JP2019525513A - アップリンク信号伝送装置及びアップリンク信号伝送方法 - Google Patents

アップリンク信号伝送装置及びアップリンク信号伝送方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、ＭＩＭＯシステムでの基地局／端末間接続のためのアップリンク信号伝送において、ビームフォーミングを利用してアップリンク信号伝送性能を向上させることができるアップリンク信号伝送装置及びアップリンク信号伝送方法を開示している。【選択図】図１

Description

本発明は、ＭＩＭＯシステムでのアップリンク信号伝送技術に関するものである。
より詳しくは、ＭＩＭＯシステムでの基地局／端末間接続のためのアップリンク信号伝送において、ビームフォーミングを利用した新しいアップリンク信号伝送方式を提案することにより、アップリンク信号伝送性能を向上させる技術に関するものである。
ビームフォーミング技術は、送信装置のアンテナ数及び受信装置のアンテナ数を多数個備えることを前提とする技術である。
ビームフォーミング技術基盤の通信を行って、周波数やパワーを追加で使用しなくても送信／受信アンテナ数と比例する伝送容量利得を期待することができる多様な技術が登場し、その代表的な技術としてはＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）技術がある。
ＭＩＭＯ技術の通信システム（以下、ＭＩＭＯシステム）で伝送容量利得を得る最も大きい部分は、ビームフォーミングを通したダイバーシティ（Divercity）利得とマルチプレキシング（Multiplexing）利得である。
ビームフォーミング技術を基盤として通信する送／受信装置間では、送信装置で形成可能な多数の方向のアンテナビーム及び受信装置で形成可能な多数の方向のアンテナビームのうち、互いにビームフォーミング方向が一致するアンテナビームを通して信号を伝送してこそビームフォーミングを通した利得を期待することができる。
ところが、現在までのビームフォーミング技術では、送／受信装置、例えば基地局／端末間接続のために端末が基地局に伝送するアップリンク信号（例：Random Access Preamble）の伝送に対して、ビームフォーミングを利用する具体的な方式が提案されていない。
よって、ＭＩＭＯシステムでは、端末と基地局との間のビームフォーミング方向の不一致により、端末のアップリンク信号が基地局にうまく到逹できない問題が生じ得る。
したがって、端末のアップリンク信号が基地局にうまく到逹できない伝送失敗が発生しないようにアップリンク信号の伝送性能を向上させる、具体的な方案が求められている。
ついては、本発明では、ＭＩＭＯシステムでビームフォーミングを利用した新しいアップリンク信号伝送方式を提案しようとする。
本発明で到逹しようとする目的は、ＭＩＭＯシステムで基地局／端末間接続のためのアップリンク信号の伝送性能を向上させることにある。
本発明の一実施例によるビームフォーミング基盤のランダムアクセスのためのアップリンク信号伝送装置は、無線リソース内の各シンボル別に互いに異なる方向を有する多数の送信アンテナビームを相異なるように形成する基地局に対して、ビームフォーミング同期化を遂行するビームフォーミング同期化遂行部；上記ビームフォーミング同期化過程で少なくとも一つの送信アンテナビームを選択する選択部；上記選択した少なくとも一つの送信アンテナビームに対して、シンボル位置及びビーム識別子を確認する確認部；及び、上記確認した少なくとも一つのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、特定無線リソース内の各シンボルのうち上記少なくとも一つのシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して上記基地局にランダムアクセスのためのアップリンク信号を伝送する信号伝送制御部；を含む。
具体的に、上記特定無線リソースは、周期的に割り当てられるアップリンクランダムアクセスチャネルサブフレームであり、上記基地局は、上記ビームフォーミング同期化遂行時に各シンボル別に形成した送信アンテナビームのパターンと同一のパターンで、上記アップリンクランダムアクセスチャネルサブフレーム内の各シンボル別に受信アンテナビームを形成することができる。
具体的に、上記選択部は、上記ビームフォーミング同期化を通して上記基地局とビームフォーミング同期化された特定送信アンテナビームを選択することができる。
具体的に、上記選択部は、上記基地局に対するビームフォーミング同期化遂行中、上記無線リソース内の各シンボル別に送信アンテナビームを一つずつ選択することができる。
具体的に、上記選択部は、上記基地局に対するビームフォーミング同期化遂行中に上記無線リソース内の各シンボル別に、シンボルで形成された多数の送信アンテナビームのうち信号受信品質が最も優れた一つの送信アンテナビームを選択することができる。
具体的に、上記信号伝送制御部は、非競争（Non-Contention）基盤のランダムアクセス状況である場合、上記特定送信アンテナビームのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、上記特定無線リソース内の各シンボルのうちの上記シンボル位置から上記ビーム識別子を利用して上記基地局にランダムアクセスのためのアップリンク信号を伝送することができる。
具体的に、上記信号伝送制御部は、競争（Contention）基盤のランダムアクセス状況である場合、上記無線リソース内の各シンボル別に一つずつ選択した送信アンテナビームそれぞれのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、上記特定無線リソース内の上記それぞれのシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して上記基地局にランダムアクセスのためのアップリンク信号を伝送することができる。
本発明の一実施例によるビームフォーミング基盤のランダムアクセスのためのアップリンク信号伝送方法は、無線リソース内の各シンボル別に互いに異なる方向を有する多数の送信アンテナビームを相異なるように形成する基地局とのビームフォーミング同期化過程で、少なくとも一つの送信アンテナビームを選択する選択段階；上記選択した少なくとも一つの送信アンテナビームに対して、シンボル位置及びビーム識別子を確認する確認段階；及び、上記確認した少なくとも一つのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、特定無線リソース内の各シンボルのうち上記少なくとも一つのシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して上記基地局にランダムアクセスのためのアップリンク信号を伝送する信号伝送段階；を含む。
具体的に、上記特定無線リソースは、周期的に割り当てられるアップリンクランダムアクセスチャネルサブフレームであり、上記基地局は、上記ビームフォーミング同期化遂行時に各シンボル別に形成した送信アンテナビームのパターンと同一のパターンで、上記アップリンクランダムアクセスチャネルサブフレーム内の各シンボル別に受信アンテナビームを形成することができる。
具体的に、上記選択段階は、上記ビームフォーミング同期化を通して上記基地局とビームフォーミング同期化された特定送信アンテナビームを選択することができる。
具体的に、上記選択段階は、上記基地局に対するビームフォーミング同期化遂行中、上記無線リソース内の各シンボル別に送信アンテナビームを一つずつ選択することができる。
