JPWO2018021183A1 - 端末装置、基地局装置、および、通信方法 - Google Patents

端末装置、基地局装置、および、通信方法 Download PDF

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Abstract

端末装置が、第１のプリコーディングを用いて、第１のランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記第１の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応答をモニタし、前記ランダムアクセス応答の受信に成功しなかった場合に、カウンタの値をインクリメントし、前記カウンタの値がインクリメントされた場合に、前記カウンタの値が所定の値に達していないならば、第２のプリコーディングを用いて、第２のランダムアクセスプリアンブルを送信する。

Description

本発明は、端末装置、基地局装置、および、通信方法に関する。
本願は、２０１６年７月２６日に日本に出願された特願２０１６−１４６０４２号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
現在、第５世代のセルラーシステムに向けた無線アクセス方式および無線ネットワーク技術として、第三世代パートナーシッププロジェクト（3GPP: The Third Generation Partnership Project）において、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の拡張規格となるＬＴＥ−Ａ Ｐｒｏ（LTE-Advanced Pro）及びＮＲ（New Radio technology）の技術検討及び規格策定が行われている（非特許文献１）。
第５世代のセルラーシステムでは、高速・大容量伝送を実現するｅＭＢＢ（enhanced Mobile BroadBand）、低遅延・高信頼通信を実現するＵＲＬＬＣ（Ultra-Reliable and Low Latency Communication）、ＩｏＴ（Internet of Things）などマシン型デバイスが多数接続するｍＭＴＣ（massive Machine Type Communication）の３つがサービスの想定シナリオとして要求されている。
ＮＲでは、主に減衰の大きな高周波数のセルにおいてカバレッジを広くするために、ビームフォーミングによってセル内に複数の領域を設定し、領域ごとに順次信号を送信することによって、セル全体をカバーすることが検討されている（非特許文献２）。
ＲＰ−１６１２１４，ＮＴＴ ＤＯＣＯＭＯ，"Ｒｅｖｉｓｉｏｎ ｏｆ ＳＩ： Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ"， ２０１６年６月 ３ＧＰＰ Ｒ１−１６５５５９ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／ｆｔｐ／ｔｓｇ＿ｒａｎ／ＷＧ１＿ＲＬ１／ＴＳＧＲ１＿８５／Ｄｏｃｓ／Ｒ１−１６５５５９．ｚｉｐ
本発明の一態様は効率的に基地局装置と通信することができる端末装置、該端末装置と通信する基地局装置、該端末装置に用いられる通信方法、該基地局装置に用いられる通信方法を提供する。例えば、該端末装置、および、該基地局装置に用いられる通信方法は、セル間、および／または、端末装置間の干渉を低減するための、上りリンク送信方法、変調方法、および／または、符号化方法を含んでもよい。
（１）本発明の態様は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の第１の態様は、端末装置であって、利用可能な複数のプリコーディングから第１のプリコーディングを選択し、利用可能な複数のランダムアクセスプリアンブルから第１のランダムアクセスプリアンブルを選択する選択部と、前記第１のプリコーディングを用いて、前記第１のランダムアクセスプリアンブルを基地局装置へ送信する送信部と、前記第１の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応答をモニタする受信部と、前記ランダムアクセス応答の受信に成功しなかった場合に、カウンタの値をインクリメントするカウンタ部と、を備え、前記選択部は、前記カウンタの値がインクリメントされた場合に、前記カウンタの値が所定の値に達していないならば、前記利用可能な複数のプリコーディングから第２のプリコーディングを選択し、且つ、前記利用可能な複数のランダムアクセスプリアンブルから第２のランダムアクセスプリアンブルを選択し、前記送信部は、前記第２のプリコーディングを用いて、前記第２のランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置へ送信する。
（２）本発明の第２の態様は、端末装置であって、互いに異なる複数のプリコーディングを適用した複数のランダムアクセスプリアンブルを基地局装置へ送信する送信部と、前記送信した複数の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応答をモニタする受信部と、前記ランダムアクセス応答の受信に成功しなかった場合に、カウンタの値をインクリメントするカウンタ部と、を備え、前記送信部は、前記カウンタの値が１つインクリメントされた場合に、前記カウンタの値が所定の値に達していないならば、再度前記複数のプリコーディングを適用した複数のランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置へ送信する。
（３）本発明の第３の態様は、基地局装置であって、端末装置が利用可能な１つまたは複数のプリコーディングを特定するための情報を送信する送信部と、前記端末装置から前記１つまたは複数のプリコーディングのうちの１つのプリコーディングを用いて送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部と、を備え、前記送信部は、前記受信したランダムアクセスプリアンブルおよび前記１つのプリコーディングに対応するランダムアクセス応答を送信する。
（４）本発明の第４の態様は、端末装置に用いられる通信方法であって、利用可能な複数のプリコーディングから第１のプリコーディングを選択し、利用可能な複数のランダムアクセスプリアンブルから第１のランダムアクセスプリアンブルを選択し、前記第１のプリコーディングを用いて、前記第１のランダムアクセスプリアンブルを基地局装置へ送信し、前記第１の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応答をモニタし、前記ランダムアクセス応答の受信に成功しなかった場合に、カウンタの値をインクリメントし、前記カウンタの値がインクリメントされた場合に、前記カウンタの値が所定の値に達していないならば、前記利用可能な複数のプリコーディングから第２のプリコーディングを選択し、且つ、前記利用可能な複数のランダムアクセスプリアンブルから第２のランダムアクセスプリアンブルを選択し、前記第２のプリコーディングを用いて、前記第２のランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置へ送信する。
（５）本発明の第５の態様は、端末装置に用いられる通信方法であって、互いに異なる複数のプリコーディングを適用した複数のランダムアクセスプリアンブルを基地局装置へ送信し、前記送信した複数の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応答をモニタし、前記ランダムアクセス応答の受信に成功しなかった場合に、カウンタの値をインクリメントし、前記カウンタの値が１つインクリメントされた場合に、前記カウンタの値が所定の値に達していないならば、再度前記複数のプリコーディングを適用した複数のランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置へ送信する。
（６）本発明の第６の態様は、基地局装置に用いられる通信方法であって、端末装置が利用可能な１つまたは複数のプリコーディングを特定するための情報を送信し、前記端末装置から前記１つまたは複数のプリコーディングのうちの１つのプリコーディングを用いて送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信し、前記受信したランダムアクセスプリアンブルおよび前記１つのプリコーディングに対応するランダムアクセス応答を送信する。
この発明の一態様によれば、端末装置および基地局装置は互いに、効率的に通信することができる。
本発明の実施形態に係る無線通信システムの概念図である。 本発明の実施形態に係るサブフレーム（サブフレームタイプ）の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る端末装置１の動作の一例を示すフロー図である。 本発明の実施形態に係る基地局装置３の動作の一例を示すフロー図である。 本発明の実施形態に係る端末装置１が基地局装置３へランダムアクセスプリアンブルを送信するために利用可能な上りリンクプリコーディングの一例を示す概念図である。 本発明の実施形態に係る端末装置１が基地局装置３により複数の異なる下りリンクプリコーディングの何れかが適用されたビームを用いた下りリンク信号を受信する場合を示す図である。 本発明の実施形態に係るランダムアクセス設定情報を受信した下りリンク信号に用いられたビームと該ランダムアクセス設定情報に示される利用可能な上りリンクプリコーディングインデックスの関係の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るランダムアクセス設定情報において、利用可能なＰＲＡＣＨリソースのセットとして送信可能なサブフレーム番号が示される場合のテーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るランダムアクセス設定情報で示されるＰＲＡＣＨリソースのセットの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るＰＲＡＣＨ設定インデックス、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いられる上りリンクプリコーディングのインデックスおよび利用可能なサブフレーム番号のインデックスの関係の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る競合ベースのランダムアクセス手順を示す図である。 本発明の実施形態に係る端末装置１のランダムアクセス手順の一例を示すフロー図である。 本発明の実施形態に係る端末装置１のランダムアクセスプリアンブルの送信に関する処理の一例を示すフロー図である。 本発明の実施形態に係る基地局装置３のランダムアクセスプリアンブルの受信に関する処理の一例を示すフロー図である。 本発明の実施形態に係る端末装置１におけるランダムアクセスプリアンブルの再送処理の一例を示すフロー図である 本発明の実施形態に係る端末装置１の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態に係る基地局装置３の構成を示す概略ブロック図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
ＬＴＥ（およびＬＴＥ−Ａ Ｐｒｏ）とＮＲは、異なるＲＡＴ（Radio Access Technology）として定義されてもよい。ＮＲは、ＬＴＥに含まれる技術として定義されてもよい。本実施形態はＮＲ、ＬＴＥおよび他のＲＡＴに適用されてよい。以下の説明では、ＬＴＥに関連する用語を用いて説明するが、他の用語を用いる他の技術においても適用されてもよい。
図１は、本実施形態の無線通信システムの概念図である。図１において、無線通信システムは、端末装置１Ａ、端末装置１Ｂ、基地局装置３を具備する。端末装置１Ａ、および、端末装置１Ｂを、端末装置１とも称する。端末装置１は、移動局装置、ユーザ端末（UE: User Equipment）、通信端末、移動機、端末、ＭＳ（Mobile Station）などと称される場合もある。基地局装置３は、無線基地局装置、基地局、無線基地局、固定局、ＮＢ（Node B）、ｅＮＢ（evolved Node B）、ＮＲ ＮＢ（NR Node B）、ｇＮＢ（next generation Node B）、アクセスポイント、ＢＴＳ（Base Transceiver Station）、ＢＳ（Base Station）などと称される場合もある。基地局装置３は、コアネットワーク装置を含んでもよい。また、基地局装置３は、１または複数の送受信点４（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ：ＴＲＰ）を具備してもよい。基地局装置３は、基地局装置３によって制御される通信可能範囲（通信エリア）を１つまたは複数のセルとして端末装置１をサーブしてもよい。また、基地局装置３は、１または複数の送受信点４によって制御される通信可能範囲（通信エリア）を１つまたは複数のセルとして端末装置１をサーブしてもよい。また、１つのセルを複数の部分領域（Ｂｅａｍｅｄ ａｒｅａ）にわけ、それぞれの部分領域において端末装置１をサーブしてもよい。ここで、部分領域は、プリコーディングのインデックスに基づいて識別されてもよい。
基地局装置３がカバーする通信エリアは周波数毎にそれぞれ異なる広さ、異なる形状であっても良い。また、カバーするエリアが周波数毎に異なっていてもよい。また、基地局装置３の種別やセル半径の大きさが異なるセルが、同一の周波数または異なる周波数に混在して１つの通信システムを形成している無線ネットワークのことを、ヘテロジニアスネットワークと称する。
基地局装置３から端末装置１への無線通信リンクを下りリンクと称する。端末装置１から基地局装置３への無線通信リンクを上りリンクと称する。端末装置１から他の端末装置１への無線通信リンクをサイドリンクと称する。
図１において、端末装置１と基地局装置３の間の無線通信および／または端末装置１と他の端末装置１の間の無線通信では、サイクリックプレフィックス（CP: Cyclic Prefix）を含む直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、シングルキャリア周波数多重（SC-FDM: Single-Carrier Frequency Division Multiplexing）、離散フーリエ変換拡散ＯＦＤＭ（DFT-S-OFDM: Discrete Fourier Transform Spread OFDM）、マルチキャリア符号分割多重（MC-CDM: Multi-Carrier Code Division Multiplexing）が用いられてもよい。
また、図１において、端末装置１と基地局装置３の間の無線通信および／または端末装置１と他の端末装置１の間の無線通信では、ユニバーサルフィルタマルチキャリア（UFMC: Universal-Filtered Multi-Carrier）、フィルタＯＦＤＭ（F-OFDM: Filtered OFDM）、窓が乗算されたＯＦＤＭ（Windowed OFDM）、フィルタバンクマルチキャリア（FBMC: Filter-Bank Multi-Carrier）が用いられてもよい。
