JP7776551B2 - 多重ビームシステムのビーム失敗復旧手続きをトリガーする方法および端末 - Google Patents

多重ビームシステムのビーム失敗復旧手続きをトリガーする方法および端末

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Description

本記載は多重ビームシステムでＢＦＲ手続きをトリガーする方法および端末に関する。
３ＧＰＰ ＮＲのＷＩ（ｗｏｒｋ ｉｔｅｍ）は５Ｇ要求事項を満たすＮＲシステムを設計するためのものである。３ＧＰＰ ＮＲではシステム性能を向上させるために、ハイブリッドビームフォーミングに基づく多重ビーム動作が採択される。多重ビーム動作を可能とするために、物理ランダムアクセスチャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）とメッセージデザインを含んだＲＡ手続きが考慮される必要がある。
一実施例は、多重ビームシステムの端末がＢＦＲ手続きをトリガーする方法を提供する。
他の実施例は、ＢＦＲ手続きをトリガーする多重ビームシステムの端末を提供する。
さらに他の実施例は、多重ビームシステムの基地局がＢＦＲ手続きをトリガーする方法を提供する。
一実施例によると、多重ビームシステムの端末がビーム失敗復旧（ｂｅａｍ ｆａｉｌｕｒｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ、ＢＦＲ）手続きをトリガーする方法が提供される。前記ＢＦＲ手続きトリガー方法は、基地局との無線リンクをモニタリングしてビーム失敗を検出するステップ、前記基地局の候補送信ビームを識別するステップ、そして前記基地局の候補送信ビームが識別されると、前記基地局にＢＦＲ要求を送信するステップを含む。
前記ＢＦＲ手続きトリガー方法において、前記基地局との無線リンクをモニタリングしてビーム失敗を検出するステップは、前記基地局から受信される参照信号の受信電力の大きさをあらかじめ決定された閾値と比較するステップ、そして前記参照信号の前記受信電力の大きさがあらかじめ決定された時間において常に前記あらかじめ決定された閾値より小さいと、前記ビーム失敗が発生したものと決定するステップを含むことができる。
前記ＢＦＲ手続きトリガー方法において、前記参照信号は、物理放送チャネルの同期信号および復調参照信号を含む同期信号ブロック内の少なくとも一つの参照信号またはチャネル状態情報－参照信号（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ－ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＣＳＩ－ＲＳ）を含むことができる。
前記ＢＦＲ手続きトリガー方法において、前記基地局の候補送信ビームを識別するステップは、前記基地局から受信されるチャネル状態情報－参照信号（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ－ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＣＳＩ－ＲＳ）の参照信号受信電力（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ、ＲＳＲＰ）に基づいて前記候補送信ビームを識別するステップを含み、前記基地局の候補送信ビームが識別されると、前記基地局にＢＦＲ要求を送信するステップは、前記ＣＳＩ－ＲＳのＲＳＲＰに基づいて前記候補送信ビームが識別されると、前記ＣＳＩ－ＲＳと関連した物理ランダムアクセスチャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）を通じて前記基地局に前記ＢＦＲ要求を送信するステップを含むことができる。
前記ＢＦＲ手続きトリガー方法は、前記ＣＳＩ－ＲＳのＲＳＲＰによって前記基地局の候補送信ビームが識別されないと、前記基地局から受信される同期信号ブロック（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｂｌｏｃｋ、ＳＳＢ）内の参照信号の参照信号受信電力（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ、ＲＳＲＰ）に基づいて前記候補送信ビームを識別するステップ、そして前記ＳＳＢ内の前記参照信号のＲＳＲＰに基づいて前記候補送信ビームが識別されると、前記基地局にＢＦＲ要求を送信するステップをさらに含むことができる。
前記ＢＦＲ手続きトリガー方法において、前記ＳＳＢ内の前記参照信号のＲＳＲＰに基づいて前記候補送信ビームが識別されると、前記基地局にＢＦＲ要求を送信するステップは、前記候補送信ビームが識別されたＳＳＢと関連した物理ランダムアクセスチャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）を通じて前記ＢＦＲ要求を送信するステップを含むことができる。
前記ＢＦＲ手続きトリガー方法は、前記ＣＳＩ－ＲＳの前記ＲＳＲＰおよび前記ＳＳＢ内の前記参照信号のＲＳＲＰによって基地局の候補送信ビームが識別されないと、前記基地局との無線リンクに対して無線リンク失敗（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｆａｉｌｕｒｅ、ＲＬＦ）の同期外れ（ｏｕｔ ｏｆ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ、ＯＯＳ）を測定するために設定されたタイマーが満了した後に前記ＲＬＦ手続きをトリガーするステップをさらに含むことができる。