具体的に、上記信号伝送段階は、非競争（Non-Contention）基盤のランダムアクセス状況である場合、上記特定送信アンテナビームのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、上記特定無線リソース内の各シンボルのうちの上記シンボル位置から上記ビーム識別子を利用して上記基地局にランダムアクセスのためのアップリンク信号を伝送することができる。
具体的に、上記信号伝送段階は、競争（Contention）基盤のランダムアクセス状況である場合、上記無線リソース内の各シンボル別に一つずつ選択した送信アンテナビームそれぞれのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、上記特定無線リソース内の上記それぞれのシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して上記基地局にランダムアクセスのためのアップリンク信号を伝送することができる。
本発明によると、ＭＩＭＯシステムで基地局／端末間接続のためのアップリンク信号の伝送性能を向上させる効果を奏する。
本発明が適用されるＭＩＭＯシステムを示した例示図である。 本発明の一実施例によるアップリンク信号伝送装置の構成を示した例示図である。 本発明でアップリンクランダムアクセスチャネルを通したアップリンク信号伝送構造を示した実施例である。 本発明でアップリンクランダムアクセスチャネルを通したアップリンク信号伝送構造を示した実施例である。 本発明の一実施例によるアップリンク信号伝送方法が進行される流れを示した例示図である。
本明細書で使われている技術的用語は単に特定の実施例を説明するために用いられたもので、本明細書に開示されている技術の思想を限定しようとする意図ではないことに留意しなければならない。また、本明細書で使われている技術的用語は、本明細書で特別に他の意味として定義されていない限り、本明細書に開示されている技術の属する分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解される意味として解釈されなければならず、過度に包括的な又は縮小した意味として解釈されてはならない。また、本明細書で使われている技術的な用語が本明細書に開示されている技術の思想を正確に表現できていない誤った技術的用語であるときは、当業者が正しく理解できる技術的用語に替えて理解されなければならない。また、本明細書で使われている一般的な用語は、辞書に定義されているところ、又は前後の文脈上によって解釈されなければならず、過度に縮小した意味として解釈されてはならない。
また、本明細書で使われている単数の表現は、文脈上明白に異なる意味をなさない限り、複数の表現を含む。本明細書で、“構成される”又は“含む”などの用語は、明細書上に記載されている色々な構成要素、又は色々な段階を必ず全て含むものと解釈されてはならず、そのうち一部の構成要素又は一部の段階は含まれないこともあり、又は追加の構成要素又は段階を更に含むことがあると解釈されなければならない。
また、本明細書で使われている第１、第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するにあたって使われ得るが、上記構成要素は上記用語によって限定されてはならない。上記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない範囲で、第１構成要素は第２構成要素と命名されることができ、同様に第２構成要素も第１構成要素と命名されることができる。
以下、添付図面を参照しながら本明細書に開示されている実施例を詳しく説明するが、図面符号にかかわらず同一又は類似の構成要素は同一の参照番号を付与し、これに関して重複する説明は省略することにする。
また、本明細書に開示されている技術を説明するにあたって、関連する公知技術に関する具体的な説明が本明細書に開示されている技術の要旨を不明瞭にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、添付図面は本明細書に開示されている技術の思想を容易に理解できるようにするためのものであるだけで、添付図面によってその技術の思想が制限されることと解釈されてはならないことに留意しなければならない。
以下、本発明の一実施例を例示的な図面を通して詳しく説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたって、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されても、なるべく同一の符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明するにあたって、関連する公知構成又は機能に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断される場合は、その詳しい説明は省略する。
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施例に関して説明する。
図１は、本発明が適用されるビームフォーミング技術を使用するＭＩＭＯシステムを示した例示図である。
ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）技術は、周波数やパワーを追加で使用しなくても、送信／受信アンテナ数と比例する伝送容量利得を期待することができる技術である。ＭＩＭＯ技術で伝送容量利得を得る最も大きい部分は、ビームフォーミングを通したダイバーシティ（Divercity）利得とマルチプレキシング（Multiplexing）利得である。
ＭＩＭＯシステムで使用するビームフォーミング技術は、デジタルビームフォーミング、アナログビームフォーミング、ハイブリッドビームフォーミングに分けられる。
デジタルビームフォーミング技術によって形成された多数のビームは、受信端のダイバーシティを向上させて信号品質（ＳＩＮＲ：Signal to Interference Noise Ratio）を高める手段として使われることができ、また、多数の受信端を異なるビームに分離させて、それぞれ異なる信号を受信するようにするマルチプレキシングとして使われることができる。
しかし、デジタルビームフォーミング技術で形成するビームの個数は、ＲＦチェーンの個数によって決まるため、設置費用が増加するという短所がある。
その反面、アナログビームフォーミング技術で形成する多数のビームは、受信端のダイバーシティを向上させて信号品質（ＳＩＮＲ）を高める手段としてのみ限定的に使用されるという短所がある。
結局、ＭＩＭＯシステムでは、設置費用が増加するデジタルビームフォーミング技術及び性能利得が限定されるアナログビームフォーミング技術の短所により、これら二つのビームフォーミング技術を結合した形態のハイブリッドビームフォーミング技術を主に使用する。
これにより、以下では、本発明でもハイブリッドビームフォーミング技術を言及して説明するようにする。
図１に示されているように、本発明が適用されるビームフォーミング技術、例えばハイブリッドビームフォーミング技術を使用するＭＩＭＯシステムにおいては、送／受信装置、例えば基地局と端末との間での信号伝送時、送信装置で形成可能な多数の方向のアンテナビーム及び受信装置で形成可能な多数の方向のアンテナビームのうち、互いにビームフォーミング方向が一致するアンテナビームを通して伝送してこそビームフォーミング利得を期待することができる。
ところが、現在までのビームフォーミング技術では、基地局／端末間接続のために端末が基地局に伝送するアップリンク信号（例：Random Access Preamble）の伝送に対して、ビームフォーミングを利用する具体的な方式が提案されていない。
よって、ＭＩＭＯシステムでは、端末と基地局との間のビームフォーミング方向の不一致により、端末のアップリンク信号が基地局にうまく到逹できない問題が生じ得る。
ついては、本発明では、ＭＩＭＯシステムでビームフォーミングを利用した新しいアップリンク信号伝送方式を提案しようとする。
