頭字語
本開示では以下の頭字語が使用される。
3GPP:第3世代パートナーシッププロジェクト
3GPP2:第3世代パートナーシッププロジェクト2
GSM:移動通信用のグローバルシステム
UMTS:ユニバーサル移動体通信システム
LTE:ロングタームエボリューション
OGRS:オフグリッド無線サービス
IoT:モノのインターネット
NB:狭帯域
D2D:デバイス間
OOC:カバレッジ外
専門用語
以下は、本明細書で使用される用語の定義である。
記憶媒体−様々なタイプの非一時的メモリデバイスまたは記憶デバイスのいずれか。用語「記憶媒体」は、たとえばCD−ROM、フロッピーディスク、またはテープデバイスである設置媒体、DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM、Rambus RAMなどのコンピュータシステムメモリまたはランダムアクセスメモリ、フラッシュなどの不揮発性メモリ、たとえばハードドライブである磁気媒体、または光学記憶装置、レジスタ、または他の類似のタイプのメモリ要素などを含むものである。記憶媒体は、同様に他のタイプの非一時的メモリ、またはその組み合わせを含み得る。加えて、記憶媒体は、プログラムが実行される第1のコンピュータシステムに設置すること、またはインターネットなどのネットワークを介して第1のコンピュータシステムにつながる別の第2のコンピュータシステムに設置することができる。後者の場合には、第2のコンピュータシステムは、プログラム命令を実行のために第1のコンピュータに供給することができる。用語「記憶媒体」は、別々の場所に、たとえばネットワークを介して接続されている別々のコンピュータシステムの別々の場所に存在し得る2つ以上の記憶媒体を含み得る。記憶媒体は、1つ以上のプロセッサによって実行できるプログラム命令(たとえば、コンピュータプログラムとして具現化される)を記憶することができる。
キャリア媒体−上述の記憶媒体、並びに、バス、ネットワークなどの物理伝送媒体、および/または、電気信号、電磁信号またはデジタル信号などの信号を搬送する他の物理伝送媒体。
プログラム可能ハードウェア要素−プログラム可能相互接続部を介して接続された複数のプログラム可能機能ブロックを備える様々なハードウェアデバイスを含む。例としてはFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、PLD(プログラム可能論理デバイス)、FPOA(フィールドプログラマブルオブジェクトアレイ)、およびCPLD(複雑PLD)が挙げられる。プログラム可能機能ブロックは、微粒子(組み合わせ論理またはルックアップテーブル)から粗粒子(算術論理ユニットまたはプロセッサコア)まで多岐にわたり得る。プログラム可能ハードウェア要素はまた「再構成変更可能論理回路」と呼ばれることもある。
コンピュータシステム−パーソナルコンピュータシステム(personal computer system、PC)、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、ネットワーク機器、インターネット機器、パーソナルデジタルアシスタント(personal digital assistant、PDA)、テレビシステム、グリッドコンピューティングシステム、または他のデバイス若しくはデバイスの組み合わせを含む、様々なタイプのコンピューティングシステムまたは処理システムのいずれか。一般に、用語「コンピュータシステム」は、記憶媒体からの命令を実行する少なくとも1つのプロセッサを有する任意のデバイス(またはデバイスの組み合わせ)を包含するように広く定義することができる。
ユーザ機器(User Equipment、UE)(または「UEデバイス」)−モバイルまたはポータブルであり、また無線通信を実行する様々なタイプのコンピュータシステムまたはデバイスのいずれか。UEデバイスの例としては、モバイル電話またはスマートフォン(たとえば、アイフォン(登録商標)、アンドロイド(登録商標)ベースの電話)、ポータブルゲーミングデバイス(たとえば、ニンテンドーDS(登録商標)、プレイステーションポータブル(登録商標)、ゲームボーイアドバンス(登録商標)、アイフォン(登録商標)、ラップトップ、着用可能デバイス(たとえば、スマートウォッチ、スマートメガネ)、PDA、ポータブルインターネットデバイス、音楽プレーヤ、データ記憶デバイス、または他のハンドヘルドデバイスなどが含まれる。一般に、用語「UE」または「UEデバイス」は、ユーザによって容易に輸送され、無線通信ができる任意の電子デバイス、通信デバイス、および/または遠隔通信デバイス(またはデバイスの組み合わせ)を包含するように広く定義することができる。
無線デバイス−無線通信を実行する様々なタイプのコンピュータシステムまたはデバイスのいずれか。無線デバイスはポータブル(またはモバイル)とすることができ、あるいは特定の場所に据え置くか固定することができる。UEは、無線デバイスの一例である。
通信デバイス−通信を実行する様々なタイプのコンピュータシステムまたはデバイスのいずれかであり、通信は有線または無線とすることができる。通信デバイスは、ポータブル(またはモバイル)とすることができ、あるいは特定の場所に据え置くか固定することができる。無線デバイスは通信デバイスの一例である。UEは通信デバイスの別の例である。
基地局−用語「基地局」(「eNB」とも呼ばれる)は、その通常の全幅の意味を有し、固定位置に設置されていて無線セルラ通信システムの一部として通信するのに使用される無線通信基地を少なくとも含む。
リンクバジェット制限された−その通常の全幅の意味を含み、リンクバジェット制限されていないデバイスに対して、または無線アクセス技術(radio access technology、RAT)規格が開発されているデバイスに対して、制限された通信能力、または制限された出力を呈する無線デバイス(たとえば、UE)の特性を少なくとも含む。リンクバジェット制限されている無線デバイスが受信および/または送信能力を比較的制限されることがあり、これは、デバイス設計、デバイスサイズ、電池サイズ、アンテナサイズまたは設計、送信電力、受信電力、現在の送信媒体状態、および/または他の要因などの1つ以上の要因による可能性がある。このようなデバイスは、本明細書では「リンクバジェット制限」(または「リンクバジェット制約」)デバイスと呼ばれる。デバイスは、そのサイズ、電池電力、および/または送信/受信電力により、本質的にリンクバジェット制限され得る。たとえば、LTEまたはLTE−Aを介して基地局と通信しているスマートウォッチは、その制限された送信/受信電力および/または縮小されたアンテナにより、本質的にリンクバジェット制限され得る。スマートウォッチなどの着用可能デバイスは一般に、リンクバジェット制限デバイスである。あるいは、デバイスが本質的にはリンクバジェット制限されていないこともあり、たとえば、LTEまたはLTE−Aを介した通常の通信に対しては十分なサイズ、電池電力、および/または送信/受信電力を有し得るが、現在の通信条件、たとえばスマートフォンがセルの縁部にあることなどにより一時的にリンクバジェット制限されることがある。用語「リンクバジェット制限」は電力制限を含むか包含し、したがって、電力制限デバイスはリンクバジェット制限デバイスと考えてよいことに留意されたい。
処理要素(またはプロセッサ)−様々な要素または要素の組み合わせを指す。処理要素は、たとえば、ASIC(特定用途向け集積回路)などの回路、個別のプロセッサコアの一部分または回路、プロセッサ全体のコア、個別のプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(field programmable gate array、FPGA)などのプログラム可能ハードウェアデバイス、および/または複数のプロセッサを含むシステムのより大きい部分、を含む。
自動的に−コンピュータシステム(たとえば、コンピュータシステムによって実行されるソフトウェア)またはデバイス(たとえば、回路、プログラム可能ハードウェア要素、ASICなど)によって、動作または操作を直接指定または実行するユーザ入力がなくても実行される動作または操作を指す。したがって、用語「自動的に」は、ユーザが入力して動作を直接実行する、ユーザによって手動で実行または指定される動作とは対照的である。自動手順は、ユーザから与えられた入力によって開始されることはあるが、「自動的に」実行される後続の動作はユーザから指定されない、すなわち、実行すべき各動作をユーザが指定する「手動で」実行されない。たとえば、各領域を選択し入力指定情報を与えることによって電子フォームに(たとえば、情報をキー入力すること、チェックボックスを選択すること、無線機選択などによって)書き込むユーザは、コンピュータシステムがユーザ動作に応じてそのフォームを更新しなければならないとしても、そのフォームに手動で書き込んでいる。このフォームにはコンピュータシステムによって自動的に書き込むことができ、この場合コンピュータシステム(たとえば、コンピュータシステムで実行するソフトウェア)は、フォームの各領域を分析し、その領域に対する回答を指定するユーザ入力が何もなくてもそのフォームに書き入れる。上に示したように、ユーザは、フォームの自動記入を引き起こすことはできるがフォームの実際の記入には関与しない(たとえば、ユーザが各領域に対する回答を手動で指定するのではなく、回答は自動的に記入される)。本明細書では、ユーザが取った行動に応じて自動的に実行される動作の様々な例を提示する。
ように構成された−様々な構成要素が、タスクを実行する「ように構成された」と記述され得る。このような文脈では、「ように構成された」は、動作中のタスクを実行する「構造を有すること」を一般に意味する広範な記述である。そのため、構成要素は、その構成要素が現在はそのタスクを実行していない場合でも、そのタスクを実行するように構成することができる(たとえば、導電体の組が、モジュールを別のモジュールに電気的に接続するように構成されることが、その2つのモジュールが接続されない場合でも可能である)。いくつかの文脈では、「ように構成された」は、動作中にタスクを実行する「回路を有すること」を一般に意味する、構造についての広範な記述であり得る。そのため、構成要素は、その構成要素が現在はオンではない場合でも、そのタスクを実行するように構成することができる。一般に、「ように構成された」に対応する構造を形成する回路は、ハードウェア回路を含み得る。
記述の便宜上、様々な構成要素がタスクを実行すると記述され得る。このような記述は、「ように構成された」という文言を含むと解釈されるべきである。1つ以上のタスクを実行するように構成されている構成要素を記述することは、その構成要素の解釈に対して米特許法SC112条、第6段落を発動しないように、明示的に意図されたものである。
図1〜2:無線通信システム
図1は、無線セルラ通信システムの一例を示す。図1は、多くの中で1つの可能性を表しており、所望であれば、本開示の特徴が様々なシステムのいずれでも実施され得ることに留意されたい。たとえば、本明細書に記載の実施形態は、任意のタイプの無線デバイスにおいて実施され得る。
図に示すように、例示的な無線通信システムは、伝送媒体を介して1つ以上の無線デバイス106A、106Bなどと、並びにアクセサリデバイス107と通信するセルラ基地局102を含む。無線デバイス106A、106Bおよび107は、本明細書で「ユーザ機器」(UE)またはUEデバイスと呼ばれることがあるユーザデバイスでよい。
基地局102は、無線基地局装置(base transceiver station、BTS)またはセルサイトとすることができ、UEデバイス106A、106Bおよび107との無線通信を可能にするハードウェアを含むことができる。基地局102はまた、ネットワーク100(たとえば、様々な可能性の中で、セルラサービスプロバイダのコアネットワーク、公衆交換電話網(public switched telephone network、PSTN)などの電気通信ネットワーク、および/またはインターネット)と通信する機能を備えることもできる。したがって、基地局102は、UEデバイス106と107の間、および/またはUEデバイス106/107とネットワーク100との間の通信を容易にすることができる。他の実施態様では、基地局102は、802.11a、b、g、n、ac、adおよび/若しくはaxなどの1つ以上のWLANプロトコル、またはライセンス不要帯域(unlicensed band、LAA)におけるLTEをサポートするアクセスポイントなどの1つ以上の他の無線技術を介して通信を行うように構成することができる。
基地局102の通信エリア(またはカバレッジエリア)は、「セル」と呼ばれることもある。基地局102およびUE 106/107は、GSM、UMTS(WCDMA、TDS−CDMA)、LTE、LTE−Advanced(LTE−A)、NR、OGRS、HSPA、3GPP2 CDMA2000(たとえば1xRTT、1xEV−DO、HRPD、eHRPD)、Wi−Fi、などの、様々な無線アクセス技術(radio access technology、RAT)または無線通信技術のいずれかを使用して、伝送媒体を介して通信するように構成することができる。
したがって、1つ以上のセルラ通信技術によって動作する基地局102および他の同様の基地局(図示せず)は、1つ以上のセルラ通信技術によって地理的エリアにわたってUEデバイス106A−Nおよび107並びに同様のデバイスに連続的なまたはほぼ連続的な重なり合うサービスを提供することができる、セルのネットワークとして提供することができる。
少なくとも場合によっては、UEデバイス106/107は、複数の無線通信技術のいずれかを使用して通信でき得ることに留意されたい。たとえば、UEデバイス106/107は、GSM、UMTS、CDMA2000、LTE,LTE−A,NR,OGRS,WLAN、Bluetooth、のうちの1つ以上、1つ以上の全地球的衛星航法システム(global navigational satellite systems、GNSS、たとえばGPSまたはGLONASS)、1つおよび/または複数のモバイルテレビ放送規格(たとえば、ATSC−M/H)などを使用して通信するように構成することができる。無線通信技術の他の組み合わせ(3つ以上の無線通信技術を含む)もまた可能である。同様に、場合によっては、UEデバイス106/107は、ただ1つの無線通信技術だけを使用して通信するように構成することができる。
UE 106Aおよび106Bは、スマートフォンまたはタブレットなどのハンドヘルドデバイスを含むことができ、かつ/またはセルラ通信機能を有する様々なタイプのデバイスのいずれかを含むことができる。たとえば、UE 106Aおよび106Bのうちの1つ以上は、機器、測定デバイス、制御デバイスなどの据え置きまたはノマディック配置用の無線デバイスとすることができる。UE 106Bは、アクセスデバイス107と呼ばれることもあるUEデバイス107と通信するように構成することができる。アクセサリデバイス107は、様々なタイプの無線デバイス、典型的には、フォームファクタがより小さい着用可能デバイスのいずれかでよく、UE 106と比べて制限された電池、出力電力および/または通信機能を有し得る。1つの共通する例として、UE 106Bは、ユーザが携帯するスマートフォンでよく、アクセサリデバイス107は、同一のユーザが身に着けるスマートウォッチでよい。UE 106Bとアクセサリデバイス107は、BluetoothまたはWi−Fiなどの様々な近距離通信プロトコルのいずれかを使用して通信することができる。
UE 106Bはまた、UE 106Aと通信するように構成することもできる。たとえば、UE 106AとUE 106Bは、直接デバイス間(device-to-device、D2D)通信を実行することができ得る。D2D通信は、セルラ基地局102によってサポートすることができ(たとえば、BS 102は、様々な可能な支援の形の中で、発見を容易にすることができる)、またはBS 102によってサポートされていない方法で実行することができる。たとえば、本開示の少なくともいくつかの態様によれば、UE 106AおよびUE 106Bは、BS 102および他のセルラ基地局のカバレッジ外の場合でも、互いに狭帯域D2D通信(たとえば、狭帯域D2D発見通信を含む)を構成し、実行することができ得る。
図2は、互いにD2D通信している例示的なUEデバイス106A、106Bを示す。UEデバイス106A、106Bは携帯電話、タブレット、または任意の他のタイプのハンドヘルドデバイス、スマートウォッチまたは他の着用可能デバイス、メディアプレーヤ、コンピュータ、ラップトップまたは実質的に任意のタイプの無線デバイスのいずれかでよい。
UE 106A、106Bはそれぞれ、セルラ通信を容易にするセルラモデムと呼ばれるデバイスまたは組み込み回路を含むことができる。セルラモデムは、本明細書に記載の1つ以上のプロセッサ(処理要素)および様々なハードウェア構成要素を含むことができる。UE 106A、106Bはそれぞれ、本明細書に記載の方法実施形態のいずれかを、1つ以上のプログラム可能プロセッサで命令を実行することによって、実行することができる。代替的または追加的に、1つ以上のプロセッサは、本明細書に記載の方法実施形態のうちのいずれか、または本明細書に記載の方法実施形態のうちのいずれかの任意の部分を実行するように構成されている、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)などの1つ以上のプログラム可能ハードウェア要素、または他の回路とすることができる。本明細書に記載のセルラモデムは、本明細書で定義されるUEデバイス、本明細書で定義される無線デバイス、または本明細書で定義される通信デバイスに使用することができる。本明細書に記載のセルラモデムはまた、基地局または他の同様のネットワーク側デバイスに使用することもできる。
