JP6605152B2 - ビーム形成されたシステムにおけるビーム制御のための方法および装置 - Google Patents

Description

本願は、ビーム形成されたシステムにおけるビーム制御のための方法および装置に関する。

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年３月３日に出願された米国特許仮出願第６２／３０２，９６２号の利益を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に組み込まれている。

ｍｍＷおよびｃｍＷなどの６ＧＨｚを上回る周波数は、アウトドア環境におけるワイヤレス通信には望ましくないと仮定されてきた伝搬特性のために、従来、セルラーシステムには使用されてきていない。より高い周波数の送信は、概して、より高い自由空間の経路損失を経験する傾向にある。６ＧＨｚ未満の周波数と比較すると、降雨、大気気体（たとえば、酸素）、および群葉がさらなる減衰を追加することがある。加えて、透過および回折減衰は、６ＧＨｚ未満の周波数とは対照的に、６ＧＨｚを上回る周波数でより厳しくなることがある。６ＧＨｚを上回る周波数のそのような伝搬特性は、著しい非見通し線（ＮＬＯＳ）伝搬経路損失をもたらすことがある。たとえば、ｍｍＷ周波数において、ＮＬＯＳ経路損失は、見通し線（ＬＯＳ）経路損失よりも２０ｄＢを超えて高いことがあり、ｍｍＷ送信のカバレッジをひどく限定することがある。

近年のチャネル測定は、ビーム形成技法の助けを得た、アウトドアのｍｍＷセルラーカバレッジの実現可能性を実証している。測定データは、ビーム形成利得が、ＮＬＯＳ条件においてセルラー制御シグナリングに求められるカバレッジを提供できてよいだけでなく、ＬＯＳ条件におけるより高いデータスループットを達成するためのリンク容量もまた押し上げることができることを示している。そのようなビーム形成技法を実装するアンテナは、高利得を提供する必要がある、したがって、極めて指向性である必要がある場合があり、このことが、送信機および受信機の両方で電子的にステアリング可能な、大きなアンテナアレイの使用を求めることがある。

方法および装置が説明される。ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）において実装される方法は、第１のビームセットを含む第１の通常ビームセットに関連付けられた第１の制御チャネル探索空間（ＳＳ）をモニタするステップを含む。ＷＴＲＵは、拡張モニタリングを開始し、ＷＴＲＵによる測定に基づくトリガに続いて、第１のビームセットおよび１つまたは複数の追加のビームセットを含む拡張ビームセットに関連付けられた制御チャネルＳＳをモニタする。ＷＴＲＵは、拡張ビームセットから第２のビームセットを決定する。決定は、受信された制御チャネルビームスイッチコマンドに基づいているか、またはビームスイッチコマンドがその中で受信された制御チャネルＳＳに基づいている。ＷＴＲＵは、決定された第２のビームセットを含む第２の通常ビームセットに関連付けられた第２の制御チャネルＳＳをモニタする。

より詳細な理解は、添付の図面と共に例として与えられる以下の説明から得られることができる。
１つまたは複数の開示された実施形態が実装されることができる例示的な通信システムのシステム図である。 図１Ａに示された通信システム内で使用されることができる例示的なワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム図である。 図１Ａに示された通信システム内で使用されることができる例示的な無線アクセスネットワークおよび例示的なコアネットワークのシステム図である。 例示的な１ＧＨｚシステム帯域幅のための例示的な直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）フレーム構造の図である。 例示的な２ＧＨｚシステム帯域幅のための例示的な単一キャリアフレーム構造の図である。 完全にデジタル化されたビーム形成のための例示的な位相アンテナアレイ（ＰＡＡ）の図である。 いくつかのアンテナ素子について１つの無線周波数（ＲＦ）チェインを含む１つのＰＡＡでアナログビーム形成する例の図である。 １つのＰＡＡおよび２つのＲＦチェインでアナログビーム形成する例の図である。 ２つのＰＡＡおよび２つのＲＦチェインでアナログビーム形成する例の図である。 ２つのＰＡＡおよび１つのＲＦチェインでアナログビーム形成する例の図である。 超高密度展開における順応性プロパティの例を示す図である。 ビーム形成およびスケジューリングの例示的な方法の流れ図である。 ＷＴＲＵにおいて実装される拡張モニタリングのための例示的な方法の流れ図である。 ミリメートル波基地局（ｍＢ）などの基地局において実装される拡張モニタリングのための例示的な方法の流れ図である。 拡張モニタリングのより具体的な例の図１３００Ａである。 拡張モニタリングのより具体的な例の図１３００Ｂである。

図１Ａは、１つまたは複数の開示された実施形態が実装されることができる例示的な通信システム１００の図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャスト、その他などのコンテンツを、多数のワイヤレスユーザに提供する多重アクセスシステムであってよい。通信システム１００は、多数のワイヤレスユーザが、ワイヤレス帯域幅を含むシステムリソースの共有を通して、そのようなコンテンツにアクセスするのを可能にすることができる。たとえば、通信システム１００は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）その他などの、１つまたは複数のチャネルアクセス方法を用いることができる。

図１Ａに示されるように、通信システム１００は、ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０４、コアネットワーク１０６、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）１０８、インターネット１１０、および他のネットワーク１１２を含むことができるが、開示された実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図することが認識されるであろう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、ワイヤレス環境において、動作する、および／または通信するように構成された任意のタイプのデバイスであってよい。例として、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、ワイヤレス信号を送信および／または受信するように構成されてよく、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定またはモバイル加入者ユニット、ページャ、セルラー電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、家庭用電化製品、その他を含んでよい。

通信システム１００はまた、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂを含むことができる。基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、コアネットワーク１０６、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２などの１つまたは複数の通信ネットワークへのアクセスを促進するために、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの少なくとも１つとワイヤレスでインターフェースを取るように構成された任意のタイプのデバイスであってよい。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、ベーストランシーバ基地局（ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、ワイヤレスルータ、その他であってよい。基地局１１４ａ、１１４ｂは、各々が単一の要素として図示されているが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の数の相互接続された基地局および／またはネットワーク要素を含むことができることが認識されるであろう。

基地局１１４ａは、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノード、その他などの他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）もまた含むことができるＲＡＮ１０４の一部であってもよい。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と呼ばれることがある特定の地理的領域内で、ワイヤレス信号を送信および／または受信するように構成されてよい。セルは、セルセクタにさらに分割されることができる。たとえば、基地局１１４ａに関連付けられたセルは、３つのセクタに分割されてもよい。したがって、一実施形態において、基地局１１４ａは、３つのトランシーバ、すなわち、セルのセクタごとに１つのトランシーバを含むことができる。別の実施形態において、基地局１１４ａは、多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）技術を用いることができ、したがって、セルのセクタごとに多数のトランシーバを利用することができる。

基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の好適なワイヤレス通信リンク（たとえば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光など）であってよいエアインターフェース１１６上で、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数と通信することができる。エアインターフェース１１６は、任意の好適な無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立されることができる。

より具体的には、上で記されたように、通信システム１００は、多重アクセスシステムであってよく、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ、その他などの１つまたは複数のチャネルアクセス方式を用いることができる。たとえば、ＲＡＮ１０４における基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ユニバーサルモバイル電気通信システム（ＵＭＴＳ）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができ、これは広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用して、エアインターフェース１１６を確立することができる。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）および／または進化型ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含むことができる。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含むことができる。

別の実施形態において、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実装することができ、これはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）を使用して、エアインターフェース１１６を確立することができる。

他の実施形態において、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、ワールドワイドインターオペラビリティフォーマイクロウェーブアクセス（ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ−ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ−２０００）、暫定標準９５（ＩＳ−９５）、暫定標準８５６（ＩＳ−８５６）、モバイル通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）、ＧＳＭエボリューション用拡張型データレート（ＥＤＧＥ）、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）、その他などの無線技術を実装することができる。

図１Ａの基地局１１４ｂは、ワイヤレスルータ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、またはアクセスポイントであってよく、たとえば、ビジネス、ホーム、車両、キャンパス、その他の場所などの局所化されたエリアにおけるワイヤレス接続性を促進するために任意の好適なＲＡＴを利用することができる。一実施形態において、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実装して、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立することができる。別の実施形態において、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実装して、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立することができる。さらに別の実施形態において、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラーベースのＲＡＴ（たとえば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなど）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立することができる。図１Ａに示されるように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接接続を有することができる。したがって、基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６を介してインターネット１１０にアクセスすることを求められなくてもよい。

ＲＡＮ１０４は、コアネットワーク１０６と通信していてよく、コアネットワーク１０６は、音声、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）サービスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つまたは複数に提供するように構成された任意のタイプのネットワークであってよい。たとえば、コアネットワーク１０６は、コール制御、ビリングサービス、モバイル位置ベースのサービス、プリペイドコーリング、インターネット接続性、ビデオ配信、その他を提供し、および／またはユーザ認証などの高レベルセキュリティ機能を実施することができる。図１Ａには示されていないが、ＲＡＮ１０４および／またはコアネットワーク１０６は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴ、または異なるＲＡＴを用いる他のＲＡＮと、直接または間接的に通信していてよいことが認識されるであろう。たとえば、コアネットワーク１０６はまた、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用していてよいＲＡＮ１０４に接続されていることに加えて、ＧＳＭ無線技術を用いる別のＲＡＮ（図示せず）と通信していてもよい。

コアネットワーク１０６はまた、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄがＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または他のネットワーク１１２にアクセスするための、ゲートウェイとして働くことができる。ＰＳＴＮ１０８は、従来型電話サービス（ＰＯＴＳ）を提供する回線交換電話ネットワークを含むことができる。インターネット１１０は、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコル群における伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）などの共通の通信プロトコルを使用する相互接続されたコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含むことができる。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有される、および／または運用されるワイヤードまたはワイヤレス通信ネットワークを含むことができる。たとえば、ネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０４と同じＲＡＴ、または異なるＲＡＴを用いることができる１つまたは複数のＲＡＮに接続された別のコアネットワークを含むことができる。

通信システム１００におけるＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちのいくつかまたはすべては、マルチモード能力を含むことができ、すなわち、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なるワイヤレスリンク上の異なるワイヤレスネットワークと通信するための多数のトランシーバを含むことができる。たとえば、図１Ａに示されたＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラーベースの無線技術を用いることができる基地局１１４ａと通信するように、かつＩＥＥＥ８０２無線技術を用いることができる基地局１１４ｂと通信するように構成されてよい。

図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２のシステム図である。図１Ｂに示されるように、ＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送信／受信要素１２２、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、非リムーバブルメモリ１３０、リムーバブルメモリ１３２、電源１３４、全地球測位システム（ＧＰＳ）チップセット１３６、および他の周辺機器１３８を含むことができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と一貫したまま、上述した要素の任意のサブコンビネーションを含むことができることが認識されるであろう。

プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、旧来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに関連した１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、任意の他のタイプの集積回路（ＩＣ）、ステートマシン、その他であってよい。プロセッサ１１８は、信号コーディング、データ処理、電力制御、入力／出力処理、および／またはＷＴＲＵ１０２がワイヤレス環境において動作することを可能にする任意の他の機能性を実施することができる。プロセッサ１１８は、送信／受信要素１２２に結合されてよいトランシーバ１２０に結合されてよい。図１Ｂは、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０を別個のコンポーネントとして図示しているが、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０は、電子パッケージまたはチップの中に一緒に組み込まれてもよいことが認識されるであろう。

送信／受信要素１２２は、エアインターフェース１１６上で、基地局（たとえば、基地局１１４ａ）に信号を送信し、または基地局から信号を受信するように構成されてよい。たとえば、一実施形態において、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されたアンテナであってよい。別の実施形態において、送信／受信要素１２２は、たとえば、ＩＲ信号、ＵＶ信号、または可視光信号を送信および／または受信するように構成されたエミッタ／検出器であってもよい。さらに別の実施形態において、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号と光信号の両方を送信し、受信するように構成されてもよい。送信／受信要素１２２は、任意の組合せのワイヤレス信号を送信および／または受信するように構成されてもよいことが認識されるであろう。

加えて、送信／受信要素１２２は図１Ｂには単一の要素として図示されているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送信／受信要素１２２を含むことができる。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を用いることができる。したがって、一実施形態において、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６上でワイヤレス信号を送信し、受信するための、２つ以上の送信／受信要素１２２（たとえば、多数のアンテナ）を含むことができる。

トランシーバ１２０は、送信／受信要素１２２によって送信されることになる信号を変調し、送信／受信要素１２２によって受信された信号を復調するように構成されてよい。上で記されたように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード能力を有することができる。したがって、トランシーバ１２０は、たとえば、ＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの多数のＲＡＴを介してＷＴＲＵ１０２が通信するのを可能にするための多数のトランシーバを含むことができる。

ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ディスプレイユニットもしくは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合されてよく、それらからユーザ入力データを受信することができる。プロセッサ１１８はまた、スピーカ／マイクロフォン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８に、ユーザデータを出力することができる。加えて、プロセッサ１１８は、非リムーバブルメモリ１３０および／またはリムーバブルメモリ１３２などの任意のタイプの好適なメモリから情報にアクセスし、それらのメモリにデータを記憶することができる。非リムーバブルメモリ１３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または任意の他のタイプのメモリストレージデバイスを含んでよい。リムーバブルメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカード、その他を含んでよい。他の実施形態において、プロセッサ１１８は、サーバまたはホームコンピュータ（図示せず）上などの、物理的にＷＴＲＵ１０２に位置付けられていないメモリから情報にアクセスし、それらのメモリにデータを記憶することができる。

プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受信することができ、電力をＷＴＲＵ１０２の他のコンポーネントに分配する、および／または制御するように構成されてよい。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に電力供給するための任意の好適なデバイスであってよい。たとえば、電源１３４は、１つまたは複数の乾電池バッテリ（たとえば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）など）、太陽電池、燃料電池、その他を含んでよい。

プロセッサ１１８はまた、ＷＴＲＵ１０２の現在の位置に関する位置情報（たとえば、経度および緯度）を提供するように構成されてよいＧＰＳチップセット１３６に結合されてよい。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはそれに代えて、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（たとえば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインターフェース１１６上で位置情報を受信する、および／または、２つ以上の付近の基地局から受信される信号のタイミングに基づいて、その位置を決定することができる。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と一貫したまま、任意の好適な位置決定方法を経由して位置情報を捕捉することができることが認識されるであろう。

プロセッサ１１８は、他の周辺機器１３８にさらに結合されてもよく、他の周辺機器１３８は、追加の特徴、機能性、および／またはワイヤードもしくはワイヤレス接続性を提供する１つまたは複数のソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュールを含むことができる。たとえば、周辺機器１３８は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、（写真またはビデオのための）デジタルカメラ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、その他を含んでよい。

図１Ｃは、実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０６のシステム図である。上で記されたように、ＲＡＮ１０４は、エアインターフェース１１６上でＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するために、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を用いることができる。ＲＡＮ１０４はまた、コアネットワーク１０６と通信していてよい。

ＲＡＮ１０４は、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含むことができるが、ＲＡＮ１０４は、実施形態と一貫したまま、任意の数のｅノードＢを含むことができることが認識されるであろう。ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、各々がエアインターフェース１１６上でＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１つまたは複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態において、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装することができる。したがって、たとえば、ｅノードＢ１４０ａは、多数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａにワイヤレス信号を送信し、ＷＴＲＵ１０２ａからワイヤレス信号を受信することができる。

ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々は、特定のセル（図示せず）に関連付けられてよく、無線リソース管理判断、ハンドオーバ判断、アップリンクおよび／またはダウンリンクにおけるユーザのスケジューリング、その他に対処するように構成されていてよい。図１Ｃに示されるように、ｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、Ｘ２インターフェース上で互いに通信することができる。

図１Ｃに示されるコアネットワーク１０６は、モビリティ管理エンティティゲートウェイ（ＭＭＥ）１４２、サービングゲートウェイ１４４、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１４６を含むことができる。上述した要素の各々は、コアネットワーク１０６の部分として図示されているが、これらの要素のいずれか１つが、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有および／または運用されてもよいことが認識されるであろう。

ＭＭＥ１４２は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４のｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々に接続されてよく、制御ノードとして働くことができる。たとえば、ＭＭＥ１４２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証すること、ベアラアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期アタッチの間に特定のサービングゲートウェイを選択すること、その他を担うことができる。ＭＭＥ１４２はまた、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を用いる他のＲＡＮ（図示せず）との間をスイッチするための制御プレーン機能を提供することができる。

サービングゲートウェイ１４４は、Ｓ１インターフェースを介して、ＲＡＮ１０４のｅノードＢ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃの各々に接続されてよい。サービングゲートウェイ１４４は、一般に、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃへと／ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃから、ユーザデータパケットをルーティングし、フォワードすることができる。サービングゲートウェイ１４４はまた、ｅノードＢ間のハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのために利用可能なときにページングをトリガすること、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストを管理し、記憶すること、その他などの他の機能を実施することができる。

