JPWO2019193729A1 - ユーザ装置及び基地局装置 - Google Patents

Abstract

ユーザ装置は、基地局装置からプリアンブル受信ターゲット電力に係る情報を取得する受信部と、複数の電力値から構成されるプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を変更し、前記プリアンブル受信ターゲット電力に係る情報及び前記変更された設定範囲に基づいて、プリアンブル送信電力を決定する制御部と、決定された前記プリアンブル送信電力でプリアンブルを前記基地局装置に送信する送信部とを有する。

Description

本発明は、無線通信システムにおけるユーザ装置及び基地局装置に関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、システム容量の更なる大容量化、データ伝送速度の更なる高速化、無線区間における更なる低遅延化等を実現するために、５ＧあるいはＮＲ（New Radio）と呼ばれる無線通信方式（以下、当該無線通信方式を「５Ｇ」あるいは「ＮＲ」という。）の検討が進んでいる。５Ｇでは、１０Ｇｂｐｓ以上のスループットを実現しつつ無線区間の遅延を１ｍｓ以下にするという要求条件を満たすために、様々な無線技術の検討が行われている。

ＮＲにおいては、ミリ波を用いた無線通信が検討されており、ＬＴＥ（Long Term Evolution）よりも更に高い周波数帯までの幅広い周波数を使用することが想定されている。特に、高周波数帯では伝搬ロスが増大することから、当該伝搬ロスを補うために、ビーム幅の狭いビームフォーミングを適用することが検討されている（例えば非特許文献１）。

３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１ Ｖ１５．０．０（２０１７−１２）

ＮＲにおいて初期アクセスが実行されるとき、幅広い周波数帯に対応するため、初期アクセスに必要な電力制御を行うためのパラメータの設定範囲が大きくなることがあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、初期アクセスに必要な電力制御に係るパラメータを適切に設定することを目的とする。

開示の技術によれば、基地局装置からプリアンブル受信ターゲット電力に係る情報を取得する受信部と、複数の電力値から構成されるプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を変更し、前記プリアンブル受信ターゲット電力に係る情報及び前記変更された設定範囲に基づいて、プリアンブル送信電力を決定する制御部と、決定された前記プリアンブル送信電力でプリアンブルを前記基地局装置に送信する送信部とを有するユーザ装置が提供される。

開示の技術によれば、初期アクセスに必要な電力制御に係るパラメータを適切に設定することができる。

本発明の実施の形態における無線通信システムの構成例（１）を示す図である。 本発明の実施の形態における無線通信システムの構成例（２）を示す図である。 本発明の実施の形態におけるランダムアクセス手順の例を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態における基地局装置１００の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるユーザ装置２００の機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における基地局装置１００又はユーザ装置２００のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例であり、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られない。

本発明の実施の形態の無線通信システムの動作にあたっては、適宜、既存技術が使用される。ただし、当該既存技術は、例えば既存のＬＴＥであるが、既存のＬＴＥに限られない。また、本明細書で使用する用語「ＬＴＥ」は、特に断らない限り、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、及び、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ以降の方式（例：ＮＲ）を含む広い意味を有するものとする。

また、以下で説明する本発明の実施の形態では、既存のＬＴＥで使用されているＳＳ（Synchronization Signal）、ＰＳＳ（Primary SS）、ＳＳＳ（Secondary SS）、ＰＢＣＨ（Physical broadcast channel）、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）等の用語を使用している。これは記載の便宜上のためであり、これらと同様の信号、機能等が他の名称で呼ばれてもよい。

また、本発明の実施の形態において、複信（Duplex）方式は、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式でもよいし、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式でもよいし、又はそれ以外（例えば、Flexible Duplex等）の方式でもよい。

また、以下の説明において、送信ビームを用いて信号を送信することは、プリコーディングベクトルが乗算された（プリコーディングベクトルでプリコードされた）信号を送信することとしてもよい。同様に、受信ビームを用いて信号を受信することは、所定の重みベクトルを受信した信号に乗算することであってもよい。また、送信ビームを用いて信号を送信することは、特定のアンテナポートで信号を送信することであってもよい。同様に、受信ビームを用いて信号を受信することは、特定のアンテナポートで信号を受信することであってもよい。アンテナポートとは、３ＧＰＰの規格で定義されている論理アンテナポート又は物理アンテナポートを指す。

