JP6490796B2 - 高周波数帯域無線アクセス技術アーキテクチャにおけるシステム検出 - Google Patents

Description

関連出願
本願は、本明細書に完全に記載されているかのように参照によりその内容が本明細書に組み込まれる、２０１４年８月１１日出願の米国仮特許出願第６２／０３５８０７号の利益を主張するものである。

データ集約型サービス（音楽及び動画のストリーミング、３次元コンテンツのストリーミング、仮想現実体験など）がよりいっそう社会の一部になるにつれて、高帯域幅で低遅延のデータ伝送への需要が高まっている。携帯電話網などのワイヤレスネットワークは、様々な異なる無線アクセス技術（「ＲＡＴ」）を利用する可能性があり、それらの技術にはそれぞれ異なる長所と短所がある可能性がある。例えば、第５世代（「５Ｇ」）ＲＡＴは、高周波数帯域（「ＨＦＢ」）ＲＡＴと見なされ得る（例えば、第４世代（「４Ｇ」）ＲＡＴより高い周波数帯域に対応することがある）。５Ｇ ＲＡＴは、４Ｇ ＲＡＴより高い水準の性能（例えば、より低いレイテンシ及び／又はより高いスループット）を提供する可能性がある、４Ｇ ＲＡＴより小さなカバレッジエリアを有する可能性がある。

上述したＨＦＢ ＲＡＴの短所に対する１つの可能な解決策は、複数のＨＦＢ ＲＡＴ「スモールセル」を展開して、ＨＦＢ ＲＡＴの拡大したカバレッジを提供することである。ＨＦＢ ＲＡＴを利用するためには、ユーザ機器（（「ＵＥ」）、例えば携帯電話）は、通常は、１つ又は複数のスモールセルを検出する必要がある。スモールセルの検出は、ＵＥの電力消費、無線リソースの利用、及び／又はレイテンシの点で、潜在的に非効率的なプロセスである可能性がある。

本発明の実施形態は、以下の詳細な説明を添付の図面と関連付けて読むことにより容易に理解されるであろう。この説明を容易にするために、同様の構造的要素は、同様の参照番号によって示すことがある。添付の図面において、本発明の実施形態は、例示を目的として示されているものであり、限定を目的として示されているものではない。

本明細書に記載される１つ又は複数の実装形態の概要を概念的に示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実装形態の概要を概念的に示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実装形態の概要を概念的に示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実装形態の概要を概念的に示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実装形態の概要を概念的に示す図である。 本明細書に記載されるシステム及び／又は方法が実装され得る環境例を示す図である。 本明細書に記載される１つ又は複数の実装形態による、１つ又は複数のスモールセルを検出するプロセス例を示す図である。 本明細書に記載されるいくつかの実装形態による、スモールセルに対してポーリングするときにＵＥによって使用される可能性があるポーリングチャネルフォーマット例を示す図である。 本明細書に記載されるいくつかの実装形態による、スモールセルのクラスタ及び／又は送信点による時間／周波数リソースの効率的な使用を示す図である。 本明細書に記載されるいくつかの実装形態による、同期信号をＵＥに提供するときに時間／周波数リソースを効率的に利用するために使用される可能性がある周波数分割多重（「ＦＤＭ」）を示す図である。 デバイスの構成要素例を示す図である。

以下の詳細な説明では、添付の図面に言及する。異なる図面でも、同じ参照番号は、同じ、又は同様の要素を識別することがある。他の実施形態も利用され得ること、及び本開示の範囲を逸脱することなく、構造的又は論理的な変更が加えられ得ることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきものではなく、本発明による実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって定義される。

１実装形態では、ＵＥ装置は、ワイヤレス電気通信ネットワークに接続する無線構成要素と、プロセッサ実行可能命令のセットを記憶するメモリデバイスと、プロセッサ実行可能命令のセットを実行する処理回路とを備えることができ、プロセッサ実行可能命令のセットを実行することは、ＵＥに、ワイヤレス電気通信ネットワークに関連する搬送周波数及び１つ又は複数のセル識別子、ポーリングチャネル構成、或いはポーリング応答チャネル構成のうちの少なくとも１つを含む支援情報を受信することと、支援情報に基づいてポーリング信号を生成することと、無線構成要素を介して生成したポーリング信号を出力することと、ポーリング信号に応答して、ワイヤレス電気通信ネットワークの１つ又は複数のセルから無線構成要素を介して受信される同期信号を受信することと、受信した同期信号に含まれる情報を使用して、ワイヤレス電気通信ネットワークの１つ又は複数のセルのうちの特定のセルを検出する（最終的に接続する）ことと、を行わせる。

支援情報は、ワイヤレス電気通信ネットワークに関連する搬送周波数を含むことができ、ポーリング信号を出力することは、搬送周波数に基づいてポーリング信号を出力することを含むことができる。支援情報は、ポーリングチャネル構成を含み、ポーリング信号を出力することは、ポーリングチャネル構成に従ってポーリング信号を出力することを含むことができる。ポーリング応答チャネル構成は、時間／周波数リソース割当て、又は同期信号シーケンスのセットのうちの少なくとも１つを示す指示を含むことができる。いくつかの実装形態では、ＵＥは、支援情報がそれを介して受信された無線アクセス技術に基づいて、ポーリング信号に関連する１つ又は複数のパラメータを決定することができる。支援情報がそれを介して受信された無線アクセス技術に基づいて決定された１つ又は複数のパラメータは、ポーリング信号に関連するガード時間持続時間、又はポーリング信号に関連する巡回プレフィックス持続時間のうちの少なくとも１つを含むことができる。

いくつかの実装形態では、無線構成要素が第１の無線アクセス技術に関連する第１の無線構成要素であると仮定して、ＵＥは、第１の無線アクセス技術とは異なる第２の無線アクセス技術に関連する第２の無線構成要素をさらに含み、支援情報は、第１の無線構成要素を介して受信されることがある。いくつかの実装形態では、支援情報は、第２の無線構成要素を介して受信されることがある。

いくつかの実装形態では、ポーリング信号を出力することは、ポーリング信号を全方向性、擬似全方向性、又は指向性パターンで出力することを含むことができる。ワイヤレス電気通信ネットワークは、ロングタームエボリューション規格に関連する周波数帯域で動作する１つ又は複数の基地局と、ロングタームエボリューション規格に関連する周波数帯域より高い周波数帯域で動作する１つ又は複数のスモールセルとを含み、１つ又は複数の基地局は、１つ又は複数のスモールセルと同期されることがある。いくつかの実装形態では、支援情報は、空間情報を含み、ポーリング情報を出力することは、空間情報に基づいてポーリング信号をビーム形成することを含むことができる。

いくつかの実装形態では、ポーリング信号の送信タイミングは、別のワイヤレス通信システムのタイミングに基づくことがある。ポーリング信号の送信タイミングは、別のワイヤレス通信システムのタイミングに基づくタイミング進みを適用することによって決定されることがあり、このタイミング進みは、別のワイヤレス通信システムによって提供される値に基づいて決定されることがある。

受信される同期信号に関連する送信ビーム形成重みのセットは、ポーリング信号に関連する受信ビーム形成重みのセットに基づくことがある。ポーリングチャネル構成は、選択されたポーリングチャネルフォーマット、時間／周波数リソース割当て、送信パワー制御のパラメータ、又はプリアンブルシーケンスのうちの少なくとも１つを含むことができる。送信パワー制御のパラメータは、初期送信パワー、パワーランピングの量、設定最大出力パワーを設定することに関係するパラメータ、又は設定最大出力パワーで送信する前の所要送信回数のうちの少なくとも１つを含むことができる。ＵＥは、複数の異なるアンテナパターンを使用して複数のポーリングシーケンスを順次送信することができ、第１のポーリングシーケンスは、ガード時間によって第２のポーリングシーケンスから分離される。

別の実装形態では、ワイヤレス電気通信ネットワークのセルデバイスは、ＵＥと通信する無線構成要素と、プロセッサ実行可能命令のセットを記憶するメモリデバイスと、プロセッサ実行可能命令のセットを実行する処理回路とを備えることができ、プロセッサ実行可能命令のセットを実行することは、セルデバイスに、ワイヤレス電気通信ネットワークに関連する搬送周波数、ポーリングチャネル構成、又はポーリング応答チャネル構成のうちの少なくとも１つを含むことができる支援情報をＵＥに出力することと、支援情報に基づいてＵＥによって生成されたポーリング信号をＵＥから受信することと、ＵＥのための同期信号を生成することであり、この生成することが受信されたポーリング信号に基づいて１つ又は複数のビーム形成重みを決定することを含むことと、ポーリング信号に応答して、生成された同期信号をポーリング応答チャネルを介してＵＥに出力することであり、ポーリング応答チャネルがポーリング応答チャネル構成に対応していることと、を行わせる。

