JP2022548782A - ハンドオーバに関与するユーザ機器および基地局 - Google Patents

Abstract

本開示は、受信機を有するユーザ機器（ＵＥ）に関し、前記ＵＥの受信機は、ソース無線セルのソース基地局から、ターゲット無線セルに対する共通タイミングアドバンス値を受信する。前記ＵＥは、前記ソース無線セルに接続されており、前記ＵＥを前記ソース無線セルから前記ターゲット無線セルにハンドオーバさせるハンドオーバ手順に関与している。また、前記共通タイミングアドバンス値は、前記ソース基地局から前記ハンドオーバ手順の第１のメッセージにおいて受信され、この第１のメッセージは、前記ＵＥからターゲット基地局に第２のメッセージを送信するためのタイミング指示も含む。そして、前記ＵＥのプロセッサは、前記受信された共通タイミングアドバンス値および前記タイミング指示に基づいて、前記ターゲット基地局からのダウンリンク送信に関して前記ターゲット基地局へのアップリンク送信の第１のアップリンクタイミングを決定する。前記ＵＥの送信機は、前記決定されたアップリンクタイミングに基づいて、前記ハンドオーバ手順の前記第２のメッセージを前記ターゲット基地局に送信する。前記プロセッサは、前記ターゲット無線セルにおいてアップリンク送信を実行するために前記ＵＥによって使用される、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルに固有の、ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定する。

Description

本開示は、３ＧＰＰ通信システムなどの通信システムにおける方法、デバイス、および物品を対象とする。

現在、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ：3rd Generation Partnership Project）は、次世代のセルラー技術（第５世代（５Ｇ）とも呼ばれる）の技術仕様に取り組んでいる。

１つの目的は、少なくとも拡張モバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ：enhanced mobile broadband）、超高信頼・低遅延通信（ＵＲＬＬＣ：ultra-reliable low-latency communications）、大規模マシンタイプ通信（ｍＭＴＣ：massive machine type communication）を含む、あらゆる使用シナリオ、要件、および配置シナリオ（例えば、非特許文献１の６節を参照）に対処する、単一の技術的枠組みを提供することである。例えば、ｅＭＢＢの配置シナリオには、屋内のホットスポット、密集都市部、郊外、都市部広域、および高速が含まれ得る。ＵＲＬＬＣの配置シナリオには、産業制御システム、モバイル健康管理（遠隔モニタリング、遠隔診断、および遠隔治療）、車両のリアルタイム制御、スマートグリッドの広域監視・制御システムが含まれ得る。ｍＭＴＣの配置シナリオには、スマートウェアラブルやセンサネットワークなど、遅延の影響が小さいデータ伝送を行う多数の装置を使用するシナリオが含まれ得る。ｅＭＢＢサービスとＵＲＬＬＣサービスは、いずれも極めて広い帯域幅が要求される点で似ているが、ＵＲＬＬＣサービスでは、極めて小さいレイテンシ（待ち時間）（latency）が好ましくは要求される点において異なる。

第２の目的は、前方互換性を達成することである。ロングタームエボリューション（ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ）セルラーシステムへの後方互換性は要求されず、これにより、全く新しいシステムの設計および／または新しい機能の導入が容易になる。

ＴＲ ３８．９１３ ｖｅｒｓｉｏｎ １５．０．０ ３ＧＰＰ ＴＳ ３８．３００ ｖ１５．６．０ ３ＧＰＰ ＴＲ ３８．８０１ ｖ１４．０．０ ３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１ ｖ１５．６．０ ＴＳ ２３．５０１ ｖ１６．１．０ ３ＧＰＰ ＴＳ ３８．３２１ ｖ１５．６．０ ＴＳ ３８．２１３ ｖｅｒｓｉｏｎ １５．６．０ ＴＲ ３８．８２１ ｖ０．３．０ ＴＳ ３８．４０１ ３ＧＰＰ規格ＴＳ ３８．３３１ ｖｅｒｓｉｏｎ １５．６．０

１つの非限定的かつ例示的な実施形態は、ハンドオーバ手順の改善を容易にする手順を提供することを促進する。

一実施形態において、本明細書に開示される技術は、受信機を有するユーザ機器（ＵＥ）を特徴とし、前記ＵＥの受信機は、ソース無線セルのソース基地局から、ターゲット無線セルに対する共通タイミングアドバンス値を受信する。前記ＵＥは、前記ソース無線セルに接続されており、前記ＵＥを前記ソース無線セルから前記ターゲット無線セルにハンドオーバさせるハンドオーバ手順に関与している。また、前記共通タイミングアドバンス値は、前記ソース基地局から前記ハンドオーバ手順の第１のメッセージにおいて受信され、この第１のメッセージは、前記ＵＥから前記ターゲット基地局に第２のメッセージを送信するためのタイミング指示も含む。そして、前記ＵＥのプロセッサは、前記受信された共通タイミングアドバンス値および前記タイミング指示に基づいて、前記ターゲット基地局からのダウンリンク送信に関して前記ターゲット基地局へのアップリンク送信の第１のアップリンクタイミングを決定する。前記ＵＥの送信機は、前記決定されたアップリンクタイミングに基づいて、前記ハンドオーバ手順の前記第２のメッセージを前記ターゲット基地局に送信する。前記プロセッサは、前記ターゲット無線セルにおいてアップリンク送信を実行するために前記ＵＥによって使用される、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルに固有の、ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定する。

なお、一般的な実施形態または具体的な実施形態は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、記憶媒体、またはこれらの任意の選択的な組合せとして、実装され得ることに留意されたい。

開示されている実施形態およびさまざまな実装形態のさらなる恩恵および利点は、本明細書および図面から明らかになるであろう。これらの恩恵および／または利点は、本明細書および図面のさまざま実施形態および特徴によって個別に得ることができる。但し、これらは、このような恩恵および／または利点の１つまたは複数を得るために、すべてを設ける必要はない。

以下、例示的な実施形態について添付の図面を参照してより詳細に説明する。

３ＧＰＰ ＮＲシステムの例示的なアーキテクチャを示す図 ＬＴＥ ｅＮＢ、ｇＮＢ、およびＵＥに対する例示的なユーザおよび制御プレーンアーキテクチャを示す図 ＮＧ－ＲＡＮと５ＧＣの間の機能分割を示す概略図 ＲＲＣ接続セットアップ／再設定手順のシーケンス図 拡張モバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）、大規模マシンタイプ通信（ｍＭＴＣ）、および超高信頼・低遅延通信（ＵＲＬＬＣ）の使用シナリオを示す概略図 非ローミングシナリオ向けの例示的な５Ｇシステムアーキテクチャを示すブロック図 競合ベースのＲＡＣＨ手順を実行する際にｅＮＢとＵＥの間で交換されるメッセージを示す図 競合なしのＲＡＣＨ手順を実行する際にｅＮＢとＵＥの間で交換されるメッセージを示す図 アップリンクタイミングアラインメントが実行されていない場合における、基地局で受信された２つの移動端末からのアップリンク送信のタイミング不整合を示す図 ２つの移動端末からのアップリンク送信に対してアップリンクタイミングアライメントが同期されているアップリンクタイミング送信を実行することの効果を示す図 透過的衛星に基づく例示的なＮＧ ＲＡＮアーキテクチャを示す図 再生衛星に基づく例示的なＮＧ ＲＡＮアーキテクチャを示す図 再生衛星シナリオを、対応する伝搬遅延および共通ＴＡ計算用の基準点と共に示す図 透過的衛星シナリオを、対応する伝搬遅延および共通ＴＡ計算用の基準点と共に示す図 レガシーハンドオーバ手順のためのシグナリング交換を示す図 ＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバ手順のためのシグナリング交換を示す図 ＵＥおよびｇＮＢの例示的な単純化した構造を示す図 改善されたハンドオーバ手順の例示的な実装形態によるＵＥの構造を示す図 改善されたハンドオーバ手順の例示的な実装形態による、ＵＥの動作のフロー図 改善されたハンドオーバ手順の例示的な実装形態による、基地局の動作のフロー図 改善されたハンドオーバ手順の例示的な実装形態による、シグナリングおよび処理図 改善されたハンドオーバ手順の例示的な実装形態による、シグナリングおよび処理図 ＵＥがどのようにしてターゲット無線セルのＵＥ固有ＴＡ値を決定するかに関する第１のオプションに基づく、改善されたハンドオーバ手順の例示的な実装形態による、シグナリングおよび処理図 ＵＥがどのようにしてターゲット無線セルのＵＥ固有ＴＡ値を決定するかに関する第２のオプションに基づく、改善されたハンドオーバ手順の例示的な実装形態による、シグナリングおよび処理図 ＧＮＳＳ搭載のＵＥがどのようにしてターゲット無線セルのＵＥ固有ＴＡ値を決定するかに関する第３のオプションに基づく、改善されたハンドオーバ手順の例示的な実装形態による、シグナリングおよび処理図 透過的衛星シナリオならびに通信によって生じたフィーダリンク遅延および処理遅延を示す図

５Ｇ ＮＲシステムのアーキテクチャおよびプロトコルスタック

３ＧＰＰは、最大１００ＧＨｚの周波数で動作する新しい無線アクセス技術（ＮＲ）の開発を含む第５世代セルラー技術（単に５Ｇと呼ばれる）の次のリリースに取り組んでいる。５Ｇ規格の最初のバージョンは、２０１７年の終わりに完了し、これにより、５Ｇ ＮＲ規格に準拠したスマートフォンの試験および商用展開に進むことができる。

とりわけ、全体的なシステムアーキテクチャは、ｇＮＢを有するＮＧ－ＲＡＮ（次世代無線アクセスネットワーク：Next Generation - Radio Access Network）を想定しており、これらのｇＮＢは、ＮＧ無線アクセスユーザプレーン（ＳＤＡＰ／ＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣ／ＰＨＹ）プロトコルおよび制御プレーン（ＲＲＣ）プロトコルを終端させる。ｇＮＢは、Ｘｎインタフェースによって互いに相互接続されている。また、ｇＮＢは、次世代（ＮＧ：Next Generation）インタフェースによってＮＧＣ(次世代コア：Next Generation Core）に、より具体的には、ＮＧ－ＣインタフェースによってＡＭＦ(アクセスおよびモビリティ管理機能：Access and Mobility Management Function）（例えば、ＡＭＦを実行する特定のコアエンティティ）に、また、ＮＧ－ＵインタフェースによってＵＰＦ(ユーザプレーン機能：User Plane Function）（例えば、ＵＰＦを実行する特定のコアエンティティ）にも接続されている。ＮＧ－ＲＡＮアーキテクチャを図１に示す（例えば、非特許文献２の４節を参照）。

さまざまな異なる配置シナリオをサポートすることができる（例えば、非特許文献３を参照）。この文献には、例えば、非中央集中型の配置シナリオ（例えば、非特許文献３の５．２節を参照。中央集中型の配置は、５．４節に示されている）が提示されており、５Ｇ ＮＲをサポートする基地局を配置することができる。図２は、例示的な非中央集中型の配置シナリオを示しており（例えば、前記非特許文献３の図５．２．－１を参照）、ＬＴＥ ｅＮＢおよびユーザ機器（ＵＥ）をさらに示しており、ユーザ機器（ＵＥ）は、ｇＮＢおよびＬＴＥ ｅＮＢの両方に接続されている。ＮＲ ５Ｇの新しいｅＮＢは、例示的にｇＮＢと呼ぶことができる。ｅＬＴＥ ｅＮＢは、ｅＮＢの進化型であり、ＥＰＣ（進化型パケットコア：Evolved Packet Core）およびＮＧＣ（次世代コア：Next Generation Core）への接続性をサポートする。

ＮＲにおけるユーザプレーンプロトコルスタック（例えば、非特許文献２の４．４．１節を参照）は、ＰＤＣＰ（パケットデータコンバージェンスプロトコル：Packet Data Convergence Protocol、非特許文献２の６．４節を参照）サブレイヤ、ＲＬＣ（無線リンク制御：Radio Link Control、非特許文献２の６．３節を参照）サブレイヤ、ＭＡＣ（媒体アクセス制御：Medium Access Control、非特許文献２の６．２節を参照）サブレイヤを含み、これらのサブレイヤは、ネットワーク側ではｇＮＢにおいて終端する。これに加えて、ＰＤＣＰの上に、アクセス層（ＡＳ：access stratum）の新しいサブレイヤ（ＳＤＡＰ、サービスデータアダプテーションプロトコル：Service Data Adaptation Protocol）が導入される（例えば、非特許文献２の６．５節を参照）。ＮＲにおいても制御プレーンプロトコルスタックが定義されている（例えば、非特許文献２の４．４．２節を参照）。レイヤ２の機能の概要は、非特許文献２の６節に記載されている。ＰＤＣＰサブレイヤ、ＲＬＣサブレイヤ、およびＭＡＣサブレイヤの機能は、非特許文献２の６．４節、６．３節、および６．２節にそれぞれ記載されている。ＲＲＣレイヤの機能は、非特許文献２の７節に記載されている。

例えば、媒体アクセス制御レイヤは、論理チャネルの多重化、ならびに、さまざまなヌメロロジーの処理を含む、スケジューリングおよびスケジューリング関連機能を扱う。

物理レイヤ（ＰＨＹ）は、例えば、符号化、ＰＨＹ ＨＡＲＱ処理、変調、マルチアンテナ処理、および適切な物理時間－周波数リソースへの信号のマッピングを担当する。また、物理レイヤは、物理チャネルへのトランスポートチャネルのマッピングも処理する。物理レイヤは、トランスポートチャネルの形でＭＡＣ層にサービスを提供する。物理チャネルは、特定のトランスポートチャネルの送信に使用される時間周波数リソースのセットに対応し、各トランスポートチャネルは、対応する物理チャネルにマッピングされる。１つの物理チャネルは、ランダムアクセスに使用されるＰＲＡＣＨ（物理ランダムアクセスチャネル：Physical Random Access Channel）である。

ＮＲのユースケース／配置シナリオには、拡張モバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）、超高信頼・低遅延通信（ＵＲＬＬＣ）、大規模マシンタイプ通信（ｍＭＴＣ）が含まれ、これらのサービスは、データレート、レイテンシ、およびカバレッジに関して多様な要件を有する。例えば、ｅＭＢＢは、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄによって提供される３倍のオーダーのピークデータレート（ダウンリンクが２０Ｇｂｐｓ、アップリンクが１０Ｇｂｐｓ）およびユーザ体感データレートをサポートすることが期待される。これに対して、ＵＲＬＬＣの場合、より厳しい要件として、極めて低いレイテンシ（ユーザプレーンのレイテンシはＵＬおよびＤＬそれぞれで０．５ｍｓ）と、高い信頼性（１ｍｓ内で１～１０^－５）とが課せられる。さらに、ｍＭＴＣでは、高い接続密度（都市環境では１ｋｍ^２あたり１，０００，０００個のデバイス）、過酷な環境における広いカバレッジ、およびデバイスコストを下げるための極めて長寿命のバッテリ（１５年）が、好ましくは要求され得る。

したがって、あるユースケースに適したＯＦＤＭヌメロロジー（例えば、サブキャリア間隔（subcarrier spacing）、ＯＦＤＭシンボル持続時間、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）持続時間、スケジューリング間隔あたりのシンボル数）が、別のユースケースではうまく機能しないことがある。例えば、低レイテンシのサービスでは、ｍＭＴＣサービスよりも、短いシンボル持続時間（したがって、より大きいサブキャリア間隔）、および／または、スケジューリング間隔（ＴＴＩとも称される）あたりの少ないシンボルが、好ましくは要求され得る。さらには、チャネルの遅延スプレッドが大きい配置シナリオでは、遅延スプレッドが短いシナリオよりも長いＣＰ持続時間が、好ましくは要求され得る。同程度のＣＰオーバーヘッドを維持するため、遅延スプレッドに応じてサブキャリア間隔を最適化するべきである。ＮＲでは、サブキャリア間隔の２つ以上の値がサポートされ得る。したがって、現在のところ、１５ｋＨｚ、３０ｋＨｚ、６０ｋＨｚ、…のサブキャリア間隔が検討されている。シンボル持続時間Ｔ_uとサブキャリア間隔Δｆは、式（Δｆ＝１／Ｔ_ｕ）により、直接関係している。ＬＴＥシステムの場合と同様に、１個のＯＦＤＭ／ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの長さに対する１つのサブキャリアから構成される最小リソース単位を表すのに、「リソースエレメント」という用語を使用することができる。

新しい無線システム５Ｇ－ＮＲでは、各ヌメロロジーおよびキャリアごとに、アップリンクおよびダウンリンクそれぞれにおいて、サブキャリアとＯＦＤＭシンボルのリソースグリッドが定義される。リソースグリッド内の各要素は、リソースエレメントと呼ばれ、周波数領域における周波数インデックスと時間領域におけるシンボル位置とに基づいて識別される（非特許文献４を参照）。

ＮＧ－ＲＡＮと５ＧＣの間の５Ｇ ＮＲ機能の分割

図３は、ＮＧ－ＲＡＮと５ＧＣとの間での機能の分割を示している。ＮＧ－ＲＡＮの論理ノードは、ｇＮＢまたはｎｇ－ｅＮＢである。５ＧＣの論理ノードは、ＡＭＦ、ＵＰＦ、およびＳＭＦである。