サービングゲートウェイ１４４はまた、ＰＤＮゲートウェイ１４６に接続されてもよく、ＰＤＮゲートウェイ１４６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとＩＰ対応デバイスとの間の通信を促進することができる。

コアネットワーク１０６は、他のネットワークとの通信を促進することができる。たとえば、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の地上線通信デバイスとの間の通信を促進することができる。たとえば、コアネットワーク１０６は、コアネットワーク１０６とＰＳＴＮ１０８との間でインターフェースとして働くＩＰゲートウェイ（たとえば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含むことができる、またはＩＰゲートウェイと通信することができる。加えて、コアネットワーク１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにネットワーク１１２へのアクセスを提供することができ、ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダによって所有される、および／または運用される他のワイヤードまたはワイヤレスネットワークを含むことができる。

他のネットワーク１１２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ベースのワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）１６０にさらに接続されてもよい。ＷＬＡＮ１６０は、アクセスルータ１６５を含むことができる。アクセスルータは、ゲートウェイ機能性を収容することができる。アクセスルータ１６５は、複数のアクセスポイント（ＡＰ）１７０ａ、１７０ｂと通信していてよい。アクセスルータ１６５とＡＰ１７０ａ、１７０ｂとの間の通信は、ワイヤードイーサネット（ＩＥＥＥ８０２．３標準）、または任意のタイプのワイヤレス通信プロトコルを介してよい。ＡＰ１７０ａは、エアインターフェース上でＷＴＲＵ１０２ｄとワイヤレス通信している。

たとえば、１０ＧＨｚおよび１５ＧＨｚ帯域（ｃｍＷ周波数帯域）、ならびに２８ＧＨｚ、３９ＧＨｚ、６０ＧＨｚ、および７３ＧＨｚ帯域（ｍｍＷ周波数帯域）を含む、多数の６ＧＨｚを上回る周波数帯域が評価されてきている。これらのより高い周波数帯は、たとえば、認可された、簡易的に認可された、および無認可のスペクトルとして配分されることがある。

スペクトルの配分およびその伝搬特性に応じて、上で説明されたような高周波数帯は、さまざまなセルラーネットワーク構成において展開されることができる。たとえば、ｍｍＷ周波数は、ｍｍＷスタンドアロンマクロ基地局、マイクロ基地局、およびスモールセル基地局（ＳＣｍＢ）を有する同種ネットワークのために使用されることができる。異種ネットワークは、６ＧＨｚ未満の周波数でのロングタームエボリューション（ＬＴＥ）マクロネットワークおよび／またはマイクロネットワークでオーバーレイされた、ｍｍＷスタンドアロンスモールセルネットワークを含むことができる。そのようなネットワークにおいて、ネットワークノードは、６ＧＨｚを上回る周波数（たとえば、ｍｍＷシステム）と、６ＧＨｚを下回る周波数（たとえば、２ＧＨｚ ＬＴＥシステム）の両方に接続されることができる。このタイプの接続性は、デュアル接続性と呼ばれてよい。実施形態において、キャリアアグリゲーションが、６ＧＨｚを上回るキャリア（たとえば、ｍｍＷキャリア）と、６ＧＨｚ未満のキャリア（たとえば、２ＧＨｚ ＬＴＥキャリア）とを組み合わせるために適用されてよい。本明細書で説明される実施形態は、任意の６ＧＨｚを上回るセルラー展開に適用することができる。

ＯＦＤＭ、ブロードバンド単一キャリア（ＳＣ）、ＳＣ−ＯＦＤＭ、汎用ＯＦＤＭ、フィルタバンクマルチキャリア（ＦＢＭＣ）、またはマルチキャリアＣＤＭＡ（ＭＣ−ＣＤＭＡ）などの波形は、６ＧＨｚを上回るシステムのために使用されることができる。波形は、異なるピーク対平均電力（ＰＡＰＲ）性能、送信機非線形性に対する感度、ビット誤り率（ＢＥＲ）性能、リソースチャネリゼーション、および実装複雑性を有することができる。フレーム構造は、適用された波形に依存することがあるが、それはまた、６ＧＨｚを上回るシステム要件を満たすような大きさにされてもよい。たとえば、非常に低いレイテンシを達成するために、より高い周波数セルラーシステムは、１００ｕｓのサブフレーム長を有することができる。

図２は、例示的な１ＧＨｚシステム帯域幅のための例示的なＯＦＤＭフレーム構造の図２００である。図２に示された例において、ＯＦＤＭベースのフレーム構造は、対応する３．３３μｓのシンボル長による３００ｋＨｚのサブキャリア間隔を有する。シンボル間干渉を排除するために、巡回プレフィックス（ＣＰ）長がチャネル時間分散の全長にわたって及んでもよいと考えると、３．３３μｓのＴ_symbolについてのＣＰの一例は、０．８３３μｓでＴ_symbolの１／４であってよい。この例示的な数霊術は、対応する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）長により、６ＧＨｚを上回るシステム帯域幅（たとえば、５０ＭＨｚから２ＧＨｚ）の範囲のために使用されることができる。

図３は、例示的な２ＧＨｚシステム帯域幅のための例示的な単一キャリアフレーム構造の図３００である。図３に示されたフレーム構造は、示された例では２ＧＨｚであるが、たとえば５０ＭＨｚから２ＧＨｚの範囲であってよいシステム帯域幅全体にわたる単一キャリアの使用に基づいている。サンプリング周波数は、１０２４ＦＦＴにより、１．５３６ＧＨｚであってよい。サブフレームは、１００μｓであってよく、１５０のＳＣブロックを有することができる。各ブロックは、同期、参照、制御、データ、巡回プレフィックス、または他のシステム目的のために使用されることができる１０２４シンボルであってよい。

ｃｍＷシステムまたはｍｍＷシステムなどの６ＧＨｚを上回るシステムは、上で説明されたような、任意の波形およびフレーム構造、または波形とフレーム構造との任意の組合せを適用することができる。本明細書で説明される実施形態は、これらの波形およびフレーム構造のうちのいずれかまたはすべてに適用することができる。

６ＧＨｚを上回るシステムは、周波数分割デュプレックス（ＦＤＤ）、時間分割デュプレックス（ＴＤＤ）、空間分割デュプレックス（ＳＤＤ）、または半デュプレックスもしくは全デュプレックスのいずれかのメカニズムと併せたそれらの任意の組合せを使用することができる。全デュプレックスＦＤＤシステムは、デュプレックスフィルタを使用して、デュプレックス距離によって分離された異なる周波数で同時に行われるダウンリンクおよびアップリンク動作を可能にすることができる。半デュプレックスＦＤＤシステムは、ダウンリンクおよびアップリンク動作がその専用の周波数において異なる時間インスタンスで行われてよいので、デュプレックスフィルタを使用しなくてもよい。ＴＤＤシステムは、異なる時間インスタンスで同じ周波数でのダウンリンクおよびアップリンク動作を有することができる。たとえば、ビーム形成されたシステムにおいて、ＳＤＤシステムは、同じ周波数および時間インスタンスで、しかし異なる発信および着信する空間方向で、ネットワークノードが送信し、受信するのを可能にすることができる。

６ＧＨｚを上回るネットワークは、たとえば、ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、空間分割多重アクセス（ＳＤＭＡ）、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、非直交多重アクセス（ＮＯＭＡ）、またはそれらの任意の組合せを使用することができる。ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＳＤＭＡ、およびＣＤＭＡは、干渉を回避するために直交するやり方で適用されてよい。

多数のネットワークノードが、ＦＤＭＡシステムにおいて異なる周波数リソースを同時に使用するように、またはＴＤＭＡシステムにおいて異なる時間インスタンスでシステム周波数リソースにアクセスするように、割り当てられてよい。その上、ネットワークノードは、ＣＤＭＡシステムにおいて、同じ時間に同じ周波数リソースに、しかし異なる符号を使用して、アクセスすることができる。ＳＤＭＡシステムは、同じ周波数、時間、および符号リソースで動作するように、ネットワークノードに空間リソースを割り当てることができる。たとえば、ビーム形成されたネットワークにおいて、ＷＴＲＵは、異なるビームを使用することができる。

ＮＯＭＡシステムにおいて、多数のネットワークノードは、周波数、時間、符号、または空間ドメインにおいて、重なり合う、または同じリソースを割り当てられることがあるが、ユーザ間のリソースの非直交使用によって引き起こされた干渉を取り除くために、追加のメカニズムを適用することができる。たとえば、２つのＷＴＲＵが、互いから比較的離れて位置付けられることがあり、基地局までのそれらの経路損失の差が大きいことがある。それらは、非常に異なるトランスポートフォーマットで、同じサブフレームにおいて同じ周波数リソースを割り当てられてもよい。ＷＴＲＵが他方に意図された受信信号を取り除くために、重畳コーディングおよび逐次干渉除去（ＳＩＣ）受信機が使用されてもよい。

６ＧＨｚを上回るシステム、たとえば、ｃｍＷまたはｍｍＷシステムは、上で説明されたような、任意のデュプレックス方式、多重アクセス、またはそれらの組合せを適用することができる。本明細書で説明される実施形態は、これらのデュプレックスおよび多重アクセス方式のすべてに適用することができる。

６ＧＨｚを上回るシステムは、さまざまなシステム目的のために、いくつかの物理チャネルおよび信号を有することができる。一定の信号は、多数のシステム手順のために使用されることができる。たとえば、同期信号が、予め定義されてよく、セルのタイミング／周波数同期のために使用されることができる。同期信号は、予め定義された周期性に従って送信されてよい。ｃｍＷまたはｍｍＷネットワークなどのビーム形成されたシステムにおいて、信号は、ビームタイミングおよび周波数捕捉の補助を提供することができる。物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）は、セル固有のシステム情報（ＳＩ）などのブロードキャスト情報を搬送することができる。ダウンリンク参照信号は、制御チャネルのためのチャネル推定、チャネル状態測定、タイミングおよび周波数微調節、ならびにシステム測定などの、さまざまなシステム手順を可能にするために送信される予め定義されたシーケンスであってよい。異なるタイプの参照信号があってよい。たとえば、ｃｍＷまたはｍｍＷネットワークなどのビーム形成されたシステムにおいて、ダウンリンク参照信号は、たとえば、ビーム捕捉、ビームペアリング、ビームトラッキング、ビームスイッチング、およびビーム測定のために使用されることができる。

物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）は、たとえば、関連付けられたデータチャネルを適正に識別し、復調し、復号するために、すべてのデータに関係した制御情報を搬送することができる。物理ダウンリンクデータチャネルは、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）の形式で、ＭＡＣレイヤから、ペイロード情報を搬送することができる。このチャネルのリソース配分は、ＰＤＣＣＨのスケジューリング情報において搬送されることができる。データ復調参照信号は、ダウンリンク制御チャネルまたはデータチャネルのチャネル推定のために送信されてよいシンボルを有することができる。シンボルは、予め定義されたパターンに従って、時間および周波数ドメインにおいて関連付けられた制御シンボルまたはデータシンボルと一緒に配置されて、チャネルの正しい補間および再構築を保証することができる。

アップリンク参照信号は、たとえば、アップリンクチャネルサウンディングおよびアップリンクシステム測定のために使用されることができる。ｃｍＷまたはｍｍＷネットワークなどのビーム形成されたシステムにおいて、アップリンク参照信号は、たとえば、アップリンクビーム捕捉、ビームペアリング、ビームトラッキング、ビームスイッチ、およびビーム測定のために使用されることができる。物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）は、ランダムアクセス手順に関して予め定義されたシーケンスを搬送することができる。物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）は、チャネル状態情報、データ確認応答、およびスケジューリング要求などのアップリンク制御情報を搬送することができる。物理アップリンクデータチャネルは、ＭＡＣ ＰＤＵの形式で、ＷＴＲＵ ＭＡＣレイヤから、ペイロード情報を搬送することができる。このチャネルのリソース配分は、ＰＤＣＣＨで伝達されることができる。データ復調参照信号は、アップリンク制御チャネルまたはデータチャネルのチャネル推定のために送信されてよいシンボルを有することができる。シンボルは、予め定義されたパターンに従って、時間および周波数ドメインにおいて関連付けられたデータシンボルと一緒に配置されて、チャネルの正しい補間および再構築を保証することができる。

ｃｍＷまたはｍｍＷシステムなどの６ＧＨｚを上回るシステムは、上で説明された信号およびチャネルを展開することができる。本明細書で説明される実施形態は、これらの物理信号およびチャネルのすべてに適用することができる。

ビーム形成は、ｃｍＷおよびｍｍＷシステムなどの６ＧＨｚを上回るシステムにおいて、重要であり得る。たとえば、ステアリング可能な１０ｏのビーム幅および２４．５ｄＢｉホーンを使用して、都市部エリアにおいて２８ＧＨｚおよび３８ＧＨｚ帯域で行われたアウテージ調査は、２００メートルまでのセル半径で、一貫したカバレッジが達成されることができることを示した。

ＬＴＥ ＷＴＲＵは、現在、無指向性のビームパターンを有すると想定されており、角ドメイン全体にわたって、重畳されたチャネルインパルス応答を感知することができる。したがって、ｍｍＷ周波数などで位置合わせされたビームペアは、現在のＬＴＥシステムと比較して、角ドメインにおける追加の自由度を提供することができる。

位相アンテナアレイ（ＰＡＡ）は、たとえば０．５λでの素子間隔で、ビーム形成するために使用されてよく、位相アンテナは、完全にデジタル化されたビーム形成、（たとえば、１つまたは複数の無線周波数（ＲＦ）チェインのための）アナログビーム形成、およびハイブリッドビーム形成などの、異なるビーム形成アルゴリズムを適用することができる。

図４は、完全にデジタル化されたビーム形成のための例示的なＰＡＡの図４００である。図４の例に示されるような完全にデジタル化されたビーム形成アプローチは、アンテナ素子ごとにＲＦ処理およびアナログデジタル変換（ＡＤＣ）を含む、専用のＲＦチェインを有することができる。各アンテナ素子によって処理された信号は、チャネル容量を最適化するように、位相および振幅で独立して制御されることができる。したがって、完全にデジタル化されたビーム形成の場合、構成は、アンテナ素子と同じ数のＲＦチェインおよびＡＤＣを有することができる。完全にデジタル化されたビーム形成は、非常に高い性能を供する一方で、実装に高コストおよび複雑性を課すことがあり、動作において高エネルギー消費を引き起こすことがある。

図５は、いくつかのアンテナ素子について１つのＲＦチェインを含む１つのＰＡＡでアナログビーム形成する例の図５００である。図５に示された例において、各アンテナ素子は、ビーム形成およびステアリングのための重みを設定するために使用されることができる位相シフタに接続されている。実装されるＲＦチェインの数は、エネルギー消費同様、著しく削減されることができる。

位相をシフトすること、および組み合わせることは、ＲＦステージ、ベースバンドビーム形成（ＢＢ）アナログステージ、または局部発振器（ＬＯ）ステージなどの異なるステージで実装されてもよい。１つの例が、一度に１つのビームを操作することができる単一ビームアナログ構成であり、ここで、単一のビームは、たとえば、ビーム測定から取得された見通し線（ＬＯＳ）経路などの最も強い角度方向に配置されてよい。幅広のビームパターンは、削減されたビーム形成利得を犠牲にして、角度方向の範囲をカバーすることができる。

ハイブリッドビーム形成は、デジタルプリコーディングと、アナログビーム形成とを組み合わせることができる。アナログビーム形成は、各々が位相シフタに関連付けられ、すべてが１つのＲＦチェインに接続された位相アレイアンテナ素子にわたって実施されてよい。デジタルプリコーディングは、各ＲＦチェインのベースバンド信号に適用されてよい。

ハイブリッドビーム形成のためのシステムパラメータの例は、データストリームの数（ＮＤＡＴＡ）、ＲＦチェインの数（ＮＴＲＸ）、アンテナポートの数（ＮＡＰ）、アンテナ素子の数（ＮＡＥ）、および位相アンテナアレイの数（ＮＰＡＡ）を含むことができる。これらのパラメータの構成は、以下でより詳細に説明されるように、システム機能および性能に影響を与えることがある。

図６は、１つのＰＡＡおよび２つのＲＦチェインでアナログビーム形成する例の図６００である。そのような実施形態において、１つのアンテナポートは、アンテナポートを識別するために使用されることができる、アンテナポートに一意に関連付けられたビーム形成された参照信号を搬送することができる。図６に示された例において、サイズ４×４の１つのＰＡＡが、２つのＲＦチェインに接続されており、各ＲＦチェインは、１６の位相シフタのセットを有する。ＰＡＡは、アジマス面において＋４５ｏおよび−４５ｏのカバレッジ内の２つの狭ビームパターンを形成することができる。この構成において、Ｎ_PAA＜Ｎ_AP＝Ｎ_TRX＜Ｎ_AEである。