前記ＢＦＲ手続きトリガー方法において、前記ＢＦＲ要求は前記端末のＩＤおよび前記候補送信ビームに関する情報を含み、前記端末の前記ＩＤは前記ＢＦＲ要求が生成される時に使われたシークエンスのインデックスに対応することができる。
前記ＢＦＲ手続きトリガー方法は、前記ＢＦＲ要求を送信した後、あらかじめ構成された最大再送信回数に基づいて前記ＢＦＲ要求を再送信するステップをさらに含むことができる。
他の実施例によると、ビーム失敗復旧（ｂｅａｍ ｆａｉｌｕｒｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ、ＢＦＲ）手続きをトリガーする多重ビームシステムの端末が提供される。前記端末は、プロセッサ、メモリ、そして無線通信部を含み、前記プロセッサは前記メモリに保存されたプログラムを実行して、基地局との無線リンクをモニタリングしてビーム失敗を検出するステップ、前記基地局の候補送信ビームを識別するステップ、そして前記基地局の候補送信ビームが識別されると、前記無線通信部を利用して前記基地局にＢＦＲ要求を送信するステップを行う。
前記端末において、前記プロセッサは前記基地局との無線リンクをモニタリングしてビーム失敗を検出するステップを行う時、前記基地局から受信される参照信号の受信電力の大きさをあらかじめ決定された閾値と比較するステップ、そして前記参照信号の前記受信電力の大きさがあらかじめ決定された時間において常に前記あらかじめ決定された閾値より小さいと、前記ビーム失敗が発生したものと決定するステップを行うことができる。
前記端末において、前記参照信号は物理放送チャネルの同期信号および復調参照信号を含む同期信号ブロック内の少なくとも一つの参照信号またはチャネル状態情報－参照信号（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ－ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＣＳＩ－ＲＳ）を含むことができる。
前記端末において、前記プロセッサは前記基地局の候補送信ビームを識別するステップを行う時、前記基地局から受信されるチャネル状態情報－参照信号（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ－ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＣＳＩ－ＲＳ）の参照信号受信電力（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ、ＲＳＲＰ）に基づいて前記候補送信ビームを識別するステップを行い、前記プロセッサは前記基地局の候補送信ビームが識別されると、前記基地局にＢＦＲ要求を送信するステップを行う時、前記ＣＳＩ－ＲＳのＲＳＲＰに基づいて前記候補送信ビームが識別されると、前記ＣＳＩ－ＲＳと関連した物理ランダムアクセスチャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）を通じて前記基地局に前記ＢＦＲ要求を送信するステップを行うことができる。
前記端末において、前記プロセッサは前記プログラムを実行して、前記ＣＳＩ－ＲＳの前記ＲＳＲＰによって前記基地局の候補送信ビームが識別されないと、前記基地局から受信される同期信号ブロック（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｂｌｏｃｋ、ＳＳＢ）内の参照信号の参照信号受信電力（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ、ＲＳＲＰ）に基づいて前記候補送信ビームを識別するステップ、そして前記ＳＳＢ内の前記参照信号のＲＳＲＰに基づいて前記候補送信ビームが識別されると、前記無線通信部を利用して前記基地局にＢＦＲ要求を送信するステップをさらに行うことができる。
前記端末において、前記プロセッサは前記ＳＳＢ内の前記参照信号のＲＳＲＰに基づいて前記候補送信ビームが識別されると、前記無線通信部を利用して前記基地局にＢＦＲ要求を送信するステップを行う時、前記候補送信ビームが識別されたＳＳＢと関連した物理ランダムアクセスチャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）を通じて前記無線通信部を利用して前記ＢＦＲ要求を送信するステップを行うことができる。
前記端末において、前記プロセッサは前記プログラムを実行して、前記ＣＳＩ－ＲＳの前記ＲＳＲＰおよび前記ＳＳＢ内の前記参照信号のＲＳＲＰによって基地局の候補送信ビームが識別されないと、前記基地局との無線リンクに対して無線リンク失敗（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｆａｉｌｕｒｅ、ＲＬＦ）の同期外れ（ｏｕｔ ｏｆ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ、ＯＯＳ）を測定するために設定されたタイマーが満了した後に前記ＲＬＦ手続きをトリガーするステップをさらに行うことができる。
前記ＢＦＲ要求は前記端末のＩＤおよび前記候補送信ビームに関する情報を含み、前記端末の前記ＩＤは前記ＢＦＲ要求が生成される時に使われたシークエンスのインデックスに対応することができる。
前記ＢＦＲ方法は、前記ＢＦＲ要求を送信した後、あらかじめ構成された最大再送信回数に基づいて前記ＢＦＲ要求を再送信するステップをさらに含むことができる。