特に、ｇＮＢおよびｎｇ－ｅＮＢは、次の主要機能を処理する。
－ 無線ベアラ制御（Radio Bearer Control）、無線アドミッション制御（Radio Admission Control）、接続モビリティ制御（Connection Mobility Control）、アップリンクおよびダウンリンクの両方向におけるＵＥへの動的なリソース割当て（スケジューリング）など、無線リソース管理（Radio Resource Management）の機能
－ ＩＰヘッダ圧縮、暗号化、およびデータの整合性保護
－ ＵＥによって提供される情報からＡＭＦへのルーティングを決定できないときのＵＥのアタッチ時のＡＭＦの選択
－ ＵＰＦへのユーザプレーンデータのルーティング
－ ＡＭＦへの制御プレーン情報のルーティング
－ 接続の確立および解放
－ ページングメッセージのスケジューリングおよび送信
－ （ＡＭＦまたはＯＡＭから送信される）システムブロードキャスト情報のスケジューリングおよび送信
－ モビリティおよびスケジューリングのための測定および測定報告の設定
－ アップリンクにおけるトランスポートレベルのパケットマーキング
－ セッション管理
－ ネットワークスライシングのサポート
－ ＱｏＳフロー管理およびデータ無線ベアラへのマッピング
－ ＲＲＣ＿ＩＮＡＣＴＩＶＥ状態のＵＥのサポート
－ ＮＡＳメッセージの配信機能
－ 無線アクセスネットワークシェアリング
－ デュアルコネクティビティ
－ ＮＲとＥ－ＵＴＲＡ間の緊密なインターワーキング

アクセスおよびモビリティ管理機能（ＡＭＦ）は、次の主要機能を処理する。
－ 非アクセス層（ＮＡＳ：Non-Access Stratum）シグナリングの終端
－ ＮＡＳシグナリングのセキュリティ
－ アクセス層（ＡＳ：Access Stratum）のセキュリティ制御
－ ３ＧＰＰアクセスネットワーク間のモビリティのためのコアネットワーク（ＣＮ：Core Network）ノード間シグナリング
－ アイドルモードＵＥの到達可能性（Reachability）(ページング再送の制御および実行を含む）
－ レジストレーションエリア（Registration Area）管理
－ システム内モビリティおよびシステム間モビリティのサポート
－ アクセス認証（Access Authentication）
－ ローミング権のチェックを含むアクセス認証
－ モビリティ管理制御（サブスクリプションおよびポリシー）
－ ネットワークスライシングのサポート
－ セッション管理機能（ＳＭＦ：Session Management Function）の選択

さらに、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ：User Plane Function）は、次の主要機能を処理する。
－ ＲＡＴ内／ＲＡＴ間モビリティのためのアンカーポイント（適用可能時）
－ データネットワークとの相互接続の外部ＰＤＵセッションポイント
－ パケットのルーティングおよび転送
－ パケット検査およびポリシールール施行のユーザプレーン部分
－ トラフィック使用報告
－ データネットワークへのトラフィックフローのルーティングをサポートするためのアップリンククラシファイア（classifier）
－ マルチホームＰＤＵセッションをサポートするためのブランチングポイント
－ ユーザプレーンのＱｏＳ処理（例えば、パケットフィルタリング、ゲーティング、ＵＬ／ＤＬレート強制）
－ アップリンクトラフィックの検証（ＳＤＦからＱｏＳフローへのマッピング）
－ ダウンリンクパケットバッファリングおよびダウンリンクデータ通知トリガリング

最後に、セッション管理機能（ＳＭＦ）は、次の主要機能を処理する。
－ セッション管理
－ ＵＥ ＩＰアドレスの割当ておよび管理
－ ＵＰ機能の選択および制御
－ トラフィックを正しい宛先にルーティングするためのユーザプレーン機能（ＵＰＦ）におけるトラフィックステアリングの設定
－ ポリシー施行およびＱｏＳの制御部分
－ ダウンリンクデータ通知

ＲＲＣ接続の確立および再設定手順

図４は、ＵＥがＲＲＣ＿ＩＤＬＥからＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤに移行するときの、ＮＡＳ部分における、ＵＥ、ｇＮＢ、ＡＭＦ(５ＧＣエンティティ）の間のインタラクションを示している（非特許文献２を参照）。

ＲＲＣは、ＵＥおよびｇＮＢの設定に使用される上位レイヤシグナリング（プロトコル）である。特に、この移行では、ＡＭＦがＵＥコンテキストデータ（例えば、ＰＤＵセッションコンテキスト、セキュリティキー、ＵＥ無線能力、およびＵＥセキュリティ能力などを含む）を準備し、それを初期コンテキストセットアップ要求（ＩＮＩＴＩＡＬ ＣＯＮＴＥＸＴ ＳＥＴＵＰ ＲＥＱＵＥＳＴ）によってｇＮＢに送る。次に、ｇＮＢが、ＵＥとのＡＳセキュリティをアクティブにし、これは、ｇＮＢがＳｅｃｕｒｉｔｙＭｏｄｅＣｏｍｍａｎｄメッセージをＵＥに送信し、ＵＥがＳｅｃｕｒｉｔｙＭｏｄｅＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージでｇＮＢに応答することによって実行される。その後、ｇＮＢは、シグナリング無線ベアラ２（ＳＲＢ２）およびデータ無線ベアラ（ＤＲＢ）を確立するために再設定を実行し、これは、ｇＮＢがＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージをＵＥに送信し、これに応答してＵＥからＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅをｇＮＢが受信することによる。シグナリングのみの接続の場合、ＳＲＢ２およびＤＲＢが確立されないため、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎに関連するこれらのステップはスキップされる。最後に、ｇＮＢは、確立手順が完了したことを、初期コンテキストセットアップ応答（ＩＮＩＴＩＡＬ ＣＯＮＴＥＸＴ ＳＥＴＵＰ ＲＥＳＰＯＮＳＥ）によってＡＭＦに通知する。

したがって、本開示では、ｇＮｏｄｅＢとユーザ機器（ＵＥ）との間にシグナリング無線ベアラが確立されるように、動作中、ｇＮｏｄｅＢとの次世代（ＮＧ）接続を確立する制御回路と、動作中、そのＮＧ接続を介して初期コンテキストセットアップメッセージをｇＮｏｄｅＢに送信する送信機とを有する、第５世代コア（５ＧＣ）のエンティティ（例えば、ＡＭＦ、ＳＭＦなど）が提供される。特に、ｇＮｏｄｅＢは、リソース割当て設定情報要素を含む無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングを、シグナリング無線ベアラを介してＵＥに送信する。次いで、ＵＥが、このリソース割当て設定に基づいてアップリンク送信またはダウンリンク受信を実行する。

ＩＭＴ－２０２０以降の使用シナリオ

図５は、５Ｇ ＮＲのユースケースのいくつかを示している。第３世代パートナーシッププロジェクトのＮＲ（３ＧＰＰ ＮＲ：3rd generation partnership project new radio）では、ＩＭＴ－２０２０によって多種多様なサービスおよびアプリケーションをサポートすることが想定されている３つのユースケースが考慮されている。拡張モバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）のフェーズ１の仕様は決定された。現在および今後の作業としては、ｅＭＢＢサポートをさらに拡張することに加えて、超高信頼・低遅延通信（ＵＲＬＬＣ）および大規模マシンタイプ通信のための標準化が含まれることになる。図５は、２０２０年以降のＩＭＴについて想定される使用シナリオのいくつかの例を示している。

ＵＲＬＬＣユースケースは、スループットやレイテンシ、可用性などの能力に関する厳しい要件を有し、工業的製造または生産プロセスの無線制御、遠隔医療手術、スマートグリッドにおける配電自動化、輸送の安全性など、将来の垂直アプリケーションを実現する手段の１つとして想定されている。ＵＲＬＬＣの超高信頼性は、非特許文献１によって設定される要件を満たすための技術を特定することによってサポートされる。リリース１５におけるＮＲ ＵＲＬＬＣの場合、重要な要件は、ユーザプレーンの目標レイテンシが、ＵＬ（アップリンク）に対して０．５ｍｓ、ＤＬ（ダウンリンク）に対して０．５ｍｓであることを含む。パケットの１回の送信における一般的なＵＲＬＬＣの要件は、１ｍｓのユーザプレーンレイテンシでパケットサイズ３２バイトの場合にＢＬＥＲ（ブロック誤り率）１Ｅ－５である。

ＲＡＮ１の観点から、信頼性は、多くの可能な方法で向上させることができる。信頼性を向上させるための現在の範囲は、ＵＲＬＬＣのための個別のＣＱＩテーブルや、よりコンパクトなＤＣＩフォーマット、ＰＤＣＣＨの繰り返しなどを定義することを含む。しかし、（ＮＲ ＵＲＬＣの重要な要件について）ＮＲがさらに安定し、開発が進むにつれて、超高信頼性を実現するための範囲が広がり得る。リリース１５におけるＮＲ ＵＲＬＣＣの具体的なユースケースとしては、拡張現実／仮想現実（ＡＲ／ＶＲ）、ｅ－ヘルス、ｅ－セーフティ、およびミッションクリティカルなアプリケーションが挙げられる。

さらに、ＮＲ ＵＲＬＣＣが対象とする技術強化は、レイテンシの改善および信頼性の向上を目標としている。レイテンシを改善するための技術強化としては、設定可能なヌメロロジー、柔軟なマッピングを使用する非スロットベースのスケジューリング、グラントフリー（設定済みグラント（configured grant））のアップリンク、データチャネルのスロットレベルの繰り返し、およびダウンリンクのプリエンプションが挙げられる。プリエンプションとは、リソースがすでに割り当てられている送信が中止され、すでに割り当てられているリソースが、後から要求された、より小さいレイテンシ／より高い優先度要件を有する別の送信に使用されることを意味する。したがって、すでに許可された送信が、より後の送信によってプリエンプトされる。プリエンプションは、特定のサービスタイプに関係なく適用される。例えば、サービスタイプＡ（ＵＲＬＣＣ）の送信を、サービスタイプＢ（ｅＭＢＢなど）の送信によってプリエンプトすることができる。信頼性向上に関する技術強化としては、１Ｅ－５の目標ＢＬＥＲのための専用ＣＱＩ／ＭＣＳテーブルが挙げられる。

ｍＭＴＣ（大規模マシンタイプ通信）のユースケースは、非常に多数の接続されたデバイスが、一般には遅延の影響が小さい比較的少量のデータを送信することを特徴とする。デバイスは、低コストでありかつ極めて長いバッテリ寿命を有する必要がある。ＮＲの観点からは、非常に狭い帯域幅部分を利用することは、ＵＥの観点からの節電を達成して長いバッテリ寿命を可能にするための１つの可能なソリューションである。

上記のように、ＮＲにおける信頼性の範囲が広がることが予測される。あらゆるケース、特にＵＲＬＬＣおよびｍＭＴＣの場合に必要な１つの重要な要件は、高信頼性または超高信頼性である。無線の観点およびネットワークの観点から、信頼性を向上させるためのいくつかのメカニズムを考えることができる。一般には、信頼性の向上に役立つ可能性のある重要な領域がいくつか存在する。これらの領域としては、コンパクトな制御チャネル情報、データチャネル／制御チャネルの繰り返し、ならびに周波数領域、時間領域、および／または空間領域に関連するダイバーシチが挙げられる。これらの領域は、特定の通信シナリオには関係なく、一般的に信頼性に適用可能である。

ＮＲ ＵＲＬＬＣの場合、例えば、工場自動化や輸送産業、電力供給など、より厳しい要件を有するさらなるユースケースが特定されている。より厳しい要件とは、ユースケースに応じて、より高い信頼性（最大１０－６レベル）、より高い可用性、最大２５６バイトのパケットサイズ、数μｓ（値は周波数範囲に応じて１～数μｓ）のオーダーの時間同期、０．５～１ｍｓのオーダーの短いレイテンシ（特にユーザプレーンの目標レイテンシは０．５ｍｓ）である。

さらに、ＮＲ ＵＲＬＬＣの場合、ＲＡＮ１の観点からいくつかの技術強化が認識されている。特に、コンパクトなＤＣＩ、ＰＤＣＣＨの繰り返し、ＰＤＣＣＨ監視の増大、に関連するＰＤＣＣＨ（物理ダウンリンク制御チャネル：Physical Downlink Control Channel）の強化が挙げられる。さらに、ＵＣＩ（アップリンク制御情報：Uplink Control Information）の強化は、ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求：Hybrid Automatic Repeat Request）の強化およびＣＳＩフィードバックの強化に関連する。また、ミニスロットレベルのホッピングおよび再送信／繰り返しに関連するＰＵＳＣＨの強化も認識されている。「ミニスロット」という用語は、スロット（１４個のシンボルを含むスロット）よりも少ない数のシンボルを含む送信時間間隔（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）を意味する。

ＱｏＳ制御

５Ｇ ＱｏＳ（サービス品質：Quality of Service）モデルは、ＱｏＳフローに基づいており、保証フロービットレートを必要とするＱｏＳフロー（ＧＢＲ ＱｏＳフロー）と、保証フロービットレートを必要としないＱｏＳフロー（非ＧＢＲ ＱｏＳフロー）の両方をサポートする。したがって、ＮＡＳレベルでは、ＱｏＳフローはＰＤＵセッションにおけるＱｏＳ差別化の最も細かい粒度である。ＱｏＳフローは、ＰＤＵセッション内では、ＮＧ－Ｕインタフェースを通じてカプセル化ヘッダ内で伝えられるＱｏＳフローＩＤ（ＱＦＩ）によって識別される。

５ＧＣは、ＵＥごとに、１つまたは複数のＰＤＵセッションを確立する。ＮＧ－ＲＡＮは、ＵＥごとに、ＰＤＵセッションと一緒に少なくとも１つのデータ無線ベアラ（ＤＲＢ：Data Radio Bearer）を確立し、次に、そのＰＤＵセッションのＱｏＳフローのための追加のＤＲＢを、例えば、図４を参照しながら上記したように、設定することができる（いつ設定するかはＮＧ－ＲＡＮが決定する）。ＮＧ－ＲＡＮは、異なるＰＤＵセッションに属するパケットを異なるＤＲＢにマッピングする。ＵＥおよび５ＧＣにおけるＮＡＳレベルのパケットフィルタが、ＵＬおよびＤＬのパケットをＱｏＳフローに関連付け、ＵＥおよびＮＧ－ＲＡＮにおけるＡＳレベルのマッピング規則が、ＵＬおよびＤＬのＱｏＳフローをＤＲＢに関連付ける。

図６は、５Ｇ ＮＲ非ローミング基準アーキテクチャを示している（非特許文献５の４．２３節を参照）。アプリケーション機能（ＡＦ：Application Function）（例えば、図５に例示的に記載されている５Ｇサービスを処理する外部アプリケーションサーバ）は、サービスを提供する目的で、３ＧＰＰコアネットワーク（Core Network）と対話する。例えば、トラフィックのルーティングに対するアプリケーションの影響をサポートしたり、ネットワーク公開機能（ＮＥＦ：Network Exposure Function）にアクセスしたり、またはポリシー制御（例えば、ＱｏＳ制御）のためのポリシーフレームワーク（ポリシー制御機能ＰＣＦを参照）と対話する。オペレータの配備に基づいて、オペレータによって信頼されるものとみなされるアプリケーション機能（ＡＦ）を、関連するネットワーク機能（Network Function）と直接対話できるようにすることができる。ネットワーク機能に直接アクセスすることがオペレータによって許可されていないアプリケーション機能（ＡＦ）は、ＮＥＦを介して外部の公開フレームワークを使用して、関連するネットワーク機能と対話する。

図６は、５Ｇアーキテクチャのさらなる機能ユニットとして、ネットワークスライス選択機能（ＮＳＳＦ：Network Slice Selection Function）、ネットワークリポジトリ機能（ＮＲＦ：Network Repository Function）、統一データ管理（ＵＤＭ：Unified Data Management）、認証サーバ機能（ＡＵＳＦ：Authentication Server Function）、アクセスおよびモビリティ管理機能（ＡＭＦ：Access and Mobility Management Function）、セッション管理機能（ＳＭＦ：Session Management Function）、およびデータネットワーク（ＤＮ：Data Network）（例えば、オペレータサービス、インターネットアクセスまたは第三者サービス）を示している。

ランダムアクセス手順

ＬＴＥと同様に、５Ｇ ＮＲは、ＲＡＣＨ（Random Access Channel：ランダムアクセスチャネル）手順（または単にランダムアクセス手順）を提供する。例えば、ＲＡＣＨ手順は、ＵＥが見つけたセルにアクセスするために、ＵＥによって使用されることができる。ＲＡＣＨ手順は、ＮＲ内の他のコンテクスト、例えば、
・ ハンドオーバの場合、新たなセルに対して同期を確立するとき、
・ デバイスからのアップリンク送信なしにあまりにも長時間経過したために同期が失われた場合に、現在のセルへのアップリンク同期を再確立すること、
・ 専用のスケジューリング要求リソースがデバイスに設定されていない場合に、アップリンクスケジューリングを要求すること、
においても使用することができる。

