JP7232948B2 - 端末、ランダムアクセス方法、基地局、及び通信システム - Google Patents

端末、ランダムアクセス方法、基地局、及び通信システム Download PDF

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Description

本発明は、移動通信システムにおいてユーザ装置と基地局との間で実行されるランダムアクセス手順に関連するものである。
次世代移動通信システム5Gでは、既存周波数よりも高い周波数を利用することで、広帯域化を目指している。しかし、高い周波数では電波伝搬ロスが増大するため、それを補償するために、Massive MIMO（多数のアンテナを使用する大規模MIMO）を適用して、ビームフォーミングを行うことが検討されている。
ビームフォーミングは、複数の送信（受信）アンテナにおいて、それぞれの信号に対して、振幅と位相を制御することにより、送信（受信）ビームに指向性を持たせる技術である。ビーム幅を狭くすることで、高い利得が得られる。
図１に示すように、Massive MIMOの機能を持つ基地局ｅＮＢによりビーム幅の狭いビームフォーミングを行うことが可能であり、高い周波数でもユーザ装置ＵＥのカバレッジを確保できる。なお、ビームフォーミングを利用できない場合、カバレッジ確保のためには繰り返し送信等が必要となる。
3GPP TS 36.321 V12.6.0 (2015-06)
基地局ｅＮＢ（以下、ｅＮＢ）がユーザ装置ＵＥ（以下、ＵＥ）に対して行うビームフォーミングは、ｅＮＢとＵＥとの間のチャネル状態に基づき実行／制御されることが想定される。ＵＥがｅＮＢと接続している状態であれば、ｅＮＢはＵＥから通知されるチャネル状態情報に基づいたビームフォーミングが可能である。
しかし、ＵＥがｅＮＢと接続される前に行うランダムアクセス（非特許文献１）においては、ｅＮＢはチャネル状態情報を取得できないので、ビームフォーミングの適用が困難である。
例えば、ｅＮＢが、受信ビームフォーミングを適用せずに、オムニパターンでRACH preambleを受信する場合、カバレッジ拡張のためにはＵＥによる繰り返し送信が必要となり、オーバーヘッド・遅延が増大する。また、仮に、ｅＮＢが受信ビームフォーミングを適用して受信する場合、RACH preambleを送信するＵＥがビーム選択をしなければ不適切なビームフォーミングによる受信でカバレッジが更に縮退する可能性がある。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ユーザ装置と基地局との間で行われるランダムアクセスにおいて、基地局が適切にビームを適用することを可能とする技術を提供することを目的とする。
本発明の実施の形態によれば、基地局とユーザ装置とを備える無線通信システムにおいて前記基地局と通信を行う前記ユーザ装置であって、
前記基地局が形成するビームの識別子と、ランダムアクセス信号の送信に使用する構成情報とを対応付けた対応情報を格納する記憶部と、
前記基地局から複数の異なるビームにより送信される信号の受信品質に基づいて、特定のビームを選択し、前記対応情報に基づいて、当該特定のビームに対応する構成情報を選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記構成情報を使用してランダムアクセス信号を前記基地局に送信する送信部と
を備えることを特徴とするユーザ装置が提供される。
また、本発明の実施の形態によれば、基地局とユーザ装置とを備える無線通信システムにおいて前記基地局と通信を行う前記ユーザ装置であって、
ランダムアクセス信号の送信に使用する構成情報であって、前記基地局が形成するビームに対応付けられた構成情報を複数有する送信パターンを格納する記憶部と、
前記送信パターンにおける各構成情報を使用して、ランダムアクセス信号を複数回、ランダムアクセス応答を待たずに送信する送信部と
を備えることを特徴とするユーザ装置が提供される。
本発明の実施の形態によれば、基地局とユーザ装置とを備える無線通信システムにおいて前記基地局と通信を行う前記ユーザ装置が実行するランダムアクセス方法であって、
前記ユーザ装置は、前記基地局が形成するビームの識別子と、ランダムアクセス信号の送信に使用する構成情報とを対応付けた対応情報を格納する記憶部を備え、
前記基地局から複数の異なるビームにより送信される信号の受信品質に基づいて、特定のビームを選択し、前記対応情報に基づいて、当該特定のビームに対応する構成情報を選択する選択ステップと、
前記選択ステップにより選択された前記構成情報を使用してランダムアクセス信号を前記基地局に送信する送信ステップと
を備えることを特徴とするランダムアクセス方法が提供される。
また、本発明の実施の形態によれば、基地局とユーザ装置とを備える無線通信システムにおいて前記基地局と通信を行う前記ユーザ装置が実行するランダムアクセス方法であって、
前記ユーザ装置は、ランダムアクセス信号の送信に使用する構成情報であって、前記基地局が形成するビームに対応付けられた構成情報を複数有する送信パターンを格納する記憶部を備え、
前記送信パターンにおける各構成情報を使用して、ランダムアクセス信号を複数回、ランダムアクセス応答を待たずに送信する送信ステップ
を備えることを特徴とするランダムアクセス方法が提供される。
ユーザ装置と基地局との間で行われるランダムアクセスにおいて、基地局が適切にビームを適用することを可能とする技術が提供される。
ビームフォーミングを説明するための図である。 本発明の実施の形態におけるシステム構成図である。 衝突型ランダムアクセス手順を示す図である。 非衝突型ランダムアクセス手順を示す図である。 第１の実施の形態における基本的な動作を説明する図である。 第１の実施の形態における基本的な動作を説明する図である。 第１の実施の形態におけるＲＡプリアンブル送信までの手順（衝突型）を示す図である。 第１の実施の形態におけるＲＡプリアンブル送信までの手順（非衝突型）を示す図である。 階層的なビーム構成の例を示す図である。 下りビームインデックスとＲＡＣＨ構成との対応の例を示す図である。 下りビームインデックスとＲＡＣＨ構成との対応の例を示す図である。 下りビームインデックスとＲＡＣＨ構成との対応の例を示す図である。 ペイロード領域を持つＲＡプリアンブルの例を示す図である。 予め設定されたＲＡＣＨ送信パターンの例を示す図である。 第２の実施の形態におけるランダムアクセス手順を説明するための図である。 ＲＡＣＨ構成変更動作の例を説明するための図である。 ユーザ装置ＵＥが、送信プリコーディングを切り替える場合の例を示す図である。 複数のＲＡＲを含むＭＡＣ ＰＤＵの例を示す図である。 ＣＳＳ／受信Ｗｉｎｄｏｗをサブセットに分ける例を示す図である。 ＣＳＳ／受信Ｗｉｎｄｏｗをサブセットに分ける例を示す図である。 ＴＡに関するシグナリングシーケンスを示す図である。 基準ＴＡ値を説明するための図である。 ユーザ装置ＵＥの構成図である。 ユーザ装置ＵＥのＨＷ構成図である。 基地局ｅＮＢの構成図である。 基地局ｅＮＢのＨＷ構成図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。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。例えば、本実施の形態に係る移動通信システムはＬＴＥに準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はＬＴＥに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。また、本明細書及び特許請求の範囲において、「ＬＴＥ」は、３ＧＰＰのＲｅｌ－１２、１３、１４もしくはそれ以降に対応する通信方式（５Ｇを含む）を含み得る広い意味で使用する。
（システム構成）
図２に、本発明の実施の形態（第１の実施の形態、第２の実施の形態、変形例に共通）に係る無線通信（移動通信）システムの全体構成図を示す。本実施の形態に係る無線通信システムは、セルを形成する基地局ｅＮＢ、及び基地局ｅＮＢ（以下、ｅＮＢ）と通信を行うユーザ装置ＵＥ（以下、ＵＥ）を有する。ｅＮＢとＵＥはそれぞれＬＴＥの機能を少なくとも有する。
本実施の形態におけるｅＮＢは、ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯの機能を備えており、広いビームから狭いビームまで種々の複数のビームを形成することができる。ｅＮＢは、データの送信／受信においてビームを形成するのみならず、同期信号、参照信号、及び報知信号等の送信／受信においてもビームを形成することができる。
ＵＥは、ビームフォーミング送信を行うことができるＵＥであってもよいし、ビームフォーミング送信を行わないＵＥであってもよい。以下では、基本的に、ＵＥは、ビームフォーミング送信を行わないことを想定している。
（ランダムアクセス手順について）
本実施の形態では、主にＵＥがｅＮＢに対して行うランダムアクセスを対象としていることから、まず、ランダムアクセス手順の基本的な処理を説明する。
