JP7333812B2 - 端末、通信システム及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおけるユーザ装置及び通信方法に関連するものである。

３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、システム容量の更なる大容量化、データ伝送速度の更なる高速化、無線区間における更なる低遅延化等を実現するために、ＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ）あるいは５Ｇと呼ばれる無線通信方式の検討が進んでいる（例えば非特許文献１）。ＮＲでは、１０Ｇｂｐｓ以上のスループットを実現しつつ無線区間の遅延を１ｍｓ以下にするという要求条件を満たすために、様々な無線技術の検討が行われている。

衝突型ランダムアクセス（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）手順を４ステップで行う従来の４ステップＲＡＣＨ（４－ｓｔｅｐ ＲＡＣＨ）に対して、ＮＲでは、衝突型ランダムアクセスを２ステップで行う２ステップＲＡＣＨ（２－ｓｔｅｐ ＲＡＣＨ）の検討が開始されている。２ステップＲＡＣＨにより、低遅延、消費電力削減等への効果が見込まれている。

衝突型ランダムアクセス手順の４ステップＲＡＣＨでは、第１ステップにおいて、ユーザ装置２０から基地局装置１０に対してメッセージＭｓｇ１（Ｐｒｅａｍｂｌｅ（プリアンブル））が送信され、第２ステップにおいて、基地局装置１０からユーザ装置２０に対してメッセージＭｓｇ２（ＲＡＲ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ランダムアクセス応答））が送信され、第３ステップにおいて、ユーザ装置２０から基地局装置１０に対してメッセージＭｓｇ３が送信され、第４ステップにおいて、基地局装置１０からユーザ装置２０に対してメッセージＭｓｇ４が送信される。メッセージＭｓｇ３はＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）に相当する。

３ＧＰＰ ＴＳ ３８．３００ Ｖ１５．０．０（２０１７－１２）

４ステップＲＡＣＨの場合と同様に、２ステップＲＡＣＨにおいてもメッセージの再送が行われることが想定される。また、２ステップＲＡＣＨにおける再送時に、４ステップＲＡＣＨにフォールバック（ｆａｌｌｂａｃｋ）することが想定される。しかしながら、これらの場合の動作は不明確である（明確に規定されていない）。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、２ステップＲＡＣＨにおける再送の動作を適切に規定することで、２ステップＲＡＣＨにより遅延を削減するとともに、悪い通信環境においてもランダムアクセス（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）の成功率を高める技術を提供することを目的とする。

開示の技術によれば、２ステップで行うランダムアクセス手順の第１ステップでプリアンブル及び上り共有チャネルを送信する送信部と、前記２ステップで行うランダムアクセス手順から４ステップで行うランダムアクセス手順への切替後、切替前の電力ランピングのカウンタ値を維持する制御部と、を備える端末が提供される。

開示の技術の他の側面によれば、２ステップで行うランダムアクセス手順の第１ステップでプリアンブル及び上り共有チャネルを送信し、４ステップで行うランダムアクセス手順の第１ステップでプリアンブルを送信する送信部と、前記２ステップで行うランダムアクセス手順から前記４ステップで行うランダムアクセス手順への切替後、切替前の電力ランピングのカウンタ値を維持する制御部と、を備える端末と、前記２ステップで行うランダムアクセス手順の第１ステップで前記端末が送信するプリアンブル及び上り共有チャネルと、前記４ステップで行うランダムアクセス手順の第１ステップで前記端末が送信するプリアンブルを受信する受信部を有する基地局と、を備える通信システムが提供される。

開示の技術によれば、２ステップＲＡＣＨにより遅延を削減するとともに、悪い通信環境においてもランダムアクセス（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）の成功率を高めることを可能とする技術が提供される。

本発明の実施形態における通信システムの構成図である。 衝突型ランダムアクセス手順の４ステップＲＡＣＨを説明する図である。 衝突型ランダムアクセス手順の２ステップＲＡＣＨを説明する図である。 ２ステップＲＡＣＨから４ステップＲＡＣＨにフォールバックする場合の電力ランピング（ｐｏｗｅｒ ｒａｍｐｉｎｇ）を説明する図である。 基地局装置１０の機能構成の一例を示す図である。 ユーザ装置２０の機能構成の一例を示す図である。 基地局装置１０及びユーザ装置２０のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（本実施の形態）を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。

