JP6864091B2 - 端末、プリアンブル送信方法及び基地局 - Google Patents

端末、プリアンブル送信方法及び基地局 Download PDF

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Description

本発明は、ユーザ装置、基地局及びランダムアクセス制御方法に関する。
3GPP(Third Generation Partnership Project)において、LTE(Long Term Evolution)及びLTE−Advancedの次世代の通信規格(5G又はNR)が議論されている。NRシステムにおいても、LTE等と同様に、ユーザ装置(UE:User Equipment)が基地局(eNB又はeNodeB)と接続を確立する場合又は再接続する場合に、ランダムアクセスを行うことが想定される。
LTE及びLTE−Advancedのランダムアクセスでは、ユーザ装置UEは、セル内に用意された複数のプリアンブルの中から選択したプリアンブル(PRACH preamble)を送信する。基地局eNBはプリアンブルを検出すると、その応答情報であるRAR(RACH response)を送信する。RARを受信したユーザ装置UEは、RRC Connection Requestをmessage3として送信する。基地局eNBは、message3受信後にコネクション確立のためのセル設定情報等を含むRRC Connection Setupをmessage4として送信する。自分のUE IDがmessage4に含まれていたユーザ装置UEは、ランダムアクセス処理を完了し、コネクションを確立する。
ランダムアクセスにおいて最初にプリアンブルを送信するためのチャネルは、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)と呼ばれ、PRACHに関する設定情報(PRACH Configuration)は、基地局eNBからユーザ装置UEにインデックスによって通知される。すなわち、ユーザ装置UEは、基地局eNBから通知されたPRACH Configurationに基づいてPRACHのリソース(以下、RACHリソースと呼ぶ)を選択する。
また、PRACH Configurationは、プリアンブルフォーマットとも対応しており、ユーザ装置UEは、PRACH Configurationに対応するプリアンブルフォーマットを使用してプリアンブルを送信する(非特許文献1参照)。
3GPP TS36.211 V14.2.0(2017−03)
LTEにおいては、プリアンブルフォーマットによって決まるRACHリソースの時間長は、preamble format 4を除き、1〜3サブフレームのいずれかに対応する。preamble format 4は、1サブフレームより小さい時間長を持ち、TDD(Time Division Duplex)のspecial subframeにおけるUpPTS(Uplink Pilot Time Slot)内での送信が想定されている。
NRにおいては、様々な時間長を持つプリアンブルが用いられることが想定される。例えば、NRのプリアンブルでは、1.25kHz、5.0kHz、15kHz、30kHz、60KHz、120kHzのような様々なサブキャリア間隔がサポートされることが想定される。サブキャリア間隔に応じて1OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボルの時間長が異なることとなり、プリアンブルの送信に用いられるRACHリソースの時間長も異なることとなる。
また、基地局におけるプリアンブル受信時のビームスウィーピング、受信合成によるカバレッジ拡張等のため、プリアンブルの送信に用いられるRACHリソース内でOFDMシンボルが繰り返される可能性もある。例えば、RACHリソースの先頭にCP(Cyclic Prefix)を設け、最後にGT(Guard Time)を設けて、これらの間に複数のOFDMシンボルが繰り返されることも想定される。OFDMシンボルの繰り返し数が異なる場合、同じサブキャリア間隔であってもRACHリソースの時間長が異なる。
さらに、想定セル半径に応じた時間遅延及び/又は遅延スプレッドに応じてCP(Cyclic Prefix)長及びGT(Guard Time)長が設定されるため、異なる想定セル半径の場合にはRACHリソースの時間長が異なる。
このように、NRにおいてはRACHリソースの時間長がOFDMシンボル単位で異なる可能性があるため、従来のようにサブフレーム単位のRACHリソースの割り当てでは適切なスケジューリングができない可能性がある。例えば、TDDバンドやDynamic TDDにおけるスケジューリングを考慮した時、従来のサブフレーム単位のRACHリソースの割り当てでは、RACHリソースが配置されるサブフレームにおいてデータ及び下り制御情報を配置することは考慮されていない。RACHリソースの割り当てによって下り制御情報を送信することができない場合には、データ送信を含めたスケジューリングに制約が生じることになる。また、NRでは、基地局側の想定ビーム数に応じて複数のSS(Synchronization Signal)ブロックが配置される可能性があり、もしSSブロックが存在するスロット内で使用可能な残りの上りリソースに適応できるようなRACHリソース割り当て方法がない場合には、SSブロックが存在するスロットを避けてRACHリソースを割り当てる必要がある。例えばSSブロックが存在するスロットが連続して配置されていた場合、ランダムアクセス遅延が大きくなることが想定される。