ランダムアクセス（以下、ＲＡ）は、ＵＥが、発信時あるいはハンドオーバ等により、ｅＮＢと接続を確立する場合等に行われ、その主な目的は上り同期を確立することである。ＲＡ手順には、衝突型ＲＡ手順と、非衝突型ＲＡ手順がある。衝突型ＲＡ手順は、全ての目的に使用でき、非衝突型ＲＡ手順はハンドオーバ等の特定の目的に使用される。
まず、図３を参照して衝突型ＲＡ手順を説明する。ＵＥは、所定数のプリアンブル系列の中から１つのプリアンブル系列を使用して、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）により、RACH preamble（選択したプリアンブル系列）を送信する（ステップＳ１１）。同時刻に同系列を使用してランダムアクセスを行う他のＵＥが存在しなければ衝突は生じない。
RACH preambleを受信したｅＮＢは、ＵＥの送信タイミングを推定することができる。ステップＳ１２において、ｅＮＢは、ＤＬ－ＳＣＨ（下り共有チャネル）を利用して、ＵＥの送信タイミングを調整するためのＴＡ（timing advance）コマンド、検出したRACH preambleのインデックス、上りリソース割り当て情報（UL grant）等を含むRACH response（レスポンス）をＵＥに送信する。
RACH responseを受信したＵＥは、上りのタイミングを調整し、割り当てられたリソースを用いてＵＬ－ＳＣＨ（上り共有チャネル）により、RRC connection request等の制御メッセージをｅＮＢに送信する（ステップＳ１３）。
RACH preambleを送信したＵＥが、RACH responseを受信できなかった場合については（ランダムアクセス試行が失敗した場合）、ＵＥは、１回失敗するたびに、所定のステップサイズだけ送信電力を上げてPRACHを送信する。このような動作はPower Rampingと呼ばれる。
ステップＳ１４において、ｅＮＢは、contention resolution（競合解決メッセージ）をＤＬ－ＳＣＨで送信する。contention resolutionを受信したＵＥは、自分のＩＤ（例：ＴＣ－ＲＮＴＩ、ステップＳ１３でスクランブルに使用したもの）が含まれていることを確認することで、ランダムアクセス処理を完了し、以降、データの送受信を行う（ステップＳ１５）。
図４に、非衝突型ＲＡ手順を示す。非衝突型ＲＡ手順では、ステップＳ２１で、ｅＮＢからＵＥに対してpreambleが割り当てられる。ＵＥは、このpreambleをPRACHで送信し（ステップＳ２２）、ｅＮＢからRACH responseを受信する（ステップＳ２３）。非衝突型ＲＡ手順では、競合解決が不要であるため、ステップＳ２３でランダムアクセス処理を完了し、以降、データの送受信を行う（ステップＳ２４）。
以下、第１の実施の形態と第２の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
＜処理の内容＞
まず、第１の実施の形態について説明する。図５Ａ、Ｂを参照して、本実施の形態における基本的な動作を説明する。なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、無線通信システムがＴＤＤで動作することを想定しているが、ＦＤＤであってもよい。
本実施の形態において、ｅＮＢは、複数の下りビームを形成できる。また、各ビームにはインデックス（以降、インデックスが１のビームを、ビーム１等と表記する）が付けられているものとする。
また、本実施の形態では、ＵＥが適切な下りビームを選択できるように、ｅＮＢが各ビームでビーム選択信号を送信する。当該ビーム選択信号は、例えば、同期信号（例：ＰＳＳ、ＳＳＳ）、報知信号（例：ＰＢＣＨで送信される信号）、システム情報（例：ＳＩＢ）、参照信号（例：ＣＲＳ、ＣＳＩ－ＲＳ）、又は、これらのいずれか複数の組み合わせである。
各ビームのビーム選択信号は、所定の周波数リソース、又は、時間リソース、又は、周波数・時間リソースで送信される。例えば、ｅＮＢは、リソース１（例：あるサブフレーム）においてビーム１でビーム選択信号を送信し、リソース２（例：別のサブフレーム）においてビーム２でビーム選択信号を送信する、といったように、各ビームでビーム選択信号を送信する。図５Ａ、Ｂの左側には、そのイメージが描かれている。なお、上記の「リソース」は、ビーム選択信号の「系列」を含む。例えば、ビーム１とビーム２において、同一周波数・時間リソースで、異なる系列（ビーム１では系列１を使用、ビーム２では系列２を使用）のビーム選択信号を送信することとしてもよい。
また、ＵＥは、下りビームインデックスと、下りリソースとの対応情報（これを対応情報Ａと呼ぶ）を予め保持している。例えば、ＵＥは、下りビーム１はリソース１に対応し、下りビーム２はリソース２に対応し、といった対応を示す対応情報Ａを保持している。当該対応情報Ａは、例えば、ＵＥに予め設定してあることとしてもよいし、報知情報、上位レイヤシグナリング等により、ｅＮＢからＵＥに通知されるものであるとしてもよい。
また、本実施の形態では、ＵＥがRACH preambleを送信するために利用する上りのリソース構成（これをＲＡＣＨ構成と呼ぶ）と、下りのビームインデックスとが予め対応付けられている。ＲＡＣＨ構成と下りビームインデックスとの対応情報を対応情報Ｂと呼ぶ。
ＲＡＣＨ構成は、時間リソース、周波数リソース、プリアンブル系列のいずれか１つ、又は、いずれか２つの組み合わせ、又は、３つの組み合わせからなる。一例として、ＲＡＣＨ構成が時間リソースと周波数リソースの組み合わせ（時間・周波数リソースと表記）であるとすると、下りビーム１に対応するＲＡＣＨ構成（ＲＡＣＨ構成１と記載、以下、同様）は、時間・周波数リソース１であり、ＲＡＣＨ構成２は時間・周波数リソース２であり、といったように、下りビームとＲＡＣＨ構成（リソース）とが対応付けられている。
下りビームインデックスとＲＡＣＨ構成との対応付けを示す対応情報Ｂは、例えば、ＵＥに予め設定してあることとしてもよいし、報知情報、上位レイヤシグナリング等により、ｅＮＢからＵＥに通知されるものであるとしてもよい。あるいは、サブフレーム又はサブフレームのグループごとに下りＬ１／Ｌ２制御情報を用いて通知されてもよい。当該対応情報Ｂは、例えば、（インデックス１、リソース１）、（インデックス２、リソース２）のように、インデックスとリソース（前述したように、時間、周波数、系列のいずれか又は組み合わせ）とを対応付けた情報である。サブフレーム単位で対応情報Ｂを通知する場合、リソースのうちサブフレームに関しては制御情報が送信されたサブフレームを用いた暗黙的な通知とすることも可能である。
本実施の形態のｅＮＢは、上記のビーム選択信号を送信する送信ビームと同様の（送信ビームと同様の指向性、ビーム幅の）ビームを、受信ビームとして受信側に形成することができる。受信ビームについても、対応する送信ビームと同じインデックスが付されているとする。
本実施の形態ではビーム選択に応じてＲＡＣＨ構成を用いるため、ＵＥの状態に応じて選択可能なＲＡＣＨ構成を制限してもよい。例えば、ＵＥの移動速度・推定したドップラー周波数・位置・端末能力などに応じてＵＥがＲＡＣＨ構成を選択できるよう、複数ＲＡＣＨ構成を通知してもよい。
そして、ｅＮＢでは、各インデックスで識別される受信ビームにおいて、当該インデックスで識別されるＲＡＣＨ構成のリソースでRACH preambleの受信が行われる。例えば、ＲＡＣＨ構成１のリソースで送信されるRACH preambleは、ＲＡＣＨ構成１に対応する上りビーム１（下りビーム１に対応する上りビーム）で受信され、ＲＡＣＨ構成２のリソースで送信されるRACH preambleは、ＲＡＣＨ構成２に対応する上りビーム２（下りビーム２に対応する上りビーム）で受信される。
より具体的な例を、図５Ａを参照して説明する、図５Ａに示すように、ｅＮＢは、各ビームでビーム選択信号を送信している。ＵＥは、各ビームに対応するリソースで受信するビーム選択信号の測定を行い、例えば、最も受信レベル（受信電力）の高いビーム選択信号のリソースを特定する。なお、受信レベルに代えて、受信品質（ＲＳＲＱ等）を使用してもよい。以下、「受信レベル」に関して同様である。また、「受信品質」を、受信レベルを含む意味で使用してもよい。
そして、ＵＥは、前述した下りビームインデックスと下りリソースの対応情報Ａに基づいて、最も受信品質の高いビーム選択信号のリソースに対応する下りビームインデックスを特定する。
図５Ａの例では、下りビームインデックスとしてｉが特定される。続いて、ＵＥは、対応情報Ｂに基づいて、インデックスｉに対応するＲＡＣＨ構成（ＲＡＣＨ構成ｉ）を選択し、ＲＡＣＨ構成ｉを使用してRACH preambleを送信する。ｅＮＢは、受信ビームｉを適用して当該RACH preambleを受信することができる。
図５Ｂの例では、ＵＥは、下りビームインデックスとしてｊを特定する。続いて、ＵＥは、対応情報Ｂに基づいて、インデックスｊに対応するＲＡＣＨ構成（ＲＡＣＨ構成ｊ）を選択し、ＲＡＣＨ構成ｊを使用してRACH preambleを送信する。ｅＮＢは、受信ビームｊを適用して当該RACH preambleを受信することができる。
