JP7111168B2 - 端末装置、端末装置の制御方法、および基地局 - Google Patents

端末装置、端末装置の制御方法、および基地局 Download PDF

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Description

本発明は、端末装置及び送信電力制御方法に関する。
現在のネットワークは、モバイル端末（スマートフォンやフィーチャーホン）のトラフィックがネットワークのリソースの大半を占めている。また、モバイル端末が使うトラフィックは、今後も拡大していく傾向にある。
一方で、ＩｏＴ（Internet of a things）サービス（例えば、交通システム、スマートメータ、装置等の監視システム）の展開に合わせて、多様な要求条件を持つサービスに対応することが求められている。そのため、第５世代移動体通信（５Ｇ又はＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ））の通信規格では、４Ｇ（第４世代移動体通信）の標準技術（例えば、非特許文献１～１１）に加えて、さらなる高データレート化、大容量化、低遅延化を実現する技術が求められている。なお、第５世代通信規格については、３ＧＰＰの作業部会（例えば、ＴＳＧ－ＲＡＮ ＷＧ１、ＴＳＧ－ＲＡＮ ＷＧ２等）で技術検討が進められている。（非特許文献１２～３９）。
一般に、例えば４Ｇ又は５Ｇなどの無線通信システムにおいては、端末装置が基地局装置と無線通信を開始する際に、これらの装置の間の同期が確立される。同期の確立は、ランダムアクセス処理によって実現される。ランダムアクセス処理においては、端末装置と基地局装置の間でＰＲＡＣＨ（Physical Random Access CHannel）を用いて複数のメッセージが送受信される。ＰＲＡＣＨとして用いられる無線リソースは、例えば基地局装置から送信される同期信号ブロック（ＳＳＢ：Synchronization Signal Block）に関連付けられている。すなわち、例えば５Ｇでは、端末装置は、ＰＳＳ（Primary Synchronization Signal）及びＳＳＳ（Secondary Synchronization Signal）などの同期用信号とＰＢＣＨ（Physical Broadcast CHannel）とを有するＳＳＢを基地局装置から受信し、ＳＳＢに関連（Association）付けられたＰＲＡＣＨの無線リソースを用いてランダムアクセス処理を実行する。
また、ＳＳＢは、基地局装置が形成する下り回線の送信ビーム（以下「下りビーム」という）の管理に用いられることがある。具体的には、下り回線のビームフォーミングが行われる場合、基地局装置は、互いに方向が異なる複数の下りビームを周期的に形成し、それぞれの下りビームで固有のＳＳＢを送信する。端末装置は、受信品質が最良となる下りビームを選択し、選択した下りビームで送信されるＳＳＢに関連付けられたＰＲＡＣＨの無線リソースを用いてランダムアクセス処理を実行する。なお、厳密には、端末装置は、受信品質が一定の品質を満たす下りビームであればどのビームを選択しても良いが、以降では、便宜上「最良のビーム」を選択するものとする。
このようなビームマネージメントでは、ＳＳＢの代わりにＣＳＩ－ＲＳ（Channel State Information - Reference Signal）を用いることも検討されている。ＣＳＩ－ＲＳは、ＳＳＢと対応付けられて疑似コロケーション（quasi co-location）されることがあるチャネル状態推定用の参照信号である。ＳＳＢと疑似コロケーションされたＣＳＩ－ＲＳは、ＳＳＢと同一の送信ポイントから送信されたと見なされる。
3GPP TS 36.133 V15.3.0（2018-06） 3GPP TS 36.211 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 36.212 V15.2.1（2018-07） 3GPP TS 36.213 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 36.300 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 36.321 V15.2.0（2018-07） 3GPP TS 36.322 V15.1.0（2018-07） 3GPP TS 36.323 V15.0.0（2018-07） 3GPP TS 36.331 V15.2.2（2018-06） 3GPP TS 36.413 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 36.423 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 36.425 V15.0.0（2018-06） 3GPP TS 37.340 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.201 V15.0.0（2017-12） 3GPP TS 38.202 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.211 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.212 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.213 