WO2021131307A1 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents

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西尾　昭彦
湯田　泰明
哲矢 山本
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Definitions

  • the system architecture assumes NG-RAN (Next Generation-Radio Access Network) equipped with gNB as a whole.
  • the gNB provides the UE-side termination of the NG radio access user plane (SDAP / PDCP / RLC / MAC / PHY) and control plane (RRC) protocols.
  • SDAP NG radio access user plane
  • RRC control plane
  • the gNBs are connected to each other by an Xn interface.
  • gNB is converted to NGC (Next Generation Core) by the Next Generation (NG) interface, and more specifically, AMF (Access and Mobility Management Function) by the NG-C interface (for example, a specific core entity that performs AMF).
  • NGC Next Generation Core
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • NTN Non-Terrestrial network
  • Rel. 15 is, for example, a specification for wireless access technology for terrestrial networks.
  • NR is being considered for extension to non-terrestrial networks (NTN: Non-Terrestrial Network) such as communication using satellites or high-altitude platform stations (HAPS) (for example, non-Terrestrial Network).
  • HAPS high-altitude platform stations
  • NTN is communications for aircraft or ships (eg, satellite communications).
  • each terminal may notify the base station 100 of information regarding a terminal type such as an IoT terminal or an aircraft terminal.
  • Information about the terminal type may be notified at the time of initial connection, for example. By this notification, the base station 100 can distinguish the types of terminals to be NOMA-multiplexed.
  • the communication device may include a wireless transceiver and a processing / control circuit.
  • the wireless transmitter / receiver may include a receiver and a transmitter, or those as functions.
  • the radio transmitter / receiver (transmitter, receiver) may include an RF (Radio Frequency) module and one or more antennas.
  • RF modules may include amplifiers, RF modulators / demodulators, or the like.
  • Non-limiting examples of communication devices include telephones (mobile phones, smartphones, etc.), tablets, personal computers (PCs) (laptops, desktops, notebooks, etc.), cameras (digital stills / video cameras, etc.).
  • the communication device receives the non-orthogonal multiplex signal, and in the non-orthogonal multiplex signal, the first signal of the first received power corresponding to the first terminal type and the second signal. Remove one of the second signal of the second transmission power corresponding to the terminal type.

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Abstract

基地局は、非直交多重において、第１端末種別に対応する第１信号に第１送信電力を割り当て、かつ、第２端末種別に対応する第２信号に第２送信電力を割り当てる制御回路と、非直交多重された第１信号及び第２信号を送信する送信回路と、を具備する。

Description

通信装置及び通信方法
　本開示は、通信装置及び通信方法に関する。
　5Gの標準化において、新しい無線アクセス技術（NR：New Radio access technology）が3GPPで仕様化され、NRのRelease 15 (Rel.15)仕様が発行された。
　しかしながら、無線通信システムにおいて、無線通信の伝送効率を向上する方法については検討の余地がある。
　本開示の非限定的な実施例は、無線通信の伝送効率を向上できる通信装置及び通信方法の提供に資する。
　本開示の一実施例に係る通信装置は、非直交多重において、第１端末種別に対応する第１信号に第１送信電力を割り当て、かつ、第２端末種別に対応する第２信号に第２送信電力を割り当てる制御回路と、前記非直交多重された前記第１信号及び前記第２信号を送信する送信回路と、を具備する。
　なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　本開示の一実施例によれば、無線通信の伝送効率を向上できる。
　本開示の一実施例における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
3GPP NRシステムの例示的なアーキテクチャの図 NG-RAN（Next Generation - Radio Access Network）と5GC（5th Generation Core）との間の機能分離を示す概略図 RRC（Radio Resource Control）接続のセットアップ／再設定の手順のシーケンス図 大容量・高速通信（eMBB：enhanced Mobile BroadBand）、多数同時接続マシンタイプ通信（mMTC：massive Machine Type Communications）、および高信頼・超低遅延通信（URLLC：Ultra Reliable and Low Latency Communications）の利用シナリオを示す概略図 非ローミングシナリオのための例示的な５Ｇシステムアーキテクチャを示すブロック図 実施の形態１に係る基地局の一部の構成を示すブロック図 実施の形態１に係る端末の一部の構成を示すブロック図 実施の形態１に係る基地局の構成の一例を示すブロック図 実施の形態１に係る端末の構成の一例を示すブロック図 実施の形態１に係る端末の構成の一例を示すブロック図 実施の形態１に係る下りリンク通信の動作例を示すシーケンス図 実施の形態１に係る下りリンク通信におけるNOMA多重の一例を示す図 実施の形態１に係る上りリンク通信の動作例を示すシーケンス図 実施の形態１に係る上りリンク通信におけるNOMA多重の一例を示す図 実施の形態２に係る下りリンク通信におけるNOMA多重の一例を示す図 実施の形態２に係るInternet of Things（IoT）向けデータの符号化及び変調の一例を示す図 実施の形態２に係る上りリンク通信におけるNOMA多重の一例を示す図 IoT向けデータ及び航空機向けデータの通信タイミングの一例を示す図
　以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
　＜５Ｇ　ＮＲのシステムアーキテクチャおよびプロトコルスタック＞
　３ＧＰＰは、１００ＧＨｚまでの周波数範囲で動作する新無線アクセス技術（ＮＲ）の開発を含む第５世代携帯電話技術（単に「５Ｇ」ともいう）の次のリリースに向けて作業を続けている。５Ｇ規格の初版は２０１７年の終わりに完成しており、これにより、５Ｇ　ＮＲの規格に準拠した端末（例えば、スマートフォン）の試作および商用展開に移ることが可能である。
　例えば、システムアーキテクチャは、全体としては、ｇＮＢを備えるＮＧ－ＲＡＮ（Next Generation - Radio Access Network）を想定する。ｇＮＢは、ＮＧ無線アクセスのユーザプレーン（ＳＤＡＰ／ＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣ／ＰＨＹ）および制御プレーン（ＲＲＣ）のプロトコルのＵＥ側の終端を提供する。ｇＮＢは、Ｘｎインタフェースによって互いに接続されている。また、ｇＮＢは、Next Generation（ＮＧ）インタフェースによってＮＧＣ（Next Generation Core）に、より具体的には、ＮＧ－ＣインタフェースによってＡＭＦ（Access and Mobility Management Function）（例えば、ＡＭＦを行う特定のコアエンティティ）に、また、ＮＧ－ＵインタフェースによってＵＰＦ（User Plane Function）（例えば、ＵＰＦを行う特定のコアエンティティ）に接続されている。ＮＧ－ＲＡＮアーキテクチャを図１に示す（例えば、3GPP TS 38.300 v15.6.0, section 4参照）。
