(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線環境における端末の動作方法において、
基地局から複数のダウンリンク送信ビームそれぞれを介して送信される信号を受信する過程と、
前記信号に対する測定（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）に基づいて、前記複数のダウンリンク送信ビームの中から最適のダウンリンク送信ビームを識別する過程と、
前記最適のダウンリンク送信ビームに関する情報を知らせるために、ＲＡＣＨ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｈａｎｎｅｌ）シーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を前記基地局に送信する過程と、を含む方法。
【請求項２】
前記ＲＡＣＨシーケンスを送信する過程は、
前記端末の識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のための第１インデックス（ｉｎｄｅｘ）及び前記最適のダウンリンク送信ビームを示す第２インデックスを含む前記ＲＡＣＨシーケンスを前記基地局に送信する過程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＲＡＣＨシーケンスを送信する過程は、
複数のＲＡＣＨシーケンスの中から特定のグループのＲＡＣＨシーケンスをランダムに決定する過程と、
前記特定のグループのＲＡＣＨシーケンスの中から前記第２インデックスを含む前記ＲＡＣＨシーケンスを識別する過程と、
前記識別されたＲＡＣＨシーケンスを前記基地局に送信する過程と、を含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＲＡＣＨシーケンスを送信する過程は、
複数のＲＡＣＨシーケンスの中から前記第２インデックスをそれぞれ含む特定のグループのＲＡＣＨシーケンスを識別する過程と、
前記特定のグループのＲＡＣＨシーケンスの中から前記ＲＡＣＨシーケンスをランダムに決定する過程と、
前記決定されたＲＡＣＨシーケンスを前記基地局に送信する過程と、を含む請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ＲＡＣＨシーケンスを送信する過程は、
複数のＲＡＣＨシーケンスの中から前記ＲＡＣＨシーケンスをランダムに決定する過程と、
複数の送信機会の中の前記最適のダウンリンク送信ビームに対応する機会で前記決定されたＲＡＣＨシーケンスを前記基地局に送信する過程と、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の送信機会は、時間軸、周波数軸及び前記時間軸と前記周波数軸の組み合わせの中の少なくとも１つによって区分される請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ＲＡＣＨシーケンスを送信する過程は、
複数の送信機会の中の前記最適のダウンリンク送信ビームに対応する送信機会で前記端末の識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のための第１インデックス（ｉｎｄｅｘ）及び前記最適のダウンリンク送信ビームを示す第２インデックスを含む前記ＲＡＣＨシーケンスを送信する過程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記基地局から、前記ＲＡＣＨシーケンスの送信に関連したＲＡＣＨ構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）情報を受信する過程と、
前記基地局から前記最適のダウンリンク送信ビームを介して前記ＲＡＣＨシーケンスに対応するＲＡＣＨ応答（ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を受信する過程をさらに含み、
前記ＲＡＣＨシーケンスを送信する過程は、
前記基地局に複数のアップリンク送信ビームそれぞれを介して前記ＲＡＣＨシーケンスを送信する過程を含み、
前記ＲＡＣＨ応答は、
前記複数のアップリンク送信ビームの中から識別された最適のアップリンク送信ビームに関する情報を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
無線環境における端末の装置（ａｐｐａｒａｔｕｓ）において、
制御部と、
前記制御部と機能的に連結された少なくとも１つの送受信機を含み、
前記制御部は、
基地局から複数のダウンリンク送信ビームそれぞれを介して信号を受信するように構成され、
前記信号に対する測定（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）に基づいて、前記複数のダウンリンク送信ビームの中から最適のダウンリンク送信ビームを識別するように構成され、
前記最適のダウンリンク送信ビームに関する情報を知らせるためにＲＡＣＨ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｈａｎｎｅｌ）シーケンスを前記基地局に送信するように構成される装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記端末の識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のための第１インデックス（ｉｎｄｅｘ）及び前記最適のダウンリンク送信ビームを示す第２インデックスを含む前記ＲＡＣＨシーケンスを前記基地局に送信するように構成される請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記複数のＲＡＣＨシーケンスの中から特定のグループのＲＡＣＨシーケンスをランダムに決定するように構成され、
前記特定のグループのＲＡＣＨシーケンスの中から、前記第２インデックスを含む前記ＲＡＣＨシーケンスを識別するように構成され、
前記識別されたＲＡＣＨシーケンスを前記基地局に送信するように構成される請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
複数のＲＡＣＨシーケンスの中から前記第２インデックスをそれぞれ含む特定のグループのＲＡＣＨシーケンスを識別するように構成され、
前記特定のグループのＲＡＣＨシーケンスの中から前記ＲＡＣＨシーケンスをランダムに決定するように構成され、
前記決定されたＲＡＣＨシーケンスを前記基地局に送信するように構成される請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記制御部は、
複数のＲＡＣＨシーケンスの中から前記ＲＡＣＨシーケンスをランダムに決定するように構成され、
複数の送信機会の中の前記最適のダウンリンク送信ビームに対応する送信機会で前記決定されたＲＡＣＨシーケンスを送信するように構成される請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記複数の送信機会は、
時間軸、周波数軸及び前記時間軸と前記周波数軸の組み合わせの中の少なくとも１つによって区分される請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記制御部は、
複数の送信機会の中の前記最適のダウンリンク送信ビームに対応する送信機会で前記端末の識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のための第１インデックス（ｉｎｄｅｘ）及び前記最適のダウンリンク送信ビームを示す第２インデックスを含む前記ＲＡＣＨシーケンスを送信するように構成される請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記制御部は、
前記基地局から、前記ＲＡＣＨシーケンスの送信に関連したＲＡＣＨ構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）情報を受信するようにさらに構成され、
前記基地局から前記最適のダウンリンク送信ビームを介して前記ＲＡＣＨシーケンスに対応するＲＡＣＨ応答（ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を受信するようにさらに構成され、
前記基地局に複数のアップリンク送信ビームそれぞれを介して前記ＲＡＣＨシーケンスを送信するように構成され、
前記ＲＡＣＨ応答は、
前記複数のアップリンク送信ビームの中から識別された最適のアップリンク送信ビームに関する情報を含む請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
無線環境における基地局の動作方法において、
端末に複数のダウンリンク送信ビームそれぞれを介して信号を送信する過程と、
最適のダウンリンク送信ビームに関する情報を獲得するために、ＲＡＣＨ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｈａｎｎｅｌ）シーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を前記端末から受信する過程を含み、
前記最適のダウンリンク送信ビームは、
前記信号に対する測定（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）に基づいて、前記複数のダウンリンク送信ビームの中から識別される方法。
【請求項１８】
前記ＲＡＣＨシーケンスは、前記端末の識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に対する第１インデックス（ｉｎｄｅｘ）及び前記最適のダウンリンク送信ビームを示す第２インデックスを含み、
前記最適のダウンリンク送信ビームに関する情報は、
前記第２インデックスに基づいて獲得される請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２インデックスを含む前記ＲＡＣＨシーケンスは、
特定のグループのＲＡＣＨシーケンスの中から識別され、
前記特定のグループのＲＡＣＨシーケンスは、
複数のＲＡＣＨシーケンスの中からランダムに決定される請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ＲＡＣＨシーケンスは、特定のグループのＲＡＣＨシーケンスの中からランダムに決定され、
前記第２インデックスを含む前記特定のグループのＲＡＣＨシーケンスは、
複数のＲＡＣＨシーケンスの中から識別される請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＲＡＣＨシーケンスは、
複数のＲＡＣＨシーケンスの中からランダムに決定され、
前記最適のダウンリンク送信ビームに関する前記情報は、
前記ＲＡＣＨシーケンスが受信されるタイミングに基づいて獲得され、
前記タイミングは、
