JP7434373B2 - データセントリックイベントベースのランダムアクセス手順 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムまたはネットワークの分野に関し、より具体的には、デバイス、基地局、それらを動作させるための方法、およびデータ伝送を強化するためのコンピュータプログラムに関する。本発明は、特に、データセントリックイベントベースのランダムアクセス手順のための方法に関する。

図１は、図１（ａ）に示されるように、コアネットワーク１０２、および１つまたは複数の無線アクセスネットワークＲＡＮ_１、ＲＡＮ_２、…ＲＡＮ_Ｎを含む地上無線ネットワーク１００の例の概略図である。図１（ｂ）は、１つまたは複数の基地局ｇＮＢ_１からｇＮＢ_５を含み得、それぞれがそれぞれのセル１０６_１から１０６_５によって概略的に表される基地局を取り巻く特定の領域にサービスを提供し得る無線アクセスネットワークＲＡＮ_ｎの例の概略図である。基地局は、セル内のユーザにサービスを提供するために設けられている。基地局、ＢＳという用語は、５ＧネットワークのｇＮＢ、ＵＭＴＳ／ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａ／ＬＴＥ－Ａ ＰｒｏのｅＮＢ、またはまさに他のモバイル通信規格のＢＳを指す。ユーザは、固定式のデバイスまたはモバイル式のデバイスの場合がある。無線通信システムはまた、基地局またはユーザに接続するモバイルまたは固定のＩｏＴデバイスによってアクセスされ得る。モバイルデバイスまたはＩｏＴデバイスには、物理デバイス、ロボットや車などの地上車両、有人または無人航空機（ＵＡＶ）などの航空機（後者はまた、ドローンも示す）、建物、ならびに電子機器、ソフトウェア、センサ、アクチュエータなどが組み込まれているその他のアイテムまたはデバイス、およびこれらのデバイスが既存のネットワークインフラストラクチャ全体でデータを収集および交換できるようにするネットワーク接続も、含まれ得る。図１（ｂ）は、５つのセルの例示的な図を示しているが、ＲＡＮ_ｎは、多かれ少なかれそのようなセルを含み得、ＲＡＮ_ｎはまた、１つの基地局のみを含み得る。図１（ｂ）は、セル１０６_２内にあり、基地局ｇＮＢ_２によってサービスが提供される、ユーザ機器、ＵＥとも呼ばれる、２つのユーザＵＥ_１およびＵＥ_２を示している。別のユーザＵＥ_３は、基地局ｇＮＢ_４によってサービスされるセル１０６_４に示されている。矢印１０８_１、１０８_２および１０８_３は、ユーザＵＥ_１、ＵＥ_２およびＵＥ_３から基地局ｇＮＢ_２、ｇＮＢ_４にデータを送信するため、または基地局ｇＮＢ_２、ｇＮＢ_４からユーザＵＥ_１、ＵＥ_２、ＵＥ_３にデータを送信するためのアップリンク／ダウンリンク接続を概略的に表す。さらに、図１（ｂ）は、セル１０６_４内の２つのＩｏＴデバイス１１０_１および１１０_２を示しており、これらは、固定デバイスまたはモバイルデバイスであり得る。ＩｏＴデバイス１１０_１は、基地局ｇＮＢ_４を介して無線通信システムにアクセスして、矢印１１２_１によって概略的に表されるようにデータを送受信する。ＩｏＴデバイス１１０_２は、矢印１１２_２によって概略的に表されるように、ユーザＵＥ_３を介して無線通信システムにアクセスする。それぞれの基地局ｇＮＢ_１からｇＮＢ_５は、コアネットワーク１０２に、例えば、Ｓ１インターフェイスを介して、それぞれのバックホールリンク１１４_１から１１４_５を介して接続され得、これらは、図１（ｂ）において「コア」を指す矢印によって概略的に表されている。コアネットワーク１０２は、１つまたは複数の外部ネットワークに接続することができる。さらに、それぞれの基地局ｇＮＢ_１からｇＮＢ_５のいくつかまたはすべては、例えば、ＮＲのＳ１またはＸ２インターフェイスまたはＸＮインターフェイスを介して、それぞれのバックホールリンク１１６_１から１１６_５を介して互いに接続され得、これらは図１（ｂ）において「ｇＮＢ」を指す矢印によって概略的に表されている。

データ送信には、物理リソースグリッドを使用できる。物理リソースグリッドは、様々な物理チャネルおよび物理信号がマッピングされるリソース要素のセットを含むことができる。例えば、物理チャネルは、ダウンリンク、アップリンク、およびサイドリンクペイロードデータとも呼ばれるユーザ固有のデータを伝える物理ダウンリンク、アップリンク、およびサイドリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ、ＰＵＳＣＨ、ＰＳＳＣＨ）、例えばマスター情報ブロック（ＭＩＢ）およびシステム情報ブロック（ＳＩＢ）を伝える物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）、例えばダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）、アップリンク制御情報（ＵＣＩ）、およびサイドリンク制御情報（ＳＣＩ）を伝える物理ダウンリンク、アップリンク、およびサイドリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＰＳＳＣＨ）を含み得る。アップリンクの場合、物理チャネルには、ＵＥがＭＩＢとＳＩＢを同期して取得した後、ネットワークにアクセスするためにＵＥが使用する物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨまたはＲＡＣＨ）がさらに含まれる場合がある。物理信号は、基準信号またはシンボル（ＲＳ）、同期信号などを含むことができる。リソースグリッドは、時間領域で特定の持続時間を有し、周波数領域で所与の帯域幅を有するフレームまたは無線フレームを含み得る。フレームは、１ｍｓなどの、事前定義された長さの特定の数のサブフレームを有することができる。各サブフレームには、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）の長さに応じて、１２または１４のＯＦＤＭシンボルの１つまたは複数のスロットが含まれる場合がある。フレームは、例えば短縮された送信時間間隔（ｓＴＴＩ）を利用する場合の少数のＯＦＤＭシンボル、またはごく少数のＯＦＤＭシンボルのみで構成されるミニスロット／非スロットベースのフレーム構造からなる場合もある。

無線通信システムは、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）システム、直交周波数分割多元方式（ＯＦＤＭＡ）システム、またはＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭなどのＣＰの有無にかかわらない、その他のいずれかのＩＦＦＴベースの信号など、周波数分割多重方式を使用する任意のシングルトーンまたはマルチキャリアのシステムにすることができる。フィルタバンクマルチキャリア（ＦＢＭＣ）、一般化周波数分割多重（ＧＦＤＭ）、またはユニバーサルフィルタマルチキャリア（ＵＦＭＣ）などの、多元接続用の非直交波形などの他の波形を使用できる。無線通信システムは、例えば、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ ｐｒｏの規格または５ＧまたはＮＲ、Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏの規格に従って動作することができる。

図１に示される無線ネットワークまたは通信システムは、別個のオーバーレイされたネットワーク、例えば、基地局ｇＮＢ_１からｇＮＢ_５のようなマクロ基地局を含む各マクロセルを備えたマクロセルのネットワーク、およびフェムトまたはピコ基地局のようなスモールセルの基地局（図１には示されていない）ネットワークの異種ネットワークによるものであり得る。

上記の地上無線ネットワークに加えて、衛星のような衛星搭載トランシーバ、および／または無人航空機システムのような空中トランシーバを含む非地上無線通信ネットワークも存在する。非地上無線通信ネットワークまたはシステムは、例えば、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｒｏの規格または５ＧまたはＮＲ、ｎｅｗ ｒａｄｉｏの規格に従って、図１を参照して上記の地上システムと同様の方法で動作することができる。

モバイル通信ネットワーク、例えば、ＬＴＥまたは５Ｇ／ＮＲネットワークのような、図１を参照して上で説明したようなネットワークでは、例えばＰＣ５インターフェイスを使用して、１つまたは複数のサイドリンク（ＳＬ）チャネルを介して互いに直接通信するＵＥがあり得る。サイドリンクを介して互いに直接通信するＵＥには、他の車両と直接通信する車両（Ｖ２Ｖ通信）、無線通信ネットワークの他のエンティティと通信する車両（Ｖ２Ｘ通信）、例えば、信号機、交通標識または歩行者などの路側エンティティが含まれ得る。他のＵＥは、車両関連のＵＥでなくてもよく、上記のデバイスのいずれかを含み得る。このようなデバイスは、ＳＬチャネルを使用して相互に直接通信（Ｄ２Ｄ通信）することもできる。

サイドリンクを介して互いに直接通信する２つのＵＥを考慮する場合、両方のＵＥは、同じ基地局によってサービスされ得て、基地局が、ＵＥに対して、サイドリンクリソース割り当て構成または支援を提供できるようにする。例えば、両方のＵＥは、図１に示す基地局のうちの１つのように、基地局のカバレッジエリア内にあってもよい。これは「カバレッジ内」シナリオと呼ばれる。別のシナリオが、「カバレッジ外」シナリオと呼ばれる。「カバレッジ外」とは、２つのＵＥが図１に示されたセルのうちの１つの中にないことを意味するのではなく、むしろ、これらのＵＥが、

－ＵＥが基地局からいかなるサイドリンクリソース割り当て構成または支援を受信しないように、基地局に接続されていない場合がある、例えば、ＲＲＣ接続状態にはない、および／または

－基地局に接続されていてもよいが、１つまたは複数の理由で、基地局はＵＥにサイドリンクリソース割り当て構成または支援を提供しない場合がある、および／または
－ＮＲ Ｖ２Ｘサービスをサポートしない場合がある基地局、例えばＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＬＴＥ基地局に接続される場合がある。

サイドリンクを介して互いに直接通信する２つのＵＥを検討する場合、例えばＵＥの１つであるＰＣ５インターフェイスを使用して、ＢＳに接続することもでき、サイドリンクインターフェイスを介してＢＳから他のＵＥに情報をリレーすることができる。リレーは、同じ周波数帯域（帯域内リレー）で実行することができ、または別の周波数帯域（帯域外リレー）を使用することもできる。最初のケースでは、時分割複信、ＴＤＤシステムの場合と同様に、Ｕｕとサイドリンクの通信を異なるタイムスロットを使用して分離できる。

無線通信システム、例えば、図１を参照して上述したもの、構成されたグラント、ＣＧでは、送信は、例えば、参考文献［１］に記載されているように実装されてもよく、これは、ユーザ機器、ＵＥがこのメッセージのスケジューリンググラントなしでメッセージを送信することを許可することによって低レイテンシ通信を可能にする。図２は、移動通信ネットワーク、例えばＮＲまたは５ＧネットワークにおけるＣＧの送信の概念を概略的に示す。図２は、基地局ｇＮＢならびに２つのモバイルデバイスＵＥ１、ＵＥ２、例えば車両などを含む、単一のセル、例えば、図１で上に示したようなセルを概略的に示す。基地局ｇＮＢは、ＣＧの送信を行う時間周波数リソースを割り当てる。図２は、例えば、特定の周期性を有するＣＧの送信のためにｇＮＢによって提供または割り当てられる時間周波数リソース２００を示す。構成されたグラントリソース２００は、送信すべきデータを有するときにＵＥ１、ＵＥ２としてユーザによってランダムに利用され得る。構成されたグラントリソースを割り当てることによって、システムまたはネットワークは、スケジューリング要求手順のためのパケット伝送遅延を排除し、割り当てられた無線リソースの利用率を増加させる。図２の例では、ユーザＵＥ１は送信されるデータ２０２_１を有する。データ２０２_１は、時間ｔ１において利用可能または生成され得、時間ｔ_２において、データ２０２_１は、スケジューリング要求手順を必要とせずに、構成されたグラントリソースを使用してユーザＵＥ１によって送信され得る。さらなるデータ２０２_２は、時間ｔ３において利用可能であり得、データは、時間ｔ４において構成されたグラントリソースを使用して送信され得る。他のユーザＵＥ２では、データ２０２_３は、時間ｔ５において利用可能であってもよく、その後、時間ｔ６においてＣＧリソースを使用して送信される。ＣＧの送信が送信されるＣＧリソースまたはＣＧリソースプールとも呼ばれる時間周波数リソースは、例えば、無線リソース制御、ＲＲＣ、ＣＧタイプ１とも呼ばれるシグナリングのみを介して、またはＣＧタイプ２とも呼ばれるＲＲＣシグナリングおよびダウンリンクＬ１／Ｌ２シグナリングを介して事前構成され得る（参考文献［１］および［２］を参照）。図２を参照して上述したＣＧの送信は、低レイテンシアプリケーション、例えば超高信頼低レイテンシ通信ＵＲＬＬＣ用、ビークルツーエブリシングＶ２Ｘシナリオもしくはアプリケーション、またはデバイスツーデバイスＤ２Ｄシナリオもしくはアプリケーションのために使用され得る。

上記のセクションの情報は、本発明の背景の理解を深めるためだけのものであり、したがって、当業者に既に知られている先行技術を成すものではない情報を含み得ることに、留意されたい。

複数のデバイス（ユーザ）が基地局と通信する無線通信シナリオを考慮すると、リソースが限られているため、利用可能な（物理）チャネルをすべてのユーザ間で共有する必要があり、ユーザが基地局と通信するたびに競合を解決するためにランダムアクセス（ＲＡ）プロトコルを実装することができる。ＲＡの間、デバイスは、（デバイス）アイデンティティを判別するために、かつデバイスに許可を割り当てるために、基地局において検出される必要があるプリアンブルをランダムに選択する。ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）において異なって使用され得る。ＬＴＥでは、ＲＡＣＨプロセスは、以下の状況で発生する場合がある。例えば、３ＧＰＰ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，１０．１．５ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｏｆ ３６．３００を参照されたい。

ｉ）状態ＲＲＣ（無線リソース制御）アイドルからの初期のアクセス；
ｉｉ）ＲＲＣ接続再確立手順；
ｉｉｉ）ハンドオーバ（競合ベースまたは非競合ベース）；

ｉｖ）ＵＬ（アップリンク）同期ステータスが「同期していない」である場合など、ランダムアクセス手順を必要とする、ＲＲＣ接続状態中のＤＬ（ダウンリンク）データ到着；
ｖ）例えば、ＵＬ同期ステータスが「同期していない」であるか、またはＳＲ（スケジューリング要求）用のＰＵＣＣＨ（物理アップリンク制御チャネル）リソースが利用可能でない場合、ランダムアクセス手順を必要とするＲＲＣ接続中のＵＬデータ到着；

ｖｉ）ランダムアクセス手順を必要とするＲＲＣ接続中に提案された測位のために、例えば、ＵＥ（ユーザ機器）測位のためにタイミングアドバンスが必要とされるとき。

図３は、ＮＢ－ＩｏＴデバイス（Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）のためのランダムアクセス手順の概略的なフローチャートを示す。ＮＢ－ＩＯＴのためのランダムアクセス手順は、以下のように動作することができる。

１．デバイスは、ＮＰＲＡＣＨ（狭帯域物理ＲＡＣＨ）でランダムに選択されたプリアンブルを送信する。プリアンブルパラメータは、ＳＩＢ（システム情報ブロック）で定義されてもよい。プリアンブルは、カバレッジクラス（ＣＣ）に依存し得、各ＣＣは、それ自身のプリアンブル空間を有し得る。各ＵＥは、ＣＣプリアンブルセットからランダムに選択し得る。

２．基地局（ｅＮＢ）は、プリアンブルを検出することができ、プリアンブルインデックス、タイムアライメント（ＴＡ）オフセット、およびＵＬグラントで応答することができる。すなわち、ｅＮＢは、プリアンブルを検出し、ＴＡを測定し得る。ＵＬグラントおよびＴＡと共にプリアンブルＩＤを送信することができる。

３．ＵＥは、ＲＲＣ接続要求を要求するためにシグナリング情報（アイデンティティ）を送信し得る。すなわち、ＵＥは、許可されたリソースでそのアイデンティティを送信し、ＲＲＣ接続を要求することができる。

４．ｅＮＢは、ＲＲＣ接続セットアップメッセージでデバイスから受信したシグナリング情報を確認する。すなわち、ｅＮＢは、ＲＲＣ接続セットアップを送信することによって競合を解決することができる。

５．ＵＥは、ＲＲＣ接続セットアップ完了メッセージと連結されたデータを送信する。

より詳細には、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルを送信する前に、ＵＥは、ｅＮＢからのＰＳＳ（プライマリ同期チャネル）およびＳＳＳ（セカンダリ同期チャネル）を使用して、ｅＮＢのシンボルタイミングおよびキャリア周波数と同期する。さらに、カバレッジクラスを（それ自体で）選択するために基準受信電力を測定する。３つのクラスが定義されており、それぞれがＮＰＲＡＣＨプリアンブルの異なるパラメータをもたらす。次いで、ＮＰＤＣＣＨ（狭帯域物理ダウンリンク制御チャネル）で見つかったシステム情報ブロックから、ＵＥはプリアンブルシーケンスの開始時間および長さを決定する（これはやはり、カバレージクラスによって決定される）。ＮＰＲＡＣＨは、レガシーＬＴＥ ＰＲＡＣＨとは対照的な、直交の信号トーン周波数のホッピングパターンを使用する。ＮＰＲＡＣＨプリアンブルは、３．７５ｋＨｚのサブキャリア間隔を有する４８個のサブキャリアから構成される１８０ｋＨｚの範囲内で送信される。基本的に、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルは繰り返して送信され、各繰り返しで、ＮＰＲＡＣＨ時間周波数割り当てを示す図４に示す規則に従って、異なるサブキャリアにホップする。したがって、各ｎ_ｉｎｉｔは直交するホッピングパターンをもたらし、これは４８の可能な（ホッピング）シーケンスをもたらす。単一の繰り返しの値の構成により、各アクティブＩｏＴデバイスは４８個すべてのサブキャリアで競合し、したがって各サブキャリアは選択される確率が等しい（１／４８）。ＮＰＲＡＣＨのパラメータのリストが図５ａに示されており、図５ｂはその例示的なパラメータセットを示している。
プリアンブルが首尾よく検出された場合、ｅＮＢは、
・タイムアライメントオフセット（ＴＡＯ／ＴＡ）
・（受信したプリアンブルの）プリアンブルインデックス；
・ＵＬリソースグラント
を含むメッセージで応答する。

次いで、ＵＥはスケジュールリソースを使用してそのアイデンティティを送信し、ｅＮＢは競合解決メッセージを送信する（複数のＵＥが同じプリアンブルを選択した場合）。
上述したような従来技術から開始して、通信のレイテンシを考慮して無線通信を改善する必要があり得る。

