(57)【要約】【課題】ランダムアクセス手順とビーム選択とを効率に実行すること。【解決手段】端末装置は、基地局装置との接続のために、その基地局装置によって形成される複数のビームのうちの第１のビームの情報を用いて、４ステップのランダムアクセス手順のメッセージ１を送信し、メッセージ１に対する応答であるランダムアクセス手順のメッセージ２を基地局装置から受信し、メッセージ２に応答して、メッセージ１の送信後に複数のビームに関して測定された無線品質に基づいて、第１のビームからの切り替えの候補のビームである第２のビームの情報を含めた、ランダムアクセス手順のメッセージ３を送信する。【選択図】  図５
2020162103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置であって、
基地局装置との接続のために、前記基地局装置によって形成される複数のビームのうちの第１のビームの情報を用いて、４ステップのランダムアクセス手順のメッセージ１を送信し、
前記メッセージ１に対する応答である前記ランダムアクセス手順のメッセージ２を前記基地局装置から受信し、
前記メッセージ２に応答して、前記メッセージ１の送信後に前記複数のビームに関して測定された無線品質に基づいて、前記第１のビームからの切り替えの候補のビームである第２のビームの情報を含めた、前記ランダムアクセス手順のメッセージ３を送信する、
ように構成されることを特徴とする端末装置。
【請求項２】
前記複数のビームにおいて、それぞれ異なるＳＳ（同期信号）／ＰＢＣＨ（物理ブロードキャストチャネル）が用いられ、
前記第１のビームの情報は、当該第１のビームで用いられるＳＳ／ＰＢＣＨを示す情報であり、
前記第２のビームの情報は、当該第２のビームで用いられるＳＳ／ＰＢＣＨを示す情報である、
ことを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
所定の順序で前記複数のビームに関する無線品質を測定して、所定の閾値を超える前記無線品質を有すると最初に判定されたビームで使用されているＳＳ／ＰＢＣＨを、前記第１のビームの情報として用いるように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の端末装置。
【請求項４】
前記複数のビームのそれぞれに関する無線品質を測定して、前記無線品質が所定の無線品質を超えると共に最良のビームで使用されているＳＳ／ＰＢＣＨを、前記第１のビームの情報として用いるように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の端末装置。
【請求項５】
前記メッセージ３に複数の前記第２のビームの情報を含めて送信する、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項６】
前記第２のビームに対応するビームパターンを用いて、前記メッセージ３に対する応答である前記ランダムアクセス手順のメッセージ４を待ち受けるように構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項７】
前記第１のビームに対応するビームパターンを用いて、前記メッセージ４を待ち受けるように構成されることを特徴とする請求項６に記載の端末装置。
【請求項８】
前記メッセージ１の送信後に測定された無線品質が前記第１のビームより良好なビームの情報を、前記第２のビームの情報として用いる、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の端末装置。
【請求項９】
基地局装置であって、
複数のビームを形成し、
前記複数のビームのうちの第１のビームの情報を用いて送信された４ステップのランダムアクセス手順のメッセージ１を端末装置から受信し、
前記メッセージ１に応答して、前記ランダムアクセス手順のメッセージ２を前記第１のビームを用いて送信し、
前記メッセージ２に応答して前記端末装置から送信された、前記第１のビームからの切り替えの候補のビームである第２のビームの情報が含められた、前記ランダムアクセス手順のメッセージ３を受信し、
前記メッセージ３に応答して、前記ランダムアクセス手順のメッセージ４を、前記第１のビームまたは前記第２のビームを用いて送信する、
ように構成されることを特徴とする基地局装置。
【請求項１０】
前記メッセージ４を送信する際に用いる第３のビームを、前記第１のビームと前記第２のビームの中から選択するように構成される請求項９に記載の基地局装置。
【請求項１１】
複数の前記第３のビームを選択し、選択された複数の前記第３のビームを用いて前記メッセージ４を送信するように構成される請求項１０に記載の基地局装置。
【請求項１２】
端末装置によって実行される通信方法であって、
基地局装置との接続のために、前記基地局装置によって形成される複数のビームのうちの第１のビームの情報を用いて、４ステップのランダムアクセス手順のメッセージ１を送信することと、
前記メッセージ１に対する応答である前記ランダムアクセス手順のメッセージ２を前記基地局装置から受信することと、
