(57)【要約】      （修正有）【課題】無線ネットワーク内で動作する無線デバイス及び方法を提供する。【解決手段】方法は、ランダムアクセスプリアンブル信号を生成すること（１２１０）と、ランダムアクセスプリアンブル信号を送信すること（１２２０）と、を含む。生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含む。この場合、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調される。複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワーク内で動作する無線デバイス（１２）における方法（１２００）であって、
ランダムアクセスプリアンブル信号を生成すること（１２１０）と、
前記ランダムアクセスプリアンブル信号を送信すること（１２２０）と、を含み、
前記生成されたランダムアクセスプリアンブル信号が、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する、方法（１２００）。
【請求項２】
Ｎ＝２である、請求項１に記載の方法（１２００）。
【請求項３】
Ｎが、１．５、２、２．５、および３のうちの１つである、請求項１に記載の方法（１２００）。
【請求項４】
６／Ｎが整数であり、前記ランダムアクセスシンボルグループが６／Ｎ個のシンボルから成る、請求項１に記載の方法（１２００）。
【請求項５】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルがすべて、ただ１つのサブキャリア周波数で変調される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項６】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの１つまたは複数が、第１のサブキャリア周波数で変調され、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他の１つまたは複数が、前記第１のサブキャリア周波数とは異なる第２のサブキャリア周波数で変調される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項７】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される、請求項６に記載の方法（１２００）。
【請求項８】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの最初のものを除くすべてのそれぞれが、前記複数の連続するシンボルのうちの前述の最初のものに対するサブキャリア周波数から、所定のサブキャリア間隔数だけずれている前記サブキャリア周波数で変調される、請求項７に記載の方法（１２００）。
【請求項９】
前記所定のサブキャリア間隔数が、集合｛１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１｝のうちの１つである、請求項８に記載の方法（１２００）。
【請求項１０】
サブキャリア周波数への前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのマッピングが、ホッピング行列によって定められ、前記ホッピング行列が、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの最初のものに対するサブキャリア周波数によってそれぞれ決まる複数のマッピングパターンを規定する、請求項７に記載の方法（１２００）。
【請求項１１】
前記ホッピング行列によって規定されたいずれのランダムアクセスシンボルグループも、わずか１シンボル時間で、前記ホッピング行列によって規定されたいずれか他のランダムアクセスシンボルグループに隣接するように、前記ホッピング行列が規定されている、請求項１０に記載の方法（１２００）。
【請求項１２】
前記ホッピング行列が、シンボルに相当する水平軸、およびサブキャリア周波数に相当する垂直軸を備え、複数のグループ内ホッピングパターンのそれぞれが、同じグループ内ホッピングパターンのランダムアクセスシンボルの中で同じである所与の値によって前記ホッピング行列内で識別され、各グループ内ホッピングパターンが、異なる値を有する、請求項１０に記載の方法（１２００）。
【請求項１３】
前記方法（１２００）が、前記無線ネットワークから、Ｎの表示を受信することをさらに含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項１４】
前記Ｎの表示が、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングまたはシステム情報ブロードキャストシグナリングを介して受信される、請求項１３に記載の方法（１２００）。
【請求項１５】
複数の事前設定のランダムアクセスリソースのいずれが前記ランダムアクセスプリアンブル信号の前記送信に使用されるようになるかによって、Ｎが定められる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項１６】
前記生成されたランダムアクセスプリアンブル信号が、前記ランダムアクセスシンボルグループの１回または複数回の反復をさらに含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項１７】
前記ランダムアクセスシンボルグループの各反復が、直前のランダムアクセスシンボルグループとは異なるサブキャリア周波数において始まる、請求項１６に記載の方法（１２００）。
【請求項１８】
前記方法（１２００）が、前記無線ネットワークから、前記反復の回数の表示を受信することをさらに含む、請求項１６または１７に記載の方法（１２００）。
【請求項１９】
前記ランダムアクセスプリアンブル信号のサブキャリア周波数が、３．７５ｋＨｚの間隔である、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項２０】
前記ランダムアクセスプリアンブル信号のサブキャリア周波数が、３．７５／Ｎ  ｋＨｚの間隔である、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項２１】
無線ネットワーク内で動作する無線デバイス（１２）における方法（１３００）であって、
ランダムアクセスプリアンブル信号を生成すること（１３１０）と、
前記ランダムアクセスプリアンブル信号を送信すること（１３２０）と、を含み、
前記生成されたランダムアクセスプリアンブル信号が、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルが、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される、方法（１３００）。
【請求項２２】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの最初のものを除くすべてのそれぞれが、前記複数の連続するシンボルのうちの前述の最初のものに対するサブキャリア周波数から、所定のサブキャリア間隔数だけずれている前記サブキャリア周波数で変調される、請求項２１に記載の方法（１３００）。
【請求項２３】
前記所定のサブキャリア間隔数が、集合｛１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１｝のうちの１つである、請求項２２に記載の方法（１３００）。
【請求項２４】
サブキャリア周波数への前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのマッピングが、ホッピング行列によって定められ、前記ホッピング行列が、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの最初のものに対するサブキャリア周波数によってそれぞれ決まる複数のマッピングパターンを規定する、請求項２１に記載の方法（１３００）。
【請求項２５】
前記ホッピング行列によって規定されたいずれのランダムアクセスシンボルグループも、わずか１シンボル時間で、前記ホッピング行列によって規定されたいずれか他のランダムアクセスシンボルグループに隣接するように、前記ホッピング行列が規定されている、請求項２４に記載の方法（１３００）。
【請求項２６】
前記ホッピング行列が、シンボルに相当する水平軸、およびサブキャリア周波数に相当する垂直軸を備え、複数のグループ内ホッピングパターンのそれぞれが、同じグループ内ホッピングパターンのランダムアクセスシンボルの中で同じである所与の値によって前記ホッピング行列内で識別され、各グループ内ホッピングパターンが、異なる値を有する、請求項２４に記載の方法（１３００）。
【請求項２７】
無線ネットワークと通信するように適合された無線送受信装置（３２）を備え、請求項１から２６のいずれか一項の前記方法（１２００、１３００）を実施するように適合された１つまたは複数の処理回路（３０）をさらに備える、無線デバイス（１２）。
【請求項２８】
無線ネットワークにおける動作向けの無線デバイス（１２）であって、
ランダムアクセスプリアンブル信号を生成するように、かつ
前記ランダムアクセスプリアンブル信号を送信するように適合され、
前記生成されたランダムアクセスプリアンブル信号が、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する、無線デバイス（１２）。
【請求項２９】
無線ネットワークにおける動作向けの無線デバイス（１２）であって、
ランダムアクセスプリアンブル信号を生成するように、かつ
前記ランダムアクセスプリアンブル信号を送信するように適合され、
前記生成されたランダムアクセスプリアンブル信号が、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルが、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される、無線デバイス（１２）。
【請求項３０】
無線ネットワーク内で動作する無線アクセスノード（１０）における方法（１６００）であって、
無線周波数信号を受信すること（１６１０）と、
前記受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出すること（１６２０）と、を含み、
前記検出されたランダムアクセスプリアンブル信号が、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する、方法（１６００）。
【請求項３１】
Ｎ＝２である、請求項３０に記載の方法（１６００）。
【請求項３２】
Ｎが、１．５、２、２．５、および３のうちの１つである、請求項３０に記載の方法（１６００）。
【請求項３３】
６／Ｎが整数であり、前記ランダムアクセスシンボルグループが６／Ｎ個のシンボルから成る、請求項３０に記載の方法（１６００）。
【請求項３４】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルがすべて、ただ１つのサブキャリア周波数で変調される、請求項３０から３３のいずれか一項に記載の方法（１６００）。
【請求項３５】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの１つまたは複数が、第１のサブキャリア周波数で変調され、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他の１つまたは複数が、前記第１のサブキャリア周波数とは異なる第２のサブキャリア周波数で変調される、請求項３０から３３のいずれか一項に記載の方法（１６００）。
