(57)【要約】  本願は、アップリンクアクセス方法、基地局、及びユーザ機器を開示する。本願の方法は、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記高周波数基地局により、前記ユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いて前記ユーザ機器へ前記非競合型シーケンスを送信するステップと、前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、周期的ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム、及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームを決定するステップと、前記高周波数基地局により、前記ユーザ機器へ第２ランダムアクセス応答メッセージを送信するステップと、を含む。本願は、システムオーバヘッドを制御し、ビームトレーニングの精度を保証し、それにより高周波数通信システムの性能を向上する。
2019503113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波数基地局であって、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記ユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いて前記ユーザ機器へ前記非競合型シーケンスを送信するよう構成される初期ランダムアクセスユニットと、
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームを決定するよう構成されるビームトレーニングユニットと、
前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームを用いて、前記ユーザ機器へ第２ランダムアクセス応答メッセージを送信するよう構成される送信ユニットであって、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームに関する情報を含む、送信ユニットと、
を含む高周波数基地局。
【請求項２】
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、
前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出し、
最高受信信号強度を有する前記非競合型シーケンスに対応する前記高周波数基地局の受信ワイドビームが前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームであると決定し、
前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定する、
よう構成される、請求項１に記載の高周波数基地局。
【請求項３】
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、無線フレームの特別サブフレームのアップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期ＵＬＢＰ内で、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出するよう構成され、少なくとも１つの特別サブフレームが前記無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを受信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが前記特別サブフレーム内に予約される、
請求項２に記載の高周波数基地局。
【請求項４】
前記ユーザ機器が前記ユーザ機器の最適送信ワイドビームを決定し、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で前記ユーザ機器の前記最適送信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信できるように、前記ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局が前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出する前に、前記送信ユニットは、異なるワイドビームを用いて前記ユーザ機器へ同期信号を送信するよう更に構成され、前記高周波数基地局の受信ワイドビームは、時間スライスと１対１に対応し、
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する目標時間スライスを決定し、前記目標時間スライス内で前記非競合型シーケンスを送信するために使用される送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定するよう構成される、
請求項２又は３に記載の高周波数基地局。
【請求項５】
ユーザ機器であって、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信するよう構成される初期ランダムアクセスユニットであって、前記第１ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局により前記ユーザ機器に割り当てられる非競合型シーケンスを含む、初期ランダムアクセスユニットと、
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを送信するよう構成されるビームトレーニングユニットと、
前記高周波数基地局により送信された第２ランダムアクセス応答メッセージを受信するよう構成される受信ユニットであって、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局が前記非競合型シーケンスを検出すると、前記ユーザ機器へ送信され、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含み、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームは、各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局により決定される、受信ユニットと、
を含むユーザ機器。
【請求項６】
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、前記ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定し、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを別個に送信するよう構成される、
請求項５に記載のユーザ機器。
【請求項７】
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、
前記高周波数基地局の最適送信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビームを決定するために、受信ビーム間で切り換え、同期信号検出を実行し、前記同期信号は前記高周波数基地局により送信され、
前記高周波数基地局が前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームを決定できるように、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信し、前記高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応する、
よう構成される、請求項６に記載のユーザ機器。
【請求項８】
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、無線フレームの特別サブフレームのＵＬＢＰ内で、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信するよう構成され、少なくとも１つの特別サブフレームが前記無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを送信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが前記特別サブフレーム内に予約される、
請求項７に記載のユーザ機器。
【請求項９】
アップリンクアクセス方法であって、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記高周波数基地局により、前記ユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いて前記ユーザ機器へ前記非競合型シーケンスを送信するステップと、
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームを決定するステップと、
前記高周波数基地局により、前記ユーザ機器へ第２ランダムアクセス応答メッセージを送信するステップであって、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームに関する情報を含む、ステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームを決定する前記ステップは、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出するステップと、
前記高周波数基地局により、最高受信信号強度を有する前記非競合型シーケンスに対応する前記高周波数基地局の受信ワイドビームが前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームであると決定するステップと、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定するステップと、
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出する前記ステップは、
前記高周波数基地局により、無線フレームの特別サブフレームのアップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期ＵＬＢＰ内で、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出するステップであって、少なくとも１つの特別サブフレームが前記無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを受信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが前記特別サブフレーム内に予約される、ステップ、
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局により、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出する前記ステップの前に、前記方法は、
前記ユーザ機器が前記ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定し、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信できるように、前記高周波数基地局により、異なるワイドビームを用いて前記ユーザ機器へ同期信号を送信するステップであって、前記高周波数基地局の受信ワイドビームは、時間スライスと１対１に対応する、ステップ、を含み、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定する前記ステップは、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する目標時間スライスを決定し、前記目標時間スライス内で前記非競合型シーケンスを送信するために使用される送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定するステップを含む、
請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
アップリンクアクセス方法であって、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信するステップであって、前記第１ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局により前記ユーザ機器に割り当てられる非競合型シーケンスを含む、ステップと、
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを送信するステップと、
前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局により送信された第２ランダムアクセス応答メッセージを受信するステップであって、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局が前記非競合型シーケンスを検出すると、前記ユーザ機器へ送信され、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含み、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームは、各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局により決定される、ステップと、
を含む方法。
【請求項１４】
前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを送信する前記ステップは、
前記ユーザ機器により、前記ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定するステップと、
前記ユーザ機器により、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを別個に送信するステップと、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ユーザ機器により、前記ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定する前記ステップは、
前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局の最適送信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビームを決定するために、受信ビーム間で切り換え、同期信号検出を実行するステップであって、前記同期信号は前記高周波数基地局により送信される、ステップを含み、
前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを別個に送信する前記ステップは、
前記高周波数基地局が前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームを決定できるように、前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内の前記ナロービームの間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信するステップであって、前記高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応する、ステップを含む、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信する前記ステップは、
前記ユーザ機器により、無線フレームの特別サブフレームのＵＬＢＰ内で、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内の前記ナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信するステップであって、少なくとも１つの特別サブフレームが前記無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを送信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが前記特別サブフレーム内に予約される、ステップを含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ユーザ機器であって、受信機と、送信機と、プロセッサと、を含み、
前記受信機は、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信するよう構成され、前記第１ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局により前記ユーザ機器に割り当てられる非競合型シーケンスを含み、
