(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】2021005878
(43)【公開日】20210114
(54)【発明の名称】基地局、通信装置及び方法
(51)【国際特許分類】
   H04W 16/28 20090101AFI20201211BHJP
   H04W 48/12 20090101ALI20201211BHJP
   H04B 7/06 20060101ALI20201211BHJP
   H04W 24/10 20090101ALI20201211BHJP
【FI】
   !H04W16/28
   !H04W48/12
   !H04B7/06 984
   !H04B7/06 956
   !H04W24/10
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【全頁数】21
(21)【出願番号】2020150054
(22)【出願日】20200907
(62)【分割の表示】2019507361の分割
【原出願日】20170810
(31)【優先権主張番号】1613902.4
(32)【優先日】20160812
(33)【優先権主張国】GB
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.BLUETOOTH
(71)【出願人】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
【住所又は居所】東京都港区芝五丁目7番1号
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】ハイララ,チャディ
【住所又は居所】東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】アワド,ヤシン エイデン
【住所又は居所】東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】グプタ,ニーラジ
【住所又は居所】東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】アーノット,ロバート
【住所又は居所】東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株式会社内
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067AA13
5K067DD11
5K067DD44
5K067EE02
5K067EE10
5K067KK02
(57)【要約】      (修正有)
【課題】指向性ビームを介してサービスされるUEに対して、セッション中断(ビーム間ハンドオーバ)、シグナリングオーバーヘッドが少なく、送信非効率性(例えば、再送信の必要性の増加)が良い方法及び装置を提供する。
【解決手段】基地局が通信エリアを担当する通信システムであって、通信エリアは、それぞれ通信エリアの各部分をカバーし、それぞれ異なる各ビーム識別子を有する複数の指向性ビームによって形成される。基地局は、通信装置(UE)に関する制御情報を、その通信装置に関連付けられた少なくとも1つの指向性ビーム(例えば、UE固有のオペレーショナルビームセット)を使用して送信する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
通信システム用の基地局であって、
前記基地局は、
少なくとも一つの通信装置との初期アクセス手順を実行するように構成される通信部を備え、
前記通信部は、
前記初期アクセス手順の間に、前記少なくとも1つの通信装置により識別される少なくとも1つのビームを用いて送信される情報を用いて、ダウンリンクの制御情報を送信するように構成され、
前記少なくとも1つのビームに関連するリファレンスシグナルは、前記基地局のセルのセル識別子と、前記少なくとも一つのビームに関連する識別子とに基づく、
基地局。
【請求項2】
前記基地局は、通信装置ごとに、その通信装置に関連付けられた少なくとも1つのビームを含むそれぞれのオペレーショナルビームセット、OBSを制御するように構成される、
請求項1に記載の基地局。
【請求項3】
前記基地局は、
各ビームを介して送信されたそれぞれのリファレンス信号に対して実行された測定結果を少なくとも1つの通信装置から受信するように構成され、
前記リファレンス信号に対して実行された測定結果に基づいて前記OBS内の各ビームを決定するように構成される、
請求項2に記載の基地局。
【請求項4】
前記基地局は、前記少なくとも1つの通信に関して前記OBSに含まれるビームに関するOBS固有の測定結果を少なくとも1つの通信装置から受信するように構成される、
請求項3に記載の基地局。
【請求項5】
通信システム用の基地局と通信可能に構成される通信装置であって、
前記通信装置は、
前記基地局との初期アクセス手順を実行するように構成される通信部を備え、
前記通信部は、
前記初期アクセス手順の間に、前記通信装置により識別される少なくとも1つのビームを用いて送信される情報を用いて、ダウンリンクの制御情報を受信するように構成され、
前記少なくとも1つのビームに関連するリファレンスシグナルは、前記基地局のセルのセル識別子と、前記少なくとも一つのビームに関連する識別子とに基づく、
通信装置。
【請求項6】
前記通信装置に関連付けられた前記少なくとも1つの指向性ビームは、その通信エリア内の前記通信装置に関連付けられたオペレーショナルビームセット、OBSの一部を形成する、
請求項5に記載の通信装置。
【請求項7】
前記通信装置は、各ビームを介して送信されたそれぞれの基準信号に対して測定を実行するように構成され、前記通信部は、前記測定の結果を前記基地局に送信するように構成される、
請求項6に記載の通信装置。
【請求項8】
前記通信装置は、前記通信装置のための前記OBSに含まれるビームについての測定を実行するように構成され、前記通信部は、前記通信装置の測定結果を基地局に送信するように構成される、
請求項7に記載の通信装置。
【請求項9】
通信システム用の基地局のための方法であって、
前記方法は、
少なくとも一つの通信装置との初期アクセス手順を実行することを含み、
前記基地局は、
前記初期アクセス手順の間に、前記少なくとも1つの通信装置により識別される少なくとも1つのビームを用いて送信される情報を用いて、ダウンリンクの制御情報を送信し、
前記少なくとも1つのビームに関連するリファレンスシグナルは、前記基地局のセルのセル識別子と、前記少なくとも一つのビームに関連する識別子とに基づく、
方法。
【請求項10】
通信システム用の基地局と通信可能に構成される通信装置のための方法であって、
前記方法は、
前記基地局との初期アクセス手順を実行することを含み、
前記通信装置は、
前記初期アクセス手順の間に、前記通信装置により識別される少なくとも1つのビームを用いて送信される情報を用いて、ダウンリンクの制御情報を受信し、
前記少なくとも1つのビームに関連するリファレンスシグナルは、前記基地局のセルのセル識別子と、前記少なくとも一つのビームに関連する識別子とに基づく、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は通信システムに関する。本発明は、特に第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)規格またはその均等物もしくは派生物に従って動作する無線通信システムおよびその装置に関するが、これに限定するものではない。本発明は、特にビームフォーミングを使用する、いわゆる「次世代」システムにおけるモビリティに関するが、これに限定されるものではない。
【背景技術】