【請求項３６】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される、請求項３５に記載の方法（１６００）。
【請求項３７】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの最初のものを除くすべてのそれぞれが、前記複数の連続するシンボルのうちの前述の最初のものに対するサブキャリア周波数から、所定のサブキャリア間隔数だけずれている前記サブキャリア周波数で変調される、請求項３６に記載の方法（１６００）。
【請求項３８】
前記所定のサブキャリア間隔数が、集合｛１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１｝のうちの１つである、請求項３７に記載の方法（１６００）。
【請求項３９】
サブキャリア周波数への前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのマッピングが、ホッピング行列によって定められ、前記ホッピング行列が、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの最初のものに対するサブキャリア周波数によってそれぞれ決まる複数のマッピングパターンを規定する、請求項３６に記載の方法（１６００）。
【請求項４０】
前記ホッピング行列によって規定されたいずれのランダムアクセスシンボルグループも、わずか１シンボル時間で、前記ホッピング行列によって規定されたいずれか他のランダムアクセスシンボルグループに隣接するように、前記ホッピング行列が規定されている、請求項３９に記載の方法（１６００）。
【請求項４１】
前記ホッピング行列が、シンボルに相当する水平軸、およびサブキャリア周波数に相当する垂直軸を備え、複数のグループ内ホッピングパターンのそれぞれが、同じグループ内ホッピングパターンのランダムアクセスシンボルの中で同じである所与の値によって前記ホッピング行列内で識別され、各グループ内ホッピングパターンが、異なる値を有する、請求項３９に記載の方法（１６００）。
【請求項４２】
前記検出されたランダムアクセスプリアンブル信号が、前記ランダムアクセスシンボルグループの１回または複数回の反復をさらに含む、請求項３０から４１のいずれか一項に記載の方法（１６００）。
【請求項４３】
前記ランダムアクセスシンボルグループの各反復が、直前のランダムアクセスシンボルグループとは異なるサブキャリア周波数において始まる、請求項４２に記載の方法（１６００）。
【請求項４４】
前記ランダムアクセスプリアンブル信号のサブキャリア周波数が、３．７５ｋＨｚの間隔である、請求項３０から４３のいずれか一項に記載の方法（１６００）。
【請求項４５】
前記ランダムアクセスプリアンブル信号のサブキャリア周波数が、３．７５／Ｎ  ｋＨｚの間隔である、請求項３０から４３のいずれか一項に記載の方法（１６００）。
【請求項４６】
無線ネットワーク内で動作する無線アクセスノード（１０）における方法（１７００）であって、
無線周波数信号を受信すること（１７１０）と、
前記無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出すること（１７２０）と、を含み、
前記検出されたランダムアクセスプリアンブル信号が、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルが、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される、方法（１７００）。
【請求項４７】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの最初のものを除くすべてのそれぞれが、前記複数の連続するシンボルのうちの前述の最初のものに対するサブキャリア周波数から、所定のサブキャリア間隔数だけずれている前記サブキャリア周波数で変調される、請求項４６に記載の方法（１７００）。
【請求項４８】
前記所定のサブキャリア間隔数が、集合｛１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１｝のうちの１つである、請求項４７に記載の方法（１３００）。
【請求項４９】
サブキャリア周波数への前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのマッピングが、ホッピング行列によって定められ、前記ホッピング行列が、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの最初のものに対するサブキャリア周波数によってそれぞれ決まる複数のマッピングパターンを規定する、請求項４６に記載の方法（１７００）。
【請求項５０】
前記ホッピング行列によって規定されたいずれのランダムアクセスシンボルグループも、わずか１シンボル時間で、前記ホッピング行列によって規定されたいずれか他のランダムアクセスシンボルグループに隣接するように、前記ホッピング行列が規定されている、請求項４９に記載の方法（１７００）。
【請求項５１】
前記ホッピング行列が、シンボルに相当する水平軸、およびサブキャリア周波数に相当する垂直軸を備え、複数のグループ内ホッピングパターンのそれぞれが、同じグループ内ホッピングパターンのランダムアクセスシンボルの中で同じである所与の値によって前記ホッピング行列内で識別され、各グループ内ホッピングパターンが、異なる値を有する、請求項４９に記載の方法（１７００）。
【請求項５２】
１つまた複数の無線デバイス（１２）と通信するように適合された無線送受信装置（４２）を備え、請求項３０から５１のいずれか一項の前記方法（１６００、１７００）を実施するように適合された１つまたは複数の処理回路（４０）をさらに備える、無線アクセスノード（１０）。
【請求項５３】
無線ネットワークにおける動作向けの無線アクセスノード（１０）であって、
無線周波数信号を受信するように、かつ
前記受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出するように適合され、
前記検出されたランダムアクセスプリアンブル信号が、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する、無線アクセスノード（１０）。
【請求項５４】
無線ネットワークにおける動作向けの無線アクセスノード（１０）であって、
無線周波数信号を受信するように、かつ
前記受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出するように適合され、
前記検出されたランダムアクセスプリアンブル信号が、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルが、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される、無線アクセスノード（１０）。
【請求項５５】
無線ネットワーク内で動作する無線デバイス（１２）内のプロセッサ（３０）用のプログラム命令を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記プログラム命令が、前記プログラム命令が前記プロセッサ（３０）によって実行されると、前記無線デバイス（１２）に、請求項１から２６のいずれか一項による方法（１２００、１３００）を実施させるように設定されている、コンピュータプログラム製品。
【請求項５６】
無線ネットワーク内で動作する無線アクセスノード（１０）内のプロセッサ（４０）用のプログラム命令を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記プログラム命令が、前記プログラム命令が前記プロセッサ（４０）によって実行されると、前記無線アクセスノード（１０）に、請求項３０から５１のいずれか一項による方法（１６００、１７００）を実施させるように設定されている、コンピュータプログラム製品。
【請求項５７】
請求項５５または５６の前記コンピュータプログラム製品を格納して備える、非一時的コンピュータ可読媒体（３６、４６）。
【請求項５８】
ランダムアクセスプリアンブル信号を生成するための信号生成モジュール（１５０２）と、
前記ランダムアクセスプリアンブル信号を送信するための送信モジュール（１５０４）と、を備え、前記信号生成モジュール（１５０２）は、前記生成されたランダムアクセスプリアンブル信号が複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含むように、設定され、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する、無線デバイス（１２）。
【請求項５９】
ランダムアクセスプリアンブル信号を生成するための信号生成モジュール（１５０２）と、
前記ランダムアクセスプリアンブル信号を送信するための送信モジュール（１５０４）と、を備え、前記生成されたランダムアクセスプリアンブル信号が、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルが、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される、無線デバイス（１２）。
【請求項６０】
無線周波数信号を受信するための受信モジュール（１９０２）と、
前記受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出するための検出モジュール（１９０４）と、を備え、前記検出されたランダムアクセスプリアンブル信号が、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する、無線アクセスノード（１０）。
【請求項６１】
無線周波数信号を受信するための受信モジュール（１９０２）と、
前記受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出するための検出モジュール（１９０４）と、を備える無線アクセスノード（１０）であって、無線周波数信号を受信し、かつ前記受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出するように適合され、前記検出されたランダムアクセスプリアンブル信号が、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルが、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される、無線アクセスノード（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、無線通信ネットワークに関し、より具体的には、マシンタイプ通信（ＭＴＣ：Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｔｙｐｅ−Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）デバイスをサポートしているモノのインターネット（ＩｏＴ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）におけるランダムアクセス手順に関する。
【背景技術】
【０００２】