図７は、２つのＰＡＡおよび２つのＲＦチェインでアナログビーム形成する例の図７００である。図７に示された例において、各ＰＡＡは、専用のＲＦチェインを有する（すなわち、Ｎ_PAA＝Ｎ_AP＝Ｎ_TRX≦Ｎ_AE）。この構成は、ＰＡＡを（たとえば、アジマス面において）異なる向きに配置することによって、２つの同時のビームの間の空間的な独立を可能にすることができる。位置合わせされたＰＡＡ配列は、アグリゲートされたより大きなカバレッジを提供することができる。２つのＲＦチェインによる図６および図７で示された例は、２つのデータストリームを有する多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）を適用することができる。

図８は、２つのＰＡＡおよび１つのＲＦチェインでアナログビーム形成する例の図８００である。図８に示すような実施形態において、スイッチを使用して、多数のＰＡＡが単一のＲＦチェインに接続されることができる（すなわち、Ｎ_AE＞Ｎ_PAA＞Ｎ_AP＝Ｎ_TRX）。各ＰＡＡは、アジマス面において＋４５ｏから−４５ｏまでをカバーする狭ビームパターンを形成することができる。それらは、別々に向けられてもよく、それにより、単一ビームネットワークノードは、異なる時間インスタンスで異なる方向のビームを使用して、良好なカバレッジを有することができる。

ｃｍＷおよびｍｍＷシステムなどの６ＧＨｚを上回るシステムは、上で説明されたような、アナログ、ハイブリッド、およびデジタルビーム形成などの、異なるビーム形成技法を適用することができる。本明細書で説明される実施形態は、これらのビーム形成技法のすべてに適用することができる。

６ＧＨｚを上回る周波数での高い経路損失を克服するために、送信および／または受信ビーム形成が、制御チャネルの送信／受信に適用されてよい。結果としてのビーム形成されたリンクは、空間フィルタリングと考えられてよく、着信する角度のある経路をＷＴＲＵが受信することを限定することができる。レガシーセルラーシステムは、制御チャネル送信のために、無指向性の、またはセル規模のビームに頼っており、これらのシステムでは、制御チャネルの配置が（たとえば、制御領域において）ＷＴＲＵの視点から十分定義されている。しかしながら、より高い周波数では、各基地局が、セルをカバーするための多数の制御チャネルビームを有することができ、ＷＴＲＵは、それらのサブセットを受信できるにすぎないことがある。本発明で説明される実施形態は、候補制御チャネルビーム、およびサブフレーム構造におけるそれらの位置を識別するための方法および装置を提供することができる。

ビーム形成されたシステムにおけるミリメートル波基地局（ｍＢ）およびＷＴＲＵは、異なる数の無線周波数（ＲＦ）チェイン、異なるビーム幅、または異なる数の位相アンテナアレイ（ＰＡＡ）などの能力の多様なセットを有することができる。多数のＲＦチェインを有するｍＢは、同じシンボルにおいて多数の制御チャネルビームを送信することができ、多数のＲＦチェインを有するＷＴＲＵは、多数の受信ビームパターンを使用する同じ制御シンボルを受信することができる。１つのＲＦチェインを有するｍＢは、時間ドメインにおいて（たとえば、異なるシンボルおよび／または異なるサブフレーム）、制御チャネルビームを多重化する必要があることがある。多数のＲＦチェインを有するｍＢは、時間および空間ドメインの両方において、制御チャネルビームを多重化することができる。本明細書で説明される実施形態は、ｍＢおよびＷＴＲＵのさまざまな能力をサポートし、制御チャネルビームの時間および空間ドメイン両方の多重化をサポートすることができる、ビーム形成された制御チャネル設計のためのフレームワークを提供することができる。

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）共通参照信号設計は、セル規模の送信を想定している。マルチビームシステムの場合、各制御チャネルビームを発見し、識別し、測定し、復号するためには、参照信号設計への変更が必要とされることがある。マルチビームシステムにおいて、ビーム間の干渉は、全体のセル容量を低下させることがある。本明細書で説明される実施形態は、セル内およびセル間両方のシナリオについて、ビーム間干渉を軽減するための追加のメカニズムを提供することができる。

上で言及されたように、５Ｇシステムの高スループット要件を達成するために、送信機および受信機の両方でビーム形成が求められることがある。本明細書で説明される実施形態は、多様なビーム形成能力を持つＷＴＲＵをサポートするための能力を提供することができる。さらに、本明細書で説明される実施形態は、アップリンク（ＵＬ）およびダウンリンク（ＤＬ）上での狭ビームペアリングのために、ＷＴＲＵ支援の、ネットワーク制御された手順を提供することができる。

ｍｍＷリンクの指向性質は、同じスモールセルのサイト間距離（ＩＳＤ）およびＷＴＲＵ速度の場合のＬＴＥリンクと比較すると、無線リンク障害（ＲＬＦ）イベントの数が増加し得ることを意味することがある。モビリティに加えて、ＷＴＲＵの向きに対する変化もまた、ｍｍＷリンクを使用するときにＲＬＦイベントを引き起こすことがある。さらに、ｍｍＷリンクは、動いている人々やバスなどによる環境の中の変化のために、妨害を受けやすいことがある。本明細書で説明される実施形態は、ＷＴＲＵがビーム障害を検出し、ビーム障害から回復するための方法および装置を提供することができる。さらに、ビーム形成に関係した問題を克服するのを補助し、ｍｍＷキャリアをセルラーアクセスのために実現可能にすることができる、接続性コンセプトが提供されることができる。

ビーム形成されたシステムのためのビーム制御についての基本構成要素は、サブフレーム構造、ビーム形成された制御チャネル、ビーム形成されたデータチャネル、１つまたは複数のビーム形成されたデータチャネルを有するデータ領域、１つまたは複数のビーム形成された制御チャネルを有する制御領域、およびギャップを含むことができる。各構成要素は、以下で詳細に説明される。

サブフレーム構造に関して言えば、各サブフレームは、多数のシンボルを含むことができ、それらのうちの１つまたは複数は、１つまたは複数の制御信号、制御チャネル、制御情報、および／またはデータチャネルを送信する、または受信するために使用されることができる。本明細書で言及されるとき、サブフレームは、スケジューリングインターバル、スロット、または予め定義された時間単位と交換可能に使用されることがある。

ビーム形成された制御チャネルおよびデータチャネルに関して言えば、制御チャネルまたはデータチャネルは、固有の放射パターンまたはビームを使用して送信されることができる。各制御チャネルまたはデータチャネルビームは、一意の参照信号、ステアリングベクトル、スクランブリング符号、アンテナポート、時間、符号、空間、周波数リソース、または制御チャネル識別情報のうちの１つまたは複数に関連付けられてよい。各ｍＢまたはセルは、多数のビーム形成された制御チャネルおよび／またはデータチャネルを送信することができる。いくつかの実施形態において、ビーム形成された制御チャネルおよび／またはデータチャネルは、時間で多重化されることができる。

１つまたは複数のビーム形成されたデータチャネルを有するデータ領域に関して言えば、データチャネルが送信されるサブフレーム内の１つまたは複数のシンボルが、データ領域と呼ばれてもよい。サブフレーム内で、データ領域は、時間で多重化された多数のデータチャネルビームを含むことができる。たとえば、特定のビームにおけるデータチャネルが、１つまたは複数のシンボルを占有してよく、同じサブフレーム内の残りのシンボルが、他のビームにおけるデータチャネルを送信するために使用されてもよい。データ領域内の各データチャネルビームは、可変のビーム幅を有することができる。いくつかの実施形態において、ＷＴＲＵのための最大データチャネルビーム幅は、その制御チャネルビーム幅と同じだけの広さであってよい。１つのＷＴＲＵが、サブフレーム内で、または異なるサブフレームにわたって、１つもしくは複数のビームまたはビーム幅を使用して送信された１つまたは複数のデータチャネルを受信することができる。多数のＷＴＲＵが、サブフレーム内で、同じデータチャネルビーム内で、または異なるデータチャネルビームにわたって、時間多重化されることができる。サブフレーム内の最小スケジュール可能な時間リソースは、シンボルであっても、またはシンボルのグループであってもよい。スケジューリング粒度は、サブフレームよりも小さくてもよい（たとえば、新しいダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）フォーマットは、シンボルレベルまたはシンボルグループで配分情報を搬送することができる）。

１つまたは複数のビーム形成された制御チャネルを有する制御領域に関して言えば、制御チャネルが送信されるサブフレーム内の１つまたは複数のシンボルが、セル固有の制御領域と呼ばれてもよい。サブフレーム内で、セル固有の制御領域は、時間で多重化された多数の制御チャネルビームを含むことができる。固有のビームのための制御チャネルが送信されるサブフレーム内の１つまたは複数のシンボルは、ビーム固有の制御領域と呼ばれてもよい。いくつかの実施形態において、制御領域は、セル固有の制御領域および／またはビーム固有の制御領域を指すことがある。制御領域サイズは、固定されていても、または柔軟であってもよい。いくつかの実施形態において、制御領域とデータ領域とは重なり合うことがあり、１つまたは複数のシンボルが、周波数、符号、または空間ドメインで多重化された、制御チャネルおよびデータチャネルの両方を搬送することがある。

ギャップに関して言えば、それらは、異なるビーム方向、放射パターン、またはステアリングベクトルによる送信を搬送する２つの連続したシンボルの間に配置されてよい。本明細書で言及されるとき、ギャップは、スイッチング期間、ガード期間、サイレンス期間、送信がないこと、または不連続送信（ＤＴＸ）期間と交換可能に使用されることがある。配置に応じて、たとえば、２つの制御シンボルまたは制御シンボルのグループの間のギャップ、２つのデータシンボルまたはデータシンボルのグループの間のギャップ、および制御シンボルとデータシンボルとの間のギャップ（たとえば、最後の制御シンボルと最初のデータシンボルとの間、またはその逆）を含む、異なるギャップタイプが識別されてよい。

異なるギャップタイプは、異なる時間長で予め構成されていてもよい。同じギャップタイプが、異なるサブフレームにおいて異なる時間長で予め構成されていてもよい。ギャップは、異なる放射パターン、ビームパターン、方向、またはチャネルタイプにより送信される２つの連続したシンボルの間に選択的に配置されてよい。ギャップは、制御シンボルとデータシンボルとの間に選択的に配置されてもよい。同じサブフレーム内のギャップが、異なる時間長を有してもよい。ギャップは、すべてのサブフレームに存在しても、していなくてもよい。ギャップは、制御シンボルの間に配置されてよく、データシンボルには配置されなくてもよく、その逆であってもよい。制御領域またはデータ領域内で、ギャップは、シンボルのサブセットの間に選択的に配置されてもよい。

ギャップは、ＷＴＲＵの視点から定義されることができる。ＷＴＲＵは、ギャップ期間の間（たとえば、特定のＷＴＲＵのための制御シンボルとデータシンボルとの間のギャップ）、ダウンリンク（ＤＬ）上で受信することを求められなくてもよい。ＷＴＲＵは、ギャップ期間の始まり前に受信されることがある制御チャネルを復号するために、ギャップ期間を使用することができる。ＷＴＲＵは、ダウンリンクデータチャネルを受信するために、ダウンリンク制御チャネルを受信するために使用された受信ビームまたはステアリングベクトルとは異なることがある、その受信ビームをスイッチする、または新しいステアリングベクトルを適用するために、ギャップ期間を使用することができる。ＷＴＲＵは、ダウンリンクデータチャネルを受信するために、同じもしくは異なるサブフレームにおいて以前のダウンリンクデータチャネルを受信するために使用された受信ビームまたはステアリングベクトルとは異なることがある、その受信ビームをスイッチする、または新しいステアリングベクトルを適用するために、ギャップ期間（たとえば、特定のＷＴＲＵのためのデータシンボルまたはデータシンボルのグループの間のギャップ）を使用することができる。

ｍｍＷセルまたは５Ｇセルなどのセルは、少なくとも１つの発見信号特性を共有する１つまたは複数の送信によって定義されることができる。実施形態において、少なくとも１つの発見信号特性を共有する１つまたは複数の送信は、空間ドメインにおいて限定されることがある。物理送信は、多数の送信ポイントから生じることがある。異なる物理送信の間の発見信号は、時間、周波数、符号、および／または空間ドメインで多重化されることができる。実施形態において、セルは、１つまたは複数の送信ポイントからのビームの集まりとして定義されてもよい。各送信ポイントは、１つまたは複数のセルに関連付けられてよく、ここで、送信ポイントからのビームのサブセットのみが、各セルに関連付けられてもよい。５Ｇセルは、仮想性プロパティおよび／または順応性プロパティによって特徴付けられてもよい。

仮想性プロパティは、セルが論理的であって、物理送信ポイントに結び付けられていないことを表示することができる。セルに関連付けられた多数の送信ポイントは、クラスタを形成すると考えられてよい。

従来のセルラーアーキテクチャにおいては、隣接セル間にハードエッジ／境界線が作成されている。これらのエッジに位置付けられたＷＴＲＵは、頻繁なハンドオーバのために、低スループット、高干渉、コールドロップ、またはデータ中断を被ることがある。セル高密度化は、空中容量の改善に向けたステップであり得るが、セル高密度化はまた、単位エリア当たりのより多くのエッジにつながることがある。

仮想性プロパティは、ＷＴＲＵの見え方からエッジレスセルを作成するように拡張されることができる。動的に調整される送信は、ＷＴＲＵ中心のセルを可能にすることができ、ここで、ＷＴＲＵは常に、可能であるベストな信号対干渉プラス雑音比（ＳＩＮＲ）を受信することができる。セルの高密度化はまた、データ中断をもたらし得る増加されたモビリティイベント（たとえば、ハンドオーバ）につながることがある。仮想性プロパティは、ＷＴＲＵ固有の動くセルを作成するために使用されることができ、ここで、セルはＷＴＲＵの後を追い、モビリティは、ＷＴＲＵからの最小フィードバック（たとえば、測定報告）によるノード間調整によって対処されることができる。

各ｍＢまたはｍＢからのＤＬビームは、複数の仮想セルに論理的に関連付けられてよく、ここで、各セルは、ＷＴＲＵ固有であっても、またはサービス固有であってよい。これは、周波数または時間において分離された同じビーム上で多数の発見信号を送信することによって可能にされてよい。

セルの順応性プロパティは、予め定義された基準を満足させるようにカバレッジを適応させるその柔軟性を指してよく、それは、セル間干渉を削減すること、ＷＴＲＵ分布に従ってカバレッジを適応させること（たとえば、より高いＷＴＲＵ密度を有する位置での増加された容量）、および（たとえば、時間、曜日、その他に基づく）時間依存のカバレッジ適応のうちの１つまたは複数を含むことができる。カバレッジ多様性を有する超高密度展開において、順応性プロパティは、自己修復能力を提供するために使用されることができる。たとえば、１つのセル（セル２）が電力を失った場合、セル２におけるＷＴＲＵにサーブするために、別のセル（セル１）が、そのカバレッジエリアを一時的に増加させることができる。より高い周波数などにおける指向性送信の場合、空間的なカバレッジ適応は、妨害を克服するために使用されることがある。追加的に、柔軟なカバレッジ適応は、空間ドメインにおけるセル間干渉調整と見られてもよい。スモールセルのオン／オフは、超高密度展開におけるエネルギー節約への有望なアプローチと考えられてよい。ビーム形成されたセルにより、セル全体について指向性送信をオフにすることに代えて、選択的にそれらをオフにすることは、エネルギー効率を通してよりきめの細かい制御を提供することができる。

図９は、超高密度展開における順応性プロパティの例を示す図９００である。４つの例が図９に示されている。例９０８ａにおいて、３つのｍＢ９０２、９０４、および９０６は、無指向性のカバレッジで動作する。ｍＢは、ＷＴＲＵフィードバックなどから、干渉パターンを動的に学習し、例９０８ｂおよび９０８ｃにあるように、所与のトポロジー、ＷＴＲＵ分布、およびサービス要件を最適にサービス提供するように、それら自体を自己編成することができる。極端な妨害または突然の障害の場合、ｍＢ９０４についての例９０８ｃに示されるように、ｍＢは、自己修復を実施して、それらのカバレッジエリアを適応させ、ｍＢ９０４によってそれまでサービス提供されていたＷＴＲＵにサービスを提供することができる。したがって、自己修復を使用して、突然のカバレッジホールは、全体の面積容量におけるグレースフルデグラデーションによって修正されることができる。

