JPWO2017130989A1 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

次世代の通信システムにおいて、適切な通信を実現すること。本発明の一態様に係るユーザ端末は、同期信号を受信する受信部と、前記同期信号に基づいて決定した系列及び／又は無線リソースを用いて、ランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部と、を有することを特徴とする。

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。また、ＬＴＥ（ＬＴＥ Ｒｅｌ．８又は９ともいう）からの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥアドバンスト、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０、１１又は１２ともいう）が仕様化され、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＦＲＡ（Future Radio Access）、５Ｇ（5th generation mobile communication system）、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１３、Ｒｅｌ．１４などともいう）も検討されている。

ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０／１１では、広帯域化を図るために、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を統合するキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）が導入されている。各ＣＣは、ＬＴＥ Ｒｅｌ．８のシステム帯域を一単位として構成される。また、ＣＡでは、同一の無線基地局（eNB：eNodeB）の複数のＣＣがユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）に設定される。

一方、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１２では、異なる無線基地局の複数のセルグループ（ＣＧ：Cell Group）がＵＥに設定されるデュアルコネクティビティ（ＤＣ：Dual Connectivity）も導入されている。各セルグループは、少なくとも一つのセル（ＣＣ）で構成される。ＤＣでは、異なる無線基地局の複数のＣＣが統合されるため、ＤＣは、基地局間ＣＡ（Inter-eNB CA）などとも呼ばれる。

また、ＬＴＥ Ｒｅｌ．８−１２では、下り（ＤＬ：Downlink）伝送と上り（ＵＬ：Uplink）伝送とを異なる周波数帯で行う周波数分割複信（ＦＤＤ：Frequency Division Duplex）と、下り伝送と上り伝送とを同じ周波数帯で時間的に切り替えて行う時分割複信（ＴＤＤ：Time Division Duplex）とが導入されている。

3GPP TS 36.300 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2"

将来の無線通信システム（例えば、５Ｇ）では、超高速、大容量化、超低遅延などの要求を達成するために、広帯域の周波数スペクトルを利用することが検討されている。また、将来の無線通信システムでは、膨大な数のデバイスが同時にネットワークに接続する環境に対応することが求められている。

例えば、将来の無線通信システムでは、広帯域を確保しやすい高周波数帯（例えば、数十ＧＨｚ帯）での通信や、ＩｏＴ（Internet of Things）、ＭＴＣ（Machine Type Communication）、Ｍ２Ｍ（Machine To Machine）などの用途に用いる相対的に通信量の小さな通信を行うことが想定される。また、低遅延通信が要求されるＤ２Ｄ（Device To Device）やＶ２Ｖ（Vehicular To Vehicular）通信に対する需要も高まっている。

上記の多様な通信に対する要求を満たすために、高周波数帯に適した新しい通信アクセス方式（５Ｇ ＲＡＴ（Radio Access Technology）、Ｎｅｗ ＲＡＴなどと呼ばれてもよい）を設計することが検討されている。しかしながら、新しい通信アクセス方式に、既存の無線通信システム（例えば、ＬＴＥ Ｒｅｌ．８−１２）で利用される無線通信方式をそのまま適用する場合、周波数利用効率の劣化や、通信の遅延などが発生し、適切な通信を行えなくなるおそれがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、次世代の通信システムにおいて、適切な通信を実現することができるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様に係るユーザ端末は、同期信号を受信する受信部と、前記同期信号に基づいて決定した系列及び／又は無線リソースを用いて、ランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、次世代の通信システムにおいて、適切な通信を実現することができる。

ＬＴＥ ＲＡＴのサブフレーム構成及び５Ｇ ＲＡＴのサブフレーム構成の一例を示す図である。 図２Ａ及び２Ｂは、従来のＬＴＥにおけるデータ信号及び同期信号のカバレッジの一例を示す図である。 図３Ａ及び３Ｂは、複数の同期／参照信号を異なるビームで送信する場合の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るビームサーチ方法の、Ｎ＝１の場合の処理フローの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るビームサーチ方法の、Ｎ＝６の場合の処理フローの一例を示す図である。 図６Ａ及び６Ｂは、Ｎ＝１の場合のステップＳＴ１で送信される同期信号の送信パターンの一例を示す図である。 図７Ａ及び７Ｂは、Ｎ＝６の場合のステップＳＴ１で送信される同期信号の送信パターンの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。

将来の新しい通信システムで用いられるアクセス方式（５Ｇ ＲＡＴ、Ｎｅｗ ＲＡＴなどと呼ばれてもよい）としては、既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで用いられるアクセス方式（ＬＴＥ ＲＡＴ、ＬＴＥ−Ｂａｓｅｄ ＲＡＴなどと呼ばれてもよい）を拡張したものが検討されている。

５Ｇ ＲＡＴでは、ＬＴＥ ＲＡＴと異なる無線フレーム及び／又は異なるサブフレーム構成が用いられてもよい。例えば、５Ｇ ＲＡＴの無線フレーム構成は、既存のＬＴＥ（ＬＴＥ Ｒｅｌ．８−１２）と比較して、サブフレーム長、シンボル長、サブキャリア間隔、システム帯域幅の少なくとも一つが異なる無線フレーム構成とすることができる。

なお、サブフレームは、送信時間間隔（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）と呼ばれてもよい。例えば、ＬＴＥ Ｒｅｌ．８−１２におけるＴＴＩ（サブフレーム）長は、１ｍｓであり、２つの時間スロットで構成される。ＴＴＩは、チャネル符号化されたデータパケット（トランスポートブロック）の送信時間単位であり、スケジューリング、リンクアダプテーション（Link Adaptation）などの処理単位となる。

より具体的には、５Ｇ ＲＡＴにおいては、新たに無線パラメータを決定するが、例えば、ＬＴＥ ＲＡＴのニューメロロジー（numerology）に基づいて、ＬＴＥの無線フレームを規定する通信パラメータ（例えば、サブキャリア間隔、帯域幅、シンボル長など）を定数倍（例えば、Ｎ倍や１／Ｎ倍）して用いる方法も検討されている。ここで、ニューメロロジーとは、あるＲＡＴにおける信号のデザインや、ＲＡＴのデザインを特徴付ける通信パラメータのセットのことをいう。なお、１つのＲＡＴで複数のニューメロロジーが規定され、用いられてもよい。

また、複数のニューメロロジーが異なるとは、例えば、下記（１）−（６）のうち少なくとも１つが異なる場合を表すものとするが、これに限られない：（１）サブキャリア間隔、（２）ＣＰ（Cyclic Prefix）長、（３）シンボル長、（４）ＴＴＩあたりのシンボル数、（５）ＴＴＩ長、（６）フィルタリング処理やウィンドウイング処理。

５Ｇ ＲＡＴでは、キャリア周波数として非常に広い周波数（例えば、１ＧＨｚ−１００ＧＨｚ）をターゲットとしているため、用途ごとの要求条件に応じて、シンボル長やサブキャリア間隔などが異なる複数のニューメロロジーがサポートされ、これらが共存することが考えられる。５Ｇ ＲＡＴに採用されるニューメロロジーの一例としては、ＬＴＥ ＲＡＴを基準としてサブキャリア間隔や帯域幅をＮ（例えば、Ｎ＞１）倍にし、シンボル長を１／Ｎ倍にする構成が考えられる。

図１は、ＬＴＥ ＲＡＴのサブフレーム構成及び５Ｇ ＲＡＴのサブフレーム構成の一例を示す図である。図１に示すＬＴＥ ＲＡＴでは、制御単位が１ｍｓ（１４ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボル／ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）シンボル）及び１８０ｋＨｚ（１２サブキャリア）から成る既存のＬＴＥのサブフレーム構成が利用されている。

