WO2019123675A1 - 無線通信装置、制御装置、及び制御方法 - Google Patents

無線通信装置、制御装置、及び制御方法 Download PDF

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WO2019123675A1
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terminal device
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directional beam
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隆 仲山
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ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社
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    • H04B7/0868Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/088Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/20Selecting an access point

Definitions

  • the present disclosure relates to a wireless communication apparatus, a control apparatus, and a control method.
  • a radio signal of a frequency called ultra high frequency of about 700 MHz to 3.5 GHz is mainly used for communication.
  • MIMO Multiple-Input and Multiple-Output
  • reflected waves can be added to direct waves even in a fading environment.
  • Communication performance can be further improved by utilizing for transmission and reception of signals.
  • MIMO since a plurality of antennas will be used, various studies have been made on a method of arranging a plurality of antennas in a more preferable manner for a mobile communication terminal such as a smartphone.
  • Non-Patent Document 1 discloses, as a study on communication using millimeter waves in a 5G mobile communication system, in particular, the contents of a study on the use of beamforming technology.
  • the beam width is limited, and communications via different beams are spatially separated. Therefore, when the directional beam directed from the terminal device to the base station is directed in a different direction from the base station according to the change in the attitude of the terminal device, the terminal device and the base It may also be assumed that the communication with the station is restricted and thus the communication is cut off.
  • the present disclosure proposes a technology that can realize wireless communication using a directional beam in a more preferable manner.
  • one or more antenna elements configured to be capable of controlling the direction of the directional beam and performing wireless communication using the directional beam, and the attitude of at least one of the one or more antenna elements
  • a detection unit for detecting at least a radio signal transmitted from the base station using the directional beam via any one of the one or more antenna elements as a reference state from the reference state.
  • a control unit configured to control the wireless communication with the base station using a directional beam in accordance with the change in the attitude.
  • the direction of the directional beam is configured to be controllable, and the detection result of at least one of the one or more antenna elements performing wireless communication using the directional beam is acquired.
  • the acquisition unit and at least a state capable of receiving a radio signal transmitted from the base station using the directional beam as a reference state, the directional beam using the directional beam according to a change in the attitude from the reference state A control device is provided, comprising: a control unit that controls the wireless communication with a base station.
  • the computer is configured to be capable of controlling the direction of the directional beam, and the detection result of the attitude of at least one of the one or more antenna elements performing wireless communication using the directional beam.
  • the directional beam according to the change in the attitude from the reference state, using as a reference state a state in which at least a wireless signal transmitted from the base station using the directional beam can be received. Controlling the wireless communication with the base station.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for describing an example of a schematic configuration of a system 1 according to an embodiment of the present disclosure. It is a block diagram which shows an example of a structure of the base station which concerns on the embodiment. It is a block diagram which shows an example of a structure of the terminal device which concerns on the embodiment. It is a figure showing an example of system configuration of a mobile communications system assumed in NSA. It is an explanatory view for explaining an outline about an example of design of cell arrangement in 5G. It is an explanatory view for explaining an outline about a procedure of initial access. It is the figure shown about an example of the rough structure of SS Block.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for describing an example of a schematic configuration of a system 1 according to an embodiment of the present disclosure. It is a block diagram which shows an example of a structure of the base station which concerns on the embodiment. It is a block diagram which shows an example of a structure of the terminal device which concerns on the embodiment. It is a figure showing an example of
  • 16 is an explanatory diagram for describing an outline of notification of NR-MIB to a terminal device in a cell by a base station. It is the figure which showed typically about QCL-izing of SS Block and RMSI. It is a schematic sequence diagram shown about the flow of 4 step RACH procedure. It is an explanatory view for explaining an outline about 4 steps RACH procedure. It is the figure which showed the outline about one draft of the mapping from SS Block to RO. It is the figure which showed the outline about the other proposal of the mapping from SS Block to RO. It is an explanatory view for explaining a series of flows of 4 step RACH. It is an explanatory view for explaining an outline about a procedure of beam management.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for describing an example of a schematic configuration of a system 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the system 1 includes a wireless communication device 100 and a terminal device 200.
  • the terminal device 200 is also referred to as a user.
  • the user may also be called a UE.
  • the wireless communication device 100C is also referred to as UE-Relay.
  • the UE may be a UE defined in LTE or LTE-A, and UE-Relay may be Prose UE to Network Relay discussed in 3GPP, and more generally communication It may mean an apparatus.
  • the wireless communication device 100 is a device that provides wireless communication services to devices under control.
  • the wireless communication device 100A is a base station of a cellular system (or a mobile communication system).
  • the base station 100A performs wireless communication with a device (for example, the terminal device 200A) located inside the cell 10A of the base station 100A.
  • the base station 100A transmits a downlink signal to the terminal device 200A, and receives an uplink signal from the terminal device 200A.
  • the base station 100A is logically connected to another base station by, for example, an X2 interface, and can transmit and receive control information and the like.
  • the base station 100A is logically connected to a so-called core network (not shown) by, for example, an S1 interface, and can transmit and receive control information and the like. Communication between these devices can be physically relayed by various devices.
  • the wireless communication device 100A illustrated in FIG. 1 is a macro cell base station, and the cell 10A is a macro cell.
  • the wireless communication devices 100B and 100C are master devices that operate the small cells 10B and 10C, respectively.
  • master device 100B is a small cell base station fixedly installed.
  • the small cell base station 100B establishes a wireless backhaul link with the macro cell base station 100A and an access link with one or more terminal devices (for example, the terminal device 200B) in the small cell 10B.
  • the wireless communication device 100B may be a relay node defined by 3GPP.
  • the master device 100C is a dynamic AP (access point).
  • the dynamic AP 100C is a mobile device that operates the small cell 10C dynamically.
  • the dynamic AP 100C establishes a wireless backhaul link with the macro cell base station 100A and an access link with one or more terminal devices (for example, the terminal device 200C) in the small cell 10C.
  • the dynamic AP 100C may be, for example, a terminal device equipped with hardware or software operable as a base station or a wireless access point.
  • the small cell 10C in this case is a dynamically formed localized network (Localized Network / Virtual Cell).
  • the cell 10A may be, for example, any wireless communication scheme such as LTE, LTE-A (LTE-Advanced), LTE-ADVANCED PRO, GSM (registered trademark), UMTS, W-CDMA, CDMA2000, WiMAX, WiMAX 2 or IEEE 802.16. It may be operated according to
  • the small cell is a concept that may include various types of cells smaller than the macro cell (for example, femtocell, nanocell, picocell, microcell, and the like), which are arranged to overlap or not overlap with the macrocell.
  • small cells are operated by a dedicated base station.
  • a small cell is operated by a terminal serving as a master device temporarily operating as a small cell base station.
  • relay nodes can also be considered as a form of small cell base station.
  • the wireless communication device functioning as a master station of the relay node is also referred to as a donor base station.
  • a donor base station may mean DeNB in LTE, and may more generally mean the parent station of a relay node.
  • Terminal device 200 The terminal device 200 can communicate in a cellular system (or mobile communication system).
  • the terminal device 200 performs wireless communication with a wireless communication device (for example, the base station 100A, the master device 100B or 100C) of the cellular system.
  • a wireless communication device for example, the base station 100A, the master device 100B or 100C
  • the terminal device 200A receives the downlink signal from the base station 100A, and transmits the uplink signal to the base station 100A.
  • terminal device 200 not only UEs but also so-called low cost UEs such as MTC terminals, eMTC (Enhanced MTC) terminals, and NB-IoT terminals may be applied. .
  • the present technology is not limited to the example illustrated in FIG.
  • a configuration that does not include a master device Small Cell Enhancement (SCE), Heterogeneous Network (HetNet), an MTC network, or the like may be employed.
  • SCE Small Cell Enhancement
  • HetNet Heterogeneous Network
  • MTC network MTC network
  • a master device may be connected to a small cell, and a cell may be constructed under the small cell.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration of a base station 100 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the base station 100 includes an antenna unit 110, a wireless communication unit 120, a network communication unit 130, a storage unit 140, and a communication control unit 150.
  • Antenna unit 110 The antenna unit 110 radiates the signal output from the wireless communication unit 120 into space as a radio wave. In addition, the antenna unit 110 converts a radio wave in space into a signal, and outputs the signal to the wireless communication unit 120.
  • the wireless communication unit 120 transmits and receives signals. For example, the wireless communication unit 120 transmits a downlink signal to the terminal apparatus and receives an uplink signal from the terminal apparatus.
  • the network communication unit 130 transmits and receives information.
  • the network communication unit 130 transmits information to other nodes and receives information from other nodes.
  • the other nodes include other base stations and core network nodes.
  • the terminal device may operate as a relay terminal and may relay communication between the remote terminal and the base station.
  • the wireless communication device 100C corresponding to the relay terminal may not include the network communication unit 130.
  • Storage unit 140 The storage unit 140 temporarily or permanently stores programs for various operations of the base station 100 and various data.
  • the communication control unit 150 controls the operation of the wireless communication unit 120 to control communication via a wireless communication path with another device (for example, the terminal device 200).
  • the communication control unit 150 modulates data to be transmitted based on a predetermined modulation scheme to generate a transmission signal, and the wireless communication unit 120 transmits the transmission signal to the terminal device 200 in the cell. It may be directed and sent.
  • the communication control unit 150 acquires the reception result of the signal from the terminal device 200 (that is, the reception signal) from the wireless communication unit 120, and performs predetermined demodulation processing on the reception signal.
  • the data transmitted from the terminal device 200 may be demodulated.
  • the communication control unit 150 may control communication with other entities constituting the base station 100 or the core net by controlling the operation of the network communication unit 130.
  • base station 100 described above with reference to FIG. 2 is merely an example, and the functional configuration of base station 100 is not necessarily limited. As a specific example, a part of each configuration of the base station 100 may be provided outside the base station 100. Also, each function of the base station 100 may be realized as a plurality of devices cooperate and operate.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the terminal device 200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the terminal device 200 includes an antenna unit 210, a wireless communication unit 220, a detection unit 230, a storage unit 240, and a communication control unit 250.
  • Antenna unit 210 The antenna unit 210 radiates the signal output from the wireless communication unit 220 into space as a radio wave. Also, the antenna unit 210 converts radio waves in space into signals, and outputs the signals to the wireless communication unit 220.
  • a plurality of antenna elements may be included as the antenna unit 210. Therefore, in the following description, each antenna element is also referred to as "antenna element 210".
  • the wireless communication unit 220 transmits and receives signals. For example, the wireless communication unit 220 receives a downlink signal from a base station and transmits an uplink signal to the base station.
  • the terminal device may operate as a relay terminal and relay communication between the remote terminal and the base station.
  • the wireless communication unit 220 in the terminal device 200C operating as a remote terminal may transmit and receive the side link signal to and from the relay terminal.
  • the detection unit 230 includes various sensors such as an acceleration sensor and a gyro sensor, and detects a change in the attitude of the terminal device 200.
  • the detection unit 230 may notify the communication control unit 250 of information according to the detection result of the change of the attitude of the terminal device 200.
  • Storage unit 240 The storage unit 240 temporarily or permanently stores programs for various operations of the terminal device 200 and various data.
  • the communication control unit 250 controls the operation of the wireless communication unit 220 to control communication via a wireless communication path with another device (for example, the base station 100).
  • the communication control unit 250 generates a transmission signal by modulating data to be transmitted based on a predetermined modulation scheme, and transmits the transmission signal to the wireless communication unit 220 toward the base station 100.
  • the communication control unit 250 acquires the reception result of the signal from the base station 100 (that is, the received signal) from the wireless communication unit 220, and performs predetermined demodulation processing on the received signal.
  • the data transmitted from the base station 100 may be demodulated.
  • the configuration of the terminal device 200 described above with reference to FIG. 3 is merely an example, and the functional configuration of the terminal device 200 is not necessarily limited. As a specific example, a part of each configuration of the terminal device 200 may be provided outside the terminal device 200. As a more specific example, at least one of the antenna unit 210, the wireless communication unit 220, the detection unit 230, and the storage unit 240 illustrated in FIG. 3 may be externally attached to the terminal device 200. In this case, the device on the side including the communication control unit 250 corresponds to an example of the “control device”. Also, each function of the terminal device 200 may be realized by a plurality of devices operating in cooperation.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a system configuration of a mobile communication system assumed in NSA.
  • C-plain control information
  • U-plain user data
  • the 5G RAN Radio Access Network
  • the EPC 190 is controlled by the EPC 190 via the S1 interface.
  • millimeter wave such as 28 GHz or 39 GHz
  • millimeter wave a radio signal of a frequency called millimeter wave
  • millimeter waves have relatively large spatial attenuation, and when millimeter waves are used for communication, an antenna with high gain tends to be required.
  • the directional beam is used for communication between the base station and the terminal device by forming the directional beam by a technique called beam forming. It is considered to use.
  • communication between the base station and the terminal device can be spatially multiplexed as well as multiplexed in time and frequency.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for describing an outline of an example of cell layout design in 5G.
  • the existing cell 10A based on the LTE standard is used as an overlaid cell (Overlaid Cell), and in the cell 10A, small cells 10B # 1 to 10B # 3 capable of communication using millimeter waves. Overlap to form a heterogeneous network (HetNet).
  • HetNet heterogeneous network
  • the small cells 10B # 1 to 10B # 3 indicate small cells formed by the small cell base stations 100B # 1 to 100B # 3, respectively.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the outline of the procedure of the initial access.
  • the terminal device 200 when the terminal device 200 is activated with power on etc., it establishes communication with the base station 100 by executing an Initial Access Procedure, and thereafter, the base station 100 concerned.
  • cell Search and Selection Cell Search and Selection
  • System Information Receiver System Information Receiver
  • Random Access random access
  • the beam width is narrowed using beamforming technology for the purpose of reducing power consumption on the network side and compensating for path loss in the millimeter wave, and then the beam sweep of DL (Downlink) signal in the cell Is done.
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • PBCH Base Station
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a schematic structure of the SS block.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining an outline of the notification of the NR-MIB to a terminal device in a cell by a base station.
  • NR-MIB As information to be broadcast as NR-MIB, for example, SFN (System Frame Number) which is the minimum required in the initial access procedure as in LTE, SS Burst set cycle which is a cycle in which a set of SS blocks is transmitted, and the rest
  • SFN System Frame Number
  • SS Burst set cycle which is a cycle in which a set of SS blocks is transmitted
  • RMSI Remaining Minimum System Information
  • QCL corresponds to the case where long-term propagation path characteristics are the same between different antenna ports (AP).
  • Long-term propagation path characteristics refer to delay spread, Doppler spread, Doppler shift, Doppler shift, average gain, average delay, etc.
  • QCL is assumed if all are identical.
  • the QCL corresponds to the case where the pseudo geographical relationship is the same, but is not necessarily limited to the case where they are physically close.
  • an angular domain characteristic indicating a spatial beam direction is More will be added.
  • the angular domain characteristic indicating this beam direction is defined as QCLtypes D: Spatial Rx in the standardization specification, and that (spatial) QCL can be assumed means that beams can be received from the same spatial direction Indicates what it means.
  • the payload size of the NR-PBCH in the SS block is larger than 40 bits and limited to a small bit capacity that does not exceed 72 bits. Therefore, as in LTE, in 5G as well, reception of an RMSI carrying NR-SIB1, which is the remaining system information necessary to perform the initial access procedure, is required.
  • RMSI is under discussion in 3GPP, but at present, it is almost agreed that the RMSI linked with one SS Block in one cell has only one-to-one association.
  • broadband operation it has been agreed that a plurality of SS Blocks can be transmitted in a plurality of BWPs (Bandwidth parts), but in that case, with RMSI in cooperation with SS Blocks. It is decided that the support on the network side will depend on the many-to-one support of.
  • the RMSI basically consists of an NR-PDSCH carrying message data and a CORESET carrying resource information for the RMSI.
  • Information on CORESET carrying resource information for RMSI is reported to the terminal apparatus side by NR-MIB on payload data of NR-PBCH.
  • CORESET is comprised by NR-PDCCH for a terminal device side to monitor, and is set to either CSS (Common Search Space) or USS (UE-specific Search Space).
  • the setting information of random access (RA: Random access) in the initial access procedure is included in the RMSI.
  • RA Random access
  • LTE Long Term Evolution
  • a 4-step RACH procedure for the initial access procedure that is, when the terminal apparatus (UE) transmits Msg1 (PRACH preamble), the threshold information of the SS block to be selected and the Tx transmission power information at the base station (gNB) are transmitted by the RMSI.
  • Path loss (PL) estimation by reference signal received power (RSRP) measurement based on the SS block satisfying this threshold, the optimum SS block in the serving cell in Msg1 transmission, and the RACH corresponding to the SS block Resources can be selected.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing QCL of SS Block and RMSI.
  • the terminal apparatus side can simultaneously receive the FDM converted COREST and the RMSI by receiving the SS block transmitted from the base station side using the wide beam using the wide beam. Therefore, as described above, the terminal apparatus side can select an optimal SS Block in Msg1 transmission and derive an initial value of UL (Uplink) power control of open loop obtained from path loss estimation. In addition, the terminal apparatus side can simultaneously know SCS (Subcarrier Spacing) information of PRACH and information regarding the step size of power ramping in PRACH.
  • SCS Subcarrier Spacing
  • FIG. 10 is a schematic sequence diagram showing the flow of the 4-step RACH procedure.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram for describing an outline of the 4-step RACH procedure, and shows the flow of information between the base station and the terminal device in each procedure.
  • the terminal device sequentially executes the following four procedures.
  • ⁇ Msg1 PRACH Preamble
  • Msg2 Random Access Response
  • ⁇ Msg3 RRC Connection Request
  • Msg4 RRC Connection Setup
  • the terminal device may transmit Msg5 (RRC Connection Setup Complete) indicating completion of the initial access procedure to the base station after receiving Msg4.
  • Msg5 RRC Connection Setup Complete
  • Msg 1 PRACH Preamble
  • RO RACH transmission Transmission
  • a T for transmitting PRACH Msg 1 using a set PRACH preamble format in one specific direction Tx beam. It is defined that it is -F resources (Time-Frequency Resources).
  • Two candidates, one-to-one and many-to-one, are being considered as a proposal for mapping from the received and selected SS Block to RO.
  • FIG. 12 is a diagram showing an outline of one proposal of the SS Block to RO mapping, and shows an example of the one-to-one SS Block to RO mapping.
  • FIG. 13 is a diagram outlining another proposal of the SS Block to RO mapping, and shows an example of the many-to-one SS Block to RO mapping.
  • the terminal device side transmits Msg1 using the information acquired by RO.
  • the terminal block side carries the Msg 2 (RAR), and the PDC block and PDSCH DMRS are associated in advance with Msg 1 and RO transmitted by the terminal block side. And it can be assumed that it is QCL-ized.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram for describing a series of flows of the 4-step RACH, and schematically shows a relationship between a base station and a terminal device in each procedure.
  • reference symbols B101 and B103 schematically indicate beams used by the base station 100 to transmit and receive information with the terminal device 200 in the cell.
  • a beam B101 indicates a so-called wide beam controlled so that the beam width is relatively wide, and is used for transmission of SS Block, COREST (NR-PDCCH) or the like.
  • a beam B103 indicates a so-called narrow beam controlled so that the beam width is relatively narrow, and is used for transmission of an RMSI (NR-PDSCH) or the like.
  • reference symbol B111 schematically indicates a beam that the terminal device 200 uses to transmit and receive information to and from the base station 100. In the example shown in FIG. 14, the beam B111 is formed as a wide beam.
  • BR Beam Refinement
  • narrow beam formation of the beam used for the terminal device to communicate with the base station is performed, but, for example, the BR operation shifts to RRC CONNECTED mode. It may be done after the On the other hand, the BR (Beam Refinement) operation is not specified at present as it depends on the implementation on the vendor side in the 3GPP specifications. Therefore, also in the procedure of the initial access, for example, the P2 procedure and the P3 procedure of the BR (Beam Refinement) operation in Msg 2 may be simultaneously performed on the terminal device side.
  • the terminal apparatus side performs BR (Beam Refinement) operation of P2 procedure and P3 procedure, and the BPL state by narrow beam is overlapped and performed in the procedure of the initial access before transition to the RRC CONNECTED mode. It is also possible to mention what is good. The details of this case will be separately described later.
  • BR Beam Refinement
  • FIG. 15 is an explanatory diagram for describing an outline of a procedure of beam management.
  • 3GPP defines the operation of beam management (BM) represented by the P1, P2, and P3 procedures as a procedure for performing narrow beam formation.
  • BM beam management
  • P1, P2 and P3 procedures beam refinement (BR) is performed between the base station and the terminal device.
  • the P1 procedure is defined by beam selection (Beam selection) and beam reselection (Beam reselection).
  • Beam selection beam selection
  • Beam reselection beam reselection
  • the P2 procedure is defined by Tx beam refinement.
  • beam refinement (BR) is performed on the DL (Downlink) Tx beam at the base station side, and between the narrow beam at the base station side where the beam width is further narrowed and the beam at the terminal device side An operation where beam correspondence is performed is supposed.
  • the P3 procedure is defined by Rx beam refinement.
