JP2023508973A - 地上波および非地上波通信システム、装置、および方法 - Google Patents
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Abstract
本開示は、一部には、非地上波通信システムに関し、いくつかの実施形態では、地上波通信システムと非地上波通信システムとの統合に関する。非地上波通信システムは、従来の通信システムと比較して拡張された無線カバレッジ範囲および強化されたサービス品質を伴うより柔軟な通信システムを提供することができる。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2019年12月24日に出願された「地上波および非地上波通信システム、装置、および方法」と題する米国仮特許出願第62／953，305号明細書、および2020年5月1日に出願された「地上波および非地上波通信システム、装置、および方法」と題する米国特許出願第16／864，922号明細書に基づく優先権の利益を主張し、これらの内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、2019年12月24日に出願された「地上波および非地上波通信システム、装置、および方法」と題する米国仮特許出願第62／953，305号明細書、および2020年5月1日に出願された「地上波および非地上波通信システム、装置、および方法」と題する米国特許出願第16／864，922号明細書に基づく優先権の利益を主張し、これらの内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、一般に、無線通信システムに関し、特定の実施形態では、非地上波機器、地上波機器、またはその両方を含みうる通信システムに関する。
現在のセルラネットワークは、主に地上ベースの通信機器を伴う地上波通信システムに基づいている。これはセルラネットワークの柔軟性を制限し、なぜならば、地上ベースの通信機器は遠隔エリアに設置することが困難であり得、需要の高いエリアに再配置することが困難でありうるからである。
本開示の一態様によれば、ユーザ機器（UE）が無線ネットワークの第1の送受信ポイント（TRP）との間で第1の無線伝送を送信または受信するステップを含む方法が提供され、第1のTRPは第1のタイプのTRPである。本方法は、UEが無線ネットワークの第2のTRPとの間で第2の無線伝送を送信または受信するステップをさらに含み、第2のTRPは第2のタイプのTRPであり、非地上波TRPである。
前述の態様では、第1のTRPとの間で第1の無線伝送を送信または受信するステップは、地上波TRPとの間で第1の無線伝送を送信または受信するステップを含む。
前述の態様のいずれかにおいて、第1のTRPとの間で第1の無線伝送を送信または受信するステップは、さらなる非地上波TRPとの間で第1の無線伝送を送信または受信するステップを含む。
前述の態様のいずれかにおいて、第1のタイプのTRPおよび第2のタイプのTRPは、無線ネットワークの異なる層に実装される。無線ネットワークの異なる層の各々は、任意選択的に、それぞれの高度範囲を含む。
前述の態様のいずれかにおいて、第1のTRPとの間で第1の無線伝送を送信または受信するステップは、第1のTRPから第1の無線伝送を受信するステップを含み、第2のTRPとの間で第2の無線伝送を送信または受信するステップは、第2のTRPから第2の無線伝送を受信するステップを含み、ならびに第1の無線伝送および第2の無線伝送は、同じまたは異なるデータパケットを含む。
前述の態様のいずれかにおいて、第2の無線伝送を送信または受信するステップは、第2の無線伝送を受信するステップを含む。これらの実施形態では、本方法は、UEが第2の無線伝送に基づいて第2のタイプのTRPを決定するステップをさらに含む。
本開示の他の態様によれば、第1のTRPが無線ネットワークのUEとの間で第1の無線伝送を送信または受信するステップを含む方法が提供され、第1のTRPは第1のタイプのTRPであり、非地上波TRPである。本方法は、第1のTRPが無線ネットワークの第2のTRPとの間で第2の無線伝送を送信または受信するステップをさらに含み、第2のTRPは第2のタイプのTRPである。
前述の態様では、第1の無線伝送を送信または受信するステップは、UEから第1の無線伝送を受信するステップを含み、第2の無線伝送を送信または受信するステップは、第2の無線伝送を第2のTRPに送信するステップを含み、ならびに第1の無線伝送および第2の無線伝送は、同じまたは異なるデータパケットを含む。
前述の態様のいずれかにおいて、第2のTRPとの間で第2の無線伝送を送信または受信するステップは、第2のTRPとの間で無線バックホール伝送を送信または受信するステップを含む。
前述の態様のいずれかにおいて、第1の無線伝送および第2の無線伝送は、同じまたは異なるデータパケットを備え、第1の無線伝送および第2の無線伝送は、同じまたは異なるサービスまたは用途のためのものである。
本開示のさらなる態様によれば、通信システムにおける複数のTRPの構成を決定するステップを含む方法が提供され、複数のTRPは地上波TRPおよび非地上波TRPを含む。本方法は、複数のTRPの少なくとも1つのTRPにシグナリングを送信するステップをさらに含み、シグナリングは、複数のTRPの構成を実施する命令を含む。
前述の態様では、複数のTRPの構成を決定するステップは、UEの複数の接続を決定するステップを含み、複数の接続の各々は異なるタイプのTRPに対するものである。
前述の態様のいずれかにおいて、複数のTRPの構成を決定するステップは、中継接続を決定するステップを含み、非地上波TRPは中継接続の中継ノードである。
前述の態様のいずれかにおいて、複数のTRPの構成を決定するステップは、飛行分散アンテナ装置を決定するステップを含み、飛行分散アンテナ装置は各々がUEまたは地上波TRPへの接続を有する複数の飛行TRPを含む。
前述の態様のいずれかにおいて、複数のTRPの構成を決定するステップは、複数のTRPの無線バックホール接続を決定するステップを含む。無線バックホールは、UEに接続するアクセスリンクと時間、周波数、および空間リソースを共有することができる。
前述の態様のいずれかにおいて、複数のTRPの構成を決定するステップは、少なくとも1つのTRPの接続ハンドオーバを決定するステップを含む。
前述の態様のいずれかにおいて、非地上波TRPは飛行TRPであり、命令は、飛行TRPが新しい位置に移動するための命令を含む。
前述の態様では、命令は、少なくとも1つのTRPが接続をオンまたはオフにするための命令を含む。
本開示のさらに他の態様によれば、本明細書に開示された任意の方法を実行するためのトランシーバを含むUEが提供される。
本開示のなおさらなる態様によれば、本明細書に開示される任意の方法を実行するためのトランシーバを含むTRPが提供される。
本開示の他の態様によれば、通信システムにおいて複数のTRPの構成を決定するためのプロセッサであって、複数のTRPが地上波TRPおよび非地上波TRPを含む、プロセッサと、複数のTRPの少なくとも1つのTRPにシグナリングを送信するための送信機であって、シグナリングが、複数のTRPの構成を実施するための命令を含む、送信機とを含む装置が提供される。
本実施形態、および本実施形態の利点のより十分な理解のために、次に、例として、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。
例示の目的で、特定の例示的な実施形態が、図面と併せて以下により詳細に説明される。
本明細書に明示される実施形態は、請求される主題を実践するのに十分な情報を表し、このような主題を実践する方法を示す。添付図面に照らして以下の説明を読むと、当業者は、請求される主題を理解し、本明細書で具体的に述べられていないこれらの概念の用途を認識するだろう。なお、これらの概念および用途は、本開示および添付請求項の範囲内に含まれることが、理解されるべきである。
また、命令を実行する本明細書で開示されるいずれのモジュール、構成要素、またはデバイスも、コンピュータ／プロセッサ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、および／またはその他のデータなどの情報の記憶のための1つまたは複数の非一時的なコンピュータ／プロセッサ可読記憶媒体を含むことができ、または別途これにアクセスできることが、理解されるだろう。非一時的なコンピュータ／プロセッサ可読記憶媒体の例の非網羅的なリストは、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク憶媒体、または他の磁気式憶デバイス、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（CD－ROM）、デジタルビデオディスク、またはデジタル多用途ディスク（すなわちDVD）、ブルーレイディスク（商標）、または他の光学式ストレージなどの光ディスク、任意の方法または技術で実装された揮発性および不揮発性リムーバブルおよび非リムーバブル媒体、ランダムアクセスメモリ（RAM）、読み取り専用メモリ（ROM）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（EEPROM）、フラッシュメモリ、または他のメモリ技術を含む。このような非一時的なコンピュータ／プロセッサ記憶媒体はいずれもデバイスの一部であり得、あるいはデバイスにアクセス可能または接続可能でありうる。本明細書に記載されるアプリケーションまたはモジュールを実施するためのコンピュータ／プロセッサ可読／実行可能命令は、このような非一時的なコンピュータ／プロセッサ可読記憶媒体によって記憶または別途保持されうる。
本開示は、一部には、非地上波通信システム、およびそれらが地上波通信システムとどのように統合されうるかに関する。従来の無線セルラ技術（例えば、Long Term Evolution（LTE）および5G New Radio（NR））は地上波通信システムに焦点を当ててきたが、無線通信を強化するために非地上波通信システムを実装する機会がある。非地上波通信システムは、地上ベースではない通信機器を含み、サービスが困難なエリアへの無線アクセスを提供するために使用され得、地上波通信システムを使用して任意の所与の時間にサービスを提供されうるユーザの数にとって非常に高価であり、または場合によっては一時的な期間にわたって地上波通信システムに追加の容量を提供するために使用されうる。
本明細書で説明されるいくつかの実施形態は、非地上波通信システムの効率的な実装に関する。これらの実施形態は、従来の通信システムと比較して拡張された無線カバレッジ範囲および強化されたサービス品質を伴うより柔軟な通信システムを提供することができる。
図1Aから図1Fは、いくつかの実施形態による、通信システム10を示す図である。通信システム10は、地上波通信システム30と非地上波通信システム40の両方を含む。地上波通信システム30および非地上波通信システム40は、通信システム10のサブシステムと考えられうる。地上波通信システム30は、複数の地上波送受信ポイント（TRP）14a～14bを含む。非地上波通信システム40は、複数の非地上波TRP 16、18、および20を含む。
TRPは、ネットワークノードまたは基地局とも呼ばれうる。一般に、本明細書の他の箇所でさらに詳細に説明されるように、TRPはユーザ機器（UE）に無線サービスを提供することができる。
地上波TRPは、地上に拘束されたTRPである。例えば、地上波TRPは、建物または塔に取り付けられうる。地上波通信システムは、陸地ベースまたは地上ベースの通信システムと呼ばれることもあるが、地上波通信システムはまた、またはその代わりに、水上または水中に実装されうる。
非地上波TRPは、地上に拘束されていない任意のTRPである。飛行TRPは、非地上波TRPの一例である。飛行TRPは、飛行デバイスによってサポートまたは搬送される通信機器を使用して実装されうる。飛行デバイスの非限定的な例は、空中プラットフォーム（例えば、ブリンプまたは飛行船など）、バルーン、クワッドコプタ、および他の航空ビークルを含む。いくつかの実装形態では、飛行TRPは、無人航空システム（UAS）またはドローンなどの無人航空ビークル（UAV）によってサポートまたは搬送されうる。飛行TRPは、ネットワーク需要を満たすために異なる位置に柔軟に展開されうる可動またはモバイルTRPでありうる。衛星TRPは、非地上波TRPの他の例である。衛星TRPは、衛星によってサポートまたは搬送される通信機器を使用して実装されうる。衛星TRPは、周回TRPとも呼ばれうる。
非地上波TRP 16、18は、飛行TRPの例である。より詳細には、非地上波TRP 16はクワッドコプタTRP（すなわち、クワッドコプタによって搬送される通信機器）として示され、非地上波TRP 18は空中プラットフォームTRP（すなわち、空中プラットフォームによって搬送される通信機器）として示される。非地上波TRP 20は、衛星TRP（すなわち、衛星によって搬送される通信機器）として示される。
非地上波TRPが動作する高度または地球の表面上の高さは、本明細書では限定されない。飛行TRPは、高高度、中高度または低高度で実施されうる。例えば、空中プラットフォームTRPまたはバルーンTRPの動作高度は、8から50kmの間でありうる。一例では、クワッドコプタTRPの動作高度は、5kmなど、数メートルから数キロメートルの間でありうる。いくつかの実施形態では、飛行TRPの高度は、ネットワーク需要に応じて変化される。衛星TRPの軌道は実装に固有であり、例えば、低地球軌道、超低地球軌道、中地球軌道、高地球軌道または静止地球軌道とすることができる。静止地球軌道は、地球の赤道上35，786kmであって、地球の自転方向に沿う円軌道である。そのような軌道の物体は、地球の回転周期に等しい軌道周期を有し、したがって、地上の観測者には上空の固定位置で、動かないように見える。低地球軌道とは、高度500km（軌道周期約88分）から2，000km（軌道周期約127分）の間の周りの地球の周りの軌道である。中軌道とは、低軌道よりも上方であって静止地球軌道よりも下方にある地球の周りの空間の領域である。高地球軌道は、静止軌道の上方にある任意の軌道である。一般に、衛星TRPの軌道は本明細書では限定されない。
非地上波TRPは様々な高度に位置されうるため、様々な経度および緯度に位置されることに加えて、非地上波通信システムは3次元（3D）通信システムを形成することができる。例えば、クワッドコプタTRPは、地表から100m上方に実装され得、空中プラットフォームTRPは、地表から8kmから50kmの間の上方に実装され得、衛星TRPは、地表から1万km上方に実装されうる。3D無線通信システムは、地上波通信システムと比較してカバレッジを拡張し、ユーザのサービス品質を向上させることができる。しかしながら、3D無線通信システムの構成および設計は、より複雑でありうる。
非地上波TRPは、地上波通信システムを使用してサービスすることが困難な位置をサービスするために実装されうる。例えば、UEは、海洋、砂漠、山岳地帯、または地上波TRPを使用して無線カバレッジを提供することが困難な他の位置にある可能性がある。非地上波TRPは地上に拘束されず、したがって、UEに無線アクセスをより容易に提供することができる。
非地上波TRPは、スポーツイベント、コンサート、フェスティバル、または大群衆を引き寄せる他のイベントなど、多くのユーザが一定期間集まったエリアに追加の一時的な容量を提供するために実施されうる。追加のユーザは、そのエリアの通常の容量を超える可能性がある。
代わりに、非地上波TRPは、迅速な災害回復のために展開されてもよい。例えば、特定のエリアにおける自然災害は、無線通信システムに負担をかける可能性がある。いくつかの地上波TRPは、災害によって損傷を受ける可能性がある。加えて、ユーザが援助者または愛する人に連絡しようとするとき、自然災害中または自然災害後にネットワーク需要が高まる可能性がある。非地上波TRPは、そのエリアにおける無線通信を強化するために自然災害のエリアに迅速に輸送することができる。
通信システム10は、地上波ユーザ機器（UE）12および非地上波UE 22をさらに含み、これらは、それぞれ地上波通信システム40および非地上波通信システム30の一部と見なされてもされなくてもよい。地上波UEは、地上に拘束される。例えば、地上波UEは、地上のユーザによって操作されるUEとすることができる。携帯電話、センサ、車、トラック、バス、および列車を含む（ただしこれらに限定されない）、多くの異なるタイプの地上波UEがある。対照的に、非地上波UEは地上に拘束されない。例えば、非地上波UEは、飛行デバイスまたは衛星を使用して実施されうる。飛行デバイスを使用して実装される非地上波UEは、飛行UEと呼ばれ、衛星を使用して実装される非地上波UEは、衛星UEと呼ばれる。図1Aでは、非地上波UE 22は、クワッドコプタを使用して実装される飛行UEとして示されているが、これは一例にすぎない。代わりに、飛行UEは、空中プラットフォームまたはバルーンを使用して実装されうる。いくつかの実装形態では、非地上波UE 22は、例えば災害エリアにおける監視に使用されるドローンである。
通信システム10は、複数の異なるタイプのTRPの共同動作を通じてUEに広範囲の通信サービスを提供することができる。これらの異なるタイプのTRPは、本明細書に開示される任意の地上波および／または非地上波TRPを含むことができる。非地上波通信システムでは、衛星TRP、空中プラットフォームTRP、バルーンTRPおよびクワッドコプタTRPを含む、異なるタイプの非地上波TRPが存在しうる。一般に、異なるタイプのTRPは、通信システムにおいて異なる機能および／または能力を有する。例えば、異なるタイプのTRPは、異なるデータレートの通信をサポートすることができる。クワッドコプタTRPによって提供される通信のデータレートは、空中プラットフォームTRP、バルーンTRP、および衛星TRPによって提供される通信のデータレートよりも高い。空中プラットフォームTRPおよびバルーンTRPによって提供される通信のデータレートは、通信提供の衛星TRPのデータレートよりも高い。したがって、衛星TRPは、UEに低データレート通信、例えば最大1Mbpsを提供することができる。一方、空中プラットフォームTRPおよびバルーンTRPは、例えば最大10Mbpsなど、低から中程度のデータレートの通信をUEに提供することができる。クワッドコプタTRPは、特定の状況、例えば100Mbps以上でUEに高データレート通信を提供することができる。本開示における低、中、および高という用語は、異なるタイプのTRP間の相対的な違いを示すための例示的な説明であることに留意されたい。低、中、および高データレートに与えられるデータレートの具体的な値は、提供される例に限定されず、本開示における単なる例である。いくつかの例では、いくつかのタイプのTRPは、アンテナまたはリモート無線ユニット（RRU）として機能することができ、いくつかのタイプのTRPは、より高度な機能を有し、他のRRUタイプのTRPを調整することができる基地局として機能することができる。
いくつかの実施形態では、通信システムにおいて異なるタイプのTRPが、UEに異なるタイプのサービスを提供するために使用されうる。例えば、衛星TRP、空中プラットフォームTRPおよびバルーンTRPは、広域検知およびセンサ監視に使用され得、クワッドコプタTRPは、交通監視に使用されうる。他の例では、衛星TRPは広域音声サービスを提供するために使用され、クワッドコプタTRPはホットスポットとして高速データサービスを提供するために使用される。様々なタイプのTRPは、サービスのニーズに基づいてオン（すなわち、確立される、アクティブ化される、または有効にされる）、オフ（すなわち、解放、非アクティブ化、または無効化される）および／または構成されうる。
いくつかの実施形態では、衛星TRPは別々の別個のタイプのTRPである。いくつかの実施形態では、飛行TRPおよび地上波TRPは同じタイプのTRPである。しかしながら、これは常に当てはまるとは限らない。代わりに、飛行TRPは、地上波TRPとは異なる別個のタイプのTRPとして扱われうる。いくつかの実施形態では、飛行TRPはまた、複数の異なるタイプのTRPを含みうる。例えば、空中プラットフォームTRP、バルーンTRP、クワッドコプタTRPおよび／またはドローンTRPは、異なるタイプのTRPとして分類されてもされなくてもよい。同じタイプの飛行デバイスを使用して実装されるが、異なる通信能力または機能を有する飛行TRPは、異なるタイプのTRPとして分類されてもされなくてもよい。
いくつかの実施形態では、特定のTRPは、2つ以上のTRPタイプとして機能することができる。例えば、TRPは、異なるタイプのTRP間で切り替わることができる。TRPは、ネットワークによってTRPタイプの1つとして能動的または動的に構成され得、これはネットワーク需要が変化するにつれて変更されうる。TRPはまた、または代わりに、UEとして動作するように切り替わってもよい。
通信システム10を再び参照すると、複数の異なるタイプのTRPが定義されうる。例えば、地上波TRP 14a～14bは第1のタイプのTRPとすることができ、飛行TRP 16は第2のタイプのTRPとすることができ、飛行TRP 18は第3のタイプのTRPとすることができ、衛星TRP 20は第4のタイプのTRPとすることができる。いくつかの実装形態では、通信システム10のTRPの1つまたは複数は、異なるTRPタイプ間で動的に切り替わることができる。
いくつかの実施形態では、異なるタイプのTRPが通信システムの異なるサブシステムへと編成される。例えば、通信システム10において4つのサブシステムが存在してもよい。第1のサブシステムは、少なくとも衛星TRP 20を含む衛星サブシステムであり、第2のサブシステムは、少なくとも空中プラットフォームTRP 18を含む空中サブシステムであり、第3のサブシステムは、少なくともクワッドコプタTRP 16および場合によっては他の低高度飛行TRPを含む低高度飛行サブシステムであり、第4のサブシステムは、少なくとも地上波TRP 14a～14bを含む地上波サブシステムである。他の例では、空中プラットフォームTRP 18および衛星TRP 20は、1つのサブシステムとして分類されうる。さらに他の例では、クワッドコプタTRP 16および地上波TRP 14a～14bは、1つのサブシステムとして分類されうる。さらなる例では、クワッドコプタTRP 16、空中プラットフォームTRP 18、および衛星TRP 20は、1つのサブシステムとして分類されうる。
本開示を通して、「接続」または「リンク」という用語は、他のTRPによって直接的または間接的に中継される、UEとTRPの間に確立された通信接続を指す。一例として図1Dを考える。UE 12と衛星TRP 20の間には3つの接続が存在する。第1の接続はUE 12と衛星TRP 20の間の直接接続であり、第2の接続はUE 12－TRP 16－TRP 20の接続であり、第3の接続はUE 12－TRP 16－TRP 22－TRP 20の接続である。UEとTRPの間の接続が間接的に確立され、他のTRPによって中継されるとき、UEと他のTRPの1つの間の直接リンクはアクセスリンクと呼ばれ得、TRP間の他のリンクはバックホールまたはバックホールリンクと呼ばれうる。例えば、第3の接続では、リンクUE 12－TRP 16はアクセスリンクであり、リンクTRP 16－TRP 22およびTRP 22－TRP 20はバックホールリンクである。「サブシステム」という用語は、高い基地局能力を有し、場合によっては他のタイプのTRPと共にTRPを中継するように機能するUEに通信サービスを提供することができる、少なくとも所与のタイプのTRPを含む通信サブシステムを指す。例えば、図1Dの衛星サブシステムは、少なくとも衛星TRP 20、クワッドコプタTRP 16、およびクワッドコプタTRP 22を含むことができる。
異なるタイプのTRPは、異なる基地局能力を有することができる。例えば、地上波TRP 14a～14bおよび非地上波TRP 16、18、20の任意の2つ以上は、異なる基地局能力を有することができる。いくつかの例では、基地局能力は、そのサービスエリア内のUEとの間のベースバンド信号処理、データ伝送のスケジューリングまたは制御の能力の少なくとも1つを指す。異なる基地局能力は、TRPによって提供される相対的な機能に関連する。TPRのグループは、低基地局能力TRP、中基地局能力TRP、および高基地局能力TRPなどの異なるレベルに分類されうる。例えば、低基地局能力は、ベースバンド信号処理、データ伝送のスケジューリングおよび制御の能力がないまたは低いことを意味する。低基地局能力TRPは、UEにデータを送信することができる。低基地局能力のTPRの一例は、中継器またはIABである。中基地局能力は、データ伝送をスケジューリングおよび制御する中程度の能力を意味する。中能力のTRPの一例は、ベースバンド信号処理および伝送の能力を有するTRP、またはベースバンド信号処理能力および伝送能力を有する分散アンテナとして機能するTRPである。高基地局能力は、データ伝送をスケジューリングおよび制御する能力の全部または大部分を伴うことを意味する。そのような例は、地上波基地局である。一方、基地局能力がないとは、データ伝送をスケジューリングおよび制御する能力がないことを意味するだけでなく、基地局のような役割でUEにデータを送信することもできない。基地局能力を伴わないTRPは、UEとして、またはリモート無線ユニットとして機能する分散アンテナとして、または信号処理能力、スケジューリング能力および制御能力を有さない無線周波数送信機として機能することができる。本開示における基地局能力は単なる例であり、これらの例に限定されないことに留意されたい。基地局能力は、要求に基づいて他の分類を有することができる。
いくつかの実施形態では、通信システムの異なる非地上波TRPは、基地局能力なし、低基地局能力、中基地局能力、および高基地局能力を伴う非地上波TRPとして分類される。基地局能力のないTRPはUEとして機能するが、基地局能力の高い非地上波TRPは地上波基地局と同様の機能を有する。低基地局能力、中基地局能力、および高基地局能力を伴うTRPの例は、本明細書の他の箇所で提供される。異なる基地局能力を伴う非地上波TRPは、通信システムにおいて異なるネットワーク要件またはネットワークコストを有する可能性がある。
いくつかの実施形態では、TRPは、高基地局能力、中基地局能力、および低基地局能力の間で切り替わることができる。例えば、比較的高い基地局能力を伴う非地上波TRPは、比較的低い基地局能力を伴う非地上波TRPとして機能するように切り替わることができ、例えば、高基地局能力を伴う非地上波TRPは、省電力のために低基地局能力を伴う非地上波TRPとして機能することができる。他の例では、低、中、または高基地局能力を伴う非地上波TRPは、UEなどの基地局能力を伴わない非地上波TRPとして機能するように切り替わることもできる。
異なるタイプのTRPはまた、異なるネットワーク構成または設計を有することができる。例えば、異なるタイプのTRPは、異なる機構を使用してUEと通信することができる。対照的に、すべて同じタイプのTRPである複数のTRPは、UEと通信するために同じ機構を使用することができる。異なる通信の機構は、例えば、異なるエアインターフェース構成またはエアインターフェース設計の使用を含むことができる。異なるエアインターフェース設計は、異なる波形、異なるニューメロロジー、異なるフレーム構造、異なるチャネライゼーション（例えば、チャネル構造または時間周波数リソースマッピング規則）、および／または異なる再送信機構を含むことができる。
制御チャネル探索空間はまた、異なるタイプのTRPについても異なりうる。一例では、非地上波TRP 16、18、20がすべて異なるタイプのTRPであるとき、非地上波TRP 16、18、20の各々は異なる制御チャネル探索空間を有しうる。制御チャネル探索空間はまた、異なる通信システムまたはサブシステムごとに異なりうる。例えば、地上波通信30における地上波TRP 14a～14bは、非地上波通信システム40における非地上波TRP 16、18、20とは異なる制御チャネル探索空間で構成されうる。少なくとも1つの地上波TRPは、少なくとも1つの非地上波TRPよりも大きな制御チャネル探索空間でサポートまたは構成する能力を有しうる。
地上波UE 12は、地上波通信システム30、非地上波通信システム40、またはその両方と通信するように構成される。同様に、非地上波UE 22は、地上波通信システム30、非地上波通信システム40、またはその両方と通信するように構成される。図1B～図1Eは、TRPとUEの間、または2つのTRP間の無線接続を各々表す両矢印を示す。無線リンクまたは単にリンクとも呼ばれうる接続は、通信システムにおける2つのデバイス間の通信（すなわち、送受信）を可能にする。例えば、接続は、UEと1つまたは複数のTRPの間、異なるTRP間、または異なるUE間の通信を可能にすることができる。UEは、通信システムの地上波TRPおよび／または非地上波TRPと1つまたは複数の接続を形成することができる。場合によっては、接続はユニキャスト伝送のための専用接続である。他の場合では、接続は、UEのグループと1つまたは複数のTRPの間のブロードキャストまたはマルチキャスト接続である。接続は、アップリンク、ダウンリンク、サイドリンク、TRP間リンクおよび／またはバックホールチャネルをサポートすることができる。接続はまた、制御チャネルおよび／またはデータチャネルをサポートすることができる。いくつかの実施形態では、UEと1つまたは複数のTRPの間の制御チャネル、データチャネル、アップリンクチャネルおよび／またはダウンリンクチャネルに対して異なる接続を確立されうる。これは、制御チャネル、データチャネル、アップリンクチャネル、サイドリンクチャネルおよび／またはダウンリンクチャネルを分離する一例である。