第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ：３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）のメンバは、「狭帯域モノのインターネット」を指す「ＮＢ−ＩｏＴ」と呼ばれているものに対する仕様を発展させ続けている。これらの規格は、バッテリに左右される可能性があり、かつ通常、少量の情報しか送受信しない低電力機器向けの無線通信をサポートすることになる。ＮＢ−ＩｏＴをサポートしている無線デバイスに関する適用例には、パーキングメータ、産業用センサ、および同類のものに無線通信能力を提供することが含まれる。ＮＢ−ＩｏＴは、３ＧＰＰ仕様のリリース１３において導入され、リリース１４において、測位サービスだけではなくマルチキャストに対するサポートも提供するために、ＮＢ−Ｉｏｔプラットフォームを拡充している。３ＧＰＰのリリース１４は、さらに低いデバイス複雑性を可能にするために、最大出力電力が１４ｄＢｍまで低いＮＢ−ＩｏＴデバイスもサポートするようになる。非アンカーキャリア上のシステムアクセスに対するサポート、ならびにアップリンクおよびダウンリンクスループットの向上など、リリース１３規格に対する段階的な改善も、リリース１４仕様に含まれている。
【０００３】
ＮＢ−ＩｏＴ用の無線インターフェースは、この技術が、それらの既存の長期的進化（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）スペクトラムの部分において、オペレータによって難なく展開され得るように、設計されている。このように、ＮＢ−ＩｏＴの特定の側面は、既存のＬＴＥハードウェア、設計、および手順を最大限利用するように規定されている。しかし、ＬＴＥ仕様への変更は、電力消費を低減し、カバレッジを向上させ、また他の点では低電力無線機器の動作向上をもたらすために、この仕様のすべてのレベルにおいて行われる。
【０００４】
既存のＬＴＥ仕様の１つの側面は、ランダムアクセスである。ＬＴＥにおいて、ほとんどの通信システムにおいて見られるように、移動端末が、アップリンク（ユーザ機器（ＵＥ）から基地局への）における専用のリソースをまだ持っていないならば、ｅＮｏｄｅＢ（ＬＴＢ基地局に対する３ＧＰＰ専門用語）を介して、ネットワークに連絡する必要があり得る。これに対処するために、ランダムアクセス手順が使用可能であり、それにより、専用のアップリンクリソースを持っていないＵＥは、信号を基地局に送信することができる。ＬＴＥに対する３ＧＰＰ仕様によって規定されたプロセスでは、この手順の最初のメッセージ（ＭＳＧ１またはプリアンブル）が、ランダムアクセス用に確保された特別なリソースである物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  ＣＨａｎｎｅｌ）上で送信される。このチャネルは、図１に示されるように、時間および周波数が制限される。ＰＲＡＣＨ送信に使用可能なリソースは、ブロードキャスト式システム情報の一部として、または、ハンドオーバの場合など、場合によっては専用の無線リソース制御（ＲＲＣ：Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）シグナリングの一部として、移動端末に対して特定される。
【０００５】
ＬＴＥでは、ランダムアクセス手順は、いくつもの異なる理由で使用される。これらの理由の中には、ＬＴＥ  ＩＤＬＥ状態またはＬＴＥ  ＤＥＴＡＣＨＥＤ状態におけるＵＥへの初期アクセス、着信ハンドオーバ、アップリンクの再同期化、基地局に連絡するのにいずれか他のリソースが割り当てられていないＵＥに対するスケジューリング要求、および測位がある。
【０００６】
直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ａｃｃｅｓｓ）またはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ：Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ａｃｃｅｓｓ）システムにおける様々なＵＥ（例えば、セルラ電話機、およびマシンツーマシン無線デバイス）間で直交性を保つために、各ＵＥ信号の到達時間が、ＯＦＤＭまたはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のサイクリックプレフィックス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）内である必要がある。「サイクリックプレフィックス」という用語が、シンボルの終わりの反復によるＯＦＤＭシンボルのプレフィックス変換を指すことが理解されるであろう。サイクリックプレフィックスは、前のシンボルからのシンボル間干渉を排除するために、ガード区間として働く。これは、チャネルの線形畳み込みが、離散フーリエ変換により周波数ドメインにおいて行われ得る巡回畳み込みとしてモデル化されることも可能にする。この周波数ドメイン処理は、ＬＴＥ受信装置における復調プロセスを簡単にする。
【０００７】
ＬＴＥランダムアクセスは、競合ベースであっても競合フリーであってもよい。競合ベースランダムアクセス手順は、図２に示されるように、４つのステップから成る。第１のステップのみが、特にランダムアクセス用に設計された物理層処理に関わる一方、残りの３つのステップは、アップリンクおよびダウンリンクデータ送信に使用されるのと同じ物理層処理に従うことに留意されたい。ｅＮｏｄｅＢは、競合ベースランダムアクセスを行うように、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ＣＨａｎｎｅｌ）を通して、ＵＥに命じることができる。ＵＥは、競合ベースランダムアクセスに使用可能なプリアンブルのうちの１つを無作為に選択することによって、ランダムアクセス手順を開始する。ＵＥは、次に、ステップ１として図２に示されるように、選択したランダムアクセスプリアンブルをＰＲＡＣＨ上で無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）内のｅＮｏｄｅＢに送信する。
【０００８】
ＲＡＮは、アップリンク共有チャネル上で使用される初期グラント、ＵＥ用の一時的セル無線ネットワーク一時識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ：Ｃｅｌｌ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、およびタイミングアドバンス（ＴＡ：Ｔｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ）更新を含むランダムアクセス応答を送信することによって、ＲＡＮが検出するいずれのプリアンブルにも肯定応答する。ＴＡ更新は、ＰＲＡＣＨ上のｅＮｏｄｅＢによって測定されたプリアンブルのタイミングオフセットに基づく。ランダムアクセス応答は、ダウンリンクにおいてＵＥに送信され（ステップ２）、その対応するＰＤＣＣＨメッセージ巡回冗長符号（ＣＲＣ：Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｏｄｅ）は、ランダムアクセス無線ネットワーク一時識別子（ＲＡ−ＲＮＴＩ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）でスクランブルされる。
【０００９】
ランダムアクセス応答を受信した後、ＵＥは、グラントを使用して、メッセージをＲＡＮに返送する（ステップ３）。このメッセージは、ＲＲＣの確立をトリガするのに一部使用され、またセルの共通チャネル上のＵＥを一意に特定するのに一部使用される。ランダムアクセス応答においてＵＥに提供されたタイミングアドバンスコマンドは、ＲＡＮに返送されるメッセージにおけるアップリンク送信において適用される。ｅＮｏｄｅＢは、一時的セル無線ネットワーク一時識別子（ＴＣ−ＲＮＴＩ：Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃｅｌｌ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）でスクランブルされたそのＣＲＣを有するアップリンクグラントを送ることによって、ステップ３のこのメッセージの送信用に割り当てられているリソースブロックを変更することができる。
【００１０】
複数のＵＥが同時に同じプリアンブルを送信した場合に起こった可能性があるいずれのプリアンブル競合もＲＡＮが解消することで、この手順が終了する。これは、各ＵＥが、いつ送信するか、いずれのプリアンブルを使用するかを無作為に選択するときに起こり得る。複数のＵＥがランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  ＣＨａｎｎｅｌ）上の同時の送信に同じプリアンブルを選択した場合、これらのＵＥ間に競合があるようになる。ＲＡＮは、図２ではステップ４として見られるように、競合解消メッセージを使用して、この競合を解消する。競合解消に向けてｅＮｏｄｅＢによって送られるこのメッセージは、ＵＥが割り当てられたＣ−ＲＮＴＩを予め有している場合、Ｃ−ＲＮＴＩでスクランブルされたそのＰＤＣＣＨ  ＣＲＣを有する。ＵＥが予め割り当てられたＣ−ＲＮＴＩを有していない場合、そのＰＤＣＣＨ  ＣＲＣは、ＴＣ−ＲＮＴＩでスクランブルされる。
【００１１】
競合が起こるシナリオは、図３に示され、そこでは、２つのＵＥが同じプリアンブル（ｐ５）を同時に送信する。第３のＵＥもランダムアクセスプリアンブルを同時に送信するが、第３のＵＥは、異なるプリアンブル（ｐ１）で送信するので、このＵＥと他の２つのＵＥとの間に競合はない。
【００１２】
競合フリーランダムアクセスでは、ＵＥは、基地局によって割り当てられた確保済みプリアンブルを使用する。この場合、競合解消は求められず、したがって、図２のステップ１および２のみが必要とされる。無競合ベースランダムアクセスまたは競合フリーランダムアクセスは、例えば、ＵＥにアップリンクにおける同期化を実現させるために、ｅＮｏｄｅＢによって開始され得る。ｅＮｏｄｅＢは、ＰＤＣＣＨ命令を送ることによって、またはＰＤＣＣＨ命令をＲＲＣメッセージに示すことによって、無競合ベースランダムアクセスを開始する。これらの２つの手法の後者は、ハンドオーバの場合に使用される。
【００１３】
ＵＥが競合フリーランダムアクセスを行う際の手順が、図４に示される。競合ベースランダムアクセスと同様に、ランダムアクセス応答がダウンリンクにおいてＵＥに送信され、その対応するＰＤＣＣＨメッセージＣＲＣがＲＡ−ＲＮＴＩでスクランブルされる。ＵＥは、ランダムアクセス応答をうまく受信した後、競合解消がうまく完了したと見なす。競合フリーランダムアクセスでは、競合ベースランダムアクセスと同様に、ランダムアクセス応答は、タイミング合わせ値を含む。これにより、ｅＮｏｄｅＢは、ＵＥが送信したプリアンブルに従って、初期／更新タイミングを設定することができる。
【００１４】
ＮＢ−ＩｏＴでは、ＬＴＥと同様に、ランダムアクセス手順は、アップリンクフレーム構造への同期化の手段を提供する。ダウンリンクフレーム構造へ同期化した後、デバイスが、ランダムアクセス手順を開始する。ランダムアクセスプロセスの第１のステップにおいて、デバイスがプリアンブルを送信する。第２のステップにおいて、ｅＮＢが、プリアンブル到達時間を検出し、ＴＡ値をＵＥに信号で知らせる。ＵＥは、その後、ＴＡ値を使用して、いずれの後続の送信もアップリンクフレーム構造に合わせる。
【００１５】
３ＧＰＰ仕様のリリース１４時点のＮＢ−ＩｏＴでは、ＵＥによって送信されたランダムアクセスプリアンブルは、５つの同一のシンボルおよびサイクリックプレフィックスから構成されているランダムアクセスシンボルグループを含む（３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１１ｖ１４．０．０、セクション１０．１．６．１参照）。このランダムアクセスシンボルグループ内の各シンボルは、周波数３．７５ｋＨｚ、周期性８１９２Ｔｓ＝２６６．７マイクロ秒の無変調正弦波に相当し、ここでは、Ｔｓは、１／（１５０００×２０４８）秒に等しい。プリアンブルは、３．７５ｋＨｚチャネル上で送信される。２つのＣＰ長さ、すなわち６６．７マイクロ秒（フォーマット０）および２６６．７マイクロ秒（フォーマット１）がサポートされている。２６６．７マイクロ秒選択の場合、ＣＰは、シンボルと同一である。図５は、３ＧＰＰ仕様のリリース１４に明記されているＮＢ−ＩｏＴランダムアクセスシンボルグループを示す。いずれのＣＰ長さが使用されるかに応じて、ランダムアクセスシンボルグループは、１．４ミリ秒または１．６ミリ秒の長さを有する。