また、図１に示す５Ｇ ＲＡＴでは、ＬＴＥ ＲＡＴに比べてサブキャリア間隔が大きくシンボル長が短いサブフレーム構成（ＴＴＩ構成）が利用されている。ＴＴＩ長を短くすることにより、制御の処理遅延を低減して遅延時間の短縮を図ることが可能となる。なお、ＬＴＥで利用されるＴＴＩより短いＴＴＩ（例えば、１ｍｓ未満のＴＴＩ）は、短縮ＴＴＩと呼ばれてもよい。

図１の５Ｇ ＲＡＴの構成によれば、ＴＴＩ長を短くすることができるため、送受信にかかる時間を短くすることができ、低遅延を実現しやすくなる。また、サブキャリア間隔やシステム帯域幅を既存のＬＴＥと比較して大きくすることで、高周波数帯における位相雑音の影響を低減することができる。これにより、広帯域を確保しやすい高周波数帯（例えば、数十ＧＨｚ帯）を５Ｇ ＲＡＴに導入し、例えば超多素子アンテナを用いる大規模ＭＩＭＯ（Massive MIMO（Multiple Input Multiple Output））を利用した高速通信を好適に実現することができる。

なお、超多素子アンテナでは、各素子から送信／受信される信号の振幅及び／又は位相を制御することで、ビーム（アンテナ指向性）を形成することができる。当該処理はビームフォーミング（ＢＦ：Beam Forming）とも呼ばれ、電波伝播損失を低減することが可能となる。

また、ニューメロロジーの他の例として、サブキャリア間隔や帯域幅を１／Ｎ倍にし、シンボル長をＮ倍にする構成も考えられる。この構成によれば、シンボルの全体長が増加するため、シンボルの全体長に占めるＣＰ長の比率が一定である場合でも、ＣＰ長を長くすることができる。これにより、通信路におけるフェージングに対して、より強い（ロバストな）無線通信が可能となる。

５Ｇ ＲＡＴでは、制御単位は既存の１リソースブロック（ＲＢ：Resource Block）ペア（１４シンボル×１２サブキャリア）に限られない。例えば、制御単位は、既存の１ＲＢと異なる無線リソース領域として規定される新たな所定の領域単位（例えば、拡張ＲＢ（ｅＲＢ：enhanced RB）などと呼ばれてもよい）であってもよいし、複数のＲＢ単位であってもよい。

なお、異なる複数のニューメロロジーがサポートされる場合であっても、物理チャネル構成や、利用周波数などはできるだけ共通とすることが好ましい。

ところで、従来のＬＴＥにおいては、データ信号などの一部の信号については、ＭＩＭＯやビームフォーミング技術を適用した送信が可能である一方、セルの検出や測定に用いる同期信号や参照信号については、指向性の高いビームの適用は考慮されていなかった。図２は、従来のＬＴＥにおけるデータ信号及び同期信号のカバレッジの一例を示す図である。図２Ａは低周波数帯における各信号のカバレッジを示し、図２Ｂは高周波数帯における各信号のカバレッジを示している。

図２に示すように、ｅＮＢは、ＵＥがセルのどのあたりにいるかを事前に知らないため、従来のＬＴＥでは、同期／参照信号を、ビームフォーミングを用いずに不特定多数のＵＥに向けて送信するように構成される。一方で、データ信号についてはビームフォーミングを適用し、電波の直進性や減衰が大きくなる高周波数帯であっても、カバレッジを広くすることが行われてきた。

具体的には、従来のＬＴＥでは、ｅＮＢは、同期信号としてプライマリ同期信号（ＰＳＳ：Primary Synchronization Signal）／セカンダリ同期信号（ＳＳＳ：Secondary Synchronization Signal）をセル識別子（セルＩＤ（Cell Identity））に基づいてスクランブリングし、それぞれ５ｍｓ周期で送信する。また、ｅＮＢは、同期や受信品質測定に用いる参照信号として、セル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific Reference Signal）／チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）を送信する。また、ＵＥは、ｅＮＢが自端末に向けた適切なビームを形成するためのプリコーディング行列を、ＣＲＳ及び／又はＣＳＩ−ＲＳを用いて推定し、ｅＮＢに報告する。

一方、５Ｇで検討されているような超高周波数帯（例えば、１００ＧＨｚ）では、同期／参照信号に対してビームフォーミング技術を適用しない場合には、カバレッジが極端に狭くなり、ＵＥがなかなか５Ｇ基地局を発見できないおそれがある。しかしながら、同期／参照信号のカバレッジを確保するためにビームフォーミングを適用すると、特定の方向には強い信号が届くようになるが、それ以外の方向にはさらに信号が届きにくくなる。

ＵＥの存在する方向が、少なくとも接続前にはネットワーク（ｅＮＢ）側で不明とすると、適切な方向のみにビームを向けた同期／参照信号を送信することはできない。そこで、異なる方向にビームを向けた複数の同期／参照信号を送信し、ＵＥにどのビームが発見できたかを認識してもらう方法が考えられる。図３は、複数の同期／参照信号を異なるビームで送信する場合の一例を示す図である。

図３Ａでは、複数の同期／参照信号が、それぞれ比較的細いビームで送信される場合の例が示され、図３Ｂでは、複数の同期／参照信号が、それぞれ比較的太いビームで送信される場合の例が示されている。図３Ａのように、細いビームでカバレッジを確保しようとすると、ｅＮＢから見て水平方向に多数のビーム（多くの同期／参照信号）を送信する必要があり、オーバヘッドが増えて周波数利用効率が低下してしまう。一方で、図３Ｂのように、太いビームを用いると、オーバヘッドは低減できるものの、ビームの飛距離が伸びずカバレッジが狭くなるという問題が生じる。

また、上述した従来のＬＴＥのビーム選択方法では、ＵＥがビームを決定するまでに長い時間を要してしまうため、周波数利用効率が劣化することが考えられる。

そこで、本発明者らは、５Ｇのように様々な周波数帯で通信が行われる可能性のある無線通信システムにおいても、各周波数帯の伝播特性の違いを補償して、効率的な同期／受信品質測定及びビームサーチ動作を実現することを着想した。具体的には、本発明者らは、幅広い周波数帯で利用できる適切な同期／参照信号を設計し、キャリア周波数やニューメロロジーに関わらず共通のフレームワーク上でセル発見、測定、報告及び接続確立を実現する方法を見出した。

本発明の一態様によれば、ビームの絞り込み工程、測定報告工程、ランダムアクセス工程などを一体化して接続処理遅延を低減することができ、適切な通信を実現することができる。また、従来のセル単位の同期処理とは異なり、セルの概念を排除したビーム単位の同期処理や、ユーザセントリックなビームフォーミングを適用した参照信号の測定処理を実施することで、低オーバヘッドを実現することができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下の実施形態において、同期チャネル（同期信号）は、セルサーチに用いる任意の信号であってもよい。例えば、同期信号は、既存のプライマリ同期信号（ＰＳＳ：Primary Synchronization Signal）やセカンダリ同期信号（ＳＳＳ：Secondary Synchronization Signal）、ディスカバリ信号（ＤＳ／ＤＲＳ：Discovery Signal／Discovery Reference Signal）であってもよいし、これらの同期信号を拡張／変更した信号（例えば、ｅＰＳＳ（enhanced PSS）／ｅＳＳＳ（enhanced SSS）などと呼ばれてもよい）であってもよいし、これらとは異なる新たな信号、又は以上の信号の少なくとも一部の組み合わせであってもよい。

