JP7279640B2 - 端末装置、基地局装置及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、端末装置、基地局装置及び方法に関する。

セルラー移動通信の無線アクセス方式及び無線ネットワーク（以下、「Long Term Evolution（LTE）」、「LTE-Advanced（LTE-A）」、「LTE-Advanced Pro（LTE-A Pro）」、「New Radio（NR）」、「New Radio Access Technology（NRAT）」、５Ｇ、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access（EUTRA）」、又は「Further EUTRA（FEUTRA）」とも称する。）が、第三世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project: 3GPP）において検討されている。なお、以下の説明において、ＬＴＥは、LTE-A、LTE-A Pro、及びEUTRAを含み、ＮＲは、NRAT、及びFEUTRAを含む。ＬＴＥでは基地局装置（基地局）はｅＮｏｄｅＢ（evolved NodeB）、ＮＲでは基地局装置（基地局）はｇＮｏｄｅＢ、ＬＴＥ及びＮＲでは端末装置（移動局、移動局装置、端末）はＵＥ（User Equipment）とも称する。ＬＴＥ及びＮＲは、基地局装置がカバーするエリアをセル状に複数配置するセルラー通信システムである。単一の基地局装置は複数のセルを管理してもよい。

ＮＲは、ＬＴＥに対する次世代の無線アクセス方式として、ＬＴＥとは異なるＲＡＴ（Radio Access Technology）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アクセス技術である。ＮＲは、そ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る。

更に、ＮＲでは、広域カバレッジ及び接続安定性などの要求の高まりから、空中又は宇宙に浮遊する装置から無線ネットワークが提供される非地上波ネットワーク（Non-Terrestrial Network）の検討が開始されている。非地上波ネットワークでは、衛星局装置又は航空機等の非地上局装置を介して地上の端末装置（後述する、地球端末装置）に無線ネットワークが提供される。また、非地上波ネットワークでは、地上波ネットワーク（Terrestrial Network）と同一の無線アクセス方式を用いることで、地上波ネットワーク及び非地上波ネットワーク間の統合的な運用が容易となる。非地上波ネットワークの概要は、非特許文献１に開示されている。

PR-170717, Thales, Dish network, et al, "Study on NR to support Non-Terrestrial Networks," 3GPP TSG RAN Meeting#75, Dubrovnik, Croatia, March, 2017.

非地上局装置と地上の端末装置との間で行われる通信は、地上に設けられた基地局装置と地上の端末装置との間で行われる通信に比べて、伝搬遅延が大きい。しかしながら、このような伝搬遅延が大きい通信環境における、地上の端末装置から非地上局装置への送信に関する同期技術については、今まで検討されていなかった。その結果、地上の端末装置から非地上局装置への送信に関する無線リンク品質は十分とは言えなかった。

そこで、本開示では、地上の端末装置から非地上局装置への送信に関する無線リンク品質を向上させることが可能な仕組みを提案する。

本開示によれば、基地局装置の種別に関する情報を取得し、前記基地局装置の種別に関する情報に基づいて前記基地局装置への信号の送信タイミングを制御する制御部、を備える端末装置が提供される。

また、本開示によれば、末装置と通信する基地局装置であって、前記基地局装置の種別に関する情報を前記端末装置に送信する制御部、を備える基地局装置が提供される。

また、本開示によれば、基地局装置の種別に関する情報を取得し、前記基地局装置の種別に関する情報に基づいて前記基地局装置への信号の送信タイミングを制御すること、を含む、プロセッサにより実行される方法が提供される。

以上説明したように本開示によれば、地上の端末装置から非地上局装置への送信に関する無線リンク品質を向上させることが可能な仕組みが提供される。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、又は本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

本実施形態に係るコンポーネントキャリアの設定の一例を示す図である。 本実施形態に係るコンポーネントキャリアの設定の一例を示す図である。 本実施形態に係るＮＲの下りリンクサブフレームの一例を示す図である。 本実施形態に係るＮＲの上りリンクサブフレームの一例を示す図である。 本実施形態に係る基地局装置の構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る端末装置の構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る端末装置の初期接続プロシージャの一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る衝突ベースＲＡＣＨプロシージャの流れの一例を示すシーケンス図である。 本実施形態に係る非衝突ＲＡＣＨプロシージャの流れの一例を示すシーケンス図である。 本実施形態に係る上りリンク同期調整の一例を説明するための図である。 本実施形態に係る上りリンク同期調整の一例を説明するための図である。 本実施形態に係る上りリンク同期調整プロシージャの流れの一例を示すシーケンス図である。 本実施形態に係る非地上波ネットワークの一例を示す図である。 本実施形態に係る衛星局装置が提供するセルの一例を説明するための図である。 本実施形態に係る低軌道衛星局装置が提供するセルの一例を説明するための図である。 本実施形態に係る衛星局装置の機能構成の一例を説明するための図である。 本実施形態に係る地球端末装置の機能構成の一例を説明するための図である。 本実施形態に係る地球端末装置により実行される送信タイミング制御のためのプロシージャの一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係るシステムにおいて実行されるタイミングアドバンス値のレンジの切り替えを含む同期調整プロシージャの流れの一例を示すシーケンス図である。 本実施形態に係るタイミングアドバンス値の計算方法の一例を説明するための図である。 本実施形態に係るシステムにおいて実行される衛星局装置の高度に起因するオフセットの考慮を含む同期調整プロシージャの流れの一例を示すシーケンス図である。 本実施形態に係るシステムにおいて実行される衛星局装置の高度に起因するオフセットのみを考慮する場合の同期調整プロシージャの流れの一例を示すシーケンス図である。 ｅＮＢの概略的な構成の第１の例を示すブロック図である。 ｅＮＢの概略的な構成の第２の例を示すブロック図である。 スマートフォンの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 カーナビゲーション装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、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構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、特に明記されない限り、以下で説明される技術、機能、方法、構成、手順、及びその他全ての記載は、ＬＴＥ及びＮＲに適用できる。

また、以下の説明では、ＮＲに特有の用語について特に言及する場合に、用語の先頭に「ＮＲ－」を付す場合がある。例えば、ＮＲに特有のＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）は、ＮＲ－ＰＲＡＣＨと表記され得る。一方で、先頭に「ＮＲ－」が付されていない用語は、ＮＲに特有の用語として捉えられてもよいし、ＮＲに特有でない用語（例えば、ＬＴＥの用語）として捉えられてもよい。例えば、「ＰＲＡＣＨ」は、ＮＲ－ＰＲＡＣＨとして捉えられてもよいし、ＬＴＥのＰＲＡＣＨとして捉えられてもよい。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．はじめに
２．技術的課題
３．機能構成例
４．技術的特徴
５．変形例
６．応用例
７．まとめ

＜＜１．はじめに＞＞
＜本実施形態に係る無線通信システム＞
本実施形態において、無線通信システムは、基地局装置１００及び端末装置２００を少なくとも具備する。基地局装置１００は複数の端末装置２００を収容できる。基地局装置１００は、他の基地局装置１００とＸ２インタフェースの手段によって互いに接続できる。また、基地局装置１００は、Ｓ１インタフェースの手段によってＥＰＣ（Evolved Packet Core）に接続できる。さらに、基地局装置１００は、Ｓ１－ＭＭＥインタフェースの手段によってＭＭＥ（Mobility Management Entity）に接続でき、Ｓ１－Ｕインタフェースの手段によってＳ－ＧＷ（Serving Gateway）に接続できる。Ｓ１インタフェースは、ＭＭＥ及び／又はＳ－ＧＷと基地局装置１００との間で、多対多の接続をサポートしている。また、本実施形態において、基地局装置１００及び端末装置２００は、それぞれＬＴＥ及び／又はＮＲをサポートする。

＜本実施形態に係る無線アクセス技術＞
本実施形態において、基地局装置１００及び端末装置２００は、それぞれ１つ以上の無線アクセス技術（ＲＡＴ）をサポートする。例えば、ＲＡＴは、ＬＴＥ及びＮＲを含む。１つのＲＡＴは、１つのセル（コンポーネントキャリア）に対応する。すなわち、複数のＲＡＴがサポートされる場合、それらのＲＡＴは、それぞれ異なるセルに対応する。本実施形態において、セルは、下りリンクリソース、上りリンクリソース、及び／又は、サイドリンクの組み合わせである。また、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。

下りリンクの通信は、基地局装置１００から端末装置２００に対する通信である。下りリンク送信は、基地局装置１００から端末装置２００に対する送信であり、下りリンク物理チャネル及び／又は下りリンク物理信号の送信である。上りリンクの通信は、端末装置２００から基地局装置１００に対する通信である。以下では、下りリンク送信される下りリンク物理チャネル及び下りリンク物理信号を、下りリンク信号とも総称する。上りリンク送信は、端末装置２００から基地局装置１００に対する送信であり、上りリンク物理チャネル及び／又は上りリンク物理信号の送信である。以下では、上りリンク送信される上りリンク物理チャネル及び上りリンク物理信号を、上りリンク信号とも総称する。サイドリンクの通信は、端末装置２００から別の端末装置２００に対する通信である。サイドリンク送信は、端末装置２００から別の端末装置２００に対する送信であり、サイドリンク物理チャネル及び／又はサイドリンク物理信号の送信である。以下では、サイドリンク送信されるサイドリンク物理チャネル及びサイドリンク物理信号を、サイドリンク信号とも総称する。

サイドリンクの通信は、端末装置２００間の近接直接検出及び近接直接通信のために定義される。サイドリンクの通信は、上りリンク及び下りリンクと同様なフレーム構成を用いることができる。また、サイドリンクの通信は、上りリンクリソース及び／又は下りリンクリソースの一部（サブセット）に制限されうる。

基地局装置１００及び端末装置２００は、下りリンク、上りリンク及び／又はサイドリンクにおいて、１つ以上のセルの集合を用いる通信をサポートできる。複数のセルの集合又は複数のセルの集合による通信は、キャリアアグリゲーション又はデュアルコネクティビティとも呼称される。キャリアアグリゲーションとデュアルコネクティビティの詳細は後述される。また、それぞれのセルは、所定の周波数帯域幅を用いる。所定の周波数帯域幅における最大値、最小値及び設定可能な値は、予め規定できる。

図１は、本実施形態に係るコンポーネントキャリアの設定の一例を示す図である。図１の例では、１つのＬＴＥセルと２つのＮＲセルが設定される。１つのＬＴＥセルは、プライマリーセルとして設定される。２つのＮＲセルは、それぞれプライマリーセカンダリーセル及びセカンダリーセルとして設定される。２つのＮＲセルは、キャリアアグリゲーションにより統合される。また、ＬＴＥセルとＮＲセルは、デュアルコネクティビティにより統合される。なお、ＬＴＥセルとＮＲセルは、キャリアアグリゲーションにより統合されてもよい。図１の例では、ＮＲは、プライマリーセルであるＬＴＥセルにより接続をアシストされることが可能であるため、スタンドアロンで通信するための機能のような一部の機能をサポートしなくてもよい。スタンドアロンで通信するための機能は、初期接続に必要な機能を含む。

図２は、本実施形態に係るコンポーネントキャリアの設定の一例を示す図である。図２の例では、２つのＮＲセルが設定される。２つのＮＲセルは、それぞれプライマリーセル及びセカンダリーセルとして設定され、キャリアアグリゲーションにより統合される。この場合、ＮＲセルがスタンドアロンで通信するための機能をサポートすることにより、ＬＴＥセルのアシストが不要になる。なお、２つのＮＲセルは、デュアルコネクティビティにより統合されてもよい。

＜本実施形態に係るＮＲのフレーム構成＞
ＮＲセルのそれぞれにおいて、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、下りリンク信号及び上りリンク信号は、それぞれ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。換言すると、端末装置２００は、基地局装置１００から送信される下りリンク信号、及び、基地局装置１００に送信する上りリンク信号が、それぞれ所定の時間長において、１つ以上の所定のパラメータで生成される、と想定する。また、基地局装置１００は、端末装置２００に送信する下りリンク信号、及び、端末装置２００から送信される上りリンク信号が、それぞれ所定の時間長において、１つ以上の所定のパラメータで生成されるように設定できる。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。例えば、所定の方法は、ＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）、ＴＤＭ（Time Division Multiplexing）、ＣＤＭ（Code Division Multiplexing）及び／又はＳＤＭ（Spatial Division Multiplexing）などを含む。

図３は、本実施形態に係るＮＲの下りリンクサブフレームの一例を示す図である。図３の例では、パラメータセット１、パラメータセット０及びパラメータセット２を用いて生成される信号が、セル（システム帯域幅）において、ＦＤＭされる。図３に示される図は、ＮＲの下りリンクリソースグリッドとも呼称される。基地局装置１００は、端末装置２００への下りリンクサブフレームにおいて、ＮＲの下りリンク物理チャネル及び／又はＮＲの下りリンク物理信号を送信できる。端末装置２００は、基地局装置１００からの下りリンクサブフレームにおいて、ＮＲの下りリンク物理チャネル及び／又はＮＲの下りリンク物理信号を受信できる。

図４は、本実施形態に係るＮＲの上りリンクサブフレームの一例を示す図である。図４の例では、パラメータセット１、パラメータセット０及びパラメータセット２を用いて生成される信号が、セル（システム帯域幅）において、ＦＤＭされる。図４に示される図は、ＮＲの上りリンクリソースグリッドとも呼称される。基地局装置１００は、端末装置２００への上りリンクサブフレームにおいて、ＮＲの上りリンク物理チャネル及び／又はＮＲの上りリンク物理信号を送信できる。端末装置２００は、基地局装置１００からの上りリンクサブフレームにおいて、ＮＲの上りリンク物理チャネル及び／又はＮＲの上りリンク物理信号を受信できる。

本実施形態において、物理リソースは以下のように定義されうる。１つのスロットは複数のシンボルによって定義される。スロットのそれぞれにおいて送信される物理信号又は物理チャネルは、リソースグリッドによって表現される。下りリンクにおいて、リソースグリッドは、周波数方向に対する複数のサブキャリアと、時間方向に対する複数のＯＦＤＭシンボルによって定義される。上りリンクにおいて、リソースグリッドは、周波数方向に対する複数のサブキャリアと、時間方向に対する複数のＯＦＤＭシンボル又はＳＣ－ＦＤＭＡシンボルによって定義される。サブキャリア又はリソースブロックの数は、セルの帯域幅に依存して決まるようにしてもよい。１つのスロットにおけるシンボルの数は、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又は拡張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ＯＦＤＭシンボル又はＳＣ－ＦＤＭＡ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ＯＦＤＭシンボル又はＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの数は６である。リソースグリッド内のエレメントのそれぞれはリソースエレメントと称される。リソースエレメントは、サブキャリアのインデックス（番号）とシンボルのインデックス（番号）とを用いて識別される。なお、本実施形態の説明において、ＯＦＤＭシンボル又はＳＣ－ＦＤＭＡシンボルは単にシンボルとも呼称される。

リソースブロックは、ある物理チャネル（ＰＤＳＣＨ又は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。リソースブロックは、仮想リソースブロックと物理リソースブロックを含む。ある物理チャネルは、仮想リソースブロックにマッピングされる。仮想リソースブロックは、物理リソースブロックにマッピングされる。１つの物理リソースブロックは、時間領域において所定数の連続するシンボルで定義される。１つの物理リソースブロックは、周波数領域において所定数の連続するサブキャリアとから定義される。１つの物理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は、そのセルにおけるＣＰのタイプ、サブキャリア間隔及び／又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つの物理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。その場合、１つの物理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。物理リソースブロックは周波数領域において０から番号が付けられる。また、同一の物理リソースブロック番号が対応する、１つのサブフレーム内の２つのリソースブロックは、物理リソースブロックペア（ＰＲＢペア、ＲＢペア）として定義される。

＜本実施形態に係る基地局装置の構成例＞
図５は、本実施形態に係る基地局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、基地局装置１００は、上位層処理部１０１、制御部１０３、受信部１０５、送信部１０７、及び、送受信アンテナ１０９、を含んで構成される。また、受信部１０５は、復号化部１０５１、復調部１０５３、多重分離部１０５５、無線受信部１０５７、及びチャネル測定部１０５９を含んで構成される。また、送信部１０７は、符号化部１０７１、変調部１０７３、多重部１０７５、無線送信部１０７７、及び下りリンク参照信号生成部１０７９を含んで構成される。

既に説明したように、基地局装置１００は、１つ以上のＲＡＴをサポートできる。図５に示す基地局装置１００に含まれる各部の一部又は全部は、ＲＡＴに応じて個別に構成されうる。例えば、受信部１０５及び送信部１０７は、ＬＴＥとＮＲとで個別に構成される。また、ＮＲセルにおいて、図５に示す基地局装置１００に含まれる各部の一部又は全部は、送信信号に関するパラメータセットに応じて個別に構成されうる。例えば、あるＮＲセルにおいて、無線受信部１０５７及び無線送信部１０７７は、送信信号に関するパラメータセットに応じて個別に構成されうる。

上位層処理部１０１は、媒体アクセス制御（MAC: Medium Access Control）層、パケットデータ統合プロトコル（Packet Data Convergence Protocol: PDCP）層、無線リンク制御（Radio Link Control: RLC）層、無線リソース制御（Radio Resource Control: RRC）層の処理を行う。また、上位層処理部１０１は、受信部１０５、及び送信部１０７の制御を行うために制御情報を生成し、制御部１０３に出力する。

制御部１０３は、上位層処理部１０１からの制御情報に基づいて、受信部１０５及び送信部１０７の制御を行う。制御部１０３は、上位層処理部１０１への制御情報を生成し、上位層処理部１０１に出力する。制御部１０３は、復号化部１０５１からの復号化された信号及びチャネル測定部１０５９からのチャネル推定結果を入力する。制御部１０３は、符号化する信号を符号化部１０７１へ出力する。また、制御部１０３は、基地局装置１００の全体又は一部を制御するために用いられる。

