAプリアンブルを送信することをさらに含む。
方法100の一実施形態では、RAプリアンブルフォーマットを選択することは、RAプリアンブルフォーマットの所定のセットの中からRAプリアンブルフォーマットを選択することを含み、RAプリアンブルフォーマットの各々は、所定のTDD構成においていくつかの隣接するサブフレーム上にマッピングされ得る。方法100の一実施形態では、TDD構成は、第三世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）技術仕様（TS）36．211で定義されたロングタームエボリューション(LTE) TDD構成である。方法100の一実施形態では、RAプリアンブルフォーマットの所定のセットは、以下を含む：
・フォーマット0（G＝2、P＝4、N＝1）；
・フォーマット1（G＝2、P＝4、N＝4）；
・フォーマット2（G＝2、P＝4、N＝4）；
・フォーマット0−a（G＝3、P＝6、N＝1）；
・フォーマット1−a（G＝3、P＝6、N＝2）。
方法100の一実施形態では：
・フォーマット0は、LTE TDD構成1、2、3、4、または5にマッピング可能であり、
・フォーマット1は、LTE TDD構成1または4にマッピング可能であり、
・フォーマット2は、LTE TDD構成3にマッピング可能であり、
・フォーマット0-aは、LTE TDD構成1、2、3、4、または5にマッピング可能であり、
・フォーマット1-aは、LTE TDD構成1または4にマッピング可能である。
図4は、他の特定の実施形態による方法200を示す。方法200は、基地局によって実行され、方法200は、無線デバイスから、時分割複信（TDD）におけるランダムアクセス（RA）プリアンブルを受信する。最も広い公式化では、方法200は、202と番号付けされた単一のステップを含む。方法200は、RAプリアンブルを構成するシンボルグループの数である所定の偶数であるP個を指定するRAプリアンブルフォーマットを受信することを含み、各シンボルグループは、サイクリックプレフィックス（CP）およびX個のシンボルを含む（ステップ202）。P個のシンボルグループは、1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、各サブフレームは、時間的に連続して送信される少なくとも二つのシンボルグループを備える。少なくとも二つのシンボルグループセットは、RAプリアンブルが送信される複数のアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される。RAプリアンブルは、ナローバンド・インターネットオブシングス・物理ランダムアクセスチャネル（NPRACH）上で、無線デバイスによって送信され得る。
・方法200の一実施形態では、シンボルグループセット内のシンボルグループの数Gは、2または3である
・方法200の一実施形態では、P = 2Gであり、G個のシンボルグループの各シンボルグループセットの後にガード期間（GP）が続く
・方法200の一実施形態では、シンボルグループセット内のシンボルグループは、隣接するアップリンクサブフレーム上で送信される
・方法200の一実施形態では、本方法は、選択されたRAプリアンブルフォーマットに基づいて、所定の回数Nrep NPRACHだけ、RAプリアンブルを受信することをさらに含む。
方法200の一実施形態では、RAプリアンブルフォーマットは、RAプリアンブルフォーマットの所定のセットの中から選択され、RAプリアンブルフォーマットの各々は、所定のTDD構成でいくつかの隣接するサブフレーム上にマッピングされ得る。方法200の一実施形態では、TDD構成は、第三世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）技術仕様（TS）36．211で定義されたロングタームエボリューション(LTE) TDD構成である。方法200の一実施形態では、RAプリアンブルフォーマットの所定のセットは、を含む：
・フォーマット0（G＝2、P＝4、N＝1）；
・フォーマット1（G＝2、P＝4、N＝4）；
・フォーマット2（G＝2、P＝4、N＝4）；
・フォーマット0−a（G＝3、P＝6、N＝1）；
・フォーマット1−a（G＝3、P＝6、N＝2）。
方法200の一実施形態では：
・フォーマット0は、LTE TDD構成1、2、3、4、または5にマッピング可能であり、
・フォーマット1は、LTE TDD構成1または4にマッピング可能であり、
・フォーマット2は、LTE TDD構成3にマッピング可能であり、
・フォーマット0-aは、LTE TDD構成1、2、3、4、または5にマッピング可能であり、
・フォーマット1-aは、LTE TDD構成1または4にマッピング可能である。
本明細書で説明される装置は、任意の機能的な方法、モジュール、ユニット、または回路を実装することによって、本明細書の方法および任意の他のプロセスを実行することができることに留意されたい。一実施形態では、例えば、装置は、本方法の図に示されるステップを実行するように構成されたそれぞれの回路または回路を備える。この点に関して、回路または回路群は、特定の機能処理を実行するために専用の回路、および／またはメモリに関連する一つまたは複数のマイクロプロセッサを備えることができる。例えば、回路群は、一つ以上のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ、ならびにデジタル信号プロセッサ（DSP）、特定用途デジタル論理回路などを含み得る他のデジタルハードウェアを含み得る。プロセッシング回路は、読み出し専用メモリ（ROM）、ランダムアクセスメモリ、キャッシュメモリ、フラッシュメモリデバイス、光記憶デバイスなどの一つまたはいくつかのタイプのメモリを含み得る、当該メモリに格納されたプログラムコードを実行するように構成され得る。メモリに格納されたプログラムコードは、いくつかの実施形態では、一つまたは複数の通信および／またはデータ通信プロトコルを実行するためのプログラム命令、ならびに本明細書で説明される技法のうちの一つまたは複数を実行するための命令を含むことができる。メモリを使用する実施形態では、メモリは、一つまたは複数のプロセッサによって実行されると、本明細書で説明する技法を実行するプログラムコードを保存する。