（無線通信方法）
本発明の一実施形態に係るビームサーチ方法（適切なビーム決定方法）は、以下のステップにより実現することができる：
ステップＳＴ１：ｅＮＢが、所定の数（例えば、Ｎ）の異なるパターン（構成）の同期信号の送信、
ステップＳＴ２：ＵＥが、検出した同期信号に基づきランダムアクセスプリアンブル（ＲＡＰ：Random Access Preamble）のリソースを決定して、ＲＡＰを送信（ｅＮＢは、受信ＢＦを行いＲＡＰの送信元の方向を検出）、
ステップＳＴ３：ｅＮＢが、ＲＡＰを検出したビーム方向に、ランダムアクセスレスポンス（ＲＡＲ：Random Access Response）と測定用参照信号を送信、
ステップＳＴ４：ＵＥが、メジャメントレポート（ＭＲ：Measurement Report）とメッセージ３を送信（ｅＮＢは、メッセージ４などを送信）、
ステップＳＴ５：ｅＮＢが、ＣＳＩプロセスを通じた更なるビーム調整を実施。

以下では、上記ステップＳＴ１のＮがＮ＝１の場合とＮ＝６の場合とを例に、具体的な実施例について説明する。図４及び図５は、それぞれ本発明の一実施形態に係るビームサーチ方法の、Ｎ＝１及びＮ＝６の場合の処理フローの一例を示す図である。また、図６及び図７は、Ｎ＝１及びＮ＝６の場合のステップＳＴ１で送信される同期信号の送信パターンの一例を示す図である。なお、本発明において、Ｎはこれら以外の値であってもよい。

なお、図４及び図５には、１つのＵＥ及び３つのｅＮＢ（ｅＮＢ１−ｅＮＢ３）が示されており、図６Ａ及び図７Ａには、図４及び図５をさらに広範囲で俯瞰した図が示されている。また、図４−図７において、各ｅＮＢ間は有線及び／又は無線で接続され、各種情報を交換可能に構成されてもよい。

＜ステップＳＴ１＞
ステップＳＴ１では、ｅＮＢは、所定の数（例えば、N）の異なるパターンの同期信号を送信する。例えば、Ｎ＞１の場合、ｅＮＢは、複数の異なるパターンの同期信号を、時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）／周波数分割多重（ＦＤＭ：Frequency Division Multiplexing）／符号分割多重（ＣＤＭ：Code Division Multiplexing）の少なくとも１つを用いて送信する。なお、Ｎ＝１の場合には、ｅＮＢは、これらの多重方式を適用せずに同期信号を送信することができる。

ｅＮＢは、Ｎパターンの同期信号を、所定の周期又は予め定められた規則に基づいて送信するようにしてもよい。なお、当該同期信号は、既存のＬＴＥにおける同期信号（ＰＳＳ／ＳＳＳ）とは異なり、セルＩＤによるスクランブリングを適用しない構成とすることができる。つまり、ＵＥは当該同期信号からセルＩＤを取得できないと想定してもよい。

同期信号のパターン数Ｎは、キャリア周波数、基地局設置密度などに応じて、運用で選択可能である。例えば、Ｎは、オペレータが置局時にｅＮＢに設定するものとしてもよいし、動作中に外部装置（例えば、上位局装置）からＮに関する情報が通知されるものとしてもよい。キャリア周波数が比較的低い場合にＮを小さくし、キャリア周波数が比較的大きい場合にＮを大きくする構成としてもよい。

図４及び図６には、Ｎ＝１の場合の同期信号の送信パターンが示されている。図６Ａは、同期信号が送信されるタイミングにおける同期信号の到達可能エリアの一例を示している。図６Ｂは、同期信号が送信されるタイミングの一例を示している。Ｎ＝１の場合、送信パターンは１パターンであるため、図６Ａに示すように、同期信号にはビームフォーミングを適用しないことが好ましい。

また、図５及び図７には、Ｎ＝６の場合の同期信号の送信パターンが示されている。図７Ａは、各パターンの同期信号が送信されるタイミングにおける同期信号の到達可能エリアの一例を示している。図７Ｂは、各パターンの同期信号が送信されるタイミングの一例を示している。

基地局間では、同期送信（例えば、単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ：Single Frequency Network）に基づく送信）を行うことにより、広いカバレッジで同期捕捉を実現するように構成することが好ましい。なお、ＳＦＮ送信を行う場合、同期信号を送信するＴＴＩでは、他のＴＴＩで用いるＣＰ長より長いＣＰ長を用いるようにしてもよい。

パターン数Ｎが２以上の場合、各パターンに対応する同期信号は、それぞれ異なるビームで送信することが好ましい。例えば、図５及び図７には、Ｎ＝６の場合、６パターンの同期信号が、それぞれ異なるビームを用いてＴＤＭにより送信される例が示されている。本例では、各ｅＮＢは、時間経過に従って、同期信号のビームが全方向（３６０°）を概ねカバーするようにビームフォーミングを実施している。

同期信号に適用されるビームは、図５及び図７に示すように、比較的太いビームとすることが好ましい。太いビームではカバレッジが不足することが考えられるが、ＳＦＮ送信によりカバレッジを補うことができる。

図７Ａに示すように、所定のパターンにおける複数のｅＮＢの同期信号は、異なるビーム方向で送信されるものがあってもよいし、同じビーム方向で送信されるものがあってもよい。また、図７Ａに示すように、各パターンでビームの太さは同じであってもよいし、パターンごとに異なるビーム幅が用いられてもよい。

なお、複数のビームが異なるとは、例えば、複数のビームにそれぞれ適用される下記（１）−（６）のうち、少なくとも１つが異なる場合を表すものとするが、これに限られるものではない：（１）プリコーディング、（２）送信電力、（３）位相回転、（４）ビーム幅、（５）ビームの角度（例えば、チルト角）、（６）レイヤ数。なお、プリコーディングが異なる場合、プリコーディングウェイトが異なってもよいし、プリコーディングの方式（例えば、線形プリコーディングや非線型プリコーディング）が異なってもよい。ビームに線型／非線型プリコーディングを適用する場合は、送信電力や位相回転、レイヤ数なども変わり得る。

線形プリコーディングの例としては、ゼロフォーシング（ＺＦ：Zero-Forcing）規範、正規化ゼロフォーシング（Ｒ−ＺＦ：Regularized Zero-Forcing）規範、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ：Minimum Mean Square Error）規範などに従うプリコーディングが挙げられる。また、非線形プリコーディングの例としては、ダーティ・ペーパ符号化（ＤＰＣ：Dirty Paper Coding）、ベクトル摂動（ＶＰ：Vector perturbation）、ＴＨＰ（Tomlinson Harashima precoding）などのプリコーディングが挙げられる。なお、適用されるプリコーディングは、これらに限られない。

ＵＥは、検出した同期信号に基づいて、ｅＮＢとの同期処理を実施する。ここで、同期処理は、例えば、周波数同期、時間同期（例えば、位相同期、シンボルタイミング同期）などの少なくとも１つをいうものとするが、これらに限られない。

なお、Ｎ＞１の場合において、ＵＥは、検出した同期信号の構成（例えば、パターン数、各パターンのビーム、系列、周波数リソース位置など）により、フレーム同期タイミング（フレーム境界）を取得（認識）してもよい。また、ＵＥは、検出した同期信号により、同期信号の送信に用いられたビームを特定するための情報（例えば、ビームインデックス（ビーム番号））を取得してもよい。ビームを特定するための情報は、単にビーム特定情報と呼ばれてもよい。

