WO2019216212A1 - 通信装置、通信方法、及び通信プログラム - Google Patents

通信装置、通信方法、及び通信プログラム Download PDF

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WO2019216212A1
WO2019216212A1 PCT/JP2019/017304 JP2019017304W WO2019216212A1 WO 2019216212 A1 WO2019216212 A1 WO 2019216212A1 JP 2019017304 W JP2019017304 W JP 2019017304W WO 2019216212 A1 WO2019216212 A1 WO 2019216212A1
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WO
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transmission
data
unit
noma
information
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PCT/JP2019/017304
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English (en)
French (fr)
Inventor
大輝 松田
直紀 草島
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ソニー株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H04J11/0023Interference mitigation or co-ordination
    • H04J11/0026Interference mitigation or co-ordination of multi-user interference
    • H04J11/0036Interference mitigation or co-ordination of multi-user interference at the receiver
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/02Channels characterised by the type of signal
    • H04L5/04Channels characterised by the type of signal the signals being represented by different amplitudes or polarities, e.g. quadriplex
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication device, a communication method, and a communication program.
  • Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) technology is attracting attention as one of the technologies for improving frequency utilization efficiency.
  • the present disclosure proposes a communication device, a communication method, and a communication program that can realize high frequency utilization efficiency.
  • a communication apparatus performs NOMA transmission processing, which is signal processing for non-orthogonal multiple access, on a partial range of transmission data transmitted to another communication apparatus.
  • NOMA transmission processing which is signal processing for non-orthogonal multiple access
  • a processing unit that executes the data and a transmission unit that transmits the data subjected to the NOMA transmission process to another communication device.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. It is a figure which shows the structural example of the management apparatus which concerns on embodiment of this indication.
  • 2 is a diagram illustrating a radio frame configuration used in a radio access network according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a subframe configuration of LTE. It is a figure which shows an example of the sub-frame structure of NR.
  • a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration may be distinguished by attaching different numbers after the same reference numerals.
  • a plurality of configurations having substantially the same functional configuration are distinguished as the terminal devices 40 1 , 40 2, and 40 3 as necessary.
  • only the same reference numerals are given.
  • the terminal devices 40 1 , 40 2, and 40 3 they are simply referred to as the terminal device 40.
  • LTE and NR are a kind of cellular communication technology, and mobile communication of a terminal device is enabled by arranging a plurality of areas covered by a base station in a cell shape.
  • LTE includes LTE-A (LTE-Advanced), LTE-A Pro (LTE-Advanced Pro), and EUTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access).
  • the NR includes NRAT (New Radio Access Technology) and FEUTRA (Further EUTRA).
  • a single base station may manage a plurality of cells.
  • a cell corresponding to LTE is referred to as an LTE cell
  • a cell corresponding to NR is referred to as an NR cell.
  • NR is a radio access technology (RAT) of the next generation (fifth generation) of LTE.
  • RAT radio access technology
  • NR is a wireless access technology that can support various use cases including eMBB (Enhanced Mobile Broadband), mMTC (Massive Machine Type Communications) and URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications).
  • eMBB Enhanced Mobile Broadband
  • mMTC Massive Machine Type Communications
  • URLLC Ultra-Reliable and Low Latency Communications
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • Orthogonal resources are, for example, time (eg, subframe, slot, radio frame), frequency (eg, component carrier, subcarrier, subchannel, resource block), orthogonal code, and the like.
  • Non-orthogonal resources are, for example, space, power, interleaving (for example, bit interleaving, symbol interleaving), data rate, code (for example, sparse code, spreading codebook), and the like.
  • the space is, for example, a spatial stream, a spatial layer, a spatial codebook, an antenna, an antenna port, or the like.
  • Orthogonal resources and non-orthogonal resources are not limited to the above example.
  • communication (transmission, reception, or both) using non-orthogonal resources may be referred to as NOMA communication.
  • frequency utilization efficiency is improved by non-orthogonal multiplexing of a plurality of transmission signals on a predetermined orthogonal resource.
  • the breakdown of the four blocks is that the block using the first non-orthogonal resource (for example, the first power pattern) is two blocks, and the second non-orthogonal resource (for example, the first power pattern corresponding to the first power pattern).
  • the base station device cannot secure four blocks on both the first non-orthogonal resource and the second non-orthogonal resource. In this case, the base station apparatus must secure four unused blocks for other time / frequency resources.
  • signals and signals cannot be non-orthogonal multiplexed.
  • the two terminal apparatuses each transmitting a signal to the base station apparatus.
  • the two transmission signals transmitted by the two terminal devices cannot be non-orthogonal multiplexed.
  • the non-orthogonal resource is power
  • non-orthogonal multiple access is realized by multiplexing a transmission signal with a large power and a transmission signal with a small power on a transmission channel.
  • the two terminal devices are both located away from the base station device, and that the signals transmitted by the two terminal devices are both small power signals when viewed from the base station device. At this time, the signals transmitted by the two terminal devices cannot be non-orthogonal multiplexed on the same orthogonal resource (for example, on the same time / frequency axis).
  • the application range (application unit) of the NOMA transmission process can be flexibly changed within one transmission data (or transmission unit data such as a transport block).
  • the NOMA transmission processing is signal processing performed by the communication device on transmission data (or transmission unit data) for non-orthogonal multiple access.
  • transmission data (or transmission unit data) is converted into non-orthogonal resources. It is signal processing that is executed for the above allocation.
  • the NOMA transmission process is a process of converting a transmission signal into a transmission signal having a desired power level.
  • NOMA transmission processing is not limited to power level conversion.
  • the flexibility of the combination of transmission signals is improved by making it possible to flexibly change the application range of NOMA transmission processing within one transmission data (or within transmission unit data).
  • the communication system can efficiently combine transmission signals, so that the frequency utilization efficiency can be improved as a whole system.
  • the communication system 1 includes a base station and provides wireless communication using NOMA to a terminal device.
  • the non-terrestrial network included in the communication system 1 is, for example, a wireless network that uses a radio access method defined by NR.
  • the communication system 1 may include a wireless network of a wireless access method other than NR.
  • a base station (hereinafter also referred to as a base station device) includes a relay station (hereinafter also referred to as a relay device).
  • the concept of a base station includes not only a structure having a base station function but also a device installed in the structure.
  • the structure is, for example, a building such as a high-rise building, a house, a steel tower, a station facility, an airport facility, a port facility, or a stadium.
  • the concept of structure includes not only buildings but also non-building structures such as tunnels, bridges, dams, fences, steel pillars, and facilities such as cranes, gates, and windmills.
  • the concept of structure includes not only structures on the ground (land) or underground, but also structures on the water such as piers and mega floats, and structures under water such as marine observation facilities.
  • the base station apparatus may be a base station apparatus configured to be movable.
  • the base station device may be a device installed on a mobile body or the mobile body itself.
  • the mobile body may be a mobile terminal such as a smartphone.
  • the moving body may be a moving body (for example, a vehicle such as an automobile, a bus, a truck, a train, or a linear motor car) that moves on the ground (land), or moves in the ground (for example, in a tunnel). It may be a moving body (for example, a subway).
  • the moving body may be a moving body that moves on the water (for example, a ship such as a passenger ship, a cargo ship, and a hovercraft), or a moving body that moves in the water (for example, a submarine, a submarine, an unmanned submarine, etc.) Submarine).
  • the moving body may be a moving body that moves in the atmosphere (for example, an airplane such as an airplane, an airship, or a drone), or a moving body that moves outside the atmosphere (for example, an artificial satellite, a spacecraft, a space station). Or an artificial celestial body such as a spacecraft).
  • an LTE base station may be referred to as an eNodeB (Evolved Node B) or an eNB.
  • An NR base station may also be referred to as gNodeB or gNB.
  • a terminal device (also referred to as a mobile station, a mobile station device, or a terminal) may be referred to as a UE (User Equipment).
  • the terminal device is a kind of communication device and is also referred to as a mobile station, a mobile station device, or a terminal.
  • the concept of a communication device includes not only a portable terminal device such as a portable terminal but also a device installed in a structure or a moving body, for example.
  • the concept of a communication device includes not only a terminal device but also a base station device and a relay device.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the communication system 1 includes a management device 10, a base station device 20, a relay device 30, and a terminal device 40.
  • the communication system 1 provides a wireless network capable of mobile communication to the user by operating the wireless communication devices constituting the communication system 1 in cooperation with each other.
  • the wireless communication device is a device having a wireless communication function, and corresponds to the base station device 20, the relay device 30, and the terminal device 40 in the example of FIG.
  • the communication system 1 may include a plurality of management devices 10, base station devices 20, relay devices 30, and terminal devices 40, respectively.
  • the communication system 1 includes management devices 10 1 , 10 2, etc. as the management device 10.
  • the communication system 1 includes base station apparatuses 20 1 , 20 2 , and 20 3 as the base station apparatus 20, and includes relay apparatuses 30 1 and 30 2 as the relay apparatus 30.
  • the communication system 1 includes terminal devices 40 1 , 40 2 , 40 3 and the like as the terminal device 40.
  • the management device 10 is a device that manages a wireless network.
  • the management device 10 is a device that functions as an MME (Mobility Management Entity) or AMF (Access and Mobility Management Function).
  • the management device 10 constitutes the core network CN.
  • the core network CN is, for example, EPC (Evolved Packet Core) or 5GC (5G Core network).
  • the management device 10 is connected to each of the plurality of base station devices 20.
  • the management device 10 manages communication of the base station device 20.
  • the base station device 20 is a base station device that performs wireless communication with the terminal device 40.
  • the base station device 20 can perform NOMA communication with the terminal device 40.
  • the base station device 20 may be configured to be able to communicate with other base station devices 20 and the relay device 30 in NOMA.
  • the base station device 20 may be a ground base station device (ground station device) installed on the ground.
  • the base station device 20 may be a base station device arranged on a structure on the ground, or may be a base station device installed on a moving body that moves on the ground.
  • the base station apparatus 20 may be an antenna installed in a structure such as a building and a signal processing apparatus connected to the antenna.
  • the base station apparatus 20 may be a structure or a moving body itself. “Ground” is not only ground (land), but also the ground in a broad sense including the ground, water, and water.
  • the base station device 20 is not limited to a terrestrial base station device.
  • the base station device 20 may be a non-ground base station device (non-ground station device) capable of floating in the air or space.
  • the base station device 20 may be an aircraft station device or a satellite station device.
  • Aircraft station devices are wireless communication devices that can float in the atmosphere, such as aircraft.
  • the aircraft station device may be a device mounted on an aircraft or the like, or may be an aircraft itself.
  • the concept of aircraft includes not only heavy aircraft such as airplanes and gliders, but also light aircraft such as balloons and airships.
  • the concept of aircraft includes not only heavy aircraft and light aircraft, but also rotorcraft such as helicopters and auto gyros.
  • the aircraft station device (or the aircraft on which the aircraft station device is mounted) may be an unmanned aircraft such as a drone.
  • the concept of unmanned aerial vehicles includes unmanned aerial systems (UAS) and tethered UAS systems.
  • unmanned aerial vehicles includes light unmanned aerial systems (LTA: Lighter than Air UAS) and heavy unmanned aerial systems (HTA: Heavier than Air UAS).
  • LTA Lighter than Air UAS
  • HTA Heavier than Air UAS
  • HAPs High Altitude UAS Platforms
  • a satellite station device is a wireless communication device that can float outside the atmosphere.
  • the satellite station device may be a device mounted on a space vehicle such as an artificial satellite, or may be a space vehicle itself.
  • the satellites that serve as satellite station devices are: Low Earth Orbiting (LEO), Medium Earth Orbiting (MEO), Geostationary Earth Orbiting (GEO), High Elliptical Orbiting (HEO) Any of the satellites may be used.
  • the satellite station device may be a device mounted on a low orbit satellite, middle orbit satellite, geostationary satellite, or high elliptical orbit satellite.
  • the base station apparatus 20 1 is connected to the relay device 30 1
  • the base station apparatus 20 2 is connected to the relay device 30 2.
  • the base station apparatus 20 1 is able to indirectly communicate wirelessly with the terminal device 40 via the relay device 30 1.
  • the base station apparatus 20 2 it is possible to indirectly communicate wirelessly with the terminal device 40 via the relay device 30 2.
  • the relay device 30 is a device that becomes a relay station of the base station.
  • the relay device 30 is a kind of base station device.
  • the relay device 30 can perform NOMA communication with the terminal device 40.
  • the relay device 30 relays communication between the base station device 20 and the terminal device 40.
  • the relay device 30 may be configured to be capable of NOMA communication with other relay devices 30 and the base station device 20.
  • the relay device 30 may be a ground station device or a non-ground station device.
  • the relay device 30 and the base station device 20 constitute a radio access network RAN.
  • the terminal device 40 is, for example, a mobile phone, a smart device (smart phone or tablet), a PDA (Personal Digital Assistant), or a personal computer.
  • the terminal device 40 may be an M2M (Machine to Machine) device or an IoT (Internet of Things) device.
  • the terminal device 40 may be a wireless communication device installed on a mobile body, or may be a mobile body itself.
  • the terminal device 40 can perform NOMA communication with the base station device 20 and the relay device 30. Note that the terminal device 40 may be capable of NOMA communication even in communication (side link) with another terminal device 40.
  • the management device 10 is a device that manages a wireless network.
  • the management device 10 is a device that manages communication of the base station device 20.
  • the core network is EPC
  • the management device 10 is a device having a function as an MME (Mobility Management Entity), for example.
  • the core network is 5GC
  • the management device 10 is a device having a function as an AMF (Access and Mobility Management Function), for example.
  • the management apparatus 10 may have a gateway function.
  • the management apparatus 10 may have a function as an S-GW (Serving Gateway) or a P-GW (Packet Data Network Gateway).
  • the management apparatus 10 may have a function as a UPF (User Plane Function).
  • the management device 10 does not necessarily have to be a device constituting the core network.
  • the core network is a core network of W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) or cdma2000 (Code Division Multiple Access 2000).
  • the management apparatus 10 may be an apparatus that functions as an RNC (Radio Network Controller).
  • RNC Radio Network Controller
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the management apparatus 10 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the management device 10 includes a communication unit 11, a storage unit 12, and a control unit 13. Note that the configuration shown in FIG. 2 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different. Further, the functions of the management apparatus 10 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations. For example, the management device 10 may be configured by a plurality of server devices.
  • the communication unit 11 is a communication interface for communicating with other devices.
  • the communication unit 11 may be a network interface or a device connection interface.
  • the communication unit 11 may be a LAN (Local Area Network) interface such as a NIC (Network Interface Card), or a USB interface configured by a USB (Universal Serial Bus) host controller, a USB port, and the like. Also good.
  • the communication unit 11 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the communication unit 11 functions as a communication unit of the management device 10.
  • the communication unit 11 communicates with the base station apparatus 20 according to the control of the control unit 13.
  • the storage unit 12 is a storage device capable of reading and writing data such as DRAM (Dynamic Random Access Memory), SRAM (Static Random Access Memory), flash memory, and hard disk.
  • the storage unit 12 functions as a storage unit of the management device 10.
  • the storage unit 12 stores the connection state of the terminal device 40.
  • the storage unit 12 stores the RRC (Radio Resource Control) state and the ECM (EPS Connection Management) state of the terminal device 40.
  • the storage unit 12 may function as a home memory that stores position information of the terminal device 40.
  • the control unit 13 is a controller that controls each unit of the management device 10.
  • the control unit 13 is realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro Processing Unit), for example.
  • the control unit 13 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the management apparatus 10 using a RAM (Random Access Memory) or the like as a work area.
  • the control unit 13 may be realized by an integrated circuit such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the base station device 20 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the base station device 20 can communicate with the terminal device 40 in NOMA.
  • the base station device 20 includes a wireless communication unit 21, a storage unit 22, and a control unit 23. Note that the configuration shown in FIG. 3 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different. Further, the functions of the base station apparatus 20 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 21 is a wireless communication interface that performs wireless communication with other wireless communication devices (for example, the terminal device 40 and the relay device 30).
  • the wireless communication unit 21 operates according to the control of the control unit 23.
  • the wireless communication unit 21 corresponds to one or a plurality of wireless access methods.
  • the wireless communication unit 21 supports both NR and LTE.
  • the wireless communication unit 21 may support W-CDMA and cdma2000 in addition to NR and LTE. Further, the wireless communication unit 21 supports communication using NOMA. NOMA will be described in detail later.
  • the wireless communication unit 21 includes a reception processing unit 211, a transmission processing unit 212, and an antenna 213.
  • the wireless communication unit 21 may include a plurality of reception processing units 211, transmission processing units 212, and antennas 213.
  • each unit of the wireless communication unit 21 can be individually configured for each wireless access method.
  • the reception processing unit 211 and the transmission processing unit 212 may be individually configured with LTE and NR.
  • the reception processing unit 211 processes uplink signals received via the antenna 213.
  • the reception processing unit 211 includes a wireless reception unit 211a, a demultiplexing unit 211b, a demodulation unit 211c, and a decoding unit 211d.
  • the radio reception unit 211a performs down-conversion, removal of unnecessary frequency components, amplification level control, quadrature demodulation, conversion to a digital signal, removal of a guard interval, frequency domain signal by fast Fourier transform with respect to an uplink signal. Perform extraction and so on.
  • the demultiplexing unit 211b separates an uplink channel and an uplink reference signal such as PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) and PUCCH (Physical Uplink Control Channel) from the signal output from the radio reception unit 211a.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the demodulator 211c demodulates the received signal using a modulation scheme such as BPSK (Binary Phase Shift Keying) or QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) for the modulation symbol of the uplink channel.
  • the modulation scheme used by the demodulator 211c may be 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, or 256QAM.
  • the decoding unit 211d performs a decoding process on the demodulated uplink channel encoded bits. The decoded uplink data and uplink control information are output to the control unit 23.
  • the transmission processing unit 212 performs transmission processing of downlink control information and downlink data.
  • the transmission processing unit 212 includes an encoding unit 212a, a modulation unit 212b, a multiplexing unit 212c, and a wireless transmission unit 212d.
  • the encoding unit 212a encodes the downlink control information and the downlink data input from the control unit 23 using an encoding method such as block encoding, convolutional encoding, or turbo encoding.
  • the modulation unit 212b modulates the encoded bits output from the encoding unit 212a with a predetermined modulation scheme such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, and 256QAM.
  • Multiplexing section 212c multiplexes the modulation symbols of each channel and the downlink reference signal and arranges them in a predetermined resource element.
  • the wireless transmission unit 212d performs various signal processing on the signal from the multiplexing unit 212c.
  • the wireless transmission unit 212d converts to the time domain by fast Fourier transform, adds a guard interval, generates a baseband digital signal, converts to an analog signal, quadrature modulation, up-conversion, removes extra frequency components, Processing such as power amplification is performed.
  • the signal generated by the transmission processing unit 212 is transmitted from the antenna 213.
  • the storage unit 22 is a data readable / writable storage device such as a DRAM, SRAM, flash memory, or hard disk.
  • the storage unit 22 functions as a storage unit of the base station device 20.
  • the storage unit 22 stores the division pattern information.
  • the division pattern information is information used to divide the transmission unit data into a plurality of NOMA application ranges when the terminal device 40 transmits the transmission unit data.
  • the transmission unit data is data that is a transmission unit of transmission data generated in the communication device.
  • the transmission unit data is data serving as a unit for error correction such as a transport block.
  • the division pattern information is transmitted from the base station device 20 to the terminal device 40.
  • the segment pattern information includes segment pattern candidate information and segment pattern designation information. The segment pattern candidate information and the segment pattern designation information will be described in detail later.
  • the control unit 23 is a controller that controls each unit of the base station device 20.
  • the control unit 23 is realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro Processing Unit), for example.
  • the control unit 23 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the base station device 20 using a RAM (Random Access Memory) or the like as a work area.
  • the control unit 23 may be realized by an integrated circuit such as an application specific integrated circuit (ASIC) or a field programmable gate array (FPGA).
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FPGA field programmable gate array
  • the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be regarded as controllers.
  • the control unit 23 includes an acquisition unit 231, a processing unit 232, a reception unit 233, a separation unit 234, and a transmission unit 235.
  • Each block (acquisition unit 231 to transmission unit 235) constituting the control unit 23 is a functional block indicating the function of the control unit 23.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each functional block described above may be one software module realized by software (including a microprogram), or may be one circuit block on a semiconductor chip (die).
  • each functional block may be one processor or one integrated circuit.
  • the method of configuring the functional block is arbitrary.
  • the control part 23 may be comprised by the functional unit different from the above-mentioned functional block.
  • the operation of each block (acquisition unit 231 to transmission unit 235) constituting the control unit 23 will be described in detail in the description of transmission / reception processing (Grant Based, Grant-free, downlink) and the like described later.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the relay device 30 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the relay device 30 can communicate with the terminal device 40 in NOMA.
  • the relay device 30 includes a wireless communication unit 31, a storage unit 32, a network communication unit 33, and a control unit 34. Note that the configuration shown in FIG. 4 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different. Further, the function of the relay device 30 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 31 is a wireless communication interface that performs wireless communication with other wireless communication devices (for example, the base station device 20 and the terminal device 40).
  • the wireless communication unit 31 operates according to the control of the control unit 34.
  • the wireless communication unit 31 includes a reception processing unit 311, a transmission processing unit 312, and an antenna 313.
  • the configurations of the wireless communication unit 31, the reception processing unit 311, the transmission processing unit 312, and the antenna 313 are the same as those of the wireless communication unit 21, the reception processing unit 211, the transmission processing unit 212, and the antenna 213 of the base station device 20.
  • the storage unit 32 is a storage device capable of reading and writing data, such as DRAM, SRAM, flash memory, and hard disk.
  • the storage unit 32 functions as a storage unit of the relay device 30.
  • the configuration of the storage unit 32 is the same as that of the storage unit 22 of the base station apparatus 20.
  • the network communication unit 33 is a communication interface for communicating with other devices.
  • the network communication unit 33 is a LAN interface such as a NIC.
  • the network communication unit 33 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the network communication unit 33 functions as a network communication unit of the relay device 30.
  • the network communication unit 33 communicates with the base station apparatus 20 according to the control of the control unit 34.
  • the control unit 34 is a controller that controls each unit of the relay device 30.
  • the configuration of the control unit 34 is the same as that of the control unit 23 of the base station apparatus 20.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the terminal device 40 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the terminal device 40 can perform NOMA communication with the base station device 20 and the relay device 30.
  • the terminal device 40 includes a wireless communication unit 41, a storage unit 42, a network communication unit 43, an input / output unit 44, and a control unit 45.
  • the configuration shown in FIG. 5 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different. Further, the function of the terminal device 40 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 41 is a wireless communication interface that performs wireless communication with other wireless communication devices (for example, the base station device 20 and the relay device 30).
  • the wireless communication unit 41 operates according to the control of the control unit 45.
  • the wireless communication unit 41 corresponds to one or a plurality of wireless access methods.
  • the wireless communication unit 41 supports both NR and LTE.
  • the radio communication unit 41 may support W-CDMA and cdma2000 in addition to NR and LTE.
  • the wireless communication unit 21 supports communication using NOMA. NOMA will be described in detail later.
  • the wireless communication unit 41 includes a reception processing unit 411, a transmission processing unit 412, and an antenna 413.
  • the wireless communication unit 41 may include a plurality of reception processing units 411, transmission processing units 412, and antennas 413.
  • each unit of the wireless communication unit 41 can be individually configured for each wireless access method.
  • the reception processing unit 411 and the transmission processing unit 412 may be individually configured with LTE and NR.
  • the reception processing unit 411 processes the downlink signal received via the antenna 413.