図5は、例えば、一つ以上の実施形態に従って実施される無線デバイス20を示す。図示のように、無線デバイス20は、プロセッシング回路22および通信回路26を含む。通信回路26（例えば、送受信機などの無線回路）は、例えば、任意の通信技術を介して、一つまたは複数の他のノードへまたは／およびから情報を送信および／または受信するように構成される。このような通信は、無線デバイス20の内蔵または外付けの一つまたは複数のアンテナ28を介して行うことができる。プロセッシング回路22は、メモリ24（図示のように内部にあってもよいし、プロセッシング回路22の外部にあってもよい）に記憶された命令を実行することなどによって、上述の処理を実行するように構成される。この点に関して、プロセッシング回路22は、特定の機能的手段、ユニット、またはモジュールを実装することができる。無線デバイス20は、ユーザ機器（UE）を含むことができる。
図6は、さらに他の実施形態による無線ネットワークにおける無線デバイス20の概略構成図を示す。図示されるように、無線デバイス20は、例えば、図5のプロセッシング回路22を介して、および／またはソフトウエアコードを介して、様々な機能的手段、ユニット、またはモジュールを実装する。例えば、本明細書の方法100を実施するためのこれらの機能的手段、ユニット、またはモジュールは、例えば、RAプリアンブルフォーマット選択ユニット30を含む。RAプリアンブルフォーマット選択ユニット30は、RAプリアンブルを構成するシンボルグループの所定の偶数P個を指定するRAプリアンブルフォーマットを選択するように構成され、各シンボルグループは、サイクリックプリフィックス（CP）およびX個のシンボルを含み、P個のシンボルグループは、1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、それぞれは、時間的に連続して送信される少なくとも二つのシンボルグループを含み、少なくとも二つのシンボルグループセットは、RAプリアンブルが送信されるいくつかのアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される。
図7は、一つまたは複数の実施形態に従って実装されるネットワークノード40を示す。図示のように、ネットワークノード40は、プロセッシング回路42と通信回路46とを含む。通信回路46は、例えば、任意の通信技術を介して、一つまたは複数の他のノードへおよび／またはから情報を送信および／または受信するように構成される。プロセッシング回路42は、メモリ44に記憶された命令を実行することなどによって、上述の処理を実行するように構成される。この点に関して、プロセッシング回路42は、特定の機能的手段、ユニット、またはモジュールを実装することができる。ネットワークノード40は、基地局を含むことができ、そのケースでは、通信回路46は、一つまたは複数のアンテナ48に動作可能に接続された送受信機などの無線通信回路を含む。破線のコネクションによって示されるように、アンテナは、塔または建物上など、遠隔に配置されてもよい。
図8は、さらに他の実施形態による無線ネットワークにおけるネットワークノード40の概略構成図を示す。図示されるように、ネットワークノード40は、例えば、図7のプロセッシング回路42を介して、および／またはソフトウエアコードを介して、様々な機能的手段、ユニット、またはモジュールを実装する。例えば、本明細書の方法200を実施するための、これらの機能的手段、ユニット、またはモジュールは、例えば、RAプリアンブル受信ユニット50を含む。RAプリアンブル受信ユニット50は、RAプリアンブルを構成するシンボルグループの数である所定の偶数であるP個を指定するRAプリアンブルフォーマットを受信するように構成され、各シンボルグループは、サイクリックプリフィックス（CP）およびX個のシンボルを含み、P個のシンボルグループは、1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、それぞれは、時間的に連続して送信される少なくとも二つのシンボルグループを含み、少なくとも二つのシンボルグループセットは、RAプリアンブルが送信されるいくつかのアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される。
当業者はまた、本明細書の実施形態が対応するコンピュータプログラムをさらに含むことを理解するであろう。
コンピュータプログラムは、装置の少なくとも一つのプロセッサ上で実行されると、装置に上述のそれぞれの処理のいずれかを実行させる命令を含む。この点に関して、コンピュータプログラムは、上述の手段またはユニットに対応する一つまたは複数のコードモジュールを備えることができる。
実施形態は、そのようなコンピュータプログラムを含むキャリアをさらに含む。
このキャリアは、電子信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読記憶媒体のうちの一つを含むことができる。
