JP2017503386A - それぞれ同期信号および関連情報を送信し、検出するためのネットワークノード、ワイヤレスデバイス、およびそれらにおける方法 - Google Patents

Abstract

ネットワークノード（２１０）によって実行される、ワイヤレスデバイス（２５０）に対し、ワイヤレスデバイス（２５０）とネットワークノード（２１０）との同期のために第１の同期信号および関連情報メッセージを送信する方法。ネットワークノード（２１０）およびワイヤレスデバイス（２５０）はワイヤレス通信ネットワーク（２００）内で動作している。ネットワークノード（２１０）は、第１の同期信号をサブフレーム内のＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信する。Ｎは２以上である。ネットワークノード（２１０）は、第１の同期信号の送信毎に、ＯＦＤＭシンボル内の事前定義済みの時間−周波数位置で関連情報メッセージを送信する。事前定義済みの時間−周波数位置は、第１の同期信号の時間−周波数位置に対して相対的である。関連情報メッセージは第１の同期信号に関連付けられている。【選択図】図２

Description

本開示は、概して、ワイヤレスデバイスに対し、ワイヤレスデバイスとネットワークノードとの同期のために第１の同期信号および関連情報メッセージを送信するための、ネットワークノードおよびネットワークノードにおける方法に関する。本開示はまた、概して、第１の同期信号および関連情報メッセージを検出するための、ワイヤレスデバイスおよびワイヤレスデバイスにおける方法に関する。本開示はさらに、概して、これらの方法を実行するためのコンピュータプログラム、およびこれらのコンピュータプログラムがその上に格納されたコンピュータ可読記憶媒体に関する。

端末などの通信デバイスは、例えば、ユーザ機器（ＵＥ）、ワイヤレスデバイス、移動端末、ワイヤレス端末および／または移動局としても知られている。端末は、セルラ無線システムまたはセルラネットワークと称されることもあるセルラ通信ネットワークまたはワイヤレス通信システムにおいて、ワイヤレスで通信が可能となっている。この通信は、例えば、２つの端末間で、端末と一般電話機との間で、および／または、セルラ通信ネットワーク内に含まれる無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）と場合によっては１つもしくは複数のコアネットワークとを介して端末とサーバとの間で行われ得る。

いくつかの別の例に言及すると、端末はさらに、移動電話、携帯電話、ラップトップ、またはワイヤレス機能付きサーフプレート（ｓｕｒｆ ｐｌａｔｅ）と称されることもある。本コンテキストにおける端末は、例えば、ＲＡＮを介して別の端末またはサーバなどの別の実体と音声および／またはデータの通信を行うことが可能な、携帯型、ポケット収納型、ハンドヘルド型、コンピュータ内蔵型、または車載型の移動デバイスであってよい。

セルラ通信ネットワークは、複数のセルエリアに分割された地理的エリアをカバーし、各セルエリアは、基地局、例えば、使用される技術および用語に応じて「ｅＮＢ」、「ｅＮｏｄｅＢ」、「ＮｏｄｅＢ」、「Ｂノード」、またはＢＴＳ（基地局）と称されることもある、無線基地局（ＲＢＳ）によってサーブされる。基地局は、送信電力および送信電力によるセルサイズにも基づいて、例えば、マクロｅＮｏｄｅＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、またはピコ基地局など、種々のクラスの基地局であってもよい。セルは、基地局サイトにある基地局によって無線カバレッジが提供される、地理的エリアである。基地局サイトに位置している１つの基地局は、１つまたはいくつかのセルにサーブし得る。さらに、各基地局は、単一またはいくつかの通信技術をサポートし得る。基地局は、無線周波で動作するエアインターフェースを介して、当該基地局のレンジ内の端末と通信を行う。本開示のコンテキストでは、ダウンリンク（ＤＬ）という表現は、基地局から移動局への伝送路に対して用いられる。アップリンク（ＵＬ）という表現は、逆方向の、すなわち移動局から基地局への伝送路に対して用いられる。

第３世代パートナシッププロジェクト（３ＧＰＰ）のＬｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）では、ｅＮｏｄｅＢまたはｅＮＢとも称され得る基地局は、１つまたは複数のコアネットワークと直接的に接続され得る。

３ＧＰＰ ＬＴＥ無線アクセス規格は、アップリンクとダウンリンク両方のトラフィックの高ビットレートおよび低レイテンシをサポートするために策定された。ＬＴＥにおいては、すべてのデータ伝送が無線基地局によって制御される。

第５世代（５Ｇ）のアクセス技術およびエア干渉（ａｉｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の開発は緒についたばかりであるが、有力候補となる技術に関して既に早くに公開されている文献もある。５Ｇエアインターフェースの１つの候補は、２０メガヘルツ（ＭＨｚ）の帯域幅に制限されている現行のＬＴＥを１／Ｎの持続時間で帯域幅をＮ倍にスケーリングするものであり、ここではＬＴＥ−Ｎｘと略記する。典型的な値はＮ＝５であり、１００ＭＨｚの帯域幅、スロット長０．１ミリ秒のキャリアとなる。このスケーリングに基づくアプローチにより、ＬＴＥにおける多くの機能がＬＴＥ−Ｎｘにおいて再利用できるようになり、標準化作業が簡略化され、技術コンポーネントの再利用が可能になる。

予期される５Ｇシステムのキャリア周波数は現行の３Ｇおよび第４世代（４Ｇ）システムよりもはるかに高くなる可能性があり、１０〜８０ギガヘルツ（ＧＨｚ）のレンジの値が検討されている。このような高周波では、ビームフォーミング利得を通じてカバレッジを達成するため、図１に示すようなアレイアンテナが用いられ得る。図１は、３つの伝送ポイント（ＴＰ）、すなわち伝送ポイント１（ＴＰ１）、伝送ポイント２（ＴＰ２）、伝送ポイント３（ＴＰ３）、およびＵＥを備える５Ｇシステムの例を示している。各ＴＰは伝送にビームフォーミングを利用している。波長が３センチメートル（ｃｍ）未満であるため、今日の３Ｇおよび４Ｇ基地局アンテナと同程度のサイズのアンテナ筐体に、多数のアンテナ素子を持つアレイアンテナを収めることができる。妥当なリンクバジェットを達成するアンテナアレイの総面積は、典型的な例でＡ４の用紙程度である。

非常に多くのアンテナ素子がビーム形成に関与するため、ビームは、通常、指向性が高く、２０デシベル（ｄＢ）以上のビームフォーミング利得をもたらす。つまり、各ビームは水平角および／または方位角が比較的狭く、５度の半電波強度ビーム幅（ＨＰＢＷ）も珍しくない。したがって、可能な多数のビームによってセルの１つのセクタをカバーする必要が生じる。ビームフォーミングは、このような狭いＨＰＢＷで信号が伝送されるとき、単一のワイヤレスデバイスまたは同じような地理的位置にあるワイヤレスデバイスのグループを意図したものであると考えてよい。これは、セル内のユーザのグループの地理的位置に従ってセルのカバレッジが動的に調整される、セルシェーピングなどの他のビームシェーピング技術とは対照的であると見なすことができる。ビームフォーミングとセルシェーピングとは、１つの信号を複数のアンテナ素子から伝送し、これらのアンテナ素子に対し個別に複素重み付けを行うという点で、似通った技術を使っているが、本明細書で説明する実施形態におけるビームフォーミングおよびビームの認識は、基本的に単一のワイヤレスデバイスまたは端末の位置を意図した、狭いＨＰＢＷに関連している。

本明細書のいくつかの実施形態においては、複数の伝送ノードを備えるシステムについて検討することとし、各ノードはＨＰＢＷの狭い多数のビームを生成することができるアレイアンテナを備えているものとする。これらのノードは、例えば、１つまたは複数のＬＴＥ−Ｎｘキャリアを使用して、数百ＭＨｚの倍数の総伝送帯域幅を達成することが可能であり、ダウンリンクにおいて１０ギガバイト（Ｇｂｉｔ／ｓ）以上のピーク時ユーザスループットをもたらす。

ＬＴＥアクセス手順では、まずＵＥがセルサーチ手順を用いてセルをサーチし、ＬＴＥセルを検出すると、このセルに登録するのに必要な情報を復号する。ＵＥが既にセルに接続しているときは、近隣セルを見つけるために新しいセルを識別する必要も生じる。この場合、ＵＥは、ハンドオーバの準備をするために、検出した近隣セルのＩＤおよびいくつかの測定値をそのサービングセルに報告してもよい。セルサーチをサポートするために、一意の一次同期信号（ＰＳＳ）および二次同期信号（ＳＳＳ）が各ｅＮＢから伝送されてもよい。これらの同期信号は周波数同期および時間同期に用いられる。つまり、ワイヤレスデバイス、例えばＵＥの受信機を、ネットワークノード、例えばｅＮＢによって伝送される信号に同調させることである。ＰＳＳは、ＬＴＥにおけるワイヤレスデバイスがセルの５ｍｓのタイミングを検出できるようにする情報と、セルＩＤグループ内のセルＩＤとを含んでいる。ＳＳＳは、ＬＴＥにおけるワイヤレスデバイスがフレームタイミングおよびセルＩＤグループを取得できるようにする。ＰＳＳは、中心の６４個のサブキャリアにマッピングされた、系列長６３のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列で構成することができる。ただし、その中央、いわゆるＤＣサブキャリアは使われない。ＬＴＥには、３つの物理層ＩＤに対応する３つのＰＳＳが存在し得る。ＳＳＳは、インターリーブされた系列長がそれぞれ３１の２つのＭ系列で構成され、２つのＭ系列各々の相異なる巡回シフトを適用することにより、異なるＳＳＳを得ることができる。２つのＭ系列には、セルＩＤグループを表す、合計１６８通りの有効な組合せがあり得る。ＰＳＳとＳＳＳとを組み合わせると、ＬＴＥでは合計５０４通りの物理セルＩＤがあり得る。

セルが見つかると、ＵＥは、このセルと関連付けを行うための後続のステップに進むことができる。このセルは次いで、このＵＥのサービングセルとして知られていることもある。セルが見つかった後、ＵＥは、例えば、ＰＳＳおよびＳＳＳの場所に対して相対的な時間周波数位置にある、マスタ情報ブロック（ＭＩＢ）として知られている物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）内のシステム情報（ＳＩ）を読み取ってもよい。ＳＩは、ワイヤレスデバイスがランダムアクセス手順を用いてネットワークにアクセスするために必要な情報をすべて含んでいる。ＭＩＢが検出されると、システムフレーム番号（ＳＦＮ）およびシステム帯域幅が判明する。ＵＥは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）でメッセージを伝送することにより、自らの存在をネットワークに知らせてもよい。

セルに複数のアンテナが存在するとき、各アンテナが個別に符号化されたメッセージをワイヤレスデバイスすなわちＵＥへ伝送することで、伝送される層の倍数分、容量が増える。これはＭＩＭＯ伝送としてよく知られおり、伝送される層の数は伝送のランクとして知られている。ビームフォーミングは、従来、伝送ランク１に相当するものである。伝送ランク１では、符号化されたただ１つのメッセージが伝送されるが、アンテナ毎に個別にビームフォーミング複素重み付けがなされたすべてのアンテナから同時に伝送される。したがって、ビームフォーミングでは、単一層の物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）またはエボルブド物理ダウンリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）のみが単一のビームで伝送される。このビームフォーミング伝送はＬＴＥにおいても可能であるため、ＵＥがセルと関連付けられた後に、Ｎ＝１、２、４または８のチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）のセットがＵＥにおける測定参照のために設定され得、ＵＥはＣＳＩ−ＲＳ測定に基づき、ビームフォーミング複素重み付けが含まれる好適なランク１のＮｘ１プリコーディングベクトルを報告できるようになる。プリコーディングベクトルは、ランク１プリコーディングベクトルのコードブックから選択することができる。Ｒｅｌ−８では、１６のランク１プリコーディングベクトルが規定されており、Ｒｅｌ−１２では、２５６のランク１プリコーディングベクトルで新しいコードブックが設計されている。

このように「ビーム」とは、複数のアンテナ素子にまたがって伝送される１層の信号に対して特定のプリコーディングベクトルが適用された結果と見なすことができる。ここで、一般的には各アンテナ素子に振幅重み付けおよび位相偏移がなされ、あるいは同じことであるが、アンテナ素子から伝送される信号に複素数の重みが乗じられる。アンテナ素子が直線上だけでなく、２次元または３次元に配置されている場合、ビーム指向方向が水平角および方位角の両方に可動となる２次元ビームフォーミングが可能である。可変送信電力も考慮された３次元（３Ｄ）ビームフォーミングについて言及されることもある。さらに、アンテナアレイのアンテナ素子が相異なる偏波で構成されていてもよく、その結果、アンテナ重み付けを調整することにより、伝送される電磁波の偏波状態を動的に変えることが可能になる。したがって、偏波の異なる素子を有する２次元アレイにより、アンテナ重み付けに依存してビームフォーミングにおける自由度を大きく確保できる。プリコーディング重み付けの特定のセットは、方位角、仰角、および偏波ならびに電力において特定のビームを生成し、「ビーム状態」と表されることがある。

最も自由度の高い実装は、それぞれの重み付けが互いに独立して適用され得る、完全デジタル方式のビームフォーマを使用することであろう。ただし、ハードウェアのコスト、サイズ、および電力消費を抑えるため、重み付け機能の一部は、例えばバトラーマトリクスを使用してハードウェア内に配置し、他の部分はソフトウェア内で制御してもよい。例えば、仰角はバトラーマトリクス実装により制御し、方位角はソフトウェア内で制御してもよい。ハードウェアによるビームフォーミングの問題点は、ある程度のスイッチングレイテンシが想定されるスイッチと移相器を伴うため、瞬時のビームスイッチングを実現できないという点であろう。

