WO2018124026A1 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 Download PDF

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WO2018124026A1
WO2018124026A1 PCT/JP2017/046557 JP2017046557W WO2018124026A1 WO 2018124026 A1 WO2018124026 A1 WO 2018124026A1 JP 2017046557 W JP2017046557 W JP 2017046557W WO 2018124026 A1 WO2018124026 A1 WO 2018124026A1
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WO
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signal
transmission
user terminal
base station
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/046557
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English (en)
French (fr)
Inventor
大輔 村山
和晃 武田
聡 永田
Original Assignee
株式会社Ｎｔｔドコモ
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/28—Cell structures using beam steering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices

Definitions

  • the present invention relates to a user terminal, a radio base station, and a radio communication method in a next-generation mobile communication system.
  • LTE Long Term Evolution
  • Non-patent Document 1 LTE successor systems (for example, LTE-A (LTE-Advanced), FRA (Future Radio Access), 4G, 5G, 5G + (plus), NR ( New RAT), LTE Rel.14, 15 ⁇ , etc.) are also being considered.
  • an existing LTE system for example, LTE Rel. 8-13
  • UL synchronization when UL synchronization is established between a radio base station and a user terminal, UL data can be transmitted from the user terminal.
  • the existing LTE system supports a random access procedure (RACH procedure: Random Access Channel Procedure, also referred to as access procedure) for establishing UL synchronization.
  • RACH procedure Random Access Channel Procedure, also referred to as access procedure
  • the user terminal sends information on the UL transmission timing (timing advance (TA)) with a response (random access response) from the radio base station to a randomly selected preamble (random access preamble). Acquire and establish UL synchronization based on the TA.
  • timing advance TA
  • random access response random access response
  • the user terminal After the UL synchronization is established, the user terminal receives downlink control information (DCI: Downlink Control Information) (UL grant) from the radio base station, and then transmits UL data using the UL resource allocated by the UL grant. To do.
  • DCI Downlink Control Information
  • UL grant Downlink Control Information
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • E-UTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
  • Future wireless communication systems for example, 5G, NR are expected to realize various wireless communication services to meet different requirements (for example, ultra-high speed, large capacity, ultra-low delay, etc.) Yes.
  • a beam can be formed by controlling the amplitude and / or phase of a signal transmitted / received from each element. This processing is also called beam forming (BF) and can reduce radio wave propagation loss.
  • BF beam forming
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a user terminal, a radio base station, and a radio communication method capable of appropriately performing a random access procedure in communication using beamforming. To do.
  • a user terminal includes a receiving unit that receives a DL signal transmitted from a radio base station, a transmitting unit that transmits a UL signal in a random access procedure, and beam forming applied to the UL signal.
  • a control unit that controls transmission, wherein the control unit controls transmission using at least one beam and / or transmission timing applied to the UL signal based on the DL signal.
  • Random access procedures include collision-type random access (CBRA: Contention-Based Random Access), non-collision-type random access (Non-CBRA, contention-free random access (CFRA), Non- contention-based).
  • CBRA collision-type random access
  • Non-CBRA non-collision-type random access
  • CFRA contention-free random access
  • CBRA collision type random access
  • a user terminal selects a preamble randomly selected from a plurality of preambles (also referred to as a random access preamble, a random access channel (PRACH), a RACH preamble, etc.) defined in each cell.
  • Collision-type random access is a random access procedure led by a user terminal, and can be used, for example, at the time of initial access, at the start or restart of UL transmission, and the like.
  • Non-collision type random access (Non-CBRA, CFRA: Contention-Free Random Access)
  • the radio base station uses a downlink (DL) control channel (PDCCH: Physical Downlink Control Channel, EPDCCH: Enhanced PDCCH, etc.) as a preamble. Is uniquely assigned to the user terminal, and the user terminal transmits the preamble assigned by the radio base station.
  • Non-collision type random access is a network-initiated random access procedure, and can be used, for example, at the time of handover, when DL transmission is started or restarted (when DL retransmission instruction information transmission is started or restarted). .
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of collision-type random access.
  • a user terminal uses a random access channel (for example, MIB (Mater Information Block) and / or SIB (System Information Block)) or higher layer signaling (for example, RRC (Radio Resource Control) signaling).
  • Information PRACH configuration information
  • PRACH configuration indicating a PRACH configuration (PRACH configuration, RACH configuration) is received in advance.
  • the PRACH configuration information includes, for example, a plurality of preambles (for example, preamble format) defined for each cell, time resources (for example, system frame number, subframe number) used for PRACH transmission, and frequency resources (for example, 6 resource blocks) (PRB: Physical Resource Block) offset (prach-FrequencyOffset) indicating the start position can be indicated.
  • preamble format for example, preamble format
  • time resources for example, system frame number, subframe number
  • frequency resources for example, 6 resource blocks
  • PRB Physical Resource Block
  • prach-FrequencyOffset Physical Resource Block
  • the radio base station When the radio base station detects the preamble, it transmits a random access response (RAR: Random Access Response) as a response (message 2).
  • RAR Random Access Response
  • the user terminal fails to receive the RAR within a predetermined period (RAR window) after transmitting the preamble, the user terminal increases the transmission power of the PRACH and transmits (retransmits) the preamble again. Note that increasing the transmission power during retransmission is also called power ramping.
  • the user terminal that has received the RAR adjusts the UL transmission timing based on the timing advance (TA) included in the RAR, and establishes UL synchronization.
  • the user terminal transmits a control message of a higher layer (L2 / L3: Layer 2 / Layer 3) using a UL resource specified by the UL grant included in the RAR (message 3).
  • the control message includes a user terminal identifier (UE-ID).
  • the identifier of the user terminal may be, for example, C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identifier) in the RRC connection state, or S-TMSI (System Architecture Evolution-Temporary Mobile in the idle state). It may be a higher-layer UE-ID such as (Subscriber Identity).
  • the radio base station transmits a collision resolution message in response to the upper layer control message (message 4).
  • the collision resolution message is transmitted based on the user terminal identifier included in the control message.
  • the user terminal that has successfully detected the collision resolution message transmits an acknowledgment (ACK: Acknowledge) in HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) to the radio base station. Thereby, the user terminal in an idle state transits to the RRC connection state.
  • ACK Acknowledge
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • the user terminal that failed to detect the collision resolution message determines that a collision has occurred, reselects the preamble, and repeats the random access procedure of messages 1 to 4.
  • the radio base station detects that the collision has been resolved by the ACK from the user terminal, the radio base station transmits a UL grant to the user terminal.
  • the user terminal starts UL data using the UL resource allocated by the UL grant.
  • the random access procedure can be started autonomously.
  • UL data is transmitted using UL resources allocated to the user terminal by the UL grant after UL synchronization is established, highly reliable UL transmission is possible.
  • future wireless communication systems for example, 5G, NR
  • 5G Fifth Generation
  • NR New Radio
  • future wireless communication systems are expected to realize various wireless communication services to satisfy different requirements (for example, ultra-high speed, large capacity, ultra-low delay, etc.).
  • requirements for example, ultra-high speed, large capacity, ultra-low delay, etc.
  • BF beam forming
  • Digital BF can be classified into digital BF and analog BF.
  • Digital BF is a method of performing precoding signal processing (for a digital signal) on baseband.
  • parallel processing of inverse fast Fourier transform (IFFT: Inverse Fast Fourier Transform) / digital-analog conversion (DAC: Digital to Analog Converter) / RF (Radio Frequency) is required for the number of antenna ports (RF chains). Become. On the other hand, as many beams as the number of RF chains can be formed at an arbitrary timing.
  • Analog BF is a method using a phase shifter on RF. In this case, since only the phase of the RF signal is rotated, the configuration is easy and can be realized at low cost, but a plurality of beams cannot be formed at the same timing. Specifically, in analog BF, only one beam can be formed at a time for each phase shifter.
  • a base station for example, called eNB (evolved Node B), BS (Base Station), etc.
  • a user terminal has only one phase shifter
  • one beam can be formed at a certain time.
  • eNB evolved Node B
  • BS Base Station
  • a hybrid BF configuration in which a digital BF and an analog BF are combined can also be used.
  • future wireless communication systems for example, 5G
  • introduction of large-scale MIMO is being studied.
  • the circuit configuration becomes expensive. For this reason, it is assumed that a hybrid BF configuration is used in 5G.
  • beam forming is not considered when the user terminal transmits the PRACH.
  • beam forming is considered for user terminals in addition to base stations in a random access procedure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which the user terminal applies beamforming to the UL signal.
  • the user terminal shown in FIG. 2 is a terminal that supports beamforming by a plurality of precoding.
  • the present invention can be realized by a terminal that supports beamforming by a plurality of precoding.
  • the user terminal shown in FIG. 2 generates four beams # 1 to # 4 when transmitting UL signals.
  • the UL signals transmitted by the beams # 1 to # 4 are expressed by the following equation (1).
  • Tx (k) r (k) * Tx0 (Formula 1)
  • Tx (k): Transmission UL signal (beam k) (K 1, 2,..., N: N is an integer equal to or smaller than the number of antennas)
  • the base station In the random access procedure of the 5G and NR system, it is necessary to consider beam forming on the user terminal side. For this reason, the base station needs to perform a sweep process when receiving the UL signal.
  • the base station does not know the number of transmission beams on the user terminal side, it is necessary to set the UL signal, for example, the PRACH transmission occasion (PRACH transmission timing) for the maximum number of beams of the user terminal.
  • PRACH transmission timing PRACH transmission timing
  • the transmission occasions for PRACH for eight. Therefore, when the maximum number of beams supported by the user terminal increases, the number of occasions increases and the band (radio resource) is compressed.
  • one aspect of the present invention is a user terminal that receives a DL signal transmitted from a radio base station, transmits a UL signal in a random access procedure, and controls transmission by applying beamforming to the UL signal.
  • a random access procedure can be performed in communication using beamforming in a future wireless communication system. To do it properly.
  • PRACH random access preamble
  • PRACH may be read as message 3, may be read as PRACH and message 3, or may be read as other UL signals.
  • the beam may be read as precoding.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example when the base station applies beamforming to reception of the UL signal.
  • 4 and 5 are diagrams for explaining the PRACH transmission according to the first aspect.
  • a random access procedure (for example, PRACH transmission / reception) is performed between the base station shown in FIG. 3 and the user terminal shown in FIG.
  • the base station shown in FIG. 3 supports a plurality of receive beamformings by a plurality of precoding, and generates four beams # 1 to # 4 when receiving a UL signal.
  • the user terminal shown in FIG. 2 supports a plurality of beamformings (for example, 8 beams) by a plurality of precoding, and uses four beams # 1 to # 4 designated when transmitting a UL signal. Generate. Note that the number of beams of the base station and the number of beams of the user terminal are not limited to these, and can be set as appropriate.
  • the user terminal controls transmission by selecting at least one beam and / or transmission timing to be applied to the UL signal based on the DL signal.
  • the following description a case where two beams are used on the base station side and four beams are used on the user terminal side will be described as an example.
  • the base station transmits broadcast information (PBCH: Physical Broadcast Channel) with each beam (base station side beams # 1 to # 2).
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • the base station notifies the user terminal of information regarding a predetermined beam to be applied to the UL signal, for example, the beam number (in this case, beams # 1 to # 4) used by the user terminal or the weighted sequence vector by PBCH (in FIG. ST11).
  • Information on the predetermined beam applied to the UL signal is used in the user terminal for transmission of the UL signal to which the predetermined beam is applied.
  • the predetermined number of beams to be notified (set) to the user terminal can be one or plural (here, four).
  • information regarding a predetermined beam applied to the UL signal information regarding a plurality of beam candidates applied to the UL signal may be notified (set) to the user terminal.
  • the user terminal may select one or a plurality of beams from the notified beam candidates and apply them to the transmission of the UL signal.
  • the base station side beam and the PRACH transmission occasion can be set in association with each other. Specifically, as shown in FIG. 5, base station side beam # 1 used for PBCH transmission is associated with PRACH transmission occasions # 1 to # 4, and base station side beam # 2 is PRACH transmission occasion #. 5 to # 8.
  • the base station performs PRACH transmission occasions # 1 to ##.
  • the base station side beam # 1 waits for reception at timing 4
  • the base station side beam # 2 waits for reception at the timing of PRACH transmission occasions # 5 to # 8.
  • the PRACH transmission occasion means the transmission timing of the UL signal set corresponding to the DL signal received (or received and selected) by the user terminal.
  • the user terminal receives the PBCH (or PBCH and synchronization signal) transmitted from the base station, and measures the reception quality (reception power and / or SNR (Signal Noise Ratio), etc.) (ST12 in FIG. 4).
  • the user terminal selects a base station side beam based on the reception quality measurement result (ST13 in FIG. 4).
  • the PRACH transmission occasion is determined by selecting the base station side beam.
  • the beam having the highest reception quality (for example, the highest reception quality) may be selected, and a plurality of adjacent beams including the beam having the highest reception quality may be selected. Also good. Further, depending on operation and setting, all base station side beams may be selected without being based on the reception quality measurement result.
  • the user terminal transmits the PRACH in a predetermined time slot (PRACH transmission occasion) using the beams # 1 to # 4 notified by the selected base station side beam (ST14 in FIG. 4).
  • PRACH transmission occasion a predetermined time slot
  • the PRACH transmission occasions # 1 to # 4 are used to transmit the PRACH
  • the base station side beam # 2 is selected, the PRACH transmission occasion is selected.
  • PRACH is transmitted from # 5 to # 8.
  • base station side beam # 1 is selected and UE beams # 1 to # 4 are transmitted in PRACH transmission occasions # 1 to # 4 is shown.
  • FIG. 5 shows a case where the same UE beams # 1 to # 4 are designated for the base station beams # 1 and # 2, respectively, but the present invention is not limited to this. Different UE beams (such as beam number and / or beam index) may be specified between different base station beams.
  • the user terminal shows a case where the designated UE beams # 1 to # 4 are respectively applied to perform PRACH transmission. However, the user terminal selects a part of the designated four UE beams and performs PRACH transmission. May be.
