JP6970098B2 - セルラー・システムにおける発見信号送信 - Google Patents

Description

本願発明は、セル通信システムにおける無線通信に関するものであり、特に、セルにおける発見信号の送信に関する。

無線通信サービスに対して増大する需要は、絶えず増加しており、その結果、セルラー通信システムにおけるトラフィックもまた増加している。将来のセルラー・システムは、より高い周波数、例えば、３ギガヘルツを超える周波数またはミリメートル波さえも使用することによって動作することが期待される。そのような進化は、送信技術の開発を必要とすることがあり得る。

一態様にしたがって、独立請求項の主題が提供される。いくつかの実施形態は、従属請求項に定義されている。

実装の１つ以上の例は、添付の図面および以下の説明でより詳細に説明される。他の特徴は、説明および図面、ならびに請求項から明らかになる。

以下で、添付の図面を参照して、実施形態をより詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態を適用することができる無線通信システムを図示する。 図２および図３は、本願発明のいくつかの実施形態にしたがって、発見信号の送信／受信を適合させるプロセスを示す。 図２および図３は、本願発明のいくつかの実施形態にしたがって、発見信号の送信／受信を適合させるプロセスを示す。 図４Ａおよび図４Ｂは、セル内の無線ビームに関する発見信号送信周期を決定する実施形態を図示する。 図４Ａおよび図４Ｂは、セル内の無線ビームに関する発見信号送信周期を決定する実施形態を図示する。 図５は、本願発明の一実施形態にしたがって、ネットワーク・ノードにおける発見信号送信周期を決定するプロセスを示す図である。 図６は、本発明の一実施形態にしたがって、発見信号送信周期を示すための手続きを図示する。 図７は、本発明の一実施形態にしたがって、日和見発見（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）信号送信を図示する。 図８は、本発明の一実施形態にしたがって、発見信号送信周期が調整可能であるときに解放されたリソースを再割り当てするためのプロセスを図示する。 図９ー図１１は、本願発明のいくつかの実施形態にしたがって、装置の構造のブロック図を図示する。 図９ー図１１は、本願発明のいくつかの実施形態にしたがって、装置の構造のブロック図を図示する。 図９ー図１１は、本願発明のいくつかの実施形態にしたがって、装置の構造のブロック図を図示する。

実施形態が以下に例示される。本願明細書は、テキストのいくつかの位置において、「１つの（ａｎ）」、「１つの（ｏｎｅ）」、または「いくつかの（ｓｏｍｅ）」実施形態を指すことがあるが、これは必ずしも、各実施形態が同じ実施形態になされていること、あるいは、特定の特徴が単一の実施形態にのみ適用されていることを意味するものではない。異なる実施形態の単一の特徴を組み合わせて、他の実施形態を提供することもできる。

説明される実施形態は、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、２Ｇ）、ＧＳＭ（登録商標） ＥＤＧＥラジオ・アクセス・ネットワーク（ＧＥＲＡＮ）、一般的パケット無線サービス（ＧＲＰＳ）、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ、３Ｇ）基本広帯域符号分割多元接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）に基づいて、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、および／または、５Ｇシステムのうちの少なくとも１つのような無線システムに実装されることができる。しかしながら、本実施形態は、これらのシステムに限定されない。

しかしながら、実施形態は例示として与えられたシステムに限定されず、当業者は、必要な特性を備えた他の通信システムにこのソリューションを適用することができる。５Ｇシステムは、それは、ＬＴＥ（いわゆるスモールセルコンセプト）よりもはるかに大きな数の基地局またはノードであり、より小さな局と協働して動作するマクロサイトを含み、より良いカバレッジと強化されたデータレートのための多種多様な無線技術を採用している多入力多出力（ＭＩＭＯ）アンテナ技術を使用すると考えられている。５Ｇは複数の無線アクセス技術（ＲＡＴ）で構成されている可能性が高く、各ＲＡＴは特定のユースケースやスペクトルに最適化されている。５Ｇモバイル通信は、幅広いユースケース、および、ビデオストリーミング、拡張現実感、データ共有を含む関連アプリケーション、および、車両の安全性、さまざまなセンサーとリアルタイム制御を含む様々な形態のマシン型アプリケーションを備えている。５Ｇは、例えば、６ＧＨｚ、ｃｍＷａｖｅ、ｍｍＷａｖｅより下の異なるシナリオに対する複数の無線インターフェイス（または少なくともベースラインデザインのバリエーション）を持つことが期待されており、ＬＴＥなどの既存のレガシー無線アクセステクノロジと統合することも可能である。マシン型通信（ＭＴＣ：Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）や免許不要帯域（Ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ）の操作などの特定のシナリオにも同じことが当てはまる。ＬＴＥとの統合は、少なくとも早期段階で、マクロ・カバレッジがＬＴＥによって提供され、５Ｇ無線インターフェイス・アクセスがＬＴＥへのアグリゲーションによってスモール・セルから提供されるシステムとして実装することができる。言い換えれば、５Ｇは、ＲＡＴ間の操作性（ＬＴＥ−５Ｇなど）および６ＧＨｚ−ｃｍＷａｖｅ未満、６ＧＨｚ−ｃｍＷａｖｅ−ｍｍＷａｖｅ未満などの無線インターフェイス間の操作性の両方をサポートする予定である。５Ｇネットワークで使用されると考えられるコンセプトの１つは、複数の独立した専用の仮想サブネットワーク（ネットワーク・インスタンス）を、同じインフラストラクチャ内に作成して、待ち時間、信頼性、スループット、モビリティにおける要件が異なるサービスを実行するネットワーク・スライシングである。将来のネットワークは、ネットワーク・ノード機能を「ビルディングブロック」に仮想化することを提案するネットワーク・アーキテクチャの概念であるネットワーク機能仮想化（ＮＦＶ）、または、サービスを提供するために動作可能に接続またはリンクされ得るエンティティを利用することが最も多いであろうことが理解されるべきである。仮想化ネットワーク機能（ＶＮＦ）は、カスタマイズされたハードウェアの代わりに標準または一般タイプのサーバを使用してコンピュータプログラムコードを実行する１つ以上の仮想マシンを含むことができる。クラウド・コンピューティングまたはクラウド・データストレージも利用することができる。無線通信では、これは、遠隔無線ヘッドに動作可能に結合されたサーバ、ホストまたはノードにおいて、少なくとも部分的に実行されるべきノード動作を意味し得る。ノード操作が複数のサーバ、ノードまたはホストに分散されることも可能である。また、コアネットワークオペレーションと基地局オペレーションとの間の労力配分は、ＬＴＥのそれとは異なるか、または存在しないことがあり得ることも理解されるべきである。おそらく、用いるべき他の技術進歩のいくつかは、ＳＤＮ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ−Ｄｅｆｉｎｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）、ビッグ・データ（Ｂｉｇ Ｄａｔａ）、オールＩＰなどであり、これらは、ネットワークの構築と管理の方法を変える可能性がある。

本発明のいくつかの実施形態は、セル内の送信にビーム形成を適用するセルラー通信システムに適用することができる。図１は、このようなセルラー通信システムの一例を示す。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）のロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）、ＬＴＥアドバンスド（ＬＴＥ−Ａ）、または、予測される将来の５Ｇソリューションなどのセルラー無線通信ネットワークは、通常、セル１００を提供する、ネットワーク・ノード１１０のような、少なくとも１つのネットワーク要素を含む。セル１００は、例えば、マクロセル、マイクロセル、フェムト、またはピコセルであることができる。ネットワーク・ノード１１０は、ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａにおけるような進化型ノードＢ（ｅＮＢ）、ＵＭＴＳにおけるような無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、ＧＳＭ（登録商標）／ＧＥＲＡＮにおけるような基地局コントローラ（ＢＳＣ）、または、セル１００内の無線通信を制御し、無線リソースを管理することができる他の任意の装置であることができる。５Ｇソリューションの場合、実装は、前述のように、ＬＴＥ−Ａに類似することができる。ネットワーク・ノード１１０は、基地局またはアクセスノードであってもよい。セルラー通信システムは、ネットワーク・ノード１１０と同様のネットワーク・ノードの無線アクセスネットワークから構成されることができ、それぞれが、それぞれのセルまたはセルを制御する。

ネットワーク・ノード１１０は、コアネットワーク・インターフェイスを介して、セルラー通信システムのコアネットワーク１３０にさらに接続されることができる。一実施形態では、コアネットワーク１３０は、ＬＴＥ用語にしたがってＥＰＣ（ｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ、進化パケットコア）と呼ぶことができる。コアネットワーク１３０は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）およびデータルーティング・ネットワーク要素を備えることができる。ＬＴＥのコンテキストにおいて、ＭＭＥは、端末装置１２０の移動性を追跡し、端末装置１２０とコアネットワーク１３０との間のベアラサービスの確立を実行する。ＬＴＥのコンテキストでは、データルーティング・ネットワーク要素は、システムアーキテクチャ進化ゲートウェイ（ＳＡＥ−ＧＷ）と呼ぶことができる。それは、端末装置１２０とセルラー電話システムの他の部分との間、および、セルラー通信システムの他の部分、例えば、インターネットへのパケットルーティングを実行するように構成することができる。