具体的には、本発明で提案するアップリンク信号伝送装置を通して、ビームフォーミングを利用した新しいアップリンク信号伝送方式を実現しようとする。
図１を参照して説明すると、基本的に、基地局１０はアンテナを多数個備え、端末１００もアンテナを多数個備える。
以下では、説明の便宜のために、基地局１０は８個のアンテナを備えるものと仮定し、端末１００は４個のアンテナを備えるものと仮定する。
ここで、本発明で提案するアップリンク信号伝送装置は、端末１００と同一の装置であるか、又は端末１００の内部で動作する内部装置であり得る。
以下では、本発明のアップリンク信号伝送装置が端末１００と同一の装置であると仮定して説明する。
そして、本発明が適用されるＭＩＭＯシステムにおいて、基地局１０は、無線リソース内の各シンボル別に互いに異なる方向を有する多数の送信アンテナビームを相異なるように形成する。
端末１００は、無線リソース内の各シンボル別に互いに異なる方向を有する多数の送信アンテナビームを相異なるように形成する基地局１０に対して、ビームフォーミング同期化を遂行する。
端末１００は、基地局１０に対してビームフォーミング同期化を遂行する過程で、少なくとも一つの送信アンテナビームを選択する。
そして、端末１００は、選択した少なくとも一つの送信アンテナビームに対して、シンボル位置及びビーム識別子を確認する。
以後、端末１００は、先に確認した少なくとも一つのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、特定無線リソース内の各シンボルのうち上記少なくとも一つのシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して基地局１０にアップリンク信号、例えばRandom Access Preambleを伝送する。
ここで、端末１００がアップリンク信号（例：Random Access Preamble）を伝送する特定無線リソースは、周期的に割り当てられるアップリンクランダムアクセスチャネルサブフレームであり得る。
端末１００は、基地局１０とのビームフォーミング同期化過程で選択した少なくとも一つの送信アンテナビームに対するシンボル位置及びビーム識別子を確認した後、確認した少なくとも一つのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、アップリンクランダムアクセスチャネルサブフレーム内の各シンボルのうち先に確認しておいたシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して基地局１０にアップリンク信号を伝送するのである。
基地局１０は、アップリンクランダムアクセスチャネルサブフレーム内の各シンボル別に、端末１００とのビームフォーミング同期化遂行時に各シンボル別に形成した送信アンテナビームのパターンと同一のパターンで受信アンテナビームを形成する。
結局、本発明では、基地局１０が、ビームフォーミング同期化遂行時に各シンボル別に形成した送信アンテナビームのパターンと同一に、アップリンクランダムアクセスチャネルサブフレーム内の各シンボル別に受信アンテナビームを形成することを前提とする。
そして、本発明では、端末１００が基地局１０とのビームフォーミング同期化遂行時に選択（決定）した送信アンテナビーム（＝受信アンテナビーム）に対してビームフォーミングさせたアップリンク信号を基地局１０に伝送する。
すると、端末１００が、基地局１０へのアップリンク信号伝送時、基地局１０にビームフォーミングさせて伝送するため、端末１００と基地局１０との間のビームフォーミング方向の不一致によりアップリンク信号が基地局１０にうまく到逹できない問題が発生することなく、アップリンク信号伝送性能を向上させることができる。
以下では、本発明のアップリンク信号伝送方式をより具体的に説明し、本発明の効果が導き出される過程を説明する。
図２を参照して、本発明の一実施例によるアップリンク信号伝送装置を説明する。
説明の便宜のために、本発明のアップリンク信号伝送装置が端末１００と同一の装置であると仮定して説明する。
図２に示されているように、本発明のアップリンク信号伝送装置１００は、無線リソース内の各シンボル別に互いに異なる方向を有する多数の送信アンテナビームを相異なるように形成する基地局１０に対して、ビームフォーミング同期化を遂行するビームフォーミング同期化遂行部１１０と、上記ビームフォーミング同期化過程で少なくとも一つの送信アンテナビームを選択する選択部１２０と、上記選択した少なくとも一つの送信アンテナビームに対して、シンボル位置及びビーム識別子を確認する確認部１３０と、上記確認した少なくとも一つのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、特定無線リソース内の各シンボルのうち上記少なくとも一つのシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して基地局１０にアップリンク信号を伝送する信号伝送制御部１４０とを含む。
ビームフォーミング同期化遂行部１１０は、基地局１０に対してビームフォーミング同期化を遂行する。
本発明が適用されるＭＩＭＯシステムでは、基地局と端末との間で、基地局で形成可能な多数の方向のアンテナビーム及び端末で形成可能な多数の方向のアンテナビームのうち、チャネル環境が最も優れた最適のビームを選択して同期化することが非常に重要である。
よって、本発明のアップリンク信号伝送装置１００すなわち端末１００は、基地局１０とのビームフォーミング同期化を遂行することになる。
このような基地局１０と端末１００との間のビームフォーミング同期化は、同期化のために指定された無線リソースから周期的に伝送される同期信号を基盤として遂行される。
勿論、基地局と端末との間では、チャネル環境が最も優れた最適のビームを選択して同期化するビームフォーミング同期化の他にも、タイミング同期化が遂行される。しかし、本発明では、基地局と端末との間のタイミング同期化に関する説明は省略することにする。
ビームフォーミング同期化遂行過程を簡単に説明すると、図３及び図４に示されているように、無線リソースの各フレーム（例：サブフレーム０〜４９、１０ｍｓ）ごとに指定された位置のサブフレーム（ａ）を同期化のためのダウンリンク同期チャネルとして割り当てることにより、ダウンリンク同期チャネルを通して装置間の同期化のための同期信号を５ｍｓごとに周期的に伝送することができる。
以下では、説明の便宜のために、装置間の同期化のための無線リソースすなわちサブフレーム（ａ）を、同期化サブフレームと命名する。
ここで、同期化サブフレーム（ａ）は、多数のシンボル例えば１４個のＯＤＦＭシンボルからなる。
よって、基地局１０は、装置間の同期化のための同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に互いに異なる方向を有する多数の送信アンテナビームを相異なるように形成する。
すなわち、上述の例示のように、基地局１０が８個のアンテナを備え、同期化サブフレーム（ａ）が１４個のＯＤＦＭシンボルからなる場合であれば、基地局１０は、同期化サブフレーム（ａ）内の一つのシンボルで互いに異なる方向を有する８個の送信アンテナビームを形成する。すなわち、同期化サブフレーム（ａ）内の１４個のＯＤＦＭシンボル別に８個の送信アンテナビームを相異なるように形成するのである。
すると、基地局１０は、同期化サブフレーム（ａ）で計１１２個（８＊１４）の送信アンテナビームを形成することができる。
よって、基地局１０は、同期化サブフレーム（ａ）で形成した１１２個の送信アンテナビームを通してビームフォーミング同期化のための同期信号すなわちＢＲＳ（Beam Reference Signal）を送信する方式で、端末１００とのビームフォーミング同期化を遂行する。
