JP7162601B2 - ブロードキャストチャネル送信および復調 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、それぞれの内容が参照により本明細書に組み込まれている、2017年2月3日に出願された米国特許仮出願第62/454,621号明細書、2017年5月3日に出願された米国特許仮出願第62/500,702号明細書、2017年6月14日に出願された米国特許仮出願第62/519,751号明細書、および2017年8月9日に出願された米国特許仮出願第62/543,155号明細書の利益を主張する。

レガシセルラシステムなどの第４世代ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）は、比較的単純な動機手順を採用している。例えば、ＬＴＥでは、物理ブロードキャストチャネル（physical broadcast channel：ＰＢＣＨ）が一次同期信号（primary synchronization signal：ＰＳＳ）と二次同期信号（secondary synchronization signal：ＳＳＳ）の両方と同じ帯域幅を常に使用する。従って、レガシＬＴＥシステムでは、両方が周波数領域内の同じ６個のリソースブロック（ＲＢ）において割り当てられる。周波数相関により、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）の受信機が、ＰＳＳとＳＳＳの両方をＰＢＣＨ復調のための基準信号として利用し得る。

しかしながら、Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ（ＮＲ）では、ＮＲ－ＰＢＣＨが、より多くの帯域幅を消費することがあり、ＮＲ－ＳＳＳよりも多くのＲＢを割り当てられることがある。ＮＲでは、ＳＳＳの１２個のＲＢと比較して、ＰＢＣＨは２４個のＲＢを占有することがある。従って、ＮＲでは、ＳＳＳは、周波数の格差のため、もはやＰＢＣＨ復調のための良好な基準信号ではない。

さらに、ＬＴＥでは、ＰＢＣＨは、ＰＢＣＨ復調のために共通基準信号（ＣＲＳ）をそれが存在するときに使用することもある。しかし、ＮＲでは、常時オン信号を最小限にしようとＮＲが試みることにより、ＣＲＳが存在しない。従って、ＣＲＳは、ＮＲ－ＰＢＣＨ復調のための基準信号としてもはや適切ではない。ＮＲ－ＰＢＣＨ復調の改善された性能のために、特にワンショット検出が考慮されるときに、正確なチャネル推定が必要とされ得る。従って、正確で効率的なＮＲ－ＰＢＣＨ復調のための新しい基準信号（ＲＳ）設計が、新しいＮＲ－ＰＢＣＨ／ＮＲ－ＳＳ構造に採用され得る。

Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ ＰＢＣＨ（ＮＲ－ＰＢＣＨ）信号を復調するための方法および装置が開示される。この方法は、一次ＳＳ（ＰＳＳ）および二次同期信号（ＳＳＳ）を受信するステップを含むことができる。受信されたＳＳＳ信号は、ＮＲ－ＰＢＣＨの基準信号を検出するための基準信号として使用され得る。これらの復調基準信号は、ＮＲ－ＰＢＣＨ上のデータとインターリーブされ得る。１つの方法では、ＮＲ－ＰＢＣＨ復調基準信号（ＤＭＲＳ）が、同期プロセスにおけるランダム化を改善するために、同期信号ブロック（ＳＳＢ）インデックスと関連付けられる。

添付図面と併せて例として与えられる以下の説明から、より詳細な理解が得られる。図面では同様の参照番号は同様の要素を示す。
１つまたは複数の開示されている実施形態が実装され得る例示的通信システムを示すシステム図である。 実施形態による、図１Ａに示された通信システム内で使用され得る例示的無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）を示すシステム図である。 実施形態による、図１Ａに示された通信システム内で使用され得る例示的無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）および例示的コアネットワーク（ＣＮ）を示すシステム図である。 実施形態による、図１Ａに示された通信システム内で使用され得る別の例示的ＲＡＮおよび別の例示的ＣＮを示すシステム図である。 繰り返されたＮｅｗ Ｒａｄｉｏ（ＮＲ）物理ブロードキャストチャネル（ＮＲ－ＰＢＣＨ）を有する、ＮＲ一次同期チャネル（ＳＳ）（ＮＲ－ＰＳＳ）およびＮＲ二次同期チャネル（ＮＲ－ＳＳＳ）と多重化しているＮＲ－ＰＢＣＨの例を示す図である。 繰り返されたＮＲ－ＳＳを有する、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳと多重化しているＮＲ－ＰＢＣＨの例を示す図である。 １つのアンテナポートを使用するＮＲ－ＰＢＣＨ専用復調基準信号設計１の例を示す図である。 ２つのアンテナポートを使用するＮＲ－ＰＢＣＨ専用復調基準信号設計３の例を示す図である。 例示的ＮＲ－ＰＢＣＨハイブリッド専用復調基準信号を示す図である。 不均一密度ＮＲ－ＰＢＣＨ専用復調基準信号の例を示す図である。 ＰＳＳ／ＳＳＳ帯域幅に依存する非均一復調基準信号（ＤＭＲＳ）密度の例を示す図である。 構成可能なＮＲ－ＰＢＣＨ復調の例を示す図である。 ７段Ｍシーケンスシフタの回路図である。 ６段Ｍシーケンスシフタの回路図である。 受信機処理および情報検出のための手順のフローチャートである。 ＱＣＬインジケータに支援または補助された初期アクセス手順およびＮＲ－ＰＢＣＨ復調の例を示す図である。 異なるプリコーダに関連付けられたＳＳブロックを使用する例を示す図である。 異なるＰＢＣＨメッセージ上でシフトされる異なるプリコーダに関連付けられたＳＳブロックを使用する例を示す図である。 ダイバーシティのためのアナログビームフォーミングと２ポート巡回遅延ダイバーシティ（ＣＤＤ）の例示的な組み合わせの図である。 時間領域におけるデジタルとアナログのビームフォーミングの例示的な組み合わせの図である。 時間領域および周波数領域におけるデジタルとアナログのビームフォーミングの例示的な組み合わせの図である。 ダイバーシティのためのアナログビームフォーミングと２ポート空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）の例示的な組み合わせの図である。 初期アクセスのための例示的送信ポイント（ＴＲＰ）送信構造を示す図である。 例示的な単一段網羅探索ビーム掃引手順を示す図である。 多段ＷＴＲＵ階層ビーム掃引手順の例を示す図である。 多段ＴＲＰおよびＴＲＰ／ＷＴＲＵ階層ビーム掃引手順の例を示す図である。 多段ＴＲＰ／ＷＴＲＵ階層ＴＲＰ選択性ビーム掃引手順の例を示す図である。 様々なビーム掃引手順の信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）の性能結果の図である。 初期アクセスのための代替的ＴＲＰ送信構造の例を示す図である。 代替的な単一段網羅探索ビーム掃引手順の例を示す図である。 単一段多重無線周波数（マルチＲＦ）チェーンＴＲＰビーム掃引手順を示す図である。 単純なビットパターン周波数繰り返しの例を示す図である。 ビットパターン周波数のスワップされた繰り返しの別の例示的図である。 組み合わされた時間および周波数のスワップされた繰り返しの例を示す図である。 組み合わされた時間および周波数のスワップされた繰り返しの第２の例を示す図である。 周波数での繰り返しを有する長さ６２のシーケンスの例を示す図である。 櫛型パターンでの２つのシーケンスのＮＲ－ＰＢＣＨ ＤＭＲＳの分布の例を示す図である。 循環シフトを使用したＤＭＲＳおよびＳＢＴＩ標識の例を示す図である。 櫛型パターンでの循環シフトを使用したＤＭＲＳおよびＳＢＴＩ標識の例を示す図である。 表１は、ＳＢＴＩを示すために使用される異なる循環シフトを表す行のシーケンスである。

図１Ａは、１つまたは複数の開示されている実施形態が実装され得る例示的通信システム１００を示す図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャストなどのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する多元接続システムであり得る。通信システム１００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有によってそのようなコンテンツにアクセスすることを可能にすることができる。例えば、通信システム１００は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ－ＦＤＭＡ）、ゼロテールユニークワードＤＦＴ拡散ＯＦＤＭ（ＺＴ ＵＷ ＤＴＳ－ｓ ＯＦＤＭ）、ユニークワードＯＦＤＭ（ＵＷ－ＯＦＤＭ）、リソースブロックフィルタされたＯＦＤＭ（resource block-filtered OFDM）、およびフィルタバンクマルチキャリア（ＦＢＭＣ）などの１つまたは複数のチャネルアクセス方法を利用することができる。

図１Ａに示されるように、通信システム１００は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、ＲＡＮ１０４／１１３、ＣＮ１０６／１１５、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０、並びに他のネットワーク１１２を含むことができるが、開示される実施形態は任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図していることが理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのそれぞれは、無線環境で動作および／または通信するように構成された任意のタイプのデバイスであり得る。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、いずれも「基地局」および／または「ＳＴＡ」と呼ばれることがあり、無線信号を送信および／または受信するように構成されてよく、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定またはモバイル加入者ユニット、サブスクリプションベースのユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、ホットスポットまたはＭｉ－Ｆｉデバイス、ＩｏＴ（Internet of things）デバイス、時計または他のウェアラブル、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、車両、ドローン、医療デバイスおよびアプリケーション（例えば、遠隔手術）、産業デバイスおよびアプリケーション（例えば、産業および／または自動化処理チェーンのコンテキストで動作するロボットおよび／または他の無線デバイス）、家庭用電子機器、並びに商業および／または産業無線ネットワークを動作させるデバイスなどを含み得る。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄのいずれも交換可能にＵＥと呼ばれてよい。

通信システム１００は、基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂを含むこともできる。基地局１１４ａ、１１４ｂのそれぞれは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つとワイヤレスでインターフェースして、ＣＮ１０６／１１５、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２などの１つまたは複数の通信ネットワークに対するアクセスを容易にするように構成された任意のタイプのデバイスであり得る。例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂは、基地トランシーバ局（ＢＴＳ）、Ｎｏｄｅ－Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ、ホームＮｏｄｅ Ｂ、ホームｅＮｏｄｅ Ｂ、ｇＮＢ、ＮＲ ＮｏｄｅＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、無線ルータなどであり得る。基地局１１４ａ、１１４ｂはそれぞれ単一の要素として示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含み得ることは理解されよう。

基地局１１４ａは、ＲＡＮ１０４／１１３の一部とすることができ、ＲＡＮ１０４／１１３は、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノードなど、他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）も含んでよい。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれることがある１つまたは複数のキャリア周波数上で無線信号を送信および／または受信するように構成され得る。これらの周波数は、認可されたスペクトル、認可されていないスペクトル、または認可されたスペクトルと認可されていないスペクトルの組み合わせ内にあり得る。セルは、比較的固定され得るまたは時間経過と共に変化し得る特定の地理的エリアに、無線サービスのためのカバレッジを提供することができる。セルは、さらにセルセクタに分割され得る。例えば、基地局１１４ａに関連付けられたセルが、３つのセクタに分割され得る。従って、一実施形態では、基地局１１４ａは、３つのトランシーバ、すなわちセルの各セクタについて１つのトランシーバを含むことができる。実施形態において、基地局１１４ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）技術を採用することができ、従って、セルの各セクタについて複数のトランシーバを利用することができる。例えば、ビームフォーミングが、所望の空間方向で信号を送信および／または受信するために使用されてよい。

基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の適切な無線通信リンク（例えば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、センチメートル波、マイクロメートル波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光など）であり得るエアインターフェース１１６を介して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数と通信することができる。エアインターフェース１１６は、任意の適切な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立され得る。

より具体的には、上記されたように、通信システム１００は、多元接続システムとすることができ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ－ＦＤＭＡなどの１つまたは複数のチャネルアクセス方式を採用することができる。例えば、ＲＡＮ１０４／１１３内の基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ（登録商標））を使用してエアインターフェース１１５／１１６／１１７を確立することが可能な、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または発展型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含み得る。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンク（ＤＬ）パケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速ＵＬパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含み得る。

実施形態において、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ－Ａ）および／またはＬＴＥアドバンストプロ（ＬＴＥ－Ａ Ｐｒｏ）を使用してエアインターフェース１１６を確立することが可能な、発展型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ－ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができる。

実施形態において、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ（ＮＲ）を使用してエアインターフェース１１６を確立することが可能な、ＮＲ無線アクセスなどの無線技術を実装することができる。

実施形態において、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、複数の無線アクセス技術を実装することができる。例えば、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、例えばデュアル接続性（ＤＣ）原理を使用して、ＬＴＥ無線アクセスとＮＲ無線アクセスを一緒に実装することができる。従って、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃによって利用されるエアインターフェースは、複数のタイプの無線アクセス技術、および／または複数のタイプの基地局（例えば、ｅＮＢおよびｇＮＢ）へ／から送られる送信によって特徴付けられ得る。

他の実施形態では、基地局１１４ａおよびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１１（すなわち、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity））、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ－ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ－２０００）、暫定標準９５（ＩＳ－９５）、暫定標準８５６（ＩＳ－８５６）、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））、ＧＳＭ進化型高速データレート（ＥＤＧＥ）、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）などの無線技術を実装することができる。

図１Ａの基地局１１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームＮｏｄｅ Ｂ、ホームｅＮｏｄｅ Ｂ、またはアクセスポイントとすることができ、事業所、家、車両、キャンパス、産業施設、（例えば、ドローンで使用するための）空中回廊、道路などの局所化されたエリア内で無線接続性を促進するための任意の適切なＲＡＴを利用することができる。一実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実装して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立することができる。実施形態において、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装して、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立することができる。さらに別の実施形態では、基地局１１４ｂおよびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、ＬＴＥ－Ａ Ｐｒｏ、ＮＲなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図１Ａに示されるように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０に対する直接接続を有することができる。従って、基地局１１４ｂは、ＣＮ１０６／１１５を介してインターネット１１０にアクセスすることを必要とされなくてよい。

ＲＡＮ１０４／１１３は、ＣＮ１０６／１１５と通信することができ、ＣＮ１０６／１１５は、音声、データ、アプリケーション、および／またはＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）サービスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークであり得る。データは、異なるスループット要件、レイテンシ要件、エラー耐性要件、信頼性要件、データスループット要件、モビリティ要件など、様々なサービス品質（ＱｏＳ）要件を有し得る。ＣＮ１０６／１１５は、呼制御、課金サービス、モバイル位置情報サービス、プリペイド通話、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供すること、および／またはユーザ認証などの高レベルセキュリティ機能を実行することができる。図１Ａには示されていないが、ＲＡＮ１０４／１１３および／またはＣＮ１０６／１１５は、ＲＡＮ１０４／１１３と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを採用する他のＲＡＮと直接的または間接的に通信し得ることが理解されよう。例えば、ＮＲ無線技術を利用中であり得るＲＡＮ１０４／１１３に接続されることに加えて、ＣＮ１０６／１１５は、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００、ＷｉＭＡＸ、Ｅ－ＵＴＲＡ、またはＷｉＦｉ無線技術を採用している別のＲＡＮ（図示せず）と通信することもできる。

ＣＮ１０６／１１５は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイの役割をすることもできる。ＰＳＴＮ１０８は、単純な従来型の電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回線交換電話網を含み得る。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコル群におけるＴＣＰ、ＵＤＰおよび／またはＩＰなどの一般的な通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含み得る。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される有線または無線通信ネットワークを含み得る。例えば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４／１１３と同じＲＡＴまたは異なるＲＡＴを採用することが可能な１つまたは複数のＲＡＮに接続された別のＣＮを含み得る。

通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部または全部がマルチモード能力を含んでよい（例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンクを介して異なる無線ネットワークと通信するための複数のトランシーバを含んでよい）。例えば、図１Ａに示されるＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を採用できる基地局１１４ａ、およびＩＥＥＥ８０２無線技術を採用できる基地局１１４ｂと通信するように構成され得る。

図１Ｂは、例示的ＷＴＲＵ１０２を示すシステム図である。図１Ｂに示されるように、ＷＴＲＵ１０２は、特に、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送受信要素１２２、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、非リムーバブルメモリ１３０、リムーバブルメモリ１３２、電源１３４、ＧＰＳチップセット１３６、および／または他の周辺機器１３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら上記の要素の任意の部分的組み合わせを含み得ることが理解されよう。

プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、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）回路、他の任意のタイプの集積回路（ＩＣ）、状態機械などであり得る。プロセッサ１１８は、ＷＴＲＵ１０２が無線環境で動作することを可能にする信号符号化、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／または他の任意の機能性を実行することができる。プロセッサ１１８は、送受信要素１２２に結合され得るトランシーバ１２０に結合され得る。図１Ｂは、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０を別々の構成要素として示すが、プロセッサ１１８とトランシーバ１２０は電子パッケージまたはチップに一緒に組み込まれてもよいことが理解されよう。

送受信要素１２２は、エアインターフェース１１６を介して信号を基地局（例えば基地局１１４ａ）に送信し、または基地局から受信するように構成され得る。例えば、一実施形態では、送受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナであり得る。実施形態において、送受信要素１２２は、例えば、ＩＲ信号、ＵＶ信号、または可視光信号を送信および／または受信するように構成されたエミッタ／検出器であり得る。さらに別の実施形態では、送受信要素１２２は、ＲＦ信号と光信号の両方を送信および受信するように構成され得る。送受信要素１２２は、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成され得ることが理解されよう。

送受信要素１２２は図１Ｂでは単一の要素として示されているが、ＷＴＲＵ１０２は任意の数の送受信要素１２２を含んでよい。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２はＭＩＭＯ技術を採用することができる。従って、一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６を介して無線信号を送信および受信するための２つ以上の送受信要素１２２（例えば、複数のアンテナ）を含むことができる。

トランシーバ１２０は、送受信要素１２２によって送信されることになる信号を変調し、送受信要素１２２によって受信される信号を復調するように構成され得る。上記されたように、ＷＴＲＵ１０２はマルチモード能力を有することができる。従って、トランシーバ１２０は、例えばＮＲおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの複数のＲＡＴを介してＷＴＲＵ１０２が通信することを可能にするために複数のトランシーバを含み得る。

ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合されることができ、それらからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ１１８はまた、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８にユーザデータを出力することができる。また、プロセッサ１１８は、非リムーバブルメモリ１３０および／またはリムーバブルメモリ１３２などの任意のタイプの適切なメモリからの情報にアクセスすることができ、それらのメモリにデータを記憶することができる。非リムーバブルメモリ１３０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、または他の任意のタイプのメモリストレージデバイスを含み得る。リムーバブルメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカードなどを含み得る。他の実施形態では、プロセッサ１１８は、ＷＴＲＵ１０２上に物理的に位置付けられていない、サーバまたはホームコンピュータ（図示せず）上などのメモリからの情報にアクセスすることができ、それらのメモリにデータを記憶することができる。

プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取ることができ、ＷＴＲＵ１０２における他の構成要素に対する電力を分配および／または制御するように構成され得る。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力供給するための任意の適切なデバイスであり得る。例えば、電源１３４は、１つまたは複数の乾電池（例えば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ－ｉｏｎ）など）、太陽電池、燃料電池などを含み得る。

プロセッサ１１８はまた、ＷＴＲＵ１０２の現在位置に関する位置情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成され得るＧＰＳチップセット１３６に結合され得る。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはその代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインターフェース１１６を介して位置情報を受信し、および／または２つ以上の近くの基地局から受信される信号のタイミングに基づいて、その位置を決定してもよい。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の適切な位置決定方法によって位置情報を取得し得ることが理解されよう。

プロセッサ１１８は、追加の特徴、機能性、および／または有線もしくは無線接続性を提供する１つまたは複数のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールを含み得る、他の周辺機器１３８にさらに結合されてよい。例えば、周辺機器１３８は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、（写真および／またはビデオ用）デジタルカメラ、ＵＳＢポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、仮想現実および／または拡張現実（ＶＲ／ＡＲ）デバイス、アクティビティトラッカなどを含み得る。周辺機器１３８は、１つまたは複数のセンサを含んでよく、センサは、ジャイロスコープ、加速度計、ホール効果センサ、磁力計、方位センサ、近接センサ、温度センサ、時間センサ、ジオロケーションセンサ、高度計、光センサ、タッチセンサ、バロメータ、ジェスチャセンサ、生体認証センサ、および／または湿度センサのうち１つまたは複数であってよい。

ＷＴＲＵ１０２は全二重無線を含んでよく、全二重無線に関して、（例えば、ＵＬ（例えば送信用）とダウンリンク（例えば受信用）の両方のための特定のサブフレームに関連付けられた）信号の一部または全部の送信および受信が、並列および／または同時であってよい。全二重無線は、プロセッサ（例えば、別個のプロセッサ（図示せず）もしくはプロセッサ１１８）による、ハードウェア（例えばチョーク）もしくは信号処理によって、自己干渉を低減し、および／または実質的に除去するための干渉管理ユニット１３９を含むことができる。実施形態において、ＷＴＲＵ１０２は、（例えば、ＵＬ（例えば、送信用）とダウンリンク（例えば、受信用）の両方のための特定のサブフレームに関連付けられた）信号の一部または全部の送信および受信のための半二重無線を含むことができる。

図１Ｃは、実施形態によるＲＡＮ１０４およびＣＮ１０６を示すシステム図である。上記されたように、ＲＡＮ１０４は、Ｅ－ＵＴＲＡ無線技術を採用して、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１０４は、ＣＮ１０６と通信することもできる。

ＲＡＮ１０４は、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃを含むことができるが、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のｅＮｏｄｅ－Ｂを含み得ることが理解されよう。ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃはそれぞれ、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。従って、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信すること、および／またはＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信することができる。

ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃのそれぞれは、特定のセル（図示せず）に関連付けられることが可能であり、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ＵＬおよび／またはＤＬにおけるユーザのスケジューリングなどを処理するように構成され得る。図１Ｃに示されるように、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、Ｘ２インターフェースを介して互いに通信することができる。