なお、本実施形態ではＯＦＤＭを伝送方式としてＯＦＤＭシンボルで説明するが、上述の他の伝送方式の場合を用いた場合も本発明の一態様に含まれる。
また、図１において、端末装置１と基地局装置３の間の無線通信および／または端末装置１と他の端末装置１の間の無線通信では、ＣＰを用いない、あるいはＣＰの代わりにゼロパディングをした上述の伝送方式が用いられてもよい。また、ＣＰやゼロパディングは前方と後方の両方に付加されてもよい。
図１において、端末装置１と基地局装置３の間の無線通信および／または端末装置１と他の端末装置１の間の無線通信では、サイクリックプレフィックス（CP: Cyclic Prefix）を含む直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、シングルキャリア周波数多重（SC-FDM: Single-Carrier Frequency Division Multiplexing）、離散フーリエ変換拡散ＯＦＤＭ（DFT-S-OFDM: Discrete Fourier Transform Spread OFDM）、マルチキャリア符号分割多重（MC-CDM: Multi-Carrier Code Division Multiplexing）が用いられてもよい。
本実施形態では、端末装置１に対して１つまたは複数のサービングセルが設定される。設定された複数のサービングセルは、１つのプライマリーセルと１つまたは複数のセカンダリーセルとを含む。プライマリーセルは、初期コネクション確立（initial connection establishment）プロシージャが行なわれたサービングセル、コネクション再確立（connection re-establishment）プロシージャを開始したサービングセル、または、ハンドオーバプロシージャにおいてプライマリーセルと指示されたセルである。ＲＲＣ（Radio Resource Control）コネクションが確立された時点、または、後に、１つまたは複数のセカンダリーセルが設定されてもよい。
本実施形態の無線通信システムは、ＴＤＤ（Time Division Duplex）および／またはＦＤＤ（Frequency Division Duplex）が適用されてよい。複数のセルの全てに対してＴＤＤ（Time Division Duplex）方式またはＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式が適用されてもよい。また、ＴＤＤ方式が適用されるセルとＦＤＤ方式が適用されるセルが集約されてもよい。
下りリンクにおいて、サービングセルに対応するキャリアを下りリンクコンポーネントキャリア（あるいは下りリンクキャリア）と称する。上りリンクにおいて、サービングセルに対応するキャリアを上りリンクコンポーネントキャリア（あるいは上りリンクキャリア）と称する。サイドリンクにおいて、サービングセルに対応するキャリアをサイドリンクコンポーネントキャリア（あるいはサイドリンクキャリア）と称する。下りリンクコンポーネントキャリア、上りリンクコンポーネントキャリア、および／またはサイドリンクコンポーネントキャリアを総称してコンポーネントキャリア（あるいはキャリア）と称する。
本実施形態では、上りリンクビームフォーミングのために端末装置１および／または基地局装置３が行う処理を上りリンクプリコーディングまたはプリコーディングと称する。また、本実施形態では、下りリンクビームフォーミングのために端末装置１および／または基地局装置３が行う処理を下りリンクプリコーディングと称する。プリコーディングは、ビームと称してもよい。
本実施形態の物理チャネルおよび物理信号について説明する。
図１において、端末装置１と基地局装置３の無線通信では、以下の物理チャネルが用いられる。物理チャネルは、上位層から出力された情報を送信するために使用される。
・ＰＢＣＨ（Physical Broadcast CHannel）
・ＰＣＣＨ（Physical Control CHannel）
・ＰＳＣＨ（Physical Shared CHannel）
・ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access CHannel）
ＰＢＣＨは、端末装置１が必要とする重要なシステム情報（Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を含む重要情報ブロック（ＭＩＢ：Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ、ＥＩＢ：Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）を基地局装置３が報知するために用いられる。ここで、１つまたは複数の重要情報ブロックは、重要情報メッセージとして送信されてもよい。例えば、重要情報ブロックにはフレーム番号（ＳＦＮ：Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）の一部あるいは全部を示す情報（例えば、複数のフレームで構成されるスーパーフレーム内における位置に関する情報）が含まれてもよい。例えば、無線フレーム（１０ｍｓ）は、１ｍｓのサブフレームの１０個で構成され、無線フレームは、フレーム番号で識別される。フレーム番号は、１０２４で０に戻る（Wrap around）。また、セル内の領域ごとに異なる重要情報ブロックが送信される場合には領域を識別できる情報（例えば、領域を構成する送信ビームの識別子情報）が含まれてもよい。ここで、送信ビームの識別子情報は、プリコーディングのインデックスを用いて示されてもよい。また、セル内の領域ごとに異なる重要情報ブロック（重要情報メッセージ）が送信される場合にはフレーム内の時間位置（例えば、当該重要情報ブロック（重要情報メッセージ）が含まれるサブフレーム番号）を識別できる情報が含まれてもよい。すなわち、異なるプリコーディングのインデックスが用いられた重要情報ブロック（重要情報メッセージ）の送信のそれぞれが行われるサブフレーム番号のそれぞれを決定するための情報が含まれてもよい。例えば、重要情報には、セルへの接続やモビリティのために必要な情報が含まれてもよい。
ＰＣＣＨは、上りリンクの無線通信（端末装置１から基地局装置３の無線通信）の場合には、上りリンク制御情報（Uplink Control Information: UCI）を送信するために用いられる。ここで、上りリンク制御情報には、下りリンクのチャネルの状態を示すために用いられるチャネル状態情報（CSI: Channel State Information）が含まれてもよい。また、上りリンク制御情報には、ＵＬ−ＳＣＨリソースを要求するために用いられるスケジューリング要求（SR: Scheduling Request）が含まれてもよい。また、上りリンク制御情報には、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ（Hybrid Automatic Repeat request ACKnowledgement）が含まれてもよい。ＨＡＲＱ−ＡＣＫは、下りリンクデータ（Transport block, Medium Access Control Protocol Data Unit: MAC PDU, Downlink-Shared Channel: DL-SCH）に対するＨＡＲＱ−ＡＣＫを示してもよい。
また、ＰＣＣＨは、下りリンクの無線通信（基地局装置３から端末装置１への無線通信）の場合には、下りリンク制御情報（Downlink Control Information: DCI）を送信するために用いられる。ここで、下りリンク制御情報の送信に対して、１つまたは複数のＤＣＩ（ＤＣＩフォーマットと称してもよい）が定義される。すなわち、下りリンク制御情報に対するフィールドがＤＣＩとして定義され、情報ビットへマップされる。
例えば、ＤＣＩとして、スケジューリングされたＰＳＣＨに含まれる信号が下りリンクの無線通信か上りリンクの無線通信か示す情報を含むＤＣＩが定義されてもよい。
例えば、ＤＣＩとして、スケジューリングされたＰＳＣＨに含まれる下りリンクの送信期間を示す情報を含むＤＣＩが定義されてもよい。
例えば、ＤＣＩとして、スケジューリングされたＰＳＣＨに含まれる上りリンクの送信期間を示す情報を含むＤＣＩが定義されてもよい。
例えば、ＤＣＩとして、スケジューリングされたＰＳＣＨに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信するタイミング（例えば、ＰＳＣＨに含まれる最後のシンボルからＨＡＲＱ−ＡＣＫ送信までのシンボル数）示す情報を含むＤＣＩが定義されてもよい。
例えば、ＤＣＩとして、スケジューリングされたＰＳＣＨに含まれる下りリンクの送信期間、ギャップ、及び上りリンクの送信期間を示す情報を含むＤＣＩが定義されてもよい。
例えば、ＤＣＩとして、１つのセルにおける１つの下りリンクの無線通信ＰＳＣＨ（１つの下りリンクトランスポートブロックの送信）のスケジューリングのために用いられるＤＣＩが定義されてもよい。
例えば、ＤＣＩとして、１つのセルにおける１つの上りリンクの無線通信ＰＳＣＨ（１つの上りリンクトランスポートブロックの送信）のスケジューリングのために用いられるＤＣＩが定義されてもよい。
ここで、ＤＣＩには、ＰＳＣＨに上りリンクまたは下りリンクが含まれる場合にＰＳＣＨのスケジューリングに関する情報が含まれる。ここで、下りリンクに対するＤＣＩを、下りリンクグラント（downlink grant）、または、下りリンクアサインメント（downlink assignment）とも称する。ここで、上りリンクに対するＤＣＩを、上りリンクグラント（uplink grant）、または、上りリンクアサインメント（Uplink assignment）とも称する。
ＰＳＣＨは、媒介アクセス（MAC: Medium Access Control）からの上りリンクデータ（UL-SCH: Uplink Shared CHannel）または下りリンクデータ（DL-SCH: Downlink Shared CHannel）の送信に用いられる。また、下りリンクの場合にはシステム情報（SI: System Information）やランダムアクセス応答（RAR: Random Access Response）などの送信にも用いられる。上りリンクの場合には、上りリンクデータと共にＨＡＲＱ−ＡＣＫおよび／またはＣＳＩを送信するために用いられてもよい。また、ＣＳＩのみ、または、ＨＡＲＱ−ＡＣＫおよびＣＳＩのみを送信するために用いられてもよい。すなわち、ＵＣＩのみを送信するために用いられてもよい。
ここで、基地局装置３と端末装置１は、上位層（higher layer）において信号をやり取り（送受信）する。例えば、基地局装置３と端末装置１は、無線リソース制御（RRC: Radio Resource Control）層において、ＲＲＣシグナリング（RRC message: Radio Resource Control message、RRC information: Radio Resource Control informationとも称される）を送受信してもよい。また、基地局装置３と端末装置１は、ＭＡＣ（Medium Access Control）層において、ＭＡＣコントロールエレメントを送受信してもよい。ここで、ＲＲＣシグナリング、および／または、ＭＡＣコントロールエレメントを、上位層の信号（higher layer signaling）とも称する。
ＰＳＣＨは、ＲＲＣシグナリング、および、ＭＡＣコントロールエレメントを送信するために用いられてもよい。ここで、基地局装置３から送信されるＲＲＣシグナリングは、セル内における複数の端末装置１に対して共通のシグナリングであってもよい。また、基地局装置３から送信されるＲＲＣシグナリングは、ある端末装置１に対して専用のシグナリング（dedicated signalingとも称する）であってもよい。すなわち、端末装置固有（ＵＥスペシフィック）な情報は、ある端末装置１に対して専用のシグナリングを用いて送信されてもよい。ＰＳＣＨは、上りリンクに置いてＵＥの能力（UE Capability）の送信に用いられてもよい。
なお、ＰＣＣＨおよびＰＳＣＨは下りリンクと上りリンクで同一の呼称を用いているが、下りリンクと上りリンクで異なるチャネルが定義されてもよい。例えば、下りリンク用のＰＣＣＨをＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）と定義し、上りリンク用のＰＣＣＨをＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control CHannel）と定義してもよい。例えば、下りリンク用のＰＳＣＨをＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared CHannel）と定義し、上りリンク用のＰＳＣＨをＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared CHannel）と定義してもよい。
ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセスプリアンブル（ランダムアクセスメッセージ１）を送信するために用いられてもよい。ＰＲＡＣＨは、初期コネクション確立（ｉｎｉｔｉａｌ
ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）プロシージャ、ハンドオーバプロシージャ、コネクション再確立（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅ−ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）プロシージャ、上りリンク送信に対する同期（タイミング調整）、および上りリンクのＰＳＣＨ（ＵＬ−ＳＣＨ）リソースの要求を示すために用いられてもよい。
図１において、下りリンクの無線通信では、以下の下りリンク物理信号が用いられる。ここで、下りリンク物理信号は、上位層から出力された情報を送信するために使用されないが、物理層によって使用される。
・同期信号（Synchronization signal: SS）
・参照信号（Reference Signal: RS）
同期信号は、端末装置１が下りリンクの周波数領域および時間領域の同期をとるために用いられてもよい。同期信号は、ＰＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）、および／または、ＳＳＳ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）を含んでもよい。また、同期信号は、端末装置１が基地局装置３によるプリコーディングまたはビームフォーミングにおけるプリコーディングまたはビームの選択に用いられて良い。すなわち、同期信号は、基地局装置３によって下りリンク信号に対して適用されたプリコーディングのインデックスまたはビームのインデックスを、端末装置が決定するために用いられてもよい。