さらに、ＵＥは、検出した同期信号に基づいてパターン数Ｎを特定してもよい。一例として、同期信号は、Ｎが異なると同じ系列インデックスの系列が異なるように構成されてもよい。例えば、Ｎ＝１のときの所定の系列（例えば、系列＃０）と、Ｎ＝６のときの同じ所定の系列＃０と、は異なる系列であってもよく、ＵＥは系列＃０がいずれの系列であるかを判断することで、Ｎを判断するようにしてもよい。

また、同期信号は、Ｎが異なると同じ系列が含まれないように構成されてもよい。例えば、系列＃０−＃９が利用可能である場合において、Ｎ＝１のときは系列＃０を、Ｎ＝３のときの系列＃１−＃３を、Ｎ＝６のときは系列＃４−＃９とすることで、ＵＥは検出した系列に基づいてＮを判断するようにしてもよい。

また、同期信号は、複数の階層（同期信号セット）で構成されてもよい。複数の階層については、それぞれ異なるパターン数の同期信号構成が規定されてもよいし、同じパターン数の同期信号構成が規定されてもよい。例えば、パターン数がＮ_１（例えば、Ｎ_１＝１）の第１同期信号（第１同期信号セット）と、パターン数がＮ_２（例えば、Ｎ_２＝２）の第２同期信号（第２同期信号セット）と、が規定されてもよい。

この場合、ＵＥは、各同期信号セットから少なくとも１つずつの同期信号を受信するようにしてもよい。例えば、まず第１同期信号を検出し、当該第１同期信号を検出できた場合に第２同期信号を検出するようにしてもよい。

このような構成によれば、ＵＥによる同期信号の検出回数を低減することができるため、ＵＥの負荷を抑制することができる。なお、各階層の同期信号が同じタイミングで送信される場合、ｅＮＢは、これらをそれぞれ異なるビームで送信するようにしてもよい。

また、ＵＥは、大まかなビーム方向を第１同期信号により特定し、さらに詳細なビーム方向を第２同期信号により特定する構成としてもよい。なお、同期信号の数（階層数）は、１や２に限られず、３以上の数であってもよい。また、各階層の同期信号は、同じ周期で送信されてもよいし、異なる周期で送信されてもよい。

なお、同期信号の構成に関する情報は、予めＵＥに保持されてもよいし、ｅＮＢから通知される構成としてもよい。例えば、ＵＥは、ステップＳＴ１に係る同期信号を送信する第１のｅＮＢ（例えば、５Ｇ ＲＡＴで通信）とは異なる第２のｅＮＢ（例えば、ＬＴＥ ＲＡＴで通信）と通信可能な場合、当該第２のｅＮＢから、第１のｅＮＢで送信される同期信号の構成に関する情報を受信して、当該同期信号の検出に用いてもよい。なお、第１のｅＮＢと第２のｅＮＢとは、１つの基地局であってもよい。

同期信号の構成に関する情報は、ｅＮＢからＵＥに、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink 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、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）など））、その他の信号又はこれらの組み合わせで通知されてもよい。

＜ステップＳＴ２＞
ステップＳＴ２では、ＵＥは、ステップＳＴ１で検出した同期信号に基づいて、ＲＡＰの構成（例えば、無線リソース、系列など）を決定して、ＲＡＰをｅＮＢに送信する。例えば、ＵＥは、同期信号の系列パターン及び／又は同期信号が検出された時間／周波数／符号リソースに応じて、ＲＡＰを送信するリソース（例えば、系列（プリアンブルＩＤ（ＲＡＰＩＤ））や時間及び／又は周波数リソースパターン）を選択する。

例えば、複数パターンの同期信号がＴＤＭ／ＦＤＭ／ＣＤＭされる場合、ＵＥは、同期信号を検出した無線リソース（時間／周波数／符号リソース）から一意に求まるＲＡＰ送信用リソースを用いてＲＡＰを送信してもよい。

図４や図５に示すように、ＵＥは、同期信号の受信タイミングに対して所定の相対位置でＲＡＰを送信可能である。ＵＥは、当該相対位置に設けられる所定の無線リソース領域（範囲）であるリソースプール（ＲＡＰ送信用リソースプール）から、ランダムに又は所定の規則に基づいて使用リソースを決定してもよい。ここで、所定の規則は、例えば、リソースプール内の無線リソースを切り替えるホッピングパターンであってもよいし、リソースプール内の同じ相対位置の無線リソースを用いるものとしてもよい。

リソースプールは、同期信号のパターンごとに設けられることが好ましい。図４や図５には、同期信号のパターン（パターンインデックス）とＲＡＰ送信用リソースプールの領域とが関連付けられる例が示されている。図４においては、パターン数Ｎ＝１に対して、当該パターンに対応する１つのプール（プール＃１）が設けられている。図５においては、パターン数Ｎ＝６に対して、各パターンに対応する６つのプール（プール＃１−＃６）が設けられている。なお、リソースプールの構成（無線リソースや配置順番など）は、図４及び図５の例に限られない。

これらの図において、ＵＥはパターン＃１の同期信号（SS pattern #1）を検出したので、当該パターンに対応するプール＃１（Pool #1）でＲＡＰを送信するように制御する。図４に示すように、ＵＥは、リソースプール内でランダムに又は所定の規則に基づいてＲＡＰの送信に用いるリソースを決定してもよい。

各リソースプールは、図示されるように、ＲＡＰの再送のため所定の周期毎に配置されるものとしてもよい。ＵＥは、ＲＡＰの送信後、送信したＲＡＰに対応するＲＡＲの受信を一定期間試みる。そして、ＵＥは、ＲＡＲを受信できない場合には、次の周期の同じプールでＲＡＰの再送を行ってもよいし、次の周期の異なるプールでＲＡＰの再送を行ってもよい。なお、リソースプールは周期的な配置に限られず、所定のタイミングでＵＥはリソースプールを用いてＲＡＰを送信できるものとしてもよい。

なお、ＵＥは、受信した同期信号の系列からパターン数Ｎが得られた場合には、Ｎに基づいてリソースプールサイズ（リソースプールの無線リソースの大きさ）を特定してもよい。ここで、Ｎの値が小さいほど、系列パターンやリソースプールサイズ、リソースパターン（例えば、リソースホッピングパターン）数の少なくとも１つが多く（大きく）なるように構成されてもよい。

また、ＵＥは、同期信号に基づいて、所定の範囲の系列パターンからランダムに又は所定の規則に基づいてＲＡＰに使用する系列を決定してもよい。

なお、ＵＥは、所定の期間内に複数の同期信号を検出した場合、当該複数の同期信号にそれぞれ対応するＲＡＰを全て送信してもよいし、一部のＲＡＰを送信してもよい。例えば、ＵＥは、下記（ａ）−（ｃ）のうち、少なくとも１つに該当する同期信号のＲＡＰを送信するようにしてもよい（ただし、条件はこれらに限られるものではない）：（ａ）受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））がより高い、（ｂ）受信品質（例えば、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）や、受信信号対干渉電力比（受信ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）））がより高い、（ｃ）ビームインデックスがより小さい。

ＵＥは、ステップＳＴ２において、ＲＡＰを、ビームフォーミングを適用せずに送信する。ｅＮＢは、ＲＡＰ用のリソースにおいて、受信ＢＦを適用してＲＡＰの受信を試行する。なお、ｅＮＢが適用する受信ＢＦは、リソースプールごとに異なっていてもよく、これにより、ｅＮＢはＲＡＰＩＤとビーム方向（ＵＥの方向）を対応付けることができる。

また、複数のｅＮＢが１つのＵＥから送信されたＲＡＰを検出してもよい。図４及び図５においては、ｅＮＢ１及びｅＮＢ２が、ＵＥからのＲＡＰを検出したためステップＳＴ３以降を実施する。