この点に関して、本明細書の実施形態はまた、非一時的なコンピュータ可読（記憶または記録）媒体に記憶され、装置のプロセッサによって実行されると、装置に上記のように実行させる命令を備えるコンピュータプログラムプロダクトを含む。
実施形態は、コンピュータプログラムプロダクトがコンピューティングデバイスによって実行されるときに、本明細書の実施形態のいずれかのステップを実行するためのプログラムコード部分を備えるコンピュータプログラムプロダクトをさらに含む。
このコンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されてもよい。
次に、追加の実施形態について説明する。これらの実施形態のうちの少なくともいくつかは、例示の目的のために、特定のコンテキストおよび／または無線ネットワークタイプにおいて適用可能であるとして説明され得るが、実施形態は、明示的に説明されていない他のコンテキストおよび／または無線ネットワークタイプにおいて同様に適用可能である。
NB-IoT TDDのためのNPRACH設計の詳細な説明を以下に示す。
3サブフレーム(SF) NPRACHシンボル構造
図9は、三つの連続するULサブフレームを有するTDD構成に適合するNPRACH設計オプションを列挙する表である。FDD NPRACHと同様に、各シンボルグループは、1個のCP + X個のシンボルからなる。リソースの浪費を減らすために、Xはシンボルグループ間で異なっていてもよい。
・三つのUL SFにおける四つのシンボルグループ：四つのシンボルグループにわたって全体で六つのシンボルがあり、それぞれ第一の、第二の、第三の、第四のシンボルグループにおいてX＝1、X＝1、X＝2、X＝2である
・三つのUL SFにおける三つのシンボルグループ：三つのシンボルグループにわたって全体で七つのシンボルがあり、それぞれ第一の、第二の、第三のシンボルグループにおいてX＝1、X＝2、X＝4である
・三つのUL SFにおける二つのシンボルグループ：二つのシンボルグループにわたり、全体で八つのシンボルがあり、それぞれ、第一の、第二のシンボルグループにおいて、X＝4、X＝4である。
すべての場合においてCPは、266．7 usであるように選択され、これは、リリース13 FDD NPRACHにおけるロングCPと同じである。残りのGPは〜333usである。これらの設計オプションの下では、公称のサポートされるセル半径は40kmであり、これはリリース13 FDD NPRACHと同じである。しかしながら、40kmより大きいセル半径でのデプロイメントを可能にするために、独自の解決策が使用されてもよい。
2-SF NPRACHシンボル構造
図10は、二つの連続するULサブフレームを有するTDD構成に適合するNPRACH設計オプションを列挙する。FDD NPRACHと同様に、各シンボルグループは、1個のCP + X個のシンボルからなる。リソースの浪費を減らすために、Xはシンボルグループ間で異なっていてもよい。
・二つのUL SF内の四つのシンボルグループ：四つのシンボルグループにわたって全体で四つのシンボルがあり、それぞれ第一の、第二の、第三の、第四のシンボルグループ内にX＝1、X＝1、X＝1、X＝1である
CP長は〜186．6 usである
・二つのUL SFにおける三つのシンボルグループ：
*オプション1： 〜233．3 usのCP:三つのシンボルグループにわたり全体で四つのシンボルがあり、それぞれ第一の、第二の、第三のシンボルグループにおいてX＝1、X＝1、X＝2である
*オプション2： 〜266．7 usのCP: 三つのシンボルグループにわたって全体で三つのシンボルがあり、X＝1、X＝1、X＝1であり、第一の、第二の、第三のシンボルグループにおいてそれぞれX＝1である
・二つのUL SFにおける二つのシンボルグループ：
*オプション1： 〜222．2 usのCP:二つのシンボルグループにわたって合計五つのシンボルがあり、それぞれ第一の、第二のシンボルグループにおいてX＝2、X＝3である
*オプション2： 〜266．7 usのCP:二つのシンボルグループにわたって全体で四つのシンボルがあり、それぞれ、第一の、第二のシンボルグループにおいてX＝2、X＝2である。
1-SF NPRACHシンボル構造
図11は、一つのULサブフレームのみを有するTDD構成に適合するNPRACH設計オプションを列挙する。一つのULサブフレームに少なくとも二つのシンボルグループをフィットさせるために、各シンボルグループは、一つの266．7 usシンボルのみを有することができる。残りの時間（1−0．2667＊2）は、二つのCPおよびGPに等しく割り当てられ、〜155．5 usのCPおよび〜155．5 us GPにつながる。
NPRACH繰り返し単位
シンボル構造の選択に応じて、繰り返し単位をそれに応じて定義することができる。
・四つのシンボルグループが背中合わせに送信され得る場合、NPRACHプリアンブル繰り返し単位は、四つのシンボルグループからなる
・三つのシンボルグループが背中合わせに送信され得る場合、NPRACHプリアンブル繰り返し単位は、三つのシンボルグループからなる
・二つのシンボルグループを背中合わせに送信することができる場合、NPRACHプリアンブル繰り返し単位は、四つのシンボルグループからなり、最初の二つのシンボルグループは背中合わせに送信され、最後の二つのシンボルグループは背中合わせに送信される。
NPRACH周波数ホッピング
・到着時間推定を容易にするために、1トーンおよび6トーンホッピングの両方が、繰り返しユニットにおいてサポートされるべきである
・四つのシンボルグループが背中合わせに送信可能である場合、FDD NB-IoTと同じ固定ホッピングが使用可能である