【００１６】
１８０ｋＨｚのＮＢ−ＩｏＴ最小システム帯域幅は、４８サブキャリアまたは４８トーンに分割可能である。一回のＮＰＲＡＣＨ送信では、図５に示されるシンボルグループは、最高で７つのサブキャリアにわたるホッピング（すなわち、周波数の移行）のたびに、４回反復される。シンボルグループが１．６ミリ秒長である設定に基づく例が図６に示される。プリアンブルとも呼ばれるこの物理信号は、ホッピングパターンにおける最初のサブキャリア、すなわち開始サブキャリアによって一意に規定される。合計で、使用可能な開始サブキャリアごとに１つの４８個の直交プリアンブルが規定され得る。
【００１７】
図６は、良好な無線状態におけるＵＥ向けのＮＰＲＡＣＨリソースを示し、この場合、ランダムアクセス周波数ホッピングシンボルグループ（すなわち、４つのランダムアクセスシンボルグループの連続）が一回で送られる。ｅＮＢは、２つの追加のＮＰＲＡＣＨリソースを拡張された最大のカバレッジにおけるＵＥによって使用されるように設定し得る。各ＮＰＲＡＣＨリソースは、ランダムアクセス周波数ホッピングシンボルグループの一組の反復に対応付けられる。図７は、カバレッジレベル０（ＣＥ０）、カバレッジレベル１（ＣＥ１）、およびカバレッジレベル（ＣＥ２）用の３つのリソースを有する典型的なＮＰＲＡＣＨ設定を示す。図７に示される３つのリソースによって示唆されるように、反復回数は、ＮＰＲＡＣＨリソースによってサポートされるように意図されているカバレッジにより増加する。ＵＥは、ダウンリンク受信電力を測定し、その測定および一組のブロードキャスト式信号レベル閾値に基づいて、いずれの設定ＮＰＲＡＣＨリソースがそのシステムアクセスに使用されるべきか、すなわち、ランダムアクセス周波数ホッピングシンボルグループが反復されるべき回数の選択を行う。
【００１８】
ＮＢ−ＩｏＴに対するリリース１４仕様は、上に描写したランダムアクセス周波数ホッピングシンボルグループの最高１２８反復までをサポートしている。反復が使用されると、連続する周波数ホッピングシンボルグループの各対間で、疑似ランダム周波数ホップが行われる。一組の反復にわたって生成される信号は、最高で１２個のサブキャリアにわたってホップすることになる。本明細書に記述のＮＰＲＡＣＨ設定情報は、ＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋＴｙｐｅ２−ＮＢ（ＳＩＢ２−ＮＢ）に含まれているＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｃｅＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎＳＩＢ−ＮＢ−ｒ１３ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｅｌｅｍｅｎｔ（ＩＥ）においてｅＮＢによって送信される。
【００１９】
リリース１４仕様に明記されているＮＢ−ＩｏＴは、高い最大結合損失に対するサポートを通して、最も極端なシナリオにおける屋内カバレッジをサポートしているが、その特徴は、４０キロメートルを超える半径を有するセルをサポートするようには設計されていない。リリース１５では、何の制限もなく僻地における使用も容易にするために、ＮＢ−ＩｏＴ用に拡張セル範囲を導入することが現在提案されている。この拡張セル範囲は、ランダムアクセス手順に関係しているものを含む、いくつかのＮＢ−ＩｏＴパラメータまたは手順に影響を及ぼす可能性がある。
【発明の概要】
【００２０】
ランダムアクセスプリアンブル信号に対して新しいフォーマットを生成し、使用するための手法および装置が本明細書に開示される。これらのフォーマットは、ＮＢ−ＩｏＴの物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に適しており、いくつかの実施形態では、３ＧＰＰ仕様のリリース１３において、ＮＢ−ＩｏＴ  ＰＲＡＣＨに対して規定された構造に適合する。
【００２１】
いくつかの実施形態によれば、無線ネットワーク内で動作する無線デバイスにおける方法は、ランダムアクセスプリアンブル信号を生成することと、ランダムアクセスプリアンブル信号を送信することと、を含み、生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。これらおよび他のいくつかの実施形態のうちのいくつかによれば、生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルは、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、この場合、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれは、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される。
【００２２】
いくつかの実施形態によれば、無線ネットワーク内で動作する無線アクセスノードにおける方法は、無線周波数信号を受信することと、受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出することと、を含み、検出されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。これらのうちのいつかおよび他のいくつかの実施形態において、生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルは、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、この場合、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれは、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される。
【００２３】
いくつかの実施形態によれば、無線ネットワークにおける動作に向けて無線デバイスは、ランダムアクセスプリアンブル信号を生成し、かつランダムアクセスプリアンブル信号を送信するように適合されている。生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。
【００２４】
他の実施形態によれば、生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルは、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、この場合、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれは、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される。
【００２５】
いくつかの実施形態によれば、無線ネットワークにおける動作に向けて無線アクセスノードは、無線周波数信号を受信し、かつ受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出するように適合されている。検出されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。
【００２６】
他の実施形態によれば、検出されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルは、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、そこでは、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれは、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される。
【００２７】
いくつかの実施形態によれば、無線デバイスは、無線ネットワークと通信するように適合された無線送受信装置と、上記のかつ以下に詳述されるユーザ機器における方法を実施するように適合された１つまたは複数の処理回路と、を含む。同じように、無線アクセスノード例は、１つまたは複数の無線デバイスと通信するように適合された無線送受信装置と、上記のかつ以下に詳述される無線アクセスノードにおける方法を実施するように適合された１つまたは複数の処理回路と、を備える。
【００２８】
さらなる実施形態は、コンピュータプログラム製品と、処理回路によって実行されると、上記の実施形態の動作を行う命令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体と、を含み得る。
【００２９】
ランダムアクセス手順を行うための技法および装置のいくつかの実施形態の詳細が、以下に説明され、図示される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ランダムアクセスプリアンブル送信を示す図である。
【図２】ＬＴＥにおける競合ベースランダムアクセス手順の際のシグナリングを示す図である。
【図３】ＵＥ間に競合がある競合ベースランダムアクセスを示す図である。
【図４】ＬＴＥにおける競合フリーランダムアクセス手順の際のエアインターフェース上のシグナリングを示す図である。
【図５】３ＧＰＰ仕様のリリース１４時点での狭帯域モノのインターネット（ＮＢ−ＩｏＴ）ランダムアクセスシンボルグループを示す図である。
【図６】ランダムアクセスシンボルグループの４つの周波数ホップ済み反復を含む、ＮＢ−ＩｏＴランダムアクセスプリアンブルを示す図である。
【図７】様々なカバレッジレベル用の３つのリソースを有する典型的なＮＰＲＡＣＨ設定を示す図である。
【図８】３．７５ｋＨｚ波形または１．８７５ｋＨｚ波形を使用する、長さ１．６ミリ秒のシンボルグループを示す図である。
【図９】グループ内周波数ホッピングを使用する、ランダムアクセスシンボルグループ例を示す図である。
【図１０】グループ内周波数ホッピングパターンを定めるのに使用される行列を示す図である。
【図１１】グループ内周波数ホッピングを有する４つのランダムアクセスシンボルグループを含むプリアンブルを示す図である。
【図１２】いくつかの実施形態による、無線デバイスにおける方法を示す流れ図である。
【図１３】いくつかの実施形態による、無線デバイスにおける別の方法を示す流れ図である。
【図１４】本明細書に記載の技法のうちの１つまたは複数を実施するように設定された無線デバイスのブロック図である。
【図１５】いくつかの実施形態による、無線デバイスの機能実装形態のブロック図である。
【図１６】いくつかの実施形態による、無線アクセスノードにおける方法を示す流れ図である。
【図１７】いくつかの実施形態による、無線アクセスノードにおける別の方法を示す流れ図である。
【図１８】本明細書に記載の技法のうちの１つまたは複数を実施するように設定された無線アクセスノードのブロック図である。