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.214 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.215 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.300 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.321 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.322 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.323 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.331 V15.2.1（2018-06） 3GPP TS 38.401 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.410 V15.0.0（2018-06） 3GPP TS 38.413 V15.0.0（2018-06） 3GPP TS 38.420 V15.0.0（2018-06） 3GPP TS 38.423 V15.0.0（2018-06） 3GPP TS 38.470 V15.2.0（2018-06） 3GPP TS 38.473 V15.2.1（2018-07） 3GPP TR 38.801 V14.0.0（2017-03） 3GPP TR 38.802 V14.2.0（2017-09） 3GPP TR 38.803 V14.2.0（2017-09） 3GPP TR 38.804 V14.0.0（2017-03） 3GPP TR 38.900 V15.0.0（2018-06） 3GPP TR 38.912 V15.0.0（2018-06） 3GPP TR 38.913 V15.0.0（2018-06）
ところで、ＳＳＢ又はＣＳＩ－ＲＳを用いたビームマネージメントでは、端末装置が最良の下りビームを選択した場合、端末装置の送信電力を制御してランダムアクセス処理が実行されることがある。具体的には、端末装置は、例えば選択した下りビームが変更されずＰＲＡＣＨに対応するＳＳＢが変更されない場合には、ＰＲＡＣＨの送信電力を増加させ、選択した下りビームが変更されてＰＲＡＣＨに対応するＳＳＢが変更された場合には、ＰＲＡＣＨの送信電力を維持する。
しかしながら、ＰＲＡＣＨに関連付けられているのがＳＳＢであるのかＣＳＩ－ＲＳであるのか、又はＣＳＩ－ＲＳがＳＳＢに擬似コロケーションされているか否かなどの対応関係によっては、送信電力制御の方法が必ずしも明確ではないという問題がある。例えば、通常は、ＳＳＢに擬似コロケーションされるＣＳＩ－ＲＳは、ＳＳＢと同一の下りビームによって送信されるが、ＣＳＩ－ＲＳが自身とは異なる下りビームによって送信されるＳＳＢに擬似コロケーションされることがある。このような場合、端末装置は、ＰＲＡＣＨの送信電力を増加させるのか維持するのか明確に決定することが困難であり、不必要に送信電力を増加させたり、必要な増加をせずに送信電力を維持したりすることがある。結果として、与干渉の増大や同期確立の遅延が発生するという問題がある。
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、適切な送信電力制御を実現することができる端末装置及び送信電力制御方法を提供することを目的とする。
本願が開示する端末装置は、１つの態様において、下り回線の送信に用いられる複数の下りビームから１つの下りビームを選択する選択部と、前記選択される下りビームによって送信される同期信号ブロック又はチャネル状態推定用の参照信号に関連付けられた無線リソースをランダムアクセス処理に用いる無線リソースであると決定する決定部と、前記決定される無線リソースに適用される送信電力を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記選択される下りビームのチャネル状態推定用の参照信号に対応する同期信号ブロックが変更されない場合には、送信電力を増加させる。
本願が開示する端末装置及び送信電力制御方法の１つの態様によれば、適切な送信電力制御を実現することができるという効果を奏する。
図１は、実施の形態１に係る端末装置の構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態１に係る送信電力制御方法を示すフロー図である。 図３は、実施の形態１に係る送信電力制御の具体例を説明する図である。 図４は、実施の形態１に係る送信電力制御の他の具体例を説明する図である。 図５は、実施の形態１に係る送信電力制御のさらに他の具体例を説明する図である。 図６は、実施の形態１に係る送信電力制御のさらに他の具体例を説明する図である。 図７は、実施の形態２に係る送信電力制御方法を示すフロー図である。 図８は、実施の形態２に係る送信電力制御の具体例を説明する図である。 図９は、実施の形態２に係る送信電力制御の他の具体例を説明する図である。 図１０は、実施の形態２に係る送信電力制御のさらに他の具体例を説明する図である。 図１１は、実施の形態２に係る送信電力制御のさらに他の具体例を説明する図である。 図１２は、他の実施の形態に係る送信電力制御の具体例を説明する図である。 図１３は、他の実施の形態に係る送信電力制御の他の具体例を説明する図である。 図１４は、その他の実施の形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。 図１５は、実施の形態に係る内容の標準仕様書への記載例を示す図である。
