特開 2024-130727 効率的な接続の確立のための基地局装置、端末装置、制御方法、及び、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024130727

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】効率的な接続の確立のための基地局装置、端末装置、制御方法、及び、プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 48/08 20090101AFI20240920BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20240920BHJP

   H04W 72/20 20230101ALI20240920BHJP

   H04B 7/06 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

H04W48/08

H04W16/28

H04W72/20

H04B7/06 958

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023040613

(22)【出願日】2023-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】000208891

【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】星川 雄大

(72)【発明者】

【氏名】山本 俊明

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067DD34

5K067EE02

5K067EE10

5K067JJ16

5K067JJ22

5K067KK02

(57)【要約】

【課題】端末装置がネットワークに接続するまでの時間を短縮すること。
【解決手段】複数のビームを形成する基地局装置は、複数のビームのそれぞれにおいて端末装置がランダムアクセスプリアンブルの送信に使用すべき無線リソースを示す情報と、複数のビームのそれぞれの無線リソースのいずれにおいても送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの所定の系列の情報とを端末装置へ通知し、複数のビームに含まれる１つのビームに対応する無線リソースにおいて、所定の系列を用いて生成されたランダムアクセスプリアンブルを検出した場合に、そのランダムアクセスプリアンブルを送信した端末装置と接続を確立する。
【選択図】 図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基地局装置であって、
複数のビームを形成する形成手段と、
前記複数のビームのそれぞれにおいて端末装置がランダムアクセスプリアンブルの送信に使用すべき無線リソースを示す情報と、当該複数のビームのそれぞれの前記無線リソースのいずれにおいても送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの所定の系列の情報とを前記端末装置へ通知する通知手段と、
前記複数のビームに含まれる１つのビームに対応する前記無線リソースにおいて、前記所定の系列を用いて生成されたランダムアクセスプリアンブルを検出した場合に、当該ランダムアクセスプリアンブルを送信した前記端末装置と接続を確立する確立手段と、
を有することを特徴とする基地局装置。

【請求項2】

前記複数のビームのそれぞれに対して、当該ビームに対応する前記無線リソースにおいて送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの系列が定められており、
前記所定の系列は、前記複数のビームのうちの所定のビームに対応するランダムアクセスプリアンブルの系列である、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。

【請求項3】

前記複数のビームのうちの特定のビームであって、当該特定のビームによってカバーされるエリアの中心と他のビームのそれぞれによってカバーされるエリアの中心との距離の和が最小となる前記特定のビームが、前記所定のビームとして選択され、
前記確立手段は、前記複数のビームのうちのいずれかに対応する前記無線リソースにおいて、前記所定の系列を用いて生成されたランダムアクセスプリアンブルを検出した場合に、当該ランダムアクセスプリアンブルを送信した前記端末装置と、前記特定のビームにおいて接続を確立する、ことを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。

【請求項4】

前記確立手段は、前記１つのビームにおいて、前記端末装置と接続を確立する、ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。

【請求項5】

端末装置であって、
基地局装置から、当該基地局装置が形成する複数のビームのそれぞれにおいて前記端末装置がランダムアクセスプリアンブルの送信に使用すべき無線リソースを示す情報と、当該複数のビームのそれぞれの前記無線リソースのいずれにおいても送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの所定の系列の情報とを受信する受信手段と、
前記複数のビームのいずれかに対応する前記無線リソースにおいて、前記所定の系列を用いて生成したランダムアクセスプリアンブルを送信して、前記基地局装置との接続の確立を試行する確立手段と、
を有することを特徴とする端末装置。

【請求項6】

前記複数のビームのそれぞれに対して、当該ビームに対応する前記無線リソースにおいて送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの系列が定められており、
前記所定の系列は、前記複数のビームのうちの所定のビームに対応するランダムアクセスプリアンブルの系列である、
ことを特徴とする請求項５に記載の端末装置。

