CN112514458A - 通信装置、通信方法和通信程序 - Google Patents

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CN112514458A CN201980049976.9A CN201980049976A CN112514458A CN 112514458 A CN112514458 A CN 112514458A CN 201980049976 A CN201980049976 A CN 201980049976A CN 112514458 A CN112514458 A CN 112514458A
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Abstract

一种通信装置(50)包括：获取单元(551)，从基站装置获取信息；判定单元(552)，基于获取的信息来判定连接目的地基站装置是非地面站(20)还是地面站(30)；以及通信控制器(553)，当判定连接目的地基站装置是非地面站(20)时，该通信控制器执行用于非地面站(20)的通信控制。

Description

通信装置、通信方法和通信程序
技术领域
本公开涉及通信装置、通信方法和通信程序，具体地涉及针对通信装置的连接目的地的诸如非地面站或地面站的基站的切换。
背景技术
使用诸如蜂窝通信技术的无线电接入(radio access)技术的移动通信是已知的。在这样的无线电接入技术中，随着诸如蜂窝电话的通信装置的移动，执行通信装置的连接目的地的无线电基站装置(在下文中称为基站装置或基站)的切换。对于基站，除了例如安装在地面上的地面站之外，例如还正在研究诸如人造卫星的在空中的非地面站。对于通信装置，除了连接到地面站并且经由地面站的无线电通信之外，还正在研究连接到非地面站并且经由非地面站的无线电通信。
引文列表
非专利文献
非专利文献1：PR-181393，“Study on New Radio(NR)to support non-terrestrial networks(对支持非地面网络的新无线电(NR)的研究)”，3GPP TSG RAN会议#80，加利福尼亚州拉霍亚，2018年6月。
发明内容
技术问题
对于通信装置，正在研究根据连接目的地基站是地面站还是非地面站来执行与地面站或非地面站相对应的通信控制。然而，用于非地面站的通信控制的细节根据非地面站的特征而不同于用于地面站的通信控制的细节。因此，假定通信装置如果在用于连接目的地基站的通信控制的设置中犯了错误则不能与连接目的地基站建立无线电通信。
考虑到这些情况，本公开提出了可以根据连接目的地基站来执行通信控制的通信装置、通信方法和通信程序。
问题的解决方案
为了解决以上问题，根据本公开的通信装置包括：获取单元，从基站装置获取信息；判定单元，基于获取的信息来判定连接目的地基站装置是非地面站还是地面站；以及通信控制器，通信控制器，当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，执行用于所述非地面站的通信控制。
(作用)
在根据本公开的实施例的通信装置中，获取单元从基站装置获取信息。判定单元基于获取的信息来判定连接目的地基站装置是非地面站还是地面站。当判定连接目的地基站装置是非地面站时，通信控制器执行用于非地面站的通信控制，因此可以执行与连接目的地基站相对应的通信控制。
发明的有益效果
本公开可以根据连接目的地基站来执行通信控制。本文中描述的效果不一定是限制性的，并且可以是本公开中描述的任何效果。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的通信系统的配置示例的图。
图2是由通信系统提供的示例性无线电网络的图。
图3是由通信系统提供的卫星通信的概要的图。
图4是由卫星站形成的示例性小区的图。
图5是根据本公开的实施例的管理装置的配置示例的图。
图6是根据本公开的实施例的非地面站的配置示例的图。
图7是根据本公开的实施例的地面站的配置示例的图。
图8是根据本公开的实施例的中继站的配置示例的图。
图9是根据本公开的实施例的通信装置的配置示例的图。
图10是示例性初始连接处理的流程图。
图11是基于竞争的随机接入过程的序列图。
图12是基于非竞争的随机接入过程的序列图。
图13是通信装置内的存储单元和控制器的配置示例的图。
图14是根据通信系统的切换处理的示例性操作的序列图。
具体实施方式
以下基于附图详细描述本公开的实施例。在以下实施例中，相同的部分由相同的符号表示，从而省略重复的描述。
在本说明书和附图中，可以通过在相同的符号后面添加不同的数字来将具有实质上相同的功能配置的多个组件彼此区分开。例如，根据需要，如通信装置501、502和503那样，将具有实质上相同的功能配置的组件彼此区分开。然而，当不需要特别地将具有实质上相同的功能配置的组件彼此区分开时，它们仅由相同的附图标记表示。例如，当不需要特别地将通信装置501、502和503彼此区分开时，它们被简单地称为通信装置50。
下面根据以下项目顺序来描述本公开。
1.介绍
2.实施例
2-1.通信系统的整体配置
2-2.管理装置的配置
2-3.基站的配置
2-4.中继站的配置
2-5.通信装置的配置
2-6.初始连接处理
2-7.随机接入过程
2-8.切换处理的必要性
2-9.通信装置的功能配置
2-10.切换处理
2-11.效果
3.变型
3-1.关于系统配置的变型
3-2.其他变型
4.结论
(1.介绍)
在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)中，正在研究诸如长期演进(Long Term Evolution，LTE)和新无线电(New Radio，NR)的无线电接入技术。LTE和NR各自是一种蜂窝通信技术，通过以小区形式布置被基站覆盖的多个区域来实现终端装置的移动通信。在以下描述中，“LTE”包括先进LTE(LTE-Advanced，LTE-A)、先进LTE Pro(LTE-Advanced Pro，LTE-A Pro)和演进的通用陆地无线电接入(EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access，EUTRA)。NR包括新无线电接入技术(New RadioAccess Technology，NRAT)和进一步的EUTRA(Further EUTRA，FEUTRA)。
NR是LTE的下一代(第五代)的无线电接入技术(Radio Access Technology，RAT)。NR是能够应对包括增强型移动宽带(Enhanced Mobile Broadband，eMBB)、大规模机器类型通信(Massive Machine Type Communications，mMTC)以及超可靠和低时延通信(Ultra-Reliable and Low Latency Communications，URLLC)的各种用例的无线电接入技术。正在针对应对这些用例中的使用场景、所需条件、布局场景等的技术框架来研究NR。
另外，在NR中，由于对广域覆盖、连接稳定性等的需求增长，已经开始研究非地面网络(non-terrestrial network，NTN)。在非地面网络中，期望将经由诸如卫星站或飞行器站的除地面站之外的基站向终端装置提供无线电网络。这种除地面站之外的基站称为非地面站或非地面基站。由地面站提供的无线电网络称为地面网络(terrestrial network，TN)。地面网络和非地面网络具有相同的无线电接入方式，由此能够进行地面网络和非地面网络的集成操作。
在本公开的实施例中，地面站(也称为地面基站)是指安装在地面上的基站(包括中继站)。“地面”是广义上的地面，不仅包括地面(陆地)，而且包括地下、水上和水下。
(2.实施例)
以下描述根据本实施例的通信系统1。通信系统1包括非地面站，并且向通信装置提供使用非地面网络的无线电通信。通信系统1中包括的非地面网络不限于使用NR中规定的无线电接入方式的无线电网络。通信系统1中包括的非地面网络可以是诸如LTE、宽带码分多址(W-CDMA)或码分多址2000(cdma2000)的除NR之外的无线电接入方式的无线电网络。
在以下描述中，基站(在下文中也称为基站装置)的概念包括中继站(在下文中也称为中继装置)。基站的概念不仅包括具有基站的功能的构造物(structure)，而且包括安装在构造物中的装置。构造物的示例包括诸如高层建筑、房屋、铁塔、车站设施、机场设施、港口设施和体育馆这样的建筑。构造物的概念不仅包括建筑，而且包括诸如隧道、桥梁、水坝、围栏和钢柱这样的非建筑构造物(non-building structure)以及诸如起重机、门和风车这样的设备。构造物的概念不仅包括地面(陆地)或地下构造物，而且包括诸如码头和巨型浮标这样的水上构造物以及诸如海洋观测设施这样的水下构造物。
基站可以是被配置为可移动的基站。例如，基站可以是安装在移动体中的装置或该移动体本身。移动体可以是诸如智能电话的移动终端、在地面(陆地)上移动的移动体(诸如汽车、公共汽车、卡车、火车或磁悬浮列车这样的车辆)或者在地下(例如在隧道中)移动的移动体(例如地铁)。移动体可以是在水上移动的移动体(诸如客船、货运船或气垫船这样的船舶)或者在水中移动的移动体(诸如潜水器、潜艇或无人潜水器这样的潜水船)。移动体可以是在大气层中移动的移动体(诸如飞机、飞艇或无人机这样的飞行器)或者在大气层外移动的空间移动体(诸如人造卫星、宇宙飞船、空间站或探测器这样的人造天体)。
LTE的基站可以称为演进节点B(Evolved Node B，eNodeB)或eNB。NR的基站可以称为gNodeB或gNB。在LTE和NR中，终端装置(也称为移动台、移动台装置或终端)可以称为用户设备(user equipment，UE)。终端装置是一种通信装置，并且也称为移动台、移动台装置或终端。在本公开的实施例中，通信装置的概念不仅包括诸如便携式终端的便携式终端装置，而且包括例如安装在构造物或移动体中的装置。通信装置的概念不仅包括终端装置，而且包括基站和中继站。
[2-1.通信系统的整体配置]
图1是根据本公开的实施例的通信系统1的配置示例的图。通信系统1包括管理装置10、非地面基站(在下文中简称为非地面站)20、地面基站(在下文中简称为地面站)30、中继装置(在下文中简称为中继站)40以及通信装置50。通信系统1使构成通信系统1的无线电通信装置彼此协同操作，以向用户提供能够进行移动通信的无线电网络。无线电通信装置是指具有无线电通信功能的装置；在图1中的示例中，非地面站20、地面站30、中继站40和通信装置50被归入这些装置。
通信系统1可以分别包括多个管理装置10、非地面站20、地面站30、中继站40和通信装置50。在图1中的示例中，通信系统1包括管理装置101和102等作为管理装置10。通信系统1包括非地面站201和202等作为非地面站20，并且包括地面站301和302等作为地面站30。通信系统1包括中继站401和402等作为中继站40，并且包括通信装置501、502和503等作为通信装置50。
管理装置10是管理无线电网络的装置。管理装置10例如是用作移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)或者访问和移动性管理功能(Access and MobilityManagement Function，AMF)的装置。管理装置10形成核心网络CN。核心网络CN例如是演进分组核心(Evolved Packet Core，EPC)或5G核心网络(5G Core Network，5GC)。管理装置10连接到多个非地面站20和多个地面站30中的每一个。管理装置10管理非地面站20和地面站30的通信。
非地面站20是与通信装置50进行无线电通信的基站。在图1中的示例中，非地面站201连接到中继站401，并且还可以经由中继站401与通信装置50进行无线电通信。在本实施例中，非地面站20是可以在空中或太空中漂浮的基站。非地面站20例如是诸如飞行器站或卫星站的非地面站装置。
飞行器站是诸如飞行器这样的可以在大气层中漂浮的无线电通信装置。飞行器站可以是例如安装在飞行器等中的装置或者飞行器本身。飞行器的概念不仅包括诸如飞机或滑翔机的重型飞行器，而且包括诸如气球或飞艇的轻型飞行器。飞行器的概念不仅包括重型飞行器和轻型飞行器，而且包括诸如直升机或旋翼机的旋翼飞行器。飞行器站(或安装有飞行器站的飞行器)可以是诸如无人机的无人飞行器。无人飞行器的概念还包括无人飞行器系统(unmanned aircraft system，UAS)和系留式UAS。无人飞行器的概念包括轻于空气(lighter than air，LTA)的UAS和重于空气(heavier than air，HTA)的UAS。此外，无人飞行器的概念还包括高空UAS平台(high altitude UAS platform，HAP)。
卫星站是可以在大气层外漂浮的无线电通信装置。卫星站可以是安装在诸如人造卫星的太空移动体中的装置，或者是太空移动体本身。成为卫星站的卫星可以是低轨道(low earth orbiting，LEO)卫星、中轨道(medium earth orbiting，MEO)卫星、对地静止轨道(geostationary earth orbiting，GEO)卫星和高椭圆轨道(highly ellipticalorbiting，HEO)卫星中的任何一个。可以理解，卫星站可以是安装在低轨道卫星、中轨道卫星、对地静止轨道卫星或高椭圆轨道卫星中的装置。
地面站30是与通信装置50进行无线电通信的基站。在图1中的示例中，地面站301连接到中继站402，并且还可以经由中继站402与通信装置50进行无线电通信。地面站30可以是配置于在地面上的构造物中的基站，或者是安装于在地面上移动的移动体中的基站。地面站30例如是安装在诸如建筑的构造物中的天线以及与该天线连接的信号处理装置。可以理解，地面站30可以是构造物或移动体本身。
中继站40是用作基站的中继装置的装置。中继站40是一种基站。中继站40中继非地面站20与通信装置50之间的通信或者地面站30与通信装置50之间的通信。中继站40可以是地面站或者非地面站。中继站40与非地面站20和地面站30一起形成无线电接入网络RAN。
通信装置50例如是蜂窝电话、智能设备(智能电话或平板计算机)、个人数字助理(PDA)或者个人计算机。通信装置50可以是机器对机器(Machine to Machine，M2M)设备或者物联网(IoT)设备。通信装置50可以是安装在移动体中的无线电通信装置，或者是移动体本身。通信装置50可以是中继卫星通信的中继站，或者是接收卫星通信的基站。通信装置50应对地面网络和非地面网络这两者。因此，通信装置50不仅可以与诸如地面站30的地面站装置进行通信，而且可以与诸如非地面站20的非地面站装置进行通信。
图2是由通信系统1提供的示例性无线电网络的图。非地面站20和地面站30各自形成小区。小区是其中无线电通信被基站覆盖的区域。由非地面站20和地面站30形成的小区可以是宏小区、微小区、毫微微小区和小型小区中的任何一个。通信系统1可以被形成为通过单个基站来管理多个小区，或者可以被形成为通过多个基站来管理一个小区。
在图2中的示例中，地面站301和302形成地面网络TN1，地面站303、304和305形成地面网络TN2。地面网络TN1和地面网络TN2例如各自是由诸如电话公司的无线电通信提供商运营的地面网络。地面网络TN1和地面网络TN2可以由不同的无线电通信提供商运营，或者可以由相同的无线电通信提供商运营。地面网络TN1和地面网络TN2也可以被视为一个地面网络。
地面网络TN1和地面网络TN2各自连接到核心网络。在图2中的示例中，形成地面网络TN2的地面站30连接到包括管理装置101的核心网络CN。当地面网络TN2的无线电接入方式是LTE时，核心网络CN是EPC。当地面网络TN2的无线电接入方式是NR时，核心网络CN是5GC。可以理解，核心网络CN不限于EPC或5GC，并且可以是其他无线电接入方式的核心网络。在图2中的示例中，地面网络TN1不连接到任何核心网络，但是地面网络TN1可以连接到核心网络CN。地面网络TN1可以连接到与核心网络CN不同的核心网络(未图示)。
核心网络CN包括网关装置或网关交换机，并且经由网关装置连接到公共网络PN。公共网络PN例如是诸如因特网、局域IP网络或电话网络(蜂窝电话网络、固定线路电话网络等)这样的公共数据网络。网关装置例如是连接到因特网、局域IP网络等的服务器装置。网关交换机例如是连接到电话公司的电话网络的交换机。管理装置101可以具有作为网关装置和网关交换机的功能。
图2所示的非地面站20和中继站40各自是诸如卫星站或飞行器站的非地面站装置。形成非地面网络的卫星站组(或单个卫星站)称为星载平台(spaceborne platform)。形成非地面网络的飞行器站组(或单个飞行器站)称为机载平台(airborne platform)。在图2中的示例中，非地面站202、中继站401和中继站402形成星载平台SBP1，而非地面站201形成星载平台SBP2。非地面站203形成机载平台ABP1。