図１Ｃに示されるＣＮ１０６は、モビリティ管理ゲートウェイ（ＭＭＥ）１６２、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）１６４、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ（すなわちＰＧＷ）１６６を含むことができる。上記の要素のそれぞれはＣＮ１０６の一部として示されているが、これらの要素のいずれも、ＣＮ事業者以外のエンティティによって所有および／または運用されてもよいことは理解されよう。

ＭＭＥ１６２は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃのそれぞれに接続されることが可能であり、制御ノードの役割をすることができる。例えば、ＭＭＥ１６２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証すること、ベアラアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期アタッチ中に特定のサービングゲートウェイを選択することなどを担当することができる。ＭＭＥ１６２は、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭおよび／またはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を採用する他のＲＡＮ（図示せず）との間で切り替えるための制御プレーン機能を提供することもできる。

ＳＧＷ１６４は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃのそれぞれに接続され得る。ＳＧＷ１６４は、一般に、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃへ／からのユーザデータパケットをルーティングおよび転送することができる。ＳＧＷ１６４は、ｅＮｏｄｅ Ｂ間ハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、ＤＬデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに対して利用可能なときにページングをトリガすること、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストを管理および記憶することなど、他の機能を実行することもできる。

ＳＧＷ１６４は、ＰＧＷ１６６に接続されてもよく、ＰＧＷ１６６は、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークに対するアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応のデバイスとの間の通信を容易にすることができる。

ＣＮ１０６は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えば、ＣＮ１０６は、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークに対するアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にすることができる。例えば、ＣＮ１０６は、ＣＮ１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースの役割をするＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含むことができ、またはそのＩＰゲートウェイと通信することができる。また、ＣＮ１０６は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される他の有線または無線ネットワークを含み得る他のネットワーク１１２に対するアクセスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができる。

図１Ａ～図１ＤではＷＴＲＵが無線端末として説明されているが、特定の代表的実施形態では、そのような端末が通信ネットワークとの有線通信インターフェースを（例えば、一時的または永続的に）使用してよいことが企図される。

代表的実施形態では、他のネットワーク１１２はＷＬＡＮであってよい。

インフラストラクチャ基本サービスセット（ＢＳＳ）モードのＷＬＡＮは、ＢＳＳのためのアクセスポイント（ＡＰ）と、ＡＰに関連付けられた１つまたは複数の局（ＳＴＡ）とを有することができる。ＡＰは、分配システム（ＤＳ）に対するアクセスもしくはインターフェース、またはＢＳＳ内および／または外へのトラフィックを搬送する別のタイプの有線／無線のネットワークを有することができる。ＢＳＳ外部から生じるＴＡへのトラフィックは、ＡＰを介して到達してよく、ＳＴＡに送達されてよい。ＳＴＡから生じるＢＳＳ外部の宛先へのトラフィックは、それぞれの宛先に送達されるべくＡＰに送られてよい。ＢＳＳ内のＳＴＡ間のトラフィックはＡＰを介して送られてよく、例えば、ソースＳＴＡがＡＰにトラフィックを送ってよく、ＡＰが宛先ＳＴＡにトラフィックを送達してよい。ＢＳＳ内のＳＴＡ間のトラフィックは、ピアツーピアトラフィックとみなされ、および／または呼ばれ得る。ピアツーピアトラフィックは、直接リンクセットアップ（ＤＬＳ）を用いて、ソースＳＴＡと宛先ＳＴＡとの間で（例えば、直接）送られてよい。特定の代表的実施形態では、ＤＬＳは、８０２．１１ｅ ＤＬＳまたは８０２．１１ｚトンネルＤＬＳ（ＴＤＬＳ）を使用し得る。独立ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）モードを使用するＷＬＡＮは、ＡＰを有しなくてよく、ＩＢＳＳ内のまたはＩＢＳＳを使用しているＳＴＡ（例えば、ＳＴＡの全て）は、互いに直接通信してよい。ＩＢＳＳモードの通信は、本明細書では「アドホック」モードの通信と呼ばれることがある。

８０２．１１ａｃインフラストラクチャモードの動作モードまたは類似の動作モードを使用しているとき、ＡＰは一次チャネルなどの固定されたチャネルでビーコンを送信することができる。一次チャネルは、固定された幅（例えば、２０ＭＨｚ帯域幅）でよく、またはシグナリングによって動的に設定される幅でよい。一次チャネルは、ＢＳＳの動作チャネルでよく、ＳＴＡによってＡＰとの接続を確立するために使用されてよい。特定の代表的実施形態では、例えば、８０２．１１システムにおいて、キャリア検知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）が実装され得る。ＣＳＭＡ／ＣＡでは、ＡＰを含むＳＴＡ（例えば、全てのＳＴＡ）が一次チャネルを検知することができる。一次チャネルがビジーであると特定のＳＴＡによって検知／検出および／または決定された場合、この特定のＳＴＡは譲歩し得る。１つのＳＴＡ（例えば、１つの局のみ）が、所与のＢＳＳにおいて任意の所与の時間に送信することができる。

高スループット（ＨＴ）ＳＴＡは、例えば、一次２０ＭＨｚチャネルを隣接または非隣接の２０ＭＨｚチャネルと組み合わせて４０ＭＨｚ幅チャネルを形成することにより、４０ＭＨｚ幅チャネルを通信に使用することができる。

超高スループット（ＶＨＴ）ＳＴＡは、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、および／または１６０ＭＨｚ幅チャネルをサポートすることができる。４０ＭＨｚおよび／または８０ＭＨｚチャネルは、連続した２０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって形成されてよい。１６０ＭＨｚチャネルは、８つの連続した２０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって、または２つの不連続の８０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって形成されてよく、後者は８０＋８０構成と呼ばれることがある。８０＋８０構成では、データは、チャネル符号化の後に、データを２つのストリームに分割できるセグメントパーサに通されてよい。逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理および時間領域処理が、各ストリームに対して別個に行われてよい。ストリームは２つの８０ＭＨｚチャネルにマッピングされてよく、データは送信ＳＴＡによって送信されてよい。受信ＳＴＡの受信機において、８０＋８０構成に関する上記動作は逆にされてよく、組み合わされたデータは媒体アクセス制御（ＭＡＣ）に送られてよい。

８０２．１１ａｆおよび８０２．１１ａｈによってサブ１ＧＨｚ動作モードがサポートされている。８０２．１１ａｆおよび８０２．１１ａｈでは、チャネル動作帯域幅およびキャリアが、８０２．１１ｎおよび８０２．１１ａｃで使用されるものに比べて低減される。８０２．１１ａｆは、ＴＶホワイトスペース（ＴＶＷＳ）スペクトルにおける５ＭＨｚ、１０ＭＨｚおよび２０ＭＨｚ帯域幅をサポートし、８０２．１１ａｈは、非ＴＶＷＳスペクトルを使用して１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚおよび１６ＭＨｚ帯域幅をサポートする。代表的実施形態によれば、８０２．１１ａｈは、マクロカバレッジエリアにおけるＭＴＣデバイスなどのメータタイプ制御／マシンタイプ通信（ＭＴＣ）をサポートすることができる。ＭＴＣデバイスは、特定の能力、例えば、特定の帯域幅および／または限定された帯域幅のサポート（例えば、その帯域幅のみのサポート）を含む限定された能力を有し得る。ＭＴＣデバイスは、閾値を上回るバッテリ寿命を有する（例えば、非常に長いバッテリ寿命を保つ）バッテリを含むことができる。

マルチチャネルをサポートすることができるＷＬＡＮシステム、並びに８０２．１１ｎ、８０２．１１ａｃ、８０２．１１ａｆおよび８０２．１１ａｈなどのチャネル帯域幅は、一次チャネルとして指定されることができるチャネルを含む。一次チャネルは、ＢＳＳにおける全てのＳＴＡによってサポートされる最大の共通の動作帯域幅に等しい帯域幅を有することができる。一次チャネルの帯域幅は、ＢＳＳにおいて動作する全てのＳＴＡの中から最小帯域幅動作モードをサポートするＳＴＡによって設定および／または制限され得る。８０２．１１ａｈの例では、ＡＰおよびＢＳＳにおける他のＳＴＡが２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、１６ＭＨｚおよび／または他のチャネル帯域幅動作モードをサポートする場合でも、一次チャネルは、１ＭＨｚモードをサポートする（例えば、１ＭＨｚモードのみサポートする）ＳＴＡ（例えばＭＴＣタイプデバイス）に対する１ＭＨｚの幅でよい。キャリア検知および／またはネットワーク割り当てベクトル（ＮＡＶ）設定は、一次チャネルの状態に依拠し得る。一次チャネルが、例えばＡＰに送信している（１ＭＨｚ動作モードのみサポートする）ＳＴＡのために、ビジーである場合、周波数帯の大部分がアイドル状態のままで利用可能であっても、利用可能な周波数帯全体がビジーであると考えられてよい。

米国では、８０２．１１ａｈによって使用されてよい利用可能な周波数帯は９０２ＭＨｚから９２８ＭＨｚである。韓国では、利用可能な周波数帯は９１７．５ＭＨｚから９２３．５ＭＨｚである。日本では、利用可能な周波数帯は９１６．５ＭＨｚから９２７．５ＭＨｚである。８０２．１１ａｈに利用可能な全帯域幅は、国コードに応じて６ＭＨｚから２６ＭＨｚである。

図１Ｄは、実施形態によるＲＡＮ１１３およびＣＮ１１５を示すシステム図である。上記されたように、ＲＡＮ１１３は、ＮＲ無線技術を採用して、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信することができる。ＲＡＮ１１３は、ＣＮ１１５と通信することもできる。

ＲＡＮ１１３は、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃを含むことができるが、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のｇＮＢを含み得ることが理解されよう。ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃはそれぞれ、エアインターフェース１１６を介してＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。例えば、ｇＮＢ１８０ａ、１０８ｂは、ビームフォーミングを利用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃへ信号を送信し、および／またはｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃから信号を受信することができる。従って、ｇＮＢ１８０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信すること、および／またはＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信することができる。実施形態において、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、キャリアアグリゲーション技術を実装することができる。例えば、ｇＮＢ１８０ａは、複数のコンポーネントキャリアをＷＴＲＵ１０２ａ（図示せず）に送信することができる。これらのコンポーネントキャリアの一部は、認可されたスペクトル上にあってよく、残りのコンポーネントキャリアは、認可されていないスペクトル上にあってよい。実施形態において、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）技術を実装することができる。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａは、ｇＮＢ１８０ａおよびｇＮＢ１８０ｂ（および／またはｇＮＢ１８０ｃ）から協調された送信を受信することができる。

ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、スケーラブルヌメロロジー（scalable numerology）に関連付けられた送信を使用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信することができる。例えば、ＯＦＤＭシンボル間隔および／またはＯＦＤＭサブキャリア間隔は、異なる送信、異なるセル、および／または無線送信スペクトルの異なる部分に応じて変わり得る。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、様々またはスケーラブルな長さのサブフレームまたは送信時間間隔（ＴＴＩ）（例えば、様々な数のＯＦＤＭシンボルおよび／または持続的に変わる長さの絶対時間を含む）を使用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信することができる。

ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、スタンドアロン構成および／または非スタンドアロン構成でＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するように構成され得る。スタンドアロン構成では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、他のＲＡＮ（例えば、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃなど）にアクセスすることもなく、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信することができる。スタンドアロン構成では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、モビリティアンカポイントとしてｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのうちの１つまたは複数を利用することができる。スタンドアロン構成では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、認可されていない帯域で信号を使用してｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信することができる。非スタンドアロン構成では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃのような他のＲＡＮとも通信／接続しながら、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信／接続することができる。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＤＣ原理を実装して、１つまたは複数のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃおよび１つまたは複数のｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃと実質的に同時に通信することができる。非スタンドアロン構成では、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのためのモビリティアンカの役割をすることができ、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにサービスするための追加のカバレッジおよび／またはスループットを提供することができる。

ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのそれぞれは、特定のセル（図示せず）に関連付けられることが可能であり、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ＵＬおよび／またはＤＬにおけるユーザのスケジューリング、ネットワークスライシングのサポート、デュアル接続性、ＮＲとＥ－ＵＴＲＡとの間のインターワーキング、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）１８４ａ、１８４ｂへのユーザプレーンデータのルーティング、アクセスおよびモビリティ管理機能（ＡＭＦ）１８２ａ、１８２ｂへの制御プレーン情報のルーティングなどを処理するように構成され得る。図１Ｄに示されるように、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、Ｘｎインターフェースを介して互いに通信することができる。

図１Ｄに示されているＣＮ１１５は、少なくとも１つのＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂ、少なくとも１つのＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂ、少なくとも１つのセッション管理機能（ＳＭＦ）１８３ａ、１８３ｂ、および場合によってはデータネットワーク（ＤＮ）１８５ａ、１８５ｂを含むことができる。上記の要素のそれぞれはＣＮ１１５の一部として示されているが、これらの要素のいずれも、ＣＮ事業者以外のエンティティによって所有および／または運用されてもよいことは理解されよう。

ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂは、Ｎ２インターフェースを介してＲＡＮ１１３内のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのうちの１つまたは複数に接続されることが可能であり、制御ノードの役割をすることができる。例えば、ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証すること、ネットワークスライシングのサポート（例えば、異なる要件を有する異なるＰＤＵセッションの処理）、特定のＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂの選択、登録エリアの管理、ＮＡＳシグナリングの終了、モビリティ管理などを担当することができる。ネットワークスライシングは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに利用されているサービスのタイプに基づいてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに対するＣＮサポートをカスタマイズするために、ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂによって使用され得る。例えば、超高信頼低遅延（ＵＲＬＬＣ）アクセスに依存するサービス、拡張大容量モバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）アクセスに依存するサービス、および／またはマシンタイプ通信（ＭＴＣ）アクセスに依存するサービスなどの異なるユースケースに応じて、異なるネットワークスライスが確立され得る。ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂは、ＲＡＮ１１３と、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、ＬＴＥ－Ａ Ｐｒｏ、および／またはＷｉＦｉなどの非３ＧＰＰアクセス技術のような他の無線技術を採用する他のＲＡＮ（図示せず）との間で切り替えるための制御プレーン機能を提供することができる。

ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、Ｎ１１インターフェースを介してＣＮ１１５内のＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂに接続され得る。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、Ｎ４インターフェースを介してＣＮ１１５内のＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂにも接続され得る。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを選択および制御し、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを介するトラフィックのルーティングを構成することができる。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、ＵＥ ＩＰアドレスの管理および割り当て、ＰＤＵセッションの管理、ポリシ実施およびＱｏＳの制御、ダウンリンクデータ通知の提供など、他の機能を実行することができる。ＰＤＵセッションタイプは、ＩＰベース、非ＩＰベース、イーサネットベースなどであってよい。

ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂは、Ｎ３インターフェースを介してＲＡＮ１１３内のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのうちの１つまたは複数に接続されてよく、それらは、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークに対するアクセスをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応のデバイスとの間の通信を容易にすることができる。ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂは、パケットのルーティングおよび転送、ユーザプレーンポリシの実施、マルチホームＰＤＵセッションのサポート、ユーザプレーンＱｏＳの処理、ダウンリンクパケットのバッファリング、モビリティアンカリングの提供など、他の機能を実行することもできる。

ＣＮ１１５は、他のネットワークとの通信を容易にすることができる。例えば、ＣＮ１１５は、ＣＮ１１５とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースの役割をするＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含むことができ、またはそのＩＰゲートウェイと通信することができる。また、ＣＮ１１５は、他のサービスプロバイダによって所有および／または運用される他の有線または無線ネットワークを含み得る他のネットワーク１１２に対するアクセスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに提供することができる。一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂへのＮ３インターフェース、およびＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂとローカルデータネットワーク（ＤＮ）１８５ａ、１８５ｂとの間のＮ６インターフェースを介して、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを通って、ＤＮ１８５ａ、１８５ｂに接続され得る。

図１Ａ～図１Ｄおよび図１Ａ～図１Ｄの対応する説明に鑑みて、ＷＴＲＵ１０２ａ～ｄ、基地局１１４ａ～ｂ、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ～ｃ、ＭＭＥ１６２、ＳＧＷ１６４、ＰＧＷ１６６、ｇＮＢ１８０ａ～ｃ、ＡＭＦ１８２ａ～ｂ、ＵＰＦ１８４ａ～ｂ、ＳＭＦ１８３ａ～ｂ、ＤＮ１８５ａ～ｂ、および／または本明細書に説明されている他の任意のデバイスのうちの１つまたは複数に関して本明細書で説明されている機能の１つまたは複数または全てが、１つまたは複数のエミュレーションデバイス（図示せず）によって実行され得る。エミュレーションデバイスは、本明細書で説明されている機能の１つまたは複数または全てをエミュレートするように構成された１つまたは複数のデバイスであり得る。例えば、エミュレーションデバイスは、他のデバイスをテストするため、並びに／またはネットワークおよび／もしくはＷＴＲＵ機能をシミュレートするために使用され得る。

エミュレーションデバイスは、ラボ環境および／またはオペレータネットワーク環境において他のデバイスの１つまたは複数のテストを実装するように設計され得る。例えば、１つまたは複数のエミュレーションデバイスは、通信ネットワーク内の他のデバイスをテストするために、有線および／または無線通信ネットワークの一部として完全または部分的に実装および／または展開されながら、１つまたは複数または全ての機能を実行してよい。１つまたは複数のエミュレーションデバイスは、有線および／または無線通信ネットワークの一部として一時的に実装／展開されながら、１つまたは複数または全ての機能を実行してよい。エミュレーションデバイスは、テストのために別のデバイスに直接結合されてもよく、および／または無線通信を使用してテストを実行してもよい。

１つまたは複数のエミュレーションデバイスは、有線および／または無線通信ネットワークの一部として実装／展開されることなく、１つまたは全部を含む複数の機能を実行してよい。例えば、エミュレーションデバイスは、１つまたは複数のコンポーネントのテストを実装するために、テストラボ並びに／または非配備（例えばテスト）有線および／もしくは無線通信ネットワークにおけるテストシナリオで利用されてよい。１つまたは複数のエミュレーションデバイスは試験装置であってよい。直接ＲＦ結合および／またはＲＦ回路構成を介する無線通信（例えば、１つまたは複数のアンテナを含み得る）が、データを送信および／または受信するためにエミュレーションデバイスによって使用され得る。

ＩＴＵ無線通信セクタ（ＩＴＵ－Ｒ）、次世代モバイルネットワーク（ＮＧＭＮ）グループおよび第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によって設定された一般的要件に基づいて、出現する５Ｇシステムのためのユースケースの大まかな分類は、拡張モバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）、大規模マシンタイプ通信（ｍＭＴＣ）、および超高信頼低遅延通信（ＵＲＬＬＣ）として示され得る。様々なユースケースが、より高いデータ速度、より高いスペクトル効率、低電力およびより高いエネルギー効率、より小さいレイテンシ、より高い信頼性など、様々な要件に焦点を当て得る。７００ＭＨｚから８０ＧＨｚに及ぶ広い範囲のスペクトル帯が、様々な展開シナリオのために考慮されている。

キャリア周波数が増大するにつれて、深刻な経路損失が、十分なカバレッジエリアを保証するための重大な制約となることはよく知られている。ミリ波システムでの送信では、回折損失、透過損失、酸素吸収損失、フォリッジ（foliage）損失などの非見通し線損失をさらに被る可能性がある。初期アクセス中、基地局およびＷＴＲＵは、これらの大きな経路損失を克服して互いに発見する必要があり得る。生成されたビームフォーミング信号に対し数十個またはさらに数百個のアンテナ要素を利用することは、大きなビームフォーミング利得を提供することによって、深刻な経路損失を補償する効果的な方法である。ビームフォーミング技法は、デジタル、アナログおよびハイブリッドビームフォーミングを含み得る。

セル探索は、ＷＴＲＵがセルとの時間および周波数同期を取得し、そのセルのセルＩＤを検出する手順である。送信されるＬＴＥ同期信号は、全ての無線フレームの０番目および５番目のサブフレームで送信され、初期設定中の時間および周波数同期に使用される。システム取得プロセスの一部として、ＷＴＲＵは、同期信号に基づいて、ＯＦＤＭシンボル、スロット、サブフレーム、ハーフフレームおよび無線フレームに対し順次同期する。２つの同期信号は、一次同期信号（ＰＳＳ）および二次同期信号（ＳＳＳ）である。ＰＳＳは、スロット、サブフレーム、およびハーフフレーム境界を得るために使用される。それはまた、セルアイデンティティグループ内の物理層セルアイデンティティ（ＰＣＩ）を提供する。ＳＳＳは、無線フレーム境界を得るために使用される。それはまた、０から１６７の範囲となり得るセルアイデンティティグループをＷＴＲＵが決定することを可能にする。

同期およびＰＣＩ取得の成功に続いて、ＷＴＲＵは、ＣＲＳの助けを借りて物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を復号し、システム帯域幅、システムフレーム番号（ＳＦＮ）、およびＰＨＩＣＨ構成に関するＭＩＢ情報を取得する。ＬＴＥ同期信号およびＰＢＣＨは、標準化された周期性に従って連続的に送信されることに留意されたい。

ＮＲでは、ＮＲ－ＰＢＣＨ送信方式またはアンテナポートの数のブラインド検出がＷＴＲＵに必要とされないことが合意されている。ＮＲ－ＰＢＣＨ送信の場合、単一の固定された数のアンテナポートがサポートされる。ＮＲ－ＰＢＣＨ送信の場合、ＮＲは、特に高周波数帯で、デジタルとアナログの両方のビームフォーミング技術を採用することができる。ＮＲにおいて、マルチアンテナ技術を使用するデジタルビームフォーミングおよび／またはシングルまたはマルチポートビームフォーミング技術を使用するアナログビームフォーミング技術が考慮され得る。ＮＲ－ＰＢＣＨ復調の基準信号について、ＮＲは、ＮＲ－ＰＢＣＨ復調のための同期信号（例えばＮＲ－ＳＳＳ）または内蔵型ＤＭＲＳの使用を採用することができる。ＳＳブロックにおいてモビリティ基準信号（ＭＲＳ）がサポートされている場合、ＭＲＳがＳＳブロックに多重化され得る。ＮＲ－ＰＢＣＨのヌメロロジーは、ＮＲ－ＳＳＳのそれと同じ場合も異なる場合もある。マルチアンテナ技術を使用するデジタルビームフォーミング、シングルもしくはマルチポートビームフォーミング技術を使用するアナログビームフォーミング、またはデジタルとアナログの両方のビームフォーミングを組み合わせたハイブリッド方式の実施形態が、接続モードでデータ送信に考慮されている。同様の技術が、アイドルモードまたは初期アクセスにも考慮され、最適なシステム性能のためにＮＲ－ＰＢＣＨなどのブロードキャストチャネル用に設計されるべきである。

