図面を参照して、本開示の例示的な実施形態を、ニューレディオ(NR)ネットワークとしても知られる、第5世代(5G)無線通信ネットワークの文脈で説明する。本明細書で説明する方法及び装置は、5G又はNRネットワークでの使用に限定されず、競合フリーランダムアクセス手順をサポートする他の規格に従って動作する無線通信ネットワーク100で使用され得ることも当業者は理解するであろう。
図1は、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって現在開発されている5G規格に従った無線通信ネットワーク100を示している。無線通信ネットワーク10は、無線アクセスネットワーク(RAN)103と、コアネットワーク(CN)105と、を備える。UE120は、無線接続107を使用して、RAN103内の1つ又は複数の基地局110と通信する。基地局110は、CN105内のネットワークノード106に接続される。
3GPP TS36.300及び関連する仕様で仕様化されている様なロングタームエボリューション(LTE)ネットワークとして知られる第4世代(4G)ネットワークの場合、基地局110は、通常、発展型ノードB(eNB)に対応し、ネットワークノード106は、通常、モビリティ管理エンティティ(MME)及び/又はサービングゲートウェイ(SGW)のいずれかに対応する。eNBは無線アクセスネットワーク103の一部であり、この場合は発展型汎用地上無線アクセスネットワーク(E-UTRAN)であり、MMEとSGWは両方とも発展型パケットコア(EPC)の一部である。
3GPP TS38.300及び関連する仕様で仕様化されているようなニューレディオ(NR)として知られる第5世代(5G)ネットワークの場合、基地局110は、通常、5GノードB(gNB)に対応し、ネットワークノード106は、通常、アクセス及びモビリティ管理機能(AMF)及び/又はユーザプレーン機能(UPF)のいずれかに対応する。gNBは無線アクセスネットワーク103の一部であり、この場合は次世代(NG)RAN(NG-RAN)であり、AMFとUPFは両方とも5Gコアネットワーク(5GC)の一部である。
UE120は、無線通信チャネルを介して基地局110と通信することができる任意のタイプの装置を含み得る。例えば、UE120は、携帯電話、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、タブレット、マシンツーマシン(M2M)デバイス(マシンタイプ通信(MTC)デバイスとしても知られる)、組み込みデバイス、無線センサ、又は、無線通信ネットワーク10を介して通信することができる他のタイプの無線エンドユーザデバイスを含み得る。
従来のネットワークにおいて、ランダムアクセス(RA)手順は、ネットワーク100にアクセスするためにUE120によって使用される。RA手順の間、UE120は、ランダムアクセスチャネル(RACH)又は物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)でランダムアクセスプリアンブル(Msg1とも呼ばれる)を送信し、基地局110は、UE120にアップリンク(UL)許可を提供するランダムアクセス応答(RAR)メッセージ(Msg2とも呼ばれる)で応答する。ハンドオーバ時とSCG変更の中断時間それぞれ短縮するために、3GPPリリース14の一部として、RACH無しハンドオーバ(及びRACH無しセカンダリセルグループ(SCG)の変更)がLTEで仕様化されている。RACH無しハンドオーバ手順は、ハンドオーバ中においてターゲットセルにアクセスするときに、UE120によるMsg1送信、すなわち、RAプリアンブル(RACHプリアンブル又はPRACHプリアンブルとも呼ばれる)送信、又は、Msg2送信、すなわち、ネットワークによるRARメッセージでの応答が実行されないことを意味する。
ランダムアクセスプリアンブルは、ネットワークがUE120を一意に識別することを可能にしない。複数のUEが同じRACHで同じランダムアクセスプリアンブルを使用してランダムアクセスを試みることが可能である。Msg2を介して、ネットワークは、いわゆるMsg3(例えば、接続要求メッセージ)において、ネットワークへのより多くの情報の送信のためのUL許可をUE120に提供する。追加情報により、ネットワークは存在し得る競合を解決でき、ネットワークは競合に勝ったUE120を示す、Msg4とも呼ばれるランダムアクセス競合解決メッセージでMsg3に応答する。
とりわけ、Msg1は、ネットワークによって、いわゆるタイミングアドバンス(TA)値を決定するために使用され、UE120は、適切な時点、つまり、UE120がセルからダウンリンク送信を受信するときに関連する時点でネットワークのアンテナに到達するためにアップリンク送信でTA値を使用する。このTA値は、主に、UE120と基地局/アンテナとの間の距離に依存し、使用する初期値は、Msg1(すなわち、PRACHプリアンブル)の到着時間の推定に基づいて、Msg2でUE120にシグナリングされる。
RACH無しハンドオーバ/SCG変更では、代わりに、UE120は、ターゲットセルにアクセスする前にTA値を提供される。Msg3が適切な時点でターゲット基地局110に到達するために、ターゲットセル内のUE120が使用する正しいTA値は事前に知られている必要がある。したがって、RACH無しハンドオーバ/SCG変更の使用は、以下の場合に制限される。
・ハンドオーバが開始されたとき、ターゲットセルが、UE120がすでに接続を有している別のセルと同じTA値を有することが知られており、したがって、既知のTA値(PCell、PSCell、又はSCellなど)。
・ターゲットセルがTA値=0であることが知られている、つまり、スモールセル。
2ステップランダムアクセスは、通常の4ステップランダムアクセス手順を変更したものであり、NRネットワークで検討されている。本質的に、2ステップランダムアクセス手順は、標準の4ステップランダムアクセス手順のメッセージ1(Msg1)とメッセージ3(Msg3)を、ランダムアクセス手順の最初のステップでメッセージA(MsgA)とラベル付けされた単一メッセージにまとめる。したがって、MsgAは、PUSCH送信リソースでのMsgAの残り(Msg3に対応)の送信と組み合わせた、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)送信リソースで送信されるランダムアクセスプリアンブルを含む。ランダムアクセスプリアンブルと、MsgAのPUSCH部分に使用されるPUSCH送信リソースとの間に関連付けが行われる。そのようなプリアンブル-PUSCHリソースの関連付けは、1対多、1対1、又は、1対多であり得る。最初のステップでのMsgAの送信の後に、Msg2とMsg4を結合したメッセージB(MsgB)とラベル付けされたメッセージの送信を含む2番目の終了ステップが続く。
2ステップランダムアクセス手順は、ペイロード(ユーザプレーンデータ又は無線リソース制御(RRC)メッセージのコンテンツ)を最初のステップで送信できるという点で、RACH無しハンドオーバと同様の特性を有する(つまり、ランダムアクセスプリアンブルの送信及びランダムアクセス応答(RAR)の受信後、通常のラウンドトリップ時間(RTT)だけ待機する必要がない。)。したがって、目標がハンドオーバの中断を減らすことである場合、ターゲットセルに適用される2ステップランダムアクセスによるハンドオーバは、RACH無しハンドオーバと共にオプションである。2ステップランダムアクセスはまた、基地局110(例えば、gNB又はeNB)がUE120の適切なTAを推定することを可能にするプリアンブル送信を含むという利点を有する。また、SCGの追加、SCGの変更、SCellの追加等、ネットワークリソースをより有効に活用するために、高速セットアップも重要である他のユースケースでも有利な場合があり得る。
2ステップランダムアクセスは、競合ベースのランダムアクセス(CBRA)又は競合フリーのランダムアクセス(CFRA)のいずれかであり得る。ハンドオーバ又はSCG変更(又はSCG追加、SCell追加等)と組み合わせてUE120がターゲットセルにアクセスする場合、CFRAは一般的に好ましいランダムアクセスのバリアントであるため、ネットワークベンダによって実装されるRACH無しハンドオーバと比較した場合、2ステップランダムアクセスを魅力的なオプションとするには、CFRAのサポートが必要である。さらに、CFRA手順の場合の様に、UE120が競合フリーランダムアクセスプリアンブル(つまり、一意のプリアンブル)を使用する場合でも、これにより、UE120がプリアンブルの衝突を回避できる様にするが、MsgAのPUSCH部分は、他のUE120からのMsgA送信と衝突するリスクを依然として有し得る。
本開示の一態様によると、UE120には、2ステップランダムアクセス手順で使用するCFRAプリアンブルとも呼ばれる専用プリアンブルと、MsgAのPUSCH部分の競合フリー送信のための、専用(つまり、競合フリー)PUSCH送信リソースと、が提供される。後者は、専用プリアンブルのPUSCH送信リソースマッピングへの形式、或いは、プレーンなPUSCH送信リソースの割り当て/表示の形式で提供される。いずれの場合でも、PUSCH送信リソースは、CFRAプリアンブル送信に使用されるリソースに対する時間(及び場合によっては周波数)に関連して示され得る。専用プリアンブルは、特定のUE120によって限られた時間だけ排他的に使用される様に割り当てられたプリアンブルであり、特定のUEに割り当てられている限り、同じセル内の任意の他のUE120によって使用され得ない。同様に、専用リソースは、特定のUEでの排他的使用のために割り当てられたリソースであり、任意の他のUEによって使用され得ない。専用リソースは、アップリンク送信に使用される共有アップリンクチャネルの時間及び周波数リソースを含む。
専用プリアンブルとMsgAのPUSCH部分は、2ステップランダムアクセス手順の最初のステップで送信される。
2ステップ競合フリーランダムアクセスを可能にするには、ネットワークは次のことを行う必要がある。
a)ターゲットセルにアクセスするときに2ステップRA手順を使用する様にUE120を構成する。
b)2ステップランダムアクセス手順の専用プリアンブルでUE120を構成する。
c)MsgAのPUSCH部分の送信のために、UE120のための専用、すなわち競合フリーPUSCH送信リソースを構成する。
一実施形態において、ネットワークは、専用プリアンブルがターゲットセル内の2ステップランダムアクセスに使用されるべきであることを示すパラメータと組み合わされた、UE120に割り当てられた専用プリアンブルを示すUE固有の構成情報を送信する。あるいは、2ステップランダムアクセスの表示は、CFRAプリアンブルで暗黙的に示され、ここで、例えば、CFRAプリアンブルが選択される範囲(例えば、ランダムアクセスプリアンブルルートインデックス又はルートインデックスの範囲)は、CFRAプリアンブルが2ステップランダムアクセス手順と組み合わせて使用されることを暗黙的に示す。幾つかのケースにおいて、ターゲットセルは、2ステップのランダムアクセスに割り当てられたPRACHリソースのみを有する(つまり、4ステップランダムアクセスはターゲットセルで使用されない)。この場合、ハンドオーバ又はSCG変更のためのUE固有の構成では、明示的な表示は必要ない。
ハンドオーバ又はSCG変更のために、UE固有の構成は、好ましくは、ハンドオーバ要求確認と呼ばれるノード間(例えば、XnAP又はX2AP)メッセージにおいて、ソース基地局110に搬送される、ターゲット基地局110内のRRCエンティティによって準備されるハンドオーバコマンドメッセージに含まれる。ハンドオーバコマンドメッセージは、UE120がターゲットセルにおいて適用する必要があるRRC又は無線リソース管理(RRM)構成を含む。この構成は、ソース基地局110によって、RRC再構成メッセージ(NRの場合)又はRRCコネクション再構成メッセージ(LTEの場合)でUE120に転送され、これは、ハンドオーバ(又はSCG変更)を実行することをUE120にトリガ/命令する。
MsgAのPUSCH部分が送信されるPUSCH送信リソースでの衝突を回避するために、専用PUSCH送信リソースがUE120に必要とされる。ランダムアクセスプリアンブルとは異なり、PUSCH送信は直交しておらず、衝突が発生した場合に相互に悪影響を及ぼす。一実施形態において、以下のPUSCH送信リソースへのプリアンブルの関連付けの原理に従って、UEの専用PUSCH送信リソースが構成され、専用プリアンブルのPUSCH送信リソースマッピングへの形式で提供され得る(プリアンブルはUEの専用プリアンブルである)。別の実施形態において、専用PUSCH送信リソースは、専用プリアンブルへの明示的なマッピング無しに、UE120に割り当てられ得る。専用プリアンブルからPUSCH送信へのマッピングは、好ましくは、ハンドオーバコマンドメッセージを介して、あるいは、システム情報(SI)の一部としてUE120に提供されて構成される。別の実施形態において、UEの専用プリアンブルへの明示的なマッピング無しに、専用PUSCH送信リソースが構成され、ハンドオーバコマンドメッセージを介してUE120に提供されるが、この場合、SIを介した構成は適切ではない。専用PUSCH送信リソース(専用プリアンブルへのマッピングの有無に拘わらず)は、時間及び周波数リソースの観点から構成され、これは、CFRAプリアンブルの送信に使用されるPRACHリソースに対してオプションで定義され得る。
