CN113615268B - 通信装置和通信方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种能够进一步改进其中基站装置和通信装置彼此通信的通信系统中的无线电链路之间的质量的通信装置和通信方法。根据本公开的通信装置(50)包括接收单元(511a)和发送单元(512d)。接收单元(511a)接收从基站装置(20、30)发送的同步信号。发送单元(512d)将接收单元(511a)接收的同步信号和/或物理随机接入信道(PRACH)发送给基站装置(20、30)，该PRACH包括能够特有地标识PRACH资源的特征。

Description

通信装置和通信方法
技术领域
本公开涉及一种通信装置和通信方法。
背景技术
使用诸如蜂窝通信技术之类的无线电接入技术的移动通信是已知的。在这样的无线电接入技术中，随着诸如蜂窝电话之类的通信装置的移动，在作为通信装置的连接目的地的无线电基站装置(以下简称为基站装置或基站)之间执行切换。另外，例如，不仅安装在地上的地面站，而且天空中的诸如人造卫星之类的非地面站都已被作为基站研究。在通信装置中，不仅经由地面站的连接到地面站的无线通信，而且经由非地面站的连接到非地面站的无线通信，都已被研究。
引文列表
非专利文献
非专利文献1：RP-182880，Thales，“Study on solutions for NR to supportnon-terrestrial networks(NTN)”，3GPP TSG RAN会议#82,索伦托，意大利，2018年12月。
发明内容
技术问题
然而，通信装置与非地面站执行的无线通信具有比与地面站执行的无线通信更大的传播延迟。因此，当与地上的通信装置执行无线通信时，非地面站难以准确地计算传播延迟，这可能使无线电链路之间的质量降低。
因此，本公开提出了一种通信装置和通信方法，该通信装置和通信方法能够进一步改进基站装置和通信装置彼此通信的通信系统中的无线电链路之间的质量。
问题的解决方案
根据本公开，一种通信装置包括接收器和发送器。接收器接收从基站装置发送的同步信号。发送器将物理随机接入信道(PRACH)发送给基站装置，PRACH包括能够特有地标识接收器接收的同步信号和/或PRACH资源的特征。
附图说明
图1是例示说明根据本公开的实施例的通信系统的配置示例的示图。
图2是例示说明通信系统提供的无线网络的示例的示图。
图3是例示说明通信系统提供的卫星通信的概要的示图。
图4是例示说明卫星站形成的小区的示例的示图。
图5是例示说明根据本公开的实施例的管理装置的配置示例的示图。
图6是例示说明根据本公开的实施例的非地面站的配置示例的示图。
图7是例示说明根据本公开的实施例的地面站的配置示例的示图。
图8是例示说明根据本公开的实施例的中继站的配置示例的示图。
图9是例示说明根据本公开的实施例的通信装置的配置示例的示图。
图10是例示说明根据本公开的初始连接处理的示例的流程图。
图11是例示说明根据本公开的基于竞争的RACH进程的序列图。
图12是例示说明根据本公开的基于非竞争的RACH进程的序列图。
图13是例示说明根据本公开的NR的2步RACH的序列图。
图14是根据本公开的由传播延迟引起的问题的说明图。
图15是例示说明根据本公开的第一通信方法的序列图。
图16是例示说明根据本公开的第二通信方法的序列图。
图17是根据本公开的第三通信方法的说明图。
具体实施方式
下面将参照附图详细地描述本公开的实施例。在以下实施例中的每个实施例中，相同的部分用相同的标号表示，并且将省略它们的重复描述。
另外，在本说明书和附图中，具有基本上相同的或类似的功能配置的多个组件可以用后面接着不同数字的相同的标号来使彼此区分开。例如，根据需要，具有基本上相同的功能配置的多个组件是区分开的，比如通信装置501、502和503。然而，在不需要特别区分具有基本上相同的功能配置的多个组件中的每个的情况下，将仅附上相同的标号。例如，通信装置501、502和503仅被称为通信装置50，除非不是特别需要区分它们。
将按以下项目顺序描述本公开。
1.引言
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.第一通信方法
2-8.第二通信方法
2-9.第三通信方法
2-10.效果
3.修改
3-1.关于系统配置的修改
3-2.其他修改
4.总结
<<1.引言>>
第三代合作伙伴计划(3GPP)已经研究了无线电接入技术，诸如长期演进(LTE)和新型无线电(NR)。LTE和NR是蜂窝通信技术的类型，并且通过以小区的形式布置被基站覆盖的多个区域，使得终端装置能够进行移动通信。而且，如本文中使用的术语“LTE”包括高级LTE(LTE-A)、高级LTE专业版(LTE-A Pro)和演进通用地面无线电接入(EUTRA)。另外，如本文中使用的术语“NR”包括新型无线电接入技术(NRAT)和进一步EUTRA(FEUTRA)。
NR是LTE的下一代(第五代)无线电接入技术(RAT)。NR是一种无线电接入技术能够支持各种使用情况，包括增强的移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)和超可靠低延时通信(URLLC)。在这些使用情况下，NR被认为构建满足使用场景、需求、部署场景等的技术框架。
此外，在NR中，由于对于广区域覆盖、连接稳定性等的需求增长，关于非地面网络(NTN)的研究已经开始。在非地面网络中，无线网络被规划为经由除了地面站之外的基站(诸如卫星站或航空器站)提供给终端装置。除了地面站之外的基站被称为非地面站或非地面基站。地面站提供的无线网络被称为地面网络(TN)。对于地面网络和非地面网络这二者使用相同的无线电接入方案使得能够进行地面网络和非地面网络的整合操作。
而且，在本公开的实施例中，地面站(也被称为地面基站)是指安装在地上的基站(包括中继站)。术语“地”不仅是指地(陆地)，而且还指广义的地，包括地下、水上和水下。
<<2.实施例>>
以下，将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，并且使用非地面网络为通信装置提供无线通信。注意，通信系统1中提供的非地面网络不限于使用NR指定的无线电接入方法的无线网络。通信系统1中包括的非地面网络可以是除了NR之外的无线电接入方案的无线网络，诸如LTE、宽带码分多址(W-CDMA)和码分多址2000(cdma2000)。
注意，以下描述是基于基站(以下也被称为基站装置)的概念包括中继站(以下也被称为中继装置)的假定给出的。另外，基站的概念不仅包括配备有基站的功能的结构，而且还包括安装在结构中的装置。结构例如是建筑物，诸如塔式建筑物、房子、铁塔、火车站设施、机场设施、港口设施和体育场。注意，结构的概念不仅包括建筑物，而且还包括诸如隧道、桥梁、水坝、围栏和钢柱之类的非建筑物结构，或者还包括诸如起重机、门和风车之类的设施。另外，结构的概念不仅包括地(陆地)上的结构或地下的结构，而且还包括诸如支墩和大型浮体之类的水上结构或诸如海洋观测设施之类的水下结构。
此外，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移动体本身。移动体可以是移动终端(诸如智能电话)、在地(陆地)上移动的移动体(例如车辆，诸如汽车、公交车、卡车、火车和线性电机牵引车)、或在地下(例如，在隧道中)移动的移动体(例如，地铁)。另外，移动体可以是在水上移动的移动物体(例如船，诸如客船、货船和气垫船)、或在水下移动的移动体(例如潜水船，诸如潜水艇、潜艇和无人潜艇)。另外，移动体可以是在大气中移动的移动物体(例如航空器，诸如飞机、飞艇和无人机)、或在大气外部移动的空间移动体(例如人造天体，诸如人造卫星、航天器、空间站和空间探测器)。
而且，LTE基站有时被称为演进节点B(eNodeB)或eNB。另外，NR基站有时被称为gNodeB或gNB。另外，在LTE和NR中，终端装置(也被称为移动站、移动站设备或终端)有时被称为用户设备(UE)。而且，终端装置是一种类型的通信装置，并且也被称为移动站、移动站设备或终端。在本公开的实施例中，通信装置的概念不仅包括诸如移动终端之类的便携式终端装置，而且还包括安装在例如结构或移动体中的装置。另外，通信装置的概念不仅包括终端装置，而且还包括基站和中继站。
<2-1.通信系统的整体配置>
图1是例示说明根据本公开的实施例的通信系统1的示例性配置的示图。通信系统1包括：管理装置10、非地面基站(以下，简称为非地面站)20、地面基站(以下，简称为地面站)30、中继装置(以下，简称为中继站)40和通信装置50。通信系统1为用户提供无线网络，该无线网络通过操作构成通信系统1的各无线通信装置彼此协作来允许移动通信。无线通信装置是具有无线通信功能的装置，并且对应于图1的示例中的非地面站20、地面站30、中继站40和通信装置50。
通信系统1可以包括多个管理装置10、非地面站20、地面站30、中继站40和通信装置50。在图1的示例中，通信系统1包括作为管理装置10的管理装置101、102等。另外，通信系统1包括作为非地面站20的非地面站201、202等、以及作为地面站30的地面站301、302等。另外，通信系统1包括作为中继站40的中继站401、402等，并且包括作为通信装置50的通信装置501、502、503等。
管理装置10是管理无线网络的装置。例如，管理装置10是用作移动性管理实体(MME)或接入和移动性管理功能(AMF)的装置。管理装置10构成核心网络(CN)。核心网络(CN)例如是演进分组核心(EPC)或5G核心网络(5GC)。管理装置10连接到多个非地面站20和多个地面站30中的每个。管理装置10管理非地面站20和地面站30之间的通信。
非地面站20是与通信装置50进行无线通信的基站。在图1的示例中，非地面站201连接到中继站401，并且能够经由中继站401与通信装置50执行无线通信。在本实施例中，非地面站20是能够在空气或空间中浮动的基站。例如，非地面站20是诸如航空器站和卫星站之类的非地面站装置。
航空器站例如是能够在大气中浮动的无线通信装置，诸如航空器。航空器站可以例如是安装在航空器等上的装置、或航空器本身。注意，航空器的概念不仅包括诸如飞机和滑翔机之类的重型航空器，而且还包括诸如气球和飞船之类的轻型航空器。另外，除了重型航空器和轻型航空器之外，航空器的概念还包括旋翼机，诸如直升机和旋翼飞机(autogyro)。注意，航空器站(或安装航空器站的航空器)可以是无人飞行器，诸如无人机。而且，无人飞行器的概念还包括无人航空器系统(UAS)和系留(tethered)无人空中系统(系留UAS)。另外，无人飞行器的概念包括轻于空气式(LTA)UAS和重于空气式(HTA)UAS。另外，无人飞行器的概念还包括高海拔UAS平台(HAP)。
卫星站是能够在大气外部浮动的无线通信装置。卫星站可以是安装在空间移动体上的装置(诸如人造卫星)，或者可以是空间移动体本身。用作卫星站的卫星可以是近地轨道(LEO)卫星、中地轨道(MEO)卫星、对地静止地球轨道(GEO)卫星和高椭圆轨道(HEO)卫星中的任何一个。卫星站可以能够被理解为安装在近地轨道卫星、中地轨道卫星、对地静止地球轨道卫星或高椭圆轨道上的装置。