例えば上記のような様々なユースケースに応じて、適切な位置にRACHリソースを配置することが求められる。
本発明は、ユースケース等に応じて適切な位置にRACHリソースを割り当てるため、RACHリソースをOFDMシンボル単位で割り当てる仕組みを提供することを目的とする。
本発明の一形態に係る端末は、
ランダムアクセスの設定情報を受信する受信部と、
前記設定情報に基づいて、1つ又は複数のスロット内におけるランダムアクセスリソースの開始シンボル位置及びプリアンブルフォーマットを特定する制御部と、
前記プリアンブルフォーマットを用いてプリアンブルの系列を生成し、前記スロット内における前記開始シンボル位置以降のリソースで、前記プリアンブルを送信する送信部と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の一形態に係る端末は、
ランダムアクセスの設定情報を受信する受信部と、
前記設定情報に基づいて、1つ又は複数のスロット内におけるランダムアクセスリソースの開始シンボル位置を特定する制御部と、
前記スロット内における前記開始シンボル位置から前記スロット内における最終シンボル位置までのリソースで、プリアンブルを送信する送信部と、
を有することを特徴とする。
本発明によれば、RACHリソースをOFDMシンボル単位で割り当てることが可能になる。更にユースケース等に応じて適切な位置にRACHリソースを割り当てることが可能となる。
本発明の実施の形態における無線通信システムにおけるランダムアクセスを示す図である。 本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるランダムアクセス手順を示すシーケンス図である。 RACHリソース割り当ての一例を示す図(その1)である。 RACHリソースにおいて送信されるプリアンブルの一例を示す図である。 RACHリソース割り当ての一例を示す図(その2)である。 1スロット内にRACHリソースと他の信号が配置される一例を示す図である。 RACHリソース割り当ての一例を示す図(その3)である。 RACHリソース割り当ての一例を示す図(その4)である。 基地局の機能構成の一例を示すブロック図である。 ユーザ装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。
本実施の形態において、適宜、LTEで規定された用語を用いて説明する。また、無線通信システムが動作するにあたっては、適宜、LTEで規定された既存技術を使用できる。ただし、当該既存技術はLTEに限られない。また本明細書で使用する「LTE」は、特に断らない限り、LTE−Advanced、及びLTE−Advanced以降の方式を含む広い意味で使用する。また、本発明は、ランダムアクセスが適用されるLTE以外の方式にも適用可能である。
また、本実施の形態では、既存のLTEで使用されているRACH、プリアンブル等の用語を使用しているが、これは記載の便宜上のためであり、これらと同様の信号等が他の名称で呼ばれてもよい。
<無線通信システムの概要>
図1は、本実施の形態における無線通信システム10の構成図である。図1に示すように、本実施の形態における無線通信システム10は、基地局100及びユーザ装置200を含む。図1の例では、1つの基地局100及び1つのユーザ装置200が図示されているが、複数の基地局100を有していてもよいし、複数のユーザ装置200を有していてもよい。なお、基地局100をBSと呼び、ユーザ装置200をUEと呼んでもよい。
基地局100は、1つまたは複数(例えば、3つ)の(セクタとも呼ばれる)セルを収容することができる。基地局100が複数のセルを収容する場合、基地局100のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム(例えば、屋内用の小型基地局RRH:Remote Radio Head)によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および/または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」「eNB」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局100は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
ユーザ装置200は、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
発信時又はハンドオーバ等により、ユーザ装置200が基地局100と接続を確立する場合又は再同期等を行う場合、ランダムアクセスが行われる。ランダムアクセスにおいて最初にプリアンブルを送信するためのチャネルを物理ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)と呼ぶ。ユーザ装置は、基地局から通知されたリソース(RACHリソース)を用いてプリアンブルを送信する。RACHリソースは、プリアンブルフォーマットとして通知されてもよい。