上述したように、ネットワーク・ノード１１０は、セル１００内の無線信号の送信においてビーム形成を使用することができる。無線通信の分野で知られているように、空間フィルタリングとも呼ばれるビーム形成は、指向性送信または受信を指す。無線ビームのステアリングは、デジタルおよび／またはアナログ信号処理技術およびアンテナアレイを形成する複数のアンテナ素子の使用を通して達成することができる。例えば、ステアリングは、特定の角度の信号が強め合う干渉を経験し、他のものが弱め合う干渉を受けるような方法で、フェーズドアレイの要素を組み合わせることによって達成することができる。ビーム形成は、空間選択性を達成するために、送信機および／または受信機において使用することができる。空間選択性は、無指向性送受信と比較して改善をもたらし、その改善は送信／受信利得と呼ばれる。ネットワーク・ノードは、実質的にセル１００全体を覆う第１のタイプの無線ビーム１１４と、セル１００の一部を覆う第２のタイプの無線ビーム１１２、１１３との２種類の無線ビームを使用することができる。セル１００が、ネットワーク・ノード１１０によって確立された複数のセクタの中のセクタ・タイプのセルである場合、第１のタイプの無線ビームはセクタ・ビームと呼ぶことができる。従来、セルラー通信システムは、制御プレーン送信（ダウンリンク同期、ブロードキャスト、アンテナポートに基づく共通基準信号など）および受信（例えば、ランダムアクセスチャネル、ＲＡＣＨ）のための第１のタイプの無線ビームに頼っている。５Ｇシステムのような、より高いキャリア周波数で動作するシステムは、第２のタイプの無線ビームを使用することによって達成されるより高いアンテナ利得を必要とすることがある。数十メートルから数百メートルのサイト間距離を有するセルサイズをサポートするために、共通制御およびユーザプレーン関連信号伝達の両方が、セクタワイド無線ビームよりも狭い無線ビームを利用することができる。第２のタイプの無線ビームは、そのような状況に対するソリューションを提供することができる。

いくつかの実施形態では、ネットワーク・ノードは、共通制御メッセージの送信において第１のタイプの無線ビームを使用することができる。共通制御メッセージは、セル１００内に位置する複数の端末装置宛てのメッセージとして、または、すべての端末装置宛てのメッセージとしてさえも、定義することができる。ネットワーク・ノードは、端末装置特有の制御メッセージの送信において、例えば、セル内に位置する個々の端末装置宛のメッセージの送信において、第２のタイプの無線ビームを採用することができる。いくつかの実施形態では、第１のタイプの無線ビームは、端末装置固有の制御メッセージの送信において使用することができ、および／または、第２のタイプの無線ビームは、共通制御メッセージの送信において使用することができる。

いくつかの実施形態では、ビーム形成は、半二重方式で時分割複信（ＴＤＤ）に関連して採用される。送信サイクルは、時間領域において、ダウンリンク・サイクルとアップリンク・サイクルとに分割することができる。ネットワーク・ノード１１０は、ダウンリンク・サイクルの間に空間的にフィルタリングされた送信のために、および、アップリンク・サイクルの間に空間的にフィルタリングされた受信のためにビーム形成を採用することができる。ネットワーク・ノードは、アップリンク・サイクルおよびダウンリンク・サイクルの間に同じ空間フィルタリングを使用することができるので、例えば、図１に示す無線ビームおよび関連するカバー領域は、ダウンリンク・サイクルおよびアップリンク・サイクルに適用可能である。

送信電力の予算またはアーキテクチャの制限により、ネットワーク・ノード１１０は、一度に利用可能な所望のアンテナ利得を有する限られた数の無線ビームを有することができる。これは、ネットワーク・ノード１１０が、無線ビームのサブセットのみが一度にアクティブになるように、無線ビームの代替送信を実行しなければならないことを意味する。

端末装置は、ネットワーク・ノード１１０から端末装置１２０へのメッセージを運ぶ無線ビームについてチャネルをスキャンすることができる。端末装置１２０が動的にスケジューリングされたダウンリンクまたはアップリンク・データである場合、端末装置１２０は、ネットワーク・ノード１１０によって送信されたスケジューリング許可があるか否かをチェックする必要がある。リンクアダプテーションは、スケジューリング許可を搬送する制御信号伝達の端末装置への送信に適用することができる。例えば、ＬＴＥシステムでは、ネットワーク・ノード１１０は、開ループ方式において１、２、４または８のファクターでＣＣＥをアグリゲーションすることによって、選択された変調および符号化方式（ＭＣＳ）に基づいて制御チャネル要素（ＣＣＥ）をアグリゲーションすることができる。必要とされるＣＣＥの数は、送信シンボルの数を規定するチャネル符号化レートに依存することができる。ＣＣＥの数は可変であり、ネットワーク・ノード１１０によって信号伝達されないので、端末装置は、信号伝達に使用されるＣＣＥの数を決定するためにブラインド検出を実行することができる。さらに、制御チャネルは、複数のフォーマットを有することができ、フォーマットは、事前に端末装置によって必ずしも知られていなくてもよい。ＣＣＥの異なる構成の数、より一般的には、端末装置１２０宛のメッセージの数は、端末装置がメッセージをスキャンしている探索空間を定義することができる。探索空間は、端末装置１２０のためのスキャン構成を定義することができる。異なるスキャン構成は、候補ＭＣＳ、端末装置に関連する異なる無線ビーム、および／または、メッセージの１つ以上のフォーマットなどの異なるリンク適応構成を定義することができる。図からわかるように、探索空間内で異なる変数の数が増加すると、異なるスキャン構成の数が指数関数的に増加する。したがって、探索空間の縮小が有利であることができる。また、現在の動作環境への探索空間の適応も有利であり得る。

例えば、セル発見の目的のために、ネットワーク・ノード１１０は、セル１００の無線ビームまたはセルの無線ビームのうちのいくつかにおいて、１つ以上の発見信号を送信することができる。発見信号は、同期信号、チャネル測定に使用される基準信号（参照信号はビーム特有であり得る）、システム情報メッセージ、ビーム識別子、および、セル識別メッセージの信号のうちの少なくとも１つを含むことができる。全ての無線ビームは、同じ同期信号を含むことができる。セル内で送信される１つ以上の発見信号は、セルの検出およびセル１００へのアクセスを可能にする情報を端末装置に提供することができる。また、端末装置１２０の無線リソース管理および／またはチャネル状態情報測定を容易にすることができる。発見信号は、後述するように、周期的に送信することができる。状況によっては、端末装置１２０は、決定されたスキャン周期で発見信号をスキャンするように構成することができる。端末装置は、同期信号を探索するモードにあってもよいし、同期後にセルのシステム情報を探索するモードであってもよい。

セル１００内で送信される別のタイプの発見信号は、別の端末装置の検出を可能にすることができる。そのような実施形態では、発見信号は、その存在を他の端末装置に広告する端末装置によって送信されることができる。そのようなスキームは、２つの端末装置間の発見を指す装置間発見または機械間発見と呼ばれることができる。

管理信号のさらなる制御は、セル内で送信されることができ、信号のいくつかは周期的であることができる。以下に説明する実施形態の原理は、セル内で送信される実質的に任意の周期的な制御または管理信号もしくは制御または管理メッセージに直接適用することができる。

セル内で異なるビーム形成構成を有する無線ビームの数は、１０を超えることがあり、例えば、数十、または数百にもおよぶ。セル１００内の端末装置の数は、可変であることができ、無線装置のカバー領域内に端末装置が配置されていない場合がいくつかある。そのような状況では、リソースを節約するか、または端末装置を含む無線ビームにリソースを向けるのが有利である。図２はそのような実施形態を示す。

図２を参照すると、ネットワーク・ノードによって実行されるプロセスは、セル内に複数の無線ビームを生成するステップであって、前記複数の無線ビームは複数のビーム形成構成を含み、前記複数の無線ビームに含まれる少なくとも１つの無線ビームは、発見信号送信を含むものである、ステップ（ブロック２００）と、前記少なくとも１つの無線ビームについて、少なくとも１つの端末装置が前記少なくとも１つの無線ビームのカバー領域に位置しているか否かを判定する（ブロック２０２）ステップと、前記決定に基づいて発見信号送信の周期を規定する（ブロック２０４）ステップと、を含む。

上述したように、無線ビームで送信される発見信号の送信周期は、無線ビームのカバー領域内の１つ以上の端末デバイスの存在に適合させることができる。したがって、端末装置１２０は、発見信号をスキャンする際に使用されるスキャン周期を適合させることができる。図３はそのような実施形態を示す。