また、複数のＵＥがステップＳＴ１で同期信号を検出した場合、これらのＵＥは、同じＲＡＰを送信してもよいし、ＵＥ固有の情報に基づいて異なるＲＡＰを送信してもよい。ＵＥは、当該ＵＥ固有の情報に基づいて、ＲＡＰを送信する系列やリソースを変更することができる。

なお、ステップＳＴ２における所定の相対位置に関する情報や、リソースプールに関する情報、所定の範囲の系列パターンに関する情報、ＲＡＰを送信する上記条件に関する情報、ＵＥ固有の情報などは、ステップＳＴ１の同期信号の構成に関する情報に関して上述したのと同様に、予めＵＥに保持されてもよいし、ｅＮＢから通知される構成としてもよい。

＜ステップＳＴ３＞
ステップＳＴ３では、ステップＳＴ２においてＲＡＰを検出したｅＮＢが、ビームフォーミングを行ってＲＡＲと測定用参照信号とを含む信号を１つ以上送信する。なお、ステップＳＴ３におけるＲＡＲは、既存のＲＡＲに相当する情報（例えば、ＴＣ−ＲＮＴＩ（Temporary Cell-Radio Network Temporary Identity）や、ＵＬグラントなど）を含むものとすることができる。

具体的には、ｅＮＢは、検出されたビーム方向に向けて、ＲＡＲとともに測定用参照信号（例えばビームフォーミングを適用したＣＳＩ−ＲＳ）を、所定の領域の無線リソースを用いて送信する。送信する測定用参照信号は、異なるビームフォーミングを適用した１つ以上の測定用参照信号であることが好ましい。また、当該測定用参照信号は、セルＩＤによるスクランブリングを行わない。ｅＮＢは、ＲＡＲ及び測定用参照信号から成る信号を、検出したＲＡＰ用リソースのタイミングに対して、所定の相対位置で送信することができる。

測定用参照信号に適用されるビームは、図５及び図７に示すように、比較的細いビーム（例えば、同期信号より細いビーム）とすることが好ましい。また、測定用参照信号に適用されるビームは、ＲＡＰを検出した方向と同じ／類似する（カバーする）方向のみに送信されることが好ましい。これにより、測定用参照信号に係るオーバヘッドを低減することができる。

また、ｅＮＢは、当該測定用参照信号とＴＤＭ及び／又はＦＤＭする無線リソースで、検出したＲＡＰＩＤを通知するためのＲＡＲを送信する。なお、ｅＮＢは、ＲＡＲ（ＲＡＲをスケジューリングする下り制御チャネル）に対して、所定のＲＮＴＩ（例えば、ＲＡ−ＲＮＴＩ）又はｅＮＢで検出されたＲＡＰＩＤを用いて巡回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）スクランブリングを適用してもよい。

所定のＵＥに対してＲＡＲと測定用参照信号とを含む信号が複数送信される場合、それぞれの信号には、同じＵＬリソースに関するＵＬグラントを含むようにしてもよい。なお、ＵＥ（プリアンブルＩＤ）毎に、ＵＬグラントの示す無線リソースは異なるように構成される。

また、ｅＮＢは、同じビームの方向にいる複数のＵＥに対して、ＲＡＲ及び測定用参照信号から成る信号をまとめて送信することができる。

ＵＥは、ｅＮＢから送信される１つ以上の参照信号を受信し、受信信号電力の測定などを実施する。なお、測定用参照信号の系列及び／又は無線リソースによって、ビーム特定情報（ビームインデックスなど）が表されてもよく、ＵＥは測定用参照信号に基づいて、当該参照信号（及び／又はＲＡＲ）の送信に用いられたビームを特定してもよい。なお、ビーム特定情報は、ＲＡＲに含まれて又はＲＡＲとともにＵＥに通知されてもよい。

また、ステップＳＴ２において複数のｅＮＢが１つのＵＥから送信されたＲＡＰを検出した場合、複数の基地局から同一のＲＡＰＩＤを対象とした複数の測定用参照信号及びＲＡＲを送信してもよい。ここで、ＲＡＲに含まれるＵＬグラントは、同一のＲＡＰＩＤに対しては同一の無線リソースを指定してもよい。

＜ステップＳＴ４＞
ステップＳＴ４では、ステップＳＴ３においてＲＡＲと測定用参照信号を受信したＵＥが、測定結果を含むメジャメントレポート（測定報告）と、メッセージ３と、を送信する。なお、ステップＳＴ４におけるメッセージ３は、既存のメッセージ３に相当する情報（例えば、ＵＥ識別子（UE identity）などを含む接続要求（RRC connection request）メッセージ）を含むものとすることができる。また、メッセージ３にメジャメントレポートが含まれる構成としてもよい。

具体的には、ＵＥは、ＲＡＲに含まれるＵＬグラントで指示されたＵＬリソースを用いて、メッセージ３とともに、測定用参照信号を測定して得られたメジャメントレポートを送信してもよい。当該メジャメントレポートには、例えば、測定用参照信号に関するビーム特定情報や、単発の測定結果（例えば、Ｏｎｅ ｓｈｏｔ ＲＳＲＰなど）が含まれるように構成されてもよい。なお、ＵＥは、ビーム特定情報を、メジャメントレポートに含めず、メジャメントレポートとともに送信するようにしてもよい。

なお、同じＲＡＰを使用したＵＥ間の直交化のため、メジャメントレポート及びメッセージ３を、ランダムに又は所定の規則に基づいて選択した拡散系列で乗算して送信してもよい。例えば、ＵＥは、これらの情報に対して、ＵＥ固有の情報に基づいて選択した拡散系列を適用して送信してもよい。

ＵＥは、ＵＬグラントで指示されたＵＬリソースで、複数の測定用参照信号の測定結果を送信してもよい。また、ＵＥは、当該ＵＬリソースに複数の測定用参照信号の測定結果を全て含めることができない場合、少なくとも一部の測定結果をドロップして、残りの測定結果を送信するように制御してもよい。例えば、ＵＥは、最も受信品質の良い測定用参照信号の測定結果を優先して報告するようにしてもよい。

ｅＮＢは、所定のＵＥからメジャメントレポート及びメッセージ３を受信できた場合、当該ＵＥに対して、接続先となるビームのビーム特定情報と、当該ビームのスクランブリングに用いる所定の識別子（例えば、Ｃ−ＲＮＴＩ）と、メッセージ４と、を通知する。図４及び図５では、ｅＮＢ１が受信ＢＦを用いて、ＵＥからのメジャメントレポート及びメッセージ３を受信している。なお、当該所定の識別子は、ビーム識別子と呼ばれてもよい。

なお、メッセージ４は、既存のメッセージ４に相当する情報（例えば、衝突解決識別子（contention resolution identity）などを含む衝突解決メッセージ）を含むものとすることができる。また、メッセージ４にビーム特定情報や上記所定の識別子が含まれる構成としてもよい。

なお、ｅＮＢは、メッセージ４の通知を送るためのＤＬアサインメント（ＤＬグラント）では、メッセージ３で通知されたＵＥ識別子に基づいてＣＲＣスクランブリングを行ってもよい。例えば、ｅＮＢは、上記ＵＥ識別子により表される又は求められる値に対してモジュロ演算を適用して得られる値でＣＲＣスクランブルを実施してもよい。

また、ステップＳＴ４において複数のｅＮＢが１つのＵＥから送信されたメジャメントレポート及びメッセージ３を検出した場合、当該複数のｅＮＢがメッセージ４（及びビーム特定情報、スクランブリングの識別子）を当該ＵＥに送信してもよい。この場合、ＵＥは、これらの複数のｅＮＢとＲＲＣ接続状態となったと判断してもよいし、いずれか１つのｅＮＢとＲＲＣ接続状態となったと判断してもよい。