前記メッセージ２に応答して、前記メッセージ１の送信後に前記複数のビームに関して測定された無線品質に基づいて、前記第１のビームからの切り替えの候補のビームである第２のビームの情報を含めた、前記ランダムアクセス手順のメッセージ３を送信することと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項１３】
基地局装置によって実行される通信方法であって、
複数のビームを形成することと、
前記複数のビームのうちの第１のビームの情報を用いて送信された４ステップのランダムアクセス手順のメッセージ１を端末装置から受信することと、
前記メッセージ１に応答して、前記ランダムアクセス手順のメッセージ２を前記第１のビームを用いて送信することと、
前記メッセージ２に応答して前記端末装置から送信された、前記第１のビームからの切り替えの候補のビームである第２のビームの情報が含められた、前記ランダムアクセス手順のメッセージ３を受信することと、
前記メッセージ３に応答して、前記ランダムアクセス手順のメッセージ４を、前記第１のビームまたは前記第２のビームを用いて送信することと、
を含むことを特徴とする通信方法。
【請求項１４】
端末装置に備えられたコンピュータに、
基地局装置との接続のために、前記基地局装置によって形成される複数のビームのうちの第１のビームの情報を用いて、４ステップのランダムアクセス手順のメッセージ１を送信させ、
前記メッセージ１に対する応答である前記ランダムアクセス手順のメッセージ２を前記基地局装置から受信させ、
前記メッセージ２に応答して、前記メッセージ１の送信後に前記複数のビームに関して測定された無線品質に基づいて、前記第１のビームからの切り替えの候補のビームである第２のビームの情報を含めた、前記ランダムアクセス手順のメッセージ３を送信させる、
ためのプログラム。
【請求項１５】
基地局装置に備えられたコンピュータに、
複数のビームを形成させ、
前記複数のビームのうちの第１のビームの情報を用いて送信された４ステップのランダムアクセス手順のメッセージ１を端末装置から受信させ、
前記メッセージ１に応答して、前記ランダムアクセス手順のメッセージ２を前記第１のビームを用いて送信させ、
前記メッセージ２に応答して前記端末装置から送信された、前記第１のビームからの切り替えの候補のビームである第２のビームの情報が含められた、前記ランダムアクセス手順のメッセージ３を受信させ、
前記メッセージ３に応答して、前記ランダムアクセス手順のメッセージ４を、前記第１のビームまたは前記第２のビームを用いて送信させる、
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、ランダムアクセス手順におけるビーム選択技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
第３世代パートナーシッププロジェクトによる標準規格（第４世代（４Ｇ）のＬＴＥ規格や、第５世代（５Ｇ）のＮＲ（New Radio）規格）において、基地局装置と端末装置との間の接続の確立のための手順として、ランダムアクセス手順が定められている。ランダムアクセス手順は、例えば、基地局装置と端末装置の初期接続時や、端末装置がハンドオーバ時にハンドオーバ先の基地局装置と接続する際に用いられる。ランダムアクセス手順は、４ステップＲＡＣＨ（Random Access Channel）を含む。４ステップＲＡＣＨでは、まず、端末装置が、ランダムアクセスプリアンブル（メッセージ１）を基地局装置へ送信し、基地局装置が、そのランダムアクセスプリアンブルに応答してランダムアクセスレスポンス（メッセージ２）を端末装置へ送信する。その後、端末装置が、RRC（Radio Resource Control） Connection Requestメッセージ（メッセージ３）を基地局装置へ送信し、基地局装置が、RRC Connection Setupメッセージ（メッセージ４）を端末装置へ送信する。４ステップＲＡＣＨでは、これらの４つのメッセージの送受信が行われた後に、基地局装置と端末装置との間の接続が確立される。
【０００３】
また、５Ｇでは、基地局装置及び端末装置は、複数のアンテナ素子を用いてビームフォーミングを行うことにより、通信品質の高い通信を行うことができる。このとき、基地局装置は、複数のビームを並行して用いて通信サービスを提供することができる。ここで、基地局装置が形成する複数のビームにおいては、ビームごとに異なるＳＳ（同期信号）／ＰＢＣＨ（物理ブロードキャストチャネル）が用いられうる。これによれば、端末装置は、複数のビームのそれぞれを区別して無線品質を測定し、特定のビームからの信号を受信し、そのビームに対して信号を送信することができる。
【０００４】
基地局によって複数のビームが形成される際のランダムアクセス手順では、その複数のビームのうちのいずれかと、端末装置が設定可能なビームのうちの１つとの組み合わせ（ペア）が特定されて、その特定されたビームペアを用いて、上述の４ステップの手順が開始される。端末装置は、一例において、基地局装置が複数の設定可能なビームを切り替えながら送信した信号を受信して、無線品質を測定し、最初に最小限の無線品質の閾値を超えたビームペアを用いて、メッセージ１を送信しうる（非特許文献１参照）。また、端末装置は、別の例では、全ての取りうるビームペアについて測定された無線品質のうち最良の無線品質に対応するビームペアを用いて、メッセージ１を送信しうる（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】３ＧＰＰ寄書、Ｒ１−１８１３４４３、２０１８年１１月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
