NRビームフォーミングアクセス:より高い周波数での無線チャネルの特徴は、LTEで現在展開されている6GHz以下のチャネルとは明らかに異なるものであるという理解に基づいて、ビームフォーミングアクセス向けのフレームワークを以下に開示する。より高い周波数向けの新しい無線アクセス技術(Radio Access Technology:RAT)設計の課題は、より高い周波数帯でのより大きなパス損失を克服することである。このより大きなパス損失に加えてより高い周波数では、不良回析によって生じる妨害に起因して、好ましくない散乱環境を被る。したがって、MIMO/ビームフォーミングは、受信機側での十分な信号レベルの保証を支援する場合がある。
デジタルビームフォーミングによって使用されるMIMOデジタルプリコーディングのみに依存して、より高い周波数での追加のパス損失を補うことは、6GHzを下回るものと同等のカバレッジを提供するには十分でない可能性がある。したがって、追加の利得を得るために、アナログビームフォーミングを使用することが、デジタルビームフォーミングと併用する代替となる場合がある。十分な狭ビームは多量のアンテナ素子を用いて形成される必要があり、その結果、LTE評価で想定されたものとは、著しく異なるものになる可能性がある。ビームフォーミング利得が大きい場合、ビーム幅はそれに応じて低減される傾向があり、したがって、大きな指向性アンテナ利得を伴うビームは、特に、3セクタ構成の水平セクタエリア全体をカバーできない。同時に動作する高利得ビームの数を制限する要因には、送受信機設計のコストおよび複雑性が含まれる。
上記の知見を考慮して、異なるサービングエリアをカバーするために操向される狭カバレッジビームを用いる時間領域での複数の伝送は、一部の問題を解決する際に支援する場合がある。サブアレイのアナログビームは、OFDMシンボルの時間分解能で、またはセル内の異なるサービングエリア全体にわたって操向するビームのために定義された任意の適切な時間間隔で、単一の方向に操向される場合があり、したがって、サブアレイの数が、ビーム方向の数、および各OFDMシンボルまたはビーム操向のために規定された時間間隔単位に対応するカバレッジを決定する場合がある。いくつかの文献において、この目的のための複数の狭カバレッジビームのプロビジョンが、「ビームスイーピング」と称されている。アナログおよびハイブリッドビームフォーミングに関しては、ビームスイーピングは、NRでの基本的なカバレッジの提供を助力する。セクタビームおよび複数の高利得狭ビームを用いてセクタレベルセルのカバレッジが実現されるこの構想を、図1に示す。また、大規模MIMOを用いるアナログおよびハイブリッドビームフォーミングでは、異なるサービングエリアをカバーするように操向される狭カバレッジビームを用いる時間領域における複数の伝送が、NRでのサービングセル内のカバレッジエリア全体をカバーするために使用される。
ビームスイーピングに関連する一構想は、UEとそのサービングセルとの間の最良のビームペアを選択するように使用されるビームペアリング構想であり、このビームペアリングは、制御シグナリングまたはデータ転送用に使用される場合がある。下りリンク伝送向けには、ビームペアはUE RXビームとNR-Node TXビームとを含む場合があり、その一方で、上りリンク伝送向けには、ビームペアはUE TXビームとNR-Node RXビームとを含む場合がある。
別の関連する構想は、ビーム洗練のために使用される場合があるビームトレーニング構想である。例えば、図1に示すように、ビームスイーピングおよびセクタビームペアリングプロシージャの間に、より粗いセクタビームフォーミングが適用される場合がある。次に、例えば、アンテナ重みベクトルを洗練されるビームトレーニングが続き、続いてUEとNR-Nodeとの間の高利得狭ビームのペアリングが行われる場合がある。
NRランダムアクセスプロシージャ:ランダムアクセスプロシージャは、例えば、1)RRC_IDLEからの初期アクセス、2)RRC接続再確立プロシージャ、3)ハンドオーバ4)UL同期ステータスが「非同期」である場合のRRC_CONNECTEDの間のDLまたはULデータ到着、5)RRC_INACTIVEからの遷移、6)他のSIに対する要求、または7)ビーム障害回復のいくつかのイベントによってトリガされる場合がある。
さらに、ランダムアクセスプロシージャは、概して、図2に示すようなコンテンションベースおよびコンテンションフリーの2つの異なる形態をとる場合がある。通常のDL/UL伝送は、ランダムアクセスプロシージャの後に行われる場合がある。
補助上りリンク(Supplementary Uplink:SUL)を用いて構成されるセルでの初期アクセスに関して、DLの品質の測定値が、ブロードキャスト閾値よりも低い場合に限り、UEはSULキャリアである場合がある。一旦開始されると、ランダムアクセスプロシージャの全ての上りリンク伝送は、選択されたキャリアで続けられる。
上記のランダムアクセスプロシージャは、L1とL2/L3との相互作用の観点で図3にてモデル化されている。L2/L3は、L1から、ACKが受信されたか、またはDTXがL1へのランダムアクセスプリアンブル伝送のインジケーションの後に検出されたかどうかのインジケーションを受信する。L2/3は、L1からのインジケーションに基づいて、必要に応じて、第1スケジュールされたUL伝送(初期アクセスの場合のRRC接続要求)か、またはランダムアクセスプリアンブルを伝送することを、L1に指示する。
帯域幅適応(Bandwidth Adaptation:BA)を用いることで、UEの受信および伝送帯域幅は、セルの帯域幅と同じ大きさである必要がなく、また調整することができ、幅は、変更するように指示される場合(例えば、電力を節約するために、低アクティビティ期間中に縮小される)があり、位置は、(例えば、スケジューリングの柔軟性を上げるために)周波数領域で移動させることができ、またサブキャリア間隔は、(例えば、異なるサービスを可能にするために)変更するように指定される場合がある。セルの総セル帯域幅のサブセットは、帯域幅パート(Bandwidth Part:BWP)と呼ばれ、BAは、BWPを用いてUEを構成して、どの構成されたBWPが現在アクティブであるかをUEに知らせることによって実現される。
図4は、1)40MHzの幅、15kHzのサブキャリア間隔のBWP1、2)10MHzの幅、15kHzのサブキャリア間隔のBWP2、および3)20MHzの幅、60kHzのサブキャリア間隔のBWP3の3つの異なるBWPが構成される場合のシナリオについて説明している。
サービングセルは、4つのBWPを用いて構成される場合があり、アクティブなサービングセルでは、1つのアクティブBWPが任意の時点で存在する。サービングセルのBWPスイッチングは、同時に非アクティブBWPをアクティブにし、アクティブBWPを非アクティブにするために用いられ、かつ、下りリンク割り当てまたは上りリンクグラントを示すPDCCHによって制御される。SpCell(スペシャルセル)の追加またはSCellのアクティベーションに応じて、1つのBWPが、下りリンク割り当てまたは上りリンクグラントを示すPDCCHを受信することなしに、最初にアクティブにされる。サービングセルのアクティブBWPは、RRCまたはPDCCHによって示される。対をなしていない周波数帯では、DL BWPは、UL BWPと対にされ、BWPスイッチングは、ULまたはDLに対して共通するものである。
第1の問題に関して、ライセンスアシストアクセス(LAA)SCellによるUL伝送実施時に、LTEの場合、MACエンティティは、3GPP TS 36.321, Medium Access Control (MAC) protocol specification (Release 15), V15.0.0(その全体が参考として組み込まれる)に記載されるようなLBT結果に関係なく実施された伝送を考慮に入れる。LTEの場合、ランダムアクセスは、LAA SCellを用いて実施されることは想定されていなかったために、ランダムアクセスプロシージャでのこの動作の影響を軽減する拡張は、必要とされなかった。
NR-Uでは、ランダムアクセスがNR-U SCell(キャリア・アグリゲーション-CA-展開)、NR-U PSCell(デュエルコネクティビティ-DC-展開)、およびNR-U PCell(スタンドアロン-SA-展開)を用いて実施されることが想定されている。LAA SCellを用いるUL伝送向けのLTEアプローチが、NR-Uサービングセルでランダムアクセスを実施するときに適用されて、その際に、LBTがMsg1伝送に対して失敗した場合、UEは、再伝送を試みる前に、ra-ResponseWindowが満了するまで待つことになる。同様に、LBTがMsg3に対して失敗した場合、Msg3の伝送は遅れる場合があり、かつランダムアクセスプロシージャの失敗につながる可能性さえある。NR-Uセルでのランダムアクセスプロシージャを実施するときの遅延を減らすために、LBTによってもたらされる不必要なランダムアクセス遅延を回避する解決策が、考慮される必要がある。
第2の問題に関して、NRランダムアクセスプロシージャは、3GPP TS 38.300, NR; NR and NG-RAN Overall Description; Stage 2 (Release 15), V15.0.0(本明細書中に、その全体が参考として組み込まれる)に記載されているいくつかのイベントによって、トリガされる場合がある。例えば、コンテンションベースアクセスを使用するハンドオーバのケース、またはビーム障害回復(Beam Failure Recovery:BFR)プロシージャのケースでは、優先順位付けられたランダムアクセスプロシージャが、NRのフェーズ1に導入される可能性がある。リッスンビフォートーク(LBT)失敗が、ランダムアクセスの失敗の原因となるか、またはランダムアクセスプロシージャの正常な完了の遅延の原因となる場合があることを考えると、LBTを伴う優先順位付けられたランダムアクセスに対するさらなる拡張が考慮される必要がある。
その他の問題の中で、特に上記の2つの問題に対処する複数の技法を本明細書で開示する。第1技法は、複数の解決策モデルを伴うNR-Uサービングセルでの、LBTの対象となるランダムアクセスを実施する方法に関連する場合がある。一モデルでは、MACランダムアクセスプロシージャの動作は、PHY層に限定されたプロシージャでLBTの影響でによって変化しなかったが、代替モデルでは、MACは、LBTの結果として、ランダムアクセスプリアンブルの伝送の失敗の各事例が通知されるので、MACは、必要な訂正処置をすることができる。LBTの対象となるランダムアクセスを実施する方法に対する特定の開示されるアプローチのいくつかは、以下の4つのアプローチを含む場合がある。第1アプローチは、複数のBWPまたはサブバンドに関連付けられたPRACHの選択を可能にするランダムアクセスリソース選択プロシージャを拡張することを含む。第2アプローチは、チャネルがアクティブUL BWPに対して「ビジー」であるイベント時に、自律的なBWPスイッチングまたはサブバンドを可能にするランダムアクセスプリアンブル伝送プロシージャを拡張することを含む。第3アプローチは、プリアンブル伝送試行の成功、およびプリアンブル伝送のために使用されたBWPをMACに知らせるために使用される場合があるランダムアクセスプリアンブル(RAP)伝送インジケーションの定義を含む。第4アプローチは、LBTによって生じるプリアンブル伝送の遅延に起因するタイミングアドバンスコマンドでのエラーを訂正するプロシージャを含む。
第2技法は、1)MsgAおよびMsgBを送るMAC PDUの定義、2)MsgA伝送およびMsgB受信を実施するMACプロシージャ、3)2ステップRACHが失敗したときに、4ステップRACHにフォールバックするプロシージャ、または4)2ステップRACHが失敗したときに、ハンドオーバプロシージャを完了するために、スケジュールされた伝送にフォールバックするプロシージャを含む場合がある、2ステップRACHを実施する方法を含む場合がある。第3技法は、ランダムアクセス優先順位付けプロシージャをサポートして、LBT優先順位付けを実施する方法を含む場合がある。
NR-Uサービングセルは、展開されるシナリオに応じてSCell、PSCell、またはPCellとして構成される場合がある。ライセンスバンドNR(PCell)とNR-U(SCell)との間のキャリア・アグリゲーション(Carrier Aggregation:CA)の場合、1)NR-U SCellとの時間整合の確立、または2)ビーム障害回復のイベントに対して、ランダムアクセスは、NR-U SCellを用いて実施される場合がある。
ライセンスバンドLTE(PCell)とNR-U(PSCell)との間のデュアルコネクティビティ(Dual Connectivity:DC)の場合、1)CG追加/修正、2)ULが「非同期」であるか、またはPUCCHリソースがないときのUL/DLデータ到着、または3)ビーム障害回復のイベントに対して、ランダムアクセスは、NR-U PSCellを用いて実施される場合がある。UL/DLデータ到着に関して、DLデータ到着は、ULが「同期」されていないときに、SCGのNR-U PSCellまたはNR-U SCellでのRACHをトリガする場合があり、またULデータ到着は、ULが「同期」されていないか、またはPUCCHリソースがないときにNR-U PSCellでのRACHをトリガする場合がある。
スタンドアロン(Stand-Alone:SA)NR-Uの場合、1)初期アクセス、2)RRC接続の再確立、3)ハンドオーバ、4)ULが「非同期」であるか、またはPUCCHリソースがないときのUL/DLデータ到着、5)RRC_INACTIVEからの遷移、6)他のSIに対する要求、または7)ビーム障害回復のイベントに対して、ランダムアクセスは、NR-U SAセルを用いて実施される場合がある。
記載する技法は、NR-Uサービングセルを用いるランダムアクセスを実施することに関連する、本明細書に記載される問題を解決することができる。該技法は、本明細書に記載されるランダムアクセスプロシージャをトリガするイベントで使用されることが意図される。これらの技法の一部は、特定のトリガイベント、例えば、PDCCHオーダの受信を使用して例示される。しかし、これは、本明細書に記載するランダムアクセスプロシージャをトリガする他のイベントで使用される技法を除外するものではない。
図5は、サブバンドLBTおよびBWPスイッチングを使用して、NR-Uサービングセルでランダムアクセスを実施するために使用される場合があるシグナリングの図である。ステップ211で、ランダムアクセスプロシージャは、UE201で開始されて、UE201は、ランダムアクセスリソース選択を実施してもよい。ステップ212で、UE201は、プリアンブル伝送に先立って、(必要に応じて)LBTサブバンドLBTおよびBWPスイッチングを実施する。ステップ213で、UL BWPのうち少なくとも1つに対するチャネルが「フリー」である場合(例えば、チャネルが、他のデバイスによって占有されていないと判断される場合)、ランダムアクセスプリアンブル(RAP)は、gNB202に伝送される。ステップ214で、プリアンブルがステップ213で伝送された場合、UE201は、ランダムアクセス応答(Random Access Response:RAR)について、PDCCHを監視して、次いで、(gNB202によって送信された)ランダムアクセス応答を取得する場合がある。
図5に記載されているランダムアクセスプロシージャを実施するときに、UE201は、構成されたBWPのうち1つが所定の時間にアクティブであるNR-Uサービングセルの1つまたは複数のBWPを用いて構成されてよい。
BWPスイッチングは、NR-Uサービングセルを用いるランダムアクセスプロシージャ開始の際に実施されて、非アクティブBWPをアクティブにし、かつアクティブBWPを非アクティブにする場合がある。BWPスイッチングは、PDCCHオーダまたはRRCシグナリングを使用して制御されてよい。BWPスイッチングはまた、ランダムアクセスプロシージャの開始の際に、PRACHリソースが、アクティブUL BWPに対して構成されていない場合、UE201によって自律的に実施されてよく、その場合には、UE201は、初期BWPに切り替える。
LBTプロシージャは、プリアンブル伝送に先立って、アクティブUL BWPで実施されてよい。LBTプロシージャがチャネルが「フリー」であることを示す場合、UE201は、アクティブUL BWPでプリアンブル伝送によって開始してもよい。LBTプロシージャが、チャネルがアクティブUL BWPに対して「ビジー」であることを示す場合、UE201によってBWPスイッチングが自律的に実施されてよい。
BWPスイッチングがどのように実施されるかは、特定の規則によって制御されてもよい。例えば、アクティブBWPが、デフォルトBWPではなく、またデフォルトBWPが、PRACHリソースを用いて構成されているという前提で構成されている場合、UE201は、自律的にデフォルトBWPに切り替えてもよい。デフォルトBWPが、構成されていないか、またはPRACHリソースを用いずに構成されている場合、UE201は、アクティブBWPは初期BWPではないという前提で、初期BWPに自律的に切り替えてよい。
BWPの切り替え後、LBTプロシージャはプリアンブル伝送に先立って、アクティブUL BWP(例えば、デフォルトUL BWPまたは初期UL BWP)で実施されてよい。LBTプロシージャがチャネルが「フリー」であることを示す場合、UE201は、アクティブUL BWPでプリアンブル伝送によって開始してもよい。LBTプロシージャがチャネルが「ビジー」であることを示す場合、UE201は、現在のPRACHオケージョンでプリアンブル伝送を実施する試みを中止する場合がある。UE201の能力に応じて、UL BWPで実施されるLBTプロシージャは、逐次的に、または同時に行われてよい。