なお、送信ビーム及び受信ビームの形成方法は、上記の方法に限られない。例えば、複数アンテナを備える基地局装置１００又はユーザ装置２００において、それぞれのアンテナの角度を変える方法を用いてもよいし、プリコーディングベクトルを用いる方法とアンテナの角度を変える方法を組み合わせる方法を用いてもよいし、異なるアンテナパネルを切り替えて利用してもよいし、複数のアンテナパネルを合わせて使う方法を組み合わせる方法を用いてもよいし、その他の方法を用いてもよい。また、例えば、高周波数帯において、複数の互いに異なる送信ビームが使用されてもよい。複数の送信ビームが使用されることを、マルチビーム運用といい、ひとつの送信ビームが使用されることを、シングルビーム運用という。

また、本発明の実施の形態において、無線パラメータ等が「設定される」とは、所定の値が予め設定（Pre-configure）又は規定されることであってもよいし、基地局装置１００又はユーザ装置２００から通知される無線パラメータが設定されることであってもよい。

図１は、本発明の実施の形態における無線通信システムの構成例（１）を示す図である。本発明の実施の形態における無線通信システムは、図１に示されるように、基地局装置１００及びユーザ装置２００を含む。図１には、基地局装置１００及びユーザ装置２００が１つずつ示されているが、これは例であり、それぞれ複数であってもよい。

基地局装置１００は、１つ以上のセルを提供し、ユーザ装置２００と無線通信を行う通信装置である。基地局装置１００は、同期信号及びシステム情報をユーザ装置２００に送信する。同期信号は、例えば、ＰＳＳ及びＳＳＳである。システム情報は、例えば、ＰＢＣＨにて送信される。また、システム情報は、報知情報ともいう。基地局装置１００及びユーザ装置２００とはいずれも、ビームフォーミングが適用された信号の送受信を行うことが可能である。ユーザ装置２００は、ＮＢ−ＩｏＴ又はカテゴリＭに対応する通信用モジュールであり、また、スマートフォン、携帯電話機、タブレット、ウェアラブル端末、Ｍ２Ｍ（Machine-to-Machine）用通信モジュール等の無線通信機能を備えた通信装置であってもよい。ユーザ装置２００は、基地局装置１００に無線接続し、無線通信システムにより提供される各種通信サービスを利用する。

初期アクセスの段階において、図１に示されるように、ユーザ装置２００は、ランダムアクセスのプリアンブル信号を基地局装置１００に送信する。当該ランダムアクセスは、基地局装置１００から受信したＰＢＣＨによるシステム情報に加え、ＰＤＳＣＨ（Physical downlink shared channel）によるシステム情報に基づいて行われる。基地局装置１００から取得する情報には、プリアンブル受信ターゲット電力を示す情報が含まれる。また、ユーザ装置２００は、基地局装置１００から受信したＵＬ（Uplink）のスケジューリングに基づいて、ＵＬ送信を行う。

図２は、本発明の実施の形態における無線通信システムの構成例（２）を示す図である。図２において、基地局装置１００を構成する装置について説明する。基地局装置１００は、図２に示されるＢＢＵ（Baseband Unit）１０１、ＲＲＨ（Remote Radio Head）１０２、ＤＡＳ（Distributed Antenna System）１０３、アンテナユニット（Distributed units）１０４を有する。

ＢＢＵ１０１は、ベースバンドユニットであり、ＲＲＨ１０２、ＤＡＳ１０３及びアンテナユニット１０４を介して受信したベースバンド信号の処理を行う。ＲＲＨ１０２は、無線部の処理を実行する装置である。ＲＲＨ１０２とＢＢＵ１０１とは、例えば、光ケーブルで接続されてもよい。ＤＡＳ１０３は、分散された複数のアンテナユニット１０４を有するシステムである。ＤＡＳ１０３は、例えば、図２に示される２５６個のように多数のアンテナユニット１０４を使用してカバレッジを向上させることができる。

図３は、本発明の実施の形態におけるランダムアクセス手順の例を説明するためのフローチャートである。基地局装置１００は、ＰＳＳ、ＳＳＳ及びＰＢＣＨを、ユーザ装置２００に送信する。ＰＢＣＨには、システム情報の一部が含まれる。なお、ランダムアクセス手順開始時に、送信カウンタは「１」が設定される。