UE 106A、106Bは、2つ以上の無線通信プロトコルまたは無線アクセス技術を使用して通信するための1つ以上のアンテナを含み得る。いくつかの実施形態では、UE 106AまたはUE 106Bの一方または両方は、単一の共用無線機を使用して通信するように構成することもできる。共用無線機は、無線通信を実行するために、単一のアンテナに結合することも、複数のアンテナに結合することも(たとえば、MIMOの場合)できる。あるいは、UE 106Aおよび/またはUE 106Bは、2つ以上の無線機を含んでもよい。他の構成もまた可能である。
図3−UEデバイスのブロック図
図3は、UEデバイス106または107などのUEデバイスの1つの可能なブロック図を示す。図に示すように、UEデバイス106/107は、様々な目的のための部分を含むことができるシステムオンチップ(system on chip、SOC)300を含み得る。たとえば、図に示すように、SOC 300は、UEデバイス106/107に対するプログラム命令を実行することができるプロセッサ302と、グラフィック処理を実行しディスプレイ360にディスプレイ信号を供給できるディスプレイ回路304とを含むことができる。SOC 300はまた、たとえばジャイロスコープ、加速度計、および/または様々な他の動き検出構成要素を使用してUE 106の動きを検出できる動き検知回路370を含むこともできる。プロセッサ302はまた、プロセッサ302からアドレスを受信すると共にそのアドレスをメモリ(たとえば、メモリ306、読み出し専用メモリ(read only memory、ROM)350、フラッシュメモリ310)内の位置に変換するように構成できるメモリ管理ユニット(memory management unit、MMU)340に結合することもできる。MMU 340は、メモリ保護、およびページテーブルの変換またはセットアップを実行するように構成することができる。いくつかの実施形態では、MMU 340は、プロセッサ302の一部分として含まれ得る。
図に示すように、SOC 300は、UE 106/107の様々な他の回路に結合することができる。たとえば、UE 106/107は、様々なタイプのメモリ(たとえば、NANDフラッシュ310を含む)、コネクタインタフェース320(たとえば、コンピュータシステム、ドック、充電ステーションなどに結合する)、ディスプレイ360、および無線通信回路330(たとえば、LTE、LTE−A、NR、OGRS、CDMA2000、Bluetooth、Wi−Fi、NFC、GPS用など)を含み得る。
UEデバイス106/107は、基地局および/または他のデバイスとの無線通信を実行する少なくとも1つのアンテナ、またいくつかの実施形態では複数のアンテナ335aおよび335bを含むことができる。たとえば、UEデバイス106/107は、アンテナ335aおよび335bを使用して無線通信を実行することができる。上記のように、UEデバイス106/107は、いくつかの実施形態では、複数の無線通信規格または無線アクセス技術(RAT)を使用して無線で通信するように構成することができる。
無線通信回路330は、Wi−Fi論理回路332、セルラモデム334、およびBluetooth論理回路336を含むことができる。Wi−Fi論理回路332は、UEデバイス106/107が802.11ネットワーク上でWi−Fi通信を実行することを可能にするためにある。Bluetooth論理回路336は、UEデバイス106/107がBluetooth通信を実行することを可能にするためにある。セルラモデム334は、1つ以上のセルラ通信技術によってセルラ通信を実行できる低電力セルラモデムとすることができる。
本明細書に記載のように、UE 106/107は、本開示の実施形態を実現するハードウェアおよびソフトウェア構成要素を含むことができる。たとえば、UEデバイス106/107の無線通信回路330の1つ以上の構成要素(たとえば、セルラモデム334)は、たとえば、記憶媒体(たとえば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体)に記憶されたプログラム命令を実行するプロセッサによって、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)として構成されたプロセッサによって、および/またはASIC(特定用途向け集積回路)を含み得る専用ハードウェア構成要素を使用することによって、本明細書に記載の方法の一部または全部を実施するように構成することができる。
図4−基地局のブロック図
図4は、いくつかの実施形態による、基地局102の例示的なブロック図を示す。図4の基地局は、あり得る基地局の単なる一例にすぎないことに留意されたい。図に示すように、基地局102は、基地局102に対するプログラム命令を実行できるプロセッサ404を含み得る。プロセッサ404はまた、メモリ管理ユニット(MMU)440に結合することもでき、このユニットは、プロセッサ404からアドレスを受信し、そのアドレスをメモリ(たとえば、メモリ460および読み出し専用メモリ(ROM)450)内の位置に、またはその他の回路若しくはデバイス内の位置に変換するように構成することもできる。
基地局102は、少なくとも1つのネットワークポート470を含み得る。ネットワークポート470は、電話網に結合しUEデバイス106/107などの複数のデバイスに、図1および図2について上述した電話網へのアクセスを提供するように構成することができる。
ネットワークポート470(または、追加ネットワークポート)はまた、または代替的に、セルラネットワーク、たとえば、セルラサービスプロバイダのコアネットワークに結合するように構成することもできる。このコアネットワークは、UEデバイス106/107などの複数のデバイスに移動性関連サービスおよび/または他のサービスを提供することができる。たとえば、コアネットワークは、たとえばモビリティ管理サービスを提供するモビリティ管理エンティティ(mobility management entity、MME)、サービングゲートウェイ(serving gateway、SGW)および/または、たとえばインターネットなどへの外部データ接続を行うパケットデータネットワークゲートウェイ(packet data network gateway、PGW)を含み得る。場合によっては、ネットワークポート470はコアネットワークを介して電話網に結合することができ、かつ/またはコアネットワークは電話網を提供することができる(たとえば、セルラサービスプロバイダからサービスを受ける他のUEデバイスの間で)。
基地局102は、少なくとも1つのアンテナ434、および場合によって複数のアンテナを含み得る。アンテナ434は、無線送受信器として動作するように構成することができ、無線機430によってUEデバイス106/107と通信するようにさらに構成することができる。アンテナ434は、通信回路432を介して無線機430と通信する。通信回路432は、受信回路、送信回路またはその両方とすることができる。無線機430は、LTE、LTE−A、NR、OGRS、GSM、UMTS、CDMA2000、Wi−Fiなどを含むがこれらには限定されない様々な無線通信規格によって通信するように構成することができる。
基地局102は、複数の無線通信規格を使用して無線通信するように構成することができる。場合によっては、基地局102は、複数の無線機を含むことができ、これにより基地局102は、複数の無線通信技術によって通信することが可能になり得る。たとえば、1つの可能性として、基地局102は、LTEによって通信を実行するLTE無線機、並びにWi−Fiによって通信を実行するWi−Fi無線機を含み得る。このような場合、基地局102は、LTE基地局としてもWi−Fiアクセスポイントとしても動作することが可能であり得る。別の可能性として、基地局102は、マルチモード無線機を備えることができる。このマルチモード無線機は、複数の無線通信技術(たとえば、LTEとWi−Fi、LTEとUMTS、LTEとCDMA2000、UMTSとGSMなど)のいずれかによって通信を実行することが可能である。
本明細書でさらにこの後に説明するように、BS 102は、本明細書に記載の機能を実施する、または実施をサポートするハードウェアおよびソフトウェアの構成要素を含むことができる。たとえば、本明細書に記載の機能の多くは、中継基地局に依拠せずにUEデバイスによって実行できるデバイス間通信に関するが、セルラ基地局が、本明細書に記載の機能によってデバイス間通信を実行できるようにも構成され得る。別の可能性として、BS 102は、本明細書に記載の機能によって狭帯域デバイス間通信を実行するようにUE 106を構成する手段となることができ、かつ/または、本明細書に記載のいくつかの機能は、1つのデバイスによって、そのデバイスの有効範囲内にセルラサービスを提供するBS 102があるかどうかに少なくとも部分的に基づいて、実行されることも実行されないこともある。いくつかの実施形態によれば、基地局102のプロセッサ404は、たとえば、記憶媒体(たとえば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体)に記憶されたプログラム命令を実行することによって、本明細書に記載の方法の一部または全部を実施するように構成することができる。あるいは、プロセッサ404は、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)などのプログラム可能ハードウェア要素として、またはASIC(特定用途向け集積回路)若しくはこれらの組み合わせとして構成することができる。あるいは(または追加して)、BS 102のプロセッサ404は、他の構成要素430、432、434、440、450、460、470のうちの1つ以上と組み合わせて、本明細書に記載の機能の一部または全部を実施する、または実施をサポートするように構成することができる。
図5−通信フロー図
図5は、いくつかの実施形態による、狭帯域デバイス間無線通信を実行する方法を示す通信フロー図である。様々な実施形態において、図示の方法の要素のいくつかは、図示のものと異なる順序で同時に実行することができ、他の方法要素に置き換えることができ、または省略することができる。所望であれば、追加の方法要素を実行することもできる。
図5の方法の態様は、図1〜3に示され、それに関して説明されたUE 106A〜Bまたは107などの無線デバイスによって、またはより一般的に、必要に応じ、他のデバイスの中でも、上記の図に示されたコンピュータシステムまたはデバイスのいずれかと組み合わせて、実施することができる。図5の方法の少なくともいくつかの要素は、LTE、OGRS、および/または3GPP仕様書と関連した通信技術および/または機能を使用することに関連があるように説明されるが、このような説明は本開示に限定するものではなく、また図5の方法の態様は、所望であれば、任意の適切な無線通信システムに使用できることに留意されたい。図に示すように、この方法は以下のように働き得る。
502で、第1の無線デバイス(たとえば、UE 106A)は、いくつかの同期信号繰り返しの数を決定して、狭帯域D2D/P2P通信の一部として送信することができる。通信は、1つ以上の狭帯域モノのインターネット(Narrowband Internet of Things、NB−IoT)キャリアを使用して実行することができ、かつ/または他の様々な可能な(たとえば、狭帯域)キャリアのいずれかを使用して実行することができる。
同期信号繰り返しの数は、いくつかの実施形態により第1の無線デバイスによって以前に受信された第2の無線デバイス(たとえば、UE 106Bなどの狭帯域P2P通信が向けられる先の無線デバイス)からの送信の特性に少なくとも部分的に基づいて決定することができる。たとえば、第1の無線デバイスは、第2のデバイスが狭帯域P2P通信を成功裏に検出および/または復号するのにいくつの繰り返しを必要とするかを、以前に受信された送信を検出および/または復号するために第1の無線デバイスによって使用される信号強度、信号品質および/または繰り返しの数に基づいて推定することができる。別の可能性として(たとえば、第2のデバイスが狭帯域P2P通信を成功裏に検出および/または復号するのにいくつの繰り返しを必要とするかを推定するベースとなる何らかの(たとえば、十分に最近の)以前の通信を第1の無線デバイスが受信していない場合)、第1の無線デバイスは、同期信号繰り返しの数を控えめに選択することができ(たとえば、繰り返しの設定最大数を選択することができ)、繰り返しの数を任意に選択することができ、または任意の他の所望の方法で使用するように繰り返しの数を選択することができる。
狭帯域P2P通信は、様々なタイプの通信のいずれかでよい。1つの可能性として、狭帯域P2P通信は、同期信号に加えて発見メッセージを含むことができ、また、たとえば、他の無線デバイスを発見し、その無線デバイスとの1つ以上のP2P通信リンクを場合によって確立することを容易にするための発見通信とすることができる。別の可能性として、狭帯域P2P通信は、たとえば、P2P通信リンクを既に確立している2つの無線デバイス間で制御シグナリングおよび/またはデータを伝達するために使用できる、制御および/またはデータ通信とすることができる。
504で、第1の無線デバイスは、決定された数の同期信号繰り返しを使用して狭帯域P2P通信を実行することができる。少なくとも発見送信の場合、第1の無線デバイスは、所定のシーケンスの発見送信周波数の各周波数で、狭帯域P2P通信の繰り返しを送信することができる。発見送信周波数シーケンスは、第1の無線デバイスによって使用中のスキャンチャネルと関連付けることができる。スキャンチャネルは、そのスキャンチャネルと関連付けられた共通MACアドレスに少なくとも部分的に基づいて決定することができ、それにより、同じ共通MACアドレスを利用してその発見シグナリングをするスキャンチャネルを選択する他の無線デバイスもまた、同じスキャンチャネルを選択することができる。別の可能性として、発見送信周波数シーケンスは、発見送信が向けられる先の無線デバイス(たとえば、第2の無線デバイス)のページチャネルと関連付けることができる。いくつかの実施形態によれば、無線デバイスと関連付けられたページチャネルは、デバイスに対するMACアドレスに基づいて決定することができる。さらに別の可能性として、発見送信周波数シーケンスは、発見送信が向けられる先の無線デバイスの群(たとえば、第2の無線デバイスを含む)のページチャネルと関連付けることができる。たとえばいくつかの実施形態では、一群の無線デバイスは、その群のメンバーによって監視され得る群ページチャネルを決定するために使用できる群MACアドレスを決定することができ得る。
発見送信のタイミング(たとえば、発見送信周波数シーケンスのどの周波数で各発見送信繰り返しを送信することを開始するかを含めて)は、第1の無線デバイスのローカルクロックに少なくとも部分的に基づくことができる。たとえば、第1の無線デバイスが動作するP2P通信システムによれば、1組の発見送信繰り返しが「発見期間」ごとに一度実行されてよく(たとえば、ある指定数までの発見期間に対し)、また各発見期間の開始および終了タイミング、および/または各発見期間内の発見送信繰り返しの組のタイミングは、発見送信を実行する無線デバイスのローカルクロックの値に基づくことができる。
前に留意したように、各発見送信繰り返しは、選択された数の同期信号繰り返しを発見メッセージに加えて含み得る。いくつかの実施形態によれば、使用される同期信号繰り返しの数は、たとえば、同期信号の少なくとも一部分のルートインデックス値を使用して示すことができる。たとえば、同期信号はプライマリ同期信号(primary synchronization signal、PSS)を含むことができ、PSSとして使用できるZadoff−Chuシーケンスのルートインデックス値が、使用される同期信号繰り返しの数を示すのに使用され得る。したがって、このような場合には、PSSのルートインデックス値は、使用すべき同期信号繰り返しの選択された数に基づいて第1の無線デバイスによって選択することができる。
いくつかの実施形態によれば、同期信号は、Zadoff−Chuシーケンスもまた含むことができるセカンダリ同期信号(secondary synchronization signal、SSS)をさらに含むことができる。必要があれば、SSSとして使用できるZadoff−Chuシーケンスのルートインデックス値を使用して、第1の無線デバイスのデバイス識別子を得ることができる。
いくつかの実施形態によれば、同期信号は、第1の無線デバイスのローカルクロックに応じてフレーム番号および/またはサブフレーム番号を示す物理ブロードキャストチャネルをさらに含むことができる。
第2の無線デバイスは、第1の無線デバイスから狭帯域P2P通信を受信することができる。506で、第2の無線デバイスは、第1の無線デバイスから受信した狭帯域P2P通信の同期信号繰り返しの数を決定することができる。たとえば、前に留意したように、同期信号の部分のルートインデックス値は、狭帯域P2P通信の同期信号繰り返しの数を示すことができ、それにより、第2の無線デバイスは、同期信号のその特定の部分のルートインデックス値に少なくとも部分的に基づいて、同期信号繰り返しの数を決定することができ得る。同期信号の繰り返し回数に基づいて、第2の無線デバイスは、同期信号に続く狭帯域P2P通信の部分がいつ開始されるかを判定することができる。
前に留意したように、少なくとも場合によって、狭帯域P2P通信は発見メッセージを含み得る。したがって、このような場合では、第2の無線デバイスは、たとえば第2の無線デバイスが第1の無線デバイスの発見目標であるかどうかを判定するために、発見メッセージの復号を試みることができる。
