WO2022153866A1 - 通信装置、通信方法、及び通信システム - Google Patents

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WO2022153866A1
WO2022153866A1 PCT/JP2021/048746 JP2021048746W WO2022153866A1 WO 2022153866 A1 WO2022153866 A1 WO 2022153866A1 JP 2021048746 W JP2021048746 W JP 2021048746W WO 2022153866 A1 WO2022153866 A1 WO 2022153866A1
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WO
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communication
relay
station
terminal device
harq
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PCT/JP2021/048746
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English (en)
French (fr)
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大輝 松田
博允 内山
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ソニーグループ株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
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    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/1607—Details of the supervisory signal
    • H04L1/1685—Details of the supervisory signal the supervisory signal being transmitted in response to a specific request, e.g. to a polling signal
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/06—Airborne or Satellite Networks

Definitions

  • This disclosure relates to communication devices, communication methods, and communication systems.
  • Relay communication via a relay station may be used as communication between communication devices.
  • one-way relay communication is known in which one of uplink communication and downlink communication is relay communication and the other communication is direct communication.
  • communication performance for example, delay, throughput, packet loss rate, etc.
  • communication performance for example, delay, throughput, packet loss rate, etc.
  • the base station and the terminal device perform relay communication.
  • the base station is a non-ground station such as a satellite station
  • the propagation path between the base station and the terminal device is a long distance.
  • the retransmission process such as HARQ (Hybrid automatic repeat request) may fail.
  • this disclosure proposes a communication device, a communication method, and a communication system capable of realizing high communication performance.
  • one of uplink communication and downlink communication with another communication device is relay communication via a relay station, and the other.
  • a plurality of components having substantially the same functional configuration may be distinguished by adding different numbers after the same reference numerals.
  • a plurality of configurations having substantially the same functional configuration are distinguished as required , such as terminal devices 50 1 , 502 , and 503.
  • terminal devices 50 1 , 502 , and 503. if it is not necessary to distinguish each of the plurality of components having substantially the same functional configuration, only the same reference numerals are given.
  • the terminal devices 50 1 , 50 2 , and 50 3 they are simply referred to as the terminal device 50.
  • Each of one or more embodiments (including examples and modifications) described below can be implemented independently. On the other hand, at least a part of the plurality of embodiments described below may be implemented in combination with at least a part of other embodiments as appropriate. These plurality of embodiments may include novel features that differ from each other. Therefore, these plurality of embodiments can contribute to solving different purposes or problems, and can exert different effects.
  • LTE and NR are a kind of cellular communication technology, and enable mobile communication of a terminal device by arranging a plurality of areas covered by a base station in a cell shape. At this time, a single base station may manage a plurality of cells.
  • RAT Radio Access Technology
  • LTE and NR are a kind of cellular communication technology, and enable mobile communication of a terminal device by arranging a plurality of areas covered by a base station in a cell shape. At this time, a single base station may manage a plurality of cells.
  • LTE includes LTE-A (LTE-Advanced), LTE-A Pro (LTE-Advanced Pro), and EUTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access).
  • NR shall include NLAT (New Radio Access Technology) and FEUTRA (Further EUTRA).
  • a single base station may manage a plurality of cells.
  • the cell corresponding to LTE is referred to as an LTE cell
  • the cell corresponding to NR is referred to as an NR cell.
  • NR is the next generation (fifth generation) wireless access technology (RAT) of LTE.
  • RAT wireless 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
  • NTN Non-Terrestrial Network
  • TN terrestrial network
  • Relay communication via a relay station may be used as communication between communication devices.
  • relay communication via a relay station may be used as communication between a terminal device and a non-ground station.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining relay communication.
  • FIG. 1 shows a satellite station (Satellite shown in FIG. 1) as a non-ground station. Then, FIG. 1 shows how the satellite station and the terminal device (UE shown in FIG. 1) perform relay communication via the relay station (Relay shown in FIG. 1). In the example of FIG. 1, both the uplink and the downlink are relay communication.
  • an acknowledgment (ACK) / negative response (NACK) is guaranteed for each link (link between the satellite station and the relay station, link between the relay station and the terminal device). It is considered to do. That is, since the terminal device transmits ACK / NACK from the relay station, it is possible to know whether or not the data has arrived at the relay station. However, since the terminal device does not receive ACK / NACK from the non-ground station, it is unknown whether or not the data has arrived at the satellite station.
  • FIG. 2 is a diagram showing that the propagation distance TD between the terminal device and the non-ground station is long.
  • feedback ACK / NACK, etc.
  • HARQ it is necessary to hold the transmission data in the transmission buffer until the communication is successful, but since the relay station relays the communication of many terminal devices, if the feedback from the satellite station is delayed, the transmission buffer overflows. Problems occur.
  • FIG. 3 is a diagram showing a state in which HARQ feedback between the satellite station and the relay station is disabled.
  • the communication performance (for example, delay, throughput, packet loss rate, etc.) will be significantly reduced depending on the situation.
  • the communication performance for example, delay, throughput, packet loss rate, etc.
  • the packet is retransmitted by the upper layer, so that a large delay occurs before retransmitting.
  • low earth orbit satellites and the like are constantly moving at high speed over the sky, and there is a possibility that relay stations and terminal devices may be out of coverage or out of sight at the time of retransmission. As a result, there may be a case where the data transmitted by the terminal device does not reach the satellite station.
  • the communication system of the present embodiment is a communication system including a non-ground station, a relay station, and a terminal device, and the communication between the non-ground station and the terminal device is uni-directional relay communication.
  • the non-ground station and the terminal device can perform the retransmission process end-to-end.
  • the non-ground station is different from at least one HARQ ID for communication between the terminal device and the relay station and a HARQ ID for communication between the non-ground station and the relay station.
  • the HARQ ID used end-to-end between the terminal device and the non-ground station in the one-way relay communication (hereinafter, also referred to as an end-to-end HARQ ID) is acquired.
  • the non-ground station uses this end-to-end (hereinafter referred to as E2E) HARQ ID to perform one-way relay communication with the terminal device.
  • E2E end-to-end
  • the HARQ ID is, for example, a HARQ process ID.
  • the one-way relay is a communication method in which one link of the uplink and the downlink is relay communication and the other link is direct communication.
  • FIG. 4 is a diagram showing an uplink one-way relay.
  • FIG. 5 is a diagram showing a downlink one-way relay.
  • the uplink one-way relay is a one-way relay in which the uplink is relay communication and the downlink is direct communication.
  • the downlink one-way relay is a one-way relay in which the downlink is used for relay communication and the uplink is used for direct communication.
  • the non-ground station is different from at least one HARQ ID for communication between the terminal device and the relay station and a HARQ ID for communication between the relay station and the non-ground station.
  • the non-ground station transmits the NACK related to the HARQ ID of E2E to the terminal device by direct communication without going through the relay station.
  • end-to-end retransmission processing can be performed in the PHY layer and MAC layer even in an environment where HARQ between the non-ground station and the relay station is disabled (Disable). Further, since the terminal device or the non-ground station can quickly know the success / failure of communication without going through the relay station, the retransmission process can be executed quickly. As a result, the delay associated with the retransmission process is reduced, so that the communication system can realize high communication performance.
  • Communication system 1 is a cellular communication system using wireless access techniques such as LTE and NR, and provides terrestrial terminal devices with wireless communication via a non-ground station (for example, a satellite station or an aircraft station). .. If the non-ground station is a satellite station, the communication system 1 may be a Bent-pipe (Transparent) type mobile satellite communication system.
  • the wireless access method used by the communication system 1 is not limited to LTE and NR, and may be another wireless access method such as W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) and cdma2000 (Code Division Multiple Access 2000). ..
  • the ground station (also referred to as a ground base station) means a base station (including a relay station) installed on the ground.
  • ground is not only on land but also on the ground in a broad sense including underground, water, and water.
  • the description of "ground station” may be replaced with “gateway”.
  • the technique of the present disclosure can be applied not only to communication between a non-ground base station and a terminal device but also to communication between a ground base station and a terminal device.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the communication system 1 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the communication system 1 includes a management device 10, a ground station 20, a non-ground station 30, a relay station 40, and a terminal device 50.
  • the communication system 1 provides a user with a wireless network capable of mobile communication by operating the wireless communication devices constituting the communication system 1 in cooperation with each other.
  • the wireless network of the present embodiment is composed of, for example, a wireless access network and a core network.
  • the wireless communication device is a device having a wireless communication function, and in the example of FIG. 6, the ground station 20, the non-ground station 30, the relay station 40, and the terminal device 50 correspond to each other. ..
  • the communication system 1 may include a plurality of management devices 10, a ground station 20, a non-ground station 30, a relay station 40, and a terminal device 50, respectively.
  • the communication system 1 includes management devices 10 1 , 10 2 and the like as the management device 10.
  • the communication system 1 includes ground stations 201, 202 and the like as ground stations 20 , and non-ground stations 30 1 , 302 and the like as non - ground stations 30.
  • the communication system 1 includes relay stations 40 1 , 402 and the like as the relay station 40 , and terminal devices 50 1 , 502 , 503 and the like as the terminal device 50.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a wireless network provided by the communication system 1.
  • the management device 10 is, for example, a device that constitutes the core network CN.
  • the management device 10 is connected to the public network PN.
  • the management device 10 is connected to the ground station 20 and the non-ground station 30, and enables the terminal device 50 to connect to the public network PN.
  • the ground station 20 and the non-ground station 30 are base stations.
  • the ground station 20 is, for example, a ground base station installed in a structure on the ground
  • the non-ground station 30 is a non-ground base station such as a medium earth orbit satellite, a low earth orbit satellite, or HAPS (High Altitude Platform Station).
  • the ground station 20 and the non-ground station 30 each constitute a cell.
  • a cell is an area covered by wireless communication.
  • the cell may be a macro cell, a micro cell, a femto cell, or a small cell.
  • the communication system 1 may be configured to manage a plurality of cells by a single base station (satellite station), or may be configured to manage one cell by a plurality of base stations. ..
  • the ground stations 20 1 and 202 constitute the terrestrial network TN 1
  • the ground stations 20 3 , 204 , and 25 constitute the terrestrial network TN 2
  • the terrestrial network TN1 and the terrestrial network TN2 are networks operated by, for example, a wireless communication carrier such as a telephone company.
  • the terrestrial network TN1 and the terrestrial network TN2 may be operated by different wireless communication carriers or may be operated by the same wireless communication carrier. It is also possible to regard the terrestrial network TN1 and the terrestrial network TN2 as one terrestrial network.
  • the terrestrial network TN1 and the terrestrial network TN2 are each connected to the core network.
  • the ground station 20 constituting the terrestrial network TN2 is connected to, for example, the core network CN configured by the management device 101 and the like.
  • the core network CN is EPC.
  • the core network CN is 5GC.
  • the core network CN is not limited to EPC and 5GC, and may be a core network of another wireless access method.
  • the terrestrial network TN1 is not connected to the core network, but the terrestrial network TN1 may be connected to the core network CN. Further, the terrestrial network TN1 may be connected to a core network (not shown) different from the core network CN.
  • the core network CN is provided with a gateway device, a barrier exchange, and the like, and is connected to the public network PN via the gateway device.
  • the public network PN is, for example, a public data network such as the Internet, a regional IP network, a telephone network (mobile phone network, fixed telephone network, etc.).
  • the gateway device is, for example, a server device connected to the Internet, a regional IP network, or the like.
  • the barrier exchange is, for example, an exchange connected to the telephone network of a telephone company.
  • the management device 101 may have a function as a gateway device or a barrier exchange.
  • the non-ground station 30 shown in FIG. 7 is a non-ground station such as a satellite station or an aircraft station.
  • the group of satellite stations (or satellite stations) that make up a non-terrestrial network is called the Space-borne Platform.
  • the group of aircraft stations (or aircraft stations) that make up a non-terrestrial network is called the Airborne Platform.
  • the non-ground stations 30 1 , 30 2 and 30 3 constitute the space bone platform SBP 1
  • the non-ground stations 30 4 constitute the space bone platform SBP 2.
  • the non - ground station 305 constitutes the air bone platform ABP1.
  • the non-ground station 30 may be able to communicate with the terrestrial network or the core network via the relay station 40. Of course, the non-ground station 30 may be able to directly communicate with the terrestrial network or the core network without going through the relay station 40. The non-ground station 30 may be able to communicate with the terminal device 50 via the relay station 40, or may be able to communicate directly with the terminal device 50. Further, in the non-ground station 30, the relay station 40 and the non-ground station may be able to directly communicate with each other without going through the relay station.
  • the relay station 40 relays the communication between the ground device and the non-ground station 30.
  • the relay station 401 relays the communication between the ground station 20 and the non - ground station 30, and the relay station 402 relays the communication between the management device 10 and the non - ground station 30.
  • the ground station 20 may relay the communication between the terminal device 50 and the non-ground station 30.
  • the relay station 40 may be able to communicate with another relay station 40.
  • the terminal device 50 can communicate with both a ground station and a non-ground station.
  • the terminal device 501 can communicate with the ground stations constituting the terrestrial network TN1. Further, the terminal device 501 can communicate with the non-ground stations constituting the space bone platforms SBP1 and SBP2. The terminal device 50 can also communicate with the non-ground stations constituting the air bone platform ABP1. The terminal device 50 may be able to communicate with the relay station 40. Further, the terminal device 50 may be capable of directly communicating with another terminal device 50. The terminal device 501 may be capable of directly communicating with the terminal device 50 2 .
  • Satellite communication is wireless communication between a satellite station and a communication device.
  • FIG. 8 is a diagram showing an outline of satellite communication provided by the communication system 1. Satellite stations are mainly divided into geostationary satellite stations and low earth orbit satellite stations.
  • the geostationary satellite station is located at an altitude of about 35786 km and revolves around the earth at the same speed as the rotation speed of the earth.
  • the non-ground station 304 constituting the space bone platform SBP2 is a geostationary satellite station.
  • the geostationary satellite station has a relative velocity of almost 0 with the terminal device 50 on the ground, and is observed from the terminal device 50 on the ground as if it were stationary.
  • the non-ground station 304 performs satellite communication with terminal devices 50 1 , 50 3 , 504 , etc. located on the earth.
  • a low earth orbit satellite station is a satellite station that orbits at a lower altitude than a geostationary satellite station or a medium earth orbit satellite station.
  • a low earth orbit satellite station is, for example, a satellite station located between an altitude of 500 km and an altitude of 2000 km.
  • the non-ground stations 30 1 and 302 constituting the space bone platform SBP1 are low earth orbit satellite stations. Note that FIG. 8 shows only two non-ground stations 30 1 and 302 as satellite stations constituting the space bone platform SBP1. However, in reality, the satellite stations constituting the space bone platform SBP1 have a low earth orbit satellite constellation formed by three or more (for example, tens to thousands) non-ground stations 30.
  • the low earth orbit satellite station has a relative velocity with the terminal device 50 on the ground, and is observed as if it is moving from the terminal device 50 on the ground.
  • the non-ground stations 30 1 and 30 2 form cells, respectively, and perform satellite communication with terminal devices 50 1 , 50 3 , 504 , etc. located on the earth.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a cell composed of a non-geostationary satellite.
  • FIG. 9 shows cell C2 formed by the non-ground station 302, which is a low earth orbit satellite station.
  • the satellite station orbiting in low earth orbit communicates with the terminal device 50 on the ground with a predetermined directivity on the ground.
  • the angle R1 shown in FIG. 9 is 40 °.
  • the radius D1 of the cell C2 formed by the non-ground station 302 is, for example, 1000 km.
  • Low earth orbit satellite stations move at a constant speed. If it becomes difficult for the low earth orbit satellite station to provide satellite communication to the terminal device 50 on the ground, a subsequent low earth orbit satellite station will provide satellite communication.
  • FIG. 9 shows cell C2 formed by the non-ground station 302, which is a low earth orbit satellite station.
  • the satellite station orbiting in low earth orbit communicates with the terminal device 50 on the ground with a predetermined directivity on the ground.
  • the angle R1 shown in FIG. 9 is 40
  • the subsequent non-ground station 303 3 provides satellite communication.
  • the values of the angle R1 and the radius D1 described above are merely examples and are not limited to the above.
  • Medium earth orbit and low earth orbit satellites move in orbit at a very high speed over the sky as described above. For example, in the case of a low earth orbit satellite at an altitude of 600 km, it moves in orbit at a speed of 7.6 km / S. I'm moving.
  • Low earth orbit satellites form cells (or beams) with a radius of several tens of kilometers to several hundreds of kilometers on the ground, but the cells formed on the ground move as the satellite moves, so the terminal device on the ground does not move.
  • handover may be required. For example, assuming a case where the cell diameter formed on the ground is 50 km and the terminal device on the ground is not moving, the handover occurs in about 6 to 7 seconds.
  • the terminal device 50 is capable of wireless communication using a non-terrestrial network.
  • the non-ground station 30 of the communication system 1 constitutes a non-terrestrial network.
  • the communication system 1 can extend the service to the terminal device 50 located in an area that cannot be covered by the terrestrial network.
  • the communication system 1 can provide public safety communication and critical communication to communication devices such as IoT (Internet of Things) devices and MTC (Machine Type Communications) devices.
  • IoT Internet of Things
  • MTC Machine Type Communications
  • the communication system 1 can realize a service connection to an aircraft terminal device such as an airplane passenger or a drone, or a service connection to a mobile terminal device such as a ship or a train.
  • the communication system 1 can provide A / V content, group communication, IoT broadcast service, software download service, high-efficiency multicast service such as emergency message, high-efficiency broadcast service, and the like.
  • the communication system 1 can also realize traffic offload between a terrestrial network and a non-terrestrial network. In order to realize these, it is desirable that the non-terrestrial network provided by the communication system 1 be integrated with the terrestrial network provided by the communication system 1 in the upper layer. Further, it is desirable that the non-terrestrial network provided by the communication system 1 has the same wireless access method as the terrestrial network provided by the communication system 1.
  • the device in the figure may be considered as a device in a logical sense. That is, a part of the devices in the figure may be realized by a virtual machine (VM: Virtual Machine), a container (Container), a docker (Docker), etc., and they may be mounted on physically the same hardware.
  • VM Virtual Machine
  • Container Container
  • Docker docker
  • the ground station and the non-ground station can be paraphrased as a base station.
  • a satellite station can be rephrased as a relay station. If the satellite station has a function as a base station, the satellite station can be paraphrased as a base station.
  • the LTE base station may be referred to as eNodeB (Evolved Node B) or eNB.
  • the base station of NR may be referred to as gNodeB or gNB.
  • a terminal device also referred to as a mobile station or a terminal
  • UE User Equipment
  • the terminal device is a kind of communication device, and is also called a mobile station or a terminal.
  • the concept of a communication device includes not only a portable mobile device (terminal device) such as a mobile terminal, but also a device installed on a structure or a mobile body.
  • the structure or the moving body itself may be regarded as a communication device.
  • the concept of a communication device includes not only a terminal device but also a base station and a relay station.
  • a communication device is a type of processing device and information processing device. Further, the communication device can be paraphrased as a transmission device or a reception device.
  • each device constituting the communication system 1 will be specifically described.
  • the configuration of each device shown below is just an example.
  • the configuration of each device may be different from the configuration shown below.
  • the management device 10 is a device that manages a wireless network.
  • the management device 10 is a device that constitutes a core network.
  • the core network is an EPC
  • the management device 10 is, for example, a device having a function as an MME (Mobility Management Entity).
  • the core network is 5GC
  • the management device 10 is, for example, a device having a function as an AMF (Access and Mobility Management Function) and / or an SMF (Session Management Function).
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • SMF Session Management Function
  • the functions of the management device 10 are not limited to MME, AMF, and SMF.
  • the management device 10 is a device having functions as NSSF (Network Slice Selection Function), AUSF (Authentication Server Function), PCF (Policy Control Function), and UDM (Unified Data Management). There may be. Further, the management device 10 may be a device having a function as an HSS (Home Subscriber Server).
  • NSSF Network Slice Selection Function
  • AUSF Authentication Server Function
  • PCF Policy Control Function
  • UDM Unified Data Management
  • the management device 10 may have a gateway function.
  • the management device 10 may have a function as an S-GW (Serving Gateway) or a P-GW (Packet Data Network Gateway).
  • the management device 10 may have a function as an UPF (User Plane Function).
  • the management device 10 does not necessarily have to be a device that constitutes 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 device 10 may be a device that functions as an RNC (Radio Network Controller).
  • RNC Radio Network Controller
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of the management device 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.
  • the configuration shown in FIG. 10 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the management device 10 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the management device 10 may be composed of 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 composed of a USB (Universal Serial Bus) host controller, a USB port, or the like. May be good.
  • the communication unit 11 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the communication unit 11 functions as a communication means of the management device 10.
  • the communication unit 11 communicates with the ground station 20 and the like under 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 means for the management device 10.
  • the storage unit 12 stores, for example, the connection state of the terminal device 50.
  • the storage unit 12 stores the RRC state and the ECM state of the terminal device 50.
  • the storage unit 12 may function as a home memory for storing the position information of the terminal device 50.
  • the control unit 13 is a controller that controls each unit of the management device 10.
  • the control unit 13 is realized by, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), or a GPU (Graphics Processing Unit).
  • the control unit 13 is realized by the processor executing various programs stored in the storage device inside the management device 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 an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • ground station configuration Next, the configuration of the ground station 20 will be described.
  • the ground station 20 is a wireless communication device that wirelessly communicates with the terminal device 50.
  • the ground station 20 may be configured to wirelessly communicate with the terminal device 50 via the non-ground station 30, or may be configured to wirelessly communicate with the terminal device 50 via a terrestrial relay station. good. Of course, the ground station 20 may be configured to directly communicate wirelessly with the terminal device 50.
  • the ground station 20 is a kind of communication device. More specifically, the ground station 20 is a device corresponding to a radio base station (Base Station, Node B, eNB, gNB, etc.) or a radio access point (Access Point).
  • the ground station 20 may be a wireless relay station. Further, the ground station 20 may be an optical overhanging device called RRH (Remote Radio Head) or RU (Radio Unit). Further, the ground station 20 may be a receiving station such as an FPU (Field Pickup Unit). Further, the ground station 20 is an IAB (Integrated Access and Backhaul) donor node or an IAB relay node that provides a wireless access line and a wireless backhaul line by time division multiplexing, frequency division multiplexing, or spatial division multiplexing. May be good.
  • IAB Integrated Access and Backhaul
  • the wireless access technique used by the ground station 20 may be a cellular communication technique or a wireless LAN technique.
  • the wireless access technique used by the ground station 20 is not limited to these, and may be another wireless access technique.
  • the wireless access technique used by the ground station 20 may be an LPWA communication technique.
  • the wireless communication used by the ground station 20 may be wireless communication using millimeter waves.
  • the wireless communication used by the ground station 20 may be wireless communication using radio waves or wireless communication (optical radio) using infrared rays or visible light.
  • the ground station 20 may be capable of NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) communication with the terminal device 50.
  • NOMA communication refers to communication (transmission, reception, or both) using non-orthogonal resources.
  • the ground station 20 may be capable of NOMA communication with another ground station 20.
  • the non-orthogonal resource is a resource having an axis different from that of the orthogonal resource (time, frequency, and space), and includes, for example, scramble, interleave, code (for example, diffusion code, sparse code, etc.), power difference, and the like. It is a radio resource that can separate different signals by using the above.
  • the ground stations 20 may be able to communicate with each other via an interface between the base station and the core network (for example, S1 Interface, etc.). This interface may be wired or wireless. Further, the base stations may be able to communicate with each other via an interface between base stations (for example, X2 Interface, S1 Interface, etc.). This interface may be wired or wireless.
  • the concept of a base station includes not only a donor base station but also a relay base station (also referred to as a relay station or a relay station). Further, the concept of a base station includes not only a structure having a function of a base station but also a device installed in the structure.
  • Structures are, for example, high-rise buildings, houses, steel towers, station facilities, airport facilities, port facilities, office buildings, school buildings, hospitals, factories, commercial facilities, stadiums, and other buildings.
  • the concept of structure includes not only buildings but also non-building structures such as tunnels, bridges, dams, walls, and iron pillars, and equipment such as cranes, gates, and windmills.
  • the concept of structures includes not only structures on land (above ground in a narrow sense) or underground, but also structures on water such as piers and megafloats, and structures underwater such as marine observation facilities.
  • a base station can be rephrased as an information processing device.
  • the ground station 20 may be a donor station or a relay station (relay station). Further, the ground station 20 may be a fixed station or a mobile station.
  • a mobile station is a wireless communication device (for example, a base station) configured to be mobile.
  • the ground station 20 may be a device installed on the moving body or may be the moving body itself.
  • a relay station having mobility can be regarded as a ground station 20 as a mobile station.
  • a device such as a vehicle, a drone, or a smartphone, which is originally capable of moving and is equipped with a base station function (at least a part of the base station function), also falls under the ground station 20 as a mobile station.
  • the mobile body may be a mobile terminal such as a smartphone or a mobile phone.
  • the moving body may be a moving body (for example, a vehicle such as a car, a bicycle, a bus, a truck, a motorcycle, a train, a linear motor car, etc.) that moves on land (ground in a narrow sense), or under the ground (for example, a vehicle such as a motorcycle, a train, or a linear motor car).
  • it may be a moving body (for example, a subway) moving in a tunnel.
  • the moving body may be a moving body moving on water (for example, a ship such as a passenger ship, a cargo ship, or a hovercraft), or a moving body moving underwater (for example, a submarine, a submarine, an unmanned submarine, etc.). Submarine).
  • the moving body may be a moving body (for example, an aircraft such as an airplane, an airship, or a drone) that moves in the atmosphere.
  • a moving body for example, an aircraft such as an airplane, an airship, or a drone
  • the ground station 20 may be a ground base station (ground station) installed on the ground.
  • the ground station 20 may be a base station arranged on a structure on the ground, or may be a base station installed on a moving body moving on the ground.
  • the ground station 20 may be an antenna installed in a structure such as a building and a signal processing device connected to the antenna.
  • the ground station 20 may be a structure or a moving body itself. "Ground" is not only on land (ground in a narrow sense) but also on the ground in a broad sense including underground, water, and water.
  • the ground station 20 is not limited to the ground base station.
  • the ground station 20 may be an aircraft station. From the perspective of satellite stations, the aircraft stations located on Earth are ground stations.
  • the size of the coverage of the ground station 20 may be from a large one such as a macro cell to a small one such as a pico cell. Of course, the size of the coverage of the ground station 20 may be extremely small, such as a femtocell. Further, the ground station 20 may have a beamforming capability. In this case, the ground station 20 may form a cell or a service area for each beam. Therefore, the ground station 20 is equipped with an antenna array composed of a plurality of antenna elements, and is configured to provide advanced antenna technology (Advanced Antenna Technology) represented by MIMO (Multiple Input Multiple Output) and beamforming. It may have been.
  • advanced Antenna Technology represented by MIMO (Multiple Input Multiple Output)
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of the ground station 20 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the ground station 20 includes a wireless communication unit 21, a storage unit 22, a control unit 23, and a network communication unit 24.
  • the configuration shown in FIG. 11 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the ground station 20 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 21 is a signal processing unit for wireless communication with other wireless communication devices (for example, non-ground station 30, relay station 40, terminal device 50, other ground station 20).
  • 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.
  • the wireless communication unit 21 may support an automatic retransmission technique such as HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest).
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • 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, respectively.
  • each unit of the wireless communication unit 21 may be individually configured for each wireless access method.
  • the reception processing unit 211 and the transmission processing unit 212 may be individually configured by LTE and NR.
  • the antenna 213 may be composed of a plurality of antenna elements (for example, a plurality of patch antennas).
  • the wireless communication unit 21 may be configured to be beamforming.
  • the wireless communication unit 21 may be configured to enable polarization beamforming using vertically polarized waves (V polarization) and horizontally polarized waves (H polarization).
  • the reception processing unit 211 processes the uplink signal received via the antenna 213. For example, the reception processing unit 211 down-converts the uplink signal, removes unnecessary frequency components, controls the amplification level, orthogonal demodulation, converts to a digital signal, removes the guard interval (cyclic prefix), and performs high speed. The frequency domain signal is extracted by Fourier transform. Then, the reception processing unit 211 separates uplink channels such as PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) and PUCCH (Physical Uplink Control Channel) and uplink reference signals from the processed signals.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the reception processing unit 211 demodulates the received signal with respect to the modulation symbol of the uplink channel by using a modulation method such as BPSK (Binary Phase Shift Keying) or QPSK (Quadrature Phase shift Keying).