  • beam refinement BR
  • BR beam refinement
  • FIG. 16 and FIG. 17 are explanatory diagrams for describing an outline of a procedure related to transmission and reception of data between the base station and the terminal device in the CONNECTED mode.
  • FIG. 16 illustrates an example of a procedure when the terminal apparatus receives DL data transmitted from the base station.
  • FIG. 17 illustrates an example of a procedure when the terminal apparatus transmits UL data to the base station.
  • beam refinement (BR) in beam management (BM) represented by the P1, P2 and P3 procedures is generally performed after transition to the RRC CONNECTED mode.
  • the terminal device side indicates that the DL RS (Reference Signal) corresponding to the N-bit TCI (Transmission Configuration Indication) state on DCI is (spatially) QCLed with the NR-PDSCH. It is agreed that what can be assumed. Also, in order to reduce latency and additional signaling at the time of beam switching, it is considered to transmit NR-PDCCH (control signal) and NR-PDSCH (data signal) with the same beam. In 3GPP, it is discussed that CSI-RS which is a non-periodic for beam management (BM) is assumed as RS for DL which is QCL-ized with respect to NR-PDSCH and NR-PDCCH.
  • BM non-periodic for beam management
  • CSI-RS which is a non-period for beam management (BM)
  • BM beam management
  • CSI-RS which is this non-period.
  • a beam sweep according to the P2 procedure described above is performed using RS.
  • beam refinement (BR) is performed to select the best non-periodic CSI-RS beam.
  • the terminal apparatus side signals to the base station side a beam report indicating the best beam resource of CSI-RS for beam management (BM).
  • Rx beam sweep is performed according to the P3 procedure, and after the best Rx beam resource is determined, signaling of a new N-bit DCI field is performed to the base station.
  • the NR-PDSCH and NR-PDCCH when transitioning to the RRC CONNECTED mode are QCLed using CSI-RS which is a non-periodic for beam management (BM). Therefore, using the non-periodic CSI-RS, the operations of the P2 and P3 procedures are performed to establish the BPL.
  • CSI-RS which is a non-periodic for beam management (BM). Therefore, using the non-periodic CSI-RS, the operations of the P2 and P3 procedures are performed to establish the BPL.
  • the BPL state between the base station and the terminal is maintained after the search and selection of the SS block that is optimal in the serving cell are completed.
  • (Spatial) QCLing is performed on the assumption that This makes it possible to minimize the beam sweep delay for establishing BPL.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram for describing an example when the beam direction of the BPL changes, and illustrates an example when the beam direction changes at the time of initial access.
  • FIG. 18 schematically shows a situation where the base station 100 # 1 and the terminal device 200 in the BPL state suddenly rotate.
  • reference symbol B151 schematically indicates a directional beam formed by the base station 100 # 1.
  • reference symbol B161 schematically indicates a directional beam formed by the terminal device 200 before rotation. That is, in the example shown in FIG. 18, the terminal device 200 before rotation is in the BPL state with the base station 100 # 1. More specifically, the beam B 161 formed by the terminal device 200 before rotation and the beam B 151 formed by the base station 100 # 1 establish BPL.
  • reference symbol B171 schematically indicates a directional beam formed by the base station 100 # 2. That is, in the example shown in FIG. 18, the beam B161 'formed by the terminal device 200' after rotation is directed in the direction in which the beams B171 and BPL formed by the base station 100 # 2 can be established.
  • the base station 100 # 1 is acquired when search and selection of an SS Block that is optimal at the time of initial access are completed.
  • the BPL state between the terminal device 200 and the terminal device 200 is not maintained. Therefore, for example, it is assumed that transmission of Msg1 in the random access procedure is transmitted to the other base station 100 # 2 instead of the base station 100 # 1 originally in the BPL state with the terminal device 200. It can be done. Such a situation may not satisfy the above-mentioned conditions regarding the assumption of (spatial) QCLing at the initial access, causing a delay in the random access procedure, and thus affecting the subsequent RRC connection. Sex can also be assumed.
  • the beam direction of the BPL changes due to sudden rotation of the terminal device or the like, and it becomes difficult to maintain the BPL state between the base station and the terminal device.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram for describing another example when the beam direction of the BPL changes, and shows an example when the beam direction changes in the CONNECTED mode.
  • the diagram on the left of FIG. 19 shows a state in which the BPL state is established between the base station 100 and the terminal device 200.
  • reference numeral B201 schematically indicates a directional beam formed by the base station 100.
  • reference numeral B203 schematically indicates a directional beam formed by the terminal device 200. That is, in the left side of FIG. 19, the beam B 201 formed by the base station 100 and the beams B 203 and BPL formed by the terminal device 200 are established. Under such circumstances, the terminal device 200 receives, for example, NR-PDCCH and NR-PDSCH transmitted from the base station 100 and CSI-RS which is a non-period for beam management (BM).
  • BM non-period for beam management
  • FIG. 19 schematically shows the situation where the terminal device 200 has suddenly turned.
  • Reference numeral 200 schematically indicates the state of the terminal device 200 after rotation.
  • reference numeral B203 'schematically indicates a directional beam formed by the terminal device 200' after rotation.
  • the beam B 203 formed by the terminal device 200 ′ after rotation is directed in a direction different from that of the base station 100, and the BPL state is set between the base station 100 and the terminal device 200. It becomes difficult to maintain. Under such circumstances, an event called beam failure first occurs, and when this state continues, a call disconnection event by RLF (Radio Link Failure) occurs. That is, a situation in which call disconnection frequently occurs as the terminal device 200 rotates may be assumed. Such a situation does not satisfy the above-mentioned condition regarding the assumption of (spatial) QCL in the CONNECTED mode, and a procedure for RRC reconnection and the like is required thereafter, so that stable communication in the CONNECTED mode can be realized.
  • RLF Radio Link Failure
  • the terminal apparatus side may need to repeatedly perform the initial access procedure from the beginning, including the random access procedure described above.
  • the above-described operation may have an effect such as shortening the battery life of the terminal device that is a mobile device or increasing the processing load due to the continuation of an additionally occurring re-procedure.
  • the present disclosure proposes a technique capable of realizing wireless communication using a directional beam in a more preferable manner. Specifically, even under conditions where the direction of the directional beam formed by the terminal changes with the rotation of the terminal, etc., the frequency at which communication between the base station and the terminal is restricted is determined. We propose the technology that can be reduced more.
  • the terminal device is configured to be capable of detecting the housing of the terminal device or the posture of an antenna element supported by the housing by various sensors such as, for example, a gyro sensor. Based on such a configuration, when the direction of the directional beam changes with a change in posture, the terminal device recognizes the change in the posture based on the detection result of the sensor, and responds to the change in the posture. Control communication with the base station using the directional beam.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram for describing the basic principle of the technology according to the present disclosure.
  • the terminal device 200 includes a plurality of antenna elements that perform wireless communication using directional beams directed to different directions.
  • reference numeral B211 schematically indicates a directional beam formed by the base station 100.
  • reference symbol B213 schematically indicates a directional beam formed by the antenna element 210A among the plurality of antenna elements 210 provided in the terminal device 200.
  • reference symbol B215 schematically indicates a directional beam formed by another antenna element 210B different from the antenna element 210A among the plurality of antenna elements 210 included in the terminal device 200. Based on such a configuration, the directional beam formed by at least one of the plurality of antenna elements establishes the BPL and the directional beam formed by the base station 100.
  • the upper diagram in FIG. 20 schematically shows a state in which the BPL state is established between the base station 100 and the terminal device 200. That is, in the upper diagram of FIG. 20, the beam B 211 formed by the base station 100 and the beam B 213 formed by the antenna element 210 A of the terminal device 200 establish BPL.
  • the lower drawing of FIG. 20 schematically shows a state in which the terminal device 200 is rotated from the state shown in the upper drawing. That is, in the lower side of FIG. 20, as the terminal device 200 rotates, the beam B 213 formed by the antenna element 210A is directed in a direction different from the direction in which the base station 100 is located. That is, in the lower diagram of FIG. 20, it becomes difficult to maintain the BPL by the beam B211 formed by the base station 100 and the beam B213 formed by the antenna element 210A of the terminal device 200.
  • the beam B 215 formed by another antenna element 210B different from the antenna element 210A is directed in the direction in which the base station 100 is located. It becomes.
  • the terminal device 200 (the communication control unit 250) according to an embodiment of the present disclosure changes the attitude of the terminal device 200 based on detection results of acceleration, angular velocity, and the like by the detection unit 230 (for example, a gyro sensor). That is, the rotation direction and the rotation amount of the terminal device 200 are detected.
  • the detection unit 230 for example, a gyro sensor
  • the attitude of the terminal device 200 (in other words, each The attitude of the antenna element 210 is set as the reference state.
  • the beam sweep is performed on the entire subset of the plurality of antenna elements 210 on the terminal device 200 side to satisfy the threshold condition in the serving cell.
  • the best SS Block is selected.
  • (space) QCL is performed assuming that beam synchronization with the selected SS Block is achieved and the BPL state is maintained.
  • the attitude of the terminal device 200 at this point may be set as the reference state, assuming that the decoding of CORESET and RMSI in the (spatial) QCL relationship with SS Block is completed.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • the terminal device 200 Even when the terminal device 200 changes its posture due to sudden rotation or the like by the above control, the change in posture from the reference state (that is, based on the detection result by the detection unit 230) It is possible to detect the direction of rotation and the amount of rotation). As a specific example, in the case of the example illustrated in the lower side of FIG. 20, the terminal device 200 detects the beam B 215 formed by the antenna element 210 B based on the detection result by the detection unit 230. It is possible to recognize that it is directed in the direction in which it is located.
  • the terminal device 200 selectively switches the antenna element 210 used for wireless communication with the base station 100 in accordance with the detection result of the change in the attitude of the terminal device 200. Specifically, in the case of the example shown in the lower side of FIG. 20, the terminal device 200 performs wireless communication with the base station 100 according to the recognition result of the attitude of the terminal device 200 after rotation.
  • the antenna element 210 used for switching is switched from the antenna element 210A to the antenna element 210B. Even when it is difficult to maintain the BPL state with the base station 100 using the beam B 213 based on such control, the terminal device 200 uses the beam B 215 formed by the antenna element 210 B. , And quickly reestablish BPL status with the base station 100.
  • the terminal device 200 Even when the attitude of the terminal device 200 is changed due to, for example, sudden rotation or the like in the process of the procedure of the initial access by the control as described above, the terminal device 200 according to the condition regarding the assumption of (spatial) QCLing. Will be directed to the base station 100. Therefore, even when the attitude of the terminal device 200 changes, the terminal device 200 can immediately re-establish the BPL state with the base station 100, so the procedure of the initial access is promptly completed. It becomes possible.
  • each of the plurality of antenna elements 210 supported to the terminal device 200 can perform a beam sweep to configure a quasi-omni antenna pattern similar to LTE. Is more desirable.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram for describing the basic principle of the technology according to the present disclosure, and illustrates an example of controlling the direction of the directional beam formed by each antenna element 210.
  • reference symbol B 211 schematically indicates a directional beam formed by the base station 100.
  • reference signs B221 and B223 schematically indicate directional beams (narrow beams) formed in directions different from each other by the antenna element 210A.
  • the upper diagram in FIG. 21 schematically shows a state in which the BPL state is established between the base station 100 and the terminal device 200. That is, in the upper diagram of FIG. 20, the beam B 211 formed by the base station 100 and the beam B 221 formed by the antenna element 210 A of the terminal device 200 establish BPL.
  • the lower drawing of FIG. 21 schematically shows a state in which the terminal device 200 is rotated from the state shown in the upper drawing. That is, in the lower side of FIG. 21, as the terminal device 200 rotates, the beam B221 formed by the antenna element 210A is directed in a direction different from the direction in which the base station 100 is located. That is, in the lower side of FIG. 20, it becomes difficult to maintain the BPL by the beam B211 formed by the base station 100 and the beam B221 formed by the antenna element 210A of the terminal device 200.
  • the base within a range where the antenna element 210A can generate a directional beam (narrow beam) (in other words, within the beam sweep range).
  • Station 100 is located. Specifically, among the beams generated by the antenna element 210A, the beam B223 formed in the direction different from the beam B221 is directed in the direction in which the base station 100 is located.
  • the terminal device 200 (the communication control unit 250) reestablishes the BPL state with the base station 100 by controlling the direction of the beam formed by the antenna element 210A. Good.
  • the terminal device 200 has the attitude of the terminal device 200 when the BPL state is established with the base station 100 (in other words, each antenna element Attitude 210) is set as a reference state.
  • the terminal device 200 detects a change in the attitude of the terminal device 200, that is, the rotation direction or the amount of rotation of the terminal device 200 based on the detection result of acceleration or angular velocity by the detection unit 230 (for example, a gyro sensor). Do.
  • the detection unit 230 for example, a gyro sensor
  • the terminal device 200 detects the beam B 223 formed by the antenna element 210 A based on the detection result by the detection unit 230. It is possible to recognize that it is directed in the direction in which it is located.
  • the terminal device 200 When operating in the CONNECTED mode, the terminal device 200 assumes that the BPL state is maintained using the antenna element 210 selected in the procedure of initial access, and it is assumed that the NR-PDSCH and NR-PDCCH are used. Receive both. Specifically, for NR-PDSCH and NR-PDCCH, beam synchronization is taken with CSI-RS which is aperiodic for beam management (BM) that is QCLified (spatial), and It is assumed that the BPL state is maintained by performing narrow beam formation by the procedures of P1, P2, and P3.
  • CSI-RS aperiodic for beam management (BM) that is QCLified (spatial)
  • the best beam synchronization with CSI-RS which is a non-periodic for beam management (BM) above, can be achieved and the BPL state is maintained, reception is performed based on (spatial) QCL formation
  • BM beam synchronization with CSI-RS
  • signaling is performed in a new N-bit DCI field, as an example.
  • the attitude of the terminal device 200 at this time may be set as the reference state.
  • the terminal device 200 controls the direction of the directional beam formed by the antenna element 210A according to the detection result of the change in the attitude of the terminal device 200. Specifically, in the case of the example shown in the lower side of FIG. 21, the terminal device 200 performs wireless communication with the base station 100 according to the recognition result of the attitude of the terminal device 200 after rotation.
  • the beam to be used is switched from the beam B221 to the beam B223. Even when it is difficult to maintain the BPL state with the base station 100 using the beam B 221 based on such control, the terminal device 200 uses the beam B 223 to communicate with the base station 100. Re-establish BPL status quickly.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram for describing the basic principle of the technology according to the present disclosure, showing an example of beam control according to a change in the attitude of the terminal device 200 at the time of communication using a narrow beam.
  • reference symbol B211 schematically indicates a directional beam formed by the base station 100.
  • reference numeral B221 schematically indicates a directional beam (narrow beam) formed by the antenna element 210A among the plurality of antenna elements 210 included in the terminal device 200.
  • reference symbol B225 schematically indicates a directional beam (narrow beam) formed by another antenna element 210B different from the antenna element 210A among the plurality of antenna elements 210 provided in the terminal device 200.
  • the upper diagram in FIG. 22 schematically shows a state in which the BPL state is established between the base station 100 and the terminal device 200. That is, in the upper diagram of FIG. 22, the beam B 211 formed by the base station 100 and the beam B 221 formed by the antenna element 210 A of the terminal device 200 establish BPL.
  • the lower drawing of FIG. 22 schematically shows a state in which the terminal device 200 is rotated from the state shown in the upper drawing. That is, in the lower diagram of FIG. 22, base station 100 is out of the range where antenna element 210A can generate a directional beam (narrow beam) (in other words, out of the range of beam sweep) as terminal device 200 rotates. Is located. That is, in the lower diagram of FIG. 22, it is difficult to maintain the BPL by the beam B211 formed by the base station 100 and the beam (for example, the beam B221) formed by the antenna element 210A of the terminal device 200. Become.
  • the base station 100 falls within a range in which another antenna element 210B different from the antenna element 210A can generate a directional beam (narrow beam). It will be located. Specifically, of the beams generated by the antenna element 210B, the beam B 225 is directed in the direction in which the base station 100 is located.
  • the terminal device 200 uses the antenna element 210 for wireless communication with the base station 100 according to the detection result of the change in the attitude of the terminal device 200. Are switched from the antenna element 210A to the antenna element 210B. Further, the terminal device 200 controls the direction of the directional beam formed by the antenna element 210B in accordance with the detection result of the change in posture. In the lower part of FIG. 22, the beam B 225 corresponds to the beam whose direction is controlled by the terminal device 200. Even when it is difficult to maintain the BPL state with the base station 100 using the beam B221 based on such control, the terminal device 200 uses the beam B223 formed by the antenna element 210B. , And quickly reestablish BPL status with the base station 100.
  • the terminal device 200 can immediately reestablish the BPL state with the base station 100.
  • the terminal device 200 performs BPL with the base station 100 before call disconnection due to the RLF occurs. It is possible to reestablish the state.
  • the terminal device 200 changes its attitude due to sudden rotation or the like, it is possible to reestablish the BPL state with the base station 100 before the occurrence of a beam failure. It can be
  • the reference state if the reference state is set in a state in which at least a radio signal transmitted from the base station using a directional beam can be received via any of the one or more antenna elements.
  • the conditions of the above may be changed as appropriate.
  • the terminal device 200 may be in any state as long as the reception power (for example, RSRP) of the radio signal transmitted from the base station 100 using the directional beam is equal to or higher than the threshold. It is possible to set a reference state based on the detection result of the posture at the timing.
  • the terminal device 200 can receive the signal block transmitted from the base station 100 for each directional beam, with the synchronization signal and the control signal as one unit, such as the SS block described above. If there is, it is possible to set the reference state based on the detection result of the posture at that timing at any timing.
  • the trigger for the terminal device 200 to detect a change in the attitude of the terminal device 200 is not particularly limited.
  • the terminal device 200 monitors the detection result by the detection unit 230 sequentially at each predetermined timing to detect a change in the attitude of the terminal device 200 from the previously set reference state. Good. By such control, the terminal device 200 can also detect a change in attitude of the terminal device 200 in real time.
  • the terminal device 200 may detect the change of the attitude
  • the terminal device 200 may detect a change in the attitude of the terminal device 200 from the previously set reference state using the occurrence of a beam failure as a trigger.
  • FIG. 23 is a flowchart showing an example of the flow of processing relating to control of communication with the base station 100 by the terminal device 200 according to this embodiment, and shows the procedure of initial access in the NSA.
  • the terminal device 200 side is connected as an anchor to a network based on the LTE standard. Therefore, in this case, the terminal device 200 acquires, from C-plain transmitted via the LTE network, information necessary for cell selection at the time of initial access to the NR network (S101).
  • the terminal device 200 searches for and selects an optimal SS Block in the serving cell, establishes synchronization with the NR cell, and detects the NR cell ID, thereby serving as the serving cell. Identification (S103).
  • the terminal device 200 acquires information necessary for the random access procedure from CORESET and RMSI which are FDM-formed in the (spatially) QCL-formed beam when performing identification of a serving cell (S 105) . Further, it is possible to assume that the BPL state is established between the base station 100 and the terminal device 200 when the information necessary for the random access procedure is acquired. Therefore, the terminal device 200 sets the attitude of the terminal device 200 at this time (in other words, the attitude of each antenna element 210) as the reference state. Specifically, the terminal device 200 holds information according to the detection result by the detection unit 230 in the layer 1 as the reference value of the BPL state (S107). As described above, at the time of execution of the random access procedure, the terminal device 200 can set the reference state. That is, in the procedure of the initial access, the terminal device 200 can set the reference state at least after the transmission trigger of MSG1 (PRACH preamble).
  • MSG1 PRACH preamble
  • the terminal device 200 monitors, for example, a change in the posture of the terminal device 200 based on a detection result by the detection unit 230 (for example, a gyro sensor or the like), and when the posture changes due to sudden rotation or the like, Communication with the base station 100 using the directional beam is controlled (S109).
  • the terminal device 200 controls the direction of the directional beam used for communication with the base station 100 according to the rotation direction and the amount of rotation of the terminal device 200. Further, at this time, the terminal device 200 may switch the antenna element 210 used to form the directional beam in accordance with the rotation direction and the amount of rotation of the terminal device 200.
  • the base It is possible to immediately re-establish the BPL state with the station 100.
  • FIG. 24 is a flowchart showing another example of the flow of processing relating to control of communication with the base station 100 by the terminal device 200 according to this embodiment, showing the procedure of initial access in SA. There is.
  • the terminal device 200 uses information on initial access such as SCS corresponding to the carrier frequency determined on the specification. That is, based on the above information, the terminal device 200 searches for and selects the optimal SS Block in the serving cell, establishes synchronization with the NR cell, and detects the NR cell ID to identify the serving cell. (S131).
  • the terminal device 200 acquires information necessary for the random access procedure from CORESET and RMSI which are FDM-formed in the (spatially) QCL-formed beam when performing identification of a serving cell (S133) . Further, it is possible to assume that the BPL state is established between the base station 100 and the terminal device 200 when the information necessary for the random access procedure is acquired. Therefore, the terminal device 200 sets the attitude of the terminal device 200 at this time (in other words, the attitude of each antenna element 210) as the reference state. Specifically, the terminal device 200 holds information according to the detection result by the detection unit 230 in the layer 1 as the reference value of the BPL state (S135).