以下の実施の形態における無線通信システムは基本的にＮＲに準拠することを想定しているが、それは一例であり、本実施の形態における無線通信システムはその一部又は全部において、ＮＲ以外の無線通信システム（例：ＬＴＥ）に準拠していてもよい。

（システム全体構成）
図１に本実施形態に係る無線通信システムの構成図を示す。本実施形態に係る無線通信システムは、図１に示すように、基地局装置１０、及びユーザ装置２０を含む。図１には、基地局装置１０、及びユーザ装置２０が１つずつ示されているが、これは例であり、それぞれ複数であってもよい。

ユーザ装置２０は、スマートフォン、携帯電話機、タブレット、ウェアラブル端末、Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ－ｔｏ－Ｍａｃｈｉｎｅ）用通信モジュール等の無線通信機能を備えた通信装置であり、基地局装置１０に無線接続し、無線通信システムにより提供される各種通信サービスを利用する。基地局装置１０は、１つ以上のセルを提供し、ユーザ装置２０と無線通信する通信装置である。ユーザ装置２０と基地局装置１０はいずれも、ビームフォーミングを行って信号の送受信を行うことが可能である。また、ユーザ装置２０をＵＥと称し、基地局装置１０をｇＮＢと称してもよい。

本実施の形態において、複信（Ｄｕｐｌｅｘ）方式は、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式でもよいし、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式でもよい。

本実施の形態に係る技術は、ＮＲの衝突型ランダムアクセス手順に関わるものなので、最初に、衝突型ランダムアクセス手順の４ステップＲＡＣＨの動作例および衝突型ランダムアクセス手順の２ステップＲＡＣＨの動作例を説明する。

（衝突型ランダムアクセス手順：４ステップＲＡＣＨ）
図２は、衝突型ランダムアクセス手順の４ステップＲＡＣＨを説明する図である。

ユーザ装置２０は、第１ステップ（Ｓ１）において、メッセージＭｓｇ１（＝プリアンブル）を送信する。

基地局装置１０は、プリアンブルを検出すると、第２ステップ（Ｓ２）において、その応答であるメッセージＭｓｇ２（＝ＲＡＲ（Ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）））をユーザ装置２０に送信する。

ＲＡＲを受信したユーザ装置２０は、第３ステップ（Ｓ３）において、所定の情報を含むメッセージＭｓｇ３を基地局装置１０に送信する。Ｍｓｇ３は、例えば、ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔである。

Ｍｓｇ３を受信した基地局装置１０は、第４ステップ（Ｓ４）において、メッセージＭｓｇ４（例：ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ）をユーザ装置２０に送信する。ユーザ装置２０は、上記の所定の情報がＭｓｇ４に含まれていることを確認すると、当該Ｍｓｇ４が、上記のＭｓｇ３に対応する自分宛てのＭｓｇ４であることを認識し、ランダムアクセス手順を完了し、ＲＲＣ接続を確立する（Ｃｏｎｔｅｎｓｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ：ＯＫ）。

（衝突型ランダムアクセス手順：２ステップＲＡＣＨ）
図３は、衝突型ランダムアクセス手順の２ステップＲＡＣＨを説明する図である。

図３に示されるように、衝突型ランダムアクセス手順の２ステップＲＡＣＨでは、第１ステップ（Ｓ１１）において、ユーザ装置２０から基地局装置１０に対してメッセージＭｓｇＡが送信され、第２ステップ（Ｓ１２）において、基地局装置１０からユーザ装置２０に対してメッセージＭｓｇＢが送信される。ユーザ装置２０は、所定の情報がＭｓｇＢに含まれていることを確認すると、当該ＭｓｇＢが、上記ＭｓｇＡに対応する自分宛てのＭｓｇＢであることを認識し、ランダムアクセス手順を完了し、ＲＲＣ接続を確立する（Ｃｏｎｔｅｎｓｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ：ＯＫ）。

メッセージＭｓｇＡは、プリアンブル＋データ（ＰＵＳＣＨ）を含み、４ステップＲＡＣＨのＭｓｇ１＋Ｍｓｇ３に相当する。また、メッセージＭｓｇＢは、４ステップＲＡＣＨのＭｓｇ２＋Ｍｓｇ４に相当する。

