JP6997180B2 - Ｒｔｓのスロット化された送信および指向性の受信 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2016年10月25日に出願された「SLOTTED TRANSMISSION AND DIRECTIONAL RECEPTION OF RTS」という表題の米国仮出願第62/412,704号、および2017年4月21日に出願された「SLOTTED TRANSMISSION AND DIRECTIONAL RECEPTION OF RTS」という表題の米国特許出願第15/493,946号の利益を主張し、これらの出願の全体が本明細書に参照により明確に組み込まれる。
本開示は、全般に通信システムに関し、より詳細には、送信要求(RTS)メッセージのスロット化された送信および指向性の受信に関する。
ワイヤレス通信システムは、電話、ビデオ、データ、メッセージング、およびブロードキャストなどの、様々な電気通信サービスを提供するために広く展開されている。典型的なワイヤレス通信システムは、利用可能なシステムリソース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技術を利用することがある。そのような多元接続技術の例には、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、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)システム、および時分割同期符号分割多元接続(TD-SCDMA)システムがある。
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の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。例示的な電気通信規格は5G New Radio(NR)である。5G NRは、レイテンシ、信頼性、セキュリティ、スケーラビリティ(たとえば、Internet of Things(IoT)との)に関連する新しい要件、および他の要件を満たすように、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって公表された継続的なモバイルブロードバンドの進化の一部である。5G NRのいくつかの態様は、4G Long Term Evolution(LTE)規格に基づくことがある。5G NR技術のさらなる改善の必要がある。これらの改善はまた、他の多元接続技術、およびこれらの技術を採用する電気通信規格にも適用可能であり得る。
IEEE 802.11ad規格および/または任意の他の通信規格に適合するものなどの、ワイヤレス通信システムでは、受信デバイスは、1つまたは複数の送信デバイスからRTSメッセージを受信する間、無指向性モードにとどまることがある。システムまたはネットワークがより混雑するようになると、複数のデバイスが同時にRTSメッセージを送信することがあり、他のデバイスへの干渉を引き起こす。この干渉により、RTSメッセージの意図される受信者は、後続のデータ送信を可能にする送信可(CTS)メッセージを送信することができない。
以下は、1つまたは複数の態様の基本的理解を可能にするために、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、すべての考えら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特定することも、いずれかまたはすべての態様の範囲を定めることも意図していない。その唯一の目的は、後で提示されるより詳細な説明の導入として、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。
IEEE 802.11ad規格および/または任意の他の通信規格に適合するものなどの、ワイヤレス通信システムでは、受信デバイスは、1つまたは複数の送信デバイスからRTSメッセージを受信する間、無指向性モードにとどまることがある。システムがより混雑するようになると、複数のデバイスが同時にRTSメッセージを送信することがあり、他のデバイスへの干渉を引き起こす。この干渉により、RTSメッセージの意図される受信者がRTSメッセージを受信することができないので、CTSメッセージを送信することができず、これは後続のデータ送信を妨げる。
ネットワークの混雑を減らし、媒体の再使用を増やすために、RTSが、スロット化された指向性の方式で送信および受信され得る。一構成では、受信デバイスは、近隣の送信デバイスとのビームトレーニングを実行して、近隣の送信デバイスの各々がRTSメッセージを送信し得る空間的な方向を決定することができる。受信デバイスは次いで、近隣の送信デバイスの各々からRTSメッセージを受信するための掃引パターンを選択することができる。受信デバイスはまた、近隣の送信デバイスからRTSメッセージを受信するために近隣の送信デバイスの各々に割り振られる1つまたは複数のタイムスロットを決定することができる。送信デバイスに割り振られる各タイムスロットは、送信デバイスのために選択される掃引パターンに関連付けられることがあり、またはそれに対応することがある。受信デバイスは、その掃引パターンおよびタイムスロットの指示を近隣の送信デバイスの1つまたは複数に送信することができる。続いて、示されたタイムスロットのうちの1つの間に、受信デバイスは、ビーム掃引を実行して、近隣の送信デバイスのうちの1つから1つまたは複数のRTSメッセージを受信することができる。
本開示のある態様では、方法、コンピュータ可読媒体、および装置が提供される。装置は、第2のワイヤレスデバイスと少なくとも1つの他のワイヤレスデバイスとを含む複数のワイヤレスデバイスの空間的な方向を決定するように構成され得る。装置は、決定された空間的な方向に基づいて、装置の掃引パターンを選択するように構成され得る。装置は、装置の掃引パターンと、装置がその間に第2のワイヤレスデバイスからの送信を待ち受ける少なくとも1つのタイムスロットとを示す情報を、第2のワイヤレスデバイスに送信するように構成され得る。装置は、決定された空間的な方向および送信された情報に基づいて、1つまたは複数のRTSメッセージを受信するためにビーム掃引を実行するように構成され得る。装置は、少なくとも1つのタイムスロットの間に選択された掃引パターンに基づいてRTSメッセージを待ち受けることによって、ビーム掃引を実行することができる。
本開示の別の態様では、方法、コンピュータ可読媒体、および装置が提供される。装置は、第2のワイヤレスデバイスの掃引パターンと、第2のワイヤレスデバイスがその間に装置からの送信を待ち受ける少なくとも1つのタイムスロットとを示す情報を、第2のワイヤレスデバイスから受信するように構成され得る。装置は、少なくとも1つのタイムスロットの間に、掃引パターンに基づいて少なくとも1つの空間的な方向において第2のワイヤレスデバイスへRTSメッセージを送信するように構成され得る。
上記の関係する目的の達成のために、1つまたは複数の態様は、以下で十分に説明され特に特許請求の範囲において指摘される特徴を備える。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うちのいくつかを示すものにすぎず、この説明は、そのようなすべての態様およびそれらの均等物を含むものとする。
ワイヤレス通信システムおよびアクセスネットワークの例を示す図である。 DLフレーム構造の例を示す図である。 DLフレーム構造内のDLチャネルの例を示す図である。 ULフレーム構造の例を示す図である。 ULフレーム構造内のULチャネルの例を示す図である。 アクセスネットワークの中の基地局およびユーザ機器(UE)の例を示す図である。 ビーコン間隔持続期間の中のアクセス期間の図およびmmWネットワークの図である。 ダウンリンク送信のためにコンテンションベースのアクセス期間を使用するワイヤレス通信システムの図である。 アップリンク送信のためにアップリンクコンテンションベースのアクセス期間を使用するワイヤレス通信システムの図である。 ワイヤレス通信システムにおけるRTSのスロット化された送信および指向性の受信の方法の図である。 ワイヤレス通信の方法のフローチャートである。 ワイヤレス通信の方法のフローチャートである。 例示的な装置における異なる手段/構成要素間のデータフローを示す概念データフロー図である。 処理システムを採用する装置のハードウェア実装形態の例を示す図である。 例示的な装置における異なる手段/構成要素間のデータフローを示す概念データフロー図である。 処理システムを採用する装置のハードウェア実装形態の例を示す図である。
添付の図面に関して以下に記載される発明を実施するための形態は、様々な構成について説明するものであり、本明細書で説明される概念が実践され得る唯一の構成を表すものではない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を与える目的で、具体的な詳細を含む。しかしながら、これらの概念はこれらの具体的な詳細がなくても実践され得ることが、当業者には明らかであろう。いくつかの事例では、そのような概念を不明瞭にすることを避けるために、よく知られている構造および構成要素がブロック図の形態で示される。
以下で、電気通信システムのいくつかの態様が、様々な装置および方法を参照して提示される。これらの装置および方法は、以下の発明を実施するための形態において説明され、(「要素」と総称される)様々なブロック、構成要素、回路、プロセス、アルゴリズムなどによって添付の図面において示される。これらの要素は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを使用して実装されてもよい。そのような要素がハードウェアとして実装されるのか、それともソフトウェアとして実装されるのかは、具体的な適用例および全体的なシステムに課された設計制約に依存する。
例として、要素、または要素の任意の部分、または要素の任意の組合せは、1つまたは複数のプロセッサを含む「処理システム」として実装されることがある。プロセッサの例には、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、グラフィックス処理装置(GPU)、中央処理装置(CPU)、アプリケーションプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、縮小命令セットコンピューティング(RISC)プロセッサ、システムオンチップ(SoC)、ベースバンドプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブル論理デバイス(PLD)、ステートマシン、ゲート論理、個別ハードウェア回路、および本開示全体にわたって説明される様々な機能を実行するように構成された他の適切なハードウェアがある。処理システムの中の1つまたは複数のプロセッサが、ソフトウェアを実行し得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語などの名称にかかわらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアコンポーネント、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プロシージャ、関数などを意味するように広く解釈されるべきである。
したがって、1つまたは複数の例示的な実施形態では、説明される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組合せで実装されることがある。ソフトウェアで実装される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上に記憶されるか、またはコンピュータ可読媒体上に1つまたは複数の命令もしくはコードとして符号化されることがある。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、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。限定ではない例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、電気的消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ、他の磁気ストレージデバイス、上述のタイプのコンピュータ可読媒体の組合せ、または、コンピュータによってアクセスされ得る命令もしくはデータ構造の形態のコンピュータ実行可能コードを記憶するために使用され得る任意の他の媒体を備え得る。