ＵＥにランダムアクセス手順を実行させ得る多数のイベントが存在する（例えば、非特許文献２の９．２．６節を参照）。

以下、ＲＡＣＨ手順について、図７および図８を参照して、より詳細に説明する。移動端末は、そのアップリンク送信が時間同期されている場合、アップリンク送信のためにスケジューリングされることができる。したがって、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ：Random Access Channel）手順は、非同期移動端末（ＵＥ）とアップリンク無線アクセスの直交送信（orthogonal transmission）との間のインタフェースとしての役割を果たす。例えば、ランダムアクセスは、アップリンク同期をまだ獲得していないかまたは失ったユーザ機器のアップリンク時間同期を達成するために使用される。ユーザ機器がアップリンク同期を達成すると、基地局は、そのためのアップリンク送信リソースをスケジューリングすることができる。ランダムアクセスに関連するシナリオの１つは、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態のユーザ機器であってその現在のサービングセルから新たなターゲットセルにハンドオーバするものが、ターゲットセルにおけるアップリンク時間同期を達成するためにランダムアクセス手順を実行する場合である。

アクセスが、競合ベース、つまり、衝突の内在的リスクを暗示するものか、または競合なし（非競合ベース）のいずれかであることを許容する２つのタイプのランダムアクセス手順が存在し得る。ランダムアクセス手順の例示的な定義は、非特許文献６の５．１節に見出すことができる。

以下、競合ベースのランダムアクセス手順について、図７に関してより詳細に説明する。この手順は、４つの「ステップ」からなり、したがって、４ステップＲＡＣＨ手順とも呼ぶことができる。まず、ユーザ機器は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）で、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に送信する（つまり、ＲＡＣＨ手順のメッセージ１）。基地局は、ＲＡＣＨプリアンブルを検出した後、プリアンブルが検出された時間－周波数およびスロットを識別する（ランダムアクセス：Random Access）ＲＡ－ＲＮＴＩを用いて、ＰＤＣＣＨ上でアドレス指定されたＰＤＳＣＨ(Physical Downlink Shared Channel：物理ダウンリンク共有チャネル）でランダムアクセス応答（ＲＡＲ：Random Access Response）メッセージ（ＲＡＣＨ手順のメッセージ２）を送信する。複数のユーザ機器が同じＲＡＣＨプリアンブルを同じＰＲＡＣＨリソースで送信した場合（これは衝突とも呼ばれる）、当該複数のユーザ機器は、同じランダムアクセス応答メッセージを受信することになる。ＲＡＲメッセージは、検出したＲＡＣＨプリアンブルと、受信したプリアンブルのタイミングに基づく後続のアップリンク送信の同期のためのタイミングアラインメントコマンド（ＴＡコマンド）と、最初にスケジューリングされた送信を送信するための初期アップリンクリソース割当て（グラント）と、一時セル無線ネットワーク一時識別子（Ｔ－ＣＲＮＴＩ：Temporary Cell Radio Network Temporary Identifier）の割当てと、を伝達することができる。このＴ－ＣＲＮＴＩは、ＲＡＣＨ手順が終了するまで、ＲＡＣＨプリアンブルが検出された移動局をアドレス指定するために基地局によって使用される。なぜなら、この時点における移動局の「本当の」アイデンティティは、基地局によってまだ知られていないからである。

ユーザ機器は、所与の時間ウィンドウ（例えば、ＲＡＲ受信ウィンドウと呼ばれる）（これは、基地局によって設定することができる）内にランダムアクセス応答メッセージを受信するためにＰＤＣＣＨを監視する。基地局から受信したＲＡＲメッセージに応答して、ユーザ機器は、最初にスケジューリングされたアップリンク送信を、ランダムアクセス応答内のグラントによって割り当てられた無線リソースで送信する。このスケジューリングされたアップリンク送信は、例えば、ＲＲＣ接続要求（RRC Connection Request）、ＲＲＣ再開要求（RRC Resume Request）、またはバッファ状態報告など、特定の機能を有する実際のメッセージを伝達する。

ＲＡＣＨ手順の最初のメッセージでプリアンブルの衝突が発生した場合、つまり、複数のユーザ機器が同じプリアンブルを同じＰＲＡＣＨリソースで送信した場合、衝突するユーザ機器は、同じＴ－ＣＲＮＴＩをランダムアクセス応答内で受信し、ＲＡＣＨ手順の第３のステップにおいて自己のスケジューリングされた送信を送信するときに、同じアップリンクリソースでも衝突する。１つのユーザ機器からのスケジューリングされた送信の復号が基地局によって成功した場合、競合は、他のユーザ機器については未解決のままである。この種の競合を解決するために、基地局は、Ｃ－ＲＮＴＩまたは一時（Temporary）Ｃ－ＲＮＴＩにアドレス指定された競合解決メッセージ（第４のメッセージ）を送信する。これで手順は終了する。

図８は、競合ベースのランダムアクセス手順と比較して簡略化された、競合なしのランダムアクセス手順を示している。基地局は、第１のステップにおいて、衝突の危険性がないように、つまり、複数のユーザ機器が同じプリアンブルを送信する危険性がないように、ランダムアクセスに使用する専用のプリアンブルをユーザ機器に提供する。したがって、その後、ユーザ機器は、基地局によってシグナリングされたプリアンブルを、ＰＲＡＣＨリソース上のアップリンクで送信している。競合なしのランダムアクセスでは、複数のＵＥが同じプリアンブルを送信している場合が回避されるため、本質的に、競合なしのランダムアクセス手順は、ＵＥによるランダムアクセス応答の受信が成功した後に終了する。

また、３ＧＰＰは、５Ｇ ＮＲ向けの２ステップ（競合ベース）ＲＡＣＨ手順の検討もしており、そこでは、４ステップＬＴＥ ＲＡＣＨ手順におけるメッセージ１およびメッセージ３に対応するメッセージ１（ｍｓｇＡとも呼ぶことができる）が最初に送信される。次いで、ｇＮＢは、ＬＴＥ ＲＡＣＨ手順のメッセージ２およびメッセージ４に対応するメッセージ２（ｍｓｇＢとも呼ぶことができる）で応答する。このｍｓｇＢは、例えば、成功（Success）ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）、フォールバック（Fallback）ＲＡＲ、および任意選択でバックオフ指示を含むことができる。２ステップＲＡＣＨ手順については、例えば、ＵＥは、ＲＡＣＨタイプ（例えば、２ステップＲＡＣＨ）を決定した後、失敗まで当該同じＲＡＣＨタイプを再試行し続けるなどと、いくつかさらに仮定される。しかし、一定時間後にＵＥが４ステップＲＡＣＨ手順にフォールバックすることができる可能性もあり得る。

さらに、ネットワークは、２ステップＲＡＣＨ手順および４ステップＲＡＣＨ手順を実行するのに使用する、互いに排他的である無線リソースを半静的に決定し得る。ＲＡＣＨ手順において第１のメッセージを送信するのに使用される無線リソースは、少なくともＲＡＣＨオケージョンおよびプリアンブルを含む。例えば、２ステップＲＡＣＨ手順において、最初のメッセージｍｓｇＡは、ＰＲＡＣＨリソース（例えば、ＲＡＣＨオケージョンおよびプリアンブル）だけでなく、関連付けられたＰＵＳＣＨリソースも使用する。

ランダムアクセス手順の主な目的の１つは、基地局までのアップリンク送信の時間を計るためにＵＥによって使用されるタイミングアドバンス値を取得することである。アップリンク直交性は、セル内の異なるユーザ装置からの送信が基地局の受信機において時間整合される（time-aligned）ようにすることによって維持される。これにより、連続するサブフレームで送信するように割り当てられたユーザ機器間、および隣接するサブキャリアで送信するユーザ機器間の両方で、セル内干渉の発生が回避される。アップリンク送信の時間整合（time alignment）は、図９および図１０に例示するように、受信したダウンリンクタイミングに対して、ユーザ機器の送信機においてタイミングアドバンスを適用することによって達成される。これの主な役割は、セル内の異なるユーザ機器間のさまざまな伝搬遅延を打ち消すことである。

図９は、アップリンクタイミングアライメントが実行されていないため、基地局（ここでは例示的にｅＮｏｄｅＢであると仮定される）が異なるタイミングで２つのＵＥからそれぞれのアップリンク送信を受信する場合における、２つのＵＥからのアップリンク送信の不整合（misalignment）を例示的に示している。ＵＥ１に対する伝搬遅延ＰＤ＿ｅＮＢ－ＵＥ１およびＰＤ＿ＵＥ１－ｅＮＢと、ＵＥ２に対する伝搬遅延ＰＤ＿ｅＮＢ－ＵＥ２およびＰＤ＿ＵＥ２－ｅＮＢとは互いに大きく異なり、そのため、ＵＥ１およびＵＥ２によるアップリンク送信は、ｅＮｏｄｅＢによって異なる時間に受信される。

これと対照的に、図１０は、２つのＵＥに対する同期されたアップリンク送信を示している。アップリンクタイミングアラインメント（ＴＡ：timing alignment）は、各ＵＥによって実行され、基地局において２つのＵＥからのアップリンク送信がほぼ同じタイミングで到着するようにアップリンク送信に適用される。

したがって、ユーザ機器固有のタイミングアドバンスは、ユーザ機器の観点からアップリンク送信タイミングを決定する。タイミングアドバンスの基準は、図１０に示すように、ユーザ機器の観点から見たダウンリンクサブフレーム境界タイミングである。

アップリンク送信に対する送信タイミング調整（timing adjustment）は、非特許文献７の４．２節および非特許文献６の５．２節に詳細に記載されている。

タイミングアドバンスコマンド（Timing Advance Command）ＭＡＣ ＣＥは、非特許文献６の表６．２．１－１に示すＬＣＩＤを有するＭＡＣサブヘッダによって識別される。これは、固定サイズを有し、次のように定義される単一オクテットから成る。
－ ＴＡＧアイデンティティ（Identity）（タイミングアドバンスグループ（Timing Advance Group）ＩＤ）：このフィールドは、アドレス指定されたＴＡＧのＴＡＧアイデンティティを示す。ＳｐＣｅｌｌを含むＴＡＧは、ＴＡＧアイデンティティが０である。フィールドの長さは、２ビットである。
－ タイミングアドバンスコマンド（Timing Advance Command）：このフィールドは、ＭＡＣエンティティが必要とするタイミング調整の量を制御するのに使用されるインデックス値ＴＡ（０，１，２，…，６３）を示す。フィールドの長さは、６ビットである。

ランダムアクセス手順の間、アップリンク時間整合が実行されていない場合、ＵＥは、ＤＬ同期タイミングに従ってプリアンブルを送信する。次に、基地局は、ＲＡＲメッセージ内のタイミングアドバンス値で応答する。ここで、タイミングアドバンス値は、例えば、２×ＰＤ（Ｐ_Ｄ＝Ｐ_Ｕと仮定する）である（Ｐ_Ｄはダウンリンク伝搬時間であり、Ｐ_Ｕはアップリンク伝搬時間である）。ＵＥは、アップリンク送信を実行するために、受信したタイミングアドバンス値を適用する。

非陸上ネットワーク（Non-Terrestrial Network、ＮＴＮ）

衛星は、列車、航空機、および船舶の乗客だけでなく、地上のカバレッジを超えた領域に到達するための最も効果的な手段であり続ける。したがって、衛星を５Ｇエコシステムの不可欠な部分として含めると、弾力性が加わる。衛星産業は、衛星システムが５Ｇエコシステムの本質的な部分として確実に統合されるよう、３ＧＰＰ、ＥＣ、ＩＴＵ－Ｔを含む、さまざまな委員会に参加してきた。目標は、１）例えば、ユビキタスカバレッジ、災害救援、公共安全要件、緊急応答、遠隔センサ接続性、放送サービスなどのユースケースのために衛星を使用して高度に利用可能で信頼性のある接続性をサポートすること、２）衛星接続を伴う際に最大２７５ｍｓの一方向レイテンシを有するエアインタフェースをサポートすること、および３）さまざまなレイテンシを有する地上ネットワークおよび衛星ベースのネットワークの間のシームレスなモビリティをサポートすることである。５Ｇにおける衛星の役割および利点は、３ＧＰＰリリース１４で研究されており、衛星アクセスをサポートするための特定の要件につながっている。

図１１は、透過的衛星に基づく例示的なＮＧ ＲＡＮアーキテクチャを示している。１つの例示的な実装形態（非特許文献８の５．１節を参照）によれば、衛星ペイロードは、アップリンク方向とダウンリンク方向の両方に周波数変換および無線周波数増幅器（Radio Frequency amplifier）を実装する。これは、アナログＲＦリピータ（repeater）に対応する。したがって、衛星は、フィーダリンク（ＮＴＮゲートウェイと衛星の間）からサービスリンク（衛星とＵＥの間）にＮＲ－Ｕｕ無線インタフェースを中継し、その逆も同様である。フィーダリンク上の衛星無線インタフェース（ＳＲＩ：Satellite Radio Interface）が、ＮＲ－Ｕｕである。すなわち、衛星は、ＮＲ－Ｕｕを終端しない。

図１２は、再生衛星に基づく例示的なＮＧ ＲＡＮアーキテクチャを示している。１つの例示的な実装形態（非特許文献８の５．２節を参照）によれば、非特許文献９に記載されているＮＧ－ＲＡＮ論理アーキテクチャは、ＮＴＮシナリオのベースラインとして使用される。衛星ペイロードは、地球から受信した信号の再生（regeneration）を実装する。ＮＲ－Ｕｕ無線インタフェースは、ＵＥと衛星の間のサービスリンク上にある。衛星無線インタフェース（ＳＲＩ）は、ＮＴＮゲートウェイと衛星の間のフィーダリンク上にある。ＳＲＩ（Satellite Radio Interface）は、ＮＴＮ ＧＷと衛星の間のトランスポートリンクである。

また、衛星ペイロードは、衛星同士の間の衛星間リンク（ＩＳＬ：Inter-Satellite Link）も提供する。ＩＳＬ（Inter-Satellite Links）は、衛星間のトランスポートリンクである。

ＮＴＮのタイミングアドバンス

ＮＴＮシナリオにおける長い遅延をサポートするために、２つの構成要素（共通タイミングアドバンス値および個別（つまり、ＵＥ固有）タイミングアドバンス値）に基づいて、完全なタイミングアドバンスを指示することが可能である。一緒になって、共通ＴＡ値および個別ＴＡ値は、総ＴＡ値を構成する。共通ＴＡは、無線セル／ビーム内（例えば、セルの最も近い点で）の基準点位置における往復遅延（ＲＴＤ：round trip delay）を補償するのに使用され、衛星と基準点の間の伝送遅延の２倍であると決定し得る。一方、個別ＴＡは、ＵＥごとのタイミングを制御するのに使用され、例えば、具体的なＵＥの位置に基づいて、変化する。

２つの異なる衛星シナリオが図１３および図１４に示されており、図１３には再生衛星の展開が、図１４には透過的衛星の展開が示されている。図示した遅延ｄ１に対応する遅延は、図示した基準点で計算される、共通ＴＡ値によって補償することができる。一方、セル内の異なる位置（全遅延ｄ２を有する）に対しては、ｄ３（ｄ３＝ｄ２－ｄ１）に対応する差分遅延が、個別ＴＡによってさらに補償され得る。したがって、共通ＴＡ値は、ＵＥが基準点に位置する場合の総ＴＡ値と同じなる。

ｇＮＢは、ＲＡＣＨ手順の間、ランダムアクセス応答メッセージにおける個別ＴＡで応答すると例示的に仮定する。共通ＴＡ値は、例えば、無線セルのシステム情報でブロードキャストすることができる。したがって、両方のパラメータについて取得したＵＥは、総ＴＡ値を決定することができる。

これに対応して、ＵＥは、ランダムアクセスプリアンブルを送信する際に共通ＴＡを使用することができ、その後、ＲＡＲにおける個別ＴＡを取得する。ＲＡＣＨプリアンブルを送信する際に共通ＴＡを適用しなければ、ＰＲＡＣＨ送信におけるガード期間（ＧＰ：Guard Period）は、ＮＴＮ ＲＴＤ（これは非常に長い）に対応できるように十分に長くなければならず、したがって、容易に可能でない可能性がある。これは、非ＮＴＮシナリオと異なる。非ＮＴＮシナリオでは、ＲＡＣＨ手順を実行する場合、ＵＥは、通常、ＲＡＣＨプリアンブルを送信する際にタイミングアドバンスを適用せず、むしろダウンリンクタイミングに従う。

加えて、共通ＴＡは、無線セルごとにまたはビームごとに指示することができる。以下、共通ＴＡはセル全体に対して有効であると例示的に仮定する。しかし、共通ＴＡ値が無線セルのビームごとである場合、複数のビームのうちの１つにそれぞれ対応する複数の共通ＴＡ値を提供することができる。その後、ＵＥは、例えば、ＳＳＢ選択（同期信号ブロック選択：Synchronization Signal Block selection）に基づいてビーム固有共通ＴＡ値のいずれかを選択する。

さらなる例示的な実装形態として、共通ＴＡは、ＲＴＴ（ラウンドトリップタイム：Round Trip Time）を補償するために時間オフセット値としてシグナリングされ得るパラメータとして理解されるべきである。また、これは、他の目的のために使用することもでき（例えば、「共通ＴＡ」と必ずしも同じ形態ではないことがある）、異なって呼ばれることもある。

ハンドオーバ手順

一般的な単純化したハンドオーバを図１５に示し、以下、簡単に説明する。ＵＥのハンドオーバは、ソース基地局がＵＥを隣接無線セルにハンドオーバするか否かの決定を行うことを含む。ソースセルからターゲットセルにＵＥをハンドオーバする決定は、通常、ソースｇＮＢによって、例えば、ＵＥからの測定結果（１つ以上の測定報告で伝えられる）に基づいて、行われる。

