用户装置及前导码发送方法与流程

本发明涉及一种无线通信系统中的用户装置。

背景技术：

在lte(longtermevolution：长期演进)中，在用户装置与基站建立连接的情况、或者进行重新同步的情况下等，进行随机接入(ra：randomaccess)(非专利文献1)。

此外，在3gpp(3rdgenerationpartnershipproject：第三代合作伙伴计划)中，为了实现系统容量的进一步大容量化、数据传输速度的进一步高速化、无线区间中的进一步低延迟化等，开展了被称作5g的无线通信方式的研究。在5g中，为了满足实现10gbps以上的吞吐量同时使无线区间的延迟为1ms以下这样的要求条件，进行了各种各样的无线技术的研究。由于5g中采用不同于lte的无线技术的可能性较高，因此在3gpp中，将支持5g的无线网络称为新的无线网络(newrat：newradioaccessnetwork：新的无线接入网络)，以区别于支持lte的无线网络。另外，newrat也可以称为nr。

假设在5g中使用从与lte同样低的频带到比lte更高的频带的较宽范围的频率。特别是，由于高频带中传播损耗增大，因此为了补偿该损耗，正在研究应用波束宽度较窄的波束成型(beamforming)的技术。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：3gppts36.321v14.0.0(2016－09)

技术实现要素：

发明要解决的问题

在应用波束成型发送信号的情况下，设想了基站或者用户装置通过进行波束搜索(beamsweeping，波束扫描)等，以使得在通信对方侧接收质量良好的方式来决定发送波束(tx-beam)的方向。同样地，在应用波束成型接收信号的情况下，设想了基站或者用户装置以使得来自通信对方侧的接收质量良好的方式决定接收波束(rx-beam)的方向。

在此，设想了在nr中也进行与lte中的随机接入过程同样的随机接入过程的情况。但是，在nr中正在研究在随机接入过程中也应用上述的波束成型。

然而，当在随机接入过程中应用波束成型时，例如，在用户装置检测到多个基站侧发送波束的情况下，关于向基站通知针对哪个基站侧发送波束的ra前导码(rapreamble)等，在现有技术没有明确。在现有技术中，在应用波束成型的无线通信系统中，有可能无法适当地执行随机接入过程。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种在具有用户装置和基站的无线通信系统中能够适当执行应用了波束成型的随机接入过程的技术。

用于解决问题的手段

根据所公开的技术，提供一种用户装置，其是具有基站和用户装置的无线通信系统中的所述用户装置，其特征在于，所述用户装置具有：

接收部，其从所述基站接收通过多个波束发送的多个规定信号；以及

发送部，其使用与所述多个波束中的至少1个波束对应的资源发送前导码，

所述接收部测量所述多个波束各自的接收质量，所述发送部使用与接收质量满足规定条件的波束对应的资源发送前导码。

发明效果

根据所公开的技术，提供一种在具有用户装置和基站的无线通信系统中，能够适当执行应用了波束成型的随机接入过程的技术。

附图说明

图1是本发明的实施方式的无线通信系统的结构图。

图2是用于说明随机接入过程的示例的图。

图3是用于说明从基站20发送的波束的图。

图4是用于说明ra前导码的发送方法的图。

图5是用于说明用户装置10能够接收到多个基本广播信息/ss的情况下的动作例的图。

图6是用于说明实施例1的图。

图7是从基站20向用户装置10通知阈值的情况下的时序图。

图8是用于说明阈值的应用方法的示例的图。

图9是用于说明在重发中应用阈值的情况下的示例的图。

图10是用于说明在实施例2中在时间方向上划分rar窗口(rarwindow)的情况下的示例的图。

图11是用于说明在实施例2中在频率方向上划分rar窗口的情况下的示例的图。

图12是用于说明在实施例2中使用共同的rar窗口的情况下的示例的图。

图13是示出用户装置10的功能结构的一例的图。

图14是示出基站20的功能结构的一例的图。

图15是示出用户装置10及基站20的硬件结构的一例的图。

具体实施方式

下面，参考附图对本发明的实施方式(本实施方式)进行说明。另外，以下说明的实施方式仅为一例，应用本发明的实施方式不限于以下的实施方式。

在本实施方式的无线通信系统进行动作时，能够适当地使用现有技术。其中，该现有技术例如为现有的lte，但不限于现有的lte。此外，关于本说明书中使用的“lte”，只要没有特别指出，广义地包括lte-advanced、以及lte-advanced以后的方式(例：5g)。

此外，在下面说明的实施方式中，使用了现有的lte中使用的随机接入、ra前导码、rar、消息1～4(message1～4)、rar窗口、sib及其它的用语，但这仅是为了便于说明，也可以以其它的名称来称呼与这些相同的信号、功能等。

另外，在本实施方式中，例举了以lte中规定的随机接入过程为基础的随机接入过程。但是，本发明的应用对象不限于该随机接入过程。本发明也能够应用于随机接入过程以外的通信过程。

此外，关于选择与波束(beam)捆绑的基本广播信息/ss，可以认为与选择该波束为同义。

下面对实施例1、2进行说明，但在说明实施例1、2之前，对作为成为实施例1、2的前提的技术的基本例进行说明。实施例1、2作为针对基本例的改善措施而进行说明。

(基本例)

＜系统整体结构＞

图1示出本实施方式的无线通信系统的结构图。如图1所示，本实施方式的无线通信系统包括用户装置10以及基站20。图1示出了1个基站10以及1个用户装置，这仅为示例，也可以分别为多个。

用户装置10为智能手机、移动电话、平板电脑、可佩带终端、m2m(machine-to-machine)用通信模块等的具有无线通信功能的通信装置，与基站20无线连接，利用由无线通信系统提供的各种通信服务。基站20是提供1个以上的小区且与用户装置10进行无线通信的通信装置。用户装置10与基站20均能够进行波束成型而进行信号的收发。

在本实施方式中，双工(duplex)方式可以是tdd(timedivisionduplex：时分双工)方式，也可以是fdd(frequencydivisionduplex：频分双工)方式。