本発明のアップリンク信号伝送装置１００すなわち端末１００は、自分が備えている多数のアンテナそれぞれを通して、同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に互いに異なる方向の受信アンテナビームを形成する。
上述の例示のように端末１００が４個のアンテナを備える場合であれば、端末１００は、同期化サブフレーム（ａ）内の一つのシンボルで互いに異なる方向を有する４個の受信アンテナビームを形成する。すなわち、同期化サブフレーム（ａ）内の１４個のＯＤＦＭシンボル別に４個の送信アンテナビームを相異なるように形成することができる。
よって、端末１００すなわちビームフォーミング同期化遂行部１１０は、上述のように同期化サブフレーム（ａ）で形成した多数の受信アンテナビームを通してビームフォーミング同期化のための同期信号すなわちＢＲＳを受信する方式で、基地局１００とのビームフォーミング同期化を遂行することができる。
このとき、本発明では、基地局１０が送信し端末１００が受信したＢＲＳを基盤として、基地局１０と端末１００との間のチャネル環境（信号受信品質）が最も優れた最適のビーム（基地局１０の最適送信アンテナビーム／端末１００の最適受信アンテナビーム）を選択／同期化する具体的な手順に制限はなく、多様な手順を通してビームフォーミング同期化が遂行される。
選択部１２０は、ビームフォーミング同期化遂行部１１０で遂行したビームフォーミング同期化過程で、少なくとも一つの送信アンテナビームを選択する。
第１実施例によると、選択部１２０は、上述のビームフォーミング同期化を通して基地局１０とビームフォーミング同期化された特定送信アンテナビーム、すなわち基地局１０の最適送信アンテナビームを選択することができる。
一方、第２実施例によると、選択部１２０は、基地局１０に対するビームフォーミング同期化遂行中、無線リソースすなわち同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に送信アンテナビームを一つずつ選択することができる。
より具体的に、選択部１２０は、基地局１０に対するビームフォーミング同期化遂行中に同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に、シンボルで形成された多数の送信アンテナビームのうち信号受信品質が最も優れた一つの送信アンテナビームを選択することができる。
すなわち、選択部１２０は、基地局１０に対するビームフォーミング同期化遂行中に同期化サブフレーム（ａ）内の１４個のＯＤＦＭシンボルそれぞれで、信号受信品質（チャネル環境）が最も優れた基地局１０の送信アンテナビームを一つずつ選択するのである。
すると、選択部１２０が同期化サブフレーム（ａ）内の１４個のＯＤＦＭシンボルそれぞれで一つずつ選択した基地局１０の送信アンテナビーム計１４個の中には、基地局１０とビームフォーミング同期化された基地局１０の最適送信アンテナビームも含まれている。
確認部１３０は、選択部１２０が選択した少なくとも一つの送信アンテナビームに対して、シンボル位置及びビーム識別子を確認する。
よって、第１実施例の場合であれば、確認部１３０は、基地局１０の最適送信アンテナビームが送信された同期化サブフレーム（ａ）内のシンボル位置と、基地局１０の最適送信アンテナビームが有するビーム識別子を確認する。
図３を参照して説明すると、基地局１０の最適送信アンテナビームが送信された同期化サブフレーム（ａ）内のシンボル位置（topt）と、基地局１０の最適送信アンテナビームが有するビーム識別子（＃４）が確認されることができる。
一方、第２実施例の場合であれば、確認部１３０は、各シンボルで選択された基地局１０の送信アンテナビーム１４個別に、同期化サブフレーム（ａ）内のシンボル位置及びビーム識別子を確認する。
すると、図４から分かるように、基地局１０の送信アンテナビーム１４個別に確認されるシンボル位置及びビーム識別子の中には、基地局１０の最適送信アンテナビームに対するシンボル位置（topt）及びビーム識別子（＃４）も含まれている。
信号伝送制御部１４０は、確認部１３０で確認した少なくとも一つのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、特定無線リソース内の各シンボルのうち上記少なくとも一つのシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して基地局１０にアップリンク信号、例えばRandom Access Preambleを伝送する。
ここで、アップリンク信号を伝送する特定無線リソースは、周期的に割り当てられるアップリンクランダムアクセスチャネルサブフレームである。
図３及び図４に示されているように、無線リソースの各フレーム（例：サブフレーム０〜４９、１０ｍｓ）ごとに指定された位置のサブフレーム（ｂ）をアップリンク信号伝送のためのアップリンクランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）として割り当てることにより、基地局との接続が要求される端末１００がＰＲＡＣＨを通してアップリンク信号を伝送することができる。
以下では、サブフレーム（ｂ）をＰＲＡＣＨと命名する。
ＰＲＡＣＨ（ｂ）は、多数のシンボル例えば１４個のＯＤＦＭシンボルからなる。
よって、基地局１０は、アップリンク信号伝送のための特定無線リソースすなわちＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボル別に互いに異なる方向を有する多数の送信アンテナビームを相異なるように形成する。
ここで重要な点は、本発明で基地局１０は、アップリンクランダムアクセスチャネルサブフレームすなわちＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボル別に、ビームフォーミング同期化遂行時に各シンボル別に形成した送信アンテナビームのパターンと同一のパターンで受信アンテナビームを形成するのである。
すなわち、上述の例示のように、基地局１０が８個のアンテナを備え、ＰＲＡＣＨ（ｂ）が１４個のＯＤＦＭシンボルからなる場合であれば、基地局１０は、同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボルで形成した送信アンテナビームのパターンと同一に、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の一つのシンボルで互いに異なる方向を有する８個の受信アンテナビームを形成する。すなわち、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の１４個のＯＤＦＭシンボル別に８個の受信アンテナビームを相異なるように形成するのである。
すると、基地局１０は、同期化サブフレーム（ａ）と同一のパターンで、ＰＲＡＣＨ（ｂ）で計１１２個（８＊１４）の受信アンテナビームを形成することができる。
本発明のアップリンク信号伝送装置１００すなわち端末１００内の信号伝送制御部１４０は、端末１００から基地局１０との接続すなわちランダムアクセスが要求されるかを確認する。
このとき、ランダムアクセスが要求される場合は、端末１００がネットワークに初期接続する場合（RRC connection establishment）、端末１００がネットワークに再接続する場合（RRC connection re−establishment）、ハンドオーバーの場合（Handover）、データ伝送を再スタートする場合（Restart of up／downlink data transmission）などである。
