JP6453901B2 - ビームベースの物理ランダムアクセスのためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

特定の実施形態は、一般的には無線通信に関し、より具体的には、ビームベースの物理ランダムアクセスのためのシステムおよび方法に関する。

第3世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）のロングタームエヴォリューション（LTE）内の現在の第4世代（4G）無線アクセスは、ダウンリンクでは直交周波数分割多重（OFDM）、および、アップリンクでは、シングルキャリア周波数分割多重アクセス（SC-FDMA）としても知られる離散フーリエ変換（DFT）拡散OFDMがベースとなっている。

第5世代（5G）エアインタフェースの候補は、20MHｚ帯域に限定された現在のLTEエアインタフェースを、1/N倍短い送信時間間隔で帯域をN倍に広げることである。典型的な値は、N=5であり、キャリアは100MHz帯域となり、スロットの長さは0.1ミリ秒となる。このアプローチで、LTEにおける多くの機能は変更がなく、よって、標準化の取り組みは簡素化され、技術的構成要素の再利用が許容される。

予想される5Gシステムに対するキャリア周波数は、現在の4Gシステムよりも高くなり得る。10〜80HMzの範囲の値が議論されている。そのような高い周波数では、ビームフォーミング利得を達成するためにアレーアンテナを使用することが適している。波長は短い（例えば3センチよりも短い）ため、多数のアンテナエレメントを有するアレーアンテナは、今日の3Gおよび4Gの基地局のアンテナに匹敵するサイズで、アンテナ格納装置に適合することが可能である。

図1は、一つ以上の無線装置110A〜C、ネットワークノード115A〜C（図1では基地局として示されている）、無線ネットワークコントローラ120、パケットコアネットワーク130を含む無線ネットワーク100を示すブロック図である。

無線装置110は、無線インタフェースを介して、ネットワークノードと通信を行う。例えば、無線装置110は、ネットワークノード115へ無線信号を送信し、および／または、ネットワークノード115から無線信号を受信し得る。無線信号は、音声トラフィック、データトラフィック、制御信号、および／または、あらゆる他の適切な情報を含む。

図2は、無線装置110または他のユーザ装置（UE）と、複数のビーム203を生成するアレーアンテナを介して通信する3つの送信ポイント（TP）202を含むネットワーク200を示すブロック図である。送信ポイントは、図1に示すようなネットワークノード115等のあらゆるネットワークノードを含む。

アレーアンテナにより生成されるビームは、典型的には、多数のアンテナエレメントがビームを形成することに参加することに起因して、高い方向性を有し、20dB以上のビームフォーミング利得（gain）を有する。これは、各ビームは、相対的に角度が狭く、おそらく5度の半値ビーム幅（half-power beam width（HPBW））である。ゆえに、基地局等のネットワークノードのセクタは、多数のビームでカバーされる必要がある。

図2のシステムのようなシステムは、複数の送信ノードを有し、各ノードは、小さいHPBWを有する多くのビーム203を生成することが可能なアレーアンテナを使用し得る。そしてこれらのノードは、例えば、一つ以上のキャリアを有する。したがって、数100MHｚの全送信帯域が達成され、10Gビット／秒以上の高いダウンリンク（DL）のピークユーザスループットを導くことができる。

LTEアクセスの手順では、無線装置またはUEは最初にセルサーチ手順で用いるセルを検索する。ここで、ユニークなプライマリ同期信号およびセカンダリ同期信号（それぞれPSSとSSS）が、各ネットワークノード、またはLTEの関連ではeNodeBから送信される。セルが発見されると、無線装置は、その後無線装置に対するサービングセルとして認識されるこのセルと関連づけられるために更なるステップに進む。セルが発見された後、無線装置は、マスタ情報ブロック（MIB）として知られる（物理ブロードキャストチャネル上で送信される）システム情報を理解することができる。それは、PSSおよびSSSの場所に関連して、既知の時間‐周波数位置において発見される。MIBが検出された後、システムフレーム番号（SFN）とダウンリンクシステム帯域が既知となる。

LTEでは、あらゆる通信システムのように、移動端末は、無線装置からネットワークノードまたは基地局へ、アップリンク（UL）において個別のリソースを有さずに、ネットワークにコンタクトする必要があり得る。これに対応するために、個別のULリソースを有さない無線装置が基地局に対して信号を送信し得るランダムアクセスの手順が利用可能である。

図3は、ランダムアクセスプリアンブル送信300を示すブロック図である。この手順の第1のメッセージは、典型的には、ランダムアクセスにより予約されている特別な通信リソース、物理ランダムアクセスチャネル（PRACH）上で送信される。このチャネルは、例えば、時間および／または周波数（LTEのように）で限定することが可能である。

PRACH送信に対して利用可能なリソースは、システム情報ブロック2（SIB-2）の一部として、または、例えばハンドオーバの場合の個別無線リソース制御（RRC）シグナリングの一部として提供される。

リソースは、プリアンブルシーケンスおよび時間／周波数リソースから構成される。各セルでは、64の利用可能なプリアンブルシーケンスがある。64シーケンスの2つのサブセットが定義され、ここで、各サブセットのシーケンスのセットは、システム情報の一部としてシグナリングされる。

図4は、LTEで使用される、競合ベースのランダムアクセス手順を示すシグナリング図である。無線装置110は、競合ベースのランダムアクセスに対して利用可能なプリアンブルのうちランダムに一つを選択することにより、ランダムアクセス手順を開始する。ステップ402では、無線装置110は、物理ランダムアクセスチャネル（PRACH）上で、ランダムアクセスプリアンブル（MSG1）をネットワークノード115に送信する。

ステップ404では、無線アクセスネットワークはプリアンブルを認識し、ネットワークノード115から、アップリンク共有チャネル上で使用される最初の許可（an initial grant）、無線ネットワーク一時的識別子（TC-RNTI）、および時間調整（TA）の更新を含むランダムアクセス応答（MSG2）を送信することにより検出する。応答を受信すると、ステップ406で、無線装置110は、当該許可を利用して、スケジュールされた送信メッセージ（MSG3）を、ネットワークノード115に送信する。

手順は、複数の無線装置が同時に同じプリアンブルを送信する場合に起こり得るプリアンブルの競合をRANが解消することにより、終了する。これは、各無線装置110が、いつ送信し、どのプリアンブルを使用するかを、ランダムに選択することで発生し得る。複数の無線装置がPRACH上の送信に対して同じプリアンブルを選択した場合、ステップ408で送信され得る競合解消メッセージ（MSG4）を介して解消される必要がある競合が存在するだろう。

図4はまた、ハイブリッド自動再送要求の肯定応答メッセージ（HARQ ACK）の送信も示す。

図5は、競合ベースのランダムアクセスを示すブロック図であり、ここで、2つの無線装置間で競合がある。具体的には、2つの無線装置110A、110Bは、同時に同じプリアンブル、P₅を送信する。第3の無線装置110Cも、同時に送信するが、異なるプリアンブル、P₁を送信するため、この無線装置と他の2つの無線装置の間では競合はない。

無線装置110は、無競合ベースのランダムアクセスも実行することができる。図6は、無線装置110がネットワークノード115からのランダムアクセス（RA）オーダーメッセージの受信に基づいて、無競合のランダムアクセスを実行するための手順を示すフローチャートである。無競合ベースのランダムアクセスは、典型的には、図1に示すネットワークノード115A、115B、115Cのうちのいずれか2つのような、2つのネットワークノード間で利用される。この場合、無競合ベースのランダムアクセスに対するオーダーは、ソースネットワークノードから送信され、ランダムアクセスのプリアンブル（MAG 1）は、別のターゲットネットワークノードにおいて受信され、それは更にランダムアクセス応答（MAG 2）を送信する。競合ベースのランダムアクセスと同様に、ランダムアクセスプリアンブル（MSG1）の検出の成功に続いて、ランダムアクセス応答（MSG2）は、ダウンリンク（DL）において無線装置110に送信される。