  • the base station that has received the PRACH records the PRACH detection availability and the designated beam numbers (here, beams # 1 to # 4) in each PRACH transmission occasion (ST15 in FIG. 4). Thereby, the base station can acquire information on a base station side beam index suitable for DL transmission (for example, PBCH) and UE beam index that can be suitably used for UL transmission in the user terminal. .
  • a base station side beam index suitable for DL transmission for example, PBCH
  • UE beam index that can be suitably used for UL transmission in the user terminal.
  • the number of occasions can be set without squeezing the bandwidth by designating the beam used for UL transmission on the base station side. Thereby, it is possible to appropriately perform a random access procedure in communication using beamforming.
  • the present invention is not limited to this, and the base station side beams are two.
  • the present invention can be similarly applied to cases where the number of beams on the user terminal side is not four.
  • FIG.6 and FIG.7 is a figure for demonstrating the PRACH transmission of a 2nd aspect.
  • the user terminal controls transmission by selecting at least one beam and / or transmission timing to be applied to the UL signal based on the DL signal.
  • the base station transmits PBCH.
  • the base station notifies the user terminal of information on a predetermined beam applied to the UL signal, for example, a beam number (in this case, beams # 1 to # 4) used by the user terminal or a weighted sequence vector by PBCH (ST21 in FIG. 6). ).
  • Information on the predetermined beam applied to the UL signal is used in the user terminal for transmission of the UL signal to which the predetermined beam is applied.
  • the predetermined number of beams to be notified (set) to the user terminal can be one or plural (here, four).
  • information regarding a predetermined beam applied to the UL signal information regarding a plurality of beam candidates applied to the UL signal may be notified (set) to the user terminal.
  • the user terminal may select one or a plurality of beams from the notified beam candidates and apply them to the transmission of the UL signal.
  • the user terminal receives the PBCH transmitted from the base station. Since the beam number used by the user terminal is included in the PBCH, the user terminal can know the beam used for PRACH transmission.
  • the user terminal transmits the PRACH using beams (beams # 1 to # 4) notified from the base station at a predetermined timing (PRACH transmission occasion) (ST22 in FIG. 6). In this case, as shown in FIG. 7, PRACH is transmitted using PRACH transmission occasions # 1 to # 4.
  • the base station that has received the PRACH records the PRACH detection availability and the designated beam numbers (here, beams # 1 to # 4) (ST23 in FIG. 6). Thereby, the base station can acquire UE beam index information that can be suitably used by the user terminal for UL transmission.
  • the number of occasions can be set without squeezing the bandwidth by designating the beam used for UL transmission on the base station side. Thereby, it is possible to appropriately perform a random access procedure in communication using beamforming.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention is similarly applied to cases where there are four user terminal side beams. be able to.
  • the case where the UL signal in the random access procedure is PRACH has been described.
  • the case where the UL signal in the random access procedure is message 3 is also described. The same can be applied.
  • the beam number or weighting sequence vector used by the user terminal can be notified by PBCH and / or message 2.
  • the PRACH described above shows a collision type (contention-based) random access procedure
  • the present embodiment can also be applied to a non-collision type (non-contention base) random access procedure.
  • the user terminal may be notified of the beam number or weighting sequence vector used by the user terminal using the message 0.
  • the case where PRACH transmission is performed using the beams (beams # 1 to # 4) specified on the base station side has been described, but in the present embodiment, it is specified on the base station side.
  • the present invention can also be applied to the case where PRACH transmission is performed using a predetermined beam selected by the user terminal from the beam.
  • the user terminal can select a beam to be applied to PRACH transmission from a plurality of beams designated from the base station side by a method such as random or round robin.
  • the number of occasions can be set without further compressing the bandwidth on the base station side, and the random access procedure can be appropriately performed in communication using beam forming. it can.
  • wireless communication system Wireless communication system
  • the radio communication method according to each of the above aspects is applied.
  • wireless communication method which concerns on each said aspect may be applied independently, respectively, and may be applied in combination.
  • the radio communication system receives a DL signal transmitted from a radio base station, transmits a UL signal in a random access procedure, and applies a beam forming to the UL signal to control transmission.
  • a radio base station that transmits a DL signal to the user terminal and receives a random access preamble transmitted from the user terminal.
  • a radio base station transmits information specifying a beam to be applied to beam forming of a random access preamble by a user terminal in a DL signal, and the user terminal applies the UL signal based on the DL signal. Transmission is controlled with at least one beam and / or transmission timing.
  • the DL signal may include information on a predetermined beam applied to the UL signal, and the transmission of the UL signal may be controlled by applying the predetermined beam.
  • the DL signal includes information on beam candidates to be applied to the UL signal, and one or a plurality of beams may be selected from the beam candidates to control transmission of the UL signal.
  • the user terminal may control transmission by applying one or more beams to the UL signal at a transmission timing corresponding to the received DL signal.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of the wireless communication system according to the present embodiment.
  • carrier aggregation (CA) and / or dual connectivity (DC) in which a plurality of basic frequency blocks (component carriers) each having a system bandwidth (for example, 20 MHz) of the LTE system as one unit are applied. can do.
  • the wireless communication system 1 may be called SUPER 3G, LTE-A (LTE-Advanced), IMT-Advanced, 4G, 5G, FRA (Future Radio Access), NR (New Rat), or the like.
  • the radio communication system 1 shown in FIG. 8 includes a radio base station 11 that forms a macro cell C1, and radio base stations 12a to 12c that are arranged in the macro cell C1 and form a small cell C2 that is narrower than the macro cell C1. .
  • the user terminal 20 is arrange
  • the user terminal 20 can be connected to both the radio base station 11 and the radio base station 12. It is assumed that the user terminal 20 uses the macro cell C1 and the small cell C2 that use different frequencies simultaneously by CA or DC. In addition, the user terminal 20 can apply CA or DC using a plurality of cells (CC) (for example, two or more CCs). Further, the user terminal can use the license band CC and the unlicensed band CC as a plurality of cells. In addition, it can be set as the structure by which the TDD carrier which applies shortening TTI is contained in either of several cells.
  • CC cells
  • Communication between the user terminal 20 and the radio base station 11 can be performed using a carrier having a relatively low frequency band (for example, 2 GHz) and a narrow bandwidth (referred to as an existing carrier or a legacy carrier).
  • a carrier having a wide bandwidth in a relatively high frequency band for example, 3.5 GHz, 5 GHz, 30 to 70 GHz, etc.
  • the same carrier as that between the base station 11 and the base station 11 may be used.
  • the configuration of the frequency band used by each radio base station is not limited to this.
  • a wired connection for example, an optical fiber compliant with CPRI (Common Public Radio Interface), an X2 interface, etc.
  • a wireless connection It can be set as the structure to do.
  • the radio base station 11 and each radio base station 12 are connected to the higher station apparatus 30 and connected to the core network 40 via the higher station apparatus 30.
  • the upper station device 30 includes, for example, an access gateway device, a radio network controller (RNC), a mobility management entity (MME), and the like, but is not limited thereto.
  • RNC radio network controller
  • MME mobility management entity
  • Each radio base station 12 may be connected to the higher station apparatus 30 via the radio base station 11.
  • the radio base station 11 is a radio base station having a relatively wide coverage, and may be called a macro base station, an aggregation node, an eNB (eNodeB), a transmission / reception point, or the like.
  • the radio base station 12 is a radio base station having local coverage, and includes a small base station, a micro base station, a pico base station, a femto base station, a HeNB (Home eNodeB), an RRH (Remote Radio Head), and transmission / reception. It may be called a point or the like.
  • the radio base stations 11 and 12 are not distinguished, they are collectively referred to as a radio base station 10.
  • Each user terminal 20 is a terminal that supports various communication schemes such as LTE and LTE-A, and may include not only a mobile communication terminal but also a fixed communication terminal.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • OFDMA is a multi-carrier transmission scheme that performs communication by dividing a frequency band into a plurality of narrow frequency bands (subcarriers) and mapping data to each subcarrier.
  • SC-FDMA is a single-carrier transmission scheme that reduces interference between terminals by dividing the system bandwidth into bands consisting of one or continuous resource blocks for each terminal and using a plurality of terminals with mutually different bands. is there.
  • the uplink and downlink radio access schemes are not limited to these combinations, and OFDMA may be used in the UL.
  • DL channels DL data channels (PDSCH: Physical Downlink Shared Channel, also referred to as DL shared channel) shared by each user terminal 20, broadcast channels (PBCH: Physical Broadcast Channel), L1 / L2 A control channel or the like is used.
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • SIB System Information Block
  • MIB Master Information Block
  • L1 / L2 control channels include DL control channels (PDCCH (Physical Downlink Control Channel), EPDCCH (Enhanced Physical Downlink Control Channel)), PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel), etc. .
  • Downlink control information (DCI: Downlink Control Information) including PDSCH and PUSCH scheduling information is transmitted by the PDCCH.
  • the number of OFDM symbols used for PDCCH is transmitted by PCFICH.
  • the EPDCCH is frequency-division multiplexed with the PDSCH, and is used for transmission of DCI and the like as with the PDCCH.
  • HARQ retransmission indication information (ACK / NACK) for PUSCH can be transmitted by at least one of PHICH, PDCCH, and EPDCCH.
  • a UL data channel (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel, also referred to as a UL shared channel) shared by each user terminal 20, a UL control channel (PUCCH: Physical Uplink Control Channel), random An access channel (PRACH: Physical Random Access Channel) or the like is used.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • User data and higher layer control information are transmitted by the PUSCH.
  • Uplink control information including at least one of retransmission instruction information (ACK / NACK) and channel state information (CSI) is transmitted by PUSCH or PUCCH.
  • the PRACH can transmit a random access preamble for establishing a connection with a cell.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of the radio base station according to the present embodiment.
  • the radio base station 10 includes a plurality of transmission / reception antennas 101, an amplifier unit 102, a transmission / reception unit 103, a baseband signal processing unit 104, a call processing unit 105, and a transmission path interface 106.
  • the transmission / reception antenna 101, the amplifier unit 102, and the transmission / reception unit 103 may each be configured to include one or more.
  • DL data transmitted from the radio base station 10 to the user terminal 20 is input from the higher station apparatus 30 to the baseband signal processing unit 104 via the transmission path interface 106.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • MAC Medium Access
  • Retransmission control for example, HARQ transmission processing
  • scheduling for example, transmission format selection, channel coding, inverse fast Fourier transform (IFFT) processing, precoding processing, and other transmission processing
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • the DL control signal is also subjected to transmission processing such as channel coding and inverse fast Fourier transform, and transferred to the transmission / reception unit 103.
  • the transmission / reception unit 103 converts the baseband signal output by precoding for each antenna from the baseband signal processing unit 104 to a radio frequency band and transmits the converted signal.
  • the radio frequency signal frequency-converted by the transmission / reception unit 103 is amplified by the amplifier unit 102 and transmitted from the transmission / reception antenna 101.
  • the transmission / reception unit 103 can be configured by a transmitter / receiver, a transmission / reception circuit, or a transmission / reception device, which is described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the transmission / reception part 103 may be comprised as an integral transmission / reception part, and may be comprised from a transmission part and a receiving part.
  • the radio frequency signal received by the transmission / reception antenna 101 is amplified by the amplifier unit 102.
  • the transmission / reception unit 103 receives the UL signal amplified by the amplifier unit 102.
  • the transmission / reception unit 103 converts the frequency of the received signal into a baseband signal and outputs it to the baseband signal processing unit 104.
  • the baseband signal processing unit 104 performs Fast Fourier Transform (FFT) processing, Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) processing, and error correction on user data included in the input UL signal. Decoding, MAC retransmission control reception processing, RLC layer and PDCP layer reception processing are performed and transferred to the upper station apparatus 30 via the transmission path interface 106.
  • the call processing unit 105 performs call processing such as communication channel setting and release, status management of the radio base station 10, and radio resource management.
  • the transmission path interface 106 transmits and receives signals to and from the higher station apparatus 30 via a predetermined interface.
  • the transmission path interface 106 transmits / receives signals (backhaul signaling) to / from other radio base stations 10 via an interface between base stations (for example, an optical fiber compliant with CPRI (Common Public Radio Interface), X2 interface). May be.
  • CPRI Common Public Radio Interface
  • X2 interface May be.
  • the transmission / reception unit 103 may further include an analog beam forming unit that performs analog beam forming.
  • the analog beam forming unit includes an analog beam forming circuit (for example, phase shifter, phase shift circuit) or an analog beam forming apparatus (for example, phase shifter) described based on common recognition in the technical field according to the present invention. can do.
  • the transmission / reception antenna 101 can be configured by an array antenna, for example.
  • the transmission / reception unit 103 includes a DL signal (eg, DL control signal (DL control channel), DL data signal (DL data channel, DL shared channel), DL reference signal (DM-RS, CSI-RS, etc.), discovery signal, and the like. , Synchronization signals, broadcast signals, etc.) and UL signals (eg, UL control signals (UL control channels), UL data signals (UL data channels, UL shared channels), UL reference signals, etc.) are received.
  • DL signal eg, DL control signal (DL control channel), DL data signal (DL data channel, DL shared channel), DL reference signal (DM-RS, CSI-RS, etc.), discovery signal, and the like.
  • UL signals eg, UL control signals (UL control channels), UL data signals (UL data channels, UL shared channels), UL reference signals, etc.
  • the transmission / reception unit 103 transmits information on the PRACH used by the user terminal.
  • the PRACH information includes, for example, bit information specifying the format of the preamble format, information indicating the subcarrier interval, information indicating the number of repetitions, and the like.
  • the transmission / reception unit 103 transmits message 2, message 4, UL grant, and the like to the user terminal 20 at the time of random access.
  • the transmission / reception unit 103 receives PRACH, message 3, ACK, and the like from the user terminal 20 during random access.
  • the PRACH information may be set semi-statically by higher layer signaling such as RRC (Radio Resource Control) signaling or broadcast information, or dynamically by physical layer control information (L1 / L2 control channel). May be changed. Alternatively, it may be changed by a combination of higher layer signaling and physical layer control information.