ステップＳ１１において、ユーザ装置２００は、基地局装置１００から受信したランダムアクセス手順を実行するためのリソース、すなわち、周波数領域及び時間領域で特定されるＲＡＣＨリソース及びプリアンブルフォーマット等を特定する情報に基づいて、ランダムアクセスに使用するリソースを選択する。続いて、ユーザ装置２００は、基地局装置１００から通知されたプリアンブル受信ターゲット電力及び送信カウンタに基づくパワーランピング処理を行ってランダムアクセスプリアンブルの送信電力を決定し、選択されたリソースを使用して、ランダムアクセスプリアンブルを基地局装置１００に送信する（Ｓ１２）。ランダムアクセスプリアンブルの送信電力を決定する手順の詳細については後述する。

ステップＳ１３において、基地局装置１００は、ランダムアクセスレスポンスをユーザ装置２００に送信する。ランダムアクセスレスポンスは、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答であり、ＰＤＣＣＨにてＲＡ−ＲＮＴＩ（Random Access - Radio Network Temporary Identifier）宛てに送信され、少なくともランダムアクセスプリアンブルの識別子、タイミングアライメント、初期上りリンクグラント及びテンポラリＣ−ＲＮＴＩ（Temporary Cell - Radio Network Temporary Identifier）を含む。ランダムアクセスレスポンスがユーザ装置２００において受信された場合（Ｓ１３のＹＥＳ）、ステップＳ１４に進み、ランダムアクセスレスポンスがユーザ装置２００において受信されなかった場合（Ｓ１３のＮＯ）、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１４において、ユーザ装置２００は、ランダムアクセスレスポンスに含まれる上りリンクグラントに基づいて、上りリンク送信を行う。上りリンク送信において、少なくともＲＲＣ（Radio Resource Control）接続要求、ＮＡＳ（Non-Access Stratum）ＵＥ（User Equipment）識別子が送信される。続いて、基地局装置１００からユーザ装置２００に、ＰＤＣＣＨにてテンポラリＣ−ＲＮＴＩ宛てに、ＲＲＣ接続確立のための制御情報及びステップＳ１４でユーザ装置２００から送信された所定のＭＡＣ（Medium Access Control）制御要素が送信される。当該ＭＡＣ制御要素は、衝突解決（Contention resolution）に用いられる。なお、衝突解決（ステップＳ１４）は、衝突型ランダムアクセス手順が実行されるときに行われ、非衝突型ランダムアクセス手順が実行されるときには行われなくてよい。ユーザ装置２００は、当該ＭＡＣ制御要素がステップＳ１４で送信したデータの一部又は全部と合致した場合（Ｓ１４のＹＥＳ）、ステップＳ１５に進み、合致しなかった場合（Ｓ１４のＮＯ）、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１５において、ユーザ装置２００は、ランダムアクセスが成功したとみなし、テンポラリＣ−ＲＮＴＩをＣ−ＲＮＴＩとして、ランダムアクセス手順を終了する。

ステップＳ１６において、ユーザ装置２００は、送信カウンタが通知されるか予め規定される上限を超えたか否か判定する。上限を超えている場合（Ｓ１６のＹＥＳ）、ステップＳ１７に進み、上限を超えていない場合（Ｓ１６のＮＯ）、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１７において、ユーザ装置２００は、ランダムアクセスが失敗したとみなし、ランダムアクセス手順を終了する。一方、ステップＳ１８において、ユーザ装置２００は、送信カウンタを１増やして、ランダムアクセスプリアンブルを再送するためにステップＳ１１に戻り、再度ランダムアクセスリソースの選択を行う。

ここで、ＮＲにおいて、ランダムアクセスプリアンブルの送信電力Ｐ_{ＰＲＡＣＨ，ｆ，ｃ}は、下記の数式で算出される。
Ｐ_{ＰＲＡＣＨ，ｆ，ｃ}（ｉ）＝ｍｉｎ｛Ｐ_{ＣＭＡＸ，ｆ，ｃ}（ｉ），Ｐ_{ＰＲＡＣＨ，ｔａｒｇｅｔ}＋ＰＬ_ｆ，ｃ｝
ｆ：キャリアｆ
ｃ：サービングセルｃ
ｉ：送信区間ｉ
Ｐ_{ＣＭＡＸ，ｆ，ｃ}：キャリアｆ及びサービングセルｃにおける最大送信電力
Ｐ_{ＰＲＡＣＨ，ｔａｒｇｅｔ}：基地局装置１００におけるターゲット受信電力
ＰＬ_ｆ，ｃ：キャリアｆ及びサービングセルｃにおける伝搬損失