前記送信機は、前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを送信するよう構成され、
前記受信機は、前記高周波数基地局により送信された第２ランダムアクセス応答メッセージを受信するよう更に構成され、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局が前記非競合型シーケンスを検出すると、前記ユーザ機器へ送信され、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含み、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームは、各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局により決定される、
ユーザ機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、参照によりその全体がここに組み込まれる中国特許出願番号２０１５１０８４３９７１．７、２０１５年１１月２６日出願、名称「アップリンクアクセス方法、ユーザ機器、及び基地局」の優先権を主張する。
［技術分野］
【０００２】
本発明は、通信技術の分野に関し、特にアップリンクアクセス方法、ユーザ機器、及び基地局に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、モバイル通信のデータ送信レート、通信品質、等に対する要件が絶えず増大しているので、モバイル通信のために使用される既存の周波数帯は極めて混雑してきている。しかしながら、６−３００ＧＨｚミリ波周波数帯では、大量のスペクトルリソースが使用のために割り当てられていない。ミリ波周波数帯の広帯域幅リソースを十分に活用するために、ミリ波周波数帯をセルラアクセス通信に導入することは、次世代５Ｇ（５ｔｈ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）モバイル通信技術の重要な研究動向のうちの１つである。
【０００４】
既存の研究では、ミリ波周波数帯により表される高周波数帯は、主に屋内短距離通信シナリオに適用される。屋外シナリオでは、複雑な地形、高周波数帯の比較的高い経路損失、障害物に対する弱い透過能力、及び幾つかの周波数における深刻な降雨減衰のような特徴のために、高周波数帯の屋外シナリオへの適用は著しく制限される。しかしながら、高周波数帯は短波長を有し、大規模アレイアンテナを実装するために容易に使用できるので、高周波数帯は、高周波数帯の高い経路損失を効果的に補償するために、ビーム形成（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）技術を用いて大きな指向性アンテナ利得をもたらし得る。これは、屋外シナリオで、中及び長距離送信における高周波数帯の適用の可能性も提供する。
【０００５】
通常、高周波数通信システム内で適用される基地局は、高周波数基地局として参照され、低周波数通信システム内で適用される基地局は、低周波数基地局として参照される。高周波数通信システムでは、高周波数基地局及びユーザ機器の両方が、ビーム形成を実行するために大規模アレイアンテナを使用できる。異なる幅の指向性ビーム（ワイドビーム又はナロービーム）は、各アンテナユニットの位相又は振幅、及び／又は複数の無線周波数（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、略してＲＦ）チャネル上のデジタル加重ベクトルを調整することにより形成され得る。
【０００６】
現在のロングタームエボリューション（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ、略してＬＴＥ）システムにおいて定められる各ランダムアクセス処理は、全方向性ビームに基づくが、高周波数通信システムでは指向性ビームが必要である。したがって、ＬＴＥランダムアクセス処理は、高周波数通信システム内で直接使用できず、高周波数指向性アンテナの特徴に従い更なる改良又は新たな設計が行われる必要がある。
【０００７】
既存のソリューションでは、ＬＴＥシステムにおけるランダムアクセス処理は、高周波数通信システムに拡張され、全方向性アンテナ送信／受信効果を達成するために送信／受信指向性ビームペアがトラバースされる。さらに、最適送信指向性ビームが得られる。ランダムアクセスが失敗した後に、ランダムアクセス信号を再送するために使用される送信電力及びビーム幅は、ランダムアクセスの成功率を向上させ及びアップリンクアクセスのカバレッジエリアを拡張するために調整され得る。
【０００８】
しかしながら、高周波数通信システムでは、高周波数帯によりもたらされる高い経路損失は、アンテナアレイによりもたらされる高いビーム利得を用いて補償される必要がある。高いビーム利得は、受信端及び送信端におけるビームアライメント（ｂｅａｍ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）に基づき得られる。受信端及び送信端においてビームミスアライメント（ｍｉｓ−ａｌｉｇｎｅｄ）が生じると、受信信号品質は急激に落ち込み、正常データ通信が中断される。したがって、受信端及び送信端がデータ送信を実行するために最適送信／受信ビームペアを使用できるように、高周波数通信システムにおいて、正常データ通信を保証するために、ビームトレーニング（ｂｅａｍ  ｔｒａｉｎｉｎｇ）が周期的又は非周期的に実行される必要がある。しかしながら、前述の従来技術では、高周波数通信システムにおける初期ランダムアクセス処理のみが検討され、初期ランダムアクセス処理は後続のビームトレーニング処理と結合して検討されない。
【発明の概要】
【０００９】
本願は、システムオーバヘッドを制御し、ビームトレーニングの精度を保証し、したがって高周波数通信システムの性能を向上させるために、アップリンクアクセス方法、ユーザ機器、及び基地局を提供する。
【００１０】
第１の態様によると、高周波数基地局であって、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記ユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いて前記ユーザ機器へ前記非競合型シーケンスを送信するよう構成される初期ランダムアクセスユニットと、
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム、及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームを決定するよう構成されるビームトレーニングユニットと、
前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームを用いて、前記ユーザ機器へ第２ランダムアクセス応答メッセージを送信するよう構成される送信ユニットであって、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームに関する情報を含む、送信ユニットと、を含む高周波数基地局が提供される。
【００１１】
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、初期ランダムアクセスユニットはユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いて非競合型シーケンスをユーザ機器へ送信する。ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理の中で、ビームトレーニングユニットは、受信ワイドビーム間で切り換え、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出して、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定する。送信ユニットは、高周波数基地局により再決定された高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを含む第２ランダムアクセス応答メッセージを、ユーザ機器へ送信する。処理全体で、ユーザ機器の初期ランダムアクセス及び後続のビームトレーニングは、高周波数通信システムのランダムアクセスリソース上で実施され得る。これは、システムオーバヘッドを制御し、ビームトレーニングの正確さを保証し、それにより高周波数通信システムの性能を向上する。
【００１２】
第１の態様を参照して、第１の態様の第１の可能な実装では、ビームトレーニングユニットは、具体的に、
高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出し、
最高受信信号強度を有する非競合型シーケンスに対応する高周波数基地局の受信ワイドビームが高周波数基地局の最適受信ワイドビームであると決定し、
高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームがユーザ機器の最適送信ナロービームであると決定する、よう構成される。
【００１３】
このように、ビームトレーニングユニットは、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出することにより高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定して良く、非競合型シーケンスを用いて初期ランダムアクセス処理をビームトレーニング処理と結合する。これは、ビームトレーニングの正確さを保証し、それにより高周波数通信システムの性能を向上する。
【００１４】
第１の態様の第１の可能な実装を参照して、第１の態様の第２の可能な実装では、ビームトレーニングユニットは、具体的に、無線フレームの特別サブフレームのアップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期ＵＬＢＰ内で、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出するよう構成され、少なくとも１つの特別サブフレームが無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを受信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが特別サブフレーム内に予約される。
【００１５】
この場合、ビームトレーニングユニットは、設定された特別サブフレーム内の予約されたＵＬＢＰの中の非競合型シーケンスを検出する。これは、リソースの適切な使用を達成し、システムオーバヘッドを削減する。
【００１６】
第１の態様の第１の可能な実装又は第１の態様の第２の可能な実装を参照して、第１の態様の第３の可能な実装では、前記ユーザ機器が前記ユーザ機器の最適送信ワイドビームを決定し、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で前記ユーザ機器の前記最適送信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信できるように、前記ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局が前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出する前に、前記送信ユニットは、異なるワイドビームを用いて前記ユーザ機器へ同期信号を送信するよう更に構成され、前記高周波数基地局の受信ワイドビームは、時間スライスと１対１に対応し、
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する目標時間スライスを決定し、前記目標時間スライス内で前記非競合型シーケンスを送信するために使用される送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定するよう構成される。
【００１７】
高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応するので、ビームトレーニングユニットは、高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する目標時間スライスを決定することにより、目標時間スライス内で非競合型シーケンスを送信するために使用される送信ナロービームがユーザ機器の最適送信ナロービームであると更に決定して良い。このソリューションは実装が簡単である。
【００１８】
第２の態様によると、ユーザ機器であって、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信するよう構成される初期ランダムアクセスユニットであって、前記第１ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局により前記ユーザ機器に割り当てられる非競合型シーケンスを含む、初期ランダムアクセスユニットと、
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを送信するよう構成されるビームトレーニングユニットと、
前記高周波数基地局により送信された第２ランダムアクセス応答メッセージを受信するよう構成される受信ユニットであって、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局が前記非競合型シーケンスを検出すると、前記ユーザ機器へ送信され、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含み、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームは、各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局により決定される、受信ユニットと、を含むユーザ機器が提供される。
【００１９】
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理の中で、前記初期ランダムアクセスユニットは、前記高周波数基地局により割り当てられた前記非競合型シーケンスを受信する。前記高周波数基地局が、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームを決定し、第２ランダムアクセス応答メッセージを用いて前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームを前記ユーザ機器へ送信できるように、前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、前記ビームトレーニング処理の中で、前記ビームトレーニングユニットは、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを送信する。前記受信ユニットは、前記高周波数基地局により送信された前記第２ランダムアクセス応答メッセージを受信する。処理全体で、前記ユーザ機器の初期ランダムアクセス及び後続のビームトレーニングは、高周波数通信システムのランダムアクセスリソース上で実施され得る。これは、システムオーバヘッドを制御し、ビームトレーニングの正確さを保証し、それにより高周波数通信システムの性能を向上する。
【００２０】
第２の態様を参照して、第２の態様の第１の可能な実装では、前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、前記ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定し、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを別個に送信するよう構成される。
【００２１】
前記非競合型シーケンスは、前記ユーザ機器の前記決定された最適受信ワイドビームの中の前記ナロービームを用いて送信され、したがって、ビームトレーニングは一層正確である。
【００２２】
第２の態様の第１の可能な実装を参照して、第２の態様の第２の可能な実装では、前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、
前記高周波数基地局の最適送信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビームを決定するために、受信ビーム間で切り換え、同期信号検出を実行し、前記同期信号は前記高周波数基地局により送信され、
前記高周波数基地局が前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームを決定できるように、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信し、前記高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応する、よう構成される。