PUSCH送信リソース、例えば、時間及び周波数リソース割り当てに加えて、専用PUSCH送信リソースの構成は、オプションで、変調及び符号化スキーム(MCS)、送信電力構成(例えば、TPCコマンド)、周波数ホッピング構成(例えば、周波数ホッピングフラグ)、チャネル状態情報(CSI)要求、DMRSアンテナポート及び/又は復調基準信号(DMRS)シーケンス初期化値等の、さらなる送信関連の態様を含み得る。
オプションとして、ソース基地局110は、ハンドオーバ準備情報メッセージに、2ステップランダムアクセスに対するUEのサポート(又はサポートの欠如)の表示を含めることができる。ハンドオーバ準備情報メッセージは、ソース基地局110内のRRCエンティティによって準備され、ハンドオーバ要求と呼ばれるノード間110(例えば、XnAP又はX2AP)メッセージでターゲット基地局110に転送される。
幾つかの実施形態において、2ステップ競合フリーランダムアクセス構成は、ビームのサブセットに対してのみ提供され得る(例えば、選択され得るターゲットセルの同期信号ブロック(SSB)及び/又はチャネル状態情報参照信号(CSI-RS)、使用可能なSSBリソース又はCSI-RSリソースのサブセット)。例えば、ハンドオーバの場合、UE120は、隣接セルのビーム測定を含む測定レポートをソース基地局110(例えば、gNB又はeNB)に送信する。ハンドオーバ準備中に、ソース基地局110は、これらのビーム測定値をターゲット基地局110に提供し、これらの測定値に基づいて、ターゲット基地局110は、CFRAのためにリソースを割り当て得る。ネットワークは、2ステップランダムアクセス用にCFRAリソースのサブセットのみを構成することを決定し得る。2ステップランダムアクセスに使用できるCFRAリソースは、ターゲットセル内のSSBのサブセット又はCSI-RSのサブセットに関連付けられ得る。例として上記のハンドオーバの使用例を使用して、UE120は、ランダムアクセス構成を受信し、例えば、ターゲットセル内のSSBを選択することによって、ターゲットセル内のビームを選択する。
図2は、2ステップ競合フリーRAをサポートする例示的なハンドオーバ手順のシグナリングフロー図である。UE120は、隣接基地局110からの参照信号で得られた測定値を含むRRC測定レポートをソース基地局110に送信する(1)。UE120からのRRC測定レポートに基づいて、ソース基地局110は、ハンドオーバが必要であると判断し、ハンドオーバ要求(HO要求)をターゲット基地局110に送信する(2、3)。ハンドオーバ要求に応答して、ターゲット基地局110は、ハンドオーバ要求確認(HO要求Ack)メッセージでハンドオーバコマンド(HOコマンド)を返す(4)。ハンドオーバコマンドは、UE120がターゲットセルで適用すべき2ステップRAのRACH構成情報を含むRRC構成情報を含む。HOコマンドは、ハンドオーバ要求確認メッセージ内においてターゲットからソースへの透過的なコンテナの形式で含まれるノード間RRCメッセージである。HOコマンドは、ターゲットセルで使用する専用RACHプリアンブルを含む。さらに、HOコマンドは、専用プリアンブルからPUSCH送信リソースマッピングへのマッピング情報を含み得る。あるいは、専用プリアンブルからPUSCH送信リソースへのマッピングは、SIの一部として提供され得る、又は、標準により指定され得る。別の実施形態において、明示的なプリアンブルの専用リソースへのマッピングは使用されない。代わりに、ターゲット基地局110は、専用PUSCHリソースを構成し、構成された専用PUSCHリソースは、HOコマンドに含まれる。基地局110は、ターゲットセルから受信したRRC構成情報を、RRC再構成要求メッセージ(RRCRconfiguration)又はRRC接続再構成要求メッセージ(RRCConnectionReconfiguration)でUE120に転送する(5)。RRC構成情報は、ターゲットセルで適用されるターゲットノードからの(再)構成を含む。RRCReconfiguration/RRCConnectionReconfigurationメッセージは、ハンドオーバを実行し、ターゲットセルでランダムアクセスを実行するためにUE120をトリガする(6)。ターゲットセルにアクセスした後、UE120は、ハンドオーバを完了するために、ハンドオーバ完了メッセージをターゲット基地局110に送信する(7)。
ハンドオーバのユースケースに加えて、2ステップ競合フリーランダムアクセスは、以下の様な、他の制御プレーン/RRC手順のために構成され得る。
・非アクティブモードから接続モードへの移行。この場合、UE120は、2ステップ競合フリーランダムアクセスを構成するRRCリリースのようなメッセージ(例えば、サスペンド構成を伴うRRCRelease)を受信したときに接続モードである。
・アイドルモードから接続モードへの移行。この場合、UE120は、2ステップ競合フリーランダムアクセスを構成するRRCリリースのようなメッセージ(例えば、サスペンド構成を伴うRRCRelease)を受信したときに接続モードである。
・SCG追加、SCell追加、又は、任意形式のマルチ接続又はキャリアアグリゲーション。
・ビーム障害の回復。
2ステップ競合フリーランダムが構成され得るこの手順のリストは、網羅的であることを意図したものではなく、単に可能な範囲を説明することを目的としている。
上記の例において、SSBは、UE120によって測定され、RACH構成にマッピングされる参照信号の例として使用されている。ただし、それは制限要因ではない。例えば、2ステップランダムアクセスを目的として、CSI-RSリソースとPUSCHリソースにマッピングされたPRACHリソースとの間のマッピングがあり得る。
図3は、一実施形態による基地局110によって実行される例示的な方法200を示している。基地局110は、競合フリーランダムアクセスのための専用プリアンブルの表示を含む構成情報をUE120に送信する(ブロック210)。専用プリアンブルは、UE120によって送信されるランダムアクセスメッセージ(例えば、MsgA)の第1部分を含み、ランダムアクセスメッセージの第2部分の送信のための共有アップリンクチャネル上の専用リソースに関連付けられる。オプションとして、基地局110は、共有アップリンクチャネル上でランダムアクセスメッセージの第2部分を送信するためにUE120によって使用される送信パラメータをさらにUE120に送信する(ブロック220)。
方法200の幾つかの実施形態において、構成情報は、さらに、専用リソースのリソース割り当てを含む。幾つかの実施形態において、リソース割り当ては、専用プリアンブルの表示とは別に送信される。他の実施形態において、リソース割り当ては、構成情報の一部としてプリアンブルと一緒に(例えば、同じメッセージで)送信される。
方法200の幾つかの実施形態において、構成情報は、さらに、専用プリアンブルをアップリンク共有チャネル上の専用リソースに関連付ける、専用プリアンブルからリソースへのマッピングのマッピング情報を含む。幾つかの実施形態において、マッピング情報は、専用プリアンブルの表示とは別に送信される。例えば、マッピング情報は、システム情報の一部として個別に送信され得る。他の実施形態において、マッピング情報は、構成情報の一部としてプリアンブルと一緒に(たとえば、同じメッセージで)送信される。
方法200の幾つかの実施形態において、構成情報は、さらに、2ステップランダムアクセス手順を使用する表示を含む。幾つかの実施形態において、2ステップランダムアクセス手順を使用する表示は、明示的な表示である。他の実施形態において、2ステップのランダムアクセス手順を使用する表示は、RACH構成情報における専用プリアンブル及び/又は専用PUSCHリソースの表示によって暗黙的に示される。
方法200の幾つかの実施形態において、構成情報の少なくとも一部は、ハンドオーバコマンドでUE120に送信される。他の実施形態において、構成情報の少なくとも一部は、無線リソース制御メッセージでUE120に送信される。
幾つかの実施形態において、方法200は、さらに、UE120に、アップリンク共有チャネル上でランダムアクセスメッセージの第2部分を送信する際に使用する送信パラメータを送信することを含む。
図4は、2ステップ競合フリーランダムアクセスを実行するUE120によって実施される例示的な方法250を示している。UE120は、競合フリーランダムアクセスのための専用プリアンブルの表示を含む構成情報を基地局110からオプションで受信する(ブロック260)。UEは、基地局110に、ランダムアクセスメッセージの第1部分として、ランダムアクセスチャネル上で専用ランダムアクセスプリアンブルを送信する(ブロック270)。UEはさらに、専用ランダムアクセスプリアンブルに関連付けられたアップリンク共有チャネル上の専用リソースを使用して、ランダムアクセスメッセージの第2部分を基地局110に送信する(ブロック280)。幾つかの実施形態において、UE120は、基地局110から、アップリンク共有チャネル上でランダムアクセスメッセージの第2部分を送信するための送信パラメータをオプションで受信する(ブロック290)。
方法250の幾つかの実施形態において、構成情報は、競合フリーランダムアクセスのための専用プリアンブルの表示を含む。
方法250の幾つかの実施形態において、構成情報は、さらに、専用リソースのリソース割り当てを含む。幾つかの実施形態において、リソース割り当ては、専用プリアンブルの表示とは別に受信される。他の実施形態において、リソース割り当ては、構成情報の一部としてプリアンブルと一緒に(例えば、同じメッセージで)受信される。
方法250の幾つかの実施形態において、構成情報は、さらに、専用プリアンブルをアップリンク共有チャネル上の専用リソースに関連付ける、リソースマッピングへの専用プリアンブルのマッピング情報を含む。幾つかの実施形態において、マッピング情報は、専用プリアンブルの表示とは別に受信される。たとえば、マッピング情報は、システム情報の一部として個別に受信され得る。
方法250の幾つかの実施形態において、構成情報は、さらに、2ステップランダムアクセス手順を使用する表示を含む。幾つかの実施形態において、2ステップランダムアクセス手順を使用する表示は、明示的な表示である。他の実施形態において、2ステップのランダムアクセス手順を使用する表示は、専用プリアンブの表示によって暗黙的に示される。
方法250の幾つかの実施形態において、構成情報の少なくとも一部は、ハンドオーバコマンドにおいてUE120によって受信される。他の実施形態において、構成情報の少なくとも一部は、無線リソース制御メッセージにおいてUE120によって受信される。
幾つかの実施形態において、方法250は、さらに、基地局から、アップリンク共有チャネル上でランダムアクセスメッセージの第2部分を送信する際に使用する送信パラメータを受信することを含む。
装置は、任意の機能的手段、モジュール、ユニット、又は、回路を実装することによって、本明細書に記載の方法のいずれかを実行することができる。一実施形態において、例えば、装置は、方法の図に示されるステップを実行する様に構成された、それぞれの回路を備える。この点、回路は、特定の機能処理を実行する専用回路、及び/又は、メモリと接続される1つ以上のプロセッサとを含み得る。例えば、回路は、1つ以上のマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラと、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定目的のデジタル論理回路等を含み得る他のデジタルハードウェアを含み得る。処理回路は、メモリに格納されたプログラムコードを実行する様に構成され、メモリは、読み取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ、キャッシュメモリ、フラッシュメモリデバイス、光ストレージデバイスなどの1つ以上のタイプのメモリを含み得る。メモリに格納されたプログラムコードは、1以上の通信及び/又はデータ通信プロトコルを実行するプログラム命令と、幾つかの実施形態においては、本明細書に記載された技術の一つ以上を実行するためのプログラム命令を含む。メモリを使用する実施形態において、メモリは、1つ以上のプロセッサによって実行されると、本明細書に記載の技術を実行するプログラムコードを格納する。
