JP2021503216A - ランダムアクセスのための方法、デバイス、コンピュータ可読ストレージ、およびキャリア - Google Patents
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Abstract
本開示は、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、UEから無線ネットワークへ送信すること、UEにおいて、ランダムアクセス要求がそのPRACH上で送信された、アップリンク物理リソース設定を示すUEについてのランダムアクセス応答を受信すること、および、UEによって、ランダムアクセス応答における情報に基づいて無線ネットワークにアクセスすることを含む、無線ネットワークへのランダムアクセスをユーザ機器(UE)が実行するための方法を提供する。本開示は、基地局(BS)、対応するデバイス、コンピュータプログラム、およびコンピュータ可読ストレージのための対応する方法も提供する。【選択図】図3
Description
本開示は、一般に無線通信の技術分野に関し、詳細には、ランダムアクセスのための方法、デバイス、コンピュータ可読ストレージ、およびキャリアに関する。
本節は、本開示で説明される技術の様々な実施形態に対する背景を提供することが意図される。本節の説明は遂行可能な概念を含むことができるが、必ずしも、予め考案または遂行されたものとは限らない。したがって、本明細書に別段に規定されていない限り、本節で説明される内容は、本開示の説明および/または特許請求の範囲に対する従来技術ではなく、本節に単に含めることによって従来技術であるべきと認められるものではない。
任意のセルラーシステムについての最も基本的な要件のうちの1つは、ユーザ機器(UE)が、一般にランダムアクセスと呼ばれる、ネットワーク側(たとえば、ネットワークへの接続を確立するようにUEを誘導することが可能な、基地局(BS)、またはLong−Term Evolution(LTE)におけるeノードB(eNB)、または任意の他の適切なBS)への接続セットアップを、初期に要求する可能性である。LTEにおいて、ランダムアクセス手順は、競合ベースまたは無競合のいずれかのアクセスを可能にする、2つの形がある。
競合ベースのランダムアクセス手順では、UEによってプリアンブルグループからプリアンブルがランダムに選択され、結果として、複数のUEが同じプリアンブルを同時に伝送することが可能になり(すなわち、競合が生じ)、後続の競合解消プロセスが必要となる。競合ベースのランダムアクセス手順において利用可能なプリアンブルの総数が少ないほど、競合の可能性が高くなる。
無競合のランダムアクセス手順の場合、ネットワーク側は、専用のプリアンブルをUEに割り振ることによって競合の発生を防止し、結果として無競合のアクセスを生じさせるオプションを有する。この手順は、利用可能なプリアンブルの量が制限されるように制約される。すなわち、無競合のランダムアクセス手順において利用可能なプリアンブルの総数が少ないほど、競合ベースのランダムアクセス手順において利用可能なプリアンブルの総数は多くなり、競合の可能性は低くなる。
第5世代(5G)標準New Radio(NR)の進化は、1GHz未満から100GHzまでの広範な周波数で動作することを目的としている。高周波数では、カバレッジが問題となることが周知である。これを軽減させる1つのやり方は、相対的に高い周波数帯において展開される、NRのためのアップリンクカバレッジの向上によって主に動機付けされる、補助アップリンク(SUL)キャリアの導入である。SULキャリアは、低い周波数領域、たとえばLTE帯域で展開される。このようにして、NR帯域のアップリンクカバレッジは、LTEにおけるアップリンクカバレッジに匹敵可能である。SULキャリアおよびNR UL/DL(ダウンリンク)キャリアは同じセル内にある。この場合、SULキャリアは、むしろ別々のUL設定に属する。UEは2つのUL設定を維持できるが、UEがアクティブを維持できるのは1つのUL設定のみである可能性がある。図1は、NR ULキャリアとSULキャリアとの間のカバレッジ差を示す。NR ULキャリアがカバーするのは、SULキャリアよりも小さなエリアである。
2つのアップリンク物理リソース設定(NR ULおよびSUL)のUEが、競合ベースのランダムアクセス要求について同じプリアンブルを選択した場合、こうしたシナリオに対する競合解消は存在しないため、問題が生じる。衝突するUEのうちの1つのみに対してグラントが与えられると、UEの各々はそれを自分自身に対するグラントであると見なし、エラーが発生することになる。
したがって本開示の目的は、上記の問題に対処すること、または少なくとも部分的に対処することである。
本開示の一実施形態によれば、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、UEから無線ネットワークへ送信すること、UEにおいて、ランダムアクセス要求がそのPRACH上で送信された、アップリンク物理リソース設定を示すUEについてのランダムアクセス応答を受信すること、および、UEによって、ランダムアクセス応答における情報に基づいて無線ネットワークにアクセスすることを含む、無線ネットワークへのランダムアクセスをユーザ機器(UE)が実行するための方法が提供される。
本開示の別の実施形態によれば、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、UEから受信すること、UEについてランダムアクセス応答のパラメータを決定すること、および、ネットワークデバイスによって、プリアンブルがそのPRACH上でUEに送信される、アップリンク物理リソース設定を示すランダムアクセス応答を送信することを含む、1つまたは複数のユーザ機器(UE)の無線ネットワークへのランダムアクセスをネットワークデバイスが制御するための方法が提供される。
本開示の第3の実施形態によれば、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、無線ネットワークへ送信するように設定された、送信構成要素と、ランダムアクセス要求がそのPRACH上で送信された、アップリンク物理リソース設定を示すUEについてのランダムアクセス応答を受信するように設定された、受信構成要素と、UEがランダムアクセス応答における情報に基づいて無線ネットワークにアクセスできるようにするように設定された、アクセス構成要素とを備える、無線ネットワークへのランダムアクセスを実行するための、無線ネットワークにおいて動作可能なユーザ機器(UE)が提供される。
本開示の第4の実施形態によれば、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、UEから受信するように設定された、受信構成要素と、UEについてランダムアクセス応答のパラメータを決定するように設定された、決定構成要素と、ランダムアクセス要求がそのPRACH上でUEに送信された、アップリンク物理リソース設定を示すランダムアクセス応答を送信するように設定された、送信構成要素とを備える、1つまたは複数のユーザ機器(UE)の無線ネットワークへのランダムアクセスを制御するための、無線ネットワークにおいて動作可能なネットワークデバイスが提供される。
本開示の第5の実施形態によれば、データおよび命令を記憶するように適合されたストレージと、本明細書に記載のいずれかの方法のステップを実行するように適合された処理構成要素と、無線ネットワーク内の他のエンティティとデータを通信するように適合されたネットワークインターフェースとを備える、通信デバイスが、無線ネットワーク内に提供される。
本開示の第6の実施形態によれば、コンピューティングデバイスによって実行されるとき、本明細書に記載の複数のいずれかの方法のうちのいずれかの方法をコンピューティングデバイスに実装させる、コンピュータ実行可能命令を記憶する、1つまたは複数のコンピュータ可読ストレージが提供される。
本開示の第7の実施形態によれば、本明細書に記載のいずれかの方法を実行するように適合されたデバイスが提供される。
本開示の第8の実施形態によれば、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されるとき、本明細書に記載の任意の1つの方法に従って少なくとも1つのプロセッサに方法を実施させる命令を含む、コンピュータプログラムが提供される。
本開示の第9の実施形態によれば、第8の実施形態のコンピュータプログラムを含むキャリアが提供され、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ストレージのうちの1つである。
概して、またはシナリオにより、ランダムアクセス要求がそのPRACH上で送信された、アップリンク物理リソース設定を示すランダムアクセス応答の機能と、従来技術を比較すると、プリアンブルの矛盾を含む異なるアップリンク物理リソース設定のUEは、ランダムアクセス応答を正しく解釈することができることになる。
本開示の前述および他の特徴は、添付の図面と関連して下記の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかとなろう。これらの図面は本開示に従ったいくつかの実施形態のみを示しており、したがって、その範囲を限定するものとは見なされないことを理解し、添付の図面を使用して、本開示を追加の特異性および詳細と共に説明する。
本明細書に記載の実施形態を、実施形態が示される添付の図面を参照しながら下記で詳細に説明する。しかしながら本明細書に記載のこれらの実施形態は多くの異なる形で具体化可能であり、本明細書に示される実施形態に限定されるものと解釈するべきではない。図面の要素は、必ずしも互いに関して一定の縮尺ではない。全体を通じて同じ番号は同じ要素を指す。
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのみのものであり、限定することは意図されていない。本明細書で使用する場合、単数形の「a」、「an」、および「the」は、文脈によって明確に示されていない限り、複数形も含むことが意図される。「備える」、「備えている」、「含む」、および/または「含んでいる」という用語は、本明細書で使用される場合、示される特徴、整数、ステップ、動作、要素、および/または構成要素の存在を指定するが、1つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらのグループの存在または追加を排除するものではないことをさらに理解されよう。
特に定義されていない限り、本明細書で使用されるすべての用語(技術および科学用語を含む)は、一般的に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書で使用される用語は、本明細書および関連技術との関連においてそれらの意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであり、本明細書で明示的に定義されない限り、理想化されてまたは過度に形式的な意味で解釈されることはなく、たとえば、「プリアンブル」は、本明細書では「ランダムアクセスプリアンブル」と解釈されるべきであることを、さらに理解されよう。
図1は、本開示の実施形態が採用されるネットワーキング環境を概略的に示す。基地局(BS)が1つだけ示されているが、いかなる一般性も失うことなく、範囲内の無線周波数帯域で動作するユーザ機器(UE)と、それぞれのエアインターフェースを介して通信する、それぞれのセル内に異なる無線カバレッジを提供する任意数のBSが存在可能であることに留意されたい。図1に示されるように、たとえばBS110に関しては、そのセル内の2つのUE、すなわち2つのUE120、AおよびBにサービスを提供している。5G無線ネットワーク内のBSは「gNB」と呼ばれ、5Gアップリンク(New Radioアップリンク(NR UL)とも呼ばれる)キャリアを伴う実線円のエリアと、補助アップリンク(SUL)キャリアを伴うより大きな破線円のエリアの、両方をカバーする。
本開示において、UEは、時には、セルラー無線システムとも呼ばれる無線ネットワーク内の送信器と無線で通信することが可能な、モバイル端末および/または無線端末としても知られる通信デバイスとすることができる。たとえば通信デバイスは、限定されないが、携帯電話、スマートフォン、センサデバイス、メーター、車両、家庭用電化製品、医療用機器、メディアプレーヤ、カメラ、または、限定されないが、テレビ、ラジオ、照明装置、タブレットコンピュータ、ラップトップ、もしくはパーソナルコンピュータ(PC)などの任意のタイプの家庭用電子機器とすることができる。通信デバイスは、無線接続を介して音声および/またはデータを通信することが可能な、ポータブル、ポケット収納可能、ハンドヘルド、コンピュータ内蔵型、または車載型の、モバイルデバイスとすることが可能である。