実施形態において、ＷＴＲＵは、２つ以上のｍＢに関連付けられてもよい。そのような実施形態において、ダウンリンクでは、ＷＴＲＵは、ｍＢの各々についてのＤＬ時間同期を取得することができる。さらに、ＷＴＲＵは、多数のセルからダウンリンク送信を受信するためのベストなビームペアを決定することができる。そのようなビームペアは、ｍＢ固有であってもよい（すなわち、異なるｍＢが、ＷＴＲＵでの異なる好ましい受信ビームを有することができる）。ＷＴＲＵが接続される多数のｍＢは、論理クラスタを形成することができる。クラスタ間の調整は、集中化されても、または分散化されてもよい。

アップリンクでは、ＷＴＲＵが多数のｍＢとアップリンク時間同期されるように、ＷＴＲＵは、ＵＬ上でランダムアクセスまたは他の参照信号を送信することができる。追加的に、そのようなＵＬ送信は、ＷＴＲＵとｍＢとの間で好ましいＵＬビームペアが確立されることができるように、ビーム形成されてもよい。そのようなビームペアは、ｍＢ固有であってもよい（すなわち、異なるｍＢが、異なる好ましいＷＴＲＵ送信ビームを有することができる）。

ＷＴＲＵコンテキストの部分は、多数のｍＢに記憶されることができる。ＷＴＲＵコンテキストは、半静的パラメータおよび動的パラメータの両方を含むことができる。半静的パラメータは、たとえば、ＷＴＲＵ ＩＤ、アクティブ無線ベアラ情報、および／またはＷＴＲＵ能力情報を含むことができる。動的パラメータは、レイヤ２（Ｌ２）コンテキスト（たとえば、自動反復要求（ＡＲＱ）コンテキストおよび／もしくはパケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）コンテキスト、無線リソース制御（ＲＲＣ）コンテキスト、セキュリティ構成、ｍＢ固有のＤＬビームＩＤ、ならびに／またはチャネル状態情報（ＣＳＩ））を含むことができる。動的パラメータは、ＷＴＲＵ固有のクラスタにおけるすべてのｍＢの間で周期的に同期されることができる。

ＤＬデータは、ＷＴＲＵクラスタを形成する１つまたは複数のｍＢで、利用可能にされてよい。たとえば、サービングゲートウェイ（ＳＧＷ）からのデータが、クラスタにおけるｍＢにマルチキャストされてよい。追加的にまたは代替として、アンカーｍＢが、ＳＧＷからデータフローを受信することができ、その後、データを、クラスタにおけるｍＢにブロードキャストすることができる。追加的にまたは代替として、デュアル接続性のコンテキストにおけるマクロｅＮＢが、データを、クラスタにおける１つまたは複数のｍＢにブロードキャストすることができる。

超高密度展開において、ＷＴＲＵは、バックアップｍＢを探索するように構成されてよい。バックアップｍＢ探索のためのトリガは、サービングｍＢの信号品質に依存することができる。バックアップｍＢ探索は、たとえば、周期的なタイマー期限切れ、発見されたバックアップｍＢの数、およびＷＴＲＵ能力（たとえば、ＲＦチェインの数またはＰＡＡの数）のうちの１つまたは複数の関数であってよい。周期的なタイマーについての値は、システム情報（ＳＩ）においてブロードキャストされてもよい。

ＷＴＲＵとネットワークとの間の無線リンクは、送信ビームおよび受信ビームから形成されたビームペアによって特徴付けられてよい。いくつかの実施形態において、ＤＬ上のビームペアは、ＵＬにおいて使用されるビームペアとは異なっていてもよく、その逆であってもよい。各ビームは、参照信号、シーケンス番号、論理アンテナポート、および／または任意の他の一意の識別情報によって識別されることができる。ビームペアにおける２つのビームは、同じビーム幅を有していてもよい。いくつかの実施形態において、ＷＴＲＵは、多数の基地局に接続されていることがあり、別々のビームペアが、無線リンクの各々について定義されてもよい。

たとえば、広ビームペア、狭ビームペア、および広狭ビームペアを含む、異なるレベルのビームペアリングが定義されてもよい。実施形態において、ＷＴＲＵは、同期信号、ＰＢＣＨ信号、および／またはシステム情報ブロードキャストの受信の間などのセル探索および／または同期手順の間に、１つまたは複数の好ましいＤＬビームを決定することができる。ネットワークは、ランダムアクセスまたはサウンディング手順の間に、１つまたは複数の好ましいＵＬビームを決定することができる。ＷＴＲＵおよびネットワークは、ランダムアクセス手順の完了時に、ビームペアを確立することができる。接続済みモードにおけるＷＴＲＵは、ネットワークから、ビームペアリングを更新するためのコマンドを受信し、オプションで、バックアップビームペアについて合意し、ＵＬビームトレーニングのためにＵＬ上でビーム形成された送信を実施し、たとえばスケジューリング許可または上位レイヤメッセージを介して指定されてよい固有の狭ビーム上でデータチャネルを送信および／または受信することができる。

ｍＢでのビーム形成に加えて、ＷＴＲＵでのビーム形成が、より高い周波数における追加の経路損失を補償することを求められることがある。ＵＬビーム形成およびスケジューリングのための詳細な方法および装置が、以下で説明される。

図１０は、ビーム形成およびスケジューリングの例示的な方法の流れ図１０００である。図１０に示された例において、ＷＴＲＵ１００２は、ｍＢ１００４とのＲＡＣＨ手順を実施する（１００６）。以下でより詳細に説明されるように、ＷＴＲＵ１００２は、好ましいＵＬ広ビームおよびタイミングアドバンスについて最初の粗推定を取得するために、多数の送信ビームまたはステアリングベクトルを用いてランダムアクセスを実施することができる。ＷＴＲＵ１００２は次いで、ＲＲＣ接続済みモードに入ることができる（１００８）。ＷＴＲＵ１００２およびｍＢ１００４は、高スループットデータ転送に使用するためのベストなビームペアを決定し、共存するリンクによる干渉を削減するために、ＵＬ狭ビームペアリング手順をさらに実施することができる。

一旦ＲＲＣ接続済みモードに入ると、ＷＴＲＵ１００２は、ビーム形成能力情報を（たとえば、ＷＴＲＵ能力報告において）ｍＢ１００４に送信することができる（１０１０）。以下でより詳細に説明されるように、ＷＴＲＵ１００２は、たとえば、ＲＲＣ接続済み状態に入った後にビーム形成能力メッセージを自律的に送信することができる、または、ｍＢ１００４が、要求メッセージを介してビーム形成能力情報を要求することができる。ＷＴＲＵ１００２およびｍＢ１００４は次いで、ＷＴＲＵ１００２とｍＢ１００４との間のビームペアリングコマンド（１０１４）およびビームペアリング応答（１０１６）のやり取りを伴うことがある、ビームペアリング手順１０１２に従事することができる。

図１０に示された例において、ｍＢ１００４は、ＷＴＲＵ１００２からのビーム形成された参照信号をトリガする（１０１８）。さらに、図１０に示された例において、ＷＴＲＵ１００２は、トリガ（１０１８）に応答して、参照信号構成またはシーケンスを多数の送信ビームにマップすることができ（１０２０）、ビームの各々（１０２２、１０２４、１０２６）上で参照信号を送信することができる。ビーム形成された参照信号を送信するための異なる手順は、以下の実施形態において詳細に説明される。ｍＢ１００４は、ＤＣＩにおいてトリガＵＬ参照信号送信のためのリソースを許可することができ（１０２８）、同時に、そのリソース上での送信に使用されることになる明示的な参照信号シーケンスを提供することができる。以下でより詳細に説明されるように、ｍＢ１００４はまた、参照信号シーケンスのリンケージを表示する１ビットのコマンドを含めることができる。

ＷＴＲＵは、好ましいＵＬ広ビームおよびタイミングアドバンスについて最初の粗推定を取得するために、多数の送信ビームまたはステアリングベクトルを用いてランダムアクセスを実施することができる。ＷＴＲＵおよびｍＢは、高スループットデータ転送に使用するためのベストなビームペアを決定し、共存するリンクによる干渉を削減するために、ＵＬ狭ビームペアリング手順をさらに実施することができる。本明細書で説明される実施形態は、狭ビームペアリングおよび／もしくは広ビームペアリング、または再ペアリングのために使用されることができる。以下で説明される実施形態において、ＵＬ参照信号送信は、ランダムアクセスプリアンブル送信に置き換えられてもよい。

ＷＴＲＵは、ＵＬビームペアリング手順のための専用のＵＬリソースで構成されてもよい。一実施形態において、リソース構成は、ＷＴＲＵ能力に依存することができる。ＷＴＲＵ能力は、ＷＴＲＵによってサポートされるＴＸビームの合計数（ＷＴＲＵにおける多数のＰＡＡからのＴＸビームを含んでもよい）、各ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）ビームに（たとえば、空間カバレッジ内で）関連付けられた狭ＴＸビームの数、現在のＵＬ制御チャネルビームに（たとえば、空間カバレッジ内で）関連付けられた狭ＴＸビームの数、ＷＴＲＵによってサポートされる量子化されたビーム幅、ＷＴＲＵにおけるＰＡＡの数、ＷＴＲＵにおけるＲＦチェインの数、およびＷＴＲＵによって使用されるビーム形成技法のタイプ（たとえば、アナログ、デジタル、またはハイブリッド）のうちの１つまたは複数を含むことができる。

実施形態において、ＷＴＲＵ能力は、クラス低、中、または高などの、デバイスの異なるクラスによって表現されることができる。ＷＴＲＵクラスは、ＵＬビーム形成リソース配分を決定することができる。

ＷＴＲＵは、上位レイヤメッセージングを介して（たとえば、ＲＲＣメッセージを使用して）そのビーム形成能力を送信することができる。ＷＴＲＵは、ＲＲＣ接続済み状態に入った後にメッセージを自律的に送信することができる、または、ｍＢが、要求メッセージを介して能力を要求することができる。実施形態において、異なるグループのランダムアクセスリソースが、ＷＴＲＵクラス（たとえば、低、中、または高）に関連付けられてもよい。ＷＴＲＵは、ランダムアクセスリソースグループを選ぶことによって、デバイスクラスを暗黙的に表示することができる。他の実施形態において、ｍＢが、ＷＴＲＵ能力にかかわらず、ＵＬビームペアリングのための予め定義されたリソースのセットを常に構成してもよい。いくつかのケースにおいて、ＷＴＲＵは、それがランダムアクセスに使用されるＵＬビームよりも狭いビームを送信する能力があることを表示する必要があるにすぎないことがある。この１ビットの情報は、ランダムアクセスプリアンブルを選ぶことを介して暗黙的に表示されてよい。ｍＢは次いで、ＷＴＲＵによってサポートされるＵＬ狭ビームの数を取得するために、能力要求メッセージをさらにトリガすることができる。

ＷＴＲＵは、そのＴＸビーム能力における変化（たとえば、ハンド、ヘッド、またはボディによる自己妨害）をシグナリングするために動的な表示を使用することができる。ＷＴＲＵは、ビームペアリングのために構成されたＵＬリソース上で、ビーム形成された参照信号を送信するように構成されてよい。そのような構成は、たとえば、半静的および動的部分の２つの部分を含むことができる。

半静的ＵＬビームペアリングリソース構成は、セル固有、ｍＢ−ＲＸビーム固有、および／またはＷＴＲＵ固有であってよい。ＷＴＲＵは、システム情報ブロック（ＳＩＢ）を介した半静的構成、および／またはＷＴＲＵ固有のＲＲＣ構成を受信することができる。半静的ＵＬビームペアリングリソース構成は、たとえば、ｍＢにおけるＲＸビーム、ＷＴＲＵ ＩＤ、セルＩＤ、サブフレーム番号、またはシンボル番号の関数であってよい、ビーム形成された参照信号シーケンスおよび巡回シフトを含むことができる。半静的ＵＬビームペアリングリソース構成はさらに、または代替として、たとえば、帯域幅、始まりＲＢ位置、ホッピング構成、または送信コーム係数を含むことができる、周波数ドメインリソース構成を含むことができる。周波数ドメインリソースは、たとえば、システム帯域幅またはＷＴＲＵ密度の関数であってよい。半静的ＵＬビームペアリングリソース構成はさらに、または代替として、時間ドメインリソース構成を含むことができ、時間ドメインリソース構成は、たとえば、ＵＬビームペアリング参照信号、周期性、または反復係数に使用されることになるサブフレーム、サブフレーム内のシンボルを含むことができる。一例において、ベース時間ドメインリソースが構成されてよく、ＷＴＲＵは次いで、予め構成されたオフセット／周期性によって後続のリソースを決定することができる。

サブフレーム内の１つまたは複数のシンボルは、ＵＬビームペアリング参照信号送信のために配分されることができる。たとえば、ＷＴＲＵは、１つのサブフレーム内で多数のＵＬビームペアリング参照信号を送信するために、同じ送信ビームを使用することができる。

ＷＴＲＵは、たとえば、ｍＢコマンドまたは予め構成された基準に基づいて、ＵＬビームペアリング参照信号を送信することができる。ＷＴＲＵは、いくつかの異なるやり方で、ＵＬビームペアリング参照信号を送信するためのトリガを受信することができる。たとえば、ｍＢは、同じＵＬサブフレームにおけるデータで、またはデータなしで、ＵＬビームペアリング参照信号送信を動的にスケジュールすることができる。ＵＬビームペアリング参照信号送信のためのリソースは、ＵＬデータ送信と同様に配分されてよい。これは、サブフレーム内の周波数ドメインおよび時間ドメインのリソースの観点から、さらなる粒度を提供することができる。サブフレーム内の多数のシンボルが、ＵＬビームペアリング参照信号送信のために配分されてよい。あるいは、ｍＢは、ＤＣＩにおける１ビットのみのフィールドを使用して、ビームペアリング参照信号送信をオン／オフにすることができる。詳細なリソース配分情報は、トリガＤＣＩに先立って、半静的構成としてシグナリングされてよい。ＤＣＩ実施形態は、たとえば、１回限りのビーム参照信号送信のために使用されることができる。

ＷＴＲＵがどのようにしてＵＬビームペアリング参照信号を送信するためのトリガを受信することができるかの別の例は、ＵＬビームペアリング参照信号送信をアクティブ化し、非アクティブ化するためのＭＡＣ制御メッセージの使用である。ＤＣＩ実施形態と同様に、リソース配分情報は、半静的に構成されてよい。アクティブ化されると、ＷＴＲＵは、ｍＢによって非アクティブ化されるまで、予め定義された周期性に従ってＵＬビームペアリング参照信号を送信することができる。別の例では、ＷＴＲＵが多数の時間多重化されたＴＸビームを使用して参照信号の多数のＵＬ送信を実施するようにトリガするマルチビームＰＤＣＣＨ指示に基づいて、またはそのＰＤＣＣＨ指示に続くランダムアクセス応答（ＲＡＲ）に基づいて、ＷＴＲＵは、ＵＬビームペアリング参照信号を送信するためのトリガを受信することができる。

ＷＴＲＵがどのようにしてＵＬビームペアリング参照信号を送信するためのトリガを受信することができるかの別の例は、ＷＴＲＵがＲＲＣ接続済みモードの間にＵＬビームペアリング参照信号を送信するように構成されてよいことである。そのような構成は、上位レイヤシグナリング（たとえば、ＲＲＣメッセージ、またはＲＡＲを使用する）を使用して提供されてよく、ここで、ＲＡＲメッセージは、後続のＵＬ参照信号送信のための構成を含むことができる。ＷＴＲＵは、それが接続済みモードを離れるとき、ＵＬビームペアリング参照信号を送信することを停止することができる。

ＷＴＲＵがどのようにしてＵＬビームペアリング参照信号を送信するためのトリガを受信することができるかのさらに別の例は、ＷＴＲＵが予め構成されたイベントに基づいてＵＬビームペアリング参照信号をトリガすることができることである。そのようなイベントは、予め定義された閾値を上回るＵＬデータ送信に対するいくつかの否定確認応答（ＮＡＣＫ）、予め定義された閾値を上回る（たとえば、加速度計またはジャイロスコープを介した）ＷＴＲＵベースの回転または動き検出、およびサービングＤＬビーム（たとえば、制御ビームまたは狭データビーム）における変化のうちの１つまたは複数を含むことができる。実施形態において、ＷＴＲＵは、これらの予め構成されたイベントのうちの１つまたは複数に基づいて、ＵＬ制御チャネル上でＵＬビームペアリング要求を送信することができる。