第2の無線デバイスが発見メッセージを成功裏に復号できない場合、無線デバイスは発見メッセージを、その次に第1の無線デバイスから送信される1つ以上の追加発見メッセージと組み合わせることができる。たとえば、第2の無線デバイスは、第1の無線デバイスから狭帯域P2P通信を受信したのと同じ周波数を監視し続けることができ、また別のこのような狭帯域P2P通信を第1の無線デバイスから次の発見ウィンドウで受信することができる。別の可能性として、第2の無線デバイスは、第1の無線デバイスによって使用中の発見送信周波数シーケンスを決定することができ(たとえば、狭帯域P2P通信の同期信号部分に少なくとも部分的に基づいて)、また発見送信周波数シーケンスに従うこと、および、発見送信の1つ以上の追加繰り返しを、たとえば同じ発見ウィンドウ内および/または次の発見ウィンドウ内の発見送信周波数シーケンスの他の周波数で受信することができる。このような繰り返しを組み合わせることにより、実効SNRを改善し、それゆえに、(組み合わされた)発見メッセージを成功裏に復号する可能性を向上することができる。
発見メッセージを復号する試みが(たとえば最終的に)成功し、第2の無線デバイスが発見メッセージに示された発見目標になる場合、第2の無線デバイスは、発見メッセージに応答して発見応答送信を実行することができる。発見応答送信と同様に、発見応答送信は、発見応答送信周波数のシーケンスの各周波数で送信されるいくつかの繰り返しを含むことができる。発見応答周波数シーケンスは、発見送信に少なくとも部分的に基づいて決定することができる。たとえば、同期信号および/または発見メッセージは、発見応答周波数シーケンスを示す情報、および/または発見応答周波数シーケンスを決定するために使用できる情報を含むことができる。場合によっては、発見応答周波数シーケンスは、発見送信周波数シーケンスと同じ周波数シーケンスとすることができる。
発見応答送信は、プリアンブルを含むことができる。第2の無線デバイスは、たとえば第1の無線デバイスが送信すべき同期信号の繰り返しの数を決定したのと同様に、発見応答送信に含めるプリアンブルの繰り返しの数を決定することができる。たとえば、プリアンブル繰り返しの数は、発見応答送信を検出し復号するのに第1の無線デバイスがいくつの繰り返しを必要とするかについての推定に少なくとも部分的に基づいて選択することができ、この選択はひいては、第1の無線デバイスから受信した狭帯域P2P通信の信号の強度および/または質に、かつ/または発見送信を成功裏に検出および復号するために第2の無線デバイスによって使用される狭帯域P2P通信繰り返しの数に、少なくとも部分的に基づき得る。少なくともいくつかの実施形態によれば、第2の無線デバイスは、決定された繰り返しの数に基づいてプリアンブルのルートインデックス値を選択して、たとえば、プリアンブルの繰り返しの数のインジケーションを提供することができる。
発見応答送信は、第1の無線デバイスが第2の無線デバイスを追跡する助けになる応答とすることができ、かつ/または、接続要求メッセージを含むことができる。少なくともいくつかの実施形態によれば、いずれの場合も発見応答送信は、第2の無線デバイスのデバイス識別子のインジケーション(たとえば、MACアドレスまたはそのインジケーション)、および第2の無線デバイスのローカルクロック値を含み得る。発見応答送信が接続要求メッセージを含む場合、第2の無線デバイスが第1の無線デバイスのローカルクロックに同期することができ(たとえば、第1の無線デバイスは、第1の無線デバイスと第2の無線デバイスとの間のP2P接続に関してマスタと考えることができ)、または第1の無線デバイスが第2の無線デバイスのローカルクロックに同期することができる(たとえば、第2の無線デバイスは、第1の無線デバイスと第2の無線デバイスとの間のP2P接続に関してマスタと考えることができる)。いずれの場合も、第1の無線デバイスは肯定承認を第2の無線デバイスに与えることができるが、肯定承認のタイミング、および/または肯定承認を与えるための周波数は、どの無線デバイスがマスタに決定されるかに応じて異なり得る。
第1の無線デバイスと第2の無線デバイスの間のP2P接続を確立することの一部として、デバイスは、接続が新鮮なままであることを確実にするために使用できる初期アンカー点およびアンカー点周期性を確立することができる。たとえば、アンカー点周期性により、第1の無線デバイスと第2の無線デバイスが通信しなくなってもP2P通信が有効であるとみなすことができる最大の時間の長さを画定することができる。所望であれば、アンカー点周期性は、接続モード間欠受信(connected mode discontinuous reception、C−DRX)機能を実現する効果的な手段として、たとえば各デバイスが、アンカー点間で低減電力消費(たとえば、スリープ)モードに入り(たとえば、他の無線通信動作が要望されない限り)、各アンカー点で起動して他の無線デバイスとの間で送信および/または受信するように機能することができる。
図5の方法は主に2つの無線デバイス間の狭帯域P2P通信に関連するが、同様の技法を使用して無線デバイス間に任意の数の追加P2P接続を確立し、それに応じて通信できることに留意されたい。たとえば、第1の無線デバイスおよび第2の無線デバイスのどちらかまたは両方が、同様の技法を利用して、他の1つ以上の無線デバイスとの追加P2P接続をその互いのP2P通信リンクと並行して確立し、その追加P2P接続によってこれら他の無線デバイスと通信することができる。
図6〜14および付加情報
図6〜14および以下の付加情報は、図5の方法に関連する更なる考慮事項および可能な実施態様細部を説明するものとして提供されており、本開示を全体として限定するものではない。本明細書で以下に提示の細部に対する多数の変形形態および代替形態が実現可能であり、また本開示の範囲内にあると考えられるべきである。
少なくともいくつかの既存の無線通信システム技術は、サイドリンク通信とも呼ばれる、デバイス間通信するフレームワーク要素を含む。たとえば、3GPP規格編成は、近接サービス(Proximity Services、ProSe)などのD2D/サイドリンクプロトコルを含み、たとえばその中で、システム帯域幅の中心の6RBにおいて送信される同期信号に加え、発見プールリソース、サイドリンク制御チャネル割り当て、およびサイドリンク共用チャネル割り当てが、ある期間にわたってシステム帯域幅の他の様々な(たとえば、外部の)RBに配置され得る。既存のD2Dプロトコルにしたがって実行されるこのようなサイドリンク通信は、たとえば、少なくとも6RB(たとえば、1.4MHz)、および場合によって100RB(たとえば20MHz)までの比較的広帯域の動作を包含することができる。
図6は、いくつかの実施形態による、D2D/サイドリンク通信と組み合わせて使用することもできる実現可能な同期サブフレームフォーマットを示す。図に示すように、同期サブフレームは、同期用の2つのタイプの信号、並びに参照信号(たとえば、復調参照シンボルすなわちDM−RS)を含み得る。同期信号は、時間および周波数の同期を得る/維持するために使用できるサイドリンク同期信号(sidelink synchronization signals、SLSS)(たとえば、プライマリサイドリンク同期信号(primary sidelink synchronization signals、PSSS)、セカンダリサイドリンク同期信号(secondary sidelink synchronization signals、SSSS))を含み得る。同期信号はまた、少なくともフレームおよびサブフレーム番号を提示できる物理サイドリンクブロードチャネルにマスタ情報ブロックSL(master information block SL、MIB−SL)を含むこともできる。同期サブフレームは、所与の同期ウィンドウ/期間(たとえば、40msまたは任意の他の所望の長さであり得る)ごとに一度、場合により設定可能オフセットにおいて、送信することができる。いくつかの実施形態によれば、SLSSは、SL−SCCH期間にデータ送信と組み合わせて送信することができ、SLSSはまた、発見期間に発見送信と組み合わせて送信することもできる。
図7は、いくつかの実施形態による、D2D/サイドリンク通信と組み合わせて使用することもできる実現可能なリソースプール構成を示す。少なくともいくつかの実施形態によれば、無線デバイスは、SL送信用の複数のリソースプールと、SL通信を受信する複数のリソースプールとを有することができる。リソースプールは、同期構成期間、SL制御期間、およびサブフレームとリソースブロックの組を含むことができる。同期構成は、SL制御期間のフレームおよびサブフレームのタイミングを示すことができる同期サブフレームを含み得る。SL制御期間は、1組のサブフレーム(たとえば、サブフレームビットマップ)を含むことができ、制御領域とデータ領域の2つの領域に分割され得る。SC期間は、SFN=0からのオフセットにおいて始まることができ、設定可能長さ(たとえば、40ms〜320msの間、または任意の他の所望の範囲)で周期的に繰り返され得る。制御領域は、物理サイドリンク制御チャネル通信に使用できるサブフレーム候補を示すサブフレームビットマップを含むことができる。データ領域は、制御領域の後に開始することができ、データ送信に使用できるサブフレームを示す別のビットマップ(「T_RPT」)を含み得る。このビットマップはSC期間が終わるまで繰り返すことができる。
サイドリンク制御情報(SCI)は、たとえば、1対のリソースブロックであるが別々のフレームで占有する2つの同一の送信として、候補PSCCH領域内で送信することができる。少なくともいくつかの実施形態によれば、SCIはQPSK変調を用いて送信することができる。SCIが送信されるときを選択する可能性の1つとして、無線デバイス自己選択モードにおいて無線デバイスが、構成されたリソースプールからのSCI送信に使用するサブフレームをランダムに選択することができる。いくつかの実施形態によれば、SCIは、データ領域のためのリソースブロック割り当て、どのサブフレームがデータ領域のために使用されるかを示す時間リソースパターン、変調および符号化スキーム、および群指定ID(たとえば、ProSe Layer−2群IDの8最下位ビット)を提供することができる。
メディアアクセス制御(Media access control、MAC)プロトコルデータ単位(PDU)が、表示された物理サイドリンク共用チャネル(physical sidelink shared channel、PSSCH)領域で送信され得る。MAC PDUを1つのサブフレーム内で1つのトランスポートブロックとして送信することができ、また3回再送信することができ、各送信が固定パターンにしたがって異なる冗長バージョンを有する。このような送信の後に送信するデータが多くある場合、無線デバイスが、次の4つの利用可能なサブフレームで送信されるべき別のMAC PDUをデータ領域から生成することができる。MAC PDUは、送信無線デバイス(たとえば、24ビットソースID)およびその意図された群ID(たとえば、ProSe Layer2群IDの16最上位ビット)を示し得るSL−SCHサブヘッドを有することができる。
図8は、いくつかの実施形態による、D2D/サイドリンク通信と組み合わせて使用することもできる異なるサービングセル内のデバイス間の別々のリソースプールの可能な分布を示す。図に示すように、いくつかのTXおよびRXプールは、単一セル内(たとえば、セル1 802内)に構成することができる。同じサービングセル内での無線デバイス間の通信では、すべてのTXおよびRXプールがサービングセルの同期信号を使用できる場合があり得る。さらに図に示されるように、いくつかの関連するTXおよびRXプールが、異なるサービングセル内で構成されることも可能であり得る(たとえばセル1 802のいくつかのRXプールが、セル2 804およびセル3 806のTXプールと関連付けられ得る)。異なるセルの、またはカバレッジ外の無線デバイス間の通信では、TXプールからの送信は、関連付けられた同期信号を含む必要があり得る。RXプールでの受信もまた、その関連付けられた同期信号を必要とし得る。複数のこのような、また同期構成が異なるTXおよびRXプールを提供することにより、異なるセルの無線デバイス間、またはカバレッジ外にある無線デバイス間の通信が容易になり得る。
図9は、いくつかの実施形態による、D2D/サイドリンク通信と組み合わせて使用することもできる実現可能な発見期間を示す。サイドリンク発見は、他の近隣無線デバイスによって直接検出できる物理サイドリンク発見チャネル(physical sidelink discovery channel、PSDCH)で短い固定サイズメッセージを繰り返しブロードキャストする無線デバイスを含み得る。いくつかの実施形態によれば、232ビットの固定サイズペイロードをPSDCH通信に使用することができる。受信デバイスは、発見リソースプール内でPSDCH通信をサーチすることができる。PSDCHサブフレームプールは、サブフレームビットマップの周期的繰り返しによって示すことができる。PSDCHリソースブロックプールは、周波数的に連続する2組のリソースブロックを含むことができる。少なくとも場合によって、無線デバイスは、構成されたリソースプールからの発見送信に使用するために、サブフレームとリソースブロックの組を自己選択することができる。PSDCHトランスポートブロックは、発見サブフレームプール内のN+1連続サブフレームにわたって送信することができる:各サブフレーム内では、リソースブロックプールの2つの周波数的に連続したリソースブロックを発見送信に使用することができ、このリソースブロックはサブフレームごとに変わる。
このような潜在的に広帯域のD2Dフレームワークは、場合によって有用であり得るが、少なくとも場合によっては、より狭帯域の配置が有利になり得る。たとえば、多数のデバイスの送信電力領域については、狭帯域通信の伝搬特性により、より広い帯域の通信よりも範囲容量が大きくなり得る。より低い周波数の通信帯域(たとえば、1つの可能性として900MHzの非ライセンススペクトル)が狭帯域D2D通信に用いられる場合、少なくとも場合によって、効果的な通信範囲をさらに増やせることに留意されたい。別の可能性として、一部の(たとえば、複雑度が低い)デバイスは、狭帯域通信のみ実行するように構成することができる(たとえば、RFフロントエンド制限部を有し、かつ/または電池制限部を有して、広帯域通信を行う能力を機能的に制限することができる)。別の可能性として、いくつかのデバイスは、広帯域通信と狭帯域通信の両方が可能であっても、たとえば狭帯域通信ではデバイスによって消費電力を低減できるならば、可能なときに狭帯域通信を行うことを選ぶことができる。
したがって、少なくともいくつかの実施形態による、狭帯域(たとえば、180kHz)D2D通信をサポートする機能もまた本明細書で説明される。本明細書で説明する技術は、いくつかの実施形態によれば、通信する無線デバイスのうちの任意の1つ以上がセルラ基地局の通信範囲内にない場合のシナリオに使用することができる(たとえば、デバイスはOOCとすることができる)。
たとえば、オフグリッド無線サービス(Off Grid Radio Service、OGRS)は、たとえば、様々な実現可能な機能をサポートする広域ネットワーク(wide area network、WAN)またはWLAN無線接続が無い状態で長距離ピアツーピア(peer-to-peer、P2P)/D2D通信を実現するために開発されているシステムである。少なくともいくつかの実施形態によれば、OGRSシステムは、図5に関して本明細書で以前に説明した特徴の一部または全部をサポートすることができる。
いくつかの実施形態によれば、OGRSは、範囲の拡張目的のために、たとえば700MHzと1GHzの間の非ライセンス低ISM帯域で動作し、約200kHzの1つまたは複数のキャリアを使用することができる。OGRSは、チャネルデューティサイクル、動作周波数、ホッピングパターン、LBT、最大送信電力、および占有帯域幅などのローカルスペクトル規制要件を満たすように設計することができる。
狭帯域D2D通信用の物理狭帯域キャリアを得る可能性の1つとして、NB−IoTキャリアを使用することができる。いくつかの実施形態によれば、NB−IoTキャリアは、(たとえば、再利用されるGSM帯域内の)スタンドアロン配置、(たとえば、LTEキャリア間のガードバンド周波数における)ガードバンド配置、および(たとえば、LTEキャリア内の)インバンド配置で使用するように構成することができる。あるいは、たとえばOGRSコンテキストでは、非ライセンス周波数帯域内のNB−IoTキャリアを利用することが可能であり得る。これらの可能な配置モードのいずれかにおいて、NB−IoTキャリアは、様々な重要な機能を含み得る。たとえば、様々な可能な特性の中で、NB−IoTキャリアは、制御およびデータチャネルのための適応性があるタイムラインをサポートすることができる;ダウンリンクで約20kbpsおよびアップリンクで60kbpsのピーク速度をサポートすることができる;π/2二相位相変調またはπ/4四相位相変調を用いて、シングルトーン(たとえば、3.75kHz対15kHz)およびマルチトーン(15kHz)アップリンク変調を使用することができる(四相位相変調はまたダウンリンクで使用することもできる);単一アンテナ、半二重周波数分割二重化を使用することができ;かつ/または、いくつかの実施形態によれば、UEごとに180kHzのキャリア帯域幅を使用することができる。D2D通信する周波数ホッピング機能がサポートされ得る。場合によっては、NB−IoTキャリアは、20dBまでのカバレッジをサポートするカバレッジ拡張機能を実現することができる。
