不十分なカバレッジにおけるCat−M1、Cat−M2、Cat−N1、およびCat−N2 UEが、長いシステム収集時間を経験し得る。いくつかの場合には、NB−IoTとLTE−M(eMTC)の両方について、システム情報を収集するのに長い時間を要し得ることが、[3][4]において識別される。したがって、Rel−15における、LTE−MとNB−IoTの両方のさらなる拡張の1つの目的は、システム収集時間を低減することである。
本開示では、NB−IoT UEがマスタ情報ブロック(MIB)中のあるマスタ情報(MI)および/またはいくつかのシステム情報ブロック(SIB)中のあるシステム情報(SI)の収集をスキップすることを可能にする方法およびシステムを提案する。提案される方法は、以下のような実施形態を含む。
(1)新しいシステム情報ブロック(SIB)中でMIB/SIB有効性間隔(validity interval)または満了時間をシグナリングする。この新しいSIBを、NB−IoTについてすでに規定されているシステム情報ブロック差別化するために、SIB−Xと呼ぶ。
(2)MI/SI収集をスキップするUEが、アクセス規制フラグ、システム情報番号、およびハイパーシステム情報番号のうちの1つまたは複数を収集することを可能にするための機構。
UEは、UEが本質的マスタ情報またはシステム情報を収集した最後の時間から本質的マスタ情報またはシステム情報が変化させられなかったとき、狭帯域物理ブロードキャストチャネル(NPBCH)中で搬送されるマスタ情報ブロック(MIB)(またはその部分)または狭帯域物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)中で搬送されるいくつかのシステム情報ブロック(SIB)(またはその部分)を読み取ることをスキップすることができる。最新のMI/SIを再収集する必要がない場合、UEは、エネルギー消費を低減し、したがって、より長いバッテリー寿命を享受する。さらに、送るべきデータをUEが有するときにUEがネットワークへのアクセスを確立することのレイテンシが低減される。
NB−IoTシステム情報は、以下で概説される。
NB−IoTマスタ情報ブロック(MIB−NB)は、以下の情報からなる。
・ SFNの4つの最上位ビット(MSB)。
・ H−SFNの2つの最下位ビット(LSB)。
・ アクセス規制が有効化されるかどうかを指示するアクセス規制(AB)フラグ。
・ 動作モード(スタンドアロン、帯域内、ガード帯域)。
・ 帯域内およびガード帯域の場合、周波数ラスタオフセット(±2.5、±7.5kHz)。
・ システム情報ブロック1(SIB1−NB)スケジューリングに関する情報。
・ 本質的にシステム情報のバージョン番号であるシステム情報値タグ(system information value tag)。
NB−IoTは、以下のシステム情報タイプをさらに規定する。
・ SIB1−NB:H−SFNの8つのMSB、他のシステム情報タイプのスケジューリング情報、無効サブフレームビットマップ、および他の情報。
・ SIB2:無線リソース設定(RRC)情報。
・ SIB3:セル再選択情報。
・ SIB4およびSIB5:ネイバリングセル関係情報。
・ SIB14−NB:PLMNごとのアクセスクラス規制(access class barring)情報。
・ SIB16:GPS時間および協定世界時(UTC)に関係する情報。
LTE−Mシステム情報は、以下で概説される。
LTE−Mマスタ情報ブロック(MIB−NB)は、以下の情報からなる。
・ ダウンリンク帯域幅
・ PHICH設定
・ SFNビット
・ SIB1−BRのためのスケジューリング情報
・ 5スペアビット
LTE−Mは、以下のシステム情報タイプをさらに規定する。
・ SIB1−BR:アクセスクラス規制(ACB)情報を含むアクセス関係情報、SIメッセージのためのスケジューリング情報、ハイパーSFN、有効ビットフレーム、MPDCCH周波数ホッピング情報など。
・ SIB2:無線リソース設定(RRC)情報。
・ SIB3:セル再選択情報。
・ SIB4およびSIB5:ネイバリングセル関係情報。
・ SIB14:PLMNごとのアクセスクラス規制情報。
・ SIB16:GPS時間および協定世界時(UTC)に関係する情報。
これらの異なるタイプのマスタおよびシステム情報のうち、SFN、H−SFN、ACB(LTE−M)およびABフラグ(NB−IoT)、SIB14(−NB)ならびにSIB16のみが、一般に、より動的に変化している。他の情報は、めったに変化させられない。SIB16は、UEがネットワークにアクセスするときに必要とされない。SIB14(−NB)は、ABフラグがNB−IoTについてセットされない場合、または、SIB14がLTE−MについてSIB1−BR中でスケジュールされない場合、必要とされない。したがって、たいていのオケージョンでは、SFN、H−SFN、およびABフラグ(またはLTE−MについてのACB+SIB−14スケジューリング)のみが、収集される必要がある。
MIBおよびSIの大部分はめったに変化しないので、UEが、不変のままであるMIB(−NB)およびSIを再収集することをスキップすることを可能にする1つのやり方は、eNBに、あらかじめMIB(−NB)およびSI情報の有効性間隔または満了時間を指示させることである。(以下の説明では、MI/SI有効性間隔または満了時間を決定するために、ABフラグ、SIB14(−NB)、SIB16、SFNおよびH−SFNの変化が使用されないと仮定する。)そのような指示の場合、UEが、UEが前に収集したバージョンのMI/SI有効性間隔内で起動する場合、同じ情報を再収集する必要がない。そのようなシナリオでは、UEは、ABフラグ、SFNおよびH−SFN(またはLTE−Mについての、SIB1−BR中のACB+SIB14スケジューリング)のみを収集する必要があるにすぎず、必ずしも、MIB−NBおよびSIB1−NB中に含まれているすべての他の情報エレメントを収集する必要があるとは限らない。この方法をサポートするために、対処される必要がある2つの問題点がある。
ネットワークは、MI/SI有効性間隔または満了時間をどのようにシグナリングするか?
UEが、すべての他のMI/SI情報が同じままであることを知っている場合、UEは、ABフラグ(またはLTE−Mについての、SIB1−BR中のACB+SIB14スケジューリング)、SFNおよびH−SFNをどのように収集するか?
これらの問題点に対処するための方法が以下で説明される。
MI/SI有効性間隔または満了時間をシグナリングする。
新しいシステム情報タイプが、MI/SI有効性間隔または満了時間を指示するために規定され得る。1つの可能なフォーマットは、GPS時間または協定世界時(UTC)を使用することである。UEは、UEのリアルタイムクロックを確立するためにSIB16からGPSおよびUTC時間を収集することができる。次いで、新しいSIB−Xが、現在のMI/SIが満了するGPSまたはUTC時間を指示するために使用され得る。SIB−Xのフォーマットは、SIB16中で使用されるUTCフォーマットと同様であり得る。しかしながら、SIB16では、時間分解能は10msである。SIB−Xの場合、はるかに粗い時間分解能が、UTC時間を表すために必要とされるビット数を低減するために使用され得る。1つの可能性は、1つまたは複数のSFNサイクルと等価な分解能を用いてUTC時間を量子化することである。また、SIB16中のUTC時間情報は、年および月情報を含む。SIB−Xの場合、年および月情報を含む必要がないことがある。
UEは、SI更新通知を介してSIB−Xの更新を通知され得る。そのような更新通知は、SIB−Xに固有であり得る。
UEが、ABフラグ、SFNおよびH−SFNを収集する。
システム収集時間低減は、アラーム信号など、例外報告を送るために長いバッテリー寿命(たとえば10〜15年)および10sのレイテンシを必要とする使用事例をサポートするために、いくつかの設定を可能にする必要がある。しかしながら、ソリューションが、3日に一度よりも低い頻度でデータを送信するにすぎない使用事例に応ずる必要はなく、なぜなら、そのような使用事例では、さらなるシステム収集時間低減なしに15年のバッテリー寿命がすでに達成され得ると考えられるからである。20ppmの発振器精度を考慮すると、UEクロックは、3日で約±5120msだけずれることがある。したがって、UEが3日後にネットワークに戻る場合、UEは、この時間のあいまいさ(time ambiguity)を解決する必要がある。この不確実にウィンドウは、1つのSFNサイクルの持続時間に一致し、したがって、そのウィンドウは、時間のあいまいさを解決するために10ビットSFN表現をとる。UEは、NPSSおよびNSSS同期のステップを通り、これらの2つのステップの後に、UEは、システムフレーム構造における80msフレーミングへの同期を達成し、すなわち、UEは、SFNの3つのLSBを収集する。したがって、UEがMIB−NBを読み取ることをスキップする場合、UEは、時間のあいまいさを解決するためにSFNの7つのMSBビットを得る必要がある。ABフラグを追加する場合、全体的に8ビット情報がUEに与えられる必要がある。
UEがそのような情報をどのように収集することができるかの2つの代替案がある。以下で2つの代替案を提案した。
NPBCHを使用すること
SFNおよびABフラグは、NPBCH中で搬送されるMIB中で与えられる。UEは、すべての他の情報エレメントを知られているものとして扱い、SFNおよびABフラグを復号することにのみ焦点を当てることができる。知られている情報ビットは、ビタビ復号器において使用されるトレリスをプルーニングするために使用され得、トレリスプルーニングを用いて性能が著しく改善され得ることが予想される。事実上、UEはまた、セクション5.1において説明されるMI/SI有効性間隔または満了時間情報が与えられない場合、SI値タグを検査し得る。
起動(wake−up)信号またはスリープ移行(go−to−sleep)信号を使用すること