下りリンクの参照信号（以下、単に、参照信号とも記載する）は、主に端末装置１が物理チャネルの伝搬路補償を行なうために用いられる。すなわち、下りリンクの参照信号には、復調参照信号が含まれてもよい。下りリンクの参照信号は、端末装置１が下りリンクのチャネル状態情報を算出するためにも用いられてよい。すなわち、下りリンクの参照信号には、チャネル状態情報参照信号が含まれてもよい。また、下りリンクの参照信号は、無線パラメータやサブキャリア間隔などのヌメロロジーやＦＦＴの窓同期などができる程度の細かい同期（Fine synchronization）に用いられて良い。
下りリンク物理チャネルおよび下りリンク物理信号を総称して、下りリンク信号と称してもよい。上りリンク物理チャネルおよび上りリンク物理信号を総称して、上りリンク信号と称してもよい。
以下、サブフレームについて説明する。本実施形態ではサブフレームと称するが、リソースユニット、無線フレーム、時間区間、時間間隔などと称されてもよい。
図２に、サブフレーム（サブフレームタイプ）の一例を示している。同図において、Ｄは下りリンク、Ｕは上りリンクを示している。同図に示されるように、ある時間区間内（例えば、システムにおいて１つのＵＥに対して割り当てなければならない最小の時間区間）においては、
・下りリンクパート
・ギャップ
・上りリンクパートのうち１つまたは複数を含んでよい。
図２（ａ）は、ある時間区間（例えば、１ＵＥに割当可能な時間リソースの最小単位）で、全て下りリンク送信に用いられている例であり、図２（ｂ）は、最初の時間リソースで例えばＰＣＣＨを介して上りリンクのスケジューリングを行い、ＰＣＣＨの処理遅延及び下りから上りの切り替え時間、送信信号の生成のためのギャップを介して上りリンク信号を送信する。図２（ｃ）は、最初の時間リソースで下りリンクのＰＣＣＨおよび／または下りリンクのＰＳＣＨの送信に用いられ、処理遅延及び下りから上りの切り替え時間、送信信号の生成のためのギャップを介してＰＳＣＨまたはＰＣＣＨの送信に用いられる。ここで、一例としては、上りリンク信号はＨＡＲＱ−ＡＣＫおよび／またはＣＳＩ、すなわちＵＣＩの送信に用いられてよい。図２（ｄ）は、最初の時間リソースで下りリンクのＰＣＣＨおよび／または下りリンクのＰＳＣＨの送信に用いられ、処理遅延及び下りから上りの切り替え時間、送信信号の生成のためのギャップを介して上りリンクのＰＳＣＨおよび／またはＰＣＣＨの送信に用いられる。ここで、一例としては、上りリンク信号は上りリンクデータ、すなわちＵＬ−ＳＣＨの送信に用いられてもよい。図２（ｅ）は、全て上りリンク送信（上りリンクのＰＳＣＨまたはＰＣＣＨ）に用いられている例である。
上述の下りリンクパート、上りリンクパートは、ＬＴＥと同様複数のＯＦＤＭシンボルで構成されてよい。
ここで、リソースグリッドが、複数のサブキャリアと複数のＯＦＤＭシンボルまたはＳＣ−ＦＤＭＡシンボルによって定義されてもよい。また、１つのスロットを構成するサブキャリアの数は、セルの帯域幅に依存してもよい。１つの下りリンクパート、上りリンクパートを構成するＯＦＤＭシンボルの数は１または２以上であってもよい。ここで、リソースグリッド内のエレメントのそれぞれはリソースエレメントと称される。また、リソースエレメントは、サブキャリアの番号とＯＦＤＭシンボルまたはＳＣ−ＦＤＭＡシンボル番号を用いて識別されてもよい。
本実施形態のランダムアクセス手順（Random Access procedure）について説明する。
ランダムアクセス手順は、競合ベース（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ）と非競合ベース（ｎｏｎ−Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ）の２つの手順に分類される。
競合ベースのランダムアクセス手順は、基地局装置３と接続（通信）していない状態からの初期アクセス時、および／または、基地局装置３と接続中であるが端末装置１に送信可能な上りリンクデータあるいは送信可能なサイドリンクデータが発生した場合のスケジューリングリクエスト時などに行なわれる。
端末装置１に送信可能な上りリンクデータが発生していることは、送信可能な上りリンクデータに対応するバッファステータスレポートがトリガーされていることを含んでもよい。端末装置１に送信可能な上りリンクデータが発生していることは、送信可能な上りリンクデータの発生に基づいてトリガーされたスケジューリングリクエストがペンディングされていることを含んでもよい。
端末装置１に送信可能なサイドリンクデータが発生していることは、送信可能なサイドリンクデータに対応するバッファステータスレポートがトリガーされていることを含んでもよい。端末装置１に送信可能なサイドリンクデータが発生していることは、送信可能なサイドリンクデータの発生に基づいてトリガーされたスケジューリングリクエストがペンディングされていることを含んでもよい。
非競合ベースのランダムアクセス手順は、基地局装置３から指示された端末装置１が用いる手順であり、基地局装置３と端末装置１とが接続中であるがハンドオーバーや移動局装置の送信タイミングが有効でない場合に、迅速に端末装置１と基地局装置３との間の上りリンク同期をとるために用いられる。
本実施形態における競合ベースのランダムアクセス手順について説明する。
本実施形態の端末装置１は、ランダムアクセス手順を開始する（initiate）前に上位層を介してランダムアクセス設定情報を受信する。該ランダムアクセス設定情報には下記の情報が含まれてよい。
・ランダムアクセスプリアンブルを送信するために利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディング（ビーム）（例えば、利用可能な上りリンクプリコーディングのセット）
・利用可能なＰＲＡＣＨリソース（例えば、利用可能なＰＲＡＣＨリソースのセット）
・利用可能な１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブル（例えば、利用可能なランダムアクセスプリアンブルのセット）
・各上りリンクプリコーディングにおけるプリアンブルの最大送信回数
・ランダムアクセス手順を行なうサービングセルにおける端末装置１の送信電力
・ランダムアクセス応答のウィンドウサイズおよび衝突解消（コンテンションレゾリューション：Contention Resolution）タイマー（mac-ContentionResolutionTimer）
・パワーランピングステップ
・プリアンブル送信の最大送信回数
・プリアンブルの初期送信電力
・プリアンブルフォーマットに基づく電力オフセット
ただし、ランダムアクセスプリアンブルを送信するために利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングは、各プリコーディングに対応するインデックス（プリコーディングインデックスあるいは上りリンクプリコーディングインデックス）によって示されてよい。ただし、利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングは１つ１つの上りリンクプリコーディングのインデックスがビットマップなどで示されてもよいし、使用可能なプリコーディングインデックスの範囲が示されてもよい。ただし、ランダムアクセスプリアンブルを送信するために利用可能な上りリンクのプリコーディングを特定するためにインデックスを用いずにその他の情報が用いられた場合でも同様の処理を行なうことができる。ランダムアクセスプリアンブルを送信するために利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディング（ビーム）を設定できることで、下りリンクのプリコーディングと上りリンクのプリコーディングを一対一対応するだけではなく、１対複数で対応させることが可能となる。それによって、下りと上りのビームの方向のマッチングが柔軟になる。
ただし、端末装置１は、１つまたは複数のランダムアクセス設定情報を受信し、該１つまたは複数のランダムアクセス設定情報から１つを選択してランダムアクセス手順を行なってもよい。図３は、本実施形態に係る端末装置１の動作の一例を示すフロー図である。端末装置１は、複数のランダムアクセス設定情報を受信し（Ｓ３０１）、受信した複数のランダムアクセス設定情報の中から、ランダムアクセス手順において用いられるランダムアクセス設定に使用するランダムアクセス設定情報を選択する（Ｓ３０２）。端末装置１は、選択したランダムアクセス設定情報に基づいてランダムアクセスプリアンブルを送信する（Ｓ３０３）。図４は、本実施形態に係る基地局装置３の動作の一例を示すフロー図である。基地局装置３は、複数のランダムアクセス設定情報を送信し（Ｓ４０１）、送信した複数のランダムアクセス設定情報のそれぞれに基づいて送信されるランダムアクセスプリアンブルをモニタする（Ｓ４０２）。
ただし、端末装置１は、選択したランダムアクセス設定情報にランダムアクセスプリアンブルを送信するために利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディング（ランダムアクセスプリアンブルを送信するために利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングのインデックスであってもよい）を示す情報が示されていた場合に、該１つまたは複数の上りリンクプリコーディングをランダムアクセス手順において利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングとしてもよい。ただし、利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングを示す複数の情報が１つのランダムアクセス設定情報に含まれており、該利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングを示す複数の情報から１つの情報を選択して、ランダムアクセス手順において利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングとしてもよい。
ただし、端末装置１は、複数のランダムアクセス設定情報を異なるセルで受信してもよい。例えば、端末装置１は基地局装置３が構成する第１のセルで受信したランダムアクセス設定情報と、同一または異なる基地局装置３が構成する第２のセルで受信したランダムアクセス設定情報と、から１つのランダムアクセス設定情報を選択してランダムアクセス手順を行なってもよい。
ただし、１または複数のランダムアクセス設定情報を端末装置１がランダムアクセスプリアンブルを送信する基地局装置３とは異なる基地局装置３から受信してもよい。例えば、端末装置１は第１のセルを形成する第１の基地局装置３から受信したランダムアクセス設定情報の少なくとも１つに基づいて第２のセルを形成する第２の基地局装置３へランダムアクセスプリアンブルを送信してもよい。
ただし、端末装置１は、ランダムアクセスプリアンブルを送信する上りリンクキャリアに対応する下りリンクキャリアとは異なる下りリンクキャリアで１または複数のランダムアクセス設定情報を受信してもよい。ただし、端末装置１は、ランダムアクセスプリアンブルを送信するサービングセルと異なるサービングセルでランダムアクセス設定情報を受信してもよい。これにより、例えば、ランダムアクセスプリアンブルを送信する上りリンクキャリアに対応する下りリンクキャリアおよび上りリンクキャリアにビームスウィーピングが適用されている場合であっても、端末装置１は、予めそれぞれのビーム方向に適用されるランダムアクセス設定情報を取得し、端末装置１が最適なビームに対応する１つのランダムアクセス設定情報を選択できる。そのため、１つの例として、端末装置１は、ランダムアクセスプリアンブルを送信する上りリンクキャリアに対応する下りリンクキャリアでの測定に基づいて、１または複数のランダムアクセス設定情報から一つのランダムアクセス設定情報を選択してもよい。
ただし、利用可能な１または複数のＰＲＡＣＨリソースは、利用可能な上りリンクプリコーディング毎に独立な設定であってもよい。ただし、利用可能な１または複数のランダムアクセスプリアンブルは、利用可能な上りリンクプリコーディング毎に独立な設定であってもよい。例えば、上りリンクプリコーディング毎にランダムアクセスプリアンブルグループが設定され、該ランダムアクセスプリアンブルグループ毎に、使用可能なランダムアクセスプリアンブルのインデックスが設定されてもよい。ただし、各上りリンクプリコーディングにおけるプリアンブルの最大送信回数は、全ての利用可能な上りリンクプリコーディングに対して共通な値が設定されてもよい。
図５は、端末装置１が基地局装置３へランダムアクセスプリアンブルを送信するために利用可能な上りリンクプリコーディングの一例を示す概念図である。端末装置１は、プリコーディングインデックスがＩｐ１である上りリンクプリコーディングが用いられたビームｐ１、プリコーディングインデックスがＩｐ２である上りリンクプリコーディングが用いられたビームｐ２、プリコーディングインデックスがＩｐ３である上りリンクプリコーディングが用いられたビームｐ３、および、プリコーディングインデックスがＩｐ４である上りリンクプリコーディングが用いられたビームｐ４のいずれかを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する。
ただし、端末装置１は、前記ランダムアクセス設定情報により利用可能な上りリンクプリコーディングが設定されている場合に、設定された上りリンクプリコーディングのいずれか１つを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する。例えば、受信したランダムアクセス設定情報に示される利用可能な上りリンクプリコーディングのインデックスがＩｐ１とＩｐ２であった場合に、端末装置１はＩｐ１とＩｐ２のインデックスにいずれかに対応する上りリンクプリコーディングを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する。
ただし、端末装置１は、基地局装置３から設定の独立な複数のランダムアクセス設定情報を受信してもよい。例えば、端末装置１は、前記ランダムアクセス設定情報を受信する下りリンク信号に適用される下りリンクプリコーディングごとに独立なランダムアクセス設定情報を受信してもよい。
図６は、端末装置１が、基地局装置３により複数の異なる下りリンクプリコーディングの何れかが適用されたビームを用いた下りリンク信号を受信する場合を示す図である。基地局装置３は、プリコーディングインデックスがＩｂ１である下りリンクプリコーディングが用いられたビームｂ１、プリコーディングインデックスがＩｂ２である下りリンクプリコーディングが用いられたビームｂ２、および／またはプリコーディングインデックスがＩｂ３である下りリンクプリコーディングが用いられたビームｂ３を用いて下りリンク信号を端末装置３へ送信する。ただし、ビームｂ１、ｂ２および／またはｂ３を用いた複数の下りリンク信号が重複した時間で送信されてもよいし、異なる時間で送信されてもよい。