（２ステップＲＡＣＨにおける再送の動作）
ユーザ装置２０の２ステップＲＡＣＨにおける再送の動作について説明する。

ユーザ装置２０の２ステップＲＡＣＨにおける再送の動作として、２ステップＲＡＣＨにおけるメッセージＭｓｇＡの再送時に、４ステップＲＡＣＨにフォールバックすることが考えられる。

２ステップＲＡＣＨにおけるメッセージＭｓｇＡの再送時に４ステップＲＡＣＨにフォールバックする場合に、ユーザ装置２０は、４ステップＲＡＣＨのプリアンブル（Ｍｓｇ１）の送信から開始してもよいし、Ｍｓｇ３の送信から開始してもよい。

ユーザ装置２０は、基地局装置１０から通知された情報に基づいて、Ｍｓｇ１の送信から開始するかＭｓｇ３の送信から開始するかを判断してもよい。例えば、ユーザ装置２０は、基地局装置１０からの、ユーザ装置２０が送信したプリアンブルＩＤに対応するプリアンブルの受信には成功したが、ユーザ装置２０が送信したＵＥ ＩＤに対応するＰＵＳＣＨ（Ｍｓｇ３に相当）の受信には失敗した、ということを示す情報に基づいて判断可能な場合には、Ｍｓｇ３の送信から開始してもよい。例えば、ユーザ装置２０は、基地局装置１０からの、ユーザ装置２０が送信したプリアンブルＩＤに対応するプリアンブルの受信に失敗し、ユーザ装置２０が送信したＵＥ ＩＤに対応するＰＵＳＣＨ（Ｍｓｇ３に相当）の受信にも失敗した、ということを示す情報の通知に基づいて判断可能な場合には、プリアンブル（Ｍｓｇ１）送信から開始してもよい。また、その他の通知情報に基づいて判断してもよい。

ユーザ装置２０の２ステップＲＡＣＨにおける再送の動作として、ユーザ装置２０は、基地局装置１０からの、ユーザ装置２０が送信したプリアンブルＩＤに対応するプリアンブルの受信には成功したが、ユーザ装置２０が送信したＵＥ ＩＤに対応するＰＵＳＣＨ（Ｍｓｇ３に相当）の受信には失敗した、ということを示す情報を受信した場合に、その情報の受信をトリガーとして、４ステップＲＡＣＨにフォールバックし、Ｍｓｇ３の送信から開始してもよい。

２ステップＲＡＣＨにおけるＭｓｇＡの再送時に４ステップＲＡＣＨにフォールバックすることをユーザ装置２０が判断するための閾値が、通知されてもよいし規定されてもよい。例えば、４ステップＲＡＣＨにフォールバックするまでの再送回数が指定されてもよい。再送回数が指定された場合、指定された再送回数の間は２ステップＲＡＣＨを続け、指定された回数を超えた再送が必要になった場合に４ステップＲＡＣＨにフォールバックして、プリアンブル（Ｍｓｇ１）またはＭｓｇ３から再送を行う。

（２ステップＲＡＣＨにおけるＭｓｇＡのｐｏｗｅｒ ｒａｍｐｉｎｇ）
２ステップＲＡＣＨにおけるＭｓｇＡの電力ランピング（ｐｏｗｅｒ ｒａｍｐｉｎｇ）について説明する。

電力ランピングステップ（ｐｏｗｅｒ ｒａｍｐｉｎｇ ｓｔｅｐ）の値について、ＭｓｇＡのプリアンブルとＭｓｇＡのＰＵＳＣＨに対して、共通の一つの値が用いられてもよい。

あるいは、電力ランピングステップの値について、ＭｓｇＡのプリアンブルとＭｓｇＡのＰＵＳＣＨに対して、それぞれ別々の値が通知されてもよい。

あるいは、電力ランピングステップの値について、当該値は、ＭｓｇＡのプリアンブルの送信電力の計算のみに用いられてもよい。この場合、ＭｓｇＡのＰＵＳＣＨの送信電力については別の方法で計算されてもよい。ＭｓｇＡのプリアンブルの送信電力とは独立して計算されてもよいし、ＭｓｇＡのプリアンブルの送信電力からのオフセット値などを用いて相対的に計算されてもよい。

２ステップＲＡＣＨで用いられるＭｓｇＡの電力ランピングステップの値は、４ステップＲＡＣＨに用いられる（通知される）値と同じものが用いられてもよいし、異なるものが用いられてもよい。

