JP6940604B2

JP6940604B2 - 拡張ランダムアクセスチャネル（ｒａｃｈ）手順

Info

Publication number: JP6940604B2
Application number: JP2019520542A
Authority: JP
Inventors: ソニー・アカラカラン; タオ・ルオ; アジェイ・グプタ; スミース・ナーガラージャ; ヴィノッド・メノン
Original assignee: クアルコム，インコーポレイテッド
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2021-09-29
Anticipated expiration: 2037-10-05
Also published as: BR112019007577A2; JP2019532588A; US20180110074A1; US11729833B2; US20210259025A1; EP3530059A1; US20190380156A1; US10433342B2; WO2018075256A1; KR20230108350A; US10999874B2; US20240023167A1; KR20190065297A; CN109863814B; CN109863814A; KR102554991B1

Description

優先権の主張
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明確に組み込まれる、2017年6月14日に出願された「ENHANCED RANDOM ACCESS CHANNEL (RACH) PROCEDURE」と題する米国非仮出願第15/623,001号、および2016年10月19日に出願された「Enhanced Random Access Channel (RACH) Procedure」と題する米国仮特許出願第62/410,168号の優先権を主張する。

本開示の態様は、一般にワイヤレス通信ネットワークに関し、より詳細には、ユーザ機器(UE)におけるランダムアクセスチャネル(RACH)手順に関する。

ワイヤレス通信ネットワークは、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャストなどの様々なタイプの通信コンテンツを提供するために広く展開されている。これらのシステムは、利用可能なシステムリソース(たとえば、時間、周波数、および電力)を共有することによって、複数のユーザとの通信をサポートすることが可能な、多元接続システムであり得る。そのような多元接続システムの例は、符号分割多元接続(CDMA)システム、時分割多元接続(TDMA)システム、周波数分割多元接続(FDMA)システム、直交周波数分割多元接続(OFDMA)システム、およびシングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)システムを含む。

これらの多元接続技術は、異なるワイヤレスデバイスが都市、国家、地域、さらには地球規模で通信することを可能にする共通プロトコルを提供するために、様々な電気通信規格において採用されている。たとえば、(ニューラジオ(NR)と呼ばれることがある)第5世代(5G)ワイヤレス通信技術は、現行のモバイルネットワーク世代に関する多様な使用シナリオおよびアプリケーションを拡張し、サポートするように想定されている。一態様では、5G通信技術は、マルチメディアコンテンツ、サービスおよびデータにアクセスするための人間中心の使用事例に対処する拡張モバイルブロードバンドと、レイテンシおよび信頼性についてのいくつかの仕様を有する超高信頼低レイテンシ通信(URLLC:ultra-reliable-low latency communications)と、非常に多数の被接続デバイスおよび比較的少量の遅延に影響されない情報の送信を可能にすることができるマッシブマシンタイプ通信とを含むことができる。しかしながら、モバイルブロードバンドアクセスに対する需要が増加し続けるにつれて、NR通信技術以降におけるさらなる改善が望まれ得る。

5G/NRワイヤレスシステムは、ランダムアクセスのためのより高速でより効率的な方式を必要とする低レイテンシを目標にしている。しかしながら、LTEの4段階ランダムアクセスチャネル(RACH)手順は、5G/NRワイヤレスシステムの低レイテンシ要件を満たさないことがある。したがって、より高速でより効率的なRACH手順が望まれる。

開示する態様について、開示する態様を限定するためではなく例示するために提供される添付の図面に関して以下で説明し、同様の名称は同様の要素を示している。

以下で、1つまたは複数の態様の基本的理解を与えるために、そのような態様の簡略化された概要を提示する。この概要は、すべての企図される態様の包括的な概説ではなく、すべての態様の主要または重要な要素を識別するものでもなく、いずれかまたはすべての態様の範囲を定めるものでもない。その唯一の目的は、後で提示するより詳細な説明の前置きとして、1つまたは複数の態様のいくつかの概念を簡略化された形で提示することである。

一例によれば、UEにおけるRACH手順のための方法が提供される。方法は、UEにおいて、2段階RACH手順または4段階RACH手順を選択するステップであって、選択するステップが、基地局から受信されたRACH構成情報またはUEにおけるRACH構成情報に少なくとも基づく、ステップと、UEから、選択に基づく2段階RACH手順または4段階RACH手順に関連付けられた1つまたは複数のメッセージを送信するステップとを含む。

別の例では、UEにおけるRACH手順のための装置が提供される。装置は、データを記憶するように構成されたメモリと、メモリと通信可能に結合された1つまたは複数のプロセッサとを含み、1つまたは複数のプロセッサおよびメモリは、UEにおいて、2段階RACH手順または4段階RACH手順を選択することであって、選択することが、基地局から受信されたRACH構成情報またはUEにおけるRACH構成情報に少なくとも基づく、選択することと、UEから、選択に基づく2段階RACH手順または4段階RACH手順に関連付けられた1つまたは複数のメッセージを送信することとを行うように構成される。

さらなる例では、RACH手順のためのユーザ機器が提供される。ユーザ機器は、UEにおいて、2段階RACH手順または4段階RACH手順を選択するための手段であって、選択することが、基地局から受信されたRACH構成情報またはUEにおけるRACH構成情報に少なくとも基づく、手段と、UEから、選択に基づく2段階RACH手順または4段階RACH手順に関連付けられた1つまたは複数のメッセージを送信するための手段とを含む。

加えて、別の例では、ユーザ機器におけるRACH手順のためのコンピュータ実行可能コードを記憶するコンピュータ可読媒体が提供される。コンピュータ可読媒体は、UEにおいて、2段階RACH手順または4段階RACH手順を選択するためのコードであって、選択することが、基地局から受信されたRACH構成情報またはUEにおけるRACH構成情報に少なくとも基づく、コードと、UEから、選択に基づく2段階RACH手順または4段階RACH手順に関連付けられた1つまたは複数のメッセージを送信するためのコードとを含む。

上記の目的および関係する目的を達成するために、1つまたは複数の態様は、以下で十分に説明し、特に特許請求の範囲で指摘する特徴を備える。以下の説明および添付の図面は、1つまたは複数の態様のいくつかの例示的な特徴を詳細に記載する。しかしながら、これらの特徴は、様々な態様の原理が採用され得る様々な方法のほんのいくつかを示すものであり、この説明は、すべてのそのような態様およびそれらの均等物を含むものである。

RACH構成要素を有する少なくとも1つのUEと、対応するRACH構成要素を有する少なくとも1つの基地局とを含むワイヤレス通信ネットワークの概略図であり、両方のRACH構成要素は、UEにおけるRACH手順を実行するための本開示に従って構成される。 DLフレーム構造の一例を示す図である。 DLフレーム構造内のチャネルの一例を示す図である。 ULフレーム構造の一例を示す図である。 ULフレーム構造内のチャネルの一例を示す図である。 UEにおける例示的な4段階RACH手順を示す図である。本開示の一態様による、UEにおける例示的な2段階RACH手順を示す図である。本開示の一態様による、ユーザ機器におけるRACH手順の例示的な方法の流れ図である。図1のUEの例示的な構成要素の概略図である。図1の基地局の例示的な構成要素の概略図である。

次に、図面を参照しながら様々な態様について説明する。以下の説明では、説明の目的で、1つまたは複数の態様の完全な理解を与えるために、多数の具体的な詳細が記載されている。しかしながら、そのような態様がこれらの具体的な詳細なしに実践され得ることは明らかであろう。加えて、本明細書で使用する「構成要素」という用語は、システムを構成する部品の1つであってもよく、ハードウェア、ファームウェア、および/またはコンピュータ可読媒体上に記憶されるソフトウェアであってもよく、他の構成要素に分割されてもよい。

本開示は、一般に、UE(たとえば、UE110)におけるRACH手順に関する。たとえば、基地局(たとえば、基地局105)は、構成情報(たとえば、構成情報とも呼ばれる、RACH構成情報172)をUE、たとえば、UE110に送り得る。RACH構成情報は、UEにおける2段階RACH手順または4段階RACH手順の選択をトリガし得る条件を示す。たとえば、基地局から受信されたRACH構成情報に基づいて、UEは、基地局から受信された同期信号または基準信号のRSRP値を決定し、同期信号または基準信号のRSRP値がしきい値に等しいかまたはそれを上回る場合、2段階RACH手順を選択し、同期信号または基準信号のRSRP値がしきい値を下回る場合、4段階RACH手順を選択し得る。別の例では、2段階RACH手順をトリガするための条件は、3GPP仕様において定義され得る。すなわち、UEにおける2段階RACH手順をトリガするために、基地局がRACH構成情報を送る必要はない。UEは、UEによって決定された2段階RACH手順を自由に選ぶことができる。