前記ＲＡＣＨシーケンスの送信に関する複数のタイミングの中から前記最適のダウンリンク送信ビームに対応して決定される請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＲＡＣＨシーケンスの送信に関連したＲＡＣＨ構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）情報を前記端末に送信する過程と、
前記最適のダウンリンク送信ビームを介して前記ＲＡＣＨシーケンスに対応するＲＡＣＨ応答（ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を前記端末に送信する過程をさらに含み、
前記ＲＡＣＨシーケンスを受信する過程は、
前記端末から複数のアップリンク送信ビームそれぞれを介して送信される前記ＲＡＣＨシーケンスを受信する過程を含み、
前記ＲＡＣＨ応答は、
最適のアップリンク送信ビームに関する情報を含み、
前記最適のアップリンク送信ビームは、
前記複数のアップリンク送信ビームの中から決定される請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
無線環境における基地局の装置において、
制御部と、
前記制御部と機能的に連結された少なくとも１つの送受信機を含み、
前記制御部は、
端末に複数のダウンリンク送信ビームそれぞれを介して信号を送信するように構成され、
最適のダウンリンク送信ビームに関する情報を獲得するために、ＲＡＣＨ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｈａｎｎｅｌ）シーケンスを受信するように構成され、
前記最適のダウンリンク送信ビームは、
前記信号に対する測定（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）に基づいて、前記複数のダウンリンク送信ビームの中から識別される装置。
【請求項２４】
前記ＲＡＣＨシーケンスは、
前記端末の識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に対する第１インデックス（ｉｎｄｅｘ）及び前記最適のダウンリンク送信ビームを示す第２インデックスを含み、
前記最適のダウンリンク送信ビームに関する情報は、
前記第２インデックスに基づいて獲得される請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記第２インデックスを含む前記ＲＡＣＨシーケンスは、
特定のグループのＲＡＣＨシーケンスの中から識別され、
前記特定のグループのＲＡＣＨシーケンスは、
複数のＲＡＣＨシーケンスの中からランダムに決定される請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記ＲＡＣＨシーケンスは、
特定のグループのＲＡＣＨシーケンスの中からランダムに決定され、
前記第２インデックスを含む前記特定のグループのＲＡＣＨシーケンスは、
複数のＲＡＣＨシーケンスの中から識別される請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記ＲＡＣＨシーケンスは、
複数のＲＡＣＨシーケンスの中からランダムに決定され、
前記最適のダウンリンク送信ビームに関する前記情報は、
前記ＲＡＣＨシーケンスが受信されるタイミングに基づいて獲得され、
前記タイミングは、
前記ＲＡＣＨシーケンスの送信に関する複数のタイミングの中から前記最適のダウンリンク送信ビームに対応して決定される請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
前記制御部は、
前記ＲＡＣＨシーケンスの送信に関連したＲＡＣＨ構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）情報を前記端末に送信するようにさらに構成され、
前記最適のダウンリンク送信ビームを介して前記ＲＡＣＨシーケンスに対応するＲＡＣＨ応答（ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を前記端末に送信するようにさらに構成され、
前記端末から複数のアップリンク送信ビームそれぞれを介して送信される前記ＲＡＣＨシーケンスを受信するように構成され、
前記ＲＡＣＨ応答は、
最適のアップリンク送信ビームに関する情報を含み、
前記最適のアップリンク送信ビームは、
前記複数のアップリンク送信ビームの中から決定される請求項２３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、特に、ランダムアクセスチャネルの送受信装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
持続的に増加する無線データトラフィック（ｔｒａｆｆｉｃ）需要を満たすために、無線通信システムは、より高いデータ伝送率をサポートするための方向に発展している。現在、商用化が開始されている４Ｇ（４ｔｈ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）システムは、データ伝送率の増加のために、主にスペクトル効率（Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を改善する方向に技術開発が進められた。しかし、上記のスペクトル効率を改善する技術だけでは急増する無線データトラフィック需要を満たすことが困難である。
【０００３】
前記無線データトラフィック需要を満たすための１つの案として、非常に広い周波数帯域を使用する方法を考慮できる。現在、移動通信セルラー（ｃｅｌｌｕｌｅｒ）システムで使用される周波数帯域は、一般に、１０ＧＨｚ以下であるため、広い周波数帯域の確保は非常に困難である。よって、さらに高い周波数帯域で広帯域周波数を確保する必要性がある。例えば、広い周波数帯域を確保するために所謂ミリ波（ｍｍ  ｗａｖｅ）システムの導入が議論されている。しかし、無線通信のための周波数が高くなるほど電波経路の損失は増加する。そのため、電波の到達距離は相対的に短くなり、その結果、サービス領域（ｃｏｖｅｒａｇｅ）が減少する。電波経路損失の緩和及び電波の伝達距離を増加させるための重要な技術の１つとして、ビームフォーミング（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）技術が台頭してきている。
【０００４】
ビームフォーミング技術は、基地局及び端末で、送信／受信ビームを正確に測定し、最も適合したビームをリポート（ｒｅｐｏｒｔ）するビーム選択（ｂｅａｍ  ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）技術を必要とする。効率的な通信のためには、ネットワークエントリ後のみならず、ネットワークエントリ過程時にもビームフォーミング技術及びそれに伴うビーム選択技術が要求される。したがって、ネットワークエントリ過程で使用される同期チャネル、放送チャネル、ランダムアクセスチャネルなどの構造は、効率的なビームフォーミング技術及びビーム選択過程をサポートできる必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の実施形態は、ビームフォーミングを使用する無線通信システムにおいて、効果的にビーム選択過程をサポートできるランダムアクセスチャネル装置及びそれによる信号送受信方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の実施形態は、ビームフォーミングを使用する無線通信システムにおいて、ネットワークエントリ過程時に最適のビームに関する情報を送受信する装置及び方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の実施形態は、ビームフォーミングを使用する無線通信システムにおいて、最適のダウンリンク送信ビームに関する情報をランダムアクセスチャネルを介して送信する装置及び方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の実施形態は、ビームフォーミングを使用する無線通信システムにおいて、ランダムアクセスチャネルを受信して最適のダウンリンク送信ビームに関する情報を検出する装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態によると、ビームフォーミングを使用する無線通信システムにおける端末の動作方法は、基地局から送信されたダウンリンク送信ビームの中で最適のダウンリンク送信ビームを測定する過程と、前記最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を前記基地局に送信する過程と、を含む。
【００１０】
本発明の他の実施形態によると、ビームフォーミングを使用する無線通信システムにおける端末装置は、基地局から送信されたダウンリンク送信ビームの中の最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を生成するランダムアクセスチャネル情報生成器と、前記生成されたランダムアクセスチャネル情報を前記基地局に送信する送信機と、を含む。
【００１１】
本発明のさらに他の実施形態によると、ビームフォーミングを使用する無線通信システムにおける基地局の動作方法は、前記基地局から端末に送信されたダウンリンク送信ビームの中の最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を受信する過程と、前記受信されたランダムアクセスチャネル情報からランダムアクセスチャネルシーケンス及び前記最適のダウンリンク送信ビームを検出する過程と、を含む。
【００１２】
本発明のさらに他の実施形態によると、ビームフォーミングを使用する無線通信システムにおける基地局装置は、前記基地局から端末に送信されたダウンリンク送信ビームの中の最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を受信する受信機と、前記受信されたランダムアクセスチャネル情報からランダムアクセスチャネルシーケンス及び前記最適のダウンリンク送信ビームを検出する検出器と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明の上記実施形態及び付加的な実施形態をよりよく理解するために、図面全体を通じて類似の符号が対応する部分を示す以下の図面と共に、実施形態に対する説明を参照すべきである。 
【図１】本発明の実施形態が適用される無線ネットワークの例を示す図である。
【図２Ａ】図１に示す基地局ＢＳ及び加入者端末ＳＳが直交周波数分割多重接続（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ、ＯＦＤＭＡ）方式で具現される場合のＯＦＤＭＡ送信経路のハイレベルダイヤグラムである。
【図２Ｂ】図１に示す基地局ＢＳ及び加入者端末ＳＳが直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）方式で具現される場合のＯＦＤＭＡ受信経路のハイレベルダイヤグラムである。
