JP7461487B2 - 非地上ネットワーク用の測位基準信号のための相補的タイミング情報 - Google Patents

非地上ネットワーク用の測位基準信号のための相補的タイミング情報 Download PDF

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Description

本開示の態様は、一般に、ワイヤレス通信に関する。
ワイヤレス通信システムは、第1世代アナログワイヤレス電話サービス(1G)、第2世代(2G)デジタルワイヤレス電話サービス(暫定2.5Gネットワークを含む)、第3世代(3G)高速データ、インターネット対応ワイヤレスサービス、および第4世代(4G)サービス(たとえば、LTEまたはWiMax)を含む、様々な世代を通じて発展している。現在、セルラーシステムおよびパーソナル通信サービス(PCS)システムを含む、使用中の多くの異なるタイプのワイヤレス通信システムがある。知られているセルラーシステムの例は、セルラーアナログアドバンストモバイルフォンシステム(AMPS)、および符号分割多元接続(CDMA)、周波数分割多元接続(FDMA)、時分割多元接続(TDMA)、TDMAのモバイルアクセス用グローバルシステム(GSM)変形形態などに基づくデジタルセルラーシステムを含む。
ニューラジオ(NR)と呼ばれる第5世代(5G)ワイヤレス規格は、改善の中でも、より高いデータ転送速度、より多数の接続、およびより良好なカバレージを可能にする。5G規格は、次世代モバイルネットワークアライアンスによれば、毎秒数十メガビットのデータレートを数万人のユーザの各々に提供するように設計され、オフィスフロアにおける数十人の就業者に毎秒1ギガビットを提供する。大規模なワイヤレスセンサー展開をサポートするために、数十万の同時接続がサポートされるべきである。したがって、5Gモバイル通信のスペクトル効率は、現在の4G規格と比較して著しく拡張されるべきである。さらに、現在の規格と比較して、シグナリング効率が拡張されるべきであり、レイテンシが大幅に低減されるべきである。
以下は、本明細書で開示する1つまたは複数の態様に関係する簡略化された概要を提示する。したがって、以下の概要は、すべての企図される態様に関係する広範な概観と見なされるべきではなく、また、以下の概要は、すべての企図される態様に関係する主要もしくは重要な要素を識別するか、または任意の特定の態様に関連する範囲を定めるものと見なされるべきでもない。したがって、以下の概要は、以下で提示する詳細な説明に先立って、本明細書で開示するメカニズムに関係する1つまたは複数の態様に関係するいくつかの概念を、簡略化された形態で提示するという唯一の目的を有する。
一態様では、受信機デバイスを動作させる方法は、第1の非地上ビークルによって送信された第1の測位基準信号(PRS:positioning reference signal)シーケンスの複数の反復のうちの、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信の到来時間(ToA:time of arrival)を測定することと、第1のPRSシーケンスの反復に関連する第1の相補的タイミング情報を受信することであって、第1の相補的タイミング情報が、第1のPRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復から第1のPRSシーケンスの反復を区別することと、第2の非地上ビークルによって送信された第2のPRSシーケンスの複数の反復のうちの、第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAを測定することと、第2のPRSシーケンスの反復に関連する第2の相補的タイミング情報を受信することであって、第2の相補的タイミング情報が、第2のPRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復から第2のPRSシーケンスの反復を区別することと、第1の相補的タイミング情報および第2の相補的タイミング情報に基づいて、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAと第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAとの間の差分として、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信と第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信との間の観測到達時間差(OTDOA:observed time difference of arrival)を決定することとを含む。
一態様では、非地上ビークルを動作させる方法は、PRSシーケンスの複数の反復のうちのPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信を送信することと、PRSシーケンスの反復に関連する相補的タイミング情報を送信することとを含み、相補的タイミング情報は、PRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復からPRSシーケンスの反復を区別する。
一態様では、受信機デバイスは、メモリと、少なくとも1つのトランシーバと、メモリおよび少なくとも1つのトランシーバに通信可能に結合された少なくとも1つのプロセッサとを含み、少なくとも1つのプロセッサは、第1の非地上ビークルによって送信された第1のPRSシーケンスの複数の反復のうちの、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAを測定することと、第1のPRSシーケンスの反復に関連する第1の相補的タイミング情報を、少なくとも1つのトランシーバを介して受信することであって、第1の相補的タイミング情報が、第1のPRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復から第1のPRSシーケンスの反復を区別することと、第2の非地上ビークルによって送信された第2のPRSシーケンスの複数の反復のうちの、第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAを測定することと、第2のPRSシーケンスの反復に関連する第2の相補的タイミング情報を、少なくとも1つのトランシーバを介して受信することであって、第2の相補的タイミング情報が、第2のPRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復から第2のPRSシーケンスの反復を区別することと、第1の相補的タイミング情報および第2の相補的タイミング情報に基づいて、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAと第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAとの間の差分として、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信と第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信との間のOTDOAを決定することとを行うように構成される。
一態様では、非地上ビークルは、メモリと、少なくとも1つのトランシーバと、メモリおよび少なくとも1つのトランシーバに通信可能に結合された少なくとも1つのプロセッサとを含み、少なくとも1つのプロセッサは、少なくとも1つのトランシーバに、PRSシーケンスの複数の反復のうちのPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信を送信させ、少なくとも1つのトランシーバに、PRSシーケンスの反復に関連する相補的タイミング情報を送信させるように構成され、相補的タイミング情報は、PRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復からPRSシーケンスの反復を区別する。
一態様では、受信機デバイスは、第1の非地上ビークルによって送信された第1のPRSシーケンスの複数の反復のうちの、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAを測定するための手段と、第1のPRSシーケンスの反復に関連する第1の相補的タイミング情報を受信するための手段であって、第1の相補的タイミング情報が、第1のPRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復から第1のPRSシーケンスの反復を区別する、手段と、第2の非地上ビークルによって送信された第2のPRSシーケンスの複数の反復のうちの、第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAを測定するための手段と、第2のPRSシーケンスの反復に関連する第2の相補的タイミング情報を受信するための手段であって、第2の相補的タイミング情報が、第2のPRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復から第2のPRSシーケンスの反復を区別する、手段と、第1の相補的タイミング情報および第2の相補的タイミング情報に基づいて、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAと第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAとの間の差分として、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信と第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信との間のOTDOAを決定するための手段とを含む。
一態様では、非地上ビークルは、PRSシーケンスの複数の反復のうちのPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信を送信するための手段と、PRSシーケンスの反復に関連する相補的タイミング情報を送信するための手段とを含み、相補的タイミング情報は、PRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復からPRSシーケンスの反復を区別する。
一態様では、受信機デバイスのためのコンピュータ実行可能命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体は、第1の非地上ビークルによって送信された第1のPRSシーケンスの複数の反復のうちの、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAを測定するように、受信機デバイスに命令する少なくとも1つの命令と、第1のPRSシーケンスの反復に関連する第1の相補的タイミング情報を受信するように、受信機デバイスに命令する少なくとも1つの命令であって、第1の相補的タイミング情報が、第1のPRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復から第1のPRSシーケンスの反復を区別する、命令と、第2の非地上ビークルによって送信された第2のPRSシーケンスの複数の反復のうちの、第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAを測定するように、受信機デバイスに命令する少なくとも1つの命令と、第2のPRSシーケンスの反復に関連する第2の相補的タイミング情報を受信するように、受信機デバイスに命令する少なくとも1つの命令であって、第2の相補的タイミング情報が、第2のPRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復から第2のPRSシーケンスの反復を区別する、命令と、第1の相補的タイミング情報および第2の相補的タイミング情報に基づいて、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAと第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAとの間の差分として、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信と第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信との間のOTDOAを決定するように、受信機デバイスに命令する少なくとも1つの命令とを備える、コンピュータ実行可能命令を含む。
一態様では、非地上ビークルのためのコンピュータ実行可能命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体は、PRSシーケンスの複数の反復のうちのPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信を送信するように、非地上ビークルに命令する少なくとも1つの命令と、PRSシーケンスの反復に関連する相補的タイミング情報を送信するように、非地上ビークルに命令する少なくとも1つの命令とを備える、コンピュータ実行可能命令を含み、相補的タイミング情報は、PRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復からPRSシーケンスの反復を区別する。
本明細書で開示する態様に関連する他の目的および利点が、添付図面および発明を実施するための形態に基づいて当業者に明らかとなろう。
添付図面は、本開示の様々な態様の説明の助けとなるために提示され、態様の限定ではなく態様の説明のためだけに提供される。
様々な態様による例示的なワイヤレス通信システムを示す図である。 様々な態様による例示的なワイヤレスネットワーク構造を示す図である。 様々な態様による例示的なワイヤレスネットワーク構造を示す図である。 UEにおいて採用され得るとともに、本開示の1つまたは複数の態様による通信をサポートするように構成され得る、構成要素のいくつかの例示的な態様の簡略化されたブロック図である。 スペースビークル/空輸ビークルにおいて採用され得るとともに、本開示の1つまたは複数の態様による通信をサポートするように構成され得る、構成要素のいくつかの例示的な態様の簡略化されたブロック図である。 ネットワークエンティティにおいて採用され得るとともに、本開示の1つまたは複数の態様による通信をサポートするように構成され得る、構成要素のいくつかの例示的な態様の簡略化されたブロック図である。 本開示の態様によるフレーム構造の例を示す図である。 本開示の態様によるフレーム構造内のチャネルの例を示す図である。 ワイヤレスノードによってサポートされるセルのための例示的なPRS構成を示す図である。 複数の衛星から取得される情報を使用してモバイルデバイスの位置を決定するための例示的な技法を示す図である。 衛星と受信機との間の伝搬時間よりもPRS周期性が短い、異なる衛星からのPRSを測定することのあいまいさを示す図である。 本開示の一態様による相補的タイミング情報送信の例示的なロケーションを示す図である。 本開示の態様による様々な例示的な方法を示す図である。 本開示の態様による様々な例示的な方法を示す図である。
本開示の態様は、例示の目的で提供される様々な例を対象とする以下の説明および関連する図面において提供される。本開示の範囲を逸脱することなく、代替の態様が考案され得る。追加として、本開示の関連する詳細を不明瞭にしないように、本開示のよく知られている要素は詳細には説明されないか、または省略される。
「例示的」および/または「例」という語は、本明細書では、「例、事例、または例示として働くこと」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」および/または「例」として説明するいかなる態様も、必ずしも他の態様よりも好ましいかまたは有利であると解釈されるべきではない。同様に、「本開示の態様」という用語は、本開示のすべての態様が、説明する特徴、利点、または動作モードを含むことを必要とするとは限らない。
以下で説明する情報および信号が、様々な異なる技術および技法のうちのいずれかを使用して表され得ることを、当業者は諒解されよう。たとえば、以下の説明全体にわたって参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、部分的に特定の適用例、部分的に所望の設計、部分的に対応する技術などに応じて、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表され得る。