【００２３】
前記高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応するので、前記高周波数基地局が、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する目標時間スライスを決定することにより、前記目標時間スライス内で前記非競合型シーケンスを送信するために使用される前記送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると更に決定できるように、前記ビームトレーニングユニットは、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する前記時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信する。このソリューションは実装が簡単である。
【００２４】
第２の態様の第２の可能な実装を参照して、第２の態様の第３の可能な実装では、前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、
無線フレームの特別サブフレームのＵＬＢＰ内で、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信するよう構成され、少なくとも１つの特別サブフレームが前記無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを送信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが前記特別サブフレーム内に予約される。
【００２５】
この場合、前記ビームトレーニングユニットは、前記設定された特別サブフレーム内の予約された前記ＵＬＢＰの中で前記非競合型シーケンスを送信する。これは、リソースの適切な使用を達成し、システムオーバヘッドを削減する。
【００２６】
第３の態様によると、アップリンクアクセス方法であって、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信するステップであって、前記第１ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局により前記ユーザ機器に割り当てられる非競合型シーケンスを含む、ステップと、
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを送信するステップと、
前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局により送信された第２ランダムアクセス応答メッセージを受信するステップであって、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局が前記非競合型シーケンスを検出すると、前記ユーザ機器へ送信され、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含み、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームは、各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局により決定される、ステップと、を含む方法が提供される。
【００２７】
第３の態様を参照して、第３の態様の第１の可能な実装では、
前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを送信する前記ステップは、
前記ユーザ機器により、前記ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定するステップと、
前記ユーザ機器により、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを別個に送信するステップと、を含む。
【００２８】
第３の態様の第１の可能な実装を参照して、第３の態様の第２の可能な実装では、
前記ユーザ機器により、前記ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定する前記ステップは、
前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局の最適送信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビームを決定するために、受信ビーム間で切り換え、同期信号検出を実行するステップであって、前記同期信号は前記高周波数基地局により送信される、ステップを含み、
前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを別個に送信する前記ステップは、
前記高周波数基地局が前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームを決定できるように、前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内の前記ナロービームの間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信するステップであって、前記高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応する、ステップを含む。
【００２９】
第３の態様の第２の可能な実装を参照して、第３の態様の第３の可能な実装では、
前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信する前記ステップは、
前記ユーザ機器により、無線フレームの特別サブフレームのＵＬＢＰ内で、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内の前記ナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信するステップであって、少なくとも１つの特別サブフレームが前記無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを送信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが前記特別サブフレーム内に予約される、ステップを含む。
【００３０】
第４の態様によると、アップリンクアクセス方法であって、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記高周波数基地局により、前記ユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いて前記ユーザ機器へ前記非競合型シーケンスを送信するステップと、
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム、及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームを決定するステップと、
前記高周波数基地局により、前記ユーザ機器へ第２ランダムアクセス応答メッセージを送信するステップであって、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームに関する情報を含む、ステップと、を含む方法が提供される。
【００３１】
第４の態様を参照して、第４の態様の第１の可能な実装では、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームを決定するステップは、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出するステップと、
前記高周波数基地局により、最高受信信号強度を有する前記非競合型シーケンスに対応する前記高周波数基地局の受信ワイドビームが前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームであると決定するステップと、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定するステップと、を含む。
【００３２】
第４の態様の第１の可能な実装を参照して、第４の態様の第２の可能な実装では、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出する前記ステップは、
前記高周波数基地局により、無線フレームの特別サブフレームのアップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期ＵＬＢＰ内で、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出するステップであって、少なくとも１つの特別サブフレームが前記無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを受信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが前記特別サブフレーム内に予約される、ステップ、を含む。
【００３３】
第４の態様の第１の可能な実装又は第４の態様の第２の可能な実装を参照して、第４の態様の第３の可能な実装では、
前記ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局により、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出する前記ステップの前に、前記方法は、
前記ユーザ機器が前記ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定し、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信できるように、前記高周波数基地局により、異なるワイドビームを用いて前記ユーザ機器へ同期信号を送信するステップであって、前記高周波数基地局の受信ワイドビームは、時間スライスと１対１に対応する、ステップ、を含み、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定する前記ステップは、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する目標時間スライスを決定し、前記目標時間スライス内で前記非競合型シーケンスを送信するために使用される送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定するステップを含む。
【００３４】
第５の態様によると、ユーザ機器であって、受信機と、送信機と、プロセッサと、を含み、
前記受信機は、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信するよう構成され、前記第１ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局により前記ユーザ機器に割り当てられる非競合型シーケンスを含み、
前記送信機は、前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを送信するよう構成され、
前記受信機は、前記高周波数基地局により送信された第２ランダムアクセス応答メッセージを受信するよう更に構成され、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局が前記非競合型シーケンスを検出すると、前記ユーザ機器へ送信され、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含み、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームは、各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局により決定される、ユーザ機器が提供される。
【００３５】
本願は以下の利点を有することが、前述の技術的ソリューションから分かる。
【００３６】
本願では、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、高周波数基地局はユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当てる。ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理の中で、高周波数基地局は、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出することにより、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定し、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームをユーザ機器に通知する。したがって、ユーザ機器の初期ランダムアクセス及び後続のビームトレーニングは、高周波数通信システムのランダムアクセスリソース上で実施され得る。これは、システムオーバヘッドを制御し、ビームトレーニングの正確さを保証し、それにより高周波数通信システムの性能を向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本願によるユーザ機器の初期ランダムアクセス処理の概略構造図である。
【００３８】
【図２】本願によるアップリンクアクセス方法の一実施形態の概略図である。
【００３９】
【図３】本願による高周波数通信システムにおけるワイドビーム及びナロービームの一実施形態の概略図である。
【００４０】
【図４】本願による高周波数通信システムの全体フレーム構造の概略図である。
【００４１】
【図５】本願による特別サブフレーム構造の概略図である。
【００４２】
【図６】本願によるＵＬＢＰサブ周期の概略図である。
【００４３】
【図７】本願による７２ＧＨｚシステム内の例示的なＵＬＢＰリソースの図である。
【００４４】
【図８】本願によるユーザ機器信号検出の概略構造図である。
【００４５】
【図９】本願によるアップリンクアクセス方法の一実施形態の概略図である。
【００４６】
【図１０】本願によるアップリンクアクセス方法の別の実施形態の概略図である。
【００４７】
【図１１】本発明による高周波数基地局の一実施形態の概略図である。
【００４８】
【図１２】本願によるユーザ機器の一実施形態の概略構造図である。
【００４９】
【図１３】本発明による高周波数基地局の一実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
本願は、システムオーバヘッドを制御し、ビームトレーニングの精度を保証し、したがって高周波数通信システムの性能を向上させるために、アップリンクアクセス方法、ユーザ機器、及び基地局を提供する。
【００５１】
当業者に本発明のソリューションを良好に理解させるために、以下は、本願の添付の図面を参照して本願の技術的ソリューションを明確に記載する。明らかに、記載される実施形態は、本発明の実施形態の一部のみであり、全ての実施形態ではない。本発明の実施形態に基づき創造的労力を有しないで当業者により得られる全ての他の実施形態は、本発明の保護範囲に包含される。
【００５２】
本発明の明細書、請求項、及び添付の図面において、用語「第１」、「第２」、等は（それらが存在する場合には）、類似するオブジェクト間を区別することを意図し、必ずしも特定の順序又は順番を示さない。理解されるべきことに、このように命名されたデータは、適正な環境において同義である。したがって、本願明細書に記載の実施形態は、本願明細書に図示され又は記載された順序以外の順序で実施可能である。さらに、用語「含む」、「有する」、及び任意の他の変形は、非排他的包含をカバーすること、例えばステップ若しくはユニットのリストを含む処理、方法、システム、製品、又は装置が必ずしも該ユニットに限定されないが、そのような処理、方法、システム、製品、又は装置のような明示的にリストされ又はそれに特有でない他のユニットを含み得ることを意味する。
【００５３】
以下は、先ず、本願で使用される幾つかの概念を簡単に記載する。
【００５４】
無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、略してＲＲＣ）、ＲＲＣは、ページング（Ｐａｇｉｎｇ）処理、ＲＲＣ接続確立（ＲＲＣ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）、及びＲＲＣ接続解放（ＲＲＣ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｒｅｌｅａｓｅ）のような、ユーザ機器（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、略してＵＥ）と基地局との間の制御プレーンの第３レイヤ情報を処理する。