【図３Ａ】本発明の実施形態による基地局ＢＳと加入者端末ＳＳとの間のネットワークエントリ過程のための手順を例示的に示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態による基地局ＢＳと加入者端末ＳＳとの間のネットワークエントリ過程のための手順を例示的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態による基地局の機能的ダイヤグラムを示す図である。
【図５】本発明の実施形態による加入者端末の機能的ダイヤグラムを示す図である。
【図６】本発明の実施形態によるランダムアクセスチャネルの構造を例示的に示す図である。
【図７】本発明の実施形態１によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作を説明するための図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態２によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作を説明するための図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態２によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態３によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作を説明するための図である。
【図１０Ａ】本発明の実施形態による加入者端末によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作の処理の流れを示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施形態による加入者端末によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作の処理の流れを示す図である。
【図１１】本発明の実施形態による基地局によるランダムアクセスチャネル情報受信動作の処理の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施形態が詳しく説明される。なお、本発明の実施形態を説明するに当たって、多数の特定の細部事項が詳述されることになるが、本発明がそのような特定の細部事項がなくても実施され得ることは当業者にとって自明である。なお、本発明を説明するに当たって、周知の方法、手順、コンポーネント、回路及びネットワークについては詳しく説明されないということに留意すべきである。
【００１５】
以下で説明される本発明の実施形態は、ビームフォーミングを使用する無線通信システムにおいてビーム選択過程をサポートできるランダムアクセスチャネル送受信装置及び方法の提供に関連するものである。前記ビームフォーミングは、送信端で行われる送信ビームフォーミング及び受信端で行われる受信ビームフォーミングに区分されることができる。前記送信ビームフォーミングは、一般に複数のアンテナを利用して電波の到達領域を特定の方向に集中させて指向性（ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）を増大させる。この時、複数のアンテナが集合された形態は、アンテナアレイ（ａｎｔｅｎｎａ  ａｒｒａｙ）、アレイに含まれる各アンテナはアレイエレメント（ａｒｒａｙ  ｅｌｅｍｅｎｔ）と称することができる。前記アンテナアレイは、リニアアレイ（ｌｉｎｅａｒ  ａｒｒａｙ）、プレーナアレイ（ｐｌａｎａｒ  ａｒｒａｙ）等様々な形態に構成されることができる。前記送信ビームフォーミングを使用すると、信号の指向性の増大により送信距離が増加する。さらには、指向する方向以外の他の方向には信号がほとんど送信されないので、他の受信端に対する信号干渉が大きく減少する。前記受信端は、受信アンテナアレイを利用して受信信号に対するビームフォーミングを行うことができる。前記受信ビームフォーミングは、電波の受信を特定の方向に集中させて該当方向に入る受信信号の感度を増加させ、該当方向以外の方向から入る信号を受信信号から排除することによって、干渉信号を遮断する利得を提供する。
【００１６】
以下で説明される本発明の実施形態によると、加入者端末は、ランダムアクセスチャネルを介して最適のダウンリンク送信ビームに関する情報を送信し、基地局は、前記ランダムアクセスチャネルを受信してランダムアクセスチャネルシーケンス及び最適のダウンリンク送信ビームを検出する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態が適用される無線ネットワーク１００の例を示す図である。図示の実施形態で、無線ネットワーク１００は、基地局（ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）１０１、基地局ＢＳ１０２、基地局ＢＳ１０３、及び他の類似の基地局（図示せず）を含む。基地局１０１は、基地局１０２及び基地局１０３と通信中である。基地局１０１は、また、インターネット（ｉｎｔｅｒｎｅｔ）１０３又は類似のＩＰベースのネットワーク（ＩＰ−ｂａｓｅｄ  ｎｅｔｗｏｒｋ）（図示せず）と通信中である。
【００１８】
基地局１０２は、基地局１０２のカバレッジ領域１２０内にある複数の第１加入者端末に（基地局１０１を介した）インターネット１３０への無線広帯域アクセスを提供する。複数の第１加入者端末は、小規模事業者（ｓｍａｌｌ  ｂｕｓｉｎｅｓｓ、ＳＢ）に位置することもできる加入者端末（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  ｓｔａｔｉｏｎ）１１１を含み、会社（ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ、Ｅ）に位置することもできる加入者端末１１２を含み、ワイファイ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｆｉｄｅｌｉｔｙ、ＷｉＦｉ）ホットスポット（ｈｏｔｓｐｏｔ）ＨＳに位置することもできる加入者端末１１３を含み、第１居住地（ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ、Ｒ）に位置することもできる加入者端末１１４を含み、第２居住地（ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ、Ｒ）に位置することもできる加入者端末１１５を含み、セルラーフォン（ｃｅｌｌ ｐｈｏｎｅ）、無線ラップトップ（ｌａｐｔｏｐ）、無線ＰＤＡ又はそれに類似したものを含む移動装置（ｍｏｂｉｌｅ  ｄｅｖｉｃｅ）Ｍであることもできる加入者端末１１６を含む。
【００１９】
基地局１０３は、基地局１０３のカバレッジ領域１２５内にある複数の第２加入者端末に（基地局１０１を介した）インターネット１３０への無線広帯域アクセスを提供する。複数の第２加入者端末は、加入者端末１１５及び加入者端末１１６を含む。好ましい実施形態において、基地局１０１−１０３は、ＯＦＤＭ又はＯＦＤＭＡ技術を使用して互いに通信することもでき、加入者端末１１１−１１６と通信することもできる。
【００２０】
基地局１０１は、より多くの数の基地局又はより少ない数の基地局と通信することもできる。さらには、例えば、図１では６つの加入者端末のみが図示されているが、無線ネットワーク１００は、追加的な加入者端末に無線広帯域アクセスを提供することもできることを理解すべきである。加入者端末１１５及び加入者端末１１６は、カバレッジ領域１２０及びカバレッジ領域１２５の境界部分に位置する。当該分野における熟練者によく知られているように、加入者端末１１５及び加入者端末１１６は、互いに基地局１０２及び基地局１０３と通信し、ハンドオフモードで動作すると言及される場合もある。
【００２１】
加入者端末１１１−１１６は、インターネット１３０を介して音声、データ、ビデオ、ビデオ会議、及び／又は他の広帯域サービスにアクセスすることもできる。好ましい実施形態において、１つ又はそれ以上の加入者端末１１１−１１６は、ＷｉＦｉ  ＷＬＡＮのアクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ  ｐｏｉｉｎｔ、ＡＰ）に関連づけられることもできる。加入者端末１１６は、無線でイネーブルされるラップトップコンピュータ、携帯情報端末（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄａｔａ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ノートブックＰＣ、携帯装置（ｈａｎｄｈｅｌｄ  ｄｅｖｉｃｅ）、又は無線でイネーブルされる他の装置を含む複数の移動端末の中のいずれかであることもできる。例えば、加入者端末１１４及び１１５は、無線でイネーブルされる個人用コンピュータ（ＰＣ）、ラップトップコンピュータ、ゲートウェイ又は他の装置であることもできる。
【００２２】
図２Ａは、図１に示す基地局ＢＳ及び加入者端末ＳＳが直交周波数分割多重接続（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ、ＯＦＤＭＡ）方式で具現される場合のＯＦＤＭＡ送信経路２００のハイレベルダイヤグラムである。図２Ｂは、図１に示す基地局ＢＳ及び加入者端末ＳＳが直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）方式で具現される場合のＯＦＤＭＡ受信経路２０１のハイレベルダイヤグラムである。ここでは、ＯＦＤＭＡ送信経路２００が基地局ＢＳ１０２及び加入者端末ＳＳ１１６で具現され、ＯＦＤＭＡ受信経路２０１が基地局ＢＳ１０２及び加入者端末ＳＳ１１６で具現された例として図示されている。以下の説明では、便宜のために、ＯＦＤＭＡ送信経路２００が基地局ＢＳ１０２で具現され、ＯＦＤＭＡ受信経路２０１が加入者端末ＳＳ１１６で具現された例として説明される。しかし、当該分野における熟練者であればＯＦＤＭＡ送信経路２００及び受信経路２０１が図１に示す他の基地局１０１及び１０３と、他の加入者端末１１１−１１５で具現されることができることが理解できるはずである。
【００２３】
基地局１０２の送信経路２００は、チャネル符号化及び変調ブロック２０５、直／並列（ｓｅｒｉａｌ−ｔｏ−ｐａｒａｌｌｅｌ、Ｓ−ｔｏ−Ｐ）変換器２１０、サイズＮの逆高速フーリエ変換（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＩＦＦＴ）ブロック２１５、並／直列（ｐａｒａｌｌｅｌ−ｔｏ−ｓｅｒｉａｌ、Ｐ−ｔｏ−Ｓ）変換器２２０、サイクリックプレフィックス（ｃｙｃｌｉｃ  ｐｒｅｆｉｘ）追加器２２５、アップコンバータ（ｕｐ−ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、ＵＣ）２３０及びアンテナ部（ａｎｔｅｎｎａ  ｕｎｉｔ）２３５を含む。加入者端末１１６の受信経路２０１は、アンテナ部２５０、ダウンコンバータ（ｄｏｗｎ−ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、ＤＣ）２５５、サイクリックプレフィックス除去器２６０、直／並列（ｓｅｒｉａｌ−ｔｏ−ｐａｒａｌｌｅｌ、Ｓ−ｔｏ−Ｐ）変換器２６５、サイズＮの高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＦＦＴ）ブロック２７０、並／直列（ｐａｒａｌｌｅｌ−ｔｏ−ｓｅｒｉａｌ、Ｐ−ｔｏ−Ｓ）変換器２７５、チャネル復号化及び復調ブロック２８０を含む。
