JP6911138B2 - ランダムアクセスプリアンブルを送信する方法とユーザ機器 - Google Patents

Description

本発明は無線通信システムに関し、より詳しくは、ランダムアクセス（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）プリアンブルを送受信する方法及び装置に関する。

機器間（Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ、Ｍ２Ｍ）通信と、高いデータ送信量を要求するスマートフォン、タブレットＰＣなどの様々な装置及び技術が出現及び普及されている。これに伴い、セルラー網（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｎｅｔｗｏｒｋ）で処理されることが要求されるデータ量も急増している。このように急増しているデータ処理要求量を満たすために、より多くの周波数帯域を効率的に用いるためのキャリアアグリゲーション（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技術、コグニティブ無線（ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｒａｄｉｏ）技術などと、限られた周波数内で送信されるデータ容量を高めるための多重アンテナ技術、多重基地局協調技術などが発展している。

一般の無線通信システムは、１つの下りリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ、ＤＬ）帯域とこれに対応する１つの上りリンク（ｕｐｌｉｎｋ、ＵＬ）帯域でデータ送信／受信を行ったり（周波数分割デュプレックス（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ、ＦＤＤ）モードの場合）、所定の無線フレーム（Ｒａｄｉｏ Ｆｒａｍｅ）を時間ドメイン（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）で上りリンク時間ユニットと下りリンク時間ユニットとに区分し、上りリンク／下りリンク時間ユニットでデータ送信／受信を行う（時分割デュプレックス（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ、ＴＤＤ）モードの場合）。基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）とユーザ機器（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＵＥ）は、所定の時間ユニット（ｕｎｉｔ）、例えば、サブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ、ＳＦ）内で、スケジュールされたデータ及び／又は制御情報を送受信する。データは、上りリンク／下りリンクサブフレームに設定されたデータ領域を通じて送受信され、制御情報は、上りリンク／下りリンクサブフレームに設定された制御領域を通じて送受信される。そのために、無線信号を搬送する様々な物理チャネルが上りリンク／下りリンクサブフレームに設定される。これに対し、キャリアアグリゲーション技術は、より広い周波数帯域を用いるために複数の上りリンク／下りリンク周波数ブロックを集めてより大きい上りリンク／下りリンク帯域幅を用いることによって、単一搬送波が用いられる場合に比べて多量の信号を同時に処理することができる。

一方、ＵＥが周辺でアクセス（ａｃｃｅｓｓ）し得るノード（ｎｏｄｅ）の密度が高くなる方向に通信環境が進化している。ノードとは、１つ以上のアンテナを有し、ＵＥと無線信号を送信／受信できる固定した地点（ｐｏｉｎｔ）のことを指す。高い密度のノードを備えた通信システムは、ノード間の協調によってより高い性能の通信サービスをＵＥに提供することができる。

さらに多い通信装置がより大きな通信容量を要求することにより、レガシー無線アクセス技術（ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＲＡＴ）に比べて向上したモバイル広帯域（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｍｏｂｉｌｅ ｂｒｏａｄｂａｎｄ、ｅＭＢＢ）通信の必要性が高まっている。また、多数の機器及びモノ（ｏｂｊｅｃｔ）を接続していつでもどこでも多様なサービスを提供する大規模機械タイプ通信（ｍａｓｓｉｖｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｙｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、ｍＭＴＣ）が次世代通信の主要争点の１つになっている。

さらに信頼性及び待機時間などに敏感なサービス／ＵＥを考慮して設計される通信システムも考えられている。次世代無線アクセス技術の導入は、ｅＭＢＢ通信、ｍＭＴＣ、超信頼性及び低待機時間通信（ｕｌｔｒａ−ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｌａｔｅｎｃｙ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ＵＲＬＬＣ）などを考慮して論議されている。

新しい無線通信技術の導入から、基地局が所定リソース領域でサービスを提供すべきＵＥの個数が増加するだけでなく、上記基地局がサービスを提供するＵＥと送受信するデータと制御情報の量も増加している。基地局がＵＥとの通信に利用可能な無線リソースの量は有限であるため、基地局が有限の無線リソースを用いて上りリンク／下りリンクデータ及び／又は上りリンク／下りリンク制御情報をＵＥから／に効率的に受信／送信するための新しい案が要求される。

また技術の発達に伴い、遅れ（ｄｅｌａｙ）或いは遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）の克服が重要な問題となっている。遅れ／遅延により性能が大きく左右されるアプリケーションが増加している。従って、既存のシステムに比べて遅れ／遅延を減少させる案が求められている。

またスマート機器の発達に伴い、少量のデータを効率的に送受信し、また低い頻度で発生するデータを効率的に送受信するための新しい案が求められている。

さらに高周波帯域を用いて新しい無線アクセス技術を支援するシステムにおいて信号を送受信する方法が求められている。

本発明で遂げようとする技術的課題は、以上で言及した事項に限定されず、言及していない他の技術的課題は、以下の本発明の詳細な説明から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者によって明確に理解されるであろう。

本発明の一態様として、無線通信システムにおいてユーザ機器がランダムアクセスプリアンブルを送信する方法が提供される。該方法は、第１同期信号（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ、ＳＳ）ブロックに対して第１送信電力で第１ランダムアクセスプリアンブル送信を行い、第１ランダムアクセスプリアンブル送信に対するランダムアクセス応答の受信に成功しないとき、第２送信電力で第２ＳＳブロックに対して第２ランダムアクセスプリアンブル送信を行うことを含む。第２送信電力は第２ＳＳブロックが第１ＳＳブロックと異なる場合、第１送信電力の決定に使用されたパワーランピングカウンター値に基づいて決定される。

本発明の他の様相として、無線通信システムにおいてランダムアクセスプリアンブルを送信するユーザ機器が提供される。該ユーザ機器は、無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）ユニットと、ＲＦユニットを制御するように構成されたプロセッサと、を含む。該プロセッサは、第１同期信号（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ、ＳＳ）ブロックに対して第１送信電力で第１ランダムアクセスプリアンブル送信を行うようにＲＦユニットを制御し、第１ランダムアクセスプリアンブル送信に対するランダムアクセス応答の受信に成功しないとき、第２送信電力で第２ＳＳブロックに対して第２ランダムアクセスプリアンブル送信を行うようにＲＦユニットを制御するように構成される。プロセッサは、第２ＳＳブロックが第１ＳＳブロックと異なると、第１送信電力の決定に使用されたパワーランピングカウンター値に基づいて第２送信電力を決定する。

本発明の各様相において、第２ＳＳブロックが第１ＳＳブロックと同一であるとき、第２送信電力は、第２ランダムアクセスプリアンブル送信に使用された送信ビームが第１ランダムアクセスプリアンブル送信に使用された送信ビームと同一である場合、第１送信電力の決定に使用されたパワーランピングカウンター値より１だけ増加したパワーランピングカウンター値に基づいて決定される。

本発明の各様相において、第２ＳＳブロックが第１ＳＳブロックと同一であるとき、第２送信電力は、第２ランダムアクセスプリアンブル送信に使用された送信ビームが第１ランダムアクセスプリアンブル送信に使用された送信ビームと異なる場合、第１送信電力の決定に使用されたパワーランピングカウンター値と同じパワーランピングカウンター値に基づいて決定される。

本発明の各様相において、第１ランダムアクセスプリアンブル送信は、第１ＳＳブロックに関連する第１ランダムアクセスチャネル（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＲＡＣＨ）リソースを用いて行われる。第２ランダムアクセスプリアンブル送信は、第２ＳＳブロックに関連する第２ＲＡＣＨリソースを用いて行われる。

本発明の各様相において、第１ＳＳブロックと第２ＳＳブロックが異なるとき、第１ＲＡＣＨリソースと第２ＲＡＣＨリソースは、異なることができる。

本発明の各様相において、第１ランダムアクセスプリアンブル送信に対してプリアンブル送信カウンターを１だけ増加させて第１値としてセットすることができる。第２ランダムアクセスプリアンブル送信に対して第１値に１を加えてプリアンブル送信カウンターを第２値としてセットすることができる。

本発明の各様相において、第１ランダムアクセスプリアンブルは、第１値がプリアンブル送信の最大回数を超えない場合にのみ行われる。

本発明の各様相において、第２ランダムアクセスプリアンブル送信は、第２値がプリアンブル送信の最大回数を超えない場合にのみ行われる。

上記の課題解決方法は、本発明の実施例の一部に過ぎず、本願発明の技術的特徴が反映された様々な実施例が、当該技術の分野における通常の知識を有する者によって、以下に説明する本発明の詳細な説明から導出されて理解されるであろう。

本発明によれば、無線通信信号を効率的に送受信することができる。これにより、無線通信システムの全体処理量（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）が向上する。

本発明によれば、使用者機器と基地局の通信過程で発生する遅れ／遅延が減少する。

またスマート機器の発達に伴って少量のデータを効率的に送受信、また低い頻度で発生するデータを効率的に送受信することができる。

また新しい無線アクセス技術を支援するシステムにおいて信号を送受信することができる。

本発明で得られる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以下の発明の詳細な説明から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者によって明確に理解されるであろう。

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明の実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおけるランダムアクセス過程を示す概略図である。 既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいてランダムアクセスプリアンブルのフォーマットを例示する図である。 新しい無線アクセス技術（ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＮＲ）において利用可能なサブフレーム構造を例示する図である。 送受信器ユニット（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔ、ＴＸＲＵ）及び物理的アンテナの観点でハイブリッドビームフォーミング構造を抽象的に示す図である。 新しい無線アクセス技術（ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＮＲ）システムのセルを例示する図である。 ＵＥがＰＡＣＨプリアンブルを送信するＴｘビームを変更しながらパワーランピングカウンターを維持する時に発生し得る問題点を説明する図である。 ＲＡＣＨプリアンブル送信／再送信のためのビームスイッチング方法を例示する図である。 本発明によるＰＲＡＣＨ送信／再送信と該当ＰＲＡＣＨ送信電力を例示する図である。 本発明によるＰＲＡＣＨ送信／再送信と該当ＰＲＡＣＨ送信電力を例示する図である。 本発明を行う送信装置１０及び受信装置２０の構成要素を示すブロック図である。 本発明によるＰＲＡＣＨ送信電力決定方法の一例を示す図である。

以下、本発明に係る好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳しく説明する。添付図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのものであり、本発明が実施し得る唯一の実施形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者にとってはこのような具体的な細部事項なしにも本発明を実施できることは明らかである。

場合によって、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置を省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で示すことができる。また、この明細書全体を通じて同一の構成要素については同一の図面符号を付して説明する。

以下に説明する技法（ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）及び装置、システムは、様々な無線多元接続システムに適用することができる。多元接続システムの例には、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＦＤＭＡ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＴＤＭＡ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＭＣ−ＦＤＭＡ（ｍｕｌｔｉ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムなどがある。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）又はＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって具現化することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）（ｉ．ｅ．，ＧＥＲＡＮ）などのような無線技術によって具現化することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＴＲＡ）などのような無線技術によって具現化することができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部であり、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを用いるＥ−ＵＭＴＳの一部である。３ＧＰＰ ＬＴＥは、下りリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ、ＤＬ）ではＯＦＤＭＡを採択し、上りリンク（ｕｐｌｉｎｋ、ＵＬ）ではＳＣ−ＦＤＭＡを採択している。ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄ）は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化した形態である。説明の便宜のために、以下では、本発明が３ＧＰＰ基盤通信システム、例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ、ＮＲに適用される場合を仮定して説明する。しかし、本発明の技術的特徴がこれに制限されるものではない。例えば、以下の詳細な説明が、移動通信システムが３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ／ＮＲシステムに対応する移動通信システムに基づいて説明されても、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ／ＮＲ特有の事項以外は、他の任意の移動通信システムにも適用可能である。

例えば、本発明は、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムのように、ｅＮＢがＵＥに下りリンク／上りリンク時間／周波数リソースを割り当て、ＵＥがｅＮＢの割当てによって下りリンク信号を受信し、上りリンク信号を送信する非競合ベース（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ）通信だけでなく、Ｗｉ−Ｆｉのような競合ベース（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ）通信にも適用することができる。非競合ベース通信技法は、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ、ＡＰ）或いは上記アクセスポイントを制御する制御ノード（ｎｏｄｅ）が、ＵＥと上記ＡＰとの間の通信のためのリソースを割り当てるが、競合ベース通信技法は、ＡＰに接続しようとする複数ＵＥ間の競合によって通信リソースが占有される。競合ベース通信技法について簡略に説明すると、競合ベース通信技法の一種として搬送波感知多重アクセス（ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ、ＣＳＭＡ）がある。ＣＳＭＡとは、ノード或いは通信機器が周波数帯域（ｂａｎｄ）のような、共有送信媒体（ｓｈａｒｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｍｅｄｉｕｍ）（共有チャネルともいう。）上でトラフィック（ｔｒａｆｆｉｃ）を送信する前に、同一の共有送信媒体上に他のトラフィックがないことを確認する確率的（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ）媒体アクセス制御（ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）プロトコル（ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を指す。ＣＳＭＡにおいて送信装置は受信装置にトラフィックを送信することを試みる前に、他の送信が進行中であるか否かを決定する。換言すれば、送信装置は、送信を試みる前に、他の送信装置からの搬送波（ｃａｒｒｉｅｒ）の存在を検出（ｄｅｔｅｃｔ）することを試みる。搬送波が感知されると、送信装置は、自身の送信を開始する前に、進行中の他の送信装置による送信が完了（ｆｉｎｉｓｈ）することを待つ。結局、ＣＳＭＡは、“ｓｅｎｓｅ ｂｅｆｏｒｅ ｔｒａｎｓｍｉｔ”或いは“ｌｉｓｔｅｎ ｂｅｆｏｒｅ ｔａｌｋ”の原理に基づいた通信技法といえる。ＣＳＭＡを用いる競合ベース通信システムにおいて送信装置間の衝突を回避するための技法としてＣＳＭＡ／ＣＤ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）及び／又はＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が用いられる。ＣＳＭＡ／ＣＤは、有線ＬＡＮ環境での衝突検出技法であり、イーサネット（ｅｔｈｅｒｎｅｔ）環境で通信をしようとするＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やサーバー（ｓｅｒｖｅｒ）がまず、ネットワーク上で通信が行われているか確認した後、他の装置（ｄｅｖｉｃｅ）がデータを上記ネットワーク上で載せて送っていると、待ってからデータを送る。すなわち、２人以上のユーザ（例、ＰＣ、ＵＥなど）が同時にデータを乗せて送る場合、上記同時送信間に衝突が発生するが、ＣＳＭＡ／ＣＤは、上記衝突を監視し、柔軟性あるデータ送信がなされるようにする技法である。ＣＳＭＡ／ＣＤを用いる送信装置は、特定規則を用いて他の送信装置によるデータ送信を感知し、自身のデータ送信を調節する。ＣＳＭＡ／ＣＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に明示されている媒体アクセス制御プロトコルである。ＩＥＥＥ８０２．１１標準に従うＷＬＡＮシステムは、ＩＥＥＥ８０２．３標準で用いられたＣＳＭＡ／ＣＤを用いず、ＣＡ、すなわち、衝突を回避する方式を用いている。送信装置は、常にネットワークの搬送波を感知しているが、ネットワークが空になると、目録に登載された自身の位置によって、定められた時間を待ってからデータを送る。目録内で送信装置間の優先順位を決め、これを再設定（ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）するためには様々な方法を用いることができる。ＩＥＥＥ８０２．１１標準の一部のバージョンに従うシステムでは、衝突が起きることがあり、この場合には衝突感知手順が行われる。ＣＳＭＡ／ＣＡを用いる送信装置は、特定の規則を用いて、他の送信装置によるデータ送信と自身のデータ送信との間の衝突を回避する。

後述する本発明の実施例において、装置が“仮定する”という表現は、チャネルを送信する主体が該当の“仮定”に符合するようにチャネルを送信することを意味する。チャネルを受信する主体は、チャネルが該当“仮定”に符合するように送信されたという前提の下に、該当“仮定”に符合する形態でチャネルを受信或いは復号（ｄｅｃｏｄｅ）するものであることを意味する。

本発明において、特定のリソースでチャネルがパンクチャリングされるとは、チャネルのリソースマッピング過程でチャネルの信号が特定のリソースにマッピングされるものの、チャネルの送信時にパンクチャリングされるリソースにマッピングされた信号部分は除外されたまま送信されることを意味する。言い換えれば、パンクチャリングされる特定のリソースは、該当チャネルのリソースマッピング過程で該当チャネルのリソースとしてカウントされるものの、該当チャネルの信号のうち、特定のリソースにマッピングされた信号は実際には送信されない。該当チャネルの受信装置はパンクチャリングされた特定のリソースにマッピングされた信号部分は送信されなかったと仮定し、該当チャネルを受信、復調或いは復号する。反面、特定のリソースでチャネルがレートマッチングされるとは、チャネルのリソースマッピング過程でチャネルが特定のリソースに全くマッピングされないことにより、チャネルの送信に使用されないことを意味する。言い換えれば、レートマッチングされる特定のリソースは、該当チャネルのリソースマッピング過程で該当チャネルのリソースとして全くカウントされない。該当チャネルの受信装置はレートマッチングされた特定のリソースが該当チャネルのマッピング及び送信に全然使用されなかったと仮定して、該当チャネルを受信、復調又は復号する。

本発明において、ＵＥは、固定していても移動性を有してもよく、基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）と通信してユーザデータ及び／又は各種制御情報を送受信する各種機器がこれに属する。ＵＥは、端末（Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＴ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＵＴ（Ｕｓｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＳＳ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、無線機器（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、無線モデム（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｍｏｄｅｍ）、携帯機器（ｈａｎｄｈｅｌｄ ｄｅｖｉｃｅ）などと呼ぶこともできる。また、本発明において、ＢＳは、一般に、ＵＥ及び／又は他のＢＳと通信する固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）のことをいい、ＵＥ及び他のＢＳと通信して各種データ及び制御情報を交換する。ＢＳは、ＡＢＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＮＢ（Ｎｏｄｅ−Ｂ）、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ）、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）、ＰＳ（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｅｒｖｅｒ）などの他の用語で呼ぶこともできる。特に、ＵＴＲＡＮの基地局はＮｏｄｅ−Ｂと、Ｅ−ＵＴＲＡＮの基地局はｅＮＢと、また新しい無線アクセス技術ネットワーク（ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）の基地局はｇＮＢとも呼ばれる。以下、説明の便宜のために、ＢＳをｇＮＢと呼ぶ。