セルデバイスは、ＬＴＥ基地局ネットワークが動作する周波数帯域より高い周波数帯域で動作することができる。セルデバイスは、１つ又は複数のＬＴＥ基地局と同期されることがある。支援情報は、ワイヤレス電気通信ネットワークに関連する搬送周波数を含み、ポーリング信号は、ワイヤレス電気通信ネットワークに関連する搬送周波数で受信されることがある。セルデバイスは、ポーリング応答チャネルを介して同期信号を出力する出所となる１つ又は複数の送信点を決定することができ、この決定することは、受信されたポーリング信号の信号強度、受信されたポーリング信号がＵＥによって送信された信号パワー、受信されたポーリング信号の受信タイミングオフセット、又はワイヤレス電気通信ネットワークの負荷状態のうちの少なくとも１つに基づく。支援情報は、セルデバイスのセル識別子をさらに含むことができる。ビーム形成重みは、受信されたポーリング信号に関連するビーム形成重み、又はビーム形成重みのセットのうちの少なくとも１つに基づいて決定されることがある。ポーリングチャネル構成は、ポーリングチャネルフォーマット、時間／周波数リソース割当て、送信パワー制御のパラメータ、又はプリアンブルシーケンスのうちの少なくとも１つを含むことができる。送信パワー制御のパラメータは、初期送信パワー、パワーランピングの量、設定最大出力パワーを設定することに関係するパラメータ、又は設定最大出力パワーで送信する前の所要送信回数のうちの少なくとも１つを含むことができる。

別の実装形態では、方法は、ワイヤレス電気通信ネットワークが、ＵＥからポーリング信号を受信するステップと、ワイヤレス電気通信ネットワークの複数の送信点から複数のＵＥに、複数の同期信号を出力するステップと、を含むことができ、第１の送信点からの第１のＵＥのための第１の同期信号は、ビーム形成重みの第１のセットと関連付けられ、第２の送信点からの第１のＵＥのための第２の同期信号は、ビーム形成重みの第１のセットとは異なるビーム形成重みの第２のセットと関連付けられ、第１のＵＥのための第１及び第２の同期信号は、同じ時間／周波数リソースで送信され、複数の同期信号を出力することは、周波数領域上で異なるアナログビーム形成重みと関連付けられた複数の同期信号を多重化することを含む。アナログビーム形成重みの第１のセットと関連付けられた第１のＵＥのための同期信号は、第１の周波数サブ領域上の特定の送信点から出力されることがあり、アナログビーム形成重みの第２のセットと関連付けられた第２のＵＥのための同期信号は、第２の周波数サブ領域上の別の送信点から出力されることがあり、第１のサブ領域と第２のサブ領域とは異なる。

送信点は、ロングタームエボリューション基地局が動作する周波数帯域より高い周波数帯域で動作することができる。第１及び第２の同期信号は、それぞれ第１及び第２の送信点によって、同時に出力されることがある。

別の実装形態では、ＵＥは、ワイヤレス電気通信ネットワークに関連する搬送周波数、又はポーリングチャネル構成のうちの少なくとも１つを含むことができる支援情報を受信する手段と、支援情報に基づいてポーリング信号を生成する手段と、生成したポーリング信号を出力する手段と、ポーリング信号に応答して同期信号を受信する手段であり、この応答が、ワイヤレス電気通信ネットワークの１つ又は複数のセルから受信される手段と、同期信号に含まれる情報を使用して、ワイヤレス電気通信ネットワークの１つ又は複数のセルのうちの特定のセルを検出する手段とを含むことができる。

支援情報は、ワイヤレス電気通信ネットワークに関連する搬送周波数を含むことができ、ポーリング信号を出力することは、搬送周波数でポーリング信号を出力することを含むことができる。支援情報は、ポーリングチャネル構成を含むことができ、ポーリング信号を出力することは、ポーリングチャネル構成に従ってポーリング信号を出力することを含むことができる。ポーリングチャネル構成は、巡回プレフィックス持続時間、又はガード時間持続時間のうちの少なくとも１つを示す指示を含むことができる。ＵＥは、支援情報がそれを介して受信された無線アクセス技術に基づいて、ポーリング信号に関連する１つ又は複数のパラメータを決定する手段をさらに含むことができる。

支援情報がそれを介して受信された無線アクセス技術に基づいて決定されたパラメータは、ポーリング信号に関連するガード時間持続時間、又はポーリング信号に関連する巡回プレフィックス持続時間のうちの少なくとも１つを含むことができる。ＵＥは、第１の無線アクセス技術を使用してワイヤレス電気通信ネットワークに接続する第１の無線手段と、第１の無線アクセス技術とは異なる第２の無線アクセス技術を使用してワイヤレス電気通信ネットワークに接続する第２の無線手段とをさらに含むことができ、支援情報は、第１の無線構成要素を介して受信されることがある。いくつかの実装形態では、支援情報は、第２の無線手段を介して受信されることもある。支援情報は、空間情報を含むことができ、ポーリング信号を出力することは、空間情報に基づいてポーリング信号をビーム形成することを含むことがある。ポーリング信号の送信タイミングは、別のワイヤレス通信システムのタイミングに基づくことがある。ポーリング信号の送信タイミングは、別のワイヤレス通信システムのタイミングに基づくタイミング進みを適用することによって決定されることがあり、このタイミング進みは、別のワイヤレス通信システムによって提供される値に基づいて決定されることがある。

受信される同期信号に関連する送信ビーム形成重みのセットは、ポーリング信号に関連する受信ビーム形成重みのセットに基づくことがある。ポーリングチャネル構成は、選択されたポーリングチャネルフォーマット、時間／周波数リソース割当て、送信パワー制御のパラメータ、及び／又はプリアンブルシーケンスを含むことができる。送信パワー制御のパラメータは、初期送信パワー、パワーランピングの量、設定最大出力パワーを設定することに関係するパラメータ、及び／又は設定最大出力パワーで送信する前の所要送信回数を含むことができる。ＵＥは、複数の異なるアンテナパターンを使用して複数のポーリングシーケンスを順次送信する手段をさらに含むことができ、第１のポーリングシーケンスは、ガード時間によって第２のポーリングシーケンスから分離される。

別の態様では、１つ又は複数のデバイスの１つ又は複数のプロセッサによって実行されたときに、１つ又は複数のプロセッサに、ユーザ機器ＵＥからポーリング信号を受信することと、ワイヤレス電気通信ネットワークの複数の送信点から複数のＵＥに、複数の同期信号を出力することと、を行わせるプロセッサ実行可能命令のセットを記憶する、非一時的コンピュータ可読媒体であって、第１の送信点からの第１のＵＥのための第１の同期信号が、ビーム形成重みの第１のセットと関連付けられ、第２の送信点からの第１のＵＥのための第２の同期信号が、ビーム形成重みの第１のセットとは異なるビーム形成重みの第２のセットと関連付けられ、第１のＵＥのための第１及び第２の同期信号が、同じ時間／周波数リソースで送信され、複数の同期信号を出力することが、周波数領域上で異なるアナログビーム形成重みと関連付けられた複数の同期信号を多重化することを含み、アナログビーム形成重みの第１のセットと関連付けられた第１のＵＥのための同期信号が、第１の周波数サブ領域上の１つの送信点から出力され、アナログビーム形成重みの第２のセットと関連付けられた第２のＵＥのための同期信号が、第２の周波数サブ領域上の別の送信点から出力され、第１のサブ領域と第２のサブ領域とが異なる、非一時的コンピュータ可読媒体である。

図１Ａから図４は、ＵＥによるスモールセル検出の実装形態例の概要を示す図である。例えば、図１Ａに示すように、ＵＥは、ワイヤレススモールセルのセット及び基地局の大凡近傍に位置することができる。いくつかの実装形態では、基地局は、例えば、ロングタームエボリューション（「ＬＴＥ」）のワイヤレス電気通信ネットワークの進化型ノードＢ（「ｅＮＢ」）とすることができ、スモールセルは、マイクロセル、フェムトセル、及び／又はＵＥがそれを介してワイヤレス電気通信ネットワークに接続できるその他のタイプのデバイスとすることができる。基地局は、したがって、スモールセルに対する「マクロセル」と見なされ得る。スモールセルは、基地局とは異なるＲＡＴに対応していてもよい。例えば、スモールセルが、ＨＦＢ ＲＡＴ（例えば、基地局が動作する周波数帯域より比較的高い周波数帯域で動作するＲＡＴ）に対応し、基地局が、低周波数帯域（「ＬＦＢ」）ＲＡＴ（例えば、スモールセルが動作する周波数帯域より比較的低い周波数帯域で動作するＲＡＴ）に対応していてもよい。したがって、本明細書で使用される場合、「ＨＦＢ」及び「ＬＦＢ」という用語は、それぞれより高い周波数帯域又はより低い周波数帯域を示すものとして相対的な意味で使用されていることがある。

図１Ａに示すように、ＵＥは、（例えば基地局との確立された接続を介して）基地局から支援情報を受信することができる。支援情報は、ＵＥによるスモールセルのうちの１つ又は複数の検出を容易にする情報を含むことができる。例えば、以下でさらに述べるように、支援情報は、スモールセルの搬送周波数及びセル識別子、ポーリングチャネル構成パラメータ（例えば、ポーリングチャネルフォーマット、時間／周波数リソース、周期性、送信パワー制御のパラメータなど）、プリアンブルシーケンス、及び／又はポーリング応答チャネルの時間／周波数リソースを含むことができる。基地局は、基地局との最初のアタッチ時に、ＵＥが１つ又は複数のスモールセルの近くにいることを基地局が検出したときに、基地局が支援情報を求める要求をＵＥから受信したときに、及び／又は１つ又は複数のその他の事象に基づいて、支援情報を送信することができる。