さらに他の実施例によると、多重ビームシステムの基地局がビーム失敗復旧（ｂｅａｍ ｆａｉｌｕｒｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ、ＢＦＲ）手続きをトリガーする方法が提供される。前記ＢＦＲ方法は端末がビーム失敗を検出した後に前記端末によって送信されるＢＦＲ要求を受信するステップ、そして前記ＢＦＲ要求を通じてレポートされた候補送信ビームに関する情報に基づいて前記端末にＢＦＲ要求応答を送信するステップを含む。
前記ＢＦＲ手続きトリガー方法において、前記ＢＦＲ要求を送信するステップは、前記候補送信ビームに関する情報が複数の候補送信ビームに関する情報および前記複数の候補送信ビームのビーム品質情報を含むと、前記ビーム品質情報に基づいて前記複数の候補送信ビームに関する情報のうち一つの候補送信ビームを選択し、選択された候補送信ビームを通じて前記無線通信部を利用して前記ＢＦＲ要求応答を前記端末に送信するステップを含むことができる。
３ＧＰＰ ＮＲの多重ビームシステムに好適なＢＦＲ手続きのトリガー方法が提供される。また、高速列車（ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄ ｔｒａｉｎ、ＨＳＴ）シナリオを含む未来５世代通信システムに好適なＢＦＲ手続きのトリガー方法が提供される。
一実施例に係るＣＳＩ－ＲＳに基づいたＢＦＲ手続きを示したフローチャート。 一実施例に係るＣＳＩ－ＲＳおよびＳＳＢに基づいたＢＦＲ手続きを示したフローチャート。 一実施例に係る高速列車通信システムの多重ビーム動作を示した概念図。 一実施例に係るＴＥ観点での予測されたＳＳＢタイミングおよび検出されたＳＳＢタイミング間のタイミング差を示した概念図。 一実施例に係るサービスＢＢＵのＳＳＢタイミングおよびターゲットＢＢＵのＳＳＢタイミングを示した概念図。 一実施例に係る無線通信システムを示したブロック図。
以下では添付した図面を参照して本記載の実施例について、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本記載は多様な異なる形態で実現され得、ここで説明する実施例に限定されない。そして図面で本記載を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略したし、明細書全体を通じて類似する部分については類似する図面符号を付した。
明細書全体で、端末装備（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＴＥ）は、端末（ｔｅｒｍｉｎａｌ）、移動局（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ、ＭＳ）、移動端末（ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ、ＭＴ）、進歩した移動局（ａｄｖａｎｃｅｄ ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ、ＡＭＳ）、高信頼性移動局（ｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ、ＨＲ－ＭＳ）、加入者局（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ、ＳＳ）、携帯加入者局（ｐｏｒｔａｂｌｅ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ、ＰＳＳ）、接近端末（ａｃｃｅｓｓ ｔｅｒｍｉｎａｌ、ＡＴ）、ユーザー装備（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＵＥ）、機械型通信装備（ｍａｃｈｉｎｅ ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ、ＭＴＣ ｄｅｖｉｃｅ）等を指し示してもよく、ＭＴ、ＭＳ、ＡＭＳ、ＨＲ－ＭＳ、ＳＳ、ＰＳＳ、ＡＴ、ＵＥなどの全部または一部の機能を含んでもよい。
また、基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）は進歩した基地局（ａｄｖａｎｃｅｄ ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ、ＡＢＳ）、高信頼性基地局（ｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ、ＨＲ－ＢＳ）、ノードＢ（ｎｏｄｅ Ｂ）、高度化ノードＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅＢ）、接近点（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ、ＡＰ）、無線接近局（ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｓｔａｔｉｏｎ、ＲＡＳ）、送受信基地局（ｂａｓｅ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＴＳ）、ＭＭＲ（ｍｏｂｉｌｅ ｍｕｌｔｉｈｏｐ ｒｅｌａｙ）－ＢＳ、基地局の役割を果たす中継機（ｒｅｌａｙ ｓｔａｔｉｏｎ、ＲＳ）、基地局の役割を果たす中継ノード（ｒｅｌａｙ ｎｏｄｅ、ＲＮ）、基地局の役割を果たす進歩した中継機（ａｄｖａｎｃｅｄ ｒｅｌａｙ ｓｔａｔｉｏｎ、ＡＲＳ）、基地局の役割を果たす高信頼性中継機（ｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｌａｙ ｓｔａｔｉｏｎ、ＨＲ－ＲＳ）、小型基地局［フェムト基地局（ｆｅｍｔｏ ＢＳ）、オームノードＢ（ｈｏｍｅ ｎｏｄｅ Ｂ、ＨＮＢ）、ホームｅＮｏｄｅＢ（ＨｅＮＢ）、ピコ基地局（ｐｉｃｏ ＢＳ）、マクロ基地局（ｍａｃｒｏ ＢＳ）、マイクロ基地局（ｍｉｃｒｏ ＢＳ）等］などを指し示してもよく、ＡＢＳ、ノードＢ、ｅＮｏｄｅＢ、ＡＰ、ＲＡＳ、ＢＴＳ、ＭＭＲ－ＢＳ、ＲＳ、ＲＮ、ＡＲＳ、ＨＲ－ＲＳ、小型基地局などの全部または一部の機能を含んでもよい。
