WO2018061501A1 - 端末装置、基地局装置、通信方法、および、集積回路 - Google Patents

端末装置、基地局装置、通信方法、および、集積回路 Download PDF

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WO2018061501A1
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base station
transmission
terminal device
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高橋　宏樹
山田　昇平
秀和 坪井
一成 横枕
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シャープ株式会社
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    • H04W88/022—Selective call receivers
    • H04W88/023—Selective call receivers with message or information receiving capability

Definitions

  • the present invention relates to a terminal device, a base station device, a communication method, and an integrated circuit.
  • LTE-A which is an extension of LTE (Long Term Term Evolution) in the third generation partnership project (3GPP: The Third Generation Generation Partnership Project) as a wireless access method and radio network technology for the fifth generation cellular system.
  • 3GPP The Third Generation Generation Partnership Project
  • NR New Radio technology
  • eMBB enhanced Mobile Broadband
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communication
  • IoT Internet of Things
  • mMTC massive-Machine-Type-Communication
  • Non-Patent Document 2 In order to broaden coverage mainly in high-frequency cells with large attenuation, a plurality of areas are set in the cell by beam forming, and signals are sequentially transmitted for each area to cover the entire cell. Has been studied (Non-Patent Document 2).
  • One embodiment of the present invention is a terminal device capable of efficiently communicating with a base station device, a base station device communicating with the terminal device, a communication method used for the terminal device, a communication method used for the base station device, An integrated circuit used for the terminal device and an integrated circuit used for the base station device are provided.
  • the communication method used for the terminal apparatus and the base station apparatus is an uplink transmission for efficient communication, reduction of complexity, inter-cell and / or interference between terminal apparatuses. Methods, modulation methods, and / or encoding methods may be included.
  • the first aspect of the present invention is a terminal device, which transmits one random access preamble in a plurality of time intervals, and the one or more time intervals in the plurality of time intervals
  • 1st information for specifying any one is included.
  • a second aspect of the present invention is a base station apparatus, wherein a reception unit that receives one random access preamble from a terminal apparatus in a plurality of time intervals, and a random access response to the one random access preamble And the random access response includes first information for specifying any one of the plurality of time intervals.
  • a third aspect of the present invention is a communication method used for a terminal device, wherein one random access preamble is transmitted in a plurality of time intervals, and one or more of the plurality of time intervals are transmitted.
  • a transmission beam used for transmission of the one random access preamble is changed for each time interval, and a random access response to the one random access preamble is monitored.
  • the random access response is one of the plurality of time intervals.
  • the first information for specifying one is included.
  • a fourth aspect of the present invention is a communication method used in a base station apparatus, which receives one random access preamble from a terminal apparatus in a plurality of time intervals, and performs random access to the one random access preamble.
  • a response is transmitted to the terminal device, and the random access response includes first information for specifying any one of the plurality of time intervals.
  • a fifth aspect of the present invention is an integrated circuit mounted on a terminal device, which transmits one random access preamble in a plurality of time intervals, and one or more of the plurality of time intervals.
  • a function of changing a transmission beam used for transmission of the one random access preamble and a function of monitoring a random access response to the one random access preamble for each time interval The access response includes first information for specifying any one of the plurality of time intervals.
  • a sixth aspect of the present invention is an integrated circuit mounted on a base station apparatus, the function of receiving one random access preamble from a terminal apparatus in a plurality of time intervals, and the one random access preamble.
  • a function of transmitting a random access response to the terminal device to the base station device, and the random access response includes first information for specifying any one of the plurality of time intervals .
  • the terminal device and the base station device can efficiently communicate with each other and / or reduce complexity.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows an example of the sub-frame (sub-frame type) which concerns on embodiment of this invention. It is a flowchart which shows an example of operation
  • FIG. It is a figure which shows the case where the terminal device 1 which concerns on embodiment of this invention receives the downlink signal using the beam to which any of several different downlink precoding was applied by the base station apparatus 3.
  • FIG. It is a figure which shows an example of the relationship between the base station transmission beam used for the downlink signal which received the random access setting information which concerns on embodiment of this invention, and the available PRACH resource shown by this random access setting information.
  • FIG. 6 illustrates a contention based random access procedure according to an embodiment of the present invention. It is a flowchart which shows an example of the random access process of the terminal device 1 which concerns on embodiment of this invention. It is a conceptual diagram which shows an example of transmission of the random access preamble of the terminal device 1 which concerns on embodiment of this invention. It is a flowchart which shows an example of the random access process of the base station apparatus 3 which concerns on embodiment of this invention. It is a schematic block diagram which shows the structure of the terminal device 1 which concerns on embodiment of this invention. It is a schematic block diagram which shows the structure of the base station apparatus 3 which concerns on embodiment of this invention.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Pro Long Term Evolution
  • NR may be defined as different RAT (Radio Access Technology).
  • NR may be defined as a technology included in LTE. This embodiment may be applied to NR, LTE and other RATs. In the following description, terms related to LTE will be used for explanation, but the present invention may be applied to other technologies using other terms.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of the wireless communication system of the present embodiment.
  • the wireless communication system includes a terminal device 1A, a terminal device 1B, and a base station device 3.
  • the terminal device 1A and the terminal device 1B are also referred to as the terminal device 1.
  • the terminal device 1 may be referred to as a mobile station device, a user terminal (UE: User Equipment), a communication terminal, a mobile device, a terminal, an MS (Mobile Station), or the like.
  • UE User Equipment
  • MS Mobile Station
  • the base station apparatus 3 includes a radio base station apparatus, a base station, a radio base station, a fixed station, an NB (Node B), an eNB (evolved Node B), an NR NB (NR Node B), a gNB (next generation Node B), It may be called an access point, BTS (Base Transceiver Station), BS (Base Station), or the like.
  • the base station device 3 may include a core network device.
  • the base station apparatus 3 has one or more transmission / reception points 4 (transmission). a reception point (TRP).
  • the base station apparatus 3 may serve the terminal apparatus 1 by setting the communicable range (communication area) controlled by the base station apparatus 3 as one or a plurality of cells.
  • the base station apparatus 3 may serve the terminal apparatus 1 by setting the communicable range (communication area) controlled by one or a plurality of transmission / reception points 4 as one or a plurality of cells. Also, one cell may be divided into a plurality of partial areas, and the terminal device 1 may be served in each partial area.
  • the partial region may be identified based on a beam index or a precoding index used in beamforming.
  • the communication area covered by the base station device 3 may have a different size and a different shape for each frequency. Moreover, the area to cover may differ for every frequency.
  • a wireless network in which cells having different types of base station apparatuses 3 and different cell radii are mixed at the same frequency or different frequencies to form one communication system is referred to as a heterogeneous network.
  • a wireless communication link from the base station device 3 to the terminal device 1 is referred to as a downlink.
  • a wireless communication link from the terminal device 1 to the base station device 3 is referred to as an uplink.
  • a wireless communication link from the terminal device 1 to another terminal device 1 is referred to as a side link.
  • orthogonal frequency division including a cyclic prefix including a cyclic prefix (CP: Cyclic Prefix).
  • Multiplexing OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • SC-FDM Single Carrier Frequency Division, Multiplexing
  • Discrete Fourier Transform Spread OFDM DFT-S-OFDM: Discrete Fourier Transform Spread
  • MC-CDM Multicarrier Code Division Multiplexing
  • a universal filter multicarrier (UFMC: Universal-Filtered Multi- Carrier), filter OFDM (F-OFDM: Filtered OFDM), OFDM multiplied by a window (Windowed OFDM), and filter bank multicarrier (FBMC: Filter-Bank Multi-Carrier) may be used.
  • UMC Universal-Filtered Multi- Carrier
  • F-OFDM Filtered OFDM
  • FBMC Filter-Bank Multi-Carrier
  • OFDM is described as an OFDM transmission system, but the case of using the above-described other transmission system is also included in one aspect of the present invention.
  • the OFDM symbol in this embodiment may be an SC-FDM symbol (sometimes referred to as an SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) symbol).
  • CP is not used or zero padding is used instead of CP.
  • the above-described transmission method may be used.
  • CP and zero padding may be added to both the front and rear.
  • one or a plurality of serving cells are set for the terminal device 1.
  • the plurality of configured serving cells include one primary cell and one or more secondary cells.
  • the primary cell is a serving cell in which an initial connection establishment (initial connection establishment) procedure has been performed, a serving cell that has initiated a connection re-establishment procedure, or a cell designated as a primary cell in a handover procedure.
  • One or a plurality of secondary cells may be set at or after the RRC (Radio Resource Control) connection is established.
  • RRC Radio Resource Control
  • TDD Time Division Duplex
  • FDD Frequency Division Duplex
  • a TDD (Time Division Division Duplex) method or an FDD (Frequency Division Duplex) method may be applied to all of a plurality of cells.
  • cells to which the TDD scheme is applied and cells to which the FDD scheme is applied may be aggregated.
  • a carrier corresponding to a serving cell is referred to as a downlink component carrier (or downlink carrier).
  • a carrier corresponding to a serving cell is referred to as an uplink component carrier (or uplink carrier).
  • a carrier corresponding to the serving cell is referred to as a side link component carrier (or side link carrier).
  • a downlink component carrier, an uplink component carrier, and / or a side link component carrier are collectively referred to as a component carrier (or carrier).
  • Beamforming on the transmission side is a method of transmitting a signal with a high transmission antenna gain in an arbitrary direction by controlling the amplitude and phase in analog or digital for each of a plurality of transmission antenna elements. This is called a transmission beam.
  • the beam on the receiving side is a method of receiving a signal with a high receiving antenna gain in an arbitrary direction by controlling the amplitude and phase in an analog or digital manner for each of a plurality of receiving antenna elements. Is referred to as a receive beam.
  • Beam forming may be referred to as virtualization, precoding, weight multiplication, and the like. Further, a transmission signal simply beamformed may be called a transmission beam.
  • an antenna port may be assigned to each of precoding or transmission beams.
  • a signal transmitted using different precoding or a signal transmitted using different transmission beams according to the present embodiment may be defined as a signal transmitted through different one or a plurality of antenna ports.
  • an antenna port is defined as a channel through which a symbol that is a certain antenna port is transmitted can be estimated from a channel through which another symbol is transmitted through the same antenna port.