端末装置が移動することによって、基地局装置が形成した複数のビームのうち、端末装置との通信に適したビームが変動しうる。このため、ランダムアクセス手順の間に、通信に適したビームが変化し、ランダムアクセス手順の完了後にそのビームの切り替えを行うための処理を開始する必要が生じ、データ通信が開始されるまでの時間が長期化するなどによって通信の効率が低下しうる。
【０００７】
本発明は、ランダムアクセス手順とビーム選択とを効率に実行可能とする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様による端末装置は、基地局装置との接続のために、前記基地局装置によって形成される複数のビームのうちの第１のビームの情報を用いて、４ステップのランダムアクセス手順のメッセージ１を送信し、前記メッセージ１に対する応答である前記ランダムアクセス手順のメッセージ２を前記基地局装置から受信し、前記メッセージ２に応答して、前記メッセージ１の送信後に前記複数のビームに関して測定された無線品質に基づいて、前記第１のビームからの切り替えの候補のビームである第２のビームの情報を含めた、前記ランダムアクセス手順のメッセージ３を送信する、ように構成されることを特徴とする。
【０００９】
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し、前記複数のビームのうちの第１のビームの情報を用いて送信された４ステップのランダムアクセス手順のメッセージ１を端末装置から受信し、前記メッセージ１に応答して、前記ランダムアクセス手順のメッセージ２を前記第１のビームを用いて送信し、前記メッセージ２に応答して前記端末装置から送信された、前記第１のビームからの切り替えの候補のビームである第２のビームの情報が含められた、前記ランダムアクセス手順のメッセージ３を受信し、前記メッセージ３に応答して、前記ランダムアクセス手順のメッセージ４を、前記第１のビームまたは前記第２のビームを用いて送信する、ように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ランダムアクセス手順とビーム選択とを効率に実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】無線通信ネットワークの構成例を示す図である。
【図２】基地局装置及び端末装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】基地局装置の機能構成例を示す図である。
【図４】端末装置の機能構成例を示す図である。
【図５】無線通信ネットワークで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】
【００１２】
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２つ以上の特徴が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。
【００１３】
（ネットワーク構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信ネットワークの構成例を示す。本実施形態に係る無線通信ネットワークは、一例において、基地局装置１０１と、その基地局装置１０１と接続して通信を行うことができる端末装置１０２とを含んで構成される。基地局装置１０１は、複数のビーム１１１〜１１５を形成可能である。なお、複数のビーム１１１〜１１５においては、それぞれ異なる同期信号（ＳＳ）／物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）が送信される。このため、端末装置１０２は、受信したＳＳ／ＰＢＣＨの識別情報（ＩＤ）を用いて、特定のビームを介した通信を行うことができる。すなわち、端末装置１０２は、基地局装置１０１がどの方向に向けて形成したビームであるかを特定する必要はなく、ＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤによって、複数のビームを区別して利用することができる。なお、図１では、１つの基地局装置１０１と１つの端末装置１０２が示されているが、一般性を失うことなく、多数の基地局装置及び多数の端末装置が存在しうる。
【００１４】