地面站30是与通信装置50进行无线通信的基站。在图1的示例中，地面站301连接到中继站402，并且能够经由中继站402与通信装置50执行无线通信。地面站30可以是布置在地上的结构中的基站、或在地上移动的移动体中安装的基站。例如，地面站30是安装在诸如建筑物之类的结构中的天线和连接到该天线的信号处理装置。当然，地面站30可以是结构或移动体本身。
中继站40是用作用于基站的中继站的装置。中继站40是一种类型的基站。中继站40中继非地面站20和通信装置50之间的通信，或者中继地面站30和通信装置50之间的通信。中继站40可以是地面站或非地面站。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例如是移动电话、智能装置(智能电话或平板)、个人数字助理(PDA)或个人计算机。另外，通信装置50可以是机器对机器(M2M)装置或物联网(IoT)装置。另外，通信装置50可以是安装在移动体中的无线通信装置或移动体本身。注意，通信装置50可以是中继卫星通信的中继站、或接收卫星通信的基站。通信装置50与地面网络和非地面网络这二者都兼容。因此，通信装置50不仅能够与地面站装置(诸如地面站30)通信，而且还能够与非地面站装置(诸如非地面站20)通信。
图2是例示说明通信系统1提供的无线网络的示例的示图。非地面站20和地面站30分别形成小区。小区是由基站覆盖无线通信的区域。非地面站20和地面站30构成的小区可以是宏小区、微小区、毫微微小区和小小区中的任何一个。而且，通信系统1可以被配置为使得单个基站管理多个小区，或者多个基站管理单个小区。
在图2的示例中，地面站301和302构成地面网络TN1，并且地面站303、304和305构成地面网络TN2。地面网络TN1和地面网络TN2例如是由无线通信提供商(诸如电话公司)运营的地面网络。地面网络TN1和地面网络TN2可以由不同的无线通信提供商运营，或者可以由同一无线通信提供商运营。还可以将地面网络TN1和地面网络TN2认为成一个地面网络。
地面网络TN1和地面网络TN2单独地连接到核心网络。在图2的示例中，构成地面网络TN2的地面站30连接到由管理装置101等构成的核心网络CN。如果地面网络TN2的无线电接入方案是LTE，则核心网络CN是EPC。另外，如果地面网络TN2的无线电接入方案是NR，则核心网络CN是5GC。当然，核心网络CN不限于EPC或5GC，并且可以是使用其他无线电接入方案的核心网络。注意，在图2的示例中，地面网络TN1没有连接到核心网络，但是地面网络TN1可以连接到核心网络CN。另外，地面网络TN1可以连接到不同于核心网络CN的核心网络(未例示说明)。
核心网络CN设有网关装置、网关间交换机等，并且经由网关装置连接到公共网络PN。公共网络PN例如是公共数据网络，诸如互联网、区域IP网络、电话网络(诸如移动电话网和固定电话网)。网关装置例如是连接到互联网、区域IP网络等的服务器装置。网关间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或网关间交换机的功能。
图2所示的非地面站20和中继站40这二者都是非地面站装置，诸如卫星站和航空器站。构成非地面网络的一组卫星站(或单个卫星站)被称为星载平台(SpacebornePlatform)。另外，构成非地面网络的一组航空器站(或单个航空器站)被称为机载平台(Airborne Platform)。在图2的示例中，非地面站202、中继站401和中继站402构成星载平台SBP1，并且非地面站201构成星载平台SBP2。另外，非地面站203构成机载平台ABP1。
通信装置50可以与地面站30和非地面站20这二者通信。在图2的示例中，通信装置501可以与构成地面网络TN1的地面站30通信。另外，通信装置501可以与构成星载平台SBP1和SBP2的非地面站20通信。另外，通信装置501还可以与构成机载平台ABP1的非地面站20通信。注意，通信装置501可以能够直接与其他通信装置50(在图2的示例中，通信装置502)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。构成星载平台SBP1和SBP2的非地面站20经由中继站601连接到地面网络TN1。另外，构成星载平台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。注意，非地面站20可以在没有中继站60的干预的情况下直接与其他非地面站20通信。
中继站60例如是航空站或地球站。航空站是安装在地上或在地上移动的移动体上的与航空器站通信的无线电站。另外，地球站是位于地球(包括空气)上的与卫星站(空间站)通信的无线电站。地球站可以是大的地球站或小的地球站，诸如甚小孔径终端(VSAT)。注意，地球站可以是VSAT控制地球站(也被称为母站或HUB站)或VSAT地球站(也被称为子站)。另外，地球站可以是在地上移动的移动体中安装的无线电站。安装在船上的地球站的示例包括板船上的地球站(ESV)。另外，地球站可以包括安装在航空器(包括直升机)中并且与卫星站通信的航空器地球站。另外，地球站可以包括在地上移动的移动体中安装的并且经由卫星站与航空器地球站通信的航空地球站。而且，中继站60可以是与卫星站或航空器站通信的便携式和可移动式无线电站。中继站60可以被认为是通信系统1的一部分。
构成星载平台SBP1和SBP2的相应的装置与通信装置50执行卫星通信。卫星通信是指卫星站和通信装置50之间的无线通信。图3是例示说明通信系统1提供的卫星通信的概要的示图。卫星站主要被划分为对地静止地球轨道卫星站和近地轨道卫星站。
对地静止地球轨道卫星站位于大约35,786km的高度处，并且以与地球的转速相同的速度围绕地球旋转。在图3的示例中，构成星载平台SBP2的非地面站201是对地静止地球轨道卫星站。对地静止地球轨道卫星站具有相对于地上的通信装置50的大约为零的相对速率，并且当从地上的通信装置50观测时，表现为静止。非地面站201与安置在地球上的通信装置501、503、504等执行卫星通信。
近地轨道卫星站是在低于对地静止地球轨道卫星站或中地轨道卫星站的高度沿轨道运行的卫星站。近地轨道卫星站例如是位于500km和2000km的高度之间的卫星站。在图3的示例中，构成星载平台SBP1的非地面站202和203是近地轨道卫星站。注意，图3仅例示说明了作为构成星载平台SBP1的卫星站的两个非地面站202和203。然而，构成星载平台SBP1的卫星站具有实际上构成近地轨道卫星星座的两个或更多个(例如，数十个到数千个)非地面站20。近地轨道卫星站具有不同于对地静止地球轨道卫星站的相对于地上的通信装置50的相对速度，并且当从地上的通信装置50观测时，表现为移动。非地面站202和203单独构成小区，并且与位于地球上的通信装置501、502、503等执行卫星通信。
图4是例示说明卫星站形成的小区的示例的示图。图4例示说明作为近地轨道卫星站的非地面站203形成的小区C2。沿近地轨道运行的卫星站以地上的预定方向性与地上的通信装置50通信。例如，图4所示的角度R1是40°。在图4的情况下，非地面站203形成的小区C2的半径D1例如是1000km。近地轨道卫星站以恒定速度移动。在近地轨道卫星站难以对地面通信装置50提供卫星通信的情况下，后续近地轨道卫星站提供卫星通信。在图4中的示例的情况下，当非地面站203难以对地面通信装置50提供卫星通信时，后续非地面站204提供卫星通信。注意，上述角度R1和半径D1的值仅仅是示例，并且不限于此。
如上所述，通信装置50可以使用非地面网络来执行无线通信。另外，通信系统1的非地面站20和中继站40构成非地面网络。结果，通信系统1甚至可以将服务扩展到位于难以被地面网络覆盖的区域中的通信装置50。例如，通信系统1能够为通信装置50(诸如物联网(IoT)装置和机器类型通信(MTC)装置)提供公共安全通信和关键通信。另外，非地面网络的使用改进了服务可靠性和恢复，因此，通信系统1可以降低服务对于物理攻击或自然灾难的脆弱性。另外，通信系统1可以实施与航空器终端装置(诸如飞机的乘客和无人机)的服务连接、以及与移动终端装置(诸如船和火车)的服务连接。另外，通信系统1可以实施A/V内容、群组通信、基于IoT的广播服务、软件下载服务、高性能多播服务(诸如紧急消息)、高性能广播服务等。此外，通信系统1可以支持地面网络和非地面网络之间的流量卸载。对于上述实施，期望的是，通信系统1提供的非地面网络在上层中与通信系统1提供的地面网络操作地整合。另外，期望的是，通信系统1提供的非地面网络具有与通信系统1提供的地面网络共同的无线电接入方案。
接着，将详细地描述构成根据本实施例的通信系统1的相应的装置的配置。
<2-2.管理装置的配置>
管理装置10是管理无线网络的装置。例如，管理装置10是管理非地面站20和地面站30之间的通信的装置。如果核心网络是EPC，则管理装置10例如是具有作为移动性管理实体(MME)的功能的装置。另外，如果核心网络是5GC，则管理装置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可以具有网关功能。例如，如果核心网络是EPC，则管理装置10可以具有作为服务网关(S-GW)或分组数据网络网关(P-GW)的功能。另外，如果核心网络是5GC，则管理装置10可以具有作为用户层面功能(UPF)的功能。注意，管理装置10不一定是构成核心网络的装置。例如，如果核心网络是W-CDMA或cdma2000核心网络，则管理装置10可以是用作无线电网络控制器(RNC)的装置。
图5是例示说明根据本公开的实施例的管理装置10的配置示例的示图。管理装置10包括通信单元11、存储单元12和控制单元13。注意，图5所示的配置是功能配置，并且其硬件配置可以不同于例示说明的硬件配置。另外，管理装置10的功能可以以多个物理上分离的组件中分布的形式实施。例如，管理装置10可以由多个服务器装置构成。
通信单元11是被配置为与其他装置通信的通信接口。通信单元11可以是网络接口或装置连接接口。例如，通信单元11可以是诸如网络接口卡(NIC)之类的局域网(LAN)接口，或者可以是包括USB主机控制器、USB端口等的通用串行总线(USB)接口。另外，通信单元11可以是有线接口或无线接口。通信单元11用作管理装置10的通信部件。通信单元11在控制单元13的控制下与地面站30或中继站60通信。
存储单元12是数据可读/可写存储装置，诸如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存和硬盘。存储单元12用作管理装置10的存储部件。存储单元12存储例如通信装置50的连接状态。例如，存储单元12存储通信装置50的无线电资源控制(RRC)的状态和EPS连接管理(ECM)的状态。存储单元12可以用作存储通信装置50的位置信息的主存储器。
控制单元13是控制管理装置10的相应的单元的控制器。控制单元13由处理器(诸如中央处理单元(CPU)和微处理单元(MPU))实现。例如，控制单元13被实现为使用随机存取存储器(RAM)等作为工作区来执行存储在管理装置10内部的存储装置中的各种程序的处理器。注意，控制单元13可以由集成电路(诸如专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA))实现。所有的CPU、MPU、ASIC和FPGA都可以被认为是控制器。
<2-3.基站的配置>
接着，将描述基站的配置。通信系统1包括构成非地面网络的非地面站20和构成地面网络的地面站30作为基站。构成非地面网络的所有的非地面站20都是可移动的。首先，将描述非地面站20的配置。