本記載で使われる用語は、３ＧＰＰ ＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ）で定義された用語および３ＧＰＰによって発表されたＮＲ関連レポートおよび規格に記載された用語に従う。単一ビーム動作は多重ビーム動作の特殊ケースと見なされ得、本記載は単一ビームシステムにも適用され得る。本記載は３ＧＰＰ ＮＲシステムを例として、多重ビーム動作に重点を置いて説明される。
３ＧＰＰ ＮＲのＰＲＡＣＨにおいて、ＵＥが無線リソース制御（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ、ＲＲＣ）ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードである時のハンドオーバーおよびＵＥがＲＲＣ ＩＤＬＥモードである時の初期接続（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ、ＩＡ）またはページングに対する従来のＰＲＡＣＨ使用事例とは異なり、ビーム失敗復旧（ｂｅａｍ ｆａｉｌｕｒｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ、ＢＦＲ）要求の送信のための新しい使用事例がＮＲ－ＰＲＡＣＨに採択される。ＢＦＲ要求の送信のための新しいチャネルは、ＰＲＡＣＨに基づく、リソースが異なるＰＲＡＣＨ送信リソースに直交する無競合基盤チャネルである。ＢＦＲ要求はビーム失敗が検出されるとＲＲＣ ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードのＵＥによって送信され得る。
図１は一実施例に係るＣＳＩ－ＲＳに基づいたＢＦＲ手続きを示したフローチャートであり、図２は一実施例に係るＣＳＩ－ＲＳおよびＳＳＢに基づいたＢＦＲ手続きを示したフローチャートである。
本記載の実施例に係るＢＦＲ手続きは、ビーム失敗（ｂｅａｍ ｆａｉｌｕｒｅ）検出およびＢＦＲトリガー条件（ｔｒｉｇｇｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）を含む。また、実施例に示されたＢＦＲ手続きは、基地局での候補送信ビーム識別（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、ＢＦＲ要求送信および再送信、およびＵＥがモニタリングするＢＦＲ要求応答（ＢＦＲ ｒｅｑｕｅｓｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を含む。
以下では図１および図２を参照してビーム失敗検出およびＢＦＲトリガー条件を説明する。
図１を参照すると、ビーム失敗検出のために、ＵＥはＢＦＲトリガー条件が満たされたか否かを判断するために無線リンクをモニタリングする（Ｓ１１０）。ＵＥは無線リンクをモニタリングするために参照信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＲＳ）を使うことができる。ビーム失敗検出のためのＲＳは、物理放送チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＢＣＨ）の同期信号（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ、ＳＳ）および復調参照信号（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＤＭＲＳ）を含む同期信号ブロック（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｂｌｏｃｋ、ＳＳＢ）内のすべてのＲＳまたは一部のＲＳであり得る。また、ビーム失敗検出のためのＲＳはビーム管理の目的のためにＵＥに設定されたチャネル状態情報ＲＳ（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ－ＲＳ、ＣＳＩ－ＲＳ）であり得る。本記載でビーム失敗検出のためのＲＳは、ＳＳＢ内のＲＳであるかＣＳＩ－ＲＳであるか、またはＳＳＢ内のＲＳおよびＣＳＩ－ＲＳであり得る。以下ではＢＦＲ手続きをトリガーするための二つの条件を説明する。
条件１：ＵＥは、ＵＥによって測定された、ビーム失敗検出のためのＲＳの受信電力（ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ）の大きさがあらかじめ決定された閾値より小さい状態が、あらかじめ決定された時間において持続するかを判断する（Ｓ１２０）。