ＷＴＲＵは、すべてのＴＸビームもしくはＴＸビームのサブセットをスイープしながら、ＵＬ参照信号を周期的に送信することができる、または、ＴＸビームのサブセットの一度だけの完全なスイープもしくは１回限りの送信を実施することができる。ＴＸビームのサブセットが使用されるという条件で、ＷＴＲＵがビームのサブセットを自律的に選んでもよいし、または使用するためのビームのサブセットがＤＣＩ、ＭＡＣ、および／もしくはＲＲＣシグナリングを介して指定されてもよい。ＴＸビームは、ＵＬ参照信号ＩＤまたはビームＩＤによって識別されることができる。サブセットは、現在のＵＬ制御チャネルの空間カバレッジ内にあるビームを選択すること、その関連付けがステアリングベクトルまたは空間的近接の値によって定義されてよいＤＬデータチャネル受信のために使用されるＲＸビームに関連付けられたＴＸビームを選択することのうちの複数に基づいて、ＷＴＲＵにおける到着角（ＡоＡ）推定に基づいて、およびｍＢからの以前の非周期的な測定結果に基づいて、決定されることができる。

実施形態において、ＷＴＲＵは、ＷＴＲＵによって使用される現在のＵＬ広制御ビームのカバレッジ内で、狭ビームのみを送信することができる。実施形態において、ＵＬビーム形成された参照信号は、サウンディング参照信号として構成されてもよい。

例示的なＵＬリソース構成は、ＵＬリソース配分の始まり（たとえば、サブフレームまたはＴＴＩの数の観点から予め定義されたオフセットとして）に関する情報、周期性Ｔ（たとえば、サブフレームまたはＴＴＩの数の観点から）に関する情報、ＵＬ参照信号送信のために配分された各サブフレーム内のシンボルの数および／またはシンボル番号、帯域幅およびホッピング構成、シーケンス番号セットＳ０からＳＮ、ならびに反復係数を含むことができる。シーケンス番号については、始まりシーケンス番号が、Ｓ０であってよく、シーケンスの数Ｎは、始まりシーケンス番号から引き出されてよい（たとえば、シーケンスにおいて次のＴＸビームにスイッチする前にＵＬ ＴＸビームが送信されることができる回数）。たとえば、始まりシーケンス番号は、ベースシーケンスであってよく、他のシーケンスは、ベースシーケンスの巡回シフトによって引き出されてもよい。ｍＢは、異なるＲＸビームを使用して、同じＴＸビームの反復を受信することができる。

ＵＬリソース構成が与えられると、ＷＴＲＵは、各ＴＸビームｎを、シーケンス番号セット内で一意のシーケンス番号Ｓｎに関連付けることができる。たとえば、ＷＴＲＵによってサポートされるＴＸビームの数をＭとする。Ｍ＜＝Ｎの場合、ＷＴＲＵは、セットから、最初のＭ個のシーケンス番号を使用することができる。Ｍ＞Ｎの場合、ＷＴＲＵは、優先順位付け基準に基づいて、Ｎ個のビームを選択することができる。たとえば、優先順位付け基準は、現在のＵＬ制御ビームと選択されたＴＸビームとの間の空間的近接に基づくことができる、または、ＷＴＲＵベースのＴＸビームサブセット選択基準に基づくことができる。

第１の構成されたＵＬリソースおよび第１の選択されたビームから始めて、ＷＴＲＵは、各後続のＵＬリソースで、その選択されたＴＸビームの各々を順次スイープすることができ、ここで、各ＴＸビーム送信は、構成された反復係数によって反復される。ＷＴＲＵがその選択されたＴＸビームのすべてを使い果たしたとき、ＷＴＲＵは、スイープの同じ順序を毎回維持しながら、第１のＴＸビームから再び始めることができる。ｍＢの視点からは、来たるＵＬ参照信号送信について、シーケンスにおける次のシーケンス番号か、または始まりシーケンス番号へとラップアラウンドするかいずれかの２つの可能性が存在するだけである。ＷＴＲＵは、すべてのスイープ動作について、シーケンス番号とＴＸビームとの間でマッピングを維持することができる。このマッピングは、後続のデータ送信または制御送信のために選択されたビームを表示するために、ｍＢによって使用されることができる。

実施形態において、ＷＴＲＵは、以下のシナリオのうちの１つまたは複数において、ＵＬ参照信号シーケンスとＴＸビームとの間のマッピングを切り離す、またはリセットすることができる：アップリンク制御ビームに変化があるとき；アップリンク制御ビームスイッチ手順の間に明示的な表示が提供される；アップリンクデータチャネルビームに変化がある；アップリンクデータチャネル許可またはスイッチ手順の間に明示的な表示が提供される；ＷＴＲＵがＵＬ参照信号送信のための非アクティブ化コマンドを受信するとき；マッピングを消去するための明示的なリセットコマンドが受信されるとき；および／またはビーム障害手順またはセルレベルモニタリング手順がトリガされるとき。

ＷＴＲＵベースの暗黙的な参照信号シーケンス番号からＴＸビームへのマッピングにおいて、Ｎ＜Ｍの場合、ＵＬ制御ビームが更新されるとき、または１つまたは複数のＴＸビームがｍＢで受信されることができないときに、ネットワークおよびＷＴＲＵは、シーケンス番号ミスマッチに終わることがある。これに対処するために、ＷＴＲＵは、参照信号シーケンス番号とＴＸビームとの間の現在のマッピングを無効化するためのリセットコマンドを、ｍＢから受信することができる。ＷＴＲＵは次いで、上で説明されたように、手順を再開し、新しいマッピングを再割り当てすることができる。

実施形態において、ＷＴＲＵは、ＵＬ参照信号送信に加えて、ＵＬ ＴＸビームを識別するために、明示的なシーケンス番号を伝達することができる。シーケンス番号は、マッピングが１対１であるという制約付きのＷＴＲＵ実装に従って、たとえば、ＵＬビームＩＤを識別するためのプリアンブルをＵＬ送信に追加することによって、および／または、ビームＩＤをＴＸビームに割り当てることによって、ＵＬ参照信号送信に追加されることができる。

他の実施形態において、ｍＢは、固有の参照信号シーケンスを、来たるＷＴＲＵ ＵＬ参照信号送信に割り当てることができる。参照信号シーケンスは、ＵＬリソース配分と共にシグナリングされることができる（たとえば、各ＵＬリソースは、予め定義された参照信号シーケンスに関連付けられてよい）。たとえば、ＤＣＩは、ＵＬ参照信号送信をトリガするためのリソースを、そのリソース上での送信に使用されることになる明示的な参照信号シーケンスを提供するのと同時に、許可することができる。ｍＢは、参照信号シーケンスのリンケージを表示する１ビットのコマンドを追加的に含めることができる。リンケージビットは、リンケージビットが０である場合に、ＷＴＲＵが、指定された参照信号シーケンスとＴＸビームとの間のいかなる前の関連付けもＷＴＲＵから消去する、またはリセットできるように定義されてよい。ＷＴＲＵは、その参照信号シーケンスが、それにリンクされた有効な参照信号シーケンスを有さない任意のＴＸビームに関連付けるために利用可能である、または空いていると考えることができる。ＷＴＲＵはまた、ＴＸビームと指定された参照信号シーケンスとの間のリンケージを記憶することができる。ＷＴＲＵは、参照信号シーケンスにリンクされたＴＸビームを使用して、ＵＬリソース上でＵＬ参照信号を送信することができる。リンケージビットが１である場合、ＷＴＲＵは、参照信号シーケンスに以前にリンクされたＴＸビームを使用してＵＬ参照信号を送信するために、ＵＬリソースを使用することができる。

他の実施形態において、参照信号シーケンスは、無線フレーム番号、サブフレーム番号、シンボル、および／またはＵＬ参照信号がその上で送信される周波数リソースの関数として定義されてもよい。このアプローチにおいて、ＷＴＲＵ固有のＵＬ参照信号シーケンスが配分されてもよく、ＷＴＲＵは、多数のＴＸビームのために同じＵＬ参照信号を使用することができる。

あるいは、ｍＢベースの割り当て方式が、参照信号シーケンス番号ではなく、ビームＩＤのために用いられてもよい。一例において、参照信号シーケンス番号は、ビームＩＤに置き換えられてもよく、リンケージビットと共に、ｍＢは、ビームＩＤとＷＴＲＵ ＴＸビームとの間のマッピングを制御し、調整することができる。

ＵＬデータチャネルビームおよびペアリングに関して説明される実施形態はまた、ＵＬ制御チャネルビームのために使用されることができる。一例において、ＵＬ制御チャネルビームは、データチャネルビームと比較して、より広い空間カバレッジによって特徴付けられてよい。いくつかの実施形態において、データチャネルビームおよび制御チャネルビームのためのＵＬ参照信号送信は、共存する、または並行して実施されることができる。たとえば、時間および／または周波数におけるＵＬリソースの別々のセットが、候補制御チャネルＴＸビームを使用してＵＬ参照信号を送信するために予約されてもよい。別の例では、参照信号の別々のセットが、候補制御チャネルＴＸビームを使用してＵＬ参照信号を送信するために予約されてもよい。さらに別の例では、重なり合わないビームＩＤ空間が、制御チャネルビームおよびデータチャネルビームのために予約されてもよい。

ｍＢは、ＵＬ ＴＸビームの品質を評価するために、ＷＴＲＵによって送信されたＵＬ参照信号を使用することができる。ＷＴＲＵは、ＵＬ許可においてビームＩＤまたは参照信号シーケンス番号に関連付けられたＴＸビームを使用して、ＵＬ送信を実施することができる。ビームＩＤまたは参照信号シーケンス番号と、ＴＸビームＩＤとの間の関連付け／マッピングは、上で説明されたように、暗黙的または明示的な、ＷＴＲＵの方法またはｍＢの方法に基づいて決定されてよい。ビームＩＤもしくは参照信号シーケンス番号が予め定義されたもしくは予約された値を搬送する場合、またはビーム情報がスケジューリング許可に存在しない場合に、ＷＴＲＵは、ＵＬ制御ビームを使用してＵＬデータ送信を実施することができる。

ｍＢは、ＵＬ参照信号送信手順の間に、ＷＴＲＵ ＴＸビームごとにタイミングアドバンスを決定することができる。ＷＴＲＵからの少なくとも２つのＴＸビームが、異なるタイミングアドバンス値に関連付けられてよい。ＷＴＲＵは、ＭＡＣメッセージにおける、または上位レイヤシグナリング（たとえば、ＲＲＣ）メッセージにおけるタイミングアドバンス構成に基づいて、タイミングアドバンスを１つまたは複数のＴＸビームに適用することができる。タイミングアドバンス値は、ＴＸビームＩＤまたはＵＬ参照信号シーケンス番号によってインデックスされてよい。あるいは、ＷＴＲＵは、個々のＴＸビーム応答によりＲＡＲメッセージを受信することができる、または、そこで各ＴＸビームがＲＡ−ＲＮＴＩによって参照されてよく、かつ関連付けられたタイミングアドバンスおよび／もしくは送信電力設定を含むブロック応答を受信することができる。ＷＴＲＵは、同じタイミングアドバンス値を２つ以上のＴＸビームに適用し、それらをタイミングアドバンスグループに属するものとして考えることができる。ＷＴＲＵは、現在の広ビームＰＵＳＣＨ電力に基づいて、マルチビームＵＬ参照信号のための最初の送信を設定することができる。あるいは、ＷＴＲＵは、ＵＬ参照信号ビームのための最大電力を設定することができ、送信電力制御（ＴＰＣ）ビットを介して、最大電力からＵＬ送信電力を減少させるための閉ループフィードバックを受信することができる。

ビームペアのリンクにおける受信機は、指向性データ送信の間にＳＮＲを増加させるその受信ビームを更新するために、ビームトラッキングを使用することができる。送信機は、実際のデータ送信を参照して、予め定義された位置で参照信号を送信することによって、ビームトラッキング手順を支援することができる。ビームトラッキングは、受信機からのフィードバックが求められなくてもよいので、開ループのビームペアリングと考えられてもよい。ビームトラッキングは、受信機が所与のＴＸビームのための最適なＲＸビームを選ぶのを可能にすることができる。ビームトラッキングは、空間シフトの量が小さい場合の、ＷＴＲＵの向き／ブロッキングに対する急速な変化を補償するために使用されることができる。ビームトラッキングに使用される参照信号は、ビームトラッキングシンボルと呼ばれてもよい。１つまたは複数のビームトラッキングシンボルは、データチャネル（たとえば、ＰＤＳＣＨもしくはＰＵＳＣＨ）の先頭に付加されても、データチャネル（たとえば、ＰＤＳＣＨもしくはＰＵＳＣＨ）の最後に付加されても、および／または、オフセットが負または正であり得る場合、オフセットでデータチャネル（たとえば、ＰＤＳＣＨもしくはＰＵＳＣＨ）に送信されてもよい。

ガード期間は、受信機が異なるＲＸビームを評価するのを可能にするために、ビームトラッキングシンボル間、および／またはビームトラッキングシンボルとデータとの間に導入されてよい。ダウンリンク送信の間、ｍＢは、１つまたは複数のビームトラッキングシンボルを配分して、ＷＴＲＵ側のＲＸビームトラッキングを支援することができる。同様に、アップリンク送信において、ＷＴＲＵは、１つまたは複数のビームトラッキングシンボルを送信して、ｍＢ側のＲＸビームトラッキングを可能にすることができる。ビームトラッキングシンボルによって占有されるリソースは、以下のうちの１つまたは複数を使用して、シグナリングされることができる：たとえば、ビームトラッキングシンボルリソース配分および／または周期性を提供するＲＲＣシグナリングを介した半静的リソース配分；所与のリソース配分においてビームトラッキングシンボルの有無を表示するように定義された多数のＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨフォーマット；ならびに、データ配分のためのスケジューリング許可と同様のビームトラッキングシンボルのための明示的なスケジュール（たとえば、ビームトラッキングシンボルの始まりおよび数）。ＤＣＩにおけるスケジューリング許可は、ＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨフォーマットを表示することができる。ビームトラッキングシンボルの予め定義された数は、ＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨフォーマットに基づいて、暗黙的に決定されてもよい。

ＷＴＲＵは、接続済みモードで制御情報を受信するために、１つまたは複数の制御チャネルビームをモニタすることができる。制御チャネルビームは、ＷＴＲＵ固有の制御チャネルビームであっても、またはセル固有の共通制御チャネルビームであってもよい。ＷＴＲＵがモニタすることができる制御チャネルビームのセットは、サービング制御チャネルビームと呼ばれてもよい。ＷＴＲＵは、１つまたは複数のサービング制御チャネルビームを割り当てられてもよいし、またはＷＴＲＵは、ｍＢからのすべての制御チャネルビームをサービング制御チャネルと考えてもよい。あるいは、ＷＴＲＵは、アイドルモード動作の間に選択された制御チャネルビームを、接続済みモード動作のためのＷＴＲＵ固有の制御チャネルビームと考えてもよい。ＷＴＲＵは、予め定義されたビーム参照信号の存在によって、ＷＴＲＵ固有の制御チャネルビームから、共通制御チャネルビームを区別することができる。ＷＴＲＵは、追加のアンテナ利得のためのＲＸビーム形成を利用して、ＤＬ制御チャネルの信頼性を向上させることができる。したがって、ビームペアの概念が、ＷＴＲＵとｍＢとの間に確立されることができる。ＷＴＲＵ固有の探索空間は、たとえば、ｍＢによって送信された制御チャネルビームの数、ＷＴＲＵによって選択された、および／またはＷＴＲＵに割り当てられた制御チャネルの数、ビーム固有の制御領域サイズ／時間長、全体の制御領域時間長、セルの帯域幅、アグリゲーションレベル、ＷＴＲＵ ＩＤ、サブフレーム番号、またはサブフレームの関数であってよい。ＷＴＲＵ固有の探索空間は、ＷＴＲＵによって選択された、またはＷＴＲＵに割り当てられたすべてのサービング制御チャネルビームのビーム固有の探索空間の融合と定義されることができる。

接続済みモードの間、ＷＴＲＵは、サービングセルからの非サービング制御チャネルビームの適合性を評価することができる。サービング制御チャネルビームの品質は、ｍＢにおける送信ビームによってのみならず、ＷＴＲＵにおける受信ビームによってもまた決定されることができる。ＷＴＲＵは、評価に基づいて、ｍＢにフィードバックを提供することができる。

ＷＴＲＵフィードバックに基づいて、ｍＢは、ＷＴＲＵにおける受信ビーム形成に条件付けされた制御チャネルビームの品質、制御チャネルビーム内のＷＴＲＵの数および制御チャネルの容量、サービングｍＢからの他の共存するビームによる制御チャネルビームの干渉、近傍セル上のサービング制御チャネルビームの干渉、ならびにＷＴＲＵ受信ビーム上の近傍セル制御チャネルの干渉のうちの１つまたは複数に基づいて、ＷＴＲＵにサーブするためのサービング制御チャネルビームを決定することができる。