これに加えて、又は別法として、図１Ｂに示すように、ＵＥは、スモールセルから支援情報を受信することもできる。これは、例えば、ＵＥが受信された支援情報の出所であるスモールセルに現在アタッチされているときに、起こる可能性がある。

図２に示すように、ＵＥは、ＵＥのレンジ内にあるスモールセルを検出するために、ポーリング信号を出力することができる。ポーリング信号は、支援情報（図１Ａ及び／又は図１Ｂに示す）に基づいて生成され得る。例えば、以下でさらに述べるように、ポーリング信号は、支援情報内に指定されるプリアンブルシーケンスを含むことができ、支援情報内に指定される周波数帯域で送信され得る、といったことがある。これに加えて、又は別法として、また以下で述べるように、ＵＥは、ポーリング信号を出力するときに、支援情報内に指定されるような特定の時間／周波数リソースを使用することができる。いくつかの実装形態では、ＵＥによって出力されるポーリング信号の送信のタイミングは、支援情報に基づくこともある。

いくつかの実装形態では、ＵＥは、全方向的にポーリング信号を出力することができる。いくつかの実装形態では、ＵＥは、擬似全方向的及び／又は限定方向的など、異なる方法でポーリング信号を出力することもできる。例えば、いくつかの実装形態では、支援情報は、ＵＥがポーリング信号を出力すべき方向を指定する、かつ／又は１つ又は複数のマイクロセルの位置（これに基づいて、ＵＥはポーリング信号の方向性を決定することができる）を指定することができる。

図３を参照すると、図示の３つのスモールセルのうちの２つがＵＥからポーリング信号を受信したものと仮定している。図示のように、この２つのスモールセルは、ＵＥに対して同期信号を提供することができる。特定のスモールセルからの同期信号は、ＵＥに向かう方向にビーム形成され得る。スモールセルは、ＵＥから受信されるポーリング信号に基づいて、同期信号をビーム形成する方向を決定することができる。図４に示すように、ＵＥは、受信された同期信号を用いて、特定のスモールセルを検出することができる（例えば、タイミング及び周波数同期、ＵＥ受信／送信ビーム方向、セル識別子などを取得することができる）。

図５は、本明細書に記載されるシステム及び／又は方法が実装され得る環境例５００を示す図である。図５に示すように、環境５００は、ＵＥ５０５と、基地局５１０と、スモールセル５１５と、スモールセルゲートウェイ５２０と、サービングゲートウェイ（「ＳＧＷ」）５３０と、パケットデータネットワーク（「ＰＤＮ」）ゲートウェイ（「ＰＧＷ」）５３５と、モビリティ管理エンティティデバイス（「ＭＭＥ」）５４０と、ポリシー及び課金ルール機能（「ＰＣＲＦ」）５４５と、ＰＤＮ５６０とを含むことができる。

環境５００は、第３世代パートナシッププロジェクト（「３ＧＰＰ」）ワイヤレス通信規格に基づいて動作するＬＴＥネットワーク及び／又は進化型パケットコア（「ＥＰＣ」）ネットワークを含む進化型パケットシステム（「ＥＰＳ」）を含むことができる。ＬＴＥネットワークは、１つ又は複数の基地局５１０を含む無線アクセスネットワーク（「ＲＡＮ」）の一部である、又はこのＲＡＮを含むことができ、この１つ又は複数の基地局５１０のうちの一部又は全てがｅＮＢの形態をとることができ、ＵＥ５０５は、このＲＡＮを介してＥＰＣネットワークと通信することができる。図示のように、ＲＡＮは、１つ又は複数のスモールセル５１５も含むことができ、これらのスモールセルは、基地局６１０とは異なるＲＡＴで動作することができる。例えば、スモールセル５１５がＨＦＢ ＲＡＴで動作し、基地局５１０がＬＦＢ ＲＡＴで動作することもできる。ＥＰＣネットワークは、１つ又は複数のＳＧＷ５３０、ＰＧＷ５３５、及び／又はＭＭＥ５４０を含むことができ、ＵＥ５０５がＰＤＮ５６０及び／又はインターネットプロトコル（「ＩＰ」）マルチメディアサブシステム（「ＩＭＳ」）コアネットワーク（図示せず）と通信できるようにすることができる。ＩＭＳコアネットワークは、ホーム加入者サーバ（「ＨＳＳ」）、認証認可課金（「ＡＡＡ」）サーバ、コールセッション制御機能（「ＣＳＣＦ」）、及び／或いは１つ又は複数のその他のデバイスを含むことができる。ＩＭＳコアネットワークは、ＵＥ５０５に関連する認証、セッション開始、アカウント情報、ユーザプロフィルなどを管理することができる。

ＵＥ５０５は、基地局５１０、スモールセル５１５、及び／又はＰＤＮ５６０と通信することができるワイヤレス移動通信デバイスなどの計算／通信デバイスを含むことができる。例えば、ＵＥ５０５は、無線電話、パーソナル通信システム（「ＰＣＳ」）端末（例えば、携帯無線電話にデータ処理機能及びデータ通信機能を一体化させたデバイスなど）、携帯情報端末（「ＰＤＡ」）（例えば、無線電話、ページャ、インターネット／イントラネットアクセスなどを含み得るもの）、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、カメラ、個人用ゲームシステム、又は別のタイプの移動計算／通信デバイスを含み得る。ＵＥ５０５は、基地局５１０、スモールセル５１５、スモールセルゲートウェイ５２０、ＳＧＷ５３０、及び／又はＰＧＷ５３５を介して、ＰＤＮ５６０にトラフィックを送信し、かつ／又はＰＤＮ５６０からトラフィックを受信することができる。

基地局５１０は、ＵＥ５０５に宛てられた、及び／又はＵＥ５０５から受信される、呼、オーディオ、ビデオ、テキスト、及び又はその他のデータなどのトラフィックを受信し、処理し、かつ／又は送信する、１つ又は複数のネットワークデバイスを含むことができる。１例では、基地局５１０は、ｅＮＢデバイスとすることができ、ＬＴＥネットワークの一部とすることができる。基地局５１０は、ＳＧＷ５３０、ＰＧＷ５３５、及び／又はＰＤＮ５６０を介して、ＵＥ５０５からトラフィックを受信し、かつ／又はＵＥ５０５にトラフィックを送信することができる。基地局５１０は、例えばエアインタフェース（例えばセルラエアインタフェースなど）を介してＵＥ５０５にトラフィックを送信し、かつ／又はＵＥ５０５からトラフィックを受信することができる。

上述のように、基地局５１０は、ＬＦＢ ＲＡＴ（例えば、スモールセル５１５に関連付けられるＨＦＢ ＲＡＴより低い周波数帯域に対応するＲＡＴ）で動作することができる。例えば、基地局５１０は、ＬＴＥ ＲＡＴ、３ＧＰＰ第３世代（「３Ｇ」）ＲＡＴ、３ＧＰＰ第２世代（「２Ｇ」）ＲＡＴ、符号分割多重アクセス２０００（「ＣＤＭＡ２０００」）１Ｘ ＲＡＴなどに対応する１つ又は複数の周波数帯域で動作することができる。したがって、基地局５１０は「マクロセル」と見なされ得、スモールセル５１５は「マイクロセル」と見なされ得る。

スモールセル５１５も、ＵＥ５０５に宛てられた、及び／又はＵＥ５０５から受信される、呼、オーディオ、ビデオ、テキスト、及び又はその他のデータなどのトラフィックを受信し、処理し、かつ／又は送信する、１つ又は複数のネットワークデバイスを含むことができる。１例では、スモールセル５１５は、エンドユーザ（例えば基地局５１０を所有し、かつ／又は運営するエンティティとは別個の個人又は企業）によって展開される（例えば物理的に配置及び／又は設置される）可能性がある携帯デバイスを含むことができる。これに加えて、又は別法として、スモールセル５１５は、基地局５１０の所有者及び／又は運営者によって展開される可能性もある。例えば、いくつかの実装形態では、特定のスモールセル５１５は、基地局５１０と同じ位置にあってもよい。スモールセル５１５は、ＭＭＥ５４０に直接通信可能に結合され得、かつ／又は（例えばスモールセルゲートウェイ５２０を介して）ＳＧＷ５３０及び／又はＭＭＥ５４０に間接的に結合され得る。スモールセル５１５（及び／又はスモールセルゲートウェイ５２０）は、いくつかの実装形態では、ＰＤＮ５６０を介してＳＧＷ５３０及び／又はＭＭＥ５４０に通信可能に結合される可能性もある。

スモールセル５１５は、一般に、基地局５１０によって提供されるよりも強化されたＲＡＮへの接続性を提供することができる（例えば、基地局５１０より広い帯域幅及び／又はより低いレイテンシで、より高いデータレートを実現することができる）。この強化された接続性は、スモールセル５１５が動作する周波数帯域の方が高いことの結果である可能性がある。例えば、いくつかの実装形態では、６ギガヘルツ（「ＧＨｚ」）以上の周波数帯域である。３ＧＰＰの用語では、スモールセルは、ホームノードＢ（「ＨＮＢ」）又はホームｅＮＢ（「ＨｅＮＢ」）と呼ばれることもある。