様々な機能のいずれも、900MHz非ライセンススペクトルなどの規制された非ライセンススペクトルで動作することを含めて、OGRSシステムに含まれ得る。たとえば、周波数ホッピング拡散スペクトル(frequency hopping spread spectrum、FHSS)を使用することができる。チャネルキャリア周波数は、最小の25kHz、またはホッピングチャネルの20dB帯域幅のどちらか大きい方によって分離することができる。20dB帯域幅が250kHz未満であれば(たとえば、NB−IoTキャリアが使用される場合にあり得るように)、システムは少なくとも50チャネルを使用することができる。この場合、特定のチャネルでの平均滞在時間は20秒の期間内で400msを超える可能性がなく(たとえば、デューティサイクル≦2%)、かつ/または送信電力が30dBmに限定され得る。20dB帯域幅が250kHz以上であれば、システムは少なくとも25チャネルを使用することができる。この場合、平均滞在時間は、10秒の期間内で400msを超える可能性がなく(デューティサイクル≦4%)、かつ/または送信電力が24dBmに限定され得る。たとえば、以下の表は、使用されるホッピングチャネルの20dB帯域幅によって決まるOGRS動作の特定の特徴の可能な組を示す。
したがって、900MHzの非ライセンススペクトル帯域(US ISM900、902〜918MHz)がNB−IoTキャリア(たとえば、それぞれがガードバンドを含めて200kHzを有する)と組み合わせて使用される場合、1つの例示的な可能性として、80個の周波数のプールを構成することが可能であり得る。別の構成では、902〜928MHzにわたって130個の周波数のプールが可能であり得るたとえば、利用可能な他の個数の周波数を有する他の周波数プールもまた可能である。これらの周波数の様々な組は、所望であれば、発見および/または他の目的に使用できる「スキャンチャネル」および「ページチャネル」として構成することができる。
たとえば、スキャンチャネルは、周波数の一連の所望の個数Sとすることができ(たとえば、S=4、または他のシステムパラメータと組み合わせて所望のデューティサイクル要件を満たすことができる任意の他の所望の個数)、このSは、シード番号に基づいて周波数のプールからランダムに選択することができる。
ページチャネルは同様に、周波数の一連の所望の個数Nとすることができ(たとえば、N=4、または他のシステムパラメータと組み合わせて所望のデューティサイクル要件を満たすことができる任意の他の所望の個数)、このNは、シード数に基づいて周波数のプールからランダムに選択することができる。
いくつかの実施形態によれば、各OGRS UEにもまた、24ビットハッシュIDなどのOGRS MACアドレスを割り当てることができる。したがって、1つの可能性として、OGRS UEの個別MACアドレスが、UEが使用するページチャネルを決定するためのシードとして使用され得る。別の可能性として、一群のUEは、群IDとして使用できる、かつUEの群が使用するページチャネルを決定するためのシードとして使用できる、群MACアドレスを有することができる。加えて、1つ以上の共通MACアドレスを定義することもできる。少なくとも場合によっては、共通MACアドレスのセットから選択されたMACアドレスが、無線デバイスが使用するスキャンチャネルを決定するためのシード番号としてUEによって使用され得る。
加えて、各OGRS UEは、サブフレームごとに1ms刻みでクロック制御される28ビットカウンタなど、それ自体のOGRSクロックカウンタ「K_native」を有し得る。所望であれば、1つのフレームを10個のサブフレームと定義することができ、1つのスーパーフレームを1024個のフレームと定義することができる。K−nativeの値を初期化時に乱数に設定することができる。
スキャンチャネル上で間欠受信(discontinuous reception、DRX)モードで動作しているとき、UEは、自身のローカルクロックK_nativeに基づいて、スキャンチャネルの周波数シーケンスから周波数(「F_scan」)を選択することができ、(たとえば、別のスキャンチャネルまたはページチャネルをさらに監視していないか、DRXオン期間とDRXオン期間との間に別のアクティビティを実施していなければ)発見期間の残りのほとんどまたはすべてに対しては典型的には低減電力状態で動作しながら、その周波数F_scanを各DRX期間の特定の部分に対してスキャンすることができる。いくつかの実施形態によれば、オン期間の長さは、発見期間の長さ以上の長さに設定することができる。一例として、あらかじめ与える例示的な値を用いると、1つのホッピング周波数での発見メッセージ送信時間が40msで、デューティサイクルが2%である場合、発見期間は2sとすることができ;この場合、DRXサイクル期間は60sとし、オン期間部分は2sとすることができる。
同様に、ページチャネルにおいてDRXモードで動作しているとき、UEは、それ自体のローカルクロックK_nativeに基づいて、ページチャネルの周波数シーケンスから周波数(「F_scan」)を選択し、その周波数F_scanを各DRX期間の特定の部分に対して、発見期間の残りのほとんどまたはすべてに対しては低減電力状態で通常は動作しながら、スキャンすることができる。いくつかの実施形態によれば、ページチャネルを監視するためのオン期間の長さもまた、発見期間の長さ以上の長さに設定することができる。たとえば、それが望まければ、スキャンチャネルについて同様のDRXサイクル(たとえば、60sのDRXサイクル期間、および2sのオン期間部分)を使用することができる。所望であれば、UEは、複数のスキャン/ページチャネルに対して並行してDRXの動作をすることができ得る。たとえば、いくつかの実施形態によれば、UEは、スキャンチャネルを監視することも(たとえば、UEのページチャネルを知らないUEからの発見メッセージがないかとリッスンするために)、ページチャネルを監視することも(たとえば、UEのページチャネルを知っているUEからの発見メッセージがないかとリッスンするために)できる。
各UEがそれ自体のローカルクロックK_Nativeを有することができるので、OGRSシステムにおいて各発見通信に(また、場合によっては制御/データ通信にも)先立って同期信号を提供することは有用である。図10〜11は、プリアンブルとして使用できる同期信号を含むこのような制御/データおよび発見通信を示す。
いくつかの実施形態によれば、狭帯域プライマリ同期信号(narrowband primary synchronization signals、NPSS)および狭帯域セカンダリ同期信号(narrowband secondary synchronization signals、NSSS)が、サイドリンク同期信号に使用され得る。1つの可能性として、可変数のNPSSの繰り返しを使用することができ、各繰り返しは14個のOFDMを1つのサブフレーム内に含み、各OFDMシンボルは、ルートインデックスがuである、同じ長さの11個のZadoff−Chu(Zadoff-Chu、ZC)シーケンスを有し、このZCシーケンスはNB−IoT物理リソースブロック(physical resource block、PRB)の12個のサブキャリアにマッピングされる。NPSSに対する異なるルートインデックスuの値は、サイドリンク同期信号の異なる繰り返しの数を示すために使用することができる。たとえば、繰り返しが使用されない(たとえば、1回だけの同期信号の送信が行われる)ことを示すためにルートインデックスuを使用することができ、4つの繰り返しが使用されることを示すためにルートインデックスu+1を使用することができ、8つの繰り返しが使用されることを示すためにルートインデックスu+3を使用することなどができる。繰り返しの数を示す他のスキームもまた実施可能である。
NSSSサブフレームは、ルートインデックス値がvである長さ132のZCシーケンスを有することができる。ZCシーケンスの4つの異なる位相巡回シフトは、たとえば8フレーム期間内の各偶数フレームに適用することができる。v(たとえば、v、v+1、...、v+128)の異なるルートインデックス値は、送信を実行するUEを識別するために、また場合によっては発見送信周波数ホッピングシーケンスを示すために使用することができる。
同期信号はまた、いくつかの物理ブロードキャストチャネル(physical broadcast channel、PBCH)サブフレームの繰り返しを含むことができ、このサブフレームは、同期信号を提供するUEによる現在のサブフレームおよびフレームの番号を示すことができる。
図10に示すように、制御/データ通信のために、サイドリンク制御領域は、狭帯域物理アップリンク共用チャネル(narrowband physical uplink shared channel、NPUSCH)を使用して、NB−IoTフォーマットN0(23ビット)として送信することができる。15kHz単一トーンBPSKなどの固定輸送ブロック構成を使用することができる。制御領域は、サブキャリアインジケーション(たとえば、15kHz/3.75kHzサブキャリア、1、3、6、12トーン)、リソース割り当て(たとえば、リソース単位の数)、変調および符号化スキーム、冗長バージョン、繰り返し数、および新しいデータ指示標識などの、サイドリンクデータ領域のためのデータフォーマットを示すことができる。サイドリンクデータ領域は、NB−IoT NPUSCHデータサブフレームとして、リソース、MCS、およびサイドリンク制御領域によって示された繰り返しを用いて送信することができる。
図11に示すように、発見通信では、サイドリンク発見トランスポートブロックの発見メッセージ部分はまた、NB−IoT NPUSCHで送信することもでき、また各サイドリンク発見期間の一部分を占めることもできる。図12にさらに示すように、各発見期間には、発見送信期間および発見応答受信期間が含まれ得る。各発見送信期間は、たとえば、発見が行われているスキャンチャネルまたはページングチャネルの周波数の数に応じて、各発見送信の繰り返しの特定の数nを含むことができる。各送信は、スキャン/ページチャネルの周波数の組のうちの異なる周波数で行うことができる。使用されるスキャン/ページ周波数シーケンスは、発見UEのMACアドレスに基づくことができ、またNSSSルートインデックス値vによって示すことができる。
1つの発見送信は、NPSSサブフレーム、NSSSサブフレーム、およびNPBCHサブフレームのそれぞれの、特定の数の繰り返しを含むことができる。様々な実施形態によれば、繰り返しは、送信期間の中でクラスタ化することも分散することもできる。1つの発見送信は、発見メッセージ部分をさらに含むことができ、この発見メッセージ部分は、前に留意したように、NPUSCHを使用して送信することができる。所望であれば、固定輸送ブロック構成を使用することができる。たとえば、1つの可能性として、15kHzシングルトーン、QPSK変調、256ビットサイズの構成を3つのリソースユニット(resource unit、RU)と共に使用することができ、各RUは、16個のスロットで8msを含み、各スロットは、7個のOFDMシンボルを含み、それにより発見メッセージ部分は24msの長さになる。発見メッセージ部分は、発見UEのローカルクロックによるスーパーフレーム番号、広告ソースMACアドレス、広告目標(個々のユーザまたは群)MACアドレス、ホッピングのために発見UEが使用する周波数マップを示すビットマップ、および/または他の任意の所望の情報を示すことができる。
発見応答受信期間は、発見送信期間の後にすることができる。この期間に、発見UEは、発見デバイスのMACアドレスに基づいて、OGRS周波数プールから選択された周波数のシーケンスを監視することができ、各周波数は、特定の数のフレーム(たとえば、1つのフレーム)について監視される。
UEが発見されたならば(たとえば、UEが発見送信を受信すると共に、発見送信の対象である場合)、UEは発見応答受信期間中に発見応答送信を実行することができる。受信した発見メッセージからUEは、たとえば発見UEのUE MACアドレス、スーパーフレーム番号、およびフレーム番号に基づいて、発見応答受信期間中にUEが使用している周波数ホッピングシーケンスを見つけることができ、決定された周波数ホッピングシーケンスにわたってその発見応答メッセージを送信することができる。
いくつかの実施形態によれば、発見されたUEは、発見UEが発見応答メッセージを成功裏に復号するために必要とし得る発見応答メッセージの繰り返しの数を推定することができる。たとえば、推定は、プライマリ同期信号、セカンダリ同期信号、マスタ情報ブロック、および発見メッセージのRSRP/RSRQのいずれかまたはすべてに基づくことができ、かつ/または発見したUEがMIBおよび発見メッセージを復号するために必要な繰り返しの数に基づくことができる。
発見されたUEは、狭帯域物理ランダムアクセスチャネル(narrowband physical random access channel、NPRACH)プリアンブルを発見応答送信の一部として利用することができる。このNPRACHプリアンブルは4つのPRACHシンボル群を含むことができ、各群が1巡回プレフィックスと、1つの3.75kHzサブキャリアで送信される5つのPRACHシンボルとを5.6msの合計プリアンブル長に対して有する。使用されるPRACHプリアンブルおよびPRACH繰り返しの数は、発見UEが発見応答メッセージを成功裏に復号するために必要とし得る発見応答メッセージの繰り返しの推定数に少なくとも部分的に基づいて選択することができる。所望であれば、PRACHプリアンブルのルートインデックス値を使用して、発見UEに使用される繰り返しの数を示すことができる。
発見応答メッセージは、NB−IoT NPUSCHに提供することができ、発見応答メッセージの繰り返しの数もまた、発見UEが発見応答メッセージを成功裏に復号するために必要とし得る発見応答メッセージの繰り返しの推定数に少なくとも部分的に基づいて選択することができる。発見応答メッセージのコンテンツは、たとえば、トラッキング応答に対して発見されたUEのMACアドレスおよびローカルクロックを含むことができる。加えて、または別法として、発見UEとの接続を確立するために、発見されたUEは、接続要求メッセージを発見応答メッセージの一部として送ることができる。
所望であれば、発見UEは、発見されたUEがPRACHプリアンブルを提供した後に、かつ発見応答メッセージ自体を提供する前に、発見されたUEにPRACH 確認応答で応答することができる。
いくつかの実施形態によれば、複数のUEは、利用可能であれば、たとえば別の既存の通信リンク(たとえば、セルラ/Wi−Fi/Bluetooth)を介して、対にしてOGRS群にすることができる。このような群を形成する場合、各UEはOGRS MACアドレスを割り当てられ、そのOGRS K_nativeはランダム値に再始動することができる。各UEは、他のUE MACアドレスのリストを維持し、K_nativeは、それ自体のK_nativeに対してオフセットする。このようなOGRS群が確立されている期間中、UEのk_nativeオフセットが、UEから受信したメッセージに基づいて(たとえば周期的に)更新され得るこのような更新は、OGRSによって(たとえば、接続が確立された後の通信中に、または本明細書に記載のような発見技術を用いて)、または利用可能であれば、別の既存の通信リンクを介して行うことができる。ある一定の時間内にUEに対してK_nativeオフセットが更新されていない場合、そのK_nativeオフセットは期限切れとみなされ得る(たとえば、クロックドリフトの結果として、前に記憶されたK_nativeオフセットが失効/不正確になり得るので)。
このようなフレームワークを使用すると、UEが別のUEにデータを送信したい(または別のUEを追跡したい)場合に、UEのローカルキャッシュがUEのk_nativeオフセットを有していなければ、またはそれが期限切れであれば、UEは、UEのスキャンチャネルで、またはターゲットUEを含む群ページチャネルで、発見手順を開始することができる。発見送信期間中、UEは、スキャン/ページチャネルの周波数の組の各周波数で発見メッセージを送信することができる。UEのローカルキャッシュがUEの新鮮なK_Nativeオフセットを有する場合、UEは、そのUEのページチャネルで発見手順を開始することができる。この場合、UEは、その発見送信期間を他のUEの受信時間に合わせることができ、発見メッセージをページ周波数周辺の3つの周波数(F_left、f_page、f_right)で送信することができる。
図13はさらに、このような発見プロセスをどのようにして行うことができるかを示す。図示の例示的なシナリオでは、UE Aを発見UEとし、UE Bを発見されるUEとすることができる。UE Aは、スキャン/ページチャネルを監視するUEによって使用されるDRX期間の少なくとも長さである、ある値を有する発見タイマを開始することができる。たとえば、図示の例では、60sのDRX期間を使用することができ、2×60s=120sの発見タイマを使用することができる。各発見期間(たとえば、図示の例では2000ms)において、UE Aは、その発見送信周波数シーケンスの各発見周波数で発見メッセージ送信繰り返しを送信することができる;たとえば、4つのホッピング周波数が使用され、各発見メッセージ送信が40msである場合、発見UEは、それぞれ2000msの発見期間のうちから160msの間送信することができる。次に、UE Aは、発見応答周波数シーケンスで受信することに切り換えることができる(発見応答周波数シーケンスは発見送信周波数シーケンスと同じであり得る、または異なり得る)。プリアンブルが検出された場合、UE Aは継続してメッセージの制御部分を復号し、次にデータ部分を復号することができる。応答メッセージが追跡する発見応答である場合、UE Aは、発見されたUEのMACアドレスおよびそのK_nativeのオフセットをUE AのK_nativeに保存することができる。応答メッセージが接続要求メッセージである場合、UE AとUE Bは接続を形成することができる。その接続を形成する際に、発見UEまたは発見されたUEはマスタの役割を引き受けることができ、その他はスレーブの役割を引き受け、マスタのタイミングに同期する。たとえば、発見UEがマスタであれば、UE Aは発見応答メッセージに応答して確認応答を送信することにより接続が確立されていることを確認し、UE BはUE Aのタイミングに同期することができる。発見されたUEがマスタである場合、UE Aは、UE Bのローカルクロックおよび周波数に同期することができ(たとえば、UE BのMACアドレスに基づいて)、次に、発見応答メッセージに応答して確認応答を送信することができる。