条件１はいくつかの特定チャネルの計算されたエラー率と関連があるいくつかの性能メトリック（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｍｅｔｒｉｃ）のケースと同等である。例えば、ＰＢＣＨ－ＤＭＲＳの受信電力に基づいて、ＰＢＣＨエラー率が簡略に推定され得る。ＵＥが推定されたＰＢＣＨエラー率が許容され得ないものと判断すると、ＵＥは条件１が満たされたものと決定することができる。他の物理チャネルの同等な性能メトリックに対する類似する推定または計算が同様に条件１に適用され得る。本記載においてＲＳに対する受信電力が説明のための例示として使われた。
条件２：ＵＥは基地局の候補送信ビームが識別されるかを判断する（Ｓ１３０）。
条件１はＵＥがビーム失敗を検出するためのものであり、条件２はＵＥがＢＦＲ手続きをトリガーするために条件１にさらに必要なものである。すなわち、ビーム失敗は条件１が満たされる時に検出されるが、ＵＥは条件１および条件２が同時に満たされる場合にのみＢＦＲ手続きのトリガーを要求するためのＢＦＲ要求を基地局に送信することができる（Ｓ１４０）。その反対に、ビーム失敗が検出されたものの、候補送信ビームがＵＥによって識別されないと、ＢＦＲ手続きはトリガーされない。この場合、同期外れ（ｏｕｔ ｏｆ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ、ＯＯＳ）がＵＥによって検出されるであろうし、そうするとＵＥは引き続き無線リンク品質をモニタリングし、無線リンク失敗（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｆａｉｌｕｒｅ、ＲＬＦ）トリガー条件が満たされるとＲＬＦをトリガーすることができる。ＢＦＲ手続きをトリガーするための二つの条件が一旦満たされると、ＵＥはタイマーＮ３１０またはＴ３１０が継続中であっても無線リンクを復旧するためにＢＦＲ手続きを行うことができる。この動作は、ＵＥがＲＬＦと関連したタイマーを中止するようにし、無線リンク問題によるＵＥの中断時間（ＵＥ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）を減少させることができる。
ＵＥは基地局に候補送信ビームがあるかどうかを次のような方法で識別することができる。ＮＲのような多重ビームシステムで、ＳＳＢは基地局ですべての送信ビーム方向を通じて送信され、ＣＳＩ－ＲＳはＵＥ特定ＲＳであって送信ビームのサブセット内でのみ送信され得る。したがって、本記載で、ネットワーク段で構成されたＵＥ特定ＣＳＩ－ＲＳは候補送信ビーム識別のための主ＲＳとして使われ、ＳＳＢ内のＲＳは候補送信ビーム識別のための補助（補充）ＲＳとして使われ得る。
図２を参照すると、ＵＥが無線リンクをモニタリングし（Ｓ２１０）、ビーム失敗が検出されると（条件１が満たされる）（Ｓ２２０）、ＵＥはまずＣＳＩ－ＲＳの参照信号受信電力（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ、ＲＳＲＰ）をモニタリングすることによって基地局の候補送信ビームを識別することができる（ｃａｎｄｉｄａｔｅ ｂｅａｍ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）（Ｓ２３０）。例えば、ＵＥは特定の送信ビームを通じて受信されるＣＳＩ－ＲＳのＲＳＲＰがあらかじめ決定された閾値より大きいと、候補ビームの識別を完了することができる。候補送信ビームがＣＳＩ－ＲＳに基づいてＵＥによって検出されると、ＵＥはＢＦＲ手続きをトリガーするためのＢＦＲ要求を基地局に送信する（Ｓ２５０）。しかし、ＵＥがＣＳＩ－ＲＳに基づいて候補送信ビームを探すことができないこともある。例えばＣＳＩ－ＲＳを有する送信ビームの構成されたサブセットが遮断されていることもあり得る。この場合、ＵＥは下記の二つのオプションを有することができる。
オプション１：ＵＥはＢＦＲトリガー条件１が満たされていないため、ＢＦＲ手続きをトリガーせずに引き続き無線リンクの品質をモニタリングすることができる。
オプション２：ＵＥは、ＳＳＢがすべての送信ビーム方向に送信されるため、ＣＳＩ－ＲＳの代わりにＳＳＢ内のＲＳのＲＳＲＰ測定に基づいて候補送信ビームの検出を試みることができる。
オプション１の場合のＵＥの挙動はＲＬＦをトリガーすることができ、オプション２の場合のＵＥの挙動はＢＦＲ手続きをトリガーすることができる。その理由は、構成されたＣＳＩ－ＲＳを有する送信ビームのサブセット内のすべてのビーム方向が遮断されても、いくつかの他のビーム方向はＵＥに対して依然として有効であり得るためである。ＵＥは候補送信ビームがＣＳＩ－ＲＳに基づいて検出されないと、ＳＳＢに基づいてもう一度候補送信ビームの検出を試みることができる（Ｓ２４０）。したがって、図２によると、図１に比べてＲＬＦがトリガーされる確率が減少し得る。
一実施例によると、ＢＦＲ要求は送信された後再送信され得る。ＢＦＲ要求はＵＥ識別のための情報（例えば、ＵＥ ＩＤ）および基地局の候補送信ビームに関連した情報を含むことができる。ＢＦＲ要求は物理ランダムアクセスチャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）と類似するチャネル上で送信され得、従来のＰＲＡＣＨ上のプリアンブルフォーマットがＢＦＲ要求のフォーマットとして再使用され得る。説明を簡略にするために、ＢＦＲ要求の送信のためのチャネルを新しいＰＲＡＣＨとする。そして、ＢＦＲ要求のために従来のプリアンブルフォーマットおよびプリアンブルシークエンスが再使用され得る。ＵＥ ＩＤ情報を運搬するために、ＢＦＲ要求を生成するためのシークエンスのインデックスが使われ得る（すなわち、ＢＦＲ要求を生成するために使われたシークエンスのインデックスがＵＥ ＩＤと対応する）。すなわち、基地局はＢＦＲ要求が生成される時に使われたシークエンスのインデックスに基づいてＵＥを識別することができる。候補送信ビームに関する情報は下記の二つのオプションがあり得る。