３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１４，３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＮＲ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｆｏｒ ｄａｔａ （Ｒｅｌｅａｓｅ １５）；Ｖ１５．２．０ ３ＧＰＰ ＴＳ３８．３３１，３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＮＲ；Ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ （Ｒｅｌｅａｓｅ １５）；Ｖ１５．４．０ ３ＧＰＰ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，１０．１．５ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｏｆ ３６．３００

したがって、本発明の目的は、低レイテンシ通信を提供することである。

本発明者らは、ＵＥによって選択され、ランダムアクセスチャネルで送信されるべきプリアンブルが、伝送されなければならない情報と関連付けられるとき、データ送信が低レイテンシに直面し得ることを認識した。情報は、リソースの割り当てを受ける要求だけでなく、異なる意味を有する異なるプリアンブルを考慮することに関する。

実施形態によると、送信情報を送信するため、無線通信ネットワークにおいて、無線通信ネットワークのランダムアクセスチャネルにて無線信号を送信することにより、通信するデバイスは、無線信号を送信するように構成された無線インターフェイス、ランダムアクセスプリアンブルを含むように無線信号を提供するように構成された制御部を備える。制御部は、ランダムアクセスプリアンブルが送信情報と関連付けられるようにランダムアクセスプリアンブルを選択するように構成される。

本発明者らはさらに、タイムアライメント／タイミングアドバンスの変動によって競合解決を可能にすることによって低レイテンシ通信を得ることができることを見出した。

無線信号を送信することによって無線通信ネットワーク内で通信するためのデバイスであって、無線通信ネットワークは、無線インターフェイスを備えるこの発見に従った基地局における同期の使用によって基地局によって動作される、デバイスである。デバイスは、無線インターフェイスを用いて、基地局と同期した第１の無線信号および第２の無線信号の一方を送信し、基地局と同期していないか、または基地局において個別のタイミングで他方の無線信号を送信するように構成される。これに代え、あるいはこれに加えて、デバイスは、基地局と同期しておらず、あるいは基地局において個別のタイミングで、第１の無線信号および第２の無線信号を送信するように構成される。第１の無線信号および／または第２の無線信号は、基地局における競合解決と関連付けられる。

さらなる実施形態は、基地局、無線通信ネットワーク、デバイスを動作させるための方法、基地局を動作させるための方法、およびコンピュータプログラムに関する。
さらなる実施形態は、従属請求項に定義されている。
次に、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、さらに詳細に説明する。

地上無線ネットワークの例の概略図である。 単一のセル、例えば、図１に示すようなセルを概略的に示す。 ＮＢ－ＩｏＴデバイスのための既知のランダムアクセス手順の概略的なフローチャートを示す。 既知のＮＰＲＡＣＨ時間周波数の割り当てを示す。 ＮＰＲＡＣＨのパラメータのリストを示す。 図５ａのパラメータの例示的なパラメータセットを示す。 実施形態によるデバイスの概略的なブロック図を示す。 実施形態に従って送信される情報と、選択されるランダムアクセスプリアンブルとの間の関係を説明するための概略的なブロック図を示す。 例えばランダムアクセスプリアンブルの受信機で実行され得る、実施形態によるランダムアクセスプリアンブルの解釈の概略的なブロック図を示す。 送信情報と関連付けられているランダムアクセスプリアンブルと、関連付けられていないプリアンブルとの間の例示的な関係を説明するための概略図を示す。 実施形態による、例えば１つまたは複数の基地局によって編成された、デバイスおよび／またはネットワークの構成を示す概略図を示す。 実施形態による、送信情報に関連付けられたプリアンブルの使用をＮＰＲＡＣＨと組み合わせるための方法の概略的なフローチャートを示す。 実施形態による、メッセージ／送信情報および競合解決に関連付けられたプリアンブルの使用を説明するための方法の概略的なフローチャートを示す。 実施形態によるさらなる手順の概略的なフローチャートを示す。 特定のメッセージまたはメッセージグループを認識することができる、実施形態による手順の概略的なフローチャートを示す。 ランダムアクセスプリアンブルが特定のデバイスに割り当てられる、実施形態による手順の概略的なフローチャートを示す。 実施形態による無線通信ネットワークの概略的なブロック図を示す。 実施形態による、プリアンブルの５つの直交するサブグループを伴う例示的なシグネチャ行列の共分散行列を示す。 実施形態による、プリアンブルの７つの直交するサブグループを伴う例示的なシグネチャ行列の例示的な共分散行列を示す。 異なる数の制御チャネル要素ＣＣＥで形成された複数のＰＤＣＣＨを有するＰＤＣＣＨ領域の例を概略的に示す。 特定のＵＥ向けの１つまたは複数のＤＣＩパッケージをＰＤＣＣＨ領域内で見つけるためのブラインド復号プロセスを概略的に示す。 実施形態によるユーザ機器の概略的なブロック図を示す。 実施形態による、リソース割り当てのための形態Ｆ（３，２）のオイラー方陣行列のリソース割り当てを示す例示的なオイラー方陣行列を示す。 実施形態による、リソース割り当てのための形態Ｆ（４，３）のオイラー方陣行列の概略的な表現を示す。 実施形態による、様々な長さを有するリソースサブセットへの図６ｂのリソースの割り当てを示す。 実施形態による、第１の行列および第２の行列がサブセットを生成するために使用される概念を示す。 実施形態による、図７ａと同じリソースを異なる数のサブセットに割り当てるか関連付けるために４つの行列が使用される概念を示す。 サブセットの数を維持しながら、サブセットにマッピングされるリソースの数を減らすための概念である。 実施形態による無線ネットワークの概略的なブロック図を示す。 実施形態による、基地局によって動作される６つのリソースが、オイラー方陣マッピングを使用してマッピングされる例示的なシナリオの概略図を示す。 図９ａのシナリオの概略的な表現を示し、実施形態による、直交通信、また非直交通信が使用される。 実施形態によるリソースの概念を説明するための例示的な図を示す。 ユニットまたはモジュール、ならびに本発明のアプローチに従って説明された方法のステップが実行され得るコンピュータシステムの例を示している。

等しいまたは同等の要素、または等しいまたは同等の機能を有する要素は、異なる図で発生する場合であっても、以下の説明では等しいまたは同等の参照番号で示される。

以下の説明では、本発明の実施形態のより完全に近い説明をするために、複数の詳細が記載される。しかし、本発明の実施形態がこれらの具体的な詳細なしに実施され得ることは、当業者には明らかであろう。他の例では、本発明の実施形態を不明瞭にすることを避けるために、周知の構造およびデバイスが詳細ではなくブロック図の形式で示されている。さらに、以下に説明する異なる実施形態の特徴は、特に別様に明記しない限り、互いに組み合わせることができる。

本明細書に記載された実施形態は、少なくとも部分的に狭帯域伝送に関連し得るが、本発明はこれに限定されない。他の実施形態は、異なるタイプのＲＡＣＨ手順および／またはチャネルに関連し得る。

図６は、実施形態によるデバイス６０の概略的なブロック図を示す。例えば、デバイス６０は、狭帯域物理ランダムアクセスチャネルで無線信号１４を送信するように構成された狭帯域のモノのインターネット（ＩｏＴ）－ＮＢ－ＩｏＴデバイスであってもよい。無線デバイス６０は、無線信号１４を送信するように構成された無線インターフェイス１２を備える。デバイス６０は、無線通信ネットワークにおいて、例えば地上無線ネットワーク１００において、例えばＵＥおよび／またはＩｏＴデバイスとして通信するように構成することができる。他の実施形態によれば、デバイス６０が動作する無線通信ネットワークは、地上波ではなく、他のネットワーク、例えば衛星通信ネットワークなどである。

デバイス６０は、無線通信ネットワークのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）で無線信号１４を送信するように構成され得る。すなわち、デバイス６０は、一度に複数のデバイスによってアクセスされるように適合されているリソース（時間、周波数、コードおよび／または空間）を利用することができる。

デバイス６０は、信号１４’に基づいて無線信号１４を生成するように無線デバイス１２に供給されるそれぞれの信号１４’を生成することによって、無線信号１４を提供するように構成された制御部１６を備える。制御部１６は、例えば、パイロットシンボルを含むプリアンブルを信号１４’、したがって無線信号１４に含めることができる。

デバイス６０は、送信されるべき情報１８を有し得る。情報１８は、送信情報、すなわち、送信のためのリソースが要求されるコンテンツを超える特定のタイプの情報の中の情報と称することができる。このような後の送信の要求は、従来技術から知ることができ、既知のＲＡＣＨリソースにアクセスするすべてのＵＥについて、情報コンテンツに関して等しくてもよい。対照的に、送信情報は、デバイス６０でのイベントに基づくことができる。例えば、これは、合意された時間枠、例えば、特定の時間が来たこと、または特定のイベントが認識されたことに基づいてもよい。そのようなイベントは、例えば、太陽が照ることであってもよく、これは例えばソーラーパネルに関連し得る。
これに代え、あるいはこれに加えて、送信情報は、以下の、
・デバイスの識別子、または
・メッセージの到着
・ネットワークの事前構成
・デバイスクラス
・メッセージのサービスクラス
・メッセージの優先度クラス
・メッセージの信頼度クラス
・メッセージのレイテンシクラス
・メッセージタイプ
・メッセージのコンテンツ
・デバイス優先度
・サービスポリシー
・ライセンス不要帯域におけるチャネルビジー率（ＣＢＲ）またはＣＳＩ／ＣＱＩ測定結果などのチャネル占有／質の測定値
の少なくとも１つに基づき得る。

例えば、フロー／ベアラがＱｏＳに基づく場合、メッセージは、フロー／ベアラ、例えばメッセージのサービスクラスから、これらのプロパティのうちの１つまたは複数を継承することができる。

例えば、風力タービンの場合、例えば、センサから受信し、風の活動に関して報告する情報が重要であり得る。さらに、送信情報は、サービスクラス、優先度クラス、レイテンシ要件、メッセージタイプ、メッセージのコンテンツなどに基づくことができる。そのような送信情報は、例えば、ｅＮＢ／ｇＮＢまたは任意の他のエンティティによって構成されてもよく、またはデバイス６０で決定されてもよい。例えば、パケットが到着してもよく、イベントは、それが特定のサービスまたは優先度のものである場合にトリガされてもよい。例えば、イベントは、利用可能なスケジュールされたグラントがないことに基づいてもよい。あるいは、イベントは遠隔でトリガされてもよい。ウェイクアップ信号またはページングメッセージの受信は、そのような遠隔でトリガされるイベントの例である。別の例は、デバイスへの緊急メッセージである。別の例は、リレーであり、省電力モードにあるデバイス６０であり得る。そのようなウェイクアップ信号は、第２の送信機によって送信され、リレーを介してリンクをオンまたはアクティブにすることができる。制御部１６は、例えば、特定のイベント（例えば、ハンドオーバ、セル負荷状態、または他の上位レイヤ手順）によってトリガされるか、または半持続的に（特定の時間間隔で、または特定の条件に基づいて）構成されるなど、基地局によって適合、命令、またはプログラムされてもよい。代替的または追加的に、制御部は、例えば、それぞれの情報をブロードキャストまたは配信することができる製造業者または他のデバイスによるそれぞれのプリアンブルの意味に関する情報を検索することができる。すなわち、送信情報の特定のプリアンブルへのリンケージは、静的であっても可変／動的であってもよい。

制御部１６は、ランダムアクセスプリアンブル２２が送信情報と関連付けられるように、無線信号１４と共に送信されるようにランダムアクセスプリアンブル２２を選択するように構成され得る。すなわち、無線通信ネットワークは、複数のランダムアクセスプリアンブル２２、例えばランダムアクセスプリアンブル２２_１および２２_２を提供することができる。制御部１６は、ランダムアクセスプリアンブルの利用可能なサブセットから、情報１８を少なくとも部分的に示すように受信機で解釈されることが分かるランダムアクセスプリアンブルを選択することができる。

２つのランダムアクセスプリアンブル２２_１と２２_２との間の選択が図６に示されているが、選択は、ただ１つのランダムアクセスプリアンブルの間、および３つ以上のランダムアクセスプリアンブル、例えば、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、少なくとも１０、少なくとも１５、さらに多くさえある中で行われてもよく、異なるプリアンブルは、互いに直交していてもよいが、直交していなくてもよい。

選択がただ１つのランダムアクセスプリアンブルで行われるシナリオでは、デバイス６０は、特定のイベントまたは特定の送信情報が特定のプリアンブルによって置換または示されるべきであることを、例えばネットワークプロバイダまたは基地局からの外部情報によって指示または適合され得る。したがって、デバイス６０は、示されたランダムアクセスプリアンブルを簡単に選択し得る。例えば、デバイス６０がただ１つのタイプのメッセージまたはただ１つのタイプのメッセージクラスを有する場合、それはおそらくただ１つのプリアンブルを使用し得る。しかし、これは、含まれるランダムアクセスプリアンブルに基づいて、特定のイベントが発生したこと、または特定の送信情報が受信されたことのインジケータとして受信機で解釈され得る。

あるいは、特定のメッセージ、メッセージクラス、または他のタイプの送信情報は、制御部１６が複数のランダムアクセスプリアンブル間の選択を実行することができるように、複数のランダムアクセスプリアンブルを有するすべての可能なランダムアクセスプリアンブルのサブセットによって示されてもよい。

後述するように、異なるタイプの送信情報は、任意選択的に、ランダムアクセスプリアンブルの異なるサブセットに関連付けられてもよく、各サブセットは、少なくとも１つのランダムアクセスプリアンブルを含む。これにより、送信される情報の多様性を高めることができる。

ランダムアクセスプリアンブルを送信情報と関連付けることによって、すなわち、ネットワーク内の他のランダムアクセスプリアンブルとは異なる特定の意味と関連付けることによって、ランダムアクセスプリアンブルと送信情報を既に送信した可能性があり、ランダムアクセスプリアンブルの相乗的使用をもたらすことができる。例えば、ランダムアクセスプリアンブルは、任意選択的に、依然としてリソースグラントの要求として解釈され得る。

プリアンブルの選択は、例えば、ＰＨＹレイヤにおいて、制御部１６により行われてもよい。制御部１６は、イベントに関する例えばＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）に関すると示す情報を、アプリケーションレイヤやデバイスのアプリケーションなどの上位レイヤから受け取り得る。制御部１６は、ＱｏＳ情報に基づいてランダムアクセスプリアンブル２２を選択するように構成され得る。ＱｏＳ情報は、要求されたまたはリクエストされたレイテンシ、メッセージまたは情報の優先度または優先度節、メッセージタイプ、メッセージのコンテンツ、または単に要求されたまたはリクエストされたネットワークのサービスを示すことができる。デバイスに送信情報を送信させるイベントは、例えば、デバイスのセンサまたはセンサ構成を使用することによって、デバイスによって収集されたデータに関連し得る。代替的または追加的に、イベントは、デバイスによって受信されたデータ、例えば、他のデバイスからの命令またはリレーとして転送されるデータに関連してもよい。

図７ａは、情報１８とランダムアクセスプリアンブル２２との間の関係を説明するための概略的なブロック図を示す。制御部は、情報、例えば、アプリケーションレイヤまたは異なる上位レイヤから、デバイスの無線インターフェイスと共に送信されるべき事前構成されたメッセージを示す情報１８を受信するように構成され得る。制御部は、ランダムアクセスプリアンブルが予め構成されたメッセージ、すなわち情報１８を少なくとも部分的に表すように、ランダムアクセスプリアンブル２２を選択するように、選択２４を実行することができる。

図７ｂは、例えばランダムアクセスプリアンブル２２の受信機で実行され得るランダムアクセスプリアンブルの解釈の概略的なブロック図を示す。受信機では、ランダムアクセスプリアンブル２２から導出情報２８を導出するために、ランダムアクセスプリアンブル２２に対して解釈２６が実行され得る。導出された情報２８は、少なくとも部分的に情報１８を表すことができる。例えば、導出された情報２８は、情報１８のメッセージ節、アラームのタイプ、優先度などを示すことができるが、情報１８を完全に示すこともできる。

図８ａは、送信情報と関連付けられているランダムアクセスプリアンブル２２と、通常の、場合によっては関連付けられていないプリアンブル３２との例示的な関係を説明するための概略図を示す。この例は、ＮＢ－ＩＯＴに関連して説明されており、それにおいて実施形態は、いかなる制限もなく、他のランダムアクセス手順に移されてもよい。しかし、ＮＢ－ＩＯＴに関連して、狭帯域送信は、広帯域のシステムと比較した場合に、送信されるメッセージの量が低減されることから特に利益を得るので、特定の利点がある。

ＮＢ－ＩＯＴでは、関連するプリアンブル３２_ｎ＋ｉが、例えば、０から４７の範囲のサブキャリアインデックスを有する４８、すなわちｎ＋１＝４８の数で使用され得る。

実施形態は、メッセージＩＤによって表され得る特定のメッセージに関連付けられるように、各々がプリアンブルＩＤによって表されるプリアンブルのサブセットを使用することに関する。メッセージは、情報１８を少なくとも部分的に伝送することができる。

すなわち、ネットワークは、ランダムアクセスプリアンブル２２_１、．．．、２２_ｉのうちの１つの選択が受信機において特定の方法で解釈されるように実装され得る。

各メッセージＩＤ、すなわち各ランダムアクセスプリアンブル２２は、個々のメッセージまたはメッセージＩＤに関連付けられ得る。あるいは、メッセージＩＤまたはメッセージのコンテンツは、１を超えるランダムアクセスプリアンブルの数に関連付けられ得、同じメッセージを送信する場合であっても、異なるデバイス６０が異なるランダムアクセスプリアンブルを選択することができるため、多様化を可能にし、場合によっては受信機における衝突の数を少なくするようにする。

すなわち、制御部は、イベントに基づいて、または少なくとも１つのランダムアクセスプリアンブルを有するランダムアクセスプリアンブルのセット３４から、ランダムアクセスプリアンブルを選択するように構成され得る。ランダムアクセスプリアンブル２２のセット３４は、無線通信ネットワークのランダムアクセスプリアンブルの専用サブセットであり得る。

プリアンブル２２_１、．．．、２２_ｉは、連続したサブキャリアインデックスおよび／またはプリアンブルＩＤを有することによってインデックス空間にて連続した空間を形成するものとして示されているが、関連する送信情報を有するプリアンブルは、サブキャリアインデックス間で任意に分配されてもよく、または任意のパターンに従って分配されてもよい。