2段階RACH手順では、UEは、4段階RACH手順の第1のメッセージ(たとえば、メッセージ1)と第3のメッセージ(たとえば、メッセージ3)を1つのメッセージ、たとえば、メッセージ13にまとめ(たとえば、合成し)、基地局に送信する。基地局は、4段階RACH手順の第2のメッセージ(たとえば、メッセージ2)と第4のメッセージ(たとえば、メッセージ4)を合成し、応答(たとえば、メッセージ24)としてUEに送る。メッセージをまとめることまたは合成することは、UEにおける低レイテンシRACH手順を実現する。基準信号として使用され得る任意選択のサウンディング基準信号(SRS)は、基地局に送信される合成されたメッセージとともに送信される。

本明細書で説明する技法は、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA、および他のシステムなどの様々なワイヤレス通信ネットワークに使用され得ることに留意されたい。「システム」および「ネットワーク」という用語は、しばしば互換的に使用される。CDMAシステムは、CDMA2000、ユニバーサル地上波無線アクセス(UTRA)などの無線技術を実装し得る。CDMA2000は、IS-2000規格、IS-95規格、およびIS-856規格をカバーする。IS-2000リリース0およびAは、一般に、CDMA2000 1X、1Xなどと呼ばれる。IS-856(TIA-856)は、一般に、CDMA2000 1xEV-DO、高速パケットデータ(HRPD)などと呼ばれる。UTRAは、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))およびCDMAの他の変形態を含む。TDMAシステムは、モバイル通信用グローバルシステム(GSM(登録商標))などの無線技術を実装し得る。OFDMAシステムは、ウルトラモバイルブロードバンド(UMB)、発展型UTRA(E-UTRA)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash-OFDM(商標)などの無線技術を実装し得る。UTRAおよびE-UTRAは、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)の一部である。3GPPロングタームエボリューション(LTE)およびLTEアドバンスト(LTE-A)は、E-UTRAを使用するUMTSの新しいリリースである。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A、およびGSM(登録商標)は、「第3世代パートナーシッププロジェクト」(3GPP)と称する組織からの文書に記載されている。CDMA2000およびUMBは、「第3世代パートナーシッププロジェクト2」(3GPP2)と称する組織からの文書に記載されている。本明細書で説明する技法は、上述のシステムおよび無線技術、ならびに共有無線周波数スペクトル帯域を介したセルラー(たとえば、LTE)通信を含む、他のシステムおよび無線技術に使用され得る。しかしながら、以下の説明は、例としてLTE/LTE-Aシステムについて説明し、以下の説明の大半においてLTE用語が使用されるが、本技法は、LTE/LTE-A適用例以外に(たとえば、5Gネットワークまたは他の次世代通信システムに)適用可能である。

以下の説明は例を提供するものであり、特許請求の範囲に記載される範囲、適用可能性、または例を限定するものではない。本開示の範囲から逸脱することなく、説明する要素の機能および構成に変更が加えられてもよい。様々な例は、適宜に、様々な手順または構成要素を省略し、置換し、または追加することがある。たとえば、説明する方法は、説明する順序とは異なる順序で実行されてもよく、様々なステップが追加され、省略され、または組み合わされることがある。また、いくつかの例に関して説明する特徴は、他の例において組み合わされることがある。

図1を参照すると、本開示の様々な態様によれば、例示的なワイヤレス通信ネットワーク100は、UE110におけるRACH手順のための構成情報受信構成要素152(任意選択)、選択構成要素154、および/または送信構成要素156の実行を管理するRACH構成要素150を有するモデム140を備える少なくとも1つのUE110を含む。例示的なワイヤレス通信ネットワーク100は、RACH構成情報172をUE110に送信するおよび/またはUE110におけるRACH手順を支援するためのモデム160および/または対応するRACH構成要素170を備える基地局(またはeNB/gNB)105をさらに含み得る。

たとえば、UE110および/またはRACH構成要素150は、基地局105からRACH構成情報172を受信するように構成され得る。RACH構成情報172は、UE110が4段階RACH手順または2段階RACH手順を選択する条件をUE110に示す。4段階RACH手順および2段階RACH手順について、それぞれ、図3および図4に関して以下で詳細に説明する。

一態様では、UE110および/またはRACH構成要素150は、RACH構成情報172を受信するための構成情報受信構成要素152(任意選択)、2段階RACH手順または4段階RACH手順を選択するための選択構成要素154、および/あるいは、選択に基づく2段階RACH手順または4段階RACH手順に関連付けられた1つまたは複数のメッセージを送信するための送信構成要素156を含み得る。基地局105は、RACH構成情報172をUE110に送信するためのRACH構成要素170を含み得る。別の態様では、2段階RACH手順をトリガするための条件は、3GPP仕様において定義され得る。すなわち、UEにおける2段階RACH手順をトリガするために、基地局がRACH構成情報を送る必要はない。UEは、UEによって決定された2段階RACH手順を自由に選ぶことができる。

ワイヤレス通信ネットワーク100は、1つまたは複数の基地局105と、1つまたは複数のUE110と、コアネットワーク115とを含み得る。コアネットワーク115は、ユーザ認証、アクセス許可、トラッキング、インターネットプロトコル(IP)接続性、および他のアクセス機能、ルーティング機能、またはモビリティ機能を提供し得る。基地局105は、バックホールリンク120(たとえば、S1など)を通じてコアネットワーク115とインターフェースし得る。基地局105は、UE110との通信のための無線構成およびスケジューリングを実行し得るか、または基地局コントローラ(図示せず)の制御下で動作し得る。様々な例では、基地局105は、ワイヤード通信リンクまたはワイヤレス通信リンクであり得るバックホールリンク125(たとえば、X1など)を介して、直接的または間接的に(たとえば、コアネットワーク115を通じて)のいずれかで、互いと通信し得る。

基地局105は、1つまたは複数の基地局アンテナを介してUE110とワイヤレス通信し得る。基地局105の各々は、それぞれの地理的カバレージエリア130に通信カバレージを提供し得る。いくつかの例では、基地局105は、基地トランシーバ局、無線基地局、アクセスポイント、アクセスノード、無線トランシーバ、5Gワイヤレス通信をサポートするためのgNB/NR、ノードB、eノードB(eNB)、ホームノードB、ホームeノードB、リレー、または何らかの他の適切な用語で呼ばれることがある。基地局105のための地理的カバレージエリア130は、カバレージエリアの一部分のみを構成するセクタまたはセル(図示せず)に分割され得る。ワイヤレス通信ネットワーク100は、異なるタイプの基地局105(たとえば、以下で説明するマクロ基地局またはスモールセル基地局)を含み得る。加えて、複数の基地局105は、複数の通信技術(たとえば、5G(ニューラジオまたは「NR」)、第4世代(4G)/LTE、3G、Wi-Fi、Bluetooth(登録商標)など)のうちの異なる通信技術に従って動作することがあり、したがって、異なる通信技術のための重複する地理的カバレージエリア130があり得る。

いくつかの例では、ワイヤレス通信ネットワーク100は、NRもしくは5G技術、ロングタームエボリューション(LTE)もしくはLTEアドバンスト(LTE-A)もしくはMuLTEfire技術、Wi-Fi技術、Bluetooth(登録商標)技術、または任意の他の長距離もしくは短距離ワイヤレス通信技術を含む通信技術のうちの1つまたは任意の組合せであり得るか、またはそれらを含み得る。LTE/LTE-A/MuLTEfireネットワークでは、発展型ノードB(eNB)という用語は、一般に基地局105を表すために使用され得るが、UEという用語は、一般にUE110を表すために使用され得る。ワイヤレス通信ネットワーク100は、異なるタイプの基地局が様々な地理的領域にカバレージを提供する、異種技術ネットワークであり得る。たとえば、各基地局または基地局105は、マクロセル、スモールセル、または他のタイプのセルに通信カバレージを提供し得る。「セル」という用語は、文脈に応じて、基地局、基地局に関連付けられたキャリアもしくはコンポーネントキャリア、またはキャリアもしくは基地局のカバレージエリア(たとえば、セクタなど)を表すために使用され得る3GPP用語である。

マクロセルは、一般に、比較的大きい地理的エリア(たとえば、半径数キロメートル)をカバーすることができ、ネットワークプロバイダのサービスに加入しているUE110による無制限アクセスを可能にし得る。