上位層処理部１０１は、ＲＡＴ制御、無線リソース制御、サブフレーム設定、スケジューリング制御、及び／又は、ＣＳＩ報告制御に関する処理及び管理を行う。上位層処理部１０１における処理及び管理は、端末装置２００毎、又は基地局装置１００に接続している端末装置２００共通に行われる。上位層処理部１０１における処理及び管理は、上位層処理部１０１のみで行われてもよいし、上位ノード又は他の基地局装置１００から取得してもよい。また、上位層処理部１０１における処理及び管理は、ＲＡＴに応じて個別に行われてもよい。例えば、上位層処理部１０１は、ＬＴＥにおける処理及び管理と、ＮＲにおける処理及び管理とを個別に行う。

上位層処理部１０１におけるＲＡＴ制御では、ＲＡＴに関する管理が行われる。例えば、ＲＡＴ制御では、ＬＴＥに関する管理及び／又はＮＲに関する管理が行われる。ＮＲに関する管理は、ＮＲセルにおける送信信号に関するパラメータセットの設定及び処理を含む。

上位層処理部１０１における無線リソース制御では、下りリンクデータ（トランスポートブロック）、システムインフォメーション、ＲＲＣメッセージ（ＲＲＣパラメータ）、及び／又は、ＭＡＣ制御エレメント（ＣＥ：Control Element）の生成及び／又は管理が行われる。

上位層処理部１０１におけるサブフレーム設定では、サブフレーム設定、サブフレームパターン設定、上りリンク－下りリンク設定、上りリンク参照ＵＬ－ＤＬ設定、及び／又は、下りリンク参照ＵＬ－ＤＬ設定の管理が行われる。なお、上位層処理部１０１におけるサブフレーム設定は、基地局サブフレーム設定とも呼称される。また、上位層処理部１０１におけるサブフレーム設定は、上りリンクのトラフィック量及び下りリンクのトラフィック量に基づいて決定できる。また、上位層処理部１０１におけるサブフレーム設定は、上位層処理部１０１におけるスケジューリング制御のスケジューリング結果に基づいて決定できる。

上位層処理部１０１におけるスケジューリング制御では、受信したチャネル状態情報及びチャネル測定部１０５９から入力された伝搬路の推定値やチャネルの品質などに基づいて、物理チャネルを割り当てる周波数及びサブフレーム、物理チャネルの符号化率及び変調方式及び送信電力などが決定される。例えば、制御部１０３は、上位層処理部１０１におけるスケジューリング制御のスケジューリング結果に基づいて、制御情報（ＤＣＩフォーマット）を生成する。

上位層処理部１０１におけるＣＳＩ報告制御では、端末装置２００のＣＳＩ報告が制御される。例えば、端末装置２００においてＣＳＩを算出するために想定するためのＣＳＩ参照リソースに関する設定が制御される。

受信部１０５は、制御部１０３からの制御に従って、送受信アンテナ１０９を介して端末装置２００から送信された信号を受信し、さらに分離、復調、復号などの受信処理を行い、受信処理された情報を制御部１０３に出力する。なお、受信部１０５における受信処理は、あらかじめ規定された設定、又は基地局装置１００が端末装置２００に通知した設定に基づいて行われる。

無線受信部１０５７は、送受信アンテナ１０９を介して受信された上りリンクの信号に対して、中間周波数への変換（ダウンコンバート）、不要な周波数成分の除去、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルの制御、受信された信号の同相成分及び直交成分に基づく直交復調、アナログ信号からディジタル信号への変換、ガードインターバル（Guard Interval: GI）の除去、及び／又は、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform: FFT）による周波数領域信号の抽出を行う。

多重分離部１０５５は、無線受信部１０５７から入力された信号から、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）又はＰＵＳＣＨ（Physical Uplink shared Channel）などの上りリンクチャネル及び／又は上りリンク参照信号を分離する。多重分離部１０５５は、上りリンク参照信号をチャネル測定部１０５９に出力する。多重分離部１０５５は、チャネル測定部１０５９から入力された伝搬路の推定値から、上りリンクチャネルに対する伝搬路の補償を行う。

復調部１０５３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）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の変調方式を用いて受信信号の復調を行う。復調部１０５３は、ＭＩＭＯ多重された上りリンクチャネルの分離及び復調を行う。

復号化部１０５１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／又は上りリンク制御情報は制御部１０３へ出力される。復号化部１０５１は、ＰＵＳＣＨに対しては、トランスポートブロック毎に復号処理を行う。

チャネル測定部１０５９は、多重分離部１０５５から入力された上りリンク参照信号から伝搬路の推定値及び／又はチャネルの品質などを測定し、多重分離部１０５５及び／又は制御部１０３に出力する。例えば、チャネル測定部１０５９は、ＵＬ－ＤＭＲＳを用いてＰＵＣＣＨ又はＰＵＳＣＨに対する伝搬路補償を行うための伝搬路の推定値を測定し、ＳＲＳ（Sounding Reference signal）を用いて上りリンクにおけるチャネルの品質を測定する。

送信部１０７は、制御部１０３からの制御に従って、上位層処理部１０１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に対して、符号化、変調及び多重などの送信処理を行う。例えば、送信部１０７は、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ、及び下りリンク参照信号を生成及び多重し、送信信号を生成する。なお、送信部１０７における送信処理は、あらかじめ規定された設定、基地局装置１００が端末装置２００に通知した設定、又は、同一のサブフレームで送信されるＰＤＣＣＨ又はＥＰＤＣＣＨを通じて通知される設定に基づいて行われる。

符号化部１０７１は、制御部１０３から入力されたＨＡＲＱインディケータ（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ）、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、畳込み符号化、ターボ符号化等の所定の符号化方式を用いて符号化を行う。変調部１０７３は、符号化部１０７１から入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。下りリンク参照信号生成部１０７９は、物理セル識別子（ＰＣＩ：Physical cell identification）、端末装置２００に設定されたＲＲＣパラメータなどに基づいて、下りリンク参照信号を生成する。多重部１０７５は、各チャネルの変調シンボルと下りリンク参照信号を多重し、所定のリソースエレメントに配置する。

無線送信部１０７７は、多重部１０７５からの信号に対して、逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform: IFFT）による時間領域の信号への変換、ガードインターバルの付加、ベースバンドのディジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、中間周波数の信号から高周波数の信号への変換（アップコンバート: up convert）、余分な周波数成分の除去、電力の増幅などの処理を行い、送信信号を生成する。無線送信部１０７７が出力した送信信号は、送受信アンテナ１０９から送信される。

＜本実施形態に係る端末装置の構成例＞
図６は、本実施形態に係る端末装置２００の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、端末装置２００は、上位層処理部２０１、制御部２０３、受信部２０５、送信部２０７、及び送受信アンテナ２０９を含んで構成される。また、受信部２０５は、復号化部２０５１、復調部２０５３、多重分離部２０５５、無線受信部２０５７、及びチャネル測定部２０５９を含んで構成される。また、送信部２０７は、符号化部２０７１、変調部２０７３、多重部２０７５、無線送信部２０７７、及び上りリンク参照信号生成部２０７９を含んで構成される。

既に説明したように、端末装置２００は、１つ以上のＲＡＴをサポートできる。図６に示す端末装置２００に含まれる各部の一部又は全部は、ＲＡＴに応じて個別に構成されうる。例えば、受信部２０５及び送信部２０７は、ＬＴＥとＮＲとで個別に構成される。また、ＮＲセルにおいて、図６に示す端末装置２００に含まれる各部の一部又は全部は、送信信号に関するパラメータセットに応じて個別に構成されうる。例えば、あるＮＲセルにおいて、無線受信部２０５７及び無線送信部２０７７は、送信信号に関するパラメータセットに応じて個別に構成されうる。

上位層処理部２０１は、上りリンクデータ（トランスポートブロック）を、制御部２０３に出力する。上位層処理部２０１は、媒体アクセス制御（MAC: Medium Access Control）層、パケットデータ統合プロトコル（Packet Data Convergence Protocol: PDCP）層、無線リンク制御（Radio Link Control: RLC）層、無線リソース制御（Radio Resource Control: RRC）層の処理を行なう。また、上位層処理部２０１は、受信部２０５、及び送信部２０７の制御を行うために制御情報を生成し、制御部２０３に出力する。

制御部２０３は、上位層処理部２０１からの制御情報に基づいて、受信部２０５及び送信部２０７の制御を行う。制御部２０３は、上位層処理部２０１への制御情報を生成し、上位層処理部２０１に出力する。制御部２０３は、復号化部２０５１からの復号化された信号及びチャネル測定部２０５９からのチャネル推定結果を入力する。制御部２０３は、符号化する信号を符号化部２０７１へ出力する。また、制御部２０３は、端末装置２００の全体又は一部を制御するために用いられてもよい。

上位層処理部２０１は、ＲＡＴ制御、無線リソース制御、サブフレーム設定、スケジューリング制御、及び／又は、ＣＳＩ報告制御に関する処理及び管理を行う。上位層処理部２０１における処理及び管理は、あらかじめ規定される設定、及び／又は、基地局装置１００から設定又は通知される制御情報に基づく設定に基づいて行われる。例えば、基地局装置１００からの制御情報は、ＲＲＣパラメータ、ＭＡＣ制御エレメント又はＤＣＩを含む。また、上位層処理部２０１における処理及び管理は、ＲＡＴに応じて個別に行われてもよい。例えば、上位層処理部２０１は、ＬＴＥにおける処理及び管理と、ＮＲにおける処理及び管理とを個別に行う。

上位層処理部２０１におけるＲＡＴ制御では、ＲＡＴに関する管理が行われる。例えば、ＲＡＴ制御では、ＬＴＥに関する管理及び／又はＮＲに関する管理が行われる。ＮＲに関する管理は、ＮＲセルにおける送信信号に関するパラメータセットの設定及び処理を含む。

上位層処理部２０１における無線リソース制御では、自装置における設定情報の管理が行われる。上位層処理部２０１における無線リソース制御では、上りリンクデータ（トランスポートブロック）、システムインフォメーション、ＲＲＣメッセージ（ＲＲＣパラメータ）、及び／又は、ＭＡＣ制御エレメント（ＣＥ：Control Element）の生成及び／又は管理が行われる。

上位層処理部２０１におけるサブフレーム設定では、基地局装置１００及び／又は基地局装置１００とは異なる基地局装置１００におけるサブフレーム設定が管理される。サブフレーム設定は、サブフレームに対する上りリンク又は下りリンクの設定、サブフレームパターン設定、上りリンク－下りリンク設定、上りリンク参照ＵＬ－ＤＬ設定、及び／又は、下りリンク参照ＵＬ－ＤＬ設定を含む。なお、上位層処理部２０１におけるサブフレーム設定は、端末サブフレーム設定とも呼称される。

上位層処理部２０１におけるスケジューリング制御では、基地局装置１００からのＤＣＩ（スケジューリング情報）に基づいて、受信部２０５及び送信部２０７に対するスケジューリングに関する制御を行うための制御情報が生成される。

上位層処理部２０１におけるＣＳＩ報告制御では、基地局装置１００に対するＣＳＩの報告に関する制御が行われる。例えば、ＣＳＩ報告制御では、チャネル測定部２０５９でＣＳＩを算出するために想定するためのＣＳＩ参照リソースに関する設定が制御される。ＣＳＩ報告制御では、ＤＣＩ及び／又はＲＲＣパラメータに基づいて、ＣＳＩを報告するために用いられるリソース（タイミング）を制御する。

受信部２０５は、制御部２０３からの制御に従って、送受信アンテナ２０９を介して基地局装置１００から送信された信号を受信し、さらに分離、復調、復号などの受信処理を行い、受信処理された情報を制御部２０３に出力する。なお、受信部２０５における受信処理は、あらかじめ規定された設定、又は基地局装置１００からの通知又は設定に基づいて行われる。

無線受信部２０５７は、送受信アンテナ２０９を介して受信された上りリンクの信号に対して、中間周波数への変換（ダウンコンバート）、不要な周波数成分の除去、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルの制御、受信された信号の同相成分及び直交成分に基づく直交復調、アナログ信号からディジタル信号への変換、ガードインターバル（Guard Interval: GI）の除去、及び／又は、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform: FFT）による周波数領域の信号の抽出を行う。

多重分離部２０５５は、無線受信部２０５７から入力された信号から、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ又はＰＤＳＣＨなどの下りリンクチャネル、下りリンク同期信号及び／又は下りリンク参照信号を分離する。多重分離部２０５５は、下りリンク参照信号をチャネル測定部２０５９に出力する。多重分離部２０５５は、チャネル測定部２０５９から入力された伝搬路の推定値から、下りリンクチャネルに対する伝搬路の補償を行う。

復調部２０５３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等の変調方式を用いて受信信号の復調を行う。復調部２０５３は、ＭＩＭＯ多重された下りリンクチャネルの分離及び復調を行う。

復号化部２０５１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／又は下りリンク制御情報は制御部２０３へ出力される。復号化部２０５１は、ＰＤＳＣＨに対しては、トランスポートブロック毎に復号処理を行う。

チャネル測定部２０５９は、多重分離部２０５５から入力された下りリンク参照信号から伝搬路の推定値及び／又はチャネルの品質などを測定し、多重分離部２０５５及び／又は制御部２０３に出力する。チャネル測定部２０５９が測定に用いる下りリンク参照信号は、少なくともＲＲＣパラメータによって設定される送信モード及び／又は他のＲＲＣパラメータに基づいて決定されてもよい。例えば、ＤＬ－ＤＭＲＳはＰＤＳＣＨ又はＥＰＤＣＣＨに対する伝搬路補償を行うための伝搬路の推定値を測定する。ＣＲＳはＰＤＣＣＨ又はＰＤＳＣＨに対する伝搬路補償を行うための伝搬路の推定値、及び／又は、ＣＳＩを報告するための下りリンクにおけるチャネルを測定する。ＣＳＩ－ＲＳは、ＣＳＩを報告するための下りリンクにおけるチャネルを測定する。チャネル測定部２０５９は、ＣＲＳ、ＣＳＩ－ＲＳ又は検出信号に基づいて、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）及び／又はＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）を算出し、上位層処理部２０１へ出力する。

送信部２０７は、制御部２０３からの制御に従って、上位層処理部２０１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に対して、符号化、変調及び多重などの送信処理を行う。例えば、送信部２０７は、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨなどの上りリンクチャネル及び／又は上りリンク参照信号を生成及び多重し、送信信号を生成する。なお、送信部２０７における送信処理は、あらかじめ規定された設定、又は、基地局装置１００から設定又は通知に基づいて行われる。

符号化部２０７１は、制御部２０３から入力されたＨＡＲＱインディケータ（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ）、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、畳込み符号化、ターボ符号化等の所定の符号化方式を用いて符号化を行う。変調部２０７３は、符号化部２０７１から入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。上りリンク参照信号生成部２０７９は、端末装置２００に設定されたＲＲＣパラメータなどに基づいて、上りリンク参照信号を生成する。多重部２０７５は、各チャネルの変調シンボルと上りリンク参照信号を多重し、所定のリソースエレメントに配置する。

無線送信部２０７７は、多重部２０７５からの信号に対して、逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform: IFFT）による時間領域の信号への変換、ガードインターバルの付加、ベースバンドのディジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、中間周波数の信号から高周波数の信号への変換（アップコンバート: up convert）、余分な周波数成分の除去、電力の増幅などの処理を行い、送信信号を生成する。無線送信部２０７７が出力した送信信号は、送受信アンテナ２０９から送信される。

＜本実施形態に係る制御情報のシグナリング＞
基地局装置１００及び端末装置２００は、それぞれ制御情報のシグナリング（通知、報知、設定）のために、様々な方法を用いることができる。制御情報のシグナリングは、様々な層（レイヤー）で行うことができる。制御情報のシグナリングは、物理層（レイヤー）を通じたシグナリングである物理層シグナリング、ＲＲＣ層を通じたシグナリングであるＲＲＣシグナリング、及び、ＭＡＣ層を通じたシグナリングであるＭＡＣシグナリングなどを含む。ＲＲＣシグナリングは、端末装置２００に固有の制御情報を通知する専用のＲＲＣシグナリング（Dedicated RRC signaling）、又は、基地局装置１００に固有の制御情報を通知する共通のＲＲＣシグナリング（Common RRC signaling）である。ＲＲＣシグナリングやＭＡＣシグナリングなど、物理層から見て上位の層が用いるシグナリングは上位層シグナリングとも呼称される。

ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣパラメータをシグナリングすることにより実現される。ＭＡＣシグナリングは、ＭＡＣ制御エレメントをシグナリングすることにより実現される。物理層シグナリングは、下りリンク制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）又は上りリンクリンク制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）をシグナリングすることにより実現される。ＲＲＣパラメータ及びＭＡＣ制御エレメントは、ＰＤＳＣＨ又はＰＵＳＣＨを用いて送信される。ＤＣＩは、ＰＤＣＣＨ又はＥＰＤＣＣＨを用いて送信される。ＵＣＩは、ＰＵＣＣＨ又はＰＵＳＣＨを用いて送信される。ＲＲＣシグナリング及びＭＡＣシグナリングは、準静的（semi-static）な制御情報をシグナリングするために用いられ、準静的シグナリングとも呼称される。物理層シグナリングは、動的（dynamic）な制御情報をシグナリングするために用いられ、動的シグナリングとも呼称される。ＤＣＩは、ＰＤＳＣＨのスケジューリング又はＰＵＳＣＨのスケジューリングなどのために用いられる。ＵＣＩは、ＣＳＩ報告、ＨＡＲＱ－ＡＣＫ報告、及び／又はスケジューリング要求（ＳＲ：Scheduling Request）などのために用いられる。