[非地面站]
图6是例示说明根据本公开的实施例的非地面站20的配置示例的示图。非地面站20包括无线通信单元21、存储单元22和控制单元23。注意，图6所示的配置是功能配置，并且其硬件配置可以不同于例示说明的硬件配置。另外，非地面站20的功能可以以分布于物理上分离的多个组件的形式实施。
无线通信单元21是与其他无线通信装置(例如，通信装置50和中继站60)进行无线通信的无线通信接口。无线通信单元21支持一个或多个无线电接入方案。例如，无线通信单元21支持NR和LTE这二者。除了NR和LTE之外，无线通信单元21还可以支持W-CDMA或cdma2000。无线通信单元21包括接收处理器211、发送处理器212和天线213。无线通信单元21可以包括多个接收处理器211、发送处理器212和天线213。注意，当无线通信单元21支持多个无线电接入方案时，无线通信单元21的相应的单元可以被配置为单独地支持每个无线电接入方案。例如，接收处理器211和发送处理器212可以被配置为单独地支持LTE和NR。
接收处理器211处理经由天线213接收的上行链路信号。接收处理器211包括无线接收器211a、解复用器211b、解调器211c和解码器211d。
无线接收器211a对上行链路信号进行下转换，移除不需要的频率分量，控制放大水平，执行正交解调，执行到数字信号的转换，移除保护间隔，使用快速傅里叶变换提取频域信号，等等。解复用器211b将从无线接收器211a输出的信号分为上行链路信道(诸如物理上行链路共享信道(PUSCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH))和上行链路参考信号。解调器211c通过对上行链路信道的调制符号使用调制方案(诸如二进制相移键控(BPSK)和正交相移键控(QPSK))来对接收的信号进行解调。解调器211c使用的调制方案可以是16正交振幅调制(QAM)、64QAM、256QAM等。解码器211d对上行链路信道的解调的编码位执行解码处理。将解码的上行链路数据和上行链路控制信息输出到控制单元23。
发送处理器212执行下行链路控制信息和下行链路数据的发送处理。发送处理器212包括编码器212a、调制器212b、复用器212c和无线发送器212d。
编码器212a使用编码方案(诸如块编码、卷积编码和turbo编码)来对从控制单元23输入的下行链路控制信息和下行链路数据进行编码。调制器212b通过使用预定的调制方案(诸如BPSK、QPSK、16QAM、64QAM和256QAM)来对从编码器212a输出的编码位进行调制。复用器212c对每个信道上的调制符号和下行链路参考信号进行复用，并且将复用的调制符号和下行链路参考信号布置在预定的资源要素中。无线发送器212d对来自复用器212c的信号执行各种类型的信号处理。例如，无线发送器212d执行诸如以下的处理：通过快速傅里叶变换转换到时域中、添加保护间隔、生成基带数字信号、转换为模拟信号、正交调制、上转换、移除额外的频率分量和功率放大。发送处理器212生成的信号通过天线213发送。
存储单元22是数据可读/可写存储装置，诸如DRAM、SRAM、闪存和硬盘。存储单元22用作非地面站20的存储部件。存储单元22存储切换信息。切换信息是通信装置50用于切换基站的信息。切换信息的示例包括诸如资源信息、触发信息、定时提前(advance)信息等的信息。
资源信息是与连接的通信装置50用于与基站执行无线通信的无线电资源相关的信息，该基站是被配置为可移动的切换目的地候选。另外，触发信息是通信装置50用于确定是否切换作为连接目的地的基站的信息。另外，定时提前信息是与用于通信装置50与作为切换目的地候选的基站连接的定时提前相关的信息。稍后将详细地描述资源信息、触发信息和定时提前信息。
控制单元23是控制非地面站20的相应的单元的控制器。控制单元23由处理器(诸如中央处理单元(CPU)和微处理单元(MPU))实现。例如，控制单元23被实现为使用随机存取存储器(RAM)等作为工作区来执行存储在非地面站20内部的存储装置中的各种程序的处理器。注意，控制单元23可以由集成电路(诸如专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA))实现。所有的CPU、MPU、ASIC和FPGA都可以被认为是控制器。
[地面站]
接着，将描述地面站30的配置。图7是例示说明根据本公开的实施例的地面站30的配置示例的示图。地面站30包括无线通信单元31、存储单元32、网络通信单元33和控制单元34。注意，图7所示的配置是功能配置，并且其硬件配置可以不同于所示的硬件配置。另外，地面站30的功能可以以分布于物理上分离的多个组件的形式实施。
无线通信单元31是与其他无线通信装置(例如，通信装置50)执行无线通信的无线通信接口。无线通信单元31包括接收处理器311、发送处理器312和天线313。无线通信单元31、接收处理器311、发送处理器312和天线313的配置分别类似于非地面站20的无线通信单元21、接收处理器211、发送处理器212和天线213的配置。
存储单元32是数据可读/可写存储装置，诸如DRAM、SRAM、闪存和硬盘。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是用于与其他装置通信的通信接口。例如，网络通信单元33是LAN接口，诸如NIC。网络通信单元33可以是有线接口或无线接口。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在控制单元34的控制下与管理装置10和中继站60通信。
控制单元34是控制地面站30的相应的单元的控制器。控制单元34的配置类似于非地面站20的控制单元23的配置。
<2-4.中继站的配置>
接着，将描述中继站40的配置。图8是例示说明根据本公开的实施例的中继站40的配置示例的示图。中继站40包括无线通信单元41、存储单元42、网络通信单元43和控制单元44。注意，图8所示的配置是功能配置，并且其硬件配置可以不同于例示说明的硬件配置。另外，中继站40的功能可以以分布于物理上分离的多个组件的形式实施。
无线通信单元41是与其他无线通信装置(例如，非地面站20、地面站30和通信装置50)进行无线通信的无线通信接口。无线通信单元41包括接收处理器411、发送处理器412和天线413。无线通信单元41、接收处理器411、发送处理器412和天线413的配置分别类似于非地面站20的无线通信单元21、接收处理器211、发送处理器212和天线213的配置。
存储单元42是数据可读/可写存储装置，诸如DRAM、SRAM、闪存和硬盘。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是用于与其他装置通信的通信接口。例如，网络通信单元43是LAN接口，诸如NIC。网络通信单元43可以是有线接口或无线接口。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在控制单元44的控制下与非地面站20和地面站30通信。
控制单元44是控制中继站40的相应的单元的控制器。控制单元44的配置类似于非地面站20的控制单元23的配置。
<2-5.通信装置的配置>
接着，将描述通信装置50的配置。图9是例示说明根据本公开的实施例的通信装置50的配置示例的示图。通信装置50包括无线通信单元51、存储单元52、网络通信单元53、输入/输出单元54和控制单元55。注意，图9所示的配置是功能配置，并且其硬件配置可以不同于例示说明的硬件配置。另外，通信装置50的功能可以以分布于物理上分离的多个组件的形式实施。
无线通信单元51是与其他无线通信装置(例如，非地面站20、地面站30和中继站40)进行无线通信的无线通信接口。无线通信单元51支持一个或多个无线电接入方案。例如，无线通信单元51支持NR和LTE这二者。除了NR和LTE之外，无线通信单元51还可以支持W-CDMA或cdma2000。无线通信单元51包括接收处理器511、发送处理器512和天线513。无线通信单元51可以包括多个接收处理器511、发送处理器512和天线513。注意，当无线通信单元51支持多个无线电接入方案时，无线通信单元51的相应的单元可以被配置为单独地支持每个无线电接入方案。例如，接收处理器511和发送处理器512可以被配置为单独地支持LTE和NR。
接收处理器511处理经由天线513接收的下行链路信号。接收处理器511包括无线接收器511a、解复用器511b、解调器511c和解码器511d。
无线接收器511a对下行链路信号进行下转换，移除不需要的频率分量，控制放大水平，执行正交解调，执行到数字信号的转换，移除保护间隔，使用快速傅里叶变换提取频域信号，等等。解复用器511b将从无线接收器511a输出的信号分为下行链路信道、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以下信道的信道：物理广播信道(PBCH)、物理下行链路共享信道(PDSCH)和物理下行链路控制信道(PDCCH)。解调器211c通过对下行链路信道上的调制符号使用诸如BPSK、QPSK、16QAM、64QAM和256QAM之类的调制方案来对接收的信号进行解调。解码器511d对下行链路信道上的解调的编码位执行解码处理。将解码的下行链路数据和下行链路控制信息输出到控制单元23。
发送处理器512执行上行链路控制信息和上行链路数据的发送处理。发送处理器512包括编码器512a、调制器512b、复用器512c和无线发送器512d。
编码器512a使用编码方案(诸如块编码、卷积编码和turbo编码)来对从控制单元55输入的上行链路控制信息和上行链路数据进行编码。调制器512b通过使用预定的调制方案(诸如BPSK、QPSK、16QAM、64QAM和256QAM)来对从编码器512a输出的编码位进行调制。复用器512c对每个信道上的调制符号和上行链路参考信号进行复用，并且将复用的调制符号和下行链路参考信号布置在预定的资源要素中。无线发送器512d对来自复用器512c的信号执行各种类型的信号处理。例如，无线发送器512d执行诸如以下的处理：通过快速傅里叶变换转换到时域中、添加保护间隔、生成基带数字信号、转换为模拟信号、正交调制、上转换、移除额外的频率分量和功率放大。发送处理器512生成的信号通过天线513发送。
存储单元52是数据可读/可写存储装置，诸如DRAM、SRAM、闪存和硬盘。存储单元52用作通信装置50的存储部件。存储单元52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用于切换基站。切换信息的示例包括诸如资源信息、触发信息、定时提前信息等的信息。稍后将详细地描述资源信息、触发信息和定时提前信息。
网络通信单元53是用于与其他装置通信的通信接口。例如，网络通信单元53是LAN接口，诸如NIC。网络通信单元53可以是有线接口或无线接口。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在控制单元55的控制下与其他装置通信。