以下、本願が開示する端末装置及び送信電力制御方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る端末装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示す端末装置１００は、プロセッサ１１０、メモリ１２０及び無線通信部１３０を有する。なお、「端末装置」は、例えば通信装置、送信装置又は受信装置等の文言に言い換えることができる。
プロセッサ１１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを備え、端末装置１００の全体を統括制御する。具体的には、プロセッサ１１０は、受信制御部１１１、ＰＲＡＣＨ決定部１１２、ランダムアクセス処理部（以下「ＲＡ処理部」と略記する）１１３、送信電力制御部１１４及び送信制御部１１５を有する。
受信制御部１１１は、基地局装置から送信され無線通信部１３０によって受信された信号に対する受信処理を実行する。具体的には、受信制御部１１１は、基地局装置が周期的に下りビームを変更して送信する信号を受信し、各下りビームにおける信号の受信品質を測定して比較し、受信品質が最良となる下りビームを決定する。受信制御部１１１は、例えば基地局装置との通信開始時に、最良の下りビームを決定する。このとき、受信制御部１１１は、例えば端末装置１００が形成する上り回線の送信ビーム（以下「上りビーム」という）が変更される度に、最良の下りビームを決定する。
ＰＲＡＣＨ決定部１１２は、受信制御部１１１によって最良の下りビームが決定されると、ランダムアクセス処理時のＰＲＡＣＨとして用いられる無線リソースを決定する。すなわち、ＰＲＡＣＨ決定部１１２は、最良の下りビームで送信されるＳＳＢ又はＣＳＩ－ＲＳに関連付けられたＰＲＡＣＨの無線リソースを特定する。
なお、ＣＳＩ－ＲＳからＰＲＡＣＨの無線リソースを特定するか否かは、例えばＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリングによってあらかじめ設定されている。したがって、ＣＳＩ－ＲＳからＰＲＡＣＨの無線リソースを特定するように設定されている場合には、ＰＲＡＣＨ決定部１１２は、設定に従って、最良の下りビームで送信されるＣＳＩ－ＲＳに関連付けられたＰＲＡＣＨの無線リソースを特定する。このとき、ＰＲＡＣＨ決定部１１２は、ＣＳＩ－ＲＳにＰＲＡＣＨの無線リソースが関連付けられていない場合には、ＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションするＳＳＢを参照し、ＳＳＢに関連付けられたＰＲＡＣＨの無線リソースを特定する。ＣＳＩ－ＲＳがＳＳＢに擬似コロケーションされているか否かは、例えばＲＲＣシグナリングによってあらかじめ設定されている。
本実施の形態においては、主に、ＳＳＢに擬似コロケーションされたＣＳＩ－ＲＳからＰＲＡＣＨの無線リソースを特定するように設定されており、かつ、ＣＳＩ－ＲＳにＰＲＡＣＨの無線リソースが関連付けられていない場合について説明する。したがって、ＰＲＡＣＨ決定部１１２は、最良の下りビームで送信されるＣＳＩ－ＲＳが疑似コロケーションするＳＳＢに基づいて、ＰＲＡＣＨの無線リソースを特定する。
ＲＡ処理部１１３は、ＰＲＡＣＨ決定部１１２によって決定されたＰＲＡＣＨを用いて、ランダムアクセス処理を実行する。すなわち、ＲＡ処理部１１３は、ＰＲＡＣＨ決定部１１２によって特定された無線リソースによって送信される、プリアンブルを含むメッセージなどを生成する。
送信電力制御部１１４は、ＰＲＡＣＨ決定部１１２によってＰＲＡＣＨが決定された際に参照されたＳＳＢ又はＣＳＩ－ＲＳに基づいて、ＰＲＡＣＨに適用される送信電力を増加させるか否かを判定する。具体的には、送信電力制御部１１４は、最良の下りビームで送信されたＣＳＩ－ＲＳが選択される際、ＣＳＩ－ＲＳが疑似コロケーションするＳＳＢが変更されたか否かに応じて、ＰＲＡＣＨの送信電力を増加させるか否かを判定する。送信電力制御部１１４は、最良の下りビームの選択の前後で、選択されたＣＳＩ－ＲＳが異なるＳＳＢに疑似コロケーションしていれば、送信電力を増加させると判定する。また、送信電力制御部１１４は、最良の下りビームの選択の前後で、選択されたＣＳＩ－ＲＳが同一のＳＳＢに疑似コロケーションしていれば、送信電力を維持すると判定する。そして、送信電力制御部１１４は、判定結果に従ってＰＲＡＣＨに適用される送信電力を制御する。
送信制御部１１５は、送信電力制御部１１４による制御に従った送信電力で、ＲＡ処理部１１３によって生成されたメッセージを送信するための送信処理を実行する。送信制御部１１５は、上りビームを形成してメッセージを送信するが、例えばランダムアクセス処理が失敗した場合には、新たな上りビームを形成し、改めて最初からメッセージの送信を繰り返す。
メモリ１２０は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）などを備え、プロセッサ１１０が処理を実行するために使用する情報を記憶する。