オプション１：ＵＥがＢＦＲ要求を通じて候補送信ビームがあるかどうかを報告することができる。
オプション２：ＵＥがＢＦＲ要求を通じて基地局に一つ以上の候補送信ビームを報告することができる。
オプション１で、候補送信ビームが存在するか否かを表すための１ビット情報は周波数／時間／シークエンスリソースを含む新しいＰＲＡＣＨリソースの分割（ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ）により運搬され得る。例えば、新しいＰＲＡＣＨの互いに異なる周波数／時間またはＢＦＲ要求のためのシークエンスの互いに異なるグループが、候補送信ビームが存在するか否かを表すための情報として使われ得る。オプション２で、ＳＳＢおよび新しいＰＲＡＣＨリソース間の関連（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）が候補送信ビーム情報を運搬するために使われ得る。例えば、一つ以上のＳＳＢが周波数／時間／シークエンスリソースを含む新しいＰＲＡＣＨリソースのサブセットと関連され得る。関連に基づいて、ＵＥは候補送信ビームとして検出されたＳＳＢに対応する新しいＰＲＡＣＨリソース（または新しいＰＲＡＣＨリソースのサブセット）を選択することができ、選択された新しいＰＲＡＣＨリソースを使ってＢＦＲ要求を送信することができる。その結果、基地局はＵＥのＢＦＲ要求が送信される新しいＰＲＡＣＨリソースから、ＵＥによってレポートされた候補送信ビームを認識することができる。類似する方式がＣＳＩ－ＲＳと新しいＰＲＡＣＨリソース間の関連に基づいてＵＥが候補送信ビーム情報をレポートする時にも適用され得る。この時、ＳＳＢはＣＳＩ－ＲＳと準－共同位置（ｑｕａｓｉ ｃｏ－ｌｏｃａｔｉｏｎ）に位置することができる。ビーム失敗による中断時間を減少させるために、基地局からＢＦＲ要求に対する応答を受信する前に、ＵＥは互いに異なるＵＥ送信ビーム上で複数のＢＦＲ要求を送信することができる。ＢＦＲ要求が再送信される時、ネットワークは特定のＵＥに対して許容された最大再送信回数をあらかじめ構成することができる。
一方、ＵＥによってモニタリングされたＢＦＲ要求応答は次の通りである。
１．ＵＥが基地局の候補送信ビームが存在することを基地局にレポートすると、基地局はＵＥがＢＦＲ要求応答を受信することを保障できるように、すべてのビーム方向を通じて（またはＵＥに対して構成されたすべてのビーム方向を通じて）または送信ビームスイーピング（Ｔｘ ｂｅａｍ ｓｗｅｅｐｉｎｇ）を通じてＢＦＲ要求応答をＵＥに送信する。
２．ＵＥが基地局に正確な候補送信ビームをレポートすると、基地局はＵＥによってレポートされた候補送信ビームを通じてＢＦＲ要求応答をＵＥに送信する。例えば、ＵＥがＢＦＲ要求内で一つの最善の候補送信ビームを基地局に報告し、基地局はＵＥによって報告された送信ビームを通じてＢＦＲ要求応答をＵＥに送信することができる。
３．ＵＥが複数の候補送信ビームを基地局にレポートすると、基地局はレポートされたビームのビームスイーピングを通じてＢＦＲ要求応答をＵＥに送信する。または基地局はＵＥにＢＦＲ要求応答を送信するために、ＵＥによってレポートされた候補送信ビームのうち最善のビームを使うことができる。この時、基地局が最善のビームを選択するために、複数の候補送信ビームのビーム品質情報がさらに必要となり得る。
図３は一実施例に係る高速列車通信システムの多重ビーム動作を示した概念図である。
図３を参照すると、線路に沿って複数の遠隔無線ヘッド（ｒｅｍｏｔｅ ｒａｄｉｏ ｈｅａｄ、ＲＲＨ）（１１０１～１１０ｍ）が配置されており、ｍ個のＲＲＨ（１１０１～１１０ｍ）はｉ番目のベースバンド帯域ユニット（Ｂａｓｅｂａｎｄ Ｕｎｉｔ、ＢＢＵ）１００ｉに連結されている。列車１０は線路に沿って紙面上左から右に移動し、各ＲＲＨと複数のビームを使って通信を行う。列車１０はモバイルリレー（ｍｏｂｉｌｅ ｒｅｌａｙ）として動作する機内（ｏｎｂｏａｒｄ）端末装備（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＴＥ）を含む。機内ＴＥは機内ＴＥと地上基地局（ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ＢＳ）の間でデータを伝達することができ、一つのＵＥとして扱われ得る。地上ＢＳはＢＢＵおよびＢＢＵに連結された複数のＲＲＨを含むことができる。また、方向性アンテナがＴＥおよびＲＲＨで使われ得る。各ＲＲＨでｎ個のビームがパネル（ｐａｎｅｌ）アンテナのような方向性アンテナを使ってビームフォーミングを通じて生成され得る。本記載でビームの幅（ｗｉｄｔｈ）はビームインデックスが増加するほど次第に広くなり得る。例えば、ビーム１のビーム幅はビーム２のビーム幅より狭く、ｎ番目のビームのビーム幅が最も広い。互いに異なるビームインデックスに互いに異なる幅のビームが割り当てられるのは、頻繁なビームスイッチングの必要を減らすためである。また、列車１０がサービスＲＲＨに向かって動いている時、経路損失が低くなることを考慮するのは合理的な割り当てであり、この時、さらに広いビーム幅はさらに高いビームフォーミング利得よりさらに重要であり得る。