  • the transmission / reception unit 103 transmits information related to a predetermined beam applied to the UL signal (for example, a beam number or a weighted sequence vector used by the user terminal) and information related to a beam candidate applied to the UL signal to the user terminal.
  • a predetermined beam applied to the UL signal for example, a beam number or a weighted sequence vector used by the user terminal
  • the transmission unit and the reception unit of the present invention are configured by the transmission / reception unit 103 and / or the transmission path interface 106.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the radio base station according to the present embodiment. Note that FIG. 10 mainly shows functional blocks of characteristic portions in the present embodiment, and the wireless base station 10 also has other functional blocks necessary for wireless communication. As illustrated in FIG. 10, the baseband signal processing unit 104 includes at least a control unit 301, a transmission signal generation unit 302, a mapping unit 303, a reception signal processing unit 304, and a measurement unit 305.
  • the control unit 301 controls the entire radio base station 10.
  • the control part 301 can be comprised from the controller, the control circuit, or control apparatus demonstrated based on the common recognition in the technical field which concerns on this invention.
  • the control unit 301 controls signal generation by the transmission signal generation unit 302 and signal allocation by the mapping unit 303, for example.
  • the control unit 301 also controls signal reception processing by the reception signal processing unit 304 and signal measurement by the measurement unit 305.
  • the control unit 301 controls scheduling (for example, resource allocation) of DL signals and / or UL signals. Specifically, the control unit 301 generates and transmits a DCI (DL assignment) including scheduling information of the DL data channel and a DCI (UL grant) including scheduling information of the UL data channel. 302, the mapping unit 303, and the transmission / reception unit 103 are controlled.
  • a DCI DL assignment
  • a DCI UL grant
  • the control unit 301 controls the random access procedure. That is, the control unit 301 controls the random access procedure shown in FIG.
  • the control unit 301 detects the PRACH and records the detection availability and the beam number designated for the user terminal.
  • the transmission signal generation unit 302 generates a DL signal (DL reference signal such as DL control channel, DL data channel, DM-RS, etc.) based on an instruction from the control unit 301 and outputs the DL signal to the mapping unit 303.
  • the transmission signal generation unit 302 can be configured by a signal generator, a signal generation circuit, or a signal generation device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the mapping unit 303 maps the DL signal generated by the transmission signal generation unit 302 to a predetermined radio resource based on an instruction from the control unit 301, and outputs the DL signal to the transmission / reception unit 103.
  • the mapping unit 303 can be configured by a mapper, a mapping circuit, or a mapping device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the reception signal processing unit 304 performs reception processing (for example, demapping, demodulation, decoding, etc.) on the reception signal input from the transmission / reception unit 103.
  • the received signal is, for example, a UL signal (UL control channel, UL data channel, UL reference signal, etc.) transmitted from the user terminal 20.
  • the reception signal processing unit 304 can be configured by a signal processor, a signal processing circuit, or a signal processing device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the reception signal processing unit 304 outputs the information decoded by the reception processing to the control unit 301.
  • the reception processing unit 304 outputs at least one of control information and UL data to the control unit 301.
  • the reception signal processing unit 304 outputs the reception signal and the signal after reception processing to the measurement unit 305.
  • the measurement unit 305 performs measurement on the received signal.
  • the measurement part 305 can be comprised from the measuring device, measurement circuit, or measurement apparatus demonstrated based on common recognition in the technical field which concerns on this invention.
  • the measurement unit 305 may measure, for example, the received power (for example, RSRP (Reference Signal Received Power)), reception quality (for example, RSRQ (Reference Signal Received Quality)), channel state, and the like of the received signal.
  • the measurement result may be output to the control unit 301.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of the user terminal according to the present embodiment.
  • the user terminal 20 includes a plurality of transmission / reception antennas 201, an amplifier unit 202, a transmission / reception unit 203, a baseband signal processing unit 204, and an application unit 205.
  • the transmission / reception antenna 201, the amplifier unit 202, and the transmission / reception unit 203 may each be configured to include one or more.
  • the radio frequency signal received by the transmission / reception antenna 201 is amplified by the amplifier unit 202.
  • the transmission / reception unit 203 receives the DL signal amplified by the amplifier unit 202.
  • the transmission / reception unit 203 converts the frequency of the received signal into a baseband signal and outputs it to the baseband signal processing unit 204.
  • the transmission / reception unit 203 can be configured by a transmitter / receiver, a transmission / reception circuit, or a transmission / reception device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the transmission / reception unit 203 may be configured as an integral transmission / reception unit, or may be configured from a transmission unit and a reception unit.
  • the baseband signal processing unit 204 performs FFT processing, error correction decoding, retransmission control reception processing, and the like on the input baseband signal.
  • the DL data is transferred to the application unit 205.
  • the application unit 205 performs processing related to layers higher than the physical layer and the MAC layer. Of the DL data, system information and higher layer control information are also transferred to the application unit 205.
  • UL data is input from the application unit 205 to the baseband signal processing unit 204.
  • the baseband signal processing unit 204 performs transmission / reception by performing retransmission control transmission processing (for example, HARQ transmission processing), channel coding, precoding, discrete Fourier transform (DFT) processing, IFFT processing, and the like. Is transferred to the unit 203.
  • retransmission control transmission processing for example, HARQ transmission processing
  • channel coding for example, channel coding, precoding, discrete Fourier transform (DFT) processing, IFFT processing, and the like.
  • DFT discrete Fourier transform
  • IFFT processing IFFT processing
  • the transmission / reception unit 203 converts the baseband signal output from the baseband signal processing unit 204 into a radio frequency band and transmits it.
  • the radio frequency signal frequency-converted by the transmission / reception unit 203 is amplified by the amplifier unit 202 and transmitted from the transmission / reception antenna 201.
  • the transmission / reception unit 203 may further include an analog beam forming unit that performs analog beam forming.
  • the analog beam forming unit includes an analog beam forming circuit (for example, phase shifter, phase shift circuit) or an analog beam forming apparatus (for example, phase shifter) described based on common recognition in the technical field according to the present invention. can do.
  • the transmission / reception antenna 201 can be configured by, for example, an array antenna.
  • the transmission / reception unit 203 includes a DL signal (eg, DL control signal (DL control channel), DL data signal (DL data channel, DL shared channel), DL reference signal (DM-RS, CSI-RS, etc.), discovery signal, synchronization Signals, broadcast signals, etc.) are received, and UL signals (for example, UL control signals (UL control channels), UL data signals (UL data channels, UL shared channels), UL reference signals, etc.) are transmitted.
  • DL signal eg, DL control signal (DL control channel), DL data signal (DL data channel, DL shared channel), DL reference signal (DM-RS, CSI-RS, etc.), discovery signal, synchronization Signals, broadcast signals, etc.
  • UL signals for example, UL control signals (UL control channels), UL data signals (UL data channels, UL shared channels), UL reference signals, etc.
  • the transmission / reception unit 203 receives PRACH information used by the user terminal.
  • the PRACH information includes, for example, bit information specifying the format of the preamble format, information indicating the subcarrier interval, information indicating the number of repetitions, and the like.
  • the transmission / reception unit 203 receives message 2, message 4, UL grant, and the like from the user terminal 20 at the time of random access.
  • the transmission / reception unit 203 transmits a random access preamble, a message 3, an ACK, and the like to the user terminal 20 at the time of random access. In this case, the transmission / reception unit 203 may repeatedly transmit the random access preamble.
  • the transmission / reception unit 203 receives information on a predetermined beam applied to the UL signal (for example, a beam number or a weighted sequence vector used by the user terminal) and information on a beam candidate applied to the UL signal.
  • a predetermined beam applied to the UL signal for example, a beam number or a weighted sequence vector used by the user terminal
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the user terminal according to the present embodiment. Note that FIG. 12 mainly shows functional blocks of characteristic portions in the present embodiment, and the user terminal 20 also has other functional blocks necessary for wireless communication. As illustrated in FIG. 12, the baseband signal processing unit 204 included in the user terminal 20 includes a control unit 401, a transmission signal generation unit 402, a mapping unit 403, a reception signal processing unit 404, and a measurement unit 405. At least.
  • the control unit 401 controls the entire user terminal 20.
  • the control unit 401 can be composed of a controller, a control circuit, or a control device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the control unit 401 controls, for example, signal generation by the transmission signal generation unit 402 and signal allocation by the mapping unit 403.
  • the control unit 401 controls signal reception processing by the reception signal processing unit 404 and signal measurement by the measurement unit 405.
  • the control unit 401 acquires the DL control channel and the DL data channel transmitted from the radio base station 10 from the received signal processing unit 404. Specifically, the control unit 401 blindly decodes the DL control channel to detect DCI, and controls the transmission / reception unit 203 and the received signal processing unit 404 to receive the DL data channel based on the DCI. Further, the control unit 401 estimates the channel gain based on the DL reference signal, and demodulates the DL data channel based on the estimated channel gain.
  • the control unit 401 controls transmission of retransmission control information (for example, HARQ-ACK, etc.) transmitted on the UL control channel or the UL data channel based on the result of determining whether or not retransmission control is required for the DL data channel. May be. Moreover, the control part 401 may control transmission of the channel state information (CSI: Channel State Information) generated based on the DL reference signal.
  • CSI Channel State Information
  • the control unit 401 uses the beam notified from the radio base station 10 and controls to transmit the PRACH in a predetermined time slot (PRACH transmission occasion).
  • PRACH transmission occasion a predetermined time slot
  • the control unit 401 selects the base station side selected based on the reception quality measurement result of the DL signal measured by the measurement unit 405 Control is performed so as to transmit the PRACH in the PRACH transmission occasion associated with the beam.
  • FIG. 5 when the base station side beam # 1 is selected, the PRACH transmission occasions # 1 to # 4 are transmitted, and when the base station side beam # 2 is selected, the PRACH transmission occasions # 5 to # 4 are selected.
  • the PRACH is transmitted at # 8.
  • the transmission signal generation unit 402 generates a UL signal (UL control channel, UL data channel, UL reference signal, etc.) based on an instruction from the control unit 401, and outputs the UL signal to the mapping unit 403.
  • the transmission signal generation unit 402 can be configured by a signal generator, a signal generation circuit, or a signal generation device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the transmission signal generation unit 402 generates a UL data channel based on an instruction from the control unit 401. For example, when the UL grant is included in the DL control channel notified from the radio base station 10, the transmission signal generation unit 402 is instructed by the control unit 401 to generate a UL data channel.
  • the mapping unit 403 maps the UL signal generated by the transmission signal generation unit 402 to a radio resource based on an instruction from the control unit 401, and outputs it to the transmission / reception unit 203.
  • the mapping unit 403 can be configured by a mapper, a mapping circuit, or a mapping device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the reception signal processing unit 404 performs reception processing (for example, demapping, demodulation, decoding, etc.) on the reception signal input from the transmission / reception unit 203.
  • the received signal is, for example, a DL signal (DL control channel, DL data channel, DL reference signal, etc.) transmitted from the radio base station 10.
  • the reception signal processing unit 404 can be configured by a signal processor, a signal processing circuit, or a signal processing device described based on common recognition in the technical field according to the present invention. Further, the reception signal processing unit 404 can constitute a reception unit according to the present invention.
  • the received signal processing unit 404 performs blind decoding on the DL control channel that schedules transmission and / or reception of the DL data channel based on an instruction from the control unit 401, and performs DL data channel reception processing based on the DCI.
  • Received signal processing section 404 estimates the channel gain based on DM-RS or CRS, and demodulates the DL data channel based on the estimated channel gain.
  • the reception signal processing unit 404 outputs the information decoded by the reception processing to the control unit 401.
  • the reception signal processing unit 404 outputs broadcast information, system information, RRC signaling, DCI, and the like to the control unit 401, for example.
  • the reception signal processing unit 404 may output the data decoding result to the control unit 401.
  • the reception signal processing unit 404 outputs the reception signal and the signal after reception processing to the measurement unit 405.
  • the measuring unit 405 measures the reception quality (reception power, SNR (Signal Noise Ratio), etc.) of the DL signal (synchronization signal and / or broadcast signal, etc.).
  • the measurement part 405 can be comprised from the measuring device, measurement circuit, or measurement apparatus demonstrated based on common recognition in the technical field which concerns on this invention.
  • the measurement unit 405 may measure, for example, the received power (for example, RSRP), DL reception quality (for example, RSRQ), channel state, and the like of the received signal.
  • the measurement result may be output to the control unit 401.
  • each functional block may be realized by one device physically and / or logically coupled, and two or more devices physically and / or logically separated may be directly and / or indirectly. (For example, wired and / or wireless) and may be realized by these plural devices.
  • the radio base station, user terminal, and the like in the present embodiment may function as a computer that performs processing of the radio communication method of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the radio base station and the user terminal according to the present embodiment.
  • the wireless base station 10 and the user terminal 20 described above may be physically configured as a computer device including a processor 1001, a memory 1002, a storage 1003, a communication device 1004, an input device 1005, an output device 1006, a bus 1007, and the like. Good.
  • the term “apparatus” can be read as a circuit, a device, a unit, or the like.
  • the hardware configurations of the radio base station 10 and the user terminal 20 may be configured to include one or a plurality of each device illustrated in the figure, or may be configured not to include some devices.
  • processor 1001 may be implemented by one or more chips.
  • Each function in the radio base station 10 and the user terminal 20 is performed by, for example, reading predetermined software (program) on hardware such as the processor 1001 and the memory 1002, and the processor 1001 performs computation, and communication by the communication device 1004 is performed. Alternatively, it is realized by controlling data reading and / or writing in the memory 1002 and the storage 1003.
  • the processor 1001 controls the entire computer by operating an operating system, for example.
  • the processor 1001 may be configured by a central processing unit (CPU) including an interface with peripheral devices, a control device, an arithmetic device, a register, and the like.
  • CPU central processing unit
  • the baseband signal processing unit 104 (204), the call processing unit 105, and the like described above may be realized by the processor 1001.
  • the processor 1001 reads programs (program codes), software modules, data, and the like from the storage 1003 and / or the communication device 1004 to the memory 1002, and executes various processes according to these.