無線通信部１３０は、プロセッサ１１０から出力される送信信号に対してＤ／Ａ（Digital/Analog）変換及びアップコンバートなどの所定の無線送信処理を施し、アンテナを介して送信する。また、無線通信部１３０は、アンテナを介して信号を受信し、受信信号に対してダウンコンバート及びＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換などの所定の無線受信処理を施す。
次いで、上記のように構成された端末装置１００によるＰＲＡＣＨの送信電力制御方法について、図２に示すフロー図を参照しながら説明する。
ランダムアクセス処理の実行中、例えばプリアンブルの送受信に失敗することなどにより、ランダムアクセス処理が失敗すると、最初から改めてランダムアクセス処理を開始（リトライ）するために、送信制御部１１５によって上りビームが変更される（ステップＳ１０１）。上りビームが変更されると、受信制御部１１１によって、基地局装置が周期的に形成する複数の下りビームそれぞれで送信されるＣＳＩ－ＲＳが受信され、受信品質が最良の下りビームが選択される（ステップＳ１０２）。
そして、選択された下りビームで送信されたＣＳＩ－ＲＳに関する情報がＰＲＡＣＨ決定部１１２へ通知され、ＰＲＡＣＨ決定部１１２によって、ＰＲＡＣＨに用いられる無線リソースが決定される。具体的には、ＰＲＡＣＨ決定部１１２によって、ＣＳＩ－ＲＳから無線リソースの特定が試行されるが、ここでは、ＣＳＩ－ＲＳにＰＲＡＣＨの無線リソースが関連付けられていないため、ＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションするＳＳＢからＰＲＡＣＨの無線リソースが特定される。つまり、ＰＲＡＣＨ決定部１１２によって、ＣＳＩ－ＲＳに擬似コロケーションするＳＳＢに関連付けられた無線リソースが、ＰＲＡＣＨの無線リソースであると決定される。
決定されたＰＲＡＣＨの無線リソースは、ＲＡ処理部１１３へ通知され、ＰＲＡＣＨの無線リソースの決定に用いられたＣＳＩ－ＲＳ及びＳＳＢの情報は、送信電力制御部１１４へ通知される。そして、送信電力制御部１１４によって、ＰＲＡＣＨの無線リソースの決定に用いられたＳＳＢが下りビームの選択前後で変更されたか否かが判定される（ステップＳ１０３）。すなわち、最良の下りビームを選択することによって、選択されるＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションするＳＳＢが変更されたか否かが判定される。
この判定の結果、ＳＳＢが変更された場合には（ステップＳ１０３Ｙｅｓ）、ＳＳＢの変更に伴ってＰＲＡＣＨとして用いられる無線リソースも変更され、ＰＲＡＣＨの通信状態が改善される可能性が高いことから、ＰＲＡＣＨの送信電力を維持すると決定される（ステップＳ１０４）。一方、ＳＳＢが変更されなかった場合には（ステップＳ１０３Ｎｏ）、ＳＳＢに関連付けられた無線リソースも変更されず、ＰＲＡＣＨの通信状態が変化しない可能性が高いことから、ＰＲＡＣＨの送信電力を増加させると決定される（ステップＳ１０５）。
このように、上りビームが変更されて最良の下りビームが選択された際、選択されたＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションするＳＳＢが変更されたか否かに応じて送信電力の増加の有無が決定される。これにより、ＰＲＡＣＨの送信電力が適切に制御される。
ところで、ＰＲＡＣＨの無線リソースが決定されると、ＲＡ処理部１１３によって、ランダムアクセス処理に用いられるプリアンブルを含むメッセージなどが生成され（ステップＳ１０６）、このメッセージがＰＲＡＣＨの無線リソースにマッピングされる。そして、送信制御部１１５によって、ＰＲＡＣＨの送信電力が送信電力制御部１１４によって決定された送信電力に設定され、メッセージが無線通信部１３０を介して送信される。
次に、実施の形態１に係るＰＲＡＣＨの送信電力制御について、具体的に例を挙げて説明する。図３～６は、実施の形態１に係る送信電力制御の具体例を示す図である。図３～６においては、端末装置１００が左図の上りビーム２１０から右図の上りビーム２１５へ変更する場合の様子が示されている。また、図３～６においては、基地局装置ＢＳが周期的に下りビーム２２０、２２５を含む複数の下りビームを形成し、それぞれの下りビームでは固有のＳＳＢが送信される。これらのＳＳＢには、ＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションされる。
図３～６の左図に示すように、端末装置１００が上りビーム２１０を形成している際には、最良の下りビームとして下りビーム２２０が選択されている。そして、本実施の形態においては、選択された下りビーム２２０のＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションするＳＳＢ＃１にＰＲＡＣＨの無線リソースが関連付けられている。これらの図においては、太い破線矢印がＰＲＡＣＨの無線リソースの関連付けを示している。
まず、図３の右図に示すように、端末装置１００が上りビームを上りビーム２１５に変更した際、最良の下りビームとして下りビーム２２５が選択される場合を考える。ここでは、選択された下りビーム２２５のＣＳＩ－ＲＳは、ＳＳＢ＃２に擬似コロケーションされている。このため、端末装置１００のＰＲＡＣＨ決定部１１２は、ＳＳＢ＃２に関連付けられた無線リソースをＰＲＡＣＨの無線リソースであると決定する。また、送信電力制御部１１４は、選択されたＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションするＳＳＢがＳＳＢ＃１からＳＳＢ＃２へ変更されたため、送信電力を維持すると決定する。