スモールセルゲートウェイ５２０は、１つ又は複数のネットワークデバイスを含むことができ、これらのネットワークデバイスを介して、１つ又は複数のスモールセル５１５は、ＭＭＥ５４０及び／又はＳＧＷ５３０に通信可能に結合され得る。例えば、スモールセルゲートウェイ５２０は、ＳＧＷ５３０及び／又はＭＭＥ５４０と通信するための１組のインタフェースのセットと、１つ又は複数のスモールセル５１５と通信するための別のインタフェースのセット（例えば異なるタイプのインタフェース）とを含むことができる。スモールセルゲートウェイ５２０は、複数のスモールセル５１５からの制御情報（例えば、ＵＥ５０５が接続されたスモールセル５１５の識別子、スモールセル５１５に接続されたＵＥ５０５の識別子、ハンドオーバ／ハンドイン／ハンドアウト命令など）を集約することができ、この情報をＭＭＥ５４０に報告することができる。これに加えて、又は別法として、スモールセルゲートウェイ５２０は、複数のスモールセル５１５への、及び／又は複数のスモールセル５１５からのユーザプレーンデータ（例えば、呼トラフィック、オーディオ／ビデオストリーミングトラフィック、ウェブトラフィックなどの実体トラフィック）を集約することもできる。いくつかの実装形態では、スモールセル５１５は、介在するスモールセルゲートウェイ５２０なしでＭＭＥ５４０と通信することができる。

ＳＧＷ５３０は、本明細書に記載される方法で情報を収集し、処理し、検索し、記憶し、かつ／又は提供する、１つ又は複数のネットワークデバイスを含むことができる。ＳＧＷ５３０は、例えば、１つ又は複数の基地局５１０、スモールセル５１５、及び／或いはスモールセルゲートウェイ５２０から受信されるトラフィックを集約することができ、この集約したトラフィックを、ＰＧＷ５３５を介してＰＤＮ５６０に送信することができる。

ＰＧＷ５３５は、本明細書に記載される方法で情報を収集し、処理し、検索し、記憶し、かつ／又は提供する、１つ又は複数のネットワークデバイスを含むことができる。ＰＧＷ５３５は、１つ又は複数のＳＧＷ５３０などから受信されるトラフィックを集約することができ、この集約したトラフィックを、ＰＤＮ５６０に送信することができる。ＰＧＷ５３５は、また、或いは別法として、ＰＤＮ５６０からトラフィックを受信することができ、基地局５１０、スモールセル５１５、スモールセルゲートウェイ５２０、及び／又はＳＧＷ５３０を介してＵＥ５０５に向けてトラフィックを送信することができる。

ＭＭＥ５４０は、ＵＥ５０５をＥＰＳに登録する動作、ＵＥ５０５とのセッションに関連するベアラチャネルを確立する動作、ＵＥ５０５をＥＰＳから別のネットワークにハンドオフする動作、ＵＥ５０５をその他のネットワークからＥＰＳにハンドオフする動作、及び／又はその他の動作を実行する動作を実行する１つ又は複数の計算／通信デバイスを含むことができる。ＭＭＥ５４０は、ＵＥ５０５に宛てられたトラフィック、及び／又はＵＥ５０５から受信されるトラフィックに対してポリシング動作を実行することができる。

ＰＣＲＦ５４５は、ＥＰＣネットワーク及び／又はその他のソースへの情報並びにＥＰＣネットワーク及び／又はその他のソースからの情報を集約する１つ又は複数のデバイスを含むことができる。ＰＣＲＦ５４５は、加入者データベースなどの１つ又は複数のソース及び／又は１つ又は複数のユーザ（例えばＰＣＲＦ５４５に関連する管理者など）から、ポリシー及び／又は加入に関連する情報を受信することができる。

ＰＤＮ５６０は、１つ又は複数の有線及び／又は無線ネットワークを含むことができる。例えば、ＰＤＮ５６０は、インターネットプロトコル（「ＩＰ」）型ＰＤＮ、インターネットなどの広域ネットワーク（「ＷＡＮ」）、電気通信プロバイダのコアネットワーク、民間企業ネットワーク、及び／或いは１つ又は複数のその他のネットワークを含み得る。ＵＥ５０５は、ＰＧＷ５３５を通して、データサーバ、アプリケーションサーバ、他のＵＥ５０５、及び／或いはＰＤＮ５６０に結合されたその他のサーバ又はアプリケーションに接続することができる。ＰＤＮ５６０は、公衆交換電話網（「ＰＳＴＮ」）、公衆陸上移動ネットワーク（「ＰＬＭＮ」）、及び／又は別のネットワークなど、１つ又は複数の他のネットワークに接続され得る。図５には特定のデバイスどうしの間に「直接」接続が示されているが、一部のデバイスは、ＰＤＮ５６０（及び／又は別のネットワーク）を介して互いに通信することもできる。

図６は、ＵＥ５０５による特定のスモールセル５１５へのアタッチのプロセス例６００を示す図である。いくつかの実装形態では、プロセス６００は、ＵＥ５０５によって実行され得る。

図示のように、プロセス６００は、スモールセル支援情報を受信すること（６０５）を含むことができる。例えば、図１Ａ及び図１Ｂに関して上述したように、ＵＥ５０５は、基地局５１０（例えばｅＮＢ）からスモールセル支援情報を受信することができる。ＵＥ５０５が既に特定のスモールセル５１５にアタッチされている場合には、ＵＥ５０５は、基地局５１０及び／又はその特定のスモールセル５１５から支援情報を受信することができる。支援情報は、ＵＥ５０５がそれに基づいて１つ又は複数のスモールセル５１５を検出することができる情報を含むことができる。

例えば、支援情報は、１つ又は複数のスモールセル５１５に関連するセル識別子及び／又は搬送周波数を含むことができる。以下で述べるように、搬送周波数情報は、ポーリングシーケンスを出力するときにＵＥ５０５によって使用され得る。いくつかの実装形態では、支援情報は、ＵＥ５０５がそれを介して同期信号を含めた１つ又は複数のポーリング応答チャネルを受信する、ＵＥ５０５に割り当てられた時間／周波数リソースを示すことができる。例えば、以下でさらに詳細に述べるように、スモールセル５１５は、同期信号を受信することができ、スモールセル５１５に潜在的に接続することができるＵＥ５０５の数を最大限にするために、効率的に時間／周波数リソースを割り当てることができる。時間／周波数リソースは、例えば、スロット数、ＯＦＤＭシンボル数、開始物理リソースブロック（「ＰＲＢ」）数などを含むことができる。

別の例として、支援情報は、ＵＥポーリングチャネルフォーマット（例えば以下で述べるもの）、周期性、及び／又は送信パワーのパラメータを含むことができる。送信パワーパラメータは、例えば、初期送信パワー、パワーランピングの量、最大出力パワー、最大パワーで送信する前の送信量などを含むことができる。いくつかの実装形態では、支援情報は、ＵＥ５０５が（無競合送信を実現することができる）ポーリングシーケンスを出力するときに使用することができるプリアンブルシーケンスを含むことができる。

プロセス６００は、支援情報のソースに基づいて、かつ／又は支援情報に関連するその他の因子に基づいて、ポーリングパラメータを決定すること（６１０）も含むことができる。例えば、ＵＥ５０５は、支援情報がＨＦＢ ＲＡＴを介して（例えばスモールセル５１５から）受信されたか、ＬＦＢ ＲＡＴを介して（例えば基地局５１０から）受信されたかに基づいて、ポーリングパラメータを決定することができる。具体的には、例えば、ポーリング信号の巡回プレフィックス（「ＣＰ」）持続時間（「Ｔ_ＣＰ」）は、支援情報がＨＦＢ ＲＡＴを介して受信されたか、ＬＦＢ ＲＡＴを介して受信されたかに基づいて異なることがある。いくつかの実装形態では、支援情報がＬＦＢ ＲＡＴを介して受信されるときには、Ｔ_ＣＰは、支援情報がＨＦＢ ＲＡＴを介して受信される場合より長い持続時間になり得る。異なるＴ_ＣＰは、異なるＲＡＴに関連するそれぞれの潜在的なタイミング誤差を説明する助けになることもある。

以下は、ＬＦＢ ＲＡＴ（例えばＬＴＥ ＲＡＴ）とＨＦＢ ＲＡＴとの間のタイミング関係例に関する。ＵＥポーリングチャネルの初期送信タイミングは、ＬＴＥアップリンク（「ＵＬ」）タイミング進み値をＬＴＥダウンリンク（「ＵＬ」）受信タイミングに適用することによって決定されるものと仮定する。ＬＴＥでは、ＵＬフレームタイミングとＤＬフレームタイミングの間の固定タイミングオフセットＴ_{ｏｆｆｓｅｔ}は、周波数分割二重（「ＦＤＤ」）ではゼロに設定され得、時間分割二重（「ＴＤＤ」）では６２４・Ｔ_Ｓ（＝２０．３１２μｓ）に設定され得る。ＬＴＥ ｅＮＢにおける送信フレームタイミングに対する推定されるＬＴＥ ＤＬ受信フレームタイミングは、式１で与えられる。
ｔ_ＤＬ＝Ｔ_Ｐ＋ε_ＵＥ,１ （式１）
ここで、Ｔ_Ｐは、ＬＴＥ ｅＮＢとＵＥとの間の伝搬遅延であり、ε_ＵＥ,１は、ＵＥにおけるＤＬタイミング推定誤差である。

