JP2023524461A - ユーザ機器および基地局 - Google Patents

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Abstract

本明細書に開示される技術は、ユーザ機器(UE)、基地局、ならびにUEおよび基地局のための方法を提供する。UEは、送受信機および回路を備えており、送受信機は、動作時に、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を受信し、回路は、動作時に、受信されたカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、ユーザ機器の位置と、に基づいて、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの切り替えるためのターゲット衛星ビームと、ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングとを決定し、決定された切替タイミングにおいて、決定されたターゲット衛星ビームへの切替えを実行するように送受信機を制御する。【選択図】図19

Description

本開示は、通信システムにおける信号の送信および受信に関する。特に、本開示は、そのような送信および受信のための方法および装置に関する。
3GPP(第3世代パートナーシッププロジェクト:3rd Generation Partnership Project)(登録商標)は、100GHzまでの周波数帯で動作する「NR」(New Radio)無線アクセス技術(RAT)を含む、第5世代(5G)とも呼ばれる次世代携帯電話技術の技術仕様を策定している。NRは、LTE(Long Term Evolution)やLTE Advanced(LTE-A)に代表される技術を踏襲したものである。
LTE、LTE-A、NRなどのシステムでは、さらなる修正やオプションによって、通信システムだけでなくシステムに関連する特定の機器の効率的な動作を促進することができる。
3GPP TS 38.300 v15.6.0 3GPP TS 38.211 v15.6.0 ITU-R M.2083 TR 38.913 3GPP TS 38.211 V15.3.0 TS 23.501 v16.1.0 E. Dahlman, et al., 5GNR: The Next Generation Wireless Access Technology, 1st Edition 3GPP TR 38.811, Study on New Radio (NR) to support non-terrestrial networks, version 15.2.0 3GPP TR 38.821, Solutions for NR to support non-terrestrial networks, version 16.0.0
非限定的かつ例示的な一実施形態は、非地上波ネットワークにおける効率的なハンドオーバーおよびビーム切替えを容易にする。
一実施形態において、本明細書に開示される技術は、ユーザ機器であって、動作時に、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ送信する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を受信する送受信機と、動作時に、受信されたカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを送信する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、ユーザ機器の位置と、に基づいて、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの切り替えるためのターゲット衛星ビームと、ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングとを決定し、決定した切替タイミングにおいて、決定したターゲット衛星ビームへの切替えを実行するように送受信機を制御する回路と、を備えている、ユーザ機器、を提供する。
なお、一般的または特定の実施形態は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、記憶媒体、またはこれらの任意の選択的な組合せとして実施できることに留意されたい。
開示されている実施形態のさらなる恩恵および利点は、本明細書および図面から明らかになるであろう。これらの恩恵および/または利点は、本明細書および図面の様々な実施形態および特徴によって個別に得ることができ、このような恩恵および/または利点の1つまたは複数を得るために、これらの実施形態および特徴すべてを設ける必要はない。
以下では、例示的な実施形態について、添付の図および図面を参照しながらより詳細に説明する。
3GPP NRシステムの例示的なアーキテクチャを示している。 NG-RANと5GCとの間の機能の分離を示した概略図である。 RRC接続確立/再設定手順のシーケンス図である。 拡張モバイルブロードバンド(eMBB)、大規模マシンタイプ通信(mMTC)、および超高信頼・低遅延通信(URLLC)の使用シナリオを示した概略図である。 非ローミングシナリオにおける例示的な5Gシステムのアーキテクチャを示したブロック図である。 非地上ネットワーク(NTN)のシナリオを示しており、端末間の伝送が、衛星およびNTNゲートウェイを含む遠隔無線装置を介して行われる。 非地上ネットワーク(NTN)のシナリオを示しており、端末間の伝送が、スケジューリング装置としてのgNBを含む衛星を介して行われる。 1つのセル(PCI)が複数の衛星ビームにマッピングされる場合である。 1つのセル(PCI)が1つの衛星ビームにマッピングされる場合である。 NTNにおける地球移動型セルシナリオを示している。 エフェメリスのパラメータを示している。 基地局およびユーザ機器(UE)を示したブロック図である。 ユーザ機器の衛星ビーム切替回路を示したブロック図である。 基地局の衛星ビーム切替回路を示したブロック図である。 UEにおける通信方法の手順を示したブロック図である。 基地局における通信方法の手順を示したブロック図である。 UEにおける通信方法の手順を示したブロック図である。 基地局における通信方法の手順を示したブロック図である。 ビームの方向および直径による衛星のカバレッジの定義を示している。 重複しない矩形形状による衛星ビームのカバレッジの定義を示している。 衛星ビームの中心およびカバレッジ内距離(in-coverage distance)による衛星ビームのカバレッジの定義を示している。 RACHベースのハンドオーバーにおける、UE、ソース基地局、ターゲット基地局の間のシグナリングを示している。 RACHレスハンドオーバーにおける、UE、ソース基地局、ターゲット基地局の間のシグナリングを示している。 RRC再設定シグナリングを使用しないハンドオーバーにおける、UE、ソース基地局、ターゲット基地局の間のシグナリングを示している。 ハンドオーバーにおける、UE、ソース基地局、および複数のターゲット基地局の間のシグナリングを示している。 ビーム切替えのための、UEと基地局の間のシグナリングを示している。 ユーザ機器を示したブロック図である。
<5G NRシステムのアーキテクチャおよびプロトコルスタック>
3GPPは、最大100GHzの周波数で動作する新しい無線アクセス技術(NR)の開発を含む第5世代セルラー技術(単に5Gと呼ばれる)の次のリリースに取り組んでいる。5G標準の最初のバージョンは、2017年の終わりに完了し、これにより、5G NR標準に準拠したスマートフォンの試験および商用展開に進むことができる。
特に、全体的なシステムアーキテクチャは、gNB(gNodeB)を備えるNG-RAN(次世代-無線アクセスネットワーク:Next Generation - Radio Access Network)を想定しており、gNBは、UEに向かうNG無線アクセスユーザプレーン(SDAP/PDCP/RLC/MAC/PHY)プロトコルおよび制御プレーン(RRC:無線リソース制御)プロトコルを終端させる。gNBは、Xnインターフェースによって互いに相互接続されている。さらにgNBは、次世代(NG)インターフェースによってNGC(次世代コア:Next Generation Core)に接続され、より具体的には、NG-CインターフェースによってAMF(アクセスおよびモビリティ管理機能:Access and Mobility Management Function)(例:AMFを実行する特定のコアエンティティ)に接続され、NG-UインターフェースによってUPF(ユーザプレーン機能:User Plane Function)(例:UPFを実行する特定のコアエンティティ)に接続される。図1はNG-RANのアーキテクチャを示している(非特許文献1の4節を参照)。
NRにおけるユーザプレーンプロトコルスタック(例えば非特許文献1の4.4.1節を参照)は、PDCP(パケットデータコンバージェンスプロトコル:Packet Data Convergence Protocol、非特許文献1の6.4節を参照)サブレイヤ、RLC(無線リンク制御:Radio Link Control、非特許文献1の6.3節を参照)サブレイヤ、およびMAC(媒体アクセス制御:Medium Access Control、非特許文献1の6.2節を参照)サブレイヤを含み、これらのサブレイヤは、ネットワーク側ではgNBにおいて終端する。これに加えて、PDCPの上に、アクセス層(AS)の新しいサブレイヤ(SDAP:サービスデータアダプテーションプロトコル:Service Data Adaptation Protocol)が導入される(例えば非特許文献1の6.5節を参照)。NRにおいても制御プレーンプロトコルスタックが定義されている(例えば非特許文献1の4.4.2節を参照)。レイヤ2の機能の概要は、非特許文献1の6節に記載されている。RDCPサブレイヤ、RLCサブレイヤ、およびMACサブレイヤの機能は、それぞれ非特許文献1の6.4節、6.3節、および6.2節に記載されている。RRCレイヤの機能は、非特許文献1の7節に記載されている。
媒体アクセス制御(MAC)層は、例えば、論理チャネルの多重化と、スケジューリングおよびスケジューリング関連機能(様々なヌメロロジーの処理を含む)を扱う。
物理層(PHY)は、例えば、符号化、PHY HARQ処理、変調、マルチアンテナ処理、適切な物理的時間-周波数リソースへの信号のマッピングの責務を担う。さらに物理層(PHY)は、物理チャネルへのトランスポートチャネルのマッピングを処理する。物理層(PHY)は、トランスポートチャネルの形でMAC層にサービスを提供する。物理チャネルは、特定のトランスポートチャネルの送信に使用される時間周波数リソースのセットに対応し、各トランスポートチャネルが、対応する物理チャネルにマッピングされる。例えば、物理チャネルは、アップリンク用として、PRACH(物理ランダムアクセスチャネル:Physical Random Access Channel)、PUSCH(物理アップリンク共有チャネル:Physical Uplink Shared Channel)、およびPUCCH(物理アップリンク制御チャネル:Physical Uplink Control Channel)があり、ダウンリンク用として、PDSCH(物理ダウンリンク共有チャネル:Physical Downlink Shared Channel)、PDCCH(物理ダウンリンク制御チャネル:Physical Downlink Control Channel)、およびPBCH(物理ブロードキャストチャネル:Physical Broadcast Channel)がある。
NRのユースケース/配置シナリオには、拡張モバイルブロードバンド(eMBB)、超高信頼・低遅延通信(URLLC)、大規模マシンタイプ通信(mMTC)が含まれ、これらのサービスは、データレート、レイテンシ、およびカバレッジに関して多様な要件を有する。例えばeMBBは、IMT-Advancedによって提供される3倍のオーダーのピークデータレート(ダウンリンクが20Gbps、アップリンクが10Gbps)およびユーザ体感データレートをサポートすることが期待される。これに対してURLLCの場合、より厳しい要件として、極めて低いレイテンシ(ユーザプレーンのレイテンシはアップリンクおよびダウンリンクそれぞれで0.5ms)および高い信頼性(1ms内で1~10-5)が課せられる。さらにmMTCでは、高い接続密度(都市環境では1kmあたり1,000,000個のデバイス)、過酷な環境における広いカバレッジ、デバイスコストを下げるための極めて長寿命のバッテリ(15年)が好ましくは要求されうる。
したがって、あるユースケースに適したOFDMヌメロロジー(例:サブキャリア間隔、OFDMシンボル持続時間、サイクリックプレフィックス(CP)持続時間、スケジューリング間隔あたりのシンボル数)が、別のユースケースではうまく機能しないことがある。例えば、低レイテンシのサービスでは、mMTCサービスよりも短いシンボル持続時間(したがってより大きいサブキャリア間隔)、および/または、スケジューリング間隔(TTIとも称される)あたりの少ないシンボル、が好ましくは要求されうる。さらには、チャネルの遅延スプレッドが大きい配置シナリオでは、遅延スプレッドが短いシナリオよりも長いサイクリックプレフィックス(CP)持続時間が好ましくは要求されうる。同程度のサイクリックプレフィックス(CP)オーバーヘッドを維持するため、遅延スプレッドに応じてサブキャリア間隔を最適化するべきである。NRでは、サブキャリア間隔の2つ以上の値がサポートされうる。したがって現在のところ、15kHz、30kHz、60kHz、...のサブキャリア間隔が検討されている。シンボル持続時間Tとサブキャリア間隔Δfは、式Δf=1/Tにより、直接関係している。LTEシステムの場合と同様に、1個のOFDM/SC-FDMAシンボルの長さに対する1つのサブキャリアから構成される最小リソース単位を表すのに、用語「リソースエレメント」を使用することができる。
新無線システム5G NRでは、各ヌメロロジーおよびキャリアごとに、アップリンクおよびダウンリンクそれぞれにおいて、サブキャリアとOFDMシンボルのリソースグリッドが定義される。リソースグリッド内の各要素は、リソースエレメントと呼ばれ、周波数領域における周波数インデックスと時間領域におけるシンボル位置とに基づいて識別される(非特許文献2を参照)。
<NG-RANと5GCとの間の5G NR機能の分割>
図2は、NG-RANと5GCとの間での機能の分割を示している。NG-RANの論理ノードは、gNBまたはng-eNB(次世代eNB)である。5GCの論理ノードは、AMF、UPF、およびSMFである。
gNBおよびng-eNBは、特に次の主要機能を処理する。
- 無線ベアラ制御(Radio Bearer Control)、無線アドミッション制御(Radio Admission Control)、接続モビリティ制御(Connection Mobility Control)、アップリンクおよびダウンリンクの両方向におけるUEへの動的なリソース割当て(スケジューリング)など、無線リソース管理(Radio Resource Management)の機能
- IPヘッダ圧縮、暗号化、およびデータの完全性保護
- UEによって提供される情報からAMFへのルーティングを決定できないときのUEのアタッチ時のAMFの選択
- UPFへのユーザプレーンデータのルーティング
- AMFへの制御プレーン情報のルーティング
- 接続の確立および解放
- ページングメッセージのスケジューリングおよび送信
- (AMFまたはOAMから送られる)システムブロードキャスト情報のスケジューリングおよび送信
- モビリティおよびスケジューリングのための測定および測定報告の設定
- アップリンクにおけるトランスポートレベルのパケットマーキング
- セッション管理
- ネットワークスライシングのサポート
- QoSフロー管理およびデータ無線ベアラへのマッピング
- RRC_INACTIVE状態にあるUEのサポート
- NASメッセージの配信機能
- 無線アクセスネットワークシェアリング
- 二重接続
- NRとE-UTRA間の緊密なインターワーキング
アクセスおよびモビリティ管理機能(AMF)は、次の主要機能を処理する。
- 非アクセス層(NAS:Non-Access Stratum)シグナリングの終端
- NASシグナリングのセキュリティ
- アクセス層(AS:Access Stratum)のセキュリティ制御