一例では、SULが設定されているときにUE120がランダムアクセスを実行する場合、RAには2つのオプションがあり得る。RAは、NR ULキャリア上で実行されるか、またはRAはSULキャリア上で実行される。原則として、NR ULキャリアは、UEがNR ULキャリアのカバレッジ内にあるときに使用されるべきであり、カバレッジ内にない場合は、SULキャリアが使用されるべきである。プリアンブル送信のためにどちらのULキャリアが使用されるかに関わらず、ランダムアクセス応答(RAR)はNR DL(ダウンリンク)キャリア上で送信されることになる。UE120は、その送信されたプリアンブルが、gNB 110によって受信されたかどうかを判別する必要がある。LTEにおいて、これは、ランダムアクセスプリアンブル識別子(RAPID)およびランダムアクセス無線ネットワーク一時識別子(RA−RNTI)から判別される。これらが、プリアンブルが送信されたとき、UEおよびPRACHによって送信されたときのプリアンブルに一致する場合、UEは、その送信されたプリアンブルが受信され、それ自体がRAR内で供給されるグラントを使用できるという結論を出す。
図2は、以下の4ステップからなる、LTEにおける従来のランダムアクセス手順を示す。
ステップ1:ランダムアクセスプリアンブル送信(MSG1)
ステップ2:ランダムアクセス応答(MSG2)
ステップ3:レイヤ2/レイヤ3(L2/L3)メッセージ(MSG3)
ステップ4:競合解消メッセージ(MSG4)
ステップ1:ランダムアクセスプリアンブル送信(MSG1)
ステップ2:ランダムアクセス応答(MSG2)
ステップ3:レイヤ2/レイヤ3(L2/L3)メッセージ(MSG3)
ステップ4:競合解消メッセージ(MSG4)
図2に示されているのは、競合ベースのランダムアクセス手順であるが、従来の無競合のランダムアクセス手順は、ステップ4を除いて同様である。
競合ベースのランダムアクセス手順において、ステップ1で、UEは、競合ベースのランダムアクセス手順で使用可能なプリアンブルのうちの1つ、たとえばLTEにおいて64−Ncfと指定されるプリアンブルを選択し、Ncfは、無競合のランダムアクセスについてeNBによって保持されるプリアンブルの数である。競合ベースのランダムアクセス手順において使用可能なプリアンブルは、プリアンブルの選択がMSG3を送信するために必要な送信リソースの量に関する1ビットの情報を担持することができるように、さらにグループAおよびグループBの2つのサブグループに細分化される。ブロードキャストシステム情報は、2つのサブグループの各々(各サブグループは1ビットの情報の1つの値に対応する)にどのプリアンブルが入っているか、ならびに各サブグループの意味を示す。UEは、適切なRACH使用ケースに必要な送信リソースのサイズに対応する1つのサブグループからプリアンブルを選択する。いくつかの使用ケースは、MSG3において送信されるべき数ビットのみを必要とするため、より小さなメッセージサイズを選択することで、不必要なアップリンクリソースの割振りを回避する。
時間周波数スロット内でプリアンブルを検出すると、eNBは、プリアンブルが検出された時間周波数スロットを識別するID、たとえばLTE内のRA−RNTIを決定する。次いでステップ2で、eNBは、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)上で、IDを用いてアドレス指定されたランダムアクセス応答(RAR)を送信する。複数のUEが、同じプリアンブル時間周波数リソース内で同じプリアンブルを選択することによって衝突した場合、複数のUEは各々RARを受信することになる。
RARは、検出されたプリアンブルの識別、すなわちRAPID、UEからの後続のアップリンク送信を同期するためのタイミングアライメント命令、ステップ3メッセージの送信のための初期アップリンクリソースグラント、および、一時的なセル無線ネットワーク一時識別子(C−RNTI)(次のステップ、競合解消の結果として永続的にできる、またはできない場合がある)を搬送する。RARは、RA−RNTIとスクランブルされ、プリアンブルが送信されたPRACHリソースを示す。UEは時間ウィンドウ内でRARを受信することが予想され、時間ウィンドウの開始および終了はeNodeBによって設定され、セル特有のシステム情報の一部としてブロードキャストされる。UEは、設定された時間ウィンドウ内でRARを受信しない場合、送信されるべき別のプリアンブルを再度選択する。
プリアンブルが送信されると、測定ギャップの可能な発生に関わらず、UEは、時間ウィンドウ内で下記に定義されるRA−RNTIによって識別されるRARについて、物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)を監視するものとする。
3GPP仕様36.321−c80のセクション5.1.4、v12.2.1によれば、普通のLTEについてプリアンブルが送信されるPRACHに関連付けられたRA−RNTIは、下記の式に従って計算される。
RA−RNTI=1+t_id+10*f_id (1)
RA−RNTI=1+t_id+10*f_id (1)
上式で、t_idは指定されたPRACHの第1のサブフレームのインデックスであり(0≦t_id<10)、f_idは、周波数ドメインの昇順に、そのサブフレーム内の指定されたPRACHのインデックスである(0≦f_id<6)。
FDD LTEの場合、たとえば、f_idは0として固定される。したがって、RA−RNTIは、UEによるPRACHプリアンブル送信のサブフレームの送信タイミングによって決定される。無線フレーム当たり10のサブフレームが存在する場合、LTE内のRA−RNTIについて10の異なる値のみが存在する。
NRの場合、公式は下記の式に従って、(スロットを示すことが可能な)より大きい数のt_idを可能にすることによって更新される。
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id (2)
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id (2)
上式で、t_idはプリアンブル送信が開始するスロットを指し、Xは無線フレーム当たりのスロットの最大数であり、f_idは、周波数ドメインの昇順に、そのサブフレーム内の指定されたPRACHのインデックスである(0≦f_id<X)。
ステップ3で、UEは、RARによって示されるリソースを使用することによって、レイヤ2/レイヤ3(L2/L3)メッセージをeNBに送信する。このメッセージは、PUSCH上の第1のスケジューリングされたアップリンク送信であり、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)を使用する。これは、RRC接続要求、追跡エリア更新、またはスケジューリング要求などの、実際のランダムアクセス手順メッセージを搬送する。これは、ステップ2でRAR内に割り振られたC−RNTI、および、UEがすでに1つ(RRC_CONNECTED UE)を有する場合はC−RNTI、または(固有)48ビットUE識別のいずれかを含む。ステップ1でプリアンブル衝突が発生する場合、衝突するUEはRARを介して同じ一時C−RNTIを受信することになり、それらのL2/L3メッセージを送信するときに、同じアップリンク時間周波数リソース内でも衝突することになる。この結果、いかなる衝突するUEも復号できないような干渉が生じ、UEは、最大数のHARQ再送に達した後、ランダムアクセス手順を再開する。しかしながら、1つのUEが正常に復号された場合、競合は他のUEに対して解消されないまま残る。続くダウンリンクメッセージ(ステップ4)は、競合の即時解消を可能にする。
ステップ4で、eNBは競合解消メッセージをUEに送信する。このメッセージはPUSCH上の第1のスケジューリングされたアップリンク送信であり、HARQを使用する。これはC−RNTI(MSG3に示された場合)または一時C−RNTIにアドレス指定され、後者の場合、MSG3に含まれるUE識別をエコーする。衝突の後に正常なMSG3の復号が続く場合、HARQフィードバックは、それ自体のUE識別(またはC−RNTI)を検出するUEのみによって送信され、他の衝突するUEは、衝突が存在したことを理解し、HARQフィードバックを送信せず、現在のランダムアクセス手順を即時に出て、別のランダムアクセス手順を開始することができる。
下記の説明において、図2を参照しながら上記で説明したLTEと同様の詳細は考察しない。従来技術に優る新しい点を解明することに注力する。
下記の実施形態は、下記の図面を参照しながら主に5Gネットワークとの関連において説明し、5Gネットワークでは、UEは5Gアップリンク物理リソース設定および5G補助アップリンク物理リソース設定をサポートするが、実施形態は、2つまたはそれ以上のアップリンク物理リソース設定を備える、競合ベースのランダムアクセスが実行可能な任意の無線ネットワークに適用可能であることを理解されよう。
図3は、本開示の実施形態に従った、無線通信システムにおける方法300のシーケンス図を示し、通信システムは、gNB、または、UE120の対応するネットワークへのアクセスを制御する責務を負う任意の他のBSなどの、UE120およびBS110を含む。ここで無線ネットワークは、5Gネットワークまたは任意の他の適切な無線ネットワークとすることができる。
図3に示されるように、方法300はステップS302で始まり、5Gアップリンク物理リソース設定および5G補助アップリンク物理リソース設定のうちの1つを伴うUE120は、ランダムアクセス要求をBS110に送信する。ランダムアクセス要求は、たとえばLTE技術の場合のように、使用可能な事前に定義されたプリアンブルから、たとえばUE120によって選択されたプリアンブルを含む。
時間周波数スロット内でプリアンブルを検出すると、BS110は、ステップS304で、ランダムアクセス応答のためのパラメータ、たとえば時間周波数スロットを識別するRA−RNTIを決定する。従来技術とは異なる、パラメータがどのように決定されるかは、図4を参照しながら詳細に説明する。
ステップS306で、BS110は、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示す、プリアンブルに対応するRARを、UE120に送信する。このステップは、主にそのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示す機能において、図1に示されるMSG2とは異なる。
ステップ308で、UE120は、ランダムアクセス応答内の情報に基づいて無線ネットワークにアクセスする。RARが目標とするUEのアップリンク物理リソース設定の知識を伴うことで、UE120は、プリアンブルの矛盾が発生したときにRARの解釈を誤ることがない。
図4は、本開示の実施形態に従い、UEが無線ネットワークへのランダムアクセスを実行する際に使用する方法400のフローチャートを示す。無線ネットワークは、たとえば図1に示されるような5Gネットワーク、または任意の他の適切な無線ネットワークである。
方法はステップ402で開始され、UE120は、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上の無線ネットワークへ送信し、アップリンク物理リソース設定は、たとえばより高い周波数領域で動作する5Gアップリンク物理リソース設定、および、より低い周波数領域で動作する5G補助アップリンク物理リソース設定のうちの、1つとすることが可能である。
ステップ404で、UEは、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信された、アップリンク物理リソース設定を示す、そのためのランダムアクセス応答を受信する。ランダムアクセス応答がアップリンク物理リソース設定をどのように示すかを、下記で詳細に考察する。
いくつかの実施形態において、アップリンク物理リソース設定は、ランダムアクセス応答内のランダムアクセス無線ネットワーク一時識別(RA−RNTI)のパラメータによって示される。
一例において、RA−RNTIは下記のように計算され、
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id (3)
上式で、t_idは、プリアンブル送信が開始されるスロットのインデックスを指し、f_idはスロット内のPRACHのインデックスを指し、異なるアップリンク物理リソース設定についてのf_idはすべて固有であり、たとえば、すべてのアップリンク物理リソース設定についてのf_idには、5Gアップリンク物理リソース設定については0からnの整数、および5G補助アップリンク物理リソース設定についてはn+1からmの整数の、連番が付けられ、またXは、異なるアップリンク物理リソース設定の無線フレーム当たりの最大スロット数である。
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id (3)
上式で、t_idは、プリアンブル送信が開始されるスロットのインデックスを指し、f_idはスロット内のPRACHのインデックスを指し、異なるアップリンク物理リソース設定についてのf_idはすべて固有であり、たとえば、すべてのアップリンク物理リソース設定についてのf_idには、5Gアップリンク物理リソース設定については0からnの整数、および5G補助アップリンク物理リソース設定についてはn+1からmの整数の、連番が付けられ、またXは、異なるアップリンク物理リソース設定の無線フレーム当たりの最大スロット数である。