ビームベースの無線アクセスシステムでは、ネットワーク側（すなわちネットワークノード115）にとってランダムアクセス応答（すなわちMSG2）を無線装置110に送信するビームを選択することは課題である。

さらに、ネットワークノードは、プリアンブルを受信するのに最適な受信ビームを知らず、ゆえに、ネットワークノードは各ビームで検索を繰り返すことが必要となるため、ビームベースの無線アクセスシステムにおいて、ネットワーク側にとってランダムアクセスプリアンブル（すなわち、MSG1）を検出することは複雑な課題である。アップリンクの受信した最適なビームを同じ無線装置へダウンリンク信号を送信するためにも用いることは、アップリンクの受信した最適なビームに対する優位な受信条件はダウンリンクに対しても反映されるため、ネットワークにおける良好にキャリブレーションされたアップリンクとダウンリンクの無線周波数チェイン（RF）を必要とし、それは高価な実装となる。

本開示の目的は、上記に特定した従来技術における不具合および不利益の一つ以上を一つでまたは組み合わせで緩和、軽減または解消しようとする、ランダムアクセスに対する少なくとも無線装置、ネットワークノードおよび方法を提供することである。

この目的は、ランダムアクセスをネットワークノードに対して実行するための無線装置における方法により達成される。方法は、ダウンリンクビーム固有参照信号（downlink beam-specific reference signal （BRS））のセットをネットワークノードから受信すること、各BRSに対して受信した信号の電力に基づいて、好ましいBRSを決定することを含む。方法はまた、好ましいBSに基づいて、ネットワークノードへランダムアクセスの試行を送信するために使用されるランダムアクセスリソースを選択すること、および、ランダムアクセスの試行をネットワークノードへ送信する際に当該選択されたランダムアクセスリソースを用い、ここで、当該ランダムアクセスリソースを選択することは、ネットワークノードに対して、どのダウンリンクビームがダウンリンク送信のために使用されるために無線装置にとって好ましいかを示す。

これにより、ネットワーク（すなわちネットワークノード）は、ランダムアクセス応答のために使用するビームを知ることができるので、ランダムアクセス応答のカバレッジが向上する。また、ランダムアクセスの手順が早く完了し、これにより、ネットワークにおいて遅延が改良され、干渉が低減する。

別の技術的な利点は、アップリンクとダウンリンクに対して、キャリブレーションされ調整されたRFを有する必要がないことであり、これにより、実装コストと電力消費が低減される。

目的はまた、無線装置からランダムアクセスをサポートするためのネットワークノードにおける方法により達成される。方法は、ビーム固有の参照信号（RBS）のセットを送信すること、無線装置から受信した信号においてプリアンブルを検出することを含む。プリアンブルの検出は、無線装置にとって好ましいBRSを示す。方法はまた、プリアンブルの検出により示された好ましいBRSとして、同じビームおよび/またはビーム方向、および/または、同じビームフォーミング重みで、ランダムアクセス応答を送信することを含む。

重ねて、ネットワーク（すなわちネットワークノード）は、ランダムアクセス応答に対して使用するビームを知ることができ、ランダムアクセス応答のカバレッジが向上する。また、ランダムアクセス手順が早く完了し、ネットワークにおいて遅延が改良され、干渉が低減する。また、ランダムアクセス手順が早く完了し、これにより、ネットワークにおいて遅延が改良され、干渉が低減する。

別の技術的な利点は、アップリンクとダウンリンクに対して、キャリブレーションされ調整されたRFを有する必要がないことであり、これにより、実装コストと電力消費が低減される。

さらなる技術的な利点は、eNodeB等のネットワークノードにおける計算の複雑性が本教示により低減されることである。ネットワークノードにおけるランダムアクセスのプリアンブルの検出器は、各アップリンクの受信器の方向において、プリアンブルシーケンスのサブセットを検索することで十分である。このサブセットは、受信器のアップリンクビーム（または空間方向）と同じダウンリンク送信ビーム（または空間方向）にマップされた、それらのランダムアクセスシーケンスと等しい。

いくつかの実施形態は、これらの利点のいくつか、すべて、またはこれらの利点のいずれでもないことから、利益を得る。他の技術的な利点は、当業者により容易に確認され得る。

本発明とその特徴と利点をより完全に理解するために、付随する図と関連してもたらされる以下の説明を参照する。
図1は、無線ネットワークを示すブロック図である。 図2は、5G無線ネットワークを示すブロック図である。 図3は、ランダムアクセスプリアンブルの送信を示すブロック図である。 図4は、競合ベースのランダムアクセスの手順を示すフローチャートである。 図5は、競合ベースのランダムアクセスの手順を実行するためのシステムを示すブロック図である。 図6は、無線装置による無競合のランダムアクセスの動作を示す図である。 図7は、ダウンリンクにおける受信信号強度に基づいたビーム選択のためのシステムのある実施形態を示すブロック図である。 図8は、好ましいダウンリンクビームの選択を実行するためのある実施形態を示すフローチャートである。 図9は、無線装置のある実施形態を示すブロック図である。 図10は、ネットワークノードのある実施形態を示すブロック図である。 図11は、パケットコアネットワークノードのある実施形態を示すブロック図である。 図12は、好ましいダウンリンクビームの選択を実行するためのある実施形態を示すフローチャートである。

以下に、図7〜図12を参照して特定の実施形態を説明する。同様の番号は、同様なもの、および多様な図の対応する部分に使用される。

図7は、ある実施形態に従って、ダウンリンク（DL）における受信信号強度に基づいて、ビーム704を選択するように動作可能な無線装置110（図7では「端末」と示す）を含むシステム700を示す。図示するように、システム700は、複数のネットワークノード115A、115Bを有し、それぞれは、ビームごとにユニークな参照信号を送信する。特定の実施形態では、2つのネットワークノード115A、115Bは、同じセル（同じ物理セルID）における、マルチビーム送信を実施可能な2つの送信ポイント（TP）であり得る。または、異なるセルに属するノードであり得る。

特定の実施形態では、無線装置110は、好ましいダウンリンクビーム（および結果的にネットワークノード）を検出することができる。図示する例では、無線装置110は、ネットワークノード1から、ビーム固有の参照信号（BRS-1-3）を検出する。無線装置110は、その後、アップリンクにおいて送信するPRACH信号を選択し、これにより、ネットワークは、どのBRSが無線装置110に対して「最適」であるかについての情報を得て、ネットワークは、どのダウンリンクビームをランダムアクセスチャネル（RACH）応答等の後続のメッセージに対して使用するかを把握する。なお、もし2つのネットワークノードが協調していれば、ネットワークノード115Aに関連付けられるプリアンブルはまた、ネットワークノード115Bにより検出され得る。

したがって、アップリンクにおいて送信するPRACH信号は、UEまたは無線装置110により、ネットワークノード115から無線装置110へのダウンリンクにおける送信条件に基づいて、選択される。

背景のセクションで述べたように、PRACHリソースは、プリアンブルシーケンスおよび時間／周波数リソースから構成される。PRACHリソースは、全ての利用可能なプリアンブルのセットのサブセットから取られ得る、そして／または、無線装置は、システム帯域内のある周波数帯でプリアンブルを送信することができる。ネットワークが無線装置から送信されたプリアンブルを検出した場合、ネットワークは、どのダウンリンクビームが次のRACH応答等のダウンリンク送信に使用されるのに好ましいかを把握する。

したがって、プリアンブルおよび／またはプリアンブルを送信するために使用される時間／周波数リソースは、UEまたは無線装置110により、ネットワークノード115から無線装置110へのダウンリンクにおける送信条件に基づいて、選択される。