図1は、ワイヤレス通信システムおよびアクセスネットワーク100の例を示す図である。(ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WWAN)とも呼ばれる)ワイヤレス通信システムは、基地局102と、UE104と、Evolved Packet Core(EPC)160とを含む。基地局102は、マクロセル(高電力セルラー基地局)および/またはスモールセル(低電力セルラー基地局)を含み得る。マクロセルは基地局を含む。スモールセルは、フェムトセルと、ピコセルと、マイクロセルとを含む。
(Evolved Universal Mobile Telecommunications System(UMTS) Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)と総称される)基地局102は、バックホールリンク132(たとえば、S1インターフェース)を通じてEPC160とインターフェースする。他の機能に加えて、基地局102は、ユーザデータの転送、無線チャネルの暗号化および解読、完全性保護、ヘッダ圧縮、モビリティ制御機能(たとえば、ハンドオーバー、デュアル接続性)、セル間干渉協調、接続セットアップおよび解放、負荷分散、非アクセス層(NAS)メッセージのための分配、NASノード選択、同期、無線アクセスネットワーク(RAN)共有、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)、加入者および機器トレース、RAN情報管理(RIM)、ページング、測位、ならびに警告メッセージの配信という機能のうちの、1つまたは複数を実行することができる。基地局102は、バックホールリンク134(たとえば、X2インターフェース)上で互いに直接的または(たとえば、EPC160を介して)間接的に通信することができる。バックホールリンク134は有線またはワイヤレスであり得る。
基地局102はUE104とワイヤレスに通信し得る。基地局102の各々は、それぞれの地理的カバレッジエリア110に通信カバレッジを提供し得る。重複する地理的カバレッジエリア110が存在することがある。たとえば、スモールセル102'は、1つまたは複数のマクロ基地局102のカバレッジエリア110と重複するカバレッジエリア110'を有することがある。スモールセルとマクロセルの両方を含むネットワークは、異種ネットワークとして知られていることがある。異種ネットワークは、限定加入者グループ(CSG)として知られる限定グループにサービスを提供し得るHome Evolved Node B(eNB)(HeNB)を含むこともある。基地局102とUE104との間の通信リンク120は、UE104から基地局102への(逆方向リンクとも呼ばれる)アップリンク(UL)送信、および/または基地局102からUE104への(順方向リンクとも呼ばれる)ダウンリンク(DL)送信を含むことがある。通信リンク120は、空間多重化、ビームフォーミング、および/または送信ダイバーシティを含む、多入力多出力(MIMO)アンテナ技術を使用し得る。通信リンクは、1つまたは複数のキャリアを介することがある。基地局102/UE104は、各方向における送信に使用される合計YxMHz(x個のコンポーネントキャリア)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、5、10、15、20、100MHz)までの帯域幅のスペクトルを使用することができる。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に関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むことがある。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。
ワイヤレス通信システムは、5GHzの免許不要周波数スペクトルにおいて通信リンク154を介してWi-Fi局(STA)152と通信しているWi-Fiアクセスポイント(AP)150をさらに含むことがある。免許不要周波数スペクトルにおいて通信するとき、STA152/AP150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)を実行することができる。
スモールセル102'は、免許および/または免許不要周波数スペクトルにおいて動作し得る。免許不要周波数スペクトルにおいて動作しているとき、スモールセル102'は、NRを利用し、Wi-Fi AP150によって使用されるのと同じ5GHz免許不要周波数スペクトルを使用することができる。免許不要周波数スペクトルにおいてNRを利用するスモールセル102'は、アクセスネットワークへのカバレッジを拡大し、かつ/またはアクセスネットワークの容量を増やすことができる。
gNodeB(gNB)180は、UE104と通信するときにミリメートル波(mmW)周波数および/または準mmW周波数(near mmW frequency)で動作し得る。gNB180がmmW周波数または準mmW周波数で動作するとき、gNB180はmmW基地局と呼ばれ得る。極高周波数(EHF:extremely high frequency)は、電磁スペクトルにおいて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。超高周波数(SHF:super high frequency)帯域は、センチメートル波とも呼ばれ、3GHzから30GHzの間に及ぶ。mmW/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い範囲を有する。mmW基地局180は、極めて高い経路損失および短距離を補償するために、UE104に対してビームフォーミング184を利用し得る。
EPC160は、モビリティ管理エンティティ(MME)162と、他のMME164と、サービングゲートウェイ166と、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)ゲートウェイ168と、ブロードキャストマルチキャストサービスセンター(BM-SC)170と、パケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ172とを含み得る。MME162は、ホーム加入者サーバ(HSS)174と通信していることがある。MME162は、UE104とEPC160との間のシグナリングを処理する制御ノードである。一般に、MME162はベアラおよび接続の管理を行う。すべてのユーザインターネットプロトコル(IP)パケットは、サービングゲートウェイ166を通じて転送され、サービングゲートウェイ166自体はPDNゲートウェイ172に接続される。PDNゲートウェイ172は、UEのIPアドレス割振りならびに他の機能を提供する。PDNゲートウェイ172およびBM-SC170は、IPサービス176に接続される。IPサービス176は、インターネット、イントラネット、IPマルチメディアサブシステム(IMS)、PSストリーミングサービス(PSS)、および/または他のIPサービスを含むことがある。BM-SC170は、MBMSユーザサービスのプロビジョニングおよび配信のための機能を提供することができる。BM-SC170は、コンテンツプロバイダMBMS送信のためのエントリポイントとして機能することがあり、公衆陸上移動網(PLMN)内のMBMSベアラサービスを認可および開始するために使用されることがあり、MBMS送信をスケジュールするために使用されることがある。MBMSゲートウェイ168は、特定のサービスをブロードキャストするマルチキャストブロードキャスト単一周波数ネットワーク(MBSFN)エリアに属する基地局102にMBMSトラフィックを配信するために使用されることがあり、セッション管理(開始/停止)およびeMBMS関係の課金情報を収集することを担うことがある。
基地局は、gNB、Node B、Evolved Node B(eNB)、アクセスポイント、トランシーバ基地局、無線基地局、無線トランシーバ、トランシーバ機能、基本サービスセット(BSS)、拡張サービスセット(ESS)、または他の何らかの適切な用語で呼ばれることもある。基地局102は、UE104にEPC160へのアクセスポイントを提供する。UE104の例には、携帯電話、スマートフォン、セッション開始プロトコル(SIP)電話、ラップトップ、携帯情報端末(PDA)、衛星無線、全地球測位システム、マルチメディアデバイス、ビデオデバイス、デジタルオーディオプレーヤ(たとえば、MP3プレーヤ)、カメラ、ゲーム機、タブレット、スマートデバイス、ウェアラブルデバイス、車両、電気メーター、ガスポンプ、トースター、または任意の他の同様の機能デバイスがある。UE104の一部は、IoTデバイス(たとえば、パーキングメーター、ガスポンプ、トースター、車両など)と呼ばれ得る。UE104は、局、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、または他の何らかの適切な用語で呼ばれることもある。
図1を再び参照すると、いくつかの態様では、送信デバイス(たとえば、UE104、基地局102、またはgNB180)は、RTSのスロット化された送信を実行するように構成されることがあり、受信デバイス(たとえば、UE104、基地局102、またはgNB180)は、RTSのスロット化された送信を指向性に受信するように構成されることがある(198)。
図2Aは、DLフレーム構造の例を示す図200である。図2Bは、DLフレーム構造内のチャネルの例を示す図230である。図2Cは、ULフレーム構造の例を示す図250である。図2Dは、ULフレーム構造内のチャネルの例を示す図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。2つのタイムスロットを表すためにリソースグリッドが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(物理RB(PRB)とも呼ばれる)同時のリソースブロック(RB)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、周波数領域に12個の連続するサブキャリアを含み、時間領域に7つ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)を含む。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、周波数領域に12個の連続するサブキャリアを含み、時間領域に6個の連続するシンボルを含む。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に示されるように、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、(共通RSと呼ばれることもある)セル固有基準信号(CRS)と、UE固有基準信号(UE-RS)と、チャネル状態情報基準信号(CSI-RS)とを含むことがある。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/シンボルの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UE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の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。マスター情報ブロック(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システム帯域幅の中の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を通じ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に示されるように、REの一部は、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は追加で、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ペアを含むことがある。