スモールセルは、マクロセルと比較して、マクロセルと同じまたはマクロセルとは異なる周波数帯域(たとえば、認可、無認可など)で動作し得る、送信電力が比較的低い基地局を含み得る。スモールセルは、様々な例によれば、ピコセル、フェムトセル、およびマイクロセルを含み得る。ピコセルは、たとえば、小さい地理的エリアをカバーすることができ、ネットワークプロバイダのサービスに加入しているUE110による無制限アクセスを可能にし得る。フェムトセルも、小さい地理的エリア(たとえば、自宅)をカバーすることができ、フェムトセルとの関連付けを有するUE110(たとえば、制限付きアクセスの場合、自宅内のユーザのためのUE110を含み得る、基地局105の限定加入者グループ(CSG)内のUE110など)による制限付きアクセスおよび/または無制限アクセスを提供し得る。マクロセルのための基地局は、マクロ基地局と呼ばれることがある。スモールセルのための基地局は、スモールセル基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、またはホーム基地局と呼ばれることがある。基地局は、1つまたは複数(たとえば、2つ、3つ、4つなど)のセル(たとえば、コンポーネントキャリア)をサポートし得る。

様々な開示する例のうちのいくつかに適応し得る通信ネットワークは、階層化プロトコルスタックに従って動作するパケットベースネットワークであることがあり、ユーザプレーンにおけるデータは、IPに基づき得る。ユーザプレーンプロトコルスタック(たとえば、パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)、無線リンク制御(RLC)、MACなど)は、論理チャネルを介して通信するためにパケットセグメンテーションおよびリアセンブリを実行し得る。たとえば、MACレイヤは、優先処理と、トランスポートチャネルへの論理チャネルの多重化とを実行し得る。MACレイヤはまた、MACレイヤにおける再送信を行ってリンク効率を改善するために、ハイブリッド自動再送/要求(HARQ)を使用し得る。制御プレーンでは、RRCプロトコルレイヤは、UE110と基地局105との間のRRC接続の確立、構成、および維持を行い得る。RRCプロトコルレイヤはまた、ユーザプレーンデータのための無線ベアラのコアネットワーク115サポートに使用され得る。物理(PHY)レイヤにおいて、トランスポートチャネルは物理チャネルにマッピングされ得る。

UE110は、ワイヤレス通信ネットワーク100全体にわたって分散される場合があり、各UE110は、固定および/またはモバイルであり得る。UE110はまた、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、または何らかの他の適切な用語を含んでもよく、またはそのように当業者によって呼ばれることがある。UE110は、セルラーフォン、スマートフォン、携帯情報端末(PDA)、ワイヤレスモデム、ワイヤレス通信デバイス、ハンドヘルドデバイス、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コードレスフォン、スマートウォッチ、ワイヤレスローカルループ(WLL)局、エンターテインメントデバイス、車両構成要素、顧客構内機器(CPE)、またはワイヤレス通信ネットワーク100内で通信することが可能な任意のデバイスであってもよい。加えて、UE110は、モノのインターネット(IoT)および/またはマシンツーマシン(M2M)タイプのデバイス、たとえば、いくつかの態様では、ワイヤレス通信ネットワーク100または他のUE110とまれに通信し得る(たとえば、ワイヤレスフォンと比較して)低電力、低データレートタイプのデバイスであってもよい。UE110は、マクロ基地局、スモールセル基地局、マクロgNB、スモールセルgNB、中継基地局などを含む、様々なタイプの基地局105およびネットワーク機器と通信することが可能であり得る。

UE110は、1つまたは複数の基地局105との1つまたは複数のワイヤレス通信リンク135を確立するように構成され得る。ワイヤレス通信ネットワーク100内に示されているワイヤレス通信リンク135は、UE110から基地局105へのアップリンク(UL)送信、または基地局105からUE110へのダウンリンク(DL)送信を搬送し得る。ダウンリンク送信は、順方向リンク送信と呼ばれることもあり、アップリンク送信は、逆方向リンク送信と呼ばれることもある。各ワイヤレス通信リンク135は、1つまたは複数のキャリアを含むことがあり、各キャリアは、上記で説明した様々な無線技術に従って変調された複数のサブキャリア(たとえば、異なる周波数の波形信号)からなる信号であり得る。各被変調信号は、異なるサブキャリア上で送られてもよく、制御情報(たとえば、基準信号、制御チャネルなど)、オーバーヘッド情報、ユーザデータなどを搬送し得る。一態様では、ワイヤレス通信リンク135は、(たとえば、対スペクトルリソースを使用する)周波数分割複信(FDD)動作または(たとえば、不対スペクトルリソースを使用する)時分割複信(TDD)動作を使用して双方向通信を送信し得る。FDD(たとえば、フレーム構造タイプ1)およびTDD(たとえば、フレーム構造タイプ2)のためのフレーム構造が定義され得る。さらに、いくつかの態様では、ワイヤレス通信リンク135は、1つまたは複数のブロードキャストチャネルを表し得る。

ワイヤレス通信ネットワーク100のいくつかの態様では、基地局105またはUE110は、アンテナダイバーシティ方式を採用して基地局105とUE110との間の通信品質および信頼性を改善するための複数のアンテナを含み得る。追加または代替として、基地局105またはUE110は、同じまたは異なるコード化データを搬送する複数の空間レイヤを送信するためにマルチパス環境を利用し得る、多入力多出力(MIMO)技法を採用し得る。

ワイヤレス通信ネットワーク100は、複数のセルまたはキャリア上での動作、すなわち、キャリアアグリゲーション(CA)またはマルチキャリア動作と呼ばれることがある特徴をサポートし得る。キャリアは、コンポーネントキャリア(CC)、レイヤ、チャネルなどと呼ばれることもある。「キャリア」、「コンポーネントキャリア」、「セル」、および「チャネル」という用語は、本明細書では互換的に使用されることがある。UE110は、キャリアアグリゲーションのために、複数のダウンリンクCCおよび1つまたは複数のアップリンクCCで構成され得る。キャリアアグリゲーションは、FDDコンポーネントキャリアとTDDコンポーネントキャリアの両方とともに使用され得る。基地局105およびUE110は、各方向における送信に使用される合計YxMHz(x=コンポーネントキャリアの数)までのキャリアアグリゲーションにおいて割り振られた、キャリア当たりYMHz(たとえば、Y=5、10、15、または20MHz)帯域幅までのスペクトルを使用し得る。キャリアは、互いに隣接することも、隣接しないこともある。キャリアの割振りは、DLおよびULに対して非対称であることがある(たとえば、DLに対して、ULよりも多数または少数のキャリアが割り振られることがある)。コンポーネントキャリアは、1次コンポーネントキャリアと、1つまたは複数の2次コンポーネントキャリアとを含み得る。1次コンポーネントキャリアは1次セル(PCell)と呼ばれることがあり、2次コンポーネントキャリアは2次セル(SCell)と呼ばれることがある。

ワイヤレス通信ネットワーク100は、無認可周波数スペクトル(たとえば、5GHz)における通信リンクを介して、Wi-Fi技術に従って動作するUE110、たとえば、Wi-Fi局(STA)と通信している、Wi-Fi技術に従って動作する基地局105、たとえば、Wi-Fiアクセスポイントをさらに含み得る。無認可周波数スペクトルにおいて通信するとき、STAおよびAPは、チャネルが利用可能であるかどうかを決定するために、通信する前にクリアチャネルアセスメント(CCA)またはリッスンビフォアトーク(LBT)手順を実行し得る。

加えて、基地局105および/またはUE110のうちの1つまたは複数は、ミリ波(mmWまたはmmwave)技術と呼ばれるNRまたは5G技術に従って動作し得る。たとえば、mmW技術は、mmW周波数および/または準mmW周波数における送信を含む。極高周波(EHF)は、電磁スペクトルにおける無線周波数(RF)の一部である。EHFは、30GHz〜300GHzの範囲および1ミリメートルから10ミリメートルの間の波長を有する。この帯域における電波は、ミリメートル波と呼ばれることがある。準mmWは、100ミリメートルの波長を有し、3GHzの周波数まで及ぶことがある。たとえば、超高周波(SHF)帯域は、3GHzから30GHzの間におよび、センチメートル波と呼ばれることもある。mmWおよび/または準mmW無線周波数帯域を使用する通信は、極めて高い経路損失および短距離を有する。したがって、mmW技術に従って動作する基地局105および/またはUE110は、極めて高い経路損失および短距離を補償するために、その送信においてビームフォーミングを利用し得る。

図2Aは、基地局105からUE110への通信に使用されるDLフレーム構造の一例を示す図200である。図2Bは、DLフレーム構造内のチャネル(たとえば、ダウンリンク共有チャネル(DL-SCH))の一例を示す図230である。図2Cは、UE110から基地局105への通信に使用されるULフレーム構造の一例を示す図250である。図2Dは、ULフレーム構造内のチャネル(たとえば、アップリンク共有チャネル(UL-SCH)、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH))の一例を示す図280である。他のワイヤレス通信技術は、異なるフレーム構造および/または異なるチャネルを有することがある。