次に、図４の右図に示すように、端末装置１００が上りビームを上りビーム２１５に変更した際、最良の下りビームとして引き続き下りビーム２２０が選択される場合を考える。ここでは、選択された下りビーム２２０のＣＳＩ－ＲＳは、ＳＳＢ＃１に擬似コロケーションされている。このため、端末装置１００のＰＲＡＣＨ決定部１１２は、ＳＳＢ＃１に関連付けられた無線リソースをＰＲＡＣＨの無線リソースであると決定する。また、送信電力制御部１１４は、選択されたＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションするＳＳＢがＳＳＢ＃１のまま変更されないため、送信電力を増加させると決定する。
次に、図５の右図に示すように、端末装置１００が上りビームを上りビーム２１５に変更した際、最良の下りビームとして引き続き下りビーム２２０が選択される場合を考える。ここでは、選択された下りビーム２２０のＣＳＩ－ＲＳは、ＳＳＢ＃２に擬似コロケーションされている。このため、端末装置１００のＰＲＡＣＨ決定部１１２は、ＳＳＢ＃２に関連付けられた無線リソースをＰＲＡＣＨの無線リソースであると決定する。また、送信電力制御部１１４は、選択されたＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションするＳＳＢがＳＳＢ＃１からＳＳＢ＃２へ変更されたため、送信電力を維持すると決定する。このように、選択される下りビームが変更されなくても、ＰＲＡＣＨの無線リソースに関連付けられるＳＳＢが変更された場合には、ＰＲＡＣＨの無線リソースが変更されるため、ＰＲＡＣＨの送信電力は維持される。
次に、図６の右図に示すように、端末装置１００が上りビームを上りビーム２１５に変更した際、最良の下りビームとして下りビーム２２５が選択される場合を考える。ここでは、選択された下りビーム２２５のＣＳＩ－ＲＳは、ＳＳＢ＃１に擬似コロケーションされている。このため、端末装置１００のＰＲＡＣＨ決定部１１２は、ＳＳＢ＃１に関連付けられた無線リソースをＰＲＡＣＨの無線リソースであると決定する。また、送信電力制御部１１４は、選択されたＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションするＳＳＢがＳＳＢ＃１のまま変更されないため、送信電力を増加させると決定する。このように、選択される下りビームが変更される場合でも、ＰＲＡＣＨの無線リソースに関連付けられるＳＳＢが変更されない場合には、ＰＲＡＣＨの無線リソースが変更されないため、ＰＲＡＣＨの送信電力は増加する。
以上のように、本実施の形態によれば、上りビームが変更されて最良の下りビームが選択される際、選択されるＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションするＳＳＢが変更されなければ、ＳＳＢに関連付けられたＰＲＡＣＨの送信電力を増加させる。このため、ＰＲＡＣＨの無線リソースが変更されずＰＲＡＣＨの通信状態が変化しない場合には、ＰＲＡＣＨの送信電力が増加し、ランダムアクセス処理の成功率を向上することができる。また、ＰＲＡＣＨの無線リソースが変更されＰＲＡＣＨの通信状態が改善される場合には、ＰＲＡＣＨの送信電力が維持され、不要な与干渉の増大を防止することができる。換言すれば、適切な送信電力制御を実現することができる。
（実施の形態２）
上記実施の形態１においては、ＳＳＢに擬似コロケーションされたＣＳＩ－ＲＳからＰＲＡＣＨの無線リソースを特定するように設定されており、かつ、ＣＳＩ－ＲＳにＰＲＡＣＨの無線リソースが関連付けられていない場合について説明した。実施の形態２においては、ＳＳＢに擬似コロケーションされたＣＳＩ－ＲＳからＰＲＡＣＨの無線リソースを特定するように設定されており、かつ、ＣＳＩ－ＲＳにＰＲＡＣＨの無線リソースが関連付けられている場合について説明する。
実施の形態２に係る端末装置の構成は、実施の形態１に係る端末装置１００（図１）と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態２においては、ＰＲＡＣＨ決定部１１２は、最良の下りビームで送信されるＣＳＩ－ＲＳに基づいて、ＰＲＡＣＨの無線リソースを特定する。また、送信電力制御部１１４は、最良の下りビームで送信されたＣＳＩ－ＲＳが選択される際、ＣＳＩ－ＲＳが変更されたか否かに応じて、ＰＲＡＣＨの送信電力を増加させるか否かを判定する。
図７は、実施の形態２に係るＰＲＡＣＨの送信電力制御方法を示すフロー図である。図７において、図２と同じ部分には同じ符号を付す。
ランダムアクセス処理の実行中、例えばタイムアウトが発生することなどにより、ランダムアクセス処理が失敗すると、最初から改めてランダムアクセス処理を開始するために、送信制御部１１５によって上りビームが変更される（ステップＳ１０１）。上りビームが変更されると、受信制御部１１１によって、基地局装置が周期的に形成する複数の下りビームそれぞれで送信されるＣＳＩ－ＲＳが受信され、受信品質が最良の下りビームが選択される（ステップＳ１０２）。
そして、選択された下りビームで送信されたＣＳＩ－ＲＳに関する情報がＰＲＡＣＨ決定部１１２へ通知され、ＰＲＡＣＨ決定部１１２によって、ＰＲＡＣＨに用いられる無線リソースが決定される。具体的には、ＰＲＡＣＨ決定部１１２によって、ＣＳＩ－ＲＳから無線リソースが特定される。つまり、ＰＲＡＣＨ決定部１１２によって、ＣＳＩ－ＲＳに関連付けられた無線リソースが、ＰＲＡＣＨの無線リソースであると決定される。