PRACHオケージョンの間に、BWPが複数回、自律的に切り替えられる代替規則が、定義されてもよい。例えば、第1プリアンブル伝送試行が、アクティブUL BWPで行われる場合がある。LBTが、チャネルが「ビジー」であることを示す場合、BWPはデフォルトBWPに切り替えられ、その際、別の試行が行われる。LBTが、チャネルがデフォルトUL BWPで「ビジー」であることを示す場合、BWPは初期BWPに切り替えられ、その際、最終的な試行が行われる。
別の例では、UE201は、自律的な切り替えでBWPを選択する場合があるが、この際、選択されたBWPは、PRACHリソースを用いて構成された非アクティブBWPからのものであり、また、かかるBWPでの試行が失敗した場合、UE201は、初期BWPで最終的な試行を行う場合がある。あるいは、選択されるBWPのセットが、UE201に送られてもよい(例えば、PDCCHオーダを使用して、構成されたBWPのうちどれが、UE201が自律的に切り替えることができるものかを示してもよい)。自律的なスイッチングは、リモートネットワークデバイスによって命令されることなしに切り替えるものであると見なされてよい。
また、さらに別の例では、BWPスイッチングがどのように実施されるかは、UEの実装形態に委ねられる場合があるが、実施されるBWPスイッチングの最大数は、カウンタによって制御されて、その値は、上位層シグナリングを介して、または標準化仕様で、UE201に送られてもよい。
図6は、プリアンブル伝送が最高2つのBWPで試みられる場合がある規則ベースアルゴリズムの例示的な図である。第1試行は、アクティブUL BWPで、続いて、第2試行は、デフォルトまたは初期UL BWPで行われる。この例では、UE201は、UL BWPでサブバンドLBTを逐次的に実施する。図6を参照して、ステップ221で、LBTは、アクティブUL BWPで行われる場合がある。ステップ222で、チャネルがフリーであると判断される場合、ステップ227に進み、アクティブUL BWPでプリアンブルが伝送される。チャネルがフリーでないと判断される場合、アクティブBWPがデフォルトBWPであるかどうかを、ステップ223でさらに判断される場合がある。デフォルトBWPでない場合、ステップ224に進み、デフォルトBWPがPRACHリソースを用いて構成されているかどうかの追加の判断が行われる。PRACHリソースを用いて構成されている場合、ステップ225で、デフォルトBWPに切り替えられ、LBTが実施される。ステップ226で、チャネルがフリーである場合、ステップ227に進み、アクティブUL BWPでプリアンブルが伝送される。なお、ステップ224で、PRACHリソースを用いて構成されていない場合、ステップ228で、アクティブBWPが初期BWPであるかどうかの追加の判断が行われる。
図6を引き続き参照して、ステップ223で、アクティブBWPがデフォルトBWPであると判断される場合、ステップ229に進み、初期BWPに切り替えられて、LBTが実施される。また。チャネルがフリーである場合、ステップ227に進み、アクティブUL BWPでプリアンブルが伝送される。
図7は、UE201が、各UL BWPで、同時に(例えば、実質的に同時に)サブバンドLBTを実施する、類似のアルゴリズムの図である。
以下の表2は、図6で説明したような、規則ベースBWPスイッチングアルゴリズムでのUEによるランダムアクセスリソース選択向けの例示的擬似コードを提示する。
以下の表3は、図7で説明したような、規則ベースBWPスイッチングアルゴリズムでのランダムアクセスリソース選択向けの例示的擬似コードを提示する。
図8は、UE201が、複数のUL BWPでサブバンドLBTを逐次的に実施する図6で説明するアルゴリズムでのBWPスイッチングのタイミングの図である。この例では、NR-Uサービングセルは、4つのBWPを用いて構成されている。ランダムアクセスプロシージャが開始されるときに、BWP1はアクティブBWPであり、またBWP2はPRACHリソースを用いて構成されたデフォルトBWPである。LBTはBWP1(アクティブBWP)で実施され、それにより、チャネルは「ビジー」であると示される。時間t1で、UE201は、BWP2(デフォルトBWP)に自律的に切り替えて、LBTを実施し、それによりチャネルは「フリー」であると示される。時間t2で、UE201は、アクティブBWP、すなわちBWP2で、プリアンブル伝送によって開始する。
図9は、UE201が、複数のUL BWPで同時にサブバンドLBTを実施する、図7で説明するアルゴリズムでのBWPスイッチングのタイミングの図である。この例では、NR-Uサービングセルは、4つのBWPを用いて構成されている。ランダムアクセスプロシージャが開始されるときに、BWP1はアクティブBWPであり、またBWP2はPRACHリソースを用いて構成されたデフォルトBWPである。LBTは、BWP1(アクティブBWP)およびBWP2(デフォルトBWP)で同時に実施される。BWP1で実施されるLBTプロシージャは、チャネルが「ビジー」であることを示し、BWP2で実施されるLBTプロシージャは、チャネルが「フリー」であることを示す。時間t1で、UE201は、アクティブBWPをBWP2に自律的に切り替えて、プリアンブル伝送によって開始する。
MAC層のUE動作およびPHY層のUE動作、ならびにMAC層とPHY層との間の相互作用に関して提示した問題1(すなわち、上記にて開示した第1の問題)に対して用いられる技法は、以下に述べる複数のモデルに従ってさらにモデル化されてもよい。
方法は、本明細書で開示するように、複数のモデルを使用して、NR-Uサービングセルでのリッスンビフォートーク(LBT)の対象となるランダムアクセスを実施する場合がある。第1モデルでは、MACランダムアクセスプロシージャの動作は、PHY層に限定されたプロシージャでLBTの影響によって変化しない。第2モデルでは、MACは、LBTの結果として、ランダムアクセスプリアンブルの伝送の失敗の各事例が通知されるので、MACは、必要な訂正処置をすることができる。
第1モデルに関して、MACは、LBTの結果として、ランダムアクセスプリアンブルの伝送の失敗の各事例が通知されるので、MACは、必要な訂正処置をすることができる。技法のこの群は、要約すると、MACは、PHYに、ランダムアクセスプロシージャのMsg1またはMsg3を伝送すると見なすことができる。Msg1またはMsg3の伝送の失敗の各事例に対して、PHYは、MACに失敗事例を通知するので、MACは、例えば、対応するアクセスパラメータを含むチャネルアクセス優先順位クラス、エネルギー検出閾値などの異なるLBTパラメータでメッセージの再伝送を再開始することなど、必要な処置をとることができる。Msg1またはMsg3伝送に使用される周波数サブバンドまたはBWPなどのパラメータが、PHYに提供されてもよい。
第2モデルに関して、技法のこの群は、要約すると、PHYは、LBTパラメータの複数のセット(例えば、周波数サブバンド、BWP、チャネルアクセス優先順位クラス、または対応するチャネルアクセスパラメータ)を用いて(RRCまたはMACによって)構成されると見なすことができる。LBT事例ごとではなく、PHYが、PHYに対して構成されたLBT構成パラメータに基づいて1つまたは複数のLBT試行を実施して、LBTプロシージャが失敗したと断定した後に、LBTプロシージャからの結果がチャネルがビジーであるという結果として、PHYは、MACにランダムアクセスメッセージ(Msg1またはMsg3)の伝送の失敗を通知する。このケースでは、MACは、LBTをトリガしたプロシージャ(このケースでは、ランダムアクセスプロシージャ)の通常の失敗としてLBTの失敗を処理し、それに応じて、RRC層に通知する場合がある。
この第2モデルをサポートするために、PHYまたはMACは、2つ以上のBWP/サブバンドを用いて構成されてもよい(例えば、RACHデフォルトまたはRACHプライマリBWP/サブバンド、次いで、いくつかの他のRACHセカンダリBWP/サブバンド、もしくはBWP/サブバンドが、優先順に割り当てられる)。MACは、例えば、PHYがそのようなリストでまだ構成されていない場合に、ランダムアクセスプロシージャ向けに使用されるBWP/サブバンドのリストをPHYに提供してもよい。BWPは、複数のサブバンドで構成される場合があることに注意されたい。異なるBWPに関して提案される本明細書で開示する主題はまた、同じBWP内のサブバンドにも適用することができる。
MACからランダムアクセスがトリガされるとすぐに、PHYは、BWP/サブバンドの優先順位の高い順にBWP/サブバンドでLBTを実施する場合がある。優先順位は、プライマリまたはデフォルトRACH-BWP/サブバンドが、ランダムアクセスプロシージャを実施するために使用される最も高い優先順位のBWP/サブバンドであるとするようなものである場合がある。PHYに対して構成されたBWP/サブバンドのうち1つで成功した場合に、LBTは成功したと見なされる。PHYは、次いで、LBTの実施が成功したBWP/サブバンドでMsg1(またはMsg3)を伝送する。
あるいは、PHYは、2つ以上のBWP/サブバンドでLBTを実施してもよい。PHYは、次に、LBTが成功した(例えば、チャネルがビジーでなかった)BWP/サブバンドの中から1つのBWP/サブバンドを選択して、RACHを実施する。この際、RACHプロシージャ向けのBWP/サブバンドを選択するために用いられる基準は、1)最も低いCBR(チャネルビジー率)、2)最も低いチャネル占有率、3)最大数の構成された専用RACHリソースでのBWP/サブバンド、または4)最大数の構成された共通RACHリソースでのBWP/サブバンドに基づくものであってもよい。続いて、PHYは、LBTの実施が成功したBWP/サブバンドの中から選択されたBWP/サブバンドでMsg1を伝送する。
また別の代替案では、PHYは、2つ以上のBWP/サブバンドでLBTを実施し、次いで、LBTが成功したBWP/サブバンドの中から2つ以上のBWP/サブバンドを選択してランダムアクセスプロシージャを実施する場合がある。選択されるBWP/サブバンドの数は、構成に依存する場合があり、またPHYまたはMACに対して構成される場合がある。次いで、PHYは、BWP/サブバンドでのRARを待たずに、選択したBWP/サブバンドでMsg1(またはMsg3)を伝送する。
第1モデル(例えば、モデル1)に関連するサブバンドLBTおよびBWPスイッチングを使用して、NR-Uサービングセルでランダムアクセスを実施する方法について以下に開示する。図10は、サブバンドLBTおよびBWPスイッチングを使用して、NR-Uサービングセルを用いるランダムアクセスを実施するために使用される場合があるモデル1に基づく技法でのシグナリングの例示的図であり、ここで、ランダムアクセスプロシージャは、PDCCHオーダを介してネットワークによって開始される。モデル1のシグナリングを要約すると、RACH開始およびリソース選択(ステップ260)、RAP伝送(ステップ261)、およびRAR受信(ステップ262)である場合がある。ステップ260で、ランダムアクセスプロシージャは、UE201で(例えば、PDCCHの取得に基づいて)開始されて、UE201は、ランダムアクセスリソース選択を実施する。ステップ251で、MAC204エンティティは、PHY205に、プリアンブル伝送を構成するパラメータのセットを提供する。パラメータは、プリアンブルインデックス、選択されるPRACHリソースおよびBWP、LBTパラメータなどである。ステップ252で、PHY205は、次に、選択されたBWPでサブバンドLBTを実施する場合がある。チャネルが「ビジー」である場合、ステップ253で、RAP伝送インジケーションが送信されて、MACにプリアンブルの伝送の失敗が通知される場合がある。ステップ254で、MAC204は、次いで、異なるBWPを使用して、ランダムアクセスリソース選択を実施する場合があり、かつそのプロセスは繰り返される。チャネルが「フリー」である場合、ステップ256で、プリアンブルは伝送されて(ステップ257)、かつRAP伝送インジケーションが送信されて、MAC204にプリアンブルが伝送されたことが通知される場合がある。プリアンブルが伝送されると、UE201は、RARについてPDCCHを監視する場合がある(例えば、ステップ258)。
第2モデル(例えば、モデル2)に関連するサブバンドLBTおよびBWPスイッチングを使用して、NR-Uサービングセルでランダムアクセスを実施する方法について以下に開示する。図11は、サブバンドLBTおよびBWPスイッチングを使用して、NR-Uサービングセルを用いるランダムアクセスを実施するために使用される場合があるモデル2に基づく技法でのシグナリングの図であり、ここで、ランダムアクセスプロシージャは、PDCCHオーダを介してネットワークによって開始される。
図11Aで記載するシナリオでは、ランダムアクセス応答ウィンドウタイマが満了する場合、MACは、RRC(図示せず)にランダムアクセスプロシージャの失敗を通知する場合がある。図11Bは、図11Aと同じシナリオの別の描写を提示している。モデル2のシグナリングを要約すると、RACH開始(ステップ270a)およびリソース選択(ステップ270b)、RAP伝送(ステップ271)、およびRAR受信(ステップ272)である場合がある。さらなる詳細が、本明細書で提示される。
ランダムアクセスプロシージャが実施されるときに、UE変数、1)PREAMBLE_INDEX、2)PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER、3)PREAMBLE_POWER_RAMPING_COUNTER、4)PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER、5)PREAMBLE_BACKOFF、6)PCMAXまたは7)TEMPORARY_C-RNTIが使用される場合がある。これらのUE変数は、通常、ステップ270で構成されて、ステップ271でPHY205によって使用される場合がある。MAC204は、通常プリアンブルが伝送されたというPHY205からの確認を待つので、カウンタは、ステップ271までインクリメントされない場合がある。
ステップ270aのRACH開始に関して、UE201は、ランダムアクセスプロシージャを開始させるPDCCHオーダを受信する。gNB202は、PDCCHオーダを送信する場合があり、そうすることで、UE202は、NR-Uサービングセルとの時間整合を確立する場合がある。この際、NR-Uサービングセルは、展開されるシナリオに応じてSCell、PSCell、またはPCellとして構成される場合がある。PDCCHオーダは、パラメータ1)プリアンブルインデックス、2)PRACHマスクインデックス、3)BWPスイッチコマンドのうち1つまたは複数を含む場合がある。PDCCHオーダが、BWPスイッチコマンドを含む場合、BWPは、そのコマンドに従って切り替えられる。MACエンティティ204は、1)PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTERを1に設定する、2)PREAMBLE_POWER_RAMPING_COUNTERを1に設定する、3)PREAMBLE_BACKOFF Iを0msに設定する、4)PCMAXを、上位層、例えば、RRCシグナリングによって提供されるPCMAX,cの値に設定する、5)PREAMBLE_INDEXを、PDCCHオーダで送られたプリアンブルインデックスの値に設定する、または6)PRACH_MASK_INDEXを、PDCCHオーダで送られたPRACHマスクインデックスの値に設定するようにUE変数を初期化する場合がある。上述のPDCCHオーダは、他のPDCCHオーダに適用してもよい(例えば、図10のステップ260、または図11のステップ270)。
ステップ270bのリソース選択に関して、MACエンティティ204は、ランダムアクセスリソース選択を実施する場合がある。アクティブUL BWPに対してチャネルが「ビジー」であるイベント時に、自律的なBWPスイッチングを可能にするために、MAC204は、複数のBWPに関連付けられたPRACHを選択する場合がある。この際、この複数のBWPは、アクティブBWP、デフォルトBWP、初期BWPまたは構成されている非アクティブBWPを含んでもよい。選択されたリソースは、例えば、関連するBWPに従って順序づけられた順序リストで、PHY205に提供されてよい。
以下の表4の例示的擬似コードは、図6または図7で説明したような、規則ベースBWPスイッチングアルゴリズムでのランダムアクセスリソース選択向けのものである。表4のテキストは、270bに関して説明される動作の手続き的記述である場合がある。
自律的なBWPスイッチングの制御を伴うネットワークを提供するために、PDCCHオーダ(例えば、図11のステップ270、図10のステップ260)はまた、1)自律的なBWPスイッチングを有効/無効にするフラグ、または2)自律的なBWPスイッチングのために使用される場合があるBWP IDのセットのパラメータを含む場合がある。
1つまたは複数のUE変数が定義されて、そのパラメータの値が記憶される場合がある。例えば、BWP_SWITCHING_CONTROLという名のUE変数は、ビットフィールドとして定義される場合がある。この際、このフィールド内のビットのそれぞれは、対応するBWPが、自律的なBWPスイッチングのために使用され得るかどうかを示すために、設定またはクリアされる場合がある。