RACHリソースは、例えば、時間領域及び周波数領域で構成されるリソースの所定の部分に配置される。時間領域のリソースについて、いずれかのサブキャリア間隔に基づいて定まる時間軸上のデータ割り当て単位がスロットと呼ばれてもよい。スロットおよびシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。スロットおよびシンボルは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。
本実施の形態では、様々な時間長を持つプリアンブルが用いられることを想定し、RACHリソースをOFDMシンボル単位で割り当てるための仕組みについて説明する。
<無線通信システムにおけるランダムアクセス手順>
次に、本実施の形態に係る無線通信システムにおけるランダムアクセス手順及びプリアンブルの送信電力の決定方法について詳細に説明する。図2は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるランダムアクセス手順を示すシーケンス図である。
基地局100は、ユーザ装置200がランダムアクセスにおいてプリアンブルを送信するときに参照すべき設定情報を生成して送信する(S201)。本実施の形態では、基地局100は、ユーザ装置200がプリアンブルを送信するときに用いることができるRACHリソースの割り当て情報をユーザ装置200に送信する。RACHリソースはOFDMシンボル単位で指定可能であり、RACHリソースの割り当て情報は、スロット内におけるRACHリソースのOFDMシンボルを示す位置を含んでもよい。さらに、割り当て情報は、スロット内にRACHリソースが時間軸上で繰り返し配置されるときの繰り返し回数、及び/又はスロット内にRACHリソースが時間軸上で繰り返し配置されるときのRACHリソース間の間隔を含んでもよい。1つのRACHリソース内において、ユーザ装置200がプリアンブルフォーマットに従って1つのプリアンブルを送信する場合を想定すると、RACHリソースが繰り返し配置される場合、ユーザ装置200は、いずれかのRACHリソースを選択し、プリアンブルを送信してもよいし、複数のRACHリソースを選択してプリアンブルを送信してもよい。
なお、ユーザ装置200は、基地局100からの設定情報の受信(S201)の前に、基地局100から同期信号(SS)及びブロードキャスト情報等を受信する。スロット長はサブキャリア間隔に応じて異なるが、ユーザ装置200は、同期信号が含まれるSSブロックのサブキャリア間隔に基づいてスロットを検出してもよく、ブロードキャスト情報等で通知されるサブキャリア間隔に基づいてスロットを検出してもよい。以下では、ユーザ装置200が検出するスロットのことを想定スロットと呼ぶ。想定スロット内におけるRACHリソース割り当ての具体例について以下に説明する。
<具体例1>
図3は、RACHリソース割り当ての一例を示す図(その1)である。例えば、図3に示すように、想定スロットに14個のOFDMシンボルが含まれており、各OFDMシンボルに1から順にインデックスが付与されている場合、RACHリソースの割り当て情報には、RACHリソースの開始インデックスである5が含まれてもよい。なお、各OFDMシンボルに順にインデックスが付与されなくてもよく、例えば、2つのOFDMシンボルに対して1つのインデックスが付与されてもよく、3つ以上の任意のOFDMシンボルに対して1つのインデックスが付与されてもよい。例えば、RACHリソースが繰り返し3回配置されるときには、割り当て情報には、繰り返し回数である3が含まれてもよい。なお、図3はRACHリソースが連続して繰り返される例が示されているが、RACHリソースは一定間隔を開けて配置されてもよい。この場合、割り当て情報には、RACHリソース間の間隔が含まれてもよい。
図4は、RACHリソースにおいて送信されるプリアンブルの一例を示す図である。図3に示すRACHリソース内において、ユーザ装置200は、複数のOFDMシンボルの繰り返しを送信してもよい。例えば、図4に示すように、RACHリソースの先頭にCPを設け、最後にGTを設けて、これらの間に複数のOFDMシンボルを繰り返し送信してもよい。また、OFDMシンボル間にCPを挟んでもよく、OFDMシンボル毎に異なるシーケンスを用いてもよい。
<具体例2>
図5は、RACHリソース割り当ての一例を示す図(その2)である。例えば、図5に示すように、RACHリソースは、想定スロットの後方の予め決められた位置に配置されてもよい。RACHリソースは必ずしも想定スロットの最後に配置されなくてもよく、最後から数OFDMシンボルの位置に配置されてもよい。また、RACHリソースは、後方から前方に繰り返し配置されてもよい。例えば、RACHリソースが繰り返し3回配置されるときには、割り当て情報には、繰り返し回数である3が含まれてもよい。なお、図5はRACHリソースが連続して繰り返される例が示されているが、RACHリソースは一定間隔を開けて配置されてもよい。この場合、割り当て情報には、RACHリソース間の間隔が含まれてもよい。
