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1. WO2020166200 - 通信装置、基地局装置、通信方法、及び通信プログラム

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明 細 書

発明の名称 通信装置、基地局装置、通信方法、及び通信プログラム

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

非特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006  

図面の簡単な説明

0007  

発明を実施するための形態

0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172   0173   0174   0175   0176   0177   0178   0179   0180   0181   0182   0183   0184   0185   0186   0187   0188   0189   0190   0191   0192   0193   0194   0195   0196   0197   0198   0199   0200   0201   0202   0203   0204   0205   0206   0207   0208   0209   0210   0211   0212   0213   0214   0215   0216   0217   0218   0219   0220   0221   0222   0223   0224   0225   0226   0227   0228   0229   0230   0231   0232   0233   0234   0235   0236   0237   0238   0239   0240   0241   0242   0243   0244   0245   0246   0247   0248   0249   0250   0251   0252   0253   0254   0255   0256   0257   0258   0259   0260   0261   0262   0263   0264   0265   0266   0267   0268   0269   0270   0271   0272   0273   0274   0275   0276   0277   0278   0279   0280   0281   0282   0283   0284   0285   0286   0287   0288   0289   0290   0291   0292   0293   0294   0295   0296   0297   0298   0299   0300   0301   0302   0303   0304   0305   0306   0307   0308   0309   0310   0311   0312   0313   0314   0315   0316   0317   0318   0319   0320   0321   0322   0323   0324   0325   0326   0327   0328   0329   0330   0331   0332   0333   0334   0335   0336   0337   0338   0339   0340   0341   0342   0343   0344   0345   0346   0347   0348   0349   0350   0351   0352   0353   0354   0355   0356   0357   0358   0359   0360   0361   0362   0363   0364   0365   0366   0367   0368   0369   0370   0371   0372   0373   0374   0375   0376   0377   0378   0379   0380   0381   0382   0383   0384   0385   0386   0387   0388   0389   0390   0391   0392   0393   0394   0395   0396   0397   0398   0399   0400   0401   0402   0403  

符号の説明

0404  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32  

明 細 書

発明の名称 : 通信装置、基地局装置、通信方法、及び通信プログラム

技術分野

[0001]
 本開示は、通信装置、基地局装置、通信方法、及び通信プログラムに関する。

背景技術

[0002]
 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)等の技術の普及により、電波の効率的利用が可能になっている。しかしながら、近年では、電波のさらなる効率的利用が求められるようになっている。例えば、NR(New Radio)等の次世代の無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)では、電波のさらなる効率的利用のため、Configured Grant送信やNOMA(Non-orthogonal Multiple Access)送信等の衝突ベースのデータ送信が検討されている。

先行技術文献

非特許文献

[0003]
非特許文献1 : “NOMA related procedures”, 3GPP RAN1 R1-1813307, NTT DOCOMO Inc., 2018年11月

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 衝突ベースのデータ送信が多用されるようになると、これまで以上に、同一周波数帯に多くのデータ送信が多重する可能性がある。しかしながら、このような通信環境では、多くのデータ送信が多重できるようになるのと引き換えにデータ送信1つ1つの通信品質が恒常的に低くなったり、或いは、データ送信1つ1つの通信品質は高いものの多重可能なデータ送信数が需要を満たすほど多くなく、そもそものデータ送信自体ができなかったりと、高い通信パフォーマンスが実現されない恐れがある。
[0005]
 そこで、本開示では、多くのデータ送信が多重する可能性のある通信環境にあっても、高い通信パフォーマンスを実現可能な通信装置、基地局装置、通信方法、及び通信プログラムを提案する。

課題を解決するための手段

[0006]
 上記の課題を解決するために、本開示に係る一形態の通信装置は、所定のデータ送信の信号処理に関する情報を取得する取得部と、前記所定のデータ送信の信号処理に関する情報に基づいて、該所定のデータ送信に係る参照信号の送信手段を切り替える切替部と、を備える。

図面の簡単な説明

[0007]
[図1] 本開示の実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。
[図2] 本開示の実施形態に係る管理装置の構成例を示す図である。
[図3] 本開示の実施形態に係る基地局装置の構成例を示す図である。
[図4] 本開示の実施形態に係る中継装置の構成例を示す図である。
[図5] 本開示の実施形態に係る端末装置の構成例を示す図である。
[図6] 本開示の実施形態に係る無線アクセスネットワークで使用される無線フレーム構成を示す図である。
[図7] LTEのサブフレーム構成の一例を示す図である。
[図8] NRのサブフレーム構成の一例を示す図である。
[図9] NRセルにおける送信信号に関するパラメータセットの一例を示す図である。
[図10] NRの下りリンクサブフレームの一例を示す図である。
[図11] NOMAを使ったデータの送受信を説明するための図である。
[図12] 本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。
[図13] 本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。
[図14] NOMAを使ったデータの送受信を説明するための図である。
[図15] 本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。
[図16] 本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。
[図17] 本開示の実施形態に係るNOMA受信処理の一例を示す説明図である。
[図18] 初期接続処理の一例を示すフローチャートである。
[図19] コンテンションベースランダムアクセス手続きを示す図である。
[図20] 非コンテンションベースランダムアクセス手続きを示す図である。
[図21] 送受信処理(Grant Based)の一例を示すシーケンス図である。
[図22] 送受信処理(Configured Grant)の一例を示すシーケンス図である。
[図23] 送受信処理(ダウンリンク)の一例を示すシーケンス図である。
[図24] 従来の信号処理部と非直交マルチアクセスに関する信号処理部との相違を示す図である。
[図25] 従来の送信手段で参照信号に割り当てられていた送信リソースの一部又は全部をミューティングした様子を示す図である。
[図26] PUSCH DM-RS configuration type 2におおけるパラメータを示す図である。
[図27] 参照信号シーケンスの分割を説明するための図である。
[図28] 直交カバーコードのサイズとDM-RSポートの多重数との関係を示す図である。
[図29] 1つの参照信号のリソースが複数スロットにまたがって配置された様子を示す図である。
[図30] 本開示の実施形態に係る送受信処理(アップリンク)の一例を示すシーケンス図である。
[図31] 本開示の実施形態に係る送受信処理(ダウンリンク)の一例を示すシーケンス図である。
[図32] 本開示の実施形態に係る送受信処理(サイドリンク)の一例を示すシーケンス図である。