図8は、ある実施形態に従った、好ましいダウンリンクビームの選択のために実行される例示的な方法のステップを表現するフローチャートを示す。具体的には、ある実施形態に従って、フローチャートの右側は、無線装置110により実行され得るステップを図示し、左側は、ネットワークノード115により実行され得るステップを図示する。

より具体的には、右側は、ランダムアクセスをネットワークノード115に対して実行するための無線装置110における方法を示す。方法は、ダウンリンクビーム固有参照信号（BRS）のセットをネットワークノード115から受信すること（804a）を含む。方法はまた、各BRSに対する受信された信号の電力に基づいて好ましいBRSを決定すること（806）、並びに、好ましいBRSに基づいて、ネットワークノード115へランダムアクセス試行を送信するために使用されるランダムアクセスリソースを選択すること（808）を含む。方法はさらに、ランダムアクセスの試行をネットワークノード115へ送信する場合に選択されたランダムアクセスリソースを用いることを含む。ランダムアクセスリソースの選択により、どのダウンリンクビームが、ダウンリンク送信のために使用されるために、無線装置により好まれるかが示される。

図8に示されるフローチャートの左側は、無線装置110からランダムアクセスをサポートするためのネットワークノード115における方法を示す。方法は、ビーム固有参照信号（BRS）のセットを送信すること（802）を含む。方法はまた、無線装置110から受信した信号において、プリアンブルを検出すること（820）を含み、当該プリアンブルの検出により、無線装置にとって好ましいBRSが示される。方法はさらに、プリアンブルの検出により示された好ましいBRSとして、同じビームおよび/またはビーム方向および/または同じビームフォーミングウェイトで、ランダムアクセス応答を送信すること（814）を含む。

もちろん、ネットワークノード115は、所与の時間期間の間、単一のプリアンブルより多くを検出し、通信システムにおける全ての関連するプリアンブルを検出することを継続的に、または、並行に試みるだろう。

図8に示す方法は、ネットワークノード115（eNB、基地局）がダウンリンクにおいてビーム固有参照信号のセットを送信する場合に、ステップ802で開始する。信号は、ステップ804において無線装置により受信される。無線装置110は、その後これらの異なる（好ましくは直交する）参照信号の測定を実行し、ステップ806で好ましいBRSを決定し得る。これは、参照信号の受信電力（RSRP）を測定することにより行うことが可能である。参照信号は、ビームフォームされた同期信号（プライマリ同期信号（PSS）／セカンダリ同期信号（SSS））、ビームフォームされたチャネル状態情報参照信号（CSI-RS）、ビームフォームされたディスカバリ信号であり得る。またはそれは、新たに設計されたビーム固有参照信号（BRS）シーケンスであり得る。ここで、単純化のために、ビーム固有参照信号をBRSと記載し、分類する。

ビーム固有参照信号は、無線装置が好ましいダウンリンクビームの測定および識別を開始することが可能である前に、例えば、規格（Specification）により、または、（ブロードキャストされた）システム情報から既知であるとする。しかしながら、一つの実施形態では、識別の前であるがLTE等の非ビームベースのレガシーシステム上で、構成シグナリングは行われる。実際には、無線装置は、ビーム固有参照信号のセットから好ましいビーム固有参照信号を検出する。したがって、無線装置は、ビーム放射パターンの実際のビーム方向、または完全に実装に依存する送信機側により使用されるビームフォーミング重みを認識していない。

ステップ808では、無線装置110は、ランダムアクセス試行をネットワークノード115に送信するためのンダムアクセスリソースを選択する。

いくつかの実施形態によれば、選択すること（808）は、プリアンブルのセットから、ランダムアクセスの試行を送信するために使用されるプリアンブルを選択すること（808a）を含む。

いくつかの実施形態によれば、選択すること（808）は、ランダムアクセスの試行を送信するために使用される時間および／または周波数リソースを選択すること（808b）を含む。そのような実施形態によれば、プリアンブルを送信する際に使用するための（潜在的には、時間または周波数で分散した複数のリソースのうちの一つである）PRACHリソースは、検出された好ましいBRSに依存する。したがって、アップリンクにおいてネットワークが検出したプリアンブルの帯域および／または時間領域の場所から、ネットワークは無線装置またはUEの側からどのBRSが好ましいとされたかを知るだろう。また、ネットワークは、好ましいBRSと同じであるので、ランダムアクセス応答（MSG 2）を送信する方向を知る。 この実施形態は、プリアンブルを選択することを含む先の実施形態と組み合わせることが可能である。したがって、プリアンブルのサブセットと、ある周波数帯および／またはサブフレームは、プリアンブルを送信するために使用される。

さらなる観点によれば、選択すること（808）は、無線装置において既知の、予め定義された関連ルールに基づいて、ランダムアクセスリソースを選択すること（808c）を含む。

一つの実施形態では、好ましいダウンリンクBRSを決定した後、無線装置は、マニュアルまたは標準（規格・基準（standard））で規定された、または、先のブロードキャストシグナリングにより与えられた、または、支援レガシーネットワーク（an assisting legacy network）上の（RRCシグナリング等の）個別のシグナリング（dedicated signaling）により構成された、関数（function）またはルックアップテーブルを用いて、プリアンブルのセットからランダムアクセスのプリアンブルを選択する（808d）。無線装置は、そして、ステップ810で、そのランダムアクセスの試行において、この選択したプリアンブルを用いる。

ネットワークは、（ステップ820で）PRACHプリアンブルを検出することから、どのダウンリンクビームが無線装置が強力であると発見するかを決定することができ、ステップ814でランダムアクセス応答メッセージを送信する際に、これを好適に用いることができる。ネットワークは、ランダムアクセス応答メッセージのためのビームフォーミング重みを選択する際にいくつかの選択を行う。単純に、無線装置にとって好ましいBRSを送信するためにビームを形成する際に使用されるようなビームフォーミング重みと同じものを選んでもよい。

いくつかの実施形態によれば、ネットワークノードは、ネットワークノード115において既知の一つ以上の所定の関連ルールにしたがって、ランダムアクセス応答を送信する（814a）。

また、BRS送信に対するビームフォーミング重みとは異なる後続のランダムアクセス応答に対するビームフォーミング重みを用いることにより、より広いビーム、またはより狭いビーム、または低サイドローブを有するビームを生成することができる。したがって、BRSはより大きいHPBWで送信され、（ランダムアクセス応答のような）物理ダウンリンク共有チャネル（PDSCH）ビームは、より小さいHPBWを有するビームで送信される。あらゆる場合において、好ましいBRSのビームのビーム方向により、（ビームフォーミング重みが実際に同じでない場合であっても）後続のランダムアクセス応答ビームのポインティング方向のネットワーク情報が提供される。

いくつかの観点によれば、図8に示される方法はさらに、プリアンブルとネットワークノード115において既知のアップリンクビームとの間の一つ以上の予め定義された関連ルールにしたがってプリアンブルを検出する（820）ためのアップリンクビームを選択すること（813）を含む。

いくつかのさらなる観点によれば、方法はさらに、プリアンブルとネットワークノード115において既知の時間／周波数リソースの間の一つ以上の予め定義された関連ルールにしたがって、プリアンブル検出のための時間および／または周波数リソースを選択すること（813a）を有する。

いくつかの実施形態では、プリアンブルとリソースのセットは、グループに分割され、各グループは、ビーム固有参照信号（BRS）と関連付けられる。BRSとプリアンブルとの関連付けは、標準規格により与えられ得る。無線装置は、ランダムにまたはそれ以外の手法で、そのランダムアクセスの試行において使用するために、関連付けられたグループからプリアンブルを選択する（808e）。例えばグループは、１つのPRACHリソースを用いる、全ての利用可能なプリアンブルシーケンスであり得る。