【００５５】
ＬＴＥ高周波数通信システムでは、高周波数基地局との正常通信リンクを確立するために、ユーザ機器は、先ず、ダウンリンク同期チャネルを用いて高周波数ダウンリンク同期を得る必要があり、アップリンク同期を得るためにランダムアクセスチャネルを用いて初期ランダムアクセス処理を開始する。高周波数基地局とユーザ機器との間の初期ビームアライメントは、ダウンリンク同期処理及び初期アップリンクランダムアクセス処理を用いて実施できる。システムへの初期アクセスを完了した後に、ユーザ機器は、正常データ通信を保証するために、周期的又は非周期的ビーム追跡を実行する必要がある。
【００５６】
ＬＴＥシステムでは、２つの状態がＵＥについて定められる。一方は、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモード、略してアイドル状態であり、つまり基地局とのポイントツーポイント接続が確立されない。他方は、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ、略して接続状態であり、つまり基地局とのポイントツーポイント接続が確立される。
【００５７】
さらに、ＬＴＥシステムでは、２つの異なるランダムアクセス処理が定められる。１つ目は競合型ランダムアクセス処理であり、２つ目は非競合型ランダムアクセス処理である。競合型ランダムアクセスでは衝突のリスクが存在する。複数のユーザ機器が同時に同じプリアンブルシーケンスを送信する場合があり、これは、アクセス処理全体の時間の増大を生じ、ビーム追跡の正確さ及び精度が保証できない。したがって、競合型ランダムアクセスは、時間制限に対して比較的緩い要件を有するイベントに適用可能である。非競合型ランダムアクセスは、幾つかのステップを有し、より少ない時間を必要とし、時間制限に対する要件を有するイベントに適用可能である。
【００５８】
ランダムアクセス処理をトリガし且つＬＴＥシステム内で定められるイベントの種類は、主に次の通りである：
【００５９】
１）初期アクセス：起動された後又はＲＲＣ＿ＩＤＬＥモードになった後に、ユーザ機器はネットワークにアクセスするために初期アクセスを開始し始める。
【００６０】
２）リンク再確立：ユーザ機器がＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードであるとき、無線環境が変化するために、ユーザ機器は無線リンク障害（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｆａｉｌｕｒｅ）に遭遇し、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードを回復させるための試みと共に、ユーザ機器はリンクを再確立する。
【００６１】
３）切り換え：ユーザ機器がＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードであるとき、ユーザ機器は移動過程であるセルから別のセルへ切り換える必要がある。
【００６２】
４）ダウンリンクデータの到着：ユーザ機器がＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードであるとき、アップリンク同期状態は「同期外れ」である。ダウンリンクデータが到着すると、基地局は、ＰＤＣＣＨを用いて、アップリンク同期を直ちに回復させるようユーザ機器に指示する。
【００６３】
５）アップリンクデータの到着：ユーザ機器がＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードであるとき、アップリンク同期状態は「同期外れ」、又は物理アップリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ、略してＰＵＣＣＨ）リソースがスケジューリング要求（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ｒｅｑｕｅｓｔ、略してＳＲ）のために利用可能であることである。アップリンクデータが到着すると、ユーザ機器は、ランダムアクセス処理を開始し、アップリンク同期を実行する。
【００６４】
４）位置決め：ユーザ機器がＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードであるとき、ユーザ機器は位置決めされる必要がある。ユーザ機器は、ランダムアクセス処理を用いてタイミングアドバンス（Ｔｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ、略してＴＡ）を取得する。
【００６５】
ランダムアクセス処理をトリガする前述の処理において、初期アクセス、リンク再確立、及びアップリンクデータの到着は、主に競合型ランダムアクセス処理に適用され、切り換え、ダウンリンクデータの到着、及び位置決めは、主に非競合型ランダムアクセス処理に適用される。
【００６６】
図１に示すように、ＵＥの初期ランダムアクセス処理は主に以下の通りである：
【００６７】
ＵＥは基地局へランダムアクセスプリアンブルを送信する→基地局はＵＥにより送信されたランダムアクセスプリアンブルを検出した後に、ＵＥへランダムアクセス応答メッセージを送信する→ＵＥは、基地局により送信されたランダムアクセス応答メッセージを受信した後に、基地局へＲＲＣ接続要求を送信する→ＵＥはＲＲＣ接続要求を受信し接続を確立する。
【００６８】
周期的ビームトレーニング処理：高周波数通信システム（高周波数基地局）への初期ランダムアクセスを成功裏に完了した後に、ビーム選択の精度を維持するために、ユーザ機器はビームトレーニング処理を周期的に実行する必要がある。
【００６９】
以下は、本願におけるアップリンクアクセス方法の一実施形態を記載する。
【００７０】
高周波数基地局側で、本願で提供されるアップリンクアクセス方法は、
高周波数基地局により、ユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いてユーザ機器へ非競合型シーケンスを送信するステップと、
高周波数基地局により、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出することにより、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム、及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定するステップと、
高周波数基地局により、ユーザ機器へ第２ランダムアクセス応答メッセージを送信するステップであって、第２ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含む、ステップと、を含む。
【００７１】
ユーザ機器側で、本願で提供されるアップリンクアクセス方法は、
ユーザ機器により、高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信するステップであって、第１ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局によりユーザ機器に割り当てられる非競合型シーケンスを含む、ステップと、
ユーザ機器により、高周波数基地局へ非競合型シーケンスを送信するステップと、
ユーザ機器により、高周波数基地局により送信された第２ランダムアクセス応答メッセージを受信するステップであって、第２ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局が非競合型シーケンスを検出すると、ユーザ機器へ送信され、第２ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含み、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームは、各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出することにより、高周波数基地局により決定される、ステップと、を含む。
【００７２】
図２を参照すると、本願のアップリンクアクセス方法の一実施形態は以下のステップを含む。
【００７３】
２０１。ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、高周波数基地局はユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当てる。
【００７４】
非競合型シーケンスは、非競合型ランダムアクセス処理の中で使用されて良い。本願では、非競合型シーケンスは、後続のビームトレーニングを実行するためにユーザ機器により使用されるシーケンスであって良い。
【００７５】
２０２。第１ランダムアクセス応答メッセージを用いて、非競合型シーケンスをユーザ機器へ送信する。
【００７６】
第１ランダムアクセス応答メッセージは、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理の中で高周波数基地局によりユーザ機器へ送信されるランダムアクセス応答メッセージである。
【００７７】
本実施形態では、高周波数通信システム内のワイド／ナロービームの数は、要件に従い設定される。例えば、図３に示すように、高周波数セル（高周波数基地局に対応するセル）は６０°の水平方向及び６０°の傾斜方向を有する領域をカバーする必要があると仮定する。アンテナアレイは、７．５°のビーム幅を有するナロービーム及び１５°のビーム幅を有するワイドビームを生成できると仮定する。高周波数セルは、６４個のナロービーム（図３に示されるｂ０〜ｂ６３）により完全にカバーされて良く、又は１６個のワイドビーム（図中のＢ０〜Ｂ１５）により完全にカバーされて良い。１つのワイドビームは４個のナロービームによりカバーされる領域をカバーできる。図３に示すように、ワイドビームＢ０はナロービームｂ０〜ｂ３によりカバーされる領域をカバーできる。
【００７８】
ワイドビームは、システムオーバヘッドを削減するために、同期信号、ブロードキャスト信号、等を送信するために使用される。ナロービームは、高システム能力を得るために、ランダムアクセス信号及びユーザデータ情報を送信するために使用される。
【００７９】
本願では、アップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期（Ｕｐｌｉｎｋ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ＆  Ｂｅａｍ−ｔｒａｉｎｉｎｇ  Ｐｅｒｉｏｄ、ＵＬＢＰ）及びダウンリンク同期／ビームトレーニング周期（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ＆  Ｂｅａｍ−ｔｒａｉｎｉｎｇ  Ｐｅｒｉｏｄ、略してＤＬＢＰ）は、高周波数通信システム内で予め定められて良い。図４は、高周波数通信システム内の全体フレーム構造を示す。全体フレーム構造が設計されるとき、ＬＴＥシステム内のフレーム構造との互換性が検討される。１０ミリ秒が無線フレームのフレーム長として使用され、１無線フレームは１０個の無線サブフレームを含み、各無線サブフレームの長さは１ミリ秒である。２種類の無線サブフレームが無線フレームのために定められる：共通サブフレーム及び特別サブフレームである。共通サブフレームは、主に通常データ送信のために使用され、１２５ミリ秒の長さを有する８個のタイムスロットに分けられる。各タイムスロットは、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルを含み、Ｎの値は高周波数通信システムにより使用される周波数帯に依存する。７２ＧＨｚ、２８ＧＨｚ、及び１４ＧＨｚシステムでは、Ｎの標準的な値はそれぞれ８０、４０、及び２０であって良い。
【００８０】
特別サブフレームは、図５に示すように、主にダウンリンク同期、アップリンクランダムアクセス、及びビームトレーニングのために使用され、ダウンリンク同期／ビームトレーニング周期、アップリンク／ダウンリンク切り換え保護間隔、及びアップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期を含む。アップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期は、Ｍｕ個のＵＬＢＰサブ周期に更に分けられて良い。基地局は、ＵＬＢＰサブ周期内の全てのＮｄ個の受信ビームをトラバースし、異なる受信ビームを用いて、ユーザ機器により送信されたランダムアクセス信号を順次受信する。ユーザ機器は、固定送信ビームを用いて、１つのＵＬＢＰサブ周期内の基地局の１又は複数のビーム受信周期の中で、ランダムアクセス信号を基地局へ送信する。異なるＵＬＢＰサブ周期で、ユーザ機器は、ランダムアクセス信号を基地局へ送信するために、異なる送信ビームの間で切り換え可能である。特別サブフレーム内で、ユーザ機器は最大Ｍｕ個の送信ビームの間で切り換え可能である。Ｍｕの標準的な値は４である。
【００８１】
図６に示すように、ＵＬＢＰサブ周期は、以下のように更に詳細に記載される。Ｂ０〜ＢＮｄ−１は、高周波数基地局のＮｄ個のビーム受信周期である。対応する受信ビームは、高周波数基地局の１つのビーム受信周期内で信号を受信するために使用される。例えば、高周波数基地局のビーム受信周期がＢ０としてマークされる場合、高周波数基地局は、信号を受信するために０のシーケンス番号を有する受信ビームを使用する。高周波数基地局のビーム受信周期がＢＮｄ−１としてマークされる場合、高周波数基地局は、信号を受信するためにＮｄ−１のシーケンス番号を有する受信ビームを使用する。ユーザ機器は、ＵＬＢＰ内の高周波数基地局の１又は複数のビーム受信周期の中でランダムアクセス信号を送信する。図６では、循環プレフィックス及び物理ランダムアクセスチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ、略してＰＲＡＣＨ）プリアンブルシーケンスを含むＰＲＡＣＨシンボルは、高周波数基地局のビーム受信周期内で送信される。ＰＲＡＣＨシンボルの長さは、高周波数通信システムにより使用される周波数帯、ＵＬＢＰにより占有される帯域幅、及びＵＬＢＰのサブキャリア間隔に依存する。７２ＧＨｚ、２８ＧＨｚ、及び１４ＧＨｚシステムでは、ＰＲＡＣＨシンボルの標準的な長さ値は、それぞれ９．３７５マイクロ秒、９．３７５マイクロ秒、及び１２．５マイクロ秒である。ＰＲＡＣＨシンボルの長さが高周波数基地局のビーム受信周期内で送信されるとき、高周波数基地局のビーム受信周期の長さ及びＰＲＡＣＨシンボルの長さは、ＵＬＢＰにより実際に占有される帯域幅、サブキャリア間隔、及び周波数帯に従い計算される必要がある。
【００８２】
ビーム切り換え保護間隔（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｇｕａｒｄ  Ｐｅｒｉｏｄ、ＳＧＰ）は、基地局の受信ビームの間で切り換えるために、高周波数基地局の２つの受信ビーム周期の間に予約される。１つの特別ビーム切り換え保護間隔（ＳＧＰ＊）が、ユーザ機器の送信ビームの間で切り換えるために、ＵＬＢＰ内の最終基地局受信周期の後に予約される。
【００８３】
図７は、７２ＧＨｚシステム内の例示的なＵＬＢＰリソースを示す。ＵＬＢＰは、１８０ｋＨｚのサブキャリア帯域幅、及び４５０ＭＨｚの中間帯域幅を使用する。全部で２４９２個のサブキャリアが、ランダムアクセス信号を送信するために使用されて良い。
【００８４】
本願では、高周波数基地局によりユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、及び、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いてユーザ機器へ非競合型シーケンスを送信するステップは、具体的に、
ユーザ機器が高周波数基地局の最適送信ワイドビーム及びユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定し、高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、ユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り替え、ランダムプリアンブルシーケンスを送信できるように、高周波数基地局により、受信ビームと送信ビームとの間の相互関係（ｒｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙ）を用い、異なるワイドビームを用いてユーザ機器へ同期信号を送信するステップであって、ここで高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応し、時間スライスは受信ワイドビームの受信時間期間である、ステップと、