４ステップＲＡＣＨのプリアンブル用の電力ランピングステップの値と、２ステップＲＡＣＨのＭｓｇＡのプリアンブル用の電力ランピングステップの値とが同じでもよい。

あるいは、４ステップＲＡＣＨのプリアンブル用の電力ランピングステップの値と、２ステップＲＡＣＨのＭｓｇＡのプリアンブル用およびＰＵＳＣＨ用の電力ランピングステップの値とが同じでもよい。

あるいは、４ステップＲＡＣＨのプリアンブル用の電力ランピングステップの値と、２ステップＲＡＣＨのＭｓｇＡのプリアンブル用およびＰＵＳＣＨ用の電力ランピングステップの値とは、異なるものであってもよい。

図４は、２ステップＲＡＣＨから４ステップＲＡＣＨにフォールバックする場合の電力ランピング（ｐｏｗｅｒ ｒａｍｐｉｎｇ）を説明する図である。

２ステップＲＡＣＨから４ステップＲＡＣＨにフォールバックした場合に、電力ランピングを行うごとに蓄積されていた値がフォールバック後も保持されてもよい。すなわち、２ステップＲＡＣＨから４ステップＲＡＣＨにフォールバックした場合に、電力ランピングカウンタ（ｐｏｗｅｒ ｒａｍｐｉｎｇ ｃｏｕｎｔｅｒ）がフォールバック後も保持されてもよい。保持された電力ランピングカウンタは、フォールバック後のプリアンブルの送信電力の計算に引き続き用いられる。

電力ランピングカウンタを保持する方法として、フォールバックを行った直後の再送時に電力ランピングカウンタの値を１増やしてもよい（図４のＡｌｔ１－１参照）。

電力ランピングカウンタを保持する方法として、フォールバックを行った直後の再送時には、電力ランピングカウンタの値を維持してもよい（図４のＡｌｔ１－２参照）。

２ステップＲＡＣＨから４ステップＲＡＣＨにフォールバックした場合に、電力ランピングを行うごとに蓄積されていた値がフォールバック後にリセットされてもよい。すなわち、電力ランピングカウンタがフォールバック後にリセットされてもよい。あるいは、４ステップＲＡＣＨ用の電力ランピングカウンタと２ステップＲＡＣＨ用の電力ランピングカウンタとが別々のものであってもよい。この場合、フォールバック後のプリアンブル送信時には、電力ランピングされない状態の送信電力が計算される（図４のＡｌｔ２参照）。

（２ステップＲＡＣＨにおけるＭｓｇＡの最大再送回数）
２ステップＲＡＣＨにおけるＭｓｇＡの最大再送回数の値について、ＭｓｇＡのプリアンブルとＭｓｇＡのＰＵＳＣＨに対して、共通する一つの値が用いられてもよい。

あるいは、２ステップＲＡＣＨにおけるＭｓｇＡの最大再送回数の値について、ＭｓｇＡのプリアンブルとＭｓｇＡのＰＵＳＣＨに対して、別々の値が通知されてもよい。

あるいは、２ステップＲＡＣＨにおけるＭｓｇＡの最大再送回数の値について、ＭｓｇＡのプリアンブルに対してのみ用いられてもよい。

ＭｓｇＡの送信回数のカウンタ（すなわち、最大再送回数を超過したか否かの判断に用いられるカウンタ）について、ＭｓｇＡのプリアンブルの送信時にのみカウントされてもよい。

あるいは、ＭｓｇＡのプリアンブルの送信時、および、ＭｓｇＡのＰＵＳＣＨのみの再送時（すなわち、ＭｓｇＡのプリアンブルは再送されずＰＵＳＣＨのみが再送される時） にカウントされてもよい。

あるいは、ＭｓｇＡのプリアンブルの送信とＭｓｇＡのＰＵＳＣＨの送信が、別々のカウンタによってカウントされてもよい。

２ステップＲＡＣＨにおけるＭｓｇＡの最大再送回数の値について、４ステップＲＡＣＨ用に用いられる（通知される）値と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。

４ステップＲＡＣＨのプリアンブル用の最大再送回数の値と、２ステップＲＡＣＨのＭｓｇＡのプリアンブル用の最大再送回数の値とが同じであってもよい。

あるいは、４ステップＲＡＣＨのプリアンブル用の最大再送回数の値と、２ステップＲＡＣＨのＭｓｇＡのプリアンブル用兼ＭｓｇＡのＰＵＳＣＨ用の最大再送回数の値とが同じであってもよい。