本発明でいうノード（ｎｏｄｅ）とは、ＵＥと通信して無線信号を送信／受信し得る固定した地点（ｐｏｉｎｔ）のことを指す。様々な形態のｇＮＢを、その名称に関係なくノードとして用いることができる。例えば、ＢＳ、ＮＢ、ｅＮＢ、ピコセルｅＮＢ（ＰｅＮＢ）、ホームｅＮＢ（ＨｅＮＢ）、ｇＮＢ、リレー、リピータなどをノードとすることができる。また、ノードは、ｇＮＢでなくてもよい。例えば、無線リモートヘッド（ｒａｄｉｏ ｒｅｍｏｔｅ ｈｅａｄ、ＲＲＨ）、無線リモートユニット（ｒａｄｉｏ ｒｅｍｏｔｅ ｕｎｉｔ、ＲＲＵ）とすることもできる。ＲＲＨ、ＲＲＵなどは、一般にｇＮＢの電力レベル（ｐｏｗｅｒ ｌｅｖｅｌ）よりも低い電力レベルを有する。ＲＲＨ或いはＲＲＵ（以下、ＲＲＨ／ＲＲＵ）は、一般に、光ケーブルなどの専用回線（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｌｉｎｅ）でｇＮＢに接続されているため、一般に、無線回線で接続されたｇＮＢによる協調通信に比べて、ＲＲＨ／ＲＲＵとｇＮＢによる協調通信を円滑に行うことができる。１つのノードには少なくとも１つのアンテナが設置される。このアンテナは物理アンテナを意味することもでき、アンテナポート、仮想アンテナ、又はアンテナグループを意味することもできる。ノードはポイント（ｐｏｉｎｔ）とも呼ばれる。

本発明でいうセル（ｃｅｌｌ）とは、１つ以上のノードが通信サービスを提供する一定の地理的領域を指す。従って、本発明で特定セルと通信するということは、上記特定セルに通信サービスを提供するｇＮＢ或いはノードと通信するということを意味できる。また、特定セルの下りリンク／上りリンク信号は、上記特定セルに通信サービスを提供するｇＮＢ或いはノードからの／への下りリンク／上りリンク信号を意味する。ＵＥに上りリンク／下りリンク通信サービスを提供するセルを特にサービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）という。また、特定セルのチャネル状態／品質は、上記特定セルに通信サービスを提供するｇＮＢ或いはノードとＵＥ間に形成されたチャネル或いは通信リンクのチャネル状態／品質を意味する。３ＧＰＰ基盤通信システムにおいて、ＵＥは、特定ノードからの下りリンクチャネル状態を、上記特定ノードのアンテナポートが上記特定ノードに割り当てられたＣＲＳ（Ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）リソース上で送信されるＣＲＳ及び／又はＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）リソース上で送信するＣＳＩ−ＲＳを用いて測定することができる。

一方、３ＧＰＰ基盤通信システムは、無線リソースを管理するためにセルの概念を用いているが、無線リソースと関連付くセルは、地理的領域のセルと区別される。

地理的領域の“セル”は、ノードが搬送波を用いてサービスを提供できるカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）と理解することができ、無線リソースの“セル”は、上記搬送波によって設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）される周波数範囲である帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ、ＢＷ）に関連する。ノードが有効な信号を送信できる範囲である下りリンクカバレッジと、ＵＥから有効な信号を受信できる範囲である上りリンクカバレッジは、当該信号を運ぶ搬送波に依存するので、ノードのカバレッジは、上記ノードが用いる無線リソースの“セル”のカバレッジと関連することもある。従って、“セル”という用語は、時にはノードによるサービスのカバレッジを、時には無線リソースを、時には上記無線リソースを用いた信号が有効な強度で到達できる範囲を意味することに用いることができる。

一方、３ＧＰＰ通信標準は無線リソースを管理するためにセルの概念を使う。無線リソースに関連した“セル”とは下りリンクリソース（ＤＬ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）と上りリンクリソース（ＵＬ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）の組合せ、つまりＤＬコンポーネント搬送波（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ、ＣＣ）とＵＬ ＣＣの組合せと定義される。セルはＤＬリソース単独、又はＤＬリソースとＵＬリソースの組合せで設定されることができる。キャリアアグリゲーションが支援される場合、ＤＬリソース（又は、ＤＬ ＣＣ）の搬送波周波数とＵＬリソース（又は、ＵＬ ＣＣ）の搬送波周波数の間のリンケージ（ｌｉｎｋａｇｅ）は、システム情報によって指示されることができる。例えば、システム情報ブロックタイプ２（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ Ｔｙｐｅ２、ＳＩＢ２）リンケージ（ｌｉｎｋａｇｅ）によってＤＬリソースとＵＬリソースの組合せが指示されることができる。ここで、搬送波周波数とは、各セル又はＣＣの中心周波数と同じであることができる。以下では、１次周波数（ｐｒｉｍａｒｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）上で動作するセルを１次セル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｅｌｌ、Ｐｃｅｌｌ）又はＰＣＣと言い、２次周波数（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）（又はＳＣＣ）上で動作するセルを２次セル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｅｌｌ、Ｓｃｅｌｌ）又はＳＣＣと言う。下りリンクでＰｃｅｌｌに対応する搬送波は下りリンク１次ＣＣ（ＤＬ ＰＣＣ）と言い、上りリンクでＰｃｅｌｌに対応する搬送波はＵＬ１次ＣＣ（ＤＬ ＰＣＣ）と言う。ＳｃｅｌｌとはＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）接続確立（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）がなされた後に設定可能であり、追加的な無線リソースを提供するために使われることができるセルを意味する。ＵＥの性能（ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）によって、ＳｃｅｌｌがＰｃｅｌｌと一緒に、前記ＵＥのためのサービングセルの集団を形成することができる。下りリンクでＳｃｅｌｌに対応する搬送波はＤＬ２次ＣＣ（ＤＬ ＳＣＣ）と言い、上りリンクで前記Ｓｃｅｌｌに対応する搬送波はＵＬ２次ＣＣ（ＵＬＳＣＣ）と言う。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるが、キャリアアグリゲーションが設定されていないかキャリアアグリゲーションを支援しないＵＥの場合、Ｐｃｅｌｌにだけ設定されたサービングセルがただ一つ存在する。

３ＧＰＰ基盤通信標準は、上位層から生じる情報を運ぶリソース要素に対応する下りリンク物理チャネルと、物理層によって用いられるが、上位層から生じる情報を搬送しないリソース要素に対応する下りリンク物理信号を定義する。例えば、物理下りリンク共有チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＳＣＨ）、物理ブロードキャストチャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＢＣＨ）、物理マルチキャストチャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＭＣＨ）、物理制御フォーマット指示子チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒｍａｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＣＦＩＣＨ）、物理下りリンク制御チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＣＣＨ）及び物理ハイブリッドＡＲＱ指示子チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＨＩＣＨ）が下りリンク物理チャネルとして定義されており、参照信号と同期信号が下りリンク物理信号として定義されている。パイロット（ｐｉｌｏｔ）とも呼ばれる参照信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＲＳ）は、ｇＮＢとＵＥが互いに知っている既に定義された特別な波形の信号を意味するが、例えば、セル固有ＲＳ（ｃｅｌｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳ）、ＵＥ固有ＲＳ（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳ、ＵＥ−ＲＳ）、ポジショニングＲＳ（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ＲＳ、ＰＲＳ）及びチャネル状態情報ＲＳ（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ）が下りリンク参照信号として定義される。３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ標準は、上位層から生じる情報を搬送するリソース要素に対応する上りリンク物理チャネルと、物理層によって用いられるが、上位層から生じる情報を搬送しないリソース要素に対応する上りリンク物理信号を定義している。例えば、物理上りリンク共有チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＵＳＣＨ）、物理上りリンク制御チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＵＣＣＨ）、物理ランダムアクセスチャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）が上りリンク物理チャネルとして定義され、上りリンク制御／データ信号のための復調参照信号（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＤＭＲＳ）と上りリンクチャネル測定に用いられるサウンディング参照信号（ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＳＲＳ）が定義される。

本発明で、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）／ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）／ＰＨＩＣＨ（（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｔｒａｎｓｍｉｔ ｒｅｑｕｅｓｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）／ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）はそれぞれ、ＤＣＩ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）／ＣＦＩ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）／下りリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫ）／下りリンクデータを搬送する時間−周波数リソースの集合或いはリソース要素の集合を意味する。また、ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）／ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）／ＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ＣＨａｎｎｅｌ）はそれぞれ、ＵＣＩ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）／上りリンクデータ／ランダム（ｒａｎｄｏｍ）アクセス信号を搬送する時間−周波数リソースの集合或いはリソース要素の集合を意味する。本発明では、特に、ＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ／ＰＲＡＣＨに割り当てられたり、これに属した時間−周波数リソース或いはリソース要素（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ、ＲＥ）をそれぞれ、ＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ／ＰＲＡＣＨ ＲＥ又はＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ／ＰＲＡＣＨリソースと称する。以下では、ユーザ機器がＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ／ＰＲＡＣＨを送信するという表現は、それぞれ、ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＰＲＡＣＨ上で／或いはＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＰＲＡＣＨを通じて、上りリンク制御情報／上りリンクデータ／ランダム（ｒａｎｄｏｍ）アクセス信号を送信することと同じ意味で使われる。また、ｇＮＢがＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨを送信するという表現は、それぞれ、ＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨ上で／或いはＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨを通じて、下りリンクデータ／制御情報を送信することと同じ意味で使われる。

以下では、ＣＲＳ／ＤＭＲＳ／ＣＳＩ−ＲＳ／ＳＲＳ／ＵＥ−ＲＳ／ＴＲＳが割り当てられた或いは設定された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）ＯＦＤＭシンボル／副搬送波／ＲＥを、ＣＲＳ／ＤＭＲＳ／ＣＳＩ−ＲＳ／ＳＲＳ／ＵＥ−ＲＳ／ＴＲＳシンボル／搬送波／副搬送波／ＲＥと称する。例えば、トラッキングＲＳ（ｔｒａｃｋｉｎｇ ＲＳ、ＴＲＳ）が割り当てられた或いは設定されたＯＦＤＭシンボルは、ＴＲＳシンボルと称し、ＴＲＳが割り当てられた或いは設定された副搬送波は、ＴＲＳ副搬送波と称し、ＴＲＳが割り当てられた或いは設定されたＲＥはＴＲＳ ＲＥと称する。また、ＴＲＳ送信のために設定された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）スロットを、ＴＲＳスロットと称する。また、ブロードキャスト信号が送信されるスロットを、ブロードキャストスロット或いはＰＢＣＨスロットと称し、同期信号（例えば、ＰＳＳ及び／又はＳＳＳ）が送信されるスロットを、同期信号サスロット或いはＰＳＳ／ＳＳＳスロットと称する。ＰＳＳ／ＳＳＳが割り当てられた或いは設定された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）ＯＦＤＭシンボル／副搬送波／ＲＥをそれぞれ、ＰＳＳ／ＳＳＳシンボル／副搬送波／ＲＥと称する。

本発明で、ＣＲＳポート、ＵＥ−ＲＳポート、ＣＳＩ−ＲＳポート、ＴＲＳポートとは、それぞれ、ＣＲＳを送信するように設定された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）アンテナポート、ＵＥ−ＲＳを送信するように設定されたアンテナポート、ＣＳＩ−ＲＳを送信するように設定されたアンテナポート、ＴＲＳを送信するように設定されたアンテナポートを意味する。ＣＲＳを送信するように設定されたアンテナポートは、ＣＲＳポートによってＣＲＳが占有するＲＥの位置によって相互に区別でき、ＵＥ−ＲＳを送信するように設定された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）アンテナポートは、ＵＥ−ＲＳポートによってＵＥ−ＲＳが占有するＲＥの位置によって相互に区別でき、ＣＳＩ−ＲＳを送信するように設定されたアンテナポートは、ＣＳＩ−ＲＳポートによってＣＳＩ−ＲＳが占有するＲＥの位置によって相互に区別できる。したがって、ＣＲＳ／ＵＥ−ＲＳ／ＣＳＩ−ＲＳ／ＴＲＳポートという用語が、一定リソース領域内でＣＲＳ／ＵＥ−ＲＳ／ＣＳＩ−ＲＳ／ＴＲＳが占有するＲＥのパターンを意味する用語として用いられることもある。

本発明で使用される用語及び技術のうち、具体的に説明されていない用語及び技術については、３ＧＰＰ ＬＴＥ/ＬＴＥ−Ａ標準文書、例えば、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１１、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１２、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１３、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.３２１及び３ＧＰＰ ＴＳ ３６.３３１などと、３ＧＰＰ ＮＲ 標準文書、例えば、３ＧＰＰ ＴＳ ３８.２１１、３ＧＰＰ ＴＳ ３８.２１２、３ＧＰＰ ３８.２１３、３ＧＰＰ ３８.２１４、３ＧＰＰ ３８.２１５、３ＧＰＰ ＴＳ ３８.３２１及び３ＧＰＰ ＴＳ ３６.３３１などを参照できる。

ＵＥが特定のシステムに関連（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）してサービスを受けるために最初に行うべき動作は、該当システムの時間及び周波数同期を得て基本的なシステム情報（Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＳＩ）を受信し、上りリンクへの上りリンクタイミングを合わせることである。かかる過程を一般的に初期アクセス過程（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）という。初期アクセス過程は一般的に同期化過程（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）とＲＡＣＨ過程（即ち、ランダムアクセス過程）を含む。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ＵＥは、電源が入ったか又は新しくセルに接続しようとする場合、上記セルとの時間及び周波数同期を取得し、セルの物理層セル識別子（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｃｅｌｌ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）Ｎ^ｃｅｌｌ _ＩＤを検出するなどのセル探索（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）過程を行う。このために、ＵＥはｅＮＢから同期信号、例えば１次同期信号（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ、ＰＳＳ）及び２次同期信号（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ、ＳＳＳ）を受信してｅＮＢと同期を合わせ、セル識別子（ｉｄｅｎｔｉｔｙ、ＩＤ）などの情報を得る。説明の便宜上、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいての同期化過程を再度簡略に説明する。

＞ＰＳＳ：シンボルタイミングの獲得、周波数同期化、セルＩＤグループ内のセルＩＤ検出（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）（３つの前提（ｈｙｐｏｔｈｅｓｅｓ））。

＞ＳＳＳ：セルＩＤグループ検出（１６８個の前提）、１０ｍｓフレーム境界検出、ＣＰ検出（２つの前提）。

＞ＰＢＣＨ復号（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）：アンテナ設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、４０ｍｓタイミング検出、システム情報、システム帯域幅など。

即ち、ＵＥはＰＳＳ及びＳＳＳによりＯＦＤＭシンボルタイミング及びサブフレームタイミングを得ると共にセルＩＤを取得し、セルＩＤを用いてＰＢＣＨをデスクランブル及び復号して該当システムにおいての重要な情報を得る。同期化過程を完了した後、ＵＥはランダムアクセス過程を行う。言い換えれば、初期セル探索を終えたＵＥはｅＮＢへの接続を完了するためにランダムアクセス過程（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行う。このためにＵＥは物理ランダムアクセスチャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）を介してプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信し、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを介してプリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる。上記手順を行ったＵＥは、今後一般的な上り／下りリンクの信号送信手順としてＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ受信及びＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ送信を行う。ランダムアクセス過程はランダムアクセスチャネル（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＲＡＣＨ）過程とも呼ばれる。ランダムアクセス過程は初期アクセス、上りリンク同期調整、リソース割り当て、ハンドオーバーなどの用途に多様に使用される。

ランダムアクセス過程は競合ベースの（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ）過程と専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）（即ち、非競合ベースの）過程に分類される。競合ベースのランダムアクセス過程は初期アクセスを含めて一般的に使用され、専用のランダムアクセス過程をハンドオーバーなどに制限的に使用する。競合ベースのランダムアクセス過程において、ＵＥはＲＡＣＨプリアンブルシーケンスをランダムに（ｒａｎｄｏｍｌｙ）選択する。従って、複数のＵＥが同時に同一のＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信することが可能であり、これにより、今後競合解消過程が必要である。反面、専用のランダムアクセス過程において、ＵＥはｅＮＢが該当ＵＥに割り当てた唯一のＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを使用する。従って、他のＵＥとの衝突なしにランダムアクセス過程を行うことができる。

競合ベースのランダムアクセス過程は以下の４段階を含む。以下、段階１〜４で送信されるメッセージは各々メッセージ１〜４（Ｍｓｇ１〜Ｍｓｇ４）とも呼ばれる。

−段階１：ＲＡＣＨプリアンブル（ｖｉａ ＰＲＡＣＨ）（ＵＥ ｔｏ ｅＮＢ）

−段階２：ランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＲＡＲ）（ｖｉａ ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨ）（ｅＮＢ ｔｏＵＥ）

−段階３：レイヤ２／レイヤ３メッセージ（ｖｉａ ＰＵＳＣＨ）（ＵＥ ｔｏ ｅＮＢ）

−段階４：競合解消（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）メッセージ（ｅＮＢ ｔｏ ＵＥ）

専用のランダムアクセス過程は以下の３段階を含む。以下、段階０〜２で送信されるメッセージは各々メッセージ０〜２（Ｍｓｇ０〜Ｍｓｇ２）とも呼ばれる。ランダムアクセス過程の一部としてＲＡＲに対応する上りリンクの送信（即ち、段階３）も行われることができる。専用のランダムアクセス過程は基地局がＲＡＣＨプリアンブル送信を命令する用途のＰＤＣＣＨ（以下、ＰＤＣＣＨオーダー）を用いてトリガリングされることができる。

−段階０：専用シグナリングによるＲＡＣＨプリアンブル割り当て（ｅＮＢ ｔｏＵＥ）

−段階１：ＲＡＣＨプリアンブル（ｖｉａ ＰＲＡＣＨ）（ＵＥ ｔｏ ｅＮＢ）

−段階２：ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）（ｖｉａ ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨ）（ｅＮＢ ｔｏ ＵＥ）