【請求項7】

前記複数のビームのそれぞれに対して、当該ビームに対応する前記無線リソースにおいて送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの系列が定められており、
前記確立手段は、前記複数のビームのいずれかを介した前記基地局装置との接続の確立の試行に所定回数連続して失敗した場合、前記複数のビームのそれぞれにおいて送信された信号の無線品質に基づいて前記複数のビームのうちの１つのビームを選択し、当該１つのビームに対応する系列を用いて生成したランダムアクセスプリアンブルを当該１つのビームに対応する前記無線リソースにおいて送信して、前記基地局装置との接続の確立を試行する、ことを特徴とする請求項５に記載の端末装置。

【請求項8】

複数のビームを形成する基地局装置によって実行される制御方法であって、
前記複数のビームのそれぞれにおいて端末装置がランダムアクセスプリアンブルの送信に使用すべき無線リソースを示す情報と、当該複数のビームのそれぞれの前記無線リソースのいずれにおいても送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの所定の系列の情報とを前記端末装置へ通知することと、
前記複数のビームに含まれる１つのビームに対応する前記無線リソースにおいて、前記所定の系列を用いて生成されたランダムアクセスプリアンブルを検出した場合に、当該ランダムアクセスプリアンブルを送信した前記端末装置と接続を確立することと、
を含むことを特徴とする制御方法。

【請求項9】

端末装置によって実行される制御方法であって、
基地局装置から、当該基地局装置が形成する複数のビームのそれぞれにおいて前記端末装置がランダムアクセスプリアンブルの送信に使用すべき無線リソースを示す情報と、当該複数のビームのそれぞれの前記無線リソースのいずれにおいても送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの所定の系列の情報とを受信することと、
前記複数のビームのいずれかに対応する前記無線リソースにおいて、前記所定の系列を用いて生成したランダムアクセスプリアンブルを送信して、前記基地局装置との接続の確立を試行することと、
を含むことを特徴とする制御方法。

【請求項10】

コンピュータを請求項１から４のいずれか１項に記載の基地局装置として機能させるためのプログラム。

【請求項11】

コンピュータを請求項５から７のいずれか１項に記載の端末装置として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、端末装置のネットワークへの接続の高速化技術に関する。

【背景技術】

【0002】

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ（登録商標））の第５世代（５Ｇ）のセルラ通信規格において、高周波数帯でのエリア拡張のため、基地局装置において一定の方向に対して利得が高くなるように複数のビームを形成して、ビームごとに通信を行うビームフォーミングを使用することが規定されている。ビーム幅を狭くするほど、特定の方向に対する利得が高くなるため、基地局装置からより遠方の端末装置が、その基地局装置と通信することが可能となる。なお、ビーム幅を狭くすると、基地局装置を中心とした半径方向に通信可能エリアが拡張する一方で、円周方向の通信可能エリアが狭まる。このため、面的なカバレッジを提供するために、多数のビームを設定することが必要となる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】３ＧＰＰ ＴＳ３８．２１３、Ｖ１７．０．０、２０２１年１２月

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

端末装置は、各ビームにおいて一定期間内に送信される同期信号／物理ブロードキャストチャネルブロック（ＳＳ／ＰＢＣＨ ｂｌｏｃｋ、以下では「ＳＳＢ」と呼ぶ。）を観測し、通信に適したビームを選択する（非特許文献１参照）。そして、端末装置は、例えば自装置宛てのデータが存在することを基地局装置から通知された場合や、自装置内に送信すべきデータが発生した場合に、選択したビームを介してネットワークに接続して通信を行う。端末装置は、ネットワークへの接続の際に、所定の無線リソース（時間及び周波数リソース）において、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を送信する。一方で、ビーム数が増加すると、ＲＡＣＨを送信することができる所定の無線リソースが到来する周期が長期化し、端末装置がそのビームに接続するまでの時間が長期化してしまいうる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、端末装置がネットワークに接続するまでの時間を短縮する技術を提供する。

【0006】

本発明の一態様による基地局装置は、複数のビームを形成する形成手段と、前記複数のビームのそれぞれにおいて端末装置がランダムアクセスプリアンブルの送信に使用すべき無線リソースを示す情報と、当該複数のビームのそれぞれの前記無線リソースのいずれにおいても送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの所定の系列の情報とを前記端末装置へ通知する通知手段と、前記複数のビームに含まれる１つのビームに対応する前記無線リソースにおいて、前記所定の系列を用いて生成されたランダムアクセスプリアンブルを検出した場合に、当該ランダムアクセスプリアンブルを送信した前記端末装置と接続を確立する確立手段と、を有する。