  • the terminal device 200 monitors, for example, a change in the posture of the terminal device 200 based on a detection result by the detection unit 230 (for example, a gyro sensor or the like), and when the posture changes due to sudden rotation or the like, Communication with the base station 100 using the directional beam is controlled (S137).
  • the terminal device 200 controls the direction of the directional beam used for communication with the base station 100 according to the rotation direction and the amount of rotation of the terminal device 200. Further, at this time, the terminal device 200 may switch the antenna element 210 used to form the directional beam in accordance with the rotation direction and the amount of rotation of the terminal device 200.
  • the terminal device 200 can immediately reestablish the BPL state with the base station 100 even when the attitude of the terminal device 200 changes, so the procedure of the initial access Can be completed quickly.
  • FIG. 25 is a flowchart showing an example of the flow of processing relating to control of communication with the base station 100 by the terminal device 200 according to the present embodiment, and communication using a narrow beam in CONNECTED mode is An example of control in the case where it is performed is shown.
  • sequence of an initial access differs regarding transition of each state until it will be in a CONNECTED state by NSA and SA, it presumes that it is assumed that the same sequence is applied about others. That is, the flow of processing shown in FIG. 25 is common to NSA and SA.
  • the terminal device 200 when the terminal device 200 transitions to the RRC CONNECTED mode, the terminal device 200 performs a beam sweep with a narrow beam in a beam management (BM) procedure (particularly, P2 and P3 procedures).
  • BM beam management
  • the terminal device 200 performs beam management (BM) (spatially) to NR-PDSCH and NR-PDCCH in the serving cell.
  • the above-mentioned beam sweep is performed using CSI-RS which is a non-periodic for.
  • the terminal device 200 performs beam refinement (BR) to select the best non-periodic CSI-RS beam (S151).
  • BR beam refinement
  • P2 procedure and P3 procedure may be performed simultaneously in order to reduce the latency at the time of beam switching and additional signaling to the beam of CSI-RS which is aperiodic for beam management (BM) .
  • the terminal device 200 When the establishment of the BPL state in the narrow beam is completed between the base station 100 and the terminal device 200 according to the above procedure, the terminal device 200 signals information on the best Rx beam resource into a new N-bit DCI field. (S153). Also, it can be assumed that the BPL state has been established between the base station 100 and the terminal device 200 when the information on the best Rx beam resource is signaled for the new N-bit DCI field. It is. Therefore, the terminal device 200 sets the attitude of the terminal device 200 at this time (in other words, the attitude of each antenna element 210) as the reference state. Specifically, the terminal device 200 holds information according to the detection result by the detection unit 230 in the layer 1 as the reference value of the BPL state (S155).
  • the terminal device 200 monitors, for example, a change in the posture of the terminal device 200 based on the detection result by the detection unit 230 (for example, a gyro sensor or the like), and when the posture changes due to sudden rotation or the like. And control communication with the base station 100 using the directional beam (S137).
  • the terminal device 200 controls the direction of the directional beam used for communication with the base station 100 according to the rotation direction and the amount of rotation of the terminal device 200. Further, at this time, the terminal device 200 may switch the antenna element 210 used to form the directional beam in accordance with the rotation direction and the amount of rotation of the terminal device 200. Such control is continued, for example, until the CONNECTED mode is released.
  • the terminal device 200 can stably receive DL channel signals of both NR-PDSCH and NR-PDCCH in a serving cell.
  • FIG. 26 is a diagram showing an example of a state transition diagram up to transition to the RRC CONNECTED state in the NSA.
  • FIG. 27 is a diagram showing an example of a state transition diagram up to transition to the RRC CONNECTED state in the SA. As can be seen by comparing FIGS. 26 and 27, the state transitions are substantially equal between NSA and SA except that the procedure of initial access is different.
  • Modification 1 Example of execution timing of procedure of beam management (BM)
  • BM beam management
  • the initial access procedure and the beam management (BM) procedure have been described separately.
  • the execution timing of the beam management (BM) procedure is defined as implementation dependent.
  • the initial access procedure and the beam management (BM) procedure may be performed in parallel.
  • the terminal device 200 may execute the P2 and P3 procedures in the beam management (BM) procedure in parallel when receiving Msg2 in the initial access procedure. That is, in the terminal device 200, establishment of the BPL state by the narrow beam accompanying the beam refinement (BR) in the P2 and P3 procedures may be performed at the time of initial access before transition to the CONNECTED mode.
  • the setting of the reference state in this case can be performed, for example, in the same manner as the example described above as the operation in the CONNECTED mode. In other words, in the procedure of beam management (BM), it is possible to set the attitude at that time as the reference state in and after the P1 procedure.
  • the terminal device 200 maintains the BPL state by the narrow beam with the base station 100 even when, for example, the terminal device 200 is suddenly rotated by the above control of the modification of the embodiment. , It is possible to quickly complete the random access procedure in the initial access.
  • the terminal device 200 maintains the BPL state with the base station 100 by the rotation of the terminal device 200 by using the detection result of the change in the attitude of the terminal device 200. Even when it becomes difficult, the BPL state with the base station 100 is promptly reestablished on the basis of the detection result of the change in posture.
  • the direction of the directional beam (narrow beam) after control based on the detection result by the detection unit 230 such as a gyro sensor may cause the base station 100 and the BPL state depending on other factors such as an obstacle or movement of the terminal device 200.
  • the re-establishable direction may be off.
  • the terminal device 200 may correct the direction of the narrow beam after control based on the detection result of the change in the attitude of the terminal device 200 from the reference position.
  • the narrow beam after being controlled based on the detection result of the change in the attitude of the terminal device 200 from the reference position is also simply referred to as “the narrow beam after control according to the change in attitude”.
  • the narrow beam before being controlled based on the detection result of the change of the attitude of the terminal device 200 from the reference position is also referred to simply as the “narrow beam before the change of attitude”.
  • the terminal device 200 may again specify the more preferable narrow beam direction by sweeping the narrow beam again about the direction of the narrow beam after control according to the change in posture. Based on such control, for example, the terminal device 200 may search again for the narrow beam direction in which the BPL state before the change in posture and the reception power level represented by RSRP are equal.
  • the terminal device 200 may perform the sweep not only in the direction of the narrow beam after control according to the change in posture but also in a predetermined order.
  • the terminal device 200 can generate a narrow beam within a range in which the antenna element 210 used for communication with the base station 100 can generate a narrow beam from one end to the other in a predetermined direction. By sweeping toward the part, the more preferable narrow beam direction may be specified again.
  • the terminal device 200 may determine whether to re-specify the narrow beam by sweeping again as described above based on a predetermined condition. As a specific example, the terminal device 200 performs sweep again by narrow beam according to the state of communication with the base station 100 using the narrow beam after control based on the detection result of the change of the attitude of the terminal device 200. It may be determined whether to re-specify.
  • the communication quality (for example, the reception power level represented by RSRP) in communication with the base station 100 using the narrow beam after control according to the change in posture is Whether or not to re-specify the narrow beam may be determined depending on whether or not it is equivalent to the BPL state before the change of.
  • the terminal device 200 is required to have a communication rate (eg, MCS, Rank, etc.) required for communication quality in communication with the base station 100 using the narrow beam after control according to the change in posture. It may be determined whether to re-specify the narrow beam depending on whether or not
  • the communication quality (for example, the reception power level represented by RSRP) in communication with the base station 100 using the narrow beam after control according to the change in posture is predetermined. Whether or not to re-specify the narrow beam may be determined depending on whether or not it is equal to or more than the threshold of. In this case, even if, for example, the communication quality in the communication with base station 100 using the narrow beam after control according to the change in posture is lower than the BPL state before the change in posture, terminal apparatus 200 Control may be performed so that the narrow beam is not identified again if it is equal to or more than a predetermined threshold from the network side.
  • RSRP reception power level represented by RSRP
  • the terminal device 200 can re-establish the BPL state with the base station 100 in a more preferable manner according to the current situation.
  • the terminal device 200 detects a change in the three-dimensional attitude of the terminal device 200, for example, to take into consideration the twisting of the plane of polarization, and thus the BPL state with the base station 100. Re-establishment of
  • an image sensor, a sound wave sensor, a distance measurement sensor (for example, a TOF (Time-Of-Flight) sensor), a pressure sensor, an optical sensor, or the like as a configuration for detecting a change in the attitude of the terminal device 200 May be used.
  • a technique related to self-position estimation or generation of an environmental map may be used to detect a change in the attitude of the terminal device 200.
  • SLAM Simultaneous Localization and Mapping
  • FIG. 28 is a schematic sequence diagram showing a process flow of CFRA. Specifically, first, allocation of resources for transmitting Random Access Preamble from the base station 100 to the terminal device 200 is performed (S201). Next, the terminal device 200 performs PRACH transmission of Random Access Preamble to the base station 100 (S203). After that, PAR (individual signaling on PDSCH) is transmitted from the base station 100 to the terminal device 200 (S205).
  • S201 allocation of resources for transmitting Random Access Preamble from the base station 100 to the terminal device 200 is performed
  • the terminal device 200 performs PRACH transmission of Random Access Preamble to the base station 100 (S203).
  • PAR individual signaling on PDSCH
  • the base station 100 and the terminal device are changed by the attitude of the terminal device 200 changing due to sudden rotation or the like. Maintaining a BPL state between 200 and 200 may be difficult. Therefore, by applying the technology according to the present disclosure regardless of any of CBRA and CFRA, the BPL state with base station 100 is immediately re-established even when the attitude of terminal apparatus 200 changes. As a result, the random access procedure can be completed promptly. That is, the technique according to the present disclosure is applied to any of the “beam failure recovery procedure”, the “recovery procedure from the RLF state”, and the “random access procedure at the time of handover in the RRC CONNECTED state”. An effect can be expected.
  • the terminal device 200 controls the direction in which the directional beam is directed according to the change in attitude from the terminal device 200 from the reference state, thereby achieving the BPL with the base station 100. Maintain or reestablish state.
  • the configuration and method therefor are not particularly limited.
  • the antenna elements 210 may be configured as a movable antenna element whose position and attitude can be controlled.
  • the direction in which the directional beam is directed may be controlled, for example, by changing the position or attitude of the movable antenna element 210.
  • the device applicable as the terminal device 200 is not limited to only a relatively small communication device such as a smartphone, but a relatively large device such as, for example, a drone is also assumed. obtain.
  • Such a device can be controlled to form a directional beam in a desired direction by controlling the position and orientation of the movable antenna element 210 by driving a drive unit such as an actuator, for example. It is also possible to configure.
  • FIG. 29 is a functional block diagram showing an example of a hardware configuration of an information processing apparatus that configures a system according to an embodiment of the present disclosure.
  • An information processing apparatus 900 constituting a system according to the present embodiment mainly includes a CPU 901, a ROM 902, and a RAM 903.
  • the information processing apparatus 900 further includes a host bus 907, a bridge 909, an external bus 911, an interface 913, an input device 915, an output device 917, a storage device 919, a drive 921 and a connection port 923. And a communication device 925.
  • the CPU 901 functions as an arithmetic processing unit and a control unit, and controls the entire operation or a part of the information processing apparatus 900 according to various programs recorded in the ROM 902, the RAM 903, the storage device 919, or the removable recording medium 927.
  • the ROM 902 stores programs used by the CPU 901, calculation parameters, and the like.
  • the RAM 903 primarily stores programs used by the CPU 901, parameters that appropriately change in execution of the programs, and the like. These are mutually connected by a host bus 907 constituted by an internal bus such as a CPU bus.
  • a host bus 907 constituted by an internal bus such as a CPU bus.
  • the host bus 907 is connected to an external bus 911 such as a peripheral component interconnect / interface (PCI) bus via the bridge 909. Further, an input device 915, an output device 917, a storage device 919, a drive 921, a connection port 923, and a communication device 925 are connected to the external bus 911 via an interface 913.
  • PCI peripheral component interconnect / interface
  • the input device 915 is an operation unit operated by the user, such as a mouse, a keyboard, a touch panel, a button, a switch, a lever, and a pedal.
  • the input device 915 may be, for example, a remote control means (so-called remote control) using infrared rays or other radio waves, or an externally connected device such as a mobile phone or PDA corresponding to the operation of the information processing apparatus 900. It may be 929.
  • the input device 915 includes, for example, an input control circuit that generates an input signal based on the information input by the user using the above-described operation means, and outputs the generated input signal to the CPU 901.
  • the user of the information processing apparatus 900 can input various data to the information processing apparatus 900 and instruct processing operations by operating the input device 915.
  • the output device 917 is configured of a device capable of visually or aurally notifying the user of the acquired information.
  • Such devices include display devices such as CRT display devices, liquid crystal display devices, plasma display devices, EL display devices and lamps, audio output devices such as speakers and headphones, and printer devices.
  • the output device 917 outputs, for example, results obtained by various processes performed by the information processing apparatus 900.
  • the display device displays the result obtained by the various processes performed by the information processing apparatus 900 as text or an image.
  • the audio output device converts an audio signal composed of reproduced audio data, acoustic data and the like into an analog signal and outputs it.
  • the storage device 919 is a device for data storage configured as an example of a storage unit of the information processing device 900.
  • the storage device 919 is configured of, for example, a magnetic storage unit device such as a hard disk drive (HDD), a semiconductor storage device, an optical storage device, a magneto-optical storage device, or the like.
  • the storage device 919 stores programs executed by the CPU 901, various data, and the like.
  • the storage unit 140 of the base station 100 shown in FIG. 2 and the storage unit 240 of the terminal device 200 shown in FIG. 3 are any of the storage device 919, the ROM 902 and the RAM 903 or the storage device 919, the ROM 902 and the RAM 903. Or a combination of two or more.
  • the drive 921 is a reader / writer for a recording medium, and is built in or externally attached to the information processing apparatus 900.
  • the drive 921 reads out information recorded in a removable recording medium 927 such as a mounted magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory, and outputs the information to the RAM 903.
  • the drive 921 can also write a record on a removable recording medium 927 such as a mounted magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory.
  • the removable recording medium 927 is, for example, a DVD medium, an HD-DVD medium, a Blu-ray (registered trademark) medium, or the like.
  • the removable recording medium 927 may be Compact Flash (registered trademark) (CF: Compact Flash), a flash memory, an SD memory card (Secure Digital memory card), or the like.
  • the removable recording medium 927 may be, for example, an IC card (Integrated Circuit card) equipped with a non-contact IC chip, an electronic device, or the like.
  • the connection port 923 is a port for direct connection to the information processing apparatus 900.
  • Examples of the connection port 923 include a Universal Serial Bus (USB) port, an IEEE 1394 port, and a Small Computer System Interface (SCSI) port.
  • USB Universal Serial Bus
  • SCSI Small Computer System Interface
  • As another example of the connection port 923 there are an RS-232C port, an optical audio terminal, a high-definition multimedia interface (HDMI (registered trademark)) port, and the like.
  • HDMI registered trademark
  • the communication device 925 is, for example, a communication interface configured of a communication device or the like for connecting to a communication network (network) 931.
  • the communication device 925 is, for example, a communication card for a wired or wireless LAN (Local Area Network), Bluetooth (registered trademark) or WUSB (Wireless USB).
  • the communication device 925 may be a router for optical communication, a router for Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL), a modem for various communications, or the like.
  • the communication device 925 can transmit and receive signals and the like according to a predetermined protocol such as TCP / IP, for example, with the Internet or another communication device.
  • the communication network 931 connected to the communication device 925 is configured by a network or the like connected by wire or wireless, and may be, for example, the Internet, home LAN, infrared communication, radio wave communication, satellite communication, etc. .
  • the wireless communication unit 120 and the network communication unit 130 of the base station 100 illustrated in FIG. 2 and the wireless communication unit 220 of the terminal device 200 illustrated in FIG. 3 may be configured by the communication device 925.
  • a computer program for realizing the functions of the information processing apparatus 900 constituting the system according to the present embodiment as described above can be prepared and implemented on a personal computer or the like.
  • a computer readable recording medium in which such a computer program is stored can be provided.
  • the recording medium is, for example, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a flash memory or the like.
  • the above computer program may be distributed via, for example, a network without using a recording medium.
  • the number of computers that execute the computer program is not particularly limited. For example, a plurality of computers (for example, a plurality of servers and the like) may execute the computer program in cooperation with each other.
  • Application Example 1 Application Example to Another Communication Device> First, as Application Example 1, an example in which the technology according to the present disclosure is applied to a device other than a communication terminal such as a smartphone will be described.
  • IoT Internet of Things
  • FIG. 30 is an explanatory diagram for describing an application example of the communication apparatus according to the present embodiment, and illustrates an example in which the technology according to the present disclosure is applied to a camera device.
  • the outer surface of the housing of the camera device 300 is positioned in the vicinity of the surfaces 301 and 302 facing different directions.
  • An antenna device is held.
  • reference numeral 311 schematically indicates an antenna apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the camera device 300 shown in FIG. 30 can transmit or receive, for example, a radio signal propagating in a direction substantially coinciding with the normal direction of each of the surfaces 301 and 302. .
  • the antenna device 311 may be provided not only on the surfaces 301 and 302 shown in FIG. 30 but also on other surfaces.
  • FIG. 31 is an explanatory diagram for describing an application example of the communication device according to the present embodiment, and shows an example when the technology according to the present disclosure is applied to a camera device installed under the drone. ing. Specifically, in the case of a drone flying in a high place, it is desirable that the lower side can transmit or receive radio signals (millimeter waves) arriving from each direction. Therefore, for example, in the example illustrated in FIG. 31, one implementation of the present disclosure is performed so as to be positioned in the vicinity of each part of the outer surface 401 of the housing of the camera device 400 installed below the drone facing different directions. An antenna device according to a form is held.
  • reference numeral 411 schematically shows an antenna apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the antenna apparatus 411 may be provided not only in the camera device 400 but in each part of the housing
  • each partial region in the curved surface may be held in the vicinity of each of the plurality of partial regions in which the normal directions cross each other or the normal directions are in a twisted position.
  • the camera device 400 shown in FIG. 31 can transmit or receive a radio signal propagating in a direction substantially coincident with the normal direction of each partial region.
  • the example described with reference to FIGS. 30 and 31 is merely an example, and the application destination of the technology according to the present disclosure is not particularly limited as long as the apparatus performs communication using millimeter waves.
  • business areas that are newly added in 5G are as diverse as, for example, the automotive field, industrial equipment field, home security field, smart meter field, and other IoT fields, and for communication terminals applied in each field
  • head-mounted wearable devices used to realize AR and VR and various wearable devices used in telemedicine etc. can be mentioned as application destinations of the technology according to the present disclosure. .
  • the application example 1 has been described with reference to FIGS. 30 and 31 as an example of applying the technology according to the present disclosure to a device other than a communication terminal such as a smartphone.
  • the application destination of the technology according to the present disclosure is not necessarily limited to communication between a base station and a terminal apparatus or communication using millimeter waves.
  • the procedure of beamforming in the IEEE 802.11ad standard is mainly divided into two stages of SLS (Sector Level Sweep) and BRP (Beam Refinement Protocol).
  • a search for a communication partner is performed and communication is started.
  • the number of sectors is defined as a maximum of 64 in one ANT, and a maximum of 128 in total of all ANTs.
  • BRP for example, after the end of SLS, for example, after the ring is broken, etc., it is appropriately performed.
  • Such operation is based on IA procedure in communication using millimeter waves in 5G, BPL is established by wide beam, and by narrow beam by operation of BR (Beam Refinement) in BM (Beam Management) in CONNECTED mode Is similar to the mechanism by which BPL is established.
  • the IEEE 802.11 ay standard is under development at present, but similar to “contiuous” “intra-CA” in 5 G communication using millimeter waves, the data rate is not limited by the combination of channel bonding technology and higher order modulation. Speeding up is being considered.
  • the technology according to the present disclosure can also be applied to a standard that is a successor to the various standards described above if communication using a directional beam is assumed.
  • beamforming technology is applied because it is affected by free space attenuation, absorption by the atmosphere, rainfall attenuation, and so on more than communication using the millimeter waves.
  • the terminal device includes one or more antenna elements, a detection unit, and a control unit.
  • the one or more antenna elements are configured to be able to control the direction of the directional beam, and perform wireless communication using the directional beam.
  • the detection unit detects an attitude of at least one of the one or more antenna elements.
  • the control unit is configured to receive at least a radio signal transmitted from the base station using the directional beam via any one of the one or more antenna elements as a reference state, In response to the change, control radio communication with the base station using the directional beam. More specifically, the control unit responds to a change in attitude of at least one of a plurality of antenna elements performing wireless communication using directional beams directed to different directions.
  • the antenna element used for wireless communication with the base station is selectively switched. Further, the control unit may control the direction of the directional beam formed by the antenna element in accordance with a change in attitude of at least one of the one or more antenna elements.