別の例において、RA−RNTIは下記のように計算され、
RA−RNTI=1+t_id+max(X1,X2)*f_id+max(X1,X2)*max(Y1,Y2)*C_id (4)
上式で、t_idは、プリアンブルが開始されるスロットのインデックスを指し、f_idはスロット内のPRACHのインデックスを指し、X1は、5Gアップリンク物理リソース設定などの第1のアップリンク物理リソース設定内の無線フレーム当たりのスロットの数であり、X2は、5G補助アップリンク物理リソース設定などの第2のアップリンク物理リソース設定内の無線フレーム当たりのスロット数であり、Y1は、5Gアップリンク物理リソース設定などの第1のアップリンク物理リソース設定内の周波数ドメインにおけるPRACHの数であり、Y2は、5G補助アップリンク物理リソース設定などの第2のアップリンク物理リソース設定内の周波数ドメインにおけるPRACHの数であり、0≦t_id<max(X1,X2)であり、0≦f_id<max(Y1,Y2)であり、また、C_idは、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信された、第1のアップリンク物理リソース設定または第2のアップリンク物理リソース設定のうちのいずれかの、アップリンク物理リソース設定のインデックスである。
RA−RNTI=1+t_id+max(X1,X2)*f_id+max(X1,X2)*max(Y1,Y2)*C_id (4)
上式で、t_idは、プリアンブルが開始されるスロットのインデックスを指し、f_idはスロット内のPRACHのインデックスを指し、X1は、5Gアップリンク物理リソース設定などの第1のアップリンク物理リソース設定内の無線フレーム当たりのスロットの数であり、X2は、5G補助アップリンク物理リソース設定などの第2のアップリンク物理リソース設定内の無線フレーム当たりのスロット数であり、Y1は、5Gアップリンク物理リソース設定などの第1のアップリンク物理リソース設定内の周波数ドメインにおけるPRACHの数であり、Y2は、5G補助アップリンク物理リソース設定などの第2のアップリンク物理リソース設定内の周波数ドメインにおけるPRACHの数であり、0≦t_id<max(X1,X2)であり、0≦f_id<max(Y1,Y2)であり、また、C_idは、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信された、第1のアップリンク物理リソース設定または第2のアップリンク物理リソース設定のうちのいずれかの、アップリンク物理リソース設定のインデックスである。
これによって、異なるアップリンク物理リソース設定のPRACH上のt_idおよびf_idについて、別々の番号付けおよび細分性を可能にする。たとえば、低周波数SULは、無線フレーム当たり10のスロットが存在するとき、0〜9のt_idを有すること、および、高周波数NR ULは、無線フレーム当たり60のスロットが存在するとき、0〜59のt_idを有することができる。また、周波数設定は、異なるアップリンク物理リソース設定について無関係とすることもできる。たとえば、低周波数SULは0〜f1のレンジ内のf_idを有することができ、高周波数NR ULは0〜f2のレンジ内のf_idを有することができる。
UEは、RARによって搬送されたULグラントについてDCIからプリアンブルが確認されたかどうかを理解する。RARを介してMSG3についてスケジューリングされた無線リソースがSULキャリア上に配置される場合、SUL上で送信されるプリアンブルは確認されたものであり、RARを介してスケジューリングされた無線リソースがNR ULキャリア上に配置される場合、NR ULキャリア上で送信されるプリアンブルは確認されたものである。したがって、いくつかの実施形態において、アップリンク物理リソース設定は、RAR内のダウンリンク制御情報(DCI)のパラメータによって示される。これらの実施形態において、RA−RNTIの計算は、前述のレガシー関数(2)に従うことができる。
一例において、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示すインデックスは、DCIに含められる。
別の例において、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を識別する物理リソースブロック(PRB)領域は、たとえばPRBをポイントするDCI内のポインタを介して、DCI内に示される。たとえば、PRB領域0からMは、NR ULキャリア内のPRBにインデックス付けするために割り当てられ、PRB領域M+1からNは、SULキャリア内のPRBにインデックス付けするために割り当てられる。
こうした上記の実施形態において、RA−RNTIは、そのアップリンク物理リソース設定上でプリアンブルが受信されたことを示さない。代わりにこの情報は、MSG3についてのグラントから導出される。その後、当業者であれば、RARが正しいRAPIDおよびRA−RNTIと共に受信されたが、グラントはプリアンブルが送信されたキャリアのためのものではない場合、UEはグラントを無視できることが容易に想像されよう。代わりに、RAR時間ウィンドウが満了したときに、プリアンブルを再送するべきである。
いくつかの実施形態において、ランダムアクセス応答は、それぞれのアップリンク物理リソース設定内でランダムアクセス要求を送信するUEについてランダムアクセスのグラントを示すための、それぞれのアップリンク物理リソース設定専用の、少なくとも2つのグラントフィールドを含み、たとえば、フィールドA内の値が5Gアップリンク物理リソース設定を伴うUEについてのグラントを示す、5Gアップリンク物理リソース設定についてのフィールドA、および、フィールドB内の値が補助アップリンク物理リソース設定を伴うUEについてのグラントを示す、5G補助アップリンク物理リソース設定についてのフィールドBである。これらのフィールドは、ランダムアクセス応答内のRA−RNTIを解釈するためにUEの支援として働く。これらの実施形態において、RA−RNTIの計算は、前述のようなレガシー関数(2)にも従う。
いくつかの実施形態において、競合ベースのランダムアクセスのためのプリアンブルは、他の目的のための既存のグループ分けを除き、それぞれNR ULおよびSUL専用の2つのグループにさらに分割される。たとえば、LTEに定義されたグループA内のプリアンブルは、NR ULのためのグループC1およびSULのためのグループD1にさらに分割される。さらに、LTE内に定義されたグループB内のプリアンブル(あれば)は、NR ULのためのグループC2およびSULのためのグループD2にさらに分割される。その場合、アップリンク物理リソース設定は、C1、C2、D1、またはD2であるようにグループによって示すことができる。それぞれのグループを示す異なるプリアンブルは、セル特有のシステム情報の一部としてブロードキャストすることができる。
ステップ406で、UEは、ランダムアクセス応答内の情報に基づいて無線ネットワークにアクセスする。たとえばUE120は、図2に示されるように、gNBへのMSG3の送信、ならびに後続のランダムアクセス関係処理を続行することができるが、当業者であれば明らかであるため、ここでは詳細に説明しない。
ランダムアクセス応答がアップリンク物理リソース設定をどのように示すかの上記の様々な手法は、主に、2つのアップリンク物理リソース設定である5G SULおよび5G NR ULを参照しながら説明する。当業者であれば、上記の様々な手法が、3つまたはそれ以上のアップリンク物理リソース設定を備える無線システムにも同様に適用可能であることが容易に想像されよう。たとえば、レガシー関数(2)では、f_idはすべてのアップリンク物理リソース設定について異なってもよい。別の例では、関数(3)は下記のように展開可能であり、
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id+X*Y*C_id
上式で、t_idは、プリアンブル送信が開始されるスロットのインデックスを指し、f_idはスロット内のPRACHのインデックスを指し、Xは、異なるアップリンク物理リソース設定の無線フレーム当たりの最大スロット数であり、Yは、異なるアップリンク物理リソース設定の周波数ドメイン内のPRACHの最大数であり、0≦t_id<Xであり、0≦f_id<Yであり、およびC_idは、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信された、アップリンク物理リソース設定のインデックスである。
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id+X*Y*C_id
上式で、t_idは、プリアンブル送信が開始されるスロットのインデックスを指し、f_idはスロット内のPRACHのインデックスを指し、Xは、異なるアップリンク物理リソース設定の無線フレーム当たりの最大スロット数であり、Yは、異なるアップリンク物理リソース設定の周波数ドメイン内のPRACHの最大数であり、0≦t_id<Xであり、0≦f_id<Yであり、およびC_idは、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信された、アップリンク物理リソース設定のインデックスである。
第3の例では、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示すインデックスは、単なる2つより多くのアップリンク物理リソース設定を識別することができる。第4の例では、PRB領域は、各グループがそれぞれのアップリンク物理リソース設定を示す、2つより多くのグループに分割可能である。第5の例では、各RARは、各フィールドがそれぞれのアップリンク物理リソース設定についてのグラントを示す、2つより多くのグラントフィールドを含むことができる。第6の例では、グループAまたはさらにグループB内のランダムアクセスのためのプリアンプルは、他の目的のための既存のグループ分けを除き、それぞれアップリンク物理リソース設定専用の2つより多くのグループにさらに分割される。
図5は、本開示の実施形態に従った、1つまたは複数のユーザ機器のネットワークデバイスへのランダムアクセスを制御するために、BS内で使用される方法500のフローチャートを示す。ここでのネットワークは、5Gネットワークまたは任意の他の適切な無線ネットワークとすることができる。
方法はステップ502で開始され、BS110はUE120から、アップリンク物理リソース設定のPRACH上にプリアンブルを含むランダムアクセス要求を受信し、アップリンク物理リソース設定は、たとえば、より高い周波数領域で動作する5Gアップリンク物理リソース設定、およびより低い周波数領域で動作する5G補助アップリンク物理リソース設定のうちの、1つとすることができる。
ステップ504で、BS110はRARについてのパラメータを決定し、RAR内のパラメータがどのように決定されるかの手法は、図3および図4を参照しながら上記で考察してきたため、ここでは再度繰り返さない。
次いでステップ506で、BS110は、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示す、UEについてのRARをUEに送信する。
図6は、本開示の実施形態に従った、UE120の概略ブロック図である。UE120は、ネットワークへのランダムアクセスを実行するように設定される。ここでのネットワークは、5Gネットワークまたは任意の他の適切な無線ネットワークとすることができる。
本明細書で説明する方法、たとえば方法400の一部の適応によって最も影響を受けるUE120の部分が、破線で囲まれた配置601として示されている。UE120および配置601は、配置601の一部(現在図示されている)として見なすことのできる通信構成要素602を介して、他のエンティティと通信するように、さらに構成可能である。通信構成要素602は、無線通信のための手段を備える。配置601またはUE120は、正規のUE機能を提供する機能構成要素などのさらなる機能604をさらに備えることが可能であり、1つまたは複数のストレージ603をさらに備えることが可能である。
配置601は、たとえば、プロセッサまたはマイクロプロセッサ、および適切なソフトウェア、およびソフトウェアを記憶するためのメモリ、プログラマブル論理デバイス(PLD)または他の電子構成要素、あるいは前述のアクションを実行するように設定され、たとえば図4に示された処理回路のうちの、1つまたは複数によって実装可能である。UE120の配置601は、下記のように実装および/または説明可能である。
図6を参照すると、UE120は、送信構成要素610、受信構成要素620、およびアクセス構成要素630を備えることができる。
送信構成要素610は、たとえば、より高い周波数領域で動作する5Gアップリンク物理リソース設定、およびより低い周波数領域で動作する5G補助アップリンク物理リソース設定のうちの1つとすることが可能な、アップリンク物理リソース設定のPRACH上の無線ネットワークに、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を送信するように設定される。プリアンブルは、図2を参照しながら説明したものとすることができる。