利用可能なプリアンブルのセットが、各グループのプリアンブルの数が少なくなるように、かなり多くの、より小さいグループに分割された場合、RACH衝突の可能性が高くなることにつながる。関連する実施形態では、BRSのセット（一つ以上）は、PRACHプリアンブルのグループに全て関連付けられる。ネットワークはそして、隣接するダウンリンクビーム（ダウンリンクの送信されたビーム方向において隣接する）におけるPRACHプリアンブルの同じグループに関連付けられたBRSのセットを使用することができる。多くのBRSが存在する場合、検出された最適のBRSと関連得られた利用可能なPRACHのセット（集合）は、かなり大きくなり、プリアンブル衝突の可能性は（競合ベースのランダムアクセスの場合）低く維持される。

本実施形態の更なる変形では、いくつかのBRSおよびプリアンブルは、複数のグループに関連付けられる。ビーム方向は、2つのグループ間で部分的に重なり得る。プリアンブルが2つのグループに属する場合、ネットワークノードは、DL RACH応答を送信するためにこれら2つのグループ間の重なっているビーム方向を用いるべきである。

さらなるネットワークの実施形態では、ネットワークは、各アップリンクビームにおけるプリアンブルのサブセットのみを検索し（820a）、当該サブセットに対して、関連付けられたBRSがダウンリンクで送信される。各BRSは、PRACHプリアンブル受信器において使用されるプリアンブルのセットを指し示す。したがって、ネットワークプリアンブルの検出の複雑性が低減する。しかしながらこの解決策は、アップリンク受信ビームとダウンリンク送信ビームとの関係が、例えばネットワーク側におけるRFキャリブレーションにより既知である必要がある。

さらに別の実施形態では、プリアンブルのシーケンスとPRACHリソースは適切な角度分離（angular separation）を有するビームに関連付けられたBRSに対して再利用され、異なるアップリンクビームを使用することによりそれらを判別することが可能である。

いくつかの観点によれば、無線装置はステップ811においてネットワークノードからランダムアクセス応答を受信する。

例えば図1に示す無線装置110とネットワークノード115は、ロングタームエヴォリューション（LTE）、LTE-アドバンスト、ユニバーサル移動電気通信システム（UMTS）、高速パケットアクセス（HSPA）、移動通信のためのグローバルシステム（GSM）、cdma2000、WiMax、WiFi等のあらゆる好適な無線アクセス技術、または他の好適な無線アクセス技術、または一つ以上の無線アクセス技術の好適な組み合わせを使用し得る。例を目的として、多様な実施形態は、ある無線アクセス技術のコンテキスト内で説明され得る。しかしながら、開示の範囲は、例に限定されず、他の実施形態は異なる無線アクセス技術を用いることが可能である。無線装置100、ネットワークノード115、無線ネットワークコントローラ120、およびパケットコアネットワーク130のそれぞれは、ハードウェアおよび／またはソフトウェアのあらゆる好適な組み合わせを含み得る。無線装置110、ネットワークノード115、（無線ネットワークコントローラ120やパケットコアネットワーク130等の）ネットワークノードの特定の実施形態の例を、それぞれ以下の図9、10、11を参照して説明する。

図9は、UEまたは無線装置110のある実施形態を示すブロック図である。無線装置110の例は、携帯電話、スマートフォン、パーソナルデジタルアシスタント（PDA）、ラップトップ等のポータブルコンピュータ、タブレット、センサ、モデム、マシーンタイプ（MTC）デバイス／マシーン・ツー・マシーン（M2M）デバイス、ラップトップ組込み装置（LEE）、ラップトップ搭載装置（LME）、ユニバーサルシリアルバス（USB）ドングル、デバイス・ツー・デバイス可能なデバイス、または無線通信を提供可能な他のデバイスである。無線装置110はまた、無線通信装置、ターゲット装置、デバイス・ツー・デバイスUE、マシーンタイプUE、またはマシーン・ツー・マシーン通信が可能な無線装置、無線装置に備えられるセンサ、iPad、タブレット、移動端末、スマートフォン、ラップトップ組込み装置（LEE）、ラップトップ搭載装置（LME）、USBドングル、宅内機器（CPE）等であり得る。

ここではUEおよび無線装置110という言葉が主に使用されるが、いくつかの実施形態において、装置は、ステーション（STA）、デバイス、または端末でもあり得る。図示するように、無線装置110は、送受信器910、プロセッサ920、メモリ930を含む。

いくつかの実施形態では、送受信器910は、例えばアンテナを介して、無線信号をネットワークノード115へ送信し、無線信号をネットワークノード115から受信することを容易にし、プロセッサ920は、無線装置110から提供される上述の機能性のいくつかまたは全てを提供するための命令を実行し、メモリ930は、プロセッサ920により実行される命令を格納する。

プロセッサ920は、説明した無線装置110の機能のいくつかまたは全てを実行するために、命令を実行しデータを操作するための一つ以上のモジュールにおいて実装されるハードウェアおよびソフトウェアのあらゆる好適な組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、プロセッサ920は、例えば、一つ以上のコンピュータ、一つ以上の中央処理ユニット（CPUs）、一つ以上のマイクロプロセッサ、一つ以上のアプリケーション、および／または他のロジックを含み得る。

メモリ930は、一般的には、コンピュータプログラム、ソフトウェア、一つ以上のロジックを有するアプリケーション、ルール、アルゴリズム、コード、テーブル等である命令、および／またはプロセッサにより実行されることが可能な他の命令を格納することが可能である。メモリ930の例は、コンピュータメモリ（例えばRAM（random access memory）またはROM（read only memory））、マスストレージメディア（例えばハードディスク）、リムーバブル記憶メディア（例えばCD（compact disc））、またはDVD（digital video disc）、および／または、あらゆる他の揮発性物質または非揮発性物質、情報を格納する非一時的なコンピュータ読み取り可能な、および／またはコンピュータ実行可能なメモリデバイスを含む。

無線装置110の他の実施形態は、図9に示すもの以上の追加的な要素を含み得る。当該追加的な要素は、上述したあらゆる機能性および／またはあらゆる追加的な機能性（上述した解決策をサポートするために必要なあらゆる機能性を含む）を含む、無線装置の機能性のある側面を提供することに関与し得る。

図10は、ネットワークノード115のある実施形態を示すブロック図である。ネットワークノード115の例は、eNodeB、node B、基地局、無線アクセスポイント（例えばWi-Fiアクセスポイント）、低電力ノード、送受信基地局（BTS）、送信ポイント、送信ノード、遠隔RFユニット（RRU）、遠隔無線ヘッド（RRH）等を含む。ネットワークノード115は、ネットワーク100に渡って、同種の配置、異種の配置、または混合した配置として配置され得る。同種の配置は、一般的には、同じ（または同様の）種類のネットワークノード115および／または同様のカバレッジとセルサイズとセル間距離で構成される配置を言い表す。異種の配置は、一般的には、異なるセルサイズ、送信電力、容量およびセル間距離を有する、あらゆる種類のネットワークノード115を用いた配置を言い表す。例えば、異種の配置は、マクロセルのレイアウトに渡って配置される複数の低電力ノードを含み得る。混合した配置は、同種の部分と異種の部分の混合を含み得る。

ネットワークノード115は、送受信器1010、プロセッサ1020、メモリ1030、およびネットワークインタフェース1040の一つ以上を含み得る。いくつかの実施形態では、送受信器1010は、（アンテナを介して）無線装置110への無線信号の送信および無線装置110から無線装置の受信を容易にし、プロセッサ1020は、ネットワークノード115により提供される上述の機能性のいくつかまたは全てを提供するための命令を実行し、メモリ1030プロセッサ1020により実行される命令を格納し、ネットワークインタフェース1040は、ゲートウェイ、スイッチ、ルータ、インターネット、公衆交換電話網（PSTN）、パケットコアネットワーク130、無線ネットワークコントローラ120等のバックエンドネットワークコンポーネントに対して信号を通信する。