  • programs program codes
  • software modules software modules
  • data data
  • the like data
  • the control unit 401 of the user terminal 20 may be realized by a control program stored in the memory 1002 and operated by the processor 1001, and may be realized similarly for other functional blocks.
  • the memory 1002 is a computer-readable recording medium such as a ROM (Read Only Memory), an EPROM (Erasable Programmable ROM), an EEPROM (Electrically EPROM), a RAM (Random Access Memory), or any other suitable storage medium. It may be configured by one.
  • the memory 1002 may be referred to as a register, a cache, a main memory (main storage device), or the like.
  • the memory 1002 can store programs (program codes), software modules, and the like that can be executed to implement the wireless communication method according to an embodiment of the present invention.
  • the storage 1003 is a computer-readable recording medium such as a flexible disk, a floppy (registered trademark) disk, a magneto-optical disk (for example, a compact disk (CD-ROM (Compact Disc ROM)), a digital versatile disk, Blu-ray® disk), removable disk, hard disk drive, smart card, flash memory device (eg, card, stick, key drive), magnetic stripe, database, server, or other suitable storage medium It may be constituted by.
  • the storage 1003 may be referred to as an auxiliary storage device.
  • the communication device 1004 is hardware (transmission / reception device) for performing communication between computers via a wired and / or wireless network, and is also referred to as a network device, a network controller, a network card, a communication module, or the like.
  • the communication device 1004 includes, for example, a high-frequency switch, a duplexer, a filter, a frequency synthesizer, etc., in order to realize frequency division duplex (FDD) and / or time division duplex (TDD). It may be configured.
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • the transmission / reception antenna 101 (201), the amplifier unit 102 (202), the transmission / reception unit 103 (203), the transmission path interface 106, and the like described above may be realized by the communication device 1004.
  • the input device 1005 is an input device (for example, a keyboard, a mouse, a microphone, a switch, a button, a sensor, etc.) that accepts an external input.
  • the output device 1006 is an output device (for example, a display, a speaker, an LED (Light Emitting Diode) lamp, etc.) that performs output to the outside.
  • the input device 1005 and the output device 1006 may have an integrated configuration (for example, a touch panel).
  • each device such as the processor 1001 and the memory 1002 is connected by a bus 1007 for communicating information.
  • the bus 1007 may be configured with a single bus or may be configured with different buses between apparatuses.
  • the radio base station 10 and the user terminal 20 include a microprocessor, a digital signal processor (DSP), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), an FPGA (Field Programmable Gate Array), and the like. It may be configured including hardware, and a part or all of each functional block may be realized by the hardware. For example, the processor 1001 may be implemented by at least one of these hardware.
  • DSP digital signal processor
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • PLD Programmable Logic Device
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the channel and / or symbol may be a signal (signaling).
  • the signal may be a message.
  • the reference signal may be abbreviated as RS (Reference Signal), and may be referred to as a pilot, a pilot signal, or the like depending on an applied standard.
  • a component carrier CC: Component Carrier
  • CC Component Carrier
  • the radio frame may be configured with one or a plurality of periods (frames) in the time domain.
  • Each of the one or more periods (frames) constituting the radio frame may be referred to as a subframe.
  • a subframe may be composed of one or more slots in the time domain.
  • the slot may be configured with one or a plurality of symbols (OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) symbol, SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) symbol, etc.) in the time domain).
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the radio frame, subframe, slot, and symbol all represent a time unit when transmitting a signal.
  • Different names may be used for the radio frame, the subframe, the slot, and the symbol.
  • one subframe may be referred to as a transmission time interval (TTI)
  • a plurality of consecutive subframes may be referred to as a TTI
  • one slot may be referred to as a TTI.
  • the subframe or TTI may be a subframe (1 ms) in the existing LTE, a period shorter than 1 ms (for example, 1-13 symbols), or a period longer than 1 ms. Also good.
  • TTI means, for example, a minimum time unit for scheduling in wireless communication.
  • a radio base station performs scheduling to allocate radio resources (frequency bandwidth, transmission power, etc. that can be used in each user terminal) to each user terminal in units of TTI.
  • the definition of TTI is not limited to this.
  • the TTI may be a transmission time unit of a channel-encoded data packet (transport block), or may be a processing unit such as scheduling or link adaptation.
  • a TTI having a time length of 1 ms may be called a normal TTI (TTI in LTE Rel. 8-12), a normal TTI, a long TTI, a normal subframe, a normal subframe, a long subframe, or the like.
  • a TTI shorter than a normal TTI may be called a shortened TTI, a short TTI, a shortened subframe, a short subframe, or the like.
  • a resource block is a resource allocation unit in the time domain and the frequency domain, and may include one or a plurality of continuous subcarriers (subcarriers) in the frequency domain. Further, the RB may include one or a plurality of symbols in the time domain, and may have a length of one slot, one subframe, or 1 TTI. One TTI and one subframe may each be composed of one or a plurality of resource blocks.
  • the RB may be called a physical resource block (PRB: Physical RB), a PRB pair, an RB pair, or the like.
  • the resource block may be composed of one or a plurality of resource elements (RE: Resource Element).
  • RE Resource Element
  • 1RE may be a radio resource region of 1 subcarrier and 1 symbol.
  • the structure of the above-described radio frame, subframe, slot, symbol, and the like is merely an example.
  • the configuration such as the cyclic prefix (CP) length can be variously changed.
  • information, parameters, and the like described in this specification may be represented by absolute values, may be represented by relative values from predetermined values, or may be represented by other corresponding information.
  • the radio resource may be indicated by a predetermined index.
  • the mathematical formulas and the like using these parameters may be different from those explicitly disclosed herein.
  • information, signals, etc. can be output from the upper layer to the lower layer and / or from the lower layer to the upper layer.
  • Information, signals, and the like may be input / output via a plurality of network nodes.
  • the input / output information, signals, and the like may be stored in a specific location (for example, a memory) or managed by a management table. Input / output information, signals, and the like can be overwritten, updated, or added. The output information, signals, etc. may be deleted. Input information, signals, and the like may be transmitted to other devices.
  • information notification includes physical layer signaling (eg, downlink control information (DCI), uplink control information (UCI)), upper layer signaling (eg, RRC (Radio Resource Control) signaling), It may be implemented by broadcast information (master information block (MIB), system information block (SIB), etc.), MAC (Medium Access Control) signaling), other signals, or a combination thereof.
  • DCI downlink control information
  • UCI uplink control information
  • RRC Radio Resource Control
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • MAC Medium Access Control
  • the physical layer signaling may be referred to as L1 / L2 (Layer 1 / Layer 2) control information (L1 / L2 control signal), L1 control information (L1 control signal), or the like.
  • the RRC signaling may be referred to as an RRC message, and may be, for example, an RRC connection setup (RRCConnectionSetup) message, an RRC connection reconfiguration (RRCConnectionReconfiguration) message, or the like.
  • the MAC signaling may be notified by, for example, a MAC control element (MAC CE (Control Element)).
  • notification of predetermined information is not limited to explicitly performed, but implicitly (for example, by not performing notification of the predetermined information or another (By notification of information).
  • the determination may be performed by a value represented by 1 bit (0 or 1), or may be performed by a boolean value represented by true or false.
  • the comparison may be performed by numerical comparison (for example, comparison with a predetermined value).
  • software, instructions, information, etc. may be transmitted / received via a transmission medium.
  • software can use websites, servers using wired technology (coaxial cable, optical fiber cable, twisted pair, digital subscriber line (DSL), etc.) and / or wireless technology (infrared, microwave, etc.) , Or other remote sources, these wired and / or wireless technologies are included within the definition of transmission media.
  • system and “network” used in this specification are used interchangeably.
  • base station BS
  • radio base station eNB
  • cell e.g., a fixed station
  • eNodeB eNodeB
  • cell group e.g., a cell
  • carrier femtocell
  • component carrier e.g., a fixed station, NodeB, eNodeB (eNB), access point, transmission point, reception point, femtocell, small cell, and the like.
  • the base station can accommodate one or a plurality of (for example, three) cells (also called sectors). If the base station accommodates multiple cells, the entire coverage area of the base station can be partitioned into multiple smaller areas, each smaller area being a base station subsystem (eg, an indoor small base station (RRH: The term “cell” or “sector” refers to part or all of the coverage area of a base station and / or base station subsystem that provides communication service in this coverage. Point to.
  • RRH indoor small base station
  • MS mobile station
  • UE user equipment
  • terminal may be used interchangeably.
  • a base station may also be called in terms such as a fixed station, NodeB, eNodeB (eNB), access point, transmission point, reception point, femtocell, small cell, and the like.
  • a mobile station is defined by those skilled in the art as a subscriber station, mobile unit, subscriber unit, wireless unit, remote unit, mobile device, wireless device, wireless communication device, remote device, mobile subscriber station, access terminal, mobile terminal, wireless It may also be called terminal, remote terminal, handset, user agent, mobile client, client or some other suitable terminology.
  • the radio base station in this specification may be read by the user terminal.
  • each aspect / embodiment of the present invention may be applied to a configuration in which communication between a radio base station and a user terminal is replaced with communication between a plurality of user terminals (D2D: Device-to-Device).
  • the user terminal 20 may have a function that the wireless base station 10 has.
  • words such as “up” and “down” may be read as “side”.
  • the uplink channel may be read as a side channel.
  • a user terminal in this specification may be read by a radio base station.
  • the wireless base station 10 may have a function that the user terminal 20 has.
  • the specific operation assumed to be performed by the base station may be performed by the upper node in some cases.
  • various operations performed for communication with a terminal may be performed by one or more network nodes other than the base station and the base station (for example, It is obvious that the operation can be performed by MME (Mobility Management Entity), S-GW (Serving-Gateway), etc., but not limited to these) or a combination thereof.
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving-Gateway
  • each aspect / embodiment described in this specification may be used alone, in combination, or may be switched according to execution.
  • the order of the processing procedures, sequences, flowcharts, and the like of each aspect / embodiment described in the present specification may be changed as long as there is no contradiction.
  • the methods described herein present the elements of the various steps in an exemplary order and are not limited to the specific order presented.
  • Each aspect / embodiment described herein includes LTE (Long Term Evolution), LTE-A (LTE-Advanced), LTE-B (LTE-Beyond), SUPER 3G, IMT-Advanced, 4G (4th generation mobile). communication system), 5G (5th generation mobile communication system), FRA (Future Radio Access), New-RAT (Radio Access Technology), NR (New Radio), NX (New radio access), FX (Future generation radio access), GSM (registered trademark) (Global System for Mobile communications), CDMA2000, UMB (Ultra Mobile Broadband), IEEE 802.11 (Wi-Fi (registered trademark)), IEEE 802.16 (WiMAX (registered trademark)), IEEE 802 .20, UWB (Ultra-WideBand), Bluetooth (registered trademark), The present invention may be applied to a system using other appropriate wireless communication methods and / or a next generation system extended based on these.
  • the phrase “based on” does not mean “based only on”, unless expressly specified otherwise. In other words, the phrase “based on” means both “based only on” and “based at least on.”
  • any reference to elements using designations such as “first”, “second”, etc. as used herein does not generally limit the amount or order of those elements. These designations can be used herein as a convenient way to distinguish between two or more elements. Thus, reference to the first and second elements does not mean that only two elements can be employed or that the first element must precede the second element in some way.
  • determining may encompass a wide variety of actions. For example, “determination” means calculating, computing, processing, deriving, investigating, looking up (eg, table, database or other data). It may be considered to “determine” (search in structure), ascertaining, etc.
  • “determination (decision)” includes receiving (for example, receiving information), transmitting (for example, transmitting information), input (input), output (output), access ( accessing) (e.g., accessing data in memory), etc., may be considered to be “determining”.
  • “determination” is considered to be “determination (resolving)”, “selecting”, “choosing”, “establishing”, “comparing”, etc. Also good. That is, “determination (determination)” may be regarded as “determination (determination)” of some operation.
  • the terms “connected”, “coupled”, or any variation thereof refers to any direct or indirect connection between two or more elements or By coupling, it can include the presence of one or more intermediate elements between two elements that are “connected” or “coupled” to each other.
  • the coupling or connection between the elements may be physical, logical, or a combination thereof.
  • the two elements are radio frequency by using one or more wires, cables and / or printed electrical connections, and as some non-limiting and non-inclusive examples
  • electromagnetic energy such as electromagnetic energy having wavelengths in the region, the microwave region and the light (both visible and invisible) region can be considered “connected” or “coupled” to each other.