図７は、ランダムアクセス設定情報を受信した下りリンク信号に用いられたビームと該ランダムアクセス設定情報に示される利用可能な上りリンクプリコーディングインデックスの関係の一例を示す図である。ビームｂ１で受信したランダムアクセス設定情報には、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な上りリンクプリコーディングのインデックスがＩｐ１およびＩｐ２であることが示されている。ビームｂ２で受信したランダムアクセス設定情報には、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な上りリンクプリコーディングのインデックスがＩｐ２およびＩｐ３であることが示されている。ビームｂ３で受信したランダムアクセス設定情報には、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な上りリンクプリコーディングのインデックスがＩｐ３およびＩｐ４であることが示されている。端末装置１は、受信したランダムアクセス設定情報に示されている利用可能な上りリンクプリコーディングのいずれかを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する。
ただし、端末装置１は、複数のランダムアクセス設定情報を受信した場合に、該複数のランダムアクセス設定情報に基づいてランダムアクセスプリアンブルを送信してもよい。例えば、端末装置１は図６におけるビームｂ１とビームｂ２によりランダムアクセス設定情報を受信し、それぞれ図７の例に示すように利用可能な上りリンクプリコーディングインデックスが示されている場合に、端末装置１は利用可能な上りリンクプリコーディングインデックスをＩｐ１、Ｉｐ２、および、Ｉｐ３としてもよい。
ランダムアクセス設定情報に含まれる利用可能な１つまたは複数のＰＲＡＣＨリソースとして、ＰＲＡＣＨリソースのそれぞれでランダムアクセスプリアンブルを送信可能なサブフレーム番号、システムフレーム番号、シンボル番号、利用可能な上りリンクプリコーディング、および／または、プリアンブルのフォーマットが設定されてもよい。
図８は、ランダムアクセス設定情報において、利用可能なＰＲＡＣＨリソースのセットとして送信可能なサブフレーム番号が示される場合のテーブルの一例である。図８では、ＰＲＡＣＨ設定インデックスとして０、１、２、３が設定可能であり、それぞれサブフレーム番号ｉ１、ｉ２、ｉ３、ｉ４が利用可能であることが示されている。ただし、各ＰＲＡＣＨ設定インデックスにおいて利用可能なサブフレーム番号はシステムフレーム内のサブフレーム番号の１つまたは複数であってよい。ただし、ＰＲＡＣＨ設定インデックスのそれぞれに対して、利用可能なシステムフレーム番号が示されてもよい。ただし、利用可能なシステムフレーム番号は、奇数であるか偶数であるかが示されてよい。ただし、ＰＲＡＣＨ設定インデックスのそれぞれに対して、利用可能なプリアンブルのフォーマットが示されてもよい。ただし、ＰＲＡＣＨ設定インデックスのそれぞれに対して、利用可能なシンボル番号が示されてもよい。
図９は、本実施形態に係るランダムアクセス設定情報で示されるＰＲＡＣＨリソースのセットの一例として、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いられる上りリンクプリコーディングのインデックスとＰＲＡＣＨ設定インデックスの関係を示している。端末装置１は、利用可能な上りリンクプリコーディングのインデックス毎に個別にＰＲＡＣＨ設定インデックスが設定されたランダムアクセス設定情報を受信する。図９では、上りリンクプリコーディングのインデックス毎に独立なＰＲＡＣＨ設定インデックスが設定されており、図８に基づいて、上りリンクプリコーディングのインデックス毎に独立に設定されたサブフレームを用いてランダムアクセスプリアンブルが送信されてよい。
ただし、図９ではランダムアクセスプリアンブルの送信に用いられる上りリンクプリコーディング毎に独立なＰＲＡＣＨ設定が設定される場合を示したが、異なる手段により上りリンクプリコーディング毎に独立なＰＲＡＣＨリソースのセットが設定されてもよい。例えば、１つのＰＲＡＣＨ設定に対して複数の上りリンクプリコーディングに対応する設定が個別に定義されてもよい。例えば、ランダムアクセス設定情報に対して１つのＰＲＡＣＨ設定が示された場合に、端末装置１がランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる上りリンクプリコーディングによって該ランダムアクセスプリアンブルを送信するサブフレームが異なってもよい。図１０は、ＰＲＡＣＨ設定インデックス、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いられる上りリンクプリコーディングのインデックスおよび利用可能なサブフレーム番号のインデックスの関係の一例を示す図である。図１０では、ＰＲＡＣＨ設定インデックスが０である場合に、インデックスがＩｐ１である上りリンクプリコーディングを用いたランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能なサブフレーム番号はｉ１であり、インデックスがＩｐ２である上りリンクプリコーディングを用いたランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能なサブフレーム番号はｉ２であることを示している。また、ＰＲＡＣＨ設定インデックスが１である場合に、インデックスがＩｐ１である上りリンクプリコーディングを用いたランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能なサブフレーム番号はｉ３であり、インデックスがＩｐ２である上りリンクプリコーディングを用いたランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能なサブフレーム番号はｉ４であることを示している。
図１１に示すように、競合ベースのランダムアクセス手順は端末装置１と基地局装置３との間の４種類のメッセージの送受信により実現される。
＜メッセージ１（Ｓ８００）＞
送信可能な上りリンクデータあるいは送信可能なサイドリンクデータが発生した端末装置１は、基地局装置３に対して、物理ランダムアクセスチャネル（PRACH; Physical Random Access Channel）でランダムアクセスのためのプリアンブル（ランダムアクセスプリアンブルと称する）を送信する。この送信されるランダムアクセスプリアンブルをメッセージ１またはＭｓｇ１と称する。ランダムアクセスプリアンブルは、複数のシーケンスによって基地局装置３へ情報を通知するように構成される。例えば、６４種類のシーケンスが用意されている場合、６ビットの情報を基地局装置３へ示すことができる。この情報は、ランダムアクセスプリアンブル識別子（Random Access preamble Identifier）として示される。プリアンブルシーケンスは、プリアンブルインデックスを用いるプリアンブルシーケンスセットの中から選択される。指定されたＰＲＡＣＨのリソースにおいて送信電力ＰＰＲＡＣＨで、選択された１つのランダムアクセスプリアンブルが送信される。
＜メッセージ２（Ｓ８０１）＞
ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局装置３は、端末装置１に送信を指示するための上りリンクグラントを含むランダムアクセス応答を生成し、生成したランダムアクセス応答を下りリンクのＰＳＣＨで端末装置１へ送信する。ランダムアクセス応答を、メッセージ２またはＭｓｇ２と称する。また、基地局装置３は、受信したランダムアクセスプリアンブルから端末装置１と基地局装置３との間の送信タイミングのずれを算出し、該ずれを調整するための送信タイミング調整情報（Timing Advance Command）をメッセージ２に含める。また、基地局装置３は、受信したランダムアクセスプリアンブルに対応したランダムアクセスプリアンブル識別子をメッセージ２に含める。また、基地局装置３は、ランダムアクセスプリアンブルを送信した端末装置１宛てのランダムアクセス応答を示すためのＲＡ−ＲＮＴＩ（ランダムアクセス応答識別情報：Random Access-Radio Network Temporary Identity）を、下りリンクのＰＣＣＨで送信する。ＲＡ−ＲＮＴＩは、ランダムアクセスプリアンブルを送信した物理ランダムアクセスチャネルの位置情報および／またはランダムアクセスプリアンブルの送信に使用されたプリコーディングのインデックスに応じて決定される。ここで、メッセージ２（下りリンクのＰＳＣＨ）には、ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用されたプリコーディングのインデックスが含まれてもよい。また、下りリンクのＰＣＣＨおよび／またはメッセージ２（下りリンクのＰＳＣＨ）を用いてメッセージ３の送信に使用されるプリコーディングを決定するための情報が送信されてもよい。ここで、メッセージ３の送信に使用されるプリコーディングを決定するための情報には、ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用されたプリコーディングのインデックスからの差分（調整、補正）を示す情報が含まれてもよい。
＜メッセージ３（Ｓ８０２）＞
ランダムアクセスプリアンブルを送信した端末装置１は、該ランダムアクセスプリアンブル送信後の複数のサブフレーム期間（ＲＡ応答ウィンドウと称される）内で、ＲＡ−ＲＮＴＩによって識別されるランダムアクセス応答に対する下りリンクのＰＣＣＨのモニタリングを行う。ランダムアクセスプリアンブルを送信した端末装置１は、該当するＲＡ−ＲＮＴＩを検出した場合に、下りリンクのＰＳＣＨに配置されたランダムアクセス応答の復号を行う。ランダムアクセス応答の復号に成功した端末装置１は、該ランダムアクセス応答に、送信したランダムアクセスプリアンブルに対応したランダムアクセスプリアンブル識別子が含まれるか否か確認する。ランダムアクセスプリアンブル識別子が含まれる場合、ランダムアクセス応答に示される送信タイミング調整情報を用いて同期のずれを補正する。また、端末装置１は受信したランダムアクセス応答に含まれる上りリンクグラントを用いて、バッファに保管されているデータを基地局装置３へ送信する。この時上りリンクグラントを用いて送信されるデータをメッセージ３またはＭｓｇ３と称する。
また、端末装置１は、復号に成功したランダムアクセス応答が一連のランダムアクセス手順において初めて受信に成功したものであった場合に、送信するメッセージ３に端末装置１を識別するための情報（Ｃ−ＲＮＴＩ）を含めて基地局装置３へ送信する。
＜メッセージ４（Ｓ８０３）＞
基地局装置３は、ランダムアクセス応答で端末装置１のメッセージ３に対して割り当てたリソースで上りリンク送信を受信すると、受信したメッセージ３に含まれるＣ−ＲＮＴＩ ＭＡＣ ＣＥを検出する。そして、該端末装置１と接続を確立する場合、基地局装置３は検出したＣ−ＲＮＴＩ宛てにＰＣＣＨを送信する。基地局装置３は、検出したＣ−ＲＮＴＩ宛てにＰＣＣＨを送信する場合、該ＰＣＣＨに上りリンクグラントを含める。基地局装置３が送信するこれらのＰＣＣＨはメッセージ４、Ｍｓｇ４あるいはコンテンションレゾリューションメッセージと称される。
メッセージ３を送信した端末装置１は、基地局装置３からのメッセージ４をモニタリングする期間を定めたコンテンションレゾリューションタイマーを開始し、タイマー内で基地局から送信される下りリンクのＰＣＣＨの受信を試みる。メッセージ３でＣ−ＲＮＴＩ
ＭＡＣ ＣＥを送信した端末装置１は、送信したＣ−ＲＮＴＩ宛てのＰＣＣＨを基地局装置３から受信し、かつ該ＰＣＣＨに新規送信のための上りリンクグラントが含まれていた場合、他の端末装置１とのコンテンションレゾリューションに成功したものとみなし、コンテンションレゾリューションタイマーを停止し、ランダムアクセス手順を終了する。タイマー期間内で、自装置がメッセージ３で送信したＣ−ＲＮＴＩ宛てのＰＣＣＨの受信が確認できなかった場合は、コンテンションレゾリューションが成功しなかったとみなし、端末装置１は再度ランダムアクセスプリアンブルの送信を行い、ランダムアクセス手順を続行する。ただし、ランダムアクセスプリアンブルの送信を所定の回数繰り返し、コンテンションレゾリューションに成功しなかった場合には、ランダムアクセスに問題があると判定し、上位層にランダムアクセスプロブレムを指示する。例えば、上位層は、ランダムアクセスプロブレムに基づいてＭＡＣエンティティをリセットしてもよい。上位層によってＭＡＣエンティティのリセットを要求された場合、端末装置１は、ランダムアクセス手順をストップする。
以上の４つのメッセージの送受信により、端末装置１は基地局装置３との同期をとり、基地局装置３に対する上りリンクデータ送信を行なうことができる。
図１２は、本実施形態に係る端末装置１のランダムアクセスプリアンブルの送信処理の一例を示すフロー図である。端末装置１は、１つのランダムアクセス手順の中でプリアンブル送信全体の送信回数をカウントする第１のカウンタ、１つの上りリンクプリコーディング当たりのプリアンブル送信回数をカウントする第２のカウンタ、および、上りリンクプリコーディングの変更ごとにインクリメントされる第３のカウンタのうち少なくとも１つのカウンタを用いて一連の送信処理を行なってよい。
端末装置１は、ランダムアクセス手順を開始するにあたり初期設定を行なう（Ｓ９０１）。端末装置１は送信処理に使用するカウンタ（第１のカウンタ、第２のカウンタおよび／または第３のカウンタ）を１にセットする。また、端末装置１は、上位層により通知されたランダムアクセス設定情報に基づいて、利用可能な１または複数の上りリンクプリコーディング、利用可能な１または複数のＰＲＡＣＨリソースのセット、ランダムアクセスプリアンブルのグループおよび各グループで利用可能な１また複数のランダムアクセスプリアンブル、１つのランダムアクセス手順の中でのプリアンブルの最大送信回数、各上りリンクプリコーディングにおけるプリアンブルの最大送信回数、ランダムアクセス手順を行なうサービングセルにおける端末装置１の送信電力、ランダムアクセス応答のウィンドウサイズ、コンテンションレゾリューションタイマー、パワーランピングステップ、プリアンブル送信の最大送信回数、プリアンブルの初期送信電力、および／または、プリアンブルフォーマットに基づく電力オフセットを設定してもよい。
