(57)【要約】  通信装置（５０）は、基地局装置から情報を取得する取得部（５５１）と、取得した情報に基づき、接続先の基地局装置が非地上局（２０）又は地上局（３０）であるかを判定する判定部（５５２）と、前記接続先の基地局装置が前記非地上局（２０）と判定された場合に、前記非地上局（２０）の通信制御を実行する通信制御部（５５３）と、を有する。
2020026734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置から情報を取得する取得部と、
取得した情報に基づき、接続先の基地局装置が非地上局又は地上局であるかを判定する判定部と、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、前記非地上局の通信制御を実行する通信制御部と
を有する通信装置。
【請求項２】
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、前記取得部にて前記接続先の基地局装置から取得した情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記取得部は、
前記地上局用に定義したシステム情報及び前記非地上局用に定義したシステム情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記判定部は、
前記システム情報に基づき、前記接続先の基地局装置が前記非地上局又は前記地上局であるかを判定する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記非地上局用に定義したシステム情報は、前記地上局用に定義したシステム情報に前記非地上局の通信制御に使用する情報を追加した情報である請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記取得部は、
前記地上局用のランダムアクセスのプリアンブル数と異なる前記非地上局用のランダムアクセスのプリアンブル数を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用のランダムアクセスのプリアンブル数に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項６】
前記取得部は、
前記地上局用のランダムアクセスのシーケンス数と異なる前記非地上局用のランダムアクセスのシーケンス数を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用のランダムアクセスのシーケンス数に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項７】
前記取得部は、
前記地上局用のランダムアクセスのプリアンブル再送に係る電力を制御するステップ量と異なる前記非地上局用のランダムアクセスのプリアンブル再送に係る電力を制御するステップ量を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用のランダムアクセスのプリアンブル再送に係る電力を制御するステップ量に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項８】
前記取得部は、
前記地上局用のランダムアクセスに対する応答を監視するウインドウのサイズと異なる前記非地上局用のランダムアクセスに対する応答を監視するウインドウのサイズを前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用のランダムアクセスに対する応答を監視するウインドウのサイズに基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項９】
前記取得部は、
前記地上局用のランダムアクセスに使用する構成情報と異なる前記非地上局用のランダムアクセスに使用する構成情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用の構成情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記取得部は、
前記地上局用の物理リソースブロック単位のサブキャリア数が異なる前記非地上局用の前記物理リソースブロック単位のサブキャリア数を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用の前記物理リソースブロック単位のサブキャリア数に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記取得部は、
前記地上局と前記非地上局とでサブキャリア間隔が異なる同期信号を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記判定部は、
前記同期信号に基づき、前記接続先の基地局装置が前記非地上局又は前記地上局であるかを判定する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記取得部は、
前記地上局又は前記非地上局を識別する識別情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記判定部は、
前記識別情報に基づき、前記接続先の基地局装置が前記非地上局又は前記地上局であるかを判定する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項１３】
前記取得部は、
前記非地上局が位置する高度に関する情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局の高度に関する情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項１４】
前記取得部は、
前記非地上局の通信制御に使用する構成情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記構成情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項１５】
前記取得部は、
前記地上局用の変調・符号化方式と異なる前記非地上局用の変調・符号化方式を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用の変調・符号化方式に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項１６】
前記取得部は、
前記地上局用のチャネル品質指標と異なる前記非地上局用のチャネル品質指標を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用のチャネル品質指標に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項１７】
前記取得部は、
前記地上局用の送信電力を制御するステップ量が異なる前記非地上局用の前記送信電力を制御するステップ量を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用の前記送信電力を制御するステップ量に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項１８】
前記判定部は、
前記接続先の基地局装置の使用無線帯域に基づき、前記接続先の基地局装置が前記非地上局又は前記地上局であるかを判定する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項１９】
前記取得部は、
前記非地上局が移動する速度に関する移動速度情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局の移動速度情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項２０】
前記取得部は、
前記非地上局が移動する経路に関する移動経路情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局の移動経路情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項２１】
前記取得部は、
前記非地上局の種別を識別する種類情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局の種類情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項２２】
通信装置が、
基地局装置から情報を取得し、
取得した情報に基づき、接続先の基地局装置が非地上局又は地上局であるかを判定し、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、前記非地上局の通信制御を実行する、
通信方法。
【請求項２３】
通信装置が有するコンピュータを、
基地局装置から情報を取得する取得部、
取得した情報に基づき、接続先の基地局装置が非地上局又は地上局であるかを判定する判定部、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、前記非地上局の通信制御を実行する通信制御部、
として機能させるための通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、通信装置、通信方法及び通信プログラムに関する。詳しくは、通信装置の接続先の非地上局又は地上局等の基地局に対する切替に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー通信技術等の無線アクセス技術を使用した移動通信が知られている。このような無線アクセス技術では、セルラーフォン等の通信装置の移動に伴って、通信装置の接続先となる無線基地局装置（以下、基地局装置や基地局という。）の切り替えが行われる。また、基地局には、例えば、地上に設置される地上局の他に、例えば、人工衛星等の上空にある非地上局が検討されている。通信装置では、地上局と接続して地上局経由の無線通信の他に、非地上局と接続して非地上局経由の無線通信が検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】PR-181393,  “Study  on  New  Radio  (NR)  to  support  non  terrestrial  networks,”  3GPP  TSG  RAN  Meeting  #80,  La  Jolla,  CA,  June,  2018.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通信装置では、接続先の基地局が地上局又は非地上局であるかに応じて、地上局又は非地上局に応じた通信制御を実行することが検討されている。しかしながら、非地上局の通信制御の内容は、非地上局の特徴に応じて地上局の通信制御の内容と異なる。従って、通信装置では、接続先の基地局の通信制御の設定を間違えると、接続先の基地局との無線通信が確立できないことが想定される。【０００５】
そこで、本開示では、接続先の基地局に応じて通信制御を実行できる通信装置、通信方法及び通信プログラムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、基地局装置から情報を取得する取得部と、取得した情報に基づき、接続先の基地局装置が非地上局又は地上局であるかを判定する判定部と、前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、前記非地上局の通信制御を実行する通信制御部とを有する。【０００７】
（作用）
本開示に係る一形態の通信装置では、取得部は、基地局装置から情報を取得する。そして、判定部は、取得した情報に基づき、接続先の基地局装置が非地上局又は地上局であるかを判定する。そして、通信制御部は、接続先の基地局装置が非地上局と判定された場合に、非地上局の通信制御を実行するので、接続先の基地局に応じた通信制御を実行できる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、接続先の基地局に応じて通信制御を実行できる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】衛星局が構成するセルの一例を示す図である。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】本開示の実施形態に係る通信装置の構成例を示す図である。
【図１０】初期接続処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】コンテンションベースランダムアクセス手続きを示すシーケンス図である。
【図１２】非コンテンションベースランダムアクセス手続きを示すシーケンス図である。
【図１３】通信装置内の記憶部及び制御部の構成例を示す図である。
【図１４】通信システムの切替処理に係る動作の一例を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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、必要に応じて通信装置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、通信装置５０１、５０２及び５０３を特に区別する必要が無い場合には、単に通信装置５０と称する。
【００１２】
また、以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
１．はじめに
２．実施形態
２−１．通信システムの全体構成
２−２．管理装置の構成
２−３．基地局の構成
２−４．中継局の構成
２−５．通信装置の構成
２−６．初期接続処理