一例では、構成されたBWPのBandwidthPartIDは、例えば、ID 0のBWPは、ビット0に対応し、ID 1のBWPは、ビット1に対応するなど、構成されたBWPと、ビットフィールド内の対応するビットとを関連付けるために使用される場合がある。追加のビットが、デフォルトBWPおよび初期BWPに対して予め指定されてもよい。例えば、サービングセルに対して、最大4つのBWPが構成されると仮定する場合、ビットフィールドのビット4および5は、それぞれ、デフォルトBWPおよび初期BWPに対して使用される場合がある。
ステップ271で、UE201は、プリアンブル伝送を実施する場合がある。このステップ271の一部として、MACエンティティ204は、プリアンブルが伝送される際の、PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWERおよびPRACHに関連付けられるRA-RNTIを計算する。一部のシナリオでは、構成されるBWP向けのPRACHリソース設定は、同じものでない場合がある。アクティブUL BWPに対してチャネルが「ビジー」であるイベント時に、自律的なBWPスイッチングを可能にするために、MAC204は、複数のBWPに関連付けられたPRACHのRA-RNTIを計算する場合があるが、この際、この複数のBWPは、アクティブBWP、デフォルトBWP、初期BWPまたは構成されている非アクティブBWPを含んでもよい。
例えば、図6または図7で説明したような規則ベースBWPスイッチングアルゴリズムが使用される場合、MAC204は、アクティブBWPとデフォルトBWP、またはアクティブBWPと初期BWPに関連付けられるRA-RNTIを計算する場合がある。デフォルトBWPがPRACHリソースを用いて構成されているが、アクティブBWPがデフォルトBWPではない場合、パラメータは、デフォルトBWPに対して計算される場合がある。そうでない場合は、パラメータは、アクティブBWPがデフォルトBWPではないという前提で、初期BWPに対して計算されてよい。
PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWERおよびRA-RNTIを計算した後に、MACエンティティ204は、PHY205に、選択したPRACH、対応するRA-RNTI、PREAMBLE_INDEXまたはPREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWERを使用してプリアンブルを伝送するように指示してもよい。PHY205は、次いで、プリアンブル伝送に先立って、(必要に応じて)サブバンドLBTおよびBWPスイッチングを実施する。
以下の表5は、図6または図7で説明したような、規則ベースBWPスイッチングアルゴリズムでのプリアンブル伝送向けの例示的擬似コードを提示する。
PHY205は、MAC204にプリアンブル伝送試行の結果を通知する場合がある。例えば、インジケーション(例えば、RAP伝送インジケーション)が、MAC204にプリアンブル伝送試行の成功、およびプリアンブル伝送に使用されたBWPを通知するために使用される場合がある。インジケーションはまた、例えば、LBTが実施されたUL BWPで、UL BWPが「ビジー」であった場合のプリアンブル伝送の失敗をMAC204に明確に通知するために使用されてよい。あるいは、インジケーションがどのように設計されているかによって、そのようなインジケーションがない状態で、プリアンブル伝送の結果がMAC204に暗に通知されてよい。
ステップ272では、UE201はランダムアクセス応答(RAR)受信を実施する場合がある。プリアンブルが伝送されると、MAC204は、プリアンブル伝送の終わりからX個のシンボルの固定期間後の、第1PDCCHオケージョンの開始時に、ra-ResponseWindowを開始する場合がある。
NR-U SpCell、例えば、MCGのPCellおよびSCGのPSCellを用いるランダムアクセスを実施するときに、UE201は、SpCellのアクティブBWPを使用して、ra-ResponseWindowが動作している間に、RA-RNTIによって識別されるRARについて、SpCellのPDCCHを監視するが、この際、このSpCellのアクティブBWPは、プリアンブル伝送のために使用されたBWPに対応するものである。
NR-U SCellを用いるランダムアクセスを実施するときに、UE201はまた、RARについてSpCellのPDCCHを監視する場合があるが、このケースでは、プリアンブル伝送が、異なるセル、例えば、SCellで行われるので、SpCellのアクティブBWPは、プリアンブル伝送のために使用されたBWPと同じでない場合がある。
SpCellからの下りリンクでのRARの伝送試行時に、gNB202のチャネルへのアクセスの成功の可能性を上げるために、UE201は、複数のBWPを使用して、RARについて、SpCellのPDCCHを監視してもよい。概して、複数のBWPは、同時に監視される場合があり、かつ概して、いくつかの動作は、PHYを対象とするものであり、一部はMACを対象とするものであることに留意されたい。次いで、gNB202は、LBTがチャネルが「フリー」であると示したDL BWPを使用してRARを伝送してもよい。
RARは、TAGのタイミングを調整するために使用される場合があるタイミングアドバンスコマンドを含む場合があり、このTAGは、UE201が、ランダムアクセスプロシージャを実施するのに用いるNR-Uサービングセルを含むものである。gNB202は、プリアンブル伝送がPRACHオケージョンの開始時に開始される場合、タイミングアドバンスコマンドを計算してもよい。しかし、UE201は、プリアンブル伝送に先立って、LBTを実施することが必要とされる場合があり、それにより、BWPスイッチングに続いて、追加のLBTプロシージャをもたらす場合があるので、プリアンブル伝送は、PRACHオケージョンの開始に対して、時間Δt(0より大きい)で開始される場合がある。MACエンティティ204は、値Δtを減算することによって、タイミングアドバンスコマンドを適用される前に訂正してもよい。あるいは、PHYが、値Δtを維持して訂正を行ってもよい。
NR-U SpCellを用いるランダムアクセスを実施するときに、タイミングアドバンスコマンドが、pTAGに適用されてもよい。また、NR-U SCellを用いるランダムアクセスを実施するときに、タイミングアドバンスコマンドが、NR-U SCellを含むsTAGに適用されてもよい。タイミングアドバンスコマンドを適用した後に、MACエンティティ204は、TAGに関連付けられたtimeAlignmentTimerを開始または再開してもよい。
以下の表6は、図6または図7で説明したような、規則ベースBWPスイッチングアルゴリズムでのRAR受信向けの例示的擬似コードを提示する。
数ある中で、特に2ステップRACHを実施する方法を以下に開示する。ランダムアクセスプロシージャの間に実施されるLBTプロシージャの数を減らすために、2ステッププロシージャが使用される場合がある。図12は、2ステップランダムアクセスプロシージャを実施するために使用されるシグナリング図の例示的図である。2ステップRACHに関する本明細書で開示する技法は、チャネルでの運用時に使用することができ、これは、LBTを必要としないものである。そのような展開のために、LBTプロシージャは、伝送に先立って実施される必要がない場合がある。図12では、ステップ281で、UE201は、プリアンブルのような信号およびペイロードを含む場合があるMsgAを伝送し、このペイロードは、4ステップRACHプロシージャのMsg3で伝送されるもの、例えば、CCCH SDU、UE識別情報と同等である場合のある情報を含むものである。MsgAはまた、ULデータ伝送、例えば、UL DCCHまたはUL DTCH SDUで使用される場合がある。
図12では、ステップ282で、UE201は、MsgBを監視して、取得するが、このMsgBは、gNB202によって伝送され、かつ4ステップRACHプロシージャのMsg2およびMsg4で伝送されるものと同等の情報、例えば、TAコマンド、ULグラント、TC-RNTI、UEコンテンション解決識別情報、CCCH SDUを含む場合があるものである。MsgBはまた、DLデータ伝送、例えば、DL DCCHまたはDL DTCH SDUで使用される場合がある。UE201がMsgBを受信しない場合のシナリオでは、UE201は、MsgAを伝送する場合があるが、この際、伝送の数は、ネットワークによって構成される場合がある。さらに、UE201は、MsgA伝送を実施するときに同じプリアンブルのような信号を使用してもよい。あるいは、異なるプリアンブルのような信号が、MsgA伝送ごとに選択されてもよい。この動作は、ネットワークによって構成される規格で定義される場合がある。
MAC PDU(MsgA):MsgA MAC PDUは、1つまたは複数のMACサブPDUを含む場合があり、この際、各MACサブPDUは、1)MACサブヘッダのみ(パディングを含む)、2)MACサブヘッダおよびMAC SDU、3)MACサブヘッダおよびMAC CE、または4)MACサブヘッダおよびパディングを含む場合がある。MsgA MAC PDUに含まれるMAC SDUは、固定または可変サイズであってもよい。固定サイズMAC CE、パディング、およびUL CCCHを含むMAC SDU以外のMACサブヘッダは、図13および図14に示すような4つのヘッダフィールドR/F/LCID/Lで構成される。固定サイズMAC CE、パディング、およびUL CCCHを含むMAC SDUのMACサブヘッダは、図15に示すような2つのヘッダフィールドR/LCIDで構成される。
MsgA MACサブヘッダは、オクテットで配列され、かつ1)LCID、L、F、またはRのフィールドを含む場合がある。論理チャネルID(Logical Channel ID:LCID)フィールドは、TS 38.321の表6.2.1-1および6.2.1-2に記載されているような、対応するMAC SDUの論理チャネルインスタンスか、もしくは対応するMAC CEまたはパディングのタイプを識別する。MACサブヘッダごとに1つのLCIDフィールドがある。LCIDフィールドサイズは6ビットである。Length(L)フィールドは、対応するMAC SDUの長さ、またはバイトの可変サイズのMAC CEを示す。固定サイズMAC CE、パディング、およびUL CCCHを含むMAC SDUに対応するサブヘッダ以外のMACサブヘッダごとに1つのLフィールドがある。Lフィールドのサイズは、Fフィールドによって示される。Format(F)フィールドは、Lengthフィールドのサイズを示す。固定サイズMAC CE、パディング、およびUL CCCHを含むMAC SDUに対応するサブヘッダ以外のMACサブヘッダごとに1つのFフィールドがある。Fフィールドのサイズは、1ビットである。値0は、Lengthフィールドの8ビットを示す。値1は、Lengthフィールドの16ビットを示す。Reserved(R)ビットは、0に設定される。
MAC CEを伴うMsgA MACサブPDUは、図16に示すように、MAC PDU内で、MAC SDUを伴う全MACサブPDUの後、およびパディング伴うMACサブPDU前に配置される。パディングのサイズは0である場合がある。
MsgB RARのシグナリングのために使用されるMAC PDUは、1つまたは複数のサブPDU、および任意選択でパディングで構成される場合がある。それぞれのMACサブPDUは、1)バックオフインジケータのみを伴うMACサブヘッダ、2)RAPID(例えば、SI要求に対する肯定応答)のみを伴うMACサブヘッダ、または3)RAPIDおよびMsg3 RARを伴うMACサブヘッダを示す場合がある。
バックオフインジケータを伴うMACサブヘッダは、TS 38.321の図6.1.5-1に記載されているように、5つのヘッダフィールドE/T/R/R/BIで構成されている。バックオフインジケータのみを伴うMACサブPDUが含まれている場合、MAC PDUの初めに配置される。「RAPIDのみを伴うMACサブPDU」、および「RAPIDとMsg3 RARとを伴うMACサブPDU」は、バックオフインジケータのみ(もしあれば)を伴うMACサブPDUと、パディング(もしあれば)を伴うMACサブPDUとの間のどこにでも配置することができる。RAPIDを伴うMACサブヘッダは、TS 38.321の図6.1.5-2に記載されているように、3つのヘッダフィールドE/T/RAPIDで構成される。
パディングは、もしあればMAC PDUの最後に配置される。パディングの存在および長さは、TBサイズ、MACサブPDUのサイズに暗に基づくものである。
MAC PDU(MsgB)について、以下で説明する。オクテットで配列される、例示的MsgB RARが、図17に描かれ、かつ1)A/N、2)タイミングアドバンスコマンド、3)ULグラント、4)一時的なC-RNTI、5)UEコンテンション解決識別情報、または6)データのフィールドを含む場合がある。A/Nフィールドは、MsgAペイロードが正常に復号されたかどうかを示すフラグである。例えば、「0」の値は、ペイロードが正常に復号されたことを示すために使用され、「1」の値は、ペイロードが正常に復号されなかったことを示すために使用される場合がある。タイミングアドバンスコマンドフィールドは、TS 38.213においてMACエンティティが適用しなければならないとされる、タイミング調整の量を制御するために使用されるインデックス値TAを示す。タイミングアドバンスコマンドフィールドのサイズは、12ビットである。上りリンクグラントフィールドは、TS 38.213において上りリンクで使用されることになるとされる、リソースを示す。ULグラントフィールドのサイズは、27ビットである。一時的なC-RNTIフィールドは、ランダムアクセスの間に、MACエンティティによって使用される一時的な識別情報を示す。一時的なC-RNTIフィールドのサイズは、16ビットである。UEコンテンション解決識別情報フィールドは、UL CCCH SDUを含む。UL CCCH SDUが、48ビットより長い場合、このフィールドは、UL CCCH SDUの初めの48ビットを含む場合がある。データフィールドは、例えば、RRCメッセージの制御プレーンシグナリング、および/またはユーザプレーンデータの伝送のために使用される。この例では、データフィールドは、32ビットの固定サイズで画定される。異なる固定サイズの使用は、除外されない。あるいは、データフィールドは、可変的な長さであってもよく、この際、この長さは、MAC RARに含まれるLengthフィールドを介して示される。
MsgB RARはまた、第1PDCCHのDMRSのQCL関係を示すQCLフィールドを含む場合がある。一部のシナリオでは、図17で説明したMsgB RARの全フィールドは、例えば、コンテンションフリー2ステップRACHプロシージャを実施するとき、伝送するDLデータがないときには、使用されない場合がある。このようなシナリオで、未使用のフィールドは、確保されていると見なされる場合がある。あるいは、MsgB RARは、取捨選択できるフィールドの有無を示すために、Formatフィールド、Fを含む場合がある。また、さらに別の代替案では、Formatフィールドは、MACサブヘッダに含まれる場合がある。
UEコンテンション解決識別情報およびデータフィールドの有無を示すために使用される場合がある例示的な2ビットのFormatフィールドは、表7で定義される。代替のFormatフィールド定義は、除外されない。
MsgB RARで構成される例示的なMAC PDUを図18に示す。別の代替案では、MAC PDUは、Msg2およびMsgB RARで構成される場合がある。FormatフィールドFが、RARフォーマットを示すためにサブヘッダまたはRARに含まれる場合がある。一実施形態では、gNBは、UEが実施する2ステップRACHプロシージャ向けに、表7で定義したようなFormat「00」を使用する場合があり、その一方で、例えば、UL/DLデータ到着などのイベントに対してはFormat「10」、初期アクセスなどのイベントにはFormat「11」などの定義された任意のFormatが、UEが実施する2ステップRACHプロシージャ向けに使用されてよい。
2ステップRACHのMACプロシージャを以下に示す。表8に、MsgA伝送のMACプロシージャ向けの例示的擬似コードを示す。この例では、TS 38.321のセクション5.1.1で定義されていて、また4ステップRACHプロシージャを制御するために使用される同じUE変数が、2ステップRACHプロシージャを制御するためにも使用されてよい。しかし、2ステップRACHプロシージャに対して固有のUE変数および構成パラメータの使用は、除外されない。
ランダムアクセスプリアンブルが伝送されるPRACHに関連付けられるRA-RNTIは、次式のように計算することができる。RA-RNTI= 1 + s_id + 14 × t_id + 14 × 80 × f_id + 14 × 80 × 8 × ul_carrier_id。式中、s_idは、特定のPRACHの第1OFDMシンボルのインデックスであり(0≦s_id<14)、t_idは、システムフレーム内の特定のPRACHの第1スロットのインデックスであり(0≦t_id<80)、f_idは、周波数領域内の特定のPRACHのインデックスであり(0≦f_id<8)、かつ、ul_carrier_idは、Msg1伝送で使用されるULキャリアである(NULキャリアの場合0、SULキャリアの場合1)。
表9に、MsgB受信のMACプロシージャ向けの例示的擬似コードを示す。この例では、4ステップRACHプロシージャを制御するために使用される同じUE変数が、2ステップRACHプロシージャを制御するためにも使用される。しかし、2ステップRACHプロシージャに対して固有のUE変数および構成パラメータの使用は、除外されない。