プロセッサ1020は、無線装置115の説明した機能のいくつかまたは全てを実行するために、命令を実行し、データを操作するための一つ以上のモジュールにおいて実装されるハードウェアおよびソフトウェアのあらゆる好適な組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、プロセッサ1020は、例えば、一つ以上のコンピュータ、一つ以上の中央処理ユニット（CPUｓ）、一つ以上のマイクロプロセッサ、一つ以上のアプリケーション、および／または他のロジックを含み得る。

メモリ1030は、一般的には、コンピュータプログラム、ソフトウェア、一つ以上のロジックを有するアプリケーション、ルール、アルゴリズム、コード、テーブル等の命令、および／またはプロセッサにより実行されることが可能な他の命令を格納することが可能である。メモリ1030の例は、コンピュータメモリ（例えばRAM（random access memory）またはROM（read only memory））、マスストレージメディア（例えばハードディスク）、リムーバブル記憶メディア（例えばCD（compact disc））、またはDVD（digital video disc）、および／または、あらゆる他の揮発性物質または非揮発性物質、情報を格納する非一時的なコンピュータ読み取り可能な、および／またはコンピュータ実行可能なメモリデバイスを含む。

いくつかの実施形態では、ネットワークインタフェース1040は、通信可能にプロセッサ1020に接続され、ネットワークノード115に対する入力を受信し、ネットワークノード115からの出力を送信し、入力または出力またはその両方の好適な処理を実施し、他の装置と通信し、または前記のもののあらゆる組み合わせを実施可能な好適な装置であり得る。ネットワークインタフェース1040は、ネットワークを介して通信を行うために、プロトコル変換およびデータ処理の機能を有する、好適なハードウェア（例えば、ポート、モデム、ネットワークインタフェースカード等）およびソフトウェアを有し得る。

無線装置115の他の実施形態は、図10に示すもの以上の追加的な要素を含み得る。当該追加的な要素は、上述したあらゆる機能性および／またはあらゆる追加的な機能性（上述した解決策をサポートするために必要なあらゆる機能性を含む）を含む、無線装置の機能性のある側面を提供することに関与し得る。多様な異なるタイプのネットワークノードは、同じ物理的ハードウェアを有するがアクセス技術をサポートするために（例えばプログラミングを介して）構成される構成要素を含み得る。または、それらは、部分的または全体的に異なる物理的構成要素を表し得る。

また、いくつかの実施形態において、一般的な用語である「ネットワークノード」または単純に「ネットワークノード（NWノード）」が使用され得る。当該用語は、基地局、無線基地局、送受信基地局、基地局コントローラ、ネットワークコントローラ、進化型ノードB（evolved Node B（eNB））、ノードB、RNC、リレーノード、ポジショニングノード、E-SMLC、ロケーションサーバ、リピータ、アクセスポイント、遠隔無線ユニット（RRU）、遠隔無線ヘッド（RRH）、マルチスタンダード無線（MSR）、分散アンテナシステム（DAS）におけるMSR BSノード等の無線ノード、SONノード、O&M、MDTノード、コアネットワークノード、MME等を含むあらゆる種類のネットワークノードであり得る。

図11は、無線ネットワークコントローラ120またはパケットコアネットワーク130におけるノードのある実施形態を示すブロック図である。ネットワークノードの例は、モバイルスイッチングセンタ（MSC）、サービングGPRSサポートノード（SGSN）、モビリティマネージメントエンティティ（MME）、無線ネットワークコントローラ（RNC）、基地局コントローラ（BSC）等を含み得る。ネットワークノードは、プロセッサ1120、メモリ1130およびネットワークインタフェース1140を含む。いくつかの実施形態において、プロセッサ1120は、ネットワークノードにより提供される上述の機能性の一部または全てを提供するための命令を実行し、メモリ1130は、プロセッサ1120により実行される命令を格納し、ネットワークインタフェース1140は、ゲートウェイ、スイッチ、ルータ、インターネット、公衆換電話網（PSTN）、ネットワークノード115、無線ネットワークコントローラ（120）、パケットコアネットワーク130におけるノード等の好適なノードに対して信号を通信する。

プロセッサ1120は、説明したネットワークノードの機能のいくつかまたは全てを実行するために、命令を実行しデータを操作するための一つ以上のモジュールにおいて実装されるハードウェアおよびソフトウェアのあらゆる好適な組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態では、プロセッサ1120は、例えば、一つ以上のコンピュータ、一つ以上の中央処理ユニット（CPUs）、一つ以上のマイクロプロセッサ、一つ以上のアプリケーション、および／または他のロジックを含み得る。

メモリ1130は、一般的には、コンピュータプログラム、ソフトウェア、一つ以上のロジックを有するアプリケーション、ルール、アルゴリズム、コード、テーブル等の命令、および／またはプロセッサにより実行されることが可能な他の命令を格納することが可能である。メモリ1130の例は、コンピュータメモリ（例えばRAM（random access memory）またはROM（read only memory））、マスストレージメディア（例えばハードディスク）、リムーバブル記憶メディア（例えばCD（compact disc））、またはDVD（digital video disc）、および／または、あらゆる他の揮発性物質または非揮発性物質、情報を格納する非一時的なコンピュータ読み取り可能な、および／またはコンピュータ実行可能なメモリデバイスを含む。

いくつかの実施形態では、ネットワークインタフェース1140は、通信可能にプロセッサ1120に接続され、また、ネットワークノードに対する入力を受信し、ネットワークノードからの出力を送信し、入力または出力またはその両方の好適な処理を実施し、他の装置と通信し、または前記のもののあらゆる組み合わせを実施可能な好適な装置であり得る。ネットワークインタフェース1140は、ネットワークを介して通信を行うために、プロトコル変換およびデータ処理の機能を有する、好適なハードウェア（例えば、ポート、モデム、ネットワークインタフェースカード等）およびソフトウェアを有し得る。

ネットワークノードの他の実施形態は、図11に示すもの以上の追加的な要素を含み得る。当該追加的な要素は、上述したあらゆる機能性および／またはあらゆる追加的な機能性（上述した解決策をサポートするために必要なあらゆる機能性を含む）を含む、無線装置の機能性のある側面を提供することに関与し得る。

図12は、ある実施形態に従った、好ましいダウンリンクビームの選択のために実行される例示的な方法のステップを図示するフローチャートを示す。具体的には、ある実施形態に従って、フローチャートの右側は、UE110により実行され得るステップを図示し、左側は、ネットワークノード115により実行され得るステップを図示する。

方法は、ネットワークノード115（eNB、基地局）がダウンリンクにおいてビーム形成された参照信号のセットを送信する場合に、ステップ1802で開始する。信号は、ステップ1804においてUEにより受信される。UE110は、その後これらの異なる（好ましくは直交する）参照信号の測定を実行し、ステップ1806で好ましいダウンリンクビームBRSを決定し得る。これは、各ビームに対する受信信号の電力を測定することにより行うことができる。参照信号は、ビーム形成された同期信号（PSS／SSS）、ビーム形成されたチャネル状態情報信号（CSI-RS）、ビーム形成されたディスカバリ信号（DSS）、または新たに設計されたビーム参照信号シーケンスであり得る。以下において、単純化のために、ビーム固有参照信号をBRSと記載し、分類する。