  • the same antenna port may mean that the antenna port number (number for identifying the antenna port) is the same.
  • An antenna port set may be configured by a plurality of antenna ports.
  • the same antenna port set may be that the antenna port set number (the number for identifying the antenna port set) is the same.
  • Transmitting signals by applying different terminal transmission beams may be transmitting signals using different antenna port sets including different antenna ports or a plurality of antenna ports.
  • Each beam index may be an OFDM symbol number, an antenna port number, or an antenna port set number.
  • a transmission beam used by the terminal device 1 in beamforming for uplink transmission is referred to as a terminal transmission beam (UE Tx beam), and a reception beam used by the base station device 3 in beamforming for uplink reception This is called the station reception beam (BS Rx beam).
  • a transmission beam used by the base station apparatus 3 in downlink transmission beamforming is referred to as a base station transmission beam (BS Tx beam)
  • a reception beam used by the terminal apparatus 1 in downlink reception beamforming is a terminal reception beam. (UE Rx beam).
  • the terminal transmission beam and the base station reception beam may be collectively referred to as an uplink beam
  • the base station transmission beam and the terminal reception beam may be collectively referred to as a downlink beam.
  • the processing performed by the terminal device 1 for uplink beamforming is referred to as terminal transmission beam processing or uplink precoding
  • the processing performed by the base station device 3 for uplink beamforming is referred to as base station reception beam processing. You may call it.
  • the processing performed by the terminal device 1 for downlink beamforming is referred to as terminal reception beam processing
  • the processing performed by the base station device 3 for downlink beamforming is referred to as base station transmission beam processing or downlink precoding. May be.
  • transform precoding complex modulation symbols for one or a plurality of layers generated by layer mapping are input.
  • Transform precoding may be a process of dividing a block of complex symbols into sets for each layer corresponding to one OFDM symbol.
  • Precoding may be to generate a vector block that maps to a resource element using the resulting vector block from the transform precoder as input.
  • one of the precoding matrices may be applied when generating a vector block that maps to resource elements.
  • This processing may be called digital beam forming.
  • Precoding may be defined including analog beam forming and digital beam forming, or may be defined as digital beam forming. Beamforming may be applied to a precoded signal, or precoding may be applied to a signal to which beamforming is applied. Beam forming may include analog beam forming and not include digital beam forming, or may include both digital beam forming and analog beam forming.
  • a beamformed signal, a precoded signal, or a beamformed and precoded signal may be referred to as a beam.
  • the beam index may be a precoding matrix index.
  • the index of the beam and the index of the precoding matrix may be defined independently.
  • a signal may be generated by applying the precoding matrix indicated by the index of the precoding matrix to the beam indicated by the index of the beam.
  • the signal may be generated by applying the beamforming indicated by the beam index to the signal to which the precoding matrix indicated by the index of the precoding matrix is applied.
  • Digital beamforming may apply different precoding matrices to resources in the frequency direction (eg, a set of subcarriers).
  • a plurality of base station transmission beams may be transmitted from the base station apparatus 3 in one OFDM symbol.
  • the antenna element of the base station apparatus 3 may be divided into subarrays, and different beamforming may be performed in each subarray. Different beam forming may be performed for each polarization using a polarization antenna.
  • a plurality of terminal transmission beams may be transmitted from the terminal device 1 using one OFDM symbol.
  • the following physical channels are used in wireless communication between the terminal device 1 and the base station device 3.
  • the physical channel is used to transmit information output from an upper layer.
  • PBCH Physical Broadcast CHannel
  • PCCH Physical Control CHannel
  • PSCH Physical Shared CHannel
  • PRACH Physical Random Access CHannel
  • the PBCH is used for the base station apparatus 3 to broadcast an important information block (MIB: Master Information Block, EIB: Essential Information Block) including important system information (Essential information) required by the terminal apparatus 1.
  • MIB Master Information Block
  • EIB Essential Information Block
  • the important information block may include information indicating a part or all of a frame number (SFN: System Frame Number) (for example, information on a position in a super frame composed of a plurality of frames).
  • SFN System Frame Number
  • a radio frame (10 ms) is composed of 10 subframes of 1 ms, and the radio frame is identified by a frame number. The frame number returns to 0 at 1024 (Wrap around).
  • the important information when different important information blocks are transmitted for each region in the cell, information that can identify the region (for example, identifier information of base station transmission beams constituting the region) may be included.
  • the base station transmission beam identifier information may be indicated using an index of the base station transmission beam (precoding).
  • the time position in the frame for example, the subframe number including the important information block (important information message)
  • Possible information may be included. That is, information for determining each of the subframe numbers in which the transmission of the important information block (important information message) using the index of the different base station transmission beam is performed may be included.
  • the important information may include information necessary for connection to the cell and mobility.
  • the PCCH is used for transmitting uplink control information (Uplink ⁇ Control Information: ⁇ UCI) in the case of uplink wireless communication (wireless communication from the terminal device 1 to the base station device 3).
  • the uplink control information may include channel state information (CSI: Channel State Information) used to indicate the state of the downlink channel.
  • the uplink control information may include a scheduling request (SR: “Scheduling” Request) used for requesting the UL-SCH resource.
  • the uplink control information may include HARQ-ACK (Hybrid Automatic Repeat request ACKnowledgement).
  • HARQ-ACK may indicate HARQ-ACK for downlink data (Transport block, Medium Access Control Protocol Data, Unit: MAC PDU, Downlink-Shared Channel: DL-SCH).
  • the PCCH is used for transmitting downlink control information (Downlink Control Information: DCI) in the case of downlink wireless communication (wireless communication from the base station device 3 to the terminal device 1).
  • DCI Downlink Control Information
  • one or a plurality of DCIs (which may be referred to as DCI formats) are defined for transmission of downlink control information. That is, the field for downlink control information is defined as DCI and mapped to information bits.
  • DCI including information indicating whether a signal included in the scheduled PSCH indicates downlink radio communication or uplink radio communication may be defined as DCI.
  • DCI including information indicating a downlink transmission period included in the scheduled PSCH may be defined as DCI.
  • DCI including information indicating an uplink transmission period included in the scheduled PSCH may be defined as DCI.
  • DCI including information indicating the timing of transmitting HARQ-ACK for the scheduled PSCH may be defined as DCI.
  • DCI including information indicating the downlink transmission period, gap, and uplink transmission period included in the scheduled PSCH may be defined as DCI.
  • DCI used for scheduling of one downlink radio communication PSCH (transmission of one downlink transport block) in one cell may be defined as DCI.
  • DCI used for scheduling of one uplink radio communication PSCH (transmission of one uplink transport block) in one cell may be defined as DCI.
  • DCI includes information on PSCH scheduling when the PSCH includes an uplink or a downlink.
  • the DCI for the downlink is also referred to as a downlink grant (downlink grant) or a downlink assignment (downlink assignment).
  • the DCI for the uplink is also called an uplink grant (uplink grant) or an uplink assignment (Uplink assignment).
  • the PSCH is used for transmission of uplink data (UL-SCH: Uplink Shared CHannel) or downlink data (DL-SCH: Downlink Shared CHannel) from mediated access (MAC: Medium Access Control).
  • UL-SCH Uplink Shared CHannel
  • DL-SCH Downlink Shared CHannel
  • SI System Information
  • RAR Random Access, Response
  • uplink it may be used to transmit HARQ-ACK and / or CSI along with uplink data. Further, it may be used to transmit only CSI or only HARQ-ACK and CSI. That is, it may be used to transmit only UCI.
  • the base station device 3 and the terminal device 1 exchange (transmit / receive) signals in a higher layer.
  • the base station device 3 and the terminal device 1 transmit and receive RRC signaling (RRC message: Radio Resource Control message, RRC information: also called Radio Resource Control information) in a radio resource control (RRC: Radio Resource Control) layer. May be.
  • RRC Radio Resource Control
  • the base station device 3 and the terminal device 1 may transmit and receive a MAC control element in a MAC (Medium Access Control) layer.
  • MAC Medium Access Control
  • the RRC signaling and / or the MAC control element is also referred to as a higher layer signal.
  • the upper layer means an upper layer viewed from the physical layer, and may include one or more of a MAC layer, an RRC layer, an RLC layer, a PDCP layer, a NAS layer, and the like.
  • the upper layer may include one or a plurality of RRC layers, RLC layers, PDCP layers, NAS layers, and the like.
  • the PSCH may be used to transmit RRC signaling and MAC control elements.
  • the RRC signaling transmitted from the base station apparatus 3 may be common signaling for a plurality of terminal apparatuses 1 in the cell.
  • the RRC signaling transmitted from the base station device 3 may be signaling dedicated to a certain terminal device 1 (also referred to as dedicated signaling). That is, information specific to a terminal device (UE specific) may be transmitted to a certain terminal device 1 using dedicated signaling.
  • the PSCH may be used for transmission of UE capability (UE Capability) in the uplink.
  • the same name is used for the downlink and the uplink for the PCCH and the PSCH
  • different channels may be defined for the downlink and the uplink.
  • the PCCH for downlink may be defined as PDCCH (Physical Downlink Control CHannel)
  • the PCCH for uplink may be defined as PUCCH (Physical Uplink Control CHannel).
  • the downlink PSCH may be defined as PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel)
  • the uplink PSCH may be defined as PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel).
  • PRACH may be used to transmit a random access preamble.
  • PRACH includes initial connection establishment procedure, handover procedure, connection re-establishment procedure, synchronization for uplink transmission (timing adjustment), and uplink PSCH (UL-SCH) resource request. May be used to indicate
  • the following downlink physical signals are used in downlink wireless communication.
  • the downlink physical signal is not used for transmitting information output from the upper layer, but is used by the physical layer.
  • SS Synchronization signal
  • RS Reference signal
  • the synchronization signal may be used for the terminal device 1 to synchronize the downlink frequency domain and time domain.
  • the synchronization signal may include PSS (Primary Synchronization Signal) and / or SSS (Second Synchronization Signal). Further, the synchronization signal may be used for selection / identification / determination of a base station transmission beam used by the base station apparatus 3 and / or a terminal reception beam used by the terminal apparatus 1 in downlink beamforming. That is, the synchronization signal may be used for the terminal device 1 to select / identify / determine the index of the base station transmission beam applied to the downlink signal by the base station device 3.