【0007】

本発明の一態様による端末装置は、基地局装置から、当該基地局装置が形成する複数のビームのそれぞれにおいて前記端末装置がランダムアクセスプリアンブルの送信に使用すべき無線リソースを示す情報と、当該複数のビームのそれぞれの前記無線リソースのいずれにおいても送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの所定の系列の情報とを受信する受信手段と、前記複数のビームのいずれかに対応する前記無線リソースにおいて、前記所定の系列を用いて生成したランダムアクセスプリアンブルを送信して、前記基地局装置との接続の確立を試行する確立手段と、を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、端末装置がネットワークに接続するまでの時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】無線通信システムの構成例を示す図である。

【図2】複数のビームに対して共通して使用可能なプリアンブルの系列の決定方法を説明する図である。

【図3】装置のハードウェア構成例を示す図である。

【図4】基地局装置の機能構成例を示す図である。

【図5】端末装置の機能構成例を示す図である。

【図6】基地局装置において実行される処理の流れの例を示す図である。

【図7】端末装置において実行される処理の流れの例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0011】

（無線通信システムの構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本無線通信システムは、例えば、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ（登録商標））の第５世代（５Ｇ）規格などのセルラ通信規格に準拠して構成された、セルラ通信システムである。無線通信システムは、基地局装置１０１と端末装置１２１とを含んで構成される。なお、図１では、説明を簡単にするために、１つの基地局装置と１つの端末装置のみを示しているが、当然に多数の基地局装置及び多数の端末装置が存在しうる。基地局装置１０１は、例えば多数のアンテナを有し、アンテナウェイトを調整することにより、それぞれ異なる方向に対して利得を向上させた複数のビーム１１１を形成可能に構成される。端末装置１２１は、その複数のビーム１１１のうちのいずれかのビームを介してネットワーク（基地局装置１０１）に接続することができる。

【0012】

端末装置１２１は、基地局装置１０１に接続する際に、基地局装置１０１からビームごとにブロードキャストされる同期信号／物理ブロードキャストチャネル（ＳＳ／ＰＢＣＨ）ブロック（ＳＳＢ）を受信する。なお、ＳＳＢは、１タイムスロットに対して最大で２つ配置されうる。すなわち、多数のビームが形成された場合、１タイムスロットに対して最大２つのビームについてのＳＳＢが送信されることとなる。端末装置１２１は、このＳＳＢを観測して、無線品質の良好なビームについてのＳＳＢを復号して、システム情報を取得することができる。そして、端末装置１２１は、そのシステム情報を受信して、ランダムアクセス手順を実行する。ランダムアクセス手順では、端末装置１２１が、システム情報によって特定した所定の無線リソース（周波数および時間リソース）において、ランダムアクセスプリアンブルを送信する。より具体的には、端末装置１２１は、基地局装置１０１が設定した無線リソースにおいて、ランダムアクセスプリアンブルが基地局装置１０１に届くように、ランダムアクセスプリアンブルの送信を行う。このランダムアクセスプリアンブルの送受信に使用される無線リソースは、ビームごとに設定される。ここで、複数のビームに対応する無線リソースが互いに重ならないように設定される。しかしながら、ビームの数が多くなると、互いに重ならないように無線リソースを設定するために、例えば周波数方向において異なる無線リソースが設定されるとしても、各ビームに対応する無線リソースが発生する時間周期が長期化してしまいうる。この結果、端末装置１２１が、無線品質の良好なビームに接続しようとしても、そのビームにおいてランダムアクセスプリアンブルを送信可能な無線リソースが到来するまでの時間が長期化し、非効率的になってしまう。