図６の無線信号１４は、ランダムアクセスプリアンブル２２が送信情報に関連するので、送信情報に関連し得る。他のメッセージまたは信号は、例えば、規則的または関連付けられていないランダムアクセスプリアンブル、例えばプリアンブル３２を使用して送信され得る。例えば、関連付けられていないプリアンブル３２を使用することによって、デバイスは、その後に信号を送信するために無線通信ネットワーク内のリソースを要求または確保することができる。すなわち、例えば、デバイスは、プリアンブル２２を使用することによって、高ＱｏＳまたは高優先度または低レイテンシなどを必要とするメッセージ、例えばアラームを送信することができ、他のメッセージ、例えば、バッテリ状態または生存状態などを示す定期的なメッセージは、関連付けられていないプリアンブル３２を使用する定期的な通信を介して送信される。
言い換えれば、図８ａは、サブセット３４がメッセージシグナリング用に事前構成される実施形態によるＮＰＲＡＣＨ構成を示す。

図８ｂは、実施形態に従って、例えば、１つまたは複数の基地局によって編成された、デバイスおよび／またはネットワークの構成を示す概略図を示し、プリアンブルは、複数の別個のサブセット３４_１、３４_２、３４_３、および３４_４に編成され、４つの数は、例としてのみ選択され、１つまたはそれより多く、２つまたはそれより多く、３つまたはそれより多く、５つまたはそれより多く、例えば、６つまたはそれより多くの任意の他の値であってもよい。サブセット３４_１から３４_４の各々は、１または複数のプリアンブルを備え得る。例えば、４８個のＮＢ－ＩＯＴプリアンブルは、メッセージＩＤのサイズを考慮して、例えば均等であり得る４つのサブセットに分割される。

共通メッセージセットまたはサブセット３４への連続するサブキャリアインデックスの割り当ては、例示のみを目的として選択される。例えば、実施形態によれば、単調に増加または減少する周波数に関連付けられ得る後続のサブキャリアインデックスは、各サブセット３４の全体的な周波数範囲が増加するように、異なるサブセットに交互に割り当てられてもよく、これにより、部分的な周波数範囲のブロックに起因して、それぞれの送信において特定のメッセージセットを失うリスクを低くすることができる。

図８ａに関連して説明したように、特定のサブセット３４へサブキャリアインデックスを関連付けることは、任意の適切なパターンに従うことができる。サブセット３４の各々は、別個のサブセットであってもよく、すなわち、ランダムアクセスプリアンブルまたはサブキャリアインデックスは、一方のサブセット３４のみに関連付けられる。

サブセット３４の各々は、個々のまたは共通の数のプリアンブル２２、例えば１２を含むことができる。サブセット３４のプリアンブル２２の各々は、送信情報と、サブセット全体について個別に、グループごとに、または共通に関連付けられ得る。すなわち、サブセットのうちの１つにおける異なるプリアンブルは、同じ意味を有してもよいし、異なる意味を有してもよい。

これに代え、あるいはこれに加えて、異なるサブセット、例えばプリアンブル２２_ｉ－１および２２_ｉ＋１のメッセージは、これに関連付けられた同じまたは異なる送信情報を有し得る。

異なるサブセットを有し、異なるランダムアクセスプリアンブルを有する各サブセットは、送信情報、メッセージＩＤによって表されるそれぞれのメッセージが、例えば、一種のカテゴリまたは優先度節またはレイテンシ節などを形成し得るそれぞれのメッセージセットにグループ化され得るように、ネットワーク構造を編成することを可能にし得る。メッセージセット内で、１つまたは複数の異なるメッセージが送信され得る。すなわち、サブセットは、「メッセージセットＸ」または任意の他の適切な値などのサブセット識別子に関連付けられ得る。サブセット識別子は、送信され得るが、受信機においても知られ得る。すなわち、受信機は、受信されたプリアンブルが関連付けられ、または割り当てられたプリアンブルのグループを認識し得る。これにより、第１の情報、例えばメッセージのメッセージ節を受信することができる。選択されたランダムアクセスプリアンブル自体は、第２の情報、すなわちさらなる情報と関連付けられ得る。例えば、第２の情報は、プリアンブルと関連付けられた特定のメッセージまたは送信情報であってもよい。第１の情報は、例えば、デバイスの識別子を示す情報、デバイスのデバイス節を示す情報、およびイベントのサービスクラスを示す情報または送信情報のうちの１つまたは複数に関連し得る。第２の情報は、送信情報自体を示す情報、および第１の情報について説明したように、送信情報のサービスクラスのうちの１つまたは複数に関連し得る。代替的または追加的に、第２の情報は、デバイスの信頼性尺度および／または観測値を示す情報に関連していてもよい。デバイスの信頼性尺度は、例えば、データベースから取得することができ、数字またはインデックスなどとして示すことができ、例えば、その通信の質を考慮して、デバイスがどの程度信頼できるかを示すことができる。

言い換えれば、ＮＢ－ＩＯＴについて、実施形態は、（ＮＢ－ＩＯＴ）ランダムアクセスプロトコルに対する拡張を提案する。メッセージとして機能する規則的なプリアンブルシーケンスのサブセットとすることができるプリアンブルの特定のセットが定義される。メッセージは、上位レイヤによって事前設定され得る、すなわち、特定のメッセージは、プリアンブルＩＤ（ＰＩＤ）に対応し得る。例えば、プリアンブルＩＤ ＰＩＤは、特定のアラームまたはイベントに対応し得る。例えば、ＰＩＤ ０→火災；ＰＩＤ １→高圧；．．．である。概念は、このメッセージが設定され、マッピングがシステムのすべてのユーザに、または少なくともこの方式を使用するように構成されたセンサなどの閉鎖されているデバイスのグループに共通であるということである。ＮＰＲＡＣＨの一例が図８ｂに示されており、ランダムアクセスに対して合計４８個のプリアンブルが定義されている。各プリアンブルインデックスは、図４に示すように、第１のサンプルグループの位置（サブキャリアインデックス）によって同一に定義され得る。シーケンスのセットは、「メッセージセット」、すなわち、メッセージのために確保され得るプリアンブルのサブセット、および「プリアンブルセット」、すなわち、ランダムアクセスのために使用されるプリアンブルのセットに、分割され得る。

例えば、工場またはプロセス自動設定で重要なイベントを監視するために多数のセンサが配備されているシステムを想定する。例えば、機械の状態、温度、圧力などを監視するためのセンサが配置されてもよい。すべてのＵＥ（例えば、センサ）がＰＳＳ／ＳＳＳを使用してＥＮＢに同期され、上述のように上位レイヤによって構成されると仮定すると、１つまたは複数のＵＥが特定のイベント（例えば、「高圧」）を検出した場合、対応するプリアンブルＩＤが送信され得る（これはメッセージに対応し得る）。ＥＮＢは、「プリアンブル」、メッセージを検出でき、追加のＮＰＲＡＣＨ構成と共に検出された「プリアンブルＩＤ」をブロードキャストすることができる。したがって、最初にメッセージＩＤを送信したＵＥはもはや、メッセージが首尾よく検出されたという確認を受信しており、さらなる情報が送信されなければならない場合、ＮＰＲＡＣＨ構成によって示されるリソースに対して通常のランダムアクセス手順を開始することができる。ＮＰＲＡＣＨコンフィグ（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）は、ＵＥが「プリアンブルセット」からランダムにプリアンブルを選択することによって、コンテンションベースのＲＡを実行する、「プリアンブルセット」を指し得る。この「プリアンブルセット」は、通常のＮＰＲＡＣＨまたは専用リソース（「他の」ＵＥとの衝突確率を低減することができる）にあり得ることに留意されたい。成功したＲＡＣＨ手順の後、ＵＥは、許可されたリソース上で検出されたイベントに関するさらなる情報を送信することができる。

図９は、実施形態による、送信情報に関連付けられたプリアンブルの使用をＮＰＲＡＣＨと組み合わせるためのそのような手順または方法９００の概略的なフローチャートを示す。ステップ９１０では、１つまたは複数のＵＥが、関連付けられたプリアンブルを用いてメッセージＩＤを送信し得る。ｅＮＢは、すべてのＵＥが、例えば、同じプリアンブルを送信し得るので、同じプリアンブルの重畳を受信し得る。ｅＮＢは、メッセージＩＤまたはプリアンブルＩＤを復号でき、ステップ９２０でメッセージＩＤまたはプリアンブルＩＤをブロードキャストして、専用のプリアンブルセット（およびＰＲＡＣＨ構成）で通常のＮＰＲＡＣＨ手順をトリガすることができる。ステップ９３０において、ＵＥは、専用のリソースでレガシーＮＰＲＡＣＨを実行することができる。すなわち、無線信号１４を送信した後、任意選択的に、デバイスは、無線信号１４を送信した後にイベントまたは送信情報に関連するさらなる情報を含むさらなる無線信号を送信するように構成されてもよい。

再び図８ｂを参照すると、実施形態は、相互に直交し得るメッセージ／サービスクラスの複数のセットを定義することに関する。直交性は、受信された処理を単純化し、電力の検出を可能にするために必要とされ得る。そうでなければ、これは前提条件ではない。「メッセージセットＩＤ」＋「メッセージＩＤ」の組合せを使用して、提案された伝送方式におけるさらなる情報を階層符号化することができる。例として、メッセージセットＩＤはデバイス、例えばマシンに関連付けることができ、各マシンは「高圧」、「高温」、．．．、または異なるイベントなどの同じタイプのイベントを有することができる。

これは、「セット」内のメッセージがキャリアの直交サブセットを占有するので、第１に「メッセージセットＩＤ」を検出するための非常に単純な受信機アーキテクチャ「前足検出」を実装することを可能にし得る。
言い換えれば、図９は、実施形態による手順を示し、複数のＵＥが修正されたＮＰＲＡＣＨを使用して同じメッセージＩＤを送信する。

図１０ａは、メッセージ／送信情報および競合解決に関連付けられたプリアンブルの使用を説明するための方法１０００_１の概略的なフローチャートを示す。ステップ１０１０では、あるメッセージグループを示すＲＡＣＨプリアンブル２２が、例えば、基地局３６において認識され得る。競合解決リソースは、シグナリングされてもよいし、事前構成されてもよい。シグナリングは、例えば、受信機、例えば基地局によって実行され得る。そのようなシグナリングまたは事前構成は、例えば、ステップ１０１０の前または後に実行され得るステップ１０２０において実行され得る。ステップ１０３０において、ステップ９１０に関連して説明したように重畳を形成するために、ステップ１０１０において初期プリアンブルを送信していたＵＥは、追加の競合解決ステップ１０３０を実行することができる。これは、例えば、プリアンブル３２をランダムに選択するか、事前構成されたプリアンブルを使用するか、または事前構成されたプリアンブルのプールから選択することによって行うことができる。送信のためのリソースは、ステップ１０４０において割り当てられ、ＵＥは、ステップ１０５０においてメッセージを送信し得る。すなわち、実施形態によるデバイスは、無線信号１４を送信した後、ステップ１０５０においてさらなる無線信号を送信する前に、例えば、ステップ１０３０の間に、競合解決信号を送信するように構成され得る。デバイスは、例えば、ステップ１０４０で無線通信ネットワークのスケジュールされたリソースを示すスケジューリング情報を受信し、ステップ１０５０で無線信号を送信するためにスケジュールされたリソースを使用するように構成され得る。

図１０ｂは、実施形態によるさらなる手順１０００_２の概略的なフローチャートを示す。特定のメッセージまたはメッセージのグループを示すＲＡＣＨプリアンブル２２は、ステップ１０１０および基地局３６に関連して説明したように認識され得る。リソース４２_１から４２_ｘのプール３８は、ステップ１０６０で示されてもよいし、事前に構成されてもよい。ランダムアクセスプリアンブル２２を送信したＵＥは、残りのメッセージ、すなわち第２の無線信号を送信するために、プール３８のサブセット、すなわち１つ以上のリソースを選択することができる。すなわち、デバイスは、第２の無線信号を送信するために無線ネットワークの所定のリソースを使用してもよいし、プール３８から選択してもよい。所定のリソースの場合、所定のリソースは、異なるデバイスが異なるリソースを自動的に使用するように、無線通信ネットワーク内のデバイス専用であってもよい。あるいは、制御部は、所定のリソースの所定のプールであるプール３８から所定のリソースを選択するように構成されてもよい。

再び図８ａおよび図８ｂを参照すると、図６の無線信号１４の送信は、イベント関連無線信号の送信のために無線信号１４を送信するために専用の所定のリソースのセットの中のリソースを使用することによって、実施され得る。すなわち、リソースの特定のサブセットは、基地局の指示によって、または無線信号１４の送信のための所定のパラメータとして確保することができる。

図１０ｃは、実施形態による手順１０００_３の概略的なフローチャートを示す。ステップ１０１０’では、ステップ１０１０と同様に、例えば、基地局３６において、あるメッセージまたはメッセージのグループを示すＲＡＣＨプリアンブルを認識し得る。データ送信のためのリソース４２が示されてもよく、または事前構成されてもよく、ステップ１０７０においてデータ送信に使用されてもよい。方法または手順１０００_３は、例えば、ステップ１０１０’で送信されたプリアンブル２２が一方のＵＥにのみ割り当てられた場合、または基地局３６が受信信号から、一方のＵＥのみがプリアンブルを送信していたと推定することができる場合に使用することができる。例えば、プリアンブル２２の送信がすべての必要な情報を取得することを可能にするように、特定のイベントに特定のプリアンブルを使用するようにＵＥに命令することができる。それによって、競合解決は、ただ１つのＵＥがプリアンブル２２を送信したことを受信機が知っているので不要であるとして、プライオリに知られ得る。

図１０ｄは、実施形態による手順１０００_４の概略的なフローチャートを示す。手順１０００_４を実施するデバイスは、無線信号１４のメッセージ節またはデバイスが属するデバイスのグループを示すために、一例として、ステップ１０１０または１０１０’のランダムアクセスプリアンブル２２を第１ランダムアクセスプリアンブル２２_１として送信するように構成されてもよい。継ぎ目なく、応答を待たずに、デバイスは、ユーザを識別するために、競合解決のためにさらなるランダムアクセスプリアンブル２２_２を送信することができる。すなわち、プリアンブル２２_２はユーザを示すことができ、一方、プリアンブル２２_１はメッセージまたはデバイスのグループを示すことができる。これにより、プリアンブル探索スペースは、関連情報としての単一のプリアンブルとして拡張され得るだけでなく、いくつかの組合せが許可され得て、いくつかがネットワーク内で許可され得ないまたは割り当てられ得ない場合に、プリアンブルの組合せとしても拡張され得る。

基地局３６は、複数のランダムアクセスプリアンブルのランダムアクセスプリアンブルを有する無線信号、例えば無線信号１４を送信するためのランダムアクセス手順のためにデバイスによって使用されるべきランダムアクセスリソースを提供するように無線通信ネットワークを動作させるように構成され得る。基地局は、第１の無線信号で受信されたランダムアクセスプリアンブルを、デバイスによって報告されているイベントおよび／または送信情報に関連付け、第２の無線信号で受信された第２のランダムアクセスプリアンブルを同じ送信情報に関連付けないように構成することができ、例えば、このプリアンブルは、図８ａに記載されているように関連付けられていないか、または異なる送信情報に関連付けられているか、または図８ｂに関連して記載されているように異なるグループに接続されているか、のいずれかを有する。基地局は、デバイスによって送信されたペイロードデータの少なくとも一部として、例えば、送信されるメッセージの一部として、ランダムアクセスプリアンブルを解釈するように構成され得る。基地局は、無線信号１４を受信し、ランダムアクセスプリアンブル２２に基づいて送信情報または関連するイベントを識別し、イベントを識別した後に競合解決を実行するように構成され得る。すなわち、基地局は、さらなる情報を要求する前にイベントに関する知識を有することができる。

ランダムアクセスプリアンブルは、識別子と関連付けられ得る。基地局は、識別子に関連付けられたランダムアクセスプリアンブルを含む無線信号を送信したデバイスのランダムアクセス手順を開始するように、識別子の送信に基づいて競合解決を実行するように構成され得る。基地局は、代替的または追加的に、無線通信ネットワークの通信方式のシステム情報ブロックにおいて、イベントとランダムアクセスプリアンブルとの関連を示す情報をブロードキャストするように構成されてもよい。あるいは、他のチャネルまたはリソースが使用されてもよい。基地局は、例えば、図１０ｄに関連して説明したように、デバイスのグループを示す第１ランダムアクセスプリアンブルおよびデバイスの識別子を示す第２ランダムアクセスプリアンブルについて、ランダムアクセスリソースを評価するように構成され得る。

実施形態は、ランダムアクセスプリアンブルの特定の（サブ）セットが、高優先度ユーザなどの特定のサービスタイプ／クラスのためにのみ使用されるように定義（確保）されるという意味で、サービスクラス指向ＲＡプロトコルを提供する。次いで、デバイス識別（競合解決）は、任意選択的に、連続したステップで別々のリソースに対して実行されてもよい。それにより、実施形態は、メッセージ（「何が起こるか」）がデバイスのアイデンティティ（「どのデバイスが送信しているか」）よりも高い優先度を有するデータセントリックな通信に使用されるためにランダムアクセス中に（高速）プリアンブル検出を利用する概念を説明する。実施形態の固有の特徴は、複数のデバイスが「高優先度」プリアンブルのセットから同じプリアンブルを選択する場合、信号の物理的なスーパーポジションに起因して基地局における検出確率が増加することである。

実施形態は、プリアンブルが検出されると、この特定のプリアンブルセットをどのように定義するか、および複数のデバイスの競合をどのように解決するかをさらに説明する。実施形態は、ベースライン技術としてＮＢ－ＩＯＴを使用するアプリケーションに関連して例として説明される。しかし、実施形態は一般的であると考えられ、ＬＴＥまたは５Ｇ－ＮＲ（ｎｅｗ ｒａｄｉｏ）のような他の無線規格に拡張することができる。例示的なシナリオは、所定の測定値（例えば、圧力レベル、温度など）に基づいて特定の（自動化）プロセスの状態を監視するために特定の環境（例えば、産業施設）に配置される（ローカル）センサネットワークに関する。通常の動作では、センサはローカルに情報を収集し、集中的な監視／制御および分析（機械学習）を可能にする、関連するフュージョンセンタに関する基地局に、定期的な間隔でそれを送信する。センサはバッテリによって給電されてもよく、したがって、無線伝送プロトコルは、長いライフサイクルを保証するために非常にエネルギー効率が良い必要がある。さらに、そのようなシナリオにおけるセンサの数は非常に多いと予想され得るが、センサ当たりの動作コストは、限定された低帯域幅の消費で低くする必要がある。そのような要件を満たすための既知の技術は、ハードウェアを単純化し、デバイスあたりのコストを低く保つために、非常に長い同様の方向である狭帯域送信を使用するＮＢ－ＩＯＴである。本発明の実施形態は、上記のＲＡＣＨプロセス状況の状況Ｉ）、ＩＩ）およびＶ）に特に関連する。実施形態は、他の現在のランダムアクセス方法が低レイテンシのデータセントリックのアプリケーション用に設計されていない、すなわち、タイムクリティカル（緊急）イベントがサポートされていないという欠点の解決策を提供する。その理由は、ランダムアクセス手順（例えば、ＮＢ ＩＯＴベースのＲＡＣＨ）およびデータ送信が、
１．デバイス識別および許可割り当て、および
２．（ペイロード）メッセージの送信
の間を順次分離するからである。