  • the modulation method used for demodulation may be 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, 256QAM, or 1024QAM.
  • the signal points on the constellation do not necessarily have to be equidistant.
  • the constellation may be a non-uniform constellation (NUC: Non Uniform Constellation).
  • the reception processing unit 211 performs decoding processing on the coded bits of the demodulated uplink channel.
  • the decoded uplink data and uplink control information are output to the control unit 23.
  • the transmission processing unit 212 performs downlink control information and downlink data transmission processing.
  • the transmission processing unit 212 encodes the downlink control information and the downlink data input from the control unit 23 by using a coding method such as block coding, convolutional coding, or turbo coding.
  • the transmission processing unit 212 modulates the coding bit by a predetermined modulation method such as BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, and 1024QAM.
  • BPSK, QPSK BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, and 1024QAM.
  • the signal points on the constellation do not necessarily have to be equidistant.
  • the constellation may be a non-uniform constellation (NUC).
  • the transmission processing unit 212 multiplexes the modulation symbol of each channel and the downlink reference signal and arranges them in a predetermined resource element. Then, the transmission processing unit 212 performs various signal processing on the multiplexed signal. For example, the transmission processing unit 212 converts to the time domain by fast Fourier transform, adds a guard interval (cyclic prefix), generates a digital signal of the baseband, converts to an analog signal, orthogonal modulation, up-conversion, and extra. Performs processing such as removing frequency components and amplifying power. The signal generated by the transmission processing unit 212 is transmitted from the antenna 213.
  • a guard interval cyclic prefix
  • Antenna 213 is an antenna device (antenna unit) that mutually converts current and radio waves.
  • the antenna 213 may be composed of one antenna element (for example, one patch antenna) or may be composed of a plurality of antenna elements (for example, a plurality of patch antennas).
  • the wireless communication unit 21 may be configured to be beamforming.
  • the wireless communication unit 21 may be configured to generate a directivity beam by controlling the directivity of a radio signal using a plurality of antenna elements.
  • the antenna 213 may be a dual polarization antenna.
  • the radio communication unit 21 may use vertically polarization (V polarization) and horizontally polarization (H polarization) when transmitting a radio signal. Then, the radio communication unit 21 may control the directivity of the radio signal transmitted by using the vertically polarized wave and the horizontally polarized wave. Further, the wireless communication unit 21 may transmit and receive spatially multiplexed signals via a plurality of layers composed of a plurality of antenna elements.
  • the storage unit 22 is a storage device that can read and write data such as DRAM, SRAM, flash memory, and hard disk.
  • the storage unit 22 functions as a storage means for the ground station 20.
  • the control unit 23 is a controller that controls each unit of the ground station 20.
  • the control unit 23 is realized by, for example, a processor such as a CPU, MPU, or GPU.
  • the control unit 23 is realized by the processor executing various programs stored in the storage device inside the ground station 20 with the RAM or the like as a work area.
  • the control unit 23 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA.
  • the CPU, MPU, GPU, ASIC, and FPGA can all be regarded as controllers.
  • the operation of the control unit 23 of the ground station 20 may be the same as the operation of the control unit 33 of the non-ground station 30.
  • the operation of the control unit 33 of the non-ground station 30 may be the same as the operation of the control unit 23 of the ground station 20.
  • the network communication unit 24 is a communication interface for communicating with other devices.
  • the network communication unit 24 is, for example, a network interface.
  • the network communication unit 24 is a LAN interface such as a NIC.
  • the network communication unit 24 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the network communication unit 24 functions as a communication means of the relay station 40.
  • the network communication unit 24 communicates with the management device 10, the relay station 40, and the like under the control of the control unit 23.
  • the non-ground station 30 is a base station that provides the terminal device 50 with the function of a base station.
  • the non-ground station 30 is a relay station that relays communication between the ground station 20 and the terminal device 50.
  • the non-ground station 30 may be a satellite station or an aircraft station.
  • a satellite station is a satellite station that can float outside the atmosphere.
  • the satellite station may be a device mounted on a space moving body such as an artificial satellite, or may be a space moving body itself.
  • a space moving body is a moving body that moves outside the atmosphere. Examples of space moving objects include artificial celestial bodies such as artificial satellites, spacecraft, space stations, and spacecraft.
  • the satellites that serve as satellite stations are low orbit (LEO: Low Earth Orbiting) satellites, medium orbit (MEO: Medium Earth Orbiting) satellites, stationary (GEO: Geostationary Earth Orbiting) satellites, and high elliptical orbit (HEO: Highly Elliptical Orbiting). ) It may be any of the satellites.
  • the satellite station may be a device mounted on a low earth orbit satellite, a medium earth orbit satellite, a geostationary satellite, or a high elliptical orbit satellite.
  • the aircraft station is a wireless communication device that can float in the atmosphere, such as an aircraft.
  • the aircraft station may be a device mounted on an aircraft or the like, or may be an aircraft itself.
  • the concept of an aircraft includes not only heavy aircraft such as airplanes and gliders, but also light aircraft such as balloons and airships.
  • the concept of an aircraft includes not only heavy aircraft and light aircraft, but also rotary-wing aircraft such as helicopters and autogyros.
  • the aircraft station (or the aircraft on which the aircraft station is mounted) may be an unmanned aerial vehicle such as a drone.
  • unmanned aerial vehicle also includes unmanned aerial vehicles (UAS: Unmanned Aircraft Systems) and tethered unmanned aerial vehicles (tethered UAS).
  • UAS Unmanned Aircraft Systems
  • tethered UAS tethered unmanned aerial vehicles
  • unmanned aerial vehicle includes a light unmanned aerial vehicle system (LTA: Lighter than Air UAS) and a heavy unmanned aerial vehicle system (HTA: Heavier than Air UAS).
  • HAPs High Altitude UAS Platforms
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of the non-ground station 30 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the non-ground station 30 includes a wireless communication unit 31, a storage unit 32, and a control unit 33.
  • the configuration shown in FIG. 12 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the non-ground station 30 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 31 is a wireless communication interface that wirelessly communicates with other wireless communication devices (for example, a ground station 20, a relay station 40, a terminal device 50, and another non-ground station 30).
  • the wireless communication unit 31 corresponds to one or a plurality of wireless access methods.
  • the wireless communication unit 31 corresponds to both NR and LTE.
  • the wireless communication unit 31 may support W-CDMA and cdma3000 in addition to NR and LTE.
  • the wireless communication unit 31 includes a reception processing unit 311, a transmission processing unit 312, and an antenna 313.
  • the wireless communication unit 31 may include a plurality of reception processing units 311 and transmission processing units 312, and a plurality of antennas 313, respectively.
  • each unit of the wireless communication unit 31 may be individually configured for each wireless access method.
  • the reception processing unit 311 and the transmission processing unit 312 may be individually configured by LTE and NR.
  • the configuration of the reception processing unit 311, the transmission processing unit 312, and the antenna 313 is the same as the configuration of the reception processing unit 311, the transmission processing unit 312, and the antenna 313 described above.
  • the wireless communication unit 31 may be configured to be beamforming, similarly to the wireless communication unit 21. Further, the wireless communication unit 31 may be configured to be able to transmit and receive spatially multiplexed signals, similarly to the wireless communication unit 21.
  • the storage unit 32 is a storage device that can read and write data such as DRAM, SRAM, flash memory, and hard disk.
  • the storage unit 32 functions as a storage means for the non-ground station 30.
  • the control unit 33 is a controller that controls each unit of the non-ground station 30.
  • the control unit 33 is realized by, for example, a processor such as a CPU, MPU, or GPU.
  • the control unit 33 is realized by the processor executing various programs stored in the storage device inside the non-ground station 30 with the RAM or the like as a work area.
  • the control unit 33 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA.
  • the CPU, MPU, GPU, ASIC, and FPGA can all be regarded as controllers.
  • the control unit 33 includes an acquisition unit 331 and a communication control unit 332.
  • Each block (acquisition unit 331 to communication control unit 332) constituting the control unit 33 is a functional block indicating the function of the control unit 33, respectively.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each of the above-mentioned functional blocks 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 control unit 33 may be configured in a functional unit different from the above-mentioned functional block. The method of configuring the functional block is arbitrary. The operation of each functional block will be described later.
  • At least one of the ground station 20 and the non-ground station 30 can operate as a base station.
  • the base station will be described below.
  • the concept of a base station may consist of a set of multiple physical or logical devices.
  • the base station is classified into a plurality of devices of BBU (Baseband Unit) and RU (Radio Unit), and may be interpreted as an aggregate of these plurality of devices.
  • BBU Baseband Unit
  • RU Radio Unit
  • the base station may be either or both of BBU and RU.
  • the BBU and RU may be connected by a predetermined interface (for example, eCPRI). Further or instead, the RU may be referred to as an RRU (Remote Radio Unit) or an RD (Radio DoT). Further or instead, the RU may correspond to gNB-DU (gNB Distributed Unit) described later. Further or instead, the BBU may correspond to gNB-CU (gNB Central Unit) described later. Further or instead, the RU may be a wireless device connected to the gNB-DU described later. The gNB-CU, gNB-DU, and RU connected to the gNB-DU may be configured to comply with O-RAN (Open Radio Access Network). Further or instead, the RU may be a device integrally formed with the antenna.
  • O-RAN Open Radio Access Network
  • the antenna of the base station may adopt the Advanced Antenna System and support MIMO (for example, FD-MIMO) or beamforming.
  • the antenna device is a layer 1 (Physical layer)
  • the advanced antenna system is an antenna possessed by the base station (for example, an antenna integrally formed with the RU), for example, 64 transmitting antenna ports and 64. It may have a number of receiving antenna ports.
  • the antenna mounted on the RU may be an antenna panel composed of one or more antenna elements, and the RU may mount one or more antenna panels.
  • the RU has two types of antenna panels, a horizontally polarized antenna panel and a vertically polarized antenna panel, or two types of antenna panels, a right-handed circularly polarized antenna panel and a left-handed circularly polarized antenna panel. It may be installed. Further, the RU may form and control an independent beam for each antenna panel.
  • a plurality of base stations may be connected to each other.
  • One or more base stations may be included in a radio access network (RAN: Radio Access Network). That is, the base station may be simply referred to as a RAN, a RAN node, an AN (Access Network), or an AN node.
  • RAN in LTE is called EUTRAN (Enhanced Universal Terrestrial RAN).
  • RAN in NR is called NGRAN.
  • RAN in W-CDMA (UMTS) is called UTRAN.
  • LTE base stations are sometimes referred to as eNodeB (Evolved Node B) or eNB. That is, EUTRAN includes one or more eNodeBs (eNBs). Further, the base station of NR may be referred to as gNodeB or gNB. That is, NGRAN contains one or more gNBs. Further, the EUTRAN may include a gNB (en-gNB) connected to a core network (EPC) in the LTE communication system (EPS). Similarly, the NGRAN may include an ng-eNB connected to the core network 5GC in a 5G communication system (5GS).
  • EPC core network
  • EPS LTE communication system
  • 5GS 5G communication system
  • the base station When the base station is eNB, gNB, etc., the base station may be referred to as 3GPP Access (3GPP Access). When the base station is a wireless access point (Access Point), the base station may be referred to as non-3GPP access (Non-3GPP Access).
  • 3GPP Access 3GPP Access
  • Non-3GPP Access non-3GPP access
  • the base station may be an optical overhanging device called RRH (Remote Radio Head) or RU (Radio Unit).
  • RRH Remote Radio Head
  • RU Radio Unit
  • the base station may be a combination of the above-mentioned gNB CU (Central Unit) and gNB DU (Distributed Unit), or any one of them.
  • the gNB CU hosts a plurality of upper layers (e.g. RRC, SDAP, PDCP) among the access layers (Access Stratum) for communication with the UE.
  • gNB-DU hosts a plurality of lower layers (e.g. RLC, MAC, PHY) among the access layers. That is, some of the above-mentioned or later-described messages / information are generated by gNB CU as RRC signaling (quasi-static notification), and the rest are gNB-DU as MAC CE or DCI (dynamic notification). May be generated by.
  • RRC configurations (part of the messages / information described above or below), such as IE: cellGroupConfig, are generated by gNB-DU and the rest.
  • the configuration may be generated by gNB-CU. These configurations may be transmitted and received by the F1 interface described later.
  • the base station may be configured to be able to communicate with other base stations.
  • the base stations may be connected by an X2 interface.
  • the devices may be connected by an Xn interface.
  • the devices may be connected by the F1 interface described above.
  • the message information (RRC signaling (RRC signaling), MAC CE (MAC Control Element), or DCI information) described later may be communicated between a plurality of base stations (for example, via the X2, Xn, and F1 interfaces). ..
  • ground and non-ground stations are both gNB or eNB combinations, or one gNB and one eNB combination, or one gNB-CU and the other gNB.
  • -A combination of DU may be used. That is, when the non-ground station is gNB and the ground station is eNB, the gNB of the non-ground station (satellite station) is connected mobility (handover) or dual by coordination with the eNB of the ground station (for example, X2 signaling, Xn signaling). Connectivity may be implemented.
  • the non-ground station is gNB-DU and the ground station is gNB-CU
  • the non-ground station (satellite station) gNB-DU is coordinated with the ground station gNB-CU (for example, F1 signaling). ) May construct a logical gNB.
  • the cell provided by the base station is called a serving cell.
  • Serving cells include PCell (Primary Cell) and SCell (Secondary Cell).
  • PCell Primary Cell
  • SCell Secondary Cell
  • dual connectivity includes EUTRA-EUTRA Dual Connectivity, EUTRA-NR Dual Connectivity (ENDC), EUTRA-NR Dual Connectivity with 5GC, NR-EUTRA Dual Connectivity (NEDC), NR-NR Dual Connectivity (NNDC). ..
  • the serving cell may include a PSCell (Primary Secondary Cell or Primary SCG Cell). That is, when dual connectivity is set in the UE, the PSCell provided by the SN (Secondary Node) and zero or one or more SCells may be referred to as SCG (Secondary Cell Group).
  • PSCell Primary Secondary Cell or Primary SCG Cell
  • the physical uplink control channel (PUCCH) is transmitted by PCell and PSCell, but not by SCell.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • wireless link failure Radio Link Failure
  • PCell and PSCell have a special role in the serving cell in this way, they are also called SpCell (Special Cell).
  • One downlink component carrier (Downlink Component Carrier) and one uplink component carrier (Uplink Component Carrier) may be associated with one cell.
  • the system bandwidth corresponding to one cell may be divided into a plurality of bandwidth parts (BWP: Bandwidth Part).
  • BWP Bandwidth Part
  • one or a plurality of BWPs may be set in the UE, and one BWP may be used in the UE as an active BWP (Active BWP).
  • the radio resources for example, frequency band, numerology (subcarrier spacing), slot format (Slot configuration) that can be used by the terminal device 50 may be different for each cell, each component carrier, or each BWP.
  • the relay station 40 is a wireless communication device that wirelessly communicates with other communication devices such as the management device 10, the ground station 20, the non-ground station 30, and the terminal device 50.
  • the relay station 40 relays the communication between the non-ground station 30 and the terrestrial communication device (for example, the management device 10, the ground station 20, or the terminal device 50).
  • the relay station 40 of the present embodiment is, for example, a layer 3 relay, which is different from the conventional layer 1 relay that only amplifies the received RF signal.
  • the layer 3 relay is a relay that can decode up to layer 3.
  • the relay station 40 may be a smart repeater. Unlike conventional layer 1 relays, smart repeaters are relays that can also control the physical layer (PHY) and the like.
  • PHY physical layer
  • the description of the relay station appearing in the following description can be replaced with other description indicating the relay station such as a relay and a relay device.
  • the relay station 40 may be a fixed device, a movable device, or a floating device. Further, the size of the coverage of the relay station 40 is not limited to a specific size. For example, the cell covered by the relay station 40 may be a macro cell, a micro cell, or a small cell. Of course, the size of the coverage of the relay station 40 may be extremely small, such as a femtocell. Further, the relay station 40 may have a beamforming capability. In this case, the relay station 40 may form a cell or a service area for each beam.
  • the relay station 40 is not limited to the device to be mounted as long as the relay function is satisfied.
  • the relay station 40 may be mounted on a terminal device such as a smartphone, may be mounted on a vehicle such as an automobile, a train, or a rickshaw, or may be mounted on a vehicle (floating body) such as an air conditioner, an airplane, or a drone. It may be installed in equipment such as traffic lights, signs, and street lights, or it may be installed in home appliances such as televisions, game machines, air conditioners, refrigerators, and lighting fixtures. Further, the relay station may be provided on the outer wall of the building (for example, a building). By providing the outer wall of the building, even if there is a shield between the base station and the terminal device, the signal from the base station can be transferred by the relay station provided on the outer wall of the building and reach the terminal device.
  • the relay station 40 may be a device installed on the mobile body or the mobile body itself, like the base station described above.
  • the mobile body may be a mobile terminal such as a smartphone or a mobile phone.
  • the moving body may be a moving body that moves on land (ground in a narrow sense) or may be a moving body that moves in the ground.
  • the moving body may be a moving body that moves on the water or may be a moving body that moves in the water.
  • the moving body may be a moving body moving in the atmosphere or a moving body moving out of the atmosphere.
  • the relay station 40 may be a ground station device or a non-ground station device. At this time, the relay station 40 may be an aircraft station or a satellite station.
  • the relay station 40 may be an aviation station or an earth station.
  • the Civil Aviation Bureau is a radio station installed on the ground or on a moving body moving on the ground in order to communicate with the aircraft station.
  • the earth station is a radio station located on the earth (including the air) in order to communicate with the satellite station (space station).
  • the earth station may be a large earth station or a small earth station such as VSAT (Very Small Aperture Terminal).
  • the earth station may be a VSAT controlled earth station (also referred to as a master station or a HUB station) or a VSAT earth station (also referred to as a slave station). Further, the earth station may be a radio station installed in a moving body moving on the ground. For example, as an earth station mounted on a ship, an onboard earth station (ESV: Earth Stations on board Vessels) can be mentioned. In addition, the earth station may include an aircraft earth station installed on an aircraft (including a helicopter) and communicating with a satellite station. Further, the earth station may include an aviation earth station which is installed on a moving body moving on the ground and communicates with an aircraft earth station via a satellite station.
  • ESV Earth Stations on board Vessels
  • the relay station 40 may be a portable mobile radio station that communicates with a satellite station or an aircraft station.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of the relay station 40 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the relay station 40 includes a wireless communication unit 41, a storage unit 42, a control unit 43, and a network communication unit 44.
  • the configuration shown in FIG. 13 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the relay station 40 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 41 is a signal processing unit for wireless communication with other wireless communication devices (for example, ground station 20, non-ground station 30, relay station 40, terminal device 50, other relay station 40).
  • the wireless communication unit 41 operates according to the control of the control unit 43.
  • the wireless communication unit 41 includes a reception processing unit 411, a transmission processing unit 412, and an antenna 413.
  • the configuration of the wireless communication unit 41, the reception processing unit 411, the transmission processing unit 412, and the antenna 413 may be the same as the wireless communication unit 21, the reception processing unit 211, the transmission processing unit 212, and the antenna 213 of the ground station 20. ..
  • the wireless communication unit 41 may be configured to be beamforming like the wireless communication unit 21.
  • the wireless communication unit 41 may be configured to be able to transmit and receive spatially multiplexed signals, similarly to the wireless communication unit 21.
  • the storage unit 42 is a storage device that can read and write data such as DRAM, SRAM, flash memory, and hard disk.
  • the storage unit 42 functions as a storage means for the relay station 40.
  • the control unit 43 is a controller that controls each unit of the relay station 40.
  • the control unit 43 is realized by, for example, a processor such as a CPU, MPU, or GPU.
  • the control unit 43 is realized by the processor executing various programs stored in the storage device inside the relay station 40 using the RAM or the like as a work area.
  • the control unit 43 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA.
  • the CPU, MPU, GPU, ASIC, and FPGA can all be regarded as controllers.
  • the operation of the control unit 43 of the relay station 40 may be the same as the operation of the control unit 23 of the ground station 20 or the control unit 33 of the non-ground station 30.
  • the operation of the control unit 23 of the ground station 20 or the control unit 33 of the non-ground station 30 may be the same as the operation of the control unit 43 of the relay station 40.
  • the network communication unit 44 is a communication interface for communicating with other devices.
  • the network communication unit 44 is, for example, a network interface.
  • the network communication unit 44 is a LAN interface such as a NIC.
  • the network communication unit 44 may be a wired interface or a wireless interface.
  • the network communication unit 44 functions as a communication means of the relay station 40.
  • the network communication unit 44 communicates with the management device 10, the ground station 20, and the like under the control of the control unit 43.
  • the terminal device 50 is a wireless communication device that wirelessly communicates with other communication devices such as the ground station 20 and the non-ground station 30.
  • the terminal device 50 is, for example, a mobile phone, a smart device (smartphone or tablet), a PDA (Personal Digital Assistant), or a personal computer.
  • the terminal device 50 may be a device such as a commercial camera provided with a communication function, or may be a motorcycle, a mobile relay vehicle, or the like equipped with a communication device such as an FPU (Field Pickup Unit). ..
  • the terminal device 50 may be an M2M (Machine to Machine) device or an IoT (Internet of Things) device.
  • the terminal device 50 may be capable of NOMA communication with the ground station 20. Further, the terminal device 50 may be able to use an automatic retransmission technique such as HARQ when communicating with the ground station 20.
  • the terminal device 50 may be capable of side link communication with another terminal device 50.
  • the terminal device 50 may be able to use an automatic retransmission technique such as HARQ even when performing side link communication.
  • the terminal device 50 may also be capable of NOMA communication in communication (side link) with another terminal device 50.
  • the terminal device 50 may be capable of LPWA communication with other communication devices (for example, the ground station 20 and the other terminal device 50).
  • the wireless communication used by the terminal device 50 may be wireless communication using millimeter waves.
  • the wireless communication (including side link communication) used by the terminal device 50 may be wireless communication using radio waves, or wireless communication using infrared rays or visible light (optical radio). good.
  • the terminal device 50 may be a mobile device.
  • the mobile device is a mobile wireless communication device.
  • the terminal device 50 may be a wireless communication device installed on the mobile body or may be the mobile body itself.
  • the terminal device 50 is mounted on a vehicle (Vehicle) that moves on a road such as an automobile, a bus, a truck, or a motorcycle, a vehicle that moves on a rail installed on a track such as a train, or the vehicle. It may be a wireless communication device.
  • the moving body may be a mobile terminal, or may be a moving body that moves on land (ground in a narrow sense), in the ground, on the water, or in the water. Further, the moving body may be a moving body that moves in the atmosphere such as a drone or a helicopter, or may be a moving body that moves outside the atmosphere such as an artificial satellite.
  • the terminal device 50 may be connected to a plurality of base stations or a plurality of cells at the same time to perform communication. For example, when one base station supports a communication area via a plurality of cells (for example, pCell, sCell), carrier aggregation (CA: Carrier Aggregation) technology or dual connectivity (DC: Dual Connectivity) technology, By the multi-connectivity (MC) technology, it is possible to bundle the plurality of cells and communicate with the ground station 20 and the terminal device 50. Alternatively, the terminal device 50 and the plurality of ground stations 20 can communicate with each other via the cells of different ground stations 20 by the coordinated transmission / reception (CoMP: Coordinated Multi-Point Transmission and Reception) technology.
  • CoMP Coordinated Multi-Point Transmission and Reception
  • FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of the terminal device 50 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the terminal device 50 includes a wireless communication unit 51, a storage unit 52, and a control unit 53.
  • the configuration shown in FIG. 14 is a functional configuration, and the hardware configuration may be different from this. Further, the functions of the terminal device 50 may be distributed and implemented in a plurality of physically separated configurations.
  • the wireless communication unit 51 is a signal processing unit for wireless communication with other wireless communication devices (for example, ground station 20, non-ground station 30, relay station 40, and other terminal device 50).
  • the wireless communication unit 51 operates according to the control of the control unit 53.
  • the wireless communication unit 51 includes a reception processing unit 511, a transmission processing unit 512, and an antenna 513.
  • the configuration of the wireless communication unit 51, the reception processing unit 511, the transmission processing unit 512, and the antenna 513 may be the same as the wireless communication unit 21, the reception processing unit 211, the transmission processing unit 212, and the antenna 213 of the ground station 20. ..
  • the wireless communication unit 51 may be configured to be beamforming like the wireless communication unit 21.
  • the wireless communication unit 51 may be configured to be able to transmit and receive spatially multiplexed signals, similarly to the wireless communication unit 21.
  • the storage unit 52 is a storage device that can read and write data such as DRAM, SRAM, flash memory, and hard disk.
  • the storage unit 52 functions as a storage means for the terminal device 50.
  • the control unit 53 is a controller that controls each unit of the terminal device 50.
  • the control unit 53 is realized by, for example, a processor such as a CPU, MPU, or GPU.
  • the control unit 53 is realized by the processor executing various programs stored in the storage device inside the terminal device 50 with the RAM or the like as a work area.
  • the control unit 53 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC or FPGA.
  • the CPU, MPU, GPU, ASIC, and FPGA can all be regarded as controllers.
  • the control unit 53 includes an acquisition unit 531 and a communication control unit 532.
  • Each block (acquisition unit 531 to communication control unit 532) constituting the control unit 53 is a functional block indicating the function of the control unit 53, respectively.
  • These functional blocks may be software blocks or hardware blocks.
  • each of the above-mentioned functional blocks 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 control unit 53 may be configured in a functional unit different from the above-mentioned functional block. The method of configuring the functional block is arbitrary. The operation of each functional block will be described later.
  • the communication system 1 is a communication system in which communication between the non-ground station 30 and the terminal device 50 is a uni-directional relay communication.
  • the non-ground station 30 and the terminal device 50 can perform retransmission processing by E2E (End-to-End).
  • the non-ground station 30 has at least a HARQ ID for communication between the terminal device 50 and the relay station 40 and a HARQ ID for communication between the non-ground station 30 and the relay station 40.
  • the HARQ ID is, for example, a HARQ process ID. Then, the non-ground station 30 uses the HARQ ID of the E2E to perform one-way relay communication with the terminal device 50.
  • end-to-end retransmission processing can be performed in the PHY layer and the MAC layer even in an environment in which HARQ between the non-ground station 30 and the relay station 40 is disabled (Disable). Further, since the terminal device 50 or the non-ground station 30 can quickly know the success / failure of communication without going through the relay station, the retransmission process can be executed quickly. As a result, the delay related to the retransmission process is reduced, so that the communication system 1 can realize high communication performance.
  • the communication system 1 performs one-way relay communication between the base station and the terminal device 50.
  • the base station in the following description can be replaced with a non-ground station 30 (non-ground base station) operating as a communication device. Further, the base station in the following description can be replaced with the ground station 20 (ground base station). That is, this technique can be applied not only to communication between the non-ground station 30 and the terminal device 50, but also to communication between the ground station 20 and the terminal device 50.
  • the resources are, for example, Frequency, Time, Resource Element (including REG, CCE, CORESET), Resource Block, Bandwidth Part, Component Carrier, Symbol, Sub-Symbol, Slot, Mini-Slot, Subslot. , Subframe, Frame, PRACH occurrence, Occasion, Code, Multi-access physical resource, Multi-access signature, or Subcarrier Spacing (Numerology).
  • resources are not limited to these examples.
  • the operation of the communication system 1 will be described in detail below.
  • the operation of the communication system 1 is roughly divided into an operation in the case of an uplink one-way relay and an operation in the case of a downlink one-way relay.
  • Uplink one-way relay > First, the operation of the communication system 1 in the case of the uplink one-way relay will be described.
  • FIG. 15 is a diagram showing an uplink one-way relay.
  • the uplink one-way relay is a one-way relay that uses the uplink for relay communication and the downlink for direct communication.
  • the base station is the non-ground station 30, but it may be the ground station 20.
  • Uplink data transmission First, the operation of uplink data transmission of the communication system 1 in the uplink one-way relay will be described. The operation of uplink data transmission is divided into the following (A1) to (A6). The base station, the relay station 40, or the terminal device 50 sequentially executes the operations shown in the above (A1) to (A6).
  • A1 Disable HARQ between the base station and the relay station 40.