高周波数基地局により、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信されたランダムプリアンブルシーケンスを検出することにより、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定し、非競合型シーケンスをユーザ機器に割り当てるステップと、
高周波数基地局により、高周波数基地局の最適受信ワイドビームを用いて、ユーザ機器へ第１ランダムアクセス応答メッセージを送信するステップであって、第１ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム、ユーザ機器の最適送信ナロービーム、及び非競合型シーケンスを含む、ステップと、を含んで良い。
【００８５】
高周波数基地局により、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信されたランダムプリアンブルシーケンスを検出することにより、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定するステップは、
高周波数基地局により、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信されたランダムプリアンブルシーケンスを検出するステップと、
高周波数基地局により、最高受信信号強度を有するランダムプリアンブルシーケンスに対応する高周波数基地局の受信ワイドビームが高周波数基地局の最適受信ワイドビームであると決定するステップと、
高周波数基地局により、高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームがユーザ機器の最適送信ナロービームであると決定するステップと、を含んで良い。
【００８６】
例えば、高周波数基地局は、各受信ワイドビーム上でランダムプリアンブルシーケンスを検出して良く、ユーザ機器により送信され且つ異なる受信ワイドビームにより受信されたランダムプリアンブルシーケンスの信号強度を比較する。高周波数基地局は、最高受信信号強度を有するランダムプリアンブルシーケンスに対応する高周波数基地局の受信ワイドビームが高周波数基地局の最適受信ワイドビームであると決定する。高周波数基地局は、高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームがユーザ機器の最適送信ナロービームであると決定する。
【００８７】
任意で、高周波数基地局により、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信されたランダムプリアンブルシーケンスを検出するステップは、
高周波数基地局により、無線フレームの特別サブフレームのアップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期ＵＬＢＰ内で、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信されたランダムプリアンブルシーケンスを検出するステップであって、少なくとも１つの特別サブフレームが無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを受信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが特別サブフレーム内に予約され、プリアンブルシーケンスはランダムプリアンブルシーケンス及び非競合型シーケンスを含む、ステップを含んで良い。
【００８８】
高周波数基地局に対応して、ユーザ機器の初期アクセス処理において、ユーザ機器は、以下の対応するステップを実行して良い：
ユーザ機器は、受信ビームの間で切り換え、高周波数基地局の最適送信ワイドビーム及びユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定するために同期信号検出を実行する；
高周波数基地局が高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器に最適送信ナロービームを決定できるように、ユーザ機器は、高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、ユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービームの間で順次切り替え、ランダムプリアンブルシーケンスを送信する、ここで、高周波数基地局の最適受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応し、したがって、受信ビームと送信ビームとの間の相互関係のために、この場合にはユーザ機器の最適受信ワイドビームがユーザ機器の最適送信ワイドビームであると決定でき、ユーザ機器はＵＬＢＰ内の基地局の最適受信ワイドビームに対応する時間スライス内でユ―ザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り替えて良く、ランダムプリアンブルシーケンスを送信する；
ユーザ機器は、高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信し、第１ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局の且つ高周波数基地局により決定された最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報と、高周波数基地局によりユーザ機器に割り当てられた非競合型シーケンスと、を含む。
【００８９】
図８に示すように、ユーザ機器０は、同期信号検出により、高周波数基地局の最適送信／受信ワイドビームがＢ０であると検出すると仮定する。ユーザ機器は、ＵＬＢＰ０内のＢ０に対応する時間スライス内で、ナロービーム０を用いて基地局へプリアンブルシーケンスＳ０を送信し、ユーザ機器は、ＵＬＢＰ１内のＢ０に対応する時間スライス内で、ナロービーム１を用いて基地局へプリアンブルシーケンスＳ０を送信する。同様に、ユーザ機器１は、高周波数基地局の最適送信／受信ワイドビームがＢ１であると検出すると仮定する。ユーザ機器は、ＵＬＢＰ０内のＢ１に対応する時間スライス内で、ナロービーム０を用いて基地局へプリアンブルシーケンスＳ１を送信し、ユーザ機器は、ＵＬＢＰ１内のＢ１に対応する時間スライス内で、ナロービーム１を用いて基地局へプリアンブルシーケンスＳ１を送信する。
【００９０】
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、高周波数基地局が、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いてユーザ機器へ非競合型シーケンスを送信すると、ユーザ機器は、高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信する。
【００９１】
第１ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局によりユーザ機器に割り当てられた非競合型シーケンス、並びにユーザ機器の初期ランダムアクセス処理の中で高周波数基地局により決定された高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを含む。
【００９２】
３０１。ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理の中で、ユーザ機器は、高周波数基地局へ非競合型シーケンスを送信する。
【００９３】
任意で、ユーザ機器が、高周波数基地局へ非競合型シーケンスを送信することは、
ユーザ機器により、ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定することと、
ユーザ機器により、ユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて高周波数基地局へ非競合型シーケンスを別個に送信することと、を含む。
【００９４】
任意で、ユーザ機器は、受信ビーム間で切り換え、高周波数基地局の最適送信ワイドビーム及びユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定するために、同期信号検出を実行する。ここで、同期信号は高周波数基地局により送信される。
【００９５】
ユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて高周波数基地局へ非競合型シーケンスを別個に送信するステップは、
高周波数基地局が高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定できるように、ユーザ機器により、高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内でユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、非競合型シーケンスを送信するステップであって、高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応する、ステップを含む。
【００９６】
ユーザ機器がユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定する方法は、ユーザ機器の初期アクセス処理において、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ワイドビームを決定する方法と同じであって良い。例えば、ユーザ機器は、受信ビームの間で切り換え、ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定するために同期信号検出を実行する。詳細事項は、ここで再び記載されない。
【００９７】
任意で、ユーザ機器により、高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、ユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、非競合型シーケンスを送信するステップは、
ユーザ機器により、無線フレームの特別サブフレームのＵＬＢＰ内で、高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、ユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、非競合型シーケンスを送信するステップであって、少なくとも１つの特別サブフレームが無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを送信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが特別サブフレーム内に予約される、ステップを含む。
【００９８】
２０３。ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理の中で、高周波数基地局は、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出する。
【００９９】
２０４。高周波数基地局は、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定する。
【０１００】
任意で、高周波数基地局により、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出することにより、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定するステップは、
高周波数基地局により、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出するステップと、
高周波数基地局により、最高受信信号強度を有する非競合型シーケンスに対応する高周波数基地局の受信ワイドビームが高周波数基地局の最適受信ワイドビームであると決定するステップと、
高周波数基地局により、高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームがユーザ機器の最適送信ナロービームであると決定するステップと、を含む。
【０１０１】
更に及び任意で、高周波数基地局により、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出するステップは、
高周波数基地局により、無線フレームの特別サブフレームのアップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期ＵＬＢＰ内で、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出するステップであって、少なくとも１つの特別サブフレームが無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを受信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが特別サブフレーム内に予約される、ステップを含む。
【０１０２】
更に及び任意で、ビームトレーニング処理の中で、高周波数基地局がユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出する前に、方法は、
ユーザ機器がユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定し、高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内でユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、及び非競合型シーケンスを送信できるように、高周波数基地局により、異なるワイドビームを用いてユーザ機器へ同期信号を送信するステップであって、高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応する、ステップを含む。
【０１０３】
高周波数基地局により、高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームがユーザ機器の最適送信ナロービームであると決定するステップは、
高周波数基地局により、高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する目標時間スライスを決定し、目標時間スライス内で非競合型シーケンスを送信するために使用される送信ナロービームがユーザ機器の最適送信ナロービームであると決定するステップを含む。
【０１０４】
高周波数基地局が高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定する処理は、ユーザ機器の初期ランダムアクセス処理と同様である。例えば、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で非競合型シーケンスを検出し、ユーザ機器により送信され且つ異なる受信ワイドビームにより受信された非競合型シーケンスの信号強度を比較することにより、高周波数基地局は、最高受信信号強度を有する非競合型シーケンスに対応するユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービームがユーザ機器の最適送信ナロービームであると決定し、高周波数基地局は、最高受信信号強度を有する非競合型シーケンスに対応する高周波数基地局の受信ワイドビームが高周波数基地局の最適受信ワイドビームであると決定する。
【０１０５】
具体的に、図７に示すように、高周波数基地局が、ＵＬＢＰ１上でユーザ機器により送信された非競合型シーケンスが、最高信号強度を有すると決定した場合、非競合型シーケンスに対応するユーザ機器の最適送信ワイドビーム内のナロービーム１は、高周波数基地局により選択された最適送信ナロービームである。この場合、高周波数基地局に対応する受信ワイドビームは、高周波数基地局の最適受信ワイドビームである。
【０１０６】
２０５。高周波数基地局は、ユーザ機器へ第２ランダムアクセス応答メッセージを送信する。ここで、第２ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含む。
【０１０７】
非競合型シーケンスを検出することにより、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定した後に、高周波数基地局は、ユーザ機器へ第２ランダムアクセス応答メッセージを送信して、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームをユーザ機器に通知し、それにより、ビーム選択の制度を維持し、ビームトレーニングの正確さを保証し、及び高周波数通信システムの性能を向上する。
【０１０８】
この場合、ユーザ機器は、高周波数基地局により送信される第２ランダムアクセス応答メッセージを受信する。
【０１０９】