図1Bを参照すると、各々が非地上波TRP 16への接続を有する地上波UE 12および非地上波UE 22が示されている。各接続は、地上波UE 12および非地上波UE 22への無線アクセスを提供することができる単一のリンクを提供する。いくつかの実装形態では、複数の飛行TRPが地上波または非地上波UEに接続され、UEに複数の並列接続を提供することができる。
上述したように、飛行TRPは、ネットワーク需要を満たすために異なる位置に柔軟に展開されうる可動またはモバイルTRPでありうる。例えば、地上波UE 12が特定の位置で不十分な無線サービスに悩まされている場合、非地上波TRP 16は、地上波UE 12に近い位置に再配置され、無線サービスを改善するために地上波UE 12に接続することができる。したがって、非地上波TRPは、ネットワーク需要に基づいて地区サービスブーストを提供することができる。
非地上波TRPは、UEのより近くに配置され得、UEへの見通し内接続をより容易に形成することができる。このように、UEでの送信電力が低減され得、これは、省電力につながる。オーバヘッド低減はまた、UEのための広域カバレッジを提供することによって達成され得、これは、例えば、UEが実行しうるセル間ハンドオーバおよび初期アクセス手順の数を低減させうる。
図1Cは、異なるタイプの飛行TRPへの接続を有するUEの一例を示す。図1Cは、図1Bと同様であるが、非地上波TRP 18と地上波UE 12および非地上波UE 22の間の接続も含む。さらに、非地上波TRP 16と非地上波TRP 18の間に接続が形成される。
いくつかの実装形態では、非地上波TRP 18は、非地上波TRP 16などの他のTRPの動作を調整するためのアンカーノードまたは中央ノードとして機能する。中央ノードは、通信システムにおけるコントローラの一例である。例えば、複数の飛行TRPのグループでは、飛行TRPの1つが中央ノードとして指定されうる。次いで、この中央ノードは、飛行TRPのグループの動作を調整する。中央ノードの選択は、例えば、事前構成されうるか、またはネットワークによって能動的に構成されうる。中央ノードの選択は、自己構成ネットワークの複数のTRPによってネゴシエートされうる。いくつかの実装形態では、中央ノードは空中プラットフォームまたはバルーンであるが、これは必ずしもそうであるとは限らない。いくつかの実施形態では、グループの各非地上波TRPは完全に中央ノードの制御下にあり、グループの非地上波TRPは互いに通信しない。中央ノードは、通常、高基地局能力TRPによって実装される。高基地局能力を伴う非地上波TRPは、中央ノードの制御下にある分散ノードとしても機能することができる。
非地上波TRP 16は、非地上波TRP 18から地上波UE 12および非地上波UE 22のいずれかまたは両方に中継接続を提供することができる。例えば、地上波UE 12と非地上波TRP 18の間の通信は、中継ノードとして機能する非地上波TRP 16を介して転送されうる。同様のコメントが、非地上波UE 22と非地上波TRP 18の間の通信にも当てはまる。
中継接続は、TRPとUEの間の通信をサポートするために、1つまたは複数の中間TRPまたは中継ノードを使用する。例えば、UEは、高基地局能力TRPにアクセスしようとしている可能性があるが、UEと高基地局能力TRPの間のチャネルは、直接接続を形成するには不十分である。そのような場合、UEと高基地局能力TRPの間の通信を可能にするために、UEと高基地局能力TRPの間の中継ノードとして1つまたは複数の飛行TRPが展開されうる。UEからの伝送は、1つの中継ノードによって受信され、伝送が高基地局能力TRPに達するまで中継接続に沿って転送されうる。同様のコメントが、高基地局能力TRPからUEへの伝送にも当てはまる。中継接続において、中継接続における通信によってトラバースされる各中継ノードは、「ホップ」と呼ばれる。中継ノードは、低基地局能力TRPを使用して実装されてもよい。
図1Dは、飛行TRPおよび衛星TRPへの接続を有するUEの一例を示す。具体的には、図1Dは、図1Bに示された接続、ならびに非地上波TRP 20と地上波UE 12、非地上波UE 22および非地上波TRP 16の間の追加の接続を示す。非地上波TRP 20は衛星を使用して実装されるため、非地上波TRP 20は、これらのデバイスが遠隔地にあるときでも、地上波UE 12、非地上波UE 22、および非地上波TRP 16への無線接続を形成することができる。いくつかの実装形態では、非地上波TRP 16は、非地上波TRP 20と地上波UE 12の間、および非地上波TRP 20と非地上波UE 22の間の中継ノードとして実装されて、地上波UE 12および非地上波UE 22の無線カバレッジをさらに強化するのを助けることができる。例えば、非地上波TRP 16は、非地上波TRP 20から来る信号電力をブーストすることができる。図1Dでは、非地上波TRP 20は、任意選択的に中央ノードとして機能する高基地局能力TRPとすることができる。
図1Eは、図1Cおよび図1Dに示される接続の組み合わせを示す。この例では、地上波UE 12および非地上波UE 22は、複数の異なるタイプの飛行TRPおよび衛星TRPによってサービスされる。非地上波TRP 16、18は、地上波UE 12および／または非地上波UE 22への中継接続における中継ノードとして機能することができる。図1Eでは、非地上波TRP 18、20のいずれかまたは両方は、中央ノードとして機能する高基地局能力TRPでありうる。
非地上波TRP 18は、通信システム10において2つの役割を同時に有してもよい。例えば、地上波UE 12は、一方が（非地上波TRP 16を介して）非地上波TRP 18へ、他方が（非地上波TRP 16および非地上波TRP 18を介して）非地上波TRP 20への2つの別々の接続を有しうる。非地上波TRP 18への接続において、非地上波TRP 18は中央ノードとして機能している。非地上波TRP 20への接続において、非地上波TRP 18は中継ノードとして機能している。加えて、非地上波TRP 18は、地上波UE 12にサービスを提供するための2つの接続を形成するために非地上波TRP 20、20間の調整を可能にするために、非地上波TRP 18との無線バックホールリンクを有することができる。
ここで図1Fを参照すると、地上波通信システム30と非地上波通信システム40との統合例が示されている。地上波通信システムと非地上波通信システムとの統合は、地上波通信システムと非地上波通信システムとの共同動作とも呼ばれうる。従来、地上波通信システムおよび非地上波通信システムは、独立してまたは別々に展開されてきた。
図1Fでは、地上波TRP 14aは、非地上波TRP 16、地上波UE 12、および他の地上波TRP 14bに接続している。地上波TRP 14bは、非地上波TRP 16、18、20、地上波UE 12、および非地上波UE 22の各々へのさらなる接続を有する。したがって、地上波UE 12および非地上波UE 22は、両方とも地上波通信システム30および非地上波通信システム40によってサービスされ、これらの通信システムの各々によって提供される機能から利点をうることができる。
いくつかの実施形態では、地上波通信システム30は一次無線サービスを提供し、非地上波通信システム40はグローバルなシームレスなカバレッジを提供する。例えば、地上波通信システム30は、都市などの人口密集エリアにカバレッジを提供することができ、一方、非地上波通信システム40は、地方のコミュニティなどの遠隔エリアにサービスを提供する。
任意選択的に地上波通信システム30と統合された非地上波通信システム40は、ユビキタス通信システムを形成することができる。ユビキタス通信システムは、地球の表面全体までを含む、比較的広いエリアに無線サービスまたはカバレッジを提供するものである。ユビキタス通信システムはまた、無線サービスが利用できない領域がほとんどまたは全くないものであってもよい。したがって、ユビキタス通信システムは、シームレスな無線カバレッジを提供することができる。非地上波通信システムは、地上波通信システムによってサービスされない可能性がある遠隔エリアにサービスを提供するために、衛星TRPおよび／または飛行TRPの使用を少なくとも部分的に通してユビキタス通信システムを提供することができる。
図1Cから図1Fは、UEと様々な異なるタイプのTRPの間の接続を示す。一般に、UEは、通信システムの異なるタイプのTRPへの1つまたは複数の同時接続を監視および／または有効にすることができる。これは、異なるタイプのTRPおよび異なるタイプの接続の共同動作の一例である。改善されたカバレッジおよびデータレートブーストを提供するために、UEへの複数の接続が使用されうる。例えば、UEは、1つまたは複数の飛行TRPおよび1つまたは複数の衛星TRPへの複数の同時接続を有することができる。UEはまた、基地局などの地上波TRPへの1つまたは複数の接続を有することができる。地上波および非地上波TRPとの接続は、接続可用性、接続必要性、UEの位置、UEのサービス要件、およびUE周囲の無線環境の1つまたは複数に応じて、動的または半静的にオン（すなわち、確立される、アクティブ化される、または有効にされる）、オフ（すなわち、解放、非アクティブ化、または無効化される）、および／または構成されうる。特定のサブシステムのTRPとの接続をオンにすることは、そのサブシステムへの接続をオンにすることとも考えられる。特定のTRPタイプまたはサブシステムの接続がオンにされると、一例では、UEは、そのタイプまたはサブシステムに対して定義された探索空間により制御チャネルのブラインド検出を開始することができる。他の例では、特定のTRPタイプまたはサブシステムの接続がオンになっているとき、UEは、ダウンリンクまたはアップリンクデータ伝送のための制御チャネルのブラインド検出などの残りの機能を有効にしない一方で、同期および無線リソース管理測定などのいくつかの機能を開始しうる。いくつかの実施形態では、ダウンリンク制御情報（DCI）探索空間情報を搬送するシグナリングはまた、TRP／サブシステムインジケータを含む。UEが異なるTRPと複数の接続を形成するとき、UEと複数の異なるTRPの間で送信されるデータパケットは同じであっても異なっていてもよい。
UEへの複数の同時接続の共同動作は、複数の接続間で機能が共有されることを可能にすることができる。この共有機能は、場合によってはオーバヘッドおよび電力削減をもたらす可能性がある。例えば、複数の能動的な接続を有するUEは、送信動作および受信動作を実行するために、最も効率的な接続（例えば、最小の減衰および／または分散を伴う接続）を使用することができる。
複数の可能な接続を監視することは、UEに柔軟に提供することができる。例えば、UEと1つまたは複数のTRPの間の接続は、必要または適切なときにサービスブーストを提供するために能動的にオンにされうる。UEとTRPの間の接続はまた、必要または適切なときに省電力およびオーバヘッド削減を提供するために能動的にオフにされうる。代替的に、UEとTRPの間の接続における特定の機能は、必要または適切なときにサービスブースト、省電力、およびオーバヘッド削減を提供するために能動的にオンまたはオフにされうる。UEとTRPの間の接続における機能はまた、特定のタイプのサービスに関連付けられてもよい。
図2、図3Aから図3Cおよび図4は、本開示のいずれかまたはすべての態様を実施することができるシステムおよびデバイスの例を示す。
図2は、例示的な通信システム100を示す。概説すると、通信システム100により、複数の無線要素または有線要素がデータとその他内容物とを通信することが可能になる。通信システム100の目的は、ブロードキャスト、ユニキャスト、マルチメディア・ブロードキャスト・マルチキャスト・サービス（MBMS）、またはユーザデバイスを介してユーザデバイスなどにコンテンツ（音声、データ、ビデオ、テキスト）を提供することでありうる。通信システム100は、帯域幅などのリソースを共有することによって効率的に動作しうる。通信システム100は、5G技術および／または後世代無線技術（例えば、6G以降）を使用する無線通信に適しうる。いくつかの例では、無線システム100はまた、いくつかのレガシー無線技術（例えば、3Gまたは4G無線技術）に適応しうる。
図示の例では、通信システム100は電子デバイス（ED）110a～110d、無線アクセスネットワーク（RAN）120a～120b、122a～122b、コアネットワーク130、公衆交換電話網（PSTN）140、インターネット150および他のネットワーク160を含む。図2にはある程度の数のこれらの構成要素や要素が示されているが、任意の妥当な数のこれらの構成要素や要素がシステム100に含まれうる。
ED 110a～110dはシステム100の中で、作動するように、通信するように、または作動しかつ通信するように、構成される。例えば、ED 110a～110dは、無線通信チャネルまたは接続を介して送信する、受信する、または、その両方を行うように構成される。各ED 110a～110dは無線動作のための適当なエンドユーザデバイスに相当し、ユーザ機器（UE）／デバイス、無線送受信ユニット（WTRU）、移動局、移動加入者ユニット、セル方式電話機、ステーション（STA）、マシンタイプ通信デバイス（MTC）、個人用デジタル補助装置（PDA）、スマートフォン、ラップトップ、コンピュータ、タッチパッド、無線センサ、スマートビークル、または消費者電子デバイスなどのデバイスを含みうる（またはこのように呼ばれうる）。いくつかの実装形態では、ED 110a～110dのいずれかまたはすべては、地上波または非地上波UEである。
図2では、RAN 120a～120bは地上波TRP 170a～170bをそれぞれ含む。地上波TRP 170a～170bは、ED 110a～110cの1つまたは複数と無線でインターフェースをとり、他の任意の地上波TRP 170a～170b、コアネットワーク130、PSTN 140、インターネット150および／または他のネットワーク160に対するアクセスを可能にするように構成されている。地上波TRP 170a～170bは、基地局、ベーストランシーバ基地局（BTS）、Node－B（NodeB）、進化型NodeB（eNodeB）、ホームeNodeB、gNodeB、サイトコントローラ、アクセスポイント（AP）、または無線ルータなどのいくつかの周知のデバイスの1つまたは複数を含む（またはそれらであり）ことができ、それらの少なくともいくつかは高基地局能力を有する。いずれのED 110a～110cも、代わりにまたは追加で、任意の他の地上波TRP 170a～170b、インターネット150、コアネットワーク130、PSTN 140、他のネットワーク160、または前述の任意の組み合わせとインターフェースし、これらにアクセスし、またはこれらと通信するように構成されてもよい。通信システム100は、RAN 120bなどのRANを含むことができ、対応する地上波TRP 170bは、コアネットワーク130を介してインターネット150にアクセスする。
通信システム100において、RAN 120a～120bおよび地上波TRP 170a～170bは、地上波無線ネットワークを提供する地上波通信システム102の少なくとも一部を形成する。地上波通信システム102における地上波TRP 170a～170bの実装は、本明細書では限定されない。いくつかの実施形態では、地上波通信システム102は、図1A～図1Fの地上波通信30と同様とすることができ、地上波TRP 170a～170bは地上波TRP 14a～14bに対応する。地上波通信システムは、地上波通信システム内、または地上波通信システムとの間の通信をサポートするための物理ケーブルまたはファイバを含むことができる。例えば、RAN 120a～120bのいずれかまたは両方は、ケーブルまたはファイバを通してコアネットワーク130と通信することができる。例えば、マイクロ波通信を使用する無線バックホールも地上波通信システムで使用されうる。いくつかの実装形態では、マイクロ波通信は、地上波通信システム内、または地上波通信システムとの間の通信のためのケーブルまたはファイバを置き換えることができる。
RAN 122a～122bは、それぞれ非地上波TRP 172a～172bを含む。各非地上波TRP 172a～172bは、ED 110c～110dの1つまたは複数と無線でインターフェースするように構成される。非地上波TRP 172a～172bを通して、ED 110c～110dの1つまたは複数は、ED 110a～110d、任意のRAN 120a～120b、任意の地上波TRP 170a～170b、コアネットワーク130、PSTN 140、インターネット150、および／または他のネットワーク160の任意の他のものにアクセスするか、またはそれと通信する。いくつかの実装形態では、非地上波TRP 172a～172bは、高い基地局能力を有し、任意選択的に基地局として機能する。例えば、非地上波TRP 172a～172bは、BTS、NodeB、進化型eNodeB、ホームeNodeB、gNodeB、サイトコントローラ、アクセスポイント（AP）、または無線ルータの1つまたは複数と同様に機能することができる。非地上波TRP 172a～172bは、非地上波無線ネットワークを提供する非地上波通信システム104の少なくとも一部を形成する。非地上波通信システム104における非地上波TRP 172a～172bの実装は、本明細書では限定されない。いくつかの実施形態では、非地上波通信システム104は、図1A～図1Fの非地上波通信40と同様とすることができ、非地上波TRP 172a～172bは、非地上波TRP 16、18、20の任意の2つに対応する。
いくつかの実施形態では、地上波通信システム102および非地上波通信システム104は、ED 110a～110dがこれらの通信システムの各々によって提供される機能から利点をうることができるように統合される。
ED 110a～110c、地上波TRP 170a～170bおよび非地上波TRP 172a～172bは、本明細書に記載の機能のいくつかまたはすべてを実装するように構成されうる通信機器の例である。図2に示される実施形態では、地上波TRP 170aは、他の地上波もしくは非地上波TRP、基地局コントローラ（BSC）および無線ネットワークコントローラ（RNC）などのコントローラ、中継ノード、要素、ならびに／またはデバイスを含むことができる、RAN 120aの一部を形成する。いずれかの地上波TRP 170a，170bは、図示されているような単一の要素であってもよいし、対応するRANで分散されている複数の要素であってもよいし、これら以外であってもよい。また、地上波TRP 170bは、RAN 120bの一部を形成する。RAN 120bは、他の地上波もしくは非地上波TRP、要素、および／またはデバイスを含むことができる。
非地上波TRP 172aは、RAN 122aの一部を形成する。RAN 122aは、他の地上波もしくは非地上波TRP、BSCおよびRNCなどのコントローラ、中継ノード、要素、ならびに／またはデバイスを含むことができる。非地上波TRP 172a～172bのいずれも、図示のように単一の要素、または複数の要素であってもよい。いくつかの実装形態では、非地上波TRP 172a～172bのいずれかまたは両方は、「ビームスポーツ」とも呼ばれうる特定の地理的領域またはエリア内で無線信号を送信および／または受信する。特定のビームスポット内で無線信号を送信および／または受信するために、2つ以上の非地上波TRPが使用されうる。いくつかの実施形態では、複数のトランシーバが非地上波TRPによって使用されうる。
地上波TRP 170a～170bおよび非地上波TRP 172a～172bのいずれか1つを含む、各TRPは、「セル」または「カバレッジエリア」と呼ばれることもある、特定の地理的領域またはエリア内で無線信号を送信および／または受信する。セルはセルセクタにさらに分割されてもよく、地上波TRP 170a～170bまたは非地上波TRP 172a～172bは、例えば、複数のトランシーバを使用して複数のセクタにサービスを提供してもよい。いくつかの実施形態では、ピコセルまたはフェムトセルが確立されてもよく、無線アクセス技術がこれをサポートする。いくつかの実施形態では、例えば多入力多出力（MIMO）技術を使用して、複数のトランシーバが各セルに使用されることが可能である。代替的に、2つ以上のTRPが1つのセルを形成してもよく、セルの複数のTRPは同じセル識別子（ID）を共有してもよい。複数のTRPを含むセルは、ハイパーセルと呼ばれることがある。ハイパーセルは、少なくとも1つの地上波TRPのみを含んでもよく、または少なくとも1つの非地上波TPRのみを含んでもよい。ハイパーセルはまた、少なくとも1つの地上波TRPおよび少なくとも1つの非地上波TRPを含んでもよい。セルまたはハイパーセルは、同じタイプのTRP、異なるタイプのTRP、同じサブシステムに属するTRP、または異なるサブシステムに属するTRPを含みうる。例えば、衛星TRPによって生成されるビームスポットまたは複数のビームスポットによってカバーされるエリアのセルまたはハイパーセルは、1つまたは複数の他のタイプの地上波TRPまたは非地上波TRPをさらに含むことができる。UEの観点から、ハイパーセルは、仮想アクセスエンティティによってカバーされるエリアとすることができる。システムは、同じセルIDを有する複数のTRPを含むハイパーセルを生成することができる。システムは、ネットワークトポロジ、負荷分散、およびUE分散によりハイパーセルを適合させることができる。システムは、ネットワークトポロジ、負荷分散、および／またはUE分散の変化に適応するために、ハイパーセルトポロジを動的に更新することができる。
図示されるRAN 120a～120b、122a～122bの数は例示にすぎない。通信システム100を創出する際にはあらゆる個数のRANが考えられうる。
地上波TRP 170a～170bは、例えば、無線周波数（RF）、マイクロ波、赤外線（IR）などの無線通信リンクを使用して無線リンク190上でED 110a～110cの1つまたは複数と通信する。無線リンク190は、任意の適切な無線アクセス技術を利用しうる。例えば、通信システム100は、無線リンク190において、符号分割多重アクセス（CDMA）、時分割多重アクセス（TDMA）、周波数分割多重アクセス（FDMA）、直交FDMA（OFDMA）、またはシングルキャリアFDMA（SC－FDMA）などの1つまたは複数の直交または非直交チャネルアクセス方法を実施しうる。
地上波TRP 170a～170bは、広帯域CDMA（WCDMA（登録商標））を使用して無線リンク190を確立するためにユニバーサル移動体通信システム（UMTS）地上波無線アクセス（UTRA）を実施しうる。そうする際に、地上波TRP 170a～170bは、高速パケットアクセス（HSPA）、任意選択で高速下りリンクパケットアクセス（HSDPA）を含む進化型HPSA（HSPA＋）、高速上りリンクパケットアクセス（HSUPA）、またはその両方などのプロトコルを実施しうる。代替的に、地上波TRP 170a～170bは、LTE、LTE－A、LTE－B、5G New Radio（NR）および／または6Gを使用して、進化型UTMS地上波無線アクセス（E－UTRA）との無線リンク190を確立することができる。通信システム100には上記で説明されているような方式を含む、多重チャネルアクセス機能を使用することができると考えられる。無線リンクを実施する他の無線技術は、IEEE 802．11、802．15、802．16、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV－DO、IS－2000、IS－95、IS－856、GSM、EDGEおよびGERANを含む。もちろん、他の多重アクセス方式および無線プロトコルが利用されてもよい。
非地上波TRP 172a～172bは、無線通信リンク、例えばRF、マイクロ波、IRなどを使用して、無線リンク192を介してED 110c～110dの1つまたは複数と通信する。無線リンク192は、任意の適切な無線アクセス技術を利用することができる。例えば、通信システム100は、無線リンク192において、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、またはSC－FDMAなどの1または複数の直交または非直交チャネルアクセス方法を実施しうる。
非地上波TRP 172a～172bは、WCDMAを使用して無線リンク192を確立するためにUTRAを実装することができる。そうする際に、非地上波TRP 172a～172bは、HSPA、任意選択的にHSDPA、HSUPAまたはその両方を含むHSPA＋などのプロトコルを実装することができる。代替的に、非地上波TRP 172a～172bは、LTE、LTE－A、LTE－B、5G NRおよび／または6Gを使用してE－UTRAとの無線リンク192を確立することができる。上述のように、無線インターフェースを実施するための他の無線技術は、IEEE 802．11、802．15、802．16、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV－DO、IS－2000、IS－95、IS－856、GSM、EDGEおよびGERANを含む。もちろん、他の多重アクセス方式および無線プロトコルが利用されてもよい。無線リンク192は、無線リンク190と実質的に同様であってもよく、または実質的に異なっていてもよい。
非地上波TRP 172a～172bは無線リンク194を介して互いに通信し、非地上波TRP 172bは無線リンク196を介して地上波TRP 170aと通信する。無線リンク194、196は、非地上波TRP 172a～172bと地上波TRP 170aの間に中継またはバックホール接続を提供することができる。いくつかの実施形態では、他の地上波TRPおよび／またはRANは、無線リンク196を介して非地上波TRP 172a～172bのいずれかまたは両方と通信して、非地上波TRP 172a～172bのための中継またはバックホール接続を提供するように指定されうる。
無線リンク194、196は、任意の適切な無線アクセス技術を利用してもよい。例えば、通信システム100は、無線リンク194、196において、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、またはSC－FDMAなどの1または複数の直交または非直交チャネルアクセス方法を実施しうる。非地上波TRP 172a～172bは、WCDMAを使用して無線リンク194、196を確立するためにUTRAを実装することができる。そうする際に、非地上波TRP 172a～172bは、HSPA、任意選択的にHSDPA、HSUPAまたはその両方を含むHSPA＋などのプロトコルを実装することができる。代替的に、非地上波TRP 172a～172bは、LTE、LTE－A、LTE－B、5G NRおよび／または6Gを使用してE－UTRAとの無線リンク194、196を確立することができる。上述のように、無線インターフェースを実施するための他の無線技術は、IEEE 802．11、802．15、802．16、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV－DO、IS－2000、IS－95、IS－856、GSM、EDGEおよびGERANを含む。もちろん、他の多重アクセス方式および無線プロトコルが利用されてもよい。無線リンク194、196は、無線リンク190または無線リンク192と実質的に同様であってもよいし、実質的に異なっていてもよい。
RAN 120a～120bはコアネットワーク130と通信してED 110a～110dに音声サービス、データサービスやその他サービスなどの様々なサービスを提供する。RAN 122a～122bもコアネットワーク130と通信している。任意選択で、RAN 122a～122bは、コアネットワークに直接接続されるか、またはRAN 120a～120bを介してコアネットワーク130に間接的に接続される。RAN 120a～120b、122a～122bおよび／またはコアネットワーク130は、1つまたは複数の他のRAN（図示せず）と直接的または間接的に通信していてもよく、これは、コアネットワーク130によって直接的にサービスされてもされなくてもよく、RAN 120a～120b、122a～122bのいずれかまたはすべてと同じ無線アクセス技術を採用してもしなくてもよい。コアネットワーク130は、（i）RAN 120a～120b、122a～122bまたはED 110a～110dまたはこれらの両方と、（ii）他のネットワーク（PSTN 140、インターネット150や他のネットワーク160など）の間のゲートウェイアクセスとしても機能してもよい。