上記のような構成により、ｅＮＢにおいてＲＡＣＨ構成毎に、対応する下りビームインデックスの下りビームと同様の受信ビームフォーミングを適用することが可能となる。これにより、ｅＮＢのＲＡＣＨ受信においても受信ビームフォーミング利得を得ることができる。なお、本実施の形態で想定しているＴＤＤの場合、伝搬路の可逆性により上下リンクのチャネル特性が共通となるため、上記の構成は好適である。ただし、上記の構成はＦＤＤに適用してもよい。ＦＤＤの場合でも、上下リンクのチャネル特性にある程度の共通性があるためである。例えば、ＦＤＤの場合において、ある下りビームによる信号送信における伝搬ロスが大きければ（小さければ）、当該下りビームの方向及び幅と同様の方向（逆方向）及び幅を持つ上りビームでの信号受信品質は悪く（良く）なることが考えられる。
＜シーケンス例＞
図６は、本実施の形態における衝突型ＲＡ手順のシーケンス例を示す。図６に示すように、ｅＮＢからＵＥに対してビーム選択信号（ＳＳ、ＰＢＣＨ、ＳＩＢ等）が各ビームで送信される（ステップＳ１０１）。
ＵＥは、各ビームに対応する各リソースで受信するビーム選択信号の中から、例えば、最も受信レベルの高いビーム選択信号（つまり、下りビーム）を選択し、当該下りビームに対応するＲＡＣＨ構成を選択する（ステップＳ１０２）。そして、ＵＥは、当該ＲＡＣＨ構成を使用してRACH preambleを送信する（ステップＳ１０３）。
その後の手順は図３を参照して説明したステップＳ１２以降の手順と同様である。ただし、本実施の形態では、ｅＮＢはRACH preambleを受信したリソース（上りビーム）に対応する下りビームを使用して、以降の下り送信を実行し、当該上りビームを使用して、以降の受信を実行することができる。
例えば、ｅＮＢが上りビーム１でRACH preambleを受信した場合に、下りビーム１でRACH responseを送信する。これにより、ＵＥは、良好な品質でRACH responseを受信することができる。
図７は、本実施の形態における非衝突型ＲＡ手順のシーケンスを示す。図７の場合、ステップＳ２０１で接続状態にあり、その時点で、既にＵＥは下りビーム（ＲＡＣＨ構成）を選択済みである。この選択は、例えば、最初のｅＮＢとのＲＡ時に行われる（図６の手順）。そして、ステップＳ２０２でｅＮＢから、ＵＥが使用するプリアンブルが送信される。そして、ステップＳ２０３において、ＵＥはRACH preambleを送信する。例えば、ステップＳ２０１の時点で、下りビームとして下りビーム１が選択されていたとすると、ステップＳ２０３において、ＵＥは、ＲＡＣＨ構成１を用いてRACH preambleを送信する。
なお、非衝突型ＲＡ手順におけるステップＳ２０２のPreamble assignmentでは、ｅＮＢは、プリアンブルの系列だけでなく送信時間・周波数リソースをＵＥに通知してもよい。この場合、ＵＥは、この送信時間・周波数リソースでRACH preambleを送信する。
例えば、上記の送信時間・周波数リソースは、当該ＵＥからの上り信号を良好な品質（高い受信レベル）で受信できる受信ビームに対応付けられたリソースである。当該受信ビームは、例えば、ステップＳ２０１の接続状態におけるＵＥからの信号に基づいてｅＮＢが選択したビームである。
＜詳細例＞
――――下りビームインデックスとＲＡＣＨ構成の対応について――――
前述したように、下りビームインデックスとＲＡＣＨ構成の対応情報Ｂは、例えば報知信号としてｅＮＢからＵＥに通知される。これに代えて、ｅＮＢは、下りビーム毎に独立にＲＡＣＨ構成を通知することで、ＵＥにおいて、ＲＡＣＨ構成と下りビームインデックスとの対応情報Ｂを持たせることとしてもよい。
例えば、ｅＮＢは、下りビーム１で、ＲＡＣＨ構成Ｘ（インデックス１で識別されるＲＡＣＨ構成）を通知し、下りビーム２で、ＲＡＣＨ構成Ｙを通知する。ＵＥは、対応情報Ａに基づき、「ＲＡＣＨ構成Ｘ」を受信したリソースの下りビームインデックスが１であることを把握し、下りビームインデックス１と、ＲＡＣＨ構成Ｘとを対応付け、これらを保持する。また、「ＲＡＣＨ構成Ｙ」を受信したリソースの下りビームインデックスが２であることを把握し、下りビームインデックス２と、ＲＡＣＨ構成Ｙとを対応付け、これらを保持する。
下りビームインデックスとＲＡＣＨ構成の対応は１：１対応でもよいし、Ｎ：１対応でもよいし、１：Ｎ対応でもよい。Ｎは、２以上の整数である。
Ｎ：１／１：Ｎ対応の説明をする前に、ビームの階層化（グループ化と称してもよい）について説明する。本実施の形態では、上りビームと下りビームのそれぞれについて、例えば、図８に示すように、ｅＮＢは階層的なビームを形成することができる。図８に示す例の場合、小さな丸（横長の丸）で示す狭ビームが多数形成されるとともに、６～７の狭ビームを束ねるような大きさで広ビーム（＃０～＃６）を形成することができる。図８の例では、２段階の階層(グループ化)の例であるが、階層数を３以上にしてもよい。
さて、図９Ａは、下りビームインデックスとＲＡＣＨ構成の１：１対応の例を示す。図９Ａに示すとおり、ビーム１とＲＡＣＨ構成１のように、下りビームインデックスとＲＡＣＨ構成が１：１に対応している。
図９ＢはＮ：１対応の例を示す。図９Ｂに示すとおり、ビーム１～３とＲＡＣＨ構成１のように、複数の下りビームインデックスに１つのＲＡＣＨ構成が対応付けられている。この場合、ＵＥは、ビーム選択信号の受信レベル（受信品質）に基づいて、ビーム１～３のいずれかを選択した場合に、ＲＡＣＨ構成１を選択する。
そして、この場合、ｅＮＢでは、Ｎを束ねた広さに相当する受信広ビームとＲＡＣＨ構成（リソース）とが対応付けられており、この対応に基づいて、各受信広ビームは、対応するＲＡＣＨ構成を使用してRACH preambleを受信する。上記の例では、ｅＮＢは、受信ビームとして、ビーム１～３を束ねた広ビームを適用して、ＲＡＣＨ構成１で送信されたRACH preambleを受信する。そして、ｅＮＢは、例えば、当該広ビームに対応する下りの広ビームでRACH responseをＵＥに送信する。
このように、Ｎ：１対応にすることで、ｅＮＢはより広いビームでRACH preambleを受信することができ、ビーム選択ミスの影響を小さくすることができる。なお、上記の例において、ビーム１～３（に対応する３つの受信ビーム１～３）とは別に広ビームを使用することに代えて、ＲＡＣＨ構成１のRACH preambleを受信ビーム１～３で受信することとしてもよい。
図９Ｃは、１：Ｎ対応の例を示す。図９Ｃに示すとおり、ビーム１とＲＡＣＨ構成１～３のように、１つの下りビームインデックスに複数のＲＡＣＨ構成が対応付けられている。この場合において、ビーム選択信号が送信されるビームは、１：１対応の場合と同様のビームであってもよいし、Ｎ：１対応の場合に用いたような広いビームであってもよい。１：Ｎ対応の場合、例えば、ＵＥが、ビーム選択信号に基づいて、ビーム１を選択した場合、ＲＡＣＨ構成１～３から１つのＲＡＣＨ構成を、例えばランダムに選択し、使用する。
１：Ｎ対応の場合、例えば、ＵＥ－ＡとＵＥ－Ｂが同じビーム１を選択する場合でも、ＵＥ－ＡとＵＥ－Ｂは異なるＲＡＣＨ構成（例：異なるプリアンブル系列）を選択する可能性がある。従って、１：Ｎ対応の場合、同じビームを選んだ複数ＵＥ間での衝突確率を低減できる。
ここで、ｅＮＢが形成する下りビームの広さは一様でなくてもよい。例えば、セル中心に向けたビームは広いビームとし、セル端のビームは狭いビームとすることができる。そこで、下りビームの広さが一様でない場合にPower rampingの増加を回避するために、ＲＡＣＨ構成毎に、送信電力オフセット及びターゲット受信レベルのうちのいずれか又は両方を設定してもよい。つまり、ＲＡＣＨ構成の情報に送信電力情報が含まれる。
例えば、セル中心の広いビームに対して送信電力ブースト（送信電力を増加させるオフセット）を適用することとしてもよい。つまり、この場合、広いビームのビームインデックスには、ＲＡＣＨ構成とともに、送信電力ブーストを示す送信電力オフセットが対応付けられる。
――階層的なビーム構成を適用する場合におけるビーム選択について――――
ｅＮＢは、ビーム選択信号を送信する各ビームについて、例えば、広いビーム、中程度の広さのビーム、狭ビームのように、種々の広さのビームで送信することとしてもよい。例えば、図８に示したように、狭ビームでビーム選択信号を送信するとともに、広ビームでビーム選択信号を送信する。このような場合でも、ＵＥにおける各ビームのインデックスとリソースとの対応情報Ａ、及び各ビームのインデックスとＲＡＣＨ構成との対応情報Ｂの保持、及び、ビーム選択動作はこれまでの説明と同様に行うことができる。
また、例えば、ビームのインデックスにビームの階層（例：広、狭）を示す情報を加え、ＵＥは、いずれかの階層のビームを選択することとしてもよい。
一例として、階層Ａが広ビーム、階層Ｂが狭ビームであるとして、対応情報Ａ／Ｂにおけるビームのインデックスが「ビーム１（階層Ａ）」、「ビーム１－１（階層Ｂ）」、「ビーム１－２（階層Ｂ）」のように、階層の情報を含むものとする。
ここで、例えば、ＵＥが、各ビームのビーム選択信号の受信測定結果により、階層Ａでは、ビーム１での受信レベルが最良であり、階層Ｂではビーム１－２での受信レベルが最良であることを検知する場合、例えば、ＵＥは、階層Ａと階層Ｂのうちの最も受信レベルが高いビーム１－２を選択する。