発明を実施するための形態

[0008]
 以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
[0009]
 また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて端末装置40 、40 及び40 のように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、端末装置40 、40 及び40 を特に区別する必要が無い場合には、単に端末装置40と称する。
[0010]
 また、以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
  1.はじめに
  2.通信システムの構成
   2-1.通信システムの全体構成
   2-2.管理装置の構成
   2-3.基地局装置の構成
   2-4.中継装置の構成
   2-5.端末装置の構成
   2-6.無線フレーム構成
  3.NOMAについて
   3-1.NOMAを使ったデータの送受信
  4.通信システムの基本動作
   4-1.初期接続処理
   4-2.ランダムアクセス手続き
   4-3.送受信処理(Grant Based)
   4-4.送受信処理(Configured Grant)
   4-5.送受信処理(ダウンリンク)
  5.参照信号の送信手段の動的な切り替え処理
   5-1.送信信号処理のパラメータ
   5-2.衝突ベース送信の例
   5-3.衝突ベース送信に関する信号処理部
   5-4.送信手段を切り替える参照信号
   5-5.参照信号の送信手段の切り替えの詳細
   5-6.切り替えトリガ
   5-7.シーケンス例(アップリンク)
   5-8.シーケンス例(ダウンリンク)
   5-9.シーケンス例(サイドリンク)
  6.変形例
   6-1.送受信処理に関する変形例
   6-2.その他の変形例
  7.むすび
[0011]
<<1.はじめに>>
 LTE(Long Term Evolution)、NR(New Radio)等の無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)が3GPP(3rd Generation Partnership Project)で検討されている。LTE及びNRは、セルラー通信技術の一種であり、基地局がカバーするエリアをセル状に複数配置することで端末装置の移動通信を可能にする。
[0012]
 なお、以下の説明では、「LTE」には、LTE-A(LTE-Advanced)、LTE-A Pro(LTE-Advanced Pro)、及びEUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)が含まれるものとする。また、NRには、NRAT(New Radio Access Technology)、及びFEUTRA(Further EUTRA)が含まれるものとする。なお、単一の基地局は複数のセルを管理してもよい。以下の説明において、LTEに対応するセルはLTEセルと呼称され、NRに対応するセルはNRセルと呼称される。
[0013]
 NRは、LTEの次の世代(第5世代)の無線アクセス技術(RAT)である。NRは、eMBB(Enhanced Mobile Broadband)、mMTC(Massive Machine Type Communications)及びURLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)を含む様々なユースケースに対応できる無線アクセス技術である。NRは、これらのユースケースにおける利用シナリオ、要求条件、及び配置シナリオなどに対応する技術フレームワークを目指して検討されている。
[0014]
 NRでは、さまざまなユースケースに対応するため、LTEよりも高い周波数利用効率で通信を行うことが求められている。例えば、NRでは、Configured Grant送信やNOMA(Non-orthogonal Multiple Access)送信等の衝突ベースのデータ送信が検討されている。
[0015]
 ここで、衝突ベースのデータ送信とは、例えば、データ送信が他のデータ送信と衝突する、或いは、衝突する可能性があるデータ送信のことである。例えば、非直交マルチアクセス(NOMA)のデータ送信は、非直交軸上に重畳した他のデータ送信と、直交軸上では衝突しているので衝突ベースのデータ送信である。
[0016]
 衝突ベースのデータ送信が多用されるようになると、これまで以上に、同一周波数帯に多くのデータ送信が多重する可能性がある。
[0017]
 しかしながら、このような通信環境では、多くのデータ送信が多重できるようになるのと引き換えにデータ送信1つ1つの通信品質が恒常的に低くなる可能性がある。例えば、NR等のセルラー通信では、端末それぞれから基地局に、或いは、基地局から端末それぞれに、復調参照信号(DM-RS:Demodulation Reference Signal)等の参照信号が送信される。多くの端末(或いはレイヤ)を多重できるようにするためには、多くの端末(或いはレイヤ)が参照信号を使用できるように、参照信号が多く多重できるようにしなければならない。しかし、多くの参照信号を多重できるように、参照信号一つ一つの信号量(例えば、1つの参照信号あたりのシーケンスの長さ)を減らすと、チャネル推定等の精度が劣化する。結果として、通信品質は劣化する。
[0018]
 一方で、通信品質を高いまま保とうとすると、多重可能なデータ送信の数を多くできなくなる可能性がある。例えば、参照信号の信号量を減らすことなく、従来の信号品質を保とうとすると、多重可能な端末数数(或いはレイヤ数)が従来のままの数となる。そうすると、データを送信したいにも関わらす、通信装置が、データ送信をできないという事態が発生する可能性がある。この結果として、通信装置が、通信エラーや通信遅延を引き起こす可能性がある。
[0019]
 そこで、本実施形態では、多くのデータ送信が多重する可能性のある通信環境にあっても、恒常的な信号品質の低下を防ぎつつ、多くの端末(或いはレイヤ)が多重できるようにする。
[0020]
 例えば、本実施形態の通信装置(例えば、端末装置)は、「所定のデータ送信(例えば、次に実行するデータ送信)」の信号処理に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて、当該「所定のデータ送信」に係る参照信号の送信手段を切り替える。すなわち、本実施形態の通信装置は、参照信号の送信手段をデータ送信に合わせて動的に切り替える。
[0021]
 例えば、通信装置が衝突ベースのデータ送信を実行可能であり、「所定のデータ送信の信号処理に関する情報」には、所定のデータ送信が衝突ベースのデータ送信か否かを特定することを可能にする情報(以下、所定の情報という。)が含まれているとする。この場合、通信装置は、所定の情報に基づいて、所定のデータ送信に係る参照信号の送信手段を切り替える。
[0022]
 より具体的に説明すると、通信装置は、所定のデータ送信が衝突ベースのデータ送信の場合、すなわち、従来のデータ送信(例えば、非衝突ベースのデータ送信)よりも多くのデータ送信が同一の直交リソース上に多重される可能性が高い場合には、参照信号の送信手段を、これまで通りの送信手段(例えば、第1の送信手段)よりも多くの参照信号を多重可能な第2の送信手段に切り替える。一方で、通信装置は、所定のデータ送信が、従来の非衝突ベースのデータ送信の場合には、これまで通りの送信手段(例えば、第1の送信手段)で参照信号を送信する。
[0023]
 これにより、多くの送信信号が多重される可能性が高い場合には、多くの参照信号が多重可能になるので、同一の直交リソース上に多くのデータ送信が多重できるようになる。結果として、多重可能数の不足による通信エラーの発生や通信遅延の発生が少なくなる。また、データ送信が従来の非衝突ベースのデータ送信の場合には、従来の送信手段が使用されるので、信号品質が恒常的に大きく劣化することもない。
[0024]
 この結果として、通信装置は、多くのデータ送信が多重する可能性のある通信環境(例えば、NRを使った通信が可能な環境)にあっても、高い通信パフォーマンス(例えば、低遅延、高品質、通信エラーの低発生率等)を実現できる。
[0025]
 以上、本実施形態の概要を説明したが、以下、本実施形態の通信システム1を詳細に説明する。
[0026]
<<2.通信システムの構成>>
 通信システム1は、基地局装置を備え、端末装置と無線接続が可能である。通信システム1が備える通信装置は、衝突ベースの通信(例えば、衝突ベースのデータ送信)が可能である。
[0027]
 例えば、通信システム1が備える通信装置(例えば基地局装置及び端末装置)は、NOMA(Non-orthogonal Multiple Access)を使用した無線通信が可能である。ここで、NOMAとは、非直交リソースを使った多重アクセスのことである。NOMAについては後述する。
[0028]
 また、本実施形態の通信システム1が備える通信装置(例えば、端末装置)は、Configured Grant送信が可能である。ここで、Configured Grant送信とは、通信装置(例えば、端末装置)が他の通信装置(例えば、基地局装置)からの動的なリソースアロケーション(Grant)を受信することなく、予め他の通信装置から指示された使用可能な周波数および時間リソースから、通信装置が適当なリソースを利用して送信することを示す。Configured Grant送信については後述する。
[0029]
 以下、通信システム1の構成を具体的に説明する。
[0030]
<2-1.通信システムの全体構成>
 図1は、本開示の実施形態に係る通信システム1の構成例を示す図である。通信システム1は、端末装置に無線アクセスネットワークを提供する無線通信システムである。例えば、通信システム1は、LTE、NR等の無線アクセス技術を使ったセルラー通信システムである。
[0031]
 通信システム1は、図1に示すように、管理装置10と、基地局装置20と、中継装置30と、端末装置40と、を備える。通信システム1は、通信システム1を構成する各無線通信装置が連携して動作することで、ユーザに対し、移動通信が可能な無線ネットワークを提供する。本実施形態の無線ネットワークは、無線アクセスネットワークRANとコアネットワークCNとで構成される。なお、無線通信装置は、無線通信の機能を有する装置のことであり、図1の例では、基地局装置20、中継装置30、及び端末装置40が該当する。
[0032]
 通信システム1は、管理装置10、基地局装置20、中継装置30、及び端末装置40をそれぞれ複数備えていてもよい。図1の例では、通信システム1は、管理装置10として管理装置10 、10 等を備えている。また、通信システム1は、基地局装置20として基地局装置20 、20 、20 等を備えており、中継装置30として中継装置30 、30 等を備えている。また、通信システム1は、端末装置40として端末装置40 、40 、40 等を備えている。
[0033]
 なお、図中の装置は、論理的な意味での装置と考えてもよい。つまり、同図の装置の一部が仮想マシン(VM:Virtual Machine)、コンテナ(Container)、ドッカー(Docker)などで実現され、それらが物理的に同一のハードウェア上で実装されてもよい。
[0034]
 なお、LTEの基地局は、eNodeB(Evolved Node B)又はeNBと称されることがある。また、NRの基地局は、gNodeB又はgNBと称されることがある。また、LTE及びNRでは、端末装置(移動局、移動局装置、又は端末ともいう。)はUE(User Equipment)と称されることがある。なお、端末装置は、通信装置の一種であり、移動局、移動局装置、又は端末とも称される。
[0035]
 本実施形態において、通信装置という概念には、携帯端末等の持ち運び可能な移動体装置(端末装置)のみならず、構造物や移動体に設置される装置も含まれる。構造物や移動体そのものを通信装置とみなしてもよい。また、通信装置という概念には、端末装置のみならず、基地局装置及び中継装置も含まれる。通信装置は、処理装置及び情報処理装置の一種である。また、通信装置は、送信装置又は受信装置と言い換えることが可能である。
[0036]
 [管理装置]
 管理装置10は、無線ネットワークを管理する装置である。例えば、管理装置10は基地局装置20の通信を管理する装置である。例えば、管理装置10は、MME(Mobility Management Entity)やAMF(Access and Mobility Management Function)として機能する装置である。
[0037]
 管理装置10は、ゲートウェイ装置等とともに、コアネットワークCNを構成する。コアネットワークCNは、例えば、移動体通信事業者等の所定のエンティティ(主体)が有するネットワークである。例えば、コアネットワークCNは、EPC(Evolved Packet Core)や5GC(5G Core network)である。なお、所定のエンティティは、基地局装置20を利用、運用、及び/又は管理するエンティティと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
[0038]
 なお、管理装置10はゲートウェイの機能を有していてもよい。例えば、コアネットワークがEPCなのであれば、管理装置10は、S-GWやP-GWとしての機能を有していてもよい。また、コアネットワークが5GCなのであれば、管理装置10は、UPF(User Plane Function)としての機能を有していてもよい。なお、管理装置10は必ずしもコアネットワークCNを構成する装置でなくてもよい。例えば、コアネットワークCNがW-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)やcdma2000(Code Division Multiple Access 2000)のコアネットワークであるとする。このとき、管理装置10はRNC(Radio Network Controller)として機能する装置であってもよい。
[0039]
 管理装置10は、複数の基地局装置20それぞれと接続され、基地局装置20の通信を管理する。例えば、管理装置10は、端末装置40が、どの基地局装置(或いはどのセル)に接続しているか、どの基地局装置(或いはどのセル)の通信エリア内に存在しているか、等を端末装置40ごとに把握して管理する。セルは、pCell(Primary Cell)やsCell(Secondary Cell)であってもよい。セルは、セルごとに、端末装置40が使用できる無線資源(例えば、周波数チャネル、コンポーネントキャリア(Component Carrier)等)が異なっていてもよい。また、ひとつの基地局装置が複数のセルを提供してもよい。
[0040]
 [基地局装置]
 基地局装置20は、端末装置40と無線通信する無線通信装置である。基地局装置20は通信装置の一種である。基地局装置20は、例えば、無線基地局(Base Station、Node B、eNB、gNB、など)や無線アクセスポイント(Access Point)に相当する装置である。基地局装置20は、無線リレー局であってもよい。基地局装置20は、RRH(Remote Radio Head)と呼ばれる光張り出し装置であってもよい。
[0041]
 なお、基地局装置20が使用する無線アクセス技術は、セルラー通信技術であってもよいし、無線LAN技術であってもよい。勿論、基地局装置20が使用する無線アクセス技術は、これらに限定されず、他の無線アクセス技術であってもよい。また、基地局装置20が使用する無線通信は、電波を使った無線通信であってもよいし、赤外線や可視光を使った無線通信(光無線)であってもよい。
[0042]
 基地局装置20は、端末装置40とNOMA通信することが可能である。ここで、NOMA通信は、非直交リソースを使った通信(送信、受信、或いはその双方)のことである。非直交リソースについては後述する。なお、基地局装置20は、他の基地局装置20及び中継装置30とNOMA通信可能に構成されていてもよい。
[0043]
 なお、基地局装置20は、基地局装置-コアネットワーク間インタフェース(例えば、S1 Interface等)を介してお互いに通信可能であってもよい。このインタフェースは、有線及び無線のいずれであってもよい。また、基地局装置は、基地局装置間インタフェース(例えば、X2 Interface、S1 Interface等)を介して互いに通信可能であってもよい。このインタフェースは、有線及び無線のいずれであってもよい。
[0044]
 基地局装置20は、さまざまなエンティティ(主体)によって利用、運用、及び/又は管理されうる。例えば、エンティティとしては、移動体通信事業者(MNO:Mobile Network Operator)、仮想移動体通信事業者(MVNO:Mobile Virtual Network Operator)、仮想移動体通信イネーブラ(MVNE:Mobile Virtual Network Enabler)、ニュートラルホストネットワーク(NHN:Neutral Host Network)事業者、エンタープライズ、教育機関(学校法人、各自治体教育委員会、等)、不動産(ビル、マンション等)管理者、個人などが想定されうる。
[0045]
 勿論、基地局装置20の利用、運用、及び/又は管理の主体はこれらに限定されない。基地局装置20は1事業者が設置及び/又は運用を行うものであってもよいし、一個人が設置及び/又は運用を行うものであってもよい。勿論、基地局装置20の設置・運用主体はこれらに限定されない。例えば、基地局装置20は、複数の事業者または複数の個人が共同で設置・運用を行うものであってもよい。また、基地局装置20は、複数の事業者または複数の個人が利用する共用設備であってもよい。この場合、設備の設置及び/又は運用は利用者とは異なる第三者によって実施されてもよい。
[0046]
 なお、基地局装置(基地局ともいう。)という概念には、ドナー基地局のみならず、リレー基地局(中継局、或いは中継局装置ともいう。)も含まれる。また、基地局という概念には、基地局の機能を備えた構造物(Structure)のみならず、構造物に設置される装置も含まれる。
[0047]
 構造物は、例えば、高層ビル、家屋、鉄塔、駅施設、空港施設、港湾施設、スタジアム等の建物である。なお、構造物という概念には、建物のみならず、トンネル、橋梁、ダム、塀、鉄柱等の構築物(Non-building structure)や、クレーン、門、風車等の設備も含まれる。また、構造物という概念には、陸上(狭義の地上)又は地中の構造物のみならず、桟橋、メガフロート等の水上の構造物や、海洋観測設備等の水中の構造物も含まれる。基地局装置は、処理装置、或いは情報処理装置と言い換えることができる。
[0048]
 基地局装置20は、ドナー局であってもよいし、リレー局(中継局)であってもよい。また、基地局装置20は、固定局であってもよいし、移動局であってもよい。移動局は、移動可能に構成された無線通信装置(例えば、基地局装置)である。このとき、基地局装置20は、移動体に設置される装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。例えば、移動能力(Mobility)をもつリレー局装置は、移動局としての基地局装置20とみなすことができる。また、車両、ドローン、スマートフォンなど、もともと移動能力がある装置であって、基地局装置の機能(少なくとも基地局装置の機能の一部)を搭載した装置も、移動局としての基地局装置20に該当する。
[0049]
 ここで、移動体は、スマートフォンや携帯電話等のモバイル端末であってもよい。また、移動体は、陸上(狭義の地上)を移動する移動体(例えば、自動車、自転車、バス、トラック、自動二輪車、列車、リニアモーターカー等の車両)であってもよいし、地中(例えば、トンネル内)を移動する移動体(例えば、地下鉄)であってもよい。
[0050]
 また、移動体は、水上を移動する移動体(例えば、旅客船、貨物船、ホバークラフト等の船舶)であってもよいし、水中を移動する移動体(例えば、潜水艇、潜水艦、無人潜水機等の潜水船)であってもよい。
[0051]
 また、移動体は、大気圏内を移動する移動体(例えば、飛行機、飛行船、ドローン等の航空機)であってもよいし、大気圏外を移動する移動体(例えば、人工衛星、宇宙船、宇宙ステーション、探査機等の人工天体)であってもよい。大気圏外を移動する移動体は宇宙移動体と言い換えることができる。
[0052]
 また、基地局装置20は、地上に設置される地上基地局装置(地上局装置)であってもよい。例えば、基地局装置20は、地上の構造物に配置される基地局装置であってもよいし、地上を移動する移動体に設置される基地局装置であってもよい。より具体的には、基地局装置20は、ビル等の構造物に設置されたアンテナ及びそのアンテナに接続する信号処理装置であってもよい。勿論、基地局装置20は、構造物や移動体そのものであってもよい。「地上」は、陸上(狭義の地上)のみならず、地中、水上、水中も含む広義の地上である。なお、基地局装置20は、地上基地局装置に限られない。基地局装置20は、空中又は宇宙を浮遊可能な非地上基地局装置(非地上局装置)であってもよい。例えば、基地局装置20は、航空機局装置や衛星局装置であってもよい。
[0053]
 航空機局装置は、航空機等、大気圏内を浮遊可能な無線通信装置である。航空機局装置は、航空機等に搭載される装置であってもよいし、航空機そのものであってもよい。なお、航空機という概念には、飛行機、グライダー等の重航空機のみならず、気球、飛行船等の軽航空機も含まれる。また、航空機という概念には、重航空機や軽航空機のみならず、ヘリコプターやオートジャイロ等の回転翼機も含まれる。なお、航空機局装置(又は、航空機局装置が搭載される航空機)は、ドローン等の無人航空機であってもよい。
[0054]
 なお、無人航空機という概念には、無人航空システム(UAS:Unmanned Aircraft Systems)、つなぎ無人航空システム(tethered UAS)も含まれる。また、無人航空機という概念には、軽無人航空システム(LTA:Lighter than Air UAS)、重無人航空システム(HTA:Heavier than Air UAS)が含まれる。その他、無人航空機という概念には、高高度無人航空システムプラットフォーム(HAPs:High Altitude UAS Platforms)も含まれる。
[0055]
 衛星局装置は、大気圏外を浮遊可能な無線通信装置である。衛星局装置は、人工衛星等の宇宙移動体に搭載される装置であってもよいし、宇宙移動体そのものであってもよい。衛星局装置となる衛星は、低軌道(LEO:Low Earth Orbiting)衛星、中軌道(MEO:Medium Earth Orbiting)衛星、静止(GEO:Geostationary Earth Orbiting)衛星、高楕円軌道(HEO:Highly Elliptical Orbiting)衛星の何れであってもよい。勿論、衛星局装置は、低軌道衛星、中軌道衛星、静止衛星、又は高楕円軌道衛星に搭載される装置であってもよい。
[0056]
 基地局装置20のカバレッジの大きさは、マクロセルのような大きなものから、ピコセルのような小さなものであってもよい。勿論、基地局装置20のカバレッジの大きさは、フェムトセルのような極めて小さなものであってもよい。また、基地局装置20はビームフォーミングの能力を有していてもよい。この場合、基地局装置20はビームごとにセルやサービスエリアが形成されてもよい。
[0057]
 図1の例では、基地局装置20 は、中継装置30 と接続されており、基地局装置20 は、中継装置30 と接続されている。基地局装置20 は中継装置30 を介して端末装置40と間接的に無線通信することが可能である。同様に、基地局装置20 は、中継装置30 を介して端末装置40と間接的に無線通信することが可能である。
[0058]
 [中継装置]
 中継装置30は、基地局の中継局となる装置である。中継装置30は、基地局装置の一種である。中継装置は、リレー基地局装置(或いはリレー基地局)と言い換えることができる。中継装置30は、端末装置40とNOMA通信することが可能である。中継装置30は、基地局装置20と端末装置40との通信を中継する。なお、中継装置30は、他の中継装置30及び基地局装置20とNOMA通信可能に構成されていてもよい。中継装置30は、地上局装置であってもよいし、非地上局装置であってもよい。中継装置30は基地局装置20とともに無線アクセスネットワークRANを構成する。
[0059]
 [端末装置]
 端末装置40は、基地局装置20或いは中継装置30と無線通信する無線通信装置である。端末装置40は、例えば、携帯電話、スマートデバイス(スマートフォン、又はタブレット)、PDA(Personal Digital Assistant)、パーソナルコンピュータである。また、端末装置40は、M2M(Machine to Machine)デバイス、又はIoT(Internet of Things)デバイスであってもよい。
[0060]
 また、端末装置40は、他の端末装置40とサイドリンク通信が可能であってもよい。端末装置40は、サイドリンク通信を行う際、HARQ等の自動再送技術を使用可能であってもよい。端末装置40は、基地局装置20及び中継装置30とNOMA通信が可能である。なお、端末装置40は、他の端末装置40との通信(サイドリンク)においてもNOMA通信が可能であってもよい。なお、端末装置40が使用する無線通信(サイドリンク通信を含む。)は、電波を使った無線通信であってもよいし、赤外線や可視光を使った無線通信(光無線)であってもよい。
[0061]
 また、端末装置40は、移動体装置であってもよい。ここで、移動体装置は、移動可能な無線通信装置である。このとき、端末装置40は、移動体に設置される無線通信装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。例えば、端末装置40は、自動車、バス、トラック、自動二輪車等の道路上を移動する車両(Vehicle)、或いは、当該車両に搭載された無線通信装置であってもよい。なお、移動体は、モバイル端末であってもよいし、陸上(狭義の地上)、地中、水上、或いは、水中を移動する移動体であってもよい。また、移動体は、ドローン、ヘリコプター等の大気圏内を移動する移動体であってもよいし、人工衛星等の大気圏外を移動する移動体であってもよい。
[0062]
 端末装置40は、同時に複数の基地局装置または複数のセルと接続して通信を実施してもよい。例えば、1つの基地局装置が複数のセル(例えば、pCell、sCell)を介して通信エリアをサポートしている場合に、キャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)技術やデュアルコネクティビティ(DC:Dual Connectivity)技術、マルチコネクティビティ(MC:Multi-Connectivity)技術によって、それら複数のセルを束ねて基地局装置20と端末装置40とで通信することが可能である。或いは、異なる基地局装置20のセルを介して、協調送受信(CoMP:Coordinated Multi-Point Transmission and Reception)技術によって、端末装置40とそれら複数の基地局装置20が通信することも可能である。
[0063]
 なお、端末装置40は、必ずしも人が直接的に使用する装置である必要はない。端末装置40は、いわゆるMTC(Machine Type Communication)のように、工場の機械等に設置されるセンサであってもよい。また、端末装置40は、M2M(Machine to Machine)デバイス、又はIoT(Internet of Things)デバイスであってもよい。また、端末装置40は、D2D(Device to Device)やV2X(Vehicle to everything)に代表されるように、リレー通信機能を具備した装置であってもよい。また、端末装置40は、無線バックホール等で利用されるCPE(Client Premises Equipment)と呼ばれる機器であってもよい。
[0064]
 以下、実施形態に係る通信システム1を構成する各装置の構成を具体的に説明する。なお、以下に示す各装置の構成はあくまで一例である。各装置の構成は、以下の構成とは異なっていてもよい。
[0065]
<2-2.管理装置の構成>
 図2は、本開示の実施形態に係る管理装置10の構成例を示す図である。管理装置10は、無線ネットワークを管理する装置である。管理装置10は、通信部11と、記憶部12と、制御部13と、を備える。なお、図2に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、管理装置10の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。例えば、管理装置10は、複数のサーバ装置により構成されていてもよい。
[0066]
 通信部11は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。通信部11は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。例えば、通信部11は、NIC(Network Interface Card)等のLAN(Local Area Network)インタフェースであってもよいし、USB(Universal Serial Bus)ホストコントローラ、USBポート等により構成されるUSBインタフェースであってもよい。また、通信部11は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。通信部11は、管理装置10の通信手段として機能する。通信部11は、制御部13の制御に従って基地局装置20と通信する。
[0067]
 記憶部12は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部12は、管理装置10の記憶手段として機能する。記憶部12は、例えば、端末装置40の接続状態を記憶する。例えば、記憶部12は、端末装置40のRRC(Radio Resource Control)の状態やECM(EPS Connection Management)の状態を記憶する。記憶部12は、端末装置40の位置情報を記憶するホームメモリとして機能してもよい。
[0068]
 制御部13は、管理装置10の各部を制御するコントローラ(controller)である。制御部13は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部13は、管理装置10内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM(Random Access Memory)等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部13は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
[0069]
<2-3.基地局装置の構成>
 次に、基地局装置の構成を説明する。図3は、本開示の実施形態に係る基地局装置20の構成例を示す図である。基地局装置20は、端末装置40とNOMA通信が可能である。基地局装置20は、信号処理部21と、記憶部22と、制御部23と、を備える。なお、図3に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、基地局装置20の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
[0070]
 信号処理部21は、他の無線通信装置(例えば、端末装置40、中継装置30)と無線通信するための信号処理部である。信号処理部21は、制御部23の制御に従って動作する。信号処理部21は1又は複数の無線アクセス方式に対応する。例えば、信号処理部21は、NR及びLTEの双方に対応する。信号処理部21は、NRやLTEに加えて、W-CDMAやcdma2000に対応していてもよい。また、信号処理部21は、NOMAを使った通信に対応している。NOMAについては後に詳しく述べる。
[0071]
 信号処理部21は、受信処理部211、送信処理部212、アンテナ213を備える。信号処理部21は、受信処理部211、送信処理部212、及びアンテナ213をそれぞれ複数備えていてもよい。なお、信号処理部21が複数の無線アクセス方式に対応する場合、信号処理部21の各部は、無線アクセス方式毎に個別に構成されうる。例えば、受信処理部211及び送信処理部212は、LTEとNRとで個別に構成されてもよい。
[0072]
 受信処理部211は、アンテナ213を介して受信された上りリンク信号の処理を行う。受信処理部211は、無線受信部211aと、多重分離部211bと、復調部211cと、復号部211dと、を備える。
[0073]
 無線受信部211aは、上りリンク信号に対して、ダウンコンバート、不要な周波数成分の除去、増幅レベルの制御、直交復調、デジタル信号への変換、ガードインターバルの除去、高速フーリエ変換による周波数領域信号の抽出等を行う。多重分離部211bは、無線受信部211aから出力された信号から、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)等の上りリンクチャネル及び上りリンク参照信号を分離する。復調部211cは、上りリンクチャネルの変調シンボルに対して、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase shift Keying)等の変調方式を使って受信信号の復調を行う。復調部211cが使用する変調方式は、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAM、又は256QAMであってもよい。この場合、コンステレーション上の信号点は必ずしも等距離である必要はない。コンステレーションは、不均一コンステレーション(NUC:Non Uniform Constellation)であってもよい。復号部211dは、復調された上りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された上りリンクデータ及び上りリンク制御情報は制御部23へ出力される。