　ＮＲのユーザプレーンのプロトコルスタック（例えば、3GPP TS 38.300, section 4.4.1参照）は、ｇＮＢにおいてネットワーク側で終端されるＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol（TS 38.300の第６．４節参照））サブレイヤ、ＲＬＣ（Radio Link Control（TS 38.300の第６．３節参照））サブレイヤ、およびＭＡＣ（Medium Access Control（TS 38.300の第６．２節参照））サブレイヤを含む。また、新たなアクセス層（ＡＳ：Access Stratum）のサブレイヤ（ＳＤＡＰ：Service Data Adaptation Protocol）がＰＤＣＰの上に導入されている（例えば、3GPP TS 38.300の第６．５節参照）。また、制御プレーンのプロトコルスタックがＮＲのために定義されている（例えば、TS 38.300, section 4.4.2参照）。レイヤ２の機能の概要がTS 38.300の第６節に記載されている。ＰＤＣＰサブレイヤ、ＲＬＣサブレイヤ、およびＭＡＣサブレイヤの機能は、それぞれ、TS 38.300の第６．４節、第６．３節、および第６．２節に列挙されている。ＲＲＣレイヤの機能は、TS 38.300の第７節に列挙されている。
　例えば、Medium-Access-Controlレイヤは、論理チャネル（logical channel）の多重化と、様々なニューメロロジーを扱うことを含むスケジューリングおよびスケジューリング関連の諸機能と、を扱う。
　例えば、物理レイヤ（ＰＨＹ）は、符号化、ＰＨＹ　ＨＡＲＱ処理、変調、マルチアンテナ処理、および適切な物理的時間－周波数リソースへの信号のマッピングの役割を担う。また、物理レイヤは、物理チャネルへのトランスポートチャネルのマッピングを扱う。物理レイヤは、ＭＡＣレイヤにトランスポートチャネルの形でサービスを提供する。物理チャネルは、特定のトランスポートチャネルの送信に使用される時間周波数リソースのセットに対応し、各トランスポートチャネルは、対応する物理チャネルにマッピングされる。例えば、物理チャネルには、上り物理チャネルとして、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel)、ＰＵＣＣＨ(Physical Uplink Control Channel)があり、下り物理チャネルとして、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel)、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel)、ＰＢＣＨ(Physical Broadcast Channel) がある。
　ＮＲのユースケース／展開シナリオには、データレート、レイテンシ、およびカバレッジの点で多様な要件を有するenhanced mobile broadband（ｅＭＢＢ）、ultra-reliable low-latency communications（ＵＲＬＬＣ）、massive machine type communication（ｍＭＴＣ）が含まれ得る。例えば、ｅＭＢＢは、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄが提供するデータレートの３倍程度のピークデータレート（下りリンクにおいて２０Ｇｂｐｓおよび上りリンクにおいて１０Ｇｂｐｓ）および実効（user-experienced）データレートをサポートすることが期待されている。一方、ＵＲＬＬＣの場合、より厳しい要件が超低レイテンシ（ユーザプレーンのレイテンシについてＵＬおよびＤＬのそれぞれで０．５ｍｓ）および高信頼性（１ｍｓ内において１－１０－５）について課されている。最後に、ｍＭＴＣでは、好ましくは高い接続密度（都市環境において装置１，０００，０００台／ｋｍ２）、悪環境における広いカバレッジ、および低価格の装置のための極めて寿命の長い電池（１５年）が求められうる。
　そのため、１つのユースケースに適したＯＦＤＭのニューメロロジー（例えば、サブキャリア間隔、ＯＦＤＭシンボル長、サイクリックプレフィックス（ＣＰ：Cyclic Prefix）長、スケジューリング区間毎のシンボル数）が他のユースケースには有効でない場合がある。例えば、低レイテンシのサービスでは、好ましくは、ｍＭＴＣのサービスよりもシンボル長が短いこと（したがって、サブキャリア間隔が大きいこと）および／またはスケジューリング区間（ＴＴＩともいう）毎のシンボル数が少ないことが求められうる。さらに、チャネルの遅延スプレッドが大きい展開シナリオでは、好ましくは、遅延スプレッドが短いシナリオよりもＣＰ長が長いことが求められうる。サブキャリア間隔は、同様のＣＰオーバーヘッドが維持されるように状況に応じて最適化されてもよい。ＮＲがサポートするサブキャリア間隔の値は、１つ以上であってよい。これに対応して、現在、１５ｋＨｚ、３０ｋＨｚ、６０ｋＨｚ…のサブキャリア間隔が考えられている。シンボル長Ｔｕおよびサブキャリア間隔Δｆは、式Δｆ＝１／Ｔｕによって直接関係づけられている。ＬＴＥシステムと同様に、用語「リソースエレメント」を、１つのＯＦＤＭ／ＳＣ－ＦＤＭＡシンボルの長さに対する１つのサブキャリアから構成される最小のリソース単位を意味するように使用することができる。
　新無線システム５Ｇ－ＮＲでは、各ニューメロロジーおよび各キャリアについて、サブキャリアおよびＯＦＤＭシンボルのリソースグリッドが上りリンクおよび下りリンクのそれぞれに定義される。リソースグリッドの各エレメントは、リソースエレメントと呼ばれ、周波数領域の周波数インデックスおよび時間領域のシンボル位置に基づいて特定される（3GPP TS 38.211 v15.6.0参照）。
　＜５Ｇ　ＮＲにおけるＮＧ－ＲＡＮと５ＧＣとの間の機能分離＞
　図２は、ＮＧ－ＲＡＮと５ＧＣとの間の機能分離を示す。ＮＧ－ＲＡＮの論理ノードは、ｇＮＢまたはｎｇ－ｅＮＢである。５ＧＣは、論理ノードＡＭＦ、ＵＰＦ、およびＳＭＦを有する。
　例えば、ｇＮＢおよびｎｇ－ｅＮＢは、以下の主な機能をホストする：
　－　無線ベアラ制御（Radio Bearer Control）、無線アドミッション制御（Radio Admission Control）、接続モビリティ制御（Connection Mobility Control）、上りリンクおよび下りリンクの両方におけるリソースのＵＥへの動的割当（スケジューリング）等の無線リソース管理（Radio Resource Management）の機能；
　－　データのＩＰヘッダ圧縮、暗号化、および完全性保護；
　－　ＵＥが提供する情報からＡＭＦへのルーティングを決定することができない場合のＵＥのアタッチ時のＡＭＦの選択；
　－　ＵＰＦに向けたユーザプレーンデータのルーティング；
　－　ＡＭＦに向けた制御プレーン情報のルーティング；
　－　接続のセットアップおよび解除；
　－　ページングメッセージのスケジューリングおよび送信；
　－　システム報知情報（ＡＭＦまたは運用管理保守機能（ＯＡＭ：Operation, Admission, Maintenance）が発信源）のスケジューリングおよび送信；
　－　モビリティおよびスケジューリングのための測定および測定報告の設定；
　－　上りリンクにおけるトランスポートレベルのパケットマーキング；
　－　セッション管理；
　－　ネットワークスライシングのサポート；
　－　ＱｏＳフローの管理およびデータ無線ベアラに対するマッピング；
　－　ＲＲＣ＿ＩＮＡＣＴＩＶＥ状態のＵＥのサポート；
　－　ＮＡＳメッセージの配信機能；
　－　無線アクセスネットワークの共有；
　－　デュアルコネクティビティ；
　－　ＮＲとＥ－ＵＴＲＡとの緊密な連携。
　Access and Mobility Management Function（ＡＭＦ）は、以下の主な機能をホストする：
　－　Non-Access Stratum（ＮＡＳ）シグナリングを終端させる機能；
　－　ＮＡＳシグナリングのセキュリティ；
　－　Access Stratum（ＡＳ）のセキュリティ制御；
　－　３ＧＰＰのアクセスネットワーク間でのモビリティのためのコアネットワーク（CN：Core Network）ノード間シグナリング；
　－　アイドルモードのＵＥへの到達可能性（ページングの再送信の制御および実行を含む）；
　－　登録エリアの管理；
　－　システム内モビリティおよびシステム間モビリティのサポート；
　－　アクセス認証；
　－　ローミング権限のチェックを含むアクセス承認；
　－　モビリティ管理制御（加入およびポリシー）；
　－　ネットワークスライシングのサポート；
　－　Session Management Function（ＳＭＦ）の選択。
　さらに、User Plane Function（ＵＰＦ）は、以下の主な機能をホストする：
　－　ｉｎｔｒａ－ＲＡＴモビリティ／ｉｎｔｅｒ－ＲＡＴモビリティ（適用可能な場合）のためのアンカーポイント；
　－　データネットワークとの相互接続のための外部ＰＤＵ(Protocol Data Unit)セッションポイント；
　－　パケットのルーティングおよび転送；
　－　パケット検査およびユーザプレーン部分のポリシールールの強制（Policy rule enforcement）；
　－　トラフィック使用量の報告；
　－　データネットワークへのトラフィックフローのルーティングをサポートするための上りリンククラス分類（uplink classifier）；
　－　マルチホームＰＤＵセッション（multi-homed PDU session）をサポートするための分岐点(Branching Point)；
　－　ユーザプレーンに対するＱｏＳ処理（例えば、パケットフィルタリング、ゲーティング（gating）、ＵＬ／ＤＬレート制御（UL/DL rate enforcement）；
　－　上りリンクトラフィックの検証（ＳＤＦのＱｏＳフローに対するマッピング）；
　－　下りリンクパケットのバッファリングおよび下りリンクデータ通知のトリガ機能。
　最後に、Session Management Function（ＳＭＦ）は、以下の主な機能をホストする：
　－　セッション管理；
　－　ＵＥに対するＩＰアドレスの割当および管理；
　－　ＵＰＦの選択および制御；
　－　適切な宛先にトラフィックをルーティングするためのUser Plane Function（ＵＰＦ）におけるトラフィックステアリング（traffic steering）の設定機能；
　－　制御部分のポリシーの強制およびＱｏＳ；
　－　下りリンクデータの通知。
　＜ＲＲＣ接続のセットアップおよび再設定の手順＞
　図３は、ＮＡＳ部分の、ＵＥがRRC_IDLEからRRC_CONNECTEDに移行する際のＵＥ、ｇＮＢ、およびＡＭＦ（５ＧＣエンティティ）の間のやり取りのいくつかを示す（TS 38.300 v15.6.0参照）。
　ＲＲＣは、ＵＥおよびｇＮＢの設定に使用される上位レイヤのシグナリング（プロトコル）である。この移行により、ＡＭＦは、ＵＥコンテキストデータ（これは、例えば、ＰＤＵセッションコンテキスト、セキュリティキー、ＵＥ無線性能（UE Radio Capability）、ＵＥセキュリティ性能（UE Security Capabilities）等を含む）を用意し、初期コンテキストセットアップ要求（INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST）とともにｇＮＢに送る。そして、ｇＮＢは、ＵＥと一緒に、ＡＳセキュリティをアクティブにする。これは、ｇＮＢがＵＥにSecurityModeCommandメッセージを送信し、ＵＥがSecurityModeCompleteメッセージでｇＮＢに応答することによって行われる。その後、ｇＮＢは、ＵＥにRRCReconfigurationメッセージを送信し、これに対するＵＥからのRRCReconfigurationCompleteをｇＮＢが受信することによって、Signaling Radio Bearer 2（ＳＲＢ２）およびData Radio Bearer（ＤＲＢ）をセットアップするための再設定を行う。シグナリングのみの接続については、ＳＲＢ２およびＤＲＢがセットアップされないため、RRCReconfigurationに関するステップは省かれる。最後に、ｇＮＢは、初期コンテキストセットアップ応答（INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE）でセットアップ手順が完了したことをＡＭＦに通知する。