ＲＡＣＨプリアンブル送信後、ＵＥは所定の時間ウィンドウ内でランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＲＡＲ）受信を試みる。具体的には、ＵＥは時間ウィンドウ内でＲＡ−ＲＮＴＩ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ＲＮＴＩ）を有するＰＤＣＣＨ（以下、ＲＡ−ＲＮＴＩ ＰＤＣＣＨ）（例えば、ＰＤＣＣＨでＣＲＣがＲＡ−ＲＮＴＩにマスキングされる）の検出を試みる。ＲＡ−ＲＮＴＩ ＰＤＣＣＨの検出時、ＵＥはＲＡ−ＲＮＴＩ ＰＤＣＣＨに対応するＰＤＳＣＨ内に自分のためのＲＡＲが存在するか否かを確認する。ＲＡＲはＵＬ同期化のためのタイミングオフセット情報を示すタイミングアドバンス（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ、ＴＡ）情報、ＵＬリソース割り当て情報（ＵＬグラント情報）、臨時端末識別子（例えば、ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｃｅｌｌ−ＲＮＴＩ、ＴＣ−ＲＮＴＩ）などを含む。ＵＥはＲＡＲ内のリソース割り当て情報及びＴＡ値によってＵＬ送信（例えば、Ｍｓｇ３）を行うことができる。ＲＡＲに対応するＵＬ送信にはＨＡＲＱが適用される。従って、ＵＥはＭｓｇ３の送信後、Ｍｓｇ３に対応する受信応答情報（例えば、ＰＨＩＣＨ）を受信することができる。

図１はＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおけるランダムアクセス過程を示す概略図である。ＲＲＣ接続有無によってＲＲＣ状態が変化する。ＲＲＣ状態とは、ＵＥのＲＲＣ層のエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）がｅＮＢのＲＲＣ層のエンティティと論理的接続（ｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）されているか否かを言い、接続されている場合をＲＲＣ接続状態（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）と言い、接続されていない状態をＲＲＣ休止状態（ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）と言う。即ち、休止モード（ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）のＵＥは大きい地域単位で存在の有無のみ把握され、音声やデータのような通常の移動通信サービスを受けるためには、ＵＥは接続状態（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）に遷移する必要がある。ユーザがＵＥに最初に電源を入れた時、ＵＥはまず適切なセルを探索した後、該当セルで休止モードを維持する。休止モードを維持しているＵＥはＲＲＣ接続を行う必要がある時に初めてＲＲＣ接続過程（ＲＲＣｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）によりｅＮＢのＲＲＣ層とＲＲＣ接続を行い、ＲＲＣ接続状態（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）に遷移する。ＲＲＣ接続過程は大きく、ＵＥがｅＮＢにＲＲＣ接続要求（ＲＲＣｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージ送信する過程、ｅＮＢがＵＥにＲＲＣ接続設定（ＲＲＣｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ）メッセージを送信する過程、またＵＥがｅＮＢにＲＲＣ接続設定完了（ＲＲＣｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ ｃｏｍｐｌｅｔｅ）メッセージを送信する過程からなる。ＲＲＣ接続要求メッセージの送信のためにはＵＬグラントが必要であるので、休止モードのＵＥはＵＬグラントを得るためにＲＡＣＨ過程を行わなければならない。即ち、ＵＥはＲＡプリアンブル（即ち、Ｍｓｇ１）を送信し（Ｓ３０１）、ＲＡプリアンブルに対する応答であるＲＡＲ（即ち、Ｍｓｇ２）を受信する必要がある（Ｓ３０２）。ＵＥはＲＲＣ接続要求メッセージを含むＭｓｇ３をＲＡＲ内のリソース割り当て情報（即ち、スケジューリング情報）及びタイミングアドバンス値によってｅＮＢに送信する（Ｓ３０３）。ＵＥからＲＲＣ接続要求メッセージを受信すると、ｅＮＢは無線リソースが十分である場合には、ＵＥのＲＲＣ接続要求を承認し、応答メッセージであるＲＲＣ接続設定（ＲＲＣｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ）メッセージをＵＥに送信する（Ｓ３０４）。ＵＥがＲＲＣ接続設定メッセージを受信すると、ｅＮＢにＲＲＣ接続設定完了（ＲＲＣｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ ｃｏｍｐｌｅｔｅ）メッセージを送信する（Ｓ３０５）。ＵＥがＲＲＣ接続設定メッセージの送信に成功すると、初めてＵＥはｅＮＢとＲＲＣ接続を行ってＲＲＣ接続モードに遷移する。即ち、ＲＡＣＨ過程を完了すると、ＵＥは該当セルに接続された状態になる。

図２は既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいてランダムアクセスプリアンブルのフォーマットを例示する図である。

既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ランダムアクセスプリアンブル、即ち、ＲＡＣＨプリアンブルは、物理層においてＴ_ＣＰのサイクリックプレフィックス（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）及び長さＴ_ＳＥＱのシーケンス部分で構成される。パラメータ値Ｔ_ＣＰのＴ_ＳＥＱは以下の表にリストされており、フレーム構造とランダムアクセス設定に依存する。プリアンブルのフォーマットは上位層により制御される。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ＰＡＣＨプリアンブルはＵＬサブフレームで送信される。ランダムアクセスプリアンブル送信は特定の時間及び周波数リソースにより制限される。かかるリソースをＰＲＡＣＨリソースといい、ＰＲＡＣＨリソースは、インデックス０が無線フレームで低い番号のＰＲＢ及びサブフレームに対応するように、無線フレーム内のサブフレーム番号と、周波数ドメインにおけるＰＲＢの増加順に番号が付けられる。ランダムアクセスリソースがＰＲＡＣＨ設定インデックスにより定義される（３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１１ 標準文書参照）。ＰＲＡＣＨ設定インデックスは（ｅＮＢにより送信される）上位層信号により与えられる。ＬＴＥ/ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、副搬送波間隔△ｆは１５ｋＨｚ或いは７．５ｋＨｚであるが、表７に示したように、ランダムアクセスプリアンブルのための副搬送波間隔△ｆ_RAは１.２５ｋＨｚ或いは０.７５ｋＨｚである。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムの物理非同期ランダムアクセス過程（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｎｏｎ−ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）の場合、物理層の観点で、Ｌ１ランダムアクセス過程はランダムアクセスプリアンブル送信とランダムアクセス応答を包含する（ｅｎｃｏｍｐａｓｓ）。残りのメッセージは共有データチャネル上の上位層による送信のためにスケジュールされる。ランダムアクセスチャネルは１サブフレーム又はランダムアクセスプリアンブル送信のために予約された連続する（ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ）サブフレームのセット内で６つのリソースブロックを占有する。ｅＮＢはランダムアクセス応答のために予約されたリソースブロック内にデータをスケジューリングすることが禁止されない。次の段階が第１層（ｌａｙｅｒ １、Ｌ１）のランダムアクセス過程のために要求される。

＞第１層の過程が上位層によるプリアンブル送信の要求時にトリガーされる。

＞プリアンブルインデックス、ターゲットプリアンブル受信電力（ｔａｒｇｅｔ ｐｒｅａｍｂｌｅ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ）（ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ）、該当ＲＡ−ＲＮＴＩ及びＰＲＡＣＨリソースが上記要求の一部として上位層により指示される。

＞プリアンブル送信電力Ｐ_{ＰＲＡＣＨ}は、Ｐ_{ＰＲＡＣＨ}＝ｍｉｎ｛Ｐ_CMAX,c（ｉ）、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ＋ＰＬ_c｝_[ｄＢｍ]として決定される。ここで、Ｐ_CMAX,c（ｉ）は、サービングセルｃのサブフレームｉのための３ＧＰＰ ＴＳ ３６.１０１に定義された設定されたＵＥ送信電力であり、ＰＬ_cは、サービングセルｃのためにＵＥ内で計算された下りリンク経路損失推定値（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｐａｔｈ ｌｏｓｓ ｅｓｔｉｍａｔｅ）である。

＞プリアンブルシーケンスはプリアンブルインデックスを使用してプリアンブルシーケンスセットから選択される。

＞単一のプリアンブルが指示されたＰＲＡＣＨリソース上で送信電力ＰＰＲＡＣＨとして選択されたプリアンブルシーケンスを使用して送信される。

＞上記指示されたＲＡ−ＲＮＴＩでＰＤＣＣＨの検出が上位層により制御されるウィンドウの間に試みられる（３ＧＰＰ ＴＳ ３６.３２１のセクション５.１.４を参照）。検出されると、該当ＤＬ−ＳＣＨトランスポートブロック（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂｌｏｃｋ）は上位層にパス（ｐａｓｓ）される。上位層はトランスポートブロックを分析（ｐａｒｓｅ）し、２０ビットの上りリンクグラントを物理層に指示する。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムの場合、媒体アクセス制御（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）層においてランダムアクセス過程は以下のように行われる：

＞ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲを'ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ＋ＤＥＬＴＡ＿ＰＲＥＡＭＢＬＥ＋（ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ−１）＊ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ'にセット;

＞ＵＥがＢＬ（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｌｉｍｉｔｅｄ）ＵＥ又は強化されたカバレッジ内のＵＥであると：

＞＞選択されたカバレッジ強化レベルに該当する選択されたＰＲＡＣＨリソース、該当ＲＡ−ＲＡＮＴＩ、プリアンブルインデックス、及びＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲを使用して選択されたプリアンブルグループに該当するプリアンブル送信のために要求される繰り返し回数（即ち、ｎｕｍＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎＰｅｒＰｒｅａｍｂｌｅＡｔｔｅｍｐｔ）でプリアンブルを送信するように物理層に指示する（ｉｎｓｔｒｕｃｔ）。

＞その他に（ｅｌｓｅ）：

＞＞選択されたＰＲＡＣＨ、該当ＲＡ−ＲＮＴＩ、プリアンブルインデックス及びＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲを使用してプリアンブルを送信するように物理層に指示する。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ＲＡＣＨプリアンブル送信のためのＵＬ送信電力に関する情報もＲＡＣＨ設定に含まれてＵＥに伝達される。例えば、ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ、ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ、ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘなどがＵＥ共通のランダムアクセスパラメータとしてＲＲＣ信号によりＵＥに伝達される（３ＧＰＰ ＴＳ ３６.３３１のＰＲＡＣＨ−Ｃｏｎｆｉｇ参照）。

ＵＥがＲＡＣＨ Ｍｓｇ１（即ち、ＲＡＣＨプリアンブル）を送信した後、Ｍｓｇ２を一定時間以内に受信できないと、即ちＲＡＲウィンドウ内でＲＡＲ（即ち、Ｍｓｇ２）を受信できないと、ＵＥはＲＡＣＨ Ｍｓｇ１を再送信できる。ＲＡＣＨ Ｍｓｇ１を再び送信する場合、ＵＥはＲＡＣＨ Ｍｓｇ１の送信電力を以前の送信時の電力より増加させることができる。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ＲＡＣＨ Ｍｓｇ１の送信電力はＵＥの第２層プリアンブル送信カウンターを１だけ増加させることによりパワーランピング段階（ｐｏｗｅｒ ｒａｍｐｉｎｇ ｓｔｅｐ）ほど増加する。ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲは１から始まってプリアンブル送信が試みられる度に１ずつ増加する。如何なるＲＡＲもＲＡＲウィンドウ内で受信されないと、又は受信された全てのＲＡＲが送信されたランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセスプリアンブル識別子を含んでいないと、ＲＡＲ受信が成功していないと見なされ、ＵＥはＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲを１ほど増加させる（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）。プリアンブル送信はプリアンブル送信の最大回数ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘ限度内で行われる。例えば、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ＝ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘ＋１であると、ＭＡＣ層は上位層にランダムアクセス問題を指示するか、或いはランダムアクセス過程が失敗して（ｕｎｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ）完了したと見なす。ＤＥＬＴＡ＿ＰＲＥＡＭＢＬＥは以下のようにプリアンブルフォーマットにより既に定義された値である（３ＧＰＰ ＴＳ ３６.３２１のｔａｂｌｅ７.６−１を参照）。

表２において、プリアンブルフォーマットはｐｒａｃｈ-ＣｏｎｆｉｇＩｎｄｅｘにより与えられる（３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１のＰＲＡＣＨ-Ｃｏｎｆｉｇ参照）。

現在、ＷｉＦｉシステムでは、特定のオペレータに専用されない非免許帯域（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ）が通信に使用されている。かかる非免許帯域では一定の基準、例えば、無線チャネルに干渉を引き起こさないか又は最小化する技術を採択している場合、また一定の出力パワー以下を使用する場合は、いかなる無線技術も使用することができる。従って、現在セルラーネットワークで使用されている技術を非免許帯域に適用しようとする動きがあり、これをＬＡＡ（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ａｓｓｉｓｔｅｄ ａｃｃｅｓｓ）と呼ぶ。現在、各無線通信サービスオペレータが保有している周波数（即ち、免許帯域）に比べて、モバイルデータを使用するユーザが爆発的に増加することにより、非免許帯域でもサービスを提供することによりユーザの満足度を高めるために、ＬＴＥシステムにＬＡＡを導入することが考えられている。ＬＡＡによると、ＬＴＥ無線周波数を３ＧＰＰにより特定されない周波数帯域、即ち非免許帯域に拡張することができる。ＷＬＡＮ帯域がＬＡＡの主要適用対象になり得る。基本的に、非免許帯域は各通信ノードの間の競争により無線送受信を行う方式を仮定しているので、各通信ノードが信号を送信する前にチャネル感知（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｅｎｓｉｎｇ、ＣＳ）を行って他の通信ノードが信号送信を行っていないことを確認することが求められる。これをクリアーチャネル評価（ｃｌｅａｒ ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ、ＣＣＡ）と呼び、ＬＴＥシステムのｅＮＢやＵＥも非免許帯域（以下、ＬＴＥ−Ｕ帯域と呼ぶ）における信号送信のためにはＣＣＡを行う必要がある。また、ＬＴＥシステムのｅＮＢやＵＥが信号を送信する時、ＷｉＦｉなどの他の通信ノードもＣＣＡを行って干渉を引き起こさない必要がある。例えば、ＷｉＦｉ標準（例えば、８０１.１１ａｃ）においてＣＣＡ臨界値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）は非ＷｉＦｉ（ｎｏｎ−ＷｉＦｉ）信号に対して−６２ｄＢｍ、ＷｉＦｉ信号に対して−８２ｄＢｍと規定されており、これはステーション（Ｓｔａｔｉｏｎ、ＳＴＡ）やアクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ、ＡＰ）は、例えば、ＷｉＦｉ以外の信号が−６２ｄＢｍ以上の電力で受信されると、干渉を引き起こさないように信号を送信しないことを意味する。特徴的にＷｉＦｉシステムにおいてＳＴＡやＡＰは４ｕｓ以上の間にＣＣＡ臨界値以上の信号を検出しないと、ＣＣＡを行い、信号を送信することができる。

最近、より多い通信機器（例えば、ＭＴＣ機器、ＩｏＴ機器など）がより大きな通信容量を要求することにより、既存の無線アクセス技術（ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＲＡＴ）に比べて向上したモバイルブロードバンド通信の必要性が高まっている。また、多数の機器及びモノを接続していつでもどこでも多様なサービスを提供する大規模の（ｍａｓｓｉｖｅ）ＭＴＣが次世代通信の主要争点の１つになっている。さらに信頼性及び遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）に敏感なサービス／ＵＥを考慮した通信システムのデザインも考えられている。このように進歩したモバイルブロードバンド通信、ｍＭＴＣ、ＵＲＬＬＣ（Ｕｌｔｒａ−Ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ Ｌｏｗ Ｌａｔｅｎｃｙ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などを考慮した次世代ＲＡＴの導入が論議されている。現在、３ＧＰＰではＥＰＣ以後の次世代移動通信システムに対する研究が進行中である。本発明では便宜上、該当技術を新しいＲＡＴ（ｎｅｗ ＲＡＴ、ＮＲ）或いは５Ｇ ＲＡＴと呼ぶ。

ＮＲ通信システムは、データレート、容量（ｃａｐａｃｉｔｙ）、遅延、エネルギー消費及び費用の面で、既存の第４世代（４Ｇ）システムより相当に優れる性能の支援が要求されている。従って、ＮＲシステムは帯域幅、スペクトル、エネルギー、シグナリング効率及びビット当たりの費用の領域において相当な進歩が必要である。

＜ＯＦＤＭニューマロロジー＞

新しいＲＡＴシステムはＯＦＤＭ送信方式又は類似する送信方式を使用する。例えば、新しいＲＡＴシステムは以下の表に定義されるＯＦＤＭパラメータに従う。又は新しいＲＡＴシステムは、既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａのニューマロロジーにそのまま従うが、より大きいシステム帯域幅（例えば、１００ＭＨｚ）を有することができる。又は、１つのセルが複数のニューマロロジーを支援することもできる。即ち、互いに異なるニューマロロジーで動作するＵＥが１つのセル内に共存することができる。

＜スロット構造＞

３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで用いられる無線フレームは、１０ｍｓ（３０７２００Ｔｓ）の長さを有し、１０個の均等なサイズのサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ、ＳＦ）で構成される。１無線フレーム内の１０個のサブフレームにはそれぞれ番号を与えることができる。ここで、Ｔ_ｓはサンプリング時間を示し、Ｔ_ｓ＝１／（２０４８＊１５ｋＨｚ）で表示される。各々のサブフレームは１ｍｓの長さを有し、２個のスロットで構成される。１無線フレーム内において２０個のスロットは０から１９まで順にナンバリングされる。各々のスロットは０.５ｍｓの長さを有する。１サブフレームを送信するための時間は、送信時間間隔（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ、ＴＴＩ）で定義される。時間リソースは無線フレーム番号（或いは無線フレームインデックスともいう）、サブフレーム番号（或いはサブフレーム番号ともいう）、スロット番号（或いはスロットインデックス）などにより区分される。ＴＴＩとは、データがスケジューリング可能な間隔を意味する。例えば、現在のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ＵＬグラント或いはＤＬグランドの送信機会は１ｍｓごとに存在し、１ｍｓより短い時間内にＵＬ／ＤＬグラント機会が複数存在することではない。従って、既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＴＴＩは１ｍｓである。

図３は新しい無線アクセス技術（ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＮＲ）において利用可能なスロット構造を例示する図である。

データ送信遅延を最小化するために、第５世代の新しいＲＡＴでは制御チャネルとデータチャネルが時分割多重化（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、ＴＤＭ）されるスロットの構造が考えられている。

図３において、斜線領域はＤＣＩを運ぶＤＬ制御チャネル（例えば、ＰＤＣＣＨ）の送信領域を示し、黒色部分はＵＣＩを運ぶＵＬ制御チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ）の送信領域を示す。ここで、ＤＣＩはｇＮＢがＵＥに伝達する制御情報であり、ＤＣＩはＵＥが分かるべきセル設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｏｉｎ）に関する情報、ＤＬスケジューリングなどのＤＬ固有情報、またＵＬグラントのようなＵＬ固有情報などを含む。またＵＣＩはＵＥがｇＮＢに伝達する制御情報であり、ＵＣＩはＤＬデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ報告、ＤＬチャネル状態に対するＣＳＩ報告、またスケジューリング要求（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ，ＳＲ）などを含む。