２−７．ランダムアクセス手続き
２−８．切替処理の必要性
２−９．通信装置の機能構成
２−１０．切替処理
２−１１．効果
３．変形例
３−１．システム構成に関する変形例
３−２．その他の変形例
４．むすび
【００１３】
（１．はじめに）
ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）、ＮＲ（New  Radio）等の無線アクセス技術が３ＧＰＰ（3rd  Generation  Partnership  Project）で検討されている。ＬＴＥ及びＮＲは、セルラー通信技術の一種であり、基地局がカバーするエリアをセル状に複数配置することで端末装置の移動通信を可能にする。なお、以下の説明では、「ＬＴＥ」には、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＬＴＥ−Ａ  Ｐｒｏ（LTE-Advanced  Pro）、及びＥＵＴＲＡ（Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access）が含まれるものとする。また、ＮＲには、ＮＲＡＴ（New  Radio  Access  Technology）、及びＦＥＵＴＲＡ（Further  EUTRA）が含まれるものとする。
【００１４】
ＮＲは、ＬＴＥの次の世代（第５世代）の無線アクセス技術（ＲＡＴ：Radio  Access  Technology）である。ＮＲは、ｅＭＢＢ（Enhanced  Mobile  Broadband）、ｍＭＴＣ（Massive  Machine  Type  Communications）及びＵＲＬＬＣ（Ultra-Reliable  and  Low  Latency  Communications）を含む様々なユースケースに対応できる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。
【００１５】
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。
【００１６】
なお、本開示の実施形態において、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。「地上」は、地上（陸上）のみならず、地中、水上、水中も含む広義の地上である。
【００１７】
（２．実施形態）
以下、本実施形態に係る通信システム１を説明する。通信システム１は、非地上局を備え、通信装置に対して非地上波ネットワークを使用した無線通信を提供する。なお、通信システム１が備える非地上波ネットワークは、ＮＲで規定される無線アクセス方式を使用した無線ネットワークに限られない。通信システム１が備える非地上波ネットワークは、ＬＴＥ、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband  Code  Division  Multiple  Access）、ｃｄｍａ２０００（Code  Division  Multiple  Access  2000）等、ＮＲ以外の無線アクセス方式の無線ネットワークであってもよい。
【００１８】
なお、以下の説明では、基地局（以下、基地局装置ともいう。）という概念には、中継局（以下、中継装置ともいう。）が含まれるものとする。また、基地局という概念には、基地局の機能を備えた構造物（Structure）のみならず、構造物に設置される装置も含まれる。構造物は、例えば、高層ビル、家屋、鉄塔、駅施設、空港施設、港湾施設、スタジアム等の建物である。なお、構造物という概念には、建物のみならず、トンネル、橋梁、ダム、塀、鉄柱等の構築物（Non-building  structure）や、クレーン、門、風車等の設備も含まれる。また、構造物という概念には、地上（陸上）又は地中の構造物のみならず、桟橋、メガフロート等の水上の構造物や、海洋観測設備等の水中の構造物も含まれる。
【００１９】
また、基地局は、移動可能に構成された基地局であってもよい。例えば、基地局は、移動体に設置される装置であってもよいし、移動体そのものであってもよい。移動体は、スマートフォンなどのモバイル端末や、地上（陸上）を移動する移動体（例えば、自動車、バス、トラック、列車、リニアモーターカー等の車両）であってもよいし、地中（例えば、トンネル内）を移動する移動体（例えば、地下鉄）であってもよい。また、移動体は、水上を移動する移動体（例えば、旅客船、貨物船、ホバークラフト等の船舶）であってもよいし、水中を移動する移動体（例えば、潜水艇、潜水艦、無人潜水機等の潜水船）であってもよい。また、移動体は、大気圏内を移動する移動体（例えば、飛行機、飛行船、ドローン等の航空機）であってもよいし、大気圏外を移動する宇宙移動体（例えば、人工衛星、宇宙船、宇宙ステーション、探査機等の人工天体）であってもよい。
【００２０】
なお、ＬＴＥの基地局は、ｅＮｏｄｅＢ（Evolved  Node  B）又はｅＮＢと称されることがある。また、ＮＲの基地局は、ｇＮｏｄｅＢ又はｇＮＢと称されることがある。また、ＬＴＥ及びＮＲでは、端末装置（移動局、移動局装置、又は端末ともいう。）はＵＥ（User  Equipment）と称されることがある。なお、端末装置は、通信装置の一種であり、移動局、移動局装置、又は端末とも称される。本開示の実施形態において、通信装置という概念には、携帯端末等の持ち運び可能な端末装置のみならず、例えば、構造物や移動体に設置される装置も含まれる。また、通信装置という概念には、端末装置のみならず、基地局及び中継局も含まれる。
【００２１】
［２−１．通信システムの全体構成］
図１は、本開示の実施形態に係る通信システム１の構成例を示す図である。通信システム１は、管理装置１０と、非地上基地局（以下、単に非地上局と称する）２０と、地上基地局（以下、単に地上局と称する）３０と、中継装置（以下、単に中継局と称する）４０と、通信装置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。無線通信装置は、無線通信の機能を有する装置のことであり、図１の例では、非地上局２０、地上局３０、中継局４０、及び通信装置５０が該当する。
【００２２】
通信システム１は、管理装置１０、非地上局２０、地上局３０、中継局４０、及び通信装置５０をそれぞれ複数備えていてもよい。図１の例では、通信システム１は、管理装置１０として管理装置１０１、１０２等を備えている。また、通信システム１は、非地上局２０として非地上局２０１、２０２等を備えており、地上局３０として地上局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、通信装置５０として通信装置５０１、５０２、５０３等を備えている。
【００２３】
管理装置１０は、無線ネットワークを管理する装置である。例えば、管理装置１０は、ＭＭＥ（Mobility  Management  Entity）やＡＭＦ（Access  and  Mobility  Management  Function）として機能する装置である。管理装置１０は、コアネットワークＣＮを構成する。コアネットワークＣＮは、例えば、ＥＰＣ（Evolved  Packet  Core）や５ＧＣ（5G  Core  network）である。管理装置１０は、複数の非地上局２０及び複数の地上局３０それぞれと接続される。管理装置１０は、非地上局２０及び地上局３０の通信を管理する。
【００２４】
非地上局２０は、通信装置５０と無線通信する基地局である。図１の例では、非地上局２０１は、中継局４０１と接続されており、中継局４０１を介して通信装置５０と無線通信することも可能である。本実施形態では、非地上局２０は、空中又は宇宙を浮遊可能な基地局である。例えば、非地上局２０は、航空機局や衛星局等の非地上局装置である。
【００２５】
航空機局は、例えば、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、例えば、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。
【００２６】
衛星局は、大気圏外を浮遊可能な無線通信装置である。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。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。
【００２７】
地上局３０は、通信装置５０と無線通信する基地局である。図１の例では、地上局３０１は、中継局４０２と接続されており、中継局４０２を介して通信装置５０と無線通信することも可能である。地上局３０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。例えば、地上局３０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る。勿論、地上局３０は、構造物や移動体そのものであってもよい。
【００２８】
中継局４０は、基地局の中継局となる装置である。中継局４０は、基地局の一種である。中継局４０は、非地上局２０と通信装置５０との通信、又は地上局３０と通信装置５０との通信を中継する。中継局４０は、地上局であってもよいし、非地上局であってもよい。中継局４０は非地上局２０及び地上局３０とともに無線アクセスネットワークＲＡＮを構成する。
【００２９】
通信装置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、通信装置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。また、通信装置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。なお、通信装置５０は、衛星通信を中継する中継局であってもよいし、衛星通信を受信する基地局であってもよい。通信装置５０は、地上波ネットワークと非地上波ネットワークの双方に対応する。そのため、通信装置５０は、地上局３０等の地上局装置のみならず、非地上局２０等の非地上局装置とも通信可能である。
【００３０】
図２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。非地上局２０及び地上局３０はそれぞれセルを構成する。セルとは基地局により無線通信がカバーされるエリアである。非地上局２０及び地上局３０により構成されるセルは、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、単一の基地局で複数のセルを管理するように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に構成されていてもよい。
【００３１】
図２の例では、地上局３０１、３０２は地上波ネットワークＴＮ１を構成し、地上局３０３、３０４、３０５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地上波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。
【００３２】
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２の例では、地上波ネットワークＴＮ２を構成する地上局３０は、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２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。
【００３３】
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。
【００３４】
図２に示す非地上局２０及び中継局４０は、何れも、衛星局や航空機局等の非地上局装置である。非地上波ネットワークを構成する衛星局群（又は単一の衛星局）はスペースボーンプラットフォーム（Spaceborne  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（又は単一の航空機局）はエアボーンプラットフォーム（Airborne  Platform）と称される。図２の例では、非地上局２０２、中継局４０１、及び中継局４０２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２０１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２０３がエアボーンプラットフォームＡＢＰ１を構成する。
【００３５】
通信装置５０は、地上局３０と非地上局２０の双方と通信可能である。図２の例では、通信装置５０１は、地上波ネットワークＴＮ１を構成する地上局３０と通信可能である。また、通信装置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２０と通信可能である。また、通信装置５０１は、エアボーンプラットフォームＡＢＰ１を構成する非地上局２０とも通信可能である。なお、通信装置５０１は、他の通信装置５０（図２の例では通信装置５０２）と直接通信可能であってもよい。
【００３６】
非地上局２０は、中継局６０を介して地上波ネットワーク又はコアネットワークと接続する。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２０は、中継局６０１を介して地上波ネットワークＴＮ１に接続する。また、スペースボーンプラットフォームＳＢＰ１、ＳＢＰ２、及びエアボーンプラットフォームＡＢＰ１を構成する非地上局２０は、中継局６０２を介してコアネットワークＣＮに接続する。なお、非地上局２０は中継局６０を介さずに非地上局２０同士で直接通信することも可能である。
【００３７】