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)、パワーヘッドルーム報告(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、アクセスネットワークにおいてUE350と通信している基地局310のブロック図である。DLでは、EPC160からのIPパケットがコントローラ/プロセッサ375に提供され得る。コントローラ/プロセッサ375はレイヤ3およびレイヤ2の機能を実装する。レイヤ3は無線リソース制御(RRC)レイヤを含み、レイヤ2は、パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)レイヤと、無線リンク制御(RLC)レイヤと、媒体アクセス制御(MAC)レイヤとを含む。コントローラ/プロセッサ375は、システム情報(たとえば、MIB、SIB)のブロードキャスティング、RRC接続制御(たとえば、RRC接続ページング、RRC接続確立、RRC接続修正、およびRRC接続解放)、無線アクセス技術(RAT)間モビリティ、ならびにUE測定報告のための測定構成に関連するRRCレイヤ機能と、ヘッダ圧縮/解凍、セキュリティ(暗号化、解読、完全性保護、完全性検証)、およびハンドオーバーサポート機能に関連するPDCPレイヤ機能と、上位レイヤパケットデータユニット(PDU)の転送、ARQを介した誤り訂正、RLCサービスデータユニット(SDU)の連結、セグメンテーション、およびリアセンブリ、RLCデータPDUの再セグメンテーション、ならびにRLCデータPDUの並べ替えに関連するRLCレイヤ機能と、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピング、トランスポートブロック(TB)上へのMAC SDUの多重化、TBからのMAC SDUの逆多重化、スケジューリング情報報告、HARQを介した誤り訂正、優先度処理、および論理チャネル優先順位付けに関連するMACレイヤ機能とを提供する。
送信(TX)プロセッサ316および受信(RX)プロセッサ370は、様々な信号処理機能と関連付けられるレイヤ1機能を実装する。物理(PHY)レイヤを含むレイヤ1は、トランスポートチャネル上の誤り検出と、トランスポートチャネルの前方誤り訂正(FEC)コーディング/復号と、インターリービングと、レートマッチングと、物理チャネル上へのマッピングと、物理チャネルの変調/復調と、MIMOアンテナ処理とを含むことがある。TXプロセッサ316は、様々な変調方式(たとえば、2位相シフトキーイング(BPSK)、4位相シフトキーイング(QPSK)、M位相シフトキーイング(M-PSK)、M直交振幅変調(M-QAM))に基づく信号コンスタレーションへのマッピングを扱う。コーディングされ変調されたシンボルは、次いで、並列ストリームに分割されることがある。各ストリームは、次いで、時間領域OFDMシンボルストリームを搬送する物理チャネルを生成するために、OFDMサブキャリアにマッピングされ、時間領域および/または周波数領域で基準信号(たとえば、パイロット)と多重化され、次いで、逆高速フーリエ変換(IFFT)を使用して一緒に合成されることがある。OFDMストリームは、複数の空間ストリームを生成するために空間的にプリコーディングされる。チャネル推定器374からのチャネル推定値は、コーディングおよび変調方式を決定するために、ならびに空間処理のために使用されることがある。チャネル推定値は、UE350によって送信された基準信号および/またはチャネル状態フィードバックから導出されることがある。各空間ストリームは、次いで、別個の送信機318TXを介して異なるアンテナ320に提供されることがある。各送信機318TXは、送信のためにそれぞれの空間ストリームでRFキャリアを変調することがある。
UE350において、各受信機354RXは、受信機のそれぞれのアンテナ352を通じて信号を受信する。各受信機354RXは、RFキャリア上に変調された情報を復元し、その情報を受信(RX)プロセッサ356に提供する。TXプロセッサ368およびRXプロセッサ356は、様々な信号処理機能と関連付けられるレイヤ1機能を実装する。RXプロセッサ356は、UE350に宛てられた任意の空間ストリームを復元するために、情報に対して空間処理を実行することができる。複数の空間ストリームは、UE350に宛てられている場合、RXプロセッサ356によって単一のOFDMシンボルストリームへと合成され得る。次いで、RXプロセッサ356は、高速フーリエ変換(FFT)を使用して、OFDMAシンボルストリームを時間領域から周波数領域に変換する。周波数領域信号は、OFDM信号の各サブキャリアに対して別々のOFDMシンボルストリームを備える。各サブキャリア上のシンボル、および基準信号は、基地局310によって送信された最も可能性の高い信号コンスタレーションポイントを決定することによって、復元および復調される。これらの軟判定は、チャネル推定器358によって算出されたチャネル推定値に基づくことがある。次いで、軟判定は、復号およびデインターリーブされて、物理チャネル上で基地局310によって元々送信されていたデータおよび制御信号を復元する。データおよび制御信号は、次いで、レイヤ3およびレイヤ2の機能を実装するコントローラ/プロセッサ359に提供される。
コントローラ/プロセッサ359は、プログラムコードとデータとを記憶するメモリ360と関連付けられ得る。メモリ360は、コンピュータ可読媒体と呼ばれることがある。ULでは、コントローラ/プロセッサ359は、EPC160からのIPパケットを復元するために、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間の逆多重化と、パケットリアセンブリと、解読と、ヘッダ解凍と、制御信号処理とを行う。コントローラ/プロセッサ359はまた、ACKおよび/またはNACKプロトコルを使用してHARQ動作をサポートする誤り検出を担う。
基地局310によるDL送信に関して説明された機能と同様に、コントローラ/プロセッサ359は、システム情報(たとえば、MIB、SIB)収集、RRC接続、および測定報告に関連するRRCレイヤ機能と、ヘッダ圧縮/解凍およびセキュリティ(暗号化、解読、完全性保護、完全性検証)に関連するPDCPレイヤ機能と、上位レイヤPDUの転送、ARQを介した誤り訂正、RLC SDUの連結、セグメンテーション、およびリアセンブリ、RLCデータPDUの再セグメンテーション、ならびにRLCデータPDUの並べ替えに関連するRLCレイヤ機能と、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピング、TB上へのMAC SDUの多重化、TBからのMAC SDUの逆多重化、スケジューリング情報報告、HARQを介した誤り訂正、優先度処理、および論理チャネル優先順位付けに関連するMACレイヤ機能とを提供する。
基地局310によって送信された基準信号またはフィードバックからチャネル推定器358によって導出されたチャネル推定値は、適切なコーディングおよび変調方式を選択し、空間的処理を容易にするために、TXプロセッサ368によって使用され得る。TXプロセッサ368によって生成された空間ストリームは、別個の送信機354TXを介して異なるアンテナ352に提供されることがある。各送信機354TXは、送信のためにそれぞれの空間ストリームでRFキャリアを変調し得る。
UL送信は、UE350における受信機機能に関して説明された方法と同様の方法で基地局310において処理される。各受信機318RXは、受信機のそれぞれのアンテナ320を通じて信号を受信する。各受信機318RXは、RFキャリア上に変調された情報を復元し、その情報をRXプロセッサ370に提供する。
コントローラ/プロセッサ375は、プログラムコードとデータとを記憶するメモリ376と関連付けられ得る。メモリ376は、コンピュータ可読媒体と呼ばれることがある。ULでは、コントローラ/プロセッサ375は、UE350からのIPパケットを復元するために、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間の逆多重化と、パケットリアセンブリと、解読と、ヘッダ解凍と、制御信号処理とを行う。コントローラ/プロセッサ375からのIPパケットは、EPC160に提供されることがある。コントローラ/プロセッサ375はまた、ACKおよび/またはNACKプロトコルを使用してHARQ動作をサポートする誤り検出を担う。
図4は、ビーコン間隔持続期間460の中のアクセス期間の図400およびmmWネットワークの図440、450を示す。図4に示されるように、ビーコン間隔持続期間460は、ビーコン送信間隔462、関連付けビームフォーミングトレーニング期間464、告知送信間隔、第1のコンテンションベースアクセス期間(CBAP1)468、第1のサービス期間(SP1)470、第2のサービス期間(SP2)472、および第2のコンテンションベースアクセス期間(CBAP2)474を含み得る。ビーコン送信、ビーコントレーニング、および後続のデータ送信は、ビーコン間隔持続期間460内に行われ得る。図440を参照すると、mmWネットワークは、mmW基地局410およびいくつかのUE420、430を含み得る。mmW基地局410は、アナログおよび/またはデジタルビームフォーミングを実行するためのハードウェアを含み得る。mmW基地局410がアナログビームフォーミングに対応する場合、任意のある時間において、mmW基地局410は一方向にのみ信号を送信または受信することができる。mmW基地局410がデジタルビームフォーミングに対応する場合、mmW基地局410は、複数の方向の複数の信号を同時に送信することができ、または複数の方向の複数の信号を同時に受信することができる。さらに、UE420は、たとえば、アナログおよび/またはデジタルビームフォーミングを実行するためのハードウェアを含み得る。UE420がアナログビームフォーミングに対応する場合、任意のある時間において、UE420は一方向にのみ信号を送信または受信することができる。UE420がデジタルビームフォーミングに対応する場合、UE420は、複数の方向の複数の信号を同時に送信することができ、または複数の方向の複数の信号を同時に受信することができる。
極高周波数(EHF:extremely high frequency)は、電磁スペクトルにおいて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。近mmWは100ミリメートルの波長を伴い3GHzの周波数にまで及び得る(超高周波数(SHF:super high frequency)帯域は、センチメートル波とも呼ばれ、3GHzから30GHzの間に及ぶ)。本明細書の開示はmmWに言及するが、本開示は近mmWにも適用されることが理解されるべきである。さらに、本明細書の開示はmmW基地局に言及するが、本開示は近mmW基地局にも適用されることが理解されるべきである。
ミリメートル波長スペクトルにおいて有用な通信ネットワークを構築するために、経路損失を補償するようにビームフォーミング技法が使用され得る。ビームフォーミング技法は、RFエネルギーを狭い方向に集中させ、RFビームがその方向においてより遠くに伝播することを可能にする。ビームフォーミング技法を使用すると、ミリメートル波長スペクトルにおける見通し外(NLOS)RF通信は、UEに到達するためにビームの反射および/または回折に依存し得る。UEの移動または環境の変化(たとえば、障害物、湿度、雨など)のいずれかにより、その方向が遮られるようになると、ビームはUEに到達することが可能ではなくなることがある。したがって、UEが継続的でシームレスなカバレッジを有することを確実にするために、可能な限り多くの異なる方向において複数のビームが利用可能であり得る。ある態様では、ビームフォーミング技法は、mmW基地局およびUEが、大半のRFエネルギーが収集されることを可能にする方向で送信および受信することを、要求することがある。