  • the terminal device can not change the BPL state with the base station before the call is disconnected by RLF. It becomes possible to re-establish. Also, ideally, even if the terminal changes its attitude due to a sudden rotation or the like, it may be possible to reestablish the BPL state with the base station before the occurrence of the beam failure. That is, according to the system according to the present embodiment, it is possible to realize wireless communication using directional beams between the base station and the terminal device in a more preferable manner.
  • At least one antenna element configured to be capable of controlling the direction of a directional beam and performing wireless communication using the directional beam;
  • a detection unit that detects a posture of at least one of the one or more antenna elements; According to the change of the attitude from the reference state, a state where at least a wireless signal transmitted from the base station using directional beams can be received through any of the one or more antenna elements is a reference state.
  • a control unit configured to control the wireless communication with the base station using a directional beam;
  • a wireless communication device comprising: (2)
  • the one or more antenna elements include a plurality of antenna elements that perform wireless communication using directional beams directed in different directions.
  • the control unit is configured to use an antenna element used for the wireless communication with the base station among the plurality of antenna elements according to a change in the attitude of at least one of the plurality of antenna elements. Selectively switch, The wireless communication device according to (1). (3) When the control unit switches an antenna element used for the wireless communication with the base station among the plurality of antenna elements, the control unit is in a state of the wireless communication with the base station after the switching. The wireless communication device according to (2), wherein the direction of the directional beam formed by the antenna element is controlled accordingly. (4) The controller according to (1), wherein the control unit controls the direction of the directional beam formed by the antenna element in accordance with a change in the attitude of at least one of the one or more antenna elements. Wireless communication device.
  • the control unit controls at least one of the position and the attitude of the movable antenna element in accordance with a change in the attitude of at least one of the one or more antenna elements.
  • the wireless communication device according to (1).
  • the radio according to any one of (1) to (5), wherein the reference state is a state in which the received power of a radio signal transmitted from the base station using a directional beam is equal to or higher than a threshold. Communication device.
  • the reference state is a state capable of receiving a signal block transmitted from the base station for each directional beam with a synchronization signal and a control signal as one unit, any one of the items (1) to (5)
  • the wireless communication device according to.
  • the wireless communication apparatus according to any one of (1) to (7), wherein the control unit sets the reference state when performing a procedure of initial access to the base station.
  • the wireless communication apparatus according to (8), wherein the control unit sets the reference state after the transmission trigger of the preamble to the base station in the procedure.
  • the control unit sets the reference state at the time of executing a procedure for establishing or recovering a communication using a directional beam with the base station, according to any one of (1) to (7).
  • the wireless communication device according to claim 1.
  • the above-mentioned control part is the above-mentioned standard after the trigger which chooses the directional beam used for communication with the base station out of the directional beams which the base station forms toward each of a plurality of directions after the standard.
  • the wireless communication device according to (10) which sets a state.
  • the control unit detects a change in the posture from the reference state based on a detection result of the posture by the detection unit using a predetermined event as a trigger, according to any one of (1) to (11)
  • the event described in the above (12) is an event notified when a deviation occurs between the directional beam formed by the antenna element and the directional beam formed by the base station.
  • Wireless communication device is the above-mentioned standard after the trigger which chooses the directional beam used for communication with the base station out of the directional beams which the base station forms toward each of a plurality of directions after the standard.
  • the wireless control method according to any one of (1) to (11), wherein the control unit detects a change in the posture from the reference state by monitoring a detection result of the posture by the detection unit.
  • Communication device (15) An acquisition unit configured to be capable of controlling the direction of a directional beam, and acquiring a detection result of at least one of one or more antenna elements performing wireless communication using the directional beam; At least a state capable of receiving a radio signal transmitted from a base station using a directional beam as a reference state, and the base station using a directional beam according to a change in the attitude from the reference state A control unit that controls the wireless communication between the And a control device.
  • the computer is Obtaining a detection result of at least one of one or more antenna elements configured to be capable of controlling the direction of a directional beam and performing wireless communication using the directional beam; At least a state capable of receiving a radio signal transmitted from a base station using a directional beam as a reference state, and the base station using a directional beam according to a change in the attitude from the reference state Controlling the wireless communication between Control methods, including:
  • Reference Signs List 1 system 100 base station 110 antenna unit 120 wireless communication unit 130 network communication unit 140 storage unit 150 communication control unit 200 terminal device 210 antenna unit 220 wireless communication unit 230 detection unit 240 storage unit 250 communication control unit

Landscapes

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Abstract

【課題】指向性ビームを利用した無線通信をより好適な態様で実現可能とする。 【解決手段】指向性ビームの方向を制御可能に構成され、当該指向性ビームを利用して無線通信を行う1以上のアンテナ素子と、前記1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかの姿勢を検知する検知部と、少なくとも基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号を前記1以上のアンテナ素子のいずれかを介して受信可能な状態を基準状態として、前記基準状態からの前記姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した前記基地局との間の前記無線通信を制御する制御部と、を備える、無線通信装置。

Description

無線通信装置、制御装置、及び制御方法
 本開示は、無線通信装置、制御装置、及び制御方法に関する。
 LTE/LTE-A(Advanced)と呼ばれる通信規格に基づく移動体通信システムにおいては、主に、700MHz~3.5GHz前後の極超短波と呼ばれる周波数の無線信号が通信に利用されている。
 また、上記通信規格のような極超短波を利用した通信では、所謂MIMO(Multiple-Input and Multiple-Output)と呼ばれる技術を採用することで、フェージング環境下においても、直接波に加えて反射波を信号の送受信に利用して通信性能をより向上させることが可能となる。MIMOでは、複数のアンテナを使用することとなるため、スマートフォン等のような移動体通信の端末装置に対して、複数のアンテナをより好適な態様で配設する手法についても各種検討されている。
 また、近年では、LTE/LTE-Aに続く第5世代(5G)移動体通信システムについて各種検討がされている。例えば、同移動体通信システムでは、28GHzや39GHzといったミリ波と呼ばれる周波数の無線信号(以下、単に「ミリ波」とも称する)を利用した通信の利用が検討されている。一般的にはミリ波は空間減衰が比較的大きく、ミリ波を通信に利用する場合には、利得の高いアンテナが求められる傾向にある。このような要求を実現するために、所謂ビームフォーミングと呼ばれる技術により指向性ビームを形成することで、基地局と端末装置との間の通信に当該指向性ビームを利用することが検討されている。例えば、非特許文献1には、5Gの移動体通信システムにおけるミリ波を利用した通信に関する検討として、特に、ビームフォーミング技術の利用に関する検討の内容が開示されている。
須山聡 他,「5Gマルチアンテナ技術」,NTT DOCOMOテクニカル・ジャーナル,Vol.23,No.4,2016年,p30-39
 一方で、ビームフォーミング技術により指向性ビームを形成した場合には、ビーム幅が制限されることとなるため、互いに異なるビームを介した通信は空間的に分離されることとなる。そのため、端末装置から基地局に向けられた指向性ビームが、当該端末装置の姿勢の変化に応じて、当該基地局とは異なる方向に向けられることとなった場合に、当該端末装置と当該基地局との間の通信が制限され、ひいては通信が切断される場合も想定され得る。
 そこで、本開示では、指向性ビームを利用した無線通信をより好適な態様で実現可能とする技術を提案する。
 本開示によれば、指向性ビームの方向を制御可能に構成され、当該指向性ビームを利用して無線通信を行う1以上のアンテナ素子と、前記1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかの姿勢を検知する検知部と、少なくとも基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号を前記1以上のアンテナ素子のいずれかを介して受信可能な状態を基準状態として、前記基準状態からの前記姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した前記基地局との間の前記無線通信を制御する制御部と、を備える、無線通信装置が提供される。
 また、本開示によれば、指向性ビームの方向を制御可能に構成され、当該指向性ビームを利用して無線通信を行う1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかの姿勢の検知結果を取得する取得部と、少なくとも基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号を受信可能な状態を基準状態として、前記基準状態からの前記姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した前記基地局との間の前記無線通信を制御する制御部と、を備える、制御装置が提供される。
 また、本開示によれば、コンピュータが、指向性ビームの方向を制御可能に構成され、当該指向性ビームを利用して無線通信を行う1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかの姿勢の検知結果を取得することと、少なくとも基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号を受信可能な状態を基準状態として、前記基準状態からの前記姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した前記基地局との間の前記無線通信を制御することと、を含む、制御方法が提供される。
 以上説明したように本開示によれば、指向性ビームを利用した無線通信をより好適な態様で実現可能とする技術が提供される。
 なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の一実施形態に係るシステム1の概略的な構成の一例について説明するための説明図である。 同実施形態に係る基地局の構成の一例を示すブロック図である。 同実施形態に係る端末装置の構成の一例を示すブロック図である。 NSAにおいて想定される移動体通信システムのシステム構成の一例を示した図である。 5Gにおけるセル配置の設計の一例について概要を説明するための説明図である。 初期アクセスの手順について概要を説明するための説明図である。 SS Blockの概略的な構造の一例について示した図である。 基地局によるセル内の端末装置へのNR-MIBの報知について概要を説明するための説明図である。 SS BlockとRMSIのQCL化について模式的に示した図である。 4step RACH手順の流れについて示した概略的なシーケンス図である。 4step RACH手順について概要を説明するための説明図である。 SS BlockからROへのマッピングの一案について概要を示した図である。 SS BlockからROへのマッピングの他の一案について概要を示した図である。 4step RACHの一連の流れについて説明するための説明図である。 ビームマネジメントの手順について概要を説明するための説明図である。 CONNECTEDモードにおける基地局と端末装置との間でのデータの送受信に係る手順について概要を説明するための説明図である。 CONNECTEDモードにおける基地局と端末装置との間でのデータの送受信に係る手順について概要を説明するための説明図である。 BPLのビーム方向が変化する場合の一例について説明するための説明図である。 BPLのビーム方向が変化する場合の他の一例について説明するための説明図である。 本開示に係る技術の基本原理について説明するための説明図である。 本開示に係る技術の基本原理について説明するための説明図である。 本開示に係る技術の基本原理について説明するための説明図である。 同実施形態に係る端末装置による、基地局との間の通信の制御に係る処理の流れの一例について示したフローチャートである。 同実施形態に係る端末装置による、基地局との間の通信の制御に係る処理の流れの他の一例について示したフローチャートである。 同実施形態に係る端末装置による、基地局との間の通信の制御に係る処理の流れの一例について示したフローチャートである。 NSAにおけるRRC CONNECTED状態に遷移するまでのステート遷移図の一例を示した図である。 SAにおけるRRC CONNECTED状態に遷移するまでのステート遷移図の一例を示した図である。 CFRAの処理の流れについて示した概略的なシーケンス図である。 本開示の一実施形態に係るシステムを構成する情報処理装置のハードウェア構成の一構成例を示す機能ブロック図である。 同実施形態に係る通信装置の応用例について説明するための説明図である。 同実施形態に係る通信装置の応用例について説明するための説明図である。
 以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
 なお、説明は以下の順序で行うものとする。
 1.構成例
  1.1.システム構成の一例
  1.2.基地局の構成例
  1.3.端末装置の構成例
 2.ミリ波の利用を想定した通信の概要
 3.技術的課題
 4.技術的特長
  4.1.基本原理
  4.2.処理
  4.3.変形例
 5.ハードウェア構成
 6.応用例
  6.1.応用例1:他の通信装置への応用例
  6.2.応用例2:他の通信規格に基づく通信への応用例
 7.むすび
 <<1.構成例>>
  <1.1.システム構成の一例>
 まず、図1を参照して、本開示の一実施形態に係るシステム1の概略的な構成の一例について説明する。図1は、本開示の一実施形態に係るシステム1の概略的な構成の一例について説明するための説明図である。図1に示すように、システム1は、無線通信装置100と、端末装置200とを含む。ここでは、端末装置200は、ユーザとも呼ばれる。当該ユーザは、UEとも呼ばれ得る。無線通信装置100Cは、UE-Relayとも呼ばれる。ここでのUEは、LTE又はLTE-Aにおいて定義されているUEであってもよく、UE-Relayは、3GPPで議論されているProse UE to Network Relayであってもよく、より一般的に通信機器を意味してもよい。
  (1)無線通信装置100
 無線通信装置100は、配下の装置に無線通信サービスを提供する装置である。例えば、無線通信装置100Aは、セルラーシステム(又は移動体通信システム)の基地局である。基地局100Aは、基地局100Aのセル10Aの内部に位置する装置(例えば、端末装置200A)との無線通信を行う。例えば、基地局100Aは、端末装置200Aへのダウンリンク信号を送信し、端末装置200Aからのアップリンク信号を受信する。
 基地局100Aは、他の基地局と例えばX2インタフェースにより論理的に接続されており、制御情報等の送受信が可能である。また、基地局100Aは、所謂コアネットワーク(図示を省略する)と例えばS1インタフェースにより論理的に接続されており、制御情報等の送受信が可能である。なお、これらの装置間の通信は、物理的には多様な装置により中継され得る。
 ここで、図1に示した無線通信装置100Aは、マクロセル基地局であり、セル10Aはマクロセルである。一方で、無線通信装置100B及び100Cは、スモールセル10B及び10Cをそれぞれ運用するマスタデバイスである。一例として、マスタデバイス100Bは、固定的に設置されるスモールセル基地局である。スモールセル基地局100Bは、マクロセル基地局100Aとの間で無線バックホールリンクを、スモールセル10B内の1つ以上の端末装置(例えば、端末装置200B)との間でアクセスリンクをそれぞれ確立する。なお、無線通信装置100Bは、3GPPで定義されるリレーノードであってもよい。マスタデバイス100Cは、ダイナミックAP(アクセスポイント)である。ダイナミックAP100Cは、スモールセル10Cを動的に運用する移動デバイスである。ダイナミックAP100Cは、マクロセル基地局100Aとの間で無線バックホールリンクを、スモールセル10C内の1つ以上の端末装置(例えば、端末装置200C)との間でアクセスリンクをそれぞれ確立する。ダイナミックAP100Cは、例えば、基地局又は無線アクセスポイントとして動作可能なハードウェア又はソフトウェアが搭載された端末装置であってよい。この場合のスモールセル10Cは、動的に形成される局所的なネットワーク(Localized Network/Virtual Cell)である。