ＬＴＥ ｅＮＢの送信タイミングに対する物理ランダムアクセスチャネル（「ＰＲＡＣＨ」）送信タイミングは、式２によって与えられ得る。
ｔ_{ＰＲＡＣＨ,ｔｘ}＝ｔ_ＤＬ−Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}＋ε_ＵＥ,２ （式２）
ここで、ε_ＵＥ,２は、初期ＵＥ送信タイミング誤差であり、いくつかの３ＧＰＰ規格（例えば３ＧＰＰ技術仕様（「ＴＳ」）、３６．１３３バージョン、１２．６．０、「技術仕様化グループ無線アクセスネットワーク、進化型ユニバーサル地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ、無線リソース管理をサポートする要件（リリース１２））」参照）によれば、±１２・Ｔ_Ｓ（＝０．３９μｓ）未満とすべきである。

ＬＴＥ ｅＮＢの送信タイミングに対する推定ＰＲＡＣＨ受信タイミングは、式３によって与えられ得る。
ｔ_{ＰＲＡＣＨ,ｒｘ}＝ｔ_{ＰＲＡＣＨ,ｔｘ}＋Ｔ_Ｐ＋ε_ｅＮＢ＝２・Ｔ_Ｐ＋ε_ＵＥ,１＋ε_ＵＥ,２＋ε_ｅＮＢ−Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ} （式３）
ここで、ε_ｅＮＢは、ＬＴＥ ｅＮＢにおけるタイミング推定誤差である。

したがって、ＬＴＥ ｅＮＢへの送信のアップリンクタイミング進みは、式４によって与えられ得る。
Ｔ_ＴＡ＝ｔ_{ＰＲＡＣＨ,ｔｘ}＋Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}＝２・Ｔ_Ｐ＋ε_ＵＥ,１＋ε_ＵＥ,２＋ε_ｅＮＢ （式４）

ＵＥが上記のＴＡ値を基準タイミングｔ_ＤＬ−Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}に適用するときには、ＬＴＥ ｅＮＢの送信タイミングに対するＬＴＥ ｅＮＢにおける物理アップリンク共有チャネル（「ＰＵＳＣＨ」）受信タイミングは、式５によって与えられ得る。
ｔ_{ＰＵＳＣＨ}＝ｔ_ＤＬ−Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}−Ｔ_ＴＡ＋ε_ＵＥ,３＋Ｔ_Ｐ＝−Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}＋ε_ＵＥ,３−ε_ＵＥ,２−ε_ｅＮＢ （式５）
ここで、ε_ＵＥ,３は、ＵＥにおけるＰＵＳＣＨ送信タイミング誤差である。

以下の情報は、ＨＦＢ ＲＡＴにおけるタイミングに関する。ＬＴＥ ＴＤＤセルの位相同期要件（例えば３ＧＰＰ ＴＳ ３６．１３３による）と同様に、ＬＴＥ ｅＮＢにおけるＬＴＥサブフレーム開始タイミングｔ_０に対するスモールセルｅＮＢの相対フレーム開始タイミング誤差は、±３μｓ以下になるものと仮定され得る。

スモールセルにおける送信タイミングに対するＨＦＢにおける初期ＵＥ送信タイミングは、式６によって与えられ得る。
ｔ_{ＵＥ−ｐｏｌｌｉｎｇ,ｔｘ}＝ｔ_ＤＬ−Ｔ_ＴＡ／２−Ｔ’_{ｏｆｆｓｅｔ}−ｔ_０＝（ε_ＵＥ,１−ε_ＵＥ,２−ε_ｅＮＢ）／２−Ｔ’_{ｏｆｆｓｅｔ}−ｔ_０ （式６）
ここで、Ｔ’_{ｏｆｆｓｅｔ}は、高周波数帯域におけるＵＬフレームタイミングとＤＬフレームタイミングの間の固定タイミングオフセットである。

スモールセルの送信タイミングに対する推定ＵＥポーリング信号受信タイミングは、式７によって与えられ得る。
ｔ_{ＵＥ−ｐｏｌｌｉｎｇ,ｒｘ}＝（ε_ＵＥ,１−ε_ＵＥ,２−ε_ｅＮＢ）／２−Ｔ’_{ｏｆｆｓｅｔ}−ｔ_０＋Ｔ’_ｐ＋ε’_ＵＥ＋ε’_ｅＮＢ （式７）
ここで、Ｔ’_ｐは、ＵＥからスモールセルｅＮＢまでの伝搬遅延であり、ε’_ＵＥは、ＨＦＢにおける初期ＵＥ送信タイミング誤差であり、ε’_ｅＮＢは、スモールセルｅＮＢにおけるタイミング推定誤差である。

スモールセルｅＮＢまでの送信に必要とされるアップリンクタイミング進みは、式８に示されるように上限が設けられる。

ここで、ＬＴＥにおけるＤＬ及びＵＬのタイミング推定誤差は、１μｓが上限とされるように仮定され、ＨＦＢ ＲＡＴにおけるＵＬ送信タイミング誤差及びＵＬタイミング推定誤差は、１０ｎｓが上限とされるように仮定される。スモールセルで観測されるタイミングオフセットの範囲は、式９によって与えられ得る。

例えば、ｔ_０＝３μｓであり、スモールセル半径が２００ｍである場合には、受信されるポーリング信号のタイミングオフセットは、１．７８５＜ｔ_{ｅ,ｅＮＢ}＜４．８８２（μｓ）となるように与えられ得る。

スモールセルｅＮＢにおける送信タイミングに対するスモールセルにおけるＰＵＳＣＨ受信タイミングは、式１０によって与えられ得る。
ｔ’_{ＰＵＳＣＨ}＝ｔ_{ＵＥ−ｐｏｌｌｉｎｇ,ｔｘ}−Ｔ’_ＴＡ＋Ｔ’_ｐ＝−（ε’_ＵＥ＋ε’_ｅＮＢ）−Ｔ’_{ｏｆｆｓｅｔ} （式１０）

以下の表１は、いくつかの実装形態による、ＨＦＢスモールセルのパラメータ例を与えるものである。

以下の表２は、ＨＦＢスモールセルのポーリングチャネルパラメータ例を与えるものである。

いくつかの実装形態では、ＬＦＢ（例えばＬＴＥ）タイミング情報が使用されるときには、巡回プレフィックス持続時間Ｔ_ＣＰは、最大ラウンドトリップ遅延と、最大遅延スプレッドと、ＬＴＥ及び高周波数帯域における総最大許容タイミング誤差（例えば４．２１５μｓ）との和に等しい可能性がある。２００ｍのセル半径では、Ｔ_ＣＰは、１．３３３μｓ＋０．１５０μｓ＋４．２１５μｓ＝５．６９８μｓに等しい可能性がある。

ＬＴＥ ｅＮＢとＨＦＢスモールセルの間の所与のタイミングオフセット（±３μｓ以内）で、異なるＵＥのポーリング信号の間の相対受信タイミングオフセットは、±３．０９８μｓ以内である可能性がある（式９参照）。したがって、５．６９８μｓのＣＰ長は、スモールセルの受信機において異なるＵＥのポーリングチャネルの間の直交性を維持することを保証する。

アンテナセクタ切替えのためのタイムバジェット（例えば１００ｎｓ）を提供する、異なるセクタのポーリング信号の間のガード時間持続時間Ｔ_ＧＴ,１が使用され得る。連結されたポーリング信号の末端におけるガード時間持続時間Ｔ_ＧＴ,２は、最大ラウンドトリップ遅延とＬＴＥ及び高周波数帯域における総最大許容タイミング推定誤差（例えば４．２１５μｓ）との和に等しい可能性がある。つまり、２００ｍのセル半径では、Ｔ_ＣＰ＝１７５０６・Ｔ_Ｓ＝５．６９９μｓ、Ｔ_ＧＴ,１＝３０８・Ｔ_Ｓ＝１００．３ｎｓ、Ｔ_ＧＴ,２＝１７０４５・Ｔ_Ｓ＝５．５４９μｓである。

ＵＥが既にＨＦＢスモールセルに接続されている状況では、ＨＦＢ ＲＡＴの潜在的タイミング誤差は、最大ラウンドトリップ遅延と比較して無視できるものと考えられ得る。このような状況では、循環プレフィックス持続時間Ｔ_ＣＰは、最大ラウンドトリップ遅延と最大遅延スプレッド（例えば１５０ｎｓ）との和に等しい可能性があり、連結されたポーリング信号の末端におけるガード時間持続時間Ｔ_ＧＴ,２は、最大ラウンドトリップ遅延に等しい可能性がある。
つまり、２００ｍのセル半径では、Ｔ_ＣＰ＝４５５５．７・Ｔ_Ｓ＝１．４８３μｓ、Ｔ_ＧＴ,１＝３０８・Ｔ_Ｓ＝１００．３ｎｓ、Ｔ_ＧＴ,２＝４０９６・Ｔ_Ｓ＝１．３３３μｓである。

プロセス６００は、ポーリングパラメータを使用して全方向的又は限定方向的なスモールセルポーリングを実行すること（６１５）をさらに含むことができる。例えば、ＵＥ５０５は、１つ又は複数のスモールセル５１５の位置を突きとめるために、１つ又は複数のポーリング信号を出力することができる。ポーリング信号は、支援情報内に示される情報を含むなど上述の因子に基づくことができ、支援情報内に示される１つの方向（又は複数の方向）に形成され得、スモールセル５１５の位置に基づく１つの方向（又は複数の方向）に形成され得、支援情報内に示されるフォーマットであり得、支援情報のソースなどに基づいて決定されたフォーマットであり得る。ポーリング信号の異なるフォーマットの例については、以下でさらに詳細に説明する。