输入/输出单元54是用于与用户交换信息的用户接口。例如，输入/输出单元54是操作装置，诸如键盘、鼠标、操作按键和用于用户执行各种操作的触摸板。可替代地，输入/输出单元54是显示装置，诸如液晶显示器(LCD)和有机电致发光(EL)显示器。输入/输出单元54可以是音频装置，诸如扬声器和蜂鸣器。另外，输入/输出单元54可以是照明装置，诸如发光二极管(LED)灯。输入/输出单元54用作通信装置50的输入/输出部件(输入部件、输出部件、操作部件或通知部件)。
控制单元55是控制通信装置50的相应的单元的控制器。控制单元55由诸如CPU和MPU之类的处理器实现。例如，控制单元55被实现为使用RAM等作为工作区来执行存储在通信装置50内部的存储装置中的各种程序的处理器。注意，控制单元55可以由集成电路(诸如ASIC和FPGA)实现。所有的CPU、MPU、ASIC和FPGA都可以被认为是控制器。
<2-6.初始连接处理>
接着，将描述通信系统1的操作。首先，将描述初始连接处理。初始连接是使通信装置50从未连接到小区的状态(空闲状态)转移到与小区已经建立连接的状态(连接状态)的处理。
图10是例示说明根据本公开的初始连接处理的示例的流程图。在下文中，下面将参照图10来描述初始连接处理。例如，当通信装置50接通电源时，通信装置50的控制单元55执行以下描述的初始连接处理。
如图10所示，首先，处于空闲状态的通信装置50首先执行小区选择进程。小区选择进程包括检测同步信号以及对物理广播信道(PBCH)进行解码的步骤。通信装置50检测同步信号(步骤S101)，并且基于检测到的同步信号使小区和下行链路同步。
接着，通信装置50在建立下行链路同步之后，尝试对PBCH进行解码(步骤S102)，并且获取系统信息(步骤S103)。此时，通信装置50首先获取第一系统信息，然后基于PBCH中包括的第一系统信息，获取第二系统信息。
然后，通信装置50基于第一系统信息和/或第二系统信息执行随机接入进程(随机接入信道(RACH)进程)。随机接入进程包括发送随机接入前导码、接收随机接入响应、发送消息3和接收竞争解决的步骤。
在随机接入进程中，通信装置50首先选择预定的物理随机接入信道(PRACH)前导码，并且执行发送(步骤S104)。接着，通信装置50接收包括与PRACH前导码相对应的随机接入响应的物理下行链路共享信道(PDSCH)(步骤S105)。
接着，通信装置50通过使用由接收的随机接入响应中包括的随机接入响应许可(grant)调度的资源来发送包括消息3的PUSCH(步骤S106)。最后，通信装置50接收包括与PUSCH相对应的竞争解决的PDSCH(步骤S107)。
消息3包括用于RRC连接请求的无线电资源控制(RRC)消息。竞争解决包括关于RRC连接设置的RRC消息。当接收到关于RRC连接设置的RRC消息时，通信装置50执行RRC连接操作，并且从RRC空闲状态转移到RRC连接状态。在转移到RRC连接状态之后，通信装置50将关于RRC连接设置完成的RRC消息发送给基站装置。通过这些系列操作，通信装置50可以连接到基站装置。
注意，随机接入前导码也被称为消息1，随机接入响应被称为消息2，竞争解决被称为消息4，并且RRC连接设置完成消息被称为消息5。在随机接入进程的所有步骤都完成之后，通信装置50可以转移到连接到相关小区的状态(连接状态)。
注意，图10所示的随机接入进程也被称为4步RACH进程。另一方面，其中通信装置50执行消息3的发送，连同随机接入前导码的发送，并且作为对于其的响应，基站装置发送随机接入响应和竞争解决的随机接入进程被称为2步RACH进程。稍后将参照图13来描述2步RACH进程。
随机接入前导码与PRACH相关联地发送。随机接入响应在PDSCH上发送。包括随机接入响应的PDSCH由物理下行链路控制信道(PDCCH)调度。消息3在PUSCH上发送。包括消息3的PUSCH由随机接入响应中包括的上行链路许可调度。
[系统信息]
接着，将描述根据本公开的系统信息。系统信息是用于通知发送系统信息的小区中的配置的信息。系统信息的示例包括关于对于小区的接入的信息、关于小区选择的信息、关于其他无线电接入技术(RAT)和其他系统的信息等。
系统信息可以分类为主信息块(MIB)和系统信息块(SIB)。MIB是PBCH广播的固定的有效载荷大小的信息。MIB包含用于获取SIB的信息。SIB是MIB以外的系统信息。SIB由PDSCH报告。
另外，系统信息可以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对于小区的接入的信息、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。MIB中包括的信息可以被认为是第一系统信息，并且SIB1中包括的信息可以被认为是第二系统信息。通信装置50假定如果难以从小区获取第一系统信息，则禁止接入该小区。
MIB是接收系统信息所需的物理层信息，并且包括系统帧编号的一部分，关于至少SIB1、用于初始连接的Msg.2/4、寻呼和广播SI消息的子载波间隔的信息，子载波偏移信息，DMRS类型A的位置信息，用于至少SIB1的PDCCH配置，小区禁止的信息，频率内重选信息等。
SIB1包括关于小区选择的信息、关于小区接入的信息、关于连接建立失败控制的信息、SIB1以外的系统信息的调度信息、服务小区配置等。服务小区配置包括特定于小区的参数，诸如下行链路配置、上行链路配合和TDD配置信息。上行链路配置包括RACH配置等。
[RACH进程]
接着，将描述根据本公开的RACH进程。RACH进程是为了实现诸如以下的目的而被执行的：从空闲状态到非活动状态或连接状态的RRC连接设置、对于从非活动状态到连接状态的状态转移的请求、以及为了切换连接的小区的移交(handover)。
另外，RACH进程也是为了实现诸如以下的目的而被执行的：用于请求上行链路数据发送的资源的调度请求、以及用于调整上行链路同步的定时提前调整。另外，RACH进程也是为了实现诸如以下的目的而被执行的：用于请求尚未被发送的系统信息的按需SI请求、以及断开的波束连接的复原(波束恢复)。
从空闲状态到非活动状态或连接状态的RRC连接设置是当通信装置50连接到基站装置时响应于流量的发生等而执行的操作。具体地说，它是将关于连接的信息(例如，UE上下文)从基站装置递送给通信装置50的操作。
UE上下文由基站装置指示的预定的通信装置标识信息(例如，C-RNTI)管理。当完成该操作时，通信装置50做出从空闲状态到非活动状态或连接状态的状态转移。
对于从非活动状态到连接状态的状态转移的请求是响应于流量的发生而请求从非活动状态到连接状态的状态转移的操作。到连接状态的转移使得通信装置50可以将单播数据发送给基站装置、或者从基站装置接收单播数据。
用于切换连接的小区的移交是由于无线电环境中的变化(诸如通信装置50的移动)，将连接从连接的(服务)小区切换到与该小区相邻的小区(相邻小区)的操作。已经从基站装置接收到移交命令的通信装置50对通过移交命令指定的相邻小区发出连接请求。
调度请求是响应于流量的发生等而发出用于上行链路数据发送的资源请求的操作。在正常接收到该调度请求之后，基站装置将PUSCH资源分配给通信装置50。注意，调度请求也是通过PUCCH发出的。
定时提前调整是调整由传播延迟引起的下行链路帧和上行链路帧之间的误差的操作。通信装置50在被调整到下行链路帧的定时发送PRACH。结果，可以使基站装置识别与通信装置50的传播延迟，并且使用消息2等向通信装置50指示定时提前的值。
请求尚未被发送的系统信息的按需SI请求是当由于系统信息的开销等而尚未被发送的系统信息是通信装置50所需时，请求基站装置发送系统信息的操作。
断开的波束连接的复原(波束恢复)是当由于在建立波束之后通信装置50的移动或其他物体对通信路径的阻挡而导致通信质量降低时，请求恢复的操作。已经接收到该请求的基站装置尝试使用其他波束与通信装置50连接。
另外，RACH进程还包括基于竞争的RACH进程和非竞争RACH进程。接着，将描述基于竞争的RACH进程和非竞争RACH进程。
[基于竞争的RACH进程]
图11是例示说明根据本公开的基于竞争的RACH进程的序列图。基于竞争的RACH进程是通信装置50执行的RACH进程。基于竞争的RACH进程是从自通信装置50发送消息1开始的4步进程。
通信装置50从多个预设的RACH资源和多个PRACH前导码当中选择PRACH，并且发送PRACH。因为多个RACH资源和多个PRACH前导码是与其他通信装置50共享的，所以PRACH有时是有竞争的。
基于竞争的RACH进程包括以下步骤：发送随机接入前导码(Msg1)，接收随机接入响应(Msg2)，发送消息(Msg3)，以及接收竞争解决消息(Msg4)。
如图11所示，在基于竞争的RACH进程中，首先，通信装置50中的控制单元55从预先确定的多个前导码序列之中随机地选择要使用的前导码序列。然后，控制单元55将包括选择的前导码序列的消息(Msg1：随机接入前导码)发送给作为连接目的地的基站(步骤S201)。此时，基站可以是非地面站20或地面站30。以下基于控制单元55将随机接入前导码发送给的基站是非地面站20的假定给出描述。随机接入前导码通过PRACH发送。
当接收到随机接入前导码时，非地面站20的控制单元23使随机接入响应(Msg2：随机接入响应)被发送给通信装置50，该随机接入响应是对于随机接入前导码的响应。该随机接入响应使用例如PDSCH发送。通信装置50中的控制单元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可接收的一个或多个随机接入前导码、以及与随机接入前导码相对应的上行链路(UL)资源(以下，被称为上行链路许可)。另外，随机接入响应包括暂时性小区-无线电网络暂时性标识符(TC-RNTI)，其被基站暂时分配给通信装置50，并且是通信装置50的特有标识符。
当从基站接收到随机接入响应时，通信装置50的控制单元55判别接收到的信息是否包括在步骤S201中发送的随机接入前导码。如果包括随机接入前导码，则控制单元55从随机接入响应中包括的上行链路许可之中提取与在步骤S201中发送的随机接入前导码相对应的上行链路许可。然后，控制单元55使用通过提取的上行链路许可调度的资源来发送UL消息(Msg3：调度的发送)(步骤S203)。使用PUSCH执行消息(Msg3)的发送。该消息(Msg3)包括用于无线电资源控制(RRC)连接请求的RRC消息。另外，该消息(Msg3)包括通信装置50的标识符。
在基于竞争的RACH进程中，通信装置50随机选择的随机接入前导码被用于该进程中。因此，可能发生以下情况，即，通信装置50发送随机接入前导码，同时，另一个通信装置50将相同的随机接入前导码发送给非地面站20。因此，非地面站20的控制单元23接收在步骤S203中由通信装置50发送的标识符以识别哪些通信装置50具有前导码竞争并且解决竞争。控制单元23使竞争解决(Msg4：竞争解决)发送给被选择为竞争解决的结果的通信装置50。竞争解决(Msg4)包括在步骤S203中由控制单元55发送的标识符。另外，竞争解决(Msg4)包括用于RRC连接设置的RRC消息。控制单元55接收从基站发送的竞争解决消息(Msg4)(步骤S204)。
[非基于竞争的RACH进程]
图12是例示说明根据本公开的非基于竞争的RACH进程的序列图。非竞争RACH进程是基站执行的RACH进程。非竞争RACH进程是从自基站装置发送PDCCH次序(order)的3步进程。通信装置50使用PDCCH次序指定的PRACH前导码发送PRACH。因为基站装置调度PRACH前导码，所以PRACH竞争难以发生。