  • A2) Notification of uplink grant from relay station 40 to terminal device 50
  • A3) Transmission of uplink data from terminal device 50 to relay station 40
  • A4) Response from relay station 40 to terminal device 50
  • A5) Relay transmission of uplink data from the relay station 40 to the base station
  • A6) Transmission of response data from the base station to the terminal device 50
  • the base station may notify the relay station 40 that ACK / NACK is invalidated (Disable). That is, the base station may notify the relay station 40 that it does not respond to ACK / NACK.
  • the ACK / NACK here is the ACK / NACK related to the HARQ ID in the link between the base station and the relay station 40. Invalidation of ACK / NACK may be rephrased as invalidation of HARQ. Further, it may be determined in advance under predetermined conditions that the ACK / NACK between the base station and the relay station 40 is disabled.
  • the base station When the base station notifies that the ACK / NACK is invalid, the base station does not respond to the relay station 40 with the ACK / NACK even if the relay station 40 transmits uplink data. In this case, the relay station 40 may delete the uplink data from the buffer after relay-transmitting the uplink data from the terminal device 50 to the base station. The buffer overflow can be prevented even when a plurality of uplink data from the terminal device 50 are relay-transmitted.
  • the ACK / NACK between the relay station 40 and the terminal device 50 may be enabled (Enable) or disabled (Disable).
  • ACK / NACK from the base station to the terminal device 50 that is, ACK / NACK of E2E is enabled.
  • the relay station 40 notifies the terminal device 50 of the uplink grant for transmitting uplink data.
  • the terminal device 50 may transmit a scheduling request to the relay station 40 in order to transmit uplink data.
  • the uplink grant may include information about the HARQ ID used in the E2E retransmission process.
  • the HARQ ID used in the E2E retransmission process may be determined based on the information that the relay station 40 has acquired in advance from the base station.
  • the HARQ ID used in the E2E retransmission process may be referred to as the E2E HARQ ID.
  • the information regarding the HARQ ID of E2E does not have to be the HARQ ID of E2E itself as long as the terminal device 50 can finally identify the HARQ ID of E2E.
  • the relay station 40 may explicitly notify the terminal device 50 of the HARQ ID of E2E acquired in advance from the base station by using, for example, a downlink control signal (DCI: Downlink Control Information). Further, the relay station 40 may implicitly notify the terminal device 50 of the HARQ ID of E2E.
  • DCI Downlink Control Information
  • the terminal device 50 transmits the uplink data to the relay station 40 based on the uplink grant.
  • the terminal device 50 transmits uplink data using the HARQ ID of E2E notified from the relay station 40.
  • (A4) Response from the relay station 40 to the terminal device 50 When the uplink data is received from the terminal device 50, the relay station 40 transmits ACK / NACK to the terminal device 50. Alternatively, the relay station 40 notifies the terminal device 50 of the uplink grant for retransmission.
  • the relay station 40 does not notify the terminal device 50 of the ACK / NACK or the uplink grant for retransmission. May be good.
  • the terminal device 50 When the terminal device 50 receives the NACK from the relay station 40, the terminal device 50 retransmits the NACK. On the other hand, when the terminal device 50 receives the ACK from the relay station 40, it determines that the transmission to the relay station 40 is successful. At this time, the relay station 40 does not use the same HARQ ID between the terminal device 50 and the relay station 40 until the data transmission is completed by E2E. Further, the terminal device 50 may not delete the transmission data of the HARQ ID until the data transmission is completed by E2E.
  • the relay station 40 transmits the uplink data received from the terminal device 50 to the base station.
  • the relay station 40 may send a scheduling request to the base station to request resources for uplink data transmission.
  • the base station may transmit an uplink data transmission grant to the relay station 40.
  • the relay station 40 relays the received uplink data to the base station according to the notified uplink data transmission grant information.
  • the HARQ ID used by the relay station 40 for relay transmission may be a HARQ ID different from the HARQ ID of E2E.
  • a HARQ ID different from the HARQ ID of E2E it is possible to improve the flexibility of the HARQ ID used by the relay station 40 for uplink data transmission. For example, even if the HARQ ID of E2E received from one of the plurality of terminal devices 50 and the HARQ ID of E2E received from the other terminal device 50 are the same ID, the relay station 40 does not depend on this ID. It is possible to use different IDs for each uplink data transmission.
  • the HARQ ID used by the relay station 40 for communication with the base station may be the HARQ ID of E2E used in the E2E retransmission process. That is, the relay station 40 may relay the uplink data using the HARQ ID of E2E.
  • the relay station 40 may notify the base station of the HARQ ID for E2E retransmission processing.
  • the base station transmits ACK / NACK to the terminal device 50 by direct communication.
  • the base station transmits an uplink grant for retransmission to the terminal device 50 by direct communication.
  • the base station may notify the terminal device 50 in advance which E2E HARQ ID the ACK / NACK corresponds to. Which E2E HARQ ID corresponds to ACK / NACK may be determined in advance under predetermined conditions. From this, it can be seen that the terminal device 50 has correctly transmitted the data to the base station.
  • the relay station 40 needs to know that the HARQ ID for E2E retransmission processing has been correctly transmitted to the base station.
  • the methods shown in (A6-1) and (A6-2) below can be considered.
  • the relay station 40 also receives the ACK / NACK information transmitted from the base station to the terminal device 50.
  • the terminal device 50 that has received the information regarding ACK / NACK notifies the relay station 40 of the information regarding ACK / NACK. At this time, the terminal device 50 may notify the relay station 40 of information regarding ACK / NACK by using a predetermined resource for ACK / NACK transmission. Further, the terminal device 50 may transmit information regarding ACK / NACK to the relay station 40 together with the scheduling request (Scheduling Request).
  • the terminal device 50 may notify the relay station 40 of information regarding initial transmission or retransmission such as a new data indicator (New Data Indicator) instead of information regarding ACK / NACK.
  • the terminal device 50 may notify the relay station 40 of HARQ ID information instead of the information regarding ACK / NACK.
  • the scheduling request is a scheduling request that requests an uplink grant for the first transmission of the next data when the terminal device 50 receives an ACK from the base station. Further, the scheduling request is a scheduling request requesting an uplink grant for retransmission when the terminal device 50 receives NACK.
  • FIG. 16 is a sequence diagram showing the operation of uplink data transmission of the communication system 1 in the uplink one-way relay.
  • the operation of uplink data transmission of the communication system 1 in the uplink one-way relay will be described with reference to FIG.
  • the relay station 40 and the terminal device 50 receive the synchronization signal and the system information from the base station (step S101). Further, the terminal device 50 receives the synchronization signal and the system information from the relay station 40 (step S102). Then, the base station, the relay station 40, and the terminal device 50 each execute a random access procedure (steps S103A and S103B).
  • the terminal device 50 transmits its own capability information (hereinafter referred to as terminal capability information) to the relay station 40 (step S104A).
  • the relay station 40 transmits the terminal capability information to the base station (step S104B).
  • the base station notifies the relay station 40 of the quasi-static control information (step S105A). Then, the relay station 40 transmits the quasi-static control information to the terminal device 50 (step S105B).
  • the quasi-static control information may include the information described in (A1) above. That is, the quasi-static information may include a notification to disable ACK / NACK of the link between the base station and the relay station 40. The quasi-static information may include a notification to enable or disable ACK / NACK between the relay station 40 and the terminal device 50.
  • the terminal device 50 transmits a reference signal for estimating the uplink channel state to the relay station 40 (step S106). For example, the terminal device 50 transmits SRS (Sounding Reference Signal) as a reference signal for estimating the uplink channel state. Subsequently, the terminal device 50 transmits an uplink scheduling request to the relay station 40 (step S107).
  • SRS Sounding Reference Signal
  • the relay station 40 When the relay station 40 receives the uplink scheduling request from the terminal device 50, the relay station 40 transmits a downlink control signal to the terminal device 50 (step S108).
  • the acquisition unit 531 of the terminal device 50 acquires the downlink control signal from the relay station 40.
  • the downlink control signal may include the information described in (A2) above. That is, the downlink control signal may include uplink grant information for the terminal device 50 to transmit uplink data.
  • the uplink grant may include information regarding the HARQ ID of E2E.
  • the terminal device 50 transmits uplink data to the relay station 40 (step S109).
  • the terminal device 50 transmits uplink data via PUSCH (Physical Uplink Shared Channel).
  • the communication control unit 532 of the terminal device 50 transmits uplink data using the HARQ ID of E2E as described in (A3) above.
  • the relay station 40 When the relay station 40 receives the uplink data from the terminal device 50, the relay station 40 responds to the terminal device 50. For example, the relay station 40 transmits an uplink grant for ACK / NACK or retransmission to the terminal device 50 as described in (A4) above (step S110). Even when the terminal device 50 receives the ACK from the relay station 40, the terminal device 50 transmits the uplink data transmitted to the relay station 40 until the transmission of E2E is completed (for example, until the ACK is received in step S116 described later). You may not want to clear it from the buffer.
  • the relay station 40 transmits a reference signal for estimating the uplink channel state to the base station (step S111). For example, the relay station 40 transmits SRS (Sounding Reference Signal) as a reference signal for estimating the uplink channel state. Subsequently, the relay station 40 transmits an uplink scheduling request to the base station (step S112).
  • SRS Sounding Reference Signal
  • the base station When the base station receives the uplink scheduling request from the relay station 40, the base station transmits a downlink control signal to the relay station 40 (step S113).
  • the downlink control signal may include uplink grant information for the relay station 40 to transmit uplink data.
  • the relay station 40 transmits uplink data to the base station (step S109).
  • the relay station 40 transmits uplink data via PUSCH (Physical Uplink Shared Channel).
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • the relay station 40 may transmit uplink data using a HARQ ID different from the HARQ ID of E2E.
  • the relay station 40 may delete the uplink data from the buffer (step S115).
  • the base station When the base station receives the uplink data from the relay station 40, it responds to the terminal device 50. For example, as described in (A6) above, the base station transmits ACK / NACK corresponding to the HARQ ID of E2E or uplink grant for retransmission to the terminal device 50 (step S116). If the base station is the non-ground station 30, this response is performed, for example, by the communication control unit 332 of the non-ground station 30.
  • the terminal device 50 can quickly know the success / failure of communication without going through the relay station 40, so that the retransmission process can be executed quickly. As a result, the delay related to the retransmission process is reduced, so that the communication system 1 can realize high communication performance.
  • Downlink data transmission > Next, the operation of downlink data transmission of the communication system 1 in the uplink one-way relay will be described.
  • the operation of downlink data transmission is divided into the following (B1) to (B5).
  • the base station, relay station 40, or terminal device 50 sequentially executes the operations shown in (B1) to (B5) above.
  • (B1) Disable HARQ between the terminal device 50 and the base station.
  • (B2) Transmission of downlink control signal from the base station to the terminal device 50 (B3) Transmission of downlink data from the base station to the terminal device 50 (B4) Transmission of response data from the terminal device 50 to the relay station 40 (B4) B5) Relay transmission of response data from the relay station 40 to the base station
  • (B1) Disable HARQ between the terminal device 50 and the base station may notify the terminal device 50 to disable ACK / NACK using the direct link between the terminal device 50 and the base station. When this Disable notification is given, the terminal device 50 does not perform ACK / NACK transmission using the direct link to the base station. That is, in order to transmit ACK / NACK to the downlink data from the base station, the terminal device 50 transmits ACK / NACK via the relay station 40.
  • this invalidation is invalidation (Disable) of ACK / NACK of the direct link between the base station and the terminal device 50, and does not invalidate (Disable) ACK / NACK of E2E. do.
  • ACK / NACK of the link between the relay station 40 and the terminal device 50 and between the relay station 40 and the base station is enabled. That is, ACK / NACK of E2E via the relay station 40 is enabled.
  • the base station transmits a downlink control signal to the terminal device 50.
  • the downlink control signal may include information about the HARQ ID of the E2E.
  • the HARQ ID of E2E is the HARQ ID used in the E2E retransmission process.
  • the terminal device 50 acquires information on the HARQ ID of the E2E from the base station in advance.
  • the information regarding the HARQ ID of E2E does not have to be the HARQ ID of E2E itself as long as the terminal device 50 can finally identify the HARQ ID of E2E. Further, the base station may explicitly notify the terminal device 50 of the HARQ ID of E2E, or may implicitly notify the terminal device 50.
  • (B3) Transmission of downlink data from the base station to the terminal device 50 Subsequently, the base station transmits downlink data to the terminal device 50 by direct communication. Here, the base station transmits downlink data with the HARQ ID of E2E notified to the terminal device 50.
  • the terminal device 50 transmits ACK / NACK corresponding to the HARQ ID of E2E to the relay station 40.
  • Information about the resource for transmitting this ACK / NACK may be notified by the base station to the terminal device 50 by a direct link.
  • the relay station 40 may notify the terminal device 50 of the information regarding the resource for transmitting the ACK / NACK. In this case, the terminal device 50 may transmit a scheduling request for ACK / NACK transmission to the relay station 40.
  • (B5) Relay transmission of response data from the relay station 40 to the base station.
  • the relay station 40 transmits ACK / NACK corresponding to the HARQ ID of E2E to the base station.
  • the base station may notify the relay station 40 of the information regarding the resource for transmitting the ACK / NACK.
  • the relay station 40 may transmit a scheduling request for ACK / NACK transmission to the base station.
  • FIG. 17 is a sequence diagram showing the operation of downlink data transmission of the communication system 1 in the uplink one-way relay.
  • the operation of downlink data transmission of the communication system 1 in the uplink one-way relay will be described with reference to FIG.
  • the relay station 40 and the terminal device 50 receive the synchronization signal and the system information from the base station (step S201). Further, the terminal device 50 receives the synchronization signal and the system information from the relay station 40 (step S202). Then, the base station, the relay station 40, and the terminal device 50 each execute a random access procedure (steps S203A and S203B).
  • the terminal device 50 transmits its own capability information (hereinafter referred to as terminal capability information) to the relay station 40 (step S204A).
  • the relay station 40 transmits the terminal capability information to the base station (step S204B).
  • the base station notifies the relay station 40 of the quasi-static control information (step S205A). Then, the relay station 40 transmits the quasi-static control information to the terminal device 50 (step S205B).
  • the quasi-static control information may include the information described in (B1) above. That is, the quasi-static information may include a notification to disable ACK / NACK of the link between the base station and the relay station 40. The quasi-static information may include a notification to enable or disable ACK / NACK between the relay station 40 and the terminal device 50.
  • the base station transmits a reference signal for estimating the downlink channel state to the terminal device 50 (step S206).
  • the base station transmits CSI-RS (Channel State Information Reference Signal) as a reference signal for estimating the downlink channel state.
  • the terminal device 50 transmits downlink channel state feedback to the relay station 40 (step S207).
  • the relay station 40 transmits the downlink channel state feedback to the base station (step SS208).
  • the downlink channel state feedback is, for example, CSI feedback (Channel State Information Feedback).
  • the base station When the base station receives feedback from the terminal device 50, it transmits a downlink control signal to the terminal device 50 (step S209).
  • the downlink control signal may include the information described in (B2) above. That is, the downlink control signal may include information regarding the HARQ ID of E2E.
  • the acquisition unit 531 of the terminal device 50 receives a downlink control signal including information regarding the HARQ ID of the E2E from the base station.
  • the base station transmits downlink data to the terminal device 50 (step S210).
  • the base station transmits downlink data via PDSCH (Physical Downlink Shared Channel).
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • the base station transmits downlink data using the HARQ ID of E2E. If the base station is the non-ground station 30, the uplink data is transmitted, for example, by the communication control unit 332 of the non-ground station 30.
  • the relay station 40 transmits a downlink control signal to the terminal device 50 (step S211).
  • the downlink control signal may include information about resources for the terminal device 50 to transmit ACK / NACK.
  • the base station may notify the terminal device 50 of information about this resource by a direct link.
  • the terminal device 50 responds to the downlink data to the relay station 40 (step S212). For example, the terminal device 50 transmits ACK / NACK corresponding to the HARQ ID of E2E to the relay station 40 as described in (B4) above.
  • the base station transmits a downlink control signal to the relay station 40 (step S213).
  • the downlink control signal may include information about resources for the relay station 40 to transmit ACK / NACK.
  • the relay station 40 transfers the response from the terminal device 50 to the base station (step S214). For example, the relay station 40 transmits ACK / NACK corresponding to the HARQ ID of E2E to the base station as described in (B5) above.
  • the terminal device 50 can reliably transmit a response to downlink data by direct communication from the base station to the base station via the relay station 40.
  • FIG. 18 is a diagram showing a downlink one-way relay.
  • the downlink one-way relay is a one-way relay that uses the downlink for relay communication and the uplink for direct communication.
  • the base station is the non-ground station 30, but it may be the ground station 20.
  • the downlink one-way relay shown below is advantageous when transmitting emergency data on the uplink. Specifically, as compared with the case where the uplink is transmitted via the relay station 40, the transmission delay is reduced because the uplink is direct communication from the terminal device 50 to the base station.
  • Downlink data transmission > First, the operation of downlink data transmission of the communication system 1 in the downlink one-way relay will be described. The operation of downlink data transmission is divided into the following (C1) to (C7). The base station, relay station 40, or terminal device 50 sequentially executes the operations shown in (C1) to (C7) above.
  • (C1) Disable HARQ between the base station and the relay station 40.
  • (C2) Transmission of downlink control signal from the base station to the relay station 40
  • (C3) Transmission of downlink data from the base station to the relay station 40
  • (C4) Transmission of the downlink control signal from the relay station 40 to the terminal device 50
  • Transmission (C5) Relay transmission of downlink data from the relay station 40 to the terminal device 50
  • (C6) Transmission of response data from the terminal device 50 to the relay station 40 (C7) Response from the terminal device 50 to the base station by direct communication Send data
  • the base station may notify the relay station 40 that ACK / NACK is invalidated (Disable).
  • the ACK / NACK here is the ACK / NACK related to the HARQ ID in the link between the base station and the relay station 40.
  • invalidation of ACK / NACK may be paraphrased as invalidation of HARQ.
  • the relay station 40 receives the notification of invalidity of ACK / NACK, the relay station 40 does not respond to the base station with ACK / NACK even if the downlink data is transmitted from the base station.
  • ACK / NACK between the relay station 40 and the terminal device 50 may be enabled (Enable) or disabled (Disable).
  • ACK / NACK from the terminal device 50 to the base station that is, ACK / NACK of E2E is enabled.
  • the downlink control signal may include information about the HARQ ID of the E2E.
  • the HARQ ID of E2E is the HARQ ID used in the E2E retransmission process.
  • the relay station 40 acquires information on the HARQ ID of the E2E from the base station in advance.
  • the information regarding the HARQ ID of E2E does not have to be the HARQ ID of E2E itself as long as the relay station 40 can finally identify the HARQ ID of E2E. Further, the base station may explicitly notify the relay station 40 of the HARQ ID of the E2E, or may implicitly notify the relay station 40.
  • the base station does not use the same HARQ ID between the base station and the relay station 40 until the data transmission in E2E is completed. However, in the case of data transmission to another terminal device 50, the same HARQ ID can be used. The base station may not delete the transmission data of the HARQ ID until the data transmission is completed by E2E.
  • the downlink control signal includes information regarding the HARQ ID of the E2E received from the base station.
  • the downlink control signal may include information about the HARQ ID, which is different from the HARQ ID of the E2E.
  • (C5) Relay transmission of downlink data from the relay station 40 to the terminal device 50
  • the relay station 40 relays the downlink data received from the base station to the terminal device 50.
  • the relay station 40 relays the downlink data received from the base station to the terminal device 50 according to the downlink control information transmitted to the terminal device 50.
  • the HARQ ID used by the relay station 40 for relay transmission is a HARQ ID different from the HARQ ID of E2E.
  • the relay station 40 may relay-transmit the HARQ ID of the E2E to the terminal device 50 in addition to the relay transmission of the downlink data.
  • the terminal device 50 transmits ACK / NACK to the relay station 40. If the ACK / NACK between the relay station 40 and the terminal device 50 is invalid (Disable), the terminal device 50 does not have to notify the relay station 40 of the ACK / NACK.
  • the relay station 40 receives the NACK from the terminal device 50, the relay station 40 retransmits the data to the terminal device 50.
  • the relay station 40 receives the NACK from the terminal device 50, it determines that the data transmission to the terminal device 50 has been successful.
  • (C7) Transmission of response data from the terminal device 50 to the base station
  • the terminal device 50 transmits ACK / NACK to the base station by direct communication.
  • the base station may notify the terminal device 50 in advance which E2E HARQ ID the downlink data corresponds to. Which E2E HARQ ID corresponds to the downlink data may be determined in advance under predetermined conditions.
  • FIG. 19 is a sequence diagram showing the operation of downlink data transmission of the communication system 1 in the downlink one-way relay.
  • the operation of downlink data transmission of the communication system 1 in the downlink one-way relay will be described with reference to FIG.
  • the relay station 40 and the terminal device 50 receive the synchronization signal and the system information from the base station (step S301). Further, the terminal device 50 receives the synchronization signal and the system information from the relay station 40 (step S302). Then, the base station, the relay station 40, and the terminal device 50 each execute a random access procedure (steps S303A and S303B).
  • the terminal device 50 transmits its own capability information (hereinafter referred to as terminal capability information) to the relay station 40 (step S304A).
  • the relay station 40 transmits the terminal capability information to the base station (step S304B).
  • the base station notifies the relay station 40 of the quasi-static control information (step S305A). Then, the relay station 40 transmits the quasi-static control information to the terminal device 50 (step S305B).
  • the quasi-static control information may include the information described in (C1) above. That is, the quasi-static information may include a notification to invalidate the ACK / NACK of the link between the base station and the relay station 40. The quasi-static information may include a notification to enable or disable ACK / NACK between the relay station 40 and the terminal device 50.
  • the base station transmits a reference signal for estimating the downlink channel state to the relay station 40 (step S306).
  • the base station transmits CSI-RS as a reference signal for downlink channel state estimation.
  • the relay station 40 receives the reference signal, it transmits downlink channel state feedback to the base station (step S307).
  • the downlink channel state feedback is, for example, CSI feedback.
  • the base station When the base station receives feedback from the relay station 40, it transmits a downlink control signal to the relay station 40 (step 308).
  • the downlink control signal may include the information described in (C2) above. That is, the downlink control signal may include information regarding the HARQ ID of E2E.
  • the base station transmits downlink data to the relay station 40 (step S309).
  • the relay station 40 transmits downlink data via PDSCH.
  • the base station transmits downlink data using the HARQ ID of E2E. If the base station is the non-ground station 30, the downlink data is transmitted, for example, by the communication control unit 332 of the non-ground station 30.
  • the base station buffers the downlink data transmitted to the relay station 40 until the transmission of E2E is completed (for example, until the ACK is received in step S316 described later). You may not erase from.
  • the relay station 40 transmits a reference signal for estimating the downlink channel state to the terminal device 50 (step S310). For example, the relay station 40 transmits CSI-RS as a reference signal for estimating the downlink channel state.
  • the terminal device 50 Upon receiving the reference signal, the terminal device 50 transmits downlink channel state feedback to the relay station 40 (step S311).
  • the downlink channel state feedback is, for example, CSI feedback).
  • the relay station 40 When the relay station 40 receives the feedback from the terminal device 50, the relay station 40 transmits a downlink control signal to the terminal device 50 (step S312).
  • the downlink control signal may include the information described in (C4) above. That is, the downlink control signal may include information regarding the HARQ ID of E2E.
  • the acquisition unit 531 of the terminal device 50 receives a downlink control signal including information regarding the HARQ ID of the E2E from the relay station 40.
  • the relay station 40 transmits downlink data to the terminal device 50 (step S313).
  • the relay station 40 transmits downlink data via PDSCH.
  • the relay station 40 transmits downlink data using the HARQ ID of E2E as described in (C5) above.
  • the terminal device 50 When the terminal device 50 receives the downlink data from the relay station 40, the terminal device 50 responds to the relay station 40. For example, the terminal device 50 transmits ACK / NACK to the relay station 40 as described in (C6) above (step S314). If the ACK / NACK between the relay station 40 and the terminal device 50 is invalid (Disable), the terminal device 50 does not have to notify the relay station 40 of the ACK / NACK.
  • the relay station 40 When the relay station 40 receives the ACK from the terminal device 50, the relay station 40 deletes the uplink data from the buffer (step S315). Even when ACK / NACK (HARQ) of the link between the base station and the relay station 40 is invalid (Disable), the relay station 40 may delete the uplink data from the buffer.
  • HARQ ACK / NACK
  • the terminal device 50 when the terminal device 50 receives the downlink data from the relay station 40, the terminal device 50 also responds to the base station. For example, the terminal device 50 transmits ACK / NACK corresponding to the HARQ ID of E2E to the base station as described in (C7) above (step S316).
  • the base station can quickly know the success / failure of communication without going through the relay station 40, so that the retransmission process can be executed quickly. As a result, the delay related to the retransmission process is reduced, so that the communication system 1 can realize high communication performance.
  • Uplink data transmission > Next, the operation of uplink data transmission of the communication system 1 in the downlink one-way relay will be described.
  • the operation of uplink data transmission is divided into the following (D1) to (D5).
  • the base station, relay station 40, or terminal device 50 sequentially executes the operations shown in (D1) to (D5) above.
  • (D1) Disable HARQ between the base station and the terminal device 50.
  • (D2) Transmission of uplink grant from the base station to the terminal device 50
  • (D3) Transmission of uplink data from the terminal device 50 to the base station
  • (D4) Transmission of response data from the base station to the relay station 40
  • (D5) Relay transmission of response data from the relay station 40 to the terminal device 50
  • the base station may notify the terminal device 50 to disable ACK / NACK using the direct link between the terminal device 50 and the base station. When this Disable notification is given, the base station does not perform ACK / NACK transmission using the direct link to the terminal device 50. That is, in order to transmit ACK / NACK to the uplink data from the terminal device 50, the base station transmits ACK / NACK via the relay station 40.
  • this invalidation is invalidation (Disable) of ACK / NACK of the direct link between the base station and the terminal device 50, and does not invalidate (Disable) ACK / NACK of E2E. do.
  • ACK / NACK of the link between the relay station 40 and the terminal device 50 and between the relay station 40 and the base station is enabled. That is, ACK / NACK of E2E via the relay station 40 is enabled.
  • the uplink grant may include information about the E2E HARQ ID.
  • the HARQ ID of the E2E may be determined based on the information that the terminal device 50 has acquired in advance from the base station.
  • the information regarding the HARQ ID of E2E does not have to be the HARQ ID of E2E itself as long as the terminal device 50 can finally identify the HARQ ID of E2E. Further, the base station may explicitly notify the terminal device 50 of the HARQ ID of the E2E, or may implicitly notify the terminal device 50.
  • (D4) Transmission of response data from the base station to the relay station 40
  • the base station transmits ACK / NACK corresponding to the HARQ ID of E2E to the relay station 40.
  • the base station may notify the relay station 40 of the information regarding the resource for transmitting the ACK / NACK by DCI or the like.
  • the base station may transmit a control signal including information regarding ACK / NACK transmission to the relay station 40.
  • (D5) Relay transmission of response data from the relay station 40 to the terminal device 50
  • the relay station 40 relays ACK / NACK corresponding to the HARQ ID of E2E to the terminal device 50.
  • the base station may notify the relay station 40 of the information regarding the resource for transmitting the ACK / NACK.
  • the relay station 40 may transmit a control signal including information regarding ACK / NACK transmission to the terminal device 50.
  • FIG. 20 is a sequence diagram showing the operation of uplink data transmission of the communication system 1 in the downlink one-way relay.
  • the operation of uplink data transmission of the communication system 1 in the downlink one-way relay will be described with reference to FIG.
  • the relay station 40 and the terminal device 50 receive the synchronization signal and the system information from the base station (step S401). Further, the terminal device 50 receives the synchronization signal and the system information from the relay station 40 (step S402). Then, the base station, the relay station 40, and the terminal device 50 each execute a random access procedure (steps S403A and S403B).
  • the terminal device 50 transmits its own capability information (hereinafter referred to as terminal capability information) to the relay station 40 (step S404A).
  • the relay station 40 transmits the terminal capability information to the base station (step S404B).
  • the base station notifies the relay station 40 of the quasi-static control information (step S405A). Then, the relay station 40 transmits the quasi-static control information to the terminal device 50 (step S405B).
  • the quasi-static control information may include the information described in (D1) above. That is, the quasi-static information may include a notification to disable ACK / NACK of the link between the base station and the terminal device 50.