中継局６０は、例えば、航空局や地球局である。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６０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。中継局６０は通信システム１の一部とみなすことが可能である。
【００３８】
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、通信装置５０と衛星通信を行う。衛星通信とは、衛星局と通信装置５０との無線通信のことである。図３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。
【００３９】
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３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２０１が静止衛星局である。静止衛星局は地上の通信装置５０との相対速度がほぼ０であり、地上の通信装置５０からは静止しているかのように観測される。非地上局２０１は、地球上に位置する通信装置５０１、５０３、５０４等と衛星通信を行う。
【００４０】
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３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２０２、２０３が低軌道衛星局である。なお、図３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２０２と非地上局２０３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、２以上（例えば、数十から数千）の非地上局２０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、地上の通信装置５０との相対速度があり、地上の通信装置５０からは移動しているかのように観測される。非地上局２０２、２０３はそれぞれセルを構成し、地球上に位置する通信装置５０１、５０２、５０３等と衛星通信を行う。
【００４１】
図４は、衛星局が構成するセルの一例を示す図である。図４には、低軌道衛星局である非地上局２０３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通信装置５０と通信を行う。例えば、図４に示す角度Ｒ１は４０°である。図４の場合、非地上局２０３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通信装置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が衛星通信を提供する。図４の例の場合、非地上局２０３が地上の通信装置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２０４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。
【００４２】
上述したように、通信装置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２０及び中継局４０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通信装置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５０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。
【００４３】
なお、非地上波ネットワークを使った通信の場合も、地上波ネットワークを使った通信と同様に、例えば、アイドル状態から接続先の基地局への接続や、非地上局２０から他の非地上局２０へのハンドオーバ等の接続先の基地局の切り替えが発生する。しかし、非地上波ネットワークを使った通信は、基地局の態様によっては、通信装置５０と基地局との間の距離が長くなる可能性がある。そのため、非地上波ネットワークを使った通信の場合、基地局の態様によっては信号の伝搬遅延が大きくなる可能性がある。例えば、非地上局２０から通信装置５０への送信は、地上局３０から通信装置５０への送信に比べて伝搬遅延が大きくなる。しかも、地上局３０と非地上局２０とではセルの特徴が異なる。
【００４４】
また、非地上局２０は、例えば、人工衛星等の種類によっては、通信装置５０に対する相対的な移動速度が高速となることが想定される。また、通信装置５０自体の移動速度が高速になると、非地上局２０の通信装置５０に対する相対的な移動速度が高速になる可能性もある。相対的な移動速度が大きいと、通信装置５０側でセルを選択する際に影響が出る。
【００４５】
また、上述したように、非地上局２０は、その種類によっては、通信装置５０に対する相対的な移動速度が高速となることが想定される。そのため、非地上波ネットワークを使った通信の場合、地上波ネットワークを使った通信に比べて、基地局の切り替えが多発する可能性がある。例えば、非地上波ネットワークが、数百〜数千個の低軌道衛星で構成される低軌道衛星コンステレーションで構成される場合、通信装置５０の移動の有無に関わらず、通信装置５０の接続先となる基地局の切り替えが短い時間で繰り返し発生する可能性がある。通信装置５０側でセルを選択する際に影響が出る。
【００４６】
また、地上波ネットワークを使った通信の場合も、地上局３０や通信装置５０の態様によっては、地上局３０と通信装置５０との相対速度が高速となる可能性がある。例えば、地上局３０及び通信装置５０の一方又は双方が、高速移動する移動体の内部に位置した場合、地上局３０と通信装置５０との相対速度が高速となる。この場合も、通信装置５０の接続先となる基地局の切り替えが短い時間で繰り返し発生する可能性がある。通信装置５０側でセルを選択する際に影響が出る。
【００４７】
基地局の切替処理の失敗の可能性が高くなったり、又は接続先の基地局の切り替えが多発したりすると、通信の品質が低下する恐れがある。例えば、データの取得に時間がかかったり、パケットロスが発生したり、シームレスな通信ができなかったり、又は通信速度に大きな揺らぎが生じたりする。
【００４８】
従って、通信装置５０は、接続先の基地局が地上局３０か非地上局２０かを判定できないと、接続先の基地局との間の無線通信が失敗する。また、通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定できた場合でも、非地上局２０用の通信制御を設定できず、非地上局２０との間の無線通信が失敗する。
【００４９】
そこで、本実施形態では、通信装置５０側で接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判定し、接続先の基地局に応じた通信制御を実現する。具体的には、通信装置５０が、接続先の基地局から情報を取得し、取得した情報に基づき、接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定する。取得する情報は、地上局３０と非地上局２０とで異なる、例えば、無線通信帯域、同期信号（synchronization  signal）、システム情報(System  Information)やセルＩＤ等の情報である。そして、通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、接続先の基地局に応じた通信制御を実現できる。
【００５０】
以下、本実施形態に係る通信システム１を構成する各装置の構成を具体的に説明する。
【００５１】
［２−２．管理装置の構成］
管理装置１０は、無線ネットワークを管理する装置である。例えば、管理装置１０は非地上局２０、及び地上局３０の通信を管理する装置である。コアネットワークがＥＰＣなのであれば、管理装置１０は、例えば、ＭＭＥ（Mobility  Management  Entity）としての機能を有する装置である。また、コアネットワークが５ＧＣなのであれば、管理装置１０は、例えば、ＡＭＦ（Access  and  Mobility  Management  Function）としての機能を有する装置である。なお、管理装置１０はゲートウェイの機能を有していてもよい。例えば、コアネットワークがＥＰＣなのであれば、管理装置１０は、Ｓ−ＧＷ（Serving  Gateway）やＰ−ＧＷ（Packet  Data  Network  Gateway）としての機能を有していてもよい。また、コアネットワークが５ＧＣなのであれば、管理装置１０は、ＵＰＦ（User  Plane  Function）としての機能を有していてもよい。なお、管理装置１０は必ずしもコアネットワークを構成する装置でなくてもよい。例えば、コアネットワークがＷ−ＣＤＭＡやｃｄｍａ２０００のコアネットワークなのであれば、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。
【００５２】
図５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５に示した構成は機能的な構成であり、ハードウェア構成はこれとは異なっていてもよい。また、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。
【００５３】
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３０や中継局６０と通信する。
【００５４】
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、通信装置５０の接続状態を記憶する。例えば、記憶部１２は、通信装置５０のＲＲＣ（Radio  Resource  Control）の状態やＥＣＭ（EPS  Connection  Management）の状態を記憶する。記憶部１２は、通信装置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。
【００５５】
制御部１３は、管理装置１０の各部を制御するコントローラ（controller）である。制御部１３は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部１３は、管理装置１０内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムを、プロセッサがＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部１３は、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等の集積回路により実現されてもよい。ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＡＳＩＣ、及びＦＰＧＡは何れもコントローラとみなすことができる。
【００５６】
［２−３．基地局の構成］
次に、基地局の構成を説明する。通信システム１は、基地局として、非地上波ネットワークを構成する非地上局２０と、地上波ネットワークを構成する地上局３０と、を備える。非地上波ネットワークを構成する非地上局２０は何れも移動可能である。最初に非地上局２０の構成を説明する。
【００５７】
〔非地上局〕
図６は、本開示の実施形態に係る非地上局２０の構成例を示す図である。非地上局２０は、無線通信部２１と、記憶部２２と、制御部２３と、を備える。なお、図６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。
【００５８】
無線通信部２１は、他の無線通信装置（例えば、通信装置５０や中継局６０）と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部２１は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。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。
【００５９】
受信処理部２１１は、アンテナ２１３を介して受信された上りリンク信号の処理を行う。受信処理部２１１は、無線受信部２１１ａと、多重分離部２１１ｂと、復調部２１１ｃと、復号部２１１ｄと、を備える。
【００６０】
無線受信部２１１ａは、上りリンク信号に対して、ダウンコンバート、不要な周波数成分の除去、増幅レベルの制御、直交復調、デジタル信号への変換、ガードインターバルの除去、高速フーリエ変換による周波数領域信号の抽出等を行う。多重分離部２１１ｂは、無線受信部２１１ａから出力された信号から、ＰＵＳＣＨ（Physical  Uplink  Shared  Channel）、ＰＵＣＣＨ（Physical  Uplink  Control  Channel）等の上りリンクチャネル及び上りリンク参照信号を分離する。復調部２１１ｃは、上りリンクチャネルの変調シンボルに対して、ＢＰＳＫ（Binary  Phase  Shift  Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature  Phase  shift  Keying）等の変調方式を使って受信信号の復調を行う。復調部２１１ｃが使用する変調方式は、１６ＱＡＭ（Quadrature  Amplitude  Modulation）、６４ＱＡＭ、又は２５６ＱＡＭ等であってもよい。復号部２１１ｄは、復調された上りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された上りリンクデータ及び上りリンク制御情報は制御部２３へ出力される。
【００６１】
送信処理部２１２は、下りリンク制御情報及び下りリンクデータの送信処理を行う。送信処理部２１２は、符号化部２１２ａと、変調部２１２ｂと、多重部２１２ｃと、無線送信部２１２ｄと、を備える。
【００６２】