通信装置50可以与地面站30和非地面站20这两者进行通信。在图2中的示例中，通信装置501可以与形成地面网络TN1的地面站30进行通信。通信装置501可以与形成星载平台SBP1和SBP2的非地面站20进行通信。通信装置501还可以与形成机载平台ABP1的非地面站20进行通信。通信装置501可以能够与其他通信装置50(在图2中的示例中是通信装置502)直接通信。
非地面站20经由中继站60连接到地面网络或核心网络。形成星载平台SBP1和SBP2的非地面站20经由中继站601连接到地面网络TN1。形成星载平台SBP1和SBP2以及机载平台ABP1的非地面站20经由中继站602连接到核心网络CN。非地面站20还可以不经由中继站60而与非地面站20直接通信。
中继站60例如是空中站或地球站。空中站是安装于地面上或安装于在地面上移动的移动体上以与飞行器站进行通信的无线电站。地球站是位于地球上(包括空中)以与卫星站(空间站)进行通信的无线电站。地球站可以是大型地球站，或者是诸如甚小孔径终端(very small aperture terminal，VSAT)的小型地球站。地球站可以是VSAT控制地球站(也称为主站或HUB站)，或者是VSAT地球站(也称为从站)。地球站可以是安装于在地面上移动的移动体中的无线电站。安装在船中的地球站的示例包括船上地球站(earth stations onboard vessels，ESV)。地球站可以包括安装在飞行器(包括直升机)中以与卫星站进行通信的飞行器地球站。地球站可以包括安装于在地面上移动的移动体中以经由卫星站与飞行器地球站进行通信的空中地球站。中继站60可以是与卫星站或飞行器站进行通信的便携式无线电站。中继站60可以被视为通信系统1的一部分。
形成星载平台SBP1和SBP2的装置与通信装置50进行卫星通信。卫星通信是指卫星站与通信装置50之间的无线电通信。图3是由通信系统1提供的卫星通信的概要的图。卫星站主要分为对地静止轨道卫星站和低轨道卫星站。
对地静止轨道卫星站位于大约35786千米的高度，并且以与地球的旋转速度相同的速度围绕地球旋转。在图3中的示例中，形成星载平台SBP2的非地面站201是对地静止轨道卫星站。对地静止轨道卫星站与地面上的通信装置50的相对速度基本为零，并且从地面上的通信装置50观察好像是静止的。非地面站201与位于地球上的通信装置501、503和504等进行卫星通信。
低轨道卫星站是在比对地静止轨道卫星站和中轨道卫星站的高度更低的高度上绕行的卫星站。低轨道卫星站例如是位于500千米至2000千米之间的高度的卫星站。在图3中的示例中，形成星载平台SBP1的非地面站202和203是低轨道卫星站。图3仅示出了两个非地面站202和203作为形成星载平台SBP1的卫星站；然而，实际上，形成星载平台SBP1的卫星站通过两个或更多(例如几十到几千个)非地面站20形成低轨道卫星星座。与对地静止轨道卫星站不同，低轨道卫星站具有与地面上的通信装置50的相对速度，并且从地面上的通信装置50观察好像正在移动。非地面站202和203各自形成小区，以与位于地面上的通信装置501、502和503等进行卫星通信。
图4是由卫星站形成的示例性小区的图。图4示出了由作为低轨道卫星站的非地面站203形成的小区C2。在低轨道上绕行的卫星站对地面具有特定的指向性，以与地面上的通信装置50进行通信。图4所示的角度R1例如是40度。在图4的情况下，由非地面站203形成的小区C2的半径D1例如是1000千米。低轨道卫星站以恒定速度移动。当低轨道卫星站向地面上的通信装置50提供卫星通信变得困难时，后续的低轨道卫星站提供卫星通信。在图4中的示例中，当非地面站203向地面上的通信装置50提供卫星通信变得困难时，后续的非地面站204提供卫星通信。上面描述的角度R1和半径D1的值仅是举例，而不是限制性的。
如上所述，通信装置50能够进行使用非地面网络的无线电通信。通信系统1的非地面站20和中继站40形成非地面网络。因此，通信系统1可以将服务扩展到位于不能被地面网络覆盖的区域中的通信装置50。例如，通信系统1可以向诸如物联网(IoT)设备或机器类型通信(Machine Type Communications，MTC)设备的通信装置50提供公共安全通信(publicsafety communication)或关键通信(critical communication)。通过使用非地面网络，服务可靠性和可恢复性提高，因此通信系统1可以降低对物理攻击或自然灾害的服务脆弱性。通信系统1可以实现与飞机的乘客或诸如无人机的飞行器终端装置的服务连接以及与诸如船舶和火车的移动体终端装置的服务连接。此外，通信系统1可以实现A/V内容、群组通信、IoT广播服务、软件下载服务、诸如紧急消息的高效多播服务、高效广播服务等的提供。另外，通信系统1还可以实现地面网络和非地面网络之间的业务卸载(traffic offload)。为了实现这些，期望将由通信系统1提供的非地面网络在较高层中与由通信系统1提供的地面网络进行操作集成。期望由通信系统1提供的非地面网络具有与由通信系统1提供的地面网络共同的无线电接入方式。
在使用非地面网络的通信中，也像使用地面网络的通信一样，例如发生从空闲状态到连接目的地基站的连接以及诸如从非地面站20到其他非地面站20的移交这样的连接目的地基站的切换。然而，在使用非地面网络的通信中，取决于基站的模式，通信装置50与基站之间的距离可能较长。因此，在使用非地面网络的通信中，取决于基站的模式，信号传输延迟可能较大。例如，从非地面站20到通信装置50的传输具有比从地面站30到通信装置50的传输更大的传输延迟。此外，地面站30和非地面站20具有不同的小区特征。
例如，假定非地面站20取决于人造卫星等的类型而具有相对于通信装置50的较高的相对移动速度。当通信装置50自身的移动速度变得较高时，非地面站20相对于通信装置50的相对移动速度可能较高。较高的相对移动速度影响通信装置50对小区的选择。
如上所述，假定非地面站20取决于其类型而具有相对于通信装置50的较高的相对移动速度。因此，在使用非地面网络的通信中，与在使用地面网络的通信中相比，基站的切换可能更频繁地发生。例如，当非地面网络包括包含几百到几千个低轨道卫星的低轨道卫星星座时，无论通信装置50的移动存在与否，通信装置50的连接目的地的基站的切换都可能在短时间内重复发生，这影响通信装置50对小区的选择。
在使用地面网络的通信中，取决于地面站30和通信装置50的模式，地面站30和通信装置50之间的相对速度也可能较高。例如，当地面站30和通信装置50中的任一者或这两者位于高速移动的移动体内时，地面站30和通信装置50之间的相对速度较高。在这种情况下，通信装置50的连接目的地的基站的切换也可能在短时间内重复发生，这影响通信装置50对小区的选择。
当基站切换处理的失败的可能性增加时，或者当连接目的地基站的切换频繁发生时，通信质量可能下降。例如，获取数据花费时间，发生分组丢失，不能实现无缝通信，或者通信速度发生较大波动。
因此，如果不能判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20，则通信装置50无法与连接目的地基站进行无线电通信。即使能够判定连接目的地基站是非地面站20，通信装置50也无法设置用于非地面站20的通信控制，并且无法与非地面站20进行无线电通信。
考虑到这些情况，在本实施例中，通信装置50判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20，以实现与连接目的地基站相对应的通信控制。具体而言，通信装置50从连接目的地基站获取信息，并基于获取的信息来判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30。要获取的信息是诸如无线电通信频带、同步信号、系统信息或小区ID这样的信息，该信息在地面站30与非地面站20之间是不同的。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以实现与连接目的地基站相对应的通信控制。
以下具体描述形成根据本实施例的通信系统1的各个装置的配置。
[2-2.管理装置的配置]
管理装置10是管理无线电网络的装置。管理装置10例如是管理非地面站20和地面站30的通信的装置。当核心网络是EPC时，管理装置10例如是具有作为移动性管理实体(MME)的功能的装置。当核心网络是5GC时，管理装置10例如是具有作为接入和移动性管理功能(AMF)的功能的装置。管理装置10可以具有网关的功能。例如，当核心网络是EPC时，管理装置10可以具有作为服务网关(Serving Gateway，S-GW)或分组数据网络网关(PacketData Network Gateway，P-GW)的功能。当核心网络是5GC时，管理装置10可以具有作为用户平面功能(User Plane Function，UPF)的功能。管理装置10不一定需要是形成核心网络的装置。例如，当核心网络是W-CDMA或cdma2000的核心网络时，管理装置10可以是用作无线电网络控制器(Radio Network Controller，RNC)的装置。
图5是根据本公开的实施例的管理装置10的配置示例的图。管理装置10包括通信单元11、存储单元12和控制器13。图5所示的配置是功能配置，并且硬件配置可以与该示例不同。管理装置10的功能可以通过分布到多个物理上分离的结构来实现。例如，管理装置10可以由多个服务器装置形成。
通信单元11是用于与其他装置进行通信的通信接口。通信单元11可以是网络接口或者设备连接接口。例如，通信单元11可以是诸如网络接口卡(Network Interface Card，NIC)的局域网(LAN)接口，或者是包括通用串行总线(USB)主机控制器或USB端口的USB接口。通信单元11可以是有线接口或者无线接口。通信单元11用作管理装置10的通信部件。通信单元11依照控制器13的控制与地面站30和中继站60进行通信。
存储单元12是诸如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存或硬盘这样的数据可读/可写存储装置。存储单元12用作管理装置10的存储部件。例如，存储单元12在其中存储通信装置50的连接状态。例如，存储单元12在其中存储通信装置50的无线电资源控制(Radio Resource Control，RRC)的状态和EPS连接管理(EPSConnection Management，ECM)的状态。存储单元12可以用作在其中存储通信装置50的位置信息的主存储器。
控制器13是控制管理装置10的各单元的控制器。例如，控制器13由诸如中央处理单元(CPU)或微处理单元(MPU)的处理器来实现。例如，控制器13通过将随机存取存储器(RAM)等作为工作区域而由处理器执行在管理装置10内的存储装置中存储的各种计算机程序来实现。控制器13可以由诸如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)的集成电路来实现。CPU、MPU、ASIC和FPGA都可以被视为控制器。
[2-3.基站的配置]
以下描述基站的配置。通信系统1包括形成非地面网络的非地面站20和形成地面网络的地面站30作为基站。形成非地面网络的非地面站20中的任何一个都可以移动。以下首先描述非地面站20的配置。
[非地面站]
图6是根据本公开的实施例的非地面站20的配置示例的图。非地面站20包括无线电通信单元21、存储单元22和控制器23。图6所示的配置是功能配置，并且硬件配置可以与该示例不同。非地面站20的功能可以通过分布到多个物理上分离的结构来实现。
无线电通信单元21是与其他无线电通信装置(例如通信装置50或中继站60)进行无线电通信的无线电通信接口。无线电通信单元21应对一个或多个无线电接入方式。例如，无线电通信单元21应对NR和LTE这两者。除了NR和LTE之外，无线电通信单元21还可以应对W-CDMA和cdma2000。无线电通信单元21包括接收处理单元211、发送处理单元212和天线213。无线电通信单元21可以分别包括多个接收处理单元211、发送处理单元212和天线213。当无线电通信单元21应对多个无线电接入方式时，可以针对每个无线电接入方式单独配置无线电通信单元21的各单元。例如，可以针对LTE和NR单独配置接收处理单元211和发送处理单元212。
接收处理单元211对经由天线213接收到的上行链路信号进行处理。接收处理单元211包括无线电接收器211a、解复用器211b、解调器211c以及解码器211d。
无线电接收器211a对上行链路信号执行下变频、不必要的频率分量的去除、放大电平的控制、正交解调、到数字信号的转换、保护间隔的去除、基于快速傅立叶变换的频域信号的提取等。解复用器211b从输出自无线电接收器211a的信号中分离诸如物理上行链路共享信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)或物理上行链路控制信道(PhysicalUplink Control Channel，PUCCH)的上行链路信道以及上行链路参考信号。解调器211c使用诸如二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying，BPSK)或正交相移键控(QuadraturePhase Shift Keying，QPSK)的调制方式对上行链路信道的调制符号(modulation symbol)执行接收信号解调。解调器211c所使用的调制方式可以是16正交幅度调制(QuadratureAmplitude Modulation，QAM)、64QAM、256QAM等。解码器211d对解调后的上行链路信道的编码比特执行解码处理。解码后的上行链路数据和上行链路控制信息被输出到控制器23。
发送处理单元212执行发送下行链路控制信息和下行链路数据的处理。发送处理单元212包括编码器212a、调制器212b、复用器212c和无线电发送器212d。
编码器212a使用诸如块编码、卷积编码或turbo编码这样的编码方式对从控制器23输入的下行链路控制信息和下行链路数据执行编码。调制器212b通过诸如BPSK、QPSK、16QAM、64QAM或256QAM的特定的调制方式对从编码器212a输出的编码比特进行调制。复用器212c复用每个信道的调制符号和下行链路参考信号，并将它们配置在特定的资源元素中。无线电发送器212d对来自复用器212c的信号执行各种信号处理。例如，无线电发送器212d执行诸如基于快速傅立叶变换的到时域的转换、保护间隔的添加、基带的数字信号的生成、到模拟信号的转换、正交调制、上变频、多余的频率分量的去除或者功率放大这样的处理。从天线213发送由发送处理单元212生成的信号。
存储单元22是诸如DRAM、SRAM、闪存或硬盘这样的数据可读/可写存储装置。存储单元22用作非地面站20的存储部件。存储单元22在其中存储切换信息。切换信息是通信装置50用于基站的切换的信息。切换信息包括诸如资源信息、触发信息或定时提前量信息这样的信息。
资源信息是与连接的通信装置50用于与被配置为可移动的切换候选基站进行无线电通信的无线电资源有关的信息。触发信息是通信装置50用于判定是否切换连接目的地基站的信息。定时提前量信息是与用于通信装置50连接到切换候选基站的定时提前量有关的信息。资源信息、触发信息和定时提前量信息将在后面详细描述。
控制器23是控制非地面站20的各单元的控制器。例如，控制器23由诸如中央处理单元(CPU)或微处理单元(MPU)的处理器来实现。例如，控制器23通过将随机存取存储器(RAM)等作为工作区域而由处理器执行在非地面站20内的存储装置中存储的各种计算机程序来实现。控制器23可以由诸如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)的集成电路来实现。CPU、MPU、ASIC和FPGA都可以被视为控制器。
[地面站]
以下描述地面站30的配置。图7是根据本公开的实施例的地面站30的配置示例的图。地面站30包括无线电通信单元31、存储单元32、网络通信单元33和控制器34。图7所示的配置是功能配置，并且硬件配置可以与该示例不同。地面站30的功能可以通过分布到多个物理上分离的结构来实现。
无线电通信单元31是与其他无线电通信装置(例如通信装置50)进行无线电通信的无线电通信接口。无线电通信单元31包括接收处理单元311、发送处理单元312和天线313。无线电通信单元31、接收处理单元311、发送处理单元312和天线313的配置类似于非地面站20的无线电通信单元21、接收处理单元211、发送处理单元212和天线213的配置。