図5は、1つ以上の実施形態による、基地局110を示している。基地局110は、第1送信ユニット112と、オプションの第2送信ユニット114と、を備える。第1及び第2の送信ユニット112、114は、ハードウェア及び/又はプロセッサ又は処理回路によって実行されるソフトウェアコードによって実現され得る。第1送信ユニット112は、競合フリーランダムアクセスのための専用プリアンブルの表示を含む構成情報をUE120に送信する様に構成される。第2送信ユニット114は、存在する場合、アップリンク共有チャネルでランダムアクセスメッセージの第2部分を送信する際に使用する送信パラメータをUE120に送信する様に構成される。
図6は、1つ以上の実施形態による、UE120を示している。UE120は、オプションの第1受信(RX)ユニット122と、第1送信(TX)ユニット124と、第2送信(TX)ユニット126と、オプションの第2受信ユニット128と、を備える。様々なユニット122~128は、ハードウェア及び/又は1つ以上のプロセッサ又は処理回路によって実行されるソフトウェアコードによって実現され得る。第1受信ユニット122は、存在する場合、無線通信ネットワーク内の基地局から、専用プリアンブルの表示を含む構成情報を受信する様に構成される。第1送信ユニット124は、ランダムアクセスメッセージの第1部分として、ランダムアクセスチャネル上で専用ランダムアクセスプリアンブルを基地局に送信する様に構成される。第2送信ユニット126は、アップリンク共有チャネル上の専用リソースを使用して、ランダムアクセスメッセージの第2部分を基地局に送信する様に構成される。専用リソースは、専用ランダムアクセスプリアンブルに関連付けられる。第2受信ユニット128は、存在する場合、無線通信ネットワーク内の基地局から、アップリンク共有チャネル上でランダムアクセスメッセージの第2部分を送信するための送信パラメータを受信する様に構成される。
図7は、別の実施形態による基地局300を示している。基地局300は、1つ又は複数のアンテナ310と、通信回路320と、処理回路330と、メモリ340と、を備える。
通信回路320は、アンテナ310に結合され、無線通信チャネルを介して信号を送受信するために必要な無線周波数(RF)回路(例えば、送信機330及び受信機340)を備える。送信機330及び受信機340は、例えば、NR規格に従って動作する様に構成され得る。
処理回路350は、基地局300の全体的な動作を制御し、基地局300に送信又は基地局300によって受信された信号を処理する。その様な処理は、送信されるデータ信号の符号化及び変調と、受信データ信号の復調及び復号と、を含む。処理回路350は、1つ以上のマイクロプロセッサと、ハードウェアと、ファームウェアと、それらの組み合わせと、を備え得る。処理回路は、本明細書で説明されるランダムアクセス手順を実行する様に構成される。
メモリ360は、処理回路350の動作に必要なコンピュータプログラムコード及びデータを格納するための揮発性及び不揮発性メモリの両方を含む。メモリ360は、電子、磁気、光学、電磁気、又は、半導体データ記憶装置を含む、データを記憶するための任意の有形の非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含み得る。メモリ360は、図3による方法100を実施する様に処理回路350を構成する実行可能命令を含むコンピュータプログラム370を記憶する。この点に関するコンピュータプログラム370は、上記の手段又はユニットに対応する1つ又は複数のコードモジュールを含み得る。一般的に、コンピュータプログラム命令及び構成情報は、ROM、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ(EPROM)又はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリに格納される。動作中に生成された一時データは、ランダムアクセスメモリ(RAM)などの揮発性メモリに格納され得る。幾つかの実施形態において、本開示の処理回路350を構成するためのコンピュータプログラム350は、ポータブルコンパクトディスク、ポータブルデジタルビデオディスク、或いは、別のリムーバブルメディア等のリムーバブルメモリに格納され得る。コンピュータプログラム370は、また、電気信号、光信号、無線信号、又は、コンピュータ可読記憶媒体などのキャリア内で具現化することができる。
図8は、別の実施形態によるUE400を示している。UE400は、1つ又は複数のアンテナ410と、通信回路420と、処理回路450と、メモリ440と、を備える。
通信回路420は、アンテナ410に結合され、無線通信チャネルを介して信号を送受信するために必要な無線周波数(RF)回路(例えば、送信機430及び受信機440)を備える。送信機430及び受信機440は、例えば、NR規格に従って動作する様に構成され得る。
処理回路450は、基地局300の全体的な動作を制御し、基地局300に送信又は基地局300によって受信された信号を処理する。その様な処理は、送信されるデータ信号の符号化及び変調と、受信データ信号の復調及び復号と、を含む。処理回路450は、1つ以上のマイクロプロセッサと、ハードウェアと、ファームウェアと、それらの組み合わせと、を備え得る。処理回路は、本明細書で説明されるランダムアクセス手順を実行する様に構成される。
メモリ460は、処理回路470の動作に必要なコンピュータプログラムコード及びデータを格納するための揮発性及び不揮発性メモリの両方を含む。メモリ460は、電子、磁気、光学、電磁気、又は、半導体データ記憶装置を含む、データを記憶するための任意の有形の非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含み得る。メモリ460は、図4による方法100を実施する様に処理回路450を構成する実行可能命令を含むコンピュータプログラム470を記憶する。この点に関するコンピュータプログラム470は、上記の手段又はユニットに対応する1つ又は複数のコードモジュールを含み得る。一般的に、コンピュータプログラム命令及び構成情報は、ROM、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ(EPROM)又はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリに格納される。動作中に生成された一時データは、ランダムアクセスメモリ(RAM)などの揮発性メモリに格納され得る。幾つかの実施形態において、本開示の処理回路450を構成するためのコンピュータプログラム470は、ポータブルコンパクトディスク、ポータブルデジタルビデオディスク、或いは、別のリムーバブルメディアなどのリムーバブルメモリに格納され得る。コンピュータプログラム470は、また、電気信号、光信号、無線信号、又は、コンピュータ可読記憶媒体などのキャリア内で具現化することができる。
当業者はまた、本明細書の実施形態が対応するコンピュータプログラムをさらに含むことを理解するであろう。コンピュータプログラムは、装置の少なくとも1つのプロセッサ上で実行されると、装置に上記のそれぞれの処理のいずれかを実行させる命令を含む。この点に関するコンピュータプログラムは、上記の手段又はユニットに対応する1つ又は複数のコードモジュールを含み得る。
実施形態は、そのようなコンピュータプログラムを含むキャリアをさらに含む。このキャリアは、電子信号、光信号、無線信号、又はコンピュータ可読記憶媒体のうちの1つを含み得る。
これに関して、本明細書の実施形態はまた、非一時的なコンピュータ可読(記憶又は記録)媒体に記憶され、装置のプロセッサによって実行されると、装置を上記の様に実行させる命令を含むコンピュータプログラム製品を含む。
実施形態は、コンピュータプログラム製品がコンピューティングデバイスによって実行されるときに、本明細書の実施形態のいずれかのステップを実行するためのプログラムコード部分を含むコンピュータプログラム製品をさらに含む。このコンピュータプログラム製品は、コンピュータ可読記録媒体に保存することができる。
次に、追加の実施形態について説明する。これらの実施形態の少なくとも幾つかは、例示の目的で特定のコンテキスト及び/又は無線ネットワークタイプに適用可能であると説明され得るが、実施形態は、明示的に説明されていない他のコンテキスト及び/又は無線ネットワークタイプにも同様に適用可能である。
追加の実施形態
開示される主題は、任意の適切なコンポーネントを使用する任意の適切なシステムとして実現され得るが、開示する実施形態は、図9に示す例示的な無線ネットワーク等の、無線ネットワークに関連して説明される。簡略化のため、図9の無線ネットワークは、ネットワーク1106と、ネットワークノード1160及び1160bと、WD1110、1110b及び1110cのみを示している。実際には、無線ネットワークは、無線デバイス間、無線デバイスと、固定電話、サービスプロバイダ又は任意の他のネットワークノード若しくはエンドデバイス等の別の通信デバイスとの間の通信をサポートするのに適した任意の追加要素をさらに含み得る。図示するコンポーネントの内、ネットワークノード1160及び無線デバイス(WD)1110は、追加の詳細と共に示されている。無線ネットワークは、1つ以上の無線デバイスに通信及び他のタイプのサービスを提供して、無線ネットワークによって提供される、或いは、無線ネットワークを介して提供されるサービスへの無線デバイスのアクセス及び/又は使用を容易にする。
無線ネットワークは、任意のタイプの通信、電気通信、データ、セルラ及び/又は無線ネットワーク若しくは他の同様のタイプのシステムを含む、及び/又は、インタフェースし得る。幾つかの実施形態において、無線ネットワークは、特定の標準又は他のタイプの事前定義されたルール又は手順に従って動作する様に構成され得る。この様に、無線ネットワークの特定の実施形態は、モバイル通信のためのグローバルシステム(GSM)、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム(UMTS)、ロングタームエボリューション(LTE)、狭帯域インターネットオブシングス(NB-IоT)及び/又は、他の適切な2G、3G、4G又は5Gの様な通信規格、IEEE802.11標準などの無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)規格、及び/又は、WiMax(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)、ブルートゥース(登録商標)、Z-Wave、及び/又は、ZigBeeなどのその他の適切なワイヤレス通信規格を実装し得る。
ネットワーク1106は、1つ以上のバックホールネットワークと、コアネットワークと、IPネットワークと、公衆交換電話網(PSTN)と、パケットデータネットワークと、光ネットワークと、広域ネットワーク(WAN)と、ローカルエリアネットワーク(LAN)と、無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)と、有線ネットワークと、無線ネットワークと、メトロポリタンエリアネットワークと、デバイス間の通信を可能にするその他のネットワークと、の1つ以上を含み得る。
ネットワークノード1160及びWD1110は、以下でより詳細に説明される様々なコンポーネントを含む。これらのコンポーネントは連携して、無線ネットワークで無線接続を提供する等、ネットワークノード及び/又は無線デバイス機能を提供する。異なる実施形態において、無線ネットワークは、任意の数の有線又は無線ネットワーク、ネットワークノード、基地局、コントローラ、無線デバイス、中継局、及び/又は、有線若しくは無線接続を介してデータ及び/又はシグナルの通信を促進又は参加し得る任意の他のコンポーネント又はシステムを含み得る。
本明細書で使用される場合、ネットワークノードは、無線デバイスと直接又は間接的に通信する、及び/又は、無線ネットワーク内の他のネットワークノード若しくは機器と通信して、無線デバイスの無線アクセスを可能にする、及び/又は、提供できる、及び/又は、無線ネットワークにおいて他の機能(例えば、管理)を実行する様に構成、配置及び/又は動作可能な装置を指す。ネットワークノードの例は、アクセスポイント(AP)(たとえば、無線アクセスポイント)、基地局(BS)(たとえば、無線基地局、ノードB、発展型ノードB(eNB)、及びNRのノードB(gNBs))を含むが、これらに限定されない。基地局は、提供するカバレッジの量(又は、言い方を変えると、それらの送信電力レベル)に基づいて分類され、フェムト基地局、ピコ基地局、マイクロ基地局、又はマクロ基地局として参照され得る。基地局は、中継ノード又は中継を制御する中継ドナーノードであり得る。ネットワークノードは、集中型デジタルユニット及び/又はリモート無線ユニット(RRU)(リモート無線ヘッド(RRH)とも呼ばれ得る)などの分散型無線基地局の1つ以上(又は総て)の部分を含み得る。そのようなリモート無線ユニットは、アンテナ統合無線機としてアンテナと統合されてもされなくても良い。分散型無線基地局の一部は、分散型アンテナシステム(DAS)のノードとも呼ばれ得る。ネットワークノードのさらに他の例には、MSRBSなどのマルチスタンダード無線(MSR)機器、無線ネットワークコントローラ(RNC)又は基地局コントローラ(BSC)などのネットワークコントローラ、基地トランシーバ局(BTS)、送信ポイント、送信ノード、マルチセル/マルチキャスト調整エンティティ(MCE)、コアネットワークノード(MSC、MME等)、O&Mノード、OSSノード、SONノード、ポジショニングノード(E-SMLCなど)及び/又はMDT等を含む。別の例として、ネットワークノードは、以下でより詳細に説明される様に、仮想ネットワークノードであり得る。しかしながら、より一般的には、ネットワークノードは、無線デバイスに無線ネットワークへのアクセスを可能にする、及び/又は、提供するか、無線ネットワークにアクセスした無線デバイスに何らかのサービスを提供することができる、構成、配置、及び/又は動作可能な任意の適切なデバイス(又はデバイスのグループ)を表し得る。