符号化部２１２ａは、制御部２３から入力された下りリンク制御情報及び下りリンクデータを、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化等の符号化方式を用いて符号化を行う。変調部２１２ｂは、符号化部２１２ａから出力された符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の所定の変調方式で変調する。多重部２１２ｃは、各チャネルの変調シンボルと下りリンク参照信号とを多重化し、所定のリソースエレメントに配置する。無線送信部２１２ｄは、多重部２１２ｃからの信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、無線送信部２１２ｄは、高速フーリエ変換による時間領域への変換、ガードインターバルの付加、ベースバンドのデジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、アップコンバート、余分な周波数成分の除去、電力の増幅等の処理を行う。送信処理部２１２で生成された信号は、アンテナ２１３から送信される。
【００６３】
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、非地上局２０の記憶手段として機能する。記憶部２２は、切替情報を記憶する。切替情報は、通信装置５０が基地局の切り替えに使用する情報である。切替情報には、例えば、リソース情報、トリガ情報、タイミングアドバンス情報等の情報が含まれる。
【００６４】
リソース情報は、接続中の通信装置５０が、移動可能に構成された切替先候補の基地局と無線通信するために用いる無線リソースに関する情報である。また、トリガ情報は、通信装置５０が接続先の基地局を切り替えるか否かを判定するために用いる情報である。また、タイミングアドバンス情報は、通信装置５０が切替先候補の基地局へ接続するためのタイミングアドバンスに関する情報である。リソース情報、トリガ情報、及びタイミングアドバンス情報については後に詳述する。
【００６５】
制御部２３は、非地上局２０の各部を制御するコントローラ（controller）である。制御部２３は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部２３は、非地上局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（Random  Access  Memory）等を作業領域として実行することにより実現される。なお、制御部２３は、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等の集積回路により実現されてもよい。ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＡＳＩＣ、及びＦＰＧＡは何れもコントローラとみなすことができる。
【００６６】
〔地上局〕
次に、地上局３０の構成を説明する。図７は、本開示の実施形態に係る地上局３０の構成例を示す図である。地上局３０は、無線通信部３１と、記憶部３２と、ネットワーク通信部３３と、制御部３４と、を備える。なお、図７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。
【００６７】
無線通信部３１は、他の無線通信装置（例えば、通信装置５０）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、受信処理部３１１、送信処理部３１２、アンテナ３１３を備える。無線通信部３１、受信処理部３１１、送信処理部３１２、及びアンテナ３１３の構成は、非地上局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と同様である。
【００６８】
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、地上局３０の記憶手段として機能する。記憶部３２の構成は、非地上局２０の記憶部２２と同様である。
【００６９】
ネットワーク通信部３３は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。例えば、ネットワーク通信部３３は、ＮＩＣ等のＬＡＮインタフェースである。ネットワーク通信部３３は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部３３は、地上局３０のネットワーク通信手段として機能する。ネットワーク通信部３３は、制御部３４の制御に従って管理装置１０や中継局６０と通信する。
【００７０】
制御部３４は、地上局３０の各部を制御するコントローラである。制御部３４の構成は、非地上局２０の制御部２３と同様である。
【００７１】
［２−４．中継局の構成］
次に、中継局４０の構成を説明する。図８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、ネットワーク通信部４３と、制御部４４と、を備える。なお、図８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。
【００７２】
無線通信部４１は、他の無線通信装置（例えば、非地上局２０、地上局３０、及び通信装置５０）と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部４１は、受信処理部４１１、送信処理部４１２、アンテナ４１３を備える。無線通信部４１、受信処理部４１１、送信処理部４１２、及びアンテナ４１３の構成は、非地上局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と同様である。
【００７３】
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。記憶部４２の構成は、非地上局２０の記憶部２２と同様である。
【００７４】
ネットワーク通信部４３は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。例えば、ネットワーク通信部４３は、ＮＩＣ等のＬＡＮインタフェースである。ネットワーク通信部４３は、有線インタフェースであってもよいし、無線インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部４３は、中継局４０のネットワーク通信手段として機能する。ネットワーク通信部４３は、制御部４４の制御に従って非地上局２０や地上局３０と通信する。
【００７５】
制御部４４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４４の構成は、非地上局２０の制御部２３と同様である。
【００７６】
［２−５．通信装置の構成］
次に、通信装置５０の構成を説明する。図９は、本開示の実施形態に係る通信装置５０の構成例を示す図である。通信装置５０は、無線通信部５１と、記憶部５２と、ネットワーク通信部５３と、入出力部５４と、制御部５５と、を備える。なお、図９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、通信装置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。
【００７７】
無線通信部５１は、他の無線通信装置（例えば、非地上局２０、地上局３０、中継局４０）と無線通信する無線通信インタフェースである。無線通信部５１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５１は、ＮＲ及びＬＴＥの双方に対応する。無線通信部５１は、ＮＲやＬＴＥに加えて、Ｗ−ＣＤＭＡやｃｄｍａ２０００に対応していてもよい。無線通信部５１は、受信処理部５１１、送信処理部５１２、アンテナ５１３を備える。無線通信部５１は、受信処理部５１１、送信処理部５１２、及びアンテナ５１３をそれぞれ複数備えていてもよい。なお、無線通信部５１が複数の無線アクセス方式に対応する場合、無線通信部５１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５１１及び送信処理部５１２は、ＬＴＥとＮＲとで個別に構成されてもよい。
【００７８】
受信処理部５１１は、アンテナ５１３を介して受信された下りリンク信号の処理を行う。受信処理部５１１は、無線受信部５１１ａと、多重分離部５１１ｂと、復調部５１１ｃと、復号部５１１ｄと、を備える。
【００７９】
無線受信部５１１ａは、下りリンク信号に対して、ダウンコンバート、不要な周波数成分の除去、増幅レベルの制御、直交復調、デジタル信号への変換、ガードインターバルの除去、高速フーリエ変換による周波数領域信号の抽出等を行う。多重分離部５１１ｂは、無線受信部５１１ａから出力された信号から、下りリンクチャネル、下りリンク同期信号、及び下りリンク参照信号を分離する。下りリンクチャネルは、例えば、ＰＢＣＨ(Physical  Broadcast  Channel)、ＰＤＳＣＨ（Physical  Downlink  Shared  Channel）、ＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel）等のチャネルである。復調部２１１ｃは、下りリンクチャネルの変調シンボルに対して、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の変調方式を使って受信信号の復調を行う。復号部５１１ｄは、復調された下りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された下りリンクデータ及び下りリンク制御情報は制御部２３へ出力される。
【００８０】
送信処理部５１２は、上りリンク制御情報及び上りリンクデータの送信処理を行う。送信処理部５１２は、符号化部５１２ａと、変調部５１２ｂと、多重部５１２ｃと、無線送信部５１２ｄと、を備える。
【００８１】
符号化部５１２ａは、制御部５５から入力された上りリンク制御情報及び上りリンクデータを、ブロック符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化等の符号化方式を用いて符号化を行う。変調部５１２ｂは、符号化部５１２ａから出力された符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の所定の変調方式で変調する。多重部５１２ｃは、各チャネルの変調シンボルと上りリンク参照信号とを多重化し、所定のリソースエレメントに配置する。無線送信部５１２ｄは、多重部５１２ｃからの信号に対して、各種信号処理を行う。例えば、無線送信部５１２ｄは、逆高速フーリエ変換による時間領域への変換、ガードインターバルの付加、ベースバンドのデジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、アップコンバート、余分な周波数成分の除去、電力の増幅等の処理を行う。送信処理部５１２で生成された信号は、アンテナ５１３から送信される。
【００８２】
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、通信装置５０の記憶手段として機能する。記憶部５２は、切替情報を記憶する。切替情報は、非地上局２０、地上局３０、又は中継局４０から取得する情報であり、通信装置５０が基地局の切り替えに使用する。切替情報には、例えば、リソース情報、トリガ情報、タイミングアドバンス情報等の情報が含まれる。リソース情報、トリガ情報、及びタイミングアドバンス情報については後に詳述する。
【００８３】
ネットワーク通信部５３は、他の装置と通信するための通信インタフェースである。例えば、ネットワーク通信部５３は、ＮＩＣ等のＬＡＮインタフェースである。ネットワーク通信部５３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５３は、通信装置５０のネットワーク通信手段として機能する。ネットワーク通信部５３は、制御部５５の制御に従って、他の装置と通信する。
【００８４】
入出力部５４は、ユーザと情報をやりとりするためのユーザインタフェースである。例えば、入出力部５４は、キーボード、マウス、操作キー、タッチパネル等、ユーザが各種操作を行うための操作装置である。又は、入出力部５４は、液晶ディスプレイ（Liquid  Crystal  Display）、有機ＥＬディスプレイ(Organic  Electroluminescence  Display)等の表示装置である。入出力部５４は、スピーカー、ブザー等の音響装置であってもよい。また、入出力部５４は、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）ランプ等の点灯装置であってもよい。入出力部５４は、通信装置５０の入出力手段（入力手段、出力手段、操作手段又は通知手段）として機能する。
【００８５】
制御部５５は、通信装置５０の各部を制御するコントローラである。制御部５５は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサにより実現される。例えば、制御部５５は、通信装置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５５は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路により実現されてもよい。ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＡＳＩＣ、及びＦＰＧＡは何れもコントローラとみなすことができる。
【００８６】
［２−６．初期接続処理］
次に、通信システム１の動作について説明する。まず、初期接続処理を説明する。初期接続処理は、通信装置５０が何れのセルにも接続していないアイドル状態（RRC_IDLE）から、何れかのセルとの接続を確立した接続状態（RRC_CONNECTED）に遷移するための処理である。図１０は、初期接続処理の一例を示すフローチャートである。以下、図１０を参照しながら、初期接続処理を説明する。以下に示す初期接続処理は、例えば、通信装置５０に電源が投入された場合に実行される。