図３において、シンボルインデックス１からシンボルインデックス１２までのシンボル領域は、下りリンクデータを運ぶ物理チャネル（例えば、ＰＤＳＣＨ）の送信、又は上りリンクデータを運ぶ物理チャネル（例えば、ＰＤＣＣＨ）の送信に使用される。図３のスロット構造によると、１つのスロット内においてＤＬ送信とＵＬ送信が順に行われて、ＤＬデータの送信／受信とＤＬデータに対するＵＬ ＡＣＫ／ＮＡＣＫの受信／送信が１つのスロット内で行われる。結果として、データ送信エラーの発生時にデータの再送信までにかかる時間を短縮させることにより、最終データ伝達の遅延を最小化することができる。

このようなスロットの構造では、ｇＮＢ及びＵＥは送信モードから受信モードへの転換過程又は受信モードから送信モードへの転換過程のための時間ギャップ（ｔｉｍｅ ｇａｐ）が必要である。このような送信モードと受信モードの間の転換過程のために、スロット構造においてＤＬからＵＬに転換される時点の一部ＯＦＤＭシンボルがガード期間（ｇｕａｒｄ ｐｅｒｉｏｄ、ＧＰ）に設定される。

既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、ＤＬ制御チャネルはデータチャネルとＴＤＭされ、制御チャネルであるＰＤＣＣＨはシステムの全帯域に広がって送信される。しかし、新しいＲＡＴでは、１つのシステムの帯域幅が最小約１００ＭＨｚに達すると予想されるので、制御チャネルを全帯域に拡散して送信することは無理である。ＵＥがデータ送受信のために下りリンク制御チャネル受信のために全帯域をモニタリングすることは、ＵＥのバッテリー消費増大及び効率性低下を招く。従って、本発明ではＤＬ制御チャネルをシステム帯域、即ちチャネル帯域内の一部の周波数帯域でローカライズ（ｌｏｃａｌｉｚｅ）して送信するか、或いは分散して送信することができる。

ＮＲシステムにおいて、基本送信ユニット（ｂａｓｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｕｎｉｔ）はスロットである。スロット区間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）は正規（ｎｏｒｍａｌ）サイクリックプレフィックス（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ、ＣＰ）を有する１４個のシンボルからなるか、又は拡張ＣＰを有する１２個のシンボルからなる。また、スロットは使用された副搬送波間隔の関数であって、時間でスケーリングされる。

ＮＲシステムにおいて、スケジューラはＴＴＩの単位で無線リソースを割り当てる。ＮＲシステムにおいて、ＴＴＩは１つのミニスロット、１つのスロット或いは複数のスロットであることができる。

＜アナログビームフォーミング（ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）＞

ミリメートル波長（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅ、ｍｍＷ）では波長が短くなって、同じ面積に多数のアンテナ要素を設けることが可能になる。例えば、１ｃｍ程度の波長を有する３０ＧＨｚ帯域においては５ｂｙ５ｃｍのパネルに０.５λ（波長）間隔で２次元配列形態で合計１００個のアンテナ要素を設けることができる。よって、ｍｍＷでは、多数のアンテナ要素を使用してビームフォーミング利得を高めてカバレッジを増加させるか、或いはスループット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を高めることが考えられる。

アンテナ要素ごとに送信パワー及び位相調節ができるようにトランシーバユニット（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔ、ＴＸＲＵ）を有すると、周波数リソースごとに独立したビームフォーミングが可能になる。しかし、１００個余りの全てのアンテナ要素にＴＸＲＵを設けることは費用面で実効性が乏しい。従って、１つのＴＸＲＵに多数のアンテナ要素をマッピングし、アナログ位相遷移器（ａｎａｌｏｇ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ）でビームの方向を調節する方式が考えられている。かかるアナログビームフォーミング方式は全体帯域において１つのビーム方向のみを形成するので、周波数選択的ビームフォーミング（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ、ＢＦ）ができない短所がある。

デジタルＢＦとアナログＢＦの中間形態であって、Ｑ個のアンテナ要素より少ない数であるＢ個のＴＸＲＵを有するハイブリッドＢＦが考えられる。ハイブリッドＢＦの場合、Ｂ個のＴＸＲＵとＱ個のアンテナ要素の接続方式によって差はあるが、同時に送信可能なビームの方向はＢ個以下に制限される。

＜ハイブリッドアナログビームフォーミング（ｈｙｂｒｉｄ ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）＞

図４は送受信器ユニット（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔ、ＴＸＲＵ）及び物理的アンテナの観点でハイブリッドビームフォーミングの構造を抽象的に示す図である。

複数のアンテナが使用される場合、デジタルビームフォーミング及びアナログビームフォーミングを結合したハイブリッドビームフォーミング技法が考えられている。この時、アナログビームフォーミング（又はＲＦビームフォーミング）は、ＲＦユニットがプリコーディング（又は結合（ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ））を行う動作を意味する。ハイブリッドビームフォーミングにおいて、基底帯域（ｂａｓｅｂａｎｄ）ユニットとＲＦユニットは各々プリコーティング（又は結合）を行い、これによりＲＦチェーンの数とＤ／Ａ（又はＡ／Ｄ）コンバータの数を減らしながらデジタルビームフォーミングに近接する性能を得られるという長所がある。説明の便宜上、ハイブリッドビームフォーミングの構造は、Ｎ個のＴＸＲＵとＭ個の物理的アンテナで表すことができる。この時、送信端から送信するＬ個のデータレイヤに対するデジタルビームフォーミングは、Ｌ−ｂｙ−Ｌ行列で表され、その後、変換されたＮ個のデジタル信号はＴＸＲＵを介してアナログ信号に変換され、変換された信号に対してＭ−ｂｙ−Ｎ行列で表されるアナログビームフォーミングが適用される。図３において、デジタルビームの数はＬであり、アナログビームの数はＮである。さらに、ＮＲシステムにおいては、アナログビームフォーミングをシンボル単位で変更できるように基地局を設計して、特定の地域に位置したＵＥに効率的なビームフォーミングを支援する方向が考えられている。また、Ｎ個のＴＸＲＵとＭ個のＲＦアンテナを１つのアンテナパネルと定義した時、ＮＲシステムにおいては、互いに独立したハイブリッドビームフォーミングが適用可能な複数のアンテナパネルを導入する案も考えられている。以上のように基地局が複数のアナログビームを活用する場合、ＵＥごとに信号の受信に有利なアナログビームが異なるので、少なくとも同期信号、システム情報、ページング（ｐａｇｉｎｇ）などについては、特定のスロット又はサブフレームにおいて基地局が適用する複数のアナログビームをシンボルごとに変化させて全てのＵＥが受信機会を有するようにするビームスイーピング（ｂｅａｍ ｓｗｅｅｐｉｎｇ）動作が考えられている。

最近３ＧＰＰ標準化団体では、５Ｇ無線通信システムである新しいＲＡＴシステム、即ち、ＮＲシステムにおいて単一の物理ネットワーク上に複数の論理ネットワークを具現化するネットワークスライシングが考慮されている。論理ネットワークは様々な要求条件を有する様々なサービス（例えば、ｅＭＢＢ、ｍＭＴＣ、ＵＲＬＬＣなど）を支援する必要があり、ＮＲシステムの物理層システムでは、様々なサービスによる可変的なニューマロロジーを有し得る直交周波数分割多重（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、ＯＦＤＭ）方式を支援する案が考慮されている。言い換えれば、ＮＲシステムでは、時間及び周波数リソース領域ごとに互いに独立したニューマロロジーを有するＯＦＤＭ方式（又は多元接続方式）が考慮されている。

また、最近スマート機器の登場によってデータトラフィックが急増することにより、ＮＲシステムではより高い通信容量（例えば、データ収率など）の支援が求められている。通信容量を高める１つの案として、多数の送信（又は受信）アンテナを活用してデータ送信を行う方法が考えられる。多数のアンテナに対してデジタルビームフォーミングを適用する場合、各アンテナごとにＲＦチェーン（例えば、電力増幅器（ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ダウンコンバータ（ｄｏｗｎ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）などのＲＦ素子からなるチェーン）とデジタル−ｔｏ−アナログ（ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−Ａｎａｌｏｇ、Ｄ／Ａ）又はアナログ−ｔｏ−デジタル（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ、Ａ／Ｄ）コンバータが必要であるが、かかる構造は、高いハードウェア複雑度と高い電力消費を引き起こして実用的ではない。従って、ＮＲシステムでは、多数のアンテナが使用される場合、上述したデジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングを混用するハイブリッドビームフォーミング技法が台頭されている。

図５は新しい無線アクセス技術（ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＮＲ）システムのセルを例示する図である。

図５を参照すると、ＮＲシステムにおいて、既存のＬＴＥなどの無線通信システムに１つの基地局が１つのセルを形成したこととは異なり、複数のＴＲＰが１つのセルを構成する案が論議されている。複数のＴＲＰが１つのセルを構成すると、ＵＥをサービスするＴＲＰが変わっても中断されずに通信が続行され、ＵＥの移動性管理が容易である。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ＰＳＳ／ＳＳＳは全方位的（ｏｍｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に送信されることに反して、ｍｍＷａｖｅを適用するｇＮＢがビーム方向を全方位的に変化しながらＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号をビームフォーミングして送信する方法が考えられている。このように、ビーム方向を変化しながら信号を送信／受信することをビームスイーピング（ｂｅａｍ ｓｗｅｅｐｉｎｇ）又はビームスキャニングという。例えば、ｇＮＢが最大Ｎ個のビーム方向を有すると仮定すると、Ｎ個のビーム方向に対して各々ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号を送信する。即ち、ｇＮＢは自分が有し得る又は支援しようとする方向をスイーピングしながら各々の方向に対してＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの同期信号を送信する。又はｇＮＢがＮ個のビームを形成できる場合、いくつかのビームを集めて１つのビームグループを構成でき、ビームグループごとにＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨを送信／受信することができる。この時、１つのビームグループは１つ以上のビームを含む。同じ方向に送信されるＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号が１つのＳＳブロックと定義されることができ、１つのセル内に複数のＳＳブロックが存在することができる。複数のＳＳブロックが存在する場合、各ＳＳブロックの区分のために、ＳＳブロックインデックスを使用できる。例えば、１つのシステムにおいて１０個のビーム方向にＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが送信される場合、同方向へのＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが１つのＳＳブロックを構成することができ、該当システムでは１０個のＳＳブロックが存在すると理解できる。本発明において、ビームインデックスはＳＳブロックインデックスと解析できる。

複数ビーム環境では、ＵＥと送信及び受信ポイント（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ、ＴＲＰ）の間のＴｘビーム及び／又は受信（ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ、Ｒｘ）ビーム方向をＵＥ及び／又はＴＲＰが正確に決定できるかが問題になる。複数ビーム環境において、ＴＲＰ（例えば、ｅＮＢ）又はＵＥのＴＸ／ＲＸ相互能力によって、信号送信の繰り返し又は信号受信のためのビームスイーピングが考えられる。ＴＸ／ＲＸ相互能力はＴＲＰ及びＵＥにおけるＴＸ／ＲＸビーム対応性（ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ）ともいう。複数ビーム環境において、ＴＲＰ及びＵＥでＴＸ／ＲＸ相互能力が有効ではないと、ＵＥは自分が下りリンク信号を受信したビーム方向に上りリンク信号を送れないことがある。ＵＬの最適な経路とＤＬの最適な経路が異なることがあるためである。ＴＲＰにおけるＴＸ／ＲＸビーム対応性は、ＴＲＰがＴＲＰの１つ以上のＴＸビームに対するＵＥの下りリンクの測定に基づいて該当上りリンク受信のためのＴＲＰ ＲＸビームを決定できると、及び／又はＴＲＰがＴＲＰの１つ以上のＲＸビームに対するＴＲＰ'の上りリンクの測定に基づいて該当下りリンク送信に対するＴＲＰ ＴＸビームを決定できると、有効である。ＵＥにおけるＴＸ／ＲＸビーム対応性は、ＵＥがＵＥの１つ以上のＲＸビームに対するＵＥの下りリンクの測定に基づいて該当上りリンク送信のためのＵＥ ＲＸビームを決定できると、及び／又はＵＥがＵＥの１つ以上のＴＸビームに対する上りリンクの測定に基づくＴＲＰの指示に基づいて該当下りリンクの受信に対するＵＥ ＴＸビームを決定できると、有効である。

ＲＡＣＨリソースはＤＬブロードキャスト信号と関連され（ａｓｓｏｃｉａｔｅ）、複数ビーム環境ではＤＬ送信（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、Ｔｘ）ビーム方向に関連される。同様に、複数ビーム環境において、ＲＡＣＨリソースは特定のＳＳブロックインデックスに関連される。ここで、ＲＡＣＨリソースは特にＲＡＣＨプリアンブルが送信可能な時間／周波数リソースを示す。ＲＡＣＨリソースにはインデックスが付与されることができる。本発明では、ＲＡＣＨプリアンブル送信とＲＡＣＨプリアンブル再送信が物理時間ドメインでは異なるＰＲＡＣＨ機会で行われても、同一のＲＡＣＨリソースインデックスを有するＲＡＣＨリソースを用いて行われた場合は、同一のＲＡＣＨリソースを用いたＲＡＣＨプリアンブル送信／再送信と見なされる。言い換えれば、同一のＳＳブロックと関連するＲＡＣＨリソースは、時間ドメインの観点ではＵＥがＰＲＡＣＨを送信できるＲＡＣＨ機会に該当し、ＲＡＣＨ機会は時間ドメインにおいて周期的に生じることができる。

ＵＥのＴｘ／Ｒｘビーム対応性（以下、ＢＣ）が有効ではない場合のＲＡＣＨ Ｍｓｇ１の送信方法は、ＢＣが有効である場合のＲＡＣＨ Ｍｓｇ１の送信方法とは異なる必要がある。本発明ではこの点を考慮して、ＲＡＣＨ Ｍｓｇ１の電力を制御する方法を提案している。特に、本発明は、ＮＲシステムの複数ビーム環境において、ＴＲＰ及びＵＥにおけるＴｘ／Ｒｘ ＢＣを考慮して、ＰＲＡＣＨ再送信時のＰＲＡＣＨ送信電力の制御方法及びランダムアクセス方法を提案する。

以下、ｇＮＢとＵＥの間に複数のビームが使用される複数ビーム環境において、特にアナログビームフォーミングの特性によって既存の通信システムの初期アクセス方法とは異なる初期アクセス方法、特にランダムアクセス方法について説明し、また本発明によるＵＥとｇＮＢの動作、そしてＵＥとｇＮＢの間に送信されるべきシグナリング情報／方法について説明する。

ＵＥとｇＮＢのＢＣが有効である場合、ＲＡＣＨプリアンブル再送信時の送信電力は既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａと同様の方式で決定される。即ち、ＵＥは再送信するたびにパワーランピングのためのカウンターを１だけ増加させることにより、実際の送信電力、即ちターゲット受信電力を一定水準ずつ増加させる。しかしＵＥのＢＣが合わない場合、ＵＥが特定のＤＬビームが高品質で受信されて特定のＤＬビームに対してＲＡＣＨを送信しても、ＵＥが送信する上りリンクのビーム方向を正確に特定できないので、自分が試みることができる多数のＴｘビーム方向にＲＡＣＨプリアンブルを送信してみなければわからない。ＵＥのＢＣ能力がないか又は不足するので、複数のビーム方向にＲＡＣＨプリアンブルを送信してみることである。しかし、ＲＡＣＨプリアンブルを送信する時、ＵＥが自分のＴｘビーム方向をスイーピングしながら連続するＲＡＣＨ（時間）リソースで送信できると、ＵＥは自分のＴｘビーム方向を迅速に決定することができる。しかし、この場合、アナログビームフォーミングの特性によってネットワークは該当ビーム方向にリソースを一定時間割り当てる必要があるので、ネットワークリソースの非効率的な使用を招来する。さらに、ＢＣ能力があるＵＥの場合は、かかるリソースが不要である。従って、ＲＡＣＨプリアンブルを送信するたびにＵＥは特定の一方向にのみＲＡＣＨプリアンブルを送信可能であることが好ましい。但し、この場合、ＢＣ能力がないＵＥは自分のＴｘビームを決定するまでＲＡＣＨプリアンブルを複数回送信してみなければわからない。これは結局、ＢＣ能力のないＵＥの初期アクセス遅延に繋がる。かかる初期アクセス遅延は、ＵＥがＲＡＣＨ過程を行う間にＲＡＣＨプリアンブルを再送信する時、自分のＴｘビーム方向を以前の送信と異なるように変更する場合、送信電力を初期化せず以前の送信に使用した送信電力値をそのまま承継することにより、一定程度緩和することができる。ＲＡＣＨプリアンブルの再送信時にＴｘビーム方向を以前の送信と異なるように変更する時、ＵＥはパワーランピングカウンターを維持することにより以前の送信電力値を承継することができる。ＵＥは同一のＴｘビームに対する再送信時にはパワーランピングカウンターを増加させて送信電力値を増加させることができる。かかる方式を使用してＲＡＣＨ電力を制御する場合、ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルの再送信回数を計算してＲＡＣＨ過程を終了するか否かを判断するために、さらに送信カウンターを設定する必要がある。

Ｔｘビームの変更時にパワーランピングカウンターを以前の送信のパワーランピングカウンター値をそのまま維持して使用する場合、いくつかの問題がある。以下、図６を参照しながら、この問題点について説明する。

図６はＵＥがＲＡＣＨプリアンブルを送信するＴｘビームを変更しながらパワーランピングカウンターを維持する時に発生し得る問題を説明する図である。

図６（ａ）を参照すると、Ｔｘビームを変更してＲＡＣＨプリアンブル再送信を行う時、パワーランピングカウンターを維持するＵＥの場合、ＵＥがＴｘビームをラウンドロビン（ｒｏｕｎｄ ｒｏｂｉｎ）方式で連続して変更すると、パワーランピングが起こらない。

また、図６（ｂ）を参照すると、ＵＥが競合ベースのランダムアクセス過程において競争優位を占めるために利己的に動作することがある。即ち、再送信時にまず任意に選択した特定ビームでパワーランピングを行って、送信電力を十分に増加させた後にＴｘビームを変更することにより、該当ＲＡＣＨ過程中にＵＥが一度も試みたことのないＴｘビーム方向について、場合によっては、最大送信電力（或いは非常に高いターゲット受信電力）でＲＡＣＨプリアンブルを送信できるようになる。即ち、残っている最大送信回数までＵＥは自分の全てのＴｘビームに対して一度もＲＡＣＨプリアンブルを送信してみたことがなくても最大送信電力でＲＡＣＨプリアンブル送信を行えるようになる。