ＰＢＣＨは、復調用参照として共通参照信号（ＣＲＳ）を用いて伝送される。ＰＳＳ、ＳＳＳ、およびＰＢＣＨチャネルは、セルにアタッチしようとするあらゆるＵＥを意図したものであるため、通常は、例えば１２０度セクタを用いて広いセルカバレッジで伝送される。したがって、例えば、ＰＳＳおよびＳＳＳがサイドローブに現れる、またはビームフォーミング放射パターンのヌル方向に現れることさえあるといったリスクがあるため、ＬＴＥでは、このような信号に対してビームフォーミングが行われない。その結果、セルに対する同期の失敗、またはＭＩＢ検出の失敗を招くことになる。

ネットワークノードからワイヤレスデバイスへ同期信号を伝送する既存の方法は、将来のシステムでの採用が期待されている伝送キャリア周波数よりも低い周波数で、広域のカバレッジを達成するよう設計されている。このような現行の方法を、将来の５Ｇシステムに採用が予定されているキャリアなどの、高周波キャリアを使用する通信システムに適用した場合、無数の同期失敗につながりかねない。

本明細書の実施形態の目的は、ネットワークノードがワイヤレスデバイスとネットワークノードとの同期のために同期信号を送信し、ワイヤレスデバイスがこのような同期信号を検出するための改善された手法を提供することにより、ワイヤレス通信ネットワークにおけるパフォーマンスを改善することである。いくつかの実施形態において、ネットワークは、ワイヤレスデバイスへ同期信号を伝送するためにビームフォーミングを用いてもよい。

本明細書の実施形態の第１の態様に従い、本目的は、ネットワークノードによって実行される、ワイヤレスデバイスに対し、第１の同期信号および関連情報メッセージを送信する方法によって達成される。これは、ワイヤレスデバイスとネットワークノードとの同期のために行われる。ネットワークノードおよびワイヤレスデバイスはワイヤレス通信ネットワーク内で動作している。ネットワークノードは、第１の同期信号をサブフレーム内のＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信する。Ｎは２以上である。ネットワークノードは、第１の同期信号の送信毎に、ＯＦＤＭシンボル内の事前定義済みの時間−周波数位置で関連情報メッセージを送信する。事前定義済みの時間−周波数位置は、第１の同期信号の時間−周波数位置に対して相対的である。関連情報メッセージは第１の同期信号に関連付けられている。

本明細書の実施形態の第２の態様に従い、本目的は、ワイヤレスデバイスによって実行される、ネットワークノードによって送信された第１の同期信号および関連情報メッセージを検出する方法によって達成される。これは、ワイヤレスデバイスとネットワークノードとの同期のために行われる。ネットワークノードおよびワイヤレスデバイスはワイヤレス通信ネットワーク内で動作している。ワイヤレスデバイスは第１の同期信号を検出する。第１の同期信号は、ネットワークノードによって、サブフレーム内のＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信されている。Ｎは２以上である。ワイヤレスデバイスは、事前定義済みの時間−周波数位置で関連情報メッセージを検出する。事前定義済みの時間−周波数位置は、検出された第１の同期信号の時間−周波数位置に対して相対的である。関連情報メッセージは第１の同期信号に関連付けられている。ワイヤレスデバイスは、関連情報メッセージに含まれるインデックスを検出することにより、サブフレームタイミングおよび／またはフレームタイミングを取得する。

本明細書の実施形態の第３の態様に従い、本目的は、ワイヤレスデバイスに対し、第１の同期信号および関連情報メッセージを送信するように設定されたネットワークノードによって達成される。これは、ワイヤレスデバイスとネットワークノードとの同期のために行われる。ネットワークノードおよびワイヤレスデバイスは、ワイヤレス通信ネットワーク内で動作するように設定されている。ネットワークノードは、第１の同期信号をサブフレーム内のＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信するように設定されている。Ｎは２以上である。ネットワークノードは、第１の同期信号の送信毎に、事前定義済みのＯＦＤＭシンボル、すなわち時間位置における事前定義済みの周波数位置で関連情報メッセージを送信するように設定されている。事前定義済みの時間−周波数位置は、第１の同期信号の時間−周波数位置に対して相対的である。関連情報メッセージは第１の同期信号に関連付けられている。

本明細書の実施形態の第４の態様に従い、本目的は、ネットワークノードによって送信されるように設定された、第１の同期信号および関連情報メッセージを検出するように設定されたワイヤレスデバイスによって達成される。これは、ワイヤレスデバイスとネットワークノードとの同期のために行われる。ネットワークノードおよびワイヤレスデバイスは、ワイヤレス通信ネットワーク内で動作するように設定されている。ワイヤレスデバイスは、第１の同期信号を検出するように設定されている。第１の同期信号は、サブフレーム内のＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信されているように設定されている。Ｎは２以上である。ワイヤレスデバイスは、事前定義済みの時間−周波数位置で関連情報メッセージを検出するようにさらに設定されている。事前定義済みの時間−周波数位置は、検出された第１の同期信号の時間−周波数位置に対して相対的である。関連情報メッセージは第１の同期信号に関連付けられている。ワイヤレスデバイスは、関連情報メッセージに含まれるインデックスを検出することにより、サブフレームタイミングおよび／またはフレームタイミングを取得するようにさらに設定されている。

本明細書の実施形態の第５の態様に従い、本目的は、少なくとも１つのプロセッサ上で実行されたときに、ネットワークノードによって実行される方法を、この少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含む、コンピュータプログラムによって達成される。

本明細書の実施形態の第６の態様に従い、本目的は、少なくとも１つのプロセッサ上で実行されたときに、ネットワークノードによって実行される方法を、この少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含むコンピュータプログラムがその上に格納された、コンピュータ可読記憶媒体によって達成される。

本明細書の実施形態の第７の態様に従い、本目的は、少なくとも１つのプロセッサ上で実行されたときに、ワイヤレスデバイスによって実行される方法を、この少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含む、コンピュータプログラムによって達成される。

本明細書の実施形態の第８の態様に従い、本目的は、少なくとも１つのプロセッサ上で実行されたときに、ワイヤレスデバイスによって実行される方法を、この少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含むコンピュータプログラムがその上に格納された、コンピュータ可読記憶媒体によって達成される。

ネットワークノードがサブフレーム内のＮ個のＯＦＤＭシンボル内で同じ第１の同期信号を繰り返し伝送することにより、ワイヤレスデバイスが、使用されたシンボルの少なくとも１つにおいて第１の同期信号および関連情報メッセージを検出する可能性が高まる。よって、狭ビームを使用する高周波キャリアに最適化された、ワイヤレスデバイスがネットワークノードと同期するための手法が提供される。これはビームフォーミングを利用して実施されてもよい。例えば、ネットワークノードが同じ第１の同期信号をＯＦＤＭシンボル毎に新たなビームなどでスキャンするようにして伝送することにより、ワイヤレスデバイスが、これらのビームの少なくとも１つにおいて第１の同期信号および関連情報メッセージを検出する可能性が高まる。ビームフォーミングを利用する実施形態において、第１の同期信号および関連情報メッセージが複数のビームにおいて伝送されるため、ネットワークノードは、ワイヤレスデバイスが第１の同期信号および関連情報を正常に検出できるためにはどのビームがワイヤレスデバイスにとって好適なのかを知る必要がない。

本明細書で開示されるいくつかの実施形態のさらなる利点については、以下で取り上げる。

添付図面を参照しながら、本明細書の実施形態の例についてさらに詳しく説明する。

３つのＴＰを有する５Ｇシステムの例を示す概略図である。 いくつかの実施形態による、ワイヤレス通信ネットワークにおける実施形態を示す概略ブロック図である。 いくつかの実施形態による、ネットワークノードにおける方法の実施形態を示す概略図である。 いくつかの実施形態による、ネットワークノードにおける方法の実施形態を示す概略図である。 いくつかの実施形態による、ネットワークノードにおける方法の実施形態を示す概略図である。 いくつかの実施形態による、ネットワークノードにおける方法の実施形態を示す概略図である。 いくつかの実施形態による、ネットワークノードにおける方法の実施形態を示す概略図である。 いくつかの実施形態による、ネットワークノードにおける方法の実施形態を示す概略図である。 いくつかの実施形態による、ワイヤレスデバイスにおける方法の実施形態を示す概略図である。 いくつかの実施形態による、ワイヤレスデバイスにおける方法の実施形態を示す流れ図である。 いくつかの実施形態による、ワイヤレス通信ネットワークにおける方法の実施形態を示す概略図である。 いくつかの実施形態による、ワイヤレス通信ネットワークにおける方法の実施形態を示す概略図である。 いくつかの実施形態に従って設定されたネットワークノードのブロック図である。 いくつかの実施形態に従って設定されたワイヤレスデバイスのブロック図である。

本明細書の実施形態による解決策の一部として、従来技術による解決策の少なくともいくつかを用いることに関連し、かつ本明細書の実施形態によって対処し得る１つまたは複数の問題について、まず明らかにして考察したい。

本明細書の実施形態は、概して、例えば１０ＧＨｚを超える高いキャリア周波数において送信機および／または受信機側のアンテナ素子数が、通常は３ＧＨｚ未満の周波数で動作する一般的な３Ｇおよび４Ｇシステムに比べて著しく増え得るという事実に関連している。このようなシステムでは、増加する経路損失をビームフォーミングによって補償し得る。これらのビームが狭い場合、カバレッジエリアを網羅するには多数のビームが必要になる。

本明細書の実施形態は、同様に概して、以下の事実に関連している。つまり、同期情報およびシステム情報は、セルカバレッジおよびリンク信頼性を維持するために、水平角および方位角の狭いビームで伝送する必要があることから、このような信号を伝送する方法、さらに、ユーザ端末、例えばワイヤレスデバイスがどのようにしてセルを見つけるか、すなわちセルサーチを実行する方法、ならびにネットワークの時間および周波数を同期する方法が問題となる。さらに、ビームフォーミングを使用してシステム情報が伝送される場合に、この情報をネットワークから取得する方法、ならびにシンボルおよびサブフレーム同期を獲得する方法も問題となる。

本明細書の実施形態によって対処される問題の１つは、低周波キャリアに比べると大きい経路損失を被る高周波キャリアを使用するワイヤレス通信ネットワークにおいて、ワイヤレスデバイスによる同期信号の検出が最適化され、同期信号検出の失敗による同期失敗が減少するように、ネットワークノードからワイヤレスデバイスへ同期信号を伝送する方法である。

例えば、ビームフォーミングを使用する場合、本明細書の実施形態によって対処される特定の問題の１つは、高周波キャリアを使用するシステムで、セルカバレッジの達成ならびに同期および基本システム情報の伝送に要し得る高いビームフォーミング利得を提供するために必要となり得る狭ビームを用いる方法である。

ワイヤレスデバイスによる初期アクセス時、またはワイヤレスデバイスがさらに他のセルをサーチしているときなど、多くの場合、ネットワークにとって、例えば、各々が伝送ポイント（ＴＰ）ビームを伝送している１つまたは複数の伝送ポイント（ＴＰ）を制御しているネットワークノードにとって、このような動作に必要な信号を伴うビームをワイヤレスデバイスの方へ向けることは不可能である。ネットワーク、例えばネットワークノードは、特定のワイヤレスデバイスにとって有用なビームすなわちプリコーディングベクトルを知らされていないためである。

したがって、ネットワーク、例えばネットワークノードにおいては、ビームフォーミングが行われるシステムにおけるワイヤレスデバイスに対して、同期信号および基本システム情報、例えばＭＩＢを伝送する方法に関する問題が存在し得る。

その結果として、ワイヤレスデバイスにとっては、セルに対して時間および周波数同期をとる方法、システム情報を獲得する方法、ならびにハンドオーバ動作を実行する方法が問題となる。

さらに、ワイヤレスデバイスがどのようにしてフレームおよびサブフレーム同期をそれぞれとることができ、さらに直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボル同期をとることができるのかも、煩雑な問題である。

このような問題について、以下でさらに検討を加える。

ＴＰのセットについて検討するが、各ＴＰは、アレイアンテナの使用により、多数の相異なるビームの伝送を行うことが可能であり、ビームは相異なるメインローブ指向方向および／または伝送偏波状態を有することができる。

所与のビームは特定のプリコーディングベクトルによって表すことが可能であり、この場合、信号はアンテナ素子毎に複製され、振幅および／または位相重み付けが適用されて伝送される。このような重み付けの選択によって、ビーム、よってビーム指向方向すなわち「ビーム状態」が決定され得る。

ＴＰから伝送される多数のビームから選択できることは、アンテナが多数のアンテナ素子で構成されて大きいアレイ利得を達成するような、１０ＧＨｚ超のより高いキャリア周波数で展開される５Ｇシステムに典型的であり得る。しかし、多数のビームは、より低い周波数、例えば１０ＧＨｚ未満で動作しているシステムにおいても、波長がより長いためにアンテナ全体のサイズが増すという欠点はあるものの、カバレッジ改善のために適用され得る。

より高いキャリア周波数では、キャリア周波数の関数である各素子の開口サイズは、従来のセルラキャリア周波数、すなわち最大でも５ＧＨｚで動作するシステムに比べ小さくなるが、複数のアンテナ素子で構成されるアンテナアレイを用いてこれを補償することができる。さらに、より高い周波数における経路損失を克服するためには、ビームフォーミングの複素重み付けを含めた、大きいアンテナ利得が必要となる。大きいアレイ利得および多数のアンテナ素子により、生成される各ビームはむしろ狭くなり、ＨＰＢＷで表すと、アレイアンテナの設計に応じて、通常でわずか５〜１０度、場合によってはさらに狭くなる。通常は、ビームが水平角および方位角の両方向に同時に可動となる２次元ビームフォーミングが望ましいことがある。可変ビームに送信電力も加えると、２Ｄビームのカバレッジの制御が可能となり、３Ｄビームフォーミングシステムを実現することができる。