さらに、多くの態様が、たとえば、コンピューティングデバイスの要素によって実行されるべきアクションのシーケンスに関して説明される。本明細書で説明する様々なアクションが、特定の回路(たとえば、特定用途向け集積回路(ASIC))によって、プログラム命令が1つもしくは複数のプロセッサによって実行されることによって、またはその両方の組合せによって実行され得ることが認識されよう。追加として、本明細書で説明するアクションのシーケンスは、実行時に、本明細書で説明する機能性を、デバイスの関連するプロセッサに実行させることになるかまたは実行するように命令することになる、コンピュータ命令の対応するセットを記憶した、任意の形態の非一時的コンピュータ可読記憶媒体内で完全に具現されるものと見なされ得る。したがって、本開示の様々な態様は、特許請求する主題の範囲内にそのすべてが入ることが企図されている、いくつかの異なる形態で具現され得る。加えて、本明細書で説明する態様の各々に対して、任意のそのような態様の対応する形態が、たとえば、説明するアクションを実行する「ように構成された論理」として本明細書で説明されることがある。
本明細書で使用する「ユーザ機器」(UE)および「基地局」という用語は、別段に記載されていない限り、任意の特定の無線アクセス技術(RAT)に固有であること、またはさもなければそうしたRATに限定されることは、意図されない。一般に、UEは、ワイヤレス通信ネットワークを介して通信するためにユーザによって使用される、任意のワイヤレス通信デバイス(たとえば、モバイルフォン、ルータ、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、トラッキングデバイス、ウェアラブル(たとえば、スマートウォッチ、スマートグラス、拡張現実(AR)/仮想現実(VR)ヘッドセットなど)、車両(たとえば、自動車、オートバイ、自転車など)、モノのインターネット(IoT)デバイスなど)であってよい。UEはモバイルであってよく、または(たとえば、いくつかの時間において)静止していてよく、無線アクセスネットワーク(RAN)と通信し得る。本明細書で使用する「UE」という用語は、「アクセス端末」もしくは「AT」、「クライアントデバイス」、「ワイヤレスデバイス」、「加入者デバイス」、「加入者端末」、「加入者局」、「ユーザ端末」もしくはUT、「モバイル端末」、「移動局」、またはそれらの変形として互換的に呼ばれることがある。概して、UEは、RANを介してコアネットワークと通信することができ、コアネットワークを通じて、UEはインターネットなどの外部ネットワークおよび他のUEに接続され得る。当然、有線アクセスネットワーク、(たとえば、IEEE802.11などに基づく)ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)ネットワークなどを介するなどの、コアネットワークおよび/またはインターネットに接続する他のメカニズムもUEにとって可能である。
基地局は、UEがその中に展開されるネットワークに応じて、UEと通信しているいくつかのRATのうちの1つに従って動作してよく、代替として、アクセスポイント(AP)、ネットワークノード、ノードB、発展型ノードB(eNB)、ニューラジオ(NR)ノードB(gNBまたはgノードBとも呼ばれる)などと呼ばれることがある。加えて、いくつかのシステムでは、基地局は純粋にエッジノードシグナリング機能を提供し得るが、他のシステムでは、基地局は、追加の制御および/またはネットワーク管理機能を提供し得る。UEがそれを通じて信号を基地局へ送ることができる通信リンクは、アップリンク(UL)チャネル(たとえば、逆方向トラフィックチャネル、逆方向制御チャネル、アクセスチャネルなど)と呼ばれる。基地局がそれを通じて信号をUEへ送ることができる通信リンクは、ダウンリンク(DL)チャネルまたは順方向リンクチャネル(たとえば、ページングチャネル、制御チャネル、ブロードキャストチャネル、順方向トラフィックチャネルなど)と呼ばれる。本明細書で使用するトラフィックチャネル(TCH)という用語は、UL/逆方向トラフィックチャネル、またはDL/順方向トラフィックチャネルのいずれかを指すことができる。
「基地局」という用語は、単一の物理的な送信受信ポイント(TRP)、またはコロケートされてもまたはされなくてもよい複数の物理的なTRPを指すことがある。たとえば、「基地局」という用語が単一の物理的なTRPを指す場合、その物理的なTRPは、基地局のセルに対応する、基地局のアンテナであってよい。「基地局」という用語が、コロケートされている複数の物理的なTRPを指す場合、それらの物理的なTRPは、基地局の(たとえば、多入力多出力(MIMO)システムにおけるような、または基地局がビームフォーミングを採用する場合の)アンテナのアレイであってよい。「基地局」という用語が、コロケートされていない複数の物理的なTRPを指す場合、それらの物理的なTRPは、分散アンテナシステム(DAS:distributed antenna system)(移送媒体を介して共通のソースに接続された、空間的に分離されたアンテナのネットワーク)、またはリモートラジオヘッド(RRH:remote radio head)(サービング基地局に接続された遠隔の基地局)であってよい。代替として、コロケートされていない物理的なTRPは、UE、およびUEがその基準RF信号を測定している隣接する基地局から、測定報告を受信するサービング基地局であってよい。TRPは基地局がそこからワイヤレス信号を送信および受信するポイントであるので、本明細書で使用するとき、基地局からの送信または基地局における受信への言及は、基地局の特定のTRPに言及するものとして理解されるべきである。
「RF信号」は、送信機と受信機との間の空間を通じて情報を移送する、所与の周波数の電磁波を備える。本明細書で使用する送信機は、単一の「RF信号」または複数の「RF信号」を受信機へ送信し得る。しかしながら、受信機は、マルチパスチャネルを通じたRF信号の伝搬特性に起因して、送信された各RF信号に対応する複数の「RF信号」を受信することがある。送信機と受信機との間の異なる経路上での、送信された同じRF信号は、「マルチパス」RF信号と呼ばれることがある。
様々な態様に従って、図1は、例示的なワイヤレス通信システム100を示す。ワイヤレス通信システム100(ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WWAN)と呼ばれることもある)は、様々な基地局102および様々なUE104を含んでよい。基地局102は、マクロセル基地局(大電力セルラー基地局)および/またはスモールセル基地局(小電力セルラー基地局)を含んでよい。一態様では、マクロセル基地局は、ワイヤレス通信システム100がLTEネットワークに相当するeNB、またはワイヤレス通信システム100がNRネットワークに相当するgNB、あるいはその両方の組合せを含んでよく、スモールセル基地局は、フェムトセル、ピコセル、マイクロセルなどを含んでよい。
基地局102は、RANを集合的に形成し得、バックホールリンク122を通じてコアネットワーク170(たとえば、発展型パケットコア(EPC)または次世代コア(NGC))と、かつコアネットワーク170を通じて1つまたは複数のロケーションサーバ172に、インターフェースし得る。他の機能に加えて、基地局102は、ユーザデータを転送すること、無線チャネル暗号化および解読、完全性保護、ヘッダ圧縮、モビリティ制御機能(たとえば、ハンドオーバ、デュアル接続性)、セル間干渉協調、接続セットアップおよび解放、負荷分散、非アクセス層(NAS:non-access stratum)メッセージのための配信、NASノード選択、同期、RAN共有、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(MBMS)、加入者および機器トレース、RAN情報管理(RIM)、ページング、測位、ならびに警告メッセージの配信のうちの1つまたは複数に関係する機能を実行し得る。基地局102は、有線またはワイヤレスであってよいバックホールリンク134を介して、直接または間接的に(たとえば、EPC/NGCを通じて)互いに通信し得る。
基地局102は、UE104とワイヤレス通信し得る。基地局102の各々は、それぞれの地理的カバレージエリア110に通信カバレージを提供し得る。一態様では、1つまたは複数のセルが、各カバレージエリア110の中の基地局102によってサポートされ得る。「セル」とは、(たとえば、キャリア周波数、コンポーネントキャリア、キャリア、帯域などと呼ばれる、いくつかの周波数リソースを介した)基地局との通信のために使用される論理通信エンティティであり、同じかまたは異なるキャリア周波数を介して動作するセルを区別するための識別子(たとえば、物理セル識別子(PCID)、仮想セル識別子(VCID))に関連付けられ得る。場合によっては、異なるセルが、異なるタイプのUEにアクセスを提供し得る異なるプロトコルタイプ(たとえば、マシンタイプ通信(MTC)、狭帯域IoT(NB-IoT)、拡張モバイルブロードバンド(eMBB)、または他のもの)に従って構成されてよい。セルが特定の基地局によってサポートされるので、「セル」という用語は、コンテキストに応じて、論理通信エンティティおよびそれをサポートする基地局の一方または両方を指すことがある。場合によっては、「セル」という用語は、地理的カバレージエリア110のいくつかの部分内での通信のためにキャリア周波数が検出および使用され得る限り、基地局の地理的カバレージエリア(たとえば、セクタ)を指すこともある。
マクロセル基地局102に隣接しながら、地理的カバレージエリア110は(たとえば、ハンドオーバ領域の中で)部分的に重複することがあり、地理的カバレージエリア110のうちのいくつかは、もっと大きい地理的カバレージエリア110によって大幅に重複されることがある。たとえば、スモールセル基地局102'は、1つまたは複数のマクロセル基地局102のカバレージエリア110と大幅に重複するカバレージエリア110'を有することがある。スモールセル基地局とマクロセル基地局の両方を含むネットワークは、異種ネットワークと呼ばれることがある。異種ネットワークはまた、限定加入者グループ(CSG:closed subscriber group)と呼ばれる制限されたグループにサービスを提供し得るホームeNB(HeNB)を含んでよい。
基地局102とUE104との間の通信リンク120は、UE104から基地局102へのUL(逆方向リンクとも呼ばれる)送信、および/または基地局102からUE104へのダウンリンク(DL)(順方向リンクとも呼ばれる)送信を含んでよい。通信リンク120は、空間多重化、ビームフォーミング、および/または送信ダイバーシティを含む、MIMOアンテナ技術を使用し得る。通信リンク120は、1つまたは複数のキャリア周波数を通じてよい。キャリアの割振りは、DLおよびULに対して非対称であってよい(たとえば、UL用よりも多数または少数のキャリアがDL用に割り振られてよい)。
ワイヤレス通信システム100は、無認可周波数スペクトル(たとえば、5GHz)の中で通信リンク154を介してワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)局(STA)152と通信しているWLANアクセスポイント(AP)150をさらに含んでよい。無認可周波数スペクトルの中で通信するとき、WLAN STA152および/またはWLAN AP150は、チャネルが利用可能であるかどうかを決定するために、通信する前にクリアチャネルアセスメント(CCA)またはリッスンビフォアトーク(LBT)プロシージャを実行し得る。
スモールセル基地局102'は、認可周波数スペクトルおよび/または無認可周波数スペクトルの中で動作し得る。無認可周波数スペクトルの中で動作するとき、スモールセル基地局102'は、LTEまたはNR技術を採用してよく、WLAN AP150によって使用されるのと同じ5GHz無認可周波数スペクトルを使用してよい。無認可周波数スペクトルの中でLTE/5Gを採用するスモールセル基地局102'は、アクセスネットワークへのカバレージを拡大し得、かつ/またはアクセスネットワークの容量を増大させ得る。無認可スペクトルの中でのNRは、NR-Uと呼ばれることがある。無認可スペクトルの中でのLTEは、LTE-U、認可支援アクセス(LAA:licensed assisted access)、またはMulteFireと呼ばれることがある。
ワイヤレス通信システム100は、UE182と通信しておりミリ波(mmW)周波数および/または準mmW周波数の中で動作し得るmmW基地局180をさらに含んでよい。極高周波(EHF)は、電磁スペクトルの中のRFの部分である。EHFは、範囲が30GHz～300GHzであり、1ミリメートルと10ミリメートルとの間の波長を有する。この帯域の中の電波は、ミリ波と呼ばれることがある。準mmWは、波長が100ミリメートルである3GHzの周波数まで下に広がってよい。超高周波(SHF)帯域は、センチメートル波とも呼ばれる3GHzと30GHzとの間に広がる。mmW/準mmW無線周波数帯域を使用する通信は、経路損失が大きく距離が比較的短い。mmW基地局180およびUE182は、極めて大きい経路損失および短い距離を補償するために、mmW通信リンク184を介してビームフォーミング(送信および/または受信)を利用し得る。さらに、代替構成では、1つまたは複数の基地局102もmmWまたは準mmWおよびビームフォーミングを使用して送信し得ることが諒解されよう。したがって、上記の例示が例にすぎず、本明細書で開示する様々な態様を限定すると解釈されるべきでないことが諒解されよう。
送信ビームフォーミングは、RF信号を特定の方向に集束させるための技法である。従来より、ネットワークノード(たとえば、基地局)はRF信号をブロードキャストするとき、信号をすべての方向に(全指向的に)ブロードキャストする。送信ビームフォーミングを伴うと、ネットワークノードは、(送信しているネットワークノードに対して)所与のターゲットデバイス(たとえば、UE)がどこに位置するのかを決定し、より強いダウンリンクRF信号をその特定の方向に投射し、それによって、(データレートに関して)もっと高速かつ強力なRF信号を受信デバイスにもたらす。送信するときにRF信号の指向性を変えるために、ネットワークノードは、RF信号をブロードキャストしている1つまたは複数の送信機の各々においてRF信号の位相および相対振幅を制御することができる。たとえば、ネットワークノードは、実際にアンテナを動かすことなく異なる方向における点に「ステアリング」され得るRF波のビームを作成するアンテナのアレイ(「フェーズドアレイ」または「アンテナアレイ」と呼ばれる)を使用してよい。詳細には、望ましくない方向における放射を抑圧するように除去しながら、別個のアンテナからの電波が一緒に加えられて所望の方向における放射を大きくするように、適切な位相関係を伴って送信機からのRF電流が個々のアンテナに給電される。
送信ビームは、ネットワークノード自体の送信アンテナが物理的にコロケートされているか否かにかかわらず、受信機(たとえば、UE)には送信ビームが同じパラメータを有するように見えることを意味する、擬似コロケートされ得る。NRでは、4つのタイプの擬似コロケーション(QCL:quasi-collocation)関係がある。詳細には、所与のタイプのQCL関係は、第2のビーム上の第2の基準RF信号についてのいくつかのパラメータがソースビーム上のソース基準RF信号についての情報から導出され得ることを意味する。したがって、ソース基準RF信号がQCLタイプAである場合、受信機は、同じチャネル上で送信される第2の基準RF信号のドップラーシフト、ドップラースプレッド、平均遅延、および遅延スプレッドを推定するために、ソース基準RF信号を使用することができる。ソース基準RF信号がQCLタイプBである場合、受信機は、同じチャネル上で送信される第2の基準RF信号のドップラーシフトおよびドップラースプレッドを推定するために、ソース基準RF信号を使用することができる。ソース基準RF信号がQCLタイプCである場合、受信機は、同じチャネル上で送信される第2の基準RF信号のドップラーシフトおよび平均遅延を推定するために、ソース基準RF信号を使用することができる。ソース基準RF信号がQCLタイプDである場合、受信機は、同じチャネル上で送信される第2の基準RF信号の空間受信パラメータを推定するために、ソース基準RF信号を使用することができる。
受信ビームフォーミングでは、受信機は、所与のチャネル上で検出されたRF信号を増幅するために受信ビームを使用する。たとえば、受信機は、特定の方向から受信されるRF信号を増幅するように(たとえば、そうしたRF信号の利得レベルを大きくするように)、その方向においてアンテナのアレイの利得設定を大きくすることおよび/または位相設定を調整することができる。したがって、受信機がいくつかの方向にビームフォーミングすると言われるとき、そのことは、その方向におけるビーム利得が、他の方向に沿ったビーム利得に比べて大きいこと、またはその方向におけるビーム利得が、受信機にとって利用可能なすべての他の受信ビームの、その方向におけるビーム利得と比較して最大であることを意味する。このことは、その方向から受信されるRF信号のより強い受信信号強度(たとえば、基準信号受信電力(RSRP)、基準信号受信品質(RSRQ)、信号対干渉+雑音比(SINR)など)をもたらす。