存储单元32是诸如DRAM、SRAM、闪存或硬盘这样的数据可读/可写存储装置。存储单元32用作地面站30的存储部件。存储单元32的配置类似于非地面站20的存储单元22的配置。
网络通信单元33是用于与其他装置进行通信的通信接口。例如，网络通信单元33是诸如NIC的LAN接口。网络通信单元33可以是有线接口或者无线接口。网络通信单元33用作地面站30的网络通信部件。网络通信单元33依照控制器34的控制与管理装置10和中继站60进行通信。
控制器34是控制地面站30的各单元的控制器。控制器34的配置类似于非地面站20的控制器23的配置。
[2-4.中继站的配置]
以下描述中继站40的配置。图8是根据本公开的实施例的中继站40的配置示例的图。中继站40包括无线电通信单元41、存储单元42、网络通信单元43和控制器44。图8所示的配置是功能配置，并且硬件配置可以与该示例不同。中继站40的功能可以通过分布到多个物理上分离的结构来实现。
无线电通信单元41是与其他无线电通信装置(例如非地面站20、地面站30或通信装置50)进行无线电通信的无线电通信接口。无线电通信单元41包括接收处理单元411、发送处理单元412和天线413。无线电通信单元41、接收处理单元411、发送处理单元412和天线413的配置类似于非地面站20的无线电通信单元21、接收处理单元211、发送处理单元212和天线213的配置。
存储单元42是诸如DRAM、SRAM、闪存或硬盘这样的数据可读/可写存储装置。存储单元42用作中继站40的存储部件。存储单元42的配置类似于非地面站20的存储单元22的配置。
网络通信单元43是用于与其他装置进行通信的通信接口。例如，网络通信单元43是诸如NIC的LAN接口。网络通信单元43可以是有线接口或者无线接口。网络通信单元43用作中继站40的网络通信部件。网络通信单元43依照控制器44的控制与非地面站20和地面站30进行通信。
控制器44是控制中继站40的各单元的控制器。控制器44的配置类似于非地面站20的控制器23的配置。
[2-5.通信装置的配置]
以下描述通信装置50的配置。图9是根据本公开的实施例的通信装置50的配置示例的图。通信装置50包括无线电通信单元51、存储单元52、网络通信单元53、输入和输出单元54以及控制器55。图9所示的配置是功能配置，并且硬件配置可以与该示例不同。通信装置50的功能可以通过分布到多个物理上分离的结构来实现。
无线电通信单元51是与其他无线电通信装置(例如非地面站20、地面站30或中继站40)进行无线电通信的无线通信接口。无线电通信单元51应对一个或多个无线电接入方式。例如，无线电通信单元51应对NR和LTE这两者。除了NR和LTE之外，无线电通信单元51还可以应对W-CDMA和cdma2000。无线电通信单元51包括接收处理单元511、发送处理单元512和天线513。无线通信单元51可以分别包括多个接收处理单元511、发送处理单元512和天线513。当无线电通信单元51应对多个无线电接入方式时，可以针对每个无线电接入方式单独配置无线电通信单元51的各单元。例如，可以针对LTE和NR单独配置接收处理单元511和发送处理单元512。
接收处理单元511对经由天线513接收到的下行链路信号执行处理。接收处理单元511包括无线电接收器511a、解复用器511b、解调器511c以及解码器511d。
无线电接收器511a对下行链路信号执行下变频、不必要的频率分量的去除、放大电平的控制、正交解调、到数字信号的转换、保护间隔的去除、基于快速傅立叶变换的频域信号的提取等。解复用器511b从输出自无线电接收器511a的信号中分离下行链路信道、下行链路同步信号和下行链路参考信号。下行链路信道是诸如物理广播信道(PhysicalBroadcast Channel，PBCH)、物理下行链路共享信道(Physical Downlink SharedChannel，PDSCH)或物理下行链路控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)这样的信道。解调器211c使用诸如BPSK、QPSK、16QAM、64QAM或256QAM这样的调制方式对下行链路信道的调制符号执行接收信号解调。解码器511d对解调后的下行链路信道的编码比特执行解码处理。解码后的下行链路数据和下行链路控制信息被输出到控制器23。
发送处理单元512执行发送上行链路控制信息和上行链路数据的处理。发送处理单元512包括编码器512a、调制器512b、复用器512c和无线电发送器512d。
编码器512a使用诸如块编码、卷积编码或turbo编码这样的编码方式对从控制器55输入的上行链路控制信息和上行链路数据执行编码。调制器512b通过诸如BPSK、QPSK、16QAM、64QAM或256QAM的特定的调制系统对从编码器512a输出的编码比特进行调制。复用器512c复用每个信道的调制符号和上行链路参考信号，并将它们配置在特定的资源元素中。无线电发送器512d对来自复用器512c的信号执行各种信号处理。例如，无线电发送器512d执行诸如基于快速傅立叶逆变换的到时域的转换、保护间隔的添加、基带的数字信号的生成、到模拟信号的转换、正交调制、上变频、多余的频率分量的去除或者功率放大这样的处理。从天线513发送由发送处理单元512生成的信号。
存储单元52是诸如DRAM、SRAM、闪存或硬盘这样的数据可读/可写存储装置。存储单元52用作通信装置50的存储部件。存储单元52在其中存储切换信息。切换信息是从非地面站20、地面站30或中继站40获取的信息，并且被通信装置50用于基站的切换。切换信息包括诸如资源信息、触发信息或定时提前量信息这样的信息。资源信息、触发信息和定时提前量信息将在后面详细描述。
网络通信单元53是用于与其他装置进行通信的通信接口。例如，网络通信单元53是诸如NIC的LAN接口。网络通信单元53可以是有线接口或者无线接口。网络通信单元53用作通信装置50的网络通信部件。网络通信单元53依照控制器55的控制与其他装置进行通信。
输入和输出单元54是用于与用户交换信息的用户界面。例如，输入和输出单元54是用于用户执行各种操作的操作装置，诸如键盘、鼠标、操作键或者触摸面板。可选地，输入和输出单元54是诸如液晶显示器或有机电致发光(EL)显示器的显示装置。输入和输出单元54可以是诸如扬声器或蜂鸣器的声学装置。输入和输出单元54可以是诸如发光二极管(LED)灯的发光装置。输入和输出单元54用作通信装置50的输入和输出部件(输入部件、输出部件、操作部件或通知部件)。
控制器55是控制通信装置50的各单元的控制器。例如，控制器55由诸如CPU或MPU的处理器来实现。例如，控制器55通过将RAM等作为工作区域而由处理器执行在通信装置50内的存储装置中存储的各种计算机程序来实现。控制器55可以由诸如ASIC或FPGA的集成电路来实现。CPU、MPU、ASIC和FPGA都可以被视为控制器。
[2-6.初始连接处理]
以下描述通信系统1的操作。以下首先描述初始连接处理。初始连接处理是用于使通信装置50从通信装置50未连接到任何小区的空闲状态(RRC_IDLE)迁移到通信装置50已经与某个小区建立连接的连接状态(RRC_CONNECTED)的处理。图10是示例性初始连接处理的流程图。以下参考图10描述初始连接处理。例如，当开启通信装置50时，执行下面描述的初始连接处理。
首先，处于空闲状态的通信装置50执行小区搜索。本实施例的小区搜索包括同步信号的检测和PBCH的解码的过程。通信装置50检测小区的同步信号(步骤S101)。通信装置50内的控制器55基于检测到的同步信号在下行链路中与小区进行同步。在建立下行链路的同步之后，控制器55尝试进行PBCH的解码，以获取作为系统信息的一部分的主信息块(Master Information Block，MIB)(步骤S102)。
系统信息是报告发送系统信息的小区中的设置的信息。例如，系统信息包括关于向小区的接入的信息、关于小区选择的信息以及关于其他RAT和其他系统的信息。系统信息包括MIB和系统信息块(System Information Block，SIB)。MIB是接收SIB等所需的物理层的信息，并且是通过PBCH报告的具有固定的有效载荷大小的信息。MIB包括下行链路的系统带宽、系统帧号的一部分以及SIB的调度信息。SIB是除MIB之外的系统信息，并且是通过PDSCH报告的信息。
系统信息例如被分类为第一系统信息、第二系统信息和第三系统信息。第一系统信息和第二系统信息包括关于向小区的接入的信息、关于其他系统信息的获取的信息以及关于小区选择的信息。在LTE中，MIB中包括的信息是第一系统信息。SIB中的SIB1和SIB2中包括的信息是第二系统信息。其余的系统信息是第三系统信息。
在NR中，系统信息也是从NR小区报告的。传达系统信息的物理信道可以通过时隙(slot)或迷你时隙(mini slot)来发送。迷你时隙由比时隙的符号数更小的符号数定义。通过迷你时隙发送传达系统信息的物理信道，由此减少了波束扫描所需的时间，并且可以减少开销(overhead)。在NR中，通过NR-PBCH发送第一系统信息，而通过与NR-PBCH不同的物理信道发送第二系统信息。
通信装置50内的控制器55基于MIB(即，第一系统信息)来获取第二系统信息(步骤S103)。如上所述，第二系统信息包括SIB1和SIB2。SIB1是小区接入限制信息和除SIB1之外的系统信息的调度信息。SIB1包括小区接入信息、小区选择信息、最大上行链路发送功率信息、TDD设置信息、系统信息的周期、系统信息的映射信息以及系统信息(SystemInformation，SI)窗口的长度。SIB2包括禁止连接信息、小区共有的无线电资源设置信息(Radio Resource Configuration Common，公共无线电资源设置)以及上行链路载波信息。小区共有的无线电资源配置信息包括小区共有的物理随机接入信道(Physical RandomAccess Channel，PRACH)和随机接入信道(Random Access Channel，RACH)的设置信息。
当控制器55无法获取建立链路所需的系统信息时，通信装置50内的控制器55确定向该小区的接入被禁止。例如，当无法获取所有第一系统信息和第二系统信息时，控制器55确定向该小区的接入被禁止。在这种情况下，控制器55结束初始连接处理。
当能够获取系统信息时，控制器55基于第一系统信息和/或第二系统信息来执行随机接入过程(步骤S104)。随机接入过程可以称为RACH过程或RA过程。当完成随机接入过程时，通信装置50从空闲状态(RRC_IDLE)迁移到连接状态(RRC_CONNECTED)。
[2-7.随机接入过程]
以下描述随机接入过程。随机接入过程是出于从空闲状态到连接状态(或非活动状态)的“RRC连接建立”、从非活动状态到连接状态的“状态迁移请求”等的目的而执行的。随机接入过程还用于执行用于上行链路数据发送的资源请求的“调度请求”以及调整上行链路的同步的“定时提前量调整”的目的。此外，在请求尚未发送的系统信息的“按需SI请求”、恢复中断的波束连接的“波束恢复”、切换连接的小区的“移交”等的情况下，执行随机接入过程。
“RRC连接建立”是当通信装置50根据业务的发生等而连接到基站时执行的操作，并且具体地是将关于连接的信息(例如UE上下文)从基站传递给通信装置50的操作。UE上下文通过从基站指示的特定的通信装置识别信息(例如C-RNTI)来管理。当该操作结束时，通信装置50从空闲状态迁移到非活动状态，或者从空闲状态迁移到连接状态。
“状态迁移请求”是通信装置50根据业务的发生等而进行从非活动状态到连接状态的状态迁移的请求的操作。通过迁移到连接状态，通信装置50可以向基站发送单播数据和从基站接收单播数据。
“调度请求”是通信装置50根据业务的发生等而进行用于上行链路数据发送的资源请求的操作。当正常接收到该调度请求时，基站将PUSCH资源指派给通信装置50。调度请求也是通过PUCCH执行的。
“定时提前量调整”是用于调整由传输延迟引起的下行链路和上行链路之间的帧误差的操作。通信装置50在调整到下行链路帧的定时发送PRACH。因此，基站可以识别出相对于通信装置50的传输延迟，并且可以通过消息2等向通信装置50指示定时提前量的值。
“按需SI请求”是当出于系统信息的开销等的目的而尚未发送的系统信息对通信装置50而言是必要的时向基站请求系统信息的发送的操作。
“波束恢复”是在建立波束之后当通信质量由于通信装置50的移动、其他物体对通信路径的干扰等而下降时进行恢复请求的操作。接收到该请求的基站使用不同的波束来尝试与通信装置50连接。
“移交”是由于由通信装置50的移动等引起的无线电波环境的变化等而将连接从所连接的小区(服务小区)切换到与该小区相邻的小区(邻近小区)的操作。从基站接收到移交命令的通信装置50向由移交命令指定的邻近小区进行连接请求。
随机接入过程包括基于竞争的随机接入过程和基于非竞争的随机接入过程。以下首先描述基于竞争的随机接入过程。
下面描述的随机接入过程是假设通信系统1支持的RAT是LTE的随机接入过程。然而，下面描述的随机接入过程也可以应用于通信系统1支持的RAT不同于LTE的情况。
[基于竞争的随机接入过程]
基于竞争的随机接入过程是在通信装置50的主导下执行的随机接入过程。图11是基于竞争的随机接入过程的序列图。如图11所示，基于竞争的随机接入过程是以从通信装置50发送随机接入前导码开始的四步过程。基于竞争的随机接入过程包括随机接入前导码(Msg1)的发送、随机接入响应(Msg2)的接收、消息(Msg3)的发送以及竞争解决消息(Msg4)的接收的过程。
首先，通信装置50内的控制器55从预先设置的多个前导序列中随机选择要使用的前导序列。然后，控制器55将包括所选择的前导序列的消息(Msg1：随机接入前导码(RandomAccess Preamble))发送到连接目的地基站(步骤S201)。在该处理中，基站可以是非地面站20或者地面站30。在以下描述中，假定控制器55向其发送随机接入前导码的基站是非地面站20。通过PRACH来发送随机接入前导码。
当接收到随机接入前导码时，非地面站20的控制器23将针对该随机接入前导码的随机接入响应(Msg2：随机接入响应(Random Access Response))发送到通信装置50。例如，使用PDSCH来发送该随机接入响应。通信装置50内的控制器55接收从基站发送的随机接入响应(Msg2)(步骤S202)。随机接入响应包括基站能够接收到的一个或多个随机接入前导码以及与这些随机接入前导码相对应的上行链路(Up Link，UL)资源(在下文中称为上行链路许可)。随机接入响应包括基站临时指派给通信装置50的作为通信装置50特有的标识符的临时小区无线电网络临时标识符(temporary cell radio network temporaryidentifier，TC-RNTI)。
当从基站接收到随机接入响应时，通信装置50的控制器55判定该接收信息中是否包括在步骤S201中发送的随机接入前导码。如果包括随机接入前导码，则控制器55从该随机接入响应中包括的上行链路许可中提取与在步骤S201中发送的随机接入前导码相对应的上行链路许可。然后，控制器55使用由提取的上行链路许可调度的资源来发送UL消息(Msg3：调度传输(Scheduled Transmission))(步骤S203)。使用PUSCH来执行消息(Msg3)的发送。消息(Msg3)包括用于无线电资源控制(RRC)连接请求的RRC消息。消息(Msg3)包括通信装置50的标识符。
在基于竞争的随机接入过程中，由通信装置50随机选择的随机接入前导码用于该过程。因此，可能发生以下情况：通信装置50发送随机接入前导码，与此同时，其他通信装置50将相同的随机接入前导码发送到非地面站20。考虑到这些情况，非地面站20的控制器23接收在步骤S203中由通信装置50发送的标识符，从而识别出与哪个通信装置50发生了前导竞争，并执行竞争解决。控制器23将竞争解决(Msg4：竞争解决(Contention Resolution))发送到通过竞争解决选择的通信装置50。竞争解决(Msg4)包括在步骤S203中由控制器55发送的标识符。竞争解决(Msg4)包括RRC连接建立的RRC消息。控制器55接收从基站发送的竞争解决消息(Msg4)(步骤S204)。
通信装置50的控制器55将在步骤S203中发送的标识符和在步骤S204中接收到的标识符进行相互比较。当标识符不匹配时，控制器55再次从步骤S201起执行随机接入过程。当标识符匹配时，控制器55执行RRC连接操作以从空闲状态(RRC_IDLE)迁移到连接状态(RRC_CONNECTED)。控制器55在随后的通信中将在步骤S202中获取的TC-RNTI用作小区无线电网络临时标识符(cell radio network temporary identifier，C-RNTI)。在迁移到连接状态之后，控制器55将RRC连接建立完成的RRC消息发送到基站。RRC连接建立完成的消息也称为消息5。通过这一系列操作，通信装置50连接到基站。