伝送されたPREAMBLE_INDEXと一致するランダムアクセスプリアンブル識別子を含むランダムアクセス応答が正常に受信された後に、MACエンティティは、ra-ResponseWindowを停止する(かつ、それ故に、ランダムアクセス応答を監視している)場合がある。HARQ動作は、ランダムアクセス応答送信に適用できない場合がある。
4ステップRACHへのフォールバック:2ステップRACHプロシージャが失敗するシナリオでは、UEは、4ステップRACHプロシージャにフォールバックしてもよい。4ステップRACHプロシージャへのフォールバックは、設定された数だけ試行が失敗した後に行われてよい。図19は、試行が1度失敗した後に、UEが4ステップRACHプロシージャにフォールバックする場合のシグナリング図の例示的図である。図19のステップの例の説明は、図19内のステップ291から296で明らかになる。ステップ291で、UE201はLBTを実施する。ステップ292で、gNB202にMsgAを伝送する。ステップ293で、LBTが失敗し、したがってMsgBは送信されない。ステップ294で、UE201は、ra-ResponseWindowの間に、RA-RNTIによって識別されるPDCCHについてDLを監視する。ステップ295で、ra-ResponseWindowが満了する。ステップ296で、UE201は4ステップRACHプロシージャを開始し、LBTを実行し、TS 38.321に説明されているようにランダムアクセスプリアンブルを伝送し、かつ以下で説明するような他のメカニズムを実施する。UE201は、TS 38.321で説明されているようなランダムアクセス応答受信を実施する。UE201は、LBTを実施して、TS 38.321で説明されているようなRARグラントを介してスケジュールされたリソースを使用してMsgAペイロードを伝送する。UE201は、TS 38.321で説明されているようなコンテンション解決を実施する。
gNB202がMsgAの伝送を検出する、例えば、プリアンブルのような信号を検出する場合があるが、ペイロードの復号が正常に行われないシナリオでは、図20に示すように、gNB202は、4ステップRACHプロシージャへのフォールバックをトリガするために使用される場合があるMsgBを介してインジケーションを提供する場合がある。UE201が、ra-ResponseWindowを満了するまで待つよりも直ちにフォールバックによって開始することができるので、これにより、RACHプロシージャの完了に伴う遅延を減らすことを助力することができる。
gNB202は、本明細書に記載されているMsgB向けに提案されたMAC RARのA/Nフィールドを介してか、またはMAC PDUにRAPIDのみを伴うMACサブヘッダを含むことによってUE201にこの条件を示してもよい。この際、RAPIDは、MsgA伝送に含まれるプリアンブルのような信号に対応するものである。このインジケーションが受信されるとすぐに、MACエンティティは、直ちに、または設定されたバックオフタイム後に4ステップRACHプロシージャを開始してよい。図20のステップの例の説明は、図20内のステップ301から306で明らかになる。ステップ301で、UE201はLBTを実施する。ステップ302で、UE201は、gNB202にMsgAを伝送する。ステップ303で、gNB202は、MsgAプリアンブルを検出するが、MsgAペイロードを復号することができない。ステップ304で、UE201は、ra-ResponseWindowの間に、RA-RNTIによって識別されるPDCCHについてDLを監視する。ステップ305で、UE201はMsgAペイロードが正常に復号されなかったことを示すMsgBを取得する。gNB202は、本明細書に記載されているMsgB向けに提案されたMAC RARのA/Nフィールドを介してか、またはMAC PDUにRAPIDのみを伴うMACサブヘッダを含むことによってUE201にこの条件を示してもよい。この際、RAPIDは、MsgA伝送に含まれるプリアンブルのような信号に対応するものである。ステップ306で、ステップ305の取得したメッセージに基づいて、UEは、実施される4ステップRACHを決定する。ステップ307で、UE201は4ステップRACHプロシージャを開始し、LBTを実行し、TS 38.321に説明されているようにランダムアクセスプリアンブルを伝送し、かつ以下で説明するような他のメカニズムを実施する。UE201は、TS 38.321で説明されているようなランダムアクセス応答受信を実施してもよい。UE201は、LBTを実施して、TS 38.321で説明されているようなRARグラントを介してスケジュールされたリソースを使用してMsgAペイロードを伝送してもよい。UE201は、TS 38.321で説明されているようなコンテンション解決を実施する。
別の例では、gNB202がペイロードが正常に復号できないというインジケーションを受信するとすぐに、UE201は、直ちに、または設定されたバックオフタイム後に、4ステップRACHプロシージャのステップ3(例えば、図21)によって開始してもよい。RARを介して送られるULグラントは、Msg3伝送向けに使用される場合がある。この代替案により、4ステップRACHプロシージャのMsg1およびMsg2を省略することができるので、遅延をさらに減らすことができる。図21のステップの例の説明は、下記により明らかになる。ステップ311で、UE201はLBTを実施する。ステップ312で、UE201は、gNB202にMsgAを伝送する。MsgAの伝送後、UEは、ra-ResponseWindowの間に、RA-RNTIによって識別されるPDCCHについてDLの監視を開始する。ステップ303で、gNB202は、MsgAプリアンブルを検出するが、MsgAペイロードを復号することができない。ステップ313で、UE201は、ra-ResponseWindowの間に、RA-RNTIによって識別されるPDCCHについてDLを監視する。ステップ314で、UE201は、本明細書に記載するMsgB向けに使用されるMAC RARで構成されるMsgBを取得する。この際、RARのA/Nフィールドは「NACK」に設定される。ステップ315で、UE201は、LBTを実施して、RARグラントを介してスケジュールされたリソースを使用してMsgAのようなペイロードを伝送する。このステップでは、UEはMsgAを伝送しない。Msg3を介して送られるデータが、MsgAペイロードに対応する場合、Msg3を伝送する。RARグラントは、Msg3伝送をスケジュールする。MsgAペイロードは、Msg3伝送を介して送られる。UE201は、MsgBを介して送られるTC-RNTIによって識別されるPDCCHについてDLを監視し、Msg4を受信し、かつTS 38.321で説明されているようなコンテンション解決を実施する。
ハンドオーバ中のスケジュールされた伝送へのフォールバック:図22に示すように、ハンドオーバ中に2ステップRACHが使用されるシナリオでは、2ステップRACHが失敗すると、ハンドオーバプロシージャの完了のために、スケジュールされた伝送へのフォールバックが用いられる場合がある。図22のステップの例の説明は、以下で明らかになる(例えば、図22のステップ321から324)。ステップ321で、ソースgNBは、UE201に、ハンドオーバコマンド、例えば、RRCReconfigurationメッセージで、RRC構成を提供する。ハンドオーバコマンドメッセージは、セルIDおよびターゲットセルにアクセスするために必要な情報を含む場合があり、その結果、UE201はシステム情報を読み込むことなしに、ターゲットセルにアクセスすることができる。一部のケースでは、コンテンションベースおよびコンテンションフリーランダムアクセスに必要な情報は、ハンドオーバコマンドメッセージに含むことができる。ターゲットセルへのアクセス情報は、もしあれば、ビーム特定情報を含んでもよい。ステップ322で、UE201は、MsgAを介してRRCReconfigurationCompleteメッセージを伝送する。ステップ323で、gNB202は、MsgAプリアンブルを検出するが、MsgAペイロード、例えば、RRCReconfigurationCompleteメッセージを復号することができない。ステップ324で、UE201は、ra-ResponseWindowの間に、RA-RNTIまたはC-RNTIによって識別されるPDCCHについてDLを監視する。ステップ325で、UE201は、本明細書に記載するMsgB向けに使用されるMAC RARで構成されるMsgBを取得する。この際、RARのA/Nフィールドは「NACK」に設定される。ステップ326で、UE201は、LBTを実施して、RARグラントを介してスケジュールされたリソースを使用してMsgAペイロード、例えば、RRCReconfigurationCompleteメッセージを伝送する。
UE201がランダムアクセス優先順位付けプロシージャをサポートしてLBT優先順位付けを実施することがある、提示した問題2(例えば、第2問題)に関連する技法について、以下に開示する。例えば、コンテンションベースアクセスを使用するハンドオーバのケースまたはビーム障害回復(BFR)プロシージャのケースでは、UE201は、ランダムアクセス優先順位付けプロシージャをサポートしてLBT優先順位付けを実施してもよい。ULが「非同期」であるか、またはPUCCHリソースがないときのULデータ到着のケースでは、論理チャネルがトリガするスケジューリング要求が、LBT優先順位付けを決定するために使用されてもよい。
UE201は、LBT優先順位付けをサポートして、チャネルアクセス優先順位クラスまたはエネルギー検出閾値などのLBTパラメータの異なる値を用いて構成される場合がある。チャネルアクセス優先順位クラス向けに対応するパラメータは、1)最小コンテンションウィンドウ、2)最大コンテンションウィンドウ、3)最大占有時間、4)許容されるコンテンションウィンドウサイズ、または5)キャリアセンシング向けの連続した期間(例えば、スロット)長の数を含む場合がある。
UE201は、ランダムアクセスプロシージャの間に、同じ優先順位のLBTを実施してもよい。あるいは、RACHプロシージャの間にLBTによって生じる中断を最小にするために、第1LBTは、第1優先順位で実施され、かつ次のLBTは、「最も高い」優先順位で実施されてもよい。
図23は、NR-Uサービングセルを用いて優先順位付けされたランダムアクセスを実施するときに使用される場合があるシグナリングの例示的図である。ステップ330で、ランダムアクセスプロシージャは、UE201で開始されて、UE201は、ランダムアクセスリソース選択を実施する場合がある。ステップ331で、MACエンティティ204は、PHY205に、優先順位付けされたランダムアクセスを提供するために使用されるLBTパラメータのセットを含む、プリアンブル伝送を構成する構成パラメータのセットを提供する。ステップ332で、PHY205は、LBTを実施し、チャネルが「フリー」である場合、プリアンブル(Msg1)は、ステップ333で伝送される。プリアンブルがステップ333で伝送される場合、ステップ334で、UE201はRARについて、PDCCHを監視する。ステップ335で、コンテンションベースランダムアクセスプロシージャが実施される場合、MAC204は、PHY205に、ULデータ、およびステップ336で、Msg3伝送に必要とされる制御パラメータを提供する。ステップ336で、Msg3伝送は、Msg1と同じ優先順位で実施される場合がある。あるいは、Msg3伝送は、最も高い優先順位で実施されて、LBTに起因する中断を最小にすることを確実にする場合がある。Msg3がステップ336で伝送された場合、ステップ337で、UE201は、Msg4についてPDCCHを監視する。
表10は、本明細書で開示する略称の一部の翻訳を提供する。
図5、および図10から図23などの、本明細書に示されるステップを実施するエンティティは、論理エンティティ(例えば、MAC204およびPHY205)である場合があると理解される。これらのステップは、図25Cまたは図25Dに示すような、デバイス、サーバ、またはコンピュータシステムの、メモリに記憶されてよく、また、それらのプロセッサで実行される場合がある。本明細書で開示される、各例示的方法(例えば、図5から図7、および図10から図23)の間で、ステップの省略、ステップの組み合わせ、またはステップの追加が想定される。
図24は、本明細書で論じるような、NR-Uセルを用いるランダムアクセス方法およびシステムに基づいて生成される場合がある、例示的ディスプレイ(例えば、グラフィカルユーザインターフェース)を示す。ディスプレイインターフェース901(例えば、タッチスクリーンディスプレイ)は、サブバンドLBTおよびBWPスイッチング関連パラメータを使用するサービングセル、方法フロー、および関連する現在の条件など、NR-Uセルを用いるランダムアクセスに関連するブロック902でテキストを提示する。本明細書で論じるステップのいずれの進行状況(例えば、メッセージの送信またはステップの成功)も、ブロック902内で表示されてよい。加えて、グラフィカル出力902が、ディスプレイインターフェース901上で表示されてよい。
第3世代パートナーシッププロジェクト(3rd Generation Partnership Project:3GPP)は、無線アクセス、コアトランスポートネットワーク、およびサービス能力(符復号化、セキュリティ、およびサービスの品質に作用するものを含む)を含む、セルラー電気通信ネットワーク技術のために、技術的規格を策定している。最近の無線アクセス技術(RAT)規格は、WCDMA(登録商標)(一般に、3Gと称される)、LTE(一般に、4Gと称される)、LTE-アドバンスト規格、および「5G」とも称される新無線(NR)を含む。3GPP NR規格開発は、継続され、かつ次世代無線アクセス技術(新しいRAT)の規定を含むことが想定され、これは、7GHzを下回る新規のフレキシブルな無線アクセスのプロビジョンと、7GHzを上回る新規のウルトラモバイルブロードバンド無線アクセスのプロビジョンとを含むことが想定されている。フレキシブルな無線アクセスは、6GHzを下回る新しい周波数帯域における新しい非後方互換性無線アクセスで構成されることが想定され、また同じ周波数帯でまとめて多重化されて、多様な要件を伴う3GPP NRユースケースの広範なセットに対処する場合がある異なる動作モードを含むことが予期される。ウルトラモバイルブロードバンドは、例えば、屋内用途およびホットスポット向けのウルトラモバイルブロードバンドアクセスの機会を提供する、センチ波およびミリ波の周波数帯域を含むことが想定されている。特に、センチ波およびミリ波特有設計最適化を伴うウルトラモバイルブロードバンドは、7GHzを下回るフレキシブル無線アクセスと、共通設計フレームワークを共有することが想定されている。
3GPPは、データレート、遅延、およびモビリティに対する、様々なユーザ体験要件となるNRでサポートすることが予期される種々のユースケースを特定している。ユースケースは、一般的なカテゴリ、すなわち、高度化モバイルブロードバンド(eMBB)、超高信頼・低遅延通信(URLLC)、大規模マシンタイプ通信(mMTC)、ネットワークオペレーション(例えば、ネットワークスライシング、ルーティング、マイグレーションおよびインターワーキング、省エネルギー)、ならびに、ビークル・ツー・ビークル通信(Vehicle-To-Vehicle:V2V)、ビークル・ツー・インフラストラクチャ通信(Vehicle-To-Infrastructure:V2I)、ビークル・ツー・ネットワーク通信(Vehicle-To-Network:V2N)、ビークル・ツー・ペデストリアン通信(Vehicle-To-Pedestrian:V2P)、およびその他のエンティティとのビークル通信のうちいずれかを含む場合がある高度化ビークル・ツー・エブリシング(Enhanced Vehicle-To-Everything:eV2X)通信を含む。これらのカテゴリにおける具体的サービスおよびアプリケーションは、例えば、いくつか例を挙げると、監視およびセンサネットワーク、デバイス遠隔制御、双方向遠隔制御、パーソナルクラウドコンピューティング、ビデオストリーミング、無線クラウドベースのオフィス、緊急対応者コネクティビティ、自動車eコール、災害警告、リアルタイムゲーム、多人数ビデオコール、自律運転、拡張現実、触知インターネット、バーチャルリアリティ、ホームオートメーション、ロボティクスおよび空中ドローンを含む。これらのユースケースの全ておよび他のものが、本明細書で検討される。
図25Aは、本明細書で説明および請求される図5から図7および図10から図23に示すシステムおよび方法などのNR-Uセルを用いるランダムアクセスの方法および装置が、使用される場合がある通信システム100の一例を示す。通信システム100は、(概して、または集合的に(1つまたは複数の)WTRU102を指す場合がある)無線伝送/受信ユニット(Wireless Transmit/Receive Unit:WTRU)102a、102b、102c、102d、102e、102fまたは102gを含む場合がある。通信システム100は無線アクセスネットワーク(RAN)103/104/105/103b/104b/105b、コアネットワーク106/107/109、公衆交換電話網(Public Switched Telephone Network:PSTN)108、インターネット110、その他のネットワーク112およびネットワークサービス113を含む場合がある。ネットワークサービス113は、例えば、V2Xサーバ、V2X機能、ProSeサーバ、ProSe機能、IoTサービス、動画ストリーミングまたはエッジコンピューティングなどを含む場合がある。