その後、２つの関係する基地局（ソース基地局およびターゲット基地局）の間で、ソースｇＮＢがハンドオーバ要求メッセージをターゲット基地局に送信し、ターゲットｇＮＢがハンドオーバ要求肯定応答メッセージで応答することによって、ハンドオーバが準備される（準備フェーズ）。その後、実行フェーズにおいて、ＵＥは、ハンドオーバコマンドメッセージ（ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージ）を通じて、ソースセルからターゲットセルに切り替えるよう指示され、これは、例えば、ターゲット無線セルのターゲット基地局との接続を確立するようにＵＥの無線リソースを再構成することを含む。したがって、ＵＥは、その再構成を実行し、新しいターゲット基地局にアタッチする。これは、同期および（競合なしの）ランダムアクセス手順の実行を含む。例えば、同期は、ＵＥが、ターゲットセルのセルアイデンティティおよびフレームタイミングを取得するのに通常使用される同期信号（例えば、プライマリ同期信号（ＰＳＳ：Primary Synchronization Signal）およびセカンダリ同期信号（ＳＳＳ：Secondary Synchronization Signal）を取得し、それによって、時間および周波数の同期を達成することを含み得る。ランダムアクセス手順は、ＵＥによって、例えば、タイミングアドバンス値を取得し、ＲＡＲメッセージでアップリンク送信用のアップリンクリソースを取得するために、実行される。これは、少なくとも、ＲＡＣＨプリアンブルの送信（競合なしのＲＡＣＨのハンドオーバコマンドメッセージにおいてプリアンブルが指示したものに沿って）、ランダムアクセス応答（例えば、アップリンクグラントを含む）の受信、ならびに、最後にランダムアクセス手順の３番目の最後のステップとして、ＵＥが、ハンドオーバ確認メッセージ（ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージ）をターゲットｇＮＢに送信することによって、再構成およびターゲットセルへのアクセスが完了したことを確認することから成る。

このようなハンドオーバ手順の例示的な実装形態は、５Ｇ ＮＲに対して、非特許文献２の９．２．３節において定義されている。

ＮＴＮのためのＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバ

ＮＴＮのモビリティを強化するための議論が進行中である。本発明者らは、非陸上通信の場合、往復遅延（ＲＴＤ）は陸上通信の場合よりもかなり大きくなり得ることを認識した。例えば、ＮＴＮの最大ＲＴＤは、ＧＥＯ（静止地球周回軌道：Geostationary Earth Orbiting、例えば、高度３５７８６ｋｍにおける）の場合、５４１．１ｍｓであり、ＬＥＯ（地球低周回軌道：Low Earth Orbiting、例えば、高度６００／１２００ｋｍにおける）の場合、２５．７６／４１．７６ｍｓである。陸上通信の場合、ＲＴＤは、例えば、最大５ｍｓとすることができる。

長いＲＴＤは、ハンドオーバレイテンシの増大をもたらす可能性がある。したがって、特にリアルタイムアプリケーションのために、モバイルＵＥに対してハンドオーバ中のレイテンシ最小化または低減するための具体的なソリューションが必要である。

１つの考えられるソリューションは、以下に説明するようなＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバである。

ＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバ手順に対する１つの例示的な仮定は、ソースセルとターゲットセルの間のサブフレーム境界がアラインされる（aligned）ように、ソースセルとターゲットセルとが時間同期されていることである。例えば、最も厳しい時間同期によれば、サブフレーム境界は、シンボルタイミングに至るまで、例えば、同じシステムフレーム番号、同じスロット番号、および同じシンボル番号と続いて、同期される。しかし、例えば、同じシステムフレーム番号に至るまで、または、同じスロット番号に至るまでなど、厳格さに劣る時間同期も可能である。

ＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバは、例えば、図１５に関連して上記したレガシーハンドオーバと同様であり得るが、図１６を参照して説明するように、いくつかの重要な違いがある。

まず、ＵＥは、ＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバを実行するか、または他のタイプのハンドオーバ（例えば、図１５のレガシーハンドオーバ手順など）を実行するかを認識する必要がある。１つの可能性は、ＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバを実行するように適宜ＵＥを構成することである。この場合、例えば、ソース基地局は、対応する構成情報をＵＥに提供することができる。他の可能性は、ハンドオーバコマンドメッセージが、ＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバ手順を実行するか（または実行しないか、例えば、ランダムアクセス手順を含むレガシーハンドオーバを実行するか）の対応する指示をＵＥに提供することである。例えば、ハンドオーバ確認メッセージのターゲット基地局へのアップリンク送信を調整するために、ハンドオーバコマンドメッセージは、ＵＥによってハンドオーバ確認メッセージの送信に使用されるアップリンクリソースの指示を含み得る。このリソース指示は、必ずしもレガシーハンドオーバ手順には必要ではない、なぜなら、適切なＵＬグラントが、通常、ＲＡＣＨ手順のランダムアクセス応答（Random Access Response）メッセージによって伝えられるからである。したがって、ＵＥは、ハンドオーバコマンドメッセージがＵＬグラントを含むと決定した場合、ＵＥは、ソース基地局が、ＵＥにＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバを実行するよう指示したと決定し得る。さもなければ、ＵＬグラントがハンドオーバコマンドメッセージに存在しない場合、ＵＥは、例えば、図１５のレガシーハンドオーバ手順など、他のタイプのハンドオーバを実行するものと決定する。代替的または追加的に、ハンドオーバコマンドメッセージは、単純に、ＵＥが実行しなければならないハンドオーバ手順のタイプを符号化する１つ以上のビットを含み得る。

ハンドオーバコマンドメッセージのＵＬグラントは、ソース基地局とターゲット基地局の間で相互に合意することができる特定の時間（例えば、特定のＳＦＮ）を指示するものとして理解することができる。例えば、ターゲット基地局は、ソースｇＮＢへのハンドオーバ確認メッセージでＵＬグラント情報を提供する。

ターゲットセルにハンドオーバするコマンドを受信した後、ＵＥは、ターゲットｇＮＢとの同期に進み得る。一方、ソースおよびターゲットｇＮＢが（完全に）同期していると仮定すると、ＵＥは、時間および周波数同期のためにＰＳＳおよびＳＳＳを取得する必要さえない可能性がある。さらに、ＵＥは、通常のＲＡＣＨ手順を開始せず、したがって、ランダムアクセスプリアンブルを送信しない。これに対応して、ＵＥは、ランダムアクセス手順を実行する（または少なくともフルランダムアクセス手順を実行する）必要がない。

代わりに、上記の相互に合意した時間に、ＵＥは、ソース無線セルからターゲット無線セルにハンドオーバすることになる。したがって、ＲＡＣＨ手順は開始されず、ハンドオーバ手順は、ＵＥが、ハンドオーバコマンドメッセージで指示されたＵＬリソースを使用してハンドオーバ確認メッセージを送信することによって、ターゲットセルへのハンドオーバを確認して進む。

ハンドオーバ手順中のＲＡＣＨ遅延をなくすことによって、ハンドオーバ中のデータ中断を大幅に低減し、ユーザ体験を大幅に改善することができる。これは、ＲＴＤが長い仮定されたＮＴＮシナリオにおいて特に重要である。

しかし、ハンドオーバ中のＲＡＣＨ手順の主な目的の１つは、ランダムアクセス手順を実行し、ターゲットセルにおけるアップリンク送信のためにＵＥによって使用されるターゲットセルタイミングアドバンス値（ターゲットセルＴＡ値）を取得することによって、ターゲットとアップリンクタイミングを適合させることである。しかし、ＲＡＣＨ手順が存在しない場合、ＵＥは、ＲＡＲメッセージでタイミングアドバンス値を取得することはない。したがって、ＵＥは、異なる方法でターゲットセルＴＡ値を決定しなければならない。

１つの考えられるソリューションによれば、ＵＥは、衛星エフェメリス（satellite ephemeris）およびＵＥ位置に基づいて、ｇＮＢの必要なＴＡ値を推定することができる。例えば、ＵＥは、メッセージがターゲットノードで確実に正しく受信できるようにするために、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージをターゲットセルに送る前に、ターゲットセルＴＡ値を推定しなければならない。まず、ＵＥは、ソースセルとターゲットセルの間のＤＬ伝搬遅延差、例えば、Ｔ２－Ｔ１（またはＴ１－Ｔ２）を観測する。ここで、Ｔ１は、ＵＥとソースｇＮＢの間のＤＬ伝搬遅延であり、Ｔ２は、ＵＥとターゲットｇＮＢの間のＤＬ伝搬遅延である。また、ＵＬ伝搬遅延はＤＬ伝搬遅延と同じであると仮定する。この仮定の下、ＵＥは、以下のようにソースセルタイミングアドバンスに基づいてターゲットセルタイミングアドバンスを導出することができる。

しかし、本発明者らは、特にＮＴＮシナリオについて、一般的に時間整合およびＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバ手順を改善する必要があることを確認した。

上記したターゲットＴＡ値の推定（式１を参照）には、ＮＴＮにおけるＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバ手順に適用された場合に、欠点がある。

通常のＴＡ推定を伴う従来のＲＡＣＨ－ｌｅｓｓＨＯは、タイミングアドバンス補正（例えば、共通ＴＡおよび個別ＴＡ）の欠落により、後述する問題を引き起こす可能性がある。まず、ＵＥは、ターゲットセルへのＨＯの直後にＲＡＣＨを実行することができない、なぜなら、ターゲットセルの共通ＴＡがまだ得られていないからである。また、ＵＥは、競合なしのＨＯが成功しない場合に、競合ベースのＨＯを使用するためにフォールバックすることができない可能性がある、なぜなら、ターゲットセルの共通ＴＡがまだ分からないからである。そのため、ハンドオーバを終了した後に、ターゲットセルの更新された共通ＴＡを（例えば、システム情報で）受信した時、ＵＥは、ＵＬ送信を実行しつつＴＡをどのように調整すべきかを知らない、なぜなら、個別ＴＡがＵＥにいまだ知られていないからである。

さらに、ＵＥは、ソースセルとターゲットセルの間の真のＤＬタイミング差を観測することができない可能性がある、なぜなら、ＲＴＤが大きいため、ＮＴＮに「ＳＦＮよりも多くの差」状況が存在し得るからである。例えば、ソースセルからの同期信号がＳＦＮ ｎからのものであり、ターゲットセルからの同期信号がＳＦＮ ｎ－１からのものである場合、これら２つの同期信号は、ＵＥに時間的に非常に接近して到着する。その後、ＵＥは、たとえ実際のＤＬタイミング差がすでに１０ｍｓの大きさであるにもかかわらず、これら２つのセル間のＤＬタイミング差は非常に小さいと考える。このシナリオは、ソースセルとＵＥの間の距離がターゲットセルとＵＥの間の距離よりもかなり長い場合、またはその逆の場合に、可能である。

加えて、このようなソリューションは、ＧＮＳＳ搭載のＵＥに対する最適なソリューションではない。

さらに、透過的衛星シナリオにおけるフィーダリンク遅延および衛星処理遅延を考慮しなければならない。

さらに、ＤＬおよびＵＬの伝搬遅延が同じであるという仮定は、間違っているかもしれない。特に透過的衛星ケースの場合、ＤＬとＵＬの伝搬遅延は異なることがある、なぜなら、伝搬遅延がフィーダリンク遅延も衛星処理遅延もカバーし、これらはＤＬとＵＬのケースで異なり得るからである。

したがって、本発明者らは、ＵＥをソース基地局からターゲット基地局にハンドオーバするために実行されるべきハンドオーバ手順を改善する可能性を特定した。このような改善されたハンドオーバ手順は、上記した問題の１つ以上の克服を容易にし得る。

以下、このようなニーズを満たすＵＥ、基地局、および手順について、５Ｇ移動通信システムに向け想定される新しい無線アクセス技術のために説明するが、これは、ＬＴＥ移動通信システムにおいても使用され得る。また、さまざまな実装形態および変更例についても説明する。以下の開示は、上記の議論および発見によって促進されたものであり、例えば、少なくともその一部に基づくものであり得る。

一般に、本開示の基礎となる原理を明瞭かつ理解しやすく説明できるように、本明細書には多くの想定がなされていることに留意されたい。しかし、これらの想定は、本開示の範囲を制限しない、説明を目的として本明細書になされた単なる例として理解されたい。当業者には、以下の開示の原理および特許請求の範囲に記載されている原理を、さまざまなシナリオに、本明細書に明示的に記載されていない方法で適用できることが認識されるであろう。

さらに、以下で使用する手順、エンティティ、レイヤなどの用語のいくつかは、たとえ次の３ＧＰＰ ５Ｇ通信システムのための新しい無線アクセス技術のコンテクストで使用される具体的な用語がまだ完全には決定されておらず、または最終的に変更される可能性があるにもかかわらず、ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａシステムに、または、現在の３ＧＰＰ ５Ｇ標準化で使用される用語に密接に関係している。したがって、用語は、実施形態の機能に影響を及ぼすことなく、将来変更され得る。そのため、当業者は、実施形態およびその保護範囲が、他にもっと新しい用語または最終的に合意された用語がないために本明細書で例示的に使用される特定の用語に限定されるべきではなく、本開示の機能および原理の基礎となる機能および概念の観点からより広く理解されるべきであることを認識する。

例えば、移動局（mobile station）または移動ノード（mobile node）またはユーザ端末（user terminal）またはユーザ機器（ＵＥ：user equipment）は、通信ネットワーク内の物理エンティテイ（物理ノード）である。１つのノードは、いくつかの機能エンティティを有し得る。機能エンティティは、同じもしくは他のノードまたはネットワークの他の機能エンティティに所定の機能セットを実装および／または提供するソフトウェアまたはハードウェアモジュールを指す。ノードは、当該ノードの通信を可能にする通信設備または媒体に当該ノードを接続する１つ以上のインタフェースを有し得る。同様に、ネットワークエンティティは、他の機能エンティティまたは対応するノードとの通信を可能にする通信設備または媒体に機能エンティティを接続する論理インタフェースを有し得る。

本明細書で「基地局（base station）」または「無線基地局（radio base station）」という用語は、通信ネットワーク内の物理エンティティを指す。移動局と同様に、基地局は、いくつかの機能エンティティを有し得る。機能エンティティは、同じもしくは他のノードまたはネットワークの他の機能エンティティに所定の機能セットを実装および／または提供するソフトウェアまたはハードウェアモジュールを指す。当該物理エンティティは、１つ以上のスケジューリングおよび設定を含む、通信デバイスに関するいくつかの制御タスクを実行する。また、基地局機能および通信デバイス機能は、単一のデバイス内に統合されてもよいことに留意されたい。例えば、移動端末は、他の端末のための基地局の機能も実装し得る。ＬＴＥで使用される用語は、ｅＮＢ（またはｅＮｏｄｅＢ）であり、一方、５Ｇ ＮＲで現在使用されている用語は、ｇＮＢである。

図１７は、ユーザ機器（通信デバイスとも呼ばれる）およびスケジューリングデバイス（ここでは、例示的に、基地局内、例えば、ｅＬＴＥ ｅＮＢ（代替的にｎｇ－ｅＮＢと呼ばれる）内または５Ｇ ＮＲのｇＮＢ内に位置するものとされる）の一般的で単純化した例示的なブロック図を示す。ＵＥおよびｅＮＢ／ｇＮＢは、それぞれ送受信機を使用して、（無線）物理チャネルを通じて互いに通信している。

通信デバイスは、送受信機および処理回路を有し得る。次に、送受信機は、受信機および送信機を有し、および／または、受信機および送信機として機能し得る。処理回路は、例えば、１つ以上のプロセッサまたは任意のＬＳＩなど、１つ以上のハードウェアであり得る。送受信機と処理回路の間には、入出力点（またはノード）があり、これを通じて処理回路は、動作中、送受信機を制御し、つまり、受信機および／または送信機を制御し、受信／送信データを交換することができる。送受信機は、送信機および受信機として、１つ以上のアンテナ、増幅器、ＲＦ変調器／復調器などを含むＲＦ（無線周波数）フロントを含み得る。処理回路は、当該処理回路によって提供されるユーザデータおよび制御データを送信するように、および／または、当該処理回路によってさらに処理されるユーザデータおよび制御データを受信するように送受信機を制御することなどの制御タスクを実装し得る。また、処理回路は、例えば、判断、決定、計算、測定などの他のプロセスを実行することを担当し得る。送信機は、送信するプロセスおよびこれに関連する他のプロセスを実行することを担当し得る。受信機は、受信するプロセスおよびこれに関連する他のプロセス（例えば、チャネルを監視することなど）を実行することを担当し得る。

以下、ハンドオーバ手順の実行方法に関する改善された手順について説明する。

図１８は、改善されたハンドオーバ手順の１つのソリューションによる単純化した例示的なＵＥ構造を示し、図１７に関連して説明した一般的なＵＥ構造に基づいて実装することができる。この図に示すＵＥのさまざまな構造要素は、例えば、制御データおよびユーザデータならびに他の信号を交換するために、例えば、対応する入出力ノード（図示せず）を用いて、互いに相互接続することができる。説明のために図示しないが、ＵＥは、さらなる構造要素を含み得る。

図１８から明らかなように、ＵＥは、共通タイミングアドバンス値受信機と、ハンドオーバ手順回路と、第１アップリンクタイミング決定回路と、第２メッセージタイミング指示受信機と、ＵＥ固有タイミングアドバンス値決定回路と、第２ハンドオーバメッセージ送信機とを含み得る。