端末装置１０２は、これらの複数のビーム１１１〜１１５のうちのいずれかと、端末装置１０２自身が形成可能な複数のビームパターンのいずれかとからなるビームペアを用いて、基地局装置１０１と接続を確立して通信することができる。端末装置１０２は、基地局装置１０１と接続を確立する前に、基地局装置１０１が形成している複数のビーム１１１〜１１５について、それらのビームにそれぞれ対応するＳＳ／ＰＢＣＨの無線品質を測定する。また、端末装置１０２は、このときに、自装置が形成可能な複数のビームパターンのいずれによって、最も良好な無線品質を得られるかを特定しうる。例えば、端末装置１０２は、基地局装置１０１が複数の設定可能なビーム１１１〜１１５を切り替えながら送信した信号（ＳＳ／ＰＢＣＨ）を受信した場合の無線品質を、自装置が取りうるビームパターンのそれぞれについて特定する。そして、端末装置１０２は、例えば、基地局装置１０１への接続を開始することが決定された後に、最初に最小限の無線品質の閾値を超えたと判定された信号に対応するビームと、その信号を受信するのに使用される自装置が形成するビームパターンとを、ビームペアとして特定する。また、端末装置１０２は、基地局装置１０１が形成しているビーム１１１〜１１５と、自装置が形成可能なビームパターンとの全ての組み合わせについて特定された無線品質のうち、最良の無線品質に対応するビームペアを特定してもよい。一例において、端末装置１０２は、基地局装置１０１によって形成されたビーム１１１と、自装置が形成可能なビームパターンのうちの１つであるビーム１２１とのペアを、基地局装置１０１との接続を確立するためのビームペアとして特定しうる。
【００１５】
そして、端末装置１０２は、特定されたビームペアに基づいて、ビーム１２１を用いて、また、ビーム１１１で用いられているＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤを用いて、基地局装置１０１と接続を確立するための、ランダムアクセス手順のメッセージ１（ランダムアクセスプリアンブル）を送信する。なお、接続の確立処理は、例えば、端末装置１０２が、待受け状態（例えばＲＲＣ＿Ｉｄｌｅ状態）から接続状態（ＲＲＣ＿Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ状態）へ移行する際や、ハンドオーバによって他の基地局装置から基地局装置１０１へ接続を切り替える際に行われる。
【００１６】
このとき、基地局が形成するビームはカバーする範囲が狭いことが想定されるため、端末装置１０２が、メッセージ１を送信した後に移動した結果、通信品質が良好なビームペアが変化しうる。例えば、端末装置１０２が移動した結果、ビーム１１２とビーム１２２とのペアの無線品質が、ビーム１１１とビーム１２１とのペアの無線品質より高くなりうる。また、ビーム１１１とビーム１２１とのビームペアが、最初に最小限の無線品質の閾値を超えたと判定された結果として特定されたビームペアである場合、端末装置１０２が移動せずとも、ビーム１１２とビーム１２２とのペアの無線品質がビーム１１１とビーム１２１とのペアの無線品質より高いことがありうる。このような場合、使用するビームペアをビーム１１２とビーム１２２とのペアに切り替えることにより、基地局装置１０１と端末装置１０２との間の通信をより高品質に実行することが可能となる。しかしながら、ランダムアクセス手順が終了後にビームペアを切り替える処理を実行すると、データ通信が開始されるまでの時間が遅くなり、結果として、ネットワーク全体の効率が劣化してしまいうる。
【００１７】
本実施形態では、このような効率の劣化を抑制する手順を提供する。具体的には、端末装置１０２は、基地局装置１０１との接続のために、上述のようにして特定された第１のビームペアにおいて基地局装置１０１によって形成された側の第１のビームの情報（第１のビームのＳＳ／ＰＢＣＨの情報（ＩＤ））を用いて、ランダムアクセス手順のメッセージ１（ランダムアクセスプリアンブル）を送信する。そして、端末装置１０２は、メッセージ１に対する応答であるランダムアクセス手順のメッセージ２（ランダムアクセスレスポンス）を受信するが、メッセージ１の送信後も、無線品質の測定を継続しておく。そして、端末装置１０２は、例えば、メッセージ１の送信に使用された第１のビームペアと異なると共に、第１のビームと異なる第２のビームに対応する第２のビームペアの方が無線品質が良好であると判定すると、その第２のビームを、第１のビームからのビームの切り替え先の候補として特定する。なお、端末装置１０２は、実際には、ビームを特定するのではなく、使用されているＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤを特定しうる。端末装置１０２は、ビームの切り替え先の候補である、第１のビームとＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤが異なる第２のビームが存在する場合、その第２のビームのＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤ等、第２のビームに対応する情報を、ランダムアクセス手順のメッセージ３（ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）に含めて送信する。ここで、第２のビームは複数存在してもよい。例えば、端末装置１０２は、メッセージ１の送信後の測定において、第１のビームが用いられるビームペアよりも無線品質が良好なビームペアを複数検出しうる。