ＮＲ－ＰＳＳおよび／またはＮＲ－ＳＳＳは、ＮＲ－ＰＢＣＨ復調のための基準信号として使用され得る。あるいは、ＮＲ－ＰＢＣＨに専用にされた基準信号が使用されてもよい。そのような基準信号は、ＮＲ－ＰＢＣＨ信号およびチャネル内に内蔵されてよい。追加の信号または基準信号がなくても、受信機は、ＮＲ－ＰＢＣＨ信号およびチャネルを依然として復調可能であり得る。そのような復調のための基準信号または復調基準信号（ＤＭＲＳ）は、ＮＲ－ＰＢＣＨに固有であり、ＮＲ－ＰＢＣＨリソース内に多重化され埋め込まれ得る。そうすることにより、ＮＲ－ＰＢＣＨ専用復調基準信号（ＤＭＲＳ）は、ＮＲ－ＰＢＣＨ復調に使用され得る。ＤＭＲＳという用語は、本明細書で使用されるとき、１つまたは複数の復調基準信号を指すことができる。

ＮＲ－ＰＢＣＨ復調のために基準信号としてＮＲ－ＳＳ（ＮＲ－ＰＳＳまたはＮＲ－ＳＳＳのいずれか）を使用するために、ＮＲ－ＳＳおよびＮＲ－ＰＢＣＨの時分割多重化が好ましいことがある。

図２は、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳと多重化しているＮＲ－ＰＢＣＨを示し、ＮＲ－ＰＢＣＨ、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳはＴＤＭ様式で多重化される。ＮＲ－ＰＢＣＨ信号およびチャネルが繰り返され、ＮＲ－ＳＳの前または後に配置され得る。そのような設計は、キャリア周波数オフセット補償目的に使用され得るが、それに限定されない。図２に示されるように、ＰＳＳ２０４、２１４、２２６、ＳＳＳ２０６、２１８、２２８、およびＰＢＣＨ２０８、２１０、２１６、２２０、２２４、２３０のそれぞれが同じ周波数を占有している。第１の例、オプション１ ２０２では、ＰＳＳ２０４がＳＳＳ２０６の前に送信され、ＳＳＳ２０６の後に第１のＰＢＣＨ２０８および第２のＰＢＣＨ２１０が続く。オプション２ ２１２では、ＰＳＳ２１４がＰＢＣＨ２１６の前に送信されＰＢＣＨ２１６の後にＳＳＳ２１８およびＰＢＣＨ２２０が続く。オプション２ ２１２は、同期を完了する前にＰＢＣＨ情報を提供するために使用され得る。オプション２ ２１２では、ＰＳＳ２１４は、ＰＢＣＨ２１６、ＳＳＳ２１８、およびＰＢＣＨ２２０の前に送信される。さらに別のオプション、オプション３ ２２２では、ＰＢＣＨ２２４はＰＳＳ２２６の前に送信され、ＰＳＳ２２６の後にＳＳＳ２２８およびＰＢＣＨ２３０が続く。オプション３ ２２２は、ＰＢＣＨ情報がいずれの同期情報にも先立って受信されることを可能にし得る。

同様に、図３は、２つの異なるオプション３１０、３２０におけるＮＲ－ＳＳ信号の使用を示すタイミング図３００である。ＮＲ－ＰＳＳまたはＮＲ－ＳＳＳのいずれかまたは両方が繰り返され、ＮＲ－ＰＢＣＨの前または後に配置され得る。繰り返されるＮＲ－ＰＳＳまたはＮＲ－ＳＳＳは、キャリア周波数オフセット推定または補償目的にも使用され得るが、それらに限定されない。図３に示されるように、オプション４ ３１０では、第１のＰＳＳ送信３１２が第２のＰＳＳ送信３１４の前に行われ得る。第２のＰＳＳ送信３１４の後に、ＳＳＳ送信３１６が送信されてよく、ＳＳＳ送信３１６の後にＰＢＣＨ送信３１８が続く。オプション５ ３２０では、ＳＳＳ３２２がＰＳＳ送信３２４の前に送信され得る。ＳＳＳ送信３２６が、ＰＢＣＨ送信３２８と共にＰＳＳ送信３２４に後続し得る。

図４は、２つのオプション４０１、４２０において１つのアンテナポートが使用されている、第１のＮＲ－ＰＢＣＨ専用復調基準信号設計４００の例示的図である。オプション１ ４０２とオプション２ ４２０の両方において、ＮＲ－ＰＢＣＨ専用ＤＭＲＳについて１つのアンテナが使用される。第１のオプション、オプション１ ４０２では、繰り返されるＮＲ－ＰＢＣＨ専用ＤＭＲＳが、キャリア周波数オフセット（ＣＦＯ）推定を支援するために、同じ周波数位置またはサブキャリアに配置される。一例では、ＤＭＲＳ４０４がＤＭＲＳ４０６と同じ周波数位置にあり、ＤＭＲＳ４０８がＤＭＲＳ４１０と同じ周波数位置にあり、ＤＭＲＳ４１２がＤＭＲＳ４１４と同じ周波数位置にあり、ＤＭＲＳ４１６がＤＭＲＳ４１８と同じ周波数位置にある。第２のオプション、オプション２ ４２０では、ＮＲ－ＰＢＣＨ ＤＭＲＳに対し別のパターンが使用され、このパターンでは、ＤＭＲＳが他の周波数位置もしくはサブキャリアをカバーし、および／または周波数ダイバーシティを得るために、周波数領域において固定されたオフセットを有して配置される。例えば、両方のＮＲ－ＰＢＣＨシンボルに対しＤＭＲＳ密度が１／６である場合、第２のＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルにおけるＤＭＲＳは、第１のＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルに対して３つのＲＥだけオフセットされ得る。これは、２つのＮＲ－ＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルの間でＤＭＲＳの完全な櫛型パターンを作り出すことができる。２つのＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルにおける組み合わされたＤＭＲＳまたは結合ＤＭＲＳは、より低いドップラチャネルにおいて１／３のＤＭＲＳ密度になることができ、チャネル推定性能が改善され得る。これは、ＤＭＲＳを使用してＣＦＯを推定または補正できないという犠牲が生じ得る。しかしながら、この場合のデータＲＥのマッピングでは、ＣＦＯ推定および補償のために使用され得る第２のＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルでＰＢＣＨデータが繰り返される場合にいくつかのデータＲＥが繰り返され得る。オプション２ ４２０に示されるように、ＤＭＲＳ４２２はＤＭＲＳ４３０からオフセットされ、ＤＭＲＳ４２４はＤＭＲＳ４３２からオフセットされ、ＤＭＲＳ４２６はＤＭＲＳ４３４からオフセットされ、ＤＭＲＳ４２８はＤＭＲＳ４３６からオフセットされる。

図５は、２つのオプション５０２、５４０において２つのアンテナポートを使用する、ＮＲ－ＰＢＣＨ専用復調基準信号設計５００の第３の例である。２つのアンテナポートを有するＮＲ－ＰＢＣＨ専用ＤＭＲＳが、図５に示される。第１のオプション５０２では、繰り返されるＮＲ－ＰＢＣＨ専用ＤＭＲＳ５０４～５３４が、キャリア周波数オフセット（ＣＦＯ）推定を支援するために、各アンテナポートについて同じ周波数位置またはサブキャリアに配置される。第２のオプション、オプション２ ５４０では、ＮＲ－ＰＢＣＨ ＤＭＲＳに対し別のパターンが使用され、このパターンでは、２つのアンテナポートでのＤＭＲＳが、他の周波数位置もしくはサブキャリアをカバーし、および／または周波数ダイバーシティを得るために、周波数領域において固定されたオフセットを有して配置される。オプション２ ５４０では、ＤＭＲＳ１ ５４２、５４８、５５０、５５６、５５８、５６４、５６６、５７２と、ＤＭＲＳ２ ５４４、５４６、５５２、５５４、５６０、５６２、５６８、５７０は、周波数において交互にされる。

１つまたは複数の実施形態では、ハイブリッド専用復調基準信号（Ｈ－ＤＭＲＳ）が利用され得る。繰り返されるＮＲ－ＰＢＣＨ専用ＤＭＲＳのいくつかは、ＣＦＯ推定を支援するために、各アンテナポートについて同じ周波数位置またはサブキャリアに配置されてよく、その他の繰り返されるＮＲ－ＰＢＣＨ専用ＤＭＲＳは、異なる周波数位置またはサブキャリアに配置され、および／または周波数ダイバーシティを得てよい。

図６は、２つの異なるＮＲ－ＰＢＣＨハイブリッド専用復調基準信号（Ｈ－ＤＭＲＳ）設計６０２、６２０の図６００である。図６に示されるように、ハイブリッド１ポート手法６０２では、ＤＭＲＳ６０４がＤＭＲＳ６０６と同じ周波数位置にあってよく、ＤＭＲＳ６０８がＤＭＲＳ６１０と異なる周波数位置にあってよい。ＤＭＲＳ６１２がＤＭＲＳ６１４と同じ周波数位置に位置付けられてよく、ＤＭＲＳ６１６がＤＭＲＳ６１８と異なる周波数位置に位置付けられてよい。ハイブリッド２ポート６２０手法では、ＤＭＲＳ１ ６２２はＤＭＲＳ１ ６２４と同じ周波数位置にあってよく、ＤＭＲＳ２ ６２６はＤＭＲＳ２ ６２８と同じ周波数位置にあってよく、ＤＭＲＳ１ ６３０はＤＭＲＳ２ ６３２と同じ周波数位置にあってよく、ＤＭＲＳ２ ６３４はＤＭＲＳ１ ６３６と同じ周波数位置にあってよく、ＤＭＲＳ１ ６３８はＤＭＲＳ１ ６４０と同じ周波数位置にあってよく、ＤＭＲＳ２ ６４２はＤＭＲＳ２ ６４４と同じ周波数位置にあってよく、ＤＭＲＳ１ ６４６はＤＭＲＳ２ ６４８と同じ周波数位置にあってよく、ＤＭＲＳ２ ６５０はＤＭＲＳ１ ６５２と同じ周波数位置にあってよい。ＤＭＲＳは、２つの異なるポート上で送信される。例において、ＤＭＲＳ１は、アンテナポート１から送信され、ＤＭＲＳ２は、周波数における固定されたオフセットを有してアンテナポート２から送信される。オフセットがゼロの場合、両方のアンテナポートでのＤＭＲＳが同じ周波数位置を有する。

実施形態において、異なる密度の復調基準信号（ＤＭＲＳ）を採用し得る不均一なＤＭＲＳ密度が使用されてよい。ＮＲ－ＰＢＣＨのＯＦＤＭシンボルにおいて、チャネル推定を支援するために、より高密度のＤＭＲＳが配置されてよい。しかしながら、ＤＭＲＳのオーバヘッドを低減するために、より低密度のＤＭＲＳが、ＮＲ－ＰＢＣＨの第２のＯＦＤＭシンボルに配置されてもよい。これらのＤＭＲＳは、同じサブキャリアでＮＲ－ＰＢＣＨの第１のＯＦＤＭシンボルにおけるＤＭＲＳと同じであってよく、それにより、ＣＦＯの推定を容易にし得る。これは、符号レートを低減し得る。第２のシンボルがＳＳＳにより近いと、チャネル推定はＳＳＳの使用によってサポートされ得る。

図７は、２つの異なる構成オプション７０２、７２０で使用するための不均一密度ＮＲ－ＰＢＣＨ復調基準信号７００を示す。実施形態において、プリコーディングがパイロットサブキャリアに適用されてもされなくてもよい。プリコーディングはまた、第２のＯＦＤＭシンボル共通位相誤差を除去して、受信機におけるＮＲ－ＰＢＣＨの検出性能を改善するために使用されてよい。

ＮＲ－ＰＢＣＨ／ＳＳ多重化実施形態およびＤＭＲＳ割り当て実施形態は、効率的かつ高性能のＮＲ－ＰＢＣＨ復調を可能にし得る。図４および図５は、例えばＣＦＯ推定の性能を改善するために、シンボル間で同じ周波数位置にＤＭＲＳがマッピングされる方法を示している。また、これらの図は、シンボル間の固定された周波数オフセットを伴ってＤＭＲＳがマッピングされ得ることを示し、それによって、得られた周波数ダイバーシティによりチャネル推定を改善し得る。

これらの性能向上技法は両方とも、図６に示されたのと同様のハイブリッドＤＭＲＳマッピングを使用して実現され得る。図７および他の実施形態において、ＰＳＳおよび／またはＳＳＳは、ＤＭＲＳ密度がより低いチャネル推定を支援するために使用され得る。これは、多様密度（diverse density：ＤＤ）方法と呼ばれることがある。図７は、ＤＤ－ＤＭＲＳ１ポート７０２およびＤＤ－ＤＭＲＳ２－ポート７２０の実施形態を示している。ＤＤ－ＤＭＲＳ１ポート７０２の実施形態では、ＰＳＳ信号７０４は、ＳＳＳ信号７０６の前に送信され得る。ＰＳＳ信号７０４に先立って、ＤＭＲＳ７０８、７１２、７１４、７１８が第１の時間に送信され得る。ＳＳＳ信号７０６の後に、ＤＭＲＳ信号７１０、７１６が第２の時間に送信され得る。第２の時間では、送信されるＤＭＲＳがより少数であり得る。第１の時間および第２の時間のＤＭＲＳ信号７０８、７１０、７１４、７１６は、図示されるように周波数が部分的に重複し得る。ＤＤ－ＤＭＲＳ２ポート７２０の例では、ＤＤ－ＤＭＲＳ１ポート７０２の例と比べてより多くのＤＭＲＳ信号７２６～７４４が送信され得る。これらのＤＭＲＳ７２６～７４４は、１ポートオプション７０２と同様にＰＳＳ７２２の前およびＳＳＳ７２４の後に送信され得る。

一例では、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳは、ＮＲ－ＰＢＣＨと比べて異なる帯域幅割り当てを有する。例えば、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳが１２個のＲＢを使用するのに対し、ＰＢＣＨは２４個のＲＢを使用することがある。従って、ＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳと重複するＰＢＣＨの１２個のＲＢと、ＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳと重複しない別の１２個が存在する。セルＩＤの検出後の受信機において、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳは、ＮＲ－ＰＢＣＨの重複ＲＢを復調するための基準シンボルとして機能できる既知のシーケンスとみなされてよい。この技法は、設計の性能改善および／または効率向上のために使用され得る。性能改善は、ＮＲ－ＰＳＳおよび／またはＮＲ－ＳＳＳがチャネル推定を支援するのを可能にすることによって実現され、効率は、ＳＳ帯域幅内のＤＭＲＳの削減またはさらに完全な除去を可能にすることによって実現され得る。この概念は図８に示される。図８の左側８００は、ＳＳブロックマッピング順序がＮＲ－［ＰＳＳ ＰＢＣＨ１ ＳＳＳ ＰＢＣＨ２］である設計を示す。図８の右側８３０は、ＳＳブロックマッピング順序がＮＲ－［ＰＢＣＨ１ ＰＳＳ ＳＳＳ ＰＢＣＨ２］である設計を示す。ＤＭＲＳについての同じ設計が、他の可能なマッピング順序であるＮＲ－［ＰＳＳ－ＳＳＳ－ＰＢＣＨ１－ＰＢＣＨ２］、ＮＲ－［ＰＳＳ－ＰＢＣＨ１－ＰＢＣＨ２－ＳＳＳ］に適用され得る。

図８に示されるように、ＮＲ－ＰＢＣＨシンボル１ ８０２またはシンボル２ ８０４の中央ＲＢ８０６、８０８は、ＤＭＲＳを有しないか、または低減された密度の（以下、低減密度）ＤＭＲＳを有する。これは、データ送信に利用可能なＲＥの数を増大させ、従って、同じペイロードに対する有効符号レートを低減させる。チャネル推定性能が同様の場合、低減された有効符号レートが性能を改善し得る。ＤＭＲＳが中央ＲＢに使用されない場合、ＰＳＳ８１０もしくはＳＳＳ８１２または両方がチャネル推定に使用され得る。低減密度ＤＭＲＳが中央ＲＢに使用される場合、ＰＳＳ８１０もしくはＳＳＳ８１２または両方が、中央ＲＢに関して２Ｄチャネル推定を行うために既存のＤＭＲＳと共に追加的な支援として使用され得る。ＰＢＣＨ１ ＤＭＲＳ８１４および８１８は、完全密度でＤＭＲＳを含むことができる。ＰＢＣＨ２ ＤＭＲＳ８１６および８２０についても同様であり得る。また、ＮＲ－ＰＢＣＨ密度の低減はＮＲ－ＳＳＳからの距離にも依存し得ることに留意されたい。ＮＲ－［ＰＳＳ ＰＢＣＨ１ ＳＳＳ ＰＢＣＨ２］８００の場合、両方のＮＲ－ＰＢＣＨがＤＭＲＳについて同じ密度を有してよく、またはＤＭＲＳを有しなくてもよい。しかしながら、ＮＲ－［ＰＢＣＨ１ ＰＳＳ ＳＳＳ ＰＢＣＨ２］構成８３０では、ＰＢＣＨ１は、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳと重複しているＲＢにおいても、ＰＢＣＨ２よりも高いＤＭＲＳ密度を有し得る。

ＮＲ－［ＰＢＣＨ１ ＰＳＳ ＳＳＳ ＰＢＣＨ２］構成８３０に示されるように、ＰＳＳ８３２およびＳＳＳ８３４は、ＰＢＣＨ１ ８３６とＰＢＣＨ２ ８３８との間にある。ＰＢＣＨ１ ８３６およびＰＢＣＨ２ ８３８は、中央周波数部分８３６および８３８においてＤＭＲＳがないかまたは低減密度ＤＭＲＳからなる。ＰＢＣＨ１ ＤＭＲＳ８４０および８４４は、完全密度でＤＭＲＳを含むことができる。ＰＢＣＨ２ ＤＭＲＳ８４２および８４６についても同様であり得る。

ＤＭＲＳ密度は、選択された設計に応じて、１／３、１／４、１／６または別の密度であり得る。ＤＭＲＳ密度が１／３の場合、それは、３つのリソース要素（ＲＥ）のうち１つがＤＭＲＳに使用されることを意味する。同様に、ＤＭＲＳ密度が１／４または１／６の場合、それは、４つまたは６つのリソース要素（ＲＥ）のうち１つがＤＭＲＳにそれぞれ使用されることを意味する。

開示されている様々なオプションは、異なるシナリオに適用可能であり得る異なる性能利点および効率向上を提供することができる。全てのあり得る選択肢を可能にするために、単純なシグナリングが、例えばＮＲ－ＳＳＳおよび／またはｎｅｗ ｒａｄｉｏ三次同期信号（ＮＲ－ＴＳＳ）で、どのオプションが使用されているかを示すために提供されてよい。

図９は、構成可能なＮＲ－ＰＢＣＨ復調の例示的な性能を詳細に示すフロー図９００である。以下の例示的手順は、受信機で使用され得る。ＮＲ－ＰＳＳ信号が探索され得る（９０２）。ＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳを使用して、タイミングおよび周波数情報が取得され得る（９０４）。基準信号構成を示すＮＲ－ＳＳＳ上で搬送された構成インジケータが復号されることができ、構成インジケータはチェックされ得る（９０６）。例えば、図９は、２つの全体的基準構成である構成１ ９０８および構成２ ９１０を示している。構成１ ９０８では、ＰＢＣＨ基準信号がＤＭＲＳを使用して内蔵される。ＤＭＲＳは、図４～図７に示された様々な構成の１つに従ってマッピングされてよい。この情報もＮＲ－ＳＳＳ上で搬送されてよい。構成２ ９１０では、結合ＳＳ／ＤＭＲＳ基準信号が提供される。構成２ ９１０の例示的なシナリオとして、ＰＢＣＨ帯域幅がＳＳ帯域幅よりも大きいときがあり、そこで、低減されたＤＭＲＳ密度が重複帯域幅において使用され得る。これは、特に図７または図８のうちの１つまたは複数を参照して開示された実施形態に合致し得る。構成１ ９０８または構成２ ９１０の選択に関わらず、ＮＲ－ＰＢＣＨは、推定されたチャネル応答を使用して最終的に復調され得る（９１６）。

構成２ ９１０のこの不均一ＤＭＲＳマッピングは、図７および図８に示されている。重複領域におけるＤＭＲＳの厳密な密度は、非重複領域で同じ密度を使用することに準じる１から、重複領域にＤＭＲＳがないことに準じる０まで及び得る。また、ＤＭＲＳマッピング部分は、図４～図６に示されている同じ技法で示された同じ技法のいずれかを使用してよい。最後に、構成１ ９０８の場合と同様に、このより低い構成のレベルが、ＮＲ－ＳＳＳおよび／またはＮＲ－ＴＳＳからシグナリングされ得る。ＤＭＲＳのみ（構成１ ９０８）を使用するチャネル推定が実行され得る（９１２）。あるいは、結合ＳＳ／ＤＭＲＳ（構成２ ９１０）を使用するチャネル推定が適宜に選択され得る（９１４）。受信機は、時間および周波数にわたるより良い結合補間のために２Ｄ（時間－周波数）ベースのアルゴリズムを使用してよい。ＮＲ－ＰＢＣＨのＯＦＤＭシンボルが受信され得る。ＮＲ－ＰＢＣＨシンボルを等化および検出するためのチャネル推定が使用されることができ、シンボルは、適切なチャネル復号器を使用して、例えば、極復号（polar decoding）を使用して、復号され得る（９１６）。