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Abstract

将来の無線通信システムにおいて、ビームフォーミングを用いる通信において、ランダムアクセス手順を適切に行うこと。本発明のユーザ端末は、無線基地局から送信されるＤＬ信号を受信する受信部と、ランダムアクセス手順においてＵＬ信号を送信する送信部と、前記ＵＬ信号にビームフォーミングを適用して送信を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記ＤＬ信号に基づいて前記ＵＬ信号に適用する少なくとも１つのビーム及び／又は送信タイミングを利用して送信を制御することを特徴とする。

Description

ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法
　本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。
　ＵＭＴＳ（Universal　Mobile　Telecommunications　System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延等を目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long　Term　Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。また、ＬＴＥからの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＦＲＡ（Future　Radio　Access）、４Ｇ、５Ｇ、５Ｇ＋（plus）、ＮＲ（New　RAT）、ＬＴＥ　Ｒｅｌ．１４、１５～、等ともいう）も検討されている。
　既存のＬＴＥシステム（例えば、ＬＴＥ　Ｒｅｌ．８－１３）では、無線基地局とユーザ端末との間でＵＬ同期が確立されている場合に、ユーザ端末からのＵＬデータの送信が可能となる。このため、既存のＬＴＥシステムでは、ＵＬ同期を確立するためのランダムアクセス手順（ＲＡＣＨ手順：Random　Access　Channel　Procedure、アクセス手順ともいう）がサポートされている。
　ランダムアクセス手順において、ユーザ端末は、ランダムに選択されるプリアンブル（ランダムアクセスプリアンブル）に対する無線基地局からの応答（ランダムアクセスレスポンス）によりＵＬの送信タイミングに関する情報（タイミングアドバンス（ＴＡ：Timing　Advance））を取得し、当該ＴＡに基づいてＵＬ同期を確立する。
　ユーザ端末は、ＵＬ同期の確立後、無線基地局からの下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink　Control　Information）（ＵＬグラント）を受信してから、ＵＬグラントにより割り当てられるＵＬリソースを用いて、ＵＬデータを送信する。
　将来の無線通信システム（例えば、５Ｇ、ＮＲ）は、様々な無線通信サービスを、それぞれ異なる要求条件（例えば、超高速、大容量、超低遅延など）を満たすように実現することが期待されている。
　例えば、５Ｇ／ＮＲでは、超多素子アンテナを用いる大規模ＭＩＭＯ（Massive　MIMO（Multiple　Input　Multiple　Output））を利用することが検討されている。超多素子アンテナでは、各素子から送信／受信される信号の振幅及び／又は位相を制御することで、ビーム（アンテナ指向性）を形成することができる。当該処理はビームフォーミング（ＢＦ：Beam　Forming）とも呼ばれ、電波伝播損失を低減することが可能となる。
　一方で、ビームフォーミングを適用する場合に、既存の信号の送受信をどのように制御するかが問題となる。例えば、既存のランダムアクセス手順では、複数の動作（例えば、衝突型ランダムアクセスの場合にはメッセージ１～４）が規定されている。しかし、ランダムアクセスプリアンブル等のＵＬ信号に対して、ＢＦをどのように適用するかは未だ決まっていない。そのため、ＢＦを適用する場合の適切なランダムアクセス手順（例えば、ランダムアクセスプリアンブルの送信等）が必要となる。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ビームフォーミングを用いる通信において、ランダムアクセス手順を適切に行うことができるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的の１つとする。
　本発明の一態様に係るユーザ端末は、無線基地局から送信されるＤＬ信号を受信する受信部と、ランダムアクセス手順においてＵＬ信号を送信する送信部と、前記ＵＬ信号にビームフォーミングを適用して送信を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記ＤＬ信号に基づいて前記ＵＬ信号に適用する少なくとも１つのビーム及び／又は送信タイミングを利用して送信を制御することを特徴とする。
　本発明によれば、将来の無線通信システムにおいて、ビームフォーミングを用いる通信において、ランダムアクセス手順を適切に行うことができる。
衝突型ランダムアクセス手順の一例を示す図である。 ユーザ端末がＵＬ信号にビームフォーミングを適用する場合の一例を示す図である。 基地局がＵＬ信号の受信にビームフォーミングを適用する場合の一例を示す図である。 第１の態様のＰＲＡＣＨ送信を説明するための図である。 第１の態様のＰＲＡＣＨ送信を説明するための図である。 第２の態様のＰＲＡＣＨ送信を説明するための図である。 第２の態様のＰＲＡＣＨ送信を説明するための図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。
　既存のＬＴＥシステム（例えば、ＬＴＥ　Ｒｅｌ．８－１３）では、ＵＬ同期を確立するためのランダムアクセス手順がサポートされている。ランダムアクセス手順には、衝突型ランダムアクセス（ＣＢＲＡ：Contention-Based　Random　Access等ともいう）と非衝突型ランダムアクセス（Ｎｏｎ－ＣＢＲＡ、コンテンションフリーランダムアクセス（ＣＦＲＡ：Contention-Free　Random　Access）、Non-contention-based等ともいう）とが含まれる。
　衝突型ランダムアクセス（ＣＢＲＡ）では、ユーザ端末は、各セルに定められる複数のプリアンブル（ランダムアクセスプリアンブル、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical　Random　Access　Channel）、ＲＡＣＨプリアンブル等ともいう）からランダムに選択したプリアンブルを送信する。また、衝突型ランダムアクセスは、ユーザ端末主導のランダムアクセス手順であり、例えば、初期アクセス時、ＵＬ送信の開始又は再開時等に用いることができる。
　一方、非衝突型ランダムアクセス（Ｎｏｎ－ＣＢＲＡ、ＣＦＲＡ：Contention-Free　Random　Access）では、無線基地局は、下りリンク（ＤＬ）制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical　Downlink　Control　Channel、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced　PDCCH等）によりプリアンブルをユーザ端末固有に割り当て、ユーザ端末は、無線基地局から割り当てられたプリアンブルを送信する。非衝突型ランダムアクセスは、ネットワーク主導のランダムアクセス手順であり、例えば、ハンドオーバ時、ＤＬ送信の開始又は再開時（ＤＬ用再送指示情報のＵＬにおける送信の開始又は再開時）等に用いることができる。
　図１は、衝突型ランダムアクセスの一例を示す図である。図１において、ユーザ端末は、システム情報（例えば、ＭＩＢ（Mater　Information　Block）及び／又はＳＩＢ（System　Information　Block））や上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio　Resource　Control）シグナリング）により、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）の構成（PRACH　configuration、RACH　configuration）を示す情報（ＰＲＡＣＨ構成情報）を予め受信する。
　当該ＰＲＡＣＨ構成情報は、例えば、各セルに定められる複数のプリアンブル（例えば、プリアンブルフォーマット）、ＰＲＡＣＨ送信に用いられる時間リソース（例えば、システムフレーム番号、サブフレーム番号）及び周波数リソース（例えば、６リソースブロック（ＰＲＢ：Physical　Resource　Block）の開始位置を示すオフセット（prach-FrequencyOffset））等を示すことができる。
　図１に示すように、ユーザ端末は、アイドル（RRC_IDLE）状態からＲＲＣ接続（RRC_CONNECTED）状態に遷移する場合（例えば、初期アクセス時）、ＲＲＣ接続状態であるがＵＬ同期が確立されていない場合（例えば、ＵＬ送信の開始又は再開時）等において、ＰＲＡＣＨ構成情報が示す複数のプリアンブルの一つをランダムに選択し、選択されたプリアンブルをＰＲＡＣＨにより送信する（メッセージ１）。
　無線基地局は、プリアンブルを検出すると、その応答としてランダムアクセスレスポンス（ＲＡＲ：Random　Access　Response）を送信する（メッセージ２）。ユーザ端末は、プリアンブルの送信後、所定期間（ＲＡＲ　window）内にＲＡＲの受信に失敗する場合、ＰＲＡＣＨの送信電力を上げてプリアンブルを再度送信（再送）する。なお、再送時に送信電力を増加させることは、パワーランピングとも呼ばれる。
　ＲＡＲを受信したユーザ端末は、ＲＡＲに含まれるタイミングアドバンス（ＴＡ）に基づいて、ＵＬの送信タイミングを調整し、ＵＬの同期を確立する。また、ユーザ端末は、ＲＡＲに含まれるＵＬグラントが指定するＵＬリソースで、上位レイヤ（Ｌ２／Ｌ３：Layer　2/Layer　3）の制御メッセージを送信する（メッセージ３）。当該制御メッセージには、ユーザ端末の識別子（ＵＥ－ＩＤ）が含まれる。当該ユーザ端末の識別子は、例えば、ＲＲＣ接続状態であればＣ－ＲＮＴＩ（Cell-Radio　Network　Temporary　Identifier）であってもよいし、又は、アイドル状態であればＳ－ＴＭＳＩ（System　Architecture　Evolution-Temporary　Mobile　Subscriber　Identity）等上位レイヤのＵＥ－ＩＤであってもよい。
　無線基地局は、上位レイヤの制御メッセージに応じて、衝突解決用メッセージを送信する（メッセージ４）。当該衝突解決用メッセージは、上記制御メッセージに含まれるユーザ端末の識別子宛に基づいて送信される。衝突解決用メッセージの検出に成功したユーザ端末は、ＨＡＲＱ（Hybrid　Automatic　Repeat　reQuest）における肯定応答（ＡＣＫ：Acknowledge）を無線基地局に送信する。これにより、アイドル状態のユーザ端末はＲＲＣ接続状態に遷移する。
　一方、当該衝突解決用メッセージの検出に失敗したユーザ端末は、衝突が発生したと判断し、プリアンブルを再選択し、メッセージ１から４のランダムアクセス手順を繰り返す。無線基地局は、ユーザ端末からのＡＣＫにより衝突が解決されたことを検出すると、当該ユーザ端末に対して、ＵＬグラントを送信する。ユーザ端末は、ＵＬグラントにより割り当てられるＵＬリソースを用いてＵＬデータを開始する。
　以上のような衝突型ランダムアクセスでは、ユーザ端末が、ＵＬデータの送信を望む場合に、自発的（autonomous）にランダムアクセス手順を開始できる。また、ＵＬ同期が確立されてから、ＵＬグラントによりユーザ端末固有に割り当てられるＵＬリソースを用いてＵＬデータが送信されるため、信頼性の高いＵＬ送信が可能となる。
　ところで、将来の無線通信システム（例えば、５Ｇ、ＮＲ）は、様々な無線通信サービスを、それぞれ異なる要求条件（例えば、超高速、大容量、超低遅延等）を満たすように実現することが期待されている。例えば、将来の無線通信システムでは、上述したように、ビームフォーミング（ＢＦ：Beam　Forming）を利用して通信を行うことが検討されている。
　ＢＦは、デジタルＢＦ及びアナログＢＦに分類できる。デジタルＢＦは、ベースバンド上で（デジタル信号に対して）プリコーディング信号処理を行う方法である。この場合、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse　Fast　Fourier　Transform）／デジタル－アナログ変換（ＤＡＣ：Digital　to　Analog　Converter）／ＲＦ（Radio　Frequency）の並列処理が、アンテナポート（RF　chain）の個数だけ必要となる。一方で、任意のタイミングで、ＲＦ　ｃｈａｉｎ数に応じた数だけビームを形成できる。
　アナログＢＦは、ＲＦ上で位相シフト器を用いる方法である。この場合、ＲＦ信号の位相を回転させるだけなので、構成が容易で安価に実現できるが、同じタイミングで複数のビームを形成することができない。具体的には、アナログＢＦでは、位相シフト器ごとに、一度に１ビームしか形成できない。
　このため、基地局（例えば、ｅＮＢ（evolved　Node　B）、ＢＳ（Base　Station）等と呼ばれる）やユーザ端末が位相シフト器を１つのみ有する場合には、ある時間において形成できるビームは、１つとなる。したがって、アナログＢＦのみを用いて複数のビームを送信する場合には、同じリソースで同時に送信することはできないため、ビームを時間的に切り替えたり、回転させたりする必要がある。
　なお、デジタルＢＦとアナログＢＦとを組み合わせたハイブリッドＢＦ構成とすることも可能である。将来の無線通信システム（例えば、５Ｇ）では、大規模ＭＩＭＯの導入が検討されているが、膨大な数のビーム形成をデジタルＢＦだけで行うとすると、回路構成が高価になってしまう。このため、５ＧではハイブリッドＢＦ構成が利用されると想定される。
　従来のＬＴＥシステムにおいては、ユーザ端末がＰＲＡＣＨを送信する際にビームフォーミングは考慮されていなかった。しかしながら、５Ｇ、ＮＲシステムにおいては、ランダムアクセス手順で、基地局に加えてユーザ端末についてもビームフォーミングが考慮される。
　図２は、ユーザ端末がＵＬ信号にビームフォーミングを適用する場合の一例を示す図である。図２に示すユーザ端末は、複数のプリコーディングによりビームフォーミングをサポートしている端末である。本発明は、複数のプリコーディングによりビームフォーミングをサポートしている端末により実現が可能である。
　図２に示すユーザ端末においては、ＵＬ信号を送信する際に４つのビーム＃１～＃４を生成する。それぞれのビーム＃１～＃４で送信されるＵＬ信号は、以下の式（１）で示される。
　Ｔｘ（ｋ）＝ｒ（ｋ）＊Ｔｘ０　　　（式１）
　　Ｔｘ（ｋ）：送信ＵＬ信号（ビームｋ）
（ｋ＝１，２，…，Ｎ：Ｎはアンテナ数以下の整数）
　　ｒ（ｋ）　：重み付け系列ベクトル（ｋ番）
　　Ｔｘ０　　：元信号
　５Ｇ、ＮＲシステムのランダムアクセス手順においては、ユーザ端末側のビームフォーミングを考慮する必要がある。このため、基地局においては、ＵＬ信号を受信する際にスイープ処理する必要がある。基地局がユーザ端末側の送信ビーム数を把握していない場合、ＵＬ信号、例えばＰＲＡＣＨの送信オケージョン（ＰＲＡＣＨ送信タイミング）を、ユーザ端末の最大ビーム数分設定しておく必要がある。例えば、ユーザ端末が多数（例えば、８個）のビームをサポートする場合には、ＰＲＡＣＨの送信オケージョンを８個分設定する必要がある。したがって、ユーザ端末がサポートする最大ビーム数が多くなると、オケージョン数が増大して帯域（無線リソース）を圧迫することになる。
　そこで、本発明者等は、ユーザ端末がサポートする最大ビーム数が多くなっても、基地局側で帯域を圧迫することなくオケージョン数を設定できることを見出し、本発明をするに至った。すなわち、本発明の一態様は、無線基地局から送信されるＤＬ信号を受信し、ランダムアクセス手順においてＵＬ信号を送信し、前記ＵＬ信号にビームフォーミングを適用して送信を制御するユーザ端末において、前記ＤＬ信号に基づいて前記ＵＬ信号に適用する少なくとも１つのビーム及び／又は送信タイミングを選択して送信を制御することにより、将来の無線通信システムにおいて、ビームフォーミングを用いる通信において、ランダムアクセス手順を適切に行うことである。
　以下に本発明の実施の形態について詳細に説明する。以下の説明では、ランダムアクセス手順におけるランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨ）送信にビームを適用する場合について説明するが、これに限られない。ＰＲＡＣＨは、メッセージ３と読み替えられても良いし、ＰＲＡＣＨ及びメッセージ３と読み替えられても良いし、他のＵＬ信号と読み替えられても良い。また、以下の説明において、ビームは、プリコーディングに読み替えられても良い。
（第１の態様）
　第１の態様においては、基地局がＵＬ信号の受信に受信アナログビームフォーミング又はデジタルアナログハイブリッドビームフォーミングを適用する場合について説明する。図３は、基地局がＵＬ信号の受信にビームフォーミングを適用する場合の一例を示す図である。図４及び図５は、第１の態様のＰＲＡＣＨ送信を説明するための図である。
　第１の態様においては、図３に示す基地局と図２に示すユーザ端末とでランダムアクセス手順（例えば、ＰＲＡＣＨ送受信）を行う。図３に示す基地局は、複数のプリコーディングにより複数の受信ビームフォーミングをサポートしており、ＵＬ信号を受信する際に４つのビーム＃１～＃４を生成する。また、図２に示すユーザ端末は、複数のプリコーディングにより複数のビームフォーミング（例えば、８ビーム）をサポートしており、ＵＬ信号を送信する際に指定された４つのビーム＃１～＃４を生成する。なお、基地局のビーム数とユーザ端末のビーム数はこれらに限られず、適宜設定することができる。
　第１の態様においては、ユーザ端末は、ＤＬ信号に基づいてＵＬ信号に適用する少なくとも１つのビーム及び／又は送信タイミングを選択して送信を制御する。以下の説明では、基地局側で２つのビーム、ユーザ端末側で４つのビームを用いる場合を例に挙げて説明する。
　まず、基地局はそれぞれのビーム（基地局側ビーム＃１～＃２）で報知情報（ＰＢＣＨ：Physical　Broadcast　Channel）を送信する。基地局は、ＵＬ信号に適用する所定ビームに関する情報、例えば、ユーザ端末が使用するビーム番号（ここではビーム＃１～＃４）又は重み付け系列ベクトルを、ユーザ端末にＰＢＣＨで通知する（図４のＳＴ１１）。このＵＬ信号に適用する所定ビームに関する情報は、ユーザ端末において、所定ビームを適用したＵＬ信号の送信に用いられる。ユーザ端末に通知（設定）する所定ビーム数は１又は複数（ここでは、４つ）とすることができる。
　また、ＵＬ信号に適用する所定ビームに関する情報として、ＵＬ信号に適用する複数のビーム候補に関する情報をユーザ端末に通知（設定）しても良い。ユーザ端末は、通知されたビーム候補から１又は複数のビームを選択してＵＬ信号の送信に適用しても良い。
　このとき、基地局側ビームとＰＲＡＣＨ送信オケージョンとが関連付けて設定することができる。具体的には、図５に示すように、ＰＢＣＨの送信に利用する基地局側ビーム＃１は、ＰＲＡＣＨ送信オケージョン＃１～＃４と関連付けられ、基地局側ビーム＃２は、ＰＲＡＣＨ送信オケージョン＃５～＃８と関連付けられている。
　このため、基地局側でＴｘ／Ｒｘコレスポンデンスを適用する（利用できる）場合、即ち好適な送信ビームと、好適な受信ビームが同一である場合には、基地局は、ＰＲＡＣＨ送信オケージョン＃１～＃４のタイミングで基地局側ビーム＃１で受信待機し、ＰＲＡＣＨ送信オケージョン＃５～＃８のタイミングで基地局側ビーム＃２で受信待機する。ここで、ＰＲＡＣＨ送信オケージョンは、ユーザ端末で受信（又は、受信して選択）したＤＬ信号に対応して設定されるＵＬ信号の送信タイミングを意味する。
　ユーザ端末は、基地局から送信されたＰＢＣＨ（又は、ＰＢＣＨ及び同期信号）を受信し、受信品質（受信電力及び／又はＳＮＲ（Signal　Noise　Ratio）等）を測定する（図４のＳＴ１２）。ユーザ端末は、受信品質測定結果に基づいて、基地局側ビームを選択する（図４のＳＴ１３）。基地局側ビームを選択することにより、ＰＲＡＣＨ送信オケージョンが決定することになる。