フレーム(10ms)は、等しいサイズの10個のサブフレームに分割され得る。各サブフレームは、2つの連続するタイムスロットを含み得る。リソースグリッドは、2つのタイムスロットを表すために使用されることがあり、各タイムスロットは、1つまたは複数の時間同時の(time concurrent)リソースブロック(RB)(物理RB(PRB)とも呼ばれる)を含む。リソースグリッドは、複数のリソース要素(RE)に分割される。ノーマルサイクリックプレフィックスの場合、RBは、合計84個のREについて、周波数領域内に12個の連続するサブキャリアを含んでおり、時間領域内に7個の連続するシンボル(DLの場合はOFDMシンボル、ULの場合はSC-FDMAシンボル)を含んでいることがある。拡張サイクリックプレフィックスの場合、RBは、合計72個のREについて、周波数領域内に12個の連続するサブキャリアを含んでおり、時間領域内に6個の連続するシンボルを含んでいることがある。各REによって搬送されるビット数は、変調方式に依存する。

図2Aに示すように、REのうちのいくつかは、UEにおけるチャネル推定のためのDL基準(パイロット)信号(DL-RS)を搬送する。DL-RSは、(共有RSと呼ばれることもある)セル固有基準信号(CRS)、UE固有基準信号(UE-RS)、およびチャネル状態情報基準信号(CSI-RS)を含み得る。図2Aは、(それぞれ、R0、R1、R2、およびR3として示された)アンテナポート0、1、2、および3のためのCRSと、(R5として示された)アンテナポート5のためのUE-RSと、(Rとして示された)アンテナポート15のためのCSI-RSとを示す。

図2Bは、フレームのDLサブフレーム内の様々なチャネルの一例を示す。物理制御フォーマットインジケータチャネル(PCFICH)はスロット0のシンボル0内にあり、物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)が1つのシンボルを占有するか、2つのシンボルを占有するか、または3つのシンボルを占有するかを示す制御フォーマットインジケータ(CFI)を搬送する(図2Bは、3つのシンボルを占有するPDCCHを示す)。PDCCHは、1つまたは複数の制御チャネル要素(CCE)内でダウンリンク制御情報(DCI)を搬送し、各CCEは9つのREグループ(REG)を含み、各REGはOFDMシンボルに4つの連続するREを含む。

UEは、DCIも搬送するUE固有の拡張PDCCH(ePDCCH)で構成されることがある。ePDCCHは、2つ、4つ、または8つのRBペアを有することがある(図2Bは2つのRBペアを示し、各サブセットは1つのRBペアを含む)。物理ハイブリッド自動再送要求(ARQ)(HARQ)インジケータチャネル(PHICH)もスロット0のシンボル0内にあり、物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)に基づいてHARQ肯定応答(ACK)/否定ACK(NACK)フィードバックを示すHARQインジケータ(HI)を搬送する。1次同期チャネル(PSCH)は、フレームのサブフレーム0および5内のスロット0のシンボル6内にあり得る。PSCHは、サブフレーム/シンボルタイミングおよび物理レイヤ識別情報を決定するためにUE104によって使用される1次同期信号(PSS)を搬送する。2次同期チャネル(SSCH)は、フレームのサブフレーム0および5内のスロット0のシンボル5内にあり得る。SSCHは、物理レイヤセル識別情報グループ番号および無線フレームタイミングを決定するためにUEによって使用される2次同期信号(SSS)を搬送する。物理レイヤ識別情報および物理レイヤセル識別情報グループ番号に基づいて、UEは物理セル識別子(PCI)を決定することができる。PCIに基づいて、UEは上述のDL-RSの位置を決定することができる。

マスタ情報ブロック(MIB)を搬送する物理ブロードキャストチャネル(PBCH)は、PSCHおよびSSCHと論理的にグループ化されて、同期信号(SS)ブロックを形成し得る。MIBは、DLシステム帯域幅内のRBの数と、PHICH構成と、システムフレーム番号(SFN)とを提供する。物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)は、ユーザデータと、システム情報ブロック(SIB)などのPBCHを介して送信されないブロードキャストシステム情報と、ページングメッセージとを搬送する。

図2Cに示すように、REのうちのいくつかは、基地局におけるチャネル推定のための復調基準信号(DM-RS)を搬送する。UEは、サブフレームの最終シンボルにおいてサウンディング基準信号(SRS)をさらに送信することがある。SRSはコム構造を有することがあり、UEはコムのうちの1つの上でSRSを送信することがある。SRSは、UL上での周波数依存スケジューリングを可能にするために、チャネル品質推定のために基地局によって使用され得る。

図2Dは、フレームのULサブフレーム内の様々なチャネルの一例を示す。物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)は、PRACH構成に基づいてフレーム内の1つまたは複数のサブフレーム内にあり得る。PRACHは、サブフレーム内に6つの連続するRBペアを含み得る。PRACHにより、UEが初期システムアクセスを実行し、UL同期を実現することが可能になる。物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)は、ULシステム帯域幅の端に位置することがある。PUCCHは、スケジューリング要求、チャネル品質インジケータ(CQI)、プリコーディング行列インジケータ(PMI)、ランクインジケータ(RI)、およびHARQ ACK/NACKフィードバックなどのアップリンク制御情報(UCI)を搬送する。PUSCHは、データを搬送し、バッファステータス報告(BSR)、電力ヘッドルーム報告(PHR)、および/またはUCIを搬送するためにさらに使用されることがある。

図3は、UEにおける例示的な4段階RACH手順300を示す。

動作310において、UE110および/またはRACH構成要素150は、メッセージ1(312)を基地局105に送信する(または送る)ことができる。UE110は、64個のRACHプリアンブルまたはシーケンスから選択されたプリアンブル(たとえば、図2Dに示すように、RACHプリアンブル、PRACHプリアンブル、またはシーケンスとも呼ばれる)を使用してメッセージ1(312)を送信することができる。UE110はまた、ネットワーク(たとえば、基地局105)が次の動作(たとえば、動作320)においてUE110に対処することができるように、UE110の識別情報を基地局105に送る。UE110によって使用される識別情報は、RACHプリアンブルまたはシーケンスが送られるタイムスロット番号から決定されるランダムアクセス無線ネットワーク一時識別子(RA-RNTI)であり得る。

動作320において、UE110および/またはRACH構成要素150は、基地局105からメッセージ2(322)を受信することができる。UE110は、メッセージ1(312)を基地局105に送ったことに応答して、メッセージ2(322)を受信する。メッセージ2(322)は、ランダムアクセス応答(RAR)であってもよく、基地局105からダウンリンク共有チャネル(DL-SCH)上で受信され得る。RARは、プリアンブルまたはシーケンスが送られるタイムスロットから基地局105によって計算されるRA-RNTIに宛てられ得る。メッセージ2(322)はまた、以下の情報、すなわち、UE110と基地局との間のさらなる通信に使用され得るセル無線ネットワーク一時識別子(C-RNTI)、UE110と基地局105との間の距離に起因するラウンドトリップ遅延を補償するためにUE110のタイミングを変更することをUE110に通知するタイミングアドバンス値、および/または、以下で説明するように、UE110が動作330の間にアップリンク共有チャネル(UL-SCH)を使用することができるように、基地局によってUE110に割り当てられた初期リソースであり得る、アップリンク許可リソースを搬送し得る。

動作330において、UE110および/またはRACH構成要素150は、メッセージ3(332)を基地局105に送ることができる。UE110は、基地局105からメッセージ2(322)を受信したことに応答して、「無線リソース制御(RRC)接続要求メッセージ」であり得るメッセージ3(332)を基地局105に送る。RRC接続要求メッセージは、動作320の間に許可されたアップリンク許可リソースに基づいて、UL-SCHを使用して基地局105に送られ得る。UE110は、RRC接続要求メッセージを送るとき、動作320の間に基地局105によってUE110に割り当てられたC-RNTIを使用し得る。

メッセージ3(332)またはRRC接続要求メッセージは、UE識別情報、たとえば、一時モバイル加入者識別情報(TMSI)またはランダム値を含み得る。TMSIは、UE110がコアネットワーク(たとえば、コアネットワーク115)に以前に接続されたことがある場合、同じコアネットワーク(たとえば、コアネットワーク115)内のUE110を識別するために使用され得る。任意選択で、UE110が初めてネットワークに接続している場合、ランダム値が使用され得る。メッセージ3(332)はまた、UE110がネットワーク(たとえば、基地局105)に接続する必要がある理由を示す接続確立原因を含み得る。