mmWネットワークにおいて、UEは、範囲内のmmW基地局についてビーム掃引を実行することができる。ビーム掃引は、図440および/または図450に示されるように実行され得る。図440を参照すると、ビーム掃引において、mmW基地局410は、複数の異なる空間的な方向においてm個のビーム(またはビーコン)を送信することができる。ある態様では、mmW基地局410は、ビーコン送信間隔462の間にビーム/ビーコンを送信することができる。UE420は、n個の異なる空間的な受信方向において、mmW基地局410からのビーム送信を待ち受け(listen)/走査する。ビーム送信を待ち受け/走査するとき、UE420は、n個の異なる空間的な受信方向の各々において、mmW基地局410からのビーム掃引送信をm回待ち受け/走査することができる(全体でm×n回の走査)。ある態様では、待ち受け/走査は、関連付けビームフォーミングトレーニング期間464の間に行われ得る。代わりに、デジタルビームフォーミングを用いてビーム送信を待ち受け/走査するとき、UE420は、m個のビーム方向の各ビーム方向について待ち受け/走査し、異なる重み(位相および/または振幅の変化)を適用して、m回の送信(全体でm回の走査)のn個の異なる受信方向に対する受信信号を決定することができる。
別の構成では、図450を参照すると、ビーム掃引において、UE420は、複数の異なる空間的な方向においてn個のビームを送信することができる。mmW基地局410は、m個の異なる空間的な受信方向において、UE420からのビーム送信を待ち受け/走査する。ビーム送信を待ち受け/走査するとき、mmW基地局410は、m個の異なる空間的な受信方向の各々において、UE420からのビーム掃引送信をn回待ち受け/走査することができる(全体でm×n回の走査)。代わりに、デジタルビームフォーミングを用いてビーム送信を待ち受け/走査するとき、mmW基地局410は、n個のビーム方向の各ビーム方向について待ち受け/走査し、異なる重み(位相および/または振幅の変化)を適用して、n回の送信(全体でn回の走査)のm個の異なる受信方向に対する受信信号を決定することができる。
実行されたビーム掃引に基づいて、UEおよび/またはmmW基地局は、実行されたビーム掃引と関連付けられるチャネル品質を決定する。たとえば、図440のビーム掃引プロセスが実行される場合、UE420は、実行されたビーム掃引と関連付けられるチャネル品質を決定することができる。しかしながら、図450のビーム掃引プロセスが実行される場合、mmW基地局410は、実行されたビーム掃引と関連付けられるチャネル品質を決定することができる。UE420が実行されたビーム掃引と関連付けられるチャネル品質を決定する場合、UE420は、mmW基地局410にチャネル品質情報(ビーム掃引結果情報とも呼ばれる)を送信することができる。mmW基地局410が実行されたビーム掃引と関連付けられるチャネル品質を決定する場合、mmW基地局410はUE420にビーム掃引結果情報を送信することができる。
ある態様では、チャネル品質は様々な要因によって影響され得る。要因には、経路に沿った、もしくは回転によるUE420の動き(たとえば、ユーザがUE420を持って回転させること)、障害物の背後の経路に沿った移動、または特定の環境条件(たとえば、障害物、雨、湿度)内での移動がある。UE420およびmmW基地局410はまた、構成情報などの、ビームフォーミングのための他の情報(たとえば、アナログまたはデジタルビームフォーミング能力、ビームフォーミングタイプ、タイミング情報など)を交換することができる。
ビーム間隔持続期間460を参照すると、告知送信間隔466の間に、mmW基地局410は、SP1 470またはSP2 472などの、どのサービス期間(SP)をどの基地局が受信するかを示すことができる。SP内で、UEは、あらかじめ割り振られた、または動的に割り振られるスロットにおいて通信することができ、コンテンションは必要ではない。告知送信間隔466の間に、mmW基地局410は、コンテンションベースアクセス期間(CBAP)のタイミングウィンドウを示すことができる。CBAP1 468およびCBAP2 474などのCBAPの間に、UEは、RTS/CTSメッセージ交換を使用してチャネルアクセスをめぐって争い得る。そのような交換において、第2のワイヤレスデバイスへ送信すべきデータを有する第1のワイヤレスデバイス(たとえば、UE)が、最初にRTSメッセージを送信することができる。RTSメッセージは、フレーム制御フィールド、持続期間フィールド、受信機アドレス、送信機アドレス、およびフレーム確認シーケンス(FCS)を含み得る。RTSメッセージを受信すると、第2のワイヤレスデバイスは、チャネルが空いているか、または別様に送信に利用可能であるかを決定することができる。そうである場合、第2のワイヤレスデバイスはCTSメッセージを送信することができる。CTSメッセージは、フレーム制御フィールド、持続期間フィールド、受信機アドレス、およびフレーム確認シーケンス(FCS)を含み得る。
図4はmmW基地局410とUE420との間のビームトレーニングを示すが、説明される方法、技法、およびプロトコルは、任意のデバイス間で(たとえば、2つのUE間で、UEとアクセスポイントの間で)実装され得る。たとえば、mmW基地局410はアクセスポイントであり得る。
図5は、ダウンリンク送信のためのコンテンションベースのアクセス期間を使用するワイヤレス通信システムの図500である。ワイヤレス通信システムは、IEEE 802.11ad規格および/または他の規格に準拠し得る。図5を参照すると、基地局510は、UE520、530、540、550のうちの1つにRTSメッセージを送信することができる。たとえば、基地局510は、第1のRTSメッセージ560をUE530に送信することができる。基地局510は、基地局510が第1のRTSメッセージ560をどの方向に送信しようとしているかを知り得るが、UE530は無指向性ビームを使用して送信を受信することがあり、UE530はどのワイヤレスデバイス(たとえば、基地局510または他のUE)がRTSを送信するかを知らないことがある。第1のRTSメッセージ560を受信すると、UE530は、UE530における干渉を推定し、かつ/またはチャネル条件を決定することができる。媒体がビジーである場合、またはUE530における干渉が大きい場合(たとえば、UE530が干渉を過剰に見積もることがある)、UE530はCTSメッセージで基地局510に応答することができない。基地局510が基地局510からCTSメッセージを受信しない場合、基地局は第2のRTSメッセージ570をUE540に送信し得る。RTSメッセージおよびCTSメッセージの各々の繰り返しが、追加のネットワークオーバーヘッドにつながり得る。
図6は、アップリンク送信のためのアップリンクコンテンションベースのアクセス期間を使用するワイヤレス通信システムの図600である。ワイヤレス通信システムは、IEEE 802.11ad規格および/または他の規格に準拠し得る。図6を参照すると、第1の基地局610は、UE612、614、616、618と関連付けられ得る。第2の基地局620は、UE622、624、626、628と関連付けられ得る。第1の基地局610および第2の基地局620は、コンテンションベースアクセス期間の間、UEからのRTS信号などの受信信号に関して、無指向性モードまたは準無指向性モードで動作していることがある。この期間の間、多くのUEがRTSメッセージを単一の基地局に送信することを試みることがあり、各UEにおけるアンテナの数が基地局におけるアンテナの数より少ないことがある。
図6を参照すると、UE622は、第1のRTSメッセージ630を第2の基地局620に送信することができる。UE614は、第2のRTSメッセージ640を第1の基地局610に送信することができる。ある態様では、UE622は、第1の基地局610に十分近いことがある。第1の基地局610は無指向性の方式で受信していることがあるので、第1のRTSメッセージ630は、第1の基地局610における干渉(たとえば、RTSメッセージ630')として受信されることがある。RTS送信のさらなる協調がないと、UE622は、UE614のRTS送信の間に第1の基地局610において干渉を引き起こすことがある。干渉対雑音比が閾値(たとえば、3dB)を超える場合、第1の基地局610はCTSメッセージ650をUE614に送信することができない。CTSメッセージ650がないと、UE614は、コンテンションベース期間の間、媒体へのアクセスを得ることができない。第1の基地局610と関連付けられる他のUEが同様の問題を経験することがあり、これはRTS/CTSオーバーヘッドを増やし得る。
図7は、ワイヤレス通信システムにおけるRTSのスロット化された送信および指向性の受信の方法の図700である。ワイヤレス通信システムは、IEEE 802.11ad規格および/または他の規格に準拠し得る。図7を参照すると、第1の基地局710は、UE712、714、716、718と関連付けられ得る。第2の基地局720は、UE722、724、726、728と関連付けられ得る。第1の基地局710は、コンテンションベースアクセス期間の間、UEからのRTS信号などの受信信号に関して、無指向性モードまたは準無指向性モードで動作していることがある。第2の基地局720は、コンテンションベースアクセス期間の間に信号を受信するために、無指向性モードまたは指向性モードで動作することが可能であり得る。
UE722、724、726、728は、第2の基地局720と関連付けられ、または別様にそれに接続されるので、第2の基地局720は、RTSメッセージを第2の基地局720へ送信する可能性があるUEの数を知ることができる。したがって、第2の基地局720は、図4において説明されるように、UE722、724、726、728の各々とのビームトレーニングを実行し、UEの数に基づいてUE722、724、726、728の各々のためのRTS送信にタイムスロットを割り振ることができる。
一例では、4つのUEがある場合、第2の基地局720は、各UEに対して1つずつ、4つの別個のタイムスロットを割り振ることができる。代わりに、第2の基地局720は、4つの別個のタイムスロットを割り振り得るが、UE722に1つのタイムスロット、UE724に1つのタイムスロット、UE726に2つのタイムスロットを割り振り、UE728にタイムスロットを割り振らなくてもよい。この代替形態では、第2の基地局720は、起こり得る干渉を減らすことができ、また、UE726が以前に媒体アクセスを拒否した場合にUE726が媒体へのアクセスを得るより高い確率を有することを可能にできる。別の態様では、第2の基地局720はさらに、チャネル条件に基づいてタイムスロットを割り振ることができる。たとえば、第2の基地局720は、チャネルがビジーであると予想されるとき、タイムスロットを割り振らなくてもよい。
ビームトレーニングを通じて、第2の基地局720は、UE722、724、726、728の各々に対して、最適なまたは好ましい空間的な方向を決定することができる。空間的な方向を決定した後で、第2の基地局720は、各UEに対する最適な空間的な方向に基づいて、各UEから信号を受信するための掃引パターンを選択することができる。たとえば、UE722は4つのアンテナを有することがあり、そのうちの3つのアンテナが、第2の基地局720における3つの対応するアンテナへの送信に使用され得る。空間的な方向に基づいて、第2の基地局720は、UE722からRTS信号を受信するための1つまたは複数の角度セクタまたは領域に対応する掃引パターンを選択することができる。
掃引パターンを選択し、タイムスロットをUE722に割り振った後で、第2の基地局720は、掃引パターン(たとえば、20度から160度)と、第2の基地局720がその間にUE722からのRTS送信を待ち受ける少なくとも1つの割り振られたタイムスロット(たとえば、期間X)とを示す、情報730をUE722に送信することができる。ある態様では、第2の基地局720は、掃引パターン構成を示すためにシード(または1つまたは複数のビット)を使用し得る。たとえば、「00」というシードは20度から90度の掃引パターンを示すことがあり、「01」というシードは90度から180度の掃引パターンを示すことがあり、「10」というシードは180度から270度の掃引パターンを示すことがあり、「11」というシードは270度から340度の掃引パターンを示すことがある。一構成では、第2の基地局720は、図4に示されるように、告知送信間隔466の間に情報730を送信することができる。別の構成では、第2の基地局720は、PDCCHにおいて情報を送信することができる。この構成では、第2の基地局720は、情報730を送信するために、PDCCHのダウンリンク制御情報内のビットのセットを確保し、それを利用することができる。さらに別の構成では、第2の基地局720は、RRCシグナリングを介して情報730を送信することができる。