受信構成要素620は、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示す、そのためのランダムアクセス応答を受信するように設定される。ランダムアクセス応答がアップリンク物理リソース設定をどのように示すかは、図4の説明で詳細に考察してきたため、ここでは再度繰り返さない。
アクセス構成要素630は、ネットワークにアクセスするためにランダムアクセス応答によって示されるリソースを使用するように設定される。たとえばアクセス構成要素630は、図2に示されるように、gNBへのMSG3の送信、ならびに後続のランダムアクセス関係処理を続行することができるが、当業者であれば明らかであるため、ここでは詳細に説明しない。
本開示における2つまたはそれ以上の異なるユニットは、論理的または物理的に組み合わせ可能であることに留意されたい。たとえば、受信構成要素610および送信構成要素630を、1つの単一ユニット、たとえばUE120内の送受信器として組み合わせ可能である。
図7は、本開示の実施形態に従った、基地局110の概略ブロック図である。基地局110は、1つまたは複数のユーザ端末の無線ネットワークへのランダムアクセスを制御するように設定される。ここでのネットワークは、5Gネットワークまたは任意の他の適切な無線ネットワークとすることができる。
本明細書で説明する方法、たとえば方法500の一部の適応によって最も影響を受ける基地局110の部分が、破線で囲まれた配置701として示されている。基地局110および配置701は、配置701の一部として見なすことのできる通信構成要素702を介して、他のエンティティと通信するように、さらに設定される。通信構成要素702は、無線通信のための手段を備えており、たとえば有線通信のための手段を備えることができる。配置701または基地局110は、正規の基地局機能を提供する機能構成要素などの、さらなる機能704をさらに備えること、および、1つまたは複数のストレージ703をさらに備えることが可能である。
配置701は、たとえば、プロセッサまたはマイクロプロセッサ、および適切なソフトウェア、およびソフトウェアを記憶するためのメモリ、プログラマブル論理デバイス(PLD)または他の電子構成要素、あるいは前述のアクションを実行するように設定され、たとえば図5に示された処理回路のうちの、1つまたは複数によって実装可能である。基地局110の配置部分は、下記のように実装および/または説明可能である。
図7を参照すると、基地局110は、受信構成要素710、決定構成要素720、および送信構成要素730を含むことができる。
受信構成要素710は、たとえば、より高い周波数領域で動作する5Gアップリンク物理リソース設定、およびより低い周波数領域で動作する5G補助アップリンク物理リソース設定のうちの1つとすることが可能な、アップリンク物理リソース設定のPRACH上のプリアンブルを含むランダムアクセス要求を、UE120から受信するように設定される。プリアンブルは、図2を参照しながら説明したものとすることができる。
決定構成要素720は、ランダムアクセス応答についてのパラメータを決定するように設定される。パラメータをどのように決定するかに関する詳細は、図3および図4を参照しながら詳細に説明してきたため、ここでは再度繰り返さない。
送信構成要素730は、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示す、UE120についてのランダムアクセス応答を送信するように設定される。ランダムアクセス応答がアップリンク物理リソース設定をどのように示すかは、図4の説明において詳細に考察してきたため、ここでは再度繰り返さない。
本開示における2つまたはそれ以上の異なるユニットは、論理的または物理的に組み合わせ可能であることに留意されたい。たとえば、受信構成要素710および送信構成要素730を、1つの単一ユニット、たとえばBS110内の送受信器として組み合わせ可能である。
図8は、UE120またはBS110内で使用可能な配置800の実施形態を概略的に示す。ここで配置800には、たとえばデジタル信号プロセッサ(DSP)を伴う処理構成要素806が含まれる。処理構成要素806は、本明細書で説明する手順の異なるアクションを実行するための、単一のユニットまたは複数のユニットとすることができる。配置800は、他のエンティティから信号を受信するための入力ユニット802、および他のエンティティに信号を提供するための出力ユニット804も備えることができる。入力ユニットおよび出力ユニットは、一体型エンティティとして、あるいは図6または図7の例に示されるように、配置可能である。
さらに、配置800は、不揮発性または揮発性のメモリの形、たとえば電気的消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ(EEPROM)、フラッシュメモリ、およびハードドライブの形の、少なくとも1つのコンピュータプログラム製品808を備える。コンピュータプログラム製品808は、配置800内の処理構成要素806によって実行されるとき、たとえば図3および図4または図5に関連して前述した手順のアクションを、含まれる配置800および/またはBSまたはUEに実行させる、コード/コンピュータ可読命令を含む、コンピュータプログラム810を備える。
コンピュータプログラム810は、コンピュータプログラムモジュール内に構築されるコンピュータプログラムコードとして設定可能である。したがって、例示的実施形態において、UE120内で配置800が使用されるとき、配置800のコンピュータプログラム内のコードは、実行されると、図4を参照しながら説明したステップをプロセッサ806に実行させることになる。
別の例示的実施形態において、BS110内で配置800が使用されるとき、配置800のコンピュータプログラム内のコードは、実行されると、図5を参照しながら説明したステップをプロセッサ806に実行させることになる。
プロセッサ806は、単一のCPU(中央処理ユニット)とすることができるが、2つまたはそれ以上の処理ユニットを備えることもできる。たとえば、プロセッサ806は、汎用マイクロプロセッサ、命令セットプロセッサ、および/または関係チップセットおよび/または、特定用途向け集積回路(ASIC)などの特定用途向けマイクロプロセッサを含むことができる。プロセッサ806は、キャッシング目的のボードメモリを備えることもできる。コンピュータプログラム810は、プロセッサ806に接続されたコンピュータプログラム製品808によって担持可能である。コンピュータプログラム製品は、コンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読媒体を備えることができる。たとえば、コンピュータプログラム製品は、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、またはEEPROMとすることが可能であり、前述のコンピュータプログラムモジュールは、代替実施形態において、UE内のメモリの形の異なるコンピュータプログラム製品上で分散可能である。
概して、またはシナリオにより、ランダムアクセス要求がそのPRACH上で送信された、アップリンク物理リソース設定を示すランダムアクセス応答の機能と、従来技術を比較すると、プリアンブルの矛盾を含む異なるアップリンク物理リソース設定のUEは、ランダムアクセス応答を正しく解釈することができることになる。
本明細書において実施形態を図示および説明してきたが、当業者であれば、本技術の真の範囲を逸脱することなく、様々な変更および修正が実行可能であること、およびそれらの要素について等価物との置換が可能であることを理解されよう。加えて、その中心範囲を逸脱することなく、本明細書における特定の状況および教示に適応するように、多くの修正が実行可能である。したがって、本実施形態は、本技術を実施するために企図された最良のモードとして開示される特定の実施形態に限定されるものではないが、本実施形態は、添付の特許請求の範囲内に入るすべての実施形態を含むものであることが意図される。
本開示は、一般に無線通信の技術分野に関し、詳細には、ランダムアクセスのための方法、デバイス、コンピュータ可読ストレージ、およびキャリアに関する。
本節は、本開示で説明される技術の様々な実施形態に対する背景を提供することが意図される。本節の説明は遂行可能な概念を含むことができるが、必ずしも、予め考案または遂行されたものとは限らない。したがって、本明細書に別段に規定されていない限り、本節で説明される内容は、本開示の説明および/または特許請求の範囲に対する従来技術ではなく、本節に単に含めることによって従来技術であるべきと認められるものではない。
任意のセルラーシステムについての最も基本的な要件のうちの1つは、ユーザ機器(UE)が、一般にランダムアクセスと呼ばれる、ネットワーク側(たとえば、ネットワークへの接続を確立するようにUEを誘導することが可能な、基地局(BS)、またはLong−Term Evolution(LTE)におけるeノードB(eNB)、または任意の他の適切なBS)への接続セットアップを、初期に要求する可能性である。LTEにおいて、ランダムアクセス手順は、競合ベースまたは無競合のいずれかのアクセスを可能にする、2つの形がある。
競合ベースのランダムアクセス手順では、UEによってプリアンブルグループからプリアンブルがランダムに選択され、結果として、複数のUEが同じプリアンブルを同時に伝送することが可能になり(すなわち、競合が生じ)、後続の競合解消プロセスが必要となる。競合ベースのランダムアクセス手順において利用可能なプリアンブルの総数が少ないほど、競合の可能性が高くなる。
無競合のランダムアクセス手順の場合、ネットワーク側は、専用のプリアンブルをUEに割り振ることによって競合の発生を防止し、結果として無競合のアクセスを生じさせるオプションを有する。この手順は、利用可能なプリアンブルの量が制限されるように制約される。すなわち、無競合のランダムアクセス手順において利用可能なプリアンブルの総数が少ないほど、競合ベースのランダムアクセス手順において利用可能なプリアンブルの総数は多くなり、競合の可能性は低くなる。
第5世代(5G)標準New Radio(NR)の進化は、1GHz未満から100GHzまでの広範な周波数で動作することを目的としている。高周波数では、カバレッジが問題となることが周知である。これを軽減させる1つのやり方は、相対的に高い周波数帯において展開される、NRのためのアップリンクカバレッジの向上によって主に動機付けされる、補助アップリンク(SUL)キャリアの導入である。SULキャリアは、低い周波数領域、たとえばLTE帯域で展開される。このようにして、NR帯域のアップリンクカバレッジは、LTEにおけるアップリンクカバレッジに匹敵可能である。SULキャリアおよびNR UL/DL(ダウンリンク)キャリアは同じセル内にある。この場合、SULキャリアは、むしろ別々のUL設定に属する。UEは2つのUL設定を維持できるが、UEがアクティブを維持できるのは1つのUL設定のみである可能性がある。図1は、NR ULキャリアとSULキャリアとの間のカバレッジ差を示す。NR ULキャリアがカバーするのは、SULキャリアよりも小さなエリアである。
2つのアップリンク物理リソース設定(NR ULおよびSUL)のUEが、競合ベースのランダムアクセス要求について同じプリアンブルを選択した場合、こうしたシナリオに対する競合解消は存在しないため、問題が生じる。衝突するUEのうちの1つのみに対してグラントが与えられると、UEの各々はそれを自分自身に対するグラントであると見なし、エラーが発生することになる。
文献US2017/0215207AIは、RA−RNTIがランダムアクセス応答について監視するために使用されるPDCCHを識別するために計算および使用される、ランダムアクセスのための方法に関する。
文献WO2017/065468AIは、ランダムアクセスの間、バックオフ手順を制御するための方法に関する。
したがって本開示の目的は、上記の問題に対処すること、または少なくとも部分的に対処することである。
本開示の一実施形態によれば、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、UEから無線ネットワークへ送信すること、UEにおいて、ランダムアクセス要求がそのPRACH上で送信された、アップリンク物理リソース設定を示すUEについてのランダムアクセス応答を受信すること、および、UEによって、ランダムアクセス応答における情報に基づいて無線ネットワークにアクセスすることを含む、無線ネットワークへのランダムアクセスをユーザ機器(UE)が実行するための方法が提供される。
本開示の別の実施形態によれば、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、UEから受信すること、UEについてランダムアクセス応答のパラメータを決定すること、および、ネットワークデバイスによって、プリアンブルがそのPRACH上でUEに送信される、アップリンク物理リソース設定を示すランダムアクセス応答を送信することを含む、1つまたは複数のユーザ機器(UE)の無線ネットワークへのランダムアクセスをネットワークデバイスが制御するための方法が提供される。