図３で、ＴＥが初期接続（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ）を行ってネットワークに接続しようとする時、ＴＥは互いに異なるＲＲＨの送信ビーム（Ｔｘ ｂｅａｍ）上で送信される同期信号ブロック（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｂｌｏｃｋ、ＳＳＢ）を受信することができる。この時、各ＲＲＨの送信ビームに対して、一つ以上のＳＳＢが送信され得る。図３ですべてのＲＲＨは同じＢＢＵに連結されているため、同じＳＳＢ区間（ｐｅｒｉｏｄ）内のＳＳＢは複数のＲＲＨの互いに異なる送信ビームに割り当てられ得る。列車１０のＴＥはすべてのＲＲＨが空間的（ｓｐａｔｉａｌ）準－共同位置（ｑｕａｓｉ ｃｏ－ｌｏｃａｔｅｄ、ＱＣＬ’ｅｄ）であり、互いに異なるＲＲＨからのすべての送信ビームは同じ位置から送信されるものと仮定することができる。列車１０が同じＢＢＵに連結された一つのＲＲＨのカバレッジから他のＲＲＨのカバレッジに移動する時、ＢＦＲ手続きが既存のハンドオーバー手続きの代わりに、無線リンクを維持するためにトリガーされ得る。ひいては、ＲＲＨ間の距離のため、列車１０のＴＥは予測されたＳＳＢタイミングと実際に探索されたＳＳＢタイミング間のタイミング差（ｔｉｍｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）があることを発見することができる。前記タイミング差は列車１０が新しいＲＲＨのカバレッジに移動する時にタイミングアドバンス（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ、ＴＡ）を推定するために使われ得る。
図４は一実施例に係るＴＥ観点での予測されたＳＳＢタイミングおよび検出されたＳＳＢタイミング間のタイミング差を示した概念図であり、図５は一実施例に係るサービスＢＢＵのＳＳＢタイミングおよびターゲットＢＢＵのＳＳＢタイミングを示した概念図である。
図４を参照すると、列車１０は同じＢＢＵに連結されたＲＲＨ １からＲＲＨ ｍまで移動することになる。列車１０のＴＥには各ＲＲＨの送信ビーム上で一つのＳＳＢが送信されている。列車１０はＲＲＨ １の送信ビームによってサービスの提供を受けた後、ＲＲＨ ２の送信ビームによってサービスの提供を受けることになり、したがって、ＳＳＢ ｎとＳＳＢ （ｎ＋１）の間にはタイミング差が発生し得る。しかし、ＴＥは各ＲＲＨから連続的にＳＳＢを受信することになることを予測するため、予測されたＳＳＢタイミングと検出されたＳＳＢタイミング間にタイミング差がある。
列車があるＢＢＵのカバレッジから次のＢＢＵのカバレッジに移動する時にはＢＦＲ手続きが行われずにハンドオーバー手続きが行われる。図３に図示された通り、ＴＥがＲＲＨ ｍの送信ビームｎによってサービスを受信している時、ＴＥは次のＢＢＵへのハンドオーバーを行うことになる。この時、ＢＢＵ ｉがＲＲＨ ｍのすべての送信ビーム上でＳＳＢを送信しても、ＴＥはひたすらＲＲＨ ｍのビームｎによって送信されるｎ番目のＳＳＢだけを検出することができる。ＢＢＵ （ｉ＋１）がＢＢＵ ｉと同期化されているのであれば、ＴＥは図５に図示されたタイミングにＢＢＵ （ｉ＋１）からＳＳＢ １を検出することができる。この時、ＢＢＵ （ｉ＋１）のＳＳＢ １のタイミングはサービスＢＢＵ ｉのＳＳＢのタイミングと重ならない。すなわち、ＴＥは干渉することなくサービングセルのＳＳＢおよびターゲットセルのＳＳＢを検出することができる。したがって、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのハンドオーバー手続きが、図３の列車１０がＢＢＵ ｉからＢＢＵ （ｉ＋１）にハンドオーバーする時に適用され得る。
図６は一実施例に係る無線通信システムを示したブロック図である。
図６を参照すると、一実施例に係る無線通信システムは、基地局６１０と端末６２０を含む。
基地局６１０は、プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）６１１、メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）６１２、そして無線通信部（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｕｎｉｔ、ＲＦ ｕｎｉｔ）６１３を含む。メモリ６１２はプロセッサ６１１と連結されてプロセッサ６１１を駆動するための多様な情報またはプロセッサ６１１により実行される少なくとも一つのプログラムを保存することができる。無線通信部６１３はプロセッサ６１１と連結されて無線信号を送受信することができる。プロセッサ６１１は本記載の実施例で提案した機能、過程、または方法を実現することができる。この時、本記載の一実施例に係る無線通信システムで無線インターフェースプロトコル階層はプロセッサ６１１により実現され得る。一実施例に係る基地局６１０の動作はプロセッサ６１１により実現され得る。
端末６２０は、プロセッサ６２１、メモリ６２２、そして無線通信部６２３を含む。メモリ６２２はプロセッサ６２１と連結されてプロセッサ６２１を駆動するための多様な情報またはプロセッサ６２１により実行される少なくとも一つのプログラムを保存することができる。無線通信部６２３はプロセッサ６２１と連結されて無線信号を送受信することができる。プロセッサ６２１は本記載の実施例で提案した機能、ステップ、または方法を実現することができる。この時、本記載の一実施例に係る無線通信システムで無線インターフェースプロトコル階層はプロセッサ６２１により実現され得る。一実施例に係る端末６２０の動作はプロセッサ６２１により実現され得る。