これは、多数のデバイス（センサ１、センサ２、．．．）が（同じ）重大なイベント（例えば、「火災」）を報告する場合に重要である。次に、各デバイスは個別にネットワークに接続し（ＰＲＡＣＨ）、個別のメッセージを送信する（センサ１：「火災」；センサ２：「火災」；．．．）必要がある。一般的なアプローチを以下のように簡単に説明することができる：デバイスが、高優先度メッセージのためのプリアンブルセットの特定のセット、および通常のＲＡのための通常のプリアンブル空間／セットを使用するように構成されていると仮定すると、以下を行うことが可能である。

１．デバイスは、それぞれのサービスクラス（ＲＡＣＨ）によって定義された事前定義されたプリアンブルのセットを使用して（グラントフリー）アラームメッセージを送信することができる；

２．ＢＳは、おそらくはユーザのアイデンティティまたは数を知らずに、プリアンブルの検出に基づいてアラーム／メッセージを検出することができる。ＢＳは、ＵＥを識別するための追加情報、また、さらなる情報（例えば、位置／温度／ＣＯ_２／．．．）を送信するように、（アラームメッセージを送信する）デバイスに要求することができる。したがって、ＢＳは、以下のオプションを使用して競合解決を開始することができる。

ａ．グラント割り当て；ＢＳは、図１０ａに関連して説明したように、プリアンブルＩＤを識別子として使用してグループをアドレス指定することによって、デバイスの１つまたは複数のグループに、特定のグラントを割り当てることができる。

ｂ．サービスクラスごとの事前定義されたリソース；ＢＳは、図１０ｂに関連して説明したように、特定のサービスクラスのリソースを事前構成することができる。
ｃ．図１０ｃに示すように、レガシーＲＡを使用するようにＵＥを割り当てる。
３．デバイスは、許可されたリソースに関するさらなる情報を送信することができる。

ＮＢ－ＩＯＴのためのリソース割り当ておよびシグナリングは、ｅＮＢが（プリアンブル設定が定義されている）ＳＩＢの各カバレッジレベルにＮＰＲＡＣＨ構成を設けるように実行され得る。したがって、すべてのセンサがメッセージ送信のために確保されたプリアンブルをどのように構成するかの情報を見つけるように、ＳＩＢに新しい「プリアンブル／メッセージ」クラスを定義することを、実施形態は提案した。すなわち、実施形態は、送信情報に割り当てられた利用可能なプリアンブルのセットのプリアンブルの少なくとも１つのサブセットを示すようにＳＩＢを設けるように構成されている基地局を提供する。追加の情報が使用され得、メッセージプリアンブルを物理リソースにどのようにマッピングするかが提供され得る。これは、別個の（物理）チャネル（メッセージプリアンブル送信のために確保された物理リソースの排他的なセット）で、または通常のＮＰＲＡＣＨの一部として行うことができ、図８ａに示すように、プリアンブルの特定のサブセットが確保される。本明細書に関連する詳細は以下の通りである。
・専用メッセージチャネル：この設定では、メッセージプリアンブルが送信される排他的リソースが指定され得る。これは半永続的に割り当てることができる。

・レガシーＮＰＲＡＣＨとの共存：レガシーＮＰＲＡＣＨからのプリアンブルのサブセットは、図８ａおよび図８ｂに関連して説明したように、メッセージプリアンブルのために確保され得る。

・専用リソースなし：この場合、特定のプリアンブルＩＥが（上位レイヤによって構成された）メッセージの送信に使用されるが、「他の」デバイスが同じプリアンブルＩＤを選択した場合に衝突が発生する可能性があり、これは、高い強制アラーム率をもたらすが、単純な構造のためである。
本明細書で説明される実施形態は、例えば、同じリソースを使用して送信した場合でも単一のユーザを識別するための競合解決に関する。

図１１は、ネットワーク１００の構造に基づくことができ、基地局３６とすることができ、送信情報に関連付けられたランダムアクセスプリアンブルをサポートするように任意選択的に構成することができる基地局４４を有することができる、実施形態による無線通信ネットワーク１１５の概略的なブロック図を示す。既知のネットワークでは、デバイス４８_１、４８_２の信号４６_１および４６_２の送信は、基地局４４において同じ時間ｔ_Ｒに到達するようにそれぞれ同期される。デバイス４８_１および４８_２と基地局４４との間の異なるチャネルの状態または距離のために、メッセージ／信号４６_１および４６_２を基地局４４に伝送するために、それぞれ異なる移動時間Δｔ_１、Δｔ_２が必要とされる。タイムアライメント（オフセット）またはタイミングアドバンスなどの機構を使用することにより、異なる移動時間Δｔ_１およびΔｔ_２を補償するように送信開始を調整することができる。例示的なネットワークでは、他の任意の数のデバイスおよび／または基地局が発生する可能性があり、与えられた説明は探索的な理由のみのためであることに留意されたい。

説明したように、例えば、図９、図１０ａ、図１０ｂまたは図１０ｄに関連して、実施形態によるデバイス、例えば、デバイス４８および／または６０は、第１および第２の無線信号を送信するように構成されてもよく、無線信号は、第１の無線信号の後に送信される。第１の無線信号は、例えば、図６の無線信号１４であってもよい。デバイス４８_１および／または４８_２は、同期スキームから逸脱するように構成され得る。例えば、基地局と同期しない競合解決を行うために、無線信号１４または無線信号を送信してもよい。同期しないとは、タイミングオフセットの補償が単に実行されないことを意味し得る。あるいは、個別のタイミングが実施されてもよく、すなわち、タイミングオフセットＴＡは、例えば、デバイスによって、例えばランダムまたは規則に従って、または基地局によって、例えばランダムまたは規則に従って、選択されてもよく、これにより、異なる到着時間が基地局に現れるようになっており、それにおいて、到着時間は、デバイスの識別を可能にするようにデバイスに関連する情報に関連する。それぞれの他の信号は、例えば同期して送信され得る。別の実施形態によれば、デバイスは、無線信号１４と、基地局と同期しない、または基地局における個別のタイミングでの競合解決のための無線信号との両方を送信するように構成され得る。

両方の信号が同期せずに、または基地局で個別のタイミングで送信される場合、タイミングオフセットは、デバイスによって送信される両方の信号の間で、同じであっても異なっていてもよい。

さらに、そのような個別のタイミングは、メッセージをさらに優先順位付けするか、または要求されたＱｏＳを示すことによって、実施することを可能にし得る。例えば、個々のタイミングを選択するデバイスは、より高い優先度またはより高いＱｏＳのメッセージを有する場合、より低次の遅延を選択することができる。

同期から部分的または完全に逸脱する場合の実施形態は、送信情報に関連付けられたＲＡプリアンブルと共に、またはそれから独立して実施され得る。例えば、レガシーＲＡＣＨを考慮する場合、個々のタイミングは、通常のプリアンブル送信および／または図３の３）の下で実行される送信に、適用され得る。

基地局４４は、無線通信ネットワーク１１０で通信しているデバイスが、基地局と同期するように、チャネル遅延Δｔに基づいてタイミングオフセットを補償するように、無線通信ネットワークを動作させるように構成され得る。これは、複数のデバイスに沿った同期に関連し得る。基地局は、基地局と同期しない、または基地局における個別のタイミングでの競合解決のための無線信号を送信するように、デバイスを制御するよう構成され得る。この信号は、無線信号１４および／またはその後に送信される信号であってもよい。

実施形態は、同じ意味、すなわち、異なるデバイスのためのプリアンブルの同じ送信情報に関するが、実施形態によれば、異なるデバイス４８_１および４８_２は、異なるプリアンブルのセットを使用するように適合されてもよく、または、例えば、同じプリアンブルを異なるように使用するように適合されてもよい。すなわち、同じプリアンブルは、（第１の送信情報に関連する）第１のデバイス４８_１において第１の意味を有し、第２のデバイス４８_２において異なる第２の送信情報に関連付けられていてもよく、あるいは、送信情報なしに関連付けられていてもよい。

例えば、特定のプリアンブルは、第１のデバイスに関連する第１の送信情報（例えば、「火災」）と、第２のデバイスに関連する第２の異なる送信情報（例えば、「低圧」）と関連付けられ得る。それぞれの異なる意味は、集中させたエンティティ、例えば基地局において、または前述したように異なって関連付けられ、または管理され得る。基地局は、例えば、競合解決メカニズムまたはサイドチャネル情報、あるいは、例えば個々のタイミングオフセットのような別のメカニズムに基づいて、第１のデバイス４８_１と第２のデバイス４８_２とを区別するように適合され得る。すなわち、基地局は、プリアンブルの送信機を区別するように構成されてもよく、送信機に基づいてプリアンブルを解釈し、したがって送信機とは異なる依存関係を有してもよい。

無線通信ネットワークにおいて通信するように適合されたデバイスを、無線通信ネットワークのランダムアクセスチャネルにおいて無線信号を送信することによって送信情報を送信するように動作させるため、実施形態で使用され得る方法は、ランダムアクセスプリアンブルが送信情報と関連付けられるようにランダムアクセスプリアンブルを選択することを含む。本方法は、ランダムアクセスプリアンブルを含むように無線信号を提供することと、無線信号を送信することとをさらに含む。

無線信号を送信することによって無線通信ネットワークで通信するように適合された無線デバイスを動作させるためのさらなる方法は、無線通信ネットワークが、基地局における同期の使用によって基地局によって動作され、無線インターフェイスで、基地局と同期した第１の無線信号を送信して基地局において所定のタイミングを有するようにすることを含む。この方法は、競合解決に関連付けられた第２の無線信号、例えば、無線信号１４および／または後続の信号を、基地局と同期しないように、または基地局において個別のタイミングを有するように、送信することを含む。

複数のランダムアクセスプリアンブルのうちのランダムアクセスプリアンブルを有する無線信号を送信するためのランダムアクセス手順のためにデバイスによって使用されるランダムアクセスリソースを提供するように無線通信ネットワークを動作させるための基地局を動作させるために適合される、基地局を動作させる方法は、第１の無線信号で受信されたランダムアクセスプリアンブルをデバイスによって報告されている送信情報に関連付けること、および第２の無線信号で受信された第２のランダムアクセスプリアンブルを送信情報に関連付けないようにすることを含む。

実施形態による、無線通信ネットワークを動作させるために適合される、基地局を動作させる方法は、無線通信ネットワークで通信しているデバイスが、基地局と同期するように、チャネル遅延に基づいてタイミングオフセットを補償するように、無線通信ネットワークを動作させることを含む。この方法は、基地局と同期しておらず、または、基地局において個別のタイミングで、競合解決のための無線信号を送信するように、デバイスを制御することを備える。

図１２ａは、プリアンブルの５つの直交するサブグループを伴う例示的なシグネチャ行列の共分散行列を示す。図１２ｂは、プリアンブルの７つの直交するサブグループを有する例示的なシグネチャ行列の例示的な共分散行列を示す。シグネチャは、良好な自己相関特性を有するように自己相関特性を考慮して適合され得る。「直交」サブグループをさらに提供する特定の設計のために、実施形態は提案した。これにより、システムの効率的な「オーバーロード」が可能になる（シグネチャの長さが制限されている場合でも、より多くのメッセージを定義できる）。さらに、各グループは、ａ）特定のメッセージのセット（例えば、グループ１は火災に関連し、グループ２は圧力に関連し、．．．）または特定の空間クラスタ（例えば、グループ１はクラスタ１のすべてのセンサに関連しており、グループ２は同じメッセージを有するが、クラスタ２のすべてのセンサに関連している、．．．）に割り当てることができる。そのようなシグネチャ構造の例は、メッセージのオイラー方陣構造によって得られる。図１２ａおよび図１２ｂでは、共分散行列が示されており、対角線要素は自己相関を表し、主対角線に沿った暗い四角は直交サブグループを表す。両方のシグネチャセットは、リソース（すなわち、シーケンスの長さ）よりも「より多くのシーケンス」（すなわち、メッセージ）があるという意味で、非直交であることに留意されたい。

実施形態は、低電力センサネットワークにおける（ミッション）クリティカルなアプリケーションのレイテンシの低減、および／または複数のセンサが同じメッセージを有する場合の検出確率の向上を可能にする。
メッセージのオイラー方陣構造に関連して、以下でさらに説明する。

無線通信ネットワークにおけるダウンリンクＤＬ無線フレームは、特定のＰＤＣＣＨが位置し得る位置または場所を定めるＰＤＣＣＨ領域を含む。ＰＤＣＣＨ領域は、ＵＥによって探索される。各ＰＤＣＣＨは、ＵＥ固有の無線ネットワーク一時識別子ＲＮＴＩによって識別されるダウンリンク制御情報ＤＣＩパッケージのような制御メッセージを搬送する。ＲＮＴＩは、例えば、ＤＣＩのＣＲＣアタッチメントにおいて符号化される。ＤＣＩは、Ｃ－ＲＮＴＩと同様に、ＵＥ固有のＲＮＴＩでスクランブルされてもよい。図１３は、異なる数の制御チャネル要素ＣＣＥで形成された複数のＰＤＣＣＨを有するＰＤＣＣＨ領域の例を概略的に示す。送信されるＤＣＩフォーマットのペイロードサイズおよびチャネル条件に応じて、基地局は、ＤＣＩパケットを送信するために使用されるＣＣＥの数を定める適切なアグリゲーションのレベルを選択することができる。図１３から分かるように、ＰＤＣＣＨ探索空間は、基地局によってサービスされるすべてのＵＥによって監視され得る共通の探索空間と、少なくとも１つのＵＥによって監視されるＵＥ固有の探索空間とに分割される。各ＵＥは、このＵＥ専用の１つまたは複数のＤＣＩパケットを見つけるために、ＰＤＣＣＨ領域全体に対してブラインド復号を実行する。ＤＣＩパケットは、例えば、今後のデータ送信中に使用されるリソースおよび他のパラメータを示す。

上述したように、ＵＥは、ブラインド復号／ブラインド検出手法を含むＰＤＣＣＨ領域を探索することによって、その１つまたは複数のＤＣＩパッケージを取得することができる。図１４は、特定のＵＥ向けの１つまたは複数のＤＣＩパッケージをＰＤＣＣＨ領域内で見つけるためのブラインド復号プロセスを概略的に示す。図１４は、ＰＤＣＣＨ探索空間とも呼ばれるＰＤＣＣＨ領域２１０を概略的に示す。５つのＤＣＩパッケージＤＣＩ_１からＤＣＩ_５がＰＤＣＣＨ探索空間２１０に示されており、適切なデコーダを含む特定のＵＥは、この特定のＵＥのＤＣＩパケットを見つけるために有効なＣＲＣを求めてＰＤＣＣＨ探索空間２１０を探索する。図１４に示すように、畳み込みデコーダは、制御データおよびスクランブルされたＣＲＣを含むデータをＤＣＩパッケージＤＣＩ_２から取得する。制御データとスクランブルされたＣＲＣとが分離され、スクランブルされたＣＲＣはＵＥ固有のＲＮＴＩを使用してデスクランブルされ、結果のＣＲＣは制御データから計算されたＣＲＣと照合され、結果のＣＲＣと計算されたＣＲＣとの一致は、ＤＣＩパッケージＤＣＩ_２が実際に、制御メッセージを復号したＵＥの制御メッセージであることを示す。

しかし、上述したブラインド復号手法はまた、ＰＤＣＣＨ探索空間内のランダムのデータに起因して一致を見出す可能性がある、すなわち、特定のＵＥに対するＤＣＩメッセージを表さないデータが、偽陽性ＤＣＩとも呼ばれる有効な制御メッセージとして誤って検出される可能性がある。このような誤った復号は、

の確率で発生する可能性があり、Ｍは、ＵＥによって実行されたブラインド検出試行の数である。例えば、上述したような無線通信システムでは、そのような誤った警報率の確率は、

程度であり得る（例えば、３ＧＰＰ ＴＤＯＣ Ｒ１－１７１９５０３：Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｍｐａｃｔ ｏｎ Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ＬＴＥ ＵＲＬＬＣを参照されたい）。換言すれば、ＵＥのような受信機によって無線信号の制御領域から復号された制御メッセージが誤って復号される可能性があるとき、すなわち、実際にはこのＵＥの制御メッセージではなく、

程度の確率である。基本的に、これは標準的または定期的な通信サービスにとって問題ではない。しかし、超信頼性通信サービスは、パケットエラーの確率が約１０^－６であることを必要とする可能性があり、その結果、別のＵＥの制御メッセージであり得る偽陽性ＤＣＩに基づいて、ＵＥとして問題を

程度の確率で検出された偽陽性ＤＣＩが、ＵＥに対するデータが受信されないリソースでのデータ送信のためにＵＥを構成させ、その結果、ＵＥへのデータ送信が成功しない可能性がある。これは、ＵＥが、例えば、後続のダウンリンクフレームにおいて、正しいまたは真陽性のＤＣＩを復号し、ＵＥが正しいリソースで基地局からデータを受信するためのそのパラメータを設定することを可能にするまで、追加の遅延をもたらし得る。明らかに、そのような遅延は、従来のまたは標準的な通信サービスでは問題にならないかもしれないが、超信頼性の通信を必要とするサービスでは、偽陽性制御メッセージのこうした復号／検出が遅延を増加させる可能性がある。