図9において、ネットワークノード1160は、処理回路1170、デバイス可読媒体1180、インタフェース1190、補助機器1184、電源1186、電力回路1187及びアンテナ1162を含む。図9の例示的な無線ネットワークに示されるネットワークノード1160は、ハードウェアコンポーネントの図示された組み合わせを含むデバイスを表し得るが、他の実施形態は、コンポーネントの異なる組み合わせを有するネットワークノードを含み得る。ネットワークノードは、本明細書で開示されるタスク、特徴、機能、及び方法を実行するために必要なハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の適切な組み合わせを備えることを理解されたい。さらに、ネットワークノード1160のコンポーネントは、より大きなボックス内に配置される単一のボックスとして示されるか、又は複数のボックス内にネストされるが、実際には、ネットワークノードは、単一の図示されたコンポーネント(例えば、デバイス読み取り可能媒体1180は、複数の別個のハードドライブならびに複数のRAMモジュールを含み得る)を構成する複数の異なる物理コンポーネントを含み得る。
同様に、ネットワークノード1160は、それぞれが独自のそれぞれのコンポーネントを有し得る、複数の物理的に別個のコンポーネントから構成され得る(例えば、ノードBコンポーネントとRNCコンポーネント、又は、BTSコンポーネントとBSCコンポーネント等)。ネットワークノード1160が複数の別個のコンポーネント(例えば、BTSとBSCコンポーネント)を含む特定のシナリオでは、別個のコンポーネントの1つ又は複数は、幾つかのネットワークノード間で共有され得る。例えば、単一のRNCが、複数のノードBを制御し得る。そのようなシナリオでは、一意のノードBとRNCの各ペアは、場合によっては単一の個別のネットワークノードと見なされる。幾つかの実施形態において、ネットワークノード1160は、複数の無線アクセス技術(RAT)をサポートする様に構成され得る。そのような実施形態において、幾つかのコンポーネントは複製され(例えば、異なるRATのための別個のデバイス可読媒体1180)、幾つかの構成要素は再利用され得る(例えば、同じアンテナ1162がRATによって共有され得る)。ネットワークノード1160はまた、例えば、GSM、WCDMA(登録商標)、LTE、NR、WiFi又はブルートゥース(登録商標)無線技術など、ネットワークノード1160に統合された異なる無線技術のための様々な図示されたコンポーネントの複数のセットを含み得る。これらの無線技術は、ネットワークノード1160内の同じ又は異なるチップ又はチップのセットと、他のコンポーネントに統合され得る。
処理回路1170は、ネットワークノードによって提供されるものとして本明細書で説明される任意の決定、計算、又は同様の動作(たとえば、特定の取得動作)を実行する様に構成される。処理回路1170によって実行されるこれらの動作は、たとえば、取得した情報を他の情報に変換する、取得した情報又は変換した情報をネットワークノードに格納された情報と比較する、及び/又は、得られた情報又は変換された情報に基づいて、1つ以上の動作を実行し、その処理の結果として決定することにより、処理回路1170によって取得された情報を処理することを含み得る。
処理回路1170は、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、中央処理ユニット、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又は、他の任意の適切なコンピューティングデバイス、リソース若しくは単独で、又はデバイス可読媒体1180、ネットワークノード1160機能などの他のネットワークノード1160コンポーネントと組み合わせて提供する様に動作可能なハードウェア、ソフトウェア及び/又はエンコードされたロジックの1つ以上の組み合わせを含み得る。たとえば、処理回路1170は、デバイス可読媒体1180又は処理回路1170内のメモリに格納された命令を実行し得る。そのような機能は、本明細書で論じられる様々な無線機能、特徴又は利益のいずれかを提供することを含み得る。幾つかの実施形態において、処理回路1170は、システムオンチップ(SOC)を含み得る。
幾つかの実施形態において、処理回路1170は、無線周波数(RF)トランシーバ回路1172及びベースバンド処理回路1174のうちの1つ以上を含み得る。幾つかの実施形態において、無線周波数(RF)トランシーバ回路1172及びベースバンド処理回路1174は、別個のチップ(又はチップのセット)、ボード、又は無線ユニット及びデジタルユニットなどのユニット上にあり得る。代替の実施形態において、RFトランシーバ回路1172及びベースバンド処理回路1174の一部又はすべては、同じチップ若しくはチップセット、ボード又はユニット上にあり得る。
特定の実施形態において、ネットワークノード、基地局、eNB又は他のそのようなネットワークデバイスによって提供されるものとして本明細書で説明される機能の一部又はすべては、デバイス可読媒体1180又は処理回路1170内のメモリに格納された命令を実行する処理回路1170によって実行され得る。代替の実施形態において、機能の一部又はすべては、配線などの方法で、別個又は個別のデバイス可読媒体に格納された命令を実行することなく、処理回路1170によって提供され得る。これらの実施形態のいずれにおいても、デバイス可読記憶媒体に格納された命令を実行するかどうかにかかわらず、処理回路1170は、説明した機能を実行する様に構成することができる。そのような機能によって提供される利点は、処理回路網1170単独又はネットワークノード1160の他のコンポーネントに限定されず、全体としてネットワークノード1160によって、及び/又は一般にエンドユーザ及びワイヤレスネットワークによって享受される。
デバイス可読媒体1180は、永続的ストレージ、ソリッドステートメモリ、リモートマウントされたメモリ、磁気媒体、光学媒体、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、大容量記憶媒体(ハードディスクなど)、リムーバブル記憶媒体(フラッシュドライブ、コンパクトディスク(CD)、デジタルビデオディスク(DVD)など)、及び/又は、処理回路1170によって使用され得る情報、データ、及び/又は命令を記憶する、その他の揮発性若しくは不揮発性、非一時的なデバイス可読及び/又はコンピュータ実行可能メモリデバイスを含むがこれらに限定されない。デバイス可読媒体1180は、コンピュータプログラムや、ソフトウェアや、ロジック、ルール、コード、テーブルなどの1つ以上を含むアプリケーションや、処理回路1170によって実行可能であり、ネットワークノード1160によって利用される他の命令を含む、任意の適切な命令、データ又は情報を格納し得る。デバイス可読媒体1180は、処理回路1170によって行われた任意の計算及び/又はインタフェース1190を介して受信された任意のデータを格納するために使用され得る。幾つかの実施形態において、処理回路1170及びデバイス可読媒体1180は、統合されていると見なすことができる。
インタフェース1190は、ネットワークノード1160、ネットワーク1106、及び/又はWD110間のシグナリング及び/又はデータの有線又は無線通信で使用される。図示する様に、インタフェース1190は、例えば、有線接続を介してネットワーク1106との間でデータを送受信するためのポート/端子1194を備える。インタフェース1190は、アンテナ1162に接続され、特定の実施形態においてアンテナ1662の一部であり得る無線フロントエンド回路1192も含む。無線フロントエンド回路1192は、フィルタ1198及び増幅器1196を備える。無線フロントエンド回路1192は、アンテナ1162及び処理回路1170に接続され得る。無線フロントエンド回路は、アンテナ1162と処理回路1170との間で通信される信号を調整する様に構成され得る。無線フロントエンド回路1192は、無線接続を介して他のネットワークノード又はWDに送出されるデジタルデータを受信し得る。無線フロントエンド回路1192は、フィルタ1198及び/又は増幅器1196の組み合わせを使用して、適切なチャネル及び帯域幅パラメータを有する無線信号にデジタルデータを変換し得る。そして、無線信号は、アンテナ1162を介して送信され得る。同様に、データを受信する際、アンテナ1162は、無線信号を収集し、無線信号は、無線フロントエンド回路1192によってデジタルデータに変換される。デジタルデータは、処理回路1170に出力され得る。他の実施形態において、インタフェースは、異なるコンポーネント及び/又はコンポーネントの異なる組み合わせを含み得る。
特定の代替の実施形態において、ネットワークノード1160は、個別の無線フロントエンド回路1192を含まず、代わりに、処理回路1170は、無線フロントエンド回路を含み、個別の無線フロントエンド回路1192無しにアンテナ1162に接続され得る。同様に、幾つかの実施形態において、RFトランシーバ回路1172の総て又は一部は、インタフェース1190の一部と考えられ得る。さらに他の実施形態において、インタフェース1190は、1つ以上のポート又は端末1194と、無線フロントエンド回路1192と、RFトランシーバ回路1172と、を無線ユニット(図示せず)の一部として含み、インタフェース1190は、デジタルユニット(図示せず)の一部であるベースバンド処理回路1174と通信し得る。
アンテナ1162は、無線信号を送信及び/又は受信する様に構成された1つ以上のアンテナ又はアンテナアレイを含み得る。アンテナ1162は、無線フロントエンド回路1190に結合され、データ及び/又は信号を無線で送受信できる任意のタイプのアンテナであり得る。幾つかの実施形態において、アンテナ1162は、例えば2GHzと66GHzとの間で無線信号を送信/受信する様に動作可能な1つ以上の無指向性、セクタ又はパネルアンテナを含み得る。無指向性アンテナは、任意の方向の無線信号を送受信するために使用され、セクタアンテナは、特定のエリア内のデバイスからの無線信号を送受信するために使用され、パネルアンテナは、無線信号を比較的直線的に送受信するために使用される見通し内アンテナであり得る。幾つかの例において、複数のアンテナの使用はMIMOとして参照され得る。特定の実施形態において、アンテナ1162は、ネットワークノード1160から分離され、インタフェース又はポートを介してネットワークノード1160に接続可能であり得る。
アンテナ1162、インタフェース1190及び/又は処理回路1170は、ネットワークノードによって実行されるものとして本明細書で説明される任意の受信動作及び/又は特定の取得動作を実行する様に構成され得る。任意の情報、データ、及び/又は信号は、無線デバイス、別のネットワークノード及び/又は任意の他のネットワーク機器から受信され得る。同様に、アンテナ1162、インタフェース1190及び/又は処理回路1170は、ネットワークノードによって実行されるものとして本明細書で説明される任意の送信動作を実行する様に構成され得る。任意の情報、データ、及び/又は信号は、無線デバイス、別のネットワークノード及び/又は任意の他のネットワーク機器に送信され得る。
電源回路1187は、電力管理回路を備えるか、又はそれに接続され、本明細書で説明される機能を実行するための電力をネットワークノード1160のコンポーネントに供給する様に構成される。電源回路1187は、電源1186から電力を受け取ることができる。電源1186及び/又は電源回路1187は、それぞれのコンポーネントに適した形(例えば、各コンポーネントに必要な電圧及び電流レベル)で、でネットワークノード1160の様々なコンポーネントに電力を供給する様に構成され得る。電源1186は、電源回路1187及び/又はネットワークノード1160に含まれる、又は、それらの外部にあり得る。例えば、ネットワークノード1160は、入力回路又は電力ケーブルの様なインタフェースを介して外部電源(例えば、電気コンセント)に接続可能であり、これにより、外部電源が電源回路1187に電力を供給する。さらに別の例として、電源1186は、電池又は電池パックの形の電源を含み、これらは、電源回路1187に接続、又は、含まれる。外部電源が故障した場合、電池はバックアップ電力を提供し得る。光起電装置などの他のタイプの電源も使用され得る。