　したがって、本開示では、ｇＮｏｄｅＢとのNext Generation（ＮＧ）接続を動作時に確立する制御回路と、ｇＮｏｄｅＢとユーザ機器（ＵＥ：User Equipment）との間のシグナリング無線ベアラがセットアップされるように動作時にＮＧ接続を介してｇＮｏｄｅＢに初期コンテキストセットアップメッセージを送信する送信部と、を備える、5th Generation Core（５ＧＣ）のエンティティ（例えば、ＡＭＦ、ＳＭＦ等）が提供される。具体的には、ｇＮｏｄｅＢは、リソース割当設定情報要素(IE: Information Element)を含むRadio Resource Control（ＲＲＣ）シグナリングを、シグナリング無線ベアラを介してＵＥに送信する。そして、ＵＥは、リソース割当設定に基づき上りリンクにおける送信または下りリンクにおける受信を行う。
　＜２０２０年以降のＩＭＴの利用シナリオ＞
　図４は、５Ｇ　ＮＲのためのユースケースのいくつかを示す。3rd generation partnership project new radio（３ＧＰＰ　ＮＲ）では、多種多様なサービスおよびアプリケーションをサポートすることがＩＭＴ－２０２０によって構想されていた３つのユースケースが検討されている。大容量・高速通信（ｅＭＢＢ：enhanced mobile-broadband）のための第一段階の仕様の策定が終了している。現在および将来の作業には、ｅＭＢＢのサポートを拡充していくことに加えて、高信頼・超低遅延通信（ＵＲＬＬＣ：ultra-reliable and low-latency communications）および多数同時接続マシンタイプ通信（ｍＭＴＣ：massive machine-type communicationsのための標準化が含まれる。図４は、２０２０年以降のＩＭＴの構想上の利用シナリオのいくつかの例を示す（例えばＩＴＵ－Ｒ　Ｍ．２０８３　図２参照）。
　ＵＲＬＬＣのユースケースには、スループット、レイテンシ（遅延）、および可用性のような性能についての厳格な要件がある。ＵＲＬＬＣのユースケースは、工業生産プロセスまたは製造プロセスのワイヤレス制御、遠隔医療手術、スマートグリッドにおける送配電の自動化、交通安全等の今後のこれらのアプリケーションを実現するための要素技術の１つとして構想されている。ＵＲＬＬＣの超高信頼性は、TR 38.913によって設定された要件を満たす技術を特定することによってサポートされる。リリース１５におけるＮＲ　ＵＲＬＬＣでは、重要な要件として、目標とするユーザプレーンのレイテンシがＵＬ（上りリンク）で０．５ｍｓ、ＤＬ（下りリンク）で０．５ｍｓであることが含まれている。一度のパケット送信に対する全般的なＵＲＬＬＣの要件は、ユーザプレーンのレイテンシが１ｍｓの場合、３２バイトのパケットサイズに対してブロック誤り率（ＢＬＥＲ：block error rate）が１Ｅ－５であることである。
　物理レイヤの観点では、信頼性は、多くの採り得る方法で向上可能である。現在の信頼性向上の余地としては、ＵＲＬＬＣ用の別個のＣＱＩ表、よりコンパクトなＤＣＩフォーマット、ＰＤＣＣＨの繰り返し等を定義することが含まれる。しかしながら、この余地は、ＮＲが（ＮＲ　ＵＲＬＬＣの重要要件に関し）より安定しかつより開発されるにつれて、超高信頼性の実現のために広がりうる。リリース１５におけるＮＲ　ＵＲＬＬＣの具体的なユースケースには、拡張現実／仮想現実（ＡＲ／ＶＲ）、ｅ－ヘルス、ｅ－セイフティ、およびミッションクリティカルなアプリケーションが含まれる。
　また、ＮＲ　ＵＲＬＬＣが目標とする技術強化は、レイテンシの改善および信頼性の向上を目指している。レイテンシの改善のための技術強化には、設定可能なニューメロロジー、フレキシブルなマッピングによる非スロットベースのスケジューリング、グラントフリーの（設定されたグラントの）上りリンク、データチャネルにおけるスロットレベルでの繰り返し、および下りリンクでのプリエンプション（Pre-emption）が含まれる。プリエンプションとは、リソースが既に割り当てられた送信が停止され、当該既に割り当てられたリソースが、後から要求されたより低いレイテンシ／より高い優先度の要件の他の送信に使用されることを意味する。したがって、既に許可されていた送信は、後の送信によって差し替えられる。プリエンプションは、具体的なサービスタイプと無関係に適用可能である。例えば、サービスタイプＡ（ＵＲＬＬＣ）の送信が、サービスタイプＢ（ｅＭＢＢ等）の送信によって差し替えられてもよい。信頼性向上についての技術強化には、１Ｅ－５の目標ＢＬＥＲのための専用のＣＱＩ／ＭＣＳ表が含まれる。
　ｍＭＴＣ（massive machine type communication）のユースケースの特徴は、典型的には遅延の影響を受けにくい比較的少量のデータを送信する接続装置の数が極めて多いことである。装置には、低価格であること、および電池寿命が非常に長いことが要求される。ＮＲの観点からは、非常に狭い帯域幅部分を利用することが、ＵＥから見て電力が節約されかつ電池の長寿命化を可能にする１つの解決法である。
　上述のように、ＮＲにおける信頼性向上のスコープはより広くなることが予測される。あらゆるケースにとっての重要要件の１つであって、例えばＵＲＬＬＣおよびｍＭＴＣについての重要要件が高信頼性または超高信頼性である。いくつかのメカニズムが信頼性を無線の観点およびネットワークの観点から向上させることができる。概して、信頼性の向上に役立つ可能性がある２つ～３つの重要な領域が存在する。これらの領域には、コンパクトな制御チャネル情報、データチャネル/制御チャネルの繰り返し、および周波数領域、時間領域、および／または空間領域に関するダイバーシティがある。これらの領域は、特定の通信シナリオにかかわらず一般に信頼性向上に適用可能である。
　ＮＲ　ＵＲＬＬＣに関し、ファクトリーオートメーション、運送業、および電力の分配のような、要件がより厳しいさらなるユースケースが想定されている。厳しい要件とは、高い信頼性（１０－６レベルまでの信頼性）、高い可用性、２５６バイトまでのパケットサイズ、数μｓ程度までの時刻同期（time synchronization）（ユースケースに応じて、値を、周波数範囲および０．５ｍｓ～１ｍｓ程度の短いレイテンシ（例えば、目標とするユーザプレーンでの０．５ｍｓのレイテンシ）に応じて１μｓまたは数μｓとすることができる）である。
　さらに、ＮＲ　ＵＲＬＬＣについては、物理レイヤの観点からいくつかの技術強化が有り得る。これらの技術強化には、コンパクトなＤＣＩに関するＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）の強化、ＰＤＣＣＨの繰り返し、ＰＤＣＣＨのモニタリングの増加がある。また、ＵＣＩ（Uplink Control Information）の強化は、ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）およびＣＳＩフィードバックの強化に関係する。また、ミニスロットレベルのホッピングに関係するＰＵＳＣＨの強化、および再送信／繰り返しの強化が有り得る。用語「ミニスロット」は、スロットより少数のシンボルを含むTransmission Time Interval（ＴＴＩ）を指す（スロットは、１４個のシンボルを備える）。
　＜ＱｏＳ制御＞
　５ＧのＱｏＳ（Quality of Service）モデルは、ＱｏＳフローに基づいており、保証されたフロービットレートが求められるＱｏＳフロー（GBR：Guaranteed Bit Rate　ＱｏＳフロー）、および、保証されたフロービットレートが求められないＱｏＳフロー（非ＧＢＲ　ＱｏＳフロー）をいずれもサポートする。したがって、ＮＡＳレベルでは、ＱｏＳフローは、ＰＤＵセッションにおける最も微細な粒度のＱｏＳの区分である。ＱｏＳフローは、ＮＧ－Ｕインタフェースを介してカプセル化ヘッダ（encapsulation header）において搬送されるＱｏＳフローＩＤ（ＱＦＩ：QoS Flow ID）によってＰＤＵセッション内で特定される。
　各ＵＥについて、５ＧＣは、１つ以上のＰＤＵセッションを確立する。各ＵＥについて、ＰＤＵセッションに合わせて、ＮＧ－ＲＡＮは、例えば図３を参照して上に示したように少なくとも１つのData Radio Bearers（ＤＲＢ）を確立する。また、そのＰＤＵセッションのＱｏＳフローに対する追加のＤＲＢが後から設定可能である（いつ設定するかはＮＧ－ＲＡＮ次第である）。ＮＧ－ＲＡＮは、様々なＰＤＵセッションに属するパケットを様々なＤＲＢにマッピングする。ＵＥおよび５ＧＣにおけるＮＡＳレベルパケットフィルタが、ＵＬパケットおよびＤＬパケットとＱｏＳフローとを関連付けるのに対し、ＵＥおよびＮＧ－ＲＡＮにおけるＡＳレベルマッピングルールは、ＵＬ　ＱｏＳフローおよびＤＬ　ＱｏＳフローとＤＲＢとを関連付ける。
　図５は、５Ｇ　ＮＲの非ローミング参照アーキテクチャ（non-roaming reference architecture）を示す（TS 23.501 v16.1.0, section 4.23参照）。Application Function（ＡＦ）（例えば、図４に例示した、５Ｇのサービスをホストする外部アプリケーションサーバ）は、サービスを提供するために３ＧＰＰコアネットワークとやり取りを行う。例えば、トラフィックのルーティングに影響を与えるアプリケーションをサポートするために、Network Exposure Function（ＮＥＦ）にアクセスすること、またはポリシー制御（例えば、ＱｏＳ制御）のためにポリシーフレームワークとやり取りすること（Policy Control Function（ＰＣＦ）参照）である。オペレーターによる配備に基づいて、オペレーターによって信頼されていると考えられるApplication Functionは、関連するNetwork Functionと直接やり取りすることができる。Network Functionに直接アクセスすることがオペレーターから許可されていないApplication Functionは、ＮＥＦを介することにより外部に対する解放フレームワークを使用して関連するNetwork Functionとやり取りする。
　図５は、５Ｇアーキテクチャのさらなる機能単位、すなわち、Network Slice Selection Function（ＮＳＳＦ）、Network Repository Function（ＮＲＦ）、Unified Data Management（ＵＤＭ）、Authentication Server Function（ＡＵＳＦ）、Access and Mobility Management Function（ＡＭＦ）、Session Management Function（ＳＭＦ）、およびData Network（ＤＮ、例えば、オペレーターによるサービス、インターネットアクセス、またはサードパーティーによるサービス）をさらに示す。コアネットワークの機能およびアプリケーションサービスの全部または一部がクラウドコンピューティング環境において展開されかつ動作してもよい。