【0013】

本実施形態では、このような事情に鑑み、複数のビームにおいて共通して使用可能なランダムアクセスプリアンブルの系列を設定する。そして、端末装置１２１が、複数のビームのいずれか１つのビームに対応する無線リソースにおいて、その共通の系列を用いて生成したランダムアクセスプリアンブルを送信するようにする。例えば、７個のビームにより、図２のＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝１～７によって示される７個のエリアがカバーされるものとする。このときに、エリア全体２０１に共通して使用可能な、ランダムアクセスプリアンブルの所定の系列が設定される。そして、端末装置１２１は、例えば、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝１～７のいずれかにおいて、その所定の系列を用いてランダムアクセスプリアンブルを生成して送信しうる。すなわち、端末装置１２１は、所定の系列を用いて生成したランダムアクセスプリアンブルを、例えば、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝１のビームに対応するエリアに存在しながら、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝２～７のビームにおけるランダムアクセスプリアンブルの送信用の無線リソースにおいて送信することが許容されるようにする。これによれば、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝１のビームに対応するエリアに存在する端末装置１２１が、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝１のための無線リソースのみならず、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝２～７のための無線リソースにおいてもランダムアクセスプリアンブルを送信することができるようになる。すなわち、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝１のビームに対応する無線リソースにおいてのみランダムアクセスプリアンブルを送信可能な場合と比べて、ランダムアクセスプリアンブルを送信する機会が大きく増加する。そして、例えば、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝２～４のビームなどによって、端末装置１２１が基地局装置１０１との接続を確立することができた場合には、端末装置１２１は、迅速に基地局装置１０１と通信を行うことができるようになる。すなわち、端末装置１２１は、無線品質が相対的に低いビームであっても接続の確立を試行し、接続が確立された場合にユーザデータの通信を開始することができる。これによれば、端末装置１２１がユーザデータの通信を開始するまでの時間を大きく削減することができる。

【0014】

なお、基地局装置１０１は、例えば、自装置が形成している複数のビームのそれぞれに対応するランダムアクセスプリアンブルの送信用の無線リソースのいずれにおいても送信が認められる、ランダムアクセスプリアンブルの所定の系列の情報を端末装置１２１へ通知する。また、基地局装置１０１は、複数のビームのそれぞれにおいてランダムアクセスプリアンブルの送信に使用すべき無線リソースを示す情報を端末装置１２１に通知する。これにより、端末装置１２１は、基地局装置１０１が形成した複数のビームのそれぞれに対応するランダムアクセスプリアンブルの送信用の無線リソースと、その複数のビームに対して共通して利用可能な所定の系列を認識することができる。これにより、端末装置１２１は、上述のように、複数のビームのそれぞれに対応する無線リソースにおいてランダムアクセスプリアンブルを送信することができるようになる。

【0015】

なお、複数のビームのそれぞれに対して、共通して使用可能な所定の系列とは別に、各ビームに個別に系列が割り当てられうる。これによれば、接続の確立までの時間を短縮すべき端末装置は共通して使用可能な所定の系列を使用し、そのような時間の制約がない端末装置は、従来通りに特定のビームの無線リソースにおいて、そのビームに固有の系列を用いて接続の確立を試行しうる。すなわち、端末装置は、各ビームからの無線信号を測定して、無線品質が良好な１つのビームを選択し、その１つのビームに対応する無線リソースにおいて、その１つのビームに固有の系列を用いてランダムアクセスプリアンブルを生成して送信しうる。これにより、例えば、接続の確立までの時間の短縮より通信品質が良好であることを要求する端末装置は、無線品質の良好なビームを選択して接続を確立することができるようになる。