【0002】
3GPP規格の最新の開発は、Evolved Packet Core(EPC)ネットワークのLong Term Evolution(LTE)および一般に「4G」とも呼ばれるEvolved UMTS Terrestrial Radio Access Network(E−UTRAN)と呼ばれる。さらに、「5G」および「new radio」(NR)という用語は、さまざまなアプリケーションおよびサービスをサポートすることが期待されている進化しつつある通信技術を指す。5Gネットワークの様々な詳細は、例えば、Next Generation Mobile Networks(NGMN)アライアンスによる「NGMN 5Gホワイトペーパー」V1.0に記載されており、その文書は、https://www.ngmn.org/5G- white-paper.htmlから入手可能である。3GPPは、いわゆる3GPP Next Generation(NextGen)無線アクセスネットワーク(RAN)および3GPP NextGenコアネットワークを介して5Gをサポートすることを意図している。
【0003】
3GPP規格の下では、ノードB(またはLTEではeNB、5GではgNB)は、それを介して通信装置(ユーザ装置または「UE」)がコアネットワークに接続し、他の通信装置またはリモートサーバと通信する基地局である。簡略化のために、本出願は、そのような基地局を指すために基地局という用語を使用し、そのような通信装置を指すためにモバイル装置またはUEという用語を使用する。コアネットワーク(すなわち、LTEの場合はEPC)は、(とりわけ)加入者管理、モビリティ管理、課金、セキュリティ、およびコール/セッション管理のための機能をホストし、インターネットなどの外部ネットワークへの通信装置の接続を提供する。
【0004】
通信装置は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ユーザ装置、パーソナルデジタルアシスタント、ラップトップ/タブレットコンピュータ、ウェブブラウザ、電子書籍リーダーなどのようなモバイル通信装置であり得る。そのようなモバイル(または一般的には静止している)装置も通常、ユーザによって操作されるが、いわゆる「Internet of Things」(IoT)装置および類似の機械型通信(MTC)装置をネットワークに接続することも可能である。簡略化のために、本出願は、説明においてモバイル装置(またはUE)に言及するが、説明される技術は、送信のために通信ネットワークに接続することができる任意の通信装置(モバイルおよび/または一般に静止/データ受信中)上で実装できることを理解されよう。
【0005】
3GPPテクニカルレポート(TR)23.799 V0.7.0は、3GPP規格のリリース14に対して計画されているNextGen(5G)システムのための可能なアーキテクチャおよび一般的な手順を記載している。3GPPはまた、新しい(5G)無線アクセスネットワークについて100GHzまでの周波数帯域の潜在的な使用について研究されている。特定の高周波帯域(例えば、ミリ波帯域)に関連する厳しいチャネル減衰特性を克服するために、指向性ビームフォーミングおよび大規模アンテナ技術もまた使用されてもよい。「大規模アンテナ」という用語は、アレイ状に配置された多数(例えば100以上)のアンテナ素子を有するアンテナを指す。効果的には、そのような大規模アンテナは、同時に複数のユーザと通信するために使用されることができ、したがって、マルチユーザMIMO(multiple-input and multiple-output)送信を容易にする。基地局(この場合は送受信ポイント(TRP)とも呼ばれる)は、複数のUEと実質的に同時に通信するための、および関連する指向性ビームを使用するためのそれぞれのビームを形成するように構成され得る。
【0006】
3GPPは、5G内のモビリティ関連の要件のいくつかに合意している。具体的には、3GPPは、新しい無線(NR)基地局(すなわち、5G基地局、またはgNB)ごとに1つまたは複数のTRPを提供することを意図している。ベースラインとして、各NRは、ネットワーク制御モビリティ処理を伴う状態とUE制御モビリティを伴う状態をサポートすることが期待される。典型的なgNB間ネットワーク制御モビリティに関連する測定構成は最小に保たれる。したがって、各UEは、モビリティ目的のために、より少ない(そしておそらくはより詳細ではない)測定を実行することを要求される(例えば、詳細な「セル」レベルの情報を提供する必要性を回避する)。ただし、場合によってはより詳細な情報が要求されることがある。3GPPはまた、UEベースのモビリティの結果として(基地局間の)コンテキスト移動を最小限に抑えることを意図している。
【0007】
ネットワーク制御モビリティは、セルレベルで(すなわち、gNBとUEとの間の適切な無線リソース制御(RRC)信号を使用してUEモビリティを制御する)RRC主導であり得るか、またはゼロ/最小RRC関与を提供されてもよい(例えばMAC/PHY層において)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特に高周波数帯域では、送信機と受信機との間の直接の見通し内(LOS:line-of-sight)経路の(例えば障害物による)障害および/またはUEのモビリティは無線リンクのそのUEの品質劣化をもたらす可能性がある。さらに、いくつかの研究では、ミリ波周波数で無線チャネルが非常に急速に変化する可能性があり、これもまた伝送エラーおよび/または特定のUEに対するハンドオーバの数の増加をもたらす可能性があることを示唆している。したがって、指向性ビームを介してサービスされるUEは、それらの基地局との接続を失い、データ損失する傾向がある。さらに、既存の(例えば、LTE)モビリティ技術は、技術的差異および使用される帯域幅のために5G RANには適用できない。
【0009】
高周波および指向性ビームの相対的な信頼性が低いと、アクティブなUEおよび5G基地局/TRPによって使用されるビームに頻繁な変更が生じる可能性があることが予測される。これは、例えば、セッション中断(ビーム間ハンドオーバ)、シグナリングオーバーヘッド、および/または送信非効率性(例えば、再送信の必要性の増加)の増大をもたらし得る。
【0010】
したがって、本発明の好ましい例示的な実施形態は、上記の問題に対処する、または少なくとも部分的に対処する方法および装置を提供することを目的としている。
【0011】
当業者には理解の効率のために、本発明は3GPPシステム(5Gネットワーク)の文脈で詳細に説明されるが、本発明の原理は他のシステムにも適用することができる。
【課題を解決するための手段】
【0012】
一態様では、本発明は、通信システム用の基地局であって、前記基地局は、コントローラと通信部を備え、前記コントローラは、前記基地局によってサービス提供される通信エリア内の通信を制御するように構成され、前記通信エリアは、それぞれ前記基地局によって提供される前記通信エリアの各部分をカバーし、それぞれが異なるビーム識別子を有し、複数の指向性ビームによって形成され、通信部は、少なくとも1つの通信装置に関連する少なくとも1つの指向性ビームを使用して、少なくとも1つの通信装置に関する制御情報を通信するように構成される。
【0013】
別の態様では、本発明は、通信エリアの個々の部分をカバーし、それぞれ異なるビーム識別子を有する複数の指向性ビームによって形成された通信エリアと提供する基地局を備える通信システム用の通信装置をであって、前記装置は、コントローラと通信部とを備え、前記通信部は、通信装置に関連する少なくとも1つの指向性ビームを使用して、基地局から制御情報を受信するように構成される。