[0074]
 送信処理部212は、下りリンク制御情報及び下りリンクデータの送信処理を行う。送信処理部212は、符号化部212aと、変調部212bと、多重部212cと、無線送信部212dと、を備える。
[0075]
 符号化部212aは、制御部23から入力された下りリンク制御情報及び下りリンクデータを、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化等の符号化方式を用いて符号化を行う。変調部212bは、符号化部212aから出力された符号化ビットをBPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等の所定の変調方式で変調する。この場合、コンステレーション上の信号点は必ずしも等距離である必要はない。コンステレーションは、不均一コンステレーションであってもよい。多重部212cは、各チャネルの変調シンボルと下りリンク参照信号とを多重化し、所定のリソースエレメントに配置する。無線送信部212dは、多重部212cからの信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、無線送信部212dは、高速フーリエ変換による時間領域への変換、ガードインターバルの付加、ベースバンドのデジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、アップコンバート、余分な周波数成分の除去、電力の増幅等の処理を行う。送信処理部212で生成された信号は、アンテナ213から送信される。
[0076]
 記憶部22は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部22は、基地局装置20の記憶手段として機能する。記憶部22は、端末装置に通知する「未接続状態からの送信に関する情報(未接続送信用情報)」を記憶する。「未接続状態からの送信に関する情報(未接続送信用情報)」については後に詳述する。
[0077]
 制御部23は、基地局装置20の各部を制御するコントローラ(controller)である。制御部23は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部23は、基地局装置20内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM(Random Access Memory)等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部23は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
[0078]
 制御部23は、図3に示すように、取得部231と、処理部232と、受信部233と、分離部234と、送信部235と、切替部236と、を備える。制御部23を構成する各ブロック(取得部231~切替部236)はそれぞれ制御部23の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。
[0079]
 なお、制御部23は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。制御部23を構成する各ブロック(取得部231~切替部236)の動作は、後述する。なお、制御部23を構成する各ブロックの動作は、端末装置40の制御部を構成する各ブロックの動作と同様であってもよい。端末装置40の構成は後述する。
[0080]
<2-4.中継装置の構成>
 次に、中継装置30の構成を説明する。図4は、本開示の実施形態に係る中継装置30の構成例を示す図である。中継装置30は、端末装置40とNOMA通信が可能である。中継装置30は、信号処理部31と、記憶部32と、ネットワーク通信部33と、制御部34と、を備える。なお、図4に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、中継装置30の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
[0081]
 信号処理部31は、他の無線通信装置(例えば、基地局装置20、及び端末装置40)と無線通信するための信号処理部である。信号処理部31は、制御部34の制御に従って動作する。信号処理部31は、受信処理部311、送信処理部312、アンテナ313を備える。信号処理部31、受信処理部311、送信処理部312、及びアンテナ313の構成は、基地局装置20の信号処理部21、受信処理部211、送信処理部212及びアンテナ213と同様である。
[0082]
 記憶部32は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部32は、中継装置30の記憶手段として機能する。記憶部32の構成は、基地局装置20の記憶部22と同様である。
[0083]
 ネットワーク通信部33は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。例えば、ネットワーク通信部33は、NIC等のLANインタフェースである。ネットワーク通信部33は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部33は、中継装置30のネットワーク通信手段として機能する。ネットワーク通信部33は、制御部34の制御に従って基地局装置20と通信する。
[0084]
 制御部34は、中継装置30の各部を制御するコントローラである。制御部34の構成は、基地局装置20の制御部23と同様である。
[0085]
<2-5.端末装置の構成>
 次に、端末装置40の構成を説明する。図5は、本開示の実施形態に係る端末装置40の構成例を示す図である。端末装置40は、基地局装置20及び中継装置30とNOMA通信が可能である。端末装置40は、信号処理部41と、記憶部42と、ネットワーク通信部43と、入出力部44と、制御部45と、を備える。なお、図5に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、端末装置40の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
[0086]
 信号処理部41は、他の無線通信装置(例えば、基地局装置20、及び中継装置30)と無線通信するための信号処理部である。信号処理部41は、制御部45の制御に従って動作する。信号処理部41は1又は複数の無線アクセス方式に対応する。例えば、信号処理部41は、NR及びLTEの双方に対応する。信号処理部41は、NRやLTEに加えて、W-CDMAやcdma2000に対応していてもよい。また、信号処理部41は、NOMAを使った通信に対応している。NOMAについては後に詳しく述べる。
[0087]
 信号処理部41は、受信処理部411、送信処理部412、アンテナ413を備える。信号処理部41は、受信処理部411、送信処理部412、及びアンテナ413をそれぞれ複数備えていてもよい。なお、信号処理部41が複数の無線アクセス方式に対応する場合、信号処理部41の各部は、無線アクセス方式毎に個別に構成されうる。例えば、受信処理部411及び送信処理部412は、LTEとNRとで個別に構成されてもよい。
[0088]
 受信処理部411は、アンテナ413を介して受信された下りリンク信号の処理を行う。受信処理部411は、無線受信部411aと、多重分離部411bと、復調部411cと、復号部411dと、を備える。
[0089]
 無線受信部411aは、下りリンク信号に対して、ダウンコンバート、不要な周波数成分の除去、増幅レベルの制御、直交復調、デジタル信号への変換、ガードインターバルの除去、高速フーリエ変換による周波数領域信号の抽出等を行う。多重分離部411bは、無線受信部411aから出力された信号から、下りリンクチャネル、下りリンク同期信号、及び下りリンク参照信号を分離する。下りリンクチャネルは、例えば、PBCH(Physical Broadcast Channel)、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)等のチャネルである。復調部211cは、下りリンクチャネルの変調シンボルに対して、BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等の変調方式を使って受信信号の復調を行う。この場合、コンステレーション上の信号点は必ずしも等距離である必要はない。コンステレーションは、不均一コンステレーションであってもよい。復号部411dは、復調された下りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された下りリンクデータ及び下りリンク制御情報は制御部45へ出力される。
[0090]
 送信処理部412は、上りリンク制御情報及び上りリンクデータの送信処理を行う。送信処理部412は、符号化部412aと、変調部412bと、多重部412cと、無線送信部412dと、を備える。
[0091]
 符号化部412aは、制御部45から入力された上りリンク制御情報及び上りリンクデータを、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化等の符号化方式を用いて符号化を行う。変調部412bは、符号化部412aから出力された符号化ビットをBPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等の所定の変調方式で変調する。この場合、コンステレーション上の信号点は必ずしも等距離である必要はない。コンステレーションは、不均一コンステレーションであってもよい。多重部412cは、各チャネルの変調シンボルと上りリンク参照信号とを多重化し、所定のリソースエレメントに配置する。無線送信部412dは、多重部412cからの信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、無線送信部412dは、逆高速フーリエ変換による時間領域への変換、ガードインターバルの付加、ベースバンドのデジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、アップコンバート、余分な周波数成分の除去、電力の増幅等の処理を行う。送信処理部412で生成された信号は、アンテナ413から送信される。
[0092]
 記憶部42は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部42は、端末装置40の記憶手段として機能する。記憶部42は、基地局装置20から取得した「未接続状態からの送信に関する情報(未接続送信用情報)」を記憶する。「未接続状態からの送信に関する情報(未接続送信用情報)」については後に詳述する。
[0093]
 ネットワーク通信部43は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。例えば、ネットワーク通信部43は、NIC等のLANインタフェースである。ネットワーク通信部43は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部43は、端末装置40のネットワーク通信手段として機能する。ネットワーク通信部43は、制御部45の制御に従って、他の装置と通信する。
[0094]
 入出力部44は、ユーザと情報をやりとりするためのユーザインタフェースである。例えば、入出力部44は、キーボード、マウス、操作キー、タッチパネル等、ユーザが各種操作を行うための操作装置である。又は、入出力部44は、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display)、有機ELディスプレイ(Organic Electroluminescence Display)等の表示装置である。入出力部44は、スピーカー、ブザー等の音響装置であってもよい。また、入出力部44は、LED(Light Emitting Diode)ランプ等の点灯装置であってもよい。入出力部44は、端末装置40の入出力手段(入力手段、出力手段、操作手段又は通知手段)として機能する。
[0095]
 制御部45は、端末装置40の各部を制御するコントローラである。制御部45は、例えば、CPU、MPU等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部45は、端末装置40内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部45は、ASICやFPGA等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
[0096]
 制御部45は、図5に示すように、取得部451と、処理部452と、接続部453と、受信部454と、送信部455と、分離部456と、切替部457と、を備える。制御部45を構成する各ブロック(取得部451~切替部457)はそれぞれ制御部45の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。
[0097]
 なお、制御部45は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。制御部45を構成する各ブロック(取得部451~切替部457)の動作は、後に述べる。なお、制御部45を構成する各ブロックの動作は、基地局装置20の制御部23を構成する各ブロック(取得部231~切替部236)の動作と同様であってもよい。
[0098]
<2-6.無線フレーム構成>
 次に、無線アクセスネットワークRANにおける無線フレーム構成を説明する。
[0099]
 図6は、本開示の実施形態に係る無線アクセスネットワークRANで使用される無線フレーム構成を示す図である。無線アクセスネットワークRANでは、10msで構成される無線フレームが規定される。1つの無線フレームは10個のサブフレームから構成される。サブフレームの時間間隔は1msである。サブフレームは、例えば、14シンボルで構成される。ここで、シンボルは、例えば、OFDMシンボルやSC-FDMAシンボルである。LTEでは、例えば、7つのシンボルで1スロットが構成される。NRでは、例えば、14シンボルで1スロットが構成される。以下、LTEとNRのサブフレーム構成についてそれぞれ説明する。
[0100]
 [LTEのサブフレーム構成]
 図7は、LTEのサブフレーム構成の一例を示す図である。図7に示す例では、縦軸を周波数、横軸を時間としたリソースグリッドが示されている。図7に示す例では、システム帯域幅は、LTEセルの帯域幅のことを示す。リソースグリッド内の複数の格子それぞれはリソースエレメントを示している。1つのリソースエレメントの大きさは、周波数方向に1サブキャリア、時間方向に1シンボルである。LTEの場合、1つのスロットは複数のシンボルによって定義される。1つのスロットにおけるシンボル数は、CP(Cyclic Prefix)のタイプによって決まる。CPのタイプは、ノーマルCPまたは拡張CPである。ノーマルCPにおいて、1つのスロットを構成するシンボルの数は7である。拡張CPにおいて、1つのスロットを構成するシンボルの数は6である。
[0101]
 リソースブロックは、ある物理チャネル(PDSCH、PUSCHなど)をリソースエレメントにマッピングするために用いられる。1つのリソースブロックは、周波数領域に連続する所定数のサブキャリア、時間領域に連続する所定数のシンボルで定義される。1つのリソースブロックにおけるシンボル数、及びサブキャリア数(リソースブロック帯域幅)は、そのセルにおけるCPのタイプ、サブキャリア間隔および/または上位層によって設定されるパラメータなどに基づいて決まる。例えば、CPのタイプがノーマルCPであり、サブキャリア間隔が15kHzである場合、1つのリソースブロックにおけるシンボル数は7であり、サブキャリア数は12である。この場合、1つのリソースブロックは(7×12)個のリソースエレメントから構成される。
[0102]
 LTEセルのそれぞれにおいて、あるサブフレームでは、1つの所定のパラメータが用いられる。所定のパラメータは、例えば、送信信号に関するパラメータ(物理パラメータ)である。送信信号に関するパラメータは、CP長、サブキャリア間隔、1つのサブフレーム(所定の時間長)におけるシンボル数、1つのリソースブロック(所定の周波数帯域)におけるサブキャリア数、多元接続方式、および、信号波形などを含む。LTEセルでは、リンク信号(下りリンク信号および上りリンク信号)は、所定の時間長(例えば、サブフレーム)において、1つの所定のパラメータを用いて生成される。
[0103]
 [NRのフレーム構成]
 図8は、NRのサブフレーム構成の一例を示す図である。図8に示す例では、システム帯域幅は、NRセルの帯域幅のことを示す。NRセルの場合、ある所定の時間長(例えば、サブフレーム)では、1つ以上の所定のパラメータが用いられる。すなわち、NRセルでは、リンク信号は、所定の時間長において、1つ以上の所定のパラメータを用いて生成される。複数の所定のパラメータが用いられる場合、それらの所定のパラメータが用いられて生成される信号は、所定の方法により多重される。所定の方法は、例えば、FDM(Frequency Division Multiplexing)、TDM(Time Division Multiplexing)、CDM(Code Division Multiplexing)および/またはSDM(Spatial Division Multiplexing)などである。
[0104]
 NRセルに設定される所定のパラメータの組み合わせは、パラメータセットとして、複数種類を予め規定できる。図9は、NRセルにおける送信信号に関するパラメータセットの一例を示す図である。図9の例では、パラメータは、「サブキャリア間隔(サブキャリアスペーシング)」、コンポーネントキャリアの「最大帯域幅」、「CP長タイプ」、サブフレームあたりの「シンボル数」、NRセルにおけるリソースブロックあたりの「サブキャリア数」である。パラメータの1つに「無線フレーム長」があってもよい。なお、「CP長タイプ」は、NRセルで用いられるCP長のタイプである。例えば、CP長タイプ1はLTEにおけるノーマルCPに相当し、CP長タイプ2はLTEにおける拡張CPに相当する。NRセルにおける送信信号に関するパラメータセットは、下りリンクおよび上りリンクでそれぞれ個別に規定することができる。また、NRセルにおける送信信号に関するパラメータセットは、下りリンクおよび上りリンクでそれぞれ独立に設定できる。
[0105]
 図9の例では、パラメータセット0として、15kHz(サブキャリア間隔)、20MHz(最大帯域幅)、タイプ1(CP長タイプ)、14(シンボル数)、1ms(サブフレーム長)、10ms(無線フレーム長)、12(サブキャリア数)が規定されている。また、パラメータセット1として、7.5kHz(サブキャリア間隔)、1.4MHz(最大帯域幅)、タイプ1(CP長タイプ)、70(シンボル数)、10ms(サブフレーム長)、10ms(無線フレーム長)、24(サブキャリア数)が規定されている。また、パラメータセット2として、30kHz(サブキャリア間隔)、80MHz(最大帯域幅)、タイプ1(CP長タイプ)、7(シンボル数)、0.25ms(サブフレーム長)、10ms(無線フレーム長)、6(サブキャリア数)が規定されている。また、パラメータセット3として、15kHz(サブキャリア間隔)、20MHz(最大帯域幅)、タイプ2(CP長タイプ)、12(シンボル数)、1ms(サブフレーム長)、10ms(無線フレーム長)、12(サブキャリア数)が規定されている。
[0106]
 図10は、NRの下りリンクサブフレームの一例を示す図である。図10の例では、パラメータセット1、パラメータセット0およびパラメータセット2を用いて生成される信号が、セルの帯域幅(システム帯域幅)に周波数分割多重化(FDM)される。
[0107]
<<3.NOMAについて>>
 NRで検討されている技術の一つに、非直交多元接続(NOMA)がある。これは、直交リソースに加えて、非直交リソースを使用することで、周波数利用効率を向上させる技術である。
[0108]
 直交リソースは、例えば、時間(例えば、サブフレーム、スロット、無線フレーム)、周波数(例えば、コンポーネントキャリア、サブキャリア、サブチャネル、リソースブロック)、直交符号等である。また、非直交リソースは、例えば、空間、電力、インタリーブ(例えば、ビットインタリーブ、シンボルインタリーブ)、データレート、符号(例えば、スパース符号、拡散コードブック)等である。ここで、空間は、例えば、空間ストリーム、空間レイヤ、空間コードブック、アンテナ、アンテナポート等である。直交リソース及び非直交リソースは上記の例に限られない。以下の説明では、非直交リソースを使った通信(送信、受信、或いはその双方)のことをNOMA通信ということがある。また、以下の説明では、非直交リソースを使った送信のことをNOMA送信、NOMA送信された信号を受信(復号等)することをNOMA受信ということがある。
[0109]
 上述したように、本実施形態の通信装置は未接続状態からのユーザデータの送信が可能である。未接続状態からのユーザデータの送信をNOMA通信とすることで、周波数利用効率がさらに高まる。
[0110]
 なお、直交多元接続(OMA:Orthogonal Multiple Access)では、例えば、直交する周波数軸および時間軸を用いてデータの送受信を行う。この時、サブキャリア間隔によって周波数および時間リソースのフレーム構成が決定され、リソースエレメント数以上のリソースを使用することはできない。一方、非直交多元接続(NOMA)では、直交する周波数軸および時間軸に、非直交軸(例えば、Interleave pattern軸、Spreading Pattern軸、Scrambling Pattern軸、Codebook軸、Power軸など)を加えてフレーム構成が決定される。
[0111]
<3-1.NOMAを使ったデータの送受信>
 以下、NOMAを使ったデータの送受信について説明する。
[0112]
 [送信装置内での非直交多重]
 図11は、NOMAを使ったデータの送受信を説明するための図である。図11の例では、1つの送信装置が非直交軸で送信信号を多重して送信する様子が示されている。ここで、送信装置は、基地局装置20、中継装置30、端末装置40等の通信装置である。図11の例では、1つの送信装置(例えば、端末装置40 )が、2つの送信信号セットを多重している。図12は、本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。図12の例では、非直交軸で多重されるリソースが全て同一のパラメータセットとなっている。
[0113]
 なお、以下に示すNOMA送信処理は、例えば、端末装置40の制御部45(例えば、接続部453及び送信部455)が送信処理部412を制御することにより実現される。又は、以下の送信処理は、例えば、基地局装置20の制御部23(例えば、処理部232及び送信部235)が送信処理部212を制御することにより実現される。
[0114]
 送信信号セットは、例えば、通信装置に発生した送信データの一部又は全部を、無線通信のための信号処理を施して生成される信号である。すなわち、送信信号セットは、無線通信のための信号処理が施された送信データ(送信データの一部又は全部)である。ここで、送信データは、通信装置で発生した1つの処理に係るデータである。例えば、送信データは、通信装置で実行される各種プログラム(例えば、アプリケーションプログラムやオペレーティングシステム)に発生した1つの送信ジョブに係るデータである。
[0115]
 なお、本実施形態では、送信データは複数のデータに分割される。以下の説明では、送信データの送信単位(分割単位)となるデータのことを送信単位データという。ここで、送信単位データは、1つのIPパケットであってもよいし、1つのトランスポートブロックであってもよい。勿論、送信単位データは、他の送信単位であってもよい。トランスポートブロックは、例えば、HARQ(Hybrid ARQ(Automatic Repeat reQuest))等の誤り訂正の単位である。例えば、トランスポートブロックは、トランスポートチャネル(トランスポートレイヤ)におけるデータのブロックである。なお、送信信号セットは、トランスポートブロック等の送信単位データに信号処理を施して生成される信号(送信単位データ)であってもよい。以下の説明では、送信信号セットは、トランスポートブロック等の送信単位データに、OFDMを使用した無線通信のための信号処理を施したデータであるものとする。
[0116]
 送信信号セット(送信単位データ)は、複数のブロックや複数のエレメントで構成されていてもよい。例えば、送信信号セットがトランスポートブロックであるとする。このとき、送信信号セットは、送信単位データは複数のリソースブロックやリソースエレメントで構成されていてもよい。以下の例では、送信信号セットは複数のブロックで構成されているものとする。図12の例では、送信信号セットD10、D20は、4つのブロック(例えば、リソースブロック)で構成されている。
[0117]
 図12の例では、送信装置は、送信信号セットD10、D20それぞれに、対応するMAシグネチャ(MA signature:Multiple Access signature)を適用している。MAシグネチャは、非直交多重に関する情報の一つである。MAシグネチャには、例えば、Interleave Pattern、Spreading Pattern、Scrambling Pattern、Codebook、Power Allocation、などが含まれる。なお、MAシグネチャは、単にPatternやIndexといった呼称でもよい。例えば、MAシグネチャは、上記に挙げたようなNOMA送信で使用されるPatternやIndexを示す識別子であってもよいし、Patternそのものを表すものであってもよい。以下の説明では、所定の送信信号セットにMAシグネチャを適用することを、MAシグネチャを使用したNOMA送信処理ということがある。MAシグネチャを使用したNOMA送信処理の例としては、所定の直交リソース上にマッピングされる所定の送信信号セットを、MAシグネチャが示す非直交リソースを使って送信可能な送信信号セットに変換する処理が挙げられる。
[0118]
 図12の例では、送信装置(例えば、端末装置40 の制御部45)は、送信信号セットD10にMAシグネチャ#0を使用したNOMA送信処理を実行し、送信信号セットD20にMAシグネチャ#1を使用したNOMA送信処理を実行している。MAシグネチャ#0とMAシグネチャ#1は、対応する非直交リソースである。例えば、MAシグネチャがPower Allocation(つまり、非直交軸がPower軸)であるとする。このとき、MAシグネチャ#0は、所定の送信信号セットを小さな電力(例えば、第1の閾値以下の電力)の送信信号セットに変換する旨の情報であってもよい。また、MAシグネチャ#1は、所定の送信信号セットを大きな電力(例えば、第1の閾値より大きな第2の閾値以上の電力)の送信信号セットに変換する旨の情報であってもよい。送信装置は、MAシグネチャ適用後の信号を同一の周波数および時間リソース上で多重する。例えば、送信装置は、NOMA送信処理の結果生成された送信信号セットD11、D21を同一の直交リソース上で非直交多重する。そして送信装置(例えば、端末装置40 の送信部455)は、非直交多重した送信信号をアンテナポートへ送る。
[0119]
 なお、図12の例では、送信装置は2つの送信信号セットを多重した。しかし、送信装置が多重する送信信号セットは3つ以上であってもよい。また、それぞれの送信信号セットは別々の受信装置に対する送信信号でもよいし、同一の受信装置に対する送信信号でもよい。ここで、受信装置は、基地局装置20、中継装置30、端末装置40等の通信装置である。
[0120]
 また、図12の例では、送信装置は、同一のパラメータセットの送信信号セットを多重した。しかし、送信装置は、異なるパラメータセットの送信信号セットを多重してもよい。図13は、本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。図13の例では、異なるパラメータセットの2つの送信信号セットを多重している。具体的には、図13の例では、送信装置(例えば、端末装置40 の制御部45)は、送信信号セットD10、D30にそれぞれ対応するMAシグネチャ(MAシグネチャ#0、#1)を使用したNOMA送信処理を実行している。送信信号セットD30、D40は、異なるパラメータセットの送信信号セットである。そして、送信装置は、NOMA送信処理の結果生成された送信信号セットD11、D31を同一の直交リソース上で非直交多重する。その後、送信装置(例えば、端末装置40 の送信部455)は、非直交多重した送信信号をアンテナポートへ送る。
[0121]
 [伝搬チャネルでの非直交多重]
 なお、図12、図13の例では、複数の送信信号セットは送信装置内で非直交多重された。しかし、複数の送信信号セットは伝搬チャネルで非直交多重されてもよい。
[0122]
 図14は、NOMAを使ったデータの送受信を説明するための図である。図14の例では、複数の送信装置の送信信号が伝搬チャネルで非直交多重される様子が示されている。複数の送信信号セットは別々送信装置(例えば、端末装置401、402)から送信されてもよいし、1つの送信装置(例えば、端末装置401)の異なるアンテナから送信されもよい。以下の説明では、2つの送信信号セットは別々の送信装置から送信されるものとするが、勿論、2つの送信信号セットは1つの送信装置から送信されてもよい。図15は本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。図15の例では、2つの送信信号セットが異なるアンテナから送信されている。
[0123]
 図15の例では、一方の送信装置(例えば、端末装置40 )は、送信信号セットD10にMAシグネチャ#0を使用したNOMA送信処理を実行している。また、他方の送信装置(例えば、端末装置40 )は、送信信号セットD20にMAシグネチャ#1を使用したNOMA送信処理を実行している。MAシグネチャ#0とMAシグネチャ#1は、対応する非直交リソースである。MAシグネチャには、例えば、Interleave Pattern、Spreading Pattern、Scrambling Pattern、Codebook、Power Allocation、Repetitionなどが含まれる。MAシグネチャ適用後の送信信号セットD11、D21は同一の周波数および時間リソース上で送信され、伝搬チャネルを通って多重される。
[0124]
 また、図15の例では同一のパラメータセットの送信信号セットが多重された。しかし、多重される送信信号セットは、異なるパラメータセットの送信信号セットであってもよい。
[0125]
 図16は、本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。図16の例では、異なるパラメータセットの2つの送信信号セットが多重されている。具体的には、図16の例では、一方の送信装置(例えば、端末装置40 )は、送信信号セットD10にMAシグネチャ#0を使用したNOMA送信処理を実行している。他方の送信装置(例えば、端末装置40 )は、送信信号セットD30にMAシグネチャ#1を使用したNOMA送信処理を実行している。送信信号セットD10、D30は、異なるパラメータセットの送信信号セットである。また、MAシグネチャ#0とMAシグネチャ#1は、対応する非直交リソースである。MAシグネチャ適用後の送信信号セットD11、D31は同一の周波数および時間リソース上で送信され、伝搬チャネルを通って多重される。
[0126]
 図17は、本開示の実施形態に係るNOMA受信処理の一例を示す説明図である。なお、以下に示すNOMA受信処理は、基地局装置20の制御部23(例えば、受信部233及び分離部234)が受信処理部211を制御することにより実現される。又は、以下に示すNOMA受信処理は、例えば、端末装置40の制御部45(例えば、受信部454)が受信処理部411を制御することにより実現される。
[0127]
 図17に示すように、受信信号は同一の周波数および時間リソース上で複数の送信信号が多重された状態で受信される。受信装置(例えば、基地局装置20 の分離部234)は、多重された送信信号セットを復号するため、送信装置で使用されたMAシグネチャに基づいてNOMA受信処理(例えば、チャネル等化および干渉信号キャンセラ等の処理)を実行する。これにより、受信装置は受信信号から所望の信号を取り出す。図17の例では、受信装置は、受信信号にMAシグネチャ#0及びMAシグネチャ#1を使用したNOMA受信処理を実行し、送信信号セットD10、D30を取り出している。なお、同一のMAシグネチャが用いられて多重をしてしまった場合は、多重された信号間の干渉の影響が大きくなってしまい、復号をすることが難しくなる。そのため、基地局装置20は、MAシグネチャが重複しないように端末装置40等が使用するMAシグネチャをスケジュールする。
[0128]
 以上のように、NOMA送信では送信装置および受信装置で適用されたMAシグネチャを送信装置および受信装置間で共有し、かつ、MAシグネチャが重複することなく適用される必要がある。なお、以下の説明では、リソース(無線リソース)という概念に、MAシグネチャも含まれるものとする。ここで、周波数、時間、MAシグネチャの全てを含むリソースをMultiple Access Resource(MAリソース)と呼ぶ場合がある。また、周波数・時間のみのリソースをMultiple Access Physical Resource(MA物理リソース)と呼ぶ場合がある。
[0129]
<<4.通信システムの基本動作>>
<4-1.初期接続処理>