あるいは、４ステップＲＡＣＨのプリアンブル用の最大再送回数の値は、２ステップＲＡＣＨのＭｓｇＡのプリアンブル用の最大再送回数の値とは異なり、ＭｓｇＡのＰＵＳＣＨ用の最大再送回数の値とも異なるものであってもよい。

２ステップＲＡＣＨから４ステップＲＡＣＨにフォールバックした場合の送信回数の値について、送信を行うごとに蓄積されていた送信回数の値がフォールバック後に保持されてもよい。すなわち、送信回数のカウンタがフォールバック後に保持されてもよい。保持された送信回数のカウンタの値が、フォールバック後の最大再送回数の超過判断に引き続き用いられる。

送信回数のカウンタをフォールバック後に保持する方法として、フォールバックを行った直後の再送時に、送信回数のカウンタを１増やしてもよい。

あるいは、送信回数のカウンタをフォールバック後に保持する方法として、フォールバックを行った直後の再送時に、送信回数のカウンタを維持してもよい。

２ステップＲＡＣＨから４ステップＲＡＣＨにフォールバックした場合の送信回数の値について、送信回数の値がフォールバック後にリセットされてもよい。すなわち、送信回数のカウンタがフォールバック後にリセットされてもよい。あるいは、４ステップＲＡＣＨ用の送信回数のカウンタと、２ステップＲＡＣＨ用の送信回数のカウンタが別々のものであってもよい。これらの場合、フォールバック後の最大再送回数の超過判断には、リセットされた送信回数のカウンタ、または、個別の送信回数のカウンタが用いられる。

（装置構成）
次に、これまでに説明した処理及び動作を実行する基地局装置１０及びユーザ装置２０の機能構成例を説明する。基地局装置１０及びユーザ装置２０は上述した実施例を実施する機能を含む。ただし、基地局装置１０及びユーザ装置２０はそれぞれ、実施例の中の一部の機能のみを備えることとしてもよい。

＜基地局装置１０＞
図５は、基地局装置１０の機能構成の一例を示す図である。図５に示されるように、基地局装置１０は、送信部１１０と、受信部１２０と、設定部１３０と、制御部１４０とを有する。図５に示される機能構成は一例に過ぎない。本発明の実施形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。

送信部１１０は、ユーザ装置２０側に送信する信号を生成し、当該信号を無線で送信する機能を含む。受信部１２０は、ユーザ装置２０から送信された各種の信号を受信し、受信した信号から、例えばより上位のレイヤの情報を取得する機能を含む。例えば、受信部１２０は、２ステップＲＡＣＨにおけるメッセージＭｓｇＡをユーザ装置２０から受信し、送信部１１０は、２ステップＲＡＣＨにおけるメッセージＭｓｇＢをユーザ装置２０に送信する。

設定部１３０は、予め設定される設定情報、及び、ユーザ装置２０に送信する各種の設定情報を記憶装置に格納し、必要に応じて記憶装置から読み出す。

制御部１４０は、制御部１４０における信号送信に関する機能部を送信部１１０に含め、制御部１４０における信号受信に関する機能部を受信部１２０に含めてもよい。

＜ユーザ装置２０＞
図６は、ユーザ装置２０の機能構成の一例を示す図である。図６に示されるように、ユーザ装置２０は、送信部２１０と、受信部２２０と、設定部２３０と、制御部２４０とを有する。図６に示される機能構成は一例に過ぎない。本発明の実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。

送信部２１０は、送信データから送信信号を作成し、当該送信信号を無線で送信する。受信部２２０は、各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する。例えば、送信部２１０は、２ステップＲＡＣＨにおけるメッセージＭｓｇＡを基地局装置１０に送信し、受信部２２０は、２ステップＲＡＣＨにおけるメッセージＭｓｇＢを基地局装置１０から受信する。

設定部２３０は、受信部２２０により基地局装置１０から受信した各種の設定情報を記憶装置に格納し、必要に応じて記憶装置から読み出す。また、設定部２３０は、予め設定される設定情報も格納する。

制御部２４０は、制御部２４０における信号送信に関する機能部を送信部２１０に含め、制御部２４０における信号受信に関する機能部を受信部２２０に含めてもよい。

（ハードウェア構成）
上述の本発明の実施の形態の説明に用いた機能構成図（図５及び図６）は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に複数要素が結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に（例えば、有線及び／又は無線）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