【0016】

なお、所定の系列は、複数のビームのそれぞれに個別の系列の中から選択されてもよい。例えば、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝１～７のビームのうちの所定のビーム（例えばＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝１のビーム）において使用可能なランダムアクセスプリアンブルの系列を、所定の系列として使用してもよい。例えば、複数のビームのそれぞれに対応するエリアからなるエリア全体２０１の所定範囲に端末装置が偏在する傾向がある場合、その所定範囲を含んだエリアに対応するビームを、上述の所定のビームとしうる。また、複数のビームのそれぞれに対応するエリアからなるエリア全体２０１の所定範囲に端末装置が偏在する傾向がある場合に、その所定範囲を含まないエリアに対応するビームを、上述の所定のビームとしてもよい。また、エリア全体２０１の中心に対応するエリアをカバーするビームが、上述の所定のビームとされてもよい。また、一例において、ビームｉによってそれぞれカバーされるエリアの中心点をベクトルｘｉとすると、Σ｜ｘｉ－ｘｊ｜が最小となるビームｊが、所定のビームとして選択されうる。すなわち、他のビームによってカバーされるエリアの中心との距離の和（又は平均）が最小となるビームが、所定のビームとして選択されうる。

【0017】

図２の例では、エリア全体２０１の中心を含むエリア２１１をカバーするＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝４のビームに割り当てられた系列を、複数のビームに共通の所定の系列としうる。そして、例えば、基地局装置１０１は、その系列を用いて生成されたランダムアクセスプリアンブルを受信した際に、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝４のビームに対応するエリアに端末装置が存在するものとして、端末装置との接続を確立しうる。このような処理が行われる場合、例えば、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝７のビームに割り当てられた系列を複数のビームに共通の所定の系列とした場合、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝１のビームに対応するエリアに端末装置が存在する場合に、基地局装置１０１は、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝７のビームを介して端末装置との接続の確立を試行しうる。この場合、端末装置にとって、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝７のビームは利得が低く、無線品質が低くなってしまいうる。これに対して、ＳＳＢ ｉｎｄｅｘ＝４のビームに割り当てられた系列を複数のビームに共通の所定の系列とした場合、エリア全体２０１の中のどの位置に存在していたとしても、ビームの利得の低下が抑制される。このため、エリア全体２０１の範囲内に存在する端末装置は、一定の無線品質で通信を行うことが可能となる。

【0018】

端末装置１２１は、上述のように、複数のビームに対して共通の所定の系列を用いてランダムアクセスプリアンブルを生成し、複数のビームのいずれかに対応する無線リソースにおいてそのランダムアクセスプリアンブルを送信する。このような手法では、端末装置１２１が、例えば、端末装置１２１の位置において利得が低いビームに対応する無線リソースにおいて、ランダムアクセスプリアンブルを送信することが想定される。この場合、端末装置１２１は、基地局装置１０１との接続を確立することができないこととなる。このようにして、端末装置１２１は、所定回数連続して基地局装置１０１との接続の確立の試行に失敗した場合、従来のランダムアクセス手順を実行するようにしうる。すなわち、端末装置１２１は、複数のビームに共通の所定の系列を用いてランダムアクセスプリアンブルを送信した結果、所定回数連続して接続の確立ができなかった場合に、ビームの測定結果が良好な１つのビームを選択する。そして、端末装置１２１は、そのビームに固有の系列を用いてランダムアクセスプリアンブルを生成し、そのビームに対応する無線リソースにおいて、そのランダムアクセスプリアンブルを送信する。すなわち、ここでは、端末装置１２１は、他のビームにおけるランダムアクセスプリアンブル用の無線リソースを使用しない。これにより、端末装置１２１は、共通の系列を用いたランダムアクセス手順に失敗し続けた場合には、従来のランダムアクセス手順を実行して、無線品質が良好なビームを通じて、確実に基地局装置１０１との接続を確立することができるようになる。