いくつかの実装形態では、ＵＥ５０５は、１つ又は複数のポーリング信号を全方向的に（例えば、２次元平面上で、かつ／又は３次元空間内で、３６０度に等しい強度又はほぼ等しい強度の信号など）、擬似全方向的に（例えば、１２０度の円弧など３６０度未満の円弧など）、又は指向性的に出力することができる。いくつかの実装形態では、ＵＥ５０５によって出力されるポーリング信号の指向性は、支援情報に含まれる情報に基づいて決定され得る。

ポーリング信号を送信するときには、ＵＥ５０５は、ＵＥ５０５のタイミングをスモールセル５１５のタイミングと同期させるために、タイミング進み値を使用することができる。いくつかの実装形態では、支援情報は、タイミング進み値を含むことができ、このタイミング進み値は、基地局５１０とＵＥ５０５の間の伝搬遅延とすることができる（或いは完全又は部分的にこの伝搬遅延から導出することができる）。いくつかの実装形態では、この伝搬遅延は、測定又は推定され得る。例えば、いくつかの実装形態では、基地局５１０の送信タイミングに対するスモールセル５１５における受信ポーリング信号のタイミングオフセット（Ｔ_１）は、基地局５１０とＵＥ５０５の間の伝搬遅延（Ｔ_２）並びにスモールセル５１５とＵＥ５０５の間の伝搬遅延（Ｔ_３）に基づくことができる。いくつかの実装形態では、ＵＥ５０５におけるポーリング信号の送信タイミングは、ＵＥ５０５の基地局５１０からの受信タイミングと同じである可能性があり、したがって、Ｔ_１は、Ｔ_２とＴ_３の和に等しい可能性がある。スモールセル５１５におけるポーリング信号検出性能を改善するために、基地局５１０は、スモールセル５１５にＴ_２の推定値を提供することができる。これらのタイミングオフセットのうちの１つ又は複数は、基地局５１０及び／或いはその他の何らかのデバイス又はエンティティによって計算され得、スモールセル５１５に提供され得る。

別の例として、ＵＥ５０５によって使用されるタイミング進みは、１つ又は複数の他の値に基づくこともできる。例えば、いくつかの実装形態では、タイミング進みは、基地局５１０ＵＥ５０５の間のラウンドトリップ遅延に基づくことができる（例えば、ラウンドトリップ遅延に等しい、ラウンドトリップ遅延の２分の１に等しい、などとすることができる）。ＵＥ５０５が既に特定のスモールセル５１５に接続されている状況では、ＵＥ５０５は、ＵＥ５０５とスモールセル５１５の間の伝搬遅延（片道又は往復）に基づくタイミング進みを適用することもできる。

ＬＴＥ ＰＲＡＣＨ伝送とは対照的に、ＵＥポーリング信号は、ＨＦＢ ＲＡＴの任意のＤＬ信号の受信前に複数の候補サービングセルに送信される可能性があり、したがって、特定のスモールセルのＤＬ伝搬損失推定は、ＵＥ５０５がポーリング信号を送信するときには利用できない可能性がある。したがって、初期送信パワー及びパワーランピングの量は、ＬＴＥインタフェースを介して専用の上位レイヤの支援情報の一部としてネットワークによって構成される可能性がある。ネットワークは、ネットワーク展開（例えばＬＴＥ及びＨＦＢ ＲＡＴの同位置又は非同位置の展開）、ＵＥ送信パワー状態（パワー制限されているか否か）、及びＬＴＥインタフェースを介して得られ得る近似的なＵＥ位置の知識、並びに／又はポーリングリソースについてのマルチユーザスケジューリング情報に基づいて、ＵＥ５０５の初期送信パワー及びパワーランピングの量を決定することができる。ＵＥ５０５が、設定された回数のポーリング信号送信の後で、いかなる候補スモールセルからもポーリング応答を受信しない場合には、ＵＥ５０５は、設定された最大送信パワーで送信することができる。

受信ポーリング信号に基づいて、スモールセル５１５は、送信ビーム形成重み（及び／又はビーム形成パターン）を決定して、ＵＥ５０５への同期信号の送信を最適化することができる。いくつかの実装形態では、スモールセル５１５は、ＵＥ５０５からのポーリング信号の受信中に計算される受信側ビーム形成重みを使用することができる。すなわち、このようなシナリオでは、同期信号は、各ＵＥ５０５ごとに最適にビーム形成され得る。

別の例として、同期信号を送信するときに、スモールセル５１５は、（例えばスモールセルクラスタ内の１つ又は複数のその他のスモールセル５１５と協調することによって）所定のビームパターンを選択することができる。このシナリオでは、同じ同期信号を、複数のＵＥ５０５が共有して、同期信号を与えることに関連するオーバヘッドを低減させることができる可能性がある。ここでは送信ビーム形成重み（又はパターン）の決定の２つの例について説明しているが、実際には、どちらの例も使用される可能性があり、かつ／或いは様々な動作条件（例えば、基地局５１０に接続されたＵＥ５０５の数、１つ又は複数のスモールセル５１５に接続されたＵＥ５０５の数、及び／或いはＵＥ５０５がスモールセル５１５に接続されているかどうか、など）に応じて、又はこれらの例のうちの一方又は両方と組み合わせて別の技法が使用されることもある。

プロセス６００は、１つ又は複数のスモールセルから同期信号を受信すること（６２０）をさらに含むことができる。同期信号は、１つ又は複数の同期シーケンスを含むことができ、ＵＥ５０５は、これらの同期シーケンスを使用して、同期信号を送信する特定のスモールセル５１５に関連するタイミング、周波数、及び／又はセル識別子情報を取得することができる。

プロセス６００は、受信された同期信号の出所である特定のスモールセルを選択し、このスモールセルにアタッチすること（６２５）も含むことができる。例えば、ＵＥ５０５は、スモールセル５１５からの同期信号の信号強度、スモールセル５１５からの距離、及び／或いは１つ又は複数のその他の因子など、１つ又は複数の因子に基づいて特定のスモールセル５１５を選択することができる。ＵＥ５０５は、特定のスモールセル５１５とのアタッチ手順を実行することができ、その後、スモールセル５１５との通信を行う（例えばデータ、音声トラフィックなどを送信及び／又は受信する）ことができる。

図７は、ポーリングチャネルフォーマット例（例えばブロック６１５に関連して上述したもの）を示す図である。例えば、図示のように、ポーリングフォーマットは、ＣＰと、プリアンブルシーケンスと、ガード時間（「ＧＴ」）とを含むことができる。ＣＰの持続時間は、Ｔ_ＣＰとして表され得、プリアンブルシーケンスの持続時間は、Ｔ_ＳＥＱとして表され得、ＧＴの持続時間は、Ｔ_ＧＴとして表され得る。図示のように、異なるアンテナパターンに関連する複数のプリアンブルシーケンス（同じプリアンブルシーケンス又は異なるプリアンブルシーケンス）が連結されることもあり、特定のプリアンブルシーケンスは、ＧＴによって後続のＣＰから分離され得る。１つのＧＴ（「ＧＴ_１」）は、連結されたプリアンブルシーケンスの間で使用され得、異なるＧＴ（「ＧＴ_２」）は、連結されたプリアンブルシーケンスの末端で使用され得る。ＧＴ１の持続時間（「Ｔ_ＧＴ１」）は、ＧＴ２の持続時間（「Ｔ_ＧＴ２」）と異なっていてもよい。例えば、アンテナパターンを変更するためのタイムバジェットを提供することができるＴ_ＧＴ１は、いくつかの実装形態では、Ｔ_ＧＴ２よりはるかに短い可能性がある。いくつかの実装形態では、Ｔ_ＧＴ１及び／又はＴ_ＧＴ２は、支援情報のソース（例えばＨＦＢ ＲＡＴ又はＬＦＢ ＲＡＴ）に基づいて異なることがある。いくつかの実装形態では、Ｔ_ＧＴ２は、ＵＥごと、及び／又はセルごとに決定され得、ＵＥ５０５と特定のスモールセル５１５の間の最大ラウンドトリップ遅延、ＵＥ５０５の遅延すプレット、及び／又は最大タイミング推定誤差値から導出され得る。タイミング推定誤差値は、例えば、ＬＦＢ ＲＡＴでの動作中の集約タイミング誤差、ＨＦＢ ＲＡＴで動作中の集約タイミング誤差、及び／又はＬＦＢ ＲＡＴとＨＦＢ ＲＡＴの間の相対タイミングオフセットに基づくことができる。

一般に、ＵＥポーリングチャネルのフォーマットは、以下の因子のうちの１つ又は複数に基づいて決定され得る。すなわち、システム検出における低レイテンシ及び低ＵＥパワー消費、ＵＥ送信アンテナ空間同期なしでの低信号対雑音比（「ＳＮＲ」）での高検出確率、アップリンク多地点協調（「ＣｏＭＰ」）共同受信シナリオでの１方向伝搬遅延推定、高速ＵＥのサポート、及び／或いは同じポーリング無線リソースで受信される異なるプリアンブルの間でのセル内又はセル間干渉のうちの１つ又は複数に基づいて決定され得る。いくつかの実装形態では、ポーリングフォーマットは、上記に列挙した因子に加えて、又は上記に列挙した因子の代わりに、１つ又は複数の因子に基づいて決定されることもある。