- 3GPPアクセスネットワーク間のモビリティのためのコアネットワーク(CN:Core Network)ノード間シグナリング
- アイドルモードUEの到達可能性(ページング再送の制御および実行を含む)
- レジストレーションエリア(Registration Area)管理
- システム内モビリティおよびシステム間モビリティのサポート
- アクセス認証
- ローミング権のチェックを含むアクセス認証
- モビリティ管理制御(サブスクリプションおよびポリシー)
- ネットワークスライシングのサポート
- セッション管理機能(SMF:Session Management Function)の選択
さらに、ユーザプレーン機能(UPF:User Plane Function)は、次の主要機能を処理する。
- RAT内/RAT間モビリティのためのアンカーポイント(適用可能時)
- データネットワークとの相互接続の外部PDUセッションポイント
- パケットのルーティングおよび転送
- パケット検査およびポリシー規則施行のユーザプレーン部分
- トラフィック使用報告
- データネットワークへのトラフィックフローのルーティングをサポートするためのアップリンク分類器
- マルチホームPDUセッションをサポートするためのブランチングポイント
- ユーザプレーンのQoS処理(例:パケットフィルタリング、ゲーティング、UL/DLレート強制)
- アップリンクトラフィックの検証(SDFからQoSフローへのマッピング)
- ダウンリンクパケットのバッファリングおよびダウンリンクデータ通知のトリガリング
最後に、セッション管理機能(SMF)は、次の主要機能を処理する。
- セッション管理
- UE IPアドレスの割当ておよび管理
- UP機能の選択および制御
- トラフィックを正しい宛先にルーティングするためのユーザプレーン機能(UPF)におけるトラフィックステアリングの設定
- ポリシー施行およびQoSの制御部分
- ダウンリンクデータ通知
<RRC接続の確立および再構成の手順>
図3は、UEがRRC_IDLEからRRC_CONNECTEDに遷移するときの、NAS部分における、UE、gNB、およびAMF(5GCエンティティ)の間のインタラクションを示している(非特許文献1を参照)。
RRCは、UEおよびgNBの設定に使用される上位層シグナリング(プロトコル)である。特に、この遷移では、AMFがUEコンテキストデータ(例:PDUセッションコンテキスト、セキュリティキー、UE無線能力、UEセキュリティ能力などを含む)を作成し、それをINITIAL CONTEXT SETUP REQUESTによってgNBに送る。次にgNBが、UEとのASセキュリティをアクティブにし、これはgNBがSecurityModeCommandメッセージをUEに送信し、UEがSecurityModeCompleteメッセージでgNBに応答することによって実行される。その後gNBは、再設定を実行してシグナリング無線ベアラ2(SRB2)およびデータ無線ベアラ(DRB:Data Radio Bearer)を確立し、これは、gNBがRRCReconfigurationメッセージをUEに送信し、これに応答してUEからのRRCReconfigurationCompleteをgNBが受信することによる。シグナリングのみの接続の場合、SRB2およびDRBが確立されないため、RRCReconfigurationに関連するこれらのステップはスキップされる。最後にgNBは、確立手順が完了したことを、INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSEによってAMFに通知する。
したがって本開示では、第5世代コア(5GC:5th Generation Core)のエンティティ(例えばAMF、SMFなど)であって、動作時に、gNodeBとの次世代(NG)接続を確立する制御回路と、動作時に、gNodeBとユーザ機器(UE)との間のシグナリング無線ベアラを確立させるために、NG接続を介して初期コンテキスト設定メッセージをgNodeBに送信する送信器と、を備える、第5世代コアのエンティティ、が提供される。具体的には、gNodeBは、リソース割当て設定情報要素(IE)を含むRRC(無線リソース制御:Radio Resource Control)シグナリングを、シグナリング無線ベアラを介してUEに送信する。UEは、リソース割当て設定に基づいて、アップリンク送信またはダウンリンク受信を実行する。
<2020年以降のIMTの使用シナリオ>
図4は、5G NRのユースケースのいくつかを示している。3GPP(第3世代パートナーシッププロジェクト)の新無線(3GPP NR)では、IMT-2020による様々なサービスおよびアプリケーションをサポートするために想定される3つのユースケースが考慮されている。拡張モバイルブロードバンド(eMBB)のフェーズ1の仕様は決定された。現在および今後の作業としては、eMBBのサポートをさらに拡張することに加えて、超高信頼・低遅延通信(URLLC)および大規模マシンタイプ通信の標準化が含まれる。図4は、2000年以降に想定されるIMTの使用シナリオのいくつかの例を示している(例えば非特許文献3の図2を参照)。
URLLCのユースケースは、スループット、レイテンシ、可用性などの能力に関する厳しい要件を有し、産業製造や生産工程のワイヤレス制御、リモート医療手術、スマートグリッドにおける配電自動化、輸送の安全性など、将来の垂直アプリケーションを実現する手段の1つとして想定されている。URLLCの超高信頼性は、非特許文献4によって設定される要件を満たすための技術を特定することによってサポートされる。リリース15のNR URLLCでは、重要な要件として、UL(アップリンク)およびDL(ダウンリンク)それぞれで0.5msの目標ユーザプレーンレイテンシが含まれる。パケットの1回の送信における一般的なURLLCの要件は、1msのユーザプレーンレイテンシでパケットサイズ32バイトの場合にBLER(ブロック誤り率)1E-5である。
物理層の観点から、信頼性を向上させる方法はいくつか考えられる。信頼性を向上させるための現在の範囲には、URLLC用の個別のCQIテーブルの定義、よりコンパクトなDCI(ダウンリンク制御情報)フォーマット、PDCCHの繰り返しなどが含まれる。しかしながら、(NR URLLCの重要な要件について)NRがさらに安定し、開発が進むにつれて、超高信頼性を実現するための範囲が広がりうる。リリース15におけるNR URLLCの具体的なユースケースとしては、拡張現実/仮想現実(AR/VR)、eヘルス、eセーフティ、ミッションクリティカルなアプリケーションが挙げられる。
さらに、NR URLLCが対象とする技術強化は、レイテンシの改良および信頼性の向上を目標としている。レイテンシを改良するための技術強化としては、設定可能なヌメロロジー、柔軟なマッピングを使用する非スロットベースのスケジューリング、グラントフリー(設定済みグラント(configured grant))のアップリンク、データチャネルのスロットレベルの繰り返し、およびダウンリンクのプリエンプションが挙げられる。プリエンプションとは、リソースがすでに割り当てられている送信が中止され、すでに割り当てられているリソースが、後から要求された、より小さいレイテンシ/より高い優先度要件を有する別の送信に使用されることを意味する。したがって、すでに許可された送信が、より後の送信によってプリエンプトされる。プリエンプションは、サービスタイプに関係なく適用される。例えば、サービスタイプA(URLLC)の送信を、サービスタイプB(eMBBなど)の送信によってプリエンプトすることができる。信頼性の向上に関連する技術強化としては、1E-5の目標BLERのための専用CQI/MCSテーブルが挙げられる。
mMTC(大規模マシンタイプ通信)のユースケースは、非常に多数の接続されたデバイスが、一般には遅延の影響が小さい比較的少量のデータを送信することを特徴とする。デバイスは、低コストでありかつ極めて長いバッテリ寿命を有することが要求される。NRの観点からは、非常に狭い帯域幅部分を利用することは、UEの観点からの省電力を達成して長いバッテリ寿命を可能にするための1つの可能な解決策である。
上に述べたように、NRにおける信頼性の範囲が広がることが予測される。あらゆるケース、特にURLLCおよびmMTCの場合に必要な1つの重要な要件は、高信頼性または超高信頼性である。無線の観点およびネットワークの観点から、信頼性を向上させるためのいくつかのメカニズムを考えることができる。一般には、信頼性の向上に役立つ可能性のある重要な領域がいくつか存在する。これらの領域としては、コンパクトな制御チャネル情報、データチャネル/制御チャネルの繰り返し、周波数領域、時間領域、および/または空間領域に関連するダイバーシティが挙げられる。これらの領域は、特定の通信シナリオには関係なく、一般的に信頼性に適用可能である。
NR URLLCの場合、ファクトリーオートメーション、運輸業、配電など、より厳しい要件のさらなるユースケースが特定されている。より厳しい要件とは、ユースケースに応じて、より高い信頼性(最大10-6レベル)、より高い可用性、最大256バイトのパケットサイズ、数μsオーダーの時刻同期(周波数範囲に応じて1μsないし数μs)、0.5~1msオーダーの短いレイテンシ、特に0.5msの目標ユーザプレーンレイテンシである。
さらに、NR URLLCの場合、物理層の観点からいくつかの技術的強化が確認されている。特に、PDCCH(物理ダウンリンク制御チャネル)に関連する強化として、コンパクトなDCI、PDCCHの繰り返し、PDCCH監視の増加などが挙げられる。また、UCI(アップリンク制御情報:Uplink Control Information)に関連する強化として、HARQ(ハイブリッド自動再送要求)の強化およびCSIフィードバックの強化が挙げられる。また、ミニスロットレベルのホッピングや再送/繰り返しの強化に関連するPUSCHの強化も認識されている。用語「ミニスロット」は、スロットよりも少ない数のシンボルを含むTTI(送信時間間隔:Transmission Time Interval)を意味する(スロットは14個のシンボルを含む)。
スロットベースのスケジューリングまたは割当てでは、スロットは、スケジューリング割当てのタイミング粒度(TTI-送信時間間隔)に対応する。一般に、TTIは、スケジューリング割当てのためのタイミング粒度を決定する。1TTIは、所与の信号が物理層にマッピングされる時間間隔である。例えば、従来では、TTIの長さは、14シンボル(スロットベーススケジューリング)から2シンボル(非スロットベーススケジューリング)まで変化し得る。ダウンリンク(DL)伝送およびアップリンク(UL)伝送は、10個のサブフレーム(1msの持続時間)から構成されるフレーム(10msの持続時間)に編成されるように規定されている。スロットベース伝送では、サブフレームはさらにスロットに分割され、スロットの数は、ヌメロロジー/サブキャリア間隔によって定義される。規定されている値は、サブキャリア間隔が15kHzの場合の10スロット/フレーム(1スロット/サブフレーム)から、サブキャリア間隔が120kHzの場合の80スロット/フレーム(8スロット/サブフレーム)の範囲内である。1スロットあたりのOFDMシンボルの数は、通常のサイクリックプレフィックスの場合には14、拡張サイクリックプレフィックスの場合には12である(非特許文献5の4.1節(一般的なフレーム構造)、4.2節(ヌメロロジー)、4.3.1節(フレームおよびサブフレーム)、および4.3.2節(スロット)を参照)。しかしながら、送信のための時間リソースの割当ては、非スロットベースであってもよい。特に、非スロットベースの割当てにおけるTTIは、スロットではなく、ミニスロットに対応することができる。すなわち、データ/制御シグナリングの要求された送信に対して、1つ以上のミニスロットを割り当てることができる。非スロットベースの割当てでは、TTIの最小長は、例えば、1個または2個のOFDMシンボルとすることができる。
<QoS制御>
5G QoS(サービス品質)モデルは、QoSフローに基づいており、保証フロービットレートを必要とするQoSフロー(GBR QoSフロー)と、保証フロービットレートを必要としないQoSフロー(非GBR QoSフロー)の両方をサポートする。したがってNASレベルでは、QoSフローはPDUセッションにおけるQoS差別化の最も細かい粒度である。QoSフローは、PDUセッション内では、NG-Uインターフェースを通じてカプセル化ヘッダ内で伝えられるQoSフローID(QFI)によって識別される。
5GCは、UEごとに1つ以上のPDUセッションを確立する。NG-RANは、UEごとに、PDUセッションと一緒に少なくとも1つのデータ無線ベアラ(DRB)を確立し、次にそのPDUセッションのQoSフローのための追加のDRBを、例えば図3を参照しながら上述したように設定することができる(いつ設定するかはNG-RANが決定する)。NG-RANは、異なるPDUセッションに属するパケットを異なるDRBにマッピングする。UEおよび5GCにおけるNASレベルのパケットフィルタによって、ULおよびDLのパケットがQoSフローに関連付けられ、UEおよびNG-RANにおけるASレベルのマッピング規則によって、ULおよびDLのQoSフローがDRBに関連付けられる。
図5は、5G NRの非ローミング基準アーキテクチャ(非特許文献6の4.23節を参照)を示している。アプリケーション機能(AF:Application Function)(例えば図4に例示的に記載されている5Gサービスを処理する外部アプリケーションサーバ)は、サービスを提供する目的で、3GPPコアネットワークと対話する。例えば、トラフィックのルーティングに対するアプリケーションの影響をサポートしたり、ネットワーク公開機能(NEF:Network Exposure Function)にアクセスしたり、ポリシー制御(例:QoS制御)のためのポリシーフレームワーク(ポリシー制御機能(PCF)を参照)と対話する。事業者の配備に基づいて、事業者によって信頼されるものとみなされるアプリケーション機能(AF)を、関連するネットワーク機能(Network Function)と直接対話できるようにすることができる。ネットワーク機能に直接アクセスすることが事業者によって許可されていないアプリケーション機能(AF)は、NEFを介して外部の公開フレームワークを使用して、関連するネットワーク機能と対話する。
図5は、5Gアーキテクチャのさらなる機能ユニット、すなわち、ネットワークスライス選択機能(NSSF:Network Slice Selection Function)、ネットワークリポジトリ機能(NRF:Network Repository Function)、統一データ管理(UDM:Unified Data Management)、認証サーバ機能(AUSF:Authentication Server Function)、アクセスおよびモビリティ管理機能(AMF:Access and Mobility Management Function)、セッション管理機能(SMF:Session Management Function)、およびデータネットワーク(DN:Data Network)(例:事業者のサービス、インターネットアクセス、またはサードパーティのサービス)を示している。コアネットワーク機能およびアプリケーションサービスのすべてまたは一部を、クラウドコンピューティング環境に配置して実行してもよい。
したがって本開示では、アプリケーションサーバ(例えば5GアーキテクチャのAF)であって、動作時に、URLLCサービス、eMBBサービス、およびmMTCサービスの少なくとも1つに対するQoS要件を含む要求を5GCの機能(例えばNEF、AMF、SMF、PCF、UPFなど)の少なくとも1つに送信して、QoS要件に従ってgNodeBとUEとの間に無線ベアラを含むPDUセッションを確立する送信機と、動作時に、確立されたPDUセッションを使用してサービスを実行する制御回路と、を備えるアプリケーションサーバ、が提供される。
端末は、LTEおよびNRでは、ユーザ機器(UE)と呼ばれる。これは、ユーザ機器の機能を有する無線電話機、スマートフォン、タブレット端末、USB(ユニバーサルシリアルバス)スティックなどのモバイル機器または通信装置とすることができる。ただし、モバイル機器という用語はこれに限定されず、一般に、中継器もこのようなモバイル機器の機能を有することがあり、モバイル機器が中継器として機能する場合もある。
基地局は、ネットワークノードまたはスケジューリングノードであり、例えば、端末にサービスを提供するためのネットワークの一部を形成している。基地局は、ネットワークノードであり、端末に無線アクセスを提供する。