 セル10Aは、例えば、LTE、LTE-A(LTE-Advanced)、LTE-ADVANCED PRO、GSM(登録商標)、UMTS、W-CDMA、CDMA2000、WiMAX、WiMAX2又はIEEE802.16などの任意の無線通信方式に従って運用されてよい。
 なお、スモールセルは、マクロセルと重複して又は重複せずに配置される、マクロセルよりも小さい様々な種類のセル(例えば、フェムトセル、ナノセル、ピコセル及びマイクロセルなど)を含み得る概念である。ある例では、スモールセルは、専用の基地局によって運用される。別の例では、スモールセルは、マスタデバイスとなる端末がスモールセル基地局として一時的に動作することにより運用される。いわゆるリレーノードもまた、スモールセル基地局の一形態であると見なすことができる。リレーノードの親局として機能する無線通信装置は、ドナー基地局とも称される。ドナー基地局は、LTEにおけるDeNBを意味してもよく、より一般的にリレーノードの親局を意味してもよい。
  (2)端末装置200
 端末装置200は、セルラーシステム(又は移動体通信システム)において通信可能である。端末装置200は、セルラーシステムの無線通信装置(例えば、基地局100A、マスタデバイス100B又は100C)との無線通信を行う。例えば、端末装置200Aは、基地局100Aからのダウンリンク信号を受信し、基地局100Aへのアップリンク信号を送信する。
 また、端末装置200としては、所謂UEのみに限らず、例えば、MTC端末、eMTC(Enhanced MTC)端末、及びNB-IoT端末等のような所謂ローコスト端末(Low cost UE)が適用されてもよい。
  (3)補足
 以上、システム1の概略的な構成を示したが、本技術は図1に示した例に限定されない。例えば、システム1の構成として、マスタデバイスを含まない構成、SCE(Small Cell Enhancement)、HetNet(Heterogeneous Network)、MTCネットワーク等が採用され得る。またシステム1の構成の、他の一例として、マスタデバイスがスモールセルに接続し、スモールセルの配下でセルを構築してもよい。
  <1.2.基地局の構成例>
 次いで、図2を参照して、本開示の一実施形態に係る基地局100の構成を説明する。図2は、本開示の一実施形態に係る基地局100の構成の一例を示すブロック図である。図2を参照すると、基地局100は、アンテナ部110と、無線通信部120と、ネットワーク通信部130と、記憶部140と、通信制御部150とを含む。
 (1)アンテナ部110
 アンテナ部110は、無線通信部120により出力される信号を電波として空間に放射する。また、アンテナ部110は、空間の電波を信号に変換し、当該信号を無線通信部120へ出力する。
 (2)無線通信部120
 無線通信部120は、信号を送受信する。例えば、無線通信部120は、端末装置へのダウンリンク信号を送信し、端末装置からのアップリンク信号を受信する。
 (3)ネットワーク通信部130
 ネットワーク通信部130は、情報を送受信する。例えば、ネットワーク通信部130は、他のノードへの情報を送信し、他のノードからの情報を受信する。例えば、上記他のノードは、他の基地局及びコアネットワークノードを含む。
 なお、前述したように、本実施形態に係るシステム1においては、端末装置がリレー端末として動作し、リモート端末と基地局との間の通信を中継する場合がある。このような場合には、例えば、当該リレー端末に相当する無線通信装置100Cは、ネットワーク通信部130を備えていなくてもよい。
 (4)記憶部140
 記憶部140は、基地局100の動作のためのプログラム及び様々なデータを一時的に又は恒久的に記憶する。
 (5)通信制御部150
 通信制御部150は、無線通信部120の動作を制御することで、他の装置(例えば、端末装置200)との間の無線の通信経路を介した通信を制御する。具体的な一例として、通信制御部150は、送信対象となるデータを所定の変調方式に基づき変調することで送信信号を生成し、無線通信部120に当該送信信号をセル内の端末装置200に向けて送信させてもよい。また、他の一例として、通信制御部150は、端末装置200からの信号の受信結果(即ち、受信信号)を無線通信部120から取得し、当該受信信号に対して所定の復調処理を施すことで当該端末装置200から送信されたデータを復調してもよい。
 また、通信制御部150は、ネットワーク通信部130の動作を制御することで、他の基地局100やコアネットを構成する各エンティティとの間の通信を制御してもよい。
 なお、図2を参照して上述した基地局100の構成はあくまで一例であり、必ずしも基地局100の機能構成を限定するものではない。具体的な一例として、基地局100の各構成のうち一部が当該基地局100の外部に設けられていてもよい。また、基地局100の各機能が、複数の装置が連携して動作することで実現されてもよい。
  <1.3.端末装置の構成例>
 次に、図3を参照して、本開示の実施形態に係る端末装置200の構成の一例を説明する。図3は、本開示の実施形態に係る端末装置200の構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、端末装置200は、アンテナ部210と、無線通信部220と、検知部230と、記憶部240と、通信制御部250とを含む。
 (1)アンテナ部210
 アンテナ部210は、無線通信部220により出力される信号を電波として空間に放射する。また、アンテナ部210は、空間の電波を信号に変換し、当該信号を無線通信部220へ出力する。なお、アンテナ部210として、複数のアンテナ素子が含まれてもよい。そのため、以降の説明では、個々のアンテナ素子を「アンテナ素子210」とも称する。
 (2)無線通信部220
 無線通信部220は、信号を送受信する。例えば、無線通信部220は、基地局からのダウンリンク信号を受信し、基地局へのアップリンク信号を送信する。
 また、前述したように、本実施形態に係るシステム1においては、端末装置がリレー端末として動作し、リモート端末と基地局との間の通信を中継する場合がある。このような場合には、例えば、リモート端末として動作する端末装置200Cにおける無線通信部220は、リレー端末との間でサイドリンク信号を送受信してもよい。
 (3)検知部230
 検知部230は、加速度センサやジャイロセンサ等のような各種センサを含み、端末装置200の姿勢の変化を検出する。検知部230は、端末装置200の姿勢の変化の検知結果に応じた情報を通信制御部250に通知してもよい。
 (4)記憶部240
 記憶部240は、端末装置200の動作のためのプログラム及び様々なデータを一時的に又は恒久的に記憶する。
 (5)通信制御部250
 通信制御部250は、無線通信部220の動作を制御することで、他の装置(例えば、基地局100)との間の無線の通信経路を介した通信を制御する。具体的な一例として、通信制御部250は、送信対象となるデータを所定の変調方式に基づき変調することで送信信号を生成し、無線通信部220に当該送信信号を基地局100に向けて送信させてもよい。また、他の一例として、通信制御部250は、基地局100からの信号の受信結果(即ち、受信信号)を無線通信部220から取得し、当該受信信号に対して所定の復調処理を施すことで当該基地局100から送信されたデータを復調してもよい。
 なお、図3を参照して上述した端末装置200の構成はあくまで一例であり、必ずしも端末装置200の機能構成を限定するものではない。具体的な一例として、端末装置200の各構成のうち一部が当該端末装置200の外部に設けられていてもよい。より具体的な一例として、図3に示すアンテナ部210、無線通信部220、検知部230、及び記憶部240のうち少なくともいずれかが、端末装置200に対して外付けされていてもよい。なお、この場合には、通信制御部250を含む側の装置が、「制御装置」の一例に相当する。また、端末装置200の各機能が、複数の装置が連携して動作することで実現されてもよい。
 <<2.ミリ波の利用を想定した通信の概要>>
 近年、LTE/LTE-Aに続く第5世代(5G)移動体通信システムについて各種検討がされており、次世代の無線アクセス方式として、NR(New Radio)とも称される、LTEとは異なるRAT(Radio Access Technology)の導入も検討されている。
 また、NRの導入にあたり、既存のLTEのネットワークとの併用を想定したNSA(Non-standalone)とも称される規格の検討も進められている。例えば、図4は、NSAにおいて想定される移動体通信システムのシステム構成の一例を示した図である。図4に示すように、NSAでは、既存のLTEをアンカーとして、マクロセル基地局100Aと端末装置200との間でC-plain(制御情報)の送受信が行われる。また、U-plain(ユーザデータ)については、スモールセル基地局100Bと端末装置200との間で、NRによって送受信が行われる。このような構成により、U-plainの送受信をより高いスループットで実現することが可能となる。また、5G RAN(Radio Access Network)は、EPC190によってS1インタフェースを介して制御される。
 特に、5Gの移動体通信システムでは、28GHzや39GHzといったミリ波と呼ばれる周波数の無線信号(以下、単に「ミリ波」とも称する)を利用した通信の利用が検討されている。また、一般的にはミリ波は空間減衰が比較的大きく、ミリ波を通信に利用する場合には、利得の高いアンテナが求められる傾向にある。このような要求を実現するために、5Gの移動体通信システムでは、所謂ビームフォーミングと呼ばれる技術により指向性ビームを形成することで、基地局と端末装置との間の通信に当該指向性ビームを利用することが検討されている。このような技術を利用することで、例えば、基地局と端末装置との間の通信を、時間及び周波数での多重に加えて空間的にも多重することも可能となる。このような構成により、5Gの移動体通信システムでは、非常に高いデータレートで同時にEnd-to-Endでの通信が可能なユーザ数を増大させることが可能となり、セル容量が飛躍的に増大するため、サービスのさらなるブロードバンド化(eMBB:enhanced Mobile Broad. Band)の実現が期待されている。
  (セル配置の設計の概要)
 ここで、図5を参照して、5Gにおけるセル配置の設計の一例について概要を説明する。図5は、5Gにおけるセル配置の設計の一例について概要を説明するための説明図である。図5に示す例では、LTE規格に基づく既存のセル10Aをオーバーレイドセル(Overlaid Cell)として利用し、当該セル10A内において、ミリ波を利用した通信が可能なスモールセル10B#1~10B#3がオーバラップすることで、ヘテロジーニアス・ネットワーク(HetNet)を形成している。なお、スモールセル10B#1~10B#3は、スモールセル基地局100B#1~100B#3が形成するスモールセルをそれぞれ示している。このような構成に基づき、スモールセル基地局100B#1~100B#3のそれぞれと、スモールセル10B#1~10B#3内に位置する端末装置200#1~200#3それぞれとの間で、U-plain(ユーザデータ)の送受信が行われる。これにより、U-plain(ユーザデータ)の送受信に係るスループットをより向上させることが可能となる。
  (初期アクセスの概要)
 次いで、標準化仕様の策定が進められている、5Gにおける初期アクセス(IA:Initial Access)の手順について概要を説明する。
 例えば、図6は、初期アクセスの手順について概要を説明するための説明図である。図6に示すように、端末装置200は、電源の投入等に伴い起動すると、初期アクセス手順(Initial Access Procedure)を実行することで基地局100との通信を確立し、その後、当該基地局100との間でユーザデータの送受信を行う。また、初期アクセス手順では、主に、セルの探索及び選択(Cell Search and Selection)、システム情報の受信(System Information Receiver)、及びランダムアクセス(Random Access)の処理がこの順序で実行される。
 5Gでは、ネットワーク側の低消費電力化と、ミリ波におけるパスロスの補償とを目的として、ビームフォーミング技術を利用してビーム幅が絞られたうえで、セル内においてDL(Downlink)信号のビームスイープが行われる。このような特性から、5Gでは、LTEのように、各セルにおいて基地局(eNB)側から、セル探索及びセル選択を行うためのPSS(Primary Synchronization Signal)、SSS(Secondary Synchronization Signal)、及びPBCH(Physical Broadcast Channel)と、チャネル見積り(CE:Channel Estimate)に用いられるCRS(Cell-specific Reference Signal)が、always-ONで送信されていないこととなる。
 5Gでは、PSS、SSS、及びPBCHは、SS BlockとしてOFDM4シンボルにまとめて送信される。例えば、図7は、SS Blockの概略的な構造の一例について示した図である。
 また、1つのセル内において、1つのSS BlockのPBCHのペイロードデータ上にはNR-MIB(Master-Information-Block)として、各種情報が端末装置側に報知される。例えば、図8は、基地局によるセル内の端末装置へのNR-MIBの報知について概要を説明するための説明図である。NR-MIBとして報知される情報としては、例えば、LTEと同様に初期アクセス手順で最低限必要となるSFN(System Frame Number)、SS Blockのセットが送信される周期であるSS Burst set周期、残りのシステム情報NR-SIB1を運ぶRMSI(Remaining Minimum System Information)のスケジューリング情報等が挙げられる。また、SS BlockとRMSIは(空間的に)QCL(Quasi Co-Location)化が想定できることが、標準化の過程で合意されている。
 なお、QCLとは、異なるアンテナポート(AP)間で長期的伝搬路特性が同一である場合に相当する。長期的伝搬路特性は、遅延スプレッド(Delay spread)、ドップラースプレッド(Doppler spread)、ドップラーシフト(Doppler shift)、平均利得(Average gain)、平均遅延(Average delay)等を指し、これらの内のいくつか、又は全てが同一である場合にQCLであると想定される。QCLであるとは、疑似的な地理関係が同一の場合に相当するが必ずしも物理的に近接している場合に限られない。また、上記は4Gまでの定義であるが、5GにおけるQCLの定義では、LTE-AのRel-11にて定義された上記のQCL特性に加えて、空間的なビーム方向を示す角度ドメイン特性がさらに追加される。このビーム方向を示す角度ドメイン特性は、標準化仕様では、QCLtypes D:Spatial Rxとして定義されており、(空間的に)QCL化が想定できるということは、空間的に同じ方向からビームを受信できることを意味していることを示す。
 一方で、SS Block内におけるNR-PBCHのペイロードサイズは、40bitよりも大きく、72bitを超えない程度の少ないビット容量に制限されている。そこで、LTEと同様に、5Gにおいても初期アクセス手順を行うために必要な残りのシステム情報であるNR-SIB1を運ぶRMSIの受信が必要となる。
 現在、RMSIについては3GPPにおいて議論中であるが、現時点では、1つのセル内の1つのSS Blockと連携するRMSIは1対1の関連付けしかないものに、ほぼ合意されている。なお、広帯域動作の場合には、複数のSS Blockが複数のBWP(Bandwidth part)で送信されることが可能であることが合意されているが、その場合には、SS Blockと連携するRMSIとの多対1のサポートについては、ネットワーク側のサポート次第となることが決まっている。
 RMSIは、基本的には、メッセージデータを運ぶNR-PDSCHと、RMSI用のリソース情報を運ぶCORESETから構成される。RMSI用のリソース情報を運ぶCORESETに関する情報は、NR-PBCHのペイロードデータ上のNR-MIBによって、端末装置側に報知される。また、CORESETは、端末装置側がモニタリングするためのNR-PDCCHで構成され、CSS(Common Search Space)とUSS(UE-specific Search Space)のどちらかに設定されている。
 また、5Gでは、初期アクセス手順におけるランダムアクセス(RA:Random access)の設定情報については、RMSIに含まれることが、3GPPにおいて合意されている。また、初期アクセスの手順は、LTEと同様に、4step RACH手順を採用することが合意されている。即ち、端末装置(UE)側がMsg1(PRACH preamble)を送信する場合に選択すべきSS Blockの閾値情報と、基地局(gNB)側でのTx送信パワー情報と、がRMSIで送信される。この閾値を満たすSS Blockに基づいて、RSRP(Reference Signal Received Power)測定によるパスロス(PL:Path Loss)見積もりや、Msg1送信における在圏セル内での最適なSS Blockや当該SS Blockに対応するRACHリソースの選択が可能となる。
 また、前述したように、在圏セル内での1つのSS Blockと連携するCORESTとRMSIとは、周波数分割多重(FDM:Frequency Division Multiplexing)されて(空間的に)QCL化されている。例えば、図9は、SS BlockとRMSIのQCL化について模式的に示した図である。
 端末装置側は、基地局側からワイドビームを利用して送信されるSS Blockを、ワイドビームを用いて受信することで、同時にFDM化されたCORESTとRMSIについても受信することが可能である。そのため、端末装置側は、上述したようにMsg1送信における、最適なSS Blockの選択や、パスロス見積りから得られるオープンループのUL(Uplink)パワーコントロールの初期値の導出が可能となる。また、端末装置側は、PRACHのSCS(Subcarrier Spacing)情報や、PRACHにおけるパワーランピングのステップサイズに関する情報についても、同時に知ることが可能となる。
  (4step RACH手順)
 続いて、4step RACH手順の流れについて、特に、5Gにおいて適用される場合における特徴的な部分に着目して説明する。例えば、図10は、4step RACH手順の流れについて示した概略的なシーケンス図である。また、図11は、4step RACH手順について概要を説明するための説明図であり、各手順における基地局と端末装置との間の情報の流れが示されている。
 図10及び図11に示すように、4step RACH手順では、端末装置は、以下の4つの手順を順次実行する。
 ・Msg1(PRACH Preamble)送信
 ・Msg2(RAR:Random Access Response)受信
 ・Msg3(RRC Connection Request)送信
 ・Msg4(RRC Connection Setup)受信
 また、端末装置は、上記した4つの手順に加えて、Msg4の受信後に、初期アクセスの手順の完了を示すMsg5(RRC Connection Setup Complete)を基地局に送信してもよい。
 一般的には、初期アクセスの手順を可能な限り速やかに完了し、CONNECTEDモードに移行することが望ましい。特に、5Gでは、前述したように、ミリ波の利用に伴うパスロス分を補償するためにビームフォーミングを行っている。このような状況下では、端末装置側が、ビーム同期によるBPL(Beam Pear Link)状態を安定的に維持するために、ワイドビームを用いて行われる初期アクセスの手順を可能な限り速やかに終わらせてCONNECTEDモードに移行することがより重要となる。このような背景から、5Gでは、前述した(空間的な)QCL化の想定を用いることで、BPLを確立するためのビームスイープによる遅延を、可能な限り少なくするような仕組みが検討されている。
 端末装置側は、UE capabilityと関係するアンテナアレイ・サブセットを2~4つ有していると想定した場合には、初期アクセスの手順(4step RACH)を行うための情報は獲得済みとなっている。これは、各アンテナアレイ・サブセット上での準オムニとなるワイドビームを用いて、前述したように、基地局(gNB)側からワイドビームを利用して送信されるSS Blockを、ワイドビームを用いて受信することで、同時にFDM化されたCORESTとRMSIについても受信することが可能であることに起因する。
 次いで、4step RACHの各手順について5Gにおける取扱いに着目して以下に説明する。
 (1)Msg1(PRACH Preamble)送信
 3GPPでは、RO(RACH transmission Occasion)は、1つの特定方向のTxビームにて、設定されたPRACHプリアンブル・フォーマットを用いて、PRACH Msg1が送信されるためのT-Fリソース(Time-Frequency Resources)であることが定義されている。受信選択されたSS BlockからROへのマッピングの案として、1対1と、多対1と、の2つの候補が検討されている。例えば、図12は、SS BlockからROへのマッピングの一案について概要を示した図であり、1対1でのSS BlockからROへのマッピングの例を示している。また、図13は、SS BlockからROへのマッピングの他の一案について概要を示した図であり、多対1でのSS BlockからROへのマッピングの例を示している。端末装置側は、ROにより獲得済みの情報を用いてMsg1送信を行う。
 (2)Msg2(RAR:Random Access Response)受信
 3GPPでは、「端末装置側が、Msg2(RAR)を運ぶPDCCH DMRSとPDSCH DMRSが、事前に端末装置側が送信したMsg1およびROと関連付けられているSS BlockとQCL化されていると想定できる」ということがほぼ合意されている。
 (3)Msg3(RRC Connection Request)送信
 3GPPでは、「基地局側は、端末装置側が送信するMsg3のUSCH DMRSが、事前に送信されたMsg1とQCL化されていると想定できる」ということがほぼ合意されている。
 (4)Msg4(RRC Connection Setup)受信
 3GPPでは、「RACHのMsg3にビームレポートがない場合に、端末装置側は、Msg4を運ぶPDCCH DMRSとPDSCH DMRSとが、事前に端末装置側が送信したMsg1およびROと関連付けられているSS BlockとQCL化されていると想定できる」ということがほぼ合意されている。
 また、図14は、4step RACHの一連の流れについて説明するための説明図であり、各手順における基地局と端末装置との間の関係を模式的に示している。図14において、参照符号B101及びB103は、基地局100がセル内の端末装置200との情報の送受信に利用するビームを模式的に示している。具体的には、ビームB101は、ビーム幅が比較的広くなるように制御された所謂ワイドビームを示しており、SS BlockやCOREST(NR-PDCCH)等の送信に利用される。また、ビームB103は、ビーム幅が比較的狭くなるように制御された所謂ナロービームを示しており、RMSI(NR-PDSCH)等の送信に利用される。また、参照符号B111は、端末装置200が基地局100との情報の送受信に利用するビームを模式的に示している。図14に示す例では、ビームB111は、ワイドビームとして形成されている。
 図14に示すように、端末装置側が在圏セル内で最適となるSS Blockの探索及び選択が完了した後に行われる、初期アクセス手順においては、Msg1~Msg4それぞれの送受信が、SS Blockとのビーム同期がとれてBPL状態が維持されたものと想定して行われる。このような制御により、初期アクセスの手順を速やかに完了することが可能となる。
 上記のようなランダムアクセス手順を含む初期アクセスの手順をより速やかに完了させるために、端末装置側において、同手順の実行にワイドビームが利用されることも想定され得る。そのため、BR(Beam Refinement)動作と称される一連の手順において、端末装置が基地局との通信に利用するビームのナロービーム化が行われるが、当該BR動作は、例えば、RRC CONNECTEDモードに移行した後に行われてもよい。一方で、BR(Beam Refinement)動作は、3GPPの仕様書ではベンダー側の実装(implementation)次第として、現状では特に規定されてはいない。そのため初期アクセスの手順においても、例えば、Msg2においてBR(Beam Refinement)動作のP2手順及びP3手順が、端末装置側で同時に行われてもよい。即ち、端末装置側が、P2手順及びP3手順のBR(Beam Refinement)動作を行い、ナロービームによるBPL状態が、RRC CONNECTEDモードに移行する前の、初期アクセスの手順において、オーバラップして行われてもよいことについても、言及することが可能である。なお、本件については、詳細を別途後述する。
  (ビームマネジメント)
 続いて、5Gにおけるビームマネジメント(BM:Beam Management)の手順について特に、基地局と端末装置との間でそれぞれが通信に利用するビームをナロービーム化するための手順に着目して説明する。例えば、図15は、ビームマネジメントの手順について概要を説明するための説明図である。3GPPでは、ナロービーム化を行うための手順として、前述したように、P1、P2、及びP3手順に代表されるビームマネジメント(BM)の動作を定義している。この、P1、P2、及びP3手順により、基地局-端末装置間におけるビームの精密化(BR:Beam Refinement)が行われる。
 P1手順は、ビームセレクション(Beam selection)とビームリセレクション(Beam reselection)とで定義される。P1手順では、基本的には比較的ビーム幅の広いワイドビームを利用した、初期アクセス時におけるビームアライメント(Beam Alignment)の動作が想定されている。