また、ＵＥは、自身の能力（UE capability）、位置、移動速度（モビリティ）、カバレッジ状態（セル中央、セル端等）のいずれか１つ、又は、いずれか複数の組み合わせに基づいて、階層を選択し、その階層の中で最良のビームを選択することとしてもよい。その選択の基準（階層判定閾値等）は、ｅＮＢからＵＥに報知信号又は上位シグナリングで設定してもよいし、事前設定されていてもよい。
例えば、上記の閾値として、直近の平均移動速度（モビリティ）の閾値が設定されているとして、ＵＥは、自身の平均移動速度が閾値以上（高モビリティ）であれば、高モビリティ耐性のある広ビームを選択し、閾値未満（低モビリティ）であれば、狭ビーム（大容量）を選択する。また、受信レベルが低く測定精度が低いＵＥは広ビームを選択する等としてもよい。
上記のようなビーム階層の選択動作により、ＵＥの状態に応じてビーム階層を変更することが可能となり、ビーム選択ミスの可能性を削減できる。
―――ＲＡプリアンブルについて――――
本実施の形態でのＲＡプリアンブルは従来と同様のＲＡプリアンブルを使用することができる。従来技術では、ＲＡプリアンブルは、プリアンブル以外のデータを含まない。これは、衝突時のロスを最小限とするためである。
一方、本実施の形態では、ＲＡＣＨ構成（つまり、受信ビーム）を適用してＲＡプリアンブルの送信が行われるため、衝突の可能性が低減する。そこで、本実施の形態で使用されるＲＡプリアンブルは、信号系列のみで構成される従来の信号の他、信号系列と、データビットを通知可能なペイロード領域とで構成される信号を使用してもよい。また、ＲＡプリアンブルとして、データビットを通知可能なペイロード領域のみで構成される信号を使用してもよい。
ＲＡプリアンブルが、信号系列とペイロード領域とで構成される場合におけるＲＡプリアンブルの構成を図１０に示す。例えば、あるＵＥのペイロード領域のデータは、ＣＤＭ、ＴＤＭ、ＦＤＭのいずれか１つ、又は、いずれか複数（全部を含む）の組み合わせで、他のＵＥのデータと多重される。
このように、ＲＡプリアンブルがペイロード領域を持つことで、ＲＡプリアンブルを用いた明示的なシグナリングやＵＬデータ送信が可能となる。
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を説明する。第２の実施の形態では、ＵＥがRACH responseを待たずに、設定された送信リソースパターンに基づいてRACH preambleの複数回送信を行う。ｅＮＢは、異なる受信ビームフォーミングを適用して各回のRACH preamble受信を行う。
ｅＮＢ及びＵＥは、第２の実施の形態における機能を、第１の実施の形態における機能に追加して有することとしてもよいし、第１の実施の形態における機能を持たずに、第２の実施の形態における機能を有することとしてもよい。以下では、ｅＮＢ及びＵＥは、第２の実施の形態における機能を、第１の実施の形態における機能に追加して有するとともに、いずれの機能を使用するかを切り替えることができるものとして説明する。以下の説明におけるｅＮＢとＵＥは、第１の実施の形態で説明した機能を備えることを前提とする。
第２の実施の形態では、更に、ＵＥがRACH preambleの複数回送信を行う際のパターンであるＲＡＣＨ送信パターンが定められ、ＵＥはＲＡＣＨ送信パターンを保持している。ＲＡＣＨ送信パターンは、例えば、ＵＥに予め設定してあることとしてもよいし、報知情報、上位レイヤシグナリング等により、ｅＮＢからＵＥに通知されるものであるとしてもよい。また、ｅＮＢは、ＲＡＣＨ送信パターンとして複数のＲＡＣＨ送信パターンをＵＥに通知（設定）し、ＵＥは、複数のＲＡＣＨ送信パターンの中から１つのＲＡＣＨ送信パターンを選択して使用してもよい。複数のＲＡＣＨ送信パターンとしては、例えば、Ｎ回送信のパターン、（Ｎ+Ｘ）回のＲＡＣＨ送信パターン等の複数ＲＡＣＨ送信パターンがある。Ｎは２以上の整数であり、Ｘは１以上の整数である。
ＲＡＣＨ送信パターンは、例えば、各回のRACH preamble送信に使用するＲＡＣＨ構成を含む。一例として、ＲＡＣＨ送信パターンが（ＲＡＣＨ構成１、ＲＡＣＨ構成２、ＲＡＣＨ構成３、ＲＡＣＨ構成４）である場合、ＵＥは、RACH preambleを、所定時間間隔（例：ｍサブフレーム間隔（ｍは１以上の整数））で、ＲＡＣＨ構成１、ＲＡＣＨ構成２、ＲＡＣＨ構成３、ＲＡＣＨ構成４の順で送信する。なお、「ＲＡＣＨ構成」の内容により、各回のプリアンブル系列は同じ系列である場合もあるし、異なる系列である場合もある。
また、例えば、ＲＡＣＨ構成が時間リソースで表わされる場合においては、ＲＡＣＨ送信パターンが（ＲＡＣＨ構成１、ＲＡＣＨ構成２、ＲＡＣＨ構成３、ＲＡＣＨ構成４）である場合に、ＵＥは、各ＲＡＣＨ構成に対応する時間（例：サブフレーム）でRACH preambleを送信する。
図１１は、上記のように、ＲＡＣＨ構成が時間リソースで表わされる場合におけるRACH preambleの複数回送信の例を示す図である。ここで、ＲＡＣＨ送信パターンが（ＲＡＣＨ構成１、ＲＡＣＨ構成２、ＲＡＣＨ構成３、ＲＡＣＨ構成４）であるとすると、図１１の（ａ）で示す時点で、（ａ）に相当するＲＡＣＨ構成１でRACH preambleが送信され、（ｂ）に相当するＲＡＣＨ構成２でRACH preambleが送信される。（ｃ）、（ｄ）についても同様である。また、各ＲＡＣＨ構成で送信されたRACH preambleは、ｅＮＢにおいて当該ＲＡＣＨ構成に対応する受信ビームにより受信される。
また、ＲＡＣＨ送信パターンにより、送信時間間隔が指定されてもよい。例えば、ａ，ｂ，ｃを、時間長を示す値であるとして、ＲＡＣＨ送信パターンを（ＲＡＣＨ構成１：ａ、ＲＡＣＨ構成２：ｂ、ＲＡＣＨ構成３：ｃ、ＲＡＣＨ構成４）とした場合、ＵＥは、最初にＲＡＣＨ構成１でRACH preambleを送信し、時間ａの後にＲＡＣＨ構成２でRACH preambleを送信する。ｂ、ｃについても同様である。
＜シーケンス例＞
図１２に示すシーケンスに沿って、第２の実施の形態における処理内容をより詳細に説明する。
ステップＳ２０１において、ＵＥは、設定されているＲＡＣＨ送信パターンに従って、複数回、RACH preambleを送信する。
ステップＳ２０２では、ｅＮＢが、RACH preambleの受信に成功した上り受信ビーム（ＲＡＣＨ構成）を特定する。ここで、複数の上りビームで受信に成功した場合には、例えば、最も受信レベルの高い上り受信ビームを特定する。
ステップＳ２０３では、ｅＮＢは、例えば、ステップＳ２０２で特定したＲＡＣＨ構成のインデックス（つまり、上り受信ビームのインデックス）を含むRACH responseをＵＥに送信する。このとき、ステップＳ２０２で特定した上り受信ビームに対応する（逆向きの）下り送信ビームを用いてRACH responseをＵＥに送信することとしてもよい。
その後、ＵＥとｅＮＢ間でデータの送受信がなされる。このとき、ｅＮＢは、当該ＵＥの上りデータ受信について、ステップＳ２０２で特定した上り受信ビームを使用することができる。また、ｅＮＢは、当該ＵＥへのデータ送信について、ステップＳ２０３で使用した下りビームを使用することができる。
＜詳細例＞
上述したステップＳ２０１について、ＵＥは、自身のカバレッジ状態（下り無線品質）によらず複数回送信を適用するが、以下のように、下り無線品質（受信レベル、受信品質等）に応じて、ＲＡＣＨ送信パターンを変えることとしてもよい。
この場合、例えば、下り無線品質が所定の閾値以上の場合にはＮ回送信のＲＡＣＨ送信パターンを選択し、下り無線品質が所定の閾値未満の場合は（Ｎ＋Ｘ）回送信のＲＡＣＨ送信パターンを選択してもよい。ここで、Ｘは、無線品質に依存する回数であり、無線品質が高い場合のＸよりも、無線品質が低い場合のＸのほうが大きな値となる。
また、ステップＳ２０１の前段階で、ｅＮＢは、ＵＥに対して、RACH preamble複数回送信の可否を報知信号で通知してもよい。RACH preamble複数回送信「否」が通知される場合には、ＵＥ及びｅＮＢは、第１の実施の形態で説明した動作を行う。一方、報知信号でRACH preamble複数回送信「可」が通知される場合には、ＵＥ及びｅＮＢは、第２の実施の形態で説明した動作を行う。また、ｅＮＢからＵＥに対して、ＲＡＣＨ送信パターンが通知される場合には、それがRACH preamble複数回送信「可」を意味することとしてもよい。このような構成により、第１の実施の形態の動作と第２の実施の形態の動作とを切り替えることができる。
また、複数回のRACH preamble送信における送信電力については、例えば、ＵＥは、ビーム選択信号の測定の結果、最も受信レベルの高かったビームに基づいて決定し、RACH preamble送信間で共通とする（後述するPower ramping間を除く）。
上記の測定は、例えば、使用するＲＡＣＨ送信パターンでのＲＡＣＨ構成に対応する各下りビーム（下りリソース）での測定である。ビームに基づいて送信電力を決定するとは、当該ビームでのパスロス等に基づいて送信電力を算出することに相当する。ｅＮＢでは、複数回のRACH preamble受信の中で、最も受信レベルが高かったRACH preambleに対する上り受信ビームを選択する。