図6は、1スロット内にRACHリソースと他の信号が配置される一例を示す図である。図6(A)には1つのRACHリソースが想定スロットの後方に配置される例が示されており、図6(B)にはRACHリソースが想定スロットの後方から前方に繰り返し配置される例が示されている。例えば、スロット内の最初の数OFDMシンボル(例えば、1〜3OFDMシンボル)には、基地局100において決定された下りデータのスケジューリング情報を含む下り制御情報が配置されてもよい。更に、スロット内に複数のSSブロックが配置されてもよい。下り制御情報及びSSブロックが後方のOFDMシンボルに配置されないことが想定される場合には、図5に示すように後方からRACHリソースを配置することで、TDDスロットの場合に下り制御情報及びSSブロックを避けることが可能になる。なお、図6には後方からRACHリソースを配置する例が示されているが、RACHリソースの開始インデックスを指定してRACHリソースを配置することも可能である。
<具体例3>
図7は、RACHリソース割り当ての一例を示す図(その3)である。例えば、RACHリソースは、SSブロックとの相対位置によって決められてもよい。すなわち、RACHリソースの割り当て情報は、スロット内におけるSSブロックとの相対位置を含んでもよい。上記のように、ユーザ装置200は、受信することができた、もしくは受信電力の最も大きいSSブロック等に基づいて想定スロットを把握することができるため、スロット内におけるSSブロックとの相対位置が認識できれば、SSブロックからRACHリソースの位置を認識することができる。また、基地局においてアナログビームフォーミングが用いられる場合には、それぞれのSSブロックに対応するRACHリソースをそれぞれ異なる時間範囲に設定する必要があるが、SSブロックからの相対位置が指定されれば、ユーザ装置200は、複数のRACHリソースを把握することが可能になる。
なお、図7においても、RACHリソースが繰り返し配置されてもよい。RACHリソースの繰り返しは、図3に示すように、SSブロックからの相対位置によって決まるRACHリソースから後方に配置されてもよく、図5に示すように、SSブロックからの相対位置によって決まるRACHリソースから前方に配置されてもよい。このように、具体例3は具体例1又は具体例2と組み合わせることも可能である。例えば、RACHリソースが繰り返し3回配置されるときには、割り当て情報には、繰り返し回数である3が含まれてもよい。また、RACHリソースは一定間隔を開けて配置されてもよい。この場合、割り当て情報には、RACHリソース間の間隔が含まれてもよい。
<具体例4>
図8は、RACHリソースの割り当ての一例を示す図(その4)である。プリアンブルの系列長、サブキャリア間隔、CP長、GT長等を指定するプリアンブルフォーマットに対して、RACHリソースの割り当て情報が予め定義されてもよい。また、プリアンブルフォーマット毎にインデックスが付与されてもよい。例えば、プリアンブルフォーマット1に対しては想定スロットの後方から前方に2つのOFDMシンボル分のRACHリソースが繰り返し3回配置されるRACHリソース配置が定義され、プリアンブルフォーマット2に対しては想定スロットの後方から前方に12個のOFDMシンボル分のRACHリソースが配置されるRACHリソース配置が定義されてもよい。また、プリアンブルフォーマットごとに異なる複数のRACHリソース配置が定義され、そのうちいずれを利用するか基地局100からユーザ装置200に例えばインデックスとして通知してもよい。図8はRACHリソースが後方から配置される例を示しているが、プリアンブルフォーマットごとに指定された開始インデックスを持ったRACHリソース配置を定義することも可能であり、SSブロックとの相対位置として定義することも可能である。このように、具体例4は具体例1〜具体例3と組み合わせることも可能である。ユーザ装置200がプリアンブルを送信するときにプリアンブルフォーマットに応じてどのようなRACHリソース配置を用いるかは、基地局100からユーザ装置200に送信される設定情報(S201)の中で指示されてもよい。
上記と同様に、設定情報には、繰り返し回数が含まれてもよい。また、RACHリソースは一定間隔を開けて配置されてもよい。この場合、設定情報には、RACHリソース間の間隔が含まれてもよい。なお、繰り返し回数及び/又はRACHリソース間の間隔が異なる場合には、異なるRACHリソース配置が定義されてもよく、同じRACHリソース配置の中で異なる繰り返し回数及び/又はRACHリソース間の間隔が指定されてもよい。
基地局100からユーザ装置200への設定情報の送信(S201)は、ブロードキャスト情報によって行われてもよく、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、DCI(Downlink Control Information)等によって行われてもよい。また、基地局100からユーザ装置200への設定情報の送信は、ブロードキャスト情報、RRCシグナリング、DCI等の組み合わせによって行われてもよい。これらの組み合わせが用いられる場合、ユーザ装置200は、予め決められた優先度に従って設定情報を使用してもよい。例えば、ブロードキャスト情報によって設定情報が通知された後に、RRCシグナリングによって設定情報が通知された場合、RRCシグナリングを優先して、ブロードキャスト情報によって通知された設定情報を破棄してもよい。なお、この優先度の例は単なる一例であり、どのような優先度が用いられてもよい。