非竞争RACH进程包括以下步骤：接收随机接入前导码分配(Msg0)，发送随机接入前导码(Msg1)，以及接收随机接入响应(Msg2)。注意，虽然以下关于随机接入进程的描述是基于基站是非地面站20的假定给出的，但是基站可以是地面站30。
在竞争RACH进程中，通信装置50的控制单元55随机地选择前导码序列。然而，在非竞争RACH进程中，非地面站20将单个的随机接入前导码分配给通信装置50。通信装置50的控制单元55从非地面站20接收随机接入前导码分配(Msg0：RA前导码分配)(步骤S301)。
通信装置50的控制单元55使用在步骤S301中分配的随机接入前导码来执行对于非地面站20的随机接入。换句话说，通信装置50的控制单元55通过PRACH将分配的随机接入前导码(Msg1：随机接入前导码)发送给非地面站20(步骤S302)。
非地面站20的控制单元23从通信装置50接收随机接入前导码(Msg1)。然后，控制单元23将对于随机接入前导码的随机接入响应(Msg2：随机接入响应)发送给通信装置50(步骤S303)。随机接入响应包括例如与接收的随机接入前导码相对应的上行链路许可信息。当接收到随机接入响应(Msg2)时，通信装置50的控制单元55执行RRC连接操作以从空闲状态(RRC_IDLE)转移到连接状态(RRC_CONNECTED)。
[NR的PRACH的细节]
NR-PRACH是使用Zadoff-Chu序列而构成的。在NR-PRACH中，定义了多个前导码格式。而且，前导码格式由诸如以下的参数的组合来定义：PRACH子载波间隔、发送带宽、序列长度、用于发送的符号的数量、发送重复的次数、CP长度和保护周期长度。
对于处于空闲模式的通信装置50，通过系统信息进行关于NR-PRACH的配置。此外，对于处于连接模式的终端装置，使用专用的RRC信令进行关于NR-PRACH的配置。
NR-PRACH由能够发送NR-PRACH的物理资源(NR-PRACH时机(occasion))来发送。物理资源由对于NR-PRACH的配置来指示。通信装置50选择物理资源中的任何一个，并且发送NR-PRACH。
另外，处于连接模式的通信装置50使用NR-PRACH资源发送NR-PRACH。NR-PRACH资源是NR-PRACH前导码及其物理资源的组合。基站装置可以向终端装置指示NR-PRACH资源。
NR-PRACH前导码序列的类型是有编号的。前导码序列的类型编号被称为前导码索引(Index)。即使当随机接入前导码失败时，也重发NR-PRACH。
在重发期间，通信装置50等待NR-PRACH的发送达到一个等待周期，该等待周期是从退避值(退避指示符，BI)计算的。注意，退避值可以根据终端装置的终端类别和发生的流量的优先级而变化。
此时，多个退避值被通知，并且通信装置50根据优先级选择要使用的退避值。另外，当NR-PRACH被重发时，与初始发送相比，NR-PRACH的发送功率增大(该进程被称为功率爬坡(Power Ramping))。
[NR随机接入响应的细节]
NR随机接入响应是使用NR-PDSCH发送的。包括随机接入响应的NR-PDSCH被由RA-RNTI加扰其CRC的NR-PDCCH调度。NR-PDCCH在共同控制子带上发送。NR-PDCCH被布置在CSS(共同搜索空间)中。
注意，RA-RNTI的值是基于与随机接入响应相对应的NR-PRACH的发送资源(时间资源(时隙或子帧))和频率资源(资源块)确定的。注意，NR-PDCCH可以被布置在与链接到随机接入响应的NR-PRACH相关联的搜索空间中。
具体地说，布置NR-PDCCH的搜索空间是与NR-PRACH的前导码和/或发送NR-PRACH的物理资源相关联地设置的。布置NR-PDCCH的搜索空间是与前导码索引和/或物理资源的索引相关联地设置的。NR-PDCCH是NR-SS和QCL。
NR的随机接入响应是MAC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、用于调整上行链路帧同步的定时提前的值、以及暂时性C-RNTI的值。
另外，NR的随机接入响应包括用于与随机接入响应相对应的NR-PRACH发送的PRACH索引。另外，NR的随机接入响应包括关于用于等待PRACH发送的退避的信息。基站装置使用包括这些条信息的NR-PDSCH来执行发送。
通信装置50基于这些条信息来确定随机接入前导码是否已经被成功地发送。当基于这些条信息确定随机接入前导码的发送已经失败时，通信装置50根据随机接入响应中包括的信息来执行发送NR的消息3的处理。另一方面，当确定随机接入前导码的发送已经失败时，通信装置50考虑随机接入进程已经失败，并且执行NR-PRACH重发处理。
注意，NR的随机接入响应可以包括用于发送NR的消息3的多个上行链路许可。通信装置50可以从多个上行链路许可之中选择用于发送消息3的一个资源。结果，当不同的通信装置50接收相同的NR的随机接入响应时，NR的消息3的发送竞争得到缓和，使得可以提供更稳定的随机接入进程。
[NR的消息3的细节]
NR的消息3是使用NR-PUSCH发送的。NR-PUSCH是使用由随机接入响应指示的资源发送的。NR的消息3包括关于RRC连接请求的消息。
包括NR的消息3而发送的NR-PUSCH的波形由系统信息中包括的参数指示。具体地说，根据该参数的指令确定OFDM或DFT-s-OFDM。
当正常地接收到NR的消息3时，基站装置过渡到竞争解决发送处理。另一方面，当未能正常地接收到NR的消息3时，基站装置可以再次尝试接收NR的消息3至少达预定时间段。
重发消息3的指令和发送资源的另一个示例包括NR-PDCCH指示的用于指示重发消息3的指令。NR-PDCCH是上行链路许可。NR-PDCCH的DCI指示用于重发消息3的资源。通信装置50基于上行链路许可的指令，重发消息3。
另外，当NR竞争解决在预定时间段内没有被成功地接收到时，通信装置50考虑随机接入进程已经失败，并且执行NR-PRACH重发处理。注意，通信装置50的用于重发NR的消息3的发送波束可以不同于通信装置50的用于消息3的初始发送的发送波束。
另外，如果NR竞争解决或消息3的重发指令均未在预定时间段内被接收到，则通信装置50考虑随机接入进程已经失败，并且执行NR-PRACH重发处理。预定时间段是使用例如系统信息设置的。
[NR竞争解决的细节]
NR竞争解决是使用NR-PDSCH发送的。包括竞争解决的NR-PDSCH被由暂时性C-RNTI或C-RNTI加扰其CRC的NR-PDCCH调度。NR-PDCCH被布置在USS(特定于终端的搜索空间)中。注意，NR-PDCCH可以被布置在CSS中。
当正常地接收到包括竞争解决的NR-PDSCH时，通信装置50将ACK返回给基站装置。其后，考虑到该随机接入进程已经成功，通信装置50被设置为连接状态。另一方面，当基站装置从通信装置50接收到对于包括竞争解决的NR-PDSCH的NACK时，或者当没有响应时，包含竞争解决的NR-PDSCH被重发。此外，当NR竞争解决在预定时间段内没有被成功地接收到时，通信装置50考虑随机接入进程已经失败，并且执行NR-PRACH重发处理。
[NR的2步RACH]
接着，将描述NR的2步RACH。图13是例示说明根据本公开的NR的2步RACH的序列图。2步RACH进程由Message(消息).A(步骤S401)和Message.B(步骤S402)这两步构成。
图13例示说明Message.A包括常规的4步RACH的Message.1(前导码)和Message.3、并且Message.B包括常规的4步RACH的Message.2和Message.4的情况作为示例。
另外，作为示例，Message.A包括PRACH(前导码)和PUSCH，并且Message.B包括PDSCH。利用2步随机接入进程，可以以比常规的4步随机接入进程更低的延迟完成随机接入进程。
Message.A中包括的前导码和PUSCH可以被设置为与相应的发送资源链接，或者可以被设置为独立资源。在被设置为与发送资源链接的情况下，例如，当前导码的发送资源已经被确定时，PUSCH的发送资源可以被特有地确定，或者被确定为多个候选者。
作为示例，PRACH时机和PUSCH时机的前导码之间的时间偏移和频率偏移由一个值限定。另外，作为另一个示例，PRACH时机和PUSCH时机的前导码之间的时间偏移和频率偏移对于每个前导码，被限定为不同的值。
偏移值可以根据规范(specification)确定，或者可以由基站装置准静态地设置。作为时间偏移值和频率偏移值的示例，例如，使用预定的频率。例如，在未许可频带(5GHz频带，频带45)中，时间偏移的值可以被设置为0或接近于0的值。
结果，可以省略PUSCH发送之前的先听后讲(LBT)。另一方面，在被设置为独立资源的情况下，可以通过规范确定前导码和PUSCH中的每个的发送资源，基站装置可以准静态地设置资源，或者可以基于其他信息确定资源。
其他信息的示例包括时隙格式信息(时隙格式指示符等)、带宽部分(BWP)信息、前导码发送资源信息、时隙索引、资源块索引等。
另外，在被设置为独立资源的情况下，基站可以通过PUSCH有效载荷或PUSCH中包括的UCI被通知构成一个Message.A的前导码和PUSCH之间的链接。另外，基站可以通过PUSCH发送物理参数(例如，PUSCH扰频序列、DMRS序列和/或模式、或PUSCH发送天线端口)被通知构成一个Message.A的前导码和PUSCH之间的链接。
另外，设置前导码和PUSCH的发送资源的方法可以在设置为彼此链接的情况和设置为独立资源的情况之间切换。例如，设置为独立资源的情况可以被应用于许可频带中，并且发送资源被设置为链接的情况可以被应用于未许可频带中。
这里，当基站装置是卫星站时，与地面网络相比，因为无线电波传播距离长，所以传播延迟变得极大。传播延迟对于近地轨道卫星大约为41.75ms，并且对于对地静止地球轨道卫星大约为541.14ms。考虑该传播延迟，在通信系统1中，在初始接入时的PRACH发送和接收中引起问题。
PRACH发送和接收的目的之一是计算基站装置和通信装置50之间的传播延迟，并且建立上行链路同步。当传播延迟大时，发送的PRACH的接收定时在基站装置中的预期的PRACH接收时隙中，有可能大大地偏离。
在这种情况下，基站装置有时不知道从其发生偏离的任何PRACH接收定时。图14是根据本公开的由传播延迟引起的问题的说明图。图14所示的DL是用于同步信号的发送和接收的下行链路时隙。UL是用于PRACH的发送和接收的上行链路时隙。
另外，图14所示的SSB1和SSB2是从基站装置发送的同步信号。这里，同步信号是同步信号(SS)、具有一个或多个SS的SS块、或具有从基站装置发送的一个或多个SS块的SS块集合。
另外，同步信号还包括用于发送MIB和SIB的物理广播信道(PBCH)。另外，除了上述之外，同步信号还包括可以用作基准信号的信号。注意，以上SS块可以被称为SS/PBCH块。
一个或多个以上同步信号是从基站装置发送的。这里，多个包括具有不同的或相同的特征的同步信号。同步信号的特征的示例包括不同的资源、不同的序列、不同的波束和不同的参考信号端口。
另外，图14所示的PRACH(SSB1)是基站装置侧的上行链路时隙，当没有传播延迟时，假定在其中存储从已经接收到SSB1的通信装置50发送的PRACH。
通信装置50使用PRACH资源来将PRACH发送给基站装置。PRACH资源是通信装置50发送PRACH可以利用的资源。PRACH资源可以被设置为与同步信号链接，或者可以独立于PRACH资源设置。这里的PRACH对应于在图11所示的步骤S201中发送的随机接入前导码。