決定されたＰＲＡＣＨの無線リソースは、ＲＡ処理部１１３へ通知され、ＰＲＡＣＨの無線リソースの決定に用いられたＣＳＩ－ＲＳの情報は、送信電力制御部１１４へ通知される。そして、送信電力制御部１１４によって、ＰＲＡＣＨの無線リソースの決定に用いられたＣＳＩ－ＲＳが下りビームの選択前後で変更されたか否かが判定される（ステップＳ２０１）。すなわち、最良の下りビームを選択することによって、選択されるＣＳＩ－ＲＳが変更されたか否かが判定される。
この判定の結果、ＣＳＩ－ＲＳが変更された場合には（ステップＳ２０１Ｙｅｓ）、ＣＳＩ－ＲＳの変更に伴ってＰＲＡＣＨとして用いられる無線リソースも変更され、ＰＲＡＣＨの通信状態が改善される可能性が高いことから、ＰＲＡＣＨの送信電力を維持すると決定される（ステップＳ１０４）。一方、ＣＳＩ－ＲＳが変更されなかった場合には（ステップＳ２０１Ｎｏ）、ＣＳＩ－ＲＳに関連付けられた無線リソースも変更されず、ＰＲＡＣＨの通信状態が変化しない可能性が高いことから、ＰＲＡＣＨの送信電力を増加させると決定される（ステップＳ１０５）。
このように、上りビームが変更されて最良の下りビームが選択された際、選択されたＣＳＩ－ＲＳが変更されたか否かに応じて送信電力の増加の有無が決定される。これにより、ＰＲＡＣＨの送信電力が適切に制御される。
ところで、ＰＲＡＣＨの無線リソースが決定されると、ＲＡ処理部１１３によって、ランダムアクセス処理に用いられるプリアンブルを含むメッセージなどが生成され（ステップＳ１０６）、このメッセージがＰＲＡＣＨの無線リソースにマッピングされる。そして、送信制御部１１５によって、ＰＲＡＣＨの送信電力が送信電力制御部１１４によって決定された送信電力に設定され、メッセージが無線通信部１３０を介して送信される。
次に、実施の形態２に係るＰＲＡＣＨの送信電力制御について、具体的に例を挙げて説明する。図８～１１は、実施の形態２に係る送信電力制御の具体例を示す図である。図８～１１においては、端末装置１００が左図の上りビーム２１０から右図の上りビーム２１５へ変更する場合の様子が示されている。また、図８～１１においては、基地局装置ＢＳが周期的に下りビーム２２０、２２５を含む複数の下りビームを形成し、それぞれの下りビームでは固有のＳＳＢが送信される。これらのＳＳＢには、ＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションされる。
図８～１１の左図に示すように、端末装置１００が上りビーム２１０を形成している際には、最良の下りビームとして下りビーム２２０が選択されている。そして、本実施の形態においては、選択された下りビーム２２０のＣＳＩ－ＲＳにＰＲＡＣＨの無線リソースが関連付けられている。これらの図においては、太い破線矢印がＰＲＡＣＨの無線リソースの関連付けを示している。
まず、図８の右図に示すように、端末装置１００が上りビームを上りビーム２１５に変更した際、最良の下りビームとして下りビーム２２５が選択される場合を考える。ここでは、選択された下りビーム２２５において、ＳＳＢ＃２に擬似コロケーションされたＣＳＩ－ＲＳが新たに選択される。このため、端末装置１００のＰＲＡＣＨ決定部１１２は、新たに選択されたＣＳＩ－ＲＳに関連付けられた無線リソースをＰＲＡＣＨの無線リソースであると決定する。また、送信電力制御部１１４は、選択されたＣＳＩ－ＲＳが変更されたため、送信電力を維持すると決定する。
次に、図９の右図に示すように、端末装置１００が上りビームを上りビーム２１５に変更した際、最良の下りビームとして引き続き下りビーム２２０が選択される場合を考える。ここでは、選択された下りビーム２２０において、ＳＳＢ＃１に擬似コロケーションされた同一のＣＳＩ－ＲＳが選択される。このため、端末装置１００のＰＲＡＣＨ決定部１１２は、上りビームの変更前の無線リソースと同じ無線リソースをＰＲＡＣＨの無線リソースであると決定する。また、送信電力制御部１１４は、選択されたＣＳＩ－ＲＳが変更されないため、送信電力を増加させると決定する。
次に、図１０の右図に示すように、端末装置１００が上りビームを上りビーム２１５に変更した際、最良の下りビームとして引き続き下りビーム２２０が選択される場合を考える。ここでは、選択された下りビーム２２０のＣＳＩ－ＲＳがＳＳＢ＃２に擬似コロケーションされているものの、このＣＳＩ－ＲＳは、上りビームの変更前と同一のＣＳＩ－ＲＳである。このため、端末装置１００のＰＲＡＣＨ決定部１１２は、上りビームの変更前の無線リソースと同じ無線リソースをＰＲＡＣＨの無線リソースであると決定する。また、送信電力制御部１１４は、選択されたＣＳＩ－ＲＳが変更されないため、送信電力を増加させると決定する。このように、疑似コロケーションするＳＳＢが変更されても、ＰＲＡＣＨの無線リソースに関連付けられるＣＳＩ－ＲＳが変更されない場合には、ＰＲＡＣＨの無線リソースが変更されないため、ＰＲＡＣＨの送信電力は増加する。