【００８７】
まず、アイドル状態の通信装置５０は、セルサーチを行う。本実施形態のセルサーチには、同期信号の検出とＰＢＣＨの復号の工程が含まれる。通信装置５０は、セルの同期信号を検出する（ステップＳ１０１）。通信装置５０内の制御部５５は、検出した同期信号に基づいて、セルと下りリンクでの同期を行う。そして、下りリンクの同期確立後、制御部５５は、ＰＢＣＨの復号を試み、システム情報の一部であるＭＩＢ（Master  Information  Block）を取得する（ステップＳ１０２）。
【００８８】
システム情報は、当該システム情報を送信するセルにおける設定を報知する情報である。システム情報には、例えば、セルへのアクセスに関する情報、セル選択に関する情報、他ＲＡＴや他システムに関する情報等が含まれる。システム情報には、ＭＩＢとＳＩＢ（System  Information  Block）とが含まれる。ＭＩＢは、ＳＩＢ等を受信するのに必要な物理層の情報であり、ＰＢＣＨによって報知される固定のペイロードサイズの情報である。ＭＩＢには、下りリンクのシステム帯域幅、システムフレーム番号の一部、ＳＩＢのスケジューリング情報等が含まれる。ＳＩＢは、ＭＩＢ以外のシステム情報であり、ＰＤＳＣＨによって報知される。
【００８９】
なお、システム情報は、例えば、第１のシステム情報と、第２のシステム情報と、第３のシステム情報とに分類できる。第１のシステム情報及び第２のシステム情報には、セルへのアクセスに関する情報、その他のシステム情報の取得に関する情報、及びセル選択に関する情報が含まれる。ＬＴＥでは、ＭＩＢに含まれる情報が第１のシステム情報である。また、ＳＩＢのうちのＳＩＢ１及びＳＩＢ２に含まれる情報が第２のシステム情報である。残りのシステム情報が第３のシステム情報である。
【００９０】
ＮＲにおいても、システム情報はＮＲセルから報知される。システム情報を運ぶ物理チャネルは、スロット又はミニスロットで送信されてもよい。ミニスロットとは、スロットのシンボル数よりも少ないシンボル数で定義される。ミニスロットでシステム情報を運ぶ物理チャネルが送信されることで、ビームスイープに必要な時間が短縮されて、オーバヘッドを縮小することができる。ＮＲの場合、第１のシステム情報は、ＮＲ−ＰＢＣＨで送信され、第２のシステム情報は、ＮＲ−ＰＢＣＨとは異なる物理チャネルで送信される。
【００９１】
通信装置５０内の制御部５５は、ＭＩＢ（すなわち、第１のシステム情報）に基づき、第２のシステム情報を取得する（ステップＳ１０３）。上述したように、第２のシステム情報は、ＳＩＢ１とＳＩＢ２とで構成される。ＳＩＢ１は、セルのアクセス規制情報とＳＩＢ１以外のシステム情報のスケジューリング情報である。ＳＩＢ１には、セルのアクセス情報、セル選択情報、最大上りリンク送信電力情報、ＴＤＤ設定情報、システム情報の周期、システム情報のマッピング情報、ＳＩ(System  Information)窓の長さ等が含まれる。また、ＳＩＢ２には、接続禁止情報、セル共通の無線リソース設定情報（Radio  Resource  Configuration  Common）、上りリンクキャリア情報等が含まれる。セル共通の無線リソース設定情報の中には、セル共通のＰＲＡＣＨ（Physical  Random  Access  Channel）及びＲＡＣＨ（Random  Access  Channel)の設定情報が含まれる。
【００９２】
なお、制御部５５がリンクの確立に必要なシステム情報を取得できなかった場合、通信装置５０内の制御部５５は、そのセルへのアクセスは禁止されていると判断する。例えば、第１のシステム情報及び第２のシステム情報の全てを取得できなかった場合、制御部５５は、そのセルへのアクセスは禁止されていると判断する。この場合、制御部５５は、初期接続処理を終了する。
【００９３】
システム情報を取得できた場合、制御部５５は、第１のシステム情報及び／又は第２のシステム情報に基づき、ランダムアクセス手続き（Random  Access  Procedure）を実行する（ステップＳ１０４）。ランダムアクセス手続きは、ＲＡＣＨ手続き(Random  Access  Channel  Procedure)やＲＡ手続き(RA  Procedure)と称されることがある。ランダムアクセス手続きの完了により、通信装置５０はアイドル状態（RRC_IDLE）から接続状態（RRC_CONNECTED）に遷移する。
【００９４】
［２−７．ランダムアクセス手続き］
次に、ランダムアクセス手続きについて説明する。ランダムアクセス手続きは、アイドル状態から接続状態（又は非アクティブ状態）への「ＲＲＣ接続セットアップ」、非アクティブ状態から接続状態への「状態遷移の要求」等の目的で実行される。また、ランダムアクセス手続きは、上りリンクデータ送信のためのリソース要求を行う「スケジューリングリクエスト」、上りリンクの同期を調整する「タイミングアドバンス調整」の目的でも使用される。その他、ランダムアクセス手続きは、送信されていないシステム情報を要求する「オンデマンドＳＩ要求」、途切れたビーム接続を復帰させる「ビームリカバリー」、接続セルを切り替える「ハンドオーバ」等の場合に実行される。
【００９５】
「ＲＲＣ接続セットアップ」は、トラフィックの発生などに応じて通信装置５０が基地局に接続する際に実行される動作である。具体的には、基地局から通信装置５０に対して接続に関する情報（例えば、ＵＥコンテキスト）を渡す動作である。ＵＥコンテキストは、基地局から指示された所定の通信装置識別情報（例えば、Ｃ−ＲＮＴＩ）で管理される。通信装置５０は、この動作を終えると、アイドル状態から非アクティブ状態、又は、アイドル状態から接続状態へ状態遷移する。
【００９６】
「状態遷移の要求」は、通信装置５０が、トラフィックの発生などに応じて非アクティブ状態から接続状態への状態遷移の要求を行う動作である。接続状態に遷移することで、通信装置５０は基地局とユニキャストデータの送受信を行うことができる。
【００９７】
「スケジューリングリクエスト」は、通信装置５０が、トラフィックの発生などに応じて上りリンクデータ送信のためのリソース要求を行う動作である。基地局は、このスケジューリングリクエストを正常に受信した後、通信装置５０にＰＵＳＣＨのリソースを割り当てる。なお、スケジューリングリクエストはＰＵＣＣＨによっても行われる。
【００９８】
「タイミングアドバンス調整」は、伝搬遅延によって生じる下りリンクと上りリンクのフレームの誤差を調整するための動作である。通信装置５０は、下りリンクフレームに調整されたタイミングでＰＲＡＣＨを送信する。これにより、基地局は、通信装置５０との伝搬遅延を認識することができ、メッセージ２などでタイミングアドバンスの値をその通信装置５０に指示することができる。
【００９９】
「オンデマンドＳＩ要求」は、システム情報のオーバヘッド等の目的で送信されていないシステム情報が通信装置５０にとって必要であった場合に、基地局へシステム情報の送信を要求する動作である。
【０１００】
「ビームリカバリー」は、ビームが確立された後に通信装置５０の移動や他の物体による通信経路の遮断などで、通信品質が低下した場合に、復帰要求を行う動作である。この要求を受けた基地局は、異なるビームを用いて通信装置５０との接続を試みる。
【０１０１】
「ハンドオーバ」は、通信装置５０の移動など電波環境の変化などにより接続しているセル（サービングセル）からそのセルと隣接しているセル（ネイバーセル）へ接続を切り替える動作である。基地局からハンドオーバコマンドを受信した通信装置５０は、ハンドオーバコマンドによって指定されたネイバーセルに接続要求を行う。
【０１０２】
ランダムアクセス手続きにはコンテンションベースランダムアクセス手続き（Contention  based  Random  Access  Procedure）と非コンテンションベースランダムアクセス手続き（Non-contention  based  Random  Access  Procedure）とがある。最初に、コンテンションベースランダムアクセス手続きについて説明する。
【０１０３】
なお、以下で説明するランダムアクセス手続きは、通信システム１がサポートするＲＡＴがＬＴＥであることを想定したランダムアクセス手続きである。しかしながら、以下で説明するランダムアクセス手続きは、通信システム１がサポートするＲＡＴがＬＴＥ以外の場合にも適用可能である。
【０１０４】
〔コンテンションベースランダムアクセス手続き〕
コンテンションベースランダムアクセス手続きは、通信装置５０主導で行われるランダムアクセス手続きである。図１１は、コンテンションベースランダムアクセス手続きを示すシーケンス図である。コンテンションベースランダムアクセス手続きは、図１１に示すように、通信装置５０からのランダムアクセスプリアンブルの送信から始まる４ステップの手続きである。コンテンションベースランダムアクセス手続きには、ランダムアクセスプリアンブル（Msg1）の送信、ランダムアクセス応答（Msg2）の受信、メッセージ（Msg3）の送信、そして競合解決のメッセージ（Msg4）の受信の工程が含まれる。
【０１０５】
まず、通信装置５０内の制御部５５は、予め決められた複数のプリアンブル系列の中から使用するプリアンブル系列をランダムに選択する。そして、制御部５５は、選択したプリアンブル系列を含むメッセージ（Msg1：Random  Access  Preamble）を接続先の基地局へ送信する（ステップＳ２０１）。このとき、基地局は、非地上局２０であってもよいし、地上局３０であってもよい。以下の説明では、制御部５５がランダムアクセスプリアンブルを送信する基地局は非地上局２０であるものとして説明する。ランダムアクセスプリアンブルは、ＰＲＡＣＨで送信される。
【０１０６】
非地上局２０の制御部２３は、ランダムアクセスプリアンブルを受信すると、それに対するランダムアクセス応答（Msg2：Random  Access  Response）を通信装置５０に送信する。このランダムアクセス応答は、例えばＰＤＳＣＨを用いて送信される。通信装置５０内の制御部５５は、基地局から送信されたランダムアクセス応答（Msg2）を受信する（ステップＳ２０２）。ランダムアクセス応答には、基地局が受信できた１又は複数のランダムアクセスプリアンブルや、当該ランダムアクセスプリアンブルに対応するＵＬ（Up  Link）のリソース（以下、上りリンクグラントという。）が含まれる。また、ランダムアクセス応答には、基地局が通信装置５０に一時的に割り当てた通信装置５０に固有の識別子であるＴＣ−ＲＮＴＩ（Temporary  Cell  Radio  Network  Temporary  Identifier）が含まれる。
【０１０７】
通信装置５０の制御部５５は、基地局からランダムアクセス応答を受信すると、その受信情報にステップＳ２０１で送信したランダムアクセスプリアンブルが含まれるか否かを判別する。ランダムアクセスプリアンブルが含まれる場合、制御部５５は、当該ランダムアクセス応答に含まれる上りリンクグラントの中から、ステップＳ２０１で送信したランダムアクセスプリアンブルに対応する上りリンクグラントを抽出する。そして、制御部５５は、抽出した上りリンクグラントによってスケジュールされたリソースを使って、ＵＬのメッセージ（Msg3：Scheduled  Transmission）の送信を行なう（ステップＳ２０３）。メッセージ（Msg3）の送信は、ＰＵＳＣＨを使って行われる。メッセージ（Msg3）には、ＲＲＣ(Radio  Resource  Control)接続要求のためのＲＲＣメッセージが含まれる。また、メッセージ（Msg3）には通信装置５０の識別子が含まれる。
【０１０８】
コンテンションベースランダムアクセス手続きでは、通信装置５０がランダムに選択したランダムアクセスプリアンブルが手続きに用いられる。そのため、通信装置５０がランダムアクセスプリアンブルを送信すると同時に、他の通信装置５０が同じランダムアクセスプリアンブルを非地上局２０に送信してしまう場合が起こり得る。そこで、非地上局２０の制御部２３は、ステップＳ２０３で通信装置５０が送信した識別子を受信することで、どの通信装置５０間でプリアンブルの競合が発生したかを認識して競合解決する。制御部２３は、競合解決により選択した通信装置５０に対して、競合解決（Msg4：Contention  Resolution）を送信する。競合解決（Msg4）には、ステップＳ２０３で制御部５５が送信した識別子が含まれる。また、競合解決（Msg4）には、ＲＲＣ接続セットアップのＲＲＣメッセージが含まれる。制御部５５は、基地局から送信された競合解決のメッセージ（Msg4）を受信する（ステップＳ２０４）。
【０１０９】
通信装置５０の制御部５５は、ステップＳ２０３で送信した識別子とステップＳ２０４で受信した識別子とを比較する。識別子が一致しない場合、制御部５５は、ステップＳ２０１からランダムアクセス手続をやり直す。識別子が一致する場合、制御部５５は、ＲＲＣ接続動作を行い、アイドル状態（RRC_IDLE）から接続状態（RRC_CONNECTED）に遷移する。制御部５５はステップＳ２０２で取得したＴＣ−ＲＮＴＩをＣ−ＲＮＴＩ（Cell  Radio  Network  Temporary  Identifier）として以後の通信で使用する。接続状態に遷移した後、制御部５５は、ＲＲＣ接続セットアップ完了のＲＲＣメッセージを基地局に送信する。ＲＲＣ接続セットアップ完了のメッセージはメッセージ５とも称される。この一連の動作によって、通信装置５０は、基地局と接続する。
【０１１０】