ＮＲ－ＰＢＣＨは、Ｎ個のＯＦＤＭシンボル上で送信され得る。第１の実施形態では、ＮＲ－ＰＢＣＨ符号化ビットが、Ｎ個のＰＢＣＨシンボルにおけるＲＥにわたってマッピングされ、ここで、Ｎは、ＮＲ－ＳＳブロックにおけるＰＢＣＨシンボルの数である。第２の実施形態では、ＮＲ－ＰＢＣＨ符号化ビットは、ＰＢＣＨシンボルにおけるＲＥにわたってマッピングされ、そのＮＲ－ＰＢＣＨシンボルは、ＮＲ－ＳＳブロックにおけるＮ－１個のＮＲ－ＰＢＣＨシンボルにコピーされる。

例えば、Ｎ＝２の場合は、以下が使用されてよい。第１の実施形態では、ＮＲ－ＰＢＣＨ符号化ビットが両方のＰＢＣＨシンボルにおけるＲＥにわたってマッピングされる。第２の実施形態では、ＮＲ－ＰＢＣＨ符号化ビットはＮＲ－ＰＢＣＨシンボルにおけるＲＥにわたってマッピングされ、そのＮＲ－ＰＢＣＨシンボルは、第２のＮＲ－ＰＢＣＨシンボルＮＲ－ＳＳブロックにコピーされる。

ＮＲ－ＰＢＣＨ符号化ビットが両方のＰＢＣＨシンボルにおけるＲＥにわたってマッピングされる第１の実施形態では、繰り返しなしに、ＮＲ－ＰＢＣＨ符号化ビットがＮ個のＰＢＣＨシンボルにおけるＲＥにわたってマッピングされる。ＮＲ－ＰＢＣＨリソースは、異なる方法で割り当てられてよい。周波数第１マッピング（frequency first mapping）解決法が使用されてよい。データ対ＲＥマッピングは、順序として第１に周波数でマッピングされ得る。ＲＥマッピングは、まず第１に周波数で、次いで第２に時間で実行され得る。周波数でのＲＥマッピングは、時間でのＲＥマッピングに後続され得る。ＲＥマッピングは、データ、ＤＭＲＳ、またはシーケンスなどに適用され得る。この場合、チャネルエンコーダから来るデータから生成されたＱＰＳＫシンボルは、第１のＮＲ－ＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルにまずマッピングされ、第１のＮＲ－ＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルは、第２または残りのＮ－１個のＮＲ－ＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルに後続される。時間第１マッピング（time first mapping）が使用されてもよい。チャネルエンコーダから来るデータから生成されたＱＰＳＫシンボルは、各ＮＲ－ＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルの第１のＲＥにまずマッピングされてよく、第１のＲＥは、各ＮＲ－ＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルの第２のＲＥに後続され、以下同様である。ハイブリッド方法が使用されてもよく、この方法では、チャネルエンコーダから来るデータから生成されたＱＰＳＫシンボルは、各ＮＲ－ＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルの第１（ｎ個）のＲＢにまずマッピングされ、第１（ｎ個）のＲＢは、各ＮＲ－ＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルの第２（ｎ個）のＲＢに後続され、「ｎ」は、送信機と受信機の両方に知られる予め定義されまたは構成された整数としてよい。

ＮＲ－ＰＢＣＨ符号化ビットがＮＲ－ＰＢＣＨシンボルにおけるＲＥにわたってマッピングされる第２の実施形態では、そのＮＲ－ＰＢＣＨシンボルは、第２のＮＲ－ＰＢＣＨシンボルＮＲ－ＳＳブロックにコピーされ、繰り返しを有して、ＮＲ－ＰＢＣＨ符号化ビットがＰＢＣＨシンボルにおけるＲＥにわたってマッピングされる。単純な設計では、ＮＲ－ＰＢＣＨデータ（および／またはＤＭＲＳ）は、第２または残りのＮ－１個のＮＲ－ＰＢＣＨ ＯＦＤＭシンボルにコピーされてよい。別の実施形態では、データの周波数ホッピングが実行されてよい。第１のＮＲ－ＰＢＣＨシンボルにおける１つのＲＢにマッピングされたデータが、第２のＮＲ－ＰＢＣＨシンボルにおける他のＲＢにマッピングされ得る。この周波数ホッピングのパターンは受信機に知られており、従って、それは、これらを組み合わせて復号の周波数を増加することが可能であり得る。この場合のＤＭＲＳは、周波数ホッピングしなくてよい。従って、ＣＦＯは、ＤＭＲＳ位置を使用して受信機で推定され得る。他の実施形態では、周波数ホッピングは、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳと重複していない１２個のＲＢのみに使用され得る。一実施形態では、オフセットは、第１のＰＢＣＨシンボルに対する第２のＰＢＣＨシンボルに適用され得る。このオフセットは、データシンボルの位相に関するものであり得る。この位相オフセットは、受信機で検出されることが可能であり、暗黙的情報が復号可能であり得る。例えば、第１のシンボルと第２のシンボルとの間の位相差が［０，ｐｉ／２，ｐｉ，３ｐｉ／２］である場合、２ビットの暗黙的情報が示され得る。セルＩＤに基づき知られているシフトを有することも可能である。この場合、目的は、何かを示すことでなく、セル固有のシフトを使用してデータをランダム化することである。このオフセットは、データシンボルの周波数位置に関するものであり得る。位相と同様に、これは、ランダム化を増大することで知られ、または数ビットを無分別に復号するために使用され得るセル固有のシフトであってよい。シフトは、周波数シフト、時間シフト、もしくは位相シフトなど、またはそれらの１つまたは複数の組み合わせであってもよい。

実施形態において、ハイブリッド設計が実装され得る。このハイブリッド設計では、両方のＰＢＣＨシンボルの第１の中央の１２個のＲＢが全てのデータで充填され得る。次いで、このデータは、側方の１２個のＲＢ、例えば、中央の両側の６＋６にコピーされ得る。この設計は、全てのデータシンボルが中央ＲＢに存在するので重要である。ＳＮＲが良好な場合、これは、より小さな帯域幅、例えば中央部の１２個のＲＢを使用して、ＷＴＲＵがＰＢＣＨを検出することを可能にする。このように、ＷＴＲＵは、中央の１２個のＲＢを受信し復調するだけでよく、これは電力を節約することもできる。周波数ホッピングは、ここで使用されても使用されなくてもよい。

周波数ホッピングが使用される場合、第１のシンボルの中央部分が第２のシンボルの１２個のＲＢにコピーされてよく、第２のシンボルの中央部分が第１のシンボルの１２個のＲＢにコピーされてよい。受信機がこのパターンを知っているので、それは、チャネル復号器へ送信する前に、ＤＭＲＳブロックを注意深く抽出して組み立てることができる。これは、より低いＳＮＲでＷＴＲＵにおいて良好な性能をもたらし得るが、受信機で組み合わせる間に、ＲＥの注意深いデマッピングが必要とされる。

別の実施形態では、ＲＥマッピングは、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤの関数であり得る。この実施形態は、干渉の無作為化に動機付けられている。ＮＲ－ＰＢＣＨを検出する前に、ＷＴＲＵは、ＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳを使用してセルＩＤを検出するべきであった。また、場合によっては、ＳＳブロックＩＤが、ＮＲ－ＰＢＣＨを符号化する前に既に知られていることがある。これは、例えば、ＴＳＳが送信されＳＳブロックＩＤがＴＳＳによって搬送されていた場合、またはＳＳブロックインデックスに関するある種の事前知識が利用可能である場合に当てはまり得る。

セルＩＤもしくはＳＳブロックインデックスまたは両方の関数としてＤＭＲＳ ＲＥマッピングを使用することが望ましいことがある。ＤＭＲＳの周波数位置がセルＩＤに依存する場合、それが隣接セルからの干渉を低減し得る。例えば、これは、ＮＲ－ＰＢＣＨについてのＯＦＤＭシンボルの１つ、複数、または全てのＤＭＲＳの位置のシフトを含み得る。１つまたは複数の実施形態では、ＳＳブロックＩＤ、ＳＳブロックインデックス、およびＳＳブロック時間インデックスという用語は、交換可能に使用され得る。

受信機において、ＷＴＲＵがＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳを検出すると、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤが知られることになる。ＷＴＲＵは、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤおよびマッピング機能を使用して、ＮＲ－ＰＢＣＨのＤＭＲＳの位置を識別することが可能であり得る。次いで、ＷＴＲＵは、ＤＭＲＳを使用してＰＢＣＨについてのチャネル推定を継続することができる。次いで、ＰＢＣＨ復調および復号が行われる。異なるセルが異なる位置のＤＭＲＳを送信していくと、干渉が低減、緩和、または回避され得る。

さらに良好なランダム化を実現するために、ＤＭＲＳのシーケンス（例えば、シーケンスまたはスクランブリングシーケンス）は、セルＩＤもしくはＳＳブロックインデックスまたは両方に依存してもよい。ＤＭＲＳのシーケンス（例えば、シーケンスまたはスクランブリングシーケンス）は、ＳＳブロックインデックスまたはセルＩＤと結合して、別個に、または分離してハーフ無線フレーム標識など他の情報に依存してもよい。ＤＭＲＳは、任意の異なるシーケンスを使用し得る。オプションとして、Ｍシーケンス、Ｇｏｌｄシーケンス、ＺＣシーケンスまたはＰＮシーケンスを含むことができる。これらのシーケンスの異なるパラメータは、セルＩＤまたはＳＳブロックインデックスの関数であり得る。

上記のいずれの場合も、ＰＢＣＨのＤＭＲＳはＰＤＳＣＨのＤＭＲＳとして使用されてもよい。これは、ＰＢＣＨによって占有されたＲＢについても当てはまる。レートマッチングが、ＤＭＲＳ設計に応じて変わり得る全ての使用データＲＥに符号化ビットを変換する（５１２）ために使用され得る。

異なるシーケンスは、ＮＲ－ＰＢＣＨのＤＭＲＳとして使用され得る。対象となるシーケンスの１つは、最大長シーケンス（Ｍシーケンス）である。最適ノイズのような特性および非常に優れた相関特性により、Ｍシーケンスは二重の目的に役立つことができる。Ｍシーケンスは、情報を送達するために使用されてよく、ＮＲ－ＰＢＣＨの復調のための基準シンボルの役割をしてもよい。

例えば、２４個のＲＢがＮＲ－ＰＢＣＨに割り当てられた場合、２つのＤＭＲＳが各ＯＦＤＭシンボルにおける各ＲＢに存在し得る。従って、各ＯＦＤＭシンボルにおいて、４８個のシンボルがＤＭＲＳとして必要とされ得る。特定の実施形態または実装選択に基づいて、より少数またはより多数のＤＭＲＳを有する設計上の選択があり得る。Ｍシーケンスは２^M－１の長さを有し、様々なオプションを可能にする。

図１０Ａは、長さ７のＭシーケンスを生成するように構成された回路構成１０００を示す。図１０Ａに示されるように、シフトに利用可能な７ビットを表す７つの段１００２～１０１４がある。回路構成の各クロックパルスにおいて、段６ １０１２からのビットは段７ １０１４にシフトされ、段５ １０１０からのビットは段６ １０１２にシフトされ、段４ １００８からのビットは段５ １０１０にシフトされ、段３ １００６からのビットは段４ １００８にシフトされ、段２ １００４からのビットは段３ １００６にシフトされ、段１ １００２からのビットは段２ １００４にシフトされる。段７ １０１４の出力は、段６ １０１２の出力とＯＲ演算（１０１６）され、段１ １００２に供給される。このように、入力ビットは段１に継続的にシフトされる。出力１０１８が段７ １０１４から示されている。このように、長さ１２７のＭ系列が、７つの段を使用して長さ７のシフトレジスタから生成され得る。これは、ＮＲ－ＰＢＣＨのＯＦＤＭシンボルうちの１つまたは両方に使用され得る。

図１０Ｂは、長さ６のシフトレジスタ１０２０から生成され得る長さ６３のＭシーケンスを示す。このように、図１０Ｂに示された６つの段１０２２～１０３２のみが存在している。出力１０３６は、段６ １０３２からもたらされ得る。段５ １０３０と段６ １０３２とのＯＲ１０３４は、段１ １０２２に供給され得る。このシーケンスは、いくつかの知られているシンボルと共にある繰り返しまたはパディングを伴うＮＲ－ＰＢＣＨのＯＦＤＭシンボルのうちの１つまたは両方に使用され得る。例えば、シーケンスの長さを必要とされるＤＭＲＳの数に一致させるために、全て１がパディングされ得る。また、長さ５のシフトレジスタを使用して長さ３１のＭ系列を生成し、各ＯＦＤＭシンボルの全てのＤＭＲＳをカバーするようにそれを繰り返すことも可能であり得る。同じまたは異なるシーケンスが、その他のＯＦＤＭシンボルに使用されてよい。また、同じまたは異なる長さの２つの異なるＭシーケンスを連結することも可能であり得る。これは、より高い相関性を犠牲にして２つのシフトを可能にし得る。これは、検出の信頼性を犠牲にして、送信される情報の量を増大させる。しかしながら、シーケンスが長い場合、これは実行可能なオプションであり得る。Ｍシーケンスは、別のシーケンスとスクランブルされてもよく、別のＰＮシーケンスが使用されてもよい。シーケンスのシフトまたは多項式などのパラメータは、セルＩＤの関数であり得る。これは、異なるセル間の直交ＤＭＲＳを可能にし得る。

より長い長さのＭシーケンスは、より良い相関特性を提供することができる。これらのシーケンスは、異なるシフトで使用され得る。異なるシフトを使用して、３１、６２、または１２７Ｍシーケンスビット長を使用して情報の［５，６，７］ビットを暗黙的に示すことが可能であり得る。１つのオプションは、ＳＳブロックインデックスを示すこと、極符号およびビームＩＤに関する情報を含むＮＲ－ＰＢＣＨのチャネル復号を支援するために詳細を示すことを含み得るが、それらに限定されない。これは、非常に小さいレイテンシを要する他の任意の情報にさらに使用され得る。ＳＳブロックＩＤがＤＭＲＳを使用して示されないがＮＲ－ＰＢＣＨの復号に先立って知られている場合、シーケンスのシフトまたは多項式のようなパラメータは、ＳＳブロックＩＤの関数であり得る。シフトは、周波数シフト、時間シフト、位相シフト、または位置シフトなどであり得るが、これらに限定されない。これらのシフトタイプの組み合わせも使用されてよい。

図１１は、例示的受信機処理および情報検出に使用される手順を示すフローチャート１１００である。受信機は、最初に、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳを使用して、タイミングおよび周波数を取得することができる（１１０２）。受信機は、ＮＲ－ＰＢＣＨについてのＯＦＤＭシンボルを受信することができる（１１０４）。ＤＭＲＳ ＲＥ割り当ては、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤの関数である場合があり（１１０６）、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤに基づいて、ＤＭＲＳ ＲＥマッピングが発見され得る。ＳＳブロックＩＤは、ＤＭＲＳで暗黙的に示される場合があり（１１０８）、受信機は、チャネルを推定し、ＮＲ－ＰＢＣＨのＤＭＲＳを含むＲＥを予等化するために、ＮＲ－ＰＳＳを使用することができる（１１１０）。受信機は、ＮＲ－ＰＢＣＨのＤＭＲＳについての周波数領域シンボルを抽出することができる（１１１８）。これらのシンボルは、ＰＢＣＨのＤＭＲＳを生成するために使用された元のＭシーケンスと相関されている。オフセットのうちの１つで強いピークが与えられる。これは、ＳＳブロックインデックスと同様に、ＤＭＲＳに埋め込まれた情報を与える。複数のＭシーケンスが使用される場合、注意深い抽出および相関を用いて、各Ｍシーケンスの送信シフトが識別され得る。検出されたシフトを使用して、ＤＭＲＳのローカルコピーが生成され得る。これは、ＮＲ－ＰＢＣＨを検出および復号するために使用され得る。ＤＭＲＳシーケンスは、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤの関数とすることができ（１１１２）、ＤＭＲＳのローカルコピーが、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤに基づいて生成され得る。ＤＭＲＳのローカルコピーは、ＮＲ－ＰＢＣＨについてのチャネル推定、およびＮＲ－ＰＢＣＨの復調／復号のために使用され得る。ローカルコピーは、ローカルテーブルまたはデータベースにおけるルックアップ（１１１６）を介して発見され得る（１１１４）。

別の実施形態では、ＺＣシーケンスがＮＲ－ＰＢＣＨのＤＭＲＳとして使用され得る。それらは、異なる循環シフトを使用して情報を送達するために使用されてよく、ＮＲ－ＰＢＣＨの復調のための基準シンボルの役割をしてもよい。例えば、２４個のＲＢがＮＲ－ＰＢＣＨに割り当てられた場合、各ＯＦＤＭシンボルにおける各ＲＢに２つのＤＭＲＳがあり得る。従って、各ＯＦＤＭシンボルにおいて、Ｎ個のシンボルがＤＭＲＳのために必要とされ得る。一実施形態では、Ｎは４８であってよい。ＺＣシーケンスの長さは、ＤＭＲＳの数と一致するように選択され得る。ＺＣシーケンスの最良のルートは、シミュレーションによって決定され得る。

また、同じまたは異なる長さの２つの異なるＺＣシーケンスを連結することも可能であり得る。ＺＣシーケンスは、別のＰＮシーケンスまたはＭシーケンスとスクランブルされてもよい。パラメータ、例えば、ＺＣシーケンスのルート、またはＺＣシーケンスの循環シフトは、セルＩＤの関数であり得る。これは、異なるセル間の直交ＤＭＲＳを可能にし得る。ＺＣシーケンスの長さがより長いと、相関特性がより良くなる。これらのシーケンスは、異なる循環シフトを用いて使用され得る。異なるシフトを使用して、長さ３１、６２、１２７のＺＣシーケンスについて［４，５，６］ビットの情報をそれぞれ搬送することが可能であり得るが、それらは、ＮＲ－ＰＢＣＨのチャネル復号を支援するために情報を示すために使用され得る。これは、ビームＩＤを含む極符号化および／または復号化に関する情報を含んでよい。ＺＣシーケンスの異なるルートを使用することも可能である。ＷＴＲＵは、使用されたＺＣシーケンスを無分別に識別することが可能であり得る。これは、同様に暗黙的情報を運搬するために使用され得る。これは、非常に小さいレイテンシを要する他の任意の情報に使用され得る。ＳＳブロックＩＤがＤＭＲＳを使用して示されないが、ＮＲ－ＰＢＣＨの復号に先立って知られている場合、ＺＣシーケンスのルートまたはＺＣシーケンスの循環シフトなどのパラメータは、ＳＳブロックＩＤの関数であり得る。

受信機処理に関して、情報を検出するために以下の手順が使用され得る。受信機はまず、ＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳを使用してタイミングおよび周波数を取得することができる。受信機は、ＮＲ－ＰＢＣＨのＯＦＤＭシンボルを受信することができる。ＤＭＲＳ ＲＥ割り当ては、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤの関数とすることができ、ＤＭＲＳ ＲＥマッピングが、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤに基づいて取得され得る。ＤＭＲＳシーケンスは、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤの関数とすることができ、ＤＭＲＳのローカルコピーが、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤに基づいて生成され得る。ＤＭＲＳのローカルコピーは、ＮＲ－ＰＢＣＨについてのチャネル推定、およびＮＲ－ＰＢＣＨの復調／復号のために使用され得る。

ＧｏｌｄシーケンスがＤＭＲＳに使用されてもよい。Ｇｏｌｄシーケンスは、２つのＭシーケンスを互いに乗算することによって生成され得る。これらのＭシーケンスは、既約原始多項式から生成されるべきであり、両方の多項式が好ましいペアであるべきである。設計のために、以下のプロセスが使用され得る。

２つのＭシーケンスは、好ましいペア多項式から生成され得る。両方に対し２つの異なるシフトが使用される（ｍ０およびｍ１）。これらはＸＯＲ演算される。このシーケンスはＢＰＳＫ変調され、全てのＤＭＲＳを満たすために繰り返されまたは切り捨てられる。

Ｍシーケンスの選択された長さが、繰り返され得る３１である場合、以下の多項式の組み合わせが使用され得る。８進数値は、４５、７５、６７の順序である。

ｇ（ｘ）＝ｘ５＋ｘ２＋１の場合、

ｇ（ｘ）＝ｘ５＋ｘ４＋ｘ３＋ｘ２＋１の場合、

ｇ（ｘ）＝ｘ５＋ｘ４＋ｘ２＋ｘ＋１の場合、

他の既約原始多項式は除外されない（８進数値５１、３７、７３）。以下のような初期設定が使用されてよいが、他の初期設定は除外されなくてよい。

ｘ（０）＝０，ｘ（１）＝０，ｘ（２）＝０，ｘ（３）＝０，ｘ（４）＝１

（より高密度のＤＭＲＳについて）Ｍシーケンスの長さが６３の場合、以下の多項式の組み合わせが使用され得る（８進数値は順に１０３、１４７、１５５である）。

ｇ（ｘ）＝ｘ６＋ｘ＋１の場合、

ｇ（ｘ）＝ｘ６＋ｘ５＋ｘ２＋ｘ＋１の場合、

ｇ（ｘ）＝ｘ６＋ｘ５＋ｘ３＋ｘ２＋ｘ＋１の場合、

他の既約原始多項式は除外されない（８進数値１３３、１４１、１６３）。以下のような初期設定が使用されてよいが、他の初期設定は除外されなくてよい。

ｘ（０）＝０，ｘ（１）＝０，ｘ（２）＝０，ｘ（３）＝０，ｘ（４）＝０，ｘ（５）＝１，

２つのシーケンスにおけるシフトが以下の方程式を使用して定義され得る。ここで、ｓ１、ｓ２は、長さＬの２つのシーケンスである。ｍ０およびｍ１は、２つのシフトである。ｎの値は、０からＬ－１である。