<RRC状態>
NRを含む無線通信システムにおいて、デバイスまたは通信装置(例えばUE)は、トラフィックアクティビティに応じて異なる状態になることができる。NRでは、デバイスは、3つのRRC状態、すなわちRRC_IDLE、RRC_CONNECTED、およびRRC_INACTIVEのうちの1つにあることができる。最初の2つのRRC状態、RRC_IDLEおよびRRC_CONNECTEDは、LTEと同様であるが、RRC_INACTIVEはNRで導入された新しい状態であり、元のLTEの設計には存在しない。また、デバイスがコアネットワークとの接続を確立したかどうかに応じて、CN_IDLEおよびCN_CONNECTEDというコアネットワークの状態も存在する。
RRC_IDLEでは、無線アクセスネットワークにRRCコンテキスト(すなわちデバイスとネットワークの間の通信に必要なパラメータ)が存在せず、デバイスは特定のセルに属していない。コアネットワークの観点からは、デバイスはCN_IDLE状態にある。バッテリ消費を抑えるためデバイスはほとんどの時間にわたりスリープ状態であるため、データ転送が行われない。ダウンリンクでは、アイドル状態のデバイスは定期的にウェイクアップして、ネットワークからページングメッセージを受信する(存在時)。モビリティは、セル再選択を通じてデバイスによって処理される。アップリンクの同期は維持されず、したがって行うことのできる唯一のアップリンク送信アクティビティは、(例えば接続状態に移行するための)ランダムアクセスである。接続状態への移行の一部として、デバイスとネットワークの両方においてRRCコンテキストが確立される。
RRC_CONNECTEDでは、RRCコンテキストが確立され、デバイスと無線アクセスネットワークの間の通信に必要なすべてのパラメータが両方のエンティティに知らされる。コアネットワークの観点からは、デバイスはCN_CONNECTED状態にある。デバイスが属するセルは既知であり、デバイスとネットワーク間のシグナリング目的に使用されるデバイスの識別情報であるC-RNTI(セル無線ネットワーク一時識別子:Cell Radio-Network Temporary Identifier)が設定されている。接続状態は、デバイスとの間のデータ転送を目的としているが、デバイスの消費電力を低減するために、不連続受信(DRX)を設定することができる。接続状態ではgNBにおいてRRCコンテキストが確立されているため、DRXを終了してデータの送受信を開始することは、関連するシグナリングによる接続の確立が不要であるため、比較的高速に行われる。モビリティは無線アクセスネットワークによって管理され、すなわち、デバイスは近隣セルの測定値をネットワークに提供し、ネットワークは、必要な場合にデバイスにハンドオーバーを実行するよう命令する。アップリンクのタイムアライメントは存在する場合としない場合があるが、データ伝送を行うためにはランダムアクセスを使用して確立して維持する必要がある。
LTEでは、アイドル状態と接続状態のみがサポートされている。実際には、デバイスの消費電力を低減するために、アイドル状態を主なスリープ状態として使用するケースが一般的である。しかしながら多くのスマートフォンアプリケーションでは、小さなパケットを頻繁に送信することが一般的であるため、結果として、コアネットワークにおいてアイドルからアクティブへの遷移が大量に発生する。これらの遷移は、シグナリング負荷および関連する遅延の観点からコストがかかる。したがって、シグナリング負荷を軽減し、一般に遅延を低減するために、NRでは第3の状態であるRRC_INACTIVE状態が定義されている。
RRC_INACTIVEでは、デバイスとgNBの両方においてRRCコンテキストが保持される。また、コアネットワーク接続も維持され、すなわちデバイスは、コアネットワークの観点からはCN_CONNECTED状態にある。したがって、データ転送のための接続状態への移行が高速である。コアネットワークシグナリングが必要ない。RRCコンテキストがすでにネットワーク内に存在し、アイドルからアクティブへの遷移を無線アクセスネットワーク内で処理することができる。同時に、デバイスはアイドル状態のときと同様の方法でスリープすることができ、モビリティは、セル再選択を通じて、すなわちネットワークの関与なしに処理される。したがって、通信装置または通信デバイスのモビリティは、ネットワーク制御ではなくデバイス制御であり、通信装置は、ランダムアクセスによってネットワークにコンタクトすることができる。したがってRRC_INACTIVEは、アイドル状態と接続状態の混合と見なすことができる(さらなる詳細については非特許文献7の6.5.1節~6.5.3節を参照)。
<非地上波ネットワーク(NTN)>
3GPPでは、NTN(非地上波ネットワーク)におけるNRベースの動作が検討および記載されている(例えば非特許文献8および非特許文献9を参照)。
宇宙・空中車両(space/airborne vehicles)は広いサービスカバレッジを有し、物理的な攻撃や自然災害に対する脆弱性が低いため、NTNは、地上波のNRネットワークがカバーできない地域(例えば孤立した地域または遠隔地、航空機または船舶の中)および未サービス地域(例えば郊外や農村部)でのNRサービスの展開を促進することができる。さらに、NTNは、移動するプラットフォーム上の乗客にサービスの継続性を提供したり、特に重要な通信のためにあらゆる場所でのサービスの可用性を確保することによって、NRサービスの信頼性を強化することができる。
これらのメリットは、単独で運用される非地上波ネットワーク、または地上波と非地上波を統合したネットワークのいずれかに関連しており、カバレッジ、ユーザ帯域、システム容量、サービスの信頼性や可用性に影響を与え得る。
非地上波ネットワークとは、例えば、衛星に搭載されたRFリソースを使用するネットワーク、またはネットワークの一部を指す。NTNは、通常では以下のシステム要素、すなわち、NTN端末(3GPP UE、または衛星が3GPP UEに直接サービス提供しない場合は衛星システムに固有の端末を指す)、ユーザ機器と宇宙/空中プラットフォーム間の無線リンクを意味するサービスリンク、ペイロードを搭載した空中プラットフォーム、宇宙/空中プラットフォームをコアネットワークに接続するゲートウェイ、ゲートウェイと宇宙/空中プラットフォーム間の無線リンクを意味するフィーダーリンク、を備えている。
図6は、非地上波ネットワークのシナリオを示しており、端末(UE)の間の伝送は、衛星およびNTNゲートウェイを含む遠隔無線装置を介して行われる。ゲートウェイには、スケジューリングデバイスとしてgNBが配置されている。衛星のペイロードは、アップリンクおよびダウンリンクの両方向において周波数変換および無線周波数増幅を実施する。したがって衛星は、フィーダーリンク(NTNゲートウェイと衛星の間)からサービスリンク(衛星とUEの間)、またはその逆方向のNR無線インターフェースを繰り返す。この構成の衛星は、透過中継型衛星と呼ばれる。
図7は、非地上波ネットワークのシナリオを示しており、端末(UE)の間の伝送は、スケジューリングデバイスとしてのgNBを含む衛星を介して実行される。この構成の衛星は、再生中継型衛星と呼ばれる。
NTNでは、人工衛星およびUAS(無人航空機システム:Unmanned Aerial System)プラットフォームなど様々な種類のプラットフォームが考えられ、その例を表1に示す(この表は非特許文献9の表4.1-1に対応しており、非特許文献9の4.1節「Non-Terrestrial Networks overview(非地上波ネットワークの概要)」も参照)。
Figure 2023524461000002
LEO衛星、MEO衛星、およびHEO衛星は、地球上のある地点に対して固定された位置を維持しないため、NR無線システムのセルもしくはPCI(物理セルID:Physical Cell ID)、またはSSB(同期信号ブロック:Synchronization Signal Block)ビームに対応する衛星ビームが地球上で移動することがある。
衛星ビーム、NRセル、およびNR SSBビーム間のマッピングに関して、異なる配備オプション、例えば図8および図9に示したオプションaおよびオプションbを考えることができる。図8に示した配備オプションaによれば、1つのセル(PCIに対応する)が複数の衛星ビームを有する(例えば複数の衛星ビームに対して同じPCI)のに対し、図9に示した配備オプションbによれば、1つのセルが1つの衛星ビームに対応する(衛星ビームごとに1つのPCIがある)。
衛星ビームは、1つ以上のSSBビームから構成することができる。例えば、1つの衛星ビームを1つのSSBビームにマッピングすることができ、例えば、衛星ビームとSSBビームとの間に1対1の対応関係が存在する。この場合、NR同期信号ブロックを送信するために使用されるビームは、SSBビームと称される。1つのNRセル(PCI)は、最大L個のSSBビームを有することができ、Lは帯域に応じて、4、8、または64とすることができる。SSBビームは、NRにおけるビーム管理のための基準ビームとして使用することができる。
地球上を連続的に移動するセルを提供するNTNシナリオ(例えばLEO、MEO、またはHEOベースのNTN)は、地球移動型セルシナリオと呼ばれる。地球移動型セルシナリオは、図10に示してある。地球上での連続的なセルの動きは、衛星ビームがNTNプラットフォームに対して固定されている動作によるものである。したがって、上述した配備オプションaおよびオプションbに従って、いくつかの衛星ビームまたは1つの衛星ビームに対応するセルのフットプリントは、NTNプラットフォーム(例えば図10に示したLEO衛星)の動きに伴って地表を移動する。
衛星の軌道に関する情報は、エフェメリスデータ(または「衛星エフェメリスデータ」)に含まれている。エフェメリスデータには様々な表現方法があり、1つの可能な方法は、半長軸、離心率、傾斜角、昇交点赤経、近点引数、基準時点における平均異常値(mean anomaly at a reference point in time)、エポックなどの軌道パラメータを使用することである。最初の5つのパラメータは軌道面を決定することができ(軌道面パラメータ)、残りの2つのパラメータはある時点の正確な衛星位置を決定するために使用される(衛星レベルパラメータ)。軌道面パラメータおよび衛星レベルパラメータは表2にまとめてあり、図11に示してある(非特許文献9の7.3.6.1節「Representation of Complete Ephemeris Data(完全なエフェメリスデータの表現)」も参照)。もう1つの可能なオプションは、衛星位置の座標(x,y,z)、速度ベクトル(vx,vy,vz)、および基準時点を提供することである。
Figure 2023524461000003
したがって、7つのパラメータ(例えば倍精度浮動小数点数)と、場合によっては多少のオーバーヘッドを必要とする表現となる。NTNシステムでは、いくつかの衛星が共通の軌道面を共有することがある。そのような場合、データ量を減らすために、一部のエフェメリスデータを、単一の衛星ではなく、軌道面に対して提供することができる。軌道面ごとのエフェメリスデータは、UEまたはUEのSIM(加入者識別モジュール:Subscriber Identity Module)に格納することができる。
しかしながら、多数の衛星を有するネットワークでは、エフェメリスデータのサイズが相当に大きくなり得る。したがって、エフェメリスデータを格納するのではなく、エフェメリスデータの少なくとも一部をgNBから送信することができる。
例えば、UEにサービス提供し得るすべての衛星の衛星レベル軌道パラメータを、UEまたはSIMに格納することができ、各衛星のエフェメリスデータが、衛星IDまたは衛星インデックスにリンクされる。この場合、UEが、UEのSIMまたは記憶装置内の対応するエフェメリスデータを見つけることができるように、サービング衛星の衛星IDまたは衛星インデックスをシステム情報においてブロードキャストすることができる。
あるいは、サービング衛星の衛星レベル軌道パラメータをシステム情報においてブロードキャストすることができ、UEがサービング衛星の位置座標を導出する。近隣の衛星のエフェメリスデータも、システム情報または専用RRCシグナリングを介してUEに提供することができる。基準軌道面パラメータがUEまたはSIMに提供されている場合、基準時点における平均異常値をブロードキャストすれば十分であり、エポックはUEにブロードキャストする必要があり、したがってオーバーヘッドを低減することができる。
地球上の固定位置に対する衛星の移動速度が速いため、例えば配備オプションaの場合に頻繁なSSB切替え、または配備オプションbの場合に頻繁なハンドオーバー(HO)が発生することがある。例えば、参照シナリオでは、NTN LEOセルの地上直径が50km、衛星の地上速度が7.56km/sである。この場合、静止しているUEは、6.61秒ごとにHOを実行する必要がある。
NR地上波ネットワークでは、通常、隣接セル/ビームからの参照信号(RS)を測定し、測定値(例えば参照信号受信電力(RSRP))をgNBに報告することに基づいて、ターゲットセルおよび/またはターゲットSSBビームが選択される。その後、ターゲットセルまたはターゲットSSBビームが、例えばRRCシグナリング(HOの場合)を介して、またはMAC/DCIシグナリング(ビーム切替えの場合)を介して、UEに示される。
しかしながら、SSBビーム切替えまたはHOのための同じRS測定ベースのメカニズムが、NTN移動セルシナリオにも使用される場合、参照信号(RS)を頻繁に測定および報告してセルまたはSSBビームを指示する結果として、シグナリングオーバーヘッドおよびUEの消費電力が増加しうる。さらに、UEと衛星またはNTNプラットフォームとの間の距離が大きいため、長い伝搬遅延により、HOおよびビーム切替え時にデータ伝送が中断される可能性がある。
本開示は、NR NTNなどの非地上波ネットワークにおいてサービングセルおよびサービングビームを決定するための技術を提供し、UEの位置および地上セル/ビームの移動状況に関する情報によって、サービングセルおよび/またはサービングビームと、ターゲットセル/ターゲットビームとしてのサービングセルまたはサービングビームに切り替えるための実行タイミングとが決定される。
図12に示したユーザ機器1260および基地局1210を提供する。ユーザ機器と基地局は、無線通信システムにおいて、無線チャネルを介して互いに通信する。例えば、ユーザ機器はNRユーザ機器であり、基地局は、NR gNB、特にNTN NRシステムにおけるgNBなどのネットワークノードまたはスケジューリングノードとすることができる。しかしながら、本開示は、3GPP NRに限定されず、NTNなどの他の無線システムまたはセルラーシステムにも適用することができる。
図12に示したように、UE 1260は、送受信機1270(または別のタイプの通信装置における送受信機と区別するために「UE送受信機」)と、処理・制御回路などの回路1280(「UE回路」)とを備えている。例えば、UE回路1280は、衛星ビーム切替回路1285を備えている。図13は、例示的なUE衛星ビーム切替回路1285を示しており、UE衛星ビーム切替回路1285は、衛星ビーム・切替時刻決定回路1386および衛星ビーム切替制御回路1387を備えている。
図12にさらに示したように、基地局1210は、送受信機1220(「基地局送受信機」)および回路1230(「基地局回路」)を備えている。例えば、基地局回路1230は、衛星ビーム切替回路1235を含むことができる。図14に示した例示的な衛星ビーム切替回路は、衛星ビーム・切替時刻決定回路1436および衛星ビーム切替制御回路1437のうちの少なくとも一方を含む。
いくつかの実施形態では、UE送受信機1270は、動作時に、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を受信する。
例えば、第1の候補衛星が第1の1つ以上のビームを送信し、第2の衛星が、第1の衛星によって送信される第1のビームとは異なる第2の1つ以上のビームを送信する。
UE回路1280は、
・ 受信したカバレッジエリア情報と、
・ 少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、
・ ユーザ機器の位置と、