この場合、端末装置１０２は、検出した複数のビームペアのそれぞれにおける基地局装置１０１側のビームで用いられているＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤを、メッセージ３に含めて送信しうる。なお、メッセージ３は、メッセージ１と同様のビームペアを用いて送信される。その後、端末装置１０２は、切り替え先の候補であるビームペアにおける自装置のビームパターンで、基地局装置１０１からのランダムアクセス手順のメッセージ４（ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ）を受信するのを待ち受ける。これにより、基地局装置１０１が、メッセージ３を解析して得られた情報に基づいて、第２のビームを用いてメッセージ４を送信した場合に、端末装置１０２がそのメッセージ４を受信することができるようになる。なお、端末装置１０２は、切り替え前のビームペアにおける自装置のビームパターンを用いて、メッセージ４を待ち受けてもよい。すなわち、端末装置１０２は、切り替え先の候補のビームペアにおける自装置のビームパターンのみを用いて、メッセージ４を待ち受けてもよいし、それに加えて切り替え前のビームペアにおける自装置のビームパターンを用いて、メッセージ４を待ち受けてもよい。例えば、基地局装置１０１が、切り替え先の候補のビームペアに対応する第２のビームを使用してメッセージ４を送信するように規定されている場合は、端末装置１０２は、切り替え先の候補のビームペアに対応するビームパターンでメッセージ４を待ち受けるだけで足りる。一方、基地局装置１０１が、切り替え先の候補のビームペアに対���する第２のビームを使用するか、切り替え前のビームペアに対応する第１のビームを使用するかを選択するような規定がなされている場合、端末装置１０２は、第１のビームと第２のビームとのいずれでメッセージ４が送信されるかを事前に認識することができない。このため、端末装置１０２は、切り替え先の候補のビームペアと切り替え前のビームペアとにそれぞれ対応するビームパターンでメッセージ４を待ち受けることとなる。なお、端末装置１０２は、切り替え先の候補のビームペアが複数存在する場合は、その複数のビームペアのそれぞれにおける自装置のビームパターンを用いて、メッセージ４を待ち受けうる。
【００１８】
また、本実施形態の基地局装置１０１は、端末装置１０２から、自装置が形成しているビームの内の第１のビームのＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤを用いて送信されたランダムアクセス手順のメッセージ１を受信する。そして、基地局装置１０１は、そのメッセージ１に応答して、第１のビームでランダムアクセス手順のメッセージ２を端末装置１０２へ送信する。その後、基地局装置１０１は、第１のビームのＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤを用いて送信されたランダムアクセス手順のメッセージ３を受信する。ここで、このメッセージ３には、端末装置１０２によって特定された、ビームの切り替え先の候補である第２のビームの情報（第２のビームのＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤ）を示す情報が含まれる。基地局装置１０１は、このメッセージ３に応答して、メッセージ４を端末装置１０２へ送信する。このとき、基地局装置１０１は、ビームの切り替えを行うか否か、また、ビームを切り替える場合に、複数の第２のビームの情報が通知されている場合には、どのビームを使用するか、を決定する。そして、基地局装置１０１は、決定したビームを用いて、メッセージ４を送信する。
【００１９】
このようにして、メッセージ４の段階で使用されるビームペアを切り替えることができるようになる。これにより、接続の確立後にビームペアの切り替えを行う必要がなくなり、データ通信を即時に開始することが可能となる。
【００２０】
なお、基地局装置１０１は、第１のビームと第２のビームに含まれる複数（場合によっては全部）のビームにおいてメッセージ４を送信してもよい。この場合、端末装置１０２は、どのビームからのメッセージ４を良好な通信品質で受信したかを判定しうる。そして、端末装置１０２は、メッセージ４の後の接続完了メッセージに、良好な通信品質で受信したメッセージ４の送信元のビームのＩＤ（例えばＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤ）を含めて送信しうる。なお、ここで送信されるビームのＩＤは、メッセージ４の受信品質が最良となったビームのＩＤでありうるが、例えば、受信品質の改善幅が大きいビームのＩＤなど、他の基準で選択されてもよい。これによれば、データ通信が行われる直前の状態に適したビームが選択されるため、接続の確立後にデータ通信を安定して実行することができるようになる。
【００２１】
続いて、上述のような処理を実行する基地局装置及び端末装置の構成及び処理の流れの例について説明する。
【００２２】
（装置構成）