Ｐ_{ＰＲＡＣＨ，ｔａｒｇｅｔ}すなわちプリアンブル受信ターゲット電力は、所要品質に基づいて、基地局装置１００が設定し、ユーザ装置２００に通知される。当該通知は、情報要素「ｐｒｅａｍｂｌｅＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」を介して行われてもよい。

ＬＴＥでは、「ｐｒｅａｍｂｌｅＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」に相当するパラメータ「ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」
の設定範囲は、−１２０ｄＢｍから−９０ｄＢｍまでと規定されていた。

一方ＮＲでは、様々なシナリオを考慮し、「ｐｒｅａｍｂｌｅＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」の設定範囲を拡張することが検討されている。例えば、「ｐｒｅａｍｂｌｅＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」の設定範囲は、−１９６ｄＢｍといったＬＴＥと比較した場合低い受信電力を設定することを想定している。ＮＲのシナリオのひとつであるＳＵＬ（Supplemental UL）使用におけるＤＬ−ＵＬカップリングロス、すなわち周波数差分による品質差分の補償分を含めて「ｐｒｅａｍｂｌｅＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ」によってプリアンブル受信ターゲット電力を設定するためである。なお、ＳＵＬとは、ＵＬカバレッジ改善のため、通常のＵＬとは別に提供されるＵＬリソースをいう。

また、図２に示されるように、アンテナユニット１０４で受信された無線信号が、ＤＡＳ１０３、ＲＲＨ１０２及びＢＢＵ１０１を経由して処理されるため、ＮＦ（Noise Figure）が大きくなり得る。所要品質を満たすＰＲＡＣＨを基地局装置１００において受信するためには、例えば、プリアンブル受信ターゲット電力は、−６０ｄＢｍといった高い受信電力に設定される必要がある。

したがって、ＮＲにおけるユースケースを考慮した場合、プリアンブル受信ターゲット電力は、必要となる設定範囲が大きくなる。そのため、プリアンブル受信ターゲット電力をユーザ装置２００にシグナリングするためのビット数が増加することが想定される。また、ユースケースごとに、異なるプリアンブル受信ターゲット電力を示すパラメータを定義した場合においても、ユーザ装置２００にシグナリングするためのビット数が増加することが想定される。

また、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲の上限値を大きくせずに、設定範囲を限定し、ＰＲＡＣＨの所要品質をＰＲＡＣＨ再送時のパワーランピング処理によって満たした場合、ＰＲＡＣＨが再送されることによって、接続遅延が発生することが想定される。

そこで、プリアンブル受信ターゲット電力の通知に要するビット数を増加させることなく、ＮＲにおける様々なユースケースに必要となるプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を設定する方法を以下に説明する。

例えば、複数の電力値から構成されるプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲（Value range）のステップ幅が大きくされてもよい。プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲の一部のみに対してステップ幅が変更されてもよいし、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲のすべてに対してステップ幅が変更されてもよい。

さらに、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲のうちステップ幅が変更される範囲を示す情報が、基地局装置１００からユーザ装置２００に通知されてもよい。当該変更される範囲を示す情報は、ステップ幅を変更する最初の値又は最初の値を示すインデックスと、適用されるステップ幅と、ステップ幅を変更する最後の値又は最後の値を示すインデックスとが含まれてもよい。最初の値とは変更される範囲で最小の受信電力値であってもよいし、最後の値とは、変更される範囲で最大の受信電力値であってもよい。

また、基地局装置１００からスケーリング係数がユーザ装置２００に通知されてもよい。ユーザ装置２００は、通知されたスケーリング係数に基づいて、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲のステップ幅を変更してもよい。

なお、上記のプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲におけるステップ幅の変更は、特定の場合にのみ適用されてもよい。例えば、ユーザ装置２００が、ネットワークから報知情報又は個別のシグナリングを介して設定された場合に当該ステップ幅の変更が適用されてもよいし、ＳＵＬ又はｎｏｎ−ＳＵＬ（Ｎｏｒｍａｌ ＵＬ、Ｌｅｇａｃｙ ＵＬ）でＰＲＡＣＨ送信を行う場合に当該ステップ幅の変更が適用されてもよい。