  • a downlink reference signal (hereinafter also simply referred to as a reference signal) is mainly used by the terminal device 1 to perform physical channel propagation path compensation. That is, the downlink reference signal may include a demodulation reference signal. The downlink reference signal may also be used for the terminal device 1 to calculate downlink channel state information. That is, the downlink reference signal may include a channel state information reference signal. Also, the downlink reference signal may be used for fine synchronization such as numerology such as radio parameters and subcarrier intervals and FFT window synchronization.
  • the downlink physical channel and the downlink physical signal may be collectively referred to as a downlink signal.
  • Uplink physical channels and uplink physical signals may be collectively referred to as uplink signals.
  • subframes will be described. Although referred to as a subframe in this embodiment, it may be referred to as a resource unit, a radio frame, a time interval, a time interval, or the like.
  • FIG. 2 shows an example of a subframe (subframe type).
  • D indicates the downlink and U indicates the uplink.
  • U indicates the uplink.
  • a certain time interval for example, the minimum time interval that must be allocated to one UE in the system.
  • One or more of a downlink part, a gap, and an uplink part may be included.
  • FIG. 2 (a) is an example in which all are used for downlink transmission in a certain time interval (for example, the minimum unit of time resources that can be allocated to one UE), and FIG. 2 (b) is the first time resource.
  • uplink scheduling is performed via the PCCH
  • the uplink signal is transmitted via a PCCH processing delay, a downlink to uplink switching time, and a gap for generating a transmission signal.
  • FIG. 2 (c) is used for transmission of the downlink PCCH and / or downlink PSCH in the first time resource, via the processing delay, the downlink to uplink switching time, and the gap for transmission signal generation. Used for transmission of PSCH or PCCH.
  • the uplink signal may be used for transmission of HARQ-ACK and / or CSI, that is, UCI.
  • FIG. 2 (d) is used for transmission of the downlink PCCH and / or downlink PSCH in the first time resource, via the processing delay, the downlink to uplink switching time, and the gap for transmission signal generation. Used for uplink PSCH and / or PCCH transmission.
  • the uplink signal may be used for transmission of uplink data, that is, UL-SCH.
  • FIG. 2E shows an example in which all are used for uplink transmission (uplink PSCH or PCCH).
  • the above-described downlink part and uplink part may be composed of a plurality of OFDM symbols as in LTE.
  • the resource grid may be defined by a plurality of subcarriers and a plurality of OFDM symbols or SC-FDMA symbols. Further, the number of subcarriers constituting one slot may depend on the cell bandwidth. The number of OFDM symbols constituting one downlink part or uplink part may be one or two or more.
  • each of the elements in the resource grid is referred to as a resource element. Also, the resource element may be identified using a subcarrier number and an OFDM symbol or an SC-FDMA symbol number.
  • the random access procedure (Random Access procedure) of this embodiment will be described.
  • Random access procedures are classified into two procedures: contention based and non-contention based.
  • the contention-based random access procedure is performed at the time of initial access from a state where the base station apparatus 3 is not connected (communication) and / or an uplink that can be transmitted to the terminal apparatus 1 while being connected to the base station apparatus 3 This is performed at the time of a scheduling request when data or transmittable side link data is generated.
  • the occurrence of uplink data that can be transmitted to the terminal device 1 may include that a buffer status report corresponding to the uplink data that can be transmitted is triggered.
  • the occurrence of uplink data that can be transmitted to the terminal device 1 may include that a scheduling request triggered based on the occurrence of uplink data that can be transmitted is pending.
  • the occurrence of side link data that can be transmitted to the terminal device 1 may include that a buffer status report corresponding to the side link data that can be transmitted is triggered.
  • the occurrence of side link data that can be transmitted to the terminal device 1 may include that a scheduling request triggered based on the occurrence of the transmittable side link data is pending.
  • the non-contention based random access procedure is a procedure used by the terminal device 1 instructed from the base station device 3, and the base station device 3 and the terminal device 1 are connected, but the handover timing or the transmission timing of the mobile station device Is used to quickly establish uplink synchronization between the terminal device 1 and the base station device 3.
  • the terminal device 1 of this embodiment receives random access setting information via an upper layer before starting a random access procedure (initiate).
  • the random access setting information may include the following information or information for determining / setting the following information.
  • One or more time / frequency resources also referred to as PRACH resources
  • PRACH resources that can be used to transmit a random access preamble (eg, a set of available PRACH resources)
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the terminal device 1 according to the present embodiment.
  • the terminal device 1 receives a plurality of random access setting information (S301), and selects the random access setting information used for the random access setting used in the random access procedure from the received plurality of random access setting information (S301). S302).
  • the terminal device 1 transmits a random access preamble based on the selected random access setting information (S303).
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the base station apparatus 3 according to the present embodiment.
  • the base station apparatus 3 transmits a plurality of random access setting information (S401), and monitors a random access preamble transmitted based on each of the transmitted plurality of random access setting information (S402).
  • the terminal device 1 may receive a plurality of random access setting information in different cells.
  • the terminal device 1 includes: random access setting information received in a first cell configured by the base station device 3; and random access setting information received in a second cell configured by the same or different base station device 3.
  • One random access setting information may be selected and a random access procedure may be performed.
  • one or more pieces of random access setting information may be received from a base station apparatus 3 different from the base station apparatus 3 from which the terminal apparatus 1 transmits a random access preamble.
  • the terminal device 1 randomly selects the second base station device 3 that forms the second cell based on at least one of the random access setting information received from the first base station device 3 that forms the first cell.
  • An access preamble may be transmitted.
  • the terminal device 1 may receive the random access setting information using a plurality of downlink signals to which different base station transmission beams are applied. For example, the terminal device 1 receives the first random access setting information received by the downlink signal to which the first base station transmission beam is applied and the downlink signal to which the second base station transmission beam is applied.
  • the random access procedure may be performed by selecting one random access setting information from the second random access setting information.
  • the base station apparatus 3 receives a random access preamble based on the random access setting information selected by the terminal apparatus 1, thereby determining a base station transmission beam to be applied when transmitting a downlink signal to the terminal apparatus 1. May be.
  • a selection rule when the terminal device 1 according to the present embodiment receives a plurality of random access setting information and selects one random access setting information used for a random access procedure from the plurality of random access setting information will be described. .
  • the terminal device 1 may select the random access setting information used for the random access procedure based on the propagation path characteristics with the base station device 3.
  • the terminal device 1 may select the random access setting information used for the random access procedure based on the propagation path characteristic measured by the downlink reference signal received from the base station device 3.
  • the terminal device 1 may randomly select one random access setting information from a plurality of received random access setting information.
  • the terminal device 1 may select one piece of random access setting information from a plurality of received random access setting information based on the downlink signal received from the base station device 3.
  • the downlink signal may be received from the base station apparatus 3 that is the transmission destination of the random access preamble, or may be received from a different base station apparatus 3.
  • the random access procedure with the second base station apparatus 3 that forms the second cell is the random access setting information selected based on the downlink signal from the first base station apparatus 3 that forms the first cell. You may use for.
  • the information of one or more PRACH resources that can be used for transmission of the random access preamble included in the random access setting information may be an independent setting for each available terminal transmission beam.
  • At least one of the one or more PRACH resources that can be used for transmission of the random access preamble may be a resource that can be used when transmitting the random access preamble without performing uplink beam sweeping.
  • at least one of the available one or more PRACH resources may be a resource that can be used when transmitting a random access preamble using uplink beam sweeping.
  • a resource used when uplink beam sweeping is performed and a resource used when uplink beam sweeping is not performed are in frequency and / or time. It may be divided.
  • the base station device 3 determines whether the terminal device 1 that has transmitted the random access preamble has performed uplink beam sweeping based on the time and / or time resource used for transmitting the received random access preamble, or Whether or not it can be performed may be identified.
  • one or a plurality of available random access preambles may be set independently for each available terminal transmission beam.
  • a random access preamble group may be set for each terminal transmission beam, and a usable random access preamble may be set for each random access preamble group.
  • the maximum number of transmissions of the random access preamble in each terminal transmission beam may be set to a common value for all available terminal transmission beams.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating an example of a terminal transmission beam that can be used by the terminal device 1 to transmit a random access preamble to the base station device 3.
  • Terminal 1 terminal transmission beams p1 beam index is I p1
  • beam index terminal transmits an I p2 beam p2
  • the beam index and the terminal transmission beam p3, is I p3
  • beam index is a I p4
  • the random access preamble is transmitted using any one of the terminal transmission beams p4.
  • the beam indexes I p1 , I p2 , I p3, and I p4 may be antenna port numbers or antenna port set numbers, respectively.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a case where the terminal apparatus 1 receives downlink signals using a plurality of different base station transmission beams by the base station apparatus 3.
  • the base station device 3 the beam index transmission base station is I b1 beam b1, beam index transmission base station is I b2 beam b2, and / or beam index using base station transmit beam b3 is I b3
  • a downlink signal is transmitted to the terminal device 1.
  • a plurality of downlink signals using the beams b1, b2, and / or b3 may be transmitted at overlapping times or may be transmitted at different times.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a relationship between a base station transmission beam used for a downlink signal that has received random access setting information and a PRACH resource indicated by the random access setting information.
  • Random access configuration information received by the downlink signal using the beam b1 is shown information about PRACH resource R 1 is.
  • Random access configuration information received by the downlink signal using the beam b2 is shown information about PRACH resource R 2 is.
  • Random access configuration information received by the downlink signal using the beam b3 is shown information about PRACH resource R 3 is.
  • the terminal device 1 selects the random access setting information of the downlink signal using any one of the base station transmission beams b1, b2, and b3 based on the reception characteristics of the downlink signal, and sets the random access setting.
  • Random access preambles are transmitted using any one of R1, R2 and R3 PRACH resources indicated in the information.
  • the base station apparatus 3 sets the random access preamble appropriately. Reception can be performed using a base station reception beam.
  • a subframe number, a system frame number, a symbol number, an available terminal transmission beam, and / or a preamble that can each transmit a random access preamble Format may be set.