＜ステップＳＴ５＞
ステップＳＴ５では、ｅＮＢが、ＣＳＩプロセスを通じた更なるビーム調整を実施する。ステップＳＴ４までの処理で、ＵＥはｅＮＢとＲＲＣ接続状態となっている。ｅＮＢは、ＵＥに対して、チャネル状態を測定するためのＣＳＩプロセスを設定する。ＣＳＩプロセスは、希望信号測定用リソースと、干渉信号測定用リソースと、を含む。ここで、希望信号測定用リソースは、ＬＴＥにおけるＣＳＩ−ＲＳリソースあるいはＣＳＩ−ＲＳをベースとしたリソース構成でもよいし、別の新しいリソース構成でもよい。干渉信号測定用リソースは、ＬＴＥにおけるＣＳＩ−ＩＭ（CSI Interference Measurement）リソースあるいはＣＳＩ−ＩＭをベースとしたリソース構成でもよいし、別の新しいリソース構成でもよい。

ここで、ＵＥは、複数のｅＮＢから送信される希望信号測定用リソース及び／又は干渉信号測定用リソースを測定するように設定されてもよい。

ＵＥは、ＣＳＩプロセスに基づくＣＳＩフィードバックを接続中のｅＮＢの少なくとも１つに送信する。ｅＮＢは、ＣＳＩフィードバックに基づいて、当該ＵＥに対する各種信号（制御信号、データ信号など）の送信に用いるビームを調整（例えば、プリコーディングを調整）する（図４参照）。なお、ｅＮＢは、当該ＵＥに対する各種信号を、別のｅＮＢからのビームで送信するように別のｅＮＢに指示してもよいし、別のｅＮＢと連携して制御してもよい（図５参照）。

＜変形例＞
なお、上述の同期信号が送信されるキャリア（例えば、５Ｇ ＲＡＴ）では、ｅＮＢ及び／又はＵＥは、既存のＬＴＥのＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel）に相当するような報知チャネルをサポートしないものとしてもよい。既存のＰＢＣＨはビームフォーミングを適用しないためである。この場合、報知情報（システム情報など）は、下り共有チャネル（例えば、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel））を用いて、ＳＩＢ（ＤＢＣＨ（Dynamic Broadcast Channel）とも呼ばれる）のように送信することができる。

また、上述の同期信号が送信されるキャリア（例えば、５Ｇ ＲＡＴ）では、同期信号について説明したのと同様に、ｅＮＢは、所定の数（例えば、Ｍ）の異なるパターンのＰＢＣＨ（報知情報）を、ＴＤＭ／ＦＤＭ／ＣＤＭの少なくとも１つを用いて送信してもよい。各パターンに対応するＰＢＣＨは、それぞれ異なるビームで送信することが好ましい。ＰＢＣＨに関するパターン数Ｍは、同期信号に関するパターン数Ｎと異なってもよいし、同じであってもよい。

また、本発明の各実施形態で示した構成は、無線アクセス方式に依らず適用することができる。例えば、下りリンク（上りリンク）で利用される無線アクセス方式が、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ又は他の無線アクセス方式であっても、本発明を適用することができる。つまり、各実施例で示したシンボルは、ＯＦＤＭシンボルやＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに限られない。

また、上述の無線通信方法は、５Ｇ ＲＡＴに限らず、ＬＴＥを含む他のＲＡＴに適用されてもよい。また、上述の無線通信方法は、ＰＣｅｌｌ（Primary Cell）及びＳＣｅｌｌ（Secondary Cell）のいずれにも適用可能であってもよいし、いずれかのセルにのみ適用可能としてもよい。例えば、ライセンスバンド（又はリスニングが設定されないキャリア）でのみ上述の無線通信方法を適用してもよいし、アンライセンスバンド（又はリスニングが設定されないキャリア）でのみ上述の無線通信方法を適用してもよい。

なお、上述の実施形態で示したステップＳＴ１−ＳＴ５は、少なくとも一部のステップが実施されるものとしてもよい。例えば、ステップＳＴ１−ＳＴ４が実施されるものとすることができる。

（無線通信システム）
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、本発明の上記実施形態のいずれか及び／又は組み合わせに係る無線通信方法が適用される。

図８は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。無線通信システム１では、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅（例えば、２０ＭＨｚ）を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。

なお、無線通信システム１は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＬＴＥ−Ｂ（LTE-Beyond）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ（4th generation mobile communication system）、５Ｇ（5th generation mobile communication system）、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｎｅｗ ＲＡＴ（Radio Access Technology）などと呼ばれてもよいし、これらを実現するシステムと呼ばれてもよい。

図８に示す無線通信システム１は、比較的カバレッジの広いマクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２（１２ａ−１２ｃ）と、を備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。

ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。ユーザ端末２０は、マクロセルＣ１及びスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用することが想定される。また、ユーザ端末２０は、複数のセル（ＣＣ）（例えば、５個以下のＣＣ、６個以上のＣＣ）を用いてＣＡ又はＤＣを適用してもよい。

ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy carrierなどと呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚなど）で帯域幅が広いキャリア（例えば、５Ｇ ＲＡＴキャリア）が用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。なお、各無線基地局が利用する周波数帯域の構成はこれに限られない。

無線基地局１１と無線基地局１２との間（又は、２つの無線基地局１２間）は、有線接続（例えば、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェースなど）又は無線接続する構成とすることができる。

無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。

なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、ｅＮＢ（eNodeB）、送受信ポイント、などと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home eNodeB）、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。

各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでもよい。

無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンクに直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が適用され、上りリンクにシングルキャリア−周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ：Single Carrier Frequency Division Multiple Access）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。

無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネルなどが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、ＳＩＢ（System Information Block）などが伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master Information Block）が伝送される。

下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）などを含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）などが伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送達確認情報（例えば、再送制御情報、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどともいう）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどの伝送に用いられる。

無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、送達確認情報などの少なくとも１つを含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）が伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルが伝送される。

無線通信システム１では、下り参照信号として、セル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific Reference Signal）、チャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）、復調用参照信号（ＤＭＲＳ：DeModulation Reference Signal）、位置決定参照信号（ＰＲＳ：Positioning Reference Signal）などが伝送される。また、無線通信システム１では、上り参照信号として、測定用参照信号（ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）、復調用参照信号（ＤＭＲＳ）などが伝送される。なお、ＤＭＲＳはユーザ端末固有参照信号（UE-specific Reference Signal）と呼ばれてもよい。また、伝送される参照信号は、これらに限られない。

（無線基地局）
図９は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６と、を備えている。なお、送受信アンテナ１０１、アンプ部１０２、送受信部１０３は、それぞれ１つ以上を含むように構成されればよい。

下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。

ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理などの送信処理が行われて送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、送受信部１０３に転送される。

送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部１０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。送受信部１０３は、例えば、同期信号や報知信号をユーザ端末２０に送信する。

一方、上り信号については、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅される。送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。

ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ及びＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して他の無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。

なお、送受信部１０３は、ユーザ端末２０に対して、同期信号を送信する。送受信部１０３は、所定の数の異なるパターン（構成）の同期信号をＴＤＭ、ＦＤＭ及びＣＤＭの少なくとも１つにより多重して送信することができる。また、送受信部１０３は、これらの所定の数の異なるパターンの同期信号を、それぞれ異なるビームで送信することができる。また、送受信部１０３は、ＲＡＲや測定用参照信号を送信してもよい。