本開示の第3の実施形態によれば、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、無線ネットワークへ送信するように設定された、送信構成要素と、ランダムアクセス要求がそのPRACH上で送信された、アップリンク物理リソース設定を示すUEについてのランダムアクセス応答を受信するように設定された、受信構成要素と、UEがランダムアクセス応答における情報に基づいて無線ネットワークにアクセスできるようにするように設定された、アクセス構成要素とを備える、無線ネットワークへのランダムアクセスを実行するための、無線ネットワークにおいて動作可能なユーザ機器(UE)が提供される。
本開示の第4の実施形態によれば、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、UEから受信するように設定された、受信構成要素と、UEについてランダムアクセス応答のパラメータを決定するように設定された、決定構成要素と、ランダムアクセス要求がそのPRACH上でUEに送信された、アップリンク物理リソース設定を示すランダムアクセス応答を送信するように設定された、送信構成要素とを備える、1つまたは複数のユーザ機器(UE)の無線ネットワークへのランダムアクセスを制御するための、無線ネットワークにおいて動作可能なネットワークデバイスが提供される。
本開示の第5の実施形態によれば、データおよび命令を記憶するように適合されたストレージと、本明細書に記載のいずれかの方法のステップを実行するように適合された処理構成要素と、無線ネットワーク内の他のエンティティとデータを通信するように適合されたネットワークインターフェースとを備える、通信デバイスが、無線ネットワーク内に提供される。
本開示の第6の実施形態によれば、コンピューティングデバイスによって実行されるとき、本明細書に記載の複数のいずれかの方法のうちのいずれかの方法をコンピューティングデバイスに実装させる、コンピュータ実行可能命令を記憶する、1つまたは複数のコンピュータ可読ストレージが提供される。
本開示の第7の実施形態によれば、本明細書に記載のいずれかの方法を実行するように適合されたデバイスが提供される。
本開示の第8の実施形態によれば、少なくとも1つのプロセッサ上で実行されるとき、本明細書に記載の任意の1つの方法に従って少なくとも1つのプロセッサに方法を実施させる命令を含む、コンピュータプログラムが提供される。
本開示の第9の実施形態によれば、第8の実施形態のコンピュータプログラムを含むキャリアが提供され、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ストレージのうちの1つである。
概して、またはシナリオにより、ランダムアクセス要求がそのPRACH上で送信された、アップリンク物理リソース設定を示すランダムアクセス応答の機能と、従来技術を比較すると、プリアンブルの矛盾を含む異なるアップリンク物理リソース設定のUEは、ランダムアクセス応答を正しく解釈することができることになる。
本開示の前述および他の特徴は、添付の図面と関連して下記の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかとなろう。これらの図面は本開示に従ったいくつかの実施形態のみを示しており、したがって、その範囲を限定するものとは見なされないことを理解し、添付の図面を使用して、本開示を追加の特異性および詳細と共に説明する。
本明細書に記載の実施形態を、実施形態が示される添付の図面を参照しながら下記で詳細に説明する。しかしながら本明細書に記載のこれらの実施形態は多くの異なる形で具体化可能であり、本明細書に示される実施形態に限定されるものと解釈するべきではない。図面の要素は、必ずしも互いに関して一定の縮尺ではない。全体を通じて同じ番号は同じ要素を指す。
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのみのものであり、限定することは意図されていない。本明細書で使用する場合、単数形の「a」、「an」、および「the」は、文脈によって明確に示されていない限り、複数形も含むことが意図される。「備える」、「備えている」、「含む」、および/または「含んでいる」という用語は、本明細書で使用される場合、示される特徴、整数、ステップ、動作、要素、および/または構成要素の存在を指定するが、1つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらのグループの存在または追加を排除するものではないことをさらに理解されよう。
特に定義されていない限り、本明細書で使用されるすべての用語(技術および科学用語を含む)は、一般的に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書で使用される用語は、本明細書および関連技術との関連においてそれらの意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであり、本明細書で明示的に定義されない限り、理想化されてまたは過度に形式的な意味で解釈されることはなく、たとえば、「プリアンブル」は、本明細書では「ランダムアクセスプリアンブル」と解釈されるべきであることを、さらに理解されよう。
図1は、本開示の実施形態が採用されるネットワーキング環境を概略的に示す。基地局(BS)が1つだけ示されているが、いかなる一般性も失うことなく、範囲内の無線周波数帯域で動作するユーザ機器(UE)と、それぞれのエアインターフェースを介して通信する、それぞれのセル内に異なる無線カバレッジを提供する任意数のBSが存在可能であることに留意されたい。図1に示されるように、たとえばBS110に関しては、そのセル内の2つのUE、すなわち2つのUE120、AおよびBにサービスを提供している。5G無線ネットワーク内のBSは「gNB」と呼ばれ、5Gアップリンク(New Radioアップリンク(NR UL)とも呼ばれる)キャリアを伴う実線円のエリアと、補助アップリンク(SUL)キャリアを伴うより大きな破線円のエリアの、両方をカバーする。
本開示において、UEは、時には、セルラー無線システムとも呼ばれる無線ネットワーク内の送信器と無線で通信することが可能な、モバイル端末および/または無線端末としても知られる通信デバイスとすることができる。たとえば通信デバイスは、限定されないが、携帯電話、スマートフォン、センサデバイス、メーター、車両、家庭用電化製品、医療用機器、メディアプレーヤ、カメラ、または、限定されないが、テレビ、ラジオ、照明装置、タブレットコンピュータ、ラップトップ、もしくはパーソナルコンピュータ(PC)などの任意のタイプの家庭用電子機器とすることができる。通信デバイスは、無線接続を介して音声および/またはデータを通信することが可能な、ポータブル、ポケット収納可能、ハンドヘルド、コンピュータ内蔵型、または車載型の、モバイルデバイスとすることが可能である。
一例では、SULが設定されているときにUE120がランダムアクセスを実行する場合、RAには2つのオプションがあり得る。RAは、NR ULキャリア上で実行されるか、またはRAはSULキャリア上で実行される。原則として、NR ULキャリアは、UEがNR ULキャリアのカバレッジ内にあるときに使用されるべきであり、カバレッジ内にない場合は、SULキャリアが使用されるべきである。プリアンブル送信のためにどちらのULキャリアが使用されるかに関わらず、ランダムアクセス応答(RAR)はNR DL(ダウンリンク)キャリア上で送信されることになる。UE120は、その送信されたプリアンブルが、gNB 110によって受信されたかどうかを判別する必要がある。LTEにおいて、これは、ランダムアクセスプリアンブル識別子(RAPID)およびランダムアクセス無線ネットワーク一時識別子(RA−RNTI)から判別される。これらが、プリアンブルが送信されたとき、UEおよびPRACHによって送信されたときのプリアンブルに一致する場合、UEは、その送信されたプリアンブルが受信され、それ自体がRAR内で供給されるグラントを使用できるという結論を出す。
図2は、以下の4ステップからなる、LTEにおける従来のランダムアクセス手順を示す。
ステップ1:ランダムアクセスプリアンブル送信(MSG1)
ステップ2:ランダムアクセス応答(MSG2)
ステップ3:レイヤ2/レイヤ3(L2/L3)メッセージ(MSG3)
ステップ4:競合解消メッセージ(MSG4)
ステップ1:ランダムアクセスプリアンブル送信(MSG1)
ステップ2:ランダムアクセス応答(MSG2)
ステップ3:レイヤ2/レイヤ3(L2/L3)メッセージ(MSG3)
ステップ4:競合解消メッセージ(MSG4)
図2に示されているのは、競合ベースのランダムアクセス手順であるが、従来の無競合のランダムアクセス手順は、ステップ4を除いて同様である。
競合ベースのランダムアクセス手順において、ステップ1で、UEは、競合ベースのランダムアクセス手順で使用可能なプリアンブルのうちの1つ、たとえばLTEにおいて64−Ncfと指定されるプリアンブルを選択し、Ncfは、無競合のランダムアクセスについてeNBによって保持されるプリアンブルの数である。競合ベースのランダムアクセス手順において使用可能なプリアンブルは、プリアンブルの選択がMSG3を送信するために必要な送信リソースの量に関する1ビットの情報を担持することができるように、さらにグループAおよびグループBの2つのサブグループに細分化される。ブロードキャストシステム情報は、2つのサブグループの各々(各サブグループは1ビットの情報の1つの値に対応する)にどのプリアンブルが入っているか、ならびに各サブグループの意味を示す。UEは、適切なRACH使用ケースに必要な送信リソースのサイズに対応する1つのサブグループからプリアンブルを選択する。いくつかの使用ケースは、MSG3において送信されるべき数ビットのみを必要とするため、より小さなメッセージサイズを選択することで、不必要なアップリンクリソースの割振りを回避する。
時間周波数スロット内でプリアンブルを検出すると、eNBは、プリアンブルが検出された時間周波数スロットを識別するID、たとえばLTE内のRA−RNTIを決定する。次いでステップ2で、eNBは、物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)上で、IDを用いてアドレス指定されたランダムアクセス応答(RAR)を送信する。複数のUEが、同じプリアンブル時間周波数リソース内で同じプリアンブルを選択することによって衝突した場合、複数のUEは各々RARを受信することになる。
RARは、検出されたプリアンブルの識別、すなわちRAPID、UEからの後続のアップリンク送信を同期するためのタイミングアライメント命令、ステップ3メッセージの送信のための初期アップリンクリソースグラント、および、一時的なセル無線ネットワーク一時識別子(C−RNTI)(次のステップ、競合解消の結果として永続的にできる、またはできない場合がある)を搬送する。RARは、RA−RNTIとスクランブルされ、プリアンブルが送信されたPRACHリソースを示す。UEは時間ウィンドウ内でRARを受信することが予想され、時間ウィンドウの開始および終了はeNodeBによって設定され、セル特有のシステム情報の一部としてブロードキャストされる。UEは、設定された時間ウィンドウ内でRARを受信しない場合、送信されるべき別のプリアンブルを再度選択する。
プリアンブルが送信されると、測定ギャップの可能な発生に関わらず、UEは、時間ウィンドウ内で下記に定義されるRA−RNTIによって識別されるRARについて、物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)を監視するものとする。
3GPP仕様36.321−c80のセクション5.1.4、v12.2.1によれば、普通のLTEについてプリアンブルが送信されるPRACHに関連付けられたRA−RNTIは、下記の式に従って計算される。
RA−RNTI=1+t_id+10*f_id (1)
RA−RNTI=1+t_id+10*f_id (1)
上式で、t_idは指定されたPRACHの第1のサブフレームのインデックスであり(0≦t_id<10)、f_idは、周波数ドメインの昇順に、そのサブフレーム内の指定されたPRACHのインデックスである(0≦f_id<6)。
FDD LTEの場合、たとえば、f_idは0として固定される。したがって、RA−RNTIは、UEによるPRACHプリアンブル送信のサブフレームの送信タイミングによって決定される。無線フレーム当たり10のサブフレームが存在する場合、LTE内のRA−RNTIについて10の異なる値のみが存在する。
NRの場合、公式は下記の式に従って、(スロットを示すことが可能な)より大きい数のt_idを可能にすることによって更新される。
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id (2)