  • FIG. 8 is an example of a table in the case where subframe numbers that can be transmitted as a set of available PRACH resources are indicated in the random access setting information.
  • FIG. 8 shows that 0, 1, 2, and 3 can be set as PRACH setting indexes, and subframe numbers i1, i2, i3, and i4 can be used, respectively.
  • the subframe number that can be used in each PRACH configuration index may be one or more of the subframe numbers in the system frame.
  • an available system frame number may be indicated for each PRACH configuration index.
  • the available system frame number may indicate whether it is an odd number or an even number.
  • a symbol number that can be used for each terminal transmission beam may be indicated for each PRACH setting index.
  • information specifying a time resource in an arbitrary time unit may be indicated.
  • an available preamble format may be indicated for each PRACH configuration index.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a relationship between a PRACH setting index, a terminal transmission beam used for transmission of a random access preamble, and an index of an available OFDM symbol number.
  • the PRACH setting index is 0, the OFDM symbol number that can be used for transmission of the random access preamble using the first terminal transmission beam is i 1 and the second terminal transmission beam is used. This indicates that the OFDM symbol number that can be used for transmission of the random access preamble is i 2 .
  • the OFDM symbol number that can be used for transmission of the random access preamble using the first terminal transmission beam is i 3
  • the random access using the second terminal transmission beam It shows that OFDM symbol number available for transmission of the preamble is i 4.
  • a plurality of PRACH resources corresponding to the number of terminal transmission beams that can be used by the terminal device 1 may be indicated in the random access setting information. For example, when four PRACH resources are indicated by the random access setting information and the terminal device 1 can use two terminal transmission beams, two terminals are used by using two or all of the four PRACH resources. A random access preamble using a transmission beam may be transmitted.
  • the OFDM symbol numbers that can be used in each terminal transmission beam may be determined in advance by the system. For example, when a subframe used for transmission of a random access preamble is given by a PRACH resource, a predetermined one or a plurality of OFDM symbols in the subframe may be used for a predetermined terminal transmission beam.
  • the contention-based random access procedure is realized by transmitting and receiving four types of messages between the terminal device 1 and the base station device 3.
  • a terminal device 1 in which transmittable uplink data or transmittable side link data is generated uses a physical random access channel (PRACH) for a random access preamble (random) to the base station device 3.
  • PRACH physical random access channel
  • This transmitted random access preamble may be referred to as message 1 or Msg1.
  • the random access preamble is configured to notify the base station apparatus 3 of information by a plurality of sequences. For example, when 64 types of sequences are prepared, 6-bit information can be indicated to the base station apparatus 3. This information is indicated as a random access preamble identifier.
  • the preamble sequence is selected from a preamble sequence set that uses a preamble index.
  • the selected random access preamble is transmitted with transmission power P PRACH in the designated PRACH resource.
  • the base station apparatus 3 that has received the random access preamble generates a random access response including an uplink grant for instructing the terminal apparatus 1 to transmit, and transmits the generated random access response to the terminal apparatus 1 using the downlink PSCH. To do.
  • the random access response may be referred to as message 2 or Msg2.
  • the base station apparatus 3 calculates a transmission timing shift between the terminal apparatus 1 and the base station apparatus 3 from the received random access preamble, and transmission timing adjustment information (Timing Advance Command) for adjusting the shift In message 2. Further, the base station device 3 includes a random access preamble identifier corresponding to the received random access preamble in the message 2.
  • the base station apparatus 3 transmits a RA-RNTI (Random Access-Radio Network Temporary Identity) for indicating a random access response addressed to the terminal apparatus 1 that has transmitted the random access preamble, to the downlink PCCH.
  • RA-RNTI Random Access-Radio Network Temporary Identity
  • the RA-RNTI is determined according to frequency and time position information of the physical random access channel that has transmitted the random access preamble.
  • the message 2 (downlink PSCH) may include the index of the terminal transmission beam used for transmission of the random access preamble.
  • information for determining a terminal transmission beam used for transmission of message 3 may be transmitted using downlink PCCH and / or message 2 (downlink PSCH).
  • the information for determining the terminal transmission beam used for transmission of message 3 includes information indicating a difference (adjustment, correction) from the precoding index used for transmission of the random access preamble. May be.
  • ⁇ Message 3 (S802)>
  • the terminal apparatus 1 that has transmitted the random access preamble detects the corresponding RA-RNTI
  • the terminal apparatus 1 decodes the random access response arranged in the downlink PSCH.
  • the terminal device 1 that has successfully decoded the random access response checks whether or not the random access response includes a random access preamble identifier corresponding to the transmitted random access preamble.
  • the terminal device 1 transmits the data stored in the buffer to the base station device 3 using the uplink grant included in the received random access response.
  • Data transmitted using the uplink grant at this time is referred to as message 3 or Msg3.
  • the terminal device 1 receives information (C ⁇ ) for identifying the terminal device 1 in the message 3 to be transmitted when the random access response that has been successfully decoded has been successfully received for the first time in a series of random access procedures. RNTI) is transmitted to the base station apparatus 3.
  • the terminal device 1 that has transmitted the message 3 starts a contention resolution timer that defines a period for monitoring the message 4 from the base station device 3, and receives the downlink PCCH transmitted from the base station within the timer. Try. C-RNTI with message 3
  • the terminal device 1 that has transmitted the MAC CE receives the transmitted PCCH addressed to the C-RNTI from the base station device 3, and the uplink grant for new transmission is included in the PCCH, the other terminal device Assuming that the contention resolution with 1 is successful, the contention resolution timer is stopped and the random access procedure is terminated.
  • the terminal device 1 again determines the random access preamble. Send and continue the random access procedure. However, if transmission of the random access preamble is repeated a predetermined number of times and if the contention resolution is not successful, it is determined that there is a problem with random access, and the random access problem is instructed to the upper layer. For example, the upper layer may reset the MAC entity based on a random access problem. When the reset of the MAC entity is requested by the upper layer, the terminal device 1 stops the random access procedure.
  • the terminal device 1 can synchronize with the base station device 3 and perform uplink data transmission to the base station device 3.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of random access processing of the terminal device 1 according to the present embodiment.
  • the terminal device 1 selects one from one or a plurality of available random access preambles set based on information from the upper layer (S1001).
  • the terminal device 1 applies different terminal transmission beams to one or a plurality of time intervals (for example, one or a plurality of OFDM symbols) of one selected random access preamble in the available PRACH resources,
  • the random access preamble selected in step S1001 is transmitted (S1002).
  • applying a different terminal transmission beam to transmit a random access preamble means transmitting a random access preamble using different antenna port sets or different antenna port sets composed of a plurality of antenna ports. Good.
  • the terminal device 1 monitors the downlink signal after transmitting the random access preamble and receives a random access response corresponding to the transmitted random access preamble (S1003).
  • the random access response corresponding to the transmitted random access preamble may be a random access response including index information of the transmitted random access preamble.
  • the process may return to step S1001 again.
  • the terminal device 1 that has received the random access response corresponding to the transmitted random access preamble transmits the message 3 using the terminal transmission beam determined based on the information indicated in the received random access response (S1004).
  • the information indicated in the random access response may be information indicating any one of a plurality of time intervals used for transmission of the random access preamble.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram showing an example of transmission of a random access preamble of the terminal device 1 according to the present embodiment.
  • one random access preamble is configured by transmitting the first preamble sequence four times in total in the first time interval, the second time interval, the third time interval, and the fourth time interval.
  • the terminal device 1 sets the transmission beam applied to the preamble sequence of each time interval corresponding to the number of terminal transmission beams to be used. For example, the terminal device 1 that does not perform beamforming transmits the first preamble sequence four times without performing beamforming processing in any time interval. However, when always using one terminal transmission beam, the terminal device 1 may use the same terminal transmission beam in all transmission sections.
  • the terminal apparatus 1 using two types of terminal transmission beams transmits the first preamble sequence twice using the first terminal transmission beam in the first time interval and the second time interval, and the third time interval and In the fourth time interval, the first preamble sequence is transmitted twice using the second terminal transmission beam.
  • the terminal device 1 using four types of terminal transmission beams transmits the first preamble sequence using the first terminal transmission beam in the first time interval, and uses the second terminal transmission beam in the second time interval. Transmitting the first preamble sequence, transmitting the first preamble sequence using the third terminal transmission beam in the third time interval, and transmitting the first preamble sequence using the fourth terminal transmission beam in the fourth time interval.
  • One preamble sequence is transmitted.
  • one random access preamble may be transmitted in one subframe or a plurality of subframes.
  • the first time interval, the second time interval, the third time interval, and the fourth time interval are the transmission time of one OFDM symbol, the transmission time of a plurality of OFDM symbols, 1 slot or 1 It may be a subframe.
  • the number of time intervals is four, but any number of time intervals may be used.
  • the number of time intervals constituting one random access preamble may be the number of OFDM symbols included in one subframe.
  • the sequence length of the preamble sequence constituting the random access preamble may vary depending on the number of terminal transmission beams used by the terminal device 1.
  • one preamble sequence transmitted a plurality of times is referred to as a random access preamble.
  • a preamble sequence transmitted once may be referred to as a random access preamble.
  • a plurality of random access preambles may be transmitted in a plurality of time intervals, and a different transmission beam may be used for each of the plurality of random access preambles.
  • the base station apparatus 3 that has received the random access preamble shown in the example of FIG. 12 indicates any one of the first time interval, the second time interval, the third time interval, or the fourth time interval. May be included in the random access response. Thereby, for example, when information indicating the second time interval is included in the random access response to the terminal device 1 that has transmitted the random access preamble using four types of terminal transmission beams, the terminal device 1 that has received the random access response. Knows that the second terminal transmit beam is an appropriate terminal transmit beam and can apply the second terminal transmit beam to message 3.
  • the base station apparatus 3 only has to confirm the correlation of the preamble sequence in each time section and transmit information of the time section having the highest correlation, and the base station apparatus 3 is a terminal used for transmitting the random access preamble.
  • the terminal device 1 performs an appropriate terminal transmission beam selection process regardless of the number and type of transmission beams.
  • FIG. 13 is a flowchart showing an example of random access processing of the base station apparatus 3 according to the present embodiment.
  • the base station apparatus 3 receives a random access preamble in a plurality of time intervals in the PRACH resource (S2001).