 P2手順は、Txビームリファインメント(Tx beam refinement)で定義される。P2手順では、基地局側でのDL(Downlink) Txビームに関してビームの精密化(BR)が行われ、ビーム幅がより絞られた基地局側のナロービームと、端末装置側のビームとの間での位置合わせ(Beam correspondence)が行われる動作が想定されている。
 P3手順は、Rxビームリファインメント(Rx beam refinement)で定義される。P3手順では、端末装置側でのDL Rxビームに関してビームの精密化(BR)が行われ、基地局側のナロービームと、ビーム幅がより絞られた端末装置側のナロービームとの間での位置合わせ(Beam correspondence)が行われる動作が想定されている。
  (CONNECTEDモードでの動作)
 次いで、CONNECTEDモードでの動作について、主に(空間的な)QCL化を想定した動作に着目して説明する。例えば、図16及び図17は、CONNECTEDモードにおける基地局と端末装置との間でのデータの送受信に係る手順について概要を説明するための説明図である。具体的には、図16は、端末装置が基地局から送信されるDLデータを受信する場合の手順の一例について示している。また、図17は、端末装置が基地局にULデータを送信する場合の手順の一例について示している。
 前述したように、P1、P2、及びP3手順に代表されるビームマネジメント(BM)におけるビームの精密化(BR)は、一般的には、RRC CONNECTEDモードに移行した後に行われる。
 5Gでは、NR-PDSCHに対して、DCI上のNビットのTCI(Transmission Configuration Indication)ステートに対応するDL用のRS(Reference Signal)が(空間的に)QCL化していることを、端末装置側が想定できることが合意されている。また、ビーム切り替え時におけるレイテンシ(latency)と追加のシグナリングを削減するために、NR-PDCCH(制御信号)とNR-PDSCH(データ信号)とを同じビームで送信することが検討されている。3GPPでは、ビームマネジメント(BM)用の非周期であるCSI-RSが、NR-PDSCHとNR-PDCCHとに対してQCL化しているDL用のRSとして想定されることが議論されている。
 ビームマネジメント(BM)用の非周期であるCSI-RSが、上記のようにDCI上のNビットのTCIステートで(空間的に)QCL化されている場合には、この非周期であるCSI-RSを用いて、前述したP2手順によるビームスイープが行わる。そして、ベストな非周期であるCSI-RSのビームを選択するために、ビームの精密化(BR)が行われる。P2手順が完了すると、端末装置側は、ビームマネジメント(BM)用のCSI-RSのベストなビームリソースを示すビームレポートを、基地局側に対してシグナリングする。
 また、端末装置側では、P3手順によるRxビームスイープが行われ、ベストなRxビームリソースが決定された後に、新しいNビットのDCIフィールドのシグナリングが基地局に対して行われる。
 RRC CONNECTEDモードに移行した場合のNR-PDSCHとNR-PDCCHとに対しては、ビームマネジメント(BM)用の非周期であるCSI-RSを用いてQCL化されている。そのため、この非周期であるCSI-RSを用いて、P2、P3手順の動作が行われ、BPLが確立される。
 以上のように、RRC CONNECTEDモード時においても、初期アクセスの手順と同様に、BPL状態が維持されたものと想定して、NR-PDSCHとNR-PDCCHとの双方の受信が行われる。具体的には、NR-PDSCHとNR-PDCCHとに対して、(空間的に)QCL化されているビームマネジメント(BM)用の非周期であるCSI-RSとのビーム同期がとられ、かつP1、P2、及びP3の手順によるナロービーム化が行われることで、BPL状態が維持されたものと想定される。即ち、RRC CONNECTEDモードにおける、端末装置側でのNR-PDSCHとNR-PDCCHとの双方の受信においても、基地局側からのDL用のRSとの(空間的な)QCL化の想定が、BPL状態を維持するための仕組みとして考えられている。
 <<3.技術的課題>>
 続いて、本開示の一実施形態に係るシステムの技術的課題について説明する。
 5Gにおける初期アクセス時のランダムアクセス手順では、在圏セル内で最適となるSS Blockの探索及び選択が完了した後には、前述したように、基地局-端末装置間のBPL状態が維持されていると想定して(空間的な)QCL化が行われている。これにより、BPLを確立するためのビームスイープによる遅延を可能な限り少なくすることが可能となる。
 一方で、突然の端末装置の回転等によって、BPLのビーム方向が変化するような状況が想定され得る。具体的には、初期アクセスの手順の間に、端末装置側における予期せぬ突然の回転等が発生した場合には、初期アクセス時に最適となるSS Blockの探索及び選択が完了した時点で獲得されたBPL状態が維持されない場合がある。
 例えば、図18は、BPLのビーム方向が変化する場合の一例について説明するための説明図であり、初期アクセス時に当該ビーム方向が変化した場合の一例について示している。具体的には、図18では、基地局100#1とBPL状態にある端末装置200が突然回転した状況を模式的に示している。参照符号200’は、回転後の当該端末装置200の状態を模式的に示している。
 図18において、参照符号B151は、基地局100#1が形成する指向性ビームを模式的に示している。また、参照符号B161は、回転前の端末装置200が形成する指向性ビームを模式的に示している。即ち、図18に示す例では、回転前の端末装置200は、基地局100#1とBPL状態にある。より具体的には、回転前の端末装置200が形成するビームB161と、基地局100#1が形成するビームB151とがBPLを確立している。
 これに対して、端末装置200の回転に伴い、当該端末装置200が形成するビームB161が向けられる方向も変化する。例えば、参照符号B161’は、回転後の端末装置200’が形成する指向性ビームを模式的に示している。また、参照符号B171は、基地局100#2が形成する指向性ビームを模式的に示している。即ち、図18に示す例では、回転後の端末装置200’が形成するビームB161’は、基地局100#2が形成するビームB171とBPLが確立され得る方向に向けられることとなる。
 図18に示すような端末装置200の回転が、例えば、初期アクセス時に発生した場合には、初期アクセス時に最適となるSS Blockの探索及び選択が完了した時点で獲得された、基地局100#1と端末装置200との間のBPL状態が維持されなくなる。そのため、例えば、ランダムアクセス手順におけるMsg1の送信が、本来、端末装置200とBPL状態にあった基地局100#1ではなく、他の基地局100#2に向けて送信されるような状況が想定され得る。このような状況は、上述した、初期アクセス時における(空間的な)QCL化の想定に関する条件を満たさなくなり、ランダムアクセス手順における遅延が発生し、ひいては、その後のRRC接続に対して影響を及ぼす可能性も想定され得る。特にモバイル機器については、一般的にはバッテリー駆動が想定される。このような前提の基で、例えば、4つのミリ波用のアンテナアレイ・サブセットモジュールを搭載した端末装置において、ランダムアクセス手順における遅延により、初期アクセス手順を何度も繰り返されたものとする。このような場合には、例えば、バッテリー寿命を短くしたり、追加で発生する再手順が続くことにより処理負荷が増大する等の影響が想定され得る。
 また、CONNECTEDモードにおいても、突然の端末装置の回転等によってBPLのビーム方向が変化し、基地局と端末装置との間でBPL状態を維持することが困難となる場合が想定され得る。
 例えば、図19は、BPLのビーム方向が変化する場合の他の一例について説明するための説明図であり、CONNECTEDモードにおいてに当該ビーム方向が変化した場合の一例について示している。具体的には、図19の左側の図は、基地局100と端末装置200との間でBPL状態が確立されている状況を示している。より具体的には、参照符号B201は、基地局100が形成する指向性ビームを模式的に示している。また、参照符号B203は、端末装置200が形成する指向性ビームを模式的に示している。即ち、図19の左側の図では、基地局100が形成するビームB201と、端末装置200が形成するビームB203とBPLを確立している。このような状況下で、例えば、基地局100から送信される、NR-PDCCH及びNR-PDSCHやビームマネジメント(BM)用の非周期であるCSI-RS等が端末装置200により受信される。
 これに対して、図19の右側の図は、端末装置200が突然回転した状況を模式的に示している。参照符号200’は、回転後の当該端末装置200の状態を模式的に示している。また、参照符号B203’は、回転後の端末装置200’が形成する指向性ビームを模式的に示している。
 図19の右側の図においては、回転後の端末装置200’が形成するビームB203が、基地局100とは異なる方向に向けられることとなり、基地局100と端末装置200との間でBPL状態を維持することが困難となる。このような状況下では、まずビームフェイラと称されるイベントが発生し、この状態が継続するとRLF(Radio Link Failure)による呼切断のイベントが発生する。即ち、端末装置200の回転に伴い、頻繁に呼切断が発生するような状況も想定され得る。このような状況は、上述した、CONNECTEDモードにおける(空間的な)QCL化の想定に関する条件を満たさなくなり、その後のRRC再接続の手順等が必要となるため、CONNECTEDモードにおける安定した通信の実現に影響を及ぼす可能性が想定され得る。上述したように、RRC再接続の手順等が必要となる場合には、端末装置側において、前述のランダムアクセス手順を含む、初期アクセス手順をはじめから繰り返して行うことが必要となる場合がある。上記の動作は、前述したように、モバイル機器である端末装置側のバッテリー寿命を短くしたり、追加で発生する再手順が続くことにより処理負荷が増大する等の影響を及ぼす可能性がある。
 以上のような状況を鑑み、本開示では、指向性ビームを利用した無線通信をより好適な態様で実現可能とする技術を提案する。具体的には、端末装置の回転等に伴い当該端末装置が形成する指向性ビームの方向が変化するような状況下においても、基地局と端末装置との間での通信が制限される頻度をより低減可能とする技術を提案する。
 <<4.技術的特長>>
 以下に、本開示の一実施形態に係るシステムの技術的特徴について説明する。
  <4.1.基本原理>
 まず、本開示に係る技術の基本原理について説明する。本開示に係るシステムにおいて、端末装置は、例えば、ジャイロセンサ等のような各種センサにより当該端末装置の筐体や、当該筐体に支持されたアンテナ素子の姿勢を検出可能に構成されている。このような構成の基で、当該端末装置は、姿勢の変化に伴い指向性ビームの方向が変化した場合に、当該姿勢の変化を上記センサの検知結果に基づき認識し、当該姿勢の変化に応じて指向性ビームを利用した基地局との通信を制御する。
 例えば、図20は、本開示に係る技術の基本原理について説明するための説明図である。図20に示す例では、端末装置200は、それぞれが互いに異なる方向に向けられた指向性ビームを利用して無線通信を行う複数のアンテナ素子を備えている。図20において、参照符号B211は、基地局100が形成する指向性ビームを模式的に示しいている。また、参照符号B213は、端末装置200が備える複数のアンテナ素子210のうち、アンテナ素子210Aにより形成される指向性ビームを模式的に示している。また、参照符号B215は、端末装置200が備える複数のアンテナ素子210のうち、アンテナ素子210Aとは異なる他のアンテナ素子210Bにより形成される指向性ビームを模式的に示している。このような構成の基で、当該複数のアンテナ素子のうち、少なくともいずれかのアンテナ素子が形成する指向性ビームが、基地局100が形成する指向性ビームとBPLを確立する。
 図20の上側の図は、基地局100と端末装置200との間でBPL状態が確立されている状況を模式的に示している。即ち、図20の上側の図では、基地局100により形成されるビームB211と、端末装置200のアンテナ素子210Aにより形成されるビームB213とがBPLを確立している。
 これに対して、図20の下側の図は、上側の図に示した状態から端末装置200が回転した状態を模式的に示している。即ち、図20の下側の図では、端末装置200の回転に伴い、アンテナ素子210Aにより形成されるビームB213が、基地局100の位置する方向とは異なる方向に向けられている。即ち、図20の下側の図では、基地局100により形成されるビームB211と、端末装置200のアンテナ素子210Aにより形成されるビームB213とによるBPLを維持することが困難となる。
 一方で、図20の下側の図では、端末装置200の回転に伴い、アンテナ素子210Aとは異なる他のアンテナ素子210Bにより形成されるビームB215が、基地局100の位置する方向に向けられることとなる。
 そこで、本開示の一実施形態に係る端末装置200(通信制御部250)は、検知部230(例えば、ジャイロセンサ等)による加速度や角速度等の検知結果に基づき、当該端末装置200の姿勢の変化、即ち、端末装置200の回転方向や回転量を検出する。
 具体的には、端末装置200は、例えば、図20の上側の図に示すように、基地局100との間でBPL状態が確立されている場合における当該端末装置200の姿勢(換言すると、各アンテナ素子210の姿勢)を基準状態として設定する。より具体的な一例として、初期アクセス手順に着目した場合には、端末装置200側において、複数のアンテナ素子210のサブセット全体でビームスイープが行われることで、在圏セル内での閾値条件を満たすベストなSS Blockが選択される。また、その後のランダムアクセス手順では、選択された上記SS Blockとのビーム同期がとれ、BPL状態が維持されたものと想定して、(空間的な)QCL化が行われている。そのため、例えば、上記SS Blockとのビーム同期がとれたことを、セル内において、ネットワーク側から設定された閾値条件を満たしたRSRP(Reference Signal Received Power)をもつSS Block内のPBCHデコードや、あるいは、前述したようにSS Blockと(空間的な)QCL関係にあるCORESET及びRMSIのデコードが完了した時点とみなして、この時点での端末装置200の姿勢が基準状態として設定されてもよい。
 以上のような制御により、端末装置200は、突然の回転等により当該端末装置200の姿勢が変化した場合においても、検知部230による検知結果に基づき、上記基準状態からの姿勢の変化(即ち、回転方向及び回転量)を検出することが可能となる。具体的な一例として、図20の下側の図に示す例の場合には、端末装置200は、検知部230による検知結果に基づき、アンテナ素子210Bにより形成されるビームB215が、基地局100の位置する方向に向けられることを認識することが可能である。
 そして、端末装置200は、当該端末装置200の姿勢の変化の検知結果に応じて、基地局100との間の無線通信に利用するアンテナ素子210を選択的に切り替える。具体的には、図20の下側の図に示す例の場合には、端末装置200は、回転後の当該端末装置200の姿勢の認識結果に応じて、基地局100との間の無線通信に利用するアンテナ素子210を、アンテナ素子210Aからアンテナ素子210Bに切り替える。このような制御に基づき、端末装置200は、ビームB213を利用した基地局100とのBPL状態を維持することが困難となった場合においても、アンテナ素子210Bにより形成されるビームB215を利用して、基地局100との間のBPL状態を速やかに再確立する。
 以上のような制御により、例えば、初期アクセスの手順の過程において突然の回転等により端末装置200の姿勢が変化した場合においても、(空間的な)QCL化の想定に関する条件に従って、当該端末装置200からのビームが基地局100に向けられることとなる。そのため、端末装置200は、当該端末装置200の姿勢が変化した場合においても、基地局100との間のBPL状態を直ちに再確立することが可能となるため、初期アクセスの手順を速やかに完了することが可能となる。
 なお、図20に示す例では、端末装置200に対して、ミリ波を利用した無線通信が可能な4つのアンテナ素子210が互いに異なる方向を向くように支持されている場合の一例について説明したが、必ずしも当該端末装置200の構成を限定するものではない。即ち、複数のアンテナ素子210のうち2以上が互いに異なる方向を向くように支持されていれば、端末装置200の構成(より具体的には、複数のアンテナ素子210の数や各アンテナ素子210が支持される位置)は特に限定されない。なお、本実施形態においては、理想的には、端末装置200に対して支持された複数のアンテナ素子210それぞれがビームスイープを行うことで、LTEと同様な準オムニのアンテナパターンを構成可能であることがより望ましい。
 次いで、端末装置200の回転に応じて、各アンテナ素子210が形成する指向性ビーム(特に、ナロービーム)の方向を制御する場合の一例について説明する。なお、本説明では、主に、CONNECTEDモード時のようにナロービームを利用して通信を行う場合に着目して、端末装置200の姿勢の変化に応じたビームの制御の一例について説明する。
 例えば、図21は、本開示に係る技術の基本原理について説明するための説明図であり、各アンテナ素子210が形成する指向性ビームの方向を制御する場合の一例を示している。図21において、参照符号B211は、基地局100が形成する指向性ビームを模式的に示しいている。また、参照符号B221及びB223のそれぞれは、アンテナ素子210Aにより互いに異なる方向に向けて形成される指向性ビーム(ナロービーム)を模式的に示している。
 例えば、図21の上側の図は、基地局100と端末装置200との間でBPL状態が確立されている状況を模式的に示している。即ち、図20の上側の図では、基地局100により形成されるビームB211と、端末装置200のアンテナ素子210Aにより形成されたビームB221とがBPLを確立している。
 これに対して、図21の下側の図は、上側の図に示した状態から端末装置200が回転した状態を模式的に示している。即ち、図21の下側の図では、端末装置200の回転に伴い、アンテナ素子210Aにより形成されるビームB221が、基地局100の位置する方向とは異なる方向に向けられている。即ち、図20の下側の図では、基地局100により形成されるビームB211と、端末装置200のアンテナ素子210Aにより形成されるビームB221とによるBPLを維持することが困難となる。
 一方で、図21の下側の図では、端末装置200の回転後においても、アンテナ素子210Aが指向性ビーム(ナロービーム)を生成可能な範囲内(換言すると、ビームスイープの範囲内)に基地局100が位置している。具体的には、アンテナ素子210Aにより生成される各ビームのうち、ビームB221とは異なる方向に向けて形成されるビームB223が、基地局100の位置する方向に向けられることとなる。
 そこで、このような場合には、端末装置200(通信制御部250)は、アンテナ素子210Aが形成するビームの方向を制御することで、基地局100との間のBPL状態を再確立してもよい。
 具体的には、端末装置200は、図21の上側の図に示すように、基地局100との間でBPL状態が確立されている場合における当該端末装置200の姿勢(換言すると、各アンテナ素子210の姿勢)を基準状態として設定する。また、端末装置200は、検知部230(例えば、ジャイロセンサ等)による加速度や角速度等の検知結果に基づき、当該端末装置200の姿勢の変化、即ち、端末装置200の回転方向や回転量を検出する。これにより、端末装置200は、突然の回転等により当該端末装置200の姿勢が変化した場合においても、検知部230による検知結果に基づき、上記基準状態からの姿勢の変化(即ち、回転方向及び回転量)を検出することが可能となる。具体的な一例として、図21の下側の図に示す例の場合には、端末装置200は、検知部230による検知結果に基づき、アンテナ素子210Aにより形成されるビームB223が、基地局100の位置する方向に向けられることを認識することが可能である。
 なお、CONNECTEDモードでの動作時には、端末装置200は、初期アクセスの手順において選択したアンテナ素子210を利用して、BPL状態が維持されているものと想定して、NR-PDSCH及びNR-PDCCHの双方の受信を行う。具体的には、NR-PDSCHとNR-PDCCHとに対して、(空間的な)QCL化されているビームマネジメント(BM)用の非周期であるCSI-RSとのビーム同期がとられ、かつP1、P2、及びP3の手順によるナロービーム化が行われることで、BPL状態が維持されたものと想定される。即ち、上記のビームマネジメント(BM)用の非周期であるCSI-RSとのベストなビーム同期がとれ、BPL状態が維持されたものと想定して、(空間的な)QCL化を基準に受信が行われるので、当該ビームマネジメント(BM)用の非周期であるCSI-RSとのビーム同期がとれたことに関しては、一例として、新しいNビットのDCIフィールドにシグナリングが行われた時点とみなして、この時点での端末装置200の姿勢が基準状態として設定されてもよい。
 そして、端末装置200は、当該端末装置200の姿勢の変化の検知結果に応じて、アンテナ素子210Aが形成する指向性ビームの方向を制御する。具体的には、図21の下側の図に示す例の場合には、端末装置200は、回転後の当該端末装置200の姿勢の認識結果に応じて、基地局100との間の無線通信に利用するビームを、ビームB221からビームB223に切り替える。このような制御に基づき、端末装置200は、ビームB221を利用した基地局100とのBPL状態を維持することが困難となった場合においても、ビームB223を利用して、基地局100との間のBPL状態を速やかに再確立する。
 なお、ナロービームを利用した通信時においても、突然の回転等による端末装置200の姿勢が大きく変化した場合には、変化前と同様のアンテナ素子210を利用して、基地局100との間のBPL状態を再確立することが困難な場合もある。例えば、図22は、本開示に係る技術の基本原理について説明するための説明図であり、ナロービームを利用した通信時における、端末装置200の姿勢の変化に応じたビーム制御の一例を示している。図22において、参照符号B211は、基地局100が形成する指向性ビームを模式的に示している。また、参照符号B221は、端末装置200が備える複数のアンテナ素子210のうち、アンテナ素子210Aにより形成される指向性ビーム(ナロービーム)を模式的に示している。また、参照符号B225は、端末装置200が備える複数のアンテナ素子210のうち、アンテナ素子210Aとは異なる他のアンテナ素子210Bにより形成される指向性ビーム(ナロービーム)を模式的に示している。
 図22の上側の図は、基地局100と端末装置200との間でBPL状態が確立されている状況を模式的に示している。即ち、図22の上側の図では、基地局100により形成されるビームB211と、端末装置200のアンテナ素子210Aにより形成されるビームB221とがBPLを確立している。
 これに対して、図22の下側の図は、上側の図に示した状態から端末装置200が回転した状態を模式的に示している。即ち、図22の下側の図では、端末装置200の回転に伴い、アンテナ素子210Aが指向性ビーム(ナロービーム)を生成可能な範囲外(換言すると、ビームスイープの範囲外)に基地局100が位置している。即ち、図22の下側の図では、基地局100により形成されるビームB211と、端末装置200のアンテナ素子210Aにより形成されるビーム(例えば、ビームB221)とによるBPLを維持することが困難となる。
 一方で、図22の下側の図では、端末装置200の回転に伴い、アンテナ素子210Aとは異なる他のアンテナ素子210Bが指向性ビーム(ナロービーム)を生成可能な範囲内に基地局100が位置することとなる。具体的には、アンテナ素子210Bにより生成される各ビームのうち、ビームB225が、基地局100の位置する方向に向けられることとなる。
 そこで、このような場合には、端末装置200(通信制御部250)は、当該端末装置200の姿勢の変化の検知結果に応じて、基地局100との間の無線通信に利用するアンテナ素子210を、アンテナ素子210Aからアンテナ素子210Bに切り替える。また、端末装置200は、上記姿勢の変化の検知結果に応じて、当該アンテナ素子210Bが形成する指向性ビームの方向を制御する。図22の下側の図において、ビームB225は、端末装置200により方向が制御された後のビームに相当する。このような制御に基づき、端末装置200は、ビームB221を利用した基地局100とのBPL状態を維持することが困難となった場合においても、アンテナ素子210Bにより形成されるビームB223を利用して、基地局100との間のBPL状態を速やかに再確立する。
 以上のような制御により、例えば、CONNECTEDモードでの動作時に突然の回転等により端末装置200の姿勢が変化した場合においても、(空間的な)QCL化の想定に関する条件に従って、当該端末装置200からのビームが基地局100に向けられることとなる。そのため、端末装置200は、当該端末装置200の姿勢が変化した場合においても、基地局100との間のBPL状態を直ちに再確立することが可能となる。これにより、端末装置200は、例えば、突然の回転等により端末装置200の姿勢が変化することでビームフェイラが発生したとしても、RLFによる呼切断が発生する前に基地局100との間のBPL状態を再確立することが可能となる。また、理想的には、端末装置200は、突然の回転等により端末装置200の姿勢が変化したとしても、ビームフェイラの発生前に基地局100との間のBPL状態を再確立することも可能となり得る。
 なお、図20~図22を参照して説明した例はあくまで一例であり、必ずしも、本実施形態に係る端末装置200による、当該端末装置200の姿勢の変化に応じた、指向性ビームを利用した基地局100との通信の制御に係る動作を限定するものではない。
 例えば、少なくとも基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号を前記1以上のアンテナ素子のいずれかを介して受信可能な状態において基準状態が設定されれば、基準状態を設定するための条件については適宜変更されてもよい。具体的な一例として、端末装置200は、基地局100から指向性ビームを利用して送信される無線信号の受信電力(例えば、RSRP)が閾値以上となる状態であれば、いずれのタイミングにおいても当該タイミングにおける姿勢の検知結果に基づき基準状態を設定することが可能である。また、他の一例として、端末装置200は、上述したSS Blockのような、同期信号及び制御信号を1つの単位として指向性ビームごとに基地局100から送信される信号ブロックを受信可能な状態であれば、いずれのタイミングにおいても当該タイミングにおける姿勢の検知結果に基づき基準状態を設定することが可能である。