  • the quasi-static information includes a notification to enable or disable ACK / NACK between the relay station 40 and the terminal device 50 and between the relay station 40 and the base station. You may be.
  • the terminal device 50 transmits a reference signal for estimating the uplink channel state to the base station (step S406).
  • the terminal device 50 transmits the SRS as a reference signal for estimating the uplink channel state.
  • the terminal device 50 transmits an uplink scheduling request to the base station (step S407).
  • the base station When the base station receives the uplink scheduling request from the terminal device 50, it transmits a downlink control signal to the relay station 40 (step S408). Then, the relay station 40 relays the downlink control signal to the terminal device 50 (step S409).
  • the downlink control signal may include the information described in (D2) above. That is, the downlink control signal may include uplink grant information.
  • the information on the uplink grant may include information on the HARQ ID of E2E.
  • the acquisition unit 531 of the terminal device 50 receives a downlink control signal including information regarding the HARQ ID of the E2E from the base station.
  • the terminal device 50 transmits uplink data to the base station (step S410).
  • the terminal device 50 transmits downlink data via PDSCH (Physical Downlink Shared Channel).
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • the terminal device 50 transmits uplink data using the HARQ ID of E2E.
  • the uplink data is transmitted, for example, by the communication control unit 532 of the terminal device 50.
  • the base station transmits a downlink control signal to the relay station 40 (step S411).
  • the downlink control signal may include information about resources related to ACK / NACK transmission.
  • the base station responds to the uplink data to the relay station 40 (step S412).
  • the terminal device 50 transmits ACK / NACK corresponding to the HARQ ID of E2E to the relay station 40 as described in (D4) above.
  • the relay station 40 transmits a downlink control signal to the terminal device 50 (step S413).
  • the downlink control signal may include information about resources related to ACK / NACK transmission.
  • the relay station 40 transfers the response from the base station to the terminal device 50 (step S414).
  • the relay station 40 transmits ACK / NACK corresponding to the HARQ ID of E2E to the terminal device 50 as described in (D5) above.
  • the base station can reliably transmit the response to the uplink data by the direct communication from the terminal device 50 to the terminal device 50 via the relay station 40.
  • the communication system 1 is a communication system in which communication between the non-ground station 30 and the terminal device 50 is a one-way relay communication.
  • the communication system 1 introduces an E2E (End-to-End) HARQ ID used between the terminal device 50 and the base station.
  • the HARQ ID of the E2E is at least one of the HARQ ID for communication between the terminal device 50 and the relay station 40 and the HARQ ID for communication between the base station and the relay station 40. It is a HARQ ID between the terminal device 50 and the base station, which is different from the HARQ ID of the above.
  • Uplink one-way relay in the case of uplink data transmission
  • the communication system 1 has an E2E between the terminal device 50 and the base station, which is different from the HARQ ID for communication between the base station and the relay station 40.
  • the HARQ ID of the E2E may be the same ID as the HARQ ID used for communication between the terminal device 50 and the relay station 40, or may be a different ID.
  • the HARQ ID used for communication between the base station and the relay station 40 is ID A
  • the HARQ ID of E2E used between the terminal device 50 and the base station is ID B.
  • the relay station 40 communicates with the terminal device 50 according to the ID B.
  • the relay station 40 may notify the terminal device 50 of the uplink grant including the ID B information in advance.
  • the terminal device 50 uses ID B to transmit uplink data to the relay station 40.
  • the relay station 40 relays the uplink data to the base station with ID A.
  • the relay station 40 may include the information about the ID B in the transmission data to the base station. Further, the relay station 40 may notify the base station of the information regarding the ID B by the control information.
  • the base station After receiving the uplink data from the relay station 40, the base station transmits the information regarding ACK / NACK for the ID B to the terminal device 50 by a direct link. If the response of the base station is ACK, the terminal device 50 transmits a scheduling request for the first transmission of the next data to the relay station 40. On the other hand, if the response of the base station is NACK, the terminal device 50 transmits a scheduling request for retransmission to the relay station 40. At this time, the terminal device 50 may transmit information about the ID B to the relay station 40 in accordance with the scheduling request.
  • Uplink one-way relay (for downlink data transmission)
  • the communication system 1 has a HARQ ID for communication between the terminal device 50 and the relay station 40, and communication between the base station and the relay station 40. Introduce an E2E HARQ ID between the terminal device 50 and the base station, which is separate from the HARQ ID for.
  • the base station does not transmit another data with the HARQ ID used in the downlink data transmission until the E2E transmission is completed.
  • Downlink one-way relay in the case of downlink data transmission
  • the communication system 1 is located between the terminal device 50 and the base station, which is different from the HARQ ID for communication between the terminal device 50 and the relay station 40.
  • the HARQ ID of the E2E may be the same ID as the HARQ ID used for communication between the base station and the relay station 40, or may be a different ID.
  • the HARQ ID used for communication between the terminal device 50 and the relay station 40 is ID A
  • the HARQ ID of E2E used between the terminal device 50 and the base station is ID B
  • the relay station 40 communicates with the base station according to the ID B.
  • the base station may notify the relay station 40 of the downlink control information (for example, DCI) including the ID B information in advance.
  • the base station uses ID B to transmit downlink data to the relay station 40.
  • the relay station 40 After receiving the downlink data from the base station, the relay station 40 relays the downlink data to the terminal device 50 with ID A. At this time, the relay station 40 may include the information about the ID B in the transmission data to the terminal device 50. Further, the relay station 40 may notify the terminal device 50 of the information regarding the ID B by the control information.
  • the terminal device 50 After receiving the downlink data from the relay station 40, the terminal device 50 transmits the information regarding ACK / NACK for the ID B to the base station by a direct link. If the response of the terminal device 50 is ACK, the base station transmits the downlink control information for the first transmission of the next data to the relay station 40. On the other hand, if the response of the terminal device 50 is NACK, the base station transmits downlink control information for retransmission to the relay station 40. At this time, the terminal device 50 may transmit information about the ID B to the relay station 40 together with the downlink control information.
  • the communication system 1 has a HARQ ID for communication between the terminal device 50 and the relay station 40, and communication between the base station and the relay station 40. Introduce an E2E HARQ ID between the terminal device 50 and the base station, which is separate from the HARQ ID for.
  • the terminal device 50 does not perform another data transmission with the HARQ ID used in the uplink data transmission until the E2E transmission is completed.
  • the base station may notify the terminal device 50 of uplink grant or downlink control information between the terminal device 50 and the relay station 40.
  • the terminal device 50 transmits a grant for uplink data transmission to the relay station 40 to the terminal device 50.
  • the relay station 40 may receive a grant for uplink data transmission addressed to the terminal device 50. The relay station 40 does not use this grant for transmitting uplink data from the relay station 40 to the base station.
  • the terminal device 50 transmits uplink data to the relay station 40, and then receives information regarding retransmission from the relay station 40.
  • the base station is in charge of executing the HARQ of E2E
  • the relay station 40 is in charge of executing the HARQ between the terminal device 50 and the relay station 40.
  • the relay station 40 transmits the uplink grant related to the initial transmission of the E2E transmission between the terminal device 50 and the relay station 40.
  • the base station transmits the uplink grant related to the retransmission of the E2E transmission between the terminal device 50 and the relay station 40 or the initial transmission of the next data.
  • the terminal device 50 can reduce a part of the processing by receiving the uplink grant related to retransmission or the uplink grant related to the initial transmission of the next data from the base station. For example, the step of the terminal device 50 transmitting a scheduling request to the relay station 40 and receiving the uplink grant from the relay station 40 can be reduced.
  • the base station transmits control information (for example, DCI) when the relay station 40 transmits downlink data to the terminal device 50 to the terminal device 50.
  • the relay station 40 may receive the downlink control information transmitted to the terminal device 50.
  • the relay station 40 transmits the downlink data to the terminal device 50 according to the received downlink control information.
  • the relay station 40 does not use this downlink control information for processing the data transmitted from the terminal device 50.
  • the step of the relay station 40 transmitting the downlink control information to the terminal device 50 becomes unnecessary.
  • the communication system 1 can reduce the frequency resource used for transmitting the downlink control information in the terrestrial communication.
  • the base station notifies the terminal device and / or the relay station 40 of the update information regarding the HARQ ID of E2E.
  • the base station that notifies the update information may be the base station of the handover source or the base station of the handover destination.
  • the update information regarding the HARQ ID of E2E is, for example, the link information between the HARQ ID of E2E used in the base station of the handover source and the HARQ ID of E2E used in the base station of the handover destination. Is. When the same ID is used, the information that they are the same may be used. Further, the update information regarding the HARQ ID of the E2E may be, for example, information for notifying the terminal device 50 and / or the relay station 40 that the transmission is restarted from the initial transmission.
  • Frequency band example of each link> In this embodiment, three links are assumed: (1) between the terminal and the relay station 40, (2) between the relay station 40 and the base station (, and (3) between the base station and the terminal device 50.
  • the frequency band of each link may be different for all three links, or the same frequency band may be used for a plurality of of the three links.
  • the frequency band allocated for terrestrial communication is used between the terminal and the relay station 40, and (2) between the relay station 40 and the base station (for example, a satellite), for example, a satellite.
  • the Ka band for communication is used, and (3) the S band for satellite communication is used between the base station (for example, a satellite) and the terminal device 50.
  • the communication system 1 may switch between a one-way relay and two-way direct communication.
  • the two-way direct communication is a communication in which both the uplink and the downlink are direct links.
  • Communication system 1 may switch between one-way relay and two-way direct communication depending on a transmission channel.
  • PDSCH and PUSCH are unidirectional relays
  • PDCCH and PUCCH are bidirectional direct communication.
  • the base station when the communication data is user data, the base station performs one-way relay communication with the terminal device 50 using the end-to-end HARQ ID, and when the communication data is control data, the terminal device 50.
  • Two-way direct communication with Further, for example, the communication system 1 may switch between one-way relay and two-way relay communication.
  • Bidirectional relay communication may be paraphrased as relay communication. In bidirectional relay communication, the terminal device communicates via the relay station on both the uplink and the downlink.
  • the control device for controlling the management device 10, the ground station 20, the non-ground station 30, the relay station 40, and the terminal device 50 of the present embodiment may be realized by a dedicated computer system, or may be realized by a general-purpose computer system. It may be realized.
  • a communication program for executing the above operation is stored and distributed in a computer-readable recording medium such as an optical disk, a semiconductor memory, a magnetic tape, or a flexible disk.
  • the control device is configured by installing the program on a computer and executing the above-mentioned processing.
  • the control device may be a management device 10, a ground station 20, a non-ground station 30, a relay station 40, or an external device (for example, a personal computer) of the terminal device 50.
  • control device is a device inside the management device 10, the ground station 20, the non-ground station 30, the relay station 40, or the terminal device 50 (for example, the control unit 13, the control unit 23, the control unit 33, the control unit 43, Alternatively, it may be the control unit 53).
  • the above 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 or the like.
  • the above-mentioned functions may be realized by collaboration between the OS (Operating System) and the application software.
  • the part other than the OS may be stored in a medium and distributed, or the part other than the OS may be stored in the server device so that it can be downloaded to a computer or the like.
  • each component of each device shown in the figure is a functional concept, and does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. That is, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to the one shown in the figure, and all or part of the device is functionally or physically dispersed / physically distributed in arbitrary units according to various loads and usage conditions. Can be integrated and configured.
  • the present embodiment includes a device or any configuration constituting the system, for example, a processor as a system LSI (Large Scale Integration) or the like, a module using a plurality of processors, a unit using a plurality of modules, or a unit. It can also be implemented as a set or the like (that is, a part of the configuration of the device) to which other functions are added.
  • a processor as a system LSI (Large Scale Integration) or the like, a module using a plurality of processors, a unit using a plurality of modules, or a unit. It can also be implemented as a set or the like (that is, a part of the configuration of the device) to which other functions are added.
  • LSI Large Scale Integration
  • the system means a set of a plurality of components (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same housing. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and a device in which a plurality of modules are housed in one housing are both systems. ..
  • the present embodiment can have a cloud computing configuration in which one function is shared and jointly processed by a plurality of devices via a network.
  • the communication device uses an end-to-end HARQ ID in one-way relay communication via the relay station 40. Communicates with the communication device (base station or terminal device 50) of.
  • the communication device can perform end-to-end retransmission processing in the PHY layer and the MAC layer even in an environment in which HARQ between the base station and the relay station 40 is disabled (Disable).
  • the communication device can quickly know the success / failure of communication without going through the relay station 40, the retransmission process can be executed quickly. As a result, the delay associated with the retransmission process is reduced, so that the communication device can realize high communication performance.
  • the present technology can also have the following configurations.
  • a communication device that performs one-way relay communication in which one of uplink communication and downlink communication with another communication device is relay communication via a relay station and the other communication is direct communication. Separate from at least one HARQ ID for communication between the other communication device and the relay station and a HARQ ID for communication between the communication device and the relay station. Acquires the HARQ ID used end-to-end between the other communication device and the communication device in the one-way relay communication.
  • Communication device (2)
  • the other communication device is a base station.
  • the communication device is a terminal device.
  • the communication device is the terminal device capable of using the one-way relay communication in which the uplink communication with the base station is relay communication via the relay station and the downlink communication is direct communication. Acquire the HARQ ID used end-to-end between the base station and the communication device in the one-way relay communication, which is different from the HARQ ID for communication between the base station and the relay station. death, The uplink communication is performed with the base station using the HARQ ID used for the end-to-end. The communication device according to (2) above. (4) In the uplink communication with the base station, the HARQ ID used for the end-to-end is used to communicate with the relay station, and the HARQ ID used for the end-to-end is supported by direct communication from the base station.
  • the communication device is the terminal device capable of using the one-way relay communication in which the uplink communication with the base station is relay communication via the relay station and the downlink communication is direct communication.
  • the downlink communication is performed with the base station using the HARQ ID used for the end-to-end.
  • the communication device according to any one of (2) to (7) above.
  • the communication device is the terminal device capable of using the one-way relay communication in which the downlink communication with the base station is relay communication via the relay station and the uplink communication is direct communication. Acquire the HARQ ID used end-to-end between the base station and the communication device in the one-way relay communication, which is different from the HARQ ID for communication between the communication device and the relay station.