・三つのシンボルグループを背中合わせに送信することができる場合、第一と第二のシンボルグループの間に1トーンホッピングが適用され、第二と第三のシンボルグループの間に6トーンホッピングが適用される
・二つのシンボルグループを背中合わせに送信することができる場合、最初の二つの背中合わせのシンボルグループに対して一つのトーンホッピングが適用され、二つ目の二つの背中合わせのシンボルグループに対して六つのトーンホッピングが適用される
*コヒーレンス／位相の連続性は、非連続送信間で保証されないので、固定ホッピングは、第二のシンボルグループと第三のシンボルグループとの間で使用されるか、または使用されないかのいずれかであり得る。セル間干渉をランダム化するために、第二のシンボルグループと第三のシンボルグループとの間にセル固有の疑似ランダムホッピングを適用することが有益であり得る。
異なる設計オプションに対する周波数ホッピングが図12に示されている。
異なるTDD構成のための設計を統一するために、以下のフォーマットは、TDDモードにおいてNPRACHをサポートし、ここで、二つのシンボルグループは、連続するアップリンクサブフレームにおいて背中合わせに送信される：
・フォーマット0（1 ULサブフレームに収まる）
*第一のシンボルグループ： 〜155．5 usのCP + 一個の266．7 usのシンボル
*第二のシンボルグループ： 〜155．5 usのCP + 一個の266．7 usのシンボル
*〜155.5 us のGP
・フォーマット1（二つのULサブフレームに適合）
*第一のシンボルグループ： 〜222．2 usのCP + 二個の266．7 usのシンボル
*第二のシンボルグループ： 〜222．2 usのCP +三個の266．7 usのシンボル
*〜222.2 us のGP
・フォーマット2（三つのULサブフレームに適合）
*第一のシンボルグループ： 〜266．7 usのCP + 四個の266．7 usのシンボル
*第二のシンボルグループ： 〜266．7 usのCP + 四個の266．7 usのシンボル
*〜333 us のGP
上記のNPRACHフォーマットは、LTE TDD構成において定義されるように、UL隣接サブフレームの数に適合するように設計され、フォーマット0は、一つのULサブフレームを有するTDD構成に適合し、フォーマット1は、二つのUL隣接サブフレームを有するTDD構成に適合し、フォーマット2は、三つのUL隣接サブフレームを有するTDD構成に適合する。したがって、NPRACHフォーマットの構成は、どのTDD構成が使用されているかに依存することができる。すなわち、NPRACHフォーマット0は、LTE TDD構成＃2および＃5のために構成することができ、NPRACHフォーマット1は、LTE TDD構成＃1、＃4、および＃6のために構成することができ、NPRACHフォーマット2は、LTE TDD構成＃0、＃3、および＃6のために構成することができる。
前述のように、いくつかの実施形態では、NB-IoT TDDにおけるNPRACHプリアンブル繰り返し単位は、四つのシンボルグループからなる。
さらに、セルサイズ目標が異なるシナリオを評価するために、シンボルグループに含まれるCP長、シンボル長、およびGP長を構成可能にすることができる。すなわち、システムは、セルサイズターゲット、UL内の利用可能な隣接サブフレーム、およびUL内の利用可能な隣接サブフレームに収まるシンボルグループの数に基づいてM、N、およびOが選択されるように、長さMを有するCP、長さNを有するシンボル、および長さOを有するGPを構成することができる。
NPRACHプリアンブル繰り返し単位における周波数ホッピングのために：
・1トーンホッピングは、最初の二つの背中合わせのシンボルグループに適用される
・6トーンホッピングは、第二の二つの背中合わせのシンボルグループに適用される
・セル固有疑似ランダムホッピングは、非連続の第二のと第三のシンボルグループとの間で適用される。
図12の下部に示されるc）およびd）に基づいて、NPRACH繰り返し単位内の確定的ホッピングパターンの設計は、以下の通りである：
Figure 2020533836
表1：TDDにおけるNPRACHのための確定的ホッピングパターン、第二と第三のシンボルグループの間のホッピングなし、上記を適用する：
Figure 2020533836
表2：TDDにおけるNPRACHのためのサブキャリアごとの確定的ホッピングパターン、第二のシンボルグループと第三のシンボルグループとの間のホッピングなし
Figure 2020533836
表3：TDDにおけるNPRACHのための確定的ホッピングパターン、第二のシンボルグループと第三のシンボルグループとの間の可変ホッピング
ここで、Xの値は構成可能であり、以下の設定における値の中から選択される: X = {0、1、2、3、4、5｝。
たとえば、X = 1 の場合など、上記を適用する：
Figure 2020533836
表4：TDDにおけるNPRACHのための確定的ホッピングパターン
第二と第三のシンボルグループとの間の一つのサブキャリアホッピング：
X = 4の場合の別の例：
Figure 2020533836
表5：TDDにおけるNPRACHのための確定的ホッピングパターン、
第二と第三のシンボルグループの間の四つのサブキャリアホッピング
さらに、繰り返し単位にわたる周波数ホッピングのために、セル固有の疑似ランダムホッピングが適用される。
NPRACHおよびNPUSCHの共存に関して、表6〜表12は、NPRACHおよびNPUSCH (FDDのために利用可能にされたマルチトーンを再使用する）が、未使用のリソースを有することなく、すべてのLTE TDD構成においてどのように共存することができるかについての例を示す。