図３を参照すると、端末装置によって実行されるプロセスは、前記ディスカバリ信号の送信周期に比例するスキャン周期でディスカバリ信号用のセル内の少なくとも１つの無線ビームをスキャンするステップ（ブロック３００）と、前記少なくとも１つの無線ビーム内の前記発見信号の前記送信周期の変化を検出するステップ（ブロック３０２）と、前記検出された送信周期の変化に応じてスキャン周期を適応させるステップ（ブロック３０４）と、を含む。

上述の実施形態は、発見信号送信の周期の適応を可能にする。一実施形態では、無線ビームのカバー領域内に端末装置が検出されない場合には、検出信号の送信が少なくなる期間を長くすることができる。これにより、送信リソースおよび信号伝達オーバーヘッドの節約が可能になる。一方、無線ビームのカバー領域内で１つ以上の端末装置が検出された場合には、その期間を短くして発見信号送信をより頻繁に行うことができる。これにより、端末装置のサービスにおける待ち時間を短くすることができる。これにより、リソースの使用効率が向上する可能性がある。したがって、端末装置は、スキャン周期を適応させ、端末装置内のリソースの効率的な使用の利点を得ることができる。

ここで、図４Ａおよび図４Ｂを参照して、無線ビームのカバー領域内の端末装置の存在を判定するためのいくつかの実施形態を説明する。図４Ａおよび図４Ｂの実施形態では、ネットワーク・ノード１１０は、端末装置から受信した１つ以上のアップリンク・メッセージに基づいて、無線ビームのカバー領域内の端末装置の存在を判断する。

図４Ａは、ネットワーク・ノード１１０が、端末装置から受信した応答に基づいて無線ビームのカバー領域内の端末装置の存在を決定する実施形態を示す。図４Ａを参照すると、ネットワーク・ノードは、ステップ４００において、異なるビーム形成構成を有するセル内の無線ビームを送信することができる。１つ以上の無線ビームは、送信周期で送信される発見信号を含むことができる。ブロック４０２において、端末装置１２０は、スキャン周期で発見信号をスキャンすることができる。スキャン周期は、発見信号の送信周期にしたがうことができる。端末装置は、以下に説明するように、ネットワーク・ノードから受信した信号に基づいて送信周期を決定することができる。

上述したように、発見信号は、複数の無線ビーム間の無線ビームに固有であり、無線ビームの識別を可能にするビーム識別子を含むことができる。ブロック４０２においてビーム識別子を運ぶ発見信号を検出すると、端末装置１２０は、ステップ４０４において、検出されたビームのビーム識別子を含むアップリンク・メッセージを生成し、アップリンク・メッセージをネットワーク・ノードに送信することができる。ブロック４０２および４０４の同じ手順は、セル１００内の１つ以上の他の端末装置を用いて実行することができる。ブロック４０６において、ネットワーク・ノードは、端末装置から受信したアップリンク・メッセージを収集し、受信したアップリンク・メッセージに基づいて、そのカバー領域内に少なくとも１つの端末装置を有する無線ビームを決定する。より詳細には、受信されたアップリンク・メッセージがビーム識別子を含む場合、ネットワーク・ノードは、端末装置が無線ビームのカバー領域に位置していると判断することができる。

ブロック４０８において、ネットワーク・ノードは、ブロック４０６に基づいて無線ビーム内の発見信号の送信周期を適応させる。例えば、受信されたアップリンク・メッセージのどれもが所与の無線ビームを示さない場合、ネットワーク・ノードは、そのビームにおける発見信号の送信周期を最長期間に関連する最大送信期間に設定することができる。一方、１つ以上のアップリンク・メッセージが無線ビームを示す場合、ネットワーク・ノードは、最大送信期間よりも短い送信周期を選択することができる。このようにして、ネットワーク・ノードは、各無線ビームについて個別に発見信号の送信周期を適合させることができる。端末装置がモバイルであるため、ネットワーク・ノードは、発見信号の送信周期をそれに応じて適合させることによって、無線ビーム間の端末装置の移動性に適応することができる。下のステップ４００において、ネットワーク・ノードは、次に、ブロック４０８で選択された発見信号の新しい送信周期を適用することによって、無線ビームを再び送信することができる。

図４Ａの実施形態では、ブロック４０２において、端末装置はダウンリンク基準信号をスキャンしている。スキャンは、ダウンリンク基準信号、例えば、基準信号の受信強度を測定することを含むことができる。したがって、端末装置は、発見信号の送信周期に測定周期を適合させることができる。この測定は、物理レイヤ（レイヤ１）、リンクレイヤ（例えば、メディア・アクセス制御および無線リンク制御を含むレイヤ２）、および／または、無線リソース制御レイヤ（レイヤ３）測定を参照することができる。この実施形態では、ステップ４０４において送信されるアップリンク・メッセージは、前記測定の測定結果を示すアップリンク測定レポートを含むことができる。測定結果は、ネットワーク・ノードと端末装置との間の無線チャネルの品質を示すチャネル状態インジケータとして使用することができる。

一実施形態では、ディスカバリ信号を搬送する無線ビームは、ディスカバリ信号に関連するアップリンク送信リソースも含む。アップリンク送信リソースは、周期的であり、無線ビーム内の発見信号と同じ周期を有することができる。結果として、ネットワーク・ノードは、発見信号を送信するのと同じ周期で端末装置からアップリンク・メッセージを受信することができる。

図４Ａは、端末装置が無線ビームを検出し、その端末装置が無線ビームを検出したことを示すメッセージによりネットワーク・ノードに応答することに基づいている。図４Ｂは、端末装置が任意のアップリンク送信を実行し、ネットワーク・ノードが、受信ビーム形成構成に基づいて、そのカバー領域に端末装置を有する無線ビームを決定する実施形態を示す。図４Ｂのプロセスは、ネットワーク・ノードにおける受信時および送信時に同じビーム形成構成を適用することに基づくことができる。図４Ｂを参照すると、端末装置は、ステップ４１０でアップリンク送信を遂行する。アップリンク送信は、例えば、アップリンク基準信号またはアップリンク制御メッセージを含むことができる。同様に、セル内に位置する１つ以上の他の端末装置は、アップリンク送信を実行することができる。ステップ４１０において、ネットワーク・ノードは、複数の異なる受信ビーム形成構成を有するアップリンク信号の受信を実行することができる。各受信ビーム形成構成は、無線ビームの１つに関連付けることができ、受信ビーム形成構成は、ネットワーク・ノードによって送信に使用される複数の異なるビーム形成構成に対応することができる。ブロック４１２において、ネットワーク・ノード１１０は、少なくとも１つのアップリンク・メッセージが受信された受信ビーム形成構成を決定することができる。

ブロック４１４において、ネットワーク・ノードは、ブロック４１２に基づいて、無線ビーム内の発見信号の送信周期を適応させる。例えば、所定の時間内に所与の受信ビーム形成構成でアップリンク・メッセージが受信されなかった場合、ネットワーク・ノードは、受信ビーム形成構成に対応する無線ビーム内の発見信号の送信周期を、最長期間に結び付いた最大送信期間に設定することができる。一方、１つ以上の受信ビーム形成構成がアップリンク・メッセージを受信することができる場合、ネットワーク・ノードは、それらの１つ以上の受信ビーム形成構成に関連する無線ビームの最大送信期間よりも短い送信周期を選択することができる。この実施形態でも、ネットワーク・ノードは、各無線ビームについて個別に発見信号の送信周期を適合させることができる。端末装置がモバイルであるため、ネットワーク・ノードは、発見信号の送信周期をそれに応じて適合させることによって、無線ビーム間の端末装置の移動性に適応することができる。下のステップ４００において、ネットワーク・ノードは、次に、ブロック４０８で選択された発見信号の新しい送信周期を適用することによって、無線ビームを再び送信することができる。

一実施形態では、図４Ａおよび図４Ｂの実施形態は、両方とも適用される。例えば、ネットワーク・ノードは、図４Ａの実施形態および図４Ｂの実施形態による無線ビームに関する端末装置の位置を決定することができる。

さらに別の実施形態は、発見信号の送信周期の決定において、ネットワーク・ノードおよび／または別のネットワーク・ノードによって収集された統計を使用する。例えば、ネットワーク・ノードは、無線ビームのカバー領域内の端末装置の位置を表す履歴データを収集し、発見信号の送信周期を決定する際に履歴データを使用することができる。履歴データは、端末装置の時間的位置、例えば、一日以内、１労働週以内、または、１週間以内を表すことができる。実際的な例として、ネットワーク・ノードがセルを提供するオフィスビルは、第１の無線ビームセットによってカバーされる第１の領域と、第２の無線ビームセットによってカバーされる第２の領域とを含むことができる。オフィス・アワーの間、履歴データは、端末装置がすべての無線ビームのカバー領域に存在し、履歴データが端末装置の移動性の予測可能性を示さないことを示すことができる。しかしながら、オフィス・アワー外に、履歴データは、第１の無線ビームセットのカバー領域内に、例えば、オフィスポストや会議室では、端末装置が配置されていないことを示すことができる。一方、少なくとも１つの端末装置のランダムまたは規則的な存在が、第２のセットの無線ビームのカバー領域に、例えば、セキュリティポストに位置する。したがって、オフィス・アワー外では、ネットワーク・ノードは、無線ビームの第１セットにおいて、発見信号の長い送信期間を採用することができ、無線ビームの第２セットにおいて、発見信号の（より）短い送信期間を採用することができる。オフィス・アワーの間、より短い送信期間がすべての無線ビームに適用されることができ、あるいは、例えば、図４Ａまたは図４Ｂの実施形態にしたがって、送信周期を決定することができる。