次に、図１１の右図に示すように、端末装置１００が上りビームを上りビーム２１５に変更した際、最良の下りビームとして下りビーム２２５が選択される場合を考える。ここでは、選択された下りビーム２２５において、ＳＳＢ＃１に擬似コロケーションされたＣＳＩ－ＲＳが新たに選択される。このため、端末装置１００のＰＲＡＣＨ決定部１１２は、新たに選択されたＣＳＩ－ＲＳに関連付けられた無線リソースをＰＲＡＣＨの無線リソースであると決定する。また、送信電力制御部１１４は、選択されたＣＳＩ－ＲＳが変更されたため、送信電力を維持すると決定する。このように、疑似コロケーションするＳＳＢが変更されなくても、ＰＲＡＣＨの無線リソースに関連付けられるＣＳＩ－ＲＳが変更される場合には、ＰＲＡＣＨの無線リソースが変更されるため、ＰＲＡＣＨの送信電力は維持される。
以上のように、本実施の形態によれば、上りビームが変更されて最良の下りビームが選択される際、選択されるＣＳＩ－ＲＳが変更されなければ、ＣＳＩ－ＲＳに関連付けられたＰＲＡＣＨの送信電力を増加させる。このため、ＰＲＡＣＨの無線リソースが変更されずＰＲＡＣＨの通信状態が変化しない場合には、ＰＲＡＣＨの送信電力が増加し、ランダムアクセス処理の成功率を向上することができる。また、ＰＲＡＣＨの無線リソースが変更されＰＲＡＣＨの通信状態が改善される場合には、ＰＲＡＣＨの送信電力が維持され、不要な与干渉の増大を防止することができる。換言すれば、適切な送信電力制御を実現することができる。
なお、上記各実施の形態においては、ＣＳＩ－ＲＳがＳＳＢに擬似コロケーションされているものとして説明したが、ＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションされない場合もある。このような場合でも、選択されるＣＳＩ－ＲＳが変更されなければ、ＣＳＩ－ＲＳに関連付けられたＰＲＡＣＨの送信電力を増加させれば良い。以下、具体的に例を示す。
図１２～１３は、他の実施の形態に係る送信電力制御の具体例を示す図である。図１２～１３においては、端末装置１００が左図の上りビーム２１０から右図の上りビーム２１５へ変更する場合の様子が示されている。また、図１２～１３においては、基地局装置ＢＳが周期的に下りビーム２２０、２２５を含む複数の下りビームを形成し、それぞれの下りビームでは固有のＳＳＢが送信される。また、それぞれの下りビームではＣＳＩ－ＲＳが送信されるが、これらのＣＳＩ－ＲＳは、ＳＳＢに擬似コロケーションされていない。
図１２～１３の左図に示すように、端末装置１００が上りビーム２１０を形成している際には、最良の下りビームとして下りビーム２２０が選択されている。そして、図示するように、選択された下りビーム２２０のＣＳＩ－ＲＳにＰＲＡＣＨの無線リソースが関連付けられている。これらの図においては、太い破線矢印がＰＲＡＣＨの無線リソースの関連付けを示している。
図１２の右図に示すように、端末装置１００が上りビームを上りビーム２１５に変更した際、最良の下りビームとして下りビーム２２５が選択される場合を考える。ここでは、選択された下りビーム２２５において、ＣＳＩ－ＲＳが新たに選択される。このため、端末装置１００のＰＲＡＣＨ決定部１１２は、新たに選択されたＣＳＩ－ＲＳに関連付けられた無線リソースをＰＲＡＣＨの無線リソースであると決定する。また、送信電力制御部１１４は、選択されたＣＳＩ－ＲＳが変更されたため、送信電力を維持すると決定する。
また、図１３の右図に示すように、端末装置１００が上りビームを上りビーム２１５に変更した際、最良の下りビームとして引き続き下りビーム２２０が選択される場合を考える。ここでは、選択された下りビーム２２０において、同一のＣＳＩ－ＲＳが選択される。このため、端末装置１００のＰＲＡＣＨ決定部１１２は、上りビームの変更前の無線リソースと同じ無線リソースをＰＲＡＣＨの無線リソースであると決定する。また、送信電力制御部１１４は、選択されたＣＳＩ－ＲＳが変更されないため、送信電力を増加させると決定する。
このように、ＣＳＩ－ＲＳが擬似コロケーションされていなくても、ＣＳＩ－ＲＳに関連付けられたＰＲＡＣＨの送信電力を適切に制御することが可能である。
なお、上記各実施の形態においては、ＣＳＩ－ＲＳによって最良の下りビームが選択される場合について説明したが、ＳＳＢによって最良の下りビームが選択される場合もある。このような場合は、実施の形態１と同様に、ＳＳＢが変更されなければ、ＳＳＢに関連付けられたＰＲＡＣＨの送信電力を増加させれば良い。
（その他の実施の形態）
その他の実施の形態では、基地局の動作について説明する。図１４は、その他の実施の形態に係る基地局２００の構成を示すブロック図である。なお、その他の実施の形態で示す基地局２００は、実施の形態１乃至３で説明した端末装置１００と通信を行う。要するに、その他の実施の形態は、実施の形態１乃至３と組み合わせることができる。
図１４に示す基地局２００は、プロセッサ２１０、メモリ２２０及び無線通信部２３０を有する。なお、「基地局」は、例えば通信装置、送信装置又は受信装置等の文言に言い換えることができる。
プロセッサ２１０は、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ又はＤＳＰなどを備え、無線通信を制御することができる。具体的には、プロセッサ２１０は、設定部２１１及び処理部２１２を有する。
設定部２１１は、チャネル状態推定用の参照信号にＰＲＡＣＨの無線リソースを関連付け、ＳＳＢとＰＲＡＣＨの無線リソースの関連付けや、チャネル状態推定用の参照信号とＳＳＢの関連付けの設定を行う制御ができる。
処理部２１２は、無線通信の設定を変更するように設定部２１１を制御することができる。例えば、ハンドオーバ等で無線通信の設定を変更する必要がある場合に、処理部２１２は、チャネル状態推定用の参照信号とＰＲＡＣＨの無線リソースとのを関連付け、ＳＳＢとＰＲＡＣＨの無線リソースとの関連付け、又は、チャネル状態推定用の参照信号とＳＳＢとの関連付けなどの設定を変更させるように設定部２１１を制御する。