非地上波TRP 172a～172bはコアネットワーク130に直接接続することができるが、これは常にそうであるとは限らないことに留意されたい。非地上波TRP 172a～172bのいずれかまたは両方は、代わりに、1つまたは複数の地上波TRPを通してコアネットワーク130に接続することができる。これらの地上波TRPは、場合によってはRAN 122a～122bに含まれうる。
ED 110a～110dは、例えばRF、マイクロ波、IRなどの無線通信リンクを使用して、サイドリンク（SL）無線リンク180を介して互いに通信する。SL無線リンク180は、任意の適切な無線アクセス技術を利用することができ、無線リンク190と実質的に同様であってもよく、または実質的に異なっていてもよい。例えば、通信システム100は、SL無線リンク180において、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、またはSC－FDMAなどの1つまたは複数のチャネルアクセス方法を実施することができる。
いくつかの実施形態では、無線リンク180、190、192、194、196のいずれかまたはすべては、少なくとも部分的に、無認可スペクトルを介して実施される。
ED 110a～110dの一部または全部は、様々な無線技術および／またはプロトコルを使用した様々な無線リンクを介して様々な無線ネットワークと通信する機能を含んでもよい。無線通信の代わりに（あるいは無線通信に加えて）、EDが有線通信チャネルを介してサービスプロバイダまたはスイッチ（図示せず）や、インターネット150に向けて通信してもよい。PSTN 140は、旧来の音声通話サービス（POTS）を提供するための回線交換電話網を含みうる。インターネット150は、コンピュータおよびサブネット（イントラネット）またはその両方のネットワークを含み、インターネットプロトコル（IP）、伝送制御プロトコル（TCP）、ユーザデータグラムプロトコル（UDP）などのプロトコルを組み込みうる。ED 110a～110dは、複数の無線アクセス技術により動作することができるマルチモードデバイスであってもよく、複数の無線アクセス技術をサポートするのに必要な複数のトランシーバを組み込みうる。
図3Aから図3Cは、本開示による方法および教示を実施しうる例示的なデバイスを示す。特に、図3Aは一例示的なED 110を示し、図3Bは一例示的な地上波TRP 170を示し、図3Cは一例示的な非地上波TRP 172を示す。これらの構成要素は、通信システム100で、または任意の他の適切なシステムで使用されうる。
図3Aに示されるように、ED 110は、少なくとも1つのプロセッサまたは処理ユニット200を含む。処理ユニット200はED 110の様々な処理動作を実施する。例えば、処理ユニット200は、信号符号化、ビットスクランブリング、データ処理、電力制御、入出力処理や、通信システム100でED 110が動作するのを可能にする任意の他の機能を実行することができる。処理ユニット200は本明細書でより詳細に説明されている機能および／または実施形態の一部または全部も実施するように構成されてもよい。各処理ユニット200は1つまたは複数の動作を実行するように構成されるいずれかの適当な処理デバイスまたはコンピューティングデバイスを含む。各処理ユニット200は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、または、特定用途向け集積回路を含むことができる。
ED 110は少なくとも1つのトランシーバ202も含む。トランシーバ202は、少なくとも1つのネットワークインターフェースコントローラ（NIC）204による伝送のためのデータまたはその他のコンテンツを変調するように構成されている。トランシーバ202はまた、少なくとも1つのアンテナ204によって受信されたデータまたはその他のコンテンツを復調するようにも構成されている。各トランシーバ202は、無線伝送のための信号を生成するための、および／または無線で受信した信号を処理するための、任意の適切な構造を含む。各アンテナ204は、無線信号を送信および／または受信するための、任意の適切な構造を含む。1つまたは複数のトランシーバ202がED 110で使用されることが可能である。1つまたは複数のアンテナ204がED 110で使用されることが可能である。トランシーバ202は、単一の機能ユニットとして示されるが、少なくとも1つの送信機および少なくとも1つの別々の受信機を使用して実装されることも可能である。
ED 110は、1つまたは複数の入力／出力デバイス206またはインターフェースをさらに含む。入力／出力デバイス206は、ユーザまたはネットワークの他のデバイスとの相互作用を可能にする。各入力／出力デバイス206は、ネットワークインターフェース通信を含む、スピーカ、マイクロフォン、キーパッド、キーボード、ディスプレイ、またはタッチスクリーンなど、ユーザに情報を提供する、またはユーザから情報を受信するための、任意の適切な構造を含む。
加えて、ED 110は少なくとも1つのメモリ208を含む。メモリ208は、ED 110によって使用、生成、または収集される命令およびデータを記憶する。例えば、メモリ208は、上記で説明され、（1つまたは複数の）処理ユニット200によって実行される、機能および／または実施形態の一部または全部を実施するように構成された、ソフトウェア命令またはモジュールを記憶することができる。各メモリ208は、（1つまたは複数の）任意の適切な揮発性および／または不揮発性ストレージおよび検索デバイスを含む。ランダムアクセスメモリ（RAM）、読み取り専用メモリ（ROM）、ハードディスク、光ディスク、加入者識別モジュール（SIM）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（SD）メモリカードなどの、任意の適切なタイプのメモリが使用されてもよい。
いくつかの実装形態では、ED 110は非地上波EDである。例えば、ED 110は、飛行デバイスによって搬送される通信機器を含むことができる。飛行デバイスは、システムに揚力を提供するためのロータ、バルーン、または翼を含むことができる。燃焼または電気エンジンは、ロータに動力を供給することができる。燃焼または電気エンジンはまた、飛行デバイスに推力を提供するためにプロペラに動力を供給することができる。ジェットエンジンはまた、または代わりに、推力を提供するために使用されうる。飛行デバイスはまた、例えば、胴体、方向舵、フラップ、スタビライザおよび着陸装置などの他の構成要素を含むことができる。
図3Bに示されるように、地上波TRP 170は、少なくとも1つの処理ユニット250と、少なくとも1つの送信機252と、少なくとも1つの受信機254と、1つまたは複数のアンテナ256と、少なくとも1つのメモリ258と、1つまたは複数の入力／出力デバイスまたはインターフェース266とを含む。地上波TRP 170は、セルラTRPの一例である。いくつかの実装形態では、地上波TRP 170は基地局である。送信機252および受信機254の代わりに、図示されていない、トランシーバが使用されてもよい。処理ユニット250にはスケジューラ253が接続されてもよい。スケジューラ253は地上波TRP 170内に含まれてもよいし、地上波TRP 170とは別に動作されてもよい。処理ユニット250は、信号符号化、ビットスクランブリング、データ処理、電力制御、入力／出力処理、または任意の他の機能などの、地上波TRP 170の様々な処理動作を実施する。また処理ユニット250は、本明細書のどこか他の所で詳述されている機能および／または実施形態の一部または全部を実施するようにも構成されうる。各処理ユニット250は1つまたは複数の動作を実行するように構成されている任意の適切な処理デバイスまたはコンピューティングデバイスを含む。各処理ユニット250は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、または特定用途向け集積回路を含むことができる。
各送信機252は、1つまたは複数のEDまたは他のデバイスへの無線伝送のための信号を生成するのに適した任意の構造を含む。各受信機254は、1つまたは複数のEDまたは他のデバイスから無線で受信された信号を処理するための任意の適切な構造を含む。少なくとも1つの送信機252と少なくとも1つの受信機254とが別々の構成要素として示されているが、これらが組み合わされてトランシーバにされることが可能である。各アンテナ256は、無線リンク190、196を介して無線信号を送信および／または受信するための、任意の適切な構造を含む。ここでは、共通のアンテナ256が送信機252と受信機254の両方に結合されているように示されているが、1つまたは複数のアンテナ256が送信機252に結合されてもよく、1つまたは複数の別のアンテナ256が受信機254に結合されてもよい。各メモリ258は、ED 110に関して上記で説明されているもののような、任意の適当な揮発性ストレージおよび／または不揮発性ストレージならびに（1つまたは複数の）検索デバイスを含む。メモリ258は地上波TRP 170によって使用されたり生成されたり収集されたりする命令およびデータを記憶する。例えば、メモリ258は、前述した機能および／または実施形態の一部または全部を実施するように構成されたソフトウェア命令またはモジュールを記憶することができ、これらは（1つまたは複数の）処理ユニット250によって実行される。
各入力／出力デバイス266は、ネットワークのユーザまたは他のデバイスとの対話を可能にする。各入力／出力デバイス266は、ネットワークインターフェース通信を含む、ユーザに情報を提供する、またはユーザから情報を受信／提供するための、任意の適切な構造を含む。
次に図3Cを参照すると、非地上波TRP 172は、少なくとも1つの処理ユニット270と、少なくとも1つの送信機272と、少なくとも1つの受信機274と、1つまたは複数のアンテナ276と、少なくとも1つのメモリ278と、1つまたは複数の入力／出力デバイスまたはインターフェース286とを含む。送信機272および受信機274の代わりに、図示されていないトランシーバが使用されてもよい。任意選択の処理ユニット270にはスケジューラ273が結合されうる。スケジューラ273は非地上波TRP 172内に含まれてもよいし、非地上波TRP 172とは別に動作されてもよい。処理ユニット270は、信号符号化、ビットスクランブリング、データ処理、電力制御、入力／出力処理、または任意の他の機能などの、非地上波TRP 172の様々な処理動作を実施する。また処理ユニット270は、本明細書のどこか他の所で詳述されている機能および／または実施形態の一部または全部を実施するようにも構成されうる。各処理ユニット270は1つまたは複数の動作を実行するように構成されている任意の適切な処理デバイスまたはコンピューティングデバイスを含む。各処理ユニット270は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、または特定用途向け集積回路を含むことができる。
各送信機272は、1つまたは複数のEDまたは他のデバイスへの無線伝送のための信号を生成するのに適した任意の構造を含む。各受信機274は、1つまたは複数のEDまたは他のデバイスから無線で受信された信号を処理するための任意の適切な構造を含む。少なくとも1つの送信機272と少なくとも1つの受信機274とが別々の構成要素として示されているが、これらが組み合わされてトランシーバにされることが可能である。各アンテナ276は、無線リンク192、194、196を介して無線信号を送信および／または受信するための、任意の適切な構造を含む。ここでは、共通のアンテナ276が送信機272と受信機274の両方に結合されているように示されているが、1つまたは複数のアンテナ276が送信機272に結合されてもよく、1つまたは複数の別のアンテナ276が受信機274に結合されてもよい。各メモリ278は、ED 110に関して上記で説明されているもののような、任意の適当な揮発性ストレージおよび／または不揮発性ストレージならびに（1つまたは複数の）検索デバイスを含む。メモリ278は非地上波TRP 172によって使用されたり生成されたり収集されたりする命令およびデータを記憶する。例えば、メモリ278は、前述した機能および／または実施形態の一部または全部を実施するように構成されたソフトウェア命令またはモジュールを記憶することができ、これらは（1つまたは複数の）処理ユニット270によって実行される。
各入力／出力デバイス286は、ネットワークのユーザまたは他のデバイスとの対話を可能にする。各入力／出力デバイス286は、ネットワークインターフェース通信を含む、ユーザに情報を提供する、またはユーザから情報を受信／提供するための、任意の適切な構造を含む。
上述したように、非地上波TRP 172は、地球の表面上の非地上波TRP 172をサポートするために衛星または飛行デバイスに結合されてもよい。飛行デバイスの構造に関するさらなる詳細は、上記で提供されている。
本明細書で開示される通信システムでは、UEまたはTRPへの複数の接続はすべて、UEまたはTRPの同じ構成要素またはモジュール（例えば、同じ通信機器）を使用することができることに留意されたい。1つの端末が第1のタイプのTRPとの通信に使用され、他の端末が第2のタイプのTRPとの通信に使用される、UEまたはTRPにおける複数の端末の必要がない場合がある。例えば、図3Aに示されるトランシーバ202は、様々な異なるタイプのTRPと通信するために使用されうる。同様に、送信機252、272および受信機254、274の各々は、UEおよび様々な異なるタイプのTRPと通信するために使用されうる。通信システムが単一の無線技術または規格に基づいて異なるタイプのTRPを構成するので、単一の端末の使用が可能である。
図4は、エアインターフェースを構成するためのエアインターフェースマネージャ300の概略図を示す。エアインターフェースマネージャ300は、例えば、エアインターフェースのパラメータを定義し、エアインターフェースによって伝送が行われるおよび／または受信される方法をまとめて指定するモジュールであってもよい。いくつかの実施形態では、エアインターフェースマネージャは、無線リンク180、190、192、194、196のいずれかまたはすべてを構成するように実装されうる。エアインターフェースマネージャ300は、地上波TRP 170または非地上波TRP 172に実装されうる。しかしながら、エアインターフェースマネージャは、本開示のいくつかの実施形態では実装されない場合があり、任意選択であると見なされるべきであることに留意されたい。
エアインターフェースマンガ300の構成要素は、波形構成要素305、フレーム構造構成要素310、多重アクセス方式構成要素315、プロトコル構成要素320、ならびに変調および符号化構成要素325の少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態では、スケジューラはTRPのすべてのスケジューリングを実行することができる。例えば、スケジューラは、波形構成要素305、フレーム構造構成要素310、多重アクセス方式構成要素315、プロトコル構成要素320、ならびに変調および符号化構成要素325の機能を実行することができる。
波形構成要素305は、伝送される信号の形状および形態を指定しうる。波形オプションは、直交多重アクセス波形および非直交多重アクセス波形が含まれうる。そのような波形オプションの非限定的な例は、シングルキャリア（SC）、超広帯域（UWB）、周波数変調連続波（FMCW）、線形周波数変調（LFM）、直交周波数分割多重（OFDM）、シングルキャリア周波数分割多重アクセス（SC－FDMA）、フィルタ付きOFDM（f－OFDM）、時間窓処理OFDM、フィルタバンクマルチキャリア（FBMC）、ユニバーサルフィルタマルチキャリア（UFMC）、一般化周波数分割多重（GFDM）、ウェーブレットパケット変調（WPM）、ナイキストより高速（FTN）波形、低ピーク対平均電力比波形（低PAPR WF）、離散フーリエ変換－拡散－直交周波数領域変調（DFT－s－OFDM）、およびシングルキャリアオフセット振幅変調（OQAM）を含む。いくつかの実施形態では、波形オプションの組み合わせが可能である。LFM－OFDM波形は、そのような組み合わせの非限定的な例である。いくつかの実施形態では、例えば、スペクトル効率と、PAPRおよび時間同期誤差に対する感度などの他の性能メトリックの間のトレードオフを提供する、シングルキャリアベースの波形におけるパルス整形が実施されうる。
フレーム構造構成要素310は、フレームまたはフレームグループの構成を指定しうる。フレーム構造構成要素310は、フレームまたはフレームグループの時間、周波数、パイロットシグネチャ、符号、またはその他のパラメータの1つまたは複数を指示しうる。
フレーム構造オプションの非限定的な例は、タイムスロットのシンボルの数、フレームまたは各タイムスロットの期間（伝送時間間隔（TTI）、伝送時間期間、または伝送時間単位、TTUとしても知られている場合がある）のタイムスロットの数を含む。フレーム構造構成要素はまた、タイムスロットが構成可能な複数レベルのTTIか、固定されたTTIか、それとも構成可能な単一レベルのTTIかも指定しうる。フレーム構造構成要素は、異なるフレーム構造構成のための共存機構をさらに指定しうる。フレーム構造は、ネットワークスライス／サービス固有とすることができる。代替的に、フレーム構造は、例えば、デバイス固有のエアインターフェース最適化を提供するために人工知能および／または機械学習を使用して、デバイス固有のベースで調整または個別化されうる。参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願第16／854，329号明細書は、ネットワークスライス／サービス固有のフレーム構造を超えて、個別化されたサービスタイプおよび個別化されたフレーム構造設定を含む個別化された個別化されたフレーム構造に新しいフレーム構造を導入するための実施形態を提示する。したがって、デバイス固有のフレーム構造を最適化するために人工知能および／または機械学習を使用すると、個々のベースで各UEの要件を満たすための新しいフレーム構造構成を達成することができる。
特定のOFDMベースの波形などのいくつかの波形では、フレーム構造構成要素はまた、サブキャリア間隔幅、シンボル期間、サイクリックプレフィックス（CP）長、チャネル帯域幅、保護帯域／サブキャリア、サンプリングサイズおよび周波数などの、1つまたは複数の関連付けられた波形パラメータも指定しうる。
加えて、フレーム構造構成要素310は、フレーム構造が使用されるのが時分割複信通信か、周波数分割複信通信か、それとも全二重通信かをさらに指定しうる。
加えて、フレーム構造構成要素310は、フレームの各シンボルの伝送状態および／または方向をさらに指定することができる。例えば、各シンボルは、ダウンリンクシンボル、アップリンクシンボル、またはフレキシブルシンボルとして独立して構成されうる。
波形構成要素およびフレーム構造構成要素の仕様は、併せて、「ニューメロロジー」としても知られている場合がある。よって、エアインターフェースは、サブキャリア間隔、CP長、シンボル長、スロット長、1スロットあたりのシンボル数などのエアインターフェース構成パラメータの数を定義するニューメロロジー構成要素330を含みうる。
これらのニューメロロジーは、サブキャリア間隔構成またはシンボル期間構成としても知られており、異なるニューメロロジーのサブキャリア間隔が互いの倍数であり、異なるニューメロロジーのタイムスロット長もまた互いの倍数であるという意味でスケーラブルでありうる。そのような複数のニューメロロジーにわたるスケーラブルな設計により、実装上の利益、例えば、時分割複信（TDD）のコンテキストにおけるスケーラブルな合計OFDMシンボル期間を提供する。
1つのスケーラブルなニューメロロジーまたはそれらの組み合わせを使用してフレームが構成されうる。例えば、60kHzのサブキャリア間隔を伴うニューメロロジーは（OFDMシンボル期間がサブキャリア間隔と反比例するので）比較的短いOFDMシンボル期間を有し、このため60kHzのニューメロロジーが対車両（V2X）通信などの超低遅延通信に特に適することになる。低遅延通信に適する比較的短いOFDMシンボル期間を伴うニューメロロジーのさらなる例が、30kHzのサブキャリア間隔を伴うニューメロロジーである。15kHzのサブキャリア間隔を伴うニューメロロジーは、LTEと互換性がありうる。15kHzのサブキャリア間隔を伴うニューメロロジーは、デバイス対ネットワークの初期アクセスのためのデフォルトのニューメロロジーとして機能しうる。この15kHzのニューメロロジーはまた、ブロードバンドサービスにも適しうる。7．5kHzの間隔を伴うニューメロロジーは、比較的長いOFDMシンボル期間を有し、カバレッジ強化ならびにブロードキャストおよびマルチキャストに特に役立ちうる。このようなニューメロロジーの追加的な使用法は、当業者には明らかであり、または明らかとなるであろう。表にある4つのニューメロロジーのうち、サブキャリア間隔が30kHzおよび60kHzのニューメロロジーは、サブキャリア間隔が広いためドップラー拡散（高速移動状態）に対してロバスト性が高い。異なるニューメロロジーが、同じサブキャリア間隔と異なるサイクリックプレフィックス長など、他の物理層パラメータの異なる値を使用しうることがさらに企図されている。加えて、サブキャリア間隔は、動作周波数帯域に依存しうる。例えば、ミリ波周波数におけるサブキャリア間隔は、より低い周波数におけるものよりも高くてもよい。
さらに、サブキャリア間隔をより大きくしたりより小さくしたりするなど、他のサブキャリア間隔が使用されてもよいことが考えられる。例えば、2nの倍数で変動する他のサブキャリア間隔は120kHzおよび3．75kHzを含む。
他の例では、必ずしも2nを係数とすることなく、2つ以上のニューメロロジーがすべて、最小サブキャリア間隔の整数倍のサブキャリア間隔を有する、より限定的なスケーラビリティが実施されてもよい。例は、15kHz、30kHz、45kHz、60kHzのサブキャリア間隔を含む。
さらに他の例では、すべてが最小のサブキャリア間隔の整数倍であるとは限らない、15kHz、20kHz、30kHz、60kHzなどの、非スケーラブルサブキャリア間隔が使用されうる。
複数のニューメロロジーが同時に共存する信号を送信するために、OFDMベースの信号が使用されうる。より具体的には、各々が異なるサブバンド内にあり、各サブバンドが異なるサブキャリア間隔を有する（より一般的には異なるニューメロロジーを用いて）複数のサブバンドOFDM信号が並行して生成されうる。複数のサブバンド信号は伝送のために、例えばダウンリンク伝送のために単一の信号に結合される。代替的に、複数のサブバンド信号は、別々の送信機から、例えば、ユーザ機器（UE）でありうる複数の電子デバイス（ED）からアップリンク伝送のために送信されうる。いくつかの実装形態では、非OFDMベースの波形も採用されうる。
異なるニューメロロジーの使用により、エアインターフェースが、異なるレベルのレイテンシや信頼度許容差、ならびに異なる帯域幅やシグナリングオーバヘッド要件など、広範囲のサービス品質（QoS）要件を有する多様な使用事例のセットの共存をサポートすることが可能になる。一例では、基地局は、選択したニューメロロジーを表すインデックス、または選択したニューメロロジーの1つのパラメータ（サブキャリア間隔など）をEDにシグナリングすることができる。このシグナリングに基づいて、EDは、メモリに記憶されている候補ニューメロロジーのルックアップ表などの、他の情報から選択したニューメロロジーのパラメータを決定してもよい。
引き続きエアインターフェースマネージャ300の構成要素について、多重アクセス方式構成要素315は、チャネルへのアクセスが1つまたは複数のEDにどのように許諾されるかを指定しうる。一般に、多重アクセス技術オプションは、スケジューリング／グラントベースの多重アクセスまたは非スケジューリング／非グラントベース（すなわち、スケジューリングフリーまたはグラントフリー）の多重アクセス、直交多重アクセスまたは非直交多重アクセス、時分割多重アクセス（TDMA）、周波数分割多重アクセス（FDMA）、符号分割多重アクセス（CDMA）、空間分割多重アクセス（SDMA）、またはそれらの任意の組み合わせとして分類されうる。多重アクセス技術オプションの非限定的な例は、TDMA、FDMA、CDMA、シングルキャリア周波数分割多重アクセス（SC－FDMA）、低密度シグネチャマルチキャリア符号分割多重アクセス（LDS－MC－CDMA）、非直交多重アクセス（NOMA）、パターン分割多重アクセス（PDMA）、格子分割多重アクセス（LPMA）、リソース拡散多重アクセス（RSMA）、スパース符号多重アクセス（SCMA）などの、EDがどのようにして共通物理チャネルを共有するかを定義する技術を含む。これらの多重アクセス技術オプションのいずれかは、スケジュールされたアクセス、グラントフリーアクセスまたは構成されたグラントアクセスとしても知られている、スケジュールされないアクセス、非直交多重アクセス、例えば、専用チャネルリソースを介した（すなわち、複数のED間の共有なしの）直交多重アクセス、競合ベースの共有チャネルリソース、非競合ベースの共有チャネルリソース、およびコグニティブ無線ベースのアクセスの1つまたは複数を使用して実装されうる。
プロトコル構成要素320は、伝送および／または再送がどのようにして行われるかを指定しうる。伝送および／または再送機構オプションの非限定的な例は、スケジュールされたデータパイプサイズならびに伝送および／または再送のためのシグナリング機構を指定するものを含む。再送方式は、HARQを使用する物理層再送方式、ARQを使用する上位層再送方式、および上位または物理層レートレス符号ベースの再送方式を含む。
変調および符号化構成要素325は、送信される情報が伝送／受信目的でどのように符号化／復号および変調／復調されうるかを指定しうる。符号化とは、誤り検出および前方誤り訂正の方法を指しうる。符号化オプションの非限定的な例は、ターボ符号、ターボトレリス符号、ターボ積符号、噴水符号、低密度パリティ検査符号、ポーラ符号およびブロック符号を含む。変調は、単純に、直交振幅変調（QAM）、複素コンステレーション（例えば、変調技術および変調次数、例えば16QAM、64QAMなどを含む）によって指定されるオフセットQAM（OQAM）、またはより具体的には、階層変調、多次元変調、非線形変調、および低ピーク対平均電力比（PAPR）変調などの様々なタイプの高度な変調方法を指すことができる。
エアインターフェースは複数の構成要素またはビルディングブロックを含み、各構成要素は複数の候補技術（本明細書ではエアインターフェース能力オプションとも呼ばれる）を有しうるので、エアインターフェースマネージャ300は多数の異なるエアインターフェースプロファイルを構成および記憶しうる。各エアインターフェースプロファイルは、エアインターフェース能力オプションのそれぞれのセットを定義する。
例えば、それぞれのエアインターフェース能力オプションセットを定義する各エアインターフェースプロファイルにおいて、エアインターフェースの構成ビルディングブロックの各々にエアインターフェース能力オプションが選択される。異なるエアインターフェースプロファイルの各々が、伝送内容、送信条件、および受信条件を含む、異なる伝送要件のセットを満たすことを目標とされうる。
1対の通信する送信・受信デバイスの伝送要件により、伝送要件を最もよく満たす異なるエアインターフェースプロファイルの1つがエアインターフェースマネージャ300から選択され、その1対の通信する送信・受信デバイス間の通信に使用されうる。
さらなる実施形態では、エアインターフェースマネージャ300は、その構成要素、プロファイル、または能力オプションを変更または更新しうる。例えば、エアインターフェースマネージャ300は、波形構成要素およびフレーム構造構成要素305、310を単一のニューメロロジー構成要素330で置換しうる。逆に、エアインターフェースマネージャ300は、変調および符号化構成要素325を個別の符号化構成要素と個別の変調構成要素とに分けてもよい。さらに、エアインターフェースマネージャ300は、将来開発される新しいソフトエアインターフェース構成要素が利用されうるように構成可能である。
エアインターフェースマネージャ300はまた、任意の所与の構成要素の能力オプションを変更するために特定の構成要素を更新してもよい。例えば、エアインターフェースマネージャ300は、変調および符号化構成要素325を、より高次の変調方式を含むように更新しうる。
記憶された構成要素、プロファイル、および候補オプションを更新することにより、エアインターフェースマネージャ300は、多様な無線チャネル条件下で多様な無線トラフィックタイプおよびサービスにより適切に対応するように柔軟に適応することができる。構成要素、プロファイル、および候補オプションを変更または更新することにより、エアインターフェースマネージャ300が、超高信頼低遅延通信（URLLC）、高度モバイルブロードバンド（eMBB）、および大量マシンタイプ通信（mMTC）にすでに企図されているもの以外のトラフィックタイプまたはサービスに適したエアインターフェースプロファイルを提供することが可能になりうる。