また、例えば、本発明の一実施の形態における基地局装置１０及びユーザ装置２０はいずれも、本発明の実施の形態に係る処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図７は、本発明の実施の形態に係る基地局装置１０又はユーザ装置２０である無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局装置１０及びユーザ装置２０はそれぞれ、物理的には、プロセッサ１００１、記憶装置１００２、補助記憶装置１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７等を含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニット等に読み替えることができる。基地局装置１０及びユーザ装置２０のハードウェア構成は、図に示した１００１～１００６で示される各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。

基地局装置１０及びユーザ装置２０における各機能は、プロセッサ１００１、記憶装置１００２等のハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、記憶装置１００２及び補助記憶装置１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインタフェース、制御装置、演算装置、レジスタ等を含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。

また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール又はデータを、補助記憶装置１００３及び／又は通信装置１００４から記憶装置１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、図５に示した基地局装置１０の送信部１１０、受信部１２０、設定部１３０、制御部１４０は、記憶装置１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよい。また、例えば、図６に示したユーザ装置２０の送信部２１０と、受信部２２０と、設定部２３０、制御部２４０は、記憶装置１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。

記憶装置１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の少なくとも１つで構成されてもよい。記憶装置１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）等と呼ばれてもよい。記憶装置１００２は、本発明の一実施の形態に係る処理を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール等を保存することができる。

補助記憶装置１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc ROM）等の光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップ等の少なくとも１つで構成されてもよい。補助記憶装置１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、記憶装置１００２及び／又は補助記憶装置１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュール等ともいう。例えば、基地局装置１０の送信部１１０及び受信部１２０は、通信装置１００４で実現されてもよい。また、ユーザ装置２０の送信部２１０及び受信部２２０は、通信装置１００４で実現されてもよい。

入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサ等）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプ等）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

また、プロセッサ１００１及び記憶装置１００２等の各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

また、基地局装置１０及びユーザ装置２０はそれぞれ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

（実施の形態のまとめ）
以上、説明したように、本実施形態により、２ステップＲＡＣＨの第１ステップで第１データを送信する送信部と、前記２ステップＲＡＣＨの第２ステップで第２データを受信する受信部とを備え、前記第１データの再送時に４ステップＲＡＣＨにフォールバックするユーザ装置が提供される。

また、他の側面によれば、２ステップＲＡＣＨの第１ステップで第１データを送信する送信部と、前記２ステップＲＡＣＨの第２ステップで第２データを受信する受信部とを備え、受信した前記第２データに応じて４ステップＲＡＣＨにフォールバックするユーザ装置が提供される。

上記ユーザ装置により、２ステップＲＡＣＨにより遅延を削減するとともに、悪い通信環境においてもランダムアクセス（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）の成功率を高めることを可能とする技術が提供される。

（実施形態の補足）
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。実施の形態で述べた処理手順については、矛盾の無い限り処理の順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、基地局装置１０及びユーザ装置２０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基地局装置１０が有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従ってユーザ装置２０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。

また、情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、ブロードキャスト情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージ等であってもよい。

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。

本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャート等は、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

本明細書において基地局装置１０によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード（upper node）によって行われることもある。基地局装置１０を有する１つ又は複数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて、ユーザ装置２０との通信のために行われる様々な動作は、基地局装置１０及び／又は基地局装置１０以外の他のネットワークノード（例えば、ＭＭＥ又はＳ－ＧＷ等が考えられるが、これらに限られない）によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局装置１０以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ（例えば、ＭＭＥ及びＳ－ＧＷ）であってもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。

ユーザ装置２０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、又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

基地局装置１０は、当業者によって、ＮＢ（NodeB）、ｅＮＢ（evolved NodeB）、ｇＮＢ、ベースステーション（Base Station）、又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、判定（judging）、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、データベース又は別のデータ構造での探索）、確認（ascertaining）した事を「判断」「決定」したとみなす事等を含み得る。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」したとみなす事等を含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決（resolving）、選択（selecting）、選定（choosing）、確立（establishing）、比較（comparing）等した事を「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。

「含む（include）」、「含んでいる（including）」、及びそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える（comprising）」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「又は（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