に基づいて、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの切り替えるためのターゲット衛星ビームを選択する。例えば、UE回路1280は、カバレッジエリア情報、エフェメリスデータ、およびUEの位置に基づいて計算を実行することにより、候補衛星ビームの中からターゲット衛星ビームを選択する。さらに、UE回路1280は、カバレッジエリア情報、エフェメリスデータ、およびUEの位置に基づいて、ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングを決定する(例えば導出する、または計算する)。
UE回路1280は、動作時に、決定された切替タイミングにおいて、決定または選択されたターゲット衛星ビームへの切替えを実行するように、UE送受信機1270を制御する。したがってUEは、決定された切替タイミングにおいて、決定されたターゲット衛星ビームに切り替える。
上述したUEに対応して、UEによって実行される通信方法が提供される。図15に示したように、通信方法(略して「UE方法」)は、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を受信するステップS1510を含む。例えば、カバレッジエリア情報は、基地局から受信される。UE方法は、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの切り替えるためのターゲット衛星ビームと、ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングとを決定するステップS1520を含む。この場合、ターゲット衛星ビームの決定および切替タイミングの決定は、受信したカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、UEの位置と、に基づいて行われる。UE方法は、UEが、決定された切替タイミングにおいて、決定されたターゲット衛星ビームへの切替えを実行するステップS1530をさらに含む。
UEは、ソースサービングビームから、決定されたターゲット衛星ビームに切り替える。例えば、UE 1260は、基地局1210(例えば「ソース基地局」)との通信を、基地局がサービス提供するソースセルにおいてソースサービングビームを介して行う。ソースサービングビームは、衛星ビームを切り替える前にUEと基地局が通信する衛星ビームである。UEは、ターゲット衛星ビームに切り替えるとき、同じ基地局(ターゲットサービングセルがソースサービングセルと同じセルである、サービングビームの切替えの場合)またはターゲット基地局(ハンドオーバーの場合)との通信を、ターゲット衛星ビームを介して開始し、決定した切替タイミングの後にターゲット衛星ビームを介して通信する。切替タイミングがどのように定義されるかに関する通信など、ターゲット衛星ビームを介したUEの通信は、シグナリングのタイプおよび切替タイミングの定義に応じて、切替タイミングの前に(例えばRACHプリアンブルの送信によって)すでに開始することができる。一般に、ソースサービングセルは、NTNのセルであってもよく(例えばソースサービングビームは衛星ビームである)、また、地上基地局のセルであってもよい。
上に説明して図8および図9に示したように、単一のサービングセル(PCI)が複数の衛星ビームに対応してもよく(図8の配備オプションa)、またはサービングセルと衛星との間に1対1の対応関係があってもよい(図9のオプションb)。本開示において、衛星ビームの切替え、またはターゲットビームへの切替えは、同じセル内の別の衛星ビームへの切替えと、別のセルへの切替え(例えばハンドオーバー)の両方を意味する。
UEおよびUE方法の上述した実施形態によれば、UEがカバレッジエリア情報を受信することによって、地上セルまたはビームエリアがどのように定義されるか(例えばフットプリントカバレッジ)に関する情報がUEに提供され、この情報は、一般にはセルのサイズおよび形状の少なくとも一方と、場合によっては、エフェメリスデータから導出可能な衛星座標に対するセルの位置とを含む。さらに、衛星エフェメリスデータは、地上セルまたはビームがどのように移動しているかに関する情報を提供する。さらに、UEが、例えばGNSS(全球測位衛星システム:Global Navigation Satellite System)を介して自身の位置を認識していると想定すると、UEは、どの地上セルまたはビームエリアがどのタイミングでUEの位置をカバーするかを認識する。したがってUEは、地上セルまたはビームがどのように定義され、どのように移動しているかに関する情報と、自身の位置の認識とに基づいて、切替え先のターゲットビームまたはターゲットセルとしてのサービングビームおよび場合によってはサービングセルを決定する。
いくつかの実施形態では、カバレッジエリア情報は、システム情報において受信される。例えば、カバレッジエリア情報、例えば地上セルまたはビームがどのように定義されるかに関する情報は、SIB(システム情報ブロック)によってブロードキャストされる。この場合、UEは、IDLEモード、INACTIVEモード、CONNECTEDモードのいずれかにおいてカバレッジエリア情報を使用することが可能である。したがって、IDLE UEおよびINACTIVE UEのみならず、CONNECTED UEにも使用可能なメカニズムが提供される。これに代えて、カバレッジ情報をUE固有のRRCシグナリングにおいて受信し、CONNECTED UEが利用できるようにしてもよい。
IDLE UEおよびINACTIVE UEの場合、ターゲットサービングセルおよび/またはターゲットビームの選択は、基地局に認識される必要はない。しかしながら、CONNECTED UEの場合、UE 1260および基地局1210は同じ認識を有するべきである。例えば物理アップリンクチャネルおよび/またはダウンリンク制御チャネルおよび/または共有チャネルを介した通信が行われるとき、基地局がUEとの通信を停止するタイミングを知るために、このような共通の認識が必要であり得る。この共通の認識は、UEが自身の位置情報を基地局1210に、例えば定期的または非定期的に報告することによって提供することができる。したがって、いくつかの実施形態では、UE送受信機1270は、動作時に、UEの位置を示す位置報告を送信する。これに代えて、またはこれに加えて、UEは、切替タイミング、および場合によってはターゲット衛星ビーム(例えば選択されたセルまたはビーム)を、直接報告することができる。したがって、UE送受信機1270は、動作時に、決定されたターゲット衛星ビームおよび決定された切替タイミングの指示情報を送信する。UEが切替タイミングおよび場合によってはターゲット衛星ビームを基地局に直接送信する場合、gNBが切替タイミングおよび場合によってはターゲットビームを決定するための処理を回避することができる。
本開示は、UEがカバレッジエリア情報を受信することに限定されないことにさらに留意されたい。例えば、カバレッジエリア情報は、ROM(読み出し専用メモリ:Read-only Memory)などのUEのメモリまたはUEのSIMに格納されてもよく、これにより、システム情報を介してカバレッジエリア情報をブロードキャストする必要がなくなる。しかしながら、格納されるデータ量が大きいことを考慮し、本開示は、上記の衛星エフェメリスデータに関する議論と同様に、カバレッジエリア情報の一部をUEまたはSIMに格納し、カバレッジ情報の残りの部分をブロードキャストにおいて受信する場合も含む。
さらに、エフェメリスデータを、例えばSIBなどのシステム情報によってブロードキャストする、またはUEの内部ストレージもしくはSIMに格納することもできる。例えば、エフェメリスデータ、またはエフェメリスデータの少なくとも一部は、SIBにおいて、またはこれに代えてRRCシグナリングにおいて、UEによって受信される。別の例として、UEはSIMインターフェースを含むことができ、SIMインターフェースは、動作時に、エフェメリスデータを格納しているSIMから、エフェメリスデータまたはエフェメリスデータの格納されている一部を受信する。エフェメリスデータは、カバレッジエリア情報に加えて、またはカバレッジエリア情報なしで、システム情報においてブロードキャストすることができる(すなわちカバレッジエリア情報はUE/SIMに格納される)。また、エフェメリスデータがカバレッジエリア情報を含むこともできる。
上述したように、衛星エフェメリスデータは、軌道面パラメータと衛星レベルパラメータとに分類することができる。例えば、エフェメリスデータはSIBを介してUEにブロードキャストされるが、ブロードキャストオーバーヘッドを減らすために、SIBは、候補衛星ビームを生成する衛星として少数の隣接する衛星に関連するパラメータを提供することができる。
上述した実施形態のUEとの通信を行う基地局1210の送受信機1220は、動作時に、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を、例えばUE 1260に送信する。基地局の送受信機1220は、動作時に、さらに、例えばUE 1260から、UE 1260の位置を示す位置報告、または、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちのターゲット衛星ビーム、およびUEがターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングの指示情報、を受信する。
基地局回路1230は、動作時に、受信した指示情報に基づいて、または、送信されたカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、受信した位置報告によって示されるUEの位置とに基づいて、ターゲット衛星ビームおよび切替タイミングを決定する。
さらに、基地局回路1230は、決定された切替タイミングにおいて、UEとのソースビームを介した通信を終了する。
ハンドオーバーの場合、基地局はソースサービングビームを介したUEとの通信を終了し、UEは、ターゲット衛星ビームを介してターゲットセルにサービス提供する別の基地局(ターゲット基地局)との通信を開始する。同じサービングセル内でビームを切り替える場合、基地局はソースビームを介したUEとの通信を終了し、ターゲット衛星ビームを介したUEとの通信を開始する。
例えば、UEは、別の基地局へのハンドオーバーを実行し、この場合、基地局は、切替タイミングまでに、例えば切替タイミングの前または切替タイミングにおいて、UEとの通信を終了し、ダウンリンク送信の実行およびアップリンク送信の受信を停止する。あるいは、例えば、ターゲット衛星ビームが同一セルのサービングビームである場合、基地局は、UEを、現在通信が行われているソースサービングビームから、ターゲットサービングビームに切り替える。例えば、基地局は、ソースビームを介したUEとの通信(アップリンク送信およびダウンリンク送信)を終了し、ターゲット衛星ビームを介したUEとの通信を開始する。
基地局の前述の説明に対応して、基地局によって実行される通信方法(略して「基地局方法」)が提供され、図16はこの方法を示している。この方法は、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を送信するステップS1610を含む。さらに、基地局方法は、ユーザ機器(UE)の位置を示す位置報告、または、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちのターゲット衛星ビーム、およびUEがターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングの指示情報、を受信するステップS1615を含む。基地局方法は、ターゲット衛星ビームおよび切替タイミングを決定するステップS1620をさらに含む。ターゲット衛星ビームおよび切替タイミングのこの決定は、受信した指示情報に基づいて行われる、または、送信されたカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、受信した位置報告によって示されるUEの位置と、に基づいて行われる。基地局方法は、決定された切替タイミングにおいて、ソースサービングビームを介したUEとの通信を終了するステップS1630を含む。
本開示によって提供される実施形態および例は、基地局およびUEの両方、ならびに装置(例えば基地局またはUE)、ならびに対応する装置によって実行される方法、を指すものとして理解されたい。例えば、基地局は、明記されている、または文脈がそうでないことを示さない限り、システム情報またはRRCシグナリングにおいて、カバレッジエリア情報およびエフェメリスデータの一方または両方を送信することができる。
さらに、すでに述べたように、UEがCONNECTEDモードにあるときには、衛星ビームの切替え、例えばターゲット衛星ビームの切替えおよび切替タイミングについて、UEと基地局との間で共通の認識を持つことが望ましい。
しかしながら、IDLE UEおよびINACTIVE UEの場合、サービングセルまたはサービングビームなどのターゲット衛星ビームの選択は、基地局に認識されている必要はない。IDLEモードまたはINACTIVEモードのUEと通信するとき、基地局は、カバレッジエリア情報(図16のステップS1610に対応する)および場合によってはエフェメリスデータを送信すれば十分であり得る。一方、切り替える対象のUEがIDLEモードまたはINACTIVEモードであるとき、ステップS1615~S1630を省略することができる。このため、図14では、衛星ビーム・切替時刻決定回路1436および衛星ビーム切替制御回路S1437を破線で示してある。
上述した実施形態では、本開示の第1の方式が提供され、第1の方式では、UEが、カバレッジエリア情報、エフェメリスデータ、およびUEの位置(これらの3つ情報はすべてUEにおいて利用可能である)に基づいて、切り替えるためのターゲット衛星ビームと、切り替えのタイミングとを決定する。
しかしながら本開示は、上述した第1の方式に加えて、以下に説明する第2の方式を提供し、第2の方式では、UEは、UEにシグナリングされる、切り替えの対象である1つまたは複数の衛星ビームの指示情報に基づいて、ターゲット衛星ビームに切り替える。
したがって、いくつかの実施形態では、UE送受信機1270は、動作時に、UE 1260の位置を示す位置報告を送信し、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、それら少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを受信する。UE回路1280は、動作時に、UE固有シグナリングに示された少なくとも1つの対応する切替タイミングにおいて、少なくとも1つのターゲット衛星ビームへの切替えを実行するように、送受信機を制御する。
これに対応して、基地局の送受信機1220は、動作時に、UEの位置を示す位置報告を受信し、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、UEが少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを送信する。この場合、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの衛星ビームである少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、少なくとも1つの対応する切替タイミングは、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、受信した位置報告に示されるユーザ機器の位置と、に基づいて、基地局回路1230によって決定(例えば計算および/または選択)される。
上に開示されている第2の方式のUEおよび基地局に対応して、UEのための通信方法(「UE方法」)および基地局のための通信方法(基地局方法)の実施形態が提供され、これらの方法のステップは、図17および図18に示してある。
図17から理解できるように、UE方法は、UEの位置を示すUEの位置報告を送信するステップS1715を含む。UE方法は、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを受信するステップS1725と、UE固有シグナリングに示された少なくとも1つの対応する切替タイミングにおいて、少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるステップS1730と、をさらに含む。