同期チャネルおよび、例えばセルにアクセスするための基本システム情報を搬送するブロードキャスト制御チャネルにも大きいアレイ利得が必要となり得るため、これらの信号にもビームフォーミングが必要となろう。

同期は、ワイヤレス通信ネットワークへのアクセスにおける要である。同期はいくつかのレベルで実施され得る。ＯＦＤＭシンボル境界のように、リソースエレメントで使用されるＯＦＤＭ時間周波数グリッドに対し、受信機を同調させるために、初期時間−周波数同期が必要となることもあるだろう。次いでサブフレーム境界を検出するためにも同期が必要となり得る。例えば、ＬＴＥでは、標準的なサイクリックプレフィックス（ＣＰ）長の場合、１サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルで構成される。さらに、新しいフレームが始まる時点をワイヤレスデバイスが把握できるように、フレーム構造を検出する必要があり得る。例えば、ＬＴＥでは、１フレームは１０個のサブフレームで構成される。

本明細書の実施形態では、ネットワーク、例えばネットワークノードによって実行される、複数の伝送ビームの使用を可能にすると同時に、次のいずれをも提供する方法について説明する。すなわち、例えば、当該ネットワークノードによってサーブされるセルへの接続を試み得るワイヤレスデバイスのための、迅速なセル検出、システム情報獲得、ならびにシンボル、サブフレーム、およびフレームの同期である。提案する方法はまた、ネットワークにおける様々な実装、例えばネットワークノードにおける実装、およびワイヤレスデバイスにおける実装もシームレスに実現することができる。この点が重要であるのは、アナログビームフォーミングネットワークを使用する実装もあり、この場合、アナログコンポーネントを用いるビームスイッチング時間が長過ぎて、２個のＯＦＤＭシンボル間の時間内すなわちＣＰ長の区間内でのスイッチングが不可能になることがあるためである。またワイヤレスデバイスにおける実装では、例えばセルサーチ計算能力の制約を伴うこともあるため、アクセス遅延の増加の可能性に加えて、セルサーチの頻度がＯＦＤＭシンボル毎に１回を下回るというように、セルへのアクセスの可能性が不必要に制限されるべきではない。

次に、特許請求された主題の例が示された添付図面を参照しながら、実施形態について詳しく説明する。ただし、特許請求された主題は多くの異なる形態による実施が可能であり、本明細書に記載した実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。これらの実施形態はむしろ、本開示が完璧かつ完全なものとなり、また特許請求された主題の範囲を当業者に余すところなく伝えるものとなるよう意図して提供される。これらの実施形態は相互排他的ではないことにも留意されたい。ある実施形態のコンポーネントは、別の実施形態において存在する／用いられると暗黙のうちに仮定され得る。

図２は、本明細書の実施形態が実施され得るワイヤレス通信ネットワーク２００を示す。ワイヤレス通信ネットワーク２００は、例えば、Ｌｏｎｇ−Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）といわれる例えばＬＴＥ周波数分割複信（ＦＤＤ）、ＬＴＥ時分割複信（ＴＤＤ）、ＬＴＥ半二重周波数分割複信（ＨＤ−ＦＤＤ）、免許不要帯域で動作するＬＴＥのほか、広帯域符号分割多重接続（ＷＣＤＭＡ）、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）ＴＤＤ、Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）ネットワーク、ＧＳＭ／Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＥＤＧＥ）無線アクセスネットワーク（ＧＥＲＡＮ）ネットワーク、ＥＤＧＥネットワーク、例えばマルチスタンダード無線（ＭＳＲ）基地局、マルチＲＡＴ基地局などの無線アクセス技術（ＲＡＴ）の任意の組合せから成るネットワーク、あらゆる第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）セルラネットワーク、ＷｉＦｉネットワーク、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ（ＷＭａｘ）、５Ｇシステム、またはあらゆるセルラネットワークもしくはシステムなどのネットワークとすることができる。

ワイヤレス通信ネットワーク２００は、伝送ポイントすなわちＴＰ２１０を備えている。伝送ポイント２１０は１つまたは複数のＴＰビームを伝送する。伝送ポイント２１０は、例えば、ｅＮＢ、ｅＮｏｄｅＢ、もしくはホームノードＢ、ホームｅＮｏｄｅ Ｂ、フェムト基地局、ＢＳ、ピコＢＳなどの基地局、またはワイヤレス通信ネットワーク２００内のデバイスもしくはマシンタイプの通信デバイスにサーブすることができる他のいかなるネットワーク装置であってもよい。いくつかの特定の実施形態において、伝送ポイント２１０は固定中継ノードまたは移動中継ノードとすることができる。ワイヤレス通信ネットワーク２００は、複数のセルエリアに分割された地理的エリアをカバーし、各セルエリアは１つのＴＰによってサーブされるが、１つのＴＰが１つまたはいくつかのセルにサーブしてもよいし、１つのセルが複数のＴＰによってサーブされてもよい。図２に示す非限定的な例では、伝送ポイント２１０がセル２２０にサーブしている。伝送ポイント２１０は、送信電力および送信電力によるセルサイズにも基づいて、例えば、マクロｅＮｏｄｅＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、またはピコ基地局など、種々のクラスの伝送ポイントであってよい。通常、ワイヤレス通信ネットワーク２００は、セル２２０と同様のさらに多くのセルを含んでおり、これらのセルはそれぞれ１つまたは複数のＴＰによってサーブされている。簡単にするため、図２には、このような状況を示していない。本明細書では、伝送ポイント２１０をネットワークノード２１０と称することもある。ネットワークノード２１０は、ネットワークノード２１０のいずれかなどの１つまたは複数のＴＰを制御する。

ネットワークノード２１０は、単一またはいくつかの通信技術をサポートしてもよく、さらに用いられる技術および用語に応じた名称を適用されてもよい。３ＧＰＰ ＬＴＥでは、ｅＮｏｄｅＢまたはｅＮＢとも称され得るネットワークノード２１０は、１つまたは複数のネットワーク２３０と直接に接続され得る。

ネットワークノード２１０は、リンク２４０を介して１つまたは複数のネットワーク２３０と通信を行ってもよい。

ワイヤレス通信ネットワーク２００にはいくつかのワイヤレスデバイスが存在している。図２のシナリオの例では、ただ１つのワイヤレスデバイスとしてワイヤレスデバイス２５０が図示されている。ワイヤレスデバイス２５０は、無線リンク２６０を介してネットワークノード２１０と通信を行ってもよい。

ワイヤレスデバイス２５０は、例えば、移動端末、ワイヤレス端末および／または移動局としても知られるＵＥなどのワイヤレス通信デバイスである。このデバイスはワイヤレス機能を有し、つまり、セルラ無線システムまたはセルラネットワークと称されることもあるワイヤレス通信ネットワーク２００において、ワイヤレスで通信が可能となっている。この通信は、例えば、２つのデバイス間で、デバイスと一般電話機との間で、および／またはデバイスとサーバとの間で行われ得る。この通信は、例えば、ワイヤレス通信ネットワーク２００内に含まれるＲＡＮと場合によっては１つまたは複数のコアネットワークとを介して行われ得る。

いくつかの別の例に言及すると、ワイヤレスデバイス２５０は、移動電話、携帯電話、またはワイヤレス機能付きラップトップと称されることもある。本コンテキストにおけるワイヤレスデバイス２５０は、例えば、ＲＡＮを介して、サーバ、ラップトップ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、もしくはワイヤレス機能付きサーフプレートと称されることもあるタブレットコンピュータなどの他の実体と、音声および／もしくはデータの通信を行うことが可能な、携帯型、ポケット収納型、ハンドヘルド型、コンピュータ内蔵型、もしくは車載型の移動デバイス、マシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）デバイス、プリンタもしくはファイル記憶装置などワイヤレスインターフェースを搭載したデバイス、またはセルラ通信システム内の無線リンクを介して通信を行うことができる他の任意の無線ネットワーク装置であってよい。このようなシステムによってサーブされ得る、ワイヤレスデバイス２５０などの各種ワイヤレスデバイスのさらなる例として、モデム、またはセンサなどのマシン型通信（ＭＴＣ）デバイスがある。

まず図２〜図８に関連して、ネットワークノード２１０およびワイヤレスデバイス２５０によって実行される方法の実施形態について、実例により詳細に説明する。次に図９および図１０に関連して、特に、これらの例を実施するためにネットワークノード２１０およびワイヤレスデバイス２５０によってそれぞれ実行される、または実行され得る特定のアクションの概要について説明する。

本明細書の実施形態において、ＰＳＳなどの第１の同期信号は、ネットワークノード２１０からワイヤレスデバイス２５０へ、１つのサブフレーム内の、または複数のサブフレームにまたがるＮ個の別々のＯＦＤＭシンボル内で、Ｎ回にわたり繰り返し伝送されてもよい。Ｎ回の伝送が発生するのは、隣接するＯＦＤＭシンボルである必要はなく、ＯＦＤＭシンボル１つおきであっても、さらに範囲を広げて別々のサブフレーム内またはフレーム内であってもよい。ＴＰ、例えばネットワークノード２１０またはＴＰ２１０は、ＰＳＳ伝送の機会毎に、方位角、水平角、送信電力、または偏波状態など伝送に関連するパラメータの１つまたはいくつかを変えてもよい。これらすべての可能な伝送パラメータの所与の設定値を、ここではビームフォーミング状態と規定する。したがって、ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０は、最大Ｎ通りのビームフォーミング状態において３Ｄビームフォーミングおよび偏波空間をスキャンし、ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０は、これらの３Ｄ位置のいずれかにおいてワイヤレスデバイス２５０などのＵＥが同期をとれるように、同じＰＳＳを各々の状態において伝送してもよい。このようなＮ回の伝送が行われた後に、もう一度最初から３Ｄスキャンが行われてもよく、値Ｎは、ワイヤレスデバイス２５０の必要に応じて、規格の範囲内で指定されてもよいし、またはシステム情報によってワイヤレスデバイス２５０へ伝達されても、もしくはＬＴＥなどのレガシーシステム上のシグナリングを通じて、５Ｇキャリアへのアクセスの前に取得されてもよい。このＰＳＳは、ＬＴＥで用いられるＰＳＳと同様に、ネットワークノード２１０によって系列の大きなセットから取り出されてもよく、ＰＳＳの検出によって、ワイヤレスデバイス２５０には、セル２２０の物理セルＩＤなどの物理セルＩＤに関する情報が与えられてもよい。ＰＳＳはまた、ワイヤレスデバイス２５０によって、粗い時間−周波数同期をとるためにも用いられてよい。本明細書で説明する実施形態は、ＬＴＥで用いられているものと同じまたは類似したＰＳＳの使用に限定されず、全く異なる設計または系列長も考慮され得ることに留意されたい。

ワイヤレスデバイス２５０などのＵＥは、Ｎ通りのビーム状態の内１つまたはいくつかについて好適な位置において、当該ビーム状態が用いられたときにＰＳＳを正常に検出してよく、またＬＴＥタイプのＰＳＳが用いられる場合には、セル２２０の物理セルＩＤなどの物理セルＩＤを獲得してもよい。ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０はまた、ＰＳＳに対して相対的な既知の位置で、ＳＳＳなどの関連情報メッセージを伝送してもよい。したがって、特定のＯＦＤＭシンボル内のＰＳＳがワイヤレスデバイス２５０によって既に検出されているとき、ワイヤレスデバイス２５０は、ＰＳＳに対して相対的な別の時間および／または周波数位置で関連するＳＳＳも見つけることができる。ＳＳＳは次いで、関連するＰＳＳと同じビームフォーミング状態で、ネットワークノード２１０によって伝送されてもよい。これを実施する１つの方法は、図３に示すように、ネットワークノード２１０が同一のＯＦＤＭシンボル内でＰＳＳが多重されたＳＳＳを伝送することである。もう１つの代替方法として、ＳＳＳを２つの部分に分割し、各部分がＰＳＳのいずれかの側にくるようにして、中心周波数に対して対称を成すようなＰＳＳおよびＳＳＳの伝送を実現する方法が考えられる。

図３は、１４個のＯＦＤＭシンボルで構成されるサブフレームにおいて、ＰＳＳおよびＳＳＳが、ネットワークノード２１０によって、同じシンボル内ではあるが異なる周波数位置すなわちサブキャリアセットで伝送される例を示す。例えば水平角および方位角でビームをスキャンするために、ネットワークノード２１０によってＯＦＤＭシンボル毎に異なるビーム状態（Ｂ１．．．Ｂ１４）が用いられてもよい。さらに、システム情報を搬送するＰＢＣＨもまた、ネットワークノード２１０により、関連するＰＳＳおよびＳＳＳと同じＯＦＤＭシンボル内で、この例ではＰＳＳの両側に分割されて伝送されてもよい。このように、いくつかの実施形態において、１つまたは複数のＰＢＣＨが１つのＰＳＳに関連付けられてもよい。システム帯域幅は、この図に示したものより広くてもよいことに留意されたい。ここでは、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの周波数多重化の概念のみを図示する。ＯＦＤＭシンボルはまた、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨを搬送する周波数帯の外側すなわち両側に、他の制御シグナリングまたは共有データチャネルを含んでいてもよい。ネットワーク／ＴＰ、例えばネットワークノード２１０またはＴＰ２１０は、この構成で、各ＯＦＤＭシンボルを別々のビームフォーミング状態を使用して伝送してもよい。あるいは、ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０は、ＯＦＤＭシンボルのＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの部分を第１のビームフォーミング状態で伝送し、例えば両側にあるＯＦＤＭシンボルの残りの部分は、別途選択された、つまり第１のビームフォーミング状態とは異なるビームフォーミング状態で伝送してもよい。このようにすると、例えば、共有データチャネルにＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが周波数多重されながらも、これら、すなわちＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨは別々のビームすなわちビームフォーミング状態を使用することができる。