此外，在下面的说明中，使用发送波束发送信号与发送乘以预编码矢量(通过预编码矢量而被预编码)而得到的信号为同义。同样地，使用接收波束接收信号与将规定的权重矢量和接收到的信号相乘为同义。此外，使用发送波束发送信号可以表述为通过特定的天线端口发送信号。同样地，使用接收波束接收信号可以表述为通过特定的天线端口接收信号。天线端口是指按照3gpp的标准定义的逻辑天线端口。另外，发送波束以及接收波束的形成方法不限于上述的方法。例如，在具有多个天线的用户装置10/基站20中，可以使用改变各自的天线的角度的方法，也可以使用组合了使用预编码矢量的方法与改变天线的角度的方法而得到的方法，还可以使用其它的方法。

下面，将来自基站20的信号发送中使用的波束称为bs发送波束，将基站20用于信号接收的波束称为bs接收波束，将来自用户装置10的信号发送中使用的波束称为ue发送波束，将用户装置10用于信号接收的波束称为ue接收波束。

＜关于随机接入过程＞

参照图2，对本实施方式中的随机接入过程的示例进行说明。在本实施方式中，作为一例，执行与lte中的随机接入过程同样的随机接入过程(非专利文献1)。但是，在随机接入过程的信号的收发中，用户装置10与基站20分别应用发送波束以及接收波束。另外，部分的信号收发可以为全向发送/接收。

基站20进行波束扫描(beamsweeping)，在各规定的周期内按照每个bs发送波束发送基本广播信息以及同步信号(ss:synchronizationsignal，以下记载为ss)(步骤s101)。基本广播信息和同步信号的发送周期可以相同，也可以不同。此外，在规定的周期内按照每个bs发送波束发送后述的sib(systeminformationblock：系统信息块)。可以将sib称为“系统信息”。在基本例中，sib的发送周期比基本广播信息以及同步信号的发送周期长，sib的尺寸比基本广播信息和同步信号的任一方的尺寸大。

图3示出bs发送波束的图像。在图3的示例中，示出了a、b、c这3个bs发送波束。在3个bs发送波束中分别发送基本广播信息、ss、sib等。在波束扫描中，例如，按照每个时间(例：每个码元(symbol))切换bs发送波束。

基本广播信息例如为pbch中发送的基本的系统信息(相当于lte中的mib)。ss例如具有p-ss和s-ss这2种信号(码序列)。p-ss例如为以码元定时(timing)同步等为目的的信号，s-ss例如为以无线帧同步等为目的的信号。

用户装置10通过某个bs发送波束接收基本广播信息、或者、ss、或者“基本广播信息及ss”，由此能够识别该bs发送波束。识别bs发送波束是指例如检测该bs发送波束的识别符(id)。bs发送波束的id可以是天线端口号。例如，bs发送波束的id可以包含在基本广播信息中，也可以包含在ss中。此外，bs发送波束的id与发送基本广播信息或者ss的资源(时间和/或频率的资源)关联，用户装置10也可以通过接收到基本广播信息或者ss的资源来识别bs发送波束。

可以将包含p-ss、s-ss、基本广播信息中的任意一个的块(block)称为ss块(ss-block)。用户装置10能够接收到从基站20发送的ss块(能够掌握ss块的内容)也可以视为能够识别与该ss块捆绑的bs发送波束。在该情况下，例如，用户装置10根据接收到的ss块的内容、或者接收到ss块的资源识别bs发送波束的id。

在ss块的资源与bs发送波束捆绑的情况下，用户装置10所识别的“bs发送波束的id”无需是分配给bs发送波束用的id(将其设为“波束id(beamid)”)。例如，上述的ss块的时间位置(例：码元索引(symbolindex))与bs发送波束捆绑，并且与为了发送ra前导码而使用的资源即rach资源子集捆绑。在该情况下，该时间位置(例：码元索引)可以认为是“bs发送波束的id”。在该情况下，用户装置10可以仅识别上述ss块的时间位置(例：码元索引)即可。此外，在该情况下，例如，波束id可以包含在基本广播信息中。

此外，ss块的资源与bs发送波束捆绑例如是指在存在bs发送波束a和bs发送波束b的情况下，在某个时间单位的周期内，每次在码元a中使用相同的bs发送波束a，在码元b中使用相同的bs发送波束b。

此外，在ss块的资源与bs发送波束未捆绑的情况下，例如，基站20将波束id包含在基本广播信息中发送给用户装置10，用户装置10读取通过基本广播信息发送的波束id，从而识别bs发送波束。

本实施方式中的技术能够应用于上述2个模式中的任一方。在图2的步骤s102中，用户装置10使用与在步骤s101中能接够收到的基本广播信息和/或ss(将其表记为“基本广播信息/ss”)的bs发送波束对应的资源(将其称为rach资源子集)，发送ra前导码(消息1(message1))。

当检测到ra前导码时，基站20向用户装置10发送作为其应答的ra应答(raresponse)(rar、消息2(message2))(步骤s103)。接收到ra应答的用户装置10向基站20发送包含规定信息的消息3(message3)(步骤s104)。消息3例如为rrc连接请求(rrcconnectionrequest)。

接收到消息3的基站20向用户装置10发送消息4(message4)(例：rrcconnectionsetup：rrc连接设置)。当确认到消息4中含有上述规定信息时，用户装置10识别到该消息4是与上述消息3对应的发给自己的消息4，并完成随机接入过程。另一方面，当在消息4中用户装置10没能确认到规定信息时，视为随机接入失败，再次从ra前导码的发送起执行过程。

＜关于ra前导码的发送方法＞

对上述步骤s102中的ra前导码的发送方法的示例进行更详细的说明。

在本实施方式中，用户装置10选择从基站20应用波束扫描而发送的多个基本广播信息/ss中的、能够接收到的基本广播信息/ss。这与选择发送能够接收到的基本广播信息/ss的bs发送波束相同。在此，“能够接收”例如是指能够以较佳的接收质量接收的情况，但不限于此。

在本实施方式中，来自基站20的bs发送波束、与从用户装置10发送ra前导码而使用的资源即rach资源子集关联。用户装置10使用所选择的与bs发送波束对应的rach资源子集发送ra前导码。

作为一例，图4示出了a、b、c作为用户装置10侧的rach资源子集。rach资源子集a、b、c例如分别与图3所示的bs发送波束a、b、c对应。另外，图4通过在时间方向上划分多个rach资源子集而与各bs发送波束关联，但这仅为一例。也可以通过在频率方向上划分多个rach资源子集而与各bs发送波束关联，还可以通过按照时间·频率为单位划分多个rach资源子集而与各bs发送波束关联。