＜本実施形態に係る初期接続プロシージャ＞
初期接続とは、端末装置２００がいずれのセルにも接続していない状態（アイドル状態）から、いずれかのセルとの接続を確立した状態（接続状態）に遷移する工程である。

図７は、本実施形態に係る端末装置２００の初期接続プロシージャの一例を示すフローチャートである。図７に示すように、アイドル状態の端末装置２００は、セル選択手続きを行う（ステップＳ１１０）。セル選択手続には、同期信号の検出（ステップＳ１１１）とＰＢＣＨの復号（ステップＳ１１２）の工程が含まれる。端末装置２００は、同期信号の検出に基づいて、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、端末装置２００は、ＰＢＣＨの復号を試み、第一のシステム情報を取得する。

次に、端末装置２００は、ＰＢＣＨに含まれる第一のシステム情報に基づき、第二のシステム情報を取得する（ステップＳ１２０）。

次に、端末装置２００は、第一のシステム情報及び／又は第二のシステム情報に基づき、ランダムアクセス手続き（ランダムアクセスプロシージャ、ＲＡＣＨ手続き、ＲＡＣＨプロシージャ）を行う（ステップＳ１３０）。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の送信（ステップＳ１３１）、ランダムアクセス応答の受信（ステップＳ１３２）、メッセージ３（Message 3）の送信（ステップＳ１３３）、そして衝突解決（Contention resolution）の受信（ステップＳ１３４）の工程が含まれる。端末装置２００は、先ず、所定のＰＲＡＣＨプリアンブルを選択し、送信を行う。次に、端末装置２００は、送信したＰＲＡＣＨプリアンブルに対応するランダムアクセス応答を含んだＰＤＳＣＨを受信する。次に、端末装置２００は、受信したランダムアクセス応答に含まれた、ランダムアクセスレスポンスグラントによってスケジュールされたリソースを用いてメッセージ３を含むＰＵＳＣＨを送信する。最後に、端末装置２００は、そのＰＵＳＣＨに対応する衝突解決を含んだＰＤＳＣＨを受信する。

メッセージ３は、ＲＲＣ接続要求のＲＲＣメッセージを含む。衝突解決は、ＲＲＣ接続セットアップのＲＲＣメッセージを含む。端末装置２００は、ＲＲＣ接続セットアップのＲＲＣメッセージを受信した場合、ＲＲＣ接続動作を行い、ＲＲＣアイドル状態からＲＲＣ接続状態に遷移する。ＲＲＣ接続状態に遷移した後、端末装置２００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１００に送信する。この一連の動作によって、端末装置２００は、基地局装置１００と接続することができる。

なお、ランダムアクセスプリアンブルはメッセージ１、ランダムアクセス応答はメッセージ２、衝突解決はメッセージ４、ＲＲＣ接続セットアップ完了のメッセージはメッセージ５とも呼称される。

ランダムアクセス手続きの全ての工程が完了した後は、端末装置２００は、そのセルと接続されている状態（接続状態）に遷移することができる。

なお、図７に示したランダムアクセス手続きは、４ステップＲＡＣＨプロシージャとも呼称される。一方で、端末装置２００がランダムアクセスプリアンブルの送信に伴ってＭｅｓｓａｇｅ ３の送信も行い、基地局装置１００がそれらの応答としてランダムアクセス応答及びＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎの送信を行うランダムアクセス手続きは、２ステップＲＡＣＨプロシージャと呼称される。

ランダムアクセスプリアンブルは、ＰＲＡＣＨに関連付けて送信される。ランダムアクセス応答は、ＰＤＳＣＨで送信される。ランダムアクセス応答を含むＰＤＳＣＨは、ＰＤＣＣＨでスケジュールされる。メッセージ３は、ＰＵＳＣＨで送信される。メッセージ３を含むＰＵＳＣＨは、ランダムアクセス応答に含まれる上りリンクグラントによってスケジュールされる。

＜本実施形態に係るシステム情報＞
システム情報は、その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。システム情報は、例えば、その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、などが含まれる。

システム情報は、ＭＩＢ（master information block）とＳＩＢ（system information block）に分類することができる。ＭＩＢは、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、ＳＩＢを取得するための情報が含まれる。ＳＩＢは、ＭＩＢ以外のシステム情報である。ＳＩＢは、ＰＤＳＣＨによって報知される。

また、システム情報は、第一のシステム情報と第二のシステム情報と第三のシステム情報に分類することができる。第一のシステム情報及び第二のシステム情報は、その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において、ＭＩＢに含まれる情報が第一のシステム情報、ＳＩＢ１及びＳＩＢ２に含まれる情報が第二のシステム情報であるとみなすことができる。端末装置は、そのセルから第一のシステム情報及び第二のシステム情報の全てを取得できなかった場合は、そのセルへのアクセスは禁止されていると想定する。

ＭＩＢは、システム情報を受信するのに必要な物理層の情報であり、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、などが含まれる。

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り、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窓の長さ、などが含まれる。

ＳＩＢ２は、接続禁止情報、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、などが含まれる。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及びＲＡＣＨの設定情報が含まれる。端末装置２００は、初期アクセスの際に、そのＰＲＡＣＨ及びＲＡＣＨの設定情報に基づいてランダムアクセス手続きを行う。

＜本実施形態に係るＮＲのシステム情報＞
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。

第一のシステム情報は、ＮＲ－ＰＢＣＨで送信され、第二のシステム情報は、ＮＲ－ＰＢＣＨとは異なる物理チャネルで送られる。

＜本実施形態に係るＲＡＣＨプロシージャ＞
ＲＡＣＨプロシージャは、アイドル状態から非アクティブ状態又は接続状態への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、接続セルを切り替えるハンドオーバ、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、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の復帰（ビームリカバリー）、などの目的を達成するために行われる。

アイドル状態から非アクティブ状態又は接続状態への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２００が基地局装置１００との接続する際に行われる動作である。具体的には、基地局装置１００から端末装置２００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１００から指示された所定の端末装置識別情報（例えば、Ｃ－ＲＮＴＩ）で管理される。端末装置２００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。

非アクティブ状態から接続状態への状態遷移の要求は、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２００は基地局装置１００とユニキャストデータの送受信を行うことができる。

接続セルを切り替えるハンドオーバは、端末装置２００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）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１００からハンドオーバコマンドを受信した端末装置２００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。

スケジューリングリクエストは、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１００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、その端末装置２００に対して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。

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２００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１００は、その端末装置２００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２００に指示することができる。

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２００にとって必要であった場合に、基地局装置１００へシステム情報の送信を要求する動作である。

途切れたビーム接続の復帰（ビームリカバリー）は、ビームが確立された後に端末装置２００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１００は、異なるビームを用いて端末装置２００と接続を試みる。

ＲＡＣＨプロシージャには、更に、衝突ベースＲＡＣＨプロシージャと、非衝突ＲＡＣＨプロシージャが存在する。

衝突ベースＲＡＣＨプロシージャは、端末装置２００主導で行われるＲＡＣＨプロシージャである。衝突ベースＲＡＣＨプロシージャは、端末装置２００からのメッセージ１の送信から始まる４ステップのプロシージャである。端末装置２００は、予め設定された複数のＲＡＣＨリソース及び複数のＰＲＡＣＨプリアンブルから選択し、ＰＲＡＣＨを送信する。これらの複数のＲＡＣＨリソース及び複数のＰＲＡＣＨプリアンブルは、他の端末装置２００と共有するため、ＰＲＡＣＨが衝突することがある。

図８は、本実施形態に係る衝突ベースＲＡＣＨプロシージャの流れの一例を示すシーケンス図である。図８に示すように、まず、端末装置２００は、メッセージ１とも称されるランダムアクセスプリアンブルを基地局装置１００に送信する（ステップＳ２０２）。次いで、基地局装置１００は、メッセージ２とも称されるランダムアクセス応答を端末装置２００に送信する（ステップＳ２０４）。次に、端末装置２００は、メッセージ３とも称されるＲＲＣ接続要求のＲＲＣメッセージを基地局装置１００に送信する（ステップＳ２０６）。そして、基地局装置１００は、メッセージ４とも称される衝突解決を端末装置２００に送信する（ステップＳ２０８）。

非衝突ＲＡＣＨプロシージャは、基地局装置１００主導で行われるＲＡＣＨプロシージャである。非衝突ＲＡＣＨプロシージャは、基地局装置１００からのＰＤＣＣＨオーダーの送信から始まる計３ステップのプロシージャである。端末装置２００は、ＰＤＣＣＨオーダーで指示されたＰＲＡＣＨを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する。基地局装置１００がランダムアクセスプリアンブルをスケジュールすることで、ＰＲＡＣＨが衝突することが起こり辛い。

図９は、本実施形態に係る非衝突ＲＡＣＨプロシージャの流れの一例を示すシーケンス図である。図９に示すように、まず、基地局装置１００は、ＰＤＣＣＨオーダーを端末装置２００に送信する（ステップＳ３０２）。次いで、端末装置２００は、ランダムアクセスプリアンブルを基地局装置１００に送信する（ステップＳ３０４）。そして、基地局装置１００は、ランダムアクセス応答を端末装置２００に送信する（ステップＳ３０６）。

＜本実施形態に係るＮＲのＰＲＡＣＨの詳細＞
ＮＲ－ＰＲＡＣＨは、Zadoff-Chu系列又はM系列を用いて構成される。ＮＲ－ＰＲＡＣＨでは、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長、ガードピリオド長、など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）が指定されてもよい。

アイドルモードの端末装置２００に対して、システム情報によってＮＲ－ＰＲＡＣＨに関する設定がされる。更に、接続モードの端末装置２００に対して、専用ＲＲＣシグナリングによってＮＲ－ＰＲＡＣＨに関する設定がされる。

ＮＲ－ＰＲＡＣＨは、ＮＲ－ＰＲＡＣＨが送信可能な物理リソース（ＮＲ－ＰＲＡＣＨオケージョン（occasion））によって送信される。その物理リソースは、ＮＲ－ＰＲＡＣＨに関する設定によって指示される。端末装置２００は、その物理リソースのうちのいずれかを選択して、ＮＲ－ＰＲＡＣＨを送信する。更に、接続モードの端末装置２００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１００は、ＮＲ－ＰＲＡＣＨリソースを端末装置２００に指示することができる。

ＮＲ－ＰＲＡＣＨのプリアンブルの系列の種類は、番号付けられる。そのプリアンブルの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。

ＮＲ－ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセス手続きが失敗した際に、再送される。端末装置２００は、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２００の端末カテゴリや発生したトラヒ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２００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、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（power ramping）と呼称される）。

＜本実施形態に係るＮＲのランダムアクセス応答の詳細＞
ＮＲのランダムアクセス応答は、ＮＲ－ＰＤＳＣＨによって送られる。

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。そのＮＲ－ＰＤＣＣＨは、共通制御サブバンドで送信される。そのＮＲ－ＰＤＣＣＨは、ＣＳＳ（共通サーチスペース）に配置される。なお、そのＲＡ－ＲＮＴＩ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（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））に基づいて決定される。なお、その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、その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。そのＮＲ－ＰＤＣＣＨが配置されるサーチスペースは、そのプリアンブルインデックス、及び／又は、その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。

そのＮＲ－ＰＤＣＣＨは、ＮＲ－ＳＳとＱＣＬである。

ＮＲのランダムアクセス応答は、ＭＡＣの情報である。ＮＲのランダムアクセス応答は、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、一時的Ｃ－ＲＮＴＩの値、が含まれる。また、ＮＲのランダムアクセス応答は、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。基地局装置１００は、これらの情報を含めて、ＮＲ－ＰＤＳＣＨによって送信する。端末装置２００は、これらの情報から、ランダムアクセスプリアンブルの送信の成功可否の判断を行う。この情報により、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、端末装置２００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の送信処理を行う。一方で、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、端末装置２００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のランダムアクセス応答に、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が複数含まれても良い。端末装置２００は、その複数の上りリンクグラントからメッセージ３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２００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送信の衝突を緩和することができ、より安定的なランダムアクセス手続きが提供することができる。

＜本実施形態に係るＮＲのメッセージ３の詳細＞
ＮＲのメッセージ３は、ＮＲ－ＰＵＳＣＨによって送られる。その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は、ＲＲＣ接続要求メッセージを含む。

ＮＲのメッセージ３を含んで送信されるＮＲ－ＰＵＳＣＨのWaveform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。具体的には、そのパラメータの指示によって、ＯＦＤＭもしくはＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭが決定される。

基地局装置１００は、ＮＲのメッセージ３を正常に受信した場合には、衝突解決の送信処理に移行する。一方で、基地局装置１００は、ＮＲのメッセージ３を正常に受信できなかった場合には、少なくとも所定の期間、再度ＮＲのメッセージ３の受信を試みることができる。

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的な一例として、基地局装置１００は、端末装置２００に対してメッセージ３の再送の指示を行う。基地局装置１００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（もしくはサブフレーム、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。

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。

その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。そのＲＡ－ＲＮＴＩの値は、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。もしくは、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てもよい。そのＮＲ－ＰＤＣＣＨは、ＣＳＳ（共通サーチスペース）に配置される。

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一時的Ｃ－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。

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２００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。

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的な一例として、基地局装置１００は、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。

端末装置２００は、所定期間内にメッセージ３の送信後に基地局装置１００から衝突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。

又は、端末装置２００は、メッセージ３に対するＮＡＣＫを受信した場合、そのＮＡＣＫ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。

その事前に指示する再送用リソースは、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。

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の衝突解決の受信が成功しなかった場合、端末装置２００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２００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２００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の衝突解決及びメッセージ３の再送の指示のいずれも受信できなかった場合、端末装置２００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。

＜本実施形態に係るＮＲの衝突解決の詳細＞
ＮＲの衝突解決は、ＮＲ－ＰＤＳＣＨによって送られる。

衝突解決を含むＮＲ－ＰＤＳＣＨは、一時的Ｃ－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。そのＮＲ－ＰＤＣＣＨは、共通制御サブバンドで送信される。そのＮＲ－ＰＤＣＣＨは、ＵＳＳ（端末固有サーチスペース）に配置される。なお、そのＮＲ－ＰＤＣＣＨは、ＣＳＳに配置されてもよい。

端末装置２００は、衝突解決を含むＮＲ－ＰＤＳＣＨを正常に受信した場合、基地局装置１００に対してＡＣＫを応答する。以降、このランダムアクセス手続きが成功したとみなし、端末装置２００は接続状態となる。一方で、端末装置２００から衝突解決を含むＮＲ－ＰＤＳＣＨに対するＮＡＣＫを受信した、又は、無応答であった場合には、基地局装置１００は、その衝突解決を含むＮＲ－ＰＤＳＣＨを再送する。更に、所定期間のうちに、ＮＲの衝突解決が受信できなかった場合、端末装置２００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。

＜本実施形態に係る上りリンク同期調整＞
複数の端末装置２００からの上りリンク信号は、基地局装置１００において同一のタイミングで受信されることが望ましい。そのためには、基地局装置１００までの距離の差に起因する伝搬遅延差を考慮した、上りリンク信号の送信タイミングの調整が行われる。この点について、図１０を参照して説明する。

図１０は、本実施形態に係る上りリンク同期調整の一例を説明するための図である。図１０に示す例では、基地局装置１００が提供するセル９０内の、基地局装置１００の近傍に端末装置２００Ａが位置し、基地局装置１００から遠方に端末装置２００Ｂが位置している。これらの端末装置２００が同時に上りリンク通信を行う場合を想定する。端末装置２００Ａ及び２００Ｂが下りリンク同期タイミングに基づく送信タイミングで上りリンク信号を送信した場合、異なる伝搬遅延及び端末装置２００に固有の処理遅延などに起因して、各々の上りリンク信号は、基地局装置１００により異なる受信タイミングで受信される。各々の上りリンク信号の受信タイミングが異なる場合、シンボル間干渉が生じ、特性が劣化し得る。

そこで、端末装置２００の上りリンク信号の送信タイミングは、基地局装置１００の下りリンク信号の送信タイミング及び上りリンク信号の受信タイミングが揃うように前倒して調整される。

図１１は、本実施形態に係る上りリンク同期調整の一例を説明するための図である。図１１では、上から１段目に基地局装置１００の下りリンク送信タイミングが示され、上から２段目に端末装置２００の下りリンク受信タイミングが示されている。また、上から３段目に端末装置２００の上りリンク送信タイミングが示され、上から４段目に基地局装置１００の上りリンク受信タイミングが示されている。各段は複数の矩形から成り、ひとつの矩形はひとつの無線フレームを示している。１段目及び２段目に示すように、基地局装置１００からの下りリンク信号は、伝搬遅延及び端末装置２００の処理遅延などの影響により、所定時間遅れて端末装置２００に受信される。端末装置２００は、下りリンク信号が受信されたタイミングを基準とし、基地局装置１００から指示されたタイミングアドバンス値を用いて上りリンク送信タイミングを調整する。詳しくは、３段目に示すように、端末装置２００は、対応する下りリンク信号の受信タイミングよりも、タイミングアドバンス値分前倒しして上りリンク物理信号を送信する。これにより、４段目に示すように、調整された端末装置２００の上りリンク信号は、下りリンク送信タイミングと同一のタイミングで基地局装置１００に受信される。

なお、タイミングアドバンス値は片道の遅延時間のおおよそ２倍として計算される。

タイミングアドバンス値は、端末装置２００に固有である。タイミングアドバンス値は、端末装置２００に固有に通知される。

タイミングアドバンス値の計算には、ＰＲＡＣＨが用いられる。タイミングアドバンス値の通知には、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）が用いられる。以下、図１２を参照して、基地局装置１００よるタイミングアドバンス値の計算、及び端末装置２００によるタイミングアドバンス値の適用に関するプロシージャの一例を説明する。