图11所示的基于竞争的随机接入过程是四步随机接入过程。然而，通信系统1还可以支持两步随机接入过程作为基于竞争的随机接入过程。例如，通信装置50的控制器55在执行随机接入前导码的发送的同时还执行步骤S203所示的消息(Msg3)的发送。然后，非地面站20的控制器23执行随机接入响应(Msg2)和竞争解决(Msg4)的发送作为对它们的响应。用两个步骤完成随机接入过程，因此通信装置50可以快速连接到非地面站20。
[基于非竞争的随机接入过程]
以下描述基于非竞争的随机接入过程。基于非竞争的随机接入过程是在基站的主导下执行的随机接入过程。图12是基于非竞争的随机接入过程的序列图。基于非竞争的随机接入过程是以从基站发送随机接入前导码指派开始的三步过程。基于非竞争的随机接入过程包括随机接入前导码指派(Msg0)的接收、随机接入前导码(Msg1)的发送以及随机接入响应(Msg2)的接收的过程。在随机接入过程的以下描述中，假设基站是非地面站20；然而，基站可以是地面站30。
在基于竞争的随机接入过程中，通信装置50的控制器55随机地选择前导序列。然而，在基于非竞争的随机接入过程中，非地面站20将单独的随机接入前导码指派给通信装置50。通信装置50的控制器55从非地面站20接收随机接入前导码指派(Msg0：RA前导码指派(RA Preamble Assignment))(步骤S301)。
通信装置50的控制器55使用在步骤S301中被指派的随机接入前导码来执行对非地面站20的随机接入。也就是说，通信装置50的控制器55通过PRACH将被指派的随机接入前导码(Msg1：随机接入前导码)发送到非地面站20(步骤S302)。
非地面站20的控制器23从通信装置50接收随机接入前导码(Msg1)。控制器23将针对该随机接入前导码的随机接入响应(Msg2：随机接入响应)发送到通信装置50(步骤S303)。随机接入响应例如包括与接收到的随机接入前导码相对应的上行链路许可的信息。当接收到随机接入响应(Msg2)时，通信装置50的控制器55执行RRC连接操作以从空闲状态(RRC_IDLE)迁移到连接状态(RRC_CONNECTED)。
因此，在基于非竞争的随机接入过程中，基站调度随机接入前导码，从而使得难以引起前导冲突。
[NR的随机接入过程的细节]
已经描述了假定通信系统1支持的RAT是LTE的情况下的随机接入过程。随机接入过程也可以应用于除LTE之外的RAT。以下详细描述假定通信系统1支持的RAT是NR的情况下的随机接入过程。在以下描述中，将详细描述关于在图11或图12中示出的Msg1至Msg4的四个步骤。Msg1的步骤对应于图11所示的步骤S201和图12所示的步骤S302。Msg2的步骤对应于图11所示的步骤S202和图12所示的步骤S303。Msg3的步骤对应于图11所示的步骤S203。Msg4的步骤对应于图11所示的步骤S204。
[NR的随机接入前导码(Msg1)]
在NR中，PRACH称为NR物理随机接入信道(NR-PRACH)。NR-PRACH是使用Zadoff-Chu序列或M序列形成的。在NR中，作为NR-PRACH的格式，规定了多个前导格式。前导格式由诸如PRACH的子载波间隔、发送带宽、序列长度、在发送中使用的符号数、传输重复数、循环前缀(Cyclic Prefix，CP)长度以及保护时段长度等的参数的组合来规定。前导格式可以指定在NR-PRACH的发送中使用的序列的类型(Zadoff-Chu序列或M序列)。NR-PRACH的前导序列的类型被编号。前导序列的类型的编号称为前导索引。
在NR中，通过系统信息对处于空闲状态的通信装置50执行关于NR-PRACH的设置。另外，通过专用RRC信令对处于连接状态的通信装置50执行关于NR-PRACH的设置。
通信装置50的控制器55使用可以发送NR-PRACH的物理资源(NR-PRACH时机(occasion))来发送NR-PRACH。物理资源由关于NR-PRACH的设置来指示。通信装置50的控制器55选择物理资源中的任何物理资源来发送NR-PRACH。另外，当通信装置50处于连接状态时，控制器55使用NR-PRACH资源来发送NR-PRACH。NR-PRACH资源是NR-PRACH前导及其物理资源的组合。基站可以将NR-PRACH资源指示给通信装置50。在该处理中，基站可以是非地面站20或者地面站30。在NR的随机接入过程的以下描述中，假设基站是非地面站20。
NR-PRACH在随机接入过程失败时也被发送。当重发NR-PRACH时，通信装置50的控制器55在从退避的值(退避指示符：BI)计算出的等待时段内等待NR-PRACH的发送。退避的值可以根据通信装置50的终端类别或已发生的业务的优先级而变化。在那种情况下，报告多个退避的值，并且通信装置50基于优先级来选择要使用的退避的值。当重发NR-PRACH时，与第一次发送相比，通信装置50增大了NR-PRACH的发送功率。该过程称为功率攀升(powerramping)。
[NR的随机接入响应(Msg2)]
使用NR物理下行链路共享信道(NR-PDSCH)来发送NR的随机接入响应。通过由RA-RNTI加扰了循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)的NR物理下行链路控制信道(NR-PDCCH)来调度包括随机接入响应的NR-PDSCH。通过公共控制子带来发送NR-PDCCH。NR-PDCCH被配置在公共搜索空间(Common Search Space，CSS)中。基于与该随机接入响应相对应的NR-PRACH的发送资源来确定随机接入无线电网络临时标识符(RA-RNTI)的值。例如，NR-PRACH的发送资源是时间资源(时隙或子帧)和频率资源(资源块)。NR-PDCCH可以被配置在与NR-PRACH相关联的搜索空间中，该NR-PRACH与随机接入响应相关联。具体而言，与已用来发送NR-PRACH和/或NR-PRACH的前导的物理资源相关联地设置配置有NR-PDCCH的搜索空间。与前导索引和/或物理资源的索引相关联地设置配置有NR-PDCCH的搜索空间。NR-PDCCH是NR同步信号(NR synchronization signal，NR-SS)和准共址(quasi co-location，QCL)。
NR的随机接入响应是关于媒体访问控制(MAC)的信息。NR的随机接入响应至少包括用于发送NR的消息3的上行链路许可、在上行链路的帧同步的调整中使用的定时提前量的值以及TC-RNTI的值。NR的随机接入响应包括用于与该随机接入响应相对应的NR-PRACH发送的PRACH索引。NR的随机接入响应包括在PRACH的发送的等待中使用的关于退避的信息。
非地面站20的控制器23通过NR-PDSCH来发送随机接入响应。通信装置50的控制器55根据随机接入响应中包括的信息来确定随机接入前导码的发送是否已成功。当确定随机接入前导码的发送已失败时，控制器55根据随机接入响应中包括的信息来执行发送NR的消息3(Msg3)的处理。当随机接入前导码的发送已失败时，控制器55确定随机接入过程已失败并且执行重发NR-PRACH的处理。
NR的随机接入响应可以包括用于发送NR的消息3(Msg3)的多个上行链路许可。通信装置50的控制器55可以从多个上行链路许可中选择一个发送消息3(Msg3)的资源。因此，可以减少不同的通信装置50接收到相同的NR的随机接入响应时的NR的消息3(Msg3)发送的冲突。因此，通信系统1可以提供更稳定的随机接入过程。
[NR的消息3(Msg3)]
通过NR物理上行链路共享信道(NR-PUSCH)来发送NR的消息3(Msg3)。使用由随机接入响应指示的资源来发送NR-PUSCH。NR的消息3包括RRC连接请求消息。NR-PUSCH的格式由系统信息中包括的参数来指示。例如，由参数确定使用正交频分复用(OFDM)和离散傅立叶变换扩频OFDM(DFT-s-OFDM)中的哪一个作为NR-PUSCH的格式。
当正常接收到NR的消息3时，非地面站20的控制器23转移到发送竞争解决(Msg4)的处理。另一方面，当无法正常接收NR的消息3时，控制器23至少在特定时段内再次尝试接收NR的消息3。作为示例，控制器23向通信装置50指示消息3的重发。在该处理中，控制器23使用从被指示发送消息3的资源起特定数量的时隙(或子帧或无线电帧)之后的下行链路资源来发送消息3的重发的指示。
消息3的重发和发送资源的指示的示例是基于随机接入响应的重发的指示。通过由RA-RNTI加扰了CRC的NR-PDCCH来调度包括要重发的随机接入响应的NR-PDSCH。对于RA-RNTI的值，使用与在第一次发送中使用的RA-RNTI的值相同的值。也就是说，基于与随机接入响应相对应的NR-PRACH的发送资源来确定RA-RNTI的值。可替代地，除了NR-PRACH的发送资源之外，还基于识别第一次发送和重发的信息来确定RA-RNTI的值。NR-PDCCH被配置在公共搜索空间(CSS)中。
可替代地，通过由在第一次发送中发送的随机接入响应中包括的TC-RNTI或C-RNTI加扰了CRC的NR-PDCCH来调度包括要重发的随机接入响应的NR-PDSCH。
消息3的重发和发送资源的指示的其他示例是基于在消息3的重发的指示中使用的NR-PDCCH的指令。该NR-PDCCH是上行链路许可。该NR-PDCCH的下行链路控制信息(downlink control information，DCI)指示消息3的重发的资源。通信装置50的控制器55基于该上行链路许可的指示来重发消息3。
作为在无法正常接收NR的消息3之后的处理的具体示例，非地面站20的控制器23尝试通过预先指示的用于重发的资源来接收消息3。当在特定时段内在消息3的发送之后未从非地面站20发送竞争解决时，通信装置50的控制器55使用该预先指示的用于重发的资源来发送包括消息3的NR-PUSCH。
可替代地，当接收到对消息3的否定确认(NACK)时，通信装置50的控制器55使用与该否定确认相对应的预先指示的用于重发的资源来发送包括消息3的NR-PUSCH。例如，关于“预先指示的用于重发的资源”的信息被包括在系统信息或随机接入响应中。
当NR的消息3的重发次数超过特定次数时，或者当在特定时段内NR的竞争解决的接收未成功时，通信装置50的控制器55将随机接入过程视为失败，并执行重发NR-PRACH的处理。在NR的消息3的重发中使用的通信装置50的发送波束可以与在消息3的第一次发送中使用的通信装置50的发送波束不同。当在特定时段内即未能够接收到NR的竞争解决也未能够接收到消息3的重发的指示时，通信装置50的控制器55将随机接入过程视为失败，并执行重发NR-PRACH的处理。该特定时段例如由系统信息设置。
[NR的竞争解决(Msg4)]
使用NR-PDSCH来发送NR的竞争解决。通过由TC-RNTI或C-RNTI加扰了CRC的NR-PDCCH来调度包括竞争解决的NR-PDSCH。通过公共控制子带来发送NR-PDCCH。NR-PDCCH被配置在用户设备专用搜索空间(user equipment specific search space，USS)中。NR-PDCCH可被配置在CSS中。
当正常接收到包括竞争解决的NR-PDSCH时，通信装置50的控制器55将确认(ACK)发送到非地面站20。从这一点开始，通信装置50将随机接入过程视为成功，并转移到连接状态(RRC_CONNECTED)。另一方面，当从通信装置50接收到针对NR-PDSCH的否定确认(NACK)时，或者当不存在确认时，非地面站20的控制器23重发包括竞争解决的NR-PDSCH。当在特定时段内无法接收到NR的竞争解决(Msg4)时，通信装置50的控制器55将随机接入过程视为失败，并执行重发随机接入前导码(Msg1)的处理。
随机接入过程已成功的通信装置50迁移到连接状态(RRC_CONNECTED)。在通信系统1中，例如，随着通信装置50或基站的移动，即使处于连接状态的通信装置50也执行连接目的地基站的切换或者例如移交。
[2-8.切换处理的必要性]
然而，例如，处于空闲状态的通信装置50检测到连接目的地基站，如果不能判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20，则不能与连接目的地基站进行无线电通信。即使能够判定连接目的地基站是非地面站20，通信装置50也无法设置用于非地面站20的通信控制，并且不能与连接目的地基站进行无线电通信。考虑到这些情况，在本公开中需要一种用于通信装置50执行与连接目的地基站相对应的通信控制的方法。
[2-9.通信装置的功能配置]
图13是通信装置50内的存储单元52和控制器55的配置示例的图。存储单元52是在其中存储各种信息的区域。例如，存储单元52是在其中存储判定信息521的区域，该判定信息521用于判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20。控制器55具有获取单元551、判定单元552和通信控制器553。形成控制器55的各个块(获取单元551、判定单元552和通信控制器553)各自是表示控制器55的功能的功能块。这些功能块可以是软件块或者硬件块。例如，上述功能块可以各自是由软件(包括微程序)实现的一个软件模块，或者是半导体芯片(晶粒)上的一个电路块。可以理解，每个功能块可以是一个处理器或一个集成电路。可以采用任何形成功能块的方法。控制器55可以由与上述功能块不同的功能单元形成。
获取单元551从连接目的地基站获取判定信息。例如，连接目的地基站是开始与通信装置50的通信的初始连接处理开始之前的非地面站20、地面站30等。该信息例如是在连接目的地基站与通信装置50之间的无线电通信中使用的无线电通信频带。例示了获取单元551从连接目的地基站获取信息的情况；存储单元52可以预先在其中存储诸如用于非地面站20或地面站30的无线电通信频带这样的标识信息。判定单元552基于所获取的信息来判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30。
当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553执行用于地面站30的通信控制。用于地面站30的通信控制是使用通信装置50与地面站30进行无线电通信时的通信参数的通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553执行用于非地面站20的通信控制。用于非地面站20的通信控制是使用通信装置50与非地面站20进行无线电通信时的通信参数的通信控制。通信控制器553基于从连接目的地基站获取的判定信息来设置通信参数，并基于所设置的通信参数来执行通信控制。例示了通信控制器553基于从连接目的地基站获取的判定信息来设置通信参数的情况；然而，通信控制器553可以将用于地面站30或非地面站20的通信参数存储在存储单元52中，并对存储单元52中存储的通信参数进行设置；可以适当地改变。
[判定单元]
以下描述判定单元552的细节。判定单元552在从空闲状态到与连接目的地基站的初始接入时判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20。例示了从空闲状态到初始接入时的情况；然而，例如，判定单元552还可以应用于将初始接入之后的通信中的基站切换为不同的基站的移交时的情况。判定单元552例如使用由连接目的地基站使用的无线电通信的使用频带作为连接目的地基站的判定信息。为了便于描述，非地面站20的无线电通信的使用频带例如是S频带(2GHz至4GHz频带)和Ka频带(27GHz至40GHz频带)，而地面站30的无线电通信的使用频带例如预先被定义为除S频带和Ka频带之外的频带。因此，无线电通信的使用频带是可以用来判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20的信息。当连接目的地基站的无线电通信的使用频带是非地面站20的无线电通信的使用频带时，判定单元552判定连接目的地基站是非地面站20。当连接目的地基站的无线电通信的使用频带不同于非地面站20的无线电通信的使用频带时，判定单元552判定连接目的地基站是地面站30。
为了便于描述，作为非地面站20的无线电通信的使用频带，例如例示了S频带和Ka频带。然而，不限于这些频带；可以采用S频带或Ka频带中的部分频带或者与S频带或Ka频带不同的频带；可以适当地改变。
例示了判定单元552使用无线电通信的使用频带作为非地面站20的判定信息来判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30的情况。然而，不限于无线电通信的使用频带，并且例如可以使用同步信号(synchronization signal，SS)来代替无线电通信的使用频带。可以适当地改变。