ネットワークノード1160の他の実施形態は、上述した任意の機能及び/又は上述した主題をサポートするのに必要な任意の機能を含む、ネットワークノードの機能のある態様を提供するのに責任を負う、図9に示す以外の追加のコンポーネントを含み得る。例えば、ネットワークノード1160は、ネットワークノード1160への情報の入力を可能にし、ネットワークノード1160からの情報の出力を可能にするユーザインタフェイス機器を含み得る。これは、ユーザがネットワークノード1160の診断、保守、修理、及び他の管理機能を実行できる様にし得る。
本明細書で使用される様に、無線デバイス(WD)は、ネットワークノード及び/又は他の無線デバイスと無線で通信することができる、その様に構成、配置され、及び/又は、その様に動作可能なデバイスを参照する。特に明記しない限り、WDという用語は、本明細書ではユーザ装置(UE)と互換的に使用され得る。無線通信は、電磁波、電波、赤外線、及び/又は空気を通じて情報を搬送するのに適した他のタイプの信号を使用して無線信号を送信及び/又は受信することを含み得る。幾つかの実施形態において、WDは、人間との直接的な相互作用無しに情報を送信及び/又は受信する様に構成され得る。例えば、WDは、内部又は外部のイベントによってトリガされたとき、又はネットワークからの要求に応じて、所定のスケジュールでネットワークに情報を送信する様に設計され得る。WDの例は、スマートフォン、移動電話、携帯電話、ボイスオーバIP(VoIP)電話、無線ローカルループ電話、デスクトップコンピュータ、携帯情報端末(PDA)、無線カメラ、ゲームコンソール若しくはデバイス、音楽ストレージデバイス、再生装置、ウェアラブル端末デバイス、無線エンドポイント、モバイルステーション、タブレット、ラップトップ、ラップトップ組み込み機器(LEE)、ラップトップ搭載機器(LME)、スマートデバイス、無線顧客宅内機器(CPE)、車載無線端末デバイス等を含むが、これらに限定されない。WDは、サイドリンク通信のための3GPP規格、車車間(V2V)、車両対インフラ間(V2I)、車両対総て(V2X)を実装することで、デバイス対デバイス(D2D)通信をサポートすることができ、この場合、D2D通信デバイスとしても参照され得る。さらに別の例として、IOT(Internet оf Things)シナリオでは、WDは、監視及び/又は測定を実行し、そのような監視及び/又は測定の結果を別のWD及び/又はネットワークノードに送信する機器又は他のデバイスを表し得る。この場合、WDは、マシンツーマシン(M2M)デバイスであり、3GPPの文脈ではマシンタイプ通信(MTC)デバイスとして参照され得る。一例として、WDは、3GPP狭帯域IoT(NB-IoT)規格を実装するUEであり得る。そのような機器又はデバイスの例は、センサ、電力メータなどの計測デバイス、産業機械、又は、家庭用若しくは個人用機器(冷蔵庫、テレビなど)、個人用のウェアラブル(時計、フィットネストラッカ等)である。他のシナリオにおいて、WDは、その動作状態又はその動作に関連する他の機能を監視及び/又は報告できる車両又は他の機器を表し得る。上記のWDは、無線接続の終端点を表し、その場合、デバイスは無線端末として参照され得る。さらに、上記のWDはモバイルであり得、その場合、それはモバイルデバイス又はモバイル端末として参照され得る。
図示する様に、無線デバイス1110は、アンテナ1111と、インタフェース1114と、処理回路1120と、デバイス可読媒体1130と、ユーザインタフェイス機器1132と、補助機器1134と、電源1136と、電源回路1137と、を含む。WD1110は、WD1110によってサポートされる異なる無線技術のための、図示されたコンポーネントの1つ以上のセットを、複数、含むことができ、異なる無線技術のほんの幾つかを言及すると、GSM、WCDMA(登録商標)、LTE、NR、WiFi、WiMAX、又は、Bluetooth無線技術等である。これらの無線技術は、WD1110内の他のコンポーネントとして、同じ若しくは異なるチップ又はチップセットに統合され得る。
アンテナ1111は、無線信号を送信及び/又は受信する様に構成された1つ以上のアンテナ又はアンテナアレイを含み、インタフェース1114に接続され得る。特定の実施形態において、アンテナ1111は、WD1110から分離され、インタフェース又はポートを介してWD110に接続可能であり得る。アンテナ1111、インタフェース1114及び/又は処理回路1120は、WDによって実行されるものとして本明細書で説明される任意の受信又は送信動作を実行する様に構成され得る。任意の情報、データ及び/又は信号は、ネットワークノード及び/又は別のWDから受信され得る。幾つかの実施形態において、無線フロントエンド回路及び/又はアンテナ1111は、インタフェースと見なされ得る。
図示する様に、インタフェース1114は、無線フロントエンド回路1112及びアンテナ1111を含む。無線フロントエンド回路1112は、1つ以上のフィルタ1118及び増幅器1116を備える。無線フロントエンド回路1114は、アンテナ1111及び処理回路1120に接続され、アンテナ1111と処理回路1120との間で通信される信号を調整する様に構成される。無線フロントエンド回路1112は、アンテナ1111に、又は、その部分に接続され得る。幾つかの実施形態において、WD1110は、個別の無線フロントエンド回路1112を含まず、むしろ、処理回路1120が無線フロントエンド回路を含み、アンテナ1111に接続され得る。同様に、幾つかの実施形態において、RFトランシーバ回路1122の総て又は一部は、インタフェース1114の一部と考えられ得る。無線フロントエンド回路1112は、無線接続を介して他のネットワークノード又はWDに送出されるデジタルデータを受信し得る。無線フロントエンド回路1112は、フィルタ1118及び/又は増幅器1116の組み合わせを使用して、適切なチャネル及び帯域幅パラメータを有する無線信号にデジタルデータを変換し得る。そして、無線信号は、アンテナ1111を介して送信され得る。同様に、データを受信する際、アンテナ1111は、無線信号を収集し、無線信号は、無線フロントエンド回路1112によってデジタルデータに変換される。デジタルデータは、処理回路1120に出力され得る。他の実施形態において、インタフェースは、異なるコンポーネント及び/又はコンポーネントの異なる組み合わせを含み得る。
処理回路1120は、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、中央処理装置、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又は他の任意の適切なコンピューティングデバイス、リソース、又は、単独で、若しくは、デバイス可読媒体1130、WD1110機能などの他のWD1110コンポーネントと組み合わせて提供する様に動作可能な、ハードウェア、ソフトウェア及び/又は、エンコードされたロジックの組み合わせの、1つ以上の組み合わせを含み得る。そのような機能は、本明細書で論じられる様々な無線機能、又は利益のいずれかを提供することを含み得る。たとえば、処理回路1120は、本開示の機能を提供するために、デバイス可読媒体1130又は処理回路1120内のメモリに格納された命令を実行し得る。
図示する様に、処理回路1120は、RFトランシーバ回路1122、ベースバンド処理回路1124、及びアプリケーション処理回路1126のうちの1つ以上を含む。他の実施形態において、処理回路は、異なるコンポーネント及び/又はコンポーネントの異なる組み合わせを含み得る。特定の実施形態において、WD1110の処理回路1120は、SOCを含み得る。幾つかの実施形態において、RFトランシーバ回路1122、ベースバンド処理回路網1124及びアプリケーション処理回路1126は、別個のチップ又はチップのセット上にあり得る。代替実施形態において、ベースバンド処理回路1124及びアプリケーション処理回路1126の一部又はすべてを1つのチップ又はチップのセットに結合することができ、RFトランシーバ回路1122は別のチップ又はチップのセットにあり得る。さらに別の実施形態では、RFトランシーバ回路1122及びベースバンド処理回路1124の一部又はすべては、同じチップ又はチップセットにあり、アプリケーション処理回路1126は、別のチップ又はチップのセットにあり得る。さらに他の実施形態において、RFトランシーバ回路1122、ベースバンド処理回路1124及びアプリケーション処理回路1126は、同じチップ又はチップセットに結合され得る。幾つかの実施形態において、RFトランシーバ回路1122は、インタフェース1114の一部と考えられ得る。RFトランシーバ回路1122は、処理回路1120のためにRF信号を調整し得る。
特定の実施形態において、WDによって実行されるものとして本明細書で説明される機能の一部又はすべては、特定の実施形態ではコンピュータ可読記憶媒体であり得るデバイス可読媒体1130に格納された命令を実行する処理回路1120によって提供され得る。代替の実施形態において、機能の一部又はすべては、配線などの方法で、別個又は個別のデバイス可読媒体に格納された命令を実行することなく、処理回路1120によって提供され得る。これらの実施形態のいずれにおいても、デバイス可読記憶媒体に格納された命令を実行するかどうかにかかわらず、処理回路1120は、説明した機能を実行する様に構成され得る。そのような機能によって提供される利点は、処理回路網1120単独又はWD1110の他のコンポーネントに限定されず、WD1110によって、及び/又はエンドユーザ及び無線ネットワークによっても一般的に享受される。
処理回路1120は、WDによって提供されるものとして本明細書で説明される任意の決定、計算、又は同様の動作(たとえば、特定の取得動作)を実行する様に構成される。処理回路1120によって実行されるこれらの動作は、たとえば、取得した情報を他の情報に変換する、取得した情報又は変換した情報をWD1110に格納された情報と比較する、及び/又は、取得した情報又は変換した情報に基づいて、1つ以上の動作を実行し、その処理の結果として決定することを含む、処理回路1120により得られた情報処理を含み得る。
デバイス可読媒体1130は、コンピュータプログラム、ソフトウェア、ロジック、ルール、コード、テーブルなどの1つ以上を含むアプリケーション、及び/又は、処理回路1120によって実行可能な他の命令を格納する様に動作可能であり得る。デバイス可読媒体1130の例は、コンピュータメモリ(例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)又はリードオンリーメモリ(ROM))、マス記憶媒体(例えば、ハードディスクドライブ)、リムーバブル記憶媒体(例えば、コンパクトディスク(CD)又はデジタルビデオディスク(DVD))、及び/又は、処理回路1120によって使用され得る情報、データ、及び/又は命令を格納する、任意の他の揮発性若しくは不揮発性の非一時的なデバイス可読及び/又はコンピュータ実行可能メモリデバイスを含む。幾つかの実施形態において、処理回路1120及びデバイス可読媒体1130は、統合されていると見なすことができる。
ユーザインタフェイス機器1132は、人間のユーザがWD1110と相互作用することを可能にするコンポーネントを提供し得る。そのような相互作用は、視覚、聴覚、触覚などの多くの形態であり得る。ユーザインタフェイス機器1132は、ユーザへの出力を生成する様に動作可能であり、ユーザがWD1110に入力を提供することを可能にする。対話のタイプはWD1110にインストールされたユーザインタフェイス機器1132の種類に応じて異なり得る。例えば、WD1110がスマートフォンである場合、相互作用は、タッチスクリーンを介して行われ、WD1110がスマートメーターである場合、対話は、使用状況を提供する画面(たとえば、使用されたガロン数)又は可聴アラートを提供するスピーカ(たとえば、煙が検出された場合)を介して行われ得る。ユーザインタフェイス機器1132は、入力インタフェース、デバイス及び回路と、出力インタフェース、デバイス及び回路と、を含み得る。ユーザインタフェイス機器1132は、WD1110への情報の入力を可能にする様に構成され、処理回路1120が入力情報を処理することを可能にする様に処理回路1120に接続される。ユーザインタフェイス機器1132は、例えば、マイクロフォン、近接又は他のセンサ、キー/ボタン、タッチディスプレイ、1つ以上のカメラ、USBポート、又は、他の入力回路を含み得る。ユーザインタフェイス機器1132はまた、WD1110からの情報の出力を可能にし、処理回路1120がWD1110からの情報を出力することを可能にする様に構成される。ユーザインタフェイス機器1132は、例えば、スピーカ、ディスプレイ、振動回路、USBポート、ヘッドフォンインタフェイス、又は、その他の出力回路を含み得る。ユーザインタフェイス機器1132の1つ以上の入力及び出力インタフェース、デバイス及び回路を使用して、WD1110は、エンドユーザ及び/又は無線ネットワークと通信し、それらが本明細書に記載の機能から利益を得ることができる。