  • the downlink communication is performed with the base station using the HARQ ID used for the end-to-end.
  • the communication device according to (2) above. (10) The communication device is the terminal device capable of using the relay communication in which the downlink communication with the base station is via the relay station and the one-way relay communication in which the downlink communication is direct communication.
  • the uplink communication is performed with the base station using the HARQ ID used for the end-to-end.
  • the other communication device is a terminal device.
  • the communication device can use the one-way relay communication in which one of the uplink communication and the downlink communication with the terminal device is a relay communication via the relay station and the other communication is a direct communication.
  • the HARQ ID for communication between the terminal device and the relay station and the HARQ ID for communication between the communication device and the relay station are different from the HARQ ID. Acquire the HARQ ID used for the end-to-end between the terminal device and the communication device in the directional relay communication, and obtain the HARQ ID. The HARQ ID used for the end-to-end is used to perform the uplink communication or the downlink communication with the terminal device.
  • the communication device according to (1) above. (12)
  • the communication device is the base station capable of using the one-way relay communication in which the uplink communication with the terminal device is relay communication via the relay station and the downlink communication is direct communication.
  • the uplink communication is performed with the terminal device using the HARQ ID used for the end-to-end.
  • the communication device is a non-terrestrial base station capable of relay communication via the relay station for uplink communication with the terminal device and one-way relay communication for direct communication with downlink communication.
  • the communication device is the base station whose uplink communication with the terminal device is relay communication via the relay station and whose downlink communication is direct communication.
  • the downlink communication is performed with the terminal device using the HARQ ID used for the end-to-end.
  • the communication device according to any one of (11) to (13).
  • the communication device is the base station capable of using the relay communication via the relay station for the downlink communication with the terminal device and the one-way relay communication for which the uplink communication is direct communication. Acquire the HARQ ID used end-to-end between the terminal device and the communication device in the one-way relay communication, which is different from the HARQ ID for communication between the terminal device and the relay station. death, The downlink communication is performed with the terminal device using the HARQ ID used for the end-to-end.
  • the communication device according to (11) above.
  • the communication device is the base station capable of using the relay communication via the relay station for the downlink communication with the terminal device and the one-way relay communication for which the downlink communication is direct communication.
  • the uplink communication is performed with the terminal device using the HARQ ID used for the end-to-end.
  • the communication device according to (11) or (15).
  • the communication device can use two-way direct communication in which both the uplink communication and the downlink communication are direct communications.
  • the HARQ ID used for the end-to-end is used to perform the one-way relay communication with the other communication device, and when the communication data is control data, the other communication is performed. Performs bidirectional direct communication with the device,
  • the communication device according to any one of (1) to (16).
  • Communication executed by a communication device that can use one-way relay communication in which one of uplink communication and downlink communication with another communication device is relay communication via a relay station and the other communication is direct communication. It ’s a method, In the one-way relay communication, which is different from the HARQ ID for communication between the other communication device and the relay station or between the communication device and the relay station, the other communication device and the communication device Obtain the HARQ ID used for end-to-end between Communication method. (19) One-way relay communication is used in which one of the uplink communication and the downlink communication between the base station, the relay station, and the base station is relay communication via the relay station, and the other communication is direct communication.
  • a communication system including a possible terminal device, The base station The HARQ ID for communication between the terminal device and the relay station, and the HARQ ID for communication between the base station and the relay station, which is different from the HARQ ID of at least one of the above-mentioned one.
  • the HARQ ID used for the end-to-end is used to perform the uplink communication or the downlink communication with the terminal device.
  • the terminal device is Obtain the HARQ ID used for the end-to-end,
  • the HARQ ID used for the end-to-end is used to perform the uplink communication or the downlink communication with the base station. Communications system.
  • the terminal device can use the one-way relay communication in which the uplink communication with the base station is relay communication via the relay station and the downlink communication is direct communication.
  • the base station invalidates HARQ between the base station and the relay station.
  • the relay station erases the uplink data without holding the uplink data.
  • Communication system 10 Management device 20 Ground station 30 Non-ground station 40 Relay station 50 Terminal device 11 Communication unit 21, 31, 41, 51 Wireless communication unit 12, 22, 32, 42, 52 Storage unit 13, 23, 33, 43 , 53 Control unit 24,44 Network communication unit 211,311,411,511 Reception processing unit 212,312,412,512 Transmission processing unit 213,313,413,513 Antenna 331,531 Acquisition unit 332,532 Communication control unit

Landscapes

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Abstract

通信装置は、他の通信装置との上りリンク通信及び下りリンク通信のうちの一方の通信を中継局を介したリレー通信、他方の通信を直接通信とする一方向リレー通信を使用可能な通信装置であって、前記他の通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び前記通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、の少なくとも一方のＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記他の通信装置と前記通信装置との間のエンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得する。

Description

通信装置、通信方法、及び通信システム
　本開示は、通信装置、通信方法、及び通信システムに関する。
　通信装置間の通信として中継局を介したリレー通信が用いられることがある。リレー通信の一形態として、上りリンク通信及び下りリンク通信のうちの一方の通信をリレー通信、他方の通信を直接通信とする一方向リレー（Uni-directional　relay）通信が知られている。
　通信装置間の通信をリレー通信とする場合、状況によっては、通信パフォーマンス（例えば、遅延、スループット、パケット損失率等）が大きく低下することがある。例えば、基地局と端末装置とがリレー通信を行うとする。ここで、基地局が衛星局等の非地上局であるとすると、基地局と端末装置との間の伝搬路が長距離となることが想定される。この場合、電波伝搬時間が長時間となるため、ＨＡＲＱ（Hybrid　automatic　repeat　request）等の再送処理が失敗することがある。
　そこで、本開示では、高い通信パフォーマンスを実現可能な通信装置、通信方法、及び通信システムを提案する。
　なお、上記課題又は目的は、本明細書に開示される複数の実施形態が解決し得、又は達成し得る複数の課題又は目的の１つに過ぎない。
　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、他の通信装置との上りリンク通信及び下りリンク通信のうちの一方の通信を中継局を介したリレー通信、他方の通信を直接通信とする一方向リレー通信を使用可能な通信装置であって、前記他の通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び前記通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、の少なくとも一方のＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記他の通信装置と前記通信装置との間でエンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得する。
リレー通信を説明するための図である。 端末装置と非地上局との間の伝搬距離が長いことを示す図である。 衛星局と中継局との間のＨＡＲＱフィードバックを無効（Disable）にした様子を示す図である。 上りリンク一方向リレーを示す図である。 下りリンク一方向リレーを示す図である。 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。 通信システムが提供する無線ネットワークの一例を示す図である。 通信システムが提供する衛星通信の概要を示す図である。 非静止衛星が構成するセルの一例を示す図である。 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地上局の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る非地上局の構成例を示す図である。 本開示の実施形態に係る中継局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。 上りリンク一方向リレーを示す図である。 上りリンク一方向リレーにおける通信システムの上りリンクデータ送信の動作を示すシーケンス図である。 上りリンク一方向リレーにおける通信システムの下りリンクデータ送信の動作を示すシーケンス図である。 下りリンク一方向リレーを示す図である。 下りリンク一方向リレーにおける通信システムの下りリンクデータ送信の動作を示すシーケンス図である。 下りリンク一方向リレーにおける通信システムの上りリンクデータ送信の動作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５０１、５０２、及び５０３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５０１、５０２、及び５０３を特に区別する必要が無い場合には、単に端末装置５０と称する。
　以下に説明される１又は複数の実施形態（実施例、変形例を含む）は、各々が独立に実施されることが可能である。一方で、以下に説明される複数の実施形態は少なくとも一部が他の実施形態の少なくとも一部と適宜組み合わせて実施されてもよい。これら複数の実施形態は、互いに異なる新規な特徴を含み得る。したがって、これら複数の実施形態は、互いに異なる目的又は課題を解決することに寄与し得、互いに異なる効果を奏し得る。
　また、以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
　　１．概要
　　　１－１．課題
　　　１－２．解決手段の概要
　　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．地上局の構成
　　　２－４．非地上局の構成
　　　２－５．基地局について
　　　２－６．中継局の構成
　　　２－７．端末装置の構成
　　３．通信システムの動作
　　　３－１．処理の概要
　　　３－２．上りリンク一方向リレー
　　　　３－２－１．上りリンクデータ送信
　　　　３－２－２．下りリンクデータ送信
　　　３－３．下りリンク一方向リレー
　　　　３－３－１．下りリンクデータ送信
　　　　３－３－２．上りリンクデータ送信
　　　３－４．まとめと補足
　　　　３－４－１．Ｅ２Ｅ用のＨＡＲＱ　ＩＤの定義
　　　　３－４－２．基地局による端末装置と中継局との間の情報の通知
　　　　３－４－３．ハンドオーバーが発生した場合の処理
　　　　３－４－４．各リンクの周波数帯域例
　　４．変形例
　　５．むすび
＜＜１．概要＞＞
　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。このとき、単一の基地局は複数のセルを管理してもよい。
　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。
　さらに、ＮＲでは、広域カバレッジ、接続安定性などの要求の高まりから、非地上波ネットワーク（NTN：Non-Terrestrial　Network）の検討が開始されている。非地上波ネットワークでは、衛星局や航空機局等の地上局以外の基地局を介して、端末装置に無線ネットワークが提供されることが予定されている。この地上局以外の基地局は、非地上局又は非地上基地局と称される。地上局により提供される無線ネットワークは地上波ネットワーク（TN：Terrestrial　Network）と称される。地上波ネットワークと非地上波ネットワークとを同一の無線アクセス方式とすることで、地上波ネットワーク及び非地上波ネットワークの統合的な運用が可能となる。
＜１－１．課題＞
　通信装置間の通信として中継局を介したリレー通信が用いられることがある。例えば、端末装置と非地上局との間の通信として中継局を介したリレー通信が用いられることがある。
　図１は、リレー通信を説明するための図である。図１には、非地上局として衛星局（図１に示すSatellite）が示されている。そして、図１には、衛星局と端末装置（図１に示すUE）とが中継局（図１に示すRelay）を介してリレー通信する様子示されている。図１の例では、上りリンク、下りリンクともにリレー通信となっている。
　現在検討されているリレー通信では、それぞれのリンク（衛星局と中継局との間のリンク、中継局と端末装置との間のリンク）ごとに肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）を担保することが考えられている。つまり、端末装置は、中継局からＡＣＫ／ＮＡＣＫが送信されるので、中継局にデータが届いたか否かについては分かる。しかしながら、端末装置は、非地上局からはＡＣＫ／ＮＡＣＫが届かないため、衛星局にデータが届いたか否かについては分からない。
　非地上波ネットワークの特徴として、地上通信と比べて伝搬距離が長いことが挙げられる。図２は、端末装置と非地上局との間の伝搬距離ＴＤが長いことを示す図である。非地上波ネットワークでは、中継局が衛星局に送信をしたデータに対するフィードバック（ＡＣＫ／ＮＡＣＫなど）が、伝搬距離の長さ故に、遅くなることが考えられる。ＨＡＲＱでは、通信が成功するまで送信データを送信バッファに保持する必要があるが、中継局は多くの端末装置の通信を中継しているため、衛星局からのフィードバックが遅くなると、送信バッファがオーバーフローする問題が発生する。
　衛星局と中継局との間のＨＡＲＱフィードバックを無効（Disable）にすることで、上記問題（送信バッファのオーバーフロー）に対応することが想定される。図３は、衛星局と中継局との間のＨＡＲＱフィードバックを無効（Disable）にした様子を示す図である。
　しかしながらこの解決手段を採用した場合、状況によっては、通信パフォーマンス（例えば、遅延、スループット、パケット損失率等）が大きく低下することになる。例えば、この解決手段では、送信の失敗が発生した場合に、上位レイヤーによりパケット再送されることになるため、再送までに大きな遅延が生じることになる。また、低軌道衛星などは常に上空を高速移動しており、再送時に中継局や端末装置がカバレッジ外や見通し外になってしまう可能性がある。結果的に、端末装置が送信したデータが衛星局まで到達しないケースが考えられる。
＜１－２．解決手段の概要＞
　そこで、本実施形態では、以下に示す手段により上記課題を解決する。
　例えば、本実施形態の通信システムは、非地上局と中継局と端末装置とを備え、非地上局と端末装置との間の通信を一方向リレー（Uni-directional　relay）通信とする通信システムである。本実施形態では、非地上局と端末装置とがエンドツーエンド（End-to-End）で再送処理を行えるようにする。
　例えば、非地上局は、端末装置と中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び非地上局と中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、の少なくとも一方のＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、一方向リレー通信において端末装置と非地上局との間でエンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤ（以下、エンドツーエンドのＨＡＲＱ　ＩＤともいう。）を取得する。そして、非地上局は、このエンドツーエンド（以下、Ｅ２Ｅという。）のＨＡＲＱ　ＩＤを使って端末装置と一方向リレー通信を行う。ＨＡＲＱ　ＩＤとは、例えば、ＨＡＲＱプロセスＩＤのことである。
　なお、一方向リレーとは、上りリンクと下りリンクの一方のリンクをリレー通信、他方のリンクを直接通信とする通信方式のことである。図４は、上りリンク一方向リレーを示す図である。図５は、下りリンク一方向リレーを示す図である。上りリンク一方向リレーは、図４に示すように、上りリンクをリレー通信、下りリンクを直接通信とする一方向リレーである。下りリンク一方向リレーは、図５に示すように、下りリンクをリレー通信、上りリンクを直接通信とする一方向リレーである。
　例えば、図４に示す上りリンク一方向リレーにおいて、非地上局と端末装置とが上りリンク通信を行うことを考える。この場合、非地上局は、端末装置と中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び中継局と非地上局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤの少なくとも一方のＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、端末装置と非地上局との間のＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを取得する。そして、端末装置の上りリンク通信が失敗した場合には、非地上局は、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに係るＮＡＣＫを、中継局を介さずに、直接通信で端末装置に送信する。
　これにより、非地上局と中継局との間のＨＡＲＱが無効（Disable）の環境下においても、ＰＨＹ層およびＭＡＣ層でエンドツーエンドの再送処理が実施できるようになる。また、端末装置又は非地上局は、中継局を介さずに素早く通信の成功／失敗を知ることができるので、再送処理を素早く実行できる。結果として、再送処理に係る遅延が少なくなるので、通信システムは、高い通信パフォーマンスを実現できる。
　以上、本実施形態の概要を述べたが、以下、本実施形態に係る通信システムを詳細に説明する。
＜＜２．通信システムの構成＞＞
　まず、本実施形態の通信システム１の構成を説明する。
　通信システム１は、ＬＴＥ、ＮＲ等の無線アクセス技術を使ったセルラー通信システムであり、地上の端末装置に対して、非地上局（例えば、衛星局や航空機局）を介した無線通信を提供する。非地上局が衛星局なのであれば、通信システム１は、Bent-pipe（Transparent）型の移動衛星通信システムであってもよい。通信システム１が使用する無線アクセス方式は、ＬＴＥ、ＮＲに限定されず、Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband　Code　Division　Multiple　Access）、ｃｄｍａ２０００（Code　Division　Multiple　Access　2000）等の他の無線アクセス方式であってもよい。
　なお、本実施形態において、地上局（地上基地局ともいう。）とは、地上に設置される基地局（中継局を含む。）のことをいう。ここで、「地上」は、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、以下の説明において、「地上局」の記載は、「ゲートウェイ」に置き換えてもよい。
　また、本開示の技術は、非地上基地局と端末装置との間の通信のみならず、地上基地局と端末装置と間の通信においても適用可能である。
　以下、通信システム１の構成を具体的に説明する。
＜２－１．通信システムの全体構成＞
　図６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、地上局２０と、非地上局３０と、中継局４０と、端末装置５０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。本実施形態の無線ネットワークは、例えば、無線アクセスネットワークとコアネットワークとで構成される。なお、本実施形態において、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６の例では、地上局２０、非地上局３０、中継局４０、及び端末装置５０が該当する。
　通信システム１は、管理装置１０、地上局２０、非地上局３０、中継局４０、及び端末装置５０をそれぞれ複数備えていてもよい。図６の例では、通信システム１は、管理装置１０として管理装置１０１、１０２等を備えている。また、通信システム１は、地上局２０として地上局２０１、２０２等を備えており、非地上局３０として非地上局３０１、３０２等を備えている。また、通信システム１は、中継局４０として中継局４０１、４０２等を備えており、端末装置５０として端末装置５０１、５０２、５０３等を備えている。
　図７は、通信システム１が提供する無線ネットワークの一例を示す図である。
　管理装置１０は、例えば、コアネットワークＣＮを構成する装置である。管理装置１０は、公衆ネットワークＰＮへ接続されている。管理装置１０は、地上局２０及び非地上局３０と接続されており、端末装置５０が公衆ネットワークＰＮへ接続することを可能にする。
　地上局２０及び非地上局３０は基地局である。地上局２０は、例えば、地上の構造物に設置される地上基地局であり、非地上局３０は、例えば、中軌道衛星、低軌道衛星、ＨＡＰＳ（High　Altitude　Platform　Station）などの非地上基地局である。地上局２０及び非地上局３０は、それぞれセルを構成する。セルとは無線通信がカバーされるエリアである。セルは、マクロセル、マイクロセル、フェムトセル、及びスモールセルの何れであってもよい。なお、通信システム１は、単一の基地局（衛星局）で複数のセルを管理するよう構成されていてもよいし、複数の基地局で１つのセルを管理するよう構成されていてもよい。
　図７の例では、地上局２０１、２０２は地上波ネットワークＴＮ１を構成し、地上局２０３、２０４、２０５は地上波ネットワークＴＮ２を構成する。地上波ネットワークＴＮ１及び地上波ネットワークＴＮ２は、例えば、電話会社等の無線通信事業者により運営されるネットワークである。地上波ネットワークＴＮ１及び地上波ネットワークＴＮ２は、異なる無線通信事業者により運営されてもよいし、同じ無線通信事業者により運営されてもよい。地上波ネットワークＴＮ１と地上波ネットワークＴＮ２とを１つの地上波ネットワークとみなすことも可能である。
　地上波ネットワークＴＮ１と地上波ネットワークＴＮ２はそれぞれコアネットワークに接続される。図７の例では、地上波ネットワークＴＮ２を構成する地上局２０は、例えば、管理装置１０１等により構成されるコアネットワークＣＮに接続される。地上波ネットワークＴＮ２の無線アクセス方式がＬＴＥなのであれば、コアネットワークＣＮはＥＰＣである。また、地上波ネットワークＴＮ２の無線アクセス方式がＮＲなのであれば、コアネットワークＣＮは５ＧＣである。勿論、コアネットワークＣＮは、ＥＰＣや５ＧＣに限られず、他の無線アクセス方式のコアネットワークであってもよい。なお、図７の例では、地上波ネットワークＴＮ１はコアネットワークに接続されていないが、地上波ネットワークＴＮ１はコアネットワークＣＮに接続されてもよい。また、地上波ネットワークＴＮ１は、コアネットワークＣＮとは異なる不図示のコアネットワークに接続されてもよい。
　コアネットワークＣＮはゲートウェイ装置や関門交換機等を備え、ゲートウェイ装置を介して公衆ネットワークＰＮに接続されている。公衆ネットワークＰＮは、例えば、インターネット、地域ＩＰ網、電話網（携帯電話網、固定電話網等）、等の公衆データネットワークである。ゲートウェイ装置は、例えば、インターネットや地域ＩＰ網等に繋がるサーバ装置である。関門交換機は、例えば、電話会社の電話網に繋がる交換機である。管理装置１０１がゲートウェイ装置や関門交換機としての機能を有していてもよい。
　図７に示す非地上局３０は、何れも、衛星局や航空機局等の非地上局である。非地上波ネットワークを構成する衛星局群（又は衛星局）はスペースボーンプラットフォーム（Space-borne　Platform）と称される。また、非地上波ネットワークを構成する航空機局群（又は航空機局）はエアボーンプラットフォーム（Airborne　Platform）と称される。図７の例では、非地上局３０１、３０２、３０３がスペースボーンプラットフォームＳＢＰ１を構成し、非地上局３０４がスペースボーンプラットフォームＳＢＰ２を構成する。また、非地上局３０５がエアボーンプラットフォームＡＢＰ１を構成する。
　非地上局３０は、中継局４０を介して地上波ネットワーク又はコアネットワークと通信可能であってもよい。勿論、非地上局３０は、中継局４０を介さずに、地上波ネットワーク又はコアネットワークと直接通信可能であってもよい。なお、非地上局３０は、中継局４０を介して端末装置５０と通信可能であってもよいし、端末装置５０と直接通信可能であってもよい。また、非地上局３０は、中継局４０非地上局は中継局を介さずに非地上局同士で直接通信可能であってもよい。
　中継局４０は、地上の装置と非地上局３０との通信を中継する。図７の例では、中継局４０１は、地上局２０と非地上局３０との通信を中継しており、中継局４０２は、管理装置１０と非地上局３０との通信を中継している。なお、地上局２０は、端末装置５０と非地上局３０との通信を中継してもよい。また、中継局４０は、他の中継局４０と通信可能であってもよい。
　端末装置５０は、地上局と非地上局の双方と通信可能である。図７の例では、端末装置５０１は、地上波ネットワークＴＮ１を構成する地上局と通信可能である。また、端末装置５０１は、スペースボーンプラットフォームＳＢＰ１、ＳＢＰ２を構成する非地上局と通信可能である。また、端末装置５０は、エアボーンプラットフォームＡＢＰ１を構成する非地上局とも通信可能である。なお、端末装置５０は、中継局４０と通信可能であってもよい。また、端末装置５０は、他の端末装置５０と直接通信可能であってもよい。端末装置５０１は端末装置５０２と直接通信可能であってもよい。
　スペースボーンプラットフォームＳＢＰ１、ＳＢＰ２を構成する各装置は、端末装置５０と衛星通信を行う。衛星通信とは、衛星局と通信装置との無線通信のことである。図８は、通信システム１が提供する衛星通信の概要を示す図である。衛星局は、主に、静止衛星局と低軌道衛星局とに分けられる。
　静止衛星局は、高度およそ３５７８６ｋｍに位置し、地球の自転速度と同じ速度で地球を公転する。図８の例であれば、スペースボーンプラットフォームＳＢＰ２を構成する非地上局３０４が静止衛星局である。静止衛星局は地上の端末装置５０との相対速度がほぼ０であり、地上の端末装置５０からは静止しているかのように観測される。非地上局３０４は、地球上に位置する端末装置５０１、５０３、５０４等と衛星通信を行う。
　低軌道衛星局は、静止衛星局や中軌道衛星局に比べて低い高度で周回する衛星局である。低軌道衛星局は、例えば、高度５００ｋｍから２０００ｋｍの間に位置する衛星局である。図８の例であれば、スペースボーンプラットフォームＳＢＰ１を構成する非地上局３０１、３０２が低軌道衛星局である。なお、図８には、スペースボーンプラットフォームＳＢＰ１を構成する衛星局として非地上局３０１、３０２の２つしか示されていない。しかしながら、実際には、スペースボーンプラットフォームＳＢＰ１を構成する衛星局は、３以上（例えば、数十から数千）の非地上局３０によって低軌道衛星コンステレーションが形成されている。低軌道衛星局は、静止衛星局とは異なり、地上の端末装置５０との相対速度があり、地上の端末装置５０からは移動しているかのように観測される。非地上局３０１、３０２はそれぞれセルを構成し、地球上に位置する端末装置５０１、５０３、５０４等と衛星通信を行う。
　図９は、非静止衛星が構成するセルの一例を示す図である。図９には、低軌道衛星局である非地上局３０２が形成するセルＣ２が示されている。低軌道を周回する衛星局は、地上に所定の指向性を持って地上の端末装置５０と通信を行う。例えば、図９に示す角度Ｒ１は４０°である。図９の場合、非地上局３０２が形成するセルＣ２の半径Ｄ１は、例えば、１０００ｋｍである。低軌道衛星局は、一定の速度をもって移動する。低軌道衛星局が地上の端末装置５０に衛星通信を提供することが困難になった場合には、後続の低軌道衛星局（neighbor　satellite　station）が衛星通信を提供する。図９の例の場合、非地上局３０２が地上の端末装置５０に衛星通信を提供することが困難になった場合は、後続の非地上局３０３が衛星通信を提供する。なお、上記した角度Ｒ１及び半径Ｄ１の値はあくまで一例であり上記に限られない。
　中軌道、低軌道衛星は、上述の通り上空を非常に高速なスピードで軌道上を移動しており、例えば高度６００ｋｍにある低軌道衛星の場合は、７．６ｋｍ／Ｓのスピードで軌道上を移動している。低軌道衛星は半径数１０ｋｍ～数１００ｋｍのセル（またはビーム）を地上に形成するが、衛星の移動にあわせて地上に形成されたセルも移動するため、地上の端末装置は移動していなくても、ハンドオーバーが必要となる場合がある。例えば、地上に形成されたセル直径が５０ｋｍで地上の端末装置が移動していないケースを想定した場合、約６～７秒でハンドオーバーが発生する。
　上述したように、端末装置５０は非地上波ネットワークを使った無線通信が可能である。また、通信システム１の非地上局３０は、非地上波ネットワークを構成する。これにより、通信システム１は、地上波ネットワークがカバーできないエリアに位置する端末装置５０へサービスを拡張することが可能になる。例えば、通信システム１は、ＩｏＴ（Internet　of　Things）デバイスやＭＴＣ（Machine　Type　Communications）デバイス等の通信装置に対し、パブリックセーフティ通信やクリティカル通信を提供することが可能になる。また、非地上波ネットワークを使用することによりサービス信頼性や復帰性が向上するので、通信システム１は、物理攻撃又は自然災害に対するサービスの脆弱性を低減することが可能になる。また、通信システム１は、飛行機の乗客やドローンなど航空機端末装置へのサービス接続や船や電車などの移動体端末装置へのサービス接続を実現できる。その他、通信システム１は、Ａ／Ｖコンテンツ、グループ通信、ＩｏＴブロードキャストサービス、ソフトウェアダウンロードサービス、緊急メッセージなどの高効率マルチキャストサービス、高効率ブロードキャストサービス等の提供を実現できる。さらに、通信システム１は、地上波ネットワークと非地上波ネットワーク間のトラフィックオフロードも実現できる。これらの実現のため、通信システム１が提供する非地上波ネットワークは、通信システム１が提供する地上波ネットワークと、上位層で運用統合がなされることが望ましい。また、通信システム１が提供する非地上波ネットワークは、通信システム１が提供する地上波ネットワークと、無線アクセス方式が共通であることが望ましい。
　なお、図中の装置は、論理的な意味での装置と考えてもよい。つまり、同図の装置の一部が仮想マシン（VM：Virtual　Machine）、コンテナ（Container）、ドッカー（Docker）などで実現され、それらが物理的に同一のハードウェア上で実装されてもよい。
　また、本実施形態において地上局及び非地上局は、基地局と言い換えることができる。衛星局は、中継局と言い換えることができる。衛星局が基地局としての機能を備えるのであれば、衛星局は、基地局と言い換えることができる。
　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、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、又は端末とも称される。
　本実施形態において、通信装置という概念には、携帯端末等の持ち運び可能な移動体装置（端末装置）のみならず、構造物や移動体に設置される装置も含まれる。構造物や移動体そのものを通信装置とみなしてもよい。また、通信装置という概念には、端末装置のみならず、基地局及び中継局も含まれる。通信装置は、処理装置及び情報処理装置の一種である。また、通信装置は、送信装置又は受信装置と言い換えることが可能である。
　以下、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。なお、以下に示す各装置の構成はあくまで一例である。各装置の構成は、以下に示す構成とは異なっていてもよい。
＜２－２．管理装置の構成＞
　次に、管理装置１０の構成を説明する。
　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はコアネットワークを構成する装置である。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）及び／又はＳＭＦ（Session　Management　Function）としての機能を有する装置である。勿論、管理装置１０が有する機能は、ＭＭＥ、ＡＭＦ、及びＳＭＦに限られない。例えば、コアネットワークが５ＧＣなのであれば、管理装置１０は、ＮＳＳＦ（Network　Slice　Selection　Function）、ＡＵＳＦ（Authentication　Server　Function）、ＰＣＦ（Policy　Control　Function）、ＵＤＭ（Unified　Data　Management）としての機能を有する装置であってもよい。また、管理装置１０は、ＨＳＳ（Home　Subscriber　Server）としての機能を有する装置であってもよい。
　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１０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１０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の制御に従って地上局２０等と通信する。
　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５０の接続状態を記憶する。例えば、記憶部１２は、端末装置５０のＲＲＣの状態やＥＣＭの状態を記憶する。記憶部１２は、端末装置５０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）、ＧＰＵ（Graphics　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、ＧＰＵ、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．地上局の構成＞