 次に、通信システム1の基本的な動作について説明する。まず、初期接続処理を説明する。初期接続処理は、端末装置40の無線接続状態を未接続状態(未Connected状態)から接続状態(Connected状態)に遷移させるための処理である。未接続状態は、例えば、RRC_IDLEやRRC_INACTIVEである。RRC_IDLEは、端末装置が何れのセル(或いは基地局装置)とも接続されていないアイドル状態のことであり、Idle modeとも呼ばれる。また、RRC_INACTIVEは、NRで新たに規定された非アクティブ状態を示す無線接続状態であり、Inactive modeとも呼ばれる。なお、非接続状態には、Lightning modeが含まれていてもよい。また、接続状態は、例えば、RRC_CONNECTEDである。RRC_CONNECTEDは、端末装置が何れかのセル(或いは基地局装置)と接続が確立されている接続状態のことであり、CONNECTED modeとも呼ばれる。
[0130]
 図18は、初期接続処理の一例を示すフローチャートである。以下、図18を参照しながら、初期接続処理を説明する。以下に示す初期接続処理は、例えば、端末装置40に電源が投入された場合に実行される。
[0131]
 まず、未接続状態の端末装置40は、セルサーチを行う。本実施形態のセルサーチには、同期信号の検出とPBCHの復号の工程が含まれる。端末装置40の受信部454は、セルの同期信号を検出する(ステップS101)。受信部454は、検出した同期信号に基づいて、セルと下りリンクでの同期を行う。そして、下りリンクの同期確立後、受信部454は、PBCHの復号を試み、システム情報の一部であるMIB(Master Information Block)を取得する(ステップS102)。
[0132]
 システム情報は、当該システム情報を送信するセルにおける設定を報知する情報である。システム情報には、例えば、セルへのアクセスに関する情報、セル選択に関する情報、他RATや他システムに関する情報等が含まれる。システム情報には、MIBとSIB(System Information Block)とが含まれる。MIBは、SIB等を受信するのに必要な物理層の情報であり、PBCHによって報知される固定のペイロードサイズの情報である。MIBには、下りリンクのシステム帯域幅、システムフレーム番号の一部、SIBのスケジューリング情報等が含まれる。SIBは、MIB以外のシステム情報であり、PDSCHによって報知される。
[0133]
 なお、システム情報は、第1のシステム情報と第2のシステム情報と第3のシステム情報に分類することができる。第1のシステム情報及び第2のシステム情報には、セルへのアクセスに関する情報、その他のシステム情報の取得に関する情報、及びセル選択に関する情報が含まれる。LTEでは、MIBに含まれる情報が第1のシステム情報である。また、SIBのうちのSIB1及びSIB2に含まれる情報が第2のシステム情報である。残りのシステム情報が第3のシステム情報である。
[0134]
 NRにおいても、システム情報はNRセルから報知される。システム情報を運ぶ物理チャネルは、スロット又はミニスロットで送信されてもよい。ミニスロットとは、スロットのシンボル数よりも少ないシンボル数で定義される。ミニスロットでシステム情報を運ぶ物理チャネルが送信されることで、ビームスイープに必要な時間が短縮されて、オーバヘッドを縮小することができる。NRの場合、第1のシステム情報は、NR-PBCHで送信され、第2のシステム情報は、NR-PBCHとは異なる物理チャネルで送信される。
[0135]
 端末装置40の取得部451は、MIB(すなわち、第1のシステム情報)に基づき、第2のシステム情報を取得する(ステップS103)。上述したように、第2のシステム情報は、SIB1とSIB2とで構成される。SIB1は、セルのアクセス規制情報とSIB1以外のシステム情報のスケジューリング情報である。SIB1には、セルのアクセス情報、セル選択情報、最大上りリンク送信電力情報、TDD設定情報、システム情報の周期、システム情報のマッピング情報、SI(System Information)窓の長さ等が含まれる。また、SIB2には、接続禁止情報、セル共通の無線リソース設定情報(radioResourceConfigCommon)、上りリンクキャリア情報等が含まれる。セル共通の無線リソース設定情報の中には、セル共通のPRACH(Physical Random Access Channel)及びRACH(Random Access Channel)の設定情報が含まれる。
[0136]
 なお、取得部451がリンクの確立に必要なシステム情報を取得できなかった場合、端末装置40の制御部45は、そのセルへのアクセスは禁止されていると判断する。例えば、第1のシステム情報及び第2のシステム情報の全てを取得できなかった場合、制御部45は、そのセルへのアクセスは禁止されていると判断する。この場合、制御部45は、初期接続処理を終了する。
[0137]
 システム情報を取得できた場合、制御部45は、第1のシステム情報及び/又は第2のシステム情報に基づき、ランダムアクセス手続き(Random Access Procedure)を実行する(ステップS104)。ランダムアクセス手続きは、RACH手続き(Random Access Channel Procedure)やRA手続き(RA Procedure)と称されることがある。ランダムアクセス手続きの完了により、端末装置40は未接続状態から接続状態に遷移する。
[0138]
<4-2.ランダムアクセス手続き>
 次に、ランダムアクセス手続きについて説明する。ランダムアクセス手続きは、アイドル状態から接続状態(又は非アクティブ状態)への「RRC接続セットアップ」、非アクティブ状態から接続状態への「状態遷移の要求」等の目的で実行される。また、ランダムアクセス手続きは、上りリンクデータ送信のためのリソース要求を行う「スケジューリングリクエスト」、上りリンクの同期を調整する「タイミングアドバンス調整」の目的でも使用される。その他、ランダムアクセス手続きは、送信されていないシステム情報を要求する「オンデマンドSI要求」、途切れたビーム接続を復帰させる「ビームリカバリー」、接続セルを切り替える「ハンドオーバ」等の場合に実行される。
[0139]
 「RRC接続セットアップ」は、トラフィックの発生などに応じて端末装置40が基地局装置に接続する際に実行される動作である。具体的には、基地局装置から端末装置40に対して接続に関する情報(例えば、UEコンテキスト)を渡す動作である。UEコンテキストは、基地局装置から指示された所定の通信装置識別情報(例えば、C-RNTI)で管理される。端末装置40は、この動作を終えると、アイドル状態から非アクティブ状態、又は、アイドル状態から接続状態へ状態遷移する。
[0140]
 「状態遷移の要求」は、端末装置40が、トラフィックの発生などに応じて非アクティブ状態から接続状態への状態遷移の要求を行う動作である。接続状態に遷移することで、端末装置40は基地局装置とユニキャストデータの送受信を行うことができる。
[0141]
 「スケジューリングリクエスト」は、端末装置40が、トラフィックの発生などに応じて上りリンクデータ送信のためのリソース要求を行う動作である。基地局装置は、このスケジューリングリクエストを正常に受信した後、通信装置にPUSCHのリソースを割り当てる。なお、スケジューリングリクエストはPUCCHによっても行われる。
[0142]
 「タイミングアドバンス調整」は、伝搬遅延によって生じる下りリンクと上りリンクのフレームの誤差を調整するための動作である。端末装置40は、下りリンクフレームに調整されたタイミングでPRACHを送信する。これにより、基地局装置は、端末装置40との伝搬遅延を認識することができ、メッセージ2などでタイミングアドバンスの値をその端末装置40に指示することができる。
[0143]
 「オンデマンドSI要求」は、システム情報のオーバヘッド等の目的で送信されていないシステム情報が端末装置40にとって必要であった場合に、基地局装置へシステム情報の送信を要求する動作である。
[0144]
 「ビームリカバリー」は、ビームが確立された後に端末装置40の移動や他の物体による通信経路の遮断などで、通信品質が低下した場合に、復帰要求を行う動作である。この要求を受けた基地局装置は、異なるビームを用いて端末装置40と接続を試みる。
[0145]
 「ハンドオーバ」は、端末装置40の移動など電波環境の変化などにより接続しているセル(サービングセル)からそのセルと隣接しているセル(ネイバーセル)へ接続を切り替える動作である。基地局装置20からハンドオーバコマンドを受信した端末装置40は、ハンドオーバコマンドによって指定されたネイバーセルに接続要求を行う。
[0146]
 ランダムアクセス手続きにはコンテンションベースランダムアクセス手続き(Contention based Random Access Procedure)と非コンテンションベースランダムアクセス手続き(Non-contention based Random Access Procedure)とがある。最初に、コンテンションベースランダムアクセス手続きについて説明する。
[0147]
 なお、以下で説明するランダムアクセス手続きは、通信システム1がサポートするRATがLTEであることを想定したランダムアクセス手続きである。しかしながら、以下で説明するランダムアクセス手続きは、通信システム1がサポートするRATがLTE以外の場合にも適用可能である。
[0148]
 [コンテンションベースランダムアクセス手続き]
 コンテンションベースランダムアクセス手続きは、端末装置40主導で行われるランダムアクセス手続きである。図19は、コンテンションベースランダムアクセス手続きを示す図である。コンテンションベースランダムアクセス手続きは、図19に示すように、端末装置40からのランダムアクセスプリアンブルの送信から始まる4ステップの手続きである。コンテンションベースランダムアクセス手続きには、ランダムアクセスプリアンブル(Msg1)の送信、ランダムアクセス応答(Msg2)の受信、メッセージ(Msg3)の送信、そして競合解決のメッセージ(Msg4)の受信の工程が含まれる。
[0149]
 まず、端末装置40の接続部453は、予め決められた複数のプリアンブル系列の中から使用するプリアンブル系列をランダムに選択する。そして、接続部453は、選択したプリアンブル系列を含むメッセージ(Msg1:Random Access Preamble)を接続先の基地局装置に送信する(ステップS201)。このとき、基地局装置20は、非地上基地局装置であってもよいし、地上基地局装置であってもよい。以下の説明では、接続部453がランダムアクセスプリアンブルを送信する基地局装置20は非地上基地局装置であるものとして説明する。ランダムアクセスプリアンブルは、PRACHで送信される。
[0150]
 基地局装置20の制御部23は、ランダムアクセスプリアンブルを受信すると、それに対するランダムアクセス応答(Msg2:Random Access Response)を端末装置40に送信する。このランダムアクセス応答は、例えばPDSCHを用いて送信される。接続部453は、基地局装置20から送信されたランダムアクセス応答(Msg2)を受信する(ステップS202)。ランダムアクセス応答には、基地局装置20が受信できた1又は複数のランダムアクセスプリアンブルや、当該ランダムアクセスプリアンブルに対応するUL(Up Link)のリソース(以下、上りリンクグラントという。)が含まれる。また、ランダムアクセス応答には、基地局装置20が端末装置40に一時的に割り当てた端末装置40に固有の識別子であるTC-RNTI(Temporary Cell Radio Network Temporary Identifier)が含まれる。
[0151]
 端末装置40の接続部453は、基地局装置20からランダムアクセス応答を受信すると、その受信情報にステップS201で送信したランダムアクセスプリアンブルが含まれるか否かを判別する。ランダムアクセスプリアンブルが含まれる場合、接続部453は、当該ランダムアクセス応答に含まれる上りリンクグラントの中から、ステップS201で送信したランダムアクセスプリアンブルに対応する上りリンクグラントを抽出する。そして、接続部453は、抽出した上りリンクグラントによってスケジュールされたリソースを使って、ULのメッセージ(Msg3:Scheduled Transmission)の送信を行なう(ステップS203)。メッセージ(Msg3)の送信は、PUSCHを使って行われる。メッセージ(Msg3)には、RRC(Radio Resource Control)接続要求のためのRRCメッセージが含まれる。また、メッセージ(Msg3)には端末装置40の識別子が含まれる。
[0152]
 コンテンションベースランダムアクセス手続きでは、端末装置40がランダムに選択したランダムアクセスプリアンブルが手続きに用いられる。そのため、端末装置40がランダムアクセスプリアンブルを送信すると同時に、他の端末装置40が同じランダムアクセスプリアンブルを基地局装置20に送信してしまう場合が起こり得る。そこで、基地局装置20の制御部23は、ステップS203で端末装置40が送信した識別子を受信することで、どの端末装置間でプリアンブルの競合が発生したかを認識して競合解決する。制御部23は、競合解決により選択した端末装置40に対して、競合解決(Msg4:Contention Resolution)を送信する。競合解決(Msg4)には、ステップS203で接続部453が送信した識別子が含まれる。また、競合解決(Msg4)には、RRC接続セットアップのRRCメッセージが含まれる。接続部453は、基地局装置20から送信された競合解決のメッセージ(Msg4)を受信する(ステップS204)。
[0153]
 端末装置40の接続部453は、ステップS203で送信した識別子とステップS204で受信した識別子とを比較する。識別子が一致しない場合、接続部453は、ステップS201からランダムアクセス手続をやり直す。識別子が一致する場合、接続部453は、RRC接続動作を行い、アイドル状態(RRC_IDLE)から接続状態(RRC_CONNECTED)に遷移する。接続部453はステップS202で取得したTC-RNTIをC-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier)として以後の通信で使用する。接続状態に遷移した後、接続部453は、RRC接続セットアップ完了のRRCメッセージを基地局装置に送信する。RRC接続セットアップ完了のメッセージはメッセージ5とも称される。この一連の動作によって、端末装置40は、基地局装置20と接続する。
[0154]
 なお、図19に示したコンテンションベースランダムアクセス手続きは、4ステップのランダムアクセス手続き(4-step RACH)である。しかしながら、通信システム1は、コンテンションベースランダムアクセス手続きとして、2ステップのランダムアクセス手続き(2-step RACH)をサポートすることも可能である。例えば、端末装置40の接続部453は、ランダムアクセスプリアンブルの送信とともに、ステップS203で示したメッセージ(Msg3)の送信も行う。そして、基地局装置20の制御部23がそれらの応答としてランダムアクセス応答(Msg2)及び競合解決(Msg4)の送信を行う。2ステップでランダムアクセス手続きが完了するので、端末装置40は基地局装置20に素早く接続できる。
[0155]
 [非コンテンションベースランダムアクセス手続き]
 次に、非コンテンションベースランダムアクセス手続きについて説明する。非コンテンションベースランダムアクセス手続きは、基地局装置主導で行われるランダムアクセス手続きである。図20は、非コンテンションベースランダムアクセス手続きを示す図である。非コンテンションベースランダムアクセス手続きは、基地局装置からのランダムアクセスプリアンブル割り当ての送信から始まる3ステップの手続きである。非コンテンションベースランダムアクセス手続きには、ランダムアクセスプリアンブル割り当て(Msg0)の受信、ランダムアクセスプリアンブル(Msg1)の送信、ランダムアクセス応答(Msg2)の受信の工程が含まれる。なお、以下のランダムアクセス手続きの説明では、基地局装置20は非地上基地局装置であるものとするが、基地局装置は地上基地局装置であってもよい。
[0156]
 コンテンションベースランダムアクセス手続きでは、端末装置40の接続部453がプリアンブル系列をランダムに選択した。しかし、非コンテンションベースランダムアクセス手続きでは、基地局装置20が、端末装置40に個別のランダムアクセスプリアンブルを割り当てる。端末装置40の接続部453は、基地局装置20から、ランダムアクセスプリアンブルの割り当て(Msg0:RA Preamble Assignment)を受信する(ステップS301)。
[0157]
 端末装置40の接続部453は、ステップS301で割り当てられたランダムアクセスプリアンブルを用いて、基地局装置20に対してランダムアクセスを実行する。すなわち、端末装置40の接続部453は、割り当てられたランダムアクセスプリアンブル(Msg1:Random Access Preamble)をPRACHにて基地局装置20に送信する(ステップS302)。
[0158]
 基地局装置20の制御部23は、ランダムアクセスプリアンブル(Msg1)を端末装置40から受信する。そして、制御部23は、当該ランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答(Msg2:Random Access Response)を端末装置40に送信する(ステップS303)。ランダムアクセス応答には、例えば、受信したランダムアクセスプリアンブルに対応する上りリンクグラントの情報が含まれる。端末装置40の接続部453は、ランダムアクセス応答(Msg2)を受信すると、RRC接続動作を行い、アイドル状態(RRC_IDLE)から接続状態(RRC_CONNECTED)に遷移する。
[0159]
 このように、非コンテンションベースランダムアクセス手続きでは、基地局装置がランダムアクセスプリアンブルをスケジュールするので、プリアンブルの衝突が起こり辛い。
[0160]
 [NRのランダムアクセス手続きの詳細]
 以上、通信システム1がサポートするRATがLTEであることを想定したランダムアクセス手続きについて説明した。なお、上記のランダムアクセス手続きはLTE以外のRATにも適用可能である。以下、通信システム1がサポートするRATがNRであることを想定したランダムアクセス手続きについて詳細に述べる。なお、以下の説明では、図19又は図20に示したMsg1からMsg4に関する4つのステップをそれぞれ詳細に説明する。Msg1のステップは、図19に示すステップS201、図20に示すステップS302に対応する。Msg2のステップは、図19に示すステップS202、図20に示すステップS303に対応する。Msg3のステップは、図19に示すステップS203に対応する。Msg4のステップは、図19に示すステップS204に対応する。
[0161]
 [NRのランダムアクセスプリアンブル(Msg1)]
 NRでは、PRACHはNR-PRACH(NR Physical Random Access Channel)と呼ばれる。NR-PRACHは、Zadoff-Chu系列又はM系列を用いて構成される。NRでは、NR-PRACHのフォーマットとして、複数のプリアンブルフォーマットが規定される。プリアンブルフォーマットは、PRACHのサブキャリア間隔、送信帯域幅、系列長、送信に用いられるシンボル数、送信繰り返し数、CP(Cyclic Prefix)長、ガードピリオド長等のパラメータの組み合わせで規定される。なお、プリアンブルフォーマットによって、NR-PRACHの送信に用いられる系列のタイプ(Zadoff-Chu系列又はM系列)が指定されることがある。NR-PRACHのプリアンブル系列の種類は、番号付けされている。プリアンブル系列の種類の番号は、プリアンブルインデックスと呼称される。
[0162]
 NRでは、アイドル状態の端末装置40に対して、システム情報によってNR-PRACHに関する設定がなされる。さらに、接続状態の端末装置40に対して、専用RRCシグナリングによってNR-PRACHに関する設定がなされる。
[0163]
 端末装置40の接続部453は、NR-PRACHが送信可能な物理リソース(NR-PRACHオケージョン(Occasion))を使ってNR-PRACHを送信する。物理リソースは、NR-PRACHに関する設定によって指示される。端末装置40の接続部453は、物理リソースのうちの何れかを選択して、NR-PRACHを送信する。さらに、端末装置40が接続状態にある場合、接続部453は、NR-PRACHリソースを用いてNR-PRACHを送信する。NR-PRACHリソースは、NR-PRACHプリアンブル及びその物理リソースの組み合わせである。基地局装置20は、NR-PRACHリソースを端末装置40に対して指示することができる。このとき、基地局装置20は非地上基地局装置であってもよいし、地上基地局装置であってもよい。以下のNRのランダムアクセス手続きの説明では、基地局装置20は非地上基地局装置であるものとして説明する。
[0164]
 なお、NR-PRACHは、ランダムアクセス手続きが失敗した際にも送信される。端末装置40の接続部453は、NR-PRACHを再送する際に、バックオフの値(バックオフインディケータ、BI)から算出される待機期間、NR-PRACHの送信を待機する。なお、バックオフの値は、端末装置40の端末カテゴリや発生したトラフィックの優先度によって異なってもよい。その際、バックオフの値は複数通知され、端末装置40が優先度によって用いるバックオフの値を選択する。また、NR-PRACHの再送を行う際に、接続部453は、NR-PRACHの送信電力を初送と比較して上げる。この手続きは、パワーランピングと呼称される。
[0165]
 [NRのランダムアクセス応答(Msg2)]
 NRのランダムアクセス応答は、NR-PDSCH(NR Physical Downlink Shared Channel)を使って送信される。ランダムアクセス応答を含むNR-PDSCHは、RA-RNTIによってCRC(Cyclic Redundancy Check)がスクランブルされたNR-PDCCH(NR Physical Downlink Control Channel)によってスケジュールされる。NR-PDCCHは、共通制御サブバンドで送信される。NR-PDCCHは、CSS(Common Search Space)に配置される。なお、RA-RNTI(Random Access Radio Network Temporary Identifier)の値は、そのランダムアクセス応答に対応するNR-PRACHの送信リソースに基づいて決定される。NR-PRACHの送信リソースは、例えば、時間リソース(スロット又はサブフレーム)、及び、周波数リソース(リソースブロック)である。なお、NR-PDCCHは、ランダムアクセス応答に紐づくNR-PRACHに対応付けられたサーチスペースに配置されてもよい。具体的には、NR-PDCCHが配置されるサーチスペースは、NR-PRACHのプリアンブル及び/又はNR-PRACHが送信された物理リソースに関連付けられて設定される。NR-PDCCHが配置されるサーチスペースは、プリアンブルインデックス、及び/又は、物理リソースのインデックスに関連付けられて設定される。NR-PDCCHは、NR-SS(NR Synchronization signal)とQCL(Quasi co-location)である。
[0166]
 NRのランダムアクセス応答は、MAC(Medium Access Control)の情報である。NRのランダムアクセス応答には、少なくとも、NRのメッセージ3を送信するための上りリンクグラント、上りリンクのフレーム同期を調整するために用いられるタイミングアドバンスの値、TC-RNTIの値、が含まれる。また、NRのランダムアクセス応答には、そのランダムアクセス応答に対応するNR-PRACH送信に用いられたPRACHインデックスが含まれる。また、NRのランダムアクセス応答には、PRACHの送信の待機に用いられるバックオフに関する情報が含まれる。
[0167]
 基地局装置20の制御部23は、ランダムアクセス応答をNR-PDSCHで送信する。端末装置40の接続部453は、ランダムアクセス応答に含まれる情報から、ランダムアクセスプリアンブルの送信が成功したか否かの判断を行う。ランダムアクセスプリアンブルの送信が失敗したと判断した場合、接続部453は、ランダムアクセス応答に含まれる情報に従ってNRのメッセージ3(Msg3)の送信処理を行う。一方、ランダムアクセスプリアンブルの送信が失敗した場合、接続部453は、ランダムアクセス手続きが失敗したと判断し、NR-PRACHの再送処理を行う。
[0168]
 なお、NRのランダムアクセス応答には、NRのメッセージ3(Msg3)を送信するための上りリンクグラントが複数含まれていてもよい。端末装置40の接続部453は、複数の上りリンクグラントからメッセージ3(Msg3)を送信するリソースを1つ選択することができる。これにより、異なる端末装置40で、同じNRのランダムアクセス応答を受信した場合における、NRのメッセージ3(Msg3)送信の衝突を緩和することができる。結果として、通信システム1は、より安定的なランダムアクセス手続きを提供することができる。
[0169]
 [NRのメッセージ3(Msg3)]
 NRのメッセージ3(Msg3)は、NR-PUSCH(NR Physical Uplink Shared Channel)によって送信される。NR-PUSCHは、ランダムアクセス応答によって指示されたリソースを用いて送信される。NRのメッセージ3には、RRC接続要求メッセージが含まれる。NR-PUSCHのフォーマットは、システム情報に含まれるパラメータによって指示される。例えば、パラメータにより、NR-PUSCHのフォーマットとして、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)及びDFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform Spread OFDM)の何れを使用するか決定される。
[0170]
 NRのメッセージ3を正常に受信した場合、基地局装置20の制御部23は、競合解決(Msg4)の送信処理に移行する。一方、NRのメッセージ3を正常に受信できなかった場合、制御部23は、少なくとも所定の期間、再度NRのメッセージ3の受信を試みる。一例として、制御部23は、端末装置40に対して、メッセージ3の再送の指示を行う。このとき、制御部23は、メッセージ3の送信を指示したリソースから所定数のスロット(又はサブフレーム、無線フレーム)後の下りリンクリソースを用いて、メッセージ3の再送の指示を送信する。
[0171]
 メッセージ3の再送及び送信リソースの指示の一例として、ランダムアクセス応答の再送による指示が挙げられる。再送されるランダムアクセス応答を含むNR-PDSCHは、RA-RNTIによってCRCがスクランブルされたNR-PDCCHによってスケジュールされる。RA-RNTIの値には、初送で用いられたRA-RNTIの値と同じ値が用いられる。すなわち、そのランダムアクセス応答に対応するNR-PRACHの送信リソースに基づいて決定される。又は、RA-RNTIの値は、NR-PRACHの送信リソースに加えて初送と再送を識別する情報に基づいて決定される。NR-PDCCHは、CSS(共通サーチスペース)に配置される。
[0172]
 又は、その再送されるランダムアクセス応答を含むNR-PDSCHは、初送で送信されたランダムアクセス応答に含まれるTC-RNTI又はC-RNTIによってCRCがスクランブルされたNR-PDCCHによってスケジュールされる。
[0173]
 メッセージ3の再送の指示及び送信リソースの別の一例として、メッセージ3の再送の指示に用いられるNR-PDCCHによる指示が挙げられる。そのNR-PDCCHは、上りリンクグラントである。そのNR-PDCCHのDCI(Downlink Control Information)によって、メッセージ3の再送のリソースが指示される。端末装置40の接続部453は、その上りリンクグラントの指示に基づいて、メッセージ3の再送を行う。
[0174]
 NRのメッセージ3を正常に受信できなかった後の処理の具体例として、基地局装置20の制御部23が、事前に指示した再送用リソースにおいてメッセージ3の受信を試みることが挙げられる。端末装置40の接続部453は、所定期間内にメッセージ3の送信後に基地局装置20から競合解決が送信されなかった場合、その事前に指示された再送用リソースを用いて、メッセージ3を含んだNR-PUSCHを送信する。
[0175]
 又は、端末装置40の接続部453は、メッセージ3に対する否定応答(NACK)を受信した場合、その否定応答に対応する、事前に指示された再送用リソースを用いて、メッセージ3を含んだNR-PUSCHを送信する。「事前に指示された再送用リソース」の情報は、例えば、システム情報、又は、ランダムアクセス応答に含まれる。
[0176]
 なお、NRのメッセージ3の再送回数が所定回を超えた場合、又は、所定の期間内にNRの競合解決の受信が成功しなかった場合、端末装置40の接続部453は、ランダムアクセス手続きが失敗したとみなし、NR-PRACHの再送処理を行う。なお、NRのメッセージ3の再送に用いられる端末装置40の送信ビームは、そのメッセージ3の初送に用いられた端末装置40の送信ビームと異なってもよい。なお、所定期間のうちに、NRの競合解決及びメッセージ3の再送の指示の何れも受信できなかった場合、端末装置40の接続部453は、ランダムアクセス手続きが失敗したとみなし、NR-PRACHの再送処理を行う。その所定期間は、例えば、システム情報によって設定される。
[0177]
 [NRの競合解決(Msg4)]
 NRの競合解決は、NR-PDSCHを使って送信される。競合解決を含むNR-PDSCHは、TC-RNTI又はC-RNTIによってCRCがスクランブルされたNR-PDCCHによってスケジュールされる。NR-PDCCHは、共通制御サブバンドで送信される。NR-PDCCHは、USS(User equipment specific Search Space)に配置される。なお、NR-PDCCHは、CSSに配置されてもよい。
[0178]
 端末装置40の接続部453は、競合解決を含むNR-PDSCHを正常に受信した場合、基地局装置20に対して肯定応答(ACK)を送信する。以降、端末装置40は、ランダムアクセス手続きが成功したとみなし、接続状態(RRC_CONNECTED)に移行する。一方、端末装置40からNR-PDSCHに対する否定応答(NACK)を受信した場合、又は、無応答であった場合、基地局装置20の制御部23は、その競合解決を含むNR-PDSCHを再送する。端末装置40の接続部453は、所定期間のうちにNRの競合解決(Msg4)を受信できなかった場合、ランダムアクセス手続きが失敗したとみなし、ランダムアクセスプリアンブル(Msg1)の再送処理を行う。
[0179]
<4-3.送受信処理(Grant Based)>
 次に、端末装置40から基地局装置20へのデータの送信(アップリンク)について説明する。アップリンクのデータ送信は、「送受信処理(Grant Based)」と「送受信処理(Configured Grant)」に分けられる。最初に、「送受信処理(Grant Based)」について説明する。
[0180]
 送受信処理(Grant Based)は、端末装置40が基地局装置20からの動的なリソースアロケーション(Grant)を受けてデータを送信する処理である。図21は、送受信処理(Grant Based)の一例を示すシーケンス図である。以下、図21を参照しながら、送受信処理(Grant Based)を説明する。以下に示す送受信処理(Grant Based)は、例えば、端末装置40が、基地局装置20と接続状態(RRC_CONNECTED)となった場合に実行される。
[0181]
 まず、端末装置40の送信部455は、接続状態の基地局装置20に対して、NOMAのサポート情報を送信する(ステップS401)。NOMAのサポート情報は、端末装置40がNOMAをサポートしているか否か(例えば、NOMA送信処理を実行可能か否か)を示す情報である。NOMAのサポート情報には、端末装置40が使用可能な非直交リソースの情報が含まれていてもよい。
[0182]
 そして、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に対して、NOMA送信を使用することを指示する情報とともに、NOMA送信に関する情報を送信する(ステップS402)。この送信は、RRC signalingを使って行われてもよい。
[0183]
 端末装置40の受信部454は、基地局装置20からNOMA送信に関する情報を受信して記憶部22に格納する。そして、端末装置40の取得部451は、送信データを取得する(ステップS403)。例えば、取得部451は、端末装置40が有する各種プログラムが他の通信装置(例えば、基地局装置20)に送信するデータとして生成したデータを送信データとして取得する。そして、送信部455は、基地局装置20に対してリソースの割り当て要求を送信する(ステップS404)。
[0184]
 基地局装置20の受信部233は、端末装置40からリソースの割り当て要求を受信する。そして、基地局装置20の処理部232は、端末装置40に割り当てるMAリソースを決定する。そして、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に割り当てたMAリソースの情報(MAリソース情報)を端末装置40に送信する(ステップS405)。
[0185]
 端末装置40の受信部454は、基地局装置20からMAリソース情報を受信して記憶部42に格納する。そして、端末装置40は、MAリソース情報に基づいて送信単位データにNOMA送信処理を実行する(ステップS406)。
[0186]
 NOMA送信処理が完了したら、端末装置40の送信部455は、NOMA送信処理されたデータを基地局装置20に送信する(ステップS407)。
[0187]
 基地局装置20の受信部233は、端末装置40からNOMA送信処理されたデータを受信する。端末装置40から受信したデータは、他の端末装置40が送信したデータが非直交多重した多重化データである。そして、基地局装置20は、端末装置40が送信したデータを多重化データから取り出すため、多重化データに対してNOMA受信処理を実行する(ステップS408)。
[0188]
 例えば、基地局装置20の取得部231は、端末装置40が使用したNOMA送信処理の情報を記憶部22から取得する。そして、基地局装置20の分離部234は、取得部231が取得したNOMA送信処理の情報に基づいて、多重化データから、端末装置40が送信したデータを分離する。