【００２４】
図２Ａ及び２Ｂで構成要素の中の少なくともいくつかはソフトウェアとして具現されることもでき、他の構成要素は構成可能なハードウェア（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  ｈａｒｄｗａｒｅ）又はソフトウェアと構成可能なハードウェアの組み合わせによって具現されることもできる。特に、本開示文書において記述されるＦＦＴブロック及びＩＦＦＴブロックは、具現によっては構成可能なソフトウェアアルゴリズムとして具現されることもでき、ここで、サイズＮの値は具現によって変形され得る。
【００２５】
基地局１０２で、チャネル符号化及び変調ブロック２０５は、情報ビットのセットを受信し、符号化（例えば、ＬＤＰＣ符号化）を適用し、情報ビットを（例えば、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ）変調して周波数ドメイン変調シンボルのシーケンスを生成する。直／並列変換器２１０は、直列の変調されたシンボルを並列データに変換（すなわち逆多重化）してＮ並列シンボルストリームを生成する。ここで、Ｎは、基地局１０２及び加入者端末１１６で使用されたＩＦＦＴ／ＦＦＴサイズである。サイズＮのＩＦＦＴブロック２１５は、Ｎ並列シンボルストリームに対してＩＦＦＴ動作を行って時間ドメイン上の出力信号を生成する。並／直列変換器２２０は、サイズＮのＩＦＦＴブロック２１５からの時間ドメイン上の並列出力シンボルを変換（すなわち多重化）して直列の時間ドメイン上信号を生成する。サイクリックプレフィックス追加器２２５は、前記時間ドメイン上の信号にサイクリックプレフィックスを挿入する。アップコンバータ２３０は、サイクリックプレフィックス追加器２２５の出力を無線チャネルを介して送信するためのＲＦ周波数に変調（すなわち、アップコンバート）する。前記信号は、ＲＦ周波数への変換の前に基底帯域でフィルタリングされることもできる。アンテナ部２３５は、複数のアンテナが集合された形態であるアンテナアレイ構造を有し、送信ビームフォーミングをサポートする。
【００２６】
前記アンテナ部２３５を介して送信されたＲＦ信号は、無線チャネルを通過した後加入者端末１１６に到達し、基地局１０２での動作の逆動作が行われる。アンテナ部２５０は、複数のアンテナが集合された形態であるアンテナアレイ構造を有し、受信ビームフォーミングをサポートする。ダウンコンバータ２５５は、受信された信号を基底帯域周波数にダウンコンバートする。サイクリックプレフィックス除去器２６０は、サイクリックプレフィックスを除去して時間ドメイン上の直列基底帯域信号を生成する。直／並列変換器２６５は、前記時間ドメイン上の基底帯域信号を時間ドメイン上の並列信号に変換する。サイズＮのＦＦＴブロック２７０は、ＦＦＴアルゴリズムを行って周波数ドメイン上のＮ並列信号を生成する。並／直列変換器２７５は、前記周波数ドメイン上の並列信号を変調されたデータシンボルのシーケンスに変換する。チャネル復号化及び復調ブロック２８０は、前記変調されたシンボルを復調した後、復号化して最初の入力データストリームを復元する。
【００２７】
基地局１０１−１０３のそれぞれは、加入者端末１１１−１１６へのダウンリンクでの送信と類似の送信経路２００を具現することもでき、加入者端末１１１−１１６からのアップリンク（ｕｐ  ｌｉｎｋ）での受信と類似の受信経路２０１を具現することもできる。同様に、加入者端末１１１−１１６のそれぞれは、基地局１０１−１０３へのアップリンクでの送信のための構造に対応する送信経路２００を具現することもでき、基地局１０１−１０３からのダウンリンク（ｄｏｗｎ  ｌｉｎｋ）での受信のための構造に対応する受信経路２０１を具現することもできる。
【００２８】
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の実施形態による基地局ＢＳと加入者端末ＳＳとの間のネットワークエントリ過程のための手順を例示的に示す図である。ここで、ネットワークエントリ手順はビームフォーミングを使用する図１に図示した基地局１０２と加入者端末１１６がネットワークエントリ手順を行う例として説明されるが、このようなネットワークエントリ手順の動作が基地局１０２と加入者端末１１６との間にのみ限定されるものではないことは留意すべきである。
【００２９】
図３Ａを参照すると、ステップ３１０Ａにて、基地局１０２は、ビーム測定可能な基準チャネルとしての同期チャネル（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌ、ＳＣＨ）及び放送チャネル（ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ｃｈａｎｎｅｌ、ＢＣＨ）（符号３１５として共に参照される）を周期的に生成して送信する。この時、同期チャネル及び放送チャネル３１５は、ビームフォーミングされて送信される、すなわち、特定のビーム幅を有するビームを利用して送信されるので、セル内の全ての領域に放送されるためにダウンリンク送信ビームを変化させつつ、複数回繰り返し送信される。すなわち、ダウンリンク送信ビームはビームスウィーピングされる（ｂｅａｍ  ｓｗｅｅｐｉｎｇ）。ここで、ＮＴｘは、ダウンリンク送信ビーム個数であり（ＮＴｘ＞１）、ＮＲｘは、ダウンリンク受信ビームフォーミングをサポートするための反復送信回数である（ＮＲｘ≧１）。前記放送チャネルは、ランダムアクセスチャネル（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｈａｎｎｅｌ、ＲＡＣＨ）構成情報を含む。前記放送チャネルの代わりに基地局がブロードキャストする他の類型のＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージが使用されることもできる。
【００３０】
ステップ３２０Ａにて、端末１１６は、同期チャネル及び放送チャネルを検出及び復号化する。放送チャネルの検出及び復号化によって、端末１１６は、ＲＡＣＨ構成情報を確認することができる。同期チャネルの検出及び復号化の動作時、端末１１６は、最もチャネル状態の良い送信／受信ビーム組み合わせ（Ｔｘ  ａｎｄ  Ｒｘ  ｂｅｓｔ  ｂｅａｍ  ｐａｉｒ）を測定して選択し、前記最適の送信／受信ビーム組み合わせ情報を保存する。ステップ３３０Ａにて、端末１１６は、ランダムアクセスチャネルを介してシステムエントリを試みるが、この過程でも送受信ビームフォーミングが使用される。ランダムアクセスチャネル３３５は、特定のビーム幅を有するビームを利用して送信され、全方向に送信ビームを変化させつつ送信される。本発明の実施形態によると、端末１１６は、基地局１０２から送信されたランダムアクセスチャネル構成情報に基づいてランダムアクセスチャネル情報を送信する。前記ランダムアクセスチャネル３３５を介して送信される情報にはランダムアクセスチャネルシーケンス及び最適のダウンリンク送信ビームを指示する情報が含まれる。
【００３１】
本発明の実施形態１によると、前記ランダムアクセスチャネル情報の送信動作時、加入者端末１１６は、複数のランダムアクセスチャネルシーケンスの中から特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスを選択し、前記選択された特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスの中から１つのランダムアクセスチャネルシーケンスを決定してランダムアクセスチャネル情報として送信する。前記特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスは、前記指示情報に対応するように設定されることができる。
【００３２】
本発明の実施形態２によると、前記ランダムアクセスチャネル情報の送信動作時、加入者端末１１６は、複数のランダムアクセスチャネルシーケンスの中からいずれか１つのランダムアクセスチャネルシーケンスを決定し、複数の送信機会の中の最適のダウンリンク送信ビームに対応する機会で、前記決定されたランダムアクセスチャネルシーケンスをランダムアクセスチャネル情報として送信する。
【００３３】
本発明の実施形態３によると、前記ランダムアクセスチャネル情報の送信動作時、加入者端末１１６は、複数のランダムアクセスチャネルシーケンスの中から特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスを選択し、前記選択された特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスの中から１つのランダムアクセスチャネルシーケンスを決定し、複数の送信機会の中から選択された機会で前記決定されたランダムアクセスチャネルシーケンスをランダムアクセスチャネル情報として送信する。前記特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスは、前記指示情報に対応するように設定されることができる。前記実施形態３は、実施形態１と実施形態２を結合した実施形態である。
【００３４】
ステップ３４０Ａにて、基地局１０２は、ランダムアクセスチャネルを受信し、このチャネルに含まれたランダムアクセスチャネルシーケンス及び最適のダウンリンク送信ビーム指示情報を検出する。また、基地局１０２は、受信信号を測定して最適のアップリンク送信／受信ビームを選択する。ステップ３５０Ａにて、基地局１０２は、ランダムアクセスチャネル応答メッセージ３５５を前記検出された最適のダウンリンク送信ビーム指示情報が指示するダウンリンク送信ビームを介して加入者端末１１６に送信する。この時、ランダムアクセスチャネル応答メッセージ３５５には前記選択された最適のアップリンク送信ビームに関する情報が含まれる。
【００３５】
本発明の実施形態１によると、ランダムアクセスチャネル３３５を受信した時、基地局１０２は、ランダムアクセスシーケンスチャネル情報の中の所定の数のビットはランダムアクセスシーケンスとして検出し、前記ランダムアクセスシーケンスチャネル情報の中の前記ランダムアクセスシーケンスを除いた残りのビットが指示するダウンリンク送信ビームを最適のダウンリンク送信ビームとして検出する。
【００３６】
本発明の実施形態２によると、ランダムアクセスチャネル３３５を受信した時、基地局１０２は、ランダムアクセスチャネル情報に含まれたシーケンスをランダムアクセスチャネルシーケンスとして検出し、複数の送信機会の中の前記ランダムアクセスチャネル情報が受信された機会に対応するダウンリンク送信ビームを最適のダウンリンク送信ビームとして検出する。
【００３７】
本発明の実施形態３によると、ランダムアクセスチャネル３３５を受信した時、基地局１０２は、ランダムアクセスシーケンスチャネル情報の中の所定の数のビットはランダムアクセスチャネルシーケンスとして検出し、前記ランダムアクセスシーケンスチャネル情報の中の前記ランダムアクセスチャネルシーケンスを除いた残りのビットと、複数の送信機会の中の前記ランダムアクセスチャネル情報が受信された機会に対応するダウンリンク送信ビームを最適のダウンリンク送信ビームとして検出する。