【0014】
本発明の態様は、対応するシステム、方法、および、前記態様に記載された方法及び上述のまたは請求項に記載された可能性を実行するためプログラマブルプロセッサをプログラム、及び/または、いずれかの請求項に記載された装置を提供するために適切に適合したコンピュータをプログラムの実行可能な命令を記憶したコンピュータ可読記憶媒体などのコンピュータプログラム製品にも及ぶ。
【0015】
本明細書に開示された(この用語は特許請求の範囲を含む)および/または図面に示された各特徴は、他の開示および/または図示された特徴とは無関係に(または組み合わせて)本発明に組み込まれ得る。特に、限定するものではないが、特定の独立請求項から従属する請求項のいずれかの特徴は、その独立請求項に任意の組み合わせでまたは個別に導入することができる。
【0016】
ここで、添付の図面を参照しながら、本発明の例示的な実施形態を例として説明する。
【発明の効果】
【0017】
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】図1は、本発明の例示的な実施形態が適用され得るセルラ通信システムを概略的に示す図である。
【図2】図2は、図1に示すシステムの一部を形成するモバイル装置のブロック図である。
【図3】図3は、図1に示すシステムの一部を形成する基地局のブロック図である。
【図4】図4は、図1のシステムにおける(制御およびユーザ)データ通信に使用することができる一連のサブフレームを概略的に示す図である。
【図5】図5は、指向性ビームを使用することができる例示的実施形態を概略的に示す図である。
【図6】図6は、指向性ビームを使用することができる別の例示的実施形態を概略的に示す図である。
【図7】図7は、指向性ビームを使用することができるさらに別の例示的実施形態を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0019】
概要
図1は、ユーザ装置3(携帯電話および/または他のモバイル装置)が適切な無線アクセス技術(RAT)を使用して(「gNB」と示される)基地局5を介して互いに通信できる通信ネットワーク1を概略的に示す。5Gシステムでは、基地局はtransmit receive points(TRP)とも呼ばれることを理解されたい。図1には、当業者に理解されるように、5つのモバイル装置3と1つの基地局5が例示目的のために示されているが、実施されるとき、システムは通常他の基地局とモバイル装置を含む。
【0020】
各基地局5は、基地局に配置されたTRP(および/または、離れて配置された1つまたは複数のTRP)を介して、1つまたは複数の関連するセルを運用する。この例では、簡略化のために、基地局5は単一のセルを操作する。基地局5は、(例えば適切なゲートウェイおよび/またはユーザプレーン/制御機能を介して)コアネットワーク7に接続され、隣接する基地局も(直接または適切な基地局ゲートウェイを介して)互いに接続される。コアネットワーク7は、とりわけ、制御プレーンマネージャエンティティおよびユーザプレーンマネージャエンティティ、基地局5と他のネットワーク(インターネットなど)との間の接続を提供するための1つまたは複数のゲートウェイ(GW)及び/またはコアネットワークの外部でホストしているサーバを含むことができる。
【0021】
モバイル装置3は、セルを運用している基地局5との無線リソース制御(RRC)接続を確立することによって、(その位置および場合によっては他の要因、たとえば信号状態、加入データ、能力などに応じて)適切なセルに接続する。モバイル装置3および基地局5(およびネットワーク内の他の送信ポイント)は、使用されるRATに依存する適切な無線インタフェースを介して通信する。モバイル装置3は、いわゆるNAS(Non-Access Stratum)信号を使用して、モバイル装置3にサービスを提供する基地局5/TRPによってモバイル装置3と適切なコアネットワークノードとの間で中継されるコアネットワークノードと通信する。
【0022】
この例では、基地局5は、基地局5のセル内の様々なモバイル装置3と通信するための複数の指向性ビームを提供するための、関連するアンテナアレイ(associated antenna array)(たとえば、大規模アンテナ)を運用する。各ビームは異なる方向(仰角を含む3次元)に広がる(送信する)ように配置される。各ビームは、(少なくともセル内で)一意の関連識別子(例えば、割り当てられた「ビームID」)を有する。
【0023】
セルで使用されるビーム構成は、ビーム数とそれに関連するビームパターンを識別します。この例では、ビームの総数は「N」、すなわちビーム#1から#Nが現在基地局5のセルに対して構成されている(「N」は正の整数、少なくとも「1」)。
【0024】
基地局5は、そのセル内で(または基地局が複数のセルを運用させる場合は各セル内で)1組のビーム固有基準信号(BRS: beam-specific reference signals)を送信するように有利に構成される。モバイル装置3は、各ビームについて信号強度およびチャネル推定測定を実行するために関連するBRSを使用するように構成されてもよい。そのようなビーム固有の測定値は、(基地局および/またはモバイル装置3によって)モバイル装置3のための(1つまたは複数の)ビームの適切なセットを構成するために使用され、そのセットはモバイル装置3のオペレーショナルビームセット(OBS: Operational Beam Set)と呼ばれる。
【0025】
OBSは、例えば信号条件、セル内の負荷、モバイル装置3によって要求されるスループットおよび/またはサービス品質(QoS)に応じて動的に更新されてもよい。有益なことに、ほとんどの場合、モバイル装置3が使用できる少なくとも1つの指向性ビームおよび/または必要に応じて(少なくとも一時的に)OBSに追加される新しいビームが存在し得るので、OBSが複数のビームを含む場合、モバイル装置3が無線リンク障害(RLF: radio link failure)、すなわち基地局5との接続損失を被る可能性は、大幅に低減される。
【0026】
さらに、OBSは、モバイル装置3のセル内モビリティをサポートするために有利に使用されてもよい。具体的には、モバイル装置3が基地局5のカバレージエリア(セル)内でその位置を変更すると、必要に応じて(そしてもはや必要とされないビームは取り除かれるかもしれない)新しいビームがOBSに追加されてもよい。
【0027】
モバイル装置3は、他のビームよりもモバイル装置3のOBSに含まれるそれらのビームについてより頻繁な信号測定(例えば、詳細なチャネル状態情報(CSI)測定)を実行し報告するように構成されてもよい。したがって、モバイル装置3と基地局5との間に(例えば、一時的に)障害物が存在する(特定の指向性ビームに対する見通し線を遮断する)場合、そのような信号状態の変化(及び影響を受けるビーム識別)を比較的早く検出することができる。基地局5はまた、障害による混乱および/または無線リンク障害を回避するために、モバイル装置3に対する送信において必要な調整を実行することができる。しかし、有益なことモバイル装置3は、そのOBSにおいて他の適切な(影響を受けていない)ビームを使用して基地局5と通信し続けることができる可能性が最も高い。OBS内の特定のビームに影響を及ぼす問題が解決しない場合、基地局5は(例えば、所定のタイマの満了後および/またはそのビームに関する問題を示す所定数の報告を受信した後に)そのビームをOBSから除去する。
【0028】
同様に、基地局5は、モバイル装置3のモビリティのためにモバイル装置3のOBSからビームを取り除く(そしてそれを異なるビームと置き換える)ように構成されてもよい。
【0029】