図７はＲＡＣＨプリアンブル送信／再送信のためのビームスイッチング方法を例示する図である。

図７に説明した問題を防止するために、即ち、ＲＡＣＨ過程の正常な動作と隣接セル／ＵＥの干渉を制御するために、適切なＵＥビームスイッチング規則を定義する必要がある。例えば、図１０を参照すると、ＵＥのＴｘビームが全て３つであると仮定すると、即ち、ＵＥが３つのビーム方向に送信可能であると仮定すると、ＵＥはＲＡＣＨプリアンブルを再送信する時、まずビームスイッチングを行い、その後にパワーランピングを行うようにＵＥビームスイーピング規則が定められる。この場合、図７に示したように、ＵＥは自分のビームを全て試みた後、最後に使用したＴｘビームをもう一度使用してパワーランピングを行う。自分の全てのビームに対してＲＡＣＨプリアンブルを送信した後、即ち先にビームスイッチングを行った後こそ、ＵＥはビームスイッチングを行わず、パワーランピングのために直前のＴｘビームと同一のＴｘビームでＲＡＣＨプリアンブルを送信する。但し、ＵＥが有するＴｘビームの数がＵＥごとに異なり、ＵＥのＴｘビーム数をネットワークが予め知らないので、かかる動作をＵＥに強制することが適切ではない。

よって、ＲＡＣＨプリアンブルの再送信時にＵＥのＴｘビーム変更及びパワーランピングに対する制約条件（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ）を決めて、ＵＥの任意動作がシステムに不要な干渉を引き起こす現象を防止する必要がある。本発明ではＵＥの任意動作を防止しながら、特にＢＣ能力がないか又はＢＣ能力が部分的（ｐａｒｔｉａｌ）であるＵＥが効率的にＲＡＣＨプリアンブルを（再）送信する方法について提案している。

一次的にＲＡＣＨプリアンブルを送信する前にＵＥは自分がＲＡＣＨ過程をいくつのビーム方向について試みるかを決定する。これはｇＮＢがＤＬに送信する信号（例えば、ＳＳブロック）をＵＥが複数個受信し、いくつのＳＳブロックに対してＲＡＣＨ過程を行うかを決定することとは異なり、ＵＥが１つのＳＳブロックを選択して該選択されたＳＳブロックに対するＲＡＣＨプリアンブルを送信する時、いくつのＴｘビームを用いてどの方向にＲＡＣＨプリアンブルの送信を試みるかに関する。ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルを送信する前に、ＵＥの上位層（少なくとも第２層）と第１層（即ち、物理層）の間でＵＥがいくつのＴｘビームを用いてＲＡＣＨプリアンブルを送信するかについての合議が必要である。ＢＣ能力があるＵＥの場合、Ｔｘビーム方向は１つでも十分である。この場合、該当ＵＥの上位層は第１層にＳＳブロックに対するＲＡＣＨプリアンブルの送信に使用可能なＴｘビームの数が１であると知らせる。ＢＣ能力がないＵＥの場合、Ｔｘビーム方向は複数個が必要であり、ＵＥの上位層はＵＥの第１層にＴｘビームの数、即ちＴｘビーム方向の数を知らせる。ＢＣ能力がないＵＥが各々のＳＳブロックに対するＲＡＣＨプリアンブル送信のために使用できるＴｘビームの数は、２個から多ければ数十個になる。

ＵＥ内の第１層と第２層の間でＴｘビームセットに関するネゴシエーションが必要である。ＴｘビームセットはＵＥごとに異なることができ、Ｔｘビームセット内のビーム数はＵＥ側のＢＣ能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）に関連する。ＵＥがＲＡＣＨ（過程）のための最上のＳＳブロック又は選好ＳＳブロックを決定すると、ＵＥは自分のＴｘビーム方向を決定する必要がある。ＵＥにＢＣ能力がないと、ＵＥはターゲットＳＳブロックに対して複数のＴｘビーム方向を試みる必要がある。本発明において、Ｔｘビームセットとは、ＵＥがＳＳブロックをターゲティングするＲＡＣＨ送信を試みることができるビームを意味する。ＴｘビームセットはＳＳブロックに基づいて決定され、ＵＥが完璧なＢＣ能力を有すると、Ｔｘビームセット内に１つのＴｘビームのみが存在することができる。ＵＥが有するＢＣのレベルによってＴｘビームセット内のビームの数が異なり、ＢＣ性能が悪いほどＳＳブロック当たり多数のビームを使用できる。

従って、Ｔｘビームセット及びＴｘビームセット内のビーム情報について、先にＬ１とＬ２の間のネゴシエーションが必要である。選択されたＲＡＣＨリソースにおけるＴｘビームの数及びビーム方向情報（例えば、重み（ｗｅｉｇｈｔ）ベクトル、空間（Ｓｐａｔｉａｌ）パラメータなど）についてＬ２からＬ１に伝達する必要がある。

本発明で提案するビームスイッチによる送信電力の制限方式は、ＢＣが有効であるＵＥの場合（例えば、ビームの数が１個である場合）に適用されず、ＢＣが有効ではないＵＥの場合にのみ適用される。又は、ネットワークにおいてＴｘビーム数によって本発明の適用有無を決定することができる。例えば、Ｔｘビームセット内のビーム数がＮ_tx個以下である場合には、本発明で提案するビーム方向の変更による送信電力の制約事項が適用されず、Ｎ_tx個を超えた場合にのみ制約事項が適用されるように決められる。Ｎ_txはネットワークにより設定されてＵＥにシグナリングされる。以下、ＲＡＣＨプリアンブル送信電力を制御又は決定するために使用される本発明の提案について具体的に説明する。

＊提案１）各Ｔｘビームごとに送信電力を制限

ＰＲＡＣＨ送信／再送信過程は以下のように説明できる。

ＵＥの物理（ｐｈｙｓｉｃａｌ）層においてＲＡＣＨプリアンブルを送信するための送信電力は以下の数により決められる。

数（１）：Ｐ_{ＰＲＡＣＨ}＝ｍｉｎ｛Ｐ_CMAX,c（ｉ）、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ＋ＰＬ_c｝_[ｄＢｍ]。

数（１）において、Ｐ_CMAX,c（ｉ）は、サービングセルｃのスロットｉのための、設定されたＵＥ送信電力であり、ＰＬ_cはサービングセルｃのためにＵＥ内で計算された下りリンク経路損失推定値（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｐａｔｈ ｌｏｓｓ ｅｓｔｉｍａｔｅ）である。

数（１）において、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲは上位層（例えば、第２層）により指示された値であり、上位層においてＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲの値はＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲを以下の数にセットして決定できる。

数（２）：ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ＋ ＤＥＬＴＡ＿ＰＲＥＡＭＢＬＥ＋（ＰＯＷＥＲ＿ＲＡＭＰＩＮＧ＿ＣＯＵＮＴＥＲ−１）＊ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ.

数（２）において、ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ、ＤＥＬＴＡ＿ＰＲＥＡＭＢＬＥ、ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐの値は、ネットワークシグナリングによりＵＥに予め設定される値である。ＵＥがＲＡＣＨ過程を開始する場合、ＰＯＷＥＲ＿ＲＡＭＰＩＮＧ＿ＣＯＵＮＴＥＲは特定の値、例えば、ＰＯＷＥＲ＿ＲＡＭＰＩＮＧ＿ＣＯＵＮＴＥＲ＝１に初期化される。ＵＥのプリアンブル送信回数を計算するために、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲが別に設定されることができ、この時、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲも特定の値、例えば、１に初期化される。ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルを送信した後、ＲＡＲの受信に成功しなかったと判断する場合、物理層は上位層にＲＡＲの受信に成功しなかったという情報を伝達する。かかる情報を受信すると、上位層は物理層をしてＲＡＣＨ再送信を試みるように指示する。言い換えれば、ＲＡＣＨプリアンブルを送信した後にＲＡＲの受信に成功しなかったＵＥは、ＰＲＡＣＨ再送信を試みることができる。ＲＡＲの受信に成功しないと、ＵＥは一次的にＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲを１だけ増加させ、該当ＲＡＣＨプリアンブル送信が、設定された最大再送信回数以内であるか否かを確認する。最大再送信回数ほど試みたにもかかわらず、ＲＡＲの受信に成功しなかった場合は、ＵＥはＲＡＣＨ過程を終了し、ＲＡＣＨ過程に失敗したことを上位層に報告する。言い換えれば、ＲＡＲがＲＡＲウィンドウ内で受信されないと、ＵＥ或いはＵＥの第２層は：

＞ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲを１だけ増加（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）;

＞Ｉｆ ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ＝ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘ＋１：

＞＞ランダムアクセス問題を上位層に指示する。

しかし、以前の送信までのＲＡＣＨプリアンブル送信回数が最大再送信許容回数（例えば、ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘ）より小さいと、ＵＥはＲＡＣＨプリアンブルの再送信を試みることができ、一次的にはＲＡＣＨプリアンブルの再送信のためにＴｘビーム方向を変更するか又は維持するかを決定する。上述したように、ＵＥが特定のビームを連続して使用してパワーランピングを優先して試みてネットワークに過度な干渉を引き起こす現象を防止するために、Ｔｘビームスイッチングを行えるＵＥをして１つのビームを連続してＭ回以上使用できないように制約することができる。この場合、ＵＥが直前のＰＲＡＣＨ送信に使用したビームとは異なるビーム方向を選択してＰＲＡＣＨを送信する場合、ＵＥは特に制約されずビームを選択することができる。但し、ＵＥが直前のＰＲＡＣＨ送信に使用した同一のビームを選択してＰＲＡＣＨを送信する場合は、該当ビームで連続してＰＲＡＣＨを送信した回数を計算して、その回数がＭと同一であるとＵＥは必ず他のビームに変更してＰＲＡＣＨを送信しなければならない。もしＵＥが特定ビーム方向に連続してＭ回を超えてＰＲＡＣＨを送信する場合、該当ＵＥは以後のＰＲＡＣＨ再送信時に該当ビーム以外の他のビーム方向を使用する。言い換えれば、ＲＡＲがＲＡＲウィンドウ内で受信されないと、ＵＥ或いはＵＥの第２層は：

＞ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ＿ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ＿ｃｏｕｎｔｅｒ[ｋ]を１だけ増加させる。ここで、ｋはＲＡＣＨプリアンブル送信のために以前に（ｐｒｅｖｉｏｕｓｌｙ）使用されたＵＥのＴｘビームインデックスである。

＞次のＲＡＣＨプリアンブルのために選択されたビームインデックス＝ｎであると、

＞＞ｎ＝ｋであれば、

＞＞＞ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ＿ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ＿ｃｏｕｎｔｅｒ[ｋ]＝Ｍであると、ビームインデックスｎ（≠ｋ）を再選択；

＞＞＞その他には、ＰＯＷＥＲ＿ＲＡＭＰＩＮＧ＿ＣＯＵＮＴＥＲを１だけ増加させる、

＞＞その他には、ＰＯＷＥＲ＿ＲＡＭＰＩＮＧ＿ＣＯＵＮＴＥＲを維持する。

選択されたビームインデックスｎがｋと異なると、ＰＯＷＥＲ＿ＲＡＭＰＩＮＧ＿ＣＯＵＮＴＥＲ値として以前の送信値がそのまま承継され、選択されたビームインデックスｎが以前の送信に使用されたビームインデックスｋと同一であると、ＰＯＷＥＲ＿ＲＡＭＰＩＮＧ＿ＣＯＵＮＴＥＲを１だけ増加させる。

その後ＵＥのＰＲＡＣＨ送信電力は数（１）のように決定されるが、送信電力の決定においてさらなる制約事項が定義されることができる。例えば、ＵＥが任意のビーム方向にＲＡＣＨプリアンブルを送信して複数回のパワーランピングを試みることにより、ＵＥのＰｒｅａｍｂｌｅ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲが相対的に高い値に設定されたと仮定する。しかし、ＵＥが以後のＲＡＣＨプリアンブルの再送信時に、今まで試みたことのないビーム方向に対して相対的に高いＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲでＲＡＣＨプリアンブルを送信すると、ＰＲＡＣＨ送信がセル内及び／又はセルの間に高い干渉を引き起こすことができる。従って、かかる問題を解決するために、本発明では以下のような方法を提案する。

１）方法Ａ：ＵＥは各Ｔｘごと最新の送信電力履歴を貯蔵しておくことを提案する。ＵＥのパワーランピングカウンターがある程度増加した状態でＵＥがＴｘビーム方向を変更しようとする時、履歴に基づいて、該当ビーム方向への送信電力値が該当ビームにＲＡＣＨプリアンブルを送信した最近の送信電力に比べて一定のレベル（例えば、ＸｄＢ）以上増加しないように規定することができる。例えば、ＰＲＡＣＨ送信電力Ｐ_{ＰＲＡＣＨ}は、以下の数のように決定できる：Ｐ_{ＰＲＡＣＨ}＝ｍｉｎ｛Ｐ_CMAX,c（ｉ）、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ＋ＰＬ、Ｐ_{ＰＲＡＣＨ,j}[ｋ]＋Ｘ｝_[ｄＢｍ]。ここで、Ｐ_{ＰＲＡＣＨ,j}[ｋ]は、ｊ番目のスロットにおいてＴｘビームインデックスｋを用いたＲＡＣＨプリアンブルの送信電力であり、ｊは、Ｐ_{ＰＲＡＣＨ}を決定する時点より時間的に以前の時点を指示する。Ｘに対する正確な値はネットワークによりＵＥに予めシグナリングされる。

２）方法Ｂ：方法Ａの変形であって、特定の条件を満たす場合にのみ送信電力の決定時に本発明による一定の制約が適用されるように規定することができる。例えば、上述した数及び過程を用いたＵＥの送信電力決定は、以下のような追加条件及び制約事項と共に適用されることができる。

＞条件

＞＞条件ｉ．ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ＋ＰＬ≧Ｐ_CMAX,c（ｉ）。即ち、上位層で計算されたＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ＋ＰＬ値が上りリンクの最大送信電力Ｐ_CMAX,c（ｉ）を超える場合、

＞＞条件ii．ＲＡＣＨプリアンブルの再送信及びパワーランピングにより上位層で指示された送信電力値がｇＮＢが設定した電力レベル（Ｐ_set）を超える場合（即ち、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ＋ＰＬ≧Ｐ_set、ここで、Ｐ_setはネットワークにより設定される）、

＞＞条件iii．ＲＡＣＨプリアンブルの再送信及びビーム選択により計算されるＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ値がネットワークに設定された値を超える場合（即ち、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ≧Ｐ_{max_preamble_received_target}、ここで、Ｐ_{max_preamble_received_target}はネットワークにより設定される）、及び／又は

＞＞条件ｉｖ．パワーランピングカウンターの最大値がネットワークにより設定される。ＵＥがＰＲＡＣＨ再送信のために選択するビームによってパワーランピングカウンターが計算されるが、ＵＥが計算するパワーランピングカウンター値がネットワークにより設定されたパワーランピングカウンターの最大値（Ｍ_max）を超える場合。

ネットワークは条件ｉ〜条件ｉｖのうちの１つ又は多数の組み合わせを、ＵＥの送信電力の決定時にさらなる制約事項を適用するか否かを決定する条件として選択してシグナリングすることができる。かかる条件を満たす場合、ＵＥはＰＲＡＣＨの再送信時に送信電力を減らすように強制できる。かかる条件を満たす場合、ＵＥは送信電力をはじめから初期化するか、又は今後の再送信電力をｇＮＢが指示した値として決めることができる。以下、付加される制約事項について説明する。

＞制約事項（付加される動作）

図８及び図９は本発明によるＰＲＡＣＨ送信／再送信と該当ＰＲＡＣＨの送信電力を例示する図である。

本発明は、条件i、条件ii、条件iii及び／又は条件ivを満たす場合、例えば、図８及び図９を参照すると、条件ｉを満たした後、即ちＵＥが計算したＰＲＡＣＨ送信電力が最大送信電力に到達した（或いは超えた）後に、ＵＥが他のＴｘビームを選択してＲＡＣＨプリアンブルを送信する場合、一定の回数だけ該当電力（例えば、最大の送信電力）でＲＡＣＨプリアンブルを送信し、その後にはＰＲＡＣＨ送信電力を初期値Ｐ_init（或いはネットワークにより指定された特定送信電力）でリセットすることを提案する。この場合、最大送信電力Ｐ_maxでＲＡＣＨプリアンブルを送信できる回数は、例えば、ＵＥのＴｘビーム個数と同一である。送信電力をリセットする前に最大の送信電力で送信できる回数の間にＵＥは自由に自分のＴｘビームを選択できる。ＵＥはその後にはリセットされた値から始まってＲＡＣＨプリアンブルの再送信回数及びビーム方向によってパワーランピングを行う。

条件iiは条件iの変形であって、ＵＥが計算したＰＲＡＣＨ送信電力がネットワークが設定した特定送信電力値Ｐ_setに到達し（或いは超え）、ＵＥが他のＴｘビームを選択してＲＡＣＨプリアンブルを送信する場合、ＵＥは一定回数だけ該当電力Ｐ_setでＰＲＡＣＨ（即ち、ＲＡＣＨプリアンブル）を送信し、その後のＰＲＡＣＨ再送信時にはＰＲＡＣＨ送信電力を初期値又はネットワークが設定した値にリセットする。送信電力Ｐ_setでＲＡＣＨプリアンブルを送信できる回数も制限でき、送信電力Ｐ_setでＲＡＣＨプリアンブルを送信できる最大回数はＵＥのビーム数と同一であるか又はネットワークにより設定される。即ち、ＵＥは設定される回数だけ互いに異なるＴｘビームを選択してＲＡＣＨプリアンブル再送信を行うことができる。ＵＥはその後にはリセットされた値から始まってＲＡＣＨプリアンブルの再送信回数及びビーム方向によってパワーランピングを行う。