一例では、エアインターフェースマネージャ300に関する上記は、本開示における基地局能力およびUE能力も指す。したがって、異なる基地局能力を伴う異なるTPRは、エアインターフェースマネージャ300に開示された異なる構成要素または機能を含みうる。本開示はこれらに限定されない。
次に、図5から図10に参照が行われ、これらは、通信システムの様々な例を示す。
図5は、一実施形態による統合された地上波および非地上波通信システム400を示す図である。通信システム400は、3Dユビキタス通信システムの一例である。
通信システム400は、複数のUE 402a～402e、地上波TRP 404、複数の飛行TRP 406a～406c、408、および複数の衛星TRP 410a～410bを含む。飛行TRP 406a～406c、408および衛星TRP 410a～410bは、非地上波TRPの例である。飛行TRP 406a～406cはクワッドコプタとして示され、飛行TRP 408は飛行船として示されているが、これは一例にすぎない。代わりに、飛行TRP 406a～406c、408は、他の飛行デバイスを使用して実装されうる。いくつかの実装形態では、飛行TRP 406a～406c、408のいずれかまたはすべてはドローンである。UE 402a～402eは、地上波UEまたは非地上波UEでありうる。UE、地上波TRPおよび非地上波TRPの例は、本明細書の他の箇所で提供される。UE 402a～402e、地上波TRP 404、飛行TRP 406a～406c、408、および衛星TRP 410a～410bの数および位置は、図5に例として示されている。そのようなUEおよびTRPの他の数および位置も考えられる。
飛行TRP 406a～406c、408のいずれかまたはすべては、低、中、または高基地局能力を有することができる。例として、飛行TRP 406a～406cは低基地局能力ドローンであり得、飛行TRP 408は高基地局能力ドローンでありうる。
通信システム400では、地上波TRP 404は地上波通信システムまたはサブシステムを形成し、飛行TRP 406a～406c、408および衛星TRP 410a～410bは非地上波通信システムまたはサブシステムを形成する。図5に示されたエリアまたは領域は、通信システム400の1つまたは複数の基地局を含むことができる。UE 402b～402cは地上波TRP 404のカバレッジの内側にあり、UE 402a、402d～402eは地上波TRP 404のカバレッジの外側にある。したがって、UE 402a、402d～402eは、非地上波通信システムまたはサブシステムによってサービスされる。いくつかの実施形態では、通信システム400では地上波TRP 404が省略され得、その場合、通信システム400は非地上波通信システムになる。
通信システム400は、複数の異なるタイプのTRPを含む。例えば、地上波TRP 404は第1のタイプのTRPとすることができ、飛行TRP 406a～406cは第2のタイプのTRPとすることができ、飛行TRP 408は第3のタイプのTRPとすることができ、衛星TRP 410a～410bは第4のタイプのTRPとすることができる。いくつかの実装形態では、飛行TRP 406a～406cは、2つ以上のタイプのTRPを含む。いくつかの実装形態では、通信システム400のTRPの1つまたは複数は、異なるTRPタイプ間で動的に切り替わることができる。この動作は、例えば、中央ノードまたは高基地局能力TRPによってシグナリングされうる。
通信システム400は、階層ネットワークの一例を提供する。階層ネットワークは、個別の層またはレベルに分割されたネットワークである。任意選択的に地上波通信システムと統合される非地上波通信システムでは、異なるタイプのTRP、および／または異なるタイプのTRPが動作する対応する高度の範囲、または地表からの高さの範囲によって異なる層が定義されうる。そのような階層ネットワークは、TRPの多層展開とも呼ばれうる。一例示的な階層ネットワークでは、第1層は基地局などの地上波TRPを含み、第2層はクワッドコプタTRPなどの低高度TRPを含み、第3層は空中プラットフォームTRPおよびバルーンTRPなどの中高度および高高度TRPを含み、第4層は衛星TRPを含む。
図5は、通信システム400の複数の異なる層を示す破線を含む。異なるタイプのTRPが通信システム400の各層に実装され、これは多層TRP展開の一例である。層1は地上波TRP 404を含み、層2は飛行TRP 406a～406cを含み、層3は飛行TRP 408を含み、層4は衛星TRP 410a～410bを含む。場合によっては、層1はまた、UE 402a～402eの状態に応じて、UE 402a～402eのいずれかまたはすべてを含みうる。層1、2、3および4は各々、地表からの高度または高さのそれぞれの範囲によって定義される。通信システム400の一例示的な実装形態では、層1は地上ベースのTRP（例えば、地表から0～100mの間の高さ）に対応し、層2は低高度TRP（例えば、地表から101～1，000mの間の高さ）に対応し、層3は中高度TRP（地表から1，001m～100kmの間の高さ）に対応し、層4は高高度および周回TRP（例えば、地表から100km～2，000kmの間の高さ）に対応する。他の実施形態では、より多くのまたはより少ない層を階層通信システムに実装されうる。
通信システム400において、UE 402aは、衛星TRP 410aとの接続を有し、UE 402bは、衛星TRP 410a、飛行TRP 406a、および地上波TRP 404との接続を有し、UE 402cは、地上波TRP 404および飛行TRP 406bとの接続を有し、UE 402dは、飛行TRP 406bとの接続を有し、UE 402eは、飛行TRP 406cおよび衛星TRP 410bとの接続を有し、飛行TRP 408は、衛星TRP 410a～410bおよび飛行TRP 406a～406cとの接続を有し、地上波TRP 404は、飛行TRP 406aおよび衛星TRP 410a～410bとの接続をさらに有する。
いくつかの実装形態では、UE 402a～402eへの接続は制御チャネルおよび／またはデータチャネルを提供し、地上波TRP 404、飛行TRP 406a～406c、408および衛星TRP 410a～410b間の接続は中継および／またはバックホールを提供する。接続は両矢印で示されているが、接続は常に双方向通信をサポートするとは限らないことに留意されたい。例えば、いくつかの接続がアップリンク通信のために指定され得、いくつかの接続がダウンリンク通信のために指定されうる。
図5の接続の数および配置は、例として示されている。いくつかの実装形態では、これらの接続は、通信システム400のすべての可能な接続を探索し、所望の無線サービスを達成するために最も適切な接続を決定した後に形成された。一般に、これらの接続の各々は任意選択であると考えられ、各接続は、ネットワーク需要に応じてアクティブ化、非アクティブ化、および／または再構成されうる。特に、接続の配置は、UE 402a～402e、飛行TRP 406a～406c、408および／または衛星TRP 410a～410bが時間と共に移動するにつれて変化しうる。
通信システム400における各接続で通信が行われる機構は、本明細書では限定されない。いくつかの実装形態では、各接続は1つまたは複数のTRPタイプに基づいて構成される。例えば、異なるタイプのTRPを含む接続には、異なるエアインターフェース設計が使用されうる。いくつかの実装形態では、各接続は、通信システム400の関連する層に基づいて構成される。ここで、異なるエアインターフェースは、異なる層間および／または異なる層内接続に使用される。例えば、層1のUEとTRPの間の接続は、層2、3、および4のUEとTRPの間の接続とは異なるエアインターフェースにより構成されうる。いくつかの実装形態では、制御チャネル、データチャネル、アップリンクチャネル、ダウンリンクチャネルおよび／またはバックホールチャネルに異なるエアインターフェース設計が使用される。
通信システム400は、異なるタイプのTRPに対して形成されている複数の同時接続のいくつかの例を含む。一例では、UE 402bは、衛星TRP 410a、飛行TRP 406a、および地上波TRP 404と同時に接続を形成している。UE 402bと衛星TRP 410a、飛行TRP 406a、および地上波TRP 404の間で送信されるデータパケットは、同じであっても異なっていてもよい。
いくつかの実装形態では、飛行TRP 406a～406c、408および／または衛星TRP 410a～410bの1つまたは複数が通信ブロードキャストを実行する。例えば、衛星TRP 410aへの接続は、UE 402a、地上波TRP 404、および飛行TRP 408によって監視されるブロードキャストチャネルを表すことができる。
UE 402bへの複数の接続は、異なる接続間で機能が共有されることを可能にすることができる。他の接続がそれらの機能を提供することができる場合、接続の特定の機能がオフにされうる。例えば、UE 402bと衛星TRP 110aの接続において、ランダムアクセスチャネル（RACH）がオフされてもよい。代わりに、RACHプロセスは、UE 402bと飛行TRP 406aの間の接続、および／またはUE 402bと地上波TRP 404の間の接続によって提供される。UE 402bのUE情報は、飛行TRP 406aまたは地上波TRP 404から衛星TRP 110aに転送されうる。このUE情報は、例えば、アクセス情報、UE位置、ならびに衛星TRPとUEの間の伝送リンクをセットアップするために必要な他のパラメータまたは情報を含むことができる。異なるTRP間のUE情報の通信は、バックホール接続を通して行われうる。いくつかの実施形態では、TRP間のバックホール通信は、オーバヘッドを節約するために同時にUEのグループの情報を共有することができる。
通信システム400の特定の接続をオンにする決定、および他の接続をオンにしない決定は、測定結果またはUEの要件に基づきうる。複数の可能な接続が利用可能であるとき、UEは、UEの要件を満たす1つまたは複数の適切な接続のセットを探索する。任意選択で、接続のチャネル品質を示す測定結果および報告に基づいて、接続がオンまたはオフにされうる。そのような測定の非限定的な例は、UEによって測定される同期信号測定（例えば、受信電力）、ダウンリンク基準信号測定（例えば、チャネル状態情報（CSI）、RSSP、RSSI）など、および／またはTRPによって測定されるRACHプリアンブル測定、アップリンク基準信号測定などを含む。接続に対応する測定値が所定の範囲外にあるか、または所定の閾値を下回る場合には、接続はオフにされうる。同様に、接続に対応する測定値が所定の範囲内に入るか、または所定の閾値を超える場合には、接続はオンされうる。このオンおよびオフ決定は、ネットワーク、UE、またはその両方によって行われうる。UEと1つのTRPの間の複数の接続、またはUEと複数のTRPの間の複数の接続が測定要件を満たすとき、すなわち測定値が所定の範囲内にあるかまたは所定の閾値を超えるとき、UEはネットワークへのすべての接続を報告することができる。いくつかの実施形態では、所定の閾値および範囲は、通信システムの異なるタイプの接続、異なるタイプのTRP、および／または異なる層に対して異なりうる。一例として、衛星TRPへの接続のための最小受信電力レベルは、地上波TRPへの接続のための最小受信電力レベルよりも低くてもよい。いくつかの実施形態では、閾値および範囲は、UEとネットワークの間でシグナリングされうる。例えば、接続の各タイプの可能な閾値および範囲値のセットは、事前定義またはシグナリングされてもよい。ネットワーク（またはUE）は、セットからどの値が使用されるかを決定し、物理層、MAC層、RRC層、またはそれらの任意の組み合わせにおけるブロードキャスト、マルチキャスト、またはユニキャストシグナリングを通して値をUE（またはネットワーク）にシグナリングすることができる。
例えば、通信システム400において、UE 402dは、飛行TRP 460cへの接続の測定値が所定の閾値を下回るため、この接続を形成していない可能性がある。通信システム400の特定の接続をオンにする決定はまた、またはその代わりに、他の接続、各接続のトラフィック負荷、サービスタイプ、UEの利用可能な伝送電力、またはそれらの任意の組み合わせによって機能的に提供されることに基づくことができる。例えば、UE 402dは、飛行TRP 406bへの接続がUE 402dによって必要とされるすべての機能を提供するので、飛行TRP 406cへの接続を形成していない可能性がある。
通信システム400は、例えば、地上波TRP、飛行TRPおよび衛星TRPなどの異なるタイプのTRP間のUEハンドオーバを可能にする。ハンドオーバの結果として、1つのタイプのTRPへのUE接続が異なるタイプのTRPへの接続に切り替えられる。ハンドオーバ中に、UEは、例えば無線ネットワーク一時識別子（RNTI）などの新しいUE識別子を割り当てられても割り当てられなくてもよい。いくつかの実施形態では、UEは、ハンドオーバの前後で同じ識別子を使用する。他の実施形態では、UEは、ハンドオーバ中に少なくとも1つの新しい識別子を割り当てられる。例として、UE 402aは、衛星TRP 410aとの通信から飛行TRP 406aとの通信に切り替わるためのハンドオーバを実行することができる。測定閾値はまた、ネットワークによってUEに通知されうる。一例では、ネットワークは、各サブシステムの絶対閾値をシグナリングする。他の例では、ネットワークは、場合によっては対応するサブシステムの指示と共に、1つの絶対閾値および1つまたは複数のオフセット閾値をシグナリングする。1つの絶対閾値は、示された1つのサブシステムに直接適用されうる。残りのサブシステムについては、1つの絶対値が基準として使用され、対応するオフセット値と組み合わされる。または、1つの絶対値が基準として使用され、すべてのサブシステムの対応するオフセット値と組み合わされる。
いくつかの実施形態では、接続ハンドオーバは接続性能に基づく。例えば、UE 402dと飛行TRP 406cの間の接続が、UE 402dと飛行TRP 406bの間の接続よりも高い受信電力を示す場合には、飛行TRP 406bから飛行TRP 406cへのハンドオーバは、UE 402dで実行されうる。場合によっては、不要なハンドオーバの数を減らすためにオフセットが定義されてもよい。例えば、UE 402での飛行TRP 406bから飛行TRP 406cへのハンドオーバは、飛行TRP 406cの受信電力が飛行TRP 406bの受信電力を所定の電力オフセットだけ超える場合にのみ実行される。いくつかの実施形態では、接続ハンドオーバ期間中、例えば飛行TRP 406bへの接続を解放するための解放シグナリングがUEによって受信される前に、例えば飛行TRP 406bへの接続および飛行TRP 406cへの接続などの2つの接続が維持されうる。
いくつかの実施形態では、接続の有効化および無効化は、接続リソースの可用性に基づく。特定の接続のためのリソースが不足している場合には、接続は最初にオフにされるか、単にオンにされない可能性がある。代わりに、接続の特定の機能は、接続全体を有効および／または無効にするのではなく、リソースの可用性に基づいてオンおよび／またはオフにされうる。有効化および無効化の決定は、ネットワークまたはUEによって行われうる。例えば、衛星TRP 410a～410bへの接続の数、および／またはこれらの接続の各々についてオンにされる機能は、必要なときに衛星TRP 410a～410bのためのネットワークリソースを予約するように制限されうる。
いくつかの実装形態では、UE 402a～402e、飛行TRP 406a～406c、408および／または衛星TRP 410a～410bの各々は、監視されるべきいくつかの接続で構成されうる。通信システム400のコントローラは、いくつの接続がUEまたは端末デバイスによって監視および／またはオンにされるかを動的に構成することができる。このコントローラは、例えば、高基地局能力TRPとすることができる。コントローラとUEの間のシグナリングは、UEでいくつの接続が監視および／またはオンにされるべきかを示すことができる。監視および／またはオンにされる接続の数は、ネットワーク需要およびUEの要件に依存しうる。一般に、デバイスまたはネットワークの観点から、より多くの接続が常に良好であるとは限らない。例えば、追加の接続は、UEおよび／またはTRPでより多くのオーバヘッド、電力、およびシグナリングの繰り返しを必要としうる。これらの追加の接続がUEのサービス要件を満たす必要がない場合には、これらの追加の接続はネットワークのオーバヘッドを増加させるだけであり、UEの電力消費は無効にされうる。UEとTRPの間の接続は、無線リソース制御（RRC）シグナリング（例えば、RRC接続要求）を使用してオンおよび／または構成されうる。
通信システム400は、明示的および／または暗黙的なシグナリングを使用して、監視される接続の数を構成することができる。シグナリングはまた、特定の接続の有効化および無効化を構成することができる。例えば、地上波TRP 404または高基地局能力非地上波TRPは、接続の監視、有効化および無効化を構成するためにシグナリングを送信することができる。このシグナリングは、通信システム400のUEまたはTRPに到達するために、バックホール接続および／または中継接続を介して送信されうる。
シグナリング機構は、特定の接続をオンまたは無効にし、接続の特定の機能をオンまたは無効にするために使用されうる。シグナリング機構は、例えば、波形、ニューメロロジー、およびフレーム構造を含む、送信パラメータおよび方式を定義する。いくつかの実施形態では、明示的なシグナリングは、接続または機能の有効化または無効化を示すために使用される。専用伝送は、ブロードキャストチャネルによって搬送されるシグナリング、専用RRCシグナリング、媒体アクセス制御（MAC）シグナリング、または物理層ダウンリンク制御情報の少なくとも1つを含む。例えば、接続または機能がオンまたはオフにされるべきであることを示すために、専用伝送がUEおよび／またはTRPに送信されうる。いくつかの実施形態では、暗黙的なシグナリングは、接続または機能の有効化または無効化を示すために使用される。例えば、所定の設定と接続タイプの間の関連付けが定義され得、次いで、所定の設定との関連付けによって接続タイプが暗黙的にシグナリングされうる。所定の設定は、波形、ニューメロロジー、およびフレーム構造を含むことができる。例えば、異なるタイプの接続に対して異なる波形が定義されるとき、UEは、UEが所定の波形セットのどの波形が使用され、TRPの衛星タイプに属するかを検出すると、それが衛星に接続されていることを知る。したがって、接続タイプは波形によって暗黙的に示され、明示的なシグナリングのオーバヘッドが節約される。他の例では、所定の設定は、異なる同期チャネル設計を含み、これは、異なるシーケンス、または異なる時間周波数リソース割り当て／マッピング、または異なる同期信号ブロック（SSB）パターンであってもよい。異なる同期チャネル設計は、異なる接続タイプに関連付けられる。さらに他の例では、所定の設定は、異なる中心キャリア周波数、異なる動作周波数帯域、または異なる動作スペクトルの少なくとも1つを含む。異なる接続タイプは、異なる中心キャリア周波数、異なる動作周波数帯域、または異なる動作スペクトルに関連付けられうる。
UE 402bは、3つの接続を有しているが、これらの接続の少なくとも一部が常に使用されているとは限らないことに留意されたい。通信は、最良の性能を示す接続（例えば、最良の測定結果を有する）で実行されうる。例えば、UE 402bと地上波TRP 404の間の接続が低いRSRPを示す場合、飛行TRP 406aおよび衛星TRP 410aとの接続が代わりに使用されUE 402bをサービスすることができる。この柔軟性は、UE 402bにより信頼性の高いサービスを提供することができる。
UE 402a～402eの1つまたは複数は、図5に示される接続を形成する前にTRP検出および識別動作を実行していてもよい。これらの動作は、例えば、UEがTRPタイプを決定すること、TRPが動作する階層を決定すること、および／またはTRPが動作する通信システムもしくはサブシステムを決定することを可能にしうる。UEは、以下の任意の1つまたは複数に基づいてTRPタイプを決定することができる。
・UEが探索した同期信号（SYNC）チャネル。例えば、異なるタイプのTRPは、異なるシーケンス、異なる時間周波数リソース割り当て／マッピング、および／または異なるSSBパターンを含みうる、異なる同期信号設計を有することができる。
・搬送波周波数または所定のチャネルスペクトルおよび帯域幅。
・ブロードキャストチャネルによって搬送されるシグナリング。
・専用RRCシグナリング、MACシグナリング、および／または物理層ダウンリンク制御情報。物理層ダウンリンク制御情報は、UE共通またはUE固有でありうる。
・UEが探索した同期信号（SYNC）チャネル。例えば、異なるタイプのTRPは、異なるシーケンス、異なる時間周波数リソース割り当て／マッピング、および／または異なるSSBパターンを含みうる、異なる同期信号設計を有することができる。
・搬送波周波数または所定のチャネルスペクトルおよび帯域幅。
・ブロードキャストチャネルによって搬送されるシグナリング。
・専用RRCシグナリング、MACシグナリング、および／または物理層ダウンリンク制御情報。物理層ダウンリンク制御情報は、UE共通またはUE固有でありうる。
UE 402a～402eの1つまたは複数は、図5に示される接続を形成する前に接続検出および識別動作を実行していてもよい。上述したTRP検出および識別動作と同様でありうる、これらの動作は、UEがTRPとの潜在的な接続を検出し、接続のタイプを識別することを可能にすることができる。異なるタイプの接続の非限定的な例は、異なるタイプのTRPとの接続および通信システムの異なる層との接続（複数の層を有する階層通信システムの場合）を含む。いくつかの実施形態では、接続検出および識別動作は、接続固有のアクセスチャネル定義（例えば、ランダムアクセスチャネル（RACH））、接続固有のエアインターフェース設計、接続固有の物理層（PHY）、および／または接続固有のSYNCの1つまたは複数の使用を含む。「接続固有」という用語は、特定のタイプの接続に固有であることを指す。
PHY設計は、データチャネル、制御チャネル、およびパイロット／測定チャネルのための時間周波数リソースマッピング構造またはパターンを含むことができる。PHY設計はまた、データチャネル、制御チャネル、およびパイロット／測定チャネルのスクランブリングのために使用されるシーケンス、パイロット／測定チャネルシーケンス、ならびに制御チャネルの探索空間を含みうる。SYNCは、1つのタイプの接続のためのSYNCを他のタイプの接続から区別することができる特定のシーケンス、SSBパターン、および／または時間周波数リソース割り当てを有することができる。同様に、RACHは、1つのタイプの接続のためのRACHを他のタイプの接続から区別することができる特定のシーケンスおよび／または時間周波数リソース割り当てを有することができる。エアインターフェースは、波形構成要素、フレーム構造構成要素、多重アクセス方式構成要素、プロトコル構成要素、変調および符号化構成要素、およびこれらの構成要素の少なくとも2つの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない、1つのタイプの接続のエアインターフェースを他のタイプの接続と区別することができる特定のエアインターフェース構成を有することができる。SYNC、RACH、エアインターフェース設計、およびこれらの任意の組み合わせもまた、PHY設計の一部である。
接続固有であるアクセスチャネル定義、エアインターフェース、PHYまたはSYNCは、1つのタイプの接続のアクセスチャネル定義、エアインターフェース、PHYまたはSYNCを他のタイプの接続と区別することができる特定のシーケンス、SSBパターン、および／または時間周波数リソース割り当てを有することができる。例として、UEは、接続のタイプを識別し、この接続を他のタイプの接続と区別するために、接続固有のアクセスチャネル定義、エアインターフェース、PHYまたはSYNCを使用しうる。
通信システム400におけるUEとTRPの間の各接続について、UEは、SYNCチャネル、ブロードキャストチャネルによって搬送されるシグナリング、および／または他のTRPからのUE専用シグナリングを使用してTRPのタイプを決定している場合がある。いくつかの実装形態では、接続固有のアクセスチャネル定義、接続固有のエアインターフェース、接続固有のPHY、接続固有のSYNCおよび／または接続固有のRACHは、特定のTRPとの特定の接続を検出および識別するためにUEによって使用される。
例えば、UE 402bとの接続を考える。衛星TRP 410aへの接続は、衛星TRP 410aとの接続、または通信システム400内の任意の衛星TRPとの接続に固有である特定のシーケンス、SSBパターン、および／または時間周波数リソース割り当てを有することができる。UE 402bは、この特定のシーケンス、SSBパターン、および／または時間周波数リソース割り当てを使用して、接続を検出し、接続が衛星TRPに対するものであると識別することができる。同様に、飛行TRP 406aおよび地上波TRP 404との接続は、これらの接続、または通信システム400の任意の飛行TRPおよび地上波TRPとの接続に固有であるそれぞれのシーケンス、SSBパターンおよび／またはそれぞれの時間周波数リソース割り当てを有することができる。
いくつかの実装形態では、2つ以上のタイプの接続は、例えば、SYNCシーケンスまたはRACHシーケンスなどの同じシーケンスを共有することができる。一例として、地上波TRP 404および飛行TRP 406aは、SYNCシーケンスまたはRACHシーケンスなどの同じシーケンスを共有し、衛星TRP 410aは異なるシーケンスを使用する。したがって、UE 402bは、これらのシーケンスに基づいて、衛星TRP 410aと地上波TRP 404を区別することはできるが、地上波TRP 404と飛行TRP 406aを区別することはできない。
いくつかの実装形態では、通信システム400は、コアネットワークの複数の異なるスライスに接続することができる。高基地局能力を伴う衛星TRP、空中プラットフォームTRP、バルーンTRP、地上波TRPおよびクワッドコプタTRPは各々、コアネットワークの同じまたは異なるスライスに接続して、統合された地上および非地上波通信システムを形成することができる。統合された地上波および非地上波通信システム400は、サブシステムにさらに分類されうる。例えば、衛星TRPはコアネットワークの第1のスライスに接続し、空中プラットフォームTRPおよびバルーンTRPはコアネットワークの第2のスライスに接続し、高基地局能力を伴うクワッドコプタTRPはコアネットワークの第3のスライスに接続し、地上波TRPはコアネットワークの第4のスライスに接続する。したがって、統合された地上波および非地上波通信システムの4つのサブシステム、すなわち衛星サブシステム、空中サブシステム、低高度飛行サブシステム、および地上波サブシステムが存在しうる。これらの4つのサブシステムは、例えば、通信システム400の層1、2、3、および4に対応することができる。サブシステムは、地上波または非地上波UEに通信サービスを提供するために、衛星、空中プラットフォーム／バルーン、もしくは高基地局能力を伴う他のクワッドコプタTRPの制御下にあるか、または地上波TRPの制御下にある、低から中程度の基地局能力を伴う少なくとも1つのクワッドコプタTRPを任意選択的に有することができる。
異なるサブシステムは、物理チャネルおよび物理信号に対して同じまたは異なる設計を有することができる。例えば、衛星サブシステムは、衛星とUEの間の距離が非常に大きいため、通信に長いガードタイムを伴うBPSK変調およびパルス状波形のみを使用することができる。一方、空中サブシステムは、空中プラットフォーム／バルーンとUEの間の距離が約1～100km程度であるため、通信に中程度のガードタイムを伴う最大16 QAM変調およびOFDM波形を使用することができる。低高度飛行サブシステムおよび地上波サブシステムは、距離が短いため、通信に低いガードタイムを伴う最大256 QAM変調およびOFDM波形を使用することができる。
異なるサブシステムは、同期信号、RACHチャネル、エアインターフェース構成、基準信号、またはデータチャネルのための異なる設計を有しうる。同期信号の場合、異なるサブシステムは、異なるシーケンス設計（同じシーケンスタイプの異なるシーケンスを含む）、SSBパターン、および／または時間周波数リソース割り当てを有しうる。RACHチャネルの場合、異なるサブシステムは、異なるシーケンス設計および／または異なる時間周波数リソース割り当てを有しうる。エアインターフェース構成の場合、異なるサブシステムは、例えば、波形、多重アクセス方式、変調および符号化方式、フレーム構造、サブキャリア間隔およびシンボル期間の少なくとも1つの異なる構成を有しうる。基準信号の場合、異なるサブシステムは、異なるシーケンス設計、基準信号のタイプ、および／または時間周波数リソース割り当てを有しうる。データチャネルの場合、異なるサブシステムは、異なる時間周波数リソース割り当て、マッピング規則、および／または伝送方式を有しうる。例えば、低高度飛行サブシステムおよび地上波サブシステムは、同じ同期信号設計および同じエアインターフェース構成を共有しうるが、RACHチャネルに対して異なる時間周波数リソース割り当てを有しうる。