ビーム固有参照信号は、UEが好ましいダウンリンクビームの測定および識別を開始することが可能である前に、ネットワークノード115とUE110間で個別の構成シグナリングが必要とならないように、規格により、またはブロードキャストされたシステム情報から既知であるとする。しかしながら、一つの実施形態では、識別の前であるがLTE等の非ビームベースのレガシーシステム上で、構成シグナリングは行われる。実際には、UEは、ビーム固有RSのセットから好ましいビーム固有参照信号を検出する。したがって、UEは、ビーム放射パターンの実際のビーム方向、または完全に実装に依存する送信機側により使用されるビームフォーミング重みを認識していない。

ステップ1808では、端末110は、ランダムアクセス応答リソースを選択する。一つの実施形態では、好ましいダウンリンクビームRSを決定した後、UEは、マニュアルまたは標準で規定された、または、先のブロードキャストシグナリングにより与えられた、または、（RRCシグナリング等の）個別のシグナリング（dedicated signaling）により構成された、関数（function）またはルックアップテーブルを用いて、プリアンブルのセットからランダムアクセスのプリアンブルを選択する。UEは、そして、ステップ1810で、そのランダムアクセスの試行において、この選択したプリアンブルを用いる。

さらなる実施形態では、プリアンブルを送信する際に使用するための（時間または周波数で分散した複数のリソースのうちの一つである）PRACHリソースは、検出された好ましいBRSに依存する。したがって、ネットワークは、アップリンクにおいてネットワークが検出した帯域から、UEの側からどのBRSが好ましいとされたかを知るだろう。そして、これにより、ネットワークは、ランダムアクセス応答（MSG 2）を送信する方向を知る。なぜならば、それは好ましいBRSと同じであるからである。この実施形態は、先の実施形態と組み合わせることが可能である。したがって、プリアンブルのサブセットと、ある周波数帯（および／またはサブフレーム）との組み合わせは、プリアンブルを送信するために使用される。

ネットワークは、（ステップ1812で）PRACHプリアンブルを検出することから、どのダウンリンクビームがUEが最強と判定するかを決定することができ、ステップ1814でランダムアクセス応答メッセージを送信する際に、これを好適に用いることができる。ネットワークは、ランダムアクセス応答メッセージのために、ビームフォーミング重みを選択する際にいくつかの選択を行う。単純に、UEにとって好ましいBRSを送信するためにビームを形成する際に使用されるようなビームフォーミング重みと同じものを選択してもよい。また、BRS送信に対するビームフォーミング重みと異なる後続のランダムアクセス応答に対するビームフォーミング重みを用いることにより、より広いビーム、またはより狭いビーム、または低サイドローブを有するビームを生成することができる。したがって、BRSはより大きいHPBWで送信され、（ランダムアクセス応答のような）物理ダウンリンク共有チャネル（PDSCH）ビームは、より小さいHPBWを有するビームで送信され得る。あらゆる場合において、好ましいBRSのビームのビーム方向により、（ビームフォーミング重みが実際に同じでない場合であっても）後続のランダムアクセス応答ビームのポインティング方向のネットワーク情報が提供される。

一つの実施形態では、プリアンブルとリソースのセットは、グループに分割され、各グループは、ビーム固有参照信号（BRS）と関連付けられる。したがって、BRSとプリアンブルとの間の関連付けは、標準規格により与えられる。UEは、そのランダムアクセスの試行において使用するために、関連付けられたグループからプリアンブルを選択する。例えばグループは、１つのPRACHリソースを用いる全ての利用可能なプリアンブルシーケンスであり得る。

利用可能なプリアンブルのセットが、各グループのプリアンブルの数が少なくなるように、かなりに多くの、より小さいグループに分割された場合、RACH衝突の可能性が高くなることにつながり、問題となり得る。関連する実施形態では、BRSのセット（一つ以上）は、PRACHプリアンブルのグループに全て関連付けられる。ステップ1813では、ネットワークは、隣接するダウンリンクビーム（ダウンリンクの送信されたビーム方向において隣接する）におけるPRACHプリアンブルの同じグループに関連付けられたBRSのセットを使用することができる。多くのBRSが存在する場合、検出された最適のBRSに関連付けられた利用可能なPRACHプリアンブルのセット（集合）は、かなり大きくなり、（競合ベースのランダムアクセスの場合）プリアンブル衝突の可能性は低く維持される。

本実施形態のさらなる変形では、いくつかのBRSとプリアンブルは、複数のグループに関連付けられる。ビーム方向は、2つのグループ間で部分的に重なりことができる。2つのグループに属するプリアンブルが選択された場合、ネットワークノードは、DL RACH応答を送信するために、これら2つのグループ間の重なっているビーム方向を用いるべきである。

さらなるネットワークの実施形態では、ネットワークは、各アップリンクビームにおけるプリアンブルのサブセットのみを検索し（820a）、当該サブセットに対して、関連付けられたBRSがダウンリンクで送信される。各BRSは、PRACHプリアンブル受信器において使用されるプリアンブルのセットを指し示す。したがって、ネットワークプリアンブルの検出の複雑性が低減する。しかしながらこの解決策は、アップリンク受信ビームとダウンリンク送信ビームとの関係が、例えばネットワーク側におけるRFキャリブレーションにより既知である必要がある。

さらに別の実施形態では、プリアンブルのシーケンスとPRACHリソースは適切な角度分離を有するビームに関連付けられたBRSに対して再利用され、異なるアップリンクビームを使用することによりそれらを判別することが可能である。

さらに、あらゆる追加的な例示の実施形態を開示する。いくつかのそのような実施形態では、ダウンリンクにおいて受信された最強なビームに基づいて、物理ランダムアクセスチャネルを選択するための解決策が提案される。一つの例示的な実施形態では、ユーザ装置は、
- 送信ビーム固有参照信号（BRS）を受信して検出し、
- 受信したBRSの電力に基づいて好ましいBRSを決定し、
- 好ましいBRSに基づいてランダムアクセス応答リソースを選択し、
- 選択されたリソースを介して物理ランダムアクセスチャネル（PRACH）をネットワークノードへ送信し、
- オプション的には、ユーザ装置において既知の、予め定義された関連ルールに基づいて、ランダムアクセス応答リソースを選択し、
- オプション的には、ランダムアクセス応答は、プリアンブルおよび／または時間／周波数リソースである、ステップを実行し得る。

別の例示的な実施形態では、ネットワークノードは、
- 各ダウンリンクビームでユニークなBRSを送信し、
- 新しいプリアンブルをランダムに選択して検出し、
- ネットワークノードに既知の、予め定義された関連ルールに従ってアップリンクビームを選択し、
- プリアンブルを検出し、
- プリアンブルの検出により示された好ましいBRSとして、同じビーム/ビーム方向/ビームフォーミング重みで、ランダムアクセス応答を送信し、
- オプション的には、ネットワークノードにおいて既知の、予め定義された関連ルールに従って利用可能な時間／周波数リソースを選択し、
- オプション的には、ネットワークノードにおいて既知の、予め定義された関連ルールに従ってランダムアクセス応答を送信する、ステップを実行し得る。

他の実装は、無線通信装置および／または説明した方法を実装するように構成されたアクセスノード、または無線通信装置および／またはアクセスノードが説明した方法を実装する無線通信システムを含み得る。

本開示のいくつかの実施形態は、一つ以上の技術的な利点を提供する。例えば、ある実施形態において、ネットワークは、ランダムアクセスチャネル応答に対して使用するるビームがわかるので、ランダムアクセスチャネル応答のカバレッジが向上する。別の技術的な利点は、ランダムアクセスチャネル手順が早く完了し、ネットワークにおいて遅延が改良され、干渉が低減することである。別の技術的な利点は、アップリンクとダウンリンクに対して、キャリブレーションされ調整されたRFを有する必要がないことであり、これにより、実装コストと電力消費が低減する。