UE722は情報730を受信することができる。UE722が第2の基地局720に送信すべきデータを有するとき、UE722は、情報730において示される割り振られたタイムスロットの間にRTSメッセージ740を送信することができる。UE722はまた、第2の基地局720へビームフォーミングを介してRTSメッセージ740を指向性に送信するために、1つまたは複数のアンテナを選択することができる。1つまたは複数のアンテナは、第2の基地局720によって示される掃引パターンに基づいて選択され得る。UE722は、第2の基地局720によって示される掃引パターンに基づいてRTSメッセージ740を送信するために、1つまたは複数の空間的な方向を選択することができる。
情報730において示されるタイムスロットの間、第2の基地局720は、ビーム掃引パターンによって示される角度範囲だけにわたってビーム掃引を実行し、UE722からのメッセージを待ち受けることができる。第2の基地局720はRTSメッセージ740を受信することができる。RTSメッセージ740を受信した後で、第2の基地局720は、チャネルがデータ送信に利用可能であるかどうかを評価するために、チャネルを査定することができる。チャネルがビジーである場合、または第2の基地局720における干渉が大きすぎる場合、第2の基地局720はCTSメッセージ750を送信することができない。チャネルが空いていると仮定して、第2の基地局720は、CTSメッセージ750をUE722に送信すると決定することができる。一態様では、第2の基地局720は、CTSメッセージ750を無指向性に送信することがあり、CTSメッセージ750は、UE722のために媒体を確保するために、UE722だけではなく、UE724、726、728などの近くのデバイスによっても受信されることがある。別の態様では、第2の基地局720は、ビームフォーミングを介してCTSメッセージ750を指向性に送信することがある。この態様では、第2の基地局720は、UE722がRTSメッセージ740を送信した第1の空間的な方向を決定し、同じ第1の空間的な方向においてCTSメッセージ750をUE722へ送信することができる。CTSメッセージ750は、UE722がデータ送信を開始し得ることを示すことができる。
RTSメッセージ740は持続期間フィールドを含み得る。一構成では、持続期間フィールドはRTSメッセージ740の持続期間を示し得る。この構成では、CTSメッセージ750は、RTSメッセージ740の中の持続期間フィールドの期限切れの後で送信され得る。たとえば、第2の基地局720は、RTSメッセージ740を受信すると、RTSメッセージ740の持続期間フィールドに基づいてネットワーク割振りベクトル(NAV)を設定し、NAVが0へとカウントダウンした後でCTSメッセージ750を送信することができる。別の構成では、RTSメッセージ740の中の持続期間フィールドは、CTSメッセージ750、データメッセージ、肯定応答メッセージ、およびメッセージ間のあらゆるフレーム間空間の持続期間を含む、RTSメッセージ740の後の期間を示して確保することができる。この構成では、CTSメッセージ750は、RTSメッセージ740において示される持続期間の間に、かつその終了の前に、送信され得る。たとえば、第2の基地局720は、RTSメッセージ740を受信すると、RTSメッセージ740の持続期間フィールドに基づいてNAVを決定することができる。しかしながら、第2の基地局720はRTSメッセージ740の意図される受信者であるので、第2の基地局720は、持続期間フィールドに従ってNAVを設定しないことがあり、CTSメッセージ750を送信することがある。
CTSメッセージ750は持続期間フィールドを含み得る。一構成では、CTSメッセージ750の中の持続期間フィールドは、CTSメッセージ750の持続期間を示し得る。たとえば、この構成では、UE722は、CTSメッセージ750の持続期間に従って、CTSメッセージ750を受信してNAVを設定することができる。NAVが期限切れになった(0へとカウントダウンした)後で、UE722はデータを送信することができる。別の構成では、持続期間フィールドは、データメッセージ、肯定応答メッセージ、およびメッセージ間のあらゆるフレーム間空間の持続期間を含む、CTSメッセージ750の後の期間を示して確保することができる。たとえば、この構成では、UE722は、CTSメッセージ750を受信することができ、CTSメッセージ750に従ってNAVを設定しないことがある。UE722は、CTSメッセージ750の持続期間フィールドにおいて示される期間の期限切れの前に、データ送信を送信することができる。
前に論じられたように、第2の基地局720は、近隣のデバイス(たとえば、UE724、726、728)へ指向性にCTSメッセージ750を送信することができる。代わりに、第2の基地局720は、CTSメッセージ750がUE722へ送信されたことを示す情報を送信することができる。ある態様では、この情報は、無指向性に、またはビームフォーミングを介して他のUEに送信され得る。UE724、726、728がCTSメッセージ750とその情報のいずれかを受信するとき、UE724、726、728は、媒体が現在使用されていると決定する。UE724、726、728は、持続期間フィールドに基づいてNAVを各々設定することがあり、媒体が利用可能になる(たとえば、NAVが0に等しいとき)までRTSメッセージを送信することを試みないことがあり、このことは干渉およびRTS/CTSオーバーヘッドを減らす。
CTSメッセージ750を受信すると、UE722はデータを第2の基地局720に送信することができる。データを受信した後で、第2の基地局720は、肯定応答メッセージをUE722に送信することができる。
UE722はRTSメッセージ740を第2の基地局720へ指向性に送信したので、UE722は、UE716によって送信された第2のRTSメッセージ760と干渉しなかった。第1の基地局710は、第2のRTSメッセージ760を受信することに成功し、チャネルがデータ送信に利用可能であったと決定することが、可能であった。したがって、RTS段階の間の無指向性の受信を解決することによって、第2の基地局720は、第1の基地局710が第2のCTSメッセージ770をUE716へ送信することを可能にでき、それにより、図6で説明されるシナリオと比較して、媒体の再使用を増やして改善することができる。図7は、第1の基地局710が無指向性モードで動作していることを示すが、第1の基地局710は、信号の受信および送信のために指向性モードで動作することもできる。
前述の例では、第2の基地局720は、RTSメッセージ740を指向性に受信する受信機デバイスとして機能し、UE722は、RTSメッセージ740を指向性に送信する送信機デバイスとして機能した。しかしながら、あらゆるデバイスが、受信機デバイスおよび/または送信機デバイスとして機能し得る。たとえば、基地局、アクセスポイント、リレー、UE、またはCPEが送信機デバイスであり得る。同様に、基地局、アクセスポイント、リレー、UE、またはカスタマ構内設備(CPE)が受信機デバイスであり得る。したがって、本明細書で説明される方法、原理、および技法は、様々なタイプのデバイスおよび様々な構成に適用可能であり得る。
図8は、ワイヤレス通信の方法のフローチャート800である。この方法は、装置(たとえば、第2の基地局720、UE722、装置1002/1002')によって実行され得る。802において、装置は、第2のワイヤレスデバイスと少なくとも1つの他のワイヤレスデバイスとを含むいくつかのワイヤレスデバイスの空間的な方向を決定することができる。たとえば、図7を参照すると、装置は第2の基地局720であり得る。第2の基地局は、UE722(第2のワイヤレスデバイス)およびUE724、726、728(少なくとも1つの他のワイヤレスデバイス)を含む、いくつかのUEの空間的な方向を決定することができる。第2の基地局720は、ビームトレーニングを実行することによって空間的な方向を決定することができる。たとえば、UE722はそのアンテナの各々からビーコンを送信することができ、第2の基地局720は、ビーコンを受信し、どのアンテナが第2の基地局720において最良の品質の信号(たとえば、最高のSNRまたはSINR)を提供するかを決定することができる。第2の基地局720は、UE722における最良のアンテナを示す情報をUE722に送信することができる。
804において、装置は、ビームトレーニングの後に、決定された空間的な方向に基づいて、装置の掃引パターンを選択することができる。たとえば、図7を参照すると、第2の基地局720は、たとえば、UE722からRTS送信を受信するための、第2の基地局720の掃引パターンを選択することができる。第2の基地局720は、UE722から送信を受信するのに最適な1つまたは複数のアンテナを特定することによって、掃引パターンを選択することができる。1つまたは複数のアンテナの位置およびビーム幅に基づいて、第2の基地局720は、第2の基地局720がUE722からの信号をその範囲内で受信し得る角度領域(たとえば、20度から160度)を決定することができる。第2の基地局720はまた、RTSメッセージ740を送信するためのUE722に対するタイムスロットを割り振り得る。第2の基地局720は、図7では4であり得る、可能性のある送信機の総数を決定し、4つのタイムスロットを割り振り、UE722のために単一のタイムスロットを確保することによって、タイムスロットを割り振ることができる。別の態様では、タイムスロットはさらに、UEが他のUEより送信の優先順位が高いかどうかに基づいて割り振られ得る。
806において、装置は、装置の掃引パターンおよび少なくとも1つのタイムスロットを示す情報を、第2のワイヤレスデバイスに送信することができる。たとえば、図7を参照すると、第2の基地局720は、第2の基地局720の掃引パターンと、指向性のRTS送信のためにUE722に割り振られる少なくとも1つのタイムスロットとを示す、情報730を送信することができる。
808において、装置は、決定された空間的な方向および送信された情報に基づいて、1つまたは複数のRTSメッセージを受信するためにビーム掃引を実行することができる。たとえば、図7を参照すると、第2の基地局720は、情報730に基づいてRTSメッセージ740を受信するためにビーム掃引を実行することができる。第2の基地局720は、UE722のための割り振られた時間においてRTSメッセージ740を待ち受けることによって、ビーム掃引を実行することができる。第2の基地局720はまた、決定された空間的な方向および掃引パターンに基づいて、第2の基地局720におけるアンテナの各々に異なる重みを割り当てることができる。
810において、装置は、データ送信のためのRTSメッセージが、決定された空間的な方向の第1の空間的な方向において第2のワイヤレスデバイスから受信されると決定することができる。たとえば、図7を参照すると、第2の基地局720は、RTSメッセージ740を受信し、RTSメッセージ740がそこから最高の信号品質で受信された方向を特定することによって、データ送信のためのRTSメッセージ740が第1の空間的な方向においてUE722から受信されると決定することができる。
812において、装置は、第2のワイヤレスデバイスからのデータ送信を認可するために、CTSメッセージを送信することができる。ある態様では、CTSメッセージは、第1の空間的な方向にビームフォーミングされた方式で送信されることがあり、または無指向性の方式で送信されることがある。たとえば、図7を参照すると、第2の基地局720は、第1の空間的な方向においてビームフォーミングされた方式でCTSメッセージ750をUE722に送信することができる。