図８は、ＵＥ５０５に同期信号を送信するスモールセル５１５のクラスタの例を示す図である。各クラスタは、「理想的バックホール」と呼ばれることもある極めて低いレイテンシバックホール（例えば２．５マイクロ秒未満の１方向レイテンシを有する）で互いに接続されることもある、ほぼ同じ位置にある（例えば特定の地理的領域内にある）スモールセル５１５に対応することができる。異なるスモールセルクラスタが地理的に分離されて展開されることにより、各スモールセルクラスタは、特徴的な最適ビーム方向を有するＵＥ特有の同期信号を送信することができる。すなわち、例えば、スモールセルクラスタ１からのビームの方向は、スモールセルクラスタ２からのビームの方向とは異なることがある。したがって、ＵＥ５０５は、それらの同期信号が送信されてきた空間的領域に基づいて異なるスモールセル５１５（又はスモールセルクラスタ）を区別することができるので、同期信号を送信するときに、１つのクラスタのスモールセル５１５が別のクラスタのスモールセル５１５と同じ時間／周波数リソースを使用することができる。

これに加えて、又は別法として、いくつかの実装形態では、特定のＵＥ特有の同期信号について、各スモールセルクラスタに一意的なシーケンスがマッピングされることがある。したがって、ＵＥ５０５は、ある符号領域に属する異なるスモールセル５１５（又はスモールセルクラスタ）を、その一意的なシーケンスに基づいて区別することができる。いくつかの実装形態では、特定のスモールセル５１５及び／又はスモールセルクラスタに関連する一意的なシーケンスは、ＵＥ５０５に提供される支援情報に含まれることもある。

図９は、ＵＥ５０５に同期信号を出力するための時間／周波数リソース効率の高い技法である可能性がある、ＦＤＭの例を示す図である。図９に示すように、いくつかのＵＥ５０５（「ＵＥ１」から「ＵＥ４」として示されている）が、複数の送信点（「ＴＰ」：「ＴＰ１」から「ＴＰ４」として示されている）から同期信号を受信する可能性がある。各ＴＰは、特定のスモールセル５１５のＴＰであってもよいし（例えばスモールセル５１５が複数のＴＰを含むシナリオの場合）、或いは単一のスモールセル５１５に対応していてもよい。いくつかの実装形態では、図９に示される全てのＴＰが図８の１つのスモールセルクラスタのもので、全てのＴＰが特定の地理的領域内に位置し、極めて低レイテンシのバックホールで互いに接続されるようになっていてもよい。同期信号は、共同送信方式、協調ビーム形成方式などのＣｏＭＰ送信方式を用いて送信され得る。例えば、ＵＥ１の同期信号が、協調ビーム形成方式でＴＰ１及びＴＰ３から送信されることもある。

図示のように、時間／周波数リソースは、ＵＥに特有の方法で利用される可能性がある。例えば、ＵＥ１は、ある周波数帯域の第１のサブバンド（「サブバンド１」）で同期信号を受信し、ＵＥ２は、第２のサブバンド（「サブバンド２」）で同期信号を受信する、などのようにすることができる。１つのスモールセルクラスタ内の空間的及びマルチユーザダイバーシチオーダは、異なるスモールセルクラスタ間におけるそれら未満であると予想される。したがって、信頼性の高い同期信号の検出のためには、異なるＵＥ間での直交する時間／周波数リソース割当てが望ましい可能性がある。

アナログ／デジタルのハイブリッドビーム形成では、アナログビーム形成重みは、周波数帯域全体に適用され得る。したがって、複数の同期信号が特定のＴＰの１組のアンテナセットから送信される場合には、１つのＯＦＤＭシンボル内の複数のＵＥ特有の同期信号のＦＤＭは制限される。このシナリオでは、同じアナログビーム形成重みを有する同期信号のみが、同じＯＦＤＭシンボル上で周波数多重化され得る。

複数のＵＥ特有の同期信号の柔軟なＦＤＭを可能にするために、スモールセルクラスタ内の複数のＴＰは、同じＯＦＤＭシンボル上でスケジューリングされているが異なる最適アナログビーム形成重みと関連付けられている複数のＵＥ特有の同期信号が異なるＴＰから、又は同じＴＰの異なるアンテナセットのいずれかから送信されるように、協調することができる。例えば、異なるアナログビーム形成重みと関連付けられているＵＥ１及びＵＥ２の同期信号は、ＴＰ１がＵＥ１に送信し、ＴＰ２がＵＥ２に送信することによって、１つのＯＦＤＭシンボルに周波数多重化される。ＵＥ２及びＵＥ４のＦＤＭは、ＴＰ２が、一方のセットをＵＥ２用、他方のセットをＵＥ４用とする２組のアンテナセットを使用することによって行われる。いくつかの実装形態では、ＵＥ５０５は、どのサブバンドが特定のＵＥ５０５と関連付けられているかについて、事前に（例えば支援情報で）シグナリングされ得る。このようにして、同期信号は、複数のＴＰを介して、１つのＯＦＤＭシンボル内の異なる送信アナログビーム形成重みを有する複数のＵＥ５０５に送信され得る。

図１０は、デバイス１０００の構成要素例を示す図である。図１及び／又は図２に示されるデバイスのいくつかは、１つ又は複数のデバイス１０００を含むことができる。デバイス１０００は、バス１０１０と、プロセッサ１０２０と、メモリ１０３０と、入力構成要素１０４０と、出力構成要素１０５０と、通信インタフェース１０６０とを含むことができる。別の実装形態では、デバイス１０００は、追加の構成要素を含んでいてもよいし、含む構成要素がこれより少なくてもよいし、異なる構成要素を含んでいてもよいし、或いは異なる構成の構成要素を含んでいてもよい。

バス１０１０は、デバイス１０００の構成要素どうしの間での通信を可能にする１つ又は複数の通信経路を含むことができる。プロセッサ１０２０は、命令を解釈して実行することができるプロセッサ、マイクロプロセッサ、又は処理論理などの処理回路を含むことができる。メモリ１０３０は、情報及びプロセッサ１０２０によって実行される命令を記憶することができる任意のタイプの動的記憶デバイス、並びに／又はプロセッサ１０２０によって使用される情報を記憶することができる任意のタイプの不揮発性記憶デバイスを含むことができる。

入力構成要素１０４０は、キーボード、キーパッド、ボタン、スイッチなど、操作者がデバイス１０００に情報を入力することを可能にする機構を含むことができる。出力構成要素１０５０は、ディスプレイ、スピーカ、１つ又は複数の発光ダイオード（「ＬＥＤ」）など、操作者に情報を出力する機構を含むことができる。

通信インタフェース１０６０は、デバイス１０００が他のデバイス及び又はシステムと通信することを可能にする任意のトランシーバ型機構を含むことができる。例えば、通信インタフェース１０６０は、イーサネット（登録商標）インタフェース、光学インタフェース、又は同軸インタフェースなどを含むことができる。通信インタフェース１０６０は、赤外線（ＩＲ）受信機、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線、ＷｉＦｉ無線、又はセルラ無線などのワイヤレス通信デバイスを含むことができる。ワイヤレス通信デバイスは、遠隔制御装置、ワイヤレスキーボード、携帯電話などの外部デバイスに結合され得る。いくつかの実施形態では、デバイス１０００は、複数の通信インタフェース１０６０を含むことができる。例えば、デバイス１０００は、光学インタフェース及びイーサネット（登録商標）インタフェースを含むこともできる。

デバイス１０００は、上述した特定の動作を実行することができる。デバイス１０００は、プロセッサ１０２０がメモリ１０３０などのコンピュータ可読媒体に記憶されたソフトウェア命令を実行するのに応答して、これらの動作を実行することができる。コンピュータ可読媒体は、非一時的なメモリデバイスとして定義され得る。メモリデバイスは、単一の物理的メモリデバイス内の空間を含むこともできるし、或いは複数の物理的メモリデバイスに分散した空間を含むこともできる。ソフトウェア命令は、別のコンピュータ可読媒体又は別のデバイスからメモリ１０３０に読み込まれることもある。メモリ１０３０に記憶されたソフトウェア命令は、プロセッサ１０２０に、本明細書に記載されるプロセスを実行させることができる。別法として、本明細書に記載されるプロセスを実装するために、ソフトウェア命令の代わりに、又はソフトウェア命令と組み合わせて、ハードワイヤード回路が使用されることもある。したがって、本明細書に記載される実装形態は、いかなる特定のハードウェア回路とソフトウェアの組合せにも限定されない。

以上の明細書では、添付の図面を参照して、様々な実施形態について説明されている。ただし、後記の特許請求の範囲に記載される本発明のより広範な範囲を逸脱することなく、様々な修正及び変更がこれらの実施形態に加えられ得ること、並びに追加の実施形態が実装され得ることは明らかであろう。したがって、本明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考慮されるべきものである。

例えば、図６に関連して一連のブロックについて説明したが、他の実装形態では、これらのブロックの順序が改変されることもある。さらに、独立したブロックは並列に実行されることもある。