図１２は、本実施形態に係る上りリンク同期調整プロシージャの流れの一例を示すシーケンス図である。図１２に示すように、基地局装置１００は、下りリンク同期信号（ＰＳＳ（primary synchronization signal）及びＳＳＳ（secondary synchronization signal））を端末装置２００に送信する（ステップＳ４０２）。次いで、端末装置２００は、基地局装置１００から送信された下りリンク同期信号に基づいて、下りリンク同期を行う（ステップＳ４０４）。次に、基地局装置１００は、システム情報（ＭＩＢ及びＳＩＢ）を送信する（ステップＳ４０６）。次いで、端末装置２００は、システム情報を受信し、受信したシステム情報からＲＡＣＨ設定を取得する（ステップＳ４０８）。次に、端末装置２００は、下りリンク同期信号によって同期されたフレームタイミングを基準としてＰＲＡＣＨを送信する（ステップＳ４１０）。基地局装置１００は、ＰＲＡＣＨの受信タイミングと基地局装置１００の上りリンクフレームのタイミングとの差分に基づいて、伝搬遅延及びタイミングアドバンス値を計算する（ステップＳ４１２）。そして、基地局装置１００はランダムアクセスレスポンス（ＲＡＲ）にタイミングアドバンス値を含めて端末装置２００に送信する（ステップＳ４１４）。次いで、端末装置２００は、受信したＲＡＲからタイミングアドバンス値を取得し、上りリンク送信タイミングを前倒しするように調整する（ステップＳ４１６）。以降、端末装置２００は、ステップＳ４１６において調整された上りリンク送信タイミングで、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ及びＳＲＳなどの上りリンク物理チャネル／信号を送信する（ステップＳ４１８）。

＜本実施形態に係る非地上波ネットワーク＞
セルラー移動通信では、地上に設置された基地局装置又はリレー装置（以下、地上局装置と呼称する）からセル（マクロセル、マイクロセル、フェムトセル、又はスモールセル）を構成し、無線ネットワークを構成する。この地上局から提供される無線ネットワークは、地上波ネットワーク（Terrestrial Network）と呼称される。一方で、基地局装置のコスト削減や基地局装置から電波が届き辛い地域へのカバレッジの提供などの要求から、地球を周回する衛星局装置（衛星基地局装置、衛星リレー局装置、宇宙局）、航空機（aerial vehicle）、又はドローン等の空中を浮遊する装置等の、地上局装置以外からの無線ネットワークの提供が検討されている。この地上局装置以外から提供される無線ネットワークを非地上波ネットワーク（Non-Terrestrial Network）と呼称される。

非地上局装置としては、衛星局装置及び航空局装置が挙げられる。衛星局装置は、人工衛星など大気圏外を浮遊する装置として構成された、無線通信の機能を有する装置である。本実施形態に係る衛星局装置は、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、又は高楕円軌道（HEO、Highly Elliptical Orbiting）衛星等により構成され得る。航空局装置は、航空機又は気球など大気圏内を浮遊する装置として構成された、無線通信の機能を有する装置である。本実施形態に係る航空局装置は、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）、軽無人航空システム（Lighter than Air UAS、LTA）、重無人航空システム（Heavier than Air UAS、HTA）、又は高高度無人航空システムプラットフォーム（High Altitude UAS Platforms、HAPs）等により構成され得る。

図１３は、本実施形態に係る非地上波ネットワークの一例を示す図である。図１３に示したシステム１は、静止衛星として構成された衛星局装置１０Ａ、低軌道衛星として構成された衛星局装置１０Ｂ～１０Ｄ、無人航空システムとして構成された航空局装置２０を含む、非地上波ネットワークである。これらの衛星局装置１０及び航空局装置２０は、リレー局３０を介して地上に設けられた装置に接続される。例えば、衛星局装置１０及び航空局装置２０は、リレー局３０Ａを介してコアネットワーク３１に接続され、コアネットワーク３１を介してインターネット３２及び地上波ネットワーク３３に接続される。また、衛星局装置１０Ａ及び１０Ｂは、リレー局３０Ｂを介して、フェムトセルを提供するフェムトセル基地局４０Ａに接続される。リレー局３０は、地球局（Very Small Aperture Terminal：VSAT）とも称され、さらに他にも制御地球局、又はＨＵＢ局とも称され得る。衛星局装置１０及び航空局装置２０は、ＶＳＡＴ３０を介さずに、地上に設けられた装置と直接的に接続されてもよい。例えば、衛星局装置１０Ｂ及び航空局装置２０は、マクロセル基地局４０Ｂに直接的に接続される。

衛星局装置１０及び航空局装置２０は、非地上波ネットワークに対応する端末装置（地球端末装置とも称される）４０と通信する。地球端末装置４０は、携帯電話、スマートフォン、自動車、バス、電車、航空機、Ｍ２Ｍ（Machine to Machine）デバイス、ＩｏＴ（Internet of Things）デバイス、衛星通信をリレーするリレー局、衛星通信を送受信する基地局装置を含む。図１３に示した例では、マクロセル基地局４０Ｂ、ＵＥ４０Ｃが、地球端末装置４０に相当する。ＶＳＡＴ３０Ｂによるリレーを介して非地上波ネットワークに接続するフェムトセル基地局４０Ａ、及びＵＥ４０Ｃによるリレーを介して非地上波ネットワークに接続するＵＥ４０Ｄも、非地上波ネットワークに対応する地球端末装置４０として捉えられてもよい。

衛星局装置１０及び航空局装置２０は、地球端末装置４０との間で、上りリンクトラフィック及び下りリンクトラフィックを送受信し得る。例えば、衛星局装置１０Ａ及び１０Ｂ並びに航空局装置２０は、ＵＥ４０Ｃとの間で上りリンクトラフィック及びダウンリンクトラフィックを送受信する。

衛星局装置１０及び航空局装置２０は、地球端末装置４０との間でバックホールトラフィック（換言すると、バックホール信号）を送受信し得る。例えば、衛星局装置１０Ａ及び１０Ｂは、フェムトセル基地局４０ＡとＵＥ４０Ｃとの間で行われる通信のためのバックホールトラフィックを、ＶＳＡＴ３０Ｂを介してフェムトセル基地局４０Ａとの間で送受信する。また、衛星局装置１０Ｂ及び航空局装置２０は、マクロセル基地局４０ＢとＵＥ４０Ｃとの間で行われる通信のためのバックホールトラフィックを、マクロセル基地局４０Ｂとの間で直接的に送受信する。

＜本実施形態に係る衛星通信＞
本実施形態に係る衛星通信とは、衛星局装置１０と地球端末装置４０との通信を指す。

衛星局装置１０は、主に静止衛星により構成される静止衛星局装置と低軌道衛星により構成される低軌道衛星局装置とに分けられる。静止衛星局装置は、高度およそ３５７８６ｋｍに位置し、地球の自転速度と同じ速度で地球を公転する。静止衛星局装置は地球端末装置４０との相対速度がほぼ０であり、地球端末装置４０からは静止しているかのように観測される衛星局装置である。低軌道衛星局装置は、一般的には高度５００ｋｍから２０００ｋｍまでの間に位置し、静止衛星局装置に比べて低い高度で地球を公転する。低軌道衛星局装置は、静止衛星局装置とは異なり、地球端末装置４０との相対速度があり、地球端末装置４０からは移動しているかのように観測される。

衛星局装置１０は、高度に応じた広さのセルを提供することができる。この点について、図１４を参照して説明する。

図１４は、本実施形態に係る衛星局装置１０が提供するセルの一例を説明するための図である。図１４に示す衛星局装置１０Ａは静止衛星局装置であり、衛星局装置１０Ｂ及び１０Ｃは低軌道衛星局装置である。図１４に示すように、低軌道衛星局装置１０Ｂ及び１０Ｃは、地上のマクロセル基地局４０Ｂが提供するセル９０Ｄよりも、大きなセル９０Ｂ及び１０Ｃを提供する。さらに、静止衛星局装置１０Ａは、低軌道衛星局装置１０Ｂ及び１０Ｃが提供するセル９０Ｂ及び１０Ｃよりも、大きなセル９０Ａを提供する。

セルが大きくなるほど、セル内に位置する複数の地球端末装置４０間での、衛星局装置１０までの距離の差が大きくなり、その結果、伝搬遅延の差が大きくなる。さらに、高度が高いほど、衛星局装置１０と地球端末装置４０との距離が長くなるので、伝搬遅延が大きくなる。

図１５は、本実施形態に係る低軌道衛星局装置が提供するセルの一例を説明するための図である。図１５に示すように、低軌道衛星局装置１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄが、低軌道上を公転している。これらの低軌道衛星局装置１０は、地上に向けて所定の指向性を構築して、地球端末装置４０に衛星通信を提供する。図１５に示す例では、低軌道衛星局装置１０は、ビーム幅の角度を４０度として信号を送受信しており、その結果、セル９０は半径１０００ｋｍの円形となる。なお、ビーム幅の角度とは、最大指向性利得が得られる方向（図１５に示す例では鉛直線９１）を基準にした、指向性利得がその最大指向性利得の１／２になる方向の角度と定義される。なお、これらの数値はあくまで一例である。低軌道衛星局装置１０は、地上に対し所定の相対速度で移動する。そのため、低軌道衛星局装置１０が提供するセル９０は、地上を所定の速度で移動する。地球端末装置４０への衛星通信の提供が困難になった場合には、後続する低軌道衛星（neighbor satellite station）から衛星通信が提供される。

非地上波ネットワークでは、以下の要求が満たされることが期待される。
・地上波ネットワークではカバーできないエリアに位置する端末装置（主に、ＩｏＴ／ＭＴＣデバイス、及びパブリックセーフティ／クリティカル通信）へのサービス拡張
・物理攻撃又は自然災害に対するサービス脆弱性を軽減するためのサービス信頼性及び復帰性
・飛行機の乗客又はドローンなどの航空端末装置へのサービス接続及び提供
・船又は電車などの移動体端末装置へのサービス接続及び提供
・Ａ／Ｖ（audio／visual）コンテンツ、グループ通信、ＩｏＴブロードキャストサービス、ソフトウェアダウンロード、及び緊急メッセージなどの高効率マルチキャスト／ブロードキャストサービスの提供
・地上波ネットワークと非地上波ネットワークとの間のトラフィックオフロード

これらの要求条件を満たすために、非地上波ネットワークは、上位層での運用統合、及びＮＲ又はＬＴＥなどの無線アクセス技術との間での無線インタフェースの共通性が、実現されることが望ましい。

＜＜２．技術的課題＞＞
ＬＴＥでは、上りリンクの同期の調整は、フィルタリング、タイミングアドバンス及びＣＰ（Cyclic Prefix）を用いて行われてきた。しかし、ＬＴＥで用いられてきたフィルタリング、タイミングアドバンス及びＣＰは、地上局装置を想定して設計されたものであるから、ＬＴＥよりも遥かに大きな伝搬遅延が生じ得る衛星通信にとっては適切ではない。以下、タイミングアドバンスに関し、この点について詳しく説明する。

タイミングアドバンス値は以下の数式（１）により導出される。
ＴＡ＝（Ｎ_ＴＡ＋Ｎ_{ＴＡｏｆｆｓｅｔ}）Ｔ_Ｓ…（１）

ここで、ＴＡは、タイミングアドバンス値である。Ｎ_ＴＡは、タイミングアドバンス値を調整するための可変数である。Ｎ_ＴＡは、０以上２０５１２以下の値をとり得る(即ち、０≦Ｎ_ＴＡ≦２０５１２)。Ｎ_{ＴＡｏｆｆｓｅｔ}は、タイミングアドバンス値を調整するためのオフセットである。Ｎ_{ＴＡｏｆｆｓｅｔ}は、複信方式がＦＤＤであれば０であり（即ち、Ｎ_{ＴＡｏｆｆｓｅｔ}＝０）、ＴＤＤ方式では６２４である（即ち、Ｎ_{ＴＡｏｆｆｓｅｔ}＝６２４）。Ｔｓは、調整粒度を示す所定値である。詳しくは、Ｔｓは、ＦＦＴのサンプリング間隔であり、Ｔｓ＝1／（サブキャリア間隔×２０４８）秒として定義される。一例として、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚの場合、Ｔｓは１／（１５０００×２０４８）秒となる。

説明の簡易のためにＮ_{ＴＡｏｆｆｓｅｔ}については考慮を省略すると、ＴＡは、２０５１２×Ｔｓ以下の値をとり得る（即ち、０≦ＴＡ≦２０５１２×Ｔｓ）。換言すると、ＴＡは、０ｍｓ以上０．６７ｍｓの値をとり得る（即ち、０ｍｓ≦ＴＡ≦０．６７ｍｓ）。

タイミングアドバンス値のレンジは、セル内で生じ得る伝搬遅延差の最小値及び最大値に対応可能に設定される。ＬＴＥでは、地上に基地局装置が設けられるので、端末装置と基地局装置との伝搬遅延差は、端末装置が基地局装置と同一の地点に存在する場合に最小値となり、端末装置がセルエッジに存在する場合に最大値となる。

ＬＴＥでは、基地局装置が提供するカバッレジは０～１００ｋｍの範囲にあり、基地局装置と端末装置との距離は０～１００ｋｍの範囲にあった。そのため、上りリンク送信に関するタイミングアドバンス値のレンジは、上述したレンジ（０≦ＴＡ≦２０５１２×Ｔｓ、即ち０ｍｓ≦ＴＡ≦０．６７ｍｓ）で足りていた。

一方で、衛星通信の場合、衛星局装置と地球端末装置との距離は、ＬＴＥの場合と比較して大幅に増加する。従って、衛星局装置と地球端末装置との通信に係る最小伝搬遅延及び最大伝搬遅延は、ＬＴＥの場合と比較して大幅に増加する。

最小伝搬遅延とは、衛星局装置の直下（即ち、鉛直線上）に地球端末装置が位置する場合の伝搬遅延である。例えば、衛星局装置が低軌道衛星である場合、衛星局装置の高度は５００ｋｍ～２０００ｋｍであり、各高度における最小伝搬遅延は、３．３ｍｓ～１３．３ｍｓの範囲にある。

最大伝搬遅延とは、衛星局装置のセルエッジに地球端末装置が位置する場合の伝搬遅延である。例えば、衛星局装置が低軌道衛星である場合、衛星局装置の高度は５００ｋｍ～２０００ｋｍであり、各高度かつ図１５のパラメータを用いた低軌道衛星セルにおける最大伝搬遅延は、４．３５ｍｓ～１７．４ｍｓの範囲にある。なお、ビーム幅の角度が与えられる場合、最大伝搬距離は、下記の数式（２）により求められる。
（最大伝搬距離）＝（衛星局装置の高度）÷cos（ビーム幅の角度） …（２）
一方で、セル半径が与えられる場合、最大伝搬距離は、下記の数式（３）により求められる。
（最大伝搬距離）＝√（衛星局の高度＾２＋セル半径＾２） …（３）
一例として、衛星局装置１０の高度が５００ｋｍ～２０００ｋｍであり、ビーム幅の角度が４０度である場合、各高度における最大伝搬距離は、約６５２．７～２６１０．８ｋｍである。

従って、図１５のセルのパラメータを用いた低軌道衛星セルに関して言えば、３．３ｍｓ～１７．４ｍｓの伝搬遅延が、タイミングアドバンスにより補償されることが望ましい。さらに、静止衛星であれば高度が３５７８６ｋｍとさらに高くなり、伝搬遅延が大きくなるので、より大きな伝搬遅延がタイミングアドバンスにより補償されることが望ましい。

ＬＴＥにおけるタイミングアドバンス値のレンジでは、衛星通信における伝搬遅延を十分に補償することができなかった。そのため、衛星通信における地球端末装置から衛星局装置への送信に関する同期をとることが困難であった。

ＣＰに関しても、上記と同様のことが言える。即ち、ＬＴＥにおけるＣＰ長のレンジでは、衛星通信における伝搬遅延を十分に補償することができなかった。そのため、衛星通信における地球端末装置から衛星局装置への送信に関するシンボル同期をとること、即ちシンボル間干渉及びサブキャリア間干渉を十分に除去することが困難であった。

フィルタリングに関しても、上記と同様のことが言える。即ち、ＬＴＥにおけるフィルタ構成では、衛星通信における同期ずれによるシンボル間干渉及びサブキャリア間干渉を十分に除去することが困難であった。

そこで、本開示では、衛星通信における伝搬遅延を十分に補償することが可能な仕組みを提供する。

＜＜３．機能構成例＞＞
以下、図１６及び図１７を参照して、本実施形態に係る衛星局装置１０及び地球端末装置４０の機能構成の一例を説明する。

（１）衛星局装置１０の機能構成
図１６は、本実施形態に係る衛星局装置１０の機能構成の一例を説明するための図である。図１６に示すように、本実施形態に係る衛星局装置１０は、設定部１１、及びメッセージ送受信部１３を含む。なお、図１６に示した各構成要素は、図５に示した上位層処理部１０１又は制御部１０３等の任意の構成要素において実装され得る。即ち、本実施形態では、図５に示した基地局装置１００が、衛星局装置１０として構成されるものとする。

設定部１１は、地球端末装置４０から衛星局装置１０へのチャネル／信号の送信に用いられる送信パラメータに関する設定情報を生成する機能を有する。具体的には、設定部１１は、後述する衛星局装置関連情報を生成する。衛星局装置関連情報の少なくとも一部（例えば、後述する軌道情報）は、衛星局装置１０に予め設定又は記憶される。設定部１１は、生成した衛星局装置関連情報を地球端末装置４０へ送信する。