本記載の実施例でメモリはプロセッサの内部または外部に位置することができ、メモリはすでに知られている多様な手段を通じてプロセッサと連結され得る。メモリは多様な形態の揮発性または不揮発性保存媒体であり、例えば、メモリは読み取り専用メモリ（ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）またはランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）を含むことができる。
以上で実施例について詳細に説明したが、権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の特許請求の範囲で定義している基本概念を利用した当業者の多様な変形および改良形態も権利範囲に属するものである。

Claims (8)

  1. 通信システムにおける端末の動作方法であって、
    基地局とのビーム失敗を検出するステップ；
    前記ビーム失敗が検出された場合、前記基地局の候補ビームを識別するために、前記基地局の全ての送信ビームのサブセット内で受信された一つ以上のチャネル状態情報－参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ）の第１測定動作を行うステップ；
    前記候補ビームが前記第１測定動作で識別されなかった場合、前記候補ビームを識別するために、前記基地局の全ての送信ビーム内で受信された少なくとも一つの同期信号ブロック（ＳＳＢ）の第２測定動作を行うステップ；
    前記少なくとも一つのＳＳＢのうち、前記第２測定動作によって識別された前記候補ビームによって送信された第１ＳＳＢに関連したＲＡ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）プリアンブルを識別するステップ；および
    ビーム失敗復旧をトリガリングするために、前記ＲＡプリアンブルの前記基地局への送信動作を行うステップ
    を含み、
    前記一つ以上のＣＳＩ－ＲＳのそれぞれは、前記少なくとも一つのＳＳＢのそれぞれと疑似共同－位置（ｑｕａｓｉ ｃｏ－ｌｏｃａｔｉｏｎ）関係を有する、
    端末の動作方法。
  2. 前記ＲＡプリアンブルは、前記第１ＳＳＢに関連したリソースを使って送信される、
    請求項１に記載の端末の動作方法。
  3. 前記ＲＡプリアンブルは、ＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）コネクテッド（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）として動作する前記端末から送信される、
    請求項１に記載の端末の動作方法。
  4. 前記ＲＡプリアンブルは、非競争（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ－ｆｒｅｅ）ＲＡ手続きに基づいて直交リソースを使って送信される、
    請求項１に記載の端末の動作方法。
  5. 通信システムにおける端末であって、
    プロセッサ；および
    前記プロセッサによって実行される一つ以上の命令を保存するメモリ
    を含み、
    前記一つ以上の命令は、
    基地局とのビーム失敗を検出し、
    前記ビーム失敗が検出された場合、前記基地局の候補ビームを識別するために、前記基地局の全ての送信ビームのサブセット内で受信された一つ以上のチャネル状態情報－参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ）の第１測定動作を行い、
    前記候補ビームが前記第１測定動作で識別されなかった場合、前記候補ビームを識別するために、前記基地局の全ての送信ビーム内で受信された少なくとも一つの同期信号ブロック（ＳＳＢ）の第２測定動作を行い、
    前記少なくとも一つのＳＳＢのうち、前記第２測定動作によって識別された前記候補ビームによって送信された第１ＳＳＢに関連したＲＡ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）プリアンブルを識別し、
    ビーム失敗復旧をトリガリングするために、前記ＲＡプリアンブルの前記基地局への送信動作を行う、
    ように実行され、
    前記一つ以上のＣＳＩ－ＲＳのそれぞれは、前記少なくとも一つのＳＳＢのそれぞれと疑似共同－位置（ｑｕａｓｉ ｃｏ－ｌｏｃａｔｉｏｎ）関係を有する、
    端末。
  6. 前記ＲＡプリアンブルは、前記第１ＳＳＢに関連したリソースを使って送信される、
    請求項５に記載の端末。
  7. 前記ＲＡプリアンブルは、ＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）コネクテッド（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）として動作する前記端末から送信される、
    請求項５に記載の端末。
  8. 前記ＲＡプリアンブルは、非競争（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ－ｆｒｅｅ）ＲＡ手続きに基づいて直交リソースを使って送信される、
    請求項５に記載の端末。
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