動作340において、UE110および/またはRACH構成要素150は、基地局105からメッセージ4(342)を受信することができる。メッセージ4(342)は、基地局105がUE110から送られたメッセージ3(332)の受信および/または復号に成功した場合、基地局105からの競合解消メッセージであり得る。基地局105は、上記で説明したランダム値のTMSI値を使用してメッセージ4を基地局105に送ることができるが、UE110と基地局105との間のさらなる通信に使用される新しいC-RNTIを含んでいる場合もある。UE110は、接続を確立するとき、ネットワークと同期するために上記で説明した4段階RACH手順を使用する。

図4は、本開示の一態様による、UEにおけるNR400のための例示的なRACH手順を示す。

動作410において、UE110および/またはRACH構成要素150は、第1のメッセージまたは2段階RACH手順の第1のメッセージとも呼ばれるメッセージ13(412)を基地局105に送信する(または送る)ことができる。一態様では、たとえば、上記の図3を参照して上記で説明したメッセージ1(312)およびメッセージ(322)は、メッセージ13(412)にまとめられ(たとえば、合成され)、基地局105に送られ得る。メッセージ1(412)は、64個の可能なシーケンスから選択された可能性があるシーケンスを含むことがあり、メッセージ13(412)において送信されたデータの復調のための基準信号(RS)として使用され得る。

動作420において、UE110および/またはRACH構成要素150は、第2のメッセージまたは2段階RACH手順の第2のメッセージとも呼ばれるメッセージ24(422)を基地局105から受信することができる。UE110は、メッセージ13(412)を基地局105に送ったことに応答して、メッセージ24(422)を受信することができる。メッセージ24(422)は、図3を参照して上記で説明したように、メッセージ2(322)とメッセージ4(342)の組合せであり得る。

メッセージ1(312)とメッセージ3(332)を1つのメッセージ13(412)に合成することと、それに応答して、基地局105からメッセージ24(422)を受信することとにより、UEは、5G/NRの低レイテンシ要件をサポートするためのRACH手順セットアップ時間を低減することが可能になる。UE110は2段階RACH手順をサポートするように構成され得るが、UE110は、何らかの制約、たとえば、高い送信電力要件などにより、2段階RACH手順に依拠することができない場合があるので、UE110は依然として、フォールバックとして4段階RACH手順をサポートする。したがって、5G/NRにおけるUEは、2段階RACH手順と4段階RACH手順の両方をサポートするように構成されることがあり、基地局105から受信されたRACH構成情報に基づいて、どちらのRACH手順を構成するかを決定する。

図5は、UEにおけるRACH手順のための方法500を示すフローチャートである。

一態様では、ブロック510において、方法500は、UEにおいて、2段階RACH手順または4段階RACH手順を選択することを含むことができ、選択することは、基地局から受信されたRACH構成情報またはUEにおけるRACH構成情報に少なくとも基づく。たとえば、一態様では、UE110および/またはRACH構成要素150は、特別にプログラムされたプロセッサモジュール、またはメモリに記憶された特別にプログラムされたコードを実行するプロセッサなどの、基地局105から受信されたRACH構成情報172に少なくとも基づいて2段階RACH手順または4段階RACH手順を選択するための選択構成要素154を含み得る。RACH構成情報172は、2段階RACH手順または4段階RACH手順の選択をトリガする条件を示す。追加のまたは任意選択の態様では、RACH構成情報172は、たとえば、3GPP仕様によって定義されたようにすでに利用可能である(またはUE110に存在する)ことがあり、かつ/または、UE110は、UE110が(3GPP仕様に定義されているように)適切と思う2段階RACH手順または4段階RACH手順のいずれかを自由に選ぶことができる。すなわち、UE110が基地局105からRACH構成情報172を受信する必要はなく、RACH構成情報172はすでにUE110に存在する/UE110において構成されていることがある。

一態様では、たとえば、UE110は、基地局105からブロードキャストされたマスタ情報ブロック(MIB)またはシステム情報ブロック(SIB)を介してRACH構成情報172を受信し得る。MIB/SIBは、UE110が2段階RACH手順または4段階RACH手順を選択し得る条件を示し得る。すなわち、MIB/SIBは、2段階RACH手順または4段階RACH手順の選択をトリガする条件を示し得る。UE110は、UEにおけるRACH手順を開始する前に、少なくともMIB、SIB1、および/またはSIB2を(たとえば、基地局105から)受信する必要がある。たとえば、2段階RACH手順または4段階RACH手順の選択をトリガする条件は、基地局105から受信された同期信号または基準信号のRSRP値に基づき得る。

たとえば、RACH構成情報172は、2段階RACH手順または4段階RACH手順の選択をトリガする条件を示し得る。UE110は、基地局105から受信された同期チャネルまたは基準信号の基準信号受信電力(RSRP)を測定する、測定されたRSRP値をしきい値と比較する、および/または、RSRP値がしきい値を上回るかもしくはしきい値を下回るかに基づいて2段階RACH手順もしくは4段階RACH手順を選択することができる。たとえば、UE110が同期信号または基準信号のRSRP値を測定し、同期信号または基準信号のRSRP値がしきい値に等しいかまたはそれを上回ると決定する場合、UE110は2段階RACH手順を選択することができる。追加のまたは任意選択の態様では、同期信号または基準信号のRSRP値がしきい値を下回る場合、UE110は4段階RACH手順を選択することができる。しきい値は、たとえば、基地局105によって構成され、RACH構成情報172を介してUE110に示され得る。

一態様では、UE110における低い(たとえば、しきい値よりも低い)RSRPは、高い(またはより高い)RSRPを有するUEと比較して、UE110が基地局105から遠くに位置する(たとえば、近くない)ことを示し得る。すなわち、UE110における同期信号または基準信号のRSRPは、基地局105からの距離に基づく(たとえば、逆関係にある)。さらに、基地局105とのリンク(たとえば、UL-SCH)を作成するためにより高い送信電力が必要とされるので、UE110は(4段階RACH手順と比較して)2段階RACH手順のためにより高い送信電力を必要とすることがある。さらに、タイミング調整が2段階RACH手順に存在しないので、4段階RACH手順を使用してメッセージ1(312)を送信することと比較すると、UE110は、2段階RACH手順を使用してメッセージ13(412)を送信するためにより高い送信電力を必要とすることがある。言い換えれば、メッセージ13(412)を送信するために必要とされる送信電力とメッセージ1(312)を送信するために必要とされる送信電力は異なり、メッセージ13(412)を基地局105に送信するために必要とされる送信電力のほうが高い。さらに、初期アクセスプローブに要求される送信電力はRSRPのオフセットであってもよく、オフセットはメッセージ1(312)とメッセージ13(412)とでは異なることがある。

追加の態様では、UE110は、RSRP値(たとえば、しきい値に等しいかまたはそれを上回るRSRP値)に基づいて2段階RACH手順を開始することができ、メッセージ13(412)を送信するために要求される送信電力が高い場合、またはRSRP値がメッセージ13の再送信中にしきい値を下回る場合、4段階RACH手順に切り替えることができる。基地局105は、RACH構成情報172を介して2段階RACH手順を構成するために必要とされる送信電力についてUE110に通知することができる。基地局105はまた、メッセージ13へのその応答を通じて、2段階RACH手順から4段階RACH手順に切り替えるようにUEに命令することができる。UE110が、メッセージ13を送信した後かつ基地局105から応答を受信する前に、4段階RACH手順に切り替えるとき、UE110は、切替えが行われなかった場合に使用されていたであろう送信電力レベルを使用し続けることができるか、またはUE110は、オフセット値を電力レベルに適用することができるか、またはUEは、いかなる考慮事項も以前の2段階RACH手順送信に適用することなしに、4段階RACH手順の開始時に電力レベルを決定するために使用される方法を使用して電力レベルを決定することができる。UE110が、基地局105から受信されたメッセージ13への応答に基づいて4段階RACH手順に切り替えるとき、UE110は、基地局105から受信された応答において示された電力レベルを使用してメッセージ3を送信することができる。

一態様では、ブロック520において、方法500は、UEから、選択に基づく2段階RACH手順または4段階RACH手順に関連付けられた1つまたは複数のメッセージを送信することを含み得る。たとえば、一態様では、UE110および/またはRACH構成要素150は、特別にプログラムされたプロセッサモジュール、またはメモリに記憶された特別にプログラムされたコードを実行するプロセッサなどの、UE110から選択に基づく1つまたは複数のメッセージを送信するための送信構成要素156を含み得る。たとえば、UE110が2段階RACH手順を選択した場合、UE110はメッセージ13(422)を送信することができ、UE110が4段階RACH手順を選択した場合、UE110はメッセージ1(312)、メッセージ3(332)を送信することができ、それに応じて、基地局105からメッセージを受信することができる。