[0189]
 分離が完了したら、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に対して応答データ(例えば、肯定応答)を送信する(ステップS409)。応答データの送信が完了したら、基地局装置20及び端末装置40は送受信処理(Grant Based)を終了する。
[0190]
<4-4.送受信処理(Configured Grant)>
 次に「送受信処理(Configured Grant)」について説明する。
[0191]
 送受信処理(Configured Grant)は、Configured Grant送信を使った端末装置40から基地局装置20へのデータの送信処理である。ここで、Configured Grant送信とは、通信装置が他の通信装置からの動的なリソースアロケーション(Grant)を受信することなく、予め他の通信装置から指示された使用可能な周波数および時間リソースから、通信装置が適当なリソースを利用して送信することを示す。すなわち、Configured Grant送信は、DCIに、Grantを含まずに、データ送信を実施することを示す。Configured Grant送信は、Data transmission without grantやGrant-free、Semi persistent Schedulingなどとも呼ばれる。
[0192]
 Configured Grant送信の場合、基地局装置20は、端末装置40が選択可能な周波数および時間リソースの候補を事前に指定してもよい。この主な目的としては、シグナリングオーバーヘッドの削減による、端末装置40の省電力化や低遅延通信がある。Grant Basedの送受信処理では、基地局装置20が端末装置40に対して、アップリンクやサイドリンクで使用するリソースを通知する。これにより、端末装置40は、他の端末装置40とのリソース競合が発生せずに通信をすることができる。しかしながら、この方法では、通知によるシグナリングのオーバヘッドが発生してしまう。
[0193]
 これを図21のシーケンスを使って具体的に説明する。図21の例では、端末装置40は、データが発生したら(ステップS403)、基地局装置20にリソース割り当て要求を出す(ステップS404)。基地局装置20は、リソース割り当て要求に対して、端末装置40にリソースを割り当てる(ステップS405)。端末装置40は、基地局装置20から割り当てられたリソースを用いて、データを送信する(ステップS406)。図21の例では、ステップS404やステップS405の分のシグナリングオーバーヘッドが生じる。
[0194]
 Configured Grant送信では、図21の例におけるステップS404やステップS405の処理を削減できる。そのため、次世代の通信で求められる省電力化や低遅延通信において、リソース割り当て通知を行わないConfigured Grant送信は有力な技術候補として考えられる。Configured Grant 送信における送信リソースは、使用可能な全帯域から選択してもよいし、あらかじめ基地局装置20から指定されたリソースの中から選択してもよい。
[0195]
 図22は、送受信処理(Configured Grant)の一例を示すシーケンス図である。以下、図22を参照しながら、送受信処理(Configured Grant)を説明する。以下に示す送受信処理(Configured Grant)は、例えば、端末装置40が、基地局装置20と接続状態(RRC_CONNECTED)となった場合に実行される。
[0196]
 端末装置40が接続状態となったら、基地局装置20の処理部232は、端末装置40に割り当てるMAリソースを決定する。そして、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に割り当てたMAリソースの情報(MAリソース情報)を端末装置40に送信する(ステップS501)。
[0197]
 端末装置40の受信部454は、基地局装置20からMAリソース情報を受信して記憶部22に格納する。そして、端末装置40の取得部451は、発生した送信データを取得する(ステップS502)。例えば、取得部451は、端末装置40が有する各種プログラムが他の通信装置に送信するデータとして生成したデータを送信データとして取得する。
[0198]
 そして、端末装置40の制御部45は、記憶部22に格納されているMAリソース情報に基づいて送信単位データにNOMA送信処理を実行する(ステップS503)。NOMA送信処理が完了したら、端末装置40の送信部455は、NOMA送信処理されたデータを基地局装置20に送信する(ステップS504)。
[0199]
 基地局装置20の受信部233は、端末装置40からNOMA送信処理されたデータを受信する。端末装置40から受信したデータは、他の端末装置40が送信したデータが非直交多重した多重化データである。そして、基地局装置20は、端末装置40が送信したデータを多重化データから取り出すため、多重化データに対してNOMA受信処理を実行する(ステップS505)。例えば、基地局装置20の取得部231は、端末装置40が使用したNOMA送信処理の情報を取得する。そして、基地局装置20の分離部234は、取得部231が取得したNOMA送信処理の情報に基づいて、多重化データから、端末装置40が送信したデータを分離する。
[0200]
 分離が完了したら、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に対して応答データ(例えば、肯定応答)を送信する(ステップS506)。応答データの送信が完了したら、基地局装置20及び端末装置40は送受信処理(Configured Grant)を終了する。
[0201]
<4-5.送受信処理(ダウンリンク)>
 次に、基地局装置20から端末装置40へのデータの送信(ダウンリンク)について説明する。
[0202]
 図23は、送受信処理(ダウンリンク)の一例を示すシーケンス図である。図23は、基地局装置20が、2台の端末装置40に対して、データを非直交多重して送信する例を示している。以下、図23を参照しながら、送受信処理(ダウンリンク)を説明する。以下に示す送受信処理(ダウンリンク)は、例えば、2台の端末装置40が、基地局装置20と接続状態(RRC_CONNECTED)となった場合に実行される。以下の説明では、2台の端末装置40のことを単に端末装置40と呼ぶ。
[0203]
 まず、端末装置40の送信部455は、接続状態の基地局装置20に対して、NOMAのサポート情報を送信する(ステップS601a、ステップS601b)。
[0204]
 基地局装置20の受信部233は、端末装置40からサポート情報を受信する。そして、基地局装置20の取得部231は、2台の端末装置40にそれぞれ送信する送信データを取得する(ステップS602)。例えば、取得部231は、基地局装置20が有する各種プログラムが他の通信装置に送信するデータとして生成したデータを送信データとして取得する。
[0205]
 そして、基地局装置20の処理部232は、送信単位データにNOMA送信処理を実行する(ステップS603)。NOMA送信処理が完了したら、基地局装置20の送信部235は、NOMA送信処理された複数のデータを端末装置40に送信する(ステップS604a、ステップS604b)。このとき、送信部235は、NOMA送信処理された複数のデータを非直交多重して送信してもよいし、NOMA送信処理された複数のデータを異なるアンテナから送信して、伝送チャネルで多重化してもよい。
[0206]
 端末装置40の受信部454は、基地局装置20からNOMA送信処理されたデータを受信する。基地局装置20から受信したデータは、NOMA送信処理された複数のデータが非直交多重した多重化データである。そして、端末装置40は、自身に送信されたデータを多重化データから取り出すため、多重化データに対してNOMA受信処理を実行する(ステップS605a、ステップS605b)。例えば、端末装置40の取得部451は、基地局装置20が使用したNOMA送信処理の情報(例えば、MAシグネチャの情報)を取得する。そして、端末装置40の分離部456は、取得部451が取得したNOMA送信処理の情報に基づいて、多重化データから、自身に送信されたデータを分離する。
[0207]
 分離が完了したら、端末装置40の送信部455は、基地局装置20に対して応答データ(例えば、肯定応答)を送信する(ステップS606a、ステップS606b)。応答データの送信が完了したら、基地局装置20及び端末装置40は送受信処理(Configured Grant)を終了する。
[0208]
<5.参照信号の送信手段の動的な切り替え処理>
 上述したように、NRでは、電波の更なる効率的利用を目指して、Configured Grant送信やNOMA(Non-orthogonal Multiple Access)送信等の衝突ベースのデータ送信が検討されている。衝突ベースのデータ送信が多用されるようになると、これまで以上に、同一周波数帯に多くのデータ送信が多重する可能性がある。本実施形態では、多くのデータ送信が多重する可能性のある通信環境にあっても、恒常的な信号品質の低下を防ぎつつ、多くの端末(或いはレイヤ)が多重できるようにする。
[0209]
 例えば、本実施形態の通信装置は、所定のデータ送信の信号処理に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて、当該「所定のデータ送信」に係る参照信号の送信手段を切り替える。すなわち、本実施形態の通信装置は、参照信号の送信手段をデータ送信に合わせて動的に切り替える。
[0210]
 すなわち、本実施形態の通信装置は、多くの送信信号が多重される可能性が高い場合には、多くの参照信号が多重できるようにして、同一の直交リソース上に多くのデータ送信が多重できるようにする。一方で、データ送信が従来の非衝突ベースのデータ送信の場合には、従来の送信手段を使用して、信号品質が大きく劣化しないようにする。
[0211]
 これにより、本実施形態の通信装置は、多くのデータ送信が多重する可能性のある通信環境(例えば、NRを使った通信が可能な環境)にあっても、高い通信パフォーマンス(例えば、低遅延、高品質、通信エラーの低発生率等)を実現できる。
[0212]
 なお、以下の説明では、データ送信を行う通信装置(すなわち、参照信号の送信手段を切り替える通信装置)は端末装置40であり、そのデータ送信を受信する通信装置は基地局装置20であるものとする。勿論、データ送信を行う通信装置が基地局装置20で、そのデータ送信を受信する通信装置が端末装置40であってもよい。この場合、以下の説明で登場する「端末装置40」の記載は、「基地局装置20」に置き換え可能である。また、「取得部451」、「切替部457」の記載も「取得部231」「切替部236」に置き換え可能である。
[0213]
 なお、データ送信を行う通信装置は、端末装置40や基地局装置20に限られず、例えば、中継装置30であってもよい。また、そのデータ送信を受信する通信装置は基地局装置20や端末装置40に限られず、中継装置30であってもよい。勿論、データ送信を行う通信装置及びそのデータ送信を受信する通信装置が、いずれも、基地局装置20、中継装置30、又は端末装置40であってもよい。
[0214]
 なお、以下の説明では、従来の参照信号の送信手段のことを「第1の送信手段」ということがある。「従来の参照信号の送信手段」は、NRであれば、例えば、3GPP TS38.211 V15.4.0(2018-12)の6.4.1 Reference signalsや7.4.1 Reference signalsに記載の送信手段のことである。また、以下の説明では、第1の送信手段よりも多くの参照信号を多重可能な送信手段(本実施形態で新たに開示する送信手段)のことを「第2の送信手段」ということがある。なお、第1の送信手段は「従来の参照信号の送信手段」に限られず、従来にない送信手段であってもよい。
[0215]
 また、以下で説明する実施形態は、通信システム1が使用する無線アクセス技術がNRであることを前提にしたものである。すなわち、以下で説明する実施形態は、無線フレーム構成が図6、図8、図10に示したようなNRの無線フレーム構成であることを前提にしたものである。勿論、本実施形態の通信システム1が使用する無線アクセス技術はNRに限られない。例えば、通信システム1が使用する無線アクセス技術はLTEであってもよい。この場合、以下の実施形態は、通信システム1で採用される無線アクセス技術の無線フレーム構成に合わせて適宜変形する。
[0216]
 以下、参照信号の送信手段の動的な切り替えに関する処理について詳細に述べる。
[0217]
<5-1.送信信号処理のパラメータ>
 本実施形態では、端末装置40の取得部451が、「所定のデータ送信の信号処理に関する情報」を取得し、そして、端末装置40の切替部457が、取得した情報に基づいて、当該「所定のデータ送信」に係る参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替える。以下の説明では、この「所定のデータ送信の信号処理に関する情報」のことを「送信信号処理のパラメータ」ということがある。
[0218]
 このとき、送信信号処理のパラメータには、当該「所定のデータ送信」が衝突ベースのデータ送信か否かを特定することを可能にする情報(所定の情報)が含まれていてもよい。以下の説明では、この「衝突ベースのデータ送信か否かを特定することを可能にする情報」のことを「データ送信種別特定情報」ということがある。
[0219]
 送信信号処理のパラメータ(或いはデータ送信種別特定情報)としては以下の(A1)~(A4)の情報が想定され得る。
[0220]
 (A1)非直交符号に関する情報
 (A2)MCS(Modulation and Coding Scheme)
 (A3)リソース割当に関する情報
 (A4)初送または再送の情報
[0221]
 以下、(A1)~(A4)をそれぞれ説明する。
[0222]
 (A1)非直交符号に関する情報
 「送信信号処理のパラメータ」としては非直交符号に関する情報が想定され得る。このとき、端末装置40は、非直交符号に関する情報の全部又は一部を「データ送信種別特定情報」とみなすことが可能である。
[0223]
 非直交符号に関する情報は、例えば、MAシグネチャ(Multiple Access signature)である。このとき、端末装置40の取得部451は、基地局装置20からMAシグネチャを取得してもよいし、端末装置40の記憶部42からMAシグネチャを取得してもよい。
[0224]
 MAシグネチャは、非直交多重に関する情報の一つである。MAシグネチャには、例えば、Interleave Pattern、Spreading Pattern、Scrambling Pattern、Codebook、及びPower Allocationの少なくとも1つの情報が含まれる。なお、MAシグネチャは、単にPatternやIndexといった呼称でもよい。例えば、MAシグネチャは、NOMA送信で使用されるPatternやIndexを示す識別子であってもよいし、Patternそのものを表すものであってもよい。
[0225]
 また、非直交符号に関する情報は、非直交マルチアクセス(NOMA)のEnable/Disable情報(有効/無効情報)であってもよい。Enable/Disable情報は、1ビットの情報としてDCI、RRCシグナリング、又はSIBで基地局装置20の送信部235から端末装置40に通知されてもよい。なお、Enable/Disable情報は、MAシグネチャの一つのパターンとして、MAシグネチャを通知する情報に含まれていてもよい。
[0226]
 (A2)MCS(Modulation and Coding Scheme)
 「送信信号処理のパラメータ」としてはMCSが想定され得る。このとき、端末装置40は、MCSの一部を「データ送信種別特定情報」とみなすことが可能である。
[0227]
 このとき、基地局装置20の送信部235は、MCSの一部のビットを利用して、データ送信識別情報を端末装置40に通知してもよい。例えば、NOMA送信の場合、256QAM等の信号点の多い変調方式が使用されると、受信側で復調ができなくなることが想定される。そのため、256QAM等の信号点の多い変調方式はNOMA送信では使用されないことが想定される。その使用されない変調方式に割り当てられていたビットを、データ送信種別特定情報を通知するためのビットとして流用する。これにより、制御情報のペイロードサイズの変更が不要になる。
[0228]
 なお、この流用されたビットで示される情報(データ送信種別特定情報)は、非直交符号に関する情報であってもよい。また、MCSの少なくとも1ビット以上を非直交符号に関する情報を示すビットとして割り当ててもよい。このとき、非直交符号に関する情報はMAシグネチャであってもよいし、Enable/Disable情報であってもよい。
[0229]
 (A3)リソース割当に関する情報
 「送信信号処理のパラメータ」としてはリソース割当に関する情報が想定され得る。このとき、端末装置40は、リソース割当に関する情報の一部を「データ送信種別特定情報」とみなすことが可能である。
[0230]
 このとき、基地局装置20の送信部235は、リソース割当に関する情報の一部のビットを利用して、データ送信種別特定情報を端末装置40に通知してもよい。リソース割当に関する情報は、事前リソース割当に関する情報であってもよい。また、事前リソース割当に関する情報は、RRCシグナリングまたはSIBで通知されてもよい。これによっても、制御情報のペイロードサイズの変更が不要になる。なお、このビットで示される情報(データ送信種別特定情報)は、上述の非直交符号に関する情報であってもよい。
[0231]
 (A4)初送または再送の情報
 「送信信号処理のパラメータ」としては初送または再送に関する情報が想定され得る。このとき、端末装置40は、初送または再送に関する情報の全部又は一部を「データ送信種別特定情報」とみなすことが可能である。
[0232]
 例えば、端末装置40が自動再送技術としてHARQを使用するとする。この場合、初送では多くの端末が多重できように衝突ベースのデータ送信(例えばNOMA送信)が使用されることが多いと想定される。また、再送では、初送が失敗した状況であるので、確実にデータ送信できるように非衝突ベースのデータ送信(例えばOMA送信)が使用されることが多いと想定される。そのため、端末装置40は、HARQの初送または再送に関する情報をデータ送信種別特定情報として利用することが可能である。初送または再送に関する情報をデータ送信種別特定情報として利用することで、制御情報のペイロードサイズの変更が不要になる。
[0233]
 なお、初送または再送に関する情報は、NDI(New Data Indicator)であってもよい。また、初送または再送に関する情報は、Redundancy versionであってもよい。また、初送または再送に関する情報は、データ送信がConfigured grant送信かGrant-based送信かを特定するための情報であってもよい。
[0234]
<5-2.衝突ベース送信の例>
 上述したように、NRでは、NOMA送信やConfigured Grant送信等の衝突ベースのデータ送信が検討されている。衝突ベースのデータ送信とは、例えば、データ送信が他のデータ送信と衝突する、或いは、衝突する可能性があるデータ送信のことである。NOMA送信は、非直交軸上に重畳した他のデータ送信と、直交軸上では衝突しているので衝突ベースのデータ送信である。以下の説明では、衝突ベースのデータ送信のことを衝突ベース送信ということがある。
[0235]
 衝突ベース送信は典型的にはNOMA送信やConfigured Grant送信であるが、衝突ベース送信はNOMA送信やConfigured Grant送信に限定されない。衝突ベース送信の例としては以下の(B1)~(B5)が挙げられる。
[0236]
 (B1)NOMA送信
 (B2)Configured grant送信
 (B3)2ステップ/4ステップランダムアクセス送信
 (B4)未接続状態からのデータ送信
 (B5)サイドリンク送信
[0237]
 (B1)のNOMA送信は、非直交マルチアクセス(NOMA:Non-orthogonal Multiple Access)のデータ送信である。
[0238]
 (B2)のConfigured grant送信は、通信装置(例えば、端末装置40)が他の通信装置(例えば、基地局装置20)からの動的なリソースアロケーション(Grant)を受信することなく、予め他の通信装置から指示された使用可能な周波数および時間リソースから、通信装置が適当なリソースを利用して行うデータ送信である。
[0239]
 (B3)の2ステップ/4ステップランダムアクセス送信は、2ステップ或いは4ステップでのランダムアクセス手続きに係るデータ送信である。
[0240]
 (B4)未接続状態からのデータ送信は、通信装置(例えば、端末装置40)が未接続状態(未Connected状態)から接続状態(Connected状態)に遷移することなく、他の通信装置(例えば、基地局装置20)へ行うデータ送信である。
[0241]
 なお、未接続状態は、例えば、RRC_IDLEやRRC_INACTIVEである。非接続状態には、Lightning modeが含まれていてもよい。また、接続状態は、例えば、RRC_CONNECTEDである。ここで、RRC_IDLEは、端末装置が何れのセル(或いは基地局装置)とも接続されていないアイドル状態のことであり、Idle modeとも呼ばれる。また、RRC_INACTIVEは、NRで新たに規定された非アクティブ状態を示す無線接続状態であり、Inactive modeとも呼ばれる。RRC_CONNECTEDは、端末装置40が何れかのセル(或いは基地局装置20)と接続が確立されている接続状態のことであり、CONNECTED modeとも呼ばれる。
[0242]
 (B5)サイドリンク送信は、端末装置40間で行われるデータ送信である。端末装置40間で行われるデータ送信は、専用のリソースではなく、共用のリソースを使って行われることが多く、データの衝突が発生する可能性があることから、衝突ベース送信に含まれる。
[0243]
 なお、以下の説明では、衝突ベース送信でないデータ送信のことを「非衝突ベースのデータ送信」或いは「非衝突ベース送信」ということがある。非衝突ベース送信は、例えば、OMA送信やGrant Based送信である。ここで、OMA送信は、直交マルチアクセス(OMA:Orthogonal Multiple Access)のデータ送信である。すなわち、OMA送信は非直交リソースを使わない直交リソースを使ったデータ送信である。また、Grant Based送信は、通信装置(例えば、端末装置40)が他の通信装置(例えば、基地局装置20)からの動的なリソースアロケーション(Grant)を受けて行うデータ送信である。
[0244]
 なお、以下の説明では、衝突ベース送信は、NOMA送信であり、非直交マルチアクセスのデータ送信であり、非衝突ベース送信は、OMA送信であるものとして説明する。勿論、衝突ベース送信はNOMA送信に限られず、また、非衝突ベース送信はOMA送信に限られない。
[0245]
<5-3.衝突ベース送信に関する信号処理部>
 本実施形態の通信装置は衝突ベース送信に関する信号処理部を有している。衝突ベース送信に関する信号処理部は、例えば、非直交マルチアクセスに関する信号処理部である。基地局装置20であれば、信号処理部21が「非直交マルチアクセスに関する信号処理部」に相当する。また、端末装置40であれば、信号処理部41が「非直交マルチアクセスに関する信号処理部」に相当する。
[0246]
 図24は、従来の信号処理部と非直交マルチアクセスに関する信号処理部との相違を示す図である。具体的には、図24は、データ送信に係る信号処理部の機能を示す機能ブロック図である。破線で囲んだ部分が従来のNRでの信号処理部であり、破線の枠外にある機能ブロックが、非直交マルチアクセスに関する信号処理部で新たに加わる(或いは置き換えられる)機能ブロックである。
[0247]
 図24に示すように、信号処理部は下記(C1)~(C8)の少なくとも1つの動作を行う機能ブロックを有している。勿論、信号処理部は、(C1)~(C8)を全て有していてもよい。
[0248]
 (C1)端末またはレイヤ固有のビットインタリーブ
 (C2)非直交マルチアクセス固有のModulation
 (C3)端末またはレイヤ固有のシンボルレベル拡散
 (C4)端末またはレイヤ固有のシンボルレベルスクランブリング
 (C5)端末またはレイヤ固有のシンボルレベルインターリーブwithゼロパディング
 (C6)端末またはレイヤ固有のスパースリソースマッピング
 (C7)端末またはレイヤ固有の電力割当
 (C8)端末またはレイヤ固有の送信タイミング
[0249]
<5-4.送信手段を切り替える参照信号>
 上述したように、端末装置40の切替部457(或いは基地局装置20の切替部236)は、参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替える。ここで、切替部457が切り替える参照信号は、以下の(D1)~(D5)が挙げられる。
[0250]
 (D1)DM-RS(Demodulation reference signal)
 (D2)PT-RS(Phase-tracking reference signal)
 (D3)SRS(Sounding reference signal)
 (D4)CSI-RS(Channel state information reference signal)
 (D5)プリアンブル(Preamble)
[0251]
 切替部457は、(D1)~(D5)で示す全ての参照信号を切り替えてもよいし、(D1)~(D5)のうちの少なくとも1つの参照信号を切り替えてもよい。ここで、(D5)のプリアンブルは、ランダムアクセス手続きに用いられるプリアンブルのことである。プリアンブルも参照信号の1つとみなすことができる。
[0252]
 なお、切替部457が切り替える参照信号の情報は、下記(E1)~(E7)のうちの少なくとも1つであってもよい。
 (E1)送信電力
 (E2)送信リソース
 (E3)直交符号
 (E4)サイクリックシフト
 (E5)サブキャリアスペーシング
 (E6)シンボル数
 (E7)リソースエレメント(RE:Resource Element)数
[0253]
<5-5.参照信号の送信手段の切り替えの詳細>
 端末装置40の切替部457(或いは基地局装置20の切替部236)は参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替える。切り替え方法としては、以下の(F1)~(F8)が想定されうる。
[0254]
 (F1)ミューティング
 (F2)参照信号リソースのマッピングパターン(1)
 (F3)サブキャリアスペーシング
 (F4)参照信号リソースのリソース量
 (F5)参照信号シーケンスの分割
 (F6)参照信号リソースのマッピングパターン(2)
 (F7)複数ポジション配置
 (F8)複数スロット配置
[0255]
 上述したように、以下の説明では、端末装置40の切替部457が参照信号の送信手段を切り替えるものとするが、参照信号の送信手段を切り替えるのは、基地局装置20の切替部236であってもよい。勿論、中継装置30が参照信号の送信手段を切り替えてもよい。以下の説明で登場する「端末装置40」「切替部457」「基地局装置20」の記載は、適宜、「基地局装置20」「切替部236」「端末装置40」に置き換え可能である。
[0256]
 以下、(F1)~(F8)をそれぞれ説明する。
[0257]
 (F1)ミューティング
 最初に、(F1)の「ミューティング」について説明する。
[0258]
 この方法では、切替部236は、参照信号の送信手段を第2の送信手段とする場合には、第1の送信手段(例えば、従来のNRでの送信手段)で参照信号に割り当てられていた送信リソースの一部又は全部をミューティングする。「従来のNRでの送信手段」は、例えば、3GPP TS38.211 V15.4.0(2018-12)の6.4.1 Reference signalsや7.4.1 Reference signalsに記載の送信手段である。
[0259]
 ここで、ミューティングとは、送信リソースに配置される信号の送信電力をゼロとすることである。ミューティングした送信リソースには、データ送信を行う他の通信装置(或いは他のレイヤ)の参照信号が割り当てられる。ここで、レイヤとは、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)多重化等の空間多重化におけるレイヤを意味する。なお、以下の説明では、ミューティングする送信リソース(例えば、ミューティングするリソースエレメント)のことをミューティングリソースということがある。
[0260]
 図25は、従来の送信手段で参照信号に割り当てられていた送信リソースの一部又は全部をミューティングした様子を示す図である。図25には、NRのあるリソースブロックに参照信号(図25の例ではDM-RS)が配置された様子が示されている。図25に示す参照信号は、シングルシンボルのDM-RSの例である。すなわち、図25の例では、1つの参照信号(例えば、同一シーケンスの参照信号)が1つのシンボルに配置されている。以下の説明では、1つの参照信号が配置される時間軸方向の位置(シンボル)のことを参照信号ポジションという。図25の例では、1つのリソースブロック(1つのスロット)に4つの参照信号ポジションRP11~RP14が設けられている。複数の参照信号ポジションそれぞれには異なるシーケンスの参照信号が配置される。なお、ダブルシンボルの場合は、時間軸方向に連続する2つのシンボルの組が1つの参照信号ポジションとなるので注意を要する。
[0261]
 図25の例では、1つの参照信号ポジションあたり4つのリソースエレメントが参照信号の送信リソース(以下、参照信号リソースという。)として割り当てられている。図中、太枠のリソースエレメントが従来のNRでの送信手段での参照信号リソースである。切替部236は、第2の送信手段では、第1の送信手段で参照信号リソースとされたリソースエレメントの一部又は全部をミューティングするリソースエレメントとする。
[0262]
 図25のリソースポジションRP11を使って、参照信号リソースの一部をミューティングする例を説明する。切替部236は、送信手段として第1の送信手段を使用する場合には、サブキャリアインデックスが0番、1番、6番、7番の4つのリソースエレメントを参照信号リソースとする。一方、切替部236は、送信手段として第2の送信手段を使用する場合には、周波数軸方向で0番、6番の2つのリソースエレメントをミューティングリソースとし、1番と7番の2つのリソースエレメントを参照信号リソースとする。ミューティングしたリソースエレメントには、他の通信装置或いは他のレイヤの参照信号が割り当てられる。なお、図25のリソースポジションRP11の例では2つのリソースエレメントがミューティングされているが、ミューティングするリソースエレメントの数は2つに限定されない。
[0263]
 次に、図25のリソースポジションRP12を使って、参照信号リソースの全部をミューティングする例を説明する。切替部236は、送信手段として第1の送信手段を使用する場合は、サブキャリアインデックスが0番、1番、6番、7番のリソースエレメントを参照信号リソースとする。一方、切替部236は、送信手段として第2の送信手段を使用する場合は、4つのリソースエレメントを、全て、ミューティングリソースとする。ミューティングしたリソースエレメントには、他の通信装置或いは他のレイヤの参照信号が割り当てられる。なお、参照信号リソースの全てをミューティングする場合、基地局装置20は、他のリソースポジションに配置された参照信号を使ってチャネル推定を行ってもよい。
[0264]
 なお、複数のシンボルが1つの参照信号ポジションとなる場合もあり得る。すなわち、複数のシンボルに1つの参照信号(例えば、同一シーケンスの参照信号)が配置される場合もあり得る。例えば、ダブルシンボルのDM-RSでは、時間軸方向に連続する2シンボルのペアに同一シーケンスの参照信号が配置される。複数のシンボルで1つの参照信号ポジションを構成する場合、且つ、送信手段として第1の送信手段を使用する場合、切替部236は、参照信号ポジションを構成する複数のシンボルのうちの一部のシンボルに配置される参照信号リソースをミューティングしてもよい。例えば、ダブルシンボルのDM-RSの場合、切替部236は、2シンボルのうちの一方の参照信号リソース(例えば、参照信号リソースとされた複数のリソースエレメント)を全てミューティングする。
[0265]
 参照信号リソースの一部又は全部をミューティングすることで、ミューティングした箇所に他の通信装置或いは他のレイヤの参照信号を割り当てることが可能になる。結果として、多くのデータ送信の多重が可能になる。
[0266]
 なお、参照信号リソースのミューティングは上記方法に限定されない。例えば、端末装置40は、周波数または時間ホッピングにより、ミューティングしてもよい。
[0267]
 また、上記の例では、リソースエレメント単位でミューティングする参照信号リソースが選択されたが、リソースブロック単位で(或いはスロット単位で)ミューティングする参照信号リソースが選択されてもよい。例えば、第2の送信手段では、端末装置40は、所定のリソースブロック(或いは所定のスロット)では、所定のリソースブロック(或いは所定のスロット)に配置された全ての参照信号リソースのミューティングを実行し、他のリソースブロック(或いは他のスロット)では参照信号リソースのミューティングを実行しない、といった動作をしてもよい。
[0268]
 (F2)参照信号リソースのマッピングパターン(1)
 次に、(F2)の「参照信号リソースのマッピングパターン(1)」について説明する。
[0269]
 この方法では、切替部236は、参照信号リソースのマッピングパターンを第1の送信手段と第2の送信手段とで異なるものとする。例えば、切替部236は、参照信号の送信手段を第2の送信手段とする場合に、参照信号の送信リソースマッピングのアルゴリズムまたは計算式を切り替える。次の式(1)は、計算式の切り替え例を説明するための式である。
[0270]
[数1]