図２に、本実施形態に係る基地局装置及び端末装置のハードウェア構成例を示す。基地局装置及び端末装置は、一例において、プロセッサ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、記憶装置２０４、及び通信回路２０５を含んで構成される。プロセッサ２０１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、ＲＯＭ２０２や記憶装置２０４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。ＲＯＭ２０２は、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。ＲＡＭ２０３は、プロセッサ２０１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２０４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２０５は、例えば、有線通信又は無線通信用の回路によって構成される。基地局装置は、例えば、他の基地局装置と通信するための有線通信回路と、端末装置と通信するための無線通信回路とを有しうる。また、端末装置は、基地局装置と通信するための無線通信回路を有する。なお、図２では、１つの通信回路２０５が図示されているが、基地局装置及び端末装置は、複数の通信回路を有しうる。例えば、端末装置は、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等による通信のための通信回路をさらに有しうる。
【００２３】
図３は、基地局装置の機能構成例を示す図である。基地局装置は、一例において、通信制御部３０１、メッセージ解析部３０２、及びビーム選択部３０３を含んで構成される。通信制御部３０１は、例えば、端末装置との間の無線通信を制御する。通信制御部３０１は、一例において、ＮＲ規格に従って動作し、また、上述のようなランダムアクセス手順を実行可能に構成される。通信制御部３０１は、複数のビームを形成するように構成され、その複数のビームのそれぞれにおいて互いに異なるＳＳ／ＰＢＣＨを送信する。メッセージ解析部３０２は、端末装置から受信したメッセージを解析する。メッセージ解析部３０２は、端末装置が送信したランダムアクセス手順のメッセージ３を解析し、その中に、ビームの切り替え先の候補の情報が含まれているか否かの判定や、その情報が含まれている場合に、そのビームの切り替え先の候補の特定を行う。ビーム選択部３０３は、ランダムアクセス手順のメッセージ２の送信に使用したビームと、メッセージ３で通知された切替先の候補のビームとのいずれを用いるかを選択する。また、ビーム選択部３０３は、メッセージ２の送信に使用したビームと、メッセージ３で通知された切替先の候補のビームの中から、複数のビームを選択してもよい。そして、ビーム選択部３０３は、選択したビームを用いてランダムアクセス手順のメッセージ４を送信するように、通信制御部３０１に対する指示を出力する。
【００２４】
図４は、端末装置の機能構成例を示す図である。端末装置は、一例において、通信制御部４０１、無線品質特定部４０２、及びビームペア特定部４０３を含んで構成される。通信制御部４０１は、例えば、基地局装置との間の無線通信を制御する。通信制御部４０１は、一例において、ＮＲ規格に従って動作し、また、上述のようなランダムアクセス手順を実行可能に構成される。通信制御部４０１は、複数のビームパターンを形成可能であり、そのいずれかのビームパターンを用いて通信を行うことができる。無線品質特定部４０２は、基地局装置が形成した各ビームから送信された無線信号（例えばＳＳ／ＰＢＣＨ）を受信して、無線品質を特定する。無線品質特定部４０２は、各ビームから送信された無線信号について、通信制御部４０１が形成可能な複数のビームパターンのそれぞれを用いた場合の無線品質を特定する。ビームペア特定部４０３は、無線品質特定部４０２によって特定された無線品質に基づいて、通信に使用するビームペアを特定する。例えば、ビームペア特定部４０３は、無線品質特定部４０２が複数のビームペアについて所定の順序で無線品質を特定するが、その特定された無線品質が最初の所定の閾値を超えたビームペアを、基地局装置との接続のためのランダムアクセス手順で初期的に用いるビームペアとして特定する。また、ビームペア特定部４０３は、無線品質特定部４０２が複数のビームペアの全てに対して特定した無線品質のうちの、所定の閾値を超えると共に最良の無線品質に対応するビームペアを、基地局装置との接続のためのランダムアクセス手順で初期的に用いるビームペアとして特定する。ビームペア特定部４０３は、このようにして特定したランダムアクセス手順で初期的に用いるビームペアを通信制御部４０１に通知する。そして、通信制御部４０１は、通知されたビームペアのうちの基地局装置が形成するビームに対応するＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤを用いて、また、端末装置が形成するビームパターンで、ランダムアクセス手順のメッセージ１を送信する。
【００２５】