图4的示例中，示出了用户装置10能够接收到通过bs发送波束b发送的基本广播信息/ss的情况，用户装置10通过与bs发送波束b对应的rach资源子集b发送ra前导码。

基站20能够根据从用户装置10接收到的ra前导码的资源，决定在用户装置10中接收到的基本广播信息/ss(bs发送波束)。在图4的示例的情况下，由于基站20通过rach资源子集b接收ra前导码，因此可以判断为与rach资源子集b对应的bs发送波束b为能够被用户装置10接收的适当的bs发送波束。例如，在之后的针对用户装置10的信号发送中能够使用该bs发送波束b。另外，在图4中，在基站20侧e、f、g所示的波束表示bs接收波束，在该示例中，如图所示，示出了基站20进行接收侧的波束扫描的情况。

此外，图4示出了rar窗口。在本实施方式中，与现有的lte同样地，发送了ra前导码的用户装置10在rar窗口所示的规定时间内监视ra应答，在未接收到ra应答的情况下，判断为随机接入失败。但是，这仅为一例，作为ra应答的接收成败判定处理，也可以进行与现有的lte不同的处理。

图4的示例示出了用户装置10能够通过1个bs发送波束接收到基本广播信息/ss的情况。或者，图4的示例示出了用户装置10能够通过多个bs发送波束接收基本广播信息/ss，选择该多个bs发送波束中能够最佳地接收到基本广播信息/ss(例：接收质量最佳)的1个bs发送波束的情况。

在用户装置10能够通过多个bs发送波束接收到基本广播信息/ss的情况下，用户装置10可以使用与多个bs发送波束分别对应的多个rach资源子集发送ra前导码。通过使用多个rach资源子集发送ra前导码，从而得到分集效果。

例如，在存在能够以同样良好的接收质量接收到基本广播信息/ss的多个bs发送波束的情况下，用户装置10选择这些多个bs发送波束，通过与该多个bs发送波束对应的多个rach资源子集分别发送ra前导码。由此，基站20有可能能够检测到真正最佳的bs发送波束。此外，由于假设在多个rach资源子集之间ue发送波束和/或bs接收波束不同的情况，因此基站20有可能能够通过最佳的波束接收ra前导码。

图5作为一例示出用户装置10使用与bs发送波束b、c对应的rach资源子集b、c发送ra前导码的情况。另外，在通过多个rach资源子集分别发送ra前导码的情况下，ra前导码的内容(序列)在多个rach资源子集之间可以相同，也可以不同。

＜关于通知rach资源子集的方法＞

在本实施方式中，基站20对用户装置10发送表示与bs发送波束对应的rach资源子集的信息。用户装置10根据该信息，能够获知与接收到的基本广播信息/ss的bs发送波束对应的rach资源子集。作为一例，当用户装置10从基站20接收到示出rach资源子集a的信息作为与bs发送波束a对应的rach资源子集时，在用户装置10选择bs发送波束a而发送ra前导码的情况下，用户装置10使用rach资源子集a发送ra前导码。

从基站20向用户装置10通知的“表示rach资源子集的信息”可以是表示该rach资源子集的时间·频率资源的信息(例：资源索引)，也可以是表示该rach资源子集的时间资源(时间位置)的信息，还可以是其它的信息。

例如，按照每个bs发送波束使用通过bs发送波束发送的sib通知上述的信息。此外，通过某个bs发送波束发送的sib中可以包含与其它的bs发送波束对应的rach资源子集的信息。

＜关于发送多个ra前导码的情况＞

从迅速进行与基站20的连接的观点出发，可以考虑用户装置10使用与能够检测到的多个基本广播信息/ss分别捆绑的rach资源子集，自由地发送多个ra前导码的情况。但是，在该情况下，用户装置10有可能使用与不能以适当的接收质量接收的基本广播信息/ss捆绑的rach资源子集发送ra前导码。

例如，在用户装置10接收到2个ss，且这些ss的接收质量存在显著差异的情况下，认为通过与接收质量较差的ss对应的rach资源子集发送的ra前导码在基站20侧接收成功的概率较低。此外，在以ue发送波束及bs接收波束的适当性的观点来看的情况下，该ra前导码无用的可能性较高。此外，如此进行这种无用的ra前导码发送，导致对周围散布干扰。此外，假设在与接收质量较差的一方对应的ra前导码被基站20接收而继续后续处理的情况下，由于bs发送波束不适当的可能性较高，因此有可能导致后面通信的性能劣化。

尤其是，考虑到在存在bs/ue波束对应性(beamcorrespondence)、即，在bs/ue侧能够利用信道互易性(channelreciprocity)的情况(case)下，影响更为显著。

(实施例的概要)

由此，在下面说明的实施例中，设置与bs发送波束的接收质量有关的阈值，基本上为在用户装置10中的bs发送波束的接收质量比阈值佳的情况下，用户装置10使用与该bs发送波束关联的rach资源子集发送ra前导码。

上述的接收质量不限于特定的条件。例如，接收质量为用户装置10从基站20接收的期望信号的接收功率、干扰与接收功率之比(接收功率/干扰、所谓的snr)、或者、“干扰+噪声”与接收功率之比(接收功率/(干扰+噪声)、所谓的sinr))。此外，接收质量也可以是与该bs发送波束有关的路径损耗。上述的期望信号例如为通过作为对象的bs发送波束发送的基本广播信息/ss、参照信号、或者数据信号。

如上所述，在使用接收功率、或者将接收功率作为分子的值作为接收质量的情况下，接收质量的值越大接收质量越佳。另一方面，在使用路径损耗作为接收质量的情况下，路径损耗的值越小接收质量越佳。即，根据所使用的接收质量的种类，具有接收质量(的值)越大接收质量越佳的情况、以及接收质量(的值)越小接收质量越佳的情况。

另外，在本实施方式中，“大于”、“小于”可以分别置换为“以上”、“以下”。

下面，为了便于说明，关于接收质量，说明例如像接收功率那样其值越大则越佳的情况。关于值越小而接收质量越佳的情况，在下面的说明中将“大”与“小”置换即可。此外，作为包括这些的表述，有时也使用“接收质量比阈值佳”这样的表述。