[0271]
 ここで、式(1)は、3GPP TS38.211 V15.4.0(2018-12)の6.4.1.1.3 Precoding and mapping to physical resourcesに示される式に、Configuration type 3で適用される計算式を追加したものである。式(1)中、“k”はサブキャリアインデックスを示している。また、“l”は、OFDMシンボルインデックスを示している。また、“r()”は、参照信号のシーケンスを示している。シーケンスは、例えば、3GPP TS38.211 V15.4.0(2018-12)の6.4.1.1.1 Sequence generationに記載の方法で生成される。式(1)に示された各パラメータには、例えば、図26に示された表のパラメータが適用される。
[0272]
 図26は、PUSCH DM-RS configuration type 2におけるパラメータを示す図である。表の最左列のP~は、DM-RSポートのインデックスを示している。図26を見れば分かるように、ダブルシンボルの場合、最大で12ポートが多重可能である。
[0273]
 式(1)中、Configuration type 1の計算式は、1エレメント置きに1つの参照信号が配置されることを示している。
[0274]
 また、式(1)中、Configuration type 2の計算式は、例えば、CDM group=0であれば(すなわちΔ=0であれば)、サブキャリアインデックスが0番、1番、6番、7番のリソースエレメントに1つの参照信号が配置されることを示している。
[0275]
 また、式(1)中、Configuration type 3の計算式は、例えば、CDM groupが0(すなわちΔ=0であれば)であれば、サブキャリアインデックスが0番、6番のリソースエレメントに1つの参照信号が配置されることを示している。
[0276]
 本実施形態では、参照信号の送信手段が第1の送信手段の場合、例えば、Configuration type 1、又はConfiguration type 2が適用される。第2の送信手段の場合、例えば、Configuration type 3が適用される。すなわち、切替部236は、Configuration type 1又はConfiguration type 2を適用するか、或いは、Configuration type 3を適用するかを、データ送信種別特定情報に基づいて動的に切り替える。例えば、切替部236は、後述の<5-5.切り替えトリガ>記載の切り替えトリガ発生時に、Configuration type 3の計算式を適用する。
[0277]
 なお、第2の送信手段は、参照信号リソースの量(例えば、リソースエレメント数)が、第1の送信手段を使用する場合に割り当てられる参照信号リソースの量よりも多くなるように、参照信号リソースのマッピングパターンが決定されてもよい。
[0278]
 参照信号リソースの量を多くすることで、多重可能な参照信号数を増やすことができる。その結果、通信品質が高いままに、多くのデータ送信が多重することが可能になる。
[0279]
 (F3)サブキャリアスペーシング
 次に、(F3)の「サブキャリアスペーシング」について説明する。
[0280]
 上述の<2-6.無線フレーム構成>で述べたように、NRではサブキャリアスペーシング(サブキャリア間隔)を変更可能である。そこで、切替部236は、第1の送信手段と第2の送信手段とでサブキャリアスペーシングに関する設定を切り替える。サブキャリアスペーシングを狭く或いは広くすることで、多重可能な参照信号数を増やすことが可能である。
[0281]
 例えば、切替部236は、第1の送信手段の場合には、データ(例えば、ユーザデータ)と参照信号で同じサブキャリアスペーシングを使用する。一方、切替部236は、第2の送信手段の場合には、データと参照信号とで異なるサブキャリアスペーシングを使用する。例えば、切替部236は、第2の送信手段の場合には、データと参照信号とで異なるサブキャリアスペーシングとする。
[0282]
 これによっても、通信品質が高いままに、多くのデータ送信の多重が可能になる。
[0283]
 (F4)参照信号リソースのリソース量
 次に、(F4)の「参照信号リソースのリソース量」について説明する。
[0284]
 上記手段では、切替部236は、参照信号リソースのマッピングパターンを切り替えたり(上記(F2))、サブキャリアスペーシングの設定を切り替えたり(上記(F3))することで、参照信号リソースのリソース量を変更した。しかし、切替部236は、上記手段によらず、参照信号リソースのリソース量を変更してもよい。すなわち、切替部236は、上記手段によらず、第1の送信手段と第2の送信手段とで参照信号リソースのシンボル数またはリソースエレメント数を切り替えてもよい。
[0285]
 例えば、切替部236は、第1の送信手段では、参照信号リソースのシンボル数またはリソースエレメント数を従来のままとし、第1の送信手段では、参照信号リソースのシンボル数またはリソースエレメント数を従来から増やす。切替部236は、第1の送信手段では、スロットの最後のシンボルを参照信号リソースとして使用せず、第2の送信手段では、スロットの最後のシンボルを参照信号リソースとしてしてもよい。
[0286]
 参照信号リソースの量を多くすることで、多重可能な参照信号数を増やすことができる。その結果、通信品質が高いままに、多くのデータ送信が多重することが可能になる。
[0287]
 (F5)参照信号シーケンスの分割
 次に、(F5)の「参照信号シーケンスの分割」について説明する。
[0288]
 参照信号は所定の規則に従い生成されるシーケンスの信号である。この信号は、例えば、3GPP TS38.211 V15.4.0(2018-12)の6.4.1.1.1 Sequence generationに記載の方法で生成される信号である。切替部236は、第1の送信手段と第2の送信手段とで、1つの参照信号ポジションに一つのシーケンスを配置するか、或いは分割されたシーケンスの組み合わせを配置するかを切り替える。
[0289]
 図27は、参照信号シーケンスの分割を説明するための図である。例えば、切替部236は、第1の送信手段の場合には、1つの参照信号ポジションに、1シーケンスの信号のみ配置する。図27の左側の6つのブロックは、1つの参照信号ポジションに配置される1シーケンスの参照信号を示している。
[0290]
 一方、切替部236は、第2の送信手段の場合には、1つの参照信号ポジションに複数の同一シーケンスを配置する。そして、切替部236は、複数の同一シーケンスに直交符号を乗算する。図27の中央の6つのブロックは、それぞれ3つのブロックで構成される同一シーケンスが2つ1つの参照信号ポジションに配置されることを示している。参照信号を複数の同一シーケンスで構成し、シーケンスの組み合わせに直交符号を適用することにより参照信号の多重数を増やすことができる。
[0291]
 例えば、参照信号を2つの同一シーケンスで構成し、そのシーケンスのペアに直交符号を適用する。これにより2ポートの参照信号を多重することができる。図27の例では、中央のポート1のシーケンスのペアに[+1,+1]の直交符号を適用し、右側のポート2のシーケンスのペアに[+1,-1]の直交符号を適用している。これによりポート1の参照信号とポート2の参照信号を多重することが可能になる。
[0292]
 参照信号シーケンスの分割より、多重可能な参照信号数を増やすことができるので、多くのデータ送信の多重が可能になる。
[0293]
 (F6)参照信号リソースのマッピングパターン(2)
 次に、(F6)の「参照信号リソースのマッピングパターン(2)」について説明する。
[0294]
 参照信号リソースのマッピングパターンの切り替え方法は上述の(F2)で説明した方法以外の方法も想定され得る。例えば、切替部236は、第1の送信手段の場合には、参照信号のリソースマッピングを櫛(Comb)形のマッピングとする。例えば、切替部236は、第1の送信手段の場合には、参照信号リソースの配置を1サブキャリア置きの配置とする。或いは、切替部236は、第1の送信手段の場合には、図25に示すような、参照信号リソースの配置を6サブキャリア置きの2連続配置とする。
[0295]
 一方、切替部236は、第2の送信手段の場合には、参照信号リソースを参照信号ポジションの全てのサブキャリアに配置する。
[0296]
 これにより、第2の送信手段の参照信号リソース量を第1の送信手段の参照信号リソースの量よりも多くすることができる。結果として、通信品質が高いままに、多くのデータ送信の多重が可能になる。
[0297]
 (F7)複数ポジション配置
 次に、(F7)の「複数ポジション配置」について説明する。
[0298]
 従来の直交カバーコードのサイズは2又は4である。図26に示す表を見れば分かるように、ダブルシンボルの例では、1つのCDM groupあたり4つのDM-RSポートが多重可能である。図28は、直交カバーコードのサイズとDM-RSポートの多重数との関係を示す図である。図28は、いずれも、Configuration type 2のダブルシンボルの例である。図28の左右の図は、同じ参照信号ポジションRP21を示している。図28の左側の図は、DM-RSポートが0番の例であり、図28の右側の図は、DM-RSポートが7番の例である。DM-RSポート0番と7番の参照信号には、それぞれサイズ4の異なる直交カバーコード(図中の+1と-1の組み合わせ)が適用されている。
[0299]
 切替部236は、第2の送信手段を使用する場合の直交カバーコードのサイズを、第1の送信手段を使用する場合の直交カバーコードのサイズよりも大きくすることで、多重可能な参照信号の数を増やす。例えば、切替部236は、第1の送信手段では直交カバーコードのサイズを2又は4とし、第1の送信手段では直交カバーコードのサイズを4より大きいサイズ(例えば8)とする。
[0300]
 例えば、切替部236は、第1の送信手段では、1つのリソースブロック中の全ての参照信号ポジションそれぞれに異なるシーケンスの参照信号を配置する。図25の例を使って説明すると、切替部236は、第1の送信手段では、1つのリソースブロック中の4つの参照信号ポジションRP11~RP14それぞれに異なるシーケンスの参照信号を配置する。すなわち、第1の送信手段では、切替部236は、参照信号ポジション毎に異なる参照信号のリソースを配置する。
[0301]
 一方、切替部236は、第2の送信手段では、1つのリソースブロック中の少なくとも2つの参照信号ポジションに同一シーケンスの参照信号を配置する。図25の例を使って説明すると、切替部236は、第2の送信手段では、1つのリソースブロック中の4つの参照信号ポジションRP11~RP14のうち、参照信号ポジションRP11とRP12に同一シーケンスの参照信号を配置する。また、切替部236は、第2の送信手段では、1つのリソースブロック中の4つの参照信号ポジションRP11~RP14のうち、参照信号ポジションRP13とRP14に同一シーケンスの参照信号を配置する。すなわち、第2の送信手段では、切替部236は、複数の参照信号ポジションに1つの参照信号のリソースを配置する。そして、切替部236は、直交カバーコードのサイズを第1の送信手段よりも大きくして多くの参照信号を多重できるようにする。
[0302]
 ダブルシンボルのDM-RSの場合、時間軸方向に連続する2シンボルで1つの参照信号ポジションとなることに注意を要する。すなわち、2つの参照信号ポジションに1つの参照信号を配置する場合、ダブルシンボルのDM-RSの場合では、合計4シンボルに1つの参照信号を配置することになる。
[0303]
 これにより、多重可能な参照信号数を増やすことができるので、多くのデータ送信の多重が可能になる。
[0304]
 (F8)複数スロット配置
 次に、(F8)の「複数スロット配置」について説明する。
[0305]
 上述の(F7)では、複数の参照信号ポジションに同一シーケンスの参照信号を配置することで直交カバーコードのサイズを大きくできるようにした。しかしながら、直交カバーコードのサイズを大きくできるようにする方法は、上述の(F7)に示した方法に限られない。
[0306]
 例えば、切替部236は、第1の送信手段では、1つの参照信号のリソースが複数スロットにまたがることがないよう参照信号リソースを配置する。一方で、切替部236は、第2の送信手段では、1つの参照信号のリソースが複数スロットにまたがるよう参照信号リソースを配置する。そして、切替部236は、直交カバーコードのサイズを第1の送信手段よりも大きくして多くの参照信号を多重できるようにする。
[0307]
 図29は、1つの参照信号のリソースが複数スロットにまたがって配置された様子を示す図である。図29の例は、4シンボルで構成される参照信号ポジションRP31が複数スロットにまたがって配置されている。図29には、サイズが8の直交カバーコードが適用されたDM-RSポートインデックス19番の参照信号リソースの配置が示されている。サイズが4の直交カバーコードでは1つのCDM groupあたり4つのDM-RSポートしか多重できないが、図29の例ではサイズが8の直交カバーコードが適用できるので、1つのCDM groupあたり8つのDM-RSポートが多重できる。結果として、0~2の3つのCDM groupで24のDM-RSポートが多重できる。
[0308]
 これにより、多重可能な参照信号数を増やすことができるので、多くのデータ送信の多重が可能になる。
[0309]
<5-6.切り替えトリガ>
 上述したように、端末装置40の切替部236は、データ送信種別特定情報に基づいて参照信号の送信手段を切り替える。衝突ベースのデータ送信か否かを特定することを可能にする情報である。このデータ送信種別特定情報は、基地局装置20等の他の通信装置からもたらされるものであってもよい。すなわち、切替部236は、他の通信装置からもたらされる情報を切り替えトリガとして参照信号の送信手段を切り替えてもよい。切り替えトリガの通知方法としては、明示的な通知と暗黙的な通知が想定され得る。
[0310]
 [明示的な通知]
 明示的な通知とは、他の通信装置(例えば、基地局装置20)が、データ送信を行う通信装置(例えば、端末装置40)に対して、参照信号の送信手段を切り替える旨を示す直接的な指示を通知することをいう。明示的な通知としては以下の(G1)~(G3)が想定され得る。
[0311]
 (G1)システム情報による切り替え通知
 (G2)RRCシグナリングによる切り替え通知
 (G3)DCIによる切り替え通知
[0312]
 例えば、基地局装置20は、システム情報、RRCシグナリング、又はDCIを使って、端末装置40に対し、参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替えるよう指示する指示情報を送信する。端末装置40の取得部451は、基地局装置20からこれらの情報(システム情報、RRCシグナリング、又はDCI)を受け取る。これらの情報の中に第2の送信手段に切り替えるよう指示する指示情報が含まれている場合には、端末装置40の切替部236は、参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替える。
[0313]
 [暗黙的な通知]
 暗黙的な通知とは、データ送信を行う通信装置(例えば、端末装置40)が、他の通信装置(例えば、基地局装置20)から、参照信号の送信手段の切り替えを指示する通知を受けなくても、所定の条件を満たした場合に、当該通知を他の通信装置から受け取ったとみなすことをいう。暗黙的な通知としては以下の(H1)~(H8)が想定され得る。
[0314]
 (H1)信号処理による切り替え
 (H2)DCIのRNTIスクランブリング種別による切り替え
 (H3)DCIのフォーマットによる切り替え
 (H4)使用リソースによる切り替え
 (H5)1スロットに含まれるシンボル数による切り替え
 (H6)送信手順による切り替え(1):Configured grant送信
 (H7)送信手順による切り替え(2):2-step RACH
 (H8)初送か再送かで切り替え
[0315]
 以下、(H1)~(H8)をそれぞれ説明する。
[0316]
 (H1)信号処理による切り替え
 最初に、(H1)の「信号処理による切り替え」について説明する。
[0317]
 本実施形態の端末装置40は、衝突ベースのデータ送信として非直交マルチアクセスのデータ送信を実行可能である。そこで、切替部236は、信号処理部41が非直交マルチアクセス信号処理(NOMA信号処理)を実施する場合には、参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替える。一方、信号処理部41が実行する信号処理が直交マルチアクセス信号処理(OMA信号処理)の場合は、切替部236は、参照信号の送信手段を第1の送信手段(例えば、従来のNRでの送信手段)とする。
[0318]
 より具体的には、端末装置40の取得部451は、基地局装置20から送信信号処理のパラメータからを受け取る。そして、取得部451は、送信信号処理のパラメータからデータ送信種別特定情報を抽出する。送信信号処理のパラメータ及びデータ送信種別特定情報は、上述の<5-1.送信信号処理のパラメータ>で説明した情報であってもよい。
[0319]
 そして、端末装置40の切替部236は、データ送信種別特定情報に基づいて、これから実行するデータ送信がNOMA送信(非直交マルチアクセスのデータ送信)であると判別される場合には、このデータ送信に係る参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替える。一方、切替部236は、これから実行するデータ送信がNOMA送信でない場合には、参照信号の送信手段を第1の送信手段とする。
[0320]
 (H2)DCIのRNTIスクランブリング種別による切り替え
 次に、(H2)の「DCIのRNTIスクランブリング種別」について説明する。
[0321]
 端末装置40は、DCIのRNTI(Radio Network Temporary ID)スクランブリング種別によっても、これから実行するデータ送信が衝突ベースデータ送信か非衝突ベースデータ送信かを判別可能である。例えば、端末装置40は、DCIのRNTIスクランブリング種別に基づいて、これから実行するデータ送信がNOMA送信かOMA送信かを判別可能である。
[0322]
 そこで、端末装置40の取得部451は、DCIのRNTIスクランブリング種別に関する情報を取得する。そして、端末装置40の切替部236は、取得した情報に基づいてDCIが非直交用RNTI(例えば、NOMA-C-RNTI)でスクランブルされていると判別される場合には、これから実行するデータ送信に係る参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替える。一方、切替部236は、DCIが非直交用RNTIでスクランブルされてない場合には、参照信号の送信手段を第1の送信手段とする。
[0323]
 (H3)DCIのフォーマットによる切り替え
 次に、(H3)の「DCIのフォーマットによる切り替え」について説明する。
[0324]
 DCIには、複数のフォーマットが存在しており、用途やビット数等によって分類されている。端末装置40は、DCIのフォーマットによって参照信号の送信手段を切り替えてもよい。
[0325]
 例えば、端末装置40の取得部451は、DCIのRNTIスクランブリング種別に関する情報を取得する。そして、端末装置40の切替部236は、取得した情報に基づいてDCIのフォーマットが第1のフォーマット(例えば、DCI format 0_0)であると判別される場合には、これから実行するデータ送信に係る参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替える。一方、切替部236は、DCIのフォーマットが第1のフォーマット(例えば、Format_0_1)であると判別される場合には、参照信号の送信手段を第1の送信手段とする。
[0326]
 (H4)使用リソースによる切り替え
 次に、(H4)の「使用リソースによる切り替え」について説明する。
[0327]
 端末装置40は、データ送信に使用するリソースによって参照信号の送信手段を切り替えてもよい。
[0328]
 例えば、端末装置40の取得部451は、データ送信に使用するリソースに関する情報を取得する。そして、端末装置40の切替部236は、取得した情報に基づいてデータ送信に使用するリソースが所定のリソース(例えば、所定の周波数リソースまたは所定の時間リソース)であると判別される場合には、これから実行するデータ送信に係る参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替える。例えば、切替部236は、BWP(Band Width Part)が所定のBWPの場合には、参照信号の送信手段を第2の送信手段とする。或いは、切替部236は、データ送信に使用するリソースプールが所定のリソースプールの場合には、参照信号の送信手段を第2の送信手段とする。一方、切替部236は、データ送信に使用するリソースが所定のリソースでない場合には、参照信号の送信手段を第1の送信手段とする。
[0329]
 (H5)1スロットに含まれるシンボル数による切り替え
 次に、(H5)の「1スロットに含まれるシンボル数」について説明する。
[0330]
 端末装置40は、1スロットあたりのシンボル数によって参照信号の送信手段を切り替えてもよい。上述したように、NRでは、1スロットあたりのシンボル数を変更可能である。
[0331]
 例えば、端末装置40の取得部451は、データ送信に使用するリソースブロックの1スロットあたりのシンボル数の情報を取得する。そして、端末装置40の切替部236は、シンボル数に応じて、参照信号の送信手段を切り替える。例えば、切替部236は、シンボル数がNシンボルより多い場合は、参照信号を配置するシンボルを増やす。また、切替部236は、シンボル数がNシンボル少ない場合は、参照信号リソースの一部或いは全部をミューティングする。ミューティングには、ゼロパワー送信も含まれる。勿論、切替部236は、シンボル数により、上記<5-5.参照信号の送信手段の切り替えの詳細>に示したいずれかの手段に切り替えてもよい。
[0332]
 (H6)送信手順による切り替え(1)
 次に、(H6)の「送信手順による切り替え(1)」について説明する。
[0333]
 端末装置40は、データ送信の送信手順によって参照信号の送信手段を切り替えてもよい。例えば、端末装置40は、データ送信がGrant-based送信かConfigured grant送信かで参照信号の送信手段を切り替えてもよい。
[0334]
 例えば、端末装置40の取得部451は、データ送信がConfigured grant送信か否かを特定することを可能にする情報を取得する。そして、端末装置40の切替部236は、取得した情報に基づいてデータ送信がConfigured grant送信であると判別される場合には、参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替える。一方、切替部236は、データ送信がConfigured grant送信でない場合(Grant-based送信の場合)には、参照信号の送信手段を第1の送信手段とする。
[0335]
 (H7)送信手順による切り替え(2)
 次に、(H7)の「送信手順による切り替え(2)」について説明する。
[0336]
 端末装置40は、データ送信の送信手順によって参照信号の送信手段を切り替えてもよい。例えば、端末装置40は、データ送信が2ステップのランダムアクセス手続き(2-step RACH)に係るデータ送信か否かで参照信号の送信手段を切り替えてもよい。
[0337]
 例えば、端末装置40の取得部451は、データ送信が2ステップのランダムアクセス手続きに係るデータ送信か否かを特定することを可能を取得する。そして、端末装置40の切替部236は、取得した情報に基づいて2ステップのランダムアクセス手続きに係るデータ送信であると判別される場合には、参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替える。一方、切替部236は、データ送信が2ステップのランダムアクセス手続きに係るデータ送信でない場合(例えば、4ステップのランダムアクセス手続き(4-step RACH)に係るデータ送信の場合)には、参照信号の送信手段を第1の送信手段とする。
[0338]
 (H8)初送か再送かで切り替え
 次に、(H8)の「初送か再送かで切り替え」について説明する。
[0339]
 本実施形態の端末装置40はHARQ等、データの自動再送機能を有している。本実施形態の端末装置40は、例えば、データの初送に衝突ベース送信(例えば、NOMA送信)が使用された場合には、当該データの再送に非衝突ベース(例えば、OMA送信)が使用される。そのため、本実施形態の端末装置40は、初送または再送に関する情報によっても、これから実行するデータ送信が衝突ベースデータ送信か非衝突ベースデータ送信かを判別可能である。例えば、端末装置40は、初送または再送に関する情報に基づいて、これから実行するデータ送信がNOMA送信かOMA送信かを判別可能である。
[0340]
 例えば、端末装置40の取得部451は、端末装置40がこれから実行するデータ送信が初送か再送かを特定することを可能にする情報を取得する。「データ送信が初送か再送かを特定することを可能にする情報」は、NDIであってもよいし、Redundancy versionであってもよい。そして、端末装置40の切替部236は、取得した情報に基づいて端末装置40がこれから実行するデータ送信が再送であると判別される場合には、参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替える。一方、切替部236は、データ送信が初送の場合には、参照信号の送信手段を第1の送信手段とする。
[0341]
 [その他]
 なお、明示的な通知と暗黙的な通知は組み合わされてもよい。例えば、基地局装置20は、明示的な通知により、暗黙的な通知の候補を通知してもよい。
[0342]
 以上、参照信号の送信手段の切り替えの詳細を説明したが、以下、本切り替えに係る送受信処理の具体的シーケンス例を説明する。本実施形態で説明するシーケンス例は、アップリンク、ダウンリンク、サイドリンクの3つである。
[0343]
<5-7.シーケンス例(アップリンク)>
 最初にアップリンクのシーケンス例を説明する。
[0344]
 図30は、本開示の実施形態に係る送受信処理(アップリンク)の一例を示すシーケンス図である。図30は、端末装置40が基地局装置20にデータ送信を行う例である。図30の例では、端末装置40が参照信号の送信手段の切り替えを行う。以下、図30を参照しながらアップリンクのシーケンス例を説明する。
[0345]
 まず、端末装置40の送信部455は、基地局装置20に対して、衝突ベース送信のサポート情報を送信する(ステップS701)。衝突ベース送信のサポート情報は、例えば、衝突ベース送信をサポートしているか否かを示すCapability情報である。例えば、衝突ベース送信のサポート情報は、NOMAのサポート情報である。ここで、NOMAのサポート情報とは、端末装置40がNOMAをサポートしているか否か(例えば、NOMA送信処理を実行可能か否か)を示す情報である。NOMAのサポート情報には、端末装置40が使用可能な非直交リソースの情報が含まれていてもよい。
[0346]
 そして、基地局装置20の送信部235は、端末装置40が所定の衝突ベース送信(例えば、NOMA送信)をサポートしている場合には、端末装置40に対して、その衝突ベース送信に関する情報を送信する(ステップS702)。この送信は、RRCシグナリングやDCIを使って行われてもよい。
[0347]
 衝突ベース送信に関する情報は、例えば、NOMA送信に関する情報である。「衝突ベース送信に関する情報」は、<5-1.送信信号処理のパラメータ>で説明した「送信信号処理のパラメータ」であってもよい。このとき、「衝突ベース送信に関する情報」には、<5-1.送信信号処理のパラメータ>で説明した「データ送信種別特定情報」が含まれていてもよい。「データ送信種別特定情報」を「衝突ベース送信に関する情報」そのものとみなしてもよい。
[0348]
 端末装置40の受信部454は、基地局装置20から衝突ベース送信に関する情報を受信して記憶部22に格納する。そして、端末装置40の取得部451は、送信データ(例えば、ユーザデータの送信パケット)が発生したらその送信データを取得する(ステップS703)。例えば、取得部451は、端末装置40が有する各種プログラムが他の通信装置(例えば、基地局装置20)に送信するデータとして生成したデータを送信データとして取得する。送信データはユーザデータに限られない。
[0349]
 そして、端末装置40の送信部455は、基地局装置20に対してリソースの割り当て要求を送信する(ステップS704)。例えば、送信部455は、端末装置40がこれから実行するデータ送信(すなわち、後述のステップS708で実行されるデータ送信)がGrant-based送信の場合、基地局装置20に対してリソースの割り当て要求を送信する。なお、このリソースの割り当て要求は必ずしも実行されなくてもよい。例えば、送信部455は、端末装置40がこれから実行するデータ送信がConfigured grant送信の場合は、リソースの割り当て要求は必ずしも実行されなくてもよい。
[0350]
 端末装置40がリソースの割り当て要求を行った場合(例えば、データ送信がGrant-based送信の場合)は、基地局装置20の処理部232は、端末装置40に割り当てる送信リソースを決定する。例えば、処理部232は、端末装置40が実行するデータ送信がNOMA送信の場合は、端末装置40に割り当てるMAリソースを決定する。そして、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に割り当てた送信リソースの情報(例えば、MAリソース情報)を端末装置40に送信する(ステップS705)。