另外，PRACH(SSB2)是基站装置侧的上行链路时隙，当没有传播延迟时，假定在其中存储从已经接收到SSB2的通信装置50发送的PRACH。
当没有传播延迟时，通信装置50基本上在从基站发送SSB1的同时接收SSB1，并且在预定时间过去(例如，从接收到SSB1起三个时隙)之后，将PRACH发送给基站装置。因此，当没有传播延迟时，基站装置将与SSB1相对应的PRACH存储在图14所示的PRACH中(SSB1)。
然而，可能存在以下情况，即，例如，如图14所示，从基站装置发送SSB1到通信装置50接收SSB1，发生与三个时隙相对应的单向传播延迟。在这样的情况下，如果在从通信装置50接收SSB1起过去预定时间(例如，从接收SSB1起过去三个时隙)之后，基站装置将PRACH发送给基站装置，则传播延迟也在此发生，因此，PRACH在从PRACH(SSB1)起六个时隙被接收。
此时，在交替地发送SSB1和SSB2的情况下，基站装置有时在PRACH(SS2B)上接收到与在图14所示的SSB1之前发送的SSB2相对应的PRACH。
在这样的情况下，作为与图14所示的SSB1相对应的PRACH的原始接收定时的PRACH(SSB1)、和作为当实际上接收到PRACH时的定时的PRACH接收之间的偏移是同一图中例示说明的实际的接收定时偏移(1)。
然而，基站装置有可能错误地确定此时接收到的PRACH是与SSB2相对应的PRACH，并且将作为从同一图中所示的PRACH(SSB2)到PRACH接收的时间的偏移(2)错误地理解为由传播延迟引起的接收定时的偏移。
另外，在TDD的情况下，或者在存在半双工问题的情况(基站装置不能同时操作DL和UL的情况)下，如果接收定时显著偏离原始接收定时，则还发生基站装置难以接收到PRACH的情况。
因此，由于传播延迟大，通信系统1需要一种部件，该部件当PRACH的接收定时超过时隙达预期时隙时，允许基站装置接收PRACH，并且正常地计算传播延迟量。因此，在本公开中，提出下面描述的第一通信方法至第三通信方法作为当传播延迟大时的对策。
<2-7.第一通信方法>
图15是例示说明根据本公开的第一通信方法的序列图。如图15所示，基站装置(例如，非地面站20的发送处理器212)发送同步信号(步骤S501)，并且发送PRACH配置(步骤S502)。
当通信装置50中的接收处理器511(接收器)接收到同步信号时，控制单元55用作生成器，该生成器生成PRACH，并且生成包括可以特有地标识同步信号和/或PRACH资源的特征的PRACH(步骤S503)。
注意，本文中的可特有地标识的特征是当基站装置从通信装置50接收到PRACH时，可以特有地标识接收到的PRACH是与任何先前发送的同步信号相对应的PRACH的特征。
可特有地标识的特征的示例包括对于每个同步信号不同的资源、序列、以及参考信号端口中的至少一个。另外，可特有地标识的特征的示例包括对于每个PRACH不同的前导码序列、解调基准信号(DMRS)序列、扰频序列、交织序列、以及消息中的至少任何一个。
通信装置50的发送处理器512(发送器)将生成器生成的PRACH发送给基站装置(步骤S504)。具体地说，通信装置50通过上述源或序列等发送PRACH，以使得基站装置可以特有地标识对应的同步信号和/或PRACH资源。基站装置(例如，非地面站20的接收处理器211)在超过预期的接收资源中，从已经接收到同步信号的通信装置50接收PRACH。
此时，基站装置接收包括可以特有地标识同步信号和/或PRACH资源的特征的PRACH。结果，基站装置可以基于接收到的PRACH来估计发送的PRACH所对应的同步信号或PRACH资源(步骤S505)。
然后，基站装置的控制单元(例如，非地面站20的控制单元23)用作计算器并且计算传播延迟，该计算器计算同步信号和PRACH的传播延迟。此时，基站装置的控制单元基于例如同步信号的发送定时和PRACH的接收定时来计算和估计传播延迟(步骤S506)。其后，基站装置将定时提前命令发送给已经发送PRACH的通信装置50(步骤S507)。
以这种方式，通信装置50以第一通信方法将包括能够特有地指定同步信号和/或PRACH资源的特征的PRACH发送给基站装置。因此，基站装置可以估计从通信装置50接收的PRACH所对应的同步信号和/或PRACH资源。结果，基站装置可以更准确地计算传播延迟。因此，通信系统1可以进一步改进无线电链路之间的质量。
通信装置50的接收器可以被配置为从基站装置接收指示能够特有地标识同步信号和/或PRACH资源的特征的特征信息，或者可以被配置为从基站装置接收可以得出以上特征的计算公式的特征信息。
在这样的配置的情况下，基站装置通过例如MIB、SIB、RRC和信令将上述特征和可以得出特征的计算公式发送给通信装置50。结果，通信装置50可以从例如SS块索引得出特征量。即使是利用这样的配置，通信装置50也可以生成包括可以特有地标识同步信号和/或PRACH资源的特征的PRACH，并且将该PRACH发送给基站装置。
<2-8.第二通信方法>
图16是例示说明根据本公开的第二通信方法的序列图。如图16所示，基站装置(例如，非地面站20的发送处理器212)发送同步信号(步骤S601)，并且发送PRACH配置(步骤S602)。
另外，基站装置发送关于“前一个定时(previous timing)”的信息(步骤S603)。本文中的“前一个定时”是由PRACH资源限定的PRACH的发送定时之前的定时。
基站装置向通信装置50发送例如指示从接收到同步信号到开始PRACH发送的时间的信息，或指示在最初要发送PRACH的发送定时之前开始发送当前的PRACH的时间的信息来通知。此时，从基站装置向通信装置50通知的时间的单位可以采用例如符号的数量、时隙的数量、子帧的数量、帧的数量、毫秒等。
作为关于“前一个定时”的信息，基站装置还可以将诸如以下的信息发送给通信装置50：基站装置的位置信息、移动轨迹信息、移动速度信息、高度信息以及从基站装置发送的同步信号的发送时间信息。
在通信装置50中，控制单元55用作计算“前一个定时”的计算器，并且基于从基站装置接收的关于“前一个定时”的信息来计算用于发送PRACH的“前一个定时”(步骤S604)。
通信装置50基于例如以下中的至少任何一个来计算“前一个定时”：基站装置和/或通信装置50的位置信息、移动轨迹信息、移动速度信息和高度信息。
另外，通信装置50可以基于从基站装置发送的同步信号的发送时间信息和关于接收同步信号的接收时间信息来计算“前一个定时”。另外，通信装置50可以接收能够得出“前一个定时”的计算公式，并且可以使用接收的计算公式来得出“前一个定时”。
在这样的配置中，基站装置可以将与计算公式相对应的索引发送给通信装置50。例如，基站装置利用表示计算公式#1的Index#1和表示计算公式#2的Index#2将索引(Index)发送给通信装置50。
另外，通信装置50可以从基站装置接收指示“前一个定时”的定时信息。在这样的配置中，基站装置通过与通信装置50计算“前一个定时”的方法类似的方法来计算“前一个定时”，并且将计算出的“前一个定时”发送给通信装置50。
注意，基站装置可以例如通过MIB、SIB、RRC和信令，向通信装置50通知“前一个定时”和可以得出“前一个定时”的计算公式。
通信装置50在原始的PRACH发送定时的“前一个定时”发送PRACH(步骤S605)。基站装置接收PRACH，将对于“前一个定时”的时间偏移加到PRACH的接收定时以计算传播延迟，从而估计传播延迟(步骤S606)。
以这种方式，因为即使存在传播延迟，PRACH也在原始的PRACH发送定时的“前一个定时”从通信装置50发送，所以基站装置可以在原始的接收定时接收到PRACH。
结果，基站装置可以更准确得计算传播延迟。其后，基站装置将定时提前命令发送给已经发送PRACH的通信装置50(步骤S607)。
以这种方式，基站装置可以通过在第二通信方法中预先估计传播延迟并且将PRACH发送定时向前移来在原始的接收定时接收PRACH。
注意，基站装置的控制单元(例如，非地面站20的控制单元23)还可以用作计算时间偏移的计算器。例如，基站的控制单元通过利用与上述通信装置50计算“前一个定时”的方法类似的方法计算“前一个定时”来计算时间偏移。
另外，基站装置还可以将计算的时间偏移发送给通信装置50。在这样的情况下，基站装置的发送器(非地面站20的发送处理器212)用作向通信装置50通知时间偏移的通知单元。
<2-9.第三通信方法>
在第三通信方法中，通信装置50的发送器(例如，发送处理器512)使用专用于PRACH发送的频带或专用于PRACH发送的时隙来将PRACH发送给基站装置。另外，基站装置的接收器(例如，非地面站20的接收处理器211)使用专用于PRACH接收的频带或专用于PRACH接收的时隙来从通信装置50接收PRACH。
专用于PRACH发送的频带是专用于PRACH发送的频带。专用于PRACH接收的频带是专用于PRACH接收的频带。以下，专用于PRACH发送的频带和专用于PRACH接收的频带可以被共称为PRACH发送/接收专用的频带。
PRACH发送/接收专用的频带可以被配置为PRACH专用的频带部分、PRACH专用的资源块、PRACH专用的分量载波等。另外，PRACH发送/接收专用的频带可以被配置为PRACH专用的资源块。
PRACH发送专用的时隙是用于PRACH发送的目的的专用时隙。PRACH接收专用的时隙是用于PRACH接收的目的的专用时隙。以下，专用于PRACH发送的时隙和专用于PRACH接收的时隙可以被共称为PRACH发送/接收专用的时隙。
PRACH发送/接收专用的时隙是用于PRACH的发送/接收的时隙，例如，多个符号、多个时隙、多个子帧等的组合。PRACH发送/接收专用的时隙可以被限定为其他时隙格式，或者可以被限定为多个符号、时隙和子帧的组合模式。
在PRACH发送/接收专用的频带和PRACH发送/接收专用的时隙这二者中存在界限(Boundary)。因此，例如，在本公开中，PRACH发送/接收专用的频带或PRACH发送/接收专用的时隙的界限被设置为SSB发送时隙的开始时间。
另外，例如，PRACH发送/接收专用的频带或PRACH发送/接收专用的时隙的界限还可以被设置为通过将时间偏移加到SSB发送时隙的开始时间而获得的时间。时间偏移用符号、时隙、子帧、绝对时间量等表示。
图17是根据本公开的第三通信方法的说明图。在图17中用粗矩形指示的UL是PRACH发送/接收专用的频带或PRACH发送/接收专用的时隙。在图17所示的示例中，PRACH发送/接收专用的频带或PRACH发送/接收专用的时隙的界限被设置为SSB发送时隙的开始时间。另外，基站装置发送两个SSB1和SSB2，并且具有与每个SSB相对应的PRACH发送/接收专用的频带或PRACH发送/接收专用的时隙。
已经接收到SSB1的通信装置50使用PRACH的资源(SSB1)发送PRACH。假定通信装置50例如在从已经接收到SSB1的DL时隙开始起过去预定时间TPRACH之后发送PRACH。TPRACH可以预先通过SIB等从基站装置通知为时间信息，或者可以预先确定为规范。
基站装置接收发送的PRACH，并且计算传播延迟量。此时，基站装置接收与SSB1相对应的PRACH，并将该PRACH存储在作为专用于SSB1的UL时隙的PRACH(SSB1)中，并且接收与SSB2相对应的PRACH，并将该PRACH存储在作为专用于SSB2的UL时隙的PRACH(SSB2)中。