  • the base station apparatus 3 measures the correlation characteristics for each time interval with each of one or more available preamble sequences for the received random access preamble (S2002).
  • the base station device 3 obtains index information corresponding to the received random access preamble and information indicating one of a plurality of time intervals used for receiving the random access preamble based on the measured correlation characteristics for each time interval.
  • a random access response including this is transmitted (S2003).
  • the index information included in the random access response and the information indicating one of the plurality of time intervals may be information determined by the preamble sequence having the highest correlation peak and the time position of the correlation peak in step S2002. .
  • the information indicating one of the plurality of time intervals may be an OFDM symbol number.
  • the terminal device 1 may select the terminal transmission beam used for transmission of the random access preamble based on the terminal reception beam used for receiving the downlink signal from the base station device 3. For example, it is associated with a terminal reception beam used for receiving a downlink signal (or a terminal reception beam determined to be the best by measurement of the downlink signal) (for example, most estimated from the downlink signal).
  • One or more terminal transmit beams (which may provide good transmission characteristics) may be selected and used to transmit the random access preamble.
  • a terminal transmission beam that is not used may be selected that is estimated to have the best transmission characteristics.
  • FIG. 14 is a schematic block diagram showing the configuration of the terminal device 1 of the present embodiment.
  • the terminal device 1 includes a wireless transmission / reception unit 10 and an upper layer processing unit 14.
  • the wireless transmission / reception unit 10 includes an antenna unit 11, an RF (Radio Frequency) unit 12, and a baseband unit 13.
  • the upper layer processing unit 14 includes a medium access control layer processing unit 15 and a radio resource control layer processing unit 16.
  • the wireless transmission / reception unit 10 is also referred to as a transmission unit, a reception unit, or a physical layer processing unit.
  • the upper layer processing unit 14 outputs the uplink data (transport block) generated by the user operation or the like to the radio transmission / reception unit 10.
  • the upper layer processing unit 14 includes a medium access control (MAC: Medium Access Control) layer, a packet data integration protocol (Packet Data Convergence Protocol: PDCP) layer, a radio link control (Radio Link Control: RLC) layer, a radio resource control (Radio). (Resource Control: RRC) part or all of the processing.
  • MAC Medium Access Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • Radio Radio Resource Control
  • the medium access control layer processing unit 15 included in the upper layer processing unit 14 performs processing of the medium access control layer.
  • the medium access control layer processing unit 15 controls transmission of the scheduling request based on various setting information / parameters managed by the radio resource control layer processing unit 16.
  • the radio resource control layer processing unit 16 included in the upper layer processing unit 14 performs processing of the radio resource control layer.
  • the radio resource control layer processing unit 16 manages various setting information / parameters of the own device.
  • the radio resource control layer processing unit 16 sets various setting information / parameters based on the upper layer signal received from the base station apparatus 3. That is, the radio resource control layer processing unit 16 sets various setting information / parameters based on information indicating various setting information / parameters received from the base station apparatus 3.
  • the higher layer processing unit 14 may have a function of selecting one or a plurality of terminal transmission beams used for transmission of the random access preamble based on the random access setting information received from the base station device 3.
  • the upper layer processing unit 14 may have a function of selecting one random access setting information used in the random access procedure from a plurality of random access setting information received from the base station apparatus 3.
  • the wireless transmission / reception unit 10 performs physical layer processing such as modulation, demodulation, encoding, and decoding.
  • the radio transmission / reception unit 10 separates, demodulates, and decodes the signal received from the base station apparatus 3 and outputs the decoded information to the upper layer processing unit 14.
  • the wireless transmission / reception unit 10 receives random access setting information.
  • the wireless transmission / reception unit 10 may have a function of receiving a plurality of pieces of random access setting information.
  • the radio transmission / reception unit 10 generates a transmission signal by modulating and encoding data, and transmits the transmission signal to the base station apparatus 3.
  • the radio transmission / reception unit 10 may have a function of transmitting a random access preamble to the base station apparatus 3 using one or a plurality of terminal transmission beams selected by the upper layer processing unit 14.
  • the radio transmission / reception unit 10 may have a function of transmitting a random access preamble to the base station apparatus 3 based on the random access setting information selected by the upper layer processing unit 14.
  • the RF unit 12 converts the signal received via the antenna unit 11 into a baseband signal by orthogonal demodulation (down-conversion: down covert), and removes unnecessary frequency components.
  • the RF unit 12 outputs the processed analog signal to the baseband unit.
  • the baseband unit 13 converts the analog signal input from the RF unit 12 into a digital signal.
  • the baseband unit 13 removes a portion corresponding to CP (Cyclic Prefix) from the converted digital signal, and performs a fast Fourier transform (FFT) on the signal from which the CP has been removed to obtain a frequency domain signal. Extract.
  • CP Cyclic Prefix
  • FFT fast Fourier transform
  • the baseband unit 13 performs inverse fast Fourier transform (Inverse Fourier Transform: IFFT) on the data to generate an OFDM symbol, adds a CP to the generated OFDM symbol, generates a baseband digital signal, and generates a baseband signal. Convert band digital signal to analog signal.
  • the baseband unit 13 outputs the converted analog signal to the RF unit 12.
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • the RF unit 12 removes an extra frequency component from the analog signal input from the baseband unit 13 using a low-pass filter, up-converts the analog signal to a carrier frequency, and transmits the signal via the antenna unit 11. To do.
  • the RF unit 12 amplifies power. Further, the RF unit 12 may have a function of controlling transmission power.
  • the RF unit 12 is also referred to as a transmission power control unit.
  • FIG. 15 is a schematic block diagram showing the configuration of the base station apparatus 3 of the present embodiment.
  • the base station apparatus 3 includes a radio transmission / reception unit 30 and an upper layer processing unit 34.
  • the wireless transmission / reception unit 30 includes an antenna unit 31, an RF unit 32, and a baseband unit 33.
  • the upper layer processing unit 34 includes a medium access control layer processing unit 35 and a radio resource control layer processing unit 36.
  • the wireless transmission / reception unit 30 is also referred to as a transmission unit, a reception unit, or a physical layer processing unit. Moreover, you may provide the control part which controls the operation
  • the upper layer processing unit 34 includes a medium access control (MAC: Medium Access Control) layer, a packet data integration protocol (Packet Data Convergence Protocol: PDCP) layer, a radio link control (Radio Link Control: RLC) layer, a radio resource control (Radio). (Resource Control: RRC) part or all of the processing.
  • MAC Medium Access Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • Radio Radio Resource Control
  • the medium access control layer processing unit 35 included in the upper layer processing unit 34 performs processing of the medium access control layer.
  • the medium access control layer processing unit 35 performs processing related to the scheduling request based on various setting information / parameters managed by the radio resource control layer processing unit 36.
  • the radio resource control layer processing unit 36 included in the upper layer processing unit 34 performs processing of the radio resource control layer.
  • the radio resource control layer processing unit 36 generates downlink data (transport block), system information, RRC message, MAC CE (Control IV Element), etc. arranged in the physical downlink shared channel, or obtains it from the upper node. , Output to the wireless transceiver 30.
  • the radio resource control layer processing unit 36 manages various setting information / parameters of each terminal device 1.
  • the radio resource control layer processing unit 36 may set various setting information / parameters for each terminal device 1 via an upper layer signal. That is, the radio resource control layer processing unit 36 transmits / notifies information indicating various setting information / parameters. That is, the radio resource control layer processing unit 36 transmits / broadcasts random access setting information to an unspecified number of terminal devices 1.
  • the wireless transmission / reception unit 30 has a function of transmitting random access setting information.
  • the radio transmission / reception unit 30 has a function of receiving a random access preamble and a function of transmitting a downlink signal including a random access response to the received random access preamble.
  • some functions of the wireless transmission / reception unit 30 are the same as those of the wireless transmission / reception unit 10, and thus description thereof is omitted.
  • the base station apparatus 3 is connected to one or more transmission / reception points 4, some or all of the functions of the wireless transmission / reception unit 30 may be included in each transmission / reception point 4.
  • the upper layer processing unit 34 transmits (transfers) a control message or user data between the base station apparatuses 3 or between the upper network apparatus (MME, S-GW (Serving-GW)) and the base station apparatus 3. ) Or receive.
  • MME upper network apparatus
  • S-GW Serving-GW
  • FIG. 15 other constituent elements of the base station apparatus 3 and transmission paths for data (control information) between the constituent elements are omitted, but other functions necessary for operating as the base station apparatus 3 are omitted. It is clear that it has a plurality of blocks as constituent elements. For example, a radio resource management layer processing unit and an application layer processing unit exist above the radio resource control layer processing unit 36.
  • part in the figure is an element that realizes the functions and procedures of the terminal device 1 and the base station device 3, which are also expressed by terms such as section, circuit, component device, device, and unit.
  • Each of the units denoted by reference numerals 10 to 16 included in the terminal device 1 may be configured as a circuit.
  • Each of the parts denoted by reference numerals 30 to 36 included in the base station device 3 may be configured as a circuit.
  • a first aspect of the present invention is a terminal device 1, which transmits one random access preamble in a plurality of time intervals, and one or more of the plurality of time intervals. Further comprising: a transmission unit 10 that changes a transmission beam (terminal transmission beam) used for transmission of the one random access preamble; and a reception unit 10 that monitors a random access response to the one random access preamble.
  • the response includes first information for specifying any one of the plurality of time intervals.
  • the information indicating any one of the plurality of time intervals is an OFDM symbol number.
  • the transmitter 10 transmits the message 3 using a transmission beam (terminal transmission beam) determined based on the received first information.
  • the second aspect of the present invention is the base station apparatus 3, the receiving unit 30 receiving one random access preamble from the terminal apparatus in a plurality of time intervals, and the random access to the one random access preamble. And a transmission unit 30 that transmits a response to the terminal device, and the random access response includes first information for specifying any one of the plurality of time intervals.
  • the information indicating any one of the plurality of time intervals is an OFDM symbol number.
  • the receiving unit 30 receives the message 3 using the transmission beam (terminal transmission beam) determined based on the first information.
  • a program that operates on an apparatus according to one aspect of the present invention is a program that controls a central processing unit (CPU) or the like to function a computer so as to realize the function of the embodiment according to one aspect of the present invention. Also good.