したがって、この場合、以下の開示から明らかになるように、処理回路は、ターゲット基地局へのアップリンク送信の第１のアップリンクタイミングを決定すること、ターゲットセル用のＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定すること、ランダムアクセス手順のメッセージを送信するための第２のアップリンクタイミングを決定すること、およびアップリンクデータを送信するための第３のアップリンクタイミングを決定することなどのうちの１つ以上を少なくとも部分的に実行するように例示的に構成することができる。

したがって、受信機は、共通タイミングアドバンス値とハンドオーバ手順の第２のメッセージを送信するためのタイミング指示とを含む、ハンドオーバ手順のソース基地局からの第１のメッセージを受信すること、ＵＥおよびターゲットセルのためのＵＥ固有タイミングアドバンス値に関する情報を含む、ハンドオーバ手順のターゲット基地局からの第３のメッセージを受信することなどのうちの１つ以上を少なくとも部分的に実行するように例示的に構成することができる。

したがって、送信機は、あらかじめ決められたアップリンク送信タイミングに基づいてハンドオーバ手順の第２のメッセージをターゲット基地局に送信すること、第２のアップリンクタイミングでランダムアクセス手順のメッセージをターゲット基地局に送信すること、および第３のアップリンクタイミングでアップリンクデータをターゲット基地局に送信することなどのうちの１つ以上を少なくとも部分的に実行するように例示的に構成することができる。

より詳細に以下に開示される１つのソリューションは、以下を含むＵＥによって実装される。ＵＥの受信機は、ソース無線セルのソース基地局から、ターゲット無線セルに対する共通タイミングアドバンス値を受信する。ＵＥは、ソース無線セルに接続されており、ＵＥをソース無線セルからターゲット無線セルにハンドオーバさせるハンドオーバ手順に関与する。また、共通タイミングアドバンス値は、ソース基地局からハンドオーバ手順の第１のメッセージにおいて受信され、ハンドオーバ手順の第１のメッセージは、ＵＥからターゲット基地局に第２のメッセージを送信するためのタイミング指示も含んでいる。次いで、ＵＥのプロセッサは、受信された共通タイミングアドバンス値およびタイミング指示に基づいて、ターゲット基地局からのダウンリンク送信に関してターゲット基地局へのアップリンク送信の第１のアップリンクタイミングを決定する。ＵＥの送信機は、決定されたアップリンクタイミングに基づいて、ハンドオーバ手順の第２のメッセージをターゲット基地局に送信する。プロセッサは、ターゲット無線セルにおいてアップリンク送信を実行するためにＵＥによって使用される、ＵＥおよびターゲット無線セルに固有の、ＵＥ固有のタイミングアドバンス値を決定する。

さらなる例示的な実装形態として、共通ＴＡは、ＲＴＴ（ラウンドトリップタイム：Round Trip Time）を補償するために時間オフセット値としてシグナリングされ得る。ＲＴＴは、他の目的のために使用することができる（例えば、「共通ＴＡ」と必ずしも同じ形態ではないことがある）。

これに対応して、ＵＥは、ソースＢＳにまだ接続されている間に、ターゲットセルにおける通信に使用しなければならない共通ＴＡに関する知識をすでに有している。このことは、ＵＥが、ターゲット基地局のシステム情報を読み取らない場合に共通ＴＡ値を取得しないという事実に関連する上記の問題を克服することを容易にする。例えば、その後に送信されるメッセージ（例えば、ハンドオーバ手順の）は、共通ＴＡ値に基づいて時間整合されると、ターゲット基地局によって正しく受信される可能性が高くなる。共通ターゲットＴＡはハンドオーバ手順中にすでに取得されているため、ＵＥは、ハンドオーバ手順を完了した直後にランダムアクセス手順を実行することができる。

さらに、このソリューションは、ターゲットセルで使用されるＵＥ用のＵＥ固有ＴＡ値を決定することを含み、これは、ターゲットセルにおける通信を容易にする。また、これは、個別ＴＡ値が既知であるため、総ＴＡを調整し更新することを可能にする。

全体として、ランダムアクセス手順をなくすことにより、ハンドオーバを迅速化し、したがって、ハンドオーバ中断時間を大幅に低減するＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバ手順の利点は、維持され、一方で、取得した共通ＴＡ値および決定したＵＥ固有ＴＡ値を活用して、ターゲットセルでアップリンク通信を整合させ、これによって、ＲＡＣＨを実行しない場合であっても、ハンドオーバの成功率を高く維持する。

以下、上記ソリューションならびに上記ソリューションの変形例およびさらなる改善例について、より詳細に説明する。

改善されたハンドオーバ手順のソリューションの以下の説明のために、いくつかの基本的な仮定を例示的に行う。まず、ＮＴＮシナリオを仮定する。この場合、ＵＥは、ソース無線セルにおいて衛星を通じて通信し、また、ハンドオーバのあり得るターゲットとしての隣接無線セルは、上記したような非陸上ネットワークである。さらに、ＵＥは、ランダムアクセス手順を実行しないハンドオーバをサポートし、このようなハンドオーバを実行する、例えば、上記したようなＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバを実行するものと仮定する。

図１９、図２０、および図２１を参照して、このソリューションの例示的な実装形態を説明する。

図１９は、例示的なＵＥ動作のシーケンス図であり、図２０は、例示的なソース基地局動作のシーケンス図であり、図２１は、改善されたハンドオーバ手順を実装する、ＵＥ、ソースＢＳ、およびターゲットＢＳの間のメッセージ交換を示している。ハンドオーバ手順は、ソース基地局からＵＥに送信される第１のハンドオーバメッセージ内にターゲットセルの共通ＴＡ値を提供することによって改善される。共通ＴＡ値は、ＵＥのハンドオーバ先であるターゲットセルにおいて有効である。例えば、共通ＴＡ値は、ターゲットセル内のすべてのＵＥに共通であり、ターゲット無線セル内の基準点（例えば、衛星または無線セルの中心までの最短距離）に関して計算される。一方、後述するＵＥ固有ＴＡ値（個別ＴＡ値ともいう）は、特定のＵＥとその位置だけに固有であり、共通ＴＡ値に加えて考慮されるべきものである。例示的に、共通ＴＡ値および個別ＴＡ値は、図１３および図１４に関連して上記したように理解されるべきである。

さらに、第１のハンドオーバメッセージは、ＵＥによってターゲット基地局に第２のハンドオーバメッセージを送信するためのタイミング指示も伝え、したがって、ＵＥに、その第２のハンドオーバメッセージを送信する特定の時間を提供し、したがって、ターゲット基地局へのハンドオーバ手順の実行を進める。タイミング指示は、ＵＥに対して第２のハンドオーバメッセージの送信に使用されるアップリンクリソースをスケジューリングするアップリンクグラントの形で提供することができる。タイミング指示および共通ＴＡ値の両方を使用して、ＵＥが第２のハンドオーバメッセージを送信する実際の時間を決定する。例えば、第２のハンドオーバメッセージを送信するためのタイミング指示による時点は、ＵＥのアップリンク送信を他のＵＥからターゲット基地局への他のアップリンク送信と（少なくとも部分的に）整合させるために、共通ＴＡ値に基づいて補正される。

したがって、共通ＴＡ値および第２のハンドオーバメッセージを送信するためのアップリンク送信タイミングを提供することによって、ハンドオーバ手順は、第２のハンドオーバメッセージがターゲット基地局で正しく受信されることを容易にする。

例えば、タイミング指示は、ランダムアクセス手順中にランダムアクセス応答メッセージ（図７および８を参照）で提供されるアップリンクグラントと同じかまたは類似のものを実装することができる。

次いで、ＵＥは、あらかじめ決められたアップリンク送信タイミングで第２のハンドオーバメッセージをターゲット基地局に送信することができる。

第２のハンドオーバメッセージの送信に続いて、ＵＥは、次のアップリンク送信のためのアップリンク送信タイミングをより厳密に整合させることができるようにするために、ターゲットセルに対するＵＥ固有ＴＡ値を決定し得る。ＵＥ固有ＴＡ値は、ＵＥが、共通ＴＡ値を計算する基準点から遠く離れて位置する場合、正しいアップリンク送信時間整合にとってより重要である。逆に、ＵＥが、共通ＴＡ値を計算する基準点またはその近くに位置する場合、ＵＥは、ターゲットセルに対するＵＥ固有ＴＡ値を決定する必要さえないかもしれない、なぜなら、ＵＥ固有ＴＡ値は非常に小さいかまたは０であり、共通ＴＡ値はターゲットセルにおいて総ＴＡ値とほとんど同じであるからである。したがって、ＵＥは、例えば、自身がターゲットセルにおいて共通ＴＡ値を計算する基準点またはその十分近くに位置することを通知された場合、ＵＥ固有ＴＡ値を決定しないと決定し得る。対応する情報は、例えば、ソース基地局によって提供され得る。しかし、以下では、ＵＥが、自身のアップリンク送信のタイミングアドバンス整合をさらに改善するために、ＵＥ固有ＴＡ値を決定すると仮定する。

いずれの場合も、このようにタイミングアドバンス値を決定する（例えば、共通ＴＡ値およびＵＥ固有ＴＡ値を決定する）ことによって、ＵＥは、自身のアップリンク送信タイミングを整合させることができ、したがって、ハンドオーバ手順中（共通ＴＡ値のみを使用して）ならびにハンドオーバ手順後（共通ＴＡ値および場合によってはＵＥ固有ＴＡ値も使用して）のアップリンク送信を改善することができる。

より詳細には、ＵＥは、ハンドオーバ手順を終了した後のある時点でターゲット基地局とランダムアクセス手順を実行し得る。ターゲット基地局が必要なＵＥ固有タイミングアドバンス値を適切に決定することを可能にするために、ＵＥは、共通タイミングアドバンス値のみに基づいて、例えば、以前に決定したＵＥ固有ＴＡ値を使用しないで、ＲＡＣＨ手順のメッセージを送信し得る。

さらに、ＵＥは、ターゲット基地局へのアップリンクデータの送信に関連するアップリンク送信タイミングを決定する際に、共通ＴＡ値およびＵＥ固有ＴＡ値を使用し得る。例えば、ターゲット基地局は、ＵＥがアップリンクでデータを送信するのに使用し得るアップリンク無線リソースをＵＥにスケジューリングする。次いで、ＵＥは、共通ＴＡ値およびＵＥ固有ＴＡ値に基づいて、スケジューリングされたＵＬ無線リソースによって与えられる送信時間を整合させる。

上記の説明において、第１のハンドオーバメッセージおよび第２のハンドオーバメッセージは、図１９、図２０、および図２１を参照して提示されたソリューションの一部として言及されている。第１のハンドオーバメッセージは、ターゲット無線セルへの接続を確立するためにＵＥの無線リソース構成をどのように再構成するかをＵＥに指示するハンドオーバコマンドメッセージと見なすことができる。したがって、ＵＥの観点から、ハンドオーバコマンドメッセージは、ハンドオーバ手順の最初のメッセージである。５Ｇ ＮＲ標準化シナリオにおけるソリューションの例示的な実装形態において、ハンドオーバコマンドメッセージは、対応する非特許文献１０の６．２．２節（図１５および対応する説明も参照）で定義されたＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージとして実装され得る。すでに定義されているＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージを再利用する場合、その内容は、タイミング指示（アップリンクグラント）および共通ＴＡ値に関する追加情報を伝えることができるように拡張されなければならない。例えば、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージは、上記したタイミングアドバンスコマンド（Timing Advance Command）ＭＡＣ ＣＥを伝えるように拡張することができ、その値は、その後、ＵＥによってターゲットセルの共通ＴＡ値とされる。例えば、ＴＡＣ ＭＡＣ ＣＥの値は、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージのｓｅｃｏｎｄａｒｙＣｅｌｌＧｒｏｕｐ情報要素（Information Element）に置くことができる。また、アップリンクグラントも、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージのｓｅｃｏｎｄａｒｙＣｅｌｌＧｒｏｕｐ情報要素（Information Element）に置くことができる。

一方、ＵＥからターゲット基地局に送信される第２のハンドオーバメッセージは、ＵＥのターゲット基地局への接続の確立が完了したことをターゲット基地局に示すハンドオーバ確認メッセージと見なすことができる。５Ｇ ＮＲ標準化シナリオにおけるソリューションの例示的な実装形態において、ハンドオーバ確認メッセージは、対応する非特許文献１０に定義されたＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージとして実装することができる。３ＧＰＰ規格のすでに定義されているＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅに対する追加の変更は、上記のソリューションの一部として説明したハンドオーバ確認の実装には必要でないように見える。

上記では、ＵＥがハンドオーバメッセージにおいてターゲットセルの共通ＴＡ値をソースセルから受信すると説明した。次に、ソース基地局は、ターゲットセルの共通ＴＡ値を決定することができる。これは、いくつかの方法で行うことができる。１つのソリューションによれば、ターゲット基地局は、その隣接基地局に、自身が自身の無線セルで使用しブロードキャストしている共通ＴＡ値に関する情報を提供する。例えば、ターゲットＢＳは、自身が、例えば、ハンドオーバ要求メッセージに応答してターゲット基地局からソース基地局に送信されるハンドオーバ肯定応答メッセージにおいて、ハンドオーバのターゲットになるよう求められた場合に、共通ＴＡ値を提供することができる。他のソリューションによれば、ターゲット基地局は、バックグラウンド情報交換の一部として、その共通ＴＡを自身の隣接基地局に周期的かつ事前にブロードキャストする。

上記した改善されたハンドオーバ手順のさらなる例示的な実装形態において、ハンドオーバは、図１５のレガシーハンドオーバ手順および図１６のＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバに対して上述したのと同じかまたは同様の方法で、ＵＥによって実行された測定に基づいてソース基地局によって決定することができる。改善されたハンドオーバ手順の当該例示的な変形例は、図２２に反映されており、同図は、ＵＥからソース基地局への測定報告と、ＵＥをターゲット基地局にハンドオーバさせるというソース基地局によるその後の決定とを示している。これに対応して、ソース基地局は、ハンドオーバ要求メッセージをターゲット基地局に送信する。ターゲット基地局は、ハンドオーバを承認し、ハンドオーバ肯定応答メッセージで応答すると仮定する。図２２の当該例示的な実装形態において、共通ＴＡ値は、ターゲット基地局によってソース基地局にハンドオーバ肯定応答メッセージで送信されると仮定する。加えて、ハンドオーバ肯定応答メッセージは、ＵＥが第２のハンドオーバメッセージをターゲット基地局に送信するために使用することになっている無線リソースをも指示する（ＵＬグラントを参照）。これらの無線リソースは、ＵＥがハンドオーバ確認メッセージをターゲット基地局に送信することになる相互に合意した時間として理解されるべきである。その後、これらの無線リソースは、すでに上述したように、ソース基地局によってＵＥにハンドオーバコマンドメッセージで転送される。

図２０に示すソース基地局の動作は、ソース基地局が、上記の説明からすでに明らかなように、改善されたハンドオーバ手順に参加することを示している。特に、ソース基地局は、少なくとも、例えば、ターゲット基地局から受信したハンドオーバ肯定応答メッセージに含まれる対応する情報に基づいて、共通タイミングアドバンス値およびＵＥが第２のハンドオーバメッセージを送信するＵＬタイミングを決定する。次いで、ソース基地局は、すでに上述したように、続けて第１のハンドオーバメッセージでＵＥに情報を転送する。

図２２から明らかなように、また、図２１に関連してすでに説明したことに沿って、ソース基地局は、ハンドオーバコマンドメッセージをＵＥに送信し、ＵＥがその接続をターゲットセルに切り替えることによって、ハンドオーバを進める。

さらに、改善されたハンドオーバ手順は、ＵＥが、改善されたハンドオーバ手順を実行するかまたは他のタイプのハンドオーバ（例えば、図１５のレガシーハンドオーバ手順など）を実行するかを決定するさらなるステップも例示的に含み得る。これは、例えば、図１６のＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバ手順に関して説明したのと同様の方法で、つまり、ハンドオーバコマンドメッセージの内容に基づいて、実装され得る。例えば、ＵＥは、ハンドオーバコマンドメッセージがＵＬグラントおよび共通ＴＡ値のうちの１つ以上を含む場合、改善されたハンドオーバ手順を実行すると決定する。一方、ＵＥは、ハンドオーバコマンドメッセージがＵＬグラントも共通ＴＡ値も含まない場合、レガシーハンドオーバ手順（図１５を参照）を実行すると決定し得る。さらに他の実装形態によれば、ＵＥは、ハンドオーバコマンドがＵＬグラントを含むが共通ＴＡ値を含まない場合、ＲＡＣＨ－ｌｅｓｓハンドオーバ手順（図１６を参照）を実行すると決定し得る。

したがって、図２０には示されていないが、ソース基地局は、ＵＥがどのタイプのハンドオーバ手順を実行すべきかを制御し、次いで、決定に従ってハンドオーバコマンドメッセージの内容を適応させることができる。ソース基地局は、例えば、ＵＥの位置に応じて、改善されたハンドオーバ手順またはレガシーハンドオーバ手順を実行すると決定し得る。ＵＥが、共通ＴＡ値が計算される基準点から離れている場合、ソース基地局は、代わりにレガシーハンドオーバ手順を実行すると決定し得る、なぜなら、ソース基地局は、ターゲット基地局がハンドオーバ確認メッセージを正しく復号できることを保証したいからである。