「スリープ移行」信号は、続くNPDCCH/MPDCCH探索空間中に送られるダウンリンク制御情報(DCI)がないことを指示するために使用される。そのような信号を受信すると、UEはスリープモードに移行する。しかしながら、「スリープ移行」信号が検出されない場合、UEは、NPDCCH/MPDCCH中で搬送されるDCIを復号することを試みるために起きていなければならない。
一方、「起動」信号は、今度のNPDCCH/MPDCCH探索空間中で送られる間に1つまたは複数のDCIがあることを指示するために使用される。そのような信号を受信すると、UEは、NPDCCH/MPDCCH中で搬送されるDCIを復号することを試みるために起きている必要がある。しかしながら、「起動」信号が存在しない場合、UEはスリープに移行することができる。「起動」信号は、NPDCCH/MPDCCH探索空間の開始の前に、またはNPDCCH/MPDCCH探索空間の始めにおいて、(1つまたは複数の)サブフレーム中で送られ得る。また、「起動」信号は、1つまたは複数のサブフレーム全体を占有する必要がない。信号は、時間領域または周波数領域のいずれか、たとえば、スロット中の最初のいくつかのシンボルにおいて、あるいは時間領域または周波数領域の組合せにおいて、サブフレームの部分的を使用することができる。
これを書いているとき、「スリープ移行」信号手法および/または「起動」信号手法が採用されるかどうかの3GPPにおける決定はない。しかしながら、ここで説明される手法は、これらの信号手法の一方または両方が採用されるかどうかにかかわらず適用される。
「スリープ移行」信号および/または「起動」信号の1つの使用事例は、これが、UEが監視する必要がある次のページングオケージョンにおいて入ってくるページングDCIであるかどうかの指示をUEに与えることである。したがって、「スリープ移行」信号および/または「起動」信号が周期的であるべきであることが予想される。UEが監視する必要がある次のページングオケージョンにおいて入ってくるページングDCIがあるかどうかを指示することに加えて、「スリープ移行」信号および/または「起動」信号において与えられ得る8ビットの部分的にまたはすべての8ビットのいずれかを含めるために、「スリープ移行」信号および/または「起動」信号の周期性を利用することができる。
代替案1:
すべての8ビット情報は、これが、グループUEが監視する必要がある次のページングオケージョンにおいて入ってくるページングDCIであるかどうかの指示とともに、すべてのUEに与えられる。すべてのUEは、UEが関心がある情報、すなわち、上記で与えられた8ビット情報について、この周期的「スリープ移行」信号および/または「起動」信号をリッスンすることができる。最も近いページングオケージョンにおいてページングされていないUEの場合、UEは、ページング関係情報の指示を単に無視することができる。
代替案2:
8ビット情報の一部は、これが、UEが監視する必要がある次のページングオケージョンにおいて入ってくるページングDCIであるかどうかの指示とともに、UEに与えられる。これは、ABフラグ、またはタイミング情報であり得る。
代替案3:
タイミングおよびABフラグ情報に加えて、SIBが変化させられるかどうかを指示するために使用されるSI値タグも、「スリープ移行」信号および/または「起動」信号中に含まれ得る。「スリープ移行」信号および/または「起動」信号中にSI値タグのみを含めることも可能であることに注意されたい。
代替案4:
「スリープ移行」信号および/または「起動」信号中に、ページングされるときにUEがSIBおよび/またはMIB読取りの一部をスキップすることができるかどうかの、UEへの指示をさらに含めることができる。
代替案5:
「スリープ移行」信号および/または「起動」信号中に、たとえば、他の機構のタイムスタンプまたはバージョン番号を使用して、MIBが変化した前の時間がいつだったかの、UEへの指示をさらに含めることができる。UEがMIBの最新バージョンを有する場合、UEは、MIBを読み取ることをスキップすることができる。
上述の代替案のうちのいくつかが、同じくシステム収集時間を低減するために互いに組み合わせられ得ることに注意されたい。
MIBおよび/またはSIBの修正期間を延長する。
NB−IoTでは、MasterInformationBlock−NB(MIB−NB)スケジューリングが、640msの周期性を伴っておよび間にL1の繰返しを伴って、すなわち、サブフレーム0ごとに、固定される。MIB−NBはNPBCH上で送られる。MIB−NBは、以下を含んでいる。
・ SFN(4つのMSBビット)
・ H−SFN(2つのLSBビット)
・ schedulingInfoSIB1
・ systemInfoValueTag(MIB−NB/SIB14−NB/SIB16−NB以外のSIB変化)
・ ab−Enabled(アクセス規制アクティブ化/非アクティブ化、SIB14収集)
・ operationModeInfo
MIB−NB中のSFNの4つのMSBビットにより、MIB−NBコンテンツは、640msごとに変化させられる。SFNのほかに、修正期間は40.96秒に等しい。
SIB1−NBスケジューリングは、2.56秒の周期性を伴って固定される。SIB1−NBは、第2のサブフレーム4ごとにブロードキャストされる。SIB1−NBはDL SCH上で送られる。NPDSCH繰返しの数は、MIB−NB(schedulingInfoSIB1)中で指示される。SIB1−NBは、40.96秒の修正期間を有し、すなわち、ただ40.96秒後に、SIB1−NBコンテンツが変化し得る。
SIB1−NB以外のSIBは、SI−メッセージ中で送られ、SI−メッセージはDL SCH上で送られる。SIメッセージは、SIB1−NB中のスケジューリング情報中で指示されているように、1つまたは複数のSIBを含んでいることがある。
これらの他のSIBのコンテンツは、BCCH修正期間の後に変化し得る。BCCH修正期間は、40.96sよりも大きいかまたは40.96sに等しく、SIB2−NB(modificationPeriodCoeff*defaultPagingCycle)中で指示される。SIB変化(コンテンツおよび/またはスケジューリング)は、MasterInformationBlock−NB中のsystemInfoValueTagまたはSystemInformationBlockType1−NB中のsystemInfoValueTagSIによって指示される。
SIB14−NB中のアクセス規制パラメータは、任意の時点(TS36.331におけるセクション5.2.1.7[6])において変化することができ、そのような変化は、MasterInformationBlock−NB中のsystemInfoValueTagまたはSystemInformationBlockType1−NB中のsystemInfoValueTagSIに影響を及ぼさない。
他のSIB中のコンテンツは、輻輳期間中のSIB14−NBを除いて、頻繁に変化することが予想されない。
[3]において識別された問題は、いくつかの場合には、SIBのうちのいくつかを収集するのに40.96秒よりも長い時間を要し得ることであるので、UEは、修正期間境界にわたって効率的に組合せを実施する困難を有し得る。
したがって、ネットワークは、次いで、その必要に基づいて、MIB−NB、SIB1−NBおよびSIB2−NBを復号するときにUEが仮定することができる、40.96秒よりも長い修正期間を与える。BCCH修正期間がSIB2−NB中で指示されることを想起されたい。確実に、新しい値が規定され、UEにシグナリングされ得る。後方互換性の問題点を考慮すると、ネットワークは、40.96秒の倍数で新しい値を設定することができる。これは、レガシーNB−IoT UEに影響を及ぼさず、これは依然として、MIB−NBおよびSIB1−NBについて40.96秒の修正期間を仮定する。
代替案1:
MIB−NB中にいくつかのスペアビットがあるので、40.96秒の修正期間が、たとえば、40.96秒の倍数またはネットワークが選好する他の値で延長されるかどうかを指示するためにスペアビットのうちのいくつかを使用することができる。
代替案2:
40.96秒の修正期間が、たとえば、40.96秒の倍数またはネットワークが選好する他の値で延長されるかどうかを指示するためにSIBのうちの1つを使用することができる。
代替案3:
40.96秒の修正期間が、たとえば、40.96秒の倍数またはネットワークが選好する他の値で延長されるかどうかを指示するために、UEの特定のグループへの専用シグナリングのうちの1つを使用することができる。
代替案4:
修正期間40.96秒が、たとえば、40.96秒の倍数またはネットワークが選好する他の値で延長されるかどうかを指示するための他の方法。
上記に記載された代替案に加えて、ネットワークにおけるフレキシビリティを与えるために、ネットワークはまた、延長された修正期間がアクティブであるか否かをUEに知らせる。
上記に記載された手法は、NB−IoTのコンテキストにおいて説明されたが、異なる修正期間を有するLTE−Mにも適用され得ることに注意されたい。
図1に示されているように、UE102は、ネットワークノード104(たとえば、たとえばLTE基地局(「eNB」)または5G基地局(「gNB」)など、基地局)と通信していることがある。たとえば、UE102は、M2M、MTC、またはIoTタイプ通信パターンを使用してネットワークノード104と通信し得る。UE102は、UE102がネットワークノード104とアクティブに通信しないスリープモードに遷移し得、ネットワークノード104によってプロンプトされたときにまたは自発的に、そのスリープモードから起動し、もう一度ネットワークノード104との通信を始め得る。
図2は、UE102上で実装され得る方法200を示す。UE102は、マスタ情報ブロック(MIB)および/またはシステム情報ブロック(SIB)を受信する(ステップ202)。UE102は、受信されたMIBおよび/またはSIBの少なくとも一部分の有効性の指示を受信する(ステップ204)。MIBは狭帯域物理ブロードキャストチャネル(NPBCH)中で搬送され、SIBは狭帯域物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)中で搬送され、指示は有効性間隔または満了時間を指示する。