　なお、基地局側ビームを選択する場合、最も高い受信品質（例えば、最も高い受信品質）のビームを選択しても良く、最も高い受信品質のビームを含む近接のビームを含めて複数選択しても良い。また、運用、設定により、受信品質測定結果に基づかずに、全ての基地局側ビームを選択しても良い。
　ユーザ端末は、選択した基地局側ビームで通知されたビーム＃１～＃４を用いて、所定のタイムスロット（ＰＲＡＣＨ送信オケージョン）でＰＲＡＣＨを送信する（図４のＳＴ１４）。図５に示すように、基地局側ビーム＃１を選択する場合には、ＰＲＡＣＨ送信オケージョン＃１～＃４でＰＲＡＣＨを送信し、基地局側ビーム＃２を選択する場合には、ＰＲＡＣＨ送信オケージョン＃５～＃８でＰＲＡＣＨを送信する。ここでは、基地局側ビーム＃１を選択し、ＰＲＡＣＨ送信オケージョン＃１～＃４においてＵＥビーム＃１～＃４を送信する場合を示している。
　図５では、基地局ビーム＃１と＃２でそれぞれ同じＵＥビーム＃１～＃４を指定する場合を示しているが、これに限られない。異なる基地局ビーム間で異なるＵＥビーム（ビーム数及び／又はビームインデックス等）を指定してもよい。また、ユーザ端末は、指定されたＵＥビーム＃１～＃４をそれぞれ適用してＰＲＡＣＨ送信を行う場合を示しているが、指定された４つのＵＥビームの一部を選択してＰＲＡＣＨ送信を行ってもよい。
　ＰＲＡＣＨを受信した基地局は、各ＰＲＡＣＨ送信オケージョンにおけるＰＲＡＣＨの検出可否、及び指定したビーム番号（ここではビーム＃１～＃４）を記録する（図４のＳＴ１５）。これにより、基地局は、ユーザ端末において、ＤＬ送信（例えば、ＰＢＣＨ）に好適な基地局側ビームインデックスと、当該ユーザ端末がＵＬ送信に好適に利用できるＵＥビームインデックスの情報を取得することができる。
　第１の態様によれば、ユーザ端末がサポートする最大ビーム数が多くなっても、基地局側でＵＬ送信に利用するビームを指定することにより帯域を圧迫することなくオケージョン数を設定できる。これにより、ビームフォーミングを用いる通信において、ランダムアクセス手順を適切に行うことができる。
　上記第１の態様においては、基地局側ビームが２つであり、ユーザ端末側ビームが４つである場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、基地局側ビームが２つであり、ユーザ端末側ビームが４つ以外の場合にも同様に適用することができる。
（第２の態様）
　第２の態様においては、基地局がＵＬ信号の受信にアナログビームフォーミング又はデジタルアナログハイブリッドビームフォーミングを適用しない場合について説明する。図６及び図７は、第２の態様のＰＲＡＣＨ送信を説明するための図である。
　第２の態様においても、ユーザ端末は、ＤＬ信号に基づいてＵＬ信号に適用する少なくとも１つのビーム及び／又は送信タイミングを選択して送信を制御する。
　まず、基地局はＰＢＣＨを送信する。基地局は、ＵＬ信号に適用する所定ビームに関する情報、例えば、ユーザ端末が使用するビーム番号（ここではビーム＃１～＃４）又は重み付け系列ベクトルをユーザ端末にＰＢＣＨで通知する（図６のＳＴ２１）。このＵＬ信号に適用する所定ビームに関する情報は、ユーザ端末において、所定ビームを適用したＵＬ信号の送信に用いられる。ユーザ端末に通知（設定）する所定ビーム数は１又は複数（ここでは、４つ）とすることができる。
　また、ＵＬ信号に適用する所定ビームに関する情報として、ＵＬ信号に適用する複数のビーム候補に関する情報をユーザ端末に通知（設定）しても良い。ユーザ端末は、通知されたビーム候補から１又は複数のビームを選択してＵＬ信号の送信に適用しても良い。
　ユーザ端末は、基地局から送信されたＰＢＣＨを受信する。ＰＢＣＨには、ユーザ端末が使用するビーム番号が含まれているので、ユーザ端末は、ＰＲＡＣＨ送信に使用するビームを知ることができる。ユーザ端末は、所定のタイミング（ＰＲＡＣＨ送信オケージョン）で、基地局から通知されたビーム（ビーム＃１～＃４）を用いてＰＲＡＣＨを送信する（図６のＳＴ２２）。この場合、図７に示すように、ＰＲＡＣＨ送信オケージョン＃１～＃４でＰＲＡＣＨを送信する。
　ＰＲＡＣＨを受信した基地局は、ＰＲＡＣＨの検出可否、及び指定したビーム番号（ここではビーム＃１～＃４）を記録する（図６のＳＴ２３）。これにより、基地局は、ユーザ端末がＵＬ送信に好適に利用できるＵＥビームインデックスの情報を取得することができる。
　第２の態様によれば、ユーザ端末がサポートする最大ビーム数が多くなっても、基地局側でＵＬ送信に利用するビームを指定することにより帯域を圧迫することなくオケージョン数を設定できる。これにより、ビームフォーミングを用いる通信において、ランダムアクセス手順を適切に行うことができる。
　上記第２の態様においては、ユーザ端末側ビームが４つである場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、ユーザ端末側ビームが４つ以外の場合にも同様に適用することができる。
　上記第１及び第２の態様においては、ランダムアクセス手順におけるＵＬ信号がＰＲＡＣＨである場合について説明しているが、本実施の形態においては、ランダムアクセス手順におけるＵＬ信号がメッセージ３である場合にも同様に適用することができる。この場合においては、ユーザ端末が使用するビーム番号又は重み付け系列ベクトルはＰＢＣＨ及び／又はメッセージ２で通知することができる。
　また、上述したＰＲＡＣＨは衝突型（コンテンションベース）のランダムアクセス手順を示したが、本実施の形態は非衝突型（ノンコンテンションベース）のランダムアクセス手順にも適用することができる。この場合、メッセージ０を利用してユーザ端末が使用するビーム番号又は重み付け系列ベクトルをユーザ端末に通知してもよい。あるいは、初期接続以外にランダムアクセス手順を行う場合には、ＰＤＳＣＨや他の報知情報等を利用してユーザ端末が使用するビーム番号又は重み付け系列ベクトルをユーザ端末に通知してもよい。
　上記第１及び第２の態様においては、基地局側で指定したビーム（ビーム＃１～＃４）でＰＲＡＣＨ送信する場合について説明しているが、本実施の形態では、基地局側で指定したビームからユーザ端末が選択した所定ビームを用いてＰＲＡＣＨ送信を行う場合にも適用することができる。この場合、ユーザ端末は、基地局側から指定された複数のビームから、ランダムまたはラウンドロビン等の方法でＰＲＡＣＨ送信に適用するビームを選択することができる。
　これにより、ユーザ端末がサポートする最大ビーム数が多くなっても、さらに基地局側で帯域を圧迫することなくオケージョン数を設定でき、ビームフォーミングを用いる通信において、ランダムアクセス手順を適切に行うことができる。
（無線通信システム）
　以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記各態様に係る無線通信方法が適用される。なお、上記各態様に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。
　本実施の形態の無線通信システムは、無線基地局から送信されるＤＬ信号を受信し、ランダムアクセス手順においてＵＬ信号を送信し、当該ＵＬ信号にビームフォーミングを適用して送信を制御するユーザ端末と、ユーザ端末にＤＬ信号を送信し、ユーザ端末から送信されるランダムアクセスプリアンブルを受信する無線基地局と、を具備する。この無線通信システムにおいて、無線基地局は、ユーザ端末がランダムアクセスプリアンブルのビームフォーミングに適用するビームを指定する情報をＤＬ信号に含めて送信し、ユーザ端末は、ＤＬ信号に基づいてＵＬ信号に適用する少なくとも１つのビーム及び／又は送信タイミングで送信を制御する。
　また、この無線通信システムにおいて、ＤＬ信号には、ＵＬ信号に適用する所定ビームに関する情報が含まれ、所定ビームを適用してＵＬ信号の送信を制御しても良い。また、この無線通信システムにおいて、ＤＬ信号には、ＵＬ信号に適用するビーム候補に関する情報が含まれ、ビーム候補から１又は複数のビームを選択してＵＬ信号の送信を制御しても良い。また、この無線通信システムにおいて、ユーザ端末は、受信したＤＬ信号に対応する送信タイミングでＵＬ信号に１又は複数のビームを適用して送信を制御しても良い。
　図８は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。無線通信システム１では、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅（例えば、２０ＭＨｚ）を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。なお、無線通信システム１は、ＳＵＰＥＲ　３Ｇ、ＬＴＥ－Ａ（ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ）、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future　Radio　Access）、ＮＲ（New　Rat）等と呼ばれても良い。
　図８に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２ａ～１２ｃとを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。セル間で異なるニューメロロジーが適用される構成としてもよい。なお、ニューメロロジーとは、あるＲＡＴにおける信号のデザインや、ＲＡＴのデザインを特徴付ける通信パラメータのセットのことをいう。
　ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。ユーザ端末２０は、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１とスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用することが想定される。また、ユーザ端末２０は、複数のセル（ＣＣ）（例えば、２個以上のＣＣ）を用いてＣＡ又はＤＣを適用することができる。また、ユーザ端末は、複数のセルとしてライセンスバンドＣＣとアンライセンスバンドＣＣを利用することができる。なお、複数のセルのいずれかに短縮ＴＴＩを適用するＴＤＤキャリアが含まれる構成とすることができる。
　ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy　carrier等と呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚ、３０～７０ＧＨｚ等）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。なお、各無線基地局が利用する周波数帯域の構成はこれに限られない。
　無線基地局１１と無線基地局１２との間（又は、２つの無線基地局１２間）は、有線接続（例えば、ＣＰＲＩ（Common　Public　Radio　Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェース等）又は無線接続する構成とすることができる。
　無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。
　なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、ｅＮＢ（eNodeB）、送受信ポイント、等と呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home　eNodeB）、ＲＲＨ（Remote　Radio　Head）、送受信ポイント等と呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。
　各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ等の各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでもよい。
　無線通信システム１においては、無線アクセス方式として、下りリンク（ＤＬ）にＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用でき、上りリンク（ＵＬ）にＳＣ－ＦＤＭＡ（シングルキャリア－周波数分割多元接続）が適用できる。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ－ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られず、ＵＬでＯＦＤＭＡが用いられてもよい。
　無線通信システム１では、ＤＬチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有されるＤＬデータチャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical　Downlink　Shared　Channel、ＤＬ共有チャネル等ともいう）、ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ：Physical　Broadcast　Channel）、Ｌ１／Ｌ２制御チャネル等が用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、ＳＩＢ（System　Information　Block）等が伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master　Information　Block）が伝送される。
　Ｌ１／Ｌ２制御チャネルは、ＤＬ制御チャネル（ＰＤＣＣＨ（Physical　Downlink　Control　Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced　Physical　Downlink　Control　Channel））、ＰＣＦＩＣＨ（Physical　Control　Format　Indicator　Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical　Hybrid-ARQ　Indicator　Channel）等を含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink　Control　Information）等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨと周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩ等の伝送に用いられる。ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨの少なくとも一つにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱの再送指示情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を伝送できる。
　無線通信システム１では、ＵＬチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有されるＵＬデータチャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical　Uplink　Shared　Channel、ＵＬ共有チャネル等ともいう）、ＵＬ制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical　Uplink　Control　Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical　Random　Access　Channel）等が用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータ、上位レイヤ制御情報が伝送される。再送指示情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）等の少なくとも一つを含む上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink　Control　Information）は、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨにより、伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルを伝送できる。
＜無線基地局＞
　図９は、本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。この無線基地局においては、所定のニューメロロジーを適用する。無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６と、を備えている。なお、送受信アンテナ１０１、アンプ部１０２、送受信部１０３は、それぞれ１つ以上を含むように構成されればよい。
　無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるＤＬデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
　ベースバンド信号処理部１０４では、ＤＬデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet　Data　Convergence　Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio　Link　Control）再送制御等のＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium　Access　Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse　Fast　Fourier　Transform）処理、プリコーディング処理等の送信処理が行われて送受信部１０３に転送される。また、ＤＬ制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、送受信部１０３に転送される。
　送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部１０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
　一方、ＵＬ信号については、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅される。送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅されたＵＬ信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。
　ベースバンド信号処理部１０４では、入力されたＵＬ信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast　Fourier　Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse　Discrete　Fourier　Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ及びＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
　伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、ＣＰＲＩ（Common　Public　Radio　Interface）に準拠した光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して他の無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。
　なお、送受信部１０３は、アナログビームフォーミングを実施するアナログビームフォーミング部をさらに有してもよい。アナログビームフォーミング部は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるアナログビームフォーミング回路（例えば、位相シフタ、位相シフト回路）又はアナログビームフォーミング装置（例えば、位相シフト器）から構成することができる。また、送受信アンテナ１０１は、例えばアレーアンテナにより構成することができる。