  • the reception processing unit 411 includes a wireless reception unit 411a, a demultiplexing unit 411b, a demodulation unit 411c, and a decoding unit 411d.
  • the radio reception unit 411a performs down-conversion, removal of unnecessary frequency components, amplification level control, quadrature demodulation, conversion to digital signals, removal of guard intervals, and frequency domain signal by fast Fourier transform for downlink signals. Perform extraction and so on.
  • the demultiplexing unit 411b separates the downlink channel, the downlink synchronization signal, and the downlink reference signal from the signal output from the radio reception unit 411a.
  • the downlink channel is, for example, a channel such as PBCH (Physical Broadcast Channel), PDSCH (Physical Downlink Shared Channel), PDCCH (Physical Downlink Control Channel).
  • the demodulator 211c demodulates the received signal using a modulation scheme such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM or the like with respect to the downlink channel modulation symbols.
  • the decoding unit 411d performs a decoding process on the demodulated downlink channel encoded bits.
  • the decoded downlink data and downlink control information are output to the control unit 45.
  • the transmission processing unit 412 performs transmission processing of uplink control information and uplink data.
  • the transmission processing unit 412 includes an encoding unit 412a, a modulation unit 412b, a multiplexing unit 412c, and a wireless transmission unit 412d.
  • the encoding unit 412a encodes the uplink control information and the uplink data input from the control unit 45 by using an encoding method such as block encoding, convolutional encoding, or turbo encoding.
  • the modulation unit 412b modulates the coded bits output from the coding unit 412a with a predetermined modulation method such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM.
  • the multiplexing unit 412c multiplexes the modulation symbol of each channel and the uplink reference signal and arranges them in a predetermined resource element.
  • the wireless transmission unit 412d performs various signal processing on the signal from the multiplexing unit 412c.
  • the wireless transmission unit 412d converts to the time domain by inverse fast Fourier transform, adds a guard interval, generates a baseband digital signal, converts to an analog signal, quadrature modulation, up-conversion, and removes extra frequency components Processing such as power amplification is performed.
  • the signal generated by the transmission processing unit 412 is transmitted from the antenna 413.
  • the storage unit 42 is a data readable / writable storage device such as a DRAM, SRAM, flash memory, or hard disk.
  • the storage unit 42 functions as a storage unit of the terminal device 40.
  • the storage unit 42 stores the division pattern information.
  • the division pattern information is information used to divide the transmission unit data into a plurality of NOMA application ranges when the terminal device 40 transmits the transmission unit data.
  • the division pattern information is acquired from the base station device 20, for example.
  • the segment pattern information includes segment pattern candidate information and segment pattern designation information. The segment pattern candidate information and the segment pattern designation information will be described in detail later.
  • the network communication unit 43 is a communication interface for communicating with other devices.
  • the network communication unit 43 is a LAN interface such as a NIC.
  • the network communication unit 43 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the network communication unit 43 functions as a network communication unit of the terminal device 40.
  • the network communication unit 43 communicates with other devices under the control of the control unit 45.
  • the input / output unit 44 is a user interface for exchanging information with the user.
  • the input / output unit 44 is an operation device for a user to perform various operations such as a keyboard, a mouse, an operation key, and a touch panel.
  • the input / output unit 44 is a display device such as a liquid crystal display (Liquid Crystal Display) or an organic EL display (Organic Electroluminescence Display).
  • the input / output unit 44 may be an audio device such as a speaker or a buzzer.
  • the input / output unit 44 may be a lighting device such as an LED (Light Emitting Diode) lamp.
  • the input / output unit 44 functions as input / output means (input means, output means, operation means, or notification means) of the terminal device 40.
  • the control unit 45 is a controller that controls each unit of the terminal device 40.
  • the control unit 45 is realized by a processor such as a CPU or MPU, for example.
  • the control unit 45 is realized by a processor executing various programs stored in a storage device inside the terminal device 40 using a RAM or the like as a work area.
  • the control unit 45 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA.
  • the CPU, MPU, ASIC, and FPGA can all be regarded as controllers.
  • the control unit 45 includes an acquisition unit 451, a processing unit 452, a reception unit 453, a separation unit 454, and a transmission unit 455.
  • Each block (acquisition unit 451 to transmission unit 455) constituting the control unit 45 is a functional block indicating the function of the control unit 45.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each functional block described above may be one software module realized by software (including a microprogram), or may be one circuit block on a semiconductor chip (die). Of course, each functional block may be one processor or one integrated circuit.
  • the method of configuring the functional block is arbitrary.
  • the control unit 45 may be configured with functional units different from the above-described functional blocks.
  • the operation of each block (acquisition unit 451 to transmission unit 455) constituting the control unit 45 will be described in detail in the description of transmission / reception processing (Grant Based, Grant-free, downlink) described later.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a radio frame configuration used in the radio access network RAN according to the embodiment of the present disclosure.
  • a radio frame composed of 10 ms is defined.
  • One radio frame is composed of 10 subframes.
  • the subframe time interval is 1 ms.
  • the subframe is composed of, for example, 14 symbols.
  • the symbol is, for example, an OFDM symbol or an SC-FDMA symbol.
  • LTE for example, one slot is composed of seven symbols.
  • NR for example, one symbol is composed of 14 symbols.
  • subframe configurations of LTE and NR will be described respectively.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a subframe configuration of LTE.
  • a resource grid is shown with the vertical axis representing frequency and the horizontal axis representing time.
  • the system bandwidth indicates the bandwidth of the LTE cell.
  • Each of the plurality of grids in the resource grid indicates a resource element.
  • the size of one resource element is one subcarrier in the frequency direction and one symbol in the time direction.
  • one slot is defined by a plurality of symbols.
  • the number of symbols in one slot is determined by the type of CP (Cyclic Prefix).
  • the CP type is a normal CP or an extended CP. In the normal CP, the number of symbols constituting one slot is seven. In the extended CP, the number of symbols constituting one slot is six.
  • the resource block is used for mapping a certain physical channel (PDSCH, PUSCH, etc.) to a resource element.
  • One resource block is defined by a predetermined number of subcarriers continuous in the frequency domain and a predetermined number of symbols continuous in the time domain.
  • the number of symbols and the number of subcarriers (resource block bandwidth) in one resource block are determined based on the type of CP in the cell, the subcarrier spacing, and / or parameters set by higher layers. For example, when the CP type is normal CP and the subcarrier interval is 15 kHz, the number of symbols in one resource block is 7, and the number of subcarriers is 12. In this case, one resource block is composed of (7 ⁇ 12) resource elements.
  • each LTE cell one predetermined parameter is used in a certain subframe.
  • the predetermined parameter is, for example, a parameter (physical parameter) related to the transmission signal.
  • the parameters relating to the transmission signal are: CP length, subcarrier interval, number of symbols in one subframe (predetermined time length), number of subcarriers in one resource block (predetermined frequency band), multiple access scheme, and signal waveform Etc.
  • link signals (downlink signals and uplink signals) are generated using one predetermined parameter in a predetermined time length (for example, subframe).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an NR subframe configuration.
  • the system bandwidth indicates the bandwidth of the NR cell.
  • one or more predetermined parameters are used in a certain predetermined time length (for example, subframe). That is, in the NR cell, the link signal is generated using one or more predetermined parameters in a predetermined time length.
  • signals generated using the predetermined parameters are multiplexed by a predetermined method.
  • the predetermined method includes, for example, FDM (Frequency Division Multiplexing), TDM (Time Division Multiplexing), CDM (Code Division Multiplexing), and / or SDM (Spatial Division Multiplexing).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a parameter set regarding a transmission signal in the NR cell.
  • the parameters are “subcarrier interval”, “maximum bandwidth” of component carrier, “CP length type”, “number of symbols” per subframe, “number of subcarriers per resource block in NR cell” Is.
  • One of the parameters may be “radio frame length”.
  • the “CP length type” is a CP length type used in the NR cell.
  • CP length type 1 corresponds to a normal CP in LTE
  • CP length type 2 corresponds to an extended CP in LTE.
  • Parameter sets related to transmission signals in the NR cell can be individually defined in the downlink and uplink.
  • parameter sets related to transmission signals in the NR cell can be set independently for the downlink and uplink.
  • parameter set 0 15 kHz (subcarrier interval), 20 MHz (maximum bandwidth), type 1 (CP length type), 14 (number of symbols), 1 ms (subframe length), 10 ms (radio frame) Length) and 12 (number of subcarriers).
  • parameter set 1 7.5 kHz (subcarrier interval), 1.4 MHz (maximum bandwidth), type 1 (CP length type), 70 (number of symbols), 10 ms (subframe length), 10 ms (radio frame) Length) and 24 (number of subcarriers).
  • Parameter set 2 includes 30 kHz (subcarrier interval), 80 MHz (maximum bandwidth), type 1 (CP length type), 7 (number of symbols), 0.25 ms (subframe length), 10 ms (radio frame length). , 6 (number of subcarriers) is defined.
  • Parameter set 3 includes 15 kHz (subcarrier interval), 20 MHz (maximum bandwidth), type 2 (CP length type), 12 (number of symbols), 1 ms (subframe length), 10 ms (radio frame length), 12 (Number of subcarriers) is defined.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an NR downlink subframe.
  • signals generated using parameter set 1, parameter set 0, and parameter set 2 are frequency division multiplexed (FDM) into the cell bandwidth (system bandwidth).
  • FDM frequency division multiplexed
  • OMA orthogonal multiple access
  • NOMA orthogonal multiple access
  • non-orthogonal axes for example, Interleave pattern axis, Spreading Pattern axis, Scrambling Pattern axis, Codebook axis, Power axis, etc.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of the NOMA transmission process according to the embodiment of the present disclosure.
  • the transmission device multiplexes transmission signals on non-orthogonal axes and transmits them.
  • all the resources multiplexed on the non-orthogonal axes are the same parameter set.
  • the transmission apparatus is a communication apparatus such as the base station apparatus 20, the relay apparatus 30, and the terminal apparatus 40.
  • one transmission device (for example, the terminal device 40 1 ) multiplexes two transmission signal sets.
  • the NOMA transmission process described below is realized by, for example, the control unit 45 (for example, the processing unit 452 and the transmission unit 455) of the terminal device 40 controlling the transmission processing unit 412. Or the following transmission processing is implement
  • the transmission signal set is a signal generated by performing signal processing for wireless communication on part or all of transmission data generated in the communication device, for example. That is, the transmission signal set is transmission data (a part or all of transmission data) subjected to signal processing for wireless communication.
  • the transmission data is data related to one process generated in the communication apparatus.
  • the transmission data is data related to one transmission job generated in various programs (for example, an application program or an operating system) executed by the communication apparatus.
  • the transmission data is divided into a plurality of data.
  • data that is a transmission unit (division unit) of transmission data is referred to as transmission unit data.
  • the transmission unit data may be one IP packet or one transport block.
  • the transmission unit data may be another transmission unit.
  • the transport block is a unit for error correction such as HARQ (Hybrid ARQ (Automatic Repeat reQuest)).
  • HARQ Hybrid ARQ (Automatic Repeat reQuest)
  • a transport block is a block of data in a transport channel (transport layer).
  • the transmission signal set may be a signal (transmission unit data) generated by performing signal processing on transmission unit data such as a transport block.
  • the transmission signal set is data obtained by performing signal processing for wireless communication using OFDM on transmission unit data such as a transport block.
  • the transmission signal set may be composed of a plurality of blocks or a plurality of elements.
  • the transmission signal set is a transport block.
  • the transmission unit data may be composed of a plurality of resource blocks and resource elements.
  • the transmission signal set is composed of a plurality of blocks.
  • the transmission signal sets D10 and D20 are configured by four blocks (for example, resource blocks).
  • the transmission apparatus applies a corresponding MA signature (MA signature: Multiple Access signature) to each of the transmission signal sets D10 and D20.
  • the MA signature is one piece of information related to non-orthogonal multiplexing.
  • the MA signature includes, for example, Interleave Pattern, Spreading Pattern, Scrambling Pattern, Codebook, Power Allocation, and the like.
  • the MA signature may simply be a name such as Pattern or Index.
  • the MA signature may be an identifier indicating the Pattern or Index used in the NOMA transmission as described above, or may represent the Pattern itself.
  • applying the MA signature to a predetermined transmission signal set may be referred to as NOMA transmission processing using the MA signature.
  • the transmitting device e.g., processing unit 452 of the terminal apparatus 40 1 is transmitted to the signal set D10 running NOMA transmission processing using MA signature # 0, MA signatures # 1 to the transmission signal set D20 NOMA transmission processing using is performed.
  • MA signature # 0 and MA signature # 1 are corresponding non-orthogonal resources.
  • the MA signature is Power Allocation (that is, the non-orthogonal axis is the Power axis).
  • MA signature # 0 may be information indicating that a predetermined transmission signal set is converted into a transmission signal set having a small power (for example, a power equal to or lower than the first threshold).
  • the MA signature # 1 may be information indicating that a predetermined transmission signal set is converted into a transmission signal set having a large power (for example, a power greater than or equal to a second threshold value greater than the first threshold value).
  • the transmitting apparatus multiplexes the signal after applying the MA signature on the same frequency and time resource.
  • the transmission device non-orthogonally multiplexes the transmission signal sets D11 and D21 generated as a result of the NOMA transmission process on the same orthogonal resource.
  • the transmitting device e.g., the transmitting unit 455 of the terminal apparatus 40 1) sends a transmission signal a non-orthogonal multiplexing to the antenna port.
  • the transmission device multiplexes two transmission signal sets.
  • the number of transmission signal sets multiplexed by the transmission apparatus may be three or more.
  • each transmission signal set may be a transmission signal for different reception devices, or may be a transmission signal for the same reception device.
  • the receiving apparatus is a communication apparatus such as the base station apparatus 20, the relay apparatus 30, and the terminal apparatus 40.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an example of the NOMA transmission process according to the embodiment of the present disclosure.
  • the transmission apparatus e.g., processing unit 452 terminal apparatus 40 1
  • MA signatures MA signature # 0, # 1 corresponding respectively to the transmission signal set D10, D30
  • the NOMA transmission process is executed.
  • the transmission signal sets D30 and D40 are transmission signal sets having different parameter sets.
  • the transmission device non-orthogonally multiplexes the transmission signal sets D11 and D31 generated as a result of the NOMA transmission process on the same orthogonal resource. Thereafter, the transmitting device (e.g., the transmitting unit 455 of the terminal apparatus 40 1) sends a transmission signal a non-orthogonal multiplexing to the antenna port.
  • the transmitting device e.g., the transmitting unit 455 of the terminal apparatus 40 1
  • FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of a NOMA transmission process according to an embodiment of the present disclosure.
  • the plurality of transmission signal sets may be transmitted from separate transmission apparatuses (for example, the terminal apparatuses 40 1 and 40 2 ), or may be transmitted from different antennas of one transmission apparatus (for example, the terminal apparatus 40 1 ).
  • the two transmission signal sets may be transmitted from one transmission apparatus.
  • one transmitting device performs NOMA transmission processing using MA signature # 0 for the transmission signal set D10.
  • the other transmission device executes NOMA transmission processing using MA signature # 1 for the transmission signal set D20.
  • MA signature # 0 and MA signature # 1 are corresponding non-orthogonal resources.
  • the MA signature includes, for example, Interleave Pattern, Spreading Pattern, Scrambling Pattern, Codebook, Power Allocation, Repetition, and the like.
  • the transmission signal sets D11 and D21 after applying the MA signature are transmitted on the same frequency and time resource, and are multiplexed through the propagation channel.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an example of the NOMA transmission process according to the embodiment of the present disclosure.
  • two transmission signal sets having different parameter sets are multiplexed.
  • one transmission device for example, the terminal device 40 1
  • the other transmission device for example, the terminal device 40 2
  • the transmission signal sets D10 and D30 are transmission signal sets having different parameter sets.
  • MA signature # 0 and MA signature # 1 are corresponding non-orthogonal resources.
  • the transmission signal sets D11 and D31 after applying the MA signature are transmitted on the same frequency and time resource, and are multiplexed through the propagation channel.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating an example of the NOMA reception process according to the embodiment of the present disclosure.
  • the NOMA reception processing described below is realized by the control unit 23 (for example, the reception unit 233 and the separation unit 234) of the base station device 20 controlling the reception processing unit 211.
  • the NOMA reception process described below is realized, for example, when the control unit 45 (for example, the reception unit 453 and the separation unit 454) of the terminal device 40 controls the reception processing unit 411.
  • the received signal is received in a state where a plurality of transmission signals are multiplexed on the same frequency and time resource.
  • Receiving device e.g., the separation unit 234 base station apparatus 20 1
  • NOMA reception processing based on MA signatures used in the transmitting device (e.g., channel equalization and interference (Processing such as signal canceller).
  • the receiving device extracts a desired signal from the received signal.
  • the receiving apparatus performs NOMA reception processing using MA signature # 0 and MA signature # 1 as a reception signal, and extracts transmission signal sets D10 and D30.
  • the base station apparatus 20 schedules the MA signature used by the terminal apparatus 40 and the like so that the MA signature does not overlap.
  • the MA signature applied by the transmission device and the reception device needs to be shared between the transmission device and the reception device, and the MA signatures need to be applied without duplication.
  • the MA signature is also included in the concept of resource (radio resource).
  • a resource including all of frequency, time, and MA signature may be referred to as a Multiple Access Resource (MA resource).
  • a frequency / time only resource may be called a multiple access physical resource (MA physical resource).
  • the terminal device 40 1 of the three base station apparatus 20 1, 40 2, 40 3 is a diagram showing a state in which a wireless connection.
  • the terminal apparatus 40 1, 40 2, 40 3 functions as a transmission apparatus
  • the base station apparatus 20 1 functions as a receiving device.
  • the MA signatures that can be used by the terminal devices 40 1 , 40 2 , and 40 3 are limited.
  • the terminal apparatus 40 1 is capable of transmitting data using both MA signatures # 0 and MA signatures # 1.
  • the terminal device 40 2 can not use the MA signature # 0, it is possible to transmit data by using only MA signatures # 1.
  • the terminal device 40 3 can not use the MA signatures # 1 can transmit data by using only MA signature # 0.
  • terminal devices 40 2 and 40 3 shown in FIG. 16 do not necessarily have to be terminals capable of NOMA transmission processing.
  • the terminal devices 40 2 and 40 3 are terminals (OMA terminals) capable of only orthogonal multiple access (OMA), and terminals that can only transmit data using MA signature # 0 or MA signature # 1. It can also be regarded as an equivalent terminal.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating an example of the NOMA transmission process according to the embodiment of the present disclosure.
  • the transmission signal set D10 is the transmission unit data terminal device 40 1 has acquired, is obtained by signal processing into transmittable signals using MA physical resources.
  • the transmission signal set D40 is the transmission unit data terminal device 40 2 acquires, is obtained by signal processing into transmittable signals using MA physical resources.
  • the transmission signal set D50 of the transmission unit data terminal device 40 2 acquires, is obtained by signal processing into transmittable signals using MA physical resources.
  • the terminal device 40 1 (for example, the processing unit 452 of the terminal device 40 1 ) applies the MA signature # 0 to the transmission signal set D10 and generates the transmission signal set D11.
  • the terminal device 40 2 applies the MA signatures # 1 to the transmission signal set D40, and generates a transmission signal set D41.
  • the terminal device 40 3 applies the MA signature # 0 in the transmission signal set D50, and generates a transmission signal set D51.
  • MA signature # 0 and MA signature # 1 indicate corresponding non-orthogonal resources.
  • the base station apparatus 20 1 forced assigned a transmission signal set D11 and transmit signal set D51 on different MA physical resources (frequency, time axis). As a result, the base station apparatus 20 1, 3 terminal devices 40 1, 40 2, 40 3 is to send the data, it forced ensure many MA physical resources. In the example of FIG. 17, the base station apparatus 20 1, forced ensure MA physical resources six blocks. As a result, the communication system 1 cannot efficiently use resources as the entire system.
  • the NOMA transmission process can be executed on a partial range of transmission data (or transmission unit data).
  • the NOMA transmission process may or may not be executed in another range of transmission data (or transmission unit data).
  • the transmission apparatus divides one transmission unit data into a plurality of NOMA application ranges (NOMA application units), and executes a NOMA transmission process using a predetermined MA signature for each of the plurality of NOMA application ranges.
  • the NOMA application range is a range (unit) to which one MA signature is applied.
  • the NOMA application range can be restated as a NOMA application unit.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating an example of a NOMA transmission process according to an embodiment of the present disclosure.
  • the control unit 45 for example, the processing unit 452 and the transmission unit 455 of the terminal device 40 controls the transmission processing unit 412 as in the case of the NOMA transmission process of FIGS. It is realized by doing.
  • the transmission device is the base station device 20, the following transmission processing is performed, for example, when the control unit 23 (for example, the processing unit 232 and the transmission unit 235) of the base station device 20 controls the transmission processing unit 212. It may be realized.
  • the terminal apparatus 40 1 is divided into two by two block transmission signal set D10 of 4 blocks in the time direction.
  • the first two blocks are the NOMA application range # 0, and the second two blocks are the NOMA application range # 1.
  • the terminal apparatus 40 1 executes the NOMA transmission processing using MA signature # 0 to NOMA scope # 0, executes NOMA transmission processing using MA signatures # 1 to NOMA Scope # 1.
  • a transmission signal set D12 is generated.
  • the NOMA application range # 0 portion of the transmission signal set D12 applies the MA signature # 0, and therefore can be non-orthogonal multiplexed with the transmission signal set D41 generated by applying the MA signature # 1. Further, since the portion of the NOMA application range # 1 of the transmission signal set D12 applies the MA signature # 1, it can be non-orthogonal multiplexed with the transmission signal set D51 generated by applying the MA signature # 0. . Therefore, the base station apparatus 20 1 only needs to ensure the MA physical resources four blocks for three terminal devices 40 1, 40 2, 40 3 transmits the data, respectively.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating an example of the NOMA reception process according to the embodiment of the present disclosure.
  • the control unit 23 for example, the reception unit 233 and the separation unit 234 of the base station apparatus 20 controls the reception processing unit 211 as in the case of the NOMA reception process shown in FIG. Is realized.
  • the NOMA reception process described below is realized, for example, when the control unit 45 (for example, the reception unit 453 and the separation unit 454) of the terminal device 40 controls the reception processing unit 411.
  • the base station device 20 1 receives a reception signal in a state where a plurality of transmission signals are multiplexed on the same frequency and time resource. .
  • the base station apparatus 20 1 (for example, the separation unit 454 of the base station apparatus 20 1 ) performs NOMA reception processing based on the MA signature used in the transmission apparatus in order to decode the multiplexed transmission signal set.
  • the base station apparatus 20 1, the terminal apparatus 40 1 is fit to the classification used in NOMA transmission processing, divides the received signal.
  • the base station apparatus 20 1 is divided into two by two block incoming signals in the time direction.
  • the first two blocks are referred to as reception signal # 0, and the second two blocks are referred to as reception signal # 1.
  • the base station apparatus 20 1 executes the NOMA reception processing using MA signature # 0 to the reception signal # 0, executes NOMA reception processing using MA signatures # 1 to the reception signal # 1.
  • the base station apparatus 20 1 extracts the transmission signal set D10 from the received signal. Further, the base station apparatus 20 1 executes NOMA reception processing using MA signatures # 1 to the reception signal # 0.
  • the base station apparatus 20 1 extracts the transmission signal set D40 from the received signal. Further, the base station apparatus 20 1 executes NOMA reception processing using MA signature # 0 to the reception signal # 1. Thus, the base station apparatus 20 1 extracts the transmission signal set D50 from the received signal.
  • the transmission unit data is composed of four blocks.
  • the transmission unit data may be composed of more than four blocks, or fewer than four blocks. It may be comprised.