 また、端末装置200が、当該端末装置200の姿勢の変化を検知する契機は特に限定されない。具体的な一例として、端末装置200は、検知部230による検知結果を所定のタイミングごとに逐次監視することで、従前に設定した基準状態からの当該端末装置200の姿勢の変化を検知してもよい。このような制御により、端末装置200は、リアルタイムで当該端末装置200の姿勢の変化を検知することも可能となる。また、他の一例として、端末装置200は、所定のイベントをトリガとして、検知部230による検知結果を取得することで、当該端末装置200の姿勢の変化を検知してもよい。より具体的な一例として、端末装置200は、ビームフェイラの発生をトリガとして、従前に設定した基準状態からの当該端末装置200の姿勢の変化を検知してもよい。
 以上、図20~図22を参照して、本開示に係る技術の基本原理について説明した。
  <4.2.処理>
 続いて、本実施形態に係る端末装置200による、基地局100との間の通信の制御に係る処理の一例について説明する。
  (初期アクセスにおける処理の流れ)
 まず、本実施形態に係る端末装置200による、基地局100との間の通信の制御に係る処理の一例について、初期アクセスの手順に着目して説明する。なお、本説明では、既存のLTEのネットワークとの併用を想定したNSA(Non-standalone)での初期アクセスの手順に着目した処理の流れと、NRのネットワークのみでの運用が可能なSA(standalone)での初期アクセスの手順に着目した処理の流れと、についてそれぞれ説明する。
 まず、図23を参照して、端末装置200による、基地局100との間の通信の制御に係る処理の流れの一例について、NSAでの初期アクセスの手順に着目して説明する。図23は、本実施形態に係る端末装置200による、基地局100との間の通信の制御に係る処理の流れの一例について示したフローチャートであり、NSAでの初期アクセスの手順について示している。
 NSAの場合には、端末装置200側がアンカーとして、LTE規格に基づくネットワークに接続される。そのため、この場合には、端末装置200は、LTEのネットワークを介して送信されるC-plainから、NRのネットワークへの初期アクセス時におけるセル選択に必要な情報を取得する(S101)。
 次いで、端末装置200は、取得した上記情報に基づき、在圏セル内の最適なSS Blockの探索及び選択を行い、NRセルとの同期を確立し、NRセルIDを検出することで在圏セルの同定を行う(S103)。
 次いで、端末装置200は、在圏セルの同定を行う際に、(空間的に)QCL化したビーム内においてFDM化されたCORESET及びRMSIから、ランダムアクセス手順に必要な情報を取得する(S105)。また、ランダムアクセス手順に必要な情報が取得された時点で、基地局100と端末装置200との間でBPL状態が確立されたものと想定することが可能である。そのため、端末装置200は、このときの当該端末装置200の姿勢(換言すると、各アンテナ素子210の姿勢)を基準状態として設定する。具体的には、端末装置200は、BPL状態の基準値として、レイヤ1において検知部230による検知結果に応じた情報を保持する(S107)。なお、上記の通り、ランダムアクセス手順の実行時には、端末装置200は、基準状態を設定することが可能である。即ち、端末装置200は、初期アクセスの手順において、少なくともMSG1(PRACH preamble)の送信契機以降であれば基準状態を設定することが可能である。
 そして、端末装置200は、例えば、検知部230(例えば、ジャイロセンサ等)による検知結果に基づき当該端末装置200の姿勢の変化を監視し、突然の回転等により当該姿勢が変化した場合には、指向性ビームを利用した基地局100との間の通信を制御する(S109)。具体的な一例として、端末装置200は、当該端末装置200の回転方向や回転量に応じて、基地局100との通信に利用する指向性ビームの方向を制御する。また、このとき端末装置200は、当該端末装置200の回転方向や回転量に応じて、当該指向性ビームの形成に利用するアンテナ素子210を切り替えてもよい。
 以上のような制御により、端末装置200は、突然の回転等により当該端末装置200の姿勢が変化し、基地局100との間のBPL状態を維持することが困難となった場合においても、基地局100との間のBPL状態を直ちに再確立することが可能となる。
 以上、図23を参照して、端末装置200による、基地局100との間の通信の制御に係る処理の流れの一例について、NSAでの初期アクセスの手順に着目して説明した。
 続いて、図24を参照して、端末装置200による、基地局100との間の通信の制御に係る処理の流れの一例について、SAでの初期アクセスの手順に着目して説明する。図24は、本実施形態に係る端末装置200による、基地局100との間の通信の制御に係る処理の流れの他の一例について示したフローチャートであり、SAでの初期アクセスの手順について示している。
 SAの場合には、端末装置200は、仕様上で決められたキャリア周波数に対応するSCS等の初期アクセスに関する情報を利用する。即ち、端末装置200は、上記情報に基づき、在圏セル内の最適なSS Blockの探索及び選択を行い、NRセルとの同期を確立し、NRセルIDを検出することで在圏セルの同定を行う(S131)。
 次いで、端末装置200は、在圏セルの同定を行う際に、(空間的に)QCL化したビーム内においてFDM化されたCORESET及びRMSIから、ランダムアクセス手順に必要な情報を取得する(S133)。また、ランダムアクセス手順に必要な情報が取得された時点で、基地局100と端末装置200との間でBPL状態が確立されたものと想定することが可能である。そのため、端末装置200は、このときの当該端末装置200の姿勢(換言すると、各アンテナ素子210の姿勢)を基準状態として設定する。具体的には、端末装置200は、BPL状態の基準値として、レイヤ1において検知部230による検知結果に応じた情報を保持する(S135)。
 そして、端末装置200は、例えば、検知部230(例えば、ジャイロセンサ等)による検知結果に基づき当該端末装置200の姿勢の変化を監視し、突然の回転等により当該姿勢が変化した場合には、指向性ビームを利用した基地局100との間の通信を制御する(S137)。具体的な一例として、端末装置200は、当該端末装置200の回転方向や回転量に応じて、基地局100との通信に利用する指向性ビームの方向を制御する。また、このとき端末装置200は、当該端末装置200の回転方向や回転量に応じて、当該指向性ビームの形成に利用するアンテナ素子210を切り替えてもよい。
 以上のような制御により、端末装置200は、当該端末装置200の姿勢が変化した場合においても、基地局100との間のBPL状態を直ちに再確立することが可能となるため、初期アクセスの手順を速やかに完了することが可能となる。
 以上、図24を参照して、端末装置200による、基地局100との間の通信の制御に係る処理の流れの一例について、SAでの初期アクセスの手順に着目して説明した。
  (CONNECTEDモードにおける処理の流れ)
 続いて、本実施形態に係る端末装置200による、基地局100との間の通信の制御に係る処理の一例について、CONNECTEDモードにおいてナロービームを利用した通信が行われる場合の制御に着目して説明する。例えば、図25は、本実施形態に係る端末装置200による、基地局100との間の通信の制御に係る処理の流れの一例について示したフローチャートであり、CONNECTEDモードにおいてナロービームを利用した通信が行われる場合における制御の一例について示している。なお、NSAとSAとでは、CONNECTED状態となるまでの各ステートの遷移に関して初期アクセスのシーケンスが異なるものの、その他については同様のシーケンスが適用されるものと想定して説明する。即ち、図25に示す処理の流れは、NSAとSAとで共通となる。
 図25に示すように、端末装置200は、RRC CONNECTEDモードに移行すると、ビームマネジメント(BM)の手順(特に、P2及びP3手順)においてナロービームによるビームスイープを行う。このとき、端末装置200は、例えば、DCI上のNビットのTCIステートにおいて、在圏セル内でのNR-PDSCH及びNR-PDCCHに対して(空間的に)QCL化されているビームマネジメント(BM)用の非周期であるCSI-RSを用いて上記ビームスイープを行う。そして、端末装置200は、ベストな非周期であるCSI-RSのビームを選択するために、ビームの精密化(BR)を行う(S151)。なお、ビームマネジメント(BM)用の非周期であるCSI-RSのビームに対して、ビーム切り替え時のレイテンシと追加のシグナリングとを削減するために、P2手順及びP3手順が同時に行われてもよい。
 上記手順に応じて基地局100と端末装置200との間でナロービームでのBPL状態の確立が完了すると、端末装置200は、ベストなRxビームリソースに関する情報を、新しいNビットのDCIフィールドにシグナリングする(S153)。また、新しいNビットのDCIフィールドに対する、ベストなRxビームリソースに関する情報のシグナリングが行われた時点で、基地局100と端末装置200との間でBPL状態が確立されたものと想定することが可能である。そのため、端末装置200は、このときの当該端末装置200の姿勢(換言すると、各アンテナ素子210の姿勢)を基準状態として設定する。具体的には、端末装置200は、BPL状態の基準値として、レイヤ1において検知部230による検知結果に応じた情報を保持する(S155)。
 以降は、端末装置200は、例えば、検知部230(例えば、ジャイロセンサ等)による検知結果に基づき当該端末装置200の姿勢の変化を監視し、突然の回転等により当該姿勢が変化した場合には、指向性ビームを利用した基地局100との間の通信を制御する(S137)。具体的な一例として、端末装置200は、当該端末装置200の回転方向や回転量に応じて、基地局100との通信に利用する指向性ビームの方向を制御する。また、このとき端末装置200は、当該端末装置200の回転方向や回転量に応じて、当該指向性ビームの形成に利用するアンテナ素子210を切り替えてもよい。このような制御は、例えば、CONNECTEDモードがリリースされるまで継続される。
 以上のような制御により、端末装置200は、在圏セル内において、NR-PDSCH及びNR-PDCCHの双方のDLチャネル信号を安定して受信することが可能となる。
 なお、参考として、NSAとSAとのそれぞれについて、5GにおけるRRC CONNECTED状態に遷移するまでのステート遷移図の一例を図26及び図27に示す。図26は、NSAにおけるRRC CONNECTED状態に遷移するまでのステート遷移図の一例を示した図である。また、図27は、SAにおけるRRC CONNECTED状態に遷移するまでのステート遷移図の一例を示した図である。図26及び図27を比較するとわかるように、NSAとSAとでは、初期アクセスの手順が異なる点を除けば、ステート遷移は略等しくなる。
 以上、本実施形態に係る端末装置200による、基地局100との間の通信の制御に係る処理の一例について説明した。
  <4.3.変形例>
 続いて、本実施形態に係るシステムの変形例について説明する。
  (変形例1:ビームマネジメント(BM)の手順の実行タイミングの一例)
 まず、変形例1として、ビームマネジメント(BM)の手順の実行タイミングの一例について説明する。前述では、初期アクセスの手順とビームマネジメント(BM)の手順とについて別々に説明した。一方で、前述したように3GPPの仕様では、ビームマネジメント(BM)の手順の実行タイミングについては実装次第として規定されている。そのため、例えば、初期アクセスの手順とビームマネジメント(BM)の手順とが平行して実行されてもよい。
 具体的な一例として、端末装置200は、初期アクセスの手順におけるMsg2の受信時に、ビームマネジメント(BM)の手順におけるP2及びP3手順を平行して実行してもよい。即ち、端末装置200は、P2及びP3手順におけるビームの精密化(BR)に伴うナロービームによるBPL状態の確立が、CONNECTEDモードに移行する前の初期アクセス時において実行されてもよい。この場合における基準状態の設定については、例えば、CONNECTEDモード時の動作として前述した例と同様の方法で行うことが可能である。換言すると、ビームマネジメント(BM)の手順においては、P1手順以降であれば、そのときの姿勢を基準状態として設定することが可能である。
 本実施形態の変形例の上記のような制御により、端末装置200は、例えば、当該端末装置200の突然の回転が生じた場合においても、基地局100とのナロービームによるBPL状態を維持しながら、初期アクセスにおけるランダムアクセス手順を速やかに完了することが可能となる。
  (変形例2:ビームの方向の補正)
 次いで、変形例2として、BPL状態の再確立後におけるビームの方向の制御について説明する。前述したように、本実施形態に係る端末装置200は、当該端末装置200の姿勢の変化の検出結果を利用することで、当該端末装置200の回転等により基地局100とのBPL状態の維持が困難となる場合においても、当該姿勢の変化の検出結果に基づき基地局100とのBPL状態を速やかに再確立する。一方で、ジャイロセンサ等の検知部230による検知結果に基づく制御後の指向性ビーム(ナロービーム)の方向が、障害物や端末装置200の移動等の他の要因によって、基地局100とBPL状態を再確立可能な方向からずれている場合もある。このような場合には、端末装置200は、基準位置からの当該端末装置200の姿勢の変化の検知結果に基づく制御後のナロービームの方向を改めて補正してもよい。なお、以降の説明では、便宜上、基準位置からの端末装置200の姿勢の変化の検知結果に基づき制御された後のナロービームを、単に「姿勢の変化に応じた制御後のナロービーム」とも称する。また、基準位置からの端末装置200の姿勢の変化の検知結果に基づき制御される前のナロービームを、単に「姿勢の変化前のナロービーム」とも称する。
 例えば、端末装置200は、姿勢の変化に応じた制御後のナロービームの方向を中心として、当該ナロービームを再度スイープすることで、より好適なナロービームの方向を再度特定してもよい。このような制御に基づき、端末装置200は、例えば、姿勢の変化前におけるBPL状態とRSRPで表される受信電力レベルが同等となるナロービームの方向を、再度のスイープにより探索してもよい。
 また、他の一例として、端末装置200は、ナロービームの再度のスイープ時に、姿勢の変化に応じた制御後のナロービームの方向に限らず、所定の順序で当該スイープを行ってもよい。具体的な一例として、端末装置200は、再度のスイープ時に、基地局100との通信に利用するアンテナ素子210がナロービームを生成可能な範囲を、所定の方向の一方の端部から他方の端部に向けてスイープすることで、より好適なナロービームの方向を再度特定してもよい。
 また、端末装置200は、上述したように再度のスイープによりナロービームを特定し直すか否かを、所定の条件に基づき決定してもよい。具体的な一例として、端末装置200は、当該端末装置200の姿勢の変化の検知結果に基づく制御後のナロービームを利用した基地局100との通信の状態に応じて、再度のスイープによりナロービームを特定し直すか否かを決定してもよい。
 より具体的な一例として、端末装置200は、姿勢の変化に応じた制御後のナロービームを利用した基地局100との通信における通信品質(例えば、RSRPで表される受信電力レベル)が、姿勢の変化前におけるBPL状態と同等か否かに応じて、ナロービームを特定し直すか否かを決定してもよい。
 また、他の一例として、端末装置200は、姿勢の変化に応じた制御後のナロービームを利用した基地局100との通信における通信品質が、要求される通信レート(例えば、MCS、Rank等)を満たすか否かに応じて、ナロービームを特定し直すか否かを決定してもよい。
 また、他の一例として、端末装置200は、姿勢の変化に応じた制御後のナロービームを利用した基地局100との通信における通信品質(例えば、RSRPで表される受信電力レベル)が、所定の閾値以上か否かに応じて、ナロービームを特定し直すか否かを決定してもよい。この場合には、端末装置200は、例えば、姿勢の変化に応じた制御後のナロービームを利用した基地局100との通信における通信品質が、姿勢の変化前におけるBPL状態よりも低下したとしても、ネットワーク側から予め決められている閾値以上であればナロービームの再度の特定は行わないように制御してもよい。
 以上のような制御により、端末装置200は、その時々の状況に応じて、より好適な態様で基地局100との間のBPL状態を再確立することが可能となる。
  (変形例3:偏波を利用した通信における制御の一例)
 続いて、変形例3として、偏波を利用した通信に対して本開示に係る技術を応用する方法の一例について説明する。上述した実施形態では、本開示に係る技術の特徴をよりわかりやすくするために、2次元的な端末装置200の姿勢の変化に着目して説明した。一方で、ジャイロセンサ等の検知部230による検知結果を利用することで、端末装置200の3次元的な姿勢の変化を検出することも可能である。また、5Gでは、直交する2つの偏波を利用する偏波MIMOや偏波ダイバーシティの導入が検討されている。このような状況を鑑み、端末装置200は、例えば、当該端末装置200の3次元的な姿勢の変化を検出することで、偏波面のねじりも考慮して、基地局100との間のBPL状態の再確立を行ってもよい。
  (変形例4:姿勢の変化の検知方法の一例)
 続いて、変形例4として、端末装置200の姿勢の変化の検知用法の一例について説明する。上述した実施形態では、加速度センサやジャイロセンサ等により端末装置200の姿勢の変化(例えば、端末装置200の筐体や、当該筐体に支持されたアンテナ素子の姿勢の変化)を検出する場合の一例について説明した。一方で、端末装置200の姿勢の変化を検出することが可能であれば、当該検出のための構成や当該検出の方法は特に限定されない。具体的な一例として、端末装置200の姿勢の変化を検出するための構成として、画像センサ、音波センサ、測距センサ(例えば、TOF(Time-Of-Flight)センサ)、圧力センサ、光センサ等が用いられてもよい。また、端末装置200の姿勢の変化の検出に、自己位置推定や環境地図の生成に係る技術が利用されてもよい。より具体的な一例として、自己位置推定と環境地図の生成とを同時に行う技術として、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)と称される技術が挙げられる。
  (変形例5:リカバリ時の制御の一例)
 続いて、変形例5として、「ビームフェイラリカバリ手順」や「RLF状態からのリカバリ手順」に対して、本開示に係る技術を適用する場合の一例について説明する。前述した初期アクセス手順におけるランダムアクセス手順として適用される「4step RACH」は、CBRA(Contention Base Random Access)に該当する。これに対して、「ビームフェイラリカバリ手順」や「RLF状態からのリカバリ手順」には、CFRA(Contention Free Random Access)が適用される。当該CFRAは、例えば、ハンドオーバ時におけるランダムアクセス手順にも適用される。
 例えば、図28は、CFRAの処理の流れについて示した概略的なシーケンス図である。具体的には、まず基地局100から端末装置200に対して、Random Access Preambleを送信するためのリソースの割り当てが行われる(S201)。次いで、端末装置200は、基地局100に対してRandom Access PreambleをPRACH送信する(S203)。その後、基地局100から端末装置200に対して、PAR(PDSCH上での個別のシグナリング)が送信される(S205)。
 なお、CBRAとCFRAとのいずれにおいても、上記実施形態において説明した初期アクセス手順におけるランダムアクセス手順と同様に、突然の回転等により端末装置200の姿勢が変化することで、基地局100と端末装置200との間のBPL状態を維持することが困難となる場合がある。そのため、CBRAとCFRAとのいずれかに関わらず、本開示に係る技術を適用することで、端末装置200の姿勢が変化した場合においても、基地局100との間のBPL状態を直ちに再確立することが可能となるため、ランダムアクセスの手順を速やかに完了することが可能となる。即ち、「ビームフェイラリカバリ手順」、「RLF状態からのリカバリ手順」、及び「RRC CONNECTED状態でのハンドオーバ時のランダムアクセス手順」のいずれにおいても、本開示に係る技術を適用することで、上述した効果が期待できる。
  (変形例6:姿勢の変化に応じたビーム制御の一例)
 続いて、変形例6として、端末装置200の姿勢に変化に応じたビーム制御の一例について説明する。前述したように、本実施形態に係る端末装置200は、基準状態から当該端末装置200からの姿勢の変化に応じて、指向性ビームが向けられる方向を制御することで、基地局100とのBPL状態を維持または再確立する。一方で、指向性ビームが向けられる方向を制御することが可能であれば、そのための構成や方法は特に限定されない。
 具体的な一例として、少なくとも一部のアンテナ素子210が、位置や姿勢が制御可能な可動式のアンテナ素子として構成されていてもよい。この場合には、例えば、可動式の
アンテナ素子210の位置や姿勢を変化させることで、指向性ビームが向けられる方向が制御されてもよい。なお、詳細は後述するが、端末装置200として適用可能な装置は、スマートフォン等のような比較的小型の通信装置のみには限られず、例えば、ドローンの等のような比較的大きな装置も想定され得る。このような装置は、例えば、アクチュエータ等の駆動部を駆動させることで、可動式のアンテナ素子210の位置や姿勢を制御することで、所望の方向に指向性ビームが形成されるように制御可能に構成することも可能である。
 <<5.ハードウェア構成>>
 続いて、図29を参照しながら、前述した基地局100や端末装置200のように、本開示の一実施形態に係るシステムを構成する情報処理装置のハードウェア構成の一例について、詳細に説明する。図29は、本開示の一実施形態に係るシステムを構成する情報処理装置のハードウェア構成の一構成例を示す機能ブロック図である。
 本実施形態に係るシステムを構成する情報処理装置900は、主に、CPU901と、ROM902と、RAM903と、を備える。また、情報処理装置900は、更に、ホストバス907と、ブリッジ909と、外部バス911と、インタフェース913と、入力装置915と、出力装置917と、ストレージ装置919と、ドライブ921と、接続ポート923と、通信装置925とを備える。
 CPU901は、演算処理装置及び制御装置として機能し、ROM902、RAM903、ストレージ装置919又はリムーバブル記録媒体927に記録された各種プログラムに従って、情報処理装置900内の動作全般又はその一部を制御する。ROM902は、CPU901が使用するプログラムや演算パラメタ等を記憶する。RAM903は、CPU901が使用するプログラムや、プログラムの実行において適宜変化するパラメタ等を一次記憶する。これらはCPUバス等の内部バスにより構成されるホストバス907により相互に接続されている。例えば、図2に示す基地局100の通信制御部150や、図3に示す端末装置200の通信制御部250は、CPU901により構成され得る。
 ホストバス907は、ブリッジ909を介して、PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface)バスなどの外部バス911に接続されている。また、外部バス911には、インタフェース913を介して、入力装置915、出力装置917、ストレージ装置919、ドライブ921、接続ポート923及び通信装置925が接続される。
 入力装置915は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ、レバー及びペダル等、ユーザが操作する操作手段である。また、入力装置915は、例えば、赤外線やその他の電波を利用したリモートコントロール手段(いわゆる、リモコン)であってもよいし、情報処理装置900の操作に対応した携帯電話やPDA等の外部接続機器929であってもよい。さらに、入力装置915は、例えば、上記の操作手段を用いてユーザにより入力された情報に基づいて入力信号を生成し、CPU901に出力する入力制御回路などから構成されている。情報処理装置900のユーザは、この入力装置915を操作することにより、情報処理装置900に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
 出力装置917は、取得した情報をユーザに対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置で構成される。このような装置として、CRTディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ELディスプレイ装置及びランプ等の表示装置や、スピーカ及びヘッドホン等の音声出力装置や、プリンタ装置等がある。出力装置917は、例えば、情報処理装置900が行った各種処理により得られた結果を出力する。具体的には、表示装置は、情報処理装置900が行った各種処理により得られた結果を、テキスト又はイメージで表示する。他方、音声出力装置は、再生された音声データや音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して出力する。
 ストレージ装置919は、情報処理装置900の記憶部の一例として構成されたデータ格納用の装置である。ストレージ装置919は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)等の磁気記憶部デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等により構成される。このストレージ装置919は、CPU901が実行するプログラムや各種データ等を格納する。例えば、図2に示す基地局100の記憶部140や、図3に示す端末装置200の記憶部240は、ストレージ装置919、ROM902、及びRAM903のいずれか、もしくは、ストレージ装置919、ROM902、及びRAM903のうちの2以上の組み合わせにより構成され得る。