　したがって、本開示では、ＱｏＳ要件に応じたｇＮｏｄｅＢとＵＥとの間の無線ベアラを含むＰＤＵセッションを確立するために、動作時に、ＵＲＬＬＣサービス、ｅＭＭＢサービス、およびｍＭＴＣサービスの少なくとも１つに対するＱｏＳ要件を含む要求を５ＧＣの機能（例えば、ＮＥＦ、ＡＭＦ、ＳＭＦ、ＰＣＦ、ＵＰＦ等）の少なくとも１つに送信する送信部と、動作時に、確立されたＰＤＵセッションを使用してサービスを行う制御回路と、を備える、アプリケーションサーバ（例えば、５ＧアーキテクチャのＡＦ）が提供される。
　[非地上系のネットワーク（NTN：Non-Terrestrial Network）への拡張]
　Rel. 15は、例えば、地上ネットワーク向けの無線アクセス技術に関する仕様である。一方、NRは、衛星又は高高度疑似衛星（HAPS：High-altitude platform station）を用いた通信といった非地上系のネットワーク（NTN：Non-Terrestrial Network）への拡張が検討されている（例えば、非特許文献１）。NTNの一例として、航空機又は船舶向けの通信（例えば、衛星通信）が挙げられる。
　以下では、NTNへ拡張された5G NR技術を「5G NTN」と呼ぶこともある。
　NTN環境において、地上の端末、又は、航空機に設置された端末（以下、「航空機端末」と呼ぶこともある）に対する衛星のカバーエリア（例えば、１つ以上のセル）は、例えば、衛星から送信されるビームによって形成される。
　例えば、航空機と地上ネットワークとの間の通信には、衛星通信が用いられる。一例として、航空機端末は、インターネットアクセス（または、ブロードバンド通信）が可能である。
　また、例えば、地上において、あらゆる場所にセンサーといったInternet of Things（IoT）端末（又は、IoTデバイスとも呼ぶ）の活用が検討されている。IoT端末の活用の例として、コンテナ又は重機の位置管理及び制御、又は、河川又は森林といった自然状態のセンシング及び監視といった例がある。なお、地上ネットワークのカバーエリアは、主に人の居住地又は活動エリアに形成されやすいため、例えば、地上ネットワークのカバーエリア外のへき地におけるIoT端末向けの通信に、衛星通信が活用され得る。
　5G NRは、例えば、ブロードバンド通信（例えば、enhanced Mobile Broadband：eMBB）又はIoT通信（例えば、massive Machine Type Communication：mMTC）といった様々な性質の通信トラヒックに対応可能である。また、5G NTNも、航空機向けの通信（例えば、ブロードバンド通信）と、IoT端末向けの通信とに対応可能である。
　ここで、衛星が形成するビームエリアは、例えば、数100kmにも及び得るため、衛星が形成するビームエリアではより多くのIoT端末の収容が想定され得る。
　しかしながら、NTN環境において、航空機向け通信及びIoT端末向け通信の伝送効率を向上する方法については十分に検討されていない。
　そこで、本開示の一実施例では、航空機向け通信及びIoT端末向け通信の伝送効率を向上する方法について説明する。本開示の一実施例によれば、航空機向け通信のスループット低下を抑制して、より多くのIoT端末を収容できる。
　［多重アクセス方式］
　セルラネットワークにおける多重アクセス方式には、例えば、直交多重アクセス（Orthogonal Multiple Access：OMA）、及び、非直交多重アクセス（Non-Orthogonal Multiple Access: NOMA）がある。OMAは、例えば、各ユーザへのデータを異なる時間及び周波数リソースを用いて送信する。一方、NOMAは、例えば、各ユーザへのデータの電力差をつけて、同一の時間及び周波数リソースに重畳（Superimposed）して送信する。
　NOMAにおいて、或る受信機は、重畳された信号のうち、大きな電力の信号（換言すると干渉信号）を、例えば、逐次干渉キャンセラ（Serial Interference Canceller：SIC）により除去して、小さな電力の信号（換言すると、所望信号）を取り出す。また、他の受信機は、重畳された信号のうち、小さな電力の信号をノイズとし、大きな電力の信号を復号する。NOMAでは、同一の時間及び周波数リソースの利用により、OMAと比較して伝送効率の向上が可能である。
　ここで、例えば、衛星通信において、航空機の伝搬路（例えば、衛星と航空機端末との間の伝搬路）は、地上の端末の伝搬路と比較して、反射物が少なく、フェージングの少ない環境（例えば、加算性白色ガウス雑音（additive white gaussian noise：AWGN）環境）であり得る。このため、航空機の伝搬路において、航空機又は衛星では受信信号が歪みにくい。よって、NOMAでは、航空機向け通信においてSICによる干渉キャンセルの精度を向上可能である。
　一方で、例えば、衛星通信において、IoT端末の伝搬路（例えば、衛星とIoT端末との間の伝搬路）は、航空機の伝搬路と比較して、地上における反射物の影響を受けやすい環境（例えば、マルチパス環境）であり得る。このため、IoT端末の伝搬路において、IoT端末又は衛星では受信信号が歪みやすい。また、IoT端末の伝搬路では、雲又は降雨といった自然の影響によって受信信号が減衰し得る。よって、NOMAでは、IoT端末向け通信においてSICによる干渉キャンセルの精度は低下しやすい。
　そこで、本開示の一実施例では、異なる端末種別間でのNOMA多重を行う。一例として、上述したように、伝搬路品質の良好な航空機端末に対する信号と、伝搬路品質の低下しやすいIoT端末に対する信号とをNOMA多重する。これにより、例えば、航空機向け通信のスループット低下を抑制し、かつ、より多くのIoT端末を収容できる。
　（実施の形態１）
　［無線通信システムの概要］
　本開示の一実施の形態に係る無線通信システムは、例えば、少なくとも、基地局１００、端末２００及び端末３００を備える。無線通信システムは、例えば、NTN環境の衛星通信システムでもよく、他の無線通信システムでもよい。基地局１００、端末２００及び端末３００は、通信装置の一例である。
　例えば、端末２００は航空機端末であり、端末３００はIoT端末でもよい。
　図６は、本開示の実施の形態に係る基地局１００の一部の構成例を示すブロック図である。図６に示す基地局１００において、制御部１１（例えば、制御回路に相当）は、非直交多重（例えば、NOMA多重）において、第１端末種別に対応する第１信号に第１送信電力を割り当て、かつ、第２端末種別に対応する第２信号に第２送信電力を割り当てる。通信部１２（例えば、通信回路に相当）は、非直交多重された第１信号及び第２信号を送信する。
　また、図６に示す基地局１００において、通信部１２（例えば、受信回路に相当）は、非直交多重信号を受信する。制御部１１（制御回路に相当）は、非直交多重信号において、第１端末種別に対応した第１受信電力の第１信号と、第２端末種別に対応した第２受信電力の第２信号と、の一方を除去する。
　図７は、本開示の実施の形態に係る端末２００の一部の構成例を示すブロック図である。図７に示す端末２００において、通信部２２（例えば、受信回路に相当）は、非直交多重信号を受信する。制御部２１（制御回路に相当）は、非直交多重信号において、第１端末種別に対応した第１受信電力の第１信号と、第２端末種別に対応した第２受信電力の第２信号と、の一方を除去する。
　［基地局の構成］
　図８は、基地局１００の構成例を示すブロック図である。図８に示す基地局１００は、例えば、データ生成部１０１と、データ送信処理部１０２と、データ生成部１０３と、データ送信処理部１０４と、NOMA多重部１０５と、制御情報生成部１０６と、制御情報送信処理部１０７と、無線送信部１０８と、アンテナ１０９と、無線受信部１１０と、受信処理部（又は、干渉除去部）１１１と、を備える。
　なお、例えば、図８に示すデータ生成部１０１，１０３、データ送信処理部１０２，１０４、NOMA多重部１０５、制御情報生成部１０６、制御情報送信処理部１０７、受信処理部１１１は、図６に示す制御部１１に相当し、図８に示す無線送信部１０８、アンテナ１０９及び無線受信部１１０は、図６に示す通信部１２に相当してよい。
　データ生成部１０１は、例えば、航空機端末（例えば、端末２００）向けのユーザデータ（以下、「航空機向けデータ」とも呼ぶ）を生成し、生成したデータ信号をデータ送信処理部１０２へ出力する。
　データ送信処理部１０２は、データ生成部１０１から入力されるデータ信号に対して、誤り訂正符号化、及び、Quadrature Phase Shift Keying（QPSK）又は16 Quadrature Amplitude Modulation（16QAM）といった変調を行い、変調信号を生成する。データ送信処理部１０２は、生成した変調信号をNOMA多重部１０５へ出力する。
　データ生成部１０３は、例えば、IoT端末（例えば、端末３００）向けのユーザデータ（以下、「IoT向けデータ」とも呼ぶ）を生成し、生成したデータ信号をデータ送信処理部１０４へ出力する。
　データ送信処理部１０４は、データ生成部１０３から入力されるデータ信号に対して、誤り訂正符号化、及び、QPSK又は16QAMといった変調を行い、変調信号を生成する。データ送信処理部１０４は、生成した変調信号をNOMA多重部１０５へ出力する。
　NOMA多重部１０５は、データ送信処理部１０２から入力される変調信号（例えば、航空機向けデータ）、及び、データ送信処理部１０４から入力される変調信号（例えば、IoT向けデータ）に対してNOMA多重を行う。例えば、NOMA多重部１０５は、航空機向けデータ及びIoT向けデータに対する電力設定を行い、同一の時間及び周波数リソースに重畳する。例えば、NOMA多重部１０５は、IoT向けデータに対して、航空機向けデータよりも大きい送信電力を設定してよい。また、NOMA多重部１０５は、例えば、航空機向けデータ及びIoT向けデータそれぞれに対して、端末固有又は端末種別固有のスクランブリングを行ってもよい。NOMA多重部１０５は、航空機向けデータとIoT向けデータとが重畳された信号を無線送信部１０８へ出力する。
　制御情報生成部１０６は、例えば、システム情報、又は、端末２００及び端末３００それぞれに関する制御情報（例えば、データ割当用の個別制御情報）といった情報を含む制御信号を生成し、生成した制御信号を制御情報送信処理部１０７へ出力する。
　制御情報には、例えば、IoT端末（例えば、端末３００）と、航空機端末（例えば、端末２００）とに対して同一の時間及び周波数リソースの割り当てを示す情報が含まれてよい。また、航空機端末向けの制御情報には、例えば、IoT向けデータが重畳されているか否かを示す情報、又は、IoT端末向けデータの変調、符号化率、参照信号パタン又はスクランブリング系列といった情報（換言すると、SIC処理に関する情報）が含まれてよい。
　制御情報送信処理部１０７は、制御情報生成部１０６から入力される制御信号に対して、誤り訂正符号化及び変調を行い、変調信号を生成する。制御情報送信処理部１０７は、生成した変調信号を無線送信部１０８へ出力する。
　無線送信部１０８は、NOMA多重部１０５から入力される信号、及び、制御情報送信処理部１０７から入力される信号に対して、Ｄ／Ａ変換、アップコンバート、増幅といった無線送信処理を行い、無線送信処理後の無線信号をアンテナ１０９から送信する。
　無線受信部１１０は、アンテナ１０９を介して受信した、航空機端末（端末２００）及びIoT端末（端末３００）の少なくとも一方からのデータ信号に対して、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換といった無線受信処理を行い、無線受信処理後の受信信号を受信処理部１１１へ出力する。例えば、基地局１００において受信される信号には、航空機端末とIoT端末とから同一の時間及び周波数リソースにおいて送信された信号（例えば、NOMA多重された信号）が含まれてよい。