したがって、OBS(および/または関連するビーム固有の基準信号)を提供することは、基地局のセルを介してモバイル装置にサービスを提供する柔軟性、高周波無線ビームに影響を及ぼす信号伝搬問題(例えば、障害物)に対する改善された許容度、(例えば、セル内または異なるセル間を移動しながら)信号の喪失、モバイル装置によるセル/ビーム取得の高速化およびより効率的化による無線リンク障害の危険性の低減をもたらす。
【0030】
モバイル装置
図2は、図1に示したモバイル装置3の主要構成要素(例えば、携帯電話または他のユーザ装置)を示すブロック図である。図に示されるように、モバイル装置3は、1つ以上のアンテナ33を介して基地局5と信号を送受信するように動作可能な通信部回路31を有する。モバイル装置3は、モバイル装置3の動作を制御するコントローラ37を有する。コントローラ37は、メモリ39と関連付けられ、通信部回路31に接続している。その動作に必ずしも必要ではないが、モバイル装置3は、もちろん、従来の携帯電話3のすべての通常の機能(ユーザインターフェース35など)を有してもよく、また、これはハードウェア、ソフトウェアおよびファームウェアのうちの任意の1つまたは任意の組み合わせによって適切に提供され得る。ソフトウェアは、メモリ39に予めインストールされていてもよく、および/または、例えば電気通信ネットワークを介して、または取り外し可能データ記憶装置(RMD)からダウンロードされてもよい。
【0031】
コントローラ37は、この例では、メモリ39内に記憶されているプログラム命令またはソフトウェア命令によってモバイル装置3の全体的な動作を制御するように構成されている。図に示されるように、これらのソフトウェア命令は、とりわけ、オペレーティングシステム41、通信制御モジュール43、ビーム設定モジュール44、モビリティモジュール45、および信号測定モジュール46を含む。
【0032】
通信制御モジュール43は、モバイル装置3とそのサービス基地局5(およびさらなるモバイル装置および/またはコアネットワークノードなど、基地局5に接続された他の通信機器)との間の通信を制御するように動作可能である。
【0033】
ビーム設定モジュール44は、現在のサービスセル(または複数のセル)において使用されるモバイル装置3のためのOBS(またはそれぞれのOBS)を運用することを担当する。これは、例えば、(例えば、基地局5および/または信号測定モジュール46によって提供される情報に基づいて)セルを追加および削除することを含む。
【0034】
モビリティモジュール45は、(基地局5の)適切なセルを介してネットワークアタッチメントを維持することを担い、その一方で、モバイル装置3は、電気通信ネットワーク1によってカバーされるエリア内を移動している。モビリティモジュール45は、信号状態などに応じてセル/ビーム再選択および/またはハンドオーバ手順を実行することによってネットワーク接続を維持する。モビリティモジュール45は、モバイル装置3が静止しているときでも、例えば、信号状態の変化、現在のセル内のネットワーク負荷などに起因するセル/ビーム再選択および/またはハンドオーバ手順を実行することができることを理解されよう。モビリティモジュール45はまた、現在のセルおよび/または潜在的なハンドオーバ候補セルについて、モバイル装置3のOBSおよび/または現在のビーム構成(たとえばビーム設定モジュール44によって提供される)を考慮に入れる。
【0035】
信号測定モジュール46は、モバイル装置3の近傍にあるセル/ビームについての信号品質測定値を取得し、関連する信号測定レポートを生成してサービス基地局5に送信することを担当する。信号品質測定は、サービス基地局5によって提供された適切な測定構成に基づいて、基地局5によって送信されたビーム固有の基準信号を介して実行される。信号品質測定値は、例えば、(詳細)チャネル状態情報(CSI)測定値、基準信号受信電力(RSRP)、基準信号受信品質(RSRQ)、受信信号対雑音比(SNR)、および/または信号対干渉雑音比(SINR)測定値および関連する報告を含んでもよい。
【0036】
基地局
図3は、図1に示す基地局5の主要構成要素を示すブロック図である。図に示すように、基地局5は、1つ以上のアンテナ53(例えば、アンテナアレイ/巨大アンテナ)を介して通信装置(モバイル装置3など)と信号を送受信するための通信回路51、およびネットワークノード(例えば、他の基地局および/またはコアネットワーク7内のノード)への信号の送受信のためのネットワークインタフェース55を含む。基地局5は、基地局5の動作を制御するためのコントローラ57を有する。コントローラ57は、メモリ59に接続する。ソフトウェアは、メモリ59に事前にインストールされてもよく、および/または電気通信ネットワーク1を介して例えば、リムーバブルデータ記憶装置(RMD)からダウンロードされてもよい。コントローラ57は、この例では、メモリ59内に記憶されたプログラム命令またはソフトウェア命令によって基地局5の全体的な動作を制御するように構成される。図に示されるように、これらのソフトウェア命令は、とりわけ、オペレーティングシステム61、通信制御モジュール63、ビーム制御モジュール64、および測定設定モジュール66を含む。
【0037】
通信制御モジュール63は、基地局5と、モバイル装置3(ユーザ装置)と、基地局5に接続されている他のネットワークエンティティとの間の通信を制御するように動作可能である。通信制御モジュール63はまた、(関連するデータ無線ベアラを介して)ダウンリンクユーザトラフィックの別々のフローと、この基地局5に関連する通信装置に送信されるべき制御データ、例えば、コアネットワークサービスおよび/またはモバイル装置3のモビリティのための制御データ(一般的な(非UE固有の)システム情報および基準信号も含む)を制御する。
【0038】
ビーム制御モジュール64は、基地局5のセル(または複数のセル)内の各モバイル装置3に関連するOBSを運用することを担当する。これは、たとえばセルを追加および削除すること(たとえば、モバイル装置3によって提供される信号測定値、モバイル装置3のモビリティ、および/または負荷情報などのセルに関連する他の情報などに基づく)を含む。
【0039】
測定設定モジュール66は、モバイル装置3の近傍のセルおよび/またはビーム(例えば、この基地局5および/または近隣の基地局によって運用されるセル/ビーム)についての信号品質測定を実行および報告するためのモバイル装置3を設定することを担当する。測定設定モジュール66は、適切な測定設定を生成して特定のモバイル装置3に送信すること、および関連する測定報告を受信することによって信号品質測定値を取得する。測定報告は、例えば、報告を提供したモバイル装置3を含むモビリティおよび/またはビーム構成手順を実行するときに使用されてもよい。
【0040】
上記の説明では、モバイル装置3および基地局5は、理解を容易にするために、(通信制御モジュールおよびビーム構成/制御モジュールなどの)いくつかの個別モジュールを有するものとして説明されている。これらのモジュールは、特定の用途、例えば既存のシステムが本発明を実施するために修正されている他の用途においてはこのようにして提供されてもよいが、例えば、最初から本発明の特徴を念頭に置いて設計されたシステムでは、これらのモジュールはオペレーティングシステムまたはコード全体に組み込まれている可能性があるので、これらのモジュールは個別のエンティティとして認識できないものであってもよい。これらのモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで実装してもよい。
【0041】
ネットワーク内のユーザ装置とTRP(基地局)との間の通信に指向性ビーム/OBSを使用することができるいくつかの方法について、(図4から図7を参照して)さらに詳細な説明を行う。