[0351]
 端末装置40の受信部454は、基地局装置20から送信リソースの情報を受信して記憶部42に格納する。そして、端末装置40の切替部457は、ステップS702で取得した衝突ベース送信に関する情報に基づいて、参照信号切替実施の判定を行う(ステップS706)。例えば、切替部457は、端末装置40がこれから実行するデータ送信がNOMA送信等の衝突ベース送信の場合は、参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替えると判定する。一方、切替部457は、端末装置40がこれから実行するデータ送信がOMA送信等の非衝突ベース送信の場合は、参照信号の送信手段を第1の送信手段のままとすると判定する。
[0352]
 そして、端末装置40の信号処理部41は、ステップS705で取得した送信リソースの情報に基づいて信号処理を行う。端末装置40がこれから実行するデータ送信が衝突ベース送信の場合は、信号処理部41は、衝突ベース送信信号処理を実施する(ステップS707)。このとき、信号処理部41は、ステップS705で取得したMAリソース情報に基づいて送信データにNOMA送信処理を実行してもよい。信号処理部41は<5-3.衝突ベース送信に関する信号処理部>で説明した機能を有していてもよい。
[0353]
 なお、端末装置40がこれから実行するデータ送信が衝突ベース送信の場合、信号処理部41は、参照信号の送信手段が第2の送信手段となるよう、信号処理を実行してもよい。また、端末装置40がこれから実行するデータ送信が非衝突ベース送信の場合、信号処理部41は、参照信号の送信手段が上述の第1の送信手段となるよう、信号処理を実行してもよい。このとき、参照信号は<5-4.送信手段を切り替える参照信号>で示した参照信号であってもよい。また、第1の送信手段及び第2の送信手段は、上述の<5-5.参照信号の送信手段の切り替えの詳細>で示した第1の送信手段及び第2の送信手段であってもよい。
[0354]
 信号処理が完了したら、端末装置40の送信部455は、基地局装置20へのデータ送信を実行する(ステップS708)。
[0355]
 基地局装置20の受信部233は、端末装置40からデータを受信する。そして、基地局装置20の処理部232は、信号処理部21を制御して、受信データの信号処理を実行する。端末装置40が実行したデータ送信が衝突ベース送信の場合、処理部232は、衝突ベース受信信号処理を実行する(ステップS709)。データ送信が衝突ベース送信の場合、処理部232は、第2の送信手段に対応する方法で参照信号を抽出してもよい。なお、端末装置40が実行したデータ送信が非衝突ベース送信の場合、処理部232は、第1の送信手段に対応する方法で参照信号を抽出てもよい。
[0356]
 信号処理が完了したら、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に対して応答データ(例えば、肯定応答)を送信する(ステップS710)。応答データの送信が完了したら、基地局装置20及び端末装置40は送受信処理(アップリンク)を終了する。
[0357]
<5-8.シーケンス例(ダウンリンク)>
 上述の実施形態は、アップリンクのみならずダウンリンクにも適用可能である。以下、ダウンリンクのシーケンス例を説明する。
[0358]
 図31は、本開示の実施形態に係る送受信処理(ダウンリンク)の一例を示すシーケンス図である。図31は、基地局装置20が端末装置40にデータ送信を行う例である。図31の例では、基地局装置20が参照信号の送信手段の切り替えを行う。以下、図31を参照しながらダウンリンクのシーケンス例を説明する。
[0359]
 まず、端末装置40の送信部455は、基地局装置20に対して、衝突ベース送信のサポート情報を送信する(ステップS801)。衝突ベース送信のサポート情報は、例えば、NOMAのサポート情報である。
[0360]
 そして、基地局装置20の送信部235は、端末装置40が所定の衝突ベース送信(例えば、NOMA送信)をサポートしている場合には、端末装置40に対して、その衝突ベース送信に関する情報を送信する(ステップS802)。この送信は、RRCシグナリングやDCIを使って行われてもよい。衝突ベース送信に関する情報は、例えば、<5-1.送信信号処理のパラメータ>で説明した「送信信号処理のパラメータ」や「データ送信種別特定情報」であってもよい。端末装置40の受信部454は、基地局装置20から衝突ベース送信に関する情報を受信して記憶部22に格納する。
[0361]
 基地局装置20の取得部231は、送信データが発生したらその送信データを取得する(ステップS803)。例えば、取得部231は、基地局装置20が有する各種プログラムが他の通信装置(例えば、端末装置40)に送信するデータとして生成したデータを送信データとして取得する。送信データはユーザデータに限られない。
[0362]
 続いて、基地局装置20の切替部236は、ステップS803で取得した衝突ベース送信に関する情報に基づいて、参照信号切替実施の判定を行う(ステップS804)。例えば、切替部236は、基地局装置20がこれから実行するデータ送信(すなわち、後述のステップS807で実行されるデータ送信)がNOMA送信等の衝突ベース送信の場合は、参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替えると判定する。一方、切替部236は、基地局装置20がこれから実行するデータ送信がOMA送信等の非衝突ベース送信の場合は、参照信号の送信手段を第1の送信手段のままとすると判定する。
[0363]
 そして、基地局装置20の信号処理部21は信号処理を行う。基地局装置20がこれから実行するデータ送信が衝突ベース送信の場合は、信号処理部21は、衝突ベース送信信号処理を実施する(ステップS805)。このとき、信号処理部21は、<5-3.衝突ベース送信に関する信号処理部>で説明した機能を有していてもよい。
[0364]
 なお、基地局装置20がこれから実行するデータ送信が衝突ベース送信の場合、信号処理部21は、参照信号の送信手段が第2の送信手段となるよう、信号処理を実行してもよい。また、基地局装置20がこれから実行するデータ送信が非衝突ベース送信の場合、信号処理部21は、参照信号の送信手段が上述の第1の送信手段となるよう、信号処理を実行してもよい。
[0365]
 このとき、参照信号は<5-4.送信手段を切り替える参照信号>で示した参照信号であってもよい。また、第1の送信手段及び第2の送信手段は、上述の<5-5.参照信号の送信手段の切り替えの詳細>で示した第1の送信手段及び第2の送信手段であってもよい。このとき、上述の<5-4.送信手段を切り替える参照信号>及び<5-5.参照信号の送信手段の切り替えの詳細>で登場する「端末装置40」「切替部457」「基地局装置20」の記載は、適宜、「基地局装置20」「切替部236」「端末装置40」に置き換える。
[0366]
 信号処理が完了したら、基地局装置20の送信部235は、端末装置40へDCIを送信する。送信部235は、このときに衝突ベース送信に関する情報を端末装置40に送信してもよい(ステップS806)。ステップS806での衝突ベース送信に関する情報の送信は任意である。そして、基地局装置20の送信部235は、端末装置40へのデータ送信を実行する(ステップS807)。
[0367]
 端末装置40の受信部454は、基地局装置20からデータを受信する。そして、端末装置40の処理部452は、信号処理部41を制御して、受信データの信号処理を実行する。基地局装置20が実行したデータ送信が衝突ベース送信の場合、処理部452は、衝突ベース受信信号処理を実行する(ステップS808)。データ送信が衝突ベース送信の場合、処理部452は、第2の送信手段に対応する方法で参照信号を抽出してもよい。なお、基地局装置20が実行したデータ送信が非衝突ベース送信の場合、処理部452は、第1の送信手段に対応する方法で参照信号を抽出てもよい。
[0368]
 信号処理が完了したら、端末装置40の送信部455は、基地局装置20に対して応答データ(例えば、肯定応答)を送信する(ステップS809)。応答データの送信が完了したら、基地局装置20及び端末装置40は送受信処理(ダウンリンク)を終了する。
[0369]
<5-9.シーケンス例(サイドリンク)>
 上述の実施形態は、アップリンクやダウンリンクのみならず、D2D(Device to Device)等のサイドリンクにも適用可能である。以下、サイドリンクのシーケンス例を説明する。
[0370]
 図32は、本開示の実施形態に係る送受信処理(サイドリンク)の一例を示すシーケンス図である。図32の例では、端末装置40として、端末装置40 、端末装置40 、および端末装置40 が存在しているものとする。図32に示される3つの「端末装置」は、左から、端末装置40 、端末装置40 、端末装置40 である。
[0371]
 図32の例では、端末装置40 が、端末装置40 及び端末装置40 が属するグループのリーダーとなる端末装置であるものとする。すなわち、図32の例では、端末装置40 がサイドリンク通信におけるマスター通信装置であり、端末装置40 および端末装置40 がサイドリンク通信におけるスレーブ通信装置であるものとする。なお、マスター通信装置となる通信装置は必ずしも端末装置40でなくてもよい。基地局装置20をマスター通信装置とみなしてもよい。また、マスター通信装置は必ずしも存在していなくてもよい。この場合、マスター通信装置の存在なしに、端末装置40 と端末装置40 との間でサイドリンク通信を完結させてもよい。
[0372]
 図32の例では、端末装置40 が端末装置40 にデータ送信を行う。すなわち、図32の例では、端末装置40 が参照信号の送信手段の切り替えを行う。以下、図32を参照しながらサイドリンクのシーケンス例を説明する。
[0373]
 まず、端末装置40 および端末装置40 の送信部455は、基地局装置20に対して、衝突ベース送信のサポート情報を送信する(ステップS901a、S901b)。衝突ベース送信のサポート情報は、例えば、NOMAのサポート情報である。上述したように、端末装置40 は、端末装置40 及び端末装置40 のマスター通信装置である。端末装置40 及び端末装置40 が基地局装置20と通信できない場合、端末装置40 が基地局装置20の代わりの役割を果たす。すなわち、端末装置40 及び端末装置40 が基地局装置20と通信できない場合、端末装置40 および端末装置40 の送信部455は、端末装置40 に対して、衝突ベース送信のサポート情報を送信する。
[0374]
 そして、基地局装置20の送信部235或いは端末装置40 の送信部455は、端末装置40 および端末装置40 が双方とも所定の衝突ベース送信(例えば、NOMA送信)をサポートしている場合には、端末装置40 および端末装置40 それぞれに、衝突ベース送信に関する情報を送信する(ステップS902a、S902b)。この送信は、RRCシグナリングやDCIを使って行われてもよい。衝突ベース送信に関する情報は、例えば、<5-1.送信信号処理のパラメータ>で説明した「送信信号処理のパラメータ」や「データ送信種別特定情報」であってもよい。
[0375]
 端末装置40 および端末装置40 の受信部454は、基地局装置20或いは端末装置40 から衝突ベース送信に関する情報を受信して記憶部22に格納する。そして、端末装置40 の取得部451は、送信データ(例えば、ユーザデータの送信パケット)が発生したら、その送信データを取得する(ステップS903)。例えば、取得部451は、端末装置40 が有する各種プログラムが他の通信装置(例えば、端末装置40 )に送信するデータとして生成したデータを送信データとして取得する。送信データはユーザデータに限られない。
[0376]
 端末装置40 の切替部457は、ステップS902bで取得した衝突ベース送信に関する情報に基づいて、参照信号切替実施の判定を行う(ステップS904)。例えば、切替部457は、端末装置40 がこれから実行するデータ送信(すなわち、後述のステップS906で実行されるデータ送信)がNOMA送信等の衝突ベース送信の場合は、参照信号の送信手段を第2の送信手段に切り替えると判定する。一方、切替部457は、端末装置40 がこれから実行するデータ送信がOMA送信等の非衝突ベース送信の場合は、参照信号の送信手段を第1の送信手段のままとすると判定する。
[0377]
 そして、端末装置40 の信号処理部41は信号処理を行う。端末装置40 がこれから実行するデータ送信が衝突ベース送信の場合は、信号処理部41は、衝突ベース送信信号処理を実施する(ステップS905)。このとき、信号処理部41は<5-3.衝突ベース送信に関する信号処理部>で説明した機能を有していてもよい。
[0378]
 なお、端末装置40 がこれから実行するデータ送信が衝突ベース送信の場合、端末装置40 の信号処理部41は、参照信号の送信手段が第2の送信手段となるよう、信号処理を実行してもよい。また、端末装置40 がこれから実行するデータ送信が非衝突ベース送信の場合、端末装置40 の信号処理部41は、参照信号の送信手段が上述の第1の送信手段となるよう、信号処理を実行してもよい。
[0379]
 このとき、参照信号は<5-4.送信手段を切り替える参照信号>で示した参照信号であってもよい。また、第1の送信手段及び第2の送信手段は、上述の<5-5.参照信号の送信手段の切り替えの詳細>で示した第1の送信手段及び第2の送信手段であってもよい。このとき、上述の<5-4.送信手段を切り替える参照信号>及び<5-5.参照信号の送信手段の切り替えの詳細>で登場する「端末装置40」「基地局装置20」の記載は、適宜、「端末装置40 」「端末装置40 」に置き換える。
[0380]
 信号処理が完了したら、端末装置40 の送信部455は、端末装置40 へのデータ送信を実行する(ステップS906)。このとき、端末装置40 の送信部455は、制御情報を併せて端末装置40 に送信してもよい。端末装置40 の送信部455は、このときに衝突ベース送信に関する情報を端末装置40 に送信してもよい。ステップS906での衝突ベース送信に関する情報の送信は任意である。
[0381]
 端末装置40 の受信部454は、端末装置40 からデータを受信する。そして、端末装置40 は、受信データの信号処理を実行する。端末装置40 が実行したデータ送信が衝突ベース送信の場合、信号処理部41は、衝突ベース受信信号処理を実行する。
[0382]
 例えば、端末装置40 の切替部457は、ステップS902aで取得した衝突ベース送信に関する情報に基づいて、参照信号切替実施の判定を行う(ステップS907)。そして、端末装置40 の処理部452は、判定結果に基づいて、信号処理部41を制御して参照信号の抽出を行う。例えば、端末装置40 が実行したデータ送信が衝突ベース送信であると判定された場合、処理部452は、第2の送信手段に対応する方法で参照信号を抽出する。一方、端末装置40 が実行したデータ送信が非衝突ベース送信であると判定された場合、処理部452は、第1の送信手段に対応する方法で参照信号を抽出する。
[0383]
 そして、端末装置40 の処理部452は、抽出した参照信号を使ってチャネル推定等を行い、受信データを復号する(ステップS908)。
[0384]
 受信データの復号が完了したら、端末装置40 の送信部455は、端末装置40 に対して応答データ(例えば、肯定応答)を送信する(ステップS909)。応答データの送信が完了したら、基地局装置20及び端末装置40 ~40 は送受信処理(サイドリンク)を終了する。
[0385]
<<6.変形例>>
 上述の実施形態は一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。
[0386]
<6-1.送受信処理に関する変形例>
 例えば、上述の実施形態は、基地局とリレー端末との間の通信、リレー端末とユーザ端末との間の通信にも適用可能である。
[0387]
 また、上述の実施形態で説明した送受信処理(アップリンク、ダウンリンク)は、基地局装置20と端末装置40との間の通信での処理であった。しかしながら、上述の送受信処理(アップリンク、ダウンリンク)は、中継装置30と端末装置40との間の通信にも適用可能である。この場合、上述の送受信処理及び送信処理で登場する基地局装置20は、適宜、中継装置30に置き換える。
[0388]
 また、上述の送受信処理(アップリンク、ダウンリンク)は、基地局装置20と中継装置30との間の通信にも適用可能である。この場合、上述の送受信処理(アップリンク、ダウンリンク)で登場する端末装置40は、適宜、中継装置30に置き換える。
[0389]
 また、上述の送受信処理(サイドリンク)は、端末装置40と他の端末装置40との間の通信での処理であった。しかしながら、上述の送受信処理(サイドリンク)は、基地局装置20と他の基地局装置20との間の通信にも適用可能である。この場合、上述の送受信処理(サイドリンク)で登場する端末装置40は、適宜、基地局装置20に置き換える。
[0390]
 また、上述の送受信処理(サイドリンク)は、中継装置30と他の中継装置30との間の通信にも適用可能である。この場合、上述の送受信処理(サイドリンク)で登場する端末装置40は、適宜、中継装置30に置き換える。
[0391]
 また、上述の<5-2.衝突ベース送信の例>では、衝突ベース送信の例として、(B1)NOMA送信、(B2)Configured grant送信、(B3)2ステップ/4ステップランダムアクセス送信、(B4)未接続状態からのデータ送信、(B5)サイドリンク送信の5つを挙げた。しかし、衝突ベース送信はこれらに限定されない。例えば、衝突ベース送信は、LDM(Layered Division Multiplexing)を使ったデータ送信であってもよい。LDMを使ったデータ送信も、電力軸上に重畳した他のデータ送信と、直交軸上では衝突しているので、衝突ベースのデータ送信とみなすことができる。
[0392]
 なお、本実施形態の適用は、セルラー通信等の通信に限定されない。例えば、本実施形態は、デジタルテレビ放送等の放送にも適用可能である。このとき、本実施形態の通信システム1は、ATSC(Advanced Television Systems Committee)3.0、DVB(Digital Video Broadcasting)、若しくはISDB(Integrated Services Digital Broadcasting)等の放送規格に準拠したデータ伝送システムであってもよい。この場合、本実施形態の通信システムは、「放送システム」或いは「伝送システム」等と言い換えることができる。また、本実施形態の基地局装置は、放送中継局等の放送局(設備としての放送局)であってもよい。基地局装置は、「送信装置」等と言い換えることができる。なお、放送を通信の一種とみなすことも可能である。
[0393]
<6-2.その他の変形例>
 本実施形態の管理装置10、基地局装置20、中継装置30、又は端末装置40を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステム、又は汎用のコンピュータシステムによって実現してもよい。
[0394]
 例えば、上述の動作(例えば、送受信処理)を実行するための通信プログラムを、光ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布する。そして、例えば、該プログラムをコンピュータにインストールし、上述の処理を実行することによって制御装置を構成する。このとき、制御装置は、基地局装置20、中継装置30、又は端末装置40の外部の装置(例えば、パーソナルコンピュータ)であってもよい。また、制御装置は、基地局装置20、中継装置30、又は端末装置40の内部の装置(例えば、制御部23、制御部34、又は制御部45)であってもよい。
[0395]
 また、上記通信プログラムをインターネット等のネットワーク上のサーバ装置が備えるディスク装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。また、上述の機能を、OS(Operating System)とアプリケーションソフトとの協働により実現してもよい。この場合には、OS以外の部分を媒体に格納して配布してもよいし、OS以外の部分をサーバ装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。
[0396]
 また、上記実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、各図に示した各種情報は、図示した情報に限られない。
[0397]
 また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
[0398]
 また、上述の実施形態は、処理内容を矛盾させない領域で適宜組み合わせることが可能である。また、上述の実施形態のフローチャート及びシーケンス図に示された各ステップは、適宜順序を変更することが可能である。
[0399]
<7.むすび>
 以上説明したように、本開示の一実施形態によれば、本実施形態の通信装置(例えば、端末装置40、基地局装置20)は、所定のデータ送信の信号処理に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて、当該所定のデータ送信に係る参照信号の送信手段を切り替える。例えば、通信装置は、所定のデータ送信が衝突ベース送信か非衝突ベース送信可で当該所定のデータ送信に係る参照信号の送信手段を切り替える。すなわち、本実施形態の通信装置は、参照信号の送信手段をデータ送信に合わせて動的に切り替える。
[0400]
 これにより、NOMA送信等の衝突ベース送信で多重可能な端末数を増やすことが可能となる。また、NOMA送信等の衝突ベース送信とOMA送信等の非衝突ベース送信とでより好適な参照信号を適用することが可能となる。この結果として、通信装置は、多くのデータ送信が多重する可能性のある通信環境(例えば、NRを使った通信が可能な環境)にあっても、高い通信パフォーマンス(例えば、低遅延、高品質、通信エラーの低発生率等)を実現できる。
[0401]
 以上、本開示の各実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
[0402]
 また、本明細書に記載された各実施形態における効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、他の効果があってもよい。
[0403]
 なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
 所定のデータ送信の信号処理に関する情報を取得する取得部と、
 前記所定のデータ送信の信号処理に関する情報に基づいて、該所定のデータ送信に係る参照信号の送信手段を切り替える切替部と、を備える、
 通信装置。
(2)
 前記通信装置は、衝突ベースのデータ送信を実行可能であり、
 前記所定のデータ送信の信号処理に関する情報には、前記所定のデータ送信が前記衝突ベースのデータ送信か否かを特定することを可能にする所定の情報が含まれ、
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいて、前記所定のデータ送信に係る前記参照信号の前記送信手段を切り替える、
 前記(1)に記載の通信装置。
(3)
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいて前記所定のデータ送信が前記衝突ベースのデータ送信であると判別される場合には、前記所定のデータ送信に係る前記参照信号の前記送信手段を、非衝突ベースのデータ送信に使用される第1の送信手段よりも多くの参照信号を多重可能な第2の送信手段に切り替える、
 前記(2)に記載の通信装置。
(4)
 前記第2の送信手段は、前記第1の送信手段を使用する場合に割り当てられる前記参照信号の送信リソースの一部又は全部をミューティングする送信手段である、
 前記(3)に記載の通信装置。
(5)
 前記第2の送信手段は、前記参照信号の送信リソースの量が、前記第1の送信手段を使用する場合に割り当てられる前記参照信号の送信リソースの量よりも多い送信手段である、
 前記(3)に記載の通信装置。
(6)
 前記第2の送信手段は、前記参照信号の送信リソースのマッピングパターンが、前記第1の送信手段を使用する場合のマッピングパターンとは異なる送信手段である、
 前記(3)に記載の通信装置。
(7)
 前記参照信号は所定の規則に従い生成されるシーケンスの信号であり、
 前記第1の送信手段は、1つの参照信号ポジションに、1シーケンスの信号のみ配置する送信手段であり、
 前記第2の送信手段は、1つの参照信号ポジションに、直交符号が適用された複数の同一シーケンスを配置する送信手段である、
 前記(3)に記載の通信装置。
(8)
 前記第2の送信手段は、前記参照信号に適用される直交カバーコードのサイズが、前記第1の送信手段を使用する場合の直交カバーコードのサイズよりも大きい送信手段である、
 前記(3)に記載の通信装置。
(9)
 前記第1の送信手段は、1つのリソースブロック中の全ての参照信号ポジションそれぞれに異なるシーケンスの前記参照信号を配置する送信手段であり、
 前記第2の送信手段は、1つのリソースブロック中の少なくとも2つの参照信号ポジションに同一シーケンスの前記参照信号を配置する送信手段である、
 前記(8)に記載の通信装置。
(10)
 前記第1の送信手段は、1つの前記参照信号の送信リソースが複数のスロットにまたがることのない送信手段であり、
 前記第2の送信手段は、1つの前記参照信号の送信リソースが複数のスロットにまたがる送信手段である、
 前記(8)に記載の通信装置。
(11)
 前記通信装置は、前記衝突ベースのデータ送信として非直交マルチアクセスのデータ送信を実行可能であり、
 前記信号処理に関する情報には、前記所定の情報として、前記所定のデータ送信が非直交マルチアクセスのデータ送信か否かを特定することを可能にする情報が含まれ、
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいて前記所定のデータ送信が非直交マルチアクセスのデータ送信であると判別される場合には、前記所定のデータ送信に係る前記参照信号の前記送信手段を前記第2の送信手段に切り替える、
 前記(3)~(10)のいずれか1つに記載の通信装置。
(12)
 前記所定の情報は、DCI(Downlink Control Information)のRNTI(Radio Network Temporary ID)スクランブリングに関する情報であり、
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいてDCIが非直交用RNTIでスクランブルされていると判別される場合には、前記所定のデータ送信に係る前記参照信号の前記送信手段を前記第2の送信手段に切り替える、
 前記(11)に記載の通信装置。
(13)
 前記所定の情報は、DCIのフォーマットに関する情報であり、
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいてDCIのフォーマットが所定のフォーマットであると判別される場合には、前記所定のデータ送信に係る前記参照信号の前記送信手段を前記第2の送信手段に切り替える、
 前記(11)に記載の通信装置。
(14)
 前記通信装置は、前記衝突ベースのデータ送信としてConfigured grant送信を実行可能であり、
 前記信号処理に関する情報には、前記所定の情報として、前記通信装置が実行するデータ送信がConfigured grant送信か否かを特定することを可能にする情報が含まれ、
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいて前記通信装置のデータ送信がConfigured grant送信であると判別される場合には、前記参照信号の前記送信手段を前記第2の送信手段に切り替える、
 前記(3)~(10)のいずれか1つに記載の通信装置。
(15)
 前記衝突ベースのデータ送信は、非直交マルチアクセスのデータ送信であり、
 前記非衝突ベースのデータ送信は、直交マルチアクセスのデータ送信である、
 前記(3)~(13)のいずれか1つに記載の通信装置。
(16)
 前記通信装置は、データの自動再送機能を有し、
 前記自動再送機能では、データの初送に非直交マルチアクセスが使用された場合の該データの再送に直交マルチアクセスが使用される、
 前記(15)に記載の通信装置。
(17)
 前記所定の情報は、前記通信装置が実行するデータ送信が初送か再送かを特定することを可能にする情報であり、
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいて前記通信装置が実行するデータ送信が初送であると判別される場合には、前記参照信号の前記送信手段を、前記通信装置が実行するデータ送信が再送の場合に使用される第1の送信手段よりも多くの参照信号を多重可能な第2の送信手段に切り替える、
 前記(16)に記載の通信装置。
(18)
 参照信号の送信手段を複数有する通信装置に前記参照信号の前記送信手段を所定の送信手段に切り替えさせるための所定の情報を送信する送信部と、
 前記通信装置から前記参照信号を含む受信信号を受信する受信部と、
 前記所定の送信手段に対応する手段を使って前記受信信号から前記通信装置が送信した参照信号を取り出す処理部と、を備える、
 基地局装置。
(19)
 所定のデータ送信の信号処理に関する情報を取得し、
 前記所定のデータ送信の信号処理に関する情報に基づいて、該所定のデータ送信に係る参照信号の送信手段を切り替える、
 通信方法。
(20)
 コンピュータを、
 所定のデータ送信の信号処理に関する情報を取得する取得部、
 前記所定のデータ送信の信号処理に関する情報に基づいて、該所定のデータ送信に係る参照信号の送信手段を切り替える切替部、
 として機能させるための通信プログラム。