获取单元551从连接目的地基站获取SS。SS例如是在小区搜索中使用的同步信号，与基站的小区的物理ID相关联，因此是可以用来判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20的信息。此外，非地面站20的SS与地面站30的SS所使用的子载波间隔不同。例如，非地面站20的SS的子载波间隔比地面站30的SS的子载波间隔宽。例如，作为NR的规格，当地面站30的无线电通信频带是6GHz以下时，子载波间隔被定义为15kHz或30kHz，而当地面站30的无线电通信频带大于6GHz时，子载波间隔被定义为120kHz或240kHz。另一方面，例如，当非地面站20的无线电通信频带是6GHz以下时，子载波间隔被定义为120kHz、240kHz或480kHz。也就是说，非地面站20的SS的每个无线电通信频带的子载波间隔被定义为与地面站30的SS的每个无线电通信频带的子载波间隔不同。因此，判定单元552参考SS的每个无线电通信频带的子载波间隔，从而可以判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30。
当从连接目的地基站获取的SS是非地面站20的SS时，判定单元552判定连接目的地基站是非地面站20。当从连接目的地基站获取的SS是地面站30的SS时，判定单元552判定连接目的地基站是地面站30。
为了便于描述，例示了判定单元552使用每个无线电通信频带的子载波间隔不同的SS作为判定信息来判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20的情况。然而，可以使用资源映射的SS来代替该SS；可以适当地改变。在资源映射内，配置了主同步信号(primary synchronization signal，PSS)和辅同步信号(secondary synchronizationsignal，SSS)。PSS例如是检测在小区搜索中使用的定时同步和本地ID的主同步信号，而SSS例如是检测在小区搜索中使用的帧同步和小区组ID的辅助同步信号。用于非地面站20的资源映射内的PSS和SSS的配置结构被定义为与用于地面站30的资源映射内的PSS和SSS的配置结构不同。因此，资源映射的SS是可以用来判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20的信息。判定单元552参考资源映射内的SS来判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20。
例示了判定单元552使用子载波间隔不同的SS来判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20的情况。然而，例如，可以改为使用序列(诸如M序列或Zadoff-Chu(ZC)序列)不同的SS；可以适当地改变。例如，地面站30的SS内的PSS形成有第一ZC序列、SSS形成有第一M序列，非地面站20内的SS内的PSS形成有与第一ZC序列不同的第二ZC序列、SSS形成有与第一M序列不同的第二M序列。因此，非地面站20的SS内的序列被定义为与地面站30的SS内的序列不同。因此，SS内的序列是可以用来判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20的信息。判定单元552参考序列不同的SS来判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20。
例示了判定单元552使用无线电通信的使用频带作为非地面站20的判定信息来判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30的情况。然而，作为判定信息，不限于无线电通信的使用频带，并且例如可以使用SIB来代替无线电通信的使用频带；可以适当地改变。
获取单元551从连接目的地基站获取SIB。SIB是用于在连接目的地基站的小区内建立通信的信息。用于非地面站20的SIBxx被定义为与用于地面站30的SIB不同。因此，SIB是可以用来判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20的信息。
当从连接目的地基站获取的SIB是用于非地面站20的SIBxx时，判定单元552判定连接目的地基站是非地面站20。当从连接目的地基站获取的SIB是用于地面站30的SIB时，判定单元552判定连接目的地基站是地面站30。通信控制器553当从基站接收到SIBxx时，使用SIBxx来尝试进行与非地面站20的连接。
例示了用于非地面站20的SIBxx与用于地面站30的SIB完全不同的情况，还可以通过将用于非地面站20的信息添加到用于地面站30的SIB来定义用于非地面站20的SIBxx；可以适当地改变。通过将例如用于非地面站20的附加信息添加到用于地面站30的SIB来获得用于非地面站20的SIBxx。附加信息的示例包括非地面站20的标记、RACH设置、测量设置、波形和调制方式。判定单元552参考SIB内的附加信息来判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30。在这种情况下，当从连接目的地基站接收到SIBxx时，通信控制器553参考SIBxx内的非地面站20的附加信息来尝试进行与非地面站20的连接。
判定单元552可以例如使用小区ID代替无线电通信的使用频带作为判定信息来判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20；可以适当地改变。
获取单元551从连接目的地基站获取小区ID。非地面站20的小区ID被定义为与地面站30的小区ID不同。因此，小区ID是可以用来判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20的信息。当从连接目的地基站获取的小区ID是非地面站20的小区ID时，判定单元552判定连接目的地基站是非地面站20。当从连接目的地基站获取的小区ID是地面站30的小区ID时，判定单元552判定连接目的地基站是地面站30。
为了便于描述，例示了判定单元552参考连接目的地基站的无线电通信频带并且当无线电通信频带是S频带或Ka频带时判定连接目的地基站是非地面站20的情况。然而，即使当连接目的地基站的无线电通信频带是S频带时，判定单元552例如也可以依次参考SS、SIB和小区ID并通过SS、SIB和小区ID中的任何一个来判定连接目的地基站是否是非地面站20；可以适当地改变。
[获取单元]
以下描述获取单元551的细节。当判定连接目的地基站是非地面站20时，获取单元551获取关于非地面站20的信息。关于非地面站20的信息是关于非地面站20的高度的信息、关于非地面站20的移动速度的信息、关于非地面站20的绕行轨道的信息、关于非地面站20的移动路线的信息、关于非地面站20的类型的信息、控制切换所需的配置信息等。获取单元551从作为非地面站20的连接目的地基站获取关于非地面站20的信息。获取单元551将连接目的地基站的使用频带预先存储在存储单元52中，因此可以从存储单元52中获取该使用频带。
例如，关于非地面站20的高度的信息是关于非地面站20在空中所处的高度的信息。关于高度的信息例如是包括以下各项的信息：高度的绝对值，与高度相对应的指标，例如诸如GEO卫星、非GEO卫星、MEO卫星或LEO卫星这样的非地面站20的类型信息，例如诸如人造卫星或无人机这样的非地面站20的类型信息的信息。GEO卫星的基站是诸如环绕地球运行的人造卫星这样的基站，LEO的基站是诸如在低轨道上环绕地球运行的人造卫星这样的基站，并且MEO的基站是诸如在GEO和LEO之间在中轨道上环绕地球运行的人造卫星这样的基站。
关于非地面站20的移动速度的信息例如是关于非地面站20移动的速度的信息。关于移动速度的信息例如是包括以下各项的信息：移动速度的绝对值，与移动速度相对应的指标，指示非地面站20是静止还是移动的信息，关于移动路线、移动时间的信息等。关于非地面站20的绕行轨道的信息例如是关于非地面站20环绕地球运行的轨道的信息。关于绕行轨道的信息例如是包括以下各项的信息：绕行轨道的绝对值，与绕行轨道相对应的指标，关于对地面具有特定的指向性的卫星的倾斜角的信息等。
关于非地面站20的移动路线的信息例如是关于非地面站20经过的路线的信息。关于移动路线的信息是包括以下各项的信息：非地面站20经过的移动路线的地图，识别非地面站20是规则移动还是不规则移动的信息。关于非地面站20的类型的信息例如是：诸如GEO、非GEO、MEO、LEO、无人机、飞机或气球这样的基站的类型信息，关于非地面站20的大小和可传输的电能等的信息。控制切换所需的配置信息例如是关于用于非地面站的RACH设置、测量设置等的信息。
例示了上述判定单元552使用连接目的地基站的无线电通信的使用频带、SIB、小区ID等来判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30的情况。然而，判定单元552可以使用从连接目的地基站获取的关于非地面站20或地面站30的信息来判定连接目的地基站是非地面站还是地面站；可以适当地改变。关于非地面站20的信息是关于非地面站20的高度的信息、关于非地面站20的移动速度的信息、关于非地面站20的绕行轨道的信息、关于非地面站20的移动路线的信息、关于非地面站20的类型的信息、控制切换所需的信息等。
[通信控制器]
以下描述通信控制器553的细节。通信控制器553基于由获取单元551获取的信息来执行用于非地面站20或地面站30的通信控制。当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553可以基于由获取单元551获取的信息来间接切换到用于地面站30的通信控制。或者，通信控制器553可以将获取的信息直接切换为用于地面站30的通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553可以基于由获取单元551获取的信息间接切换到用于非地面站20的通信控制。或者，通信控制器553可以将获取的信息直接切换为用于非地面站20的通信控制。
当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553执行用于地面站30的通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553执行用于非地面站20的通信控制。通信控制例如包括使用小区选择准则、测量设置、RACH设置、波形、多址方式或者调制和编码方案(modulation and coding scheme，MCS)的控制。另外，通信控制包括使用信道质量指示符(channel quality indicator，CQI)、混合自动重发请求(hybrid automaticrepeat request，HARQ)、功率控制、跟踪区域、子PRB(sub-PRB)等的控制。
小区选择是由通信装置50使用表达式来选择小区的通信控制。用于非地面站20的表达式与用于地面站30的表达式不同。除了地面站30的表达项之外，用于非地面站20的表达式例如还添加了诸如非地面站20的类型、非地面站20的高度、非地面站20的移动速度和非地面站20的绕行轨道这样的校正项QNTN。NTN是非地面网络。获取单元551从连接目的地基站获取用于地面站30的表达式或用于非地面站20的表达式、参数等。
在Srxlev>0且Squal>0的条件下，用于非地面站20的表达式被表示为Srxlev＝Qrxlevmeas–(Qrxlevmin+Qrxlevminoffset)–Pcompensation–Qoffsettemp+QNTN(表达式1)和Squal＝Qqualmeas–(Qqualmin+Qqualminoffset)–Qoffsettemp+QNTN(表达式2)。Srxlev是小区接收电平值(dB)，Squal是小区质量值(dB)。Qrxlevmeas是作为测量结果的小区接收电平值(参考信号接收功率(RSRP))。Qqualmeas是作为测量结果的小区质量值(参考信号接收质量(RSRQ))。Qrxlevmin是最小的接收电平值(dBm)，Qqualmin是最小的小区质量值(dB)。Qrxlevminoffset是第一偏移值，该第一偏移值表示考虑了小区接收电平值的相对最小的接收电平值的偏移值。Qqualminoffset是第二偏移值，该第二偏移值表示考虑了小区质量值的相对最小的小区质量值的偏移值。Pcompensation是(如果UE支持SIB1中的NS-PmaxList(如果存在)中的additionalPmax)的信息。Qoffsettemp是第三偏移值，该第三偏移值表示临时应用于小区的偏移值。
用于非地面站20的表达式不限于表达式1和表达式2，并且例如在Srxlev>0、Squal>0且SNTN>0的条件下可以将NTN的小区选择值(SNTN)(dB)作为小区选择值添加到表达式1和表达式2；可以适当地改变。单位不限于dB。
当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553使用用于非地面站20的表达式来执行诸如用于非地面站20的小区选择的通信控制。当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553使用用于地面站30的表达式来执行诸如用于地面站30的小区选择的通信控制。
测量设置例如是测量通信装置50的接收信号的无线电波强度的通信控制。用于非地面站20的测量设置与用于地面站30的测量设置不同。用于非地面站20的测量设置例如根据非地面站20的类型、非地面站20的高度、非地面站20的移动速度、非地面站20的绕行轨道等来改变在用于地面站30的测量设置中使用的测量值的平均处理。例如，当非地面站20是低轨道卫星或中轨道卫星时，非地面站20高速移动，因此用于非地面站20的测量设置例如通过切换遗忘系数的值来在更短的时间内执行在用于地面站20的测量设置中使用的测量值的平均处理。获取单元551从连接目的地基站获取用于地面站30的测量设置或者用于非地面站20的测量设置。
当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553执行诸如用于地面站30的测量设置的通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553执行诸如用于非地面站20的测量设置的通信控制。
RACH设置例如是当通信装置50在发送、移交等时与基站建立通信或执行重新同步时执行的随机接入的通信控制。用于非地面站20的RACH设置不同于用于地面站30的RACH设置。可以将用于非地面站20的RACH设置定义为与用于地面站30的RACH设置完全不同，或者通过向用于地面站30的RACH设置添加校正信息来定义用于非地面站20的RACH设置。例如，根据非地面站20的高度，非地面站20的小区范围比地面站30的小区范围更宽。此外，非地面站20与通信装置50之间的距离更长，因此用于非地面站20的RACH设置将保护时间设置为比用于地面站30的RACH设置的保护时间更长。获取单元551从连接目的地基站获取用于地面站30的RACH设置或者用于非地面站20的RACH设置。
用于非地面站20的RACH设置使随机接入的前导码的数量大于用于地面站30的RACH设置的随机接入的前导码的数量。前导码是当通信装置50执行随机接入时首先发送的信号。通信装置50发送从多个前导码中随机选择的前导码。用于非地面站20的RACH设置使随机接入的前导序列的数量大于用于地面站30的RACH设置的随机接入的前导序列的数量。前导序列是当通信装置50在执行随机接入时首先发送前导码时的序列。用于非地面站20的RACH设置使随机接入的功率攀升步长大于用于地面站30的RACH设置的随机接入的功率攀升步长。功率攀升步长是当通信装置50不能从基站接收到针对随机接入的随机响应时增大发送功率以重发前导码时的发送功率的步长。用于非地面站20的RACH设置使随机接入响应的窗口大小(响应窗口大小)大于用于地面站30的RACH设置的随机接入响应的窗口大小。随机接入响应的窗口大小是对直到通信装置50从基站接收到随机接入响应时为止的监视时段进行调整时的大小。
例示了用于非地面站20的RACH设置使随机接入的功率攀升步长大于用于地面站30的RACH设置的随机接入的功率攀升步长或者使随机接入的响应窗口大小大于用于地面站30的RACH设置的随机接入的响应窗口大小的情况。然而，例如，还假设了作为无人机等的非地面站20的小区范围比地面站30的小区范围更窄的情况。在这种情况下，用于非地面站20的RACH设置可以使功率攀升步长或响应窗口大小小于用于地面站20的RACH设置的功率攀升步长或响应窗口大小；可以适当地改变。类似地，当非地面站20的小区范围更窄时，用于非地面站20的RACH设置可以使随机接入的前导码的数量或随机接入的前导码序列的数量小于用于地面站20的RACH设置的随机接入的前导码的数量或随机接入的前导码序列的数量；可以适当地改变。