下面，将使用阈值的各种示例作为实施例1来进行说明。此外，关于以实施例1为前提的与rar窗口有关的变形(variation)，作为实施例2来进行说明。在实施例1、2的说明中，说明针对到目前为止所说明的基本例的技术的改善部分(即，变更部分)。因此，在没有特别说明的情况下，基本上应用基本例。

(实施例1)

如上所述，在本实施例中，设置与bs发送波束的接收质量有关的阈值，基本上为在用户装置10中的bs发送波束的接收质量满足规定条件的情况下，用户装置10使用与该bs发送波束(基本广播信息/ss)关联的rach资源子集来发送ra前导码。规定条件的具体例在下面进行说明，但规定条件不限于下面的示例。

作为一例，规定条件是接收质量大于阈值。例如，在设阈值为th时，在图5所示的bs发送波束b中的接收质量x大于th，bs发送波束c的接收质量y小于th的情况下，用户装置10使用与bs发送波束b关联的rach资源子集来发送ra前导码。

例如，用户装置10对检测到的所有的bs发送波束应用上述阈值。此外，在按照接收质量较佳的顺序排列能够检测到的多个bs发送波束中的接收质量的情况下，可以仅对第n个较佳的接收质量以后的接收质量的bs发送波束应用阈值。例如，在上述的图5的示例中，当设x＞y、设n为2时，用户装置10仅对bs发送波束c应用阈值。即，仅对第2个较佳的bs发送波束c应用阈值。

此外，可以是按照每个bs发送波束而阈值不同。例如，在图5的示例中，关于bs发送波束b中的接收质量x使用th1，关于bs发送波束c中的接收质量x使用th2。在按照每个bs发送波束而使阈值不同的情况下，例如，接收质量越大，则使用越大的阈值。

阈值可以是上述的那样的直接用于与接收质量进行比较的值(将其称为“直接比较阈值”)，也可以是相对值(将其称为“相对阈值”)。关于作为相对值的阈值，例如，对从多个bs发送波束的接收质量中的最大的接收质量中减去判断对象的bs发送波束的接收质量而得到的差与相对阈值进行比较，在差小于相对阈值的情况下，判断为用户装置10能够使用与判断对象的bs发送波束关联的rach资源子集来发送ra前导码。

参照图6对该情况下的示例进行说明。在图6的示例中，设相对阈值为3。例如，用户装置10测量通过bs发送波束b发送的基本广播信息/ss的接收质量为x，测量通过bs发送波束c发送的基本广播信息/ss的接收质量为y。x＞y，通过bs发送波束b发送的基本广播信息/ss的接收质量为最大。用户装置10使用与bs发送波束b关联的rach资源子集来发送ra前导码。此外，用户装置10将(x-y)与3进行比较，如果(x-y)＜3，则使用与bs发送波束c关联的rach资源子集来发送ra前导码。

另外，在上述的示例中，关于第1个ra前导码，可以应用直接比较阈值。

此外，可以对能够同时发送的ra前导码的数量(即，能够同时使用的rach资源子集的数量)设置上限值。另外，此处的“同时”是指视为“同时”的时间宽度。

例如，当使用直接比较阈值时，在给出3作为上限值的情况下，即使存在4个接收质量大于直接比较阈值的bs发送波束，能够同时发送的ra前导码的数量也为3。在该情况下，例如，不发送针对4个bs发送波束中的接收质量最差的bs发送波束的ra前导码。

此外，例如，在参照图6而说明的使用相对阈值的情况下，假设具有最大接收质量与(最大接收质量-相对阈值)之间的接收质量的bs发送波束为n个(包括最大接收质量的bs发送波束)。如果不存在上限值或者上限值大于n，则发送n个ra前导码。另一方面，例如，当上限值为m(＜n)时，发送m个ra前导码。

＜关于阈值＞

例如，通过dci、mac信号、rrc信号等从基站20向用户装置10通知上述的阈值(直接比较阈值、相对阈值)。或者，也可以在基站20和用户装置10中预先设定阈值。

图7示出从基站20向用户装置10通知阈值的情况下的时序图。如图7所示，基站20向用户装置10发送阈值(步骤s201)。用户装置10将该阈值保持在内存等的存储部中。此外，用户装置10使用该bs发送波束中的接收质量和该阈值来判断能否发送针对能够接收到的基本广播信息/ss(bs发送波束)的ra前导码，如果为能够发送，则进行发送(步骤s202)。

＜与重发有关的阈值的应用＞

在本实施方式中，与现有的lte同样地，设置了rar窗口(时间窗口)。用户装置10在发送了ra前导码之后，通过rar窗口监视rar(rachresponse，rach应答)。具体来说，实施使用了ra-rnti的盲解码(blinddecoding)。如果用户装置10在发送了ra前导码之后，在rar窗口内未接收到与该ra前导码对应的rar，则用户装置10进行该ra前导码的重发。

关于已经说明的阈值，例如，可以是在ra前导码的初次发送和重发(也包括第2次以后的重发)中按照相同的方法来应用。此外，也可以是，用户装置10在初次发送时不应用阈值来进行ra前导码的发送，在重发时应用阈值。此外，也可以是，用户装置10对于包括初次发送在内的直至第n次(n为1以上的整数)为止的ra前导码不应用阈值，而在(n+1)次以后(包括(n+1)次)的ra前导码的发送的判断时应用阈值。此外，可以是对包括初次发送在内的直至第n次(n为1以上的整数)为止的ra前导码应用阈值，在(n+1)次以后(包括(n+1)次)的ra前导码的发送的判断时不应用阈值。例如，在n＝1的情况下，在初次发送中应用阈值，在以后的重发中不应用阈值。

例如，通过dci、mac信号、rrc信号等从基站20向用户装置10通知上述的n。或者，也可以在基站20和用户装置10中预先设定n。

另外，关于接收质量，可以使用在ra前导码的发送时(实际上为即将发送之前)的定时中测量出的接收质量，在初次发送(或者上一次重发)与重发的时间间隔较短的情况下，也可以在重发时的判断中使用在初次发送(或者上一次重发)时测量出的接收质量。