符号の説明

[0404]
 1 通信システム
 10 管理装置
 20 基地局装置
 30 中継装置
 40 端末装置
 11 通信部
 21、31、41 信号処理部
 12、22、32、42 記憶部
 13、23、34、45 制御部
 33、43 ネットワーク通信部
 44 入出力部
 211、311、411 受信処理部
 211a、411a 無線受信部
 211b、411b 多重分離部
 211c、411c 復調部
 211d、411d 復号部
 212、312、412 送信処理部
 212a、412a 符号化部
 212b、412b 変調部
 212c、412c 多重部
 212d、412d 無線送信部
 213、313、413 アンテナ
 231、451 取得部
 232、452 処理部
 453 接続部
 233、454 受信部
 235、455 送信部
 234、456 分離部
 236、457 切替部

請求の範囲

[請求項1]
 所定のデータ送信の信号処理に関する情報を取得する取得部と、
 前記所定のデータ送信の信号処理に関する情報に基づいて、該所定のデータ送信に係る参照信号の送信手段を切り替える切替部と、を備える、
 通信装置。
[請求項2]
 前記通信装置は、衝突ベースのデータ送信を実行可能であり、
 前記所定のデータ送信の信号処理に関する情報には、前記所定のデータ送信が前記衝突ベースのデータ送信か否かを特定することを可能にする所定の情報が含まれ、
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいて、前記所定のデータ送信に係る前記参照信号の前記送信手段を切り替える、
 請求項1に記載の通信装置。
[請求項3]
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいて前記所定のデータ送信が前記衝突ベースのデータ送信であると判別される場合には、前記所定のデータ送信に係る前記参照信号の前記送信手段を、非衝突ベースのデータ送信に使用される第1の送信手段よりも多くの参照信号を多重可能な第2の送信手段に切り替える、
 請求項2に記載の通信装置。
[請求項4]
 前記第2の送信手段は、前記第1の送信手段を使用する場合に割り当てられる前記参照信号の送信リソースの一部又は全部をミューティングする送信手段である、
 請求項3に記載の通信装置。
[請求項5]
 前記第2の送信手段は、前記参照信号の送信リソースの量が、前記第1の送信手段を使用する場合に割り当てられる前記参照信号の送信リソースの量よりも多い送信手段である、
 請求項3に記載の通信装置。
[請求項6]
 前記第2の送信手段は、前記参照信号の送信リソースのマッピングパターンが、前記第1の送信手段を使用する場合のマッピングパターンとは異なる送信手段である、
 請求項3に記載の通信装置。
[請求項7]
 前記参照信号は所定の規則に従い生成されるシーケンスの信号であり、
 前記第1の送信手段は、1つの参照信号ポジションに、1シーケンスの信号のみ配置する送信手段であり、
 前記第2の送信手段は、1つの参照信号ポジションに、直交符号が適用された複数の同一シーケンスを配置する送信手段である、
 請求項3に記載の通信装置。
[請求項8]
 前記第2の送信手段は、前記参照信号に適用される直交カバーコードのサイズが、前記第1の送信手段を使用する場合の直交カバーコードのサイズよりも大きい送信手段である、
 請求項3に記載の通信装置。
[請求項9]
 前記第1の送信手段は、1つのリソースブロック中の全ての参照信号ポジションそれぞれに異なるシーケンスの前記参照信号を配置する送信手段であり、
 前記第2の送信手段は、1つのリソースブロック中の少なくとも2つの参照信号ポジションに同一シーケンスの前記参照信号を配置する送信手段である、
 請求項8に記載の通信装置。
[請求項10]
 前記第1の送信手段は、1つの前記参照信号の送信リソースが複数のスロットにまたがることのない送信手段であり、
 前記第2の送信手段は、1つの前記参照信号の送信リソースが複数のスロットにまたがる送信手段である、
 請求項8に記載の通信装置。
[請求項11]
 前記通信装置は、前記衝突ベースのデータ送信として非直交マルチアクセスのデータ送信を実行可能であり、
 前記信号処理に関する情報には、前記所定の情報として、前記所定のデータ送信が非直交マルチアクセスのデータ送信か否かを特定することを可能にする情報が含まれ、
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいて前記所定のデータ送信が非直交マルチアクセスのデータ送信であると判別される場合には、前記所定のデータ送信に係る前記参照信号の前記送信手段を前記第2の送信手段に切り替える、
 請求項3に記載の通信装置。
[請求項12]
 前記所定の情報は、DCI(Downlink Control Information)のRNTI(Radio Network Temporary ID)スクランブリングに関する情報であり、
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいてDCIが非直交用RNTIでスクランブルされていると判別される場合には、前記所定のデータ送信に係る前記参照信号の前記送信手段を前記第2の送信手段に切り替える、
 請求項11に記載の通信装置。
[請求項13]
 前記所定の情報は、DCIのフォーマットに関する情報であり、
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいてDCIのフォーマットが所定のフォーマットであると判別される場合には、前記所定のデータ送信に係る前記参照信号の前記送信手段を前記第2の送信手段に切り替える、
 請求項11に記載の通信装置。
[請求項14]
 前記通信装置は、前記衝突ベースのデータ送信としてConfigured grant送信を実行可能であり、
 前記信号処理に関する情報には、前記所定の情報として、前記通信装置が実行するデータ送信がConfigured grant送信か否かを特定することを可能にする情報が含まれ、
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいて前記通信装置のデータ送信がConfigured grant送信であると判別される場合には、前記参照信号の前記送信手段を前記第2の送信手段に切り替える、
 請求項3に記載の通信装置。
[請求項15]
 前記衝突ベースのデータ送信は、非直交マルチアクセスのデータ送信であり、
 前記非衝突ベースのデータ送信は、直交マルチアクセスのデータ送信である、
 請求項3に記載の通信装置。
[請求項16]
 前記通信装置は、データの自動再送機能を有し、
 前記自動再送機能では、データの初送に非直交マルチアクセスが使用された場合の該データの再送に直交マルチアクセスが使用される、
 請求項15に記載の通信装置。
[請求項17]
 前記所定の情報は、前記通信装置が実行するデータ送信が初送か再送かを特定することを可能にする情報であり、
 前記切替部は、前記所定の情報に基づいて前記通信装置が実行するデータ送信が初送であると判別される場合には、前記参照信号の前記送信手段を、前記通信装置が実行するデータ送信が再送の場合に使用される第1の送信手段よりも多くの参照信号を多重可能な第2の送信手段に切り替える、
 請求項16に記載の通信装置。
[請求項18]
 参照信号の送信手段を複数有する通信装置に前記参照信号の前記送信手段を所定の送信手段に切り替えさせるための所定の情報を送信する送信部と、
 前記通信装置から前記参照信号を含む受信信号を受信する受信部と、
 前記所定の送信手段に対応する手段を使って前記受信信号から前記通信装置が送信した参照信号を取り出す処理部と、を備える、
 基地局装置。
[請求項19]
 所定のデータ送信の信号処理に関する情報を取得し、
 前記所定のデータ送信の信号処理に関する情報に基づいて、該所定のデータ送信に係る参照信号の送信手段を切り替える、
 通信方法。
[請求項20]
 コンピュータを、
 所定のデータ送信の信号処理に関する情報を取得する取得部、
 前記所定のデータ送信の信号処理に関する情報に基づいて、該所定のデータ送信に係る参照信号の送信手段を切り替える切替部、
 として機能させるための通信プログラム。

図面

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