ソース基地局は、基地局の位置情報、ＵＥの現在のサービングビーム、ＵＥサービングビームのビーム角度、およびＵＥの測定報告のうちの１つ以上に基づいて、ＵＥの位置を決定することができる。

また、ハンドオーバ手順後のＵＥ動作は、ＵＥが、例えば、ターゲット無線セルにおいてブロードキャストされたシステム情報に基づいて、共通ＴＡ値を更新することも含み得る。したがって、ＵＥが、更新された共通ＴＡ値を有するターゲットセル内のシステム情報を取得する場合、ＵＥは、以前に取得した共通ＴＡ値ではなく、更新された共通ＴＡ値を使用して、さらなる動作を行う。例えば、ランダムアクセス手順を実行する場合、ＵＥは、更新された共通ＴＡ値を使用し得る、また、アップリンクデータを送信する場合、ＵＥは、更新された共通ＴＡ値＋ＵＥ固有ＴＡ値を使用し得る。

改善されたハンドオーバ手順のさらなる例示的な実装形態によれば、ＵＥが、ＵＥおよびターゲット無線セルに固有のＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定するプロセスをどのように実装するかに関して、いくつかの異なるソリューションが提示される（例えば、図１９、図２１、図２２の最後のステップを参照）。

図２３に示す第１のソリューションによれば、ＵＥは、ＵＥがターゲット基地局への接続を確立した後、ハンドオーバ手順のさらなるメッセージにおいてＵＥ固有ＴＡ値に関する情報をターゲット基地局から直接取得する。これに対応して、ＵＥは、受信した情報に基づいて、ＵＥ固有ＴＡ値を決定することができる。１つの例示的なソリューションによれば、ＵＥ固有ＴＡ値は、例えば、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅＡＣＫメッセージと呼ばれる、改善されたハンドオーバ手順の追加メッセージで伝えることができる。ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅＡＣＫメッセージは、ＵＥからＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージを受信した後にターゲット基地局によってＵＥに送信されるメッセージである。例えば、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅＡＣＫメッセージは、ＵＥからのＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージの受信を確認する（acknowledge）ためにターゲット基地局によって送信され、個別ＴＡ値を伝え得る。５Ｇ ＮＲ規格における改善されたハンドオーバ手順の例示的な実装形態によれば、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅＡＣＫメッセージは、上記したタイミングアドバンスコマンド（Timing Advance Command）ＭＡＣ ＣＥを含み、これによって、改善されたハンドオーバ手順を終了する。ＴＡＣ ＭＡＣ ＣＥに示された値が、ＵＥの個別ＴＡ（ＩＴＡ_{ｔａｒｇｅｔ}）となる。

ＵＥ固有ＴＡ値をＵＥに送信する前に、ターゲット基地局は、ＵＥ固有ＴＡ値を決定する必要がある。ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージは、以前に取得した共通ＴＡ値に基づいて、かつ、ＵＬグラントによって指示された無線リソースを使用して、ＵＥによって送信されることに留意されたい。１つの例示的な実装形態によれば、ターゲット基地局が、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージを復号して、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージの開始位置がＵＬグラントによってＵＥに指示された開始位置よりもＴｍｓ遅いことを見つけることができる場合、ターゲット基地局は、ＵＥ固有ＴＡ値がＴｍｓに等しいことを知る。

さらに、他の例示的な実装形態によれば、ターゲット基地局は、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージを送信するのに必要なサイズよりも大きい（時間領域において）ＵＬグラントを構成することができる。これにより、ターゲット基地局は、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージが時間領域で他のＵＥの他のメッセージと重複しないことを容易にし、これにより、メッセージをターゲット基地局によって正しく復号することができることを容易にする。

上記の図１３および図１４に関連して行った説明から明らかなように、個別ＴＡ値は、ＵＥが共通ＴＡ値を計算する基準点から遠く離れているほど、関連性が高くなる。したがって、ＵＥが基準点の近くに位置する場合、個別ＴＡ値は、ハンドオーバを成功裏に実行するのに必要でさえないかもしれず、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅＡＣＫメッセージは、オプションであり得る。一方、ＵＥが基準点から離れた位置にある場合、個別ＴＡ値は、アップリンク時間整合を修正し、さらなるメッセージがターゲット基地局で正しく受信されることを容易にするのに必要である。このような場合、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅＡＣＫメッセージは、実際に必要である。

第２のソリューション（下記参照）と比較して、第１のソリューションは、ＵＥがソースセルとターゲットセルの間のＤＬタイミング差（ＤＬ伝搬時間差）を観測する必要がなく、観測したタイミング差に基づいてターゲットセルの個別タイミングアドバンスを推定する（これは時間とプロセッサを消費することになる）必要がないという利点を有する。

ＵＥにおいてＵＥ固有ＴＡ値を決定する第２のソリューションによれば、ＵＥは、ＵＥ固有ＴＡ値に関する情報をターゲット基地局から受信するのではなく、いくつかの仮定を立て、かつ、ＵＥにおいて利用可能な情報を考慮に入れて、ターゲットセルのＵＥ固有ＴＡ値を計算する。この目的のために、ＵＥは、以下のパラメータを使用する。
・ ターゲット無線セルの共通タイミングアドバンス値
・ ソース無線セルのＵＥ固有タイミングアドバンス値
・ ソース無線セルの共通タイミングアドバンス値
・ ソース基地局とターゲット基地局の間のダウンリンク伝搬時間差

これらのパラメータに基づいて、ＵＥは、ターゲットセルのＵＥ固有のＴＡ値を決定することができる。ターゲットセルの共通ＴＡ値は、例えば、上記したように、ソース基地局からのハンドオーバコマンドメッセージにおいて取得される。また、ソース無線セルの共通ＴＡ値およびＵＥ固有ＴＡ値は、ソース無線セルにおける以前の通信からＵＥにとって既知である。さらに、ソース基地局とターゲット基地局の間のダウンリンク伝搬時間差は、ソース基地局およびターゲット基地局からそれぞれ受信した信号に基づいて、ＵＥによって観測することができる。これらのパラメータの相互関係に基づいて、上記した式１（ＴＡ_{ｔａｒｇｅｔ}＝ＴＡ_{ｓｏｕｒｃｅ}－２×（Ｔ１－Ｔ２））と同様に、ＵＥは、ＵＥ固有ＴＡ値を決定することができる。ＴＡ_{ｔａｒｇｅｔ}はＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ＋ＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔであり、ＴＡ_{ｓｏｕｒｃｅ}はＣＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅ＋ＩＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅである。

１つの例示的な実施形態では、ＵＥおよびターゲット無線セルのためのＵＥ固有タイミングアドバンス値の計算が以下の式に基づく

パラメータＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔは、計算されるＵＥおよびターゲット無線セルに対するＵＥ固有タイミングアドバンス値である。パラメータＣＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅは、ソース無線セルの共通タイミングアドバンス値であり、ソース基地局との通信からＵＥに既知である。

ＩＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅは、ソース無線セルのＵＥ固有タイミングアドバンス値であり、ＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔは、ターゲット無線セルの受信した共通タイミングアドバンス値であり、（Ｔ１－Ｔ２）は、ソース基地局とターゲット基地局の間のダウンリンク伝搬時間差である。

ターゲットセルに対するＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定する上記第２のソリューションは、例えば、図２１および図２２に示すように、つまり、ハンドオーバ確認メッセージの伝送後に、実行することができる。一方、この第２のソリューションは、第１のソリューションのようにターゲット基地局からのメッセージの送信に依存することはないため、第２のソリューションは、かなり早い時間にＵＥ固有ＴＡ値を決定することを可能にする。図２４に示す改善されたハンドオーバ手順のさらなる変形例によれば、ＵＥは、ハンドオーバ確認メッセージを送信するＵＬ送信時間の前に、第２のソリューションに従ってＵＥ固有ＴＡ値を決定するステップを実行する。したがって、ＵＥは、ＵＬグラント情報およびターゲットセルの共通ＴＡ値に加えて、ＵＥ固有ＴＡ値にも基づいて、第２のハンドオーバメッセージ（ここでは、例えば、ハンドオーバ確認メッセージ）のＵＬ送信タイミングを決定し得る。

第２のソリューションは、ハンドオーバ完了メッセージ送信（他の例示的な実装形態ではＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージ）に適用される最終ＴＡが、ＵＥによって経験される実際のＴＡに非常に近くなり得るという利点を有する、なぜなら、個別ＴＡ値の決定が、ＵＥで実行される詳細な測定に基づいており、時間整合されたアップリンク送信タイミングを決定するためにすでに適用可能であるからである。したがって、この時間整合されたアップリンク送信タイミングでＵＥによって送信されるハンドオーバ完了メッセージは、ターゲット基地局によって成功裏に復号される可能性が高い。

第２のソリューションの１つの考えられる欠点は、ＤＬ伝搬時間差の観測が正しい結果を提供しない可能性があることである。例えば、ソースセルとターゲットセルの間のＤＬタイミング差は、ＳＦＮ（システムフレーム番号：system frame number）差よりも大きい（例えば、１０ｍｓよりも大きい）場合があり、このような場合には、ＵＥは、実際のＤＬタイミング差を誤解する可能性がある、なぜなら、ＵＥは、対応する測定（または観測）を実行する際にターゲットセルのＳＦＮを知らないからである。

上記の欠点を回避する考えられる方法は、ソース基地局が、ＵＥに、そのような場合には、改善されたハンドオーバ手順を実行せずに、レガシーハンドオーバ手順を実行するよう指示することである。ソース基地局は、この「ＳＦＮ差よりも大きい」状況が起こるかどうかを、例えば、ソース基地局からＵＥまでの近似距離およびターゲット基地局からＵＥまでの近似距離に従って、決定することができる。これらの近似距離は、衛星およびＵＥの位置に基づいて、また、場合によってはソース基地局がＵＥにサービスするのに使用するビームのビーム角度情報にも基づいて、おおよそ取得することができる。したがって、ソース基地局は、そのような状況を確認すると、改善されたハンドオーバ手順を実行せずにレガシーハンドオーバ手順（例えば、図１５または図１６に関連して説明したもののうちの１つ）を実行するよう、対応する指示をＵＥへのハンドオーバコマンドメッセージに提供する。これは、ＵＥがどのタイプのハンドオーバを実行すべきかを導出することができるように、ハンドオーバコマンドメッセージの内容を適切に生成することによって行うことができる。上記したように、これは、１つ以上のビットに基づいてハンドオーバコマンドメッセージに符号化され得る、または、アップリンクグラントおよび／もしくは共通ＴＡ値の有無によって符号化され得る。

さらに、改善されたハンドオーバ手順の以下の例示的な変形例は、ＵＥがそのような「ＳＦＮ差よりも大きい」状況が存在するかどうかを決定できるようにすることによって、上記欠点の克服を容易にする。第１の変形例によれば、ＵＥは、ソースセルとターゲットセルの共通ＴＡ値を比較して、当該「ＳＦＮ差よりも大きい」状況が存在するかどうかを決定することができる。例えば、ソース無線セルの共通ＴＡ値がターゲット無線セルの共通ＴＡ値よりも大きいが、観測されたＤＬ時間差が負である場合（つまり、ＣＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅ＞ＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔかつＴ１－Ｔ２＜０の場合）、観測されたＤＬ伝搬差は間違っている可能性が高い、なぜなら、共通ＴＡ値は、ソース無線セルがターゲット無線セルよりも遠くにあることを示し、一方で、観測されたＤＬタイミング差は、ターゲット無線セルがソース無線セルよりも遠くにあることを示しているからである。

「ＳＦＮ差よりも大きい」状況があるかどうかを決定する第２の変形例によれば、ＵＥは、ターゲット無線セル（例えば、ＳＩＢ、ＭＩＢ、ＰＢＣＨのうちの１つ以上）からシステム情報を取得して、ターゲット無線セルのシステムフレーム番号（ＳＦＮ）を取得する。取得したＳＦＮ＿ｔａｒｇｅｔに基づいて、ＵＥは、ＳＦＮ＿ｔａｒｇｅｔがＳＦＮ＿ｓｏｕｒｃｅと同じでない場合、「ＳＦＮ差よりも大きい」状況があると決定することができる。さなければ、「ＳＦＮ差よりも大きい」状況はない。

この第２の変形例によれば、ＵＥは、ターゲットセルからシステム情報を取得する。したがって、共通ＴＡ値が基地局によってその無線セルにおいてシステム情報でブロードキャストされるソリューションを仮定すると、ＵＥは、ソース基地局からのハンドオーバコマンドメッセージにおいてターゲットセルの共通ＴＡ値を取得することに加えて、またはその代わりに、本方法でターゲットセルの共通ＴＡ値を同様に取得し得る。このような場合、ソース基地局からＵＥに送信されるハンドオーバコマンドメッセージは、ターゲットセルの共通ＴＡ値を含む必要はないかもしれない。

ＵＥがそのような「ＳＦＮ差よりも大きい」状況を決定する場合、ＵＥは、改善されたハンドオーバ手順を実行しないと決定し得るが（おそらくそうするように指示されているにもかかわらず）、他のタイプのハンドオーバ手順（例えば、図１５および図１６に関連して説明したレガシーハンドオーバ手順のうちの１つ）を用いる。

ＵＥによってＵＥ固有ＴＡ値をどのように決定するかに関する第３のソリューションの場合、ＵＥは、グローバルナビゲーション衛星システム（Global Navigation Satellite System）ハードウェア（ＧＮＳＳ装備ＵＥ）を搭載していると仮定する。上記のように、改善されたハンドオーバ手順のソリューションは、ＧＮＳＳ搭載ＵＥの能力を利用しない。しかし、ＧＮＳＳハードウェアは、ＵＥが自身の地球上の位置情報を取得することを可能にするため、ＵＥは、ＵＥの位置と、ＵＥに既知であるターゲット衛星のエフェメリス情報とに基づいて、ターゲットセル（ここでは、例えば、ＧＮＳＳ＿ＴＡ＿ｔａｒｇｅｔと呼ばれる）の総タイミングアドバンスを決定することができる。

さらに、ソース基地局は、（前のソリューションで十分に説明したように）第１のハンドオーバメッセージにおいてターゲット無線セルの共通ＴＡ値を提供すると仮定する。次いで、ＵＥは、これら２つのパラメータに基づいて、例えば、ＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ＝ＧＮＳＳ＿ＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ－ＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔによって、ターゲット無線セルのＵＥ固有ＴＡ値を決定することができる。第２のソリューションに関連して提示したように、ＧＮＳＳ＿ＴＡ＿ｔａｒｇｅｔの当該決定、そして、ターゲットセルのＵＥ固有ＴＡの決定は、ハンドオーバ確認メッセージの指示されたＵＬ送信タイミングの前に実行することができる。したがって、ＵＥは、ＧＮＳＳ＿ＴＡ＿ｔａｒｇｅｔに基づくＵＬ送信タイミングを、ＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔのみによる場合よりも正確に時間整合させることができる。

さらに、ＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ値は、ハンドオーバ確認メッセージの時間整合されたＵＬ送信タイミングを決定するためには使用されないが、このようにＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ値を決定することによって、ＵＥは、ターゲット無線セルへのハンドオーバを完了した後にターゲット無線セルの共通ＴＡ値の更新を（例えば、システム情報を通じて）受信した場合、更新された総ＴＡ値を決定するのに十分な情報を有する。当該決定したＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ値は、その後、例えば、ＲＡＣＨ手順を実行し、更新されたＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ値をランダムアクセス応答メッセージで受信することによって、更新することができる。

特定の実装形態を図２５に示す。同図で例示的に仮定しているように、ＵＥは、ターゲットセルの共通ＴＡ値を取得する。その後、例示的に、ＵＥは、ＧＮＳＳ＿ＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ値を決定し得る（上記参照）。ＧＮＳＳ＿ＴＡ＿ｔａｒｇｅｔおよびターゲットセルの共通ＴＡ値に基づいて、ＵＥは、ターゲット無線セルのＵＥ固有ＴＡ値を決定することができる。この例示的な実装形態において、ＵＥは、以前に決定したＧＮＳＳ＿ＴＡ＿ｔａｒｇｅｔおよびＵＬグラントを使用して、第２のハンドオーバメッセージ（ここでは、ハンドオーバ確認メッセージ）をターゲット基地局に送信するための時間整合されたアップリンク送信タイミングを決定する。

しかし、ＧＮＳＳ＿ＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ値の決定は、ＧＮＳＳ搭載ＵＥに対して、必ずしも可能であるとは限らない場合がある。例えば、可視衛星がない（例えば、４個未満の衛星が可視である）場合、ＵＥは、ＧＮＳＳ＿ＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ値を正確に決定することができない。この状況がＵＥによって確認されると、ＵＥは、上記したＧＮＳＳベースの第３のソリューションとは異なる方法で、例えば、ＤＬ伝搬時間差を観測し、式２を使用してＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔを計算することを含む第２のオプションを使用することによって、ＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔを決定することに頼り得る。