  • the program or information handled by the program is temporarily stored in a volatile memory such as a Random Access Memory (RAM), a non-volatile memory such as a flash memory, a Hard Disk Drive (HDD), or other storage system.
  • RAM Random Access Memory
  • HDD Hard Disk Drive
  • a program for realizing the functions of the embodiments according to one aspect of the present invention may be recorded on a computer-readable recording medium. You may implement
  • the “computer system” here is a computer system built in the apparatus, and includes hardware such as an operating system and peripheral devices.
  • the “computer-readable recording medium” refers to a semiconductor recording medium, an optical recording medium, a magnetic recording medium, a medium that dynamically holds a program for a short time, or other recording medium that can be read by a computer. Also good.
  • each functional block or various features of the apparatus used in the above-described embodiments can be implemented or executed by an electric circuit, for example, an integrated circuit or a plurality of integrated circuits.
  • Electrical circuits designed to perform the functions described herein can be general purpose processors, digital signal processors (DSPs), application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), or others Programmable logic devices, discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or a combination thereof.
  • a general purpose processor may be a microprocessor or a conventional processor, controller, microcontroller, or state machine.
  • the electric circuit described above may be configured by a digital circuit or an analog circuit.
  • one or more aspects of the present invention can use a new integrated circuit based on the technology.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • an example of the apparatus has been described.
  • the present invention is not limited to this, and a stationary or non-movable electronic device installed indoors or outdoors, such as an AV device, a kitchen device, It can be applied to terminal devices or communication devices such as cleaning / washing equipment, air conditioning equipment, office equipment, vending machines, and other daily life equipment.
  • One embodiment of the present invention is used in, for example, a communication system, a communication device (for example, a mobile phone device, a base station device, a wireless LAN device, or a sensor device), an integrated circuit (for example, a communication chip), a program, or the like. be able to.
  • a communication device for example, a mobile phone device, a base station device, a wireless LAN device, or a sensor device
  • an integrated circuit for example, a communication chip
  • a program or the like.
  • Terminal equipment 1 (1A, 1B) Terminal equipment 3 Base station equipment 4 Transmission / reception point (TRP) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radio transmission / reception part 11 Antenna part 12 RF part 13 Baseband part 14 Upper layer processing part 15 Medium access control layer processing part 16 Radio resource control layer processing part 30 Wireless transmission / reception part 31 Antenna part 32 RF part 33 Baseband part 34 Upper layer Processing unit 35 Medium access control layer processing unit 36 Radio resource control layer processing unit

Landscapes

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Abstract

端末装置が、複数の時間区間で１つのランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記複数の時間区間のうちの１つまたは複数の前記時間区間毎に前記1つのランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる送信ビームを変更し、前記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、前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む。

Description

端末装置、基地局装置、通信方法、および、集積回路
　本発明は、端末装置、基地局装置、通信方法、および、集積回路に関する。
　本願は、２０１６年９月２９日に日本に出願された特願２０１６－１９１０５３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、該端末装置に用いられる集積回路、該基地局装置に用いられる集積回路を提供する。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、効率的な通信、複雑性の低減、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、複数の時間区間で１つのランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記複数の時間区間のうちの１つまたは複数の前記時間区間毎に前記1つのランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる送信ビームを変更する送信部と、前記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する受信部と、を備え、前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む。
　（２）本発明の第２の態様は、基地局装置であって、端末装置から複数の時間区間で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と、前記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前記端末装置へ送信する送信部と、を備え、前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む。
　（３）本発明の第３の態様は、端末装置に用いられる通信方法であって、複数の時間区間で１つのランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記複数の時間区間のうちの１つまたは複数の前記時間区間毎に前記1つのランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる送信ビームを変更し、前記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、前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む。
　（４）本発明の第４の態様は、基地局装置に用いられる通信方法であって、端末装置から複数の時間区間で１つのランダムアクセスプリアンブルを受信し、前記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前記端末装置へ送信し、前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む。
　（５）本発明の第５の態様は、端末装置に実装される集積回路であって、複数の時間区間で１つのランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記複数の時間区間のうちの１つまたは複数の前記時間区間毎に前記1つのランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる送信ビームを変更する機能と、前記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する機能と、を前記端末装置へ発揮させ、前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む。
　（６）本発明の第６の態様は、基地局装置に実装される集積回路であって、端末装置から複数の時間区間で１つのランダムアクセスプリアンブルを受信する機能と、前記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前記端末装置へ送信する機能と、を前記基地局装置へ発揮させ、前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む。
　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、効率的に通信および／または複雑性の低減をすることができる。
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基地局送信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ＰＲＡＣＨリソー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端末送信ビームおよび利用可能なＯＦＤＭシンボル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のランダムアクセスプリアンブルの送信の一例を示す概念図である。 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つ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つ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、ビームフォーミングで使用されるビームのインデックスあるい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。例えば、本実施形態におけるＯＦＤＭシンボルはＳＣ－ＦＤＭシンボル（ＳＣ－ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）シンボルと称される場合もある）であってもよい。
　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、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。
　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。
　本発明の実施形態におけるビームフォーミング、ビームマネジメントおよび／またはビームスウィーピングについて説明する。
　送信側におけるビームフォーミングは、複数の送信アンテナエレメントの各々に対してアナログまたはデジタルで振幅・位相を制御することで任意の方向に高い送信アンテナゲインで信号を送信する方法であり、そのフィールドパターンを送信ビームと称する。また、受信側におけるビームは、複数の受信アンテナエレメントの各々に対してアナログまたはデジタルで振幅・位相を制御することで任意の方向に高い受信アンテナゲインで信号を受信する方法であり、そのフィールドパターンを受信ビームと称する。
　ビームフォーミングは、ヴァーチャライゼーション、プリコーディング、ウェイトの乗算などと称されてもよい。また、単にビームフォーミングされた送信信号を送信ビームと呼んでもよい。
　ただし、プリコーディングあるいは送信ビームの各々に対してアンテナポートが割り当てられてもよい。例えば、本実施形態に係る異なるプリコーディングを用いて送信される信号あるいは異なる送信ビームを用いて送信される信号は異なる一つまたは複数のアンテナポートで送信される信号として定義されてもよい。ただし、アンテナポートは、あるアンテナポートであるシンボルが送信されるチャネルを、同一のアンテナポートで別のシンボルが送信されるチャネルから推定できるものとして定義される。同一のアンテナポートとは、アンテナポートの番号（アンテナポートを識別するための番号）が、同一であることであってもよい。複数のアンテナポートでアンテナポートセットが構成されてもよい。同一のアンテナポートセットとは、アンテナポートセットの番号（アンテナポートセットを識別するための番号）が、同一であることであってもよい。異なる端末送信ビームを適用して信号を送信するとは、異なるアンテナポートまたは複数のアンテナポートで構成される異なるアンテナポートセットで信号を送信することであってもよい。ビームインデックスはそれぞれＯＦＤＭシンボル番号、アンテナポート番号またはアンテナポートセット番号であってもよい。