この場合、ユーザ機器は、高周波数基地局と通信するために、受信した第２ランダムアクセス応答メッセージの中の高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを使用して良い。
【０１１０】
本願では、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、高周波数基地局は、ユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定し、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いてユーザ機器へ非競合型シーケンスを送信する。ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、周期的ビームトレーニング処理の中で、高周波数基地局は、受信ワイドビーム間で切り換え、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出して、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを再決定する。高周波数基地局は、高周波数基地局により再決定された高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを含む第２ランダムアクセス応答メッセージを、ユーザ機器へ送信する。本願では、ユーザ機器の初期ランダムアクセス及び後続のビームトレーニングは、高周波数通信システムのランダムアクセスリソース上で実施され得る。これは、システムオーバヘッドを制御し、ビームトレーニングの正確さを保証し、それにより高周波数通信システムの性能を向上する。
【０１１１】
高周波数ハイブリッドネットワークは高周波数通信システムの主要なネットワーク展開シナリオのうちの１つなので、対応する情報を送信するために低周波数を効率的に使用することは、高周波数システムへのアクセスを加速する効率的な方法である。したがって、前述の実施形態では、高周波数基地局側で、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理の前に、ユーザ機器が低周波数基地局へのアクセスに成功した場合、アップリンクアクセス方法は更に以下を含んで良い：
【０１１２】
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理の前に、方法は、
高周波数基地局により、ユーザ機器に割り当てられ且つ低周波数基地局により送信されたユニークなアクセスプリアンブルシーケンスを受信するステップであって、高周波数基地局がユーザ機器により送信されたアクセスプリアンブルシーケンスを受信すると、これは、ユーザ機器が高周波数基地局へのアクセスに成功したことを示す、ステップを更に含む。
【０１１３】
ユーザ機器側で、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理の前に、ユーザ機器が低周波数基地局へのアクセスに成功した場合、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理の前に、アップリンクアクセス方法は、
ユーザ機器により、高周波数基地局へのアクセスを要求するために使用されるランダムアクセス要求を低周波数基地局へ送信するステップであって、ランダムアクセス要求は、高周波数基地局へのアクセスを要求するために低周波数基地局により使用されるセル識別子を含む、ステップと、
ユーザ機器により、低周波数基地局により送信された第２ランダムプリアンブルシーケンスを受信するステップであって、第２ランダムプリアンブルシーケンスは、低周波数基地局がランダムアクセス要求を受信した後に、高周波数基地局のセル識別子を用いてユーザ機器に割り当てられる、ステップと、
ユーザ機器により、第２ランダムプリアンブルシーケンスを用いて高周波数基地局にアクセスするステップと、を更に含む。
【０１１４】
高−低周波数ハイブリッドネットワーキングでは、ユーザ機器が高周波数基地局にアクセスする処理は、概略で以下の通りである：
【０１１５】
ステップ１。ユーザ機器は低周波数基地局へのアクセスに成功したと仮定する。ユーザ機器は、低周波数を用いて低周波数基地局へランダムアクセス要求を送信して、高周波数基地局へのアクセスを要求する。ここで、ランダムアクセス要求は、高周波数基地局へのアクセスを要求するために使用されるセルＩＤ番号を含み、ランダムアクセス要求は、低周波数ＲＲＣシグナリングを用いて転送されて良い。
【０１１６】
ステップ２。ユーザ機器により送信されたランダムアクセス要求情報を受信した後に、低周波数基地局は、ランダムアクセスプリアンブルシーケンスをユーザ機器に割り当て、低周波数シグナリングを用いてユーザ機器へランダムアクセスプリアンブルシーケンスを送信する。同じ高周波数基地局へのアクセスを要求するユーザ機器のために、低周波数基地局は、ユーザ機器の各々にユニークなアクセスプリアンブルシーケンスを割り当てて良い。高周波数基地局は、アクセスプリアンブルシーケンスを用いてユニークなユーザ機器を識別できる。
【０１１７】
以上は、本願による高周波数基地局とユーザ機器との間の相互作用のアップリンクアクセス方法の実施形態を記載した。以下は、本願による高周波数基地局とユーザ機器との間のアップリンクアクセス方法の実施形態を別個に記載する。
【０１１８】
図９を参照すると、本願のアップリンクアクセス方法の一実施形態は以下を含む。
【０１１９】
９０１。ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、高周波数基地局はユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いて非競合型シーケンスをユーザ機器へ送信する。
【０１２０】
９０２。ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理の中で、高周波数基地局は、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出して、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定する。
【０１２１】
９０３。高周波数基地局は、ユーザ機器へ第２ランダムアクセス応答メッセージを送信する。ここで、第２ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含む。
【０１２２】
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、高周波数基地局はユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いて非競合型シーケンスをユーザ機器へ送信する。ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理の中で、高周波数基地局は、受信ワイドビーム間で切り換え、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出して、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定する。高周波数基地局は、高周波数基地局により再決定された高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを含む第２ランダムアクセス応答メッセージを、ユーザ機器へ送信する。処理全体で、ユーザ機器の初期ランダムアクセス及び後続のビームトレーニングは、高周波数通信システムのランダムアクセスリソース上で実施され得る。これは、システムオーバヘッドを制御し、ビームトレーニングの正確さを保証し、それにより高周波数通信システムの性能を向上する。
【０１２３】
本実施形態における特定の実装過程については、前述の相互作用実施形態を参照する。詳細事項は、ここで再び記載されない。
【０１２４】
図１０を参照すると、本願のアップリンクアクセス方法の別の実施形態は以下を含む。
【０１２５】
１００１。ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、ユーザ機器は、高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信する。ここで、第１ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局によりユーザ機器に割り当てられた非競合型シーケンスを含む。
【０１２６】
１００２。ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理の中で、ユーザ機器は、高周波数基地局へ非競合型シーケンスを送信する。
【０１２７】
１００３。ユーザ機器は、高周波数基地局により送信された第２ランダムアクセス応答メッセージを受信する。ここで、第２ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局が非競合型シーケンスを検出すると、ユーザ機器へ送信され、第２ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含み、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームは、高周波数基地局により、各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出することにより、決定される。
【０１２８】
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理の中で、ユーザ機器は、高周波数基地局により割り当てられた非競合型シーケンスを受信する。高周波数基地局が、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定し、第２ランダムアクセス応答メッセージを用いて高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームをユーザ機器へ送信できるように、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理の中で、ユーザ機器は、高周波数基地局へ非競合型シーケンスを送信する。ユーザ機器は、高周波数基地局により送信される第２ランダムアクセス応答メッセージを受信する。処理全体で、ユーザ機器の初期ランダムアクセス及び後続のビームトレーニングは、高周波数通信システムのランダムアクセスリソース上で実施され得る。これは、システムオーバヘッドを制御し、ビームトレーニングの正確さを保証し、それにより高周波数通信システムの性能を向上する。
【０１２９】
本実施形態における特定の実装過程については、前述の相互作用実施形態を参照する。詳細事項は、ここで再び記載されない。
【０１３０】
以下は、本願における高周波数基地局の一実施形態を記載する。
【０１３１】
図１１を参照すると、本願の高周波数基地局１１００の一実施形態は、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、ユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いてユーザ機器へ非競合型シーケンスを送信するよう構成される初期ランダムアクセスユニット１１０１と、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出することにより、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム、及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定するよう構成されるビームトレーニングユニット１１０２と、
高周波数基地局の最適受信ワイドビームを用いて、ユーザ機器へ第２ランダムアクセス応答メッセージを送信するよう構成される送信ユニット１１０３であって、第２ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含む、送信ユニット１１０３と、を含む。
【０１３２】
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、初期ランダムアクセスユニット１１０１はユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いて非競合型シーケンスをユーザ機器へ送信する。ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニングユニット１１０２は、受信ワイドビーム間で切り換え、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出して、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定する。送信ユニット１１０３は、高周波数基地局により再決定された高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを含む第２ランダムアクセス応答メッセージを、ユーザ機器へ送信する。処理全体で、ユーザ機器の初期ランダムアクセス及び後続のビームトレーニングは、高周波数通信システムのランダムアクセスリソース上で実施され得る。これは、システムオーバヘッドを制御し、ビームトレーニングの正確さを保証し、それにより高周波数通信システムの性能を向上する。
【０１３３】
任意で、ビームトレーニングユニット１１０２は、具体的に、
高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出し、
最高受信信号強度を有する非競合型シーケンスに対応する高周波数基地局の受信ワイドビームが高周波数基地局の最適受信ワイドビームであると決定し、
高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームがユーザ機器の最適送信ナロービームであると決定する、よう構成される。
【０１３４】
任意で、ビームトレーニングユニット１１０２は、具体的に、無線フレームの特別サブフレームのアップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期ＵＬＢＰ内で、高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出するよう構成され、少なくとも１つの特別サブフレームが無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを受信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが特別サブフレーム内に予約される。
【０１３５】
任意で、ビームトレーニング処理の中で、高周波数基地局がユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出する前に、送信ユニット１１０３は、ユーザ機器がユーザ機器の最適送信ワイドビームを決定し、高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内でユーザ機器の最適送信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、及び非競合型シーケンスを送信できるように、異なるワイドビームを用いてユーザ機器へ同期信号を送信し、高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応する。
【０１３６】
ビームトレーニングユニット１１０２は、具体的に、高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する目標時間スライスを決定し、目標時間スライス内で非競合型シーケンスを送信するために使用される送信ナロービームがユーザ機器の最適送信ナロービームであると決定するよう構成される。
【０１３７】
任意で、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理の前に、ユーザ機器は、低周波数基地局へのアクセスに成功している。
【０１３８】
高周波数基地局は、ユーザ機器に割り当てられ且つ低周波数基地局により送信されたユニークなアクセスプリアンブルシーケンスを受信するよう構成されるアクセスユニットを更に含み、ユーザ機器により送信されたアクセスプリアンブルシーケンスを受信するとき、これは、ユーザ機器が高周波数基地局へのアクセスに成功したことを示す。
【０１３９】
以下は、本願におけるユーザ機器の一実施形態を記載する。
【０１４０】