本開示の全体において、例えば、英語でのａ、ａｎ及びｔｈｅのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含み得る。

以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
（第１項）
２ステップＲＡＣＨの第１ステップで第１データを送信する送信部と、
前記２ステップＲＡＣＨの第２ステップで第２データを受信する受信部とを備え、
前記第１データの再送時に４ステップＲＡＣＨにフォールバックする、ユーザ装置。
（第２項）
２ステップＲＡＣＨの第１ステップで第１データを送信する送信部と、
前記２ステップＲＡＣＨの第２ステップで第２データを受信する受信部とを備え、
受信した前記第２データに応じて４ステップＲＡＣＨにフォールバックする、ユーザ装置。
（第３項）
前記第１データの再送における電力ランピング回数のカウンタを更に備え、
前記カウンタの値は、前記４ステップＲＡＣＨにフォールバックした後に、維持又はリセットされる、
第１項または第２項に記載のユーザ装置。
（第４項）
前記第１データの送信回数のカウンタを更に備え、
前記カウンタの値は、前記４ステップＲＡＣＨにフォールバックした後に、維持又はリセットされる、
第１項または第２項に記載のユーザ装置。
（第５項）
２ステップＲＡＣＨの第１ステップで第１データを送信するステップと、
前記２ステップＲＡＣＨの第２ステップで第２データを受信するステップとを備え、
前記第１データの再送時に４ステップＲＡＣＨにフォールバックする、ユーザ装置の通信方法。
（第６項）
２ステップＲＡＣＨの第１ステップで第１データを送信するステップと、
前記２ステップＲＡＣＨの第２ステップで第２データを受信するステップとを備え、
受信した前記第２データに応じて４ステップＲＡＣＨにフォールバックする、ユーザ装置の通信方法。

１０ 基地局装置
１１０ 送信部
１２０ 受信部
１３０ 設定部
１４０ 制御部
２０ ユーザ装置
２１０ 送信部
２２０ 受信部
２３０ 設定部
２４０ 制御部
１００１ プロセッサ
１００２ 記憶装置
１００３ 補助記憶装置
１００４ 通信装置
１００５ 入力装置
１００６ 出力装置

Claims (6)

1. ２ステップで行うランダムアクセス手順の第１ステップでプリアンブル及び上り共有チャネルを送信する送信部と、
   前記２ステップで行うランダムアクセス手順から４ステップで行うランダムアクセス手順への切替後、切替前の電力ランピングのカウンタ値を維持する制御部と、
   を備える端末。
2. 前記制御部は、前記２ステップで行うランダムアクセス手順での電力ランピングのステップ値と前記４ステップで行うランダムアクセス手順での電力ランピングのステップ値に対して別々の値を用いる請求項１に記載の端末。
3. 前記２ステップで行うランダムアクセス手順での最大送信回数と前記４ステップで行うランダムアクセス手順での最大送信回数に対して別々の値を用いる送信部と、
   を更に備える請求項１に記載の端末。
4. 前記送信部は、前記２ステップで行うランダムアクセス手順で送信するプリアンブルと上り共有チャネルとにおいて、同一の電力ランピングのステップ値、同一の最大送信回数、及び同一の送信回数のカウンタ値を用いる請求項１に記載の端末。
5. ２ステップで行うランダムアクセス手順の第１ステップでプリアンブル及び上り共有チャネルを送信し、４ステップで行うランダムアクセス手順の第１ステップでプリアンブルを送信する送信部と、
   前記２ステップで行うランダムアクセス手順から前記４ステップで行うランダムアクセス手順への切替後、切替前の電力ランピングのカウンタ値を維持する制御部と、
   を備える端末と、
   前記２ステップで行うランダムアクセス手順の第１ステップで前記端末が送信するプリアンブル及び上り共有チャネルと、前記４ステップで行うランダムアクセス手順の第１ステップで前記端末が送信するプリアンブルを受信する受信部を有する基地局と、
   を備える通信システム。
6. ２ステップで行うランダムアクセス手順の第１ステップでプリアンブル及び上り共有チャネルを送信し、４ステップで行うランダムアクセス手順の第１ステップでプリアンブルを送信するステップと、
   前記２ステップで行うランダムアクセス手順から前記４ステップで行うランダムアクセス手順への切替後、切替前の電力ランピングのカウンタ値を維持するステップと、
   を備える端末の通信方法。

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