 ドライブ921は、記録媒体用リーダライタであり、情報処理装置900に内蔵、あるいは外付けされる。ドライブ921は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体927に記録されている情報を読み出して、RAM903に出力する。また、ドライブ921は、装着されている磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体927に記録を書き込むことも可能である。リムーバブル記録媒体927は、例えば、DVDメディア、HD-DVDメディア又はBlu-ray(登録商標)メディア等である。また、リムーバブル記録媒体927は、コンパクトフラッシュ(登録商標)(CF:CompactFlash)、フラッシュメモリ又はSDメモリカード(Secure Digital memory card)等であってもよい。また、リムーバブル記録媒体927は、例えば、非接触型ICチップを搭載したICカード(Integrated Circuit card)又は電子機器等であってもよい。
 接続ポート923は、情報処理装置900に直接接続するためのポートである。接続ポート923の一例として、USB(Universal Serial Bus)ポート、IEEE1394ポート、SCSI(Small Computer System Interface)ポート等がある。接続ポート923の別の例として、RS-232Cポート、光オーディオ端子、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)ポート等がある。この接続ポート923に外部接続機器929を接続することで、情報処理装置900は、外部接続機器929から直接各種のデータを取得したり、外部接続機器929に各種のデータを提供したりする。
 通信装置925は、例えば、通信網(ネットワーク)931に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。通信装置925は、例えば、有線若しくは無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)又はWUSB(Wireless USB)用の通信カード等である。また、通信装置925は、光通信用のルータ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)用のルータ又は各種通信用のモデム等であってもよい。この通信装置925は、例えば、インターネットや他の通信機器との間で、例えばTCP/IP等の所定のプロトコルに則して信号等を送受信することができる。また、通信装置925に接続される通信網931は、有線又は無線によって接続されたネットワーク等により構成され、例えば、インターネット、家庭内LAN、赤外線通信、ラジオ波通信又は衛星通信等であってもよい。例えば、図2に示す基地局100の無線通信部120及びネットワーク通信部130や、図3に示す端末装置200の無線通信部220は、通信装置925により構成され得る。
 以上、本開示の実施形態に係るシステムを構成する情報処理装置900の機能を実現可能なハードウェア構成の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用するハードウェア構成を変更することが可能である。なお、図29では図示しないが、システムを構成する情報処理装置900に対応する各種の構成を当然備える。
 なお、上述のような本実施形態に係るシステムを構成する情報処理装置900の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。また、当該コンピュータプログラムを実行させるコンピュータの数は特に限定されない。例えば、当該コンピュータプログラムを、複数のコンピュータ(例えば、複数のサーバ等)が互いに連携して実行してもよい。
 <<6.応用例>>
 続いて、本開示の一実施形態に係る端末装置200のような通信装置の応用例について説明する。
  <6.1.応用例1:他の通信装置への応用例>
 まず、応用例1として、スマートフォンのような通信端末以外の装置に対して、本開示に係る技術を応用する場合の一例について説明する。
 近年では、IoT(Internet of Things)と呼ばれる、多様なモノをネットワークにつなげる技術が注目されており、スマートフォンやタブレット端末以外の装置についても、通信に利用可能となる場合が想定される。そのため、例えば、移動可能に構成された各種装置に対して、本開示に係る技術を応用することで、当該装置についても、ミリ波を利用した通信をより好適な態様で実現することが可能となる
 例えば、図30は、本実施形態に係る通信装置の応用例について説明するための説明図であり、本開示に係る技術をカメラデバイスに応用した場合の一例を示している。具体的には、図30に示す例では、カメラデバイス300の筐体の外面のうち、互いに異なる方向を向いた面301及び302それぞれの近傍に位置するように、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置が保持されている。例えば、参照符号311は、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示している。このような構成により、図30に示すカメラデバイス300は、例えば、面301及び302それぞれについて、当該面の法線方向と略一致する方向に伝搬する無線信号を送信または受信することが可能となる。なお、図30に示した面301及び302のみに限らず、他の面にもアンテナ装置311が設けられていてもよいことは言うまでもない。
 以上のような構成の基で、上述した本開示に係る技術に基づき、カメラデバイス300の姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した他の装置(例えば、基地局)との通信が制御されることで、ミリ波を利用した通信をより好適な態様で実現することが可能となる。
 また、本開示に係る技術は、ドローンと呼ばれる無人航空機等にも応用することが可能である。例えば、図31は、本実施形態に係る通信装置の応用例について説明するための説明図であり、本開示に係る技術を、ドローンの下部に設置されるカメラデバイスに応用した場合の一例を示している。具体的には、高所を飛行するドローンの場合には、主に、下方側において各方向から到来する無線信号(ミリ波)を送信または受信できることが望ましい。そのため、例えば、図31に示す例では、ドローンの下部に設置されるカメラデバイス400の筐体の外面401のうち、互いに異なる方向を向いた各部の近傍に位置するように、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置が保持されている。例えば、参照符号411は、本開示の一実施形態に係るアンテナ装置を模式的に示している。また、図31では図示を省略しているが、カメラデバイス400のみに限らず、例えば、ドローン自体の筐体の各部にアンテナ装置411が設けられていてもよい。この場合においても、特に、当該筐体の下方側にアンテナ装置411が設けられているとよい。
 なお、図31に示すように、対象となる装置の筐体の外面のうち少なくとも一部が湾曲する面(即ち、曲面)として構成されている場合においては、当該湾曲する面中における各部分領域のうち、法線方向が互いに交差するか、または、当該法線方向が互いにねじれの位置にある複数の部分領域それぞれの近傍に、アンテナ装置411が保持されるとよい。このような構成により、図31に示すカメラデバイス400は、各部分領域の法線方向と略一致する方向に伝搬する無線信号を送信または受信することが可能となる。
 以上のような構成の基で、上述した本開示に係る技術に基づき、ドローンの姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した他の装置(例えば、基地局)との通信が制御されることで、ミリ波を利用した通信をより好適な態様で実現することが可能となる。
 もちろん、図30及び図31を参照して説明した例はあくまで一例であり、ミリ波を利用した通信を行う装置であれば、本開示に係る技術の応用先は特に限定されない。例えば、5Gで新たに加わるビジネス領域としては、例えば、自動車分野、産業機器分野、ホームセキュリティ分野、スマートメータ分野、及びその他IoT分野等のように多岐にわたり、各分野において適用される通信端末に対して本開示に係る技術を応用することが可能である。より具体的な一例として、本開示に係る技術の応用先として、ARやVRを実現するために利用される頭部装着型のウェアラブルデバイスや、遠隔医療等で使用される各種ウェアラブルデバイスが挙げられる。また、近年では、接客用ロボット、ペット型のロボット、作業用ロボット等のような所謂自律型のロボット等も各種提案されており、このようなロボットに対しても、通信機能を有する場合には、本開示に係る技術を応用することが可能である。また、上述したドローンに限らず、例えば、自動車、バイク、自転車等のような各種移動体に対して本開示に係る技術が適用されもよい。
 以上、応用例1として、図30及び図31を参照して、スマートフォンのような通信端末以外の装置に対して、本開示に係る技術を応用する場合の一例について説明した。
  <6.2.応用例2:他の通信規格に基づく通信への応用例>
 続いて、応用例2として、5Gにおけるミリ波を利用した通信以外の他の通信に対して、本開示に係る技術を応用する場合の一例について、特に、他の通信規格に基づく通信への応用に着目して説明する。
 また、上記では、主に、5Gの無線通信技術に着目して、基地局と端末装置との間におけるミリ波を利用した通信に対して、本開示に係る技術を適用する場合の一例について説明した。一方で、指向性ビームを利用する通信であれば、本開示に係る技術の適用先は、必ずしも基地局と端末装置との間の通信やミリ波を利用した通信のみには限定されない。
 具体的な一例として、Wi-Fi(登録商標)規格に基づく無線通信のうち、60GHz帯を利用するIEEE802.11ad規格に基づく通信や、標準化作業が進められているIEEE802.11ay規格に基づく通信等に、本開示に係る技術を応用することが可能である。
 IEEE802.11ad規格やIEEE802.11ay規格では、自由空間減、酸素による吸収、及び降雨減衰等の影響が大きいため、上述した5Gの無線通信技術と同様に、ビームフォーミング技術が利用されている。具体的な一例として、IEEE802.11ad規格におけるビームフォーミングの手順は、主に、SLS(Sector Level  Sweep)とBRP(Beam Refinement Protocol)の2段階に分けられる。
 より具体的には、SLSにおいて通信相手の探索が行われ通信が開始される。セクター(Sector)数は、1つのANTにおいて最大64まで、全てのANTのトータルでも最大128までと規定されている。BRPについては、SLSの終了後において、例えば、リングが切れた後等に適宜実施される。このような動作は、5Gにおけるミリ波を利用した通信におけるIA手順に基づく動作において、ワイドビームによりBPLが確立され、CONNECTEDモードにおけるBM(Beam Management)におけるBR(Beam Refinement)の動作によりナロービームでのBPLが確立される仕組みと類似している。
 IEEE802.11ay規格については、現時点で各策定中ではあるが、5Gにおけるミリ波を利用した通信における“contiguous”な“intra-CA”と同様にチャネルボンディング技術や高次変調の組み合わせによるデータレートの高速化が検討されている。
 以上のような特性から、上述した本開示に係る技術を、IEEE802.11ad規格やIEEE802.11ay規格に基づく通信に適用することも可能である。
 もちろん、上述した各種規格の後継となる規格についても、指向性ビームを利用した通信が想定される場合には、本開示に係る技術を適用することが可能である。特に、ミリ波を超える周波数帯域を利用した無線通信においては、当該ミリ波を利用した通信以上に、自由空間減衰、大気による吸収、及び降雨減衰等の影響を受けるため、ビームフォーミング技術が適用される可能性が高いことが推測される。
 以上、応用例2として、5Gにおけるミリ波を利用した通信以外の他の通信に対して、本開示に係る技術を応用する場合の一例について、特に、他の通信規格に基づく通信への応用に着目して説明した。
 <<7.むすび>>
 以上説明したように、本実施形態に係るシステムにおいて、端末装置は、1以上のアンテナ素子と、検知部と、制御部とを備える。上記1以上のアンテナ素子は、指向性ビームの方向を制御可能に構成され、当該指向性ビームを利用して無線通信を行う。検知部は、上記1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかの姿勢を検知する。制御部は、少なくとも基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号を上記1以上のアンテナ素子のいずれかを介して受信可能な状態を基準状態として、当該基準状態からの上記姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した基地局との間の無線通信を制御する。より具体的には、制御部は、それぞれが互いに異なる方向に向けられた指向性ビームを利用して無線通信を行う複数のアンテナ素子のうち少なくともいずれかのアンテナ素子の姿勢の変化に応じて、当該複数のアンテナ素子のうち基地局との間の無線通信に利用するアンテナ素子を選択的に切り替える。また、制御部は、上記1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかのアンテナ素子の姿勢の変化に応じて、当該アンテナ素子が形成する指向性ビームの方向を制御してもよい。
 以上のような構成により、端末装置は、例えば、突然の回転等により姿勢が変化することでビームフェイラが発生したとしても、RLFによる呼切断が発生する前に基地局との間のBPL状態を再確立することが可能となる。また、理想的には、端末装置は、突然の回転等により姿勢が変化したとしても、ビームフェイラの発生前に基地局との間のBPL状態を再確立することも可能となり得る。即ち、本実施形態に係るシステムに依れば、基地局と端末装置との間の指向性ビームを利用した無線通信をより好適な態様で実現することが可能となる。その結果、正しいBPL状態を維持しながら、常に最低限必要となるミリ波用のアンテナアレイ・サブセットモジュールのみを動作させることが可能となるため、他のミリ波用のアンテナモジュールをOFFすることで消費電力分を削減することが可能となる。そのため、モバイル機器である端末装置側のバッテリー寿命を長くする効果を期待することも可能である。さらに、一部のミリ波用のアンテナアレイ・サブセットモジュールがOFFされることで、処理負荷を低減する効果も期待することが可能となる。
 以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
 また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
 なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
 指向性ビームの方向を制御可能に構成され、当該指向性ビームを利用して無線通信を行う1以上のアンテナ素子と、
 前記1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかの姿勢を検知する検知部と、
 少なくとも基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号を前記1以上のアンテナ素子のいずれかを介して受信可能な状態を基準状態として、前記基準状態からの前記姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した前記基地局との間の前記無線通信を制御する制御部と、
 を備える、無線通信装置。
(2)
 前記1以上のアンテナ素子として、それぞれが互いに異なる方向に向けられた指向性ビームを利用して無線通信を行う複数のアンテナ素子を備え、
 前記制御部は、前記複数のアンテナ素子のうち少なくともいずれかのアンテナ素子の前記姿勢の変化に応じて、当該複数のアンテナ素子のうち前記基地局との間の前記無線通信に利用するアンテナ素子を選択的に切り替える、
 前記(1)に記載の無線通信装置。
(3)
 前記制御部は、前記複数のアンテナ素子のうち前記基地局との間の前記無線通信に利用するアンテナ素子を切り替えた場合に、当該切り替え後における前記基地局との間の前記無線通信の状態に応じて、当該アンテナ素子が形成する指向性ビームの方向を制御する、前記(2)に記載の無線通信装置。
(4)
 前記制御部は、前記1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかのアンテナ素子の前記姿勢の変化に応じて、当該アンテナ素子が形成する指向性ビームの方向を制御する、前記(1)に記載の無線通信装置。
(5)
 前記1以上のアンテナ素子のうち、少なくとも一部のアンテナ素子は、可動式のアンテナ素子として構成され、
 前記制御部は、前記1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかのアンテナ素子の前記姿勢の変化に応じて、前記可動式のアンテナ素子の位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを制御することで、当該可動式のアンテナ素子が形成する指向性ビームの方向を制御する、
 前記(1)に記載の無線通信装置。
(6)
 前記基準状態は、前記基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号の受信電力が閾値以上となる状態である、前記(1)~(5)のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(7)
 前記基準状態は、同期信号及び制御信号を1つの単位として指向性ビームごとに前記基地局から送信される信号ブロックを受信可能な状態である、前記(1)~(5)のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(8)
 前記制御部は、前記基地局への初期アクセスの手順の実行時に、前記基準状態を設定する、前記(1)~(7)のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(9)
 前記制御部は、前記手順における、前記基地局へのプリアンブルの送信契機以降に、前記基準状態を設定する、前記(8)に記載の無線通信装置。
(10)
 前記制御部は、前記基地局との間で指向性ビームを利用した通信を確立または復旧するための手順の実行時に、前記基準状態を設定する、前記(1)~(7)のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(11)
 前記制御部は、前記手順における、前記基地局が複数の方向それぞれに向けて形成する指向性ビームの中から、当該基地局との通信に利用する指向性ビームを選択する契機以降に、前記基準状態を設定する、前記(10)に記載の無線通信装置。
(12)
 前記制御部は、所定のイベントをトリガとして、前記検知部による前記姿勢の検知結果に基づき、前記基準状態からの前記姿勢の変化を検出する、前記(1)~(11)のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(13)
 前記イベントは、前記アンテナ素子により形成される指向性ビームと、前記基地局により形成される指向性ビームと、の間にずれが生じた場合に通知されるイベントである、前記(12)に記載の無線通信装置。
(14)
 前記制御部は、前記検知部による前記姿勢の検知結果を監視することで、前記基準状態からの前記姿勢の変化を検出する、前記(1)~(11)のいずれか一項に記載の無線通信装置。
(15)
 指向性ビームの方向を制御可能に構成され、当該指向性ビームを利用して無線通信を行う1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかの姿勢の検知結果を取得する取得部と、
 少なくとも基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号を受信可能な状態を基準状態として、前記基準状態からの前記姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した前記基地局との間の前記無線通信を制御する制御部と、
 を備える、制御装置。
(16)
 コンピュータが、
 指向性ビームの方向を制御可能に構成され、当該指向性ビームを利用して無線通信を行う1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかの姿勢の検知結果を取得することと、
 少なくとも基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号を受信可能な状態を基準状態として、前記基準状態からの前記姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した前記基地局との間の前記無線通信を制御することと、
 を含む、制御方法。
 1   システム
 100 基地局
 110 アンテナ部
 120 無線通信部
 130 ネットワーク通信部
 140 記憶部
 150 通信制御部
 200 端末装置
 210 アンテナ部
 220 無線通信部
 230 検知部
 240 記憶部
 250 通信制御部

Claims (16)

  1.  指向性ビームの方向を制御可能に構成され、当該指向性ビームを利用して無線通信を行う1以上のアンテナ素子と、
     前記1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかの姿勢を検知する検知部と、
     少なくとも基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号を前記1以上のアンテナ素子のいずれかを介して受信可能な状態を基準状態として、前記基準状態からの前記姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した前記基地局との間の前記無線通信を制御する制御部と、
     を備える、無線通信装置。
  2.  前記1以上のアンテナ素子として、それぞれが互いに異なる方向に向けられた指向性ビームを利用して無線通信を行う複数のアンテナ素子を備え、
     前記制御部は、前記複数のアンテナ素子のうち少なくともいずれかのアンテナ素子の前記姿勢の変化に応じて、当該複数のアンテナ素子のうち前記基地局との間の前記無線通信に利用するアンテナ素子を選択的に切り替える、
     請求項1に記載の無線通信装置。
  3.  前記制御部は、前記複数のアンテナ素子のうち前記基地局との間の前記無線通信に利用するアンテナ素子を切り替えた場合に、当該切り替え後における前記基地局との間の前記無線通信の状態に応じて、当該アンテナ素子が形成する指向性ビームの方向を制御する、請求項2に記載の無線通信装置。
  4.  前記制御部は、前記1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかのアンテナ素子の前記姿勢の変化に応じて、当該アンテナ素子が形成する指向性ビームの方向を制御する、請求項1に記載の無線通信装置。
  5.  前記1以上のアンテナ素子のうち、少なくとも一部のアンテナ素子は、可動式のアンテナ素子として構成され、
     前記制御部は、前記1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかのアンテナ素子の前記姿勢の変化に応じて、前記可動式のアンテナ素子の位置及び姿勢のうち少なくともいずれかを制御することで、当該可動式のアンテナ素子が形成する指向性ビームの方向を制御する、
     請求項1に記載の無線通信装置。
  6.  前記基準状態は、前記基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号の受信電力が閾値以上となる状態である、請求項1に記載の無線通信装置。
  7.  前記基準状態は、同期信号及び制御信号を1つの単位として指向性ビームごとに前記基地局から送信される信号ブロックを受信可能な状態である、請求項1に記載の無線通信装置。
  8.  前記制御部は、前記基地局への初期アクセスの手順の実行時に、前記基準状態を設定する、請求項1に記載の無線通信装置。
  9.  前記制御部は、前記手順における、前記基地局へのプリアンブルの送信契機以降に、前記基準状態を設定する、請求項8に記載の無線通信装置。
  10.  前記制御部は、前記基地局との間で指向性ビームを利用した通信を確立または復旧するための手順の実行時に、前記基準状態を設定する、請求項1に記載の無線通信装置。
  11.  前記制御部は、前記手順における、前記基地局が複数の方向それぞれに向けて形成する指向性ビームの中から、当該基地局との通信に利用する指向性ビームを選択する契機以降に、前記基準状態を設定する、請求項10に記載の無線通信装置。
  12.  前記制御部は、所定のイベントをトリガとして、前記検知部による前記姿勢の検知結果に基づき、前記基準状態からの前記姿勢の変化を検出する、請求項1に記載の無線通信装置。
  13.  前記イベントは、前記アンテナ素子により形成される指向性ビームと、前記基地局により形成される指向性ビームと、の間にずれが生じた場合に通知されるイベントである、請求項12に記載の無線通信装置。
  14.  前記制御部は、前記検知部による前記姿勢の検知結果を監視することで、前記基準状態からの前記姿勢の変化を検出する、請求項1に記載の無線通信装置。
  15.  指向性ビームの方向を制御可能に構成され、当該指向性ビームを利用して無線通信を行う1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかの姿勢の検知結果を取得する取得部と、
     少なくとも基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号を受信可能な状態を基準状態として、前記基準状態からの前記姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した前記基地局との間の前記無線通信を制御する制御部と、
     を備える、制御装置。
  16.  コンピュータが、
     指向性ビームの方向を制御可能に構成され、当該指向性ビームを利用して無線通信を行う1以上のアンテナ素子のうち少なくともいずれかの姿勢の検知結果を取得することと、
     少なくとも基地局から指向性ビームを利用して送信される無線信号を受信可能な状態を基準状態として、前記基準状態からの前記姿勢の変化に応じて、指向性ビームを利用した前記基地局との間の前記無線通信を制御することと、
     を含む、制御方法。
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