　なお、送受信部１０３は、ＤＬ信号（例えば、ＤＬ制御信号（ＤＬ制御チャネル）、ＤＬデータ信号（ＤＬデータチャネル、ＤＬ共有チャネル）、ＤＬ参照信号（ＤＭ－ＲＳ、ＣＳＩ－ＲＳ等）、ディスカバリ信号、同期信号、ブロードキャスト信号等）を送信し、ＵＬ信号（例えば、ＵＬ制御信号（ＵＬ制御チャネル）、ＵＬデータ信号（ＵＬデータチャネル、ＵＬ共有チャネル）、ＵＬ参照信号等）を受信する。
　具体的には、本発明の一態様においては、送受信部１０３は、ユーザ端末が用いるＰＲＡＣＨの情報を送信する。このＰＲＡＣＨの情報としては、例えば、プリアンブルフォーマットのフォーマットを特定するビット情報、サブキャリア間隔を示す情報、繰り返し数を示す情報等が挙げられる。
　また、送受信部１０３は、ランダムアクセス時に、ユーザ端末２０に、メッセージ２、メッセージ４、ＵＬグラント等を送信する。また、送受信部１０３は、ランダムアクセス時に、ユーザ端末２０からＰＲＡＣＨ、メッセージ３、ＡＣＫ等を受信する。この場合、ＰＲＡＣＨの情報は、ＲＲＣ（Radio　Resource　Control）シグナリングやブロードキャスト情報などの上位レイヤシグナリングなどにより準静的に設定されてもよいし、物理レイヤ制御情報（Ｌ１／Ｌ２制御チャネル）により動的に変更されてもよい。或いは、上位レイヤシグナリング及び物理レイヤ制御情報の組み合わせにより変更されてもよい。
　また、送受信部１０３は、ＵＬ信号に適用する所定ビームに関する情報（例えば、ユーザ端末が使用するビーム番号又は重み付け系列ベクトル）やＵＬ信号に適用するビーム候補に関する情報を、ユーザ端末に送信する。
　本発明の送信部及び受信部は、送受信部１０３及び／又は伝送路インターフェース１０６により構成される。
　図１０は、本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図１０では、本実施の形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１０に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部３０１と、送信信号生成部３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、測定部３０５と、を少なくとも備えている。
　制御部３０１は、無線基地局１０全体の制御を実施する。制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
　制御部３０１は、例えば、送信信号生成部３０２による信号の生成や、マッピング部３０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部３０１は、受信信号処理部３０４による信号の受信処理や、測定部３０５による信号の測定を制御する。
　制御部３０１は、ＤＬ信号及び／又はＵＬ信号のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。具体的には、制御部３０１は、ＤＬデータチャネルのスケジューリング情報を含むＤＣＩ（ＤＬアサインメント）、ＵＬデータチャネルのスケジューリング情報を含むＤＣＩ（ＵＬグラント）を生成及び送信するように、送信信号生成部３０２、マッピング部３０３、送受信部１０３を制御する。
　制御部３０１は、ランダムアクセス手順を制御する。すなわち、制御部３０１は、図１に示すランダムアクセス手順を制御する。制御部３０１は、ＰＲＡＣＨを受信した際にＰＲＡＣＨを検出し、検出可否及びユーザ端末に対して指定したビーム番号を記録する。
　送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、ＤＬ信号（ＤＬ制御チャネル、ＤＬデータチャネル、ＤＭ－ＲＳ等のＤＬ参照信号等）を生成して、マッピング部３０３に出力する。送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
　マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成されたＤＬ信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
　受信信号処理部３０４は、送受信部１０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号等）を行う。ここで、受信信号は、例えば、ユーザ端末２０から送信されるＵＬ信号（ＵＬ制御チャネル、ＵＬデータチャネル、ＵＬ参照信号等）である。受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
　受信信号処理部３０４は、受信処理により復号された情報を制御部３０１に出力する。例えば、受信処理部３０４は、制御情報、ＵＬデータの少なくとも一つを制御部３０１に出力する。また、受信信号処理部３０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部３０５に出力する。
　測定部３０５は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部３０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
　測定部３０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference　Signal　Received　Power））、受信品質（例えば、ＲＳＲＱ（Reference　Signal　Received　Quality））やチャネル状態等について測定してもよい。測定結果は、制御部３０１に出力されてもよい。
＜ユーザ端末＞
　図１１は、本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末２０は、複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。なお、送受信アンテナ２０１、アンプ部２０２、送受信部２０３は、それぞれ１つ以上を含むように構成されればよい。
　送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、アンプ部２０２で増幅される。送受信部２０３は、アンプ部２０２で増幅されたＤＬ信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部２０３は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
　ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等を行う。ＤＬデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、ＤＬデータのうち、システム情報や上位レイヤ制御情報もアプリケーション部２０５に転送される。
　一方、ＵＬデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete　Fourier　Transform）処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて送受信部２０３に転送される。
　送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。
　なお、送受信部２０３は、アナログビームフォーミングを実施するアナログビームフォーミング部をさらに有してもよい。アナログビームフォーミング部は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるアナログビームフォーミング回路（例えば、位相シフタ、位相シフト回路）又はアナログビームフォーミング装置（例えば、位相シフト器）から構成することができる。また、送受信アンテナ２０１は、例えばアレーアンテナにより構成することができる。
　送受信部２０３は、ＤＬ信号（例えば、ＤＬ制御信号（ＤＬ制御チャネル）、ＤＬデータ信号（ＤＬデータチャネル、ＤＬ共有チャネル）、ＤＬ参照信号（ＤＭ－ＲＳ、ＣＳＩ－ＲＳ等）、ディスカバリ信号、同期信号、報知信号等）を受信し、ＵＬ信号（例えば、ＵＬ制御信号（ＵＬ制御チャネル）、ＵＬデータ信号（ＵＬデータチャネル、ＵＬ共有チャネル）、ＵＬ参照信号等）を送信する。
　具体的には、本発明の一態様においては、送受信部２０３は、ユーザ端末が用いるＰＲＡＣＨの情報を受信する。このＰＲＡＣＨの情報としては、例えば、プリアンブルフォーマットのフォーマットを特定するビット情報、サブキャリア間隔を示す情報、繰り返し数を示す情報等が挙げられる。また、送受信部２０３は、ランダムアクセス時に、ユーザ端末２０からメッセージ２、メッセージ４、ＵＬグラント等を受信する。また、送受信部２０３は、ランダムアクセス時に、ユーザ端末２０に、ランダムアクセスプリアンブル、メッセージ３、ＡＣＫ等を送信する。この場合、送受信部２０３は、ランダムアクセスプリアンブルを繰り返し送信してもよい。
　また、送受信部２０３は、ＵＬ信号に適用する所定ビームに関する情報（例えば、ユーザ端末が使用するビーム番号又は重み付け系列ベクトル）やＵＬ信号に適用するビーム候補に関する情報を受信する。
　図１２は、本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１２においては、本実施の形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１２に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、測定部４０５と、を少なくとも備えている。
　制御部４０１は、ユーザ端末２０全体の制御を実施する。制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
　制御部４０１は、例えば、送信信号生成部４０２による信号の生成や、マッピング部４０３による信号の割り当てを制御する。また、制御部４０１は、受信信号処理部４０４による信号の受信処理や、測定部４０５による信号の測定を制御する。
　制御部４０１は、無線基地局１０から送信されたＤＬ制御チャネル及びＤＬデータチャネルを、受信信号処理部４０４から取得する。具体的には、制御部４０１は、ＤＬ制御チャネルをブラインド復号してＤＣＩを検出し、ＤＣＩに基づいてＤＬデータチャネルを受信するよう、送受信部２０３及び受信信号処理部４０４を制御する。また、制御部４０１は、ＤＬ参照信号に基づいてチャネル利得を推定し、推定されたチャネル利得に基づいて、ＤＬデータチャネルを復調する。
　制御部４０１は、ＤＬデータチャネルに対する再送制御の要否を判定した結果等に基づいて、ＵＬ制御チャネル又はＵＬデータチャネルで送信される再送制御情報（例えば、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ等）の送信を制御してもよい。また、制御部４０１は、ＤＬ参照信号に基づいて生成されるチャネル状態情報（ＣＳＩ：Channel　State　Information）の送信を制御してもよい。
　制御部４０１は、無線基地局１０から通知されたビームを用い、所定のタイムスロット（ＰＲＡＣＨ送信オケージョン）でＰＲＡＣＨを送信するように制御する。第１の態様においては、基地局側ビームとＰＲＡＣＨ送信オケージョンとが関連付けられているので、制御部４０１は、測定部４０５で測定されたＤＬ信号の受信品質測定結果に基づいて選択した基地局側ビームに関連付けられたＰＲＡＣＨ送信オケージョンでＰＲＡＣＨを送信するように制御する。図５において、基地局側ビーム＃１を選択する場合には、ＰＲＡＣＨ送信オケージョン＃１～＃４でＰＲＡＣＨを送信し、基地局側ビーム＃２を選択する場合には、ＰＲＡＣＨ送信オケージョン＃５～＃８でＰＲＡＣＨを送信する。
　送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＵＬ信号（ＵＬ制御チャネル、ＵＬデータチャネル、ＵＬ参照信号等）を生成して、マッピング部４０３に出力する。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
　送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいてＵＬデータチャネルを生成する。例えば、送信信号生成部４０２は、無線基地局１０から通知されるＤＬ制御チャネルにＵＬグラントが含まれている場合に、制御部４０１からＵＬデータチャネルの生成を指示される。
　マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成されたＵＬ信号を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
　受信信号処理部４０４は、送受信部２０３から入力された受信信号に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号等）を行う。ここで、受信信号は、例えば、無線基地局１０から送信されるＤＬ信号（ＤＬ制御チャネル、ＤＬデータチャネル、ＤＬ参照信号等）である。受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。また、受信信号処理部４０４は、本発明に係る受信部を構成することができる。
　受信信号処理部４０４は、制御部４０１の指示に基づいて、ＤＬデータチャネルの送信及び／又は受信をスケジューリングするＤＬ制御チャネルをブラインド復号し、当該ＤＣＩに基づいてＤＬデータチャネルの受信処理を行う。また、受信信号処理部４０４は、ＤＭ－ＲＳ又はＣＲＳに基づいてチャネル利得を推定し、推定されたチャネル利得に基づいて、ＤＬデータチャネルを復調する。
　受信信号処理部４０４は、受信処理により復号された情報を制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０４は、例えば、報知情報、システム情報、ＲＲＣシグナリング、ＤＣＩ等を、制御部４０１に出力する。受信信号処理部４０４は、データの復号結果を制御部４０１に出力してもよい。また、受信信号処理部４０４は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部４０５に出力する。
　測定部４０５は、ＤＬ信号（同期信号及び／又は報知信号等）の受信品質（受信電力、ＳＮＲ（Signal　Noise　Ratio）等）を測定する。測定部４０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
　測定部４０５は、例えば、受信した信号の受信電力（例えば、ＲＳＲＰ）、ＤＬ受信品質（例えば、ＲＳＲＱ）やチャネル状態等について測定してもよい。測定結果は、制御部４０１に出力されてもよい。
＜ハードウェア構成＞
　なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に（例えば、有線及び／又は無線）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
　例えば、本実施の形態における無線基地局、ユーザ端末等は、本発明の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図１３は、本実施の形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の無線基地局１０及びユーザ端末２０は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７等を含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
　なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニット等に読み替えることができる。無線基地局１０及びユーザ端末２０のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
　例えば、プロセッサ１００１は１つだけ図示されているが、複数のプロセッサがあってもよい。また、処理は、１のプロセッサで実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法で、１以上のプロセッサで実行されてもよい。なお、プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。
　無線基地局１０及びユーザ端末２０における各機能は、例えば、プロセッサ１００１、メモリ１００２等のハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信や、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。
　プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタ等を含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central　Processing　Unit）で構成されてもよい。例えば、上述のベースバンド信号処理部１０４（２０４）、呼処理部１０５等は、プロセッサ１００１で実現されてもよい。
　また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール、データ等を、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
　メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically　EPROM）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、その他の適切な記憶媒体の少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）等と呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本発明の一実施形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール等を保存することができる。
　ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ－ＲＯＭ（Compact　Disc　ROM）等）、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク）、リムーバブルディスク、ハードディスクドライブ、スマートカード、フラッシュメモリデバイス（例えば、カード、スティック、キードライブ）、磁気ストライプ、データベース、サーバ、その他の適切な記憶媒体の少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。
　通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュール等ともいう。通信装置１００４は、例えば周波数分割複信（ＦＤＤ：Frequency　Division　Duplex）及び／又は時分割複信（ＴＤＤ：Time　Division　Duplex）を実現するために、高周波スイッチ、デュプレクサ、フィルタ、周波数シンセサイザ等を含んで構成されてもよい。例えば、上述の送受信アンテナ１０１（２０１）、アンプ部１０２（２０２）、送受信部１０３（２０３）、伝送路インターフェース１０６等は、通信装置１００４で実現されてもよい。
　入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサ等）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）ランプ等）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。
　また、プロセッサ１００１やメモリ１００２等の各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
　また、無線基地局１０及びユーザ端末２０は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital　Signal　Processor）、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＰＬＤ（Programmable　Logic　Device）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）等のハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。