　本実施形態では、上りリンク送信のビームフォーミングで端末装置１が使用する送信ビームを端末送信ビーム（UE Tx beam）と称し、上りリンク受信のビームフォーミングで基地局装置３が使用する受信ビームを基地局受信ビーム（BS Rx beam）と称する。また、下りリンク送信のビームフォーミングで基地局装置３が使用する送信ビームを基地局送信ビーム（BS Tx beam）と称し、下りリンク受信のビームフォーミングで端末装置１が使用する受信ビームを端末受信ビーム（UE Rx beam）と称する。ただし、端末送信ビームと基地局受信ビームを総じて上りリンクビーム、基地局送信ビームと端末受信ビームを総じて下りリンクビームと称してもよい。ただし、上りリンクビームフォーミングのために端末装置１が行う処理を端末送信ビーム処理、または上りリンクプリコーディングと称し、上りリンクビームフォーミングのために基地局装置３が行う処理を基地局受信ビーム処理と称してもよい。ただし、下りリンクビームフォーミングのために端末装置１が行う処理を端末受信ビーム処理と称し、下りリンクビームフォーミングのために基地局装置３が行う処理を基地局送信ビーム処理または下りリンクプリコーディングと称してもよい。トランスフォームプリコーディングには、レイヤマッピングで生成された、一つまたは複数のレイヤに対する複素変調シンボルが入力される。トランスフォームプリコーディングは、複素数シンボルのブロックを、一つのＯＦＤＭシンボルに対応するそれぞれのレイヤごとのセットに分割する処理であってもよい。ＯＦＤＭが使われる場合には、トランスフォームプリコーディングでのＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）の処理は必要ないかもしれない。プリコーディングは、トランスフォームプリコーダからの得られたベクターのブロックを入力として、リソースエレメントにマッピングするベクターのブロックを生成することであってもよい。空間多重の場合、リソースエレメントにマッピングするベクターのブロックを生成する際に、プリコーディングマトリックスの一つを適応してもよい。この処理を、デジタルビームフォーミングと呼んでもよい。また、プリコーディングは、アナログビームフォーミングとデジタルビームフォーミングを含んで定義されてもよいし、デジタルビームフォーイングとして定義されてもよい。プリコーディングされた信号にビームフォーミングが適用されるようにしてもよいし、ビームフォーミングが適用された信号にプリコーディングが適用されるようにしてもよい。ビームフォーミングは、アナログビームフォーミングを含んでデジタルビームフォーミングを含まなくてもよいし、デジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングの両方を含んでもよい。ビームフォーミングされた信号、プリコーディングされた信号、またはビームフォーミングおよびプリコーディングされた信号をビームと呼んでもよい。ビームのインデックスはプレコーディングマトリックスのインデックスでもよい。ビームのインデックスとプリコーディングマトリックスのインデックスが独立に定義されてもよい。ビームのインデックスで示されたビームにプリコーディングマトリックスのインデックスで示されるプリコーディングマトリックスを適用して信号を生成してもよい。プリコーディングマトリックスのインデックスで示されるプリコーディングマトリックスを適用した信号に、ビームのインデックスで示されたビームフォーミングを適用して信号を生成してもよい。デジタルビームフォーミングは、周波数方向のリソース（例えば、サブキャリアのセット）に異なるプリコーディングマトリックス適応することかもしれない。
　ただし、１ＯＦＤＭシンボルで基地局装置３から複数の基地局送信ビームが送信されてもよい。例えば、基地局装置３のアンテナエレメントをサブアレーに分割して各サブアレーで異なるビームフォーミングを行ってもよい。偏波アンテナを用いて各偏波で異なるビームフォーミングを行ってもよい。同様に１ＯＦＤＭシンボルで端末装置１から複数の端末送信ビームが送信されてもよい。
　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、領域を構成する基地局送信ビームの識別子情報）が含まれてもよい。ここで、基地局送信ビームの識別子情報は、基地局送信ビーム（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、異なる基地局送信ビーム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 AccessControl 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。ここでの上位層は、物理層から見た上位層を意味するため、ＭＡＣ層、ＲＲＣ層、ＲＬＣ層、ＰＤＣＰ層、ＮＡＳ層などの一つまたは複数を含んでもよい。例えば、ＭＡＣ層の処理において上位層とは、ＲＲＣ層、ＲＬＣ層、ＰＤＣＰ層、ＮＡＳ層などの一つまたは複数を含んでもよい。
　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、下りリンクビームフォーミングにおいて基地局装置３が用いる基地局送信ビームおよび／または端末装置１が用いる端末受信ビームの選択／識別／決定に用いられて良い。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基地局送信ビームのインデックスを、端末装置１が選択／識別／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つまたは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または下記の情報を決定／設定するための情報が含まれてよい。
・ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用可能な１つまたは複数の時間／周波数リソース（ＰＲＡＣＨリソースとも称される）（例えば、利用可能なＰＲＡＣＨリソースのセット）
・１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブルグループ
・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あるいは前記複数のランダムアクセスプリアンブルグループにおいて利用可能な１つまたは複数のランダムアクセスプリアンブル
・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-Contention Resolution Timer）
・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
・１つの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端末送信ビームの最大数
　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、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つ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、異なる基地局送信ビームが適用された複数の下りリンク信号でそれぞれ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、第１の基地局送信ビームが適用された下りリンク信号で受信した第１のランダムアクセス設定情報と、第２の基地局送信ビームが適用された下りリンク信号で受信した第２の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。基地局装置３は、端末装置１が選択したランダムアクセス設定情報に基づくランダムアクセスプリアンブルを受信することにより、該端末装置１へ下りリンク信号を送信する際に適用すべき基地局送信ビームを決定してもよい。
　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。
　ランダムアクセス設定情報に含まれる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ＰＲＡＣＨリソースの情報は、利用可能な端末送信ビーム毎に独立な設定であってもよい。
　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ＰＲＡＣＨリソースの少なくとも１つは、上りリンクビームスウィーピングを行なわずにランダムアクセスプリアンブルを送信する場合に使用可能なリソースであってもよい。ただし、利用可能な１つまたは複数のＰＲＡＣＨリソースの少なくとも１つは、上りリンクビームスウィーピ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場合に使用可能なリソースであってもよい。ただし、利用可能な１つまたは複数のＰＲＡＣＨリソースの少なくとも１つにおいて、上りリンクビームスウィーピングを行なう場合に用いるリソースと、上りリンクビームスウィーピングを行なわない場合に用いるリソースと、が周波数および／または時間で分割されていてもよい。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の送信に使用された時間およびまたは時間リソースに基づいて、該ランダムアクセスプリアンブルを送信した端末装置１が、上りリンクビームスウィーピングを行ったか否か、あるいは、行なうことができるか否かを識別してもよい。
　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は、利用可能な端末送信ビーム毎に独立な設定であってもよい。例えば、端末送信ビーム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が設定されてもよい。ただし、各端末送信ビームにおけるランダムアクセスプリアンブルの最大送信回数は、利用可能な端末送信ビームの全て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端末送信ビームの一例を示す概念図である。端末装置１は、ビームインデックスがＩｐ１である端末送信ビームｐ１、ビームインデックスがＩｐ２である端末送信ビームｐ２、ビームインデックスがＩｐ３である端末送信ビームｐ３、および、ビームインデックスがＩｐ４である端末送信ビーム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、ビームインデックスＩｐ１、Ｉｐ２、Ｉｐ３およびＩｐ４はそれぞれアンテナポート番号またはアンテナポートセット番号であってもよい。
　図６は、端末装置１が、基地局装置３により複数の異なる基地局送信ビーム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、ビームインデックスがＩｂ１である基地局送信ビームｂ１、ビームインデックスがＩｂ２である基地局送信ビームｂ２、および／またはビームインデックスがＩｂ３である基地局送信ビームｂ３を用いて下りリンク信号を端末装置１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基地局送信ビームと該ランダムアクセス設定情報に示されるＰＲＡＣＨリソースの関係の一例を示す図である。ビームｂ１を用いた下りリンク信号で受信したランダムアクセス設定情報には、ＰＲＡＣＨリソースＲ１に関する情報が示されている。ビームｂ２を用いた下りリンク信号で受信したランダムアクセス設定情報には、ＰＲＡＣＨリソースＲ２に関する情報が示されている。ビームｂ３を用いた下りリンク信号で受信したランダムアクセス設定情報には、ＰＲＡＣＨリソースＲ３に関する情報が示されている。端末装置１は、例えば、下りリンク信号の受信特性に基づいてｂ１、ｂ２、ｂ３のいずれか１つの基地局送信ビームが用いられた下りリンク信号のランダムアクセス設定情報を選択し、該ランダムアクセス設定情報に示されるＲ１、Ｒ２またはＲ３のいずれか１つのＰＲＡＣＨ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。このように基地局送信ビームに対して上りリンクのＰＲＡＣＨリソースを関連付けることにより、基地局送信ビームと基地局受信ビームに相互依存関係がある場合には、基地局装置３はランダムアクセスプリアンブルを適切な基地局受信ビームを用いた状態で受信することができる。
　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、それぞれ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、利用可能な端末送信ビーム、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、端末送信ビーム毎に利用可能なシンボル番号が示されてもよい。その他、任意の時間単位での時間リソースを指定する情報が示されてもよい。ただし、ＰＲＡＣＨ設定インデックスのそれぞれに対して、利用可能なプリアンブルのフォーマットが示されてもよい。
　図９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端末送信ビームおよび利用可能なＯＦＤＭシンボル番号のインデックスの関係の一例を示す図である。図９では、ＰＲＡＣＨ設定インデックスが０である場合に、第１の端末送信ビーム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ＯＦＤＭシンボル番号はｉ１であり、第２の端末送信ビーム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ＯＦＤＭシンボル番号は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、第１の端末送信ビーム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ＯＦＤＭシンボル番号はｉ３であり、第２の端末送信ビーム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ＯＦＤＭシンボル番号はｉ４であることを示している。
　ただし、ランダムアクセス設定情報に、端末装置１が利用可能な端末送信ビームの数に対応する複数のＰＲＡＣＨリソースが示されてもよい。例えば、ランダムアクセス設定情報により４つのＰＲＡＣＨリソースが示され、端末装置１が２つの端末送信ビームを利用可能である場合に、該４つのＰＲＡＣＨリソースのうちの２つあるいは全てを用いて２つの端末送信ビームを用いた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、各端末送信ビームにおいて利用可能なＯＦＤＭシンボル番号は、システムで予め定められていてもよい。例えば、ＰＲＡＣＨリソースによってランダムアクセスプリアンブルの送信に使用するサブフレームが与えられた場合に、該サブフレーム内の所定の１つまたは複数のＯＦＤＭシンボルが所定の端末送信ビームに用いられてもよい。
　図１０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と称してもよい。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と称してもよい。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周波数および時間の位置情報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端末送信ビーム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端末送信ビーム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端末送信ビーム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１１は、本実施形態に係る端末装置１のランダムアクセス処理の一例を示すフロー図である。
　端末装置１は、上位レイヤからの情報に基づいて設定された１つまたは複数の利用可能なランダムアクセスプリアンブルから１つを選択する（Ｓ１００１）。端末装置１は、利用可能なＰＲＡＣＨリソースにおいて、選択された１つのランダムアクセスプリアンブルの１つまたは複数の時間区間毎（例えば一つまたは複数のＯＦＤMシンボル毎）に異なる端末送信ビームを適用して、ステップＳ１００１で選択したランダムアクセスプリアンブルを送信する（Ｓ１００２）。ただし、ステップＳ１００２において、異なる端末送信ビームを適用してランダムアクセスプリアンブルを送信するとは、異なるアンテナポートまたは複数のアンテナポートで構成される異なるアンテナポートセットでランダムアクセスプリアンブルを送信することであってもよい。端末装置１は、ランダムアクセスプリアンブルを送信後に下りリンク信号をモニタし、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する（Ｓ１００３）。例えば、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とは、送信したランダムアクセスプリアンブルのインデックス情報を含むランダムアクセス応答であってよい。ただし、一定の時間内で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かった場合には再度ステップＳ１００１に戻ってもよい。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した端末装置１は、受信したランダムアクセス応答に示される情報に基づいて決定した端末送信ビームを用いてメッセージ３を送信する（Ｓ１００４）。ただし、該ランダムアクセス応答に示される情報は、ランダムアクセスプリアンブルの送信に利用した複数の時間区間のいずれか１つを示す情報であってよい。