【００３８】
図３Ｂを参照すると、ステップ３１０Ｂにて、基地局１０２は、放送チャネル（ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ｃｈａｎｎｅｌ、ＢＣＨ）３１７を生成して送信する。この時、放送チャネル３１７は、ビームフォーミングされて送信される、すなわち、特定のビーム幅を有するビームを利用して送信されるので、セル内の全ての領域に放送されるためにダウンリンク送信ビームを変化させつつ、複数回繰り返し送信される。すなわち、ダウンリンク送信ビームは、ビームスウィーピングされる（ｂｅａｍ  ｓｗｅｅｐｉｎｇ）。ここで、ＮＴｘは、ダウンリンク送信ビーム個数であり（ＮＴｘ＞１）、ＮＲｘは、ダウンリンク受信ビームフォーミングサポートのための反復送信回数である（ＮＲｘ≧１）。前記放送チャネル３１７は、ランダムアクセスチャネル（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｈａｎｎｅｌ、ＲＡＣＨ）構成情報を含む。前記放送チャネル３１７の代わりに基地局がブロードキャストする他の類型のＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージが使用されることもできる。
ステップ３２０Ｂにて、端末１１６は、放送チャネル３１７を検出及び復号化する。これを通じて端末１１６は、ＲＡＣＨ構成情報を確認することができる。
【００３９】
ステップ３１５Ｂにて、基地局１０２は、ビーム測定可能な信号として参照信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ、ＲＳ）３１９を生成して送信する。この時、参照信号３１９は、ビームフォーミングされて送信される、すなわち、特定のビーム幅を有するビームを利用して送信されるので、セル内の全ての領域に放送されるためにダウンリンク送信ビームを変化させつつ、複数回繰り返し送信される。すなわち、ダウンリンク送信ビームは、ビームスウィーピングされる（ｂｅａｍ  ｓｗｅｅｐｉｎｇ）。ここで、ＮＴｘは、ダウンリンク送信ビーム個数であり（ＮＴｘ＞１）、ＮＲｘは、ダウンリンク受信ビームフォーミングサポートのための反復送信回数である（ＮＲｘ≧１）。
【００４０】
ステップ３２５Ｂにて、端末１１６は、参照信号３１９を受信して最適のダウンリンク送信／受信ビームを測定する。このような動作時、端末１１６は、最もチャネル状態の良い送信／受信ビーム組み合わせ（Ｔｘ  ａｎｄ  Ｒｘ  ｂｅｓｔ  ｂｅａｍ  ｐａｉｒ）を測定して選択し、前記最適の送信／受信ビーム組み合わせ情報を保存する。ステップ３３０Ｂにて、端末１１６は、ランダムアクセスチャネルを介してシステムエントリを試みるが、この過程でも送受信ビームフォーミングが使用される。ランダムアクセスチャネル３３５は、特定のビーム幅を有するビームを利用して送信され、全方向に送信ビームを変化させつつ送信される。本発明の実施形態によると、端末１１６は、基地局１０２から送信されたランダムアクセスチャネル構成情報に基づいてランダムアクセスチャネル情報を送信する。前記ランダムアクセスチャネルを介して送信される情報にはランダムアクセスチャネルシーケンス及び最適のダウンリンク送信ビームを指示する情報が含まれる。
【００４１】
本発明の実施形態１によると、前記ランダムアクセスチャネル情報の送信動作時、加入者端末１１６は、複数のランダムアクセスチャネルシーケンスの中から特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスを選択し、前記選択された特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスの中から１つのランダムアクセスチャネルシーケンスを決定してランダムアクセスチャネル情報として送信する。前記特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスは前記指示情報に対応するように設定されることができる。
【００４２】
本発明の実施形態２によると、前記ランダムアクセスチャネル情報の送信動作時、加入者端末１１６は、複数のランダムアクセスチャネルシーケンスの中からいずれか１つのランダムアクセスチャネルシーケンスを決定し、複数の送信機会の中の最適のダウンリンク送信ビームに対応する機会で前記決定されたランダムアクセスチャネルシーケンスをランダムアクセスチャネル情報として送信する。
【００４３】
本発明の実施形態３によると、前記ランダムアクセスチャネル情報の送信動作時、加入者端末１１６は、複数のランダムアクセスチャネルシーケンスの中から特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスを選択し、前記選択された特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスの中から１つのランダムアクセスチャネルシーケンスを決定し、複数の送信機会の中から選択された機会で前記決定されたランダムアクセスチャネルシーケンスをランダムアクセスチャネル情報として送信する。前記特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスは前記指示情報に対応するように設定されることができる。前記実施形態３は、実施形態１と実施形態２を結合した実施形態である。
【００４４】
ステップ３４０Ｂにて、基地局１０２は、ランダムアクセスチャネル３３５を受信し、このチャネルに含まれたランダムアクセスチャネルシーケンス及び最適のダウンリンク送信ビーム指示情報を検出する。また、基地局１０２は、受信信号を測定して最適のアップリンク送信／受信ビームを選択する。ステップ３５０Ｂにて、基地局１０２は、ランダムアクセスチャネル応答メッセージを前記検出された最適のダウンリンク送信ビーム指示情報が指示するダウンリンク送信ビームを介して加入者端末１１６に送信する。この時、ランダムアクセスチャネル応答メッセージ３３５には前記選択された最適のアップリンク送信ビームに関する情報が含まれる。
【００４５】
本発明の実施形態１によると、ランダムアクセスチャネル３３５を受信した時、基地局１０２は、ランダムアクセスシーケンスチャネル情報の中の所定の数のビットはランダムアクセスシーケンスとして検出し、前記ランダムアクセスシーケンスチャネル情報の中の前記ランダムアクセスシーケンスを除いた残りのビットが指示するダウンリンク送信ビームを最適のダウンリンク送信ビームとして検出する。
【００４６】
本発明の実施形態２によると、ランダムアクセスチャネル３３５を受信した時、基地局１０２は、ランダムアクセスチャネル情報に含まれたシーケンスをランダムアクセスチャネルシーケンスとして検出し、複数の送信機会の中で前記ランダムアクセスチャネル情報が受信された機会に対応するダウンリンク送信ビームを最適のダウンリンク送信ビームとして検出する。
【００４７】
本発明の実施形態３によると、ランダムアクセスチャネル３３５を受信した時、基地局１０２は、ランダムアクセスシーケンスチャネル情報の中の所定の数のビットはランダムアクセスチャネルシーケンスとして検出し、前記ランダムアクセスシーケンスチャネル情報の中の前記ランダムアクセスチャネルシーケンスを除いた残りのビットと、複数の送信機会の中の前記ランダムアクセスチャネル情報が受信された機会に対応するダウンリンク送信ビームを最適のダウンリンク送信ビームとして検出する。
【００４８】
図４は、本発明の実施形態による基地局の機能的ダイヤグラムを示す図である。ここでは、図１に図示した基地局１０２の構成を例として説明されるが、このような構成が基地局１０２にのみ限定されるものではないことに留意すべきである。ここに図示した基地局１０２の構成は本発明の実施形態による機能を遂行する側面の観点から図示したものであって、同じ機能を遂行する場合であっても他の形態で図示されることもでき、さらに他の構成要素をさらに含んで構成されることができることに留意すべきである。
【００４９】
基地局１０２は、アンテナ４１０、送受信機４２０、同期チャネル（ＳＣＨ）生成器４３０、放送チャネル（ＢＣＨ）生成器４４０、ランダムアクセスチャネル応答（ＲＡＣＨ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）情報生成器４５０、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）検出器４６０、信号測定部４７０及び制御部４８０を含む。
【００５０】
アンテナ４１０は、ビームフォーミングをサポートし、加入者端末１１６からの送信された信号を受信し、加入者端末１１６に送信される信号を送信する。送受信機４２０は、送信のための情報を送信に適した信号に処理してアンテナ４１０に出力する。送受信機４２０は、前記送信のための情報を符号化及び多重化などの処理を行って基底帯域又は中間周波数（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＩＦ）信号を生成し、また、前記基底帯域又はＩＦ信号を無線周波数（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）信号にアップコンバートする。前記送信のための情報は同期チャネル（ＳＣＨ）生成器４３０によって生成された同期チャネル情報、放送チャネル（ＢＣＨ）生成器４４０によって生成された放送チャネル情報、又はランダムアクセスチャネル応答（ＲＡＣＨ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）情報生成器４５０によって生成された情報であり得る。前記放送チャネル情報は、ランダムアクセスチャネル構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）情報を含むことができる。前記ランダムアクセスチャネル応答情報は、最適のアップリンク送信ビームを指示する情報を含むことができる。
【００５１】
送受信機４２０は、アンテナ４１０を介して受信された信号を処理する。送受信機４２０は、アンテナ４１０を介して受信されたＲＦ信号を基底帯域又は中間周波数（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＩＦ）信号に変換処理し、また、前記基底帯域又はＩＦ信号をフィルタリング及び復号化等によって処理された基底帯域信号を生成する。ランダムアクセスチャネル検出器４６０は、前記送受信機４２０に受信されたランダムアクセスチャネル情報からランダムアクセスシーケンス及び最適のダウンリンク送信ビーム指示情報を検出する。信号測定部４７０は、前記送受信機４２０に受信された信号の強度を測定する。例えば、信号測定部４７０は、ランダムアクセスチャネルを介して受信された信号の強度を測定する。すなわち、信号測定部４７０は、最適のアップリンク送信／受信ビームを測定できる。
【００５２】