なお、図１１に示したコンテンションベースランダムアクセス手続きは、４ステップのランダムアクセス手続きである。しかしながら、通信システム１は、コンテンションベースランダムアクセス手続きとして、２ステップのランダムアクセス手続をサポートすることも可能である。例えば、通信装置５０の制御部５５は、ランダムアクセスプリアンブルの送信とともに、ステップＳ２０３で示したメッセージ（Msg3）の送信も行う。そして、非地上局２０の制御部２３がそれらの応答としてランダムアクセス応答（Msg2）及び競合解決（Msg4）の送信を行う。２ステップでランダムアクセス手続が完了するので、通信装置５０は非地上局２０に素早く接続できる。
【０１１１】
〔非コンテンションベースランダムアクセス手続き〕
次に、非コンテンションベースランダムアクセス手続きについて説明する。非コンテンションベースランダムアクセス手続きは、基地局主導で行われるランダムアクセス手続きである。図１２は、非コンテンションベースランダムアクセス手続きを示すシーケンス図である。非コンテンションベースランダムアクセス手続きは、基地局からのランダムアクセスプリアンブル割り当ての送信から始まる３ステップの手続きである。非コンテンションベースランダムアクセス手続きには、ランダムアクセスプリアンブル割り当て（Msg0）の受信、ランダムアクセスプリアンブル（Msg1）の送信、ランダムアクセス応答（Msg2）の受信の工程が含まれる。なお、以下のランダムアクセス手続きの説明では、基地局は非地上局２０であるものとするが、基地局は地上局３０であってもよい。
【０１１２】
コンテンションベースランダムアクセス手続きでは、通信装置５０の制御部５５がプリアンブル系列をランダムに選択した。しかし、非コンテンションベースランダムアクセス手続きでは、非地上局２０が、通信装置５０に個別のランダムアクセスプリアンブルを割り当てる。通信装置５０の制御部５５は、非地上局２０から、ランダムアクセスプリアンブルの割り当て（Msg0：RA  Preamble  Assignment）を受信する（ステップＳ３０１）。
【０１１３】
通信装置５０の制御部５５は、ステップＳ３０１で割り当てられたランダムアクセスプリアンブルを用いて、非地上局２０に対してランダムアクセスを実行する。すなわち、通信装置５０の制御部５５は、割り当てられたランダムアクセスプリアンブル（Msg1：Random  Access  Preamble）をＰＲＡＣＨにて非地上局２０に送信する（ステップＳ３０２）。
【０１１４】
非地上局２０の制御部２３は、ランダムアクセスプリアンブル（Msg1）を通信装置５０から受信する。そして、制御部２３は、当該ランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答（Msg2：Random  Access  Response）を通信装置５０に送信する（ステップＳ３０３）。ランダムアクセス応答には、例えば、受信したランダムアクセスプリアンブルに対応する上りリンクグラントの情報が含まれる。通信装置５０の制御部５５は、ランダムアクセス応答（Msg2）を受信すると、ＲＲＣ接続動作を行い、アイドル状態（RRC_IDLE）から接続状態（RRC_CONNECTED）に遷移する。
【０１１５】
このように、非コンテンションベースランダムアクセス手続きでは、基地局がランダムアクセスプリアンブルをスケジュールするので、プリアンブルの衝突が起こり辛い。
【０１１６】
〔ＮＲのランダムアクセス手続きの詳細〕
以上、通信システム１がサポートするＲＡＴがＬＴＥであることを想定したランダムアクセス手続きについて説明した。なお、上記のランダムアクセス手続きはＬＴＥ以外のＲＡＴにも適用可能である。以下、通信システム１がサポートするＲＡＴがＮＲであることを想定したランダムアクセス手続きについて詳細に述べる。なお、以下の説明では、図１１又は図１２に示したMsg1からMsg4に関する４つのステップをそれぞれ詳細に説明する。Msg1のステップは、図１１に示すステップＳ２０１、図１２に示すステップＳ３０２に対応する。Msg2のステップは、図１１に示すステップＳ２０２、図１２に示すステップＳ３０３に対応する。Msg3のステップは、図１１に示すステップＳ２０３に対応する。Msg4のステップは、図１１に示すステップＳ２０４に対応する。
【０１１７】
〔ＮＲのランダムアクセスプリアンブル（Msg1）〕
ＮＲでは、ＰＲＡＣＨはＮＲ−ＰＲＡＣＨ(NR  Physical  Random  Access  Channel)と呼ばれる。ＮＲ−ＰＲＡＣＨは、Zadoff-Chu系列又はM系列を用いて構成される。ＮＲでは、ＮＲ−ＰＲＡＣＨのフォーマットとして、複数のプリアンブルフォーマットが規定される。プリアンブルフォーマットは、ＰＲＡＣＨのサブキャリア間隔、送信帯域幅、系列長、送信に用いられるシンボル数、送信繰り返し数、ＣＰ（Cyclic  Prefix）長、ガードピリオド長等のパラメータの組み合わせで規定される。なお、プリアンブルフォーマットによって、ＮＲ−ＰＲＡＣＨの送信に用いられる系列のタイプ（Zadoff-Chu系列又はM系列）が指定されることがある。ＮＲ−ＰＲＡＣＨのプリアンブル系列の種類は、番号付けされている。プリアンブル系列の種類の番号は、プリアンブルインデックスと呼称される。
【０１１８】
ＮＲでは、アイドル状態の通信装置５０に対して、システム情報によってＮＲ−ＰＲＡＣＨに関する設定がなされる。さらに、接続状態の通信装置５０に対して、専用ＲＲＣシグナリングによってＮＲ−ＰＲＡＣＨに関する設定がなされる。
【０１１９】
通信装置５０の制御部５５は、ＮＲ−ＰＲＡＣＨが送信可能な物理リソース（ＮＲ−ＰＲＡＣＨオケージョン（Occasion））を使ってＮＲ−ＰＲＡＣＨを送信する。物理リソースは、ＮＲ−ＰＲＡＣＨに関する設定によって指示される。通信装置５０の制御部５５は、物理リソースのうちの何れかを選択して、ＮＲ−ＰＲＡＣＨを送信する。さらに、通信装置５０が接続状態にある場合、制御部５５は、ＮＲ−ＰＲＡＣＨリソースを用いてＮＲ−ＰＲＡＣＨを送信する。ＮＲ−ＰＲＡＣＨリソースは、ＮＲ−ＰＲＡＣＨプリアンブル及びその物理リソースの組み合わせである。基地局は、ＮＲ−ＰＲＡＣＨリソースを通信装置５０に対して指示することができる。このとき、基地局は非地上局２０であってもよいし、地上局３０であってもよい。以下のＮＲのランダムアクセス手続きの説明では、基地局は非地上局２０であるものとして説明する。
【０１２０】
なお、ＮＲ−ＰＲＡＣＨは、ランダムアクセス手続きが失敗した際にも送信される。通信装置５０の制御部５５は、ＮＲ−ＰＲＡＣＨを再送する際に、バックオフの値（バックオフインディケータ、ＢＩ）から算出される待機期間、ＮＲ−ＰＲＡＣＨの送信を待機する。なお、バックオフの値は、通信装置５０の端末カテゴリや発生したトラフィックの優先度によって異なってもよい。その際、バックオフの値は複数通知され、通信装置５０が優先度によって用いるバックオフの値を選択する。また、ＮＲ−ＰＲＡＣＨの再送を行う際に、通信装置５０は、ＮＲ−ＰＲＡＣＨの送信電力を初送と比較して上げる。この手続きは、パワーランピング（Power  Ramping）と呼称される。
【０１２１】
〔ＮＲのランダムアクセス応答（Msg2）〕
ＮＲのランダムアクセス応答は、ＮＲ−ＰＤＳＣＨ（NR  Physical  Downlink  Shared  Channel）を使って送信される。ランダムアクセス応答を含むＮＲ−ＰＤＳＣＨは、ＲＡ−ＲＮＴＩによってＣＲＣ（Cyclic  Redundancy  Check）がスクランブルされたＮＲ−ＰＤＣＣＨ（NR  Physical  Downlink  Control  Channel）によってスケジュールされる。ＮＲ−ＰＤＣＣＨは、共通制御サブバンドで送信される。ＮＲ−ＰＤＣＣＨは、ＣＳＳ（Common  Search  Space）に配置される。なお、ＲＡ−ＲＮＴＩ（Random  Access  Radio  Network  Temporary  Identifier）の値は、そのランダムアクセス応答に対応するＮＲ−ＰＲＡＣＨの送信リソースに基づいて決定される。ＮＲ−ＰＲＡＣＨの送信リソースは、例えば、時間リソース（スロット又はサブフレーム）、及び、周波数リソース（リソースブロック）である。なお、ＮＲ−ＰＤＣＣＨは、ランダムアクセス応答に紐づくＮＲ−ＰＲＡＣＨに対応付けられたサーチスペースに配置されてもよい。具体的には、ＮＲ−ＰＤＣＣＨが配置されるサーチスペースは、ＮＲ−ＰＲＡＣＨのプリアンブル及び／又はＮＲ−ＰＲＡＣＨが送信された物理リソースに関連付けられて設定される。ＮＲ−ＰＤＣＣＨが配置されるサーチスペースは、プリアンブルインデックス、及び／又は、物理リソースのインデックスに関連付けられて設定される。ＮＲ−ＰＤＣＣＨは、ＮＲ−ＳＳ（NR  Synchronization  signal）とＱＣＬ（Quasi  co-location）である。
【０１２２】
ＮＲのランダムアクセス応答は、ＭＡＣ（Medium  Access  Control）の情報である。ＮＲのランダムアクセス応答には、少なくとも、ＮＲのメッセージ３を送信するための上りリンクグラント、上りリンクのフレーム同期を調整するために用いられるタイミングアドバンスの値、ＴＣ−ＲＮＴＩの値、が含まれる。また、ＮＲのランダムアクセス応答には、そのランダムアクセス応答に対応するＮＲ−ＰＲＡＣＨ送信に用いられたＰＲＡＣＨインデックスが含まれる。また、ＮＲのランダムアクセス応答には、ＰＲＡＣＨの送信の待機に用いられるバックオフに関する情報が含まれる。
【０１２３】
非地上局２０の制御部２３は、ランダムアクセス応答をＮＲ−ＰＤＳＣＨで送信する。通信装置５０の制御部５５は、ランダムアクセス応答に含まれる情報から、ランダムアクセスプリアンブルの送信が成功したか否かの判断を行う。ランダムアクセスプリアンブルの送信が失敗したと判断した場合、制御部５５は、ランダムアクセス応答に含まれる情報に従ってＮＲのメッセージ３（Msg3）の送信処理を行う。一方、ランダムアクセスプリアンブルの送信が失敗した場合、制御部５５は、ランダムアクセス手続きが失敗したと判断し、ＮＲ−ＰＲＡＣＨの再送処理を行う。
【０１２４】
なお、ＮＲのランダムアクセス応答には、ＮＲのメッセージ３（Msg3）を送信するための上りリンクグラントが複数含まれていてもよい。通信装置５０の制御部５５は、複数の上りリンクグラントからメッセージ３（Msg3）を送信するリソースを１つ選択することができる。これにより、異なる通信装置５０で、同じＮＲのランダムアクセス応答を受信した場合における、ＮＲのメッセージ３（Msg3）送信の衝突を緩和することができる。結果として、通信システム１は、より安定的なランダムアクセス手続きを提供することができる。
【０１２５】
〔ＮＲのメッセージ３（Msg3）〕
ＮＲのメッセージ３（Msg3）は、ＮＲ−ＰＵＳＣＨ（NR  Physical  Uplink  Shared  Channel）によって送信される。ＮＲ−ＰＵＳＣＨは、ランダムアクセス応答によって指示されたリソースを用いて送信される。ＮＲのメッセージ３には、ＲＲＣ接続要求メッセージが含まれる。ＮＲ−ＰＵＳＣＨのフォーマットは、システム情報に含まれるパラメータによって指示される。例えば、パラメータにより、ＮＲ−ＰＵＳＣＨのフォーマットとして、ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及びＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ（Discrete  Fourier  Transform  Spread  OFDM）の何れを使用するか決定される。
【０１２６】
ＮＲのメッセージ３を正常に受信した場合、非地上局２０の制御部２３は、競合解決（Msg4）の送信処理に移行する。一方、ＮＲのメッセージ３を正常に受信できなかった場合、制御部２３は、少なくとも所定の期間、再度ＮＲのメッセージ３の受信を試みる。一例として、制御部２３は、通信装置５０に対して、メッセージ３の再送の指示を行う。このとき、制御部２３は、メッセージ３の送信を指示したリソースから所定数のスロット（又はサブフレーム、無線フレーム）後の下りリンクリソースを用いて、メッセージ３の再送の指示を送信する。
【０１２７】
メッセージ３の再送及び送信リソースの指示の一例として、ランダムアクセス応答の再送による指示が挙げられる。再送されるランダムアクセス応答を含むＮＲ−ＰＤＳＣＨは、ＲＡ−ＲＮＴＩによってＣＲＣがスクランブルされたＮＲ−ＰＤＣＣＨによってスケジュールされる。ＲＡ−ＲＮＴＩの値には、初送で用いられたＲＡ−ＲＮＴＩの値と同じ値が用いられる。すなわち、そのランダムアクセス応答に対応するＮＲ−ＰＲＡＣＨの送信リソースに基づいて決定される。又は、ＲＡ−ＲＮＴＩの値は、ＮＲ−ＰＲＡＣＨの送信リソースに加えて初送と再送を識別する情報に基づいて決定される。ＮＲ−ＰＤＣＣＨは、ＣＳＳ（共通サーチスペース）に配置される。
【０１２８】
又は、その再送されるランダムアクセス応答を含むＮＲ−ＰＤＳＣＨは、初送で送信されたランダムアクセス応答に含まれるＴＣ−ＲＮＴＩ又はＣ−ＲＮＴＩによってＣＲＣがスクランブルされたＮＲ−ＰＤＣＣＨによってスケジュールされる。
【０１２９】
メッセージ３の再送の指示及び送信リソースの別の一例として、メッセージ３の再送の指示に用いられるＮＲ−ＰＤＣＣＨによる指示が挙げられる。そのＮＲ−ＰＤＣＣＨは、上りリンクグラントである。そのＮＲ−ＰＤＣＣＨのＤＣＩ（Downlink  Control  Information）によって、メッセージ３の再送のリソースが指示される。通信装置５０の制御部５５は、その上りリンクグラントの指示に基づいて、メッセージ３の再送を行う。
【０１３０】
ＮＲのメッセージ３を正常に受信できなかった後の処理の具体例として、非地上局２０の制御部２３が、事前に指示した再送用リソースにおいてメッセージ３の受信を試みることが挙げられる。通信装置５０の制御部５５は、所定期間内にメッセージ３の送信後に非地上局２０から競合解決が送信されなかった場合、その事前に指示された再送用リソースを用いて、メッセージ３を含んだＮＲ−ＰＵＳＣＨを送信する。
【０１３１】