上記した改善されたハンドオーバ手順では、ハンドオーバが再生衛星シナリオで実行されるか透過的衛星シナリオで実行されるかについて区別をしなかった。図１１～図１４を参照してより詳細に説明したように、再生衛星では、ｇＮＢは衛星に位置するが、透明衛星シナリオでは、ｇＮＢは地上に位置し、衛星はリピータとして働く。したがって、タイミングアドバンス整合のために、透過的衛星シナリオは、衛星（リピータ）と地上に位置するｇＮＢとの間のフィーダリンク遅延（ＦＤ＿ｔａｒｇｅｔ）、および、ＵＥからの着信ＵＬメッセージを処理し、かかるメッセージを地上のｇＮＢにさらに転送するための衛星処理遅延（ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）も考慮に入れなければならない。タイミングアドバンスのために考慮すべき追加の遅延（ＦＤ＿ｔａｒｇｅｔおよびＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）を図２６に示す。

これに対応して、ターゲットｇＮＢは、そのシステム情報において、これら２つの追加の遅延も考慮に入れた共通ＴＡ値をブロードキャストする。このような透過的衛星シナリオでは、共通ＴＡ値は、遅延ｄ１に基づくだけでなく、処理遅延ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔおよびフィーダリンク遅延ＦＤ＿ｔａｒｇｅｔも考慮に入れる。すなわち、ＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ＝２×（ｄ１＋ＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ＋ＦＤ＿ｔａｒｇｅｔ）。

別の表現をすると、透過的衛星シナリオの共通ＴＡ値は、再生衛星の場合の共通ＴＡ値、ならびに、透過的衛星の場合の追加遅延ＦＤ＿ｔａｒｇｅｔおよびＰＤ＿ｔａｒｇｅｔの２倍である。

したがって、上記した改善されたハンドオーバ手順のすべてにおいて、使用されるべき共通ＴＡ値は、特定の衛星シナリオに依存する。例えば、図２６のような透過的衛星シナリオでは、共通ＴＡ値（例えば、ハンドオーバコマンドメッセージでＵＥに送信されるＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ、または、ＣＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅ）は、処理遅延およびフィーダリンク遅延をさらに考慮に入れる。言い換えれば、透過的衛星（ｔｒａｎｓＳ）シナリオに固有のパラメータＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ＿ｔｒａｎｓＳおよびＣＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅ＿ｔｒａｎｓＳは、再生衛星（ｒｅｇＳ）シナリオに固有のＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ＿ｒｅｇＳおよびＣＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅ＿ｒｅｇＳの代わりにそれぞれ使用されるべきである。

一方、代替的な変形例では、透過的衛星シナリオのタイミングアドバンスは、３つの異なるパラメータ、つまり、共通ＴＡ値（ｄ１遅延のみを考慮に入れる。上記のＣＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅ＿ｒｅｇＳまたはＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ＿ｒｅｇＳと呼ばれる）、フィーダリンク遅延（ＦＤ＿ｓｏｕｒｃｅまたはＦＤ＿ｔａｒｇｅｔ）、および衛星処理遅延（ＰＤ＿ｓｏｕｒｃｅまたはＰＤ＿ｔａｒｇｅｔ）に基づいて、ＵＥに指示される。その後、ターゲットセルに関するこれら３つのパラメータは、ハンドオーバコマンドメッセージにおいてソース基地局からＵＥに提供することができ、その間、ソース基地局は、これら３つのパラメータを、例えば、ターゲット基地局によってソース基地局に送信されたＨＯ要求された肯定応答メッセージで受信した情報から、決定する。

これに対応して、その後、ＵＥは、例えば、すでに上述した以下の式を使用して、透過的衛星シナリオの共通ＴＡ値を自身で計算する必要がある。

改善されたハンドオーバ手順の上記ソリューションのいくつかに対して、ＤＬ遅延（例えば、ｇＮＢ→衛星→ＵＥ）は、ＵＬ遅延（ＵＥ→衛星→ｇＮＢ）と同じであると仮定した。例えば、上記の式１および式２は、この仮定に基づいている。しかし、これは、例えば、ＤＬ遅延とＵＬ遅延とが同じでないなど、いくつかの理由で、必ずしもそうであるとは限らない。例えば、ダウンリンク送信とアップリンク送信とは、異なる周波数帯域を使用し得る、および／または、衛星処理は、アップリンクとダウンリンクとで異なり得る。

したがって、「ＤＬ遅延＝ＵＬ遅延」の仮定に基づくこのようなソリューションは、ＵＬ遅延とＤＬ遅延が異なる場合には使用することができない。この制約を克服するために、上記の改善されたハンドオーバ手順の変形例によれば、ダウンリンク遅延とアップリンク遅延の間の差がさらに考慮される。例えば、式１（ＴＡ_{ｔａｒｇｅｔ}＝ＴＡ_{ｓｏｕｒｃｅ}－２×（Ｔ１－Ｔ２））は、調整される必要がある。

パラメータＯｆｆ＿ｓｏｕｒｃｅは、ソース無線セルにおけるＤＬ遅延とＵＬ遅延の間の時間オフセットである。このパラメータは、ソース無線セル内のＵＥによって、例えば、適切なシステム情報ブロック（System Information Block）内のシステム情報によって、取得することができる。Ｏｆｆ＿ｓｏｕｒｃｅの正の値は、例えば、ＵＬ遅延が、ソース無線セルにおいてＯｆｆ＿ｓｏｕｒｃｅの指示値だけＤＬ遅延よりも長いことを意味すると理解することができる。逆に、Ｏｆｆ＿ｓｏｕｒｃｅの負の値は、例えば、ＵＬ遅延が、ソース無線セルにおいてＯｆｆ＿ｓｏｕｒｃｅの指示値だけＤＬ遅延よりも短いことを意味すると理解することができる。

同様に、パラメータＯｆｆ＿ｔａｒｇｅｔは、ターゲット無線セルにおけるＤＬ遅延とＵＬ遅延の間の時間オフセットである。このパラメータは、ソース無線セル内のＵＥによって、例えば、第１のハンドオーバメッセージ（例えば、いくつかの実装形態では、ハンドオーバコマンドメッセージ、他の実装形態では、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージ）によって、例えば、ターゲット無線セルの共通ＴＡ値と共に、取得することができる。Ｏｆｆ＿ｔａｒｇｅｔの正の値は、例えば、ＵＬ遅延が、ターゲット無線セルにおいてＯｆｆ＿ｔａｒｇｅｔの指示値だけＤＬ遅延よりも長いことを意味すると理解することができる。逆に、Ｏｆｆ＿ｔａｒｇｅｔの負の値は、例えば、ＵＬ遅延が、ターゲット無線セルにおいてＯｆｆ＿ｔａｒｇｅｔの指示値だけＤＬ遅延よりも短いことを意味すると理解することができる。

追加のパラメータＯｆｆ＿ｓｏｕｒｃｅおよびＯｆｆ＿ｔａｒｇｅｔに基づいて、式１を修正して以下の式３を得ることができる。

これに対応して、無線セルにおいてアップリンク遅延とダウンリンク遅延とが同じでないシナリオでは、式１を使用する代わりに式３を使用すべきである。

したがって、式２は、式４に変更される。ここでは、式３のパラメータＴＡ＿ｔａｒｇｅｔおよびＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅが、（ＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ＋ＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔ）および（ＣＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅ＋ＩＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅ）にそれぞれ置き換えられている。

式２に基づく上記のソリューションでは、ＵＥは、ターゲットセルのＵＥ固有ＴＡ値を決定するために、式２の代わりに式４を使用することができる。式２に関してすでに説明したように、ＵＥは、ターゲット無線セルのＵＥ固有ＴＡ値ＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔを決定するために、式４のすべてのパラメータを取得することができなければならない。例えば、式３に関連してすでに述べたように、Ｏｆｆ＿ｔａｒｇｅｔは、ＵＥによって第１のハンドオーバメッセージを通じて取得され得る。

これに対応して、ＵＥは、まず、ソース無線セルにおけるダウンリンク伝搬遅延がソース無線セルにおけるアップリンク伝搬遅延と同じであるか否か、および、ターゲット無線セルにおけるダウンリンク伝搬遅延がターゲット無線セルにおけるアップリンク伝搬遅延と同じであるか否かを決定し得る。１つの例示的な実装形態によれば、ＵＥは、その旨をソース基地局によって通知される。例えば、パラメータＯｆｆ＿ｓｏｕｒｃｅおよびＯｆｆ＿ｔａｒｇｅｔがハンドオーバコマンドメッセージに含まれる場合、ＵＥは、ＵＬ遅延＝ＤＬ遅延の仮定が真ではなく、異なる式を使用しなければならないと決定する。

特に、決定の結果に応じて、上記したように、適切な式１、式２、式３、または式４が使用される。特に、ソース無線セルおよびターゲット無線セルにおいて、それぞれのＵＬ遅延およびＤＬ遅延が実質的に同じである場合には、式１および式２を使用することができる。一方、ソース無線セルまたはターゲット無線セルにおいて、それぞれのＵＬ遅延およびＤＬ遅延が互いに異なる場合には、式３および式４を使用することができる。

さらなる態様

第１の態様によれば、ユーザ機器（ＵＥ）は、ソース無線セルのソース基地局から、ターゲット無線セルに対する共通タイミングアドバンス値を受信する受信機を有する。前記ＵＥは、前記ソース無線セルに接続されており、前記ＵＥを前記ソース無線セルから前記ターゲット無線セルにハンドオーバさせるハンドオーバ手順に関与している。また、前記共通タイミングアドバンス値は、前記ソース基地局から前記ハンドオーバ手順の第１のメッセージにおいて受信され、前記ハンドオーバ手順の前記第１のメッセージは、前記ＵＥからターゲット基地局に第２のメッセージを送信するためのタイミング指示をさらに含む。次いで、前記ＵＥのプロセッサは、前記受信された共通タイミングアドバンス値および前記タイミング指示に基づいて、前記ターゲット基地局からのダウンリンク送信に関して前記ターゲット基地局へのアップリンク送信の第１のアップリンクタイミングを決定する。前記ＵＥの送信機は、前記決定されたアップリンクタイミングに基づいて、前記ハンドオーバ手順の前記第２のメッセージを前記ターゲット基地局に送信する。前記プロセッサは、前記ターゲット無線セルにおいてアップリンク送信を実行するために前記ＵＥによって使用される、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルに固有の、ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定する。

前記第１の態様に加えて提供される第２の態様によれば、前記プロセッサは、前記共通タイミングアドバンス値に基づいて、かつ、前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値に基づかないで、前記ターゲット基地局にランダムアクセス手順のメッセージを送信するための第２のアップリンクタイミングを決定する。また、前記プロセッサは、前記共通タイミングアドバンス値および前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値に基づいて、前記ターゲット基地局にアップリンクデータを送信するための第３のアップリンクタイミングを決定する。

前記第１または第２の態様に加えて提供される第３の態様によれば、前記受信機は、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値に関する情報を含む、前記ハンドオーバ手順の第３のメッセージを前記ターゲット基地局から受信し、前記プロセッサは、前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値に関する前記受信された情報から、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定する。

前記第１から第３の態様のいずれか１つに加えて提供される第４の態様によれば、前記プロセッサは、
・ 前記ターゲット無線セルの前記受信された共通タイミングアドバンス値、
・ 前記ソース無線セルのＵＥ固有タイミングアドバンス値、
・ 前記ソース無線セルの共通タイミングアドバンス値、
・ 前記ソース基地局と前記ターゲット基地局の間のダウンリンク伝搬時間差、
を用いた計算に基づいて、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定する。
また、前記計算は、前記ターゲット基地局へのアップリンク送信の前記第１のアップリンクタイミングを決定する前に実行され、前記第１のアップリンクタイミングの前記決定は、さらに、前記計算されたＵＥ固有タイミングアドバンス値に基づいている。任意選択的な実装形態において、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値の前記計算は、以下の式に基づいている。

前記パラメータＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔは、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値であり、ＣＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅは、前記ソース無線セルの前記共通タイミングアドバンス値であり、ＩＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅは、前記ソース無線セルの前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値であり、ＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔは、前記ターゲット無線セルの前記受信された共通タイミングアドバンス値であり、（Ｔ２－Ｔ１）は、前記ソース基地局と前記ターゲット基地局の間のダウンリンク伝搬時間差である。

前記第４の態様に加えて提供される第５の態様によれば、前記ＵＥと前記ソース基地局の間のダウンリンク伝搬遅延が、前記ＵＥと前記ソース基地局の間のアップリンク伝搬遅延と同じでない場合、前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値の前記決定は、前記ソース無線セルにおける前記ダウンリンク遅延と前記アップリンク遅延の間の時間オフセットおよび前記ターゲット無線セルにおける前記ダウンリンク遅延と前記アップリンク遅延の間の時間オフセットをさらに考慮に入れる。任意選択的な実装形態において、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値の前記計算は、以下の式に基づいている。

前記パラメータＯｆｆ＿ｓｏｕｒｃｅは、前記ソース無線セルにおける前記ダウンリンク遅延と前記アップリンク遅延の間の時間オフセットであり、Ｏｆｆ＿ｔａｒｇｅｔは、前記ターゲット無線セルにおける前記ダウンリンク遅延と前記アップリンク遅延の間の時間オフセットである。

前記第１から第５の態様のいずれか１つに加えて提供される第６の態様によれば、前記ＵＥは、前記ターゲット無線セルの総タイミングアドバンス値を決定する全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）回路を搭載している。前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定することは、前記ターゲット無線セルのための前記総タイミングアドバンス値および前記ターゲット無線セルのための前記受信された共通タイミングアドバンス値に基づいている。任意選択的な実装形態において、前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値は、前記ターゲット無線セルのための総タイミングアドバンス値から前記ターゲット無線セルのための前記受信された共通タイミングアドバンス値を引いたものである。

前記第６の態様に加えて提供される第７の態様によれば、前記プロセッサは、前記ＧＮＳＳ回路を使用して前記ターゲット無線セルの前記総タイミングアドバンス値を決定することが可能であるかどうかを決定する。可能でない場合、前記プロセッサは、前記ＧＮＳＳ回路を使用して前記ターゲット無線セルの前記総タイミングアドバンス値に基づいて前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定するのではなく、前記第３または第４の態様に記載の前記ターゲット無線セルの前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定することを決定する。

前記第１から第７の態様のいずれか１つに加えて提供される第８の態様によれば、共通タイミングアドバンス値は、前記ソース／ターゲット無線セルにおけるすべてのＵＥに共通であり、前記ソース／ターゲット無線セルにおける基準点に関して計算される。ＵＥ固有タイミングアドバンス値は、前記ソース／ターゲット無線セルにおける１つのＵＥに固有であり、前記ソース／ターゲット無線セルにおける前記ＵＥの位置に基づく。

前記第１から第８の態様のいずれか１つに加えて提供される第９の態様によれば、前記プロセッサは、前記ハンドオーバ手順の前記第１のメッセージが、前記ターゲット基地局とのランダムアクセス手順を実行することなく前記ハンドオーバに参加するように前記ＵＥに指示することを決定する。任意選択的な実装形態において、前記プロセッサは、前記第１のメッセージが前記タイミング指示を含む場合、前記ランダムアクセス手順を実行することなく前記ハンドオーバを実行することを決定する。

前記第１から第９の態様のいずれか１つに加えて提供される第１０の態様によれば、前記ターゲット無線セルの前記共通タイミングアドバンス値および前記タイミング指示を含む、前記ハンドオーバ手順の前記第１のメッセージは、前記ハンドオーバ手順のハンドオーバコマンドメッセージである。前記ハンドオーバコマンドメッセージは、前記ターゲット無線セルへの接続を確立するために前記ＵＥの無線リソース構成をどのように再構成するかを前記ＵＥに指示する。前記ハンドオーバ手順の前記第２のメッセージは、前記ＵＥの前記ターゲット基地局への接続を確立するための前記ＵＥの前記無線リソース再構成が完了したことを前記ターゲット基地局に示す、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージである。

前記第１から第１０の態様のいずれか１つに加えて提供される第１１の態様によれば、前記ＵＥは、ソース衛星を通じて地上に位置する前記ソース基地局に接続されており、前記ソース無線セルの前記共通タイミングアドバンス値は、前記ソース衛星および地上に位置する前記ソース基地局から送信されている最中に通信に発生する第１の遅延を考慮し、かつ、前記ソース衛星で処理されている最中に通信に発生する第２の遅延を考慮する。

第１２の態様によれば、ユーザ機器（ＵＥ）に、ターゲット無線セルのための共通タイミングアドバンス値を送信する送信機を有する基地局が提供される。前記ＵＥは、前記基地局の無線セルに接続されている。前記基地局は、ソース基地局として、前記ＵＥをソース無線セルとしての前記無線セルから前記ターゲット無線セルにハンドオーバさせるハンドオーバ手順に関与している。前記共通タイミングアドバンス値は、前記ハンドオーバ手順の第１のメッセージにおいて前記ソース基地局としての前記基地局によって送信される。前記ハンドオーバ手順の前記第１のメッセージは、前記ＵＥからターゲット基地局に第２のメッセージを送信するためのタイミング指示をさらに含む。

前記第１２の態様に加えて提供される第１３の態様によれば、前記基地局は、前記ターゲット無線セルの前記共通タイミングアドバンス値を決定し、前記ＵＥから前記ターゲット基地局に第２のメッセージを送信するための前記タイミング指示を決定するプロセッサを有する。任意選択的な実装形態において、前記基地局は、前記ターゲット無線セルの前記ターゲット基地局から、前記ターゲット無線セルの前記共通タイミングアドバンス値に関する情報および前記ＵＥから前記ターゲット基地局に前記第２のメッセージを送信するための前記タイミング指示に関する情報を受信する受信機を有する。