【図１９】いくつかの実施形態による、無線アクセスノードの機能実装形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、発明概念が、発明概念の実施形態の例が示されている添付図面を参照して、以下でより十分に説明される。しかし、これらの発明概念は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に明記の実施形態に限定されるとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が、十分かつ完全になるように、また当業者に本発明概念の範囲を十分に伝えるように提供されている。これらの実施形態が相互排他的ではないことにも留意されたい。１つの実施形態からの構成要素が、もう１つの実施形態に存在する、または使用されると暗に想定されている可能性がある。
【００３２】
単に図示および説明の目的で、本発明概念の実施形態が、特定の無線アクセス技術を使用して、無線端末またはＵＥとも同じ意味で呼ばれる移動端末と無線通信チャネル上で通信するＲＡＮにおいて動作する背景において、またはＲＡＮに関連して、本明細書に説明される。より具体的には、実施形態は、ＮＢ−ＩｏＴに対する仕様の発展の背景において、特に、スペクトラムにおける、かつ／または進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワークと呼ばれることがあり、またＬＴＥシステムとして広く知られている、Ｅ−ＵＴＲＡＮによって現在使用されている機器を使用する、ＮＢ−ＩｏＴ動作に対する仕様の発展に関して、説明される。しかし、その技法が、他の無線ネットワークだけではなく、Ｅ−ＵＴＲＡＮの後続にも適用され得ることが理解されるであろう。したがって、本明細書における、ＬＴＥに対する３ＧＰＰ規格からの専門用語を使用しての信号への言及は、より一般的には、他のネットワークにおける、同様の特性および／または目的を有する信号に当てはまるとして理解されるべきである。
【００３３】
本明細書に記載の実施形態のうちのいくつかでは、「ユーザ機器」および「ＵＥ」という用語が使用されることに留意されたい。ＵＥは、その用語が本明細書において使用される際、無線信号上でネットワークノードまたは別のＵＥと通信する能力を有する任意のタイプの無線デバイスとすることができる。本開示の背景において、ＵＥがマシンツーマシン（Ｍ２Ｍ：Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ）デバイス、マシンタイプ通信（ＭＴＣ：Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｔｙｐｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）デバイス、および／またはＮＢ−ＩｏＴデバイスを指してもよいことが理解されるべきであり、その場合、ＵＥは、デバイスを所有するかつ／または操作する個々の人の意味での「ユーザ」をもっていない。ＵＥは、文脈上、他を意味しない限り、無線デバイス（  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｄｅｖｉｃｅ）、無線デバイス（ｒａｄｉｏ  ｄｅｖｉｃｅ）、無線通信デバイス、無線端末、または単に端末と呼ばれることもあり、これらの用語のいずれかの使用は、デバイスツーデバイスＵＥ、マシンタイプＵＥまたはマシンツーマシン通信の能力を有するＵＥ、ＵＥ装備のセンサ、無線対応テーブルコンピュータ、移動端末、スマートフォン、ラップトップ埋め込み機器（ＬＥＥ：Ｌａｐｔｏｐ−Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｅｑｕｉｐｐｅｄ）、ラップトップ搭載機器（ＬＭＥ：Ｌａｐｔｏｐ−Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＵＳＢドングル、無線カスタマ構内機器（ＣＰＥ：Ｃｕｓｔｏｍｅｒ−Ｐｒｅｍｉｓｅｓ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）などを含むように意図されている。続く考察では、Ｍ２Ｍデバイス、ＭＴＣデバイス、無線センサ、およびセンサという用語も使用されることがある。これらのデバイスは、ＵＥであるが、通常、直接のヒューマンインタラクションなしでデータを送信するかつ／または受信するように設定されていることが理解されるべきである。
【００３４】
既存のＬＴＥランダムアクセス設計では、ランダムアクセスは、無線リンクを確立するときの初期アクセス、スケジューリング要求など、複数の目的を果たす。数ある中でも、ランダムアクセスの主要目的は、ＬＴＥにおいてアップリンク直交性を維持することにとって重要であるアップリンク同期化を実現することである。ＯＦＤＭまたはＳＣ−ＦＤＭＡシステム内の様々なＵＥ間で直交性を保つには、各ＵＥ信号の到達時間がＯＦＤＭまたはＳＣ−ＦＤＭＡ信号のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）内であることが必要となる。
【００３５】
上記、背景技術の項で述べたように、現在のＮＰＲＡＣＨプリアンブル基本波形（３ＧＰＰ仕様のリリース１４時点）は、周期性２６６．７マイクロ秒を有する３．７５ｋＨｚの正弦曲線である。ｅＮＢから４０キロメートルであるＵＥは、２×４００００／ｃ＝２６６．７マイクロ秒のラウンドトリップタイム、すなわち、まさしくＮＰＲＡＣＨプリアンブル周期性を有することになる（ここでは、ｃは、光速、すなわち３×１０８ｍ／ｓに等しい）。これは、既知の基準波形と受信波形との間の相関関係に基づき、受信プリアンブルおよびそのタイミングを検出するｅＮＢ受信装置が、ｅＮＢからｘメートルの距離にあるＵＥによって送信されたプリアンブルから、４００００＋ｘメートルの距離にあるＵＥによって送信されたプリアンブルを区別することが困難になることを意味する。この曖昧さは、単純な周期波形としてプリアンブルを作ることの直接の結果である。
【００３６】
この問題は、ＮＢ−ＩｏＴ用の拡張セル範囲をサポートしているＮＰＲＡＣＨプリアンブルに対する新しい波形の導入および使用を含む、本明細書に記載のいくつかの技法によって対処される。この新しい波形は、それがリリース１３ＮＢ−ＩｏＴチャネル構造に適合するという意味で下位互換性がある。この新しい波形は、既存のＲｅｌ−１３ＮＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマット０およびフォーマット１に及んで、一般的にＮＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマット２と呼ばれることがある。下記の変形形態および実施形態のうちのいくつかの重要な利点は、それらが拡張セル範囲をサポートしていることである。
【００３７】
本技法のいくつかの実施形態は、３ＧＰＰ仕様のリリース１３において行われるよりも柔軟に、すなわち、Ｎ／（３．７５×１０３）秒の周期性またはシンボル長を有する、３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線として、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル基本波形を規定することから得られる。いくつかの実施形態では、Ｎは、１より大きな整数であるが、他の実施形態では、Ｎは、非整数であり得る。Ｎ＝１である場合、その結果は、リリース１３ＮＰＲＡＣＨ基本プリアンブル波形、すなわち、切り詰め３．７５ｋＨｚ正弦曲線から成る、２６６．７マイクロ秒のシンボルとなる。６／Ｎが整数である場合、６／Ｎ個のこのようなシンボルから成るランダムアクセスシンボルグループは、１．６ミリ秒のリリース１３ＮＰＲＡＣＨランダムアクセスグループ長に一様に適合する。
【００３８】
いくつかの実施形態において、次に、少なくともいくつかのランダムアクセス試行で、Ｎ＝２に従う基本プリアンブル波形が使用される。これは、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル基本波形、またはシンボルが、１／（１．８７５×１０３）秒＝５３３．３マイクロ秒の周期性、またはシンボル長を有する、１．８７５ｋＨｚの切り詰め正弦曲線として規定されていることを意味する（ここでは、他の個所と同様に、マイクロ秒における時間表現は、近似値の可能性がある）。さらに、３つのこのようなシンボルから成るランダムアクセスシンボルグループは、長さ１．６ミリ秒のリリース１３ＮＰＲＡＣＨフォーマットに一様に適合する。本開示の技法の適用性は、このサブキャリア間隔に限定されないが、ここでは、リリース１３ＮＢ−ＩｏＴに使用されるのと同じ３．７５ｋＨｚサブキャリア間隔が想定されていることに留意されたい。最初のシンボルは、リリース１３ＮＰＲＡＣＨランダムアクセスシンボルグループ（すなわち、Ｎ＝１）と、３．７５／２ｋＨｚの切り詰め正弦曲線および２／（３．７５×１０３）のシンボル長として規定される基本波形を有するランダムアクセスシンボルグループ例、すなわち、Ｎ＝２との両方を示す図８に例示されるように、サイクリックプレフィックスとして使用され得る。基本シンボル波形のこの定義の場合、シンボルの長さが２倍になり、８０キロメートルのセルサイズがサポートされることが理解されるであろう。
【００３９】
本技法のいくつかの実装形態または実施形態において、１つの無線デバイスが、例えば、様々な時点でまたは様々な異なる状況下で、ある場合にはあるプリアンブル基本波形を使用し、違う場合には別のプリアンブル基本波形を使用するように設定され得る。例えば、無線デバイスは、図８に示されるように、リリース１３ＮＰＲＡＣＨランダムアクセスシンボルの使用と、Ｎ＝２によって規定されるランダムアクセスシンボルの使用との間で切り替えを行うように設定され得る。様々な実施形態において、これらの２つの波形間での（または、より多くのもしくは異なる波形の中からの）選択は、例えば、ネットワークからのメッセージ送信またはシグナリングによってトリガされ得る。
【００４０】
いくつかの実施形態において、Ｎが集合｛１．５、２、２．５、３｝の要素である、上記のように３．７５／Ｎ  ｋＨｚの正弦曲線によって規定される新しいプリアンブルの範囲など、新しいプリアンブルの範囲は、無線デバイスまたはアクセスノード（例えば、ｅＮＢ）によってサポートされ得る。いくつかの実施形態において、ｅＮＢ（または他の無線アクセスノード）は、ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｃｅＣｏｎｆｉｇＣｏｍｍｏｎＳＩＢ−ＮＢｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｅｌｅｍｅｎｔなどのシステム情報要素に、いずれのプリアンブルフォーマットを使用すべきかを信号で伝える。複数のプリアンブルフォーマットがサポートされている実施形態では、Ｎの表示を使用して、設定プリアンブルフォーマットが示され得、そこでは、Ｎは、上記のような基本プリアンブル波形を定める。
【００４１】
いくつかの実施形態において、ｅＮＢ（または他の無線アクセスノード）は、様々なカバレッジにおいて、ＵＥによって使用され得るＮＰＲＡＣＨ無線リソースのうちの一部またはすべてに対して別個のプリアンブルフォーマットを設定する。したがって、例えば、戻って図７を参照すると、ＣＥ０、ＣＥ１、およびＣＥ２用の設定リソースのうちの１つまたはすべては、プリアンブルフォーマットで、すなわち、他とは異なる基本プリアンブル波形で設定され得る。この場合、所与の基本プリアンブル波形の使用は、いずれの設定リソースが使用されるかによって決まり、同様に、いずれの設定リソースが使用されるかは、カバレッジレベルによって決まる。
【００４２】
いくつかの実施形態において、ＵＥ（または他の無線デバイス）は、推定ダウンリング信号レベルと、ＮＰＲＡＣＨリソースの選択の際の一組のブロードキャスト式信号レベル閾値とに基づき、システムにアクセスするときに使用するためのＮＰＲＡＣＨ無線リソースおよびプリアンブルフォーマットを選択する。これが、ＵＥが他の情報を使用してＮＰＲＡＣＨリソースを選択することを排除するものではないことが理解されるべきである。これらの実施形態のうちのいくつかにおいて、ＮＰＲＡＣＨ無線リソースを選択することが、関連したプリアンブルフォーマットが使用されることを意味するように、設定ＮＰＲＡＣＨ無線リソースのそれぞれの間の関係が、上述のように設定される。他の実施形態において、ダウンリンク信号レベルおよび／または他のいくつかの要素に基づき、ＮＰＲＡＣＨ無線リソースとプリアンブルフォーマットとが別々に選択され得る。