さらに別の実施形態では、ネットワーク・ノードは、端末装置の位置に関する外部情報を使用することができる。そのような外部情報は、決定された位置にあるイベントの情報を含むことができ、イベントは、高密度の端末装置に関連することが予想される。そのようなイベントの一例は、オリンピックなどのフェアまたはスポーツイベントである。次に、ネットワーク・ノードは、そのような外部情報に基づいて、例えば、それらのカバー領域内にイベントの位置を有する無線ビームについての発見信号の短い（１つの）送信期間を選択することによって、送信周期を選択することができる。セルの他の無線ビームでは、より長い期間が適用され、したがって、高容量を必要とする予想される無線ビームにリソースを集中させることが可能になる。

さらに別の実施形態では、ネットワーク・ノードは、端末装置の位置を決定する際に測位システムを使用することができる。そのような測位システムは、全地球測位システム（ＧＰＳ）、ガリレオ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢｅｉＤｏｕ、ＤＯＲＩＳ、またはＧＡＧＡＮなどのグローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）を使用することができる。

図５は、図２、図４Ａ、および／または図４Ｂの実施形態に適用可能であり、ネットワーク・ノードによって実行される手順の実施形態を示す。図５を参照すると、ブロック２００および２０２が上記で説明されており、図４Ａおよび図４Ｂは、ブロック２０２の実施形態を説明している。ブロック２０２および後続のブロック５００、５０２、５０４は、発見信号を搬送する各無線ビームに対して実行されることができる。ネットワーク・ノードによって送信された無線ビームの一部は、必ずしも発見信号を搬送しない。ブロック５００において、ネットワーク・ノードは、検査中の無線ビームについて、無線ビームのカバー領域において少なくとも１つの端末装置が検出されたか否かを判定する。ブロック５００で端末装置が検出されなかったと判定すると、プロセスは、ブロック５０２に進み、ネットワーク・ノードは、無線ビームで送信される発見信号の長い送信期間を選択する。さらに、ネットワーク・ノードは、ブロック５００で決定された結果として、無線ビーム内の少なくとも１つのメッセージの送信を省略することができる。例えば、ネットワーク・ノードは、カバー領域内に端末装置を有しない無線ビーム内のダウンリンクメッセージ、端末装置固有の制御メッセージ、端末装置固有のデータ、複数の端末装置に共通する少なくとも１種類の共通制御メッセージ、少なくとも１つの下り参照信号、のうちの少なくとも１つの送信を省略することができる。その結果、無線ビームまたは無線ビームで送信されるメッセージタイプが少なくなり、したがって、カバー領域内に端末デバイスをもたない無線ビームの信号伝達オーバーヘッドがさらに低減される。同様に、最大送信期間で、ある無線ビームが送信されたことを検出すると、端末装置は、無線ビームが端末装置に関連する情報を含まないと判断することができ、端末装置は、その無線ビームを、例えば、端末装置が制御メッセージを検索する候補無線ビームのリストから除去することができる。

一方、ブロック５００において、１つ以上の端末装置が無線ビームのカバー領域に位置すると判定された場合、プロセスは、ネットワーク・ノードが発見信号の短い送信期間を選択するブロック５０４に進むことができる。無線ビームの以前の検査で、無線ビームのカバー領域で検出された端末装置がない場合、ブロック５０４は、期間を短縮し、無線ビームの送信のための１つ以上のメッセージを追加することを含むことができる。１つ以上のメッセージは、ブロック５０２に関連して上述した１つ以上のメッセージタイプを含むことができる。

ブロック５０２／５０４から、プロセスはブロック２００に戻ることができる。

ブロック５０２の一実施形態では、ネットワーク・ノードは、発見信号以外の無線ビームから他のすべての制御およびデータメッセージを除外する。言い換えれば、プロセスがブロック５０２からブロック２００に戻るとき、ネットワーク・ノードによって送信された無線ビームは、最大送信期間で送信された発見信号のみを含む。図１に戻って参照すると、ネットワーク・ノードは、次に、無線ビーム１１２内で最大送信期間を有する発見信号のみを送信し、発見信号をより頻繁に送信し、さらに、端末装置１２０が位置する無線ビーム１１３内のメッセージおよび／またはデータを制御する。

一実施形態では、ネットワーク・ノードが無線ビーム内の発見信号送信のための最大送信期間を選択するとき、ネットワーク・ノードは、ネットワーク・ノードが発見信号のみまたは無線ビーム内の発見信号の減少したセットのみを送信する、無線ネットワークを不連続送信状態にすることができる。その結果、カバー領域内に端末装置を有さない無線ビームは、発見のみの状態にすることができ、それはセルと無線ビームとの存在を広く知らせるためだけに使用される。

一実施形態では、ネットワーク・ノードは、無線ビームで送信される複数の異なるタイプの発見信号について個別に発見信号送信周期を決定することができる。異なるタイプの発見信号は、最大送信期間または一般に送信周期に関する異なる要件を有することができる。例えば、基準信号の送信期間は、チャネルコヒーレンス時間によって上限が制限されることができる。例えば、カバー領域内に少なくとも１つの端末装置を有する無線ビームは、２ミリ秒（ｍｓ）の基準信号周期、１０ミリ秒の同期信号周期、および２０ミリ秒の物理ブロードキャストチャネル周期を用いることができる。カバー領域内に端末装置を有さない無線ビームは、すべての発見信号に対して８０ｍｓの周期を用いることができる。さらに、一実施形態では、すべての第２の発見信号送信が物理放送チャネルを含むことができ、発見信号は、物理放送チャネルが発見信号に含まれるか否かを示す標識を含むことができる。したがって、物理放送チャネルの送信周期は、同期信号の送信周期の整数倍であることができる。

一実施形態では、ネットワーク・ノードは、無線ビームのカバー領域内に位置する端末装置の数にしたがって発見信号送信周期をスケーリングするように構成される。ネットワーク・ノードは、２つ以上の周期を使用することができ、各周期は、カバー領域内に位置するように検出された異なる数の端末デバイスに関連する。検出された端末装置の数が多いほど発見信号送信の期間が短くなる。

さらに、一実施形態では、セルの異なる無線ビームにおける発見信号送信は、ネットワーク・ノードが矛盾した情報を送信しないように調整することができ、例えば、１つの無線ビームは、物理的ブロードキャストチャネルが存在しないことを示し、別の無線ビームは、物理的ブロードキャストチャネルの存在を示す。

図６は、端末装置１２０が、スキャンおよび／または測定の周期を無線ビームごとの発見信号の送信周期に揃えることを可能にする実施形態を示す。この手順は、端末装置が、決定された送信周期で送信される制御メッセージのブラインド検出を実行する実施形態にも等しく適用可能である。制御メッセージは、発見メッセージとは異なる場合がある。図６を参照すると、複数の無線ビームのための発見信号の送信周期を決定すると、ネットワーク・ノード１１０は、発見信号を運ぶ無線ビームについての決定された送信周期を示す通知メッセージを生成することができる。通知メッセージは、発見信号を運ぶ各無線ビームについて、発見信号の送信周期を示す情報要素を含むことができる。別の実施形態では、通知メッセージは、複数の無線ビームに対する発見信号の送信周期を共同して示すビットマップを搬送する。これらの実施形態では、通知メッセージは、ステップ６００において、第２のタイプ（セルの一部のみをカバーする）の複数の無線ビームで、または第１のタイプの無線ビーム（セル全体をカバーする）の複数の無線ビームで送信することができる。さらに別の実施形態では、無線ビームごとに個別の通知メッセージを生成し、各無線ビームで送信することができる。したがって、無線ビームのための発見信号の送信周期に関する情報は、無線ビーム自体、例えば、発見信号内にある無線ビームのみによって搬送される。

ステップ６００において通知メッセージを受信すると、端末装置は、少なくとも１つの発見信号の送信周期を判定し、スキャン周期を送信周期に適応させる（ブロック６０２）。端末装置１２０は、発見信号をスキャンするために使用する時間間隔内でスキャン周期を用いることができる。端末装置が、スキャン周期に合致する時間間隔内に発見信号を検出できない場合、端末装置は、無線ビームを検出することができないと判断することができ、別の発見信号の探索を開始する。