また、送受信部１０３は、同期信号の構成に関する情報、同期信号−ＲＡＰ用リソースプール間の所定の相対位置に関する情報、ＲＡＰ用リソースプールに関する情報、ＲＡＰ用の系列パターンに関する情報、ＲＡＰを送信する条件に関する情報、ＵＥ固有の情報、ＣＳＩプロセスに関する情報などを送信してもよい。

また、送受信部１０３は、ユーザ端末２０から、同期信号に基づくＲＡＰ、メッセージ３、メジャメントレポートなどを受信してもよい。

図１０は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図１０では、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１０に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、測定部３０５と、を少なくとも備えている。

制御部（スケジューラ）３０１は、無線基地局１０全体の制御を実施する。制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。

制御部３０１は、例えば、送信信号生成部３０２による信号の生成や、マッピング部３０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部３０１は、受信信号処理部３０４による信号の受信処理や、測定部３０５による信号の測定を制御する。

制御部３０１は、システム情報、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨで伝送される下り制御信号のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。また、同期信号（ＰＳＳ（Primary Synchronization Signal）／ＳＳＳ（Secondary Synchronization Signal））や、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ、ＤＭＲＳなどの下り参照信号のスケジューリングの制御を行う。

また、制御部３０１は、ＰＵＳＣＨで送信される上りデータ信号、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨで送信される上り制御信号（例えば、送達確認情報）、ＰＲＡＣＨで送信されるランダムアクセスプリアンブルや、上り参照信号などのスケジューリングを制御する。

具体的には、制御部３０１は、当該無線基地局１０が所定の無線アクセス方式（例えば、ＬＴＥ ＲＡＴや５Ｇ ＲＡＴ）を用いて通信するように制御する。制御部３０１は、通信に用いる無線アクセス方式に適用されるニューメロロジーに従って信号を送受信するように制御する。

制御部３０１は、所定の数の異なるパターンの同期信号を生成して送信するように制御する。制御部３０１は、同期信号を、セルＩＤによりスクランブリングしないように制御してもよい。また、制御部３０１は、所定の数の異なるパターンの同期信号により、１つの同期信号セットを構成するようにして、同期信号セットごとにビーム制御などを実施してもよい。

制御部３０１は、同期信号とＲＡＰの構成との関係を把握することができ、ユーザ端末２０において同期信号に基づいて決定される系列及び／又は無線リソースを用いて、ＲＡＰを受信するように制御する。

制御部３０１は、受信したＲＡＰに対応するＲＡＲと、測定用参照信号と、を含む信号を、ＲＡＰの送信元の方向に、所定のビームを用いて送信するように制御する。また、制御部３０１は、当該所定のビームを用いて受信ＢＦを実施し、上記測定用参照信号に関するビーム特定情報と、当該測定用参照信号の測定結果を含むメジャメントレポートと、を受信するように制御する。

制御部３０１は、ＣＳＩプロセスを通じて、ＲＲＣ接続状態のユーザ端末２０に対して、更なるビーム調整を実施してもよい。

送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号（下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など）を生成して、マッピング部３０３に出力する。送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。

送信信号生成部３０２は、例えば、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末２０からのチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel State Information）などに基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。

マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。

受信信号処理部３０４は、送受信部１０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。ここで、受信信号は、例えば、ユーザ端末２０から送信される上り信号（上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など）である。受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。

受信信号処理部３０４は、受信処理により復号された情報を制御部３０１に出力する。例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫを含むＰＵＣＣＨを受信した場合、ＨＡＲＱ−ＡＣＫを制御部３０１に出力する。また、受信信号処理部３０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部３０５に出力する。

測定部３０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部３０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。

測定部３０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、受信信号強度（例えば、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator））、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality））やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部３０１に出力されてもよい。

（ユーザ端末）
図１１は、本発明の一実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末２０は、複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。なお、送受信アンテナ２０１、アンプ部２０２、送受信部２０３は、それぞれ１つ以上を含むように構成されればよい。

送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、アンプ部２０２で増幅される。送受信部２０３は、アンプ部２０２で増幅された下り信号（例えば、同期信号や報知信号）を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部２０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。

ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。

一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。

なお、送受信部２０３は、無線基地局１０から、同期信号を受信する。当該同期信号は、ＴＤＭ、ＦＤＭ及びＣＤＭの少なくとも１つにより多重された、所定の数の異なるパターン（構成）の同期信号の少なくとも１つであってもよい。なお、これらの所定の数の異なるパターンの同期信号は、それぞれ異なるビームで送信されることが好ましい。

複数の同期信号セットがＵＥに設定（規定）される場合には、送受信部２０３は、各同期信号セットから少なくとも１つずつの同期信号を受信するようにしてもよい。また、送受信部２０３は、ＲＡＲや測定用参照信号を受信してもよい。

また、送受信部２０３は、同期信号の構成に関する情報、同期信号−ＲＡＰ用リソースプール間の所定の相対位置に関する情報、ＲＡＰ用リソースプールに関する情報、ＲＡＰ用の系列パターンに関する情報、ＲＡＰを送信する条件に関する情報、ＵＥ固有の情報、ＣＳＩプロセスに関する情報などを受信してもよい。

送受信部２０３は、無線基地局１０に対して、同期信号に基づくＲＡＰ、メッセージ３、メジャメントレポートなどを送信してもよい。

図１２は、本発明の一実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１２においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１２に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、測定部４０５と、を少なくとも備えている。

制御部４０１は、ユーザ端末２０全体の制御を実施する。制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。

制御部４０１は、例えば、送信信号生成部４０２による信号の生成や、マッピング部４０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部４０１は、受信信号処理部４０４による信号の受信処理や、測定部４０５による信号の測定を制御する。

制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信された信号）及び下りデータ信号（ＰＤＳＣＨで送信された信号）を、受信信号処理部４０４から取得する。制御部４０１は、下り制御信号や、下りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号（例えば、送達確認情報など）や上りデータ信号の生成を制御する。

具体的には、制御部４０１は、当該ユーザ端末２０が所定の無線アクセス方式（例えば、ＬＴＥ ＲＡＴや５Ｇ ＲＡＴ）を用いて通信するように制御する。制御部４０１は、通信に用いる無線アクセス方式に適用されるニューメロロジーを特定し、当該ニューメロロジーに従って信号を送受信するように制御する。

制御部４０１は、送受信部２０３によって受信された同期信号に基づいて、ＲＡＰの構成（例えば、系列及び／又は無線リソース）を決定する。そして、制御部４０１は、決定したＲＡＰの構成を用いて、無線基地局１０に対してＲＡＰを送信するように制御する。例えば、制御部４０１は、同期信号の受信タイミングに対して所定の相対位置に設けられる所定の領域（ＲＡＰ用リソースプール）に含まれる無線リソースを選択し、選択した無線リソースを用いてＲＡＰを送信するように制御してもよい。

また、制御部４０１は、送信したＲＡＰに対応するＲＡＲと、測定用参照信号と、を含む信号を、無線基地局１０から受信するように制御する。

また、制御部４０１は、上記測定用参照信号に関するビーム特定情報と、当該測定用参照信号の測定結果を含むメジャメントレポートと、を無線基地局１０に対して送信するように制御する。

送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、上り信号（上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など）を生成して、マッピング部４０３に出力する。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。

送信信号生成部４０２は、例えば、制御部４０１からの指示に基づいて、送達確認情報やチャネル状態情報（ＣＳＩ）に関する上り制御信号を生成する。また、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。例えば、送信信号生成部４０２は、無線基地局１０から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、制御部４０１から上りデータ信号の生成を指示される。

マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。

受信信号処理部４０４は、送受信部２０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。ここで、受信信号は、例えば、無線基地局１０から送信される下り信号（下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など）である。受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。また、受信信号処理部４０４は、本発明に係る受信部を構成することができる。