制御部４８０は、１つ又は複数のマイクロプロセッサによって具現されることができ、本発明の実施形態による全般的な動作を制御する。前記制御部４８０にはメモリ（図示せず）が結合され得る。前記メモリには本発明の実施形態による動作時、端末に提供されるランダムアクセスチャネル構成情報が保存されることができる。このような構成情報は端末からランダムアクセスチャネル情報の受信及び検出動作のために使用される。具体的には、制御部４８０は、同期チャネル（ＳＣＨ）生成器４３０、放送チャネル（ＢＣＨ）生成器４４０、及びランダムアクセスチャネル応答情報生成器４５０の動作と、ランダムアクセスチャネル検出器４６０、及び信号測定部４７０の動作を制御するだけでなく、本発明の実施形態によるランダムアクセスチャネル情報の受信動作を制御する。ここでは、本発明の実施形態によるランダムアクセスチャネル情報の受信動作が様々な構成要素によって具現されると説明したが、単一の制御部４８０によってその動作が具現されることもできる。
【００５３】
上記図４に図示した基地局１０２の構成は、図３Ａに図示した手順に対応し、図４に図示した基地局１０２の構成は、図３Ｂに図示した手順に対応して変形され得る。例えば、ビーム測定可能な基準信号を生成する構成要素としてＳＣＨ生成器４３０の代わりに参照信号生成器が使用されることもできる。
【００５４】
図５は、本発明の実施形態による加入者端末の機能的ダイヤグラムを示す図である。ここでは、図１に図示した加入者端末１１６の構成を例として説明されるが、このような構成が加入者端末１１６にのみ限定されるものではないことは留意すべきである。ここに図示した加入者端末１１６の構成は、本発明の実施形態による機能を遂行する側面の観点から図示したものであって、同じ機能を遂行する場合であっても他の形態で図示されることもでき、さらに他の構成要素をさらに含んで構成されることができることに留意すべきである。
【００５５】
加入者端末１１６は、アンテナ５１０、送受信機５２０、信号測定部５３０、放送チャネル（ＢＣＨ）復号器５４０、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）情報生成器５５０及び制御部５６０を含む。
【００５６】
アンテナ５１０は、ビームフォーミングをサポートし、基地局１０２からの送信された信号を受信し、基地局１０２に送信される信号を送信する。送受信機５２０は、アンテナ５１０を介して受信された信号を処理する。送受信機５２０は、アンテナ５１０を介して受信されたＲＦ信号を基底帯域又は中間周波数（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＩＦ）信号に変換処理し、また前記基底帯域又はＩＦ信号をフィルタリング及び復号化等によって処理された基底帯域信号を生成する。信号測定部５３０は、前記送受信機５２０に受信された信号の強度を測定する。例えば、信号測定部５３０は、同期チャネルのようにビーム測定可能な基準チャネルを介して受信された信号の強度を測定する。すなわち、信号測定部５３０は、最適のダウンリンク送信／受信ビームを測定できる。放送チャネル（ＢＣＨ）復号器５４０は、前記送受信機５２０に受信された放送チャネル信号を復号化する。例えば、放送チャネル復号器５４０によって放送チャネル情報に含まれたランダムアクセスチャネル構成情報を復号化できる。
【００５７】
送受信機５２０は、送信のための情報を送信に適した信号に処理してアンテナ５１０に出力する。送受信機５２０は、前記送信のための情報を符号化及び多重化などの処理を介して基底帯域又は中間周波数（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＩＦ）信号を生成し、また、前記基底帯域又はＩＦ信号を無線周波数（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）信号にアップコンバートする。前記送信のための情報は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）情報生成器５５０によって生成された情報であり得る。前記ランダムアクセスチャネル情報にはランダムアクセスシーケンス及び最適のダウンリンク送信ビームを指示する情報が含まれる。
【００５８】
制御部５６０は、１つ又は複数のマイクロプロセッサによって具現されることができ、本発明の実施形態による全般的な動作を制御する。前記制御部４８０にはメモリ（図示せず）が結合され得る。前記メモリには本発明の実施形態による動作時、基地局から提供されるランダムアクセスチャネル構成情報が保存されることができる。このような構成情報は、ランダムアクセスチャネル情報を基地局１０２に送信する動作のために使用される。具体的には、制御部５６０は、信号測定部５３０、放送チャネル（ＢＣＨ）復号器５４０及びランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）情報生成器５５０の動作を制御するだけでなく、本発明の実施形態によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作を制御する。ここでは、本発明の実施形態によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作が様々な構成要素によって具現されると説明したが、単一の制御部５６０によってその動作が具現されることもできる。
【００５９】
上記図５に図示した加入者端末１１６の構成は、図３Ａに図示した手順に対応し、図５に図示した加入者端末１１６の構成は、図３Ｂに示す手順に対応して変形され得る。例えば、信号測定部５３０は、同期チャネル信号の代わりに参照信号の受信信号の強度を測定する。
【００６０】
図６は、本発明の実施形態によるランダムアクセスチャネルの構造を例示的に示す図である。ランダムアクセスチャネル６２は、加入者端末１１６から基地局１０２へのアップリンク（ｕｐ  ｌｉｎｋ、ＵＬ）６０で送信される。前記ランダムアクセスチャネル６２の構造は図１に図示した加入者端末１１６と基地局１０２との間の送受信ビームフォーミングをサポートするための構造を例示的に示す。このような構造は、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式に該当し、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式の場合は、変形されて図示されることができる。加入者端末１１６は、基地局１０２にビームスウィーピング（ｂｅａｍ  ｓｗｅｅｐｉｎｇ）をするが、この時、Ｎは、アップリンク送信ビームの個数を意味し、Ｍは、受信ビームフォーミングサポートのための反復送信回数を意味する。このような構造のランダムアクセスチャネル６２を介して情報を送信する時、加入者端末１１６は、前の過程で同期チャネルなどを介して選択したダウンリンク最適ビーム情報を基地局に送信する。すなわち、加入者端末１１６は、ランダムアクセスチャネルシーケンスを利用してシステムにアクセスする時、ダウンリンク最適ビーム情報を送信する。このようなランダムアクセスチャネルの送信動作のために、基地局１０２は、放送チャネルを介してランダムアクセスチャネルに対する構造に関連した構成情報、すなわち、チャネル割り当て周期、時間及び周波数リソースにおける位置、ランダムアクセスチャネルシーケンスに関する情報、Ｎ及びＭの値などに関する情報を加入者端末１１６に提供し、端末は、前記提供されたランダムアクセスチャネル構成情報からランダムアクセスチャネル送信時に必要な情報を獲得し、この得られた情報に基づいてランダムアクセスチャネル情報を送信する。図６は、加入者端末１１６が基地局１０２にＮ×Ｍのビームスウィーピング（ｂｅａｍ  ｓｗｅｅｐｉｎｇ）を行う場合を示しているが、変形された例が使用されることもできる。例えば、加入者端末１１６がアップリンク送信ビームを固定し、基地局１０２が受信ビームスウィーピングを行う方式が使用されることもできる。
【００６１】
図７は、本発明の実施形態１によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作を説明するための図である。実施形態１によると、端末１１６は、ランダムアクセスチャネルシーケンスの送信時、ダウンリンク最適ビーム情報を共に送信するためにコードを分割する方法を使用する。ランダムアクセスチャネルシーケンスが総Ａ個でランダムアクセスチャネルシーケンスのインデックス７０がＲビット（ｂｉｔｓ）（Ｒ＝ｌｏｇ２（Ａ））で表示されると仮定した場合、Ｐビット（ｂｉｔｓ）７２は、ユーザ識別シーケンスインデックスと定義され、Ｑビット（ｂｉｔｓ）７４は、ダウンリンク最適送信ビームインデックスと定義される。ここで、Ｒ＝Ｐ＋Ｑである。基地局１０２は、ランダムアクセスチャネルシーケンスの総個数Ａ、そして、Ｐ及びＱに関する情報を放送チャネルを介して端末１１６に送信する。すると、端末１１６は、前記情報を獲得し、この得られた情報に基づいて基地局１０２をランダムアクセスする。ここで、Ｐ及びＱに関する情報は、インデックスビット情報、シーケンスグルーピング構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）等様々な形態で表示されることができる。端末１１６は、０〜２Ｐ−１の中から１つの値を任意に選択し、同期チャネルなどを利用して選択したダウンリンク最適送信ビームインデックス（０〜２Ｑ−１）と予め決定された規則に従って組み合わせて１つのランダムアクセスチャネルシーケンスを選択する。端末１１６がこのように選択されたランダムアクセスチャネルシーケンスを端末が送信すると、基地局１０２は、該当シーケンスの検出に成功した場合、該当シーケンスに送信した端末のダウンリンク最適送信ビーム情報を獲得できる。
【００６２】
ランダムアクセスチャネルで該当シーケンスを検出した基地局１０２は、１つ以上のアップリンク最適送受信ビーム組み合わせを選択し、端末１１６から送信されたダウンリンク最適送信ビーム情報を利用してランダムアクセスに対する応答メッセージを送信する。この応答メッセージはランダムアクセスの成功如何に関する情報、時間及び周波数に対する同期補正情報、アップリンク最適送信ビーム情報などを含む。
【００６３】
このような本発明の実施形態１によると、図５に図示した加入者端末１１６のランダムアクセスチャネル情報生成器５５０は、基地局１０２から送信されたダウンリンク送信ビームの中の最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を生成する。送受信機５２０ は、前記生成されたランダムアクセスチャネル情報をアンテナ５１０を介して基地局１０２に送信する。
【００６４】
前記ランダムアクセスチャネル情報生成器５５０は、制御部５６０の制御下に複数のランダムアクセスチャネルシーケンスの中からユーザ識別シーケンスインデックス７２によって指示される特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスを選択し、前記選択された特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスと最適のダウンリンク送信ビームを指示する情報（ダウンリンク最適送信ビームインデックス７４）の組み合わせの結果（ランダムアクセスチャネルシーケンスインデックス７０）によって決定される１つのランダムアクセスチャネルシーケンス（例えば、シーケンス２）をランダムアクセスチャネル情報として生成する。すなわち、一実施形態によると、前記ランダムアクセスチャネル情報生成器５５０は、制御部５６０の制御下に複数のランダムアクセスチャネルシーケンスの中から特定のグループをランダムに選択し、前記グループ内でダウンリンク最適送信ビームインデックス７４によって指示（マッピング）されるシーケンスを探して前記１つのランダムアクセスチャネルシーケンスに決定する。