図１２を参照すると、本願において提供されるユーザ機器１２００の一実施形態は、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信するよう構成される初期ランダムアクセスユニット１２０１であって、第１ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局によりユーザ機器に割り当てられる非競合型シーケンスを含む、初期ランダムアクセスユニット１２０１と、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、高周波数基地局へ非競合型シーケンスを送信するよう構成されるビームトレーニングユニット１２０２と、
高周波数基地局により送信された第２ランダムアクセス応答メッセージを受信するよう構成される受信ユニット１２０３であって、第２ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局が非競合型シーケンスを検出すると、ユーザ機器へ送信され、第２ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含み、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームは、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを各受信ワイドビーム上で検出することにより、高周波数基地局により決定される、受信ユニット１２０３と、を含む。
【０１４１】
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理の中で、初期ランダムアクセスユニット１２０１は、高周波数基地局により割り当てられた非競合型シーケンスを受信する。高周波数基地局が、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定し、第２ランダムアクセス応答メッセージを用いて高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームをユーザ機器へ送信できるように、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理の中で、ビームトレーニングユニット１２０２は、高周波数基地局へ非競合型シーケンスを送信する。受信ユニット１２０３は、高周波数基地局により送信される第２ランダムアクセス応答メッセージを受信する。処理全体で、ユーザ機器の初期ランダムアクセス及び後続のビームトレーニングは、高周波数通信システムのランダムアクセスリソース上で実施され得る。これは、システムオーバヘッドを制御し、ビームトレーニングの正確さを保証し、それにより高周波数通信システムの性能を向上する。
【０１４２】
任意で、ビームトレーニングユニット１２０２は、具体的に、ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定し、ユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて、高周波数基地局へ非競合型シーケンスを別個に送信するよう構成される。
【０１４３】
任意で、ビームトレーニングユニット１２０２は、具体的に、
受信ビーム間で切り換え、高周波数基地局の最適送信ワイドビーム及びユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定するために同期信号検出を実行し、同期信号は高周波数基地局により送信され、
高周波数基地局が高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定できるように、高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、ユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、非競合型シーケンスを送信し、高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応する、よう構成される。
【０１４４】
任意で、ビームトレーニングユニット１２０２は、具体的に、無線フレームの特別サブフレームのＵＬＢＰ内で、高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、ユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、非競合型シーケンスを送信するよう構成され、少なくとも１つの特別サブフレームが無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを送信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが特別サブフレーム内に予約される。
【０１４５】
任意で、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理の前に、ユーザ機器は、低周波数基地局へのアクセスに成功している。
【０１４６】
ユーザ機器は、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する前に、高周波数基地局へのアクセスを要求するために使用されるランダムアクセス要求を低周波数基地局へ送信し、ここでランダムアクセス要求は高周波数基地局へのアクセスを要求するために低周波数基地局により使用されるセル識別子を含み、低周波数基地局により送信された第２ランダムプリアンブルシーケンスを受信し、ここで第２ランダムプリアンブルシーケンスは、低周波数基地局がランダムアクセス要求を受信した後に、高周波数基地局のセル識別子を用いてユーザ機器に割り当てられ、第２ランダムアクセスプリアンブルを用いて高周波数基地局にアクセスするよう構成されるアクセスユニットを更に含む。
【０１４７】
以上は、セルラ機能エンティティの観点から、本願のユーザ機器を記載した。以下は、ハードウェア処理の観点から、本願のユーザ機器を記載する。図１３を参照すると、本願のユーザ機器は、送信機１３０１、受信機１３０２、１又は複数のプロセッサ１３０３、及びメモリ１３０４を含む。
【０１４８】
本願で使用されるユーザ機器は、図１３に示したものより多数の又は少数の部分を有して良く、２以上の部分を結合して良く、又は異なる部分構成若しくは設定を有して良い。種々の部分が、１又は複数の信号処理及び／又は特定用途向け集積回路を含むハードウェアで、ソフトウェアで、又はハードウェアとソフトウェアの組合せで実装されて良い。
【０１４９】
受信機１３０２は、以下の工程を実行するよう構成される：
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信する。ここで、第１ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局によりユーザ機器に割り当てられた非競合型シーケンスを含む。
【０１５０】
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理の中で、送信機１３０１は以下の工程を実行するよう構成される：
高周波数基地局へ非競合型シーケンスを送信する。
【０１５１】
受信機１３０２は、以下の工程を実行するよう更に構成される：
高周波数基地局により送信された第２ランダムアクセス応答メッセージを受信する。ここで、第２ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局が非競合型シーケンスを検出すると、ユーザ機器へ送信され、第２ランダムアクセス応答メッセージは、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含み、高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームは、高周波数基地局により、各受信ワイドビーム上で、ユーザ機器により送信された非競合型シーケンスを検出することにより、決定される。
【０１５２】
任意で、プロセッサ１３０３は、具体的に、以下の工程を実行するよう構成される：
ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定する。
【０１５３】
送信機１３０１は、具体的に、以下の工程を実行するよう構成される：
ユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて、高周波数基地局へ非競合型シーケンスを別個に送信する。
【０１５４】
任意で、プロセッサ１３０３は、具体的に、以下のステップを実行するよう構成される：
受信ビーム間で切り換え、高周波数基地局の最適送信ワイドビーム及びユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定するために、同期信号検出を実行する。ここで、同期信号は高周波数基地局により送信される。
【０１５５】
送信機１３０１は、具体的に、以下の工程を実行するよう構成される：
高周波数基地局が高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及びユーザ機器の最適送信ナロービームを決定できるように、高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、ユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り替え、非競合型シーケンスを送信する。ここで、高周波数基地局の受信ワイドビームは、時間スライスと１対１に対応する。
【０１５６】
任意で、送信機１３０１は、具体的に、以下の工程を実行するよう構成される：
無線フレームの特別サブフレームのＵＬＢＰ内で、高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、ユーザ機器の最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、非競合型シーケンスを送信する。ここで、少なくとも１つの特別サブフレームが無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを送信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが特別サブフレーム内に予約される。
【０１５７】
任意で、ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理の前に、ユーザ機器は、低周波数基地局へのアクセスに成功している。
【０１５８】
送信機１３０１は、以下の工程を実行するよう更に構成される：
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理の前に、高周波数基地局へのアクセスを要求するために使用されるランダムアクセス要求を低周波数基地局へ送信する。ここで、ランダムアクセス要求は、高周波数基地局へのアクセスを要求するために、低周波数基地局により使用されるセル識別子を含む。
【０１５９】
受信機１３０２は、以下の工程を実行するよう更に構成される：
高周波数基地局により送信された第２ランダムプリアンブルシーケンスを受信し、ここで第２ランダムプリアンブルシーケンスは、低周波数基地局がランダムアクセス要求を受信した後に高周波数基地局のセル識別子を用いてユーザ機器に割り当てられ、第２ランダムプリアンブルシーケンスを用いて高周波数基地局にアクセスする。
【０１６０】
便宜上及び簡潔な説明のために、前述のシステム、機器、及びユニットの詳細な動作処理については、前述の方法の実施形態における対応する処理を参照し、詳細事項はここで再び記載されないことが、当業者により明らかに理解され得る。
【０１６１】
留意すべきことに、説明を簡単にするために、前述の方法の実施形態は、一連の動作として表現された。しかしながら、当業者は、本発明に従い幾つかのステップが他の順序で実行され又は同時に実行されて良いので、本発明が記載された動作シーケンスに限定されないことを理解すべきである。さらに、当業者は、明細書に記載の全ての実施形態は例示的な実施形態であり、関連する動作及びモジュールは必ずしも本発明に必須ではないことも理解すべきである。
【０１６２】
前述の実施形態では、各実施形態の記載はそれぞれの焦点を有する。ある実施形態において詳細に記載されない部分については、他の実施形態における関連する記載を参照する。
【０１６３】
本願において提供される幾つかの実施形態では、開示のシステム、機器、及び方法は他の方法で実装されて良いことが理解されるべきである。例えば、記載した装置の実施形態は単なる一例である。例えば、ユニットの分割は、単なる論理的機能の区分であり、実際の実装では他の区分であって良い。例えば、複数のユニット又はコンポーネントは、別のシステムに結合又は統合されて良い。或いは、幾つかの機能は無視されるか又は実行されなくて良い。さらに、表示した又は議論した相互結合又は直接結合又は通信接続は、幾つかのインタフェースを使用することにより実装されて良い。装置又はユニット間の間接結合又は通信接続は、電子的、機械的又は他の形式で実装されて良い。
【０１６４】
別個の部分として記載されたユニットは、物理的に別個であって良く又はそうでなくて良い。また、ユニットとして表示された部分は、物理的なユニットであって良く又はそうでなくて良く、１カ所に置かれて良く或いは複数のネットワークユニットに分散されて良い。一部又は全部のユニットは、実施形態のソリューションの目的を達成するために実際の要件に応じて選択されて良い。
【０１６５】
さらに、本発明の実施形態における機能ユニットは、１つの処理ユニットに統合されて良く、或いは各ユニットが物理的に単独で存在して良く、或いは２以上のユニットが１つのユニットに統合されて良い。統合ユニットは、ハードウェアの形式で実装されて良く、ソフトウェア機能ユニットの形式で実装されて良い。
【０１６６】
統合ユニットがソフトウェア機能ユニットの形式で実装され、独立した製品として販売され又は使用されるとき、統合ユニットは、コンピュータ可読記憶媒体に格納されて良い。このような理解に基づき、本発明の基本的技術的ソリューション、又は従来技術に貢献する部分、又は全部又は一部の技術的ソリューションは、ソフトウェア製品の形式で実施されても良い。ソフトウェア製品は、記憶媒体に格納され、コンピュータ装置（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワーク装置であって良い）に、本発明の実施形態で記載された方法のステップの全部又は一部を実行するよう指示する複数の命令を含む。前述の記憶媒体は、ＵＳＢフラッシュディスク、取り外し可能ハードディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスク又は光ディスクのような、プログラムコードを格納可能な任意の媒体を有する。
【０１６７】
前述の実施形態は、本発明を限定するのではなく、単に本発明の技術的ソリューションを説明することを目的とする。本発明は、前述の実施形態を参照して詳細に説明されたが、当業者は、本発明の実施形態の技術的ソリューションの範囲から逸脱することなく、彼らが前述の実施形態で説明した技術的ソリューションに変更を行い、又はそれら実施形態の幾つかの技術的特徴を等価に置換できることを理解する。
【図１】
2019503113.tif 000003
【図２】
2019503113.tif 000004
【図３】
2019503113.tif 000005
【図４】
2019503113.tif 000006
【図５】
2019503113.tif 000007
【図６】
2019503113.tif 000008
【図７】
2019503113.tif 000009
【図８】
2019503113.tif 000010
【図９】
2019503113.tif 000011
【図１０】
2019503113.tif 000012
【図１１】
2019503113.tif 000013
【図１２】
2019503113.tif 000014
【図１３】
2019503113.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月1日(2018.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波数基地局であって、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記ユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いて前記ユーザ機器へ前記非競合型シーケンスを送信するよう構成される初期ランダムアクセスユニットと、
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームを決定するよう構成されるビームトレーニングユニットと、
前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームを用いて、前記ユーザ機器へ第２ランダムアクセス応答メッセージを送信するよう構成される送信ユニットであって、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームに関する情報を含む、送信ユニットと、