本明細書のいくつかの実施形態において、特定のＰＳＳと関連付けられた、すなわち共に伝送されるＳＳＳおよび１つまたは複数のＰＢＣＨは、本明細書では、ＰＳＳと関連付けられたメッセージ、すなわち関連情報メッセージと総称されることがある。

ただし、各ＳＳＳには、ＰＳＳとは異なり、ＳＳＳ時間位置に対して相対的なサブフレームオフセットおよび／またはフレームオフセットなどの、サブフレームタイミングに関する情報が含まれ得る。ゆえに、ネットワークノード２１０によって、ＯＦＤＭシンボル毎に異なる二次同期（ＳＳ）系列が伝送されてもよく、したがって、ネットワークノード２１０によって最大Ｎ個の相異なるＳＳＳが用いられてもよい。特定のＯＦＤＭシンボル内でどのＳＳ系列が伝送されるかということ、すなわち「系列インデックス」を検出することにより、ワイヤレスデバイス２５０は、系列インデックスおよびＯＦＤＭシンボルの相対位置とサブフレーム境界との間の事前定義済みの一意のマッピングを用いて、少なくともサブフレーム同期を獲得することができる。したがって、ワイヤレスデバイス２５０がサブフレームの開始および終了の位置を知ることができるという意味で、サブフレーム同期が達成される。ＳＳＳはまた、ワイヤレスデバイス２５０によって、フレーム同期を獲得するために用いられてもよいが、このために追加のＳＳＳ系列を使用する必要が生じ得る。サブフレーム同期のみが必要とされる場合、またはＰＳＳ／ＳＳＳが当該フレーム内の事前定義済みの１つのサブフレームのみで伝送される場合は、ＳＳＳを搬送するすべてのサブフレームで、ネットワークノード２１０は同じＳＳＳを繰り返し使用してもよい。一方、ワイヤレスデバイス２５０がＳＳＳによるフレーム同期も必要とし得る場合は、検出されたＯＦＤＭシンボルからフレーム境界までの相対距離を獲得できるように、当該フレーム内の別々のサブフレームは一意のＳＳＳ系列を使用する必要があり得る。

本明細書の実施形態において用いられるＳＳＳは、ＬＴＥ ＳＳＳと等しくても、等しくなくてもよい。ＬＴＥには１６８通りのＳＳＳしか存在しないため、ＳＳＳが時間−周波数同期に加えてサブフレーム同期にも使用される場合は、ネットワークノード２１０によってビーム毎に異なるＳＳＳが用いられ得ることから、この数では十分ではないことがある。しかしながら、ＳＳＳのより大きいセットを規定することもできる。このようなＳＳＳのセットは、ネットワークノード２１０から、ＯＦＤＭシンボル毎に、インターリーブされた２つのＭ系列の追加の巡回シフト組合せを伝送することにより、様々な実施形態においてＬＴＥ ＳＳＳの拡張として規定され得る。別の実施形態において、ネットワークノード２１０は、ＬＴＥ ＳＳＳを、少なくとも第３の系列または参照信号、例えば、ＰＢＣＨを復調する際に用いる参照信号と併用してもよい。

さらに、システム情報を獲得するために、ＰＢＣＨは、ネットワークノード２１０によって、ＳＳＳと同じビームで、したがって同じＯＦＤＭシンボル内で、ＳＳＳおよび／またはＰＳＳに対して相対的な既知の場所で伝送されてもよい。ＰＢＣＨは、ＰＢＣＨと同じＯＦＤＭシンボル内に位置する復調用参照信号と共に伝送されてもよい。すなわち、ＰＢＣＨ復調用の参照信号およびＰＢＣＨ自身に対して、同じビームフォーミング重み付けベクトル、すなわち同じビーム状態でプリコーディングが行われる。よって、ワイヤレスデバイス２５０は、異なるビーム状態が用いられているＯＦＤＭシンボルにまたがってチャネル推定の補間を行うことができない。したがって、ある意味で、これらの参照信号はビーム固有である。

一実施形態では、ネットワークノード２１０によって、フレーム内の送信機会毎に同じＰＢＣＨ情報が伝送される。ワイヤレスデバイス２５０において実施される実施形態において、ワイヤレスデバイス２５０はネットワークノード２１０からの複数回の伝送、例えば、複数のＯＦＤＭシンボル、したがって複数のビームによるＰＢＣＨを累積してもよく、システム情報が含まれているＰＢＣＨの受信パフォーマンスが改善される。場合によっては、ＰＢＣＨ検出のエネルギーを累積するために、ワイヤレスデバイス２５０が複数のビームにおいて１信号を検出し、十分な電力でＰＳＳを検出した後、同じビーム内の関連ＰＢＣＨを使用してもよい。しかしワイヤレスデバイス２５０における実装でのチャネル推定は、ビーム固有のＲＳが用いられ得るので、各ＯＦＤＭシンボルにおいて繰り返される必要があろう。このようにすることで、ビームフォーミング利得に加え、ワイヤレスデバイス２５０によるＭｌＢ受信をさらに拡張することができる、複数のビームのコヒーレント受信コンバイニングが可能になり得る。さらなる実施形態において、ワイヤレスデバイス２５０はまた、ＰＳＳの検出パフォーマンスが劣悪なＯＦＤＭシンボルすなわちビームにおけるＰＢＣＨ受信を破棄して、ＰＢＣＨのエネルギー累積にノイズ推定を捕捉しないようにしてもよい。

３Ｄビームでは、オーバーラップするビームパターンまたは伝搬チャネルのマルチパス反射により、カバレッジが重なり合うことがあるため、ワイヤレスデバイス２５０が複数のＯＦＤＭシンボル内でＰＳＳを検出することもあり得る。この場合、ワイヤレスデバイス２５０における実装では、良好な同期パフォーマンスを確保するために、正常に検出されたＯＦＤＭシンボルの内、どれに最高の受信品質によるＰＳＳ検出が含まれているかを推定し、サブフレームおよび／またはフレームタイミングを決定する際にそのＯＦＤＭシンボルのみを採用してもよい。ＰＳＳに対してＮ個より少ないおよび／またはより広いビームを用いることもまた、ネットワーク／ＴＰ側、例えばネットワークノード２１０またはＴＰ２１０側の実装の実施形態である。ここでＮは、５Ｇネットワークでサポートされるビーム数の指定上限値とし、この場合、ワイヤレスデバイス２５０がＰＳＳを検出する可能性が十分にあるビームが複数存在する。より広いビームを使用することにより、各ビームのカバレッジは狭まるが、小型セルなどのようにカバレッジがそれほど重要ではない場合もある。より広いビームを用いるこの実施形態には、より迅速なＰＳＳ検出が可能であり、また比較的複雑度の低い標準的なＬＴＥセルサーチアルゴリズムをワイヤレスデバイス２５０において再利用できるという利点がある。

本明細書で説明する少なくともいくつかの実施形態のさらなる利点は、ワイヤレスデバイス２５０が最初のＰＳＳ検出の時点でビームをサーチする必要がないことであろう。つまり、３Ｄビームフォーミング状態がセル２２０におけるワイヤレスデバイス２５０の位置と一致したときのみ、ワイヤレスデバイス２５０は正常に検出することができる。したがって、少なくともこのＰＳＳ検出の初期段階では、ビームの使用はワイヤレスデバイス２５０に依存しない。説明した実施形態において、ＰＳＳ／ＳＳＳおよびＰＢＣＨがネットワークノード２１０によってどのように伝送され得るかについては、図３の例を参照されたい。

上述の方法の代替実施形態において、同じＳＳＳ系列が使用ＯＦＤＭシンボル／ビーム状態の各々において伝送され、一方でフレームおよび／またはサブフレームオフセットは、関連ＯＦＤＭシンボル内のＰＢＣＨで明示的に示されてもよい。したがって、この実施形態において、フレーム同期を達成する前に、ワイヤレスデバイス２５０によるＭＩＢ検出が必要となり得る。この実施形態には、すべてのＯＦＤＭシンボル内で繰り返し、ＴＰ毎にただ１つのＳＳＳしか使用されない、すなわち消費されないという利点がある一方、ワイヤレスデバイス２５０は、ＯＦＤＭシンボル毎のＭＩＢ変更、すなわち複数のビームにまたがるコヒーレントコンバイニングを適用できないという欠点がある。さらに、特定のＯＦＤＭシンボルにおいて、最大限可能なＮ個のビーム状態の内どのビーム状態が用いられたかをワイヤレスデバイス２５０に通知するために、ＰＢＣＨ内でビームインデックスｎ＝｛１，．．．，Ｎ｝を伝達してもよい。ＰＢＣＨは、サブフレームオフセットおよび／またはフレームオフセットの明示的なシグナリングも含んでいてよい。いくつかの実施形態において、ビーム状態ｎはワイヤレスデバイス２５０に通知されなくてもよいが、それでもなお、このオフセットシグナリングは、ワイヤレスデバイス２５０がサブフレームおよび／またはフレーム同期を獲得するために必要な情報を提供している。

さらなる代替実施形態において、ＳＳＳがワイヤレスデバイス２５０によってサブフレームオフセットを検出するために使用されてもよく、ＰＢＣＨがワイヤレスデバイス２５０によってフレームオフセットを検出するために使用されてもよい。よって、ＰＢＣＨメッセージは、１つのサブフレーム内のすべてのＯＦＤＭシンボル／ビームに対して同じであってよいが、フレームオフセットが変わるためにサブフレーム毎に変わる必要があり得る。実例については、下記の図を参照されたい。この実施形態では、最大でも１４個の相異なるＳＳＳが必要になり得るが、このＳＳＳのセットは、次のサブフレームで繰り返されてよい。ＳＳＳはサブフレームタイミングを獲得するためだけに使用されるため、これで十分である。

図４は、１４個のＯＦＤＭシンボルのサブフレームによる例を示す。この場合、ＰＳＳとＳＳＳとは、ネットワークノード２１０によって、時間オフセットを適用して、この場合は１スロットすなわち７個のＯＦＤＭシンボルによる時間オフセットで、別々のシンボル内で伝送される。さらに、システム情報を搬送するＰＢＣＨも、ネットワークノード２１０によって、関連するＰＳＳおよびＳＳＳと同じＯＦＤＭシンボル内で、この例ではＰＳＳの両側に分割された形で伝送される。システム帯域幅は、この図に示したものより広くてもよいことに留意されたい。ここでは、ＰＳＳ／ＰＢＣＨまたはＳＳＳ／ＰＢＣＨの周波数多重化の概念のみを図示しているので、ＯＦＤＭシンボルは他の制御シグナリングまたは共有データチャネルも含んでいてよい。ネットワーク／ＴＰ、例えばネットワークノード２１０またはＴＰ２１０は、この構成で、各ＯＦＤＭシンボルを別々のビームフォーミング状態を使用して伝送してもよい。ただし、この例では、サブフレーム内のシンボルｋおよびｋ＋７において、同じビームフォーミング状態が用いられている。ここでｋ＝０，．．．，６とする。そのため、ワイヤレスデバイス２５０などのＵＥは、有利なビームフォーミング状態ゆえにＯＦＤＭシンボルｋ内でＰＳＳを検出し、ＳＳＳおよびＰＢＣＨを検出する際に、シンボルｋ＋７でも同じビームフォーミング状態を得ることができる。したがって、ネットワークノード２１０によって、例えば水平角および方位角でビームをスキャンするために、各スロット内のＯＦＤＭシンボル毎に、例えばＢ１．．．Ｂ７といった相異なるビーム状態が用いられてもよい。このようにＰＳＳとＳＳＳとを時間的に、例えば７個のＯＦＤＭシンボル分だけ分離することの利点は、図３の実施形態に比べ、ＰＳＳおよびＳＳＳが共に周波数同期の向上のために利用され得ることである。これは、ＰＳＳおよびＳＳＳに対して同じＯＦＤＭシンボルが用いられていることから、図３の構成ではより難しい。

図５は、ワイヤレスデバイス２５０による、ＯＦＤＭシンボルｋ＝５におけるＰＳＳのポジティブ検出（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）、よって、さらにＯＦＤＭシンボルｋ＝１２におけるＳＳＳおよびＰＢＣＨ検出の例を示す。これは、ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０は、シンボルｋ＝５およびｋ＝１２で同じビームフォーマ状態を使用し、これにより、ワイヤレスデバイス２５０は、少なくとも、各ＳＳＳが相異なる実施形態の場合はＳＳＳ、またはＰＢＣＨ情報のいずれかからサブフレームの開始までのサブフレームオフセットＤｅｌｔａ＿Ｓ＝１２を獲得することによる。図５では、本明細書におけるサブフレームオフセットを「シンボルオフセット」と表す。

図６は、ワイヤレスデバイス２５０による、サブフレームｎ内のＯＦＤＭシンボルｋ＝５、ＰＳＳ、およびｋ＝１２、ＳＳＳにおけるビームのポジティブ検出の例を示す。ワイヤレスデバイス２５０は、ＳＳＳの検出および／またはＰＢＣＨの検出からサブフレームオフセットおよびフレームオフセットを獲得する。図６では、本明細書におけるサブフレームオフセットを「シンボルオフセット」と表し、本明細書におけるフレームオフセットを「サブフレームオフセット」と表す。代替実施形態では、ワイヤレスデバイス２５０により、ＳＳＳをサブフレームオフセットの検出に使用し、ＰＢＣＨをフレームオフセットの検出に使用してもよい。したがって、ＰＢＣＨメッセージは、１サブフレーム内のすべてのＯＦＤＭシンボル／ビームに対して同じであるが、フレームオフセットが変わるためサブフレーム毎に変わる必要があり得る。