814において、装置は、CTSメッセージが第2のワイヤレスデバイスに送信されたことを示す追加の情報を、少なくとも1つの他のワイヤレスデバイスに送信することができる。たとえば、図7を参照すると、第2の基地局720はまた、CTSメッセージ750をUE724、726、728に送信することができる。UEへのCTSメッセージ750は、指向性に、または無指向性に送信され得る。
別の構成では、装置は、RTSメッセージの持続期間フィールドに基づいてNAVを設定することがあり、CTSメッセージは、NAVが期限切れになった後で第2のワイヤレスデバイスへビームフォーミングされることがある。たとえば、第2の基地局720は、RTSメッセージ740の持続期間フィールドに基づいてNAVを設定し、NAVが期限切れになった後でCTSメッセージ750をUE722に送信することができる。この構成では、持続期間はRTSメッセージの持続期間を示し得る。
図9は、ワイヤレス通信の方法のフローチャート900である。方法は、装置(たとえば、UE722、第2の基地局720、装置1202/1202')によって実行され得る。902において、装置は、第2のワイヤレスデバイスの掃引パターンと、第2のワイヤレスデバイスがその間に第1のワイヤレスデバイスからの送信を待ち受ける少なくとも1つのタイムスロットとを示す情報を、第2のワイヤレスデバイスから受信することができる。たとえば、図7を参照すると、装置はUE722であることがあり、第2のワイヤレスデバイスは第2の基地局720であることがある。UE722は、第2の基地局720の掃引パターンと、第2の基地局720がUE722からのRTS送信をその間に待ち受ける少なくとも1つの割り振られたタイムスロットとを示す、情報730を第2の基地局720から受信することができる。
904において、装置は、少なくとも1つのタイムスロットの間に、掃引パターンに基づいて少なくとも1つの空間的な方向において第2のワイヤレスデバイスへRTSメッセージを送信することができる。たとえば、図7を参照すると、UE722は、4つの割り振られたタイムスロットのうちのあるタイムスロットの間に、第2の基地局720の掃引パターンに基づいて少なくとも1つの空間的な方向において第2の基地局720へ、RTSメッセージ740を送信することができる。
906において、装置は、送信されたRTSメッセージに応答して、掃引パターンと関連付けられる空間的な方向においてCTSメッセージを受信することができる。CTSメッセージは、データ送信が送信されることが可能であることを示し得る。たとえば、図7を参照すると、UE722は、RTSメッセージ740に応答して、CTSメッセージ750を受信することができる。CTSメッセージ750は、第2の基地局720の掃引パターンと関連付けられる空間的な方向において受信され得る。たとえば、CTSメッセージ750は、RTSメッセージ740が送信されたのと同じ空間的な方向において受信され得る。
908において、装置は、CTSメッセージの中の持続期間フィールドに基づいてNAVを設定することができる。一例では、図7を参照すると、UE722は、CTSメッセージ750において示される持続期間フィールドに基づいてNAVを設定することができる。すなわち、UE722は、NAV値を持続期間フィールドにおける持続期間の値と等しくすることができる。
910において、装置は、NAVが期限切れになった後でデータを送信することができる。たとえば、図7を参照すると、UE722は、NAVがCTSメッセージ750の持続期間に設定される場合、NAVが期限切れになった後でデータを送信することができる。別の例では、持続期間が、データを送信しACKを受信するための時間の長さを示す場合、UE722は、持続期間が満了する前にデータを送信することができる。この構成では、UE722はNAVを設定しなくてよい。
912において、装置は、第3のワイヤレスデバイスからのビームフォーミングされた送信を介して、CTSメッセージと関連付けられる持続期間フィールドを備えるCTSメッセージを受信することができる。たとえば、図7を参照すると、装置はUE724であり得る。UE724は、第2の基地局720からのビームフォーミングされた送信を介して、CTSメッセージ750を受信することができる。
914において、装置は、受信されたCTSメッセージの持続期間フィールドに基づいてNAVを設定することができる。たとえば、図7を参照すると、装置はUE724であることがあり、UE724はCTSメッセージ750の持続期間フィールドに基づいてNAVを設定することができる。したがって、UE724は、NAVが期限切れになるまでRTSを送信することができない。
図10は、例示的な装置1002の中の様々な手段/構成要素間のデータフローを示す概念データフロー図1000である。装置は、UE、基地局、または別のデバイス(たとえば、UE722または第2の基地局720)であり得る。装置は、受信構成要素1004、ビームトレーニング構成要素1006、ビーム掃引構成要素1008、NAV構成要素1010、タイミング構成要素1012、および送信構成要素1014を含み得る。ビームトレーニング構成要素1006は、第2のワイヤレスデバイスと少なくとも1つの他のワイヤレスデバイスとを含む複数のワイヤレスデバイスの空間的な方向を決定するように構成され得る。ビーム掃引構成要素1008は、決定された空間的な方向に基づいて、装置の掃引パターンを選択するように構成され得る。送信構成要素1014は、装置の掃引パターンと、装置がその間に第2のワイヤレスデバイスからの送信を待ち受ける少なくとも1つのタイムスロットとを示す情報を、第2のワイヤレスデバイスに送信するように構成され得る。ビーム掃引構成要素1008および/または受信構成要素1004は、決定された空間的な方向および送信された情報に基づいて、1つまたは複数のRTSメッセージを受信するためにビーム掃引を実行するように構成され得る。ビーム掃引構成要素1008および/または受信構成要素1004は、少なくとも1つのタイムスロットの間に選択された掃引パターンに基づいてRTSメッセージを待ち受けることによって、ビーム掃引を実行するように構成され得る。一構成では、受信構成要素1004は、データ送信のためのRTSメッセージが、決定された空間的な方向の第1の空間的な方向において第2のワイヤレスデバイスから受信されると決定するように構成され得る。この構成では、送信構成要素1014は、第2のワイヤレスデバイスへのデータ送信のためのCTSメッセージを送信するように構成され得る。ある態様では、CTSメッセージは、第1の空間的な方向にビームフォーミングされた方式で送信され得る。別の態様では、CTSは無指向性の方式で送信される。別の構成では、送信構成要素1014は、CTSメッセージが第2のワイヤレスデバイスに送信されたことを示す追加の情報を、少なくとも1つの他のワイヤレスデバイスに送信するように構成され得る。追加の情報が、第1の空間的な方向以外の決定された空間的な方向の各々において、少なくとも1つの他のワイヤレスデバイスの各ワイヤレスデバイスへビームフォーミングされ得る。別の態様では、追加の情報がCTSメッセージと関連付けられる持続期間を含み得る。別の構成では、RTSメッセージは持続期間フィールドを含むことがあり、NAV構成要素1010はRTSメッセージの中の持続期間フィールドに基づいてNAVを設定するように構成されることがある。この構成では、CTSメッセージは、NAVが期限切れになった後で第2のワイヤレスデバイスへとビームフォーミングされ得る。別の態様では、持続期間フィールドはRTSメッセージの持続期間を示し得る。別の構成では、NAVはビームフォーミングを介してCTSメッセージにおいて送信されることがあり、受信構成要素1004は、CTSメッセージとともに含まれるNAVに基づいてデータ送信を受信するように構成され得る。別の態様では、NAVはCTSメッセージの持続期間を示し得る。別の態様では、装置は、基地局、アクセスポイント、リレー、UE、またはCPEのうちの1つであり得る。別の態様では、第2のワイヤレスデバイスは、基地局、アクセスポイント、リレー、UE、またはCPEのうちの1つであり得る。別の態様では、情報は告知送信間隔の間に送信され得る。別の態様では、情報はPDCCHを介して送信され得る。別の態様では、情報を示すために、PDCCHのDCI内でビットのセットが確保され得る。別の態様では、情報はRRCシグナリングを介して送信され得る。
装置は、図8の上述のフローチャートの中のアルゴリズムのブロックの各々を実行する追加の構成要素を含み得る。したがって、図8の上述のフローチャートの中の各ブロックは、1つの構成要素によって実行されることがあり、装置は、それらの構成要素のうちの1つまたは複数を含み得る。構成要素は、述べられたプロセス/アルゴリズムを遂行するように具体的に構成された1つまたは複数のハードウェア構成要素であるか、述べられたプロセス/アルゴリズムを実行するように構成されたプロセッサによって実装されるか、プロセッサによる実装のためにコンピュータ可読媒体内に記憶されるか、またはそれらの何らかの組合せであってもよい。
図11は、処理システム1114を利用する装置1002'のハードウェア実装形態の例を示す図1100である。処理システム1114は、バス1124によって全体的に表されるバスアーキテクチャを用いて実装され得る。バス1124は、処理システム1114の具体的な適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスとブリッジとを含み得る。バス1124は、プロセッサ1104によって表される1つまたは複数のプロセッサおよび/またはハードウェア構成要素と、構成要素1004、1006、1008、1010、1012、1014と、コンピュータ可読媒体/メモリ1106とを含む様々な回路を互いにつなぐ。また、バス1124は、タイミングソース、周辺機器、電圧レギュレータ、および電力管理回路などの様々な他の回路をつなぎ得るが、これらの回路は当技術分野でよく知られており、したがって、これらの回路についてはこれ以上説明されない。
処理システム1114はトランシーバ1110に結合され得る。トランシーバ1110は1つまたは複数のアンテナ1120に結合される。トランシーバ1110は、送信媒体を通じて様々な他の装置と通信するための手段を与える。トランシーバ1110は、1つまたは複数のアンテナ1120から信号を受信し、受信された信号から情報を抽出し、処理システム1114、具体的には受信構成要素1004に抽出された情報を提供する。さらに、トランシーバ1110は、処理システム1114、特に送信構成要素1014から情報を受信し、受信された情報に基づいて、1つまたは複数のアンテナ1120に印加されるべき信号を生成する。処理システム1114は、コンピュータ可読媒体/メモリ1106に結合されたプロセッサ1104を含む。プロセッサ1104は、コンピュータ可読媒体/メモリ1106に記憶されたソフトウェアの実行を含む、一般的な処理を担う。ソフトウェアは、プロセッサ1104によって実行されると、任意の特定の装置に関して上で説明された様々な機能を処理システム1114に実行させる。コンピュータ可読媒体/メモリ1106はまた、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ1104によって操作されるデータを記憶するために使用され得る。処理システム1114は、構成要素1004、1006、1008、1010、1012、1014のうちの少なくとも1つをさらに含む。それらの構成要素は、プロセッサ1104内で動作し、コンピュータ可読媒体/メモリ1106に存在する/記憶されたソフトウェア構成要素、プロセッサ1104に結合された1つもしくは複数のハードウェア構成要素、またはそれらの何らかの組合せであり得る。一構成では、処理システム1114は、基地局310の構成要素であることがあり、メモリ376、ならびに/またはTXプロセッサ316、RXプロセッサ370、およびコントローラ/プロセッサ375のうちの少なくとも1つを含むことがある。別の構成では、処理システム1114は、UE350の構成要素であることがあり、メモリ360、かつ/または、TXプロセッサ368、RXプロセッサ356、およびコントローラ/プロセッサ359のうちの少なくとも1つを含むことがある。