を含む高周波数基地局。
【請求項２】
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、
前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出し、
最高受信信号強度を有する前記非競合型シーケンスに対応する前記高周波数基地局の受信ワイドビームが前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームであると決定し、
前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定する、
よう構成される、請求項１に記載の高周波数基地局。
【請求項３】
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、無線フレームの特別サブフレームのアップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期（ＵＬＢＰ）内で、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出するよう構成され、少なくとも１つの特別サブフレームが前記無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを受信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが前記特別サブフレーム内に予約される、
請求項２に記載の高周波数基地局。
【請求項４】
前記ユーザ機器が前記ユーザ機器の最適送信ワイドビームを決定し、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で前記ユーザ機器の前記最適送信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信できるように、前記ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局が前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出する前に、前記送信ユニットは、異なるワイドビームを用いて前記ユーザ機器へ同期信号を送信するよう更に構成され、前記高周波数基地局の受信ワイドビームは、時間スライスと１対１に対応し、
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する目標時間スライスを決定し、前記目標時間スライス内で前記非競合型シーケンスを送信するために使用される送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定するよう構成される、
請求項２又は３に記載の高周波数基地局。
【請求項５】
ユーザ機器であって、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信するよう構成される初期ランダムアクセスユニットであって、前記第１ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局により前記ユーザ機器に割り当てられる非競合型シーケンスを含む、初期ランダムアクセスユニットと、
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを送信するよう構成されるビームトレーニングユニットと、
前記高周波数基地局により送信された第２ランダムアクセス応答メッセージを受信するよう構成される受信ユニットであって、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局が前記非競合型シーケンスを検出すると、前記ユーザ機器へ送信され、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含み、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームは、各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局により決定される、受信ユニットと、
を含むユーザ機器。
【請求項６】
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、前記ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定し、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを別個に送信するよう構成される、
請求項５に記載のユーザ機器。
【請求項７】
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、
前記高周波数基地局の最適送信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビームを決定するために、受信ビーム間で切り換え、同期信号検出を実行し、前記同期信号は前記高周波数基地局により送信され、
前記高周波数基地局が前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームを決定できるように、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信し、前記高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応する、
よう構成される、請求項６に記載のユーザ機器。
【請求項８】
前記ビームトレーニングユニットは、具体的に、無線フレームの特別サブフレームのアップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期（ＵＬＢＰ）内で、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信するよう構成され、少なくとも１つの特別サブフレームが前記無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを送信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが前記特別サブフレーム内に予約される、
請求項７に記載のユーザ機器。
【請求項９】
アップリンクアクセス方法であって、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記高周波数基地局により、前記ユーザ機器に非競合型シーケンスを割り当て、第１ランダムアクセス応答メッセージを用いて前記ユーザ機器へ前記非競合型シーケンスを送信するステップと、
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームを決定するステップと、
前記高周波数基地局により、前記ユーザ機器へ第２ランダムアクセス応答メッセージを送信するステップであって、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームに関する情報を含む、ステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームを決定する前記ステップは、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出するステップと、
前記高周波数基地局により、最高受信信号強度を有する前記非競合型シーケンスに対応する前記高周波数基地局の受信ワイドビームが前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームであると決定するステップと、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定するステップと、
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出する前記ステップは、
前記高周波数基地局により、無線フレームの特別サブフレームのアップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期（ＵＬＢＰ）内で、前記高周波数基地局の各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出するステップであって、少なくとも１つの特別サブフレームが前記無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを受信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが前記特別サブフレーム内に予約される、ステップ、
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ビームトレーニング処理において、前記高周波数基地局により、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出する前記ステップの前に、前記方法は、
前記ユーザ機器が前記ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定し、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信できるように、前記高周波数基地局により、異なるワイドビームを用いて前記ユーザ機器へ同期信号を送信するステップであって、前記高周波数基地局の受信ワイドビームは、時間スライスと１対１に対応する、ステップ、を含み、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定する前記ステップは、
前記高周波数基地局により、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビームに対応する目標時間スライスを決定し、前記目標時間スライス内で前記非競合型シーケンスを送信するために使用される送信ナロービームが前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームであると決定するステップを含む、
請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
アップリンクアクセス方法であって、
ユーザ機器が高周波数基地局への初期ランダムアクセスを実行する処理において、前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局により送信された第１ランダムアクセス応答メッセージを受信するステップであって、前記第１ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局により前記ユーザ機器に割り当てられる非競合型シーケンスを含む、ステップと、
前記ユーザ機器が前記高周波数基地局への前記初期ランダムアクセスを完了した後に、ビームトレーニング処理において、前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを送信するステップと、
前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局により送信された第２ランダムアクセス応答メッセージを受信するステップであって、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局が前記非競合型シーケンスを検出すると、前記ユーザ機器へ送信され、前記第２ランダムアクセス応答メッセージは、前記高周波数基地局の最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の最適送信ナロービームに関する情報を含み、前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームは、各受信ワイドビーム上で、前記ユーザ機器により送信された前記非競合型シーケンスを検出することにより、前記高周波数基地局により決定される、ステップと、
を含む方法。
【請求項１４】
前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを送信する前記ステップは、
前記ユーザ機器により、前記ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定するステップと、
前記ユーザ機器により、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを別個に送信するステップと、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ユーザ機器により、前記ユーザ機器の最適受信ワイドビームを決定する前記ステップは、
前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局の最適送信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビームを決定するために、受信ビーム間で切り換え、同期信号検出を実行するステップであって、前記同期信号は前記高周波数基地局により送信される、ステップを含み、
前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービームを用いて、前記高周波数基地局へ前記非競合型シーケンスを別個に送信する前記ステップは、
前記高周波数基地局が前記高周波数基地局の前記最適受信ワイドビーム及び前記ユーザ機器の前記最適送信ナロービームを決定できるように、前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内の前記ナロービームの間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信するステップであって、前記高周波数基地局の受信ワイドビームは時間スライスと１対１に対応する、ステップを含む、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ユーザ機器により、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内のナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信する前記ステップは、
前記ユーザ機器により、無線フレームの特別サブフレームのアップリンクランダムアクセス／ビームトレーニング周期（ＵＬＢＰ）内で、前記高周波数基地局の異なる受信ワイドビームに対応する時間スライス内で、前記ユーザ機器の前記最適受信ワイドビーム内の前記ナロービーム間で順次切り換え、前記非競合型シーケンスを送信するステップであって、少なくとも１つの特別サブフレームが前記無線フレーム内にプリセットされ、プリアンブルシーケンスを送信するために少なくとも１つのＵＬＢＰが前記特別サブフレーム内に予約される、ステップを含む、
請求項１５に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
既存の研究では、ミリ波周波数帯により表される高周波数帯は、主に屋内短距離通信シナリオに適用される。屋外シナリオでは、複雑な地形、高周波数帯の比較的高い経路損失、障害物に対する弱い透過能力、及び幾つかの周波数における深刻な降雨減衰のような特徴のために、高周波数帯の屋外シナリオへの適用は著しく制限される。しかしながら、高周波数帯は短波長を有し、大規模アレイアンテナを実装するために容易に使用できるので、高周波数帯は、高周波数帯の高い経路損失を効果的に補償するために、ビーム形成技術を用いて大きな指向性アンテナ利得をもたらし得る。これは、屋外シナリオで、中及び長距離送信における高周波数帯の適用の可能性も提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
しかしながら、高周波数通信システムでは、高周波数帯によりもたらされる高い経路損失は、アンテナアレイによりもたらされる高いビーム利得を用いて補償される必要がある。高いビーム利得は、受信端及び送信端におけるビームアライメントに基づき得られる。受信端及び送信端においてビームミスアライメントが生じると、受信信号品質は急激に落ち込み、正常データ通信が中断される。したがって、受信端及び送信端がデータ送信を実行するために最適送信／受信ビームペアを使用できるように、高周波数通信システムにおいて、正常データ通信を保証するために、ビームトレーニングが周期的又は非周期的に実行される必要がある。しかしながら、前述の従来技術では、高周波数通信システムにおける初期ランダムアクセス処理のみが検討され、初期ランダムアクセス処理は後続のビームトレーニング処理と結合して検討されない。
【国際調査報告】
2019503113.tif 000016
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