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id (2)
上式で、t_idはプリアンブル送信が開始するスロットを指し、Xは無線フレーム当たりのスロットの最大数であり、f_idは、周波数ドメインの昇順に、そのサブフレーム内の指定されたPRACHのインデックスである(0≦f_id<X)。
ステップ3で、UEは、RARによって示されるリソースを使用することによって、レイヤ2/レイヤ3(L2/L3)メッセージをeNBに送信する。このメッセージは、PUSCH上の第1のスケジューリングされたアップリンク送信であり、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)を使用する。これは、RRC接続要求、追跡エリア更新、またはスケジューリング要求などの、実際のランダムアクセス手順メッセージを搬送する。これは、ステップ2でRAR内に割り振られたC−RNTI、および、UEがすでに1つ(RRC_CONNECTED UE)を有する場合はC−RNTI、または(固有)48ビットUE識別のいずれかを含む。ステップ1でプリアンブル衝突が発生する場合、衝突するUEはRARを介して同じ一時C−RNTIを受信することになり、それらのL2/L3メッセージを送信するときに、同じアップリンク時間周波数リソース内でも衝突することになる。この結果、いかなる衝突するUEも復号できないような干渉が生じ、UEは、最大数のHARQ再送に達した後、ランダムアクセス手順を再開する。しかしながら、1つのUEが正常に復号された場合、競合は他のUEに対して解消されないまま残る。続くダウンリンクメッセージ(ステップ4)は、競合の即時解消を可能にする。
ステップ4で、eNBは競合解消メッセージをUEに送信する。このメッセージはPUSCH上の第1のスケジューリングされたアップリンク送信であり、HARQを使用する。これはC−RNTI(MSG3に示された場合)または一時C−RNTIにアドレス指定され、後者の場合、MSG3に含まれるUE識別をエコーする。衝突の後に正常なMSG3の復号が続く場合、HARQフィードバックは、それ自体のUE識別(またはC−RNTI)を検出するUEのみによって送信され、他の衝突するUEは、衝突が存在したことを理解し、HARQフィードバックを送信せず、現在のランダムアクセス手順を即時に出て、別のランダムアクセス手順を開始することができる。
下記の説明において、図2を参照しながら上記で説明したLTEと同様の詳細は考察しない。従来技術に優る新しい点を解明することに注力する。
下記の実施形態は、下記の図面を参照しながら主に5Gネットワークとの関連において説明し、5Gネットワークでは、UEは5Gアップリンク物理リソース設定および5G補助アップリンク物理リソース設定をサポートするが、実施形態は、2つまたはそれ以上のアップリンク物理リソース設定を備える、競合ベースのランダムアクセスが実行可能な任意の無線ネットワークに適用可能であることを理解されよう。
図3は、本開示の実施形態に従った、無線通信システムにおける方法300のシーケンス図を示し、通信システムは、gNB、または、UE120の対応するネットワークへのアクセスを制御する責務を負う任意の他のBSなどの、UE120およびBS110を含む。ここで無線ネットワークは、5Gネットワークまたは任意の他の適切な無線ネットワークとすることができる。
図3に示されるように、方法300はステップS302で始まり、5Gアップリンク物理リソース設定および5G補助アップリンク物理リソース設定のうちの1つを伴うUE120は、ランダムアクセス要求をBS110に送信する。ランダムアクセス要求は、たとえばLTE技術の場合のように、使用可能な事前に定義されたプリアンブルから、たとえばUE120によって選択されたプリアンブルを含む。
時間周波数スロット内でプリアンブルを検出すると、BS110は、ステップS304で、ランダムアクセス応答のためのパラメータ、たとえば時間周波数スロットを識別するRA−RNTIを決定する。従来技術とは異なる、パラメータがどのように決定されるかは、図4を参照しながら詳細に説明する。
ステップS306で、BS110は、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示す、プリアンブルに対応するRARを、UE120に送信する。このステップは、主にそのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示す機能において、図1に示されるMSG2とは異なる。
ステップ308で、UE120は、ランダムアクセス応答内の情報に基づいて無線ネットワークにアクセスする。RARが目標とするUEのアップリンク物理リソース設定の知識を伴うことで、UE120は、プリアンブルの矛盾が発生したときにRARの解釈を誤ることがない。
図4は、本開示の実施形態に従い、UEが無線ネットワークへのランダムアクセスを実行する際に使用する方法400のフローチャートを示す。無線ネットワークは、たとえば図1に示されるような5Gネットワーク、または任意の他の適切な無線ネットワークである。
方法はステップ402で開始され、UE120は、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上の無線ネットワークへ送信し、アップリンク物理リソース設定は、たとえばより高い周波数領域で動作する5Gアップリンク物理リソース設定、および、より低い周波数領域で動作する5G補助アップリンク物理リソース設定のうちの、1つとすることが可能である。
ステップ404で、UEは、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信された、アップリンク物理リソース設定を示す、そのためのランダムアクセス応答を受信する。ランダムアクセス応答がアップリンク物理リソース設定をどのように示すかを、下記で詳細に考察する。
いくつかの実施形態において、アップリンク物理リソース設定は、ランダムアクセス応答内のランダムアクセス無線ネットワーク一時識別(RA−RNTI)のパラメータによって示される。
一例において、RA−RNTIは下記のように計算され、
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id (3)
上式で、t_idは、プリアンブル送信が開始されるスロットのインデックスを指し、f_idはスロット内のPRACHのインデックスを指し、異なるアップリンク物理リソース設定についてのf_idはすべて固有であり、たとえば、すべてのアップリンク物理リソース設定についてのf_idには、5Gアップリンク物理リソース設定については0からnの整数、および5G補助アップリンク物理リソース設定についてはn+1からmの整数の、連番が付けられ、またXは、異なるアップリンク物理リソース設定の無線フレーム当たりの最大スロット数である。
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id (3)
上式で、t_idは、プリアンブル送信が開始されるスロットのインデックスを指し、f_idはスロット内のPRACHのインデックスを指し、異なるアップリンク物理リソース設定についてのf_idはすべて固有であり、たとえば、すべてのアップリンク物理リソース設定についてのf_idには、5Gアップリンク物理リソース設定については0からnの整数、および5G補助アップリンク物理リソース設定についてはn+1からmの整数の、連番が付けられ、またXは、異なるアップリンク物理リソース設定の無線フレーム当たりの最大スロット数である。
別の例において、RA−RNTIは下記のように計算され、
RA−RNTI=1+t_id+max(X1,X2)*f_id+max(X1,X2)*max(Y1,Y2)*C_id (4)
上式で、t_idは、プリアンブルが開始されるスロットのインデックスを指し、f_idはスロット内のPRACHのインデックスを指し、X1は、5Gアップリンク物理リソース設定などの第1のアップリンク物理リソース設定内の無線フレーム当たりのスロットの数であり、X2は、5G補助アップリンク物理リソース設定などの第2のアップリンク物理リソース設定内の無線フレーム当たりのスロット数であり、Y1は、5Gアップリンク物理リソース設定などの第1のアップリンク物理リソース設定内の周波数ドメインにおけるPRACHの数であり、Y2は、5G補助アップリンク物理リソース設定などの第2のアップリンク物理リソース設定内の周波数ドメインにおけるPRACHの数であり、0≦t_id<max(X1,X2)であり、0≦f_id<max(Y1,Y2)であり、また、C_idは、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信された、第1のアップリンク物理リソース設定または第2のアップリンク物理リソース設定のうちのいずれかの、アップリンク物理リソース設定のインデックスである。
RA−RNTI=1+t_id+max(X1,X2)*f_id+max(X1,X2)*max(Y1,Y2)*C_id (4)
上式で、t_idは、プリアンブルが開始されるスロットのインデックスを指し、f_idはスロット内のPRACHのインデックスを指し、X1は、5Gアップリンク物理リソース設定などの第1のアップリンク物理リソース設定内の無線フレーム当たりのスロットの数であり、X2は、5G補助アップリンク物理リソース設定などの第2のアップリンク物理リソース設定内の無線フレーム当たりのスロット数であり、Y1は、5Gアップリンク物理リソース設定などの第1のアップリンク物理リソース設定内の周波数ドメインにおけるPRACHの数であり、Y2は、5G補助アップリンク物理リソース設定などの第2のアップリンク物理リソース設定内の周波数ドメインにおけるPRACHの数であり、0≦t_id<max(X1,X2)であり、0≦f_id<max(Y1,Y2)であり、また、C_idは、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信された、第1のアップリンク物理リソース設定または第2のアップリンク物理リソース設定のうちのいずれかの、アップリンク物理リソース設定のインデックスである。
これによって、異なるアップリンク物理リソース設定のPRACH上のt_idおよびf_idについて、別々の番号付けおよび細分性を可能にする。たとえば、低周波数SULは、無線フレーム当たり10のスロットが存在するとき、0〜9のt_idを有すること、および、高周波数NR ULは、無線フレーム当たり60のスロットが存在するとき、0〜59のt_idを有することができる。また、周波数設定は、異なるアップリンク物理リソース設定について無関係とすることもできる。たとえば、低周波数SULは0〜f1のレンジ内のf_idを有することができ、高周波数NR ULは0〜f2のレンジ内のf_idを有することができる。
UEは、RARによって搬送されたULグラントについてDCIからプリアンブルが確認されたかどうかを理解する。RARを介してMSG3についてスケジューリングされた無線リソースがSULキャリア上に配置される場合、SUL上で送信されるプリアンブルは確認されたものであり、RARを介してスケジューリングされた無線リソースがNR ULキャリア上に配置される場合、NR ULキャリア上で送信されるプリアンブルは確認されたものである。したがって、いくつかの実施形態において、アップリンク物理リソース設定は、RAR内のダウンリンク制御情報(DCI)のパラメータによって示される。これらの実施形態において、RA−RNTIの計算は、前述のレガシー関数(2)に従うことができる。
一例において、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示すインデックスは、DCIに含められる。
別の例において、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を識別する物理リソースブロック(PRB)領域は、たとえばPRBをポイントするDCI内のポインタを介して、DCI内に示される。たとえば、PRB領域0からMは、NR ULキャリア内のPRBにインデックス付けするために割り当てられ、PRB領域M+1からNは、SULキャリア内のPRBにインデックス付けするために割り当てられる。
こうした上記の実施形態において、RA−RNTIは、そのアップリンク物理リソース設定上でプリアンブルが受信されたことを示さない。代わりにこの情報は、MSG3についてのグラントから導出される。その後、当業者であれば、RARが正しいRAPIDおよびRA−RNTIと共に受信されたが、グラントはプリアンブルが送信されたキャリアのためのものではない場合、UEはグラントを無視できることが容易に想像されよう。代わりに、RAR時間ウィンドウが満了したときに、プリアンブルを再送するべきである。