いくつかの実施形態によれば、指示は、GPSまたはUTC時間フォーマットのものであり、および/または、指示は、システムフレーム番号(SFN)サイクルの倍数と等価な分解能を用いて量子化される。いくつかの実施形態では、方法は、更新通知を受信することをさらに含む。いくつかの実施形態では、指示を受信することは、指示を含むシステム情報ブロック(SIB)を受信することを含む。
いくつかの実施形態では、方法は、MIBの前記少なくとも一部分を記憶することと、MIBの前記少なくとも一部分を記憶した後に、スリープ状態に入ることと、スリープ状態に入った後に、スリープ状態から起動することと、スリープ状態から起動した結果として、有効性指示に基づいて、MIBの記憶された部分が依然として有効であるかどうかを決定することとをさらに含む。
いくつかの実施形態では、方法は、MIBの記憶された部分が依然として有効であると決定した結果として、NPBCH上で搬送された第2のMIBを受信することと、受信された第2のMIBの1つまたは複数の部分を復号することをスキップするが、受信された第2のMIBの1つまたは複数の他の部分を復号することとをさらに含む。いくつかの実施形態では、第2のMIBは、動作モードを指示する符号化されたオペレーティングモード情報と符号化されたアクセス規制(AB)フラグとを含み、UEは、符号化されたABフラグを復号し、UEは、オペレーティングモード情報の復号をスキップする。
図3は、UE102上で実装され得る方法300を示す。UE102は、スリープ状態から起動する(ステップ302)。UE102は、マスタ情報ブロック(MIB)および/またはシステム情報ブロック(SIB)の一部分が再収集される必要があるかどうかを決定する(ステップ304)。UE102は、MIBおよび/またはSIB情報の一部分が再収集される必要がないと決定したことに応答して、MIBおよび/またはSIB情報の残りの部分のみを収集する(ステップ306)。
いくつかの実施形態では、残りの部分は、システムフレーム番号(SFN)およびアクセス規制(AB)フラグ情報を含む。いくつかの実施形態では、MIおよび/またはSI情報の残りの部分のみを収集することは、狭帯域物理ブロードキャストチャネル(NPBCH)上で搬送されるマスタ情報ブロック(MIB)を復号することを含み、ビタビ復号器において使用されるトレリスをプルーニングするために再収集される必要がないMIおよび/またはSIの部分を使用することをさらに含み得る。
いくつかの実施形態では、「起動」信号および/または「スリープ移行」信号が、ダウンリンク制御情報(DCI)が送られるかどうかを指示するために使用される。
図4は、ネットワークノード104上で実装され得る方法400を示す。ネットワークノード104は、NPBCH上でMIBを送信する(ステップ402)。ネットワークノード104は、PDSCH上でSIBを送信する(ステップ404)。ネットワークノード104は、送信されたMIBおよび/またはSIBの少なくとも一部分の有効性の指示を送信する。有効性指示は、有効性間隔または満了時間を指示する。いくつかの実施形態では、有効性指示は、GPSまたはUTC時間フォーマットのものである。いくつかの実施形態によれば、有効性指示は、システムフレーム番号(SFN)サイクルの倍数と等価な分解能を用いて量子化される。
SIB1−BR収集をスキップすること。
LTE−Mの場合、システム値タグは、NB−IoTの場合とは異なり、SIB1−BR中にある。したがって、eDRXまたはPSMから起動するUEは、SIが更新されたかどうか、およびUEがSI(全情報、またはsystemInfoValueTagList中のSI−メッセージ固有valueTagによって指示されるSIBのいずれか)を再収集しなければならないかどうかを知るために、SIB1−BRを読み取らなければならない。さらに、UEは、UEがアクセス規制を受けるか否かを検査しなければならないことがある。LTE−Mでは、UEは、アクセスするために、SIB2中のACB情報とSIB14中の拡張アクセスクラス規制(EAB)情報の両方に従って規制されてはならない。一般に、SIB14は、EABが有効化されたときのみスケジュールおよびブロードキャストされ、したがって、これがSIB1−BR中のスケジューリング情報に従っていない場合、UEは、これを、EABに従ってアクセスが可能にされるものとして解釈することができる。たいていの場合、SIは更新されず、UEは規制されないが、UEは、これが当てはまることを保証するために依然として検査しなければならない。リリース13動作では、これは、UEがSIB1−BRおよびSIB2を読み取らなければならないことを意味する。しかしながら、UEがSIB1−BRを収集することをスキップし得ることをUEにシグナリングするために、MIB中のスペアビットが使用され得る。
上記で説明されたように、3GPPが、SIB1−BR中にすでに存在するsystemInfoValueTagについてLTEのすべての将来のためのすべての5MIBスペアビットを使用することに同意する可能性は、非常に低い。したがって、SIB1−BRを読み取ることをスキップするためのeMTCのためのソリューションは、MIB中の短い指示(たとえば、1ビットフラグ)を有することである。MIB中のこの短い指示は、本明細書では「MIB指示」と呼ばれる。概して、SIB1−BRは、多くの場合、アクセスのために必須であり、したがって初期アクセスのために必要とされるので、UEは、SIの再収集中にのみSIB1−BRを読み取ることをスキップするべきである。
SIB1−BR(およびSIB1−BR中のsystemInfoValueTag)はめったに更新されないので、SIB1−BR/systemInfoValueTagがある時間期間中の(たとえば、現在の時間期間または現在の期間の直前の時間期間中の)ある時点において更新されたことを指示するために1にセットされるMIB指示(たとえば、フラグ)を有し、他の場合を指示するためにMIB指示を0にセットすることが、有利である(すなわち、MIB指示が0にセットされたとき、UEはSIB1−BRを読み取ることをスキップし得、他の場合、UEはSIB1−BRを読み取ることをスキップするべきでない)。すなわち、ほとんどの場合に当てはまる、SIB1−BRがある時間期間中に更新されなかった場合、MIB指示は「0」にセットされ、UEは、SIB1−BRおよびsystemInfoValueTagを読み取ることをスキップすることができる。時間期間中に後続のSIB1−BR変化がある場合、MIB指示は、「1」にセットされたままであり、「0」にトグルされない(すなわちvalueTagとは異なる)。MIB指示は、(たとえば、最後のX個の時間単位(すなわち、ある時間期間)内にSIB1−BRの変化がなかった場合)時間期間境界において「0」にリセットされ得る。システムvalueTagとSI−メッセージのスケジューリング情報とはSIB1−BR中にあるので、SIメッセージのいずれかが更新された場合にSIB1−BRが更新されることに留意されたい。
いくつかの実施形態では、MIB指示を使用して、UEは、(たとえば、時間期間の最後のBCCH修正期間において)MIB指示時間期間(MIB indication time period)ごとに1回MIB指示を検査することを必要とされる。すなわち、UEが時間期間をスキップする場合、SIB1−BRはその期間中に更新されていることがあり、その場合、これは、UEによって発見されない。MIB指示時間期間は、たとえば、限定はしないが、以下のいずれかであり得る。
1)BCCH修正期間。その場合、SIB1−BR期間はSIのための修正期間と合致する(SIは、システム情報valueTagによって与えられるように、この期間中に32回更新され得るが、新しいSIB1−BRは更新の回数についてのいかなる制限をも課さず、一方、更新がなかった場合にのみ有益であることに留意されたい)。この時間参照は、すべてのUEに共通である。
2)システム情報有効性期間(validity period)、すなわち3hまたは24h。UEは、あらかじめ規定された時間期間ごとに1回(たとえば、3時間または24時間ごとに少なくとも1回)MIBを検査することを必要とされるので、1ビット指示が使用される場合、これは、それがBCCH修正期間よりもかなり長く、したがって、UEがはるかに低い頻度でMIBを検査することを必要とされるという利点を有する。
3)HSFN期間。時間期間は、システムフレーム番号(SFN)および/またはハイパーシステムフレーム番号(HSFN)に基づく。より長いタイマー期間がより効果的であるので、HSFNが優勢である。10ビットが、SFNのために使用され、10.24秒後にSFNラップアラウンドを与える。10ビットが、HSFNのために使用され、約2.9時間に等しい1025個のSFN期間を与える。可能性がある実施形態は、時間期間として2n個のSFN期間を使用することであり、ここでnはHSFNである。この時間参照は、すべてのUEに共通である。
4)SIB16中で与えられるように、GPSまたはUTC時間に基づく。この時間参照は、すべてのUEに共通である。
カバレッジ中にある、DRXまたはeDRXにおけるUEは、SIの更新があるときはいつでもページング中で、すなわち、ページングメッセージ中でsystemInfoModificationを検査するか、または、eDRXサイクルがBCCH修正期間よりも長い場合はsystemInfoModification−eDRXを検査することによって、通知されることに依拠する。本明細書で説明されるソリューションの場合、UEは、代わりに、時間期間ごとに1回MIB指示を潜在的に検査し得る(SIB1−BRはシステムvalueTagを含んでいるので、これは、修正期間中に少なくともmodificationPeriodCoeff回、systemInfoModification指示を見つけることを試みるよりも、潜在的に少ないエネルギーを消費する(3GPP TS36.331v14.2.2におけるセクション5.2.1.3参照))。さらに、3GPP TS36.311において説明されるように、BCCH修正期間よりも長いeDRXを伴うUEの場合、UEは、アクセスの前にSIB1−BRを読み取ることを必要とされる。「RRC_IDLE UEが、修正期間よりも長いDRXサイクルを伴って設定され、UEが記憶されたシステム情報の有効性を最後に検証したときから少なくとも1つの修正期間境界が過ぎたとき、UEは、RRC接続を確立または再開する前にsystemInfoValueTagを検査することによって、その記憶されたシステム情報が有効なままであることを検証する。」