受信ビームは空間関係があり得る。空間関係とは、第2の基準信号のための送信ビームに対するパラメータが、第1の基準信号のための受信ビームについての情報から導出され得ることを意味する。たとえば、UEは、基地局から基準ダウンリンク基準信号(たとえば、同期信号ブロック(SSB))を受信するために、特定の受信ビームを使用してよい。UEは、次いで、受信ビームのパラメータに基づいて、アップリンク基準信号(たとえば、サウンディング基準信号(SRS))をその基地局へ送るための送信ビームを形成することができる。
「ダウンリンク」ビームが、それを形成するエンティティに応じて、送信ビームまたは受信ビームのいずれかであってよいことに留意されたい。たとえば、基地局が基準信号をUEへ送信するためにダウンリンクビームを形成している場合、ダウンリンクビームは送信ビームである。しかしながら、UEがダウンリンクビームを形成している場合、ダウンリンクビームはダウンリンク基準信号を受信するための受信ビームである。同様に、「アップリンク」ビームは、それを形成するエンティティに応じて、送信ビームまたは受信ビームのいずれかであってよい。たとえば、基地局がアップリンクビームを形成している場合、アップリンクビームはアップリンク受信ビームであり、UEがアップリンクビームを形成している場合、アップリンクビームはアップリンク送信ビームである。
5Gでは、ワイヤレスノード(たとえば、基地局102/180、UE104/182)がその中で動作する周波数スペクトルは、複数の周波数範囲、すなわち、FR1(450MHzから6000MHzまで)、FR2(24250MHzから52600MHzまで)、FR3(52600MHzよりも上)、およびFR4(FR1とFR2との間)に分割される。5Gなどのマルチキャリアシステムでは、キャリア周波数のうちの1つは「1次キャリア」または「アンカーキャリア」または「1次サービングセル」または「PCell」と呼ばれ、残りのキャリア周波数は「2次キャリア」または「2次サービングセル」または「SCell」と呼ばれる。キャリアアグリゲーションでは、アンカーキャリアとは、UE104/182およびセルによって利用される1次周波数(たとえば、FR1)上で動作するキャリアであり、UE104/182は、初期無線リソース制御(RRC)接続確立プロシージャを実行すること、またはRRC接続再確立プロシージャを開始することのいずれかを行う。1次キャリアは、すべての共通制御チャネルおよびUE固有制御チャネルを搬送し、認可周波数の中のキャリアであってよい(ただし、このことは常に事実であるとは限らない)。2次キャリアとは、UE104とアンカーキャリアとの間でRRC接続が確立されると構成されてよく、かつ追加の無線リソースを提供するために使用され得る、第2の周波数(たとえば、FR2)上で動作するキャリアである。場合によっては、2次キャリアは無認可周波数の中のキャリアであってよい。1次アップリンクキャリアと1次ダウンリンクキャリアの両方が通常はUE固有であるので、2次キャリアは、必要なシグナリング情報および信号しか含まなくてよく、たとえば、UE固有であるシグナリング情報および信号は2次キャリアの中に存在しなくてよい。このことは、セルの中の異なるUE104/182が異なるダウンリンク1次キャリアを有してよいことを意味する。アップリンク1次キャリアについて同じことが当てはまる。ネットワークは、任意のUE104/182の1次キャリアをいつでも変更することができる。このことは、たとえば、異なるキャリア上での負荷のバランスをとるために行われる。(PCellまたはSCellにかかわらず)「サービングセル」が、いくつかの基地局がそれを介して通信中であるキャリア周波数/コンポーネントキャリアに対応するので、「セル」、「サービングセル」、「コンポーネントキャリア」、「キャリア周波数」などの用語は、互換的に使用され得る。
たとえば、まだ図1を参照すると、マクロセル基地局102によって利用される周波数のうちの1つがアンカーキャリア(すなわち「PCell」)であってよく、マクロセル基地局102および/またはmmW基地局180によって利用される他の周波数が2次キャリア(「SCell」)であってよい。複数のキャリアの同時送信および/または同時受信は、UE104/182がそのデータ送信レートおよび/またはデータ受信レートを著しく高めることを可能にする。たとえば、マルチキャリアシステムにおけるアグリゲートされた2つの20MHzキャリアは、単一の20MHzキャリアによって達成されるものと比較して理論的にデータレートの2倍の増大(すなわち、40MHz)に至ることになる。
ワイヤレス通信システム100は、1つまたは複数のデバイス間(D2D)ピアツーピア(P2P)リンクを介して1つまたは複数の通信ネットワークに間接的に接続する、UE190などの1つまたは複数のUEをさらに含んでよい。図1の例では、UE190は、基地局102のうちの1つに接続されたUE104のうちの1つとのD2D P2Pリンク192(たとえば、それを通じてUE190がセルラー接続性を間接的に取得し得る)、およびWLAN AP150に接続されたWLAN STA152とのD2D P2Pリンク194(それを通じてUE190がWLANベースのインターネット接続性を間接的に取得し得る)を有する。一例では、D2D P2Pリンク192および194は、LTEダイレクト(LTE-D)、WiFiダイレクト(WiFi-D)、Bluetooth(登録商標)などの、よく知られている任意のD2D RATを用いてサポートされ得る。
ワイヤレス通信システム100は、通信リンク120を介してマクロセル基地局102と、および/またはmmW通信リンク184を介してmmW基地局180と通信し得る、UE164をさらに含んでよい。たとえば、マクロセル基地局102は、UE164のためにPCellおよび1つまたは複数のSCellをサポートし得、mmW基地局180は、UE164のために1つまたは複数のSCellをサポートし得る。
ワイヤレス通信システム100は、非地上ネットワーク(NTN:non-terrestrial network)の1つまたは複数の衛星112をさらに含んでよい。広いサービスカバレージ能力、ならびに物理的な攻撃および自然災害へのスペースビークル/空輸ビークル(たとえば、衛星112)の低減された脆弱性に起因して、NTNは、限定された地上ネットワークの性能をコスト効果的に格上げするために、地上の5Gネットワークによってカバーされ得ない非サービスエリア(たとえば、航空機または船舶に搭載された、孤立した/遠隔のエリアなど)の中で、およびサービスが十分でないエリア(たとえば、郊外/村落エリア)の中で、5G NRサービスを提供するために使用され得る。図1を参照すると、衛星112は、基地局102のカバレージエリアの外側の(地上の5Gネットワークによってサービスされていないエリアの中のUEを表す)UE114と、および基地局102のカバレージエリアの内側の(地上の5Gネットワークによって十分にはサービスされていないUEを表す)UE116と通信している。したがって、衛星112は、UE114へのサービング基地局として、および基地局102によってUE116に提供されるサービスに応じてUE116への1次セルまたは2次セルとして、働いてよい。
NTNはまた、機械間(M2M)デバイスおよび/もしくはIoTデバイスのための、または移動するプラットフォーム(たとえば、航空機、船、高速鉄道、バスなどの、乗客ビークル)に乗った乗客のための、サービス連続性を提供すること、あるいは、特に、重要な通信のために、どこにでもサービス利用可能性を保証することによって、5Gサービス信頼性を強化するために使用されてよい。NTNはまた、ネットワークエッジ、さらにはUEに向かう、データ配信のための効率的なマルチキャスト/ブロードキャストリソースを提供することによって、5Gネットワークスケーラビリティを可能にすることができる。
NTNは、スペースプラットフォーム/空輸プラットフォーム(たとえば、衛星112)とコアネットワーク(たとえば、コアネットワーク170)との間に(ゲートウェイ118として図示される)1つまたは複数のゲートウェイを含む。UE(たとえば、UE114、116)とスペースプラットフォーム/空輸プラットフォーム(たとえば、衛星112)との間の無線リンクは、「サービスリンク」(たとえば、サービスリンク124)と呼ばれる。加えて、UEはまた、基地局102とUE116との間の通信リンク120によって図示したように、地上ベースのRANとの無線リンクをサポートし得る。ゲートウェイ(たとえば、ゲートウェイ118)とスペースプラットフォーム/空輸プラットフォーム(たとえば、衛星112)との間の無線リンクは、「フィーダリンク」(たとえば、フィーダリンク126)と呼ばれる。
図1は例示的なスペースプラットフォーム/空輸プラットフォームとして衛星112を示すが、諒解されるように、衛星112が、そのカバレージエリアの中で5GサービスをUEに提供することが可能な、任意のタイプの有人または無人の非地上(すなわち、空輸またはスペース)ビークルであってよいことに、留意されたい。また、図1は単一の衛星112および単一のゲートウェイ118しか示さないが、諒解されるように、このことは例にすぎず、任意の数のゲートウェイ118に接続された任意の数の衛星112があってよい。NTNに関するさらなる詳細が、公開されておりその全体が参照により本明細書に組み込まれる第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP(登録商標))技術仕様(TS)38.811の中に見られ得る。
様々な態様に従って、図2Aは、例示的なワイヤレスネットワーク構造200を示す。たとえば、NGC210(「5GC」とも呼ばれる)は、協働的に動作してコアネットワークを形成する、制御プレーン機能214(たとえば、UE登録、認証、ネットワークアクセス、ゲートウェイ選択など)およびユーザプレーン機能212(たとえば、UEゲートウェイ機能、データネットワークへのアクセス、IPルーティングなど)として機能的に見られ得る。ユーザプレーンインターフェース(NG-U)213および制御プレーンインターフェース(NG-C)215は、gNB222をNGC210に、詳細には制御プレーン機能214およびユーザプレーン機能212に接続する。追加の構成では、eNB224も、制御プレーン機能214へのNG-C215およびユーザプレーン機能212へのNG-U213を介して、NGC210に接続されてよい。さらに、eNB224は、バックホール接続223を介してgNB222と直接通信し得る。いくつかの構成では、ニューRAN(New RAN)220は、1つまたは複数のgNB222しか有しないことがあるが、他の構成は、eNB224とgNB222の両方のうちの1つまたは複数を含む。gNB222またはeNB224のいずれかは、UE204(たとえば、図1に示すUEのうちのいずれか)と通信し得る。別の随意の態様は、UE204にロケーション支援を提供するためにNGC210と通信していることがあるロケーションサーバ230を含んでよい。ロケーションサーバ230は、複数の別個のサーバ(たとえば、物理的に別個のサーバ、単一のサーバ上の異なるソフトウェアモジュール、複数の物理サーバにわたって広がる異なるソフトウェアモジュールなど)として実装され得、または代替として、各々が単一のサーバに対応してもよい。ロケーションサーバ230は、コアネットワークNGC210を介して、および/またはインターネット(図示せず)を介して、ロケーションサーバ230に接続できるUE204のための、1つまたは複数のロケーションサービスをサポートするように構成され得る。さらに、ロケーションサーバ230は、コアネットワークの構成要素の中に統合されてよく、または代替として、コアネットワークの外部にあってもよい。
図2Aはまた、例示的なワイヤレスネットワーク構造200の一部として衛星112を示す。衛星112は、図1を参照しながら図示および説明したようなものと同じであってよい。UE204は、図1を参照しながら上記で説明したように、サービスリンク124を介して衛星112と通信してよい。eNB224およびgNB222のように、衛星112は、それぞれ、制御プレーンインターフェース(NG-C)215およびユーザプレーンインターフェース(NG-U)213を介して、制御プレーン機能214およびユーザプレーン機能212と通信してよい。しかしながら、衛星112は、衛星112とNGC210との間でゲートウェイ(たとえば、ゲートウェイ118、図示せず)を介して制御プレーン機能214およびユーザプレーン機能212と通信する。場合によっては、衛星112はまた、バックホールリンク223を介したeNB224とgNB222との間の通信と同様に、ワイヤレスバックホールリンク(図示せず)を介してeNB224およびgNB222と通信してよい。
様々な態様に従って、図2Bは、別の例示的なワイヤレスネットワーク構造250を示す。たとえば、NGC260(「5GC」とも呼ばれる)は、協働的に動作してコアネットワーク(すなわち、NGC260)を形成する、アクセスおよびモビリティ管理機能(AMF)/ユーザプレーン機能(UPF)264によって提供される制御プレーン機能、ならびにセッション管理機能(SMF)262によって提供されるユーザプレーン機能として機能的に見られ得る。ユーザプレーンインターフェース263および制御プレーンインターフェース265は、eNB224をNGC260に、詳細には、それぞれ、SMF262およびAMF/UPF264に接続する。追加の構成では、gNB222も、AMF/UPF264への制御プレーンインターフェース265およびSMF262へのユーザプレーンインターフェース263を介して、NGC260に接続されてよい。さらに、eNB224は、NGC260へのgNB直接接続性を伴うかまたは伴わずに、バックホール接続223を介してgNB222と直接通信し得る。いくつかの構成では、ニューRAN220は、1つまたは複数のgNB222しか有しないことがあるが、他の構成は、eNB224とgNB222の両方のうちの1つまたは複数を含む。gNB222またはeNB224のいずれかは、UE204(たとえば、図1に示すUEのうちのいずれか)と通信し得る。ニューRAN220の基地局は、N2インターフェースを介してAMF/UPF264のAMF側と、かつN3インターフェースを介してAMF/UPF264のUPF側と通信する。
図2Aのように、図2Bも例示的なワイヤレスネットワーク構造250の一部として衛星112を示す。衛星112は、図1および図2Aを参照しながら図示および説明したようなものと同じであってよい。UE204は、図1を参照しながら上記で説明したように、サービスリンク124を介して衛星112と通信してよい。衛星112は、フィーダリンク126を介してゲートウェイ118と通信してよく、ゲートウェイ118は、バックホールリンク122を介してNGC260と通信してよい。eNB224およびgNB222のように、衛星112は、それぞれ、制御プレーンインターフェースおよびユーザプレーンインターフェースを介して、AMF/UPF264およびSMF262と通信してよい(図示せず)。しかしながら、eNB224およびgNB222とは異なり、衛星112は、ゲートウェイ118を介してAMF/UPF264およびSMF262と通信する。
異なるタイプの衛星通信アーキテクチャがあり、そのうちの2つは、「処理ペイロード」タイプおよび「ベントパイプ(bentpipe)」タイプである。処理ペイロードタイプの場合には、eNB/gNB機能性の全体または少なくとも一部が衛星112において実行される。衛星112がニューRAN220の中に含まれることによって、この事例が図2Aおよび図2Bに示される。ベントパイプタイプの場合には、衛星112はリレーとして働き、eNB/gNB機能性の全体がゲートウェイ118において実行される。この場合、ゲートウェイ118がニューRAN220の中に含まれてよい。本開示は、衛星通信アーキテクチャのいずれのタイプにも限定されない。
AMFの機能は、登録管理、接続管理、到達可能性管理、モビリティ管理、合法的傍受、UE204とSMF262との間でのセッション管理(SM)メッセージのためのトランスポート、SMメッセージをルーティングするための透過型プロキシサービス、アクセス認証およびアクセス許可、UE204とショートメッセージサービス機能(SMSF)(図示せず)との間でのショートメッセージサービス(SMS)メッセージのためのトランスポート、ならびにセキュリティアンカー機能性(SEAF)を含む。AMFはまた、認証サーバ機能(AUSF)(図示せず)およびUE204と相互作用し、UE204認証プロセスの結果として確立された中間鍵を受信する。UMTS(ユニバーサルモバイル電気通信システム)加入者識別モジュール(USIM)に基づく認証の場合には、AMFはAUSFからセキュリティマテリアルを取り出す。AMFの機能はまた、セキュリティコンテキスト管理(SCM)を含む。SCMは、アクセスネットワーク固有鍵を導出するためにSCMが使用する鍵をSEAFから受信する。AMFの機能性はまた、規制上のサービスのためのロケーションサービス管理、UE204とロケーション管理機能(LMF)270との間での、ならびにニューRAN220とLMF270との間でのロケーションサービスメッセージのためのトランスポート、発展型パケットシステム(EPS)と相互作用するためのEPSベアラ識別子割振り、およびUE204モビリティイベント通知を含む。加えて、AMFは、非3GPPアクセスネットワーク(3GPPは登録商標)のための機能性もサポートする。