信号伝送制御部１４０は、ランダムアクセスが要求されることが確認されると、確認部１３０で確認した少なくとも一つのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、特定無線リソースすなわちＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボルのうち上記少なくとも一つのシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して基地局１０にアップリンク信号を伝送する。
より具体的に説明すると、信号伝送制御部１４０は、端末１００が非競争（Non-Contention）基盤のランダムアクセス状況である場合、特定送信アンテナビームすなわち上述の第１実施例で言及した基地局１０の最適送信アンテナビームのシンボル位置（topt）及びビーム識別子（＃４）に基づいて、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボルのうちのシンボル位置（topt）からビーム識別子（＃４）を利用して基地局１０にアップリンク信号を伝送する。
非競争基盤のランダムアクセスは、端末１００がアップリンク信号を伝送してランダムアクセス動作を遂行する以前に、ネットワークが端末１００に端末１００のみ使うことができるPreamble sequenceを割り当てる方式である。
したがって、端末１００が非競争基盤のランダムアクセス状況である場合であれば、端末１００のアップリンク信号伝送時、衝突が発生する恐れがない。
ここで、非競争基盤のランダムアクセス状況は、ランダムアクセスが要求される場合のうち、ハンドオーバーの場合（Handover）、ダウンリンクデータ伝送を再スタートする場合（Restart of downlink data transmission）と定義される。
よって、ＰＲＡＣＨ（ｂ）からビームフォーミングさせたアップリンク信号を一度だけ伝送する第１実施例のアップリンク信号伝送方式は、端末１００が非競争基盤のランダムアクセス状況である場合に適した実施例である。
具体的に、信号伝送制御部１４０は、端末１００が非競争基盤のランダムアクセス状況である場合、第１実施例によって確認した基地局１０の最適送信アンテナビームのシンボル位置（topt）及びビーム識別子（＃４）に基づいて、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボルのうちのシンボル位置（topt）からビーム識別子（＃４）を利用して基地局１０にアップリンク信号を伝送する。
すなわち、信号伝送制御部１４０は、非競争状況の場合、ＰＲＡＣＨ（ｂ）からビームフォーミングさせたアップリンク信号を一度だけ伝送する本発明のアップリンク信号伝送方式で、ランダムアクセス動作を遂行するのである。
すると、図３に示されているように、基地局１０が同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に形成した送信アンテナビームのパターンと同一に、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボル別に受信アンテナビームを形成することを前提として、端末１００はＰＲＡＣＨ（ｂ）内の基地局１０の最適受信アンテナビーム（送信アンテナビーム）が形成される時点（topt）に、基地局１０の最適受信アンテナビーム（送信アンテナビーム）に対してビームフォーミングさせたアップリンク信号を基地局１０に伝送することになる。
一方、信号伝送制御部１４０は、端末１００が競争（Contention）基盤のランダムアクセス状況である場合、上述の第２実施例によって同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に一つずつ選択した送信アンテナビームそれぞれのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボル別にシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して基地局１０にアップリンク信号を伝送する。
競争基盤のランダムアクセスは、端末１００の他にも基地局１０のセル内にある多数の端末がPreamble sequenceを共有する方式である。したがって、端末１００が競争基盤のランダムアクセス状況である場合であれば、端末１００のアップリンク信号伝送時、端末１００と同一のPreamble sequenceを共有する他の端末のアップリンク信号と衝突が発生する恐れがある。
ここで、競争基盤のランダムアクセス状況は、ランダムアクセスが要求される場合のうち、端末１００がネットワークに初期接続する場合（RRC connection establishment）、端末１００がネットワークに再接続する場合（RRC connection re-establishment）、アップリンクデータ伝送を再スタートする場合（Restart of uplink data transmission）と定義される。
よって、ＰＲＡＣＨ（ｂ）からビームフォーミングさせたアップリンク信号をシンボルごとに一度ずつ伝送する第２実施例のアップリンク信号伝送方式は、端末１００が競争基盤のランダムアクセス状況である場合に適した実施例である。
具体的に、信号伝送制御部１４０は、端末１００が競争基盤のランダムアクセス状況である場合、第２実施例によって同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に一つずつ選択／確認した基地局１０の送信アンテナビームそれぞれのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボル別にシンボル位置にマッチングされたビーム識別子を利用して基地局１０にアップリンク信号を伝送する。
すなわち、信号伝送制御部１４０は、競争状況の場合、ＰＲＡＣＨ（ｂ）からビームフォーミングさせたアップリンク信号をシンボルごとに一度ずつ伝送する本発明のアップリンク信号伝送方式で、ランダムアクセス動作を遂行するのである。
すると、図４に示されているように、基地局１０が同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に形成した送信アンテナビームのパターンと同一に、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボル別に受信アンテナビームを形成することを前提とし、端末１００はＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボルごとに、基地局１０の優れた受信アンテナビーム（送信アンテナビーム）に対してビームフォーミングさせたアップリンク信号を基地局１０に伝送することになる。
したがって、競争基盤のランダムアクセス状況では、端末１００がＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボルごとに、基地局１０の優れた受信アンテナビーム（送信アンテナビーム）に対してビームフォーミングさせたアップリンク信号を多数回伝送するため、たとえ他の端末とのアップリンク信号衝突が発生しても、他のシンボルから伝送されたアップリンク信号があるため、アップリンク信号伝送性能を高めることができる。
上述のように、本発明で提案するアップリンク信号伝送装置すなわち端末１００は、非競争基盤のランダムアクセス状況及び競争基盤のランダムアクセス状況に適するようにＰＲＡＣＨ（ｂ）からビームフォーミングさせたアップリンク信号を伝送するため、端末１００と基地局１０との間のビームフォーミング方向の不一致によりアップリンク信号が基地局１０にうまく到逹できない問題が発生することなく、アップリンク信号伝送性能を向上させることができる。
以下では、図５を参照して本発明の実施例によるアップリンク信号伝送方法に関して説明する。
説明の便宜のために、アップリンク信号伝送装置として、先の説明と一致するように端末１００を言及して説明する。