そのページ/スキャンDRXウェイクアップ時間の間、UE Bは、UE BのK_nativeに基づいて選択できるRX周波数F_nをサーチすることができる。F_nで検出されたNPSS/NSSSに基づいて、UE Bは、UE Aの発見送信期間のTX周波数シーケンスを知ることができ、これに基づいてUE Bはまた、所望であれば他のTX周波数に同調して、たとえば、複数の送信からの同期信号とNPBCHと発見メッセージとを組み合わせることもできる。NPSSが検出されているものの発見メッセージを復号するには信号強度および/または品質(たとえばSNR)があまりに低い場合、UE Bは、次の発見期間のNPSS/NSSS/NPBCH/発見メッセージを信号強度および/または品質が復号するのに十分になるまで、または場合によっては組み合わせの設定最大数に到達するまで、組み合わせることができる。
NPSSが検出されており、信号強度および/または品質が発見メッセージを復号するのに十分に良好である場合、またUE BがUE Aの発見の目標である場合、その信号強度および/または品質、および/またはNPSS/NSSS/NPBCH/発見メッセージを復号するために必要な繰り返し/組み合わせの数に基づいて、UE Bは、発見応答メッセージに必要な繰り返しの数を決定し、その発見応答メッセージを送信することができる。応答が追跡に関する場合、発見手順はこの時点で完了し得る。応答が接続に関する場合、応答には接続要求メッセージを含むことができ、UE BはUE Aからの確認応答を待つことができる。
少なくとも場合によって、他のUEはまた、UE Aの発見信号を利用することもできる。たとえば、第3のUE(UE C)が、UE Aと同じUEを発見するものである場合、UE CはUE Aのタイミングに同期し、発見応答をリッスンし、それによって、このようなデバイスのMACアドレスおよびK_nativeオフセット情報を取得することができ得る。
あるいは、UEの目的が、UE Aと異なるUEを発見することである場合、UE Cはそれ自体の発見メッセージを、UE Cの発見送信周波数シーケンスがUE Aのものと異なっている場合には、たとえばUE Aと同じ時間位置に送信することができ、あるいは、UE Cの発見送信周波数シーケンスがUE Aと同じ場合には、UE Aと異なる時間位置に送信することができる。
たとえば、図14は、UE C 1406が第2の発見送信周波数シーケンスを使用して発見しているのと同じ時間にUE A 1402が第1の発見送信周波数シーケンスを使用して発見している、別の例示的なシナリオを示す。UE B 1404もまた、第1の発見送信周波数シーケンスを使用して発見していることがあるが、UE Aとは異なる時間においてである。
その一方で、UE D 1408は、DRX動作の覚醒部分の間にF1でスキャンしていることができ、UE Cの発見送信を検出することができる。次いで、UE Dは、UE Cによって使用中の発見送信周波数シーケンスを決定し、その周波数に追従して、UE Cの発見送信の更なる繰り返しを、たとえば、同じ発見期間の残りにおいてでも、次の発見期間において場合によって再度でも、受信することができる。
UE E 1410は同様にスキャンしていることがあるが、F4においてであり、そのDRX動作の覚醒部分のタイミングがUE Dに対して異なる。それにもかかわらず、UE Eもまた、UE Cによって使用中の発見送信周波数シーケンスを決定し、その周波数に追従して、UE Cの発見送信の更なる繰り返しを、たとえば、同じ発見期間の残りにおいてでも、次の発見期間において場合によって再度でも、受信することができる。
UE E 1412もまた同様にスキャンしていることがあるが、F3においてであり、そのDRX動作の覚醒部分のタイミングもまたUE DおよびUE Eに対して異なる。また同様に、UE Eは、UE Cによって使用中の発見送信周波数シーケンスを決定し、その周波数に追従して、UE Cの発見送信の更なる繰り返しを、たとえば、次の発見期間において受信することができる。その理由は、UE FによってF3で受信された発見送信は、特定の発見期間中にUE Cによって送信された最後の繰り返しであり得るからである。
UEが、所望であれば、異なる周波数に周期的にホップしてスキャンできることに留意されたい(たとえば、スキャンチャネルの周波数の間で、または異なるスキャンチャネルの周波数へ)たとえば、1つの可能性として、覚醒期間中に、特定の数のDRXサイクルがスキャンチャネルの1つの周波数をスキャンすることに費やされた後に、UEは、覚醒期間中に、スキャンチャネルの次の周波数をスキャンすることに切り替わることができ、このような行程を必要に応じて継続して、たとえば周波数ダイバーシティを増大させることができる。
前に留意したように、P2P接続がマスタとスレーブとの間に確立され得る。マスタの役割を選ぶための複数の選択肢があり得る。1つの可能性として、発見UEがマスタになることができ、この場合、発見されたUEはスレーブになり、マスタのタイミングに同期することができる。この場合には、発見されたUEは、発見メッセージに対し接続要求メッセージで応答し、接続確立を確認するためのマスタからの確認応答を待つことができる。確認応答メッセージは、P2P接続する第1のアンカー点としての役割を果たし、P2P接続に用いられるアンカー点周期性を示すことができる。
別の可能性として、発見されたUEはマスタになることができる。この場合には、発見されたUEは、発見UEのタイミングにしたがって発見メッセージに対し接続要求メッセージで応答し、次に発見UEは、発見されたUEのタイミングおよび周波数ホッピングシーケンスに同期し、発見されたUEに確認応答を送信して接続確立を確認することができる。この場合、発見されたUEがマスタになるので、発見応答として提供される接続要求メッセージは、マスタのMACアドレスおよびローカルクロックのインジケーション、並びにP2P接続に使用されるアンカー点周期性のインジケーションを含むことができる。
すべてのスレーブがマスタのMACアドレスおよびクロックK_nativeを周波数ホッピングのために使用するように、複数のUEが1つのUEマスタのスレーブになることが可能であり得ることに留意されたい。このような場合、マスタから送信される第1のデータPDUは、第1のアンカー点を印付け、したがって、接続を維持するためにマスタがスレーブに向けてPDUを周期的にいつ送信しなければならないかを規定することができる。マスタとスレーブの間の送信は交互にすることができ、たとえば、それにより、マスタが1つのPDUをスレーブに送信し、次にスレーブが1つのPDUをマスタに送り返し(たとえば、確認応答/非確認応答で)、次にマスタが1つのPDUをスレーブに送信する(たとえば、確認応答/非確認応答で)ことなどができる。各PDUは同期信号、制御領域、およびデータ領域を含むことができ、同期信号ルートインデックス値は、たとえば、本明細書で前に説明したように、同期信号の長さを示すことができる。
電力、繰り返し、およびマスタとスレーブの間の遅延の面で相対的に効率的になるように、たとえば確認応答/非確認応答、TX電力制御、同期信号の推定長、制御領域、およびデータ領域などのいずれかまたはすべてに関して、マスタとスレーブの両方が互いにフィードバックを行うことができる。このようなフィードバックは、いくつかの実施形態によれば、受信されたPDUのブロックエラー率(block error rate、BLER)および/または信号強度/品質(たとえば、RSRP/RSRQ)測定値に基づくことができる。
また、少なくともいくつかの実施形態によれば、P2P接続におけるマスタまたはスレーブのいずれか一方または両方が、ページチャネルおよび/またはスキャンチャネルで発見メッセージおよび/またはスキャンを送信することができ、また複数のP2P接続が複数のUEの間に確立され得ることに留意されたい。
いくつかの実施形態によれば、UEは、たとえば、送信を試みる前に一定の時間同期信号をサーチすることによって、トーク前リッスン(listen before talk、LBT)技法を利用することができる。たとえば、UEが、送信の前のLBTウィンドウ中に、SNRが設定閾値よりも高い同期信号を受信した場合、UEはその送信をもっと後の機会(たとえば、衝突通信が起きていないとき)まで遅らせることができる。
図15〜25および付加情報
図15〜25および以下の付加情報は、実現可能なD2D通信フレームワークに関する更なる考慮事項および可能な実施態様細部を説明するものとして提示されており、本開示を全体として限定するものではない。以下に本明細書で提示される細部に対する多数の変形形態および代替形態が実施可能であり、かつ本開示の範囲内であると考えられるべきである。
D2Dの通信フレームワーク内で同期をとるための1つの実現可能な手法には、同期マスタ、「グローバル」同期ソース、またはその他様々な呼び方のいずれかで呼ばれることがあるデバイスのうちの1つによって提供される、シンボル/サブフレーム/フレームタイミングおよびキャリア周波数に同期する、ある地理的エリア内のデバイスの組が含まれ得る。この手法は、所与のエリア内の無線デバイスが基地局にキャンプオンできるセルラネットワークに少なくとも何処か類似していることがあり、本明細書では「グローバル」同期手法と呼ばれることもある。
概念的には、D2D通信サービスが任意の2つの無線デバイス間で、これらの間の地理的な距離に応じて互いに通信可能に到達できる限り、通信を可能にでき得る。しかし、このようなグローバル同期手法は、デバイスのカバレッジ範囲が同期マスタの範囲によって限定されることになる可能性があり、そのため、2つのデバイスが、一方が同期マスタの範囲内にあり、他方が同期マスタの範囲外にある場合に、互いの通信範囲内にあるにもかかわらず通信できない可能性があり得る。同期中継システムを使用してD2D群の範囲をたとえ拡張しても、実際的な同期ホップ制限(たとえば、2または他の任意の同期ホップ制限)ではやはり、ノードの発見範囲が同期範囲に制限されることになる可能性があり、そのため、近接している2つのデバイスが、たとえば中継マスタの境界付近では通信できない可能性がある。
さらに、2つの装置が互いに通信範囲内にあるものの、同期スキームが異なる別々の同期マスタに同期している可能性もあり得る。たとえば、タイミングソースが異なるマスタに同期したノード(たとえば、GNSS対非GNSS、または、非GNSS対非GNSS)は、地理的範囲内にあるにもかかわらず、互いに通信できない可能性がある。
このような手法ではまた、ピアツーピア接続セットアップ遅延が一致しない、および/またはかなりのものであるという難点があり得る。たとえば、2つのデバイスがたとえ互いに近接していても、同期マスタによって提供されたカバレッジの縁部にある場合には、同期時間が長いことにより、接続セットアップ遅延が相対的に長くなり得る。
加えて、このような手法は、たとえば、D2D通信群に最大可能範囲をもたらすために同期参照信号を高い電力レベルで送信することが予測されるので、同期マスタになるように選択されたデバイスに対する電力消費負担が追加されることになり得る。このような負担は、たとえば同期マスタ位置をデバイス間で交替させることによって、デバイス間で分散させることができる。しかし、こうすることにより通信中断が生じ、デバイス間の接続セットアップ遅延/発見待ち時間が拡大し、異なる同期ソース間でのイベント駆動および/または周期的にトリガされるマスタ/リレー選択/再選択/ハンドオーバを行うためのより複雑な同期システムが必要になり、かつ/またはこのような複雑な多段同期設計により不安定になる可能性があり得る。さらに、関連のない同期マスタに依拠して同期をとることが、1対のデバイス間のD2D通信に影響を及ぼしかねない潜在的な不測の挙動がさらに起こり得る原因になる。
さらに、このようなシステムでは、たとえば多くのデバイスが1つの同期マスタによって提供される同一のタイミングおよび周波スキームと同期し得るので、発見中に衝突する可能性が場合によっては相当あり得る。
加えて、GNSSベースのタイミングが同期マスタによってグローバル同期手法で使用されることが好ましい、あり得るシナリオにおいて、このようなGNSS同期マスタはGNSS可用度および精度(たとえば、1つの可能性として8ms以内)に大きく依存することがあり、これは、いくつかの可能性のある使用事例(たとえば、場合によっては荒野のハイキング)では非現実的な要件になり得る。これにより、GNSSカバレッジ内の同期マスタハンドオーバが、使用可能であればより頻繁になる可能性があり、さもなければ、非GNSSベースのタイミングにフォールバックすることになる場合があり、これは状況を悪化させ、その場合、近接している無線デバイスが互いに通信することができなくなる。
したがって、可能な代替形態として、少なくとも本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、D2D通信群全体に同期信号を供給するのに同期マスタデバイスに依拠しない同期スキームを利用する、D2D通信フレームワークを使用することができる。このような実現可能なフレームワークは、様々なフレームワーク要素および手順のいずれかを、周波数ホッピング、アイドル手順、ピアおよび/または存在発見手順、UTC時間更新手順、P2P通信手順、物理レイヤプリアンブルシーケンスおよびパケット構造、発見衝突緩和/ハンドリングのいずれかまたはすべて、および/または、さらに後で本明細書に記載の他のフレームワーク要素および手順のいずれかを含めて、含むことができる。
図15は、いくつかの実施形態による、このようなD2Dの通信フレームワークと組み合わせて使用できる、実現可能なフレーム構造を示す。図に示すように、全体のD2D期間には、ランダムアクセス期間およびP2Pの通信期間が含まれ得る。ランダムアクセス期間内に、デバイスが同期プリアンブル、msg1、msg2、およびmsg3を送信して、たとえば同期および発見を行うことが可能であり得る。P2P通信期間において、ランダムアクセス期間中に同期および発見を行い、通信することに同意したデバイスが、たとえばデータを交換するためにP2P通信を行うことができる。
少なくともいくつかの実施形態によれば、各D2D期間は1秒間継続し、たとえば、各D2D可能デバイスによってグローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)および/または他の様々な方法のいずれかを介して得られる協定世界時(UTC)と同期させることができる。同期プリアンブルが送信されるランダムアクセス期間の部分は、各D2D期間の特定の期間中(たとえば、図示のように、1つの可能性として各D2D期間の最初の60msまで)に常に生じるように構成することができる。こうすることにより、アイドルD2D無線デバイスが間欠受信(DRX)技術を利用して、同期プリアンブルが各D2D期間のその特定の部分の間にないかをリッスンし、アイドルD2D無線デバイスに向けられた同期プリアンブルがない場合には、各D2D期間の残りについて電力を節約することが可能になり得る(たとえば、休止/特定のデバイス構成要素への電力を減らすことによって)。
いくつかの実施形態によれば、同期プリアンブル送信に使用される周波数は周期的にホップし得る。たとえば、図16に示されるように、同期プリアンブルは、第1の周波数で特定の数(N)のD2D期間に送信し(たとえば、図に示すように、1つの可能性としてN=4で)、次に、別の周波数で特定の数のD2D期間に送信し、以下同様に、構成された同期プリアンブル周波数の行程を通して送信することができる。
さらに、所望であれば、msg1、msg2、msg3通信に使用される周波数および/またはスクランブリングコードは、たとえば、現在の同期プリアンブルの周波数、タイプおよびシーケンスに基づいて個別に選択することができ、その周波数は、同期プリアンブルに使用される周波数とは異なり得る。P2Pの通信期間中にP2P通信に使用される周波数は、所望であれば、現在の同期プリアンブル、msg1、msg2、およびmsg3によって使用される周波数を除外することができる。この期間のP2Pの周波数ホッピングシーケンスおよび/またはこの期間のスクランブリングコードは、マスタピアのクロック、および両ピアのUE IDから得られたP2PのリンクIDに基づくことができる。
このような個別化された周波数選択は、たとえば、あり得るPHY同期IDの数、PHY同期IDごとの複数のあり得るプリアンブルシーケンス、複数のタイプのあり得るプリアンブルシーケンスなどによる、発見およびデータ通信中にデバイス間で衝突する可能性を低減する助けになる。
加えて、または別法として、図17は、P2P通信の同期プリアンブルベースのフレームワークに使用され得る別の実現可能な間隔構造を示す。図示の間隔構造によれば、全体タイムライン構造は、規則的な発見間隔からなるUEローカルUTC時間に基づくことができる。各発見間隔は、所定の長さ(たとえば、720msまたは他の所望の長さ)があり、また既知のシステム幅(または少なくとも群幅)の共通のUE IDに基づく開始時間があり得る。ホッピング間隔は発見間隔と同じ長さがあり、また発見間隔から所定のオフセット(たとえば、360ms、または他の任意の所望のオフセット)があり得る。