なお、上記の設定情報の全て又は一部を仕様によって予め規定することも可能である。また、設定情報に限らず、本実施の形態において基地局100からユーザ装置200に通知又は指示される情報も、仕様によって予め規定することも可能である。例えば、スロット内にRACHリソースが繰り返し配置されるときの繰り返し回数、スロット内にRACHリソースが繰り返し配置されるときのRACHリソース間の間隔等のいずれかが仕様によって予め規定されてもよい。
図3〜図8は、スロット内におけるRACHリソースの位置を示しているが、RACHリソースは必ずしも全てのスロットに含まれなくてもよい。すなわち、RACHリソースは一部のスロットに配置され、RACHリソースが配置されるスロットの位置が割り当て情報として基地局100からユーザ装置200に送信されてもよい。RACHリソースが配置されるスロットの位置に関する割り当て情報は、スロット内におけるRACHリソースの位置に関する割り当て情報とは別々に送信されてもよく、一緒に送信されてもよい。
例えば、RACHリソースが配置される基準となるスロットのインデックスと、その基準となるスロットの後に繰り返し配置されるスロットの間隔(周期)が割り当て情報として送信されてもよい。例えば、割り当て情報には、インデックスが1であるスロットから2スロットおきにRACHリソースが配置されることが含まれてもよい。また、基準となるスロットは、SSブロックが存在するスロットとの相対位置等によって決められてもよい。この場合、割り当て情報には、SSブロックが存在するスロットとの相対位置が含まれてもよい。また、プリアンブルフォーマットごとに異なる割り当て情報が定義されても良いし、基地局100からユーザ装置200に通知されても良い。
ユーザ装置200は、基地局100から設定情報を受信し、設定情報に含まれるRACHリソースの割り当て情報に従ってプリアンブルを送信する(S203)。また、基地局100は、RACHリソースの割り当て情報に従ってユーザ装置200から送信されたプリアンブルを受信する。上記のように、ユーザ装置200は、SSブロック等に基づいて想定スロットを把握することができる。ユーザ装置200は、基地局100からスロット内におけるRACHリソースのOFDMシンボルを示す位置を受信した場合、該当するOFDMシンボルにおいてプリアンブルを送信する。
さらに、基地局100からスロット内にRACHリソースが繰り返し配置されるときの繰り返し回数、及び/又はスロット内にRACHリソースが繰り返し配置されるときのRACHリソース間の間隔を受信した場合、ユーザ装置200は、RACHリソースが繰り返し配置されることを認識することができる。例えば、図3に示すように、基地局100からRACHリソースの開始インデックス及び繰り返し回数を受信した場合、ユーザ装置200は、繰り返し配置されるRACHリソースの中から、いずれかのRACHリソースを選択し、プリアンブルを送信してもよいし、複数のRACHリソースを選択してプリアンブルを送信してもよい。例えば、図5に示すように、RACHリソースが後方から前方に繰り返し配置される場合、ユーザ装置200は、後方から前方に繰り返し配置されるRACHリソースの中から、いずれかのRACHリソースを選択し、プリアンブルを送信してもよいし、複数のRACHリソースを選択してプリアンブルを送信してもよい。
また、図7に示すように、スロット内におけるSSブロックとの相対位置を受信した場合、ユーザ装置200は、SSブロックからRACHリソースの位置を認識し、該当するOFDMシンボルにおいてプリアンブルを送信する。この場合においても、RACHリソースが繰り返し配置される場合、ユーザ装置200は、繰り返し配置されるRACHリソースの中から、いずれかのRACHリソースを選択し、プリアンブルを送信してもよいし、複数のRACHリソースを選択してプリアンブルを送信してもよい。
また、ユーザ装置200は、基地局100からプリアンブルフォーマットのインデックス等により、プリアンブルを送信するときに使用すべきプリアンブルフォーマットを指示された場合、指示されたプリアンブルフォーマットを使用してプリアンブルを送信する。
さらに、ユーザ装置200は、基地局100からRACHリソースが配置されるスロットの位置を受信した場合、RACHリソースが配置されるスロット内において、RACHリソースの割り当て情報に従ってプリアンブルを送信する。
<基地局の機能構成>
図9は、基地局100の機能構成の一例を示す図である。基地局100は、送信部110と、受信部120と、設定情報管理部130と、ランダムアクセス制御部140とを有する。図9に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのような名称でもよい。
送信部110は、上位レイヤの情報から下位レイヤの信号を生成し、当該信号を無線で送信するように構成されている。受信部120は、各種の信号を無線受信し、受信した信号から上位レイヤの情報を取得するように構成されている。
設定情報管理部130は、予め設定される設定情報を格納するとともに、ダイナミック及び/又はセミスタティックにユーザ装置200に対して設定する設定情報(スロット内におけるRACHリソースの割り当て情報、RACHリソースが配置されるスロットの位置を示す割り当て情報、本実施の形態において用いられるいずれかの設定情報等)を決定し、保持する。設定情報管理部130は、ダイナミック及び/又はセミスタティックにユーザ装置200に対して設定する設定情報を送信部110に渡し、送信部110に設定情報を送信させる。