【0042】
オペレーション
基地局5は、そのセル内で(または基地局が複数のセルを動作させる場合は各セル内で)1組のビーム固有基準信号(BRS)を送信するように有利に構成される。例えば、基地局5は、ビームID毎に1つのBRSを送信してもよい。モバイル装置3は、各ビームについて信号強度測定およびチャネル推定測定を実行するために関連するBRSを使用してもよい。BRSは、対応するビームのビームパターンを使用し、所定の時間/周波数リソースを使用して(例えば定期的に)送信される。異なるBRSが同じ時間/周波数リソースまたは異なる時間/周波数リソースで送信されてもよいことが理解されるであろう(例えば、「ビーム走査」が採用されるとき)。好ましくは、同じセル内の様々なBRSは(それらが送信される時間/周波数リソースのセットにわたって)互いに直交している、一方、異なるセル内のBRSは互いに低い相互相関を有する。所与のビームIDに対応するBRSは、ビームIDおよびセルIDに基づいて(モバイル装置3によって)決定される。言い換えれば、モバイル装置3は、関連付けられたビームIDおよびセルIDに基づいて(BRSが送信される時間/周波数リソースのセットを含む)特定のビームについてのBRSを構築することができるようにしてもよい。
【0043】
アイドルモードおよび初期セル選択
モバイル装置3がアイドルモードにあるとき、(基地局のセル/カバレージエリア内に構成された複数のビームのそれぞれを介して)基地局によって送信される適切な同期信号を使用して初期セルサーチを実行してもよい。
【0044】
図4は、各ビームにおいて基地局によって送信されたサブフレーム(この例ではダウンリンクサブフレーム)の例示的なシーケンスを概略的に示す。図からわかるように、サブフレームは、基地局5内のいくつかの(ダウンリンク)データサブフレーム80を含み、そのセル内のモバイル装置3にデータを送信することができる(そしてこの特定のビームを介してサービスされる)。(簡略化のために図4には示されていないが)各データサブフレーム80はまた、制御信号(例えば、スケジューリング情報)および/または基準信号(信号測定のため)を搬送することができることを理解されたい。
【0045】
有益には、基地局は、(本明細書では同期サブフレーム81と呼ばれる)特定のサブフレームにおいて(周期的に)適切にフォーマットされた同期信号を送信するように構成される。例えば、そのような同期サブフレーム81は、システム情報(SI)ブロードキャストが送信されるサブフレーム(図4においてSI情報サブフレーム82と示される)の前のサブフレームにおいて送信されてもよい。したがって、同期信号を使用して、モバイル装置3は、システム情報ブロードキャストの受信に移る前に、その特定のビーム内の正しい時間/周波数リソースを使用するようにその通信部を適合させることができる。これは、モバイル装置3が迅速かつ効率的な方法でそのビームを介して基地局5を見つけて接続することを有利に可能にする。
【0046】
具体的には、(ランダムアクセス手順を実行することによって)モバイル装置3が初期アクセスのためにビームサーチを実行することを容易にするために、以下のオプションを使用することができる。
a)ビーム形成ダウンリンク(DL)同期信号 モバイル装置は、同期信号からセルIDを検出し、場合によっては特定のビームで送信されたビーム基準信号(BRS)から関連するビームIDを検出するように構成されてもよい。
b)ビームフォーミングDLシステム情報 モバイル装置3は、セルから必要なシステム情報、および場合によっては特定のビームを介した通信のためのいくつかのビーム固有のシステム情報を取得するように構成されてもよい。
c)ビーム形成されたUL物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)送信(msg1)
PRACHリソースは、モバイル装置が事前に(すなわち、特定のビームを介していわゆる「msg1」送信を送信することによってランダムアクセス手順を開始する前に)取得するシステム情報を使用して構成されてもよい。 及び
d)ビーム形成されたDLランダムアクセスメッセージ(msg2 / 4)
(特定のビームを介して)msg2/4を送信するためのPRACHリソースは、システム情報を使用して構成されてもよい。
【0047】
<接続モードのセル内モビリティ>
接続モードにある間(例えば、適切なビームサーチおよびランダムアクセス手順を実行した後)、モバイル装置3は、そのモバイル装置3のためのオペレーショナルビームセット(OBS)と呼ばれる、1つまたは複数のビームを使用してそのサービングセルに接続することができることを理解されよう。そのようなOBSは、基地局のセル内にある間にそのモバイル装置3との通信のために選択される、基地局5のセル内の(典型的には小さい)ビームのサブセットを含むようにしてもよい。
【0048】
しかしながら、セル内のモバイル装置3のモビリティ(および/またはセル内の信号状態の変化)を考慮するために、基地局5は、たとえば、次のうち少なくとも1つに基づき、ビームを追加または削除することによってモバイル装置3のOBSを修正してもよい。
ビーム測定(モバイル装置3によって実行および報告され、および/またはそのモバイル装置3によるUL送信から基地局5によって導出される)。
ビーム負荷(トラフィック過密) 及び
ビーム優先度(これは、たとえば、セル間干渉調整などのための上位層によって設定されてもよい)。
【0049】
<セル内モビリティのOBS測定>
セル内でのモバイル装置3のモビリティを説明するために、基地局5は、(モバイル装置3によって実行され報告される、および/またはそのモバイル装置3によるUL送信から基地局5によって導出される)ビーム測定も使用してもよい。
【0050】
この場合、モバイル装置3によって報告されたビーム測定値は、例えば、(各ビームでそれぞれのBRSを使用して測定された)各ビームに関連する基準信号受信電力(RSRP)および/または信号対干渉雑音比(SINR)を含んでもよい。)。
【0051】
モバイル装置3は、定期的におよび/またはイベントトリガ方式で測定値を報告するように(適切な測定構成シグナリングを介してサービス基地局5によって)構成されてもよい。例えば、報告は、ビームのRSRPが所定の閾値(絶対的または他のビームに対する相対的な)の上または下に一定時間上回ったときにトリガされてもよい。これはLTEのハンドオーバ測定と似ている。
【0052】
任意選択で、モバイル装置3は、測定値に基づいて優先順にビームをソートし、最良のビーム(例えば、所定の数のビーム)についてのみ測定値を報告する、または(例えば、リストとして)そのモバイル装置3にとって最良のビームに関連付けられたビームIDを報告するように構成されてもよい。
【0053】
しかしながら、(実際の測定値を報告しなくても)モバイル装置3が特定の1つまたは複数のビームをそのOBSに追加または削除することを要求してもよいことも理解されよう。これにより、モバイル装置3と基地局5との間で必要とされる信号の量を減らすことができる。基地局5は、モバイル装置3によって測定および報告されるビームのサブセットを任意に指定することができる(例えば OBSに追加する前、または削除する前)。
【0054】
時分割多重(TDD)通信の場合、基地局5はまた、そのモバイル装置3からUL送信から導出されたチャネル測定値に基づいて、モバイル装置3のOBSに対して最も適切なビームを選択するためにチャネル相互性を利用するように構成されてもよい。
【0055】
ネットワーク(基地局5)がOBSを修正するときはいつでも、それは適切にフォーマットされた制御信号(例えばRRC信号)を使用してモバイル装置3に通知する。