ｅＮＢは、例えば、選択した上り受信ビームを、受信時間ウィンドウ（ｅＮＢから見れば送信時間ウィンドウ）に反映させることができる。この場合、例えば、ＵＥにおいて受信時間ウィンドウとビームインデックス（つまり、上りリソース）との対応情報が予め設定され、ＵＥは、RACH responseを受信した時間ウィンドウに対応する上りリソースで次のデータ送信を行い、ｅＮＢは当該ユーザからの送信データを当該上り受信ビームで受信できる。
また、ｅＮＢは、選択した上り受信ビームに対応する情報を含む制御情報あるいはCRCマスクビットを使用してRACH responseをＵＥに送信することとしてもよい。ＵＥは、RACH responseから、当該上り受信ビームに対応する情報を検出することで、当該上り受信ビームに対応するリソースで上りデータ送信を行うことができる。
また、ステップＳ２０１における複数回送信に関して、例えば、ＵＥは、ｅＮＢからの信号（例えば、受信レベルが最大であるビーム選択信号）の受信レベルが所定の閾値以上であることを検知した場合には、設定されたＲＡＣＨ送信パターンを１回用いて送信を行い、受信レベルが所定閾値以下の場合にはＲＡＣＨ送信パターンを複数回用いて送信を行うこととしてもよい。ＲＡＣＨ送信パターンの複数回送信を行う場合でも、送信電力は一定である。
ＲＡＣＨ送信パターンを１回用いて送信を行うこととした場合に、RACH responseを受信できなかった場合には、Power rampingを行って、再度、ＲＡＣＨ送信パターンの１回送信を行う。以降、RACH responseを受信できるまでこの動作を行う。
また、ＲＡＣＨ送信パターンの複数回送信を行うこととする場合において、RACH responseを受信できた時点以降は、ＲＡＣＨ送信パターンの送信を停止する。
＜ＵＥ側のビーム選択の変更について＞
第２の実施の形態において、例えば、ＲＡＣＨ送信パターンをPower rampingしながら複数回送信することで、ＵＥの最大送信電力に到達した場合、あるいは、所定の送信回数を超えた場合、あるいは、下りリンクの測定結果が変わった場合等において、ＵＥは、ＲＡＣＨ構成（つまり、ＵＥ側で選択するビームインデックス）を変更してもよい。
上記の所定の送信回数は、RACH preambleの送信回数の閾値であってもよいし、ＲＡＣＨ送信パターンの送信回数の閾値であってもよい。また、下りリンクの測定結果が変わった場合とは、例えば、使用するＲＡＣＨ送信パターンでのＲＡＣＨ構成に対応する各下りビーム（下りリソース）の中の最大受信レベルが所定閾値以下となった場合である。
図１３に、RACH preambleを送信するＲＡＣＨ構成を変更する場合の例を示す。図１３の例では、ＵＥの送信電力が所定閾値（ＵＥ能力により定まる最大送信電力、もしくはネットワーク設定値）に到達するまでは、ＵＥは、同一のＲＡＣＨ送信パターン（ＲＡＣＨ構成のセット）を用いてRACH preambleを送信し、その後、最大送信回数に到達するまでは、その前の送信とは異なるＲＡＣＨ送信パターン（ＲＡＣＨ構成のセット）を用いてRACH preambleを送信することとしている。
より具体的には、図１３の例において、Power rampingにより最大送信電力に到達する３回目のＲＡＣＨ送信パターンの送信までは同一のＲＡＣＨ送信パターン（例：ＲＡＣＨ構成１～４のセット）が使用される。そして、４回目では、３回目とは異なるＲＡＣＨ送信パターン（例：ＲＡＣＨ構成５～８のセット）が使用される。また、図１３の例では、４回目の送信で、カバレッジ拡張のために、異なるＲＡＣＨ送信パターンを２回送信している。
上記のように、ＲＡＣＨリソース再選択（ビーム選択）を行うことで、特に、ＲＡＣＨ構成毎にｅＮＢの受信ビームが異なる場合において、より高いビームフォーミング利得が得られる可能性がある。
なお、図１３のような処理の他、ＵＥ側でＲＡＣＨ構成を変えた場合には、Power rampingをリセットすることとしてもよい。これにより、過剰な送信電力でのRACH preamble送信を回避することができる。
また、ＵＥは、RACH preamble送信の度に、例えばビーム選択信号（同期信号、参照信号等）の測定（Measurement）を行い、測定結果に基づいて、次に送信するＲＡＣＨ構成（ビームインデックス）を再選択してもよい。また、ＵＥは、ＲＡＣＨ構成変更（例：図１３に示した４回目）の際に、上記の測定結果で得られた受信レベル（受信品質）が高いＲＡＣＨ構成（ビームインデックス）を順に選択することで、ＲＡＣＨ構成のセットを選択することとしてもよい。このような動作により、より確からしいＲＡＣＨ構成変更（ビーム変更）が可能となる。
また、ＵＥが、複数送信アンテナを有する場合において、ＵＥは、RACH preamble送信の度、もしくは、送信電力のRamp upの度に送信プリコーディングを切り替えてもよい。例えば、プリコーディングインデックスをサイクリックに切り替えてもよいし、ＵＥが任意のプリコーディングを適用してもよい。このような動作により送信ダイバーシチ利得が得られる。
図１４は、ＵＥが送信プリコーディングを切り替える場合の例を示している。例えば、ＵＥは、最初に＃１の送信ビームが形成される送信プリコーディングを用い、次に、切り替えトリガ（RACH preamble送信、Ramp up）が発生したら＃２の送信ビームを使用して送信を行う、といったように切り替えを行う。
以上、説明したように、第２の実施の形態によれば、ｅＮＢは、RACH preambleの受信により、最適な上り受信ビームを選択することが可能となる。また、ｅＮＢは、RACH responseに対応するＵＥからの送信データを受信する際に、最適な受信ビームを適用することが可能となる。更に、ビームダイバーシチ効果により複数回送信によるオーバーヘッド・遅延の削減も可能である。
特に、ＦＤＤの場合、上下リンクのチャネル特性が独立のため、上りチャネル情報なしの状態でＲＡＣＨ送信が必要となるケースが存在する。第２の実施の形態は、このような場合に特に好適である。
また、ＵＥは、第１の実施の形態と同様にして、下りビームインデックスを選択し、選択した下りビームインデックスに対応するＲＡＣＨ構成を選択し、当該ＲＡＣＨ構成によりRACH preambleを送信することで、下りビーム選択も同時に行うことが可能である。
（変形例）
以下では、第１の実施の形態と第２の実施の形態の両方（一部については一方）に適用できる変形例として、RACH response（ここではＲＡＲと記述する）に関する構成例、ＴＡ（Timing Advance）に関する構成例、サーチスペースに関する構成例について説明する。
＜ＲＡＲについて＞
ｅＮＢは、複数のＵＥからのRACH preambleを同時に検出した場合には、各ＵＥへのＲＡＲを集約し、１回で送信することができる。一方、本実施の形態では、ｅＮＢは、ＵＥ毎にＵＥに適した下りビームを選択し、当該下りビームでＲＡＲを送信することができる。ここで、各下りビームは、例えば、異なった時間・周波数リソースで送信されるので、複数ＵＥのＲＡＲを集約して送信する際に、異なる下りビームのＵＥを混在させることは好ましくない。
そこで、変形例では、ｅＮＢが、集約可能な複数ＲＡＲのうち、選択された下りビームが同じＲＡＲを集約して、同一のＭＡＣ ＰＤＵに含めて送信する。複数の下りビームが互いに異なる場合は、単一のＲＡＲを有するＭＡＣ ＰＤＵを送信することになる。複数のＲＡＲを含むＭＡＣ ＰＤＵの例を図１５に示す。図１５の例において、ＲＡＲ１～ｎは同一の下りビームで送信される。このような処理により、最適な下りビームを用いてＲＡＲ送信を効率的に行うことができる。
ところで、ＲＡＲは、ＰＤＣＣＨにおけるＣＳＳ（Common Search Space、共通サーチスペース）にマッピングされて送信される。この点に関し、変形例では、ＲＡＲを送信するＣＳＳを複数のサブセットに分割し、サブセット毎に異なるビームインデックスを対応させることとしてもよい。
図１６Ａに一例を示す。この例では、ＣＳＳが、４つのサブセットに分割され、それぞれビーム１、ビーム２、ビーム３、ビーム４が対応付けられている。この対応付けの情報は、例えば、報知信号、上位シグナリング等によりＵＥに通知されている。
ｅＮＢは、例えば、あるＵＥのＲＡＲをビーム１で送信する場合に、ビーム１に対応するＣＳＳの領域に当該ＵＥのＲＡＲをマッピングして送信する。当該ＵＥは、当該領域で自分のＲＡＲを検出したことでもって、ビーム１でＲＡＲが送信されたことを把握できる。これにより、例えば、第２の実施の形態において、ＵＥは、自分の送ったどのＲＡＣＨ構成（ビームインデックス）が最適だったかを認識できる。また、ＵＥ側でもＲＡＲに対して受信ビームフォーミングを適用できる。
上記のようにＣＳＳをサブセットに分割することに代えて、もしくは、これに加えて、ＲＡＲの受信ウィンドウを複数のサブセットに分割し、ＣＳＳの場合と同様に、サブセットとビームインデックスを対応させてもよい。この場合の例を図１６Ｂに示す。
また、ＣＲＣマスクに用いるＲＮＴＩ（例：ＴＣ－ＲＮＴＩ）をビームインデックス（あるいはグループ）に対応させてもよい。すなわち、例えば、ＲＮＴＩの所定のビットの値をビームインデックスとすることが考えられる。