【００４３】
いくつかの実施形態において、ネットワークは、無線リソース制御（ＲＲＣ：Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御シグナリングを使用して、あるプリアンブルフォーマットを使用するようＵＥ（または他の無線デバイス）に命じる。
【００４４】
いくつかの実施形態において、所与のシンボルグループ内のシンボルに対して、新しいホッピングパターンが設計される。言い換えれば、同じシンボルグループ内のシンボルは、様々なトーン（すなわち、ＯＦＤＭＡ／ＳＣ−ＦＤＭＡ時間−周波数リソース構造における様々なサブキャリア）を使用し得る。これは、ランダムアクセスシンボルグループ内の各シンボルに同じトーンを使用する、図５に示されるようなリリース１３ＮＰＲＡＣＨシンボルグループとは全く対照的である。ランダムアクセスシンボルグループ内のシンボルに使用されるトーンを変えるこの技法が、３ＧＰＰ仕様のリリース１３に規定されているような基本プリアンブル波形だけではなく、本明細書に記載の他の基本プリアンブル波形のいずれにも適用され得ることが理解されるであろう。
【００４５】
以下は、上記のような新しいグループ内ホッピングパターンの２つの特定の実施形態である。第１の例では、各シンボルグループ内の最初のシンボルの周波数位置が、リリース１３ＮＰＲＡＣＨ設計に基づき定められる。一定のホッピングオフセットを有する線形ホッピングが、同じシンボルグループ内の残りのシンボルに適用される。一定のホッピングオフセット値（トーン数を単位とする）は、集合｛１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１｝から選ばれ得る。図９は、この手法の例を示し、ここでは、使用される線形ホッピングオフセット値は、１である。
【００４６】
もう１つの例では、各シンボルグループ内の最初のシンボルの周波数位置が、またリリース１３ＮＰＲＡＣＨ設計に基づき定められる。しかし、この場合、シンボルグループ内の残りのシンボルのホッピングは、図１０に示されるホッピング行列など、所定の／事前設定のホッピング行列によって定められる。図１０に示される行列では、各行は、サブキャリアを表し、各列は、シンボル間隔を表し、同じ数字で示されるマス目は、同じシンボルグループからのシンボルを表す。例えば、最初のシンボルが一番下のサブキャリア（サブキャリア１２）を使用する場合、残りの５つのシンボルによって使用されるサブキャリアは、サブキャリア６、４、３、５、および２である。このホッピング行列は、隣接干渉を最小限に抑えるために、プリアンブルごとに、いずれか他の所与のプリアンブルに多くても一度で（すなわち、１シンボル時間のみで）隣接するように設計されている。図１１は、この手法に従った、かつ図１０に示される行列を使用した、４つのランダムアクセスシンボルグループを含むプリアンブルに対する周波数−ホッピングの例を示す。
【００４７】
上述のように、グループ内ホッピングがあるいくつかの実施形態では、適用するべきパターンが、２つ以上の基本プリアンブル波形間の選択の際の上記のやり方と同様のやり方で、例えば、システム情報を介してまたはＲＲＣシグナリングを介して、ネットワークによってＵＥに信号で伝えられるようないくつかの可能なパターンがあり得ることが、理解されるべきである。いくつかの実施形態において、プリアンブル波形およびホッピングパターンの両方は、様々な可能性の中から、個々にでも組み合わせてでも、設定可能かつ／または選択可能であり得る。グループ内ホッピングが、リリース１３ＮＰＲＡＣＨにおいてのように、上記の３．７５ｋＨｚサブキャリア間隔が使用される、または１つもしくは複数の新しいサブキャリア間隔が使用され得る、実施形態において適用され得ることにも留意されたい。
【００４８】
上に提供された詳細な例から見て、本開示の技法の実施形態が、ＮＢ−ＩｏＴに対する仕様に従った動作向けに設定されたＵＥなどの無線デバイスによって実施され得る方法の以下の番号付き例を含むが、それらに限定されるものではないことが理解されるであろう。
【００４９】
図１２は、いくつかの実施形態による、無線ネットワーク内で動作する無線デバイス（例えば、ＵＥ）における方法１２００を示すプロセス流れ図である。方法は、ランダムアクセスプリアンブル信号を生成すること（ブロック１２１０）と、ランダムアクセスプリアンブル信号を送信すること（ブロック１２２０）と、を含む。生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。
【００５０】
Ｎは、例えば、２、または１．５、２、２．５、３のうちの１つであり得る。６／Ｎは、整数であり得、この場合、ランダムアクセスシンボルグループは、６／Ｎ個のシンボルから成る。ランダムアクセスプリアンブル信号のサブキャリア周波数は、３．７５ｋＨｚまたは３．７５／Ｎ  ｋＨｚの間隔であり得る。
【００５１】
場合によっては、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルがすべて、ただ１つのサブキャリア周波数で変調され得る。他の場合では、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの１つまたは複数が、第１のサブキャリア周波数で変調され、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他の１つまたは複数が、第１のサブキャリア周波数とは異なる第２のサブキャリア周波数で変調される。ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれは、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調され得る。ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの最初のものを除くすべてのそれぞれは、複数の連続するシンボルのうちの前述の最初のものに対するサブキャリア周波数から、所定のサブキャリア間隔数だけずれているサブキャリア周波数で変調され得る。所定のサブキャリア間隔数は、集合｛１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１｝のうちの１つであり得る。
【００５２】
ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちのそれぞれが、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される場合、サブキャリア周波数へのランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのマッピングが、ホッピング行列によって定められ得、そこでは、ホッピング行列は、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの最初のものに対するサブキャリア周波数によってそれぞれ決まる複数のマッピングパターンを規定する。
【００５３】
ホッピング行列によって規定されたいずれのランダムアクセスシンボルグループも、わずか１シンボル時間で、ホッピング行列によって規定されたいずれか他のランダムアクセスシンボルグループに隣接するように、ホッピング行列が規定され得る。ホッピング行列はまた、図１０に従って規定され得、この場合、図１０に示されるホッピング行列における水平軸は、シンボルに相当し、垂直軸は、サブキャリア周波数に相当し、そこでは、１２個のグループ内ホッピングパターンのそれぞれが、同じ値を含む箱によって識別されている。言い換えれば、ホッピング行列は、シンボルに相当する水平軸、およびサブキャリア周波数に相当する垂直軸を備え、そこでは、複数（例えば、１２個）のグループ内ホッピングパターンのそれぞれが、同じグループ内ホッピングパターンのランダムアクセスシンボルの中で同じである所与の値によってホッピング行列内で識別され、各グループ内ホッピングパターンが、異なる値を有する。例えば、グループ番号１２に対するグループ内ホッピングパターンは、図１０において「１２」でラベル付けされた暗箱によって示される。
【００５４】
また、図１０によって示されるように、ホッピング行列内のグループ内ホッピングパターンのそれぞれが、ホッピング行列の垂直軸または水平軸に沿って互いに隣接する２つのランダムアクセスシンボルをもたないように、ランダムアクセスシンボルグループが、ホッピング行列に規定される。
【００５５】
方法１２００は、無線ネットワークから、Ｎの表示を受信することをさらに含み得る。Ｎの表示は、ＲＲＣシグナリングまたはシステム情報ブロードキャストシグナリングを介して受信される。Ｎは、複数の事前設定のランダムアクセスリソースのうちのいずれがランダムアクセスプリアンブル信号の送信に使用されるべきかによって定められ得る。
【００５６】
生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、ランダムアクセスシンボルグループの１回または複数回の反復をさらに含み得る。ランダムアクセスシンボルグループの各反復は、直前のランダムアクセスシンボルグループとは異なるサブキャリア周波数において始まり得る。方法１２００は、無線ネットワークから、反復回数の表示を受信することをさらに含み得る。
【００５７】
図１３は、無線ネットワーク内で動作する無線デバイスにおける別の方法１３００を示す。方法は、ランダムアクセスプリアンブル信号を生成すること（ブロック１３１０）と、ランダムアクセスプリアンブル信号を送信すること（ブロック１３２０）と、を含む。生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルは、少なくとも３つの連続するシンボルシンボルを含む。複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれは、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべとは異なるサブキャリア周波数で変調される。
【００５８】
ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの最初のものを除くすべてのそれぞれは、複数の連続するシンボルのうちの前述の最初のものに対するサブキャリア周波数から、所定のサブキャリア間隔数だけずれているサブキャリア周波数で変調され得る。所定のサブキャリア間隔数は、集合｛１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１｝のうちの１つであり得る。
【００５９】
サブキャリア周波数へのランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのマッピングが、ホッピング行列によって定められ得、この場合、そのホッピング行列は、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの最初のものに対するサブキャリア周波数によってそれぞれ決まる複数のマッピングパターンを規定する。ホッピング行列によって規定されたいずれのランダムアクセスシンボルグループも、わずか１シンボル時間で、ホッピング行列によって規定されたいずれか他のランダムアクセスシンボルグループに隣接するように、ホッピング行列が規定され得る。
【００６０】