　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の一例を示す概念図である。
　図１２において、１つランダムアクセスプリアンブルは、第１のプリアンブル系列を第１の時間区間、第２の時間区間、第３の時間区間および第４の時間区間において合計４回送信することによって構成される。端末装置１は、使用する端末送信ビーム数に対応してそれぞれの時間区間のプリアンブル系列に適用する送信ビームを設定する。例えば、ビームフォーミングを行なわない端末装置１は、いずれの時間区間においてもビームフォーミング処理を行なわずに第１のプリアンブル系列を４回送信する。ただし、常に１つの端末送信ビームを用いる場合に、端末装置１は全ての送信区間で同一の端末送信ビームを用いてもよい。端末送信ビームを２種類用いる端末装置１は、第１の時間区間および第２の時間区間において第１の端末送信ビームを用いて第１のプリアンブル系列を２回送信し、第３の時間区間および第４の時間区間において第２の端末送信ビームを用いて第１のプリアンブル系列を２回送信する。端末送信ビームを４種類用いる端末装置１は、第１の時間区間において第１の端末送信ビームを用いて第１のプリアンブル系列を送信し、第２の時間区間において第２の端末送信ビームを用いて第１のプリアンブル系列を送信し、第３の時間区間において第３の端末送信ビームを用いて第１のプリアンブル系列を送信し、第４の時間区間において第４の端末送信ビームを用いて第１のプリアンブル系列を送信する。
　ただし、図１２において、１つのランダムアクセスプリアンブルは１サブフレームまたは複数のサブフレームで送信されてもよい。ただし、図１２において、第１の時間区間、第２の時間区間、第３の時間区間および第４の時間区間は１つのＯＦＤＭシンボルの送信時間、複数のＯＦＤＭシンボルの送信時間、１スロットまたは１サブフレームであってもよい。ただし、図１２の例では、時間区間は４つとしたが任意の数の時間区間が用いられてもよい。例えば、１つのランダムアクセスプリアンブルを構成する時間区間の数は１サブフレームに含まれるＯＦＤＭシンボルの数であってもよい。
　ただし、図１２において、１つのランダムアクセスプリアンブルは全ての時間区間において第１のプリアンブル系列を送信する例を示したが、時間区間毎、あるいは端末送信ビーム毎に異なるプリアンブル系列が用いられてもよい。ただし、ランダムアクセスプリアンブルを構成するプリアンブル系列の系列長は、端末装置１が使用する端末送信ビーム数によって異なってもよい。
　ただし、本実施形態では、１つのプリアンブル系列を複数回送信したものをランダムアクセスプリアンブルと称しているが、プリアンブル系列を１回送信したものをランダムアクセスプリアンブルと称してもよい。例えば、複数の時間区間で複数のランダムアクセスプリアンブルを送信し、該複数のランダムアクセスプリアンブルの各々で異なる送信ビームが用いられてもよい。
　図１２の例に示される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、第１の時間区間、第２の時間区間、第３の時間区間または第４の時間区間のいずれか１つを示す情報を、ランダムアクセス応答に含めてもよい。これにより、例えば４種類の端末送信ビームを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信した端末装置１に対するランダムアクセス応答に第２の時間区間を示す情報が含まれる場合、該ランダムアクセス応答を受信した端末装置１は、第２の端末送信ビームが適切な端末送信ビームであることを知り、メッセージ３に対して第２の端末送信ビームを適用することができる。また、基地局装置３はそれぞれの時間区間におけるプリアンブル系列の相関を確認し、最も相関の高かった時間区間の情報を送信すればよく、基地局装置３がランダムアクセスプリアンブルの送信に用いられた端末送信ビームの数や種類について関わることなく、端末装置１による適切な端末送信ビームの選択処理が行われる。
　図１３は、本実施形態に係る基地局装置３のランダムアクセス処理の一例を示すフロー図である。
　基地局装置３はＰＲＡＣＨリソース内の複数の時間区間でランダムアクセスプリアンブルを受信する（Ｓ２００１）。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して、利用可能な１つまたは複数のプリアンブル系列のそれぞれとの時間区間毎の相関特性を計測する（Ｓ２００２）。基地局装置３は、計測した時間区間毎の相関特性に基づいて、受信ランダムアクセスプリアンブルに対応するインデックス情報とランダムアクセスプリアンブルの受信に用いた複数の時間区間のうちの１つを示す情報とを含むランダムアクセス応答を送信する（Ｓ２００３）。ただし、ランダムアクセス応答に含まれるインデックス情報及び複数の時間区間のうちの１つを示す情報は、ステップＳ２００２において最も相関ピークの高いプリアンブル系列、相関ピークの時間位置により決定された情報であってよい。ただし、複数の時間区間のうちの１つを示す情報は、ＯＦＤＭシンボル番号であってもよい。
　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端末送信ビームを基地局装置３からの下りリンク信号の受信に使用する端末受信ビームに基づいて選択してもよい。例えば、下りリンク信号の受信に使用した端末受信ビーム（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端末受信ビーム）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）１つまたは複数の端末送信ビームを選択し、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いてもよい。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かった場合には、使用していない端末送信ビーム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。
　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１４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）層の一部あるいはすべての処理を行なう。
　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。媒体アクセス制御層処理部１５は、無線リソース制御層処理部１６によって管理されている各種設定情報／パラメータに基づいて、スケジューリングリクエストの伝送の制御を行う。
　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設定情報に基づいて、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる１つまたは複数の端末送信ビーム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。
　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１つまたは複数の端末送信ビーム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（Cyclic Prefix）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、ＯＦＤＭシンボルを生成し、生成されたＯＦＤＭ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１５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。また様々な条件に基づき各部の動作を制御する制御部を別途備えてもよい。
　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）層の一部あるいはすべての処理を行なう。
　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。媒体アクセス制御層処理部３５は、無線リソース制御層処理部３６によって管理されている各種設定情報／パラメータに基づいて、スケジューリングリクエストに関する処理を行う。
　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、不特定多数の端末装置１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は、ランダムアクセス設定情報を送信する機能を有する。また、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と受信した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含む下りリンク信号を送信する機能とを有する。その他、無線送受信部３０の一部の機能は、無線送受信部１０と同様であるため説明を省略する。なお、基地局装置３が１つまたは複数の送受信点４と接続している場合、無線送受信部３０の機能の一部あるいは全部が、各送受信点４に含まれてもよい。
　また、上位層処理部３４は、基地局装置３間あるいは上位のネットワーク装置（ＭＭＥ、Ｓ－ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ－ＧＷ））と基地局装置３との間の制御メッセージ、またはユーザデータの送信（転送）または受信を行なう。図１５において、その他の基地局装置３の構成要素や、構成要素間のデータ（制御情報）の伝送経路については省略してあるが、基地局装置３として動作するために必要なその他の機能を有する複数のブロックを構成要素として持つことは明らかである。例えば、無線リソース制御層処理部３６の上位には、無線リソース管理（Ｒａｄｉｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）層処理部や、アプリケーション層処理部が存在している。
　なお、図中の「部」とは、セクション、回路、構成装置、デバイス、ユニットなど用語によっても表現される、端末装置１および基地局装置３の機能および各手順を実現する要素である。
　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、複数の時間区間で１つのランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記複数の時間区間のうちの１つまたは複数の前記時間区間毎に前記1つのランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる送信ビーム（端末送信ビーム）を変更する送信部１０と、前記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する受信部１０と、を備え、前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む。
　（２）本発明の第１の態様において、前記複数の時間区間のいずれか１つを示す情報はＯＦＤＭシンボル番号である。
　（３）本発明の第１の態様において、前記送信部１０は、受信した前記第１の情報に基づいて決定された送信ビーム（端末送信ビーム）を用いてメッセージ３を送信する。
　（４）本発明の第２の態様は、基地局装置３であって、端末装置から複数の時間区間で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、前記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前記端末装置へ送信する送信部３０と、を備え、前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む。
　（５）本発明の第２の態様において、前記複数の時間区間のいずれか１つを示す情報はＯＦＤＭシンボル番号である。
　（６）本発明の第２の態様において、前記受信部３０は、前記第１の情報に基づいて決定された送信ビーム（端末送信ビーム）を用いたメッセージ３を受信する。
　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 (14)

  1. 　端末装置であって、
    　複数の時間区間で１つのランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記複数の時間区間のうちの１つまたは複数の前記時間区間毎に前記1つのランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる送信ビームを変更する送信部と、
    　前記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する受信部と、を備え、
    　前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む
    　端末装置。
  2. 　前記複数の時間区間のいずれか１つを示す情報はＯＦＤＭシンボル番号である
    　請求項１記載の端末装置。
  3. 　前記送信部は、受信した前記第１の情報に基づいて決定された送信ビームを用いてメッセージ３を送信する
    　請求項１記載の端末装置。
  4. 　基地局装置であって、
    　端末装置から複数の時間区間で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と、
    　前記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前記端末装置へ送信する送信部と、を備え、
    　前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む
    　基地局装置。
  5. 　前記複数の時間区間のいずれか１つを示す情報はＯＦＤＭシンボル番号である
    　請求項４記載の基地局装置。
  6. 　前記受信部は、前記第１の情報に基づいて決定された送信ビームを用いたメッセージ３を受信する
    　請求項４記載の基地局装置。
  7. 　端末装置に用いられる通信方法であって、
    　複数の時間区間で１つのランダムアクセスプリアンブルを送信し、
    　前記複数の時間区間のうちの１つまたは複数の前記時間区間毎に前記1つのランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる送信ビームを変更し、
    　前記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、
    　前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む
    　通信方法。
  8. 　前記複数の時間区間のいずれか１つを示す情報はＯＦＤＭシンボル番号である
    　請求項７記載の通信方法。
  9. 　受信した前記第１の情報に基づいて決定された送信ビームを用いてメッセージ３を送信する
    　請求項７記載の通信方法。
  10. 　基地局装置に用いられる通信方法であって、
    　端末装置から複数の時間区間で１つのランダムアクセスプリアンブルを受信し、
    　前記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前記端末装置へ送信し、
    　前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む
    　通信方法。
  11. 　前記複数の時間区間のいずれか１つを示す情報はＯＦＤＭシンボル番号である
    　請求項１０記載の通信方法。
  12. 　前記第１の情報に基づいて決定された送信ビームを用いたメッセージ３を受信する
    　請求項１０記載の通信方法。
  13. 　端末装置に実装される集積回路であって、
    　複数の時間区間で１つのランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記複数の時間区間のうちの１つまたは複数の前記時間区間毎に前記1つのランダムアクセスプリアンブルの送信に用いる送信ビームを変更する機能と、
    　前記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する機能と、を前記端末装置へ発揮させ、
    　前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む
    　集積回路。
  14. 　基地局装置に実装される集積回路であって、
    　端末装置から複数の時間区間で１つのランダムアクセスプリアンブルを受信する機能と、
    　前記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前記端末装置へ送信する機能と、を前記基地局装置へ発揮させ、
    　前記ランダムアクセス応答は、前記複数の時間区間のいずれか１つを特定するための第１の情報を含む
    　集積回路。
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