たとえば、一態様では、UE110が2段階RACH手順を選択するとき、UE110はメッセージ13(412)を基地局105に送信することができる。メッセージ13(412)は、UE110から送信されたULデータを復調するための基準信号を含み得る通常のアップリンクデータ(たとえば、制御データ)であり得る。そのようなシナリオでは、UE110からULデータとともに送信された基準信号がシーケンスとして使用される(たとえば、シーケンスに取って代わる)ことがあるので、図3を参照して上記で説明したように、シーケンスを別個に送る必要はない。しかしながら、UE110がシーケンスを送る場合、シーケンスは、UE110から送信されたアップリンクデータを復調するための基準信号として働くことがある。基準信号とシーケンスの両方がUE110から送信される場合、UE110および/またはRACH構成要素150は、基地局105に送信する前に、シーケンスと基準信号を合成し得る。

一例では、UE110は、サウンディング基準信号(SRS)を基地局105に送り得る。SRSは、UEによって送信され、より広い帯域幅にわたるアップリンクチャネル品質およびアップリンク周波数選択性スケジューリングを推定するために基地局によって使用される基準信号である。たとえば、2段階RACH構成では、UE110はメッセージ13(412)とともにSRSを送信することができ、基地局105はアップリンク品質を測定する。SRSは、データ用の位相基準として使用される、シーケンスおよび/またはデータと同じビーム上で送られてもよく、かつ/または、基地局Rxビームトレーニングを可能にするために繰り返されてもよい。

さらに、SRSを送信するためにUE110によって使用されるアンテナポートの数は、PRACH送信に使用されるアンテナポートの数とは異なり得る。一態様では、SRSによって使用され得るアンテナポートの最大数は、MIBもしくはSIBを介して基地局105によってUE110にシグナリングされてもよく、かつ/または、SRS送信のためにUE110によって使用されるアンテナポートの実際の数は、基地局105においてブラインド検出されるか、もしくは異なるSRSリソースを使用してUE110によってシグナリングされてもよい。さらに、SRSの帯域幅は、基準信号および/またはデータと比較して異なることがあり、UE帯域幅情報をシグナリングしてもよい。追加のまたは任意選択の態様では、基準信号、データ、および/またはSRSのサイクリックプレフィックス(CP)は等しくなくてもよい(たとえば、異なっていてもよい)。CPは、一般に、末尾の繰返しにシンボルをプレフィックスすることを指し、MIBおよび/またはSIBを介して基地局105によってUEにシグナリングされる(たとえば、ブロードキャストされる)ことがある。

ある基地局から別の基地局への(たとえば、ソース基地局からターゲット基地局への)UE110のハンドオーバ中に、RACH(たとえば、競合なしRACH)は、単なるシーケンス(たとえば、PRACHシーケンス)の代わりに、ペイロードも搬送することができる。シーケンスは、ペイロードのための基準信号に取って代わられるか、または基準信号として働くことができる。ペイロードは、たとえば、測定値報告、バッファステータス報告、チャネル状態フィードバック(CSF)、および/またはデータであり得る。一例では、ハンドオーバメッセージは、UE110からのSRS送信の検出に基づいてターゲット基地局によって推定され得る、タイミング調整と呼ばれるタイミング調整情報を示し得る。ソース基地局は、UEによって1つまたは複数の方向に送信されるそのようなSRS送信を要求し得る。別の例では、タイミング調整情報は、展開ジオメトリ(deployment geometry)、UEへのビーム方向、および/またはUEに送られたタイミング調整コマンドの履歴(past history)に基づいて、ソース基地局によって推定され得る。加えて、ソース基地局およびターゲット基地局は、ターゲット基地局がRACHを受信する準備ができるように、互いと通信する。

さらに、2段階RACH手順のための波形選択、たとえば、OFDMおよびSC-FDMは、4段階RACH手順のメッセージ3(332)と同様の規則に従い得る。たとえば、MIBおよび/またはSIBは、RSRP値に基づいて、2段階RACH手順および4段階RACH手順のための異なるしきい値を示し得る。しきい値は、たとえば、MIB/SIBにおいて半静的に構成され得る。MIBおよび/またはSIBはまた、メッセージ13(412)データ用のダイバーシティ方式を示すことができ、メッセージ13(412)は、ビームトレーニング信号要求を含み得る。

一態様では、たとえば、4段階RACH手順では、図2A〜図2Dに示すサブフレームと同じまたは同様であり得るRACHサブフレームは、たとえば、完全なタイミング調整を有しないことがあるメッセージ1(312)送信のために予約されることがあり、そのような条件下でのメッセージ1(312)送信は、対応するダウンリンクビーム、たとえば、基地局からの同期チャネルとビームペアリングされることがある。しかし、2段階RACH手順の場合、より大きいUE送信について同じビームペアリングが維持される(たとえば、メッセージ13はメッセージ1(312)およびメッセージ3(332)にある情報を含むので、メッセージ13(412)はメッセージ1(312)よりも大きい)。たとえば、メッセージ1(312)およびメッセージ13(412)に別個のRACHサブフレームが使用されてもよく、これらのサブフレームは特定の送信に対して最適化される。たとえば、メッセージ13(412)用のサブフレームは、メッセージ1(312)と比較して、より長い持続時間および/または異なる周期を有し得る。しかしながら、別個のサブフレームの使用は、別個のサブフレームの使用に起因する追加のオーバーヘッドを伴うことがあるので、最適ではない。

別の態様では、ビームペアリングは同じサブフレームにおいて維持され得る。しかしながら、これは、メッセージ13(412)およびメッセージ1(312)が同じ送信持続時間を有することを必要とする。これは、メッセージ13(412)のためのより大きい帯域幅を使用してメッセージ13(412)のより大きいデータペイロードに適応することによって可能である。さらなる追加の態様では、メッセージ13(412)は、2つの別個のビーム上の2つの部分において送信され得る。メッセージ13(412)の第1の部分はメッセージ1(312)と同様であってもよく、メッセージ13(412)の第2の部分はメッセージ3(332)と同様であってもよい。第1の部分および第2の部分は、基準信号送信とデータ送信の両方を含むことができ、メッセージ13(412)の第1の部分は、第2の部分の情報(たとえば、周波数割当て)も搬送することができる。メッセージ13(412)の2つの部分において使用される基準信号は、1対1のマッピングによって互いに関連するので、基地局105は、2つの部分を識別し、照合することができる。

一態様では、たとえば、2ビームメッセージ13(412)の場合、メッセージ24(422)は、メッセージ13(412)を送るために使用される2つのビームに対応する2つのビーム上で、2つの部分においてUE110で受信される(または2つの部分において基地局105によって送られる)ことがある。一例では、RARペイロードは、これらの2つの部分の間で分割されるか、または、それらの部分にわたるソフト合成を可能にするために、場合によっては異なる冗長バージョン(RV:redundancy version)とともにそれらの部分にわたって繰り返されることがある。

追加の態様では、メッセージ13(412)の2ビーム構成と1ビーム構成の両方において、基地局105は時として、PRACH/基準信号シーケンス部分(たとえば、第1の部分)を検出するが、データ部分(たとえば、第2の部分)に対するCRC検査に失敗することがある。そのような場合、たとえば、RARは、基地局105がメッセージ13(412)の第2の部分の復号に成功したかどうかを示すことができる。たとえば、RARは、復号に成功した場合はユーザ固有探索空間において送られ、復号が成功しなかった場合は共通探索空間において送られ得る。代替的に、RARは、次に4段階RACHメッセージ3(332)に切り替えるようにUE110に命令する、4段階RACH手順のメッセージ2(322)と同様のメッセージとして送られ得る。次いで、基地局105は、最初のメッセージ13(412)送信のデータ部分を用いて、予想されるメッセージ3(332)送信のLLR合成を行い得る。

したがって、UE110は、UE110における2段階RACH手順、4段階RACH手順を実行することができ、5G/NRにおけるURLLCをサポートするために、必要に応じて2段階RACH手順から4段階RACH手順に移行することができる。

図6を参照すると、UE110の実装形態の一例は、様々な構成要素を含むことができ、そのうちのいくつかについてはすでに上記で説明したが、1つまたは複数のバス644を介して通信している、1つまたは複数のプロセッサ612、メモリ616、およびトランシーバ602などの構成要素を含み、これらの構成要素は、UE110におけるRACH手順を実行するためにモデム140およびRACH構成要素150と連携して動作し得る。さらに、1つまたは複数のプロセッサ612、モデム140、メモリ616、トランシーバ602、RFフロントエンド688、および1つまたは複数のアンテナ665は、1つまたは複数の無線アクセス技術において(同時にまたは非同時に)音声呼および/またはデータ呼をサポートするように構成され得る。