統合された地上波および非地上波通信システムでは、上述の4つのサブシステムのいずれも存在しない可能性がある。例えば、地上波サブシステムは存在しなくてもよい。他の例では、低高度飛行サブシステムのみが存在する。第3の例では、地上波サブシステム、衛星サブシステム、および低高度飛行サブシステムのみが存在する。第4の例では、衛星サブシステムは存在しない。以下で説明するさらなる例では、上述の4つのサブシステムがすべて存在すると仮定されうる。しかしながら、これらの例の設計原理は、4つすべてのサブシステムが存在するかどうか、または追加のサブシステムタイプが定義されているかどうかにかかわらず適用されうることを理解されたい。
統合通信システム400は、クロスシステムまたはクロスサブシステムのハンドオーバを可能にする。クロスシステムまたはクロスサブシステムハンドオーバは、1つの通信システムまたはサブシステムにおけるTRPとの接続から他の通信システムまたはサブシステムにおけるTRPとの接続へのUEの切り替えを指す。ハンドオーバの結果として、前回の接続はオフにされる。一例では、地上波TRPと通信しているUEは、クロスシステム／サブシステムのハンドオーバの結果として非地上波TRPの通信に切り替わる。他の例では、非地上波TRPと通信しているUEは、クロスシステム／サブシステムのハンドオーバの結果として地上波TRPの通信に切り替わる。クロスシステムまたはサブシステムのハンドオーバ中に、UEは、例えば無線ネットワーク一時識別子（RNTI）などの新しいUE識別子を割り当てられても割り当てられなくてもよい。いくつかの実施形態では、UEは、クロスシステムまたはサブシステムのハンドオーバの前後に同じ識別子を使用する。他の実施形態では、UEは、クロスシステムまたはサブシステムのハンドオーバ中に少なくとも1つの新しい識別子を割り当てられる。例として、UE 402aは、衛星TRP 410aとの通信から衛星TRP 410aに切り替わるためのハンドオーバを実行することができる。その結果、UE 402aは、非地上波通信システムまたはサブシステムとのみ通信することから、地上波通信システムまたはサブシステムとのみ通信することに切り替わる。
サブシステムへの接続がオフにされる（例えば、そのサブシステムのTRPへの接続がオフにされる）場合、オンにされるサブシステムはUE情報を取得し、オフにされるサブシステムにUE情報を転送することができる。UE情報は、位置情報、移動情報、UE ID、データトラフィックタイプ、およびサービス品質（QoS）要件を含むことができる。この情報は、必要に応じてサブシステムの迅速にオンされることを提供するのに役立ちうる。複数のUEのためのUE情報は、1つのメッセージにパックされうる。UE情報は、オフにされたサブシステムのTRPのグループに転送されうる。
飛行TRPなどの非地上波TRPの使用は、地上波TRPと比較してタイミングアドバンス（TA）更新頻度を低減することができる。地上波通信システムでは、UEの移動は、UEと地上波TRPの間の距離の変化を補償するためにUEのTAが変更されることを必要とする場合がある。非地上波通信システムでは、UEおよび／または非地上波TRPの移動はまた、UEと非地上波TRPの間の距離を変化させる。しかしながら、距離のこの変化は、地上波TRPの距離の変化よりも小さくてもよく、これは、TAがあまり頻繁に変更され得ないことを意味する。
例えば、飛行TRPが地上波UEの真上50mに配置され、地上波TRPがUEの50m北である場合を考える。次いで、UEは50m南に移動する。これにより、UEと地上波TRPの間の距離変化は約50mになる。飛行TRPの場合、UEは現在約71m離れており、これはUEと飛行TRPの間の21mの距離変化に相当する。したがって、いくつかの非地上波通信システムの3D特性により、UEおよび／または非地上波TRPの移動は、地上波通信システムと比較してより小さい距離変化をもたらしうる。したがって、非地上波通信システムではより低いTA更新頻度が使用され得、これは電力節約をもたらす可能性がある。
TA更新頻度は、いくつかの実装形態ではTRPタイプに依存しうる。例えば、高高度の非地上波TRPの距離変化は低高度TRPおよび地上波TRPの距離変化よりも小さい可能性があるため、より高い高度で動作する非地上波TRPは、より低い高度で動作するTRPよりも低いTA更新頻度を有する可能性がある。
一例では、空中サブシステムまたは衛星サブシステムについては低TA更新頻度が決定され得、低高度飛行サブシステムについては中TA更新頻度が決定され得、地上波サブシステムについては高TA更新頻度が決定されうる。TA更新はTRPによってトリガされる。TRPは、UEでのTA更新のための有効期限タイマを構成することができる。有効期限タイマは、UEがその最新のTAをTRPに報告するときにリセットされうる。その最後のTA報告から有効期限タイマが満了すると、UEはTRPへの同期を失ったかどうかを考慮し、TRPと再同期してTAを更新するためにRACHプロセスを実行する。異なるタイプのサブシステムは、UEでのTA更新のための有効期限タイマの別々の構成を有することができる。例えば、空中サブシステムまたは衛星サブシステムでのTA更新の有効期限タイマは大きな値で構成されてもよく、低高度飛行サブシステムでのTA更新の有効期限タイマは中程度の値で構成されてもよく、地上波サブシステムでのTA更新の有効期限タイマは低い値で構成されてもよい。
TA値およびその範囲は、TRPとUEの間の距離および対応する距離変動によって大部分決定されうる。衛星サブシステムの場合、距離がすでに非常に大きく、変動が比較的小さいため、TAの変化は非常に小さくなりうる。これは、シグナリングTAの最小ビット数が衛星サブシステムに対して定義されうるか、または最も細かい粒度が定義されうることを意味する（例えば、シグナリングTAの等しいビット数がすべてのサブシステムに対して定義される場合）。同様に、空中サブシステムに対して、TAをシグナリングするための第2の最小ビット数または第2の最も細かい粒度が定義されうる。低高度飛行サブシステムに対して、第3の最小ビット数またはシグナリングTAの第3の最も細かい粒度が定義されうる。地上波サブシステムに対して、TAをシグナリングするための最大ビット数または最大粒度が定義されうる。
例として通信システム400を参照すると、UEと非地上波TRPの間の接続は、UEと地上波TRP 404の間の接続よりも低いTA更新頻度を有しうる。例えば、UE 402cが地上波TRP 404に向かってまたは地上波TRP 404から離れて移動すると、これは、TA更新を必要としうるUE 402cと地上波TRP 404の間の距離の変化をもたらす。UE 402cのこの移動はまた、UE 402cと飛行TRP 406bの間の距離の変化をもたらしうる。しかしながら、飛行TRP 406bはUE 402cの上方にあるため、UE 402cと地上波TRP 404の間の距離の変化と比較して、UE 402cと飛行TRP 406cの間の距離のより小さな全体的な変化をもたらす可能性がある。したがって、TA更新頻度は、UEと非地上波TRPの間の接続ではより低くてもよく、これは電力節約をもたらしうる。
通信システム400は、少なくとも部分的に自己組織化および／または自己最適化されてもよい。自己組織化は、飛行TRPの能動的な展開および位置決めを含む。自己組織化はまた、TRPとUEの間の接続の構成を含む。自己組織化は、複数のTRPを使用して中継器を形成すること、および中継器の中継ノードの数を定義することをさらに含む。自己組織化は自己形成と呼ばれることがある。自己最適化は、地上波および／または非地上波通信システム内の接続の能動的改善を含む。例えば、UEから地上波および／または非地上波TRPへの1つまたは複数の接続は、UEへのサービスを改善するために動的にオン、オフおよび／または再構成されうる。加えて、エアインターフェースは、UEとの通信を改善するように能動的に構成されうる。
通信システム400の飛行TRP 406a～406c、408の2つ以上は、非地上波TRPのグループまたはフリートを形成することができる。非地上波TRPのグループは、通常、通信ネットワークで1つまたは複数の動作を実行するために協調的に協働する。いくつかの実装形態では、非地上波TRPのグループにおける自己組織化および自己最適化は、異なる非地上波TRP間の協調によって実行されうる。この自己組織化および／または自己最適化は、グループの各非地上波TRPを管理する中央ノードがない、分散方式で実行されてもよい。代わりに、グループ内の非地上波TRPは、それらの動作を調整するために互いに通信する。
いくつかの実装形態では、自己組織化および／または自己最適化は、通信システム400の中央ノードによって調整される。例えば、飛行TRP 406a～406c、408の2つ以上は、中央ノードの制御および調整下にあるTRPのグループを形成する。この中央ノードは、高い基地局能力を有する飛行TRP 406a～406c、408のいずれかでありうる。中央ノードはまた、またはその代わりに、衛星TRP 410a～410bまたは地上波TRP 404の1つであってもよい。場合によっては、通信システム400は複数の中央ノードを含む。UE 402a～402eは、中央ノードに直接接続するか、または1つまたは複数の中継ノードを含む中継接続を通して中央ノードに接続することができる。中継接続における中継ノードの数は、中央ノードによって動的に制御されうる。
いくつかの実装形態では、飛行TRP 406a～406cは、完全に中央ノードの制御下にある。例えば、飛行TRP 408は、飛行TRP 406a～406cの中央ノードとして機能することができ、したがって、飛行TRP 406a～406c間の接続は必要ない。
いくつかの実施形態では、ダウンリンク制御情報（DCI）探索空間および／またはブラインド復号設計は、非地上波TRPのグループに対して構成される。例えば、複数の非地上波TRPが中央ノードの制御下にあり、UEへの複数の接続を介してUEにサービスを提供するように協働しているとき、UEは、複数の非地上波TRPの各々との間のデータ伝送をスケジューリングするためにDCIを検出する必要がありうる。複数の非地上波TRPの各々について、中央ノードは、（例えば、専用RRCシグナリングまたはブロードキャストを通して）DCI探索空間、ブラインド復号試行回数、DCIを探索するための時間周波数リソース割り当て、アンテナポート関連情報、DCIによってスケジュールされたデータを送信するために使用されるTRPのインジケータ、DCIを送信するために使用されるTRPのインジケータなどの少なくとも1つを構成することができる。TRPのインジケータは、例えば、TRPの識別子、TRPの位置、TRPのタイプ、および／またはTRPの中心キャリア周波数を含むことができる。非地上波TRPは、これらの構成を受信してUEに転送することができる。上記の構成の一部または全部を更新するために、DCIもしくは媒体アクセス制御（MAC）シグナリング、またはこれら2つの何らかの組み合わせがさらに使用されうる。DCIおよびMACシグナリングは、中央ノードから1つまたは複数の非地上波TRPに送信され、次いで1つまたは複数の非地上波TRPからUEに送信されうる。複数の非地上波TRPのグループでは、非地上波TRPの各々のDCIが同じTRPから送信されうる。代替的に、DCIは、非地上波TRPの各々について異なるTRPから送信されうる。複数の非地上波TRPのデータ伝送をスケジューリングするためのDCIが同じTRPから送信されるとき、構成されたDCI探索空間は、それらが同じペイロードサイズを有する場合、これらのDCIに対して共有されうる。
1つのDCIは、1つまたは複数の制御チャネル要素（CCE）を含みうる。1つのDCIに対して集約されたCCEの数は、アグリゲーションレベルと呼ばれる。アグリゲーションレベルは、チャネルタイプを処理するために異なりうる。1つの設計では、1つのCCEによって占有される時間周波数リソースのサイズは同じでありうる。異なるアグリゲーションレベルからの候補アグリゲーションレベルはブラインド復号される必要があり、多数のブラインド復号試行が各候補アグリゲーションレベルに割り当てられる必要がある。異なるタイプのサブシステムの場合、CCEの定義および／または候補アグリゲーションレベルのセットは異なりうる。候補アグリゲーションレベルは、衛星サブシステムに対して最大値を有することができ、候補アグリゲーションレベルは、空中サブシステムに対して第2の最大値を有することができる。例えば、候補アグリゲーションレベルのセットは、地上波サブシステムおよび低高度飛行サブシステムの｛1、2、4、8、16、32｝として定義されてもよく、候補アグリゲーションレベルのセットは、空中サブシステムの｛16、32、64｝として定義されてもよく、候補アグリゲーションレベルのセットは、衛星サブシステムの｛128、256｝であってもよい。いくつかの実装形態では、候補アグリゲーションレベルの異なるセットが地上波サブシステムおよび低高度飛行サブシステムに使用されうる。候補アグリゲーションレベルの異なるセットは、値が部分的に重複してもよく、または異なるタイプのサブシステムの値が重複しなくてもよい。他の例では、候補アグリゲーションレベルのセットは、異なるタイプのサブシステムについて同じでありうるが、1つのCCEによって占有される時間周波数リソースのサイズは、異なるタイプのサブシステムについて異なりうる。例えば、候補アグリゲーションレベルのセットは、4つすべてのサブシステムについて｛1、2、4、8｝として定義され得、1つのCCEは、地上波サブシステムおよび低高度飛行サブシステムについて36個のリソース要素を占有し得、1つのCCEは、空中サブシステムについて72個のリソース要素を占有し得、1つのCCEは、衛星サブシステムについて288個のリソース要素を占有しうる。他の例では、異なるタイプのサブシステムに対して異なるリソースマッピング方
式を採用されうる。例えば、周波数ダイバーシティ利得を取得するために、CCEの物理周波数リソースへの分散マッピングが衛星サブシステムおよび空中サブシステムに採用され得、一方、周波数スケジューリング利得を取得するために、CCEの物理周波数リソースへの局所マッピングが地上波サブシステムおよび低高度飛行サブシステムに採用されうる。さらに他の例では、異なるサブシステムに対して異なる数のブラインド復号試行が定義されうる。例えば、地上波サブシステムおよび低高度飛行サブシステムに対してより多くのブラインド復号試行が定義され得、空中サブシステムに対してより少ないブラインド復号試行が定義され得、衛星サブシステムに対して最も少ないブラインド復号試行が定義されうる。
式を採用されうる。例えば、周波数ダイバーシティ利得を取得するために、CCEの物理周波数リソースへの分散マッピングが衛星サブシステムおよび空中サブシステムに採用され得、一方、周波数スケジューリング利得を取得するために、CCEの物理周波数リソースへの局所マッピングが地上波サブシステムおよび低高度飛行サブシステムに採用されうる。さらに他の例では、異なるサブシステムに対して異なる数のブラインド復号試行が定義されうる。例えば、地上波サブシステムおよび低高度飛行サブシステムに対してより多くのブラインド復号試行が定義され得、空中サブシステムに対してより少ないブラインド復号試行が定義され得、衛星サブシステムに対して最も少ないブラインド復号試行が定義されうる。
通信システムが特定のタイプのサブシステムへの接続をオンにするようにUEに通知したいとき、サブシステムのタイプに関する明示的なシグナリングがUEにシグナリングされうる。異なるタイプのサブシステムがDCI探索空間およびブラインド復号において異なる設計に関連付けられている場合には、これらの関連付けられた設計は、サブシステムタイプが明示的にシグナリングされるときにUEに暗黙的にシグナリングされる。他の例では、UEが初期セル探索段階中に同期信号の探索に成功すると、探索された同期信号を通してサブシステムのタイプを認識することができ、次いで、そのサブシステムタイプのDCI探索空間およびブラインド復号化の関連設計も暗黙的にシグナリングされうる。この方法を使用すると、シグナリングオーバヘッドが大幅に削減されうる。次いで、UEは、これらの関連する設計によりDCIのブラインド検出を開始することができる。代替的に、DCI探索空間およびブラインド復号に関連する設計がUEに明示的にシグナリングされうる。一例では、DCI探索空間およびブラインド復号に関連する設計情報を搬送するシグナリングは、サブシステムへの接続をオンにするときにサブシステムタイプインジケータと共に提供されうる。
通信システム400のいくつかの実装形態では、地上波TRP 404および衛星TRP 410a～410bは、一次または基本通信システムを形成する。次いで、飛行TRP 406a～406c、408は、特定の位置または領域におけるネットワーク需要に基づいて展開される。展開されると、飛行TRP 406a～406c、408は、図5に示される配置に自己組織化することができる。飛行TRP 406a～406c、408はまた、またはその代わりに、UE 402a～402eに所望のまたは適切なレベルの無線サービスを提供するように自己最適化することができる。いくつかの実装形態では、飛行TRP 408は、他の飛行TRP 406a～406cの展開、移動、および構成を調整するための中央ノードとして機能する。
例えば、地方で開催されている野外コンサートにサービスを提供するために通信システム400が提供される状況を考える。地方は、通常、人口が密集しておらず、したがって、その位置の地上波通信システムは、多数のユーザをサポートすることができない（例えば、地上波TRP 404が1つしかない）。衛星TRP 410a～410bは、地方の一部の追加のユーザをサポートすることができるが、これは、コンサートのすべての出席者に適切なレベルのサービスを提供するにはまだ十分ではない可能性がある。このように、飛行TRP 406a～406c、408は、地方で無線カバレッジおよびサービス品質を強化するために地方に配備および分散され、それによってサービスの向上を提供する。いくつかの実装形態では、飛行TRP 408は、他の飛行TRP 406a～406cよりも長い移動範囲を有する可能性があるため、他の飛行TRP 406a～406cを地方に搬送する飛行船である。飛行TRP 408が地方に到達すると、TRP 406a～406cが展開され、そこで、それらは、自己組織化し、図5に示される通信システム400に自己最適化する。代わりに、TRP 406a～406cの少なくともいくつかは、例えばトラックを使用して地上に沿って地方に輸送され、トラックから展開されうる。システムは、飛行TRPの位置、バックホールセットアップ、メッシュ接続／ルート設定（例えば、ホップ数）、および飛行TRP間の相互接続を示すためのシグナリングをシグナリングすることができる。飛行TRPは、そのような情報を認識することができる。
図6は、他の実施形態による統合された地上波および非地上波通信システム500を示す図である。通信システム500は、3Dユビキタス通信システムの他の例である。通信システム500は、複数のUE 502a～502d、地上波TRP 504、複数の飛行TRP 506a～506d、508、および複数の衛星TRP 510a～510bを含む。図6は、通信システム500の複数の異なる層を示す破線を含む。これらの層は、通信システム400の層と同様に構成されうる。
図6には、各々が無線接続を表す、複数の両矢印が示されている。具体的には、UE 502aは、衛星TRP 510aおよび飛行TRP 506aへの接続を有し、UE 502bは、地上波TRP 504への接続を有し、UE 502cは、飛行TRP 506dへの接続を有し、UE 502dは衛星TRP 510bへの接続を有し、飛行TRP 508は、衛星TRP 510aおよび飛行TRP 506cへの接続を有し、地上波TRP 504は、飛行TRP 506bへの接続をさらに有し、飛行TRP 506aは、飛行TRP 506bへの接続をさらに有し、飛行TRP 506cは、飛行TRP 506dへの接続をさらに有する。
通信システム500は、複数の中継ノードとの中継接続の例を示す。一例では、UE 502aは、飛行TRP 506a～506bを含む中継接続を通して地上波TRP 504に接続する。飛行TRP 506a～506bは、この中継接続において中継ノードとして機能する。データパケットがUE 502aから地上波TRP 504に、またはその逆にトラバースするために、データパケットは飛行TRP 506a～506bによって転送される。他の例では、UE 502cは、飛行TRP 506c～506dを含む中継接続を通して飛行TRP 508への接続を有する。飛行TRP 508は、UE 502cに無線サービスを提供する中央ノードおよび／または高基地局容量TRPとすることができる。飛行TRP 506c～506dは、UE 502cと飛行TRP 508の間の中継接続における中継ノードとして機能する。通信システム500は、オンデマンド中継接続セットアップを使用して形成されていてもよく、これは自己メッシュ化とも呼ばれる。いくつかの実装形態では、自己メッシュ化は、最も少ない数の中継ノードを有する中継接続を探索する。
通信システム500では、飛行TRP 508は、様々な異なる方法のいずれかでコアネットワークに接続することができる。例えば、飛行TRP 508は、コアネットワークへの直接接続を有することができる。代替的に、地上波TRP 504および／または衛星TRP 510a～510bは、コアネットワークへの方向接続を有することができ、飛行TRP 508が無線接続を介してコアネットワークに接続することを可能にする。
通信システム500では、地上波TRP 504は、飛行TRP 508との接続を形成しない。例えば、地上波TRP 504と飛行TRP 508の間の接続は、不十分なチャネル状態のために不可能でありうる。したがって、地上波TRP 504および飛行TRP 508は、互いに独立して動作することができる。
図7は、実施形態による非地上波通信システム600を示す図である。通信システム600は、衛星を使用した自己バックホールの一例を提供する。通信システム600は、複数のUE 602a～602bと、複数の飛行TRP 606a～606c、608と、複数の衛星TRP 610a～610bとを含む。
図7には、各々が無線接続を表す、複数の両矢印が示されている。具体的には、UE 602aは、飛行TRP 606aへの接続を有し、UE 602bは、飛行TRP 606cへの接続を有し、飛行TRP 608は、衛星TRP 610a～610bおよび飛行TRP 606a～606bへの接続を有し、飛行TRP 606bは、飛行TRP 606cへの接続をさらに有する。
通信システム600は、通信システムにおける自己バックホールの一例を提供する。自己バックホールは、無線バックホールとも呼ばれ得、物理的なワイヤまたはケーブルの使用ではなく、バックホールを実行するための無線ネットワークリソースの使用を含む。場合によっては、ネットワークリソースは、バックホールとUEアクセスの間で共有される。これは、統合アクセスバックホール（IAB）と呼ばれる。自己バックホールは、例えば非地上波TRPの場合のように、ケーブルまたはファイババックホールが実行不可能なときに実施されうる。いくつかの実装形態では、1つまたは複数の非地上波TRPは、少なくとも部分的にバックホールとして機能する中継接続を形成することができる。これらの非地上波TRPは、ドローンであってもよく、飛行IABと考えられうる。IABに含まれるTRPは、場合によっては低基地局能力TRPでありうる。
いくつかの実装形態では、自己バックホールは中央ノードによって調整されるが、これは常にそうであるとは限らない可能性がある。代わりに、グループの各非地上波TRPを管理する中央ノードがない、分散方式で自己バックホールが実行されてもよい。代わりに、グループ内の非地上波TRPは、それらの動作を調整するために互いに通信する。
無線バックホール接続は、例えば、衛星、空中プラットフォーム、バルーンおよびドローンを含む任意の2つの非地上波TRP間に存在しうる。地上基地局と非地上波TRPの間に無線バックホール接続が存在してもよい。無線バックホール接続に含まれるTRPは、同じオペレータまたは異なるオペレータに属しうる。無線バックホール接続に含まれるTRPが異なるオペレータに属するとき、3Dユビキタス階層無線通信システムのための共同動作を達成するために、1つのオペレータからの認可が必要とされうる。
通信システム600では、衛星TRP 610a～610bは、飛行TRP 608のための自己バックホールを実装することができる。例えば、衛星TRP 610a～610bと飛行TRP 608の間の接続は、例えば、飛行TRP 608がRAN、他のUEおよび／またはコアネットワークにアクセスすることを可能にする無線バックホール接続とすることができる。衛星TRP 610a～610bは、RANまたはコアネットワークへのアクセスを可能にするために地上波TRP（図示せず）との接続を形成することができる。いくつかの実装形態では、飛行TRP 608はまた、RANの一部であるコアネットワークへの独自の無線接続を有することができる。
図8は、さらなる実施形態による統合された地上波および非地上波通信システム700を示す図である。通信システム700は、地上波TRPを使用した自己バックホールの一例を提供する。通信システム700は、UE 702、地上波TRP 704、複数の飛行TRP 706a～706d、708、および複数の衛星TRP 710a～710bを含む。
図8には、各々が無線接続を表す、複数の両矢印が示されている。具体的には、UE 702は、飛行TRP 706dへの接続を有し、飛行TRP 708は、地上波TRP 704および飛行TRP 706a～706cへの接続を有し、飛行TRP 706aは、飛行TRP 706bへの接続をさらに有し、飛行TRP 706bは、飛行TRP 706cへの接続をさらに有し、飛行TRP 706cは、飛行TRP 706dへの接続をさらに有する。図8には示されていないが、いくつかの実装形態では衛星TRP 710a～710bとの接続がさらに形成されうる。
いくつかの実装形態では、飛行TRP 706a～706d、708の2つ以上は、中央ノードの制御および調整下にないTRPのグループを形成する。むしろ、TRPのグループは、それらの移動および接続の構成を調整するために、無線バックホール接続を通して互いに通信することができる。TRPのグループ内のこの通信は、より高い容量をもたらしうるが、より高いネットワークコストをもたらす可能性がある。例えば、より多くのネットワークリソースが、無線バックホール接続のために割り当てられる必要があるだろう。
いくつかの実装形態では、地上波TRP 704は、飛行TRP 708のための自己バックホールを実装する。例えば、地上波TRP 704と飛行TRP 708の間の接続は、例えば、飛行TRP 708がRAN、他のUEおよび／またはコアネットワークにアクセスすることを可能にする無線バックホール接続とすることができる。
いくつかの実装形態では、通信システム700は、飛行TRP 706a～706dを使用して複数の中継器を実装する。例えば、UE 702によって送信された通信は、飛行TRP 706dを介して飛行TRP 706cによって受信されうる。次いで、この通信このは、飛行TRP 708、ならびに飛行TRP 706a～706c間の接続を介して他の飛行TRP 706a～706bに転送された。このように、他のTRP 706a～706bはまた、通信を飛行TRP 708に転送し、通信が飛行TRP 708で正常に受信される確率を潜在的に高めることができる。
図9は、さらに他の実施形態による統合された地上波および非地上波通信システム800を示す図である。通信システム800は、複数のUE 802a～802bと、複数の飛行TRP 806a～806d、808と、衛星TRP 810とを含む。
図9には、各々が無線接続を表す、複数の両矢印が示されている。具体的には、地上波TRP 804は、飛行TRP 806a～806cへの接続を有し、飛行TRP 808はまた、飛行TRP 806a～806dへの接続を有し、飛行TRP 806aは、飛行TRP 806bへの接続をさらに有し、飛行TRP 806bは、飛行TRP 806cへの接続をさらに有し、飛行TRP 806cは、さらに、飛行TRP 806dへの接続をさらに有する。図9には示されていないが、いくつかの実装形態では、UE 802a～802bおよび／または衛星TRP 810との接続がさらに形成されうる。例えば、地上波TRP 804は、UE 802a～802bの一方または両方への接続を形成して、これらのUEに無線サービスを提供することができる。