（変形例）
　なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナリング）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。参照信号は、ＲＳ（Reference　Signal）と略称することもでき、適用される標準によってパイロット（Pilot）、パイロット信号等と呼ばれてもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component　Carrier）は、セル、周波数キャリア、キャリア周波数等と呼ばれてもよい。
　また、無線フレームは、時間領域において１つ又は複数の期間（フレーム）で構成されてもよい。無線フレームを構成する当該１つ又は複数の各期間（フレーム）は、サブフレームと呼ばれてもよい。さらに、サブフレームは、時間領域において１つ又は複数のスロットで構成されてもよい。さらに、スロットは、時間領域において１つ又は複数のシンボル（ＯＦＤＭ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing）シンボル、ＳＣ－ＦＤＭＡ（Single　Carrier　Frequency　Division　Multiple　Access）シンボル等）で構成されてもよい。
　無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルは、それぞれに対応する別の呼称が用いられてもよい。例えば、１サブフレームは送信時間間隔（ＴＴＩ：Transmission　Time　Interval）と呼ばれてもよいし、複数の連続したサブフレームがＴＴＩと呼ばれてよいし、１スロットがＴＴＩと呼ばれてもよい。つまり、サブフレームやＴＴＩは、既存のＬＴＥにおけるサブフレーム（１ｍｓ）であってもよいし、１ｍｓより短い期間（例えば、１－１３シンボル）であってもよいし、１ｍｓより長い期間であってもよい。
　ここで、ＴＴＩは、例えば、無線通信におけるスケジューリングの最小時間単位のことをいう。例えば、ＬＴＥシステムでは、無線基地局が各ユーザ端末に対して、無線リソース（各ユーザ端末において使用することが可能な周波数帯域幅や送信電力等）を、ＴＴＩ単位で割り当てるスケジューリングを行う。なお、ＴＴＩの定義はこれに限られない。ＴＴＩは、チャネル符号化されたデータパケット（トランスポートブロック）の送信時間単位であってもよいし、スケジューリングやリンクアダプテーション等の処理単位となってもよい。
　１ｍｓの時間長を有するＴＴＩは、通常ＴＴＩ（ＬＴＥ　Ｒｅｌ．８－１２におけるＴＴＩ）、ノーマルＴＴＩ、ロングＴＴＩ、通常サブフレーム、ノーマルサブフレーム、又はロングサブフレーム等と呼ばれてもよい。通常ＴＴＩより短いＴＴＩは、短縮ＴＴＩ、ショートＴＴＩ、短縮サブフレーム、又はショートサブフレーム等と呼ばれてもよい。
　リソースブロック（ＲＢ：Resource　Block）は、時間領域及び周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域において、１つ又は複数個の連続した副搬送波（サブキャリア（subcarrier））を含んでもよい。また、ＲＢは、時間領域において、１つ又は複数個のシンボルを含んでもよく、１スロット、１サブフレーム又は１ＴＴＩの長さであってもよい。１ＴＴＩ、１サブフレームは、それぞれ１つ又は複数のリソースブロックで構成されてもよい。なお、ＲＢは、物理リソースブロック（ＰＲＢ：Physical　RB）、ＰＲＢペア、ＲＢペア等と呼ばれてもよい。
　また、リソースブロックは、１つ又は複数のリソースエレメント（ＲＥ：Resource　Element）で構成されてもよい。例えば、１ＲＥは、１サブキャリア及び１シンボルの無線リソース領域であってもよい。
　なお、上述した無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボル等の構造は例示に過ぎない。例えば、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるシンボル及びＲＢの数、ＲＢに含まれるサブキャリアの数、並びにＴＴＩ内のシンボル数、シンボル長、サイクリックプレフィックス（ＣＰ：Cyclic　Prefix）長等の構成は、様々に変更することができる。
　また、本明細書で説明した情報、パラメータ等は、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースは、所定のインデックスで指示されるものであってもよい。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なってもよい。
　本明細書においてパラメータ等に使用する名称は、いかなる点においても限定的なものではない。例えば、様々なチャネル（ＰＵＣＣＨ（Physical　Uplink　Control　Channel）、ＰＤＣＣＨ（Physical　Downlink　Control　Channel）等）及び情報要素は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
　本明細書で説明した情報、信号等は、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップ等は、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
　また、情報、信号等は、上位レイヤから下位レイヤ、及び／又は下位レイヤから上位レイヤへ出力され得る。情報、信号等は、複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
　入出力された情報、信号等は、特定の場所（例えば、メモリ）に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報、信号等は、上書き、更新又は追記をされ得る。出力された情報、信号等は、削除されてもよい。入力された情報、信号等は、他の装置へ送信されてもよい。
　情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink　Control　Information）、上り制御情報（ＵＣＩ：Uplink　Control　Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio　Resource　Control）シグナリング、ブロードキャスト情報（マスタ情報ブロック（ＭＩＢ：Master　Information　Block）、システム情報ブロック（ＳＩＢ：System　Information　Block）等）、ＭＡＣ（Medium　Access　Control）シグナリング）、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。
　なお、物理レイヤシグナリングは、Ｌ１／Ｌ２（Layer　1／Layer　2）制御情報（Ｌ１／Ｌ２制御信号）、Ｌ１制御情報（Ｌ１制御信号）等と呼ばれてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRCConnectionSetup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRCConnectionReconfiguration）メッセージ等であってもよい。また、ＭＡＣシグナリングは、例えば、ＭＡＣ制御要素（ＭＡＣ　ＣＥ（Control　Element））で通知されてもよい。
　また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗示的に（例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって又は別の情報の通知によって）行われてもよい。
　判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真（true）又は偽（false）で表される真偽値（boolean）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。
　ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能等を意味するよう広く解釈されるべきである。
　また、ソフトウェア、命令、情報等は、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、有線技術（同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ：Digital　Subscriber　Line）等）及び／又は無線技術（赤外線、マイクロ波等）を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
　本明細書で使用する「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
　本明細書では、「基地局（ＢＳ：Base　Station）」、「無線基地局」、「ｅＮＢ」、「セル」、「セクタ」、「セルグループ」、「キャリア」及び「コンポーネントキャリア」という用語は、互換的に使用され得る。基地局は、固定局（fixed　station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（access　point）、送信ポイント、受信ポイント、フェムトセル、スモールセル等の用語で呼ばれる場合もある。
　基地局は、１つ又は複数（例えば、３つ）のセル（セクタとも呼ばれる）を収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム（例えば、屋内用の小型基地局（ＲＲＨ：Remote　Radio　Head）によって通信サービスを提供することもできる。「セル」又は「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局及び／又は基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部又は全体を指す。
　本明細書では、「移動局（ＭＳ：Mobile　Station）」、「ユーザ端末（user　terminal）」、「ユーザ装置（ＵＥ：User　Equipment）」及び「端末」という用語は、互換的に使用され得る。基地局は、固定局（fixed　station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（access　point）、送信ポイント、受信ポイント、フェムトセル、スモールセル等の用語で呼ばれる場合もある。
　移動局は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
　また、本明細書における無線基地局は、ユーザ端末で読み替えてもよい。例えば、無線基地局及びユーザ端末間の通信を、複数のユーザ端末間（Ｄ２Ｄ：Device-to-Device）の通信に置き換えた構成について、本発明の各態様／実施形態を適用してもよい。この場合、上述の無線基地局１０が有する機能をユーザ端末２０が有する構成としてもよい。また、「上り」や「下り」等の文言は、「サイド」と読み替えられてもよい。例えば、上りチャネルは、サイドチャネルと読み替えられてもよい。
　同様に、本明細書におけるユーザ端末は、無線基地局で読み替えてもよい。この場合、上述のユーザ端末２０が有する機能を無線基地局１０が有する構成としてもよい。
　本明細書において、基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード（upper　node）によって行われることもある。基地局を有する１つ又は複数のネットワークノード（network　nodes）から成るネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局、基地局以外の１つ以上のネットワークノード（例えば、ＭＭＥ（Mobility　Management　Entity）、Ｓ－ＧＷ（Serving-Gateway）等が考えられるが、これらに限られない）又はこれらの組み合わせによって行われ得ることは明らかである。
　本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャート等は、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
　本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long　Term　Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）、ＬＴＥ－Ｂ（LTE-Beyond）、ＳＵＰＥＲ　３Ｇ、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ（4th　generation　mobile　communication　system）、５Ｇ（5th　generation　mobile　communication　system）、ＦＲＡ（Future　Radio　Access）、Ｎｅｗ－ＲＡＴ（Radio　Access　Technology）、ＮＲ（New　Radio）、ＮＸ（New　radio　access）、ＦＸ（Future　generation　radio　access）、ＧＳＭ（登録商標）（Global　System　for　Mobile　communications）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra　Mobile　Broadband）、ＩＥＥＥ　８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標））、ＩＥＥＥ　８０２．１６（ＷｉＭＡＸ（登録商標））、ＩＥＥＥ　８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切な無線通信方法を利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
　本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
　本明細書で使用する「第１の」、「第２の」等の呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又は順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、２つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第１及び第２の要素の参照は、２つの要素のみが採用され得ること又は何らかの形で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味しない。
　本明細書で使用する「判断（決定）（determining）」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。例えば、「判断（決定）」は、計算（calculating）、算出（computing）、処理（processing）、導出（deriving）、調査（investigating）、探索（looking　up）（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認（ascertaining）等を「判断（決定）」することであるとみなされてもよい。また、「判断（決定）」は、受信（receiving）（例えば、情報を受信すること）、送信（transmitting）（例えば、情報を送信すること）、入力（input）、出力（output）、アクセス（accessing）（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）等を「判断（決定）」することであるとみなされてもよい。また、「判断（決定）」は、解決（resolving）、選択（selecting）、選定（choosing）、確立（establishing）、比較（comparing）等を「判断（決定）」することであるとみなされてもよい。つまり、「判断（決定）」は、何らかの動作を「判断（決定）」することであるとみなされてもよい。
　本明細書で使用する「接続された（connected）」、「結合された（coupled）」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、２又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された２つの要素間に１又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、２つの要素は、１又はそれ以上の電線、ケーブル及び／又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光（可視及び不可視の両方）領域の波長を有する電磁エネルギー等の電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
　本明細書又は特許請求の範囲で「含む（including）」、「含んでいる（comprising）」、及びそれらの変形が使用されている場合、これらの用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「又は（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。
　以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
　本出願は、２０１６年１２月２７日出願の特願２０１６－２５４３２３に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (6)

  1. 　無線基地局から送信されるＤＬ信号を受信する受信部と、
    　ランダムアクセス手順においてＵＬ信号を送信する送信部と、
    　前記ＵＬ信号にビームフォーミングを適用して送信を制御する制御部と、を有し、
    　前記制御部は、前記ＤＬ信号に基づいて前記ＵＬ信号に適用する少なくとも１つのビーム及び／又は送信タイミングを利用して送信を制御することを特徴とするユーザ端末。
  2. 　前記ＤＬ信号には、前記ＵＬ信号に適用する所定ビームに関する情報が含まれ、
    　前記制御部は、前記所定ビームを適用して前記ＵＬ信号の送信を制御することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. 　前記ＤＬ信号には、前記ＵＬ信号に適用するビーム候補に関する情報が含まれ、
    　前記制御部は、前記ビーム候補から１又は複数のビームを選択して前記ＵＬ信号の送信を制御することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  4. 　前記制御部は、受信したＤＬ信号に対応して設定される送信タイミングで前記ＵＬ信号に１又は複数のビームを適用して送信を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のユーザ端末。
  5. 　ユーザ端末にＤＬ信号を送信する送信部と、
    　ユーザ端末から送信されるランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部と、を有し、
    　前記送信部は、前記ユーザ端末がランダムアクセスプリアンブルのビームフォーミングに適用するビームを指定する情報を前記ＤＬ信号に含めて送信することを特徴とする無線基地局。
  6. 　ＵＬ信号にビームフォーミングを適用するユーザ端末の無線通信方法であって、
    　無線基地局から送信されるＤＬ信号を受信する工程と、
    　ランダムアクセス手順においてＵＬ信号を送信する工程と、を有し、
    　前記ＤＬ信号に基づいて前記ＵＬ信号に適用する少なくとも１つのビーム及び／又は送信タイミングを利用して送信を制御することを特徴とする無線通信方法。
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