アップリンク信号伝送装置としての端末１００は、基地局１０とのビームフォーミング同期化を周期的に遂行する（Ｓ１００）。
ビームフォーミング同期化遂行過程を簡単に説明すると、図３及び図４に示されているように、基地局１０は、装置間の同期化のための無線リソースすなわち同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に互いに異なる方向を有する多数の送信アンテナビームを相異なるように形成する。
すなわち、上述の例示のように、基地局１０が８個のアンテナを備え、同期化サブフレーム（ａ）が１４個のＯＤＦＭシンボルからなる場合であれば、基地局１０は、同期化サブフレーム（ａ）内の一つのシンボルで互いに異なる方向を有する８個の送信アンテナビームを形成する。すなわち、同期化サブフレーム（ａ）内の１４個のＯＤＦＭシンボル別に８個の送信アンテナビームを相異なるように形成するのである。
すると、基地局１０は、同期化サブフレーム（ａ）で計１１２個（８＊１４）の送信アンテナビームを形成することができる。
よって、基地局１０は、上述のように、同期化サブフレーム（ａ）で形成した１１２個の送信アンテナビームを通してビームフォーミング同期化のための同期信号、具体的にはＢＲＳ（Beam Reference Signal）を送信する方式で、端末１００とのビームフォーミング同期化を遂行する。
本発明のアップリンク信号伝送装置１００すなわち端末１００は、自分が備えている多数のアンテナそれぞれを通して、同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に互いに異なる方向の受信アンテナビームを形成する。
上述の例示のように、端末１００が４個のアンテナを備える場合であれば、端末１００は、同期化サブフレーム（ａ）内の一つのシンボルで互いに異なる方向を有する４個の受信アンテナビームを形成する。すなわち、同期化サブフレーム（ａ）内の１４個のＯＤＦＭシンボル別に４個の送信アンテナビームを相異なるように形成することができる。
よって、端末１００は、上述のように同期化サブフレーム（ａ）で形成した多数の受信アンテナビームを通してビームフォーミング同期化のための同期信号すなわちＢＲＳを受信する方式で、基地局１００とのビームフォーミング同期化を遂行することができる。
このとき、本発明では、基地局１０が送信し端末１００が受信したＢＲＳを基盤として基地局１０と端末１００との間のチャネル環境（信号受信品質）が最も優れた最適のビーム（基地局１０の最適送信アンテナビーム／端末１００の最適受信アンテナビーム）を選択／同期化する具体的な手順に制限はなく、多様な手順を通してビームフォーミング同期化が遂行される。
本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、基地局１０とのビームフォーミング同期化過程で、少なくとも一つの送信アンテナビームを選択する（Ｓ１１０）。
第１実施例によると、本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、上述のビームフォーミング同期化を通して基地局１０とビームフォーミング同期化された特定送信アンテナビーム、すなわち基地局１０の最適送信アンテナビームを選択することができる。
一方、第２実施例によると、本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、基地局１０に対するビームフォーミング同期化遂行中、同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に信号受信品質（チャネル環境）が最も優れた基地局１０の送信アンテナビームを一つずつ選択することができる。
そして、本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、選択した少なくとも一つの送信アンテナビームに対して、シンボル位置及びビーム識別子を確認する。
よって、第１実施例の場合であれば、本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、基地局１０の最適送信アンテナビームが送信された同期化サブフレーム（ａ）内のシンボル位置（topt）と、基地局１０の最適送信アンテナビームが有するビーム識別子（＃４）を確認するのである。
一方、第２実施例の場合であれば、本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、各シンボルで選択された基地局１０の１４個の送信アンテナビーム別に、同期化サブフレーム（ａ）内のシンボル位置及びビーム識別子を確認する。
以後、本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、端末１００から基地局１０との接続すなわちランダムアクセスが要求されるかを確認する（Ｓ１２０）。
本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、端末１００からランダムアクセスが要求されることが確認されると（Ｓ１２０ Ｙｅｓ）、端末１００が非競争基盤のランダムアクセス状況なのか、競争基盤のランダムアクセス状況なのかを判断する（Ｓ１３０）。
本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、端末１００が非競争基盤のランダムアクセス状況である場合（Ｓ１３０ 非競争）、上述の第１実施例で言及した基地局１０の最適送信アンテナビームのシンボル位置（topt）及びビーム識別子（＃４）に基づいて、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボルのうちのシンボル位置（topt）からビーム識別子（＃４）を利用して基地局１０にアップリンク信号を伝送する（Ｓ１４０）。
すなわち、本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、非競争状況の場合、ＰＲＡＣＨ（ｂ）からビームフォーミングさせたアップリンク信号を一度だけ伝送する本発明のアップリンク信号伝送方式で、ランダムアクセス動作を遂行するのである。
ここで重要な点は、本発明で基地局１０は、アップリンクランダムアクセスチャネルサブフレームすなわちＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボル別に、ビームフォーミング同期化遂行時に各シンボル別に形成した送信アンテナビームのパターンと同一のパターンで受信アンテナビームを形成するのである。
すなわち、上述の例示のように、基地局１０が８個のアンテナを備え、ＰＲＡＣＨ（ｂ）が１４個のＯＤＦＭシンボルからなる場合であれば、基地局１０は、同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボルで形成した送信アンテナビームのパターンと同一に、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の一つのシンボルで互いに異なる方向を有する８個の受信アンテナビームを形成する。すなわち、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の１４個のＯＤＦＭシンボル別に８個の受信アンテナビームを相異なるように形成するのである。
結局、基地局１０は、同期化サブフレーム（ａ）と同一のパターンで、ＰＲＡＣＨ（ｂ）で計１１２個（８＊１４）の受信アンテナビームを形成することができる。