通信システム800は、分散アンテナシステムを提供することができる複数の非地上波TRPの例を提供する。場合によっては、コストのために、単一の飛行TRPに多数のアンテナを実装することが困難な場合がある。分散アンテナとは、送信機から受信機への可能な伝送路の数を増やすために空間的に分けられた複数のアンテナである。分散アンテナは、例えば、中程度の基地局能力を伴う飛行または衛星TRPによって実装されうる。複数の飛行TRPから生成された分散アンテナは、協調的な複数のTRP伝送に起因してMIMO利得を提供するためのより柔軟でより効率的な方法でありうる。飛行TRPの位置が調整されうるので、ジョイントアンテナまたは複数のTRP構成は要件に応じて変更されうる。いくつかの実装形態では、分散アンテナは、UEと非地上波TRPの間の見通し内通信が達成される可能性を高めることによって電力を節約する。いくつかの実装形態では、複数の非地上波TRPを含む分散アンテナは、それ自体1つのTRPと比較して拡張された無線サービスを提供することができる。分散アンテナはまた、異なる位置に位置されるアンテナからのジョイントまたは協調的伝送からのより良好なMIMO利得に起因して、強化されたUE体験およびシステム容量を提供することができる。
通信システム800において、飛行TRP 806a～806dは、飛行TRP 806a～806dの各々からのアンテナを利用することによって飛行分散アンテナシステムを形成するTRPのグループである。いくつかの実装形態では、飛行TRP 808は、通信サービスをUE 802a～802bに提供するために、飛行分散アンテナ（すなわち、飛行TRP 806a～806d）に対する中央ノードとして機能している。他の実装形態では、地上波TRP 804は、UE 802a～802bに通信サービスを提供するために、飛行分散アンテナ806a～806cに対する中央ノードとして機能している。異なる飛行分散アンテナは、中央ノードの制御下にある、同じUEに同じまたは異なるデータパケットを搬送することができる。異なる飛行分散アンテナは、調整のために独自の無線バックホールをさらに有することができる。分散アンテナシステムの場合、各飛行分散アンテナは、他の飛行分散アンテナから独立している、すなわち他の飛行分散アンテナによって調整されないことが好ましい場合がある。
場合によっては、飛行TRPは、フロントホール接続を通して地上波または非地上基地局に接続される。これらの場合、基地局でベースバンド処理が行われ、飛行TRPのアンテナのみが分散アンテナとして使用される。
場合によっては、飛行TRPは、フロントホール接続を通して地上波または非地上基地局に接続される。これらの場合、基地局でベースバンド処理が行われ、飛行TRPのアンテナのみが分散アンテナとして使用される。
いくつかの実装形態では、飛行TRP 806a～806dは、オンデマンドで飛行分散アンテナとして実装される。例えば、地上波TRP 804と飛行TRP 808の間に大容量バックホール接続が必要とされる場合、この大容量バックホール接続を提供するために、飛行TRP 806a～806dは図9に示される配置で展開されうる。飛行TRP 806a～806dはまた、またはその代わりに、飛行TRP 808と地上波TRP 804の間の単一の中継接続が不安定または一貫性のない接続を提供している場合に展開されうる。
いくつかの実装形態では、飛行TRP 806a～806dの展開および調整は、例えば、飛行TRP 808または地上波TRP 804でありうる、中央ノードによって調整されうる。複数の飛行TRP 806a～806dの各々について、中央ノードは、（例えば、専用RRCシグナリングまたはブロードキャストを通して）DCI探索空間、ブラインド復号試行回数、DCIを探索するための時間周波数リソース割り当て、アンテナポート関連情報、DCIによってスケジュールされたデータを送信するために使用されるTRPのインジケータ、DCIを送信するために使用されるTRPのインジケータなどを構成することができる。飛行TRP 806a～806dは、これらの構成を受信してUEに転送することができる。いくつかの実装形態では、構成されたDCI探索空間は、飛行TRP 806a～806d間で共有されうる。
いくつかの実装形態では、飛行TRP 806a～806dとの間の複数の伝送は非コヒーレントである。同時に発生する非コヒーレント伝送の受信を容易にするために、地上波TRP 804および飛行TRP 808のいずれかまたは両方は、マルチパネル受信機を有することができる。マルチパネル受信機は、異なる伝送を区別するために複数のアンテナを使用する。他の実装形態では、飛行TRP 806a～806dとの間の複数の伝送はコヒーレントである。
いくつかの実装形態では、飛行TRP 806a～806dと地上波TRP 804の間接続の各々、ならびに飛行TRP 806a～806dと飛行TRP 808の間の接続の各々は、独立して構成される。各接続の構成は、接続の各UEおよびTRPの相対位置、ならびにUEとTRPの間のチャネル条件を含むがこれらに限定されない、いくつかの異なる要因のいずれかに基づいてもよい。例えば、地上波TRP 804と飛行TRP 806aの間の接続は、地上波TRP 804に対する飛行TRP 806aの位置、および地上波TRP 804と飛行TRP 806aの間のチャネル条件に基づくことができる。したがって、地上波TRP 804と飛行TRP 806aの間の接続の構成は、図9に示される他の接続から独立している可能性がある。
いくつかの実装形態では、飛行TRP 806a～806dと地上波TRP 804の間の2つ以上の接続、または飛行TRP 806a～806dと飛行TRP 808の間の2つ以上の接続は、同じ方法で構成される。これにより、接続の各々を可能にすることに関連する複雑さおよびオーバヘッドを潜在的に低減することができる。
いくつかの実装形態では、CSIは、地上波TRP 804、飛行TRP 806a～806d、および飛行TRP 808間の接続の各々について取得される。次いで、各接続は、それぞれのCSIにより構成される。
場合によっては、接続ごとにビームスイーピングが実行されて、接続のUEおよびTRPの位置が決定される。これにより、接続においてビームフォーミングを可能にすることができる。しかしながら、図9に示される飛行分散アンテナシステムにおける接続の数の場合、各接続に対してビームスイーピングを実行することは、高レベルのオーバヘッドをもたらす可能性がある。加えて、飛行TRP 806a～806d、808は移動している可能性があるため、パイロットベースのCSI取得は実行が困難でありうる。
いくつかの実施形態では、非地上波通信システムは、ビームスイーピングをほとんどまたは全く行わずに、CSI取得などのチャネル情報取得を実行することができる。このCSI取得は、3D空間で実行されうる。例えば、いくつかの通信システムは、UEおよびTRPの位置を比較的高い精度で知るかまたは決定することができる。
5Gおよび6Gシステムでは、高データレート通信を可能にするためにいくつかの高度なMIMO技術が採用されている。高度なMIMO技術を容易にするために、複雑なビームフォーミングおよびCSIフィードバック手順が導入される。5Gおよび6G通信システムは、UEおよびTRPの位置を比較的高い精度で知るかまたは決定することができる。UEおよびTRPの位置が知られている場合、ビームスイーピングなしで、またはビームスイーピング範囲を縮小して、少なくとも大まかなビーム方向が決定されうる。
いくつかの実施形態では、UEおよび／またはTRPの位置は、チャネル測定努力を低減するのを助けることができる位置決め支援CSI取得などの位置決め支援情報取得に使用されうる。位置決め支援ビームフォーミングおよびCSI情報取得は、統合システムの任意のまたはすべてのUEおよびTRPの位置に基づいてもよい。任意またはすべてのUEの位置および任意またはすべてのTRPの位置に関する情報は、情報セットを形成することができる。情報セットは、3Dユビキタス通信システムにおけるUEおよび／またはTRPの位置に関連し、情報セットは3Dリアルタイムマップとも呼ばれる。3Dリアルタイムマップは、ネットワークサーバ、インターネットまたは携帯電話アプリケーションを通してUEまたはTRPによって直接取得されうる。いくつかの実装形態では、UEおよび／またはTRPは、統合システムのサーバから3Dマップを事前にダウンロードすることができる。ネットワークコントローラまたは中央ノードは、必要に応じて周期的または非周期的（例えば、変更イベントによってトリガされる）間隔で3Dマップ更新情報を送信することができる。いくつかの実装形態では、3Dリアルタイムマップは、制御チャネルまたはデータチャネルを通して、中央ノード、または他のコントローラとして機能するTRPから取得される。例えば、3Dマップは、制御チャネルまたはデータチャネルを介してTRPまたはUEによって受信されてもよく、制御チャネルまたはデータチャネルを介して受信された情報で断続的または動的に更新されてもよい。いくつかの実装形態では、位置決め支援情報取得は、特定のエリアの無線環境が比較的安定していると仮定する。位置決め支援CSI取得は、本明細書に開示された通信システムのいずれかまたはすべてにおいて使用されうる。いくつかの例では、ネットワークは、位置決め支援ビームフォーミングおよび／または位置決め支援CSI取得の機能を有効または無効にするために、UEが制御チャネルまたはデータチャネルを通して3Dマップをダウンロードする必要があるかどうか、または3Dマップ更新情報を受信する必要があるかどうかの少なくとも1つをUEに通知することができる。任意選択的に、UEまたはTRPは、ビームフォーミングおよび／またはCSI取得を助けるために3Dマップ測位情報を利用する能力を有す
るかどうかをネットワークに報告することができる。
るかどうかをネットワークに報告することができる。
一例では、ビームフォーミングされた同期信号は、異なる同期信号ブロック（SSB）で送信されてもよく、各SSBはビームに関連付けられている。UEは、TRPの取得された測位情報およびそれ自体を使用して、セル探索で探索されるビームを低減することができる。UEはまた、（1つまたは複数のTRPから）CSI測定に最適なビームを選択するときに、取得した位置情報を使用して測定されるビームを低減することができる。TRPは、UEおよびそれ自体の位置情報を使用して、SSBを送信するために使用するビームを決定し、同期信号を送信するために必要なビームの数を低減することができる。TRPは、UEおよびそれ自体の位置情報を使用して、チャネルサウンディング、CSI測定、ならびに物理制御チャネルおよび物理データチャネルの復調のための基準信号を送信するためのビームを構成することができる。オンにされたサブシステムの接続が、位置情報を含むUE情報をオフにされたサブシステムに転送するとき、これは、オフにされたサブシステムが、高速オンのためのSSBビームおよび基準信号ビーム構成を決定するのを助けることができる。
他の例では、位置情報は、TRPがUEのための伝送方式、CSIフィードバック方式、および／またはCSIフィードバック周期性を構成するのを助けることができる。3Dリアルタイムマップにより、TRPは、UEの位置情報およびそれ自体だけでなく、周囲環境に関する情報も知ることができる。例えば、環境に関する情報は、TRPとUEの間に障害物があるかどうか、およびUEに通信を提供するためにTRPと協働することができる隣接TRPがあるかどうかの指示を含むことができる。環境に関する情報は、TRPが大まかなチャネル状態推定値を取得し、MIMOまたは非MIMO伝送方式がUEとの通信に適しているかどうかを決定するのを助けることができる。それに応じて、MIMOおよび非MIMO伝送方式に対応する異なるCSIフィードバック方式が構成されうる。TRPおよび／またはUEの移動に関する情報を用いて、適切なCSIフィードバック周期性も構成されうる。
さらに他の例では、3Dリアルタイムマップは、UEがサブシステム間で、または同じサブシステムの異なるTRP間でも切り替わるのを助けることができる。例えば、地上波TRPと通信しているUEは、それが大きな障害物の近くに移動しており、その結果、チャネル状態が悪化すると予想されることを知ることができる。そのようなイベントにおいて、UEは、通信障害を被ることを回避するために、飛行中のTRPへの接続を要求することができる。
他の例では、UEにサービスするTRPは、UEが大きな障害物の近くに移動しており、その結果、チャネル状態が悪化すると予想されることを知ることができる。そのような場合、TRPは、通信障害を被ることを回避するために、同じまたは異なるサブシステムの他のTRPとネゴシエートして、他のTRPとUEの間の接続を要求することができる。
さらなる例では、3Dリアルタイムマップは、UEにより良好にサービスを提供するために非地上波TRPの適切な位置を配置するのを助けることができる。非地上波TRPの配置は、UE分布、非地上波TRP分布、ならびにUEおよび非地上波TRPの移動を考慮に入れることができる。
さらに他の例では、より多くのUEへの接続に対応できるように中央ノードの通信負荷が中程度まで低いとき、中央ノードはいくつかの他のTRPまたはサブシステムをオフにすることができる。例えば、飛行TRP 808の負荷が低いとき、飛行TRP 806a～806dの一部または全部がオフにされうる。TRPをオフにすることは、TRPのすべての機能をオフにすること、またはTRPの機能の一部のみをオフにすることを含むことができる。TRPの機能の一部をオフにする例は、データチャネルおよび関連する基準信号をオフにすることである。異なる空中プラットフォームTRP間、または空中プラットフォームTRPと地上波TRPの間のネゴシエーションは、いくつかのUEを1つの空中プラットフォームTRPから他の空中プラットフォームTRPまたは地上波TRPにオフロードするかどうかを決定するため、および空中プラットフォームTRPの位置を調整するため、またはさらにいくつかの空中プラットフォームTRPをオフにするために行いうる。3Dリアルタイムマップは、そのようなネゴシエーションにおいて、例えば、どの空中プラットフォームTRPまたは地上波TRPがオフにされるかを決定し、空中プラットフォームTRPの位置を再配置し、UEへの新しい中継接続を構成するのを助けることができる。
3Dリアルタイムマップは、適切な位置への飛行TRPの移動を調整し、UEにより良好にサービスを提供するために非地上波TRPの構成を調整するのを助けることができる。3Dリアルタイムマップは、UE分布、飛行TRP分布、およびそれらの移動を考慮することができる。バックホールリンクに加えて、非地上波TRPの構成はまた、SSBビームの構成、参照信号ビーム構成、伝送方式およびCSIフィードバック構成をカバーすることができる。これらの構成は、本明細書の他の箇所で説明されているシグナリング機構を使用して設定されうる。
図10は、さらなる実施形態による非地上波通信システム900を示す図である。通信システム900は、UE無線アクセスのために実装された飛行分散アンテナの一例を提供する。通信システム900は、UE 902と、複数の飛行TRP 906a～906dと、複数の衛星TRP 910a～910bとを含む。
図10には、各々が無線接続を表す、複数の両矢印が示されている。具体的には、UE 902は、飛行TRP 906a～906dへの接続を有し、衛星TRP 910aは、飛行TRP 906a～906dへの接続を有し、衛星TRP 910bは、飛行TRP 906a～906dへの接続を有し、飛行TRP 906aは、飛行TRP 906bへの接続をさらに有し、飛行TRP 906bは、飛行TRP 906cへの接続をさらに有し、飛行TRP 906cは、飛行TRP 906dへの接続をさらに有する。
通信システム900では、衛星TRP 910a～910bのいずれかまたは両方は、UE 902にサービスを提供する高基地局能力TRPでありうる。飛行TRP 906a～906dは、飛行TRP 906a～906dの各々からのアンテナを利用することによって飛行分散アンテナを形成するTRPのグループである。飛行分散アンテナは、UE 902と衛星TRP 910a～910bの間の協調伝送を可能にする。飛行分散アンテナを介して送信されるデータパケットは、飛行TRP 906a～906dの各々によって転送される。例えば、データパケットは、UE 902によって送信され、飛行TRP 906a～906dの各々によって受信されうる。次いで、飛行TRPは、データパケットを衛星TRP 910a～910bに転送することができる。衛星TRP 910a～910bのいずれかまたは両方からUE 902に送信されるデータパケットにも同様のコメントが適用される。
飛行TRP 906a～906dは、通信システム900の飛行TRP 906a～906dと同様に実装および／または構成することができる。
飛行TRP 906a～906dの各々は、UE 902と飛行TRP 908の間に単一のノード中継を形成すると考えられうる。飛行TRP 906a～906dの各々の間に示された接続は、分散アンテナ配置において任意選択であり、飛行TRP 906a～906dは、それらの間の直接接続なしで飛行分散アンテナを依然として提供することができる。
いくつかの実装形態では、飛行TRP 906a～906dは、オンデマンドで飛行分散アンテナとして実装される。例えば、UE 902と衛星TRP 910a～910bの間に大容量接続が必要とされる場合、飛行TRP 906a～906dは、この大容量接続を提供するために図10に示される配置で展開されうる。飛行TRP 906a～906dはまた、または代わりに、衛星TRP 910a～910bとUE 902の間の接続が不安定または一貫性のない接続を提供している場合に展開されうる。いくつかの実装形態では、飛行TRP 906a～906dの展開および協調は、衛星TRP 910a～910bのいずれかまたは両方でありうる、中央ノードによって調整されうる。
いくつかの実装形態では、飛行TRP 906a～906dとの間の複数の伝送は非コヒーレントである。いくつかの実装形態では、飛行TRP 906a～906dとUE 902の間の接続の各々、および／または飛行TRP 906a～906dと衛星TRP 910a～910bの間の接続の各々は、独立して構成される。いくつかの実装形態では、飛行TRP 906a～906dとUE 902の間の2つ以上の接続、または飛行TRP 906a～906dと衛星TRP 910a～910bの間の2つ以上の接続は、同じ方法で構成される。いくつかの実装形態では、CSIは、UE 902と、飛行TRP 906a～906dと、衛星TRP 910a～910bの間の接続の各々について取得される。位置決め支援情報取得は、ビームスイーピングおよびチャネル測定を低減してこのCSIを決定するために使用されうる。
図5から図10は、異なるタイプのTRPの様々な実装形態を示す。これらの例に示されるように、衛星TRP、空中プラットフォームTRPおよび／またはバルーンTRPは、UEに無線通信サービスを直接提供する非地上波基地局として機能することができる。衛星TRP、空中プラットフォームTRPおよび／またはバルーンTRPは、代わりに、例えばクワッドコプタTRPを介してUEに無線通信サービスを間接的に提供するタイプのTRPでありうる。クワッドコプタTRPは、それらの能力に応じてさらに分類され、それに対応して、飛行UE（基地局能力なし）、中継器（低基地局能力）、分散アンテナシステム（低または中基地局能力）、および飛行基地局（高基地局能力）として動作することができる。クワッドコプタTRPが飛行基地局として動作しているとき、それは低データレートから高データレートへの通信をUEに直接提供することができる。クワッドコプタTRPが中継器または分散アンテナシステムとして機能しているとき、それは、高基地局能力を伴う衛星TRP、空中プラットフォーム、バルーンTRP、地上波TRPおよびクワッドコプタTRPなどの中央ノードによって調整／制御されうる。次に、本明細書で提供される通信システムを実装および動作させるための様々な方法について説明される。
通信システム400、500、600、700、800、900は別々に示されているが、通信システム400、500、600、700、800、900の任意の特徴または機能は、単一の通信システムによって提供されうることに留意されたい。いくつかの実施形態では、通信システム400、500、600、700、800、900の2つ以上は、実際には単一の通信システムの一部でありうる。さらに、通信システム400、500、600、700、800、900のいずれかまたはすべては、図2の地上波通信システム102および非地上波通信システム104の例示的な実装形態でありうる。
いくつかの実施形態は、UEを統合された地上波および非地上波通信システムに接続するための方法に関する。UEは、統合された地上波および非地上波通信システムの電源が最初にオンにされ、および／または、統合された地上波および非地上波通信システムに入ると、統合された地上波および非地上波通信システムにおけるすべての可能なサブシステムのための初期セル探索または初期接続／サブシステム探索（すなわち、同期信号を検出し、システム情報を取得するため）を実行する。これらのサブシステムは、1つまたは複数の対応するTRPを含む。次いで、UEとサブシステムの間の接続をオンにするために初期アクセス手順が実行されうる。
サブシステムへの1つまたは複数の接続をオンにすることは、サブシステムをオンにすることとも呼ばれ、各接続はサブシステムの1つまたは複数のTRPに対するものである。例えば、サブシステムへの接続をオンにすることは、サブシステムの1つまたは複数のTRPへの接続をオンにすることを含む。接続が2つ以上のTRPに対するものであるとき、サブシステムへの接続をオンにすることは、その接続のためのTRPの一部または全部をオンにすることを含む。同様に、サブシステムへの1つまたは複数の接続をオフにすることは、サブシステムをオフにすることとも呼ばれ、各接続はサブシステムの1つまたは複数のTRPに対するものである。接続が2つ以上のTRPに対するものであるとき、サブシステムへの接続をオフにすることは、その接続のためのTRPの一部または全部をオフにすることを含む。オンにするまたはオフにする動作は、ネットワークまたはUEによって実行されてもよい。ネットワークは、対応する接続をオン／オフするために、いくつかのTRPを常にオン／オフすることができる。UEの観点から、サブシステムのすべてのTRPをオンにすることは、UEがそのサブシステムの各TRPへの同期および初期アクセスを実行する必要がないか、または特定の機能を実行するだけでよいことを意味する。しかしながら、サブシステムのTRPのいくつかがオン／オフされる場合、UEは、TRPとUEの間の通信を支援するためにマップが使用されるときに、これらのTRPをそのリストから削除するようにUEに指示するためのシグナリングがない限り、これを知る必要がない場合がある。
図11は、一実施形態による統合された地上波および非地上波通信システムにおいてUEによって実行される方法1100を示す流れ図である。方法1100は、UEが最初に電源オンされ、および／または統合された地上波および非地上波通信システムに入るときに実行されうる。同様の方法は、厳密な非地上波通信システムにおいてUEによっても実行されうる。
ステップ1102は、UEが、統合された地上波および非地上波通信システムの異なるサブシステムを探索することを含む。
一例では、UEは、優先順位規則に基づいて異なるサブシステムを探索することができる。これは、特定の優先順位規則の下で実行される初期セル探索と考えられうる。これらの優先順位規則は、UEが異なるサブシステムを探索する順序を定義する。そのような優先順位規則の一例は、地上波サブシステムが最も高い優先順位を有し、空中サブシステムおよび低高度飛行サブシステムが第2の最も高い優先順位を有し、衛星サブシステムが最も低い優先順位を有することである。この優先順位規則の下で、UEは、地上波サブシステムの同期信号を最初に探索し、次いで、空中サブシステムおよび／または低高度飛行サブシステムの同期信号を探索し、衛星サブシステムの同期信号を最後に探索する。初期セル探索の後、UEが特定の優先順位を伴うサブシステムを正常に検出して接続したとき、UEは、より低い優先順位を有する他のサブシステムの探索を停止することができる。代替的に、相対的に高い優先順位を伴うサブシステムは、より低い優先順位を伴う他のサブシステムが存在するかどうかを示す情報を送信し、同期信号を検出し、および／または他のサブシステムのシステム情報を取得するための周波数を示すことができる。UEが高優先順位サブシステムを正常に検出して接続した後には、UEは指示された周波数を使用して低優先順位サブシステムを検出する。これは、示された周波数のみが探索される必要があるため、残りのサブシステムを検出するためのUEの手順を高速化し、UEの電力消費を低減することを助けうる。代替的に、UEは、優先順位規則によりすべてのサブシステムを常に探索し、正常に検出されたすべてのサブシステムに接続することができる。他の例では、優先順位規則は、低周波数から高周波数へ、または高周波数から低周波数へサブシステムの同期信号を探索することができる。異なる優先順位規則は組み合わせられうる。例えば、周波数帯域が複数のサブシステムをサポートする場合、UEは、低周波数から高周波数まで最も高い優先順位を伴うサブシステムの同期信号を探索し、次いで第2の最も高い優先順位を伴うサブシステムの同期信号を探索することができるなどである。さらに他の例では、UEは、優先順位規則がなくても同期信号を探索することができる。
他の例では、UEは、優先順位規則なしで異なるサブシステムを探索しうる。例えば、UEは、サブシステムをランダムに選択してもよいし、UEがアクセスするサブシステムとして最初に探索したサブシステムを選択してもよい。
ステップ1102における初期セル探索の後、本方法はステップ1104に進む。ステップ1104では、UEが、検出されたすべてのサブシステムのためのチャネル状態測定を行う。これらのチャネル状態測定は、UEが、検出されたサブシステムのいくつかをオンにするかどうかを決定することを可能にしうる。例えば、サブシステムのチャネル条件が不十分な場合、そのサブシステムへの接続はオンにならない可能性がある。チャネル状態測定は、受信同期信号電力、チャネル状態情報（CSI）測定、基準信号受信電力（RSRP）測定、受信信号強度インジケータ（RSSI）などでありうる。
任意選択のステップ1106は、UEが、オフにされているか、または検出されていないサブシステム上でチャネル状態測定を行うための構成情報を受信することを含む。例えば、検出されたサブシステムは、他のサブシステムがオンにされるべきかどうかを決定するために、オフにされるか、または検出されていない他のサブシステムに対してチャネル状態測定を行うようにUEを構成することができる。
ステップ1104またはステップ1106の後、方法1100は、UEがサブシステムをオンまたはオフにすることを決定することを含む、ステップ1108に進むことができる。UEは、例えば、最高の受信同期信号電力、最高のRSRP、最高のRSSI、または最高のCSIを有する任意のサブシステムへの接続をオンにすることを選択することができる。次いで、UEは、残りのサブシステムへの接続をオフにすることを選択することができる。UEは、測定閾値を使用して、サブシステムへの接続をオンまたはオフにすることができる。測定閾値は、サブシステムについて事前定義され得、またはサブシステムもしくは他のオンにされているサブシステムによって通知されうる。測定閾値が満たされると、対応するサブシステムへの接続がオンにされる。測定閾値が満たされない場合、対応するサブシステムへの接続はオフにされる。サブシステムへの接続をオンにするかオフにするかを決定するとき、優先順位規則は閾値と組み合わせられうる。例えば、UEは、より高い優先順位を伴い、閾値要件を満たすサブシステムへの接続をオンにする一方で、閾値要件が満たされたとしても、より低い優先順位を伴うサブシステムへの接続をオフにすることを決定しうる。これは、特に、より低い優先順位のサブシステムが衛星サブシステムであるとき、接続距離が非常に大きく、衛星サブシステムは低効率で低データレートの通信しか提供できないため、UEでの電力節約の点で有益でありうる。
他の例では、受信された同期信号電力のオフセット、または異なるサブシステム間の測定されたCSI、RSRP、RSSIなどが使用され、サブシステムへの接続をオンにするかオフにするかを決定することができる。オフセットは、UEに通知され得、またはオフセットは事前定義されうる。高い優先順位を伴うサブシステムの受信同期信号電力（または測定されたCSI、RSRP、RSSIなど）が低い優先順位を伴うサブシステムの受信同期信号電力よりも大きく、差がオフセットを超えるとき、UEは、より高い優先順位を伴うサブシステムをオンにし、より低い優先順位を伴うサブシステムをオフにすることを決定することができる。高い優先順位を伴うサブシステムの受信同期信号電力（または測定されたCSI、RSRP、RSSIなど）が低い優先順位を伴うサブシステムの受信同期信号電力よりも大きいが、差がオフセット内であるとき、UEは、より低い優先順位を伴うサブシステムをオンにし、より高い優先順位を伴うサブシステムをオフにすることを決定することができる。これにより、より低い優先順位を伴うサブシステム（特に衛星サブシステム）がオンになる非常に低い確率を有することを回避できる。例えば、これにより、高い優先順位のサブシステムに多数の接続が形成されることを回避することができ、低い優先順位のサブシステムにはほとんど接続が形成されない。