受信信号処理部４０４は、受信処理により復号された情報を制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０４は、例えば、報知情報、システム情報、ＲＲＣシグナリング、ＤＣＩなどを、制御部４０１に出力する。また、受信信号処理部４０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部４０５に出力する。

測定部４０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部４０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。

測定部４０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ）、受信信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ）やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部４０１に出力されてもよい。

（ハードウェア構成）
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

例えば、本発明の一実施形態における無線基地局、ユーザ端末などは、本発明の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図１３は、本発明の一実施形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の無線基地局１０及びユーザ端末２０は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

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

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

プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、上述のベースバンド信号処理部１０４（２０４）、呼処理部１０５などは、プロセッサ１００１で実現されてもよい。

また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施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、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。

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

ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。

通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の送受信アンテナ１０１（２０１）、アンプ部１０２（２０２）、送受信部１０３（２０３）、伝送路インターフェース１０６などは、通信装置１００４で実現されてもよい。

入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウスなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカーなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

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

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

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（シグナリング）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）は、セル、周波数キャリア、キャリア周波数などと呼ばれてもよい。

また、無線フレームは、時間領域において１つ又は複数の期間（フレーム）で構成されてもよい。無線フレームを構成する当該１つ又は複数の各期間（フレーム）は、サブフレームと呼ばれてもよい。さらに、サブフレームは、時間領域において１つ又は複数のスロットで構成されてもよい。さらに、スロットは、時間領域において１つ又は複数のシンボル（ＯＦＤＭシンボル、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルなど）で構成されてもよい。

無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルは、それぞれに対応する別の呼称が用いられてもよい。例えば、１サブフレームが送信時間間隔（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）と呼ばれてもよいし、複数の連続したサブフレームがＴＴＩと呼ばれてよいし、１スロットがＴＴＩと呼ばれてもよい。つまり、サブフレームやＴＴＩは、既存のＬＴＥにおけるサブフレーム（１ｍｓ）であってもよいし、１ｍｓより短い期間（例えば、１−１３シンボル）であってもよいし、１ｍｓより長い期間であってもよい。

ここで、ＴＴＩは、例えば、無線通信におけるスケジューリングの最小時間単位のことをいう。例えば、ＬＴＥシステムでは、無線基地局が各ユーザ端末に対して、無線リソース（各ユーザ端末において使用することが可能な周波数帯域幅や送信電力など）を、ＴＴＩ単位で割り当てるスケジューリングを行う。なお、ＴＴＩの定義はこれに限られない。

１ｍｓの時間長を有するＴＴＩは、通常ＴＴＩ（ＬＴＥ Ｒｅｌ．８−１２におけるＴＴＩ）、ノーマルＴＴＩ、ロングＴＴＩ、通常サブフレーム、ノーマルサブフレーム、又はロングサブフレームなどと呼ばれてもよい。通常ＴＴＩより短いＴＴＩは、短縮ＴＴＩ、ショートＴＴＩ、短縮サブフレーム、又はショートサブフレームなどと呼ばれてもよい。

リソースブロック（ＲＢ：Resource Block）は、時間領域及び周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域において、１つ又は複数個の連続した副搬送波（サブキャリア（subcarrier））を含んでもよい。また、ＲＢは、時間領域において、１つ又は複数個のシンボルを含んでもよく、１スロット、１サブフレーム又は１ＴＴＩの長さであってもよい。１ＴＴＩ、１サブフレームは、それぞれ１つ又は複数のリソースブロックで構成されてもよい。なお、ＲＢは、物理リソースブロック（ＰＲＢ：Physical RB）、ＰＲＢペア、ＲＢペアなどと呼ばれてもよい。

また、リソースブロックは、１つ又は複数のリソースエレメント（ＲＥ：Resource Element）で構成されてもよい。例えば、１ＲＥは、１サブキャリア及び１シンボルの無線リソース領域であってもよい。

なお、上述した無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルなどの構造は例示に過ぎない。例えば、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるシンボル及びＲＢの数、ＲＢに含まれるサブキャリアの数、並びにＴＴＩ内のシンボル数、シンボル長、サイクリックプリフィクス（ＣＰ：Cyclic Prefix）長などの構成は、様々に変更することができる。

また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースは、所定のインデックスで指示されるものであってもよい。

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。

また、ソフトウェア、命令、情報などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、有線技術（同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）など）及び／又は無線技術（赤外線、マイクロ波など）を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。

また、本明細書における無線基地局は、ユーザ端末で読み替えてもよい。例えば、無線基地局及びユーザ端末間の通信を、複数のユーザ端末間（Ｄ２Ｄ：Device-to-Device）の通信に置き換えた構成について、本発明の各態様／実施形態を適用してもよい。この場合、上述の無線基地局１０が有する機能をユーザ端末２０が有する構成としてもよい。また、「上り」や「下り」などの文言は、「サイド」と読み替えられてもよい。例えば、上りチャネルは、サイドチャネルと読み替えられてもよい。

同様に、本明細書におけるユーザ端末は、無線基地局で読み替えてもよい。この場合、上述のユーザ端末２０が有する機能を無線基地局１０が有する構成としてもよい。

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。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、暗黙的に（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。

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、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）など）、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング）、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（RRCConnectionSetup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRCConnectionReconfiguration）メッセージなどであってもよい。また、ＭＡＣシグナリングは、例えば、ＭＡＣ制御要素（ＭＡＣ ＣＥ（Control Element））で通知されてもよい。

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）、ＬＴＥ−Ｂ（LTE-Beyond）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ（4th generation mobile communication system）、５Ｇ（5th generation mobile communication system）、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｎｅｗ−ＲＡＴ（Radio Access Technology）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ（登録商標））、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切な無線通信方法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。

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。例えば、上述の各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。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。

本出願は、２０１６年１月２９日出願の特願２０１６−０１６１９３に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (10)

1. 同期信号を受信する受信部と、
   前記同期信号に基づいて決定した系列及び／又は無線リソースを用いて、ランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部と、を有することを特徴とするユーザ端末。
2. 前記同期信号は、時分割多重、周波数分割多重及び符号分割多重の少なくとも１つにより多重された、所定の数の異なる構成の同期信号の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
3. 前記所定の数の異なる構成の同期信号は、それぞれ異なるビームで送信されることを特徴とする請求項２に記載のユーザ端末。
4. 前記受信部は、前記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レスポンスと、測定用参照信号と、を含む、所定のビームで送信された信号を受信することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のユーザ端末。
5. 前記送信部は、前記測定用参照信号に関するビーム特定情報と、前記測定用参照信号の測定結果を含むメジャメントレポートと、を送信することを特徴とする請求項４に記載のユーザ端末。
6. 前記送信部は、前記同期信号の受信タイミングに対して所定の相対位置に設けられる所定の領域に含まれる無線リソースを用いて、前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のユーザ端末。
7. 前記同期信号は、セル識別子によりスクランブリングされていないプライマリ同期信号を少なくとも含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のユーザ端末。
8. 前記所定の数の異なる構成の同期信号は、１つの同期信号セットを構成し、
   前記受信部は、各同期信号セットから少なくとも１つずつの同期信号を受信することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のユーザ端末。
9. 同期信号をユーザ端末に送信する送信部と、
   前記ユーザ端末において前記同期信号に基づいて決定される系列及び／又は無線リソースを用いて、ランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部と、を有することを特徴とする無線基地局。
10. 同期信号を受信する工程と、
    前記同期信号に基づいて決定した系列及び／又は無線リソースを用いて、ランダムアクセスプリアンブルを送信する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。

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