【0019】

（装置構成）
続いて、装置構成について説明する。図３は、本実施形態の基地局装置および端末装置のハードウェア構成例を示している。基地局装置および端末装置は、一例において、プロセッサ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、記憶装置３０４、及び通信回路３０５を含んで構成される。プロセッサ３０１は、汎用のＣＰＵ（中央演算装置）や、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等の、１つ以上の処理回路を含んで構成されるコンピュータであり、ＲＯＭ３０２や記憶装置３０４に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、装置の全体の処理や、上述の各処理を実行する。ＲＯＭ３０２は、基地局装置および端末装置が実行する処理に関するプログラムや各種パラメータ等の情報を記憶する読み出し専用メモリである。ＲＡＭ３０３は、プロセッサ３０１がプログラムを実行する際のワークスペースとして機能し、また、一時的な情報を記憶するランダムアクセスメモリである。記憶装置３０４は、例えば着脱可能な外部記憶装置等によって構成される。通信回路３０５は、例えば、ＬＴＥや５Ｇの無線通信用の回路によって構成される。なお、図３では、１つの通信回路３０５が図示されているが、基地局装置および端末装置は、複数の通信回路を有しうる。例えば、基地局装置および端末装置は、ＬＴＥ用、５Ｇ用、およびその後継規格用のそれぞれのための無線通信回路と、それらの回路に共通のアンテナを有しうる。なお、基地局装置および端末装置は、各規格に適したアンテナを別個に有してもよい。また、基地局装置は、さらに、他の基地局装置やコアネットワークのノードと通信する際に使用される有線通信回路を有しうる。また、端末装置は、さらに、無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのセルラ通信規格以外の無線通信規格に準拠した通信回路などを有してもよい。なお、基地局装置および端末装置は、使用可能な複数の周波数帯域のそれぞれについて別個の通信回路３０５を有してもよいし、それらの周波数帯域の少なくとも一部に対して共通の通信回路３０５を有してもよい。

【0020】

図４は、基地局装置の機能構成例を示す。基地局装置は、例えば、ビーム制御部４０１、情報通知部４０２、ランダムアクセス処理部４０３、及び、接続制御部４０４を有する。なお、図４では、本実施形態に特に関係する機能のみを示しており、基地局装置が有しうる他の各種機能については図示を省略している。例えば、基地局装置は、ＬＴＥや５Ｇなどの基地局装置が一般的に有する他の機能を当然に有する。また、図４の機能ブロックは概略的に示したものであり、それぞれの機能ブロックが一体化されて実現されてもよいし、さらに細分化されてもよい。また、図４の各機能は、例えば、プロセッサ３０１がＲＯＭ３０２や記憶装置３０４に記憶されているプログラムを実行することにより実現されてもよいし、例えば通信回路３０５の内部に存在するプロセッサが所定のソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。なお、各機能部が実行する処理の詳細について、上述の詳細についてはここでは説明せず、その大まかな機能のみを概説する。

【0021】

ビーム制御部４０１は、基地局装置が形成可能な複数のビームを形成する。

【0022】

情報通知部４０２は、ビーム制御部４０１において形成した複数のビームのそれぞれについて、端末装置がランダムアクセスプリアンブルの送信に使用すべき無線リソースと、その複数のビームのそれぞれの無線リソースのいずれにおいても送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの所定の系列とを設定する。なお、情報通知部４０２は、所定の系列とは別個に、複数のビームのランダムアクセスプリアンブル用の無線リソースのそれぞれにおいてのみ送信が許容される系列を、ビームごとに設定しうる。すなわち、情報通知部４０２は、複数のビームのそれぞれに対して固有のランダムアクセスプリアンブル用の系列を設定しうる。また、情報通知部４０２は、複数のビームのうちの特定のビームに固有のランダムアクセスプリアンブル用に設定した系列を、複数のビームのそれぞれの無線リソースのいずれにおいても送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの所定の系列としてもよい。すなわち、その特定のビームについてのランダムアクセスプリアンブル用の系列の一部又は全部が、他のビームの無線リソースおいても送信が許容されるように設定されうる。なお、所定の系列が共通して使用される複数のビームは、基地局装置において形成可能なすべてのビームであってもよいし、その形成可能なビームの一部であってもよい。そして、情報通知部４０２は、設定した情報を端末装置へ通知する。すなわち、複数のビームのそれぞれについて、端末装置がランダムアクセスプリアンブルの送信に使用すべき無線リソースと、その複数のビームのそれぞれの無線リソースのいずれにおいても送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの所定の系列を、端末装置へ通知する。また、情報通知部４０２は、ビームごとに固有の系列の情報をも、端末装置へ通知する。なお、情報通知部４０２は、例えば、システムインフォメーションブロック（ＳＩＢ）において、上述の設定情報をブロードキャスト送信しうる。