UPFの機能は、(適用可能なとき)RAT内/RAT間モビリティのためのアンカーポイントとして働くこと、データネットワーク(図示せず)への相互接続の外部プロトコルデータ単位(PDU)セッションポイントとして働くこと、パケットのルーティングおよび転送を行うこと、パケット検査、ユーザプレーンポリシー規則強制(たとえば、ゲーティング、リダイレクション、トラフィックステアリング)、合法的傍受(ユーザプレーン収集)、トラフィック使用報告、ユーザプレーンのためのサービス品質(QoS)処理(たとえば、UL/DLレート強制、DLにおける反射型QoSマーキング)、ULトラフィック検証(サービスデータフロー(SDF)からQoSフローへのマッピング)、ULおよびDLにおけるトランスポートレベルのパケットマーキング、DLパケットバッファリングおよびDLデータ通知トリガリング、ならびに1つまたは複数の「エンドマーカー」をソースRANノードへ送ることおよび転送することを含む。
SMF262の機能は、セッション管理、UEインターネットプロトコル(IP)アドレス割振りおよび管理、ユーザプレーン機能の選択および制御、適切な宛先にトラフィックをルーティングするための、UPFにおけるトラフィックステアリングの構成、ポリシー強制およびQoSの部分の制御、ならびにダウンリンクデータ通知を含む。SMF262がそれを介してAMF/UPF264のAMF側と通信するインターフェースは、N11インターフェースと呼ばれる。
別の随意の態様は、UE204にロケーション支援を提供するためにNGC260と通信していることがあるLMF270を含んでよい。LMF270は、複数の別個のサーバ(たとえば、物理的に別個のサーバ、単一のサーバ上の異なるソフトウェアモジュール、複数の物理サーバにわたって広がる異なるソフトウェアモジュールなど)として実装され得、または代替として、各々が単一のサーバに対応してもよい。LMF270は、コアネットワークNGC260を介して、および/またはインターネット(図示せず)を介して、LMF270に接続できるUE204のための、1つまたは複数のロケーションサービスをサポートするように構成され得る。
図3A、図3B、および図3Cは、本明細書で教示するようなファイル送信動作をサポートするために、(本明細書で説明するUEのうちのいずれかに相当し得る)UE302、(衛星112などの、本明細書で説明する非地上ビークルのうちのいずれかに相当し得る)非地上ビークル304、および(ロケーションサーバ230、LMF270、ゲートウェイ112などを含む、本明細書で説明するネットワーク機能のうちのいずれかに相当し得るかまたはそれを具現し得る)ネットワークエンティティ306の中に組み込まれてよい、(対応するブロックによって表される)いくつかの例示的な構成要素を示す。これらの構成要素が、異なる実装形態で(たとえば、ASICで、システムオンチップ(SoC)でなど)異なるタイプの装置の中に実装され得ることが、諒解されよう。図示した構成要素はまた、通信システムの中の他の装置の中に組み込まれてよい。たとえば、システムの中の他の装置が、類似の機能性を提供するために、説明した構成要素と類似の構成要素を含んでよい。また、所与の装置が、構成要素のうちの1つまたは複数を含んでもよい。たとえば、装置は、装置が複数のキャリア上で動作することおよび/または異なる技術を介して通信することを可能にする複数のトランシーバ構成要素を含んでよい。
UE302は、5G NRネットワークを介して通信するように構成された少なくとも1つのNRトランシーバ310を含む。同様に、非地上ビークル304は、5G NRネットワークを介して通信するように構成された少なくとも1つのNRトランシーバ350を含む。NRトランシーバ310および350は、対象のワイヤレス通信媒体(たとえば、特定の周波数スペクトルの中の時間/周波数リソースのいくつかのセット)上で少なくとも1つの指定されたRAT(たとえば、NR、LTE、GSMなど)を介して他のUE、アクセスポイント、基地局(たとえば、eNB、gNB)、非地上ビークルなどの、他のネットワークノードと通信するために、それぞれ、1つまたは複数のアンテナ316および356に接続され得る。NRトランシーバ310および350は、指定されたRATに従って、それぞれ、信号318および358(たとえば、メッセージ、表示、情報など)を送信および符号化するために、また反対に、それぞれ、信号318および358(たとえば、メッセージ、表示、情報、パイロットなど)を受信および復号するために、様々に構成されてよい。詳細には、NRトランシーバ310および350は、それぞれ、信号318および358を送信および符号化するために、それぞれ、1つまたは複数の送信機314および354を、またそれぞれ、信号318および358を受信および復号するために、それぞれ、1つまたは複数の受信機312および352を含む。
UE302はまた、少なくとも場合によっては、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)トランシーバ320を含む。WLANトランシーバ320は、対象のワイヤレス通信媒体上で少なくとも1つの指定されたRAT(たとえば、WiFi、LTE-D、Bluetooth(登録商標)など)を介して他のUE、アクセスポイント、基地局などの、他のネットワークノードと通信するために、1つまたは複数のアンテナ326に接続され得る。WLANトランシーバ320は、指定されたRATに従って、信号328(たとえば、メッセージ、表示、情報など)を送信および符号化するために、また反対に、信号328(たとえば、メッセージ、表示、情報、パイロットなど)を受信および復号するために、様々に構成されてよい。詳細には、WLANトランシーバ320は、信号328を送信および符号化するために、1つまたは複数の送信機324を、また信号328を受信および復号するために、1つまたは複数の受信機322を含む。
非地上ビークル304は、少なくとも1つのNRバックホールトランシーバ370を含む。NRバックホールトランシーバ370は、対象のワイヤレス通信媒体を介してゲートウェイ(たとえば、ゲートウェイ118)および/または他の非地上ビークルとワイヤレス通信するための、1つまたは複数のアンテナ376に接続され得る。NRバックホールトランシーバ370は、指定されたRAT(たとえば、NR)に従って、信号378(たとえば、メッセージ、表示、情報など)を送信および符号化するために、また反対に、信号378(たとえば、メッセージ、表示、情報、パイロットなど)を受信および復号するために、様々に構成されてよい。詳細には、NRバックホールトランシーバ370は、信号378を送信および符号化するための1つまたは複数の送信機374、ならびに信号378を受信および復号するための1つまたは複数の受信機372を含む。別個の構成要素として図示されるが、NRバックホールトランシーバ370がNRトランシーバ350と同じであってよく、またはNRトランシーバ350の中に含まれてもよいことに留意されたい。
送信機および受信機を含むトランシーバ回路構成は、いくつかの実装形態では、(たとえば、単一の通信デバイスの送信機回路および受信機回路として具現される)統合デバイスを備えてよく、いくつかの実装形態では、別個の送信機デバイスおよび別個の受信機デバイスを備えてよく、または他の実装形態では、他の方法で具現されてもよい。一態様では、送信機は、本明細書で説明するように、それぞれの装置が送信「ビームフォーミング」を実行することを可能にするアンテナアレイなどの、複数のアンテナ(たとえば、アンテナ316、326、356、376)を含んでよく、またはそれに結合されてもよい。同様に、受信機は、本明細書で説明するように、それぞれの装置が受信ビームフォーミングを実行することを可能にするアンテナアレイなどの、複数のアンテナ(たとえば、アンテナ316、326、356、376)を含んでよく、またはそれに結合されてもよい。一態様では、送信機および受信機は、それぞれの装置が所与の時間において受信または送信のみができ、同じ時間においてその両方はできないような、複数の同じアンテナ(たとえば、アンテナ316、326、356、376)を共有し得る。装置302および/または304のワイヤレス通信デバイス(たとえば、トランシーバ310および320ならびに/または350および370のうちの一方または両方)はまた、様々な測定を実行するためのネットワークリッスンモジュール(NLM)などを備えてよい。
UE302はまた、少なくとも場合によっては、全地球測位システム(GPS)受信機330を含む。GPS受信機330は、GPS信号338を受信するための1つまたは複数のアンテナ336に接続され得る。GPS受信機330は、GPS信号338を受信および処理するための、任意の好適なハードウェアおよび/またはソフトウェアを備えてよい。GPS受信機330は、適宜に他のシステムに情報および動作を要求し、任意の好適なGPSアルゴリズムによって、取得された測定値を使用してUE302の位置を決定するために必要な計算を実行する。
ネットワークエンティティ306は、他のネットワークエンティティと通信するための少なくとも1つのネットワークインターフェース390を含む。たとえば、ネットワークインターフェース390(たとえば、1つまたは複数のネットワークアクセスポート)は、ワイヤベースまたはワイヤレスのバックホール接続を介して1つまたは複数のネットワークエンティティと通信するように構成され得る。いくつかの態様では、ネットワークインターフェース390は、(たとえば、ネットワークエンティティ306が、非地上ビークル304と通信しているゲートウェイである場合)ワイヤベースおよび/またはワイヤレスの信号通信をサポートするように構成された1つまたは複数のトランシーバとして実装され得る。この通信は、たとえば、メッセージ、パラメータ、または他のタイプの情報を送ることおよび受信することに関与し得る。
装置302、304、および306はまた、本明細書で開示するような動作と連携して使用され得る他の構成要素を含む。UE302は、たとえば、本明細書で開示するようなNTN基準信号の測位測定に関係する機能性を提供するための、および他の処理機能性を提供するための、処理システム332を実装する、プロセッサ回路構成を含む。非地上ビークル304は、たとえば、本明細書で開示するような基準信号を送信することに関係する機能性を提供するための、および他の処理機能性を提供するための、処理システム384を含む。ネットワークエンティティ306は、たとえば、本明細書で開示するような測位測定のためにNTN基準信号を構成することに関係する機能性を提供するための、および他の処理機能性を提供するための、処理システム394を含む。一態様では、処理システム332、384、および394は、たとえば、1つまたは複数の汎用プロセッサ、マルチコアプロセッサ、ASIC、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、または他のプログラマブル論理デバイスもしくは処理回路構成を含んでよい。
装置302、304、および306は、情報(たとえば、予約済みのリソース、しきい値、パラメータなどを示す情報)を維持するための、それぞれ、(たとえば、各々がメモリデバイスを含む)メモリ構成要素340、386、および396を実装するメモリ回路構成を含む。場合によっては、装置302、304、および306は、それぞれ、測位モジュール342、388、および398を含んでよい。測位モジュール342、388、および398は、実行されたとき、本明細書で説明する機能性を装置302、304、および306に実行させる、それぞれ、処理システム332、384、および394の一部であるかまたはそれに結合される、ハードウェア回路であってよい。代替として、測位モジュール342、388、および398は、処理システム332、384、および394によって実行されたとき、本明細書で説明する機能性を装置302、304、および306に実行させる、それぞれ、メモリ構成要素340、386、および396の中に記憶される、(図3A～図3Cに示すような)メモリモジュールであってよい。
UE302は、NRトランシーバ310、WLANトランシーバ320、および/またはGPS受信機330によって受信された信号から導出される動きデータから独立している動き情報および/または方位情報を提供するために、処理システム332に結合された1つまたは複数のセンサー344を含んでよい。例として、センサー344は、加速度計(たとえば、超小型電気機械システム(MEMS)デバイス)、ジャイロスコープ、地磁気センサー(たとえば、コンパス)、高度計(たとえば、気圧高度計)、および/または任意の他のタイプの動き検出センサーを含んでよい。その上、センサー344は、複数の異なるタイプのデバイスを含んでよく、動き情報を提供するためにそれらの出力を組み合わせてよい。たとえば、センサー344は、2Dおよび/または3D座標系における位置を算出するための能力を提供するために、多軸加速度計と方位センサーとの組合せを使用してよい。
加えて、UE302は、ユーザに表示(たとえば、音響表示および/または視覚表示)を提供するための、および/または(たとえば、キーパッド、タッチスクリーン、マイクロフォンなどの感知デバイスのユーザ作動時などに)ユーザ入力を受け取るための、ユーザインターフェース346を含む。図示しないが、装置304および306もユーザインターフェースを含んでよい。
より詳細に処理システム384を参照すると、ダウンリンクでは、ネットワークエンティティ306からのIPパケットがNRバックホールトランシーバ370を介して処理システム384に提供され得る。処理システム384は、RRCレイヤ、パケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)レイヤ、無線リンク制御(RLC)レイヤ、および媒体アクセス制御(MAC)レイヤのための機能性を実施し得る。処理システム384は、システム情報(たとえば、マスタ情報ブロック(MIB)、システム情報ブロック(SIB))のブロードキャスティング、RRC接続制御(たとえば、RRC接続ページング、RRC接続確立、RRC接続修正、およびRRC接続解放)、RAT間モビリティ、およびUE測定報告のための測定構成に関連する、RRCレイヤ機能性と、ヘッダ圧縮/解凍、セキュリティ(暗号化、解読、完全性保護、完全性検証)、およびハンドオーバサポート機能に関連する、PDCPレイヤ機能性と、上位レイヤパケットデータ単位(PDU)の転送、ARQを通じた誤り訂正、RLCサービスデータ単位(SDU)の連結、セグメント化、およびリアセンブリ、RLCデータPDUの再セグメント化、ならびにRLCデータPDUの並べ替えに関連する、RLCレイヤ機能性と、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピング、スケジューリング情報報告、誤り訂正、優先度処理、および論理チャネル優先度付けに関連する、MACレイヤ機能性とを提供し得る。
送信機354および受信機352は、様々な信号処理機能に関連するレイヤ1機能性を実施し得る。物理(PHY)レイヤを含むレイヤ1は、トランスポートチャネル上での誤り検出、トランスポートチャネルの前方誤り訂正(FEC)コーディング/復号、インターリービング、レートマッチング、物理チャネル上へのマッピング、物理チャネルの変調/復調、およびMIMOアンテナ処理を含んでよい。送信機354は、様々な変調方式(たとえば、2位相シフトキーイング(BPSK)、4位相シフトキーイング(QPSK)、M位相シフトキーイング(M-PSK)、M相直交振幅変調(M-QAM))に基づく信号コンスタレーションへのマッピングを扱う。コーディングおよび変調されたシンボルは、次いで、並列ストリームに分割され得る。各ストリームは、次いで、直交周波数分割多重化(OFDM)サブキャリアにマッピングされ、時間領域および/または周波数領域において基準信号(たとえば、パイロット)と多重化され、次いで、逆高速フーリエ変換(IFFT)を使用して一緒に合成されて、時間領域OFDMシンボルストリームを搬送する物理チャネルを生成し得る。OFDMストリームは、複数の空間ストリームを生成するために空間的にプリコーディングされる。チャネル推定器からのチャネル推定値は、コーディングおよび変調方式を決定するために、ならびに空間処理のために、使用され得る。チャネル推定値は、UE302によって送信された基準信号および/またはチャネル条件フィードバックから導出され得る。各空間ストリームは、次いで、1つまたは複数の異なるアンテナ356に提供され得る。送信機354は、送信のためにそれぞれの空間ストリームを用いてRFキャリアを変調し得る。