例示了如下情况：作为RACH设置内的参数，例如改变随机接入的前导码的数量、随机接入的功率攀升步长和随机接入的响应窗口大小。然而，不限于这些参数；例如，可以改变诸如参数(诸如随机接入的时间频率资源)的配置信息；可以适当地改变。
当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553执行诸如用于地面站30的RACH设置的通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553执行诸如用于非地面站20的RACH设置的通信控制。
波形例如是当与连接目的地基站进行通信时使用的波形，诸如OFDM或峰均功率比(peak-to-average power ratio，PAPR)特性。PAPR是指示峰值处的发送功率的大小的指示符，是调制信号的最大发送功率和平均发送功率之间的比率。通过降低PAPR可以降低通信装置50的功耗。用于非地面站20的波形与用于地面站30的波形相比例如传输距离长、PAPR低，因此例如采用DFT-扩频-OFDM(DFT-s-OFDM)。用于非地面站20的波形可以根据非地面站20与通信装置50之间的传输距离、非地面站20的类型、使用频带等来切换波形；可以适当地改变。例如，当使用频带是Ka频带时，用于非地面站20的波形是OFDM，并且当使用频带是S频带时，用于非地面站20的波形是DFT-s-OFDM等。获取单元551从连接目的地基站获取用于地面站30的波形或者用于非地面站20的波形。
在用于非地面站20的波形中，与常规的OFDM相比，要使用的子载波的数量减少，因此可以使用实现了比OFDM的接收功率更大的接收功率的索引调制(index modulation)。索引调制是通过将频带除以被调制波而获得的调制度。因此，用于非地面站20的波形可以是与用于地面站30的波形不同的索引调制。
当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553切换到用于地面站30的波形以执行通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553切换到用于非地面站20的波形以执行通信控制。
用于非地面站20的多址方式例如使用诸如抗多普勒频移的滤波器组多址(FBMC)的减少子载波间干扰的与用于地面站30的多址方式不同的多址方式。获取单元551从连接目的地基站获取用于地面站30的多址方式或者用于非地面站20的多址方式。
当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553切换到用于地面站30的多址方式以执行通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553切换到用于非地面站20的多址方式以执行通信控制。
MCS是通过将调制和编码方案指标化而获得的信息。当通信装置50与非地面站20进行通信时，例如假设非地面站20与通信装置50之间的传输距离长并且传输损耗大。考虑到这些情况，例如，与用于地面站30的MCS相比，用于非地面站20的MCS使用更低的低阶调制方案或者采用使用更低码率的MCS。获取单元551从连接目的地基站获取用于地面站30的MCS或者用于非地面站20的MCS。
当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553切换到用于地面站30的MCS以执行通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553切换到用于非地面站20的MCS以执行通信控制。
CQI是通过将指示接收质量的测量结果的信道质量指标化而获得的信息。用于非地面站20的CQI例如是与用于地面站30的CQI不同的CQI。获取单元551从连接目的地基站获取用于地面站30的CQI或者用于非地面站20的CQI。当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553切换到用于地面站30的QCI以执行通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站时，通信控制器553切换到用于非地面站20的QCI以执行通信控制。
通信控制器553可以准备用于地面站30的MCS表和CQI表以及用于非地面站20的MCS表和CQI表，并且根据连接目的地基站来在用于地面站30和非地面站20的表之间进行切换；可以适当地改变。
通信控制器553准备用于地面站30的MCS指标和CQI指标。当连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553可以通过用于地面站30的(MCS/CQI指标–2)的计算来计算非地面站20的MCS/CQI指标；可以适当地改变。
HARQ是使用当在通信路径中发生错误时自动重发数据的ARQ和错误校正的前馈错误校正(feedforward error correct，FEC)这两者的通信控制。当通信装置50与非地面站20进行通信时，例如假设非地面站20与通信装置50之间的传输延迟大并且发送和接收HARQ花费时间。考虑到这些情况，代替用于地面站30的HARQ，用于非地面站20的HARQ例如采用不发送HARQ并增加重复次数而以无HARQ方式进行发送的方法。获取单元551从连接目的地基站获取用于地面站30的HARQ或者用于非地面站20的HARQ。
当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553切换到用于地面站30的HARQ以执行通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553切换到用于非地面站20的HARQ以执行通信控制。
发送功率控制是通信装置50的发送功率的通信控制。当通信装置50与非地面站20进行通信时，例如非地面站20的移动速度高并且非地面站20和通信装置50之间的传输距离长，因此假设传输延迟大。考虑到这些情况，例如，用于非地面站20的发送功率控制使发送电能的步长大于用于地面站30的发送功率控制的发送电能的步长。获取单元551从连接目的地基站获取用于地面站30的发送功率控制或者用于非地面站20的发送功率控制。
当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553切换到用于地面站30的发送功率控制以执行通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553切换到用于非地面站20的发送功率控制以执行通信控制。
跟踪区域是通信装置50在其中执行跟踪的区域。用于非地面站20的跟踪区域列表与用于地面站30的跟踪区域列表不同。当非地面站20是诸如低轨道卫星、中轨道卫星或无人机这样的无人飞行器系统(UAS)时，即使通信装置50不是在移动，非地面站20也在移动，因此，用于非地面站20的跟踪区域需要切换跟踪区域。因此，例如，因为假定非地面站20在特定轨道上移动，因此用于非地面站20的跟踪区域列表优选地包括该轨道上的非地面站20。获取单元551从连接目的地基站获取用于地面站30的跟踪区域列表或者用于非地面站20的跟踪区域列表。
当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553切换到用于地面站30的跟踪区域列表以执行通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553切换到用于非地面站20的跟踪区域列表以执行通信控制。
子PRB例如是LTE中的时间频率资源的分配单位。当通信装置50与非地面站20进行通信时，与地面站30相比通信距离更长，因此假定需要更大的发送功率。因此，作为确保发送功率的手段，使用于非地面站20的子PRB比用于地面站30的PRB大小更小。例如，当用于地面站30的子PRB是1个PRB＝12个子载波时，用于非地面站20的子PRB是1个PRB＝6个子载波。获取单元551从连接目的地基站获取用于地面站30的子PRB或者用于非地面站20的子PRB。
当判定连接目的地基站是地面站30时，通信控制器553切换到用于地面站30的子PRB以执行通信控制。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信控制器553切换到用于非地面站20的子PRB以执行通信控制。
[2-10.切换处理]
图14是根据通信系统1的切换处理的示例性操作的序列图。切换处理是通信装置50判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20并切换到与连接目的地基站相对应的通信控制的处理。
例如，当在空闲状态下从连接目的地基站(非地面站20)接收到SS、MIB和SIB时(步骤S401)，通信装置50检测连接目的地基站(步骤S401A)。通信装置50在检测到连接目的地基站时，基于连接目的地基站的无线电使用频带来判定连接目的地基站是地面站30还是非地面站20(步骤S402)。例如，因为连接目的地基站的无线电使用频带是非地面站20的无线电使用频带，因此通信装置50判定连接目的地基站是非地面站20。
当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于从作为连接目的地基站的非地面站20获取的信息而切换到用于非地面站20的通信控制(步骤S403)。然后，通信装置50将随机接入前导码发送到作为连接目的地基站的非地面站20(步骤S404)。
非地面站20在接收到随机接入前导码时将针对随机接入前导码的随机接入响应(Msg2)发送到通信装置50(步骤S405)。通信装置50在接收到随机接入响应时将针对随机接入响应的消息(Msg3)发送到非地面站20(步骤S406)。非地面站20在接收到消息(Msg3)时将针对消息(Msg3)的竞争解决消息(Msg4：竞争解决)发送到通信装置50(步骤S407)。另外，非地面站20将DCI发送到通信装置50(步骤S408)。通信装置50基于竞争解决消息和DCI而开始与非地面站20的无线电通信(步骤S409)。从步骤S404到步骤S407的处理例如是图11所示的基于竞争的随机接入过程的处理。
当在与非地面站20的通信期间从作为其他连接目的地基站的地面站30接收到SS、MIB和SIB时(步骤S410)，通信装置50检测其他连接目的地基站(步骤S410A)。通信装置50在检测到其他连接目的地基站时(步骤S410A)，基于其他连接目的地基站的无线电使用频带来判定其他连接目的地基站是地面站30还是非地面站20(步骤S411)。例如，因为其他连接目的地基站的无线电使用频带是地面站30的无线电使用频带，因此通信装置50判定其他连接目的地基站是地面站30。
当判定其他连接目的地基站是地面站30时，通信装置50基于从作为连接目的地基站的地面站30获取的信息而切换到用于地面站30的通信控制(步骤S412)。然后，通信装置50将随机接入前导码发送到作为其他连接目的地基站的地面站30(步骤S413)。
地面站30当接收到随机接入前导码时将针对随机接入前导码的随机接入响应(Msg2)发送到通信装置50(步骤S414)。通信装置50在接收到随机接入响应时将针对随机接入响应的消息(Msg3)发送到地面站30(步骤S415)。地面站30在接收到消息(Msg3)时将针对消息(Msg3)的竞争解决消息(Msg4：竞争解决)发送到通信装置50(步骤S416)。从步骤S413到步骤S416的处理例如是图11所示的基于竞争的随机接入过程的处理。另外，地面站30将DCI发送到通信装置50(步骤S417)。通信装置50基于竞争解决消息和DCI而开始与地面站30的无线电通信(步骤S418)。
处于空闲状态的通信装置50检测到连接目的地基站，并且当判定连接目的地基站是非地面站20时，切换到用于非地面站20的通信控制。然后，通信装置50切换到用于非地面站20的通信控制，以通过随机接入过程与非地面站20建立无线电通信。因此，通信装置50可以实现与作为连接目的地基站的非地面站20相对应的通信控制。
例如，通信装置50在与非地面站20的通信期间检测到新的连接目的地基站，并且当确定新的连接目的地基站是地面站30时，切换到用于地面站30的通信控制。然后，通信装置50切换到用于地面站30的通信控制，以通过随机接入过程与地面站30建立无线电通信。因此，通信装置50可以实现与作为新的连接目的地基站的地面站30相对应的通信控制。
图14所示的切换处理例示了以下情况：通信装置50当在与非地面站20的通信期间检测到来自地面站30的SS、MIB和SIB时，判定连接目的地基站是地面站30，并切换到用于地面站30的通信控制。然而，处于空闲状态的通信装置50当检测到来自作为新的连接目的地基站的地面站30的SS、MIB和SIB时，判定连接目的地基站是地面站30。当判定新的连接目的地基站是地面站30时，通信装置50可以切换到用于地面站30的通信控制；可以适当地改变。
当在与地面站30的通信期间检测到来自作为新的连接目的地基站的非地面站20的SS、MIB和SIB时，通信装置50可以判定新的连接目的地基站是非地面站20，并切换到用于非地面站20的通信控制；可以适当地改变。
通信装置50还可以实现连接到地面站30和非地面站20这两者以实现与它们的同时通信的双连接(dual connectivity，DC)。
非地面站20可以是卫星站、飞行器站等。例如，当在与卫星站的通信期间检测到新的连接目的地基站并且判定连接目的地基站是飞行器站时，通信装置50可以切换到用于飞行器站的通信控制来代替用于卫星站的通信控制；可以适当地改变。
[2-11.效果]
本实施例的通信装置50从基站获取信息，并基于获取的信息来判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30。另外，当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以根据连接目的地基站来执行通信控制。
当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于从连接目的地基站获取的信息来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以使用从连接目的地的非地面站20获取的信息来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取为地面站30定义的SIB和为非地面站20定义的SIB。另外，通信装置50基于SIB来判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30。因此，通信装置50可以使用SIB来判定连接目的地基站。
为非地面站20定义的SIB将在用于非地面站20的通信控制中使用的信息添加到为地面站30定义的SIB。因此，通信装置50使用SIB容易地判定连接目的地基站。
通信装置50从连接目的地基站获取在地面站30与非地面站20之间子载波间隔不同的SS，并基于SS来判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30。因此，通信装置50可以使用SS来判定连接目的地基站。
通信装置50从连接目的地基站获取识别地面站30或非地面站20的小区ID，并基于小区ID来判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30。因此，通信装置50可以使用小区ID来判定连接目的地基站。
通信装置50基于连接目的地基站的无线电使用频带来判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30。因此，通信装置50可以使用无线电使用频带来判定连接目的地基站。