【0023】

ランダムアクセス処理部４０３は、端末装置から送信されたランダムアクセスプリアンブルを検出する。そして、接続制御部４０４は、ランダムアクセスプリアンブルの送信元の端末装置との間でランダムアクセス手順を実行し、端末装置と接続を確立する。接続制御部４０４は、ランダムアクセス処理部４０３においてランダムアクセスプリアンブルが受信された無線リソースに基づいて、例えばその無線リソースに対応するビームを用いて、そのランダムアクセスプリアンブルの送信元の端末装置との接続処理を実行する。なお、複数のビームのうちの１つの特定のビームに対して割り当てられた系列を、複数のビームにそれぞれ対応する無線リソースのいずれにおいても送信されることが許容される所定の系列とした場合、接続制御部４０４は、その特定のビームを用いて、ランダムアクセスプリアンブルの送信元の端末装置との接続処理を実行してもよい。すなわち、接続制御部４０４は、特定のビームに対応する系列が、複数のビームのランダムアクセスプリアンブル用の無線リソースにおける送信が許容される所定の系列として扱われる場合は、ランダムアクセスプリアンブルが受信された無線リソースによらず、その特定のビームを用いて接続の確立を試行してもよい。例えば、複数のビームのうち、カバーされるエリアの中心と他のビームのそれぞれによってカバーされるエリアの中心との距離の和が最小となるビームが、特定のビームとして選択される場合に、このような処理が行われうる。なお、これは一例であり、接続制御部４０４は、特定のビームに対応する系列が所定の系列として扱われる場合であっても、ランダムアクセスプリアンブルが受信された無線リソースに対応するビームを用いて接続の確立を試行してもよい。また、接続制御部４０４は、複数のビームのそれぞれに固有の系列とは別個に所定の系列が用意される場合には、ランダムアクセスプリアンブルが受信された無線リソースに対応するビームを用いて接続の確立を試行しうる。

【0024】

図５は、端末装置の機能構成例を示す。端末装置は、例えば、情報取得部５０１、及び、ランダムアクセス処理部５０２を有する。なお、図５では、本実施形態に特に関係する機能のみを示しており、端末装置が有しうる他の各種機能については図示を省略している。例えば、端末装置は、ＬＴＥや５Ｇなどの端末装置が一般的に有する他の機能を当然に有する。また、図５の機能ブロックは概略的に示したものであり、それぞれの機能ブロックが一体化されて実現されてもよいし、さらに細分化されてもよい。また、図５の各機能は、例えば、プロセッサ３０１がＲＯＭ３０２や記憶装置３０４に記憶されているプログラムを実行することにより実現されてもよいし、例えば通信回路３０５の内部に存在するプロセッサが所定のソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。なお、各機能部が実行する処理の詳細について、上述の詳細についてはここでは説明せず、その大まかな機能のみを概説する。

【0025】

情報取得部５０１は、基地局装置によって形成された複数のビームのそれぞれについて、端末装置がランダムアクセスプリアンブルの送信に使用すべき無線リソースの情報と、その複数のビームのそれぞれの無線リソースのいずれにおいても送信が認められるランダムアクセスプリアンブルの所定の系列の情報とを含んだ設定情報を、基地局装置から受信する。設定情報は、さらに、上述の所定の系列とは別個に、複数のビームのランダムアクセスプリアンブル用の無線リソースのそれぞれにおいてのみ送信が許容される系列を示す情報を含みうる。