【0056】
<UE固有のデータおよび制御>
有利には、OBSは、i)UE固有のDLデータ送信(物理ダウンリンク共有チャネルまたは「PDSCH」がLTEセルで送信される方法と同様)およびii)UE固有のDL制御送信(拡張物理ダウンリンク制御チャネルまたはLTEにおける「E−PDCCH」と同様)に使用されてもよい。
【0057】
OBSは、少なくともCSI信号の量を減らすため、および特定のモバイル装置3のためのオープンループ送信ダイバーシティを容易にするために有用であり得る。
【0058】
具体的には、CSI信号の量の減少は以下のように達成されてもよい。典型的には、UE固有チャネルの送信のためのDLビーム形成は、UE(モバイル装置3)からのCSI報告に基づいている。しかしながら、OBSを使用するとき、(CSI測定のためにそれらのビーム上の関連するBRSを使用して)OBS内にあるビームについてのみ詳細なCSI報告を送信するようにモバイル装置を構成することによってCSI測定および信号のオーバーヘッドを減らすことができる。
【0059】
特に有益な場合では、基地局5は、モバイル装置3からのCSI報告に基づいて、OBS内のビームにわたるDL送信のために適切なプリコーディング(振幅および位相重み付け)を適用するようにしてもよい。この場合、モバイル装置3がネットワークによって使用されるプリコーディングウェイトを知る必要がないように、UE固有のDM−RSが送信に含まれてもよい。
【0060】
基地局5は、OBS内のビームを介して送信ダイバーシティを適用するように構成されてもよい。この場合、モバイル装置3は、各ビーム上のBRSを使用して各ビームから送信信号を抽出し、次に復号する前に送信信号を結合することができる。この方式は、モバイル装置3から詳細なCSIが要求されないという利点を有する。
【0061】
<共通制御信号>
モバイル装置3は、そのUEに固有のものではなく、および/または基地局5のセル全体にわたってブロードキャストする必要はない、特定の制御情報をネットワークから受信する必要があり得る。そのような制御情報は、限定はしないが、例えば、ランダムアクセス応答(RAR)メッセージ2およびメッセージ4、電力制御信号、ページングを含んでもよい。
【0062】
基地局5は、(例えば、前述のようにオープンループ送信ダイバーシティを使用して)OBS内のすべてのビームでそのような共通制御情報を送信するようにしてもよい。この場合、モバイル装置3は、通信信頼性を改善するために、各ビーム上のBRSを使用してそのビーム上の送信を復調し、次いで受信データを結合するようにしてもよい。
【0063】
<セル内モビリティ>
図5(a)では、複数の指向性ビームを動作させ、ビーム#3および#4が現在モバイル装置3のOBSに割り当てられている基地局5を概略的に示す。OBSは実線を用いて示され、OBSに含まれないビームは点線で示される。
【0064】
基地局5とモバイル装置3との間でマルチビームを使用することによって作り出されるダイバーシティは、基地局5がそのセル内で高周波数帯を動作させているときでさえも、(基地局5のセル内にいる間)障害および/またはモビリティのためにモバイル装置3が基地局5との接続を失う可能性を大幅に減らすことができる。すなわち、1つ(またはそれ以上)のビームを失う場合でも、モバイル装置3は依然として基地局5の少なくとも1つのビーム(または複数のビーム)に接続されたままである可能性が高い、それ故、(複数のビームから組み合わされた)受信SNRの損失を許容できなければならない。
【0065】
より詳細に、図5(a)では、モバイル装置3がビーム#3および#4を備えるOBSを使用して現在基地局5と通信しているシナリオを概略的に示す。
これらはOBSに含まれているので、モバイル装置3は、ビーム#3および#4に関する(比較的頻繁な)詳細なCSI報告を送信するように構成される、一方、モバイル装置3は、他のビームに対する周期的な(頻度の低い)RSRP測定値(および/またはビーム#3および#4に対するRSRP測定値)のみを送信する。
【0066】
図5(b)に一般的に示されるように、モバイル装置3と基地局5との間の障害物(例えば、車両)は、OBSにおけるビーム(この例ではビーム#4)のRSRPの低下を引き起こし得る。しかしながら、そのような信号状態の変化は、そのビームのCSI測定によって有益に追跡され、モバイル装置3は依然としてビーム#3を介してDL送信を受信することができる(これは現在障害による信号品質の劣化を被らない)。したがって、影響を受けたビームについてのCSI測定値(#4)を使用して、基地局5は、(少なくとも一時的に)モバイル装置3についてのその送信において必要な調整(たとえばビーム#3をビーム#4より優先する)を実行できる。影響を受けるビームのCSI測定値が依然として(例えば、所定の期間および/またはCSIレポートの数の期間にわたって)劣悪な信号状態を示す場合、基地局5は、モバイル装置3のOBSから影響を受けるビームを取り除くように構成されてもよい。
【0067】
同様に、基地局5は、モバイル装置3のモビリティのためにモバイル装置3のOBSからビームを除去するように構成されてもよい。そのような移動シナリオは、図5(c)に示される。具体的には、この例では、モバイル装置3が基地局5のセル内を移動すると、ネットワーク(および/またはモバイル装置3)は、(たとえばビームRSRP測定値および/またはCSIを使用して)OBSに含まれるビームの信号状態をモニタし、モバイル装置3がもはやビーム#4のサービスエリア内にいないときには、ビーム#4を除去し、ビーム#2を追加することによって、OBSを更新することを決定する。
【0068】
<接続モードセル間モビリティ>
ネットワーク(基地局5)が、モバイル装置3の隣接セルへのハンドオーバをいつ開始するかを決定するために、隣接セルで使用されるビームから利用可能なビームフォーミングゲインを考慮に入れる測定を実行するようにモバイル装置3を構成してもよい。したがって、有益には、したがって、モバイル装置3のためのハンドオーバターゲットセルを選択するとき、サービス基地局5は、ハンドオーバターゲットセルの最も適切なビームを選択することができ、その結果、モバイル装置3は、重大なデータ損失および/または遅延を経験することなく、新しいセルを介して通信を続けることができる。
【0069】
セル間モビリティを容易にするために、モバイル装置3は、1つまたは複数の隣接セル(少なくとも現在の基地局が測定を要求するセル/ビーム)内の各ビームのそれぞれの信号強度を測定するように構成されてもよい。例えば、モバイル装置3は、隣接セルで送信された各ビームID(固有のBRS)をスキャンし、測定された各隣接セルについて、最も強いビームのIDをサービス基地局5に報告するように構成されてもよい。サービス基地局5が、ハンドオーバがモバイル装置3に必要であると判断した場合、サービス基地局5は、ハンドオーバ手順中にターゲットセルに、その移動局3に最も適したビームを識別する情報を提供するようにしてもよい。モバイル装置3から利用可能であれば、サービス基地局5はまた、そのようなビームに関する詳細な測定値を提供してもよい。
【0070】
図6は、モバイル装置3がその現在のサービス基地局5Aによって運用されているセル(「Cell1」)と基地局5Bによって運用されている隣接セル(「Cell2」)との間でハンドオーバを実行するシナリオを概略的に示す。
【0071】