図６では、ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０がスキャン手順で７個を超えるビーム状態、すなわちＮ＞７を使用できるように、複数のサブフレームが用いられている。この例では、使用するサブフレームの数をｎとした場合、Ｎ＝７ｎ個のビームをスキャンすることができる。これほど多数のビームは不要であり、Ｎ＜８で十分であると判断される場合、このセル取得手順には、すなわち時間−周波数同期およびセルＩＤの検出には、ワイヤレスデバイス２５０によって単一のサブフレームのみが用いられてもよい。この場合、フレームオフセットは、ネットワークノード２１０によって明示的に伝達されるのではなく、事前定義された値とすることができる。したがって、この値は、標準仕様書を読むことによって得てもよく、例えばゼロまたは９、フレーム内の最初または最後のサブフレームとして選択してもよい。

本明細書の実施形態で説明する構成により、オフセットがＳＳＳおよび／またはＰＢＣＨによって伝達されるため、ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０などのＴＰが使用するビーム状態の数は、現行の規格がサポートする最大数Ｎより少なくすることができる。さらに、ビーム状態を規定したプリコーディング重み付けがワイヤレスデバイス２５０に知らされるため、この構成では、ＰＳＳ、ＳＳＳおよびＰＢＣＨに対していかなるビーム形状すなわちプリコーディング重み付けも実施することができる。これは１つの利点であり、ワイヤレス通信ネットワーク２００における自由度が得られる。よって、本明細書の実施形態は、５Ｇのマルチアンテナ３Ｄビームフォーミングシステムを展開する上で、動作のシナリオおよびネットワークノード２１０またはＴＰ２１０の実際の実装にも適応され得る、自由度に優れた手法を提供することができる。本明細書における少なくともいくつかの実施形態の利点は、ＰＳＳならびにＳＳＳおよび／またはＰＢＣＨがネットワークノード２１０によって同一のＯＦＤＭシンボル内で伝送されることであり得る。これは、送信機側でアナログビームフォーミングが実行されるときに必要となり得る。この場合、ビームフォーミングのプリコーディング重み付けは広帯域のみであるためである。一方、ビームフォーマのデジタル実装では、周波数帯によって異なるビームを使用することができる。ただし、ＴＰベンダによって、場合によっては同じベンダであっても製品によって実装が大幅に異なる可能性があるため、本解決策はＴＰにおけるビームフォーミングの特定の実装を包含するわけではなく、この目的は本明細書の実施形態により達成され得る。

ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０におけるさらなる実施形態では、ＰＳＳなどを各々すべてのＯＦＤＭシンボルで伝送しないことにより、ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０における実装をさらに緩やかにする（ｒｅｌａｘ）ことが可能である。これは、例えば、スイッチング時間またはプリコーダ重み付けの整定時間が長い場合に有用である。したがって、本明細書の実施形態における同じアプローチにより、この種の緩和状態での動作（ｒｅｌａｘｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）も可能になる。サブフレームおよびフレームオフセットがワイヤレスデバイス２５０によって使用ＯＦＤＭシンボル毎にそれぞれ個別に獲得されるため、ネットワークノード２１０によって各々すべてのＯＦＤＭシンボルが伝送に用いられなくともよい。ＰＳＳなどが各々すべてのＯＦＤＭシンボルで伝送されるか、それとも下記の例のように、１つおきのＯＦＤＭシンボルで伝送されるかは、ワイヤレスデバイス２５０に依存しない。ワイヤレスデバイス２５０は、ネットワークノード２１０による伝送が発生しないところでは、単にＯＦＤＭシンボル内のＰＳＳの復号に失敗するだけであるためである。

図７は、ネットワークノード２１０によって１つおきのＯＦＤＭシンボルのみが用いられている、緩和状態にある（ｒｅｌａｘｅｄ）ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０における実装の例を示し、この結果、ＴＰのビームフォーミングハードウェアはビームを切り替えるのに十分な時間を確保できるようになる。ここに示す例では、１サブフレームで７ビームのみがスキャンされ得る。

上述の実施形態では、本明細書の実施形態の一般的な態様について説明した。以下のさらなる実施形態では、ワイヤレスデバイス２５０の処理能力が限られている場合に、ワイヤレスデバイス２５０における実装を緩やかにする拡張について説明する。

図４では、ＰＳＳとＳＳＳとが１スロット分だけ離され得る様子を示した。ただし、ネットワークノード２１０によるＰＳＳ伝送とＳＳＳ伝送との間の時間がワイヤレスデバイス２５０に知られている限りは、片方が、例えばネットワークノード２１０またはＴＰ２１０がＰＳＳとＳＳＳとをサブフレーム数個分さらに離してもよい。

ＰＳＳの帯域幅がシステム帯域幅よりもはるかに狭い場合、ＰＳＳは、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）演算の前に、ワイヤレスデバイス２５０により、時間領域において下りサンプル値信号を使用して検出され得る。ただし、ＳＳＳおよびＰＢＣＨは、広帯域信号に対するＦＦＴ演算の後に、ワイヤレスデバイス２５０によって周波数領域において検出され得るが、これにはワイヤレスデバイス２５０側にもう少し多くの処理能力を必要とすることがあるため、ワイヤレスデバイス２５０は、所与のＯＦＤＭシンボルに対するＰＳＳ検出器が検出を終えるまで、各ＯＦＤＭシンボル内の広帯域信号全体をバッファしておく必要が生じ得る。そこで、ＰＳＳ検出とＳＳＳ／ＰＢＣＨ検出との間の時間が延長されれば、ワイヤレスデバイス２５０による多数のＯＦＤＭシンボルのバッファリングが不要になるため、有用である。図４に示した実施形態は、ネットワークノード２１０が、ＰＳＳとＳＳＳとの間に７個のＯＦＤＭシンボルを挟むようにしてＰＳＳおよびＳＳＳを伝送することで、このような仕組みを可能にする。したがって、ワイヤレスデバイス２５０における実装では、時間領域信号を使用してＰＳＳをサーチすることができ、ＰＳＳを正常に検出した後、ＯＦＤＭシンボル７個分後に伝送されるＯＦＤＭシンボルに対するＦＦＴ演算の実行に備えることができるため、ワイヤレスデバイス２５０における実装が緩やかなものになる。

ワイヤレスデバイス２５０における実装のさらなる実施形態では、ネットワークノード２１０による、同じビームを使用したＰＳＳ伝送とＳＳＳ伝送との間の時間がスロットデュレーションよりも長い。ＳＳＳは、ネットワークノード２１０により、数個のサブフレームの後に伝送されてもよい。ただし、この遅延時間が仕様によって周知されていることを前提とする。ワイヤレスデバイス２５０は、同じＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨ伝送を用いる同じＯＦＤＭシンボルおよびビーム状態が再び発生するまでの遅延を把握していてもよく、したがって、この遅延したＯＦＤＭシンボルが到来するまで待機してから、ＦＦＴを実行し、ＳＳＳおよびＰＢＣＨを検出してもよい。あるいは、ワイヤレスデバイス２５０が、標準仕様により、同じビームが一定時間後に再利用されることを把握できるように、ビームスキャンに周期性を設けてもよく、この値も標準仕様に定められたビーム状態の最大数Ｎに依存してもよい。したがって、ワイヤレスデバイス２５０における実装のこの実施形態において、ワイヤレスデバイス２５０は、ネットワークノード２１０による同じ信号伝送の周期性およびネットワークノード２１０による同じビーム状態の使用を生かし、最初の機会に時間領域信号を使用してＰＳＳを検出し、その後の２番目の機会にＦＦＴを実行してＳＳＳおよびＰＢＣＨを検出してもよい。

さらなる実施形態において、ワイヤレスデバイス２５０は、ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０に対し、どのビームがネットワークノード２１０またはＴＰ２１０に対する同期に用いられたかを通知してもよい。このような通知は、ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０からワイヤレスデバイス２５０への後続のダウンリンク伝送において、例えば追加のシステム情報ブロック、ワイヤレスデバイス２５０の設定、またはアップリンクおよびダウンリンク共有データチャネルのスケジューリングを伝送する際に有用となり得る。

次に、実例と共に提供した詳細な説明に従い、ネットワークノード２１０によって実行される、ワイヤレスデバイス２５０に対し、ワイヤレスデバイス２５０とネットワークノード２１０との同期のために第１の同期信号および関連情報メッセージを送信する方法の実施形態について、図８に示すフロー図を参照しながら説明する。本方法の概要の把握を容易にするため、これまで実例で説明してきた詳細をここで繰り返すことは控えるが、説明した詳細のいかなるものも、図８に関して提供される説明に適用し得る。既に述べたように、ネットワークノード２１０およびワイヤレスデバイス２５０はワイヤレス通信ネットワーク２００内で動作している。図８は、本明細書の実施形態においてネットワークノード２１０によって実行される、または実行され得るアクションのフロー図を示す。

本方法は以下のアクションを含んでいてもよく、またこれらのアクションは以下に説明するのとは別の適切な順序で実行されてもよい。

アクション８０１
ワイヤレスデバイス２５０がネットワークノード２１０と同期できるようにするため、すなわちワイヤレスデバイス２５０がネットワークノード２１０によって送信された信号内のサブフレームタイミングおよび／またはフレームタイミングを取得できるようにするため、ネットワークノード２１０は、図３〜図６に示すように、第１の同期信号をサブフレーム内のＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信する。Ｎは、既に述べたように２以上である。

第１の同期信号は、ＯＦＤＭシンボルタイミングなど、中程度の時間尺度までの最小の時間尺度による時間構造、および第２の同期信号の時間位置を提供してもよい。

第１の同期信号は、既に述べたようにＰＳＳであっても、または同等の同期信号であってもよい。これまでの詳細な説明では、実例としてＰＳＳを用いた。しかしながら、本明細書の実施形態におけるＰＳＳに対するいかなる言及も、第１の同期信号に等しく適用されると解釈されるものとする。

いくつかの実施形態において、ネットワークノード２１０はビームフォーミングを利用することにより、送信を実行してよい。

いくつかの実施形態において、ビームフォーミングを利用するものなどにおいて、異なるビーム状態が、既に述べたように、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの少なくとも２個において用いられる。

Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々において相異なるビーム状態が用いられてもよい。

いくつかの実施形態において、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルは非連続的なＯＦＤＭシンボルである。

アクション８０２
同様にワイヤレスデバイス２５０がネットワークノード２１０と同期できるようにするため、このアクションにおいて、ネットワークノード２１０は、図３〜図６に示すように、第１の同期信号の送信毎に、ＯＦＤＭシンボル内の事前定義済みの時間−周波数位置で関連情報メッセージを送信する。事前定義済みの時間−周波数位置は、第１の同期信号の時間−周波数位置に対して相対的である。関連情報メッセージは第１の同期信号に関連付けられている、すなわち、同期目的で第１の同期信号に関連付けられた情報を含んでいる。つまり、関連情報メッセージは、ワイヤレスデバイス２５０がサブフレームおよび／またはフレームタイミングを取得できるようにし得る情報を含んでいる。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは関連する第２の同期信号を含んでいる。第２の同期信号は、サブフレームおよび／またはフレームタイミングなど、中程度の時間尺度から大きい時間尺度までの時間構造を提供してもよい。第２の同期信号は、既に述べたようにＳＳＳであっても、または同等の同期信号であってもよい。これまでの詳細な説明では、実例としてＳＳＳを用いた。しかしながら、本明細書の実施形態におけるＳＳＳに対するいかなる言及も、第２の同期信号に等しく適用されると解釈されるものとする。

関連情報メッセージは関連ＰＢＣＨを含んでいてもよい。これらの実施形態において、関連情報メッセージは、ＰＢＣＨを単独で含んでいても、または第２の同期信号、例えばＳＳＳに加えて含んでいてもよい。

いくつかの実施形態において、関連ＰＢＣＨは関連システム情報をさらに含んでいる。

いくつかの実施形態において、ネットワークノード２１０は、ビームフォーミングを利用することにより、送信を実行してよい。第１の同期信号がビーム状態で送信される、これらの実施形態において、関連情報メッセージは、関連情報メッセージと関連付けられた第１の同期信号と同じビーム状態を使用して送信されてもよい。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは、関連情報メッセージが送信されるＯＦＤＭシンボル毎に異なる。

関連情報メッセージはインデックスを含んでいてもよい。インデックスは、ＯＦＤＭシンボルの相対位置とサブフレームおよび／またはフレーム境界との事前定義済みの一意のマッピングを含む数としてよく、これにより、ワイヤレスデバイス２５０はサブフレームおよび／またはフレームタイミングを取得できるようになる。

これらの実施形態のいくつかにおいて、インデックスは、既に述べたように系列インデックスである。

これらの実施形態のいくつかにおいて、サブフレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によってインデックスを検出することにより取得可能である。

系列インデックスは、可能な系列のセットの内の系列を表すインデックスを含んでいてもよい。例えば、関連情報メッセージが関連する第２の同期信号を含んでいる実施形態において、系列インデックスは、少なくともサブフレームオフセットに一意にマップする、可能な同期系列の１つに対するインデックスとすることができる。

関連情報メッセージが関連ＰＢＣＨを含んでいる実施形態において、インデックスはサブフレームオフセットもしくはフレームオフセットまたはその両方を明示するものとすることができる。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは、関連情報メッセージがサブフレーム内で送信される各ＯＦＤＭシンボルにおいて同じであり、かつ関連情報メッセージは、関連情報メッセージが伝送対象フレーム内で送信されるサブフレーム毎に異なる。関連情報メッセージがインデックスを含んでいる、これらの実施形態において、フレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によってインデックスを検出することにより取得可能であり得る。