  • the transmission device divides one transmission unit data into a plurality of NOMA application ranges, and performs a NOMA transmission process using a predetermined MA signature for each of the plurality of NOMA application ranges.
  • the communication system 1 can flexibly allocate MA resources to each transmission device in accordance with the state of each transmission device. As a result, the communication system 1 can efficiently use resources as the entire system.
  • the classification of transmission unit data is not limited to the example shown in FIG.
  • the communication system 1 can employ various division patterns for dividing transmission unit data (for example, transport blocks).
  • the division pattern is a pattern of division when dividing transmission unit data (or transmission data) into a plurality of NOMA application ranges.
  • the transmission device is the terminal device 40 and the reception device is the base station device 20, but the transmission device and the reception device are not limited to this example.
  • the transmission device may be the base station device 20 or the relay device 30.
  • the receiving device may be the relay device 30 or the terminal device 40.
  • the following processing is executed by the processing unit 452 of the terminal device 40, for example. If the transmission device is the base station device 20, the following processing may be executed by the processing unit 232 of the base station device 20.
  • the terminal device 40 divides transmission unit data into two NOMA application ranges (NOMA application units), but the NOMA application range included in one transmission unit data is not limited to two.
  • the terminal device 40 may divide the transmission unit data into more than two NOMA application ranges.
  • the division direction of the transmission unit data may be the frequency direction or the time direction.
  • FIG. 20 is a diagram showing a specific example of the division pattern.
  • the transmission unit data is a transport block.
  • FIG. 20 shows three transport blocks, transport blocks TB1, TB2, and TB3, arranged on the MA physical resource.
  • the terminal device 40 divides the transport block TB1 into four NOMA application ranges A11, A12, A13, and A14 in the frequency direction. Further, the terminal device 40 divides the transport block TB2 into two NOMA application ranges A21 and A22 in the frequency direction. Note that the terminal device 40 does not necessarily have to divide transmission unit data into a plurality of NOMA application ranges.
  • One transmission unit data may be one NOMA application range as it is.
  • the terminal device 40 sets the transport block TB3 as one NOMA application range A31.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a specific example of the division pattern.
  • FIG. 21 shows three transport blocks, transport blocks TB4, TB5, and TB6, arranged on the MA physical resource.
  • the terminal device 40 divides the transport block TB4 into four NOMA application ranges A41, A42, A43, and A44 in the time direction. Further, the terminal device 40 divides the transport block TB5 into two NOMA application ranges A51 and A52 in the time direction.
  • the terminal device 40 may use the transport block TB6 as it is as one NOMA application range A61.
  • the terminal device 40 does not necessarily need to set all transmission unit data as the same division pattern.
  • the terminal device 40 may switch the division pattern according to a predetermined standard. For example, the terminal device 40 divides a certain transport block into four NOMA application ranges as shown in the transport TB4 of FIG. Further, the terminal device 40 divides another transport block into two NOMA application ranges as shown in the transport TB5 of FIG. At this time, the terminal device 40 may switch the division pattern for each transmission unit data, or may switch the division pattern at regular intervals. Of course, the terminal device 40 may switch the division pattern according to other criteria.
  • one NOMA application range can have various sizes.
  • the NOMA application range may be the following (A1) to (A3).
  • the size of the NOMA application range is not limited to the following (A1) to (A3).
  • the plurality of NOMA application ranges included in one transmission unit data may all be the same size or may not be the same size.
  • the bandwidths B11, B12, B13, and B14 may be the same size.
  • each of the bandwidths B11, B12, B13, and B14 may be a bandwidth for one resource block.
  • the bandwidths B11, B12, B13, and B14 may be partially or entirely different bandwidths.
  • the times T41, T42, T43, and T44 may be the same size.
  • each of the times T41, T42, T43, and T44 may be a time for one resource block (for example, 14 symbols).
  • the times T41, T42, T43, and T44 may be partially or entirely different in bandwidth.
  • the NOMA coverage A41 and A43 may be 3 symbols
  • the NOMA coverage A42 and A44 may be 4 symbols.
  • the NOMA transmission processing executed for each of the plurality of NOMA application ranges included in one transmission unit data may be the same processing content or different processing content. That is, the MA signature applied to each of the plurality of NOMA application ranges may be the same or different.
  • the MA signature applied to each NOMA application range may be, for example, the following (B1) to (B4).
  • the MA signature is not limited to the following (B1) to (B4).
  • (B1) Interleaving is applied to NOMA application range A41, spreading code is applied to NOMA application range A42, and scrambling is applied to NOMA application range A42.
  • the first interleave pattern is applied to NOMA application range A41.
  • the second interleave pattern different from the first interleave pattern is applied to the NOMA application range A42.
  • the first spreading code is applied to the NOMA application range A41, and the first spreading code is applied to the NOMA application range A42.
  • the first transmission power setting is applied to the NOMA application range A41, and the second transmission power setting different from the first transmission power setting is applied to the NOMA application range A42. Apply
  • the terminal device 40 may change the MA signature applied to the NOMA application range depending on the difference of the NOMA application range.
  • the terminal device 40 may change the MA signature to be applied according to the size of the NOMA application range.
  • the terminal device 40 assumes that the MA signature to be applied differs depending on whether the size of the NOMA application range is 4 resource blocks or 1 resource block.
  • the MA signature to be applied is an interleave pattern.
  • the terminal device 40 quadruples the interleave pattern length when the size of the NOMA application range is 4 resource blocks compared to the interleave pattern length when the size of the NOMA application range is 1 resource block. . This can also be applied to the case where the MA signature is a spreading code or a scramble code.
  • the terminal device 40 applies an MA signature different from the MA signature applied to other NOMA application ranges to at least one of the plurality of NOMA application ranges included in the transmission unit data. That is, the terminal device 40 has at least one of the plurality of NOMA application ranges included in the transmission unit data, and the NOMA transmission process executed in another NOMA application range included in the transmission unit data has a process content different from that of the NOMA transmission process. NOMA transmission processing was executed.
  • the terminal device 40 may apply the same MA signature to all NOMA application ranges included in the transmission unit data. That is, the terminal device 40 may apply the same NOMA transmission process to all NOMA application ranges included in the transmission unit data.
  • the base station apparatus 20 may notify the terminal apparatus 40 in advance of candidate segment patterns that can be used by the terminal apparatus 40 before transmission data is generated in the terminal apparatus 40.
  • the base station apparatus 20 uses the control signal (for example, RRC signaling) before the transmission data is generated in the terminal apparatus 40 (for example, before receiving a resource allocation request from the terminal apparatus 40).
  • 40 is notified in advance of several types of division pattern candidates.
  • information including candidate segmentation patterns is referred to as segmentation pattern candidate information.
  • the segment pattern candidate information may include, for example, information on four segment patterns shown in the following (C1) to (C4).
  • the four division patterns shown in (C1) to (C4) assume that the plurality of NOMA application ranges included in the transmission unit data are all the same size.
  • the size of one NOMA application range is shown as a division pattern.
  • the division pattern information may include more information than the information shown in the following (C1) to (C4).
  • the division pattern information is not limited to the following (C1) to (C4).
  • Partition pattern 1 bandwidth for all resource blocks ⁇ 1 slot
  • Partition pattern 2 bandwidth for 2 resource blocks ⁇ 1 slot
  • Partition pattern 3 bandwidth for 1 resource block ⁇ 1 Slot
  • Partition pattern 4 12 subcarrier bandwidth x 7 symbols
  • the base station apparatus 20 may separately notify the terminal apparatus 40 which of the classification pattern candidates notified in advance by the terminal apparatus 40 is to be used. For example, after transmission data is generated in the terminal device 40, the base station device 20 may specify any of the division pattern candidates using DCI (Downlink Control Information).
  • DCI Downlink Control Information
  • the base station device 20 transmits the segment pattern candidate information to the terminal device 40.
  • the segment pattern candidate information may be preset in the terminal device 40.
  • a predetermined default segment pattern and one segment pattern for switching may be set in the storage unit 42 of the terminal device 40.
  • the default division pattern and one replacement division pattern may be as shown in the following (D1) to (D2).
  • the base station apparatus 20 (for example, the base station apparatus 20) may notify the terminal apparatus 40 separately using DCI or the like as to which one to use.
  • only a default division pattern may be set in advance in the terminal device 40.
  • the base station apparatus 20 may notify the terminal apparatus 40 of one division pattern using a control signal (for example, RRC signaling) before transmission data is generated in the terminal apparatus 40.
  • a control signal for example, RRC signaling
  • the terminal device 40 segments the transmission unit data using the notified segment pattern.
  • the terminal device 40 may segment the transmission unit data using a default segment pattern.
  • the default division pattern may be one in which all resource blocks included in the transmission unit data are applied to one NOMA application range.
  • the division pattern notified from the base station apparatus 20 may be one resource block within one NOMA application range.
  • the terminal device 40 changes the partition pattern to be used according to the size of resources allocated for data transmission to the base station device 20 (for example, the size of all resource blocks allocated from the base station device 20). May be.
  • a plurality of NOMA application ranges included in one transmission unit data are all the same size.
  • the terminal apparatus 40 sets the size of one NOMA application range as two resource blocks.
  • the terminal apparatus 40 sets the size of one NOMA application range to 4 resource blocks.
  • the candidate for the division pattern may be “1 resource block / NOMA application range”, “2 resource block / NOMA application range”, or “4 resource block / NOMA application range”.
  • the candidate for the division pattern may be “2 resource block / NOMA application range”, “4 resource block / NOMA application range”, and “8 resource block / NOMA application range”.
  • the 2-resource block / NOMA application range indicates that the size of each of the plurality of NOMA application ranges included in one transmission unit data is 2 resource blocks.
  • the terminal device 40 may determine the classification pattern used by the terminal device 40 based on the size of the resource allocated to the terminal device 40.
  • the base station device 20 may determine the division pattern used by the terminal device 40 based on the size of the resource allocated to the terminal device 40. In this case, the base station device 20 may specify a division pattern to be used for the terminal device 40.
  • the terminal device 40 may change the division pattern to be used according to the difference in the data transmission mode (transmission sequence).
  • a transmission mode in which a communication device (for example, the terminal device 40) transmits data to another communication device (for example, the base station device 20) includes Grant-based transmission (first transmission mode). And Grant-free transmission (second transmission mode).
  • Grant-based transmission is, for example, transmission in which radio resources are allocated from another communication apparatus after transmission data is generated in the communication apparatus.
  • Grant-free transmission is, for example, transmission in which radio resources are not allocated from another communication device after transmission data is generated in the communication device. Grant-based transmission and grant-free transmission will be described in detail later.
  • the terminal device 40 may change the division pattern to be used for grant-based transmission and grant-free transmission. For example, in the case of Grant-based transmission, the terminal device 40 uses the first division pattern as a division pattern for dividing transmission unit data. On the other hand, in the case of Grant-free transmission, the terminal device 40 uses a second division pattern different from the first division pattern as the division pattern for dividing transmission unit data.
  • the first division pattern may be a division pattern designated by the base station apparatus 20.
  • the second division pattern may be set in advance in the terminal device 40 by the base station device 20 or the like (set semi-statically) before transmission data is generated.
  • Provision pattern specification example Various methods can be adopted as a method for the base station device 20 to specify the division pattern to be used for the terminal device 40.
  • the base station device 20 sets the classification pattern actually used by the terminal device 40 to the terminal device 40. May be specified.
  • the base station device 20 may transmit information for designating the division pattern used by the terminal device 40 to the terminal device 40 after transmission data is generated in the terminal device 40.
  • the base station apparatus 20 has notified the candidates for four division patterns in advance using a control signal (for example, RRC signaling). Then, it is assumed that the storage unit 42 of the terminal device 40 stores information on these four division patterns. At this time, after receiving a resource allocation request from the terminal apparatus 40, the base station apparatus 20 notifies one of the four partition patterns using 2 bits of the DCI. And the terminal device 40 performs a NOMA transmission process using the division pattern (one of four division patterns) designated by DCI.
  • a control signal for example, RRC signaling
  • the base station apparatus 20 notifies whether to use the default partition pattern or the switching partition pattern using one bit of DCI. Then, the terminal device 40 executes the NOMA transmission process using the division pattern (default or switching division pattern) designated by the DCI.
  • division pattern designation information information for designating a division pattern used by the terminal device 40 is referred to as division pattern designation information. If the base station device 20 designates the partition pattern used by the terminal device 40 using 2 bits of DCI, the 2 bits are partition pattern designation information. Further, if the base station device 20 designates a partition pattern used by the terminal device 40 using 1 bit of DCI, the 1 bit is partition pattern designation information.
  • the terminal device 40 uses non-orthogonal multiple access (non-orthogonal multiple access) to the base station device 20 using orthogonal resources used by other terminal devices 40 (hereinafter also referred to as OMA terminals) that are orthogonally connected to the base station device 20. NOMA) is also possible. For example, if the OMA terminal transmits data to the base station apparatus 20 using large power, the terminal apparatus 40 transmits data to the base station apparatus 20 using small power on the time / frequency resources used by the OMA terminal. Can be sent.
  • the base station apparatus 20 may notify whether or not the resource used by the terminal apparatus 40 is a resource used by the OMA terminal, using one bit of DCI.
  • This notification may be information for each of a plurality of NOMA application ranges included in the transmission unit data. For example, when the bit is 0, the transmission data of the OMA terminal is not multiplexed in the NOMA application range, and when the bit is 1, the transmission data of the OMA terminal is multiplexed in the NOMA application range. It shows that.
  • the base station device 20 designates the terminal device 40 with a partition pattern that is actually used by the terminal device 40 before transmission data is generated in the terminal device 40 (for example, before a resource allocation request is received from the terminal device 40). May be.
  • the base station device 20 designates a partition pattern used by the terminal device 40 only by notification using DCI without notification of partition pattern candidate information using a control signal (for example, RRC signaling). Also good.
  • the base station apparatus 20 may notify the division pattern identification information determined in advance according to the specification or the like as the division pattern designation information.
  • the division pattern identification information is information for identifying the division pattern.
  • the division pattern identification information may be as follows.
  • P0 to P3 are the segment pattern identification information.
  • “all resource blocks / NOMA application range indicates that all resource blocks constituting one transmission unit data are one NOMA application range.
  • four resource blocks / NOMA application range is one The size of each of the plurality of NOMA application ranges included in the transmission unit data is 4 resource blocks, and the 2 resource block / NOMA application range is a plurality of NOMA application ranges included in one transmission unit data.
  • 1 resource block / NOMA application range indicates that each of a plurality of NOMA application ranges included in one transmission unit data is 1 resource block.
  • the division pattern identification information may simply be a number. Another information can be referred to as an index or the like.
  • the transmission / reception process (Grant Based) is a process in which the terminal device 40 receives the dynamic resource allocation (Grant) from the base station device 20 and transmits data.
  • FIG. 22 is a sequence diagram illustrating an example of transmission / reception processing (Grant Based) according to the embodiment of the present disclosure.
  • the transmission / reception process (Grant Based) will be described with reference to FIG.
  • the following transmission / reception processing (Grant Based) is executed, for example, when the terminal device 40 is connected to the base station device 20 (RRC_CONNECTED).
  • the transmission unit 455 of the terminal device 40 transmits NOMA support information to the connected base station device 20 (step S101).
  • the NOMA support information is information indicating whether or not the terminal device 40 supports NOMA (for example, whether or not NOMA transmission processing can be executed).
  • the NOMA support information may include information on non-orthogonal resources that can be used by the terminal device 40.
  • the receiving unit 233 of the base station apparatus 20 receives NOMA support information from the terminal apparatus 40. If the terminal device 40 supports NOMA, the acquisition unit 231 of the base station device 20 acquires the segment pattern candidate information to be transmitted to the terminal device 40 from the storage unit 22. And the transmission part 235 of the base station apparatus 20 transmits division pattern candidate information with the information which instruct
  • the receiving unit 453 of the terminal device 40 receives the division pattern candidate information from the base station device 20 and stores it in the storage unit 22. And the acquisition part 451 of the terminal device 40 acquires transmission data (step S103). For example, the acquisition unit 451 acquires data generated as data to be transmitted to other communication devices by various programs included in the terminal device 40 as transmission data. Then, the transmission unit 455 of the terminal device 40 transmits a resource allocation request to the base station device 20 (step S104).
  • the receiving unit 233 of the base station device 20 receives a resource allocation request from the terminal device 40. Then, the processing unit 232 of the base station apparatus 20 determines an MA resource to be allocated to the terminal apparatus 40 and a division pattern to be specified for the terminal apparatus 40. Then, the transmission unit 235 of the base station apparatus 20 sends the MA resource information (MA resource information) allocated to the terminal apparatus 40 and the division pattern information (division pattern designation information) designated to the terminal apparatus 40 to the terminal apparatus 40. Transmit (step S105).
  • the MA resource information includes MA signature information assigned to a plurality of NOMA application ranges.
  • the receiving unit 453 of the terminal device 40 receives the MA resource information and the division pattern designation information from the base station device 20 and stores them in the storage unit 42. And the terminal device 40 performs a NOMA transmission process to transmission unit data based on MA resource information and division pattern designation information (step S106).
  • the acquisition unit 451 of the terminal device 40 selects the division pattern information used for the NOMA transmission process from among a plurality of division pattern candidates stored in the storage unit 42. To get. Then, the processing unit 452 of the terminal device 40 classifies the transmission unit data into a plurality of NOMA application ranges based on the classification pattern information acquired by the acquisition unit 451. Then, the processing unit 452 specifies the MA signature to be applied to each NOMA application range based on the MA resource information, and applies the MA signature specified to each NOMA application range. The MA signature applied to each NOMA coverage may be the same or different.
  • the transmission unit 455 of the terminal device 40 transmits the data subjected to the NOMA transmission process to the base station apparatus 20 (step S107).
  • the receiving unit 233 of the base station device 20 receives the NOMA transmission processing data from the terminal device 40.
  • the data received from the terminal device 40 is multiplexed data obtained by non-orthogonal multiplexing of data transmitted from other terminal devices 40.
  • the base station apparatus 20 performs NOMA reception processing on the multiplexed data in order to extract the data transmitted by the terminal apparatus 40 from the multiplexed data (step S108).
  • the acquisition unit 231 of the base station device 20 acquires the NOMA transmission processing information used by the terminal device 40 from the storage unit 22.
  • the information of the NOMA transmission process may include classification pattern designation information.
  • the NOMA transmission process information may include MA signature information applied to each NOMA application range.
  • the separation unit 234 of the base station device 20 separates the data transmitted by the terminal device 40 from the multiplexed data based on the NOMA transmission processing information acquired by the acquisition unit 231.
  • the transmission unit 235 of the base station device 20 transmits response data (for example, a positive response) to the terminal device 40 (step S109).
  • response data for example, a positive response
  • the communication system 1 ends the transmission / reception process (Grant Based).
  • the transmission / reception processing (Grant-free) is data transmission processing from the terminal device 40 to the base station device 20 using Grant-free transmission.
  • Grant-free transmission refers to a frequency and time resource that is instructed in advance by another communication device without receiving a dynamic resource allocation (Grant) from the other communication device. , Indicates that the communication device transmits using an appropriate resource. That is, Grant-free transmission indicates that DCI performs data transmission without including Grant. Grant-free transmission is also called Data transmission without grant, Configured Grant, Semi persistent Scheduling, or the like.
  • the base station apparatus 20 may specify in advance frequency and time resource candidates that can be selected by the terminal apparatus 40.
  • the main purpose is power saving and low-delay communication of the terminal device 40 by reducing signaling overhead.
  • Grant Based transmission / reception processing the base station apparatus 20 notifies the terminal apparatus 40 of resources used in the uplink and side links. As a result, the terminal device 40 can communicate with other terminal devices 40 without causing resource contention. However, in this method, signaling overhead due to notification occurs.
  • step S103 when data is generated (step S103), the terminal device 40 issues a resource allocation request to the base station device 20 (step S104). In response to the resource allocation request, the base station device 20 allocates resources to the terminal device 40 (step S105). The terminal device 40 transmits data using the resources allocated from the base station device 20 (step S107). In the example of FIG. 22, signaling overhead corresponding to step S104 and step S105 occurs.
  • step S104 and step S105 in the example of FIG. 22 can be reduced. Therefore, grant-free transmission without resource allocation notification is considered as a promising technology candidate in power saving and low-delay communication required for next-generation communication.
  • Transmission resources in Grant-free transmission may be selected from all available bands, or may be selected from resources designated in advance by the base station apparatus 20.
  • FIG. 23 is a sequence diagram illustrating an example of transmission / reception processing (Grant-free) according to the embodiment of the present disclosure.
  • the terminal device 40 obtains partition pattern information or partition pattern designation information from the base station device 20 before transmission data is generated in the terminal device 40.
  • the transmission / reception process (Grant-free) will be described below with reference to FIG.
  • the following transmission / reception processing (Grant-free) is executed, for example, when the terminal device 40 is connected to the base station device 20 (RRC_CONNECTED).
  • the processing unit 232 of the base station device 20 determines an MA resource to be allocated to the terminal device 40 and a division pattern to be specified for the terminal device 40. Then, the transmission unit 235 of the base station device 20 transmits the MA resource information (MA resource information) allocated to the terminal device 40 and the partition pattern information designated to the terminal device 40 to the terminal device 40 (step S201). .
  • the MA resource information includes MA signature information assigned to a plurality of NOMA application ranges.
  • the transmission unit 235 may transmit the division pattern designation information instead of the division pattern information. Further, the transmission unit 235 may transmit the segment pattern candidate information to the terminal device 40 instead of the segment pattern designation information.
  • the receiving unit 453 of the terminal device 40 receives the MA resource information and the division pattern designation information from the base station device 20 and stores them in the storage unit 22. Then, the acquisition unit 451 of the terminal device 40 acquires the generated transmission data (step S202). For example, the acquisition unit 451 acquires data generated as data to be transmitted to other communication devices by various programs included in the terminal device 40 as transmission data.
  • the process part 452 of the terminal device 40 performs a NOMA transmission process with respect to transmission unit data based on MA resource information and division pattern designation
  • the transmission unit 455 of the terminal apparatus 40 transmits the data subjected to the NOMA transmission process to the base station apparatus 20 (step S204).
  • the receiving unit 233 of the base station device 20 receives the NOMA transmission processing data from the terminal device 40.
  • the data received from the terminal device 40 is multiplexed data obtained by non-orthogonal multiplexing of data transmitted from other terminal devices 40.
  • the base station device 20 performs NOMA reception processing on the multiplexed data in order to extract the data transmitted by the terminal device 40 from the multiplexed data (step S205).
  • the acquisition unit 231 of the base station apparatus 20 acquires NOMA transmission processing information used by the terminal apparatus 40.
  • the separation unit 234 of the base station device 20 separates the data transmitted by the terminal device 40 from the multiplexed data based on the NOMA transmission processing information acquired by the acquisition unit 231.
  • the transmission unit 235 of the base station device 20 transmits response data (for example, a positive response) to the terminal device 40 (step S206).
  • response data for example, a positive response
  • the communication system 1 ends the transmission / reception process (Grant-free).
  • FIG. 24 is a sequence diagram illustrating an example of transmission / reception processing (downlink) according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 shows an example in which the base station apparatus 20 transmits data to the two terminal apparatuses 40 by non-orthogonal multiplexing.
  • the transmission / reception process (Grant Based) will be described with reference to FIG.
  • the following transmission / reception processing (Grant Based) is executed, for example, when two terminal devices 40 are connected to the base station device 20 (RRC_CONNECTED).
  • the two terminal devices 40 are simply referred to as terminal devices 40.
  • the transmission unit 455 of the terminal device 40 transmits NOMA support information to the connected base station device 20 (steps S301a and S301b).