　次に、地上局２０の構成を説明する。
　地上局２０は、端末装置５０と無線通信する無線通信装置である。地上局２０は、端末装置５０と、非地上局３０を介して無線通信するよう構成されていてもよいし、端末装置５０と、地上の中継局を介して無線通信するよう構成されていてもよい。勿論、地上局２０は、端末装置５０と、直接、無線通信するよう構成されていてもよい。
　地上局２０は通信装置の一種である。より具体的には、地上局２０は、無線基地局（Base　Station、Node　B、eNB、gNB、など）或いは無線アクセスポイント（Access　Point）に相当する装置である。地上局２０は、無線リレー局であってもよい。また、地上局２０は、ＲＲＨ（Remote　Radio　Head）、或いはＲＵ（Radio　Unit）と呼ばれる光張り出し装置であってもよい。また、地上局２０は、ＦＰＵ（Field　Pickup　Unit）等の受信局であってもよい。また、地上局２０は、無線アクセス回線と無線バックホール回線を時分割多重、周波数分割多重、或いは、空間分割多重で提供するＩＡＢ（Integrated　Access　and　Backhaul）ドナーノード、或いは、ＩＡＢリレーノードであってもよい。
　なお、地上局２０が使用する無線アクセス技術は、セルラー通信技術であってもよいし、無線ＬＡＮ技術であってもよい。勿論、地上局２０が使用する無線アクセス技術は、これらに限定されず、他の無線アクセス技術であってもよい。例えば、地上局２０が使用する無線アクセス技術は、ＬＰＷＡ通信技術であってもよい。勿論、地上局２０が使用する無線通信は、ミリ波を使った無線通信であってもよい。また、地上局２０が使用する無線通信は、電波を使った無線通信であってもよいし、赤外線や可視光を使った無線通信（光無線）であってもよい。
　地上局２０は、端末装置５０とＮＯＭＡ（Non-Orthogonal　Multiple　Access）通信が可能であってもよい。ここで、ＮＯＭＡ通信は、非直交リソースを使った通信（送信、受信、或いはその双方）のことである。なお、地上局２０は、他の地上局２０とＮＯＭＡ通信可能であってもよい。ここで、非直交リソースとは、直交リソース（時間、周波数、及び空間）とは異なる軸のリソースであり、例えば、スクランブル、インターリーブ、符号（例えば、拡散符号、スパース符号、など）、電力差、などを用いて、異なる信号を分離することが可能な無線リソースである。
　なお、地上局２０は、基地局－コアネットワーク間インタフェース（例えば、S1　Interface等）を介してお互いに通信可能であってもよい。このインタフェースは、有線及び無線のいずれであってもよい。また、基地局は、基地局間インタフェース（例えば、X2　Interface、S1　Interface等）を介して互いに通信可能であってもよい。このインタフェースは、有線及び無線のいずれであってもよい。
　なお、基地局（基地局装置ともいう。）という概念には、ドナー基地局のみならず、リレー基地局（中継局、或いは中継局ともいう。）も含まれる。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、オフィスビル、校舎、病院、工場、商業施設、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、陸上（狭義の地上）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。基地局は、情報処理装置と言い換えることができる。
　地上局２０は、ドナー局であってもよいし、リレー局（中継局）であってもよい。また、地上局２０は、固定局であってもよいし、移動局であってもよい。移動局は、移動可能に構成された無線通信装置（例えば、基地局）である。このとき、地上局２０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。例えば、移動能力（Mobility）をもつリレー局は、移動局としての地上局２０とみなすことができる。また、車両、ドローン、スマートフォンなど、もともと移動能力がある装置であって、基地局の機能（少なくとも基地局の機能の一部）を搭載した装置も、移動局としての地上局２０に該当する。
　ここで、移動体は、スマートフォンや携帯電話等のモバイル端末であってもよい。また、移動体は、陸上（狭義の地上）を移動する移動体（例えば、自動車、自転車、バス、トラック、自動二輪車、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。
　なお、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。
　また、地上局２０は、地上に設置される地上基地局（地上局）であってもよい。例えば、地上局２０は、地上の構造物に配置される基地局であってもよいし、地上を移動する移動体に設置される基地局であってもよい。より具体的には、地上局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、地上局２０は、構造物や移動体そのものであってもよい。「地上」は、陸上（狭義の地上）のみならず、地中、水上、水中も含む広義の地上である。なお、地上局２０は、地上基地局に限られない。例えば、通信システム１を衛星通信システムとする場合、地上局２０は、航空機局であってもよい。衛星局から見れば、地球に位置する航空機局は地上局である。
　地上局２０のカバレッジの大きさは、マクロセルのような大きなものから、ピコセルのような小さなものであってもよい。勿論、地上局２０のカバレッジの大きさは、フェムトセルのような極めて小さなものであってもよい。また、地上局２０はビームフォーミングの能力を有していてもよい。この場合、地上局２０はビームごとにセルやサービスエリアを形成していてもよい。そのために、地上局２０は、複数のアンテナ素子から構成されるアンテナアレーを装備して、ＭＩＭＯ（Multiple　Input　Multiple　Output）やビームフォーミングに代表されるアドバンスドアンテナテクノロジー（Advanced　Antenna　Technology）を提供するよう構成されていてもよい。
　図１１は、本開示の実施形態に係る地上局２０の構成例を示す図である。地上局２０は、無線通信部２１と、記憶部２２と、制御部２３と、ネットワーク通信部２４と、を備える。なお、図１１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、地上局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、非地上局３０、中継局４０、端末装置５０、他の地上局２０）と無線通信するための信号処理部である。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、ＨＡＲＱ（Hybrid　Automatic　Repeat　reQuest）等の自動再送技術に対応していてもよい。
　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。また、アンテナ２１３は複数のアンテナ素子（例えば、複数のパッチアンテナ）で構成されていてもよい。この場合、無線通信部２１は、ビームフォーミング可能に構成されていてもよい。無線通信部２１は、垂直偏波（Ｖ偏波）と水平偏波（Ｈ偏波）とを使用した偏波ビームフォーミングが可能に構成されていてもよい。
　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。例えば、受信処理部２１１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（サイクリックプレフィックス）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。そして、受信処理部２１１は、これらの処理が行われた信号から、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。また、受信処理部２１１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。復調に使用される変調方式は、１６ＱＡＭ（Quadrature　Amplitude　Modulation）、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、又は１０２４ＱＡＭであってもよい。この場合、コンステレーション上の信号点は必ずしも等距離である必要はない。コンステレーションは、不均一コンステレーション（NUC：Non　Uniform　Constellation）であってもよい。そして、受信処理部２１１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。例えば、送信処理部２１２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。そして、送信処理部２１２は、符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、１０２４ＱＡＭ等の所定の変調方式で変調する。この場合、コンステレーション上の信号点は必ずしも等距離である必要はない。コンステレーションは、不均一コンステレーション（NUC）であってもよい。そして、送信処理部２１２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。そして、送信処理部２１２は、多重化した信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、送信処理部２１２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（サイクリックプレフィックス）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。
　アンテナ２１３は、電流と電波を相互に変換するアンテナ装置（アンテナ部）である。アンテナ２１３は、１つのアンテナ素子（例えば、１つのパッチアンテナ）で構成されていてもよいし、複数のアンテナ素子（例えば、複数のパッチアンテナ）で構成されていてもよい。アンテナ２１３が複数のアンテナ素子で構成される場合、無線通信部２１は、ビームフォーミング可能に構成されていてもよい。例えば、無線通信部２１は、複数のアンテナ素子を使って無線信号の指向性を制御することで、指向性ビームを生成するよう構成されていてもよい。なお、アンテナ２１３は、デュアル偏波アンテナであってもよい。アンテナ２１３がデュアル偏波アンテナの場合、無線通信部２１は、無線信号の送信にあたり、垂直偏波（Ｖ偏波）と水平偏波（Ｈ偏波）とを使用してもよい。そして、無線通信部２１は、垂直偏波と水平偏波とを使って送信される無線信号の指向性を制御してもよい。また、無線通信部２１は、複数のアンテナ素子で構成される複数のレイヤーを介して空間多重された信号を送受信してもよい。
　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、地上局２０の記憶手段として機能する。
　制御部２３は、地上局２０の各部を制御するコントローラである。制御部２３は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部２３は、地上局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やＦＰＧＡ等の集積回路により実現されてもよい。ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＡＳＩＣ、及びＦＰＧＡは何れもコントローラとみなすことができる。
　なお、地上局２０の制御部２３の動作は、非地上局３０の制御部３３の動作と同じであってもよい。反対に、非地上局３０の制御部３３の動作は、地上局２０の制御部２３の動作と同じであってもよい。
　ネットワーク通信部２４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。ネットワーク通信部２４は、例えば、ネットワークインタフェースである。例えば、ネットワーク通信部２４は、ＮＩＣ等のＬＡＮインタフェースである。なお、ネットワーク通信部２４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２４は、中継局４０の通信手段として機能する。ネットワーク通信部２４は、制御部２３の制御に従って管理装置１０、中継局４０等と通信する。
＜２－４．非地上局の構成＞
　次に、非地上局３０の構成を説明する。
　非地上局３０は、端末装置５０に基地局の機能を提供する基地局である。或いは、非地上局３０は、地上局２０と端末装置５０との通信を中継する中継局である。非地上局３０は、衛星局であってもよいし、航空機局であってもよい。
　衛星局は、大気圏外を浮遊可能な衛星局である。衛星局は、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。宇宙移動体は、大気圏外を移動する移動体である。宇宙移動体としては、人工衛星、宇宙船、宇宙ステーション、探査機等の人工天体が挙げられる。
　なお、衛星局となる衛星は、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。
　航空機局は、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（又は、航空機局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。
　図１２は、本開示の実施形態に係る非地上局３０の構成例を示す図である。非地上局３０は、無線通信部３１と、記憶部３２と、制御部３３と、を備える。なお、図１２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、非地上局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、地上局２０、中継局４０、端末装置５０、他の非地上局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３１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３１は、ＮＲ及びＬＴＥの双方に対応する。無線通信部３１は、ＮＲやＬＴＥに加えて、Ｗ－ＣＤＭＡやｃｄｍａ３０００に対応していてもよい。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は、受信処理部３１１、送信処理部３１２、及びアンテナ３１３をそれぞれ複数備えていてもよい。なお、無線通信部３１が複数の無線アクセス方式に対応する場合、無線通信部３１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３１１及び送信処理部３１２は、ＬＴＥとＮＲとで個別に構成されてもよい。受信処理部３１１、送信処理部３１２、及びアンテナ３１３の構成は、上述の受信処理部３１１、送信処理部３１２、及びアンテナ３１３の構成と同様である。なお、無線通信部３１は、無線通信部２１と同様に、ビームフォーミング可能に構成されていてもよい。また、無線通信部３１は、無線通信部２１と同様に、空間多重された信号を送受信可能に構成されていてもよい。
　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、非地上局３０の記憶手段として機能する。
　制御部３３は、非地上局３０の各部を制御するコントローラである。制御部３３は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部３３は、非地上局３０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３３は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路により実現されてもよい。ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、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３３は、取得部３３１と、通信制御部３３２と、を備える。制御部３３を構成する各ブロック（取得部３３１～通信制御部３３２）はそれぞれ制御部３３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。制御部３３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。機能ブロックの構成方法は任意である。各機能ブロックの動作は後述する。
＜２－５．基地局について＞
　前述の通り、地上局２０及び非地上局３０のうち少なくとも１つは基地局として動作し得る。以下、基地局について説明する。
　いくつかの実施形態において、基地局という概念は、複数の物理的又は論理的装置の集合で構成されていてもよい。例えば、本開示の実施形態において基地局は、ＢＢＵ（Baseband　Unit）及びＲＵ（Radio　Unit）の複数の装置に区別され、これら複数の装置の集合体として解釈されてもよい。さらに又はこれに代えて、本開示の実施形態において基地局は、ＢＢＵ及びＲＵのうちいずれか又は両方であってもよい。
　ＢＢＵとＲＵとは所定のインタフェース（例えば、eCPRI）で接続されていてもよい。さらに又はこれに代えて、ＲＵはＲＲＵ（Remote　Radio　Unit)、又はＲＤ（Radio　DoT）と称されていてもよい。さらに又はこれに代えて、ＲＵは後述するｇＮＢ－ＤＵ（gNB　Distributed　Unit）に対応していてもよい。さらに又はこれに代えてＢＢＵは、後述するｇＮＢ－ＣＵ（gNB　Central　Unit）に対応していてもよい。さらに又はこれに代えて、ＲＵは、後述するｇＮＢ－ＤＵに接続された無線装置であってもよい。ｇＮＢ－ＣＵ、ｇＮＢ－ＤＵ、及びｇＮＢ－ＤＵに接続されたＲＵはＯ－ＲＡＮ（Open　Radio　Access　Network）に準拠するよう構成されていてもよい。さらに又はこれに代えて、ＲＵはアンテナと一体的に形成された装置であってもよい。
　基地局が有するアンテナ（例えば、RUと一体的に形成されたアンテナ）はアドバンスドアンテナシステム（Advanced　Antenna　System）を採用し、ＭＩＭＯ（例えば、FD-MIMO）やビームフォーミングをサポートしていてもよい。この場合のアンテナ装置は、レイヤー１（Physical　layer）、アドバンスドアンテナシステムは、基地局が有するアンテナ（例えば、ＲＵと一体的に形成されたアンテナ）は、例えば、６４個の送信用アンテナポート及び６４個の受信用アンテナポートを備えていてもよい。
　また、ＲＵに搭載されるアンテナは、１つ以上のアンテナ素子から構成されるアンテナパネルであってもよく、ＲＵは、１つ以上のアンテナパネルを搭載してもよい。例えば、ＲＵは、水平偏波のアンテナパネルと垂直偏波のアンテナパネルの２種類のアンテナパネル、或いは、右旋円偏波のアンテナパネルと左旋円偏波のアンテナパネルの２種類のアンテナパネルを搭載してもよい。また、ＲＵは、アンテナパネル毎に独立したビームを形成し、制御してもよい。
　なお、基地局は、複数が互いに接続されていてもよい。１つ又は複数の基地局は無線アクセスネットワーク（RAN：Radio　Access　Network）に含まれていてもよい。すなわち、基地局は単にＲＡＮ、ＲＡＮノード、ＡＮ（Access　Network）、ＡＮノードと称されてもよい。ＬＴＥにおけるＲＡＮはＥＵＴＲＡＮ（Enhanced　Universal　Terrestrial　RAN）と呼ばれる。ＮＲにおけるＲＡＮはＮＧＲＡＮと呼ばれる。Ｗ－ＣＤＭＡ（ＵＭＴＳ）におけるＲＡＮはＵＴＲＡＮと呼ばれる。
　ＬＴＥの基地局は、ｅＮｏｄｅＢ（Evolved　Node　B）又はｅＮＢと称されることがある。すなわち、ＥＵＴＲＡＮは１又は複数のｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）を含む。また、ＮＲの基地局は、ｇＮｏｄｅＢ又はｇＮＢと称されることがある。すなわち、ＮＧＲＡＮは１又は複数のｇＮＢを含む。さらに、ＥＵＴＲＡＮは、ＬＴＥの通信システム（ＥＰＳ）におけるコアネットワーク（ＥＰＣ）に接続されたｇＮＢ（ｅｎ－ｇＮＢ）を含んでいてもよい。同様にＮＧＲＡＮは５Ｇ通信システム（５ＧＳ）におけるコアネットワーク５ＧＣに接続されたｎｇ－ｅＮＢを含んでいてもよい。
　なお、基地局がｅＮＢ、ｇＮＢなどである場合、基地局は、３ＧＰＰアクセス（3GPP　Access）と称されることがある。また、基地局が無線アクセスポイント（Access　Point）である場合、基地局は、非３ＧＰＰアクセス（Non-3GPP　Access）と称されることがある。
　また、基地局は、ＲＲＨ（Remote　Radio　Head）、或いはＲＵ（Radio　Unit）と呼ばれる光張り出し装置であってもよい。また、基地局がｇＮＢである場合、基地局は前述したｇＮＢ　ＣＵ（Central　Unit）とｇＮＢ　ＤＵ（Distributed　Unit）との組み合わせ、又はこれらのうちいずれかであってもよい。
　ここで、ｇＮＢ　ＣＵは、ＵＥとの通信のために、アクセス層（Access　Stratum）のうち、複数の上位レイヤー（e.g.　ＲＲＣ，　ＳＤＡＰ，　ＰＤＣＰ）をホストする。一方、ｇＮＢ－ＤＵは、アクセス層のうち、複数の下位レイヤー（e.g.　RLC,　MAC,　PHY）をホストする。すなわち、前述の又は後述されるメッセージ・情報のうち、一部はＲＲＣシグナリング（準静的な通知）としてｇＮＢ　ＣＵで生成され、残りは、ＭＡＣ　ＣＥ　やＤＣＩ（動的な通知）としてｇＮＢ－ＤＵで生成されてもよい。又はこれに代えて、ＲＲＣコンフィグレーション（前述の又は後述されるメッセージ／情報の一部）のうち、例えばIE:cellGroupConfigなど一部のコンフィグレーション（configuration）についてはｇＮＢ－ＤＵで生成され、残りのコンフィグレーションはｇＮＢ－ＣＵで生成されてもよい。これらのコンフィグレーションは、後述されるＦ１インタフェースで送受信されてもよい。
　基地局は、他の基地局と通信可能に構成されていてもよい。例えば、複数の基地局装置がｅＮＢ同士又はｅＮＢとｅｎ－ｇＮＢの組み合わせである場合、当該基地局間はＸ２インタフェースで接続されてもよい。さらに又はこれに代えて、複数の基地局がｇＮＢ同士又はｇｎ－ｅＮＢとｇＮＢの組み合わせである場合、当該装置間はＸｎインタフェースで接続されてもよい。さらに又はこれに代えて、複数の基地局がｇＮＢ　ＣＵ（Central　Unit）とｇＮＢ　ＤＵ（Distributed　Unit）の組み合わせである場合、当該装置間は前述したＦ１インタフェースで接続されてもよい。後述されるメッセージ・情報（ＲＲＣシグナリング（RRC　signalling）、ＭＡＣ　ＣＥ（MAC　Control　Element）、又はＤＣＩの情報）は複数基地局間で（例えばＸ２、Ｘｎ、Ｆ１インタフェースを介して）通信されてもよい。
　例えば、いくつかの実施形態では、地上局と非地上局は、両方がｇＮＢの組合せ又はｅＮＢの組合せ、もしくは片方がｇＮＢでもう一方がｅＮＢの組合せ、又は片方がｇＮＢ－ＣＵでもう一方がｇＮＢ－ＤＵの組合せでもよい。すなわち、非地上局がｇＮＢで地上局がｅＮＢの場合、非地上局（衛星局）のｇＮＢは地上局のｅＮＢとのコーディネーション（例えば、Ｘ２シグナリング、Ｘｎシグナリング）によりコネクテッドモビリティ（ハンドオーバー）又はデュアルコネクティビティ（Dual　Connectivity）を実施してもよい。さらに又はこれに代えて、非地上局がｇＮＢ－ＤＵで地上局がｇＮＢ－ＣＵの場合、非地上局（衛星局）のｇＮＢ－ＤＵは地上局のｇＮＢ－ＣＵとのコーディネーション（例えば、Ｆ１シグナリング）により論理的なｇＮＢを構成してもよい。
　基地局により提供されるセルは、サービングセル（Serving　cell）と呼ばれる。サービングセルはＰＣｅｌｌ（Primary　Cell）及びＳＣｅｌｌ（Secondary　Cell）を含む。デュアルコネクティビティがＵＥ（例えば、端末装置５０）に設定される場合、ＭＮ（Master　Node）によって提供されるＰＣｅｌｌ及びゼロ又は１以上のＳＣｅｌｌはマスターセルグループ（Master　Cell　Group）と呼ばれることがある。デュアルコネクティビティの例としては、EUTRA-EUTRA　Dual　Connectivity、EUTRA-NR　Dual　Connectivity（ENDC）、EUTRA-NR　Dual　Connectivity　with　5GC、NR-EUTRA　Dual　Connectivity（NEDC）、NR-NR　Dual　Connectivity（NNDC）が挙げられる。
　なお、サービングセルはＰＳＣｅｌｌ（Primary　Secondary　Cell又はPrimary　SCG　Cell）を含んでもよい。すなわち、デュアルコネクティビティがＵＥに設定される場合、ＳＮ（Secondary　Node）によって提供されるＰＳＣｅｌｌ及びゼロ又は１以上のＳＣｅｌｌはＳＣＧ（Secondary　Cell　Group）と呼ばれることがある。
　特別な設定（例えば、PUCCH　on　SCell）がされていない限り、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）はＰＣｅｌｌ及びＰＳＣｅｌｌで送信されるが、ＳＣｅｌｌでは送信されない。また、無線リンク失敗（Radio　Link　Failure）もＰＣｅｌｌ及びＰＳＣｅｌｌでは検出されるが、ＳＣｅｌｌでは検出されない（検出しなくてよい）。このようにＰＣｅｌｌ及びＰＳＣｅｌｌは、サービングセルの中で特別な役割を持つため、ＳｐＣｅｌｌ（Special　Cell）とも呼ばれる。
　１つのセルには、１つのダウンリンクコンポーネントキャリア（Downlink　Component　Carrier）と１つのアップリンクコンポーネントキャリア（Uplink　Component　Carrier）が対応付けられてもよい。また、１つのセルに対応するシステム帯域幅は、複数の帯域幅部分（BWP：Bandwidth　Part）に分割されてもよい。この場合、１又は複数のＢＷＰがＵＥに設定され、１つのＢＷＰがアクティブＢＷＰ（Active　BWP）として、ＵＥに使用されてもよい。また、セル毎、コンポーネントキャリア毎又はＢＷＰ毎に、端末装置５０が使用できる無線資源（例えば、周波数帯域、ヌメロロジー（サブキャリアスペーシング）、スロットフォーマット（Slot　configuration））が異なっていてもよい。
＜２－６．中継局の構成＞
　次に、中継局４０の構成を説明する。
　中継局４０は、管理装置１０、地上局２０、非地上局３０、端末装置５０等の他の通信装置と無線通信する無線通信装置である。中継局４０は、非地上局３０と地上の通信装置（例えば、管理装置１０、地上局２０、又は、端末装置５０）との通信を中継する。
　本実施形態の中継局４０は、例えば、レイヤー３リレーであり、受信ＲＦ信号を電力増幅するだけの従来のレイヤー１リレーとは異なる。ここで、レイヤー３リレーは、レイヤー３まで復号可能なリレーのことである。なお、中継局４０は、スマートリピータであってもよい。スマートリピータは、従来のレイヤー１リレーとは異なり、物理層（ＰＨＹ）等の制御も可能なリレーである。その他、以下の説明で登場する中継局の記載は、リレー、中継装置等、中継局を示す他の記載に置き換え可能である。
　なお、中継局４０は、固定された装置であっても、可動する装置であっても、浮遊可能な装置であってもよい。また、中継局４０のカバレッジの大きさは特定の大きさに限定されない。例えば、中継局４０がカバーするセルは、マクロセルであっても、ミクロセルであっても、スモールセルであってもよい。勿論、中継局４０のカバレッジの大きさは、フェムトセルのような極めて小さなものであってもよい。また、中継局４０はビームフォーミングの能力を有していてもよい。この場合、中継局４０はビームごとにセルやサービスエリアが形成されてもよい。
　また、中継局４０は、中継の機能が満たされるのであれば、搭載される装置に限定されない。例えば、中継局４０は、スマートフォン等の端末装置に搭載されてもよいし、自動車、列車、人力車などの車両に搭載されてもよいし、気球、飛行機、ドローンなどの飛行体（浮遊体）に搭載されてもよいし、信号機、標識、街路灯などの設備に搭載されてもよいし、テレビやゲーム機、エアコン、冷蔵庫、照明器具などの家電に搭載されてもよい。また、中継局は、建築物（例えば、ビル）の外壁に備えられていてもよい。ビルの外壁に備えることで、基地局と端末装置との間に遮蔽物がある場合にも、基地局から信号が、ビルの外壁に備わる中継局で転送されて、端末装置まで届き得る。
　その他、中継局４０は、上述した基地局と同様に、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、上述したように、スマートフォンや携帯電話等のモバイル端末であってもよい。また、移動体は、陸上（狭義の地上）を移動する移動体であってもよいし、地中を移動する移動体であってもよい。勿論、移動体は、水上を移動する移動体であってもよいし、水中を移動する移動体であってもよい。その他、移動体は、大気圏内を移動する移動体であってもよいし、大気圏外を移動する移動体であってもよい。また、中継局４０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。このとき、中継局４０は、航空機局や衛星局であってもよい。
　また、中継局４０は、航空局や地球局であってもよい。航空局は、航空機局と通信を行うために、地上又は地上を移動する移動体に設置された無線局である。また、地球局は、衛星局（宇宙局）と通信するために、地球（空中を含む。）に位置する無線局である。地球局は、大型地球局であってもよいし、ＶＳＡＴ（Very　Small　Aperture　Terminal）等の小型地球局であってもよい。
　なお、地球局は、ＶＳＡＴ制御地球局（親局、ＨＵＢ局ともいう。）であってもよいし、ＶＳＡＴ地球局（子局ともいう。）であってもよい。また、地球局は、地上を移動する移動体に設置される無線局であってもよい。例えば、船舶に搭載される地球局として、船上地球局（ESV：Earth　Stations　on　board　Vessels）が挙げられる。また、地球局には、航空機（ヘリコプターを含む。）に設置され、衛星局と通信する航空機地球局が含まれていてもよい。また、地球局には、地上を移動する移動体に設置され、衛星局を介して航空機地球局と通信する航空地球局が含まれていてもよい。
　なお、中継局４０は、衛星局や航空機局と通信する携帯移動可能な無線局であってもよい。
　図１３は、本開示の実施形態に係る中継局４０の構成例を示す図である。中継局４０は、無線通信部４１と、記憶部４２と、制御部４３と、ネットワーク通信部４４と、を備える。なお、図１３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、中継局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、地上局２０、非地上局３０、中継局４０、端末装置５０、他の中継局４０）と無線通信するための信号処理部である。無線通信部４１は、制御部４３の制御に従って動作する。無線通信部４１は、受信処理部４１１と、送信処理部４１２と、アンテナ４１３とを備える。無線通信部４１、受信処理部４１１、送信処理部４１２、及びアンテナ４１３の構成は、地上局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と同様であってもよい。また、無線通信部４１は、無線通信部２１と同様に、ビームフォーミング可能に構成されていてもよい。また、無線通信部４１は、無線通信部２１と同様に、空間多重された信号を送受信可能に構成されていてもよい。
　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、中継局４０の記憶手段として機能する。
　制御部４３は、中継局４０の各部を制御するコントローラである。制御部４３は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部４３は、中継局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４３は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路により実現されてもよい。ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＡＳＩＣ、及びＦＰＧＡは何れもコントローラとみなすことができる。
　なお、中継局４０の制御部４３の動作は、地上局２０の制御部２３又は非地上局３０の制御部３３の動作と同じであってもよい。反対に、地上局２０の制御部２３又は非地上局３０の制御部３３の動作は、中継局４０の制御部４３の動作と同じであってもよい。
　ネットワーク通信部４４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。ネットワーク通信部４４は、例えば、ネットワークインタフェースである。例えば、ネットワーク通信部４４は、ＮＩＣ等のＬＡＮインタフェースである。なお、ネットワーク通信部４４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４４は、中継局４０の通信手段として機能する。ネットワーク通信部４４は、制御部４３の制御に従って管理装置１０、地上局２０等と通信する。
＜２－７．端末装置の構成＞
　次に、端末装置５０の構成を説明する。
　端末装置５０は、地上局２０、非地上局３０等の他の通信装置と無線通信する無線通信装置である。端末装置５０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５０は、通信機能が具備された業務用カメラといった機器であってもよいし、ＦＰＵ（Field　Pickup　Unit）等の通信機器が搭載されたバイクや移動中継車等であってもよい。また、端末装置５０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。
　なお、端末装置５０は、地上局２０とＮＯＭＡ通信が可能であってもよい。また、端末装置５０は、地上局２０と通信する際、ＨＡＲＱ等の自動再送技術を使用可能であってもよい。端末装置５０は、他の端末装置５０とサイドリンク通信が可能であってもよい。端末装置５０は、サイドリンク通信を行う際も、ＨＡＲＱ等の自動再送技術を使用可能であってもよい。なお、端末装置５０は、他の端末装置５０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。また、端末装置５０は、他の通信装置（例えば、地上局２０、及び他の端末装置５０）とＬＰＷＡ通信が可能であってもよい。また、端末装置５０が使用する無線通信は、ミリ波を使った無線通信であってもよい。なお、端末装置５０が使用する無線通信（サイドリンク通信を含む。）は、電波を使った無線通信であってもよいし、赤外線や可視光を使った無線通信（光無線）であってもよい。
　また、端末装置５０は、移動体装置であってもよい。移動体装置は、移動可能な無線通信装置である。このとき、端末装置５０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。例えば、端末装置５０は、自動車、バス、トラック、自動二輪車等の道路上を移動する車両（Vehicle）、列車等の軌道に設置されたレール上を移動する車両、或いは、当該車両に搭載された無線通信装置であってもよい。なお、移動体は、モバイル端末であってもよいし、陸上（狭義の地上）、地中、水上、或いは、水中を移動する移動体であってもよい。また、移動体は、ドローン、ヘリコプター等の大気圏内を移動する移動体であってもよいし、人工衛星等の大気圏外を移動する移動体であってもよい。
　端末装置５０は、同時に複数の基地局または複数のセルと接続して通信を実施してもよい。例えば、１つの基地局が複数のセル（例えば、ｐＣｅｌｌ、sＣｅｌｌ）を介して通信エリアをサポートしている場合に、キャリアアグリゲーション（CA：Carrier　Aggregation）技術やデュアルコネクティビティ（DC：Dual　Connectivity）技術、マルチコネクティビティ（MC：Multi-Connectivity）技術によって、それら複数のセルを束ねて地上局２０と端末装置５０とで通信することが可能である。或いは、異なる地上局２０のセルを介して、協調送受信（CoMP：Coordinated　Multi-Point　Transmission　and　Reception）技術によって、端末装置５０とそれら複数の地上局２０が通信することも可能である。
　図１４は、本開示の実施形態に係る端末装置５０の構成例を示す図である。端末装置５０は、無線通信部５１と、記憶部５２と、制御部５３と、を備える。なお、図１４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５０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５１は、他の無線通信装置（例えば、地上局２０、非地上局３０、中継局４０、及び他の端末装置５０）と無線通信するための信号処理部である。無線通信部５１は、制御部５３の制御に従って動作する。無線通信部５１は、受信処理部５１１と、送信処理部５１２と、アンテナ５１３とを備える。無線通信部５１、受信処理部５１１、送信処理部５１２、及びアンテナ５１３の構成は、地上局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と同様であってもよい。また、無線通信部５１は、無線通信部２１と同様に、ビームフォーミング可能に構成されていてもよい。また、無線通信部５１は、無線通信部２１と同様に、空間多重された信号を送受信可能に構成されていてもよい。
　記憶部５２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５２は、端末装置５０の記憶手段として機能する。
　制御部５３は、端末装置５０の各部を制御するコントローラである。制御部５３は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部５３は、端末装置５０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５３は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路により実現されてもよい。ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、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５３は、取得部５３１と、通信制御部５３２と、を備える。制御部５３を構成する各ブロック（取得部５３１～通信制御部５３２）はそれぞれ制御部５３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。制御部５３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。機能ブロックの構成方法は任意である。各機能ブロックの動作は後述する。
＜＜３．通信システムの動作＞＞
　以上、通信システム１の構成について説明したが、次に、通信システム１の動作を説明する。
＜３－１．処理の概要＞
　上述したように、通信システム１は、非地上局３０と端末装置５０との間の通信を一方向リレー（Uni-directional　relay）通信とする通信システムである。本実施形態では、非地上局３０と端末装置５０とがＥ２Ｅ（End-to-End）で再送処理を行えるようにする。
　例えば、非地上局３０は、端末装置５０と中継局４０とのとの間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び非地上局３０と中継局４０との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、の少なくとも一方のＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、端末装置５０と非地上局３０との間のＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを取得する。ＨＡＲＱ　ＩＤは、例えば、ＨＡＲＱプロセスＩＤである。そして、非地上局３０は、このＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを使って端末装置５０と一方向リレー通信を行う。
　これにより、非地上局３０と中継局４０との間のＨＡＲＱが無効（Disable）の環境下においても、ＰＨＹ層およびＭＡＣ層でエンドツーエンドの再送処理が実施できるようになる。また、端末装置５０又は非地上局３０は、中継局を介さずに素早く通信の成功／失敗を知ることができるので、再送処理を素早く実行できる。結果として、再送処理に係る遅延が少なくなるので、通信システム１は、高い通信パフォーマンスを実現できる。
　なお、以下の説明では、通信システム１は、基地局と端末装置５０との間で一方向リレー通信が行われるものとする。以降の説明における基地局は、通信装置として動作する非地上局３０（非地上基地局）に置き換え可能である。また、以降の説明における基地局は、地上局２０（地上基地局）に置き換え可能である。すなわち、本技術は、非地上局３０と端末装置５０と間の通信のみならず、地上局２０と端末装置５０と間の通信にも適用可能である。
　また、以下の説明において、リソースは、例えば、Frequency、Time、Resource　Element（REG、CCE、CORESETを含む）、Resource　Block、Bandwidth　Part、Component　Carrier、Symbol、Sub-Symbol、Slot、Mini-Slot、Subslot、Subframe、Frame、PRACH　occasion、Occasion、Code、Multi-access　physical　resource、Multi-access　signature、又は、Subcarrier　Spacing（Numerology）等を示す。勿論、リソースは、これらの例に限定されない。
　以下、通信システム１の動作を詳細に説明する。以下、通信システム１の動作は、大きく、上りリンク一方向リレーの場合の動作と、下りリンク一方向リレーの場合の動作に分けられる。
＜３－２．上りリンク一方向リレー＞
　まず、上りリンク一方向リレーの場合の通信システム１の動作を説明する。
　図１５は、上りリンク一方向リレーを示す図である。上りリンク一方向リレーは、上りリンクをリレー通信、下りリンクを直接通信とする一方向リレーである。図１５の例では、基地局は非地上局３０となっているが、地上局２０であってもよい。
　以下、上りリンク一方向リレーの場合の通信システム１の動作を、上りリンクデータ送信の動作と、下りリンクデータ送信の動作と、に分けて説明する。
＜３－２－１．上りリンクデータ送信＞
　まず、上りリンク一方向リレーにおける通信システム１の上りリンクデータ送信の動作を説明する。上りリンクデータ送信の動作は、以下の（Ａ１）～（Ａ６）に分けられる。基地局、中継局４０、又は端末装置５０は、上記（Ａ１）～（Ａ６）に示す動作を順次実行する。
　（Ａ１）基地局と中継局４０との間のＨＡＲＱの無効化（Disable）
　（Ａ２）中継局４０から端末装置５０への上りリンクグラントの通知
　（Ａ３）端末装置５０から中継局４０への上りリンクデータの送信
　（Ａ４）中継局４０から端末装置５０への応答
　（Ａ５）中継局４０から基地局への上りリンクデータのリレー送信
　（Ａ６）基地局から端末装置５０への応答データの送信
　以下、上記（Ａ１）～（Ａ６）をそれぞれ説明する。
　（Ａ１）基地局と中継局４０との間のＨＡＲＱの無効化（Disable）
　基地局は、中継局４０に対し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効（Disable）とする旨の通知を行ってもよい。すなわち、基地局は、中継局４０に対してＡＣＫ／ＮＡＣＫの応答をしない旨の通知を行ってもよい。ここでのＡＣＫ／ＮＡＣＫは、基地局と中継局４０との間のリンクにおけるＨＡＲＱ　ＩＤに係るＡＣＫ／ＮＡＣＫである。ＡＣＫ／ＮＡＣＫの無効は、ＨＡＲＱの無効と言い換えてもよい。また、基地局と中継局４０との間のＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効（Disable）とすることがあらかじめ所定の条件で決められていてもよい。