　受信処理部１１１は、例えば、航空機端末からの受信信号に対して、チャネル推定、デスクランブリング、復調及び復号といった受信処理を行い、航空機端末からの受信データを取得する。
　また、受信処理部１１１は、IoT端末からの受信信号に対するデータ受信処理を行う際に、例えば、干渉除去受信（例えば、SIC処理）を行う。例えば、受信処理部１１１は、取得した航空機端末からの受信データに対して、符号化、変調及びチャネル係数の乗算といった処理を行い、受信信号レプリカを生成する。受信処理部１１１は、無線受信部１１０から入力される受信信号から、受信信号レプリカを減算（換言すると、航空機向けデータを除去）することにより、IoT端末からの受信信号を取得する。受信処理部１１１は、取得したIoT端末からの受信信号に対して復調及び復号を行い、IoT端末からの受信データを取得する。
　［端末２００の構成］
　図９は、端末２００（例えば、航空機端末）の構成例を示すブロック図である。図９に示す端末２００は、データ受信処理を行う際に干渉除去（例えば、SIC処理）を行う。
　図９に示す端末２００は、例えば、アンテナ２０１と、無線受信部２０２と、制御情報受信処理部２０３と、データ受信処理部（又は、干渉除去部）２０４と、データ生成部２０５と、データ送信処理部２０６と、無線送信部２０７と、を備える。
　無線受信部２０２は、アンテナ２０１を介して受信した、基地局１００からの信号に対して、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換といった無線受信処理を行う。無線受信部２０２は、無線受信処理後の受信信号のうち、制御信号を制御情報受信処理部２０３へ出力し、データ信号をデータ受信処理部２０４へ出力する。
　ここで、端末２００において受信されるデータ信号には、例えば、航空機向けデータと、IoT向けデータとが同一の時間及び周波数リソースにおいて重畳された信号（例えば、NOMA多重された信号）が含まれてよい。
　制御情報受信処理部２０３は、無線受信部２０２から入力される制御信号に対して、チャネル推定、復調及び復号といった受信処理を行い、下りリンク及び上りリンクの少なくとも一方のリソース割当情報を取得する。例えば、制御情報受信処理部２０３は、下りリンクのリソース割当情報をデータ受信処理部２０４へ出力し、上りリンクのリソース割当情報をデータ送信処理部２０６へ出力する。
　データ受信処理部２０４は、データ受信処理を行う際に、例えば、干渉除去受信（例えば、SIC処理）を行う。例えば、データ受信処理部２０４は、無線受信部２０２から入力されるデータ信号のうち、IoT端末（端末３００）向け信号に対してチャネル推定、デスクランブリング、復調及び復号といった受信処理を行い、IoT向け受信データを取得する。また、データ受信処理部２０４は、IoT向け受信データに対して、符号化、変調、チャネル係数の乗算といった処理を行い、受信信号レプリカを作成する。そして、データ受信処理部２０４は、無線受信部２０２から入力される受信信号から、受信信号レプリカを減算（換言すると、IoT向けデータを除去）することにより、航空機端末（端末２００）向けの受信データを取得する。
　なお、データ受信処理部２０４は、例えば、制御情報受信処理部２０３から入力される下りリンクのリソース割当情報に含まれる、時間及び周波数リソース、変調方式、又は、符号化方法に従って受信処理を行ってよい。データ受信処理部２０４は、例えば、航空機向けの受信データを、後段のアプリケーション処理部（図示せず）へ出力してよい。また、データ受信処理部２０４は、例えば、取得したIoT向け受信データを破棄してよい。
　データ生成部２０５は、例えば、ユーザデータ（例えば、航空機向けデータ）を含むデータ信号を生成し、生成したデータ信号をデータ送信処理部２０６へ出力する。
　データ送信処理部２０６は、データ生成部２０５から入力されるデータ信号に対して誤り訂正符号化及び変調を行い、変調信号を生成する。例えば、データ送信処理部２０６は、制御情報受信処理部２０３から入力される上りリンクのリソース割当情報に基づいて、誤り訂正符号化、及び、QPSK又は16QAMといった変調を行ってよい。データ送信処理部２０６は、生成した変調信号を無線送信部２０７へ出力する。
　無線送信部２０７は、データ送信処理部２０６から入力される信号に対して時間及び周波数リソースへのマッピングにより送信フレームを生成し、送信フレームに対してＤ／Ａ変換、アップコンバート、増幅といった無線送信処理を行い、無線送信処理後の無線信号をアンテナ２０１から送信する。
　［端末３００の構成］
　図１０は、端末３００（IoT端末）の構成例を示すブロック図である。図１０に示す端末３００は、データ受信処理を行う際に干渉除去（例えば、SIC処理）を行わない。換言すると、端末３００は、干渉除去部を備えなくてよい。
　図１０に示す端末３００は、例えば、アンテナ３０１と、無線受信部３０２と、制御情報受信処理部３０３と、データ受信処理部３０４と、データ生成部３０５と、データ送信処理部３０６と、無線送信部３０７と、を備える。
　無線受信部３０２は、アンテナ３０１を介して受信した、基地局１００からの信号に対して、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換といった無線受信処理を行う。無線受信部３０２は、無線受信処理後の受信信号のうち、制御信号を制御情報受信処理部３０３へ出力し、データ信号をデータ受信処理部３０４へ出力する。
　ここで、端末２００において受信されるデータ信号には、例えば、航空機向けデータと、IoT向けデータとが同一の時間及び周波数リソースにおいて重畳された信号（例えば、NOMA多重された信号）が含まれてよい。
　制御情報受信処理部３０３は、無線受信部３０２から入力される制御信号に対して、チャネル推定、復調及び復号といった受信処理を行い、下りリンク及び上りリンクの少なくとも一方のリソース割当情報を取得する。例えば、制御情報受信処理部３０３は、下りリンクのリソース割当情報をデータ受信処理部３０４へ出力し、上りリンクのリソース割当情報をデータ送信処理部３０６へ出力する。
　データ受信処理部３０４は、例えば、無線受信部３０２から入力されるデータ信号に対してチャネル推定、デスクランブリング、復調、及び復号といった受信処理を行い、IoT向け受信データを取得する。なお、データ受信処理部３０４は、例えば、制御情報受信処理部３０３から入力される下りリンクのリソース割当情報に含まれる、時間及び周波数リソース、変調方式、又は、符号化方法に従って受信処理を行ってよい。データ受信処理部３０４は、例えば、IoT向け受信データを、後段のアプリケーション処理部（図示せず）へ出力してよい。
　データ生成部３０５は、例えば、ユーザデータ（例えば、IoT向けデータ）を含むデータ信号を生成し、生成したデータ信号をデータ送信処理部３０６へ出力する。
　データ送信処理部３０６は、データ生成部３０５から入力されるデータ信号に対して誤り訂正符号化及び変調を行い、変調信号を生成する。例えば、データ送信処理部３０６は、制御情報受信処理部３０３から入力される上りリンクのリソース割当情報に基づいて、誤り訂正符号化、及び、QPSK又は16QAMといった変調を行ってよい。データ送信処理部３０６は、生成した変調信号を無線送信部３０７へ出力する。
　無線送信部３０７は、データ送信処理部３０６から入力される信号に対して時間及び周波数リソースへのマッピングにより送信フレームを生成し、送信フレームに対してＤ／Ａ変換、アップコンバート、増幅といった無線送信処理を行い、無線送信処理後の無線信号をアンテナ３０１から送信する。
　［基地局１００、端末２００及び端末３００の動作例］
　上述した基地局１００、端末２００及び端末３００の動作例について説明する。
　まず、下りリンク通信について説明する。
　図１１は、下りリンク通信における基地局１００、端末２００（例えば、航空機端末）、及び、端末３００（例えば、IoT端末）の動作例を示すシーケンス図である。
　図１１において、基地局１００は、航空機向けデータ及びIoT向けデータを生成する（Ｓ１０１及びＳ１０２）。なお、航空機向けデータ及びIoT向けデータの生成順序（換言すると、発生タイミング）は、図１１に示す順序に限らず、逆の順序でもよく、同時でもよい。
　基地局１００は、航空機向けデータとIoT向けデータとをNOMA多重し（Ｓ１０３）、NOMA多重された信号を端末２００及び端末３００へそれぞれ送信する（Ｓ１０４）。
　図１２は、基地局１００において送信される、航空機向けデータとIoT向けデータとが重畳された信号の一例を示す図である。
　例えば、衛星（例えば、5G(NR)衛星）とIoT端末（例えば、コンテナ）との間の伝搬路では、雲又は降雨といった自然の影響、又は、地上での反射波といった影響により、衛星と航空機端末との間の伝搬路と比較して、IoT端末は、減衰又は歪みの大きい信号を受信しやすい。一方、衛星と航空機端末との間の伝搬路では、周辺に遮蔽物又は反射物が存在する可能性が低く、衛星とIoT端末との間の伝搬路と比較して、航空機端末は、減衰又は歪みの小さい信号を受信しやすい。
　換言すると、下りリンクでは、航空機端末における受信品質（例えば、Signal to Interference and Noise Ratio：SINR）は、IoT端末における受信品質と比較して高くなりやすい。
　そこで、基地局１００は、図１２に示すように、IoT向けデータの送信電力を、航空機向けデータの送信電力よりも高く設定する。そして、基地局１００は、設定した送信電力に基づいて、航空機向けデータとIoT向けデータとをNOMA多重（換言すると、重畳）して送信する。
　端末２００（例えば、航空機端末）では、高い電力のIoT向けデータが、低い電力の航空機向けデータに対して干渉信号となり得る。このため、端末２００は、基地局１００から送信された信号から、IoT向けデータの信号成分（換言すると、干渉信号成分）を除去し（図１１のＳ１０５）、干渉除去後の信号を復調及び復号して航空機向けデータを取り出す（図１１のＳ１０６）。
　例えば、IoT向けデータの除去には、干渉キャンセラ（SIC）が用いられてよい。上述したように、衛星と航空機端末との間の伝搬路は、ほぼAWGN環境であるので、フェージングの影響を受けにくい。また、航空機端末に対する干渉信号であるIoT向けデータの送信電力は、航空機向けデータの送信電力よりも高い。よって、端末２００は、例えば、端末３００（例えば、IoT端末）と比較して高い受信品質のIoT向けデータを受信できるので、受信信号レプリカの精度を向上でき、干渉除去の精度を向上できる。換言すると、端末２００は、航空機向けデータを適切に受信できる。
　また、端末３００（例えば、IoT端末）では、航空機向けデータは干渉信号となり得る。ただし、図１２に示すように、IoT向けデータの送信電力と比較して、航空機向けデータの送信電力は低い。このため、端末３００において受信される航空機向けデータは、受信器において発生するノイズ、又は、隣接セル干渉と同等のレベルとなり得る。よって、端末３００は、航空機向けデータに対する干渉除去を行わずに、IoT端末向けのデータの受信処理（例えば、復調及び復号）を行ってよい（図１１のＳ１０７）。この受信処理により、端末３００は、IoT向けデータを適切に受信できる。
　次に、上りリンク通信について説明する。
　図１３は、上りリンク通信における基地局１００、端末２００（例えば、航空機端末）、及び、端末３００（例えば、IoT端末）の動作例を示すシーケンス図である。
　図１３において、端末２００は、航空機向けデータを生成する（Ｓ２０１）。端末３００は、IoT向けデータを生成する（Ｓ２０２）。なお、端末２００及び端末３００それぞれにおいて航空機向けデータ及びIoT向けデータが発生するタイミングは、図１３に示すような同一タイミングに限らず、異なるタイミングでもよい。