図に示すように、発見間隔には、3つのタイプの時間リソース、すなわち、同期プリアンブル、アンカープリアンブル、および周波数ホッピングユニット(1つまたは複数のリソースユニットを含み得る)が含まれ得る。
いくつかの実施形態によれば、各同期プリアンブルは、所定の長さ(たとえば、50msまたは他の任意の所望の長さ)を有することができ、また、前の同期がなくても、発見間隔から開始される新しいデータセッションに対する初期同期およびデータアクセスに使用されるZadoff−Chuベースのプリアンブルとすることができる。言い換えると、同期プリアンブルは、発見間隔の開始時間にUEから送信されて、前の同期がなくても新しいデータセッションを開始することができる。いくつかの共通同期プリアンブルは、存在発見のようなブロードキャスト型サービスのためにあらかじめ定義することができる。UEはまた、それ自体の専用同期プリアンブルを有することもでき、これは、UE IDおよびUEローカルUTC時間に基づく各ホッピング間隔でホップすることができる。たとえば、同期プリアンブルのプールを特定の数の群(たとえば、それぞれが同期IDと関連付けられている)に分割することができ、各群が特定の数の同期シーケンスを含む。したがって、共通の同期ID組が共用のいくつかの同期IDを有することができ、そうして、専用の同期ID組が、個々のUEに使用できる同期IDの残りを有することができる。このような場合、各ホッピング間隔におけるUE同期プリアンブルホッピングは、UE IDおよびUEローカルUTC時間に基づいてUEと関連付けられた専用同期ID組の中にあり得る。同期プリアンブルを送信するために使用される周波数はまた、UE IDおよびUEローカルUTC時間に基づく各ホッピング間隔でホップすることもできる。
同期プリアンブルウィンドウは、別のUEによって送信される同期プリアンブルを受信するために使用することができるいくつかの実施形態によれば、複数の(たとえば、3つまたは他の数の)タイプの同期プリアンブルウィンドウがあり得る。たとえば、通常の同期プリアンブルウィンドウは、発見間隔の開始とそろえることができるが、±通常ドリフト余裕を有する(たとえば15ms、これは、1つの可能性として、UTC精度が5ppmの場合に、GNSSカバレッジ外最大60分までに対応し得る;他の値もまた可能である)。通常の同期プリアンブルウィンドウの長さは、1つの可能性として、同期プリアンブル長に通常ドリフト余裕の2倍を加えたものに等しくすることができる。長い同期プリアンブルウィンドウは、発見間隔に通常ドリフト余裕の2倍を加えた長さと同様にそろえられた同期プリアンブルウィンドウとすることができる。拡張同期プリアンブルウィンドウは、発見間隔の何倍かの長さに拡張された同期プリアンブルウィンドウとすることができる。たとえば、1つの可能性として、その長さは、UEがGNSSカバレッジ外にあった日数に等しい、発見間隔の長さの倍数とすることができる。他の値もまた可能である。
アンカープリアンブルは、同期追跡およびデータアクセスに使用されるZadoff−Chuベースの参照信号(たとえば、様々な可能性の中の1つの可能性として、ZCシーケンスのN個の繰り返しを含む)とすることができる。アンカープリアンブルをスケジュール間隔の開始時間に送信して、既に同期が行われているUEとの新たなデータセッションを開始することができる。いくつかの実施形態によれば、アンカープリアンブルは、UE IDおよびリンクIDに基づくゴールドシーケンスを用いてスクランブルすることができる。アンカープリアンブルに使用されるこのシーケンスは、このようなシーケンスの組の中で、それぞれのホッピング間隔で、たとえばUE IDおよびUEローカルUTC時間に基づいてホップすることができる。少なくともいくつかの実施形態によれば、スケジュール間隔は、図17のフレームワークにしたがって、ピアUE間の最短構成パケット交換セッション長とすることができる。このスケジュール間隔は、いくつかの周波数ホッピングユニットを含み、そのそれぞれが1つまたは複数のリソースユニットを含むことができる。データパケットは、1つまたは複数の周波数ホッピングユニットにまたがり得る。周波数ホッピングユニットは、1つのホッピング間隔における周波数ホッピングの時間単位とすることができる。リソースユニットは、NB−IoTによって指定されているように、リソース割り当てユニットとすることができる。
前に留意したように、図17の間隔構造では、周波数ホッピングを特定の間隔で使用することができる。いくつかの実施形態によれば、このようなフレームワークにしたがって配備されるシステムは、共通UE IDおよびローカルUTC時間に基づいて規則的ホッピング間隔ごとにランダムに再編成できる、特定の数の周波数チャネル(たとえば、1つの可能性として63個、または他の任意の所望の数)を含むことができる。シーケンシングによる第1の周波数の群(たとえば、13個、または他の任意の所望の数)が、同期プリアンブルおよびmsg1送信に使用され得る。たとえば、シーケンスの第1の周波数は同期プリアンブル送信に使用することができ、群内の残りの周波数から1つの周波数をmsg1送信用に、使用される同期プリアンブルシーケンスに基づいて選択することができる。残りの周波数(たとえば、63個の合計周波数があるシステム内に50個の周波数を含み得る第2の群の周波数、および第1の群内の13個の周波数、または他の任意の所望の数の周波数)は、1つの発見間隔内のFHユニット間の周波数ホッピングに使用することができる。いくつかの実施形態によれば、第2の群の周波数間でホッピングする周波数ホッピングシーケンスは、UE IDおよびローカルUTC時間によって決定することができる。1つのスケジュール間隔は、1つのクロックマスタと1つのクロックスレーブで共用することができ、それにより、スケジュール間隔内でFHユニットがクロックマスタのFHシーケンスに追従でき、クロックスレーブUEがクロックマスタのタイミングおよび送受信のFHシーケンスに追従できることに留意されたい。少なくともいくつかの実施形態によれば、別々のスケジュール間隔には、同一または異なるクロックマスタとスレーブの対があり得る。
少なくともいくつかの実施形態によれば、スクランブルコードがmsg1送信と組み合わせて使用され得ることに留意されたい。msg1のスクランブルコードは、msg1が送信されることに対応する同期プリアンブルシーケンスに基づいて選択することができる。他の発見通信(たとえば、msg2、msg3、msg4)で使用されるスクランブリングコードは、クロックマスタのUE IDおよびクロックマスタによって割り当てられたリンクIDに基づくことができる。
図18は、いくつかの実施形態による、図17に示されたようなフレームワークの実現可能なアイドル手順態様をさらに示す。図に示すように、アイドルモードのUEは、たとえば、ローカルUTC時間からのUTC時間差が通常ドリフト余裕の2倍以下(いくつかの実施形態によれば、本明細書で前に論じた通常ドリフト余裕が使用される場合、GNSSカバレッジ外最大60分まで)であるUEから同期プリアンブルを受信するために、発見間隔ごとに、関連する同期プリアンブルが通常同期プリアンブルウィンドウ内にないか周期的にサーチすることができる。
加えて、UEは、たとえば、ローカルUTC時間からのUTC時間差が通常ドリフト余裕の2倍より大きく、かつ発見間隔長以下であるUEから同期プリアンブルを受信するために、X個の発見間隔ごとに1度(ここで、Xは任意の所望の数でよい)、検出可能な同期プリアンブルが長い同期プリアンブルウィンドウ内にないか周期的にサーチするように構成することができる。さらに、UEは、たとえば、ローカルUTC時間からのUTC時間差が発見間隔長よりも大きく、かつX個の発見間隔以下(たとえば、1つの実現可能な構成によれば、GNSSカバレッジ外最大2日まで)であるUEから同期プリアンブルを受信するために、Y個の発見間隔ごとに1度(ここで、Yは、たとえばXよりも大きい任意の所望の数でよい)、検出可能な同期プリアンブルがX個の発見間隔の拡張同期プリアンブルウィンドウ内にないか最初に、かつ/または周期的にサーチすることができる。
本明細書前に留意したように、いくつかの実施形態によれば、このようなD2D通信スキームに参加する無線デバイスには、ある長さ(たとえば、7ビット、または他の任意の所望の長さ)を有することができる物理レイヤ(physical layer、PHY)同期識別子(同期ID)を割り当てることができる。同期IDは、1つの可能性として、より長い(たとえば、16バイト)UE IDおよび(たとえば、8ビット)ハッシュIDから得ることができる。PHY同期IDは、無線デバイスに関連する専用プリアンブルシーケンスの群を表すことができる。1つ以上の共通のプリアンブルシーケンスもまた、たとえば特定の共通発見メッセージを示すために構成することができる。したがって、7ビットのPHY同期IDが使用される場合、125個のPHY同期IDが可能になって、125個のプリアンブル群を表すことができる。各群に4つのシーケンスが提供され、4つの共通シーケンスが設けられる場合、合計504個のプリアンブルシーケンスを構成することができる。
同期プリアンブルシーケンスは、初期シンボルタイミング補正およびキャリア周波数オフセット(carrier frequency offset、CFO)補正、並びに同期プリアンブルタイプ検出(たとえば、適用可能であれば)およびPHY同期ID検出のために使用することができる。図19は、図17に示されたような発見間隔の同期プリアンブルウィンドウ内の同期プリアンブル送信を示す。このようなD2D期間中にプリアンブルを検出する無線デバイスは、プリアンブルが共通プリアンブルであるか、そのPHY同期IDと関連付けられているものであるか(たとえばその場合、無線デバイスは1つ以上の発見メッセージをさらにリッスンできる)、それとも別のPHY同期IDと関連付けられているか(たとえば、その場合、無線デバイスはD2D期間の残りでDRXを継続できる)を判定することができ得る。
場合によって、長距離通信(たとえば、1つの可能性として164dBまでのMCL)に使用できる長い同期プリアンブル(たとえば、60ms)、および通常距離通信(たとえば、1つの可能性として155dB以下のMCL)に使用できる通常同期プリアンブル(たとえば、20ms)など、複数のタイプの同期プリアンブルがさらにあり得る。図20は、いくつかの実施形態による、複数のこのような同期プリアンブルタイプが発見間隔の同期プリアンブルウィンドウ内にどのようにして収まるかを示す。
複数の同期プリアンブル長が可能である場合には、無線デバイスは、同期プリアンブル長適応を利用することができ得る。たとえば、予備知識(たとえば、電力および/または最新性が設定閾値内になるように、ある特定の時間の前に生じた特定の電力との以前のリンク)があれば、UEは、発見を「通常」同期プリアンブルから、特定の閾値(たとえば、26dBm、または他の任意の所望の電力レベル閾値)までの電力レベルを用いて、開始するように構成することができる。予備知識(または、「通常」同期プリアンブルに対する設定要件を満たさない以前のリンクについての知識)がない場合、UEは発見を、1つの「長い」同期プリアンブルから、かつ特定の閾値(たとえば、30dBm、または他の任意の所望の電力レベル閾値)までの電力レベルから開始するように構成することができる。関連する通信範囲および/または他の特性が異なる、他のタイプの同期プリアンブルもまた可能であることにも留意されたい。
プリアンブルシーケンスを得る1つの可能性として、NB−IoT PSS/SSSサブフレーム設計と同様の設計が可能である。たとえば、NB−SSSサブフレームのM個の繰り返しが後に続くNB−PSSサブフレームのN個の繰り返しは、1つの可能性として、プリアンブルシーケンスとして得ることができる。NB−PSS OFDMシンボルが、長さ11のZCシーケンスをルートu(たとえば、u=1、2、3、4、5、6、7、8、9、10)および短カバーコードと共に有し、NB−SSSサブフレームが1つの長さの131のZCシーケンスを126個のルートと共に保持し、128mのシーケンスの4つの長さが掛けられる場合、合計で126×4=504個のプリアンブルシーケンスが可能になり得る。所望であれば、通常のプリアンブルは、このような構成要素を使用して、20msプリアンブルではN=15、M=5、およびu=5で構築することができ、長いプリアンブルは、60msプリアンブルではN=50、M=10、およびu=3で構築することができる。
図21〜22は、D2D通信フレームワークによる実現可能な存在およびピア発見通信シーケンスを示す信号フロー図である。追加的または代替的な可能性として、図23〜24はまた、D2D通信する可能な同期プリアンブルベースのフレームワークによる、実現可能なピアおよび存在発見通信シーケンスを示す。
図21に示すように、UE Aは、UE B(および場合によって1つ以上の追加デバイス)を含み得るUE Aの通信範囲内で、ピアデバイスに対する存在発見を行うことを要求できる。この場合、UE Aは、共通プリアンブルシーケンスを選択すること、UTC時間に基づいてプリアンブルシーケンスの同期プリアンブル周波数を選択すること、およびプリアンブルシーケンスに基づいてmsg1周波数およびスクランブリングコードを選択することができる。UE Aは、プリアンブルシーケンスを同期プリアンブル周波数で、またmsg1をmsg1周波数で、選択された電力レベル(たとえば、初期存在発見送信では低電力レベル、繰り返し存在発見送信では増大電力レベルなど)によって、送信することができる。
UE BはアイドルUEとすることができ、プリアンブルをその同期プリアンブル群内でサーチし、また共通シーケンスを、各D2D期間の同期プリアンブル部分中に、UTC時間に基づいてD2D期間に対し設定された同期プリアンブル周波数でサーチする。その結果、UE Bは、UE Aから送信された共通プリアンブルシーケンスを検出し、msg1をmsg1周波数で復号することができ、このmsg1周波数をUE Bは、UE Aで使用される特定のプリアンブルシーケンスに基づいて選択することができ得る。UE Bはまた、msg2周波数、スクランブリングコード、およびタイムスロットをプリアンブルシーケンスに基づいて選択し、msg2をmsg2周波数で送信することもできる。他のデバイスもまたUE Aの通信範囲内にある場合、そのデバイスは同様に、共通プリアンブルシーケンスを検出し、msg2周波数に応答することができ得る。
UE Aは、UE Bからのmsg2(および場合により、他のUEからの他のmsg2)をmsg2周波数で復号することができ、したがって、UE B(および場合により、その近傍に他のUEがあればそのUE)の存在を判定することができ得る。
図22に示すように、UE Aは、UE Aの通信範囲内にあり得るピアデバイス(すなわちUE B)に対するピア発見を実行することを要求することができる。少なくとも場合によって、UE AおよびUE Bは、互いの通信範囲内にあることを判定するための存在発見を以前に実行した可能性がある。UE Aは、UE Bのプリアンブル群からプリアンブルシーケンスをランダムに選択し、UTC時間に基づいてプリアンブルシーケンスのための同期プリアンブル周波数を選択し、プリアンブルシーケンスに基づいてmsg1周波数およびスクランブリングコードを選択することができる。UE Aは、プリアンブルシーケンスを同期プリアンブル周波数で、またmsg1をmsg1周波数で、選択された電力レベル(たとえば、初期ピア発見送信では低電力レベル、繰り返しピア発見送信では増大電力レベルなど)を用いて送信することができる。
図19のシナリオと同様に、UE BはアイドルUEとすることができ、プリアンブルをその同期プリアンブル群内でサーチし、また共通シーケンスを、各D2D期間の同期プリアンブル部分中に、UTC時間に基づいてD2D期間に対し設定された同期プリアンブル周波数でサーチする。その結果、UE Bは、UE Aから送信されたそのプリアンブル群内のプリアンブルシナリオを検出し、msg1をmsg1周波数で復号することができ、このmsg1周波数は、UE Aで使用される特定のプリアンブルシーケンスに基づいてUE Bが選択することができ得る。UE Bはまた、msg2周波数、スクランブリングコード、およびタイムスロットをプリアンブルシーケンスに基づいて選択し、msg2をmsg2周波数で送信することもできる。
UE Aは、UE Bからのmsg2をmsg2周波数で復号することができ、またmsg3周波数およびスクランブリングコードをやはりプリアンブルシーケンスに基づいて選択することができる。UE Aは、msg3をmsg3周波数で送信することができる。UE Bは、msg3をmsg3周波数で復号して、ピア発見プロセスを完了することができる。UE AおよびUE Bは、引き続きP2P通信を、たとえばD2D期間のP2P通信期間中に行うことができる。
図23は、図22に示す手順に加えて、または別法として使用できる、実現可能なピア発見手順のタイムライン図を示す。図に示すように、イニシエータUEは、専用同期プリアンブルを受信機UEに送信することができる。同期プリアンブル周波数は、共通UE IDおよびローカルUTC時間に基づいて選択することができる。同期IDは、ピア(たとえば、受信機)UE IDおよびローカルUTC時間に基づいて選択することができる。同期プリアンブルシーケンスは、選択された同期IDプリアンブルシーケンス群からランダムに選択することができる。選択された同期プリアンブルは、発見間隔の開始時に送信することができる(たとえば、イニシエータUEのローカルUTCクロックにしたがって)。