又は、通信装置５０の制御部５５は、メッセージ３に対する否定応答（NACK）を受信した場合、その否定応答に対応する、事前に指示された再送用リソースを用いて、メッセージ３を含んだＮＲ−ＰＵＳＣＨを送信する。「事前に指示された再送用リソース」の情報は、例えば、システム情報、又は、ランダムアクセス応答に含まれる。
【０１３２】
なお、ＮＲのメッセージ３の再送回数が所定回を超えた場合、又は、所定の期間内にＮＲの競合解決の受信が成功しなかった場合、通信装置５０の制御部５５は、ランダムアクセス手続きが失敗したとみなし、ＮＲ−ＰＲＡＣＨの再送処理を行う。なお、ＮＲのメッセージ３の再送に用いられる通信装置５０の送信ビームは、そのメッセージ３の初送に用いられた通信装置５０の送信ビームと異なってもよい。なお、所定期間のうちに、ＮＲの競合解決及びメッセージ３の再送の指示の何れも受信できなかった場合、通信装置５０の制御部５５は、ランダムアクセス手続きが失敗したとみなし、ＮＲ−ＰＲＡＣＨの再送処理を行う。その所定期間は、例えば、システム情報によって設定される。
【０１３３】
〔ＮＲの競合解決（Msg4）〕
ＮＲの競合解決は、ＮＲ−ＰＤＳＣＨを使って送信される。競合解決を含むＮＲ−ＰＤＳＣＨは、ＴＣ−ＲＮＴＩ又はＣ−ＲＮＴＩによってＣＲＣがスクランブルされたＮＲ−ＰＤＣＣＨによってスケジュールされる。ＮＲ−ＰＤＣＣＨは、共通制御サブバンドで送信される。ＮＲ−ＰＤＣＣＨは、ＵＳＳ（User  equipment  specific  Search  Space）に配置される。なお、ＮＲ−ＰＤＣＣＨは、ＣＳＳに配置されてもよい。
【０１３４】
通信装置５０の制御部５５は、競合解決を含むＮＲ−ＰＤＳＣＨを正常に受信した場合、非地上局２０に対して肯定応答（ACK）を送信する。以降、通信装置５０は、ランダムアクセス手続きが成功したとみなし、接続状態（RRC_CONNECTED）に移行する。一方、通信装置５０からＮＲ−ＰＤＳＣＨに対する否定応答（NACK）を受信した場合、又は、無応答であった場合、非地上局２０の制御部２３は、その競合解決を含むＮＲ−ＰＤＳＣＨを再送する。通信装置５０の制御部５５は、所定期間のうちにＮＲの競合解決（Msg4）を受信できなかった場合、ランダムアクセス手続きが失敗したとみなし、ランダムアクセスプリアンブル（Msg1）の再送処理を行う。
【０１３５】
また、ランダムアクセス手続きが成功した通信装置５０は、接続状態（RRC_CONNECTED）に遷移する。尚、通信システム１では、通信装置５０や基地局の移動に伴い、接続状態の通信装置５０であっても、接続先の基地局の切り替え、例えば、ハンドオーバが行われる。
【０１３６】
[２−８．切替処理の必要性]
しかしながら、例えば、アイドル状態の通信装置５０は、接続先の基地局を検出し、接続先の基地局が地上局３０か非地上局２０かを判定できないと、接続先の基地局との間の無線通信が失敗する。また、通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定できた場合でも、非地上局２０用の通信制御を設定できず、接続先の基地局との間の無線通信に失敗する。そこで、本開示では、通信装置５０側で接続先の基地局に応じた通信制御を実行する方法が求められている。
【０１３７】
[２−９．通信装置の機能構成]
図１３は、通信装置５０内の記憶部５２及び制御部５５の構成例を示す図である。記憶部５２は、各種情報を記憶する領域である。記憶部５２は、例えば、接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判定するための判別情報５２１を記憶する領域である。制御部５５は、取得部５５１と、判定部５５２と、通信制御部５５３とを有する。制御部５５を構成する各ブロック（取得部５５１、判定部５５２及び通信制御部５５３）はそれぞれ制御部５５の機能を示す機能ブロックである。これら機能ブロックはソフトウェアブロックであってもよいし、ハードウェアブロックであってもよい。例えば、上述の機能ブロックが、それぞれ、ソフトウェア（マイクロプログラムを含む。）で実現される１つのソフトウェアモジュールであってもよいし、半導体チップ（ダイ）上の１つの回路ブロックであってもよい。勿論、各機能ブロックがそれぞれ１つのプロセッサ又は１つの集積回路であってもよい。機能ブロックの構成方法は任意である。尚、制御部５５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。
【０１３８】
取得部５５１は、接続先の基地局から判別情報を取得する。尚、接続先の基地局は、例えば、通信装置５０との通信を開始する初期接続処理開始前の非地上局２０や地上局３０等である。また、情報は、例えば、接続先の基地局と通信装置５０との間の無線通信に使用する無線通信帯域である。尚、取得部５５１は、接続先の基地局から情報を取得する場合を例示したが、非地上局２０又は地上局３０用の無線通信帯域等の識別情報を記憶部５２に事前に記憶しておいても良い。判定部５５２は、取得した情報に基づき、接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定する。
【０１３９】
通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０と判定された場合に、地上局３０用の通信制御を実行する。尚、地上局３０用の通信制御とは、通信装置５０が地上局３０と無線通信する際の通信パラメータを使用した通信制御である。通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、非地上局２０用の通信制御を実行する。尚、非地上局２０用の通信制御とは、通信装置５０が非地上局２０と無線通信する際の通信パラメータを使用した通信制御である。通信制御部５５３は、接続先の基地局から取得した判別情報に基づき、通信パラメータを設定し、設定後の通信パラメータに基づき、通信制御を実行する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局から取得した判別情報に基づき、通信パラメータを設定する場合を例示した。しかしながら、通信制御部５５３は、地上局３０又は非地上局２０用の通信パラメータを記憶部５２に記憶しておき、記憶部５２に記憶中の通信パラメータを設定しても良く、適宜変更可能である。
【０１４０】
〔判定部〕
次に判定部５５２の詳細について説明する。判定部５５２は、アイドル状態から接続先の基地局との初期アクセス時に接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判定する。尚、判定部５５２は、アイドル状態から初期アクセス時の場合を例示するが、例えば、初期アクセス以降の通信中の基地局から異なる基地局に切替えるハンドオーバ時の場合にも適用可能である。判定部５５２は、接続先の基地局の判別情報として、例えば、接続先の基地局が使用する無線通信の使用帯域を使用する。尚、説明の便宜上、非地上局２０の無線通信の使用帯域は、例えば、Ｓバンド（２〜４ＧＨｚ帯）及びＫａバンド（２７〜４０ＧＨｚ帯）等とし、地上局３０の無線通信の使用帯域は、例えば、ＳバンドやＫａバンド以外の帯域として事前に定義しておく。従って、無線通信の使用帯域は、接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判別できる情報となる。判定部５５２は、接続先の基地局の無線通信の使用帯域が非地上局２０用の無線通信の使用帯域の場合、接続先の基地局が非地上局２０であると判定する。また、判定部５５２は、接続先の基地局の無線通信の使用帯域が非地上局２０用の無線通信の使用帯域以外の場合、接続先の基地局が地上局３０であると判定する。
【０１４１】
尚、説明の便宜上、非地上局２０の無線通信の使用帯域として、例えば、Ｓバンド及びＫａバンドを例示した。しかしながら、これらの帯域に限定されるものではなく、Ｓバンド又はＫａバンドの一部の帯域や、Ｓバンド又はＫａバンドと異なる帯域であっても良く、適宜変更可能である。
【０１４２】
また、判定部５５２は、非地上局２０の判別情報として無線通信の使用帯域を使用して接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定する場合を例示した。しかしながら、無線通信の使用帯域のみに限定されるものではなく、例えば、無線通信の使用帯域の代わりに同期信号（ＳＳ：Synchronization  Signal）を使用しても良く、適宜変更可能である。
【０１４３】
取得部５５１は、接続先の基地局からＳＳを取得する。ＳＳは、例えば、セルサーチに使用する同期信号であって、基地局のセルの物理ＩＤと紐付されているため、接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判別できる情報である。しかも、非地上局２０のＳＳは、地上局３０のＳＳで使用するサブキャリア間隔（Subcarrier  spacing）と異なる。例えば、非地上局２０のＳＳのサブキャリア間隔は、地上局３０のＳＳのサブキャリア間隔に比較して広い。ＮＲの仕様として、例えば、地上局３０の無線通信帯域が６ＧＨｚ以下の場合、サブキャリア間隔は１５ｋＨｚ又は３０ｋＨｚ、地上局３０の無線通信帯域が６ＧＨｚを超える場合、サブキャリア間隔は１２０ｋＨｚ又は２４０ｋＨｚと定義している。これに対して、非地上局２０の無線通信帯域が６ＧＨｚ以下の場合、サブキャリア間隔を、例えば、１２０ｋＨｚ、２４０ｋＨｚ又は４８０ｋＨｚと定義する。つまり、非地上局２０のＳＳの無線通信帯域毎のサブキャリア間隔は、地上局３０のＳＳの無線通信帯域毎のサブキャリア間隔と異なるように定義する。その結果、判定部５５２は、ＳＳの無線通信帯域毎のサブキャリア間隔を参照することで、接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定できる。
【０１４４】
判定部５５２は、接続先の基地局から取得したＳＳが非地上局２０のＳＳの場合、接続先の基地局が非地上局２０であると判定する。また、判定部５５２は、接続先の基地局から取得したＳＳが地上局３０のＳＳの場合、接続先の基地局が地上局３０であると判定する。
【０１４５】
尚、説明の便宜上、判定部５５２は、判別情報として無線通信帯域毎のサブキャリア間隔が異なるＳＳを使用して地上局３０又は非地上局２０を判定する場合を例示した。しかしながら、このＳＳの代わりにリソースマッピング（Resource  Mapping）のＳＳを使用しても良く、適宜変更可能である。リソースマッピング内には、ＰＳＳ（Primary  Synchronization  Signal）と、ＳＳＳ(Secondary  Synchronization  Signal)とが配置されている。ＰＳＳは、例えば、セルサーチに使用するタイミング同期やローカルＩＤを検出する主同期信号、ＳＳＳは、例えば、セルサーチに使用するフレーム同期やセルグループＩＤを検出する副同期信号である。非地上局２０用のリソースマッピング内のＰＳＳ及びＳＳＳの配置構成は、地上局３０用のリソースマッピング内のＰＳＳ及びＳＳＳの配置構成と異なるように定義する。従って、リソースマッピングのＳＳは、接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判別できる情報である。判定部５５２は、リソースマッピング内のＳＳを参照し、接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判定する。
【０１４６】
また、判定部５５２は、サブキャリア間隔が異なるＳＳを使用して接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であると判定する場合を例示した。しかしながら、例えば、Ｍ系列（M-sequence）やＺＣ（Zadoff-Chu）系列等のシーケンスが異なるＳＳを代用しても良く、適宜変更可能である。例えば、地上局３０のＳＳ内のＰＳＳを第１のＺＣ系列、ＳＳＳを第１のＭ系列で構成し、非地上局２０内のＳＳ内のＰＳＳを第１のＺＣ系列とは異なる第２のＺＣ系列、ＳＳＳを第１のＭ系列と異なる第２のＭ系列で構成する。従って、非地上局２０のＳＳ内のシーケンスは、地上局３０のＳＳ内のシーケンスと異なるように定義する。従って、ＳＳ内のシーケンスは、接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判別できる情報である。判定部５５２は、シーケンスが異なるＳＳを参照し、接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判定する。
【０１４７】
また、判定部５５２は、非地上局２０の判別情報として無線通信の使用帯域を使用して接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定する場合を例示した。しかしながら、判別情報として無線通信の使用帯域に限定されるものではなく、例えば、無線通信の使用帯域の代わりにＳＩＢを使用しても良く、適宜変更可能である。
【０１４８】
取得部５５１は、接続先の基地局からのＳＩＢを取得する。ＳＩＢは、接続先の基地局のセル内で通信を確立するための情報である。非地上局２０用のＳＩＢｘｘは、地上局３０用のＳＩＢと異なるように定義する。従って、ＳＩＢは、接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判別できる情報である。
【０１４９】
判定部５５２は、接続先の基地局から取得したＳＩＢが非地上局２０用のＳＩＢｘｘの場合、接続先の基地局が非地上局２０であると判定する。また、判定部５５２は、接続先の基地局から取得したＳＩＢが地上局３０用のＳＩＢの場合、接続先の基地局が地上局３０であると判定する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局からＳＩＢｘｘを受信した場合、ＳＩＢｘｘを使用して非地上局２０との間の接続を試みる。