また、ｅＮＢが、単一のＵＥに対して複数のＲＡＣＨ構成でRACH preamble受信に成功した場合において、ｅＮＢは、当該ＵＥ宛てのＲＡＲの中に、そのことを示す情報（例：受信に成功したＲＡＣＨ構成に対応する複数ビームインデックス等）を含めて送ってもよい。また、ＲＡＲの中に、RACH preamble受信レベルの順番でビームインデックスの情報を含めることとしてもよい。これにより、ＵＥは、各ビームインデックスの品質の順番を把握できる。
また、ｅＮＢは、ＲＡＲの中に、又は、ＲＡＲを送信するＭＡＣ ＰＤＵの複数ＲＡＲの共用フィールド（図１５に示すＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ等）の中に、受信に成功したＲＡＣＨ構成の情報（ビームインデックス等）を含めて送信してもよい。この構成は、例えばＦＤＤを用いている場合のように、上りビームインデックスと下りビームインデックスが独立である場合により好適である。
＜ＴＡ＞
ＬＴＥに基づく本実施の形態に係る通信システムでは、ｅＮＢは各ＵＥの上り信号の送信タイミングを調整し、ｅＮＢにおける受信タイミングのずれが所定の時間内に収まるように制御を行っている。具体的には、ｅＮＢは各ＵＥに対して所望上り信号受信タイミングに対する、実際の上り信号の受信タイミングとの差分を計測し、その差分だけ上り信号タイミングを前にずらすように指示を行っている。この指示は、例えば、ＲＡ手順時において、ＲＡＲに含まれるＴＡ（Timing Advance）コマンド（ＴＡ値）により行われる。
広域セルをカバーするためには幅広いＴＡ値のサポートが必要であり、ＴＡのためのシグナリングオーバーヘッドは大きい（既存のＬＴＥでは１１ビット）。
そこで、変形例では、図１７に示すように、ｅＮＢからＵＥに対して、下りのビームインデックス毎に基準ＴＡ値を通知し（ステップＳ３０１）、基準ＴＡ値に対するオフセット値をＴＡコマンドで通知する（ステップＳ３０２）。各ビームの届くエリアは小さなセルと考えることができ、当該エリアをカバーするためのオフセット値は小さな範囲の値で足りることになる。
基準ＴＡ値の通知は報知信号で行ってもよいし、上位シグナリングで行ってもよい。また、基準ＴＡ値を、前述した対応情報Ａの中に、各ビームインデックスに対応付けて含めてもよい。また、対応情報Ａとは別に、基準ＴＡ値とビームインデックスとを対応付けたリストとして通知してもよい。
例を図１８に示す。図１８の例では、ビーム１に対して基準ＴＡ値としてＴＡ１が通知され、ビーム２に対して基準ＴＡ値としてＴＡ２が通知されている。そして、各ビームのエリア内で、各ＵＥに対して、基準ＴＡ値に対するオフセット値がＴＡコマンドとして通知される。
なお、例えば、狭ビームの場合には、ＲＡＲによるＴＡコマンドをなくしてもよい。また、ＴＡコマンドのレンジを小さくしてもよい。
また、前述したように、同じ下りビームのＲＡＲを集約して送信する場合（ＲＡＲが１つの場合を含む）に、ＲＡＲを送信するＭＡＣ ＰＤＵで通知するＴＡを、ＲＡＲ間の基準ＴＡ値とＲＡＲ毎のオフセットＴＡ値に分割して通知することとしてもよい。例えば、基準ＴＡ値をＭＡＣヘッダで送信し、各ＵＥのオフセットＴＡ値を対応するＲＡＲに含める。これにより、基準ＴＡ値の長さは７ビット、オフセットＴＡ値の長さを４ビットとした場合、Ｎ個のＲＡＲ多重により、（Ｎ－１）×７ビットのオーバーヘッド削減が可能となる。
また、ｅＮＢは、同期タイミングの基準時刻（ＵＴＣ時刻）等に対する相対値を報知し、ＧＮＳＳ等で基準時刻を取得したＵＥが自律的にＴＡを適用することとしてもよい。この場合、ＲＡＲによるＴＡコマンドをなくしてもよいし、ＴＡコマンドのレンジを小さくしてもよい。
上記のような変形例の動作により、シグナリングオーバーヘッドの削減ができる。また、ＴＡコマンドを不要とすることも可能となる。
また、ビームとＴＡ値の相関関係を利用して効果的なＴＡが可能となる。更に、ビームとＲＡＲ受信リソース・サーチスペース等の対応付けにより同一ＭＡＣ ＰＤＵで送信されるＲＡＲ間のＴＡ値の類似性を利用して効果的なＴＡが可能となる。
＜サーチスペースについて＞
ＵＥが、ＲＡＲ、Contention resolution （メッセージ４）等 をモニタするサーチスペースはＵＥ共通サーチスペースでもよいし、ＵＥグループサーチスペースでもよいし、ＵＥ個別のサーチスペースでもよい。
例えば、あるビームインデックス（ＲＡＣＨ構成）を選択したＵＥは、そのビームに対応するＵＥグループサーチスペースのみをモニタすることで不要なモニタリングの省略やビーム間の制御情報の誤認識を防ぐことができる。前述した図１６Ａに示す各領域は、ＵＥグループサーチスペースの一例である。また、ＵＥ共通サーチスペースはビーム選択を行わない場合やビームを変更して再送するケース等にサーチスペースの限定が難しい場合に有効である。
（装置構成）
次に、本発明の実施の形態（第１、第２の実施の形態及び変形例を含む）におけるＵＥとｅＮＢの構成例を説明する。
＜ユーザ装置ＵＥ＞
図１９に、ＵＥの機能構成図を示す。図１９に示すように、ＵＥは、ＵＬ送信部１０１、ＤＬ受信部１０２、ＲＲＣ管理部１０３、ＲＡ制御部１０４、測定部１０５、電力制御部１０６を備える。なお、図１９は、ＵＥにおいて本発明に特に関連する機能部のみを示すものであり、ＵＥは、少なくともＬＴＥに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。
ＵＬ送信部１０１は、ＵＥから送信されるべき上位のレイヤの情報から、物理レイヤの各種信号を生成し、ｅＮＢに対して送信する機能を含む。ＤＬ受信部１０２は、ｅＮＢから各種の下り信号を受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの情報を取得する機能を含む。また、ＵＬ送信部１０１及びＤＬ受信部１０２は、変形例で説明したＴＡに関する処理を行う機能も含む。
ＲＲＣ管理部１０３は、ＤＬ受信部１０２を介して、ｅＮＢから報知信号、上位レイヤ信号等を取得し、これらの信号から、対応情報やパターン情報等の設定情報を取得して、記憶する。
ＲＡ制御部１０４は、第１、第２の実施の形態、変形例で説明したランダムアクセス手順における各信号の生成を行うとともに、ＵＬ送信部１０１／ＤＬ受信部１０２を介したランダムアクセスにおける信号送受信の制御を行う。この制御は、ＲＲＣ管理部１０３に格納された対応情報やパターン情報等の設定情報に基づいて実行される。
測定部１０５は、ｅＮＢから受信する信号の受信レベル等の測定を行い、測定結果に基づき、ビームの選択（例：ＲＡＣＨ構成の選択）を行う機能を含む。すなわち、測定部１０５は選択部を含む。電力制御部１０６は、ＵＬ送信部１０１から送信する信号の送信電力を制御する。
図１９に示すＵＥの構成は、全体をハードウェア回路（例：１つ又は複数のＩＣチップ）で実現してもよいし、一部をハードウェア回路で構成し、その他の部分をＣＰＵとプログラムとで実現してもよい。
図２０は、ＵＥのハードウェア（ＨＷ）構成の例を示す図である。図２０は、図１９よりも実装例に近い構成を示している。図２０に示すように、ＵＥは、無線信号に関する処理を行うＲＥ（Ｒａｄｉｏ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）モジュール１５１と、ベースバンド信号処理を行うＢＢ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）処理モジュール１５２と、上位レイヤ等の処理を行う装置制御モジュール１５３と、ＵＳＩＭカードにアクセスするインタフェースであるＵＳＩＭスロット１５４とを有する。
ＲＥモジュール１５１は、ＢＢ処理モジュール１５２から受信したデジタルベースバンド信号に対して、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ－ｔｏ－Ａｎａｌｏｇ）変換、変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、アンテナから受信した無線信号に対して、周波数変換、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換、復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、ＢＢ処理モジュール１５２に渡す。ＲＥモジュール１５１は、例えば、図１９のＵＬ送信部１０１、ＤＬ受信部１０２における物理レイヤ等の機能を含む。
ＢＢ処理モジュール１５２は、ＩＰパケットとデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１６２は、ＢＢ処理モジュール１５２における信号処理を行うプロセッサである。メモリ１７２は、ＤＳＰ１６２のワークエリアとして使用される。ＢＢ処理モジュール１５２は、例えば、図１９のＵＬ送信部１０１、ＤＬ受信部１０２におけるレイヤ２等の機能、ＲＲＣ管理部１０３、ＲＡ制御部１０４、測定部１０５、電力制御部１０６を含む。なお、ＲＲＣ管理部１０３、ＲＡ制御部１０４、測定部１０５、及び電力制御部１０６の機能の全部又は一部を装置制御モジュール１５３に含めることとしてもよい。
装置制御モジュール１５３は、ＩＰレイヤのプロトコル処理、各種アプリケーションの処理等を行う。プロセッサ１６３は、装置制御モジュール１５３が行う処理を行うプロセッサである。メモリ１７３は、プロセッサ１６３のワークエリアとして使用される。また、プロセッサ１６３は、ＵＳＩＭスロット１５４を介してＵＳＩＭとの間でデータの読出し及び書込みを行う。