図18からさらに理解できるように、基地局方法は、ユーザ機器(UE)の位置を示す位置報告を受信するステップS1815を含む。基地局方法は、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、受信した位置報告に示されるユーザ機器の位置と、に基づいて、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、少なくとも1つのターゲット衛星ビームにUEが切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングを決定する、ステップS1820をさらに含む。さらに、この方法は、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、UEが少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを送信するステップS1825を含む。
図18に示したステップに加えて、基地局方法は、決定された切替タイミングにおいてUEとの通信を終了するステップ、例えば、ソースビームでの通信を終了し、同じサービングセルのビームを含み得るターゲットビームでの通信を開始することにより、UEを別のサービングビームに切り替えるステップ、を含むことができる。
説明したように、第2の方式では、UEには、1つ以上のターゲット衛星ビームおよび1つ以上の切替タイミングを示すUE固有シグナリングが提供される。例えば、UEには、UEが(例えばGNSS測定に基づいて)自身の位置を報告した後に、関連する実行タイミング(例えば切替タイミング)を有する1つまたは複数のサービングセルおよび/またはサービングビームのリストが提供される。ターゲット衛星ビームおよび対応するタイミングのリストなどの指示情報に基づいて、UEは、示されたタイミングにおいてサービングセル/サービングビームに切り替える。
基地局(例えばgNB)は、地上セル/ビームエリアがどのように定義されているかについての情報(例えばカバレッジエリア情報)、および衛星エフェメリスデータ(衛星、したがって地上セル/ビームがどのように移動しているかを示す)を格納することができる。UEが自身の位置を報告した後、gNBは、どの地上セル/ビームエリアがどのタイミングでUEの位置をカバーするかを認識しており、切り替えるためのターゲット衛星ビームと、関連する切替タイミングとを決定することができる。例えば、ターゲットビームおよび切替タイミングに関するUE固有シグナリングとして、UE固有のRRCシグナリングを使用することができる。
例えば、衛星ビームとサービングセルが1対1で対応している場合は、サービングセルのセルID(例えばPCI)によってターゲット衛星ビームを示すことができる。さらに、セル内のビーム切替えの場合、例えばSSB(同期信号ブロック)インデックスを示すことによって、ターゲット衛星ビームを示すことができる。
いくつかの例では、UE固有シグナリングは、複数のターゲット衛星ビームと、複数の対応する切替タイミングとを示す。したがって、UE固有シグナリングは、複数のエントリを含むリストを含むことができる。各エントリは、ターゲット衛星ビーム(例えばPCIなどのセル識別情報およびビームの指示情報の一方または両方によって表される)と、ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングまたは実行タイミングとを含むことができる。
第2の方式では、基地局は、1つまたは複数のターゲットビーム/ターゲットセルおよびそれぞれ関連する切替タイミングのリストを決定して提供することにより、以降のターゲットセル/ターゲットビームのプランを決定することが可能になる。例えば、複数のターゲットビームの切替タイミングがある場合、UEは、ハンドオーバーまたは切り替え処理ごとに次のターゲットビームまたはターゲットセルの新たな指示情報を必要とすることなく、複数の切替え(ハンドオーバーまたはビーム切替え)を実行することが可能となる。
以下では、地球上の衛星ビームのフットプリントカバレッジに対応する地上セルまたはビームエリアがどのように定義されるかについて、いくつかの例を提供し、これらは図19~図21に示されている。以下の実施形態および例は、前に説明した第1の方式および第2の方式と組み合わせることができる。
図19に示した1つのオプションとして、カバレッジエリア情報は、少なくとも1つの候補衛星ビームのそれぞれについて、衛星ビーム方向と、カバレッジエリアの半径または直径、例えば地球上の半径または直径(例えばフットプリントカバレッジ)を含み、これらは場合によっては、各候補衛星ビームに対応するPCIおよび/またはSSBインデックスに加えて提供される。
次に、UE(第1の方式)および/または基地局(例えば第2の方式)は、フットプリントがUEの位置をカバーする衛星ビームを選択することができる。
UEは、2つの隣接する衛星ビーム(例えばセルまたはSSBビーム)のカバレッジエリアなどの重複するエリアに位置することがあり、この場合、UEは、複数のフットプリントカバレッジ、例えば図19に示した2つの重複するフットプリントによってカバーされる。このような場合、ターゲット衛星ビームは、場合によってはUEの識別子に基づく規則によって決定することができる。例えば、偶数IDを有するUEを、より低いPCIおよび/またはより低いSSBインデックスに対応する衛星ビームによってサービス提供することができ、奇数IDを有するUEを、より高いセルIDまたはSSBインデックスによってサービス提供することができ、またはその逆である。例えば、そのような規則は、サービングビームまたはサービングセル間でUEをバランスよく分配することを促進し得る標準規格において定義されてもよい。
図20に示した第2のオプションでは、カバレッジエリア情報は、重複することなくカバレッジエリアを定義するポリゴンを含む。例えば、候補衛星ビームの各々は、ポリゴンまたは形状に対応し、それぞれ異なるカバレッジエリアを表すポリゴンは、重複しない。例えば、カバレッジエリア情報は、長方形または六角形などの形状によって定義される地上セル/ビームエリアを含むことができ、形状は、それぞれ異なるカバレッジエリアにおいて重複しない。この形状に関する情報は、候補衛星ビームにそれぞれ対応するPCIおよび/またはSSBインデックスに加えて提供することができる。次いでUE(例えばUE回路1280)は、UEの位置をカバーする地上エリアを、ターゲット衛星ビーム、例えばサービングセルまたはサービングビームとして選択することができる。
例えば、ポリゴンは、基準点(角や中心など)(エフェメリスデータから得られる現在の衛星位置に対する位置とすることができる)と、ポリゴンの辺の長さ、またはポリゴンサイズの別の指示情報とを使用して示すことができる。別の例として、ポリゴンは、衛星位置に対するポリゴンのすべての角の座標を使用して示してもよい。
この第2のオプションによれば、異なる候補衛星ビームのカバレッジエリアを表す形状が重複しないため、追加の規則(例えば第1のオプションに関して上述したUE IDに基づく規則)が必要ない。
第3のオプションでは、図21に示したように、カバレッジエリア情報は、カバレッジエリアの中心および半径を含む。UE(またはUE回路1280)は、図21に示したように、カバレッジエリアの半径であり得るカバレッジ内距離(in-coverage distance)が満たされる場合、中心がUEの位置に最も近いまたは最も近接している(例えば最も小さい距離を有する)衛星ビームを選択することができる。そうでなく、どの衛星ビームまたはセルについてもカバレッジ内距離を満たさない場合、UEはカバレッジ外である。
カバレッジエリアの中心および半径を提供する第3のオプションと、衛星ビームの方向およびカバレッジエリアの半径に基づく第1のオプションは、シグナリングされるパラメータに関してある程度似ている。例えば、ビーム中心はビーム方向から導出可能であり、半径は直径から導出可能であるため、両方のオプションにおいて同じ値のペアをシグナリングすることができ、または両方のオプションにおいて半径を提供することができる。したがって、第1のオプションと第3のオプションにおいてシグナリングされる実際のパラメータは交換可能である。ただし、第1のオプションと第3のオプションの違いとして、第3のオプションでは、UEは、フットプリントの中心がUEの位置に最も近い衛星ビームを選択する。したがって、第1のオプションに関連して説明したIDに基づく規則などの追加の規則なしに、ターゲット衛星ビームを明確に決定することができる。さらに、ユーザの分布を制御する目的で、UEがビーム中心からの距離を計算する際にバイアス値を追加することができる。結果として、図21において2つのセルを分離する線は、中央(両方セルの中心点までの距離が等しい)ではなくなる。代わりに、例えばバイアス値に基づいて、所望の方法でビーム中心に向かって線をシフトさせることができる。バイアス値は、例えば、セル内の人口密度またはUEの密度に基づいて選択することができる。
第1~第3のオプションによるカバレッジエリア情報の上記の定義は、時間と共に変化して所定の時点についてエフェメリスデータから導出可能な衛星の位置、例えば、(1つまたは複数の)候補衛星ビームを生成する(1つまたは複数の)衛星の位置に対して、提供することができる。衛星が時間と共に移動するのに伴って、カバレッジエリア(例えばサイズ)も時間と共に変化しうる。例えば、衛星ビームエリアの大きさを、衛星ビームによってカバーされるエリアのUEの密度または人口密度に応じて調整することができる。したがって、衛星がより高い人口密度を有する地球エリア上を移動しているとき、ビームフットプリントまたは地上セル/ビームエリアなどのカバレッジエリアを、より小さいセルを提供するように縮小することができ、それによって、サービスを受ける必要があるより多くのUEによって生じる需要の増加に対処する。
図22~図26は、基地局によってターゲット衛星ビームおよび切替タイミングが決定され、シグナリングを介してUEに示される、上述した第2の方式における、UE、ソース基地局、およびターゲット基地局の間のシグナリングの詳細に関するいくつかの例を示している。
図22は、ソース基地局からターゲット基地局へのRACHベースのハンドオーバーを示している。ステップ2215aおよびステップ2225bは、図17に示したUE方法のステップS1715およびステップS1725に対応しており、ステップS2215bおよびステップS2225aは、図18に示した基地局方法のステップS1815およびステップS1825に対応している。さらに、基地局方法のステップS1820に対応するステップS2220では、基地局は、ターゲット衛星ビームに対応する1つの以降のターゲットセルおよび関連する実行タイミング(例えば切替タイミング)のプランを決定する(これらはUE固有のRRCシグナリングによってUEに送信される)。
UEは、プランを受信した後、ソース基地局から、ターゲット衛星ビームを介してターゲットセルにサービス提供するターゲット基地局へのハンドオーバーを実行する前までは、ソース基地局とのダウンリンクおよび/またはアップリンクのトラフィックを依然として継続することができる(ステップS2226)。特に、ステップS2228において、UEは、ソース基地局とのアップリンク送信を終了し、ターゲット基地局にプリアンブルを送信する。UEは、ターゲット基地局がステップS2229において送信するランダムアクセス応答を受信する。次いでステップS2230において、UEは、ソース基地局とのダウンリンク通信を終了し、ターゲットセルにサービス提供するターゲット基地局に切り替える。図22に示した例では、ソース基地局とのダウンリンク通信の終了は、シグナリングされた切替タイミングにおいて行われる。
図22に示したRACHベースのハンドオーバーの例では、示される切替タイミングは、RAR(ランダムアクセス手順のメッセージ2(Msg2)に対応するランダムアクセス応答)の後である。したがってUEは、示された実行タイミングまたは切替タイミングよりも前にターゲット基地局に向けたRACHプリアンブルの送信を開始し、示された切替タイミングまではソース基地局からのダウンリンク受信を維持する。
図23は、RACHレスハンドオーバー、すなわちRACHを使用しないハンドオーバーの例を示している。図22のステップに対応するステップは、同じ参照符号によって示してある。ステップS2329において、UEは、ソース基地局とのアップリンク送信を終了し、指示されたタイミングより前にターゲット基地局にRRCReconfigurationCompleteメッセージを送信する。
図24は、ハンドオーバーのためのUEと基地局との間のシグナリングの別の例を示しており、対応するステップには図23と同じ参照番号を付してある。図24から理解できるように、ターゲットセルのプランを決定するステップS2420では、ターゲットセルへのハンドオーバーに必要なすべてのパラメータがプラン内に設定され、プランがRRCによってシグナリングされる。この例では、図23の例とは対照的に、ハンドオーバー中にRRCReconfigurationシグナリングは交換されない。
図25は、ステップS2520において、基地局が、関連する実行(例えば切替え)タイミングを含む複数のターゲットセルのプランを決定し、UE固有のRRCシグナリングが、複数のターゲット衛星ビームおよび関連する対応する切替タイミングを示す例を示している。前述の図22~図24と同様に、この例は、UE位置報告を送信/受信するステップ2215a,bおよびステップS2225a,bを含む。しかしながら、この例では、切替タイミングは、第1の切替タイミングおよび第2の切替タイミングを含み、第1の切替タイミングでは、ステップS2530aにおいてUEが、ソース基地局との(ULおよびDL)通信を終了して第1のターゲット基地局に切り替え、第2の切替タイミングでは、ステップ2530bにおいてUEが、第1のターゲット基地局との通信を終了し、第2のターゲット基地局によってサービス提供される第2のターゲットセルに切り替える。UEは、切替えの前に、それぞれソース基地局および第1のターゲット基地局との通信を行う(ステップS2526a,b)。
図25の例では、RRCReconfigurationメッセージの交換を行わないハンドオーバーを示したが、複数のターゲットセルをシグナリングするこのケースは、RACHベースハンドオーバーのみならず、RRCReconfigurationメッセージを交換するRACHレスハンドオーバーにも適用することができる。
上述した図22~図25は、ソースセルから1つまたは複数のターゲットセルへのハンドオーバーの場合を示しているが、図26は、同じサービングセル内のビーム間の切替えのためのUEと基地局との間のシグナリングの一例を示している。
UE位置報告の送信/受信の後(ステップS2615a,b)、基地局は、ステップS2620においてターゲット衛星ビームおよびターゲット切替タイミングを決定するときに、1つまたは複数のCORESET(制御リソースセット:Control Resource Sets)に対するビーム切替パターンを決定する。例えば、ビーム切替パターンは、ビーム切替えのためのサービングビームとして、1つ以上の衛星ビームを示す。例えば、ビーム切替パターンは、関連する実行タイミングを有する1つ以上のTCI(送信設定指示:Transmission Configuration Indication)状態を含む。各TCI状態は、1つのSSBインデックスを示す。
CORESETとは、UEがPDCCHを対象として監視する(時間および周波数)リソースのセットである。UEには、異なる時間-周波数リソース上でダウンリンク制御情報(DCI)の異なるフォーマットを監視する目的で、複数のCORESETを設定することができる。1つのCORESETは、UEがPDCCHを監視するための1つのビーム(TCI状態によって表される)に関連付けられる。したがって、異なるCORESETの場合、ビームは異なり得る。したがって、異なるCORESETに対して設定されるビーム切替パターンも異なり得る。すべてのCORESETが常に同一のビームを使用して送信される場合には、すべてのCORESETに対して同一のビーム切替パターンを設定することができる。
さらに、柔軟性とシグナリングオーバーヘッドとの間のトレードオフを達成する目的で、UEに設定されたCORESETのサブセットに対してビーム切替パターンを設定することができる。ビーム切替パターンを有するCORESETについては、さらなるシグナリングオーバーヘッドを伴うことなく、関連する実行タイミングにおいてビーム切替えが実行される。このような方式は、信号強度が最も強いビームが位置情報から判明するLOS(Line of Sight)シナリオにおいて良好に機能するものと予測される。しかしながら、例えば建物や山による遮蔽による非LOSシナリオでは、単に位置情報に基づいてサービングビームを決定すると、UEにとって最も強いビームではないことがある。このようなシナリオに対処するため、一部のCORESETにはビーム切替パターンを設定しない。その場合、ビーム切替えは、リリース15 NRのようにMAC CE(制御要素)を介して動的に示される。さらに、ビーム切替パターンが設定されたCORESETにおいて、設定されたビーム切替パターンの有効および無効を示すフラグを使用することができる。ビーム切替パターンが有効である場合、UEは関連する実行タイミングまたは切替タイミングにおいて、パターンによって示されるビームに切り替える。ビーム切替パターンが無効である場合、ビーム切替えは、リリース15 NRと同様に、MAC CE(制御要素)の指示に従うことができる。