因此，例如，当基站装置接收到与SSB1相对应的PRACH时，可以防止PRACH被错误地确定为与SSB2相对应的PRACH。结果，基站装置可以计算从发送同步信号到接收PRACH的准确的往复延迟量。
在图17所示的示例的情况下，可以如下计算往复传播延迟量。
(往复传播延迟)＝(PRACH接收开始定时)-(SSB1发送开始定时)-TPRACH
另外，如上所述，基站装置还可以将PRACH发送/接收专用的频带或PRACH发送/接收专用的时隙的界限设置为通过将时间偏移加到SSB发送时隙的开始时间而获得的时间。
结果，基站装置可以通过防止在一个PRACH(SSB1)中存储以时间差接收的两个PRACH来计算从发送同步信号到接收PRACH的更准确的往复延迟量。
<2-10.效果>
通信装置包括接收器和发送器。接收器接收从基站装置发送的同步信号。发送器将包括可以特有地标识接收器接收的同步信号和/或PRACH资源的特征的PRACH发送给基站装置。结果，基站装置可以通过准确地判别接收的PRACH所对应的发送的同步信号来更准确地计算传播延迟。结果，通信装置可以进一步改进无线电链路之间的质量。
另外，通信装置包括生成器，该生成器生成包括以上特征的PRACH。结果，通信装置可以将包括可以特有地标识同步信号和/或PRACH资源的特征的PRACH发送给基站。
另外，以上特征包括以下中的至少一个：对于每个同步信号不同的资源、序列、波束、以及参考信号端口。结果，通信装置可以使基站装置准确地判别具有以上特征的PRACH所对应的同步信号。
另外，以上特征包括以下中的至少任何一个：对于每个PRACH不同的前导码序列、解调基准信号序列、扰频序列、交织序列、以及消息。结果，通信装置可以使基站装置准确地判别具有以上特征的PRACH所对应的同步信号。
另外，接收器从基站装置接收指示特征的特征信息。结果，通信装置将包括特征信息所指示的特征的PRACH发送给基站装置，因此，基站装置可以可靠地判别PRACH所对应的同步信号。
另外，通信装置包括得出特征的计算器。接收器从基站装置接收可以得出特征的计算公式。结果，通信装置可以通过使用接收的计算公式来得出可以特有地标识同步信号和/或PRACH资源的特征。
利用所述通信方法，通信装置接收从基站装置发送的同步信号，并且将包括可以特有地标识接收的同步信号和/或PRACH资源的特征的PRACH发送给基站装置。结果，基站装置可以通过准确地判别接收的PRACH所对应的发送的同步信号来更准确地计算传播延迟。结果，通信装置可以进一步改进无线电链路之间的质量。
另外，通信装置包括接收器和发送器。接收器接收从基站装置发送的同步信号。发送器在PRACH资源限定的PRACH发送定时之前的定时将PRACH发送给基站装置。结果，即使存在传播延迟，基站装置也可以在原始的PRACH接收定时接收到PRACH，并且更准确地计算传播延迟。结果，通信装置可以进一步改进无线电链路之间的质量。
另外，通信装置包括计算前一个定时的计算器。结果，通信装置可以根据传播延迟计算准确的前一个定时。
另外，计算器基于以下信息中的至少一个计算前一个定时：基站装置和/或通信装置的位置信息、移动轨迹信息、移动速度信息和高度信息。结果，通信装置可以计算更准确的前一个定时。
另外，计算器基于用于与基站装置的无线通信的同步信号的发送时间信息和接收时间信息来计算前一个定时。结果，通信装置可以基于实际的传播延迟来计算前一个定时。
另外，接收器从基站装置接收可以得出前一个定时的计算公式。结果，通信装置可以计算对于每个基站装置不同的适当的前一个定时。
另外，接收器从基站装置接收指示前一个定时的定时信息。结果，通信装置可以计算对于每个基站装置不同的适当的前一个定时。
另外，利用所述通信方法，通信装置接收从基站装置发送的同步信号，并且在PRACH资源指定的PRACH发送定时的前一个定时将PRACH发送给基站装置。结果，即使存在传播延迟，基站装置也可以在原始的PRACH接收定时接收到PRACH，并且更准确地计算传播延迟。结果，通信装置可以进一步改进无线电链路之间的质量。
另外，通信装置包括接收器和发送器。接收器接收从基站装置发送的同步信号。发送器使用专用于PRACH发送的频带或专用于PRACH发送的时隙将PRACH发送给基站装置。结果，基站装置使用专用于与发送的同步信号相对应的PRACH的频带或时隙来接收与每个同步信号相对应的PRACH，因此，可以更准确地计算传播延迟。结果，通信装置可以进一步改进无线电链路之间的质量。
另外，发送器在从接收器接收到同步信号已经过去预定时间之后将PRACH发送给基站装置。结果，通信装置尽可能地缩短所述预定时间，因此，可以使基站装置在原始的PRACH接收定时接收发送的PRACH。
另外，接收器从基站装置接收指示预定时间的时间信息。结果，通信装置可以使基站装置在基站装置预期的PRACH接收定时接收发送的PRACH。
另外，利用所述通信方法，通信装置接收从基站装置发送的同步信号，并且使用专用于PRACH发送的频带或专用于PRACH发送的时隙将PRACH发送给基站装置。结果，基站装置使用专用于与发送的同步信号相对应的PRACH的频带或时隙来接收与每个同步信号相对应的PRACH，因此，可以更准确地计算传播延迟。结果，通信装置可以进一步改进无线电链路之间的质量。
<<3.修改>>
上述实施例中的每个是示例，并且能够进行各种修改和应用。
<3-1.关于系统配置的修改>
在本实施例中，非地面站20、地面站30和中继站40支持蜂窝通信方案，诸如W-CDMA、cdma2000、LTE和NR。然而，由非地面站20、地面站30和中继站40支持的蜂窝通信方案不限于上述蜂窝通信方案，并且其他蜂窝通信方案(诸如超移动宽带(UMB))可以被支持。另外，除了蜂窝通信方案之外，这些装置还可以支持其他无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、邻近无线通信方案、或无线局域网(LAN)方案。
另外，在上述实施例中，近地轨道卫星星座由多个非地面站20形成，但是由多个非地面站20形成的卫星星座不限于近地轨道卫星星座。由多个非地面站20形成的卫星星座可以是诸如中地轨道卫星星座和对地静止地球轨道卫星星座之类的卫星星座。
另外，例如，在上述实施例中，单个基站形成单个小区。然而，多个基站可以合作形成可以被适当地改变的单个小区。
<3-2.其他修改>
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的控制装置可以由专用计算机系统或通用计算机系统实现。
例如，用于执行以上操作的通信程序(例如，根据第一通信方法至第三通信方法的通信处理)被存储在计算机可读记录介质(诸如光盘、半导体存储器、磁带和柔性盘)中，并且在该计算机可读介质中被递送。然后，例如，通过将程序安装在计算机中并且执行上述处理来配置控制装置。此时，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外部的装置(例如，个人计算机)。另外，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内部的装置(例如，控制单元13、控制单元23、控制单元34、控制单元44或控制单元55)。
此外，上述通信程序可以以能够下载到计算机的方式存储在诸如互联网的网络上的服务器装置所设有的盘装置中。另外，上述功能可以通过操作系统(OS)和应用软件之间的合作来实现。在这种情况下，除了OS之外的其他部分可以被存储在介质中用于递送，或者除了OS之外的其他部分可以被存储在服务器装置中，并且被下载到计算机。
另外，在以上实施例中描述的各处理之中，描述为自动地执行的处理的全部或部分可以手动地执行，或者描述手动地执行的处理可以通过已知的方法自动地执行。另外，处理进程、特定的名称、以及包括以上文档和附图中例示说明的各种数据和参数的信息可以被任意地改变，除非另有指定。例如，每个图中例示说明的各种信息不限于所示的信息。
另外，例示说明的每个装置的每个组件是功能概念，并且不一定需要如所示的那样物理配置。即，每个装置的分布/集成的特定形式不限于附图中所示的那些形式，并且其全部或部分可以根据各种负载和使用条件，在功能上或在物理上分布/集成到任意单元中。
另外，上述各实施例可以在与处理内容不矛盾的范围内适当地组合。另外，上述实施例的流程图或序列图中例示说明的步骤的次序可以被适当地改变。
<<4.总结>>
如上所述，根据本公开的一个实施例，通信装置50接收从基站装置发送的同步信号和PRACH资源。然后，通信装置50将具有能够特有地标识接收的同步信号和/或PRACH资源的特征的PRACH发送给基站装置。结果，基站装置可以正确地确定发送的同步信号和PRACH资源与接收的PRACH之间的对应关系。结果，通信装置50可以进一步改进无线电链路之间的质量。
尽管给出了本公开的各实施例的以上描述，但是本公开的技术范围不限于上述各实施例的原样，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可以做出各种修改。另外，不同实施例和修改中的组件可以被合适地组合。
另外，本说明书中描述的各实施例的效果仅仅是说明性的，并且不限于例示说明，并且可以存在附加的效果。
注意，本技术还可以具有以下配置。
(1)
一种通信装置，包括：
接收器，所述接收器接收从基站装置发送的同步信号；以及
发送器，所述发送器将PRACH发送给基站装置，所述PRACH包括能够特有地标识由所述接收器接收的所述同步信号和/或PRACH资源的特征。
(2)根据(1)所述的通信装置，还包括：
生成器，所述生成器生成包括所述特征的PRACH。
(3)根据(1)或(2)所述的通信装置，其中
所述特征
包括以下中的至少任何一个：对于所述同步信号的每个不同的资源、序列、波束和参考信号端口。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的通信装置，
所述特征
包括以下中的至少任何一个：对于所述PRACH的每个不同的前导码序列、解调基准信号序列、扰频序列、交织序列和消息。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的通信装置，其中
所述接收器
从所述基站装置接收指示所述特征的特征信息。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的通信装置，包括：
计算器，所述计算器得出所述特征，其中
所述接收器从所述基站装置接收使得能够得出所述特征的计算公式。
(7)一种通信装置执行的通信方法，包括：
接收从基站装置发送的同步信号；以及
将PRACH发送给所述基站装置，所述PRACH包括能够特有地标识接收的同步信号和/或PRACH资源的特征。
(8)一种通信装置，包括：
接收器，所述接收器接收从基站装置发送的同步信号；以及
发送器，所述发送器在由PRACH资源指定的PRACH的发送定时的前一个定时将所述PRACH发送给所述基站装置。
(9)根据(8)所述的通信装置，还包括：
计算器，所述计算器计算所述前一个定时。
(10)根据(9)所述的通信装置，其中
所述计算器
基于以下中的至少一个计算所述前一个定时：所述基站装置和/或所述通信装置的位置信息、移动轨迹信息、移动速度信息和高度信息。
(11)根据(9)或(10)所述的通信装置，其中
所述计算器