なお、無線品質特定部４０２は、メッセージ１の送信後にも、無線品質の特定を継続し、ビームペア特定部４０３は、その特定された無線品質に基づいて、無線品質が良好なビームペアの特定を継続する。ビームペア特定部４０３は、例えば、メッセージ１の送信に用いられたビームペアと異なると共に、無線品質が所定の閾値を超えるビームペアを、切り替え先の候補のビームペアとして特定する。ビームペア特定部４０３は、例えば、メッセージ１の送信に用いられたビームペアについて特定された無線品質より良好な無線品質のビームペアを、切り替え先の候補のビームペアとして特定しうる。なお、ビームペア特定部４０３は、切り替え先の候補のビームペアを複数特定してもよい。ビームペア特定部４０３は、上述のように、特定したビームペアを、通信制御部４０１へ通知する。そして、通信制御部４０１は、メッセージ１への応答としてメッセージ２を受信したことに応じて、通知されたビームペアの基地局において形成されるビームの情報（例えばＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤ）を含めた、ランダムアクセス手順のメッセージ３を、基地局装置へ送信する。ここで、通信制御部４０１は、メッセージ１を送信したのと同じビームペアにおける基地局装置が形成したビームの情報（ＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤ）を用いて、また、そのビームペアにおける自装置が形成するビームパターンで、メッセージ３を送信する。その後、通信制御部４０１は、メッセージ３で通知した、切り替え先の候補のビームペアに対応するビームパターンで、基地局装置から送信される、ランダムアクセス手順のメッセージ４を待ち受ける。ここで、切り替え先の候補のビームペアが複数存在する場合、通信制御部４０１は、複数のビームパターンで、メッセージ４を待ち受けうる。また、通信制御部４０１は、これに加えて、メッセージ１の送信時に使用したビームペアに対応するビームパターンで、メッセージ４を待ち受けてもよい。
【００２６】
そして、通信制御部４０１は、メッセージ４を受信したことに応じて、そのメッセージ４を受信したビームパターンに基づいて、その後のデータ通信にどのビームペアを用いるかを特定する。なお、基地局装置は、メッセージ４がどのビームによって送信されているかを示す情報を、そのメッセージ４に含めて送信してもよい。この場合、通信制御部４０１は、メッセージ４の内容を確認し、そのメッセージ４がどのビームによって送信されたかを特定して、そのビームに対応するビームペアを特定することにより、その後のデータ通信にどのビームペアを用いるかを特定してもよい。通信制御部４０１は、メッセージ４に応答して、特定したビームペアに対応する自装置が形成するビームパターンを用いて、接続が完了したことを示すメッセージを送信しうる。また、通信制御部４０１は、基地局装置から、複数のビームを用いてメッセージ４が送信された場合、そのメッセージ４の受信品質に基づいて、その後のデータ通信に使用するビームペアを選択しうる。この場合、通信制御部４０１は、選択したビームペアに対応する自装置が形成するビームパターンを用いて、そのビームペアに対応する基地局装置によって形成されるビームの情報を、接続が完了したことを示すメッセージに含めて基地局装置へ送信しうる。
【００２７】
（処理の流れ）
本実施形態の無線通信ネットワークで実行される通信方法の流れの例について、図５を用いて説明する。なお、ここでは、図１のような状態において、端末装置１０２が基地局装置１０１と接続を確立する際の処理の流れの例について説明する。
【００２８】
まず、基地局装置１０１は、自装置が形成した複数のビーム１１１〜１１５のそれぞれを介して、定期的に同期信号（ＳＳ）／物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）を送信している（Ｓ５０１）。端末装置１０２は、このＳＳ／ＰＢＣＨを、自装置が形成可能なビームパターンを用いて受信し、基地局装置１０１が形成したビームと自装置が形成したビームとからなる複数のビームペアに対応する無線品質を特定する（Ｓ５０２）。その後、端末装置１０２は、特定した無線品質に基づいて、ランダムアクセス手順のメッセージ１を基地局装置１０１へ送信する際のビームペアを特定する（Ｓ５０３）。ここでのビームペアの特定手法は上述の通りであるため、ここでは説明を省略する。ここではビーム１１１とビーム１２１とのビームペアが、メッセージ１の送信用のビームペアとして特定されたものとする。なお、端末装置１０２は、基地局装置１０１が形成したビーム自体を認識しなくてもよく、上述のようにして無線品質が所定の閾値を超えたビームに対応するＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤと、その際に自装置が用いたビームパターンとを特定可能であれば足りる。その後、端末装置１０２は、特定したビームペアに従って、ビーム１１１のＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤを用いて、ビーム１２１で、メッセージ１を基地局装置１０１へ送信する（Ｓ５０４）。
【００２９】