一実施形態では、ネットワーク・ノードは、定期的に通知メッセージを送信する（ステップ６００）。別の実施形態では、ネットワーク・ノードは、少なくとも１つの送信周期が変化したときに通知メッセージを送信する（ステップ６００）。さらに別の実施形態は、これら２つの実施形態の組み合わせである。

上述の実施形態は、無線ビーム内の発見信号の周期的送信に関するものであり、周期は、無線ビームのカバー領域内の端末装置の存在に応じて調整することができる。期間の最大期間の境界は、最大送信期間によって規定することができ、最大送信期間は、システムの仕様において規定することができる。図７に示す別の実施形態では、ネットワーク・ノードは、必ずしも周期に限定されないアドホック発見信号を送信する能力を備えることができる。そのようなアドホック発見信号の送信は、日和見発見信号送信と呼ぶことができる。

図７を参照すると、４つの無線ビームにおける発見信号送信が示されており、発見信号送信は長方形によって表されている。ビームの数は単に例示的なものであり、セル内の異なるビーム形成構成で送信される無線ビームの総数は、はるかに多くなることがあることに留意する。さらに、矩形のサイズは説明のためのものであり、発見信号の送信は、図７に示すよりも少ない時間リソースを消費する可能性がある。図７に示すように、発見信号送信の周期は、無線ビームごとに別々に決定することができ、したがって、同時に送信される異なる無線ビームは、異なる周期を適用することができる。

さらに、ネットワーク・ノードは、無線ビームに現在適用されている周期的発見信号送信からオフセットした発見信号７００を無線ビームで送信することによって、日和見信号送信を実行することができる。別の実施形態では、日和見発見信号７００は、別なように、例えば、異なる内容および／または異なる識別子を有することによって、周期的発見信号とは異なっている。例えば、日和見発見信号は、発見信号が日和見的送信に関連していることを示すインジケータを含むことができる。インジケータは、例えば、物理放送チャネル上のフィールドで送信することができる。それは、また、特定の（サブ）フレームタイミングによって暗黙的に示すことができる。

一実施形態では、ネットワーク・ノードは、例えば、最大送信期間、周期的発見信号送信のために長い期間を現在使用している無線ビーム内の日和見発見信号送信を可能にする。したがって、日和見発見信号送信は、周期的発見信号送信のための最短周期を使用する少なくとも１つの無線ビームについては無効にすることができる。

ネットワーク・ノードは、無線ビームのカバー領域内の端末装置の潜在的存在を示すイベントを検出すると、日和見発見信号の送信をトリガーすることができ、したがって、そのような端末装置におけるセル発見を促進する。便宜的な送信をトリガーするイベントの例として、ハンドオーバーを検討する。第１のセルを動作させる第１のネットワーク・ノードによってサービスされる端末装置は、第１のネットワーク・ノードに隣接セル測定値を報告することができる。端末装置は、第２のセルを操作する第２のネットワーク・ノードによって送信された無線ビームを検出することができる。第２のセルは、第１のセルの隣接セルであってもよいし、または、第１のセルからさらに離れたセル、例えば、第１のセルに隣接する第３のセル内のローカル領域セルであってもよい。無線ビームを検出し測定すると、端末装置は、測定結果と無線ビームのビーム識別子を、第１のネットワーク・ノードに報告することができる。第１のネットワーク・ノードは、受信した報告に基づいて、端末装置が第２のセルにハンドオーバーされることを決定することができる。結果として、第１のネットワーク・ノードは、ハンドオーバー・メッセージまたは複数のハンドオーバー・メッセージを第２のネットワーク・ノードに送信することができる。ハンドオーバー・メッセージは、端末装置が第１のネットワーク・ノードから第２のネットワーク・ノードにハンドオーバーされるハンドオーバー手順に関連する制御信号伝達を含むことができる。メッセージは、ビーム識別子を含むことができる。ハンドオーバーに関連してビーム識別子を受信すると、第２のネットワーク・ノードは、受信したビーム識別子に関連付けられた無線ビームを端末装置が検出できることを検出することができる。この検出は、無線ビームにおける日和見発見信号送信をトリガーすることができ、したがって、迅速なセル発見および端末装置への発見情報の提供を可能にする。

ディスカバリ信号送信の調整可能な周期は、周期が変更されるときはいつでも、リソースを解放し、またはリソースを占有する。発見信号を搬送する無線ビームおよび／または隣接する無線ビームにおけるスペクトル効率を改善する際に、この特徴を利用して使用することができる。無線ビームに割り当てられた時間−周波数リソースが、隣接する無線ビームからの同じ時間−周波数リソースを消費する可能性があると仮定する。その理由は、無線ビームおよび隣接する無線ビームを検出することができる端末装置における干渉回避である可能性がある。

一実施形態では、ネットワーク・ノードは、アップリンク送信リソースを各ディスカバリ信号送信に関連付けることができる。例えば、発見信号に含まれるブロードキャスト制御チャネルは、発見信号に関連するアップリンク送信リソースを示す情報要素を含むことができる。これにより、端末装置は発見信号を検出するとすぐにネットワークにアクセスすることができる。アップリンク・リソースは、発見信号送信に続くことができる。アップリンク・リソースは、ランダムアクセスチャネル・リソースであることができる。定期的および／または日和見的発見信号送信は、すべて、発見信号送信に続くアップリンク・リソースに関連することができる。アップリンク・リソースは、２つの連続する発見信号送信の間にあることができる。アップリンク・リソースは、２つの連続した発見信号送信のうちの早い方に近いことがあり得る。

一実施形態では、ネットワーク・ノードは、発見信号送信期間の長さを増加させる結果として解放されたリソースを再割り当てする。再割り当てされたリソースは、発見信号を搬送する無線ビームに含まれる時間−周波数リソース、および／または、少なくとも１つの隣接する無線ビームであり得る。図８は、そのような実施形態における手順を示す。図８を参照すると、ネットワーク・ノードは、ブロック８００において、無線ビームの発見信号送信期間を増加させることを決定することができる。ブロック８００は、無線ビームのカバー領域内の端末装置の存在の減少の結果として実行することができる。期間が増加するにつれて、ディスカバリ信号送信がより少なく実行され、したがって、増加は再割り当てのためのリソースを解放する。ブロック８０２において、ネットワーク・ノードは、１つ以上の他の無線ビームにリソースを割り当てる。

一実施形態では、再割り当てされたリソースは時間−周波数リソースであり、解放された時間−周波数リソースは、端末デバイスに関連するデータ送信のための時間−周波数リソースとして再割り当てされることができる。ステップ８０４において、ネットワーク・ノードは、再割り当てされた時間−周波数リソースを端末装置に割り当てる割当てメッセージを送信する。割り当てメッセージは、時間−周波数リソースを示すダウンリンク許可メッセージであってもよい。いくつかの実施形態では、そのような臨時の再割り当ては、ネットワーク・ノードおよび／または端末装置におけるパラメータの再構成を必要とすることがある。例えば、端末装置は、新しい時間−周波数リソースの再割り当てによって引き起こされた増加レートと一致する新しいレートマッチングパラメータを必要とする可能性がある。ネットワーク・ノードは、ステップ８０４において、そのようなレートマッチングパラメータを割当メッセージに示すことができる。ブロック８０６において、割り当てメッセージを受信すると、端末装置は、例えば、新たなレートマッチングパラメータを適用することによって、新しい時間−周波数リソースに適応する。ステップ４００において、ネットワーク・ノードは、ステップ８０４において、端末装置に割り当てられたデータを含む無線ビームを送信する。ブロック８０８において、端末装置は、適応されたパラメータで割り当てられた時間−周波数リソースからデータを抽出する。

別の実施形態では、リソースはハードウェア・リソースである。例えば、無線トランシーバ・ユニットは、別の無線ビームでの使用のために再割り当てされることができ、または、無線トランシーバ・ユニットは、電力消費を低減するために省電力モードにされることができる。図１１を参照してより詳細に後述するように、無線送受信ユニットは、無線ビームを管理するように構成されてもよい。無線ビームが送信／受信していないとき、無線送受信ユニットは別の無線ビームに再割り当てされ、したがって、その無線ビームの容量および／または通信品質が向上する。

図９−図１１は、本発明のいくつかの実施形態による装置を提供する。図９は、端末装置１２０に関連して上述した機能を実行するように構成された装置を示す。図１０は、ネットワーク・ノード１１０に関連して上述した機能を実行するように構成された装置を示す。各装置は、少なくとも１つのプロセッサなどの通信制御回路１０、３０と、コンピュータプログラムコード（ソフトウェア）２２、４２を含む少なくとも１つのメモリ２０、４０とを含み、少なくとも１つのメモリおよびコンピュータプログラムコード（ソフトウェア）は、少なくとも１つのプロセッサを用いて、それぞれの装置に関連して上述した実施形態のうちのいずれか１つを装置に実行させるように構成されている。