また、例えば、ＰＲＡＣＨを送信するＵＬの種別によってプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲のうち、参照する範囲を変更してもよい。ＵＬの種別とは、例えば、ＳＵＬ又はｎｏｎ−ＳＵＬである。

ＳＵＬとｎｏｎ−ＳＵＬとで、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を個別に定義し、プリアンブルを送信するＵＬによって、参照するプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を切り替えてもよい。プリアンブルをＳＵＬに送信する場合とｎｏｎ−ＳＵＬに送信する場合とで、ＵＬに適するプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を規定することができる。ＳＵＬ又はｎｏｎ−ＳＵＬに応じてユーザ装置２００が自律的に設定範囲を切り替えてもよいし、ネットワークからの指示に基づいてユーザ装置２００が設定範囲を切り替えてもよいし、パスロス、ＳＩＮＲ（Signal-to-interference noise ratio）、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）又はＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）等のＤＬ又はＵＬ品質に基づいて、ユーザ装置２００が設定範囲を切り替えてもよい。

また、例えば、既存のプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲において、プリアンブルを送信するＵＬに応じてオフセットを適用してもよい。当該オフセットを適用することで、各ユースケースに適したプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を規定し、かつシグナリング要するビット数の増加を防ぐことができる。また、ＳＵＬに適用されるオフセットと、ｎｏｎ−ＳＵＬに適用されるオフセットとを変えることで、それぞれのＵＬに適用される設定範囲の全体をシフトすることができる。

例えば、ユーザ装置２００は、ＳＵＬにおいてプリアンブルを送信する場合、オフセットをゼロとするか又はオフセットを適用しない。ユーザ装置２００は、ｎｏｎ−ＳＵＬにおいてプリアンブルを送信する場合、オフセットを適用したプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を参照してもよい。なお、オフセットは、正の値であってもよいし負の値であってもよい。オフセットは、ＳＵＬ向けに想定されるＤＬ−ＵＬカップリングロス又はＤＬ−ＵＬカップリングロスを所定の単位で切り上げた値に基づいて、決定されてもよい。例えば、ユーザ装置２００が、ＤＬ−ＵＬカップリングロスを算出し、ユーザ装置２００自身がＤＬ−ＵＬカップリングロスに基づくオフセットを決定してプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲に適用してもよいし、ネットワークが当該オフセット適用の有無をユーザ装置２００に通知してもよい。

上記のプリアンブルを送信するＵＬによって参照するプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を切り替える場合、又はプリアンブルを送信するＵＬによってオフセットを切り替える場合、ＳＵＬ用のプリアンブル送信電力はｎｏｎ−ＳＵＬのプリアンブル送信電力より低い値となるように、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲は変更されてもよい。

上記のプリアンブルを送信するＵＬによって参照するプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を切り替える場合、又はプリアンブルを送信するＵＬによってオフセットを切り替える場合、ＳＵＬ又はｎｏｎ−ＳＵＬに応じてユーザ装置２００が自律的に設定範囲を切り替えてもよいし、ネットワークからの指示に基づいてユーザ装置２００が設定範囲を切り替えてもよいし、パスロス、ＳＩＮＲ、ＲＳＲＰ又はＲＳＲＱ等のＤＬ又はＵＬ品質に基づいてユーザ装置２００が設定範囲を切り替えてもよいし、ＤＬ−ＵＬカップリングロスの大きさに基づいてユーザ装置２００が設定範囲を切り替えてもよいし、ＤＬとＵＬの周波数又は周波数の組み合わせに基づいてユーザ装置２００が設定範囲を切り替えてもよい。

なお、上記で判定されるＵＬの種別は、ＤＬの種別であってもよい。特に、ＴＤＤの場合、ＤＬの種別に応じて、参照するプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を切り替えてもよいし、オフセットを切り替えてもよい。

上述の実施例において、ＳＵＬ又はｎｏｎ−ＳＵＬによって、参照するプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲が変更されるように切り替えているが、切り替えのトリガとして、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲が異なり得るいかなるパラメータ又はユースケースに対しても当該設定範囲が変更されるよう切り替えられてもよい。例えば、ＰＲＡＣＨに対してパラメータが変更されるようにしてもよいし、他のチャネルに対してパラメータが変更されるようにしてもよい。