組み合わせ関数ｍ０およびｍ１は、極符号化および／または復号化に関する情報を含み得るＮＲ－ＰＢＣＨのチャネル復号を支援するための詳細と、ビームＩＤとを示すために使用され得る。

別のオプションでは、シーケンスの多項式および／またはシーケンスのシフトなどのパラメータがセルＩＤの関数であり得る。これは、異なるセル間の直交ＤＭＲＳを可能にし得る。ＳＳブロックＩＤがＤＭＲＳを使用して示されないがＮＲ－ＰＢＣＨの復号に先立って知られている場合、それらのパラメータはＳＳブロックＩＤの関数であり得る。

受信機処理に関して、情報を検出するために以下の手順が使用され得る。受信機はまず、ＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳを使用してタイミングおよび周波数を取得することができ、受信機は、ＮＲ－ＰＢＣＨのＯＦＤＭシンボルを受信することができ、ＤＭＲＳ ＲＥ割り当ては、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤの関数とすることができ、ＤＭＲＳ ＲＥマッピングがセルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤに基づいて取得されることができ、ＤＭＲＳシーケンスは、セルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤの関数とすることができ、ＤＭＲＳのローカルコピーがセルＩＤおよび／またはＳＳブロックＩＤに基づいて生成されることができ、ＤＭＲＳのローカルコピーは、ＮＲ－ＰＢＣＨについてのチャネル推定、およびＮＲ－ＰＢＣＨの復調／復号のために使用されることができる。

ＮＲ－ＰＢＣＨは、性能を改善するためにプリコーダ循環技法を採用することができる。この場合、ＮＲ－ＰＢＣＨ基準信号、ＤＭＲＳ、および／またはＳＳは、ＮＲ－ＰＢＣＨデータと同じプリコーダ循環パターンを使用してプリコーディングされてもよくそうでなくてもよい。同じプリコーダが使用されると想定すると、プリコーダ循環は、周波数領域または時間領域のいずれかで適用され得る。周波数領域プリコーダ循環に関して使用され得るいくつかの異なるオプションが以下に詳述される。

ＮＲ－ＰＢＣＨごとに単一のプリコーダが使用されてよい。単一のプリコーダが、全てのＲＢ例えば２４個のＲＢ、ＮＲ－ＰＢＣＨデータ、および関連付けられた基準信号に適用され得る。シーケンスが長いほど検出性能が向上し得るので、ＤＭＲＳは、単一のシーケンス、例えば、Ｍ、ＺＣ、またはＧｏｌｄシーケンスから生成され得る。ＤＭＲＳは、帯域幅で分割された２つの別個のシーケンスから生成されてもよい。

ＲＢＧごとに単一のプリコーダが使用されてよい。ＰＢＣＨにおけるＲＢは、関連付けられた基準信号と共に、複数のＲＢグループ（ＲＢＧ）に分割されてよく、異なるプリコーダが各グループに適用されてよい。異なるプリコーダの使用が周波数ダイバーシティを増大させ、従って性能を向上させる可能性があることに留意されたい。一般に、ＲＢＧは、１からＮまで変化し、Ｎは、ＮＲ－ＰＢＣＨにおけるＲＢの数であり、この場合、上記のオプションに戻る。パターンは、ＳＳからのシグナリングを介してまたは事前に定義されて、ＷＴＲＵによって知られ得る。各ＲＢＧは、異なるシーケンスを使用することができるが、ＤＭＲＳの数およびシーケンスの長さを互いに一致するように調整することが重要であり得る。シーケンス長は、最適な相関特性を達成する試みが行われ、従って特定のシーケンスがより多くの複数のＲＢＧに及び得るようにされるべきである。

サブＲＢごとに単一のプリコーダが使用されてよい。例示的なシナリオでは、ＰＢＣＨについてのＲＥ、サブキャリア、またはＯＦＤＭシンボルごとに使用されてよい。予め定義されたプリコーダ循環パターンが、ＰＢＣＨについてのＲＥ、サブキャリア、またはＯＦＤＭシンボルにわたって使用され得る。ＤＭＲＳごとに１つのプリコーダが使用されてよい。１つのＤＭＲＳグループが、ハーフＲＢ、ＲＢのパーティション、またはＲＥグループ（ＲＥＧ）として定義され得る。ＰＢＣＨにおけるＤＭＲＳ ＲＥとデータＲＥとの間の関連付けが定義され得る。これも周波数ダイバーシティを改善し得る。

プリコーダ循環は時間領域においても適用されてよい。時間領域プリコーダ循環について使用され得るいくつかの異なるオプションが本明細書に詳述される。

ＮＲ－ＰＢＣＨ送信のために単一のプリコーダが適用され得る。この場合、単一のプリコーダは、全てのＰＢＣＨデータおよび基準信号に適用される。ｍｏｄｕｌｏ（ｎ）ＮＲ－ＰＢＣＨ送信ごとに異なるプリコーダが適用され得る。この場合、異なるプリコーダは、ｍｏｄｕｌｏ（ｎ）ごとに各ＮＲ－ＰＢＣＨ送信について適用される。例えば、ｎ＝２のとき、以下が適用され得る。すなわち、ＮＲ－ＰＢＣＨ送信（０）がプリコーダ（０）を適用し、ＮＲ－ＰＢＣＨ送信（１）がプリコーダ（１）を適用し、ＮＲ－ＰＢＣＨ送信（３）がプリコーダ（０）を適用し、ＮＲ－ＰＢＣＨ送信（４）がプリコーダ（１）を適用するなどである。循環は、異なるＷＴＲＵが、各ＷＴＲＵ固有空間および周波数領域チャネル特性に基づいて、異なるＮＲ－ＰＢＣＨ送信の向上された性能を得ることを可能にし得る。

上記の各場合において、ＮＲ－ＰＢＣＨごとに適用されている複数のプリコーダがあるとき、空間および周波数ダイバーシティを最大化するように循環パターンが選択され得る。開ループ方式では、この循環パターンは予め決定されていて、例えば生成されたプリコーダビームの空間特性に基づいて、選択され得る。周波数領域のダイバーシティを最大化するために、プリコーダパターンを選択するときに、周波数領域特性も考慮され得る。

ＮＲ－ＰＢＣＨ復調のためにＮＲ－ＳＳと内蔵型ＤＭＲＳの両方を使用するために、標識が導入されてよく、この標識は、ＮＲ－ＳＳおよび内蔵型ＤＭＲＳが、ＮＲ－ＰＢＣＨ復調のためのチャネル推定およびコヒーレント結合のために結合して使用され得るかどうかを、ＷＴＲＵに示す。準共存（ＱＣＬ）インジケータが、初期アクセスおよびＮＲ－ＰＢＣＨ復調のために導入されてよい。２つの信号が２つの異なるアンテナから送信されるとき、２つのアンテナに経験されるチャネルが、依然として多くの大規模特性を共通して有することがある。例えば、２つの信号は、同一または類似のドップラ拡散またはシフト、平均遅延、平均遅延拡散、または平均利得を有することがあり、従って、それらはチャネル推定のためのパラメータの設定でＷＴＲＵによって使用され得る。しかしながら、これら２つのアンテナの距離が分離されている場合、これら２つのアンテナポートからの信号は、大規模特性の点でも異なることがあるＱＣＬインジケータは、様々なアンテナポートおよび様々な基準信号の長期チャネル特性を示すために使用され得る。例えば、ＮＲ－ＳＳおよびＰＢＣＨ専用のＤＭＲＳが、それらが同じアンテナポートになくてもＱＣＬであると仮定され得る。複数送信ポイント（ＴＲＰ）（マルチＴＲＰ）送信では、ＮＲ－ＳＳおよびＰＢＣＨ専用のＤＭＲＳは、それらが同じ場所にあるかどうかに応じてＱＣＬであると仮定されないことがある。ＱＣＬインジケータは、ＮＲ－ＳＳ信号において示され得る。メッセージベースのＮＲ－ＳＳが使用される場合、ＱＣＬインジケータは、同期ペイロードによって搬送され得る。シーケンスベースのＮＲ－ＳＳが使用される場合、ＱＣＬは、ＮＲ－ＰＳＳもしくはＮＲ－ＳＳＳまたは両方の組み合わせで埋め込まれてよい。例えば、異なる周波数および／または時間相対オフセットが、ＱＣＬを示すために使用されてよい。様々なルートインデックスまたはＺＣシーケンスの循環シフトが、ＱＣＬを示すために使用されてよい。さらに、ＮＲ－ＰＳＳまたはＮＲ－ＳＳＳにおけるＸおよびＹ成分の様々な組み合わせが、ＱＣＬを示すために使用されてよい。ＱＣＬがＷＴＲＵに示されると、ＷＴＲＵは、チャネル推定のためにＮＲ－ＰＢＣＨ専用ＤＭＲＳと一緒に組み合わされた基準信号としてＮＲ－ＰＳＳおよび／またはＮＲ－ＳＳＳを共に使用することができる。ＱＣＬに支援された初期アクセスおよびＮＲ－ＰＢＣＨ復調が実行され得る。そのようなＱＣＬパラメータは、ドップラ拡散またはシフト、チャネル平均遅延、チャネル平均遅延拡散、チャネル平均利得、ビーム相関、および空間相関を含み得るが、これらに限定されない。

図１２は、ＱＣＬインジケータに支援または補助された補記アクセス手順およびＮＲ－ＰＢＣＨ復調の例を示すフローチャート１２００である。ＱＣＬインジケータによって支援されるＮＲ－ＰＢＣＨの復調が図１２に示される。この方法では、ＱＣＬインジケータは、ＮＲ－ＰＢＣＨ復調を支援するために導入される。ＱＣＬの値に応じて、ＮＲ－ＰＢＣＨ復調のためにチャネル推定の異なる構成が使用され得る。ＱＣＬインジケータによって支援されるＮＲ－ＰＢＣＨ復調のための１つの例示的な方法が以下に詳述される。ＷＴＲＵは、ＮＲ－ＳＳ信号を探索することができ（１２０２）、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳを検出することができる（１２０４）。受信されたＱＣＬインジケータおよび／またはＱＣＬインジケータの値がチェックされ得る。ＱＣＬが、第１の構成、例えば構成１ １２０８を示す場合、ＷＴＲＵは、ＮＲ－ＳＳとＮＲ－ＰＢＣＨ－ＤＭＲＳの両方を使用してチャネル推定１２１０を実行することができる（１２１０）。ＱＣＬが、第２の構成、例えば構成２ １２１２を示す場合、ＷＴＲＵは、ＮＲ－ＰＢＣＨ－ＤＭＲＳのみを使用してチャネル推定を実行することができる（１２１４）。ＷＴＲＵは、構成１ １２０８または構成２ １２１２のいずれかから推定されたチャネル応答を使用して、ＮＲ－ＰＢＣＨ信号およびチャネルを復調することができる（１２１６）。

マルチアンテナ技術がＮＲ－ＰＢＣＨの送信のために使用され得る。例えば、２ポート空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）および２ポートプリコーダ循環が、ＮＲ－ＰＢＣＨのためのマルチアンテナ技術として使用され得る。単純化の理由で単一のアンテナポートが使用されてもよい。複数のマルチアンテナ技術がＮＲ－ＰＢＣＨに使用されるとき、ＮＲ－ＰＢＣＨに使用されるマルチアンテナ技術に関する情報がＷＴＲＵに示され得る。そのような標識は、１つもしくは複数のマルチアンテナ技術を示すために、または一実施形態ではＮＲ－ＰＢＣＨに使用するＭＩＭＯ方式または方法を示すために、ＮＲ－ＰＳＳおよび／またはＮＲ－ＳＳＳによって運搬されてよい。デジタルとアナログの両方のビームフォーミング技術が使用され得る。ハイブリッドデジタルおよびアナログビームフォーミング方式が使用されてもよい。

プリコーダ循環は、示されるマルチアンテナ技術のうちの１つとして使用されてよい。開ループ方法と半開ループ方法の両方が使用され得る。大きな遅延の循環遅延ダイバーシティ（ＣＤＤ）および／または小さな遅延のＣＤＤを使用するプリコーダが使用され得る。プリコーダ循環パターンは、時間および／または周波数において実行されてよく、予め決定され、ＷＴＲＵに知らされてよい。ＮＲ－ＰＢＣＨ信号と、ＮＲ－ＰＢＣＨ信号内の内蔵ＤＭＲＳを含むチャネルとの両方が、同じプリコーダセットを使用してよく、同じプリコーダ循環パターンが適用されてよい。ｇＮＢまたはＴＲＰは、時間および／または周波数でデジタルビーム掃引を実行することができる。プリコーダ循環またはＳＦＢＣを使用するデジタルビームフォーミングが、ＮＲ－ＰＢＣＨのアナログビームフォーミングおよびビーム掃引と組み合わされてよい。

ＮＲ－ＰＢＣＨのための例示的なプリコーダ循環設計が本明細書に開示される。ＮＲ－ＰＢＣＨの送信は、プリコーダ循環を用いて２つのアンテナポートに基づいてよい。これら２つのポート上の送信は、同じまたは異なる種類のプリコーダおよびプリコーダ方式を有してよく、例えば、開ループ（大きな遅延ＣＤＤまたは小さな遅延ＣＤＤを含む）または半開ループなどが利用されてよい。

半開ループでは、ｇＮＢまたはＴＲＰはプリコーダを適用することができ、それは、Ｗ＝Ｗ₁・Ｗ₂として表現されてよく、広帯域プリコーディング行列Ｗ₁は長期統計を表し、（狭帯域）プリコーディング行列Ｗ₂は瞬間のチャネル状態を表す。半開ループＰＢＣＨ方式では、長期プリコーディング行列Ｗ₁が、１つまたは複数のＷＴＲＵからｇＮＢにフィードバックされる。これは、このＷＴＲＵに使用されるＤＦＴビームのセットを実際に定義することができ、ＷＴＲＵのおおよその方向を示唆する。この半開ループ手順は接続モードＷＴＲＵに有効であり得ることに留意されたい。セルのＷＴＲＵがｇＮＢの特定の小さなエリアに位置付けられた場合、半開ループＰＢＣＨ方式が適用されることがあり、その場合、Ｗ₁はＷＴＲＵ位置によって決定されてよい。次いで、ｇＮＢは、狭帯域プリコーディング行列Ｗ２を循環して最終のプリコーダを決定することができる。循環パターンは時間および／または周波数領域内であり得る。

デジタルプリコーダまたはアナログビームフォーマがＷ₁に使用されてよく、デジタルビームフォーマがＷ₂に使用されてよい。１つの例示的な設計は、アナログビームフォーミング、例えばＤＦＴおよびデジタルプリコーダＷ₂に基づいて、Ｗ₁を使用することができる。プリコーダ循環がＷ₂に対して使用されてよい。

別の例示的な設計では、例えばＤＦＴベースのデジタルＷ₁、およびＷ₂が使用されてよい。プリコーダ循環がＷ₂またはＷ₁とＷ₂の両方に対して実行されてよい。

別の例示的な設計では、例えばプリコーダコードブックベースのデジタルＷ₁、およびＷ₂が使用されてよい。プリコーダ循環がＷ₂またはＷ₁とＷ₂の両方に対して実行されてよい。プリコーダ循環は、アナログ、デジタルビームフォーミングもしくはプリコーディング、または２つの組み合わせに対して実行されてよい。

図１３は、異なるプリコーダに関連付けられたＳＳブロックを使用する例１３００である。ＰＢＣＨの開ループＣＤＤ送信において、ＣＤＤ係数がサブキャリアレベルまたはＲＢレベルで適用され得る。循環パターンは、時間および／または周波数領域内であり得る。ＰＢＣＨが特定の時間期間にわたって繰り返してブロードキャストされるので、各ＰＢＣＨメッセージはＰＢＣＨの送信パターンに関連付けられてよい。図１３は、同じコンテンツを有する４つのＳＳブロック１３０２～１３０８の例を示している。各ＳＳブロック１３０２～１４０８は、ＰＢＣＨメッセージを異なる方向に向ける異なるプリコーダ１３１０～１３１６に関連付けられ得る。この例では、ＳＳ１ １３０２はプリコーダ１ １３１０に関連付けられ、ＳＳ２ １３０４はプリコーダ１ １３１２に関連付けられ、ＳＳ３ １３０６はプリコーダ１ １３１４に関連付けられ、ＳＳ４ １３０８はプリコーダ１ １３１６に関連付けられる。プリコーダ１～４ １３１０～１３１６の各々は、単に説明を目的に描かれて示されている。選択されたプリコーダの各々の品質は、４Ｇの従来のＭＩＭＯプリコーダと同様または異なる場合がある。例えば、３次元（３Ｄ）プリコーダが使用されてよい。このように、３次元では、垂直領域においてＷＴＲＵ高度を考慮することができる。他のプリコーダは、高度に並列なアンテナ技術をサポートすることがある。既存のＭＩＭＯプリコーディング、例えば４Ｇ技術が使用されてもよい。既存のコードブックが使用されてもよい。後方互換性および／または柔軟な展開シナリオで、既存のコードブックに加えて新しいコードブックが追加され得る。

図１４は、ＳＳブロックが、異なるＰＢＣＨメッセージ１４０２、１４２０、１４４０、１４６０にわたってシフトされる異なるプリコーダに関連付けられる、例１４００を示す。異なるＰＢＣＨメッセージ１４０２、１４２０、１４４０、１４６０の間で、プリコーダとＳＳブロックとの間の関連付けが同じことも異なることもあり得る。一実施形態では、関連付けはシフトされ得る。図１４は、プリコーダとＳＳブロックの関連付けがＰＢＣＨメッセージ１４０２、１４２０、１４４０、１４６０と共にシフトする方法を示す例を示している。具体的には、第１のＰＢＣＨメッセージ１４０２では、ＳＳブロックｉがプリコーダｉに関連付けられる。このように、プリコーダ１ １４０４がＳＳブロック１ １４０６に関連付けられ、プリコーダ２ １４０８がＳＳブロック２ １４１０に関連付けられ、プリコーダ３ １４１２がＳＳブロック３ １４１４に関連付けられ、プリコーダ４ １４１６がＳＳブロック４ １４１８に関連付けられる。第２のＰＢＣＨメッセージ１４２０では、ＳＳブロックｉがプリコーダｉ＋１ｍｏｄ４に関連付けられるなどする。このように、プリコーダ２ １４２２がＳＳブロック１ １４２４に関連付けられ、プリコーダ３ １４２６がＳＳブロック２ １４２８に関連付けられ、プリコーダ４ １４３０がＳＳブロック３ １４３２に関連付けられ、プリコーダ１ １４３４がＳＳブロック４ １４３６に関連付けられる。メッセージ３ １４４０では、プリコーダ３ １４４２がＳＳブロック１ １４４４に関連付けられ、プリコーダ４ １４４６がＳＳブロック２ １４４８に関連付けられ、プリコーダ１ １４５０がＳＳブロック３ １４５２に関連付けられ、プリコーダ２ １４５４がＳＳブロック４ １４５６に関連付けられる。メッセージ４ １４６０では、プリコーダ４ １４６２がＳＳブロック１ １４６４に関連付けられ、プリコーダ１ １４６６がＳＳブロック２ １４６８に関連付けられ、プリコーダ２ １４７０がＳＳブロック３ １４７２に関連付けられ、プリコーダ３ １４７４がＳＳブロック４ １４７６に関連付けられる。図１３に関連して上記されたように、様々なプリコーディング方式が図１４で同様に使用されてもよい。いくつかのプリコーディング方式は、非線形プリコーディング（ＮＬＰ）方式、例えば、トムリンソン－原島プリコーディングまたはベクトル摂動を含み得る。他のハイブリッドプリコーディング方式は、線形プリコーディングとＮＬＰとの間の準動的または動的切り替えを含み得る。

図１５は、ダイバーシティのためのアナログビームフォーミングと２ポート循環遅延ダイバーシティ（ＣＤＤ）の例示的な組み合わせのために構成された送信回路構成１５００の図である。図１４の上記デジタルビーム掃引方式は、アナログビーム掃引と組み合わされてよい。図１５は、ＣＤＤをアナログビームフォーミングと組み合わせる例を示している。これは、空間、周波数、および時間領域でより大きなダイバーシティ利得を探ることに向けられている。図１５は、２つのＲＦチェーン、すなわちＲＦチェーン１ １５０２およびＲＦチェーン２ １５０４を示している。ＲＦチェーン１ １５０２回路構成は、第１のプリコーダを使用して時間ｔ１ １５０６に送信１５１０するように構成され得る。例えばタイマまたはクロック回路構成１５１０によって実装され得る遅延期間の後、第２の送信１５１２が、第２のプリコーダを使用してＲＦチェーン２ １５０４によって送られ得る。第２の送信は、時間ｔ２ １５０８で送られてよい。第１の送信１５１０および第２の送信１５１２は、時間で部分的もしくは完全に重複することがあり、または全く重複しないことがある。