UE302において、受信機312は、そのそれぞれのアンテナ316を通じて信号を受信する。受信機312は、RFキャリア上に変調された情報を復元し、その情報を処理システム332に提供する。送信機314および受信機312は、様々な信号処理機能に関連するレイヤ1機能性を実施する。受信機312は、UE302に向けられた任意の空間ストリームを復元するために、情報に対して空間処理を実行し得る。複数の空間ストリームは、UE302に向けられている場合、受信機312によって単一のOFDMシンボルストリームに合成され得る。受信機312は、次いで、高速フーリエ変換(FFT)を使用してOFDMシンボルストリームを時間領域から周波数領域に変換する。周波数領域信号は、OFDM信号のサブキャリアごとに別個のOFDMシンボルストリームを備える。各サブキャリア上のシンボル、および基準信号は、非地上ビークル304によって送信された可能性が最も高い信号コンスタレーションポイントを決定することによって、復元および復調される。これらの軟判定は、チャネル推定器によって算出されたチャネル推定値に基づいてよい。軟判定は、次いで、復号およびデインターリーブされて、物理チャネル上で非地上ビークル304によって最初に送信されたデータおよび制御信号を復元する。データおよび制御信号は、次いで、レイヤ3機能性およびレイヤ2機能性を実施する処理システム332に提供される。
ULでは、処理システム332は、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間の多重化解除、パケットリアセンブリ、解読、ヘッダ解凍、および制御信号処理を行って、コアネットワークからのIPパケットを復元する。処理システム332はまた、誤り検出を担当する。
非地上ビークル304によるDL送信に関して説明した機能性と同様に、処理システム332は、システム情報(たとえば、MIB、SIB)獲得、RRC接続、および測定報告に関連する、RRCレイヤ機能性と、ヘッダ圧縮/解凍およびセキュリティ(暗号化、解読、完全性保護、完全性検証)に関連する、PDCPレイヤ機能性と、上位レイヤPDUの転送、ARQを通じた誤り訂正、RLC SDUの連結、セグメント化、およびリアセンブリ、RLCデータPDUの再セグメント化、ならびにRLCデータPDUの並べ替えに関連する、RLCレイヤ機能性と、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピング、トランスポートブロック(TB)上へのMAC SDUの多重化、TBからのMAC SDUの多重化解除、スケジューリング情報報告、HARQを通じた誤り訂正、優先度処理、および論理チャネル優先度付けに関連する、MACレイヤ機能性とを提供する。
非地上ビークル304によって送信された基準信号またはフィードバックからチャネル推定器によって導出されるチャネル推定値は、適切なコーディングおよび変調方式を選択するために、および空間処理を容易にするために、送信機314によって使用され得る。送信機314によって生成された空間ストリームは、異なるアンテナ316に提供され得る。送信機314は、送信のためにそれぞれの空間ストリームを用いてRFキャリアを変調し得る。
UL送信は、UE302における受信機機能に関して説明したものと同様の方法で非地上ビークル304において処理される。受信機352は、そのそれぞれのアンテナ356を通じて信号を受信する。受信機352は、RFキャリア上に変調された情報を復元し、その情報を処理システム384に提供する。
ULでは、処理システム384は、トランスポートチャネルと論理チャネルとの間の多重化解除、パケットリアセンブリ、解読、ヘッダ解凍、制御信号処理を行って、UE302からのIPパケットを復元する。処理システム384からのIPパケットは、コアネットワークに提供され得る。処理システム384はまた、誤り検出を担当する。
便宜上、装置302、304、および/または306は、本明細書で説明する様々な例に従って構成され得る様々な構成要素を含むものとして図3A～図3Cに示される。しかしながら、図示したブロックが、異なる設計において異なる機能性を有し得ることが、諒解されよう。
装置302、304、および306の様々な構成要素は、それぞれ、データバス334、382、および392を介して互いに通信し得る。図3A～図3Cの構成要素は、様々な方法で実装され得る。いくつかの実装形態では、図3A～図3Cの構成要素は、たとえば、1つもしくは複数のプロセッサおよび/または(1つまたは複数のプロセッサを含み得る)1つもしくは複数のASICなどの、1つまたは複数の回路の中に実装され得る。ここで、各回路は、この機能性を提供するために回路によって使用される情報または実行可能コードを記憶するための少なくとも1つのメモリ構成要素を使用することおよび/または組み込むことがある。たとえば、ブロック310～346によって表される機能性の一部または全部は、(たとえば、適切なコードの実行によって、および/またはプロセッサ構成要素の適切な構成によって)UE302のプロセッサおよびメモリ構成要素によって実施され得る。同様に、ブロック350～388によって表される機能性の一部または全部は、(たとえば、適切なコードの実行によって、および/またはプロセッサ構成要素の適切な構成によって)非地上ビークル304のプロセッサおよびメモリ構成要素によって実施され得る。また、ブロック390～398によって表される機能性の一部または全部は、(たとえば、適切なコードの実行によって、および/またはプロセッサ構成要素の適切な構成によって)ネットワークエンティティ306のプロセッサおよびメモリ構成要素によって実施され得る。簡単のために、様々な動作、行為、および/または機能は、「UEによって」、「基地局によって」、「測位エンティティによって」などで実行されるものとして本明細書で説明される。しかしながら、諒解されるように、そのような動作、行為、および/または機能は、実際には処理システム332、384、394、トランシーバ310、320、350、および370、メモリ構成要素340、386、および396、測位モジュール342、388、および398などの、UE、基地局、測位エンティティなどの特定の構成要素または構成要素の組合せによって実行されてよい。
図4Aは、本開示の態様による、DLフレーム構造の一例を示す図400である。図4Bは、本開示の態様による、DLフレーム構造内のチャネルの一例を示す図430である。他のワイヤレス通信技術は、異なるフレーム構造および/または異なるチャネルを有してよい。
LTE、および場合によってはNRは、ダウンリンク上でOFDMを、またアップリンク上でシングルキャリア周波数分割多重化(SC-FDM)を利用する。しかしながら、LTEとは異なり、NRはアップリンク上で同じくOFDMを使用するためのオプションを有する。OFDMおよびSC-FDMは、システム帯域幅を、通常、トーン、ビンなどとも呼ばれる、複数の(K本の)直交サブキャリアに区分する。各サブキャリアは、データを用いて変調されてよい。概して、変調シンボルは、OFDMを用いて周波数領域において、またSC-FDMを用いて時間領域において送られる。隣接するサブキャリア間の間隔は固定されてよく、サブキャリアの総数(K本)はシステム帯域幅に依存し得る。たとえば、サブキャリアの間隔は15kHzであってよく、最小リソース割振り(リソースブロック)は12本のサブキャリア(すなわち、180kHz)であってよい。したがって、公称FFTサイズは、それぞれ、1.25、2.5、5、10、または20メガヘルツ(MHz)のシステム帯域幅に対して、128、256、512、1024、または2048に等しくてよい。システム帯域幅はまた、サブバンドに区分されてよい。たとえば、サブバンドは1.08MHz(すなわち、6個のリソースブロック)をカバーしてよく、それぞれ、1.25、2.5、5、10、または20MHzのシステム帯域幅に対して、1、2、4、8、または16個のサブバンドがあり得る。
LTEは、単一のヌメロロジー(サブキャリア間隔、シンボル長など)をサポートする。対照的に、NRは複数のヌメロロジーをサポートしてよく、たとえば、15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、および204kHz、またはそれを超えるサブキャリア間隔が利用可能であってよい。以下に提供されるTable 1(表1)は、異なるNRヌメロロジーに対するいくつかの様々なパラメータを列挙する。
Figure 0007461487000001
図4Aおよび図4Bの例では、15kHzのヌメロロジーが使用される。したがって、時間領域において、フレーム(たとえば、10ms)は、各々が1msの、サイズが等しい10個のサブフレームに分割され、各サブフレームは1つのタイムスロットを含む。図4Aおよび図4Bでは、時間が左から右に増大して時間が水平に(たとえば、X軸上に)表され、周波数が下から上に高く(または、低く)なって周波数が垂直に(たとえば、Y軸上に)表される。
タイムスロットを表すためにリソースグリッドが使用されてよく、各タイムスロットは、周波数領域において1つまたは複数の時間並行のリソースブロック(RB)(物理RB(PRB)とも呼ばれる)を含む。リソースグリッドは、複数のリソース要素(RE)にさらに分割される。REは、時間領域において1シンボル長に、また周波数領域において1本のサブキャリアに対応し得る。図4Aおよび図4Bのヌメロロジーでは、ノーマルサイクリックプレフィックスの場合、RBは、合計84個のREを得るために、周波数領域において12本の連続するサブキャリアを、かつ時間領域において7個の連続するシンボル(DLの場合はOFDMシンボル、ULの場合はSC-FDMAシンボル)を含んでよい。拡張サイクリックプレフィックスの場合、RBは、合計で72個のREを得るために、周波数領域において12本の連続するサブキャリアを、かつ時間領域において6個の連続するシンボルを含んでよい。各REによって搬送されるビット数は、変調方式に依存する。
図4Aに示すように、REのうちのいくつかは、UEにおけるチャネル推定のためのDL基準(パイロット)信号(DL-RS)を搬送する。DL-RSは、復調基準信号(DMRS)およびチャネル状態情報基準信号(CSI-RS)を含んでよく、その例示的なロケーションが図4Aでは「R」とラベル付けされる。
図4Bは、フレームのDLサブフレーム内の様々なチャネルの一例を示す。物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)は、1つまたは複数の制御チャネル要素(CCE)内でDL制御情報(DCI)を搬送し、各CCEは9個のREグループ(REG)を含み、各REGはOFDMシンボルの中で4個の連続するREを含む。サブフレーム/シンボルタイミングおよび物理レイヤ識別情報を決定するために、UEによって1次同期信号(PSS)が使用される。物理レイヤセル識別情報グループ番号および無線フレームタイミングを決定するために、UEによって2次同期信号(SSS)が使用される。物理レイヤ識別情報および物理レイヤセル識別情報グループ番号に基づいて、UEはPCIを決定することができる。PCIに基づいて、UEは上述のDL-RSのロケーションを決定することができる。MIBを搬送する物理ブロードキャストチャネル(PBCH)は、SSBを形成するために、PSSおよびSSSとともに論理的にグループ化されてよい。MIBは、DLシステム帯域幅の中のRBの数、およびシステムフレーム番号(SFN)を提供する。物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)は、ユーザデータ、システム情報ブロック(SIB)などのPBCHを通じて送信されないブロードキャストシステム情報、およびページングメッセージを搬送する。
場合によっては、図4Aに示すDL RSは測位基準信号(PRS)であってよい。PRSの送信のために使用されるリソース要素の集合は、「PRSリソース」と呼ばれる。リソース要素の集合は、周波数領域において複数のPRBに、および時間領域においてスロット内でN個(たとえば、1個以上)の連続するシンボルに広がることができる。所与のOFDMシンボルの中で、PRSリソースは連続するPRBを占有する。PRSリソースは、少なくとも以下のパラメータ、すなわち、PRSリソース識別子(ID)、シーケンスID、コムサイズN、周波数領域におけるリソース要素オフセット、開始スロットおよび開始シンボル、PRSリソース当たりのシンボル数(すなわち、PRSリソースの持続時間)、ならびにQCL情報(たとえば、他のDL基準信号とのQCL)によって表される。現在、1つのアンテナポートがサポートされる。コムサイズは、PRSを搬送する各シンボルの中のサブキャリアの本数を示す。たとえば、コム4というコムサイズは、所与のシンボルの4本ごとのサブキャリアがPRSを搬送することを意味する。
「PRSリソースセット」とは、PRS信号の送信のために使用されるPRSリソースのセットであり、ここで、各PRSリソースはPRSリソースIDを有する。加えて、PRSリソースセットの中のPRSリソースは、同じTRPに関連する。PRSリソースセットは、PRSリソースセットIDによって識別され、基地局のアンテナパネルによって送信される(セルIDによって識別される)特定のTRPに関連し得る。PRSリソースセットの中のPRSリソースIDは、(TRPが1つまたは複数のビームを送信し得る場合)単一のTRPから送信される単一のビーム(および/またはビームID)に関連する。すなわち、PRSリソースセットの各PRSリソースは異なるビーム上で送信されてよく、したがって、「PRSリソース」または単に「リソース」は「ビーム」と呼ばれることもある。このことが、PRSがその上で送信されるTRPおよびビームがUEに知られているかどうかにおけるいかなる意味合いも有しないことに、留意されたい。
「PRSインスタンス」または「PRSオケージョン」とは、PRSが送信されるものと予想される、周期的に反復される時間ウィンドウ(たとえば、1つまたは複数の連続するスロットのグループ)の1つのインスタンスである。PRSオケージョンは、「PRS測位オケージョン」、「PRS測位インスタンス」、「測位オケージョン」、「測位インスタンス」、または単に「オケージョン」もしくは「インスタンス」と呼ばれることもある。
図5は、(基地局102または衛星112などの)ワイヤレスノードによってサポートされるセルのための例示的なPRS構成500を示す。再び、図5ではLTEに対するPRS送信が想定されるが、図5に示されるとともに図5に対して説明されるものと同じかまたは類似の、PRS送信の態様が、NRおよび/または他のワイヤレス技術に適用され得る。図5は、システムフレーム番号(SFN)、セル固有サブフレームオフセット(ΔPRS)552、およびPRS周期性(TPRS)520によって、PRS測位オケージョンがどのように決定されるのかを示す。通常、セル固有PRSサブフレーム構成は、観測到達時間差(OTDOA)支援データの中に含まれる「PRS構成インデックス」IPRSによって規定される。PRS周期性(TPRS)520およびセル固有サブフレームオフセット(ΔPRS)は、以下のTable 2(表2)に示すようにPRS構成インデックスIPRSに基づいて規定される。
Figure 0007461487000002
PRS構成は、PRSを送信するセルのシステムフレーム番号(SFN)に関して規定される。最初のPRS測位オケージョンを備えるNPRS個のダウンリンクサブフレームの最初のサブフレームに対するPRSインスタンスは、以下を満たしてよい。
Figure 0007461487000003
 ただし、nfは0≦nf≦1023であってSFNであり、nsは0≦ns≦19であって、nfによって規定される無線フレーム内でのスロット番号であり、TPRSはPRS周期性520であり、ΔPRSはセル固有サブフレームオフセット552である。
図5に示すように、セル固有サブフレームオフセットΔPRS552は、システムフレーム番号0(スロット550としてマークされるスロット「番号0」)から始めて、(後続の)最初のPRS測位オケージョンの開始までの、送信されるサブフレームの数に関して規定され得る。図5における例では、連続するPRS測位オケージョン518a、518b、および518cの各々の中の連続する測位サブフレームの数(NPRS)は、4に等しい。すなわち、PRS測位オケージョン518a、518b、および518cを表す影付きの各ブロックは、4つのサブフレームを表す。