　基地局は、このＡＣＫ／ＮＡＣＫの無効の通知を行った場合、中継局４０から上りリンクデータ送信がなされても、中継局４０に対してはＡＣＫ／ＮＡＣＫの応答をしない。この場合、中継局４０は、端末装置５０からの上りリンクデータを基地局にリレー送信した後、バッファから上りリンクデータを消去してもよい。端末装置５０からの上りリンクデータを複数リレー送信する場合にも、バッファのオーバーフローを防ぐことができる。
　なお、このＡＣＫ／ＮＡＣＫの無効は、基地局と中継局４０との間のリンクのＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効とするものであり、Ｅ２Ｅ（すなわち基地局と端末装置５０との間）のＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効とするものではないことに注意する。
　ここで、中継局４０と端末装置５０との間のＡＣＫ／ＮＡＣＫは有効（Enable）であってもよいし、無効（Disable）であってもよい。基地局から端末装置５０へのＡＣＫ／ＮＡＣＫ（すなわち、Ｅ２ＥのＡＣＫ／ＮＡＣＫ）は有効（Enable）とする。
　（Ａ２）中継局４０から端末装置５０への上りリンクグラントの通知
　続いて、中継局４０は、端末装置５０に対し、上りリンクデータ送信を行うための上りリンクグラントを通知する。ここで、端末装置５０は、中継局４０に対し、上りリンクデータ送信をするために、スケジューリングリクエストを送信してもよい。
　上りリンクグラントには、Ｅ２Ｅ再送処理で使用されるＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報が含まれていてもよい。ここで、Ｅ２Ｅ再送処理で使用されるＨＡＲＱ　ＩＤは、中継局４０が基地局から事前に取得した情報に基づき決定されてもよい。以下、Ｅ２Ｅ再送処理で使用されるＨＡＲＱ　ＩＤのことを、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤということがある。
　なお、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報は、最終的に端末装置５０がＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを特定できるのであれば、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤそのものでなくてもよい。また、中継局４０は、基地局から事前に取得したＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを、端末装置５０に、例えば、下りリンク制御信号（DCI：Downlink　Control　Information）を使って明示に通知してもよい。また、中継局４０は、端末装置５０に、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを黙示に通知してもよい。
　（Ａ３）端末装置５０から中継局４０への上りリンクデータの送信
　上りリンクグラントが通知されたら、端末装置５０は、その上りリンクグラントに基づいて、中継局４０に上りリンクデータを送信する。ここで、端末装置５０は、中継局４０から通知されたＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを使って上りリンクデータを送信する。
　（Ａ４）中継局４０から端末装置５０への応答
　端末装置５０から上りリンクデータを受信したら、中継局４０は、端末装置５０に対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。又は、中継局４０は、端末装置５０に対して、再送用の上りリンクグラントを通知する。
　なお、中継局４０と端末装置５０との間のＡＣＫ／ＮＡＣＫが無効（Disable）の場合は、中継局４０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、又は再送用の上りリンクグラントを端末装置５０に通知しなくてもよい。
　端末装置５０は、中継局４０からＮＡＣＫを受信したら再送を行う。一方、端末装置５０は、中継局４０からＡＣＫを受信した場合は、中継局４０への送信が成功したと判断する。このとき、中継局４０は、Ｅ２Ｅでデータ送信が完了するまで、同一のＨＡＲＱ　ＩＤを端末装置５０と中継局４０との間で使用しない。また、端末装置５０は、Ｅ２Ｅでデータ送信が完了するまで、当該ＨＡＲＱ　ＩＤの送信データを消去しないようにしてもよい。
　（Ａ５）中継局４０から基地局への上りリンクデータのリレー送信
　次に、中継局４０は、端末装置５０から受信した上りリンクデータを基地局に送信する。このとき、中継局４０は、基地局に対して、スケジューリングリクエストを送信して上りリンクデータ送信用のリソースを要求してもよい。そして、基地局は、中継局４０に上りリンクデータ送信グラントを送信してもよい。中継局４０は、通知された上りリンクデータ送信グラントの情報に従って、受信した上りリンクデータを基地局にリレー送信する。
　なお、中継局４０がリレー送信で使用するＨＡＲＱ　ＩＤは、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤとは異なるＨＡＲＱ　ＩＤであってもよい。Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤとは異なるＨＡＲＱ　ＩＤを使用することで、中継局４０が上りリンクデータ送信に使用するＨＡＲＱ　ＩＤの柔軟性を向上することができる。例えば、複数の端末装置５０の１つから受信したＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤと他の端末装置５０から受信したＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤが、同一のＩＤであったとしても、中継局４０はこのＩＤによらずに別のＩＤをそれぞれの上りリンクデータ送信で使用することが可能となる。
　なお、中継局４０が基地局との通信で使用するＨＡＲＱ　ＩＤは、Ｅ２Ｅ再送処理で使用されるＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤであってもよい。すなわち、中継局４０はＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを使って上りリンクデータをリレー送信してもよい。
　なお、中継局４０は、Ｅ２Ｅ再送処理用のＨＡＲＱ　ＩＤを、基地局に通知してもよい。
　（Ａ６）基地局から端末装置５０への応答データの送信
　次に、基地局は、直接通信により、端末装置５０に対してＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。又は、基地局は、直接通信により、端末装置５０に対して再送用の上りリンクグラントを送信する。
　ここで、基地局は、端末装置５０に対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫがどのＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫであるかを予め通知してもよい。どのＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫであるかは、予め所定の条件で決められていてもよい。これにより、端末装置５０はデータが正しく基地局まで送信されたことが分かる。
　一方、中継局４０は、Ｅ２Ｅ再送処理用のＨＡＲＱ　ＩＤが正しく基地局まで送信されたことを知る必要がある。この手段としては、例として、以下の（Ａ６－１）、（Ａ６－２）に示す方法が考えられる。
　（Ａ６－１）基地局からのＡＣＫ／ＮＡＣＫの受信
　基地局から端末装置５０に送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報を、中継局４０も受信する。
　（Ａ６－２）端末装置からのＡＣＫ／ＮＡＣＫの受信
　ＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する情報を受信した端末装置５０が、中継局４０にＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する情報を通知する。このとき、端末装置５０は、予め決められたＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信用のリソースを使用して、中継局４０にＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する情報を通知してもよい。また、端末装置５０は、スケジューリングリクエスト（Scheduling　Request）と併せて中継局４０にＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する情報を送信してもよい。
　このとき、端末装置５０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する情報の代わりに、ニューデータインディケーター（New　Data　Indicator）のような初送または再送に関する情報を、中継局４０に通知してもよい。または、端末装置５０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する情報の代わりに、ＨＡＲＱ　ＩＤ情報を中継局４０に通知してもよい。
　なお、スケジューリングリクエストは、端末装置５０が基地局からＡＣＫを受信した場合は、次データの初送用の上りリンクグラントを要求するスケジューリングリクエストである。また、スケジューリングリクエストは、端末装置５０がＮＡＣＫを受信した場合は、再送用の上りリンクグラントを要求するスケジューリングリクエストである。
　（シーケンス例）
　以上、上りリンク一方向リレーにおける通信システム１の上りリンクデータ送信の動作を説明したが、以下、本動作のシーケンス例を示す。
　図１６は、上りリンク一方向リレーにおける通信システム１の上りリンクデータ送信の動作を示すシーケンス図である。以下、図１６を参照しながら、上りリンク一方向リレーにおける通信システム１の上りリンクデータ送信の動作を説明する。
　まず、中継局４０及び端末装置５０は、基地局からの同期信号及びシステム情報を受信する（ステップＳ１０１）。また、端末装置５０は、中継局４０からの同期信号及びシステム情報を受信する（ステップＳ１０２）。そして、基地局、中継局４０、及び端末装置５０は、それぞれ、ランダムアクセス手続きを実行する（ステップＳ１０３Ａ、Ｓ１０３Ｂ）。
　端末装置５０は、中継局４０に対して自身のケイパビリティ情報（以下、端末ケイパビリティ情報という。）を送信する（ステップＳ１０４Ａ）。中継局４０は、その端末ケイパビリティ情報を基地局に送信する（ステップＳ１０４Ｂ）。
　次に、基地局は、中継局４０に対して、準静的な制御情報を通知する（ステップＳ１０５Ａ）。そして、中継局４０は、準静的な制御情報を端末装置５０に送信する（ステップＳ１０５Ｂ）。ここで、準静的な制御情報には、上記（Ａ１）で述べた情報が含まれていてもよい。すなわち、準静的な情報には、基地局と中継局４０との間のリンクのＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効（Disable）とする旨の通知が含まれていてもよい。準静的な情報には、中継局４０と端末装置５０との間のＡＣＫ／ＮＡＣＫを有効（Enable）又は無効（Disable）とする旨の通知が含まれていてもよい。
　次に、端末装置５０は、中継局４０に対して、上りリンクチャネル状態推定用の参照信号を送信する（ステップＳ１０６）。例えば、端末装置５０は、上りリンクチャネル状態推定用の参照信号として、ＳＲＳ（Sounding　Reference　Signal）を送信する。続いて、端末装置５０は、中継局４０に対して、上りリンクスケジューリングリクエストを送信する（ステップＳ１０７）。
　中継局４０は、端末装置５０から上りリンクスケジューリングリクエストを受信したら、端末装置５０に対して下りリンク制御信号を送信する（ステップＳ１０８）。端末装置５０の取得部５３１は中継局４０から下りリンク制御信号を取得する。ここで、下りリンク制御信号には、上記（Ａ２）で述べた情報が含まれていてもよい。すなわち、下りリンク制御信号には、端末装置５０が上りリンクデータ送信を行うための上りリンクグラントの情報が含まれていてもよい。なお、上記（Ａ２）で説明したように、上りリンクグラントには、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報が含まれていてもよい。
　続いて、端末装置５０は、中継局４０に対して、上りリンクデータを送信する（ステップＳ１０９）。例えば、端末装置５０は、ＰＵＳＣＨ（Physical　Uplink　Shared　Channel）で上りリンクデータを送信する。ここで、端末装置５０の通信制御部５３２は、上記（Ａ３）で説明したように、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを使用して上りリンクデータを送信する。
　中継局４０は、端末装置５０から上りリンクデータを受信したら、端末装置５０に対して応答を行う。例えば、中継局４０は、上記（Ａ４）で説明したように、端末装置５０に対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、又は、再送用の上りリンクグラントを送信する（ステップＳ１１０）。なお、端末装置５０は、中継局４０からＡＣＫを受信した場合も、Ｅ２Ｅの送信が完了するまで（例えば、後述のステップＳ１１６でＡＣＫを受信するまで）、中継局４０に送信した上りリンクデータをバッファから消去しないようにしてもよい。
　次に、中継局４０は、基地局に対して、上りリンクチャネル状態推定用の参照信号を送信する（ステップＳ１１１）。例えば、中継局４０は、上りリンクチャネル状態推定用の参照信号として、ＳＲＳ（Sounding　Reference　Signal）を送信する。続いて、中継局４０は、基地局に対して、上りリンクスケジューリングリクエストを送信する（ステップＳ１１２）。
　基地局は、中継局４０から上りリンクスケジューリングリクエストを受信したら、中継局４０に対して下りリンク制御信号を送信する（ステップＳ１１３）。下りリンク制御信号には、中継局４０が上りリンクデータ送信を行うための上りリンクグラントの情報が含まれていてもよい。
　続いて、中継局４０は、基地局に対して、上りリンクデータを送信する（ステップＳ１０９）。例えば、中継局４０は、ＰＵＳＣＨ（Physical　Uplink　Shared　Channel）で上りリンクデータを送信する。ここで、中継局４０は、上記（Ａ５）で説明したように、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤとは異なるＨＡＲＱ　ＩＤを使用して上りリンクデータを送信してもよい。
　なお、基地局と中継局４０との間のリンクのＡＣＫ／ＮＡＣＫ（ＨＡＲＱ）が無効（Disable）の場合、中継局４０は、バッファから上りリンクデータを消去してもよい（ステップＳ１１５）。
　基地局は、中継局４０から上りリンクデータを受信したら、端末装置５０に対して応答を行う。例えば、基地局は、上記（Ａ６）で説明したように、端末装置５０に対して、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ、又は、再送用の上りリンクグラントを送信する（ステップＳ１１６）。基地局が非地上局３０なのであれば、この応答は、例えば、非地上局３０の通信制御部３３２が行う。
　本動作によれば、端末装置５０は、中継局４０を介さずに素早く通信の成功／失敗を知ることができるので、再送処理を素早く実行できる。結果として、再送処理に係る遅延が少なくなるので、通信システム１は、高い通信パフォーマンスを実現できる。
＜３－２－２．下りリンクデータ送信＞
　次、上りリンク一方向リレーにおける通信システム１の下りリンクデータ送信の動作を説明する。下りリンクデータ送信の動作は、以下の（Ｂ１）～（Ｂ５）に分けられる。基地局、中継局４０、又は端末装置５０は、上記（Ｂ１）～（Ｂ５）に示す動作を順次実行する。
　（Ｂ１）端末装置５０と基地局との間のＨＡＲＱの無効化（Disable）
　（Ｂ２）基地局から端末装置５０への下りリンク制御信号の送信
　（Ｂ３）基地局から端末装置５０への下りリンクデータの送信
　（Ｂ４）端末装置５０から中継局４０への応答データの送信
　（Ｂ５）中継局４０から基地局への応答データのリレー送信
　以下、上記（Ｂ１）～（Ｂ５）をそれぞれ説明する。
　（Ｂ１）端末装置５０と基地局との間のＨＡＲＱの無効化（Disable）
　基地局は、端末装置５０に対し、端末装置５０と基地局との間の直接リンクを使用したＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効（Disable）とする旨の通知を行ってもよい。この無効（Disable）の通知があった場合、端末装置５０は、基地局への直接リンクを使ってＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信を行わない。すなわち、端末装置５０は、基地局からのダウンリンクデータに対してＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するには、中継局４０を経由したＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信とする。
　なお、この無効（Disable）は、基地局と端末装置５０との間の直接リンクのＡＣＫ／ＮＡＣＫの無効（Disable）であり、Ｅ２ＥのＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効（Disable）とするものではないので注意する。
　中継局４０と端末装置５０との間および中継局４０と基地局との間のリンクのＡＣＫ／ＮＡＣＫは有効（Enable）とする。すなわち、中継局４０を介したＥ２ＥのＡＣＫ／ＮＡＣＫは有効（Enable）とする。
　（Ｂ２）基地局から端末装置５０への下りリンク制御信号の送信
　続いて、基地局は端末装置５０に下りリンク制御信号を送信する。下りリンク制御信号には、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報が含まれてもよい。上述したように、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤは、Ｅ２Ｅ再送処理で使用されるＨＡＲＱ　ＩＤである。これにより、端末装置５０は、基地局から事前にＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報を取得する。
　なお、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報は、最終的に端末装置５０がＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを特定できるのであれば、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤそのものでなくてもよい。また、基地局は、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを、端末装置５０に、明示に通知してもよいし、黙示に通知してもよい。
　（Ｂ３）基地局から端末装置５０への下りリンクデータの送信
　続いて、基地局は端末装置５０に直接通信で下りリンクデータを送信する。ここで、基地局は、端末装置５０に通知したＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤで下りリンクデータを送信する。
　（Ｂ４）端末装置５０から中継局４０への応答データの送信
　下りリンクデータを受信したら、端末装置５０は、中継局４０に対し、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。このＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するためのリソースに関する情報は、基地局が端末装置５０に直接リンクで通知してもよい。また、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するためのリソースに関する情報は、中継局４０が端末装置５０に通知してもよい。この場合、端末装置５０は中継局４０に対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信のスケジューリングリクエストを送信してもよい。
　（Ｂ５）中継局４０から基地局への応答データのリレー送信
　中継局４０は、基地局にＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。このＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するリソースに関する情報は、基地局が中継局４０に通知してもよい。この場合、中継局４０は、基地局に対し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信のスケジューリングリクエストを送信してもよい。
　（シーケンス例）
　以上、上りリンク一方向リレーにおける通信システム１の下りリンクデータ送信の動作を説明したが、以下、本動作のシーケンス例を示す。
　図１７は、上りリンク一方向リレーにおける通信システム１の下りリンクデータ送信の動作を示すシーケンス図である。以下、図１７を参照しながら、上りリンク一方向リレーにおける通信システム１の下りリンクデータ送信の動作を説明する。
　まず、中継局４０及び端末装置５０は、基地局からの同期信号及びシステム情報を受信する（ステップＳ２０１）。また、端末装置５０は、中継局４０からの同期信号及びシステム情報を受信する（ステップＳ２０２）。そして、基地局、中継局４０、及び端末装置５０は、それぞれ、ランダムアクセス手続きを実行する（ステップＳ２０３Ａ、Ｓ２０３Ｂ）。
　端末装置５０は、中継局４０に対して自身のケイパビリティ情報（以下、端末ケイパビリティ情報という。）を送信する（ステップＳ２０４Ａ）。中継局４０は、その端末ケイパビリティ情報を基地局に送信する（ステップＳ２０４Ｂ）。
　次に、基地局は、中継局４０に対して、準静的な制御情報を通知する（ステップＳ２０５Ａ）。そして、中継局４０は、準静的な制御情報を端末装置５０に送信する（ステップＳ２０５Ｂ）。ここで、準静的な制御情報には、上記（Ｂ１）で述べた情報が含まれていてもよい。すなわち、準静的な情報には、基地局と中継局４０との間のリンクのＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効（Disable）とする旨の通知が含まれていてもよい。準静的な情報には、中継局４０と端末装置５０との間のＡＣＫ／ＮＡＣＫを有効（Enable）又は無効（Disable）とする旨の通知が含まれていてもよい。
　次に、基地局は、端末装置５０に対して、下りリンクチャネル状態推定用の参照信号を送信する（ステップＳ２０６）。例えば、基地局は、下りリンクチャネル状態推定用の参照信号として、ＣＳＩ－ＲＳ（Channel　State　Information　Reference　Signal）を送信する。端末装置５０は、参照信号を受信したら、中継局４０に対して、下りリンクチャネル状態フィードバックを送信する（ステップＳ２０７）。中継局４０は、その下りリンクチャネル状態フィードバックを、基地局に送信する（ステップＳＳ２０８）。下りリンクチャネル状態フィードバックは、例えば、ＣＳＩフィードバック（Channel　State　Information　Feedback）である。
　基地局は、端末装置５０からフィードバックを受信したら、端末装置５０に対して下りリンク制御信号を送信する（ステップＳ２０９）。ここで、下りリンク制御信号には、上記（Ｂ２）で述べた情報が含まれていてもよい。すなわち、下りリンク制御信号には、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報が含まれていてもよい。端末装置５０の取得部５３１は、基地局から、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報を含む下りリンク制御信号を受信する。
　続いて、基地局は、端末装置５０に対して、下りリンクデータを送信する（ステップＳ２１０）。例えば、基地局は、ＰＤＳＣＨ（Physical　Downlink　Shared　Channel）で下りリンクデータを送信する。ここで、基地局は、上記（Ｂ３）で説明したように、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを使用して下りリンクデータを送信する。基地局が非地上局３０なのであれば、上りリンクデータの送信は、例えば、非地上局３０の通信制御部３３２が行う。
　次に、中継局４０は、端末装置５０に対して、下りリンク制御信号を送信する（ステップＳ２１１）。この下りリンク制御信号には、端末装置５０がＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するためのリソースに関する情報が含まれていてもよい。なお、基地局が、端末装置５０に、直接リンクで、このリソースに関する情報を通知してもよい。そして、端末装置５０は、中継局４０に対して下りリンクデータに対する応答を行う（ステップＳ２１２）。例えば、端末装置５０は、上記（Ｂ４）で説明したように、中継局４０に対して、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。
　次に、基地局は、中継局４０に対して、下りリンク制御信号を送信する（ステップＳ２１３）。この下りリンク制御信号には、中継局４０がＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するためのリソースに関する情報が含まれていてもよい。そして、中継局４０は、基地局に対して端末装置５０からの応答を転送する（ステップＳ２１４）。例えば、中継局４０は、上記（Ｂ５）で説明したように、基地局に対して、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。
　本動作によれば、端末装置５０は、基地局からの直接通信による下りリンクデータに対する応答を、中継局４０を介して、確実に基地局に送信できる。
＜３－３．下りリンク一方向リレー＞
　次に、下りリンク一方向リレーの場合の通信システム１の動作を説明する。
　図１８は、下りリンク一方向リレーを示す図である。下りリンク一方向リレーは、下りリンクをリレー通信、上りリンクを直接通信とする一方向リレーである。図１８の例では、基地局は非地上局３０となっているが、地上局２０であってもよい。
　以下に示す下りリンク一方向リレーは、上りリンクで緊急データを送信する場合に有利である。具体的には、上りリンクを中継局４０経由で送信する場合と比較して、上りリンクが端末装置５０から基地局への直接通信であるため、送信遅延が少なくなる。
　以下、下りリンク一方向リレーの場合の通信システム１の動作を、下りリンクデータ送信の動作と、上りリンクデータ送信の動作と、に分けて説明する。
＜３－３－１．下りリンクデータ送信＞
　まず、下りリンク一方向リレーにおける通信システム１の下りリンクデータ送信の動作を説明する。下りリンクデータ送信の動作は、以下の（Ｃ１）～（Ｃ７）に分けられる。基地局、中継局４０、又は端末装置５０は、上記（Ｃ１）～（Ｃ７）に示す動作を順次実行する。
　（Ｃ１）基地局と中継局４０との間のＨＡＲＱの無効化（Disable）
　（Ｃ２）基地局から中継局４０への下りリンク制御信号の送信
　（Ｃ３）基地局から中継局４０への下りリンクデータの送信
　（Ｃ４）中継局４０から端末装置５０への下りリンク制御信号の送信
　（Ｃ５）中継局４０から端末装置５０への下りリンクデータのリレー送信
　（Ｃ６）端末装置５０から中継局４０への応答データの送信
　（Ｃ７）直接通信による端末装置５０から基地局への応答データの送信
　以下、上記（Ｃ１）～（Ｃ７）をそれぞれ説明する。
　（Ｃ１）基地局と中継局４０との間のＨＡＲＱの無効化（Disable）
　基地局は、中継局４０に対し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効（Disable）とする旨の通知を行ってもよい。ここでのＡＣＫ／ＮＡＣＫは、基地局と中継局４０との間のリンクにおけるＨＡＲＱ　ＩＤに係るＡＣＫ／ＮＡＣＫである。上述したように、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの無効は、ＨＡＲＱの無効と言い換えてもよい。中継局４０は、このＡＣＫ／ＮＡＣＫの無効の通知を受け取った場合、基地局から下りリンクデータ送信がなされても、基地局に対してＡＣＫ／ＮＡＣＫの応答をしない。
　なお、このＡＣＫ／ＮＡＣＫの無効は、基地局と中継局４０との間のリンクのＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効とするものであり、Ｅ２Ｅ（すなわち基地局と端末装置５０との間）のＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効とするものではないことに注意する。
　ここで、中継局４０と端末装置５０との間のＡＣＫ／ＮＡＣＫは有効（Enable）であってもよいし、無効（Disable）であってもよい。端末装置５０から基地局へのＡＣＫ／ＮＡＣＫ（すなわち、Ｅ２ＥのＡＣＫ／ＮＡＣＫ）は有効（Enable）とする。
　（Ｃ２）基地局から中継局４０への下りリンク制御信号の送信
　続いて、基地局は中継局４０に下りリンク制御信号を送信する。下りリンク制御信号には、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報が含まれてもよい。上述したように、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤは、Ｅ２Ｅ再送処理で使用されるＨＡＲＱ　ＩＤである。これにより、中継局４０は、基地局から事前にＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報を取得する。
　なお、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報は、最終的に中継局４０がＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを特定できるのであれば、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤそのものでなくてもよい。また、基地局は、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを、中継局４０に、明示に通知してもよいし、黙示に通知してもよい。
　（Ｃ３）基地局から中継局４０への下りリンクデータの送信
　続いて、基地局は中継局４０に下りリンクデータを送信する。ここで、基地局は、中継局４０に通知したＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤで下りリンクデータを送信する。
　なお、基地局は、Ｅ２Ｅでのデータ送信が完了するまで、同一のＨＡＲＱ　ＩＤを基地局と中継局４０との間で使用しない。ただし、他の端末装置５０宛のデータ送信の場合は、同一のＨＡＲＱ　ＩＤを使用可能である。基地局は、Ｅ２Ｅでデータ送信が完了するまで、同ＨＡＲＱ　ＩＤの送信データを消去しないようにしてもよい。
　（Ｃ４）中継局４０から端末装置５０への下りリンク制御信号の送信
　次に、中継局４０は端末装置５０に下りリンク制御情報を送信する。下りリンク制御信号には、基地局から受信したＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報が含まれる。なお、下りリンク制御信号には、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、ＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報が含まれていてもよい。
　（Ｃ５）中継局４０から端末装置５０への下りリンクデータのリレー送信
　中継局４０は端末装置５０に基地局から受信した下りリンクデータをリレー送信する。中継局４０は、端末装置５０に送信した下りリンク制御情報に従って、基地局から受信をした下りリンクデータを端末装置５０にリレー送信する。ここで、中継局４０がリレー送信に使用するＨＡＲＱ　ＩＤは、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤとは異なるＨＡＲＱ　ＩＤとする。なお、中継局４０は、下りリンクデータのリレー送信に併せて、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを端末装置５０にリレー送信してもよい。
　（Ｃ６）端末装置５０から中継局４０への応答データの送信
　下りリンクデータを受信したら、端末装置５０は、中継局４０に対し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。なお、中継局４０と端末装置５０との間のＡＣＫ／ＮＡＣＫが無効（Disable）の場合は、端末装置５０は中継局４０にＡＣＫ／ＮＡＣＫを通知しなくてもよい。中継局４０は、端末装置５０からＮＡＣＫを受信したら、端末装置５０にデータを再送する。一方、中継局４０は、端末装置５０からＮＡＣＫを受信したら、端末装置５０へのデータ送信が成功したと判断する。
　（Ｃ７）端末装置５０から基地局への応答データの送信
　また、下りリンクデータを受信したら、端末装置５０は、直接通信により、基地局にＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。ここで、基地局は、端末装置５０に対して、下りリンクデータがどのＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するかを予め通知してもよい。どのＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応する下りリンクデータであるかは、予め所定の条件で決められていてもよい。
　（シーケンス例）
　以上、下りリンク一方向リレーにおける通信システム１の下りリンクデータ送信の動作を説明したが、以下、本動作のシーケンス例を示す。
　図１９は、下りリンク一方向リレーにおける通信システム１の下りリンクデータ送信の動作を示すシーケンス図である。以下、図１９を参照しながら、下りリンク一方向リレーにおける通信システム１の下りリンクデータ送信の動作を説明する。
　まず、中継局４０及び端末装置５０は、基地局からの同期信号及びシステム情報を受信する（ステップＳ３０１）。また、端末装置５０は、中継局４０からの同期信号及びシステム情報を受信する（ステップＳ３０２）。そして、基地局、中継局４０、及び端末装置５０は、それぞれ、ランダムアクセス手続きを実行する（ステップＳ３０３Ａ、Ｓ３０３Ｂ）。
　端末装置５０は、中継局４０に対して自身のケイパビリティ情報（以下、端末ケイパビリティ情報という。）を送信する（ステップＳ３０４Ａ）。中継局４０は、その端末ケイパビリティ情報を基地局に送信する（ステップＳ３０４Ｂ）。
　次に、基地局は、中継局４０に対して、準静的な制御情報を通知する（ステップＳ３０５Ａ）。そして、中継局４０は、準静的な制御情報を端末装置５０に送信する（ステップＳ３０５Ｂ）。ここで、準静的な制御情報には、上記（Ｃ１）で述べた情報が含まれていてもよい。すなわち、準静的な情報には、基地局と中継局４０との間のリンクのＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効（Disable）とする旨の通知が含まれていてもよい。準静的な情報には、中継局４０と端末装置５０との間のＡＣＫ／ＮＡＣＫを有効（Enable）又は無効（Disable）とする旨の通知が含まれていてもよい。
　次に、基地局は、中継局４０に対して、下りリンクチャネル状態推定用の参照信号を送信する（ステップＳ３０６）。例えば、基地局は、下りリンクチャネル状態推定用の参照信号として、ＣＳＩ－ＲＳを送信する。中継局４０は、参照信号を受信したら、基地局に対して、下りリンクチャネル状態フィードバックを送信する（ステップＳ３０７）。下りリンクチャネル状態フィードバックは、例えば、ＣＳＩフィードバックである。
　基地局は、中継局４０からフィードバックを受信したら、中継局４０に対して下りリンク制御信号を送信する（ステップ３０８）。ここで、下りリンク制御信号には、上記（Ｃ２）で述べた情報が含まれていてもよい。すなわち、下りリンク制御信号には、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報が含まれていてもよい。
　続いて、基地局は、中継局４０に対して、下りリンクデータを送信する（ステップＳ３０９）。例えば、中継局４０は、ＰＤＳＣＨで下りリンクデータを送信する。ここで、基地局は、上記（Ｃ３）で説明したように、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを使用して下りリンクデータを送信する。基地局が非地上局３０なのであれば、下りリンクデータの送信は、例えば、非地上局３０の通信制御部３３２が行う。
　なお、基地局は、中継局４０からＡＣＫを受信した場合も、Ｅ２Ｅの送信が完了するまで（例えば、後述のステップＳ３１６でＡＣＫを受信するまで）、中継局４０に送信した下りリンクデータをバッファから消去しないようにしてもよい。
　次に、中継局４０は、端末装置５０に対して、下りリンクチャネル状態推定用の参照信号を送信する（ステップＳ３１０）。例えば、中継局４０は、下りリンクチャネル状態推定用の参照信号として、ＣＳＩ－ＲＳを送信する。端末装置５０は、参照信号を受信したら、中継局４０に対して、下りリンクチャネル状態フィードバックを送信する（ステップＳ３１１）。下りリンクチャネル状態フィードバックは、例えば、ＣＳＩフィードバック）である。
　中継局４０は、端末装置５０からフィードバックを受信したら、端末装置５０に対して下りリンク制御信号を送信する（ステップＳ３１２）。ここで、下りリンク制御信号には、上記（Ｃ４）で述べた情報が含まれていてもよい。すなわち、下りリンク制御信号には、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報が含まれていてもよい。端末装置５０の取得部５３１は、中継局４０から、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報を含む下りリンク制御信号を受信する。
　続いて、中継局４０は、端末装置５０に対して、下りリンクデータを送信する（ステップＳ３１３）。例えば、中継局４０は、ＰＤＳＣＨで下りリンクデータを送信する。ここで、中継局４０は、上記（Ｃ５）で説明したように、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを使用して下りリンクデータを送信する。
　端末装置５０は、中継局４０から下りリンクデータを受信したら、中継局４０に対して応答を行う。例えば、端末装置５０は、上記（Ｃ６）で説明したように、中継局４０に対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する（ステップＳ３１４）。なお、中継局４０と端末装置５０との間のＡＣＫ／ＮＡＣＫが無効（Disable）の場合は、端末装置５０は中継局４０にＡＣＫ／ＮＡＣＫを通知しなくてもよい。
　中継局４０は、端末装置５０からＡＣＫを受信した場合は、バッファから上りリンクデータを消去する（ステップＳ３１５）。基地局と中継局４０との間のリンクのＡＣＫ／ＮＡＣＫ（ＨＡＲＱ）が無効（Disable）の場合も、中継局４０は、バッファから上りリンクデータを消去してもよい。
　また、端末装置５０は、中継局４０から下りリンクデータを受信したら、基地局にも応答を行う。例えば、端末装置５０は、上記（Ｃ７）で説明したように、基地局に対して、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する（ステップＳ３１６）。
　本動作によれば、基地局は、中継局４０を介さずに素早く通信の成功／失敗を知ることができるので、再送処理を素早く実行できる。結果として、再送処理に係る遅延が少なくなるので、通信システム１は、高い通信パフォーマンスを実現できる。
＜３－３－２．上りリンクデータ送信＞
　次に、下りリンク一方向リレーにおける通信システム１の上りリンクデータ送信の動作を説明する。上りリンクデータ送信の動作は、以下の（Ｄ１）～（Ｄ５）に分けられる。基地局、中継局４０、又は端末装置５０は、上記（Ｄ１）～（Ｄ５）に示す動作を順次実行する。
　（Ｄ１）基地局と端末装置５０との間のＨＡＲＱの無効化（Disable）
　（Ｄ２）基地局から端末装置５０への上りリンクグラントの送信
　（Ｄ３）端末装置５０から基地局への上りリンクデータの送信
　（Ｄ４）基地局から中継局４０への応答データの送信
　（Ｄ５）中継局４０から端末装置５０への応答データのリレー送信
　以下、上記（Ｄ１）～（Ｄ５）をそれぞれ説明する。
　（Ｄ１）基地局と端末装置５０との間のＨＡＲＱの無効化（Disable）
　基地局は、端末装置５０に対し、端末装置５０と基地局との間の直接リンクを使用したＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効（Disable）とする旨の通知を行ってもよい。この無効（Disable）の通知を行った場合、基地局は、端末装置５０への直接リンクを使ってのＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信を行わない。すなわち、基地局は、端末装置５０からのアップリンクデータに対してＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するには、中継局４０を経由したＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信とする。
　なお、この無効（Disable）は、基地局と端末装置５０との間の直接リンクのＡＣＫ／ＮＡＣＫの無効（Disable）であり、Ｅ２ＥのＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効（Disable）とするものではないので注意する。
　中継局４０と端末装置５０との間および中継局４０と基地局との間のリンクのＡＣＫ／ＮＡＣＫは有効（Enable）とする。すなわち、中継局４０を介したＥ２ＥのＡＣＫ／ＮＡＣＫは有効（Enable）とする。
　（Ｄ２）基地局から端末装置５０への上りリンクグラントの送信
　続いて、基地局は、端末装置５０に対し、上りリンクデータ送信を行うための上りリンクグラントを通知する。ここで、基地局は、中継局４０を経由して、端末装置５０に上りリンクグラントを通知する。
　上りリンクグラントには、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報が含まれていてもよい。ここで、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤは、端末装置５０が基地局から事前に取得した情報に基づき決定されてもよい。
　なお、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報は、最終的に端末装置５０がＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを特定できるのであれば、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤそのものでなくてもよい。また、基地局は、端末装置５０に、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを明示に通知してもよいし、黙示に通知してもよい。