また、ネットワークがＳＵＬに対応しているか否かに基づいて、上記のプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲の変更が実行されるか否かを決定してもよい。

また、上述の実施例において、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲に適用するステップ幅は、電力値の設定範囲の下限から所定の値までを広げてもよいし、電力値の設定範囲の上限から所定の値までを広げてもよいし、電力値の設定範囲の上限及び下限を含まない中間部分を広げてもよい。なお、ステップ幅の変更を適用するプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲は、ＬＴＥで規定されるプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲であってもよい。

なお、ｎｏｎ−ＳＵＬは、Ｎｏｒｍａｌ ＵＬと表現されてもよいし、ｌｅｇａｃｙ ＵＬと表現されてもよい。

上述の実施例により、ユーザ装置２００は、基地局装置１００からプリアンブル受信ターゲット電力に係る情報を取得して、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を必要に応じて変更し、初期アクセスを行うときに送信するランダムアクセスプリアンブルの送信電力を適切に制御することができる。

すなわち、初期アクセスに必要な電力制御に係るパラメータを適切に設定することができる。

（装置構成）
次に、これまでに説明した処理及び動作を実行する基地局装置１００及びユーザ装置２００の機能構成例を説明する。基地局装置１００及びユーザ装置２００は上述した実施例を実施する機能を含む。ただし、基地局装置１００及びユーザ装置２００はそれぞれ、実施例の中の一部の機能のみを備えることとしてもよい。

＜基地局装置１００＞
図４は、基地局装置１００の機能構成の一例を示す図である。図４に示されるように、基地局装置１００は、送信部１１０と、受信部１２０と、設定情報管理部１３０と、初期アクセス設定部１４０とを有する。図４に示される機能構成は一例に過ぎない。本発明の実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。

送信部１１０は、ユーザ装置２００側に送信する信号を生成し、当該信号を無線で送信する機能を含む。受信部１２０は、ユーザ装置２００から送信された各種の信号を受信し、受信した信号から、例えばより上位のレイヤの情報を取得する機能を含む。また、送信部１１０は、ユーザ装置２００へＮＲ−ＰＳＳ、ＮＲ−ＳＳＳ、ＮＲ−ＰＢＣＨ、ＤＬ／ＵＬ制御信号等を送信する機能を有する。また、例えば、送信部１１０は、ユーザ装置２００に初期アクセスに使用される情報を含む報知情報又はＵＬスケジューリングを送信し、受信部１２０は、ユーザ装置２００からＲＡＣＨプリアンブルを受信する機能を有する。

設定情報管理部１３０は、予め設定される設定情報、及び、ユーザ装置２００に送信する各種の設定情報を格納する。設定情報の内容は、例えば、初期アクセスの制御パラメータに係る情報等である。

初期アクセス設定部１４０は、実施例において説明したように、ユーザ装置２００に初期アクセスに使用される情報を通知し、ユーザ装置２００から送信されるランダムアクセスプリアンブル受信時の処理、ランダムアクセスレスポンスの送信等を実行する。

＜ユーザ装置２００＞
図５は、ユーザ装置２００の機能構成の一例を示す図である。図５に示されるように、ユーザ装置２００は、送信部２１０と、受信部２２０と、設定情報管理部２３０と、初期アクセス制御部２４０とを有する。図５に示される機能構成は一例に過ぎない。本発明の実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。

送信部２１０は、送信データから送信信号を作成し、当該送信信号を無線で送信する。受信部２２０は、各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する。また、受信部２２０は、基地局装置１００から送信されるＮＲ−ＰＳＳ、ＮＲ−ＳＳＳ、ＮＲ−ＰＢＣＨ、ＤＬ／ＵＬ制御信号等を受信する機能を有する。また、例えば、送信部２１０は、ＮＲ−ＰＲＡＣＨ、ＮＲ−ＰＵＳＣＨ等を基地局装置１００に送信する機能を有する。

設定情報管理部２３０は、受信部２２０により基地局装置１００又はユーザ装置２００から受信した各種の設定情報を格納する。また、設定情報管理部２３０は、予め設定される設定情報も格納する。設定情報の内容は、例えば、初期アクセスの制御パラメータに係る情報等である。