メッセージ送受信部１３は、設定部１１による設定に基づいて、地球端末装置４０との間でメッセージを送受信する機能を有する。具体的には、メッセージ送受信部１３は、上記衛星局装置関連情報に基づく送信パラメータを用いて地球端末装置４０により送信されたチャネル／信号を受信する。その際、メッセージ送受信部１３は、地球端末装置４０に用いられる送信パラメータに対応する受信パラメータを用いて受信する。例えば、メッセージ送受信部１３は、地球端末装置４０により用いられたタイミングアドバンスの設定及び／又はＣＰの設定に応じた受信処理を行う。

（２）地球端末装置４０の機能構成
図１７は、本実施形態に係る地球端末装置４０の機能構成の一例を説明するための図である。図１７に示すように、本実施形態に係る地球端末装置４０は、設定部４１及びメッセージ送受信部４３を含む。なお、図１７に示した各構成要素は、図６に示した上位層処理部２０１又は制御部２０３等の任意の構成要素において実装され得る。即ち、本実施形態では、図６に示した端末装置２００が、地球端末装置４０として構成されるものとする。

設定部４１は、衛星局装置１０から受信した設定情報に基づいて、地球端末装置４０から衛星局装置１０へのチャネル／信号の送信に用いられる送信パラメータを設定する機能を有する。具体的には、設定部４１は、衛星局装置関連情報に基づいて、タイミングアドバンスの設定及び／又はＣＰの設定を行う。

メッセージ送受信部４３は、設定部４１による設定に基づいて、衛星局装置１０との間でメッセージを送受信する機能を有する。具体的には、メッセージ送受信部４３は、設定された送信パラメータを用いて、衛星局装置１０にチャネル／信号を送信する。

（３）補足
なお、衛星局装置１０から地球端末装置４０へ送信されるチャネル／信号は、下りリンク信号（下りリンク物理チャネル又は下りリンク物理信号）であってもよいし、バックホールトラフィックであってもよい。同様に、地球端末装置４０から衛星局装置１０へ送信されるチャネル／信号は、上りリンク信号（上りリンク物理チャネル又は上りリンク物理信号）であってもよいし、バックホールトラフィックであってもよい。以下では、説明の簡易のため、衛星局装置１０から地球端末装置４０へ送信されるチャネル／信号は、下りリンク信号であり、地球端末装置４０から衛星局装置１０へ送信されるチャネル／信号は、上りリンク信号であるものとする。

＜＜４．技術的特徴＞＞
＜４．１．基本的な特徴＞
衛星局装置１０は、衛星局装置１０の種別に関する情報を地球端末装置４０に送信又は通知する。そして、地球端末装置４０は、衛星局装置１０の種別に関する情報を取得し、地球端末装置４０の種別に関する情報に基づいて地球端末装置４０への信号の送信タイミングを制御する。その結果、地球端末装置４０は、衛星局装置１０の種別に基づく送信タイミングで上りリンク信号を送信することができる。そのため、衛星通信における伝搬遅延を十分に補償することが可能となる。以下では、衛星局装置１０の種別に関する情報を、衛星局装置関連情報とも称する。

（１）衛星局装置関連情報
・衛星局装置関連情報の内容
衛星局装置関連情報は、衛星局装置１０の高度に関する情報を含み得る。衛星局装置１０の高度は、衛星局装置１０とセル内の地球端末装置４０との伝搬遅延に大きな影響を与える。そのため、衛星局装置１０の高度に関する情報が地球端末装置４０に通知されることで、地球端末装置４０は、衛星局装置１０との通信に生じる伝搬遅延を補償するための送信タイミングの制御を行うことが可能となる。

衛星局装置１０の高度に関する情報は、多様な形式で提供され得る。例えば、衛星局装置１０の高度に関する情報は、衛星局装置１０が位置し得る高度の範囲を示す情報として提供されてもよい。また、衛星局装置１０の高度に関する情報は、衛星局装置１０の高度を示す情報として提供されてもよい。例えば、衛星局装置１０の高度を示す情報は、軌道情報として提供され得る。軌道情報は、少なくとも衛星局装置１０の高度を示す情報を含む。一例として、低軌道衛星局装置の軌道情報を、下記の表１に示す。

表１では、軌道の数、衛星局装置の数、高度、及び角度が示されている。表１における軌道の数は、同一の高度及び角度の軌道の数を示す。表１における衛星局装置の数は、同一の高度及び角度で公転する衛星局装置１０の数を示す。表１における高度は、軌道の高度である。ただし、楕円軌道の場合には、軌道情報は、高度の変化を示す情報を含む。ここで、衛星局装置１０は、高度に応じた速度で軌道上を公転する。即ち、軌道情報に含まれる高度は、衛星局装置１０の移動速度を示す情報であると言える。もちろん、軌道情報は、高度の他に、衛星局装置１０の移動速度そのものを別途含んでいてもよい。表１における角度は、緯度又は経度に対する軌道の角度である。即ち、軌道情報に含まれる角度は、衛星局装置１０の移動方向を示す情報であると言える。

衛星局装置関連情報は、他にも多様な情報を含み得る。以下、その一例を説明する。以下の説明する情報は、衛星局装置１０の高度に関する情報としても捉えることができる。

衛星局装置関連情報は、衛星セルであるか否かを示す情報を含んでいてもよい。この情報は、衛星局装置１０が衛星セルを提供するか否かを示す１ビットの情報であってもよい。

衛星局装置関連情報は、衛星局装置１０の種別を示す情報を含んでいてもよい。かかる情報は、地上局、低軌道衛星、中軌道衛星、高軌道衛星、又は静止衛星等を示す情報である。

衛星局装置関連情報は、衛星局装置１０の最大カバレッジ（例えば、セル半径、衛星局で用いられるビームのビーム幅またはビーム角度）を示す情報を含んでいてもよい。

衛星局装置関連情報は、送信タイミングの制御方法を示す情報（例えば、後述するタイミングアドバンス値のレンジ、調整粒度、読み替えルール、ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}等）を含んでいてもよい。

衛星局装置関連情報は、ＣＰ長の制御方法を示す情報（例えば、ＣＰの長さ等）を含んでいてもよい。

衛星局装置関連情報は、フィルタリングに関する情報（例えば、所定のｗａｖｅｆｏｒｍを示す情報、フィルタ情報（フィルタリング関数やロールオフ値など）等）を含んでいてもよい。

・シグナリング
初期アクセス（初期接続）の場合、衛星局装置関連情報は、例えばシステム情報（ＭＩＢ及び／又はＳＩＢ）を用いて、衛星局装置１０からセル内の地球端末装置４０へ報知される。なお、システム情報のうち、ＳＩＢが用いられることが望ましい。ＳＩＢの方が、ＭＩＢと比較して拡張容易なためである。

デュアルコネクティビティの場合について述べる。ＭｇＮＢが地上局装置であり、ＳｇＮＢが衛星局装置１０である場合を想定する。その場合、衛星局装置関連情報は、例えば、システム情報又はＲＲＣシグナリングを用いてマクロセル（ＰＣｅｌｌ又はＭｇＮＢのセル）から地球端末装置４０へ通知される。とりわけ、専用（dedicated）ＲＲＣシグナリングで、衛星局装置関連情報が通知されることが望ましい。

ハンドオーバの場合について述べる。ソース基地局が地上局装置であり、ターゲット基地局が衛星局装置１０である場合を想定する。その場合、衛星局装置関連情報は、例えば、システム情報又はＲＲＣシグナリングを用いてソース基地局装置から地球端末装置４０へ通知され得る。とりわけ、専用（dedicated）ＲＲＣシグナリングで、衛星局装置関連情報が通知されることが望ましい。他にも、衛星局装置関連情報は、例えばＬ１シグナリング（ハンドオーバコマンド）を用いてソース基地局装置から地球端末装置４０へ通知され得る。具体的には、ＰＤＣＣＨオーダーに含まれるＤＣＩ、又はハンドオーバコマンドを含むＰＤＳＣＨによって、衛星局装置関連情報が通知される。

・周波数帯域
衛星局装置関連情報は、所定の帯域（バンド、中心周波数）と関連付けられてもよい。例えば、低軌道衛星通信に用いられる所定の帯域で通信を行う場合、地球端末装置４０には、予め定義された衛星局装置関連情報のセットの中から、低軌道衛星通信に関連付けられた衛星局装置関連情報が設定される。例えば、静止衛星通信に用いられる所定の帯域で通信を行う場合、地球端末装置４０には、予め定義された衛星局装置関連情報のセットの中から、静止衛星通信に関連付けられた衛星局装置関連情報が設定される。

（２）送信タイミングの制御
地球端末装置４０は、地上局装置との通信を想定した（例えば、ＬＴＥにおける）送信タイミングの設定と、衛星局装置１０との通信を想定した送信タイミングの設定とを、所定の基準で切り替えることにより、送信タイミングの制御を行う。例えば、地球端末装置４０は、衛星局装置関連情報を受信して衛星通信を行うことを認識した場合に、衛星局装置１０との通信を想定した送信タイミングの設定に切り替えてもよい。また、地球端末装置４０は、衛星通信をサポートする場合に、衛星局装置１０との通信を想定した送信タイミングの設定に切り替えてもよい。衛星通信をサポートするか否かは、対応する周波数帯域に紐付けられてもよい。例えば、地球端末装置４０は、衛星通信に非対応な周波数帯域では地上局装置との通信を想定した送信タイミングの設定を行い、衛星通信に対応する周波数帯域では衛星局装置１０との通信を想定した送信タイミングの設定を行う。

送信タイミングの制御は、タイミングアドバンスの設定の切り替えを含み得る。地球端末装置４０は、衛星局装置１０の種別に応じた伝搬遅延を補償可能なタイミングアドバンス値を設定する。これにより、地球端末装置４０は、衛星通信を行う場合でも、上りリンク送信に関する同期をとることが可能となる。

送信タイミングの制御は、ＣＰの設定の切り替えを含み得る。地球端末装置４０は、衛星局装置１０の種別に応じた伝搬遅延を補償可能なＣＰ長を設定する。これにより、衛星通信を行う場合でも、上りリンク送信に関するシンボル間干渉及びサブキャリア間干渉を十分に除去し、シンボル同期をとることが可能となる。

送信タイミングの制御は、フィルタリングの切り替えを含み得る。地球端末装置４０は、衛星局装置１０の種別に応じた伝搬遅延を補償可能なフィルタリングを設定する。これにより、衛星通信を行う場合でも、上りリンク送信に関するシンボル間干渉及びサブキャリア間干渉を十分に除去し、シンボル同期をとることが可能となる。

ここで、タイミングアドバンス値の設定の切り替え、ＣＰの設定の切り替え、及び、フィルタリングの切り替えは、いずれか一方のみが実行されてもよいし、組み合わされて実行されてもよい。組み合わされて実行される場合には、タイミングアドバンス値及びＣＰ長により、伝搬遅延の補償が分担されてもよい。即ち、伝搬遅延の補償量が、タイミングアドバンス値及びＣＰ長により分割されてもよい。例えば、タイミングアドバンス値は、衛星局装置１０との通信に係る伝搬遅延の一部を補償可能（即ち、吸収可能）な値に設定され、ＣＰ長は、残りの部分を補償可能（即ち、吸収可能）な値に設定される。また、例えば、タイミングアドバンス値は、衛星局装置１０との通信に係る伝搬遅延の一部を補償可能（即ち、吸収可能）な値に設定され、フィルタリングは残りの部分を補償可能（即ち、吸収可能）にするために設定される。これにより、伝搬遅延を過度に補償することが防止されるので、伝送効率を向上させることが可能となる。

・プロシージャ
以下、図１８を参照しながら、本実施形態に係る送信タイミング制御のためのプロシージャの一例を説明する。図１８は、本実施形態に係る地球端末装置４０により実行される送信タイミング制御のためのプロシージャの一例を示すフローチャートである。本フローの前提として、地球端末装置４０は、地上局装置との通信を想定した（例えば、ＬＴＥにおける）タイミングアドバンスの設定及びＣＰの設定を行っているものとする。

図１８に示すように、まず、地球端末装置４０は、システム情報（ＭＩＢ及び／又はＳＩＢ）を取得する（ステップＳ５０２）。次いで、地球端末装置４０は、システム情報に衛星局装置関連情報が含まれているか否かを判定する（ステップＳ５０４）。含まれていると判定された場合（ステップＳ５０４／ＹＥＳ）、地球端末装置４０は、衛星局装置関連情報に基づいて、タイミングアドバンスの設定及び／又はＣＰの設定を切り替える（ステップＳ５０６）。一方で、含まれていないと判定された場合（ステップＳ５０４／ＮＯ）、地球端末装置４０は、地上局装置との通信を想定した（例えば、ＬＴＥにおける）タイミングアドバンスの設定及びＣＰの設定を引き続き用いる。

＜４．２．タイミングアドバンスの拡張＞
以下では、タイミングアドバンス設定の切り替えに関して説明する。

＜４．２．１．レンジの切り替え＞
本節では、衛星通信への対応のために、タイミングアドバンス値のレンジを切り替える技術を説明する。タイミングアドバンス値のレンジとは、タイミングアドバンス値を設定可能な範囲である。なお、タイミングアドバンス値を計算又は決定するのは衛星局装置１０である。地球端末装置４０は、衛星局装置１０により計算又は決定されたタイミングアドバンス値を設定可能にするために、タイミングアドバンス値のレンジの切り替えを行う。

タイミングアドバンス値のレンジは、衛星局装置１０の種別に応じた最大伝搬遅延に基づいて切り替えられる。詳しくは、タイミングアドバンス値のレンジの最大値は、衛星局装置１０の種別に応じた最大伝搬遅延を補償可能（即ち、吸収可能）な値に設定される。即ち、タイミングアドバンス値のレンジの最大値は、衛星局装置１０の種別に応じた最大伝搬遅延と同一又はそれ以上の値に設定される。これにより、衛星局装置１０の種別に応じて想定される最大伝搬遅延が生じたとしても、地球端末装置４０は、上りリンク送信に関する同期をとることができるタイミングアドバンス値を設定することができる。

さらに、タイミングアドバンス値のレンジは、衛星局装置１０の種別に応じた最小伝搬遅延に基づいて切り替えられてもよい。詳しくは、タイミングアドバンス値のレンジの最小値は、衛星局装置１０の種別に応じた最小伝搬遅延を補償可能（即ち、吸収可能）な値に設定されてもよい。即ち、タイミングアドバンス値のレンジの最小値は、衛星局装置１０の種別に応じた最小伝搬遅延と同一又はそれ以下の値に設定される。これにより、衛星局装置１０の種別に応じて想定される最小伝搬遅延が生じたとしても、地球端末装置４０は、上りリンク送信に関する同期をとることができるタイミングアドバンス値を設定することができる。

衛星局装置１０の種別に応じた最大伝搬遅延とは、当該種別の最高高度に衛星局装置１０が位置し、当該衛星局装置１０のセルエッジに地球端末装置４０が位置する場合の伝搬遅延である。例えば、衛星局装置１０が低軌道衛星である場合の最大伝搬遅延は、衛星局装置１０が高度２０００ｋｍに位置し、地球端末装置４０がセルエッジに位置する場合の伝搬遅延である。図１５の低軌道衛星セルの場合の最大伝搬遅延は、１７．４ｍｓである。

衛星局装置１０の種別に応じた最小伝搬遅延とは、当該種別の最低高度に衛星局装置１０が位置し、当該衛星局装置１０の直下（即ち、鉛直線上）に地球端末装置４０が位置する場合の伝搬遅延である。例えば、衛星局装置１０が低軌道衛星である場合の最小伝搬遅延は、衛星局装置１０が高度５００ｋｍに位置し、地球端末装置４０が衛星局装置１０の直下に位置する場合の伝搬遅延である。この場合の伝搬遅延は３．３ｍｓである。

タイミングアドバンス値のレンジの切り替えの具体例を以下に説明する。

－第１の例
タイミングアドバンス値のレンジは、タイミングアドバンス値の最大値の切り替えにより切り替えられてもよい。タイミングアドバンス値の最大値は、衛星局装置１０の種別に応じた最大伝搬遅延を補償可能な値に切り替えられる。例えば、タイミングアドバンス値の最大値は衛星局装置１０の高度に応じてＸ倍に拡張される。即ち、タイミングアドバンス値のレンジは、Ｘ倍に拡張される（０≦ＴＡ≦Ｘ×２０５１２×Ｔｓ、即ち０ｍｓ≦ＴＡ≦Ｘ×０．６７ｍｓ）。例えば、図１５の低軌道衛星セルの場合には、Ｘ＝２６である。

第１の例においては、衛星局装置関連情報は、上記Ｘを示す情報を含んでいてもよい。若しくは、上記Ｘは固定的に地球端末装置４０に設定されてもよい。衛星通信をサポートしている地球端末装置４０は、衛星通信する場合に、タイミングアドバンス値のレンジをＸ倍に拡張する。ＲＡＲにおけるタイミングアドバンス値を格納するための領域も、上記タイミングアドバンス値のレンジの拡張に応じて拡張されることが望ましい。例えば、５ビット分拡張（即ち、追加）されることが望ましい。

－第２の例
タイミングアドバンス値のレンジは、タイミングアドバンス値の調整粒度の切り替えにより切り替えられてもよい。タイミングアドバンス値の調整粒度は、衛星局装置１０の種別に応じた最大伝搬遅延を補償可能な大きさに切り替えられる。ＬＴＥにおいて、タイミングアドバンス値の調整は、上述した数式（１）における調整粒度Ｔｓの１６倍の粒度（即ち、１６×Ｔｓ）で行われていた。この調整粒度が、衛星局装置１０の高度に応じてＸ倍に拡張される（即ち、Ｘ×１６×Ｔｓ）。

第２の例においては、衛星局装置関連情報は、上記Ｘを示す情報を含んでいてもよい。若しくは、上記Ｘは固定的に地球端末装置４０に設定されてもよい。衛星通信をサポートしている地球端末装置４０は、衛星通信する場合に、タイミングアドバンス値の調整粒度をＸ倍に拡張する。