  • the receiving unit 233 of the base station device 20 receives support information from the terminal device 40. And the acquisition part 231 of the base station apparatus 20 acquires the transmission data each transmitted to the two terminal devices 40 (step S302). For example, the acquisition unit 231 acquires, as transmission data, data generated as data transmitted by various programs included in the base station device 20 to other communication devices.
  • the process part 232 of the base station apparatus 20 performs a NOMA transmission process to transmission unit data (step S303).
  • the transmission unit 235 of the base station apparatus 20 transmits a plurality of data subjected to the NOMA transmission process to the terminal apparatus 40 (steps S304a and S304b).
  • the transmission unit 235 may transmit a plurality of data subjected to NOMA transmission processing by non-orthogonal multiplexing, or transmit a plurality of data subjected to NOMA transmission processing from different antennas and multiplex them on a transmission channel. May be.
  • the transmission unit 235 may transmit the information on the division pattern used in the NOMA transmission process and the information on the MA signature applied to each NOMA application range to the two terminal devices 40, respectively.
  • the receiving unit 453 of the terminal device 40 receives the NOMA transmission processing data from the base station device 20.
  • the data received from the base station apparatus 20 is multiplexed data obtained by non-orthogonal multiplexing of a plurality of data subjected to NOMA transmission processing.
  • the terminal device 40 performs NOMA reception processing on the multiplexed data in order to extract the data transmitted to itself from the multiplexed data (steps S305a and S305b).
  • the acquisition unit 451 of the terminal device 40 acquires NOMA transmission processing information (for example, information on the division pattern and information on the MA signature) used by the base station device 20.
  • the separation unit 454 of the terminal device 40 separates the data transmitted to itself from the multiplexed data based on the NOMA transmission process information acquired by the acquisition unit 451.
  • the transmission unit 455 of the terminal device 40 transmits response data (for example, a positive response) to the base station device 20 (step S306a, step S306b).
  • response data for example, a positive response
  • the communication system 1 ends the transmission / reception process (Grant-free).
  • the transmission / reception processes (Grant Based, Grant-free, downlink) described in the above-described embodiments are all transmission / reception processes in communication between the base station apparatus 20 and the terminal apparatus 40.
  • the above-described transmission / reception processing can also be applied to communication between the relay device 30 and the terminal device 40.
  • the base station device 20 that appears in the above-described transmission / reception processing (Grant Based, Grant-free, downlink) is appropriately replaced with the relay device 30.
  • the above-described transmission / reception processing (Grant Based, Grant-free, downlink) is also applicable to communication between the base station apparatus 20 and the relay apparatus 30.
  • the terminal device 40 that appears in the above-described transmission / reception processing (Grant Based, Grant-free, downlink) is appropriately replaced with the relay device 30.
  • the above-described transmission / reception processing (Grant Based, Grant-free, downlink) is also applicable to communication (side link) between the terminal device 40 and the terminal device 40.
  • the base station device 20 that appears in the above-described transmission / reception processing (Grant Based, Grant-free, downlink) is appropriately replaced with the terminal device 40.
  • the MA device allocation and segment pattern information may be acquired separately from the base station device 20 by the terminal device 40.
  • the above transmission / reception processing (Grant Based, Grant-free, downlink) is also applied to communication between the base station apparatus 20 and the base station apparatus 20 and communication between the relay apparatus 30 and the base station apparatus 20. Is possible. In this case, the base station device 20 and the terminal device 40 that appear in the above-described transmission / reception processing (Grant Based, Grant-free, downlink) are appropriately replaced with the base station device 20 or the relay device 30.
  • the communication device performs the NOMA transmission process on a partial range of the transmission unit data. More specifically, the communication apparatus executed NOMA transmission processing with the same or different processing contents for each of a plurality of NOMA application ranges included in the transmission unit data. However, the communication apparatus may execute the NOMA transmission process on a part of the transmission data instead of the transmission data. For example, the communication device may divide the transmission data into a plurality of NOMA application ranges and execute NOMA transmission processing with the same or different processing contents for each of the plurality of NOMA application ranges.
  • the communication device may be any of the base station device 20, the relay device 30, and the terminal device 40.
  • transmission data and transmission unit data are distinguished.
  • transmission unit data can be regarded as transmission data itself.
  • a communication apparatus capable of NOMA communication may perform non-orthogonal multiple access to another communication apparatus using orthogonal resources used by another communication apparatus (hereinafter referred to as OMA terminal) that performs orthogonal multiple connection.
  • OMA terminal orthogonal resources used by another communication apparatus
  • the base station device 20 may allocate a partial range of transmission data transmitted by the terminal device 40 on orthogonal resources (frequency, time resource) used by the terminal device (OMA terminal) that performs orthogonal multiple access.
  • the base station apparatus 20 uses the orthogonality used by the terminal apparatus (OMA terminal) that performs orthogonal multiple access to a part of the transmission unit data transmitted by the terminal apparatus 40 (hereinafter referred to as “designated NOMA application range”). Allocate on resources.
  • the transmission unit 235 of the base station apparatus 20 may include information indicating that the designated NOMA application range is allocated on the orthogonal resource used by the OMA terminal in the partition pattern information transmitted to the terminal apparatus 40.
  • the transmission part 455 of the terminal device 40 makes the data which an OMA terminal transmits non-orthogonal multiplex the data of the partial range (for example, designated NOMA application range) of transmission data.
  • the terminal device 40 is configured to be able to execute the NOMA transmission process on a part of the transmission data (transmission unit data) instead of all of the transmission data (transmission unit data). Therefore, the communication system 1 can allocate only a part of transmission data (transmission unit data) on orthogonal resources used by OMA terminals that perform orthogonal multiple access. As a result, the communication system 1 can increase the frequency utilization efficiency.
  • This modification is not limited to communication between the base station device 20 and the terminal device 40, but can also be applied to a communication device and a communication device (for example, communication between the relay device 30 and the terminal device 40).
  • the base station device 20 may allocate a partial range of transmission data (transmission unit data) to be transmitted to the terminal device 40 on orthogonal resources used by the OMA terminal.
  • data transmitted from a communication device is non-orthogonal multiplexed with data transmitted from other communication devices.
  • the communication apparatus may orthogonally multiplex data transmitted by itself.
  • the communication apparatus may non-orthogonally multiplex data in a plurality of NOMA application ranges included in transmission unit data (or transmission data).
  • the processing unit 452 of the terminal apparatus 40 1 applies MA signature # 0 to NOMA scope # 0 of the transmission signal set D10
  • NOMA application range of the transmission signal set D10 # 1 applies MA signature # 1.
  • the data of the NOMA application range # 0 and the data of the NOMA application range # 1 are transmitted on the same orthogonal resource (on the time and frequency resources).
  • the communication system 1 can improve the flexibility of resource utilization.
  • the communication apparatus applies the MA signature to all of the plurality of NOMA application ranges included in the transmission unit data.
  • the communication apparatus does not necessarily apply to all NOMA application ranges included in the transmission unit data.
  • the MA signature may not be applied.
  • the communication apparatus does not apply the MA signature to the NOMA application range that is a part of the plurality of NOMA application ranges included in the transmission unit data.
  • the communication apparatus may perform OMA transmission (transmission using orthogonal multiple connection) of data in the NOMA application range to which the MA signature is not applied to another communication apparatus.
  • the communication device may use NOMA application range data to which the MA signature is not applied as dummy data (for example, data padded with 0) and transmit NOMA.
  • the communication system 1 can improve the flexibility of resource utilization.
  • control device that controls the management device 10, the base station device 20, the relay device 30, or the terminal device 40 of the present embodiment may be realized by a dedicated computer system or a general-purpose computer system.
  • a communication program for executing the above-described operations for example, NOMA transmission processing, NOMA reception processing, transmission / reception processing (Grant Based, Grant-free, downlink), etc.
  • optical disk for example, semiconductor memory, magnetic tape, flexible Store and distribute on a computer-readable recording medium such as a disk.
  • the control device is configured by installing the program in a computer and executing the above-described processing.
  • the control device may be a device (for example, a personal computer) external to the base station device 20, the relay device 30, or the terminal device 40.
  • the control device may be a device (for example, the control unit 23, the control unit 34, or the control unit 45) inside the base station device 20, the relay device 30, or the terminal device 40.
  • the communication program may be stored in a disk device provided in a server device on a network such as the Internet so that it can be downloaded to a computer.
  • the above-described functions may be realized by cooperation between an OS (Operating System) and application software.
  • OS Operating System
  • application software In this case, a part other than the OS may be stored and distributed in a medium, or a part other than the OS may be stored in a server device and downloaded to a computer.
  • each component of each illustrated apparatus is functionally conceptual and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. That is, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to the one shown in the figure, and all or a part of the distribution / integration may be functionally or physically distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured.
  • the communication device may have NOMA in a partial range of transmission data to be transmitted to other communication devices.
  • the transmission process is being executed.
  • the communication apparatus divides one transmission unit data (for example, transport block) into a plurality of NOMA application ranges, and performs a NOMA transmission process using a predetermined MA signature for each of the plurality of NOMA application ranges.
  • the communication system 1 can flexibly allocate MA resources to each communication device in accordance with the state of each communication device, so that the communication system 1 efficiently uses resources as a whole system. Can do.
  • the communication system 1 can achieve high frequency efficiency.
  • this technique can also take the following structures.
  • the processing unit performs the NOMA transmission process on a partial range of transmission unit data that is a transmission unit of the transmission data.
  • the processing unit executes the NOMA transmission process of the same or different processing contents for each of a plurality of ranges included in the transmission unit data.
  • the communication device according to (2) The communication device according to (2).
  • the processing unit performs the NOMA transmission process having a process content different from that of the NOMA transmission process executed in at least one of the plurality of ranges included in the transmission unit data in another range included in the transmission unit data. Execute, The communication device according to (3). (5) An acquisition unit for acquiring information of a division pattern for dividing the transmission unit data into a plurality of ranges; The processing unit executes the NOMA transmission processing of the same or different processing contents for each of a plurality of ranges of the transmission unit data divided based on the information of the division pattern. The communication device according to (3) or (4). (6) The acquisition unit acquires information on the division pattern or information for designating the division pattern from the other communication device before the transmission data is generated. The communication device according to (5).
  • a storage unit for storing information of a plurality of the division patterns
  • the acquisition unit acquires information for specifying the division pattern from the other communication device, and acquires information of the division pattern specified from the other communication device from the storage unit
  • the processing unit executes the NOMA transmission processing of the same or different processing contents for each of a plurality of ranges of the transmission unit data divided based on the information of the division pattern acquired by the acquisition unit.
  • the communication device according to (5) or (6).
  • the processor is When transmission of the transmission unit data in the transmission unit is transmission using a first transmission mode in which radio resources are allocated from the other communication device after the transmission data is generated, the transmission unit data is classified.
  • the transmission unit data is one transport block composed of a plurality of resource blocks,
  • the processing unit performs the NOMA transmission process on one or a plurality of resource blocks of the transport block.
  • the communication device according to any one of (2) to (8).