　端末２００は、航空機向けデータを基地局１００へ送信し（Ｓ２０３－１）、端末３００は、IoT向けデータを基地局１００へ送信する（Ｓ２０３－２）。これらの送信により、航空機向けデータとIoT向けデータとはNOMA多重される。なお、例えば、端末２００及び端末３００は、各データの送信タイミング、又は、送信電力といったNOMA多重に関するパラメータを含む制御情報（図示せず）に基づいて、NOMA多重に関する制御を行ってよい。端末２００及び端末３００は、例えば、データ送信について時間同期してよい。
　基地局１００は、例えば、端末２００及び端末３００からの受信信号（NOMA多重された信号）のうち、航空機向けデータを復調及び復号する（Ｓ２０４）。
　また、基地局１００は、例えば、受信信号から、IoT向けデータに対する干渉信号成分（例えば、航空機向けデータの信号成分）を除去し（Ｓ２０５）、干渉除去後の信号を復調及び復号してIoT向けデータを取り出す（Ｓ２０６）。例えば、航空機向けデータの除去には、干渉キャンセラ（SIC）が用いられてよい。
　図１４は、基地局１００において受信される、航空機向けデータとIoT向けデータとが重畳された信号の一例を示す図である。
　上述したように、衛星（例えば、5G(NR)衛星）とIoT端末（例えば、コンテナ）との間の伝搬路では、例えば、雲又は降雨といった自然の影響、又は、地上での反射波といった影響により、衛星と航空機端末との間の伝搬路と比較して、衛星は、減衰又は歪みの大きい信号を受信しやすい。一方、衛星と航空機端末との間の伝搬路では、周辺に遮蔽物又は反射物が存在する可能性が低く、衛星とIoT端末との間の伝搬路と比較して、衛星は、減衰又は歪みの小さい信号を受信しやすい。また、一般に、航空機のアンテナはIoT端末のアンテナの性能よりも高出力であり指向性性能も良い。
　換言すると、上りリンクでは、衛星において、航空機端末からの信号の受信品質（例えば、SINR）は、IoT端末からの信号の受信品質と比較して高くなりやすい。そこで、例えば、端末３００におけるIoT向けデータの送信電力は、端末２００における航空機向けデータの送信電力よりも高く設定されてよい（図示せず）。
　一方で、例えば、衛星と航空機端末との距離は、衛星とIoT端末（例えば、地上の端末）との距離と比較して近いことが想定され得る。このため、図１４に示すように、基地局１００における航空機向けデータの受信電力は、IoT向けデータの受信電力よりも大きくなり得る。
　このように、衛星と端末２００（航空機端末）との間の伝搬路は、ほぼAWGN環境であって、フェージングの影響を受けにくく、かつ、IoT端末向けのデータに対する干渉信号である航空機向けデータの受信電力は、IoT端末向けのデータの受信電力よりも高い。よって、基地局１００は、例えば、IoT向けデータと比較して高い受信品質の航空機向けデータを受信できるので、受信信号レプリカの精度を向上でき、干渉除去の精度を向上できる。換言すると、基地局１００は、IoT向けデータを適切に受信できる。
　また、基地局１００において、IoT向けデータは航空機向けデータに対して干渉信号となり得る。ただし、図１４に示すように、航空機向けデータの受信電力と比較して、IoT向けデータの受信電力は低い。このため、基地局１００が受信するIoT向けデータは、受信器において発生するノイズ、又は、他セル干渉と同等のレベルとなり得る。よって、基地局１００は、IoT向けデータに対する干渉除去を行わずに、航空機向けデータの受信処理を行ってよい。この受信処理により、端末２００は、航空機向けデータを適切に受信できる。
　以上のように、本実施の形態では、基地局１００は、下りリンクにおいて、非直交多重（例えば、NOMA多重）において、IoT向け通信に対応する信号に第１送信電力を割り当て、航空機向け通信に対応する信号に第２送信電力を割り当て、非直交多重された信号を送信する。また、端末２００は、下りリンクにおいて、非直交多重信号を受信し、非直交多重信号において、IoT向け通信に対応した第１受信電力の第１信号（換言すると、異なる端末種別に対応した信号）を除去する。また、基地局１００は、上りリンクにおいて、非直交多重信号を受信し、非直交多重信号において、航空機向け通信に対応した第２受信電力の第２信号（換言すると、IoT向け通信に対応した受信電力より高い第２受信電力の信号）を除去する。
　この処理により、NOMA多重によって同一の時間及び周波数リソースにおいて、端末種別の異なる端末向けデータ（例えば、航空機向けデータ及びIoT向けデータ）それぞれの通信が可能になる。よって、例えば、航空機向けデータの時間及び周波数リソースを低減することなく、IoT向けデータを伝送できるので、航空機向けデータのスループット低下を抑制し、かつ、IoT向けデータの通信が可能になる。よって、本実施の形態によれば、無線通信システムにおける伝送効率を向上できる。
　また、例えば、下りリンク通信における干渉除去処理では、端末２００（航空機端末）が受信したIoT向けデータが除去され、上りリンク通信における干渉除去処理では、基地局１００が受信した航空機向けデータが除去される。換言すると、下りリンク通信及び上りリンク通信の双方において、IoT端末の伝送路と比較して、送信電力又は受信電力がより高く、かつ、受信品質がより高い伝搬路（ほぼAWGN環境）である航空機の伝送路において送受信されるデータを対象に干渉除去処理が行われる。この干渉除去処理により、下りリンク通信及び上りリンク通信の双方において、例えば、干渉信号成分の受信信号レプリカの精度を向上できるので干渉除去の精度を向上できる。
　また、本実施の形態では、例えば、下りリンク通信では、端末２００（航空機端末）が干渉除去処理を行い、上りリンク通信では、基地局１００が干渉除去処理を行う。換言すると、端末３００（IoT端末）は干渉除去処理を行わなくてよい。これにより、例えば、端末２００といった他の端末と比較して小型化又は低コスト化が想定され得るIoT端末における受信処理量の増加を抑制できる。
　（実施の形態２）
　本実施の形態に係る基地局及び端末の構成は、実施の形態１に係る基地局１００、端末２００及び端末３００の構成と共通でよい。
　本実施の形態では、複数のIoT向けデータが、同一フレーム内の時間又は周波数領域において直交多重され、かつ、複数のIoT向けデータが多重された信号と航空機向けデータとが非直交多重（例えば、NOMA多重）される。
　本実施の形態に係る基地局１００において、IoT向けデータに関するデータ送信処理の動作が実施の形態１と異なる。
　例えば、基地局１００（図９）において、データ送信処理部１０４は、複数のIoT向けデータに対して、符号化及び変調といった送信処理を行い、複数のIoT向けデータを時間又は周波数領域において多重する。例えば、周波数分割多重（Frequency Division Multiplexing：FDM）の場合、データ送信処理部１０４は、異なる周波数リソースの一例であるリソースブロック（換言すると、周波数帯域を複数に分割した単位）に、各IoT向けデータをそれぞれマッピングしてよい。又は、例えば、時間分割多重（Time Division Multiplexing：TDM）の場合、データ送信処理部１０４は、異なる時間リソースの一例であるミニスロット（換言すると、時間フレーム又は時間スロットを複数に分割した単位）に、各IoT向けデータをそれぞれマッピングしてよい。なお、IoT向けデータが多重されるリソース単位は、上記例に限定されず、他のリソース単位でもよい。
　まず、下りリンク通信について説明する。
　図１５は、下りリンクにおいて基地局１００から送信される、航空機向けデータとIoT向けデータとが重畳された信号の一例を示す図である。
　図１５に示す例では、IoT向けデータは、周波数領域において異なるリソースに直交多重される。例えば、5G NTNでは、リソースブロック単位でリソース割り当てが行われるため、各IoT向けデータは、異なるリソースブロックにマッピングされてよい。
　なお、基地局１００は、例えば、図１６に示す方法１又は方法２に従って、直交多重される複数のIoT向けデータの符号化及び変調を行ってよい。
　図１６の方法１では、基地局１００は、複数の端末３００（図１６では、端末1～端末N）それぞれのIoT向けデータ毎に個別に符号化及び変調を制御する。例えば、図１６に示すように、方法１では、端末1～NそれぞれのIoT向けデータに対して、cyclic redundancy check（CRC）ビットが付加されてよい。
　方法１の場合、端末２００（例えば、航空機端末）は、NOMA多重によって重畳されている各IoT向けデータそれぞれに対して、復調、復号及びレプリカ生成処理を行い、IoT向けデータに対する干渉除去を行う。端末２００は、例えば、基地局１００から通知される、端末３００（IoT端末）毎の変調方式又は符号化率といった制御情報に基づいて、干渉除去処理を行ってよい。
　なお、方法１では、各端末３００（例えば、IoT端末）は、NOMA多重されているIoT向けデータのうち、当該端末３００に対するIoT向けデータを復調及び復号してよい。換言すると、方法１では、各端末３００は、他の端末３００に対するIoT向けデータを復調及び復号しなくてよい。
　図１６の方法２では、基地局１００は、複数の端末３００（図１６では、端末1～端末N）のIoT向けデータのセットについて符号化及び変調を制御する。例えば、基地局１００は、複数のIoT向けデータを連結し、連結データに対して一括で符号化及び変調してよい。例えば、図１６に示すように、方法２では、複数の端末1～NのIoT向けデータを連結した連結データに対して、CRCビットが付加されてよい。方法２によれば、例えば、方法１と比較して、CRCビット量を低減し、IoT向けデータのサイズを増加できるので、符号化ゲインを向上できる。
　方法２の場合、端末２００（例えば、航空機端末）は、NOMA多重によって重畳されている各IoT向けデータを一括して（例えば、１度）、復調、復号及びレプリカ生成処理を行い、IoT向けデータに対する干渉除去を行ってよい。方法２により、方法１と比較して、端末２００における処理が低減される。
　また、方法２では、例えば、基地局１００は、端末２００に対して、変調方式又は符号化率といった制御情報を、複数の端末３００（IoT端末）に対して１つ通知してよい。この通知により、方法２では、方法１と比較して、制御情報の情報量を低減できる。
　次に、上りリンク通信について説明する。
　図１７は、上りリンクにおいて基地局１００が受信する、航空機向けデータとIoT向けデータ信号が重畳された信号の一例を示す図である。
　図１７に示す例では、IoT向けデータは、周波数領域において異なるリソースに直交多重される。例えば、5G NTNでは、リソースブロック単位でリソース割り当てが行われるため、各IoT向けデータは、異なるリソースブロックにマッピングされてよい。
　また、図１７に示すように、IoT端末毎に伝搬路が異なるため、基地局１００における受信電力もIoT端末毎に異なり得る。
　上りリンクでは、基地局１００は、IoT向けデータの受信処理において、例えば、航空機向けデータに対して復調、復号及びレプリカ生成処理を行い、航空機向けデータに対する干渉除去を行う。
　そして、基地局１００は、航空機向けデータが除去された受信信号において、各IoT端末からの受信データの復調及び復号を行い、各IoT端末の受信データを得る。
　なお、基地局１００は、直交多重される複数のIoT向けデータのリソース割当に関する情報を端末３００（IoT端末）へ送信してよい。
　例えば、基地局１００は、リソース割当に関する情報を、各端末３００に対して個別に送信してよい。