メモリ２２０は、例えば、端末装置１００の情報（例えば、UE Capability）、下りデータ及び上りデータ等を格納することができる。
無線通信部２３０は、プロセッサ２１０から出力される送信信号に対してＤ／Ａ変換及びアップコンバートなどの所定の無線送信処理を施し、アンテナを介して送信する。また、無線通信部２３０は、アンテナを介して信号を受信し（例えば、ランダムアクセス処理に関する信号（ＰＲＡＣＨ）やデータ信号）、受信信号に対してダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換などの所定の無線受信処理を施すことができる。
基地局２００は、設定部２１１においてチャネル状態推定用の参照信号とＰＲＡＣＨの無線リソースとの関連付けや、ＳＳＢと無線リソースとの関連付けの設定を行い、無線通信部２３０から設定情報を含むＲＲＣ信号を送信する。また、無線通信部２３０は、例えば、ＲＲＣ信号に含まれる情報を設定したことを示すＲＲＣコンプリートメッセージを端末装置１００から受信する。
また、基地局２００は、ハンドオーバを実施する際に、処理部２１２によって、チャネル状態推定用の参照信号とＰＲＡＣＨの無線リソースとの関連付けや、ＳＳＢと無線リソースとの関連付けの設定を変更させるように設定部２１１を制御することができる。設定部２１１は、チャネル状態推定用の参照信号とＰＲＡＣＨの無線リソースとの関連付けや、ＳＳＢと無線リソースとの関連付けの設定を変更するように処理部２１２から制御された場合、再度、関連付けの設定を構築する（要するに設定を変更する）。
このようにハンドオーバの実施に応じて、チャネル状態推定用の参照信号とＰＲＡＣＨの無線リソースとの関連付けや、ＳＳＢと無線リソースとの関連付けの情報が端末装置１００へ送信されることで、端末装置１００のプリアンブルの送信電力を制御することができる。
また、上記各実施の形態に係る内容は、例えば、非特許文献２２（ＴＳ３８．３２１）に記載のランダムアクセスプリアンブル送信の項目を例えば図１５のようにアップデートすることができる。
１１０ プロセッサ
１１１ 受信制御部
１１２ ＰＲＡＣＨ決定部
１１３ ＲＡ処理部
１１４ 送信電力制御部
１１５ 送信制御部
１２０ メモリ
１３０ 無線通信部

Claims (6)

  1. 下り回線の送信に用いられる複数の下りビームから１つの下りビームを選択する選択部と、
    前記選択される下りビームによって送信されるチャネル状態推定用の参照信号に疑似コロケーションされる同期信号ブロックに関連付けられた無線リソースをランダムアクセス処理に用いる無線リソースであると決定する決定部と、
    前記決定される無線リソースに適用される送信電力を制御する制御部とを有し、
    前記制御部は、
    前記選択される下りビームのチャネル状態推定用の参照信号に疑似コロケーションされる同期信号ブロックが変更されない場合には、送信電力を増加させる
    ことを特徴とする端末装置。
  2. 前記制御部は、
    前記選択される下りビームのチャネル状態推定用の参照信号に疑似コロケーションされる同期信号ブロックが変更される場合には、送信電力を維持する
    ことを特徴とする請求項１記載の端末装置。
  3. 前記制御部は、
    前記チャネル状態推定用の参照信号にランダムアクセス処理に用いる無線リソースが関連付けられている際、前記選択される下りビームのチャネル状態推定用の参照信号が変更されない場合には、送信電力を増加させる
    ことを特徴とする請求項１記載の端末装置。
  4. 前記制御部は、
    前記同期信号ブロックにランダムアクセス処理に用いる無線リソースが関連付けられている際、前記選択される下りビームの同期信号ブロックが変更されない場合には、送信電力を増加させる
    ことを特徴とする請求項１記載の端末装置。
  5. 下り回線の送信に用いられる複数の下りビームから１つの下りビームを選択し、
    前記選択される下りビームによって送信されるチャネル状態推定用の参照信号に疑似コロケーションされる同期信号ブロックに関連付けられた無線リソースをランダムアクセス処理に用いる無線リソースであると決定し、
    前記決定される無線リソースに適用される送信電力を制御する処理を有し、
    前記制御する処理は、
    前記選択される下りビームのチャネル状態推定用の参照信号に疑似コロケーションされる同期信号ブロックが変更されない場合には、送信電力を増加させる
    ことを特徴とする端末装置の制御方法。
  6. 下り回線の送信に用いられる複数の下りビームに対応するチャネル状態推定用の参照信号に疑似コロケーションされる同期信号ブロックに関する関連付けを行うように制御する処理部と、
    前記関連付けに関する情報を端末装置に送信する無線通信部とを備え、
    前記無線通信部は、
    前記端末装置が選択した下りビームのチャネル状態推定用の参照信号に疑似コロケーションされる同期信号ブロックに対応する無線リソースにおいてランダムアクセス処理に関する信号を受信し、前記ランダムアクセス処理に関する信号は、前記情報に応じて、対応する同期信号ブロックが変更されない場合に送信電力が増加されている
    ことを特徴とする基地局。
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