初期アクセス制御部２４０は、実施例において説明したように、ユーザ装置２００から基地局装置１００に送信する初期アクセスのためのプリアンブル及びメッセージを生成する。また、初期アクセス制御部２４０は、基地局装置１００から受信した初期アクセスの制御パラメータに基づいて、初期アクセスのためのプリアンブルの送信電力を制御する。初期アクセス制御部２４０における信号送信に関する機能部を送信部２１０に含め、初期アクセス制御部２４０における信号受信に関する機能部を受信部２２０に含めてもよい。

（ハードウェア構成）
上述の本発明の実施の形態の説明に用いた機能構成図（図４及び図５）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／又は論理的に複数要素が結合した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。

また、例えば、本発明の一実施の形態における基地局装置１００及びユーザ装置２００はいずれも、本発明の実施の形態に係る処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図６は、本発明の実施の形態に係る基地局装置１００又はユーザ装置２００である無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局装置１００及びユーザ装置２００はそれぞれ、物理的には、プロセッサ１００１、記憶装置１００２、補助記憶装置１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。基地局装置１００及びユーザ装置２００のハードウェア構成は、図に示した１００１〜１００６で示される各装置を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。

基地局装置１００及びユーザ装置２００における各機能は、プロセッサ１００１、記憶装置１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、記憶装置１００２及び補助記憶装置１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

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

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又はデータを、補助記憶装置１００３及び／又は通信装置１００４から記憶装置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、上述の実施の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、図４に示した基地局装置１００の送信部１１０、受信部１２０、設定情報管理部１３０、初期アクセス設定部１４０は、記憶装置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い。また、例えば、図５に示したユーザ装置２００の送信部２１０と、受信部２２０と、設定情報管理部２３０、初期アクセス制御部２４０は、記憶装置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い。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。

記憶装置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 Erasable Programmable ROM）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。記憶装置１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。記憶装置１００２は、本発明の一実施の形態に係る処理を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

補助記憶装置１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ROM）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。補助記憶装置１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、記憶装置１００２及び／又は補助記憶装置１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、基地局装置１００の送信部１１０及び受信部１２０は、通信装置１００４で実現されてもよい。また、ユーザ装置２００の送信部２１０及び受信部２２０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、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

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

また、基地局装置１００及びユーザ装置２００はそれぞれ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

（実施の形態のまとめ）
以上、説明したように、本発明の実施の形態によれば、基地局装置からプリアンブル受信ターゲット電力に係る情報を取得する受信部と、複数の電力値から構成されるプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を変更し、前記プリアンブル受信ターゲット電力に係る情報及び前記変更された設定範囲に基づいて、プリアンブル送信電力を決定する制御部と、決定された前記プリアンブル送信電力でプリアンブルを前記基地局装置に送信する送信部とを有するユーザ装置が提供される。

上述の実施例により、ユーザ装置２００は、基地局装置１００からプリアンブル受信ターゲット電力に係る情報を取得して、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を必要に応じて変更し、初期アクセスを行うときに送信するランダムアクセスプリアンブルの送信電力を適切に制御することができる。すなわち、初期アクセスに必要な電力制御に係るパラメータを適切に設定することができる。

前記制御部は、プリアンブルを送信するＵＬの種別に応じて、前記プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲において、電力値のステップ幅が大きくなるように変更してもよい。当該構成により、ユーザ装置２００は、ＵＬの種別に応じて、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を必要に応じて変更することができる。

前記制御部は、プリアンブルを送信するＵＬの種別に応じて、前記プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を切り替えてもよい。当該構成により、ユーザ装置２００は、ＵＬの種別に応じて、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を必要に応じて変更することができる。

前記制御部は、プリアンブルを送信するＵＬの種別に応じて、前記プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲に適用するオフセットを切り替えてもよい。当該構成により、ユーザ装置２００は、ＵＬの種別に応じて、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を必要に応じて変更することができる。

前記制御部は、ＤＬとＵＬとのカップリングロスを算出した値に基づいて、前記オフセットを決定してもよい。当該構成により、ユーザ装置２００は、算出したカップリングロス値に応じて、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を変更することができる。

ユーザ装置にプリアンブル受信ターゲット電力に係る情報を前記ユーザ装置に通知する送信部と、複数の電力値から構成されるプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を変更する通知を送信する通知部と、前記プリアンブル受信ターゲット電力に係る情報及び前記設定範囲を変更する通知に基づいて前記ユーザ装置が決定したプリアンブル送信電力で送信されたプリアンブルを受信する受信部とを有する基地局装置が提供される。