一態様では、1つまたは複数のプロセッサ612は、1つまたは複数のモデムプロセッサを使用するモデム140を含むことができる。RACH構成要素150に関連する様々な機能は、モデム140および/またはプロセッサ612に含まれてもよく、一態様では、単一のプロセッサによって実行されてもよく、他の態様では、機能のうちの異なる機能が2つ以上の異なるプロセッサの組合せによって実行されてもよい。たとえば、一態様では、1つまたは複数のプロセッサ612は、モデムプロセッサ、またはベースバンドプロセッサ、またはデジタル信号プロセッサ、または送信機プロセッサ、または受信機プロセッサ、またはトランシーバ602に関連付けられたトランシーバプロセッサのうちの任意の1つまたは任意の組合せを含み得る。他の態様では、RACH構成要素150に関連付けられた1つまたは複数のプロセッサ612および/またはモデム140の特徴のうちのいくつかは、トランシーバ602によって実行され得る。

また、メモリ616は、本明細書で使用するデータおよび/またはアプリケーション675のローカルバージョン、あるいはRACH構成要素150および/または少なくとも1つのプロセッサ612によって実行されるそのサブ構成要素のうちの1つもしくは複数を記憶するように構成され得る。メモリ616は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、テープ、磁気ディスク、光ディスク、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、およびそれらの任意の組合せなどの、コンピュータまたは少なくとも1つのプロセッサ612によって使用可能な任意のタイプのコンピュータ可読媒体を含むことができる。一態様では、たとえば、メモリ616は、UE110がRACH構成要素150および/またはそのサブ構成要素のうちの1つもしくは複数を実行するために少なくとも1つのプロセッサ612を動作させているとき、RACH構成要素150および/またはそのサブ構成要素のうちの1つもしくは複数を定義する1つまたは複数のコンピュータ実行可能コード、ならびに/あるいはそれに関連付けられたデータを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体であり得る。

トランシーバ602は、少なくとも1つの受信機606および少なくとも1つの送信機608を含み得る。受信機606は、データを受信するためにプロセッサによって実行可能なハードウェア、ファームウェア、および/またはソフトウェアコードを含むことができ、コードは命令を備え、メモリ(たとえば、コンピュータ可読媒体)に記憶される。受信機606は、たとえば、無線周波数(RF)受信機であり得る。一態様では、受信機606は、少なくとも1つの基地局105によって送信された信号を受信し得る。加えて、受信機606は、そのような受信信号を処理することができ、限定はしないが、Ec/Io、SNR、RSRP、RSSIなどの、信号の測定値を取得することもできる。送信機608は、データを送信するためにプロセッサによって実行可能なハードウェア、ファームウェア、および/またはソフトウェアコードを含むことができ、コードは命令を備え、メモリ(たとえば、コンピュータ可読媒体)に記憶される。送信機608の適切な例は、限定はしないが、RF送信機を含み得る。

さらに、一態様では、UE110は、1つまたは複数のアンテナ665と通信して動作し得るRFフロントエンド688と、無線送信、たとえば、少なくとも1つの基地局105によって送信されたワイヤレス通信またはUE110によって送信されたワイヤレス送信を受信および送信するためのトランシーバ602とを含み得る。RFフロントエンド688は、1つまたは複数のアンテナ665に接続されてもよく、RF信号を送信および受信するために、1つまたは複数の低雑音増幅器(LNA)690と、1つまたは複数のスイッチ692と、1つまたは複数の電力増幅器(PA)698と、1つまたは複数のフィルタ696とを含むことができる。

一態様では、LNA690は、所望の出力レベルで受信信号を増幅することができる。一態様では、各LNA690は、指定された最小および最大の利得値を有することができる。一態様では、RFフロントエンド688は、特定のアプリケーションの所望の利得値に基づいて、特定のLNA690およびその指定された利得値を選択するために、1つまたは複数のスイッチ692を使用することができる。

さらに、たとえば、1つまたは複数のPA698は、RF出力の信号を所望の出力電力レベルで増幅するために、RFフロントエンド688によって使用され得る。一態様では、各PA698は、指定された最小および最大の利得値を有することができる。一態様では、RFフロントエンド688は、特定のアプリケーションの所望の利得値に基づいて、特定のPA698およびその指定された利得値を選択するために、1つまたは複数のスイッチ692を使用することができる。

また、たとえば、1つまたは複数のフィルタ696は、受信信号をフィルタリングして入力RF信号を取得するために、RFフロントエンド688によって使用され得る。同様に、一態様では、たとえば、それぞれのフィルタ696は、それぞれのPA698からの出力をフィルタリングして送信用の出力信号を生成するために使用され得る。一態様では、各フィルタ696は、特定のLNA690および/またはPA698に接続され得る。一態様では、RFフロントエンド688は、トランシーバ602および/またはプロセッサ612によって指定された構成に基づいて、指定されたフィルタ696、LNA690、および/またはPA698を使用して送信経路または受信経路を選択するために、1つまたは複数のスイッチ692を使用することができる。

したがって、トランシーバ602は、RFフロントエンド688を介して1つまたは複数のアンテナ665を通じてワイヤレス信号を送信および受信するように構成され得る。一態様では、UE110が、たとえば、1つもしくは複数の基地局105、または1つもしくは複数の基地局105に関連付けられた1つもしくは複数のセルと通信することができるように、トランシーバは、指定された周波数で動作するように同調され得る。一態様では、たとえば、モデム140は、UE110のUE構成およびモデム140によって使用される通信プロトコルに基づいて、指定された周波数および電力レベルで動作するようにトランシーバ602を構成することができる。

一態様では、モデム140は、デジタルデータがトランシーバ602を使用して送られ受信されるように、デジタルデータを処理し、トランシーバ602と通信することができる、マルチバンドマルチモードモデムとすることができる。一態様では、モデム140は、マルチバンドとすることができ、特定の通信プロトコルに対して複数の周波数帯域をサポートするように構成され得る。一態様では、モデム140は、マルチモードとすることができ、複数の動作ネットワークおよび通信プロトコルをサポートするように構成され得る。一態様では、モデム140は、指定されたモデム構成に基づいてネットワークからの信号の送信および/または受信を可能にするために、UE110の1つまたは複数の構成要素(たとえば、RFフロントエンド688、トランシーバ602)を制御することができる。一態様では、モデム構成は、モデムのモードおよび使用中の周波数帯域に基づき得る。別の態様では、モデム構成は、セル選択および/またはセル再選択中にネットワークによって提供される、UE110に関連付けられたUE構成情報に基づき得る。

図7を参照すると、基地局105の実装形態の一例は、様々な構成要素を含むことができ、そのうちのいくつかについてはすでに上記で説明したが、1つまたは複数のバス744を介して通信している、1つまたは複数のプロセッサ712、メモリ716、およびトランシーバ702などの構成要素を含み、これらの構成要素は、基地局105におけるRACH手順を実行するためにモデム160およびRACH構成要素170と連携して動作し得る。図6の構成要素と同様である図7の構成要素は、同様の方法で動作するように構成される。

添付の図面に関して上記に記載した上記の詳細な説明は、例について説明しており、実装され得るかまたは特許請求の範囲内に入る唯一の例を表すものではない。「例」という用語は、本明細書で使用されるとき、「例、事例、または例示として働く」ことを意味し、「好ましい」または「他の例よりも有利な」を意味しない。詳細な説明は、説明する技法の理解を与える目的で、具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの技法は、これらの具体的な詳細なしに実践され得る。いくつかの事例では、説明する例の概念を不明瞭にすることを回避するために、よく知られている構造および装置はブロック図の形態で示される。

情報および信号は、様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表され得る。たとえば、上記の説明全体にわたって参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、コンピュータ可読媒体上に記憶されたコンピュータ実行可能コードもしくは命令、またはそれらの任意の組合せによって表され得る。

本明細書の本開示に関して説明する様々な例示的なブロックおよび構成要素は、限定はしないが、プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、ASIC、FPGAもしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書で説明する機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せなどの、特別にプログラムされたデバイスを用いて実装または実行され得る。特別にプログラムされたプロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってもよい。特別にプログラムされたプロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。