＜基地局ｅＮＢ＞
図２１に、ｅＮＢの機能構成図を示す。図２１に示すように、ｅＮＢは、ＤＬ送信部２０１、ＵＬ受信部２０２、ＲＲＣ管理部２０３、ＲＡ制御部２０４、ＢＦ管理部２０５を備える。なお、図２１は、ｅＮＢにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、ｅＮＢは、少なくともＬＴＥ方式に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。
ＤＬ送信部２０１は、ｅＮＢから送信されるべき上位のレイヤの情報から、物理レイヤの各種信号を生成し、送信する機能を含む。ＵＬ受信部２０２は、ＵＥから各種の上り信号を受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの情報を取得する機能を含む。ＤＬ送信部２０１及びＵＬ受信部２０２は、多素子のアンテナを含み、様々な階層のビームフォーミングを行う機能を含む。また、ＤＬ送信部２０１及びＵＬ受信部２０２は、変形例で説明したＴＡに関する処理を行う機能を含む。
ＲＲＣ管理部２０３は、対応情報やパターン情報等を含む報知信号、上位レイヤ信号等を作成し、ＤＬ送信部２０１を介してＵＥに送信する機能を含む。ＲＡ制御部２０４は、第１、第２の実施の形態、及び変形例で説明したランダムアクセス手順における信号の送受信を、ＤＬ送信部２０１／ＵＬ受信部２０２を介して行う。ＢＦ管理部２０５は、ｅＮＢが適用しているビームのインデックス、階層等の管理を行う。
図２１に示すｅＮＢの構成は、全体をハードウェア回路（例：１つ又は複数のＩＣチップ）で実現してもよいし、一部をハードウェア回路で構成し、その他の部分をＣＰＵとプログラムとで実現してもよい。
図２２は、ｅＮＢのハードウェア（ＨＷ）構成の例を示す図である。図２２は、図２１よりも実装例に近い構成を示している。図２２に示すように、ｅＮＢは、無線信号に関する処理を行うＲＥモジュール２５１と、ベースバンド信号処理を行うＢＢ処理モジュール２５２と、上位レイヤ等の処理を行う装置制御モジュール２５３と、ネットワークと接続するためのインタフェースである通信ＩＦ２５４とを有する。
ＲＥモジュール２５１は、ＢＢ処理モジュール２５２から受信したデジタルベースバンド信号に対して、Ｄ／Ａ変換、変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、アンテナから受信した無線信号に対して、周波数変換、Ａ／Ｄ変換、復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、ＢＢ処理モジュール２５２に渡す。ＲＥモジュール２５１は、例えば、図２１のＤＬ送信部２０１及びＵＬ受信部２０２における物理レイヤ等の機能を含む。なお、ｅＮＢのアンテナは、様々な階層の送信ビーム及び受信ビームを形成可能な多素子のアンテナである。
ＢＢ処理モジュール２５２は、ＩＰパケットとデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。ＤＳＰ２６２は、ＢＢ処理モジュール２５２における信号処理を行うプロセッサである。メモリ２７２は、ＤＳＰ２５２のワークエリアとして使用される。ＢＢ処理モジュール２５２は、例えば、図２１のＤＬ送信部２０１及びＵＬ受信部２０２におけるレイヤ２等の機能、ＲＲＣ管理部２０３、ＲＡ制御部２０４、ＢＦ管理部２０５を含む。なお、ＲＲＣ管理部２０３、ＲＡ制御部２０４、及びＢＦ管理部２０５の機能の全部又は一部を装置制御モジュール２５３に含めることとしてもよい。
装置制御モジュール２５３は、ＩＰレイヤのプロトコル処理、ＯＡＭ処理等を行う。プロセッサ２６３は、装置制御モジュール２５３が行う処理を行うプロセッサである。メモリ２７３は、プロセッサ２６３のワークエリアとして使用される。補助記憶装置２８３は、例えばＨＤＤ等であり、基地局ｅＮＢ自身が動作するための各種設定情報等が格納される。
なお、図１９～図２２に示す装置の構成（機能区分）は、本実施の形態（第１、第２の実施の形態、変形例を含む）で説明する処理を実現する構成の一例に過ぎない。本実施の形態（第１、第２の実施の形態、変形例を含む）で説明する処理を実現できるのであれば、その実装方法（具体的な機能部の配置、名称等）は、特定の実装方法に限定されない。
（実施の形態のまとめ）
以上、説明した本願の開示の技術によれば、基地局とユーザ装置とを備える無線通信システムにおいて前記基地局と通信を行う前記ユーザ装置であって、前記基地局が形成するビームの識別子と、ランダムアクセス信号の送信に使用する構成情報とを対応付けた対応情報を格納する記憶部と、前記基地局から複数の異なるビームにより送信される信号の受信品質に基づいて、特定のビームを選択し、前記対応情報に基づいて、当該特定のビームに対応する構成情報を選択する選択部と、前記選択部により選択された前記構成情報を使用してランダムアクセス信号を前記基地局に送信する送信部とを備えるユーザ装置が提供される。
上記の構成により、ユーザ装置と基地局との間で行われるランダムアクセスにおいて、基地局が適切にビームを適用することが可能になる。
前記対応情報において、１つの構成情報に複数のビームの識別子が対応付けられていることとしてもよい。この構成により、基地局はより広いビームでランダムアクセス信号を受信できる。
前記対応情報において、１つのビームの識別子に複数の構成情報が対応付けられていることとしてもよい。この構成により、同じビームを選択した複数のユーザ装置間での衝突確立を低減できる。
前記構成情報は送信電力情報を含み、前記送信部は、当該送信電力情報に基づいた送信電力を使用して前記ランダムアクセス信号を送信することとしてもよい。この構成により、パワーランピングの増加を回避できる。
前記基地局が形成するビームは階層構造を有しており、前記選択部は、所定の基準に基づいて、特定の階層の中の特定のビームを選択し、前記対応情報に基づいて、当該特定のビームに対応する構成情報を選択することとしてもよい。この構成により、例えばユーザ装置の状態に応じて、適切な階層のビームを選択でき、ビーム選択ミスの可能性を低減できる。
また、開示の技術により、基地局とユーザ装置とを備える無線通信システムにおいて前記基地局と通信を行う前記ユーザ装置であって、ランダムアクセス信号の送信に使用する構成情報であって、前記基地局が形成するビームに対応付けられた構成情報を複数有する送信パターンを格納する記憶部と、前記送信パターンにおける各構成情報を使用して、ランダムアクセス信号を複数回、ランダムアクセス応答を待たずに送信する送信部とを備えるユーザ装置が提供される。
上記の構成により、ユーザ装置と基地局との間で行われるランダムアクセスにおいて、基地局が適切にビームを適用することが可能になる。
前記ユーザ装置は、前記ランダムアクセス信号を複数回送信する動作の実行可否を示す情報を、前記基地局から受信する受信部を更に備え、前記受信部により、前記動作を実行しないことを示す情報を受信した場合に、前記ユーザ装置は、前記基地局から複数の異なるビームにより送信される信号の受信品質に基づいて、特定のビームを選択し、当該特定のビームに対応する構成情報を使用してランダムアクセス信号を送信することとしてもよい。この構成により、複数回動作を実行しない場合であっても、基地局はビームを適切に適用してランダムアクセス信号を受信できる。
前記送信部は、前記ランダムアクセス信号を複数回送信する動作を複数回行う中で、所定の条件を満たした場合に、前記送信パターンを構成する構成情報のセットを変更し、当該変更後の構成情報のセットを使用して、前記ランダムアクセス信号を複数回送信することとしてもよい。この構成により、ランダムアクセスの成功確率を高めることができる。
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には１つの部品で行われてもよいし、あるいは１つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。説明の便宜上、基地局ｅＮＢ及びユーザ装置ＵＥは機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従って、ユーザ装置ＵＥ及び基地局ｅＮＢが有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。
＜実施形態の補足＞
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シグナリング、ＭＡＣ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メッセージは、ＲＲＣシグナリングと呼ばれてもよい。また、ＲＲＣメッセージは、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。
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。
判定又は判断は、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。