実行タイミングより前は、UEは現在のビームを使用してPDCCHおよび/またはPDSCHを検出する。実行タイミングにおいては、UEは、示されたCORESET(ビーム切替パターンに設定されたCORESET)に対して、新しいビームまたはターゲットビームを使用して、PDCCHおよび/またはPDSCHの検出を開始する。
図26の例に示したように、ダウンリンクチャネル(PDCCH、PDSCH)のためのビーム切替パターンが提供される。PUCCHおよびPUSCHのアップリンク送信に、同じビーム切替パターンまたは別のビーム切替パターンが適用されるように設定してもよい。別のアップリンクビーム切替、例えばダウンリンク切替パターンとは異なるパターンの場合、TCIの代わりにSRI(空間関係指示情報:spatial relationship indication)を使用してアップリンクビーム切替パターンを表し、PUCCHリソース設定においてSRIを提供することができる。
図22~図25では、「実行タイミング」または「切替タイミング」は、UEがソース基地局とのDL通信を終了し、ターゲット基地局に切り替えるタイミングとして定義されている。しかしながら、本開示において、切替タイミングは、この定義に限定されない。ソースセル/ソース基地局またはターゲットセル/ターゲット基地局からの切り替えの別のステップまたは動作が実行される、切替タイミングの別の定義が存在してもよい。例えば、切替タイミングは、ターゲットセルにRACHプリアンブルを送信するタイミング(例えばRACHベースのハンドオーバーの場合)、またはターゲットセルにRRCReconfigurationメッセージを送信するタイミング(例えばRACHレスハンドオーバーの場合)であってもよい。
また、UEとgNBとで切替タイミングが異なって定義されることも可能である。例えば、UEの切替タイミングは、RACHプリアンブルの送信時に定義されるが、gNBの切替タイミングはDL送信の終了時に定義される。
さらに、例えば図22に示したRACHベースのハンドオーバーにおいて、示されている実行タイミング、またはより一般的には、UEおよび/または基地局により決定され得る切替タイミングは、RA応答ウィンドウの最大長と、RAプリアンブルの送信およびRA応答の監視の可能試行回数を考慮することができる。したがってUEは、プリアンブルを送信し、応答が正常に受信されない場合、プリアンブルの最大数に達するまで1回以上のさらなるプリアンブル送信を実行することができる。複数の試行にもかかわらず、その時間ウィンドウの間にRA応答が受信されない場合、UEはハンドオーバーの失敗を宣言し、例えばNRリリース15またはリリース16に規定されているようにセル再選択手順を開始することができる。
さらに、図22には示していないが、RACHベースのハンドオーバーでは、プリアンブルを送信した後、UEはソースセルへのアップリンク通信を継続し、RRCConfigurationCompleteメッセージの送信時においてアップリンク送信をターゲットセルに切り替えることができる。
図22~図26に示した例では、上述した第2の方式に従って、ハンドオーバーの実行プランまたはビーム切替パターンが基地局によって決定される。しかしながら、(1つまたは複数の)ターゲット衛星ビームおよびターゲット実行タイミングがUEによって導出される第1の方式は、RACHベースのハンドオーバー、RACHレスハンドオーバー、およびRRC再設定メッセージを交換しないハンドオーバーのいずれにも適用することができる。第1の方式の場合、実行タイミングは、衛星エフェメリスデータと関連して、UE位置エリア情報から導出される。
さらに、UEは、単一のターゲット衛星ビームおよび関連する切替タイミングのみならず、複数のターゲット衛星ビームおよび対応する切替タイミングを決定してもよい。
さらに、第1の方式を、ビーム切替えに適用することができ、例えばUEは、位置、カバレッジエリア情報、およびエフェメリスデータに基づいてビーム切替パターンを選択し、そのビーム切替パターンを、場合によっては優先ビーム切替パターンとして、基地局に示す。
本開示は、ターゲット衛星ビームへの切替えを説明する。前述したように、ターゲット衛星ビームは、各候補衛星ビームと同様に、サービングセルと1対1の対応関係を有することができる(例えば図9に示した、セルあたり1つの衛星ビームのシナリオ)。あるいは、例えば図8に示したセルあたり複数の衛星ビームを有するシナリオでは、ターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有することができる。
本開示によれば、ターゲット衛星ビームおよび切替タイミングは、UEの位置(GNSS位置とすることができる)に基づいて決定される。例えば、図27に示したように、いくつかの実施形態では、UE 2760は、動作時にGNSS測定を実行することによってUEの位置を決定するGNSSモジュール2780を備えている。
実施形態において説明したように、本開示は、通信インターフェースおよび回路を備える通信装置であって、通信インターフェースは、動作時に、候補衛星ビームを生成する衛星の衛星位置または切り替えられるUEの位置に対する候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を受信し、回路は、動作時に、カバレッジエリア情報と、候補衛星ビームを生成する衛星のエフェメリスデータと、切り替えられるUEの位置と、に基づいて、切り替えるためのターゲット衛星ビームである候補衛星ビームと、ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングとを決定する。
さらに、本開示は、前の段落に記載されている通信装置によって実行される通信方法であって、カバレッジエリア情報を受信するステップと、ターゲット衛星ビームおよび切り替えるための切替タイミングを決定するステップと、を含む通信方法、を提供する。
例えば、本開示の実施形態および方式によれば、通信装置は、ユーザ機器(例えば第1の方式)または基地局(例えば第1の方式または第2の方式)とすることができ、ユーザ機器または基地局によって構成することができる。通信装置がUEである場合、またはUEによって構成される場合、UEの位置は、通信装置の位置であり、通信装置が基地局である場合、または基地局によって構成される場合、UEの位置は、UEの位置を報告するUEによって受信される。
本開示は、ハンドオーバーおよびサービングビームの切替えを含む衛星ビームの切替えを容易にする。特に、カバレッジエリア情報、エフェメリスデータ、およびUEの位置に基づいてターゲット衛星ビームが決定されるときには、測定および測定値の報告を頻繁に実行する必要性を緩和することができる。さらに、測定および報告を行う必要がないとき、または測定および報告の頻度が少ないときには、UEの消費電力を低減することができる。さらに、基地局が、受信した測定報告に基づいてターゲットセルを選択する必要性を排除することができる。さらに、ハンドオーバー中の通信の中断を最小限に抑えることが可能である。例えば、ソース基地局からターゲット基地局へのハンドオーバー要求の交換およびハンドオーバー要求の確認応答を省略することができる。
さらに、上述した第1の方式に関連する実施形態は、特に、IDLE状態、INACTIVE状態、およびCONNECTED状態のいずれかにあるUEが適用することのできる、ターゲット衛星ビームを決定するためのメカニズムおよびターゲット衛星ビームに切り替えるためのメカニズムを提供する。したがって、ターゲット衛星ビームを決定する方法は、UEの現在のRRC状態に依存せず、特定の状態に適合させる必要がない。
一方、第2の方式は、UEの位置、カバレッジエリア情報、およびエフェメリスデータを入力として使用してターゲット衛星ビームを選択する処理は基地局が実行すればよいため、UEの処理負荷の軽減を促進することができる。さらに、UEは、衛星ビーム切替えのためにカバレッジエリア情報および/またはエフェメリスデータを受信する必要がないため、シグナリングオーバーヘッドを低減することができる。
NTN通信のいくつかの実装形態では、本開示の第1の方式および第2の方式のいずれか一方を選択することができる。しかしながら、第1の方式と第2の方式の両方を組み合わせることも可能である。
1つの可能性は、例えば、CONNECTED UE用の衛星ビームと、IDLE UEおよびINACTIVE UE用の衛星ビームとが異なるシナリオにおいて、IDLE UEおよびINACTIVE UEが第1の方式を使用し、CONNECTED UEが第2の方式を使用することである。
第1の方式と第2の方式を組み合わせる別の可能性は、セル間のハンドオーバーに第1の方式を使用し、ビーム管理(これは「L1(レイヤ1)モビリティ管理」とも呼ばれる)に第2の方式を使用することである。このような組み合わせは、特に配備オプションa(図8に示したように1つのセルが複数のビームに関連して適用することができる。
さらに、周波数再利用率が1より大きいシナリオの場合、各衛星ビームによって使用される帯域幅部分に関する情報を含めることができる。すべてのセルまたは衛星ビームが同じ周波数または帯域幅を使用する場合、周波数使用率は1に等しく、隣接するセルなど異なるセルが帯域幅の異なる部分を使用する場合、周波数再利用率は1より大きい。
同様に、偏波再利用のシナリオでは、各衛星ビームの偏波に関する情報を含めることができる。
上述したように帯域幅情報および/または偏波情報を含める方策は、第1の方式および第2の方式のいずれにおいても可能である。例えば、各候補衛星ビームの偏波および各候補衛星ビームの帯域幅部分の少なくとも一方に関する情報が、カバレッジエリア情報に含まれる。
本開示の技術は、例えばLOS(line of sight)シナリオにおけるNTNでの通信を容易にすることができるが、NLOS(non-line of sight)シナリオにも適用可能である。UEが、最も強い利用可能なビームまたは十分に強いビーム(例えば最大または少なくとも十分な信号強度および/または品質を有するビーム)を介した通信を維持することを容易にする目的で、本開示の技術を、測定ベースの方式と組み合わせることができる。位置ベースの方式と測定ベースの方式のこのような組み合わせは、例えばNLOSシナリオにおいて、単に位置情報、カバレッジ情報、およびエフェメリス情報に基づいてサービングセルまたはサービングビームを決定しても、必ずしもUEにとって十分に強いビームが得られない場合に有用であり得る。
このような組み合わせの一例として、位置データ、カバレッジデータ、およびエフェメリスデータに基づいてターゲットビームを決定するための本開示の技術を使用して、ターゲット衛星ビームおよび場合によっては、隣接するビームを決定する。この選択の後、選択されたターゲット衛星ビームの信号品質または信号強度の測定を実行することができる。開示された技術を使用して選択されたビームが十分な品質を有する場合、例えば、選択されたターゲット衛星ビームのRSRP(参照信号受信電力)またはRSRQ(参照信号受信品質)がしきい値より大きい場合、隣接する衛星ビームまたはセルを対象とする信号強度および/または信号品質の測定をスキップまたは省略することができる。
例えば、ターゲット衛星ビームは、LEO衛星、MEO衛星、またはHEO衛星によって生成される。
さらに、本開示は、図6に示した透過中継型衛星の場合と、図7に示した再生中継型衛星の場合の両方に適用可能である。さらに、開示された技術は、地上ネットワークおよび非地上ネットワークの両方を実装する通信システム、例えば、地球ベースのアンテナを有する基地局から、透過中継型衛星および/または再生中継型衛星を有するNTN基地局へのハンドオーバー、に適用することができる。例えば、ターゲット衛星ビームを生成するターゲット基地局、および場合によってはソース基地局などのサービング基地局は、衛星上に配置されていてもよい。
さらに、本開示はNTN通信を対象としているが、第1の方式の場合にUEが自身の位置または移動軌跡を導出または決定できる、または第2の方式の場合に基地局がUEの位置または移動軌跡を決定または予測できることを条件に、開示されている技術は、地上ネットワークでも、例えば高速シナリオにおいて適用することができる。例えば、地上波アンテナによって生成されるビームを含む、切り替えるためのターゲットビームを、UEの位置または軌跡と、(1つまたは複数の)候補ビームのカバレッジエリア情報とに基づいて決定することができる。
本開示は、ソフトウェアによって、ハードウェアによって、またはハードウェアと協働するソフトウェアによって、実施することができる。上述した各実施形態の説明において使用される各機能ブロックは、その一部または全体を、集積回路(IC)などのLSI(大規模集積回路)によって実施することができ、各実施形態において説明した各プロセスは、その一部または全体を、同じLSIまたはLSIの組合せによって制御することができる。LSIは、チップとして個別に形成する、または、機能ブロックの一部またはすべてが含まれるように1個のチップを形成することができる。LSIは、自身に結合されたデータ入出力部を含むことができる。LSIは、集積度の違いに応じて、IC、システムLSI、スーパーLSI、またはウルトラLSIとも称される。しかしながら、集積回路を実施する技術は、LSIに限定されず、専用回路、汎用プロセッサ、または専用プロセッサを使用することによって実施することができる。さらには、LSIの製造後にプログラムすることのできるFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)や、LSI内部に配置されている回路セルの接続および設定を再設定できるリコンフィギャラブルプロセッサを使用することもできる。本開示は、デジタル処理またはアナログ処理として実施することができる。半導体技術または別の派生技術が進歩する結果として、LSIが将来の集積回路技術に置き換わる場合、その将来の集積回路技術を使用して機能ブロックを集積化することができる。バイオテクノロジを適用することもできる。
本開示は、通信の機能を有する任意の種類の装置、デバイス、またはシステム(通信装置と呼ばれる)によって実施することができる。
通信装置は、送受信機および処理/制御回路を備えていることができる。送受信機は、受信機および送信機を備えている、および/または、受信機および送信機として機能することができる。送信機および受信機としての送受信機は、増幅器、RF変調器/復調器などを含むRF(無線周波数)モジュールと、1つ以上のアンテナを含むことができる。
このような通信装置の非限定的ないくつかの例としては、電話(例:携帯電話、スマートフォン)、タブレット、パーソナルコンピュータ(PC)(例:ラップトップ、デスクトップ、ノートブック)、カメラ(例:デジタルスチル/ビデオカメラ)、デジタルプレイヤー(デジタルオーディオ/ビデオプレイヤー)、ウェアラブルデバイス(例:ウェアラブルカメラ、スマートウォッチ、トラッキングデバイス)、ゲームコンソール、電子書籍リーダー、遠隔医療/テレメディシン(リモート医療・医薬)装置、通信機能を提供する車両(例:自動車、飛行機、船舶)、およびこれらのさまざまな組合せ、が挙げられる。
通信装置は、携帯型または可搬型に限定されず、非携帯型または据付け型である任意の種類の装置、デバイス、またはシステム、例えば、スマートホームデバイス(例:電化製品、照明、スマートメーター、制御盤)、自動販売機、および「モノのインターネット(IoT:Internet of Things)」のネットワーク内の任意の他の「モノ」なども含むことができる。
通信は、例えばセルラーシステム、無線LANシステム、衛星システム、その他、およびこれらのさまざまな組合せを通じてデータを交換するステップ、を含むことができる。
通信装置は、本開示の中で説明した通信の機能を実行する通信デバイスに結合されたコントローラやセンサなどのデバイスを備えることができる。例えば、通信装置は、通信装置の通信機能を実行する通信デバイスによって使用される制御信号またはデータ信号を生成するコントローラまたはセンサ、を備えていることができる。