一構成では、ワイヤレス通信のための装置1002/1002'は、第2のワイヤレスデバイスおよび少なくとも1つの他のワイヤレスデバイスを含む複数のワイヤレスデバイスの空間的な方向を決定するための手段と、決定された空間的な方向に基づいて装置の掃引パターンを選択するための手段と、第2のワイヤレスデバイスに、装置の掃引パターンおよび装置がその間に第2のワイヤレスデバイスからの送信を待ち受ける少なくとも1つのタイムスロットを示す情報を送信するための手段と、決定された空間的な方向および送信された情報に基づいて、1つまたは複数のRTSメッセージを受信するためのビームフォーミングを実行するための手段とを含む。ビーム掃引を実行するための手段は、少なくとも1つのタイムスロットの間に選択された掃引パターンに基づいてRTSメッセージを待ち受けるように構成され得る。一構成では、装置は、データ送信のためのRTSメッセージが、決定された空間的な方向の第1の空間的な方向において第2のワイヤレスデバイスから受信されると決定するための手段を含み得る。この構成では、装置は、第2のワイヤレスデバイスへのデータ送信のためのCTSメッセージを送信するための手段を含み得る。ある態様では、CTSメッセージは、第1の空間的な方向にビームフォーミングされた方式で送信され得る。別の態様では、CTSは無指向性の方式で送信される。別の構成では、装置は、CTSメッセージが第2のワイヤレスデバイスに送信されたことを示す追加の情報を、少なくとも1つの他のワイヤレスデバイスに送信するための手段を含み得る。追加の情報が、第1の空間的な方向以外の決定された空間的な方向の各々において、少なくとも1つの他のワイヤレスデバイスの各ワイヤレスデバイスへビームフォーミングされ得る。別の態様では、追加の情報がCTSメッセージと関連付けられる持続期間を含み得る。別の構成では、RTSメッセージは持続期間フィールドを含むことがあり、装置はRTSメッセージの中の持続期間フィールドに基づいてNAVを設定するための手段を含むことがある。この構成では、CTSメッセージは、NAVが期限切れになった後で第2のワイヤレスデバイスへとビームフォーミングされ得る。別の態様では、持続期間フィールドはRTSメッセージの持続期間を示し得る。別の構成では、NAVはビームフォーミングを介してCTSメッセージにおいて送信されることがあり、装置は、CTSメッセージとともに含まれるNAVに基づいてデータ送信を受信するための手段を含むことがある。別の態様では、NAVはCTSメッセージの持続期間を示し得る。別の態様では、装置は、基地局、アクセスポイント、リレー、UE、またはCPEのうちの1つであり得る。別の態様では、第2のワイヤレスデバイスは、基地局、アクセスポイント、リレー、UE、またはCPEのうちの1つであり得る。別の態様では、情報は告知送信間隔の間に送信され得る。別の態様では、情報はPDCCHを介して送信され得る。別の態様では、情報を示すために、PDCCHのDCI内でビットのセットが確保され得る。別の態様では、情報はRRCシグナリングを介して送信され得る。
一構成では、上述の手段は、上述の手段によって列挙された機能を実行するように構成された、装置1002、および/または装置1002'の処理システム1114の上述の構成要素のうちの1つまたは複数であり得る。上で説明されたように、処理システム1114は、TXプロセッサ316と、RXプロセッサ370と、コントローラ/プロセッサ375とを含み得る。したがって、一構成では、上述の手段は、上述の手段によって列挙された機能を実行するように構成されたTXプロセッサ316、RXプロセッサ370、およびコントローラ/プロセッサ375であり得る。
別の構成では、上述の手段は、上述の手段によって列挙された機能を実行するように構成された、装置1002、および/または装置1002'の処理システム1114の上述の構成要素のうちの1つまたは複数であり得る。上で説明されたように、処理システム1114は、TXプロセッサ368、RXプロセッサ356、およびコントローラ/プロセッサ359を含み得る。そのため、一構成では、上述の手段は、上述の手段によって列挙された機能を実行するように構成されたTXプロセッサ368、RXプロセッサ356、およびコントローラ/プロセッサ359であり得る。
図12は、例示的な装置1202の中の様々な手段/構成要素間のデータフローを示す概念データフロー図1200である。装置は、UE、基地局、または別のデバイス(たとえば、UE722または第2の基地局720)であり得る。装置は、受信構成要素1204、ビームフォーミング構成要素1206、CBAP構成要素1208、および送信構成要素1210を含む。受信構成要素1204は、第2のワイヤレスデバイスの掃引パターンと、第2のワイヤレスデバイスがその間に第1のワイヤレスデバイスからの送信を待ち受ける少なくとも1つのタイムスロットとを示す情報を、第2のワイヤレスデバイスから受信するように構成され得る。送信構成要素1210、ビームフォーミング構成要素1206、および/またはCBAP構成要素1208は、少なくとも1つのタイムスロットの間に、掃引パターンに基づいて少なくとも1つの空間的な方向において第2のワイヤレスデバイスへRTSメッセージを送信するように構成され得る。受信構成要素1204および/またはCBAP構成要素1208は、送信されたRTSメッセージに応答して、掃引パターンと関連付けられる空間的な方向においてCTSメッセージを受信するように構成され得る。CTSメッセージは、データ送信が送信されることが可能であることを示し得る。ある態様では、RTSメッセージは持続期間フィールドを含むことがあり、CTSメッセージはRTSメッセージの持続期間フィールドに基づいて受信されることがある。別の構成では、CTSメッセージは持続期間フィールドを含み得る。この構成では、CBAP構成要素1208は、CTSメッセージの中の持続期間フィールドに基づいてNAVを設定するように構成されることがあり、送信構成要素1210は、NAVが期限切れになった後でデータ送信を送信するように構成されることがある。別の態様では、装置は、基地局、アクセスポイント、リレー、UE、またはCPEのうちの1つであり得る。別の態様では、第2のワイヤレスデバイスは、基地局、アクセスポイント、リレー、UE、またはCPEのうちの1つであり得る。別の態様では、情報は告知送信間隔の間に受信され得る。別の態様では、情報はPDCCHを介して受信され得る。この態様では、情報を示すために、PDCCHのDCI内でビットのセットが確保され得る。別の態様では、情報はRRCシグナリングを介して受信され得る。別の構成では、受信構成要素1204は、第3のワイヤレスデバイスからのビームフォーミングされた送信を介して、CTSメッセージと関連付けられる持続期間フィールドを含むCTSメッセージを受信するように構成され得る。この構成では、CBAP構成要素1208は、受信されたCTSメッセージの持続期間フィールドに基づいてNAVを設定するように構成され得る。
装置は、図9の上述のフローチャートの中のアルゴリズムのブロックの各々を実行する追加の構成要素を含み得る。したがって、図9の上述のフローチャートの中の各ブロックは、1つの構成要素によって実行されることがあり、装置は、それらの構成要素のうちの1つまたは複数を含み得る。構成要素は、述べられたプロセス/アルゴリズムを遂行するように具体的に構成された1つまたは複数のハードウェア構成要素であるか、述べられたプロセス/アルゴリズムを実行するように構成されたプロセッサによって実装されるか、プロセッサによる実装のためにコンピュータ可読媒体内に記憶されるか、またはそれらの何らかの組合せであってもよい。
図13は、処理システム1314を利用する装置1202'のハードウェア実装形態の例を示す図1300である。処理システム1314は、バス1324によって全体的に表されるバスアーキテクチャを用いて実装され得る。バス1324は、処理システム1314の具体的な適用例および全体的な設計制約に応じて、任意の数の相互接続バスとブリッジとを含み得る。バス1324は、プロセッサ1304によって表される1つまたは複数のプロセッサおよび/またはハードウェア構成要素と、構成要素1204、1206、1208、1210と、コンピュータ可読媒体/メモリ1306とを含む様々な回路を互いにつなぐ。バス1324はまた、タイミングソース、周辺装置、電圧調整器、および電力管理回路などの、様々な他の回路をつなぎ得るが、これらの回路は当技術分野においてよく知られており、したがって、これらの回路はこれ以上説明されない。
処理システム1314はトランシーバ1310に結合され得る。トランシーバ1310は1つまたは複数のアンテナ1320に結合される。トランシーバ1310は、送信媒体を通じて様々な他の装置と通信するための手段を与える。トランシーバ1310は、1つまたは複数のアンテナ1320から信号を受信し、受信された信号から情報を抽出し、処理システム1314、具体的には受信構成要素1204に抽出された情報を提供する。さらに、トランシーバ1310は、処理システム1314、特に送信構成要素1210から情報を受信し、受信された情報に基づいて、1つまたは複数のアンテナ1320に印加されるべき信号を生成する。処理システム1314は、コンピュータ可読媒体/メモリ1306に結合されたプロセッサ1304を含む。プロセッサ1304は、コンピュータ可読媒体/メモリ1306に記憶されたソフトウェアの実行を含む、一般的な処理を担う。ソフトウェアは、プロセッサ1304によって実行されると、任意の特定の装置に関して上で説明された様々な機能を処理システム1314に実行させる。コンピュータ可読媒体/メモリ1306はまた、ソフトウェアを実行するときにプロセッサ1304によって操作されるデータを記憶するために使用され得る。処理システム1314は、構成要素1204、1206、1208、1210のうちの少なくとも1つをさらに含む。それらの構成要素は、プロセッサ1304内で動作し、コンピュータ可読媒体/メモリ1306に存在する/記憶されたソフトウェア構成要素、プロセッサ1304に結合された1つまたは複数のハードウェア構成要素、またはそれらの何らかの組合せであり得る。
一構成では、処理システム1314は、基地局310の構成要素であることがあり、メモリ376、ならびに/またはTXプロセッサ316、RXプロセッサ370、およびコントローラ/プロセッサ375のうちの少なくとも1つを含むことがある。
別の構成では、処理システム1314は、UE350の構成要素であることがあり、メモリ360、かつ/または、TXプロセッサ368、RXプロセッサ356、およびコントローラ/プロセッサ359のうちの少なくとも1つを含むことがある。
一構成では、ワイヤレス通信のための装置1202/1202'は、第2のワイヤレスデバイスの掃引パターンと、第2のワイヤレスデバイスがその間に第1のワイヤレスデバイスからの送信を待ち受ける少なくとも1つのタイムスロットとを示す情報を、第2のワイヤレスデバイスから受信するための手段を含む。装置は、少なくとも1つのタイムスロットの間に、掃引パターンに基づいて少なくとも1つの空間的な方向において第2のワイヤレスデバイスへRTSメッセージを送信するための手段を含み得る。装置は、送信されたRTSメッセージに応答して、掃引パターンと関連付けられる空間的な方向においてCTSメッセージを受信するための手段を含み得る。CTSメッセージは、データ送信が送信されることが可能であることを示し得る。ある態様では、RTSメッセージは持続期間フィールドを含むことがあり、CTSメッセージはRTSメッセージの持続期間フィールドに基づいて受信されることがある。別の構成では、CTSメッセージは持続期間フィールドを含み得る。この構成では、装置は、CTSメッセージの中の持続期間フィールドに基づいてNAVを設定するための手段と、NAVが期限切れになった後でデータ送信を送信するための手段とを含み得る。別の態様では、装置は、基地局、アクセスポイント、リレー、UE、またはCPEのうちの1つであり得る。別の態様では、第2のワイヤレスデバイスは、基地局、アクセスポイント、リレー、UE、またはCPEのうちの1つであり得る。別の態様では、情報は告知送信間隔の間に受信され得る。別の態様では、情報はPDCCHを介して受信され得る。この態様では、情報を示すために、PDCCHのDCI内でビットのセットが確保され得る。別の態様では、情報はRRCシグナリングを介して受信され得る。別の構成では、装置は、第3のワイヤレスデバイスからのビームフォーミングされた送信を介して、CTSメッセージと関連付けられる持続期間フィールドを含むCTSメッセージを受信するための手段を含み得る。この構成では、装置は、受信されたCTSメッセージの持続期間フィールドに基づいてNAVを設定するための手段を含み得る。