高スループットをさらに可能にする信頼性の高い通信を実施する概念を可能にするために、無線ネットワークにおいて動作するように構成されたユーザ機器（ＵＥ）であって、通信しているＵＥにサービスを提供するために第１の数のリソースを利用するネットワークが、無線ネットワークにおいて通信するための無線インターフェイスを備える。通信とは、送信処理および／または受信処理を指す。ＵＥは、無線ネットワークにおいて通信するために、第１の数のリソースの第２の数の所定のサブセットから、リソースの少なくとも１つのサブセットを選択するように構成されたコントローラを備える。第２の数は、第１の数よりも大きい。第２の数の所定のサブセットは、オイラー方陣マッピングを使用した第１の数のリソースの第２の数のサブセットへのマッピングに基づく。オイラー方陣マッピングは、各リソースが少なくとも第１のサブセットおよび第２のサブセットによって使用され、したがってサブセットを直交していないものとしてレンダリングするシナリオを可能にする。シグネチャベースの手法によれば、サブセットの各々に含まれるリソース要素のパターンは、送信機および／または受信機がリソース要素のパターンを識別することによって識別され得るように、共通のリソースマップ内で一意であり得る。

本明細書に記載された実施形態に関連して、リソースは、無線通信ネットワークにおいて使用可能な単一の、または多数の、または複数のリソースと称し得る。これらの中には、時間、周波数、送信電力、空間、および符号がある。例えば、リソースは、特定の時間（時間領域）に使用される単一のサブキャリア（周波数領域）であり得る。例えば、リソースはまた、例えば、均質チャネルフェージングを備えると考えられるリソースのセットを含むフェージングブロックに集約される、そのようなリソースの集約であってもよい。例えば、リソースは、特定の時間および／または周波数スロットに使用されるコードを含むことができる。したがって、フェージングブロックもリソースと見なされ得る。したがって、例えば、フェージングブロックに集約されたサブキャリアおよび／またはタイムスロットの数など、特定のタイプのリソースおよび／またはその量は、無線ネットワークのグラニュレーションに応じて変化し得る。本明細書に記載された実施形態に関連して、リソース要素はフェージングブロックと見なされ、いずれの限界もなく他の実装が可能である。

非直交多元接続（ＮＯＭＡ）は、５Ｇセルラーネットワーク以降のｎｅｗ ｒａｄｉｏ（ＮＲ）設計の主要な実現手段である。基本的な考え方は、異なるユーザ（またはレイヤ）が時間、周波数もしくは空間、またはコードもしくは送信電力のいずれかで同じ物理リソースを同時に共有することを可能にすることによって直交送信のパラダイムを緩めることである。その結果、大規模マシンタイプ通信（ｍＭＴＣ）においてより多くの接続をサポートすることができ、あるいは、高度化モバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）のシナリオにおいてより高いスループットを達成することができる。現在のスペクトルの制約を考慮すると、ユーザ機器（ＵＥ）が、初期アクセスフェーズであろうとデータ送信フェーズであろうと（あるいは、ジョイント初期アクセスおよびデータ伝送方式の場合のように、両方であっても）、非直交方式で無線リソースを共有する無線アクセス技術が、必要とされる。例には、非直交多元接続（ＮＯＭＡ）の概念が含まれ、これは、いくつか例を挙げると、電力領域ＮＯＭＡ、低密度拡散を伴う多元接続、疎コード多元接続、マルチユーザ共有接続、パターン分割多元接続を含む対応する方式である、電力領域または符号領域多重化に依存する。他の例は、ＵＥが、共有チャネルリソース（時間－周波数スロット）のブロックを介して非直交情報保持シーケンスを送信することによって、初期アクセスを同時に実行し、情報を共同受信機に通信する通信方式である。この概念は、共有リソースにわたって２つの多重化レイヤを一般化し、異なるレイヤは、異なるユーザに対応することができるが、例えばブロードキャストまたはマルチキャストシナリオと同じリソースにわたってメッセージを多重化する同じユーザにも対応することができる。非直交多元接続の重要な態様は、コード設計、すなわち、個々のレイヤの情報搬送メッセージがそれに従って共有リソースにマッピングされる所定の構造である。

多数のＮＯＭＡ技術は、２つの主要なクラス、すなわち、シグネチャドメイン多重化および電力ドメイン多重化に大別することができる。後者のクラスでは、異なるユーザに対応する信号が重畳され、一般に、逐次干渉除去（ＳＩＣ）によって復号される。信号領域多重化は、（低エラー率訂正符号と連結された）拡散符号またはインタリーバ系列を区別することに基づく。低密度コードドメイン（ＬＤＣＤ）ＮＯＭＡは、［３］に記載されているように低密度シグネチャ（ＬＤＳ）に依存する、シグネチャに基づく多重化の卓越したサブカテゴリである。少数のゼロ以外である要素を含む疎拡散コードは、共有物理リソースで各ユーザのシンボルを線形に変調するために使用される。受信電力が（電力領域ＮＯＭＡとは対照的に）同等である場合でもユーザの分離を可能にするメッセージパッシングアルゴリズム（ＭＰＡ）を利用することによって、受信機の大幅な複雑さの低減を達成することができる。ＬＤＣＤ－ＮＯＭＡの様々な変形は、５Ｇ ３ＧＰＰの標準化において大きな注目を集めている。例えば、［４］および［５］に記載されているような疎コードマルチプルアクセス（ＳＣＭＡ）は、多次元のコンスタレーションを使用することによって、シェーピングおよびコーディングの利得を達成するために低密度シーケンスをさらに最適化する。ＬＤＣＤ－ＮＯＭＡにおけるユーザとリソースとの間の疎いマッピングは規則的または不規則であり得、規則的なら各ユーザは固定の数のリソースを占有し、各リソースは固定の数のユーザによって使用され、不規則であれば、それぞれの数はランダムであり、平均のみ固定される。不規則なＬＣＤＣ－ＮＯＭＡの最適なスペクトル効率は［６］で調査されており、［７］に記載されているように、密なランダム拡散（ＲＳ）の周知のスペクトル効率は以下のようになることが示されている。結果は、ユーザリソースマッピングのランダムな性質に起因し、そのため、一部のユーザはいずれの指定されたリソースなしで終了することがあり、対して一部のリソースは未使用のままにすることがある。一方、［８］で対処されるように、通常のユーザリソースマッピングは潜在的な利点を示している。

図１５は、ＵＥ６０に準拠し得る実施形態によるユーザ機器５０の概略的なブロック図を示す。ユーザ機器５０は、無線ネットワーク、例えば無線ネットワーク１００または１５０で動作するように構成され得る。例として、ネットワークは、いくつかのリソース５２を利用することができ、リソース５２は、上述したように、少なくともコード、時間、周波数、および／または空間のうちの１つまたは複数を含む。

ユーザ機器５０は、無線ネットワークにおいて通信するために、少なくとも１つのアンテナを備えるアンテナ装置などの無線インターフェイス５４を備えることができる。ユーザ機器は、無線インターフェイスを用いてビーム形成または同様の機能を実行するように構成され得るが、そうする必要はない。ユーザ機器は、いくつかの所定のサブセットからリソース５２の少なくとも１つのサブセット５８を選択するように構成されたコントローラ５６を更に備えてもよい。所定のサブセット５８は、データ交換の開始前にユーザ機器５０に知られていてもよい。例えば、所定のサブセットは、ブロードキャストチャネルを介して情報を交換することによって知ることができる。これに代えて、またはこれに加えて、このような情報は、メモリに記憶させてもよく、通信規格などに準拠するようにコントローラ５６がアクセス可能であってもよい。所定のサブセット５８は、固定または可変の情報であってもよい。

例示的なリソーステーブルは、リソース５２_１から５２_６およびそれらのサブセット５８_１から５８_７への割り当てまたは関連付けを示す。サブセット５８_１から５８_７の数は、リソース５２_１から５２_６の数と比較するとより多い、すなわち、少なくとも１つのリソース５２は、サブセット５８を非直交としてレンダリングする複数のサブセット５８で使用される。以下でより詳細に説明するように、リソース５２とサブセット５８との関連付けのパターンは、オイラー方陣パターンに従って実施される。

リソース５２からのハッチングされたリソース６２_ｉ，ｊは、それぞれの関連付けを示し、インデックスｉは、それぞれのリソースが関連付けられたサブセットを示し、インデックスｊは、関連付けられたサブセットのリソースの数のカウンタのカウントを示す。例えば、リソース６２_１，１は第１のサブセットの第１のリソースであり、リソース６２_７，２では、第７のサブセットの第２のリソースである。

オイラー方陣を使用することにより、使用されるリソースの別個のパターンを取得することができ、別個のパターンは、シグネチャに基づく多重化を可能にする。したがって、実施形態は、同期レイヤ多重化の後に、フェージングブロックＦＢ

に亘る（すなわち、ブロック内のｎｃ＝ｎｓ・ｎｏリソース要素に亘る）受信信号行列

を

のように表すことができる、信号ベース多重化の一般的な形態に関し、

は、リソースフレーム内のユーザアクティビティ（レイヤの存在）を示すランダムなバイナリ変数であり、ｎｓ・ｎｏ行列

は、ＦＢ

におけるｎｃ＝ｎｓ・ｎｏリソース要素に亘り送信される（アクティブ／存在する場合の）ユーザ／レイヤjの信号を表す；

は、ＦＢ

内のユーザjに関連付けられたｎｓ次元のシグネチャベクトルであり、ｎｓのサブキャリア上の送信信号のマッピングを記述する；

は、ユーザ／レイヤのフェージング係数jであり、

は受信機における付加的なノイズ行列である。同じチャネル条件（すなわち、同じチャネル実現）を経るフェージングブロックにおける時間－周波数スロットの組み立ては、１つのフェージングブロック内の周波数と時間次元との間の対称性に起因して、送信符号語の構築に一定の柔軟性を付与することに留意することが重要である。これは、例えば、帯域幅をレイテンシ要件と交換するために使用することができる（逆もまた同様である）。

信号の構成、すなわちリソースマップで使用されるパターンを決定することは、疎なシグネチャを有するＮＯＭＡ送信方式の全体的な能力が、行列

に組み立てられ得る個々のユーザ（レイヤ）に関連するシグネチャの構成に少なくとも影響を及ぼし得るという考慮に基づいてもよく、

は、第

のＦＢ

の中のJユーザの署名ベクトルをスタックする。実施形態は、オイラー方陣の概念に基づくＮＯＭＡのためのシグネチャに基づく柔軟な構造を提案する［９］。

オイラー方陣は、取得されたすべてのリソースの中で使用されるリソースの高いまたは広い拡散を可能にする。オイラー方陣に関する制約のいくつかは、以下によって定義される。

次数ｎ、次数ｋ、およびインデックスｎ，ｋのオイラー方陣は、数の

－ａｄ（ｋ－ａｄは

要素の集合を示す）の平方配列であり、

であり、

、

、

、

、

は

および

、

および

は

である。

オイラー方陣の明示的な構造は、以下の場合に存在することが知られている［９］
１）インデックスｐ，ｐ－１、式中、ｐは素数である；
２）ｐが素数である場合のインデックス

，

；
３）インデックスｎ，ｋ、式中独自の奇素数

に対して

である。
ここで、

＝ｍｉｍ｛

｝である。

さらに、インデックスｎ，ｋ’のオイラー方陣の存在は、インデックスｎ，ｋのオイラー方陣も存在することを意味し、

である。
これらの洞察に基づいて、ｎ≧３、ｋ≧２の場合、サイズｎ・ｋ×ｎ^２の行列Ｆは以下のように構築される：１≦ｉ≦ｎ・ｋ、１≦ｊ≦ｎ^２の場合、

式中、（

）はｊ番目のｋ－ａｄであり、

はｊ番目のｋ－ａｄ内のＩ番目の要素であり、

はｘ以下の最大の整数を示し、

はモジュロ演算を示す。この構成により、ユーザ（レイヤ）ｊ＝１，２，．．．，ｎ^２（Ｆのｊ列目）に対応付けられたｊ番目のシグネチャは、ｌ＝１，２，．．．，ｋの位置

に１が存在するｊ番目のｋ－ａｄ（

）から、ｎｋ－２値ベクトルとして生成される。

行列

は、実質的に、

の各列に正確に

が存在する、

の数の

ブロックからなるブロック行列である。ユーザ’（レイヤ’）のシグネチャ（列

）の各々は、オイラー方陣のインデックス

の

－ａｄ（ｋ個の要素の集合）に対応する。

したがって、オイラー方陣マッピングは、構造Ｆ（ｎ，ｋ）を有する行列として表すことができ、式中、ｎ・ｋは第１の数のリソースであり、ｎ^２は第２の数のサブセットである。行列Ｆは、各行のリソース要素の使用を示すｋ個のエントリを含み、各列のリソース要素の使用を示すｎ個のエントリを含むように構成される。
図１６ａは、９つの列および６つの線を有する行列をもたらす、ｎ＝３およびｋ＝２についての例示的なオイラー方陣行列を示す。

パラメータｎ＝３およびｋ＝２は、割り当てられるリソースの数ｎ・ｋ＝６、取得されるサブセットの数３^２＝９をもたらす。図１６ａに示すように、９つのサブセットはそれぞれ、２つの関連するリソース要素６２を含み、すなわち、６つのリソース要素５２は、９つのレイヤまたはユーザによって使用され得る。図１５に関連して説明したように、各ユーザ、ユーザ機器、またはアプリケーションは、通信の帯域幅および／または信頼性を高めるために、通信のための複数のサブセット５８を選択することができる。

行列Ｆは、すべてのサブセットにわたって、すべてのレイヤまたはユーザの通信を向上させるために有益である高い、あるいは最大の拡散を可能にすることができ、その理由は、いくつかのサブセットが高い有益な拡散に面し、他のサブセットがおそらく高いエラー率をもたらす可能性がある拡散を有しないように、完全に重複するシナリオを、低減あるいは回避をすることができるためである。

第１のサブセットのリソース、例えばサブセット５８_１のリソース６２_１，_１および６２_１，_２ならびにサブセット５８_８のリソース６２_８，_１および６２_８，_２は、リソースマップ内の両方のサブセット５８_１から５８_２の異なるシグネチャに基づいて、互いに非直交であり得るが、両方のサブセットは区別可能であり得る。

リソースのパターン、すなわち使用されるリソースは、異なるユーザを区別することを可能にする一種のコードまたはシグネチャとみなすことができる。実施形態によれば、無線ネットワークは、ＯＦＤＭネットワークとして動作する。サブセット５８に含まれる生成されたコードは、ユーザが自分のリソースをどのように使用するかを定める。通常の構成に基づいて、リソースサブセット間の重複の数が制限され、各ユーザによって使用されるリソース要素の数がさらに制限される。さらに、オイラー方陣マッピングの構築規則は、重複するユーザの分離を解決するための再構成および／または制約を可能にする。

図１６ｂは、パラメータｎ＝４およびｋ＝３、すなわちＦ（４，３）を有するオイラー方陣行列を概略的に表したものを示す。行列は、４^２＝１６個のサブセットの間に割り当てられる４・３個のリソースをもたらし、各サブセット５８_１から５８_１６は３個のリソース５２を利用する。実施形態によれば、使用されるリソースの共通の等しい値、例えば図１６ａの２つまたは図１６ｂの３つを含むようにサブセット５８を設けることにより、異なるサブセットは異なる数のリソースを利用することができる。

図１６ｃに示すように、図１６ｂと比較した場合に同じ行列である、オイラー方陣行列Ｆ（４，３）とは異なるサブセット５８_１から５８_２８の生成を示す。完全な行が等しいサイズのサブセット５８内で使用されるリソース要素を表したものとして解釈される図１６ｂとは対照的に、図１６ｃによれば、異なる長さ、すなわち使用されるリソースの数のサブセット５８_１から５８_２８が使用され得る。このように、行列Ｆの完全な列（表現に基づいて、線も使用することができる）が、リソース５２のサブセット５８を表す図１６ａおよび図１６と比較するとき、図１６ｃによれば、行列（ｎ＝１）および（ｎ＝２）のセクションにおいて、その一部のみが使用されてもよく、列（または線）は、２つ以上のサブセット（ｎ＝１）を形成するために、および／または未使用の列（ｎ＝２）の一部を定義するために使用されてもよい。したがって、同じオイラー方陣行列に基づくと、リソースのサブセットを導出する異なる概念が、実施形態の範囲に含まれる。実施形態によれば、オイラー方陣行列の各列（または線）は、完全にサブセットを形成する。実施形態によれば、少なくとも１つの列はセクションに分割され、各セクションはサブセット（ｎ＝１）を形成する。実施形態によれば、オイラー方陣行列の各列（または線）は、サブセット（ｎ＝１およびｎ＝２）を不完全に形成する、すなわち、列の一部は、サブセットおよび／または異なるサブセットによって使用されない。図１６ｃは、３つの異なる構築規則（ｎ＝１；ｎ＝２；ｎ＝３およびｎ＝４）によって異なるようにオイラー方陣行列からサブセットを使用または導出するように異なるセクション／プリコーダが実装されるハイブリッドの実施形態として示されているが、実施形態によれば、単一の規則が使用されてもよく、２つの規則が使用されてもよく、または３つ以上の規則、例えば４、５、６、またはそれより多い規則が使用されてもよい。

例えばセクションｎ＝１を表す行列Ｆ（４，３）の最初の４つの列について示されているように、各列は３つのサブセット５８_１、５８_５および５８_９、５８_２、５８_６および５８_１０などに細分されてもよく、サブセット５８_１から５８_１６の各々は１つのリソース要素のみを含む。

例えば、セクションｎ＝２を表す次の４つの列は、各々が２つのリソース要素を含むサブセット５８_１７から５８_２０に形成されてもよく、１つまたは複数のリソース５２_９から５２_１２は、セクションｎ＝２のサブセットに関連付けられなくてもよい。

行列Ｆ（４，３）のセクションｎ＝３およびｎ＝４に属する列９から１６は、それぞれ完全に１つのサブセット５８_２１から５８_２８に含まれ得る。各セクションｎ＝１、ｎ＝２、ｎ＝３およびｎ＝４内のサブセット５８_１から５８_１６、５８_１７から５８_２０、５８_２１から５８_２４および５８_２５から５８_２８の使用は、それぞれのサブセットのセット内での直交での利用を可能にする。定義により、異なる長さのサブセットは、異なる長さのサブセット（使用されるリソースの数が異なる）に対しても直交する。したがって、図１６ｃによる構成は、２８のユーザ機器、データストリーム、または通信ストリームにサービスを提供するための２８のサブセットの導出を示し、各サブセットは、使用されるリソース要素の数によって示されるように異なるスループットを提供する。

特に、ｎｅｗ ｒａｄｉｏを参照する場合、各リソース要素は、リソース要素内で送信される帯域幅またはシンボル数などの同じまたは異なる通信能力を含むことができる。
行列Ｆ（３，２）およびＦ（４，３）の両方は、以下に従って同等の構造を示す。
・行列Ｆの各行の１（割り当てられたリソース）の数はｎである
・Ｆの各列の１（割り当てリソース）の数はｋである
・Ｆの列間の重なりが１以下（すなわち、ユーザ／レイヤのシグネチャは、最大で１つの位置で重複する）
・オーバーロード率はβ＝ｎ／ｋである。