ランダムアクセス制御部140は、ユーザ装置200とのランダムアクセス手順を管理する。ユーザ装置200からプリアンブルを受信した場合、送信部110にRARを送信させ、ユーザ装置200からRRC Connection Requestを受信した場合、送信部110にRRC Connection Setupを送信させる。
<ユーザ装置の機能構成>
図10は、ユーザ装置200の機能構成の一例を示す図である。ユーザ装置200は、送信部210と、受信部220と、設定情報管理部230と、ランダムアクセス制御部240とを有する。図10に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのような名称でもよい。
送信部210は、上位レイヤの情報から下位レイヤの信号を生成し、当該信号を無線で送信するように構成されている。送信部210は、以下に説明する設定情報管理部230に格納された設定情報に基づき、プリアンブルを送信する。受信部220は、各種の信号を無線受信し、受信した信号から上位レイヤの情報を取得するように構成されている。受信部220は、基地局100等から設定情報(スロット内におけるRACHリソースの割り当て情報、RACHリソースが配置されるスロットの位置を示す割り当て情報、本実施の形態において用いられるいずれかの設定情報等)を受信する。
設定情報管理部230は、予め設定される設定情報を格納するとともに、ダイナミック及び/又はセミスタティックに基地局100等から設定される設定情報(スロット内におけるRACHリソースの割り当て情報、RACHリソースが配置されるスロットの位置を示す割り当て情報、本実施の形態において用いられるいずれかの設定情報等)を格納する。なお、設定情報管理部230において管理できる設定情報は、基地局100等から設定される設定情報のみならず、仕様によって予め規定された設定情報も含まれる。
ランダムアクセス制御部240は、基地局100とのランダムアクセス手順を管理する。発信時又はハンドオーバ等により、ユーザ装置200が基地局100と接続を確立する場合又は再同期を行う場合、ランダムアクセス制御部240は、複数のプリアンブルの中からランダムに選択したプリアンブルを送信部210に送信させる。また、ランダムアクセス制御部240は、プリアンブルを送信した後、例えば、RARウィンドウと呼ばれる期間内にその応答情報であるRARを受信しない場合、送信部210にプリアンブルを再送させる。ランダムアクセス制御部240は、基地局100からRARを受信した場合、送信部210にRRC Connection Requestを送信させる。
<ハードウェア構成例>
なお、上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、本発明の一実施形態における基地局、ユーザ装置などは、本発明のランダムアクセス方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図11は、本発明の実施の形態に係る基地局100又はユーザ装置200である無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局100及びユーザ装置200は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。基地局100及びユーザ装置200のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
基地局100及びユーザ装置200における各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信、及び/又は、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、上述の基地局100の送信部110、受信部120、設定情報管理部130、ランダムアクセス制御部140、ユーザ装置200の送信部210、受信部220、設定情報管理部230、ランダムアクセス制御部240などは、プロセッサ1001で実現されてもよい。
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール及び/又はデータを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、基地局100の送信部110、受信部120、設定情報管理部130、ランダムアクセス制御部140、ユーザ装置200の送信部210、受信部220、設定情報管理部230、ランダムアクセス制御部240は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本発明の一実施形態に係るランダムアクセス方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及び/又はストレージ1003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の送信部110、受信部120、送信部210、受信部220などは、通信装置1004で実現されてもよい。