本明細書に開示する概念が、任意の数のWTRU、基地局、ネットワーク、またはネットワーク要素と共に使用される場合があることを理解されよう。WTRU102a、102b、102c、102d、102e、102fまたは102gのそれぞれは、無線環境で動作または通信するように構成される任意のタイプの装置またはデバイスであってよい。WTRU102a、102b、102c、102d、102e、102fまたは102gのそれぞれが、図25A、図25B、図25C、図25D、図25E、または図25Fにおいてハンドヘルド無線通信装置を指す場合があるが、5G無線通信で考えられる様々なユースケースで、各WTRUは、一例にすぎないが、ユーザ端末(UE)、移動局、固定またはモバイルサブスクライバユニット、ポケットベル、セルラー電話、携帯情報端末(Personal Digital Assistant:PDA)、スマートフォン、ラップトップ、タブレット、ネットブック、ノートブックコンピュータ、パーソナルコンピュータ、無線センサ、大衆消費電子製品、スマートウォッチまたはスマート衣類などのウェアラブルデバイス、医療またはe健康デバイス、ロボット、産業機器、ドローン、例えば、車、バス、トラック、電車、または飛行機の乗物などを含む、無線信号を伝送または受信するように構成されている任意のタイプの装置またはデバイスを備えている、またはそれらで具現化されてよいことを理解されよう。
通信システム100はまた、基地局114aおよび基地局114bを含む場合がある。図25Aの例では、各基地局114aおよび基地局114bは、単一の要素として示されている。実際には、基地局114aおよび114bは、相互接続する任意の数の基地局またはネットワーク要素を含んでいてもよい。基地局114aは、WTRU102a、102bおよび102cのうちの少なくとも1つと無線でインターフェースをとり、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、ネットワークサービス113、またはその他のネットワーク112などの1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを促進するように構成される任意のタイプのデバイスであってもよい。同様に、基地局114bは、遠隔無線ヘッド(Remote Radio Head:RRH)118a、118b、送受信ポイント(TRP)119a、119bまたはロードサイドユニット(Roadside Unit:RSU)120aおよび120bのうちの少なくとも1つと有線または無線でインターフェースをとり、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、その他のネットワーク112、またはネットワークサービス113などの1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを促進するように構成される任意のタイプのデバイスであってもよい。RRH118a、118bは、WTRU102のうちの少なくとも1つ、例えば、WTRU102cと無線でインターフェースをとり、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、ネットワークサービス113、またはその他のネットワーク112などの1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを促進するように構成される任意のタイプのデバイスであってもよい。
TRP119a、119bは、WTRU102dのうちの少なくとも1つと無線でインターフェースをとり、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、ネットワークサービス113、またはその他のネットワーク112などの1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを促進するように構成される任意のタイプのデバイスであってもよい。RSU120aおよび120bは、WTRU102eまたは102fのうちの少なくとも1つと無線でインターフェースをとり、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、その他のネットワーク112、またはネットワークサービス113などの1つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを促進するように構成される任意のタイプのデバイスであってもよい。例として、基地局114a、114bは、送受信機基地局(Base Transceiver Station:BTS)、Node-B、eNode B、ホームNodeB、ホームeNodeB、次世代Node-B(gNode B)、衛星、サイトコントローラ、アクセスポイント(Access Point:AP)、無線ルータなどであってもよい。
基地局114aは、RAN103/104/105の一部である場合があり、それらRANはまた、基地局コントローラ(Base Station Controller:BSC)、無線ネットワークコントローラ(Radio Network Controller:RNC)、中継ノードなどの他の基地局またはネットワーク要素(図示せず)も含んでもよい。同様に、基地局114bは、RAN103b/104b/105bの一部である場合があり、それらRANは、BSC、RNC、中継ノードなどの他の基地局またはネットワーク要素(図示せず)を含んでもよい。基地局114aは、特定の地理的領域内で無線信号を伝送または受信するように構成されてよく、その地理的領域はセルと呼ばれることもある(図示せず)。同様に、基地局114bは、特定の地理的領域内で有線または無線信号を伝送または受信するように構成されてよく、その地理的領域は、本明細書にて開示するような、NR-Uセルを用いるランダムアクセスの方法、システム、およびデバイスに関するセル(図示せず)と呼ばれることもある。同様に、基地局114bは、特定の地理的領域内で有線または無線信号を伝送または受信するように構成されてよく、その地理的領域はセルと呼ばれることもある(図示せず)。セルは、セルセクタにさらに分割されることがある。例えば、基地局114aに関連付けられたセルは、3つのセクタに分割されることがある。したがって、一例では、基地局114aは、例えば、セルのセクタ毎に1つの、3つの送受信機を含む場合がある。一例では、基地局114aは、多入力多出力(MIMO)技術を採用する場合があり、したがって、セルのセクタ毎に複数の送受信機を利用することがある。
基地局114aは、任意の好適な無線通信リンク(例えば、高周波(Radio Frequency:RF)、マイクロ波、赤外線(Infrared:IR)、紫外線(Ultraviolet:UV)、可視光、センチ波、ミリ波など)であることがあるエアインターフェース115/116/117を通してWTRU102a、102b、102cまたは102gのうちの1つまたは複数と通信する場合がある。エアインターフェース115/116/117は、任意の好適な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立されてよい。
基地局114bは、任意の好適な有線(例えば、ケーブル、光ファイバーなど)または無線通信リンク(例えば、高周波(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光、センチ波、ミリ波など)であることがある、有線またはエアインターフェース115b/116b/117bを通してRRH118a、118b、TRP119a、119bまたはRSU120a、120bのうち1つまたは複数と通信する場合がある。エアインターフェース115b/116b/117bは、任意の好適な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立されてよい。
RRH118a、118b、TRP119a、119bまたはRSU120a、120b、は、任意の好適な無線通信リンク(例えば、高周波(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光、センチ波、ミリ波など)であることがある、エアインターフェース115c/116c/117cを通してWTRU102c、102d、102e、102fのうちの1つまたは複数と通信する場合がある。エアインターフェース115c/116c/117cは、任意の好適な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立されてよい。
WTRU102a、102b、102c、102d、102eまたは102fは、任意の好適な無線通信リンク(例えば、高周波(RF)、マイクロ波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光、センチ波、ミリ波など)であることがある、サイドリンク通信などのエアインターフェース115d/116d/117dを通して相互に通信する場合がある。エアインターフェース115d/116d/117dは、任意の好適な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立されてよい。
通信システム100は、複数のアクセスシステムである場合があり、かつ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スキームを採用する場合がある。例えば、RAN103/104/105内の基地局114aとWTRU102a、102b、102cとは、または、RAN103b/104b/105b内のRRH118a、118b、TRP119a、119bおよびRSU120a、120bとWTRU102c、102d、102e、102fとは、ユニバーサルモバイル電気通信システム(Universal Mobile Telecommunications System:UMTS)、地上無線アクセス(Universal Terrestrial Radio Access:UTRA)などの無線技術を実装してよく、それにより、広帯域CDMA(Wideband CDMA:WCDMA)を使用して、エアインターフェース115/116/117または115c/116c/117cをそれぞれ確立することができる。WCDMAは、高速パケットアクセス(High-Speed Packet Access:HSPA)または発展型HSPA(Evolved HSPA:HSPA+)などの通信プロトコルを含んでもよい。HSPAは、高速下りリンクパケットアクセス(High-Speed Downlink Packet Access:HSDPA)または高速上りリンクパケットアクセス(High-Speed Uplink Packet Access:HSUPA)を含んでもよい。
一例では、基地局114aとWTRU102a、102b、102cとは、または、RAN103b/104b/105b内のRRH118a、118b、TRP119a、119bまたはRSU120a、120bとWTRU102c、102dとは、発展型UMTS地上無線アクセス(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access:E-UTRA)などの無線技術を実装してよく、それにより、ロングタームエボリューション(LTE)またはLTE-アドバンスト(LTE-Advanced:LTE-A)を使用して、エアインターフェース115/116/117または115c/116c/117cをそれぞれ確立することができる。将来、エアインターフェース115/116/117または115c/116c/117cは、3GPP NR技術を実装する可能性がある。LTEおよびLTE-A技術は、(サイドリンク通信などの)LTE D2DおよびV2X技術およびインターフェースを含む場合がある。同様に、3GPP NR技術は、(サイドリンク通信などの)NR V2X技術およびインターフェースを含む場合がある。
RAN103/104/105内の基地局114aと、WTRU102a、102b、102cおよび102gとは、または、RAN103b/104b/105b内のRRH118a、118b、TRP119a、119bおよびRSU120a、120bとWTRU102c、102d、102e、102fとは、IEEE802.16(例えば、ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス(Worldwide Interoperability For Microwave Access:WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV-DO、暫定規格2000(Interim Standard 2000:IS-2000)、暫定規格95(IS-95)、暫定規格856(IS-856)、モバイル通信用グローバルシステム(Global System For Mobile Communications:GSM)、GSM進化型高速データレート(Enhanced Data Rates For GSM Evolution:EDGE)、GSM EDGE(GERAN)などの無線技術を実装してもよい。
図25Aの基地局114cは、無線ルータ、ホームNodeB、ホームeNodeB、またはアクセスポイントであってもよく、例えば、本明細書にて開示するようなNR-Uセルを用いるランダムアクセスの方法、システム、デバイスを実装するために、事業所、家、車両、列車、アンテナ、衛星、製造所、キャンパスなどの場所などの局所エリア内の無線コネクティビティを促進するために、任意の好適なRATを利用してもよい。一例では、基地局114cとWTRU102、例えば、WTRU102eとは、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(Wireless Local Area Network:WLAN)を確立してもよい。同様に、基地局114cとWTRU102dとは、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(Wireless Personal Area Network:WPAN)を確立してもよい。さらに別の例では、基地局114cとWTRU102、例えば、WTRU102eとは、セルラーベースのRAT(例えば、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A、NRなど)を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立してもよい。図25Aに示すように、基地局114cは、インターネット110への直接接続を有する場合がある。したがって、基地局114cは、コアネットワーク106/107/109を介してインターネット110にアクセスする必要がない場合がある。
RAN103/104/105またはRAN103b/104b/105bは、コアネットワーク106/107/109と通信する場合があり、そのコアネットワークは、音声、データ、メッセージ送信、認可および認証、アプリケーション、またはボイスオーバーインターネットプロトコル(Voice Over Internet Protocol:VoIP)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る任意のタイプのネットワークであってもよい。例えば、コアネットワーク106/107/109は、コール制御、請求サービス、モバイル位置ベースサービス、プリペイドコール、インターネットコネクティビティ、パケットデータネットワークコネクティビティ、イーサーネットコネクティビティ、ビデオ配信などを提供するか、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施してもよい。
図25Aでは図示されていないが、RAN103/104/105またはRAN103b/104b/105bまたはコアネットワーク106/107/109は、RAN103/104/105またはRAN103b/104b/105bと同じRATまたは異なるRATを採用する他のRANと直接または間接通信してもよいことを理解されよう。例えば、E-UTRA無線技術を利用することがあるRAN103/104/105またはRAN103b/104b/105bに接続されることに加え、コアネットワーク106/107/109はまた、GSMまたはNR無線技術を採用する別のRAN(図示せず)と通信してもよい。
コアネットワーク106/107/109はまた、WTRU102a、102b、102c、102d、102eがPSTN108、インターネット110、またはその他のネットワーク112にアクセスするために、ゲートウェイとして機能してもよい。PSTN108は、基本電話サービス(Plain Old Telephone Service:POTS)を提供する回線交換電話ネットワークを含んでもよい。インターネット110は、伝送制御プロトコル(Transmission Control Protocol:TCP)、ユーザデータグラムプロトコル(User Datagram Protocol:UDP)、およびTCP/IPインターネットプロトコルスイートのインターネットプロトコル(Internet Protocol:IP)などの共通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んでもよい。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または操作される、有線または無線通信ネットワークを含んでもよい。例えば、ネットワーク112は、任意のタイプのパケットデータネットワーク(例えば、IEEE802.3イーサネット(登録商標)ネットワーク)か、もしくは、RAN103/104/105またはRAN103b/104b/105bと同じRATまたは異なるRATを採用することがある1つまたは複数のRANに接続される別のコアネットワークを含んでもよい。