－第３の例
タイミングアドバンス値のレンジを、衛星局装置１０の高度に応じたレンジに読み替えることで、タイミングアドバンス値のレンジの切り替えが疑似的に実現されてもよい。その場合、地球端末装置４０は、タイミングアドバンス値のレンジの最小値及び最大値を、衛星局装置１０の種別に応じた最小伝搬遅延及び最大伝搬遅延を補償可能な値にそれぞれ読み替える。例えば、低軌道衛星であり、ビーム幅の角度が４０度である場合、タイミングアドバンス値のレンジの最小値は、最小伝搬遅延３．３ｍｓを補償可能な値に読み替えられる。また、低軌道衛星であり、ビーム幅の角度が４０度である場合、タイミングアドバンス値のレンジの最大値は、最大伝搬遅延１７．４ｍｓを補償可能な値に読み替えられる。即ち、低軌道衛星であり、ビーム幅の角度が４０度である場合、タイミングアドバンス値は、３．３ｍｓ～１７．４ｍｓの伝搬遅延を補償可能な値に読み替えられる（１０１３７６×Ｔｓ≦ＴＡ≦５３５５３０×Ｔｓ、即ち３．３ｍｓ≦ＴＡ≦１７．４ｍｓ）。

第３の例においては、衛星局装置関連情報は、読み替えの有無を示す情報を含んでいてもよい。また、衛星局装置関連情報は、タイミングアドバンス値のレンジの最小値及び最大値を含む読み替えルールを含んでいてもよい。若しくは、上記読み替えルールは固定的に地球端末装置４０に設定されてもよい。衛星通信をサポートしている地球端末装置４０は、衛星通信する場合に、読み替えルールを適用する。

ＲＡＲによるタイミングアドバンス値の通知は、既存のレンジ（０≦ＴＡ≦２０５１２×Ｔｓ、即ち０ｍｓ≦ＴＡ≦０．６７ｍｓ）で行われる。地球端末装置４０は、ＲＡＲに含まれるタイミングアドバンス値を、疑似的に拡張したタイミングアドバンス値のレンジ（１０１３７６×Ｔｓ≦ＴＡ≦５３５５３０×Ｔｓ、即ち３．３ｍｓ≦ＴＡ≦１７．４ｍｓ）にマッピングして読み替えることで、衛星通信に適したタイミングアドバンス値を取得する。例えば、ＲＡＲにおいて、タイミングアドバンス値が最小値０として通知された場合、地球端末装置４０は、既存のレンジにおける０を拡張したタイミングアドバンス値のレンジにマッピングすることで、タイミングアドバンス値に最小値１０１３７６×Ｔｓ（即ち、３．３ｍｓ）を設定する。

以上、タイミングアドバンス値のレンジの切り替えの具体例を説明した。これらいずれの場合も、タイミングアドバンス値のレンジの最大値が、最大伝搬遅延に対応する値になるので、衛星通信における伝搬遅延を十分に補償することが可能となる。

－プロシージャ
以下、図１９を参照しながら、上述したタイミングアドバンス値のレンジの切り替えを含む同期調整プロシージャの一例を説明する。図１９は、本実施形態に係るシステム１において実行されるタイミングアドバンス値のレンジの切り替えを含む同期調整プロシージャの流れの一例を示すシーケンス図である。図１９に示すように、本シーケンスには、衛星局装置１０及び地球端末装置４０が関与する。本シーケンスでは、図１２に示したステップＳ４０２及びＳ４０４に対応する処理は、省略されている。本シーケンスの前提として、地球端末装置４０は、地上局装置との通信を想定した（例えば、ＬＴＥにおける）タイミングアドバンスの設定を行っているものとする。

まず、衛星局装置１０は、衛星局装置関連情報及びＲＡＣＨ設定を含むシステム情報（ＭＩＢ及びＳＩＢ）を、地球端末装置４０へ送信する（ステップＳ６０２）。次いで、地球端末装置４０は、システム情報を受信し、システム情報から衛星局装置関連情報及びＲＡＣＨ設定を取得する（ステップＳ６０４）。そして、地球端末装置４０は、衛星局装置関連情報に基づいて、タイミングアドバンスの設定を切り替える（ステップＳ６０６）。詳しくは、地球端末装置４０は、衛星局装置関連情報に含まれる衛星局装置１０の種別に応じて、タイミングアドバンス値のレンジを切り替える。

次に、地球端末装置４０は、下りリンク同期信号によって同期されたフレームタイミングを基準としてＰＲＡＣＨを送信する（ステップＳ６０８）。衛星局装置１０は、ＰＲＡＣＨの受信タイミングと衛星局装置１０の上りリンクフレームのタイミングとの差分に基づいて、伝搬遅延及びタイミングアドバンス値を計算する（ステップＳ６１０）。そして、衛星局装置１０はランダムアクセスレスポンス（ＲＡＲ）にタイミングアドバンス値を含めて地球端末装置４０に送信する（ステップＳ６１２）。次いで、地球端末装置４０は、受信したＲＡＲからタイミングアドバンス値を取得し、上りリンク送信タイミングを前倒しするように調整する（ステップＳ６１４）。ここで、地球端末装置４０は、予めステップＳ６０６においてタイミングアドバンス値のレンジを、衛星局装置１０の種別に応じて切り替えているので、衛星局装置１０との間の伝搬遅延を十分に補償することが可能なタイミングアドバンス値を設定することができる。以降、地球端末装置４０は、ステップＳ６１４において調整された上りリンク送信タイミングで、ＰＵＳＣＨを送信する（ステップＳ６１６）。

＜４．２．２．衛星局装置の高度に起因するオフセットの考慮＞
本節では、衛星通信への対応のために、衛星局装置の高度に起因するオフセットの考慮の有無を切り替えることで、タイミングアドバンス値の切り替えを行う技術を説明する。

・基本原理
図２０は、本実施形態に係るタイミングアドバンス値の計算方法の一例を説明するための図である。図２０に示すように、衛星局装置１０のセル９０内の、衛星局装置１０の直下に地球端末装置４０Ａが位置しており、衛星局装置１０の直下から離れた位置に地球端末装置４０Ｂが位置している。衛星局装置１０は、低軌道衛星局装置であるものとする。衛星局装置１０と衛星局装置１０のセル９０内の地球端末装置４０との伝搬遅延には、少なくとも衛星局装置１０の高度分の伝搬遅延が含まれる。

そこで、地球端末装置４０は、衛星局装置１０の種別に基づく第１の値に、衛星局装置１０が提供するセルにおける地球端末装置４０の位置に基づく第２の値を加算することで、タイミングアドバンス値を計算する。第１の値は、衛星局装置１０の種別に対応する値であり、より詳しくは、衛星局装置１０の高度９２に対応するオフセットである。第１の値は、図２０におけるＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}に相当する。第１の値により、衛星局装置１０の高度に起因する伝搬遅延を補償（即ち、吸収）することができる。第２の値は、衛星局装置１０が提供するセルにおける地球端末装置４０の位置に基づく値であり、より詳しくは、セル内の地球端末装置４０間の伝搬遅延差に対応する値である。第２の値は、図２０におけるＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}に相当する。第２の値により、セル内の地球端末装置４０間の伝搬遅延差を補償（即ち、吸収）することができる。以上説明したように、地球端末装置４０は、下記数式（４）によりタイミングアドバンス値を計算する。
ＴＡ＝ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}＋ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ} …（４）

図２０に示した地球端末装置４０Ａは、衛星局装置１０の直下に位置するから、ＴＡ＝ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}であり、ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}分前倒して上りリンク送信を行う。一方で、図２０に示した地球端末装置４０Ｂは、衛星局装置１０の直下から離れて位置するから、ＴＡ＝ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}＋ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}であり、ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}＋ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}分前倒して上りリンク送信を行う。地球端末装置４０Ａと地球端末装置４０Ｂとの間の伝搬遅延差は、ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}により吸収されるので、地球端末装置４０Ａ及び４０Ｂの各々から送信された上りリンク信号は、同一のタイミングで衛星局装置１０により受信される。また、衛星局装置１０の高度に起因する伝搬遅延は、ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}により吸収されるので、地球端末装置４０Ａ及び４０Ｂの各々から送信された上りリンク信号は、各々の下りリンク信号と同一のタイミングで衛星局装置１０により受信される。このように、第１の値と第２の値との和によりタイミングアドバンス値が計算されることにより、地球端末装置４０間の伝搬遅延差だけでなく、衛星局装置１０の高度に起因する伝搬遅延をも補償することが可能となる。

なお、地上局装置との通信に関しては、第２の値のみに基づいてタイミングアドバンス値が計算される。

・レンジ
ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}は、ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}の調整粒度（１６×Ｔｓ）と比較して荒い（即ち、大きい）調整粒度で調整される。

ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}のレンジは、衛星局装置１０のカバレッジ（例えば、低軌道衛星基地局であれば半径１０００ｋｍ）に対応するように拡張される。ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}のレンジは、衛星局装置１０の高度に基づいて、中央部からエッジまでがカバーされるように計算される。図２０に示すように、ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}のレンジの最大値（ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌＭＡＸ}）は、衛星局装置１０と衛星局装置１０が提供するセル９０のエッジ９３との距離から、衛星局装置１０の高度９２を減算した距離に対応する。即ち、ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}のレンジの最大値（ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌＭＡＸ}）は、衛星局装置１０のセル内の最大伝搬距離から衛星局装置１０の高度を減算した距離に対応する。最大伝搬距離は、上記数式（２）又は数式（３）により計算される。一方で、ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}のレンジの最小値は、衛星局装置１０のセル内の最小伝搬距離から衛星局装置１０の高度を減算した距離に対応する。衛星局装置１０のセル内の最小伝搬距離は衛星局装置１０の高度と等しいので、ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}のレンジの最小値は０である。

ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}のレンジの計算は、地球端末装置４０により行われてもよいし、衛星局装置１０により行われてもよい。地球端末装置４０により計算される場合、衛星局装置関連情報に、レンジ計算のための情報が含まれる。例えば、衛星局装置関連情報は、衛星局装置１０の高度及びビーム幅の角度を含んでいてもよく、その場合、地球端末装置４０は、上記数式（２）を用いて最大伝搬距離を計算し、最大伝搬距離に基づいて最大伝搬遅延を計算する。また、衛星局装置関連情報は、衛星局装置１０の高度及びセル半径を含んでいてもよく、その場合、地球端末装置４０は、上記数式（３）を用いて最大伝搬距離を計算し、最大伝搬距離に基づいて最大伝搬遅延を計算する。

ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}のレンジの計算に代えて、地球端末装置４０は、衛星局装置１０の高度に対応するレンジを用いてもよい。例えば、地球端末装置４０は、予め衛星局装置１０の高度の候補に応じたＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}のレンジを記憶しておき、衛星局装置１０の高度に応じたレンジを選択して用いる。

・シグナリング
ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}は、準静的に決まり、ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}はダイナミックに決まる。

ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}は、衛星局装置１０の種別を示す情報、より詳しくは高度に基づいて計算される。ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}は、例えばシステム情報（ＭＩＢ及び／又はＳＩＢ）を用いて、衛星局装置１０からセル内の地球端末装置４０へ報知される。

地球端末装置４０は、ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}に基づく送信タイミングでＰＲＡＣＨを衛星局装置１０へ送信する。より詳しくは、地球端末装置４０は、ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}分前倒ししてＰＲＡＣＨを衛星局装置１０へ送信する。これにより、衛星局装置１０は、セル内の地球端末装置４０の位置に応じた伝搬遅延が生じたＰＲＡＣＨを受信することとなる。従って、衛星局装置１０は、衛星局装置１０の高度に起因する伝搬遅延の影響を除外して、伝搬遅延差を補償するためのタイミングアドバンス値ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}を計算することができる。

衛星局装置１０は、地球端末装置４０からのＰＲＡＣＨの受信タイミングに基づいて、伝搬遅延差を補償するためのタイミングアドバンス値ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}を計算する。詳しくは、衛星局装置１０は、ＰＲＡＣＨの受信タイミングに基づいて、セル内の地球端末装置４０の位置に応じた伝搬遅延を認識し、認識した伝搬遅延を補償するためのタイミングアドバンス値ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}を計算する。そして、衛星局装置１０は、計算した伝搬遅延差を補償するためのタイミングアドバンス値ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}をＲＡＲに含めて、地球端末装置４０へ送信する。このようにして、地球端末装置４０は、ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}を衛星局装置１０から取得する。そして、地球端末装置４０は、ＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}とＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}とを加算した値をタイミングアドバンス値として用いて、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ及びＳＲＳなどの上りリンク物理チャネル／信号を送信する。

・プロシージャ
以下、図２１を参照しながら、上述した衛星局装置１０の高度に起因するオフセットの考慮を含む同期調整プロシージャの一例を説明する。図２１は、本実施形態に係るシステム１において実行される衛星局装置１０の高度に起因するオフセットの考慮を含む同期調整プロシージャの流れの一例を示すシーケンス図である。図２１に示すように、本シーケンスには、衛星局装置１０及び地球端末装置４０が関与する。本シーケンスでは、図１２に示したステップＳ４０２及びＳ４０４に対応する処理は、省略されている。本シーケンスの前提として、地球端末装置４０は、地上局装置との通信を想定した（例えば、ＬＴＥにおける）タイミングアドバンスの設定を行っているものとする。

まず、衛星局装置１０は、衛星局装置関連情報及びＲＡＣＨ設定を含むシステム情報（ＭＩＢ及びＳＩＢ）を、地球端末装置４０へ送信する（ステップＳ７０２）。次いで、地球端末装置４０は、システム情報を受信し、システム情報から衛星局装置関連情報及びＲＡＣＨ設定を取得する（ステップＳ７０４）。そして、地球端末装置４０は、衛星局装置関連情報に基づいて、タイミングアドバンスの設定を切り替え、第１の上りリンク同期調整を行う（ステップＳ７０６）。詳しくは、地球端末装置４０は、衛星局装置関連情報に含まれる衛星局装置１０の種別に応じて、伝搬遅延差を補償するためのタイミングアドバンス値（ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}）のレンジを切り替える。さらに、地球端末装置４０は、衛星局装置関連情報に含まれる衛星局装置１０の種別に応じて、衛星局装置１０の高度に起因するオフセットＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}を設定する。

次に、地球端末装置４０は、下りリンク同期信号によって同期されたフレームタイミング及び衛星局装置１０の高度に起因するオフセットＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}に基づく送信タイミングでＰＲＡＣＨを衛星局装置１０へ送信する（ステップＳ７０８）。衛星局装置１０は、ＰＲＡＣＨの受信タイミングと衛星局装置１０の上りリンクフレームのタイミングとの差分に基づいて、伝搬遅延及びタイミングアドバンス値を計算する（ステップＳ７１０）。ここで計算されるタイミングアドバンス値は、セル内の伝搬遅延差を補償するためのタイミングアドバンス値ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}である。そして、衛星局装置１０はランダムアクセスレスポンス（ＲＡＲ）にタイミングアドバンス値ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}を含めて地球端末装置４０に送信する（ステップＳ７１２）。次いで、地球端末装置４０は、受信したＲＡＲからタイミングアドバンス値ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}を取得し、第２の上りリンク同期調整を行う（ステップＳ７１４）。詳しくは、地球端末装置４０は、ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}にＴＡ_{ｓａｔｅｌｉｔｅ}を加算した値を、上りリンク送信に用いるタイミングアドバンス値として設定する。ここで、地球端末装置４０は、予めステップＳ７０６において伝搬遅延差を補償するためのタイミングアドバンス値（ＴＡ_{ｎｏｒｍａｌ}）のレンジを、衛星局装置１０の種別に応じて切り替えている。そのため、地球端末装置４０は、衛星局装置１０との間の伝搬遅延を十分に補償することが可能なタイミングアドバンス値を設定することができる。以降、地球端末装置４０は、ステップＳ７１４において調整された上りリンク送信タイミングで、ＰＵＳＣＨを送信する（ステップＳ７１６）。

＜４．２．３．衛星局装置の高度に起因するオフセットのみの考慮＞
本節では、衛星局装置１０の高度に起因するオフセットのみを考慮する場合におけるタイミングアドバンス設定について説明する。

ＣＰ長の拡張やフィルタリングの適用によってセル内の伝搬遅延差を補償が可能である場合、ＲＡＣＨプロシージャによる伝搬遅延差の補償の必要性は軽減される。

そこで、地球端末装置４０は、タイミングアドバンス値に所定値を用いる。ここでの所定値は、衛星局装置１０の高度に起因する伝搬遅延に基づく値である。即ち、ここでの所定値は、衛星局装置１０の種別又は高度に応じた値である。これにより、地球端末装置４０は、上りリンク送信に関する同期をとることが可能となる。

セル内の伝搬遅延差を補償しないので、地球端末装置４０は、ＰＲＡＣＨを送信しなくてもよい。これにより、衛星局装置１０及び地球端末装置４０の通信負荷及び処理負荷が軽減される。

以下、図２２を参照しながら、上述した衛星局装置１０の高度に起因するオフセットのみを考慮する場合の同期調整プロシージャの一例を説明する。図２２は、本実施形態に係るシステム１において実行される衛星局装置１０の高度に起因するオフセットのみを考慮する場合の同期調整プロシージャの流れの一例を示すシーケンス図である。図２２に示すように、本シーケンスには、衛星局装置１０及び地球端末装置４０が関与する。本シーケンスでは、図１２に示したステップＳ４０２及びＳ４０４に対応する処理は、省略されている。本シーケンスの前提として、地球端末装置４０は、地上局装置との通信を想定した（例えば、ＬＴＥにおける）タイミングアドバンスの設定を行っているものとする。