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。
ＵＥは、当業者によって、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。
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、明示的に行うものに限られず、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。
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。
また、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。
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。
所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、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。
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。
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。
本特許出願は２０１６年２月４日に出願した日本国特許出願第２０１６－０２０３２３号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１６－０２０３２３号の全内容を本願に援用する。
＜付記＞
（付記項１）
基地局とユーザ装置とを備える無線通信システムにおいて前記基地局と通信を行う前記ユーザ装置であって、
前記基地局が形成するビームの識別子と、ランダムアクセス信号の送信に使用する構成情報とを対応付けた対応情報を格納する記憶部と、
前記基地局から複数の異なるビームにより送信される信号の受信品質に基づいて、特定のビームを選択し、前記対応情報に基づいて、当該特定のビームに対応する構成情報を選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記構成情報を使用してランダムアクセス信号を前記基地局に送信する送信部と
を備えることを特徴とするユーザ装置。
（付記項２）
前記対応情報において、１つの構成情報に複数のビームの識別子が対応付けられている
ことを特徴とする付記項１に記載のユーザ装置。
（付記項３）
前記対応情報において、１つのビームの識別子に複数の構成情報が対応付けられている
ことを特徴とする付記項１に記載のユーザ装置。
（付記項４）
前記構成情報は送信電力情報を含み、前記送信部は、当該送信電力情報に基づいた送信電力を使用して前記ランダムアクセス信号を送信する
ことを特徴とする付記項１ないし３のうちいずれか１項に記載のユーザ装置。
（付記項５）
前記基地局が形成するビームは階層構造を有しており、前記選択部は、所定の基準に基づいて、特定の階層の中の特定のビームを選択し、前記対応情報に基づいて、当該特定のビームに対応する構成情報を選択する
ことを特徴とする付記項１ないし４のうちいずれか１項に記載のユーザ装置。
（付記項６）
基地局とユーザ装置とを備える無線通信システムにおいて前記基地局と通信を行う前記ユーザ装置であって、
ランダムアクセス信号の送信に使用する構成情報であって、前記基地局が形成するビームに対応付けられた構成情報を複数有する送信パターンを格納する記憶部と、
前記送信パターンにおける各構成情報を使用して、ランダムアクセス信号を複数回、ランダムアクセス応答を待たずに送信する送信部と
を備えることを特徴とするユーザ装置。
（付記項７）
前記ユーザ装置は、前記ランダムアクセス信号を複数回送信する動作の実行可否を示す情報を、前記基地局から受信する受信部を更に備え、
前記受信部により、前記動作を実行しないことを示す情報を受信した場合に、前記ユーザ装置は、前記基地局から複数の異なるビームにより送信される信号の受信品質に基づいて、特定のビームを選択し、当該特定のビームに対応する構成情報を使用してランダムアクセス信号を送信する
ことを特徴とする付記項６に記載のユーザ装置。
（付記項８）
前記送信部は、前記ランダムアクセス信号を複数回送信する動作を複数回行う中で、所定の条件を満たした場合に、前記送信パターンを構成する構成情報のセットを変更し、当該変更後の構成情報のセットを使用して、前記ランダムアクセス信号を複数回送信する
ことを特徴とする付記項６又は７に記載のユーザ装置。
（付記項９）
基地局とユーザ装置とを備える無線通信システムにおいて前記基地局と通信を行う前記ユーザ装置が実行するランダムアクセス方法であって、
前記ユーザ装置は、前記基地局が形成するビームの識別子と、ランダムアクセス信号の送信に使用する構成情報とを対応付けた対応情報を格納する記憶部を備え、
前記基地局から複数の異なるビームにより送信される信号の受信品質に基づいて、特定のビームを選択し、前記対応情報に基づいて、当該特定のビームに対応する構成情報を選択する選択ステップと、
前記選択ステップにより選択された前記構成情報を使用してランダムアクセス信号を前記基地局に送信する送信ステップと
を備えることを特徴とするランダムアクセス方法。
（付記項１０）
基地局とユーザ装置とを備える無線通信システムにおいて前記基地局と通信を行う前記ユーザ装置が実行するランダムアクセス方法であって、
前記ユーザ装置は、ランダムアクセス信号の送信に使用する構成情報であって、前記基地局が形成するビームに対応付けられた構成情報を複数有する送信パターンを格納する記憶部を備え、
前記送信パターンにおける各構成情報を使用して、ランダムアクセス信号を複数回、ランダムアクセス応答を待たずに送信する送信ステップ
を備えることを特徴とするランダムアクセス方法。
１０１ ＵＬ送信部
１０２ ＤＬ受信部
１０３ ＲＲＣ管理部
１０４ ＲＡ制御部
１０５ 測定部
１０６ 電力制御部
１５２ ＢＢ処理モジュール
１５３ 装置制御モジュール
１５４ ＵＳＩＭスロット
２０１ ＤＬ送信部
２０２ ＵＬ受信部
２０３ ＲＲＣ管理部
２０４ ＲＡ制御部
２０５ ＢＦ管理部
２５１ ＲＥモジュール
２５２ ＢＢ処理モジュール
２５３ 装置制御モジュール
２５４ 通信ＩＦ

Claims (6)

  1. 複数の同期信号の受信電力に基づいて１つの同期信号を選択し、前記選択した同期信号に対応する時間・周波数リソースを決定する選択部と、
    前記時間・周波数リソースを使用してプリアンブルを基地局に送信する送信部と、を備え、
    プリアンブルを送信するための１つの時間・周波数リソースに同期信号を送信する複数のビームが対応付けられている
    ことを特徴とする端末。
  2. 前記プリアンブルに対する応答を受信する受信部を備え、
    前記応答のＣＲＣのマスクに使用されるＲＮＴＩは、前記同期信号を送信するビームに対応付けられている
    ことを特徴とする請求項１に記載の端末。
  3. プリアンブルを送信するための時間・周波数リソースが、前回のプリアンブル送信で使用した時間・周波数リソースと同じである場合に、前記送信部は、パワーランピングにより送信電力を増加させて、前記プリアンブルを送信する
    ことを特徴とする請求項１に記載の端末。
  4. 複数の同期信号の受信電力に基づいて１つの同期信号を選択し、前記選択した同期信号に対応する時間・周波数リソースを決定するステップと、
    前記時間・周波数リソースを使用してプリアンブルを基地局に送信するステップと、を備え、
    プリアンブルを送信するための１つの時間・周波数リソースに同期信号を送信する複数のビームが対応付けられている
    ことを特徴とする端末が実行するプリアンブル送信方法。
  5. 複数の同期信号を送信する送信部と、
    端末により、前記複数の同期信号の受信電力に基づいて１つの同期信号が選択され、前記選択された同期信号に対応する時間・周波数リソースを使用して送信されたプリアンブルを受信する受信部と、を備え、
    プリアンブルを送信するための１つの時間・周波数リソースに同期信号を送信する複数のビームが対応付けられている
    ことを特徴とする基地局。
  6. 複数の同期信号の受信電力に基づいて１つの同期信号を選択し、前記選択した同期信号に対応する時間・周波数リソースを決定する選択部と、
    前記時間・周波数リソースを使用してプリアンブルを基地局に送信する送信部と、を備え、
    プリアンブルを送信するための１つの時間・周波数リソースに同期信号を送信する複数のビームが対応付けられている、端末と、
    前記複数の同期信号を送信する送信部と、
    前記端末により、前記複数の同期信号の受信電力に基づいて前記１つの同期信号が選択され、前記選択された同期信号に対応する前記時間・周波数リソースを使用して送信された前記プリアンブルを受信する受信部と、を備える基地局と、
    を備える通信システム。
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