さらなる技術的な利点は、eNodeBにおいて計算の複雑低が低減することであり得る。eNodeBにおけるランダムアクセスチャネルのプリアンブルの検出器は、各アップリンクの受信機の方向において、シーケンスのサブセットを検索するので十分である。このサブセットは、受信機のアップリンクビーム（または空間方向）と同じダウンリンク送信ビーム（または空間方向）にマップされた、それらの物理ランダムアクセスチャネルシーケンスと等しい。

いくつかの実施形態は、これらの利点のいくつか、すべて、またはこれらの利点のいずれでもないことから、利益を得る。他の技術的な利点は、当業者により容易に確認され得る。

特定の例の実装では、提案される解決策により、好ましいダウンリンクビームのランダムアクセスの選択に対する方法が提供される。一つの例示的な実施形態では、ユーザ装置は、
- 送信ビーム固有参照信号（BRS）を受信して検出し、
- 受信したBRSの電力に基づいて好ましいBRSを決定し、
- 好ましいBRSに基づいてランダムアクセス応答リソースを選択し、
- 選択されたリソースを介して物理ランダムアクセスチャネル（PRACH）をネットワークノードへ送信し、
- オプション的には、ユーザ装置において既知の、予め定義された関連ルールに基づいて、ランダムアクセス応答リソースを選択し、
- オプション的には、ランダムアクセス応答は、プリアンブルおよび／または時間／周波数リソースである、ステップを実行し得る。

別の例示的な実施形態では、ネットワークノードは、
- 各ダウンリンクビームでユニークなBRSを送信し、
- 新しいプリアンブルをランダムに選択して検出し、
- ネットワークノードに既知の、予め定義された関連ルールに従ってアップリンクビームを選択し、
- プリアンブルを検出し、
- プリアンブルの検出により示された好ましいBRSとして、同じビーム/ビーム方向/ビームフォーミング重みで、ランダムアクセス応答を送信し、
- オプション的には、ネットワークノードにおいて既知の、予め定義された関連ルールに従って利用可能な時間／周波数リソースを選択し、
- オプション的には、ネットワークノードにおいて既知の、予め定義された関連ルールに従ってランダムアクセス応答を送信する、ステップを実行し得る。

他の実装は、無線通信装置および／または説明した方法を実装するように構成されたアクセスノード、または無線通信装置および／またはアクセスノードが説明した方法を実装する無線通信システムを含み得る。

本開示のいくつかの実施形態は、一つ以上の技術的な利点を提供する。例えば、ある実施形態において、ネットワークは、ランダムアクセス応答に対して使用されるビームがわかるので、ランダムアクセス応答のカバレッジが向上する。別の技術的な利点は、ランダムアクセスチャネル手順が早く完了し、ネットワークにおいて遅延が改良され、干渉が低減することである。別の技術的な利点は、アップリンクとダウンリンクに対して、キャリブレーションされ調整されたRFを有する必要がないことであり、これにより、実装コストと電力消費が低減する。

さらなる技術的な利点は、eNodeBにおいて計算の複雑低が低減することであり得る。eNodeBにおけるランダムアクセスチャネルのプリアンブルの検出器は、各アップリンクの受信機の方向において、シーケンスのサブセットを検索するので十分である。このサブセットは、受信機のアップリンクビーム（または空間方向）と同じダウンリンク送信ビーム（または空間方向）にマップされた、それらの物理ランダムアクセスチャネルシーケンスと等しい。

いくつかの実施形態は、これらの利点のいくつか、すべて、またはこれらの利点のいずれでもないことから、利益を得る。他の技術的な利点は、当業者により容易に確認され得る。

改良、追加、または省略は、本発明の範囲から逸脱しない限り、開示したシステムおよび装置に対してなされ得る。システムおよび装置の構成要素は、統合または分離され得る。さらに、システムおよび装置の動作は、より多くの構成要素、より少ない構成要素、他の構成要素により実行され得る。また、システムおよび装置の動作は、ソフトウェア、ハードウェアを含む好適なロジックおよび／または他のロジックを用いて実行され得る。この文書で用いられる「各」は、セットの部材、またはセットのサブセットの各部材であり得る。

改良、追加、または省略は、本発明の範囲から逸脱しない限り、開示した方法に対してなされ得る。方法は、より多くのステップ、より少ないステップ、または他のステップを含み得る。また、ステップは、あらゆる好適な順序で実行され得る。

本開示は、特定の実施形態に関して説明されたが、実施形態の代替および置換も当業者にとって明らかであろう。したがって、実施形態の上述の説明は、本開示を制約しない。。他の変更、代用、代替は、以下の請求の範囲により定義されるように、本開示の主旨および範囲を逸脱しない限り可能である。

Claims (29)