端末装置１は、ランダムアクセスプリアンブルのリソース選択を行なう（Ｓ９０２）。端末装置１は、ランダムアクセスプリアンブル送信のために利用可能な１または複数の上りリンクプリコーディングから後述するプリコーディングの選択ルールに基づいて１つの上りリンクプリコーディングを選択してもよい。ただし、端末装置１は、所定の条件を満たす場合に上りリンクプリコーディングを選択してもよい。例えば、端末装置１は、第１のカウンタが所定の回数に達した場合に上りリンクプリコーディングの選択処理を行なってもよい。例えば、端末装置１は、第２のカウンタが１である場合に上りリンクプリコーディングの選択処理を行なってもよい。また、端末装置１は、利用可能なＰＲＡＣＨリソースのセットからランダムアクセスプリアンブルの送信に用いるＰＲＡＣＨリソースを選択する。ただし、該ＰＲＡＣＨリソースは、選択された上りリンクプリコーディングに基づいて設定されてもよい。また、端末装置１は、使用するランダムアクセスプリアンブルのグループを選択する。ただし、端末装置１は、選択した上りリンクプリコーディングに基づいて利用可能なランダムアクセスプリアンブルのグループを設定してもよい。端末装置１は、選択したＰＲＡＣＨリソースの情報に基づいてランダムアクセスプリアンブルを送信するサブフレームを決定する。ただし、端末装置１は、選択した上りリンクプリコーディングと選択したＰＲＡＣＨリソースからランダムアクセスプリアンブルを送信するサブフレームを決定してもよい。端末装置１は、選択したランダムアクセスプリアンブルのグループの中から１つのランダムアクセスプリアンブルをランダムに選択する。
端末装置１は、ランダムアクセスプリアンブルの送信処理を行なう（Ｓ９０３）。端末装置１は、ステップＳ９０１において設定されたプリアンブルの初期送信電力、プリアンブルフォーマットに基づく電力オフセット、パワーランピングステップに基づいてランダムアクセスプリアンブルの送信電力をセットしてもよい。また、端末装置１は、第１のカウンタ、第２のカウンタ、および／または、第３のカウンタに基づいてランダムアクセスプリアンブルの目標受信電力ＰＴＡＲＧＥＴをセットしてもよい。例えば、目標受信電力ＰＴＡＲＧＥＴは「ＰＴＡＲＧＥＴ＝プリアンブルの初期送信電力＋（第１のカウンタ−１）＊パワーランピングステップ＋プリアンブルフォーマットに基づく電力オフセット」でセットされてもよい。例えば、目標受信電力ＰＴＡＲＧＥＴは「ＰＴＡＲＧＥＴ＝プリアンブルの初期送信電力＋（第２のカウンタ−１）＊パワーランピングステップ＋プリアンブルフォーマットに基づく電力オフセット」でセットされてもよい。端末装置１は、選択されたＰＲＡＣＨリソース、サブフレーム、目標受信電力を用いて、ランダムアクセスプリアンブルを送信する。
一旦ランダムアクセスプリアンブルが送信されると、端末装置１は、ランダムアクセス応答の受信処理を行う。端末装置１は、ランダムアクセス応答のウィンドウ内でＲＡ−ＲＮＴＩにより識別される下りリンクのＰＣＣＨをモニタする。端末装置１は、送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセスプリアンブル識別子を含むランダムアクセス応答の受信に成功した場合（Ｓ９０４−ＹＥＳ）、ランダムアクセス応答のモニタリングをストップし、ランダムアクセスプリアンブルの送信およびランダムアクセス応答の受信処理を終了してもよい。
端末装置１は、ランダムアクセス応答のウィンドウ内でランダムアクセス応答を受信しなかった場合、あるいは受信したランダムアクセス応答の全てに、送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセスプリアンブル識別子が含まれていない場合（Ｓ９０４−ＮＯ）、ランダムアクセス応答の受信が成功しなかったものとして下記の処理を行なう。
端末装置１は、プリアンブルの送信回数が設定された最大数に達した場合には（Ｓ９０５−ＹＥＳ）、ランダムアクセス手順は成功できなかったものとしてランダムアクセスプリアンブルの送信及びランダムアクセス応答の受信処理を終了する。例えば、端末装置１は、第１のカウンタを１増加させ、第１のカウンタが上位層からの情報であるプリアンブル送信の最大送信回数より大きくなった場合に、プリアンブルの送信回数が設定された最大数に達したものとみなす。
端末装置１は、プリアンブルの送信回数が設定された最大数に達していない場合には（Ｓ９０５−ＮＯ）、ステップＳ９０２に戻る。ただし、端末装置１は、Ｓ９０５−ＮＯの処理において第２のカウンタを１増加させてもよい。ただし、端末装置１は、第２のカウンタが上りリンクプリコーディングあたりの最大送信回数より大きくなった場合にのみ、第２のカウンタをリセットし、つづくステップＳ９０２でランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる上りリンクプリコーディングの変更を行なうように処理してもよい。ただし、端末装置３は、Ｓ９０５−ＮＯの処理において第３のカウンタを１増加させてもよい。ただし、端末装置１は、第３のカウンタが利用可能なプリコーディングの数より大きくなった場合にのみ、第３のカウンタをリセットして第２のカウンタを１増加させてもよい。
ただし、図１２の処理においてランダムアクスプリアンブルを送信したＰＲＡＣＨに割り当てられるＲＡ−ＲＮＴＩは、下記の式のように算出されてよい。
ＲＡ−ＲＮＴＩ＝１＋ｔ＿ｉｄ＋１０＊ｆ＿ｉｄ＋６４＊ｂ＿ｉｄ
ただし、ｔ＿ｉｄは当該ＰＲＡＣＨの最初のサブフレームのインデックスであり、ｆ＿ｉｄは該サブフレームにおける当該ＰＲＡＣＨの周波数方向のインデックスであり、ｂ＿ｉｄは選択した上りリンクプリコーディングのインデックスである。つまり、ＲＡ−ＲＮＴＩは、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる上りリンクプリコーディングに基づいて定められてよい。
本実施形態に係る端末装置１が、複数のランダムアクセス設定情報を受信し、該複数のランダムアクセス設定情報からランダムアクセス手順に使用する１つのランダムアクセス設定情報の選択する場合の選択ルールについて説明する。
端末装置１は、基地局装置３との間の伝搬路特性に基づいてランダムアクセス手順に使用するランダムアクセス設定情報を選択してもよい。端末装置１は、基地局装置３から受信した下りリンク参照信号により測定した伝搬路特性に基づいてランダムアクセス手順に使用するランダムアクセス設定情報を選択してもよい。
端末装置１は、受信した複数のランダムアクセス設定情報から１つのランダムアクセス設定情報をランダムに選択してもよい。
端末装置１は、基地局装置３から受信した下りリンク信号に基づいて、受信した複数のランダムアクセス設定情報から１つのランダムアクセス設定情報を選択してもよい。ただし、該下りリンク信号は、ランダムアクセスプリアンブルの送信先である基地局装置３から受信したものであってもよいし、異なる基地局装置３から受信したものであってもよい。例えば、第１のセルを形成する第１の基地局装置３からの下りリンク信号に基づいて選択したランダムアクセス設定情報を第２のセルを形成する第２の基地局装置３とのランダムアクセス手順に用いてもよい。
ただし、以上の選択ルールは、ランダムアクセス設定情報を複数受信した場合において１つのランダムアクセス設定情報を受信した場合の選択に適用されるものとして説明したが、ランダムアクセス設定情報の一部の情報にのみに適用されてもよい。例えば、本実施形態に係る端末装置１が、１または複数のランダムアクセス設定情報によりランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングを示す複数の情報を受信した場合に該複数の情報からから１つの情報を選択して利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングを特定する際に同様のルールが用いられてもよい。
図１３は、本実施形態に係る端末装置１の上りリンクプリコーディングの設定に関する処理を示すフロー図である。
図１３のステップＳ１００１において、端末装置１は、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数のプリコーディングを特定する情報を受信する。ただし、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数のプリコーディングを特定する情報は、ランダムアクセス設定情報に含まれる情報であってよい。ただし、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数のプリコーディングを特定する情報は、利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングのインデックスを示す情報であってもよい。ただし、端末装置１は、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数のプリコーディングを特定する情報に加えて、該利用可能な１つまたは複数のプリコーディングの各々に対応するＰＲＡＣＨリソースに関する情報を受信してもよい。ただし、ＰＲＡＣＨリソースに関する情報は対応するプリコーディングを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する際に利用可能な時間リソースおよび／または周波数リソースの情報であってもよい。ただし、該利用可能な時間リソースの情報は利用可能なシンボル番号、サブフレーム番号、および／または無線フレーム番号を示す情報であってもよい。ただし、該利用可能な周波数リソースの情報は、利用可能なサブキャリアおよび／またはリソースブロックを示す情報であってもよい。
図１３のステップＳ１００２において、端末装置１は利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングから１つの上りリンクプリコーディングを選択する。本実施形態に係るランダムアクスプリアンブルの送信に適用する上りリンクプリコーディングの選択ルールについて説明する。
本実施形態に係る端末装置１は、利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングから１つの上りリンクプリコーディングをランダムに選択してもよい。例えば、端末装置１は、受信したランダムアクセス設定情報によりＩｐ１、Ｉｐ２およびＩｐ３が利用可能な上りリンクプリコーディングのインデックスであった場合にＩｐ１、Ｉｐ２およびＩｐ３の中から１つをランダムに選択し、該インデックスに対応する上りリンクプリコーディングをランダムアクセスプリアンブルの送信に用いてもよい。この場合に使用した上りリンクプリコーディングでランダムアクセス応答を受信できずに上りリンクプリコーディングを変更する場合には、Ｉｐ１、Ｉｐ２およびＩｐ３のうち使用していないインデックスの中からランダムに選択してもよいし、Ｉｐ１、Ｉｐ２およびＩｐ３の中からランダムに選択してもよい。ただし、利用可能な１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブルに対して利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングのいずれか１つが関連付けられてもよい。この場合、１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブルの中から１つのランダムアクセスプリアンブルを選択することにより、選択されたランダムアクセスプリアンブルに関連付けられた上りリンクプリコーディングが選択される。すなわち、１つのランダムアクセスプリアンブルには１つのプリアンブル系列と利用可能な上りリンクプリコーディングのうち１つの上りリンクプリコーディングが関連付けられる。ただし、プリアンブル系列は１つのルート系列と１つのサイクリックシフトにより特定される系列であってよい。例えば、インデックスが０と１の上りリンクプリコーディングが利用可能であり、１つの上りリンクプリコーディングのインデックスあたり６４個のプリアンブル系列が利用可能である場合に、プリアンブルのインデックスが０〜６３をインデックスが０の上りリンクプリコーディングを用いるランダムアクセスプリアンブルとし、プリアンブルのインデックスが６４〜１２７をインデックスが１の上りリンクプリコーディングを用いるランダムアクセスプリアンブルとし、端末装置１は、プリアンブルのインデックスが０〜１２７のランダムアクセスプリアンブルの中から１つをランダムに選択して使用してもよい。
本実施形態に係る端末装置１は、利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングから１つの上りリンクプリコーディングを予め定められた規則に基づいて選択してもよい。例えば、端末装置１は、受信したランダムアクセス設定情報によりインデックスがＩｐ１、Ｉｐ２およびＩｐ３である上りリンクプリコーディングが利用可能であった場合に、インデックスの値が最も小さいものを選択し、選択した上りリンクプリコーディングをランダムアクセスプリアンブルの送信に用いてもよい。この場合に送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセス応答を受信できずに上りリンクプリコーディングを変更する場合には、Ｉｐ１、Ｉｐ２およびＩｐ３のうち使用していないインデックスの中からインデックスの値が最も小さいものを選択してもよい。ただし、選択される上りリンクプリコーディングのインデックスは第３のカウンタに関連付けられてもよい。例えば、第３のカウンタの値毎に選択される上りリンクプリコーディングが定められてもよい。
本実施形態に係る端末装置１は、受信したランダムアクセス設定情報によりインデックスがＩｐ１、Ｉｐ２およびＩｐ３である上りリンクプリコーディングが利用可能であった場合に、各上りリンクプリコーディングに割り当てられたＰＲＡＣＨリソースのうち最も早いサブフレームでランダムアクセスプリアンブルを送信できる上りリンクプリコーディングを用いてもよい。この場合に送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセス応答を受信できずに上りリンクプリコーディングを変更する場合には、Ｉｐ１、Ｉｐ２およびＩｐ３のうち使用していない上りリンクプリコーディングのインデックスの中からランダムアクセスプリアンブルを送信できるインデックスを選択してもよい。
本実施形態に係る端末装置１は、受信したランダムアクセス設定情報によりインデックスがＩｐ１（ｉ）、Ｉｐ２（ｉ）およびＩｐ３（ｉ）である上りリンクプリコーディングがＰＲＡＣＨリソースｉで利用可能であった場合に、複数のＰＲＡＣＨリソースｉのうち最も早いサブフレームでランダムアクセスプリアンブルを送信できるＰＲＡＣＨリソースｉの上りリンクプリコーディングの中からランダムに選択した上りリンクプリコーディングを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信してもよい。送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセス応答を受信できない場合は、再度、複数のＰＲＡＣＨリソースｉのうち最も早くサブフレームでランダムアクセスプリアンブルを送信できるＰＲＡＣＨリソースｉの上りリンクプリコーディングの中からランダムに選択した上りリンクプリコーディングを用いてもよい。