图8所示的示例示出n＝1的情况。如图8所示，用户装置10在初次发送时不应用阈值，在最初的重发时应用阈值。

存在如下情况：用户装置10在重发时使用与初次发送(或者上一次重发)时的rach资源子集不同的rach资源子集来发送ra前导码。例如，用户装置10在初次发送时通过与作为能够检测到的多个bs发送波束中的1个的bs发送波束a对应的rach资源子集来发送ra前导码，但由于没有接收到rar，因此在重发时，通过与能够检测到的多个bs发送波束中的其它波束即bs发送波束b对应的rach资源子集来发送ra前导码。在这种情况下，用户装置10可以使用阈值来判断在某个ra前导码发送、与作为针对该ra前导码发送的重发的下一次的ra前导码发送之间是否改变rach资源子集。

使用图9对具体例进行说明。首先，对使用直接比较阈值th的情况进行说明。用户装置10例如检测出bs发送波束b中的接收质量大于th，从而使用与bs发送波束b关联的rach资源子集b来发送ra前导码(初次发送)。

用户装置10使用rach资源子集b发送了ra前导码，但在rar窗口内未接收到rar，因此决定使用其它的rach资源子集来重发ra前导码。在该情况下，例如，除bs发送波束b以外，用户装置10检测出bs发送波束c作为接收质量大于th的bs发送波束。更具体来说，例如，用户装置10检测出能够通过大于th的接收质量接收到与bs发送波束c捆绑的基本广播/ss。然后，用户装置10使用与bs发送波束c关联的rach资源子集c重发ra前导码。

接着，对使用相对阈值rth的情况进行说明。用户装置10首先使用与bs发送波束b对应的rach资源子集b发送ra前导码，由于在rar窗口内未接收到rar，因此决定使用其它的rach资源子集来重发ra前导码。

在此，设bs发送波束b中的接收质量为b。例如，用户装置10检测出bs发送波束c作为接收质量大于(b-rth)的bs发送波束。然后，用户装置10使用与bs发送波束c关联的rach资源子集c重发ra前导码。

如上所述，在本实施例中，使用阈值来限制ra前导码的发送，因此能够减小通过与接收质量不佳的bs发送波束对应的rach资源子集发送ra前导码而产生的不适当的波束选择的可能性，并且能够减小对周围的干扰。

(实施例2)

接着，对实施例2进行说明。实施例2以实施例1(使用了阈值的ra前导码的发送限制)为前提。但是，不是必须以实施例1为前提，也可以仅以基本例为前提。在实施例2中，对rar窗口的设定例进行说明。下面，对实施例2-1和实施例2-2进行说明。

＜实施例2-1＞

在实施例2-1中，对与不同的bs发送波束对应的多个rach资源子集分别设定rar窗口。

图10示出通过在时间方向上划分rar窗口而设定针对多个rach资源子集的各rach资源子集的rar窗口的情况下的示例。在图10的情况下，对发送了ra前导码的rach资源子集b设定rar窗口-b，对发送了ra前导码的rach资源子集c设定rar窗口-c。

例如，对用户装置10预先设定从发送了ra前导码的定时(时刻)起到与发送了该ra前导码的rach资源子集对应的rar窗口的开始定时(时刻)为止的时间长度(在此，为了便于说明，称为“偏移(offset)”)、和该rar窗口的时间长度(在此，为了便于说明，称为“窗口(window)时间长度”)，从而用户装置10能够根据偏移以及窗口时间长度来决定与所发送的ra前导码对应的rar窗口。此外，基站20也保持该偏移和窗口时间长度，并能够根据接收到ra前导码的定时，确定用户装置10中使用的rar窗口。

对于上述的偏移和窗口时间长度，可以由基站20通过dci、mac信号、rrc信号等对用户装置10设定，也可以在基站20和用户装置10中预先设定。

图11示出通过在频率方向上划分rar窗口而设定针对多个rach资源子集的各rach资源子集的rar窗口的情况下的示例。在图11的情况下，对发送了ra前导码的rach资源子集b设定rar窗口-b，对发送了ra前导码的rach资源子集c设定rar窗口-c。

例如，对用户装置10设定ra前导码发送定时与频率位置(例：中心频率和宽度)的对应关系，用户装置10能够根据发送了ra前导码的定时和对应关系决定rar窗口。对于rar窗口的时间方向的位置(开始定时和时间长度)，例如，针对规定数量的rach资源子集，将针对该规定数量的rach资源子集(例：图11所示的3个rach资源子集a、b、c)的开始定时和时间长度预先固定地确定为共同的值来进行使用。或者，可以在图11所示的方法中的时间方向上应用参照图10所说明的方法。

关于表示ra前导码发送定时与频率位置的对应关系的信息，可以从基站20通过dci、mac信号、rrc信号等对用户装置10进行设定，也可以在基站20和用户装置10中预先设定。

在实施例2-1中，例如，与多个ra前导码发送对应的多个rar窗口被设定为不重叠。由此，用户装置10能够根据接收到rar的rar窗口，判别接收到的rar是与哪个rach资源子集(即，哪个bs发送波束)对应的rar。由此，通过以不重叠的方式设定与多个发送ra前导码对应的多个rar窗口，不需要后述的识别符的发送，能够削减信令量。

在实施例2-1中，也可以允许与多个ra前导码发送对应的多个rar窗口重叠。在该情况下，例如，基站20在rar内或者ra-rnti(表示发送信号为rar的识别符)中包含用于识别该rar是与哪个rach资源子集(即，哪个bs发送波束)对应的rar的识别符。该识别符例如为识别基本广播信息/ss的索引、识别rach资源子集的索引。例如，当在rar窗口-a与rar窗口-b之间存在重复的时间宽度时，即使用户装置10在该重复的时间宽度内接收rar的情况下，用户装置10也能够通过上述的识别符判断该rar是与哪个rach资源子集对应的rar。通过允许这种重复，能够缩短rar窗口整体的时间长度，能够削减延迟。

＜实施例2-2＞

如图12所示，在实施例2-2中，对与不同的bs发送波束对应的多个rach资源子集共同地设定1个rar窗口。例如，对n个(n为1以上的整数)rach资源子集共同地设定1个rar窗口。关于n的值，可以从基站20通过dci、mac信号、rrc信号等对用户装置10进行设定，也可以在基站20和用户装置10中预先设定，还可以确定为与某个值(例：bs发送波束数)相同的值。

此外，例如，当在n个连续的rach资源子集中通过至少1个rach资源子集发送了ra前导码时，用户装置10在与该n个rach资源子集对应的(共同的)ra窗口内监视rar。