　または、基地局１００は、例えば、リソース割当に関する情報を、直交多重される複数の端末３００に対してまとめて送信してもよい。基地局１００は、例えば、グループ共通制御情報（例えば、Group Common Downlink Control Information（DCI））によってリソース割当に関する情報を送信してよい。この場合、基地局１００は、複数の端末３００に対して１つの制御情報を通知してよい。
　または、基地局１００は、例えば、各端末３００に割り当てられるリソースブロックを端末３００それぞれに予め通知してもよい。例えば、基地局１００は、上りリンク信号の送信タイミングをグループ共通制御情報で通知してもよい。この場合、複数のIoT端末に対するリソース割当情報は、割り当ての都度、グループ共通制御情報に含まれなくてよいので、通知のための情報ビット数（換言すると、オーバーヘッド）を低減できる。
　図１５及び図１７に示すように、複数のIoT向けデータは周波数領域において直交多重され、かつ、航空機向けデータと非直交多重される。この多重により、IoT端末は、例えば、直交するリソースにそれぞれ割り当てられたIoT向けデータを抽出すればよい。換言すると、IoT端末同士の干渉除去処理を行わなくてよい。また、実施の形態１と同様、IoT端末は、NOMA多重における航空機向けデータの干渉除去処理も行わなくてよい。よって、本実施の形態によれば、IoT端末の受信処理量の増加を抑制し、かつ、１つの航空機向けデータに対してより多くのIoT向けデータを多重できる。よって、本実施の形態によれば、無線通信における伝送効率を向上できる。
　なお、図１５及び図１７では、FDMについて説明したが、複数のIoT向けデータが多重されるリソース（換言すると、直交リソース）は、周波数リソースに限らず、他のリソースでもよい。例えば、複数のIoT向けデータは、TDMされてもよく、拡散コードによる多重（Code Division Multiplexing：CDM）されてもよい。
　また、本実施の形態では、複数のIoT向けデータが直交多重される場合について説明したが、これに限定されず、IoT向け通信及び航空機向け通信の少なくとも一方において、複数の端末に対する信号が直交多重されてよい。例えば、複数の航空機向けデータが直交多重（例えば、FDM、TDM又はCDM）された信号と、IoT向けデータとがNOMA多重されてもよい。
　以上、本開示の各実施の形態について説明した。
　［他の実施の形態］
　（１）上述した各実施の形態において、例えば、航空機端末（例えば、端末２００）及びIoT端末（例えば、端末３００）それぞれの通信トラヒックの発生タイミングにはばらつきが生じ得る。そこで、例えば、基地局１００、端末２００又は端末３００は、図１８に示すように、IoT端末のデータが発生した場合でも、航空機端末のデータが発生するまで待機してから多重送信してよい。換言すると、航空機向けデータの送信タイミングよりも前に発生したIoT向けデータは、航空機向けデータの送信タイミングにおいてNOMA多重（非直交多重）されてよい。
　図１８では、例えば、IoT端末１及びIoT端末２に対するデータが発生した場合でも、これらのデータは、航空機端末向けのデータが発生した場合に、重畳されて送信される。
　例えば、下りリンクの場合、基地局１００は、IoT向けデータが発生した場合、航空機向けデータが発生するまで待機した後に、IoT端末及び航空機端末の双方のデータ割り当てを行ってもよい。
　また、例えば、上りリンクの場合、基地局１００は、端末３００（IoT端末）からのスケジューリングリクエストを受信した場合、端末２００（航空機端末）からのスケジューリングリクエストを受信するまで待機した後に、端末２００及び端末３００の双方のデータ割り当てを行ってもよい。スケジューリングリクエストは、端末２００又は端末３００に上りリンクのデータが存在することを基地局１００へ通知するための信号である。
　この処理により、IoT向けデータ及び航空機向けデータの少なくとも一方によって他セルに与える干渉を、局所的な時間リソース又は周波数リソースに収めることができるため、他セルへ与える干渉の影響を軽減できる。なお、図１８に示す処理では、IoT向けデータの伝送に遅延が発生する。しかし、一般に、IoT向けデータは、即時性が求められないため、IoT向けデータの遅延による影響は受けにくい。また、図１８に示す処理は、例えば、遅延が許容される端末に対して適用してもよい。
　（２）上述した各実施の形態では、下りリンク及び上りリンクの双方の通信について説明したが、本開示の一実施例は、下りリンク及び上りリンクの何れか一方に適用されてもよい。例えば、下りリンク及び上りリンクのうち、IoTトラヒックがより多く発生しやすい上りリンクにおいて本開示の一実施例が適用されてもよい。
　（３）上述した各実施の形態では、航空機向けデータに割り当てられるリソースの全帯域に対してIoT向けデータが多重される場合（例えば、図１２、図１４、図１５又は図１７）について説明したが、これに限定されない。例えば、IoT端末向けのデータは、航空機向けデータに割り当てられるリソースのうち一部の帯域において多重されてもよい。
　（３）NOMAは、例えば、伝搬減衰に差のある端末間の多重ほど効果（例えば、干渉除去精度の向上効果）が大きい。このため、複数のIoT端末のうち、伝搬環境のより悪いIoT端末と航空機端末とがNOMA多重され、伝搬環境のより良いIoT端末はNOMA多重されなくてもよい。
　例えば、衛星が形成するセルは、例えば、半径数100kmに設定され得る。このため、衛星のセル内において、地上の端末３００の場所により、雲又は降雨といった自然の影響を受ける端末と受けない端末とが存在し得る。そこで、例えば、雲又は降雨による減衰の影響を受けない航空機（端末２００）と、雲又は降雨による減衰の影響を受けるIoT端末（端末３００）とがNOMA多重されてもよい。換言すると、雲又は降雨による減衰の影響を受けないIoT端末（端末３００）は、NOMA多重されなくてよい。雲の存在は衛星からのレーダによって判断されてもよく、航空機又はIoT端末から、気象に関する情報を基地局１００へ通知してもよい。
　（４）航空機の高度によって衛星と航空機との間の伝搬路状態が変化し得る。例えば、安定飛行となる高度8～10km付近では、衛星と航空機との間の伝搬路は雲に遮られることもなく良好な伝搬環境であるのに対して、8km未満の低い高度では、雲の影響による減衰が起こり得る。そのため、基地局１００は、航空機（又は、端末２００）の高度に基づいて、NOMA多重するか否かを判断してもよい。例えば、基地局１００は、航空機の高度が8km以上の場合にNOMA多重を行うことを決定し、航空機の高度が8km未満の場合にNOMA多重を行わないことを決定してもよい。なお、航空機の高度に関する情報は、航空機（又は端末２００）から基地局１００へ通知されてもよい。
　（５）上述した各実施の形態において、各端末（例えば、端末２００又は端末３００）は、IoT端末又は航空機端末といった端末種別に関する情報を、基地局１００へ通知してもよい。端末種別に関する情報は、例えば、初期接続時に通知されてもよい。この通知により、基地局１００は、NOMA多重される端末の種別を区別できる。
　（６）上述した各実施の形態において、衛星通信システムには、基地局１００の機能が衛星上に存在する構成（例えば、「regenerative satellite」）でもよく、基地局１００の機能が地上のゲートウェイ（GW）に存在し、衛星がGWからの信号を中継通信する構成（例えば、「transparent satellite」）でもよい。
　（７）上述した各実施の形態において、NTN環境の一例として衛星通信環境について説明したが、これに限定されない。例えば、本開示の一実施例は、高度数十kmの擬似衛星、HAPS又はドローンといった非地上系通信に適用してもよい。
　また、上述した各実施の形態では、NTN環境（例えば、衛星通信環境）を例に挙げて説明したが、本開示はこれに限定されない。本開示は、他の通信環境（例えば、LTEおよび／またはNRの地上セルラ環境）に適用されてもよい。
　（８）上述した各実施の形態では、航空機端末向けの通信について説明したが、端末の種別はこれに限定されず、例えば、ブロードバンド通信を行う端末でもよい。例えば、本開示の一実施例は、航空機端末の代わりに、例えば、船舶、列車又は航空機と異なる飛翔体上に存在する端末）に適用してもよい。
　また、上述した各実施の形態では、IoT端末向けの通信について説明したが、端末の種別はこれに限定されず、例えば、低容量の通信を行う端末でもよい。例えば、本開示の一実施例は、IoT端末の代わりに、複数の端末を束ねて通信するIoTゲートウェイに適用してもよい。
　また、上述した各実施の形態では、航空機端末とIoT端末との非直交多重の例について説明したが、非直交多重される端末種別は、航空機端末及びIoT端末の組み合わせに限定されず、例えば、以下のような他の端末種別の組み合わせでもよい。
　a：フェージング環境下で使用される端末と、フェージング環境下で使用されない端末
　b：マルチパス(反射物)環境下で使用される端末と、マルチパス環境下で使用されない端末
　c：非見通し環境下で使用される端末と、見通し環境下で使用される端末
　d：送受信及びアンテナの少なくとも一つの性能（例えば、ハード性能）の悪い端末と、ハード性能の良い端末
　e：移動端末と静止端末
　f：地上端末と非地上端末
　例えば、フェージング環境下で使用される端末、マルチパス環境下で使用される端末、非見通し環境下で使用される端末、性能の悪い端末、及び、移動端末は、上述した各実施の形態におけるIoT端末と同様、伝搬路品質の低下しやすい端末に相当してもよい。また、例えば、フェージング環境下で使用されない端末、マルチパス環境下で使用されない端末、見通し環境下で使用される端末、性能の良い端末、静止端末、及び、非地上端末は、上述した各実施の形態における航空機端末と同様、伝搬路品質の良好な端末に相当してもよい。
　また、端末の性能は、例えば、UE capability、UE category又はUE classといった情報に基づいて区別されてもよい。
　（９）上述した各実施の形態では、NOMA多重において、IoT向けデータに対して高い送信電力が設定され、航空機向けデータに対して低い送信電力が設定され、航空機の伝搬路に対応する信号を対象に干渉除去処理が行われる場合について説明した。しかし、本開示の一実施例は、これに限定されず、例えば、NOMA多重される端末それぞれの環境（又は、受信品質）に基づいて、送信電力設定及び干渉除去処理が制御されてもよい。
　例えば、NOMA多重される２つの端末について、衛星との距離がより近い端末の伝搬路品質が、衛星との距離がより遠い端末の伝搬路品質よりも低い場合もあり得る。この場合、伝搬路品質がより低い端末向けデータに対して高い送信電力が設定され、伝搬路品質がより良い端末に対して低い送信電力が設定され、伝搬路品質がより良い端末の伝搬路に対応する信号を対象に干渉除去処理が行われてもよい。
　一例として、衛星のセル内において、航空機が雲の中に入り、IoT端末の上空に雲が存在しない状況について説明する。この状況下では、例えば、衛星と航空機端末との間の伝搬路と比較して、衛星とIoT端末との間の伝搬路品質が良い場合があり得る。この場合、NOMA多重において、航空機向けデータに対して高い送信電力が設定され、IoT向けデータに対して低い送信電力が設定され、IoT端末の伝搬路に対応する信号を対象に干渉除去処理が行われてもよい。なお、この場合、IoT端末は、干渉除去部を備えてよい。
　（１０）上述した各実施の形態では、航空機向けデータは、例えば、NRの仕様に基づいて伝送されてもよい。また、IoT向けデータは、例えば、LTE NB-IoT又はeMTCの仕様またはそれらをNTN向けに拡張した仕様に基づいて伝送されてもよい。