図１６は、時間領域に示されたデジタルとアナログのビームフォーミングの例示的な組み合わせの図１６００である。デジタルビーム掃引ＭＩＭＯ方式でのｎ₁個のパターンと、アナログビーム掃引方式でのｎ₂個のパターンとがあると想定する。循環のための合計ｎ₁・ｎ₂個の組み合わせが想定される。例示的な組み合わせが図１４に示されており、ここでは、ｎ₁＝ｎ₂＝２である。さらに、デジタルビーム掃引が同時に維持しながら、アナログビームのためのｎ₂のみのビーム掃引が必要とされることがある、代替的実施形態では、図１７に示されるように、時間領域でアナログビーム掃引のためのｎ₂のビーム掃引を行うと共に、周波数領域でデジタル掃引のためのｎ₁のビーム掃引が行われてよい。図１６に示されるように、同じデジタルプリコーダ１６０２および１６０４が、第１の送信および第２の送信のために使用され得る。それらの同じ送信のために、２つの異なるアナログビーム１６０６および１６０８が生成され得る。第３の送信および第４の送信のために、第２のデジタルプリコーダ１６１０および１６１２が使用され得る。第２のデジタルプリコーダ１６１０および１６１２は、同じデジタルプリコーダであり得る。アナログビーム１ １６１４およびアナログビーム２ １６１６は、ダイバーシティを実現するために異なるアナログビームであり得る。

図１７は、時間領域および周波数領域におけるデジタルとアナログのビームフォーミングの例示的な組み合わせの図である。この実施形態では、代替的アナログビームが時間領域に示されると共に、代替的デジタルビームが周波数領域に示されている。図１７を参照すると、時間で第１の送信において、第２のデジタルプリコーダ１７０２が第１のデジタルプリコーダ１７０４と同じ周波数で使用されている。同時に、２つの同じアナログビーム１７０６および１７０８が送信される。別の時間の第２の送信として、２つの異なるデジタルプリコーダ１７１０および１７１２が、２つの同じアナログビーム１７１４および１７１６と共に使用される。

図１８は、送信ダイバーシティのためのアナログビームフォーミングと２ポート空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）の例示的な組み合わせの図である。図１８に示されるような回路構成を使用して、ＮＲ－ＰＢＣＨの送信が、２ポートＳＦＢＣ方式を含む１つまたは複数の送信ダイバーシティ方式に基づくことが可能である。高周波数帯において、例えば、各ポート上の送信が複数のアンテナ要素に関連付けられてよく、各ポート上のアナログビームフォーミングがさらにダイバーシティ利得を得るために使用されてよい。図１８は、さらなるダイバーシティ利得を実現するためにアナログビームフォーミングと組み合わされた例示的なＳＦＢＣ設計を示している。図示されるように、シンボルＳ０ １８０２およびＳ１ １８０４は、アンテナポート１ １８１０上で、異なるサブキャリアであるサブキャリア１ １８０６およびサブキャリア２ １８０８を介して送られ、シンボル－Ｓ１＊１８１４およびＳ０＊１８１２は、アンテナポート２ １８１６上で、異なるサブキャリアであるサブキャリア１ １８０６およびサブキャリア２ １８０８を介して送られる。この例では、デジタル領域でのダイバーシティは、Ｓ１ １８０４、Ｓ０ １８０２、およびＳ０＊１８１４、－Ｓ１＊１８１２の反転によって実現される。このように、ＲＦチェーン１ １８１８およびＲＦチェーン２ １８２０のそれぞれに提供されるビットストリームは逆である。アナログ領域において、ＲＦチェーン１ １８１８およびＲＦチェーン２ １８２０はそれぞれが異なるビームフォーミング技法を使用することができる。その場合、受信機に送信される異なるビーム形状１８２２および１８２４が存在し得る。

一実施形態では、アナログビームフォーミング回路構成は、ＳＦＢＣ方式１８００でアンテナポート１８１０および１８１６のそれぞれについてのビーム方向およびビーム幅を調整することができる。アナログビームフォーミングの制御は、ＷＴＲＵ地理分布の事前知識に依存してよい。ＷＴＲＵ地理分布またはビーム位置プロファイルは、アップリンクシグナリングまたはグラントフリー（grant-free）アクセスを介して提供され得る。

５Ｇ ＮＲの６ＧＨｚを上回る周波数での通信は、非常に指向性のある送信および受信に依存する可能性が高い。信頼できるリンクを確立するための第１のステップは、セル探索、ＰＢＣＨ送信、およびＲＡＣＨ手順を含む、いわゆる初期アクセス手順である。現在の４Ｇ ＬＴＥシステムに関連付けられた手順がベースとして使用され得る。しかしながら、ＬＴＥは６ＧＨｚ未満に制限されているため、指向性の送信および受信は必要とされず、これらの初期アクセス手順に組み込まれない。従って、指向性通信システムに関連付けられた追加的な複雑さを考慮する新しい初期アクセス手順が設計される必要があり得る。各送信および受信ビームは、限られた角度間隔をカバーし得るので、通信に使用され得るビームペアを識別するための手順が確立される必要があり得る。この手順は、送信および／または受信ポイントにおけるビーム掃引によって実行され得る。ビームスイープ手順の追加により、かなり複雑さが増す可能性があり、電力消費、オーバヘッド、レイテンシなどが考慮に入れられる必要があり得る。

従来のビーム掃引手順は、ＴＲＰおよびＷＴＲＵが、ビームペアの全ての組み合わせを「テスト」し、最良の性能を提供し得るビームペアを選択することを含むことができる。「テスト」は、ＴＲＰが所与のビームで既知のシーケンスを送信する一方、ＷＴＲＵが所与のビームを受信し結果のＳＩＮＲを測定することによって実行され得る。測定は、全ての可能なビームペアについて繰り返されてよく、最大ＳＩＮＲ値を返すビームペアが選択される。このタイプの手順のフレームワークは、図１９に示されるように５Ｇ ＮＲ用のＴＲＰにおいて定義されている。

図１９は、初期アクセスのために使用され得る例示的なＴＲＰ送信構造１９００である。初期アクセスベースの信号の送信は、同期信号バースト時間Ｔ_ssb１９０２中に発生し、ＳＳ期間１９０４のＴ_p秒ごとに繰り返す。ビーム掃引手順に対応するために、Ｔ_ssb１９０２は、整数個のＯＦＤＭシンボル１９０６および１９０８から構成されてよく、例えば、各ＯＦＤＭシンボルは、異なる角度領域をカバーする異なるビームでＯＦＤＭシンボル時間Ｔ_sym１９１０に送信される。この基本的フレームワークを使用して、ＷＴＲＵは、さらにビームのセットを通して掃引し、後続の通信に使用するためのビームペアを最終的に決めることができる。このようにして、任意の時間Ｔ_p秒に、初期同期中の複数のビームを循環しテストすることが可能であり得る。これは、同期後に追加のテストを実行することなく、大幅な性能改善を提供することができる。

図１９で定義されたフレームワークを使用して完全なビーム掃引手順を設計する１つの簡潔な方法は、図２０に示されるように、ＴＲＰおよびＷＴＲＵにおいて全ての利用可能なビームペアにわたって網羅的な探索を実行することである。

図２０は、例示的な単一段網羅探索ビーム掃引手順２０００を示す。図２０では、各ＳＳバースト２００２、２００４、２００６が、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルから構成されてよく、各シンボルは単一のビームを送信し、Ｎ個のビームがＴＲＰ２００８の角度領域全体をカバーする。やはり図示されているように、ＷＴＲＵ２０１０は、ＳＳバースト全体について単一のビームから受信し、従って、完全なビーム掃引は、全ての可能なビームペアをテストするためにＭ個のＳＳバースト２０１２、２０１４、２０１６を必要とする。ＷＴＲＵ２０１０での信号妨害に対処するために、複数の受信アレイがあることが見込まれることに留意されたい。例えば、アレイは矩形のデバイスの各側部にあってよい。これが当てはまり、各アレイがＭ個のビームをサポートする場合、ＷＴＲＵビームの総数ひいては完全なビーム掃引のためのＳＳバーストの総数は４である。前述したように、システムオーバヘッド、アクセスレイテンシ、および全電力消費は、初期アクセス手順の懸念事項である。これらの懸念事項は、オーバヘッド、レイテンシ、および電力消費に関して本明細書で明確にされる。オーバヘッドに関して、同期に使用される各ＯＦＤＭシンボルは、データ送信など他の目的に利用可能でない。これは、大きなＮについての懸念であり得る。手順全体の持続時間は、通信に使用され得る減少された時間に関する追加のオーバヘッドとして捉えられてもよい。レイテンシに関して、向上されたユーザ体験を提供するものの１つは、通信リンクを迅速に確立する能力である。この意味で、妨害を抑制しようとするために複数のアレイとさらに結合される大きなＭは、アクセス時間を大幅に増大させることがある。電力消費はもう１つの懸念事項であり、一般的に言えば、低電力消費が望ましい。ＷＴＲＵは典型的にはバッテリで動作されるデバイスであるので、低電力消費はＷＴＲＵにおいて特に望まれる。各ビームペア測定は、ＷＴＲＵ電力を必要とし、従って、ビームペア測定の数を限定することが電力消費を低減するために使用されることがある。

図２１は、多段ＷＴＲＵ階層ビーム掃引２１００の例である。図２０に示された単一段網羅探索ビーム掃引手順の代替策が、多段層手法２１００である。探索は、第１の段で比較的大きな角度領域をカバーする広いビームで開始され、それから、後の段で使用されるビームの角度探索空間および幅を漸進的に減少させることができる。この漸進的減少は、ＴＲＰのみ、ＷＴＲＵのみ、または同時にＴＲＰとＷＴＲＵの両方で適用され得る。例示のために、３段階層ＷＴＲＵビーム掃引の例が図２１に示される。この例では、ＷＴＲＵ２１０２は４つのアレイを使用し、各アレイはその角度領域を１２個のビームを使用してカバーする。レイテンシの観点から、網羅ビーム掃引手順は、４×１２＝４８個のＳＳバーストを必要とし得る。示される３段２１０４～２１０８の手順は、４＋４＋３＝１１個のＳＳバースト２１１０～２１２０を必要とし得る。さらに、電力消費の観点から、網羅ビーム掃引手順は４８Ｎ回の測定を必要とするが、現在の３段手順は、１１Ｎ回のみの測定が実行されることを必要としている。いずれの場合も、これは約７７％の節約である。以下の開示は、この手順をより詳細に述べる。全ての段２１０４～２１０８について、ＴＲＰ２１２２は、Ｎ個のＯＦＤＭシンボル上で各ＳＳバースト２１１０～２１２０についてＮ個のビームを送信する。他方で、ＷＴＲＵ２１０２は、時間経過と共に異なるように動作する。第１の段２１０４では、ＷＴＲＵ２１０２は、ＳＳバーストごとにアレイ２１２４について単一の準オムニビームを使用して受信する。第２の段２１０６では、ＷＴＲＵ２１０２は、段１ ２１０４からの最大ＳＩＮＲをもたらしたアレイからの４つの広ビーム２１２６から受信をする。第３の段２１０８では、ＷＴＲＵ２１０２は、段２ ２１０６からの最大ＳＩＮＲをもたらした広ビーム内に空間的に含まれる３つの狭ビーム２１２８から受信をする。

多段ＴＲＰ階層ビーム掃引を使用する追加例が図２２に示される。図２２もＷＴＲＵが階層的であり得るので多段ＴＲＰ／ＷＴＲＵ階層ビーム掃引が可能である実施形態を示すことに留意されたい。これらの場合について例示的な手順は以下のようになる。第１の段２２０２では、ＴＲＰ２２０４が、４つのＯＦＤＭシンボル上で各ＳＳバースト２２０８～２２１０について４つの広ビームから送信をする。一方、第１の段２２０２では、ＷＴＲＵ２２０６が、各ＳＳバースト２２０８～２２１０について単一のビームを使用してＭ個のビームから受信をする。第２の段２２１２では、ＴＲＰは、Ｎ個のＯＦＤＭシンボル上で各ＳＳバースト２２１４～２２１６についてＮ個の狭ビームから送信をする。第２の段２２１２では、ＷＴＲＵ２２０６は、３つのオプション２２１４～２２１８を有する。第１のオプション２２１４では、ＷＴＲＵ２２０６は、ＳＳバーストごとに１つのビームを使用して、Ｍ個のビームから受信をするが、ＷＴＲＵ２２０６は、第１の段２２０２で検出されたＴＲＰ広ビーム内に空間的に含まれるＴＲＰ狭ビームのみを測定し得る。第２のオプション２２１６では、さらに電力消費を低減するために、ＷＴＲＵ２２０６は、第１の段２２０２からの最大ＳＩＮＲ測定値をもたらした１つのＷＴＲＵビームのみから受信することができる。第３のオプション２２１８では、指向性利得からＳＩＮＲを増大するために、ＷＴＲＵは、階層的手法を使用し、第１の段２２０２からの検出されたＷＴＲＵ２２０６広ビーム内に空間的に含まれる狭ビームのセットから受信することができる。

最初の２つのオプション２２１４～２２１６について、広ビームごとに３つの狭ＴＲＰビームがあると想定される場合、必要とされるビームペア測定の数は、オプション１では４Ｍ＋３Ｍであり、オプション２では４Ｍ＋３である。これは、必要とされる測定の数が１２Ｍである単一段網羅手順で必要とされる測定の数と比べられる。これは、それぞれ約４２％および６０％の節約をもたらす。第３のオプション２２１８では、ＴＲＰ２２０４およびＷＴＲＵ２２０６階層ビーム掃引を組み合わせる。この場合、必要とされる測定の数は４Ｍ＋３Ｍ_narrowである。この場合、Ｍ＝４およびＭ_narrow＝３であると想定された場合、必要とされる測定の数は２５である。この場合、より狭いビームを段２ ２２１２で使用するので、オプション１ ２２１４およびオプション２ ２２１６と比べて、狭ビームに関連付けられた追加的アレイ利得を見込むことができる。このオプションに対する単一段網羅比較は、１２×１２＝１４４回の測定を必要とすることになるので、この第３のオプション２２１８は約８３％の節約をもたらす。

初期アクセス手順の検討すべき別の側面は、他のＴＲＰからのＷＴＲＵで見られる干渉の量である。レイテンシ、電力消費、およびオーバヘッドを低減するために主に使用された多段手順が、干渉問題にも対処するためにさらに修正されてよい。干渉を減らすための主な発想は、複数の段の使用を活用し、先行の段からの情報を後の段で使用して、特定のＴＲＰビームをフィルタリングして潜在的に「オフ」にできることである。

図２３は、多段ＴＲＰ／ＷＴＲＵ階層ビーム掃引手順と組み合わされた、選択性ビーム掃引と呼ばれる、そのような手法の例を示す。この手順の一般的説明が以下のように詳述される。第１の段２３０２では、ＴＲＰ２３０４が、Ｎ_W個のＯＦＤＭシンボル上で各ＳＳバースト２３０８～２３１０についてＮ_W個の広ビーム２３０６から送信をする。同じ段２３０２において、ＷＴＲＵ２３１２が、ＳＳバーストごとに１つのビームを使用して、Ｍ_W個の広ビーム２３１４から受信をする。第２の段２３１６では、ＴＲＰ２３０４は、選択されたＬＮ_N個の狭ビーム２３１８のみから送信し、ここで、Ｌは、全てのＷＴＲＵから検出された広ビームの総数であり、Ｎ_Nは、各広ビーム内の狭ビームの数である。ＴＲＰ２３０４は、各ＳＳバースト２３１８～２３２２について送信を繰り返すことができる。

ＴＲＰは、第１の段からのビームペアを使用してアップリンクを介してＷＴＲＵから直接的に、またはＷＴＲＵが既に接続されたアンカＴＲＰから間接的に、検出された広ビームについての情報を学習または取得することができる。ＷＴＲＵは、第１の段で検出されたＷＴＲＵ広ビーム内に空間的に含まれるＮ_N個の狭ビームから受信することができる。

図２３に示されている手順では、ＳＩＮＲを最大化し、同時に電力消費、レイテンシ、およびオーバヘッドを低減するために、ＴＲＰ階層ビーム掃引、ＷＴＲＵ階層ビーム掃引、およびＴＲＰ選択性ビーム掃引を組み合わせる。「他」のＴＲＰからのＷＴＲＵ干渉の低減によるＳＩＮＲの改善に関して、この方法は、ＷＴＲＵ密度が低い場合および／またはＷＴＲＵが不均一に分布されている場合に利点を有し得ることに留意されたい。例示として、全てのＷＴＲＵがＴＲＰカバレッジエリア内の特定の地理的エリアに集められている状況が検討され得る。例えば、これは、スポーツ観戦イベントまたはコンサートの場合に当てはまることがある。この場合、各ＷＴＲＵは、同様に指向されたＴＲＰビームを使用してＴＲＰにアクセスしており、従って、このことがＴＲＰに学習されると、ＴＲＰが特定のビーム上で送信する必要がなくなる。この実施形態は、干渉を低減するのに加えて、ＴＲＰにおける電力消費節約を提供できることにも留意されたい。

上記の手順の利点は、システムシミュレーションを介して経験的に見られることもある。図２４は、４つの異なるビーム掃引手順からのＳＩＮＲ結果２４００を示し、それらのうちの３つは、不均一なＷＴＲＵ分布で繰り返されてＴＲＰ選択性掃引性能利得を示す。シミュレーションされた手順の結果が本明細書に要約される。示されている１つの結果は、単一段ビーム掃引２４０２を含む。第２の段がＴＲＰ選択性ビーム掃引をアクティブにするために必要とされるので、単一段ビーム掃引は、均一なＷＴＲＵ分布のみで実行される単一段シミュレーションであり得る。単一段ビーム掃引２４０２の性能は、均一なＷＴＲＵ分布を有する２段ＴＲＰ選択性ビーム掃引手順と実質的に同一である。従って、それらは両方２４０２とラベル付けされる。

２段ＴＲＰ選択性ビーム掃引２４０２において階層掃引が存在せず、上述されたように、性能は、ＷＴＲＵが均一に分布された場合に上記の単一段階手順と実質的に同一である。ＷＴＲＵが不均一に分布されたとき、干渉レベルの低減に基づくＳＩＮＲ利得が実現され得る。２段選択性不均一２４０８のケースが比較のために示されている。

図示された別の結果は、２段ＴＲＰ階層選択性ビーム掃引２４０４である。第２の段でより狭いビームを使用するＴＲＰ階層手法に基づく上記手順に関する全体的利得がある。また、ＷＴＲＵがやはり不均一に分布されているとき、「オフ」にされているＴＲＰビームからの干渉の低減に基づく利得がある。２段選択性ＴＲＰ階層不均一２４１０のケースが比較のために示されている。

別の結果は、２段ＴＲＰ／ＷＴＲＵ階層選択性ビーム掃引２４０６である。第２の段においてより狭いビームをやはり使用してＷＴＲＵ階層手法を追加することに基づく追加の利得がある。また、ＷＴＲＵがやはり不均一に分布されているとき、「オフ」にされているＴＲＰビームからの干渉の低減に基づく利得がある。２段選択性ＴＲＰ／ＷＴＲＵ不均一２４１２のケースが比較のために示されている。

図２５は、図１９に示されたＴＲＰ送信構造の代替的形態２５００を示す。図２５に示されるように、定義されたＳＳバースト２５０２～２５０８およびＳＳ期間２５１０が依然として保持されている。この場合、依然として複数のＯＦＤＭシンボルを占有する単一のＳＳバースト２５０２～２５０８が単一のビーム方向で送信されるように想定される。ＳＳバースト２５０２～２５０８は、前に示されたように、ＳＳ期間Ｔｐ２５１０におけるＴｐ秒ごとに繰り返されるが、この場合、同じビームパターンを繰り返す代わりに、異なるビーム方向がＳＳバーストごとに選択される。Ｎ個のＳＳバーストの後、パターンが繰り返す。従って、この場合、完全なビーム掃引が、ＷＴＲＵビーム掃引がどのように実装されるかに応じて、最小のＮ個のＳＳバースト時間を取ることになる。

図２５に定義されたフレームワークを使用する簡潔な完全ビーム掃引手順は、全ての利用可能なＴＲＰおよびＷＴＲＵビームペアにわたって網羅的探索を行うことによって実行され得る。図２６に示されるこの手順２６００は、ＷＴＲＵおよびＴＲＰの役割がビーム掃引順序付けに関して切り替えられることを除いて、図２０に示された手順と同様である。ＴＲＰ２６０２は、ＳＳバースト２６０４～２６０８中にＮ個のビーム方向のうちの１つを送信し、ＷＴＲＵ２６１０は、各ＳＳバースト２６０４～２６０８中にＭ個全てのビーム方向を順に行う。このプロセスでは、完全なビーム掃引は、完了するためにＮ個のＳＳバースト時間を必要とする。

一般的観測がセル中央ＷＴＲＵに適用し得る。一般に、セル中央ＷＴＲＵでは、セル端ＷＴＲＵに比べて少ないアンテナ利得が必要とされ得る可能性が高い。これは、初期アクセス手順の完了時および完了前、およびデータ転送の成功を可能にするために当てはまる可能性が高い。さらに、コストおよび電力などの理由により、複数のＲＦチェーン送信がＷＴＲＵよりもＴＲＰで実行しやすいことに留意されたい。これらの観測を念頭に置いて、図２５に示される送信構造に基づいてビーム掃引手順が実行され得る。手順は、アクセスレイテンシを低減し、セル中央ＷＴＲＵの処理電力を節約し、同時にセル端ＷＴＲＵがアクセスを取得することを可能にすることができる。この手順は図２７に示されている。