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ1001及び/又はメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、基地局100及びユーザ装置200は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
<本発明の実施の形態の効果>
本発明の実施の形態によれば、スロット内においてRACHリソースをOFDMシンボル単位で割り当てることが可能になる。更にユースケース等に応じて適切な位置にRACHリソースを割り当てることが可能となり、例えば、RACHリソースが配置されるスロットに、下り制御情報、SSブロック等を配置することが可能になる。例えば、基地局側の想定ビーム数に応じて複数のSS(Synchronization Signal)ブロックが配置される場合であっても、SSブロックと同じスロットにRACHリソースを配置することで、ランダムアクセス遅延を低減することが可能になる。
RACHリソースの開始インデックスによりRACHリソースを割り当てる場合には、スロット内において柔軟なRACHリソースの割り当てが可能となる。また、スロットの後方からRACHリソースを割り当てる場合には、下り制御情報、他の下りデータ送信に必要なOFDMシンボル、SSブロック等を避けてRACHリソースを割り当てることが可能となり、さらに、開始インデックスを通知する場合に比べてシグナリングオーバーヘッドを削減することが可能となる。また、SSブロックとの相対位置によりRACHリソースを割り当てる場合には、基地局においてアナログビームフォーミングが用いられる場合のように、それぞれのSSブロックに対応するRACHリソースが必要となる場合のシグナリングオーバーヘッドを削減することが可能となる。
また、スロット内にRACHリソースを繰り返し配置することで、複数のユーザ装置が同じプリアンブルを選択した場合であっても、異なるRACHリソースが用いられている場合には、プリアンブルの衝突を回避することが可能になる。
さらに、プリアンブルフォーマットを用いることで、想定のユースケースに従ってプリアンブルフォーマットに応じた適切なRACHリソース配置を予め定義することができ、適切なRACHリソースの配置パターンを効率的に基地局100からユーザ装置200に通知することが可能となる。例えば、下り制御情報が最初の数OFDMシンボルに配置される場合には、最初の数OFDMシンボルを避けたRACHリソースの配置パターンを予め定義することが可能となり、基地局100からユーザ装置200に指示されたプリアンブルフォーマットに応じてユーザ装置200は適切なRACHリソースの配置パターンを認識することが可能となる。
<補足>
本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、W−CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステムを利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
本明細書において基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。基地局を有する1つまたは複数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および/または基地局以外の他のネットワークノード(例えば、MMEまたはS−GWなどが考えられるが、これらに限られない)によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが1つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、MMEおよびS−GW)であってもよい。
情報等は、上位レイヤ(または下位レイヤ)から下位レイヤ(または上位レイヤ)へ出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI(Downlink Control Information)、UCI(Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、MAC(Medium Access Control)シグナリング、ブロードキャスト情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)))、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC接続セットアップ(RRC Connection Setup)メッセージ、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージなどであってもよい。
判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真偽値(Boolean:trueまたはfalse)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線(DSL)などの有線技術及び/又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び/又はシンボルは信号(シグナル)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア(CC)は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されてもよい。