メモリ２０、４０は、半導体ベースのメモリデバイス、フラッシュメモリ、磁気メモリデバイスおよびシステム、光メモリデバイスおよびシステム、固定メモリ、およびリムーバブルメモリなどの任意の適切なデータ格納技術を使用して実装することができる。

装置は、１つ以上の通信プロトコルにしたがって通信接続を実現するためのハードウェアおよび／またはソフトウェアを含む通信インターフェイス（ＴＸ／ＲＸ）２６、４６をさらに備えることができる。通信インターフェイスは、セルラー通信システムにおいて、例えば、ネットワーク・ノード１１０と端末装置１２０との間で通信するための通信能力を装置に提供することができる。通信インターフェイスは、増幅器、フィルタ、周波数変換器、変調器（復調器）、および、エンコーダ／デコーダ回路および１つ以上のアンテナなどの標準的な周知の構成要素を含むことができる。通信インターフェイス２６、４６は、セルラー通信システムにおいて無線通信能力を装置に提供する無線インターフェイス・コンポーネントを含むことができる。

各メモリ２０、４０は、構成データベース２４、４４を格納することができる。構成データベース２４は、１つ以上の無線ビームの構成を格納することができる。上述したように、端末装置の構成データベース２４は、少なくとも１つの無線ビームのためのスキャン構成、例えば、スキャン周期を格納することができる。ネットワーク・ノードの構成データベース４４は、ネットワーク・ノードによって送信された無線ビームの送信パラメータを格納することができる。送信パラメータは、無線ビームの発見信号送信周期パラメータを規定することができる。

図１０の実施形態では、ネットワーク・ノード１１０の機能のうちの少なくともいくつかは、物理的に別個の２つのデバイス間で共有され、１つの動作エンティティを形成することができる。したがって、装置は、上述のプロセスのうちの少なくともいくつかを実行するために、１つ以上の物理的に別個のデバイスを備える動作エンティティを示すものと考えることができる。したがって、このような共有アーキテクチャを利用する図１０の装置は、（例えば、無線または有線ネットワークを介して）基地局サイトに位置するリモート無線ヘッド（ＲＲＨ）に動作可能に結合されるホストコンピュータまたはサーバコンピュータなどの遠隔制御ユニット（ＲＣＵ）を備えることができる。一実施形態では、ネットワーク・ノードの記載されたプロセスの少なくともいくつかは、ＲＣＵによって実行されることができる。一実施形態では、記述されたプロセスの少なくともいくつかの実行は、ＲＲＨとＲＣＵとの間で共有されてもよい。そのような状況では、ＲＣＵは、図１０に示すコンポーネントを備え、通信インターフェイス４６は、ＲＣＵにＲＲＨへの接続を提供することができる。ＲＲＨは、例えば、無線周波数信号処理回路およびアンテナを備えることができる。

一実施形態では、ＲＣＵは、ＲＣＵがＲＲＨと通信する仮想ネットワークを生成することができる。一般に、仮想ネットワーキングは、ハードウェアおよびソフトウェアのネットワークリソースおよびネットワーク機能を、単一のソフトウェアベースの管理エンティティ、仮想ネットワークに組み合わせるプロセスを含み得る。ネットワーク仮想化は、プラットフォームの仮想化を含み、多くの場合、リソース仮想化と組み合わせることがある。ネットワーク仮想化は、多くのネットワークまたはネットワークの一部をサーバコンピュータまたはホストコンピュータ（すなわち、ＲＣＵ）に結合する外部仮想ネットワークとして分類することができる。外部ネットワーク仮想化は、最適化されたネットワーク共有を目標としている。別のカテゴリは、単一のシステム上のソフトウェアコンテナにネットワークのような機能を提供する内部仮想ネットワークです。仮想ネットワークは、また、端末装置を試験するために使用することができる。

一実施形態では、仮想ネットワークは、ＲＲＨとＲＣＵとの間での柔軟な動作分散を提供することができる。実際には、任意のデジタル信号処理タスクは、ＲＲＨまたはＲＣＵのいずれかで実行することができ、ＲＲＨとＲＣＵとの間でシフトされた境界は、実装にしたがって選択されてもよい。

図９を参照すると、装置は、セルラー通信システム内のセルを動作させる１つ以上のネットワーク・ノード、例えば、ネットワーク・ノード１１０との制御プレーン信号伝達を実行する制御回路１２を含むことができる。制御回路は、また、端末装置とコアネットワーク１３０との間の通信、例えば、認証、サービス要求、および、完全性保護に使用される任意のより高いレベルの信号伝達を実行することができる。制御回路１２は、端末装置において制御メッセージの送受信を実行することができる。制御回路は、例えば、端末装置１２０におけるステップ４０４、４１０、６００、８０４に関連する信号伝達を実行することができる。制御回路は、ディスカバリ信号のための上述のスキャンをさらに実行することができる。例えば、ブロック３００、４０２。制御回路は、無線ビームの上述の測定、測定値に基づくチャネル品質の推定、および、チャネル品質を示す測定報告のアップリンク送信をさらに実行することができる。

装置は、セル１００内の端末装置に割り当てられたリソースにおいてペイロード・データの送受信を実行するように構成されたデータ通信回路１６をさらに備えることができる。

装置は、端末装置内の発見信号のための上述のスキャンを管理するように構成されたスキャン・コントローラ１４をさらに備えていてもよい。スキャン・コントローラは、例えば、装置が探索する無線ビーム内の発見信号の検出された送信周期に基づいて無線ビームのスキャン周期を決定することができる。スキャン・コントローラは、例えば、ステップ６００でメッセージを受信し、ブロック６０２で決定されたスキャン周期を使用するように制御回路１２を構成することができる。

図１０を参照すると、装置は、端末装置、セルラー通信システムの無線アクセスネットワークの他のネットワーク・ノード、および、コアネットワーク１３０のネットワーク・ノードとの制御プレーン信号伝達を実行する制御回路３２を含むことができる。制御回路３２は、例えば、セル１００内で制御メッセージの送信および受信を実行することができる。制御回路は、例えば、ネットワーク・ノード１１０内のステップ４０４、４１０、６００、８０４に関連する信号伝達も実行することができる。

装置は、セル１００内の端末装置とのペイロード・データの送信および受信を実行するように構成されたデータ通信回路３６をさらに備えることができる。

装置は、異なるビーム形成構成を有する無線ビームの構成を実行するように構成されたビーム構成コントローラ３８をさらに備えることができる。ビーム形成構成は、各無線ビームの空間フィルタリングを定義し、したがって、各ビームの有効範囲領域を画定することができる。ビーム構成コントローラは、各ビームの送信タイミング、例えば、アップリンク／ダウンリンク送信タイミングをスケジュールすることができる。ビーム構成コントローラ３８は、上述の実施形態のいずれか１つにしたがって、無線ビームで送信された発見信号のビーム固有の送信周期をさらに決定することができる。

装置は、ビーム構成コントローラから無線ビーム内の発見信号送信の周期を受信し、それに応じてネットワーク・ノードのリソース、例えば、時間−周波数リソースおよび／または装置のハードウェア・リソースをそれに応じて割り当てるように構成されたリソース割り当てコントローラ３４をさらに含むことができる。

通信制御回路１０のモジュール１２−１８および通信制御回路３０のモジュール３２−３８は、それぞれの通信制御回路のサブ回路として考えることができる。それらは、同じ物理的回路によって実現される動作可能なモジュールと見なすことができ、または、各モジュールは、別個の物理的回路によって実現することができる。いくつかの実施形態では、各モジュールは、専用コンピュータプログラムコードによって定義されるコンピュータプログラムモジュールと見なすことができる。

図１１は、図１０のネットワーク・ノード１１０または装置のトランシーバアーキテクチャの一実施形態を示す。上述したように、ネットワーク・ノードは、無線ビームの送信においてビーム形成を使用することができ、ビーム形成は、複数のアンテナ素子を含むアンテナアレイ８８を使用することによって実現されることができる。いくつかの実施形態では、アンテナ素子の数は４つ、８つ、１２、２０、１００より多くであり得、または、１０００より多くでさえあり得る。アンテナ素子の数が多いほど、無線ビームのより高い指向性が達成され得る。さらに、スペクトル効率は、ネットワーク・ノードがサポートすることができる空間ストリームの数との関係を有すると考えることができる。空間ストリームの数が多いほどスペクトル効率が高くなる。図１１を参照すると、ベースバンド・モジュール７０、７２、７４は、各無線ビームに対して変調、チャネル符号化などを含むベースバンド信号処理を実行することができる。ベースバンド・モジュール７２−７６の数は、送信された無線ビームの数に対応することができる。例えば、Ｍの各ベースバンド・モジュールは、それぞれのアンテナポート８０に接続することができる。ブロック８２はアンテナポート仮想化を実行し、これはアンテナポート８０とトランシーバ・ユニット８４との間のマッピングとして説明することができる。一実施形態では、各アンテナポートは、１つのトランシーバ・ユニット８４にマッピング、例えば、１対１マッピングされる。別の実施形態では、１つのアンテナポートを複数の送受信機ユニットに接続することができる。トランシーバ・ユニットの数はＫであることができ、一実施形態では、Ｋ＝Ｍであり、別の実施形態ではＫ Ｍである。