关于与n个rach资源子集对应的ra窗口，例如，对用户装置10预先设定从n个rach资源子集的时间方向末尾起到rar窗口的开始定时(时刻)为止的时间长度(在此，为了便于说明，称为“偏移”)、和该rar窗口的时间长度(在此，为了便于说明，称为“窗口时间长度”)，由此用户装置10能够根据偏移和窗口时间长度决定rar窗口。此外，基站20也保持该偏移和窗口时间长度，能够根据接收到ra前导码的定时，确定在用户装置10中使用的rar窗口。

关于上述的偏移和窗口时间长度，可以从基站20通过dci、mac信号、rrc信号等对用户装置10进行设定，也可以在基站20和用户装置10中预先设定。

在实施例2-2中，由于多个rach资源子集共同地使用1个rar窗口，因此例如，基站20在rar内或者ra-rnti中包含用于识别该rar为与哪个rach资源子集(即，哪个bs发送波束)对应的rar的识别符。该识别符例如为识别基本广播信息/ss的索引、识别rach资源子集的索引。例如，即使在用户装置10在多个rach资源子集共同的1个rar窗口内接收rar的情况下，用户装置10也能够通过上述的识别符判断该rar为与哪个rach资源子集对应的rar。

此外，可以将rach资源子集的顺序与rar窗口内的rar的顺序进行关联。例如，如图12所示，当用户装置10通过rach资源子集b发送ra前导码，接着，通过rach资源子集c发送ra前导码时，将在这些rach资源子集共同的rar窗口内最初接收的rar判断为与rach资源子集b对应的rar，将下一次接收的rar判断为与rach资源子集c对应的rar。

另外，在上述的示例中，对多个rach资源子集共同地设定1个rar窗口，但不限于此。可以针对rach资源子集中包含的各多个rach资源中的、用户装置10进行ra前导码发送所使用的多个rach资源设定对应的共同的1个rar窗口。当参照图12对其说明时，例如，在使用b所示的rach资源子集中包含的各多个rach资源中的2个rach资源来进行2个ra前导码发送的情况下，对这2个发送ra前导码共同地设定1个rar窗口。

此外，在针对ra前导码发送中所使用的多个rach资源共同地设定1个rar窗口的情况下，例如，基站20在rar内或者ra-rnti中包含用于识别该rar为与哪个rach资源对应的rar的识别符。

如实施例2-2，通过对多个rach资源子集使用共同的rar窗口，能够缩短rar窗口整体的时间长度，能够削减延迟。

(装置结构)

接着，对执行到目前为止说明的处理动作的用户装置10及基站20的功能结构例进行说明。用户装置10及基站20分别至少包含实施实施例1和2的功能。但是，用户装置10及基站20也可以分别仅具有实施例1和2中的一部分的功能。

＜用户装置＞

图13是示出用户装置10的功能结构的一例的图。如图13所示，用户装置10具有信号发送部101、信号接收部102、设定信息管理部103以及ra控制部104。信号接收部102包含测量接收质量的测量部112。图13所示的功能结构仅为一例。只要能够执行本实施方式的动作，则功能区分和功能部的名称可以是任意。另外，信号发送部101和信号接收部102可以分别称为发送机、接收机。

信号发送部101根据发送数据生成发送信号，并通过无线方式发送该发送信号。信号接收部102以无线方式接收各种信号，从接收到的物理层的信号中取得更高层的信号。此外，信号发送部101构成为执行发送侧的波束成型，信号接收部102构成为执行接收侧的波束成型。

设定信息管理部103存储由信号接收部102从基站20接收到的各种的设定信息。设定信息的内容例如为到目前为止说明的阈值的信息、波束与rach资源子集的对应信息等。此外，设定信息管理部103也存储用户装置10中预先设定的(预配置(preconfigured)的)设定信息。

ra控制部104执行在基本例及实施例1、2中说明的用户装置10中的随机接入过程的处理。另外，也可以将ra控制部104中的与信号发送有关的功能部包含于信号发送部101中，将ra控制部104中的与信号接收有关的功能部包含于信号接收部102中。

此外，例如，信号接收部102构成为接收通过多个波束发送的多个规定信号，信号发送部101构成为使用与所述多个波束中的至少1个波束对应的资源发送前导码，另外，信号接收部102构成为测量所述多个波束的各波束中的接收质量，信号发送部101构成为使用与接收质量满足规定条件的波束对应的资源发送前导码。

所述规定条件例如为所述接收质量比规定阈值佳、或者、所述接收质量与所述多个波束的接收质量中的最佳的接收质量的差小于规定相对阈值。

信号发送部101可以构成为使用与接收质量满足所述规定条件的所有的波束中的预先确定的上限数量的波束对应的资源来发送该上限数量的前导码。

信号发送部101可以构成为使用与接收质量满足所述规定条件的波束对应的第2资源进行通过第1资源发送的前导码的重发。

信号接收部102可以构成为在与信号发送部101进行前导码的发送所使用的资源对应的时间窗口内监视针对该前导码的应答、或者、在包括信号发送部101进行前导码的发送所使用的资源的多个资源共同的时间窗口内监视针对该前导码的应答。

＜基站20＞

图14是示出基站20的功能结构的一例的图。如图14所示，基站20具有信号发送部201、信号接收部202、设定信息管理部203以及ra控制部204。图14所示的功能结构仅为一例。只要能够执行本实施方式的动作，则功能区分和功能部的名称可以是任意的。另外，信号发送部201和信号接收部202可以分别称为发送机、接收机。

信号发送部201包括生成向用户装置10侧发送的信号并以无线方式发送该信号的功能。信号接收部202包括接收从用户装置10发送的各种的信号并从接收到的信号中取得例如更高层的信息的功能。此外，信号发送部201构成为执行发送侧的波束成型，信号接收部202构成为执行接收侧的波束成型。

设定信息管理部203存储向用户装置10发送的各种的设定信息。设定信息的内容例如为到目前为止说明的阈值信息、对应信息等。此外，设定信息管理部203也存储基站20中预先设定的(预配置(preconfigured))设定信息。

ra控制部204执行基本例、实施例1、2中说明的基站20中的随机接入过程的处理。另外，可以将ra控制部204中的与信号发送有关的功能部包含于信号发送部201中，将ra控制部204中的与信号接收有关的功能部包含于信号接收部202中。