  • the partial range of the transmission data is allocated on an orthogonal resource used by a terminal device for orthogonal multiple access,
  • the transmitting unit non-orthogonally multiplexes the data in the partial range of the transmission data to the data transmitted by the terminal device connected in orthogonal multiple access;
  • the communication device according to any one of (1) to (9).
  • An acquisition unit that acquires information on the NOMA transmission process used by another communication device capable of executing the NOMA transmission process, which is a signal process for non-orthogonal multiple access;
  • a receiver for receiving multiplexed data including transmission data transmitted from the other communication device, the transmission data having been subjected to the NOMA transmission processing in a partial range;
  • a separation unit that separates the transmission data from the multiplexed data based on the NOMA transmission process information acquired by the acquisition unit; Communication device.
  • the reception unit receives the multiplexed data including the transmission unit data on which the NOMA transmission processing has been executed in a partial range of transmission unit data that is a transmission unit of the transmission data
  • the separation unit separates the transmission unit data from the multiplexed data based on the NOMA transmission process information acquired by the acquisition unit.
  • the communication device according to (11) above.
  • the receiving unit receives the multiplexed data including the transmission unit data in which the NOMA transmission processing of the same or different processing contents is performed in each of a plurality of ranges included in the transmission unit data,
  • the separation unit separates the transmission unit data from the multiplexed data based on the NOMA transmission process information acquired by the acquisition unit.
  • the communication device according to (12).
  • a transmission unit that transmits information of a division pattern for dividing the transmission unit data into a plurality of ranges, to the other communication device;
  • the acquisition unit acquires information on the NOMA transmission process including information on the division pattern transmitted by the transmission unit,
  • the separation unit separates the transmission unit data from the multiplexed data based on the NOMA transmission processing information including the division pattern information;
  • the communication device according to (13).
  • the acquisition unit acquires the information of the NOMA transmission process including the information of the division pattern specified by the information transmitted by the transmission unit,
  • the separation unit separates the transmission unit data from the multiplexed data based on the NOMA transmission processing information including the division pattern information;
  • the communication device according to (13) or (14).
  • the communication device according to any one of (11) to (15).
  • NOMA transmission processing which is signal processing for non-orthogonal multiple access, is performed on a partial range of transmission data to be transmitted to another communication device, Transmitting the NOMA transmission processed data to the other communication device; Communication method.
  • a computer included in the communication device A processing unit that performs NOMA transmission processing, which is signal processing for non-orthogonal multiple access, in a partial range of transmission data to be transmitted to another communication device; A transmission unit for transmitting the NOMA transmission processed data to the other communication device; Communication program to function as (20) A computer included in the communication device; An acquisition unit that acquires information on the NOMA transmission process used by another communication device capable of executing a NOMA transmission process that is a signal process for non-orthogonal multiple access; A receiving unit that receives multiplexed data that is transmission data transmitted from the other communication device and includes the transmission data in which the NOMA transmission processing is executed in a partial range; A separation unit that separates the transmission data from the multiplexed data based on the NOMA transmission processing information acquired by the acquisition unit; Communication program to function as

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Abstract

通信装置(20)は、他の通信装置(40)に送信する送信データの一部範囲に、非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行する処理部(232)と、NOMA送信処理されたデータを他の通信装置に送信する送信部(235)と、を備える。

Description

通信装置、通信方法、及び通信プログラム
 本開示は、通信装置、通信方法、及び通信プログラムに関する。
 セルラー通信技術等の無線アクセス技術を使用した移動通信が知られている。このような無線アクセス技術では、様々なユースケースに対応するため、高い周波数利用効率が求められる。周波数利用効率を向上する技術の一つとして非直交多元接続(Non-Orthogonal Multiple Access:NOMA)技術が注目されている。
"Transmitter side signaling processing schemes for NOMA", 3GPP RAN1 R1-1804823, Qualcomm Incorporated, 2018年4月
 しかしながら、従来の無線アクセス技術に単に非直交多元接続技術を適用しただけでは高い周波数利用効率が実現できるとは限らない。例えば、高い周波数利用効率を実現するためには、様々な送信信号を、所定の時間・周波数リソース上に効率的に非直交多重させる必要がある。しかし、様々な送信信号を効率的に多重させるのは容易ではない。
 そこで、本開示では、高い周波数利用効率を実現可能な通信装置、通信方法、及び通信プログラムを提案する。
 上記の課題を解決するために、本開示に係る一形態の通信装置は、他の通信装置に送信する送信データの一部範囲に、非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行する処理部と、NOMA送信処理されたデータを他の通信装置に送信する送信部と、を備える。
 本開示によれば、高い周波数利用効率を実現できる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載された何れかの効果であってもよい。
本開示の実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る管理装置の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る基地局装置の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る中継装置の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る端末装置の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る無線アクセスネットワークで使用される無線フレーム構成を示す図である。 LTEのサブフレーム構成の一例を示す図である。 NRのサブフレーム構成の一例を示す図である。 NRセルにおける送信信号に関するパラメータセットの一例を示す図である。 NRの下りリンクサブフレームの一例を示す図である。 本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。 本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。 本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。 本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。 本開示の実施形態に係るNOMA受信処理の一例を示す説明図である。 基地局装置に3台の端末装置が無線接続した様子を示す図である。 本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。 本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。 本開示の実施形態に係るNOMA受信処理の一例を示す説明図である。 区分パターンの具体例を示す図である。 区分パターンの具体例を示す図である。 本開示の実施形態に係る送受信処理(Grant Based)の一例を示すシーケンス図である。 本開示の実施形態に係る送受信処理(Grant-free)の一例を示すシーケンス図である。 本開示の実施形態に係る送受信処理(ダウンリンク)の一例を示すシーケンス図である。
 以下に、本開示の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
 また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて端末装置40、40及び40のように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、端末装置40、40及び40を特に区別する必要が無い場合には、単に端末装置40と称する。
 また、以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
  1.はじめに
  2.通信システムの構成
   2-1.通信システムの全体構成
   2-2.管理装置の構成
   2-3.基地局装置の構成
   2-4.中継装置の構成
   2-5.端末装置の構成
   2-6.無線フレーム構成
  3.NOMAについて
   3-1.NOMAを使ったデータの送受信
   3-2.MAリソースの効率的な利用
   3-3.NOMA適用範囲の具体例
  4.通信システムの動作
   4-1.送受信処理(Grant Based)
   4-2.送受信処理(Grant-free)
   4-3.送受信処理(ダウンリンク)
  5.変形例
   5-1.送受信処理に関する変形例
   5-2.NOMA適用範囲に関する変形例
   5-3.その他の変形例
  6.むすび
<<1.はじめに>>
 LTE(Long Term Evolution)、NR(New Radio)等の無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)が3GPP(3rd Generation Partnership Project)で検討されている。LTE及びNRは、セルラー通信技術の一種であり、基地局がカバーするエリアをセル状に複数配置することで端末装置の移動通信を可能にする。なお、以下の説明では、「LTE」には、LTE-A(LTE-Advanced)、LTE-A Pro(LTE-Advanced Pro)、及びEUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)が含まれるものとする。また、NRには、NRAT(New Radio Access Technology)、及びFEUTRA(Further EUTRA)が含まれるものとする。なお、単一の基地局は複数のセルを管理してもよい。以下の説明において、LTEに対応するセルはLTEセルと呼称され、NRに対応するセルはNRセルと呼称される。
 NRは、LTEの次の世代(第5世代)の無線アクセス技術(RAT)である。NRは、eMBB(Enhanced Mobile Broadband)、mMTC(Massive Machine Type Communications)及びURLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)を含む様々なユースケースに対応できる無線アクセス技術である。NRは、これらのユースケースにおける利用シナリオ、要求条件、及び配置シナリオなどに対応する技術フレームワークを目指して検討されている。
 NRで検討されている技術の一つに、非直交多元接続(NOMA)がある。これは、直交リソースに加えて、非直交リソースを使用することで、周波数利用効率を向上させる技術である。
 直交リソースは、例えば、時間(例えば、サブフレーム、スロット、無線フレーム)、周波数(例えば、コンポーネントキャリア、サブキャリア、サブチャネル、リソースブロック)、直交符号等である。また、非直交リソースは、例えば、空間、電力、インタリーブ(例えば、ビットインタリーブ、シンボルインタリーブ)、データレート、符号(例えば、スパース符号、拡散コードブック)等である。ここで、空間は、例えば、空間ストリーム、空間レイヤ、空間コードブック、アンテナ、アンテナポート等である。直交リソース及び非直交リソースは上記の例に限られない。以下の説明では、非直交リソースを使った通信(送信、受信、或いはその双方)のことをNOMA通信ということがある。
 なお、非直交多元接続では、複数の送信信号を、所定の直交リソース上に非直交多重することにより周波数利用効率を向上させる。しかし、様々な通信装置の様々な送信信号を効率的に多重させるのは容易ではない。
 例えば、所定の時間・周波数リソース上に4ブロック分の未使用ブロックがあるとする。このとき、4ブロックの内訳が、第1の非直交リソース(例えば、第1の電力パターン)を使用するブロックが2ブロック、第2の非直交リソース(例えば、第1の電力パターンに対応する第2の電力パターン)を使用するブロックが2ブロックであるとする。ここで、端末装置に4ブロック分の送信データが発生したとすると、基地局装置は、第1の非直交リソース上にも第2の非直交リソース上にも4ブロック分確保できない。この場合、基地局装置は、他の時間・周波数リソース上に4ブロック分の未使用ブロックを確保せざるを得ない。
 また、送信信号の組み合わせによっては、信号と信号を非直交多重できない場合もある。例えば、それぞれ基地局装置に信号を送信する2台の端末装置があるとする。このとき、端末装置の状態によっては、2台の端末装置が送信する2つの送信信号は非直交多重できない。例えば、非直交リソースが電力であり、大きな電力の送信信号と小さな電力の送信信号とを伝送チャネル上で多重することにより非直交多元接続を実現させるとする。また、2台の端末装置がいずれも基地局装置から離れた位置にいて、2台の端末装置が送信する信号が基地局装置からみていずれも小さな電力の信号にしかならないとする。このとき、2台の端末装置が送信する信号は同一の直交リソース上(例えば、同一の時間・周波数軸上)で非直交多重できない。
 周波数利用効率を高めるには、複数の送信信号を効率的に組み合わせる必要がある。しかし、様々な状態にある多く通信装置が存在する中で、効率的に送信信号を組み合わせることは容易ではない。
 そこで、以下に示す実施形態では、NOMA送信処理の適用範囲(適用単位)を1つの送信データ(或いは、トランスポートブロック等の送信単位データ)内で柔軟に変更できるようにする。ここで、NOMA送信処理は、非直交多元接続のために、通信装置が送信データ(或いは、送信単位データ)に行う信号処理であり、例えば、送信データ(或いは、送信単位データ)を非直交リソース上に割り当てるために実行される信号処理である。一例として、NOMA送信処理は、送信信号を所望の電力レベルの送信信号に変換する処理である。勿論、NOMA送信処理は電力レベルの変換に限られない。
 NOMA送信処理の適用範囲を1つの送信データ内(或いは、送信単位データ内)で柔軟に変更できるようにすることにより、送信信号の組み合わせの柔軟性が向上する。これにより、通信システムは、効率的に送信信号を組み合わせることが可能となるので、システム全体として周波数利用効率を向上させることができる。
<<2.通信システムの構成>>
 以下、本開示の実施形態に係る通信システム1を説明する。通信システム1は、基地局を備え、端末装置に対してNOMAを使用した無線通信を提供する。通信システム1が備える非地上波ネットワークは、例えば、NRで規定される無線アクセス方式を使用した無線ネットワークである。勿論、通信システム1は、NR以外の無線アクセス方式の無線ネットワークを備えていてもよい。
 なお、以下の説明では、基地局(以下、基地局装置ともいう。)という概念には、中継局(以下、中継装置ともいう。)が含まれるものとする。また、基地局という概念には、基地局の機能を備えた構造物(Structure)のみならず、構造物に設置される装置も含まれる。構造物は、例えば、高層ビル、家屋、鉄塔、駅施設、空港施設、港湾施設、スタジアム等の建物である。なお、構造物という概念には、建物のみならず、トンネル、橋梁、ダム、塀、鉄柱等の構築物(Non-building structure)や、クレーン、門、風車等の設備も含まれる。また、構造物という概念には、地上(陸上)又は地中の構造物のみならず、桟橋、メガフロート等の水上の構造物や、海洋観測設備等の水中の構造物も含まれる。
 また、基地局装置は、移動可能に構成された基地局装置であってもよい。例えば、基地局装置は、移動体に設置される装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。移動体は、スマートフォンなどのモバイル端末であってもよい。また、移動体は、地上(陸上)を移動する移動体(例えば、自動車、バス、トラック、列車、リニアモーターカー等の車両)であってもよいし、地中(例えば、トンネル内)を移動する移動体(例えば、地下鉄)であってもよい。また、移動体は、水上を移動する移動体(例えば、旅客船、貨物船、ホバークラフト等の船舶)であってもよいし、水中を移動する移動体(例えば、潜水艇、潜水艦、無人潜水機等の潜水船)であってもよい。また、移動体は、大気圏内を移動する移動体(例えば、飛行機、飛行船、ドローン等の航空機)であってもよいし、大気圏外を移動する移動体(例えば、人工衛星、宇宙船、宇宙ステーション、探査機等の人工天体)であってもよい。
 なお、LTEの基地局は、eNodeB(Evolved Node B)又はeNBと称されることがある。また、NRの基地局は、gNodeB又はgNBと称されることがある。また、LTE及びNRでは、端末装置(移動局、移動局装置、又は端末ともいう。)はUE(User Equipment)と称されることがある。なお、端末装置は、通信装置の一種であり、移動局、移動局装置、又は端末とも称される。本開示の実施形態において、通信装置という概念には、携帯端末等の持ち運び可能な端末装置のみならず、例えば、構造物や移動体に設置される装置も含まれる。また、通信装置という概念には、端末装置のみならず、基地局装置及び中継装置も含まれる。
<2-1.通信システムの全体構成>
 図1は、本開示の実施形態に係る通信システム1の構成例を示す図である。通信システム1は、管理装置10と、基地局装置20と、中継装置30と、端末装置40と、を備える。通信システム1は、通信システム1を構成する各無線通信装置が連携して動作することで、ユーザに対し、移動通信が可能な無線ネットワークを提供する。無線通信装置は、無線通信の機能を有する装置のことであり、図1の例では、基地局装置20、中継装置30、及び端末装置40が該当する。
 通信システム1は、管理装置10、基地局装置20、中継装置30、及び端末装置40をそれぞれ複数備えていてもよい。図1の例では、通信システム1は、管理装置10として管理装置10、10等を備えている。また、通信システム1は、基地局装置20として基地局装置20、20、20等を備えており、中継装置30として中継装置30、30等を備えている。また、通信システム1は、端末装置40として端末装置40、40、40等を備えている。
 管理装置10は、無線ネットワークを管理する装置である。例えば、管理装置10は、MME(Mobility Management Entity)やAMF(Access and Mobility Management Function)として機能する装置である。管理装置10は、コアネットワークCNを構成する。コアネットワークCNは、例えば、EPC(Evolved Packet Core)や5GC(5G Core network)である。管理装置10は、複数の基地局装置20それぞれと接続される。管理装置10は、基地局装置20の通信を管理する。
 基地局装置20は、端末装置40と無線通信する基地局装置である。基地局装置20は、端末装置40とNOMA通信することが可能である。基地局装置20は、他の基地局装置20及び中継装置30とNOMA通信可能に構成されていてもよい。
 基地局装置20は、地上に設置される地上基地局装置(地上局装置)であってもよい。例えば、基地局装置20は、地上の構造物に配置される基地局装置であってもよいし、地上を移動する移動体に設置される基地局装置であってもよい。より具体的には、基地局装置20は、ビル等の構造物に設置されたアンテナ及びそのアンテナに接続する信号処理装置であってもよい。勿論、基地局装置20は、構造物や移動体そのものであってもよい。「地上」は、地上(陸上)のみならず、地中、水上、水中も含む広義の地上である。なお、基地局装置20は、地上基地局装置に限られない。基地局装置20は、空中又は宇宙を浮遊可能な非地上基地局装置(非地上局装置)であってもよい。例えば、基地局装置20は、航空機局装置や衛星局装置であってもよい。
 航空機局装置は、航空機等、大気圏内を浮遊可能な無線通信装置である。航空機局装置は、航空機等に搭載される装置であってもよいし、航空機そのものであってもよい。なお、航空機という概念には、飛行機、グライダー等の重航空機のみならず、気球、飛行船等の軽航空機も含まれる。また、航空機という概念には、重航空機や軽航空機のみならず、ヘリコプターやオートジャイロ等の回転翼機も含まれる。なお、航空機局装置(又は、航空機局装置が搭載される航空機)は、ドローン等の無人航空機であってもよい。なお、無人航空機という概念には、無人航空システム(UAS:Unmanned Aircraft Systems)、つなぎ無人航空システム(tethered UAS)も含まれる。また、無人航空機という概念には、軽無人航空システム(LTA:Lighter than Air UAS)、重無人航空システム(HTA:Heavier than Air UAS)が含まれる。その他、無人航空機という概念には、高高度無人航空システムプラットフォーム(HAPs:High Altitude UAS Platforms)も含まれる。
 衛星局装置は、大気圏外を浮遊可能な無線通信装置である。衛星局装置は、人工衛星等の宇宙移動体に搭載される装置であってもよいし、宇宙移動体そのものであってもよい。衛星局装置となる衛星は、低軌道(LEO:Low Earth Orbiting)衛星、中軌道(MEO:Medium Earth Orbiting)衛星、静止(GEO:Geostationary Earth Orbiting)衛星、高楕円軌道(HEO:Highly Elliptical Orbiting)衛星の何れであってもよい。勿論、衛星局装置は、低軌道衛星、中軌道衛星、静止衛星、又は高楕円軌道衛星に搭載される装置であってもよい。
 なお、図1の例では、基地局装置20は、中継装置30と接続されており、基地局装置20は、中継装置30と接続されている。基地局装置20は中継装置30を介して端末装置40と間接的に無線通信することが可能である。同様に、基地局装置20は、中継装置30を介して端末装置40と間接的に無線通信することが可能である。
 中継装置30は、基地局の中継局となる装置である。中継装置30は、基地局装置の一種である。中継装置30は、端末装置40とNOMA通信することが可能である。中継装置30は、基地局装置20と端末装置40との通信を中継する。なお、中継装置30は、他の中継装置30及び基地局装置20とNOMA通信可能に構成されていてもよい。中継装置30は、地上局装置であってもよいし、非地上局装置であってもよい。中継装置30は基地局装置20とともに無線アクセスネットワークRANを構成する。
 端末装置40は、例えば、携帯電話、スマートデバイス(スマートフォン、又はタブレット)、PDA(Personal Digital Assistant)、パーソナルコンピュータである。また、端末装置40は、M2M(Machine to Machine)デバイス、又はIoT(Internet of Things)デバイスであってもよい。また、端末装置40は、移動体に設置される無線通信装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。端末装置40は、基地局装置20及び中継装置30とNOMA通信が可能である。なお、端末装置40は、他の端末装置40との通信(サイドリンク)においてもNOMA通信が可能であってもよい。
 以下、実施形態に係る通信システム1を構成する各装置の構成を具体的に説明する。
<2-2.管理装置の構成>
 管理装置10は、無線ネットワークを管理する装置である。例えば、管理装置10は基地局装置20の通信を管理する装置である。コアネットワークがEPCなのであれば、管理装置10は、例えば、MME(Mobility Management Entity)としての機能を有する装置である。また、コアネットワークが5GCなのであれば、管理装置10は、例えば、AMF(Access and Mobility Management Function)としての機能を有する装置である。
 なお、管理装置10はゲートウェイの機能を有していてもよい。例えば、コアネットワークがEPCなのであれば、管理装置10は、S-GW(Serving Gateway)やP-GW(Packet Data Network Gateway)としての機能を有していてもよい。また、コアネットワークが5GCなのであれば、管理装置10は、UPF(User Plane Function)としての機能を有していてもよい。なお、管理装置10は必ずしもコアネットワークを構成する装置でなくてもよい。例えば、コアネットワークがW-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)やcdma2000(Code Division Multiple Access 2000)のコアネットワークであるとする。このとき、管理装置10はRNC(Radio Network Controller)として機能する装置であってもよい。
 図2は、本開示の実施形態に係る管理装置10の構成例を示す図である。管理装置10は、通信部11と、記憶部12と、制御部13と、を備える。なお、図2に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、管理装置10の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。例えば、管理装置10は、複数のサーバ装置により構成されていてもよい。
 通信部11は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。通信部11は、ネットワークインタフェースであってもよいし、機器接続インタフェースであってもよい。例えば、通信部11は、NIC(Network Interface Card)等のLAN(Local Area Network)インタフェースであってもよいし、USB(Universal Serial Bus)ホストコントローラ、USBポート等により構成されるUSBインタフェースであってもよい。また、通信部11は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。通信部11は、管理装置10の通信手段として機能する。通信部11は、制御部13の制御に従って基地局装置20と通信する。
 記憶部12は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部12は、管理装置10の記憶手段として機能する。記憶部12は、例えば、端末装置40の接続状態を記憶する。例えば、記憶部12は、端末装置40のRRC(Radio Resource Control)の状態やECM(EPS Connection Management)の状態を記憶する。記憶部12は、端末装置40の位置情報を記憶するホームメモリとして機能してもよい。
 制御部13は、管理装置10の各部を制御するコントローラ(controller)である。制御部13は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部13は、管理装置10内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM(Random Access Memory)等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部13は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