条件iiiは、ＰＲＡＣＨ送信電力第１層（即ち、Ｌ１）で決定され、ビーム選択及びランピング／送信カウンターに対する決定は第２層（即ち、Ｌ２）で決定されるので、事実上、Ｌ２における動作を容易にするために、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲが特定値に到達する（或いは超える）場合が条件として設定されることである。ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲが特定値に到達する（或いは超える）場合、以後の動作は上述した動作と類似する。即ち、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ≧Ｐ_{max_preamble_received_target}である場合、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ＝Ｐ_{max_preamble_received_target}にセットしてＰＲＡＣＨ送信電力が決定される。例えば、ＰＲＡＣＨ送信電力Ｐ_{ＰＲＡＣＨ}は、Ｐ_{ＰＲＡＣＨ}＝ｍｉｎ｛Ｐ_CMAX,c（ｉ）、Ｐ_{max_preamble_received_target}＋ＰＬ｝_[ｄＢｍ]で決定されるが、ＵＥがＴｘビームを変更してＰＲＡＣＨを送信する場合、ＵＥは該当送信電力でＬ回までＲＡＣＨプリアンブルを送信することができる。言い換えれば、ＵＥは（最大）Ｌ個のＴｘビームを使用して該当送信電力でＰＲＡＣＨを送信することができる。また、Ｌ回を超えた後にはネットワークが設定する特定値でＰＲＡＣＨ送信電力が決定される。ＬはＵＥのＴｘビーム数と同一であるか又はネットワークによりＵＥにシグナリングされる。以後にもＵＥがＲＡＣＨプリアンブルの再送信を試みる場合、ＵＥのＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲは初期値又はネットワークが設定する値にリセットされる。

図９を参照すると、条件i、条件ii或いは条件iiiにより送信電力の制限が加えられる場合、ＵＥはＰ_CMAX,c（ｉ）又はネットワークにより設定された電力値で許容された回数だけＲＡＣＨプリアンブルを再送信することができ、その後には初期化された値Ｐ_initにリセットされてパワーランピングを行うことができる。又は初期値ではなく基地局が指示した値で今後の再送信電力を指定することもできる。

条件ivによって送信電力の制限が加えられる場合、また条件ｉｖを満たす場合、ＵＥのパワーランピングカウンターはさらに増加しないように規定される。又は該当条件を満たす場合、以後のＰＲＡＣＨ再送信時にＵＥのパワーランピングカウンターが初期値（例えば、１）に、或いはネットワークにより設定された特定値にリセットされることができる。

上述した動作に関連して、ｇＮＢは複数の互いに異なる条件を設定することができる。例えば、ｇＮＢは複数の電力レベルを設定することができ、ＲＡＣＨプリアンブル送信電力（或いは計算されたＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ値）が各電力レベルに到達する場合に対して、該当電力レベルでＲＡＣＨプリアンブルを送信できる回数が異なるように指定される。例えば、電力レベルＰ１及びＰ２（Ｐ１＜Ｐ２）が指定され、Ｐ１に到達する時にＰ１でＲＡＣＨプリアンブルを送信できる回数はＮ１回、Ｐ２に到達する時にＰ２でＲＡＣＨプリアンブルを送信できる回数はＮ２回に指定されたと仮定すると、ＲＡＣＨプリアンブル送信電力（或いは計算されたＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ値）がＰ１に到達する場合、ＵＥはＲＡＣＨプリアンブルを送信電力Ｐ１で最大Ｎ１回再送信することができる。再送信回数が増加したにもかかわらず、同一の送信電力Ｐ１でＮ１回再送信できるということは、ＵＥがＴｘビームを変更しながら最大Ｎ１回のＲＡＣＨプリアンブルを送信できることを意味する。即ち、ＵＥが送信電力Ｐ１でＲＡＣＨプリアンブル送信を試みることができるＴｘビーム数がＮ１個に制限されることを意味する。Ｎ１回だけＲＡＣＨ再送信した後にも、ＲＡＣＨ過程が成功せず、さらに再送信を行う場合、Ｎ１+１番目の再送信時にはＰＲＡＣＨ送信電力に対してパワーランピングが行われる必要がある。新しくアップデートされた電力でＵＥは最大Ｎ１回の再送信を行うことができる。ＵＥの送信電力（或いはＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ）がＰ１に到達すると、Ｐ１より大きい各電力レベルごとにＵＥがＲＡＣＨプリアンブルを送信できるＴｘビームの数がＮ１個に制限される。今後のＰＲＡＣＨ再送信時の電力ランピングは、Ｔｘビーム数がＮ１であるという制約を除いては、一般的なＲＡＣＨ電力制御に従う。即ち、ＰＲＡＣＨを再送信するたびに送信電力がランピングアップされるが、Ｔｘビームを変更する時にはパワーランピングカウンターがそのまま維持される。このようにＵＥがＰＲＡＣＨ再送信及びパワーランピングを行ったが、送信電力（或いは計算されたＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ）がＰ２に到達した場合、ＵＥはＰ２の電力（或いは計算されたＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ）ではＮ２回までＲＡＣＨプリアンブルを再送信することができる。即ち、Ｎ２個のＴｘビームに対してのみＲＡＣＨプリアンブルを送信することができる。例えば、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲの場合：

＞ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ＜Ｐ１であると、他の制約なしにＰＲＡＣＨ再送信時にＰＲＡＣＨ送信電力に対するパワーランピングを行う。

＞Ｐ１≦ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ＜Ｐ２であると、ＵＥがＲＡＣＨプリアンブル送信時に使用可能なビーム数がＮ１個に制限される。即ち、同一の電力でＲＡＣＨプリアンブルを送信できる回数がＮ１に制限される。ＵＥがパワーランピングカウンターを変更せずＲＡＣＨプリアンブルを送信できる回数がＮ１に制限される。

＞Ｐ２≦ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲであると、ＵＥがＲＡＣＨプリアンブル送信時に使用できるビーム数がＮ２個に制限される。即ち、同一の電力でＲＡＣＨプリアンブルを送信できる回数がＮ１に制限される。パワーランピングカウンターを変更せずＲＡＣＨプリアンブルを送信できる回数がＮ２に制限される。

条件ivの場合、複数個の値が設定され、パワーランピングカウンターが該当値に各々到達するたびに、パワーランピングカウンターがリセット可能な値が設定される。或いは、パワーランピングカウンターに対して複数の値が（ネットワークによりＵＥに）設定され、各条件を満たす度に該当パワーランピングカウンターを維持したままＲＡＣＨプリアンブルを送信できる回数が各々（ネットワークにより）指定される。例えば、パワーランピングカウンターがＰＣ１に到達する時にＮ１回、パワーランピングカウンターがＰＣ２に到達する時にＮ２回送信できるという条件が設定されたと仮定する。ＰＣ１、ＰＣ２、Ｎ１、Ｎ２はネットワークがＵＥに設定する値である。この場合：

＞パワーランピングカウンター＜ＰＣ１であると、ＰＲＡＣＨの再送信時にパワーランピングやビームスイッチングについて特に制約がない。一般的な電力制御規則が適用される。

＞ＰＣ１≦パワーランピングカウンター＜ＰＣ２であると、ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルの再送信時に試みることができるビーム数がＮ１個に限定される。

＞ＰＣ１≦パワーランピングカウンター（≦Ｍ_max）であると、ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルの再送信時に試みることができるビーム数がＮ２個に限定される。

上記の条件及び該当条件による制約事項は、ＵＥが以後のＲＡＣＨプリアンブルの再送信時にＴｘビームを変更する場合に適用され、ＵＥがＴｘビームを変更しない場合には、かかる制約事項に制限がない。即ち、ＵＥのＲＡＣＨプリアンブル送信電力が特定の電力レベルに到達しても、ＵＥが以後のＲＡＣＨプリアンブル送信時にＴｘビームを変更しないと、ＵＥは持続的にパワーランピングを行うことができ、送信電力を減少（或いは維持）してＲＡＣＨプリアンブルを送信する理由がない。

上記の条件及び該当条件による制約事項の適用有無は、ＵＥのＴｘ／Ｒｘビーム方向に対する対応性を決定できる能力があるか否かによって決定される。ＲＡＣＨプリアンブルを送信する前にＵＥは自分がＰＲＡＣＨをいくつのビーム方向について試みるかを決定する必要がある。これはｇＮＢがＤＬで送信する信号（例えば、ＳＳブロック）をＵＥが複数個受信し、いくつのＳＳブロックに対してＲＡＣＨ過程を行うかを決定することとは異なり、ＵＥが１つのＳＳブロックを選択し、選択されたＳＳブロックに対するＲＡＣＨプリアンブルを送信する時、いくつのＴｘビーム方向にＲＡＣＨプリアンブル送信を試みるかに関する。ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルを送信する前に、ＵＥの上位層（少なくとも第２層）と第１層の間でＵＥがいくつのＴｘビームを使用してＲＡＣＨプリアンブルを送信するかについての合議が必要である。ＢＣ能力があるＵＥの場合、Ｔｘビーム方向は１つで十分である。この場合、該当ＵＥの上位層は第１層にＴｘビームセットの数を１であると知らせる。ＢＣ能力がないＵＥの場合、Ｔｘビーム方向は複数個が必要であり、ＵＥの上位層はＵＥの第１層にＴｘビーム数、即ち、Ｔｘビーム方向の数を知らせる。ＢＣ能力がないＵＥが各ＳＳブロックに対するＲＡＣＨプリアンブル送信のために使用できるＴｘビームの数は２個から多ければ数十個になる。

本発明で提起したビームスイッチによる送信電力制限方式は、ＢＣが有効である（ｈｏｌｄ）ＵＥの場合（例えば、Ｔｘビームの数が１つである場合）には適用されず、ＢＣが有効ではないＵＥの場合にのみ適用される。或いは、ネットワークにおいてＴｘビーム数によって本発明の適用有無が決定される。例えば、Ｔｘビームセット内のビーム数がＮ_tx個以下である場合には、本発明で提案されたビーム方向変更による送信電力の制約事項が適用されず、Ｎ_tx個を超えた場合にのみ制約事項が適用されるように決められる。Ｎ_txはネットワークにより設定されてＵＥにシグナリングされる。

＊提案２）Ｔｘビームを１つ以上のビームグループにグルーピングし、ビームグループごとにパワーランピングカウントを設定／セット

ＵＥのビームが多数個存在する場合、ＵＥが自ら自分のＴｘビームについてグルーピングを行う方式が考えられる。１つのビームグループ当たり１つ以上のＴｘビームが割り当てられ、同じビームグループに属するＴｘビームはパワーランピングカウンターを共有する。互いに異なるビームグループの間のパワーランピングカウンターは互いに独立して運営される。例えば、ＵＥは最大Ｎｇ個のビームグループを有することができ、Ｎｇ個のビームグループは各々のパワーランピングカウンターを有する。Ｎｇ個のビームグループのためのＮｇ個のパワーランピングカウンターは同じ値に初期化され、ＮｇはＲＡＣＨ設定情報に含まれてＵＥに送信される。各ビームグループごとのＴｘビームの数ＮｂはＵＥにより選択されることができる。ビームグループが同数のＴｘビームを有すると、ＵＥのＴｘビーム数はＮｇ＊Ｎｂ個になるが、ＵＥのパネル構成によってビームグループが互いに異なる数のＴｘビームを有することもできる。

同じビームグループに含まれたＴｘビームは、好ましくは、送信方向が部分的に重なるビームであることが好ましい。Ｔｘビーム方向が類似するビーム同士にＵＥのＴｘビームがグルーピングされると、特定のビームグループ内でＵＥが任意の送信方向を選択し、選択されたビームでパワーランピングをある程度行った後に該当ビームグループ内でビーム方向を変更する場合、以前のＰＲＡＣＨ（再）送信に対するパワーランピングカウンターをそのまま承継して、ある程度ランピングアップされた電力でＲＡＣＨプリアンブルを送信しても、即ち図９（ａ）のように動作しても、同じビームグループ内のＴｘビーム方向の類似性によって、ネットワークに深刻な干渉を引き起こさない。Ｔｘビーム方向が類似しないビームは互いに異なるビームグループにグルーピングされる。また、ビームグループは各々のパワーランピングカウンターを有して、ＵＥがビームグループを変更してＴｘビーム方向を変更する場合、ＲＡＣＨプリアンブル再送信のためのパワーランピングカウンターはビームグループごとの再送信回数により決定される。

ビームグループごとのＴｘビーム数が多いか、又はビームグループ内のＴｘビームの間の送信方向が異なる場合、提案１でネットワーク干渉を緩和するための方法として説明された方法を提案２でも同様に適用することができる。即ち、ビームグループごとに方法Ａ又は方法Ｂが各々適用される。

この提案の他の変形として、ＵＥがビームグループごとにパワーランピングカウンターを特に有さず、同じビームグループ内でＵＥがＴｘビームを変更してＲＡＣＨプリアンブルを再送信する場合には、パワーランピングカウンターが増加するが、ＲＡＣＨプリアンブル再送信時に異なるビームグループにビームを変更する場合には、パワーランピングカウンターが変更しないように（即ち、送信電力値又はＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲが変更されないように）設定されることもできる。

＊提案３）ビームを変更して再送信する場合、パワーランピングカウンターを増加させないながらＲＡＣＨプリアンブルを再送信できる限界を指定

この提案では、"ＵＥがＴｘビームを変更する時、パワーランピングカウンターを増加させない"というＵＥの基本前提の動作が初期の一定条件を満たす時にのみ行われる。一定の限界を超えると、ＵＥがビームを変更してＲＡＣＨプリアンブルを送信しても、パワーランピングカウンターが一定値（例えば、１）だけずつ増加する。これは、ＢＣが合わないＵＥのＲＡＣＨ過程の遅延が長すぎて初期の接続遅延が大きくなりすぎないように防止するためのことである。

"ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルの（再）送信時にＴｘビームを変更する時、ランピングカウンターを増加させない"動作を動作Ａとし、"ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルの（再）送信時にＴｘビームを変更するか否かに関係なく、ＲＡＣＨプリアンブルの再送信時に常にパワーランピングカウンターを一定値（例えば、１）だけずつ増加"させる動作を動作Ｂとする。動作Ａが成立する条件としては以下のようなオプションがある。

オプション１）ＵＥは、パワーランピングカウンター≦Ｎｐｃである場合にのみ動作Ａに従い、その後には動作Ｂに従う。ここで、Ｎｐｃはネットワークによりシグナリングされるか又は予め設定された値である。Ｎｐｃはパワーランピングカウンターが有し得る値であって、パワーランピングカウンターがＮｐｃより小さいか又は等しい場合、ＵＥはＲＡＣＨプリアンブルの再送信時に動作Ａに従うが、今後パワーランピングカウンターが増加してＮｐｃより大きくなった場合にはＵＥは動作Ｂ、即ちＲＡＣＨプリアンブルの再送信時にＴｘビームの変更有無に関係なくパワーランピングカウンターを増加させる。

オプション２）ＵＥは、ＲＡＣＨプリアンブル送信回数≦Ｎｃｏｕｎｔｅｒである場合にのみ動作Ａを行い、ＲＡＣＨプリアンブル送信回数＞Ｎｃｏｕｎｔｅｒであると、動作Ｂに従う。Ｎｃｏｕｎｔｅｒはネットワークによりシグナリングされるか又は予め設定された値である。Ｎｃｏｕｎｔｅｒ回のＲＡＣＨプリアンブル送信の間にはＵＥはＴｘビームを変更する時にパワーランピングカウンターを増加させない。しかし、ＲＡＣＨプリアンブル送信回数がＮｃｏｕｎｔｅｒより大きくなると、ＵＥはＴｘビームを変更する時に必ずパワーランピングカウンターを一定値（例えば、１ずつ）だけ増加させる。

オプション３）Ｎｂｃｏｕｎｔｅｒ値がネットワークによりシグナリングされるか又は予め設定される。ＵＥは動作Ａに従って最大Ｎｂｃｏｕｎｔｅｒ回数だけＲＡＣＨプリアンブルを送信することができる。即ち、ＮｂｃｏｕｎｔｅｒはＴｘビームを変更する時、パワーランピングカウンターを増加させずそのまま維持できる回数である。ＵＥは最大Ｎｂｃｏｕｎｔｅｒ回だけ動作Ａに従う。しかし、該当回数を超えると、ＵＥは以後のＲＡＣＨプリアンブルの再送信時にＴｘビームを変更すると、パワーランピングカウンターを増加させる。

オプション４）ＵＥはＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ≦Ｐｔａｒｇｅｔ＿ｐｏｗｅｒである場合にのみ動作Ａに従い、該当条件を満たさないと動作Ｂに従う。即ち、ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルの再送信時点に計算したＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲがＰｔａｒｇｅｔ＿ｐｏｗｅｒより小さいか又は等しい場合には、ＵＥが動作Ａに従ってＴｘビームを変更すると、パワーランピングカウンターを増加させないが、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲがＰｔａｒｇｅｔ＿ｐｏｗｅｒを超える場合には、ＵＥが動作Ｂに従ってＴｘビームとは関係なくＲＡＣＨプリアンブルの再送信時にパワーランピングカウンターを一定値（例えば、１）ずつ増加させる。Ｐｔａｒｇｅｔ＿ｐｏｗｅｒはネットワークによりシグナリングされるか又は予め設定された値である。

オプション５）ＵＥはＰ_{ＰＲＡＣＨ}≦Ｐ_levelである場合にのみ動作Ａに従い、該当条件を満たさないと動作Ｂに従う。Ｐ_levelはネットワークによりシグナリングされるか又は予め設定された値である。Ｌ１で計算したＲＡＣＨプリアンブルの送信電力がＰ_levelより小さいか又は等しい場合には、ＵＥが動作Ａに従ってＴｘビームを変更すると、パワーランピングカウンターを増加させないが、計算したＲＡＣＨプリアンブルの送信電力がＰ_levelを超える場合には、ＵＥが動作Ｂに従ってＴｘビームとは関係なくＲＡＣＨプリアンブルの再送信時にパワーランピングカウンターを一定値（例えば、１）ずつ増加させる。

＊提案４）提案１と提案３の組み合わせ

提案４は複数ビーム環境においてＲＡＣＨ過程の遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）を減らしながら隣接ＵＥ／セルに対する干渉を管理できる方法であって、提案１と提案３の組み合わせに該当する。ＢＣが有効ではないＵＥがＲＡＣＨプリアンブルを送信する時、まずＵＥがパワーランピングを行い、その後ビームスイッチングを行うと、不正確な方向に非常に高い干渉を引き起こすことができる。これを防止するために、同じビーム方向について連続してＲＡＣＨプリアンブルを送信できる回数が制限されることができる。またＵＥが初期ＲＡＣＨプリアンブルの送信時にビームスイッチングを優先しながらＲＡＣＨプリアンブルを送信した場合、Ｔｘビームを変更する時にランピングカウンターを無条件に増加させないと、ＵＥのＲＡＣＨプリアンブル送信時にパワーランピングが遅くなり過ぎることがある。よって、ビームスイッチング時にパワーランピングしない方法が一定の条件下で適用されるように制限され、該当条件を満たさない場合にはビームスイッチングに関係なくパワーランピングカウンターが増加するようにして、ＲＡＣＨ過程の遅延が過度になることを防止することができる。