1. ネットワークノードに対してランダムアクセスを実行するための無線装置における方法であって、
   前記ネットワークノードからダウンリンクビーム固有参照信号（BRS）のセットを受信することと、
   各BRSに対して前記受信された信号の電力に基づいて好ましいBRSを決定することと、
   前記好ましいBRSに基づいて、ランダムアクセスのリソースとBRSとの間の関連を定義する一つ以上の予め定義された関連ルールにしたがって、ランダムアクセスの試行を前記ネットワークノードへ送信するために使用されるランダムアクセスのリソースを選択することと、
   ランダムアクセスの試行を前記ネットワークノードへ送信する際に前記選択されたランダムアクセスのリソースを使用することを含み、
   前記ランダムアクセスのリソースを選択することは、前記ネットワークノードに対して、どのダウンリンクビームがダウンリンク送信に対して使用されるために前記無線装置にとって好ましいかを示し、
   前記ランダムアクセスのリソースはランダムアクセスプリアンブルを含み、
   前記選択することは、ランダムアクセスプリアンブルのセットから、前記ランダムアクセスの試行を送信するために使用されるランダムアクセスプリアンブルを選択することを含み、
   前記選択することは、マニュアルまたは規格で規定された、または、先のブロードキャストシグナリングにより与えられた、または、前記無線装置の支援レガシーネットワークの個別のシグナリングにより与えられた、関数またはルックアップテーブルを用いて、ランダムアクセスプリアンブルのセットからランダムアクセスプリアンブルを選択することを含む、方法。
2. 前記選択することは、前記関数またはルックアップテーブルを用い、前記関数またはルックアップテーブルは、前記先のブロードキャストシグナリングにより与えられる、請求項１に記載の方法。
3. 前記選択することは、前記ランダムアクセスの試行を送信するために使用される時間および／または周波数リソースを選択することを含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記ランダムアクセスのリソースは、グループに分割され、各グループは、ビーム固有参照信号に関連付けられ、BRSとプリアンブルとの間の関連は標準規格により与えられる、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 無線装置からのランダムアクセスをサポートするためのネットワークノードにおける方法であって
   ビーム固有参照信号（BRS）のセットを送信することと、
   前記無線装置から受信した信号において、ランダムアクセスのリソースとBRSとの間の関連を定義する一つ以上の予め定義された関連ルールにしたがって、ランダムアクセスプリアンブルを検出することであって、当該プリアンブルを検出することは、前記無線装置にとって好ましいBRSを示し、前記ランダムアクセスのリソースはランダムアクセスプリアンブルを含み、前記ランダムアクセスプリアンブルは、マニュアルまたは規格で規定された、または、先のブロードキャストシグナリングにより与えられた、または、前記無線装置の支援レガシーネットワーク上の個別のシグナリングにより構成された、関数またはルックアップテーブルに基づく、ことと、
   前記プリアンブルを検出することにより示された前記好ましいBRSとして、同じビームおよび／またはビーム方向、および／または同じビームフォーミング重みでランダムアクセス応答を送信すること、を含む、方法。
6. 前記ランダムアクセスプリアンブルは、前記関数またはルックアップテーブルに基づき、前記関数またはルックアップテーブルは、前記先のブロードキャストシグナリングにより与えられる、請求項５に記載の方法。
7. プリアンブルとネットワークノードにおいて既知のアップリンクビームとの間の一つ以上の予め定義された関連ルールにしたがって、前記ランダムアクセスプリアンブルを検出するためのアップリンクビームを選択すること、を更に含む、請求項５または６に記載の方法。
8. プリアンブルと前記ネットワークノードにおいて既知の時間／周波数リソースとの間の一つ以上の予め定義された関連ルールにしたがって、プリアンブル検出のための時間および／または周波数リソースを選択すること、を更に含む、請求項５から７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記送信することは、前記ネットワークノードにおいて既知の一つ以上の予め定義された関連ルールにしたがって、ランダムアクセス応答を送信することを更に含む、請求項５から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記検出することは、各アップリンクビームにおいてプリアンブルのサブセットを検索することを更に含み、当該サブセットに対して、関連付けられたBRSがダウンリンクで送信され、各BRSは検索されるプリアンブルのサブセットを示す、請求項５から９のいずれか１項に記載の方法。
11. プリアンブルシーケンスとリソースは、所定の角度分離を有するダウンリンクビームに関連付けられたBRSに対して再利用される、請求項５から１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記ランダムアクセスのリソースは、グループに分割され、各グループは、ビーム固有参照信号に関連付けられ、BRSとプリアンブルとの間の関連は標準規格により与えられる、請求項５から１１のいずれか１項に記載の方法。
13. ネットワークノードに対してランダムアクセスを実行するように構成された無線装置であって、前記無線装置は、
    前記ネットワークノードからダウンリンクビーム固有参照信号（BRS）のセットを受信し、
    各BRSに対して前記受信された信号の電力に基づいて好ましいBRSを決定し、
    前記好ましいBRSに基づいて、ランダムアクセスのリソースとBRSとの間の関連を定義する一つ以上の予め定義された関連ルールにしたがって、ランダムアクセスの試行を前記ネットワークノードへ送信するために使用されるランダムアクセスのリソースを選択し、
    ランダムアクセスの試行を前記ネットワークノードへ送信する際に前記選択されたランダムアクセスのリソースを使用する、
    ように構成される処理手段を有し、
    前記ランダムアクセスのリソースを選択することは、前記ネットワークノードに対して、どのダウンリンクビームがダウンリンク送信に対して使用されるために前記無線装置にとって好ましいかを示し、
    前記ランダムアクセスのリソースはランダムアクセスプリアンブルを含み、
    前記処理手段は、さらに、ランダムアクセスプリアンブルのセットから、前記ランダムアクセスの試行を送信するために使用されるランダムアクセスプリアンブルを選択するように構成され、
    前記処理手段は、さらに、マニュアルまたは規格で規定された、または、先のブロードキャストシグナリングにより与えられた、または、前記無線装置の支援レガシーネットワークの個別のシグナリングにより与えられた、関数またはルックアップテーブルを用いて、ランダムアクセスプリアンブルのセットからランダムアクセスプリアンブルを選択するように構成される、無線装置。
14. 前記処理手段は、前記選択することにおいて、前記関数またはルックアップテーブルを用いるように構成され、前記関数またはルックアップテーブルは、前記先のブロードキャストシグナリングにより与えられる、請求項１３に記載の無線装置。
15. 前記処理手段は、
    前記ランダムアクセスの試行を送信するために使用される時間および／または周波数リソースを選択するように構成される、請求項１３または１４に記載の無線装置。
16. 前記ランダムアクセスのリソースは、グループに分割され、各グループは、ビーム固有参照信号に関連付けられ、BRSとプリアンブルとの間の関連は標準規格により与えられる、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の無線装置。
17. 前記処理手段は、プロセッサおよびメモリを有し、前記メモリは前記プロセッサにより実行可能な命令を含む、請求項１３から１６のいずれか１項に記載の無線装置。
18. 前記ネットワークノードへ無線信号を送信し、前記ネットワークノードから無線信号を受信するように構成された送受信器をさらに含む、請求項１３から１７のいずれか１項に記載の無線装置。
19. 無線装置からのランダムアクセスをサポートするように構成されたネットワークノードであって、前記ネットワークノードは、
    ビーム固有参照信号（BRS）のセットを送信し、
    前記無線装置から受信した信号において、ランダムアクセスのリソースとBRSとの間の関連を定義する一つ以上の予め定義された関連ルールにしたがって、前記無線装置にとって好ましいBRSを示すプリアンブルを検出し、
    前記ランダムアクセスのリソースはランダムアクセスプリアンブルを含み、
    前記ランダムアクセスプリアンブルは、マニュアルまたは規格で規定された、または、先のブロードキャストシグナリングにより与えられた、または、前記無線装置の支援レガシーネットワーク上の個別のシグナリングにより構成された、関数またはルックアップテーブルに基づき、
    前記プリアンブルの検出により示された前記好ましいBRSと同じビームおよび／またはビーム方向、および／または同じビームフォーミング重みでランダムアクセス応答を送信する、
    ように構成された処理手段を有するネットワークノード。
20. 前記ランダムアクセスプリアンブルは、前記関数またはルックアップテーブルに基づき、前記関数またはルックアップテーブルは、前記先のブロードキャストシグナリングにより与えられる、請求項１９に記載のネットワークノード。
21. 前記処理手段は、さらに、
    プリアンブルと前記ネットワークノードにおいて既知のアップリンクビームとの間の一つ以上の予め定義された関連ルールにしたがって、前記ランダムアクセスプリアンブルを検出するためのアップリンクビームを選択するように構成される、請求項１９または２０に記載のネットワークノード。
22. 前記処理手段は、さらに、
    プリアンブルと前記ネットワークノードにおいて既知の時間／周波数リソースとの間の一つ以上の予め定義された関連ルールにしたがって、プリアンブル検出のための時間および／または周波数リソースを選択するように構成される、請求項１９から２１のいずれか１項に記載のネットワークノード。
23. 前記処理手段は、さらに、
    前記ネットワークノードにおいて既知の一つ以上の予め定義された関連ルールにしたがって、ランダムアクセス応答を送信するように構成される、請求項１９から２２のいずれか１項に記載のネットワークノード。
24. 前記処理手段は、さらに、
    各アップリンクビームにおいてプリアンブルのサブセットを検索するように構成され、当該サブセットに対して、関連付けられたBRSがダウンリンクで送信され、各BRSは検索されるプリアンブルのサブセットを示す、請求項１９から２３のいずれか１項に記載のネットワークノード。
25. プリアンブルシーケンスとリソースは、所定の角度分離を有するダウンリンクビームに関連付けられたBRSに対して再利用される、請求項１９から２４のいずれか１項に記載のネットワークノード。
26. 前記ランダムアクセスのリソースは、グループに分割され、各グループは、ビーム固有参照信号に関連付けられ、BRSとプリアンブルとの間の関連は標準規格により与えられる、請求項１９から２５のいずれか１項に記載のネットワークノード。
27. 前記処理手段は、プロセッサおよびメモリを有し、前記メモリは前記プロセッサにより実行可能な命令を含む、請求項１９から２６のいずれか１項に記載のネットワークノード。
28. 前記無線装置へ無線信号を送信し、前記無線装置から無線信号を受信するように構成された送受信器と、
    バックエンドネットワーク構成要素と信号を通信するように構成されたネットワークインタフェースを更に有する、請求項１９から２７のいずれか１項に記載のネットワークノード。
29. 請求項１３から１８のいずれか１項に記載の無線装置と、請求項１９から２８にのいずれか１項に記載のネットワークノードを有する、無線通信システム。