関連情報メッセージが関連ＳＳＳを含んでおり、かつインデックスが系列インデックスである、いくつかの実施形態において、サブフレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によって関連ＳＳＳに含まれる系列インデックスを検出することにより取得可能であり得る。

関連情報メッセージが関連ＳＳＳを含んでおり、かつインデックスが系列インデックスである、いくつかの実施形態において、フレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によって関連ＳＳＳに含まれる系列インデックスを検出することにより取得可能であり得る。

関連情報メッセージが関連システム情報を含んでいる、いくつかの実施形態において、フレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によって関連システム情報に含まれるインデックスを検出することにより取得可能である。

次に、ワイヤレスデバイス２５０によって実行される、ネットワークノード２１０によってワイヤレスデバイス２５０とネットワークノード２１０との同期のために送信された、第１の同期信号および関連情報メッセージを検出する方法の実施形態について、図９に示すフロー図を参照しながら説明する。本方法の概要の把握を容易にするため、これまで説明してきた詳細をここで繰り返すことは控えるが、説明した詳細のいかなるものも、図９に関して提供される説明に適用し得る。既に述べたように、ネットワークノード２１０およびワイヤレスデバイス２５０はワイヤレス通信ネットワーク２００内で動作している。図９は、本明細書の実施形態においてワイヤレスデバイス２５０によって実行される、または実行され得るアクションのフロー図を示す。

本方法は以下のアクションを含んでいてもよく、またこれらのアクションは以下に説明するのとは別の適切な順序で実行されてもよい。ある実施形態においてはすべてのアクションが実行される一方で、他の実施形態においては一部のアクションのみが実行されてもよい。

アクション９０１
ワイヤレスデバイス２５０がネットワークノード２１０によって送信された信号内のサブフレームタイミングおよび／またはフレームタイミングを取得する最初のステップとして、つまり、ネットワークノード２１０と同期するために、ワイヤレスデバイス２５０は第１の同期信号を検出する。既に述べたように、第１の同期信号は、ネットワークノード（２１０）によって、サブフレーム内のＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信されている。Ｎは２以上である。

これまで検討したように、いくつかの実施形態において、ネットワークノード２１０は、ビームフォーミングを利用して、送信を実行しておいてよい。

これもまた既に述べたように、第１の同期信号はＰＳＳとすることができる。

いくつかの実施形態において、このアクションは、例えば、ワイヤレスデバイス２５０がＬＴＥセルサーチと似た手順を用いて、相異なるＴＰビームを同時にサーチしているときに実施され得る。

アクション９０２
良好な同期パフォーマンスを確保するため、いくつかの実施形態において、ワイヤレスデバイス２５０は、既に述べたように、ネットワークノード２１０によって送信された検出済みＯＦＤＭシンボルを破棄してもよい。この動作は、破棄された検出済みＯＦＤＭシンボル内の第１の同期信号の検出が、しきい値に基づき不十分である場合に発生し得る。例えば、このしきい値は、検出済みＯＦＤＭシンボルの推定信号対雑音比に基づいていてもよい。つまり、ワイヤレスデバイス２５０は、サブフレームまたはフレームタイミングを取得するために、破棄されたＯＦＤＭシンボルを考慮に入れなくてよい。

アクション９０３
ワイヤレスデバイス２５０は、事前定義済みの時間−周波数位置で関連情報メッセージを検出する。事前定義済みの時間−周波数位置は、検出された第１の同期信号の時間−周波数位置に対して相対的である。関連情報メッセージは上述のものに対応している。したがって関連情報メッセージは、第１の同期信号に関連付けられている。

これもまた上述のように、いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは関連する第２の同期信号を含んでいる。第２の同期信号はＳＳＳとすることができる。

関連情報メッセージを検出することは、検出された関連情報メッセージの系列を可能な情報メッセージ系列のセットの１つと照合することを含んでいてもよい。既に述べたように、可能な情報メッセージ系列のこのセットは、ＬＴＥにおいて指定されたＳＳＳとすることができる。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは、上述のように、関連ＰＢＣＨを含んでいる。これらの実施形態のいくつかにおいて、関連ＰＢＣＨは関連システム情報をさらに含んでいる。

関連情報メッセージはインデックスを含んでいる。

これらの実施形態のいくつかにおいて、インデックスは系列インデックスである。

いくつかの実施形態において、系列インデックスは、可能な系列のセットの内の系列を表すインデックスを含んでいる。

アクション９０４
ワイヤレスデバイス２５０は、関連情報メッセージに含まれるインデックスを検出することにより、サブフレームタイミングおよび／またはフレームタイミングを取得する。これは、インデックスが、ＯＦＤＭシンボルの相対位置とサブフレームおよび／またはフレーム境界との間の事前定義済みの一意のマッピングを含んでいるためである。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは、関連情報メッセージがネットワークノード２１０によって送信されるＯＦＤＭシンボル毎に異なる。これらの実施形態において、サブフレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によってインデックスを検出することにより取得され得る。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは、関連情報メッセージがネットワークノード２１０によってサブフレーム内で送信される各ＯＦＤＭシンボルにおいて同じであり、かつ関連情報メッセージは、関連情報メッセージがネットワークノード２１０によって伝送対象フレーム内で送信されるサブフレーム毎に異なる。これらの実施形態において、フレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によってインデックスを検出することにより取得され得る。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは関連ＳＳＳを含んでいる。インデックスが系列インデックスである、これらの実施形態において、サブフレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によって関連ＳＳＳに含まれる系列インデックスを検出することにより取得され得る。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは関連ＳＳＳを含んでいる。インデックスが系列インデックスである、これらの実施形態において、フレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によって関連ＳＳＳに含まれる系列インデックスを検出することにより取得され得る。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは関連システム情報を含んでおり、かつフレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によって関連システム情報に含まれるインデックスを検出することにより取得され得る。

アクション９０５
ネットワークノード２１０がビームフォーミングを利用して、第１の同期信号および関連情報メッセージの送信を実行している、いくつかの実施形態において、ワイヤレスデバイス２５０はネットワークノード２１０へメッセージを送信してもよい。このメッセージは、第１の同期信号および関連情報メッセージを送信するためにネットワークノード２１０によってビームフォーミングが行われたビームの内、どのビームがワイヤレスデバイス２５０によって同期のために使われたのかに関する情報を含んでいてもよい。例えば、伝送されたメッセージの時間−周波数位置を用いて、どのビームがワイヤレスデバイス２５０によって使われたのかをネットワークノード２１０に対し黙示的に伝えてもよい。

いくつかの実施形態において、このメッセージ内の情報は、ワイヤレスデバイス２５０によって同期のために使われたビームのビーム状態インデックスを含んでいてもよい。

ワイヤレスデバイス２５０は、例えば、使ったビーム状態のインデックスによって決定される系列および／または時間周波数リソースを含む、ランダムアクセスプリアンブルとして、このメッセージを送信してもよい。

このように、本明細書の実施形態は、ネットワークノード２１０が同じ、例えばＰＳＳをスキャンするようにしてＯＦＤＭシンボル毎に新たなビームで繰り返し伝送することにより、上述の問題に対処するアプローチを提供し得る。所与のＯＦＤＭシンボルで用いられる瞬時ビーム（ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ ｂｅａｍ）はワイヤレスデバイス２５０にとっては未知であってよい。ワイヤレスデバイス２５０は、受信機による後続処理の前に受信信号を周波数領域に変換するための必要条件であり得る、ＯＦＤＭシンボルタイミングを獲得するために、時間領域において、例えばＰＳＳに対するブラインドサーチを実行することができる。ＰＳＳを検出すると、ワイヤレスデバイス２５０は、ＰＳＳに対して相対的な位置においてＳＳＳおよび、例えばＰＢＣＨを見つけることができる。ＰＳＳの場合と違って、ＳＳＳおよび／またはＰＢＣＨはＯＦＤＭシンボル毎に異なっていてもよい。この構成により、ワイヤレス通信ネットワーク２００において、ワイヤレスデバイス２５０はシンボルオフセット、すなわち本明細書でいうところのサブフレームオフセット、およびフレームオフセットを獲得することができる。いくつかの実施形態において、これはビームフォーミングが行われるネットワークとすることができる。

図１０は、図９を参照しながら説明した、本明細書のいくつかの実施形態に従いワイヤレスデバイス２５０によって実行される方法の例を示すフロー図である。図の右側の数字は、図９で説明したアクションとの対応関係を示す。図中、ワイヤレスデバイス２５０は「ＵＥ」と表す。図１０において、本明細書でいうところのサブフレームオフセットは「シンボルオフセット（サブフレーム境界）」と表す。この特定の例において、第１の同期信号はＰＳＳであり、関連情報メッセージは、ＳＳＳおよびＰＢＣＨである第２の同期信号を含んでおり、ネットワークノード２１０はビームフォーミングを利用した送信を既に実行している。この図においてビームは「Ｂｉ」で識別されるように表す。

図１１および図１２は、図８および図９においてそれぞれいくつかのアクションに関して説明した、本明細書のいくつかの実施形態によるネットワークノード２１０およびワイヤレスデバイス２５０における方法の少なくとも一部を示す概略図である。図の左側および右側の数字は、それぞれ図８および図９で説明したアクションとの対応関係を示す。両方の図において、ネットワークノード２１０またはＴＰ２１０は「ネットワーク／伝送ポイント」と表し、ワイヤレスデバイス２５０は「ＵＥ」と表す。また両方の図において、この場合、系列インデックスであるインデックスは「インデックスｊ」と表す。図１１は、本明細書で説明した、サブフレームおよびフレームタイミングがＳＳＳによって決定される実施形態の１つにおける、いくつかのアクションを説明する概略図である。ＰＳＳ、ＳＳＳ、およびＰＢＣＨは、必ずしも同じＯＦＤＭシンボルにおいて伝送される必要はないことに注目されたい。また、この実施形態では、ＰＢＣＨが各ＯＦＤＭシンボルで同じままであることから、ワイヤレスデバイス２５０はいくつかのＯＦＤＭシンボルにまたがってＰＢＣＨを累積してよいことにも注目されたい。図１１および図１２の特定の例において、第１の同期信号はＰＳＳであり、関連情報メッセージは、ＳＳＳおよびＰＢＣＨである第２の同期信号を含んでおり、ネットワークノード２１０はビームフォーミングを利用した送信を既に実行している。両方の図において、ビーム状態インデックスは「Ｂｉ」で識別されるように表す。

図１２は、本明細書で説明した、サブフレームタイミングがＳＳＳによって決定され、フレームタイミングを決定するための情報がＰＢＣＨに含まれている実施形態の１つにおける、いくつかのアクションを説明する概略図である。ＰＳＳ、ＳＳＳ、およびＰＢＣＨは、必ずしも同じＯＦＤＭシンボルにおいて伝送される必要はないことに注目されたい。この図において、インデックスは、ＳＳＳにおける系列インデックスに対しては「インデックスｊ」と表し、ＰＢＣＨにおけるインデックスに対しては「ｋ」と表す。

図８、図１１、および図１２に関連して上記に説明した方法のアクションを実行するために、ネットワークノード２１０は、ワイヤレスデバイス２５０に対し、ワイヤレスデバイス２５０とネットワークノード２１０との同期のために第１の同期信号および関連情報メッセージを送信するように設定されている。ネットワークノード２１０は、図１３に示す、以下の構成をとっている。既に述べたように、いくつかの実施形態において、ネットワークノード２１０は、ビームフォーミングを利用して送信するように設定されていてよい。ネットワークノード２１０およびワイヤレスデバイス２５０は、ワイヤレス通信ネットワーク２００内で動作するように設定されている。

以下の一部の詳細な説明は、ネットワークノード２１０について説明したアクションに関連してこれまで言及したのと同じ内容であるため、ここで繰り返すことは避ける。

ネットワークノード２１０は、第１の同期信号をサブフレーム内のＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信するように設定されていてよい。Ｎは２以上である。

これは、ネットワークノード２１０内の送信モジュール１３０１によって実行されてもよい。

いくつかの実施形態において、第１の同期信号の送信毎に、ネットワークノード２１０は、ＯＦＤＭシンボル内の事前定義済みの時間−周波数位置で関連情報メッセージを送信するようにさらに設定されている。この事前定義済みの時間−周波数位置は、第１の同期信号の時間−周波数位置に対して相対的である。関連情報メッセージは第１の同期信号に関連付けられている。

これもまた、送信モジュール１３０１によって実行されてよい。

第１の同期信号はＰＳＳとすることができる。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは、関連する第２の同期信号を含んでいる。第２の同期信号はＳＳＳとすることができる。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは、関連ＰＢＣＨを含んでいる。

いくつかの実施形態において、ネットワークノード２１０は、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの少なくとも２個において相異なるビーム状態を使用するようにさらに設定されている。

これもまた、送信モジュール１３０１によって実行されてよい。

いくつかの実施形態において、ネットワークノード２１０は、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々において相異なるビーム状態を使用するようにさらに設定されている。

これもまた、送信モジュール１３０１によって実行されてよい。

いくつかの実施形態において、ネットワークノード２１０は、第１の同期信号をビーム状態において送信し、かつ関連情報メッセージを、関連情報メッセージと関連付けられた第１の同期信号と同じビーム状態を使用して送信するようにさらに設定されている。