実施形態によれば、オイラー方陣マッピングは、ｎおよびｋがオイラー方陣の生成に関連して与えられた説明に従うように、実行または実施される。例えば、Ｆ（３，２）の場合、規則は、ｐ＝３に対してどの「ｐ，ｐ－１」が選択されるかに従って適用される。例えば、Ｆ（４，３）の場合、規則は、ｐ＝２に対してどの「ｐ^２，ｐ^２－１」が選択されるかに従って適用される。さらなる実施形態によれば、異なるインデックスが選択されてもよい。例えば、任意の選択は、別個の奇素数

のための

であるようなインデックス

を選択することである。ここで、

＝ｍｉｍ｛

｝である。

ここで図７ａおよび図７ｂを参照すると、本明細書に記載の実施形態によるオイラー方陣を使用する柔軟性が概略的に示されている。例として、２４個のリソース５２_１から５２_２４が、例えばネットワーク１００または１５０のようなネットワークにおいて使用され得る。

ネットワークにおけるオーバーロード、すなわち、リソースの数と比較したときのより多くのユーザ、レイヤ、メッセージ、またはデータストリームを可能にするために、オイラー方陣が使用され得る。図１７ａによれば、第１の行列Ｆ_１（４，３）および第２の行列Ｆ_２（４，３）は、それぞれサブセット５８_１から５８_１６、５８_１７から５８_３３を生成するために使用され、一方でリソース５２_１から５２_１２、５２_１３から５２_２４をそれぞれサブセット５８_１から５８_３３に割り当てるかまたは関連付ける。したがって、図１６ｂと比較すると、２倍の数のリソースが２倍の数のサブセットに割り当てられる。これにより、３２のユーザ、レイヤなどにサービスを提供するように３２個のサブセットを取得することが可能になる。図１６ｃに関連して説明したように、異なる数を取得することができる。

図１７ｂでは、図１６ａに関連して説明したように、４つの行列Ｆ_１（３，２）、Ｆ_２（３，２）、Ｆ_３（３，２）、およびＦ_４（３，２）が使用されて、行列Ｆ_１（３，２）からＦ_４（３，２）の各々が９という数のサブセットをもたらすので、同じリソース５２_１から５２_２４を３６という数のサブセットに割り当てるか関連付ける。

したがって、４つの行列Ｆ_１（３，２）からＦ_４（３，２）をリソース５２_１から５２_２４に適用することにより、３６という数のサブセットを取得して、３６という数のユーザ、レイヤなどにサービスを提供することができる。したがって、図１７ａと比較すると、同じ数のリソース５２を利用することによってより多くのユーザにサービスを提供するように、より多くのサブセットを取得することができる。

オイラー方陣行列を使用すると、高い柔軟性が可能になる。ネットワークにおける負荷、オーバーロードにそれぞれ基づいて、サブセット５８へのリソース５２の割り当ては、ユーザがサービスされることを可能にすると同時に、高次の拡散に起因する高い質の通信を可能にするように、変える、変更する、または適合され得る。これにより、ネットワークにおける確実な通信が可能となる。

言い換えれば、図７ａおよび図７ｂは、２４個のリソース要素のグループの２つの異なる構成を示す。両方の構成はＮＯＭＡを使用するが、両方の構成は異なる拡散特性を有する（図１７ａによる構成はより大きい拡散の幅を有し、より高い多様性利得を有するが、図１７ｂによる構成はより多くのユーザをサポートする。

各部分ｎ＝１、ｎ＝２、ｎ＝３および／またはｎ＝４は、異なるプリコーダＩＤに付されてもよく、または関連付けられてもよい。例えば、各プリコーダは、空間プリコーディングと併せて、ハイブリッドの構成を可能にするビームフォーマに対応することができる。空間多重化は、多重化されている異なるエリア間の干渉をもたらし得る。他のプリコーダに対して直交するサブセットを使用することにより、異なる空間領域間の干渉を低減することができる。

本明細書で説明される実施形態は、形態Ｆ（３，２）およびＦ（４，３）のオイラー方陣行列を言及しているが、例えば、共有されるリソースの数および／または使用されるサブセットの数に応じて、異なる形態が使用されてもよい。実施形態は、単一のオイラー方陣行列（図６ａ、図６ｂ、図６ｃ）、２つのオイラー方陣行列（図１７ａ）、またはサブセットにリソースを割り当てるための４つのオイラー方陣行列（図１７ｂ）を使用するものとして説明されているが、実施形態によれば、異なる数、例えば３、５、またはそれより多い数が使用されてもよい。

コントローラは、低減するサブセットに割り当てられるリソースの数を選択してもよい。例えば、リソースは、異なるサブセットに割り当てられるか、別の方法で使用されるか、または何らかの理由で利用できなくなる必要がある。

これは、例えば、図１６ｂに示すオイラー方陣行列Ｆ（４，３）から図１６ａに示すオイラー方陣行列（Ｆ３，２）まで、または図１７ｂのスケジュールから図１７ａのスケジュールまで、リソース要素のサブセットを決定するために異なるオイラー方陣行列を使用することによって、取得され得る。あるいは、同時に、同じ数のユーザが、より少ない数のリソース、すなわちｎ・ｋ個のリソース要素またはリソースブロックではなくｎ・ｋ’にてマッピングされることを目的とすることができる。

リソースの低減されたセットを使用して同じ数のユーザにサービスを提供することは、図１７ｃに示すように取得することができ、それにおいて、前述の知識を活用することができ、それに従ってインデックス

のオイラー方陣の存在は、インデックス

のオイラー方陣も存在することを意味し、式中

である。したがって、実質的に、構造Ｆ（ｎ，ｋ）が存在するときはいつでも、構造Ｆ（ｎ，ｋ’）（ｋ’＜ｋ）が存在する。図１７ｃでは、これは、図１７ｂのオイラー方陣行列Ｆ（４，３）がオイラー方陣行列Ｆ（４，２）、すなわちｋ＝３およびｋ’＝２に低減されていることを示している。

Ｆ（ｎ，ｋ’）は、例えば１２個のリソースの代わりに８個のリソースがマッピングされるように、最後の４行など、Ｆ（ｎ，ｋ）から各々ｎ（ｎ＝４）行のｋ－ｋ’（３－２＝１）ブロックを単純に削除することによって、Ｆ（ｎ，ｋ）から取得され得る。任意の他の行やブロックを削除してもよい。行の数を減らすことにより、削減されたリソース５２のサブセット５８の数を維持することが可能になる。実施形態による基地局は、第１の時間のインスタンスの間にリソース（その第１の数）を第２の数のサブセットに割り当て、第２の時間のインスタンスの間に第２の低減された数のリソースを同じ数のサブセットに割り当てるように構成することができ、第１のインスタンスは第２のインスタンスの前でも後でもよい。リソースの数を減らすことにより、特に行のブロックを削除するときに、オイラー方陣の概念の利点、すなわちリソースサブセット間の関係を維持することができる。

図１８は、実施形態による無線ネットワーク１８０の概略的なブロック図を示す。無線ネットワーク１８０は、基地局４４に従っていてよい、実施形態による基地局８５を含む。基地局８５は、無線ネットワークが通信しているＵＥ５０_１から５０_９にサービスを提供するために第１の数のリソースを利用するように、無線ネットワークの少なくともセルを動作させるように構成される。基地局８５は、無線ネットワーク１８０内で通信するための無線インターフェイス８７を備える。基地局８５は、例えば、図１の基地局ｇＮＢのうちの１つ、および／またはトランシーバ１５６および１５８のうちの１つであってもよい。基地局８５は、リソース５２_１から５２_６の少なくとも１つのサブセット５８_１から５８_９を用いて、ＵＥ５０_１から５０_９の通信をサポートするように、無線ネットワーク１８０を運用するように構成される。サブセット５８の数は、リソースの数と比較したときに多くなっており、オイラー方陣マッピングを用い、リソース５２の数のサブセット５８の数へのマッピングに基づいて求められる。

基地局８５は、送信特性を動的に適応させるように構成され得る。例えば、最大で６のユーザ、例えばユーザ機器５０_１から５０_６または異なるユーザ機器が、無線ネットワークセルに存在する限り、６つのリソース要素５２_１から５２_６を管理しながら、ＵＥ５０_１から５０_６の各々が１つの関連または割り当てられたリソースを使用する標準的な通信を実行することができる。

追加のＵＥ５０_７から５０_９のうちの１つ、さらに多く、またはすべてが無線ネットワーク１８０においてアクティブになる状況において、基地局は、ＵＥ５０_１から５０_９－のすべてにサービスを提供するように、リソース５２_１から５２_６をサブセット５８_１から５８_９に分割し得る。例えば、ＵＥ５０_７、５０_８または５０_９のうちの１つのみが無線ネットワーク１８０においてアクティブになる場合、９つのサブセットが生成され得る一方で、これらのうちの７つのみが使用される。したがって、３つの追加のＵＥ５０_７から５０_９のうちの２つがアクティブになった場合、サブセット５８_１から５８_９のうちの１つは不使用のままであり得る。基地局８５は、基地局によってサービスされる通信しているＵＥの数をモニタするように構成され得る。基地局８５は次いで、ＵＥの数が、例えば、利用可能なリソースの数である数の閾値を下回る場合、直交リソースを使用し得、また、例えば、１つまたは複数のリソースが、特別な目的などのために確保されている場合、異なる閾値が使用され得る。基地局８５は、ＵＥの数が少なくとも数の閾値以上である場合にサブセットを使用するように、ＵＥにサービスするようにさらに構成され得る。すなわち、使用されるとき、基地局８５は、直交通信から非直交通信に切り替えてもよい。

これに代え、あるいはこれに加えて、基地局８５は、基地局８５によってサービス提供される通信しているＵＥの数をモニタしながら、サブセットの数がおそらく不十分であると判定し得る。例えば、図７ａおよび図７ｂに関連して与えられた例を参照すると、図１７ａの例から始めて、第３３番目のユーザは無線ネットワークでアクティブになることができる。基地局は、第２の複数のサブセット５８の第２のバージョン、すなわち、そのより高次の数を取得するために、そのカウントを考慮して、および／または図１６ｃに関連して説明したようにサブセットに含まれるリソースの数を考慮して、サブセット５８の数を適合させるように構成され得る。換言すれば、基地局８５は、サービス提供されるべきＵＥの数に基づいて、リソースがサブセットに割り当てられるように、このスキームを適合させ得る。ＵＥの数が減少すると、基地局８５は、おそらく各サブセット８５の中で使用されるリソースの数を増加させながら、サブセットの数を減らすように構成され得る。

本明細書で与えられる例は、アップリンク、すなわち、それらの信号、データストリームまたはメッセージを送信するためにＵＥによって使用されるリソースを指すが、同じまたは同等の方式が、基地局がＵＥと通信するために異なるリソースを使用するダウンリンクの目的のために使用されてもよい。ＵＥ５０_１から５０_９のうちの１つまたは複数は、選択情報を含む信号８８を受信するように構成され得る。例えば、信号８８は、基地局８５から、または例えば図１に示すコアネットワーク１０２のコントローラの別のネットワークコントローラから、送信されてもよい。

信号８８は、無線で送信されてもよく、その中に含まれる選択情報は、割り当てられたリソースのセット、またはサブバンド、サイズ、およびインデックスに関する帯域幅などのそのプロパティを示してもよい。特に、オーバーロードにさらされたリソースの割り当てられたセット自体は、基地局によって割り当てられたリソース全体の一部であり得る。さらに、選択情報は、サブセット５８の数、構造、またはさらなる詳細を示すことができる。例えば、選択情報は、基地局８５によって生成されたサブセット５８_１から５８_９のグループのサブセット、すなわち部分を示すことができる。

例えば、選択情報は、受信またはアドレス指定されたＵＥ５０_１から５０_９が、示された事前選択からそのサブセットを選択するように要求されていることを示す事前選択を示し得る。すなわち選択情報は、グラントフリーアクセスのための通信に使用されるサブセットの範囲を示すことができる。例えば、サブセットの識別子が送信されてもよい。

選択情報は、例えば、選択情報が１つの単一のサブセットに関する情報のみを含む場合に、使用されるべき特定のサブセットを示すことができるまで、サブセットの許容範囲を低減することができる。これは、コントローラまたは基地局によってスケジュールされたグラントベースアクセスと呼ばれ得る。選択情報は、例えば、その識別子を使用することによって、グラントベースアクセスのためにＵＥに割り当てられた特定のサブセットを示すことができる。すなわち選択情報は、サブセットのスケジュールを可能にすることができる。

異なるＵＥ５０_１から５０_９は、特に、ＵＥ５０_１から５０_９がグラントフリー方式で１つまたは複数のサブセット５８_１から５８_９を使用または利用するように構成されている構成において、衝突の確率を低減することを可能にする異なる選択情報を受信し得る。すなわち選択情報は、コントローラ／基地局ＵＥ固有の、ＵＥのグループのためのグループベースの、および／または無線ネットワークセルのセルＩＤに基づくなどのネットワークベースのものによって、送信され得る。

特定のチャネルに関する情報を送信する基地局に基づいて、ＵＥは、特定のオイラー方陣行列（Ｆ（ｎ，ｋ））の割り当てを示す、および／または物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）などのブロードキャスト制御チャネルを介した通信に使用されるサブセットの範囲を示す、割り当てられた第１のリソースセットを示す選択情報を受信するように構成されてもよく、すなわち、コントローラは、そのようなチャネルを使用して信号８８を送信してもよく、他のチャネルが使用されてもよい。ＵＥは、これに代え、あるいはこれに加えて、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）などのユーザ固有のチャネルを介してＵＥに割り当てられた特定のサブセットを示す選択情報を受信するように構成されてもよく、他のチャネルが使用されてもよい。

あるいは、信号８８の欠如はまた、ＵＥ５０_１から５０_９のＵＥがサブセット５８の現在の構成または設定を認識している場合に、グラントフリー方式でその必要な数を選択するための選択情報としても理解され得る。信号８８を用いて選択情報を受信することによって制限されるものではないが、ＵＥは、サブセットを制限なく選択することができる。これは、選択情報が、使用されるサブセットおよび／またはサブセットが取得される方式を示すコードブックエントリの種類、例えば、サブセットのインデックス、および行列Ｆで使用されるパラメータｎ，ｋを含み得ることを排除しない。例えば、選択情報は、例えばサブバンドインデックスでリソースを識別することによって、リソースの第１のセットに適用される特定のオイラー方陣行列（Ｆ（ｎ，ｋ））の割り当てを示し得る。本明細書に記載の実施形態は、行列Ｆ（ｎ，ｋ）の特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。対照的に、本明細書に記載のようなオイラー方陣行列を生成する様々な方法を使用することができる。

基地局８５が、サブセットが生成される方式を変更した場合、ＵＥはまた、異なるサブセットを選択することができ、その結果、コントローラ５６は、第１の時間のインスタンスの間に、所定のサブセット５８の第１のバージョン（例えば、Ｆ（３，２））から、および第２の時間のインスタンスの間に所定のサブセットの第２のバージョン（例えば、Ｆ（４，３））から少なくとも１つのサブセットを選択するように構成され、第１のバージョンと第２のバージョンは、第２の数の所定のサブセットのカウントおよび／またはサブセットに含まれるリソースの数という観点で異なる。

言い換えれば、特定の適用シナリオが図１８に示されており、複数のユーザが疎な拡散シグネチャ／コードを使用することで、同じリソースを共有する。ＬＤＳ／ＳＣＭＡとは対照的に、個々のユーザの特定のリソースへのマッピングは、例えば、図６ａ、図６ｂ、図６ｃ、図７ａおよび／または図７ｂに関連して本明細書で説明されるものとして、Ｆ行列によって決定され得る。したがって、図１８は、疎なシグネチャを使用する非直交多元接続シナリオを示す。すべてのユーザ５０は、６つのリソースにわたって多重化されてもよく、シグネチャは、本明細書で説明されるように構築される。基地局は、Ｆ行列（ｎ＝３およびｋ＝２）のパラメータをユーザにブロードキャストするだけでよい。個々のＩＤと共に、各ユーザは、Ｆ行列の対応する行を取得して、固有の拡散シーケンスを生成することができる。

実施形態によるＵＥを動作させるための方法は、無線ネットワークにおいて通信すること、および無線ネットワークにおいて通信するために、第１の数のリソースの第２の数の所定のサブセットから、少なくとも１つのサブセットを選択することを含む。第２の数は、第１の数よりも大きい。第２の数の所定のサブセットは、オイラー方陣マッピングを使用した第１の数のリソースの第２の数のサブセットへのマッピングに基づく。

実施形態による基地局を動作させるための方法は、無線ネットワークにおいて基地局と通信することを含む。本方法は、第１の数のリソースの第２の数の所定のサブセットからの少なくとも１つのサブセットの使用によってＵＥの通信をサポートするように無線ネットワークを動作させることを含む。第２の数は第１の数よりも大きく、第２の数の所定のサブセットは、オイラー方陣マッピングを使用した、第１の数のリソースの第２の数のサブセットへのマッピングに基づく。

さらなる実施形態は、プログラムがコンピュータによって実行されるとき、コンピュータに、本明細書に記載の実施形態のうちの１つを実行させる命令を含む、コンピュータプログラム製品を指す。

リソース要素がサブセットに割り当てられる構造は、ネットワークの中央コントローラ、例えば基地局によって決定されてもよく、基地局は静的方式または可変方式を使用してもよい。システム（基地局）は、例えば、サブセットを導出するために使用される１つまたは複数の特定の行列を定義することによって、どのシーケンス／サブセットが許可されるかを決定または定義することができ、これは、優先的なサービスなどの特別な目的のためにいくつかのサブセットを確保またはブロックする可能性を含む。これにより、１つまたは複数のＦ行列の構造を定義することができる。これらのＦ行列は、ユーザ（レイヤ）が基礎となるリソースグリッド、リソース、またはリソースブロックにそれぞれアクセスすることを許可される規則または規定を形成する。これらのリソースのいくつかは、図１６ｃならびに図１９ａおよび図１９ｂに関連して説明するように、直交として生成および／または使用することができる。