SI更新がなかった場合、本明細書で説明されるソリューションを適用するUEは、有利には、MIBを収集し、MIB指示を検査し、SIB1−BRの収集をスキップする必要があるにすぎない。
電力節約モード(PSM)におけるUEの場合、UEは、電力節約状態(RRC_IDLEへのサブ状態)にあり、周期的トラッキングエリア更新(TAU)を通したダウンリンクデータのための「キープアライブ」シグナリング/検査の前に、または、アップリンクデータ送信の前に、UEは、UEが最新のSIを有することを保証しなければならない。リリース13および14動作では、UEは、SIB1−BR中のvalueTag(すなわちsystemInfoValueTag)を検査することによって、UEが最新のSIをすでに収集したことを検査する。本明細書で説明されるソリューションの場合、UEは、MIB指示を検査し、最後のアップリンクデータ送信または周期的TAUからの時間がMIB指示時間期間(たとえば、3hまたは24h)を上回らず、MIB指示が、0または1であり得る特定の値にセットされる場合、およびその場合のみ、SIB1−BRを読み取ることをスキップするために、MIBのみを収集し得る。たとえば、説明されるソリューションのために選定された時間期間が2.9hのHSFNラップアラウンドである場合、UEは、UEが2.9hよりも短い周期的TAUを伴って設定された場合にSIB1−BRを読み取る必要がない(もちろん、SIB1−BRのコンテンツが更新されなかったと仮定する)。同じく、SIが更新されたまれな場合には、UEは、リリース13動作の場合のように、ただSIB1−BRを読み取り続ける。
MIB指示の機能の一例が図5において与えられる。この場合、時間期間は、2HSFNビットを使用するHSFNに基づき、それにより、時間期間は4096個の無線フレームの長さになる。BCCH修正期間は、ここでは1024個の無線フレームである。リリース13動作の場合のように、UEは、SIが更新されることになるとき、ページング中で通知され、新しいSIは、後続のBCCH修正期間においてブロードキャストされ始める。
概して、MIB指示は、UEがSIB1−BRを読み取ることを必要とされるときはいつでも、第1の特定の値(たとえば、1)にセットされ、他の場合、第2の特定の値(たとえば0)にセットされる。これがどのように行われ得るかに関する代替実施形態がある。図5に示されている実施形態では、指示は、valueTag(すなわちsystemInfoValueTag)が変化させられたとき、1にセットされ、SIB1−BRおよびSIがその後に更新された時間期間中、1にセットされたままである。代替的に、MIB指示は、SIが更新される前でさえ、たとえば、UEが今度のSI更新(図5に図示せず)についてページング中で通知される先行するBCCH修正期間においてすでに、1にセットされ得る。MIB指示が後続の時間期間全体中に1にセットされる上記の実施形態では、UEが時間期間ごとに1回MIB指示を検査し、任意の時間にそうすることができることは、十分である(すなわち、SIが、UEが検査した後の時間期間の終わりに更新された場合、それは、UEが後続の時間期間これに気づくので、依然として気づかれずに済むことはない)。
1つの代替実施形態では、UEは、最後のBCCH修正期間中に(および、もちろん、いつものようにアクセスの前に)MIB指示を検査することを必要とされ得、この場合、MIB指示は時間期間境界において常に「0」にリセットされ得る。したがって、SIB1−BRが時間期間の終わりに更新される場合、UEがSIB1−BR更新について依然として通知されることを保証すること。しかしながら、SIはめったに更新されないので、この実施形態の利益は、おそらく、前の実施形態にとって無視でき、概して、(MIB指示を「1」にセットすることは、UEがリリース13動作に戻ることを意味するので)エラー事例を回避するためにMIB指示をより長い間「1」にセットしておくことは、より良いことがある。したがって、また別の実施形態では、MIB指示は、SIおよびSIB1−BR更新の前および後に、時間的により広範囲にわたって「1」にセットされ得る。たとえば、MIB指示は、SI更新に先行する時間期間全体中に「1」にセットされ、および/または、SI更新中の時間期間全体中に「1」にセットされ、および/または、SI更新の後の時間期間全体中に「1」にセットされ得る。
上記の実施形態は、1ビットMIB指示を使用するが、より多くのビットを使用する追加の実施形態が可能である。たとえば、以下を指示するために2ビットが使用され得る。
表2
一実施形態では、時間期間はHSFN期間である。さらに、Niは、線形、たとえばN1=2、N2=3およびN3=4であり得る。代替実施形態では、Niは、非線形、たとえば、N1=2、N2=4およびN3=8、またはN1=10、N2=100およびN3=1000であるような対数であり得る。これは、(UEが、UEが最後にSIを収集したときと比較する)UEに通信される情報のより細かいグラニュラリティを与え、それは、2.9hのHSFN期間を越えて利得を達成するために使用され得る。すなわち、時間期間をSFNに基づかせることが同意された場合、UEは、2.9hごとに少なくとも1回MIB中の指示を検査しなければならないが、上記のように複数の指示ビットを使用すると、これは延長され得、したがって、(ほぼ14日であるように設定され得る)極めて長い周期的TAUを伴うPSMを使用するUEは、本明細書で説明されるソリューションから利益を得ることがあり、SI更新がなかった場合、起動時にMIBを収集する必要があるにすぎない。
いくつかのさらなる実施形態では、1ビット指示に関連する時間期間自体が、システム情報メッセージ中でセット/修正され得る。同様に、上記の例示的な2ビット指示実施形態におけるN1、N2およびN3のうちの少なくとも1つの値が修正され得る。デフォルト値は規格によって与えられ得、これらの値は、対応する修正された値が、ブロードキャストされたシステム情報の一部として与えられない場合に使用される。これは、異なる展開シナリオ、eDRXおよびPSMの設定などに適応するためにネットワークにおけるフレキシビリティを増加させる。
SIB1−BRのコンテンツのいずれかが変化させられた場合、systemInfoValueTagが更新されるという意味で、MIB指示はsystemInfoValueTag指示であることに留意されたい。しかしながら、また別の実施形態では、UEは、systemInfoValueTagが更新されたにもかかわらず、依然として、SIB1−BRを収集することをスキップし得る。すなわち、UEがSIB1−BRを収集する必要があるのかSIB1−BRを収集することをスキップすることができるのかを指定するために、上記のように、第1のビットが使用されるが、追加のビットが、SIB1−BR中で何が変化したかを指定する。
追加のビットは、たとえば、(1)更新が、ページングを監視するために必要とされるSI以外の他のSIに関係するかどうか(その場合、ページングを検査するために起動する、eDRXにおけるUEは、依然としてSIB1−BR収集をスキップし得る)、(2)更新が、アクセスのために必要とされるSI以外の他のSIに関係するかどうか(その場合、ランダムアクセスおよびRRC接続セットアップなどを試みるUEは、依然としてSIB1−BR収集をスキップし得る)、(3)任意の指定されたSIB(のグループ)を指示し得る。また、UEがそのいずれをも必要としない場合、UEは、依然として、SIB1−BRを読み取ることを省略することができる。
UE動作のための例示的なプロセス600が図6に示されている。プロセス600は、UEが、MIB指示が特定の値(たとえば0または1)にセットされるかどうかを決定するときに、始まる(ステップs602)。このMIB指示は、上記でより詳細に説明されたように、1ビットMIB指示であり得るが、追加のビットをも含み得る。UEが、MIB指示が特定の値(たとえば、0)にセットされると決定した場合、UEは、SIB1−BRを収集することをスキップすることができる(ステップs604)。しかしながら、UEが、MIB指示が特定の値にセットされない(たとえば、1にセットされる)と決定した場合、UEは、SIB1−BRを収集する(ステップs606)。
ネットワークノード(たとえば、eNB)動作のための例示的なプロセス700が図7に示されている。例示的なプロセス700は、ネットワークノードが、SIB1−BR更新が前のまたは現在の時間期間中に行われたかどうかを決定するときに、始まる(ステップs702)。いいえの場合、MIB指示はセットされない(ステップs704)。はいの場合、ネットワークノードは、MIB指示をセットする(ステップs706)。1ビットMIB指示の場合、「MIB指示をセットする」は、たとえばMIB指示を値「1」にセットすることに対応し、MIB指示がセットされないことは値「0」に対応する。また、MIB指示がeNBによっていつ「1」にセットされるべきであるかの論理は、上記で説明された実施形態に依存することに留意されたい。これらのステップの後に、ネットワークノードは、MIB指示時間期間が終了したかどうかを決定する(ステップs708)。いいえの場合、ネットワークノードは、前のステップを繰り返し、SIB1−BR更新が行われたかどうかを決定する。MIB指示時間期間が終了した場合、MIB指示は、ネットワークノードによってリセットされ得る(ステップs710)。いくつかの実施形態によれば、このリセットは、過去のおよび/または今度のSIB1−BR更新を含む、他のファクタに依存し得る。
提案されるソリューションの標準的な影響は、UEのためのプロシージャテキストと更新されたMIBコンテンツとであり、一例が以下で示される(太字は変更箇所)。