表から、TDDにおけるNPRACH送信は、リリース13 NB-IoT FDDサブキャリア間隔（3．75 KHz）に準拠して本発明で説明される通りであり、TDD構成に応じて、異なるNPRACHフォーマットが、アップリンクにおける利用可能なリソースに一致するために使用されることに留意されたい。
TDD 構成 ＃0
Figure 2020533836
表6：レガシーサブキャリア割り当て（すなわち、3個および6個のサブキャリア）によるTDD構成＃0上でのNPRACHおよびNPUSCHの共存
キー：
1st,2nd,3rd,4th：フォーマット 2: NPRACHプリアンブル繰り返し部（45KHz）は四つのシンボルグループで構成される。
a b c e: 4ms にわたる 3つのサブキャリア（45 KHz）
d：2msにわたる6個のサブキャリア（90KHz）
TDD構成＃1
Figure 2020533836
表7：レガシーサブキャリア割り当て（すなわち、3個および6個のサブキャリア）によるTDD構成＃1上でのNPRACHおよびNPUSCHの共存
1st,2nd,3rd,4th： フォーマット 1: NPRACH プリアンブル繰り返しユニット（45KHz）は、4 つのシンボルグループで構成されている。
a b: 2msにわたる6個の サブキャリア（90 KHz）
c d: 4ms にわたる 3個のサブキャリア（45 KHz）
TDD 構成 ＃2
Figure 2020533836
表8：レガシーサブキャリア割り当て（すなわち、3個および6個のサブキャリア）によるTDD構成＃2上でのNPRACHおよびNPUSCHの共存：
1st,2nd,3rd,4th：フォーマット 0: NPRACHプリアンブル繰り返し部（45KHz）は、四つのシンボルグループで構成される。
a：2msにわたる６個のサブキャリア（90KHz）
b：4msにわたる3個のサブキャリア（45KHz）
TDD 構成 ＃3
Figure 2020533836
表9：レガシーサブキャリア割り当て（すなわち、3個および6個のサブキャリア）によるTDD構成＃3上でのNPRACHおよびNPUSCHの共存：
1st,2nd,3rd,4th：フォーマット 2: NPRACHプリアンブル繰り返し部（45KHz）は四つのシンボルグループで構成される。
a b c e: 4ms にわたる 3個のサブキャリア（45 KHz）
d： 2msにわたる6個のサブキャリア（90KHz）
TDD 構成 ＃4
Figure 2020533836
表10：レガシーサブキャリア割り当て（すなわち、3個および6個のサブキャリア）によるTDD構成＃4上でのNPRACHおよびNPUSCHの共存：
1st,2nd,3rd,4th：フォーマット 1: NPRACHプリアンブル繰り返し単位（45KHz）は、4シンボルグループで構成される。
a b: 2msにわたる6個の サブキャリア（90 KHz）
d：4msにわたる3個のサブキャリア（45KHz）
TDD 構成 ＃5
Figure 2020533836
表11：レガシーサブキャリア割り当て（すなわち、3個および6個のサブキャリア）によるTDD構成＃5上でのNPRACHおよびNPUSCHの共存：
1st,2nd,3rd,4th：フォーマット 0: NPRACHプリアンブル繰り返し単位（45KHz）は、4シンボルグループで構成される。
a：2msにわたる6個のサブキャリア（90KHz）
b：4msにわたる3個のサブキャリア（45KHz）
TDD 構成 ＃6
Figure 2020533836
表12：レガシーサブキャリア割り当て（すなわち、3個および6個のサブキャリア）によるTDD構成＃6上でのNPRACHおよびNPUSCHの共存：
1st,2nd,3rd,4th：フォーマット2: NPRACHプリアンブル繰り返し単位（45KHz）は、4シンボルグループで構成される。
a b c e: 4ms にわたる 3個のサブキャリア（45 KHz）
d：2msにわたる6個のサブキャリア（90KHz）
表6−表12から、NPRACH とNPUSCH が同時に送信されている場合、3 つのサブキャリで構成されるマルチトーンNB−IoT トランジション、または3個と6個のサブキャリヤの両方の組み合わせが、使用されていないリソースマッピングを実行するためのLTE TDD 設定全体で使用できることがわかる。
本明細書で開示される任意の適切なステップ、方法、特徴、機能、または利益は、一つまたは複数の機能ユニット、または一つまたは複数の仮想装置のモジュールを介して実行され得る。各仮想装置は、いくつかのこれらの機能ユニットを備えることができる。これらの機能ユニットは、一つまたは複数のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含むことができるプロセッシング回路、ならびにデジタル信号プロセッサ（DSP）、専用デジタル論理などを含むことができる他のデジタルハードウェアを介して実装することができる。プロセッシング回路は、読み出し専用メモリ（ROM）、ランダムアクセスメモリ（RAM）、キャッシュメモリ、フラッシュメモリデバイス、光記憶デバイスなどの一つまたは複数のタイプのメモリを含むことができる、メモリに格納されたプログラムコードを実行するように構成することができる。メモリに格納されたプログラムコードは、一つまたは複数の電気通信および／またはデータ通信プロトコルを実行するためのプログラム命令、ならびに本明細書で説明される技法のうちの一つまたは複数を実行するための命令を含む。いくつかの実装形態では、プロセッシング回路は、それぞれの機能ユニットに、本開示の一つまたは複数の実施形態による対応する機能を実行させるために使用され得る。