いくつかの態様では、特定のセルに対するOTDOA支援データの中でUEがPRS構成インデックスIPRSを受信すると、UEは、Table 1(表1)を使用してPRS周期性TPRS520およびPRSサブフレームオフセットΔPRSを決定してよい。UEは、次いで、セルの中で(たとえば、式(1)を使用して)PRSがスケジュールされるときの無線フレーム、サブフレーム、およびスロットを決定してよい。OTDOA支援データは、たとえば、ロケーションサーバ170によって決定されてよく、基準セル、および様々なワイヤレスノードによってサポートされるいくつかの隣接セルのための、支援データを含む。
通常、同じ周波数を使用する、ネットワークの中のすべてのセルからのPRSオケージョンは、時間的に位置合わせされ、異なる周波数を使用する、ネットワークの中の他のセルに対する、知られている固定の時間オフセット(たとえば、セル固有サブフレームオフセット552)を有してよい。SFN同期ネットワークでは、すべてのワイヤレスノード(たとえば、基地局102)が、フレーム境界とシステムフレーム番号の両方において位置合わせされ得る。したがって、SFN同期ネットワークでは、様々なワイヤレスノードによってサポートされるすべてのセルは、PRS送信の任意の特定の周波数に対して同じPRS構成インデックスを使用してよい。一方、SFN非同期ネットワークでは、様々なワイヤレスノードは、フレーム境界において位置合わせされ得るが、システムフレーム番号においては位置合わせされないことがある。したがって、SFN非同期ネットワークでは、セルごとのPRS構成インデックスは、PRSオケージョンが時間的に位置合わせするようにネットワークによって別個に構成されてよい。
UE104が、セルのうちの少なくとも1つ、たとえば、基準セルまたはサービングセルの、セルタイミング(たとえば、SFN)を取得できる場合、UEは、OTDOA測位のための基準セルおよび隣接セルのPRSオケージョンのタイミングを決定してよい。他のセルのタイミングが、次いで、たとえば、異なるセルからのPRSオケージョンが重複するという想定に基づいて、UE104によって導出され得る。
LTEシステムの場合、(たとえば、OTDOA測位のための)PRSを送信するために使用されるサブフレームのシーケンスは、(i)帯域幅(BW)の予約済みブロック、(ii)構成インデックスIPRS、(iii)持続時間NPRS、(iv)随意のミューティングパターン、および(v)存在するとき(iv)の中にミューティングパターンの一部として暗黙的に含まれ得るミューティングシーケンス周期性TREPを備える、前に説明したようないくつかのパラメータによって特徴づけられてよくかつ規定されてよい。場合によっては、かなり小さいPRSデューティサイクルを用いると、NPRS=1、TPRS=160サブフレーム(160msと同等)、かつBW=1.4、3、5、10、15、または20MHzとなる。PRSデューティサイクルを大きくするために、NPRS値は6(すなわち、NPRS=6)まで増大することができ、帯域幅(BW)値はシステム帯域幅まで増大することができる(すなわち、LTEの場合にはBW=LTEシステム帯域幅)。後のバージョンのLTE測位プロトコル(LPP)では、デューティサイクル全体(すなわち、NPRS=TPRS)までの、NPRSがもっと大きく(たとえば、6よりも大きい)かつ/またはTPRSがもっと短い(たとえば、160msよりも短い)引き伸ばされたPRSも使用されてよい。指向性PRSは、ちょうど説明されるように構成されてよく、たとえば、小さいPRSデューティサイクル(たとえば、NPRS=1、TPRS=160サブフレーム)または大きいデューティサイクルを使用してよい。
図6は、本開示の様々な態様による、例示的なワイヤレス通信システム600におけるDL-OTDOA測位プロシージャを示す。図6の例では、本明細書で説明するUEのうちのいずれかに相当し得るUE604は、その位置の推定値を計算すること、またはその位置の推定値を計算するように別のエンティティ(たとえば、基地局またはコアネットワーク構成要素、別のUE、ロケーションサーバ、サードパーティアプリケーションなど)を支援することを試みている。UE604は、RF信号の変調および情報パケットの交換のためのRF信号および標準化されたプロトコルを使用して、複数の衛星602-1、602-2、および602-3(一括して、衛星602、それらは本明細書で説明する衛星のうちのいずれかに相当し得る)とワイヤレス通信してよい。交換されたRF信号から異なるタイプの情報を抽出すること、およびワイヤレス通信システム600のレイアウト(たとえば、基地局ロケーション、幾何学的配置など)を利用することによって、UE604は、既定の基準座標系において、その位置を決定し得るか、またはその位置の決定を支援し得る。一態様では、UE604は、2次元(2D)座標系を使用してその位置を指定し得るが、本明細書で開示する態様は、そのように限定されず、余剰の次元が望まれる場合、3次元(3D)座標系を使用して位置を決定することに同じく適用可能であってよい。追加として、図6は1つのUE604および3つの衛星602を示すが、諒解されるように、もっと多数のUE604、およびもっと多数または少数の衛星602があってよい。
位置推定をサポートするために、衛星602は、それらのカバレージエリアの中で測位基準信号(たとえば、PRS)をUE604へブロードキャストしてUE604がそのような基準信号の特性を測定することを可能にするように構成され得る。たとえば、OTDOA測位方法は、UE604が、衛星602の異なるペアによって送信される固有基準信号(たとえば、PRS)の間の基準信号時間差(RSTD:reference signal time difference)と呼ばれる時間差を測定し、これらの時間差をロケーションサーバ230もしくはLMF270などのロケーションサーバに報告するか、またはこれらの時間差からロケーション推定値自体を算出するかのいずれかである、マルチラテレーション(multilateration)方法である。
一般に、RSTDは、基準セル(たとえば、図6の例では衛星602-1によってサポートされるセル)と1つまたは複数の隣接セル(たとえば、図6の例では衛星602-2および602-3によってサポートされるセル)との間で測定される。基準セルは、OTDOAの任意の単一の測位使用のためにUE604によって測定されるすべてのRSTDに対して同じままであり、通常、UE604のためのサービングセル、またはUE604における信号強度が良好な近くの別のセルに相当することになる。一態様では、隣接セルは、通常、基準セルのための衛星602とは異なる衛星602によってサポートされるセルであることになり、UE604において良好または劣悪な信号強度を有することがある。ロケーション計算は、測定された時間差(たとえば、RSTD)、ならびにネットワークノードのロケーションおよび相対的な送信タイミング(たとえば、ネットワークノードが正確に同期されているかどうか、または各ネットワークノードが他のネットワークノードと比較していくらかの知られている時間差を伴って送信するかどうかに関する)の知識に基づき得る。
測位動作を支援するために、ロケーションサーバ(たとえば、ロケーションサーバ230、LMF270)は、基準セルおよび基準セルに対する隣接セルのためのOTDOA支援データをUE604に提供してよい。たとえば、支援データは、UE604が測定するものと予想されるセルのセットの各セル(ここでは、衛星602によってサポートされるセル)に対する識別子(たとえば、PCI、VCI、セルグローバル識別情報(CGI)など)を含んでよい。支援データはまた、各セルの中心チャネル周波数、様々な基準信号構成パラメータ(たとえば、連続する測位サブフレームの数、測位サブフレームの周期性、ミューティングシーケンス、周波数ホッピングシーケンス、基準信号識別子(ID)、基準信号帯域幅)、および/またはOTDOAに適用可能な他のセル関連のパラメータを提供し得る。OTDOA支援データは、基準セルとしてUE604のためのサービングセルを示してよい。
場合によっては、OTDOA支援データはまた、UE604が基準セルと各隣接セルとの間のその現在位置において測定するものと予想されるRSTD値についての情報をUE604に提供する「予想RSTD」パラメータを、予想RSTDパラメータの不確実性と一緒に含んでよい。予想RSTDは、関連する不確実性と一緒に、UE604がその中でRSTD値を測定するものと予想される、UE604を求める探索ウィンドウを規定し得る。OTDOA支援情報はまた、UE604が、基準セルのための基準信号測位オケージョンと比較して、様々な隣接セルから受信される信号に対していつ基準信号測位オケージョンが発生するのかを決定すること、および信号到来時間(ToA)またはRSTDを測定するために様々なセルから送信される基準信号シーケンスを決定することを可能にする、基準信号構成情報パラメータを含んでよい。
一態様では、ロケーションサーバ(たとえば、ロケーションサーバ230、LMF270)は、支援データをUE604へ送ってよいが、代替として、支援データは、(たとえば、周期的にブロードキャストされるオーバーヘッドメッセージの中などで)衛星602自体から直接発信することができる。代替として、UE604は、支援データを使用せずに隣接衛星自体を検出することができる。
UE604は、(たとえば、提供される場合、支援データに部分的に基づいて)衛星602のペアから受信される基準信号間のRSTDを測定および(随意に)報告することができる。RSTD測定値、各衛星602の知られている絶対的または相対的な送信タイミング、ならびに基準および隣接衛星602の知られている位置を使用して、ネットワーク(たとえば、ロケーションサーバ230/LMF270)またはUE604はUE604の位置を推定し得る。より詳細には、基準ネットワークノード「Ref」と比較した隣接ネットワークノード「k」に対するRSTDは、(ToAk-ToARef)として与えられてよく、ここで、異なる時間において異なるサブフレームを測定することの影響を除去するために、ToA値は、1サブフレーム持続時間(1ms)を法として測定され得る。図6の例では、衛星602-1の基準セルと隣接する衛星602-2および602-3のセルとの間の測定される時間差は、τ2-τ1およびτ3-τ1として表され、ただし、τ1、τ2、およびτ3は、それぞれ、衛星602-1、602-2、および602-3の送信アンテナからの基準信号のToAを表す。UE604は、次いで、異なるネットワークノードに対するToA測定値をRSTD測定値に変換してよく、それらをロケーションサーバ230/LMF270へ(随意に)送ってよい。(i)RSTD測定値、(ii)各ネットワークノードの知られている絶対的もしくは相対的な送信タイミング、(iii)基準および隣接衛星602のための物理TRPの知られている位置、ならびに/または(iv)送信の方向などの指向性基準信号特性を使用して、(UE604またはロケーションサーバ230/LMF270のいずれかによって)UE604の位置が決定され得る。
まだ図6を参照すると、UE604がOTDOA測定済み時間差を使用してロケーション推定値を取得するとき、必要な追加のデータ(たとえば、ネットワークノードのロケーションおよび相対的な送信タイミング)がロケーションサーバ(たとえば、ロケーションサーバ230、LMF270)によってUE604に提供されてよい。いくつかの実装形態では、UE604に対するロケーション推定値は、OTDOA測定済み時間差から、およびUE604によって行われた他の測定(たとえば、GPSまたは他のGNSS衛星からの信号タイミングの測定)から、(たとえば、UE604自体によって、またはロケーションサーバ230/LMF270によって)取得され得る。ハイブリッド測位と呼ばれるこれらの実装形態では、OTDOA測定は、UE604のロケーション推定値を取得することに寄与し得るが、ロケーション推定値を完全には決定しない場合がある。
UEのためのロケーション情報は、既存のおよび計画された技術開発を補足して、5Gにおける主要な課題のうちのいくつかに対処する助けとなることができる。これらの課題は、トラフィックおよびデバイス数の増大、ミッションクリティカルサービスに対するロバストネス、ならびに全体的なエネルギー消費およびレイテンシの低減を含む。より効率的なページング、スケジューリング、ビームフォーミング、マルチキャスティングなどにとって、UEのロケーションの知識が有益である。
UEのロケーションを決定する1つの方法が、図6を参照しながら上記で説明された。上記で説明したように、UEは、衛星のペアからの測位基準信号(たとえば、PRS)のToA間の差分(すなわち、OTDOA)を測定することができ、これらの測定値は、送信する衛星の知られているロケーションと一緒に、双曲線多角アルゴリズムを使用してUEの位置を決定するために使用され得る。しかしながら、既存のLTEおよびNR PRS設計では、PRSシーケンスは10msごとに反復する(たとえば、PRS周期性(TPRS)=10ms)。より詳細には、フレーム内のスロット番号の関数である数によってPRSシーケンス生成器が開始され、フレームの持続時間は10msである。したがって、10msごとに、PRSシーケンスが反復する。
地上ネットワークの場合、地上送信機(たとえば、基地局)からのPRSを検出するためのようにこの10msの反復パターンは問題ではなく、UEは常に良好に送信機の5msの伝搬遅延内にある。しかしながら、NTNの場合、衛星とUEとの間の伝搬遅延が10msを上回る場合があるシナリオがある。このことは、衛星からのPRSのToAを測定する際にあいまいさを生み出す場合がある。たとえば、衛星とUEとの間に14msの伝搬遅延があり、かつPRSシーケンスが10msごとに反復する場合、UEは、PRSの伝搬遅延が4ms(すなわち、10msと14msとの間の差分)であるのかまたは14msであるのかを知らない。すなわち、UEは、4msにおいてPRSシーケンスの中に発生するものとして衛星からのPRSのToAを検出し得るが、PRSがその中で測定されたPRSシーケンスの開始の前に、10msのPRSシーケンス全体の長さの間、測定されたPRSが実際に衛星からUEに伝搬していたことを知らない。
図7に示すように、複数の衛星からのPRSのToAを測定するとき、このことはもっと顕著になる。図7は、PRS周期性が衛星と受信機(たとえば、UE)との間の伝搬時間よりも短い場合に、異なる衛星からのPRSを測定することのあいまいさを示す、図700である。図7に示すように、衛星A702(たとえば、図6の中の衛星610のうちの1つ)は、10msごとに反復する第1のPRSシーケンス706を送信し、衛星B712(たとえば、図6の中の衛星610のうちの別の1つ)は、10msごとに反復する第2のPRSシーケンス716を送信する。衛星A702および衛星B712は同じシステム時間を有し、したがって、同時に(たとえば、同じ無線フレームの開始において)それらのそれぞれのPRSシーケンスの送信を開始する。しかしながら、衛星と受信機との間の伝搬遅延に起因して、それぞれのPRSシーケンスのPRS送信は、異なる時間において受信機に到来する。図7は、PRSシーケンス(PRSバーストとも呼ばれる)ごとに2つのPRS送信(PRSインスタンスまたはPRSオケージョンとも呼ばれる)しか示さないが、諒解されるように、シーケンス当たり、図示した2つよりも多数のPRS送信があってよいことに留意されたい。
図7の例では、衛星A702および衛星B712から受信されるPRSのOTDOAを測定するために、受信機は各衛星からのPRSシーケンスの最初のPRS送信のToAを測定する。しかしながら、受信機がそれぞれのPRS構成を用いて構成されるので、受信機が、同じ無線フレームの間に送信される任意の2つのPRS送信のTOAを測定することができ、それぞれのPRS構成から知られているPRS送信の送信時間の差分に基づいてPRS送信間のRSTD/OTDOA測定値を調整できることに留意されたい。図7の例では、受信機は、PRSシーケンス706の最初のPRS送信を衛星A702から受信する4ms前に、PRSシーケンス716の最初のPRS送信を衛星B712から受信する。したがって、衛星A702のPRSと衛星B712のPRSとの間の実際のOTDOAは4msである。しかしながら、衛星B712からのPRSシーケンス716は、衛星A702からの測定されるPRSシーケンス706の間に反復し始める。したがって、UEは、PRSシーケンス716の最初のPRS送信が測定されるべきPRSであるかどうか、または次のPRSシーケンスの最初のPRS送信が測定されるべきPRSであるかどうかを知らない。
したがって、本開示は、図7を参照しながら上記で説明したように、受信されたPRSがどの無線フレームまたはどのPRSシーケンスの間に送信されたのかを知らないというタイミングあいまいさを受信機が回避することを可能にするように、同じく相補的タイミング情報を受信機へ送信するための、PRSを受信機(たとえば、UE)へ送信するときの送信機(たとえば、衛星、空輸ビークル)のための技法を提供する。相補的タイミング情報は、無線フレーム(典型的な長さのPRSシーケンス)よりも大きいスケールでタイミング情報を提供する。より詳細には、相補的タイミング情報は、送信機によって送信される他のPRSシーケンスのPRS送信から、送信機(たとえば、衛星)によって送信される所与のPRSシーケンスのPRS送信を区別する。たとえば、相補的タイミング情報は、SFNまたはPRSバースト/シーケンスインデックスであってよい。