補助機器1134は、WDによって一般的に実行されないより特別な機能を提供する様に動作可能である。これは、様々な目的のための測定を行うための特殊なセンサ、有線通信などの追加のタイプの通信のためのインタフェースを備え得る。補助機器1134のコンポーネント及びタイプは、実施形態及び/又はシナリオに応じて異なり得る。
電源1136は、幾つかの実施形態では、電池又は電池パックの形態であり得る。外部電源(例えば、電気コンセント)、光起電装置又は電力セルなどの他のタイプの電源も使用され得る。WD1110は、本明細書に記載又は示される任意の機能を実行するために電源1136からの電力を必要とするWD1110の様々な部分に、電源1136からの電力を送達する電源回路1137をさらに含み得る。電源回路1137は、特定の実施形態では、電力管理回路を含み得る。電源回路1137は、追加的又は代替的に、外部電源から電力を受け取る様に動作可能であり、その場合、WD1110は、入力回路又は電力ケーブルなどのインタフェースを介して外部電源(コンセントなど)に接続可能であり得る。電源回路1137はまた、特定の実施形態では、外部電源から電源1136に電力を送達する様に動作可能であり得る。これは、例えば、電源1136の充電のためであり得る。電源回路1137は、電力が供給されるWD1110のそれぞれのコンポーネントに適した電力を生成するため、電源1136からの電力の、任意のフォーマット、変換、又は他の修正を実行し得る。
図10は、本開示の種々の態様に従うUEの一実施形態を示している。本明細書で使用される「ユーザ装置」又は「UE」は、関連するデバイスを所有及び/又は操作する人間のユーザの意味での「ユーザ」を必ずしも有する必要はない。代わりに、UEは、人間のユーザへの販売又は人間のユーザによる操作を目的とするが、最初は特定の人間のユーザに関連付けられていないデバイス(例えば、スマートスプリンクラーコントローラ)を表し得る。代わりに、UEは、エンドユーザへの販売又はエンドユーザによる操作を目的としないが、ユーザの利益のために関連付けられるか又は操作され得るデバイス(例えば、スマートパワーメータ)を表し得る。UE1200は、NB-IoT UE、マシン型通信(MTC)UE、及び/又は拡張MTC(EMTC)UEを含む、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)により特定される任意のUEであり得る。図10に示す様に、UE1200は、3GPPのGSM、UMTS、LTE及び/又は5G規格など、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)によって公布された1つ以上の通信規格に従って通信する様に構成されたWDの一例である。上述した様に、用語WD及びUEは、総合に交換可能であり得る。したがって、図10ではUEであるが、以下の述べるコンポーネントは、WDにも等しく適用でき、その逆も同様である。
図10において、UE1200は、入力/出力インタフェース1205と、無線周波数(RF)インタフェース1209と、ネットワーク接続インタフェース1211と、ランダムアクセスメモリ(RAM)1217、読み出し専用メモリ(ROM)1219及び記憶媒体1221等を含むメモリ1215と、通信サブシステム1231と、電源1233と、及び/又は、任意の他のコンポーネント若しくはそれらの任意の組み合わせと、に動作可能に接続された処理回路1201を含む。記憶媒体1221は、オペレーティングシステム1223、アプリケーションプログラム1225及びデータ1227を含む。他の実施形態において、記憶媒体1221は、他の同様のタイプの情報を含み得る。特定のUEは、図10に示されるコンポーネントのすべて、又はコンポーネントのサブセットのみを利用することができる。コンポーネント間の統合のレベルは、UEごとに異なる。さらに、特定のUEは、複数のプロセッサ、メモリ、トランシーバ、送信機、受信機などのコンポーネントの複数のインスタンスを含み得る。
図10において、処理回路1201は、コンピュータ命令及びデータを処理する様に構成され得る。処理回路1201は、メモリに機械可読コンピュータプログラムとして格納された機械命令を実行する様に動作する任意の順次状態マシンとして構成することができ、順次状態マシンは、例えば、1つ以上のハードウェア実装状態マシン(例えば、非離散論理、FPGA、ASIC等)、適切なファームウェアを有するプログラマブルロジック、1つ以上の格納プログラム、マイクロプロセッサ又はデジタル信号プロセッサ(DSP)の様な適切なソフトウェアを有する汎用処理回路、或いは、それらの任意の組み合わせである。例えば、処理回路1201は、2つの中央処理ユニット(CPU)を含み得る。データは、コンピュータによる使用に適した形式の情報である。
本実施形態において、入力/出力インタフェース1205は、入力デバイス、出力デバイス、又は、入出力デバイスに通信インタフェースを提供する様に構成され得る。UE1200は、入出力インタフェース1205を介して出力デバイスを使用する様に構成され得る。出力デバイスは、入力デバイスと同じタイプのインターフェースポートを使用し得る。例えば、USBポートは、UE1200への入力と、UE1200からの出力と、を提供するために使用され得る。出力デバイスは、スピーカ、サウンドカード、ビデオカード、ディスプレイ、モニタ、プリンタ、アクチュエータ、エミッタ、スマートカード、他の出力装置、或いは、それらの任意の組み合わせであり得る。UE1200は、ユーザがUE1200に情報を取り込むことを可能にするために入力/出力インタフェース1205を介して入力デバイスを使用する様に構成され得る。入力デバイスは、タッチセンシティブ又はプレゼンスセンシティブディスプレイ、カメラ(例えば、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ウェブカメラなど)、マイク、センサ、マウス、トラックボール、方向パッド、トラックパッド、スクロールホイール、スマートカードなどを含み得る。プレゼンスセンシティブディスプレイは、ユーザからの入力を感知するための容量性又は抵抗性タッチセンサを含み得る。センサは、例えば、加速度計、ジャイロスコープ、傾斜センサ、力センサ、磁力計、光学センサ、近接センサ、他の同様のセンサ、又は、それらの任意の組み合わせであり得る。例えば、入力装置は、加速度計、磁力計、デジタルカメラ、マイクロフォン、及び、光学センサであり得る。
図10において、RFインタフェース1209は、送信機、受信機及びアンテナ等のRFコンポーネントに通信インタフェースを提供する様に構成され得る。ネットワーク接続インタフェース1211は、ネットワーク1243aへの通信インタフェースを提供する様に構成され得る。ネットワーク1243aは、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、コンピュータネットワーク、無線ネットワーク、通信ネットワーク、他の同様のネットワーク、或いは、それらの任意の組み合わせ等の、有線及び無線通信ネットワークを含み得る。例えば、ネットワーク1243aは、Wi-Fiネットワークを含み得る。ネットワーク接続インタフェース1211は、イーサネット(登録商標)、TCP/IP、SONET、ATM等の1つ以上の通信プロトコルに従い、通信ネットワークを介して1つ以上の他のデバイスと通信するために使用される受信機及び送信機インタフェースを含む様に構成され得る。ネットワーク接続インタフェース1211は、通信ネットワークリンク(例えば、光、電気等)に適切な受信機及び送信機機能を実現し得る。送信機機能及び受信機機能は、回路コンポーネント、ソフトウェア又はファームウェアを共有してもよく、あるいはその代わりに別々に実装されてもよい。
RAM1217は、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、及び、デバイスドライバなどのソフトウェアプログラムの実行中にデータ又はコンピュータ命令の記憶又はキャッシングを提供するためにバス1202を介して処理回路1201にインタフェースする様に構成され得る。ROM1219は、コンピュータ命令又はデータを処理回路1201に提供する様に構成され得る。例えば、ROM1219は、不揮発性メモリに記憶されている基本入出力(I/O)、起動、キーボードからのキーストロークの受信等の基本システム機能のための不変の低レベルシステムコード又はデータを格納する様に構成され得る。記憶媒体1221は、RAM、ROM、プログラム可能読み出し専用メモリ(PROM)、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ(EPROM)、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ(EEPROM)、磁気ディスク、光ディスク、フロッピーディスク、ハードディスク、リムーバブルカートリッジ、フラッシュドライブ等のメモリを含む様に構成され得る。一例において、記憶媒体1221は、オペレーティングシステム1223、ウェブブラウザアプリケーション、ウィジェット若しくはガジェットエンジ、又は、他のアプリケーション等のアプリケーションプログラム1225、データファイル1227を含む様に構成され得る。記憶媒体1221は、UE1200による使用のために、様々なオペレーティングシステム又はオペレーティングシステムの組み合わせを格納し得る。
記憶媒体1221は、独立ディスクの冗長アレイ(RAID)、フロッピーディスクドライブ、フラッシュメモリ、USBフラッシュドライブ、外部ハードディスクドライブ、サムドライブ、ペンドライブ、キードライブ、高密度デジタル多用途ディスク(HD-DVD)、光ディスクドライブ、内蔵ハードディスクドライブ、ブルーレイ光ディスクドライブ、ホログラフィックデジタルデータストレージ(HDDS)、光ディスクドライブ、外部ミニデュアルインラインメモリモジュール(DIMM)、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ(SDRAM)、外部マイクロDIMMSDRAM、加入者識別モジュール又はリムーバブルユーザ識別(SIM/RUIM)モジュール等のスマートカードメモリ、他のメモリ、或いは、それらの任意の組み合わせといった、複数の物理ドライブユニットを含む様に構成され得る。記憶媒体1221は、UE1200が、一時的又は非一時的メモリ媒体に記憶されたコンピュータ実行可能命令、アプリケーションプログラム等にアクセスすること、データをオフロードすること、データをアップロードすることを可能にし得る。通信システムを利用する製造品は、コンピュータ可読媒体を含み得る記憶媒体1221内に有形に具体化することができる。
図10において、処理回路1201は、通信サブシステム1231を使用してネットワーク1243bと通信する様に構成され得る。ネットワーク1243a及びネットワーク1243bは、同じネットワーク、又は、異なる複数のネットワークであり得る。通信サブシステム1231は、ネットワーク1243bと通信するために使用される1つ以上のトランシーバを含む様に構成され得る。例えば、通信サブシステム1231は、IEEE802、CDMA、WCDMA(登録商標)、GSM、LTE、UTRAN、WiMaxといった、1つ以上の通信プロトコルに従って、別のWD、UE又は無線アクセスネットワーク(RAN)の基地局の様な無線通信が可能な他のデバイスの1つ以上の遠隔トランシーバと通信するために使用される1つ以上のトランシーバを含む様に構成され得る。各トランシーバは、RANリンク(例えば、周波数割り当てなど)に適切な、送信機又は受信機の機能それぞれを実現するための送信機1233及び/又は受信機1235を含み得る。さらに、各トランシーバの送信機1233及び受信機1235は、回路コンポーネント、ソフトウェア、ファームウェアを共有してもよく、あるいは別々に実装されてもよい。
図示する実施形態において、通信サブシステム1231の通信機能は、データ通信、音声通信、マルチメディア通信、ブルートゥース(登録商標)などの近距離通信、近距離無線通信、位置を判定するための全地球測位システム(GPS)の使用などの位置ベースの通信、他の同様の通信機能、或いは、それらの任意の組み合わせを含み得る。例えば、通信サブシステム1231は、セルラ通信、Wi-Fi通信、ブルートゥース(登録商標)通信、GPS通信を含み得る。ネットワーク1243bは、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、コンピュータネットワーク、無線ネットワーク、通信ネットワーク、他の同様のネットワーク、或いは、それらの任意の組み合わせ等の、有線及び無線通信ネットワークを含み得る。例えば、ネットワーク1243bは、セルラネットワーク、Wi-Fiネットワーク、及び/又は近距離無線ネットワークであり得る。電源1213は、UE1200のコンポーネントに交流(AC)電力又は直流(DC)電力を供給する様に構成され得る。