一般に、本明細書で使用されるすべての用語は、異なる意味が明確に与えられ、かつ／またはそれが使用される文脈から暗示されない限り、関連する技術分野におけるそれらの通常の意味に従って解釈されるべきである。a／an／the要素、装置、コンポーネント、手段、ステップなどへの言及はすべて、特に明記しない限り、要素、装置、コンポーネント、手段、ステップなどの少なくとも一つのインスタンスを指すものとして開放的に解釈されるべきである。本明細書に開示される任意の方法のステップは、ステップが別のステップの後または前として明示的に記載されていない限り、および／またはステップが別のステップの後または前になければならないことが暗黙的である場合、開示される正確な順序で実行される必要はない。本明細書に開示される実施形態のいずれかの任意の特徴は、適切な場合には、任意の他の実施形態に適用されてもよい。同様に、任意の実施形態の任意の利点は、任意の他の実施形態に適用することができ、その逆も同様である。添付の実施形態の他の目的、特徴、および利点は、説明から明らかになるであろう。
〜部（ユニット）という用語は、電子機器、電気デバイス、および／または電子デバイスの分野において伝統的な意味を有することができ、たとえば、本明細書で説明するような、電気および／または電子回路、デバイス、モジュール、プロセッサ、メモリ、ロジックソリッドステートおよび／またはディスクリートデバイス、それぞれのタスク、手順、計算、出力、および／または表示機能などを実行するためのコンピュータプログラムまたは命令を含むことができる。
本明細書で企図される実施形態のいくつかは、添付の図面を参照してより完全に説明される。しかしながら、他の実施形態は、本明細書に開示される主題の範囲内に含まれる。開示された主題は、本明細書に記載された実施形態のみに限定されると解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、主題の範囲を当業者に伝えるために例として提供される。
もちろん、本発明は、本発明の本質的な特徴から逸脱することなく、本明細書に具体的に記載された方法以外の方法で実施されてもよい。本実施形態は、すべての点で、例示であって限定ではないと見なされるべきであり、添付の特許請求の範囲の意味および同等の範囲内に入るすべての変更は、その中に包含されることが意図される。
本出願は、2018年9月28日に出願された「NPRACH Formats for NP-IoT [sic.] TDD Modeにおける送信のためのNPRACH フォーマット」という名称の米国仮出願第62／564，542号の優先権を主張する。

Claims (40)

  1. 無線デバイスによって実行され、前記無線デバイスから基地局に時分割複信（TDD）でランダムアクセス（RA）プリアンブルを送信する方法であって、前記方法は、
    前記RAプリアンブルを構成するシンボルグループの所定の偶数P個を指定するRAプリアンブルフォーマットを選択することであって、各シンボルグループは、サイクリックプレフィックス（CP）とX個のシンボルとを含む、ことを有し、
    前記P個のシンボルグループは、それぞれが時間的に連続して送信される少なくとも二つのシンボルグループを含む1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、
    少なくとも二つのシンボルグループセットは、前記RAプリアンブルが送信されるいくつかのアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される、方法。
  2. 請求項1に記載の方法であって、シンボルグループセット内のシンボルグループの数Gは2または3である、方法。
  3. 請求項2に記載の方法であって、P = 2Gであり、G個のシンボルグループの各シンボルグループセットの後にガード期間（GP）が続いている、方法。
  4. 請求項3に記載の方法であって、シンボルグループセット内の前記シンボルグループは、隣接するアップリンクサブフレーム上で送信される、方法。
  5. 請求項3に記載の方法であって、第二のシンボルグループセットは、第一のシンボルグループセットからのセル固有の疑似ランダム周波数ホップを用いて送信される、方法。
  6. 先行する請求項のいずれかに記載の方法であって、前記選択されたRAプリアンブルフォーマットに基づいて、所定の回数Nrep NPRACHだけ、RAプリアンブルを送信することをさらに有する、方法。
  7. 先行する請求項のいずれかに記載の方法であって、RAプリアンブルフォーマットを選択することは、RAプリアンブルフォーマットの所定のセットの中からRAプリアンブルフォーマットを選択することを含み、RAプリアンブルフォーマットの各々は、所定のTDD構成においていくつかの隣接するサブフレーム上にマッピング可能である、方法。
  8. 請求項7に記載の方法であって、前記TDD構成は、第三世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）技術仕様（TS）36．211において定義されたロングタームエボリューション(LTE)の TDD構成である、方法。
  9. 請求項8に記載の方法であって、前記所定のセットのRAプリアンブルフォーマットは、
    フォーマット0（G＝2、P＝4、N＝1）、
    フォーマット1（G＝2、P＝4、N＝4）、
    フォーマット2（G＝2、P＝4、N＝4）、
    フォーマット0−a（G＝3、P＝6、N＝1）、
    フォーマット1−a（G＝3、P＝6、N＝2）
    を含む、方法。
  10. 請求項9に記載の方法であって、
    フォーマット0は、LTE TDD構成1、2、3、4、または5にマッピング可能であり、