【0026】

ランダムアクセス処理部５０２は、情報取得部５０１によって取得した情報に基づいて、ランダムアクセスプリアンブルを送信して、基地局装置との接続の確立を試行する。ランダムアクセス処理部５０２は、例えば、上述の所定の系列を用いてランダムアクセスプリアンブルを生成し、複数のビームに対応する無線リソースのうち、最も早いタイミングに対応する無線リソースにおいて、生成したランダムアクセスプリアンブルを送信する。その後、ランダムアクセス処理部５０２は、基地局装置から、複数のビームのうちのいずれかにおいてランダムアクセスレスポンスを受信した場合に、その後のランダムアクセス手順を実行する。なお、ランダムアクセス処理部５０２は、基地局装置からランダムアクセスレスポンスを受信しなかった場合、例えば、その判定後の最も早いタイミングに対応する無線リソースにおいて、ランダムアクセスプリアンブルを再送する。そして、ランダムアクセス処理部５０２は、所定回数、ランダムアクセスプリアンブルを送信したにもかかわらず、接続の確立に成功しなかった場合に、通常のランダムアクセス手順を実行する。すなわち、ランダムアクセス処理部５０２は、無線品質が良好な１つのビームを選択して、そのビームに固有の系列を用いて生成したランダムアクセスプリアンブルを、そのビームに対応する無線リソースにおいて送信するようにしうる。

【0027】

（処理の流れ）
基地局装置によって実行される処理の流れの例について、図６を用いて説明する。なお、図６の処理は、一例に過ぎず、２つ以上の処理ステップの実行される順序が入れ替えられてもよいし、一部の処理ステップが省略されてもよい。基地局装置は、まず、自装置が形成する複数のビームのそれぞれにおいて端末装置がランダムアクセスプリアンブルを送信可能な無線リソースを決定する（Ｓ６０１）。そして、基地局装置は、決定した複数のビームにそれぞれ対応する複数の無線リソースのいずれにおいても共通して使用可能な、ランダムアクセスプリアンブルの生成用の所定の系列を決定する（Ｓ６０２）。また、基地局装置は、複数のビームにそれぞれ対応する複数の無線リソースのそれぞれにおいてのみ使用可能な系列を決定する（Ｓ６０３）。そして、基地局装置は、決定した無線リソースと系列の情報を含んだ設定情報を端末装置へ通知する（Ｓ６０４）。その後、基地局装置は、端末装置からランダムアクセスプリアンブルを受信したことに応じて、その端末装置との間でランダムアクセス手順を実行して、接続を確立する（Ｓ６０５）。なお、基地局装置は、例えば、端末装置からランダムアクセスプリアンブルを受信した無線リソースに対応するビームを用いて、接続の確立を試行しうる。また、基地局装置は、特定のビームの無線リソースで使用可能な系列を、他のビームの無線リソースでも使用可能な所定の系列とした場合、その特定のビームを用いて接続の確立を試行してもよい。

【0028】

続いて、端末装置によって実行される処理の流れの例について、図７を用いて説明する。なお、図７の処理は、一例に過ぎず、２つ以上の処理ステップの実行される順序が入れ替えられてもよいし、一部の処理ステップが省略されてもよい。まず、端末装置は、上述のＳ６０４において基地局装置から通知された設定情報を受信する。すなわち、端末装置は、基地局装置が形成する複数のビームにそれぞれ対応する、ランダムアクセスプリアンブルの送信用の無線リソースを示す情報と、その無線リソースに共通して使用可能なランダムアクセスプリアンブルの所定の系列を示す情報とを含んだ設定情報を、基地局装置から受信する（Ｓ７０１）。なお、ここで、設定情報には、複数のビームに対応する複数の無線リソースのそれぞれにおいて個別に使用可能な系列を示す情報が含まれてもよい。端末装置は、その設定情報に基づいて、ランダムアクセスプリアンブルを送信する。例えば、端末装置は、迅速な接続の確立が要求される場合、上述の所定の系列を用いて生成したランダムアクセスプリアンブルを生成して、複数のビームに対応する複数の無線リソースのいずれかにおいて基地局装置へ送信する（Ｓ７０２）。そして、端末装置は、基地局装置との間でランダムアクセス手順を実行する（Ｓ７０３）。なお、端末装置は、この所定の系列を用いたランダムアクセス手順に所定回数連続して成功しなかった場合に、又は、迅速な接続の確立を必要としない場合には、通常のランダムアクセス手順を実行しうる。

【0029】

このようにして、端末装置は、複数のビームのうちの特定の１つを選択してランダムアクセスプリアンブルを送信するのではなく、複数のビームのいずれかに対応する無線リソースを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信することにより、迅速に接続を確立することができる。よって、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。

【0030】

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】