本明細書に記載された実施形態のさらなる態様は、図１６ｃに関連して記載されたように、異なるサブセットを異なるプリコーダに割り当てるか、または関連付けることである。例えば、特定の数、例えば、図６ｃの４、または他の実施形態では異なる数の１、２、３、または５を超える数が、例示的に４つのプリコーダの数、または他の実施形態では異なる数の１、２、３、または５を超える数に関連付けられ、プリコーダの数およびサブセットの数は互いに対応してもよいが、異なっていてもよい。１つのプリコーダの中では、図１６ｃに示すようなサブセットは互いに直交しており、それによって直交通信が可能になるが、サブセットの全体は非直交であってもよい。

図１９ａは、例えば、基地局によって動作される６つのリソースが、オイラー方陣マッピングを使用してマッピングされるシナリオの概略図を示す。図１９ｂは、同じシナリオの概略図を示し、図１９ａによれば、直交通信が使用され、図１９ｂによれば、非直交通信も可能である。図１９ａによる直交通信と９ｂによる非直交通信の両方について、実施形態によるオイラー方陣マッピングを使用することができる。例示的な第１の時間のインスタンス［ｔ_１；ｔ_２］の間、３のユーザのシナリオは、互いに線形独立である行列Ｆ（３，２）の最初の３つのサブセットによってサービスが提供され、したがって直交通信を可能にすることができる。第１の時間のインスタンスの前または後であり得る異なる時間のインスタンス［ｔ_３；ｔ_４］では、第１の時間のインスタンスのサブセット５８_１から５８_３をサブセット５８_１から５８_６に分割することによって、最大６のユーザ数をサポートすることができ、各サブセットは、各サブセット５８内の単一の「１」によって示される１つの単一のリソース要素を含む。

第１および／または第２の時間のインスタンスの前または後であり得る異なる時間のインスタンス［ｔ_５；ｔ_６］の間、例えば、９のユーザがネットワーク内でアクティブである。リソース要素を修正せずにそれらを直交して提供することによって、９のユーザに同時に６つのリソース要素を提供することは、困難または不可能であり得る。

ここで図１９ｂを参照すると、第２の時間のインスタンスの間に、追加の３のユーザにサービスを提供するために追加の３つのサブセットがアクティブ化され得る。第１の時間のインスタンスの間は非アクティブとしてマークされているが、各ユーザは、制限なく２つ以上のサブセットを使用することができる。

第３の時間のインスタンスの間、９のユーザによって、９つのサブセット５８_１から５８_９のすべてが使用され得る。換言すれば、実施形態は、特に以下のような実用的な実装に役立ついくつかの魅力的な特性を有するＮＯＭＡのための構造化されたコード設計を説明する。

・それは、各レイヤが固定の数のリソースを占有し、各リソースが固定の数のレイヤによって使用される、オイラー方陣に基づく規則的なレイヤ／ユーザリソースマッピングをもたらすコード構成を記述する。構築は、システムパラメータの広範な組合せ、すなわちユーザ／レイヤの数、リソース要素の数、各レイヤによって占有されるリソースの数、同じリソースを共有するレイヤの数、およびオーバーロードの要因について明示的に説明することができるという意味で柔軟である。

・この構成は、レイテンシ、信頼性、およびスペクトル効率などのＱｏＳ要件を柔軟な方法で交換することを可能にし、ｍＭＴＣシナリオを対象とするスケジュールされていない送信、ならびにｅＭＢＢおよびＵＲＬＬＣシナリオを対象とするスケジュールされた送信の両方に適したものにする。
・疎な規則的な構成は、低い計算の複雑度で復号アルゴリズムをサポートする小さな密度のシグネチャを与える。
・コードシグネチャの生成は巡回順列の記憶のみを必要とするので、記憶要件が大幅に省かれる（以下の説明でより詳細に提示される）。
・構築は、疎な拡散（ＳＣＭＡおよびＬＤＳなど）および密な拡散の両方を有する他のコードドメインＮＯＭＡと組み合わせることができる。

・この構造は、ランダムなアクティブ化を伴うユーザの送信を自然に組み込んでおり、非直交ランダムアクセスのためのグラントフリー方式としての使用にも適している。

既知の概念と比較すると、実施形態は、リソース割り当てパターン（シーケンス／構造化コード）を構築および分配するための効果的な方法／概念を証明することによって、無線通信ネットワークにおけるＮＯＭＡの適用を容易にする。
言い換えれば、図９ａおよび図９ｂは、例示的なリソース割り当ておよび適合するネットワーク構成を示す。

本発明は、（疎な）リソース割り当てパターン（シーケンス／構造化コード）を構築および分配するための効果的な方法を提供することによって、無線通信ネットワークにおけるＮＯＭＡの適用を容易にする。中心的な考え方は、リソース割り当てを特定の規則に基づいて構築することができ、パラメータのセットのみをネットワーク内の異なるノード間でシグナリングする必要があるということである。対照的に、ＬＤＳ／ＳＣＭＡベースの方式は、疎な拡散も使用するが、事前定義された「コードブック」（すなわち、ネットワーク内のすべてのノードに共通の事前定義されたシーケンスのセット）を利用する。２つのノードが通信を望む場合、両方のノード（送信機と受信機）は、使用される特定のシーケンスのインデックスを共有する必要がある。コードブックの次元（サイズ）が限られており、予め定義された構造のために、異なる構成（例えばオーバーロード因子）を適応的に切り替えることはできない。

ＳＣＭＡネットワークの例は、６のユーザが同時に同じ４つのリソースを共有することを可能にするコードブックを使用する（これにより、オーバーロード係数は６／４→１．５となる）。ネットワークには６のユーザが存在し、それぞれが一意のシーケンスＩＤ（すなわち、コードブックエントリ）を有する。ここで、ユーザの数が増加する、すなわち、２のユーザがネットワークに参加しているが、予備のリソースは利用できない。したがって、例えば８／４→２）のオーバーロードを可能にする新しいコードブックが必要であり、この新しいコードブックはすべてのユーザ（６の他のユーザを含む）間で共有される必要がある。これはシグナリングのオーバーヘッドをもたらす。本発明は、コードブックエントリが共有されるのではなく、構造の規則的な構造のために拡張することができるシーケンスの構築方法であり、これらのシーケンスをより柔軟に構築することができるフレームワークを提供する。

実施形態は、通常のレイヤ／ユーザリソースマッピングに基づいて、システムパラメータの多数の組合せをサポートする、ＮＯＭＡのための構造化された柔軟なコード設計を提供する。特に、リソース要素に関連して、以下のシステムモデルが考慮され得る。実施形態によるリソースの概念を説明するための例示的な図を示す図２０に示すように、リソース要素（すなわち、チャネルユーザ）が時間（ＯＦＤＭシンボル）、周波数（サブキャリア）、および空間（アンテナ、それぞれ異なるビーム）で拡散されるリソースグリッドの一般的な形態が想定され得る。

リソース要素（すなわち、チャネルの使用）が時間、周波数、および空間で拡散される、リソースグリッドの一般的な形態が想定され得る（図２０を参照）。リソース要素は、長さｎｃ（コヒーレンスの長さ）のフェージングブロックに編成され、それらにわたって、ほぼ同じ（または類似の）無線チャネル条件（すなわち、実現）を経験すると仮定される。周波数平坦な狭帯域チャネルの場合、ｎｃは、チャネルが一定のままである時間内のチャネル使用数（コヒーレンス時間）である。周波数選択性チャネルについて、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）が使用されるという仮定の下で、ｎｃは、チャネルが一定のままであるサブキャリアの数（コヒーレンス帯域幅）である。より一般的には、ｎｃは、チャネルが変化しない時間－周波数スロットの数として解釈することができる。フェージングブロックは、例えばＯＦＤＭベースのシステムのようにリソースブロック（ＲＢ）にさらに分割され、ＲＢはＯＦＤＭシンボルからなるのではなく、各々がｎｓ個の連続するサブキャリアに亘る。

したがって、図２０は、フェージングブロック（ＦＢ）を含む直交リソースフレームを示し、各ＦＢは、ｎｃ＝ｎｓ・リソース要素（ＲＥ）なしを含む。前述したように、無線ネットワークの可能な柔軟な造粒に基づいて、本明細書に記載の実施形態に関連するリソース要素という用語は柔軟であり得る。実施形態によれば、フェージングブロックはリソース要素５２に等しい。例示的なシナリオでは、レイヤは、非直交方式で、直交リソースブロックＱのセット（リソースフレーム）にわたってリソース要素を共有する。それによって、各ＲＢはＦＢのサブセットである、すなわち、１つのＲＢ内のすべてのリソース要素が（ほぼ）同じチャネル条件を経るが、チャネル条件は、一般に、異なるＲＢにわたって異なり得ると仮定される。さらに、レイヤは、通信チャネルのアップリンクにおけるユーザ、またはダウンリンクにおける多重化信号であり得ると仮定することができる。一般に、個々のユーザは、同じリソース要素で信号を多重化すること、すなわち、いくつかのレイヤを同時に使用することを可能にされる。これに関連して、異なるアンテナの次元が追加的にリソース（空間）と見なされてもよい。例えばＯＦＤＭベースのシステムのように、ｎ個のＦＢ直交フェージングブロック（ＦＢ）からなるリソースフレームは、多元接続手順専用であり、すなわち、レイヤ間で共有される。レイヤは、通信チャネルのアップリンクにおけるユーザ、またはダウンリンクにおける多重化信号であり得る。一般に、個々のユーザは、同じリソース要素で信号を多重化すること、すなわち、いくつかのレイヤを同時に使用することを可能にされ得る。

図２０に示す時間周波数グリッドのコンテキストでは、個々のユーザ（レイヤ）の送信信号は、以下の方法で非直交送信のために符号化され得る。

アクティブである場合、ユーザ（レイヤ）jはサブベクトル

にて送信信号ベクトル

を分割し、第

のサブベクトル

はＦＢ

のリソースにマッピングされる。一般性を失うことなく、ブロックの長さは長さｎｃ（フェージングブロックのサイズ）に等しいと仮定することができる。フェージングブロック内の時間－周波数対称性に起因して、異なる再配置が可能である。特別な事例として、各アクティブユーザ（レイヤ）が各ＦＢ内の正確に１つのサブキャリア上で送信する構造が強調表示されてもよい。その場合、フェージングブロックｑの受信信号行列

は、

と読まれ、この特定の場合には、

の第j行は、タイムスロットなし（例えば、ＯＦＤＭシンボル）で送信されるサブベクトル

である。説明したようなインデックス

のオイラー方陣からの構成は特に適切であり、パラメータは

およびｎｓ＝

およびJ＝ｎ２である。図１６ａおよび図１６ｂに示す例の行列の場合、これは、J＝９ユーザ（レイヤ）が

＝２のフェージングブロックにわたって多重化され、フェージングブロックがｎｓ＝３のサブキャリアに及び、タイムスロットには及ばないことを意味する。あるいは、隣接するサブキャリアの３つのブロックに分割されるｎｓを定義するように実施形態を実施することもできる。

前述したように、提案された方法は、個々のＵＥを協調的に特定のリソースにアクセスするように割り当てることを可能にする。ネットワークがどのように構成を変更できるかについての例を以下に示す。複数のユーザが無線リソースを共有する無線通信システムを想定する（時間、周波数、空間）。ＯＦＤＭＡベースのシステムでは、利用可能なリソースは（直交する）ＲＢ（リソースブロック）に分割されるが、各ＲＢはいくつかのリソース要素を含む。ＬＴＥベースのシステムでは、サポートされるユーザの数は、スケジューリング可能な最小のリソースインスタンスの数によって制限される（ＬＴＥでは、これはＲＢに対応する）。ユーザの数が増加する（利用可能な直交リソースの数を超える）場合、ネットワーク／基地局は、より多くのユーザを可能にするために、直交ＭＡ（ＮＯＭＡ）に「切り替える」ことができる。ＮＯＭＡ送信は、疎な拡散シーケンスを利用してデータ、例えばＬＤＳ／ＳＣＭＡを送信することができる。一般に、同じユーザによって共有されるグループリソースは、グループまたはブロックと考えることができる。図１９ａおよび図１９ｂに例が示されており、６つのリソースのグループが異なるＭＡ戦略を伴う３／６／９のユーザで共有されている。

一般にＮＯＭＡの全体的なパフォーマンス、特にシグネチャドメインＮＯＭＡは、適切な前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号化（チャネル符号化）およびインターリーブと併せて対処されるべきである。シグナチャベースの多重化は、特定のＦＥＣスキームから独立しているものとして扱われ得る。しかし、ＦＥＣと連携してシグネチャドメイン多重化を実施するときに対処すべきシステム／チャネルモデルから生じるいくつかのシステム設計上の問題がある。特に、２つの重要なシステム設計パラメータに対処する必要がある。

・送信信号が拡散される多様性分岐の数

：単一アンテナ送信では、これは基本的にフェージングブロックの数

である。ここでの仮定は、異なるリソースブロックが多かれ少なかれ独立したチャネル条件を経ることである。十分な間隔のアンテナを用いた複数のアンテナ設定では、これはリソースブロックの数

に送信アンテナの数

を乗じたものであり、

である；

・チャネルコヒーレンスの長さｎｃ：これは、チャネルが（ほぼ）同じままであるリソース要素の数である。リソース要素がリソースブロックにグループ化される場合（本例のように）、リソースブロックのサイズはコヒーレンスの長さ

を超えない。

システム設計パラメータ、および共有リソース上に収容されるユーザの数に関する目標通信要件、それぞれの伝送レート、信頼性（ブロックエラー率）、およびレイテンシ要件に応じて、シグネチャドメインＮＯＭＡをＦＥＣと組み合わせることができる様々な方法がある。例えば、多様性を利用する１つの方法は、例えばいくつかの低密度シグネチャ（ＬＤＳ）ベースのＮＯＭＡスキームのように、利用可能な多様性分岐にわたって反復の形態を使用することである。別の（精神が幾分異なる）ものは、例えばＳＣＭＡにおけるような、信号空間多様性概念に基づく、高次元コンスタレーションに基づく構造である。しかし、異なる多様性分岐を介して符号化ブロックの異なる部分を単に送信することによって同様の利点を得ることができるかどうかが問題である。実際には、これは、情報ビットが符号化されてインターリーブされ、次いで、符号化ブロックの第１のチャンクが第１の多様性分岐（リソースブロック）上で送信され、第２のチャンクが第２の多様性分岐で送信され、以下同様であることを意味する。特定のモビリティシナリオ、および固定の符号の長さの場合、各手法の能力は、多様性分岐の数に決定的に依存する。加えて、（散発的な）短いパケット送信、すなわち固定された短いコードの長さを伴う大規模なアクセス・シナリオをターゲットとする場合、多様性分岐の数は、最適なパフォーマンスのために、同じフェージングブロックで送信されたシンボルの数とトレードされる。この理由は、コードの長さを固定に保つ場合、より多くの多様性分岐を採用することによって、同じチャネル条件を経ている、より少ないリソース要素がデータ送信（チャネル推定を含む）のために残され、パフォーマンスを効果的に低下させるからである。

受信機の構成を実行するとき、送信信号を共有リソース要素にマッピングする行列Ｆは、バイパータイトグラフを生じ、リソースノードｉおよびレイヤノードｊは、（Ｆ）_ｉ，ｊ＝１の場合にのみ接続される。ＭＰＡに基づくジョイント復号。疎な規則的な構成は、計算の複雑さを伴う復号アルゴリズムをサポートする小さな密度を有する行列を与える。本明細書に記載の実施形態の一般的な性質により、実施形態は、行列Ｆを生成するためのそれぞれのパラメータを適切に選択することによって、複数の異なるＮＯＭＡ方式に構成することができる。例えば、インデックスｐ；ｐ－１のオイラー方陣を生成することが長さｐおよびｐ－１の２つの巡回順列をそれぞれ格納するだけでよいため、ストレージ要件が大幅に省かれる可能性がある。それぞれインデックスを有するオイラー方陣の場合、およびインデックスｐ^ｒ；ｐ^ｒ－１のオイラー方陣の場合（式中、ｐは非偶素数である）は、最大でｐ^２／２個の順列を記憶するのに十分である。実施形態は、以下を含む多数の利点および／または利点を提供する。
・５Ｇ規格のための有望な多元接続およびランダムアクセス技術；
・無線ネットワークのスループットを改善し、ＵＬ、ＤＬ、Ｄ２Ｄ、またはＭ２Ｍにおける動作を可能にするための方法
・送信；
・小さいオーバーヘッドで短いパケットを送信する方法；
・多数のシステムデバイスを収容する方法；
・ランダムアクセスシナリオにおけるレイテンシを低減するための方法；
・非コヒーレントのデータ伝送を提供する方法（すなわち、瞬間的な送信／受信チャネルの知識なし）；
・メッセージのパッシングに基づく低い複雑度の受信機の実装；
・ＥＸＩＴチャートベースの評価方法。
本開示から得られる利点は、ネットワーク内の基地局および端末の量が多いために重要であり得る。

実施形態は、信号が共有リソースで多重化される、現在および今後のネットワークの仕様などのあらゆる種類の無線ネットワークの用途において、使用することができる。したがって、実施形態は、一般に、シグネチャドメイン多元接続を指す。

本明細書に記載の実施形態は、ユーザが情報を拡散する際に従うシグネチャの柔軟でスケーラブルな構造化を可能にする。図６ａ、図６ｂ、図６ｃ、図７ａおよび図７ｂに関連して説明したように、同じシーケンスおよび同じシーケンスを生成するための同じスキームは、本明細書に記載の実施形態がシグネチャ設計ならびに柔軟性を指すように、異なる状況に使用することができる。

説明された概念のいくつかの態様が装置の文脈で説明されたが、これらの態様は、対応する方法の説明も表すことは明らかであり、ブロックまたはデバイスは、方法ステップまたは方法ステップの特徴に対応する。同様に、方法ステップの文脈で説明された態様は、対応する装置の対応するブロックまたはアイテムまたは機能の説明も表す。