<2-3.基地局装置の構成>
 次に、基地局装置の構成を説明する。図3は、本開示の実施形態に係る基地局装置20の構成例を示す図である。基地局装置20は、端末装置40とNOMA通信可能である。基地局装置20は、無線通信部21と、記憶部22と、制御部23と、を備える。なお、図3に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、基地局装置20の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
 無線通信部21は、他の無線通信装置(例えば、端末装置40、中継装置30)と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部21は、制御部23の制御に従って動作する。無線通信部21は1又は複数の無線アクセス方式に対応する。例えば、無線通信部21は、NR及びLTEの双方に対応する。無線通信部21は、NRやLTEに加えて、W-CDMAやcdma2000に対応していてもよい。また、無線通信部21は、NOMAを使った通信に対応している。NOMAについては後に詳しく述べる。
 無線通信部21は、受信処理部211、送信処理部212、アンテナ213を備える。無線通信部21は、受信処理部211、送信処理部212、及びアンテナ213をそれぞれ複数備えていてもよい。なお、無線通信部21が複数の無線アクセス方式に対応する場合、無線通信部21の各部は、無線アクセス方式毎に個別に構成されうる。例えば、受信処理部211及び送信処理部212は、LTEとNRとで個別に構成されてもよい。
 受信処理部211は、アンテナ213を介して受信された上りリンク信号の処理を行う。受信処理部211は、無線受信部211aと、多重分離部211bと、復調部211cと、復号部211dと、を備える。
 無線受信部211aは、上りリンク信号に対して、ダウンコンバート、不要な周波数成分の除去、増幅レベルの制御、直交復調、デジタル信号への変換、ガードインターバルの除去、高速フーリエ変換による周波数領域信号の抽出等を行う。多重分離部211bは、無線受信部211aから出力された信号から、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)等の上りリンクチャネル及び上りリンク参照信号を分離する。復調部211cは、上りリンクチャネルの変調シンボルに対して、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)等の変調方式を使って受信信号の復調を行う。復調部211cが使用する変調方式は、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAM、又は256QAMであってもよい。復号部211dは、復調された上りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された上りリンクデータ及び上りリンク制御情報は制御部23へ出力される。
 送信処理部212は、下りリンク制御情報及び下りリンクデータの送信処理を行う。送信処理部212は、符号化部212aと、変調部212bと、多重部212cと、無線送信部212dと、を備える。
 符号化部212aは、制御部23から入力された下りリンク制御情報及び下りリンクデータを、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化等の符号化方式を用いて符号化を行う。変調部212bは、符号化部212aから出力された符号化ビットをBPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等の所定の変調方式で変調する。多重部212cは、各チャネルの変調シンボルと下りリンク参照信号とを多重化し、所定のリソースエレメントに配置する。無線送信部212dは、多重部212cからの信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、無線送信部212dは、高速フーリエ変換による時間領域への変換、ガードインターバルの付加、ベースバンドのデジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、アップコンバート、余分な周波数成分の除去、電力の増幅等の処理を行う。送信処理部212で生成された信号は、アンテナ213から送信される。
 記憶部22は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部22は、基地局装置20の記憶手段として機能する。記憶部22は、区分パターン情報を記憶する。区分パターン情報は、端末装置40が送信単位データを送信する際に、送信単位データを複数のNOMA適用範囲に区分するために使用する情報である。送信単位データは、通信装置に発生した送信データの送信単位となるデータである。例えば、送信単位データは、トランスポートブロック等の誤り訂正の単位となるデータである。区分パターン情報は、基地局装置20から端末装置40に送信される。区分パターン情報には、区分パターン候補情報と区分パターン指定情報とが含まれる。区分パターン候補情報と区分パターン指定情報については後に詳述する。
 制御部23は、基地局装置20の各部を制御するコントローラ(controller)である。制御部23は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部23は、基地局装置20内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM(Random Access Memory)等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部23は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
 制御部23は、図3に示すように、取得部231と、処理部232と、受信部233と、分離部234と、送信部235と、を備える。制御部23を構成する各ブロック(取得部231~送信部235)はそれぞれ制御部23の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。なお、制御部23は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。制御部23を構成する各ブロック(取得部231~送信部235)の動作は、後述の送受信処理(Grant Based、Grant-free、ダウンリンク)等の説明で詳述する。
<2-4.中継装置の構成>
 次に、中継装置30の構成を説明する。図4は、本開示の実施形態に係る中継装置30の構成例を示す図である。中継装置30は、端末装置40とNOMA通信可能である。中継装置30は、無線通信部31と、記憶部32と、ネットワーク通信部33と、制御部34と、を備える。なお、図4に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、中継装置30の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
 無線通信部31は、他の無線通信装置(例えば、基地局装置20、及び端末装置40)と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部31は、制御部34の制御に従って動作する。無線通信部31は、受信処理部311、送信処理部312、アンテナ313を備える。無線通信部31、受信処理部311、送信処理部312、及びアンテナ313の構成は、基地局装置20の無線通信部21、受信処理部211、送信処理部212及びアンテナ213と同様である。
 記憶部32は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部32は、中継装置30の記憶手段として機能する。記憶部32の構成は、基地局装置20の記憶部22と同様である。
 ネットワーク通信部33は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。例えば、ネットワーク通信部33は、NIC等のLANインタフェースである。ネットワーク通信部33は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部33は、中継装置30のネットワーク通信手段として機能する。ネットワーク通信部33は、制御部34の制御に従って基地局装置20と通信する。
 制御部34は、中継装置30の各部を制御するコントローラである。制御部34の構成は、基地局装置20の制御部23と同様である。
<2-5.端末装置の構成>
 次に、端末装置40の構成を説明する。図5は、本開示の実施形態に係る端末装置40の構成例を示す図である。端末装置40は、基地局装置20及び中継装置30とNOMA通信可能である。端末装置40は、無線通信部41と、記憶部42と、ネットワーク通信部43と、入出力部44と、制御部45と、を備える。なお、図5に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、端末装置40の機能は、複数の物理的に分離された構成に分散して実装されてもよい。
 無線通信部41は、他の無線通信装置(例えば、基地局装置20、及び中継装置30)と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部41は、制御部45の制御に従って動作する。無線通信部41は1又は複数の無線アクセス方式に対応する。例えば、無線通信部41は、NR及びLTEの双方に対応する。無線通信部41は、NRやLTEに加えて、W-CDMAやcdma2000に対応していてもよい。また、無線通信部21は、NOMAを使った通信に対応している。NOMAについては後に詳しく述べる。
 無線通信部41は、受信処理部411、送信処理部412、アンテナ413を備える。無線通信部41は、受信処理部411、送信処理部412、及びアンテナ413をそれぞれ複数備えていてもよい。なお、無線通信部41が複数の無線アクセス方式に対応する場合、無線通信部41の各部は、無線アクセス方式毎に個別に構成されうる。例えば、受信処理部411及び送信処理部412は、LTEとNRとで個別に構成されてもよい。
 受信処理部411は、アンテナ413を介して受信された下りリンク信号の処理を行う。受信処理部411は、無線受信部411aと、多重分離部411bと、復調部411cと、復号部411dと、を備える。
 無線受信部411aは、下りリンク信号に対して、ダウンコンバート、不要な周波数成分の除去、増幅レベルの制御、直交復調、デジタル信号への変換、ガードインターバルの除去、高速フーリエ変換による周波数領域信号の抽出等を行う。多重分離部411bは、無線受信部411aから出力された信号から、下りリンクチャネル、下りリンク同期信号、及び下りリンク参照信号を分離する。下りリンクチャネルは、例えば、PBCH(Physical Broadcast Channel)、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)等のチャネルである。復調部211cは、下りリンクチャネルの変調シンボルに対して、BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等の変調方式を使って受信信号の復調を行う。復号部411dは、復調された下りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された下りリンクデータ及び下りリンク制御情報は制御部45へ出力される。
 送信処理部412は、上りリンク制御情報及び上りリンクデータの送信処理を行う。送信処理部412は、符号化部412aと、変調部412bと、多重部412cと、無線送信部412dと、を備える。
 符号化部412aは、制御部45から入力された上りリンク制御情報及び上りリンクデータを、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化等の符号化方式を用いて符号化を行う。変調部412bは、符号化部412aから出力された符号化ビットをBPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等の所定の変調方式で変調する。多重部412cは、各チャネルの変調シンボルと上りリンク参照信号とを多重化し、所定のリソースエレメントに配置する。無線送信部412dは、多重部412cからの信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、無線送信部412dは、逆高速フーリエ変換による時間領域への変換、ガードインターバルの付加、ベースバンドのデジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、アップコンバート、余分な周波数成分の除去、電力の増幅等の処理を行う。送信処理部412で生成された信号は、アンテナ413から送信される。
 記憶部42は、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置である。記憶部42は、端末装置40の記憶手段として機能する。記憶部42は、区分パターン情報を記憶する。区分パターン情報は、端末装置40が送信単位データを送信する際に、送信単位データを複数のNOMA適用範囲に区分するために使用する情報である。区分パターン情報は、例えば、基地局装置20から取得する。区分パターン情報には、区分パターン候補情報と区分パターン指定情報とが含まれる。区分パターン候補情報と区分パターン指定情報については後に詳述する。
 ネットワーク通信部43は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。例えば、ネットワーク通信部43は、NIC等のLANインタフェースである。ネットワーク通信部43は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部43は、端末装置40のネットワーク通信手段として機能する。ネットワーク通信部43は、制御部45の制御に従って、他の装置と通信する。
 入出力部44は、ユーザと情報をやりとりするためのユーザインタフェースである。例えば、入出力部44は、キーボード、マウス、操作キー、タッチパネル等、ユーザが各種操作を行うための操作装置である。又は、入出力部44は、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display)、有機ELディスプレイ(Organic Electroluminescence Display)等の表示装置である。入出力部44は、スピーカー、ブザー等の音響装置であってもよい。また、入出力部44は、LED(Light Emitting Diode)ランプ等の点灯装置であってもよい。入出力部44は、端末装置40の入出力手段(入力手段、出力手段、操作手段又は通知手段)として機能する。
 制御部45は、端末装置40の各部を制御するコントローラである。制御部45は、例えば、CPU、MPU等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部45は、端末装置40内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがRAM等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部45は、ASICやFPGA等の集積回路により実現されてもよい。CPU、MPU、ASIC、及びFPGAは何れもコントローラとみなすことができる。
 制御部45は、図5に示すように、取得部451と、処理部452と、受信部453と、分離部454と、送信部455と、を備える。制御部45を構成する各ブロック(取得部451~送信部455)はそれぞれ制御部45の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア(マイクロプログラムを含む。)で実現される1つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ(ダイ)上の1つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ1つのプロセッサ又は1つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。なお、制御部45は上述の機能ブロックとは異なる機能単位で構成されていてもよい。制御部45を構成する各ブロック(取得部451~送信部455)の動作は、後述の送受信処理(Grant Based、Grant-free、ダウンリンク)等の説明で詳述する。
<2-6.無線フレーム構成>
 次に、無線アクセスネットワークRANにおける無線フレーム構成を説明する。
 図6は、本開示の実施形態に係る無線アクセスネットワークRANで使用される無線フレーム構成を示す図である。無線アクセスネットワークRANでは、10msで構成される無線フレームが規定される。1つの無線フレームは10個のサブフレームから構成される。サブフレームの時間間隔は1msである。サブフレームは、例えば、14シンボルで構成される。ここで、シンボルは、例えば、OFDMシンボルやSC-FDMAシンボルである。LTEでは、例えば、7つのシンボルで1スロットが構成される。NRでは、例えば、14シンボルで1スロットが構成される。以下、LTEとNRのサブフレーム構成についてそれぞれ説明する。
[LTEのサブフレーム構成]
 図7は、LTEのサブフレーム構成の一例を示す図である。図7に示す例では、縦軸を周波数、横軸を時間としたリソースグリッドが示されている。図7に示す例では、システム帯域幅は、LTEセルの帯域幅のことを示す。リソースグリッド内の複数の格子それぞれはリソースエレメントを示している。1つのリソースエレメントの大きさは、周波数方向に1サブキャリア、時間方向に1シンボルである。LTEの場合、1つのスロットは複数のシンボルによって定義される。1つのスロットにおけるシンボル数は、CP(Cyclic Prefix)のタイプによって決まる。CPのタイプは、ノーマルCPまたは拡張CPである。ノーマルCPにおいて、1つのスロットを構成するシンボルの数は7である。拡張CPにおいて、1つのスロットを構成するシンボルの数は6である。
 リソースブロックは、ある物理チャネル(PDSCH、PUSCHなど)をリソースエレメントにマッピングするために用いられる。1つのリソースブロックは、周波数領域に連続する所定数のサブキャリア、時間領域に連続する所定数のシンボルで定義される。1つのリソースブロックにおけるシンボル数、及びサブキャリア数(リソースブロック帯域幅)は、そのセルにおけるCPのタイプ、サブキャリア間隔および/または上位層によって設定されるパラメータなどに基づいて決まる。例えば、CPのタイプがノーマルCPであり、サブキャリア間隔が15kHzである場合、1つのリソースブロックにおけるシンボル数は7であり、サブキャリア数は12である。この場合、1つのリソースブロックは(7×12)個のリソースエレメントから構成される。
 LTEセルのそれぞれにおいて、あるサブフレームでは、1つの所定のパラメータが用いられる。所定のパラメータは、例えば、送信信号に関するパラメータ(物理パラメータ)である。送信信号に関するパラメータは、CP長、サブキャリア間隔、1つのサブフレーム(所定の時間長)におけるシンボル数、1つのリソースブロック(所定の周波数帯域)におけるサブキャリア数、多元接続方式、および、信号波形などを含む。LTEセルでは、リンク信号(下りリンク信号および上りリンク信号)は、所定の時間長(例えば、サブフレーム)において、1つの所定のパラメータを用いて生成される。
[NRのフレーム構成]
 図8は、NRのサブフレーム構成の一例を示す図である。図8に示す例では、システム帯域幅は、NRセルの帯域幅のことを示す。NRセルの場合、ある所定の時間長(例えば、サブフレーム)では、1つ以上の所定のパラメータが用いられる。すなわち、NRセルでは、リンク信号は、所定の時間長において、1つ以上の所定のパラメータを用いて生成される。複数の所定のパラメータが用いられる場合、それらの所定のパラメータが用いられて生成される信号は、所定の方法により多重される。所定の方法は、例えば、FDM(Frequency Division Multiplexing)、TDM(Time Division Multiplexing)、CDM(Code Division Multiplexing)および/またはSDM(Spatial Division Multiplexing)などである。
 NRセルに設定される所定のパラメータの組み合わせは、パラメータセットとして、複数種類を予め規定できる。図9は、NRセルにおける送信信号に関するパラメータセットの一例を示す図である。図9の例では、パラメータは、「サブキャリア間隔」、コンポーネントキャリアの「最大帯域幅」、「CP長タイプ」、サブフレームあたりの「シンボル数」、NRセルにおけるリソースブロックあたりの「サブキャリア数」である。パラメータの1つに「無線フレーム長」があってもよい。なお、「CP長タイプ」は、NRセルで用いられるCP長のタイプである。例えば、CP長タイプ1はLTEにおけるノーマルCPに相当し、CP長タイプ2はLTEにおける拡張CPに相当する。NRセルにおける送信信号に関するパラメータセットは、下りリンクおよび上りリンクでそれぞれ個別に規定することができる。また、NRセルにおける送信信号に関するパラメータセットは、下りリンクおよび上りリンクでそれぞれ独立に設定できる。
 図9の例では、パラメータセット0として、15kHz(サブキャリア間隔)、20MHz(最大帯域幅)、タイプ1(CP長タイプ)、14(シンボル数)、1ms(サブフレーム長)、10ms(無線フレーム長)、12(サブキャリア数)が規定されている。また、パラメータセット1として、7.5kHz(サブキャリア間隔)、1.4MHz(最大帯域幅)、タイプ1(CP長タイプ)、70(シンボル数)、10ms(サブフレーム長)、10ms(無線フレーム長)、24(サブキャリア数)が規定されている。また、パラメータセット2として、30kHz(サブキャリア間隔)、80MHz(最大帯域幅)、タイプ1(CP長タイプ)、7(シンボル数)、0.25ms(サブフレーム長)、10ms(無線フレーム長)、6(サブキャリア数)が規定されている。また、パラメータセット3として、15kHz(サブキャリア間隔)、20MHz(最大帯域幅)、タイプ2(CP長タイプ)、12(シンボル数)、1ms(サブフレーム長)、10ms(無線フレーム長)、12(サブキャリア数)が規定されている。
 図10は、NRの下りリンクサブフレームの一例を示す図である。図10の例では、パラメータセット1、パラメータセット0およびパラメータセット2を用いて生成される信号が、セルの帯域幅(システム帯域幅)に周波数分割多重化(FDM)される。
<<3.NOMAについて>>
 直交多元接続(OMA:Orthogonal Multiple Access)では、例えば、直交する周波数軸および時間軸を用いてデータの送受信を行う。この時、サブキャリア間隔によって周波数および時間リソースのフレーム構成が決定され、リソースエレメント数以上のリソースを使用することはできない。一方、直交多元接続(NOMA)では、直交する周波数軸および時間軸に、非直交軸(例えば、Interleave pattern軸、Spreading Pattern軸、Scrambling Pattern軸、Codebook軸、Power軸など)を加えてフレーム構成が決定される。
<3-1.NOMAを使ったデータの送受信>
 図11は、本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。図11の例では、送信装置が非直交軸で送信信号を多重して送信する様子が示されている。図11の例では、非直交軸で多重されるリソースが全て同一のパラメータセットとなっている。ここで、送信装置は、基地局装置20、中継装置30、端末装置40等の通信装置である。図11の例では、1つの送信装置(例えば、端末装置40)が、2つの送信信号セットを多重している。
 なお、以下に示すNOMA送信処理は、例えば、端末装置40の制御部45(例えば、処理部452及び送信部455)が送信処理部412を制御することにより実現される。又は、以下の送信処理は、例えば、基地局装置20の制御部23(例えば、処理部232及び送信部235)が送信処理部212を制御することにより実現される。
 送信信号セットは、例えば、通信装置に発生した送信データの一部又は全部を、無線通信のための信号処理を施して生成される信号である。すなわち、送信信号セットは、無線通信のための信号処理が施された送信データ(送信データの一部又は全部)である。ここで、送信データは、通信装置で発生した1つの処理に係るデータである。例えば、送信データは、通信装置で実行される各種プログラム(例えば、アプリケーションプログラムやオペレーティングシステム)に発生した1つの送信ジョブに係るデータである。
 なお、本実施形態では、送信データは複数のデータに分割される。以下の説明では、送信データの送信単位(分割単位)となるデータのことを送信単位データという。ここで、送信単位データは、1つのIPパケットであってもよいし、1つのトランスポートブロックであってもよい。勿論、送信単位データは、他の送信単位であってもよい。トランスポートブロックは、例えば、HARQ(Hybrid ARQ(Automatic Repeat reQuest))等の誤り訂正の単位である。例えば、トランスポートブロックは、トランスポートチャネル(トランスポートレイヤ)におけるデータのブロックである。なお、送信信号セットは、トランスポートブロック等の送信単位データに信号処理を施して生成される信号(送信単位データ)であってもよい。以下の説明では、送信信号セットは、トランスポートブロック等の送信単位データに、OFDMを使用した無線通信のための信号処理を施したデータであるものとする。
 送信信号セット(送信単位データ)は、複数のブロックや複数のエレメントで構成されていてもよい。例えば、送信信号セットがトランスポートブロックであるとする。このとき、送信信号セットは、送信単位データは複数のリソースブロックやリソースエレメントで構成されていてもよい。以下の例では、送信信号セットは複数のブロックで構成されているものとする。図11の例では、送信信号セットD10、D20は、4つのブロック(例えば、リソースブロック)で構成されている。
 図11の例では、送信装置は、送信信号セットD10、D20それぞれに、対応するMAシグネチャ(MA signature:Multiple Access signature)を適用している。MAシグネチャは、非直交多重に関する情報の一つである。MAシグネチャには、例えば、Interleave Pattern、Spreading Pattern、Scrambling Pattern、Codebook、Power Allocation、などが含まれる。なお、MAシグネチャは、単にPatternやIndexといった呼称でもよい。例えば、MAシグネチャは、上記に挙げたようなNOMA送信で使用されるPatternやIndexを示す識別子であってもよいし、Patternそのものを表すものであってもよい。以下の説明では、所定の送信信号セットにMAシグネチャを適用することを、MAシグネチャを使用したNOMA送信処理ということがある。MAシグネチャを使用したNOMA送信処理の例としては、所定の直交リソース上にマッピングされる所定の送信信号セットを、MAシグネチャが示す非直交リソースを使って送信可能な送信信号セットに変換する処理が挙げられる。
 図11の例では、送信装置(例えば、端末装置40の処理部452)は、送信信号セットD10にMAシグネチャ#0を使用したNOMA送信処理を実行し、送信信号セットD20にMAシグネチャ#1を使用したNOMA送信処理を実行している。MAシグネチャ#0とMAシグネチャ#1は、対応する非直交リソースである。例えば、MAシグネチャがPower Allocation(つまり、非直交軸がPower軸)であるとする。このとき、MAシグネチャ#0は、所定の送信信号セットを小さな電力(例えば、第1の閾値以下の電力)の送信信号セットに変換する旨の情報であってもよい。また、MAシグネチャ#1は、所定の送信信号セットを大きな電力(例えば、第1の閾値より大きな第2の閾値以上の電力)の送信信号セットに変換する旨の情報であってもよい。送信装置は、MAシグネチャ適用後の信号を同一の周波数および時間リソース上で多重する。例えば、送信装置は、NOMA送信処理の結果生成された送信信号セットD11、D21を同一の直交リソース上で非直交多重する。そして送信装置(例えば、端末装置40の送信部455)は、非直交多重した送信信号をアンテナポートへ送る。
 なお、図11の例では、送信装置は2つの送信信号セットを多重した。しかし、送信装置が多重する送信信号セットは3つ以上であってもよい。また、それぞれの送信信号セットは別々の受信装置に対する送信信号でもよいし、同一の受信装置に対する送信信号でもよい。ここで、受信装置は、基地局装置20、中継装置30、端末装置40等の通信装置である。
 また、図11の例では、送信装置は、同一のパラメータセットの送信信号セットを多重した。しかし、送信装置は、異なるパラメータセットの送信信号セットを多重してもよい。図12は、本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。図12の例では、異なるパラメータセットの2つの送信信号セットを多重している。具体的には、図12の例では、送信装置(例えば、端末装置40の処理部452)は、送信信号セットD10、D30にそれぞれ対応するMAシグネチャ(MAシグネチャ#0、#1)を使用したNOMA送信処理を実行している。送信信号セットD30、D40は、異なるパラメータセットの送信信号セットである。そして、送信装置は、NOMA送信処理の結果生成された送信信号セットD11、D31を同一の直交リソース上で非直交多重する。その後、送信装置(例えば、端末装置40の送信部455)は、非直交多重した送信信号をアンテナポートへ送る。
 なお、図11、図12の例では、複数の送信信号セットは送信装置内で非直交多重された。しかし、複数の送信信号セットは伝搬チャネルで非直交多重されてもよい。図13は本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。図13の例では、2つの送信信号セットが異なるアンテナから送信されている。複数の送信信号セットは別々送信装置(例えば、端末装置40、40)から送信されてもよいし、1つの送信装置(例えば、端末装置40)の異なるアンテナから送信されもよい。以下の説明では、2つの送信信号セットは別々の送信装置から送信されるものとするが、勿論、2つの送信信号セットは1つの送信装置から送信されてもよい。
 図13の例では、一方の送信装置(例えば、端末装置40)は、送信信号セットD10にMAシグネチャ#0を使用したNOMA送信処理を実行している。また、他方の送信装置(例えば、端末装置40)は、送信信号セットD20にMAシグネチャ#1を使用したNOMA送信処理を実行している。MAシグネチャ#0とMAシグネチャ#1は、対応する非直交リソースである。MAシグネチャには、例えば、Interleave Pattern、Spreading Pattern、Scrambling Pattern、Codebook、Power Allocation、Repetitionなどが含まれる。MAシグネチャ適用後の送信信号セットD11、D21は同一の周波数および時間リソース上で送信され、伝搬チャネルを通って多重される。
 また、図13の例では同一のパラメータセットの送信信号セットが多重された。しかし、多重される送信信号セットは、異なるパラメータセットの送信信号セットであってもよい。図14は、本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。図14の例では、異なるパラメータセットの2つの送信信号セットが多重されている。具体的には、図14の例では、一方の送信装置(例えば、端末装置40)は、送信信号セットD10にMAシグネチャ#0を使用したNOMA送信処理を実行している。他方の送信装置(例えば、端末装置40)は、送信信号セットD30にMAシグネチャ#1を使用したNOMA送信処理を実行している。送信信号セットD10、D30は、異なるパラメータセットの送信信号セットである。また、MAシグネチャ#0とMAシグネチャ#1は、対応する非直交リソースである。MAシグネチャ適用後の送信信号セットD11、D31は同一の周波数および時間リソース上で送信され、伝搬チャネルを通って多重される。
 図15は、本開示の実施形態に係るNOMA受信処理の一例を示す説明図である。なお、以下に示すNOMA受信処理は、基地局装置20の制御部23(例えば、受信部233及び分離部234)が受信処理部211を制御することにより実現される。又は、以下に示すNOMA受信処理は、例えば、端末装置40の制御部45(例えば、受信部453及び分離部454)が受信処理部411を制御することにより実現される。
 図15に示すように、受信信号は同一の周波数および時間リソース上で複数の送信信号が多重された状態で受信される。受信装置(例えば、基地局装置20の分離部234)は、多重された送信信号セットを復号するため、送信装置で使用されたMAシグネチャに基づいてNOMA受信処理(例えば、チャネル等化および干渉信号キャンセラ等の処理)を実行する。これにより、受信装置は受信信号から所望の信号を取り出す。図15の例では、受信装置は、受信信号にMAシグネチャ#0及びMAシグネチャ#1を使用したNOMA受信処理を実行し、送信信号セットD10、D30を取り出している。なお、同一のMAシグネチャが用いられて多重をしてしまった場合は、多重された信号間の干渉の影響が大きくなってしまい、復号をすることが難しくなる。そのため、基地局装置20は、MAシグネチャが重複しないように端末装置40等が使用するMAシグネチャをスケジュールする。
 以上のように、NOMA送信では送信装置および受信装置で適用されたMAシグネチャを送信装置および受信装置間で共有し、かつ、MAシグネチャが重複することなく適用される必要がある。なお、以下の説明では、リソース(無線リソース)という概念に、MAシグネチャも含まれるものとする。ここで、周波数、時間、MAシグネチャの全てを含むリソースをMultiple Access Resource(MAリソース)と呼ぶ場合がある。また、周波数・時間のみのリソースをMultiple Access Physical Resource(MA物理リソース)と呼ぶ場合がある。