本開示の特徴、利点及び/又は機能は、UE1200のコンポーネントのうちの1つに実装することも、UE1200の複数のコンポーネントにわたって分割することもできる。さらに、本開示の特徴、利点及び/又は機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアの任意の組み合わせで実現され得る。一例において、通信サブシステム1231は、本開示のコンポーネントのいずれかを含む様に構成され得る。さらに、処理回路1201は、バス1202を介してそのようなコンポーネントのうちのいずれかと通信する様に構成され得る。別の例において、そのようなコンポーネントのうちのいずれかは、メモリに格納されたプログラム命令によって表され、処理回路1201で実行されると、本開示の対応する機能を実行する。別の例において、そのようなコンポーネントのうちのいずれかの機能は、処理回路1201と通信サブシステム1231とに分割され得る。別の例において、そのようなコンポーネントのうちのいずれかの非計算集約的機能は、ソフトウェア又はファームウェアで実装され、計算集約的機能はハードウェアで実装され得る。
図11は、幾つかの実施形態によって実装される機能を仮想化し得る仮想化環境1300を示す概略ブロック図である。本文脈において、仮想化とは、ハードウェアプラットフォーム、ストレージデバイス、及びネットワークリソースの仮想化を含み得る、装置又はデバイスの仮想バージョンを作成することを意味する。本明細書で使用される様に、仮想化は、ノード(例えば、仮想化基地局又は仮想化無線アクセスノード)又はデバイス(例えば、UE、無線デバイス又は任意の他のタイプの通信デバイス)又はそれらのコンポーネントに適用され、機能の少なくとも一部が、(たとえば、1つ以上のネットワークの1つ以上の物理処理ノードを実行する、1つ以上のアプリケーション、コンポーネント、機能、仮想マシン、又はコンテナを介して)1つ以上の仮想コンポーネントとして実現することに関連する。
幾つかの実施形態において、本明細書で説明される機能の一部又は総ては、1つ以上のハードウェアノード1330でホストされる、1つ以上の仮想化環境1300で実現される1つ以上の仮想マシンにより実行される仮想コンポーネントとして実現され得る。仮想ノードが無線アクセスノードではない、或いは、無線接続を必要としない場合(コアネットワークノードなど)の実施形態において、ネットワークノードは完全に仮想化され得る。
機能は、本明細書の実施形態の幾つかで説明される特徴、機能、及び/又は利点の幾つかを実現する様に動作する1つ以上のアプリケーション1320(ソフトウェアインスタンス、仮想アプライアンス、ネットワーク機能、仮想ノード、仮想ネットワーク機能などと呼ばれ得る)によって実現され得る。アプリケーション1320は、処理回路1360及びメモリ1390を含むハードウェア1330を提供する仮想化環境1300で実行される。メモリ1390は、処理回路1360によって実行可能な命令1395を含み、それにより、アプリケーション1320は、開示されている特徴、利点、及び/又は機能の1つ以上を提供する様に動作する。
仮想化環境1300は、市販の(COTS)プロセッサ、専用特定用途向け集積回路(ASIC)、又は、デジタル若しくはアナログのハードウェアコンポーネントや専用プロセッサを含むその他のタイプの処理回路であり得る1つ以上のプロセッサ又は処理回路1360のセットを有する汎用又は専用ネットワークハードウェアデバイス1330を備える。各ハードウェアデバイスは、命令1395又は処理回路1360によって実行されるソフトウェアを一時的に格納するための非永続的メモリであり得るメモリ1390-1を含み得る。各ハードウェアデバイスは、ネットワークインターフェースカードとしても知られ、物理ネットワークインタフェース1380を含む、1つ以上のネットワークインターフェースコントローラ(NIC)1370を含み得る。各ハードウェアデバイスは、また、ソフトウェア1395及び/又は処理回路1360により実行可能な命令を格納する、非一時的、永続的な機械可読記憶媒体1390-2を含み得る。ソフトウェア1395は、1つ以上の仮想化レイヤ1350(ハイパーバイザとも呼ばれる)をインスタンス化するためのソフトウェア、仮想マシン1340を実行するためのソフトウェア、ならびに、本明細書の幾つかの実施形態に関連して説明される機能、特徴及び/又は利点を実行することを可能にするソフトウェアを含む、任意のタイプのソフトウェアを含み得る。
仮想マシン1340は、仮想処理、仮想メモリ、仮想ネットワーキング又はインタフェース及び仮想ストレージを含み、対応する仮想化レイヤ1350又はハイパーバイザによって実行され得る。仮想アプライアンス1320のインスタンスの異なる実施形態は、1つ以上の仮想マシン1340上で実行されてもよく、実装は、異なる方法でも行われ得る。
動作中、処理回路1360は、ソフトウェア1395を実行して、ハイパーバイザ又は仮想化レイヤ1350をインスタンス化し、これは、仮想マシンモニタ(VMM)として参照され得る。仮想化レイヤ1350は、仮想マシン1340に対してネットワークハードウェアの様に見える仮想オペレーティングプラットフォームを提示し得る。
図11に示す様に、ハードウェア1330は、一般的な又は特定のコンポーネントを備えたスタンドアロンネットワークノードであり得る。ハードウェア1330は、アンテナ13225を備えることができ、仮想化を介して幾つかの機能を実装し得る。あるいは、ハードウェア1330は、多くのハードウェアノードが連携して動作し、アプリケーション1320のライフサイクル管理を監督する、管理及びオーケストレーション(MANO)13100を介して管理されるハードウェアの大きなクラスタ(たとえば、データセンタや顧客宅内機器(CPE)など)の一部であり得る。
ハードウェアの仮想化は、一部の文脈ではネットワーク機能仮想化(NFV)と参照される。NFVを使用して、多くのネットワーク機器タイプを、業界標準の大容量サーバハードウェア、物理スイッチ、及びデータセンタに配置できる物理ストレージ、及び顧客宅内機器に統合できる。
NFVの文脈において、仮想マシン1340は、あたかもそれらが物理的な非仮想化マシンで実行されているかの様にプログラムを実行する物理マシンのソフトウェア実装であり得る。仮想マシン1340のそれぞれ、及びその仮想マシンを実行するハードウェア1330のその部分は、その仮想マシン専用ハードウェア及び/又はその仮想マシンによって他の仮想マシン1340と共有されるハードウェアであり、別個の仮想ネットワーク要素(VNE)を形成する。
NFVの文脈において、仮想ネットワーク機能(VNF)は、ハードウェアネットワーキングインフラストラクチャ1330上の1つ以上の仮想マシン1340で実行され、図11のアプリケーション1320に対応する特定のネットワーク機能を処理するとに責任を負う。
幾つかの実施形態において、それぞれが1つ以上の送信機13220及び1つ以上の受信機13210を含む1つ以上の無線ユニット13200は、1つ以上のアンテナ13225に結合され得る。無線ユニット13200は、1つ以上の適切なネットワークインタフェースを介してハードウェアノード1330と直接通信し、無線アクセスノードや基地局などの仮想ノードに無線能力を提供するために、仮想コンポーネントと組み合わせて使用され得る。
幾つかの実施形態において、幾つかのシグナリングは、ハードウェアノード1330と無線ユニット13200との間の通信に代わりに使用され得る制御システム13230を使用してもたらされ得る。
図12は、特定の実施形態による、中間ネットワークを介してホストコンピュータに接続される通信ネットワークを示している。特に、一実施形態に従う図12を参照すると、通信システムは、3GPPタイプのセルラネットワークなどの通信ネットワーク1410を含み、通信ネットワーク1410は、無線アクセスネットワークなどのアクセスネットワーク1411とコアネットワーク1414とを含む。アクセスネットワーク1411は、NB、eNB、gNB又は他のタイプの無線アクセスポイントなどの複数の基地局1412a、1412b、1412cを備え、それぞれが対応するカバレッジエリア1413a、1413b、1413cを定義する。各基地局1412a、1412b、1412cは、有線又は無線接続1415を介してコアネットワーク1414に接続可能である。カバレッジエリア1413cに位置する第1UE1491は、対応する基地局1412cに無線で接続する、或いは、ページングされる様に構成される。カバレッジエリア1413aの第2UE1492は、対応する基地局1412aに無線で接続可能である。複数のUE1491、1492がこの例に示されているが、開示された実施形態は、単一UEがカバレッジエリアにある状況、又は、単一UEが対応する基地局1412に接続している状況に等しく適用可能である。
通信ネットワーク1410自体は、スタンドアロンサーバ、クラウド実装サーバ、分散サーバのハードウェア及び/又はソフトウェアにより、又は、サーバファームの処理リソースとして具現化され得るホストコンピュータ1430に接続される。ホストコンピュータ1430は、サービスプロバイダの所有権又は管理下にあり得るか、又はサービスプロバイダによって又はサービスプロバイダに代わって操作され得る。通信ネットワーク1410とホストコンピュータ1430との間の接続1421、1422は、コアネットワーク1414からホストコンピュータ1430まで直接延長してもよく、又はオプションの中間ネットワーク1420を介してもよい。中間ネットワーク1420は、パブリック、プライベート、又はホストされたネットワークの1つ、又は2つ以上の組み合わせであっても良く、中間ネットワーク1420(ある場合)は、バックボーンネットワーク又はインターネットである場合があり、特に、中間ネットワーク1420は、2つ以上のサブネットワーク(図示せず)を備えてもよい。
図12の通信システムは全体として、接続されたUE1491、1492とホストコンピュータ1430との間の接続を可能にする。接続性は、オーバーザトップ(OTT)接続1450として説明され得る。ホストコンピュータ1430及び接続されたUE1491、1492は、アクセスネットワーク1411、コアネットワーク1414、任意の中間ネットワーク1420及び、仲介者としての可能なさらなるインフラストラクチャ(図示せず)を使用して、OTT接続1450を介してデータ及び/又はシグナリングを通信する様に構成される。OTT接続1450は、OTT接続1450が通過する参加通信デバイスがアップリンク及びダウンリンク通信のルーティングを認識しないという意味で透過的であり得る。例えば、基地局1412は、接続されたUE1491に転送される(例えば、ハンドオーバ)ホストコンピュータ1430から発信されるデータとの着信ダウンリンク通信の過去のルーティングについて通知されないか、又は通知される必要はない。同様に、基地局1412は、UE1491からホストコンピュータ1430に向かう発信アップリンク通信の将来のルーティングを認識する必要はない。
一実施形態による、前述の段落で説明したUE、基地局、及びホストコンピュータの例示的な実装形態を、図13を参照して説明する。図13は、幾つかの実施形態による、部分的に無線接続により基地局を介してユーザ装置と通信するホストコンピュータを示している。通信システム1500において、ホストコンピュータ1510は、通信システム1500の異なる通信装置のインタフェースとの有線又は無線接続をセットアップ及び維持する様に構成された通信インタフェース1516を含むハードウェア1515を備える。ホストコンピュータ1510は、記憶及び/又は処理能力を有し得る処理回路1518をさらに備える。特に、処理回路1518は、命令を実行する様に適合された1つ以上のプログラマブルプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらの組み合わせ(図示せず)を備え得る。ホストコンピュータ1510は、処理回路1518によって実行可能であるソフトウェア1511をさらに備え、ソフトウェア511は、ホストコンピュータ1510に格納されるか、ホストコンピュータ510によってアクセス可能である。ソフトウェア1511は、ホストアプリケーション1512を含む。ホストアプリケーション1512は、UE1530とホストコンピュータ1510で終端されるOTT接続1550を介して接続する、UE1530の様なリモートユーザにサービスを提供する様に動作可能であり得る。リモートユーザにサービスを提供する際、ホストアプリケーション1512は、OTT接続1550を使用して送信されるユーザデータを提供し得る。