＜硬件结构＞

用于上述实施方式的说明的框图(图13和图14)示出了以功能为单位的块。这些功能块(构成部)可以通过硬件和/或软件的任意组合来实现。此外，对各功能块的实现手段没有特别限定。即，各功能块可以通过物理地和/或逻辑地结合而成的一个装置来实现，也可以将物理地和/或逻辑地分开的两个以上的装置(例如，通过有线和/或无线)直接连接和/或间接连接，通过这些多个装置来实现。

例如，本发明的一个实施方式的用户装置10、基站20均可以作为进行本实施方式的处理的计算机来发挥功能。图15是示出实施方式的用户装置10和基站20的硬件结构的一例的图。上述用户装置10和基站20可以分别构成为在物理上包含处理器1001、内存(memory)1002、存储器(storage)1003、通信装置1004、输入装置1005、输出装置1006、以及总线1007等的计算机装置。

另外，在下面的说明中，“装置”这一措辞可以替换为“电路”、“设备(device)”、“单元(unit)”等。用户装置10和基站20的硬件结构可以构成为包含1个或多个由图中所示的1001～1006所示的各装置，也可以构成为不包含其中的一部分的装置。

用户装置10和基站20的各功能通过如下方法实现：在处理器1001、内存1002等硬件上读取预定的软件(程序)，从而处理器1001进行运算，并控制通信装置1004的通信、内存1002及存储器1003中的数据的读取和/或写入。

处理器1001例如使操作系统动作并对计算机整体进行控制。处理器1001可以由包含与周边装置的接口、控制装置、运算装置、寄存器等在内的中央处理装置(cpu：centralprocessingunit)构成。

此外，处理器1001从存储器1003和/或通信装置1004向内存1002读取程序(程序代码)、软件模块或数据，据此执行各种的处理。作为程序，使用了使计算机执行在上述的实施方式中说明的动作中的至少一部分的程序。例如，可以通过存储在内存1002中并通过处理器1001进行动作的控制程序来实现图13所示的用户装置10的信号发送部101、信号接收部102、设定信息管理部103、ra控制部104。此外，可以通过存储在内存1002中并通过处理器1001进行动作的控制程序来实现图14所示的基站20的信号发送部201、信号接收部202、设定信息管理部203、ra控制部204。虽然说明了通过1个处理器1001执行上述各种处理，但也可以通过2个以上的处理器1001同时或依次执行上述各种处理。处理器1001可以通过1个以上的芯片来安装。另外，程序也可以经由电信线路从网络发送。

内存1002是计算机可读的记录介质，例如可以由rom(readonlymemory：只读存储器)、eprom(erasableprogrammablerom：可擦可编程只读存储器)、eeprom(electricallyerasableprogrammablerom：可电擦除可编程只读存储器)、ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)等的至少一个介质构成。内存1002可以称为寄存器、高速缓冲存储器、主存储器(主存储装置)等。内存1002可以保存能够执行本发明的一个实施方式的处理的程序(程序代码)、软件模块等。

存储器1003是计算机可读的记录介质，例如可以由cd-rom(compactdiscrom)等的光盘、硬盘驱动器、软盘、磁光盘(例如高密度磁盘、数字多功能磁盘、blu-ray(注册商标)盘、智能卡、闪存(例如卡、棒、键驱动(keydrive))、floppy(注册商标)盘、磁条等中的至少一个构成。存储器1003也可以称为辅助存储装置。上述存储介质可以是例如包含内存1002和/或存储器1003的数据库、服务器等其它适当的介质。

通信装置1004是用于经由有线和/或无线网络进行计算机之间的通信的硬件(收发设备)，例如，也可以称为网络设备、网络控制器、网卡、通信模块等。例如，可以通过通信装置1004实现用户装置10的信号发送部101及信号接收部102。此外，可以通过通信装置1004实现基站20的信号发送部201及信号接收部202。

输入装置1005是受理来自外部的输入的输入设备(例如，键盘、鼠标、麦克风、开关、按键、传感器等)。输出装置1006是实施向外部输出的输出设备(例如，显示器、扬声器、led灯等)。另外，输入装置1005和输出装置1006也可以一体构成(例如，触摸面板)。

此外，处理器1001和内存1002等各装置通过用于对信息进行通信的总线1007来连接。总线1007可以通过单一的总线构成，也可以在装置间由不同的总线构成。

此外，用户装置10和基站20可以分别构成为包含微处理器、数字信号处理器(dsp：digitalsignalprocessor)、asic(applicationspecificintegratedcircuit：专用集成电路)、pld(programmablelogicdevice：可编程逻辑器件)、fpga(fieldprogrammablegatearray：现场可编程门阵列)等硬件，可以通过该硬件来实现各功能块的一部分或全部。例如，可以通过这些硬件中的至少1个硬件来安装处理器1001。

(实施方式的总结)

如上所说明的，根据本实施方式，提供一种具有基站和用户装置的无线通信系统中的所述用户装置，其特征在于，所述用户装置具有：接收部，其从所述基站接收通过多个波束发送的多个规定信号；以及发送部，其使用与所述多个波束中的至少1个波束对应的资源发送前导码，所述接收部测量所述多个波束的各波束中的接收质量，所述发送部使用与满足规定条件的接收质量的波束对应的资源发送前导码。

根据上述的结构，能够避免性能劣化、造成干扰等，能够适当地执行应用了波束成型的随机接入过程。

所述规定条件例如为：所述接收质量优于规定阈值、或者、所述接收质量与所述多个波束的接收质量中的最佳接收质量之差小于规定相对阈值。通过使用阈值的该结构，能够迅速进行正确的处理。

可以是，所述发送部使用接收质量满足所述规定条件的所有波束中的、与预先确定的上限数量的波束对应的资源来发送该上限数量的前导码。通过该结构，由于能够限制前导码数量，因此例如能够抑制无用的资源的使用。

可以是，所述发送部使用与接收质量满足所述规定条件的波束对应的第2资源进行由第1资源发送的前导码的重发。通过该结构，能够使用适当的资源来进行重发。

可以是，所述接收部在与所述发送部进行前导码的发送中使用的资源对应的时间窗口内监视针对该前导码的应答、或者、在包含所述发送部进行前导码的发送中使用的资源在内的多个资源中共同的时间窗口内监视针对该前导码的应答。通过该结构，能够在适当的时间窗口内监视针对前导码的应答。