通信システム100内の、マルチモード能力を含む場合があるWTRU102a、102b、102c、102d、102eおよび102fの一部または全て、例えば、WTRU102a、102b、102c、102d、102eおよび102fは、本明細書にて開示するNR-Uセルを用いるランダムアクセスの方法、システムおよびデバイスを実装するために、異なる無線リンクを通して異なる無線ネットワークと通信する複数の送受信機を含む場合がある。例えば、図25Aに示すWTRU102gは、セルラーベースの無線技術を採用することがある基地局114a、およびIEEE802無線技術を採用することがある基地局114cと通信するように構成されてもよい。
図25Aには図示されていないが、ユーザ端末がゲートウェイへの有線接続を作る場合があることを理解されよう。ゲートウェイは、レジデンシャルゲートウェイ(Residential Gateway:RG)である場合がある。RGは、コアネットワーク106/107/109へのコネクティビティを提供する場合がある。本明細書に含まれる着想の多数が、WTRUであるUEおよびネットワークに接続する有線接続を使用するUEに同様に適用される場合があることはいうまでもない。例えば、無線インターフェース115、116、117および115c/116c/117cに適用される着想は、有線接続に同様に接続されてよい。
図25Bは、本明細書にて開示するNR-Uセルを用いるランダムアクセスの方法、システム、およびデバイスを実装する場合があるRAN103およびコアネットワーク106の一例のシステム図である。上記のように、RAN103はUTRA無線技術を採用して、エアインターフェース115を通してWTRU102a、102bおよび102cと通信する場合がある。RAN103はまた、コアネットワーク106と通信してもよい。図25Bに示すように、RAN103は、エアインターフェース115を通してWTRU102a、102bおよび102cと通信するために、1つまたは複数の送受信機をそれぞれ含むことがある、Node-B140a、140bおよび140cを含む場合がある。Node-B140a、140bおよび140cはそれぞれ、RAN103内の特定のセル(図示せず)に関連付けられてよい。RAN103はまた、RNC142a、142bを含む場合がある。RAN103は、任意の数のNode-Bおよび無線ネットワーク制御装置(RNC)を含む場合があることを理解されよう。
図25Bに示すように、Node-B140a、140bは、RNC142aと通信する場合がある。加えて、Node-B140cは、RNC142bと通信する場合がある。Node-B140a、140bおよび140cは、Iubインターフェースを介して、対応するRNC142aおよび142bと通信してもよい。RNC142aおよび142bは、Iurインターフェースを介して、相互に通信してもよい。RNC142aおよび142bのそれぞれは、接続されているそれぞれのNode-B140a、140bおよび140cを制御するように構成されてよい。加えて、RNC142a、142bのそれぞれは、アウターループ電力制御、負荷制御、受付制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバ制御、マクロダイバーシチ、セキュリティ機能、データ暗号化などの他の機能を実行、またはサポートするように構成されてよい。
図25Bに示されるコアネットワーク106は、メディアゲートウェイ(Media Gateway:MGW)144、移動通信交換局(Mobile Switching Center:MSC)146、サービングGPRSサポートノード(Serving GPRS Support Node:SGSN)148、またはゲートウェイGPRSサポートノード(Gateway GPRS Support Node:GGSN)150を含む場合がある。上述の要素のそれぞれが、コアネットワーク106の一部として表されているが、これらの要素のうちの任意の1つは、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有または操作される場合があることを理解されよう。
RAN103内のRNC142aは、IuCSインターフェースを介して、コアネットワーク106内のMSC146に接続されてよい。MSC146は、MGW144に接続されてよい。MSC146およびMGW144は、WTRU102a、102bおよび102cに、PSTN108などの回線交換網へのアクセスを提供し、WTRU102a、102bおよび102cと、従来の地上通信デバイスとの間の通信を促進してもよい。
RAN103内のRNC142aはまた、IuPSインターフェースを介して、コアネットワーク106内のSGSN148に接続されてよい。SGSN148は、GGSN150に接続されてよい。SGSN148およびGGSN150は、WTRU102a、102bおよび102cに、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供し、WTRU102a、102bおよび102c、とIP対応デバイスとの間の通信を促進してもよい。
コアネットワーク106はまた、他のサービスプロバイダによって所有または操作される他の有線または無線ネットワークを含むことがあるその他のネットワーク112に接続されてよい。
図25Cは、本明細書にて開示するNR-Uセルを用いるランダムアクセスの方法、システム、およびデバイスを実装する場合があるRAN104およびコアネットワーク107の一例のシステム図である。上記のように、RAN104は、E-UTRA無線技術を採用し、エアインターフェース116を通してWTRU102a、102bおよび102cと通信してよい。RAN104はまた、コアネットワーク107と通信してもよい。
RAN104は、eNodeB160a、160bおよび160cを含むことがあるが、RAN104は、任意の数のeNodeBを含んでもよいことを理解されるであろう。eNodeB160a、160bおよび160cはそれぞれ、エアインターフェース116を通してWTRU102a、102bおよび102cと通信するために、1つまたは複数の送受信機を備えていてもよい。例えば、eNode-B160a、160bおよび160cは、MIMO技術を実装してもよい。したがって、eNode-B160aは、例えば、WTRU102aに無線信号を伝送し、かつWTRU102aから無線信号を受信するために、複数のアンテナを使用することがある。
eNode-B160a、160bおよび160cのそれぞれは、特定のセル(図示せず)に関連付けられてよく、かつ無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、上りリンクまたは下りリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを取り扱うように構成されてよい。図25Cに示すように、eNodeB160a、160bおよび160cは、X2インターフェースを通じて相互に通信してもよい。
図25Cに示されるコアネットワーク107は、モビリティ管理ゲートウェイ(Mobility Management Gateway:MME)162、サービングゲートウェイ164、およびパケットデータネットワーク(Packet Data Network:PDN)ゲートウェイ166を含む場合がある。上述の要素のそれぞれが、コアネットワーク107の一部として表されているが、これらの要素のうちの任意の1つは、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有または操作される場合があることを理解されよう。
MME162は、S1インターフェースを介して、RAN104内のeNode-B160a、160bおよび160cのそれぞれに接続されてもよく、制御ノードとして機能してもよい。例えば、MME162は、WTRU102a、102bおよび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および102cの初期接続の間に特定のサービングゲートウェイを選択することなどの役割を担ってもよい。MME162はまた、RAN104と、GSM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)との間を切り替えるために、制御プレーン機能を提供してもよい。
サービングゲートウェイ164は、S1インターフェースを介して、RAN104内のeNode-B160a、160bおよび160cのそれぞれに接続されてよい。サービングゲートウェイ164は、概して、WTRU102a、102bおよび102cへ/WTRU102a、102bおよび102cからユーザデータパケットをルーティングおよび転送してよい。サービングゲートウェイ164はまた、eNodeB間ハンドオーバの間のユーザプレーンのアンカ、下りリンクデータがWTRU102a、102bおよび102cに対して利用可能であるときのページングのトリガ、WTRU102a、102bおよび102cのコンテキストの管理および記憶などの他の機能を実施してよい。
サービングゲートウェイ164はまた、WTRU102a、102b、102cに、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供し、WTRU102a、102b、102cと、IP対応デバイスとの間の通信を促進することがあるPDNゲートウェイ166に接続されてよい。
コアネットワーク107は、他のネットワークとの通信を促進してもよい。例えば、コアネットワーク107は、WTRU102a、102bおよび102cに、PSTN108などの回線交換網へのアクセスを提供し、WTRU102a、102bおよび102cと従来の地上通信デバイスとの間の通信を促進してもよい。例えば、コアネットワーク107は、コアネットワーク107とPSTN108との間のインターフェースとして機能する、IPゲートウェイ(例えば、IPマルチメディアサブシステム(IP Multimedia Subsystem:IMS)サーバ)を含むか、またはそれと通信してよい。加えて、コアネットワーク107は、WTRU102a、102bおよび102cに、他のサービスプロバイダによって所有または操作される他の有線または無線ネットワークを含むことがあるネットワーク112へのアクセスを提供してもよい。
図25Dは、本明細書にて開示するNR-Uセルを用いるランダムアクセスの方法、システム、およびデバイスを実装する場合があるRAN105およびコアネットワーク109の一例のシステム図である。RAN105はNR無線技術を採用し、エアインターフェース117を通してWTRU102aおよび102bと通信する場合がある。RAN105はまた、コアネットワーク109と通信してもよい。非3GPPインターワーキング機能(Non-3GPP Interworking Function:N3IWF)199は、非3GPP無線技術を採用して、エアインターフェース198を通してWTRU102cと通信してもよい。N3IWF199はまた、コアネットワーク109と通信してもよい。
RAN105は、gNode-B180aおよび180bを含んでもよい。RAN105は、任意の数のgNode-Bを含む場合があることを理解されよう。gNodeB180aおよび180bはそれぞれ、エアインターフェース117を通してWTRU102aおよび102bと通信するために、1つまたは複数の送受信機を備えていてもよい。統合アクセスおよびバックホール接続が使用されるときに、同じエアインターフェースが、WTRUと、1つまたは複数のgNBを介したコアネットワーク109である場合があるgNode-Bとの間で使用されてよい。gNode-B180aおよび180bは、MIMO、MU-MIMO、またはデジタルビームフォーミング技術を実装してもよい。したがって、gNode-B180aは、例えば、WTRU102aに無線信号を伝送し、かつWTRU102aから無線信号を受信するために、複数のアンテナを使用することがある。RAN105は、eNode-Bなどの他のタイプの基地局を採用する場合があることが理解されるべきである。RAN105は、2つ以上のタイプの基地局を採用する場合があることも理解されよう。例えば、RANは、eNode-BおよびgNode-Bを採用する場合がある。
N3IWF199は、非3GPPアクセスポイント180cを含む場合がある。N3IWF199は、任意の数の非3GPPアクセスポイントを含む場合があることを理解されよう。非3GPPアクセスポイント180cは、エアインターフェース198を通してWTRU102cと通信するために、1つまたは複数の送受信機を含んでよい。非3GPPアクセスポイント180cは、802.11プロトコルを使用して、エアインターフェース198を通してWTRU102cと通信してもよい。
gNode-B180aおよび180bのそれぞれは、特定のセル(図示せず)に関連付けられてよく、かつ無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、上りリンクまたは下りリンクにおけるユーザのスケジューリングなどを取り扱うように構成されてよい。図25Dに示すように、gNodeB180aおよび180bは、例えば、Xnインターフェースを通して相互に通信してもよい。
図25Dに示されるコアネットワーク109は、5Gコアネットワーク(5G Core Network:5GC)である場合がある。コアネットワーク109は、無線アクセスネットワークによって相互接続する顧客に、非常に多くの通信サービスを提供する場合がある。コアネットワーク109は、コアネットワークの機能を実施するいくつかのエンティティを含む。本明細書で使用する場合、用語「コアネットワークエンティティ」または「ネットワーク機能」は、コアネットワークの1つまたは複数の機能を実施する任意のエンティティを意味する。コアネットワークエンティティは、無線またはネットワーク通信、もしくは図25Gに示されるシステム90などのコンピュータシステム向けに構成された装置のメモリに記憶され、かつ該装置のプロセッサで実行するコンピュータ実行可能命令(ソフトウェア)の形態で実装される論理的エンティティであってもよいことが理解される。
図25Dの例では、5Gコアネットワーク109は、アクセスモビリティ管理機能(Access And Mobility Management Function:AMF)172、セッション管理機能(Session Management Function:SMF)174、ユーザプレーン機能(User Plane Function:UPF)176aおよび176b、ユーザデータ管理機能(User Data Management Function:UDM)197、認証サーバ機能(Authentication Server Function:AUSF)190、ネットワーク・エクスポージャ機能(Network Exposure Function:NEF)196、ポリシー制御機能(Policy Control Function:PCF)184、非3GPPインターワーキング機能(N3IWF)199、ユーザデータリポジトリ(User Data Repository:UDR)178を含む場合がある。上述の要素のそれぞれが、5Gコアネットワーク109の一部として表されているが、これらの要素のうちの任意の1つは、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有または操作されてもよいことを理解されよう。5Gコアネットワークが、これらの要素の全てで構成されない場合があり、追加の要素で構成される場合もあり、かつ各これらの要素の複数のインスタンスで構成される場合があることを理解されよう。各ネットワーク機能は、相互に直接接続することが図25Dに示されているが、Diameterルーティングエージェントまたはメッセージバスなどのルーティングエージェントを介して通信される場合があることが理解されるべきである。
図25Dの例では、ネットワーク機能間のコネクティビティは、インターフェースまたは参照点のセットを介して実現されている。ネットワーク機能は、他のネットワーク機能またはサービスによって起動されるか、または呼び出されるサービスのセットとして、モデル化、記述、または実装される場合があることが理解されよう。ネットワーク機能サービスの起動は、ネットワーク機能間の直接接続、メッセージバスでのメッセージング交換、ソフトウェア機能の呼び出しを介して実現することができる。
AMF172は、N2インターフェースを介してRAN105に接続されてよく、制御ノードとして機能してもよい。例えば、AMF172は、登録管理、接続管理、到達可能性管理、アクセス認証、アクセス許可の役割を担ってもよい。AMFは、N2インターフェースを介してRAN105にユーザプレーントンネル構成情報を送達する役割を担ってもよい。AMF172は、N11インターフェースを介してSMFからユーザプレーントンネル構成情報を受信する場合がある。AMF172は、概して、N1インターフェースを介してWTRU102a、102bおよび102cへ/からNASパケットをルーティングおよび転送してもよい。N1インターフェースは、図25Dに示されていない。