通信装置50从连接目的地基站获取关于非地面站20所处的高度的信息，并且当判定连接目的地基站是非地面站20时，基于获取的关于非地面站20的高度的信息来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以使用关于非地面站20的高度的信息来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取在用于非地面站20的通信控制中使用的非地面站20的诸如标志(flag)、RACH设置、测量设置、通信形式、多址形式、MCS、CQI、HARQ、发送功率控制、子PRB这样的配置信息。另外，当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的配置信息来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以使用非地面站20的配置信息来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取与用于地面站30的RACH的前导码的数量不同的用于非地面站20的RACH的前导码的数量。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的用于非地面站20的RACH的前导码的数量来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以利用用于非地面站20的RACH的前导码的数量来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取与用于地面站30的RACH的序列的数量不同的用于非地面站20的RACH的序列的数量。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的用于非地面站20的RACH的序列的数量来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以利用用于非地面站20的RACH的前导序列的数量来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取与控制与用于地面站30的RACH的前导码重发有关的功率的功率攀升步长量不同的控制与用于非地面站20的RACH的前导码重发有关的功率的功率攀升步长量。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的控制与用于非地面站20的RACH的前导码重发有关的功率的功率攀升步长量来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以利用用于非地面站20的RACH的功率攀升步长量来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取与监视针对用于地面站30的RACH的随机接入响应的窗口大小不同的监视针对用于非地面站20的RACH的随机接入响应的窗口大小。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的监视针对用于非地面站20的RACH的随机接入响应的窗口大小来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以利用监视针对用于非地面站20的RACH的随机接入响应的窗口大小来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取与在用于地面站30的RACH中使用的配置信息不同的在用于非地面站20的RACH中使用的配置信息。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的用于非地面站20的配置信息来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以利用在用于非地面站20的RACH中使用的配置信息来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取与用于地面站30的MCS不同的用于非地面站20的MCS。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的用于非地面站的MCS来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以利用用于非地面站20的MCS来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取与用于地面站30的CQI不同的用于非地面站20的CQI。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的用于非地面站20的CQI来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以利用用于非地面站20的CQI来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取与控制用于地面站30的发送功率的步长量不同的控制用于非地面站20的发送功率的步长量。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的控制用于非地面站20的发送功率的步长量来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以利用用于非地面站20的发送功率控制来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取与用于地面站30的子PRB不同的用于非地面站20的子PRB。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的用于非地面站20的子PRB来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以利用用于非地面站20的子PRB来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取关于非地面站移动的速度的移动速度信息。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的非地面站20的移动速度信息来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以使用非地面站20的移动速度信息来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取关于非地面站20经过的路线的移动路线信息。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的非地面站20的移动路线信息来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以使用非地面站20的移动路线信息来执行用于非地面站20的通信控制。
通信装置50从连接目的地基站获取识别非地面站20的类型的诸如GEO、非GEO、MEO、LEO、无人机、飞机或气球这样的类型信息。当判定连接目的地基站是非地面站20时，通信装置50基于获取的非地面站20的类型信息来执行用于非地面站20的通信控制。因此，通信装置50可以使用非地面站20的类型信息来执行用于非地面站20的通信控制。
(3.变型)
上述各个实施例各自表示示例，并且可以进行各种变型和应用。
[3-1.关于系统配置的变型]
在本实施例中，非地面站20、地面站30和中继站40支持诸如W-CDMA、cdma2000、LTE和NR的蜂窝通信方式。然而，非地面站20、地面站30和中继站40所支持的蜂窝通信方式不限于这些蜂窝通信方式；这些装置可以支持其他蜂窝通信方式，诸如超移动宽带(ultra-mobile broadband，UMB)。此外，这些装置可以支持除蜂窝通信方式之外的其他无线电通信方式，诸如短距离无线电通信方式、邻近无线电通信方式和无线电局域网(LAN)方式。
在上述实施例中，非地面站20形成低轨道卫星星座；由非地面站20形成的卫星星座不限于低轨道卫星星座。由非地面站20形成的卫星星座可以是诸如中轨道卫星星座或对地静止轨道卫星星座这样的卫星星座。
在上述实施例中，例如，单个基站形成单个小区。然而，多个基站可以彼此协作地形成单个小区；可以适当地改变。
(I)触发信息是通信装置50用来判定是否切换到连接目的地基站的信息。触发信息例如是通信装置50用来使用关于接收功率的信息(例如RSRP或RSRQ)来判定是否切换到连接目的地基站的信息。例如，触发信息可以是关于从连接目的地基站接收到的功率的测量值(RSRP、RSRQ等)的判定阈值(第一触发值)，或者是两个功率的测量值之间的差值(第二触发值)。
触发信息不限于在使用关于接收功率的信息来执行切换判定时使用的信息(例如第一触发值或第二触发值)。例如，触发信息可以是与连接切换有关的装置的移动信息。在这种情况下，移动信息例如是包括与连接切换有关的装置的当前位置、移动方向和移动速度中的至少一个信息的信息。与连接切换有关的装置例如是通信装置50、连接的基站和切换候选基站中的至少一个装置。
首先，通信装置50基于通信装置50自身的移动信息和/或正在与通信装置50连接的基站的移动信息来判定通信装置50当前是否距由连接的基站形成的小区的末端(在下文中简称为小区末端)特定距离内。在该处理中，移动信息可以是关于通信装置50和连接的基站的当前位置的信息。当通信装置50当前距小区末端特定距离内时，通信装置50判定当前时间点是基站的切换定时。然后，通信装置50执行连接目的地的切换处理(例如移交处理)。
连接目的地的切换定时的判定可以基于预测。例如，通信装置50基于通信装置50自身的移动信息和/或正在与通信装置50连接的基站的移动信息来预测直到通信装置50到达小区末端为止的时间。在该处理中，移动信息可以包括关于通信装置50和连接的基站的当前位置、移动方向和移动速度的信息。当通信装置50和连接的基站正在规则地移动时，移动信息可以包括关于通信装置50和连接的基站的移动路线的信息。当预测的时间短于特定时间时，通信装置50判定当前时间点是连接的切换定时。然后，通信装置50执行连接目的地的切换处理(例如移交处理)。
连接目的地的切换定时的判定可以基于切换候选基站的移动信息。例如，非地面站20基于切换候选基站的移动信息来判定通信装置50是否已经在由切换候选基站形成的小区内。当通信装置50在该小区内时，非地面站20判定当前时间点是连接目的地的切换定时。然后，通信装置50执行连接目的地的切换处理(例如移交处理)。
切换信息中包括触发信息，由此无线电网络侧的装置(管理装置10、非地面站20等)易于管理通信装置50的基站的切换定时。对于通信装置50而言，也可以在适合于场合的最佳定时来切换基站。
除了切换候选基站的切换信息之外，由通信装置50获取的切换信息还可以包括在连接到切换候选基站之后被进一步假定为切换候选的基站的切换信息(例如资源信息)。例如，通信装置50从连接的基站获取在向成为切换候选的第一基站(往后一个的基站)的连接的切换时使用的第一切换信息。同时，通信装置50还可以从连接的基站获取在向在连接到第一基站之后成为切换候选的第二基站(往后两个的基站)的连接的切换时使用的第二切换信息。切换信息可以包括在向在连接到第二基站之后进一步成为切换候选的第三基站(往后三个的基站)的连接的切换时使用的第三切换信息。切换信息可以包括用于连接到往后三个或更往后的基站的资源信息。
在这种情况下，正在与通信装置50连接的基站可以基于其他基站的移动信息来判定多个基站中的成为第一基站、第二基站和第三基站的基站。可以理解，基站可以判定往后三个或更往后的基站。
不仅预先获取在下一次切换中使用的切换信息，而且预先获取更往后的切换信息，由此即使当在短的时间间隔频繁发生切换时，通信装置50也可以平滑地切换连接。因此，通信装置50可以维持高的通信质量。
[3-2.其他变型]
控制本实施例的管理装置10、非地面站20、地面站30、中继站40或通信装置50的控制装置可以通过专用计算机系统或通用计算机系统来实现。
例如，在诸如光盘、半导体存储器、磁带或软盘这样的计算机可读记录介质中存储并分发用于执行上述操作(例如初始连接处理和切换处理)的通信程序。例如，将该程序安装在计算机中并执行上述处理以形成控制装置。在该处理中，控制装置可以是管理装置10、非地面站20、地面站30、中继站40或通信装置50的外部的装置(例如个人计算机)。控制装置可以是非地面站20、地面站30、中继站40或通信装置50的内部的装置(例如控制器13、控制器23、控制器34、控制器44或控制器55)。
通信程序可以存储在诸如因特网的网络上的服务器装置中包括的盘装置中，并且可以下载到计算机等。上述功能可以通过操作系统(OS)和应用软件之间的协作来实现。在这种情况下，除OS之外的部分可以存储在介质中并被分发，或者除OS之外的部分可以存储在服务器装置中并被下载到计算机等。
在实施例中描述的处理中，被描述为自动执行的处理的整体或一部分也可以手动执行；可替代地，被描述为手动执行的处理的整体或一部分也可以通过已知方法自动执行。除特别提到的情况之外，可以自由地改变在说明书和附图中示出的处理过程、具体名称以及包括各种数据和参数的信息。例如，在附图中示出的各种信息不限于所示出的信息。
所示出的装置的组件是功能上的概念组件，并且不一定需要在物理上如图所示进行配置。也就是说，装置的分布和集成的具体模式不限于所示出的模式；其整体或一部分可以根据各种负载和使用条件而以任何单位在功能上或在物理上分布或集成来进行配置。
上述实施例可以在处理细节彼此不矛盾的区域中适当地彼此组合。可以适当地改变在上述实施例的流程图或序列图中示出的步骤的顺序。
[4.结论]
如前所述，根据本公开的实施例，通信装置50判定连接目的地基站是非地面站20还是地面站30，并且当判定连接目的地基站是非地面站20时，执行用于非地面站20的通信控制。因此，无论连接目的地基站是地面站30还是非地面站20，都可以实现适用于连接的地面站的通信控制。
已经描述了本公开的实施例；本公开的技术范围不限于上述实施例本身，并且在不脱离本公开的主旨的范围内可以进行各种变型。不同的实施例和变型之间的组件可以适当地彼此组合。
在本说明书中描述的实施例中的效果仅是举例而不是限制性的；可以存在其他效果。
本技术还可以采用以下配置。
(1)
一种通信装置，包括：
获取单元，从基站装置获取信息；
判定单元，基于获取的信息来判定连接目的地基站装置是非地面站还是地面站；以及
通信控制器，当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，该通信控制器执行用于所述非地面站的通信控制。
(2)
根据(1)所述的通信装置，其中，当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于由所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取的信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
(3)
根据(1)或(2)所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取为所述地面站定义的系统信息和为所述非地面站定义的系统信息，并且
所述判定单元基于所述系统信息来判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站还是所述地面站。
(4)
根据(3)所述的通信装置，其中，为所述非地面站定义的系统信息是通过将在用于所述非地面站的通信控制中使用的信息添加到为所述地面站定义的系统信息而获得的信息。
(5)
根据(1)至(4)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取用于所述非地面站的随机接入的前导码数，该前导码数不同于用于所述地面站的随机接入的前导码数，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的用于所述非地面站的随机接入的前导码数来执行用于所述非地面站的通信控制。
(6)
根据(1)至(5)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取用于所述非地面站的随机接入的序列数，该序列数不同于用于所述地面站的随机接入的序列数，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的用于所述非地面站的随机接入的序列数来执行用于所述非地面站的通信控制。
(7)
根据(1)至(6)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取控制与用于所述非地面站的随机接入的前导码重发有关的功率的步长量，该步长量不同于控制与用于所述地面站的随机接入的前导码重发有关的功率的步长量，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的控制与用于所述非地面站的随机接入的前导码重发有关的功率的步长量来执行用于所述非地面站的通信控制。
(8)