相補的タイミング情報は、PRSシーケンスの周期性(たとえば、10ms)の間の異なる時間において送信され得る。たとえば、相補的タイミング情報は、PRS周期性ごとに1回送信され得る。別の例として、相補的タイミング情報は、各PRSシーケンス内のPRS送信ごとに1回送信され得る。また別の例として、相補的タイミング情報は、無線フレームのサブフレームごとに1回または複数のサブフレームごとに1回送信され得る。諒解されるように、相補的タイミング情報が頻繁に送信されればされるほど、受信機(たとえば、UE)はますます高速にOTDOA測定値を獲得できるようになるが、より多くのシグナリングオーバーヘッドが必要とされる。
図8は、本開示の一態様による、相補的タイミング情報送信の例示的なロケーションを示す図800である。図8の例では、第1のPRSシーケンス810は、10ms(無線フレームの長さ)ごとに反復する。PRSシーケンス810の各反復は、複数のPRS送信812(PRSオケージョンまたはPRSインスタンスとも呼ばれる)を含む。図8はPRSシーケンス810当たり2つのPRS送信812を示すが、諒解されるように、PRSシーケンス810当たり、図示した2つよりも多数または少数のPRS送信812があってよいことに留意されたい。例示的なPRSシーケンス810では、相補的タイミング情報814は各PRS送信812の前に送信される。相補的タイミング情報814は、PRSシーケンス810反復がその中で送信される無線フレームのSFN、またはPRSシーケンス810反復のシーケンスインデックスであってよい。相補的タイミング情報814は、PRS送信812の最初のシンボルの直前のシンボルの中で、PRS送信812の最初のスロットの直前のスロット、PRS送信812の最初のシンボルに先行するいくつかの個数のシンボル、またはPRS送信812の最初のスロットに先行するいくつかの個数のスロットの中で、送信されてよい。
図8の例では、第2の例示的なPRSシーケンス820も、10msごとに反復する。PRSシーケンス820の各反復は、複数のPRS送信822を含む。図8はPRSシーケンス820当たり2つのPRS送信822を示すが、諒解されるように、PRSシーケンス820当たり、図示した2つよりも多数または少数のPRS送信822があってよいことに留意されたい。例示的なPRSシーケンス820では、相補的タイミング情報824は、各PRSシーケンス820の開始において送信される。相補的タイミング情報824は、PRSシーケンス820反復がその中で送信される無線フレームのSFN、またはPRSシーケンス820反復のシーケンスインデックスであってよい。相補的タイミング情報824は、PRSシーケンス820の最初のPRS送信822の最初のシンボルの直前のシンボルの中で、PRSシーケンス820の最初のPRS送信822の最初のスロットの直前のスロット、最初のPRS送信822の最初のシンボルに先行するいくつかの個数のシンボル、または最初のPRS送信822の最初のスロットに先行するいくつかの個数のスロットの中で、送信されてよい。
諒解されるように、図8における相補的タイミング情報のロケーションは例にすぎず、他のロケーションが可能である。たとえば、相補的タイミング情報は、各PRS送信の後に、PRSシーケンスの末尾において、PRSシーケンスのサブフレームごとに、PRSシーケンスのスロットごとになどで、送信され得る。
一態様では、受信機(たとえば、UE)は、様々な方法で相補的タイミング情報のロケーションを用いて構成されてよい。たとえば、送信機は、同期信号ブロック、システム情報ブロックなどの中で、相補的タイミング情報送信のロケーションをブロードキャストしてよい。代替または追加として、受信機との測位セッションに関与するロケーションサーバ(たとえば、ロケーションサーバ230、LMF270)は、相補的タイミング情報送信のロケーションを受信機へ送ってよい。たとえば、相補的タイミング情報送信のロケーションは、ロケーションサーバから受信されるPRS構成(たとえば、PRS構成500)の一部であってよい。代替または追加として、相補的タイミング情報送信のロケーションは、適用可能な規格(たとえば、3GPP技術仕様)において指定され得る。
ロケーションサーバによって生成されるのかまたは送信機によって生成されるのか(たとえば、送信機がPRS構成を生成する場合)にかかわらず、送信機は、送信機と受信機との間のダウンリンクチャネル上で相補的タイミング情報を受信機へ送信してよい。ダウンリンクチャネルは、制御チャネル(たとえば、PDCCH)または共有チャネル(たとえば、PDSCH)であり得る。
相補的タイミング情報を搬送するためにPDCCH(たとえば、図4Bを参照)が使用されるとき、受信機における復号複雑度は小さいはずである。たとえば、PDCCHは共通探索空間の中で送信されてよく、受信機がPDCCHの位置を特定しPDCCHを復号することをもっと簡単にする。図4Bを参照しながら上記で説明したように、PDCCHは1つまたは複数のCCE内でDCIを搬送し、各CCEは9個のREGを含み、各REGは、OFDMシンボルの中に4個の連続するREを含む。一態様では、相補的タイミング情報を搬送するために使用されるDCIフォーマットは、たとえば、DCI0-1およびDCI1-1を含む非フォールバックDCIではなく、コンパクトなDCIに基づいてよい。加えて、PDCCHは、RRC接続モードにない受信機(たとえば、UE)が相補的タイミング情報を受信することを可能にするために、セル固有無線ネットワーク一時識別子(RNTI:radio network temporary identifier)によってスクランブルされてよい。
相補的タイミング情報を搬送するためにPDSCH(たとえば、図4Bを参照)が使用されるとき、受信機における復号複雑度は小さいはずであり、PDSCHをスケジュールするための余分なシグナリングが限定されるはずである。たとえば、相補的タイミング情報がPDSCHの中で送信されるとき、相補的タイミング情報のための時間領域リソース割当て情報および周波数領域リソース割当て情報が、上位レイヤパラメータ(たとえば、RRCパラメータ)またはシステム情報(たとえば、SIB)の中で送信され得る。追加または代替として、相補的タイミング情報を搬送するチャネルは、チャネルドップラーシフト、平均ドップラースプレッド、遅延スプレッド、平均遅延シフト、空間受信パラメータ、またはそれらの任意の組合せに対して、関連するPRS送信と擬似コロケートされてよい。すなわち、相補的タイミング情報を搬送するPDSCHのチャネルドップラーシフト、平均ドップラースプレッド、遅延スプレッド、平均遅延シフト、空間受信パラメータ、またはそれらの任意の組合せは、関連するPRS送信と同じであるかもしくは関連するPRS送信から導出されてよく、またはその逆も同様である。
受信されたPRS送信に関連する相補的タイミング情報に基づいて、受信機デバイスは、それぞれのPRSシーケンスの同じかもしくは異なる無線フレームおよび/または同じかもしくは異なる反復の中で2つ以上の異なる送信機からのPRS送信が送信されたか否かを決定することができる。すなわち、2つ以上の送信機からのPRS送信が、同じ相補的タイミング情報(たとえば、同じSFN、同じPRSシーケンスインデックス)を有する場合、受信機は、PRS送信が、同じ無線フレームの間に送信されたこと、したがって、PRS送信間の正確な/あいまいでないOTDOAを決定するために使用され得ることを、決定することができる。異なる無線フレームの間にPRS送信が送信されたことを相補的タイミング情報が示す場合、受信機は、それに応じて任意の測位測定値を調整することができる。たとえば、(図7を参照しながら上記で説明したように)受信機が第1の無線フレームの間に送信される第1のPRS送信および第2の(次の)無線フレームの間に送信される第2のPRS送信を受信する場合、受信機は、2つのPRS間のRSTD/OTDOA測定値を無線フレームの長さだけ調整する(たとえば、RSTD/OTDOA測定値から減算するかまたはRSTD/OTDOA測定値に加算する)ことができ、それによって、同じ無線フレームではなく隣接する無線フレームの中で送信されたPRSを測定することの影響を消去する。
図9は、本開示の態様による、受信機デバイスを動作させる例示的な方法900を示す。一態様では、受信機デバイスは、本明細書で説明するUEのうちのいずれかであってよい。
910において、受信機デバイスは、第1の非地上ビークル(たとえば、衛星、空輸ビークルなど)によって送信された第1のPRSシーケンスの複数の反復のうちの、第1のPRSシーケンス(たとえば、PRSシーケンス810)の反復の少なくとも1つのPRS送信(たとえば、PRS送信812)のToAを測定する。一態様では、動作910は、NRトランシーバ310、処理システム332、メモリ340、および/または測位モジュール342によって実行されてよく、それらのうちのいずれかまたはすべてが、この動作を実行するための手段と見なされてよい。
920において、受信機デバイスは、第1のPRSシーケンスの反復に関連する第1の相補的タイミング情報(たとえば、相補的タイミング情報814)を受信する。上記で説明したように、第1の相補的タイミング情報は、第1のPRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復から第1のPRSシーケンスの反復を区別する。一態様では、動作920は、NRトランシーバ310、処理システム332、メモリ340、および/または測位モジュール342によって実行されてよく、それらのうちのいずれかまたはすべてが、この動作を実行するための手段と見なされてよい。
930において、受信機デバイスは、第2の非地上ビークル(たとえば、衛星、空輸ビークルなど)によって送信された第2のPRSシーケンスの複数の反復のうちの、第2のPRSシーケンス(たとえば、PRSシーケンス820)の反復の少なくとも1つのPRS送信(たとえば、PRS送信822)のToAを測定する。一態様では、動作930は、NRトランシーバ310、処理システム332、メモリ340、および/または測位モジュール342によって実行されてよく、それらのうちのいずれかまたはすべてが、この動作を実行するための手段と見なされてよい。
940において、受信機デバイスは、第2のPRSシーケンスの反復に関連する第2の相補的タイミング情報(たとえば、相補的タイミング情報824)を受信する。上記で説明したように、第2の相補的タイミング情報は、第2のPRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復から第2のPRSシーケンスの反復を区別する。一態様では、動作940は、NRトランシーバ310、処理システム332、メモリ340、および/または測位モジュール342によって実行されてよく、それらのうちのいずれかまたはすべてが、この動作を実行するための手段と見なされてよい。
950において、第1の相補的タイミング情報および第2の相補的タイミング情報に基づいて、受信機デバイスは、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAと第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAとの間の差分として、第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信と第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信との間のOTDOAを決定する。一態様では、動作950は、NRトランシーバ310、処理システム332、メモリ340、および/または測位モジュール342によって実行されてよく、それらのうちのいずれかまたはすべてが、この動作を実行するための手段と見なされてよい。
図10は、本開示の態様による、非地上ビークルを動作させる例示的な方法1000を示す。一態様では、非地上ビークルは、本明細書で説明する衛星、空輸ビークルなどのうちのいずれかであってよい。
1010において、非地上ビークルは、PRSシーケンスの複数の反復のうちのPRSシーケンス(たとえば、PRSシーケンス810、820)の反復の少なくとも1つのPRS送信(たとえば、PRS送信812、822)を送信する。一態様では、動作1010は、NRトランシーバ350、処理システム384、メモリ386、および/または測位モジュール388によって実行されてよく、それらのうちのいずれかまたはすべてが、この動作を実行するための手段と見なされてよい。
1020において、非地上ビークルは、PRSシーケンスの反復に関連する相補的タイミング情報(たとえば、相補的タイミング情報814、824)を送信する。上記で説明したように、相補的タイミング情報は、PRSシーケンスの複数の反復のうちの残りの反復からPRSシーケンスの反復を区別する。一態様では、動作1020は、NRトランシーバ350、処理システム384、メモリ386、および/または測位モジュール388によって実行されてよく、それらのうちのいずれかまたはすべてが、この動作を実行するための手段と見なされてよい。
情報および信号が、様々な異なる技術および技法のうちのいずれかを使用して表され得ることを、当業者は諒解されよう。たとえば、上記の説明全体にわたって参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表され得る。
さらに、本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組合せとして実装され得ることを、当業者は諒解されよう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、概してそれらの機能性に関して上記で説明されている。そのような機能性がハードウェアとして実装されるのかまたはソフトウェアとして実施されるのかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約によって決まる。当業者は、説明した機能性を特定の適用例ごとに様々な方法で実施し得るが、そのような実装決定は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすものと解釈されるべきではない。
本明細書で開示する態様に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、DSP、ASIC、FPGAもしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または本明細書で説明した機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携した1つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。
本明細書で開示する態様に関して説明した方法、シーケンス、および/またはアルゴリズムは、直接ハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、またはその2つの組合せで具現され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ(ROM)、消去可能プログラマブルROM(EPROM)、電気的消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体の中に常駐し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ることおよび記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替として、記憶媒体はプロセッサと一体化され得る。プロセッサおよび記憶媒体はASICの中に存在してよい。ASICはユーザ端末(たとえば、UE)の中に存在してよい。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、個別の構成要素としてユーザ端末の中に存在してよい。