表3
本明細書で提案されるソリューションは、eMTCについて説明されるが、概して、LTEまたはNRなどの他のシステムにも適用可能である(ただし、NB−IoTの場合、そこにシステムvalueTagがMIB−NB中に直接あるので、必要とされない)。
別の実施形態では、MIB1ビットフラグは、以下の意味を伴って使用され得る。
「0」にセットされたビット=SIが最後のBCCH修正期間境界から更新されず、アクセス規制(ACBまたはEAB)がセルにおいて現在有効化されていない。
「1」にセットされたビット=SIが最後のBCCH修正期間境界から更新されたか、または、アクセス規制(ACBまたはEAB)がセルにおいて現在有効化されている。
これがvalueTagでないこと、およびSIが2回目に変化した場合、にビットが値「0」にトグルされないことに留意されたい。代替実施形態では、SI更新のための時間期間は、BCCH修正期間とは異なり、たとえば、複数のBCCH修正期間、SIB1−BR修正期間、または3h/24hのSI有効性時間である。
代替実施形態では、たとえば以下に従って、より多くのオプションを指示するために複数のビットが使用され得る。
代替的に、SI更新またはアクセス規制のいずれかが省略され得るか、あるいは、SI更新またはアクセス規制は、別個のビットによって指示され得る。
代替的に、この指示は、上記で説明されたように、起動信号およびスリープ移行信号に追加され得る。
上記のことに従って、一態様では、SI収集時間を低減するための、ネットワークノード(たとえば、ネットワークノード104)によって実施される方法が提供される。一実施形態では、本方法は、以下のステップ、すなわち、(1)あるSI(たとえば、valueTag)が過去における特定の時間(たとえば、24時間前、3時間前など)から変化したか否かを指示するための1ビットフラグを含むMIBを生成することと、(2)MIBを送信することとを含む。いくつかの実施形態では、過去における特定の時間は、現在時間とMIB指示時間期間(たとえば、3時間または24時間)とに基づく。いくつかの実施形態では、過去における特定の時間は、現在時間−MIB指示時間期間である。他の実施形態では、過去における特定の時間は、ある絶対時間期間境界である。
いくつかの実施形態では、本方法は、ネットワークノードが以下のステップ、すなわち、あるSIを更新することと、あるSIが変化したことを指示するようにSI変化フラグを第1の値にセットすることと、タイマーをアクティブ化することであって、タイマーは、タイマーがアクティブ化されたときからMIB指示時間期間(たとえば、24時間)が経過したときに満了する、タイマーをアクティブ化することと、タイマーが満了した場合、あるSIがMIB指示時間期間内に(たとえば、過去24時間以内に)変化しなかったことを指示するようにSI変化フラグを第2の値にセットすることと、あるSIが、タイマーが依然として動作している間にさらに更新された場合、タイマーをリセットすることであって、それにより、タイマーがリセットされたときからMIB指示時間期間が経過したときにタイマーが満了する、タイマーをリセットすることとを実施することをも含む。この実施形態では、MIB中に含まれる1ビットフラグはSI変化フラグの値に等しくセットされる。
別の態様では、SI収集時間を低減するための、UE102によって実施される方法が提供される。一実施形態では、本方法は、UEが、あるSIが過去における特定の時間から変化させられたか否かを指示するための1ビットフラグを含むMIBを受信することを含む。本方法は、UEが、MIBを受信した後に、あるSIを含むSIBを収集すること(たとえば、SIB1−BRを収集すること)であって、UEは、フラグがセットされる値にかかわらずSIBを収集する、SIBを収集することをさらに含み得る。たとえば、UEは、UEがスリープから起動した後にフラグのセッティングにかかわらずSIBを収集し得、UEが特定のSIBを収集した最後の時間はX時間超前であった(たとえば、X=3または24)。
本方法は、UEが、SIBを収集した後に、あるSIが過去における特定の時点から変化させられなかったことを指示する(たとえば、SIが最後のX時間において変化しなかったことを指示する)値にセットされるMIB指示を含む後続のMIBを受信することと、UEが、後続のSIBの収集がスキップされ得るかどうかを決定することであって、決定することは、UEが、フラグが特定の値にセットされると決定することを含む、後続のSIBの収集がスキップされ得るかどうかを決定することと、後続のSIBの収集がスキップされ得ると決定した後に、UEが、あるSIを含む後続のSIBの収集をスキップすることとをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、過去における特定の時間は、現在時間とMIB指示時間期間とに基づく。いくつかの実施形態では、後続のSIBの収集がスキップされ得るかどうかを決定するステップは、UEが、UEが最新のSIを現在有するかどうかを決定することをさらに含む。いくつかの実施形態では、UEは、UEが最後にMIB指示時間期間内にSIを収集したと決定することによって、UEが最新のSIを有すると決定する。
図8は、いくつかの実施形態による、UE102のブロック図である。図8に示されているように、UE102は、1つまたは複数のプロセッサ(P)855(たとえば、汎用マイクロプロセッサ、および/または、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)など、1つまたは複数の他のプロセッサ)を含み得るデータ処理装置(DPA)802と、UE102がANノード(たとえば、基地局)にデータを送信し、ANノードからデータを受信することを可能にするためのアンテナ822に結合された送信機805および受信機804と、1つまたは複数の不揮発性記憶デバイスおよび/または1つまたは複数の揮発性記憶デバイス(たとえば、ランダムアクセスメモリ(RAM))を含み得るローカル記憶ユニット(別名「データ記憶システム」)808とを備え得る。UE102が汎用マイクロプロセッサを含む実施形態では、コンピュータプログラム製品(CPP)841が提供され得る。CPP841はコンピュータ可読媒体(CRM)842を含み、CRM842は、コンピュータ可読命令(CRI)844を含むコンピュータプログラム(CP)843を記憶する。CRM842は、限定はしないが、磁気媒体(たとえば、ハードディスク)、光媒体、メモリデバイス(たとえば、ランダムアクセスメモリ)など、非一時的コンピュータ可読媒体であり得る。いくつかの実施形態では、コンピュータプログラム843のCRI844は、データ処理装置802によって実行されたとき、CRIが、UE102に、上記で説明されたステップ(たとえば、フローチャートを参照しながら上記で説明されたステップ)を実施させるように設定される。他の実施形態では、UE102は、コードの必要なしに本明細書で説明されるステップを実施するように設定され得る。すなわち、たとえば、データ処理装置802は、単に1つまたは複数のASICからなり得る。したがって、本明細書で説明される実施形態の特徴は、ハードウェアおよび/またはソフトウェアで実装され得る。
図9は、いくつかの実施形態による、ネットワークノード104のブロック図である。図9に示されているように、ノード104は、1つまたは複数のプロセッサ(P)955(たとえば、汎用マイクロプロセッサ、および/または、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)など、1つまたは複数の他のプロセッサ)を含み得るデータ処理装置(DPA)902と、ネットワークインターフェース948であって、ノード104が、ネットワークインターフェース948が接続されるネットワーク110(たとえば、インターネットプロトコル(IP)ネットワーク)に接続された他のノードにデータを送信し、他のノードからデータを受信することを可能にするための送信機(Tx)945および受信機(Rx)947を備える、ネットワークインターフェース948と、UEとの無線通信のためのアンテナシステム904に結合された)回路要素903(たとえば、無線トランシーバ回路要素)と、1つまたは複数の不揮発性記憶デバイスおよび/または1つまたは複数の揮発性記憶デバイス(たとえば、ランダムアクセスメモリ(RAM))を含み得るローカル記憶ユニット(別名「データ記憶システム」)908とを備え得る。ノード104が汎用マイクロプロセッサを含む実施形態では、コンピュータプログラム製品(CPP)941が提供され得る。CPP941はコンピュータ可読媒体(CRM)942を含み、CRM942は、コンピュータ可読命令(CRI)944を含むコンピュータプログラム(CP)943を記憶する。CRM942は、限定はしないが、磁気媒体(たとえば、ハードディスク)、光媒体、メモリデバイス(たとえば、ランダムアクセスメモリ)など、非一時的コンピュータ可読媒体であり得る。いくつかの実施形態では、コンピュータプログラム943のCRI944は、データ処理装置902によって実行されたとき、CRIが、ノード104に、上記で説明されたステップ(たとえば、フローチャートを参照しながら上記で説明されたステップ)を実施させるように設定される。他の実施形態では、ノード104は、コードの必要なしに本明細書で説明されるステップを実施するように設定され得る。すなわち、たとえば、データ処理装置902は、単に1つまたは複数のASICからなり得る。したがって、本明細書で説明される実施形態の特徴は、ハードウェアおよび/またはソフトウェアで実装され得る。
追加の実施形態:
A1.ユーザ機器(UE)によって実施される方法であって、マスタ情報ブロック(MIB)および/またはシステム情報ブロック(SIB)を受信することと、受信されたMIBおよび/またはSIBの少なくとも一部分の有効性の指示を受信することとを含み、前記MIBが狭帯域物理ブロードキャストチャネル(NPBCH)中で搬送され、前記SIBが狭帯域物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)中で搬送され、前記指示が有効性間隔または満了時間を指示する、方法。