ｍＢは、ＲＲＣシグナリングまたはＤＣＩベースのシグナリングを使用して、新しいサービング制御チャネルビームを表示することができる。別の実施形態において、ＷＴＲＵは、上で説明された基準のうちの１つまたは複数を使用して、好ましい制御チャネルビームを自律的に選択することができる。ＷＴＲＵは、サービング制御チャネルビームを評価し、選択するために、サービングｍＢから支援情報を取得することができる。そのような支援情報は、たとえば、制御チャネルの容量を暗黙的に表示するバイアス値またはオフセット値、ｍＢ間干渉、および／または選択のための制御チャネルビームを考えるためのＢＲＳ閾値を含むことができる。

ｍＢからのビームスイッチコマンドは、新しい制御チャネルビームのための（ＢＲＳシーケンス番号またはセルＩＤの関数による明示的または暗黙的な）識別情報、新しい制御チャネルビームに関連付けられたビーム形成されたデータチャネル、新しい制御チャネルビームに関連付けられた探索空間の構成、ＵＬビーム形成するためのリソース（たとえば、専用のＲＡＣＨプリアンブルおよび／または時間／周波数リソース）、ターゲット制御チャネルビームに関連付けられたフォールバックＴＴＩ、ターゲット制御チャネルビームに関連付けられたビーム固有のＰＣＦＩＣＨ、ビームスイッチＡＣＫを送信するためのリソース（たとえば、オプションの反復またはビーム形成されたＵＬ ＰＵＣＣＨチャネルによる専用のＰＲＡＣＨリソース）、および／またはターゲット制御チャネルビームに関連付けられたＵＬ制御チャネルビームのうちの、１つまたは複数を含むことができる。ＷＴＲＵからのＵＬ制御ビームは、参照信号シーケンスＩＤによって識別されることができる。実施形態において、探索空間および制御チャネルは、半静的であってよく、ＳＩＢによって構成されてよい。ビームスイッチコマンドを受信すると、ＷＴＲＵは、制御チャネルビームに関連付けられたＳＩＢを読み出して、新しい探索空間を決定することができる。探索空間構成はまた、制御チャネルビームからシンボルへのマッピング情報を含むことができる。

ソース制御チャネルビームからターゲット制御チャネルビームへと移行するためのビームスイッチコマンドを受信すると、ＷＴＲＵは、ターゲット制御チャネルビームのためによりよい信号品質メトリックをもたらす、ターゲット制御チャネルビームに関連付けられたその受信ビームをスイッチし、受信された構成に従って制御チャネル探索空間を更新し、サービング制御チャネルビームを追加、変更、もしくは削除し、サービング制御チャネルビームのためにＴＴＩもしくはシンボルのマッピングを適用し（そのような更新は、現在のＴＴＩからの予め構成されたオフセットで効果的であってよい）、予め構成された位置におけるセル固有の制御チャネルビームおよびすべての他の時間／位置におけるＷＴＲＵ固有の制御チャネルをモニタし、ソース制御チャネルビームをモニタすることを停止してソース制御チャネルビーム上で受信されたいかなる保留中のスケジューリング許可も無視し、ＵＬ制御チャネルをＰＵＣＣＨ構成に更新し、ならびに／または、ターゲットＤＬ制御チャネル構成を適用して、たとえば、ターゲット制御チャネルビームの存在を決定するための新しいＢＲＳを使用して、ターゲット制御ビームをモニタすることを始めることができる。

専用のランダムアクセスリソースが構成されるという条件で、ＷＴＲＵは、予め構成されたＲＡＣＨリソース上で専用のランダムアクセスプリアンブルを（場合により、構成された反復係数に従って多数回）送信し、構成されたターゲットＤＬ制御チャネルビームに対応した１つもしくは複数のＵＬビームを使用してＲＡＣＨを実施し、および／または、プリアンブルＩＥもしくはＲＡ−ＲＮＴＩによって識別されてよい好ましいＵＬビームを含むＲＡＲを受信することができる。ＷＴＲＵは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ／ＣＳＩフィードバックのために選択されたＵＬビームを使用することができる。ＷＴＲＵは、新しいＵＬ送信ビームに対応した、更新されたタイミングアドバンスを追加的に受信することができる。

ランダムアクセスリソースが構成されない場合、ＷＴＲＵは、ＵＬビーム情報はｍＢにおいて利用可能であると想定してよく、ＷＴＲＵは、ＰＵＣＣＨリソース上でビームスイッチＡＣＫを送信することができる。実施形態において、ＷＴＲＵは、予め構成されたＵＬ制御ビーム上でＡＣＫを送信することができる。ビームスイッチコマンドとＵＬ ＡＣＫとの間のタイミング関係は、予め定義されていても、またはビームスイッチコマンドによって明示的に構成されてもよい。実施形態において、ＷＴＲＵは、多数のＤＬ制御チャネルが配分されていたとしても、厳密に１つのＵＬ制御ビームで構成されてよく、ＷＴＲＵは、データを搬送するＤＬビームにかかわらず、構成されたＵＬ制御ビーム上でＡＣＫを送信することができる。

ターゲットＤＬビーム構成が同じサービングｍＢに関連付けられている場合、ＷＴＲＵは、ＭＡＣ／ＲＬＣコンテキストをリセットしなくてもよい。追加的に、異なるｍＢ間のビームスイッチについて、異なるレベルのレイヤ２（Ｌ２）リセットがＷＴＲＵにおいて構成されてもよい。たとえば、ＷＴＲＵは、ビームスイッチが、同じｍＢで発生するのか、同じセルの異なるｍＢ間で発生するのか、または異なるセルもしくはクラスタの異なるｍＢ間で発生するのかに対して、トランスペアレントであってよい。しかし、ネットワークの視点からは、異なるビームスイッチは、異なるレベルのＬ２リセットにつながることがある。ＷＴＲＵは、ハイブリッド自動反復要求（ＨＡＲＱ）コンテキストだけをリセットし、しかしすべてのＡＲＱコンテキスト（たとえば、シーケンス番号）を保持するように、またはＨＡＲＱおよびＡＲＱコンテキストの両方をリセットするように構成されてもよい。

時として、たとえば、サービング制御チャネルビーム品質における不意のデグラデーションのために、ＷＴＲＵがｍＢからビームスイッチコマンドを受信しないことがある、またはｍＢへの測定報告が失われることがある。そのような急速なデグラデーションは、たとえば、動的な妨害またはＷＴＲＵの向きの変化に原因があるとされることがある。実施形態において、ＷＴＲＵは、拡張モニタリングモードに入り、現在のサービング制御チャネルビームに加えて、１つまたは複数の制御チャネルビームをモニタすることができる。拡張モニタリングモードは、無線リンクを回復するために、ｍＢがＷＴＲＵに達して、ビームスイッチ手順を調整するための追加の機会を提供することができる。

ＷＴＲＵは、サービング制御ビーム品質に突然のデグラデーションがあるとき、先行的な拡張モニタリング手順を使用して、そのビーム探索空間を一時的に増加させることができる。ビーム再確立およびビーム回復という用語は、本明細書において交換可能に使用されることがある。ビーム再確立の前および後のビームペアは、同じであることも、異なることもある。

図１１は、ＷＴＲＵにおいて実装される拡張モニタリングのための例示的な方法の流れ図１１００である。図１１に示された例において、ＷＴＲＵは、第１の通常ビームセットに関連付けられた第１の制御チャネル探索空間（ＳＳ）をモニタすることができる（１１０２）。第１の通常ビームセットは、第１のビームセットを含むことができる。ＷＴＲＵは、拡張ビームセットに関連付けられた制御探索空間をモニタすることができる（１１０４）。ＷＴＲＵは、たとえば、ＷＴＲＵによる測定に基づくトリガに続いて、拡張モニタリングモードを開始すると、および／または拡張モニタリングモードに入ると、拡張ビームセットに関連付けられた制御探索空間をモニタすることを実施することができる。トリガは、たとえば、ｍＢから受信されてよい。拡張ビームセットは、第１のビームセットおよび１つまたは複数の追加のビームセットを含むことができる。

ＷＴＲＵは、拡張ビームセットから第２のビームセットを決定することができる（１１０６）。決定は、たとえば、受信された制御チャネルビームスイッチコマンドに基づいていても、またはビームスイッチコマンドがその中で受信されたＳＳに基づいていてもよい。ＷＴＲＵは、第２の通常ビームセットに関連付けられた第２の制御チャネルＳＳをモニタすることができる（１１０８）。第２の通常ビームセットは、決定された第２のビームセットを含むことができる。

実施形態において、ＷＴＲＵは、予め構成されていてよい１つまたは複数の基準に基づいて、拡張モニタリングに入ることができる。そのような基準は、たとえば、１つもしくは複数のサービング制御ビームのビーム形成された参照信号受信電力（ＢＲＳＲＰ）が閾値を下回ること、１つもしくは複数の非サービング制御ビームＢＲＳＲＰが閾値を上回ること、および／または、閾値を上回るまたは下回るＢＲＳＲＰに基づいてトリガされた測定報告の送信からの予め定義されたオフセットに達することを含むことができる。ＢＲＳＲＰは、たとえば、非サービング制御ビームの制御ビーム、リンクされたＰＢＣＨおよび／またはＳＹＮＣビームに関連付けられた、ビーム形成された参照信号上で測定されることができる。両方のケースで、閾値は、セルにおける１つまたは複数の他のビームに対して、絶対的であっても、または相対的であってよい。加えてまたは代替として、ＷＴＲＵが拡張モニタリングに入るための基準は、ＮＡＣＫまたはＣＲＣ障害についての稼働中のカウンタが、予め定義された値よりも大きくなることを含むことができる。

拡張モニタリングモードにおいて、ＷＴＲＵは、第１のビームセットに加えて、拡張ビームセットにおけるモニタリングのためのいくつかの異なる候補ビームを考えることができる。そのような候補ビームは、たとえば、サービングセルにおけるすべての制御チャネルビームおよび／または共通制御チャネルビーム、現在のサービング制御チャネルビームに空間的に隣接する１つもしくは複数の制御ビームまたは共通制御チャネルビーム（たとえば、サービング制御チャネルビームのすぐ左および右のビーム）、サービング制御チャネルビームに明示的にリンクされた、もしくはサービング制御チャネルビームに関連付けられるように予め構成された制御ビームまたは共通制御チャネルビームのサブセット、閾値（たとえば、上で説明されたＢＲＳＲＰ閾値）を上回る品質を有する１つもしくは複数の制御ビームまたは共通制御チャネルビーム、最新の測定報告に含まれた１つもしくは複数の制御ビームまたは共通制御チャネルビーム、ならびに拡張モニタリングのためのバックアップビームまたは候補ビームとして構成された１つもしくは複数のＷＴＲＵ固有の制御チャネルビームのうちの、１つまたは複数を含むことができる。

ＷＴＲＵは、ＷＴＲＵが拡張モニタリングモードにある間のすべての後続のダウンリンクＴＴＩおよび／もしくはサブフレーム、拡張モードモニタリングのためにとりわけ構成された、予め構成されたＴＴＩおよび／もしくはサブフレーム、候補制御チャネルビームがその中で送信されるすべての後続のＴＴＩおよび／もしくはサブフレーム、ならびに／または、ＰＢＣＨおよび／もしくはＳＹＮＣ信号などのブロードキャストシグナリングを搬送するＴＴＩおよび／もしくはサブフレームなどの、１つもしくは複数のＴＴＩおよび／またはサブフレームにおいて、拡張モニタリングモードで追加のビームのうちの１つまたは複数をモニタすることができる。ＷＴＲＵは、これらのＴＴＩおよび／またはサブフレームのうちの１つまたは複数内の固有の制御チャネルビームマッピングで構成されてよい。追加的に、ＷＴＲＵは、ビームスイッチ制御メッセージのために予約された固有の探索空間および／またはＤＣＩで構成されてもよい。

実施形態において、ページングメッセージが、ビーム再確立および／またはビームスイッチのメカニズムとして使用されることがある。ＷＴＲＵは、拡張モニタリングモードの間、候補ビームのすべてにおいてページングメッセージをモニタすることができる。ページングタイプは、ビーム再確立および／またはビームスイッチとしての理由を表示することができる。ＣＲＮＴＩが、ＷＴＲＵ識別情報として使用されてもよく、ＷＴＲＵからのＵＬ応答送信をトリガするために追加の専用のリソースが配分されてもよい。

実施形態において、ＷＴＲＵは、サービング制御ビームまたはバックアップ制御ビームについて予め構成されていてよい、予め定義された予約されたリソース上でＮＡＣＫを送信することによって、拡張モニタリングモードへのエントリを明示的に表示することができる。あるいは、ＷＴＲＵは、予め構成されたリソース上でＲＡＣＨを送信して、拡張モニタリングモードへのエントリを表示することができる。

実施形態において、ＷＴＲＵは、無線リンクを復活させるために、好ましいビームおよび明示的なＷＴＲＵ ＩＤを表示することができる。たとえば、ＲＡＣＨ送信の原因（たとえば、再確立、閾値を下回るサービング制御ビーム、および／または測定報告のためのリソース要求）、拡張モニタリングモードへのエントリ、および／または好ましいビームのセットのうちの１つまたは複数を暗黙的に表示するために、１つもしくは複数のＲＡＣＨプリアンブルもしくはプリアンブルグループおよび／または時間／周波数リソースが予め構成されていてよい。

ＷＴＲＵは、１つまたは複数の条件が満たされたときに、拡張モニタリングモードを終了することができる。そのような条件は、たとえば、サービング制御ビーム、バックアップ制御ビーム、もしくは他の共通制御ビームにおけるビームスイッチコマンドの受信、および／または拡張モニタリングモードの始まりから予め定義された時間内にＤＬ ＤＣＩおよびビームスイッチコマンドを受信しないことを含むことができる。拡張モニタリングモードを終了すると、ＷＴＲＵは、セルレベルモニタリングを実施する、または無線リンク障害（ＲＬＦ）を宣言することができる。

図１２は、ｍＢなどの基地局において実装される拡張モニタリングのための例示的な方法の流れ図１２００である。図１２に示された例において、基地局は、ＷＴＲＵが拡張モニタリングを開始したことを決定し（１２０２）、ＷＴＲＵが拡張モニタリングを開始したことを基地局が決定したという条件で、ビームスイッチコマンドを送信することができる（１２０４）。実施形態において、ＷＴＲＵが拡張モニタリングを開始することは、たとえば、第１のビームセットを含む第１の通常ビームセットに関連付けられた第１の制御チャネルＳＳをモニタすることから、測定に基づくトリガに続いて、第１のビームセットおよび１つまたは複数の追加のビームセットを含む拡張ビームセットに関連付けられた制御チャネルＳＳをモニタすることへとスイッチすることを含むことができる。ビームスイッチコマンドは、ＷＴＲＵが、第２のビームセットを含む第２の通常ビームセットに関連付けられた第２の制御チャネルＳＳをモニタすることへとスイッチするためのコマンドであってよい。

実施形態において、ｍＢは、ＷＴＲＵが拡張モニタリングモードに入ったことを、暗黙的または明示的に決定することができる。ｍＢは、スケジュールされたダウンリンク送信についての確認応答がないこと、またはＵＬ許可に応答したＵＬデータ送信がないことに基づいて、ＷＴＲＵが拡張モニタリングモードに入ったことを暗黙的に決定することができる。ｍＢは、ステータス照会メッセージ、ポール要求メッセージ、ＰＤＣＣＨ指示、または他のメッセージへの応答がないことに基づいて、ＷＴＲＵが拡張モニタリングモードに入ったことを明示的に決定することができる。そのような明示的な要求／応答は、暗示的な方法よりも速いことがあり、リソース効率的であってよい。

ビームレベルモニタリングを実施するために、ＷＴＲＵは、サービング制御チャネルビームにリンクされたＰＢＣＨビーム上でＢＲＳ測定を実施することができる。フレーム構造における周期性および位置などの、ＰＢＣＨビームの送信スケジュールは、予め定義されていてよい。ＷＴＲＵは、追加的にまたは代替として、サービング制御チャネルビームにリンクされた共通制御チャネルビーム上でＢＲＳ測定を実施することができる。フレーム構造における周期性および位置などの、共通制御チャネルビームの送信スケジュールは、予め構成されていてよい。ＷＴＲＵは、追加的にまたは代替として、サービング制御チャネルビーム上で機に乗じたＢＲＳ測定を実施することができる。