本発明の様々な要素および特徴は、１つまたは複数の汎用または専用プロセッサによる命令の実行を通じて、アナログおよび／またはデジタル回路を使用するハードウェア、ソフトウェアに、またはハードウェアとソフトウェアの組合せとして実装され得る。例えば、本発明の実施形態は、コンピュータシステムまたは別の処理システムの環境で実施することができる。図２１は、コンピュータシステム３５０の例を示している。ユニットまたはモジュール、ならびにこれらのユニットによって実行される方法のステップは、１つまたは複数のコンピュータシステム３５０上で実行することができる。コンピュータシステム３５０は、特別な目的または汎用のデジタル信号プロセッサのように、１つまたは複数のプロセッサ３５２を含む。プロセッサ３５２は、バスまたはネットワークのような通信インフラストラクチャ３５４に接続されている。コンピュータシステム３５０は、メインメモリ３５６、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および二次メモリ３５８、例えば、ハードディスクドライブおよび／またはリムーバブルストレージドライブを含む。二次メモリ３５８は、コンピュータプログラムまたは他の命令をコンピュータシステム３５０にロードすることを可能にし得る。コンピュータシステム３５０は、ソフトウェアおよびデータがコンピュータシステム３５０と外部デバイスとの間で転送されることを可能にするために、通信インターフェイス３６０をさらに含み得る。通信は、通信インターフェイスによって処理することができる電子、電磁気、光、または他の信号からのものであり得る。通信は、ワイヤまたはケーブル、光ファイバー、電話回線、携帯電話リンク、ＲＦリンク、および他の通信チャネル３６２を使用することができる。

いくつかの態様が装置の文脈で説明されたが、これらの態様は、対応する方法の説明も表すことは明らかであり、ブロックまたはデバイスは、方法ステップまたは方法ステップの特徴に対応する。同様に、方法ステップの文脈で説明された態様は、対応する装置の対応するブロックまたはアイテムまたは機能の説明も表す。

特定の実装要件に応じて、本発明の実施形態は、ハードウェアまたはソフトウェアで実装することができる。実装は、フロッピーディスク、ＤＶＤ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどのデジタル記憶媒体を使用して実行でき、電子的に読み取り可能な制御信号が格納されており、それぞれの方法が実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働する（または協働することができる）。

本発明によるいくつかの実施形態は、本明細書に記載の方法の１つが実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働することができる電子的に読み取り可能な制御信号を有するデータキャリアを含む。

一般に、本発明の実施形態は、プログラムコードを伴うコンピュータプログラム製品として実装することができ、プログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータで実行されるときに方法の１つを実行するように動作する。プログラムコードは、例えば、機械可読キャリアに格納されてもよい。
他の実施形態は、機械可読キャリアに格納された、本明細書に記載された方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを含む。

言い換えれば、本発明の方法の実施形態は、したがって、コンピュータプログラムがコンピュータで実行されるときに、本明細書で説明される方法の１つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。

したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、記録される本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを含むデータキャリア（またはデジタル記憶媒体、またはコンピュータ可読媒体）である。

したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書で説明される方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは一連の信号である。データストリームまたは一連の信号は、例えば、インターネットなどのデータ通信接続を介して転送されるように構成されてもよい。

さらなる実施形態は、本明細書に記載された方法の１つを実行するように構成または適合された処理手段、例えば、コンピュータまたはプログラマブル論理デバイスを含む。
さらなる実施形態は、本明細書に記載される方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムがインストールされているコンピュータを含む。

いくつかの実施形態では、プログラマブル論理デバイス（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ）を使用して、本明細書に記載されている方法の機能の一部またはすべてを実行することができる。いくつかの実施形態では、フィールドプログラマブルゲートアレイは、本明細書で説明される方法の１つを実行するために、マイクロプロセッサと協働し得る。一般に、方法は、好ましくは、任意のハードウェア装置によって実行される。

上記の実施形態は、本発明の原理を単に例示するものである。本明細書に記載の配置および細部の修正および変形は、当業者には明らかであることが理解される。したがって、本明細書の実施形態の記載および説明として提示される特定の細部によってではなく、直近の特許クレームの範囲によってのみ制限されることが意図されている。

参考文献
［１］ ３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１４， ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ； Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ； ＮＲ； Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｆｏｒ ｄａｔａ （Ｒｅｌｅａｓｅ １５）； Ｖ１５．２．０

［２］ ３ＧＰＰ ＴＳ３８．３３１， ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ； Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ； ＮＲ； Ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ （Ｒｅｌｅａｓｅ １５）； Ｖ１５．４．０

［３］ Ｒ． Ｈｏｓｈｙａｒ， Ｆ． Ｐ． Ｗａｔｈａｎ， ａｎｄ Ｒ． Ｔａｆａｚｏｌｌｉ， “Ｎｏｖｅｌ ｌｏｗ－ｄｅｎｓｉｔｙ ｓｉｇｎａｔｕｒｅ ｆｏｒ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｃｄｍａ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｖｅｒ ａｗｇｎ ｃｈａｎｎｅｌ，” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ｖｏｌ． ５６， ｎｏ． ４， ｐｐ． １６１６－１６２６， Ａｐｒｉｌ ２００８．

［４］ Ｈ． Ｎｉｋｏｐｏｕｒ ａｎｄ Ｈ． Ｂａｌｉｇｈ， “Ｓｐａｒｓｅ ｃｏｄｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ，” ｉｎ ２０１３ ＩＥＥＥ ２４ｔｈ Ａｎｎｕａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｐｅｒｓｏｎａｌ， Ｉｎｄｏｏｒ， ａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒａｄｉｏ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ （ＰＩＭＲＣ）， Ｓｅｐｔ ２０１３， ｐｐ． ３３２－３３６．

［５］ Ｍ． Ｔａｈｅｒｚａｄｅｈ， Ｈ． Ｎｉｋｏｐｏｕｒ， Ａ． Ｂａｙｅｓｔｅｈ， ａｎｄ Ｈ． Ｂａｌｉｇｈ， “Ｓｃｍａ ｃｏｄｅｂｏｏｋ ｄｅｓｉｇｎ，” ｉｎ ２０１４ ＩＥＥＥ ８０ｔｈ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ （ＶＴＣ２０１４－Ｆａｌｌ）， Ｓｅｐｔ ２０１４， ｐｐ． １－５．

［６］ Ｍ． Ｙｏｓｈｉｄａ ａｎｄ Ｔ． Ｔａｎａｋａ， “Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｐａｒｓｅｌｙ－ｓｐｒｅａｄ ｃｄｍａ ｖｉａ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，” ｉｎ ２００６ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ， Ｊｕｌｙ ２００６， ｐｐ． ２３７８－２３８２．

［７］ Ｓ． Ｖｅｒｄｕ ａｎｄ Ｓ． Ｓｈａｍａｉ， “Ｓｐｅｃｔｒａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｃｄｍａ ｗｉｔｈ ｒａｎｄｏｍ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ，” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ， ｖｏｌ． ４５， ｎｏ． ２， ｐｐ． ６２２－６４０， Ｍａｒ １９９９．

［８］ Ｏ． Ｓｈｅｎｔａｌ， Ｂ． Ｍ． Ｚａｉｄｅｌ， ａｎｄ Ｓ． Ｓ． Ｓｈｉｔｚ， “Ｌｏｗ－ｄｅｎｓｉｔｙ ｃｏｄｅ－ｄｏｍａｉｎ ｎｏｍａ： Ｂｅｔｔｅｒ ｂｅ ｒｅｇｕｌａｒ，” ｉｎ ２０１７ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒｙ （ＩＳＩＴ）， Ｊｕｎｅ ２０１７， ｐｐ． ２６２８－２６３２．

［９］ Ｈ． Ｆ． ＭａｃＮｅｉｓｈ， “Ｅｕｌｅｒ ｓｑｕａｒｅｓ，” Ａｎｎａｌｓ ｏｆ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ， ｖｏｌ． ２３， ｎｏ． ３， ｐｐ． ２２１－２２７， １９２２． ［Ｏｎｌｉｎｅ］． Ａｖａｉｌａｂｌｅ： ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｓｔｏｒ．ｏｒｇ／ｓｔａｂｌｅ／１９６７９２０

Claims (24)

1. 送信情報を送信するため、無線通信ネットワークにおいて、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスチャネルにて無線信号を送信することにより、通信するデバイスであって、
   前記無線信号を送信するように構成された無線インターフェイスと、
   ランダムアクセスプリアンブルを含むように前記無線信号を提供するように構成された制御部と
   を備え、
   前記制御部は、前記ランダムアクセスプリアンブルが前記送信情報に関連付けられるように、前記ランダムアクセスプリアンブルを選択するように構成され、
   前記制御部は、前記送信情報に基づいて、かつ少なくとも１つのランダムアクセスプリアンブルを有するランダムアクセスプリアンブルのセットから前記ランダムアクセスプリアンブルを選択するように構成され、前記ランダムアクセスプリアンブルのセットは、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスプリアンブルの専用のサブセットであり、
   前記サブセットは、複数の別個のサブセットのうちの１つであり、各サブセットは、少なくとも１つのランダムアクセスプリアンブルを備え、各サブセットは、第１の情報を示すサブセット識別子と関連付けられ、サブセットの前記ランダムアクセスプリアンブルは第２の情報と関連付けられる、デバイス。
2. 前記送信情報は、以下の、
   ・デバイスの識別子、または
   ・メッセージの到着
   ・ネットワークの事前構成
   ・デバイスクラス
   ・前記メッセージのサービスクラス
   ・前記メッセージの優先度クラス
   ・前記メッセージの信頼度クラス
   ・前記メッセージのレイテンシクラス
   ・メッセージタイプ
   ・メッセージのコンテンツ
   ・デバイス優先度
   ・サービスポリシー
   ・チャネル占有／質の測定値
   の少なくとも１つに基づく、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記制御部が、前記送信情報に関連するサービスの質（ＱｏＳ）の情報を前記デバイスのアプリケーションから受信し、前記ＱｏＳの情報に基づいて前記ランダムアクセスプリアンブルを選択するように構成される、請求項１または２に記載のデバイス。
4. 前記送信情報は、前記デバイスによって収集された、または前記デバイスによって受信されたデータに関連する、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
5. 前記制御部は、前記無線インターフェイスで送信される予め構成されたメッセージを示す情報を受信し、前記予め構成されたメッセージを少なくとも部分的に表すように前記ランダムアクセスプリアンブルを選択するように構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
6. 前記複数のサブセットが、前記セット間で直交するプリアンブルを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。
7. 前記第１の情報は、
   前記デバイスの識別子を示す情報、
   前記デバイスのデバイスクラスを示す情報、および
   前記送信情報のサービスクラスを示す情報
   の少なくとも１つに関連し、
   前記第２の情報は、
   前記送信情報を示す情報、
   前記送信情報のサービスクラスを示す情報、および
   前記デバイス／観測の信頼性尺度を示す情報
   の少なくとも１つに関連する、請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス。
8. 送信情報を送信するため、無線通信ネットワークにおいて、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスチャネルにて無線信号を送信することにより、通信するデバイスであって、
   前記無線信号を送信するように構成された無線インターフェイスと、
   ランダムアクセスプリアンブルを含むように前記無線信号を提供するように構成された制御部と
   を備え、
   前記制御部は、前記ランダムアクセスプリアンブルが前記送信情報に関連付けられるように、前記ランダムアクセスプリアンブルを選択するように構成され、
   前記無線信号は、前記送信情報に関連する第１の無線信号であり、前記ランダムアクセスプリアンブルは、前記送信情報に関する第１のランダムアクセスプリアンブルであり、前記デバイスは、前記送信情報とは無関係の第２の無線信号を送信するように構成され、前記デバイスは、続いて前記第２の無線信号を送信するために前記無線通信ネットワークのリソースを確保するように、第２のランダムアクセスプリアンブルを送信するように構成され、
   前記制御部は、ランダムアクセスプリアンブルの第１のセットから前記第１のランダムアクセスプリアンブルを選択し、ランダムアクセスプリアンブルの第２の別個のセットから前記第２のランダムアクセスプリアンブルを選択するように構成されている、デバイス。
9. 前記デバイスは、送信情報関連無線信号の送信に前記無線信号を送信するのに専用である所定のリソースのセットのリソースを使用するように構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
10. 前記無線信号は第１の無線信号であり、前記デバイスは、前記第１の無線信号を送信した後に、前記送信情報に関連するさらなる情報を含む第２の無線信号を送信するように構成される、請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス。
11. 前記デバイスは、前記第２の無線信号を送信するために前記無線通信ネットワークの所定のリソースを使用するように構成される、請求項１０に記載のデバイス。
12. 前記所定のリソースは、前記無線通信ネットワーク内にある前記デバイス専用である、または前記制御部が、所定のリソースのプールから前記所定のリソースを選択するように構成される、請求項１１に記載のデバイス。
13. 前記デバイスは、前記第１の無線信号を送信した後、前記第２の無線信号を送信する前に、競合解決信号を送信するように構成されている、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のデバイス。
14. 前記デバイスは、前記無線通信ネットワークのスケジュールされたリソースを示すスケジューリング情報を受信し、前記スケジュールされたリソースを前記第２の無線信号を送信するために使用するように構成されている、請求項１３に記載のデバイス。
15. 送信情報を送信するため、無線通信ネットワークにおいて、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスチャネルにて無線信号を送信することにより、通信するデバイスであって、
    前記無線信号を送信するように構成された無線インターフェイスと、
    ランダムアクセスプリアンブルを含むように前記無線信号を提供するように構成された制御部と
    を備え、
    前記制御部は、前記ランダムアクセスプリアンブルが前記送信情報に関連付けられるように、前記ランダムアクセスプリアンブルを選択するように構成され、
    前記デバイスは、前記無線信号のメッセージクラス、または前記デバイスが属するデバイスのグループを示すために、第１のランダムアクセスプリアンブルとして前記ランダムアクセスプリアンブルを送信し、競合解決のために第２のランダムアクセスプリアンブルをシームレスに送信するように構成されている、デバイス。
16. 送信情報を送信するため、無線通信ネットワークにおいて、前記無線通信ネットワークのランダムアクセスチャネルにて無線信号を送信することにより、通信するデバイスであって、
    前記無線信号を送信するように構成された無線インターフェイスと、
    ランダムアクセスプリアンブルを含むように前記無線信号を提供するように構成された制御部と
    を備え、
    前記制御部は、前記ランダムアクセスプリアンブルが前記送信情報に関連付けられるように、前記ランダムアクセスプリアンブルを選択するように構成され、
    前記無線信号は第１の無線信号であり、前記デバイスは、競合解決のために前記第１の無線信号の後に第２の無線信号を送信するように構成され、
    前記デバイスは、基地局と同期した前記第１の無線信号および前記第２の無線信号の一方を送信し、前記基地局と同期していないか、または前記基地局において個別のタイミングで、他方の無線信号を送信するように構成されている、または
    前記デバイスは、前記基地局と同期していないか、または前記基地局において個別のタイミングで、前記第１の無線信号および前記第２の無線信号を送信するように構成される、デバイス。
17. 前記デバイスは、前記基地局において個別のタイミングで前記第１の無線信号および前記第２の無線信号を送信するように構成され、前記第１の無線信号および前記第２の無線信号のための前記個別のタイミングは、同じであるかまたは異なる、請求項１６に記載のデバイス。
18. 前記デバイスは、前記送信情報に基づいて前記個別のタイミングの時間の値を選択するように構成されるか、または事前構成される、請求項１６または１７に記載のデバイス。
19. 前記デバイスは、狭帯域物理ランダムアクセスチャネルで前記無線信号を送信するように構成された狭帯域のモノのインターネットデバイスである、請求項１から１８のいずれか一項に記載のデバイス。
20. 複数のランダムアクセスプリアンブルのうちのランダムアクセスプリアンブルを有する無線信号を送信するためのランダムアクセス手順のためにデバイスによって使用されるランダムアクセスリソースを提供するように無線通信ネットワークを動作させるための基地局であって、
    前記基地局は、第１の無線信号で受信されたランダムアクセスプリアンブルを前記デバイスによって報告されている送信情報に関連付け、第２の無線信号で受信された第２のランダムアクセスプリアンブルを前記送信情報に関連付けないように構成され、
    前記基地局は、前記基地局と第１のデバイスおよび第２のデバイスとの間の通信を可能にするように前記無線通信ネットワークを動作させるように構成されており、
    前記基地局は、前記第１のデバイスによって送信されたランダムアクセスプリアンブルを第１の送信情報と関連付け、前記第２のデバイスによって送信された前記ランダムアクセスプリアンブルを第２の異なる送信情報と関連付けるように構成される、基地局。
21. 複数のランダムアクセスプリアンブルのうちのランダムアクセスプリアンブルを有する無線信号を送信するためのランダムアクセス手順のためにデバイスによって使用されるランダムアクセスリソースを提供するように無線通信ネットワークを動作させるための基地局であって、
    前記基地局は、第１の無線信号で受信されたランダムアクセスプリアンブルを前記デバイスによって報告されている送信情報に関連付け、第２の無線信号で受信された第２のランダムアクセスプリアンブルを前記送信情報に関連付けないように構成され、
    前記基地局が、前記ランダムアクセスプリアンブルを前記デバイスによって送信されたペイロードデータの少なくとも一部として解釈するように構成される、基地局。
22. 複数のランダムアクセスプリアンブルのうちのランダムアクセスプリアンブルを有する無線信号を送信するためのランダムアクセス手順のためにデバイスによって使用されるランダムアクセスリソースを提供するように無線通信ネットワークを動作させるための基地局であって、
    前記基地局は、第１の無線信号で受信されたランダムアクセスプリアンブルを前記デバイスによって報告されている送信情報に関連付け、第２の無線信号で受信された第２のランダムアクセスプリアンブルを前記送信情報に関連付けないように構成され、
    前記基地局は、前記第１の無線信号を受信し、前記ランダムアクセスプリアンブルに基づいて前記送信情報を識別し、前記送信情報を識別した後に競合解決を遂行するように構成され、
    前記ランダムアクセスプリアンブルは識別子と関連付けられ、前記基地局は、前記識別子と関連付けられた前記ランダムアクセスプリアンブルを含む無線信号を送信したデバイスのランダムアクセス手順を開始するように、前記識別子の送信に基づいて前記競合解決を実行するように構成される、基地局。
23. 前記基地局は、前記無線通信ネットワークの通信方式のシステム情報ブロックにおいて、前記送信情報と前記ランダムアクセスプリアンブルとの関連付けを示す情報をブロードキャストするように構成される、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の基地局。
24. 複数のランダムアクセスプリアンブルのうちのランダムアクセスプリアンブルを有する無線信号を送信するためのランダムアクセス手順のためにデバイスによって使用されるランダムアクセスリソースを提供するように無線通信ネットワークを動作させるための基地局であって、
    前記基地局は、第１の無線信号で受信されたランダムアクセスプリアンブルを前記デバイスによって報告されている送信情報に関連付け、第２の無線信号で受信された第２のランダムアクセスプリアンブルを前記送信情報に関連付けないように構成され、
    前記基地局は、前記デバイスのグループを示す第１ランダムアクセスプリアンブルおよび前記デバイスの識別子を示す第２ランダムアクセスプリアンブルについて、前記ランダムアクセスリソースを評価するように構成される、基地局。

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