SMF174は、N11インターフェースを介してAMF172に接続されてよい。同様に、SMFは、N7インターフェースを介してPCF184に、またN4インターフェースを介してUPF176aおよび176bに接続されてよい。SMF174は、制御ノードとして機能してもよい。例えば、SMF174は、セッション管理、WTRU102a、102bおよび102cに対するIPアドレス割り当て、UPF176aおよびUPF176bにおけるトラフィックを導く規則の管理および構成、ならびにAMF172への下りリンクデータ通知の生成の役割を担ってもよい。
UPF176aおよびUPF176bは、WTRU102a、102bおよび102cに、インターネット110などのパケットデータネットワーク(PDN)へのアクセスを提供し、WTRU102a、102bおよび102cと他のデバイスとの間の通信を促進してもよい。UPF176aおよびUPF176bはまた、WTRU102a、102bおよび102cに、他のタイプのパケットデータネットワークへのアクセスを提供してもよい。例えば、その他のネットワーク112は、イーサネットネットワークまたはデータのパケットを交換する任意のタイプのネットワークであってもよい。UPF176aおよびUPF176bは、N4インターフェースを介して、SMF174からトラフィックを導く規則を受信してもよい。UPF176aおよびUPF176bは、N6インターフェースを用いてパケットデータネットワークを接続することによって、またはN9インターフェースを用いて互いに、かつ他のUPFと接続することによって、パケットデータネットワークへのアクセスを提供してもよい。パケットデータネットワークへのアクセスの提供に加えて、UPF176は、パケットルーティングおよび転送、ポリシー規則施行、ユーザプレーントラフィックに対するサービス品質管理、下りリンクパケットのバッファリングの役割を担ってもよい。
AMF172はまた、例えば、N2インターフェースを介してN3IWF199に接続されてよい。N3IWFは、例えば、3GPP規定ではない無線インターフェース技術を介して、WTRU102cと5Gコアネットワーク109との間の接続を促進する。AMFは、RAN105と相互作用するのと同じかまたは類似の方式でN3IWF199と相互作用する場合がある。
PCF184は、N7インターフェースを介してSMF174に接続されてよく、N15インターフェースを介してAMF172に接続していてもよく、N5インターフェースを介してアプリケーション機能(Application Function:AF)188に接続していてもよい。N15およびN5インターフェースは、図25Dに示されていない。PCF184は、AMF172およびSMF174などの制御プレーンノードにポリシー規則を提供して、各制御プレーンノードが、これらの規則を施行できるようにしてもよい。PCF184は、AMF172に、WTRU102a、102bおよび102c向けのポリシーを送信することがあり、その結果、AMFはN1インターフェースを介してWTRU102a、102bおよび102cにポリシーを配信する場合がある。次に、ポリシーは、WTRU102a、102bおよび102cで施行または適用される場合がある。
UDR178は、認証証明書およびサブスクリプション情報のリポジトリとして機能する。UDRは、ネットワーク機能に接続する場合があり、その結果、ネットワーク機能は、リポジトリ内のデータに追加、データから読み出し、データを修正することができる。例えば、UDR178は、N36インターフェースを介してPCF184に接続する場合がある。同様に、UDR178は、N37インターフェースを介してNEF196に接続し、かつN35インターフェースを介してUDM197に接続する場合がある。
UDM197は、UDR178とその他のネットワーク機能との間のインターフェースとして機能する場合がある。UDM197は、UDR178のアクセスに対してネットワーク機能に権限を与える場合がある。例えば、UDM197は、N8インターフェースを介してAMF172に接続し、N10インターフェースを介してSMF174に接続する場合がある。同様に、UDM197は、N13インターフェースを介してAUSF190に接続する場合がある。UDR178およびUDM197は、密接に統合される場合がある。
AUSF190は、認証関連操作を実施し、かつN13インターフェースを介してUDM178に、N12インターフェースを介してAMF172に接続する。
NEF196は、5Gコアネットワーク109内の能力およびサービスをアプリケーション機能(AF)188にエクスポーズする。エクスポーズは、N33 APIインターフェースで生じる場合がある。NEFは、N33インターフェースを介してAF188に接続する場合があり、かつ他のネットワーク機能に接続して、5Gコアネットワーク109の能力およびサービスをエクスポーズする場合がある。
アプリケーション機能188は、5Gコアネットワーク109内のネットワーク機能と相互作用する場合がある。アプリケーション機能188と、ネットワーク機能との間の相互作用は、ダイレクトインターフェースを介したものであるか、またはNEF196を介して生じる場合がある。アプリケーション機能188は、5Gコアネットワーク109の一部と見なされるか、または5Gコアネットワーク109への外部のものである場合があり、かつモバイルネットワークオペレータと業務的な関係を有する企業によって配備される場合がある。
ネットワークスライシングは、オペレータのエアインターフェースの背後で1つまたは複数の「仮想」コアネットワークをサポートするモバイルネットワークオペレータによって使用される場合があるメカニズムである。これは、異なるRAN、または単一のRANにわたって動作する異なるサービスタイプをサポートするために、コアネットワークを1つまたは複数の仮想ネットワークに「スライシング」することに関連する。ネットワークスライシングは、オペレータが、例えば、機能性、性能、分離における多様な要件を求める異なる市場シナリオ向けにカスタマイズされたネットワークを構築し、最適化されたソリューションを提供することを可能にする。
3GPPは、ネットワークスライシングをサポートするように5Gコアネットワークを設計してきた。ネットワークスライシングは、ネットワークオペレータが、非常に多様で、かつ多大な要件が求められることが多い5Gユースケースの多様なセット(例えば、大規模IoT、クリティカル通信、V2X、および高度化モバイルブロードバンド)をサポートするために使用することができる良好なツールである。各ユースケースが、性能、拡張性、および可用性要件のそれ自体固有のセットを有する場合、ネットワークスライシングの使用なしでは、ネットワークアーキテクチャは、広範なユースケースニーズを効率的にサポートするのに十分な柔軟性および拡張性がない可能性がある。さらに、新しいネットワークサービスの導入は、より効率的に行われなければならない。
図25Dを再度参照し、ネットワークスライシングのシナリオでは、WTRU102a、102bまたは102cは、N1インターフェースを介してAMF172に接続する場合がある。AMFは、論理的に1つまたは複数のスライスの一部である場合がある。AMFは、WTRU102a、102bまたは102cと、1つまたは複数のUPF176aおよび176b、SMF174、およびその他のネットワーク機能との接続または通信を調整する場合がある。UPF176aおよび176b、SMF174、およびその他のネットワーク機能のそれぞれは、同じスライスまたは異なるスライスの一部である場合がある。それらが異なるスライスの一部である場合、それらが異なるコンピューティングリソース、セキュリティ証明書を利用する場合があるという点で、それらは互いに分離されている場合がある。
コアネットワーク109は、他のネットワークとの通信を促進する場合がある。例えば、コアネットワーク109は、5Gコアネットワーク109と、PSTN108との間のインターフェースとして機能するIPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバなどの、IPゲートウェイを含むか、またはそれと通信する場合がある。例えば、コアネットワーク109は、ショートメッセージサービスを介して通信を促進するショートメッセージサービス(Short Message Service:SMS)サービスセンターを含むか、またはそれと通信する場合がある。例えば、5Gコアネットワーク109は、WTRU102a、102bおよび102cと、サーバまたはアプリケーション機能188との間の非IPデータパケットの交換を促進する場合がある。加えて、コアネットワーク109は、WTRU102a、102bおよび102cに、他のサービスプロバイダによって所有または操作される他の有線または無線ネットワークを含むことがあるネットワーク112へのアクセスを提供してもよい。
本明細書に記載され、かつ図25A、図25C、図25D、図25Eに図示される、コアネットワークエンティティは、一定の既存の3GPP仕様におけるそれらのエンティティに与えられる名称によって識別されるが、将来において、それらのエンティティおよび機能は、他の名称によって識別される可能性があり、ある種のエンティティまたは機能は、将来的3GPP NR仕様を含む、3GPPによって公開される将来的な仕様において組み合わせられる場合があることを理解されたい。したがって、図25A、図25B、図25C、図25Dまたは図25Eで、記載および図示される特定のネットワークエンティティおよび機能は、例としてのみ提供され、本明細書で開示および請求される主題は、現在規定されているか、または将来的に規定されるかどうかにかかわらず、任意の類似通信システムにおいて具現化または実装される場合があることを理解されたい。
図25Eは、本明細書に記載されるNR-Uセルを用いるランダムアクセスを実装するシステム、方法、装置が使用される場合がある通信システム111の例を示す。通信システム111は、無線伝送/受信ユニット(WTRU)A、B、C、D、E、F、基地局gNB121、V2Xサーバ124、およびロードサイドユニット(RSU)123aおよび123bを含む場合がある。実際には、本明細書で提示される概念は、任意の数のWTRU、基地局gNB、V2Xネットワーク、またはその他のネットワーク要素に適用されてよい。1つまたはいくつか、もしくは全てのWTRU A、B、C、D、EおよびFは、アクセスネットワークカバレッジ131の範囲外にある場合がある。V2XグループのWTRU A、BおよびCの中で、WTRU Aはグループを先導するものであり、またWTRU BおよびCはグループメンバである。
WTRU A、B、C、D、EおよびFは、それらがアクセスネットワークカバレッジ131内にある場合、gNB121を介して、Uuインターフェース129を通して互いに通信する場合がある。図25Eの例では、WTRU BおよびFは、アクセスネットワークカバレッジ131内に示されている。WTRU A、B、C、D、EおよびFは、インターフェース125a、125bまたは128などのサイドリンクインターフェース(例えば、PC5またはNR PC5)を介して、それらが、アクセスネットワークカバレッジ131下にある、またはアクセスネットワークカバレッジ131外にあるかどうかに関係なく直接、互いに通信する場合がある。例えば、図25Eの例では、アクセスネットワークカバレッジ131外にあるWTRU Dは、カバレッジ131内にあるWTRU Fと通信する。
WTRU A、B、C、D、EおよびFは、ビークル・ツー・ネットワーク(V2N)133またはサイドリンクインターフェース125bを介して、RSU123aおよび123bと通信する場合がある。WTRU A、B、C、D、EおよびFは、ビークル・ツー・インフラストラクチャ(V2I)インターフェース127を介して、V2Xサーバ124に通信する場合がある。WTRU A、B、C、D、EおよびFは、ビークル・ツー・パーソン(V2P)インターフェース128を介して、別のUEと通信する場合がある。
図25Fは、図25A、図25B、図25C、図25Dまたは図25E、もしくは、特に、図5から図7(例えば、UE201)のWTRU102など、本明細書に記載される、NR-Uセルを用いるランダムアクセスを実装するシステム、方法および装置に従って、無線通信および操作向けに構成される場合がある装置またはデバイスWTRU102の例のブロック図である。図25Fに示すように、例示的WTRU102は、プロセッサ118、送受信機120、伝送/受信要素122、スピーカ/マイクロホン124、キーパッド126、ディスプレイ/タッチパッド/インジケータ128、非取り外し可能メモリ130、取り外し可能メモリ132、電源134、全地球測位システム(Global Positioning System:GPS)チップセット136、および他の周辺機器138を含む場合がある。WTRU102は、上述の要素の任意の副次的組み合わせを含んでもよいことを理解されたい。また、基地局114aおよび114b、または基地局114aおよび114bのノードは、限定はされないが、とりわけ、送受信機基地局(BTS)、Node-B、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、ホームNodeーB、発展型ホームNode-B(Evolved Home Node-B:eNodeB)、ホーム発展型Node-B(Home Evolved Node-B:HeNB)、ホーム発展型Node-Bゲートウェイ、次世代Node-B(Generation Node-B:gNode-B)、およびプロキシノードを指す場合があり、本明細書に記載されるNR-Uセルを用いるランダムアクセスの開示されるシステムおよび方法を実施する例示的実装形態である場合がある、図25Fに描写する要素の一部または全部を含む場合がある。
プロセッサ118は、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(Digital Signal Processor:DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアに関連付けられた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(Application Specific Integrated Circuits:ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA)回路、任意の他のタイプの集積回路(Integrated Circuit:IC)、状態マシンなどであってよい。プロセッサ118は、信号コーディング、データ処理、電力制御、入力/出力処理、またはWTRU102が無線環境内で動作することを可能にする任意の他の機能性を実施してもよい。プロセッサ118は、伝送/受信要素122に連結されることがある、送受信機120に連結されてもよい。図25Fでは、別個のコンポーネントとしてプロセッサ118と送受信機120とを示しているが、プロセッサ118と送受信機120とが、電子パッケージまたはチップ内に一緒に統合されてもよいことを理解されよう。
UEの伝送/受信要素122は、エアインターフェース115/116/117を通して基地局(例えば、図25Aの基地局114a)、またはエアインターフェース115d/116d/117dを通して別のUEへ信号を伝送する、またはそこから信号を受信するように構成される場合がある。例えば、伝送/受信要素122は、RF信号を伝送または受信するように構成されたアンテナであってもよい。伝送/受信要素122は、例えば、IR、UV、または可視光信号を伝送または受信するように構成されるエミッタ/検出器であってもよい。伝送/受信要素122は、RFおよび光信号の両方を伝送および受信するように構成されてよい。伝送/受信要素122は、無線または有線信号の任意の組み合わせを伝送または受信するように構成されてもよいことを理解されよう。
加えて、伝送/受信要素122は、単一の要素として図25Fで描写されているが、WTRU102は、任意の数の伝送/受信要素122を含んでもよい。より具体的には、WTRU102は、MIMO技術を採用してもよい。したがって、WTRU102は、エアインターフェース115/116/117を通して無線信号を伝送および受信するために、2つ以上の伝送/受信要素122(例えば、複数のアンテナ)を含んでもよい。
送受信機120は、伝送/受信要素122によって伝送されることになる信号を変調し、かつ伝送/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てよい。上記のように、WTRU102は、マルチモード能力を有する場合がある。したがって、送受信機120は、WTRU102が、複数のRAT、例えば、NRおよびIEEE802.11、またはNRおよびE-UTRAを介して通信するか、または異なるRRH、TRP、RSUまたはノードへの複数のビームを介して同じRATと通信できるようにするために、複数の送受信機を含む場合がある。