前記第１２または第１３の態様に加えて提供される第１４の態様によれば、前記基地局は、ターゲット基地局として、他のＵＥを他のソース無線セルから前記ターゲット無線セルとしての前記無線セルにハンドオーバさせる他のハンドオーバ手順に関与している。前記基地局は、前記ターゲット基地局として、動作中、前記基地局の前記無線セルの共通タイミングアドバンス値を、前記他のソース無線セルを制御する前記他のソース無線基地局に、前記他のハンドオーバ手順の第１のメッセージにおいて送信する前記送信機を有する。前記他のハンドオーバ手順の前記第１のメッセージは、前記他のＵＥから前記基地局に他のメッセージを送信するためのタイミング指示をさらに含む。前記基地局は、前記ターゲット基地局として、前記他のＵＥから、前記無線セルの前記共通タイミングアドバンス値および前記他のメッセージを送信するための前記タイミング指示に基づいて送信された、前記他のハンドオーバ手順の前記他のメッセージを受信する受信機を有する。

第１５の態様によれば、ユーザ機器（ＵＥ）によって実行される以下のステップを含む方法であって、
ソース無線セルのソース基地局から、ターゲット無線セルに対する共通タイミングアドバンス値を受信するステップであって、前記ＵＥは、前記ソース無線セルに接続されており、前記ＵＥを前記ソース無線セルから前記ターゲット無線セルにハンドオーバさせるハンドオーバ手順に関与しており、前記共通タイミングアドバンス値は、前記ソース基地局から前記ハンドオーバ手順の第１のメッセージにおいて受信され、前記ハンドオーバ手順の前記第１のメッセージは、前記ＵＥからターゲット基地局に第２のメッセージを送信するためのタイミング指示をさらに含む、ステップと、
前記受信した共通タイミングアドバンス値および前記タイミング指示に基づいて、前記ターゲット基地局からのダウンリンク送信に関して前記ターゲット基地局へのアップリンク送信の第１のアップリンクタイミングを決定するステップと、
前記決定したアップリンクタイミングに基づいて、前記ハンドオーバ手順の前記第２のメッセージを前記ターゲット基地局に送信するステップと、
前記ターゲット無線セルにおいてアップリンク送信を実行するために前記ＵＥによって使用される、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルに固有の、ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定するステップと、
を含む、方法が提供される。

本開示のハードウェアおよびソフトウェアの実装

本開示は、ソフトウェア、ハードウェア、またはハードウェアと連携したソフトウェアで実現することができる。上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的または全体的に、集積回路などのＬＳＩによって実現可能であり、また、各実施形態で説明した各処理は、部分的または全体的に、同じＬＳＩまたはＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは、チップとして個別に形成されてもよいし、または、機能ブロックの一部または全部を含むように１つのチップが形成されてもよい。ＬＳＩは、データ入力とこれに接続されたデータ出力を含んでもよい。ここで、ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることがある。しかし、集積回路を実現する技術は、ＬＳＩに限られるものではなく、専用回路、汎用プロセッサ、または専用プロセッサを用いて実現されてもよい。また、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、または、ＬＳＩ内部に配置された回路セルの接続および設定を再構成可能なリコンフィギャラブル・プロセッサを使用してもよい。本開示は、デジタル処理またはアナログ処理として実現することができる。半導体技術または他の派生技術の進歩の結果として将来の集積回路技術がＬＳＩに取って代わる場合には、その将来の集積回路技術を用いて機能ブロックを集積化することができる。バイオテクノロジーも適用可能である。

本開示は、通信装置と呼ばれる、通信機能を有するあらゆる種類の装置、デバイス、またはシステムによって実現することができる。

そのような通信装置のいくつかの非限定的な例は、電話機（例えば、携帯電話、スマートフォン）、タブレット、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）（例えば、ラップトップ、デスクトップ、ノートブック）、カメラ（例えば、デジタル・スチル／ビデオ・カメラ）、デジタルプレーヤー（デジタル・オーディオ／ビデオ・プレーヤー）、着用可能なデバイス（例えば、ウェアラブルカメラ、スマートウォッチ、トラッキングデバイス）、ゲームコンソール、デジタルブックリーダー、テレヘルス／テレメディシン（遠隔ヘルスおよびメディシン）デバイス、通信機能を提供する車両（例えば、自動車、飛行機、船舶）、ならびにそれらのさまざまな組み合わせを含む。

通信装置は、持ち運び可能または移動可能なものに限定されず、例えば、スマートホームデバイス（例えば、家電、照明、スマートメーター、コントロールパネル）、自動販売機、その他「ＩｏＴ（Internet of Things）」のネットワークにおけるあらゆる「物（things）」など、持ち運びできないまたは固定されている、あらゆる種類の装置、デバイス、またはシステムを含み得る。

通信は、例えば、セルラーシステム、無線ＬＡＮシステム、通信衛星システムなどによるデータのやりとり、およびそれらのさまざまな組み合せによるデータのやりとりを含み得る。

通信装置は、本開示に記載された通信機能を実行する通信デバイスに接続される、コントローラやセンサなどのデバイスを有し得る。例えば、通信装置は、当該通信装置の通信機能を実行する通信装置によって使用される制御信号またはデータ信号を生成するコントローラまたはセンサを有し得る。

また、通信装置は、上記の非限定的な例における装置と通信しまたはこれを制御する、インフラストラクチャ設備、例えば、基地局、アクセスポイント、その他あらゆる装置、デバイス、もしくはシステムを含み得る。

さらに、様々な実施形態は、ソフトウェアモジュールによって実施してもよく、これらのソフトウェアモジュールは、プロセッサによって実行される、または、ハードウェアにおいて直接実行される。また、ソフトウェアモジュールとハードウェア実装の組合せも可能である。ソフトウェアモジュールは、任意の種類のコンピュータ可読記憶媒体、例えば、ＲＡＭやＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤなどに格納することができる。さらには、複数の異なる実施形態の個々の特徴は、個々に、または任意の組合せにおいて、別の実施形態の主題とすることができることに留意されたい。

具体的な実施形態に示した本開示には、様々な変更および／または修正を行うことができることが、当業者には理解されるであろう。したがって、本明細書に示した実施形態は、あらゆる点において例示的であり、本発明を制限しないものとみなされる。

Claims (15)

1. ユーザ機器（ＵＥ）であって、
   動作中、ソース無線セルのソース基地局から、ターゲット無線セルに対する共通タイミングアドバンス値を受信する受信機であって、前記ＵＥは、前記ソース無線セルに接続されており、前記ＵＥを前記ソース無線セルから前記ターゲット無線セルにハンドオーバさせるハンドオーバ手順に関与しており、前記共通タイミングアドバンス値は、前記ソース基地局から前記ハンドオーバ手順の第１のメッセージにおいて受信され、前記ハンドオーバ手順の前記第１のメッセージは、前記ＵＥからターゲット基地局に第２のメッセージを送信するためのタイミング指示をさらに含む、受信機と、
   動作中、前記受信された共通タイミングアドバンス値および前記タイミング指示に基づいて、前記ターゲット基地局からのダウンリンク送信に関して前記ターゲット基地局へのアップリンク送信の第１のアップリンクタイミングを決定するプロセッサと、
   動作中、前記決定されたアップリンクタイミングに基づいて、前記ハンドオーバ手順の前記第２のメッセージを前記ターゲット基地局に送信する送信機と、を有し、
   前記プロセッサは、動作中、前記ターゲット無線セルにおいてアップリンク送信を実行するために前記ＵＥによって使用される、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルに固有の、ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定する、
   ユーザ機器。
2. 前記プロセッサは、動作中、前記共通タイミングアドバンス値に基づいて、かつ、前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値に基づかないで、前記ターゲット基地局にランダムアクセス手順のメッセージを送信するための第２のアップリンクタイミングを決定し、
   前記プロセッサは、動作中、前記共通タイミングアドバンス値および前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値に基づいて、前記ターゲット基地局にアップリンクデータを送信するための第３のアップリンクタイミングを決定する、
   請求項１に記載のユーザ機器。
3. 前記受信機は、動作中、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値に関する情報を含む、前記ハンドオーバ手順の第３のメッセージを前記ターゲット基地局から受信し、前記プロセッサは、前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値に関する前記受信された情報から、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定する、
   請求項１または２に記載のユーザ機器。
4. 前記プロセッサは、動作中、
   ・ 前記ターゲット無線セルの前記受信された共通タイミングアドバンス値、
   ・ 前記ソース無線セルのＵＥ固有タイミングアドバンス値、
   ・ 前記ソース無線セルの共通タイミングアドバンス値、
   ・ 前記ソース基地局と前記ターゲット基地局の間のダウンリンク伝搬時間差、
   を用いた計算に基づいて、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定し、
   前記計算は、前記ターゲット基地局へのアップリンク送信の前記第１のアップリンクタイミングを決定する前に実行され、前記第１のアップリンクタイミングの前記決定は、さらに、前記計算されたＵＥ固有タイミングアドバンス値に基づき、
   任意選択的に、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値の前記計算は、以下の式に基づき、
   

   

   ここで、ＩＴＡ＿ｔａｒｇｅｔは、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値であり、ＣＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅは、前記ソース無線セルの前記共通タイミングアドバンス値であり、ＩＴＡ＿ｓｏｕｒｃｅは、前記ソース無線セルの前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値であり、ＣＴＡ＿ｔａｒｇｅｔは、前記ターゲット無線セルの前記受信された共通タイミングアドバンス値であり、（Ｔ２－Ｔ１）は、前記ソース基地局と前記ターゲット基地局の間のダウンリンク伝搬時間差である、
   請求項１から３のいずれかに記載のユーザ機器。
5. 前記ＵＥと前記ソース基地局の間のダウンリンク伝搬遅延が、前記ＵＥと前記ソース基地局の間のアップリンク伝搬遅延と同じでない場合、前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値の前記決定は、前記ソース無線セルにおける前記ダウンリンク遅延と前記アップリンク遅延の間の時間オフセットおよび前記ターゲット無線セルにおける前記ダウンリンク遅延と前記アップリンク遅延の間の時間オフセットをさらに考慮に入れ、
   任意選択的に、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値の前記計算は、以下の式に基づき、
   

   

   ここで、Ｏｆｆ＿ｓｏｕｒｃｅは、前記ソース無線セルにおける前記ダウンリンク遅延と前記アップリンク遅延の間の時間オフセットであり、Ｏｆｆ＿ｔａｒｇｅｔは、前記ターゲット無線セルにおける前記ダウンリンク遅延と前記アップリンク遅延の間の時間オフセットである、
   請求項４に記載のユーザ機器。
6. 前記ＵＥは、動作中、前記ターゲット無線セルの総タイミングアドバンス値を決定する全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）回路を搭載しており、
   前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定することは、前記ターゲット無線セルのための前記総タイミングアドバンス値および前記ターゲット無線セルのための前記受信された共通タイミングアドバンス値に基づいており、任意選択的に、前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値は、前記ターゲット無線セルのための総タイミングアドバンス値から前記ターゲット無線セルのための前記受信された共通タイミングアドバンス値を引いたものである、
   請求項１から５のいずれかに記載のユーザ機器。
7. 前記プロセッサは、前記ＧＮＳＳ回路を使用して前記ターゲット無線セルの前記総タイミングアドバンス値を決定することが可能であるかどうかを決定し、
   可能でない場合、前記プロセッサは、前記ＧＮＳＳ回路を使用して前記ターゲット無線セルの前記総タイミングアドバンス値に基づいて前記ターゲット無線セルのための前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定するのではなく、請求項３または４に記載の前記ターゲット無線セルの前記ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定することを決定する、
   請求項６に記載のユーザ機器。
8. 共通タイミングアドバンス値は、前記ソース／ターゲット無線セルにおけるすべてのＵＥに共通であり、前記ソース／ターゲット無線セルにおける基準点に関して計算され、
   ＵＥ固有タイミングアドバンス値は、前記ソース／ターゲット無線セルにおける１つのＵＥに固有であり、前記ソース／ターゲット無線セルにおける前記ＵＥの位置に基づく、
   請求項１から７のいずれかに記載のユーザ機器。
9. 前記プロセッサは、動作中、前記ハンドオーバ手順の前記第１のメッセージが、前記ターゲット基地局とのランダムアクセス手順を実行することなく前記ハンドオーバに参加するように前記ＵＥに指示することを決定し、
   任意選択的に、前記プロセッサは、前記第１のメッセージが前記タイミング指示を含む場合、前記ランダムアクセス手順を実行することなく前記ハンドオーバを実行することを決定する、
   請求項１から８のいずれかに記載のユーザ機器。
10. 前記ターゲット無線セルの前記共通タイミングアドバンス値および前記タイミング指示を含む、前記ハンドオーバ手順の前記第１のメッセージは、前記ハンドオーバ手順のハンドオーバコマンドメッセージであり、前記ハンドオーバコマンドメッセージは、前記ターゲット無線セルへの接続を確立するために前記ＵＥの無線リソース構成をどのように再構成するかを前記ＵＥに指示し、
    前記ハンドオーバ手順の前記第２のメッセージは、前記ＵＥの前記ターゲット基地局への接続を確立するための前記ＵＥの前記無線リソース再構成が完了したことを前記ターゲット基地局に示す、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージである、
    請求項１から９のいずれかに記載のユーザ機器。
11. 前記ＵＥは、ソース衛星を通じて地上に位置する前記ソース基地局に接続されており、前記ソース無線セルの前記共通タイミングアドバンス値は、前記ソース衛星および地上に位置する前記ソース基地局から送信されている最中に通信に発生する第１の遅延を考慮し、かつ、前記ソース衛星で処理されている最中に通信に発生する第２の遅延を考慮する、
    請求項１から１０のいずれかに記載のユーザ機器。
12. 基地局であって、
    動作中、ユーザ機器（ＵＥ）に、ターゲット無線セルのための共通タイミングアドバンス値を送信する送信機であって、前記ＵＥが、前記基地局の無線セルに接続されている、送信機を有し、前記基地局は、ソース基地局として、前記ＵＥをソース無線セルとしての前記無線セルから前記ターゲット無線セルにハンドオーバさせるハンドオーバ手順に関与しており、前記共通タイミングアドバンス値は、前記ハンドオーバ手順の第１のメッセージにおいて前記ソース基地局としての前記基地局によって送信され、前記ハンドオーバ手順の前記第１のメッセージは、前記ＵＥからターゲット基地局に第２のメッセージを送信するためのタイミング指示をさらに含む、
    基地局。
13. 動作中、前記ターゲット無線セルの前記共通タイミングアドバンス値を決定し、前記ＵＥから前記ターゲット基地局に第２のメッセージを送信するための前記タイミング指示を決定するプロセッサをさらに有し、
    任意選択的に、前記基地局は、動作中、前記ターゲット無線セルの前記ターゲット基地局から、前記ターゲット無線セルの前記共通タイミングアドバンス値に関する情報および前記ＵＥから前記ターゲット基地局に前記第２のメッセージを送信するための前記タイミング指示に関する情報を受信する受信機を有する、
    請求項１２に記載の基地局。
14. 前記基地局は、ターゲット基地局として、他のＵＥを他のソース無線セルから前記ターゲット無線セルとしての前記無線セルにハンドオーバさせる他のハンドオーバ手順に関与しており、前記基地局は、前記ターゲット基地局として、動作中、前記基地局の前記無線セルの共通タイミングアドバンス値を、前記他のソース無線セルを制御する前記他のソース無線基地局に、前記他のハンドオーバ手順の第１のメッセージにおいて送信する前記送信機を有し、前記他のハンドオーバ手順の前記第１のメッセージは、前記他のＵＥから前記基地局に他のメッセージを送信するためのタイミング指示を含み、
    前記基地局は、前記ターゲット基地局として、動作中、前記他のＵＥから、前記無線セルの前記共通タイミングアドバンス値および前記他のメッセージを送信するための前記タイミング指示に基づいて送信された、前記他のハンドオーバ手順の前記他のメッセージを受信する受信機を有する、
    請求項１２または１３に記載の基地局。
15. ユーザ機器（ＵＥ）によって実行される以下のステップを含む方法であって、
    ソース無線セルのソース基地局から、ターゲット無線セルに対する共通タイミングアドバンス値を受信するステップであって、前記ＵＥは、前記ソース無線セルに接続されており、前記ＵＥを前記ソース無線セルから前記ターゲット無線セルにハンドオーバさせるハンドオーバ手順に関与しており、前記共通タイミングアドバンス値は、前記ソース基地局から前記ハンドオーバ手順の第１のメッセージにおいて受信され、前記ハンドオーバ手順の前記第１のメッセージは、前記ＵＥからターゲット基地局に第２のメッセージを送信するためのタイミング指示をさらに含む、ステップと、
    前記受信した共通タイミングアドバンス値および前記タイミング指示に基づいて、前記ターゲット基地局からのダウンリンク送信に関して前記ターゲット基地局へのアップリンク送信の第１のアップリンクタイミングを決定するステップと、
    前記決定したアップリンクタイミングに基づいて、前記ハンドオーバ手順の前記第２のメッセージを前記ターゲット基地局に送信するステップと、
    前記ターゲット無線セルにおいてアップリンク送信を実行するために前記ＵＥによって使用される、前記ＵＥおよび前記ターゲット無線セルに固有の、ＵＥ固有タイミングアドバンス値を決定するステップと、
    を含む、方法。

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