基于所述同步信号的发送时间信息和接收时间信息来计算所述前一个定时。
(12)根据(9)至(11)中任一项所述的通信装置，其中
所述接收器
从基站装置接收能够得出所述前一个定时的计算公式。
(13)根据(8)所述的通信装置，其中
所述接收器
从基站装置接收指示所述前一个定时的定时信息。
(14)一种通信装置执行的通信方法，包括：
接收从基站装置发送的同步信号；以及
在由PRACH资源指定的PRACH的发送定时之前的定时将所述PRACH发送给所述基站装置。
(15)一种通信装置，包括：
接收器，所述接收器接收从基站装置发送的同步信号；以及
发送器，所述发送器使用专用于PRACH发送的频带或专用于PRACH发送的时隙将PRACH发送给基站装置。
(16)根据(15)所述的通信装置，其中
所述发送器
在从由所述接收器接收到同步信号已经过去预定时间之后，将所述PRACH发送给所述基站装置。
(17)根据(16)所述的通信装置，其中
所述接收器
从所述基站装置接收指示所述预定时间的时间信息。
(18)一种通信装置执行的通信方法，包括：
接收从基站装置发送的同步信号；以及
使用专用于PRACH发送的频带或专用于PRACH发送的时隙将PRACH发送给所述基站装置。
(19)一种用于使通信装置中设有的计算机用作以下部件的通信程序：
接收器，所述接收器接收从基站装置发送的同步信号；以及
发送器，所述发送器将PRACH发送给所述基站装置，所述PRACH包括能够特有地标识由所述接收器接收的同步信号和/或PRACH资源的特征。
(20)一种用于使通信装置中设有的计算机用作以下部件的通信程序：
接收器，所述接收器接收从基站装置发送的同步信号；以及
发送器，所述发送器在PRACH资源指定的PRACH的发送定时之前的定时将所述PRACH发送给所述基站装置。
(21)一种用于使通信装置中设有的计算机用作以下部件的通信程序：
接收器，所述接收器接收从基站装置发送的同步信号；以及
发送器，所述发送器使用专用于PRACH发送的频带或专用于PRACH发送的时隙将PRACH发送给所述基站装置。
(22)一种基站装置，包括：
发送器，所述发送器发送同步信号；以及
接收器，所述接收器在超过预期的接收资源中，接收从已经接收到同步信号的通信装置发送的PRACH。
(23)根据(22)所述的基站装置，其中
所述接收器从通信装置接收包括能够特有地标识所述同步信号和/或PRACH资源的特征的PRACH。
(24)根据(22)或(23)所述的基站装置，还包括：
计算器，所述计算器基于所述接收器的PRACH的接收定时来计算所述同步信号和PRACH的传播延迟时间。
(25)一种基站装置执行的通信方法，包括：
发送同步信号；以及
在超过预期的接收资源中，接收从已经接收到同步信号的通信装置发送的PRACH。
(26)一种用于使基站装置中设有的计算机用作以下部件的通信程序：
发送器，所述发送器发送同步信号；以及
接收器，所述接收器在超过预期的接收资源中，接收从已经接收到同步信号的通信装置发送的PRACH。
(27)一种基站装置，包括：
发送器，所述发送器发送同步信号；
接收器，所述接收器在由PRACH资源指定的PRACH的发送定时的前一个定时接收通信装置发送的PRACH；以及
计算器，所述计算器通过将与所述前一个定时相对应的时间偏移加到所述接收器的PRACH的接收定时来计算所述同步信号和PRACH的传播延迟时间。
(28)根据(27)所述的基站装置，其中
所述计算器计算所述时间偏移。
(29)根据(27)或(28)所述的基站装置，还包括：
通知单元，所述通知单元向所述通信装置通知所述时间偏移。
(30)一种基站装置执行的通信方法，包括：
发送同步信号；
在由PRACH资源指定的PRACH的发送定时的前一个定时接收通信装置发送的PRACH；以及
通过将与所述前一个定时相对应的时间偏移加到所述PRACH的接收定时来计算所述同步信号和PRACH的传播延迟时间。
(31)一种用于使基站装置中设有的计算机用作以下部件的通信程序：
发送器，所述发送器发送同步信号；
接收器，所述接收器在由PRACH资源指定的PRACH的发送定时的前一个定时接收通信装置发送的PRACH；以及
计算器，所述计算器通过将与所述前一个定时相对应的时间偏移加到所述接收器的PRACH的接收定时来计算所述同步信号和PRACH的传播延迟时间。
(32)一种基站装置，包括：
发送器，所述发送器发送同步信号；以及
接收器，所述接收器使用专用于PRACH接收的频带或专用于PRACH接收的时隙来从通信装置接收PRACH。
(33)一种基站装置执行的通信方法，包括：
发送同步信号；并且
使用专用于PRACH接收的频带或专用于PRACH接收的时隙来从通信装置接收PRACH。
(34)一种用于使基站装置中设有的计算机用作以下部件的通信程序：
发送器，所述发送器发送同步信号；以及
接收器，所述接收器使用专用于PRACH接收的频带或专用于PRACH接收的时隙来从通信装置接收PRACH。
标号列表
20 非地面站
30 地面站
50 通信装置
55 控制单元

Claims (30)

1.一种通信装置，包括：
接收器，所述接收器接收从非地面站装置发送的同步信号；以及
发送器，所述发送器在由物理随机接入信道PRACH资源指定的PRACH的发送定时的前一个定时，将PRACH发送给所述非地面站装置，
其中，所述接收器从所述非地面站装置接收关于所述前一个定时的信息。
2.根据权利要求1所述的通信装置，还包括：
计算器，所述计算器计算所述前一个定时，
其中，所述计算器基于通信装置的位置信息和所述非地面站装置的移动轨迹信息来计算所述前一个定时。
3.根据权利要求1所述的通信装置，其中
所述发送器将PRACH发送给所述非地面站装置，所述PRACH包括能够标识由所述接收器接收的所述同步信号和/或PRACH资源和/或PUSCH资源的特征，
其中所述特征包括以下中的至少任何一个：对于所述PRACH中的每个PRACH不同的前导码序列、解调基准信号序列、扰频序列、交织序列和消息。
4.根据权利要求3所述的通信装置，其中
将以下中的至少任何一个应用于2步RACH的PUSCH：所述解调基准信号序列、扰频序列、交织序列和消息。
5.根据权利要求3所述的通信装置，其中
所述特征包括以下中的至少任何一个：对于所述同步信号中的每个同步信号不同的资源、序列、波束和参考信号端口。
6.根据权利要求1所述的通信装置，其中
所述非地面站装置是航空器站或卫星站。
7.根据权利要求1所述的通信装置，其中
所述PRACH是使用Zadoff-Chu序列而构成的。
8.根据权利要求1所述的通信装置，其中
所述通信装置是中继卫星通信的中继站。
9.根据权利要求2所述的通信装置，其中
所述计算器还基于以下中的至少任何一个或所述同步信号的发送时间信息和接收时间信息来计算所述前一个定时：所述非地面站装置和/或所述通信装置的移动速度信息、高度信息。
10.根据权利要求9所述的通信装置，其中
所述接收器从所述非地面站装置接收能够得出所述前一个定时的计算公式。
11.根据权利要求1所述的通信装置，其中
所述发送器使用专用于PRACH发送的频带或专用于PRACH发送的时隙，将PRACH发送给所述非地面站装置。
12.根据权利要求11所述的通信装置，其中
所述发送器在从由所述接收器接收到所述同步信号已经过去预定时间之后，将PRACH发送给所述非地面站装置。
13.根据权利要求12所述的通信装置，其中
所述接收器从所述非地面站装置接收指示所述预定时间的时间信息。
14.一种由通信装置执行的通信方法，包括：
接收从非地面站装置发送的同步信号；以及
在由物理随机接入信道PRACH资源指定的PRACH的发送定时的前一个定时，将PRACH发送给所述非地面站装置，
其中，从所述非地面站装置接收关于所述前一个定时的信息。
15.根据权利要求14所述的通信方法，其中
所述通信装置将PRACH发送给所述非地面站装置，所述PRACH包括能够标识接收的同步信号和/或PRACH资源和/或PUSCH资源的特征，
其中所述特征包括以下中的至少任何一个：对于所述PRACH中的每个PRACH不同的前导码序列、解调基准信号序列、扰频序列、交织序列和消息。
16.根据权利要求14所述的通信方法，其中
所述通信装置使用专用于PRACH发送的频带或专用于PRACH发送的时隙将PRACH发送给所述非地面站装置。
17.一种非地面站装置，包括：
发送器，所述发送器将同步信号发送给通信装置；和
接收器，所述接收器从所述通信装置接收物理随机接入信道PRACH，所述PRACH是在由PRACH资源指定的PRACH的发送定时的前一个定时由所述通信装置发送的，
其中，所述发送器将关于所述前一个定时的信息发送给所述通信装置。
18.根据权利要求17所述的非地面站装置，还包括：
计算器，所述计算器计算所述前一个定时，
其中，所述计算器基于通信装置的位置信息和所述非地面站装置的移动轨迹信息来计算所述前一个定时。
19.根据权利要求17所述的非地面站装置，其中
所述接收器从所述通信装置接收PRACH，所述PRACH包括能够标识所述同步信号和/或PRACH资源和/或PUSCH资源的特征，
其中所述特征包括以下中的至少任何一个：对于所述PRACH中的每个PRACH不同的前导码序列、解调基准信号序列、扰频序列、交织序列和消息。
20.根据权利要求19所述的非地面站装置，其中
将以下中的至少任何一个应用于2步RACH的PUSCH：所述解调基准信号序列、扰频序列、交织序列和消息。
21.根据权利要求19所述的非地面站装置，其中
所述特征包括以下中的至少任何一个：对于所述同步信号中的每个同步信号不同的资源、序列、波束和参考信号端口。
22.根据权利要求17所述的非地面站装置，其中
所述非地面站装置是航空器站或卫星站。
23.根据权利要求17所述的非地面站装置，其中
所述PRACH是使用Zadoff-Chu序列而构成的。
24.根据权利要求17所述的非地面站装置，其中
所述通信装置是中继卫星通信的中继站。
25.根据权利要求18所述的非地面站装置，其中
所述计算器还基于以下中的至少任何一个或所述同步信号的发送时间信息和接收时间信息来计算所述前一个定时：所述非地面站装置和/或所述通信装置的移动速度信息、高度信息。
26.根据权利要求17所述的非地面站装置，其中
所述发送器将能够得出所述前一个定时的计算公式发送给所述通信装置。
27.根据权利要求17所述的非地面站装置，其中
所述接收器使用专用于PRACH接收的频带或专用于PRACH接收的时隙，从所述通信装置接收PRACH。
28.根据权利要求17所述的非地面站装置，其中
所述接收器从所述通信装置接收PRACH，所述PRACH是在从所述通信装置接收到所述同步信号已经过去预定时间之后由所述通信装置发送的。
29.根据权利要求28所述的非地面站装置，其中
所述发送器将指示所述预定时间的时间信息发送给所述通信装置。
30.一种通信系统，包括通信装置和非地面站装置，其中
所述通信装置被配置为：
接收从所述非地面站装置发送的同步信号；
在由物理随机接入信道PRACH资源指定的PRACH的发送定时的前一个定时，将PRACH发送给所述非地面站装置，并且所述非地面站装置被配置为：
将所述同步信号发送给通信装置；
从所述通信装置接收PRACH，
其中，所述非地面站装置将关于所述前一个定时的信息发送给所述通信装置。
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