    フォーマット1は、LTE TDD構成1または4にマッピング可能であり、
    フォーマット2は、LTE TDD構成3にマッピング可能であり、
    フォーマット0-aは、LTE TDD構成1、2、3、4、または5にマッピング可能であり、
    フォーマット1-aは、LTE TDD構成1または4にマッピング可能である、方法。
  11. 無線通信ネットワークにおいて、時分割複信（TDD）でランダムアクセス（RA）プリアンブルを基地局に送信するように構成された無線デバイスであって、
    送受信機と、
    前記送受信機に動作可能に接続され、RAプリアンブルを構成するシンボルグループの所定の偶数P個を指定するRAプリアンブルフォーマットを選択するように適合したプロセッシング回路であって、各シンボルグループは、サイクリックプレフィックス（CP）とX個のシンボルとを含む、プロセッシング回路と、を有し、
    前記P個のシンボルグループは、それぞれが時間的に連続して送信される少なくとも二つのシンボルグループを含む1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、
    少なくとも二つのシンボルグループセットは、前記RAプリアンブルが送信されるいくつかのアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される、無線デバイス。
  12. 請求項11に記載の無線デバイスであって、シンボルグループセット内のシンボルグループの数Gが2または3である、無線デバイス。
  13. 請求項12に記載の無線デバイスであって、P = 2Gであり、G個のシンボルグループのそれぞれのシンボルグループセットの後にガードピリオド（GP）が続く、無線デバイス。
  14. 請求項13に記載の無線デバイスであって、シンボルグループセット内の前記シンボルグループは、隣り合うアップリンクサブフレーム上で送信される、無線デバイス。
  15. 請求項13に記載の無線デバイスであって、第二のシンボルグループセットは、第一シンボルグループセットからのセル固有の疑似ランダム周波数ホップを用いて送信される、無線デバイス。
  16. 請求項11〜15のいずれかに記載の無線デバイスであって、前記選択されたRAプリアンブルフォーマットに基づいて、所定の回数Nrep NPRACHだけ、RAプリアンブルを送信することをさらに含む、無線デバイス。
  17. 請求項11〜16のいずれかに記載の無線デバイスであって、RAプリアンブルフォーマットを選択することは、RAプリアンブルフォーマットの所定のセットの中からRAプリアンブルフォーマットを選択することを含み、RAプリアンブルフォーマットの各々は、所定のTDD構成におけるいくつかの隣り合うサブフレーム上にマッピング可能である、無線デバイス。
  18. 請求項17に記載の無線デバイスであって、前記TDD構成は、第三世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）技術仕様（TS）36．211において定義されたロングタームエボリューション(LTE) TDD構成である、無線デバイス。
  19. 請求項18に記載の無線デバイスであって、前記所定のセットのRAプリアンブルフォーマットは、
    フォーマット0（G＝2、P＝4、N＝1）と、
    フォーマット1（G＝2、P＝4、N＝4）と、
    フォーマット2（G＝2、P＝4、N＝4）と、
    フォーマット0−a（G＝3、P＝6、N＝1）と、
    フォーマット1−a（G＝3、P＝6、N＝2）と
    を含む、無線デバイス。
  20. 請求項19に記載の無線デバイスであって、
    フォーマット0は、LTE TDD構成1、2、3、4、または5にマッピング可能であり、
    フォーマット1は、LTE TDD構成1または4にマッピング可能であり、
    フォーマット2は、LTE TDD構成3にマッピング可能であり、
    フォーマット0-aは、LTE TDD構成1、2、3、4、または5にマッピング可能であり、
    フォーマット1-aは、LTE TDD構成1または4にマッピング可能である、無線デバイス。
  21. 無線通信ネットワークにおいて動作する基地局によって実行され、無線デバイスから時分割複信（TDD）におけるランダムアクセス（RA）プリアンブルを受信する方法であって、前記方法は、
    RAプリアンブルを構成するシンボルグループの所定の偶数P個を指定するRAプリアンブルフォーマットを受信することであって、各シンボルグループは、サイクリックプレフィックス（CP）と、X個のシンボルとを含む、ことを有し、
    前記P個のシンボルグループは、それぞれが時間的に連続して送信される少なくとも二つのシンボルグループを含む1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、
    少なくとも二つのシンボルグループセットは、前記RAプリアンブルが送信される複数のアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される、方法。
  22. 請求項21に記載の方法であって、シンボルグループセット内のシンボルグループの数Gは、2または3である、方法。
  23. 請求項22に記載の方法であって、P = 2Gであり、G個のシンボルグループの各シンボルグループセットの後にガード期間（GP）が続く、方法。
  24. 請求項23に記載の方法であって、シンボルグループセット内の前記シンボルグループは、隣接するアップリンクサブフレーム上で送信される、方法。