図２７は、単一段マルチＲＦチェーンＴＲＰビーム掃引２７００の例である。図２７に示される例では、２つのＲＦチェーン２７０２～２７０４がＴＲＰで初期アクセス手順のために使用される。第１のＲＦチェーン２７０２は、Ｎ_N個の狭ビーム２７０６を使用してＴＲＰサービングエリアをカバーし、第２のＲＦチェーン２７０４は、Ｎ_W個の広ビーム２７０８を用いて同じＴＲＰサービングエリアをカバーし、ここで、Ｎ_W＜Ｎ_Nである。１つまたは複数のＷＴＲＵ２７１０が、各ＳＳバースト２７１２～２７２２中にＭ個全てのビームから受信をすることができる。この構成は、セル中央ＷＴＲＵが、セル端ＷＴＲＵと比べて低減されたレイテンシで初期アクセス手順を完了することを可能にする。手順は、より詳細に以下のように説明される。第１のＴＲＰ ＲＦチェーン２７０２が、各ＳＳバースト２７１２～２７１６についてＮ_N個のビームの１つを送信する。ビーム掃引期間はＮ_N個のバーストである。第２のＲＦチェーン２７０４が、各ＳＳバースト２７１８～２７２２についてＮ_W個のビームの１つを送信する。ビーム掃引期間はＮ_W個のバーストである。一実施形態では、Ｎ_W＜Ｎ_Nである。ＲＦチェーン１および２は、同じ、部分的に重複する、または完全に異なる回路構成を使用することができる。ＷＴＲＵ側に関して、ＷＴＲＵは、各ＳＳバースト２７２４～２７３０中にＭ個全てのビームを繰り返す。セル中央ＷＴＲＵは、Ｎ_W個のＳＳバーストの後のビームペアを決めることができる。セル端ＷＴＲＵは、Ｎ_N個のＳＳバーストの後のビームペアを決めることができる。ＷＴＲＵは、様々な基準、例えば、アンカＴＲＰからの情報または初期信号電力測定などに基づいて、広ＴＲＰビームまたは狭ＴＲＰビームを探索することを決めることができる。

ＭＩＭＯおよびマルチビーム送信が、初期アクセスに対して有効化されてよく、一実施形態では、グラントフリー送信が、ＭＩＭＯ並びにＰＢＣＨおよび後続のＤＬ送信のためのビームフォーミングに対して有効にされてよい。ビームフォーミングパラメータの少なくとも１つのセットが、例えば仕様により、提供、決定、構成、および／または認識され得る。構成は、例えばｇＮＢによって、ブロードキャストまたは専用シグナリングなどのシグナリングを介して、提供および／または送信され得る。構成は、ＷＴＲＵによって受信され得る。

プリコーダは、ビームフォーミングパラメータの非限定的例として本明細書で使用されることがある。他のいくつかの例は、例えばＣＳＩ－ＲＳポートであるアンテナポート、アンテナポートのセット、ビームＩＤまたはビームＩＤのセットなどを含む。本明細書に説明されている実施形態および例において、他の任意のビームフォーミングパラメータがプリコーダに代えて使用されてよく、それでも本明細書の実施形態と整合性があり得る。

ＷＴＲＵは、プリコーダのセットから少なくとも１つのプリコーダ、例えば、Ｗ₁またはＷ₂を選択することができる。ＷＴＲＵは、第１のセットのプリコーダから第１のプリコーダを選択することができる。ＷＴＲＵは、第２のセットのプリコーダから第２のプリコーダを選択することができる。第１のセットおよび第２のセットは、同じまたは異なる。ＷＴＲＵは、好まれまたは推奨され得るプリコーダを選択することができる。ＷＴＲＵは、それが選択した少なくとも１つのプリコーダを、例えばｇＮＢに対し、シグナリングまたは示すことができる。

ＷＴＲＵは、ブロードキャストチャネル、例えばＰＢＣＨなどに対するブロードキャスト送信のためにプリコーダを選択することができる。ＷＴＲＵは、ブロードキャストチャネルの第１の受信のために第１のプリコーダを使用することができる。ＷＴＲＵは、第１のプリコーダを使用前に決定することができ、または知ることができる。第１のプリコーダは、ＷＴＲＵによって知られることができる規定のプリコーダであってよい。

ＷＴＲＵは、少なくとも１つの同期チャネルから、例えば、第１の同期チャネルおよび第２の同期チャネルの時間および／もしくは周波数ポジション例えば相対的ポジション、または同期チャネルに関連付けられたペイロード、または同期チャネルのシーケンスのうちの少なくとも１つから、第１のプリコーダを決定することができる。

ＷＴＲＵは、例えば別のプリコーダを使用するように指示されるまで、第１のプリコーダを使用することができる。ＷＴＲＵは、プリコーダ、例えばブロードキャストチャネルについての例えば好ましいプリコーダを示すことができる。ＷＴＲＵは、プリコーダをｇＮＢに対して示すことができる。ＷＴＲＵは、例えばＲＲＣ接続の確立前または確立なしに、ＷＴＲＵが行うことができるグラントフリーアクセスにおいてプリコーダを示すことができる。ＷＴＲＵは、例えばｇＮＢとのＲＲＣ接続の確立前または確立なしに、ＷＴＲＵが行うことができるグラントフリーアクセスにおいてプリコーダを示すことができる。

グラントフリーアクセスは、グラント、例えば、明示的グラントなしに、時間および／または周波数のリソースを使用する送信であり得る。グラントフリーアクセスは、２ステップまたは４ステップランダムアクセスなどのランダムアクセスであってよく、またはそれらを含み得る。グラントフリーアクセスは、１ステップ送信または１ステップランダムアクセス、例えば、ランダムアクセス手順のメッセージ１またはメッセージ１のみであってよく、またはそれらを含み得る。

グラントフリーアクセスのために使用され得るリソースおよび／またはプリアンブルは、ブロードキャストチャネルまたはシステム情報を介して構成され得る。グラントフリーアクセスは、プリアンブル、制御情報、および／またはデータペイロードのうちの少なくとも１つの送信を含み得る。ＷＴＲＵは、プリアンブル、制御情報、および／またはデータペイロードを使用して、選択されたプリコーダを示すことができる。ＷＴＲＵは、グラントフリーアクセスに対して、および／またはグラントフリーアクセスによって運搬された情報に対して、応答または肯定応答を期待することがある。あるいは、ＷＴＲＵは、ビームフォーミングパラメータを示すために使用され得るグラントフリーアクセスのようなグラントフリーアクセスに対して、応答または肯定応答を期待しないことがある。

ｇＮＢは、例えばＷＴＲＵから、プリコーダ標識を受信することができる。ｇＮＢは、グラントフリーアクセスを介して、プリコーダ標識を受信することができる。ｇＮＢは、ブロードキャストチャネルについてのプリコーダ標識を受信することができる。ｇＮＢは、ブロードキャストチャネルに適用された半開ループＭＩＭＯについてのプリコーダ標識を使用することができる。

ｇＮＢは、第１のＷＴＲＵから第１のプリコーダ標識を、第２のＷＴＲＵから第２のプリコーダ標識を受信することができる。ｇＮＢは、第１のプリコーダ標識および第２のプリコーダ標識に基づいて、例えばブロードキャストチャネルに使用するプリコーダを決定することができる。ｇＮＢは、例えばブロードキャストチャネルの送信のために、決定されたプリコーダを使用することができる。

例において、決定されたプリコーダは、第１のプリコーダと第２のプリコーダとの間の妥協案であり得る。別の例では、第１のプリコーダが時々使用されることがあり、第２のプリコーダが時々使用されることがある。例えば、ｇＮＢは、同じビームまたはビームセット上でまたは同じまたは同様の方向から標識を提供することができるＷＴＲＵのセットからそれが受信する示されたプリコーダのセットを循環することができる。ｇＮＢは、第１の示されたプリコーダと第２の示されたプリコーダとを交代にすることができる。

ｇＮＢは、グラントフリーアクセスに応答してプリコーダなどのビームフォーミングパラメータを示すことができる。応答は、ＤＬ制御情報（ＤＣＩ）、またはＤＬデータチャネルのリソースを示すことができる関連付けられたＤＣＩを有することができるＤＬデータチャネルを介してよい。ＤＣＩは、共通ＲＮＴＩを使用することができる。ＷＴＲＵは、ＤＣＩおよび／またはＤＬデータを受信するために共通ＲＮＴＩを監視することができる。

同期（ｓｙｎｃ）チャネルまたは同期チャネルのセットが、ブロードキャストチャネルに使用され得るプリコーダを示すために使用されてよい。ｇＮＢは、それがブロードキャストチャネルについてのプリコーダを修正するとき、同期チャネルまたは同期チャネルのセットを修正することができる。修正は、同期チャネルシーケンス、第１および第２の同期チャネルの例えば相対ポジションを使用する時間および／もしくは周波数ポジション、および／または同期チャネルに関連付けられたペイロードに対してものであり得る。

第１のブロードキャストチャネルは、第２のブロードキャストチャネルに使用され得るプリコーダおよび／またはプリコーダ循環パターンを示すために使用され得る。標識は、第１のブロードキャストチャネルによって搬送されるペイロード内で提供され得る。

ＷＴＲＵは、二次ブロードキャストチャネルなどのチャネルの受信のために、示されたプリコーダおよび／またはプリコーダ循環パターンを使用することができる。標識は、ｇＮＢによって提供され得る。ＷＴＲＵは、ブロードキャストチャネルまたは二次ブロードキャストチャネルなどのチャネルの受信のために、選択されたプリコーダを使用することができる。選択されたプリコーダまたはプリコーダ循環パターンは、例えばグラントフリーアクセスにおいて、ＷＴＲＵが示したものであってよい。選択されたプリコーダまたはプリコーダ循環パターンは、例えばｇＮＢに対してＷＴＲＵが示したものであってよい。

例において、ＷＴＲＵは、第１のプリコーダを使用してブロードキャストチャネルなどのチャネルを受信することができる。ＷＴＲＵは、例えば第１のプリコーダで受信が成功しないときにチャネルを受信するために、または二次ブロードキャストチャネルを受信するために、第２のプリコーダを使用することができる。

第１のプリコーダまたは第２のプリコーダは、ＷＴＲＵによって選択されたプリコーダとしてよい。ＷＴＲＵは、（例えば、ｇＮＢに対し、および／またはグラントフリーアクセスにおいて）第１のプリコーダまたは第２のプリコーダを示した後に、第１のプリコーダまたは第２のプリコーダを使用することができる。第２のプリコーダまたは第１のプリコーダは、初期のプリコーダ、規定のプリコーダ、構成されたプリコーダ、または示されたプリコーダであってよい。ＷＴＲＵは、プリコーダ、例えば長期統計に関するＷ₁、プリコーダ、例えば短期統計もしくは瞬間のチャネル状態に関するＷ₂、アナログビームフォーマ、例えばビームＩＤもしくはビームＩＤのセット、ビームペアリンクもしくはビームペアリンクセット、アンテナポートもしくは仮想アンテナポート、例えばＣＳＩ－ＲＳポートもしくはＣＳＩ－ＲＳポートのセット、ビーム位置プロファイル、ビームに応答するＡＣＫ／ＮＡＣＫ、またはＷＴＲＵビーム対応関係もしくは相互関係のうちの少なくとも１つをフィードバックするために、グラントフリー送信を使用することができる。

長さ７２のＤＭＲＳシーケンスは、時間重複シーケンスＤＭＲＳの場合に生成され得る。このシーケンスは、第１のＯＦＤＭシンボルの７２ＲＥ ＤＭＲＳにマッピングされ、第２のＯＦＤＭシンボル上にコピーされ得る。ＱＰＳＫ変調が使用される場合、長さ１４４のシーケンスが生成され７２ＱＰＳＫシンボルに変換され、各ＯＦＤＭシンボルの全てのＲＥにマッピングされる。ＢＰＳＫ変調が使用される場合、長さ７２のシーケンスが生成され、各ＯＦＤＭシンボルの全てのＲＥにマッピングされ得る。この構成では、１つのシーケンスのみが生成されるので、それはＳＳブロック時間インデックス（ＳＢＴＩ）を搬送することができる。ＳＳブロックＩＤ、ＳＳブロックインデックス、およびＳＳブロック時間インデックスという用語は、交換可能に使用され得る。ＳＢＴＩ標識の異なる方法が開示される。第２のＯＦＤＭシンボルについて各ＤＭＲＳ ＲＥが時間において繰り返され、従って、残余ＣＦＯ推定が実行され補正され得る。しかしながら、シーケンスの長さが短くされると、ＳＢＴＩの検出性能を低下させる可能性がある。チャネル推定を使用するのと同様に、これらのシンボルの予等化を実行することはＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳ帯域幅の外側では難しい。これは、受信機に非コヒーレント検出を実行させ、従って性能を低下させる可能性がある。

例えば、周波数専用シーケンスＤＭＲＳ構成では、長さ７２のＤＭＲＳシーケンスが生成され得る（Ｓ（１：７２））。これは、ＮＲ－ＰＢＣＨの両方のＯＦＤＭシンボル上の中央の１２個のＲＢにマッピングされる。この同じシーケンスが１２個のＲＢの残り（ＳＳ帯域幅の外側）にもコピーされる。これは、いくつかの異なる方法で行われ得る。

図２８および図２９は、周波数繰り返しまたは周波数のスワップされた繰り返し２８００、２９００を示す。図２８では、ＰＢＣＨ１上でビットＳ（１９：３６）２８０２～２８０４が２回見られる。ビットＳ（１：１８）２８０８～２８１０についても同様である。ＰＢＣＨ２上で同様の順序が見られることがある。この例では、ビットＳ（５５：７２）２８１４～２８１６がビットＳ（３７：５４）２８１８～２８２０と共に２回繰り返される。図２８は、時間領域でなく周波数領域での繰り返しを提供する。

図２９は、周波数繰り返しの別の例２９００である。図２９では、ＰＢＣＨ１ ２９０２が、ビットＳ（１：１８）２９０４とビットＳ（１：１８）２９０８との間のビットＳ（１９：３６）２９０６を運搬する。隣接ビットＳ（１：１８）２９０８は、ビットＳ（１９：３６）１９１０の別のインスタンスである。ＰＢＣＨ２ ２９１２上で、ビットＳ（５５：７２）２９１６がビットＳ（３７：５４）２９１４とビットＳ（３７：５４）２９１８との間に見られる。隣接ビットＳ（３７：５４）２９１８は、ビットＳ（５５：７２）２９２０である。周波数スワップは、より大きなダイバーシティを生じさせることができる。周波数および／または時間スワップ繰り返しを異なる方法で実行することも可能であり得る。

いくつかの例示的な実施形態３０００、３１００が図３０および図３１に示される。図３０では、ＰＢＣＨ１ ３００２上で、ビットＳ（１９：３６）３００６がビットＳ（５５：７２）３００４とビットＳ（１：１８）３００８との間にある。ビットＳ（１：１８）３００８に隣接するのはビットＳ（３７：５４）３０１０である。ＰＢＣＨ２ ３０１２は、ビットＳ（１９：３６）３０１４とビットＳ（３７：５４）３０１８との間に位置付けられたビットＳ（５５：７２）３０１６を含む。ビットＳ（３７：５４）３０１８は、ビットＳ（１：１８）３０２０に隣接して位置付けられる。このように、時間領域で冗長性が提供され、周波数インターリーブが適用される。

図３１は、図３０の例と類似の例である。図３１では、ＰＢＣＨ１ ３１０２上で、ビットＳ（１９：３６）３１０６は、ビットＳ（３７：５４）３１０４とビットＳ（１：１８）３１０８との間に位置付けられる。ビットＳ（１：１８）３１０８に隣接するのはビットＳ（５５：７２）３１１０である。ＰＢＣＨ２ ３１１２は、ビットＳ（１：１８）３０１４とビットＳ（３７：５４）３１１８との間に位置付けられたビットＳ（５５：７２）３１１６を含む。ビットＳ（３７：５４）３１１８は、ビットＳ（１９：３６）３１２０に隣接して位置付けられる。図３１は、図３０のより大きな番号のビット３００４および３０１４が図３１の反対側周波数端３１１０、３１２０に移動されるように、図３０のビット順序を逆にしている。これは、図３０のビットＳ（３７：５４）３００２およびＳ（１：１８）３０２０と図３１のＳ（３７：５４）３１０４およびＳ（１：１８）３１１４に関して同様である。

これらの構成の潜在的特徴は、中央ＲＥのみがＳＢＴＩを見出すために復号される必要があり得ることである。チャネル状態が良好であることがＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳ検出に基づいて知られている場合、これらの構成は、ＳＢＴＩ検出複雑性を低減することができる。この構成において、ＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳは、中央ＲＢ上で搬送されたシーケンスのコヒーレント検出のための予等化のために使用され得る。ＮＲ－ＳＳ帯域幅の外側のＲＢについて、非コヒーレント検出が実行される必要があり得る。それらは、中央ＲＢのコヒーレント検出と組み合わされてよい。

ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳは、Ｎ個のＲＥのみ、例えば、１２個のＲＢの１４４個全てのＲＥの代わりに中央にあるＮ＝１２７個のＲＥを占有するようにしてよい。従って、１つのＯＦＤＭシンボルにおける３１個のＲＥまたは２つのＯＦＤＭシンボルにおける合計６２個のＲＥのみについて、優れたチャネル推定が実行され得る。チャネル推定の外挿は、あまりうまく実行されないことがある。また、この方法は、サブキャリアが時間において反復されることを可能にしなくてよく、従って、残余ＣＦＯ推定が可能でない。従って、修正された方法が追加的にまたは組み合わせで使用され得る。

一実施形態では、長さ６２のＤＭＲＳシーケンスが、ＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳと重複するサブキャリア上の中央の１２個のＲＢにマッピングされてよく、繰り返されるシーケンスが残りの１２個のＲＢにマッピングされる。図３２は、周波数で繰り返しを伴う長さ６２のシーケンスを示す。ＰＢＣＨ１ ３２０２およびＰＢＣＨ２の例示的な図が示されている。×３２０４～３２１６で印を付けられたエリアは、ペイロードが送信され得るエリアである。図３２の網掛けエリアは、ＰＢＣＨ ＤＭＲＳのＲＥおよびシーケンスを表すが、ペイロードではない。ＤＭＲＳサブキャリア３２０４～３２１６には、ＤＭＲＳ ＲＥ上のＮＲ－ＰＢＣＨの第２のＯＦＤＭシンボルにおいて繰り返されるシンボルが入る。非対称性により、各ＯＦＤＭシンボルにおいて、より高い帯域（ＳＳ帯域の外側）は２つのそのようなＲＥを有し、より低い帯域（ＳＳ帯域の外側）は３つのそのようなＲＥを有する。それらは、ＣＦＯ補償およびチャネル推定のために使用され得る。ＮＲ－ＳＳ帯域幅の外側の領域では、これらのサブキャリアがより均一に分布され得る。この長さ６２の方式は、様々な構成、例えば、図２８～図３１に示されるように時間および周波数スワッピングを有することもできる。図３２に示されるように、網掛けエリア３２１８～３２３６は、ＰＢＣＨ ＤＭＲＳのシーケンスを搬送することができる。ＰＢＣＨ２は、ペイロード要素３２４０～３２５２、およびＤＭＲＳ３２５４～３２７０のために使用されるビットを含む。このように、ペイロード要素は、ＤＭＲＳとインターリーブされ得る。

上記に説明された全ての方式は、ＳＢＴＩに関する情報を含む単一のシーケンスを有していた。従って、チャネル推定にこれらのＤＭＲＳを使用することは、ＳＢＴＩが復号された後にのみ可能である。従って、コヒーレントにＳＢＴＩを復号するために、ＳＳ帯域幅内の情報のみが使用され得る。この問題を克服するために、別の設計が開示される。この設計では、使用され２つのシーケンスが存在する。第１のシーケンスは、ＮＲ－ＰＢＣＨの第１のＯＦＤＭシンボルのＤＭＲＳ ＲＥ上にマッピングされる。第２のシーケンスは、ＮＲ－ＰＢＣＨの第２のＯＦＤＭシンボルのＤＭＲＳ ＲＥ上にマッピングされる。

第１のシーケンスは、セルＩＤを使用して生成される。便宜上、これは基準ＤＭＲＳと呼ばれる。セルＩＤは、ＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳの検出から決定され得る。セルＩＤを使用して、第１のシーケンスが決定され得る。それらのＲＥに対してチャネル推定がシーケンスの知識を使用して実行され得る。これらのチャネル推定は、ＤＭＲＳ ＲＥまたはサブキャリアを予等化するために使用され得る。第２のシーケンスは、ＳＢＴＩのみに依存し、またはセルＩＤとＳＢＴＩに併せて依存する。このシーケンスはＳＢＴＩを示すために使用されるので、本明細書で使用されるとき、標識ＤＭＲＳという用語がこのシーケンスを指すために使用される。第２のシーケンスをコヒーレントに検出した後、ＳＢＴＩが復号され得る。このシーケンスは、いくつかの変数の関数であってよい。

同様の概念の別の変形例では、既知のベースシーケンスが生成され得る。このベースは、セルＩＤを使用して修正されて基準ＤＭＲＳのシーケンスを生成する。シーケンスはまた、ＳＢＴＩを使用して修正されて標識ＤＭＲＳのシーケンスを生成してもよい。基準ＤＭＲＳは、予等化を行い、標識ＤＭＲＳをコヒーレントに推定し、従ってＳＢＴＩを検出するために使用される。

ＳＢＴＩの関数としてのこれらの修正は、ｇｏｌｄ符号のＭシーケンスについての線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）の異なる初期設定、ｇｏｌｄ符号のＭシーケンスの周波数または環状（circular）シフト、ｇｏｌｄシーケンス周波数または環状シフト、循環シフト、および元のシーケンス上のスクランブリングの実行のうちのいくつかを使用して実行されてよい。

ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳが検出されると、中央ＲＢについてのチャネル推定および予等化のための既知のシーケンスとして使用されてよく、ＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳによって占有されていないＲＢ（またはサブキャリア）のみに対して基準ＤＭＲＳを使用することが可能であり得る。従って、標識ＤＭＲＳは、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳと重複する帯域幅のＮＲ－ＰＢＣＨの第１のＯＦＤＭシンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボル上にマッピングされる。これは、標識ＤＭＲＳに使用されるシーケンスの長さを増大させることができ、標識ＤＭＲＳの性能を改善することができる。