一構成では、上述の手段は、上述の手段によって列挙された機能を実行するように構成された装置1202および/または装置1202'の処理システム1314の上述の構成要素のうちの1つまたは複数であり得る。上で説明されたように、処理システム1314は、TXプロセッサ316と、RXプロセッサ370と、コントローラ/プロセッサ375とを含み得る。したがって、一構成では、上述の手段は、上述の手段によって列挙された機能を実行するように構成されたTXプロセッサ316、RXプロセッサ370、およびコントローラ/プロセッサ375であり得る。
別の構成では、上述の手段は、上述の手段によって列挙された機能を実行するように構成された、装置1202、および/または装置1202'の処理システム1314の上述の構成要素のうちの1つまたは複数であり得る。上で説明されたように、処理システム1314は、TXプロセッサ368と、RXプロセッサ356と、コントローラ/プロセッサ359とを含み得る。したがって、一構成では、上述の手段は、上述の手段によって列挙された機能を実行するように構成されたTXプロセッサ368、RXプロセッサ356、およびコントローラ/プロセッサ359であり得る。
開示されたプロセス/フローチャートにおけるブロックの特定の順序または階層は例示的な手法の例示であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、プロセス/フローチャートにおけるブロックの特定の順序または階層が再構成されることがあることを理解されたい。さらに、いくつかのブロックは組み合わされてもよく、または省略されてもよい。添付の方法クレームは、様々なブロックの要素を例示的な順序で提示したものであり、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。
上述の説明は、本明細書で説明された様々な態様を当業者が実践できるようにするために提供される。これらの態様への様々な変更は当業者に容易に明らかになり、本明細書で定義される一般原理は他の態様に適用されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本明細書に示される態様に限定されるものではなく、クレーム文言と一致するすべての範囲を与えられるべきであり、単数形での要素への言及は、そのように明記されていない限り、「唯一無二の」ではなく、「1つまたは複数の」を意味するものとする。「例示的」という語は、本明細書では「例、事例、または例示として機能すること」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」であるものとして説明されるいずれの態様も、必ずしも他の態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。別段特に述べられない限り、「いくつかの」という用語は、1つまたは複数を指す。「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、またはCのうちの1つまたは複数」、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、およびCのうちの1つまたは複数」、「A、B、C、またはそれらの任意の組合せ」などの組合せは、A、B、および/またはCの任意の組合せを含み、複数のA、複数のB、または複数のCを含み得る。具体的には、「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、またはCのうちの1つまたは複数」、「A、B、およびCのうちの少なくとも1つ」、「A、B、およびCのうちの1つまたは複数」、「A、B、C、またはそれらの任意の組合せ」などの組合せは、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびB、AおよびC、BおよびC、またはAおよびBおよびCであってもよく、任意のそのような組合せは、A、B、またはCのうちの1つまたは複数のメンバーを含んでもよい。当業者に知られているか、または後に知られることになる、本開示全体を通じて説明された様々な態様の要素に対するすべての構造的および機能的均等物が、参照により本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲によって包含されることが意図される。さらに、本明細書で開示されたものは、そのような開示が特許請求の範囲に明示的に列挙されているかどうかにかかわらず、公に供されるものではない。「モジュール」、「機構」、「要素」、「デバイス」などの単語は、「手段」という単語の代用ではないことがある。したがって、いかなるクレーム要素も、その要素が「のための手段」という語句を使用して明確に列挙されていない限り、ミーンズプラスファンクションとして解釈されるべきではない。
100 アクセスネットワーク
102 基地局
104 UE
110 地理的カバレッジエリア
120 通信リンク
132 バックホールリンク
150 Wi-Fiアクセスポイント
152 Wi-Fi局
154 通信リンク
162 MME
164 他のMME
166 サービングゲートウェイ
168 MBMS GW
170 BM-SC
172 PDNゲートウェイ
174 HSS
176 IPサービス
180 gNodeB
182 UE
184 ビームフォーミング
310 基地局
316 TXプロセッサ
318TX 送信機
318RX 受信機
320 アンテナ
350 UE
352 アンテナ
354TX 送信機
354RX 受信機
356 RXプロセッサ
358 チャネル推定器
359 コントローラ/プロセッサ
360 メモリ
368 TXプロセッサ
370 RXプロセッサ
374 チャネル推定器
375 コントローラ/プロセッサ
376 メモリ
420 UE
430 UE
460 ビーコン間隔持続期間
462 ビーコン送信間隔
464 関連付けビームフォーミングトレーニング
466 告知送信間隔
468 CBAP1
470 SP1
472 SP2
474 CBAP2
610 第1の基地局
612 UE
614 UE
616 UE
618 UE
620 第2の基地局
622 UE
624 UE
626 UE
628 UE
630 RTS
640 RTS
650 CTS
710 第1の基地局
712 UE
714 UE
716 UE
718 UE
720 第2の基地局
722 UE
724 UE
726 UE
728 UE
730 情報
740 RTS
750 CTS
760 RTS
770 CTS
1002、1002' 装置
1004 受信構成要素
1006 ビームトレーニング構成要素
1008 ビーム掃引構成要素
1010 NAV構成要素
1012 タイミング構成要素
1014 送信構成要素
1050 第2のワイヤレスデバイス
1104 プロセッサ
1106 コンピュータ可読媒体/メモリ
1110 トランシーバ
1114 処理システム
1120 アンテナ
1124 バス
1202、1202' 装置
1204 受信構成要素
1206 ビームフォーミング構成要素
1208 CBAP構成要素
1210 送信構成要素
1250 第2のワイヤレスデバイス
1304 プロセッサ
1306 コンピュータ可読媒体/メモリ
1310 トランシーバ
1314 処理システム
1320 アンテナ
1324 バス

Claims (15)

  1. 第1のワイヤレスデバイスによるワイヤレス通信の方法であって、
    第2のワイヤレスデバイスと少なくとも1つの他のワイヤレスデバイスとを含む複数のワイヤレスデバイスの空間的な方向を決定するステップと、
    前記決定された空間的な方向に基づいて前記第2のワイヤレスデバイスからの信号を受信するための1つまたは複数の角度領域を示す前記第1のワイヤレスデバイスの掃引パターンを選択するステップと、
    前記第1のワイヤレスデバイスの前記掃引パターンと、前記第1のワイヤレスデバイスがその間に前記第2のワイヤレスデバイスからの送信を待ち受ける少なくとも1つのタイムスロットとを含む情報を、前記第2のワイヤレスデバイスに送信するステップと、
    前記決定された空間的な方向および前記送信された情報に基づいて、1つまたは複数の送信要求(RTS)メッセージを受信するためにビーム掃引を実行するステップであって、前記ビーム掃引を実行するステップが、前記少なくとも1つのタイムスロットの間に前記選択された掃引パターンに基づいてRTSメッセージを待ち受けるステップを備える、ステップと、
    データ送信のための前記RTSメッセージが、前記決定された空間的な方向の第1の空間的な方向において前記第2のワイヤレスデバイスから受信されると決定するステップであって、前記RTSメッセージが持続期間フィールドを含む、ステップと、
    前記RTSメッセージの中の前記持続期間フィールドに基づいてネットワーク割振りベクトル(NAV)を設定するステップと、
    前記第2のワイヤレスデバイスからの前記データ送信を認可するために、送信可(CTS)メッセージを送信するステップであって、前記CTSメッセージが、前記NAVが期限切れになった後で前記第2のワイヤレスデバイスへビームフォーミングされる、ステップとを備える、方法。
  2. 前記CTSメッセージが前記第1の空間的な方向においてビームフォーミングされた方式で送信される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記CTSメッセージが無指向性の方式で送信される、請求項1に記載の方法。
  4. 前記CTSメッセージが前記第2のワイヤレスデバイスに送信されたことを示す追加の情報を、前記少なくとも1つの他のワイヤレスデバイスに送信するステップをさらに備え、前記追加の情報が、前記第1の空間的な方向以外の前記決定された空間的な方向の各々において、前記少なくとも1つの他のワイヤレスデバイスの各ワイヤレスデバイスへとビームフォーミングされる、請求項1に記載の方法。
  5. 前記追加の情報が、前記CTSメッセージと関連付けられる持続期間を含む、請求項4に記載の方法。
  6. 前記持続期間フィールドが少なくとも前記RTSメッセージの持続期間を示す、請求項1に記載の方法。
  7. 前記CTSメッセージとともに含まれるネットワーク割振りベクトル(NAV)がビームフォーミングを介して前記CTSメッセージにおいて送信され、前記方法が、前記CTSメッセージとともに含まれる前記NAVに基づいて前記データ送信を受信するステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
  8. 前記CTSメッセージとともに含まれる前記NAVが前記CTSメッセージの持続期間を示す、請求項7に記載の方法。
  9. 前記第1のワイヤレスデバイスが、基地局、アクセスポイント、リレー、ユーザ機器(UE)、またはカスタマ構内設備(CPE)のうちの1つである、請求項1に記載の方法。
  10. 前記第2のワイヤレスデバイスが、基地局、アクセスポイント、リレー、ユーザ機器(UE)、またはカスタマ構内設備(CPE)のうちの1つである、請求項1に記載の方法。
  11. 前記情報が告知送信間隔の間に送信される、請求項1に記載の方法。
  12. 前記情報が物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)を介して送信される、請求項1に記載の方法。
  13. 前記情報を示すために、前記PDCCHのダウンリンク制御情報(DCI)内でビットのセットが確保される、請求項12に記載の方法。
  14. ワイヤレス通信のための第1のワイヤレスデバイスであって、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法を行うための手段を備える、第1のワイヤレスデバイス。
  15. コンピュータ実行可能コードを記憶した第1のワイヤレスデバイスのコンピュータ可読記憶媒体であって、プロセッサによって実行されると、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法を行うためのコードを備える、コンピュータ可読記憶媒体。
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