  25. 請求項23に記載の方法であって、第二のシンボルグループセットは、第一シンボルグループセットからのセル固有の疑似ランダム周波数ホップを用いて送信される、方法。
  26. 請求項21〜25のいずれかに記載の方法であって、前記選択されたRAプリアンブルフォーマットに基づいて、所定の回数Nrep NPRACHだけ、RAプリアンブルを受信することをさらに含む、方法。
  27. 請求項21〜26のいずれかに記載の方法であって、前記RAプリアンブルフォーマットは、前記無線デバイスによって、所定のTDD構成においていくつかの隣接するサブフレームにそれぞれマッピング可能なRAプリアンブルフォーマットの所定のセットの中から選択される、方法。
  28. 請求項27に記載の方法であって、前記TDD構成は、第三世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）技術仕様（TS）36．211において定義されたロングタームエボリューション(LTE) TDD構成である、方法。
  29. 請求項28に記載の方法であって、前記所定のセットのRAプリアンブルフォーマットは、
    フォーマット0（G＝2、P＝4、N＝1）と、
    フォーマット1（G＝2、P＝4、N＝4）と、
    フォーマット2（G＝2、P＝4、N＝4）と、
    フォーマット0−a（G＝3、P＝6、N＝1）と、
    フォーマット1−a（G＝3、P＝6、N＝2）と
    を含む、方法。
  30. 請求項29に記載の方法であって、
    フォーマット0は、LTE TDD構成1、2、3、4、または5にマッピング可能であり、
    フォーマット1は、LTE TDD構成1または4にマッピング可能であり、
    フォーマット2は、LTE TDD構成3にマッピング可能であり、
    フォーマット0-aは、LTE TDD構成1、2、3、4、または5にマッピング可能であり、
    フォーマット1-aは、LTE TDD構成1または4にマッピング可能である、方法。
  31. 無線デバイスから時分割複信（TDD）におけるランダムアクセス（RA）プリアンブルを受信するように構成された、無線通信ネットワークにおいて動作する基地局であって、
    送受信機と、
    前記送受信機に動作可能に接続され、RAプリアンブルを構成するシンボルグループの所定の偶数P個を指定するRAプリアンブルフォーマットを受信するように適合されたプロセッシング回路であって、各シンボルグループは、サイクリックプレフィックス（CP）とX個のシンボルとを含む、プロセッシング回路と、を有し、
    前記P個のシンボルグループは、それぞれが時間的に連続して送信される少なくとも二つのシンボルグループを含む1個、または2個、または3個の連続するアップリンクサブフレームに適合するシンボルグループセットに分割され、
    少なくとも二つのシンボルグループセットは、RAプリアンブルが送信される複数のアップリンクサブフレームにわたって時間的に非連続的に送信される、基地局。
  32. 請求項31に記載の基地局であって、シンボルグループセット内のシンボルグループの数Gは、2または3である、基地局。
  33. 請求項32に記載の基地局であって、P = 2Gであり、G個のシンボルグループの各シンボルグループセットの後にガード期間（GP）が続く、基地局。
  34. 請求項33に記載の基地局であって、シンボルグループセット内の前記シンボルグループは、隣接するアップリンクサブフレーム上で送信される、基地局。
  35. 請求項33に記載の基地局であって、第二のシンボルグループセットは、第一のシンボルグループセットからのセル固有の疑似ランダム周波数ホップを用いて送信される、基地局。
  36. 請求項31〜35のいずれかに記載の基地局であって、前記選択されたRAプリアンブルフォーマットに基づいて、所定の回数Nrep NPRACHだけ、RAプリアンブルを受信することをさらに含む、基地局。
  37. 請求項31〜36のいずれかに記載の基地局であって、前記RAプリアンブルフォーマットは、それぞれが所定のTDD構成においていくつかの隣接するサブフレームにマッピング可能なRAプリアンブルフォーマットの所定のセットの中から前記無線デバイスによって選択される、基地局。
  38. 請求項37に記載の基地局であって、前記TDD構成は、第三世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）技術仕様（TS）36．211において定義されたロングタームエボリューション(LTE) TDD構成である、基地局。
  39. 請求項38に記載の基地局であって、前記所定のRAプリアンブルフォーマットのセットは、
    フォーマット0（G＝2、P＝4、N＝1）と
    フォーマット1（G＝2、P＝4、N＝4）と、
    フォーマット2（G＝2、P＝4、N＝4）と、
    フォーマット0−a（G＝3、P＝6、N＝1）と、
    フォーマット1−a（G＝3、P＝6、N＝2）と
    を含む、基地局。
  40. 請求項39に記載の基地局であって、
    フォーマット0は、LTE TDD構成1、2、3、4、または5にマッピング可能であり、
    フォーマット1は、LTE TDD構成1または4にマッピング可能であり、
    フォーマット2は、LTE TDD構成3にマッピング可能であり、
    フォーマット0-aは、LTE TDD構成1、2、3、4、または5にマッピング可能であり、
    フォーマット1-aは、LTE TDD構成1または4にマッピング可能である、基地局。
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