1つまたは複数の例示的な態様では、説明した機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとして、コンピュータ可読媒体上に記憶され得るか、またはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であってよい。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROMもしくは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気記憶デバイス、または命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送もしくは記憶するために使用され得るとともにコンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を備えることができる。また、いかなる接続も、コンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。ディスク(disk)およびディスク(disc)は、本明細書で使用するとき、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピーディスク(disk)、およびBlu-ray(登録商標)ディスク(disc)を含み、ここで、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、レーザーを用いてデータを光学的に再生する。上記のものの組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
上記の開示は本開示の例示的な態様を示すが、添付の特許請求の範囲によって定義されるような本開示の範囲を逸脱することなく、様々な変更および修正が本明細書で行われ得ることに留意されたい。本明細書で説明した本開示の態様による方法クレームの機能、ステップ、および/またはアクションは、任意の特定の順序で実行される必要はない。さらに、本開示の要素は、単数形で説明または特許請求されることがあるが、単数形に限定することが明示的に述べられていない限り、複数形が企図される。
100 ワイヤレス通信システム
102 基地局
104 ユーザ機器(UE)
110 カバレージエリア
112 衛星
114、116 ユーザ機器(UE)
118 ゲートウェイ
120 通信リンク
122、134 バックホールリンク
124 サービスリンク
126 フィーダリンク
150 ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)アクセスポイント(AP)
152 ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)局(STA)
154 通信リンク
164 ユーザ機器(UE)
170 コアネットワーク
172 ロケーションサーバ
180 ミリ波(mmW)基地局
182 ユーザ機器(UE)
184 ミリ波(mmW)通信リンク
190 ユーザ機器(UE)
192、194 デバイス間(D2D)ピアツーピア(P2P)リンク
200 ワイヤレスネットワーク構造
204 ユーザ機器(UE)
210 次世代コア(NGC)
212 ユーザプレーン機能
213 ユーザプレーンインターフェース(NG-U)
214 制御プレーン機能
215 制御プレーンインターフェース(NG-C)
220 ニューRAN
222 gNB
223 バックホール接続
224 eNB
230 ロケーションサーバ
250 ワイヤレスネットワーク構造
260 次世代コア(NGC)
262 セッション管理機能(SMF)
263 ユーザプレーンインターフェース
264 アクセスおよびモビリティ管理機能(AMF)/ユーザプレーン機能(UPF)
265 制御プレーンインターフェース
270 ロケーション管理機能(LMF)
302 ユーザ機器(UE)
304 非地上ビークル
306 ネットワークエンティティ
310 NRトランシーバ
312 受信機
314 送信機
316 アンテナ
318 信号
320 ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)トランシーバ
322 受信機
324 送信機
326 アンテナ
328 信号
330 全地球測位システム(GPS)受信機
332 処理システム
334 データバス
336 アンテナ
338 全地球測位システム(GPS)信号
340 メモリ構成要素
342 測位モジュール
344 センサー
346 ユーザインターフェース
350 NRトランシーバ
352 受信機
354 送信機
356 アンテナ
358 信号
370 NRバックホールトランシーバ
372 受信機
374 送信機
376 アンテナ
378 信号
382 データバス
384 処理システム
386 メモリ構成要素
388 測位モジュール
90 ネットワークインターフェース
392 データバス
394 処理システム
396 メモリ構成要素
500 PRS構成
518 PRS測位オケージョン
520 PRS周期性
552 セル固有サブフレームオフセット
600 ワイヤレス通信システム
602 衛星
604 UE
702 衛星A
706 第1のPRSシーケンス
712 衛星B
716 第2のPRSシーケンス
810 第1のPRSシーケンス
812 PRS送信
814 相補的タイミング情報
820 第2のPRSシーケンス
822 PRS送信
824 相補的タイミング情報

Claims (33)

  1. 受信機デバイスによって実行される測位の方法であって、
    第1の非地上ビークルによって送信された第1の測位基準信号(PRS)シーケンスの複数の反復のうちの、前記第1のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信の到来時間(ToA)を測定するステップと、
    前記第1のPRSシーケンスの前記反復に関連する第1の相補的タイミング情報を受信するステップであって、前記第1の相補的タイミング情報が、前記第1のPRSシーケンスの前記複数の反復のうちの残りの反復から前記第1のPRSシーケンスの前記反復を区別する、ステップと、
    第2の非地上ビークルによって送信された第2のPRSシーケンスの複数の反復のうちの、前記第2のPRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信のToAを測定するステップと、
    前記第2のPRSシーケンスの前記反復に関連する第2の相補的タイミング情報を受信するステップであって、前記第2の相補的タイミング情報が、前記第2のPRSシーケンスの前記複数の反復のうちの残りの反復から前記第2のPRSシーケンスの前記反復を区別する、ステップと、
    前記第1の相補的タイミング情報および前記第2の相補的タイミング情報に基づいて、前記第1のPRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信の前記ToAと前記第2のPRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信の前記ToAとの間の差分として、前記第1のPRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信と前記第2のPRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信との間の観測到達時間差(OTDOA)を決定するステップと
    を備える方法。
  2. 前記第1の相補的タイミング情報が、前記第1のPRSシーケンスの前記反復の第1のシーケンスインデックスを備え、
    前記第2の相補的タイミング情報が、前記第2のPRSシーケンスの前記反復の第2のシーケンスインデックスを備える、
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1の相補的タイミング情報が、前記第1のPRSシーケンスの前記反復がその間に送信された第1の無線フレームの第1のシステムフレーム番号を備え、
    前記第2の相補的タイミング情報が、前記第2のPRSシーケンスの前記反復がその間に送信された第2の無線フレームの第2のシステムフレーム番号を備える、
    請求項1に記載の方法。
  4. 前記第1のシステムフレーム番号および前記第1の無線フレームが、前記第2のシステムフレーム番号および前記第2の無線フレームと同じである、請求項3に記載の方法。
  5. 前記第1の無線フレームおよび前記第2の無線フレームが、連続する無線フレームであり、
    前記OTDOAを決定する前記ステップが、無線フレームの長さだけ前記OTDOAを調整するステップを含む、
    請求項3に記載の方法。
  6. 無線フレームごとに1回、サブフレームごとに1回、スロットごとに1回、またはPRS送信ごとに1回、前記第1の相補的タイミング情報が送信され、
    無線フレームごとに1回、サブフレームごとに1回、スロットごとに1回、またはPRS送信ごとに1回、前記第2の相補的タイミング情報が送信される、
    請求項1に記載の方法。
  7. 前記第1の相補的タイミング情報が前記第1の非地上ビークルから受信され、
    前記第2の相補的タイミング情報が前記第2の非地上ビークルから受信される、
    請求項1に記載の方法。
  8. 前記第1の相補的タイミング情報が第1の物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)上で前記第1の非地上ビークルから受信され、
    前記第2の相補的タイミング情報が第2のPDCCH上で前記第2の非地上ビークルから受信される、
    請求項7に記載の方法。
  9. 前記第1の相補的タイミング情報が、前記第1のPDCCH上で送信される第1のダウンリンク制御情報(DCI)の中で受信され、
    前記第2の相補的タイミング情報が、前記第2のPDCCH上で送信される第2のDCIの中で受信される、
    請求項8に記載の方法。
  10. 前記第1のPDCCHが第1のセル固有無線ネットワーク一時識別子(RNTI)によってスクランブルされ、
    前記第2のPDCCHが第2のセル固有RNTIによってスクランブルされる、
    請求項8に記載の方法。
  11. 前記受信機デバイスが、前記第1の相補的タイミング情報および/または前記第2の相補的タイミング情報を受信するときに無線リソース制御(RRC)接続モードにない、請求項10に記載の方法。
  12. 前記第1の相補的タイミング情報が第1の物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)上で前記第1の非地上ビークルから受信され、
    前記第2の相補的タイミング情報が第2のPDSCH上で前記第2の非地上ビークルから受信される、
    請求項7に記載の方法。
  13. 前記第1および第2の相補的タイミング情報のための時間領域リソース割当て情報および周波数領域リソース割当て情報が、上位レイヤパラメータまたはシステム情報の中で受信される、請求項12に記載の方法。
  14. 前記第1のPDSCHが、前記第1のPRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信と擬似コロケートされ、
    前記第2のPDSCHが、前記第2のPRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信と擬似コロケートされる、
    請求項12に記載の方法。
  15. 前記第1のPDSCHが前記第1のPRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信と擬似コロケートされることが、前記第1のPRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信と同じチャネルドップラーシフト、平均ドップラースプレッド、遅延スプレッド、平均遅延シフト、および空間受信パラメータを前記第1のPDSCHが有することを示し、
    前記第2のPDSCHが前記第2のPRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信と擬似コロケートされることが、前記第2のPRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信と同じチャネルドップラーシフト、平均ドップラースプレッド、遅延スプレッド、平均遅延シフト、および空間受信パラメータを前記第2のPDSCHが有することを示す、
    請求項14に記載の方法。
  16. 前記OTDOAに基づいて前記受信機デバイスのロケーションの推定値を計算するステップ
    をさらに備える、請求項1に記載の方法。
  17. 前記受信機デバイスがユーザ機器(UE)であり、前記第1の非地上ビークルおよび前記第2の非地上ビークルが衛星または空輸ビークルである、請求項1に記載の方法。
  18. 非地上ビークルによって実行される測位の方法であって、
    測位基準信号(PRS)シーケンスの複数の反復のうちの前記PRSシーケンスの反復の少なくとも1つのPRS送信を送信するステップと、
    前記PRSシーケンスの前記反復に関連する相補的タイミング情報を送信するステップとを備え、前記相補的タイミング情報が、前記PRSシーケンスの前記複数の反復のうちの残りの反復から前記PRSシーケンスの前記反復を区別する、
    方法。
  19. 前記相補的タイミング情報が、前記PRSシーケンスの前記反復のシーケンスインデックスを備える、請求項18に記載の方法。
  20. 前記相補的タイミング情報が、前記PRSシーケンスの前記反復がその間に送信された無線フレームのシステムフレーム番号を備える、請求項18に記載の方法。
  21. 無線フレームごとに1回、サブフレームごとに1回、スロットごとに1回、またはPRS送信ごとに1回、前記非地上ビークルが前記相補的タイミング情報を送信する、請求項18に記載の方法。
  22. 前記非地上ビークルが物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)上で前記相補的タイミング情報を送信する、請求項18に記載の方法。
  23. 前記非地上ビークルが、前記PDCCH上で送信されるダウンリンク制御情報(DCI)の中で前記相補的タイミング情報を送信する、請求項22に記載の方法。
  24. 前記PDCCHがセル固有無線ネットワーク一時識別子(RNTI)によってスクランブルされる、請求項22に記載の方法。
  25. 前記非地上ビークルが物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH)上で前記相補的タイミング情報を送信する、請求項18に記載の方法。
  26. 前記非地上ビークルが、上位レイヤパラメータまたはシステム情報の中で時間領域リソース割当て情報および周波数領域リソース割当て情報を送信する、請求項25に記載の方法。
  27. 前記PDSCHが、前記PRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信と擬似コロケートされる、請求項25に記載の方法。
  28. 前記PDSCHが前記PRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信と擬似コロケートされることが、前記PRSシーケンスの前記反復の前記少なくとも1つのPRS送信と同じチャネルドップラーシフト、平均ドップラースプレッド、遅延スプレッド、平均遅延シフト、および空間受信パラメータを前記PDSCHが有することを示す、請求項27に記載の方法。
  29. 前記非地上ビークルが衛星または空輸ビークルである、請求項18に記載の方法。
  30. 受信機デバイスであって、
    メモリと、
    少なくとも1つのニューラジオ(NR)トランシーバと、
    前記メモリおよび前記少なくとも1つのNRトランシーバに通信可能に結合された少なくとも1つのプロセッサとを備え、前記少なくとも1つのプロセッサが、請求項1から17のうちのいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、受信機デバイス。
  31. 非地上ビークルであって、
    メモリと、
    少なくとも1つのNRトランシーバと、
    前記メモリおよび前記少なくとも1つのNRトランシーバに通信可能に結合された少なくとも1つのプロセッサとを備え、前記少なくとも1つのプロセッサが、請求項18から29のうちのいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、非地上ビークル。
  32. 受信機デバイスのためのコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータプログラムであって、前記コンピュータ実行可能命令が、請求項1から17のうちにいずれか一項に記載の方法を実行するための命令を含む、コンピュータプログラム。
  33. 非地上ビークルのためのコンピュータ実行可能命令を含むコンピュータプログラムであって、前記コンピュータ実行可能命令が、請求項18から29のうちのいずれか一項に記載の方法を実行するための命令を備える、コンピュータプログラム。
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