ホッピング行列は、図１０に従って規定され得、この場合、図１０に示されるホッピング行列内の水平軸は、シンボルに相当し、垂直軸は、サブキャリア周波数に相当し、そこでは、１２個のグループ内ホッピングパターンのそれぞれが、同じ値を含む箱によって識別される。複数のグループ内ホッピングパターンのそれぞれは、同じグループ内ホッピングパターンのランダムアクセスシンボルの中で同じである所与の値によってホッピング行列内で識別され得、各グループ内ホッピングパターンが、異なる値を有する。
【００６１】
図１４は、より一般的には無線デバイスと呼ばれることがあり、かつ本明細書に記載の実施形態例のうちの１つまたは複数において使用され得る、ここではＵＥ１２として示される無線デバイス例を示す。ＵＥ１２は、いくつかの実施形態では、ＮＢ−ＩｏＴに対する仕様に従う動作向けに設定されている移動デバイスであり得る。ＵＥ１２は、ＵＥ１２の動作を制御する処理回路３０を備える。１つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、特殊用途デジタル論理回路などを備え得る処理回路３０は、例えば、ネットワーク内の基地局１０から信号を受信するのに、または基地局１０への信号の送信と基地局１０からの信号の受信との両方を行うのに使用される、関連のアンテナ３４を有する受信装置または送受信装置回路３２に接続されている。ＵＥ１２は、処理回路３０に接続され、かつＵＥ１２の動作に必要とされるプログラムコードならびに他の情報およびデータを格納するメモリ回路３６も備える。処理回路３０とメモリ回路３６とが合わさって、処理回路と呼ばれることもあり、様々な実施形態において、本明細書に記載の無線デバイスベースの技法のうちの１つまたは複数を実施するように適合されている。
【００６２】
例えば、ＵＥ１２の処理回路３０は、ランダムアクセスプリアンブル信号を生成し、かつそのランダムアクセスプリアンブル信号を送信するように設定され得る。生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。同様に、ＵＥ１２の処理回路３０は、ランダムアクセスプリアンブル信号を生成し、かつそのランダムアクセスプリアンブル信号を送信するように設定され得るが、この場合、生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルは、少なくとも３つの連続するシンボルを含む。複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれは、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される。
【００６３】
より一般的には、無線デバイスは、無線ネットワークと通信するように適合された無線送受信装置を含み得、本明細書に記載の方法を実行するように適合された１つまたは複数の処理回路をさらに備え得る。
【００６４】
別の例において、ＵＥ１２の処理回路３０は、ランダムアクセスプリアンブル信号を生成し、かつそのランダムアクセスプリアンブル信号を送信するように設定され、生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。
【００６５】
図１５に示されるように、ＵＥ１２などの無線デバイスは、ランダムアクセスプリアンブル信号を生成するための信号生成モジュール１５０２、およびランダムアクセスプリアンブル信号を送信するための送信モジュール１５０４を含み得る。場合によっては、信号生成モジュールは、生成されたランダムアクセスプリアンブル信号が、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含むように設定され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。
【００６６】
他の場合では、生成されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルは、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、この場合、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれは、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される。
【００６７】
上述は、ランダムアクセスプリアンブル信号を生成し、かつ送信する無線デバイスに主に焦点を合わせた。ランダムアクセスプリアンブルを受信し、かつ検出する無線アクセスノード（例えば、ｅＮＢ）に、対応する技法および装置が適用されることが理解されるであろう。図１６は、無線ネットワーク内で動作する無線アクセスノードにおける方法１６００を示す。方法は、無線周波数信号を受信すること（ブロック１６１０）と、受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出すること（ブロック１６２０）と、を含む。検出されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。
【００６８】
Ｎは、例えば、２、または１．５、２、２．５、３のうちの１つであり得る。６／Ｎは、整数であり得、この場合、ランダムアクセスシンボルグループは、６／Ｎ個のシンボルから成る。ランダムアクセスプリアンブル信号のサブキャリア周波数は、３．７５ｋＨｚまたは３．７５／Ｎ  ｋＨｚの間隔であり得る。
【００６９】
場合によっては、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルがすべて、ただ１つのサブキャリア周波数で変調され得る。他の場合では、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの１つまたは複数が、第１のサブキャリア周波数で変調され、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他の１つまたは複数が、第１のサブキャリア周波数とは異なる第２のサブキャリア周波数で変調される。ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれは、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調され得る。ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの最初のものを除くすべてのそれぞれは、複数の連続するシンボルのうちの前述の最初のものに対するサブキャリア周波数から、所定のサブキャリア間隔数だけずれているサブキャリア周波数で変調され得る。所定のサブキャリア間隔数は、集合｛１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１｝のうちの１つであり得る。
【００７０】
ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれが、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される場合、サブキャリア周波数へのランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのマッピングが、ホッピング行列によって定められ得、その場合、ホッピング行列は、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの最初のものに対するサブキャリア周波数によってそれぞれ決まる複数のマッピングパターンを規定する。ホッピング行列によって規定されたいずれのランダムアクセスシンボルグループも、わずか１シンボル時間で、ホッピング行列によって規定されたいずれか他のランダムアクセスシンボルグループに隣接するように、ホッピング行列が規定され得る。
【００７１】
ホッピング行列はまた、図１０に従って規定され得、この場合、図１０に示されるホッピング行列内の水平軸は、シンボルに相当し、垂直軸は、サブキャリア周波数に相当し、そこでは、１２個のグループ内ホッピングパターンのそれぞれが、同じ値を含む箱によって識別される。複数のグループ内ホッピングパターンのそれぞれは、同じグループ内ホッピングパターンのランダムアクセスシンボルの中で同じである所与の値によってホッピング行列内で識別され得、各グループ内ホッピングパターンが、異なる値を有する。
【００７２】
検出されたランダムアクセスプリアンブル信号は、ランダムアクセスシンボルグループの１回または複数回の反復をさらに含み得る。ランダムアクセスシンボルグループの各反復は、直前のランダムアクセスシンボルグループとは異なるサブキャリア周波数において始まり得る。
【００７３】
図１７は、無線ネットワーク内で動作する無線アクセスノードにおける別の方法１７００を示す。方法１７００は、無線周波数信号を受信すること（ブロック１７１０）と、無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出すること（ブロック１７２０）と、を含む。検出されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルは、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、この場合、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれは、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される。
【００７４】
ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの最初のものを除くすべてのそれぞれは、複数の連続するシンボルのうちの前述の最初のものに対するサブキャリア周波数から、所定のサブキャリア間隔数だけずれているサブキャリア周波数で変調され得る。所定のサブキャリア間隔数は、集合｛１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１｝のうちの１つであり得る。
【００７５】
サブキャリア周波数へのランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのマッピングが、ホッピング行列によって定められ得、この場合、そのホッピング行列は、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの最初のものに対するサブキャリア周波数によってそれぞれ決まる複数のマッピングパターンを規定する。ホッピング行列によって規定されたいずれのランダムアクセスシンボルグループも、わずか１シンボル時間で、ホッピング行列によって規定されたいずれか他のランダムアクセスシンボルグループに隣接するように、ホッピング行列が規定され得る。
【００７６】
ホッピング行列はまた、図１０に従って規定され得、この場合、図１０に示されるホッピング行列内の水平軸は、シンボルに相当し、垂直軸は、サブキャリア周波数に相当し、そこでは、１２個のグループ内ホッピングパターンのそれぞれが、同じ値を含む箱によって識別される。複数のグループ内ホッピングパターンのそれぞれは、同じグループ内ホッピングパターンのランダムアクセスシンボルの中で同じである所与の値によってホッピング行列内で識別され得、各グループ内ホッピングパターンが、異なる値を有する。
【００７７】