これもまた、送信モジュール１３０１によって実行されてよい。

いくつかの実施形態において、関連ＰＢＣＨは関連システム情報をさらに含んでいる。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは、関連情報メッセージがネットワークノード２１０によって送信されるように設定されているＯＦＤＭシンボル毎に異なり、関連情報メッセージはインデックスを含み、かつサブフレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によってインデックスを検出することにより取得可能である。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは、関連情報メッセージがネットワークノード２１０によってサブフレーム内で送信されるように設定されている各ＯＦＤＭシンボルにおいて同じであり、関連情報メッセージは、関連情報メッセージがネットワークノード２１０によって伝送対象フレーム内で送信されるように設定されているサブフレーム毎に異なり、関連情報メッセージはインデックスを含み、かつフレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によってインデックスを検出することにより取得可能である。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは関連ＳＳＳを含み、インデックスは系列インデックスであり、かつサブフレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によって関連ＳＳＳに含まれる系列インデックスを検出することにより取得可能である。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは関連ＳＳＳを含み、インデックスは系列インデックスであり、かつフレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によって関連ＳＳＳに含まれる系列インデックスを検出することにより取得可能である。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは関連システム情報を含み、かつフレームタイミングは、ワイヤレスデバイス２５０によって関連システム情報に含まれるインデックスを検出することにより取得可能である。

いくつかの実施形態において、系列インデックスは、可能な系列のセットの内の系列を表すインデックスを含んでいる。

いくつかの実施形態において、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルは非連続的なＯＦＤＭシンボルである。

例えばビームフォーミングを利用して、ワイヤレスデバイス２５０に対し、ワイヤレスデバイス２５０とネットワークノード２１０との同期のために第１の同期信号および関連情報メッセージを送信するための、本明細書の実施形態は、図１３に示す、ネットワークノード２１０内の処理モジュール１３０２などの１つまたは複数のプロセッサと併せて、本明細書の実施形態の機能およびアクションを実行するためのコンピュータプログラムコードにより、実施され得る。上述のプログラムコードはまた、ネットワークノード２１０内にロードされたときに本明細書の実施形態を実行するコンピュータプログラムコードを担持する、例えばデータキャリアの形態によるコンピュータプログラム製品として提供されてもよい。このようなキャリアの１つとしてＣＤ ＲＯＭディスクの形態が挙げられる。しかし、メモリスティックなどの他のデータキャリアも適している。コンピュータプログラムコードはさらに、サーバ上の純粋なプログラムコードとして提供され、ネットワークノード２１０へダウンロードされてもよい。

ネットワークノード２１０は、１つまたは複数のメモリ装置を含むメモリモジュール１３０３をさらに備えていてもよい。メモリモジュール１３０３は、ネットワークノード２１０において実行されたときに本明細書の方法を実行するアプリケーションに関連するデータを格納するために使用されるように配置されてもよい。メモリモジュール１３０３は処理モジュール１３０２と通信を行ってもよい。処理モジュール１３０２によって処理される他の情報のいかなるものも、メモリモジュール１３０３に格納されてよい。

いくつかの実施形態において、例えばワイヤレスデバイス２５０から、受信ポート１３０４を通じて情報を受信してもよい。いくつかの実施形態において、受信ポート１３０４は、例えば、ネットワークノード２１０内の１つまたは複数のアンテナに接続されていてもよい。他の実施形態において、ネットワークノード２１０は、ワイヤレス通信ネットワーク２００内の別の構造から、受信ポート１３０４を通じて情報を受信してもよい。受信ポート１３０４は処理モジュール１３０２と通信を行ってもよいため、受信ポート１３０４は、受信した情報を次いで処理モジュール１３０２へ送信してもよい。受信ポート１３０４は他の情報も受信するように設定されていてよい。

本明細書の方法の実施形態に関連して処理モジュール１３０２によって処理された情報は、メモリモジュール１３０３に格納されてもよく、メモリモジュール１３０３は、既に述べたように、処理モジュール１３０２および受信ポート１３０４と通信を行ってもよい。

処理モジュール１３０２は、ワイヤレスデバイス２５０またはワイヤレス通信ネットワーク２００内の別のノードに対し、送信ポート１３０５を通じて情報を伝送または送信するようにさらに設定されていてもよく、送信ポート１３０５は、処理モジュール１３０２およびメモリモジュール１３０３と通信を行ってもよい。

上述のモジュール１３０１が、処理モジュール１３０２などの１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに上述のように機能する、例えばメモリに格納された、アナログモジュールおよびデジタルモジュールの組合せ、ならびに／またはソフトウェアおよび／もしくはファームウェアと共に設定された１つもしくは複数のプロセッサを指してよいことも、当業者には理解されよう。これらのプロセッサの１つもしくは複数および他のデジタルハードウェアが単一の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に含まれていてもよいし、またはいくつかのプロセッサおよび様々なデジタルハードウェアが、個別実装かシステムオンチップ（ＳｏＣ）への集積かにかかわらず、いくつかの別々のコンポーネントに分散されていてもよい。

したがって、本明細書で説明した実施形態によるネットワークノード２１０のための方法は、少なくとも１つのプロセッサ上で実行されたときに、本明細書で説明したネットワークノード２１０によって実行されるようなアクションを、この少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令、すなわちソフトウェアコード部分を含む、コンピュータプログラム製品によってそれぞれ実施される。コンピュータプログラム製品はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されていてもよい。コンピュータプログラムがその上に格納されたコンピュータ可読記憶媒体は、少なくとも１つのプロセッサ上で実行されたときに、本明細書で説明したネットワークノード２１０によって実行されるようなアクションを、この少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、コンピュータ可読記憶媒体は非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。

図９、図１０、図１１、および図１２に関連して上記に説明した方法のアクションを実行するために、ワイヤレスデバイス２５０は、ネットワークノード２１０によってワイヤレスデバイス２５０とネットワークノード２１０との同期のために送信されるように設定された、第１の同期信号および関連情報メッセージを検出するように設定されている。ワイヤレスデバイス２５０は、図１４に示す、以下の構成をとっている。いくつかの実施形態において、ネットワークノード２１０は、ビームフォーミングを利用して送信を既に実行しておいてよい。ネットワークノード２１０およびワイヤレスデバイス２５０は、ワイヤレス通信ネットワーク２００内で動作するように設定されている。以下の一部の詳細な説明は、ワイヤレスデバイス２５０について説明したアクションに関連してこれまで言及したのと同じ内容であるため、ここで繰り返すことは避ける。

ワイヤレスデバイス２５０は、第１の同期信号を検出するように設定されていてよい。第１の同期信号は、ネットワークノード２１０によって、サブフレーム内のＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信されているように設定されている。Ｎは２以上である。

これは、ワイヤレスデバイス２５０内の検出モジュール１４０１によって実行されてもよい。

いくつかの実施形態において、ワイヤレスデバイス２５０は、事前定義済みの時間−周波数位置で関連情報メッセージを検出するようにさらに設定されている。事前定義済みの時間−周波数位置は、検出された第１の同期信号の時間−周波数位置に対して相対的である。関連情報メッセージは第１の同期信号に関連付けられている。

これもまた、検出モジュール１４０１によって実行されてよい。

第１の同期信号はＰＳＳとすることができる。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは、関連する第２の同期信号を含んでいる。第２の同期信号はＳＳＳとすることができる。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージを検出することは、検出された関連情報メッセージの系列を可能な情報メッセージ系列のセットの１つと照合することを含んでいる。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは関連ＰＢＣＨを含んでいる。

いくつかの実施形態において、関連ＰＢＣＨは関連システム情報をさらに含んでいる。

関連情報メッセージはインデックスを含んでいる。

ワイヤレスデバイス２５０は、関連情報メッセージに含まれるインデックスを検出することにより、サブフレームタイミングおよび／またはフレームタイミングを取得するように設定されていてよい。

これは、ワイヤレスデバイス２５０内の取得モジュール１４０２によって実行されてもよい。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは、関連情報メッセージがネットワークノード２１０によって送信されるように設定されているＯＦＤＭシンボル毎に異なり、関連情報メッセージはインデックスを含み、かつワイヤレスデバイス２５０はインデックスを検出することによりサブフレームタイミングを取得するようにさらに設定されている。

これもまた、取得モジュール１４０２によって実行されてよい。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは、関連情報メッセージがネットワークノード２１０によってサブフレーム内で送信されるように設定されている各ＯＦＤＭシンボルにおいて同じであり、関連情報メッセージは、関連情報メッセージがネットワークノード２１０によって伝送対象フレーム内で送信されるように設定されているサブフレーム毎に異なり、関連情報メッセージはインデックスを含み、かつワイヤレスデバイス２５０はインデックスを検出することによりフレームタイミングを取得するようにさらに設定されている。

これもまた、取得モジュール１４０２によって実行されてよい。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは関連ＳＳＳを含み、インデックスは系列インデックスであり、かつワイヤレスデバイス２５０は関連ＳＳＳに含まれる系列インデックスを検出することによりフレームタイミングを取得するようにさらに設定されている。

これもまた、取得モジュール１４０２によって実行されてよい。

いくつかの実施形態において、関連情報メッセージは関連システム情報を含み、かつワイヤレスデバイス２５０は関連システム情報に含まれるインデックスを検出することによりフレームタイミングを取得するようにさらに設定されている。

これもまた、取得モジュール１４０２によって実行されてよい。

いくつかの実施形態において、系列インデックスは、可能な系列のセットの内の系列を表すインデックスを含んでいる。

いくつかの実施形態において、ワイヤレスデバイス２５０は、ネットワークノード２１０によって送信されるように設定された検出済みＯＦＤＭシンボルを破棄するように設定されていてもよく、破棄された検出済みＯＦＤＭシンボル内の第１の同期信号の検出はしきい値に基づき不十分である。

これは、ワイヤレスデバイス２５０内の破棄モジュール１４０３によって実行されてもよい。

いくつかの実施形態において、ワイヤレスデバイス２５０は、ネットワークノード２１０へメッセージを送信するように設定されていてもよく、このメッセージは、第１の同期信号および関連情報メッセージを送信するためにネットワークノード２１０によってビームフォーミングが行われるように設定されたビームの内、どのビームがワイヤレスデバイス２５０によって同期のために使われたのかに関する情報を含んでいる。

これは、ワイヤレスデバイス２５０内の送信モジュール１４０４によって実行されてもよい。

例えばビームフォーミングを利用して、ネットワークノード２１０によってワイヤレスデバイス２５０とネットワークノード２１０との同期のために送信された第１の同期信号および関連情報メッセージを検出するための、本明細書の実施形態は、図１４に示す、ワイヤレスデバイス２５０内の処理モジュール１４０５などの１つまたは複数のプロセッサと併せて、本明細書の実施形態の機能およびアクションを実行するためのコンピュータプログラムコードにより、実施され得る。上述のプログラムコードはまた、ワイヤレスデバイス２５０内にロードされたときに本明細書の実施形態を実行するコンピュータプログラムコードを担持する、例えばデータキャリアの形態によるコンピュータプログラム製品として提供されてもよい。このようなキャリアの１つとしてＣＤ ＲＯＭディスクの形態が挙げられる。しかし、メモリスティックなどの他のデータキャリアも適している。コンピュータプログラムコードはさらに、サーバ上の純粋なプログラムコードとして提供され、ワイヤレスデバイス２５０へダウンロードされてもよい。

ワイヤレスデバイス２５０は、１つまたは複数のメモリ装置を含むメモリモジュール１４０６をさらに備えていてもよい。メモリモジュール１４０６は、ワイヤレスデバイス２５０において実行されたときに本明細書の方法を実行するアプリケーションに関連するデータを格納するために使用されるように配置されてもよい。メモリモジュール１４０６は処理モジュール１４０５と通信を行ってもよい。処理モジュール１４０５によって処理される他の情報のいかなるものも、メモリモジュール１４０６に格納されてよい。

いくつかの実施形態において、例えばネットワークノード２１０から、受信ポート１４０７を通じて情報を受信してもよい。いくつかの実施形態において、受信ポート１４０７は、例えば、ワイヤレスデバイス２５０内の１つまたは複数のアンテナに接続されていてもよい。他の実施形態において、ワイヤレスデバイス２５０は、ワイヤレス通信ネットワーク２００内の別の構造から、受信ポート１４０７を通じて情報を受信してもよい。受信ポート１４０７は処理モジュール１４０５と通信を行ってもよいため、受信ポート１４０７は、受信した情報を次いで処理モジュール１４０５へ送信してもよい。受信ポート１４０７は他の情報も受信するように設定されていてよい。

本明細書の方法の実施形態に関連して処理モジュール１４０５によって処理された情報は、メモリモジュール１４０６に格納されてもよく、メモリモジュール１４０６は、既に述べたように、処理モジュール１４０５および受信ポート１４０７と通信を行ってもよい。

処理モジュール１４０５は、ネットワークノード２１０に対し、送信ポート１４０８を通じて情報を伝送または送信するようにさらに設定されていてもよく、送信ポート１４０８は、処理モジュール１４０５およびメモリモジュール１４０６と通信を行ってもよい。

上述の各種モジュール１４０１〜１４０４が、処理モジュール１４０５などの１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに上述のように機能する、例えばメモリに格納された、アナログモジュールおよびデジタルモジュールの組合せ、ならびに／またはソフトウェアおよび／もしくはファームウェアと共に設定された１つもしくは複数のプロセッサを指してよいことも、当業者には理解されよう。これらのプロセッサの１つもしくは複数および他のデジタルハードウェアが単一の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に含まれていてもよいし、またはいくつかのプロセッサおよび様々なデジタルハードウェアが、個別実装かシステムオンチップ（ＳｏＣ）への集積かにかかわらず、いくつかの別々のコンポーネントに分散されていてもよい。