トランシーバ・ユニット８４は、送信機チェーン内のデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータと、受信機チェーン内のアナログ／デジタルコンバータとを含むことができる。したがって、トランシーバ・ユニットは、上述した信号処理動作の仮想化のためのカットオフポイントであってもよい。例えば、ベースバンド・モジュール、アンテナポート、およびアンテナポート仮想化は、ＲＣＵによって実行することができ、または、それらのいくつかはＲＲＨで実現されることができる。トランシーバ・ユニットは、無線トランシーバで従来使用されるアナログコンポーネントをさらに含むことができる。そのような構成要素は、送信機チェーン内に、周波数変換器、電力増幅器、無線周波数フィルタを含むことができる。そのような構成要素は、受信機チェーン内に、低雑音増幅器、無線周波数フィルタ、および周波数変換器を含むことができる。

トランシーバアレイ８４のトランシーバ・ユニットは、無線周波数領域でアンテナ仮想化を実行するように構成された無線分配ネットワーク８６に接続されている。次いで、無線配信ネットワークは、Ｌ個のアンテナ要素８８に接続することができる。無線配信ネットワーク８６は、アンテナポート仮想化８２および／またはベースバンド・モジュールと共に、トランシーバ構造およびネットワーク・ノードのビーム形成アーキテクチャを定義することができる。ビーム形成は、デジタル信号処理技術、アナログ信号処理技術、または、アナログおよびデジタル信号処理のハイブリッドを使用することによって実現することができる。デジタル・ビーム形成では、各トランシーバ・ユニットは１つのアンテナ素子に接続されてもよく、ビーム形成は、各送信／受信ストリーム（図１１の実施形態ではＭ個のストリーム）に適切な重みを割り当てるデジタルプリコーディングによって実現されてもよい。アナログビーム形成では、無線分配ネットワークは、トランシーバ・ユニットからの信号を複数のアンテナ素子にマッピングし、異なるアンテナ素子から放射された信号の建設的および相殺的干渉が所望の様式で達成されるように、異なる方式で印加される信号の増幅および位相を制御する。ハイブリッド・ソリューションでは、アナログおよびデジタル・ビーム形成技術の両方が使用される。例えば、ビーム形成の一部は、デジタル領域で実現されてもよく、別の部分は、アナログ領域において実現されてもよい。

ディスカバリ信号送信の期間を増加させるとリソースが再割り当てされるいくつかの実施形態を検討する。アナログビーム形成を使用する実施形態では、無線トランシーバ・ユニットは、無線トランシーバ・ユニットに関連する無線ビーム内でディスカバリ信号（または任意の信号）の送信が実行されない期間、非アクティブ化することができる。これは、セル内の端末装置の空間分布にしたがって、ネットワーク・ノードにおいてスケーラブルな電力節約を可能にする。端末装置に対応していない無線ビームに関連するトランシーバ・ユニットは、ディスカバリ信号のみが最大送信期間で送信されるように電力を節約するために非活動化されてもよい。デジタル・ビーム形成またはハイブリッドビーム形成を使用する実施形態では、デジタル・ビーム形成パラメータは、端末装置の空間分布にしたがって調整することができる。例えば、発見信号送信から解放されたリソースは、強化されたビーム形成能力を有する端末装置特有の通信に使用されることができ、その結果、端末装置にサービスする無線ビームの品質が向上する。これは、ディスカバリ信号が送信されていないときに、端末装置にサービスするトランシーバ・ユニットの数を増やすことによって達成され得る。

この出願で使用されているように、用語「回路」は、
（ａ）アナログおよび／またはデジタル回路のみの実装などのハードウェアのみの回路実装、また、
（ｂ）回路およびソフトウェア（および／またはファームウェア）の組み合わせ（適用可能な場合）、
（ｉ）プロセッサの組み合わせ、または、
（ｉｉ）装置が様々な機能を実行するように一緒に動作する、デジタル信号プロセッサ、ソフトウェア、および、メモリを含むプロセッサ／ソフトウェアの部分、および、
（ｃ）たとえソフトウェアまたはファームウェアが物理的に存在しないとしても、動作のためのソフトウェアまたはファームウェアを必要とする、マイクロプロセッサまたはマイクロプロセッサの一部のような回路、
の全てを指す。この「回路」の定義は、このアプリケーションのこの用語のすべての用途に適用される。更なる例として、この出願で使用されているように、用語「回路」は、単なるプロセッサ（または複数のプロセッサ）または、プロセッサおよびその付属のソフトウェア、および／または、ファームウェアの一部の実装をもカバーする。「回路」という用語は、例えば、特定の要素に適用可能な場合には、携帯電話用のベースバンド集積回路またはアプリケーションプロセッサ集積回路、または、サーバ、セルラーネットワーク・デバイス、または別のネットワーク・デバイスにおける同様の集積回路をカバーする。

一実施形態では、図２−図８に関連して記載されたプロセスの少なくともいくつかは、記載されたプロセスのうちの少なくともいくつかを実行するための対応する手段を含む装置によって実行されることができる。プロセスを実施するためのいくつかの例示的な手段は、検知器、プロセッサ（デュアルコアおよびマルチコアプロセッサを含む）、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、受信機、送信機、エンコーダ、デコーダ、メモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ソフトウェア、ファームウェア、ディスプレイ、ユーザインターフェイス、表示回路、ユーザインターフェイス回路、ユーザインターフェイスソフトウェア、ディスプレイソフトウェア、回路、アンテナ、アンテナ回路、および、回路のうちの少なくとも１つを含むことができる。一実施形態では、少なくとも１つのプロセッサ、メモリ、およびコンピュータプログラムコードは、処理手段を形成するか、または、図２ー図８の実施形態のいずれか１つ、またはその動作にしたがって１つ以上の動作を実行するための１つ以上のコンピュータプログラムコード部分を含む。

本明細書に記載の技術および方法は、様々な手段によって実施することができる。例えば、これらの技術は、ハードウェア（１つ以上のデバイス）、ファームウェア（１つ以上のデバイス）、ソフトウェア（１つ以上のモジュール）、またはそれらの組み合わせで実装することができる。ハードウェア実装の場合、本願の装置は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書に記載された機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはそれらの組合せの内でインプリメントすることができる。ファームウェアまたはソフトウェアについては、本明細書に記載の機能を実行する少なくとも１つのチップセット（例えば、手順、機能など）のモジュールを介して実装を実行することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納され、プロセッサによって実行されてもよい。メモリユニットは、プロセッサ内に、またはプロセッサの外部に実装することができる。後者の場合、それは、当技術分野で知られているように、様々な手段を介してプロセッサに通信可能に結合することができる。さらに、本明細書に記載されたシステムの構成要素は、それに関して記載された様々な態様などの達成を容易にするために、追加の構成要素によって再配置および／または補完されてもよく、当業者には理解されるように、それらは、所与の図に示される正確な構成に限定されない。

説明した実施形態は、コンピュータプログラムまたはその一部によって定義されるコンピュータプロセスの形態で実行されることができる。図２−図８に関連して説明した方法の実施形態は、対応する命令を含むコンピュータプログラムの少なくとも一部を実行することによって実行することができる。コンピュータプログラムは、ソースコード形式、オブジェクトコード形式、または何らかの中間形式であることができ、それは、プログラムを運ぶことができる任意のエンティティまたはデバイスである何らかの種類のキャリアに格納されることもできる。例えば、コンピュータプログラムは、コンピュータまたはプロセッサによって読み取り可能なコンピュータプログラム配布メディアに格納されることもできる。コンピュータプログラム・メディアは、例えば、記録メディア、コンピュータメモリ、読み取り専用メモリ、電気通信信号、電気通信信号、およびソフトウェア配布パッケージであり得るが、これらに限定されない。コンピュータプログラム・メディアは、非一時的メディアであってもよい。図示され説明された実施形態を実行するためのソフトウェアの符号化は、十分に、当業者が可能な範囲内である。

本発明を、添付の図面による実施例を参照して上記で説明してきたが、本発明はそれに限定されず、添付の特許請求の範囲内のいくつかの方法で変更することができることは明らかである。したがって、すべての単語および表現は広義に解釈されるべきであり、それらは実施形態を例示することを意図したものであり、制限するものではない。技術が進歩するにつれて、本発明の概念は様々な方法で実施できることは、当業者には明らかである。さらに、記載された実施形態は、様々な方法で他の実施形態と組み合わせることができるが、必須ではないことは、当業者には明らかである。