まず、衛星局装置１０は、衛星局装置関連情報及びＲＡＣＨ設定を含むシステム情報（ＭＩＢ及びＳＩＢ）を、地球端末装置４０へ送信する（ステップＳ８０２）。ここで、衛星局装置関連情報には、衛星局装置１０の種別を示す情報が含まれる。次いで、地球端末装置４０は、システム情報を受信し、システム情報から衛星局装置関連情報及びＲＡＣＨ設定を取得する（ステップＳ８０４）。そして、地球端末装置４０は、衛星局装置関連情報に基づいて、タイミングアドバンスの設定を切り替え、上りリンク同期調整を行う（ステップＳ８０６）。詳しくは、地球端末装置４０は、タイミングアドバンス値に所定値を設定する。以降、地球端末装置４０は、ステップＳ８０６において調整された上りリンク送信タイミングで、ＰＵＳＣＨを送信する（ステップＳ８０８）。

＜４．３．ＣＰの拡張＞
以下では、ＣＰ設定の切り替えに関して説明する。

地球端末装置４０は、衛星局装置１０の種別に応じてＣＰ長を制御する。地球端末装置４０から衛星局装置１０へ送信される物理チャネルのＣＰ長は、衛星局装置１０の種別に応じた最大伝搬遅延に基づいて設定される。詳しくは、ＣＰ長は、衛星局装置１０の種別に応じた最大伝搬遅延を補償可能（即ち、吸収可能）な値に設定される。即ち、ＣＰ長は、衛星局装置１０の種別に応じた最大伝搬遅延と同一又はそれ以上の値に設定される。これにより、衛星局装置１０の種別に応じて想定される最大伝搬遅延が生じたとしても、上りリンク送信に関するシンボル間干渉及びサブキャリア間干渉を十分に除去し、シンボル同期をとることが可能となる。

衛星通信では、衛星局装置１０の高度が高く、且つセルが大きいので、最大伝搬遅延は、地上局装置について想定される最大伝搬遅延よりも大きい。そのため、地球端末装置４０は、衛星通信を行う場合、地上局装置と通信する場合と比較して、ＣＰ長を長くする。ＣＰ長を長くすることは、シンボル長を長くすることと捉えられてもよい。

シンボル長を長くする第１の方法は、ＦＦＴサイズを変えることである。例えば、地球端末装置４０は、サブキャリア間隔を狭める及び／又はサンプル周期を変えることにより、シンボル長を長くしてもよい。

シンボル長を長くする第２の方法は、ＦＦＴサイズを変えずに、シンボルを繰り返し連結することである。地球端末装置４０は、シンボルを繰り返し連結することで、シンボル長を長くしてもよい。

＜４．４．フィルタリングの切り替え＞
以下では、フィルタ構成の切り替えに関して説明する。

地球端末装置４０は、衛星局装置１０の種別に応じてフィルタ構成を制御する。地球端末装置４０から衛星局装置１０へ送信される物理チャネルのフィルタは、地上局へ送信される物理チャネルのフィルタとは異なるフィルタが設定される。これにより、衛星局装置１０の種別に応じて想定される伝搬遅延が生じたとしても、同期ずれによる上りリンク送信に関するシンボル間干渉及びサブキャリア間干渉を十分に除去することが可能となる。

フィルタリングは、ｗａｖｅｆｏｒｍを含む。衛星通信に対応するフィルタリングは、例えば、フィルタバンクである。衛星通信に対応するｗａｖｅｆｏｒｍは、例えば、ＦＢＭＣ（Filter Bank Multi-Carrier）である。

＜＜５．変形例＞＞
上記では、基地局装置１００が衛星局装置１０として構成され、端末装置２００が非地上波ネットワークに対応する地球端末装置４０として構成されるものとして説明したが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、基地局装置１００は、地球端末装置４０として構成されてもよい。その場合、地球端末装置４０は、他の地球端末装置（例えば、ＵＥ）に対して無線通信サービスを提供し、衛星局装置１０との間でバックホールトラフィックを送受信する。

地球端末装置４０として構成される基地局装置１００から衛星局装置１０へ送信されるバックホールトラフィックのための送信パラメータの制御は、上述した上りリンク信号のための送信パラメータの制御と同様にして行われる。具体的には、タイミングアドバンスの設定及び／又はＣＰの設定が、衛星局装置関連情報に基づいて切り替えられる。

＜＜６．応用例＞＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用可能である。

例えば、地球端末装置４０は、マクロｅＮＢ又はスモールｅＮＢなどのいずれかの種類のｅＮＢ（evolved Node B）として実現されてもよい。スモールｅＮＢは、ピコｅＮＢ、マイクロｅＮＢ又はホーム（フェムト）ｅＮＢなどの、マクロセルよりも小さいセルをカバーするｅＮＢであってよい。その代わりに、地球端末装置４０は、ＮｏｄｅＢ又はＢＴＳ（Base Transceiver Station）などの他の種類の基地局として実現されてもよい。地球端末装置４０は、無線通信を制御する本体（基地局装置ともいう）と、本体とは別の場所に配置される１つ以上のＲＲＨ（Remote Radio Head）とを含んでもよい。また、後述する様々な種類の端末が一時的に又は半永続的に基地局機能を実行することにより、地球端末装置４０として動作してもよい。

例えば、地球端末装置４０は、スマートフォン、タブレットＰＣ（Personal Computer）、ノートＰＣ、携帯型ゲーム端末、携帯型／ドングル型のモバイルルータ若しくはデジタルカメラなどのモバイル端末、又はカーナビゲーション装置などの車載端末として実現されてもよい。また、地球端末装置４０は、Ｍ２Ｍ（Machine To Machine）通信を行う端末（ＭＴＣ（Machine Type Communication）端末ともいう）として実現されてもよい。さらに、地球端末装置４０は、これら端末に搭載される無線通信モジュール（例えば、１つのダイで構成される集積回路モジュール）であってもよい。

＜６．１．基地局に関する応用例＞
（第１の応用例）
図２３は、本開示に係る技術が適用され得るｅＮＢの概略的な構成の第１の例を示すブロック図である。ｅＮＢ８００は、１つ以上のアンテナ８１０、及び基地局装置８２０を有する。各アンテナ８１０及び基地局装置８２０は、ＲＦケーブルを介して互いに接続され得る。

アンテナ８１０の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、基地局装置８２０による無線信号の送受信のために使用される。ｅＮＢ８００は、図２３に示したように複数のアンテナ８１０を有し、複数のアンテナ８１０は、例えばｅＮＢ８００が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図２３にはｅＮＢ８００が複数のアンテナ８１０を有する例を示したが、ｅＮＢ８００は単一のアンテナ８１０を有してもよい。

基地局装置８２０は、コントローラ８２１、メモリ８２２、ネットワークインタフェース８２３及び無線通信インタフェース８２５を備える。

コントローラ８２１は、例えばＣＰＵ又はＤＳＰであってよく、基地局装置８２０の上位レイヤの様々な機能を動作させる。例えば、コントローラ８２１は、無線通信インタフェース８２５により処理された信号内のデータからデータパケットを生成し、生成したパケットをネットワークインタフェース８２３を介して転送する。コントローラ８２１は、複数のベースバンドプロセッサからのデータをバンドリングすることによりバンドルドパケットを生成し、生成したバンドルドパケットを転送してもよい。また、コントローラ８２１は、無線リソース管理（Radio Resource Control）、無線ベアラ制御（Radio Bearer Control）、移動性管理（Mobility Management）、流入制御（Admission Control）又はスケジューリング（Scheduling）などの制御を実行する論理的な機能を有してもよい。また、当該制御は、周辺のｅＮＢ又はコアネットワークノードと連携して実行されてもよい。メモリ８２２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、コントローラ８２１により実行されるプログラム、及び様々な制御データ（例えば、端末リスト、送信電力データ及びスケジューリングデータなど）を記憶する。

ネットワークインタフェース８２３は、基地局装置８２０をコアネットワーク８２４に接続するための通信インタフェースである。コントローラ８２１は、ネットワークインタフェース８２３を介して、コアネットワークノード又は他のｅＮＢと通信してもよい。その場合に、ｅＮＢ８００と、コアネットワークノード又は他のｅＮＢとは、論理的なインタフェース（例えば、Ｓ１インタフェース又はＸ２インタフェース）により互いに接続されてもよい。ネットワークインタフェース８２３は、有線通信インタフェースであってもよく、又は無線バックホールのための無線通信インタフェースであってもよい。ネットワークインタフェース８２３が無線通信インタフェースである場合、ネットワークインタフェース８２３は、無線通信インタフェース８２５により使用される周波数帯域よりもより高い周波数帯域を無線通信に使用してもよい。

無線通信インタフェース８２５は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）又はＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、アンテナ８１０を介して、ｅＮＢ８００のセル内に位置する端末に無線接続を提供する。無線通信インタフェース８２５は、典型的には、ベースバンド（ＢＢ）プロセッサ８２６及びＲＦ回路８２７などを含み得る。ＢＢプロセッサ８２６は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、各レイヤ（例えば、Ｌ１、ＭＡＣ（Medium Access Control）、ＲＬＣ（Radio Link Control）及びＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol））の様々な信号処理を実行する。ＢＢプロセッサ８２６は、コントローラ８２１の代わりに、上述した論理的な機能の一部又は全部を有してもよい。ＢＢプロセッサ８２６は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を含むモジュールであってもよく、ＢＢプロセッサ８２６の機能は、上記プログラムのアップデートにより変更可能であってもよい。また、上記モジュールは、基地局装置８２０のスロットに挿入されるカード若しくはブレードであってもよく、又は上記カード若しくは上記ブレードに搭載されるチップであってもよい。一方、ＲＦ回路８２７は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ８１０を介して無線信号を送受信する。

無線通信インタフェース８２５は、図２３に示したように複数のＢＢプロセッサ８２６を含み、複数のＢＢプロセッサ８２６は、例えばｅＮＢ８００が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。また、無線通信インタフェース８２５は、図２３に示したように複数のＲＦ回路８２７を含み、複数のＲＦ回路８２７は、例えば複数のアンテナ素子にそれぞれ対応してもよい。なお、図２３には無線通信インタフェース８２５が複数のＢＢプロセッサ８２６及び複数のＲＦ回路８２７を含む例を示したが、無線通信インタフェース８２５は単一のＢＢプロセッサ８２６又は単一のＲＦ回路８２７を含んでもよい。

図２３に示したｅＮＢ８００において、図１７を参照して説明した設定部４１及び／又はメッセージ送受信部４３は、無線通信インタフェース８２５（例えば、ＢＢプロセッサ８２６及び／又はＲＦ回路８２７）、コントローラ８２１及び／又はネットワークインタフェース８２３において実装されてもよい。例えば、無線通信インタフェース８２５、コントローラ８２１及び／又はネットワークインタフェース８２３は、衛星局装置１０から設定情報を取得して、設定情報に応じた送信パラメータを用いて衛星局装置１０へのチャネル／信号の送信を行う。例えば、無線通信インタフェース８２５に含まれるプロセッサにおいて、これらの動作を行うための機能が実装されてもよい。このような動作を行う装置として、ｅＮＢ８００、基地局装置８２０又は上記モジュールが提供されてもよく、プロセッサに上記動作を行わせるためのプログラムが提供されてもよい。また、上記プログラムを記録した読み取り可能な記録媒体が提供されてもよい。

（第２の応用例）
図２４は、本開示に係る技術が適用され得るｅＮＢの概略的な構成の第２の例を示すブロック図である。ｅＮＢ８３０は、１つ以上のアンテナ８４０、基地局装置８５０、及びＲＲＨ８６０を有する。各アンテナ８４０及びＲＲＨ８６０は、ＲＦケーブルを介して互いに接続され得る。また、基地局装置８５０及びＲＲＨ８６０は、光ファイバケーブルなどの高速回線で互いに接続され得る。

アンテナ８４０の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、ＲＲＨ８６０による無線信号の送受信のために使用される。ｅＮＢ８３０は、図２４に示したように複数のアンテナ８４０を有し、複数のアンテナ８４０は、例えばｅＮＢ８３０が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図２４にはｅＮＢ８３０が複数のアンテナ８４０を有する例を示したが、ｅＮＢ８３０は単一のアンテナ８４０を有してもよい。

基地局装置８５０は、コントローラ８５１、メモリ８５２、ネットワークインタフェース８５３、無線通信インタフェース８５５及び接続インタフェース８５７を備える。コントローラ８５１、メモリ８５２及びネットワークインタフェース８５３は、図２３を参照して説明したコントローラ８２１、メモリ８２２及びネットワークインタフェース８２３と同様のものである。

無線通信インタフェース８５５は、ＬＴＥ又はＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、ＲＲＨ８６０及びアンテナ８４０を介して、ＲＲＨ８６０に対応するセクタ内に位置する端末に無線接続を提供する。無線通信インタフェース８５５は、典型的には、ＢＢプロセッサ８５６などを含み得る。ＢＢプロセッサ８５６は、接続インタフェース８５７を介してＲＲＨ８６０のＲＦ回路８６４と接続されることを除き、図２３を参照して説明したＢＢプロセッサ８２６と同様のものである。無線通信インタフェース８５５は、図２４に示したように複数のＢＢプロセッサ８５６を含み、複数のＢＢプロセッサ８５６は、例えばｅＮＢ８３０が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図２４には無線通信インタフェース８５５が複数のＢＢプロセッサ８５６を含む例を示したが、無線通信インタフェース８５５は単一のＢＢプロセッサ８５６を含んでもよい。

接続インタフェース８５７は、基地局装置８５０（無線通信インタフェース８５５）をＲＲＨ８６０と接続するためのインタフェースである。接続インタフェース８５７は、基地局装置８５０（無線通信インタフェース８５５）とＲＲＨ８６０とを接続する上記高速回線での通信のための通信モジュールであってもよい。

また、ＲＲＨ８６０は、接続インタフェース８６１及び無線通信インタフェース８６３を備える。

接続インタフェース８６１は、ＲＲＨ８６０（無線通信インタフェース８６３）を基地局装置８５０と接続するためのインタフェースである。接続インタフェース８６１は、上記高速回線での通信のための通信モジュールであってもよい。

無線通信インタフェース８６３は、アンテナ８４０を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース８６３は、典型的には、ＲＦ回路８６４などを含み得る。ＲＦ回路８６４は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ８４０を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース８６３は、図２４に示したように複数のＲＦ回路８６４を含み、複数のＲＦ回路８６４は、例えば複数のアンテナ素子にそれぞれ対応してもよい。なお、図２４には無線通信インタフェース８６３が複数のＲＦ回路８６４を含む例を示したが、無線通信インタフェース８６３は単一のＲＦ回路８６４を含んでもよい。

図２４に示したｅＮＢ８３０において、図１７を参照して説明した設定部４１及び／又はメッセージ送受信部４３は、無線通信インタフェース８５５、無線通信インタフェース８６３（例えば、ＢＢプロセッサ８５６及び／又はＲＦ回路８６４）、コントローラ８５１及び／又はネットワークインタフェース８５３において実装されてもよい。例えば、無線通信インタフェース８５５、無線通信インタフェース８６３、コントローラ８５１及び／又はネットワークインタフェース８５３は、衛星局装置１０から設定情報を取得して、設定情報に応じた送信パラメータを用いて衛星局装置１０へのチャネル／信号の送信を行う。例えば、無線通信インタフェース８５５及び／又は無線通信インタフェース８６３に含まれるプロセッサにおいて、これらの動作を行うための機能が実装されてもよい。このような動作を行う装置として、ｅＮＢ８３０、基地局装置８５０又は上記モジュールが提供されてもよく、プロセッサに上記動作を行わせるためのプログラムが提供されてもよい。また、上記プログラムを記録した読み取り可能な記録媒体が提供されてもよい。

＜６．２．端末装置に関する応用例＞
（第１の応用例）
図２５は、本開示に係る技術が適用され得るスマートフォン９００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。スマートフォン９００は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、ストレージ９０３、外部接続インタフェース９０４、カメラ９０６、センサ９０７、マイクロフォン９０８、入力デバイス９０９、表示デバイス９１０、スピーカ９１１、無線通信インタフェース９１２、１つ以上のアンテナスイッチ９１５、１つ以上のアンテナ９１６、バス９１７、バッテリー９１８及び補助コントローラ９１９を備える。

プロセッサ９０１は、例えばＣＰＵ又はＳｏＣ（System on Chip）であってよく、スマートフォン９００のアプリケーションレイヤ及びその他のレイヤの機能を制御する。メモリ９０２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、プロセッサ９０１により実行されるプログラム及びデータを記憶する。ストレージ９０３は、半導体メモリ又はハードディスクなどの記憶媒体を含み得る。外部接続インタフェース９０４は、メモリーカード又はＵＳＢ（Universal Serial Bus）デバイスなどの外付けデバイスをスマートフォン９００へ接続するためのインタフェースである。

カメラ９０６は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子を有し、撮像画像を生成する。センサ９０７は、例えば、測位センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び加速度センサなどのセンサ群を含み得る。マイクロフォン９０８は、スマートフォン９００へ入力される音声を音声信号へ変換する。入力デバイス９０９は、例えば、表示デバイス９１０の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、キーパッド、キーボード、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス９１０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイなどの画面を有し、スマートフォン９００の出力画像を表示する。スピーカ９１１は、スマートフォン９００から出力される音声信号を音声に変換する。

無線通信インタフェース９１２は、ＬＴＥ又はＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース９１２は、典型的には、ＢＢプロセッサ９１３及びＲＦ回路９１４などを含み得る。ＢＢプロセッサ９１３は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、無線通信のための様々な信号処理を実行する。一方、ＲＦ回路９１４は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ９１６を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース９１２は、ＢＢプロセッサ９１３及びＲＦ回路９１４を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース９１２は、図２５に示したように複数のＢＢプロセッサ９１３及び複数のＲＦ回路９１４を含んでもよい。なお、図２５には無線通信インタフェース９１２が複数のＢＢプロセッサ９１３及び複数のＲＦ回路９１４を含む例を示したが、無線通信インタフェース９１２は単一のＢＢプロセッサ９１３又は単一のＲＦ回路９１４を含んでもよい。