通信装置は、インフラストラクチャ設備、例えば、上の非限定的な例における装置等の装置と通信する、またはそのような装置を制御する基地局、アクセスポイント、および任意の他の装置、デバイス、またはシステムなどを、さらに含むことができる。
送受信機および回路を備えるユーザ機器(UE)であって、送受信機は、動作時に、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を受信し、回路は、動作時に、受信されたカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、ユーザ機器の位置と、に基づいて、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの切り替えるためのターゲット衛星ビームと、ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングとを決定し、決定された切替タイミングにおいて、決定されたターゲット衛星ビームへの切替えを実行するように送受信機を制御する、ユーザ機器(UE)、が提供される。
例えば、カバレッジエリア情報は、システム情報において受信される。
いくつかの実施形態では、エフェメリスデータは、システム情報において受信される。
いくつかの実施形態では、UEは、加入者識別モジュール(SIM)インターフェースをさらに備え、このSIMインターフェースは、動作時に、エフェメリスデータを格納しているSIMからエフェメリスデータを受信する。
例えば、カバレッジエリア情報は、少なくとも1つの候補衛星ビームのそれぞれについて、衛星ビーム方向およびカバレッジエリアの半径または直径、またはカバレッジエリアを重複しないように定義するポリゴン、またはカバレッジエリアの中心および半径、を含む。
いくつかの実施形態において、送受信機は、動作時に、UEの位置を示す位置報告、または、決定されたターゲット衛星ビームおよび決定された切替タイミングの指示情報、を送信する。
いくつかの実施形態では、ターゲット衛星ビームは、サービングセルと1対1の対応関係を有し、またはターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する。
さらに、送受信機および回路を備えている基地局であって、送受信機は、動作時に、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を送信し、ユーザ機器(UE)の位置を示す位置報告、または、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちのターゲット衛星ビーム、およびUEがターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングの指示情報、を受信し、回路は、動作時に、受信された指示情報に基づいて、または、送信したカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、受信された位置報告によって示されるUEの位置と、に基づいて、ターゲット衛星ビームおよび切替タイミングを決定し、決定された切替タイミングにおいて、UEとのソースサービングビームを介した通信を終了する、基地局、が提供される。
いくつかの実施形態では、送受信機は、動作時に、カバレッジエリア情報をシステム情報において送信する。
いくつかの実施形態では、送受信機は、動作時に、エフェメリスデータをシステム情報において送信する。
例えば、カバレッジエリア情報は、少なくとも1つの候補衛星ビームのそれぞれについて、衛星ビーム方向およびカバレッジエリアの半径または直径、またはカバレッジエリアを重複しないように定義するポリゴン、またはカバレッジエリアの中心および半径、を含む。
例えば、ターゲット衛星ビームは、サービングセルと1対1の対応関係を有し、またはターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する。
送受信機および回路を備えるユーザ機器(UE)であって、送受信機は、動作時に、UEの位置を示す位置情報を送信し、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを受信し、回路は、動作時に、UE固有シグナリングにおいて示される少なくとも1つの対応する切替タイミングにおいて、少なくとも1つのターゲット衛星ビームへの切替えを実行するように送受信機を制御する、ユーザ機器(UE)、が提供される。
いくつかの実施形態では、UE固有シグナリングは、複数のターゲット衛星ビームおよび複数の対応する切替タイミングを示す。
いくつかの実施形態では、ターゲット衛星ビームは、サービングセルと1対1の対応関係を有し、またはターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する。
さらに、送受信機および回路を備える基地局であって、送受信機は、動作時に、ユーザ機器(UE)の位置を示す位置情報を受信し、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、UEが少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを送信し、回路は、動作時に、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、受信された位置報告に示されるユーザ機器の位置と、に基づいて、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、少なくとも1つの対応する切替タイミングとを決定する、基地局、が提供される。
例えば、カバレッジエリア情報は、少なくとも1つの候補衛星ビームのそれぞれについて、衛星ビーム方向およびカバレッジエリアの半径または直径、またはカバレッジエリアを重複しないように定義するポリゴン、またはカバレッジエリアの中心および半径、を含む。
いくつかの実施形態では、ターゲット衛星ビームは、サービングセルと1対1の対応関係を有し、またはターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する。
さらに、通信方法であって、ユーザ機器(UE)によって実行される以下のステップ、すなわち、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を受信するステップと、受信されたカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、UEの位置と、に基づいて、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの切り替えるためのターゲット衛星ビームと、ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングとを決定するステップと、決定された切替タイミングにおいて、決定されたターゲット衛星ビームへの切替えを実行するステップと、を含む通信方法、が提供される。
例えば、カバレッジエリア情報は、システム情報において受信される。
いくつかの実施形態では、エフェメリスデータは、システム情報において受信される。
いくつかの実施形態では、エフェメリスデータは、エフェメリスデータを格納している加入者識別モジュール(SIM)からのものである。
いくつかの実施形態では、本方法は、UEの位置を示す位置報告、または、決定されたターゲット衛星ビームおよび決定された切替タイミングの指示情報、を送信するステップを含む。
いくつかの実施形態では、ターゲット衛星ビームは、サービングセルと1対1の対応関係を有し、またはターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する。
さらに、通信方法であって、基地局によって実行される以下のステップ、すなわち、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を送信するステップと、ユーザ機器(UE)の位置を示す位置報告、または、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちのターゲット衛星ビーム、およびUEがターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングの指示情報、を受信するステップと、受信された指示情報に基づいて、または、送信したカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、受信された位置報告によって示されるUEの位置と、に基づいて、ターゲット衛星ビームおよび切替タイミングを決定するステップと、決定された切替タイミングにおいて、UEとのソースサービングビームを介した通信を終了するステップと、を含む通信方法、が提供される。
いくつかの実施形態では、カバレッジエリア情報は、システム情報において送信される。
いくつかの実施形態では、エフェメリスデータは、システム情報において送信される。
例えば、カバレッジエリア情報は、少なくとも1つの候補衛星ビームのそれぞれについて、衛星ビーム方向およびカバレッジエリアの半径または直径、またはカバレッジエリアを重複しないように定義するポリゴン、またはカバレッジエリアの中心および半径、を含む。
例えば、ターゲット衛星ビームは、サービングセルと1対1の対応関係を有し、またはターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する。
通信方法であって、ユーザ機器(UE)によって実行される以下のステップ、すなわち、UEの位置を示す位置報告を送信するステップと、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを受信するステップと、UE固有シグナリングに示される少なくとも1つの対応する切替タイミングにおいて、少なくとも1つのターゲット衛星ビームへの切替えを実行するステップと、を含む通信方法、が提供される。
いくつかの実施形態では、UE固有シグナリングは、複数のターゲット衛星ビームおよび複数の対応する切替タイミングを示す。
いくつかの実施形態では、ターゲット衛星ビームは、サービングセルと1対1の対応関係を有し、またはターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する。
さらに、通信方法であって、基地局によって実行される以下のステップ、すなわち、ユーザ機器(UE)の位置を示す位置報告を受信するステップと、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、受信された位置報告に示されるユーザ機器の位置と、に基づいて、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、少なくとも1つのターゲット衛星ビームにUEが切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングと、を決定するステップと、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、UEが少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを送信するステップと、を含む通信方法、が提供される。
例えば、カバレッジエリア情報は、少なくとも1つの候補衛星ビームのそれぞれについて、衛星ビーム方向およびカバレッジエリアの半径または直径、またはカバレッジエリアを重複しないように定義するポリゴン、またはカバレッジエリアの中心および半径、を含む。
いくつかの実施形態では、ターゲット衛星ビームは、サービングセルと1対1の対応関係を有し、またはターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する。
さらに、集積回路であって、動作時に、無線通信において使用するためのユーザ機器(UE)が、以下のステップ、すなわち、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を受信するステップと、受信されたカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、UEの位置と、に基づいて、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの切り替えるためのターゲット衛星ビームと、ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングとを決定するステップと、決定された切替タイミングにおいて、決定されたターゲット衛星ビームへの切替えを実行するステップと、を実行するように制御する、集積回路、が提供される。
例えば、カバレッジエリア情報は、システム情報において受信される。
いくつかの実施形態では、エフェメリスデータは、システム情報において受信される。
いくつかの実施形態では、エフェメリスデータは、エフェメリスデータを格納している加入者識別モジュール(SIM)からのものである。
いくつかの実施形態では、集積回路は、UEの位置を示す位置報告の送信、または、決定されたターゲット衛星ビームおよび決定された切替タイミングの指示情報の送信、を実行するようにUEを制御する。
いくつかの実施形態では、ターゲット衛星ビームは、サービングセルと1対1の対応関係を有し、またはターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する。
さらに、集積回路であって、動作時に、無線通信において使用するための基地局が、以下のステップ、すなわち、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を送信するステップと、ユーザ機器(UE)の位置を示す位置報告、または、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちのターゲット衛星ビーム、およびUEがターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングの指示情報、を受信するステップと、受信された指示情報に基づいて、または、送信したカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、受信された位置報告によって示されるUEの位置と、に基づいて、ターゲット衛星ビームおよび切替タイミングを決定するステップと、決定された切替タイミングにおいて、UEとのソースサービングビームを介した通信を終了するステップと、を実行するように制御する、集積回路、が提供される。
いくつかの実施形態では、カバレッジエリア情報は、システム情報において送信される。
いくつかの実施形態では、エフェメリスデータは、システム情報において送信される。
例えば、カバレッジエリア情報は、少なくとも1つの候補衛星ビームのそれぞれについて、衛星ビーム方向およびカバレッジエリアの半径または直径、またはカバレッジエリアを重複しないように定義するポリゴン、またはカバレッジエリアの中心および半径、を含む。
例えば、ターゲット衛星ビームは、サービングセルと1対1の対応関係を有し、またはターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する。
さらに、集積回路であって、動作時に、無線通信において使用するためのユーザ機器(UE)が、以下のステップ、すなわち、UEの位置を示す位置報告を送信するステップと、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを受信するステップと、UE固有シグナリングに示される少なくとも1つの対応する切替タイミングにおいて、少なくとも1つのターゲット衛星ビームへの切替えを実行するステップと、を実行するように制御する、集積回路、が提供される。
いくつかの実施形態では、UE固有シグナリングは、複数のターゲット衛星ビームおよび複数の対応する切替タイミングを示す。
いくつかの実施形態では、ターゲット衛星ビームは、サービングセルと1対1の対応関係を有し、またはターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する。