　（１１）上述した各実施の形態では、異なるサービス（例えば、IoT向け通信、及び、航空機向け通信）の端末において非直交多重が行われる場合について説明したが、本開示の一実施例はこれに限定されず、同一サービスにおける端末間で非直交多重が行われてもよい。例えば、IoT向け通信及び航空機向け通信の何れか一方（換言すると、同一のサービス）において、上述したa～fの何れかによって区別される端末の信号間でNOMA多重されてよい。
　この際、例えば、実施の形態２のように、NOMA多重される信号の少なくとも一方が、直交多重（例えば、FDM、TDM又はCDM）されてもよい。
　NOMAでは、SICによる干渉除去処理の際に復号したデータを用いて受信信号レプリカを生成するが、復号誤りが生じると正確なレプリカが生成できない。HARQを用いる際には再送合成による利得を得るため、物理層でのターゲットとするパケット誤り率を高めに設定することがある。この場合には、復号誤りの頻度が多くなり、レプリカの精度が悪化し得る。一方で、NTNでは、伝搬遅延が長いためHARQを無効化することが検討されている。そこで、HARQを無効化した端末またはHARQプロセスに対してNOMA多重を適用し、HARQを有効化した端末またはHARQプロセスに対してNOMA多重を適用しなくてもよい。或いは、NOMA多重を行う場合にはHARQを無効化するようにしてもよい。
　（１２）上述した各実施の形態では、下りリンクにおいて、同一の衛星の同一アンテナを用いた端末間の非直交多重送信の場合について説明したが、これに限定されず、異なる衛星又は異なるアンテナからの送信信号に対して非直交多重送信を行うようにしてもよい。また、上りリンクにおいては異なる端末から非直交多重された信号をそれぞれ異なる衛星や異なるアンテナで受信するようにしてもよい。
　以上、他の実施の形態について説明した。
　また、上述した各実施の形態における、「端末」という用語は、「UE」という用語に置き換えられてよい。また、「基地局」という用語は、「eNodeB」、[eNB]、「gNodeB」又は「gNB」という用語に置き換えられてよい。
　また、上述した実施の形態における「・・・部」という表記は、「・・・回路（circuitry）」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。
　本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるＬＳＩとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのＬＳＩ又はＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部または全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。ＬＳＩはデータの入力と出力を備えてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
　集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。
　さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
　本開示は、通信機能を持つあらゆる種類の装置、デバイス、システム（通信装置と総称）において実施可能である。通信装置は無線送受信機（トランシーバー）と処理／制御回路を含んでもよい。無線送受信機は受信部と送信部、またはそれらを機能として、含んでもよい。無線送受信機（送信部、受信部）は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールと１または複数のアンテナを含んでもよい。ＲＦモジュールは、増幅器、ＲＦ変調器／復調器、またはそれらに類するものを含んでもよい。通信装置の、非限定的な例としては、電話機（携帯電話、スマートフォン等）、タブレット、パーソナル・コンピューター（ＰＣ）（ラップトップ、デスクトップ、ノートブック等）、カメラ（デジタル・スチル／ビデオ・カメラ等）、デジタル・プレーヤー（デジタル・オーディオ／ビデオ・プレーヤー等）、着用可能なデバイス（ウェアラブル・カメラ、スマートウオッチ、トラッキングデバイス等）、ゲーム・コンソール、デジタル・ブック・リーダー、テレヘルス・テレメディシン（遠隔ヘルスケア・メディシン処方）デバイス、通信機能付きの乗り物又は移動輸送機関（自動車、飛行機、船等）、及び上述の各種装置の組み合わせがあげられる。
　通信装置は、持ち運び可能又は移動可能なものに限定されず、持ち運びできない又は固定されている、あらゆる種類の装置、デバイス、システム、例えば、スマート・ホーム・デバイス（家電機器、照明機器、スマートメーター又は計測機器、コントロール・パネル等）、自動販売機、その他ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ）ネットワーク上に存在し得るあらゆる「モノ（Things）」をも含む。
　通信には、セルラーシステム、無線ＬＡＮシステム、通信衛星システム等によるデータ通信に加え、これらの組み合わせによるデータ通信も含まれる。
　また、通信装置には、本開示に記載される通信機能を実行する通信デバイスに接続又は連結される、コントローラやセンサー等のデバイスも含まれる。例えば、通信装置の通信機能を実行する通信デバイスが使用する制御信号やデータ信号を生成するような、コントローラやセンサーが含まれる。
　また、通信装置には、上記の非限定的な各種装置と通信を行う、あるいはこれら各種装置を制御する、インフラストラクチャ設備、例えば、基地局、アクセスポイント、その他あらゆる装置、デバイス、システムが含まれる。
　本開示の一実施例に係る通信装置は、非直交多重において、第１端末種別に対応する第１信号に第１送信電力を割り当て、かつ、第２端末種別に対応する第２信号に第２送信電力を割り当てる制御回路と、前記非直交多重された前記第１信号及び前記第２信号を送信する送信回路と、を具備する。
　本開示の一実施例において、前記第１送信電力は、前記第２送信電力よりも高い。
　本開示の一実施例において、前記送信回路は、複数の前記第１信号の直交多重、および、複数の前記第２信号の直交多重の少なくとも一方を行う。
　本開示の一実施例において、前記制御回路は、前記直交多重される複数の信号毎に符号化及び変調を制御する。
　本開示の一実施例において、前記制御回路は、前記直交多重される複数の信号のセットについて符号化及び変調を制御する。
　本開示の一実施例において、前記制御回路は、前記第２信号の送信タイミングよりも前に発生した前記第１信号を、前記第２信号の前記送信タイミングにおいて非直交多重する。
　本開示の一実施例において、前記第１端末種別は、衛星通信を行うInternet of Things（IoT）端末を示し、前記第２端末種別は、飛翔体において衛星通信を行う端末を示す。
　本開示の一実施例に係る通信装置は、非直交多重信号を受信する受信回路と、前記非直交多重信号において、第１端末種別に対応した第１受信電力の第１信号と、第２端末種別に対応した第２受信電力の第２信号と、の一方を除去する制御回路と、を具備する。
　本開示の一実施例において、前記制御回路は、前記第１受信電力よりも高い前記第２受信電力の前記第２信号を除去する。
　本開示の一実施例において、前記制御回路は、前記通信装置が前記第２端末種別の端末である場合、前記第１信号を除去する。
　本開示の一実施例に係る通信方法において、通信装置は、非直交多重において、第１端末種別に対応する第１信号に第１送信電力を割り当て、かつ、第２端末種別に対応する第２信号に第２送信電力を割り当て、前記非直交多重された前記第１信号及び前記第２信号を送信する。
　本開示の一実施例に係る通信方法において、通信装置は、非直交多重信号を受信し、前記非直交多重信号において、第１端末種別に対応した第１受信電力の第１信号と、第２端末種別に対応した第２送信電力の第２信号と、の一方を除去する。
　２０１９年１２月２６日出願の特願２０１９－２３６７９９の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本開示の一態様は、無線通信システムに有用である。
　１００　基地局
　１０１，１０３，２０５，３０５　データ生成部
　１０２，１０４，２０６，３０６　データ送信処理部
　１０５　NOMA多重部
　１０６　制御情報生成部
　１０７　制御情報送信処理部
　１０８，２０７，３０７　無線送信部
　１０９，２０１，３０１　アンテナ
　１１０，２０２，３０２　無線受信部
　１１１　受信処理部
　２００，３００　端末
　２０３，３０３　制御情報受信処理部
　２０４，３０４　データ受信処理部

Claims (13)

  1. 　非直交多重において、第１端末種別に対応する第１信号に第１送信電力を割り当て、かつ、第２端末種別に対応する第２信号に第２送信電力を割り当てる制御回路と、
    　前記非直交多重された前記第１信号及び前記第２信号を送信する送信回路と、
    　を具備する、通信装置。
  2. 　前記第１送信電力は、前記第２送信電力よりも高い、
    　請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記送信回路は、複数の前記第１信号の直交多重、および、複数の前記第２信号の直交多重の少なくとも一方を行う、
    　請求項１に記載の通信装置。
  4. 　前記制御回路は、前記直交多重される複数の信号毎に符号化及び変調を制御する、
    　請求項３に記載の通信装置。
  5. 　前記制御回路は、前記直交多重される複数の信号のセットについて符号化及び変調を制御する、
    　請求項３に記載の通信装置。
  6. 　前記制御回路は、前記第２信号の送信タイミングよりも前に発生した前記第１信号を、前記第２信号の前記送信タイミングにおいて非直交多重する、
    　請求項１に記載の通信装置。
  7. 　前記第１端末種別は、衛星通信を行うInternet of Things（IoT）端末を示し、
    　前記第２端末種別は、飛翔体において衛星通信を行う端末を示す、
    　請求項１に記載の通信装置。
  8. 　非直交多重信号を受信する受信回路と、
    　前記非直交多重信号において、第１端末種別に対応した第１受信電力の第１信号と、第２端末種別に対応した第２受信電力の第２信号と、の一方を除去する制御回路と、
    　を具備する、通信装置。
  9. 　前記制御回路は、前記第１受信電力よりも高い前記第２受信電力の前記第２信号を除去する、
    　請求項８に記載の通信装置。
  10. 　前記制御回路は、前記通信装置が前記第２端末種別の端末である場合、前記第１信号を除去する、
    　請求項８に記載の通信装置。
  11. 　前記第１端末種別は、衛星通信を行うInternet of Things（IoT）端末を示し、
    　前記第２端末種別は、航空機において衛星通信を行う端末を示す、
    　請求項８に記載の通信装置。
  12. 　通信装置は、
    　非直交多重において、第１端末種別に対応する第１信号に第１送信電力を割り当て、かつ、第２端末種別に対応する第２信号に第２送信電力を割り当て、
    　前記非直交多重された前記第１信号及び前記第２信号を送信する、
    　通信方法。
  13. 　通信装置は、
    　非直交多重信号を受信し、
    　前記非直交多重信号において、第１端末種別に対応した第１受信電力の第１信号と、第２端末種別に対応した第２送信電力の第２信号と、の一方を除去する、
    　通信方法。
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