図から分かるように、両方の基地局5Aおよび5Bは多数の指向性ビームを運用する。まず、モバイル装置3は、セル1のビーム#5および#6を含むOBSを使用してサービス基地局5Aと通信している。モバイル装置3は、そのセル内のすべてのビームについてRSRPを測定することによって、1つまたは複数の隣接セル(セル2を含む)に対して適切なハンドオーバ測定を実行する。この例では、モバイル装置3は、セル2内のビーム#2および#3について強いRSRPを報告する。したがって、セル2をハンドオーバ先セルとして選択するとき、現在のサービス基地局5Aは、セル2のビーム2#および#3へのモバイル装置3のハンドオーバをそのセル内の最適なビームとして有利に制御することができる。
【0072】
したがって、モバイル装置3がセル2へのハンドオーバを実行するとき、そのセル内で最も適切なビームを介して接続することが潜在的に可能である(それらのビームがモバイル装置3に利用可能であると仮定する)。セル2内の良好な信号状態を有する全てのビームが(例えばセル2内の負荷などのために)モバイル装置3に利用可能ではない場合でさえも、新しい基地局5Bは、適切な候補ビームのうちの少なくともいくつか(およびモバイル装置3がセル2によってカバーされるエリア内を動き回るにつれて、潜在的に他のビームをOBSに追加する)を経由して、依然としてモバイル装置3にサービス提供を開始することができる。
【0073】
<CoMP内OBS>
図7では、モバイル装置3が基地局5Aによって運営されるセル1および基地局5Bによって運営されるセル2を介して同時に通信するシナリオを概略的に示す。このシナリオは、事実上、LTE用に規定されたCoordinated Multipoint(CoMP;セル間協調送受信)送信および受信シナリオの変形である。しかしながら、この場合、基地局5は、コンポーネントキャリア全体ではなく、モバイル装置3に特定のビームを割り当てるように構成される。そのような同時送信/受信は、例えば、モバイル装置3がセルエッジエリアに位置するとき、および/または隣接基地局のセルが重なるときに実行可能であり得る。したがって、そのような状況では、モバイル装置3は、複数のセルから信号を受信する(および複数のセルを介して信号を送信する)ことができ、それによってダウンリンク(またはアップリンク)性能を大幅に改善することができる。同時送信/受信(CoMP)は、2つの主な目的のために使用されてもよい。i)信号品質を改善する。(2つ以上のセルを介して同じ信号を送信/受信することによって)ii)スループットを向上させること(異なるセルを介して異なるデータを送信することによって単一セルのみを使用することで可能であるよりも高い全体のデータレートを達成することによって)。
【0074】
図7に示すシナリオでは、モバイル装置3は、そのCoMP測定セット(この例ではCell1およびCell2)内の各セルについてそれぞれのOBSを有し、各OBSの各ビームについてビームごとのCSIを測定して報告するように設定されている。具体的には、この例では、セル1のモバイル装置3用のOBSはこのセルのビーム#5および#6を含み、セル2内の同じモバイル装置3のOBSはセル2のビーム#2および#3を含む。したがって、モバイル装置3は、セル1のビーム#5および#6ならびにセル2のビーム#2および#3についてビームごとのCSI測定および報告を実行するように構成される。
【0075】
ビームごとのCSI測定値は、どの基地局がそのビームを動作させるかにかかわらず、同じ(例えば、マスタ)基地局5に報告されてもよく、および/またはCSI測定値はその特定の基地局に報告されてもよい。モバイル装置3がどの基地局5に報告するかにかかわらず、基地局5は、それらの間に設けられた基地局間インタフェースを介してCoMP関連信号を互いに交換するように構成されてもよい。CoMP関連信号は、たとえば、ビームごとのCSIおよびモバイル装置3のOBSに関連する同様の情報(たとえば、OBSに含まれるビームID)を含み得る。
【0076】
さらに、同時送信/受信が使用されるとき、モバイル装置の3CoMP測定セットに/からセルを追加/削除する決定は、関連するビーム毎のRSRP測定(上述のように取得されてもよい)に基づいてもよい。したがって、有益には、サービス基地局間の適切な調整と共に、(狭い、高周波指向性ビームを使用しながら)モバイル装置の信号状態を改善すること、および/または各セル内でビーム固有基準信号およびそれぞれのOBS構成を使用して(複数のセルを介して通信することによって)スループットを改善することができる。
【0077】
変形と代替
形態および代替形態詳細な例示的実施形態を上記で説明した。当業者には理解されるように、そこに具現化された本発明から依然として利益を受けながら、上記の例示的な実施形態に対して多くの修正および代替を行うことができる。説明のために、これらの代替例および修正例のいくつかのみを説明する。
【0078】
ビーム構成は、特定のセルに対するカバレージ/スループット要件に応じて、セルごとに異なり得ることが理解されよう。例えば、セル半径が大きい場合は非常に狭いビームを多数使用してもよく、セル取得を容易にし、ビーム固有の基準信号を送信するためのオーバーヘッドを減らすために、比較的少数の比較的広いビームを使用してもよい。場合によっては、ビーム構成は単一セルで構成され、セル全体のカバレッジを定義してもよい(従来のセルと同様)。
【0079】
所与のセルのビーム構成は、例えば容量およびカバレッジ最適化(CCOpt: Capacity and Coverage Optimisation)などの自己組織化ネットワーク(SON: self-organising network)適応などの目的のために半静的に変化してもよいことも理解されよう。この場合、特定のビーム構成の再構成は、1つまたは複数のビームのビーム幅を変更すること、および/またはビームの数を変更すること(たとえば、ビームをオンまたはオフに切り替えること)を含んでもよい。
【0080】
セル間のハンドオーバを準備するとき、そのような情報が利用可能であれば、サービス基地局は、隣接セルで現在動作しているビームの数をモバイル装置に知らせてもよく、それによってモバイル装置は、スキャン/測定する必要があるビームIDの範囲を知る。しかしながら、そのような情報が利用可能でないかまたはモバイル装置に送信されない場合、モバイル装置は、隣接セルが可能な最大数のビームを有すると仮定してビーム測定を実行するように構成されてもよい。いずれにせよ、ターゲットセルの最も適切なビームを識別する情報を使用して、モバイル装置は、ターゲットセル内のそのOBSに対して考慮されてもよい潜在的な1組のビームを既に有するので、ターゲットセルに入る際に広範囲のビーム測定を実行する必要はない。
【0081】
上記の例示的な実施形態では、基地局は複数の指向性ビームを送信するように説明されている。データが複数のビームを介して実質的に同時に送信されてもよいことが理解されるであろう。しかしながら、場合によっては、例えばハイブリッド(一部アナログおよび一部デジタル)ビーム形成が使用されるとき、一度にすべてのビームを送信することが可能でないかもしれない。この場合、「ビーム掃引(beam sweeping)」(すなわち、一度に1つのビームを送信する)と呼ばれる技術を使用することができることが理解されよう。
【0082】
ネットワーク(基地局)がモバイル装置からの測定値に基づいてOBSを決定する代わりに、モバイル装置はそれ自身のOBSのためにビームを選択するように構成され、(異なるように構成されていない限り)、モバイル装置3によってそのOBSのために選択されたビームについてのみチャネルステータス情報(CSI)を報告するようにしてもよい。この場合、有利には、ネットワークは、CSI報告に含まれるビーム(ビームID)から暗黙的にOBSを決定することができる。いずれにしても、OBSにおけるビームのCSI報告が必要とされる可能性があるので、この方法は、モバイル装置がそのOBSを更新しているときに追加の信号が必要とされないという利点を有する。
【0083】