通信システム1500は、通信システムに設けられ、ホストコンピュータ1510及びUE1530と通信することを可能にするハードウェア1525を備える基地局1520をさらに含む。ハードウェア1525は、通信システム1500の異なる通信デバイスのインタフェースとの有線又は無線接続を設定及び維持するための通信インタフェース1526と、少なくとも、基地局1520がサービスを提供するカバレッジエリア(図13には示さず)にあるUE530との無線接続1570を設定及び維持するための無線インタフェース1527と、を含み得る。通信インタフェース1526は、ホストコンピュータ1510への接続1560を促進する様に構成され得る。接続1560は直接であってもよいし、通信システムのコアネットワーク(図13には示さず)及び/又は通信システムの外部の1つ以上の中間ネットワークを通過してもよい。図示する実施形態において、基地局1520のハードウェア1525は、処理回路1528をさらに備え、処理回路528は、命令を実行する様に適合された1つ以上のプログラマブルプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらの組み合わせ(図示せず)を備え得る。基地局1520は、内部に格納されたソフトウェア1521又は外部接続を介してアクセス可能なソフトウェア521をさらに有する。
通信システム1500は、既に言及したUE1530をさらに含む。そのハードウェア1535は、UE1530が現在位置するカバレッジエリアにサービスを提供する基地局との無線接続1570を設定及び維持する様に構成された無線インタフェース1537を含み得る。UE1530のハードウェア1535は、処理回路1538をさらに備え、処理回路1538は、命令を実行する様に適合された1つ以上のプログラマブルプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらの組み合わせ(図示せず)を備え得る。UE1530は、処理回路1538によって実行可能であるソフトウェア1531をさらに備え、ソフトウェア1531は、UE1530に格納されるか、UE1530によってアクセス可能である。ソフトウェア1531は、クライアントアプリケーション1532を含む。クライアントアプリケーション1532は、ホストコンピュータ1510のサポートにより、UE1530を介して人間又は非人間のユーザにサービスを提供する様に動作可能であり得る。ホストコンピュータ1510において、実行中のホストアプリケーション1512は、UE1530及びホストコンピュータ1510で終端するOTT接続1550を介して実行中のクライアントアプリケーション1532と通信することができる。ユーザにサービスを提供する際、クライアントアプリケーション1532は、ホストアプリケーション1512からリクエストデータを受信し、リクエストデータに応答してユーザデータを提供し得る。OTT接続1550は、リクエストデータとユーザデータの両方を転送し得る。クライアントアプリケーション1532は、ユーザと対話して、提供するユーザデータを生成することができる。
図13に示されるホストコンピュータ1510、基地局1520及びUE1530は、それぞれ、図12のホストコンピュータ1430、基地局412a、1412b、1412cのうちの1つ、及び、U1491、1492のうちの1つと同様又は同一であり得ることに留意されたい。つまり、これらのエンティティの内部動作は図13の様になり、独立して、周囲のネットワークトポロジは図12の様になり得る。
図13において、OTT接続1550は、基地局1520を介したホストコンピュータ1510とUE1530との間の通信を示すために抽象的に描かれ、中間デバイスやこれらのデバイスを介したメッセージの正確なルーティングは明示されていない。ネットワークインフラストラクチャは、ルーティングを決定してもよく、ルーティングは、UE1530又はホストコンピュータ1510を操作するサービスプロバイダ、又はその両方から隠す様に構成されてもよい。OTT接続1550がアクティブである間、ネットワークインフラストラクチャは、ルーティングを動的に変更する決定をさらに行うことができる(たとえば、ネットワークの負荷分散の検討又は再構成に基づいて)。
UE1530と基地局1520との間の無線接続1570は、本開示を通して説明される実施形態の教示に従う。1つ以上の様々な実施形態は、無線接続1570が最後のセグメントを形成するOTT接続1550を使用して、UE1530に提供されるOTTサービスの性能を改善する。より正確には、これらの実施形態の教示は、MTCデバイスの電力消費を低減し、それにより、電池の交換又は変更なしに、MTCデバイスのより長い耐用年数などの利点を提供し得る。
測定手順は、データレート、待ち時間、及び1つ以上の実施形態が改善される他の要因を監視する目的で提供されてもよい。さらに、測定結果の変動に応じて、ホストコンピュータ1510とUE1530との間のOTT接続1550を再構成するためのオプションのネットワーク機能があり得る。OTT接続1550を再構成するための測定手順及び/又はネットワーク機能は、ホストコンピュータ1510のソフトウェア1511及びハードウェア1515、UE1530のソフトウェア1531及びハードウェア1535、或いは、その両方に実装され得る。実施形態において、センサ(図示せず)は、OTT接続1550が通過する通信デバイス内に、又はそれに関連して配置され、センサは、上記で例示した監視量の値を提供するか、ソフトウェア1511、1531が監視量を計算又は推定できる他の物理量の値を提供することにより、測定手順に参加できる。OTT接続1550の再構成には、メッセージ形式、再送信設定、優先ルーティングなどが含まれ、再構成は基地局1520に影響を与えず、基地局1520にとって未知又は感知できない可能性がある。そのような手順及び機能は、当技術分野で知られ実践されている場合がある。特定の実施形態において、測定は、スループット、伝搬時間、遅延などのホストコンピュータ1510の測定を容易にする独自のUEシグナリングを含み得る。測定は、ソフトウェア1511、1531が、OTT接続1550を使用して、伝搬時間、エラーなどを監視しながら、メッセージ、特に空又は「ダミー」メッセージを送信する様に実装され得る。
図14は、一実施形態による、通信システムで実施される方法を示すフローチャートである。通信システムは、ホストコンピュータ、基地局、及びUEを含み、それらは図12及び13を参照して説明されたものであり得る。本開示を単純化するために、図14への参照図面のみがこのセクションに含まれる。ステップ1610では、ホストコンピュータはユーザデータを提供する。ステップ1610のサブステップ1611(オプションであり得る)において、ホストコンピュータはホストアプリケーションを実行することによりユーザデータを提供する。ステップ1620において、ホストコンピュータは、ユーザデータをUEに搬送する送信を開始する。ステップ1630(オプションであり得る)において、基地局は、本開示を通して説明される実施形態の教示に従って、ホストコンピュータが開始した送信で搬送されたユーザデータをUEに送信する。ステップ1640(オプションであり得る)において、UEは、ホストコンピュータによって実行されるホストアプリケーションに関連するクライアントアプリケーションを実行する。
図15は、一実施形態による、通信システムで実施される方法を示すフローチャートである。通信システムは、ホストコンピュータ、基地局、及びUEを含み、それらは図12及び13を参照して説明されたものであり得る。本開示を単純化するために、図15への参照図面のみがこのセクションに含まれる。この方法のステップ1710において、ホストコンピュータはユーザデータを提供する。オプションのサブステップ(図示せず)では、ホストコンピュータはホストアプリケーションを実行することによりユーザデータを提供する。ステップ1720において、ホストコンピュータは、ユーザデータをUEに搬送する送信を開始する。本開示を通して説明される実施形態の教示に従い、送信は、基地局を通過し得る。ステップ1730(オプションであり得る)において、UEは、送信で搬送されたユーザデータを受信する。
図16は、一実施形態による、通信システムで実施される方法を示すフローチャートである。通信システムは、ホストコンピュータ、基地局、及びUEを含み、それらは図12及び13を参照して説明されたものであり得る。本開示を単純化するために、図16への参照図面のみがこのセクションに含まれる。ステップ1810(オプションであり得る)において、UEは、ホストコンピュータにより提供された入力データを受信する。追加的又は代替的に、ステップ1820で、UEはユーザデータを提供する。ステップ1820のサブステップ1821(オプションであり得る)において、UEはクライアントアプリケーションを実行することによりユーザデータを提供する。ステップ1810のサブステップ1811(オプションであり得る)において、UEは、ホストコンピュータによって提供された受信入力データに応答してユーザデータを提供するクライアントアプリケーションを実行する。ユーザデータを提供する際に、実行されたクライアントアプリケーションは、ユーザから受信したユーザ入力をさらに考慮し得る。ユーザデータが提供された特定の方法に関係なく、UEは、サブステップ1830(オプションであり得る)において、ホストコンピュータへのユーザデータの送信を開始する。方法のステップ1840において、ホストコンピュータは、本開示を通して説明される実施形態の教示に従って、UEから送信されたユーザデータを受信する。
図17は、一実施形態による、通信システムで実施される方法を示すフローチャートである。通信システムは、ホストコンピュータ、基地局、及びUEを含み、それらは図12及び13を参照して説明されたものであり得る。本開示を単純化するために、図17への参照図面のみがこのセクションに含まれる。ステップ1910(オプションであり得る)において、本開示全体にわたって説明される実施形態の教示に従って、基地局はUEからユーザデータを受信する。ステップ1920(オプションであり得る)において、基地局は、受信したユーザデータのホストコンピュータへの送信を開始する。ステップ1930(オプションであり得る)において、ホストコンピュータは、基地局により開始された送信で搬送されたユーザデータを受信する。
本明細書で開示される任意の適切なステップ、方法、特徴、機能、又は利点は、1つ又は複数の仮想装置の1つ又は複数の機能ユニット又はモジュールを通じて実行され得る。各仮想装置は、これらの機能ユニットを幾つか備え得る。これらの機能ユニットは、1つ以上のマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラを含み得る処理回路と、デジタル信号プロセッサ(DSP)、専用デジタル論理などを含み得る他のデジタルハードウェアと、を含み得る。処理回路は、メモリに格納されたプログラムコードを実行する様に構成され、メモリは、読み取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ、キャッシュメモリ、フラッシュメモリデバイス、光ストレージデバイスなどの1つ以上のタイプのメモリを含み得る。メモリに格納されたプログラムコードは、1つ以上の通信及び/又はデータ通信プロトコルを実行するプログラム命令と、幾つかの実施形態においては、本明細書に記載された技術の一つ以上を実行するためのプログラム命令を含む。幾つかの実装形態において、処理回路は、本開示の1つ以上の実施形態による対応する機能を各機能ユニット実行させるために使用され得る。
一般的に、ここで使用されているすべての用語は、異なる意味が明確に与えられていない限り、及び/又は、使用されている文脈から示唆されていない限り、関連する技術分野での通常の意味に従って解釈される。要素、装置、部品、手段、ステップ等への言及は、明示的に述べられない限り、オープン的に、要素、装置、部品、手段、ステップ等の少なくとも1つを参照しているものと解釈される。本明細書に開示されている方法のステップは、ステップが別のステップの後に続く、又は前にあると明確に説明されていない限り、及び/又はステップが別のステップの前又は後になければならないことが暗黙的に示されている場合を除き、開示された正確な順序で実行する必要はない。本明細書に開示される実施形態の任意の特徴は、必要に応じて、他の実施形態に適用され得る。同様に、実施形態の任意の利点は、他の実施形態に適用することができ、逆もまた同様である。本実施形態の他の目的、特徴、及び利点は、以下の説明から明らかになるであろう。
ユニットという用語は、電気、電気デバイス、及び/又は、電子デバイスの分野で従来の意味を有し、例えば、電気及び/又は電子回路、デバイス、モジュール、プロセッサ、メモリ、論理ソリッドステート及び/又はディスクリートデバイス、それぞれのタスク、手順、計算、出力、及び/又は表示機能などを実行するための、本明細書に記載されているコンピュータプログラム又は命令を含み得る。
本明細書で企図される実施形態の幾つかは、添付の図面を参照してより完全に説明される。しかしながら、他の実施形態は、本明細書に開示される主題の範囲内に含まれる。開示された主題は、本明細書に記載の実施形態のみに限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、主題の範囲を当業者に伝えるために例として提供されている。
追加情報は付録Aに記載されており、参照によりその全体が組み込まれる。