【００６５】
別の例によると、前記ランダムアクセスチャネル情報生成器５５０は、制御部５６０の制御下に複数のランダムアクセスチャネルシーケンスの中からダウンリンク最適送信ビームインデックス７４にマッピングされる特定のグループを選択し、前記グループ内で１つのランダムアクセスチャネルシーケンス（例えば、シーケンス２）をランダムに選択し、選択された１つのランダムアクセスチャネルシーケンス（例えば、シーケンス２）をランダムアクセスチャネル情報として生成することもできる。
【００６６】
本発明の実施形態１によると、図４に図示した基地局１０２の送受信機４２０は、最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を受信する。ランダムアクセスチャネル検出器４６０は、前記受信されたランダムアクセスチャネル情報からランダムアクセスチャネルシーケンス及び前記最適のダウンリンク送信ビームを検出する。
【００６７】
前記ランダムアクセスチャネル検出器４６０は、制御部４８０の制御下にランダムアクセスチャネル情報の中の所定の数のビット（ユーザ識別シーケンスインデックス７２に対応するビット）はランダムアクセスチャネルシーケンスとして検出し、前記ランダムアクセスチャネル情報の中の前記ランダムアクセスチャネルシーケンスを除いた残りのビット（ダウンリンク最適送信ビームインデックス７４に対応するビット）が指示するダウンリンク送信ビームを最適のダウンリンク送信ビームとして検出する。
【００６８】
上記実施形態１によると、ダウンリンク最適送信ビームに関する情報量が多い場合、すなわち、ダウンリンクビームインデックスを示すために多くのビット数が必要な場合、非常に長いランダムアクセスチャネルシーケンスを必要とする。これは基地局でランダムアクセスチャネルを検出する時の複雑度も増加させ、与えられた時間及び周波数リソースを利用してランダムアクセスチャネルを設計することに制約を与えるようになる。また、ダウンリンク送信ビームのビーム幅に対する様々な設定が基地局で可能な場合、これをサポートするためには様々な組み合わせに対してランダムアクセスチャネルシーケンスをすべて設計したり、最小ビーム幅に合わせてランダムアクセスチャネルシーケンスを設計しなければならない等システムデザイン面に多くの負担が生じるようになる。
【００６９】
実施形態２は、実施形態１が有する制約などを解消するためのもので、ランダムアクセスチャネル位置又は機会（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）を利用してダウンリンク最適送信ビーム情報を載せる案を提案する。図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の実施形態２によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作を説明するための図である。
【００７０】
例えば、ダウンリンク送信ビームインデックスが２ビットで表現される時、図８Ａのように、端末の可能なランダムアクセス機会をダウンリンク最適送信ビームインデックスに関連付けて制限する。すなわち、端末の同期チャネルなどを利用して測定して選択したダウンリンク最適送信ビームインデックスが“ｂ００”８２の場合、端末１１６は、該当 “ｂ００”に対応するランダムアクセス機会にランダムアクセスチャネルシーケンス８２を送信する。すると、基地局１０２は、“ｂ００”に対応するランダムアクセス機会に送信したユーザのダウンリンク最適送信ビームインデックスを“ｂ００”と解釈することによってダウンリンク最適送信ビーム情報を獲得する。このような動作のために、基地局１０２は、ランダムアクセスチャネル機会とダウンリンク最適送信ビームインデックスとのマッピング情報、そして各ランダムアクセスチャネル機会におけるシーケンスに関する情報などを放送チャネルを介して端末１１６に送信する。すると、端末１１６は、基地局１０２から送信されたランダムアクセスチャネルに関連した構成情報を獲得し、この得られた構成情報に基づいて基地局１０２をランダムアクセスする。
【００７１】
ランダムアクセス機会は、図８Ａに示すように、時間軸上における送信機会であり得る。アップリンクランダムアクセス送信機会８１にダウンリンク最適送信ビームインデックス“ｂ００”８２が対応されることができ、アップリンクランダムアクセス送信機会８３にダウンリンク最適送信ビームインデックス“ｂ０１”８４が対応されることができ、アップリンクランダムアクセス送信機会８５にダウンリンク最適送信ビームインデックス“ｂ１１”８６が対応されることができる。
【００７２】
別の案として、ランダムアクセス機会は、図８Ｂに示すように、周波数軸上における送信機会であり得る。アップリンクランダムアクセス送信機会９１にダウンリンク最適送信ビームインデックス“ｂ００”９２及びダウンリンク最適送信ビームインデックス“ｂ０１”９３が対応されることができ、アップリンクランダムアクセス機会９４にダウンリンク最適送信ビームインデックス“ｂ１０”９５及びダウンリンク最適送信ビームインデックス“ｂ１１”９６が対応されることができる。
【００７３】
さらに別の案として、ランダムアクセス機会を時間軸と周波数軸の組み合わせのように区分することも可能である。ランダムアクセスチャネル機会の周期はマッピングされるダウンリンク最適送信ビームインデックスによって異なるように設定されることもできる。
【００７４】
ランダムアクセスチャネルで、該当シーケンスを検出した基地局１０２は１つ以上のアップリンク最適送受信ビーム組み合わせを選択するようになり、端末１１６から送信されたダウンリンク最適送信ビーム情報を利用してランダムアクセスに対する応答メッセージを送信する。この応答メッセージはランダムアクセスの成功如何に関する情報、時間及び周波数に対する同期補正情報、アップリンク最適送信ビーム情報などを含む。
【００７５】
このような本発明の実施形態２によると、図５に図示した加入者端末１１６のランダムアクセスチャネル情報生成器５５０は、基地局１０２から送信されたダウンリンク送信ビームの中の最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を生成する。送受信機５２０ は、前記生成されたランダムアクセスチャネル情報をアンテナ５１０を介して基地局１０２に送信する。
【００７６】
前記ランダムアクセスチャネル情報生成器５５０は、制御部５６０の制御下に複数のランダムアクセスチャネルシーケンスの中からいずれか１つのランダムアクセスチャネルシーケンスを決定し、複数の送信機会の中の最適のダウンリンク送信ビームに対応する機会で前記決定されたランダムアクセスチャネルシーケンスをランダムアクセスチャネル情報として送信する。
【００７７】
本発明の実施形態２によると、図４に示す基地局１０２の送受信機４２０は、最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を受信する。ランダムアクセスチャネル検出器４６０は、前記受信されたランダムアクセスチャネル情報からランダムアクセスチャネルシーケンス及び前記最適のダウンリンク送信ビームを検出する。
【００７８】
前記ランダムアクセスチャネル検出器４６０は、制御部４８０の制御下にランダムアクセスチャネル情報に含まれたシーケンスをランダムアクセスチャネルシーケンスとして検出し、複数の送信機会の中の前記ランダムアクセスチャネル情報が受信された機会に対応するダウンリンク送信ビームを最適のダウンリンク送信ビームとして検出する。
【００７９】
端末１１６がランダムアクセスチャネルシーケンスを送信する時、ダウンリンク最適ビーム情報を共に送信するための案として、上記実施形態１の方案と実施形態２の方案を結合することも可能である。図９は、本発明の実施形態３によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作を説明するための図である。
【００８０】
ダウンリンク最適送信ビームインデックスは、Ｑビット７４（又はＸビット７６）とＹビット７８によってマッピングされて送信される。Ｑビット７４（又はＸビット７６）は、実施形態１によってコード分割方式で送信され、Ｙビット７８は実施形態２によってランダムアクセスチャネル機会インデックスにマッピングされて送信される。ここで、Ｑ＝Ｘで、Ｒ＝Ｐ＋Ｑである。基地局１０２は、各ランダムアクセス機会におけるランダムアクセスチャネルシーケンスの総個数Ａ、Ｐ（ユーザ識別のためのシーケンスインデックスビット）とＸ、Ｙに関する情報、そして、ランダムアクセスチャネル機会とダウンリンク最適送信ビームインデックスとのマッピング情報などを放送チャネルを介して端末１１６に送信する。すると、端末１１６は、前記情報を獲得し、この得られた情報に基づいて基地局１０２をランダムアクセスする。端末１１６は、０〜２Ｐ−１の中から１つの値を任意に選択し、同期チャネルなどを利用して選択したダウンリンク最適送信ビームインデックス（０〜２Ｘ−１）と予め決定された規則に従って組み合わせて１つのランダムアクセスチャネルシーケンスを選択する。また、端末１１６は、Ｙビット７８とマッピングされるインデックスのランダムアクセスチャネル機会で選択されたランダムアクセスチャネルシーケンスを送信する。すると、基地局１０２は、該当シーケンスの検出に成功した場合、該当シーケンスに送信した端末のダウンリンク最適送信ビーム情報を獲得できる。
【００８１】
ランダムアクセスチャネルで該当シーケンスを検出した基地局１０２は、１つ以上のアップリンク最適送受信ビーム組み合わせを選択するようになり、端末１１６から送信されたダウンリンク最適送信ビーム情報を利用してランダムアクセスに対する応答メッセージを送信する。この応答メッセージはランダムアクセスの成功如何に関する情報、時間及び周波数に対する同期補正情報、アップリンク最適送信ビーム情報などを含む。
【００８２】
このような本発明の実施形態３によると、図５に図示した加入者端末１１６のランダムアクセスチャネル情報生成器５５０は、基地局１０２から送信されたダウンリンク送信ビームの中の最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を生成する。送受信機５２０ は、前記生成されたランダムアクセスチャネル情報をアンテナ５１０を介して基地局１０２に送信する。
【００８３】
前記ランダムアクセスチャネル情報生成器５５０は、制御部５６０の制御下に前記ランダムアクセスチャネル情報の送信動作時、複数のランダムアクセスチャネルシーケンスの中からユーザ識別シーケンスインデックス７２によって指示される特定のグループのランダムアクセスチャネルシーケンスを選択し、前記選択された特定のグループに送信ビームインデックス７４によって指示される１つのランダムアクセスチャネルシーケンス（例えば、シーケンス２）を決定し、複数の送信機会の中から選択された機会（Ｙビットによって決められる）で前記決定されたランダムアクセスチャネルシーケンスをランダムアクセスチャネル情報として送信する。すなわち、複数の送信機会の中から選択された機会と特定のグループ内で決定された１つのランダムアクセスチャネルシーケンスは、最適のダウンリンク送信ビームを指示する情報である。