すると、図３に示されているように、基地局１０が同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に形成した送信アンテナビームのパターンと同一に、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボル別に受信アンテナビームを形成することを前提として、端末１００は、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の基地局１０の最適受信アンテナビーム（送信アンテナビーム）が形成される時点（topt）に、基地局１０の最適受信アンテナビーム（送信アンテナビーム）に対してビームフォーミングさせたアップリンク信号を基地局１０に伝送する。
一方、本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、端末１００が競争基盤のランダムアクセス状況である場合（Ｓ１３０ 競争）、上述の第２実施例によって同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に一つずつ選択／確認した基地局１０の送信アンテナビームそれぞれのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボル別にシンボル位置にマッチングされたビーム識別子を利用して基地局１０にアップリンク信号を伝送する（Ｓ１５０）。
すなわち、本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、競争状況の場合、ＰＲＡＣＨ（ｂ）からビームフォーミングさせたアップリンク信号をシンボルごとに一度ずつ伝送する本発明のアップリンク信号伝送方式で、ランダムアクセス動作を遂行するのである。
すると、図４に示されているように、基地局１０が同期化サブフレーム（ａ）内の各シンボル別に形成した送信アンテナビームのパターンと同一に、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボル別に受信アンテナビームを形成することを前提とし、端末１００は、ＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボルごとに、基地局１０の優れた受信アンテナビーム（送信アンテナビーム）に対してビームフォーミングさせたアップリンク信号を基地局１０に伝送することになる。
したがって、競争基盤のランダムアクセス状況では、端末１００がＰＲＡＣＨ（ｂ）内の各シンボルごとに、基地局１０の優れた受信アンテナビーム（送信アンテナビーム）に対してビームフォーミングさせたアップリンク信号を多数回伝送するため、たとえ他の端末とのアップリンク信号衝突が発生しても、他のシンボルから伝送されたアップリンク信号があるため、アップリンク信号伝送性能を高めることができる。
このような本発明による端末１００のアップリンク信号伝送方法は、端末がオフにならない限り（Ｓ１６０ Ｎｏ）、上述の各段階動作を繰り返し遂行する。
結局、本発明によると、ＭＩＭＯシステムでの基地局／端末間接続のためのアップリンク信号伝送において、ビームフォーミングを利用した新しいアップリンク信号伝送方式を提案することにより、アップリンク信号伝送性能を向上させることができる。
一方、本明細書で説明する機能的な動作と主題の具現物は、デジタル電子回路で具現されるか、本明細書で開示する構造及びその構造的な等価物を含むコンピュータソフトウェア、ファームウェアあるいはハードウェアで具現されるか、これらのうち一つ以上の結合で具現されることができる。本明細書で説明する主題の具現物は、一つ以上のコンピュータプログラム製品、すなわち、処理システムの動作を制御するために或いはこれによる実行のために有形のプログラム保存媒体上にエンコードされたコンピュータプログラム命令に関する一つ以上のモジュールとして具現されることができる。
コンピュータで読み取り可能な媒体は、機械で読み取り可能な保存装置、機械で読み取り可能な保存基板、メモリ装置、機械で読み取り可能な電波型信号に影響を及ぼす物質の組成物或いはこれらのうち一つ以上の組み合わせであり得る。
本明細書で“システム”や“装置”とは、例えばプログラマブルプロセッサ、コンピュータあるいは多重プロセッサやコンピュータを含んでデータを処理するためのあらゆる機構、装置及び機械を包括する。処理システムは、ハードウェアに付け加えて、例えばプロセッサファームウェアを構成するコード、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステムあるいはこれらのうち一つ以上の組み合わせなど、要請時コンピュータプログラムに対する実行環境を形成するコードを含むことができる。
コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、スクリプトあるいはコードとしても知られている）は、コンパイル又は解釈された言語やアプリオリあるいは手続き型言語を含むプログラミング言語の如何なる形態でも作成されることができ、独立型プログラムやモジュール、コンポーネント、サブルーティンあるいはコンピュータ環境での使用に適した他のユニットを含み如何なる形態でも展開されることができる。コンピュータプログラムは、ファイルシステムのファイルに必ずしも対応するものではない。プログラムは、要請されたプログラムに提供される単一ファイル内に、あるいは多重の相互作用するファイル（例えば、一つ以上のモジュール、下位プログラムあるいはコードの一部を保存するファイル）内に、あるいは他のプログラムやデータを保有するファイルの一部（例えば、マークアップ言語文書内に保存される一つ以上のスクリプト）内に保存されることができる。コンピュータプログラムは、一つのサイトに位置するか複数のサイトにわたり分散して通信ネットワークにより相互接続された多重コンピュータや一つのコンピュータ上で実行されるように展開されることができる。
一方、コンピュータプログラム命令語とデータの保存に適したコンピュータで読み取り可能な媒体は、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ及びフラッシュメモリ装置のような半導体メモリ装置、例えば、内部ハードディスクや外付型ディスクのような磁気ディスク、磁気光学ディスク及びＣＤ−ＲＯＭとＤＶＤ−ＲＯＭディスクを含みあらゆる形態の非揮発性メモリ、媒体及びメモリ装置を含むことができる。プロセッサとメモリは、特殊目的の論理回路によって補充されるか、それに統合されることができる。
本明細書で説明した主題の具現物は、例えばデータサーバーのようなバックエンドコンポーネントを含むか、例えばアプリケーションサーバーのようなミドルウェアコンポーネントを含むか、例えばユーザーが本明細書で説明した主題の具現物と相互作用可能なウェブブラウザやグラフィックユーザーインターフェースを有するクライアントコンピュータのようなフロントエンドコンポーネントあるいはそのようなバックエンド、ミドルウェアあるいはフロントエンドコンポーネントの一つ以上のあらゆる組み合わせを含む演算システムで具現されることもできる。システムのコンポーネントは、例えば通信ネットワークのようなデジタルデータ通信の如何なる形態や媒体によっても相互接続可能である。
本明細書は多数の特定の具現物の詳細事項を含むが、これらは如何なる発明や請求可能なものの範囲に対しても制限的なものとして理解されてはならず、むしろ特定の発明の特定の実施形態の特有の特徴に関する説明として理解されなければならない。同様に、個別的な実施形態の文脈で本明細書に記述されている特定の特徴は、単一実施形態で組み合わせて具現されることもできる。反対に、単一実施形態の文脈で記述した多様な特徴も個別的にあるいは如何なる適切な下位組み合わせでも複数の実施形態で具現可能である。さらに、特徴が特定の組み合わせで動作できるが、一つ以上の特徴は一部の場合にその組み合わせから排除されることができ、その請求された組み合わせは下位組み合わせや下位組み合わせの変形物に変更されることができる。