上述の実施例により、ユーザ装置２００は、基地局装置１００からプリアンブル受信ターゲット電力に係る情報を取得して、プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を必要に応じて変更し、初期アクセスを行うときに送信するランダムアクセスプリアンブルの送信電力を適切に制御することができる。すなわち、初期アクセスに必要な電力制御に係るパラメータを適切に設定することができる。

（実施形態の補足）
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には１つの部品で行われてもよいし、あるいは１つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べた処理手順については、矛盾の無い限り処理の順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、基地局装置１００及びユーザ装置２００は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従って基地局装置１００が有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従ってユーザ装置２００が有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。

また、情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、ブロードキャスト情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

本明細書において基地局装置１００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。基地局装置１００を有する１つ又は複数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて、ユーザ装置２００との通信のために行われる様々な動作は、基地局装置１００及び／又は基地局装置１００以外の他のネットワークノード（例えば、ＭＭＥ又はＳ−ＧＷなどが考えられるが、これらに限られない）によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局装置１００以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ（例えば、ＭＭＥ及びＳ−ＧＷ）であってもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。

ユーザ装置２００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。

基地局装置１００は、当業者によって、ＮＢ（NodeB）、ｅＮＢ（evolved NodeB）、ｇＮＢ、ベースステーション（Base Station）、又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

本明細書で使用する「判断（determining）」、「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。「判断」、「決定」は、例えば、判定（judging）、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、データベース又は別のデータ構造での探索）、確認（ascertaining）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。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）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決（resolving）、選択（selecting）、選定（choosing）、確立（establishing）、比較（comparing）などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。

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。

「含む（include）」、「含んでいる（including）」、及びそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える（comprising）」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。

本開示の全体において、例えば、英語でのａ、ａｎ及びｔｈｅのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含み得る。

なお、本発明の実施の形態において、初期アクセス制御部２４０は、制御部の一例である。初期アクセス設定部１４０は、設定部の一例である。送信部１１０は、送信部及び通知部の一例である。

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。

１００ 基地局装置
１０１ ＢＢＵ
１０２ ＲＲＨ
１０３ ＤＡＳ
１０４ アンテナユニット
１１０ 送信部
１２０ 受信部
１３０ 設定情報管理部
１４０ 初期アクセス設定部
２００ ユーザ装置
２１０ 送信部
２２０ 受信部
２３０ 設定情報管理部
２４０ 初期アクセス制御部
１００１ プロセッサ
１００２ 記憶装置
１００３ 補助記憶装置
１００４ 通信装置
１００５ 入力装置
１００６ 出力装置

Claims (6)

1. 基地局装置からプリアンブル受信ターゲット電力に係る情報を取得する受信部と、
   複数の電力値から構成されるプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を変更し、前記プリアンブル受信ターゲット電力に係る情報及び前記変更された設定範囲に基づいて、プリアンブル送信電力を決定する制御部と、
   決定された前記プリアンブル送信電力でプリアンブルを前記基地局装置に送信する送信部とを有するユーザ装置。
2. 前記制御部は、プリアンブルを送信するＵＬの種別に応じて、前記プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲において、電力値のステップ幅が大きくなるように変更する請求項１記載のユーザ装置。
3. 前記制御部は、プリアンブルを送信するＵＬの種別に応じて、前記プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を切り替える請求項１記載のユーザ装置。
4. 前記制御部は、プリアンブルを送信するＵＬの種別に応じて、前記プリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲に適用するオフセットを切り替える請求項１記載のユーザ装置。
5. 前記制御部は、ＤＬとＵＬとのカップリングロスを算出した値に基づいて、前記オフセットを決定する請求項４記載のユーザ装置。
6. プリアンブル受信ターゲット電力に係る情報をユーザ装置に通知する送信部と、
   複数の電力値から構成されるプリアンブル受信ターゲット電力の設定範囲を変更する通知を前記ユーザ装置に送信する通知部と、
   前記プリアンブル受信ターゲット電力に係る情報及び前記設定範囲を変更する通知に基づいて前記ユーザ装置が決定したプリアンブル送信電力で送信されたプリアンブルを受信する受信部とを有する基地局装置。

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