さらに、集積回路であって、動作時に、無線通信において使用するための基地局が、以下のステップ、すなわち、ユーザ機器(UE)の位置を示す位置報告を受信するステップと、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、受信された位置報告に示されるユーザ機器の位置と、に基づいて、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、少なくとも1つのターゲット衛星ビームにUEが切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを決定するステップと、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、UEが少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを送信するステップと、を実行するように制御する、集積回路、が提供される。
例えば、カバレッジエリア情報は、少なくとも1つの候補衛星ビームのそれぞれについて、衛星ビーム方向およびカバレッジエリアの半径または直径、またはカバレッジエリアを重複しないように定義するポリゴン、またはカバレッジエリアの中心および半径、を含む。
いくつかの実施形態では、ターゲット衛星ビームは、サービングセルと1対1の対応関係を有し、またはターゲット衛星ビームは、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する。
要約すると、本明細書に開示される技術は、ユーザ機器(UE)、基地局、ならびにUEおよび基地局のための方法を提供する。UEは、送受信機および回路を備えており、送受信機は、動作時に、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を受信し、回路は、動作時に、受信されたカバレッジエリア情報と、少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、ユーザ機器の位置と、に基づいて、少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの切り替えるためのターゲット衛星ビームと、ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングとを決定し、決定された切替タイミングにおいて、決定されたターゲット衛星ビームへの切替えを実行するように送受信機を制御する。

Claims (17)

  1. ユーザ機器(UE)であって、
    動作時に、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する前記少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報、を受信する送受信機と、
    動作時に、
    ・ 前記受信されたカバレッジエリア情報と、
    ・ 前記少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する前記少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、
    ・ 前記ユーザ機器の位置と、
    に基づいて、前記少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの切り替えるためのターゲット衛星ビームと、前記ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングとを決定し、前記決定された切替タイミングにおいて、前記決定されたターゲット衛星ビームへの切替えを実行するように前記送受信機を制御する、回路と、
    を備えている、ユーザ機器(UE)。
  2. 前記カバレッジエリア情報が、システム情報において受信される、
    請求項1に記載のユーザ機器(UE)。
  3. 前記エフェメリスデータが、前記システム情報において受信される、
    請求項2に記載のユーザ機器(UE)。
  4. 加入者識別モジュール(SIM)インターフェースをさらに備え、前記SIMインターフェースが、動作時に、前記エフェメリスデータを格納しているSIMから前記エフェメリスデータを受信する、
    請求項1または請求項2に記載のユーザ機器(UE)。
  5. 前記カバレッジエリア情報が、前記少なくとも1つの候補衛星ビームのそれぞれについて、
    ・ 衛星ビーム方向および前記カバレッジエリアの半径または直径、または
    ・ 前記カバレッジエリアを重複しないように定義するポリゴン、または
    ・ 前記カバレッジエリアの中心および半径、
    を含む、
    請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のユーザ機器(UE)。
  6. 前記送受信機が、動作時に、前記UEの前記位置を示す位置報告、または、前記決定されたターゲット衛星ビームおよび前記決定された切替タイミングの指示情報、を送信する、
    請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のユーザ機器(UE)。
  7. 基地局であって、
    動作時に、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する前記少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を送信し、ユーザ機器(UE)の位置を示す位置報告、または、前記少なくとも1つの候補衛星ビームのうちのターゲット衛星ビーム、および前記UEが前記ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングの指示情報、を受信する、送受信機と、
    動作時に、前記受信された指示情報に基づいて、または、
    ・ 前記送信したカバレッジエリア情報と、
    ・ 前記少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する前記少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、
    ・ 前記受信された位置報告によって示される前記UEの位置と、
    に基づいて、前記ターゲット衛星ビームおよび前記切替タイミングを決定し、前記決定された切替タイミングにおいて、ソースサービングビームを介した前記UEとの通信を終了する、回路と、
    を備えている、基地局。
  8. 動作時に、前記UEの位置を示す位置情報を送信し、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、前記少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを受信する、送受信機と、
    動作時に、前記UE固有シグナリングにおいて示される前記少なくとも1つの対応する切替タイミングにおいて、前記少なくとも1つのターゲット衛星ビームへの切替えを実行するように前記送受信機を制御する回路と、
    を備えている、ユーザ機器(UE)。
  9. 前記UE固有シグナリングが、複数のターゲット衛星ビームおよび複数の対応する切替タイミングを示す、
    請求項8に記載のユーザ機器(UE)。
  10. 動作時に、ユーザ機器(UE)の位置を示す位置報告を受信し、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、前記UEが前記少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを送信する、送受信機と、
    動作時に、
    ・ 少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する前記少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報と、
    ・ 前記少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する前記少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、
    ・ 前記受信された位置報告に示される前記ユーザ機器の前記位置と、
    に基づいて、前記少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの前記少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、前記少なくとも1つの対応する切替タイミングとを決定する、回路と、
    を備えている、基地局。
  11. 前記ターゲット衛星ビームが、サービングセルと1対1の対応関係を有し、または前記ターゲット衛星ビームが、同期信号ブロック(SSB)インデックスと1対1の対応関係を有する、
    請求項1から請求項6、請求項8、請求項9のいずれか1項に記載のユーザ機器(UE)。
  12. 通信方法であって、ユーザ機器(UE)によって実行される以下のステップ、すなわち、
    少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する前記少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を受信するステップと、
    ・ 前記受信されたカバレッジエリア情報と、
    ・ 前記少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する前記少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、
    ・ 前記UEの位置と、
    に基づいて、前記少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの切り替えるためのターゲット衛星ビームと、前記ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングとを決定するステップと、
    前記決定された切替タイミングにおいて、前記決定されたターゲット衛星ビームへの切替えを実行するステップと、
    を含む、通信方法。
  13. 通信方法であって、基地局によって実行される以下のステップ、すなわち、
    少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する前記少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を送信するステップと、
    ユーザ機器(UE)の位置を示す位置報告、または、前記少なくとも1つの候補衛星ビームのうちのターゲット衛星ビーム、および前記UEが前記ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングの指示情報、を受信するステップと、
    前記受信された指示情報に基づいて、または、
    ・ 前記送信したカバレッジエリア情報と、
    ・ 前記少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する前記少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、
    ・ 前記受信された位置報告によって示される前記UEの前記位置と、
    に基づいて、前記ターゲット衛星ビームおよび前記切替タイミングを決定するステップと、
    前記決定された切替タイミングにおいて、前記UEとのソースサービングビームを介した通信を終了するステップと、
    を含む、通信方法。
  14. 通信方法であって、ユーザ機器(UE)によって実行される以下のステップ、すなわち、
    前記UEの位置を示す位置報告を送信するステップと、
    少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、前記少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを受信するステップと、
    前記UE固有シグナリングに示される前記少なくとも1つの対応する切替タイミングにおいて、前記少なくとも1つのターゲット衛星ビームへの切替えを実行するステップと、
    を含む、通信方法。
  15. 通信方法であって、基地局によって実行される以下のステップ、すなわち、
    ユーザ機器(UE)の位置を示す位置報告を受信するステップと、
    ・ 少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する前記少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報と、
    ・ 前記少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する前記少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、
    ・ 前記受信された位置報告に示される前記ユーザ機器の前記位置と、
    に基づいて、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、前記少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの前記少なくとも1つのターゲット衛星ビームに前記UEが切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングと、を決定するステップと、
    前記少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、前記UEが前記少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための前記少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを送信するステップと、
    を含む、通信方法。
  16. ユーザ機器(UE)を制御するための集積回路であって、前記集積回路が、
    動作時に、少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する前記少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報を受信する送受信機回路と、
    動作時に、
    ・ 前記受信されたカバレッジエリア情報と、
    ・ 前記少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する前記少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、
    ・ 前記ユーザ機器の位置と、
    に基づいて、前記少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの切り替えるためのターゲット衛星ビームと、前記ターゲット衛星ビームに切り替えるための切替タイミングとを決定し、前記決定された切替タイミングにおいて、前記決定されたターゲット衛星ビームへの切替えを実行するように前記送受信機回路を制御する、制御回路と、
    を備えている、集積回路。
  17. 基地局を制御するための集積回路であって、前記集積回路が、
    動作時に、ユーザ機器(UE)の位置を示す位置報告を受信し、少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、前記UEが前記少なくとも1つのターゲット衛星ビームに切り替えるための少なくとも1つの対応する切替タイミングとを示すUE固有シグナリングを送信する、送受信機回路と、
    動作時に、
    ・ 少なくとも1つの候補衛星ビームをそれぞれ生成する少なくとも1つの衛星の衛星位置に対する前記少なくとも1つの候補衛星ビームのカバレッジエリアを示すカバレッジエリア情報と、
    ・ 前記少なくとも1つの候補衛星ビームを生成する前記少なくとも1つの衛星のエフェメリスデータと、
    ・ 前記受信された位置報告に示される前記ユーザ機器の前記位置と、
    に基づいて、前記少なくとも1つの候補衛星ビームのうちの前記少なくとも1つのターゲット衛星ビームと、前記少なくとも1つの対応する切替タイミングとを決定する、制御回路と、
    を備えている、集積回路。
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