ビームレベルモニタリングの成果は、予め定義された時間期間にわたるＢＲＳＲＰ測定値の平均であることがある。平均ＢＲＳＲＰ値は、サービング制御チャネルビームの品質を表示することができる。ビームレベルモニタリングの目的のために、同期中状態および同期外状態が、測定されたＢＲＳＲＰ値に基づいて定義されてよい。ＷＴＲＵは、ＢＲＳＲＰ測定値が予め定義された閾値を下回ること、およびＮ個の連続した同期外表示が受信されることなどの、１つまたは複数の基準に基づいて、ビームレベル障害を決定することができる。

ＷＴＲＵがビームレベル障害を決定したという条件で、それは、拡張モニタリングモードに入り、拡張モニタリング手順の一部として指定されたアクションを実施することができる。追加的にまたは代替として、ＷＴＲＵは、フォールバックＴＴＩを含むＴＴＩのサブセットにおいて、制御チャネルビームのすべて（またはそのサブセット）における通常ＤＣＩおよび／もしくはフォールバックＤＣＩをモニタすることを始めることができる。追加的にまたは代替として、ＷＴＲＵは、ＤＬビームの損失を決定することができ、その結果として、ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック、ならびに測定報告、上位レイヤフィードバック（たとえば、ＲＬＣ ＡＲＱ）、バッファステータス報告および／または任意の他の上位レイヤデータを含むことがある保留中のＵＬ送信を含む、すべてのＵＬ送信を一時中止することができる。追加的にまたは代替として、ビームレベル障害は、ＷＴＲＵがセルレベルモニタリングを実施することをトリガすることがある。

実施形態において、ＷＴＲＵは、現在のサービングセルにおけるすべてのＰＢＣＨビーム上でＢＲＳ測定を実施することによって、セルレベルモニタリングを実施することができる。ここで、フレーム構造における周期性および位置などの、ＰＢＣＨビームの送信スケジュールは、予め定義されていてよい。追加的にまたは代替として、ＷＴＲＵは、現在のサービングセルにおけるすべての共通制御チャネルビーム上でＢＲＳ測定を実施することによって、セルレベルモニタリングを実施することができる。ここで、フレーム構造における周期性および位置などの、共通制御チャネルビームの送信スケジュールは、予め構成されていてよい。追加的にまたは代替として、ＷＴＲＵは、現在のサービングセルにおけるすべての制御チャネルビーム上でＢＲＳ測定を実施することによって、セルレベルモニタリングを実施することができる。ここで、たとえば、フォールバックＴＴＩおよび／またはサブフレームなどにおける、フレーム構造における周期性および位置は、予め構成されていてよい。

実施形態において、ＷＴＲＵは、ビームレベル障害時に、または代替としてＷＴＲＵが接続済みモードに入る度に、セルレベルモニタリングを実施することができる。他の実施形態において、ＷＴＲＵは、アイドルモード中を含む全時間でセルレベルモニタリングを実施することができる。

セルレベルモニタリングの間に、ＷＴＲＵが好適なビームを見つけた場合、それは、ビーム再確立またはビームスイッチの手順をトリガすることができる。ビーム再確立またはビームスイッチの手順は、たとえば、ビーム再確立またはビームスイッチのための予め定義されたＲＡＣＨリソースをたとえば使用して、ビームをスイッチする必要性をｍＢに通知するためのＲＡＣＨ手順を実施することを含むことができる。追加的にまたは代替として、ビーム再確立またはビームスイッチの手順は、たとえば、１つもしくは複数の制御チャネルのための旧ＲＮＴＩまたは測定報告を含めることによって、ビーム再確立またはビームスイッチを表示する上位レイヤメッセージを送信するためにＲＡＲにおいて受信された許可を使用することを含むことができる。セルレベルモニタリングの間に、セルにおける制御チャネルビームのすべての上で上位レイヤがＱｏｕｔを受信するときなど、好適なビームが見つからない場合、ＷＴＲＵは、セル選択およびＲＲＣ再確立を実施するなどの、ＲＬＦ手順をトリガすることができる。

図１３Ａおよび図１３Ｂは、拡張モニタリングのより具体的な例の図１３００Ａおよび１３００Ｂである。図１３Ａに示された例において、ｍＢ１３０２は、制御チャネルビーム１３０４、１３０６、１３０８、１３１０、および１３１２を順番にスイープする。図１３Ｂに示された例において、ＷＴＲＵ１３２０ａは、制御チャネルビーム１３０８ｂに関連付けられた制御チャネル探索空間をモニタする（１３２２）。ＷＴＲＵ１３２０は次いで、拡張モードがトリガされたかどうかを決定することができる（１３２４）。拡張モードがトリガされていないという条件で、ＷＴＲＵは、ビームまたはビームセットについて元々の制御チャネル探索空間をモニタすることを継続することができる（１３２２）。図１３Ｂに示された例において、ＷＴＲＵ１３２０ｂは移動しており、その結果、それは、もはや制御チャネルビーム１３０８ｃを受信することができなくてもよく、したがって、拡張モードがトリガされたことを決定する。

ＷＴＲＵ１３２０が拡張モードに入ったという条件で、ＷＴＲＵ１３２０は、モニタするための制御チャネルビームの拡張セットを決定し（１３２６）、ビームスイッチコマンドについて拡張セットをモニタする（１３２８）。図１３Ｂに示された例において、ＷＴＲＵ１３２０ｃは、元々のサービング制御チャネルビーム１３０８ｄ、ならびにすぐ隣接したビーム１３０６ｂおよび１３０８ｄを含む拡張セットをモニタする。ＷＴＲＵ１３２０はまた、予め構成されたリソース上で好ましいビームの表示を送信することができる。ビームスイッチコマンドが受信されていないという条件で、ＷＴＲＵは、拡張セットをモニタすることを継続する（１３２８）。ビームスイッチコマンドが受信されたという条件で、ＷＴＲＵ１３２０は、１つまたは複数の制御チャネルビームを含む新しい制御チャネル探索空間をモニタする（１３３４）。図１３Ｂに示された例において、新しい制御チャネル探索空間は、新しいサービング制御チャネルビーム１３１０ｃを含む。実施形態において、ＷＴＲＵ１３２０は、オプションで、新しい制御チャネル探索空間をモニタする（１３３４）前に、遅延時間を待つことができる（１３３２）。実施形態において、ＷＴＲＵ１３２０は、オプションで、ＷＴＲＵ１３２０がビームスイッチコマンドを受信するという条件で、ビームスイッチＡＣＫを送ることができる（１３３６）。

本明細書で説明される少なくともいくつかの実施形態において、ｍＢ、ＳＣｍＢ、ｍｍＷ ｅＮＢ、ｅＮＢ、セル、スモールセル、Ｐセル、Ｓセルは、交換可能に使用されることがある。さらに、少なくともいくつかの実施形態において、「動作する」は、「送信する」および／または「受信する」と交換可能に使用されることがある。さらに、少なくともいくつかの実施形態において、コンポーネントキャリアおよびｍｍＷキャリアは、サービングセルと交換可能に使用されることがある。

実施形態において、ｍＢは、認可帯域および／または無認可帯域において、１つもしくは複数のｍｍＷチャネルおよび／または信号を送信および／または受信することができる。少なくともいくつかの実施形態において、ＷＴＲＵは、ｅＮＢの代わりに用いられてもよく、および／またはその逆でもよい。さらに、少なくともいくつかの実施形態において、ＵＬは、ＤＬの代わりに用いられてもよく、その逆でもよい。

少なくともいくつかの実施形態において、チャネルは、中心周波数またはキャリア周波数および帯域幅を有することができる周波数帯域を指すことがある。認可および／または無認可スペクトルは、重なり合っていてもいなくてもよい、１つまたは複数のチャネルを含むことがある。チャネル、周波数チャネル、ワイヤレスチャネル、およびｍｍＷチャネルは、交換可能に使用されることがある。チャネルにアクセスすることは、チャネルを使用すること（たとえば、チャネル上で送信する、チャネル上で受信する、および／または使用する）と同じであってもよい。

少なくともいくつかの実施形態において、チャネルは、アップリンクもしくはダウンリンクの物理チャネルまたは信号などの、ｍｍＷチャネルまたは信号を指すことがある。ダウンリンクチャネルおよび信号は、ｍｍＷ同期信号、ｍｍＷブロードキャストチャネル、ｍｍＷセル参照信号、ｍｍＷビーム参照信号、ｍｍＷビーム制御チャネル、ｍｍＷビームデータチャネル、ｍｍＷハイブリッドＡＲＱインジケータチャネル、ｍｍＷ復調参照信号、プライマリ同期信号（ＰＳＳ）、セカンダリ同期信号（ＳＳＳ）、復調参照信号（ＤＭＲＳ）、セル固有の参照信号（ＣＲＳ）、ＣＳＩ−ＲＳ、ＰＢＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ、および／またはＰＤＳＣＨのうちの１つまたは複数を含むことがある。アップリンクチャネルおよび信号は、ｍｍＷ ＰＲＡＣＨ、ｍｍＷ制御チャネル、ｍｍＷデータチャネル、ｍｍＷビーム参照信号、ｍｍＷ復調参照信号、ＰＲＡＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＳＲＳ、ＤＭＲＳ、およびＰＵＳＣＨのうちの１つまたは複数を含むことがある。チャネルおよびｍｍＷチャネルは、交換可能に使用されることがある。チャネルおよび信号は、交換可能に使用されることがある。

少なくともいくつかの実施形態において、データ／制御は、データおよび／もしくは制御信号ならびに／またはデータおよび／もしくは制御チャネルを意味することがある。制御は、同期を含むことがある。データ／制御は、ｍｍＷデータ／制御であることがある。データ／制御、ならびにデータ／制御チャネルおよび／またはデータ／制御信号は、交換可能に使用されることがある。チャネルおよび信号は、交換可能に使用されることがある。制御チャネル、制御チャネルビーム、ＰＤＣＣＨ、ｍＰＤＣＣＨ、ｍｍＷ ＰＤＣＣＨ、ｍｍＷ制御チャネル、指向性ＰＤＣＣＨ、ビーム形成された制御チャネル、空間制御チャネル、および制御チャネルスライス、高周波数制御チャネルは、交換可能に使用されることがある。データチャネル、データチャネルビーム、ＰＤＳＣＨ、ｍＰＤＳＣＨ、ｍｍＷ ＰＤＳＣＨ、ｍｍＷデータチャネル、指向性ＰＤＳＣＨ、ビーム形成されたデータチャネル、空間データチャネル、データチャネルスライス、高周波数データチャネルは、交換可能に使用されることがある。

少なくともいくつかの実施形態において、チャネルリソースは、たとえば、少なくとも時に１つもしくは複数のチャネルおよび／または信号を搬送することができる、時間、周波数、符号、および／または空間リソースなどのリソース（たとえば、３ＧＰＰ ＬＴＥまたはＬＴＥ−Ａリソース）であってよい。少なくともいくつかの実施形態において、チャネルリソースは、チャネルおよび／または信号と交換可能に使用されることがある。

ｍｍＷビーム参照信号、ビーム測定のためのｍｍＷ参照リソース、ｍｍＷ測定参照信号、ｍｍＷチャネル状態測定参照信号、ｍｍＷ復調参照信号、ｍｍＷサウンディング参照信号、参照信号、ＣＳＩ−ＲＳ、ＣＲＳ、ＤＭ−ＲＳ、ＤＲＳ、測定参照信号、測定のための参照リソース、ＣＳＩ−ＩＭ、および測定ＲＳは、交換可能に使用されることがある。ｍｍＷセル、ｍｍＷスモールセル、Ｓセル、セカンダリセル、認可支援セル、無認可セル、およびＬＡＡセルは、交換可能に使用されることがある。ｍｍＷセル、ｍｍＷスモールセル、Ｐセル、プライマリセル、ＬＴＥセル、および認可セルは、交換可能に使用されることがある。干渉および干渉プラス雑音は、交換可能に使用されることがある。

ＷＴＲＵは、１つもしくは複数の受信された、および／または構成されたＴＤＤ ＵＬ／ＤＬ構成に従って、１つもしくは複数のサブフレームのＵＬおよび／またはＤＬ方向を決定することができる。ＵＬ／ＤＬおよびＵＬ−ＤＬは、交換可能に使用されることがある。

本明細書で説明される実施形態は、周波数帯域、使用法（たとえば、認可、無認可、共有）、アンテナ構成（たとえば、位相アレイ、パッチ、またはホーン）、ＲＦ構成（たとえば、単一または多数のＲＦチェイン）、使用されるビーム形成方法（たとえば、デジタル、アナログ、ハイブリッド、コードブックベース、または他のやり方）、展開（たとえば、マクロ、スモールセル、異種ネットワーク、デュアル接続性、リモート無線ヘッド、またはキャリアアグリゲーション）にかかわらず、任意のシステムに適用可能であってよい。いくつかの実施形態において、ｍｍＷは、ｃｍＷ、またはＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ／ＬＴＥエボリューション、ＬＴＥアドバンスト、もしくはＬＴＥアドバンストプロの代わりに用いられてもよい。

少なくともいくつかの実施形態において、スケジューリングインターバルは、サブフレーム、スロット、フレーム、スケジュール可能なスライス、制御チャネル周期性、または任意の他の予め定義された時間単位を指すことがある。ギャップ、ガード期間、サイレンス期間、スイッチング期間、送信がないこと、またはＤＴＸ期間は、交換可能に使用されることがある。

アンテナパターン、位相重み、ステアリングベクトル、コードブック、プリコーディング、放射パターン、ビームパターン、ビーム、ビーム幅、ビーム形成された送信、アンテナポート、仮想アンテナポート、または固有の参照信号に関連付けられた送信、指向性送信、または空間チャネルは、交換可能に使用されることがある。

本明細書で説明される実施形態において、放射パターンは、放射電磁界の角度分布または遠方界領域における電力レベルを指すことがある。さらに、実施形態において、ビームは、アンテナアレイ（［］）の送信放射パターンおよび受信利得パターンのメイン、サイド、および／またはグレーティングローブなどのローブのうちの１つを指すことがある。ビームはまた、ビーム形成重みベクトルで表現されてもよい空間方向を表すことがある。ビームは、参照信号、アンテナポート、ビーム識別情報（ＩＤ）、および／またはスクランブリングシーケンス番号で識別されても、またはそれらに関連付けられてもよく、固有の時間、周波数、符号、および／または空間リソースで送信される、および／または受信されることができる。ビームは、デジタル式に形成されても、アナログのやり方で形成されても、またはその両方（たとえば、ハイブリッドビーム形成）であってもよい。アナログビーム形成は、固定コードブックまたは連続的に位相シフトすることに基づくことができる。ビームはまた、無指向性または準無指向性の送信を含むことができる。２つのビームは、最も高い放射電力の方向によって、および／またはビーム幅によって差別化されることができる。

実施形態において、データチャネルビームは、データチャネル、データチャネルビーム、ＰＤＳＣＨ、ｍＰＤＳＣＨ、ｍｍＷ ＰＤＳＣＨ、ｍｍＷデータチャネル、指向性ＰＤＳＣＨ、ビーム形成されたデータチャネル、空間データチャネル、データチャネルスライス、または高周波数データチャネルを送信するために使用されることがある。データチャネルビームは、参照信号、アンテナポート、ビーム識別情報（ＩＤ）、スクランブリングシーケンス番号、またはデータチャネル番号で識別されても、またはそれらに関連付けられてもよく、固有の時間、周波数、符号、および／または空間リソースで送信される、および／または受信されることができる。

実施形態において、制御チャネルビームは、制御チャネル、ＰＤＣＣＨ、ｍＰＤＣＣＨ、ｍｍＷ ＰＤＣＣＨ、ｍｍＷ制御チャネル、指向性ＰＤＣＣＨ、ビーム形成された制御チャネル、空間制御チャネル、制御チャネルスライス、または高周波数制御チャネルを送信するために使用されることがある。制御チャネルは、１人または複数のユーザのためのＤＣＩを搬送することができる。制御チャネルはまた、ダウンリンクにおいてＰＨＩＣＨおよびＰＣＦＩＣＨを、ならびにアップリンクにおいてＰＵＣＣＨを搬送することができる。制御チャネルビームは、参照信号、アンテナポート、ビーム識別情報（ＩＤ）、スクランブリングシーケンス番号、または制御チャネル番号で識別されても、またはそれらに関連付けられてもよく、固有の時間、周波数、符号、および／または空間リソースで送信される、および／または受信されることができる。制御チャネルビームは、セル固有であっても、またはＷＴＲＵ固有であってもよい。

実施形態において、共通制御チャネルビームは、ＳＩ、ページング、および／またはビームスイッチコマンドなどの、ブロードキャスト情報またはマルチキャスト情報に関係した制御情報を搬送するために使用されることができる制御チャネルビームを指すことがある。