上記の実施形態例では、基地局は3GPP無線通信(無線アクセス)技術を使用してモバイル装置と通信する。しかしながら、他の無線通信技術(すなわち、WLAN、Wi−Fi、WiMAX、Bluetoothなど)を、上記実施形態に従って基地局とモバイル装置との間で使用することができる。上記の例示的な実施形態は、「非移動式」または一般に静止しているユーザ装置にも適用可能である。
【0084】
上記の説明では、モバイル装置および基地局は、理解を容易にするために、いくつかの個別の機能構成要素またはモジュールを有するものとして説明されている。これらのモジュールは、例えば既存のシステムが本発明を実施するように変更されているような特定の用途、例えば最初から本発明の特徴を念頭に置いて設計されたシステムにこのように提供されてもよいが、例えば、最初から本発明の特徴を念頭に置いて設計されたシステムでは、これらのモジュールはオペレーティングシステムまたはコード全体に組み込まれている可能性があるので、これらのモジュールは個別のエンティティとして認識できないものであってもよい。
【0085】
上記の例示的な実施形態では、いくつかのソフトウェアモジュールが説明された。当業者には理解されるように、ソフトウェアモジュールは、コンパイルされた形式またはコンパイルされていない形式で提供されてもよく、コンピュータネットワークまたは記録媒体上の信号として基地局、モビリティ管理エンティティ、またはモバイル装置に供給されてもよい。さらに、このソフトウェアの一部または全部によって実行される機能は、1つまたは複数の専用ハードウェア回路を使用して実行されてもよい。しかしながら、ソフトウェアモジュールの使用は、それらの機能を更新するために基地局またはモバイル装置の更新を容易にするので好ましい。
【0086】
各コントローラは、例えば、(これらに限定されないが)次のものを含む任意の適切な形態の処理回路、マイクロプロセッサ中央処理装置(CPU)、算術論理装置(ALU)、入出力(IO)回路、内部メモリ/キャッシュ(プログラムおよび/またはデータ)、処理レジスタ通信バス(例えば、制御、データおよび/またはアドレスバス)、ダイレクトメモリアクセス(DMA)機能、ハードウェアまたはソフトウェアによって実装されたカウンタ、ポインタ、および/またはタイマ、および/または同様のものを含むことができる。
【0087】
基地局のコントローラは、各通信装置に対して、その通信装置に関連付けられた少なくとも1つの指向性ビームを含むそれぞれのオペレーショナルビームセット(OBS)を制御するように動作可能であってもよい。
【0088】
基地局の通信部は、各ビームを介して送信されたそれぞれの基準信号に対して実行された測定結果を少なくとも1つの通信装置から受信するように動作可能であり、コントローラは、基準信号に対して実行された測定の結果に基づいてOBS内の各ビームを決定するように動作可能であってもよい。
【0089】
基地局の通信部は、少なくとも1つの通信装置のためのOBSに含まれるビームについてのOBS固有の測定結果(例えば、チャネル状態インジケータ、CSI、測定値)を少なくとも1つの通信装置から受信するように動作可能であってもよい。
【0090】
基地局のコントローラは、通信装置に関連するOBSおよびビーム固有の基準信号のうちの少なくとも1つに基づいて、特定の通信装置のためのハンドオーバを制御するように動作可能であってもよい。
【0091】
基地局のコントローラは、通信装置に関連するOBSおよびビーム固有の基準信号のうちの少なくとも1つに基づいて、特定の通信装置のためのセル間協調送受信(CoMP: co-ordinated multipoint)を制御するように動作可能であってもよい。
【0092】
基地局の通信部は、各ビームを介して、基準信号を含むそれぞれの制御情報を送信するように動作可能であってもよい。この場合、各ビームを介して送信されるそれぞれの基準信号はビーム固有の基準信号であってもよい。基地局の通信部は、事前定義されたリソース(例えば、時間/周波数リソース)を使用して、各ビーム内のそれぞれの基準信号を周期的に送信するように構成されてもよい。所定のリソースは特定のビームに特有のものであってもよい。あるいは、事前定義されたリソースは、複数の(たとえばサブセットまたはすべての)ビームに共通であってもよい。
【0093】
各ビームを介して送信されるそれぞれの基準信号は、通信エリアに関連する対応するビーム識別子およびセル識別子に依存してもよく、各ビームを介してそれぞれの基準信号を送信するために使用されるリソースは、対応するビーム識別子と通信エリアに関連するセル識別子とに依存してもよい。
【0094】
基地局のコントローラは、基地局の通信エリアに関連するビーム構成を制御するように動作可能であってもよく、基地局の通信部は、通信エリア内で、その通信エリアに関連するビーム構成を送信(例えばブロードキャスト)するように動作可能であってもよい。ビーム構成は、通信エリア内のビーム数、通信エリア内のビームパターン、各ビームに関連するそれぞれの幅、特定のビームがオンかオフか、特定のビーム内の基準信号(または基準信号のセット)送信に使用されるリソース、ビームごとのランダムアクセス手順のために割り当てられたリソースのうちの少なくとも1つを定義するようにしてもよい。
【0095】
基地局の通信部は、各指向性ビームを使用して各ビーム固有システム情報を通信するように動作可能であってもよい。基地局の通信部は、各ビームを介して、そのビームを介したランダムアクセス手順信号のためのリソースを識別する情報を通信するように動作可能であってもよい。基地局の通信部は、識別されたリソースを使用して、少なくとも1つのビームを介して少なくとも1つの通信装置からランダムアクセス手順信号を受信するように動作可能であってもよい。
【0096】
基地局の通信部は、少なくとも1つの通信装置に関連付けられた複数の指向性ビームを使用して、少なくとも1つの通信装置に対して送信ダイバーシティを適用するように動作可能であってもよい。この場合、通信装置のプロセッサは、データを復号する前に、複数の指向性ビームのそれぞれを使用して受信されたそれぞれのデータを組み合わせるように動作可能であってもよい。
【0097】
基地局の通信部は、少なくとも1つの通信装置に関連する複数の指向性ビームを使用して、少なくとも1つの通信装置に固有ではない信号(例えば、RARメッセージ2およびメッセージ4、電力制御および/またはページング)を送信するように動作可能であってもよい。
【0098】
基地局は、複数の指向性ビームを形成するための大規模アンテナを備えてもよい。基地局は、次世代(NextGenまたは5G)無線アクセスネットワークの基地局であってもよい。
【0099】
通信装置のコントローラは、各ビームを介して送信されたそれぞれの基準信号に対して測定を実行するように動作可能であり、通信装置の通信部は、測定結果を基地局に送信するように動作可能であってもよい。通信装置のコントローラは、通信装置のOBSに含まれるビームについて測定(例えば、チャネル状態インジケータ、CSI、測定)を実行するように動作可能であってもよく、通信装置の通信部は、通信装置の結果を基地局に送信するように動作可能であってもよい。
【0100】
通信装置のコントローラは、通信エリア内で通信装置に関連付けられたOBSおよびビーム固有の基準信号のうちの少なくとも1つに基づいて、基地局を介したセル間協調送受信、CoMPを制御するように動作可能であってもよい。
【0101】
他の様々な修正は当業者には明らかであり、ここではこれ以上詳細に説明しない。
【0102】
この出願は、2016年8月12日に出願された英国特許出願第1613902.4号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】