基地局装置１０１は、ビーム１１１を介してメッセージ１を受信して、そのメッセージに応答して、ビーム１１１を介して、メッセージ２を送信する（Ｓ５０７）。一方、端末装置１０２は、メッセージ１の送信後も、無線品質の特定とビームペアの特定とを継続する（Ｓ５０５、Ｓ５０６）。ここでは、端末装置１０２は、例えば、Ｓ５０３で特定したビームペアによって得られる無線品質より良好な無線品質を得ることができるビームペアを特定する。例えば、端末装置１０２が移動したことによって、Ｓ５０３で特定したビームペアより、ビーム１１２とビーム１２２とからなるビームペアの方が無線品質が良好となったものとすると、端末装置１０２は、このビームペアを、切り替え先の候補のビームペアとして特定する。端末装置１０２は、切り替え先の候補のビームペアを特定した場合、メッセージ２に応答して送信するメッセージ３に、その切り替え先の候補のビームペアのうち、基地局装置１０１が形成したビーム１１２に関する情報（ＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤ）を含めて、基地局装置１０１へ送信する（Ｓ５０８）。なお、このメッセージ３は、メッセージ１と同様に、ビーム１１１のＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤを用いて、ビーム１２１を介して送信される。なお、端末装置１０２は、切り替え先の候補のビームペアが存在しない場合には、ビームの情報を含めずにメッセージ３を基地局装置１０１へ送信する。基地局装置１０１は、メッセージ３を受信すると、そのメッセージ３を解析し、切り替え先の候補のビームペアが存在するか否かを判定する。そして、基地局装置１０１は、切り替え先の候補のビームペアが存在する場合、メッセージ３に含められているビームの情報を抽出し、そのビームと、現在使用中のビームとのいずれをその後の通信に使用するかを決定する（Ｓ５０９）。例えば、基地局装置１０１は、ビーム１１２の情報が含まれたメッセージ３を受信した場合、現在使用中のビーム１１１と、メッセージ３によって通知されたビーム１１２とのいずれを使用するかを決定する。ここでは、基地局装置１０１は、ビーム１１２を使用すると決定したものとする。そして、基地局装置１０１は、使用すると決定したビーム１１２を使用して、メッセージ３に対する応答として、メッセージ４を送信する（Ｓ５１０）。このとき、端末装置１０２は、メッセージ１を送信した際のビームペアに対応するビームパターン（ビーム１２１）と、切り替え先の候補のビームペアにおけるビームパターン（ビーム１２２）とを用いて、メッセージ４を待ち受ける。これにより、基地局装置１０１が、ビーム１１１とビーム１１２とのいずれでメッセージ４を送信したとしても、端末装置１０２が、そのメッセージ４を受信することができるようになる。また、端末装置１０２は、ビーム１２１とビーム１２２とのいずれでメッセージ４を受信したかによって、切り替え前のビームペアと、切り替え先の候補のビームペアとのいずれを用いてその後のデータ通信を行うかを判定することができる。その後、端末装置１０２は、メッセージ４を受信した際に用いたビームを使用して、接続完了メッセージを基地局装置１０１へ送信する（Ｓ５１１）。これにより、端末装置１０２と基地局装置１０１との間の接続が確立され、続いてデータ通信が行われる。
【００３０】
このようにして、ランダムアクセス手順の途中で端末装置１０２が移動した場合等において、その手順の途中で使用するビームペアを切り替えることができるようになるため、接続の確立直後にビームペアの変更のための処理を実行する必要がなくなる。このため、接続の確立後すぐにデータ通信を実行することが可能となり、ネットワーク全体としての通信の効率を改善することができる。
【００３１】
なお、端末装置１０２は、切り替え先の候補の情報を含めずにメッセージ３を送信し、基地局装置１０１は、複数のビームのそれぞれでそのメッセージ３を受信して、そのメッセージ３の受信品質に基づいて、使用するビームを選択してもよい。この場合、基地局装置１０１は、選択したビームで、メッセージ４を送信し、端末装置１０２は、自装置が形成可能な全てのビームパターンでメッセージ４を待ち受ける。そして、端末装置１０２は、基地局装置１０１によって選択されたビームと、メッセージ４を高品質に受信することができた自装置が形成したビームとのビームペアを、その後のデータ通信で使用するビームペアとして特定してもよい。なお、端末装置１０２は、切り替え前のビームのＳＳ／ＰＢＣＨのＩＤを用いてメッセージ３を送信するが、その際に用いる自装置のビームとして、切り替え前のビームのみならず、切り替え先の候補のビームを使用してもよい。これによれば、メッセージ３にビームの情報を含める必要がなくなるため、従来と同様のメッセージの構成を用いて、ランダムアクセス手順の途中でビームを切り替えることが可能となる。これにより、接続の確立後にビームペアの切り替えを行う必要がなくなり、データ通信を即時に開始することが可能となる。
【００３２】
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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