提案４の他の変形として、提案１、提案２及び提案３をいずれも組み合わせてＰＲＡＣＨ電力制御が行われることもできる。ＵＥが有する複数のビームを１つ以上のビームグループにグルーピングし、同じビームグループに属するビームの間にはビームスイッチングを行ってＲＡＣＨプリアンブルを再送信する場合にもパワーランピングカウンターが増加する。但し、ビームグループを変更する場合にはパワーランピングカウンターが維持される。同様に過度な遅延を防止するために、パワーランピングカウンターが維持される動作が一定条件下で適用されるように制限することもできる（提案３を参照）。該当条件が維持される場合にのみ、ＵＥが他のビームグループに属するビームにビームを変更してＲＡＣＨプリアンブルを送信する場合には、パワーランピングカウンターを維持するが、該当条件が維持されない場合には、ＵＥがビームグループを変更してＲＡＣＨプリアンブルを送信してもパワーランピングカウンターが増加する。該当条件に関する詳しい事項が提案３に説明されている。勿論、ＵＥが同じビームグループ内のビームのみを使用してＲＡＣＨプリアンブルを連続して一定回数（或いは、一定の電力レベルに到達するか又は一定のプリアンブル受信（ｒｅｃｅｉｖｅｄ）ターゲット電力に到達した場合）だけ送信した場合は、ＵＥは他のビームグループに変更してＲＡＣＨプリアンブル送信を試みなければならない（提案１を参照）。

＊提案した方式（提案１〜提案４）が適用される限界

複数ビームの環境におけるＰＲＡＣＨ電力制御の基本方法（例えば、ＲＡＣＨプリアンブル再送信時にビームを変更する場合、パワーランピングカウンターを増加させず維持させる方法）及びかかる基本方法により引き起こす問題を解決するために、上述した本発明の提案は、事実上ＵＥがＴｘ／Ｒｘビーム方向に対する対応性を決定できる能力がＵＥに適用される。ＢＣ能力があるＵＥの場合、ＲＡＣＨプリアンブルを再送信するたびにパワーランピングカウンターを増加させることが好ましい。しかし、ＵＥのＢＣ能力をＵＥがどのように特定するか、またビーム変更範囲をどこまでにするかを明確にする必要がる。ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルを送信する時、ビーム変更が発生する根拠は大きく以下の３つの場合がある：

１）ＵＥのＢＣ能力がないため、ＲＡＣＨプリアンブル送信時にＴｘビームを変更する場合（ビームスイッチングの目的）、

２）ＵＥがＤＬビーム（例えば、ＳＳブロック）に対するトラッキングのためにビームを変更する場合（受信ビームのトラッキング目的）、及び

３）ＵＥがＤＬビーム（例えば、ＳＳブロック）を変更（即ち、ＲＡＣＨリソースを変更）することにより、ｇＮＢの受信ビームを変更する場合（これにより、ＵＥのＴｘビーム変更が発生することができる）。

上述した３つのケースのうち、ケース３のＲＡＣＨリソース送信に関する事項については後述する。ここでは、３つのケースのうち、ケース１、２の２つについて説明する。ケース１、２について、ＵＥがＲＡＣＨプリアンブル電力制御をどのように行うかを明確にする必要がある。２つのケースともＵＥのＴｘビーム変更がある。但し、ケース２の場合、ＵＥの位置／角度変化によってＢＣ能力があるＵＥにもよく発生する。

一次的にＲＡＣＨプリアンブルを送信する前にＵＥは自分がＰＲＡＣＨをいくつのビーム方向について試みるかを決定する必要がある。これはｇＮＢがＤＬで送信する信号（例えば、ＳＳブロック）をＵＥが複数個受信し、いくつのＳＳブロックに対してＲＡＣＨ過程を行うかを決定することとは異なり、ＵＥが１つのＳＳブロックを選択して選択されたＳＳブロックに対するＲＡＣＨプリアンブルを送信する時、いくつのＴｘビーム方向にＲＡＣＨプリアンブル送信を試みるかに関する。ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルを送信する前に、ＵＥの上位層（少なくとも第２層）と第１層の間でＵＥがいくつのＴｘビームを使用してＲＡＣＨプリアンブルを送信するかについての合議が必要である。ＢＣ能力があるＵＥの場合、Ｔｘビーム方向は１つで十分である。この場合、該当ＵＥの上位層は第１層にＴｘビームセットの数を１であると知らせる。ＢＣ能力がないＵＥの場合は、Ｔｘビーム方向が複数個必要であり、ＵＥの上位層はＵＥの第１層にＴｘビーム数、即ちＴｘビーム方向の数を知らせる。ＢＣ能力がないＵＥが各ＳＳブロックに対するＲＡＣＨプリアンブル送信のために使用できるＴｘビーム数は２個から多ければ数十個になる。選択されたＲＡＣＨリソースにおけるＲＡＣＨプリアンブル送信のためにＵＥが試みるＴｘビーム数及びビーム方向情報（例えば、重みベクトル、空間パラメータなど）を第２層（例えば、Ｌ２）がＬ１に提供する。

基本的にケース２において、即ち、ＵＥがＢＣ能力を有するにもかかわらず、受信トラッキングのための目的でＵＥ Ｔｘビーム変更が発生する場合、ビーム変更時にパワーランピングカウンターを維持する電力制御方法が適用されないことが好ましい。却ってこの場合にはＵＥがビームを変更して再送信する時、パワーランピングカウンターを増加させる必要がある。

上位層においてＴｘビームセット内のＴｘビーム数を１と知らせた場合、ＵＥは自分がＢＣ能力を有すると判断してＲＡＣＨプリアンブルを再送信するたびにパワーランピングカウンターを増加させる。ケース２によるビーム変更が発生しても、再送信時にパワーランピングカウンターを増加させる。上位層（例えば、Ｌ２）がＴｘビームセット内のビーム数が複数個であると下位層（例えば、Ｌ１）に知らせた場合には、自分にＢＣ能力がないと判断して、ＵＥは本発明で説明したように、ＰＲＡＣＨの再送信時にビームを変更する時、パワーランピングカウンターを増加させない。かかる動作により発生し得る問題については、本発明で提案した方法を適用できる。他の方法としては、ネットワークがＴｘビーム数によって上記制約事項に対する適用有無を決定することである。例えば、Ｔｘビームセット内のビーム数がＮ_tx個以下である場合、本発明で提案するビーム方向の変更による送信電力の制約事項が適用されないが、Ｎ_tx個を超える場合にのみ制約事項が適用されるように設定することができる。Ｎ_txはネットワークが設定してＵＥにシグナリングされる。又はＮ_tx個のビームは互いにＢＣが有効であるビームであり、ＵＥをして仮定することができる。Ｎ_txはネットワークがＵＥに設定するか又は標準文書に指定される。

＊ＲＡＣＨリソース変更

複数ビームの環境では、ＲＡＣＨプリアンブルの再送信のためのさらに他のドメイン（例えば、ＲＡＣＨリソース）があり得る。即ち、ＵＥはＲＡＣＨプリアンブルの再送信のためにＲＡＣＨリソースをスイッチングすることができる。ＲＡＣＨリソース選択はＵＥによるが、ＲＡＣＨリソースの間のピン−ポン効果を抑制するために、ＲＡＣＨリソースのスイッチングにいくつの制約が必要である。言い換えれば、ＲＡＣＨ過程の間のＲＡＣＨリソーススイッチングは、特定の基準（ｃｒｉｔｅｒｉａ）を有するＵＥに基づく必要がある。例えば、ＵＥは、最上の受信ビーム（例えば、ＳＳブロックインデックス）が変わる場合、又は複数ビーム（例えば、ＳＳブロック）が類似する受信品質（ｑｕａｌｉｔｙ）で受信される場合に、ＲＡＣＨリソースをスイッチングすることができる。

以下、ＲＡＣＨリソースの選択方法についてより具体的に説明する。ここで、ＲＡＣＨリソースとは、一次的にＲＡＣＨプリアンブルを送信するための時間／周波数リソースを称し、付加的にプリアンブルシーケンスセット（或いはプリアンブルコードセットともいう）を含むことができる。即ち、複数ビーム環境において、ＵＥがＲＡＣＨプリアンブル送信のために特定のＲＡＣＨリソースを選択して特定のＲＡＣＨリソースでＲＡＣＨプリアンブルを送信すると、特定のＲＡＣＨリソースはＵＥがどのＤＬビーム方向を選好するかをネットワークに知らせる機能がある。例えば、セル上で多数のＳＳブロックが送信され、多数のＳＳブロックが互いに異なるＤＬビーム方向にビームフォーミングされて送信されるシステムにおいて、ＵＥが最高品質で受信するＳＳブロックに対するＲＡＣＨを試みる場合、ＵＥは該当ＳＳブロックに関連しているＲＡＣＨリソースを選択してＲＡＣＨリソースでＲＡＣＨプリアンブルを送信する。ＳＳブロックとＲＡＣＨリソースとの関連関係は、特定のＳＳブロックと時間／周波数リソースとの関連関係として設定されるか、又はＳＳブロックと時間／周波数／コードリソースとの関連関係として設定されることができる。さらに、システムにおいて複数のＣＳＩ−ＲＳを設定し、ＣＳＩ−ＲＳごとにＲＡＣＨリソースとの関連関係が設定された場合、またＵＥがＣＳＩ−ＲＳ送信方向へのＲＡＣＨを送信するように設定された場合は、ＣＳＩ−ＲＳと時間／周波数／コードリソースとの関連関係が設定されることができる。本発明ではＲＡＣＨリソースがＳＳブロックとの関連関係が設定されていると仮定して本発明を説明するが、本発明がＲＡＣＨリソースとＳＳブロックが関連されている場合にのみ適用されることではなく、ＲＡＣＨリソースがＤＬ Ｔｘビーム方向を代表する他のＤＬ信号と関連している場合にも適用することができる。例えば、本発明において、ＳＳブロックはＤＬ Ｔｘビーム方向を代表する信号／チャネルであり、ＤＬ Ｔｘビーム方向を代表する他の信号／チャネル（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ）に代替することもできる。

ＰＲＡＣＨ送信電力は数（１）又はその変形により決定されるが、ＵＬ送信のための開ループ電力制御方式がＰＲＡＣＨ送信電力の制御に使用される。この時、数（１）のＰＬは下りリンクの経路損失であって、下りリンク信号（例えば、ＳＳブロック）の受信電力値（例えば、ＳＳブロックに基づく参照信号受信電力（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ、ＲＳＲＰ）（以下、ＳＳブロックＲＳＲＰ））として代表される。また、数（１）のプリアンブル受信ターゲット電力（ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ）は、ｇＮＢに特定の信号が受信された時、ＵＥが予測／期待する受信電力値であって、ＵＥが推定するＵＬ送信電力値である。実際にｇＮＢに到達する受信電力値とは異なることができる。プリアンブル受信ターゲット電力は、ｇＮＢが設定する初期設定値と、ＵＥがＲＡＣＨプリアンブル送信に失敗するたびに一定水準増加させる送信電力値などにより決定される。ＵＥがＲＡＣＨリソースを選択する時、ＳＳブロックごと又は参照信号ごとにＲＳＲＰを基準としてＳＳブロックを選択するが、セル上で複数のＳＳブロックが送信される場合、ＵＥは各ＳＳブロックが送信される送信電力値が同一であると仮定して、ＲＳＲＰを測定する。即ち、特にシグナリングがない限り、ＳＳブロックごとの送信電力は同一であると仮定する。もし送信電力がＳＳブロックごとに異なると、ｇＮＢがこれについてシグナリングする必要がある。例えば、基準となるＳＳブロックを指定することができ、ｇＮＢは基準ＳＳブロックが送信される電力対比ＳＳブロックごとの送信電力差をシグナリングすることができる。この場合、ＵＥがＳＳブロック、即ちＲＡＣＨリソースを選択する基準は、単純ＲＳＲＰではなく、測定したＲＳＲＰで該当ＳＳブロックの送信電力比率が考慮された値である。

ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルを送信すると、与えられた時間（例えば、ＲＡＲウィンドウ）の間にＲＡＲを受信するために、ＤＬ制御チャネル（例えば、制御リソースセット（Ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ＳＥＴ、ＣＯＲＥＳＥＴ））をモニタリングする。該当時間の間にＲＡＲの受信に成功しなかった場合は、ＵＥはＲＡＣＨプリアンブルに対する再送信を試みる。ＲＡＣＨプリアンブルに対する再送信を試みる時、最高品質のＳＳブロックが変更された場合、ＵＥはＵＥ ＲＡＣＨプリアンブル再送信のために既に使用したＲＡＣＨリソースをそのまま使用するか、それとも新しいＲＡＣＨリソースを選択するかについて決定する必要がある。ＲＡＣＨリソースを維持するかそれとも新しく選択するか、即ちターゲットＳＳブロックを維持するかそれとも変更するかは、ＵＥがＳＳブロックＲＳＲＰをどの時点に測定するかによって決定される。ＲＡＣＨプリアンブルを初期送信するたびにＲＡＣＨリソースを選択するか、それともＲＡＣＨプリアンブルを（再）送信するたびにＲＡＣＨリソースを選択するかによって、選択されるＲＡＣＨリソース（即ち、選択されるＳＳブロック）が変化する。

１）ＲＡＣＨリソース選択機会（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）：ＲＡＣＨプリアンブルの初期送信時

この方法において、ＵＥはＲＡＣＨプリアンブルの初期送信時にＲＡＣＨリソースを選択し、ｇＮＢが設定した（或いは予め定義した）特定の条件を満たした場合にのみＲＡＣＨリソースを新しく選択するか又は現在進行中であるＲＡＣＨ過程を中断して新しいＲＡＣＨ過程を開始する。即ち、ＲＡＣＨプリアンブルの初期送信時又はその直前にＵＥはＳＳブロックＲＳＲＰを測定して、ＳＳブロックＲＳＲＰを基準としてＲＡＣＨリソースを選択してＲＡＣＨプリアンブルを送信する。説明の便宜上、ＲＡＣＨ初期送信時又はその直前に最高品質で受信されたＳＳブロック或いはＵＥが選択したＳＳブロックをターゲットＳＳブロックとする。ＵＥはターゲットＳＳブロックを選択して、ターゲットＳＳブロックと関連しているＲＡＣＨリソースを用いてＲＡＣＨプリアンブル（即ち、Ｍｓｇ１）を送信する。この方法では、ＵＥはｇＮＢが設定するか又は予め定義された一定の条件を満たした場合にのみＲＡＣＨプリアンブルの再送信時にＲＡＣＨリソースを変更することができる。ＲＡＣＨリソースを変更できる条件は、例えば、以下の通りである。

ａ）ＲＡＣＨプリアンブルの再送信を行う時点に、ターゲットＳＳブロックのＲＳＲＰよりも受信されたＲＳＲＰが一定時間（例えば、Ｔ ｍｓｅｃ）以上一定水準（例えば、Ｘ ｄＢ）以上良好な他のＳＳブロックが見つかった時、ＵＥは他のＳＳブロックをターゲットＳＳブロックに変更して、変更されたＲＡＣＨリソースでＲＡＣＨプリアンブル再送信を行う。ここで、ＴとＸは予め定義されるか又はｇＮＢによりＵＥに設定される。

ｂ）ターゲットＳＳブロックに関連したＲＡＣＨリソースにおけるＲＡＣＨプリアンブルの再送信を複数回行うことによりＵＥの送信電力が最大許容送信電力に到達した場合、或いは最大許容送信電力でＭ回ＲＡＣＨプリアンブルを送信した後、ＵＥはターゲットＳＳブロックを変更することによりＲＡＣＨリソースを変更する。この場合、新しいターゲットＳＳブロックの受信信号品質は既存のターゲットＳＳブロックＲＳＲＰより低いことができる。ここで、Ｍと最大許容送信電力値は予め定義されるか又はｇＮＢによりＵＥに設定される。

この方法において上記条件を満たす場合、ＵＥは既存のターゲットＳＳブロックに関連するＲＡＣＨリソースを用いたＲＡＣＨ過程を終了する。また、新しいターゲットＳＳブロックに関連するＲＡＣＨリソースでＲＡＣＨプリアンブル送信を開始する場合、これは新しいＲＡＣＨ過程を開始することと理解できる。よって、ＲＡＣＨ過程に使用されるＲＡＣＨ設定／パラメータは、いずれも初期化しなければならない。ＲＡＣＨ過程を終了する場合、ＵＥの物理層は上位層（例えば、Ｌ２）にＲＡＣＨ過程失敗又は終結（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）メッセージを伝達する。ＵＥがターゲットＳＳブロックを変更する場合、ＵＥは数（１）の推定ＰＬ値を新しく選択されたターゲットＳＳブロックＲＳＲＰにアップデートする。

ＵＥが新しいＲＡＣＨ過程を開始するにおいて、既存のＲＡＣＨ過程で使用したＲＡＣＨ関連パラメータを一部承継しようとする場合には、既存のＲＡＣＨ過程を終了することではなく、以下の方法を使用できる。

２）ＲＡＣＨリソース選択機会：ＲＡＣＨプリアンブルを送信するたびに

この方法において、ＵＥはＲＡＣＨプリアンブルを（再）送信するたびにＲＡＣＨリソースを選択する。例えば、ＵＥは初期送信時にＳＳブロックを測定してターゲットＳＳブロックを選択し、ターゲットＳＳブロックに接続されているＲＡＣＨリソースを選択してＲＡＣＨプリアンブルを送信し、ＲＡＲ受信に失敗してＲＡＣＨプリアンブルを再送信する時、新しいターゲットＳＳブロックを選択して新しく選択されたターゲットＳＳブロックに接続されているＲＡＣＨリソースでＲＡＣＨプリアンブルを送信する。この方法において、ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルを再送信するたびにターゲットＳＳブロックが異なることができ、よって以前の送信のＲＡＣＨリソースとは異なるＲＡＣＨリソースでＲＡＣＨプリアンブルの再送信が行われることができる。即ち、この方法は、ＲＡＣＨリソースの変更に特に制約がなく、ＵＥは同じセルＩＤを有するＳＳブロックに対して自由にＲＡＣＨプリアンブルの送信を試みることができる。この方法において、ＵＥがＲＡＣＨプリアンブルを（再）送信するたびにＳＳブロックに対する測定を行わなければならないという義務／強制はないが、ＵＥはＳＳブロックに対する測定を行って受信信号の品質によってＲＡＣＨリソースを変更できる自由を有する。ＵＥがターゲットＳＳブロックを変更する場合、ＵＥは数（１）の推定ＰＬ値を新しく選択されたターゲットＳＳブロックＲＳＲＰにアップデートする。