<3-2.MAリソースの効率的な利用>
 図11~図15の例では、1つ送信信号セット(例えば、1つの送信単位データ)に同じMAシグネチャを適用している。しかし、これでは、通信システム1は、MAリソースを効率的に使用できない可能性がある。
 図16は、基地局装置20に3台の端末装置40、40、40が無線接続した様子を示す図である。図16の例では、端末装置40、40、40は送信装置として機能し、基地局装置20は受信装置として機能する。図16の例では、端末装置40、40、40は、使用可能なMAシグネチャが限定されている。図16の例では、端末装置40は、MAシグネチャ#0とMAシグネチャ#1の双方を使用してデータを送信可能である。また、端末装置40は、MAシグネチャ#0を使用できず、MAシグネチャ#1のみを使用してデータを送信可能である。また、端末装置40は、MAシグネチャ#1を使用できず、MAシグネチャ#0のみを使用してデータを送信可能である。なお、図16に示した端末装置40、40は必ずしもNOMA送信処理が可能な端末でなくてもよい。例えば、端末装置40、40は直交多重接続(Orthogonal Multiple Access:OMA)のみが可能な端末(OMA端末)であり、MAシグネチャ#0或いはMAシグネチャ#1を使用したデータ送信しかできない端末と同等の端末とみなすことも可能である。
 ここで、端末装置40が4ブロック分の送信単位データを取得し、端末装置40、40がそれぞれ2ブロック分の送信単位データを取得したとする。図17は、本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。図17の例で、送信信号セットD10は、端末装置40が取得した送信単位データを、MA物理リソースを使って送信可能な信号に信号処理したものである。また、送信信号セットD40は、端末装置40が取得した送信単位データを、MA物理リソースを使って送信可能な信号に信号処理したものである。また、送信信号セットD50は、端末装置40が取得した送信単位データを、MA物理リソースを使って送信可能な信号に信号処理したものである。
 図17の例では、端末装置40(例えば、端末装置40の処理部452)は、送信信号セットD10にMAシグネチャ#0を適用し、送信信号セットD11を生成している。また、端末装置40は、送信信号セットD40にMAシグネチャ#1を適用し、送信信号セットD41を生成している。また、端末装置40は、送信信号セットD50にMAシグネチャ#0を適用し、送信信号セットD51を生成している。ここで、MAシグネチャ#0とMAシグネチャ#1は、対応する非直交リソースを示す。
 このとき、送信信号セットD11とD41は、対応するMAシグネチャでNOMA送信処理されたものであるので、同一のMA物理リソース上で非直交多重可能である。しかし、送信信号セットD11とD51は、対応するMAシグネチャでNOMA送信処理されたものでないので、同一のMA物理リソース上で非直交多重できない。そのため、基地局装置20は、送信信号セットD11と送信信号セットD51とを異なるMA物理リソース上(周波数、時間軸上)に割り当てせざるを得ない。この結果、基地局装置20は、3台の端末装置40、40、40がデータを送信するのに、多くのMA物理リソースを確保せざるを得ない。図17の例では、基地局装置20は、6ブロック分のMA物理リソースを確保せざるを得ない。結果として、通信システム1は、システム全体としてリソースを効率的に利用することができない。
 そこで、本実施形態では、送信データ(或いは送信単位データ)の一部範囲にNOMA送信処理を実行できるようにする。このとき、送信データ(或いは送信単位データ)の他の範囲にはNOMA送信処理を実行してもよいし、しなくてもよい。例えば、送信装置は、1つの送信単位データを複数のNOMA適用範囲(NOMA適用単位)に区分し、複数のNOMA適用範囲それぞれに所定のMAシグネチャを使用したNOMA送信処理を実行する。NOMA適用範囲は、1つのMAシグネチャが適用される範囲(単位)である。NOMA適用範囲は、NOMA適用単位と言い換えることができる。
 図18は、本開示の実施形態に係るNOMA送信処理の一例を示す説明図である。以下に示すNOMA送信処理は、図11~図14のNOMA送信処理の場合と同様に、例えば、端末装置40の制御部45(例えば、処理部452及び送信部455)が送信処理部412を制御することにより実現される。なお、送信装置が基地局装置20なのであれば、以下の送信処理は、例えば、基地局装置20の制御部23(例えば、処理部232及び送信部235)が送信処理部212を制御することにより実現されてもよい。
 図18の例では、端末装置40は、4ブロック分の送信信号セットD10を時間方向に2ブロックずつに区分している。図18の例では、前半の2ブロックがNOMA適用範囲#0であり、後半の2ブロックがNOMA適用範囲#1である。そして、端末装置40は、NOMA適用範囲#0にMAシグネチャ#0を使用したNOMA送信処理を実行し、NOMA適用範囲#1にMAシグネチャ#1を使用したNOMA送信処理を実行する。これにより送信信号セットD12が生成される。
 送信信号セットD12のNOMA適用範囲#0の部分は、MAシグネチャ#0を適用したものであるので、MAシグネチャ#1を適用して生成された送信信号セットD41と非直交多重可能である。また、送信信号セットD12のNOMA適用範囲#1の部分は、MAシグネチャ#1を適用したものであるので、MAシグネチャ#0を適用して生成された送信信号セットD51と非直交多重可能である。そのため、基地局装置20は、3台の端末装置40、40、40がそれぞれデータを送信するのに4ブロック分のMA物理リソースを確保するだけで済む。
 図19は、本開示の実施形態に係るNOMA受信処理の一例を示す説明図である。なお、以下に示すNOMA受信処理は、図15に示すNOMA受信処理の場合と同様に、基地局装置20の制御部23(例えば、受信部233及び分離部234)が受信処理部211を制御することにより実現される。又は、以下に示すNOMA受信処理は、例えば、端末装置40の制御部45(例えば、受信部453及び分離部454)が受信処理部411を制御することにより実現される。
 図19に示すように、基地局装置20(例えば、基地局装置20の受信部233)は、同一の周波数および時間リソース上で複数の送信信号が多重された状態の受信信号を受信する。基地局装置20(例えば、基地局装置20の分離部454)は、多重された送信信号セットを復号するため、送信装置で使用されたMAシグネチャに基づいてNOMA受信処理を実行する。
 例えば、基地局装置20は、端末装置40がNOMA送信処理に使用した区分に合わせ、受信信号を区分する。例えば、基地局装置20は、受信信号を時間方向に2ブロックずつに区分する。以下、前半の2ブロックを受信信号#0といい、後半の2ブロックが受信信号#1という。そして、基地局装置20は、受信信号#0にMAシグネチャ#0を使用したNOMA受信処理を実行し、受信信号#1にMAシグネチャ#1を使用したNOMA受信処理を実行する。これにより、基地局装置20は、受信信号から送信信号セットD10を取り出す。また、基地局装置20は、受信信号#0にMAシグネチャ#1を使用したNOMA受信処理を実行する。これにより、基地局装置20は、受信信号から送信信号セットD40を取り出す。また、基地局装置20は、受信信号#1にMAシグネチャ#0を使用したNOMA受信処理を実行する。これにより、基地局装置20は、受信信号から送信信号セットD50を取り出す。
 例えば、図18及び図19の例では、送信単位データは4つのブロックで構成されていたが、送信単位データは、4ブロックより多くのブロックで構成されていてもよいし、4ブロックより少ないブロックで構成されていてもよい。
 以上のように、送信装置は、1つの送信単位データを複数のNOMA適用範囲に区分し、複数のNOMA適用範囲それぞれに所定のMAシグネチャを使用したNOMA送信処理する。これにより、通信システム1は、各送信装置の状態に合わせて、各送信装置にMAリソースを柔軟に割り当てることができる。結果として、通信システム1は、システム全体としてリソースを効率的に利用することができる。
<3-3.NOMA適用範囲の具体例>
 なお、送信単位データの区分は図19に示す例に限定されない。通信システム1は送信単位データ(例えば、トランスポートブロック)の区分にあたり、様々な区分パターンを採用可能である。区分パターンは、送信単位データ(或いは送信データ)を複数のNOMA適用範囲に区分する際の区分のパターンである。
 以下の説明では、送信装置は端末装置40、受信装置は基地局装置20であるものとして説明するが、送信装置及び受信装置はこの例に限定されない。例えば、送信装置は、基地局装置20であってもよいし、中継装置30であってもよい。また、受信装置は、中継装置30であってもよいし、端末装置40であってもよい。以下の処理は、例えば、端末装置40の処理部452で実行される。送信装置が基地局装置20なのであれば、以下の処理は、基地局装置20の処理部232で実行されてもよい。
[送信単位データの区分例]
 図19の説明では、端末装置40は送信単位データを2つのNOMA適用範囲(NOMA適用単位)に区分したが、1つの送信単位データに含まれるNOMA適用範囲は2つに限定されない。端末装置40は、送信単位データを2つより多くのNOMA適用範囲に区分してもよい。また、送信単位データの区分方向は周波数方向であってもよいし、時間方向であってもよい。
 図20は、区分パターンの具体例を示す図である。図20の例では、送信単位データはトランスポートブロックとなっている。図20には、トランスポートブロックTB1、TB2、TB3の3つのトランスポートブロックがMA物理リソース上に配置された状態で示されている。端末装置40は、トランスポートブロックTB1を周波数方向に4つのNOMA適用範囲A11、A12、A13、A14に区分している。また、端末装置40は、トランスポートブロックTB2を周波数方向に2つのNOMA適用範囲A21、A22に分割している。なお、端末装置40は、必ずしも送信単位データを複数のNOMA適用範囲に区分する必要はない。1つの送信単位データがそのまま1つのNOMA適用範囲であってもよい。図20の例では、端末装置40は、トランスポートブロックTB3を1つのNOMA適用範囲A31としている。
 また、送信単位データの区分方向は周波数方向に限られない。図21は、区分パターンの具体例を示す図である。図21には、トランスポートブロックTB4、TB5、TB6の3つのトランスポートブロックがMA物理リソース上に配置された状態で示されている。端末装置40は、トランスポートブロックTB4を時間方向に4つのNOMA適用範囲A41、A42、A43、A44に区分している。また、端末装置40は、トランスポートブロックTB5を時間方向に2つのNOMA適用範囲A51、A52に区分している。なお、端末装置40は、トランスポートブロックTB6をそのまま1つのNOMA適用範囲A61としてもよい。
 なお、端末装置40は、必ずしも全ての送信単位データを同じ区分パターンとする必要はない。端末装置40は、所定の基準に従って区分パターンを切り替えてもよい。例えば、端末装置40は、あるトランスポートブロックについては、図21のトランスポートTB4に示すように、4つのNOMA適用範囲に区分する。また、端末装置40は、別のトランスポートブロックについては図21のトランスポートTB5に示すように、2つのNOMA適用範囲に区分する。このとき、端末装置40は、送信単位データ毎に区分パターンを切り替えてもよいし、一定時間毎に区分パターンを切り替えてもよい。勿論、端末装置40は、他の基準に従って区分パターンを切り替えてもよい。
 また、1つのNOMA適用範囲は様々な大きさとすることが可能である。例えば、NOMA適用範囲は以下の(A1)~(A3)のようなものであってもよい。勿論、NOMA適用範囲の大きさは以下の(A1)~(A3)に限定されない。
 (A1)1リソースブロック
 (A2)1サブキャリア×1スロット
 (A3)12サブキャリア×1シンボル
 1つの送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲は、全て同じ大きさであってもよいし、同じ大きさでなくてもよい。例えば、図20の例で、帯域幅B11、B12、B13、B14は、同じ大きさあってもよい。例えば、帯域幅B11、B12、B13、B14は、それぞれ、1リソースブロック分の帯域幅であってもよい。また、帯域幅B11、B12、B13、B14は、一部或いは全部が異なる帯域幅であってもよい。また、図21の例で、時間T41、T42、T43、T44は、同じ大きさあってもよい。例えば、時間T41、T42、T43、T44は、それぞれ、1リソースブロック分の時間(例えば、14シンボル)であってもよい。また、時間T41、T42、T43、T44は、一部或いは全部が異なる帯域幅であってもよい。例えば、NOMA適用範囲A41とA43は3シンボルで、NOMA適用範囲A42とA44は4シンボルであってもよい。
[NOMA適用範囲に適用するMAシグネチャ]
 1つの送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲それぞれに実行されるNOMA送信処理は同じ処理内容であってもよいし、異なる処理内容であってもよい。すなわち、複数のNOMA適用範囲それぞれに適用されるMAシグネチャは、同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。
 図21のトランスポートブロックTB4を例にとり説明すると、各NOMA適用範囲に適用されるMAシグネチャは、例えば、以下の(B1)~(B4)のようなものであってもよい。勿論、MAシグネチャは以下の(B1)~(B4)に限定されない。
 (B1)NOMA適用範囲A41にはインタリーブを適用、NOMA適用範囲A42には拡散符号を適用、NOMA適用範囲A42にはスクランブリングを適用
 (B2)NOMA適用範囲A41には第1のインタリーブパターンを適用、NOMA適用範囲A42には第1のインタリーブパターンとは異なる第2のインタリーブパターンを適用
 (B3)NOMA適用範囲A41には第1の拡散符号を適用、NOMA適用範囲A42には第1の拡散符号とは異なる第2の拡散符号を適用
 (B4)NOMA適用範囲A41には第1の送信電力設定を適用、NOMA適用範囲A42には第1の送信電力設定とは異なる第2の送信電力設定を適用
 また、端末装置40は、NOMA適用範囲の違いにより、当該NOMA適用範囲に適用するMAシグネチャを変更してもよい。例えば、端末装置40は、NOMA適用範囲の大きさにより、適用するMAシグネチャを変更してもよい。一例として、端末装置40は、NOMA適用範囲の大きさが4リソースブロックの場合と1リソースブロックの場合とで、適用するMAシグネチャを異なるものとする。例えば、適用するMAシグネチャがインタリーブパターンであるとする。このとき、端末装置40は、NOMA適用範囲の大きさが4リソースブロックの場合のインタリーブパターン長を、NOMA適用範囲の大きさが1リソースブロックの場合のインタリーブパターン長と比較して4倍にする。これは、MAシグネチャが拡散符号やスクランブル符号などの場合にも同様に適用できる。
 なお、上記の例では、端末装置40は、送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲の少なくとも1つに、他のNOMA適用範囲に適用されるMAシグネチャとは、異なるMAシグネチャを適用した。すなわち、端末装置40は、送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲の少なくとも1つに、その送信単位データに含まれる他のNOMA適用範囲に実行するNOMA送信処理とは、異なる処理内容の前記NOMA送信処理を実行した。しかし、端末装置40は、送信単位データに含まれる全てのNOMA適用範囲に同じMAシグネチャを適用してもよい。すなわち、端末装置40は、送信単位データに含まれる全てのNOMA適用範囲に同じNOMA送信処理を適用してもよい。
[区分パターンの設定例]
 端末装置40が使用する区分パターンを端末装置40に設定する方法は様々な方法を採用可能である。
(設定例1)
 例えば、基地局装置20は、端末装置40に送信データが発生する前に、端末装置40が使用可能な区分パターンの候補を端末装置40に予め通知してもよい。例えば、基地局装置20は、端末装置40に送信データが発生する前に(例えば、端末装置40からリソースの割り当て要求を受信する前に)、制御信号(例えば、RRC signaling)を使って端末装置40に予め数種類の区分パターンの候補を通知する。以下の説明では、区分パターンの候補を含む情報のことを区分パターン候補情報という。
 区分パターン候補情報には、例えば、以下の(C1)~(C4)に示す4つの区分パターンの情報が含まれていてもよい。(C1)~(C4)に示す4つの区分パターンは、送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲が全て同じ大きさであることを想定している。そして、1つのNOMA適用範囲の大きさを区分パターンとして示している。なお、区分パターンの情報は、以下の(C1)~(C4)に示した情報より多くの情報が含まれていてもよい。勿論、区分パターンの情報は以下の(C1)~(C4)に限定されない。
 (C1)区分パターン1:全リソースブロック分の帯域幅×1スロット
 (C2)区分パターン2:2リソースブロック分の帯域幅×1スロット
 (C3)区分パターン3:1リソースブロック分の帯域幅×1スロット
 (C4)区分パターン4:12サブキャリア分の帯域幅×7シンボル
 なお、最終的に端末装置40がどの事前に通知された区分パターンの候補のどれを使用するかは、基地局装置20が、別途、端末装置40に通知してもよい。例えば、端末装置40に送信データが発生した後に、基地局装置20がDCI(Downlink Control Information)を使って、区分パターン候補のいずれかを指定してもよい。
(設定例2)
 設定例1では、基地局装置20が端末装置40に区分パターン候補情報を送信したが、区分パターン候補情報は、端末装置40に予め設定されていてもよい。例えば、端末装置40の記憶部42に、予め決められたデフォルトの区分パターンと、切り替え用の1つの区分パターンが設定されていてもよい。デフォルトの区分パターンと替え用の1つの区分パターンは、以下の(D1)~(D2)に示すようなものであってもよい。どちらを利用するかは、基地局装置20(例えば、基地局装置20)が、別途、DCI等を使って端末装置40に通知してもよい。
 (D1)デフォルト:全リソースブロック分の帯域幅×1スロット
 (D2)切り替え用:2リソースブロック分の帯域幅×1スロット
(設定例3)
 また、端末装置40には、デフォルトの区分パターンのみが予め設定されていてもよい。例えば、端末装置40の記憶部42に、デフォルトの区分パターンのみが予め設定されていてもよい。そして、基地局装置20は、端末装置40に送信データが発生する前に、制御信号(例えば、RRC signaling)を使って、端末装置40に区分パターンを1パターン通知してもよい。基地局装置20から区分パターンが通知された場合、端末装置40は、通知された区分パターンを使用して送信単位データを区分する。なお、基地局装置20から区分パターンが通知されなかった場合、端末装置40は、デフォルトの区分パターンを使用して送信単位データを区分してもよい。
 このとき、デフォルトの区分パターンは、送信単位データに含まれる全リソースブロックを1つのNOMA適用範囲とするものであってもよい。また、基地局装置20から通知される区分パターンは、1リソースブロックを1つのNOMA適用範囲とするものであってもよい。
(設定例4)
 端末装置40は、基地局装置20へのデータ送信のために割り当てられたリソースのサイズ(例えば、基地局装置20から割り当てられた全リソースブロックのサイズ)に応じて、使用する区分パターンを変更してもよい。
 例えば、1つの送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲がすべて同じ大きさであるとする。このとき、基地局装置20から割り当てられた全リソースブロックの数が4つなのであれば、端末装置40は、1つのNOMA適用範囲の大きさを2リソースブロックとする。一方、基地局装置20から割り当てられた全リソースブロックの数が8つなのであれば、端末装置40は、1つのNOMA適用範囲の大きさを4リソースブロックとする。
 なお、区分パターンの候補は複数あってもよい。例えば、基地局装置20から割り当てられた全リソースブロックの数が4つであるとする。このとき、区分パターンの候補は、「1リソースブロック/NOMA適用範囲」、「2リソースブロック/NOMA適用範囲」、「4リソースブロック/NOMA適用範囲」であってもよい。一方、基地局装置20から割り当てられた全リソースブロックの数が8つなのであるとする。このとき、区分パターンの候補は、「2リソースブロック/NOMA適用範囲」、「4リソースブロック/NOMA適用範囲」、「8リソースブロック/NOMA適用範囲」であってもよい。ここで、2リソースブロック/NOMA適用範囲は、1つの送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲それぞれの大きさが2リソースブロックであることを示している。
 設定例4の場合も、端末装置40が使用する区分パターンは、端末装置40に割り当てられたリソースのサイズに基づいて、端末装置40が自ら決めてもよい。また、端末装置40が使用する区分パターンは、端末装置40に割り当てるリソースのサイズに基づいて、基地局装置20が決めてもよい。この場合、基地局装置20が、端末装置40に、使用する区分パターンを指定してもよい。
(設定例5)
 端末装置40は、データの送信モード(送信シーケンス)の違いに応じて、使用する区分パターンを変更してもよい。
 例えば、無線接続の場合、通信装置(例えば、端末装置40)が他の通信装置(例えば、基地局装置20)にデータを送信する送信モードには、Grant-based送信(第1の送信モード)と、Grant-free送信(第2の送信モード)とがある。Grant-based送信は、例えば、通信装置に送信データが発生した後に、他の通信装置から無線リソースが割り当てられる送信である。また、Grant-free送信は、例えば、通信装置に送信データが発生した後に、他の通信装置から無線リソースが割り当てられることのない送信である。Grant-based送信とGrant-free送信については後に詳しく述べる。
 端末装置40は、Grant-based送信の場合とGrant-free送信の場合とで、使用する区分パターンを変更してもよい。例えば、端末装置40は、Grant-based送信の場合には、送信単位データを区分する区分パターンとして、第1の区分パターンを使用する。一方、端末装置40は、Grant-free送信の場合には、送信単位データを区分する前記区分パターンとして、第1の区分パターンとは異なる第2の区分パターンを使用する。ここで、第1の区分パターンは基地局装置20から指定された区分パターンであってもよい。また、第2の区分パターンは、送信データの発生前に、基地局装置20等により端末装置40に予め設定されたもの(準静的に設定されたもの)であってもよい。
[区分パターンの指定例]
 基地局装置20が、端末装置40に対して、使用する区分パターンを指定する方法は様々な方法を採用可能である。
(指定例1)
 例えば、基地局装置20は、端末装置40に送信データが発生した後(例えば、端末装置40からリソースの割り当て要求があった後)、端末装置40が実際に使用する区分パターンを端末装置40に指定してもよい。
 例えば、端末装置40に送信データが発生する前に、端末装置40に複数の区分パターン候補が設定されたとする。この場合、基地局装置20は、端末装置40に送信データが発生した後、端末装置40が使用する区分パターンを指定するための情報を端末装置40に送信してもよい。
 例えば、上述の設定例1に示すように、基地局装置20が、事前に、制御信号(例えば、RRC signaling)を使って4つの区分パターンの候補を通知していたとする。そして、端末装置40の記憶部42がこれら4つの区分パターンの情報を記憶していたとする。このとき、基地局装置20は、端末装置40からリソースの割り当て要求があった後、DCIのうちの2ビットを使って4つの区分パターンのうち1つを通知する。そして、端末装置40は、DCIで指定された区分パターン(4つの区分パターンのうちのいずれか)を使ってNOMA送信処理を実行する。
 また、上述の設定例2に示すように、デフォルトと切り替え用の区分パターンがそれぞれ1パターンだけ端末装置40の記憶部42に設定されていたとする。このとき、基地局装置20は、DCIのうちの1ビットを使って、デフォルトの区分パターンを使用するか、切り替え用の区分パターンを使用するか、を通知する。そして、端末装置40は、DCIで指定された区分パターン(デフォルト若しくは切り替え用の区分パターン)を使ってNOMA送信処理を実行する。
 なお、以下の説明では、端末装置40が使用する区分パターンを指定するための情報のことを区分パターン指定情報という。基地局装置20が、DCIのうちの2ビットを使って、端末装置40が使用する区分パターンを指定したのであれば、当該2ビットが区分パターン指定情報である。また、基地局装置20が、DCIのうちの1ビットを使って、端末装置40が使用する区分パターンを指定したのであれば、当該1ビットが区分パターン指定情報である。
 なお、端末装置40は、基地局装置20に直交多重接続する他の端末装置40(以下、OMA端末ともいう。)が使用する直交リソースを使用して、基地局装置20に非直交多元接続(NOMA)をすることも可能である。例えば、OMA端末が大きな電力を使って基地局装置20にデータを送信するとすれば、端末装置40は、OMA端末が使用する時間・周波数リソース上で、小さな電力を使って基地局装置20にデータを送信することが可能である。
 この場合、基地局装置20は、DCIのうちの1ビットを使って、端末装置40が使用するリソースが、OMA端末が使用するリソースであるか否かを通知してもよい。この通知は、送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲毎の情報であってもよい。例えば、ビットが0の場合は、当該NOMA適用範囲にはOMA端末の送信データは多重されておらず、ビットが1の場合は、当該NOMA適用範囲にはOMA端末の送信データが多重されていることを示す。
(指定例2)
 基地局装置20は、端末装置40に送信データが発生する前に(例えば、端末装置40からリソースの割り当て要求がある前に)、端末装置40が実際に使用する区分パターンを端末装置40に指定してもよい。
 例えば、基地局装置20は、制御信号(例えば、RRC signaling)を使っての区分パターン候補情報の通知無しに、DCIを使っての通知のみで、端末装置40が使用する区分パターンを指定してもよい。この場合、基地局装置20は、区分パターン指定情報として、あらかじめ仕様等で決定された区分パターン識別情報を通知してもよい。区分パターン識別情報は、区分パターンを識別するための情報である。一例として、区分パターン識別情報は以下の通りであってもよい。
 P0:全リソースブロック/NOMA適用範囲
 P1:4リソースブロック/NOMA適用範囲
 P2:2リソースブロック/NOMA適用範囲
 P3:1リソースブロック/NOMA適用範囲
 上述の例では、P0~P3がそれぞれ区分パターン識別情報である。ここで、「全リソースブロック/NOMA適用範囲は、1つの送信単位データを構成する全てのリソースブロックが1つのNOMA適用範囲であることを示す。また、4リソースブロック/NOMA適用範囲は、1つの送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲それぞれの大きさが4リソースブロックであることを示す。また、2リソースブロック/NOMA適用範囲は、1つの送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲それぞれの大きさが2リソースブロックであることを示す。また、1リソースブロック/NOMA適用範囲は、1つの送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲それぞれの大きさが1リソースブロックであることを示す。なお、区分パターン識別情報は、単に番号であってもよい。区分パターン識別情報はインデックス等と言い換えることができる。
<<4.通信システムの動作>>
 次に、通信システム1の動作を説明する。まず、端末装置40から基地局装置20へのデータの送信(アップリンク)について説明する。アップリンクのデータ送信は、「送受信処理(Grant Based)」と「送受信処理(Grant-free)」に分けられる。
<4-1.送受信処理(Grant Based)>
 最初に、「送受信処理(Grant Based)」について説明する。送受信処理(Grant Based)は、端末装置40が基地局装置20からの動的なリソースアロケーション(Grant)を受けてデータを送信する処理である。図22は、本開示の実施形態に係る送受信処理(Grant Based)の一例を示すシーケンス図である。以下、図22を参照しながら、送受信処理(Grant Based)を説明する。以下に示す送受信処理(Grant Based)は、例えば、端末装置40が、基地局装置20と接続状態(RRC_CONNECTED)となった場合に実行される。
 まず、端末装置40の送信部455は、接続状態の基地局装置20に対して、NOMAのサポート情報を送信する(ステップS101)。NOMAのサポート情報は、端末装置40がNOMAをサポートしているか否か(例えば、NOMA送信処理を実行可能か否か)を示す情報である。NOMAのサポート情報には、端末装置40が使用可能な非直交リソースの情報が含まれていてもよい。
 基地局装置20の受信部233は、端末装置40からNOMAのサポート情報を受信する。端末装置40がNOMAをサポートしていたら、基地局装置20の取得部231は、端末装置40に送信する区分パターン候補情報を記憶部22から取得する。そして、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に対して、NOMA送信を使用することを指示する情報とともに、区分パターン候補情報を送信する(ステップS102)。この送信は、RRC signalingを使って行われてもよい。
 端末装置40の受信部453は、基地局装置20から区分パターン候補情報を受信して記憶部22に格納する。そして、端末装置40の取得部451は、送信データを取得する(ステップS103)。例えば、取得部451は、端末装置40が有する各種プログラムが他の通信装置に送信するデータとして生成したデータを送信データとして取得する。そして、端末装置40の送信部455は、基地局装置20に対してリソースの割り当て要求を送信する(ステップS104)。
 基地局装置20の受信部233は、端末装置40からリソースの割り当て要求を受信する。そして、基地局装置20の処理部232は、端末装置40に割り当てるMAリソースと端末装置40に指定する区分パターンを決定する。そして、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に割り当てたMAリソースの情報(MAリソース情報)と端末装置40に指定する区分パターンの情報(区分パターン指定情報)とを端末装置40に送信する(ステップS105)。MAリソース情報には、複数のNOMA適用範囲に割り当てるMAシグネチャの情報が含まれる。
 端末装置40の受信部453は、基地局装置20からMAリソース情報及び区分パターン指定情報を受信して記憶部42に格納する。そして、端末装置40は、MAリソース情報及び区分パターン指定情報に基づいて送信単位データにNOMA送信処理を実行する(ステップS106)。
 具体的には、端末装置40の取得部451は、区分パターン指定情報に基づいて、記憶部42に格納されている複数の区分パターンの候補の中から、NOMA送信処理に使用する区分パターンの情報を取得する。そして、端末装置40の処理部452は、取得部451が取得した区分パターンの情報に基づいて、送信単位データを複数のNOMA適用範囲に区分する。そして、処理部452は、MAリソース情報に基づいて、各NOMA適用範囲に適用するMAシグネチャを特定するとともに、各NOMA適用範囲に特定したMAシグネチャを適用する。各NOMA適用範囲に適用されるMAシグネチャは、同一であってもよいし異なっていてもよい。
 NOMA送信処理が完了したら、端末装置40の送信部455は、NOMA送信処理されたデータを基地局装置20に送信する(ステップS107)。
 基地局装置20の受信部233は、端末装置40からNOMA送信処理されたデータを受信する。端末装置40から受信したデータは、他の端末装置40が送信したデータが非直交多重した多重化データである。そして、基地局装置20は、端末装置40が送信したデータを多重化データから取り出すため、多重化データに対してNOMA受信処理を実行する(ステップS108)。
 例えば、基地局装置20の取得部231は、端末装置40が使用したNOMA送信処理の情報を記憶部22から取得する。このとき、NOMA送信処理の情報には、区分パターン指定情報が含まれていてもよい。また、NOMA送信処理の情報には、各NOMA適用範囲に適用されるMAシグネチャの情報が含まれていてもよい。そして、基地局装置20の分離部234は、取得部231が取得したNOMA送信処理の情報に基づいて、多重化データから、端末装置40が送信したデータを分離する。
 分離が完了したら、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に対して応答データ(例えば、肯定応答)を送信する(ステップS109)。応答データの送信が完了したら、通信システム1は送受信処理(Grant Based)を終了する。
<4-2.送受信処理(Grant-free)>
 次に「送受信処理(Grant-free)」について説明する。送受信処理(Grant-free)は、Grant-free送信を使った端末装置40から基地局装置20へのデータの送信処理である。ここで、Grant-free送信とは、通信装置が他の通信装置からの動的なリソースアロケーション(Grant)を受信することなく、予め他の通信装置から指示された使用可能な周波数および時間リソースから、通信装置が適当なリソースを利用して送信することを示す。すなわち、Grant-free送信は、DCIに、Grantを含まずに、データ送信を実施することを示す。Grant-free送信は、Data transmission without grantやConfigured Grant、Semi persistent Schedulingなどとも呼ばれる。