上述のような態様例は、図面に示される実装形態において、ソフトウェア、ファームウェア、及びハードウェアの多数の様々な形態で実装され得ることは明らかであろう。これらの態様を実装するために使用される実際のソフトウェアコード又は専用制御ハードウェアは、限定的なものとして解釈されるべきではない。したがって、これらの態様の動作及び挙動は、特定のソフトウェアコードに関係なく記載されたものであり、ソフトウェア及び制御ハードウェアは、本明細書の説明に基づいてこれらの態様を実装するように設計され得ることは理解されるであろう。

さらに、本発明の特定の部分は、１つ又は複数の機能を実行する「論理」として実装され得る。この論理は、特定用途向け収益回路（「ＡＳＩＣ」）又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）などのハードウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組合せを含むことができる。

特定の特徴の組合せが特許請求の範囲に記載され、かつ／又は本明細書に開示されていても、これらの組合せは、本発明を限定するためのものではない。実際には、これらの特徴の多くは、特許請求の範囲に具体的に記載されない、かつ／又は本明細書に開示されない方法で、組み合わされる可能性もある。

本願で使用される要素、アクション、又は命令は、明示的にそのように記載されない限り、重要又は不可欠なものとして解釈されるべきではない。本明細書において「及び」という用語が使用される場合も、そのことは、その場合において「及び／又は」という表現が意図されていたという解釈を必ずしも排除するとは限らない。同様に、本明細書において「又は」という用語が使用される場合も、そのことは、その場合において「及び／又は」という表現が意図されていたという解釈を必ずしも排除するとは限らない。また、本明細書で使用される場合、冠詞「ａ」は、１つ又は複数の品目を含むものと意図されており、「１つ又は複数の」という表現と交換可能に使用されていることもある。品目が１つだけであることが意図されている場合には、「１つの」、「単一の」、「唯一の」、又はそれに類する表現が使用されている。さらに、「に基づく」という表現は、明示的にそうではないと述べられていない限り、「に少なくとも部分的には基づく」を意味するものと意図されている。

Claims (16)

1. ユーザ機器であって、
   ワイヤレス電気通信ネットワークに接続する無線構成要素と、
   プロセッサ実行可能命令のセットを記憶するメモリデバイスと、
   前記プロセッサ実行可能命令のセットを実行する処理回路とを備え、前記プロセッサ実行可能命令のセットを実行することが、前記ユーザ機器に、
   前記ワイヤレス電気通信ネットワークに関連する搬送周波数及び１つ又は複数のセル識別子、或いはポーリングチャネル構成のうちの少なくとも１つを含む支援情報を受信することと、
   前記支援情報に基づいてポーリング信号を生成することと、
   前記無線構成要素を介して前記生成したポーリング信号を出力することと、
   前記ポーリング信号に応答して、前記ワイヤレス電気通信ネットワークの１つ又は複数のセルから前記無線構成要素を介して受信される同期信号を受信することと、
   前記受信した同期信号を使用して、前記ワイヤレス電気通信ネットワークの前記１つ又は複数のセルのうちの特定のセルを検出することと、
   を行わせ、
   前記支援情報が、前記同期信号の時間／周波数リソース割当ての指示をさらに含み、
   前記無線構成要素が、第１の無線アクセス技術に関連する第１の無線構成要素であり、
   前記ユーザ機器が、前記第１の無線アクセス技術とは異なる第２の無線アクセス技術に関連する第２の無線構成要素をさらに含み、
   前記支援情報が、前記第２の無線構成要素を介して受信される、
   ユーザ機器。
2. 前記支援情報が、前記ワイヤレス電気通信ネットワークに関連する前記搬送周波数を含み、
   前記ポーリング信号を出力することが、前記搬送周波数に基づいて前記ポーリング信号を出力することを含む、請求項１に記載のユーザ機器。
3. 前記支援情報が、前記ポーリングチャネル構成を含み、
   前記ポーリング信号を出力することが、前記ポーリングチャネル構成に従って前記ポーリング信号を出力することを含む、請求項１に記載のユーザ機器。
4. 前記プロセッサ実行可能命令のセットを実行することが、前記ユーザ機器に、
   前記支援情報がそれを介して受信された無線アクセス技術に基づいて、前記ポーリング信号に関連する１つ又は複数のパラメータを決定することを行わせ、
   前記支援情報がそれを介して受信された前記無線アクセス技術に基づいて決定された前記１つ又は複数のパラメータが、
   前記ポーリング信号に関連するガード時間持続時間、又は
   前記ポーリング信号に関連する巡回プレフィックス持続時間
   のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のユーザ機器。
5. 前記ワイヤレス電気通信ネットワークが、
   ロングタームエボリューション標準に関連する周波数帯域で動作する１つ又は複数の基地局と、
   前記ロングタームエボリューション標準に関連する前記周波数帯域より高い周波数帯域で動作する１つ又は複数のスモールセルとを含み、
   前記１つ又は複数の基地局が、前記１つ又は複数のスモールセルと同期される、請求項１に記載のユーザ機器。
6. 前記支援情報が、空間情報を含み、
   前記ポーリング信号を出力することが、前記空間情報に基づいて前記ポーリング信号をビーム形成することを含む、請求項１に記載のユーザ機器。
7. 前記ポーリング信号の送信タイミングが、別のワイヤレス通信システムのタイミングに基づくタイミング進みを適用することによって決定され、前記タイミング進みが、前記別のワイヤレス通信システムによって提供される値に基づいて決定される、請求項１に記載のユーザ機器。
8. 前記受信される同期信号に関連する送信ビーム形成重みのセットが、前記ポーリング信号に関連する受信ビーム形成重みのセットに基づく、請求項１に記載のユーザ機器。
9. 前記ポーリングチャネル構成が、
   選択されたポーリングチャネルフォーマット、
   時間／周波数リソース割当て、
   送信パワー制御のパラメータ、又は
   プリアンブルシーケンス
   のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のユーザ機器。
10. 送信パワー制御の前記パラメータが、
    初期送信パワー、
    パワーランピングの量、
    設定最大出力パワーを設定することに関係するパラメータ、又は
    前記設定最大出力パワーで送信する前の所要送信回数
    のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載のユーザ機器。
11. 前記プロセッサ実行可能命令を実行することが、前記ユーザ機器に、
    複数の異なるアンテナパターンを使用して複数のポーリングシーケンスを順次送信することをさらに行わせ、第１のポーリングシーケンスがガード時間によって第２のポーリングシーケンスから分離される、請求項１に記載のユーザ機器。
12. ワイヤレス電気通信ネットワークのセルデバイスであって、
    ユーザ機器と通信する無線構成要素と、
    プロセッサ実行可能命令のセットを記憶するメモリデバイスと、
    前記プロセッサ実行可能命令のセットを実行する処理回路とを備え、前記プロセッサ実行可能命令のセットを実行することが、前記セルデバイスに、
    前記ワイヤレス電気通信ネットワークに関連する搬送周波数、
    ポーリングチャネル構成、又は
    ポーリング応答チャネル構成
    のうちの少なくとも１つを含む支援情報を前記ユーザ機器に出力することと、
    前記支援情報に基づいて前記ユーザ機器によって生成されたポーリング信号を前記ユーザ機器から受信することと、
    前記ユーザ機器のための同期信号を生成することであり、前記生成することが、
    前記受信されたポーリング信号に基づいて１つ又は複数のビーム形成重みを決定することを含むことと、
    前記ポーリング信号に応答して、前記生成された同期信号をポーリング応答チャネルを介して前記ユーザ機器に出力することであり、前記ポーリング応答チャネルが、前記ポーリング応答チャネル構成に対応していることと、
    を行わせ、
    前記支援情報が、前記同期信号の時間／周波数リソース割当ての指示をさらに含み、
    前記無線構成要素が、第１の無線アクセス技術に関連する第１の無線構成要素であり、
    前記ユーザ機器が、前記第１の無線アクセス技術とは異なる第２の無線アクセス技術に関連する第２の無線構成要素をさらに含み、
    前記支援情報が、前記第２の無線構成要素を介して受信される、
    セルデバイス。
13. 前記セルデバイスが、ロングタームエボリューション（「ＬＴＥ」）基地局が動作する周波数帯域より高い周波数帯域で動作する、請求項１２に記載のセルデバイス。
14. 前記セルデバイスが、１つ又は複数のＬＴＥ基地局と同期される、請求項１３に記載のセルデバイス。
15. 支援情報が、前記ワイヤレス電気通信ネットワークに関連する前記搬送周波数を含み、
    前記ポーリング信号が、前記ワイヤレス電気通信ネットワークに関連する前記搬送周波数で受信される、請求項１２に記載のセルデバイス。
16. 前記プロセッサ実行可能命令を実行することが、前記セルデバイスにさらに、
    前記ポーリング応答チャネルを介して前記同期信号を出力する出所となる１つ又は複数の送信点を決定することを行わせ、前記決定することが、
    前記受信されたポーリング信号の信号強度、
    前記受信されたポーリング信号が前記ユーザ機器によって送信された信号パワー、
    前記受信されたポーリング信号の受信タイミングオフセット、又は
    前記ワイヤレス電気通信ネットワークの負荷状態
    のうちの少なくとも１つに基づく、請求項１２に記載のセルデバイス。

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