A2.指示がGPSまたはUTC時間フォーマットのものである、実施形態A1に記載の方法。
A3.指示が、システムフレーム番号(SFN)サイクルの倍数と等価な分解能を用いて量子化される、実施形態A1〜A2のいずれかに記載の方法。
A4.更新通知を受信することをさらに含む、実施形態A1〜A3のいずれかに記載の方法。
A5.指示を受信することが、指示を含むシステム情報ブロック(SIB)を受信することを含む、実施形態A1〜A4のいずれか1つに記載の方法。
A6.MIBの前記少なくとも一部分を記憶することと、MIBの前記少なくとも一部分を記憶した後に、スリープ状態に入ることと、スリープ状態に入った後に、スリープ状態から起動することと、スリープ状態から起動した結果として、有効性指示に基づいて、MIBの記憶された部分が依然として有効であるかどうかを決定することとをさらに含む、実施形態A1〜A5のいずれか1つに記載の方法。
A7.MIBの記憶された部分が依然として有効であると決定した結果として、NPBCH上で搬送された第2のMIBを受信することと、受信された第2のMIBの1つまたは複数の部分を復号することをスキップするが、受信された第2のMIBの1つまたは複数の他の部分を復号することとをさらに含む、実施形態A6に記載の方法。
A8.第2のMIBが、動作モードを指示する符号化されたオペレーティングモード情報と符号化されたアクセス規制(AB)フラグとを含み、UEが、符号化されたABフラグを復号し、UEが、オペレーティングモード情報の復号をスキップする、請求項A7に記載の方法。
B1.ユーザ機器(UE)によって実施される方法であって、スリープ状態から起動することと、マスタ情報ブロック(MIB)および/またはシステム情報ブロック(SIB)の一部分が再収集される必要があるかどうかを決定することと、MIBおよび/またはSIB情報の一部分が再収集される必要がないと決定したことに応答して、MIBおよび/またはSIB情報の残りの部分のみを収集することとを含む、方法。
B2.残りの部分は、システムフレーム番号(SFN)およびアクセス規制(AB)フラグ情報を含む、実施形態B1に記載の方法。
B3.MIおよび/またはSI情報の残りの部分のみを収集することが、狭帯域物理ブロードキャストチャネル(NPBCH)上で搬送されるマスタ情報ブロック(MIB)を復号することを含む、実施形態B1〜B2のいずれかに記載の方法。
B4.復号することが、ビタビ復号器において使用されるトレリスをプルーニングするために再収集される必要がないMIおよび/またはSIの部分を使用することをさらに含む、実施形態B3に記載の方法。
B5.「起動」信号および/または「スリープ移行」信号が、ダウンリンク制御情報(DCI)が送られるかどうかを指示するために使用される、実施形態B1〜B2のいずれかに記載の方法。
C1.ユーザ機器(UE)であって、UEが、狭帯域物理ブロードキャストチャネル(NPBCH)中で搬送されたマスタ情報ブロック(MIB)および/または狭帯域物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)中で搬送されたシステム情報ブロック(SIB)を受信することと、受信されたMIBおよび/またはSIBの少なくとも一部分の有効性の指示を受信することとを行うように適応され、前記指示が有効性間隔または満了時間を指示する、UE。
D1.ユーザ機器(UE)であって、UEが、(1)狭帯域物理ブロードキャストチャネル(NPBCH)中で搬送されたマスタ情報ブロック(MIB)および/または狭帯域物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)中で搬送されたシステム情報(SIB)のうちの少なくとも1つを受信するために受信機を採用するように設定された第1の受信モジュールと、受信されたMIBおよび/またはSIBの少なくとも一部分の有効性の指示を受信するために受信機を採用するように設定された第2の受信モジュールとを備え、前記指示が有効性間隔または満了時間を指示する、UE。
E1.ユーザ機器(UE)であって、UEが、受信機と、送信機と、データ記憶システムと、プロセッサを備えるデータ処理装置とを備え、データ処理装置が、データ記憶システム、送信機、および受信機に結合され、データ処理装置が、(1)狭帯域物理ブロードキャストチャネル(NPBCH)中で搬送されたマスタ情報ブロック(MIB)および/または狭帯域物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)中で搬送されたシステム情報(SIB)のうちの少なくとも1つを受信するために受信機を採用し、受信されたMIBおよび/またはSIBの少なくとも一部分の有効性の指示を受信するために受信機を採用するように設定され、前記指示が有効性間隔または満了時間を指示する、UE。
F1.ユーザ機器(UE)であって、UEは、スリープ状態から起動することと、マスタ情報ブロック(MIB)および/またはシステム情報ブロック(SIB)の一部分が再収集される必要があるかどうかを決定することと、MIBおよび/またはSIB情報の一部分が再収集される必要がないと決定したことに応答して、MIBおよび/またはSIB情報の残りの部分のみを収集することとを行うように適応された、UE。
G1.ユーザ機器(UE)であって、UEは、スリープ状態から起動するための起動モジュール(waking module)と、マスタ情報ブロック(MIB)および/またはシステム情報ブロック(SIB)の一部分が再収集される必要があるかどうかを決定するための決定モジュールと、MIBおよび/またはSIB情報の一部分が再収集される必要がないと決定したことに応答して、MIBおよび/またはSIB情報の残りの部分のみを復号するための復号モジュールとを備える、UE。
H1.ユーザ機器(UE)であって、UEが、受信機と、送信機と、データ記憶システムと、プロセッサを備えるデータ処理装置とを備え、データ処理装置が、データ記憶システム、送信機、および受信機に結合され、データ処理装置は、スリープ状態から起動することと、マスタ情報ブロック(MIB)および/またはシステム情報ブロック(SIB)の一部分が再収集される必要があるかどうかを決定することと、MIBおよび/またはSIB情報の一部分が再収集される必要がないと決定したことに応答して、MIBおよび/またはSIB情報の残りの部分のみを収集することとを行うように設定された、UE。
I1.ネットワークノード(たとえば、基地局)によって実施される方法であって、方法が、NPBCH上でMIBを送信することと、PDSCH上でSIBを送信することと、送信されたMIBおよび/またはSIBの少なくとも一部分の有効性の指示を送信することとを含み、有効性指示が有効性間隔または満了時間を指示する、方法。
I2.有効性指示がGPSまたはUTC時間フォーマットのものである、実施形態I1に記載の方法。
I3.有効性指示が、システムフレーム番号(SFN)サイクルの倍数と等価な分解能を用いて量子化される、実施形態I1〜I2のいずれかに記載の方法。
J1.ネットワークノードであって、ネットワークノードが、NPBCH上でMIBを送信することと、PDSCH上でSIBを送信することと、送信されたMIBおよび/またはSIBの少なくとも一部分の有効性の指示を送信することとを行うように適応され、有効性指示が有効性間隔または満了時間を指示する、ネットワークノード。
K1.ネットワークノードであって、ネットワークノードが、NPBCH上でMIBを送信するための送信機を採用するための第1の送信モジュールと、PDSCH上でSIBを送信するための送信機を採用するための第2の送信モジュールと、送信されたMIBおよび/またはSIBの少なくとも一部分の有効性の指示を送信するための送信機を採用するための第1の送信モジュールとを備え、有効性指示が有効性間隔または満了時間を指示する、ネットワークノード。
L1.ネットワークノードであって、ネットワークノードが、受信機と、送信機と、データ記憶システムと、プロセッサを備えるデータ処理装置とを備え、データ処理装置が、データ記憶システム、送信機、および受信機に結合され、データ処理装置が、NPBCH上でMIBを送信することと、PDSCH上でSIBを送信することと、送信されたMIBおよび/またはSIBの少なくとも一部分の有効性の指示を送信することとを行うように設定され、有効性指示が有効性間隔または満了時間を指示する、ネットワークノード。
本開示の様々な実施形態が(もしあれば、添付の書類を含む)本明細書で説明されたが、それらの実施形態は、限定ではなく、例として提示されたにすぎないことを理解されたい。したがって、本開示の広さおよび範囲は、上記で説明された例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきでない。たとえば、上記の実施形態の多くは、例としてNB−IoTまたはLTE−Mを使用して説明されたが、それらの実施形態は、特定の技術または規格に限定されず、したがって、その実施形態は、他の技術に、ならびに、たとえばNRなど、任意の他の通信規格に適用され得る。その上、本明細書で別段に指示されていない限り、またはコンテキストによって明確に否定されていない限り、上記で説明されたエレメントのそれらのすべての考えられる変形形態における任意の組合せが、本開示によって包含される。
さらに、上記で説明され、図面に示されたプロセスは、ステップのシーケンスとして示されたが、これは、説明のためにのみ行われた。したがって、いくつかのステップが追加され得、いくつかのステップが省略され得、ステップの順序が並べ替えられ得、いくつかのステップが並行して実施され得ることが企図される。
本出願は、2017年5月5日に出願された仮出願第62/502,423号の優先権を主張し、その出願は、3GPP寄稿のテキストを含んでいる付録を含む。この寄稿のいくつかの部分が以下で複写される。
1.序論