 Grant-free送信の場合、基地局装置20は、端末装置40が選択可能な周波数および時間リソースの候補を事前に指定してもよい。この主な目的としては、シグナリングオーバーヘッドの削減による、端末装置40の省電力化や低遅延通信がある。Grant Basedの送受信処理では、基地局装置20が端末装置40に対して、アップリンクやサイドリンクで使用するリソースを通知する。これにより、端末装置40は、他の端末装置40とのリソース競合が発生せずに通信をすることができる。しかしながら、この方法では、通知によるシグナリングのオーバーヘッドが発生してしまう。
 図22のシーケンスを使って具体的に説明する。図22の例では、端末装置40は、データが発生したら(ステップS103)、基地局装置20にリソース割り当て要求を出す(ステップS104)。基地局装置20は、リソース割り当て要求に対して、端末装置40にリソースを割り当てる(ステップS105)。端末装置40は、基地局装置20から割り当てられたリソースを用いて、データを送信する(ステップS107)。図22の例では、ステップS104やステップS105の分のシグナリングオーバーヘッドが生じる。
 Grant-free送信では、図22の例におけるステップS104やステップS105の処理を削減できる。そのため、次世代の通信で求められる省電力化や低遅延通信において、リソース割り当て通知を行わないGrant-free送信は有力な技術候補として考えられる。Grant-free 送信における送信リソースは、使用可能な全帯域から選択してもよいいし、あらかじめ基地局装置20から指定されたリソースの中から選択してもよい。
 図23は、本開示の実施形態に係る送受信処理(Grant-free)の一例を示すシーケンス図である。送受信処理(Grant-free)では、端末装置40は、端末装置40に送信データが発生する前に、基地局装置20から区分パターンの情報又は区分パターン指定情報を取得する。以下、図23を参照しながら、送送受信処理(Grant-free)を説明する。以下に示す送受信処理(Grant-free)は、例えば、端末装置40が、基地局装置20と接続状態(RRC_CONNECTED)となった場合に実行される。
 端末装置40が接続状態となったら、基地局装置20の処理部232は、端末装置40に割り当てるMAリソースと端末装置40に指定する区分パターンを決定する。そして、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に割り当てたMAリソースの情報(MAリソース情報)と端末装置40に指定する区分パターンの情報とを端末装置40に送信する(ステップS201)。MAリソース情報には、複数のNOMA適用範囲に割り当てるMAシグネチャの情報が含まれる。なお、送信部235は、区分パターンの情報の代わりに区分パターン指定情報を送信してもよい。また、送信部235は、区分パターン指定情報ではなく、区分パターン候補情報を端末装置40に送信してもよい。
 端末装置40の受信部453は、基地局装置20からMAリソース情報及び区分パターン指定情報を受信して記憶部22に格納する。そして、端末装置40の取得部451は、発生した送信データを取得する(ステップS202)。例えば、取得部451は、端末装置40が有する各種プログラムが他の通信装置に送信するデータとして生成したデータを送信データとして取得する。
 そして、端末装置40の処理部452は、記憶部22に格納されているMAリソース情報及び区分パターン指定情報に基づいて送信単位データにNOMA送信処理を実行する(ステップS203)。ステップS201で区分パターン指定情報ではなく区分パターン候補情報を取得しているのであれば、処理部452は、NOMA送信処理に使用する区分パターンを候補の中から選択してもよい。NOMA送信処理が完了したら、端末装置40の送信部455は、NOMA送信処理されたデータを基地局装置20に送信する(ステップS204)。
 基地局装置20の受信部233は、端末装置40からNOMA送信処理されたデータを受信する。端末装置40から受信したデータは、他の端末装置40が送信したデータが非直交多重した多重化データである。そして、基地局装置20は、端末装置40が送信したデータを多重化データから取り出すため、多重化データに対してNOMA受信処理を実行する(ステップS205)。例えば、基地局装置20の取得部231は、端末装置40が使用したNOMA送信処理の情報を取得する。そして、基地局装置20の分離部234は、取得部231が取得したNOMA送信処理の情報に基づいて、多重化データから、端末装置40が送信したデータを分離する。
 分離が完了したら、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に対して応答データ(例えば、肯定応答)を送信する(ステップS206)。応答データの送信が完了したら、通信システム1は送受信処理(Grant-free)を終了する。
<4-3.送受信処理(ダウンリンク)>
 次に、基地局装置20から端末装置40へのデータの送信(ダウンリンク)について説明する。図24は、本開示の実施形態に係る送受信処理(ダウンリンク)の一例を示すシーケンス図である。図24は、基地局装置20が2台の端末装置40にデータを非直交多重して送信する例を示している。以下、図24を参照しながら、送受信処理(Grant Based)を説明する。以下に示す送受信処理(Grant Based)は、例えば、2台の端末装置40が、基地局装置20と接続状態(RRC_CONNECTED)となった場合に実行される。以下の説明では、2台の端末装置40のことを単に端末装置40と呼ぶ。
 まず、端末装置40の送信部455は、接続状態の基地局装置20に対して、NOMAのサポート情報を送信する(ステップS301a、ステップS301b)。
 基地局装置20の受信部233は、端末装置40からサポート情報を受信する。そして、基地局装置20の取得部231は、2台の端末装置40にそれぞれ送信する送信データを取得する(ステップS302)。例えば、取得部231は、基地局装置20が有する各種プログラムが他の通信装置に送信するデータとして生成したデータを送信データとして取得する。
 そして、基地局装置20の処理部232は、送信単位データにNOMA送信処理を実行する(ステップS303)。NOMA送信処理が完了したら、基地局装置20の送信部235は、NOMA送信処理された複数のデータを端末装置40に送信する(ステップS304a、ステップS304b)。このとき、送信部235は、NOMA送信処理された複数のデータを非直交多重して送信してもよいし、NOMA送信処理された複数のデータを異なるアンテナから送信して、伝送チャネルで多重化してもよい。また、送信部235は、NOMA送信処理に使用した区分パターンの情報や各NOMA適用範囲に適用したMAシグネチャの情報を、2台の端末装置40にそれぞれ送信してもよい。
 端末装置40の受信部453は、基地局装置20からNOMA送信処理されたデータを受信する。基地局装置20から受信したデータは、NOMA送信処理された複数のデータが非直交多重した多重化データである。そして、端末装置40は、自身に送信されたデータを多重化データから取り出すため、多重化データに対してNOMA受信処理を実行する(ステップS305a、ステップS305b)。例えば、端末装置40の取得部451は、基地局装置20が使用したNOMA送信処理の情報(例えば、区分パターンの情報やMAシグネチャの情報)を取得する。そして、端末装置40の分離部454は、取得部451が取得したNOMA送信処理の情報に基づいて、多重化データから、自身に送信されたデータを分離する。
 分離が完了したら、端末装置40の送信部455は、基地局装置20に対して応答データ(例えば、肯定応答)を送信する(ステップS306a、ステップS306b)。応答データの送信が完了したら、通信システム1は送受信処理(Grant-free)を終了する。
<<5.変形例>>
 上述の実施形態は一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。
<5-1.送受信処理に関する変形例>
 上述の実施形態で説明した送受信処理(Grant Based、Grant-free、ダウンリンク)は、いずれも基地局装置20と端末装置40との間の通信での送受信処理であった。しかしながら、上述の送受信処理は、中継装置30と端末装置40との間の通信にも適用可能である。この場合、上述の送受信処理(Grant Based、Grant-free、ダウンリンク)で登場する基地局装置20は、適宜、中継装置30に置き換える。
 また、上述の送受信処理(Grant Based、Grant-free、ダウンリンク)は、基地局装置20と中継装置30との間の通信にも適用可能である。この場合、上述の送受信処理(Grant Based、Grant-free、ダウンリンク)で登場する端末装置40は、適宜、中継装置30に置き換える。
 また、上述の送受信処理(Grant Based、Grant-free、ダウンリンク)は、端末装置40と端末装置40との間の通信(サイドリンク)にも適用可能である。この場合、上述の送受信処理(Grant Based、Grant-free、ダウンリンク)で登場する基地局装置20は、適宜、端末装置40に置き換える。MAリソースの割り当てや区分パターン情報(区分パターン候補情報、区分パターン指定情報)は、端末装置40が、別途、基地局装置20から取得してもよい。
 また、上述の送受信処理(Grant Based、Grant-free、ダウンリンク)は、基地局装置20と基地局装置20との間の通信、中継装置30と基地局装置20との間の通信にも適用可能である。この場合、上述の送受信処理(Grant Based、Grant-free、ダウンリンク)で登場する基地局装置20及び端末装置40は、適宜、基地局装置20或いは中継装置30に置き換える。
<5-2.NOMA適用範囲に関する変形例>
 上述の実施形態では、通信装置は、送信単位データの一部範囲にNOMA送信処理を実行した。より具体的には、通信装置は、送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲それぞれに、同一の又は異なる処理内容のNOMA送信処理を実行した。しかしながら、通信装置は、送信データではなく、送信データの一部範囲にNOMA送信処理を実行してもよい。例えば、通信装置は、送信データを複数のNOMA適用範囲に区分し、複数のNOMA適用範囲それぞれに、同一の又は異なる処理内容のNOMA送信処理を実行してもよい。ここで、通信装置は、基地局装置20、中継装置30、及び端末装置40のいずれであってもよい。
 なお、上述の実施形態では、送信データと送信単位データを区別したが、送信単位データを送信データそのものとみなすことも可能である。
 上述したように、NOMA通信可能な通信装置は、直交多重接続する他の通信装置(以下、OMA端末)が使用する直交リソースを使用して、他の通信装置に非直交多元接続をすることも可能である。そこで、基地局装置20は、端末装置40が送信する送信データの一部範囲を、直交多元接続する端末装置(OMA端末)が使用する直交リソース(周波数、時間リソース)上に割り当ててもよい。
 例えば、基地局装置20は、端末装置40が送信する送信単位データの一部のNOMA適用範囲(以下、指定NOMA適用範囲という。)を、直交多元接続する端末装置(OMA端末)が使用する直交リソース上に割り当る。このとき、基地局装置20の送信部235は、端末装置40に送信する区分パターン情報に、指定NOMA適用範囲をOMA端末が使用する直交リソース上に割り当てられることを示す情報を含ませてもよい。そして、端末装置40の送信部455は、OMA端末が送信するデータに、送信データの一部範囲(例えば、指定のNOMA適用範囲)のデータを非直交多重させる。
 端末装置40は、送信データ(送信単位データ)の全てではなく、送信データ(送信単位データ)の一部範囲にNOMA送信処理を実行可能に構成されている。そのため、通信システム1は、送信データ(送信単位データ)の一部のみを直交多元接続するOMA端末が使用する直交リソース上に割り当てることが可能になる。結果として、通信システム1は、周波数利用効率を高めることができる。
 この変形例は、基地局装置20と端末装置40との間の通信に限られず、通信装置と通信装置(例えば、中継装置30と端末装置40との間の通信)にも適用可能である。例えば、基地局装置20は、端末装置40に送信する送信データ(送信単位データ)の一部範囲をOMA端末が使用する直交リソース上に割り当ててもよい。
 また、上述の実施形態では、通信装置(例えば、基地局装置20、中継装置30、又は端末装置40)が送信するデータは他の通信装置が送信するデータと非直交多重された。しかし、通信装置は、自身が送信するデータを直交多重させてもよい。例えば、通信装置は送信単位データ(或いは送信データ)に含まれる複数のNOMA適用範囲のデータを非直交多重させてもよい。図18の例を使って具体的に説明すると、端末装置40の処理部452は、送信信号セットD10のNOMA適用範囲#0にMAシグネチャ#0適用し、送信信号セットD10のNOMA適用範囲#1にMAシグネチャ#1適用する。そして、NOMA適用範囲#0のデータとNOMA適用範囲#1のデータを同一の直交リソース上(時間、周波数リソース上)で送信する。通信システム1は、リソースの利用の柔軟性を向上させることができる。
 また、上述の実施形態では、通信装置は送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲の全てにMAシグネチャを適用したが、通信装置は、必ずしも、送信単位データに含まれる全てのNOMA適用範囲にMAシグネチャを適用しなくてもよい。例えば、通信装置は、送信単位データに含まれる複数のNOMA適用範囲の一部のNOMA適用範囲にはMAシグネチャを適用しない。このとき、通信装置は、MAシグネチャを適用しないNOMA適用範囲のデータを他の通信装置にOMA送信(直交多重接続を使った送信)を行ってもよい。或いは、通信装置は、MAシグネチャを適用しないNOMA適用範囲のデータをダミーデータ(例えば、0パディングしたデータ)とし、NOMA送信してもよい。通信システム1は、リソースの利用の柔軟性を向上させることができる。
<5-3.その他の変形例>
 本実施形態の管理装置10、基地局装置20、中継装置30、又は端末装置40を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステム、又は汎用のコンピュータシステムによって実現してもよい。
 例えば、上述の動作(例えば、NOMA送信処理、NOMA受信処理、又は送受信処理(Grant Based、Grant-free、ダウンリンク)等)を実行するための通信プログラムを、光ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布する。そして、例えば、該プログラムをコンピュータにインストールし、上述の処理を実行することによって制御装置を構成する。このとき、制御装置は、基地局装置20、中継装置30、又は端末装置40の外部の装置(例えば、パーソナルコンピュータ)であってもよい。また、制御装置は、基地局装置20、中継装置30、又は端末装置40の内部の装置(例えば、制御部23、制御部34、又は制御部45)であってもよい。
 また、上記通信プログラムをインターネット等のネットワーク上のサーバ装置が備えるディスク装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。また、上述の機能を、OS(Operating System)とアプリケーションソフトとの協働により実現してもよい。この場合には、OS以外の部分を媒体に格納して配布してもよいし、OS以外の部分をサーバ装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。
 また、上記実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、各図に示した各種情報は、図示した情報に限られない。
 また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
 また、上記してきた実施形態は、処理内容を矛盾させない領域で適宜組み合わせることが可能である。また、上記してきた実施形態のシーケンス図に示された各ステップは、適宜順序を変更することが可能である。
<<6.むすび>>
 以上説明したように、本開示の一実施形態によれば、通信装置(基地局装置20、中継装置30、及び端末装置40)は、他の通信装置に送信する送信データの一部範囲にNOMA送信処理を実行している。例えば、通信装置は、1つの送信単位データ(例えば、トランスポートブロック)を複数のNOMA適用範囲に区分し、複数のNOMA適用範囲それぞれに所定のMAシグネチャを使用したNOMA送信処理している。これにより、通信システム1は、各通信装置の状態に合わせて、各通信装置にMAリソースを柔軟に割り当てることが可能となるので、通信システム1は、システム全体としてリソースを効率的に利用することができる。結果として、通信システム1は、高い周波数効率を実現できる。
 以上、本開示の各実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
 また、本明細書に記載された各実施形態における効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、他の効果があってもよい。
 なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
 他の通信装置に送信する送信データの一部範囲に、非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行する処理部と、
 前記NOMA送信処理されたデータを前記他の通信装置に送信する送信部と、を備える、
 通信装置。
(2)
 前記処理部は、前記送信データの送信単位となる送信単位データの一部範囲に前記NOMA送信処理を実行する、
 前記(1)に記載の通信装置。
(3)
 前記処理部は、前記送信単位データに含まれる複数の範囲それぞれに、同一の又は異なる処理内容の前記NOMA送信処理を実行する、
 前記(2)に記載の通信装置。
(4)
 前記処理部は、前記送信単位データに含まれる複数の範囲の少なくとも1つに、該送信単位データに含まれる他の範囲に実行する前記NOMA送信処理とは、異なる処理内容の前記NOMA送信処理を実行する、
 前記(3)に記載の通信装置。
(5)
 前記送信単位データを複数の範囲に区分するための区分パターンの情報を取得する取得部、を備え、
 前記処理部は、前記区分パターンの情報に基づき区分された前記送信単位データの複数の範囲それぞれに、同一の又は異なる処理内容の前記NOMA送信処理を実行する、
 前記(3)又は(4)に記載の通信装置。
(6)
 前記取得部は、前記送信データの発生前に、前記他の通信装置から前記区分パターンの情報又は前記区分パターンを指定するための情報を取得する、
 前記(5)に記載の通信装置。
(7)
 複数の前記区分パターンの情報を記憶する記憶部、を備え、
 前記取得部は、前記他の通信装置から前記区分パターンを指定するための情報を取得するとともに、前記他の通信装置から指定された前記区分パターンの情報を前記記憶部から取得し、
 前記処理部は、前記取得部が取得した前記区分パターンの情報基づき区分された前記送信単位データの複数の範囲それぞれに、同一の又は異なる処理内容の前記NOMA送信処理を実行する、
 前記(5)又は(6)に記載の通信装置。
(8)
 前記処理部は、
 前記送信部での前記送信単位データの送信が、前記送信データの発生後に前記他の通信装置から無線リソースが割り当てられる第1の送信モードを使った送信の場合には、前記送信単位データを区分する前記区分パターンとして、第1の区分パターンを使用し、
 前記送信部での前記送信単位データの送信が、前記送信データの発生後に前記他の通信装置から無線リソースが割り当てられることのない第2の送信モードを使った送信の場合には、前記送信単位データを区分する前記区分パターンとして、前記第1の区分パターンとは異なる第2の区分パターンを使用する、
 前記(5)から(7)のいずれか1つに記載の通信装置。
(9)
 前記送信単位データは、複数のリソースブロックで構成される1つのトランスポートブロックであり、
 前記処理部は、前記トランスポートブロックのうちの1又は複数のリソースブロックに前記NOMA送信処理を実行する、
 前記(2)から(8)のいずれか1つに記載の通信装置。
(10)
 前記送信データの前記一部範囲は、直交多元接続する端末装置が使用する直交リソース上に割り当てられ、
 前記送信部は、直交多元接続する前記端末装置が送信するデータに、前記送信データの前記一部範囲のデータを非直交多重させる、
 前記(1)から(9)のいずれか1つに記載の通信装置。
(11)
 非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行可能な他の通信装置が使用する前記NOMA送信処理の情報を取得する取得部と、
 前記他の通信装置から送信された送信データであって、一部範囲に前記NOMA送信処理が実行された前記送信データ、が含まれる多重化データを受信する受信部と、
 前記取得部が取得した前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信データを分離する分離部と、を備える、
 通信装置。
(12)
 前記受信部は、前記送信データの送信単位となる送信単位データの一部範囲に前記NOMA送信処理が実行された前記送信単位データ、が含まれる前記多重化データを受信し、
 前記分離部は、前記取得部が取得した前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信単位データを分離する、
 前記(11)に記載の通信装置。
(13)
 前記受信部は、前記送信単位データに含まれる複数の範囲それぞれに同一の又は異なる処理内容の前記NOMA送信処理が実行された前記送信単位データ、が含まれる前記多重化データを受信し、
 前記分離部は、前記取得部が取得した前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信単位データを分離する、
 前記(12)に記載の通信装置。
(14)
 前記送信単位データを複数の範囲に区分するための区分パターンの情報を前記他の通信装置に送信する送信部、を備え、
 前記取得部は、前記送信部が送信した前記区分パターンの情報が含まれる前記NOMA送信処理の情報を取得し、
 前記分離部は、前記区分パターンの情報が含まれる前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信単位データを分離する、
 前記(13)に記載の通信装置。
(15)
 前記送信単位データを複数の範囲に区分するための区分パターンの情報を記憶する前記他の通信装置に前記区分パターンを指定するための情報を送信する送信部、を備え、
 前記取得部は、前記送信部が送信した情報により指定される前記区分パターンの情報が含まれる前記NOMA送信処理の情報を取得し、
 前記分離部は、前記区分パターンの情報が含まれる前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信単位データを分離する、
 前記(13)又は(14)に記載の通信装置。
(16)
 前記送信データの前記一部範囲を、直交多元接続する端末装置が使用する直交リソース上に割り当てるための情報を前記他の通信装置に送信する送信部、を備える、
 前記(11)から(15)のいずれか1つに記載の通信装置。
(17)
 他の通信装置に送信する送信データの一部範囲に、非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行し、
 前記NOMA送信処理されたデータを前記他の通信装置に送信する、
 通信方法。
(18)
 非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行可能な他の通信装置が使用する前記NOMA送信処理の情報を取得し、
 前記他の通信装置から送信された送信データであって、一部範囲に前記NOMA送信処理が実行された前記送信データ、が含まれる多重化データを受信し、
 取得した前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信データを分離する、
 通信方法。
(19)
 通信装置が有するコンピュータを、
 他の通信装置に送信する送信データの一部範囲に、非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行する処理部、
 前記NOMA送信処理されたデータを前記他の通信装置に送信する送信部、
 として機能させるための通信プログラム。
(20)
 通信装置が有するコンピュータを、
 非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行可能な他の通信装置が使用する前記NOMA送信処理の情報を取得する取得部、
 前記他の通信装置から送信された送信データであって、一部範囲に前記NOMA送信処理が実行された前記送信データ、が含まれる多重化データを受信する受信部、
 前記取得部が取得した前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信データを分離する分離部、
 として機能させるための通信プログラム。
 1 通信システム
 10 管理装置
 20 基地局装置
 30 中継装置
 40 端末装置
 12、22、32、42 記憶部
 211、311、411 受信処理部
 211a、411a 無線受信部
 211b、411b 多重分離部
 211c、411c 復調部
 211d、411d 復号部
 212、312、412 送信処理部
 212a、412a 符号化部
 212b、412b 変調部
 212c、412c 多重部
 212d、412d 無線送信部
 213、313、413 アンテナ
 231、451 取得部
 232、452 処理部
 233、453 受信部
 234、454 分離部
 235、455 送信部

Claims (20)

  1.  他の通信装置に送信する送信データの一部範囲に、非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行する処理部と、
     前記NOMA送信処理されたデータを前記他の通信装置に送信する送信部と、を備える、
     通信装置。
  2.  前記処理部は、前記送信データの送信単位となる送信単位データの一部範囲に前記NOMA送信処理を実行する、
     請求項1に記載の通信装置。
  3.  前記処理部は、前記送信単位データに含まれる複数の範囲それぞれに、同一の又は異なる処理内容の前記NOMA送信処理を実行する、
     請求項2に記載の通信装置。
  4.  前記処理部は、前記送信単位データに含まれる複数の範囲の少なくとも1つに、該送信単位データに含まれる他の範囲に実行する前記NOMA送信処理とは、異なる処理内容の前記NOMA送信処理を実行する、
     請求項3に記載の通信装置。
  5.  前記送信単位データを複数の範囲に区分するための区分パターンの情報を取得する取得部、を備え、
     前記処理部は、前記区分パターンの情報に基づき区分された前記送信単位データの複数の範囲それぞれに、同一の又は異なる処理内容の前記NOMA送信処理を実行する、
     請求項3に記載の通信装置。
  6.  前記取得部は、前記送信データの発生前に、前記他の通信装置から前記区分パターンの情報又は前記区分パターンを指定するための情報を取得する、
     請求項5に記載の通信装置。
  7.  複数の前記区分パターンの情報を記憶する記憶部、を備え、
     前記取得部は、前記他の通信装置から前記区分パターンを指定するための情報を取得するとともに、前記他の通信装置から指定された前記区分パターンの情報を前記記憶部から取得し、
     前記処理部は、前記取得部が取得した前記区分パターンの情報基づき区分された前記送信単位データの複数の範囲それぞれに、同一の又は異なる処理内容の前記NOMA送信処理を実行する、
     請求項5に記載の通信装置。
  8.  前記処理部は、
     前記送信部での前記送信単位データの送信が、前記送信データの発生後に前記他の通信装置から無線リソースが割り当てられる第1の送信モードを使った送信の場合には、前記送信単位データを区分する前記区分パターンとして、第1の区分パターンを使用し、
     前記送信部での前記送信単位データの送信が、前記送信データの発生後に前記他の通信装置から無線リソースが割り当てられることのない第2の送信モードを使った送信の場合には、前記送信単位データを区分する前記区分パターンとして、前記第1の区分パターンとは異なる第2の区分パターンを使用する、
     請求項5に記載の通信装置。
  9.  前記送信単位データは、複数のリソースブロックで構成される1つのトランスポートブロックであり、
     前記処理部は、前記トランスポートブロックのうちの1又は複数のリソースブロックに前記NOMA送信処理を実行する、
     請求項2に記載の通信装置。
  10.  前記送信データの前記一部範囲は、直交多元接続する端末装置が使用する直交リソース上に割り当てられ、
     前記送信部は、直交多元接続する前記端末装置が送信するデータに、前記送信データの前記一部範囲のデータを非直交多重させる、
     請求項1に記載の通信装置。
  11.  非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行可能な他の通信装置が使用する前記NOMA送信処理の情報を取得する取得部と、
     前記他の通信装置から送信された送信データであって、一部範囲に前記NOMA送信処理が実行された前記送信データ、が含まれる多重化データを受信する受信部と、
     前記取得部が取得した前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信データを分離する分離部と、を備える、
     通信装置。
  12.  前記受信部は、前記送信データの送信単位となる送信単位データの一部範囲に前記NOMA送信処理が実行された前記送信単位データ、が含まれる前記多重化データを受信し、
     前記分離部は、前記取得部が取得した前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信単位データを分離する、
     請求項11に記載の通信装置。
  13.  前記受信部は、前記送信単位データに含まれる複数の範囲それぞれに同一の又は異なる処理内容の前記NOMA送信処理が実行された前記送信単位データ、が含まれる前記多重化データを受信し、
     前記分離部は、前記取得部が取得した前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信単位データを分離する、
     請求項12に記載の通信装置。
  14.  前記送信単位データを複数の範囲に区分するための区分パターンの情報を前記他の通信装置に送信する送信部、を備え、
     前記取得部は、前記送信部が送信した前記区分パターンの情報が含まれる前記NOMA送信処理の情報を取得し、
     前記分離部は、前記区分パターンの情報が含まれる前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信単位データを分離する、
     請求項13に記載の通信装置。
  15.  前記送信単位データを複数の範囲に区分するための区分パターンの情報を記憶する前記他の通信装置に前記区分パターンを指定するための情報を送信する送信部、を備え、
     前記取得部は、前記送信部が送信した情報により指定される前記区分パターンの情報が含まれる前記NOMA送信処理の情報を取得し、
     前記分離部は、前記区分パターンの情報が含まれる前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信単位データを分離する、
     請求項13に記載の通信装置。
  16.  前記送信データの前記一部範囲を、直交多元接続する端末装置が使用する直交リソース上に割り当てるための情報を前記他の通信装置に送信する送信部、を備える、
     請求項11に記載の通信装置。
  17.  他の通信装置に送信する送信データの一部範囲に、非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行し、
     前記NOMA送信処理されたデータを前記他の通信装置に送信する、
     通信方法。
  18.  非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行可能な他の通信装置が使用する前記NOMA送信処理の情報を取得し、
     前記他の通信装置から送信された送信データであって、一部範囲に前記NOMA送信処理が実行された前記送信データ、が含まれる多重化データを受信し、
     取得した前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信データを分離する、
     通信方法。
  19.  通信装置が有するコンピュータを、
     他の通信装置に送信する送信データの一部範囲に、非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行する処理部、
     前記NOMA送信処理されたデータを前記他の通信装置に送信する送信部、
     として機能させるための通信プログラム。
  20.  通信装置が有するコンピュータを、
     非直交多元接続のための信号処理であるNOMA送信処理を実行可能な他の通信装置が使用する前記NOMA送信処理の情報を取得する取得部、
     前記他の通信装置から送信された送信データであって、一部範囲に前記NOMA送信処理が実行された前記送信データ、が含まれる多重化データを受信する受信部、
     前記取得部が取得した前記NOMA送信処理の情報に基づいて、前記多重化データから前記送信データを分離する分離部、
     として機能させるための通信プログラム。
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