さらに、無線通信インタフェース９１２は、セルラー通信方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又は無線ＬＡＮ（Local Area Network）方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよく、その場合に、無線通信方式ごとのＢＢプロセッサ９１３及びＲＦ回路９１４を含んでもよい。

アンテナスイッチ９１５の各々は、無線通信インタフェース９１２に含まれる複数の回路（例えば、異なる無線通信方式のための回路）の間でアンテナ９１６の接続先を切り替える。

アンテナ９１６の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、無線通信インタフェース９１２による無線信号の送受信のために使用される。スマートフォン９００は、図２５に示したように複数のアンテナ９１６を有してもよい。なお、図２５にはスマートフォン９００が複数のアンテナ９１６を有する例を示したが、スマートフォン９００は単一のアンテナ９１６を有してもよい。

さらに、スマートフォン９００は、無線通信方式ごとにアンテナ９１６を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ９１５は、スマートフォン９００の構成から省略されてもよい。

バス９１７は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、ストレージ９０３、外部接続インタフェース９０４、カメラ９０６、センサ９０７、マイクロフォン９０８、入力デバイス９０９、表示デバイス９１０、スピーカ９１１、無線通信インタフェース９１２及び補助コントローラ９１９を互いに接続する。バッテリー９１８は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図２５に示したスマートフォン９００の各ブロックへ電力を供給する。補助コントローラ９１９は、例えば、スリープモードにおいて、スマートフォン９００の必要最低限の機能を動作させる。

図２５に示したスマートフォン９００において、図１７を参照して説明した設定部４１及び／又はメッセージ送受信部４３は、無線通信インタフェース９１２（例えば、ＲＦ回路９１４及び／又はＢＢプロセッサ９１３）、プロセッサ９０１、及び／又は補助コントローラ９１９において実装されてもよい。例えば、無線通信インタフェース９１２、プロセッサ９０１、及び／又は補助コントローラ９１９は、衛星局装置１０から設定情報を取得して、設定情報に応じた送信パラメータを用いて衛星局装置１０へのチャネル／信号の送信を行う。例えば、無線通信インタフェース９１２に含まれるプロセッサにおいて、これらの動作を行うための機能が実装されてもよい。このような動作を行う装置として、スマートフォン９００又は上記モジュールが提供されてもよく、プロセッサに上記動作を行わせるためのプログラムが提供されてもよい。また、上記プログラムを記録した読み取り可能な記録媒体が提供されてもよい。

（第２の応用例）
図２６は、本開示に係る技術が適用され得るカーナビゲーション装置９２０の概略的な構成の一例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置９２０は、プロセッサ９２１、メモリ９２２、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール９２４、センサ９２５、データインタフェース９２６、コンテンツプレーヤ９２７、記憶媒体インタフェース９２８、入力デバイス９２９、表示デバイス９３０、スピーカ９３１、無線通信インタフェース９３３、１つ以上のアンテナスイッチ９３６、１つ以上のアンテナ９３７及びバッテリー９３８を備える。

プロセッサ９２１は、例えばＣＰＵ又はＳｏＣであってよく、カーナビゲーション装置９２０のナビゲーション機能及びその他の機能を制御する。メモリ９２２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、プロセッサ９２１により実行されるプログラム及びデータを記憶する。

ＧＰＳモジュール９２４は、ＧＰＳ衛星から受信されるＧＰＳ信号を用いて、カーナビゲーション装置９２０の位置（例えば、緯度、経度及び高度）を測定する。センサ９２５は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び気圧センサなどのセンサ群を含み得る。データインタフェース９２６は、例えば、図示しない端子を介して車載ネットワーク９４１に接続され、車速データなどの車両側で生成されるデータを取得する。

コンテンツプレーヤ９２７は、記憶媒体インタフェース９２８に挿入される記憶媒体（例えば、ＣＤ又はＤＶＤ）に記憶されているコンテンツを再生する。入力デバイス９２９は、例えば、表示デバイス９３０の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス９３０は、ＬＣＤ又はＯＬＥＤディスプレイなどの画面を有し、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの画像を表示する。スピーカ９３１は、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの音声を出力する。

無線通信インタフェース９３３は、ＬＴＥ又はＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース９３３は、典型的には、ＢＢプロセッサ９３４及びＲＦ回路９３５などを含み得る。ＢＢプロセッサ９３４は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、無線通信のための様々な信号処理を実行する。一方、ＲＦ回路９３５は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ９３７を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース９３３は、ＢＢプロセッサ９３４及びＲＦ回路９３５を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース９３３は、図２６に示したように複数のＢＢプロセッサ９３４及び複数のＲＦ回路９３５を含んでもよい。なお、図２６には無線通信インタフェース９３３が複数のＢＢプロセッサ９３４及び複数のＲＦ回路９３５を含む例を示したが、無線通信インタフェース９３３は単一のＢＢプロセッサ９３４又は単一のＲＦ回路９３５を含んでもよい。

さらに、無線通信インタフェース９３３は、セルラー通信方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又は無線ＬＡＮ方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよく、その場合に、無線通信方式ごとのＢＢプロセッサ９３４及びＲＦ回路９３５を含んでもよい。

アンテナスイッチ９３６の各々は、無線通信インタフェース９３３に含まれる複数の回路（例えば、異なる無線通信方式のための回路）の間でアンテナ９３７の接続先を切り替える。

アンテナ９３７の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、無線通信インタフェース９３３による無線信号の送受信のために使用される。カーナビゲーション装置９２０は、図２６に示したように複数のアンテナ９３７を有してもよい。なお、図２６にはカーナビゲーション装置９２０が複数のアンテナ９３７を有する例を示したが、カーナビゲーション装置９２０は単一のアンテナ９３７を有してもよい。

さらに、カーナビゲーション装置９２０は、無線通信方式ごとにアンテナ９３７を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ９３６は、カーナビゲーション装置９２０の構成から省略されてもよい。

バッテリー９３８は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図２６に示したカーナビゲーション装置９２０の各ブロックへ電力を供給する。また、バッテリー９３８は、車両側から給電される電力を蓄積する。

図２６に示したカーナビゲーション装置９２０において、図１７を参照して説明した設定部４１及び／又はメッセージ送受信部４３は、無線通信インタフェース９３３（例えば、ＲＦ回路９３５及び／又はＢＢプロセッサ９３４）及び／又はプロセッサ９２１において実装されてもよい。例えば、無線通信インタフェース９３３及び／又はプロセッサ９２１は、衛星局装置１０から設定情報を取得して、設定情報に応じた送信パラメータを用いて衛星局装置１０へのチャネル／信号の送信を行う。例えば、無線通信インタフェース９３３に含まれるプロセッサにおいて、これらの動作を行うための機能が実装されてもよい。このような動作を行う装置として、カーナビゲーション装置９２０又は上記モジュールが提供されてもよく、プロセッサに上記動作を行わせるためのプログラムが提供されてもよい。また、上記プログラムを記録した読み取り可能な記録媒体が提供されてもよい。

また、本開示に係る技術は、上述したカーナビゲーション装置９２０の１つ以上のブロックと、車載ネットワーク９４１と、車両側モジュール９４２とを含む車載システム（又は車両）９４０として実現されてもよい。車両側モジュール９４２は、車速、エンジン回転数又は故障情報などの車両側データを生成し、生成したデータを車載ネットワーク９４１へ出力する。

＜＜７．まとめ＞＞
以上、図１～図２６を参照して、本開示の一実施形態について詳しく説明した。上記説明したように、本実施形態に係る地球端末装置４０は、衛星局装置１０の種別に関する情報を取得し、衛星局装置１０の種別に関する情報に基づいて衛星局装置１０への信号の送信タイミングを制御する。地球端末装置４０は、衛星局装置１０の種別、とりわけ高度に基づいて送信タイミングを制御することで、衛星局装置１０の高度に起因する伝搬遅延を補償することが可能となる。例えば、地球端末装置４０は、タイミングアドバンス値を制御することで、地球端末装置４０から衛星局装置１０への信号の送信に係る同期をとることが可能となる。また、地球端末装置４０は、ＣＰ長を制御することで、端末装置４０から衛星局装置１０への信号の送信に係るシンボル間干渉及びサブキャリア間干渉を十分に除去し、シンボル同期をとることが可能となる。このようにして、地球端末装置４０から衛星局装置１０への信号の送信に係る同期が得られるので、地球端末装置４０から衛星局装置１０への送信に関する無線リンク品質を向上させることが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、衛星局装置１０が衛星局装置関連情報を生成すると説明したが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、衛星局装置関連情報は、他の装置（例えば、コアネットワーク２１内の制御エンティティ又はＶＳＡＴ３０等）により生成されてもよい。

また、本明細書においてフローチャート及びシーケンス図を用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的又は例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
基地局装置の種別に関する情報を取得し、前記基地局装置の種別に関する情報に基づいて前記基地局装置への信号の送信タイミングを制御する制御部、
を備える端末装置。
（２）
前記基地局装置の種別に関する情報は、前記基地局装置の高度に関する情報を含む、前記（１）に記載の端末装置。
（３）
前記制御部は、前記基地局装置の種別に基づく第１の値に、前記基地局装置が提供するセルにおける前記端末装置の位置に基づく第２の値を加算することで、タイミングアドバンス値を計算する、前記（１）又は（２）に記載の端末装置。
（４）
前記制御部は、前記第１の値に基づく送信タイミングでＰＲＡＣＨ(Physical Random Access Channel)を前記基地局装置へ送信し、前記第２の値を前記基地局装置から取得する、前記（３）に記載の端末装置。
（５）
前記第２の値のレンジの最大値は、前記基地局装置と前記基地局装置が提供するセルのエッジとの距離から前記基地局装置の高度を減算した距離に対応する、前記（３）又は（４）に記載の端末装置。
（６）
前記制御部は、タイミングアドバンス値のレンジを、前記基地局装置の高度に応じた最大伝搬遅延に応じて切り替える、前記（１）又は（２）に記載の端末装置。
（７）
タイミングアドバンス値のレンジは、タイミングアドバンス値の最大値の切り替えにより切り替えられる、前記（６）に記載の端末装置。
（８）
タイミングアドバンス値のレンジは、タイミングアドバンス値の調整粒度の切り替えにより切り替えられる、前記（６）に記載の端末装置。
（９）
前記制御部は、タイミングアドバンス値のレンジを、前記基地局装置の高度に応じた最小伝搬遅延に応じて切り替える、前記（６）に記載の端末装置。
（１０）
前記制御部は、タイミングアドバンス値のレンジを、前記基地局装置の高度に応じたレンジに読み替える、前記（１）～（５）のいずれか一項に記載の端末装置。
（１１）
前記制御部は、タイミングアドバンス値に、前記基地局装置の高度に応じた所定値を用いる、前記（１）～（１０）のいずれか一項に記載の端末装置。
（１２）
前記制御部は、前記基地局装置の種別に応じてＣＰ（Cyclic Prefix）長を制御する、前記（１）～（１１）のいずれか一項に記載の端末装置。
（１３）
前記基地局装置の種別に関する情報は、システム情報を用いて通知される、前記（１）～（１２）のいずれか一項に記載の端末装置。
（１４）
端末装置と通信する基地局装置であって、
前記基地局装置の種別に関する情報を前記端末装置に送信する制御部、
を備える基地局装置。
（１５）
前記制御部は、前記端末装置からのＰＲＡＣＨを受信タイミングに基づいて、前記端末装置に用いられるタイミングアドバンス値の計算のための、前記基地局装置が提供するセルにおける前記端末装置の位置に基づく第２の値を計算し、前記第２の値を前記端末装置に送信する、前記（１４）に記載の基地局装置。
（１６）
基地局装置の種別に関する情報を取得し、前記基地局装置の種別に関する情報に基づいて前記基地局装置への信号の送信タイミングを制御すること、
を含む、プロセッサにより実行される方法。
（１７）
端末装置と通信する基地局装置により実行される方法であって、
前記基地局装置の種別に関する情報を前記端末装置に送信すること、
を含む方法。
（１８）
コンピュータを、
基地局装置の種別に関する情報を取得し、前記基地局装置の種別に関する情報に基づいて前記基地局装置への信号の送信タイミングを制御する制御部、
として機能させるためのプログラムが記録された記録媒体。
（１９）
コンピュータを、
端末装置と通信する基地局装置の種別に関する情報を前記端末装置に送信する制御部、
として機能させるためのプログラムが記録された記録媒体。

１０ 衛星局装置
１１ 設定部
１３ メッセージ送受信部
２０ 航空局装置
３０ 地球局
３１ コアネットワーク
３２ インターネット
３３ 地上波ネットワーク
４０ 地球端末装置
４１ 設定部
４３ メッセージ送受信部
１００ 基地局装置
１０１ 上位層処理部
１０３ 制御部
１０５ 受信部
１０５１ 復号化部
１０５３ 復調部
１０５５ 多重分離部
１０５７ 無線受信部
１０５９ チャネル測定部
１０７ 送信部
１０７１ 符号化部
１０７３ 変調部
１０７５ 多重部
１０７７ 無線送信部
１０７９ 下りリンク参照信号生成部
１０９ 送受信アンテナ
２００ 端末装置
２０１ 上位層処理部
２０３ 制御部
２０５ 受信部
２０５１ 復号化部
２０５３ 復調部
２０５５ 多重分離部
２０５７ 無線受信部
２０５９ チャネル測定部
２０７ 送信部
２０７１ 符号化部
２０７３ 変調部
２０７５ 多重部
２０７７ 無線送信部
２０７９ 上りリンク参照信号生成部

Claims (16)

1. 無線通信部と、
   衛星局装置関連情報、及び、基地局装置から送信されるランダムアクセスレスポンス（ＲＡＲ）であって、自装置から前記基地局装置に送信されたランダムアクセスプリアンブルに対応する前記ＲＡＲを受信するよう前記無線通信部を制御し、
   前記衛星局装置関連情報に基づく第１の値と、受信した前記ＲＡＲに含まれる第２の値と、を加算することで、タイミングアドバンス値を算出する制御部、
   を備える端末装置。
2. 前記衛星局装置関連情報は、前記基地局装置の高度に関する情報を含む、請求項１に記載の端末装置。
3. 前記制御部は、前記第１の値に基づく送信タイミングでＰＲＡＣＨ(Physical Random Access Channel)を前記基地局装置へ送信し、前記第２の値を前記基地局装置から取得する、請求項１に記載の端末装置。
4. 前記第２の値のレンジの最大値は、前記基地局装置と前記基地局装置が提供するセルのエッジとの距離から前記基地局装置の高度を減算した距離に対応する、請求項１に記載の端末装置。
5. 前記制御部は、前記タイミングアドバンス値のレンジを、前記基地局装置の高度に応じた最大伝搬遅延に応じて切り替える、請求項１に記載の端末装置。
6. 前記タイミングアドバンス値の前記レンジは、前記タイミングアドバンス値の最大値の切り替えにより切り替えられる、請求項５に記載の端末装置。
7. 前記タイミングアドバンス値の前記レンジは、前記タイミングアドバンス値の調整粒度の切り替えにより切り替えられる、請求項５に記載の端末装置。
8. 前記制御部は、前記タイミングアドバンス値の前記レンジを、前記基地局装置の高度に応じた最小伝搬遅延に応じて切り替える、請求項５に記載の端末装置。
9. 前記制御部は、前記タイミングアドバンス値のレンジを、前記基地局装置の高度に応じた前記レンジに読み替える、請求項１に記載の端末装置。
10. 前記制御部は、前記タイミングアドバンス値に、前記基地局装置の高度に応じた所定値を用いる、請求項１に記載の端末装置。
11. 前記制御部は、前記基地局装置の種別に応じてＣＰ（Cyclic Prefix）長を制御する、請求項１に記載の端末装置。
12. 前記衛星局装置関連情報は、システム情報を用いて通知される、請求項１に記載の端末装置。
13. 端末装置と通信する基地局装置であって、
    無線通信部と、
    衛星局装置関連情報、及び、ランダムアクセスレスポンス（ＲＡＲ）であって、前記端末装置から前記基地局装置に送信されたランダムアクセスプリアンブルに対応する前記ＲＡＲを、前記無線通信部を介して前記端末装置に送信する制御部、
    を備え、
    前記衛星局装置関連情報に基づく第１の値と、前記ＲＡＲに含まれる第２の値とが加算されてタイミングアドバンス値が算出される基地局装置。
14. 前記制御部は、前記端末装置からのＰＲＡＣＨを受信タイミングに基づいて、前記端末装置に用いられるタイミングアドバンス値の計算のための、前記第２の値を計算し、前記第２の値を前記端末装置に送信する、請求項１３に記載の基地局装置。
15. 衛星局装置関連情報、及び、基地局装置から送信されるランダムアクセスレスポンス（ＲＡＲ）であって、自装置から前記基地局装置に送信されたランダムアクセスプリアンブルに対応する前記ＲＡＲを受信することと、
    前記衛星局装置関連情報に基づく第１の値と、受信した前記ＲＡＲに含まれる第２の値と、を加算することで、タイミングアドバンス値を算出することと、
    を含む、プロセッサにより実行される方法。
16. 衛星局装置関連情報、及び、送信されるランダムアクセスレスポンス（ＲＡＲ）であって、端末装置から基地局装置に送信されたランダムアクセスプリアンブルに対応する前記ＲＡＲを前記端末装置に送信すること、
    を含み、
    前記衛星局装置関連情報に基づく第１の値と、受信した前記ＲＡＲに含まれる第２の値と、が加算されることで、タイミングアドバンス値が算出される、
    プロセッサにより実行される方法。

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