いくつかの実施形態において、ランダムアクセス応答は、それぞれのアップリンク物理リソース設定内でランダムアクセス要求を送信するUEについてランダムアクセスのグラントを示すための、それぞれのアップリンク物理リソース設定専用の、少なくとも2つのグラントフィールドを含み、たとえば、フィールドA内の値が5Gアップリンク物理リソース設定を伴うUEについてのグラントを示す、5Gアップリンク物理リソース設定についてのフィールドA、および、フィールドB内の値が補助アップリンク物理リソース設定を伴うUEについてのグラントを示す、5G補助アップリンク物理リソース設定についてのフィールドBである。これらのフィールドは、ランダムアクセス応答内のRA−RNTIを解釈するためにUEの支援として働く。これらの実施形態において、RA−RNTIの計算は、前述のようなレガシー関数(2)にも従う。
いくつかの実施形態において、競合ベースのランダムアクセスのためのプリアンブルは、他の目的のための既存のグループ分けを除き、それぞれNR ULおよびSUL専用の2つのグループにさらに分割される。たとえば、LTEに定義されたグループA内のプリアンブルは、NR ULのためのグループC1およびSULのためのグループD1にさらに分割される。さらに、LTE内に定義されたグループB内のプリアンブル(あれば)は、NR ULのためのグループC2およびSULのためのグループD2にさらに分割される。その場合、アップリンク物理リソース設定は、C1、C2、D1、またはD2であるようにグループによって示すことができる。それぞれのグループを示す異なるプリアンブルは、セル特有のシステム情報の一部としてブロードキャストすることができる。
ステップ406で、UEは、ランダムアクセス応答内の情報に基づいて無線ネットワークにアクセスする。たとえばUE120は、図2に示されるように、gNBへのMSG3の送信、ならびに後続のランダムアクセス関係処理を続行することができるが、当業者であれば明らかであるため、ここでは詳細に説明しない。
ランダムアクセス応答がアップリンク物理リソース設定をどのように示すかの上記の様々な手法は、主に、2つのアップリンク物理リソース設定である5G SULおよび5G NR ULを参照しながら説明する。当業者であれば、上記の様々な手法が、3つまたはそれ以上のアップリンク物理リソース設定を備える無線システムにも同様に適用可能であることが容易に想像されよう。たとえば、レガシー関数(2)では、f_idはすべてのアップリンク物理リソース設定について異なってもよい。別の例では、関数(3)は下記のように展開可能であり、
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id+X*Y*C_id
上式で、t_idは、プリアンブル送信が開始されるスロットのインデックスを指し、f_idはスロット内のPRACHのインデックスを指し、Xは、異なるアップリンク物理リソース設定の無線フレーム当たりの最大スロット数であり、Yは、異なるアップリンク物理リソース設定の周波数ドメイン内のPRACHの最大数であり、0≦t_id<Xであり、0≦f_id<Yであり、およびC_idは、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信された、アップリンク物理リソース設定のインデックスである。
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id+X*Y*C_id
上式で、t_idは、プリアンブル送信が開始されるスロットのインデックスを指し、f_idはスロット内のPRACHのインデックスを指し、Xは、異なるアップリンク物理リソース設定の無線フレーム当たりの最大スロット数であり、Yは、異なるアップリンク物理リソース設定の周波数ドメイン内のPRACHの最大数であり、0≦t_id<Xであり、0≦f_id<Yであり、およびC_idは、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信された、アップリンク物理リソース設定のインデックスである。
第3の例では、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示すインデックスは、単なる2つより多くのアップリンク物理リソース設定を識別することができる。第4の例では、PRB領域は、各グループがそれぞれのアップリンク物理リソース設定を示す、2つより多くのグループに分割可能である。第5の例では、各RARは、各フィールドがそれぞれのアップリンク物理リソース設定についてのグラントを示す、2つより多くのグラントフィールドを含むことができる。第6の例では、グループAまたはさらにグループB内のランダムアクセスのためのプリアンプルは、他の目的のための既存のグループ分けを除き、それぞれアップリンク物理リソース設定専用の2つより多くのグループにさらに分割される。
図5は、本開示の実施形態に従った、1つまたは複数のユーザ機器のネットワークデバイスへのランダムアクセスを制御するために、BS内で使用される方法500のフローチャートを示す。ここでのネットワークは、5Gネットワークまたは任意の他の適切な無線ネットワークとすることができる。
方法はステップ502で開始され、BS110はUE120から、アップリンク物理リソース設定のPRACH上にプリアンブルを含むランダムアクセス要求を受信し、アップリンク物理リソース設定は、たとえば、より高い周波数領域で動作する5Gアップリンク物理リソース設定、およびより低い周波数領域で動作する5G補助アップリンク物理リソース設定のうちの、1つとすることができる。
ステップ504で、BS110はRARについてのパラメータを決定し、RAR内のパラメータがどのように決定されるかの手法は、図3および図4を参照しながら上記で考察してきたため、ここでは再度繰り返さない。
次いでステップ506で、BS110は、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示す、UEについてのRARをUEに送信する。
図6は、本開示の実施形態に従った、UE120の概略ブロック図である。UE120は、ネットワークへのランダムアクセスを実行するように設定される。ここでのネットワークは、5Gネットワークまたは任意の他の適切な無線ネットワークとすることができる。
本明細書で説明する方法、たとえば方法400の一部の適応によって最も影響を受けるUE120の部分が、破線で囲まれた配置601として示されている。UE120および配置601は、配置601の一部(現在図示されている)として見なすことのできる通信構成要素602を介して、他のエンティティと通信するように、さらに構成可能である。通信構成要素602は、無線通信のための手段を備える。配置601またはUE120は、正規のUE機能を提供する機能構成要素などのさらなる機能604をさらに備えることが可能であり、1つまたは複数のストレージ603をさらに備えることが可能である。
配置601は、たとえば、プロセッサまたはマイクロプロセッサ、および適切なソフトウェア、およびソフトウェアを記憶するためのメモリ、プログラマブル論理デバイス(PLD)または他の電子構成要素、あるいは前述のアクションを実行するように設定され、たとえば図4に示された処理回路のうちの、1つまたは複数によって実装可能である。UE120の配置601は、下記のように実装および/または説明可能である。
図6を参照すると、UE120は、送信構成要素610、受信構成要素620、およびアクセス構成要素630を備えることができる。
送信構成要素610は、たとえば、より高い周波数領域で動作する5Gアップリンク物理リソース設定、およびより低い周波数領域で動作する5G補助アップリンク物理リソース設定のうちの1つとすることが可能な、アップリンク物理リソース設定のPRACH上の無線ネットワークに、プリアンブルを含むランダムアクセス要求を送信するように設定される。プリアンブルは、図2を参照しながら説明したものとすることができる。
受信構成要素620は、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示す、そのためのランダムアクセス応答を受信するように設定される。ランダムアクセス応答がアップリンク物理リソース設定をどのように示すかは、図4の説明で詳細に考察してきたため、ここでは再度繰り返さない。
アクセス構成要素630は、ネットワークにアクセスするためにランダムアクセス応答によって示されるリソースを使用するように設定される。たとえばアクセス構成要素630は、図2に示されるように、gNBへのMSG3の送信、ならびに後続のランダムアクセス関係処理を続行することができるが、当業者であれば明らかであるため、ここでは詳細に説明しない。
本開示における2つまたはそれ以上の異なるユニットは、論理的または物理的に組み合わせ可能であることに留意されたい。たとえば、受信構成要素610および送信構成要素630を、1つの単一ユニット、たとえばUE120内の送受信器として組み合わせ可能である。
図7は、本開示の実施形態に従った、基地局110の概略ブロック図である。基地局110は、1つまたは複数のユーザ端末の無線ネットワークへのランダムアクセスを制御するように設定される。ここでのネットワークは、5Gネットワークまたは任意の他の適切な無線ネットワークとすることができる。
本明細書で説明する方法、たとえば方法500の一部の適応によって最も影響を受ける基地局110の部分が、破線で囲まれた配置701として示されている。基地局110および配置701は、配置701の一部として見なすことのできる通信構成要素702を介して、他のエンティティと通信するように、さらに設定される。通信構成要素702は、無線通信のための手段を備えており、たとえば有線通信のための手段を備えることができる。配置701または基地局110は、正規の基地局機能を提供する機能構成要素などの、さらなる機能704をさらに備えること、および、1つまたは複数のストレージ703をさらに備えることが可能である。
配置701は、たとえば、プロセッサまたはマイクロプロセッサ、および適切なソフトウェア、およびソフトウェアを記憶するためのメモリ、プログラマブル論理デバイス(PLD)または他の電子構成要素、あるいは前述のアクションを実行するように設定され、たとえば図5に示された処理回路のうちの、1つまたは複数によって実装可能である。基地局110の配置部分は、下記のように実装および/または説明可能である。
図7を参照すると、基地局110は、受信構成要素710、決定構成要素720、および送信構成要素730を含むことができる。
受信構成要素710は、たとえば、より高い周波数領域で動作する5Gアップリンク物理リソース設定、およびより低い周波数領域で動作する5G補助アップリンク物理リソース設定のうちの1つとすることが可能な、アップリンク物理リソース設定のPRACH上のプリアンブルを含むランダムアクセス要求を、UE120から受信するように設定される。プリアンブルは、図2を参照しながら説明したものとすることができる。
決定構成要素720は、ランダムアクセス応答についてのパラメータを決定するように設定される。パラメータをどのように決定するかに関する詳細は、図3および図4を参照しながら詳細に説明してきたため、ここでは再度繰り返さない。
送信構成要素730は、そのPRACH上でランダムアクセス要求が送信されたアップリンク物理リソース設定を示す、UE120についてのランダムアクセス応答を送信するように設定される。ランダムアクセス応答がアップリンク物理リソース設定をどのように示すかは、図4の説明において詳細に考察してきたため、ここでは再度繰り返さない。
本開示における2つまたはそれ以上の異なるユニットは、論理的または物理的に組み合わせ可能であることに留意されたい。たとえば、受信構成要素710および送信構成要素730を、1つの単一ユニット、たとえばBS110内の送受信器として組み合わせ可能である。
図8は、UE120またはBS110内で使用可能な配置800の実施形態を概略的に示す。ここで配置800には、たとえばデジタル信号プロセッサ(DSP)を伴う処理構成要素806が含まれる。処理構成要素806は、本明細書で説明する手順の異なるアクションを実行するための、単一のユニットまたは複数のユニットとすることができる。配置800は、他のエンティティから信号を受信するための入力ユニット802、および他のエンティティに信号を提供するための出力ユニット804も備えることができる。入力ユニットおよび出力ユニットは、一体型エンティティとして、あるいは図6または図7の例に示されるように、配置可能である。
さらに、配置800は、不揮発性または揮発性のメモリの形、たとえば電気的消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ(EEPROM)、フラッシュメモリ、およびハードドライブの形の、少なくとも1つのコンピュータプログラム製品808を備える。コンピュータプログラム製品808は、配置800内の処理構成要素806によって実行されるとき、たとえば図3および図4または図5に関連して前述した手順のアクションを、含まれる配置800および/またはBSまたはUEに実行させる、コード/コンピュータ可読命令を含む、コンピュータプログラム810を備える。
コンピュータプログラム810は、コンピュータプログラムモジュール内に構築されるコンピュータプログラムコードとして設定可能である。したがって、例示的実施形態において、UE120内で配置800が使用されるとき、配置800のコンピュータプログラム内のコードは、実行されると、図4を参照しながら説明したステップをプロセッサ806に実行させることになる。