本実施形態に係る端末装置１は、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる上りリンクプリコーディングを基地局装置３からの下りリンク信号の受信に使用する下りリンクプリコーディングに基づいて選択してもよい。例えば、端末装置１は、受信したランダムアクセス設定情報によりインデックスがＩｐ１、Ｉｐ２およびＩｐ３である上りリンクプリコーディングが利用可能であった場合に、前記下りリンク信号の受信に使用した下りリンクプリコーディング（または、前記下りリンクの信号の測定によって最も良いと判断された下りリンクプリコーディング）と関連付けられている（例えば、下りリンク信号から推測して最も良い伝送特性が得られる）上りリンクプリコーディングを選択し、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いてもよい。この場合に送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセス応答を受信できずに上りリンクプリコーディングを変更する場合には、Ｉｐ１、Ｉｐ２およびＩｐ３のうち使用していない上りリンクプリコーディングのインデックスの中から前記伝送特性が最もよくなると推測されるものを選択してもよい。
図１３のステップＳ１００３において、端末装置１はステップＳ１００２で選択した上りリンクプリコーディングを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する。
図１４は、本実施形態に係る基地局装置３のランダムアクセスプリアンブルの受信に関する処理を示すフロー図である。
図１４のステップＳ１１０１において、基地局装置３は、端末装置１がランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングを特定するための情報を送信する。該端末装置１がランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数のプリコーディングを特定するための情報は、基地局装置３が端末装置１に送信するランダムアクセス設定情報の一部として送信されてよい。ただし、基地局装置３は、端末装置１がランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングを特定するための情報に加えて、該利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングの各々に対応するＰＲＡＣＨリソースに関する情報を送信してもよい。ただし、該ＰＲＡＣＨリソースに関する情報には、対応する上りリンクプリコーディングを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する際に利用可能な時間リソースおよび／または周波数リソースの情報が含まれてもよい。ただし、該利用可能な時間リソースの情報は利用可能なシンボル番号、サブフレーム番号、および／または無線フレーム番号を示す情報であってもよい。ただし、該利用可能な周波数リソースの情報は、利用可能なサブキャリアおよび／またはリソースブロックを示す情報であってもよい。
図１４のステップＳ１１０２において、基地局装置３はステップＳ１１０１で送信したランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングを特定するための情報で示される１つまたは複数の上りリンクプリコーディングのうちの１つの上りリンクプリコーディングを適用したランダムアクセスプリアンブルを端末装置１から受信する。ただし、基地局装置３は、端末装置１に送信したＰＲＡＣＨリソースに関する情報で示される時間リソースおよび／または周波数リソースでのみランダムアクセスプリアンブルを受信してもよい。ただし、基地局装置３は、ランダムアクセスプリアンブルを受信した時間リソースおよび／または周波数リソースに基づいてランダムアクセスプリアンブルの送信に用いられた上りリンクプリコーディングを識別してもよい。
本実施形態に係る端末装置１において、端末装置１が１つの上りリンクプリコーディングを用いて送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセス応答を検出しなかった場合のランダムアクセスプリアンブルの再送処理の例について説明する。
図１５は、本実施形態に係る端末装置１におけるランダムアクセスプリアンブルの再送処理の一例を示すフロー図である。端末装置１は、利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングから１つの上りリンクプリコーディングを選択し（Ｓ１５０１）、選択した１つの上りリンクプリコーディングを用いたランダムアクセスプリアンブルを基地局装置３へ送信する（Ｓ１５０２）。端末装置１は、送信した１つのランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答をモニタし、該ランダムアクセス応答の受信に成功した場合に（Ｓ１５０３−ＹＥＳ）ランダムアクセスプリアンブルの送信処理を終了し、該ランダムアクセス応答の受信に成功しなかった場合に（Ｓ１５０３−ＮＯ）、カウンタの値をインクリメントする（Ｓ１５０４）。端末装置１は、カウンタの値をインクリメントした際に、カウンタの値が所定の値を超えた場合に（Ｓ１５０５−ＹＥＳ）、ランダムアクセスプリアンブルの送信処理を終了し、カウンタの値が所定の値を超えていない場合に（Ｓ１５０５−ＮＯ）、ステップＳ１５０１に戻り、ランダムアクセスプリアンブルの再送を行なう。
ランダムアクセスプリアンブルの再送処理の一例として、端末装置１は、送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセス応答を設定されたランダムアクセス応答ウィンドウの期間で検出しなかった場合に、第１のカウンタをインクリメントする。インクリメントされた第１のカウンタの値が、ランダムアクセス設定情報により設定されたランダムアクセスプリアンブルの最大送信回数を超えていない場合に、ランダムアクセスプリアンブルの再送処理を行なう。ただし、端末装置１は、第１のカウンタがインクリメントされる毎に、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる上りリンクプリコーディングを変更してもよい。ただし、端末装置１は、第１のカウンタが所定の回数インクリメントされる毎にランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる目標受信電力ＰＴＡＲＧＥＴの値を増加させてもよい。ただし、端末装置１は、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングを全て用いてランダムアクセスプリアンブルを送信した場合に目標受信電力ＰＴＡＲＧＥＴの値を増加させてもよい。ただし、目標受信電力ＰＴＡＲＧＥＴは「ＰＴＡＲＧＥＴ＝ランダムアクセスプリアンブルの初期送信電力＋Ｆｌｏｏｒ（（第１のカウンタ−１）／利用可能な上りリンクプリコーディングの数）＊パワーランピングステップ＋プリアンブルフォーマットに基づく電力オフセット」で設定されてもよい。ただし、Ｆｌｏｏｒ（Ｘ）はＸの床関数を表している。
ランダムアクセスプリアンブルの再送処理の別の一例として、端末装置１は、送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセス応答を設定されたランダムアクセス応答ウィンドウの期間で検出しなかった場合に、第３のカウンタをインクリメントする。インクリメントされた第３のカウンタの値が、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な上りリンクプリコーディングの数を超えていない場合に、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる上りリンクプリコーディングを変更し、ランダムアクセスプリアンブルの再送処理を行なう。端末装置１は、インクリメントされた第３のカウンタの値がランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な上りリンクプリコーディングの数を超えた場合に、第２のカウンタをインクリメントし、第３のカウンタをリセットする。インクリメントされた第２のカウンタの値が、上りリンクプリコーディング当たりのランダムアクセスプリアンブルの最大送信回数を超えていない場合に、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる上りリンクプリコーディングを変更し、ランダムアクセスプリアンブルの再送処理を行なう。ただし、端末装置１は、第２のカウンタがインクリメントされる毎にランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる目標受信電力ＰＴＡＲＧＥＴの値を増加させてもよい。ただし、目標受信電力ＰＴＡＲＧＥＴは「ＰＴＡＲＧＥＴ＝ランダムアクセスプリアンブルの初期送信電力＋（第２のカウンタ−１）＊パワーランピングステップ＋プリアンブルフォーマットに基づく電力オフセット」で設定されてもよい。
ランダムアクセスプリアンブルの再送処理の別の一例として、端末装置１は、送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセス応答を設定されたランダムアクセス応答ウィンドウの期間で検出しなかった場合に、第２のカウンタをインクリメントする。端末装置１は、インクリメントされた第２のカウンタの値が上りリンクプリコーディング当たりのランダムアクセスプリアンブルの最大送信回数を超えていない場合に、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる上りリンクプリコーディングを変更せずにランダムアクセスプリアンブルの再送処理を行なう。端末装置１は、インクリメントされた第２のカウンタの値が上りリンクプリコーディング当たりのランダムアクセスプリアンブルの最大送信回数を超えた場合に、第２のカウンタをリセットし、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる上りリンクプリコーディングを変更してランダムアクセスプリアンブルの再送処理を行なう。ただし、端末装置１は、第２のカウンタがインクリメントされる毎にランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる目標受信電力ＰＴＡＲＧＥＴの値を増加させてもよい。ただし、目標受信電力ＰＴＡＲＧＥＴは「ＰＴＡＲＧＥＴ＝ランダムアクセスプリアンブルの初期送信電力＋（第２のカウンタ−１）＊パワーランピングステップ＋プリアンブルフォーマットに基づく電力オフセット」で設定されてもよい。
ただし、本実施形態に係る端末装置１は、ランダムアクセスプリアンブルの送信の際に利用可能な１つまたは複数の上りリンクプリコーディングのうちの複数の上りリンクプリコーディングを用いて複数のランダムアクセスプリアンブルを送信してもよい。例えば、端末装置１は、第１の上りリンクプリコーディングと第２の上りリンクプリコーディングが利用可能であった場合に、第１のプリコーディングを用いた第１のランダムアクセスプリアンブルと第２のプリコーディングを用いた第２のランダムアクセスプリアンブルを送信してもよい。ただし、第１上りリンクプリコーディングに対応する時間リソースが第１の時間リソースであり、第２の上りリンクプリコーディングに対応するランダムアクセスプリアンブルの時間リソースが第２の時間リソースである場合に、端末装置１は、第１のランダムアクセスプリアンブルを第１の時間リソースで送信し、第２のランダムアクセスプリアンブルを第２の時間リソースで送信してもよい。
複数のランダムアクセスプリアンブルを送信した端末装置１は、送信した複数のランダムアクセスプリアンブルのそれぞれに対応するランダムアクセス応答をモニタする。設定されたランダムアクセス応答ウィンドウの期間で送信した複数のランダムアクセスプリアンブルのそれぞれに対応するランダムアクセス応答の何れも検出できなかった場合に、端末装置１は第２のカウンタをインクリメントする。インクリメントされた第２のカウンタの値が、上りリンクプリコーディング当たりのランダムアクセスプリアンブルの最大送信回数を超えていない場合に、ランダムアクセスプリアンブルの再送処理を行なう。ただし、端末装置１は、第２のカウンタがインクリメントされる毎にランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる目標受信電力ＰＴＡＲＧＥＴの値を増加させてもよい。ただし、目標受信電力ＰＴＡＲＧＥＴは「ＰＴＡＲＧＥＴ＝ランダムアクセスプリアンブルの初期送信電力＋（第２のカウンタ−１）＊パワーランピングステップ＋プリアンブルフォーマットに基づく電力オフセット」で設定されてもよい。
以下、本実施形態における装置の構成について説明する。
図１６は、本実施形態の端末装置１の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、端末装置１は、無線送受信部１０、および、上位層処理部１４を含んで構成される。無線送受信部１０は、アンテナ部１１、ＲＦ（Radio Frequency）部１２、および、ベースバンド部１３を含んで構成される。上位層処理部１４は、媒体アクセス制御層処理部１５、および、無線リソース制御層処理部１６を含んで構成される。無線送受信部１０を送信部、受信部、または、物理層処理部とも称する。上位層処理部１４を選択部、カウンタ部とも称する。
上位層処理部１４は、ユーザの操作等により生成された上りリンクデータ（トランスポートブロック）を、無線送受信部１０に出力する。上位層処理部１４は、媒体アクセス制御（MAC: Medium Access Control）層、パケットデータ統合プロトコル（Packet Data Convergence Protocol: PDCP）層、無線リンク制御（Radio Link Control: RLC）層、無線リソース制御（Radio Resource Control: RRC）層の処理を行なう。
上位層処理部１４が備える媒体アクセス制御層処理部１５は、媒体アクセス制御層の処理を行う。
上位層処理部１４が備える無線リソース制御層処理部１６は、無線リソース制御層の処理を行う。無線リソース制御層処理部１６は、自装置の各種設定情報／パラメータの管理をする。無線リソース制御層処理部１６は、基地局装置３から受信した上位層の信号に基づいて各種設定情報／パラメータをセットする。すなわち、無線リソース制御層処理部１６は、基地局装置３から受信した各種設定情報／パラメータを示す情報に基づいて各種設定情報／パラメータをセットする。上位層処理部１４は、基地局装置３から受信したランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な複数の上りリンクプリコーディングを特定する情報に基づいて、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる上りリンクプリコーディングを選択する機能を有してもよい。上位層処理部１４は、基地局装置３から受信した複数のランダムアクセス設定情報の中から、ランダムアクセス手順において用いる１つのランダムアクセス設定情報を選択する機能を有してもよい。上位層処理部１４は、第１のカウンタ、第２のカウンタおよび／または第３のカウンタをインクリメントする機能を有してもよい。