したがって、本明細書で説明した実施形態によるワイヤレスデバイス２５０のための方法は、少なくとも１つのプロセッサ上で実行されたときに、本明細書で説明したワイヤレスデバイス２５０によって実行されるようなアクションを、この少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令、すなわちソフトウェアコード部分を含む、コンピュータプログラム製品によってそれぞれ実施される。コンピュータプログラム製品はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されていてもよい。コンピュータプログラムがその上に格納されたコンピュータ可読記憶媒体は、少なくとも１つのプロセッサ上で実行されたときに、本明細書で説明したワイヤレスデバイス２５０によって実行されるようなアクションを、この少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、コンピュータ可読記憶媒体は非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。

「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」または「含んでいる、備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語が用いられているとき、非限定的、すなわち「少なくとも〜で構成される」を意味するものと解釈しなければならない。

本明細書の実施形態は、上述の好ましい実施形態に限定されるものではない。様々な代替例、変形例、および同等例が採用され得る。したがって、上記の実施形態は、本発明の範囲を限定するものと見なされるべきではない。

Claims (38)

1. ネットワークノード（２１０）およびワイヤレスデバイス（２５０）が動作するワイヤレス通信ネットワーク（２００）において、前記ワイヤレスデバイス（２５０）と前記ネットワークノード（２１０）との同期のため、第１の同期信号および関連情報メッセージを前記ワイヤレスデバイス（２５０）に対し送信するために、前記ネットワークノード（２１０）によって実行される方法であって、
   前記第１の同期信号を、サブフレーム内の２以上であるＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、前記Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信すること（８０１）と、
   前記第１の同期信号の送信毎に、ＯＦＤＭシンボル内の、前記第１の同期信号の前記時間−周波数位置に対して相対的である事前定義済みの時間−周波数位置で、前記第１の同期信号に関連付けられている関連情報メッセージを送信すること（８０２）と
   を含む方法。
2. 前記第１の同期信号が一次同期信号（ＰＳＳ）であり、かつ前記関連情報メッセージが関連する第２の同期信号を含み、前記第２の同期信号が二次同期信号（ＳＳＳ）である、請求項１に記載の方法。
3. 前記関連情報メッセージが関連物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を含み、前記関連ＰＢＣＨが関連システム情報をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記第１の同期信号がビーム状態において送信され、かつ前記関連情報メッセージが、前記関連情報メッセージと関連付けられた前記第１の同期信号と同じビーム状態を使用して送信される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記関連情報メッセージは、前記関連情報メッセージが送信されるＯＦＤＭシンボル毎に異なり、前記関連情報メッセージがインデックスを含み、かつサブフレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記インデックスを検出することにより取得可能である、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記関連情報メッセージは、前記関連情報メッセージがサブフレーム内で送信される各ＯＦＤＭシンボルにおいて同じであり、ならびに前記関連情報メッセージは、前記関連情報メッセージが伝送対象フレーム内で送信されるサブフレーム毎に異なり、前記関連情報メッセージがインデックスを含み、かつフレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記インデックスを検出することにより取得可能である、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記関連情報メッセージが前記関連ＳＳＳを含み、前記インデックスが系列インデックスであり、かつ前記サブフレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記関連ＳＳＳに含まれる前記系列インデックスを検出することにより取得可能である、請求項２または５に記載の方法。
8. 前記関連情報メッセージが前記関連ＳＳＳを含み、前記インデックスが系列インデックスであり、かつ前記フレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記関連ＳＳＳに含まれる前記系列インデックスを検出することにより取得可能である、請求項２または６に記載の方法。
9. ネットワークノード（２１０）およびワイヤレスデバイス（２５０）が動作するワイヤレス通信ネットワーク（２００）において、前記ネットワークノード（２１０）によって前記ワイヤレスデバイス（２５０）と前記ネットワークノード（２１０）との同期のために送信された、第１の同期信号および関連情報メッセージを検出するために、前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって実行される方法であって、
   前記ネットワークノード（２１０）によって、サブフレーム内の２以上であるＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、前記Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信された、前記第１の同期信号を検出すること（９０１）と、
   前記検出された第１の同期信号の前記時間−周波数位置に対して相対的である事前定義済みの時間−周波数位置で、前記第１の同期信号に関連付けられている前記関連情報メッセージを検出すること（９０３）と、
   前記関連情報メッセージに含まれるインデックスを検出することにより、サブフレームタイミングおよび／またはフレームタイミングを取得すること（９０４）と
   を含む方法。
10. 前記第１の同期信号が一次同期信号（ＰＳＳ）であり、かつ前記関連情報メッセージが関連する第２の同期信号を含み、前記第２の同期信号が二次同期信号（ＳＳＳ）である、請求項９に記載の方法。
11. 前記関連情報メッセージを検出することが、前記検出された関連情報メッセージの系列を可能な情報メッセージ系列のセットの１つと照合することを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記関連情報メッセージが関連物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を含み、前記関連ＰＢＣＨが関連システム情報をさらに含む、請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記関連情報メッセージは、前記関連情報メッセージが前記ネットワークノード（２１０）によって送信されるＯＦＤＭシンボル毎に異なり、前記関連情報メッセージがインデックスを含み、かつサブフレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記インデックスを検出することにより取得される、請求項９から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記関連情報メッセージは、前記関連情報メッセージが前記ネットワークノード（２１０）によってサブフレーム内で送信される各ＯＦＤＭシンボルにおいて同じであり、ならびに前記関連情報メッセージは、前記関連情報メッセージが前記ネットワークノード（２１０）によって伝送対象フレーム内で送信されるサブフレーム毎に異なり、前記関連情報メッセージがインデックスを含み、かつフレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記インデックスを検出することにより取得される、請求項９から１２のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記関連情報メッセージが前記関連ＳＳＳを含み、前記インデックスが系列インデックスであり、かつ前記サブフレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記関連ＳＳＳに含まれる前記系列インデックスを検出することにより取得される、請求項１１または１３に記載の方法。
16. 前記関連情報メッセージが前記関連ＳＳＳを含み、前記インデックスが系列インデックスであり、かつ前記フレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記関連ＳＳＳに含まれる前記系列インデックスを検出することにより取得される、請求項１１または１４に記載の方法。
17. 前記関連情報メッセージが前記関連システム情報を含み、かつ前記フレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記関連システム情報に含まれる前記インデックスを検出することにより取得される、請求項１２または１３または１５に記載の方法。
18. ネットワークノード（２１０）およびワイヤレスデバイス（２５０）が動作するように設定されているワイヤレス通信ネットワーク（２００）において、前記ワイヤレスデバイス（２５０）に対し、前記ワイヤレスデバイス（２５０）と前記ネットワークノード（２１０）との同期のために第１の同期信号および関連情報メッセージを送信するように設定されている、前記ネットワークノード（２１０）であって、
    前記第１の同期信号をサブフレーム内の２以上であるＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、前記Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信することと、
    前記第１の同期信号の送信毎に、ＯＦＤＭシンボル内の、前記第１の同期信号の前記時間−周波数位置に対して相対的である事前定義済みの時間−周波数位置で、前記第１の同期信号に関連付けられている関連情報メッセージを送信することと
    を行うように設定されているネットワークノード（２１０）。
19. 前記第１の同期信号が一次同期信号（ＰＳＳ）であり、かつ前記関連情報メッセージが関連する第２の同期信号を含み、前記第２の同期信号が二次同期信号（ＳＳＳ）である、請求項１８に記載のネットワークノード（２１０）。
20. 前記関連情報メッセージが関連物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を含み、前記関連ＰＢＣＨが関連システム情報をさらに含む、請求項１８または１９に記載のネットワークノード（２１０）。
21. 前記第１の同期信号をビーム状態において送信し、かつ前記関連情報メッセージを、前記関連情報メッセージと関連付けられた前記第１の同期信号と同じビーム状態を使用して送信するようにさらに設定されている、請求項１８から２０のいずれか一項に記載のネットワークノード（２１０）。
22. 前記関連情報メッセージは、前記関連情報メッセージが前記ネットワークノード（２１０）によって送信されるように設定されているＯＦＤＭシンボル毎に異なり、前記関連情報メッセージがインデックスを含み、かつサブフレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記インデックスを検出することにより取得可能である、請求項１８から２１のいずれか一項に記載のネットワークノード（２１０）。
23. 前記関連情報メッセージは、前記関連情報メッセージが前記ネットワークノード（２１０）によってサブフレーム内で送信されるように設定されている各ＯＦＤＭシンボルにおいて同じであり、ならびに前記関連情報メッセージは、前記関連情報メッセージが前記ネットワークノード（２１０）によって伝送対象フレーム内で送信されるように設定されているサブフレーム毎に異なり、前記関連情報メッセージがインデックスを含み、かつフレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記インデックスを検出することにより取得可能である、請求項１８から２１のいずれか一項に記載のネットワークノード（２１０）。
24. 前記関連情報メッセージが前記関連ＳＳＳを含み、前記インデックスが系列インデックスであり、かつ前記サブフレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記関連ＳＳＳに含まれる前記系列インデックスを検出することにより取得可能である、請求項１９または２２に記載のネットワークノード（２１０）。
25. 前記関連情報メッセージが前記関連ＳＳＳを含み、前記インデックスが系列インデックスであり、かつ前記フレームタイミングが前記ワイヤレスデバイス（２５０）によって前記関連ＳＳＳに含まれる前記系列インデックスを検出することにより取得可能である、請求項１９または２３に記載のネットワークノード（２１０）。
26. ネットワークノード（２１０）およびワイヤレスデバイス（２５０）が動作するように設定されているワイヤレス通信ネットワーク（２００）において、前記ワイヤレスデバイス（２５０）と前記ネットワークノード（２１０）との同期のために、前記ネットワークノード（２１０）によって送信されるように設定された第１の同期信号および関連情報メッセージを検出するように設定されている、前記ワイヤレスデバイス（２５０）であって、
    前記ネットワークノード（２１０）によって、サブフレーム内の２以上であるＮ個のＯＦＤＭシンボルにおいて、前記Ｎ個のＯＦＤＭシンボルの各々すべてにおける時間−周波数位置で少なくとも１回送信されているように設定された、前記第１の同期信号を検出することと、
    前記検出された第１の同期信号の前記時間−周波数位置に対して相対的である事前定義済みの時間−周波数位置で、前記第１の同期信号に関連付けられている前記関連情報メッセージを検出することと、
    前記関連情報メッセージに含まれるインデックスを検出することにより、サブフレームタイミングおよび／またはフレームタイミングを取得することと
    を行うように設定されているワイヤレスデバイス（２５０）。
27. 前記第１の同期信号が一次同期信号（ＰＳＳ）であり、かつ前記関連情報メッセージが関連する第２の同期信号を含み、前記第２の同期信号が二次同期信号（ＳＳＳ）である、請求項２６に記載のワイヤレスデバイス（２５０）。
28. 前記関連情報メッセージを検出することが、前記検出された関連情報メッセージの系列を可能な情報メッセージ系列のセットの１つと照合することを含む、請求項２７に記載のワイヤレスデバイス（２５０）。
29. 前記関連情報メッセージが関連物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を含み、前記関連ＰＢＣＨが関連システム情報をさらに含む、請求項２６から２８のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス（２５０）。
30. 前記関連情報メッセージは、前記関連情報メッセージが前記ネットワークノード（２１０）によって送信されるように設定されているＯＦＤＭシンボル毎に異なり、前記関連情報メッセージがインデックスを含み、かつ前記ワイヤレスデバイス（２５０）が前記インデックスを検出することによりサブフレームタイミングを取得するようにさらに設定されている、請求項２６から２９のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス（２５０）。
31. 前記関連情報メッセージは、前記関連情報メッセージが前記ネットワークノード（２１０）によってサブフレーム内で送信されるように設定されている各ＯＦＤＭシンボルにおいて同じであり、ならびに前記関連情報メッセージは、前記関連情報メッセージが前記ネットワークノード（２１０）によって伝送対象フレーム内で送信されるように設定されているサブフレーム毎に異なり、前記関連情報メッセージがインデックスを含み、かつ前記ワイヤレスデバイス（２５０）が前記インデックスを検出することによりフレームタイミングを取得するようにさらに設定されている、請求項２６から２９のいずれか一項に記載のワイヤレスデバイス（２５０）。
32. 前記関連情報メッセージが前記関連ＳＳＳを含み、前記インデックスが系列インデックスであり、かつ前記ワイヤレスデバイス（２５０）が前記関連ＳＳＳに含まれる前記系列インデックスを検出することにより前記サブフレームタイミングを取得するようにさらに設定されている、請求項２７または３０に記載のワイヤレスデバイス（２５０）。
33. 前記関連情報メッセージが前記関連ＳＳＳを含み、前記インデックスが系列インデックスであり、かつ前記ワイヤレスデバイス（２５０）が前記関連ＳＳＳに含まれる前記系列インデックスを検出することにより前記フレームタイミングを取得するようにさらに設定されている、請求項２７または３１に記載のワイヤレスデバイス（２５０）。
34. 前記関連情報メッセージが前記関連システム情報を含み、かつ前記ワイヤレスデバイス（２５０）が前記関連システム情報に含まれる前記インデックスを検出することにより前記フレームタイミングを取得するようにさらに設定されている、請求項２９または３１または３３に記載のワイヤレスデバイス（２５０）。
35. 少なくとも１つのプロセッサ上で実行されたときに、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法を、前記少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。
36. 少なくとも１つのプロセッサ上で実行されたときに、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法を、前記少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含むコンピュータプログラムがその上に格納された、コンピュータ可読記憶媒体。
37. 少なくとも１つのプロセッサ上で実行されたときに、請求項９から１７のいずれか一項に記載の方法を、前記少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。
38. 少なくとも１つのプロセッサ上で実行されたときに、請求項９から１７のいずれか一項に記載の方法を、前記少なくとも１つのプロセッサに実行させる命令を含むコンピュータプログラムがその上に格納された、コンピュータ可読記憶媒体。

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