また、本明細書では特定の手順で図面に動作を描写しているが、これは、望ましい結果を得るために図示されたその特定の手順や順序通りにそのような動作を行うべきであるとか、全ての図示された動作が行われなければならないと理解されてはならない。特定の場合、マルチタスキングと並列プロセッシングが有利であり得る。また、上述の実施形態の多様なシステムコンポーネントの分離は、かかる分離をあらゆる実施形態で要求することと理解されてはならず、説明したプログラムコンポーネントとシステムは一般的に単一のソフトウェア製品として共に統合されるか多重ソフトウェア製品にパッケージされることができるという点を理解しなければならない。
このように、本明細書は、その提示された具体的な用語に本発明を制限しようとする意図ではない。従って、上述の例を参照して本発明を詳しく説明したが、当業者であれば本発明の範囲を逸脱しない範囲で本例に対する改造、変更及び変形を加えることができる。本発明の範囲は、上記詳細な説明よりは後述の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲そしてその等価概念から導き出される全ての変更又は変形された形態が本発明の範囲に含まれることと解釈されなければならない。

Claims (13)

  1. ビームフォーミング基盤のランダムアクセスのためのアップリンク信号伝送装置であって、
    無線リソース内の各シンボル別に互いに異なる方向を有する多数の送信アンテナビームを相異なるように形成する基地局に対して、ビームフォーミング同期化を遂行するビームフォーミング同期化遂行部；
    上記ビームフォーミング同期化過程で少なくとも一つの送信アンテナビームを選択する選択部；
    上記選択した少なくとも一つの送信アンテナビームに対して、シンボル位置及びビーム識別子を確認する確認部；及び、
    上記確認した少なくとも一つのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、特定無線リソース内の各シンボルのうち上記少なくとも一つのシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して上記基地局にランダムアクセスのためのアップリンク信号を伝送する信号伝送制御部；を含むことを特徴とするアップリンク信号伝送装置。
  2. 上記特定無線リソースは、周期的に割り当てられるアップリンクランダムアクセスチャネルサブフレームであり、
    上記基地局は、
    上記ビームフォーミング同期化遂行時に各シンボル別に形成した送信アンテナビームのパターンと同一のパターンで、上記アップリンクランダムアクセスチャネルサブフレーム内の各シンボル別に受信アンテナビームを形成することを特徴とする請求項１に記載のアップリンク信号伝送装置。
  3. 上記選択部は、
    上記ビームフォーミング同期化を通して上記基地局とビームフォーミング同期化された特定送信アンテナビームを選択することを特徴とする請求項１に記載のアップリンク信号伝送装置。
  4. 上記選択部は、
    上記基地局に対するビームフォーミング同期化遂行中、上記無線リソース内の各シンボル別に送信アンテナビームを一つずつ選択することを特徴とする請求項１に記載のアップリンク信号伝送装置。
  5. 上記選択部は、
    上記基地局に対するビームフォーミング同期化遂行中に上記無線リソース内の各シンボル別に、シンボルで形成された多数の送信アンテナビームのうち信号受信品質が最も優れた一つの送信アンテナビームを選択することを特徴とする請求項４に記載のアップリンク信号伝送装置。
  6. 上記信号伝送制御部は、
    非競争（Non-Contention）基盤のランダムアクセス状況である場合、
    上記特定送信アンテナビームのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、上記特定無線リソース内の各シンボルのうちの上記シンボル位置から上記ビーム識別子を利用して上記基地局にランダムアクセスのためのアップリンク信号を伝送することを特徴とする請求項３に記載のアップリンク信号伝送装置。
  7. 上記信号伝送制御部は、
    競争（Contention）基盤のランダムアクセス状況である場合、
    上記無線リソース内の各シンボル別に一つずつ選択した送信アンテナビームそれぞれのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、上記特定無線リソース内の上記それぞれのシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して上記基地局にランダムアクセスのためのアップリンク信号を伝送することを特徴とする請求項４に記載のアップリンク信号伝送装置。
  8. ビームフォーミング基盤のランダムアクセスのためのアップリンク信号伝送方法において、
    無線リソース内の各シンボル別に互いに異なる方向を有する多数の送信アンテナビームを相異なるように形成する基地局とのビームフォーミング同期化過程で、少なくとも一つの送信アンテナビームを選択する選択段階；
    上記選択した少なくとも一つの送信アンテナビームに対して、シンボル位置及びビーム識別子を確認する確認段階；及び、
    上記確認した少なくとも一つのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、特定無線リソース内の各シンボルのうち上記少なくとも一つのシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して上記基地局にランダムアクセスのためのアップリンク信号を伝送する信号伝送段階；を含むことを特徴とするアップリンク信号伝送方法。
  9. 上記特定無線リソースは、周期的に割り当てられるアップリンクランダムアクセスチャネルサブフレームであり、
    上記基地局は、
    上記ビームフォーミング同期化遂行時に各シンボル別に形成した送信アンテナビームのパターンと同一のパターンで、上記アップリンクランダムアクセスチャネルサブフレーム内の各シンボル別に受信アンテナビームを形成することを特徴とする請求項８に記載のアップリンク信号伝送方法。
  10. 上記選択段階は、
    上記ビームフォーミング同期化を通して上記基地局とビームフォーミング同期化された特定送信アンテナビームを選択することを特徴とする請求項８に記載のアップリンク信号伝送方法。
  11. 上記選択段階は、
    上記基地局に対するビームフォーミング同期化遂行中、上記無線リソース内の各シンボル別に送信アンテナビームを一つずつ選択することを特徴とする請求項８に記載のアップリンク信号伝送方法。
  12. 上記信号伝送段階は、
    非競争（Non-Contention）基盤のランダムアクセス状況である場合、
    上記特定送信アンテナビームのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、上記特定無線リソース内の各シンボルのうちの上記シンボル位置から上記ビーム識別子を利用して上記基地局にランダムアクセスのためのアップリンク信号を伝送することを特徴とする請求項１０に記載のアップリンク信号伝送方法。
  13. 上記信号伝送段階は、
    競争（Contention）基盤のランダムアクセス状況である場合、
    上記無線リソース内の各シンボル別に一つずつ選択した送信アンテナビームそれぞれのシンボル位置及びビーム識別子に基づいて、上記特定無線リソース内の上記それぞれのシンボル位置からシンボル位置とマッチングされたビーム識別子を利用して上記基地局にランダムアクセスのためのアップリンク信号を伝送することを特徴とする請求項１１に記載のアップリンク信号伝送方法。
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