【００８４】
別の例として、前記ランダムアクセスチャネル情報生成器５５０は、制御部５６０の制御下に複数のランダムアクセスチャネルシーケンスの中からダウンリンク最適送信ビームインデックス７４にマッピングされる特定のグループを選択し、前記グループ内でランダムにシーケンスを選択して１つのランダムアクセスチャネルシーケンス（例えば、シーケンス２）を決定することもできる。本発明の実施形態３によると、図４に図示した基地局１０２の送受信機４２０は、最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を受信する。ランダムアクセスチャネル検出器４６０は、前記受信されたランダムアクセスチャネル情報からランダムアクセスチャネルシーケンス及び前記最適のダウンリンク送信ビームを検出する。
【００８５】
前記ランダムアクセスチャネル検出器４６０は、制御部４８０の制御下にランダムアクセスチャネル情報の中の所定の数のビット（ユーザ識別シーケンスインデックス７２に対応するビット）はランダムアクセスチャネルシーケンスとして検出し、前記ランダムアクセスチャネル情報の中の前記ランダムアクセスチャネルシーケンスを除いた残りの一部ビット（Ｘビット）と、複数の送信機会の中の前記ランダムアクセスチャネル情報が受信された機会（Ｙビットによって決められる）に対応するダウンリンク送信ビームを最適のダウンリンク送信ビームとして検出する。
【００８６】
図１０Ａは、本発明の実施形態による加入者端末によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作の処理の流れの一例を示す図である。このような処理の流れによる動作は、図３Ａに図示した処理の流れに対応し、図５に図示したような構成要素によって行われることができる。
【００８７】
図１０Ａを参照すると、加入者端末は、ＳＣＨ及びＢＣＨを受信する(ステップ１０１０Ａ）。次いで、加入者端末は、受信されたＳＣＨを測定することによって基地局から送信されたダウンリンク送信ビームの中の最適のダウンリンク送信／受信ビームを測定し（ステップ１０２０Ａ）、受信されたＢＣＨ情報を復号化する（ステップ１０３０Ａ）。このように復号化されたＢＣＨ情報からＲＡＣＨ構成情報が獲得される。次いで、加入者端末は、前記最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を生成して基地局に送信する（ステップ１０４０Ａ）。ランダムアクセスチャネル情報を生成する動作は、基地局と事前に協議された情報（すなわち、ＲＡＣＨ構成情報）に基づいて行われるが、例えば、上記実施形態１、実施形態２及び実施形態３の中からいずれか一つの実施形態が使用されることができる。
【００８８】
図１０Ｂは、本発明の実施形態による加入者端末によるランダムアクセスチャネル情報の送信動作の処理の流れの別の例を示す図である。このような処理の流れによる動作は、図３Ａに図示した処理の流れに対応し、図５に図示したものと類似の構成要素によって行われることができる。
【００８９】
図１０Ｂを参照すると、加入者端末は、ＢＣＨを受信し（ステップ１０１０Ｂ）、受信されたＢＣＨ情報を復号化する（ステップ１０２０Ｂ）。このように復号化されたＢＣＨ情報からＲＡＣＨ構成情報が獲得される。次いで、加入者端末は、ＲＳを受信し（ステップ１０３０Ｂ）、受信されたＲＳを測定することによって基地局から送信されたダウンリンク送信ビームの中の最適のダウンリンク送信／受信ビームを測定する（ステップ１０４０Ｂ）。次いで、加入者端末は、前記最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を生成して基地局に送信する（ステップ１０５０Ｂ）。ランダムアクセスチャネル情報を生成する動作は、基地局と事前に協議された情報（すなわち、ＲＡＣＨ構成情報）に基づいて行われるが、例えば、上記実施形態１、実施形態２及び実施形態の中からいずれか一つの実施形態が使用されることができる。
【００９０】
図１１は、本発明の実施形態による基地局によるランダムアクセスチャネル情報受信動作の処理の流れの例を示す図である。このような処理の流れによる動作は、図４に図示したような構成要素によって行われることができる。
【００９１】
図１１を参照すると、基地局は、基地局から端末に送信されたダウンリンク送信ビームの中の最適のダウンリンク送信ビームを指示する指示情報を含むランダムアクセスチャネル情報を受信する（ステップ１１１０）。次いで、基地局は、前記受信されたランダムアクセスチャネル情報からランダムアクセスチャネルシーケンス及び前記最適のダウンリンク送信ビームを検出する（ステップ１１２０）。次いで、基地局は、最適のアップリンク送信／受信ビームを測定し（ステップ１１３０）、測定された最適のダウンリンク送信ビームを介して最適のアップリンク送信ビームを端末に通報する（ステップ１１４０）。ランダムアクセスチャネル情報を受信して検出する動作は、加入者端末と事前に協議された情報（すなわち、ＲＡＣＨ構成情報）に基づいて行われるが、例えば、上記実施形態１、実施形態２及び実施形態の中からいずれか一つの実施形態が使用されることができる。
【００９２】
上記のように、本発明の実施形態は、ビームフォーミングを使用する無線通信システムにおいて端末がネットワークエントリ過程時に別途のチャネルではなくランダムアクセスチャネルを介して最適のダウンリンク最適ビーム情報を基地局に送信することによってビームフォーミング技術で要求されるビーム選択過程をサポートできる。
【００９３】
以上のように、本発明は、限定された実施形態及び図面によって説明されたものであるが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であればこのような記載から様々な修正及び変形が可能である。一例として、本発明の実施形態では、ダウンリンク最適送信ビームを測定する時、使用されるチャネルが同期チャネルである場合を説明したが、同期チャネルの代わりにビーム測定可能な基準（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）信号又はチャネルが同一に使用されることもできるので、本発明の保護範囲は必ずしもこれに限定されるものではない。
【００９４】
別の例として、本発明の実施形態は、図４及び図５にそれぞれ図示したような基地局及び加入者端末の構成要素によって行われるものであると説明されたが、本発明の実施形態による動作は、単一の制御部５６０によってその動作が具現されることができる。この場合、様々なコンピュータで具現される動作を行うためのプログラム命令がコンピュータ読取可能な媒体に記録されることができる。前記コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独で又は組み合わせて含むことができる。前記プログラム命令は、本発明のために特別に設計されて構成されたものであるか、当業者に公知されて使用可能なものである場合もある。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスク（ｆｌｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｋ）のような磁気−光媒体及びロム（ＲＯＭ）、ラム（ＲＡＭ）、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して遂行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令の例としては、コンパイラによって作成されるもののような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを使用してコンピュータによって実行され得る高級言語コードを含む。本発明で説明された基地局又はリレイの全部又は一部がコンピュータプログラムとして具現された場合、前記コンピュータプログラムを保存したコンピュータ読取可能な記録媒体も本発明に含まれる。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されて決定されるべきものではなく、後述する特許請求の範囲だけでなくこの特許請求の範囲と均等なものによって決定されるべきである。
【符号の説明】
【００９５】
６２  ランダムアクセスチャネル
７２  Ｐビット（ｂｉｔｓ）
７４  Ｑビット（ｂｉｔｓ）
７６  Ｘビット
７８  Ｙビット
１００  無線ネットワーク
１０１〜１０３  基地局
１１１−１１６  加入者端末
１２０、１２５  カバレッジ領域
１３０  インターネット
２００  送信経路
２０１  受信経路
２０５  チャネル符号化及び変調ブロック
２１０  並列変換器
２１５  ＩＦＦＴブロック
２２０  直列変換器
２２５  サイクリックプレフィックス追加器
２３０  アップコンバータ
２３５、２５０  アンテナ部
２５５  ダウンコンバータ
２６０  サイクリックプレフィックス除去器
２６５  並列変換器
２７０  ＦＦＴブロック
２７５  直列変換器
２８０  チャネル復号化及び復調ブロック
４１０  アンテナ
４２０  送受信機
４３０  同期チャネル（ＳＣＨ）生成器
４４０  放送チャネル（ＢＣＨ）生成器
４５０  ランダムアクセスチャネル応答（ＲＡＣＨ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）情報生成器
４６０  ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）検出器
４７０  信号測定部
４８０  制御部
５１０  アンテナ
５２０  送受信機
５３０  信号測定部
５４０  放送チャネル（ＢＣＨ）復号器
５５０  ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）情報生成器
５６０  制御部
【図１】
0006001171.tif 000002
【図２Ａ】
0006001171.tif 000003
【図２Ｂ】
0006001171.tif 000004
【図３Ａ】
0006001171.tif 000005
【図３Ｂ】
0006001171.tif 000006
【図４】
0006001171.tif 000007
【図５】
0006001171.tif 000008
【図６】
0006001171.tif 000009
【図７】
0006001171.tif 000010
【図８ａ】
0006001171.tif 000011
【図８ｂ】
0006001171.tif 000012
【図９】
0006001171.tif 000013
【図１０Ａ】
0006001171.tif 000014
【図１０Ｂ】
0006001171.tif 000015
【図１１】
0006001171.tif 000016