無線送受信部１０は、変調、復調、符号化、復号化などの物理層の処理を行う。無線送受信部１０は、基地局装置３から受信した信号を、分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部１４に出力する。無線送受信部１０は、ランダムアクセス設定情報を受信する。無線送受信部１０は、複数のランダムアクセス設定情報を受信する機能を有してもよい。無線送受信部１０は、データを変調、符号化することによって送信信号を生成し、基地局装置３に送信する。無線送受信部１０は、上層処理部１４で選択した上りリンクプリコーディングを用いてランダムアクセスプリアンブルを基地局装置３に送信する機能を有してもよい。無線送受信部１０は、上層処理部１４で選択したランダムアクセス設定情報に基づいてランダムアクセスプリアンブルを基地局装置３に送信する機能を有してもよい。
ＲＦ部１２は、アンテナ部１１を介して受信した信号を、直交復調によりベースバンド信号に変換し（ダウンコンバート: down covert）、不要な周波数成分を除去する。ＲＦ部１２は、処理をしたアナログ信号をベースバンド部に出力する。
ベースバンド部１３は、ＲＦ部１２から入力されたアナログ信号を、アナログ信号をデジタル信号に変換する。ベースバンド部１３は、変換したデジタル信号からＣＰ（CyclicPrefix）に相当する部分を除去し、ＣＰを除去した信号に対して高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform: FFT）を行い、周波数領域の信号を抽出する。
ベースバンド部１３は、データを逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform: IFFT）して、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを生成し、生成されたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにＣＰを付加し、ベースバンドのデジタル信号を生成し、ベースバンドのデジタル信号をアナログ信号に変換する。ベースバンド部１３は、変換したアナログ信号をＲＦ部１２に出力する。
ＲＦ部１２は、ローパスフィルタを用いてベースバンド部１３から入力されたアナログ信号から余分な周波数成分を除去し、アナログ信号を搬送波周波数にアップコンバート（up convert）し、アンテナ部１１を介して送信する。また、ＲＦ部１２は、電力を増幅する。また、ＲＦ部１２は送信電力を制御する機能を備えてもよい。ＲＦ部１２を送信電力制御部とも称する。
図１７は、本実施形態の基地局装置３の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、基地局装置３は、無線送受信部３０、および、上位層処理部３４を含んで構成される。無線送受信部３０は、アンテナ部３１、ＲＦ部３２、および、ベースバンド部３３を含んで構成される。上位層処理部３４は、媒体アクセス制御層処理部３５、および、無線リソース制御層処理部３６を含んで構成される。無線送受信部３０を送信部、受信部、または、物理層処理部とも称する。
上位層処理部３４は、媒体アクセス制御（MAC: Medium Access Control）層、パケットデータ統合プロトコル（Packet Data Convergence Protocol: PDCP）層、無線リンク制御（Radio Link Control: RLC）層、無線リソース制御（Radio Resource Control: RRC）層の処理を行なう。
上位層処理部３４が備える媒体アクセス制御層処理部３５は、媒体アクセス制御層の処理を行う。
上位層処理部３４が備える無線リソース制御層処理部３６は、無線リソース制御層の処理を行う。無線リソース制御層処理部３６は、物理下りリンク共用チャネルに配置される下りリンクデータ（トランスポートブロック）、システム情報、ＲＲＣメッセージ、ＭＡＣ ＣＥ（Control Element）などを生成し、又は上位ノードから取得し、無線送受信部３０に出力する。また、無線リソース制御層処理部３６は、端末装置１各々の各種設定情報／パラメータの管理をする。無線リソース制御層処理部３６は、上位層の信号を介して端末装置１各々に対して各種設定情報／パラメータをセットしてもよい。すなわち、無線リソース制御層処理部３６は、各種設定情報／パラメータを示す情報を送信／報知する。すなわち、無線リソース制御層処理部３６は、端末装置１各々に対してランダムアクセス設定情報を送信／報知する。
無線送受信部３０の機能は、無線送受信部１０と同様であるため説明を省略する。ただし、無線送受信部３０は、ランダムアクセス設定情報を送信する機能を有してもよい。ただし、無線送受信部３０は、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な複数の上りリンクプリコーディングを特定するための情報を送信する機能を有してもよい。ただし、無線送受信部３０は、ランダムアクセスプリアンブルを受信する機能を有してもよい。
端末装置１が備える符号１０から符号１６が付された部のそれぞれは、回路として構成されてもよい。基地局装置３が備える符号３０から符号３６が付された部のそれぞれは、回路として構成されてもよい。
以下、本発明の一態様における、端末装置１および基地局装置３の態様について説明する。
（１）本発明の第１の態様は、端末装置１であって、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数のプリコーディング（上りリンクプリコーディングあるいはビームとも称される）を特定する情報を受信する受信部１０と、前記１つまたは複数のプリコーディングから１つのプリコーディングを選択する選択部１４と、前記選択した１つのプリコーディング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送信部１０と、を備える。
（２）本発明の第１の態様において、前記受信部１０は、前記１つまたは複数のプリコーディングの各々に対応するＰＲＡＣＨリソースに関連する情報を受信し、前記選択部１４は、前記１つまたは複数のプリコーディングの各々に対応するＰＲＡＣＨリソースの中から、前記選択した１つのプリコーディングに対応する１つのＰＲＡＣＨリソースを選択し、前記送信部１０は、前記選択した１つのＰＲＡＣＨ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。
（３）本発明の第１の態様において、前記受信部１０は、１つのＰＲＡＣＨリソースに関連する情報を受信し、前記ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用される時間リソースは、前記選択した１つのプリコーディングと前記１つのＰＲＡＣＨリソースに基づいて決定される。
（４）本発明の第１の態様において、前記選択部１４は、前記１つのプリコーディングを、前記１つまたは複数のプリコーディングからランダムに選択する。
（５）本発明の第１の態様において、前記選択部１４は、前記１つのプリコーディングを、前記１つまたは複数のプリコーディングから予め定められた規則に基づき選択する。
（６）本発明の第１の態様において、前記選択部１４は、前記１つのプリコーディングを、前記基地局装置３から受信した信号の受信電力に基づいて、前記１つまたは複数のプリコーディングから選択する。
（７）本発明の第２の態様は、端末装置１であって、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブルを特定する情報を受信する受信部１０と、前記利用可能な１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブルから１つのランダムアクセスプリアンブルを選択する選択部１４と、前記１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブルのそれぞれは、１つのプリアンブル系列と１つのプリコーディング（上りリンクプリコーディングあるいはビームとも称される）に関連付けられ、前記選択したランダムアクセスプリアンブルに関連付けられた前記１つのプリアンブル系列および前記１つのプリコーディングを用いて、前記選択したランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部１０と、を備える。
（８）本発明の第２の態様において、前記１つのプリアンブル系列は、１つのルート系列と１つのサイクリックシフトにより特定される。
（９）本発明の第３の態様は、端末装置１であって、複数のグループに関する情報を受信し、前記複数のグループ（プリアンブルグループとも称される）のそれぞれに含まれる利用可能な１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブルを特定する情報を受信する受信部１０と、前記複数のグループのそれぞれは、利用可能な１つまたは複数のプリコーディング（上りリンクプリコーディングあるいはビームとも称される）のうちの１つのプリコーディングに関連付けられ、前記複数のグループから１つのグループを選択し、前記選択した１つのグループに含まれる利用可能な１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブルのうちの１つのランダムアクセスプリアンブルを選択する選択部１４と、前記選択した１つのグループに関連付けられた前記１つのプリコーディングを用いて前記選択された１つのランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部１０と、を備える。
（１０）本発明の第４の態様は、基地局装置３であって、端末装置１がランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数のプリコーディング（上りリンクプリコーディング、ビームとも称される）を特定するための情報を送信する送信部３０と、前記利用可能な１つまたは複数のプリコーディングのうちの１つのプリコーディングを用いて送信された前記ランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部３０と、を備える。
（１１）本発明の第４の態様において、前記送信部３０は、前記１つまたは複数のプリコーディングの各々に対応するＰＲＡＣＨリソースに関連する情報を送信し、前記受信部３０は、前記１つまたは複数のプリコーディングの各々に対応するＰＲＡＣＨリソースのうち前記１つのプリコーディングに対応する前記ＰＲＡＣＨリソースにおいて、前記１つのプリコーディングを用いて送信された前記ランダムアクセスプリアンブルを受信する。
（１２）本発明の第４の態様において、前記送信部３０は、１つのＰＲＡＣＨリソースに関連する情報を送信し、前記受信部３０は、前記１つのプリコーディングと前記１つのＰＲＡＣＨリソースに基づいて決定される時間リソースで前記ランダムアクセスプリアンブルを受信する。
（１３）本発明の第５の態様は、基地局装置３であって、端末装置１がランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブルを特定するための情報を送信する送信部３０と、前記１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブルのそれぞれは、１つのプリアンブル系列と１つのプリコーディング（上りリンクプリコーディングあるいはビームとも称される）に関連付けられ、前記１つまたは複数のランダムアクスプリアンブルのうちの１つのランダムアクセスプリアンブルに関連付けられた前記１つのプリアンブル系列および前記１つのプリコーディングを用いて送信された前記１つのランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部３０と、を備える。
（１４）本発明の第５の態様において、前記１つのプリアンブル系列は、１つのルート系列と１つのサイクリックシフトにより特定される。
（１５）本発明の第６の態様は、基地局装置３であって、複数のグループに関する情報を送信し、端末装置１が前記複数のグループのそれぞれに含まれる利用可能な１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブルを特定するための情報を送信する送信部３０と、前記複数のグループのそれぞれは、利用可能な１つまたは複数のプリコーディング（上りリンクプリコーディングあるいはビームとも称される）のうちの１つのプリコーディングに関連付けられ、前記複数のグループのうちの１つのグループに関連付けられた前記１つのプリコーディングを用いて送信された、前記１つのグループに含まれる利用可能な１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブルのうちの１つのランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部３０と、を備える。
（１６）本発明の第７の態様は、端末装置１であって、利用可能な複数のプリコーディング（上りリンクプリコーディングあるいはビームとも称される）から第１のプリコーディングを選択し、利用可能な複数のランダムアクセスプリアンブルから第１のランダムアクセスプリアンブルを選択する選択部１４と、前記第１のプリコーディングを用いて、前記第１のランダムアクセスプリアンブルを基地局装置へ送信する送信部１０と、前記第１の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応答をモニタする受信部１０と、前記ランダムアクセス応答の受信に成功しなかった場合に、カウンタの値をインクリメントするカウンタ部１４と、を備え、前記選択部１４は、前記カウンタの値がインクリメントされた場合に、前記カウンタの値が所定の値に達していないならば、前記利用可能な複数のプリコーディングから第２のプリコーディングを選択し、且つ、前記利用可能な複数のランダムアクセスプリアンブルから第２のランダムアクセスプリアンブルを選択し、前記送信部１０は、前記第２のプリコーディングを用いて、前記第２のランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置３へ送信する。
（１７）本発明の第７の態様において、前記第１のランダムアクセスプリアンブルを送信する際の目標受信電力である第１の電力と前記第２のランダムアクセスプリアンブルを送信する際の目標受信電力である第２の電力をセットする電力制御部１２を備え、前記第１の電力と前記第２の電力は、前記カウンタの値に基づいてセットされる。
（１８）本発明の第７の態様において、前記インクリメントされたカウンタの値が所定の値である場合に、前記第２の電力は、前記第１の電力より大きい値にセットされる。
（１９）本発明の第８の態様は、端末装置１であって、互いに異なる複数のプリコーディング（上りリンクプリコーディングあるいはビームとも称される）を適用した複数のランダムアクセスプリアンブルを基地局装置３へ送信する送信部１０と、前記送信した複数の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応答をモニタする受信部１０と、前記ランダムアクセス応答の受信に成功しなかった場合に、カウンタの値をインクリメントするカウンタ部１４と、を備え、前記送信部１０は、前記カウンタの値が１つインクリメントされた場合に、前記カウンタの値が所定の値に達していないならば、再度前記複数のプリコーディングを適用した複数のランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置３へ送信する。