根据(1)至(7)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取监视针对用于所述非地面站的随机接入的响应的窗口大小，该窗口大小不同于监视针对用于所述地面站的随机接入的响应的窗口大小，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的监视针对用于所述非地面站的随机接入的响应的窗口大小来执行用于所述非地面站的通信控制。
(9)
根据(1)至(8)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取在用于所述非地面站的随机接入中使用的配置信息，该配置信息不同于在用于所述地面站的随机接入中使用的配置信息，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的用于所述非地面站的配置信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
(10)
根据(1)至(9)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取用于所述非地面站的每个物理资源块的子载波数，该子载波数不同于用于所述地面站的每个物理资源块的子载波数，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的用于所述非地面站的每个物理资源块的子载波数来执行用于所述非地面站的通信控制。
(11)
根据(1)至(10)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取在所述地面站和所述非地面站之间子载波间隔不同的同步信号，并且
所述判定单元基于所述同步信号来判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站还是所述地面站。
(12)
根据(1)至(11)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取识别所述地面站或所述非地面站的识别信息，并且
所述判定单元基于所述识别信息来判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站还是所述地面站。
(13)
根据(1)至(12)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取关于所述非地面站所位于的高度的信息，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的关于所述非地面站的高度的信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
(14)
根据(1)至(13)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取在用于所述非地面站的通信控制中使用的配置信息，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的所述配置信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
(15)
根据(1)至(14)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取用于所述非地面站的调制和编码方案，该调制和编码方案不同于用于所述地面站的调制和编码方案，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的用于所述非地面站的调制和编码方案来执行用于所述非地面站的通信控制。
(16)
根据(1)至(15)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取用于所述非地面站的信道质量指标，该信道质量指标不同于用于所述地面站的信道质量指标，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的用于所述非地面站的信道质量指标来执行用于所述非地面站的通信控制。
(17)
根据(1)至(16)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取控制用于所述非地面站的发送功率的步长量，该步长量不同于控制用于所述地面站的发送功率的步长量，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的控制用于所述非地面站的发送功率的步长量来执行用于所述非地面站的通信控制。
(18)
根据(1)至(17)中的任一项所述的通信装置，其中，所述判定单元基于所述连接目的地基站装置的无线电使用频带来判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站还是所述地面站。
(19)
根据(1)至(18)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取关于所述非地面站移动的速度的移动速度信息，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的所述非地面站的移动速度信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
(20)
根据(1)至(19)中的任一项所述的通信装置，其中
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取关于所述非地面站移动的路线的移动路线信息，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的所述非地面站的移动路线信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
(21)
根据(1)至(20)中的任一项所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取识别所述非地面站的类型的类型信息，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的所述非地面站的类型信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
(22)
一种通信方法，通信装置通过该通信方法：
从基站装置获取信息；
基于获取的信息，判定连接目的地基站装置是非地面站还是地面站；并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，执行用于所述非地面站的通信控制。
(23)
一种通信程序，用于使通信装置中包括的计算机用作：
获取单元，从基站装置获取信息；
判定单元，基于获取的信息来判定连接目的地基站装置是非地面站还是地面站；以及
通信控制器，当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，执行用于所述非地面站的通信控制。
标号列表
20 非地面站
30 地面站
50 通信装置
55 控制器
551 获取单元
552 判定单元
553 通信控制器

Claims (23)

1.一种通信装置，包括：
获取单元，从基站装置获取信息；
判定单元，基于获取的信息来判定连接目的地基站装置是非地面站还是地面站；以及
通信控制器，当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，该通信控制器执行用于所述非地面站的通信控制。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于由所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取的信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
3.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取为所述地面站定义的系统信息和为所述非地面站定义的系统信息，并且
所述判定单元基于所述系统信息来判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站还是所述地面站。
4.根据权利要求3所述的通信装置，其中，为所述非地面站定义的系统信息是通过将在用于所述非地面站的通信控制中使用的信息添加到为所述地面站定义的系统信息而获得的信息。
5.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取用于所述非地面站的随机接入的前导码数，该前导码数不同于用于所述地面站的随机接入的前导码数，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的用于所述非地面站的随机接入的前导码数来执行用于所述非地面站的通信控制。
6.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取用于所述非地面站的随机接入的序列数，该序列数不同于用于所述地面站的随机接入的序列数，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的用于所述非地面站的随机接入的序列数来执行用于所述非地面站的通信控制。
7.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取控制与用于所述非地面站的随机接入的前导码重发有关的功率的步长量，该步长量不同于控制与用于所述地面站的随机接入的前导码重发有关的功率的步长量，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的控制与用于所述非地面站的随机接入的前导码重发有关的功率的步长量来执行用于所述非地面站的通信控制。
8.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取监视针对用于所述非地面站的随机接入的响应的窗口大小，该窗口大小不同于监视针对用于所述地面站的随机接入的响应的窗口大小，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的监视针对用于所述非地面站的随机接入的响应的窗口大小来执行用于所述非地面站的通信控制。
9.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取在用于所述非地面站的随机接入中使用的配置信息，该配置信息不同于在用于所述地面站的随机接入中使用的配置信息，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的用于所述非地面站的配置信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
10.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取用于所述非地面站的每个物理资源块的子载波数，该子载波数不同于用于所述地面站的每个物理资源块的子载波数，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的用于所述非地面站的每个物理资源块的子载波数来执行用于所述非地面站的通信控制。
11.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取在所述地面站和所述非地面站之间子载波间隔不同的同步信号，并且
所述判定单元基于所述同步信号来判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站还是所述地面站。
12.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取识别所述地面站或所述非地面站的识别信息，并且
所述判定单元基于所述识别信息来判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站还是所述地面站。
13.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取关于所述非地面站所位于的高度的信息，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的关于所述非地面站的高度的信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
14.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取在用于所述非地面站的通信控制中使用的配置信息，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的所述配置信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
15.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取用于所述非地面站的调制和编码方案，该调制和编码方案不同于用于所述地面站的调制和编码方案，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的用于所述非地面站的调制和编码方案来执行用于所述非地面站的通信控制。
16.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取用于所述非地面站的信道质量指标，该信道质量指标不同于用于所述地面站的信道质量指标，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的用于所述非地面站的信道质量指标来执行用于所述非地面站的通信控制。
17.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取控制用于所述非地面站的发送功率的步长量，该步长量不同于控制用于所述地面站的发送功率的步长量，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的控制用于所述非地面站的发送功率的步长量来执行用于所述非地面站的通信控制。
18.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，所述判定单元基于所述连接目的地基站装置的无线电使用频带来判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站还是所述地面站。
19.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取关于所述非地面站移动的速度的移动速度信息，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的所述非地面站的移动速度信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
20.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取关于所述非地面站移动的路线的移动路线信息，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的所述非地面站的移动路线信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
21.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中，
所述获取单元从所述连接目的地基站装置获取识别所述非地面站的类型的类型信息，并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，所述通信控制器基于获取的所述非地面站的类型信息来执行用于所述非地面站的通信控制。
22.一种通信方法，通信装置通过该通信方法：
从基站装置获取信息；
基于获取的信息，判定连接目的地基站装置是非地面站还是地面站；并且
当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，执行用于所述非地面站的通信控制。
23.一种通信程序，用于使通信装置中包括的计算机用作：
获取单元，从基站装置获取信息；
判定单元，基于获取的信息来判定连接目的地基站装置是非地面站还是地面站；以及
通信控制器，当判定所述连接目的地基站装置是所述非地面站时，该通信控制器执行用于所述非地面站的通信控制。
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