上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的に解釈されるべきではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示した数式等と異なる場合もある。様々なチャネル(例えば、PUCCH、PDCCHなど)及び情報要素(例えば、TPCなど)は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的に解釈されるべきではない。
本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
本明細書で使用する「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定しない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第1および第2の要素への参照は、2つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。
「含む(include)」、「含んでいる(including)」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは請求の範囲において使用されている用語「または(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的な通知に限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されないということは明らかである。本発明は、請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的としており、本発明に対して何ら制限的な意味を有さない。
100 基地局
110 送信部
120 受信部
130 設定情報管理部
140 ランダムアクセス制御部
200 ユーザ装置
210 送信部
220 受信部
230 設定情報管理部
240 ランダムアクセス制御部

Claims (7)

  1. ランダムアクセスの設定情報を受信する受信部と、
    前記設定情報に基づいて、1つ又は複数のスロット内におけるランダムアクセスリソースの開始シンボル位置及びプリアンブルフォーマットを特定する制御部と、
    前記プリアンブルフォーマットを用いてプリアンブルの系列を生成し、前記スロット内における前記開始シンボル位置以降のリソースで、前記プリアンブルを送信する送信部と、
    を有する端末。
  2. 前記制御部は、前記設定情報に基づいて、前記開始シンボル位置以降のリソースにおいて繰り返し配置される複数のランダムアクセスリソースを特定し、
    前記送信部は、前記複数のランダムアクセスリソースのうち少なくとも1つを用いてプリアンブルを送信する、
    請求項1に記載の端末。
  3. ランダムアクセスの設定情報を受信する受信部と、
    前記設定情報に基づいて、1つ又は複数のスロット内におけるランダムアクセスリソースの開始シンボル位置を特定する制御部と、
    前記スロット内における前記開始シンボル位置から前記スロット内における最終シンボル位置までのリソースで、プリアンブルを送信する送信部と
    を有する端末。
  4. ランダムアクセスの設定情報を受信するステップと、
    前記設定情報に基づいて、1つ又は複数のスロット内におけるランダムアクセスリソースの開始シンボル位置及びプリアンブルフォーマットを特定するステップと、
    前記プリアンブルフォーマットを用いてプリアンブルの系列を生成し、前記スロット内における前記開始シンボル位置以降のリソースで、前記プリアンブルを送信するステップと、
    を有するプリアンブル送信方法。
  5. ランダムアクセスの設定情報を受信するステップと、
    前記設定情報に基づいて、1つ又は複数のスロット内におけるランダムアクセスリソースの開始シンボル位置を特定するステップと、
    前記スロット内における前記開始シンボル位置から前記スロット内における最終シンボル位置までのリソースで、プリアンブルを送信するステップと、
    を有するプリアンブル送信方法。
  6. ランダムアクセスの設定情報を送信する送信部と、
    前記設定情報に基づいて、1つ又は複数のスロット内におけるランダムアクセスリソースの開始シンボル位置及びプリアンブルフォーマットを特定する制御部と、
    前記スロット内における前記開始シンボル位置以降のリソースで、前記プリアンブルフォーマットを用いて生成された系列を有するプリアンブルを受信する受信部と、
    を有する基地局。
  7. ランダムアクセスの設定情報を送信する送信部と、
    前記設定情報に基づいて、1つ又は複数のスロット内におけるランダムアクセスリソースの開始シンボル位置を特定する制御部と、
    前記スロット内における前記開始シンボル位置から前記スロット内における最終シンボル位置までのリソースで、プリアンブルを受信する受信部と、
    を有する基地局。
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