WTRU102のプロセッサ118は、スピーカ/マイクロホン124、キーパッド126、またはディスプレイ/タッチパッド/インジケータ128(例えば、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display:LCD)ディスプレイ装置または有機発光ダイオード(Organic Light-Emitting Diode:OLED)ディスプレイ装置)に連結されて、そこからユーザ入力データを受信してもよい。プロセッサ118はまた、ユーザデータをスピーカ/マイクロホン124、キーパッド126、またはディスプレイ/タッチパッド/インジケータ128に出力してもよい。加えて、プロセッサ118は、非取り外し可能メモリ130または取り外し可能メモリ132などの任意のタイプの好適なメモリから情報にアクセスし、それの中にデータを記憶してもよい。非取り外し可能メモリ130としては、ランダムアクセスメモリ(Random-Access Memory:RAM)、読み取り専用メモリ(Read-Only Memory:ROM)、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリ記憶デバイスを挙げてもよい。取り外し可能メモリ132としては、加入者識別モジュール(Subscriber Identity Module:SIM)カード、メモリスティック、セキュアデジタル(Secure Digital:SD)メモリカードなどを挙げてもよい。プロセッサ118は、クラウドまたはエッジコンピューティングプラットフォームでホストされるサーバ、もしくはホームコンピュータ(図示せず)内など、WTRU102上に物理的に設置されていないメモリの情報にアクセスし、そこにデータを記憶してもよい。プロセッサ118は、本明細書に記載される一部の例でのNR-Uセルを用いるランダムアクセス方法のセットアップが、成功するか成功しないかに応じて、ディスプレイまたはインジケータ128上の点灯パターン、画像または色を制御するか、または、NR-Uセルを用いるランダムアクセスおよび関連するコンポーネントの状態を示すように構成される場合がある。ディスプレイまたはインジケータ128の点灯パターン、画像または色の制御は、本明細書で示すまたは論じる各図(例えば、図5から図7、および図10から図23など)の方法のフローまたはコンポーネントのいずれかの状態が反映される場合がある。NR-Uセルを用いるランダムアクセスのメッセージおよびプロシージャが本明細書で開示される。ユーザが入力ソース(例えば、スピーカ/マイクロホン124、キーパッド126、またはディスプレイ/タッチパッド/インジケータ128)を介して、リソースを要求するため、かつ、とりわけ、ディスプレイ128に表示される場合があるNR-Uセルを用いるランダムアクセス関連情報を要求、構成または問い合わせするために、メッセージおよびプロシージャは、拡張されてインターフェース/APIを提供してもよい。
プロセッサ118は、電源134から電力を得てもよく、WTRU102内のその他のコンポーネントへの電力を分配または制御するように構成されてよい。電源134は、WTRU102に給電する任意の好適なデバイスであってよい。例えば、電源134は、1つまたは複数の乾電池、太陽電池、燃料電池などを含んでもよい。
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ることがあるGPSチップセット136に連結されてもよい。GPSチップセット136からの情報に加え、またはその代わりに、WTRU102は、エアインターフェース115/116/117を通して基地局(例えば、基地局114a、114b)から位置情報を受信するか、または2つ以上の近傍基地局から受信されている信号のタイミングに基づいて、その場所を決定してもよい。WTRU102は、任意の好適な位置特定方法によって位置情報を取得してもよいことを理解されるであろう。
プロセッサ118はさらに、追加の特徴、機能性、もしくは有線または無線コネクティビティを提供する1つまたは複数のソフトウェアまたはハードウェアモジュールを含む場合がある他の周辺機器138に連結されてもよい。例えば、周辺機器138は、加速度計、バイオメトリック(例えば、指紋)センサなどの種々のセンサ、e-コンパス、衛星送受信機、デジタルカメラ(写真またはビデオ用)、ユニバーサルシリアルバス(Universal Serial Bus:USB)ポートまたは他の相互接続インターフェース、振動デバイス、テレビ送受信機、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(Frequency Modulated: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などを含んでもよい。
WTRU102は、センサ、大衆消費電子製品、スマートウォッチまたはスマート衣類などのウェアラブルデバイス、医療またはe健康デバイス、ロボット、産業機器、ドローン、車、トラック、電車、または飛行機などの乗物などの他の装置もしくはデバイスに含まれてもよい。WTRU102は、周辺機器138のうちの1つを備えることがある相互接続インターフェースなどの1つまたは複数の相互接続インターフェースを介して、このような装置もしくはデバイスの他のコンポーネント、モジュール、またはシステムに接続してもよい。
図25Gは、RAN103/104/105、コアネットワーク106/107/109、PSTN108、インターネット110、その他のネットワーク112、またはネットワークサービス113内のある種のノードまたは機能エンティティなど、図25A、図25C、図25Dおよび図25Eに図示される通信ネットワークの1つまたは複数の装置、ならびに、本明細書で記載および請求される、図5から図7、および図10から図23に示されるシステムおよび方法などの、NR-Uセルを用いるランダムアクセスが具現化されることがある例示的コンピューティングシステム90のブロック図である。コンピューティングシステム90は、コンピュータまたはサーバを含んでもよく、ソフトウェアの形態(このようなソフトウェアが記憶されるまたはアクセスされる場所もしくは手段がいかなるものであっても)である場合があるコンピュータ可読命令によって主に制御されてよい。このようなコンピュータ可読命令は、コンピューティングシステム90を稼働させるように、プロセッサ91内で実行されてよい。プロセッサ91は、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアに関連付けられた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、任意の他のタイプの集積回路(IC)、状態マシンなどであってよい。プロセッサ91は、信号コーディング、データ処理、電力制御、入力/出力処理、またはコンピューティングシステム90が通信ネットワーク内で動作することを可能にする任意の他の機能性を実施してもよい。コプロセッサ81は、主要プロセッサ91とは明確に異なる、任意選択のプロセッサであり、追加の機能を実施するか、またはプロセッサ91を支援することがある。プロセッサ91またはコプロセッサ81は、Msg2を取得するなど、NR-Uセルを用いるランダムアクセスについて、本明細書に記載される方法および装置に関連するデータを取得、生成および処理する場合がある。
プロセッサ91は、動作時に、命令をフェッチ、復号、および実行し、コンピューティングシステムの主要データ転送パスであるシステムバス80を介して、情報を他のリソースへ転送し、かつ他のリソースから転送する。このようなシステムバスは、コンピューティングシステム90内のコンポーネント同士を接続し、かつデータ交換向けの媒体を定義する。システムバス80は、典型的には、データを送信するためのデータライン、アドレスを送信するためのアドレスライン、および割り込みを送信し、かつシステムバスを操作するための制御ラインを含む。このようなシステムバス80の一例は、PCI(周辺コンポーネント相互接続)バスである。
システムバス80に連結されるメモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)82および読み取り専用メモリ(ROM)93を含む。このようなメモリは、情報の記憶および読み出しを可能にする回路を含む。ROM93は、概して、容易に修正することができない記憶されたデータを含む。RAM82内に記憶されたデータは、プロセッサ91または他のハードウェアデバイスによって読み取られる、もしくは変更されてよい。RAM82またはROM93へのアクセスは、メモリコントローラ92によって制御されてよい。メモリコントローラ92は、命令が実行されると、仮想アドレスを物理的アドレスに変換する、アドレス変換機能を提供する場合がある。メモリコントローラ92はまた、システム内のプロセスを隔離し、かつユーザプロセスからシステムプロセスを隔離するメモリ保護機能を提供する場合がある。したがって、第1のモードで起動するプロフラムは、それ自体のプロセス仮想アドレス空間によってマップされているメモリのみにアクセスする場合があり、プロセス間のメモリ共有が設定されていない限り、別のプロセスの仮想アドレス空間内のメモリにアクセスすることはできない。
加えて、コンピューティングシステム90は、プロセッサ91から、プリンタ94、キーボード84、マウス95およびディスクドライブ85などの周辺機器に命令を通信する役割を担う、周辺機器コントローラ83を含んでもよい。
ディスプレイコントローラ96によって制御されるディスプレイ86は、コンピューティングシステム90によって生成される視覚出力を表示するために使用される。このような視覚出力は、テキスト、グラフィックス、動画グラフィックス、およびビデオを含んでよい。視覚出力は、グラフィカルユーザインターフェース(Graphical User Interface:GUI)の形態で提供されてよい。ディスプレイ86は、CRTベースのビデオディスプレイ、LCDベースのフラットパネルディスプレイ、ガスプラズマベースのフラットパネルディスプレイ、またはタッチパネルで実装される場合がある。ディスプレイコントローラ96は、ディスプレイ86に送信されるビデオ信号を生成するために必要とされる電子コンポーネントを含む。
さらに、コンピューティングシステム90は、図25A、図25B、図25C、図25Dまたは図25EのRAN103/104/105、コアネットワーク106/107/109、PSTN108、インターネット110、WTRU102または他のネットワーク112などの外部通信ネットワークまたは装置に、コンピューティングシステム90を接続するために使用されて、コンピューティングシステム90がそれらのネットワークの他のノードまたは機能エンティティと通信できるようにする、例えば、無線または有線ネットワークアダプタ97などの通信回路を含む場合がある。通信回路は、単独で、またはプロセッサ91と組み合わせて、本明細書で記載されるある種の装置、ノード、または機能エンティティの伝送および受信ステップを実施するために使用されてよい。
本明細書に記載される装置、システム、方法およびプロセスのうちいずれかまたは全ては、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたコンピュータ実行可能命令(例えば、プログラムコード)の形態で具現化される場合があり、その命令は、プロセッサ118または91などのプロセッサによって実行されると、プロセッサに、本明細書に記載されるシステム、方法、およびプロセスを実施または実装させることを理解されたい。具体的には、本明細書に記載されるいずれのステップ、動作、または機能も、このようなコンピュータ実行可能命令の形態で実装され、無線または有線ネットワーク通信向けに構成された装置またはコンピューティングシステムのプロセッサで実行されてよい。コンピュータ可読記憶媒体は、情報の記憶のために、任意の非一時的(例えば、有形または物理的)方法もしくは技術に実装される揮発性および不揮発性媒体、取り外し可能および非取り外し可能媒体を含むが、このようなコンピュータ可読記憶媒体には、信号は含まれない。コンピュータ可読記憶媒体としては、RAM、ROM、EEPROM、フラッシュメモリまたは他のメモリ技術、CD-ROM、デジタル多用途ディスク(Digital Versatile Disk:DVD)または他の光学ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶デバイスまたは他の磁気記憶デバイス、もしくは所望の情報を記憶するために使用されてよく、かつコンピュータシステムによってアクセスされることがある任意の他の有形もしくは物理的媒体が挙げられるが、それらに限定されない。
各図に示すような、本開示、NR-Uセルを用いるランダムアクセスの主題の好適な方法、システムまたは装置について説明する際に、明確にする目的で特定の用語が用いられる。しかし、請求される主題は、そのような選択された特定の用語に限定されることを意図するものではなく、また各特定の要素は、類似の目的を達成するために類似の方式で動作する全ての技術的等価物を含むことを理解されたい。
本明細書に記載されている種々の技法は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、または適切な場合はこれらの組み合わせと連携して実装されてもよい。このようなハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアは、通信ネットワークの種々のノードで配置される装置に常駐してもよい。本明細書に記載の方法を実施するために、装置は単独でまたは互いに連携して動作してもよい。本明細書で用いられる用語「装置」、「ネットワーク装置」、「ノード」、「デバイス」、「ネットワークノード」、などは、同じ意味で用いられる場合がある。加えて、単語「または」は、別段の定めがある場合を除き包括的に本明細書で全般的に使用される。
本明細書は、最良の方式を含む本発明を開示するために、また当業者が任意のデバイスまたはシステムを作製かつ使用し、任意の組み込まれた方法を行うことを含む本発明を実践することを可能にするために、各例を使用する。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、かつ当業者に想起される他の例(例えば、本明細書に開示される各例示的方法の間で、ステップを省く、ステップを組み合わせる、またはステップを追加する)を含む場合がある。そのような他の例は、特許請求の範囲の文字通りの言葉とは異ならない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文字通りの言葉とのごくわずかな差異を伴う同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内であることを意図している。
本明細書に記載される、方法、システムおよび装置は、特に、無線通信を実施することを行う手段を提供することができる。方法、システム、コンピュータ可読記憶媒体、または装置は、メッセージを取得することと、該メッセージの取得に基づいて、ランダムアクセスリソース選択を実施することと、メディアアクセス制御(MAC)層によって、プリアンブル伝送を構成する1つまたは複数のパラメータを、物理(PHY)層に提供することと、該1つまたは複数のパラメータに基づいて、物理層によって、該1つまたは複数のパラメータと関連する選択された帯域幅パート(BWP)でサブバンドリッスンビフォートーク(LBT)を実施することとを行う手段を有する。チャネルがフリーであると示される場合に、プリアンブルを伝送することを行う手段がある場合がある。チャネルがフリーであると示される場合に、プリアンブルを伝送することと、プリアンブルが伝送されたことを示すために、MAC層にランダムアクセスプリアンブル伝送インジケーションを伝送することとを行う手段がある場合がある。チャネルがフリーであると示される場合に、プリアンブルを伝送し、かつプリアンブルが伝送されたことを示すために、MAC層にランダムアクセスプリアンブル伝送インジケーションを伝送することと、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)を監視することと、を行う手段がある場合がある。チャネルがビジーであると示される場合に、PHY層によってMAC層に、プリアンブルの伝送が失敗したことを示すランダムアクセスプリアンブル(RAP)伝送インジケーションを提供することと、受信したRAPインジケーションに基づいて、MAC層によって、第2の選択されたBWPを使用して、別のランダムアクセスリソース選択を実施することとを行う手段がある場合がある。もう1つのパラメータが、LBTパラメータの複数のセットを含む場合がある。チャネルがビジーであると示される場合に、PHY層によって、LBTパラメータの複数のセットまたはサブバンドの複数のインジケーションを含むもう1つのパラメータに基づいて、複数のLBT試行を実施することを行う手段がある場合がある。PHYによって、1つまたは複数のパラメータに基づいて、優先順位付けされたランダムアクセスを提供することを行う手段がある場合がある。1つまたは複数のパラメータが、LBTパラメータのセットを含む場合がある。同じサブバンドのPDCCH、またはプリアンブルが伝送されたBWPを監視することを行う手段がある場合がある。方法、システム、コンピュータ可読記憶媒体、または装置は、MACによって、伝送向けに複数のサブバンドをPHYに提供し、複数のサブバンドの第1サブバンドがフリーであるか判断し、かつ、PHYによって、第1サブバンドでプリアンブルを伝送する場合がある。方法、システム、コンピュータ可読記憶媒体、または装置は、イベント(例えば、特に本明細に開示される、特に、CG追加、初期アクセス、ビーム障害回復)を検出することと、該イベントに基づいて、ランダムアクセスリソース選択を実施することと、メディアアクセス制御(MAC)層によって、物理(PHY)層に、プリアンブル伝送を構成する1つまたは複数のパラメータを提供することと、該1つまたは複数のパラメータに基づいて、物理層によって、該1つまたは複数のパラメータと関連する選択された帯域幅パート(BWP)でサブバンドリッスンビフォートーク(LBT)を実施することと、を行う手段を有する。本パラグラフ中の全ての組み合わせ(ステップの省略または追加を含む)が考えられる。