＜实施方式的补充＞

以上说明了本发明的各实施方式，但所公开的发明不限于这样的实施方式，本领域普通技术人员应当理解各种变形例、修正例、代替例、置换例等。为了促进发明的理解而使用具体的数值例进行了说明，但只要没有特别指出，这些数值仅为一例，也可以使用适当的任意值。上述的说明中的项目的区分对于本发明而言并不是本质性的，既可以根据需要组合使用在2个以上的项目中记载的事项，也可以将在某一项目中记载的事项应用于在其它项目中记载的事项(只要不矛盾)。功能框图中的功能部或处理部的边界未必对应于物理性部件的边界。既可以通过物理上的1个部件来执行多个功能部的动作，或者也可以通过物理上的多个部件执行1个功能部的动作。实施方式中所述的处理过程在不矛盾的情况下可以替换处理顺序。为了便于说明，使用功能性的框图说明了用户装置10和基站20，而这样的装置也可以通过硬件、软件或它们的组合来实现。按照本发明的实施方式由用户装置10所具有的处理器进行动作的软件以及按照本发明的实施方式由基站20所具有的处理器进行动作的软件也可以分别被保存于随机存取存储器(ram)、闪速存储器、只读存储器(rom)、eprom、eeprom、寄存器、硬盘(hdd)、可移动盘、cd－rom、数据库、服务器以及其它适当的任意存储介质中。

信息的通知不限于本说明书中说明的形式/实施方式，也可以通过其它方法进行。例如，信息的通知可以通过物理层信令(例如，dci(downlinkcontrolinformation：下行链路控制信息)、uci(uplinkcontrolinformation：上行链路控制信息))、高层信令(例如，rrc(radioresourcecontrol：无线电资源控制)信令、mac信令、广播信息(mib(masterinformationblock，主信息块)、sib(systeminformationblock：系统信息块))、其它信号或这些的组合来实施。此外，rrc消息也可以称为rrc信令，例如，可以是rrc连接建立(rrcconnectionsetup)消息、rrc连接重建(rrcconnectionreconfiguration)消息等。

本说明书中说明的各形态/实施方式也可以应用于lte(longtermevolution，长期演进)、lte-a(lte-advanced)、super3g、imt-advanced、4g、5g、fra(futureradioaccess：未来的无线接入)、w-cdma(注册商标)、gsm(注册商标)、cdma2000、umb(ultramobilebroadband：超移动宽带)、ieee802.11(wi-fi)、ieee802.16(wimax)、ieee802.20、uwb(ultra-wideband：超宽带)、bluetooth(注册商标)、使用其它适当地系统的系统和/或据此扩展的下一代系统。

对于本说明书中说明的各形态/实施方式的处理过程、时序、流程等，在不矛盾的情况下，可以更换顺序。例如，对于本说明书中说明的方法，通过例示的顺序提示各种各样的步骤的要素，不限于所提示的特定的顺序。

对于在本说明书中由基站20进行的特定动作，有时根据情景可由其上位节点(uppernode)来进行。在由具有基站20的1个或多个网络节点(networknodes)构成的网络中，对于为了进行与用户装置10的通信而进行的各种各样的动作，可以由基站20和/或基站20以外的其它网络节点(例如，可以考虑mme或s-gw等，但不限于此)来进行，这是显而易见的。上述例示了基站20以外的其它网络节点为1个的情况，但也可以是多个其它网络节点的组合(例如，mme和s-gw)。

本说明书中说明的各形态/实施方式可以单独使用，也可以组合使用，还可以根据执行情况切换使用。

对于用户装置10，本领域技术人员有时也用下述用语来称呼：用户站、移动单元(mobileunit)、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理(useragent)、移动客户端、客户端、或一些其它适当的用语。

对于基站20，本领域技术人员有时也用下述用语来称呼：nb(nodeb)、enb(enhancednodeb)、基站(basestation)、或一些其它适当的用语。

本说明书中使用的“判断(determining)”、“决定(determining)”这样的用语有时也包含多种多样的动作的情况。“判断”、“决定”例如可以包括将进行了判定(judging)、计算(calculating)、算出(computing)、处理(processing)、导出(deriving)、调查(investigating)、搜索(lookingup)(例如，在表格、数据库或其它数据结构中的搜索)、确认(ascertaining)的事项视为“判断”、“决定”的事项等。此外、“判断”、“决定”可以包括将进行了接收(receiving)(例如，接收信息)、发送(transmitting)(例如，发送信息)、输入(input)、输出(output)、接入(accessing)(例如，访问内存中的数据)的事项视为“判断”、“决定”的事项。此外，“判断”、“决定”可以包括将进行了解决(resolving)、选择(selecting)、选定(choosing)、建立(establishing)、比较(comparing)等的事项视为“判断”、“决定”的事项。即，“判断”、“决定”可以视为“判断”、“决定”了任何动作的事项。

本说明书中使用的“根据”这样的记载，除非另有说明，否则不是“仅根据”的意思。换而言之，“根据”这样的记载的意思是“仅根据”和“至少根据”双方。

另外，当在本说明书或者权利要求书中使用“包括(include)”、“包含(including)”、及其变形的用语时，这些用语与“具有(comprising)”同样地意在表示“包括性的”。另外，在本说明书或者权利要求书中使用的用语“或者(or)”意为不是异或。

在本公开的整体中，例如，在通过翻译增加了英语中的a、an以及the这样的冠词的情况下，除非表示从文脉可以明确并非如此，这些冠词可以包括多个。

以上对本实施方式进行了详细说明，但对本领域技术人员来说，显而易见的是本发明不限于本说明书中说明的实施方式。本发明能够在不脱离通过权利要求书的记载所确定的本发明的主旨和范围内实施为修正和变更形态。因此，本说明书的记载的目的在于例示说明，对本发明不具有任何限制性的意思。

本专利申请以在2017年2月3日提出的日本专利申请第2017-019142号为基础并对其主张其优先权，并将日本专利申请第2017-019142号的全部内容引用于此。

标号说明

10用户装置

101信号发送部

102信号接收部

112测量部

103设定信息管理部

104ra控制部

20基站

201信号发送部

202信号接收部

203设定信息管理部

204ra控制部

1001处理器

1002内存

1003存储器

1004通信装置

1005输入装置

1006输出装置