別の例示的実施形態において、BS110内で配置800が使用されるとき、配置800のコンピュータプログラム内のコードは、実行されると、図5を参照しながら説明したステップをプロセッサ806に実行させることになる。
プロセッサ806は、単一のCPU(中央処理ユニット)とすることができるが、2つまたはそれ以上の処理ユニットを備えることもできる。たとえば、プロセッサ806は、汎用マイクロプロセッサ、命令セットプロセッサ、および/または関係チップセットおよび/または、特定用途向け集積回路(ASIC)などの特定用途向けマイクロプロセッサを含むことができる。プロセッサ806は、キャッシング目的のボードメモリを備えることもできる。コンピュータプログラム810は、プロセッサ806に接続されたコンピュータプログラム製品808によって担持可能である。コンピュータプログラム製品は、コンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読媒体を備えることができる。たとえば、コンピュータプログラム製品は、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、またはEEPROMとすることが可能であり、前述のコンピュータプログラムモジュールは、代替実施形態において、UE内のメモリの形の異なるコンピュータプログラム製品上で分散可能である。
概して、またはシナリオにより、ランダムアクセス要求がそのPRACH上で送信された、アップリンク物理リソース設定を示すランダムアクセス応答の機能と、従来技術を比較すると、プリアンブルの矛盾を含む異なるアップリンク物理リソース設定のUEは、ランダムアクセス応答を正しく解釈することができることになる。
本明細書において実施形態を図示および説明してきたが、当業者であれば、本技術の真の範囲を逸脱することなく、様々な変更および修正が実行可能であること、およびそれらの要素について等価物との置換が可能であることを理解されよう。加えて、その中心範囲を逸脱することなく、本明細書における特定の状況および教示に適応するように、多くの修正が実行可能である。したがって、本実施形態は、本技術を実施するために企図された最良のモードとして開示される特定の実施形態に限定されるものではないが、本実施形態は、添付の特許請求の範囲内に入るすべての実施形態を含むものであることが意図される。
Claims (33)
- 無線ネットワークへのランダムアクセスをユーザ機器(120)(UE)が実行するための方法であって、
プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、前記UE(120)から前記無線ネットワークへ送信すること(402)、
前記UE(120)において、前記ランダムアクセス要求がそのPRACH上で送信された、前記アップリンク物理リソース設定を示す前記UE(120)についてのランダムアクセス応答を受信すること(404)、および、
前記UE(120)によって、前記ランダムアクセス応答における情報に基づいて前記無線ネットワークにアクセスすること(406)、
を含む、方法。 - 前記アップリンク物理リソース設定は、前記ランダムアクセス応答内のランダムアクセス無線ネットワーク一時識別(RA−RNTI)のパラメータによって示される、請求項1に記載の方法。
- 前記RA−RNTIは、前記アップリンク物理リソース設定のインデックスとの関連なしに計算される、請求項2に記載の方法。
- 前記RA−RNTIは、下記のように計算され、
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id、
上式で、t_idは、前記プリアンブル送信が開始されるスロットのインデックスを指し、f_idは前記スロット内の前記PRACHのインデックスを指し、異なるアップリンク物理リソース設定についてのf_idはすべて固有であり、またXは、異なるアップリンク物理リソース設定の無線フレーム当たりの最大スロット数である、
請求項2または3に記載の方法。 - 前記f_idはすべて連番が付けられる、請求項4に記載の方法。
- 前記RA−RNTIは、前記アップリンク物理リソース設定のインデックスの関数として計算される、請求項2に記載の方法。
- 前記RA−RNTIは、下記のように計算され、
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id+X*Y*C_id、
上式で、t_idは、前記プリアンブル送信が開始されるスロットのインデックスを指し、f_idは前記スロット内の前記PRACHのインデックスを指し、Xは、異なるアップリンク物理リソース設定の無線フレーム当たりの最大スロット数であり、Yは、異なるアップリンク物理リソース設定の周波数ドメイン内のPRACHの最大数であり、0≦t_id<Xであり、0≦f_id<Yであり、およびC_idは、そのPRACH上で前記ランダムアクセス要求が送信された、前記アップリンク物理リソース設定の前記インデックスである、
請求項2または6に記載の方法。 - 前記アップリンク物理リソース設定は、ダウンリンク制御情報(DCI)内のパラメータによって示される、請求項1に記載の方法。
- 前記パラメータは、前記アップリンク物理リソース設定を示すインデックスである、請求項8に記載の方法。
- 前記アップリンク物理リソース設定は、前記DCI内に示される前記アップリンク物理リソース設定専用の物理リソースブロック(PRB)領域によって識別される、請求項8に記載の方法。
- 前記ランダムアクセス応答は、それぞれのアップリンク物理リソース設定のPRACH上でランダムアクセス要求を送信する前記UE(120)についてランダムアクセスのグラントを示すための、前記それぞれのアップリンク物理リソース設定専用の別々のグラントフィールドを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記アップリンク物理リソース設定は、競合ベースのプリアンブルのそれぞれのグループ分けを介して示される、請求項1に記載の方法。
- 前記アップリンク物理リソース設定は、少なくとも5Gアップリンク物理リソース設定および補助アップリンク物理リソース設定のうちの1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 1つまたは複数のユーザ機器(UE)の無線ネットワークへのランダムアクセスをネットワークデバイス(110)が制御するための方法であって、
プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、前記UE(120)から受信すること(502)、
前記UE(120)についてランダムアクセス応答のパラメータを決定すること(504)、および、
前記ネットワークデバイス(110)によって、そのPRACH上で前記ランダムアクセス要求が前記UE(120)に送信された、前記アップリンク物理リソース設定を示す前記ランダムアクセス応答を送信すること(506)、
を含む、方法。 - 前記アップリンク物理リソース設定は、前記ランダムアクセス応答内のランダムアクセス無線ネットワーク一時識別(RA−RNTI)のパラメータによって示される、請求項14に記載の方法。
- 前記RA−RNTIは、前記アップリンク物理リソース設定のインデックスとの関連なしに計算される、請求項15に記載の方法。
- 前記RA−RNTIは、下記のように計算され、
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id、
上式で、t_idは、前記プリアンブル送信が開始されるスロットのインデックスを指し、f_idは前記スロット内の前記PRACHのインデックスを指し、異なるアップリンク物理リソース設定についてのf_idはすべて固有であり、またXは、異なるアップリンク物理リソース設定の無線フレーム当たりの最大スロット数である、
請求項15または16に記載の方法。 - すべてのアップリンク物理リソース設定についての前記f_idはすべて連番が付けられる、請求項17に記載の方法。
- 前記RA−RNTIは、前記アップリンク物理リソース設定のインデックスの関数として計算される、請求項15に記載の方法。
- 前記RA−RNTIは、下記のように計算され、
RA−RNTI=1+t_id+X*f_id+X*Y*C_id、
上式で、t_idは、前記プリアンブル送信が開始されるスロットのインデックスを指し、f_idは前記スロット内の前記PRACHのインデックスを指し、Xは、異なるアップリンク物理リソース設定の無線フレーム当たりの最大スロット数であり、Yは、異なるアップリンク物理リソース設定の周波数ドメイン内のPRACHの最大数であり、0≦t_id<Xであり、0≦f_id<Yであり、およびC_idは、そのPRACH上で前記ランダムアクセス要求が送信された、前記アップリンク物理リソース設定の前記インデックスである、
請求項15または19に記載の方法。 - 前記アップリンク物理リソース設定は、ダウンリンク制御情報(DCI)内のパラメータによって示される、請求項14に記載の方法。
- 前記パラメータは、前記アップリンク物理リソース設定を示すインデックスである、請求項21に記載の方法。
- 前記アップリンク物理リソース設定は、前記DCI内に示される前記アップリンク物理リソース設定専用の物理リソースブロック(PRB)領域によって識別される、請求項21に記載の方法。
- 前記ランダムアクセス応答は、それぞれのアップリンク物理リソース設定のPRACH上でランダムアクセス要求を送信する前記UE(120)についてランダムアクセスのグラントを示すための、前記それぞれのアップリンク物理リソース設定専用の別々のグラントフィールドを含む、請求項14に記載の方法。
- 前記アップリンク物理リソース設定は、すべての競合ベースのプリアンブルのそれぞれのグループ分けを介して示される、請求項14に記載の方法。
- 前記アップリンク物理リソース設定は、少なくとも5Gアップリンク物理リソース設定および補助アップリンク物理リソース設定のうちの1つを含む、請求項14に記載の方法。
- 無線ネットワークへのランダムアクセスを実行するための、前記無線ネットワークにおいて動作可能なユーザ機器(UE)(120)であって、
プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、前記無線ネットワークへ送信するように設定された、送信構成要素(610)と、
前記ランダムアクセス要求がそのPRACH上で送信された、前記アップリンク物理リソース設定を示す前記UE(120)についてのランダムアクセス応答を受信するように設定された、受信構成要素(620)と、
前記UE(120)が前記ランダムアクセス応答における情報に基づいて前記無線ネットワークにアクセスできるようにするように設定された、アクセス構成要素(630)と、を備える、ユーザ機器(UE)(120)。 - 1つまたは複数のユーザ機器(UE)の無線ネットワークへのランダムアクセスを制御するための、前記無線ネットワークにおいて動作可能なネットワークデバイスであって、
プリアンブルを含むランダムアクセス要求を、アップリンク物理リソース設定の物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)上で、UEから受信するように設定された、受信構成要素(710)と、
前記UE(120)についてランダムアクセス応答のパラメータを決定するように設定された、決定構成要素(720)と、
前記ランダムアクセス要求がそのPRACH上で前記UEに送信された、前記アップリンク物理リソース設定を示す前記ランダムアクセス応答を送信するように設定された、送信構成要素(730)と、
を備える、ネットワークデバイス。 - 無線ネットワーク内の通信デバイスであって、
データおよび命令を記憶するように適合されたストレージ(808)と、
請求項1から26のいずれか一項に記載のステップを実行するように適合された、処理構成要素(806)と、
前記無線ネットワーク内の他のエンティティとデータを通信するように適合された、ネットワークインターフェース(802、804)と、
を備える、通信デバイス。 - コンピューティングデバイスによって実行されるとき、請求項1から26のいずれか一項に記載の方法を前記コンピューティングデバイスに実装させる、コンピュータ実行可能命令を記憶する、1つまたは複数のコンピュータ可読ストレージ(808)。
- 請求項1から26のいずれか一項に記載の方法を実行するように適合された、デバイス(601、701)。
- 少なくとも1つのプロセッサ上で実行されるとき、前記少なくとも1つのプロセッサに請求項1から26のいずれか一項に記載の方法を実施させる命令を含む、コンピュータプログラム(810)。
- 請求項32に記載のコンピュータプログラムを含むキャリア(808)であって、前記キャリアは、電子信号、光信号、無線信号、またはコンピュータ可読ストレージのうちの1つである、キャリア(808)。
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