さらに他の例では、閾値がオフセットと組み合わされて、サブシステムへの接続をオンにするかオフにするかどうかを決定することができる。より高い優先順位のサブシステムとより低い優先順位のサブシステムの両方で閾値要件が満たされ、受信された同期信号電力（または測定されたCSI、RSRP、RSSIなど）の差がオフセット内にあるとき、より低い優先順位のサブシステムはオンにされ得、より高い優先順位のサブシステムはオフにされうる。より高い優先順位のサブシステムとより低い優先順位のサブシステムの両方について閾値要件が満たされ、より高い優先順位のサブシステムの受信同期信号電力（または測定されたCSI、RSRP、RSSIなど）が、より低い優先順位のサブシステムの受信同期信号電力を、オフセットを超えて超過するとき、より高い優先順位のサブシステムはオンにされ得、より低い優先順位のサブシステムはオフにされうる。
より高い優先順位のサブシステムとより低い優先順位のサブシステムの両方で閾値要件が満たされているが、受信された同期信号電力（または測定されたCSI、RSRP、RSSIなど）とより高い優先順位のサブシステムの閾値の差がオフセットより大きくないとき、より低い優先順位のサブシステムはオンにされ得、より高い優先順位のサブシステムはオフにされうる。より高い優先順位のサブシステムとより低い優先順位のサブシステムの両方で閾値要件が満たされ、受信された同期信号電力（または測定されたCSI、RSRP、RSSIなど）とより高い優先順位のサブシステムの閾値の差がオフセットより大きいとき、より低い優先順位のサブシステムはオフにされ得、より高い優先順位のサブシステムはオンにされうる。
より高い優先順位のサブシステムとより低い優先順位のサブシステムの両方で閾値要件が満たされているが、受信された同期信号電力（または測定されたCSI、RSRP、RSSIなど）とより低い優先順位のサブシステムの閾値の差がオフセットより大きくないとき、より低い優先順位のサブシステムはオフにされ得、より高い優先順位のサブシステムはオンにされうる。より高い優先順位のサブシステムとより低い優先順位のサブシステムの両方で閾値要件が満たされ、受信された同期信号電力（または測定されたCSI、RSRP、RSSIなど）とより低い優先順位のサブシステムの閾値の差がオフセットより大きいとき、より低い優先順位のサブシステムはオンにされ得、より高い優先順位のサブシステムはオフにされうる。
ステップ1108において、サブシステムへの接続をオンまたはオフにする決定は、統合システムの基地局に報告される。基地局は、高基地局能力を伴う任意の地上波または非地上波TRPとすることができる。場合によっては、基地局は、分散TRPのグループの有無にかかわらず動作する中央ノードである。基地局が分散TRPで動作する場合、UEは、分散TRPによって提供される中継接続を介して基地局に報告することができる。分散TRPは、基地局と同じサブシステム、または異なるサブシステムに属することができる。
いくつかの実装形態では、UEは、統合地上波および非地上波通信システムの異なるサブシステムを探索する。初期セル探索の後、UEは、検出されたサブシステム上でアップリンク初期アクセス手順（すなわち、ランダムアクセスプリアンブルを送信する）を実行して、UEがそのサブシステムへの接続を確立したことをネットワークに通知することができる。初期セル探索段階中に複数のサブシステムがUEによって検出されると、UEは、検出された各サブシステムに対してアップリンク初期アクセス手順を実行することができる。代替的に、UEは、検出されたサブシステムの一部に対してアップリンク初期アクセス手順を実行し、次いで残りの検出されたサブシステムをネットワークに通知することができる。他の例では、初期セル探索の後、UEは、検出されたすべてのサブシステムについてチャネル状態測定を行う。これらのチャネル状態測定は、UEが、検出されたサブシステムのいくつかをオンにするかどうかを決定することを可能にしうる。次いで、UEは、そのチャネル状態測定結果が閾値およびオフセットなどの上述のチャネル状態要件を満たすサブシステム上でアップリンク初期アクセス手順を実行することができる。複数のサブシステムがチャネル条件要件を満たすとき、UEは複数のサブシステムの各々でアップリンク初期アクセス手順を行うことができ、またはUEは複数のサブシステムの一部でアップリンク初期アクセス手順を行い、次いで複数のサブシステムの残りをネットワークに通知することができる。
いくつかの実装形態では、サブシステムをオンにするまたはオフにする決定は、UEと統合された地上波および非地上波通信システムの両方によって行われる。例えば、ステップ1108に続いて、UEは任意選択のステップ1110を実行することができる。ステップ1110は、UEが基地局からサブシステム接続をオンにするまたはオフにする指示を受信することを含む。次いで、UEは、それに応じてサブシステムへの接続をオンまたはオフにする。例えば、UEが、検出された各サブシステム上の受信同期信号電力、CSI、RSRP、RSSIなどを測定した後、UEは、候補サブシステムのリスト（場合によっては、受信された同期信号電力、CSI、RSRP、RSSIなどと共に）を統合システムの基地局に報告する。これは、例えば、ステップ1108で行うことができる。次いで、統合システムは、候補サブシステムのどれがオンまたはオフにされるかを決定し、UEに通知する。ステップ1110で受信されるこの通知は、ブロードキャストシグナリング、マルチキャストシグナリング、グループキャストシグナリング、専用シグナリング、またはそれらの任意の組み合わせによって、RRCシグナリング、MACシグナリング、または物理層DCIを通して行われうる。したがって、ステップ1108において、UEは、どのサブシステムがオンまたはオフにされるかに関する予備決定を行うことができ、ステップ1110において、統合システムはその決定を無効にすることができる。
ステップ1110のいくつかの実装形態では、統合システムがUEによって推奨される候補サブシステムのどれがオンまたはオフにされるかを決定すると、統合システムは、UEによって推奨される候補サブシステムのいずれでもないサブシステムをオンにすることを決定し得、UEに通知することができる。統合システムは、UEによって推奨される候補サブシステムのいずれもオンにされないことを決定し、候補サブシステム内にないサブシステムをオンにすることを決定することさえできる。この状況では、UEは、統合システムによる通知に従うものとする。
代替的に、サブシステムをオンにするまたはオフにする決定は、統合された地上波および非地上波通信システムによって全面的に行われる。例えば、ステップ1104またはステップ1106の後、本方法はステップ1108の代わりにステップ1112に進むことができる。ステップ1112は、UEが統合システムの基地局にチャネル状態測定値を報告するステップと、基地局からサブシステム接続をオンにするまたはオフにする指示を受信するステップと、それに応じてサブシステムをオンにするまたはオフにするステップとを含む。ステップ1112では、UEは、統合システムの基地局に、検出されたサブシステム、オンにされたサブシステム、またはオフにされるか、もしくは検出されなかったかのいずれかで、ステップ1106で受信された、チャネル状態測定を行うための構成情報において指示されているサブシステムの測定されたチャネル状態（例えば、受信された同期信号電力、CSI、RSSP、RSSIなど）を報告することができる。次いで、統合システムは、測定されたサブシステムの各々をオンにするかオフにするかを決定することができる。統合システムの基地局はUEに結果を通知することができ、UEはそれに応じてサブシステムをオンまたはオフにする。ステップ1112は、UEがどのサブシステムをオンまたはオフにするかに関するそれ自体の決定のいずれも行わないという点で、ステップ1108、1110とは異なる。代わりに、ステップ1112において、これらの決定は、統合システムによって全面的に実行される。
ステップ1110またはステップ1112において、統合システムがサブシステムをオンにするかオフにするかを決定するとき、この決定は、統合システムの基地局またはネットワークコントローラによって実行される。UEは、異なるサブシステムについてのチャネル状態測定値、または候補サブシステムのリストを、決定を行うために基地局に直接報告することができる。代替的に、UEは、サブシステムのチャネル状態測定値を、測定されたサブシステムに対応する基地局に報告することができ、次いで、測定されたサブシステムの基地局は、これらのチャネル状態測定値を、決定を行うために他の基地局またはネットワークコントローラに転送することができる。基地局が中央ノードであり、分散TRPのグループと共に動作するとき、チャネル状態測定値は、最初に分散TRPの1つまたは複数に報告され、次いで基地局に転送されうる。同様に、どのサブシステムをオンまたはオフにするかをUEに通知するとき、通知は、基地局によって直接配信されうるか、または測定されたサブシステムの基地局を介して配信されうる。基地局が中央ノードであり、分散TRPのグループと共に動作するとき、通知は、分散TRPの1つまたは複数を介してUEに配信されうる。
図12は、一実施形態による、統合された地上波および非地上波通信システムにおいて基地局によって実行される方法1200を示す流れ図である。基地局は、高基地局能力を伴う任意の地上波または非地上波TRPとすることができる。場合によっては、基地局は、分散TRPのグループの有無にかかわらず動作する中央ノードである。方法1200は、一般に、UEの観点からではなく基地局の観点から、方法1100に対応する。
ステップ1202は、基地局が属するサブシステムのタイプに従って基地局が同期信号を送信するステップを含む。例えば、基地局が地上波サブシステムにある場合には、同期信号はこのサブシステムに対応することができる。基地局が低高度飛行サブシステムにある場合には、同期信号はこのサブシステムに対応することができる。同期信号は、UEが、（例えば、方法1100のステップ1102を実行する）サブシステムを検出すること、および／または、（例えば、方法1100のステップ1104を実行する）サブシステムのためのチャネル状態測定を行うことを可能にしうる。
任意選択のステップ1204は、オフにされるかまたは検出されないサブシステムに対してチャネル状態測定を行うようにUEを構成する基地局を含むことができる。例えば、ステップ1204は、方法1100のステップ1106を実行するようにUEを構成することができる。
ステップ1202またはステップ1204に続いて、本方法はステップ1206に進むことができ、基地局はUEからサブシステムをオンにするまたはオフにする指示を受信する。例えば、この指示は、方法1100のステップ1108でUEによって送信されうる。
任意選択のステップ1208は、基地局が、UEでサブシステムをオンにするまたはオフにすることに関するさらなる決定を行うステップを含む。次いで、基地局はUEに決定を通知することができる。例えば、UEによって実行されたサブシステムをオンにするまたはオフにする動作がネットワークの観点から準最適であったと基地局が決定した場合、基地局はこの決定をUEに通知することができる。UEは、例えば、方法1100のステップ1110で通知を受信することができる。
ステップ1202またはステップ1204の後、方法1200は、ステップ1206の代わりにステップ1210に進むことができる。ステップ1210において、基地局は、UEからチャネル状態測定報告を受信し、サブシステムをオンにすることまたはオフにすることを決定し、その決定をUEに通知する。チャネル状態測定報告は、1つまたは複数のサブシステムの受信同期信号電力、CSI、RSSP、RSSIなどを含むことができる。基地局は、上述したように、優先順位規則、閾値要件、および／またはオフセットを使用して、どのサブシステムをオンまたはオフにするかを決定することができる。接続品質および接続リソースの可用性も考慮に入れられうる。ステップ1210は、一般に、方法1100のステップ1112に対応する。測定がTRPによって測定されたRACHプリアンブル測定、アップリンク基準信号測定などであるとき、ステップ1202に続いて、基地局は、対応するTRPから測定結果を収集し、UEでサブシステムをオンにするまたはオフにすることに関する決定を行い、その決定をUEに通知することができる。この場合、基地局は、UEからチャネル状態測定報告またはサブシステムをオンにするもしくはオフにする指示を受信する必要がない場合がある。他の例では、基地局は、TRPによって測定された上記の測定値と、UEによって報告されたチャネル状態測定値および／またはサブシステムをオンにするもしくはオフにする指示の両方に基づいて決定を行うことができる。
方法1100、1200では、サブシステムとの接続をオンにすることは、接続上のすべての機能を有効にすること、または接続上の機能の一部のみを有効にすることをカバーする。サブシステムとの接続をオフにすることは、接続上のすべての機能を無効にすること、または接続上の機能の一部のみを無効にすることをカバーする。接続上の機能の一部のみを有効または無効にすることは、例えば、特に地上波サブシステムが存在するとき、優先順位の低いサブシステムにとって有用である。これは、接続における機能の一部のみがオンにされるため、UEで電力を節約するのを助けることができる。例えば、地上波サブシステムと衛星サブシステムの両方への接続がオンにされ、衛星サブシステムをオフにすることが決定されたとき、衛星サブシステムをオフにすることは、衛星サブシステムの機能の一部のみをオフにすることを含むことができる。例えば、衛星サブシステムではRACHプロセスのみがオフにされてもよく、データ伝送などの他の機能は衛星サブシステムで依然として利用可能である。他の例では、衛星サブシステムへの接続がオンにされるとき、データ伝送および基準信号などの機能は衛星サブシステムで利用可能であり、同期信号およびRACHなどの残りの機能は衛星サブシステムで利用不可能なままである。
サブシステムまたは接続をオンするまたはオフにすることは、異なるレベルで実行されてもよい。一例では、サブシステムまたは接続をオフにすることは、データ伝送のみをオフにすることを含むことができる。他の例では、サブシステムまたは接続をオフにすることは、データ伝送ならびにチャネル状態情報測定および報告をオフにすることを含みうる。さらに他の例では、サブシステムまたは接続をオフにすることは、データ伝送、チャネル状態情報測定および報告をオフにすること、ならびに無線リソース管理およびRACHもオフにすることを含みうる。さらに他の例では、サブシステムまたは接続をオフにすることは、ダウンリンク同期信号をオフにすることを含むことができ、したがって、サブシステムのすべての機能が無効にされる。同様に、サブシステムまたは接続をオンにすることは、ダウンリンク同期信号、ダウンリンク同期信号、チャネル状態情報測定値、近隣セル測定値、無線リソース管理、RACH、およびデータ伝送のいずれかまたはすべてをオンにすることを含むことができる。この状況では、サブシステムまたは接続をオンまたはオフにすることをUEに通知するとき、どのレベルまたはどの機能がオンされるかまたはオンにされるかに関する情報も提供されうる。
方法1100、1200では、いくつかのサブシステムは、存在する場合、オフにされない可能性がある。例えば、地上波サブシステムが存在するとき、地上波サブシステムはオフにされない可能性がある。オフにされていないサブシステムは、一次サブシステムと呼ばれることがある。UEは、マルチ接続動作を維持するために一次サブシステムを使用することができる。例えば、UEは、一次サブシステムのみへのRRC接続を維持し、一次サブシステムから他のサブシステムをオンまたはオフにするためのシグナリングを受信することができる。UEはまた、一次サブシステムから他のサブシステムのための構成を受信することもできる。統合された地上波および非地上波通信システムは、この一次サブシステムに依存して、他のサブシステムをオンにするかオフにするかどうかを決定することができる。
いくつかの実施形態では、シグナリング機構は、接続を形成するために必要な構成パラメータをUEに提供するためにサブシステムのTRPによって使用されうる。例えば、サブシステムへの接続をオンまたはオフにするようにUEに通知するために、いくつかのシグナリングが必要とされ、UEが、オンにするための候補サブシステムのリストを統合システムに報告するために、いくつかのシグナリングが必要とされうる。一般的に言えば、シグナリングは、システム情報の一部としてのブロードキャスト、専用RRCシグナリング、MACシグナリング、専用または共通物理層ダウンリンク制御シグナリング、または少なくとも2つの異なる形態のシグナリングの組み合わせを含む、異なる方法で送信されうる。例えば、UEは、専用RRCシグナリングを通して統合システムをオンするための候補サブシステムのリストを報告することができる。次いで、統合システムは、どのサブシステムをオンにし、どのサブシステムをオフにするかを選択し、専用RRCシグナリング、MACシグナリング、物理ダウンリンク制御シグナリング、またはそれらの何らかの組み合わせを通して、これらの選択されたサブシステムをUEに通知することができる。加えて、UEは、物理アップリンク制御チャネル上の物理層アップリンク制御シグナリングによって、および／または物理アップリンクデータチャネル上のアップリンクデータと共に、TRPに情報をシグナリングすることができる。
シグナリングは、明示的な方法または暗黙的な方法のいずれかで行われうる。例えば、統合システムが特定のタイプのサブシステムへの接続をオンにするようにUEに通知したいとき、サブシステムのタイプを示す明示的なシグナリングがUEにシグナリングされうる。異なるタイプのサブシステムが、同期信号、RACHチャネル、エアインターフェース構成、基準信号、および／またはデータチャネルのための異なる設計に関連付けられている場合には、これらの関連する設計は、サブシステムのタイプが明示的にシグナリングされるときに暗黙的にシグナリングされうる。他の例では、UEが初期セル探索段階中に同期信号を正常に検出したとき、UEは同期信号を使用してサブシステムのタイプを認識することができ、次いで、サブシステムタイプの同期信号、RACHチャネル、エアインターフェース構成、基準信号またはデータチャネルの関連する設計も暗黙的にシグナリングされる。この方法では、シグナリングオーバヘッドが大幅に削減されうる。
図13は、一実施形態による、UEによって実行される方法1300を示す流れ図である。UEは、地上波または非地上波UEでありうる。
ステップ1302は、UEが無線ネットワークの第1のTRPとの間で第1の無線伝送を送信または受信するステップを含む。第1のTRPは第1のタイプのTRPであり、これは本明細書に開示される任意のタイプのTRPでありうる。第1のTRPは、地上波または非地上波TRPでありうる。
ステップ1304は、UEが無線ネットワークの第2のTRPとの間で第2の無線伝送を送信または受信するステップを含む。第2のTRPは第2のタイプのTRPであり、非地上波TRPである。第2のタイプのTRPは、第1のタイプのTRPとは異なる。いくつかの実装形態では、第1および第2のタイプのTRPは、通信システムの異なるサブシステムに属する。
とりわけ、第1および第2の伝送は、同じ通信システムによって提供される同じ無線ネットワークで送信され、これは、本明細書に開示される任意の通信システムでありうる。UE上の同じモジュールまたは端末は、両方の伝送を受信することができる。
いくつかの実装形態では、第1のタイプのTRPおよび第2のタイプのTRPは、無線ネットワークの異なる層に実装される。無線ネットワークの異なる層の各々は、高度のそれぞれの範囲を含むことができる。無線ネットワークの異なる層の例が、図5および図6で提供される。
いくつかの実装形態では、ステップ1302は、第1のTRPから第1の無線伝送を受信するステップを含み、ステップ1304は、第2のTRPから第2の無線伝送を受信するステップを含む。これらの実装形態では、第1の無線伝送および第2の無線伝送は、同じデータパケットまたは異なるデータパケットを含む。これは、場合によっては分散アンテナの形態の複数のTRPの一例であり、UEでのサービスを改善するために、同じデータパケットをUEに送信するか、または同じUEをターゲットとする異なるデータパケットを送信する。
いくつかの実装形態では、ステップ1304は、第2の無線伝送を受信するステップを含む。次いで、UEは、第2の無線伝送に基づいて第2のタイプのTRPを決定することができる。例えば、第2の伝送は、第2のタイプのTRPまたは第2のタイプのTRPのサブシステムを示す明示的または暗黙的なシグナリングを含むことができる。そのようなシグナリングの例は、本明細書の他の箇所に見出されうる。
いくつかの実施形態では、図3AのED 110は方法1300を実行することができ、トランシーバ202は、ステップ1302、1304を少なくとも部分的に実行する。
図14は、一実施形態による、第1のTRPによって実行される方法1400を示す流れ図である。第1のTRPは第1のタイプのTRPであり、非地上波TRPである。
ステップ1402は、第1のTRPが無線ネットワークのUEとの間で第1の無線伝送を送信または受信するステップを含む。UEは、地上波または非地上波UEでありうる。
ステップ1404は、第1のTRPが無線ネットワークの第2のTRPとの間で第2の無線伝送を送信または受信するステップを含む。第2のTRPは、第1のタイプのTRPとは異なる第2のタイプのTRPである。第2のTRPは、地上波または非地上波TRPでありうる。第1および第2のタイプのTRPは、通信システムの異なる層および／またはサブシステムに属することができる。いくつかの実装形態では、第2の無線伝送は無線バックホール伝送である。
とりわけ、第1および第2の伝送は、同じ通信システムによって提供される同じ無線ネットワークで送信され、これは、本明細書に開示される任意の通信システムでありうる。第1のTRP上の同じモジュールまたは端末は、両方の伝送を受信することができる。
いくつかの実装形態では、ステップ1402は、UEから第1の無線伝送を受信するステップを含み、ステップ1404は、第2のTRPに第2の無線伝送を送信するステップを含む。これらの実装形態では、第1の無線伝送および第2の無線伝送は、同じデータパケットまたは異なるデータパケットを含む。これはパケット転送の例であり、第1のTRPはUEと第2のTRPの間の中継ノードとして機能する。
いくつかの実施形態では、図3Cの非地上波TRP 172は方法1400を実行することができ、送信機272および／または受信機274は、ステップ1402、1404を少なくとも部分的に実行する。
図15は、一実施形態による、中央ノードによって実行される方法1500を示す流れ図である。いくつかの実装形態では、中央ノードは、高基地局能力を伴う地上波または非地上波TRPでありうる。
ステップ1502は、通信システムにおける複数のTRPの構成を決定するステップを含む。複数のTRPは、少なくとも1つの地上波TRPおよび少なくともオン非地上波TRPを含む。この構成は、複数のTRPの任意の態様または機能を制御および／または調整することに関連しうる。
ステップ1504は、複数のTRPの少なくとも1つのTRPにシグナリングを送信するステップをさらに含み、シグナリングは、複数のTRPの構成を実施する命令を含む。このシグナリングは、明示的なシグナリングおよび／または暗黙的なシグナリングを含むことができる。
いくつかの実装形態では、複数のTRPの構成はUEのための複数の接続を含み、複数の接続の各々は異なるタイプのTRPに対するものである。例えば、ステップ1502は、方法1200のステップ1210に対応することができる。
いくつかの実装形態では、複数のTRPの構成は中継接続を含む。ここで、非地上波TRPは、中継接続における中継ノードである。
いくつかの実装形態では、複数のTRPの構成は、飛行分散アンテナ装置を含む。飛行分散アンテナ装置は、各々がTRPへの接続を有する複数の飛行TRPを含むことができる。例えば、これは、図9に示される飛行分散アンテナと同様でありうる。代替的に、飛行分散アンテナ装置は、各々がUEへの接続を有する複数の飛行TRPを含むことができる。例えば、これは、図10に示される飛行分散アンテナと同様でありうる。
いくつかの実装形態では、複数のTRPの構成は、複数のTRPの無線バックホール接続を含む。図7および図8は、そのような無線バックホール接続の例を提供する。
いくつかの実装形態では、複数のTRPの構成は、少なくとも1つのTRPのための接続ハンドオーバを含む。この接続ハンドオーバはまた、通信システムまたはサブシステムハンドオーバを含むことができる。ハンドオーバは、いくつかの異なる要因のいずれかに基づいて決定され得、その例は本明細書の他の箇所で説明されている。
いくつかの実装形態では、非地上波TRPは飛行TRPであり、命令は、飛行TRPが新しい位置に移動するための命令を含む。例えば、屋外イベントまたは自然災害の場合に、飛行TRPが新しい位置に配置され、この位置での無線サービスを強化することができる。
いくつかの実装形態では、命令は、少なくとも1つのTRPが接続をオンまたはオフにするための命令を含む。例えば、この命令は、方法1200のステップ1210で送信されうる。
いくつかの実施形態では、図3Bの地上波TRP 170、または図3Cの非地上波TRP 172は、方法1400を実行することができる。例えば、処理ユニット250、270はステップ1502を実行することができ、送信機252、272はステップ1504を実行することができる。
本開示の態様は、本明細書に開示された方法のいずれかを実行するための手段に関する。これらの手段は、例えば、デバイス、ユニット、またはモジュールの形態でありうる。一実施形態では、装置は、方法1100のステップ1102、1104、1106、1108、1110、1112の各々を実行する手段を含む。他の実施形態では、装置は、方法1200のステップ1202、1204、1206、1208、1210の各々を実行する手段を含む。さらなる実施形態では、装置は、方法1300のステップ1302、1304の各々を実行する手段を含む。さらに他の実施形態では、装置は、方法1400のステップ1402、1404の各々を実行する手段を含む。またさらなる実施形態では、装置は、方法1500のステップ1502、1504の各々を実行する手段を含む。
本開示のいくつかの態様は、人工知能（AI）および機械学習（ML）に関する。AI、および任意選択でMLは、通信システムの構成を支援することができる。例えば、AI／MLは、通信システムにおけるネットワークレイアウトの最適化に使用されうる。この通信システムは、非地上波通信システムまたは統合された地上波および非地上波通信システムでありうる。例えば、通信システム400、500、600、700、800または900のいずれかまたはすべては、AI／MLを通して少なくとも部分的に構成および／または実装されうる。
AI／MLは、多くの困難で複雑な問題を解決するために使用されてきた。いくつかの実施形態の理解を支援するために、MLおよびAIのいくつかの背景の説明がここで提供される。AIは、コンピュータアーキテクチャの分野、特に汎用グラフィックス処理ユニット（GP－GPU）の分野でなされた進歩のおかげで、新しく急成長している分野である。フィッティング関数の一種として、MLの一形態であるニューラルネットワークが考えられうる。深層学習は、人工ニューロンの2つ以上の相互接続された層を含むニューラルネットワークの1つの実現である。関数（例えば、大量の入力サンプルおよび出力サンプルを使用したトレーニング）に適合するようにディープニューラルネットワークをトレーニングするために、各ニューロンの重みおよび閾値は、全体損失関数を最小化するか、または全体報酬関数を最大化するように反復的に更新される。反復は、トレーニングサンプル上の勾配降下または上昇逆伝播アルゴリズムによって達成され得、これは、ディープニューラルネットワークアーキテクチャおよび損失または報酬関数が数学的に微分可能であることを必要としうる。
トレーナビリティは、典型的には、勾配降下アルゴリズムがその中をトラバースすることができる探索空間境界を定義する関数セット（ニューラルネットワークアーキテクチャ）およびそのニューラルネットワークアーキテクチャ上の（勾配上昇または降下トレーニングのための）各ニューロンの係数に関して微分可能である1つまたは複数の損失（または報酬）関数を必要とする。
ディープニューラルネットワークは、特徴のキャプチャや予測を行うために用いられることが多い。特徴のキャプチャは、多数の複雑なデータから有用な情報を抽出するのに役立ち、これは次元削減の一形態と考えられうる。予測は、サンプルデータから新しいデータ（一般に予測データまたは推定データと呼ばれる）を生成するための補間または外挿を含む。これらのタスクの両方は、入力データが固有の自己回帰特性を有すると仮定することができる。例えば、画像の画素は、通常、その隣接画素と何らかの関係を有する。畳み込みニューラルネットワーク（CNN）は、この関係を使用してデータの次元を削減するために開発されうる。