図１８は、無線装置の別の例を示し、この場合、ＵＥ１２からランダムアクセスプリアンブル信号を受信するように設定されている、基地局１０（例えば、ｅＮＢ）などの無線アクセスノードを示す。基地局１０は、基地局１０の動作を制御する処理回路４０を備える。１つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、特殊用途デジタル論理回路などを含み得る処理回路４０は、ネットワーク内のＵＥ１２に信号を送信し、かつＵＥ１２から信号を受信するのに使用される関連のアンテナ４４を有する送受信装置回路４２に接続されている。基地局１０は、処理回路４０に接続され、かつ基地局１０の動作に必要とされるプログラムならびに他の情報およびデータを格納するメモリ回路４６も備える。処理回路４０とメモリ回路４６とが合わさって、処理回路と呼ばれることもあり、様々な実施形態において、以下に記載のネットワークベースの技法のうちの１つまたは複数を実施するように適合されている。
【００７８】
基地局１０はまた、基地局１０が他の基地局１０と情報を交換する（例えば、Ｘ２インターフェースを介して）を可能にするための構成要素および／または回路網４８と、基地局１０がコアネットワーク内のノードと情報を交換する（例えば、Ｓ１インターフェースを介して）のを可能するための構成要素および／または回路網４９と、を含む。他のタイプのネットワーク（例えば、ＵＴＲＡＮまたは広帯域符号分割多元接続またはＷＣＤＭＡ  ＲＡＮ）における使用向けの基地局が、図１８に示されるものと同様の構成要素と、それらのタイプのネットワーク内の他のネットワークノード（例えば、他の基地局、モビリティ管理ノードおよび／またはコアネットワーク内のノード）との通信を可能にするのに適切なインターフェース回路網４８、４９とを含むようになることが理解されるであろう。
【００７９】
いくつかの実施形態において、基地局１０の処理回路４０は、無線周波数信号を受信し、かつ受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出するように設定され、この場合、検出されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。他の実施形態において、検出されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルは、少なくとも３つの連続するシンボルを含み、この場合、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれは、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される。
【００８０】
無線アクセスノード例が、より一般的には、１つまたは複数の無線デバイスオスと通信するように適合された無線送受信装置を含み得、本明細書に記載の無線アクセスノード用の方法を実施するように適合された１つまたは複数の処理回路をさらに備えることが理解されるであろう。
【００８１】
いくつかの実施形態によれば、基地局１０は、無線周波数信号を受信し、受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出するように適合され、この場合、検出されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。
【００８２】
図１９は、無線周波数信号を受信するための受信モジュール１９０２、および受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出するための検出モジュール１９０４を含む、無線アクセスノードの機能実装形態を示す。検出されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、複数の連続するシンボルのそれぞれは、Ｎ＞１である３．７５／Ｎ  ｋＨｚの切り詰め正弦曲線に相当する。
【００８３】
いくつかの実施形態において、図１９における受信モジュール１９０２は、無線周波数信号を受信するためのものであり、検出モジュール１９０４は、受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出するためのものであり、この場合、検出されたランダムアクセスプリアンブル信号は、複数の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、複数の連続するシンボルは、少なくとも３つの連続するシンボルを含む。複数の連続するシンボルのそれぞれは、対応するサブキャリア周波数で変調され、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのそれぞれは、ランダムアクセスシンボルグループの複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される。
【００８４】
いくつかの実施形態によれば、コンピュータプログラム製品は、無線ネットワーク内で動作する無線デバイス内のプロセッサ用のプログラム命令を含み、この場合、プログラム命令は、プログラム命令がプロセッサによって実行されると、無線デバイスに、本明細書に記載の無線デバイス方法（例えば、１２００、１３００）のいずれかによる方法を実施させるように設定されている。他の実施形態によれば、コンピュータプログラム製品は、無線ネットワーク内で動作する無線アクセスノード内のプロセッサ用のプログラム命令を含み、この場合、プログラム命令は、プログラム命令がプロセッサによって実行されると、無線アクセスノードに、本明細書に記載の無線アクセスノード方法（例えば、１６００、１７００）のいずれかによる方法を実施させるように設定されている。非一時的コンピュータ可読媒体は、本明細書に記載のコンピュータプログラム製品を格納して備える。
【００８５】
上記の「発明を実施するための形態」および関連の図に提示された教示の利益を得る当業者には、記載の実施形態の修正形態および他の異形が思い浮かぶであろう。したがって、実施形態が、開示された特定の例に限定されるものではなく、修正形態および他の異形が、本開示の範囲内に含まれるように意図されていることが理解されるべきである。本明細書では特定の用語が採用されている場合があるが、それらの用語は、包括的に使用され、単に説明的な意味合いのものであり、限定目的のものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年10月1日(2021.10.1)
【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】
無線ネットワーク内で動作する無線デバイス（１２）における方法（１２００）であって、
ランダムアクセスプリアンブル信号を生成すること（１２１０）と、
前記ランダムアクセスプリアンブル信号を送信すること（１２２０）と、を含み、
前記生成されたランダムアクセスプリアンブル信号が、Ｎ＞１である６／Ｎ個の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、３．７５  ｋＨｚより小さい切り詰め正弦曲線に相当する、方法（１２００）。
【請求項２】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルがすべて、ただ１つのサブキャリア周波数で変調される、請求項１に記載の方法（１２００）。
【請求項３】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの１つまたは複数が、第１のサブキャリア周波数で変調され、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他の１つまたは複数が、前記第１のサブキャリア周波数とは異なる第２のサブキャリア周波数で変調される、請求項１に記載の方法（１２００）。
【請求項４】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される、請求項３に記載の方法（１２００）。
【請求項５】
前記生成されたランダムアクセスプリアンブル信号が、前記ランダムアクセスシンボルグループの１回または複数回の反復をさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法（１２００）。
【請求項６】
無線ネットワークと通信するように適合された無線送受信装置（３２）を備え、請求項１から５のいずれか一項の前記方法（１２００、１３００）を実施するように適合された１つまたは複数の処理回路（３０）をさらに備える、無線デバイス（１２）。
【請求項７】
無線ネットワーク内で動作する無線アクセスノード（１０）における方法（１６００）であって、
無線周波数信号を受信すること（１６１０）と、
前記受信無線周波数信号内のランダムアクセスプリアンブル信号を検出すること（１６２０）と、を含み、
前記検出されたランダムアクセスプリアンブル信号が、Ｎ＞１である６／Ｎ個の連続するシンボルを含むランダムアクセスシンボルグループを含み、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、対応するサブキャリア周波数で変調され、前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、３．７５  ｋＨｚより小さい切り詰め正弦曲線に相当する、方法（１６００）。
【請求項８】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルがすべて、ただ１つのサブキャリア周波数で変調される、請求項７に記載の方法（１６００）。
【請求項９】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの１つまたは複数が、第１のサブキャリア周波数で変調され、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他の１つまたは複数が、前記第１のサブキャリア周波数とは異なる第２のサブキャリア周波数で変調される、請求項７に記載の方法（１６００）。
【請求項１０】
前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのそれぞれが、前記ランダムアクセスシンボルグループの前記複数の連続するシンボルのうちの他のすべてとは異なるサブキャリア周波数で変調される、請求項９に記載の方法（１６００）。
【請求項１１】
１つまた複数の無線デバイス（１２）と通信するように適合された無線送受信装置（４２）を備え、請求項７から１０のいずれか一項の前記方法（１６００、１７００）を実施するように適合された１つまたは複数の処理回路（４０）をさらに備える、無線アクセスノード（１０）。
【請求項１２】
無線ネットワーク内で動作する無線デバイス（１２）内のプロセッサ（３０）用のプログラム命令を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記プログラム命令が、前記プログラム命令が前記プロセッサ（３０）によって実行されると、前記無線デバイス（１２）に、請求項１から５のいずれか一項による方法（１２００、１３００）を実施させるように設定されている、コンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
無線ネットワーク内で動作する無線アクセスノード（１０）内のプロセッサ（４０）用のプログラム命令を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記プログラム命令が、前記プログラム命令が前記プロセッサ（４０）によって実行されると、前記無線アクセスノード（１０）に、請求項７から１０のいずれか一項による方法（１６００、１７００）を実施させるように設定されている、コンピュータプログラム製品。
【請求項１４】
請求項１２または１３の前記コンピュータプログラム製品を格納して備える、非一時的コンピュータ可読媒体（３６、４６）。
【外国語明細書】
2022000957000001.pdf