Claims (38)

1. ネットワーク・ノードにおいて、セル内に複数の無線ビームを生成するステップであって、該複数の無線ビームは異なるビーム形成構成で送信され、該複数の無線ビームに含まれる少なくとも１つの無線ビームは、発見信号送信を含むものである、ステップと、
   少なくとも１つの無線ビームに対して、該少なくとも１つの無線ビームのカバー領域に少なくとも１つの端末装置が位置しているか否かを判定するステップと、
   前記判定に基づいて前記発見信号送信の送信周期を定義するステップと、
   を含む方法。
2. 前記送信周期は、前記発見信号送信を含む前記複数の無線ビームのそれぞれについて独立して決定される、請求項１に記載の方法。
3. 前記判定は、少なくとも１つの端末装置からのアップリンク・メッセージの受信に基づく、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの無線ビームの前記カバー領域内に位置する端末装置の数を決定するステップと、端末装置の前記数に基づいて前記送信周期を選択するステップと、を更に含む、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つの無線ビームの前記カバー領域内に端末装置が位置していないと判定した場合に、前記少なくとも１つの無線ビームに対して、前記発見信号送信のための最大送信期間を選択するステップを更に含む、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの無線ビームの前記カバー領域内に端末装置が位置していないと判定した場合に、前記少なくとも１つの無線ビーム内の、制御メッセージおよび基準信号の信号のうちの少なくとも１つの送信を除外するステップをさらに含む請求項５に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つの無線ビームの前記カバー領域内に端末装置が位置していないと判定した場合に、少なくとも１つの他の無線ビームで使用するために、前記少なくとも１つの無線ビームのリソースの少なくとも一部を割り当てるステップを更に含む、請求項５または６に記載の方法。
8. 前記リソースは、無線トランシーバ・ハードウェア・リソース、時間−周波数リソースの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記発見信号送信を構成する前記複数の無線ビームのそれぞれについて、前記送信周期を示す少なくとも１つのメッセージの送信をさせるステップを更に含む、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記少なくとも１つの無線ビームにおいて日和見発見信号送信をさせるステップであって、前記日和見発見信号送信は、前記送信周期にしたがう送信時点から、時間領域においてオフセットされる、ステップを更に含む、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記複数のビーム形成構成は、複数の異なるビーム形成構成を含む、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 端末装置において、発見信号の送信周期に比例するスキャン周期で発見信号用のセル内の少なくとも１つの無線ビームをスキャンするステップと、
    前記少なくとも１つの無線ビーム内の前記発見信号の送信周期の変化を検出するステップと、
    送信周期の変化に応じてスキャン周期を適応させるステップと、
    を含む方法。
13. 前記適応させるステップは、前記送信周期の前記変化にしたがって、前記発見信号の測定に関連する測定周期を適応させるステップを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記適応させるステップは、前記送信周期の前記変化にしたがって測定報告のアップリンク送信を適応させるステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記適応させるステップは、前記送信周期の前記変化にしたがって前記発見信号からの制御メッセージのブラインド検出を適応させるステップを含む、請求項１２から１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記検出するステップは、前記少なくとも１つの無線ビームに対する前記発見信号の前記送信周期を示す少なくとも１つのメッセージの受信に基づく、請求項１２から１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 前記メッセージは、前記少なくとも１つの無線ビームの最大送信期間を示し、前記方法は、前記少なくとも１つの無線ビームの最大送信期間を検出することに応答して、前記端末装置が制御メッセージをスキャンする１セットの候補無線ビームから前記少なくとも１つの無線ビームを除去するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータ・プログラム・コードを含む少なくとも１つのメモリとを備える装置であって、前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記装置に、
    セル内に複数の無線ビームを生成させ、ここで、前記複数の無線ビームは異なるビーム形成構成で送信され、前記複数の無線ビームに含まれる少なくとも１つの無線ビームは、発見信号送信を含むものであり、
    前記少なくとも１つの無線ビームについて、少なくとも１つの端末装置が前記少なくとも１つの無線ビームのカバー領域内に位置しているか否かを判定させ、
    前記判定に基づいて前記発見信号送信の送信周期を定義させるように構成されている、装置。
19. 前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記装置に、前記発見信号送信を含む前記複数の無線ビームのそれぞれについて独立して前記送信周期を決定させるように構成される、請求項１８に記載の装置。
20. 前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記装置に、少なくとも１つの端末装置からのアップリンク・メッセージの受信に基づいて前記決定を実行させるように構成される、請求項１９に記載の装置。
21. 前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記プロセッサに、前記少なくとも１つの無線ビームのカバー領域内に位置する端末装置の数を決定させ、端末装置の前記数に基づいて前記送信周期を選択させるように構成される、請求項１８ないし２０のいずれか１項に記載の装置。
22. 前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、
    前記プロセッサに、前記少なくとも１つの無線ビームの前記カバー領域内に端末装置が位置していないと判定したときに、前記発見信号送信のための最大送信期間を選択させる請求項１８ないし２１のいずれか１項に記載の装置。
23. 前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記プロセッサに、前記少なくとも１つの無線ビームの前記カバー領域内に端末装置が位置していないと判定したときに、前記少なくとも１つの無線ビーム内の、制御メッセージおよび基準信号の信号のうちの少なくとも１つの送信を省略させるように構成される、請求項２２に記載の装置。
24. 前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記プロセッサに、前記少なくとも１つの無線ビームの前記カバー領域内に端末装置が位置していないと判定したときに、少なくとも１つの他の無線ビームで使用する前記少なくとも１つの無線ビームのリソースの少なくとも一部を割り当てさせる請求項２２または２３に記載の装置。
25. 前記リソースは、無線トランシーバ・ハードウェア・リソース、時間−周波数リソースのうちの少なくとも１つを含む、請求項２４に記載の装置。
26. 前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記プロセッサに、前記発見信号送信を含む前記複数の無線ビームのそれぞれに対する前記送信周期を示す少なくとも１つのメッセージの送信をさせる、請求項１８ないし２５のいずれか１項に記載の装置。
27. 前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記プロセッサに、前記少なくとも１つの無線ビームにおいて日和見発見信号送信をさせるように構成され、前記日和見発見信号送信は、前記送信周期にしたがう送信時点から、時間領域においてオフセットされる、請求項１８ないし２６のいずれか１項に記載の装置。
28. 前記複数のビーム形成構成は、複数の異なるビーム形成構成を含む、請求項１８ないし２７のいずれか１項に記載の装置。
29. 少なくとも１つのプロセッサと、コンピュータ・プログラム・コードを含む少なくとも１つのメモリとを備える装置であって、前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記装置に、
    発見信号の送信周期に比例するスキャン周期を有する発見信号用のセル内の少なくとも１つの無線ビームをスキャンさせ、
    前記少なくとも１つの無線ビーム内の前記発見信号の前記送信周期の変化を検出させ、
    前記送信周期の変化に応じてスキャン周期を適応させる
    ように構成される、装置。
30. 前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記プロセッサに、前記送信周期の前記変化にしたがって、前記発見信号の測定に関連する測定周期を適応させるように構成される、請求項２９に記載の装置。
31. 前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記プロセッサに、前記送信周期の前記変化にしたがって、測定報告のアップリンク送信を適合させるように構成される、請求項３０に記載の装置。
32. 前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記プロセッサに、前記送信周期の前記変化にしたがって、前記発見信号から制御メッセージのブラインド検出を前記装置に適応させるように構成される、請求項２９ないし３１のいずれか１項に記載の装置。
33. 前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記プロセッサに、前記少なくとも１つの無線ビームに対する前記発見信号の送信周期を示す少なくとも１つのメッセージの受信に基づいて、前記検出を実行させるように構成される、請求項２９ないし３２のいずれか１項に記載の装置。
34. 前記メッセージは、前記少なくとも１つの無線ビームの最大送信期間を示し、前記プロセッサ、前記メモリ、および前記コンピュータ・プログラム・コードは、前記プロセッサに、前記少なくとも１つの無線ビームの最大送信の検出に応答して、端末装置が制御メッセージをスキャンする候補無線ビームのセットから前記少なくとも１つの無線ビームを除去させるように構成される、請求項３３に記載の装置。
35. セルラー通信システムにおいて無線通信能力を前記装置に提供するハードウェアを含む通信インターフェイスをさらに備える、請求項１８ないし３４のいずれか１項に記載の装置。
36. 請求項１８ないし２８のいずれか１項に記載の装置と、請求項２９ないし３４のいずれかに記載の装置と、を備えるシステム。
37. 請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の方法のすべてのステップを実行する手段を備える装置。
38. コンピュータが読み取り可能なコンピュータ・プログラム・コードを備えるコンピュータ・プログラムであって、該コンピュータ・プログラム・コードは、該コンピュータによって読み取られると、前記請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成される、コンピュータ・プログラム。

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