　（Ｄ３）端末装置５０から基地局への上りリンクデータの送信
　上りリンクグラントを取得したら、端末装置５０は基地局に直接通信で上りリンクデータを送信する。ここで、端末装置５０は、基地局から通知されたＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤで上りリンクデータを送信する。
　（Ｄ４）基地局から中継局４０への応答データの送信
　上りリンクデータを受信したら、基地局は、中継局４０に対し、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。このＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するためのリソースに関する情報は、基地局が中継局４０にＤＣＩ等で通知してもよい。基地局は中継局４０に、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信に関する情報を含む制御信号を送信してもよい。
　（Ｄ５）中継局４０から端末装置５０への応答データのリレー送信
　中継局４０は、端末装置５０にＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫをリレー送信する。このＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するリソースに関する情報は、基地局が中継局４０に通知してもよい。中継局４０は、端末装置５０に対し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信に関する情報を含む制御信号を送信してもよい。
　（シーケンス例）
　以上、下りリンク一方向リレーにおける通信システム１の上りリンクデータ送信の動作を説明したが、以下、本動作のシーケンス例を示す。
　図２０は、下りリンク一方向リレーにおける通信システム１の上りリンクデータ送信の動作を示すシーケンス図である。以下、図２０を参照しながら、下りリンク一方向リレーにおける通信システム１の上りリンクデータ送信の動作を説明する。
　まず、中継局４０及び端末装置５０は、基地局からの同期信号及びシステム情報を受信する（ステップＳ４０１）。また、端末装置５０は、中継局４０からの同期信号及びシステム情報を受信する（ステップＳ４０２）。そして、基地局、中継局４０、及び端末装置５０は、それぞれ、ランダムアクセス手続きを実行する（ステップＳ４０３Ａ、Ｓ４０３Ｂ）。
　端末装置５０は、中継局４０に対して自身のケイパビリティ情報（以下、端末ケイパビリティ情報という。）を送信する（ステップＳ４０４Ａ）。中継局４０は、その端末ケイパビリティ情報を基地局に送信する（ステップＳ４０４Ｂ）。
　次に、基地局は、中継局４０に対して、準静的な制御情報を通知する（ステップＳ４０５Ａ）。そして、中継局４０は、準静的な制御情報を端末装置５０に送信する（ステップＳ４０５Ｂ）。ここで、準静的な制御情報には、上記（Ｄ１）で述べた情報が含まれていてもよい。すなわち、準静的な情報には、基地局と端末装置５０との間のリンクのＡＣＫ／ＮＡＣＫを無効（Disable）とする旨の通知が含まれていてもよい。準静的な情報には、中継局４０と端末装置５０との間および中継局４０と基地局との間のＡＣＫ／ＮＡＣＫを有効（Enable）又は無効（Disable）とする旨の通知が含まれていてもよい。
　次に、端末装置５０は、基地局に対して、上りリンクチャネル状態推定用の参照信号を送信する（ステップＳ４０６）。例えば、端末装置５０は、上りリンクチャネル状態推定用の参照信号として、ＳＲＳを送信する。続いて、端末装置５０は、基地局に対して、上りリンクスケジューリングリクエストを送信する（ステップＳ４０７）。
　基地局は、端末装置５０から上りリンクスケジューリングリクエストを受信したら、中継局４０に対して下りリンク制御信号を送信する（ステップＳ４０８）。そして、中継局４０は、下りリンク制御信号を端末装置５０にリレー送信する（ステップＳ４０９）。ここで、下りリンク制御信号には、上記（Ｄ２）で述べた情報が含まれていてもよい。すなわち、下りリンク制御信号には、上りリンクグラントの情報が含まれていてもよい。上りリンクグラントの情報には、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報が含まれていてもよい。端末装置５０の取得部５３１は、基地局から、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する情報を含む下りリンク制御信号を受信する。
　続いて、端末装置５０は、基地局に対して、上りリンクデータを送信する（ステップＳ４１０）。例えば、端末装置５０は、ＰＤＳＣＨ（Physical　Downlink　Shared　Channel）で下りリンクデータを送信する。ここで、端末装置５０は、上記（Ｂ３）で説明したように、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを使用して上りリンクデータを送信する。上りリンクデータの送信は、例えば、端末装置５０の通信制御部５３２が行う。
　次に、基地局は、中継局４０に対して、下りリンク制御信号を送信する（ステップＳ４１１）。この下りリンク制御信号には、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信に係るリソースに関する情報が含まれていてもよい。そして、基地局は、中継局４０に対して上りリンクデータに対する応答を行う（ステップＳ４１２）。例えば、端末装置５０は、上記（Ｄ４）で説明したように、中継局４０に対して、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。
　次に、中継局４０は、端末装置５０に対して、下りリンク制御信号を送信する（ステップＳ４１３）。この下りリンク制御信号には、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信に係るリソースに関する情報が含まれていてもよい。そして、中継局４０は、端末装置５０に対して基地局からの応答を転送する（ステップＳ４１４）。例えば、中継局４０は、上記（Ｄ５）で説明したように、端末装置５０に対して、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。
　本動作によれば、基地局は、端末装置５０からの直接通信による上りリンクデータに対する応答を、中継局４０を介して、確実に端末装置５０に送信できる。
＜３－４．まとめと補足＞
　以上、本実施形態の通信システム１の動作を説明したが、以下、通信システム１の動作のまとめと補足を説明する。
＜３－４－１．Ｅ２Ｅ用のＨＡＲＱ　ＩＤの定義＞
　上述したように、通信システム１は、非地上局３０と端末装置５０との間の通信を一方向リレー通信とする通信システムである。通信システム１は、端末装置５０と基地局との間で使用するＥ２Ｅ（End-to-End）のＨＡＲＱ　ＩＤを導入する。ここで、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤは、端末装置５０と中継局４０とのとの間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び基地局と中継局４０との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、の少なくとも一方のＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、端末装置５０と基地局との間のＨＡＲＱ　ＩＤである。
　（１）上りリンク一方向リレー（上りリンクデータ送信の場合）
　上りリンク一方向リレーの上りリンクデータ送信の場合、通信システム１は、基地局と中継局４０との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、端末装置５０と基地局との間のＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを導入する。ここで、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤは、端末装置５０と中継局４０との間の通信で使用するＨＡＲＱ　ＩＤと同一のＩＤであってもよいし、別のＩＤであってもよい。
　例えば、基地局と中継局４０との間の通信で使用するＨＡＲＱ　ＩＤをＩＤＡ、端末装置５０と基地局との間で使用するＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤをＩＤＢとする。この場合、中継局４０は、端末装置５０との通信では、ＩＤＢに従って通信をする。このとき、中継局４０は、端末装置５０に対して、事前に、ＩＤＢの情報が含まれるアップリンクグラントを通知してもよい。端末装置５０は、ＩＤＢを使用して上りリンクデータを中継局４０に送信する。
　端末装置５０から上りリンクデータを受信したら、中継局４０は、ＩＤＡで基地局に上りリンクデータのリレー送信を実施する。このとき、中継局４０は、ＩＤＢに関する情報を、基地局への送信データに含めてもよい。また、中継局４０は、ＩＤＢに関する情報を、制御情報で基地局に通知してもよい。
　中継局４０から上りリンクデータを受信したら、基地局は、ＩＤＢに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する情報を端末装置５０に直接リンクで送信する。基地局の応答がＡＣＫであれば、端末装置５０は、次データ初送用のスケジューリングリクエストを中継局４０に送信する。一方、基地局の応答がＮＡＣＫであれば、端末装置５０は、再送用のスケジューリングリクエストを中継局４０に送信する。このとき、端末装置５０は、スケジューリングリクエストに併せて、ＩＤＢに関する情報を中継局４０に送信してもよい。
　（２）上りリンク一方向リレー（下りリンクデータ送信の場合）
　上りリンク一方向リレーの下りリンクデータ送信の場合、通信システム１は、端末装置５０と中継局４０とのとの間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び基地局と中継局４０との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、とは別の、端末装置５０と基地局との間のＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを導入する。ここで、基地局、は、Ｅ２Ｅ送信が完了するまでは、下りリンクデータ送信で使用したＨＡＲＱ　ＩＤで別のデータ送信を行わない。
　（３）下りリンク一方向リレー（下りリンクデータ送信の場合）
　下りリンク一方向リレーの下りリンクデータ送信の場合、通信システム１は、端末装置５０と中継局４０との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、端末装置５０と基地局との間のＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを導入する。ここで、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤは、基地局と中継局４０との間の通信で使用するＨＡＲＱ　ＩＤと同一のＩＤであってもよいし、別のＩＤであってもよい。
　例えば、端末装置５０と中継局４０との間の通信で使用するＨＡＲＱ　ＩＤをＩＤＡ、端末装置５０と基地局との間で使用するＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤをＩＤＢとする。この場合、中継局４０は、基地局との通信では、ＩＤＢに従って通信をする。このとき、基地局は、中継局４０に対して、事前に、ＩＤＢの情報が含まれ下りリンク制御情報（例えばＤＣＩ）を通知してもよい。基地局は、ＩＤＢを使用して下りリンクデータを中継局４０に送信する。
　基地局から下りリンクデータを受信したら、中継局４０は、ＩＤＡで端末装置５０に下りリンクデータのリレー送信を実施する。このとき、中継局４０は、ＩＤＢに関する情報を、端末装置５０への送信データに含めてもよい。また、中継局４０は、ＩＤＢに関する情報を、制御情報で端末装置５０に通知してもよい。
　中継局４０から下りリンクデータを受信したら、端末装置５０は、ＩＤＢに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫに関する情報を基地局に直接リンクで送信する。端末装置５０の応答がＡＣＫであれば、基地局は、次データ初送用の下りリンク制御情報を中継局４０に送信する。一方、端末装置５０の応答がＮＡＣＫであれば、基地局は、再送用の下りリンク制御情報を中継局４０に送信する。このとき、端末装置５０は、下りリンク制御情報に併せて、ＩＤＢに関する情報を中継局４０に送信してもよい。
　（４）下りリンク一方向リレー（上りリンクデータ送信の場合）
　下りリンク一方向リレーの上りリンクデータ送信の場合、通信システム１は、端末装置５０と中継局４０とのとの間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び基地局と中継局４０との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、とは別の、端末装置５０と基地局との間のＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤを導入する。ここで、端末装置５０は、Ｅ２Ｅ送信が完了するまでは、上りリンクデータ送信で使用したＨＡＲＱ　ＩＤで別のデータ送信を行わない。
＜３－４－２．基地局による端末装置と中継局との間の情報の通知＞
　基地局は、端末装置５０に対して、端末装置５０と中継局４０との間の上りリンクグラントまたは下りリンク制御情報を通知してもよい。
　（１）上りリンクグラント
　基地局は、端末装置５０に宛てて、端末装置５０が中継局４０に上りリンクデータ送信用のグラントを送信する。このとき、中継局４０は、端末装置５０宛の上りリンクデータ送信用のグラントを受信してもよい。なお、中継局４０は、このグラントを、中継局４０から基地局への上りリンクデータの送信には使用しない。
　端末装置５０は、中継局４０に上りリンクデータを送信した後、再送に関する情報を中継局４０から受信する。ここで、Ｅ２ＥのＨＡＲＱの実行は基地局が担当し、端末装置５０と中継局４０との間のＨＡＲＱの実行は中継局４０が担当する。例えば、端末装置５０と中継局４０との間のＥ２Ｅ送信の初送に関する上りリンクグラントは、中継局４０が送信する。一方、端末装置５０と中継局４０との間のＥ２Ｅ送信の再送または次のデータの初送に関する上りリンクグラントは、基地局が送信する。
　端末装置５０が、基地局から、再送に関する上りリンクグラント、又は次のデータの初送に関する上りリンクグラントを受信することで、処理の一部を削減できる。例えば、端末装置５０が中継局４０にスケジューリングリクエストを送信し、中継局４０から上りリンクグラントを受信する、というステップを削減できる。
　（２）下りリンク制御情報
　基地局は、端末装置５０に宛てて、中継局４０が端末装置５０に下りリンクデータを送信する時の制御情報（例えばＤＣＩ）を送信する。このとき、中継局４０は、端末装置５０宛に送信された下りリンク制御情報を受信してもよい。中継局４０は受信をした下りリンク制御情報に従って、端末装置５０に下りリンクデータを送信する。なお、中継局４０は、この下りリンク制御情報を、端末装置５０から送信されたデータの処理には使用しない。
　端末装置５０が基地局から下りリンク制御情報を受信することで、中継局４０が端末装置５０に下りリンク制御情報を送信するステップが不要となる。これにより、通信システム１は、地上通信で、下りリンク制御情報の送信に使用する周波数リソースを削減することができる。
＜３－４－３．ハンドオーバーが発生した場合の処理＞
　本実施形態の処理（例えば、＜３－１＞～＜３－４＞で説明した処理）を実施中にハンドオーバーが発生した場合、通信システム１は以下に示す処理を実行する。
　例えば、基地局は、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する更新情報を、端末装置および/または中継局４０に通知する。更新情報を通知する基地局は、ハンドオーバー元の基地局であってもよいし、ハンドオーバー先の基地局であってもよい。
　ここで、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する更新情報とは、例えば、ハンドオーバー元の基地局で使用していたＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤと、ハンドオーバー先の基地局で使用するＥ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤとの紐づけ情報である。同一のＩＤを使用する場合は、同一であるという情報でもよい。また、Ｅ２ＥのＨＡＲＱ　ＩＤに関する更新情報は、例えば、初送から再度送信をし直すことを端末装置５０および／または中継局４０に通知するための情報であってもよい。
＜３－４－４．各リンクの周波数帯域例＞
　本実施形態では、（１）端末と中継局４０との間、（２）中継局４０と基地局（との間、（３）基地局と端末装置５０と間の３リンクが想定される。各リンクの周波数帯域は、これら３つのリンクすべてで異なっていてもよいし、３つのリンクのうちの複数のリンクで同一の周波数帯域を使用してもよい。
　例えば、（１）端末と中継局４０との間では、例えば地上通信用に割り当てられた周波数帯域を使用し、（２）中継局４０と基地局（例えば、衛星）との間では、例えば衛星通信用のＫａ帯を使用し、（３）基地局（例えば、衛星）と端末装置５０との間では、例えば衛星通信用のＳ帯を使用する。
＜＜４．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。
　例えば、上述の実施形態では、全てのデータを一方向リレー（Uni-directional　relay）で送信する例を示したが、必ずしも全てのデータ送信が一方向リレーでなくてもよい。例えば、通信システム１は、一方向リレーと双方向直接通信を切り替えてもよい。ここで、双方向直接通信は、アップリンク及びダウンリンクの双方を直接リンクとする通信である。通信システム１は、送信チャネルによって一方向リレーと双方向直接通信を切り替えてもよい。例えば、通信システム１は、基地局と端末装置５０との間の送信チャネルのうち、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨを一方向リレーとし、ＰＤＣＣＨ及びＰＵＣＣＨを双方向直接通信とする。すなわち、基地局は、通信データがユーザデータの場合には、前記エンドツーエンドのＨＡＲＱ　ＩＤを使って端末装置５０と一方向リレー通信を行い、通信データがコントロールデータの場合には、端末装置５０と双方向直接通信を行う。また、例えば、通信システム１は、一方向リレーと双方向リレー通信を切り替えてもよい。双方向リレー通信とはリレー通信と言い換えても良い。端末装置は、双方向リレー通信では、アップリンク及びダウンリンクの双方で中継局を介して通信を行う。
　本実施形態の管理装置１０、地上局２０、非地上局３０、中継局４０、及び端末装置５０、を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステムにより実現してもよいし、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、管理装置１０、地上局２０、非地上局３０、中継局４０、又は端末装置５０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、管理装置１０、地上局２０、非地上局３０、中継局４０、又は端末装置５０の内部の装置（例えば、制御部１３、制御部２３、制御部３３、制御部４３、又は制御部５３）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、上述の実施形態は、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、上述の実施形態のフローチャート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。
　また、例えば、本実施形態は、装置またはシステムを構成するあらゆる構成、例えば、システムＬＳＩ（Large　Scale　Integration）等としてのプロセッサ、複数のプロセッサ等を用いるモジュール、複数のモジュール等を用いるユニット、ユニットにさらにその他の機能を付加したセット等（すなわち、装置の一部の構成）として実施することもできる。
　なお、本実施形態において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
　また、例えば、本実施形態は、１つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
＜＜５．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（基地局又は端末装置５０）は、中継局４０を介した一方向リレー通信において、エンドツーエンドのＨＡＲＱ　ＩＤを使って他の通信装置（基地局又は端末装置５０）と通信を行う。これにより、通信装置は、基地局と中継局４０との間のＨＡＲＱが無効（Disable）の環境下においても、ＰＨＹ層およびＭＡＣ層でエンドツーエンドの再送処理が実施できる。また、通信装置は、中継局４０を介さずに素早く通信の成功／失敗を知ることができるので、再送処理を素早く実行できる。結果として、再送処理に係る遅延が少なくなるので、通信装置は、高い通信パフォーマンスを実現できる。
　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）
　他の通信装置との上りリンク通信及び下りリンク通信のうちの一方の通信を中継局を介したリレー通信、他方の通信を直接通信とする一方向リレー通信を行う通信装置であって、
　前記他の通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び前記通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、の少なくとも一方のＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記他の通信装置と前記通信装置との間でエンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得する、
　通信装置。
（２）
　前記他の通信装置は、基地局であり、
　前記通信装置は、端末装置である、
　前記（１）に記載の通信装置。
（３）
　前記通信装置は、前記基地局との前記上りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記端末装置であり、
　前記基地局と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記基地局と前記通信装置との間で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記基地局と前記上りリンク通信を行う、
　前記（２）に記載の通信装置。
（４）
　前記基地局との前記上りリンク通信において、前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使用して前記中継局と通信するとともに、前記基地局から直接通信で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤに対応する肯定応答又は否定応答を受信する、
　前記（３）に記載の通信装置。
（５）
　前記中継局から、前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤに対応する肯定応答を受信したとしても、前記基地局から直接通信で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤに対応する肯定応答又は否定応答を受信するまで、前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤに対応する送信データを消去しない、
　前記（４）に記載の通信装置。
（６）
　前記中継局から、前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを含む前記上りリンク通信のためのグラントを取得する、
　前記（４）又は（５）に記載の通信装置。
（７）
　前記他の通信装置は、非地上基地局である、
　前記（３）～（６）のいずれかに記載の通信装置。
（８）
　前記通信装置は、前記基地局との前記上りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記端末装置であり、
　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記基地局と前記下りリンク通信を行う、
　前記（２）～（７）のいずれかに記載の通信装置。
（９）
　前記通信装置は、前記基地局との前記下りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記上りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記端末装置であり、
　前記通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記基地局と前記通信装置との間で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記基地局と前記下りリンク通信を行う、
　前記（２）に記載の通信装置。
（１０）
　前記通信装置は、前記基地局との前記下りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記端末装置であり、
　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記基地局と前記上りリンク通信を行う、
　前記（２）又は（９）に記載の通信装置。
（１１）
　前記他の通信装置は、端末装置であり、
　前記通信装置は、前記端末装置との上りリンク通信及び下りリンク通信のうちの一方の通信を前記中継局を介したリレー通信、他方の通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な基地局であり、
　前記端末装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び前記通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、の少なくとも一方のＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記端末装置と前記通信装置との間で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記端末装置と前記上りリンク通信又は前記下りリンク通信を行う、
　前記（１）に記載の通信装置。
（１２）
　前記通信装置は、前記端末装置との前記上りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記基地局であり、
　前記通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記端末装置と前記通信装置との間で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記端末装置と前記上りリンク通信を行う、
　前記（１１）に記載の通信装置。
（１３）
　前記通信装置は、前記端末装置との前記上りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な非地上基地局である、
　前記（１２）に記載の通信装置。
（１４）
　前記通信装置は、前記端末装置との前記上りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記基地局であり、
　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記端末装置と前記下りリンク通信を行う、
　前記（１１）～（１３）のいずれかに記載の通信装置。
（１５）
　前記通信装置は、前記端末装置との前記下りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記上りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記基地局であり、
　前記端末装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記端末装置と前記通信装置との間で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記端末装置と前記下りリンク通信を行う、
　前記（１１）に記載の通信装置。
（１６）
　前記通信装置は、前記端末装置との前記下りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記基地局であり、
　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記端末装置と前記上りリンク通信を行う、
　前記（１１）又は（１５）に記載の通信装置。
（１７）
　前記通信装置は、前記一方向リレー通信に加えて、前記上りリンク通信及び前記下りリンク通信の双方を直接通信とする双方向直接通信を使用可能であり、
　通信データがユーザデータの場合には、前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記他の通信装置と前記一方向リレー通信を行い、通信データがコントロールデータの場合には、前記他の通信装置と前記双方向直接通信を行う、
　前記（１）～（１６）のいずれかに記載の通信装置。
（１８）
　他の通信装置との上りリンク通信及び下りリンク通信のうちの一方の通信を中継局を介したリレー通信、他方の通信を直接通信とする一方向リレー通信を使用可能な通信装置が実行する通信方法であって、
　前記他の通信装置と前記中継局との間又は前記通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記他の通信装置と前記通信装置との間のエンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得する、
　通信方法。
（１９）
　基地局と、中継局と、前記基地局との上りリンク通信及び下りリンク通信のうちの一方の通信を前記中継局を介したリレー通信、他方の通信を直接通信とする一方向リレー通信を使用可能な端末装置と、を備える通信システムであって、
　前記基地局は、
　前記端末装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び前記基地局と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、の少なくとも一方のＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記端末装置と前記基地局との間のエンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記端末装置と前記上りリンク通信又は前記下りリンク通信を行い、
　前記端末装置は、
　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記基地局と前記上りリンク通信又は前記下りリンク通信を行う、
　通信システム。
（２０）
　前記端末装置は、前記基地局との前記上りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能であり、
　前記基地局は、前記端末装置が前記中継局を介して前記上りリンク通信を行う場合には、前記基地局と前記中継局との間のＨＡＲＱを無効とし、
　前記中継局は、前記端末装置からの上りリンクデータを前記基地局に送信した後、該上りリンクデータを保持することなく消去する、
　前記（１９）に記載の通信システム。
　１　通信システム
　１０　管理装置
　２０　地上局
　３０　非地上局
　４０　中継局
　５０　端末装置
　１１　通信部
　２１、３１、４１、５１　無線通信部
　１２、２２、３２、４２、５２　記憶部
　１３、２３、３３、４３、５３　制御部
　２４、４４　ネットワーク通信部
　２１１、３１１、４１１、５１１　受信処理部
　２１２、３１２、４１２、５１２　送信処理部
　２１３、３１３、４１３、５１３　アンテナ
　３３１、５３１　取得部
　３３２、５３２　通信制御部

Claims (20)

  1. 　他の通信装置との上りリンク通信及び下りリンク通信のうちの一方の通信を中継局を介したリレー通信、他方の通信を直接通信とする一方向リレー通信を行う通信装置であって、
    　前記他の通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び前記通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、の少なくとも一方のＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記他の通信装置と前記通信装置との間でエンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得する、
    　通信装置。
  2. 　前記他の通信装置は、基地局であり、
    　前記通信装置は、端末装置である、
    　請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記通信装置は、前記基地局との前記上りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記端末装置であり、
    　前記基地局と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記基地局と前記通信装置との間で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
    　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記基地局と前記上りリンク通信を行う、
    　請求項２に記載の通信装置。
  4. 　前記基地局との前記上りリンク通信において、前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使用して前記中継局と通信するとともに、前記基地局から直接通信で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤに対応する肯定応答又は否定応答を受信する、
    　請求項３に記載の通信装置。
  5. 　前記中継局から、前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤに対応する肯定応答を受信したとしても、前記基地局から直接通信で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤに対応する肯定応答又は否定応答を受信するまで、前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤに対応する送信データを消去しない、
    　請求項４に記載の通信装置。
  6. 　前記中継局から、前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを含む前記上りリンク通信のためのグラントを取得する、
    　請求項４に記載の通信装置。
  7. 　前記他の通信装置は、非地上基地局である、
    　請求項３に記載の通信装置。
  8. 　前記通信装置は、前記基地局との前記上りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記端末装置であり、
    　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記基地局と前記下りリンク通信を行う、
    　請求項２に記載の通信装置。
  9. 　前記通信装置は、前記基地局との前記下りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記上りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記端末装置であり、
    　前記通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記基地局と前記通信装置との間で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
    　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記基地局と前記下りリンク通信を行う、
    　請求項２に記載の通信装置。
  10. 　前記通信装置は、前記基地局との前記下りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記端末装置であり、
    　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記基地局と前記上りリンク通信を行う、
    　請求項２に記載の通信装置。
  11. 　前記他の通信装置は、端末装置であり、
    　前記通信装置は、前記端末装置との上りリンク通信及び下りリンク通信のうちの一方の通信を前記中継局を介したリレー通信、他方の通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な基地局であり、
    　前記端末装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び前記通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、の少なくとも一方のＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記端末装置と前記通信装置との間で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
    　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記端末装置と前記上りリンク通信又は前記下りリンク通信を行う、
    　請求項１に記載の通信装置。
  12. 　前記通信装置は、前記端末装置との前記上りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記基地局であり、
    　前記通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記端末装置と前記通信装置との間で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
    　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記端末装置と前記上りリンク通信を行う、
    　請求項１１に記載の通信装置。
  13. 　前記通信装置は、前記端末装置との前記上りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な非地上基地局である、
    　請求項１２に記載の通信装置。
  14. 　前記通信装置は、前記端末装置との前記上りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記基地局であり、
    　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記端末装置と前記下りリンク通信を行う、
    　請求項１１に記載の通信装置。
  15. 　前記通信装置は、前記端末装置との前記下りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記上りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記基地局であり、
    　前記端末装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記端末装置と前記通信装置との間で前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
    　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記端末装置と前記下りリンク通信を行う、
    　請求項１１に記載の通信装置。
  16. 　前記通信装置は、前記端末装置との前記下りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能な前記基地局であり、
    　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記端末装置と前記上りリンク通信を行う、
    　請求項１１に記載の通信装置。
  17. 　前記通信装置は、前記一方向リレー通信に加えて、前記上りリンク通信及び前記下りリンク通信の双方を直接通信とする双方向直接通信を使用可能であり、
    　通信データがユーザデータの場合には、前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記他の通信装置と前記一方向リレー通信を行い、通信データがコントロールデータの場合には、前記他の通信装置と前記双方向直接通信を行う、
    　請求項１に記載の通信装置。
  18. 　他の通信装置との上りリンク通信及び下りリンク通信のうちの一方の通信を中継局を介したリレー通信、他方の通信を直接通信とする一方向リレー通信を使用可能な通信装置が実行する通信方法であって、
    　前記他の通信装置と前記中継局との間又は前記通信装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記他の通信装置と前記通信装置との間のエンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得する、
    　通信方法。
  19. 　基地局と、中継局と、前記基地局との上りリンク通信及び下りリンク通信のうちの一方の通信を前記中継局を介したリレー通信、他方の通信を直接通信とする一方向リレー通信を使用可能な端末装置と、を備える通信システムであって、
    　前記基地局は、
    　前記端末装置と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、及び前記基地局と前記中継局との間の通信のためのＨＡＲＱ　ＩＤ、の少なくとも一方のＨＡＲＱ　ＩＤとは別の、前記一方向リレー通信において前記端末装置と前記基地局との間のエンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
    　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記端末装置と前記上りリンク通信又は前記下りリンク通信を行い、
    　前記端末装置は、
    　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを取得し、
    　前記エンドツーエンドに用いられるＨＡＲＱ　ＩＤを使って前記基地局と前記上りリンク通信又は前記下りリンク通信を行う、
    　通信システム。
  20. 　前記端末装置は、前記基地局との前記上りリンク通信を前記中継局を介したリレー通信、前記下りリンク通信を直接通信とする前記一方向リレー通信を使用可能であり、
    　前記基地局は、前記端末装置が前記中継局を介して前記上りリンク通信を行う場合には、前記基地局と前記中継局との間のＨＡＲＱを無効とし、
    　前記中継局は、前記端末装置からの上りリンクデータを前記基地局に送信した後、該上りリンクデータを保持することなく消去する、
    　請求項１９に記載の通信システム。
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