Rel−15では、NB−IoTの拡張のための作業項目(WI)が同意された。目的は、レイテンシおよび電力消費のさらなる低減、測定精度の改善、NPRACH信頼性および範囲の拡張、システム収集時間を低減することなどによって、NB−IoTの性能をさらに拡張することである[00206]。システム収集時間を低減することによって、NB−IoTのレイテンシおよび効率がさらに改善され得る。
システム収集時間低減に関する、RAN1#88bis会議において、少なくとも以下の候補が考慮され得ることが同意された。
・ NPSS/NSSSに対する(1つまたは複数の)拡張
・ MIB−NBに対する(1つまたは複数の)拡張
・ (仕様への影響有りまたは無しの)複数のSIB1−NB TTIにわたるSIB1−NB累積
・ SIB1−NBおよび/またはSIメッセージおよび/またはMIB−NB読取りをスキップすることを可能にする新しい機構
・ 追加のSIB1−NBが、既存のSIB1−NB送信に加えて他のサブフレーム上で送信される
・ (導入される場合)アジェンダ項目7.2.7.1.1における物理信号/チャネルの使用。注:これは、起動信号またはスリープ移行信号が考慮されることである。
・ 他のSIBx−NBに関してはFFS
・ すべてのソリューションの詳細はFFSである
・ ソリューションが、後方互換性があり、Rel−13/Rel−14ネットワークへの影響に対処する必要がある。
2.概略的な説明
3つのNB−IoT展開モードのうち、帯域内展開は、NPSSおよびNSSSリソース上で発生し得るより低い送信電力レベルおよびパンクチャリングにより、より長いシステム収集時間を必要とする。さらに、帯域内モードでは、SIB1−NBまたはSIメッセージを搬送するNPDSCHは、スタンドアロンモードおよびガード帯域モードと比較して、LTE CRSによってとられるかまたはLTEダウンリンク制御領域のために予約されるリソースにより、サブフレーム中により少数のリソースエレメントを有する。これは、より高いコーディングレート、したがってより低いコーディング利得を生じる。したがって、システム収集時間低減のための改善は、主に、帯域内モードをターゲットにするべきである。ソリューションは、帯域内モードのためのシステム収集時間を低減することができる、ガード帯域モードおよびスタンドアロンモードに直接適用され得る。
所見1:システム収集時間低減のための改善は、主に、帯域内モードをターゲットにするべきである。ソリューションは、帯域内モードのためのシステム収集時間を低減することができる、ガード帯域モードおよびスタンドアロンモードに直接適用され得る。
UEがディープスリープから起動した後のシステム収集のプロセスは、以下のステップを含む:(1)NPSSに同期する、(2)NSSSに同期する、および(3)NPBCHを受信することを通してMIB−NBを収集する。UEは、MIB−NB中のシステム情報(SI)値タグおよびアクセス規制(AB)フラグを検査することができる。SI値タグが変化せず、ABフラグが有効化されない場合、UEは、システム収集プロセスを完了する。
MIB−NBおよびSIは(SIB−14およびSIB−16を除いて)めったに変化させられず、ABフラグはより動的にトグルすることができるが、ABフラグは真にセットされるよりもはるかに頻繁に偽にセットされるので、たいていの場合、UEは、UEがディープスリープから起動した後、たいていの場合これらの3つのステップを通る必要があるにすぎない。1つの可能な残りの不確実性は、ハイパーSFN(H−SFN)数である。MIB−NBはH−SFNの2つのLSBを含んでいるが、完全なH−SFNは、SIB1−NBが収集されたときのみ収集される。UEがディープスリープにあるときの20ppmの周波数誤差を考慮すると、UEクロックが1つのSFNサイクル(すなわち1024個のSFNまたは1つのH−SFN)だけドリフトするのにスリープにおいて50,000個のSFNサイクルを要するか、または、等価的に、UEクロックが4つのSFNサイクル(すなわち4つのH−SFN)だけドリフトするのにスリープにおいて200,000個のSFNサイクルを要する。ドリフトが4つ超のSFNサイクルである場合、UEは、H−SFNの2つ超のLSBを収集する必要があり、したがってSIB1−NBを収集する必要がある。しかしながら、200,000個のSFNサイクルは約23.7日である。タイミング不確実性を解決するためにSIB1−NBのみを収集する必要があることを回避するために、UEがサポートする使用事例のいずれかについてレイテンシが重要である場合、UEは、23.7日未満の間でセットされるTAU間隔を伴って、PSMについて設定されるべきである。したがって、Rel−15の焦点は、NPSS、NSSS、およびNPBCHの収集を改善することに当てられるべきである。これらの3つのステップのうち、NSSSの収集が最も容易である。NPSSとNPBCHとの間で、NPBCHは、比較的簡単であり、UE複雑さおよび後方互換性にあまり影響を及ぼさない。Rel−15が最初に、NPBCH性能を改善することに焦点を当てるべきであると提案する。
提案1:Rel−15は最初に、NPBCH性能を改善することに焦点を当てるべきである。
帯域内展開の場合、Rel−13 NB−IoTアンカーキャリア上の総オーバーヘッドは、表4中の例に示されているように、極めて高くなり得る。見られるように、SIB1−NBを搬送するリソースエレメントを除いて、NPDCCH/NPDSCHシンボルのために利用可能なリソースエレメントの割合は、最悪の場合のシナリオでは、42%と同程度に小さくなり得る(帯域内、LTE PDCCHのための3つのOFDMシンボル、および4つのCRSポート)。より多くのNPBCH繰返しを使用することは、NPDCCH/NPDSCHのために利用可能なリソースエレメントの割合をさらに低減する。
表4
Rel−13アンカーキャリア上のNPDSCH/NPDCCHにとって利用可能なリソースエレメントのオーバーヘッドおよび割合。(帯域内、LTE PDCCHのための3つのOFDMシンボル、および4つのCRSポート)
所見2:Rel−13 NB−IoTアンカーキャリア上で、SIB1−NBを搬送するリソースエレメントを除いて、NPDCCH/NPDSCHシンボルのために利用可能なリソースエレメントの割合は、最悪の場合のシナリオでは、わずか42%である(帯域内、LTE PDCCHのための3つのOFDMシンボル、および4つのCRSポート)。より多くのNPBCH繰返しを使用することは、NPDCCH/NPDSCHのために利用可能なリソースエレメントの割合をさらに低減する。
本明細書の残部では、(2)帯域内モードのために有益な(1)NB−IoTアンカーキャリア上の著しい追加のオーバーヘッドを招かない、NPBCH収集時間を低減するためのソリューションに焦点を当てる。考慮されるソリューションは、(1)より高性能の受信機と(2)MIB−NBおよびSIB1−NB読取りをスキップすることを可能にする新しい機構とを含む。
3.より高性能の受信機
[2]では、クロスサブフレームチャネル推定と、高度MIB−NB復号技法とが考慮された。クロスサブフレームチャネル推定およびその利益は十分に理解されているが、高度MIB−NB復号技法[3]はさらなる説明を必要とし得る。このセクションでは、UEが複数の640ms NPBCH TTIにわたるNPBCH受信信号をジョイント復号することを可能にする高度MIB−NB復号技法について説明する。
MIB−NBの符号化プロセスが図10に示されている。MIB−NBは34ビットの長さであり、最初の6ビットは、SFNの4つのMSBおよびH−SFNの2つのLSBからなる。CRC符号化器は16CRCビットを追加し、16CRCビットは、後で、NPBCHを送信するために使用されるアンテナポートの数の依存するマスクを伴って適用される。CRC符号化およびマスキングの後に、50ビットシーケンスは、LTEレートマッチングアルゴリズムに基づいて1600ビットNPBCHコードワードを生成する、150ビットのコードワードを生じるためにTBCCで符号化される。受信機側で、UEは、最初にレートマッチングを元に戻すことができ、したがって、中核となる問題は、150ビットソフト値を処理し、復号ビットシーケンスを生じるためにTBCC復号器を使用するである。
活用すべき重要なコード特性は、CRCコードとTBCCコードの両方が線形コードであることである。x1およびx2がGF(2)上の2つの情報ベクトルであり、Cが、C(xi)=wiであるような線形コードである場合、C(x1+x2)=w1+w2であることを想起されたい。そのような線形コード特性を活用すると、複数のNPBCH TTIにわたるジョイント復号は、TTIにわたって変化するMIB−NB情報コンテンツが6ビットSFNおよびH−SFN情報であると仮定すると、容易に行われ得る。これがどのように機能するかを以下で示す。
第1のTTIにおける6ビットSFNおよびH−SFN情報が、(s6,s7,s8,s9,h0,h1)=(0,0,0,0,0,0)であり、したがって、後続のTTIにおいて、その情報が(1,0,0,0,0,0)であると仮定する。ここでは、それぞれ、SFNの4つのMSBおよびH−SFNの2つのLSBを表すために(s6,s7,s8,s9)および(h0,h1)を使用する。2つの連続するTTIにおける2つのMIB−NB情報ベクトル(各々34ビット)間の差異は、xΔ=(1,0,0,...0)である。線形コード特性を使用すると、wΔとして示されたTBCCコードワードの差異は、図11に示されているプロセスを使用して算出され得る。ここでは、図10と比較して、CRCマスキングが2つのコードワード間の差異をとった後に消滅するので、CRCマスキングが必要とされないことに留意されたい。wΔは、第1のTTIにおけるコードワードに対して、第2のTTIにおけるコードワードに適用された追加のスクランブリングマスクと考えられ得る。したがって、ジョイント復号のために2つの受信されたコードワードを使用するために、受信機は、wΔを使用して第2の受信されたコードワードをデスクランブルし、第1のコードワードとソフト合成することができる。そのような技法が、増加ソフトバッファ要件という犠牲を払ってジョイント復号のために3つ以上のTTIを使用することに拡げられ得ることに留意されたい。