受信機UEは、同期プリアンブルを検出し、msg1応答によって応答することができる。受信機UEは、同期プリアンブルウィンドウ内の同期プリアンブルの相対位置を検出することによって、イニシエータUEの発見間隔開始時間オフセットおよび周波数オフセットを決定することができ得る。受信機UEはmsg1を、定義済みの、または検出された同期プリアンブルシーケンスに基づいて選択できる、同期プリアンブルからの時間オフセットにおいてイニシエータUEに送信することができる。msg1周波数は、検出された同期プリアンブルシーケンスに基づいて決定することができる。msg1コンテンツは、受信機UE ID、受信機UTC精度、発見間隔開始時間に対するローカルUTC時間、アンカー点、発見時間オフセット、および周波数オフセットのいずれかまたはすべてを含むことができる。msg1は、イニシエータUEのタイミングおよび周波数を使用して送信することができる。
イニシエータUEは、msg1を検出し、msg2によって応答することができる。イニシエータUEは、その発見されたUEリストを、受信機UEのUE ID、発見時間オフセット、アンカー点、および周波数オフセットについて更新することができる。イニシエータUEは、msg1からmsg2までの時間オフセットを決定し、またmsg2周波数を受信機UE IDおよび受信機UE UTC時間に基づいて決定することができる。msg2コンテンツは、イニシエータUE ID、イニシエータUTC精度、発見間隔開始時間に対するローカルUTC時間、およびアンカー点のいずれかまたはすべてを含み得る。msg2は、受信機UEのタイミングおよび周波数を使用して送信することができる。
受信機UEは、msg2を受信し、その発見されたUEリストをイニシエータUEのUE ID、発見時間オフセット、アンカー点、および周波数オフセットについて同様に更新することができる。
図24は、図21に示された手順に加えて、または別法として使用できる、実現可能なピア発見手順のタイムライン図を示す。図に示すように、イニシエータUEは、共通同期プリアンブルを受信機UEへ、「s−msg1」によって送信することができる。同期プリアンブル周波数は、共通UE IDおよびローカルUTC時間に基づいて選択することができる。関連する共通同期IDを選択することができる。同期プリアンブルシーケンスは、選択された同期IDプリアンブルシーケンス群からランダムに選択することができる。イニシエータUEは、定義済みの、または同期プリアンブルシーケンスに基づくことができる、同期プリアンブルからs−msg1までの時間オフセットを決定することができる。smsg1周波数は、同期プリアンブルシーケンスに基づいて選択することができる。s−msg1コンテンツは、イニシエータUE ID、msg1リソース構成インデックス、および他の任意の所望の存在特定情報を含み得る。異なるmsg1リソース構成を異なるmsg1リソース構成インデックスと関連付けできるように、複数の定義済みのmsg1リソース構成、たとえば複数の時間オフセットおよび複数のサブキャリア構成が、異なるMCSレベルおよびRSSIレベルにあり得ることに留意されたい。選択された同期プリアンブルおよびs−msg1は、発見間隔の開始時に送信することができる(たとえば、イニシエータUEのローカルUTCクロックにしたがって)。
受信機UEは、同期プリアンブルを検出し、s−msg1を復号し、msg1応答によって応答することができる。受信機UEは、同期プリアンブルの相対位置を同期プリアンブルウィンドウ内で検出することによって、イニシエータUEの発見間隔開始時間オフセットおよび周波数オフセットを決定することができる。受信機UEは、同期プリアンブルからs−msg1までの時間オフセットを、それがあらかじめ定義され得る、または検出同期プリアンブルシーケンスに基づくことができるので、決定することができ、またs−msg1周波数を検出同期プリアンブルシーケンスに基づいて決定することができ、したがってs−msg1を検出および復号することができ得る。受信機UEは、s−msg1からmsg1までの時間オフセットを、測定されたRSSIレベルおよびs−msg1内に示されたmsg1リソース構成インデックスに基づいて決定すること、サブキャリア構成をサブキャリア構成組からmsg1リソース構成インデックスに基づいてランダムに選択すること、およびmsg1周波数を検出同期プリアンブルシーケンスに基づいて決定することができる。msg1コンテンツは、受信機UE ID、受信機UTC精度、発見間隔開始時間に対するローカルUTC時間、アンカー点、発見時間オフセット、および周波数オフセットのいずれかまたはすべてを含み得る。msg1は、イニシエータUEのタイミングおよび周波数を用いて送信することができる。
イニシエータUEは、msg1を検出しmsg2で応答することができる。イニシエータUEは、その発見したUEリストを、受信機UEのUE ID、発見時間オフセット、アンカー点、および周波数オフセットについて更新することができる。受信機UEは、msg1からmsg2までの時間オフセットを決定すること、およびmsg2周波数を受信機UE IDおよび受信機UE UTC時間に基づいて決定することができる。msg2コンテンツは、イニシエータUE ID、イニシエータUTC精度、発見間隔開始時間のローカルUTC時間、およびアンカー点のいずれかまたはすべてを含み得る。msg2は、受信機UEのタイミングおよび周波数を使用して送信することができる。
受信機UEは、msg2を受信すること、および、その発見されたUEリストをイニシエータUEのUE ID、発見時間オフセット、アンカー点、および周波数オフセットについて同様に更新することができる。
発見手順が2つの無線デバイス間で完了すると、イニシエータUEと受信UEの両方が互いに発見された状態になることができ、無線デバイスはD2D通信を行うことができ得る。発見されたUEは、規則的な発見間隔を有することができ、この発見間隔には、UEのローカルUTC時間との通常ドリフト余裕以下のUEC時間差を有する、他のUEから送信されたその関連同期プリアンブルをサーチするために継続して使用できる、通常同期プリアンブルウィンドウが含まれ得る。発見間隔はまた、たとえばmsg1送信が同期プリアンブル送信から所定の時間オフセットを有する場合に、他のUEによって(また場合によって、追加の発見を実行しているならば、発見されたUEによって)msg1が送受信される時間ウィンドウを設けることができるmsg1ゾーンを含むこともできる。場合によって、UEはデータパケットをmsg1ゾーンにわたって、送信電力が設定閾値(たとえば30dBm、または他の任意の所望の閾値)未満である限り、送信することができ得る。同様に、発見間隔は、たとえばmsg2送信が同期プリアンブル送信から所定の時間オフセットを有する場合に、他のUEによって(また場合によって、追加の発見を実行しているならば、発見されたUEによって)msg2が送受信される時間ウィンドウを設けることができるmsg2ゾーンを含むことができる。少なくともいくつかの実施形態によれば、UEはまた、データパケットをmsg2ゾーンにわたって、送信電力が設定閾値(たとえば30dBm、または他の任意の所望の閾値)未満である限り、送信することもでき得る。データパケットの送受信は、発見間隔のスケジュール間隔に応じて管理することができる。
発見されたUEは、N個(たとえば、いくつか)の発見された隣接UEのリストを有することができ、そのそれぞれが、N個のスケジュール間隔の周期で1つのスケジュール間隔に割り当てられ得る。保留中のデータがない場合は、スケジュール間隔ごとに、UEは、スケジュール間隔のアンカーウィンドウ内にアンカープリアンブルがないかをリッスンすることができる。アンカープリアンブルが検出された場合、受信UEは、スケジュール間隔のクロックマスタになることができ、イニシエータUEとのデータセッションが開始され得る。またイニシエータおよび受信UEは、1つ以上の連続するスケジュール間隔にわたってデータセッションが完了するまで、データパケットの送受信を受信機UEのタイミングおよび周波数ホッピングシーケンスに基づいて続行することができる。保留中のデータがある場合には、UEはアンカープリアンブルをイニシエータとして送信することができる。アンカーmsg1が受信された場合、イニシエータUEは、スケジュール間隔のクロックスレーブになることができ、受信機UEとのデータセッションが開始され得る。またイニシエータおよび受信UEは、1つ以上の連続するスケジュール間隔にわたってデータセッションが完了するまで、データパケットの送受信を受信機UEのタイミングおよび周波数ホッピングシーケンスに基づいて続行することができる。
発見されたUEはまた、長い同期プリアンブルウィンドウ(前に提示された例によれば、1つの発見間隔に通常ドリフト余裕の2倍を加えた長さがある、または他の任意の所望の長さがある)にわたって、ある特定の数の発見間隔ごとに1度、同期プリアンブルがないかをリッスンすることもできる。前に留意したように、このような長い同期プリアンブルウィンドウは、UEのローカルUTC時間とは通常ドリフト余裕よりも大きいUTC時間差を有する、他のUEから送信された関連同期プリアンブルをサーチするために使用できる。
いくつかの実施形態による、同期プリアンブルベースのP2P通信フレームワークの一部として使用され得るパケット構造が図25に示されている。図に示すように、パケット構造は、シンボルタイミングおよび周波数追跡のプリアンブルとしてのZadoff−Chuシーケンスベースの復調基準信号(demodulation reference signal、DMRS)を含むことができ、またPHYヘッダタイプ(たとえば、通常の、または長い)を示すこともできる。いくつかの実施形態によれば、通常のPHYヘッダはMCL≦155に対し固定MCSを有することができ、長いPHYヘッダは、MCL≦163に対し固定MCSを有することができる。他の構成もまた想起される。PHYヘッダは、ペイロードフォーマットを示すことができ、またサブキャリアおよびリソースインジケーション、MCSおよびRV、繰り返し数、並びに新しいデータ指示標識を含むことができる。
ペイロードは、送信電力レベル、UTC時間および精度レベル、シンボル時間オフセットおよび周波数オフセット、並びに保留中のデータ量を示し得る、1つ以上のMAC制御要素を含み得る。特殊ペイロードとしてのmsg1が、UTC時間のMAC制御要素、送信電力レベル、イニシエータシンボル時間オフセットおよびキャリア周波数オフセット、受信機UEのUE ID、リンクID(たとえば、受信機UEによって割り当てられるセル無線ネットワーク仮識別子(cell radio network temporary identifier、C−RNTI)に類似)、アンカー点(たとえば、リンクのアンカープリアンブルおよびアンカーウィンドウの位置を示す)を含み得ることに留意されたい。同様に、特殊ペイロードとしてのmsg2が、UTC時間のMAC制御要素、送信電力レベル、イニシエータUEのUE ID、およびアンカー点を含み得る。
このようなD2D通信フレームワークは、UTCクロック情報を利用してD2D周期タイミングを決定するので、このようなフレームワーク内で動作する無線デバイスがその潜在的なUTCクロックドリフト率および現在の潜在的なUTCクロックドリフトを任意の所与の時間に知っていることは、たとえば、その無線デバイスがDRX動作中にピアデバイスから同期信号を成功裏に検出できる可能性を向上するのに有益であり得ることに留意されたい。たとえば、無線デバイスのUTCクロックに利用可能な同期ソースがないときに無線デバイスが1時間で±10ppmまでのドリフトを予測する場合、UTCクロックドリフトは約±36msになり得る。したがって、自身の潜在的なUTCクロックドリフトを知っている無線デバイスは、無線デバイスのUTCクロックが実際にドリフトした場合に同期プリアンブル送信をよりよく検出できるように、電力消費増加という潜在的なコストがあるものの、(たとえば、公称オン期間長の前および/または後に)DRXオン期間長を延長することができる。代替的にまたは加えて、本明細書で前に留意したように、複数の同期プリアンブルウィンドウが、UEの、および場合によっては隣接UEの、あり得るUTCクロックドリフトを明らかにするために、異なる間隔にしたがって構成され監視され得る。
このような無線デバイスはまた、潜在的なUTCクロックドリフトについてのその推定値を、GNSS同期を得るなど、そのUTCクロックをUTCクロックソースに同期させるときにリセットして、D2D通信で動作している別の無線デバイスから送信され、したがってUTC時間に同期している、共通同期プリアンブルまたは発見に使用される同期プリアンブルを受信することもでき、または別様に、UTC時間に同期している別の無線デバイスとP2P通信を行うことができる。これにより、無線デバイスは、D2D通信フレームワークによって指定された公称DRXオン期間長の使用を再開することができ、それにより消費電力が低減し得る。
別の可能性として、何らかの発見およびP2P通信に関与するUEは、そのローカルUTC時間を、UEの地理的到達可能範囲内で最も正確なUTC時間を用いて、その隣接UE間の平均UTC時間に更新することができる。たとえば、範囲内のUEにGNSSカバレージを有するものがもしあれば、多くの中で収束した共通UTC時間は、最も正確なGNSS UTC時間とすることができる。範囲内のUEにGNSSカバレッジを有するものがない場合、多くの中で収束した共通UTC時間は、すべての隣接するものの中の平均UTC時間とすることができる。
このようなUTC時間更新フレームワークによれば、少なくともいくつかの実施形態により、UEは、アイドル状態の間に、そのUTC時間をGNSSから更新することができる。UEは一般に、そのUTC時間を、発見された状態からアイドル状態に入るときに、その発見されたリスト中のすべてのUEの中で最も正確な時間で更新することができる。UTC時間が等しく(またはほぼ等しく)正確であるUEが2つ以上ある場合、UEは、これらのUEから平均UTC時間に更新することができる。
UEはまた、そのUTC時間ドリフトを継続的に推定することもでき、推定されたUTC時間ドリフトが設定閾値未満である限り(たとえば、推定されたUTC時間ドリフトが、D2D通信フレームワークで明らかにされた通常ドリフト余裕に近くなるように)、UTC時間存在発見を行うように構成することができる。このような場合、UEは、存在発見通信をそのローカル時間および精度で送信し、msg1をより良いUTC精度のすべてのUEからのUTC時間で受信し、そのUTC時間を最も高精度のすべてのUTC時間の平均から更新することができ得る。
UTC時間ドリフトが設定閾値よりも大きい(たとえば一例として、UEがGNSSカバレッジ外に数日隔離されている場合、通常ドリフト余裕よりも大きい)UEでは、このUEは、特定の数の発見間隔に対する長いまたは拡張された(たとえば、場合によっては推測UTC時間ドリフトに応じて)同期プリアンブルウィンドウを用いて初期サーチを実行して(たとえば初期サーチ状態に入って)、たとえば、初期UTC時間エラーの調整を試みることができる。UEは、GNSS同期から正確なUTCクロックを取得することを試みることができ、また、そのようなサーチ中に、あらゆる同期プリアンブルシーケンスを検出し、次に、対応するmsg1からUTCクロックを取得することを試みることができる。
追加的にまたは代替的に、UEは、長い同期プリアンブルウィンドウを有する発見間隔中に、同期プリアンブルを送信することを試みることができる。このような場合、UEは共通同期プリアンブルを、たとえば目標発見間隔の前に開始すると共に目標発見間隔の後に推定UTC時間ドリフトに少なくとも部分的に基づくいくつかの間隔だけ延長する、複数の発見間隔で送信することができる。たとえば、UEは、発見間隔n−mから開始する、2×m+1個の連続発見間隔で送信することができ、ここでmは、長さがUEの推定UTC時間ドリフトと等しい(または近似している)発見間隔の数であり、nは、長い同期プリアンブルウィンドウを有する、目標とされる発見間隔である。
本明細書に記載のような同期プリアンブルベースのP2P通信フレームワークでは、発見衝突が同期プリアンブル衝突から生じ得る。低いUE密度シナリオでは、UE間の同期プリアンブル衝突率は、たとえばUE密度が低いことにより、共通同期プリアンブル受信ウィンドウ内の同期プリアンブルが潜在的なUTCドリフト余裕により完全に整合されないことがあっても、相対的に低い。高いUE密度シナリオでは、1つのエリア内のすべてのUEが、通信に関与している限り、GNSSベースであろうと非GNSSベースであろうと、共通UTC時間に速やかに収束する。したがって、この場合、高い発見衝突率の可能性は、同じ共通UTC時間に基づいて、また同じ送信電力で、同じ発見間隔開始時間に整合された同期プリアンブルとして使用される複数のZCシーケンスにより、低減され得る。このような手法とグローバル同期手法(たとえば、同じSINRにおける)の間の発見衝突率は、グローバル同期手法におけるmsg1の符号化率を同期プリアンブルの符号化率と比較することによって推定することができる。たとえば、msg1は、少なくとも場合によって、グローバル同期手法では、32ms内に36ビットを有し得る。同期プリアンブルは、少なくとも場合によって、504個のシーケンス、プリアンブル手法では50ms内に約9ビットを有することができる。したがって、この例では、同期プリアンブルは、グローバル同期手法のmsg1よりも約8dB勝り得る。この例は説明の目的で提示されており、本開示を全体として限定するものではないことに留意されたい。