（２０）本発明の第８の態様において、前記複数のランダムアクセスプリアンブルを送信する際の目標受信電力をセットする電力制御部１２を備え、前記目標受信電力は、前記カウンタの値がインクリメントされる毎に増加される。
（２１）本発明の第９の態様は、基地局装置３であって、端末装置１が利用可能な１つまたは複数のプリコーディング（上りリンクプリコーディングあるいはビームとも称される）を特定するための情報を送信する送信部３０と、前記端末装置１から前記１つまたは複数のプリコーディングのうちの１つのプリコーディングを用いて送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部３０と、を備え、前記送信部３０は、前記受信したランダムアクセスプリアンブルおよび前記１つのプリコーディングに対応するランダムアクセス応答を送信する。
（２２）本発明の第１０の態様は、端末装置１であって、複数のランダムアクセス設定情報を受信する受信部１０と、前記複数のランダムアクセス設定情報の中から、ランダムアクセス手順において用いられる１つのランダムアクセス設定情報を選択する選択部１４と、前記選択した１つのランダムアクセス設定情報に基づいてランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部１０と、を備える。
（２３）本発明の第１０の態様において、前記送信部１０は、前記選択した１つのランダムアクセス設定情報に、前記ランダムアクセスプリアンブルを送信するために利用可能な１つまたは複数のプリコーディング（上りリンクプリコーディングあるいはビームとも称される）が含まれていた場合に、前記利用可能な１つまたは複数のプリコーディングの中の１つのプリコーディングを用いて、前記ランダムアクセスプリアンブルを送信する。
（２４）本発明の第１０の態様において、前記１つのランダムアクセス設定情報は、前記基地局装置３と前記端末装置１との間の伝搬路特性に基づいて選択される。
（２５）本発明の第１０の態様において、前記１つのランダムアクセス設定情報は、ランダムに選択される。
（２６）本発明の第１０の態様において、前記複数のランダムアクセス設定情報を、前記ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いられる上りリンクキャリアに対応する下りリンクキャリアとは異なる下りリンクキャリアで受信する。
（２７）本発明の第１１の態様は、基地局装置３であって、端末装置１に複数のランダムアクセス設定情報を送信する送信部３０と、前記端末装置から前記複数のランダムアクセス設定情報のうちの１つのランダムアクセス設定情報に基づいて送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部３０と、を備える。
（２８）本発明の第１１の態様において、前記受信部３０は、前記１つのランダムアクセス設定情報に、前記ランダムアクセスプリアンブルを送信するために利用可能な１つまたは複数のプリコーディング（上りリンクプリコーディングあるいはビームとも称される）が含まれていた場合に、前記端末装置１から前記利用可能な１つまたは複数のプリコーディングの中の１つのプリコーディングを用いて送信された前記ランダムアクセスプリアンブルを受信する。
（２９）本発明の第１１の態様において、前記１つのランダムアクセス設定情報は、前記基地局装置３と前記端末装置１との間の伝搬路特性に基づいて選択される。
（３０）本発明の第１１の態様において、前記１つのランダムアクセス設定情報は、前記端末装置１によってランダムに選択される。
（３１）本発明の第１１の態様において、前記複数のランダムアクセス設定情報を、前記ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いられる上りリンクキャリアに対応する下りリンクキャリアとは異なる下りリンクキャリアで送信する。
本発明の一態様に関わる装置で動作するプログラムは、本発明の一態様に関わる実施形態の機能を実現するように、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）等を制御してコンピュータを機能させるプログラムであっても良い。プログラムあるいはプログラムによって取り扱われる情報は、一時的にＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリあるいはフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやＨａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ（ＨＤＤ）、あるいはその他の記憶装置システムに格納される。
尚、本発明の一態様に関わる実施形態の機能を実現するためのプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録しても良い。この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。ここでいう「コンピュータシステム」とは、装置に内蔵されたコンピュータシステムであって、オペレーティングシステムや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、半導体記録媒体、光記録媒体、磁気記録媒体、短時間動的にプログラムを保持する媒体、あるいはコンピュータが読み取り可能なその他の記録媒体であっても良い。
また、上述した実施形態に用いた装置の各機能ブロック、または諸特徴は、電気回路、たとえば、集積回路あるいは複数の集積回路で実装または実行され得る。本明細書で述べられた機能を実行するように設計された電気回路は、汎用用途プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、またはこれらを組み合わせたものを含んでよい。汎用用途プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいし、従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであっても良い。前述した電気回路は、デジタル回路で構成されていてもよいし、アナログ回路で構成されていてもよい。また、半導体技術の進歩により現在の集積回路に代替する集積回路化の技術が出現した場合、本発明の一又は複数の態様は当該技術による新たな集積回路を用いることも可能である。
なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。実施形態では、装置の一例を記載したが、本願発明は、これに限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などの端末装置もしくは通信装置に適用出来る。
以上、この発明の実施形態に関して図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、本発明の一態様は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態に記載された要素であり、同様の効果を奏する要素同士を置換した構成も含まれる。
本発明の一態様は、例えば、通信システム、通信機器（例えば、携帯電話装置、基地局装置、無線ＬＡＮ装置、或いはセンサーデバイス）、集積回路（例えば、通信チップ）、又はプログラム等において、利用することができる。
１（１Ａ、１Ｂ） 端末装置
３ 基地局装置
４ 送受信点（ＴＲＰ）
１０ 無線送受信部
１１ アンテナ部
１２ ＲＦ部
１３ ベースバンド部
１４ 上位層処理部
１５ 媒体アクセス制御層処理部
１６ 無線リソース制御層処理部
３０ 無線送受信部
３１ アンテナ部
３２ ＲＦ部
３３ ベースバンド部
３４ 上位層処理部
３５ 媒体アクセス制御層処理部
３６ 無線リソース制御層処理部

Claims (12)

  1. 端末装置であって、
    利用可能な複数のプリコーディングから第１のプリコーディングを選択し、
    利用可能な複数のランダムアクセスプリアンブルから第１のランダムアクセスプリアンブルを選択する選択部と、
    前記第１のプリコーディングを用いて、前記第１のランダムアクセスプリアンブルを基地局装置へ送信する送信部と、
    前記第１の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応答をモニタする受信部と、
    前記ランダムアクセス応答の受信に成功しなかった場合に、カウンタの値をインクリメントするカウンタ部と、を備え、
    前記選択部は、
    前記カウンタの値がインクリメントされた場合に、前記カウンタの値が所定の値に達していないならば、前記利用可能な複数のプリコーディングから第２のプリコーディングを選択し、且つ、前記利用可能な複数のランダムアクセスプリアンブルから第２のランダムアクセスプリアンブルを選択し、
    前記送信部は、
    前記第２のプリコーディングを用いて、前記第２のランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置へ送信する
    端末装置。
  2. 前記第１のランダムアクセスプリアンブルを送信する際の目標受信電力である第１の電力と前記第２のランダムアクセスプリアンブルを送信する際の目標受信電力である第２の電力をセットする電力制御部を備え、
    前記第１の電力と前記第２の電力は、前記カウンタの値に基づいてセットされる
    請求項１記載の端末装置。
  3. 前記インクリメントされたカウンタの値が所定の値である場合に、
    前記第２の電力は、前記第１の電力より大きい値にセットされる
    請求項２記載の端末装置。
  4. 端末装置であって、
    互いに異なる複数のプリコーディングを適用した複数のランダムアクセスプリアンブルを基地局装置へ送信する送信部と、
    前記送信した複数の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応答をモニタする受信部と、
    前記ランダムアクセス応答の受信に成功しなかった場合に、カウンタの値をインクリメントするカウンタ部と、を備え、
    前記送信部は、
    前記カウンタの値が１つインクリメントされた場合に、前記カウンタの値が所定の値に達していないならば、再度前記複数のプリコーディングを適用した複数のランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置へ送信する
    端末装置。
  5. 前記複数のランダムアクセスプリアンブルを送信する際の目標受信電力をセットする電力制御部を備え、
    前記目標受信電力は、前記カウンタの値がインクリメントされる毎に増加される
    請求項４記載の端末装置。
  6. 基地局装置であって、
    端末装置が利用可能な１つまたは複数のプリコーディングを特定するための情報を送信する送信部と、
    前記端末装置から前記１つまたは複数のプリコーディングのうちの１つのプリコーディングを用いて送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部と、を備え、
    前記送信部は、
    前記受信したランダムアクセスプリアンブルおよび前記１つのプリコーディングに対応するランダムアクセス応答を送信する
    基地局装置。
  7. 端末装置に用いられる通信方法であって、
    利用可能な複数のプリコーディングから第１のプリコーディングを選択し、
    利用可能な複数のランダムアクセスプリアンブルから第１のランダムアクセスプリアンブルを選択し、
    前記第１のプリコーディングを用いて、前記第１のランダムアクセスプリアンブルを基地局装置へ送信し、
    前記第１の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応答をモニタし、
    前記ランダムアクセス応答の受信に成功しなかった場合に、カウンタの値をインクリメントし、
    前記カウンタの値がインクリメントされた場合に、前記カウンタの値が所定の値に達していないならば、前記利用可能な複数のプリコーディングから第２のプリコーディングを選択し、且つ、前記利用可能な複数のランダムアクセスプリアンブルから第２のランダムアクセスプリアンブルを選択し、
    前記第２のプリコーディングを用いて、前記第２のランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置へ送信する
    通信方法。
  8. 前記第１のランダムアクセスプリアンブルを送信する際の目標受信電力である第１の電力と前記第２のランダムアクセスプリアンブルを送信する際の目標受信電力である第２の電力をセットし、
    前記第１の電力と前記第２の電力は、前記カウンタの値に基づいてセットされる
    請求項７記載の通信方法。
  9. 前記インクリメントされたカウンタの値が所定の値である場合に、
    前記第２の電力は、前記第１の電力より大きい値にセットされる
    請求項８記載の通信方法。
  10. 端末装置に用いられる通信方法であって、
    互いに異なる複数のプリコーディングを適用した複数のランダムアクセスプリアンブルを基地局装置へ送信し、
    前記送信した複数の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応答をモニタし、
    前記ランダムアクセス応答の受信に成功しなかった場合に、カウンタの値をインクリメントし、
    前記カウンタの値が１つインクリメントされた場合に、前記カウンタの値が所定の値に達していないならば、再度前記複数のプリコーディングを適用した複数のランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置へ送信する
    通信方法。
  11. 前記複数のランダムアクセスプリアンブルを送信する際の目標受信電力をセットし、
    前記目標受信電力は、前記カウンタがインクリメントされる毎に増加される
    請求項１０記載の通信方法。
  12. 基地局装置に用いられる通信方法であって、
    端末装置が利用可能な１つまたは複数のプリコーディングを特定するための情報を送信し、
    前記端末装置から前記１つまたは複数のプリコーディングのうちの１つのプリコーディングを用いて送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信し、
    前記受信したランダムアクセスプリアンブルおよび前記１つのプリコーディングに対応するランダムアクセス応答を送信する
    通信方法。
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