本明細書で説明する機能は、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せにおいて実装され得る。プロセッサによって実行されるソフトウェアにおいて実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとして非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶されるか、または非一時的コンピュータ可読媒体を介して送信され得る。他の例および実装形態は、本開示および特許請求の範囲の範囲および趣旨内にある。たとえば、ソフトウェアの性質に起因して、上記で説明した機能は、特別にプログラムされたプロセッサによって実行されるソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、ハードワイヤリング、またはこれらのうちのいずれかの組合せを使用して実装され得る。機能を実装する特徴はまた、機能の部分が異なる物理的ロケーションにおいて実装されるように分散されることを含めて、様々な位置に物理的に配置され得る。また、特許請求の範囲を含めて本明細書で使用する場合、「のうちの少なくとも1つ」で終わる項目のリストにおいて使用される「または」は、たとえば、「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」のリストがAまたはBまたはCまたはABまたはACまたはBCまたはABC(すなわち、AおよびBおよびC)を意味するような選言的リストを示す。

コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、汎用コンピュータまたは専用コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気ストレージデバイス、または命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコード手段を搬送もしくは記憶するために使用され得、汎用コンピュータもしくは専用コンピュータまたは汎用プロセッサもしくは専用プロセッサによってアクセスされ得る任意の他の媒体を備えることができる。また、いかなる接続も、コンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用してウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピーディスク(disk)およびブルーレイディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、レーザーを用いてデータを光学的に再生する。上記の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれる。

本開示の前述の説明は、当業者が本開示を作成または使用することができるように与えられる。本開示の様々な修正は、当業者に容易に明らかになり、本明細書で定義する一般原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の変形形態に適用され得る。さらに、説明する態様および/または実施形態の要素は単数形で説明または特許請求されている場合があるが、単数形への限定が明示的に記載されていない限り、複数形が企図される。加えて、任意の態様および/または実施形態の全部または一部分は、別段に記載されていない限り、任意の他の態様および/または実施形態の全部または一部分とともに利用され得る。したがって、本開示は、本明細書で説明する例および設計に限定されるべきではなく、本明細書で開示する原理および新規の特徴と一致する最も広い範囲を与えられるべきである。

100 ワイヤレス通信ネットワーク
105 基地局
110 UE
115 コアネットワーク
120 バックホールリンク
125 バックホールリンク
130 地理的カバレージエリア
135 ワイヤレス通信リンク
140 モデム
150 RACH構成要素
152 構成情報受信構成要素
154 選択構成要素
156 送信構成要素
160 モデム
170 RACH構成要素
172 RACH構成情報
200、230、250、280 図
300 4段階RACH手順
400 NR
500 方法
602 トランシーバ
606 受信機
608 送信機
612 プロセッサ
616 メモリ
644 バス
665 アンテナ
675 アプリケーション
688 RFフロントエンド
690 低雑音増幅器(LNA)、LNA
692 スイッチ
696 フィルタ
698 電力増幅器(PA)、PA
702 トランシーバ
712 プロセッサ
716 メモリ
744 バス

Claims

ユーザ機器(UE)におけるランダムアクセスチャネル(RACH)手順の方法であって、
前記UEにおいて、2段階RACH手順または4段階RACH手順を選択するステップであって、
前記選択するステップが、基地局から受信されたRACH構成情報に少なくとも基づき、
前記2段階RACH手順または前記4段階RACH手順を前記選択するステップが、
前記UEにおいて、前記受信されたRACH構成情報に少なくとも基づいて、前記基地局から受信された同期信号または基準信号の基準信号受信電力(RSRP)値を決定するステップと、
前記同期信号または前記基準信号の前記RSRP値がしきい値に等しいかまたはそれよりも大きいとの決定に応答して、前記2段階RACH手順を選択するか、あるいは、前記同期信号または前記基準信号の前記RSRP値がしきい値よりも小さいとの決定に応答して、前記4段階RACH手順を選択するステップと
を備える、ステップと、
前記UEから、前記選択に基づく前記2段階RACH手順または前記4段階RACH手順に関連付けられた1つまたは複数のメッセージを送信するステップと
を備える方法。
前記選択するステップが、前記2段階RACH手順を選択するステップを含み、前記送信するステップが、前記1つまたは複数のメッセージのうちの第1のメッセージを送信するステップを含み、前記第1のメッセージが、前記基地局によって基準信号(RS)として使用される物理RACH(PRACH)シーケンスまたはサウンディング基準信号(SRS)を含む、請求項1に記載の方法。
前記UEから、前記UEのハンドオーバ中にペイロードを前記基地局に送信するステップであって、前記ペイロードが前記第1のメッセージの一部として送信される、ステップ
をさらに備える、請求項2に記載の方法。
前記ペイロードが、測定値報告、バッファステータス報告、チャネル状態フィードバック(CSF)情報、またはユーザデータである、請求項3に記載の方法。
前記選択するステップが、前記2段階RACH手順を選択するステップを含み、前記送信するステップが、
前記UEから、前記1つまたは複数のメッセージのうちの第1のメッセージを前記基地局に送信するステップと、
前記第1のメッセージを前記基地局に送信したことに応答して、前記基地局から、前記1つまたは複数のメッセージのうちの第2のメッセージを受信するステップと
をさらに備える、請求項1に記載の方法。
前記第1のメッセージが1つまたは複数のビーム上で送信され、前記第2のメッセージが前記1つまたは複数のビーム上で受信される、請求項5に記載の方法。
前記第2のメッセージが、前記1つまたは複数のビームのうちの2つのビーム上で受信され、前記方法が、
前記2つのビーム上で前記第2のメッセージにおいてランダムアクセス応答(RAR)ペイロードを受信するステップであって、前記RARペイロードが前記2つのビーム上で分割されるか、または前記2つのビーム上で繰り返される、ステップ
をさらに備える、請求項6に記載の方法。
前記UEが、前記基地局からマスタ情報ブロック(MIB)またはシステム情報ブロック(SIB)において前記RACH構成情報を受信する、請求項1に記載の方法。
前記選択するステップが、前記2段階RACH手順を選択するステップを含み、前記方法が、
前記基地局から受信された同期信号または基準信号の基準信号受信電力(RSRP)値、送信電力、あるいは前記基地局から受信されたコマンドに少なくとも基づいて、前記2段階RACH手順から前記4段階RACH手順に切り替えるステップ
をさらに備える、請求項1に記載の方法。
前記切り替えるステップの前に前記2段階RACH手順に基づく送信電力を使用するステップ、前記切り替えるステップの前にオフセットを前記2段階RACH手順に基づく前記送信電力に適用するステップ、または前記基地局から応答を受信する前に前記4段階RACH手順に基づく送信電力を使用するステップ
をさらに備える、請求項9に記載の方法。
ユーザ機器(UE)におけるランダムアクセスチャネル(RACH)手順のための装置であって、
前記UEにおいて、2段階RACH手順または4段階RACH手順を選択するための手段であって、
前記選択するための手段が、基地局から受信されたRACH構成情報に少なくとも基づいて前記2段階RACH手順または前記4段階RACH手順を選択するように構成され、
前記選択するための手段が、
前記UEにおいて、前記受信されたRACH構成情報に少なくとも基づいて、前記基地局から受信された同期信号または基準信号の基準信号受信電力(RSRP)値を決定するための手段と、
前記同期信号または前記基準信号の前記RSRP値がしきい値に等しいかまたはそれよりも大きいとの決定に応答して、前記2段階RACH手順を選択するか、あるいは、前記同期信号または前記基準信号の前記RSRP値がしきい値よりも小さいとの決定に応答して、前記4段階RACH手順を選択するための手段と
をさらに備える、手段と、
前記UEから、前記選択に基づく前記2段階RACH手順または前記4段階RACH手順に関連付けられた1つまたは複数のメッセージを送信するための手段と
を備える装置。
前記選択することが、前記2段階RACH手順を選択することを含み、前記送信することが、前記1つまたは複数のメッセージのうちの第1のメッセージを送信することを含み、前記第1のメッセージが、前記基地局によって基準信号(RS)として使用される物理RACH(PRACH)シーケンスまたはサウンディング基準信号(SRS)を含む、請求項11に記載の装置。
前記UEから、前記UEのハンドオーバ中にペイロードを前記基地局に送信するための手段であって、前記ペイロードが前記第1のメッセージの一部として送信される、手段
をさらに備える、請求項12に記載の装置。
前記ペイロードが、測定値報告、バッファステータス報告、チャネル状態フィードバック(CSF)情報、またはユーザデータである、請求項13に記載の装置。
ユーザ機器(UE)のプロセッサによって実行されると、前記UEに請求項1乃至10のいずれか1項に記載の方法を実行させるためのコンピュータ実行可能コードを記憶したコンピュータ可読記憶媒体。