いくつかの実施形態では、AI／MLは、通信システムの1つまたは複数の態様を構成するために使用される。そのような態様の非限定的な例は、階層、バックホール接続、中継接続、UE接続、TRPタイプおよび／または飛行TRP展開（例えば、各層のTRPの数）を含む。
いくつかの実施形態では、AI／MLは、初期アクセス中にUEによって探索される可能性のある接続の数を減らすのを助けるために実装される。例えば、MLモデルは、UEに対して最良の性能を有する接続を認識するようにトレーニングされうる。その後、UEは、初期アクセス中、これらの接続に焦点を当てうる。いくつかの実施形態では、AI／MLは、UEに対して不十分な性能を示す可能性がある接続を除外するように測定範囲または閾値を設定する。例えば、AI／MLは、接続ハンドオーバがいつ実行されるべきかを定義するために電力オフセットを決定することができる。
いくつかの実施形態では、ビーム方向決定を含む、チャネル測定および報告を改善するためにAI／MLが実装されうる。これは、例えば、より少ないオーバヘッドで改善されたCSIの生成をもたらしうる。
いくつかの実施形態では、複数の飛行TRPの中央ノードの調整を改善するのを助けるためにAI／MLが実装されうる。例えば、AI／MLは、飛行TRPの移動、位置決め、および展開を調整して、ネットワーク性能を改善することができる。
いくつかの実施形態では、AI／MLは、中央ノードが飛行TRPのためのDCI探索空間およびブラインド復号を構成するのを助けるために実装されうる。AI／MLはまた、またはその代わりに、特定の通信システム設計のためのTA更新頻度を構成するように実装されうる。
いくつかの実施形態では、TRPが異なるTRPタイプ間で切り替わることができるとき、TRPタイプの選択を改善するためにAI／MLが実装されうる。AI／MLはまた、またはその代わりに、TRPのためのエアインターフェース、チャネル設計、および／または信号設計の選択を改善するために実装されうる。これらの選択は、学習または測定されたネットワークトポロジおよび構成に基づいてもよい。例えば、飛行TRPが異なるTRPタイプ間で切り替わることができる場合、AI／MLは、ネットワーク需要に基づいてどのTRPタイプが適切であるかを決定するのを助けることができる。AI／MLはまた、またはその代わりに、飛行TRPのためのエアインターフェース、チャネル設計、および／または信号設計を構成するのを助けることができる。AI／MLは、中央ノードで実行され、次いで飛行TRPにシグナリングされうる。代替的に、AI／MLは、飛行TRP自体によって実行されうる。
AI／MLは、通信システムにおけるいくつかの異なる方法のいずれかで実装されうる。いくつかの実施形態では、AI／MLは、例えば図3Bの地上波TRP 170などの地上波TRPによって実行される。AI／MLアルゴリズムまたはモデルは、メモリ258に記憶され、処理ユニット250によって実行されうる。いくつかの実施形態では、AI／MLは、例えば図3Cの非地上波TRP 172などの非地上波TRPによって実行される。AI／MLアルゴリズムまたはモデルは、メモリ278に記憶され、処理ユニット270によって実行されうる。非地上波TRPは、中央ノードおよび／または高基地局能力TRPでありうる。いくつかの実施形態では、AI／MLは、例えば図3AのED 110などのEDによって実行される。AI／MLアルゴリズムまたはモデルは、メモリ208に記憶され、処理ユニット200によって実行されうる。いくつかの実施形態では、AI／MLは、メモリおよび1つまたは複数の処理ユニットを含む専用AI／MLエンジンによって実行されてもよい。
本明細書中で与えられる方法の実施形態の1つまたは複数のステップが対応するユニットまたはモジュールによって実行されてもよいことが理解されるべきである。例えば、データは、送信ユニットまたは送信モジュールによって送信されてもよい。データは、受信ユニットまたは受信モジュールによって受信されうる。データは、処理ユニットまたは処理モジュールによって処理されうる。それぞれのユニット／モジュールは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせであってもよい。例えば、ユニット／モジュールの1つまたは複数が、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）または特定用途向け集積回路（ASIC）などの集積回路でありうる。モジュールがソフトウェアである場合、必要に応じてモジュールの全体または一部が処理のために個別にまたは一体的に、必要に応じて単一または複数のインスタンスとしてプロセッサによって取得されてもよく、モジュール自体がさらなる展開およびインスタンス化のための指示を含んでもよいことが理解されるだろう。
図示されている実施形態では特徴の組み合わせが示されているが、本開示の様々な実施形態の利点を実現するために、そのすべてが組み合わされる必要はない。言い換えると、本開示の一実施形態により設計されたシステムまたは方法は、いずれか1つの図面で図示されている特徴のすべて、または図面で概略的に示されているすべての部分を必ずしも含んでいない。さらに、1つの例示的な実施形態の選択された特徴は、他の例示的な実施形態の選択された特徴と組み合わされうる。
本開示を例示的な実施形態を参照して説明したが、この説明は限定的な意味に解釈されるものではない。例示的な実施形態の様々修正および組み合わせ、ならびに本開示の他の実施形態は、説明を参照すれば当業者には明らかとされよう。したがって、添付の特許請求の範囲は、任意のそのような修正または実施形態を包含することが意図されている。
10 通信システム
12 ユーザ機器
14a～14b 地上波送受信ポイント（TRP）
16 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
18 非地上波TRP、飛行TRP、空中プラットフォームTRP
20 非地上波TRP、衛星TRP
22 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
30 地上波通信システム
40 非地上波通信システム
100 通信システム
102 地上波通信システム
104 非地上波通信システム
110 電子デバイス（ED）
110a～110d 電子デバイス（ED）
120a～120b 無線アクセスネットワーク（RAN）
122a～122b 無線アクセスネットワーク（RAN）
130 コアネットワーク
140 公衆交換電話網（PSTN）
150 インターネット
160 他のネットワーク
170 地上波TRP
170a～170b 地上波TRP
172 非地上波TRP
172a～172b 非地上波TRP
180 サイドリンク（SL）無線リンク
190 無線リンク
192 無線リンク
194 無線リンク
196 無線リンク
200 処理ユニット
202 トランシーバ
204 アンテナ
206 入力／出力デバイス
208 メモリ
250 処理ユニット
252 送信機
253 スケジューラ
254 受信機
258 メモリ
266 入力／出力デバイス
270 処理ユニット
272 送信機
273 スケジューラ
274 受信機
276 アンテナ
278 メモリ
286 入力／出力デバイス
300 エアインターフェースマネージャ
305 波形
310 フレーム構造
315 多重アクセス方式
320 プロトコル
325 変調および符号化
330 ニューメロロジー
400 通信システム
402a～402e ユーザ機器
404 地上波送受信ポイント（TRP）
406a～406c 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
408 非地上波TRP、飛行TRP、飛行船
410a～410b 非地上波TRP、衛星TRP
500 通信システム
502a～502d ユーザ機器
504 地上波送受信ポイント（TRP）
506a～506d 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
508 非地上波TRP、飛行TRP、飛行船
510a～510b 非地上波TRP、衛星TRP
600 通信システム
602a～602b ユーザ機器
606a～606c 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
608 非地上波TRP、飛行TRP、飛行船
610a～610b 非地上波TRP、衛星TRP
700 通信システム
702 ユーザ機器
704 地上波送受信ポイント（TRP）
706a～706d 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
708 非地上波TRP、飛行TRP、飛行船
710a～710b 非地上波TRP、衛星TRP
800 通信システム
802a～802b ユーザ機器
804 地上波送受信ポイント（TRP）
806a～806d 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
808 非地上波TRP、飛行TRP、飛行船
810 非地上波TRP、衛星TRP
900 通信システム
902 ユーザ機器
906a～906d 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
910a～910b 非地上波TRP、衛星TRP
12 ユーザ機器
14a～14b 地上波送受信ポイント（TRP）
16 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
18 非地上波TRP、飛行TRP、空中プラットフォームTRP
20 非地上波TRP、衛星TRP
22 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
30 地上波通信システム
40 非地上波通信システム
100 通信システム
102 地上波通信システム
104 非地上波通信システム
110 電子デバイス（ED）
110a～110d 電子デバイス（ED）
120a～120b 無線アクセスネットワーク（RAN）
122a～122b 無線アクセスネットワーク（RAN）
130 コアネットワーク
140 公衆交換電話網（PSTN）
150 インターネット
160 他のネットワーク
170 地上波TRP
170a～170b 地上波TRP
172 非地上波TRP
172a～172b 非地上波TRP
180 サイドリンク（SL）無線リンク
190 無線リンク
192 無線リンク
194 無線リンク
196 無線リンク
200 処理ユニット
202 トランシーバ
204 アンテナ
206 入力／出力デバイス
208 メモリ
250 処理ユニット
252 送信機
253 スケジューラ
254 受信機
258 メモリ
266 入力／出力デバイス
270 処理ユニット
272 送信機
273 スケジューラ
274 受信機
276 アンテナ
278 メモリ
286 入力／出力デバイス
300 エアインターフェースマネージャ
305 波形
310 フレーム構造
315 多重アクセス方式
320 プロトコル
325 変調および符号化
330 ニューメロロジー
400 通信システム
402a～402e ユーザ機器
404 地上波送受信ポイント（TRP）
406a～406c 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
408 非地上波TRP、飛行TRP、飛行船
410a～410b 非地上波TRP、衛星TRP
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504 地上波送受信ポイント（TRP）
506a～506d 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
508 非地上波TRP、飛行TRP、飛行船
510a～510b 非地上波TRP、衛星TRP
600 通信システム
602a～602b ユーザ機器
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706a～706d 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
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800 通信システム
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804 地上波送受信ポイント（TRP）
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808 非地上波TRP、飛行TRP、飛行船
810 非地上波TRP、衛星TRP
900 通信システム
902 ユーザ機器
906a～906d 非地上波TRP、飛行TRP、クアドコプタTRP
910a～910b 非地上波TRP、衛星TRP
非地上波TRPが動作する高度または地球の表面上の高さは、本明細書では限定されない。飛行TRPは、高高度、中高度または低高度で実施されうる。例えば、空中プラットフォームTRPまたはバルーンTRPの動作高度は、8から50kmの間でありうる。一例では、クワッドコプタTRPの動作高度は、5kmなど、数メートルから数キロメートルの間でありうる。いくつかの実施形態では、飛行TRPの高度は、ネットワーク需要に応じて変化される。衛星TRPの軌道は実装に固有であり、例えば、低地球軌道、超低地球軌道、中地球軌道、高地球軌道または静止地球軌道とすることができる。静止地球軌道は、地球の赤道上35，786kmであって、地球の自転方向に沿う円軌道である。そのような軌道の物体は、地球の回転周期に等しい軌道周期を有し、したがって、地上の観測者には上空の固定位置で、動かないように見える。低地球軌道とは、高度500km（軌道周期約88分）から2，000km（軌道周期約127分）の間の地球の周りの軌道である。中軌道とは、低軌道よりも上方であって静止地球軌道よりも下方にある地球の周りの空間の領域である。高地球軌道は、静止軌道の上方にある任意の軌道である。一般に、衛星TRPの軌道は本明細書では限定されない。
通信システム10は、地上波ユーザ機器（UE）12および非地上波UE 22をさらに含み、これらは、それぞれ地上波通信システム30および非地上波通信システム40の一部と見なされてもされなくてもよい。地上波UEは、地上に拘束される。例えば、地上波UEは、地上のユーザによって操作されるUEとすることができる。携帯電話、センサ、車、トラック、バス、および列車を含む（ただしこれらに限定されない）、多くの異なるタイプの地上波UEがある。対照的に、非地上波UEは地上に拘束されない。例えば、非地上波UEは、飛行デバイスまたは衛星を使用して実施されうる。飛行デバイスを使用して実装される非地上波UEは、飛行UEと呼ばれ、衛星を使用して実装される非地上波UEは、衛星UEと呼ばれる。図1Aでは、非地上波UE 22は、クワッドコプタを使用して実装される飛行UEとして示されているが、これは一例にすぎない。代わりに、飛行UEは、空中プラットフォームまたはバルーンを使用して実装されうる。いくつかの実装形態では、非地上波UE 22は、例えば災害エリアにおける監視に使用されるドローンである。
通信システム10は、複数の異なるタイプのTRPの共同動作を通じてUEに広範囲の通信サービスを提供することができる。これらの異なるタイプのTRPは、本明細書に開示される任意の地上波および／または非地上波TRPを含むことができる。非地上波通信システムでは、衛星TRP、空中プラットフォームTRP、バルーンTRPおよびクワッドコプタTRPを含む、異なるタイプの非地上波TRPが存在しうる。一般に、異なるタイプのTRPは、通信システムにおいて異なる機能および／または能力を有する。例えば、異なるタイプのTRPは、異なるデータレートの通信をサポートすることができる。クワッドコプタTRPによって提供される通信のデータレートは、空中プラットフォームTRP、バルーンTRP、および衛星TRPによって提供される通信のデータレートよりも高い。空中プラットフォームTRPおよびバルーンTRPによって提供される通信のデータレートは、衛星TRPによって提供される通信のデータレートよりも高い。したがって、衛星TRPは、UEに低データレート通信、例えば最大1Mbpsを提供することができる。一方、空中プラットフォームTRPおよびバルーンTRPは、例えば最大10Mbpsなど、低から中程度のデータレートの通信をUEに提供することができる。クワッドコプタTRPは、特定の状況、例えば100Mbps以上でUEに高データレート通信を提供することができる。本開示における低、中、および高という用語は、異なるタイプのTRP間の相対的な違いを示すための例示的な説明であることに留意されたい。低、中、および高データレートに与えられるデータレートの具体的な値は、提供される例に限定されず、本開示における単なる例である。いくつかの例では、いくつかのタイプのTRPは、アンテナまたはリモート無線ユニット（RRU）として機能することができ、いくつかのタイプのTRPは、より高度な機能を有し、他のRRUタイプのTRPを調整することができる基地局として機能することができる。
非地上波TRP 172aは、RAN 122aの一部を形成する。RAN 122aは、他の地上波もしくは非地上波TRP、BSCおよびRNCなどのコントローラ、中継ノード、要素、ならびに／またはデバイスを含むことができる。非地上波TRP 172a～172bのいずれも、図示のように単一の要素、または複数の要素であってもよい。いくつかの実装形態では、非地上波TRP 172a～172bのいずれかまたは両方は、「ビームスポット」とも呼ばれうる特定の地理的領域またはエリア内で無線信号を送信および／または受信する。特定のビームスポット内で無線信号を送信および／または受信するために、2つ以上の非地上波TRPが使用されうる。いくつかの実施形態では、複数のトランシーバが非地上波TRPによって使用されうる。
いくつかの実装形態では、通信システム700は、飛行TRP 706a～706dを使用して複数の中継器を実装する。例えば、UE 702によって送信された通信は、飛行TRP 706dを介して飛行TRP 706cによって受信されうる。次いで、この通信は、飛行TRP 708、ならびに飛行TRP 706a～706c間の接続を介して他の飛行TRP 706a～706bに転送された。このように、他のTRP 706a～706bはまた、通信を飛行TRP 708に転送し、通信が飛行TRP 708で正常に受信される確率を潜在的に高めることができる。
ステップ1502は、通信システムにおける複数のTRPの構成を決定するステップを含む。複数のTRPは、少なくとも1つの地上波TRPおよび少なくとも１つの非地上波TRPを含む。この構成は、複数のTRPの任意の態様または機能を制御および／または調整することに関連しうる。
Claims (35)
- ユーザ機器によって、無線ネットワークの第1の送受信ポイントとの間で第1の無線伝送を送信または受信するステップであって、前記第1の送受信ポイントは第1のタイプの送受信ポイントである、ステップと、
前記ユーザ機器によって、前記無線ネットワークの第2の送受信ポイントとの間で第2の無線伝送を送信または受信するステップであって、前記第2の送受信ポイントは、第2のタイプの送受信ポイントで、非地上波送受信ポイントである、ステップと
を含む、方法。 - 前記第1の送受信ポイントとの間で前記第1の無線伝送を送信または受信するステップは、地上波送受信ポイントとの間で前記第1の無線伝送を送信または受信するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ユーザ機器によって、前記第1の送受信ポイントとの間で前記第1の無線伝送を送信または受信するステップは、さらなる非地上波送受信ポイントとの間で前記第1の無線伝送を送信または受信するステップを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記第1のタイプの送受信ポイントおよび前記第2のタイプの送受信ポイントは、前記無線ネットワークの異なる層に実装される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記無線ネットワークの前記異なる層の各々は、それぞれの高度範囲を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記ユーザ機器によって、前記第1の送受信ポイントとの間で前記第1の無線伝送を送信または受信するステップは、前記第1の送受信ポイントから前記第1の無線伝送を受信するステップを含み、
前記ユーザ機器によって、前記第2の送受信ポイントとの間で前記第2の無線伝送を送信または受信するステップは、前記第2の送受信ポイントから前記第2の無線伝送を受信するステップを含み、
前記第1の無線伝送および前記第2の無線伝送は同じデータパケットを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ユーザ機器によって、前記第2の無線伝送を送信または受信するステップは、前記第2の無線伝送を受信するステップを含み、前記方法は、
前記ユーザ機器によって、前記第2の無線伝送に基づいて前記第2のタイプの送受信ポイントを決定するステップ
をさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 - プロセッサと、
前記プロセッサによって、実行のためのプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、前記プログラミングは、
無線ネットワークの第1の送受信ポイント送受信ポイントとの間で第1の無線伝送を送信または受信するステップであって、前記第1の送受信ポイントは第1のタイプの送受信ポイントである、ステップ、および
前記無線ネットワークの第2の送受信ポイントとの間で第2の無線伝送を送信または受信するステップであって、前記第2の送受信ポイントは、第2のタイプの送受信ポイントで、非地上波送受信ポイントである、ステップのための命令を含む、プログラミングと
を備える、装置。 - 前記第1の送受信ポイントとの間で前記第1の無線伝送を送信または受信するステップは、地上波送受信ポイントとの間で前記第1の無線伝送を送信または受信するステップを含む、請求項8に記載の装置。
- 前記第1の送受信ポイントとの間で前記第1の無線伝送を送信または受信するステップは、さらなる非地上波送受信ポイントとの間で前記第1の無線伝送を送信または受信するステップを含む、請求項8または9に記載の装置。
- 前記第1のタイプの送受信ポイントおよび前記第2のタイプの送受信ポイントは、前記無線ネットワークの異なる層に実装される、請求項8から10のいずれか一項に記載の装置。
- 前記無線ネットワークの前記異なる層の各々は、それぞれの高度範囲を含む、請求項11に記載の装置。
- 前記第1の送受信ポイントとの間で前記第1の無線伝送を送信または受信するステップは、前記第1の送受信ポイントから前記第1の無線伝送を受信するステップを含み、
前記第2の送受信ポイントとの間で前記第2の無線伝送を送信または受信するステップは、前記第2の送受信ポイントから前記第2の無線伝送を受信するステップを含み、
前記第1の無線伝送および前記第2の無線伝送は同じデータパケットを含む、請求項8から12のいずれか一項に記載の装置。 - 前記第2の無線伝送を送信または受信するステップは、前記第2の無線伝送を受信するステップを含み、前記プログラミングは、
前記第2の無線伝送に基づいて前記第2のタイプの送受信ポイントを決定するステップのための命令をさらに含む、請求項8から13のいずれか一項に記載の装置。 - 前記装置はユーザ機器である、請求項8から14のいずれか一項に記載の装置。
- ユーザ機器の1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、前記ユーザ機器に請求項1から7のいずれか一項に記載の方法を実行させる命令を記憶するコンピュータ可読媒体。
- 第1の送受信ポイントによって、無線ネットワークのユーザ機器との間の第1の無線伝送を送信または受信するステップであって、前記第1の送受信ポイントは、第1のタイプの送受信ポイントで、非地上波送受信ポイントである、ステップ
を含む、方法。 - 前記第1の送受信ポイントによって、前記無線ネットワークの第2の送受信ポイントとの間で第2の無線伝送を送信または受信するステップであって、前記第2の送受信ポイントは第2のタイプの送受信ポイントである、ステップ
をさらに含む、請求項17に記載の方法。 - 前記第1の送受信ポイントによって、前記第1の無線伝送を送信または受信するステップは、前記ユーザ機器から前記第1の無線伝送を受信するステップを含み、前記第1の送受信ポイントによって、前記第2の無線伝送を送信または受信するステップは、前記第1の送受信ポイントによって、前記第2の送受信ポイントに前記第2の無線伝送を送信するステップを含み、前記第1の無線伝送および前記第2の無線伝送は同じまたは異なるデータパケットを含む、請求項18に記載の方法。
- 前記第1の送受信ポイントによって、前記第2の送受信ポイントとの間で前記第2の無線伝送を送信または受信するステップは、前記第2の送受信ポイントとの間で無線バックホール伝送を送信または受信するステップを含む、請求項18または19に記載の方法。
- 前記第1の無線伝送および前記第2の無線伝送は同じまたは異なるデータパケットを含み、前記第1の無線伝送および前記第2の無線伝送は同じまたは異なるサービスまたは用途のためである、請求項18に記載の方法。
- 請求項17から21のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されたトランシーバを備える、第1の送受信ポイント。
- 第1の送受信ポイントのトランシーバによって実行されると、前記第1の送受信ポイントに請求項17から21のいずれか一項に記載の方法を実行させる命令を記憶するコンピュータ可読媒体。
- 通信システムにおける複数の送受信ポイントの構成を決定するステップであって、前記複数の送受信ポイントは、地上波送受信ポイントおよび非地上波送受信ポイントを含む、ステップ
を含む、方法。 - 前記複数の送受信ポイントの少なくとも1つの送受信ポイントにシグナリングを送信するステップであって、前記シグナリングは、前記複数の送受信ポイントの前記構成を実施するための命令を含む、ステップをさらに含む、請求項24に記載の方法。
- 前記複数の送受信ポイントのための前記構成を決定するステップは、ユーザ機器のための複数の接続を決定するステップを含み、前記複数の接続の各々は、異なるタイプの送受信ポイントへのものである、請求項24または25に記載の方法。
- 前記複数の送受信ポイントの前記構成を決定するステップは、中継接続を決定するステップを含み、前記非地上波送受信ポイントは、前記中継接続における中継ノードである、請求項24から26のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数の送受信ポイントのための前記構成を決定するステップは、飛行分散アンテナ装置を決定するステップを含み、前記飛行分散アンテナ装置は、各々がユーザ機器または前記地上波送受信ポイントへの接続を有する複数の飛行送受信ポイントを含む、請求項24から27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数の送受信ポイントの前記構成を決定するステップは、前記複数の送受信ポイントのための無線バックホール接続を決定するステップを含む、請求項24から28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記無線バックホールは、時間、周波数、および空間リソースの少なくとも1つを、ユーザ機器に接続するアクセスリンクと共有する、請求項29に記載の方法。
- 前記複数の送受信ポイントの前記構成を決定するステップは、前記少なくとも1つの送受信ポイントのための接続ハンドオーバを決定するステップを含む、請求項24から30のいずれか一項に記載の方法。
- 前記非地上波送受信ポイントは、飛行送受信ポイントであり、前記命令は、前記飛行送受信ポイントが新しい位置に移動するための命令を含む、請求項24から31のいずれか一項に記載の方法。
- 前記命令は、前記少なくとも1つの送受信ポイントが接続をオンまたはオフにするための命令を含む、請求項32に記載の方法。
- 請求項24から33のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されたトランシーバを備えるユーザ機器。
- 請求項24から33のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されたトランシーバを備える送受信ポイント。
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