少なくともいくつかの実施形態によれば、本明細書に記載のような同期プリアンブルベースのP2P通信フレームワークにおけるmsg1衝突は、msg1が提供されることに対応する同期プリアンブルシーケンスに基づいてmsg1周波数を選択することによって、最小化することができる。加えて、msg2衝突およびmsg1/msg2衝突は、受信機UEのFHシーケンスにしたがってmsg2周波数を選択することによって、相対的に最小化することができる。同様に、データ/msg2/msg1衝突もまた、受信機UEのFHシーケンスにしたがってデータ周波数を選択することによって、相対的に最小化することができる。
本明細書に記載のような同期プリアンブルベースのP2P通信フレームワークに関して、遠近問題は考慮する価値があり得る。たとえば、少なくともいくつかの実施形態によれば、任意のチャネルでの30dBm送信が、近い距離範囲(たとえば、場合によっては約10m)内の全ISM帯域を阻止し得ると考える。このような送信の結果として近傍のUEに問題が生じることを回避するために、30dBm(または別の設定送信電力)での同期プリアンブル送信が、発見間隔内の同期プリアンブルウィンドウに限定され得るという場合があり得る。低いUE密度シナリオでは、同期プリアンブルウィンドウが比較的大きいUTC時間ドリフト余裕を有することがあっても、近傍のUEからの干渉が弱い可能性があるので、遠近問題は重要ではない。高いUE密度シナリオでは、遠近問題はかなり重要であるが、近傍のUEのローカルUTC時間が、UTC時間ドリフトが少ない共通UTC時間に速やかに収束できるので、同期プリアンブルはより小さい同期プリアンブルウィンドウに限定され得る。ピア発見するmsg1およびmsg2の送信、並びにデータ通信は、電力制御され得るので、送信電力が高くなる可能性が少なくなり得る。高い送信電力でデータ通信が行われる場合、msg1/msg2に対するその干渉を、たとえば同期プリアンブルに対するmsg1およびmsg2の時間オフセットをあらかじめ規定することによって、かつ/またはmsg1ゾーンおよびmsg2ゾーンの間で特定の閾値を超える送信電力によるデータの送信を許可しないことによって、緩和することができる。
特定のシナリオにおいては、少なくともいくつかの実施形態によれば、P2P通信フレームワークを提供する同期プリアンブルベースの手法の特定の実現可能な通信特性を、グローバル同期ベースの手法と比較するだけの価値もまたある。たとえば、低いUE密度、比較的長いUE間距離、および/または、あまり頻繁ではないP2P通信を特徴とする、ハイキング用途の場合のシナリオを考える。このようなシナリオでは、UEは、平均して相対的により多くの時間をアイドルで使い得る。プリアンブル手法では、範囲内のUEは、より大きいローカルUTC時間ドリフトを有し得るが、それでもなお、たとえばUEが1時間に約1回GNSSカバレッジを見つけることができる限り、典型的には通常のドリフト範囲内にとどまることができる。比較的少ないP2P通信デバイスの対が一般に存在することができ、そのうちのいくつかが、距離が長いことにより相対的に高い送信電力を使用する可能性がある場合があり得る。低い発見衝突率を予測することができ、遠近問題は重要ではないことがある。このようなシナリオでは、少なくともいくつかの実施形態によれば、プリアンブル手法の接続セットアップ時間は、相対的に一定になり約200msを要し得るが、グローバル同期手法の接続セットアップ時間は、同期マスタをサーチし、それに同期する(またはそれになる)ことにより、たとえば約3s以上に長くなり得る。電力消費は、プリアンブル手法では相対的に最小になり得るが、エリア内のUEの間で同期マスタ役割を共有する機会が少ないことにより、グローバル同期手法では高くなり得る。両方の手法で、このようなシナリオでは発見衝突が最少になり得る。
高いUE密度、長距離と短距離の混合、および/またはより頻繁なP2P通信を特徴とするクルーズシナリオもまた考える。このようなシナリオでは、UEは、平均して相対的により多くの時間を通信に使い得る。プリアンブル手法では、範囲内のUEは、たとえば、共通UTC時間に速く収束することにより、GNSSカバレッジがあってもなくても、ローカルUTC時間ドリフトが比較的小さい可能性がある。P2P通信デバイスの多くの対が広く存在することができ、そのうちの一部が長距離のところに、またそのうちの一部が短距離のところにあり得る。高い発見衝突率を予測することができ、遠近問題はいくつかのエリアでは重要であり、他のエリアでは単なる軽微な問題であり得る。このようなシナリオにおいて、両方の手法でいくつかの衝突があり得るが、プリアンブル手法の発見衝突は、複数のZCシーケンスを使用することにより低減され得る。加えて、少なくともいくつかの実施形態によれば、プリアンブル手法の接続セットアップ時間には、発見衝突によるいくつかの遅延があり得るが、グローバル同期手法の接続セットアップ時間は、たとえば発見衝突率が高いことにより、共通同期マスタを比較的容易に見つけることができても、以前として長くなり得る場合があり得る。両方の場合で電力消費は、実行される実際のP2P通信によって主として決まり、アンカープリアンブル送信電力が、プリアンブル手法の保留中データによって電力制御され起動されるが、グローバル同期手法でもまた、同期マスタの高い電力同期信号送信の余分な電力消費により、高くなり得る。
したがって、少なくともいくつかの実施形態によれば、このようなD2D通信フレームワークは、設計範囲内のD2D通信可能無線デバイスと通信する無線デバイスの能力を改善することができ、第3のデバイスによってカバレッジ範囲に制限が課せられることがない。さらに、このようなD2D通信フレームワークは、たとえば同期マスタベースのフレームワークと比較して、発見衝突を比較的少なくすること、待ち時間の低減、および/または消費電力の低減を行うことができる。このような同期設計はまた比較的単純にすることができ、たとえば、そのように設計しなければ第3のデバイスのシンボルタイミングおよびキャリア周波数とのグローバル同期を確立および維持することが必要になり得る、潜在的に複雑なオーバーヘッドがない。加えて、少なくともいくつかの実施形態では、このような手法によりまた、地理的に到達可能な範囲内のすべてのUEが、GNSS要件の緩和を可能にする収束共通UTC時間を得ることが、GNSSカバレッジがあってもなくても可能にもなる。
以下では、更なる例示的実施形態を提示する。
諸実施形態の1つの組は、第1の無線デバイスによって、送信に使用する同期信号繰り返しの数を決定することと、決定された数の同期信号繰り返しを送信することを含む、送信を実行することとを含む、方法を含み得る。
いくつかの実施形態によれば、この方法は、同期信号の第1の部分のルートインデックス値を、決定された同期信号繰り返しの数に少なくとも部分的に基づいて選択することであって、同期信号に対する第1のルートインデックス値が、第1の無線デバイスによって送信される同期信号繰り返しの数を示す、ことをさらに含む。
いくつかの実施形態によれば、第1のルートインデックス値は、同期信号のプライマリ同期信号(PSS)として用いられるZadoff−Chuシーケンスのルートインデックス値を含み、同期信号がさらにセカンダリ同期信号(SSS)を含み、SSSがまた、Zadoff−Chuシーケンスを含み、方法がさらに、SSSの第2のルートインデックス値を選択することを含み、第2のルートインデックス値が第1の無線デバイスのデバイス識別子を示し、同期信号がさらに、第1の無線デバイスのローカルクロックにしたがってフレーム番号およびサブフレーム番号を示す物理ブロードキャストチャネルを含む。
いくつかの実施形態によれば、送信はさらに発見信号を含み、方法はさらに、所定のシーケンスの発見送信周波数の各周波数で送信を実行することを含む。
いくつかの実施形態によれば、方法は、所定のシーケンスの発見送信周波数の各周波数で送信を実行することの後に、所定のシーケンスの発見応答周波数の各周波数を発見応答のために監視することをさらに含む。
いくつかの実施形態によれば、同期信号繰り返しの数は、第1の無線デバイスによって以前に受信された第2の無線デバイスからの送信の特性に少なくとも部分的に基づいて決定される。
いくつかの実施形態によれば、第1の無線デバイスによって以前に受信された、第2の無線デバイスからの送信の特性は、第1の無線デバイスによって以前に受信された、第2の無線デバイスからの送信の信号強度メトリック値、第1の無線デバイスによって以前に受信された、第2の無線デバイスからの送信の信号品質メトリック値、または、第1の無線デバイスによって以前に受信された、第2の無線デバイスからの送信を復号するために第1の無線デバイスによって使用される繰り返しの数、のうちの1つ以上を含む。
いくつかの実施形態によれば、第2の無線デバイスへの送信は狭帯域ピアツーピア通信を含む。
諸実施形態の別の組は、無線デバイスによって、同期信号および発見メッセージを含む第1の送信を受信することと、第1の送信の同期信号の第1のルートインデックス値を決定することと、第1の送信の同期信号の繰り返しの数を第1のルートインデックス値に少なくとも部分的に基づいて決定することと、発見メッセージがいつ開始するかを、第1の送信の同期信号の決定された繰り返しの数に少なくとも部分的に基づいて決定することとを含む、方法を含み得る。
いくつかの実施形態によれば、方法はさらに、無線デバイスが、第1の送信に含まれる発見メッセージを復号できないことを判定することと、同期信号および発見メッセージを含む第2の送信を受信することと、第1の送信に含まれる発見メッセージを第2の送信に含まれる発見メッセージと組み合わせることとをさらに含む。
いくつかの実施形態によれば、方法は、同期信号に少なくとも部分的に基づいて第1の送信を実行した無線デバイスによって使用される発見メッセージ送信周波数のシーケンスを決定することをさらに含み、第2の送信が、第1の送信とは異なる周波数で受信され、第2の送信が受信される周波数が、第1の送信を実行した無線デバイスによって使用された発見メッセージ送信周波数のシーケンスに基づいて決定される。
いくつかの実施形態によれば、第2の送信は、後続の発見期間中に第1の送信と同じ周波数で受信される。
いくつかの実施形態によれば、方法は、発見応答送信周波数のシーケンスを第1の送信に少なくとも部分的に基づいて決定することと、発見応答送信をシーケンスの発見応答送信周波数の各周波数で実行することとを含む。
いくつかの実施形態によれば、発見応答送信はプリアンブルを含み、方法は、発見応答送信するプリアンブル繰り返しの数を決定することと、プリアンブルのルートインデックス値を決定されたプリアンブル繰り返しの数に基づいて選択することとを含む。
いくつかの実施形態によれば、発見応答送信に対するプリアンブル繰り返しの数は、少なくとも部分的に信号強度、信号品質、および発見メッセージを復号するために無線デバイスによって使用される繰り返しの数に基づいて決定される。
いくつかの実施形態によれば、発見応答送信は、無線デバイスのデバイス識別子のインジケーションと、無線デバイスのローカルクロック値とを含む。
諸実施形態のさらに別の組は、無線デバイスによって、複数の可能なデバイス間(D2D)同期プリアンブルシーケンスから、送信するための1つのD2D同期プリアンブルシーケンスを選択することと、無線デバイスによって維持される協定世界時(UTC)クロックに少なくとも部分的に基づいて選択された時間および周波数で、D2D同期プリアンブルシーケンスを送信することと、D2D発見メッセージを、選択されたD2D同期プリアンブルシーケンスに少なくとも部分的に基づいて選択された時間および周波数で送信することとを含む、方法を含み得る。
いくつかの実施形態によれば、方法は、無線デバイスによって、複数の可能な共通D2D同期プリアンブルシーケンスから、送信するための1つの共通D2D同期プリアンブルシーケンスを選択することをさらに含み、D2D共通同期プリアンブルシーケンスが、無線デバイスの通信範囲内でピアデバイスの存在発見を実行するために選択されている。
いくつかの実施形態によれば、方法は、無線デバイスによって、第2の無線デバイスと関連するプリアンブル群内の複数の可能なD2D同期プリアンブルシーケンスから、送信するための、第2の無線デバイスと関連するプリアンブル群内の1つのD2D同期プリアンブルシーケンスを選択することをさらに含み、D2D同期プリアンブルシーケンスが、第2の無線デバイスを用いてピア発見を実行するために選択されている。
いくつかの実施形態によれば、D2D発見メッセージのスクランブルコードは、選択されたD2D同期プリアンブルシーケンスに少なくとも部分的に基づいて選択されている。
いくつかの実施形態によれば、方法は、無線デバイスによって、発見応答メッセージを第2の無線デバイスから、選択されたD2Dの同期プリアンブルシーケンスに少なくとも部分的に基づいて選択された周波数で受信することを含む。
いくつかの実施形態によれば、方法は、無線デバイスによって、D2D同期プリアンブルシーケンスのD2D同期プリアンブルタイプを選択することを含み、D2D同期プリアンブルタイプが、少なくとも通常D2D同期プリアンブルおよび長いD2D同期プリアンブルから選択されている。
諸実施形態の別の組は、無線デバイスによって、間欠受信(DRX)サイクルにしたがってデバイス間(D2D)同期プリアンブルシーケンスの周波数チャネルを選択的に監視することを含む、方法を含むことができ、監視される周波数チャネルは、無線デバイスによって維持される協定世界時(UTC)クロックに少なくとも部分的に基づいて選択され、DRXサイクルタイミングもまた、無線デバイスによって維持されるUTCクロックに少なくとも部分的に基づいて選択され、方法はさらに、D2D同期プリアンブルシーケンスをDRXサイクルのオン期間部分に受信することと、D2D発見メッセージを、受信されたD2D同期プリアンブルシーケンスに少なくとも部分的に基づいて選択された時間および周波数で受信することとを含み得る。
いくつかの実施形態によれば、方法は、無線デバイスによって、無線デバイスによって維持されるUTCクロックの潜在的なUTCクロックドリフトを推定することと、DRXサイクルのオン期間部分の長さを、無線デバイスによって維持されるUTCクロックの推定された潜在的UTCクロックドリフトに少なくとも部分的に基づいて修正することとをさらに含む。
いくつかの実施形態によれば、方法は、無線デバイスによって、UTCクロック、および無線デバイスによって維持されるUTCクロックの推定された潜在的UTCクロックドリフトを、無線デバイスによって維持されるUTCクロックと、無線デバイスによって受信されたグローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)信号との同期に少なくとも部分的に基づいて更新することをさらに含む。
いくつかの実施形態によれば、方法は、無線デバイスによって、UTCクロックと、無線デバイスによって維持されるUTCクロックの推定された潜在的UTCクロックドリフトとを、D2D同期プリアンブルシーケンスを受信することに少なくとも部分的に基づいて更新することをさらに含む。
別の例示的な実施形態は、アンテナと、アンテナに結合された無線機と、無線機に動作可能に結合された処理要素とを備える無線デバイスを含むことができ、このデバイスは、先行する例のいずれかまたはすべての部分を実施するように構成されている。
さらに別の例示的な実施形態は、先行する例のいずれかまたはすべての部分を無線デバイスに実施させるように構成された処理要素を備える装置を含み得る。
実施形態の別の例示的な組は、装置で実行されるときに、先行する諸例のうちのいずれかの任意の部分または全部を装置に実行させるプログラム命令を含む、非一時的コンピュータアクセス可能記憶媒体を含むことができる。
実施形態のさらに別の例示的な組は、先行する諸例のうちのいずれかの任意の部分または全部を実行するための命令を含む、コンピュータプログラムを含むことができる。
実施形態のさらに別の例示的な組は、先行する諸例のうちのいずれかの要素のどれかまたは全部を実行する手段を備える装置を含むことができる。
上述の例示的な実施形態に加えて、本開示の更なる実施形態を様々な形態のいずれかで実現することができる。たとえば、いくつかの実施形態は、コンピュータにより実施される方法、コンピュータ可読記憶媒体、またはコンピュータシステムとして実現することができる。他の実施形態は、ASICなどの、1つ以上のカスタム設計されたハードウェアデバイスを使用して実現することができる。さらに他の実施形態は、FPGAなどの1つ以上のプログラム可能ハードウェア要素を使用して実現することができる。
いくつかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、プログラム命令および/またはデータを記憶するように構成することができ、このプログラム命令は、コンピュータシステムによって実行される場合、コンピュータシステムに1つの方法を、たとえば、本明細書に記載の方法の実施形態のうちのいずれか、または本明細書に記載の方法の実施形態の任意の組み合わせ、または本明細書に記載の方法の実施形態のうちのいずれかの任意のサブセット、またはそのようなサブセットの任意の組み合わせ、を実行させる。
いくつかの実施形態では、デバイス(たとえば、UE 106または107)は、プロセッサ(またはプロセッサの組)および記憶媒体を含むように構成することができ、この記憶媒体はプログラム命令を記憶し、プロセッサは記憶媒体からプログラム命令を読み込み実行するように構成され、プログラム命令は、本明細書に記載の様々な方法実施形態のいずれか(または、本明細書に記載の方法実施形態の任意の組み合わせ、または本明細書に記載の方法実施形態のいずれかの任意のサブセット、またはこのようなサブセットの任意の組み合わせ)を実施するように実行可能である。デバイスは、様々な形態のうちのいずれかで実現することができる。
上記の実施形態は、かなり詳細に説明されているが、上記の開示がひとたび完全に理解されれば、多数の変形形態および修正形態が当業者には明らになろう。以下の特許請求の範囲は、すべてのそのような変形形態および修正形態を包含するように解釈されるものである。