上記の設計では、第１のシーケンスは、ＮＲ－ＰＢＣＨの第１のＯＦＤＭシンボル上にマッピングされ、第２のシーケンスは、第２のＯＦＤＭシンボル上にマッピングされる。１つのＯＦＤＭシンボル内の２つのシーケンスを交互にすることも可能であり得る。従って、シーケンスは、ＮＲ－ＰＢＣＨの交互のＯＦＤＭシンボルのＤＭＲＳ ＲＥ上にマッピングされる。これは、シーケンスのうちの１つを使用してチャネル推定性能を改善することができる。それは、第２のシーケンスのダイバーシティ、ひいてはＳＢＴＩの検出を改善することもできる。このパターンは、図３３に示され、櫛型パターンの２つのシーケンスのＮＲ－ＰＢＣＨ ＤＭＲＳ分布を示す。

図３３は、櫛型パターンの２つのシーケンスのＮＲ－ＰＢＣＨ ＤＭＲＳ分布の例３３００である。図３３では、ｒ１ ３３０４～３３１０は、基準ＤＭＲＳがマッピングされるＲＥを示し、ｒ２ ３３１２～３３１６は、標識ＤＭＲＳがマッピングされるＲＥを示す。ＮＲ－ＰＢＣＨ１ ３３０２を参照すると、ｒ１ ３３０４～３３１０は、ｒ２ ３３１２～３３１６間に分散されている。ＮＲ－ＰＢＣＨ２ ３３１８を参照すると、ｒ１ ３３２０～３３２４は、ｒ２ ３３２６～３３３２間に分散されている。

この櫛型パターンは基準ＤＭＲＳおよび標識ＤＭＲＳを送信するために使用され得る。１つの設計では、基準ＤＭＲＳシーケンスは、セルＩＤのみを使用して生成され得る。これは、ＳＢＴＩを使用して修正されて標識ＤＭＲＳシーケンスを生成することができる。

別のオプションでは、既知のベースシーケンスが生成される。このシーケンスは、セルＩＤを使用して修正されて基準ＤＭＲＳのシーケンスを生成する。ベースシーケンスはまた、ＳＢＴＩを使用して修正されて標識ＤＭＲＳのシーケンスを生成する。

単純なパターンケースと同様に、ＳＢＴＩの関数としての別の修正が、ｇｏｌｄ符号のＭシーケンスについての線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）の異なる初期設定、ｇｏｌｄ符号のＭシーケンスの周波数または環状シフト、ｇｏｌｄシーケンス周波数または環状シフト、循環シフト、および／または１つもしくは複数の元のシーケンス上のスクランブリングのうちの１つまたは複数で実行され得る。

単純なパターンケースと同様に、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳは、中央ＲＢについてのチャネル推定および予等化のために使用されてよい。ＮＲ－ＰＳＳ／ＮＲ－ＳＳＳによって占有されていないＲＢ（またはサブキャリア）のみに対して基準ＤＭＲＳを使用することが可能である。従って、標識ＤＭＲＳは、ＮＲ－ＰＳＳおよびＮＲ－ＳＳＳと重複する帯域幅のＮＲ－ＰＢＣＨの第１のＯＦＤＭシンボルおよび第２のＯＦＤＭシンボル上にマッピングされる。これは、標識ＤＭＲＳに使用されるシーケンスの長さを増大させることができ、従って、標識ＤＭＲＳの性能を改善することができる。

短いＬＦＳＲ ｇｏｌｄシーケンスがシフトレジスタを用いて実装され得る。このようにして、異なる長さのシフトレジスタがｇｏｌｄシーケンスを生成するために使用され得る。例えば、短い長さの場合として、長さ７のＬＦＳＲが使用される場合、以下のようになる。
ｃ（ｎ）＝（ｘ₁（ｎ）＋ｘ₂（ｎ））ｍｏｄ２
ｘ₁（ｎ＋７）＝（ｘ₁（ｎ＋４）＋ｘ₁（ｎ））ｍｏｄ２
ｘ₂（ｎ＋７）＝（ｘ₂（ｎ＋１）＋ｘ₂（ｎ））ｍｏｄ２

１つのまたは両方のＭシーケンスが、状態ｘ（０）＝０、ｘ（１）＝０、ｘ（２）＝０，…，ｘ（５）＝０，ｘ（６）＝１で初期設定され得る。１つのみのＬＦＳＲが［００００１］で初期設定される場合、別のＬＦＳＲは、ＳＳブロック時間インデックスもしくはセルＩＤまたは両方の組み合わせを使用して初期設定されてよい。

長いＬＦＳＲ Ｇｏｌｄシーケンスが追加でまたは組み合わせて使用されてよい。長いＬＦＳＲ ｇｏｌｄシーケンスも、より長いシフトレジスタを用いて生成されてよく、出力を選択する際に、シフト（Ｎｃ）が、望ましい長さのｇｏｌｄシーケンスの部分を選択するために使用されてよい。
ｃ（ｎ）＝（ｘ₁（ｎ＋Ｎ_c）＋ｘ₂（ｎ＋Ｎ_c））ｍｏｄ２
ｘ₁（ｎ＋３１）＝（ｘ₁（ｎ＋３）＋ｘ₁（ｎ））ｍｏｄ２
ｘ₂（ｎ＋３１）＝（ｘ₂（ｎ＋３）＋ｘ₂（ｎ＋２）＋ｘ₂（ｎ＋１）＋ｘ₂（ｎ））ｍｏｄ２

Ｎｃは、整数として定義され得る。例えば、Ｎｃ＝１６００である。

非常に長い、例えば長さ６４のＬＦＳＲ ｇｏｌｄシーケンスも、より長いシフトレジスタによって生成されてよく、出力を選択する際に、シフト（Ｎｃ）が、望ましい長さのｇｏｌｄシーケンスの部分を選択するために使用されてよい。
ｃ（ｎ）＝（ｘ₁（ｎ＋Ｎ_c）＋ｘ₂（ｎ＋Ｎ_c））ｍｏｄ２
ｘ₁（ｎ＋６３）＝（ｘ₁（ｎ＋１）＋ｘ₁（ｎ））ｍｏｄ２
ｘ₂（ｎ＋６３）＝（ｘ₂（ｎ＋３８）＋ｘ₂（ｎ＋１３）＋ｘ₂（ｎ＋１）＋ｘ₂（ｎ））ｍｏｄ２

この例では、

である。ここで、Ｎｃは、はるかに大きな整数としてよく、良好な相関シーケンスを見つけるように実験的に求められてよい。

上記のシーケンスのいずれも、変調（ＢＰＳＫ／ＱＰＳＫ）前にスクランブリングが適用されてもよい。スクランブリング符号は、同様の長さのＬＦＳＲから生成され得る。

循環シフトが、いずれかのＧｏｌｄシーケンスに変調（ＢＰＳＫ／ＱＰＳＫ）後に適用されてもよい。

循環シフトは、

の形式とすることができ、ここで、ｍ＝０，１，…，Ｍ－１であり、ｉはシフトインデックスである。この例では、ｓｅｑは、元の変調されたシーケンスであり、ｓｅｑ_CSは、循環シフトを伴うシーケンスである。

変調がシーケンスに対して使用され、上記のシーケンスの全てがＢＰＳＫまたはＱＰＳＫ変調され得る。

ＢＰＳＫを使用するとき、ｒ（ｍ）＝（１－２・ｃ（ｍ））である。ただし、

ＱＰＳＫを使用して、各２ビットは、以下のような１つのシンボルに結合され得る。

ただし、

の距離を離れているビットが、以下のような１つのシンボルに結合され得る。

ただし、

実施形態において、ＮＲ－ＰＢＣＨ ＤＭＲＳ時間ブロックＩＤ標識／検出が実装され得る。ＭシーケンスＬＦＳＲの異なる初期設定が実行されてもよい。

例として、
ｃ（ｎ）＝（ｘ₁（ｎ）＋ｘ₂（ｎ））ｍｏｄ２
ｘ₁（ｎ＋７）＝（ｘ₁（ｎ＋４）＋ｘ₁（ｎ））ｍｏｄ２
ｘ₂（ｎ＋７）＝（ｘ₂（ｎ＋１）＋ｘ₂（ｎ））ｍｏｄ２
によって定義されたｇｏｌｄ符号を考える。

ｘ１は第１のＭシーケンスであり、ｘ２は第２のＭシーケンスであって、ｇｏｌｄ符号を生成する。ｇｏｌｄ符号を生成するのに使用されるｍシーケンスｘ１、ｘ２の一方または両方を生成するためのＬＦＳＲは、ＳＢＴＩもしくはセルＩＤまたは両方の組み合わせを使用して、またはＲＮＴＩ、スロット番号、セルＩＤ、ハーフフレームなど、さらに多数の変数の組み合わせを使用して初期設定され得る。

これらの初期設定の様々な例が以下に列挙される。

オプション１：

オプション２：

ここで、ｘは既知の整数である。オプション３：

ここで、ｘは、Ｌ_lfsr－１－１０よりも小さい整数である。

を示すために１０ビットが使用されるためである。オプション４：

オプション５は、オプション４のより一般化されたオプションであり得る。

ここで、ｘ１からｘ５は、最良の相関特性を有するように実験的に決定され得る。さらに他のオプションも可能である。

２つの異なる初期設定を使用して２つの異なるｇｏｌｄシーケンスを生成することも可能であり得る。例えば、基準ＤＭＲＳをもたらす第１のシフトが予等化のために使用されてよく、標識ＤＭＲＳをもたらす別のシフトがＳＢＴＩを示すために使用されてよい。

１つのシーケンスのみが使用される場合、部分的コヒーレント／部分的非コヒーレント検出が実行され得る。受信機においてＳＢＴＩを検出するために（Ｍシーケンスの異なる初期設定を使用して）ｇｏｌｄシーケンスの異なる仮説が生成される。

個別のＭシーケンスの周波数または循環シフトが適用され得る。
ｃ（ｎ）＝（ｘ^m0 ₁（ｎ）＋ｘ^m1 ₂（ｎ））ｍｏｄ２
ｘ₁（ｎ＋７）＝（ｘ₁（ｎ＋４）＋ｘ₁（ｎ））ｍｏｄ２
ｘ₂（ｎ＋７）＝（ｘ₂（ｎ＋１）＋ｘ₂（ｎ））ｍｏｄ２
ただし、

循環シフト値ｍ０、ｍ１は、結合してまたは別個にセルＩＤおよび／またはＳＢＴＩによって決定される。セルＩＤ、ＳＢＴＩ、およびｍ０、ｍ１の間の関係、並びにＰＳＳ／ＳＳＳの検出からのセルＩＤの知識を知ることにより、ＳＢＴＩについて仮説が生成されてよく、どのＳＢＴＩがｇｏｌｄ符号において示されたかを検出するために使用されてよい。

Ｍシーケンスにおける２つの異なる循環シフトを使用して２つの異なるｇｏｌｄシーケンスを生成することが可能であり得る。基準ＤＭＲＳをもたらす第１のシフトが予等化のために使用され、標識ＤＭＲＳをもたらす別のシフトがＳＢＴＩを示すために使用される。１つのシーケンスのみが使用される場合、部分的コヒーレント／部分的非コヒーレント検出が実行され得る。受信機においてＳＢＴＩを検出するために（個々のＭシーケンスの異なる周波数シフトを使用して）異なる仮説が生成される。

ｇｏｌｄシーケンスの周波数または循環シフトは以下の通りであり得る。
ｒ＝ｃ（（ｎ＋ｍ０）ｍｏｄＬ）
ｃ（ｎ）＝（ｘ₁（ｎ）＋ｘ₂（ｎ））ｍｏｄ２
ｘ₁（ｎ＋７）＝（ｘ₁（ｎ＋４）＋ｘ₁（ｎ））ｍｏｄ２
ｘ₂（ｎ＋７）＝（ｘ₂（ｎ＋１）＋ｘ₂（ｎ））ｍｏｄ２

循環シフト値ｍ０は、セルＩＤおよび／またはＳＢＴＩによって決定される。セルＩＤ、ＳＢＴＩ、およびｍ０の間の関係、並びにＰＳＳ／ＳＳＳの検出からのセルＩＤの知識を知ることにより、ＳＢＴＩについて仮説が生成されてよい。また、どのＳＢＴＩがｇｏｌｄ符号によって示されたかを検出する。これは、「個別Ｍシーケンスの循環シフト」の特殊なケースであり、両方のシーケンスが同じシフトを有する（ｍ０＝ｍ１）。

周波数における２つの異なる循環シフトを使用して２つの異なるｇｏｌｄシーケンスを生成することが可能であり得る。１つは予等化のために使用され、もう１つはＳＢＴＩを示すために使用される。

１つのシーケンスのみが使用される場合、部分的コヒーレント／部分的非コヒーレント検出が実行され得る。受信機においてＳＢＴＩを検出するために、例えば、このｇｏｌｄシーケンスの異なる周波数シフトを使用して、異なる仮説が生成されてよい。

図３４は、循環シフトを使用したＤＭＲＳおよびＳＢＴＩ標識の例３４００である。図３５は、櫛型パターンでの循環シフトを使用したＤＭＲＳおよびＳＢＴＩ標識の例３５００である。循環シフト技法が採用されてよく、いくつかの例が本明細書に示されている。第１のシーケンス（基準ＤＭＲＳ）は、以下の手順を使用して生成される。
初期値ｃ_initを使用して、長さ１４４のシーケンスｃ

を生成することができる。ＮＲ－ＰＢＣＨの第１のＯＦＤＭシンボルについての復調基準信号

が、ＱＰＳＫ変調され、

によって定義される。

上式において、

は、ＮＲ－ＰＢＣＨ送信のリソースブロックにおける指定された帯域幅を示す。疑似ランダムシーケンスｃ（ｉ）が、本明細書に説明されている１つまたは複数の実施形態に従って定義され得る。

第２のシーケンス（標識ＤＭＲＳ）が、以下の手順を使用して生成される。ＮＲ－ＰＢＣＨの第２のＯＦＤＭシンボルについての復調基準信号が、第１のシンボルのシーケンスに対する循環シフトによって生成される。

この例では、いくつのビットがＳＳブロックタイミングインデックスについて示される必要があるかに応じて、ｋ＝２または３である。これらのシーケンスは、櫛型パターンの単純なパターンでマッピングされ得る。循環シフトの循環的性質により、基準ＤＭＲＳと標識ＤＭＲＳの両方の８番目のトーンが同一である。この特性は、受信機でＣＦＯを推定するために使用されてよく、循環シフトは、ＳＢＴＩを推定するために使用されてよい。

ＣＦＯ推定は、

を使用して実行されてよく、ここで、ｆｃは、キャリア周波数であり、ΔｎＯＦＤＭ＝２（２つのＯＦＤＭシンボル間の距離）である。この特性は以下に説明される。

例として、ｍ＝０：１７の場合の

が表１に示される。

表１に示される８行（行０～８）は、異なるＳＢＴＩを示すために使用される異なる循環シフトを表す。異なる行は、ＤＭＲＳ ＲＥに対し使用される乗数の値を示すために使用される。これらの循環シフトは互いに直交する。

循環シフトされたＤＭＲＳは、時間領域に適用されてもよい。周波数領域における位相シフトが時間領域における時間インデックスオフセットへ変換する。これは、（複数の仮説検証なしに）ＳＢＴＩのより速い検出をもたらすことができる。

従って、（ＤＭＲＳ_pbch2／ＤＭＲＳ_pbch1）の比は、（チャネルがシンボル間で大きく変化していない場合に）チャネルなしの差分推定である。各ＳＢＴＩについてのこれらの比のＩＦＦＴは、互いの時間シフトされバージョンである。従って、ＳＢＴＩのコヒーレント検出は、迅速に、より低い複雑さで実行され得る。

ＳＢＴＩの関数であり得るスクランブリングシーケンスが、標識ＤＭＲＳを生成するために基準ＤＭＲＳに適用されてよい。受信機に知られているスクランブリングパターンを使用して、ＳＢＴＩを見出すための仮説が生成されてよく、それによってＳＢＴＩが検出され得る。

ＰＢＣＨ ＤＭＲＳのＲＥの送信電力が、ＰＢＣＨデータのＲＥのそれよりも高くなる可能性がある。これを実現するために、既知のファクタでの電力ブーストがＰＢＣＨ ＤＭＲＳ送信に適用され得る。受信機におけるこのファクタの知識は重要であり得る。

本発明の特徴および要素が好ましい実施形態で特定の組み合わせで説明されたが、各特徴または要素は、好ましい実施形態の他の特徴および要素なしに単独で、または本発明の他の特徴および要素を有するもしくは有しない様々な組み合わせで使用され得る。図に示されるビームの各々が特定の方向に関して例示されているが、これは説明のためであり、特定のビーム形式、幅または方向に関する限定は意図されていないことに留意されたい。

本明細書に説明された実施形態は、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ（ＮＲ）または５Ｇ固有プロトコルを考慮しているが、本明細書に説明された実施形態はこのシナリオに限定されず、他の無線システムにも適用可能であることは理解されよう。

特定の組み合わせで特徴および要素が上述されたが、各特徴または要素は単独でまたは他の特徴および要素との任意の組み合わせで使用され得ることは、当業者には理解されよう。また、本明細書に説明された実施形態は、コンピュータまたはプロセッサによる実行のためにコンピュータ可読媒体に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアで実装されてもよい。コンピュータ可読媒体の例は、（有線または無線接続を介して送信される）電子信号、およびコンピュータ可読記憶媒体を含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、並びにＣＤ－ＲＯＭディスクおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含むが、これらに限定されない。ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータにおいて使用するための無線周波数トランシーバを実装するために、ソフトウェアと関連するプロセッサが使用され得る。

Claims (15)

1. 無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）によって実行される方法であって、
   復調基準信号（ＤＭＲＳ）を使用して、同期信号ブロック（ＳＳＢ）の時間における少なくとも第２のＯＦＤＭシンボルおよび時間における第４のＯＦＤＭシンボルにおいて、物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）送信のペイロードを復調するステップであって、前記ＤＭＲＳは、同じサブキャリアにおいて、時間における前記第２のＯＦＤＭシンボルおよび時間における前記第４のＯＦＤＭシンボルに位置付けられ、周波数において前記ＰＢＣＨの前記ペイロードとインターリーブされる、ステップを含み、
   前記ＳＳＢは、前記ＳＳＢの時間における第１のＯＦＤＭシンボルにおける一次同期信号（ＰＳＳ）、および前記ＳＳＢの時間における第３のＯＦＤＭシンボルにおける二次同期信号（ＳＳＳ）を含む、方法。
2. 前記ＳＳＢは、時間における前記第１のＯＦＤＭシンボル、時間における前記第２のＯＦＤＭシンボル、時間における前記第３のＯＦＤＭシンボルおよび時間における前記第４のＯＦＤＭシンボルのみにわたる、請求項１の方法。
3. 前記ＤＭＲＳが配置された前記サブキャリアは、セル識別（ＩＤ）に基づく、請求項１の方法。
4. 前記ＰＳＳおよび前記ＳＳＳは、同じ周波数スペクトルを占有し、ＰＢＣＨは、前記ＰＳＳおよび前記ＳＳＳよりも大きな周波数スペクトルを占有する、請求項１の方法。
5. 前記ＰＳＳは、前記ＰＢＣＨの前に送信される、請求項１の方法。
6. 前記ＳＳＳは、前記ＰＢＣＨの後に送信される、請求項１の方法。
7. 前記ＤＭＲＳは、ＰＢＣＨ復調およびＳＳＢ時間インデックス検出のための基準信号（ＲＳ）を含む群から選択される複数の目的のために、前記ＷＴＲＵによって使用されるｇｏｌｄシーケンスに基づく、請求項１の方法。
8. 無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、
   復調基準信号（ＤＭＲＳ）を使用して、同期信号ブロック（ＳＳＢ）の時間における少なくとも第２のＯＦＤＭシンボルおよび時間における第４のＯＦＤＭシンボルにおいて、物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）送信のペイロードを復調するように構成された復調器であって、前記ＤＭＲＳは、同じサブキャリアにおいて、時間における前記第２のＯＦＤＭシンボルおよび時間における前記第４のＯＦＤＭシンボルに位置付けられ、周波数において前記ＰＢＣＨの前記ペイロードとインターリーブされる、復調器を備え、
   前記ＳＳＢは、前記ＳＳＢの時間における第１のＯＦＤＭシンボルにおける一次同期信号（ＰＳＳ）、および前記ＳＳＢの時間における第３のＯＦＤＭシンボルにおける二次同期信号（ＳＳＳ）を含む、ＷＴＲＵ。
9. 前記ＤＭＲＳが配置された前記サブキャリアは、セル識別（ＩＤ）に基づく、請求項８のＷＴＲＵ。
10. 前記ＤＭＲＳは、ＰＢＣＨ復調およびＳＳＢ時間インデックス検出のための基準信号（ＲＳ）を含む群から選択される複数の目的のために、前記ＷＴＲＵによって使用されるｇｏｌｄシーケンスに基づく、請求項８のＷＴＲＵ。
11. 前記ＰＳＳおよび前記ＳＳＳは、同じ周波数スペクトルを占有し、前記ＰＢＣＨは、前記ＰＳＳおよび前記ＳＳＳよりも大きな周波数スペクトルを占有する、請求項８のＷＴＲＵ。
12. 前記ＳＳＢは、時間における前記第１のＯＦＤＭシンボル、時間における前記第２のＯＦＤＭシンボル、時間における前記第３のＯＦＤＭシンボル、および時間における前記第４のＯＦＤＭシンボルのみにわたる、請求項８のＷＴＲＵ。
13. 前記ＳＳＳは、前記ＰＢＣＨの後に送信される、請求項８のＷＴＲＵ。
14. 前記ＤＭＲＳは、前記セルＩＤおよびＳＳＢインデックスに基づいてスクランブリングシーケンスから導き出される、請求項９のＷＴＲＵ。
15. 前記ＳＳＢインデックスは２ビットである、請求項１４のＷＴＲＵ。

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