ターゲットＳＳブロックを変更する時、パワーランピングカウンターを初期化すると、ＲＡＣＨ過程の遅延が増加し得るという短所がある。よって本発明では、ＲＡＣＨリソースを変更してＲＡＣＨプリアンブル再送信を行う場合、受信ターゲット電力を決定するパワーランピングカウンターが承継される。パワーランピングカウンターが承継されるとは、以下のように解釈できる：ＲＡＣＨリソースを変更（即ち、ターゲットＳＳブロックを変更）すると、パワーランピングカウンターを以前の値と同一に維持することができる。ＲＡＣＨリソースを変更してＲＡＣＨプリアンブル再送信を行う場合、ターゲットＳＳブロックの変更の有無に関係なく、ＵＥのＲＡＣＨプリアンブル送信回数は統合されて計算される。

各ＳＳブロックに接続されたＲＡＣＨリソースの全体セット内におけるＲＡＣＨリソースをＵＥが所望の時点に選択できるようにしながら、該当ＲＡＣＨリソースのリソースセット内のＲＡＣＨプリアンブル再送信が１つのＲＡＣＨ過程として見なされる。ＵＥはＲＡＣＨリソース選択時に既存のターゲットＳＳブロックＲＳＲＰに比べて同様の水準、或いは一定水準以上の受信品質で測定されるＳＳブロックを選択する。ＲＡＣＨリソース選択基準は、上記方法"１）ＲＡＣＨリソース選択機会"に説明した条件ａ及びｂと類似する。

しかし、ＲＡＣＨリソースを変更してＲＡＣＨプリアンブルを再送信する時、ＵＥのＲＡＣＨプリアンブルのパワーランピングカウンターの維持又は増加がネットワークに害になる場合がある。即ち、ＵＥが持続的にパワーランピングカウンターを増加又は維持させながらＲＡＣＨプリアンブルを再送信したが、特定時点に測定したＳＳブロックのＲＳＲＰ値が非常に良くなった場合、例えば、ＵＥがセルの中央に非常に近接したか又はＵＥの特定ＤＬビーム方向の受信信号値が一定値以上良くなった場合、ＵＥが増加させたパワーランピングカウンターを用いてＲＡＣＨプリアンブルを送信すると、隣接したＵＥ又はターゲット／隣のセルに過度な干渉を引き起こすことができる。特に、非免許帯域ではＲＡＣＨリソースを変更してＲＡＣＨプリアンブルを再送信する度にＵＥのＲＡＣＨプリアンブルのパワーランピングカウンターを維持又は増加させることが他のＵＥのＲＡＣＨを過度に制約する恐れがある。従って、ＵＥがＲＡＣＨリソースを変更する場合、ＵＥのＲＡＣＨプリアンブルのパワーランピングカウンター値が初期化又は特定の値にリセットされる必要がある。パワーランピングカウンター値は、以下の条件のうち１つ又は両方を満たす場合に初期化できる。

１）新しく選択したＲＡＣＨリソースに接続されたＳＳブロックのＲＳＲＰ値が一定のｄＢ以上になる場合。

２）新しく選択したＲＡＣＨリソースに接続されたＳＳブロックのＲＳＲＰ値が以前のＲＡＣＨプリアンブルの送信に使用したＲＡＣＨリソースに接続されたＳＳブロックのＲＳＲＰに比べて一定のｄＢ（ｏｆｆｓｅｔ）以上良くなった場合。

図１０は、本発明を実行する送信装置１０及び受信装置２０の構成要素を示すブロック図である。

送信装置１０及び受信装置２０は、情報及び／又はデータ、信号、メッセージなどを搬送する無線信号を送受信できるＲＦユニット１３，２３と、無線通信システム内における通信に関連した各種情報を記憶するメモリ１２，２２と、上記ＲＦユニット１３，２３及びメモリ１２，２２などの構成要素と動作的に接続され、これらの構成要素を制御して該当装置が前述した本発明の実施例の少なくとも１つを行うようにメモリ１２，２２及び／又はＲＦユニット１３，２３を制御するように構成されたプロセッサ１１，２１とをそれぞれ備える。

メモリ１２，２２は、プロセッサ１１，２１の処理及び制御のためのプログラムを格納することができ、入力／出力される情報を臨時記憶する。メモリ１２，２２をバッファーとして活用することができる。

プロセッサ１１，２１は、通常、送信装置又は受信装置内の各種モジュールの全般的な動作を制御する。特に、プロセッサ１１，２１は、本発明を実行するための各種の制御機能を実行することができる。プロセッサ１１，２１は、コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、マイクロコントローラ（ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、マイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコンピュータ（ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ）などとも呼ばれる。プロセッサ１１，２１は、ハードウェア（ｈａｒｄｗａｒｅ）、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア、又はそれらの結合によって具現化することができる。ハードウェアを用いて本発明を具現化する場合、本発明を実行するように構成されたＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）などをプロセッサ１１，２１に具備することができる。一方、ファームウェアやソフトウェアを用いて本発明を具現化する場合には、本発明の機能又は動作を実行するモジュール、手順又は関数などを含むようにファームウェアやソフトウェアを構成することができ、本発明を実行するように構成されたファームウェア又はソフトウェアは、プロセッサ１１，２１内に設けられてもよく、メモリ１２，２２に記憶されてプロセッサ１１，２１によって駆動されてもよい。

送信装置１０のプロセッサ１１は、プロセッサ１１又はプロセッサ１１と接続されたスケジューラからスケジュールされて外部に送信される信号及び／又はデータに対して所定のコーディング（ｃｏｄｉｎｇ）及び変調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を行った後にＲＦユニット１３に送信する。例えば、プロセッサ１１は、送信しようとするデータ列を逆多重化及びチャネルコーディング、スクランブリング、変調過程などを経てＫ個のレイヤに変換する。コーディングされたデータ列はコードワードとも呼ばれ、ＭＡＣ層が提供するデータブロックであるトランスポートブロックと等価である。１トランスポートブロック（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂｌｏｃｋ，ＴＢ）は１コードワードに符号化され、各々のコードワードは１つ以上のレイヤ形態で受信装置に送信される。周波数アップコンバートのためにＲＦユニット１３はオシレーター（ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を備えることができる。ＲＦユニット１３は、Ｎ_ｔ個（Ｎ_ｔは１以上の正の整数）の送信アンテナを有することができる。

受信装置２０の信号処理過程は、送信装置１０の信号処理過程の逆に構成される。プロセッサ２１の制御下で受信装置２０のＲＦユニット２３は送信装置１０によって送信された無線信号を受信する。ＲＦユニット２３はＮ_ｒ個の受信アンテナを有することができ、ＲＦユニット２３は受信アンテナで受信した信号のそれぞれを周波数ダウンコンバート（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｗｎ−ｃｏｎｖｅｒｔ）して基底帯域信号に復元する。ＲＦユニット２３は周波数ダウンコンバートのためにオシレーターを備えることができる。プロセッサ２１は受信アンテナで受信した無線信号に対する復号（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）及び復調（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を行い、送信装置１０が本来送信しようとするデータを復元することができる。

ＲＦユニット１３，２３は１つ以上のアンテナを具備する。アンテナはプロセッサ１１，２１の制御下で本発明の一実施例によってＲＦユニット１３，２３によって処理された信号を外部に送信したり、外部から無線信号を受信してＲＦユニット１３，２３に伝達する機能を果たす。アンテナはアンテナポートとも呼ばれる。各アンテナは１つの物理アンテナに該当してもよく、１つよりも多い物理アンテナ要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の組合せによって構成されてもよい。各アンテナから送信された信号は受信装置２０でそれ以上分解することができない。該当アンテナに対応して送信された参照信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ、ＲＳ）は受信装置２０の観点で見たアンテナを定義し、チャネルが１つの物理アンテナからの単一（ｓｉｎｇｌｅ）無線チャネルであるか、或いは上記アンテナを含む複数の物理アンテナ要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）からの合成（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）チャネルであるかに関係なく、受信装置２０にとってアンテナに対するチャネル推定を可能にする。即ち、アンテナは、該アンテナ上のシンボルを伝達するチャネルが上記同一アンテナ上の他のシンボルが伝達される上記チャネルから導出されうるように定義される。複数のアンテナを用いてデータを送受信する多重入出力（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ、ＭＩＭＯ）機能を支援するＲＦユニットの場合、２個以上のアンテナと接続することができる。

本発明において、ＲＦユニット１３，２３は受信ビームフォーミングと送信ビームフォーミングを支援できる。例えば、本発明において、ＲＦユニット１３，２３は図２に示した機能を行うように構成される。

本発明の実施例において、ＵＥは、上りリンクでは送信装置１０として動作し、下りリンクでは受信装置２０として動作する。本発明の実施例において、ｇＮＢは、上りリンクでは受信装置２０として動作し、下りリンクでは送信装置１０として動作する。以下、ＵＥに具備されたプロセッサ、ＲＦユニット及びメモリをＵＥプロセッサ、ＵＥ ＲＦユニット及びＵＥメモリとそれぞれ称し、ｇＮＢに具備されたプロセッサ、ＲＦユニット及びメモリをｇＮＢプロセッサ、ｇＮＢ ＲＦユニット及びｇＮＢメモリとそれぞれ称する。

図１１は本発明によるＰＲＡＣＨ送信電力の決定方法の一例を示す図である。

図１０及び図１１を参照すると、ＵＥプロセッサはターゲットＳＳブロックに対してｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信を行うようにＵＥ ＲＦユニットを制御する（Ｓ１４０１）。ｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信は初期送信であることもでき、再送信であることもできる。ｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信が再送信である場合、ＵＥプロセッサは、ｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信のためにプリアンブル送信カウンターを以前の送信より１だけ増加させる。ＵＥプロセッサは上述した本発明によりターゲットＳＳブロックを選択できる。ＵＥプロセッサは上述した本発明によってＲＡＣＨプリアンブル送信に使用するＴｘビームを決定し、Ｔｘビームでｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信を行うようにＵＥ ＲＦユニットを制御する。ＵＥプロセッサはターゲットＳＳブロックに関連するＲＡＣＨリソースを用いてｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信を行うようにＵＥ ＲＦユニットを制御する。ｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信についてＲＡＲの受信に成功しないと（Ｓ１４０３）、ＵＥプロセッサは、（ｉ＋１）−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信を行うようにＲＦユニットを制御できる（Ｓ１４０４又はＳ１４０７）。（ｉ＋１）−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信のプリアンブル送信カウンター値を、ｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信のプリアンブル送信カウンター値に比べて１だけ増加させる。ＵＥプロセッサは、（ｉ＋１）−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信のターゲットＳＳブロックを、ｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信と同一に維持するか又は異なるように変更することができる。（ｉ＋１）−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信のターゲットＳＳブロックを変更した場合（Ｓ１４０３、はい）、ＵＥプロセッサはパワーランピングカウンターを増加せず、ｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信のパワーランピングカウンター値と同一に維持する。ＵＥプロセッサは、ｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信と同じインデックスを有するＴｘビームを使用して、（ｉ＋１）−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信を行う場合にもパワーランピングカウンターをｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信のパワーランピングカウンター値と同一に維持する。

（ｉ＋１）−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信のターゲットＳＳブロックを変更しない場合（Ｓ１４０３、いいえ）、使用するＴｘビームの変更有無によって（例えば、使用するＴｘビームのインデックスの変更有無によって）（Ｓ１４０６）、ＵＥプロセッサは、（ｉ＋１）−番目のＲＡＣＨプリアンブルのパワーランピングカウンターをｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信のパワーランピングカウンター値と同一に維持するか（Ｓ１４０４）、又はｉ−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信のパワーランピングカウンター値に比べて１だけ増加させる（Ｓ１４０７）。

ＵＥプロセッサは、プリアンブル送信カウンター値が最大送信回数値を超えない場合に限って、ＲＡＣＨプリアンブル送信を行うようにＵＥ ＲＦユニットを制御する。例えば、（ｉ＋１）−番目のＲＡＣＨプリアンブル送信のプリアンブル送信カウンター値が最大送信回数を超えると、ＵＥプロセッサはＲＡＣＨ過程に失敗したと判断して、一定時間後に新しいＲＡＣＨ過程を開始する。

以上の本発明の好適な実施形態についての詳細な説明は、当業者が本発明を具現化して実施できるように提供された。以上では本発明の好適な実施形態に挙げて本発明を説明したが、該当技術分野における熟練した当業者には、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域を逸脱しない範囲内で、本発明を様々に修正及び変更できるということは明らかである。したがって、本発明は、具体的な実施形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規の特徴と一致する最も広い範囲を有するものである。

本発明の実施例は、無線通信システムにおいて、基地局、ユーザ機器又はその他の装備に用いることができる。

Claims (12)

1. 無線通信システムにおいてユーザ機器がランダムアクセスプリアンブルを送信する方法において、
   第１同期信号（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ、ＳＳ）ブロックに対して第１送信電力で第１ランダムアクセスプリアンブル送信を行い、
   前記第１ランダムアクセスプリアンブル送信に対するランダムアクセス応答の受信に成功しないことに基づいて、第２送信電力で第２ＳＳブロックに対して第２ランダムアクセスプリアンブル送信を行い、
   前記第２ＳＳブロックが前記第１ＳＳブロックと異なることに基づいて、同一パワーランピングカウント値に基づく前記第２送信電力を、前記第１送信電力の決定に使用されたパワーランピングカウンター値として決定する、ランダムアクセスプリアンブル送信方法。
2. 前記第２ＳＳブロックが前記第１ＳＳブロックと同一であることに基づいて、
   前記第２ランダムアクセスプリアンブル送信に使用された送信（Ｔｘ）ビームが前記第１ランダムアクセスプリアンブル送信に使用された送信ビームと同一である時、前記第１送信電力の決定に使用されたパワーランピングカウンター値より１だけ増加したパワーランピングカウンター値に基づいて前記第２送信電力を決定し、
   前記第２ランダムアクセスプリアンブル送信に使用された送信ビームが前記第１ランダムアクセスプリアンブル送信に使用された送信ビームと異なる時、前記第１送信電力の決定に使用されたパワーランピングカウンター値と同じパワーランピングカウンター値に基づいて前記第２送信電力を決定することをさらに含む、請求項１に記載のランダムアクセスプリアンブル送信方法。
3. 前記第１ランダムアクセスプリアンブル送信は、前記第１ＳＳブロックに関連する第１ランダムアクセスチャネル（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＲＡＣＨ）リソースにおいて行われ、
   前記第２ランダムアクセスプリアンブル送信は、前記第２ＳＳブロックに関連する第２ＲＡＣＨリソースにおいて行われる、請求項１又は２に記載のランダムアクセスプリアンブル送信方法。
4. 前記第１ＳＳブロックが前記第２ＳＳブロックと異なるとき、前記第１ＲＡＣＨリソースは前記第２ＲＡＣＨリソースと異なる、請求項３に記載のランダムアクセスプリアンブル送信方法。
5. 前記第１ランダムアクセスプリアンブル送信に対する第1値にプリアンブル送信カウンターをセットするために前記プリアンブル送信カウンターを１だけ増加させ、
   前記第２ランダムアクセスプリアンブル送信に対する前記第１値に１を加えて前記プリアンブル送信カウンターを第２値にセットすることをさらに含む、請求項１に記載のランダムアクセスプリアンブル送信方法。
6. 前記第２ランダムアクセスプリアンブル送信は、前記第２値がプリアンブル送信の最大回数を超えない状態でのみ行われる、請求項５に記載のランダムアクセスプリアンブル送信方法。
7. 無線通信システムにおいてランダムアクセスプリアンブルを送信するユーザ機器であって、
   無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）送受信装置と、
   プロセッサと、
   前記プロセッサに動作を実行させる少なくとも一つのプログラムを格納したメモリとを含み、
   前記プロセッサが、
   第１同期信号（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ、ＳＳ）ブロックに対して第１送信電力で第１ランダムアクセスプリアンブル送信を行い、
   前記第１ランダムアクセスプリアンブル送信に対するランダムアクセス応答の受信に成功しないことに基づいて、第２送信電力で第２ＳＳブロックに対して第２ランダムアクセスプリアンブル送信を行い、
   前記第２ＳＳブロックが前記第１ＳＳブロックと異なることに基づいて、同一電力ランピングカウンタ値に基づく前記第２送信電力を前記第１送信電力の決定に使用されたパワーランピングカウンター値として決定するようにする、ユーザ機器。
8. 前記動作は、
   前記第２ＳＳブロックが前記第１ＳＳブロックと同一であることに基づいて、
   前記第２ランダムアクセスプリアンブル送信に使用された送信ビームが前記第１ランダムアクセスプリアンブル送信に使用された送信ビームと同一である時、前記第１送信電力の決定に使用されたパワーランピングカウンター値より１だけ増加したパワーランピングカウンター値に基づいて前記第２送信電力を決定し、
   前記第２ランダムアクセスプリアンブル送信に使用された送信ビームが前記第１ランダムアクセスプリアンブル送信に使用された送信ビームと異なる時、前記第１送信電力の決定に使用されたパワーランピングカウンター値と同じパワーランピングカウンター値に基づいて前記第２送信電力を決定することをさらに含む、請求項７に記載のユーザ機器。
9. 前記第１ＳＳブロックに関連する第１ランダムアクセスチャネル（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＲＡＣＨ）リソースにおいて前記第１ランダムアクセスプリアンブル送信を行い、
   前記第２ＳＳブロックに関連する第２ＲＡＣＨリソースにおいて前記第２ランダムアクセスプリアンブル送信を行う、請求項７又は８に記載のユーザ機器。
10. 前記第１ＳＳブロックが前記第２ＳＳブロックと異なるとき、前記第１ＲＡＣＨリソースは前記第２ＲＡＣＨリソースと異なる、請求項９に記載のユーザ機器。
11. 前記動作は、
    プリアンブル送信カウンターを前記第１ランダムアクセスプリアンブル送信に対する第１値にセットするためにプリアンブル送信カウンターを１だけ増加させることと、
    前記第２ランダムアクセスプリアンブル送信に対する前記第１値に１を加えて前記プリアンブル送信カウンターを第２値としてセットすることをさらに含む、請求項７〜１０のいずれか一項に記載のユーザ機器。
12. 前記第２値がプリアンブル送信の最大回数を超えない状態でのみ、前記第２ランダムアクセスプリアンブル送信を実行する、請求項１１に記載のユーザ機器。

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