MIB−NBの場合、6つのフレームカウンタビット(s6,s7,s8,s9,h0,h1)は64個の組合せを有するが、6つの異なるxΔベクトル、したがって6つの異なるwΔベクトルのみを生じる。これは、表5に示されている。表5では、新しいxΔベクトルが最初に現れるときを青色でハイライトする。見られるように、多くのフレームカウンタ値が同じxΔベクトルを共有する。
6つの異なるw
Δベクトルは、2つのTTIにわたる受信されたコードワードが6つの異なるやり方で合成されることを必要とする。したがって、復号器メモリは、2つのTTIにわたって合成するとき、150ビットソフト値から900ビットソフト値まで増加される。しかしながら、復号器複雑さは、トレリス状態の数が64個のままであり、各状態が2つのアウトバウンドブランチ(outbound branch)および2つのインバウンドブランチ(inbound branch)を有するという点で、通常のTBCC復号器と同じである。唯一の新しい工夫は、ブランチメトリック計算が、合成された受信されたコードワードの適宜に選定されたバージョンに基礎をおく必要があることである。しかしながら、特定の状態の場合、合成された受信されたコードワードのどのバージョンを使用すべきかを決定するプロセスは決定論的であり、追加の仮説を伴わない。
表5
フレームカウンタ値とx
Δとの間の関係。64個の可能なフレームカウンタ値があるが、6つの可能なx
Δベクトルのみがある。
所見3:CRCおよびTBCCの線形コード特性を活用すると、複数のNPBCH TTIにわたるジョイント復号は、単に、複数のTTIにわたってTBCCコードワードを合成する前にビットソフト値に適切なデスクランブリングマスクを適用することによって、行われ得る。
より高性能のNPBCH受信機を使用することは、追加のシグナリングを必要とせず、したがって、追加のシグナリングオーバーヘッドを生じないので、最も魅力的なソリューションである。
4.MIB−NBおよびSIB1−NB読取りをスキップすることを可能にする新しい機構
MIB−NBおよびSIは(SIB14−NBおよびSIB16を除いて)めったに変化しないので、UEが、不変のままであるMIB−NBおよびSIを再収集することをスキップすることを可能にする1つのやり方は、eNBに、MIB−NBおよびSI情報の有効性間隔または満了時間を指示させることである。以下の説明では、MI/SI有効性間隔または満了時間を決定するために、ABフラグ、SIB14−NB、SIB16、SFNおよびH−SFNの変化が使用されないと仮定する。そのような指示の場合、UEが、UEが前に収集したバージョンのMI/SI有効性間隔内で起動する場合、同じ情報を再収集する必要がない。そのようなシナリオでは、UEは、ABフラグ、SFNおよびH−SFNを収集する必要があるにすぎない。この方法をサポートするために、対処される必要がある2つの問題点がある。1)ネットワークがMI/SI有効性間隔または満了時間をどのようにシグナリングするか?、ならびに2)UEが、完全なMIB−NBおよびSIB1−NBを収集することなしに、ABフラグ、SFNおよびH−SFNをどのように収集するか?
4.1 MI/SI有効性間隔または満了時間をシグナリングする
場合によっては、MI/SI有効性間隔または満了時間をシグナリングするために使用され得る多くの方法がある。いくつかの可能なソリューションは、以下のとおりである。
4.1.1 新しいシステム情報タイプが、MI/SI有効性間隔または満了時間を指示するために規定され得る。1つの可能なフォーマットは、GPS時間または協定世界時(UTC)を使用することである。UEは、UEのリアルタイムクロックを確立するためにSIB16からGPSおよびUTC時間を収集することができる。次いで、新しいSIB−Xが、現在のMI/SIが満了するGPSまたはUTC時間を指示するために使用され得る。SIB−Xのフォーマットは、SIB−16中で使用されるUTCフォーマットと同様であり得る。しかしながら、SIB16では、時間分解能は10msである。SIB−Xの場合、はるかに粗い時間分解能が、UTC時間を表すために必要とされるビット数を低減するために使用され得る。1つの可能性は、1つまたは複数のSFNサイクルと等価な分解能を用いてUTC時間を量子化することである。また、SIB16中のUTC時間情報は、年および月情報を含む。SIB−Xの場合、年および月情報を含む必要がないことがある。
4.1.2 UEが、SI更新通知を介してSIB−Xの更新を通知され得る。そのような更新通知は、SIB−Xに固有であり得る。
提案2:MI/SI有効性間隔または満了時間をシグナリングするeNBが考慮される。MI/SI有効性または満了時間は、ABフラグ、SFNおよびHーSFNの変化の影響を受けない。厳密なシグナリング方法はFFSである。
4.2 UEが、ABフラグ、SFNおよびH−SFNを収集する。
システム収集時間低減は、例外報告のために長いバッテリー寿命(たとえば10〜15年)および10sのレイテンシを必要とする使用事例をサポートするために、いくつかの設定を可能にする必要がある[4]。しかしながら、ソリューションが、たとえば3日に一度よりも低い頻度でデータを送信するにすぎない使用事例に応ずる必要はない。極めて頻度が低いデータ送信を伴う使用事例の場合、さらなるシステム収集時間低減なしに、15年のバッテリー寿命がすでに達成され得る。20ppmの発振器精度を考慮すると、UEクロックは、3日で約±5120msだけずれることがある。したがって、UEが3日後にネットワークに戻る場合、UEは、この時間のあいまいさを解決する必要がある。この不確実にウィンドウは、1つのSFNサイクルの持続時間に一致し、したがって、そのウィンドウは、時間のあいまいさを解決するために10ビットSFN表現をとる。UEは、NPSSおよびNSSS同期のステップを通り、これらの2つのステップの後に、UEは、システムフレーム構造における80msフレーミングへの同期を達成し、すなわち、UEは、SFNの3つのLSBを収集する。したがって、UEがMIB−NBを読み取ることをスキップする場合、UEは、時間のあいまいさを解決するためにSFNの7つのMSBビットを得る必要がある。ABフラグを追加する場合、全体的に8ビット情報がUEに与えられる必要がある。
以下で説明される、UEがそのような情報をどのように収集することができるかの2つの代替案がある。
4.2.1 NPBCHを使用すること
SFNおよびABフラグは、NPBCH中で与えられる。UEは、すべての他の情報エレメントを知られているものとして扱い、SFNおよびABフラグを復号することにのみ焦点を当てることができる。知られている情報ビットは、トレリスをプルーニングするために使用され得、トレリスプルーニングを用いて性能が著しく改善され得ることが予想される。事実上、UEはまた、セクション4.1において説明されたMI/SI有効性間隔または満了時間情報が与えられない場合、SI値タグを検査し得る。知られているMIB−NBビットを利用するより高性能のNPBCH復号器の場合、UEは、より少数の繰返しを伴って、UEが必要とする情報エレメント(たとえばSFNおよびABフラグ)を復号することができる。これは、システム収集時間を低減するのを助ける。
4.2.2 起動信号またはスリープ移行信号を使用すること
起動信号およびスリープ移行信号は、電力消費低減を達成するための潜在的ソリューションとして説明されている。必要とされるタイミング情報およびABフラグは、起動信号またはスリープ移行信号とバンドルされ得る。セクション4.1において説明されたMI/SI有効性間隔または満了時間情報が与えられない場合、SI値タグもバンドルされ得る。しかしながら、この手法は、起動信号またはスリープ移行信号を監視しているUEのために機能する。
5.結論
本明細書では、システム収集時間を低減することができる潜在的ソリューションについて説明する。本明細書で提示される説明に基づいて、以下の所見および提案がなされる。
所見1:システム収集時間低減のための改善は、主に、帯域内モードをターゲットにするべきである。ソリューションは、帯域内モードのためのシステム収集時間を低減することができる、ガード帯域モードおよびスタンドアロンモードに直接適用され得る。
提案1:Rel−15は最初に、NPBCH性能を改善することに焦点を当てるべきである。
所見2:Rel−13 NB−IoTアンカーキャリア上で、SIB1−NBを搬送するリソースエレメントを除いて、NPDCCH/NPDSCHシンボルのために利用可能なリソースエレメントの割合は、最悪の場合のシナリオでは、わずか42%である(帯域内、LTE PDCCHのための3つのOFDMシンボル、および4つのCRSポート)。より多くのNPBCH繰返しを使用することは、NPDCCH/NPDSCHのために利用可能なリソースエレメントの割合をさらに低減する。
所見3:CRCおよびTBCCの線形コード特性を活用すると、複数のNPBCH TTIにわたるジョイント復号は、単に、複数のTTIにわたってTBCCコードワードを合成する前にビットソフト値に適切なデスクランブリングマスクを適用することによって、行われ得る。
提案2:MI/SI有効性間隔または満了時間をシグナリングするeNBが考慮される。MI/SI有効性または満了時間は、ABフラグ、SFNおよびHーSFNの変化の影響を受けない。厳密なシグナリング方法はFFSである。
6.参照
[1] RP−170852, “Further NB−IoT enhancements”, RAN#75, source Huawei, HiSilicon, Neul, 6 - 9 March, 2017.
[2] R1−1705188, “On system acquisition time reduction”, RAN1#88b, source Ericsson, 3 - 7 April, 2017.
[3] R1−152190, PBCH repetition for MTC, Ericsson, RAN1#80bis.
[4] 3GPP TR45.820 Cellular system support for ultra−low complexity and low throughput Internet of Things (CIoT)