実施形態において、半電力ビーム幅（ＨＰＢＷ）は、ローブの最大の方向を収容する放射パターンカットにおいて、放射強度が最大値の半分である２つの方向の間の角度を指すことがある。ビーム形成された制御／データチャネルの厳密なビーム幅は、指定されなくてもよく、ｍＢまたはＷＴＲＵの実装に依存することができる。ｍＢは、さまざまな能力を有するＷＴＲＵをサポートすることができ、その逆もまた同様である。

実施形態において、制御チャネルビーム時間長は、１つの制御チャネルビームによって占有されたスケジューリングインターバルにおけるＯＦＤＭシンボルの数を指すことがある。制御領域は、スケジューリングインターバルにおいて送信されるすべての制御チャネルビームによって占有されたスケジューリングインターバルにおけるＯＦＤＭシンボルの数であってよい。

実施形態において、固定コードブックベースのアナログビーム形成は、固定ビームのセットを含む、または固定ビームのセットからなることができるビームのグリッドを指すことがある。各ビームは、予め定義されたコードブックｖ∈｛ｖ₁，ｖ₂，ｖ₃，…ｖ_N｝から選ばれたビーム形成重みベクトルｖを適用することによって形成されることができ、ここで、Ｎは、固定ビームの数を表す。ビームの数は、ビーム形成のＨＰＢＷおよび所望のカバレッジに依存することができる。

実施形態において、連続的に位相シフトするアナログビーム形成は、推定されたチャネル情報（たとえば、位相シフタに適用するために、高分解能デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）を使用して変換される角度情報）に基づいて計算された、各位相シフタの所望の重みを指すことがある。それは、連続的で適応性のあるビーム形成を提供して、チャネル条件を追跡することができる。

実施形態において、アンテナポートは、アンテナポート上のシンボルがその上で伝達されるチャネルが、同じアンテナポート上の別のシンボルがその上で伝達されるチャネルから推測されることができるように定義されてよい。アンテナポートにつき、１つのリソースグリッドがあってよい。

実施形態において、リンケージは、２つのチャネルおよび／またはビームの間の予め定義されたオフセットを指すことがある。リンケージは、別のチャネル／ビームの時間および／または周波数位置が知られているとき、１つのチャネルおよび／またはビームの送信スケジュール、時間、周波数位置を決定するために使用されることができる。

実施形態において、ＢＲＳＲＰは、制御チャネルビームに関連付けられたビーム固有の参照信号リソース要素からＷＴＲＵによって受信される平均電力として定義されてよい。実施形態において、セル、５Ｇセル、ｍｍＷセル、送信ポイント、およびクラスタは、交換可能に使用されることがある。

特徴および要素が特定の組合せにおいて上で説明されたが、当業者は、各特徴または要素が、単独で、または他の特徴および要素との任意の組合せで使用されることができるのを認識するであろう。加えて、本明細書で説明された方法は、コンピュータまたはプロセッサによる実行のためにコンピュータ可読メディアに組み込まれた、コンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアにおいて実装されることができる。コンピュータ可読メディアの例は、（ワイヤードまたはワイヤレス接続上で送信される）電子信号およびコンピュータ可読ストレージメディアを含む。コンピュータ可読ストレージメディアの例は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内部ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気メディア、磁気光学メディア、ならびにＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光学メディアを含むが、それらに限定はされない。ソフトウェアに関連したプロセッサは、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または任意のホストコンピュータにおける使用のために、無線周波数トランシーバを実装するために使用されることができる。

Claims (20)

1. プロセッサと、
   トランシーバ
   を備えたワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、
   前記プロセッサおよび前記トランシーバは、第１のビームセットを含む第１の通常ビームセットに関連付けられた第１の制御チャネル探索空間（ＳＳ）をモニタするように構成されており、
   前記プロセッサおよび前記トランシーバは、拡張モニタリングを開始し、前記ＷＴＲＵによる測定に基づくトリガに続いて、前記第１のビームセットおよび１つまたは複数の追加のビームセットを含む拡張ビームセットに関連付けられた制御チャネルＳＳをモニタするようにさらに構成されており、
   前記プロセッサおよび前記トランシーバは、前記拡張ビームセットから第２のビームセットを決定するようにさらに構成されており、前記決定は、受信された制御チャネルビームスイッチコマンドに基づいているか、またはビームスイッチコマンドがその中で受信された制御チャネルＳＳに基づいており、
   前記プロセッサおよび前記トランシーバは、前記決定された第２のビームセットを含む第２の通常ビームセットに関連付けられた第２の制御チャネルＳＳをモニタするようにさらに構成されている、
   ＷＴＲＵ。
2. 前記プロセッサおよび前記トランシーバは、前記トリガに続いて、前記ＷＴＲＵが拡張モニタリングを開始したという表示を送信するようにさらに構成されており、前記表示は、前記第１の通常ビームセット上の予約されたリソース上で送信された否定確認応答（ＮＡＣＫ）、または予め構成されたリソース上のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の送信である、請求項１に記載のＷＴＲＵ。
3. 前記プロセッサおよび前記トランシーバは、前記決定された第２のビームセットに対する好ましいビーム、および明示的なＷＴＲＵ ＩＤを表示するようにさらに構成されている、請求項２に記載のＷＴＲＵ。
4. １つまたは複数のＲＡＣＨプリアンブル、プリアンブルグループ、アップリンク（ＵＬ）時間リソースまたはＵＬ周波数リソースは、前記ＷＴＲＵが拡張モニタリングを開始したという前記ＲＡＣＨの前記送信の原因と前記好ましいビームとのうちの１つまたは複数を暗黙的に表示するように予め構成されている、請求項３に記載のＷＴＲＵ。
5. 前記トリガは、前記第１の通常ビームセットにおける１つまたは複数のビームのビーム形成された参照信号受信電力（ＢＲＳＲＰ）が第１の閾値を下回ることの検出、前記第１の通常ビームセットにおける１つまたは複数のビームの前記ＢＲＳＲＰが第２の閾値を下回ることの検出、ＮＡＣＫまたは巡回冗長検査（ＣＲＣ）障害に対する稼働中のカウンタが第３の閾値よりも大きいことの検出、および前記ＷＴＲＵによる前記測定の結果としての測定報告の送信から特定のオフセットに達していることの検出のうちの少なくとも１つであって、前記第１の閾値、前記第２の閾値、および前記第３の閾値は同じであるか、または異なる、請求項１に記載のＷＴＲＵ。
6. 前記１つまたは複数の追加のビームセットは、サービングセルにおけるすべての制御チャネルビーム、前記サービングセルにおけるすべての共通制御チャネルビーム、前記第１のビームセットに空間的に隣接する１つまたは複数の制御チャネルビーム、前記第１のビームセットに空間的に隣接する１つまたは複数の共通制御チャネルビーム、前記第１のビームセットに明示的にリンクされた、または前記第１のビームセットに関連付けられるように構成された制御チャネルビームのサブセット、前記第１のビームセットに明示的にリンクされた、または前記第１のビームセットに関連付けられるように構成された共通制御チャネルビームのサブセット、第４の閾値を上回る品質を有する１つまたは複数の制御チャネルビーム、第５の閾値を上回る品質を有する１つまたは複数の共通制御チャネルビーム、前記ＷＴＲＵからの最新の測定報告に含まれた１つまたは複数の制御チャネルビーム、前記ＷＴＲＵからの前記最新の測定報告に含まれた１つまたは複数の共通制御チャネルビーム、および拡張モニタリングに対するバックアップビームまたは候補ビームとして構成された１つもしくは複数のＷＴＲＵ固有の制御チャネルビームのうちの少なくとも１つを含み、前記第４の閾値および前記第５の閾値は同じであるか、または異なる、請求項１に記載のＷＴＲＵ。
7. 前記プロセッサおよび前記トランシーバは、前記第１の通常ビームセット、前記拡張ビームセット、もしくは他の共通制御チャネルビームのうちの１つにおいて前記ビームスイッチコマンドが受信されたという条件、またはダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）およびビームスイッチコマンドが拡張モニタリングの開始から特定の時間内に受信されていないという条件のいずれかで、拡張モニタリングを終了するようにさらに構成されており、
   前記プロセッサおよび前記トランシーバは、ＤＣＩおよびビームスイッチコマンドが拡張モニタリングの前記開始から前記特定の時間内に受信されていないことに基づいて拡張モニタリングが終了されたという条件で、セルレベルモニタリングを実施するか、または無線リンク障害（ＲＬＦ）を宣言するようにさらに構成されている、
   請求項１に記載のＷＴＲＵ。
8. 前記プロセッサおよび前記トランシーバは、前記ＷＴＲＵが拡張モニタリングにある間のすべての後続のＤＬ ＴＴＩまたはサブフレーム、拡張モニタリングに対して特別に構成された予め定義されたＴＴＩまたはサブフレーム、候補制御ビームがその間に送信されるすべての後続のＴＴＩまたはサブフレーム、バックアップビームがその中で構成されるＴＴＩまたはサブフレームの限られたサブセット、およびブロードキャストシグナリングを搬送するＴＴＩまたはサブフレームのうちの１つまたは複数において、前記拡張ビームセットにおける１つまたは複数のビームをモニタするようにさらに構成されている、請求項１に記載のＷＴＲＵ。
9. ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）において実装される方法であって、
   第１のビームセットを含む第１の通常ビームセットに関連付けられた第１の制御チャネル探索空間（ＳＳ）をモニタするステップと、
   拡張モニタリングを開始し、前記ＷＴＲＵによる測定に基づくトリガに続いて、前記第１のビームセットおよび１つまたは複数の追加のビームセットを含む拡張ビームセットに関連付けられた制御チャネルＳＳをモニタするステップと、
   前記拡張ビームセットから第２のビームセットを決定するステップであって、前記決定は、受信された制御チャネルビームスイッチコマンドに基づいているか、またはビームスイッチコマンドがその中で受信された制御チャネルＳＳに基づいている、ステップと、
   前記決定された第２のビームセットを含む第２の通常ビームセットに関連付けられた第２の制御チャネルＳＳをモニタするステップと
   を含む方法。
10. 前記トリガに続いて、前記ＷＴＲＵが拡張モニタリングを開始したという表示を送信するステップをさらに含み、前記表示は、前記第１の通常ビームセット上の予約されたリソース上で送信された否定確認応答（ＮＡＣＫ）、または予め構成されたリソース上のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の送信である、請求項９に記載の方法。
11. 前記決定された第２のビームセットに対する好ましいビーム、および明示的なＷＴＲＵ ＩＤを表示するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. １つまたは複数のＲＡＣＨプリアンブル、プリアンブルグループ、アップリンク（ＵＬ）時間リソースまたはＵＬ周波数リソースは、前記ＷＴＲＵが拡張モニタリングを開始したという前記ＲＡＣＨの前記送信の原因と前記好ましいビームとのうちの１つまたは複数を暗黙的に表示するように予め構成されている、請求項１１に記載の方法。
13. 前記トリガは、前記第１の通常ビームセットにおける１つまたは複数のビームのビーム形成された参照信号受信電力（ＢＲＳＲＰ）が第１の閾値を下回ることの検出、前記第１の通常ビームセットにおける１つまたは複数のビームの前記ＢＲＳＲＰが第２の閾値を下回ることの検出、ＮＡＣＫまたは巡回冗長検査（ＣＲＣ）障害に対する稼働中のカウンタが第３の閾値よりも大きいことの検出、および前記ＷＴＲＵによる前記測定の結果としての測定報告の送信から特定のオフセットに達していることの検出のうちの少なくとも１つであって、前記第１の閾値、前記第２の閾値、および前記第３の閾値は同じであるか、または異なる、請求項９に記載の方法。
14. 前記１つまたは複数の追加のビームセットは、サービングセルにおけるすべての制御チャネルビーム、前記サービングセルにおけるすべての共通制御チャネルビーム、前記第１のビームセットに空間的に隣接する１つまたは複数の制御チャネルビーム、前記第１のビームセットに空間的に隣接する１つまたは複数の共通制御チャネルビーム、前記第１のビームセットに明示的にリンクされた、または前記第１のビームセットに関連付けられるように構成された制御チャネルビームのサブセット、前記第１のビームセットに明示的にリンクされた、または前記第１のビームセットに関連付けられるように構成された共通制御チャネルビームのサブセット、第４の閾値を上回る品質を有する１つまたは複数の制御チャネルビーム、第５の閾値を上回る品質を有する１つまたは複数の共通制御チャネルビーム、前記ＷＴＲＵからの最新の測定報告に含まれた１つまたは複数の制御チャネルビーム、前記ＷＴＲＵからの最新の測定報告に含まれた１つまたは複数の共通制御チャネルビーム、および拡張モニタリングに対するバックアップビームまたは候補ビームとして構成された１つもしくは複数のＷＴＲＵ固有の制御チャネルビームのうちの少なくとも１つを含み、前記第４の閾値および前記第５の閾値は同じであるか、または異なる、請求項９に記載の方法。
15. 前記第１の通常ビームセット、前記拡張ビームセット、もしくは他の共通制御チャネルビームのうちの１つにおいて前記ビームスイッチコマンドが受信されたという条件、またはダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）およびビームスイッチコマンドが拡張モニタリングの開始から特定の時間内に受信されていないという条件のいずれかで、拡張モニタリングを終了するステップと、
    ＤＣＩおよびビームスイッチコマンドが拡張モニタリングの前記開始から前記特定の時間内に受信されていないことに基づいて拡張モニタリングが終了されたという条件で、セルレベルモニタリングを実施するか、または無線リンク障害（ＲＬＦ）を宣言するステップと
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
16. 前記拡張ビームセットに関連付けられた前記制御チャネルＳＳを前記モニタするステップは、前記ＷＴＲＵが拡張モニタリングにある間のすべての後続のＤＬ ＴＴＩまたはサブフレーム、拡張モニタリングに対して特別に構成された予め定義されたＴＴＩまたはサブフレーム、候補制御ビームがその間に送信されるすべての後続のＴＴＩまたはサブフレーム、バックアップビームがその中で構成されるＴＴＩまたはサブフレームの限られたサブセット、およびブロードキャストシグナリングを搬送するＴＴＩまたはサブフレームのうちの１つまたは複数において、前記拡張ビームセットにおける１つまたは複数のビームをモニタするステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
17. プロセッサと、
    トランシーバと
    を備えた基地局であって、
    前記プロセッサおよび前記トランシーバは、ワイヤレス送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）が、第１のビームセットを含む第１の通常ビームセットに関連付けられた第１の制御チャネル探索空間（ＳＳ）をモニタすることから、測定に基づくトリガに続いて、前記第１のビームセットおよび１つまたは複数の追加のビームセットを含む拡張ビームセットに関連付けられた制御チャネルＳＳをモニタすることへとスイッチすることを含む、拡張モニタリングを開始したことを決定するように構成されており、
    前記プロセッサおよび前記トランシーバは、前記ＷＴＲＵが拡張モニタリングを開始したことを前記プロセッサおよび前記トランシーバが決定したという条件で、前記ＷＴＲＵが第２のビームセットを含む第２の通常ビームセットに関連付けられた第２の制御チャネルＳＳをモニタすることへとスイッチするためのビームスイッチコマンドを送信するようにさらに構成されている、
    基地局。
18. 前記プロセッサおよび前記トランシーバは、前記トランシーバがスケジュールされたダウンリンク（ＤＬ）送信に対する確認応答（ＡＣＫ）を受信しないこと、前記トランシーバがアップリンク（ＵＬ）許可に応答したＵＬデータ送信を受信しないこと、および前記トランシーバがステータス照会メッセージ、ポール要求メッセージ、もしくは物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）指示、もしくは他のメッセージのうちの少なくとも１つへの応答を受信しないことのうちの、１つまたは複数に基づいて、前記ＷＴＲＵが拡張モニタリングを開始したことを決定するようにさらに構成されている、請求項１７に記載の基地局。
19. 前記ビームスイッチコマンドは、前記第２のビームセットのための識別情報、前記第２のビームセットに関連付けられたビーム形成されたデータチャネル、前記第２の制御チャネルＳＳの構成、ＵＬビーム形成のためのリソース、前記第２のビームセットに関連付けられたフォールバック送信時間インターバル（ＴＴＩ）、前記第２のビームセットに関連付けられたビーム固有の物理制御フォーマットインジケータチャネル（ＰＣＦＩＣＨ）、ビームスイッチＡＣＫを送信するためのリソース、および前記第２のビームセットに関連付けられたＵＬ制御チャネルビームのうちの、少なくとも１つを含む、請求項１７に記載の基地局。
20. 前記ビームスイッチコマンドは、ページングメッセージを使用して表示される、請求項１７に記載の基地局。

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