【０１５０】
また、非地上局２０用のＳＩＢｘｘは、地上局３０用のＳＩＢと全く異なる場合を例示したが、地上局３０用のＳＩＢに非地上局２０用の情報を追加して定義しても良く、適宜変更可能である。非地上局２０用のＳＩＢｘｘは、地上局３０用のＳＩＢに、例えば、非地上局２０用の追加情報を追加する。追加情報としては、非地上局２０のフラグ、ＲＡＣＨ(Random  Access  Channel)  設定（RACH  configuration）、測定設定（Measurement  configuration）、信号波形（Waveform）や変調方式（Modulation）等がある。判定部５５２は、ＳＩＢ内の追加情報を参照し、接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定する。この場合、通信制御部５５３は、接続先の基地局からＳＩＢｘｘを受信した場合、ＳＩＢｘｘ内の非地上局２０用の追加情報を参照し、非地上局２０との間の接続を試みる。
【０１５１】
また、判定部５５２は、判別情報として、例えば、無線通信の使用帯域の代わりにセルＩＤ（Cell  ID）を使用して接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判定しても良く、適宜変更可能である。
【０１５２】
取得部５５１は、接続先の基地局からのセルＩＤを取得する。非地上局２０のセルＩＤは、地上局３０のセルＩＤと異なるように定義する。従って、セルＩＤは、接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判別できる情報である。判定部５５２は、接続先の基地局から取得したセルＩＤが非地上局２０のセルＩＤの場合、接続先の基地局が非地上局２０であると判定する。また、判定部５５２は、接続先の基地局から取得したセルＩＤが地上局３０のセルＩＤの場合、接続先の基地局が地上局３０であると判定する。
【０１５３】
尚、説明の便宜上、判定部５５２は、接続先の基地局の無線通信帯域を参照し、無線通信帯域がＳバンド又はＫａバンドの場合に接続先の基地局が非地上局２０であると判定する場合を例示した。しかしながら、判定部５５２は、接続先の無線通信帯域がＳバンドの場合でも、例えば、ＳＳ、ＳＩＢ及びセルＩＤを順次参照し、これらのＳＳ、ＳＩＢ又はセルＩＤの何れかで接続先の基地局が非地上局２０であるかを判定しても良く、適宜変更可能である。
【０１５４】
〔取得部〕
次に取得部５５１の詳細について説明する。取得部５５１は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合に非地上局２０に関する情報を取得する。非地上局２０に関する情報は、非地上局２０の高度に関する情報、非地上局２０の移動速度に関する情報、非地上局２０の周回軌道に関する情報、非地上局２０の移動経路に関する情報、非地上局２０の種類に関する情報や制御切替えに必要な構成情報等である。尚、取得部５５１は、非地上局２０に関する情報を非地上局２０である接続先の基地局から取得する。また、取得部５５１は、接続先の基地局の使用帯域を事前に記憶部５２に記憶しているため、その使用帯域を記憶部５２から取得しても良い。
【０１５５】
非地上局２０の高度に関する情報とは、例えば、非地上局２０が上空で位置する高度に関する情報である。高度に関する情報とは、例えば、高度の絶対値、高度に対応するインデックス、例えば、ＧＥＯ衛星、Ｎｏｎ−ＧＥＯ衛星、ＭＥＯ衛星やＬＥＯ衛星等の非地上局２０の種別情報や、例えば、人工衛星やドローン等の非地上局２０の種別情報等を含む情報である。ＧＥＯ衛星の基地局は地球を周回する人工衛星等の基地局、ＬＥＯの基地局は地球を低軌道で周回する人工衛星等の基地局、ＭＥＯの基地局は、ＧＥＯとＬＥＯとの間で地球を中軌道で周回する人工衛星等の基地局である。
【０１５６】
非地上局２０の移動速度に関する情報とは、例えば、非地上局２０が移動する速度の情報である。移動速度に関する情報とは、例えば、移動速度の絶対値、移動速度に対応するインデックス、静止又は移動しているかを示す情報や、移動経路や移動時間等の情報等を含む情報である。非地上局２０の周回軌道に関する情報とは、例えば、非地上局２０が地球上を周回する軌道の情報である。周回軌道に関する情報とは、例えば、周回軌道の絶対値、周回軌道に対応するインデックス、地上に対して所定の指向性を有する衛星の傾斜角等の情報等を含む情報である。
【０１５７】
非地上局２０の移動経路に関する情報とは、例えば、非地上局２０が移動する経路の情報である。移動経路に関する情報には、非地上局２０が移動する移動経路のマップや、非地上局２０が規則的又は非規則的に移動するか否かを識別する情報等を含む情報である。非地上局２０の種類に関する情報とは、例えば、ＧＥＯ、Ｎｏｎ−ＧＥＯ、ＭＥＯ、ＬＥＯ、ドローン、飛行機、気球等の基地局の種別情報や、非地上局２０のサイズや送信可能電力量等の情報である。制御切替に必要な構成情報とは、例えば、非地上局用のＲＡＣＨ設定や、測定設定等の情報である。
【０１５８】
尚、前述した判定部５５２は、例えば、接続先の基地局の無線通信の使用帯域、ＳＩＢやセルＩＤ等を使用して接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定する場合を例示した。しかしながら、判定部５５２は、接続先の基地局から取得した非地上局２０又は地上局３０に関する情報を使用して、接続先の基地局が非地上局又は地上局であるかを判定しても良く、適宜変更可能である。非地上局２０に関する情報とは、非地上局２０の高度に関する情報、非地上局２０の移動速度に関する情報、非地上局２０の周回軌道に関する情報、非地上局２０の移動経路に関する情報、非地上局２０の種類に関する情報や制御切替えに必要な情報等である。
【０１５９】
〔通信制御部〕
次に通信制御部５５３の詳細について説明する。通信制御部５５３は、取得部５５１にて取得した情報に基づき、非地上局２０又は地上局３０用の通信制御を実行する。尚、通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、取得部５５１にて取得された情報に基づき、地上局３０用の通信制御に間接的（implicit）に切替えても良い。また、通信制御部５５３は、取得された情報を地上局３０用の通信制御として直接的(Explicit)に切り替えても良い。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、取得部５５１にて取得された情報に基づき、非地上局２０用の通信制御に間接的に切替えても良い。また、通信制御部５５３は、取得された情報を非地上局２０用の通信制御として直接的に切り替えても良い。
【０１６０】
通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、地上局３０の通信制御を実行する。通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、非地上局２０の通信制御を実行する。尚、通信制御には、例えば、セル選択（Cell  selection  criteria）、測定設定（Measurement  configuration）、ＲＡＣＨ設定、信号波形（Waveform）、マルチアクセス方式、変調符号方式（ＭＣＳ：Modulation  and  Coding  Scheme）を使用した制御がある。更に、通信制御には、ＣＱＩ（Channel  Quality  Indicator）、ＨＡＲＱ（Hybrid  Automatic  Repeat  request）、電力制御（Power  control）、トラッキングエリア（Tracking  area）やｓｕｂ−ＰＲＢ（Physical  Resource  Block)等を使用した制御がある。
【０１６１】
セル選択は、計算式を使用して通信装置５０がセルを選択する通信制御である。非地上局２０用の計算式は、地上局３０用の計算式と異なる。非地上局２０用の計算式は、地上局３０の計算項の他に、例えば、非地上局２０の種類、非地上局２０の高度、非地上局２０の移動速度及び非地上局２０の周回軌道等の補正項QNTNを追加する。尚、ＮＴＮは非地上ネットワークである。取得部５５１は、接続先の基地局から地上局３０用の計算式又は非地上局２０用の計算式やパラメータ等を取得する。
【０１６２】
非地上局２０用の計算式は、Srxlev>0及びSqual>0の条件の下、Srxlev＝Qrxlevmeas−(Qrxlevmin＋Qrxlevminoffset)−Pcompensation−Qoffsettemp＋QNTNの（数１）と、Squal＝Qqualmeas−(Qqualmin＋Qqualminoffset)−Qoffsettemp＋QNTNの（数２）とで表現できる。尚、Srxlevはセル受信レベル値（Cell  selection  RX  level  value  (dB)）、Squalは、セル品質値（Cell  selection  quality  value  (dB)）である。Qrxlevmeasは、測定結果であるセル受信レベル値（Measured  cell  RX  level  value  (RSRP：Reference  Signal  Received  Power)）である。Qqualmeasは、測定結果であるセル品質値（Measured  cell  selection  quality  value  (RSRQ:Reference  Signal  Received  Quality)である。Qrxlevminは、最小の受信レベル値（Minimum  required  RX  level  in  the  cell  (dBm)）、Qqualminは、最小のセル品質値（Minimum  required  quality  level  in  the  cell  (dB)）である。Qrxlevminoffsetは、セル受信レベル値を考慮した最小の受信レベル値に対するオフセット値を示す第１のオフセット（Offset  to  the  signalled  Qrxlevmin  taken  into  account  in  the  Srxlev  evaluation）である。Qqualminoffsetは、セル品質値を考慮した最小のセル品質値に対するオフセット値を示す第２のオフセット値（Offset  to  the  signalled  Qqualmin  taken  into  account  in  the  Squal  evaluation）である。Pcompensationは、（If  the  UE  supports  the  additionalPmax  in  the  NS-PmaxList,  if  present,  in  SIB1）の情報である。Qoffsettempは、セルに一時的に適用するオフセット値を示す第３のオフセット（Offset  temporarily  applied  to  a  cell  (dB)）である。
【０１６３】
尚、非地上局２０用の計算式としては、数１及び数２に限定されるものではなく、例えば、Srxlev>0、Squal>0及びSNTN>0の条件の下、セル選択値としてSNTN（Cell  selection  value  for  NTN  (dB)）を数１及び数２に追加しても良く、適宜変更可能である。尚、単位はｄＢに限定されるものではない。
【０１６４】
通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、非地上局２０用の計算式を使用して非地上局２０用のセル選択等の通信制御を実行する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、地上局３０用の計算式を使用して地上局３０用のセル選択等の通信制御を実行する。
【０１６５】
測定設定は、例えば、通信装置５０の受信信号の電波強度を測定する通信制御である。非地上局２０用の測定設定は、地上局３０用の測定設定と異なる。非地上局２０用の測定設定は、例えば、非地上局２０の種類、非地上局２０の高度、非地上局２０の移動速度、非地上局２０の周回軌道等に応じて、地上局３０用の測定設定に使用する測定値の平均化処理を変更する。非地上局２０用の測定設定は、例えば、非地上局２０が低軌道衛星又は中軌道衛星の場合、高速で移動するため、例えば、忘却係数の値を切替えることで、地上局２０用の測定設定に使用する測定値の平均化処理をより短い時間で実施することになる。取得部５５１は、接続先の基地局から地上局３０用の測定設定又は非地上局２０用の測定設定を取得する。
【０１６６】
通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、地上局３０用の測定設定等の通信制御を実行する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、非地上局２０用の測定設定等の通信制御を実行する。
【０１６７】
ＲＡＣＨ設定は、例えば、通信装置５０が発信時やハンドオーバ等で基地局との通信を確立する場合や再同期を行う場合に実行されるランダムアクセスの通信制御である。非地上局２０用のＲＡＣＨ設定は、地上局３０用のＲＡＣＨ設定と異なる。非地上局２０用のＲＡＣＨ設定は、地上局３０用のＲＡＣＨ設定と全く異なるように、若しくは地上局３０用のＲＡＣＨ設定に補正情報を追加することで定義できる。例えば、非地上局２０のセル範囲は、地上局３０のセル範囲に比べて、非地上局２０の高度に応じて広くなる。しかも、非地上局２０と通信装置５０との間の距離が長くなるため、非地上局２０用のＲＡＣＨ設定は、地上局３０用のＲＡＣＨ設定に比較してガードタイムを長く設定することになる。取得部５５１は、接続先の基地局から地上局３０用のＲＡＣＨ設定又は非地上局２０用のＲＡＣＨ設定を取得する。
【０１６８】
また、非地上局２０用のＲＡＣＨ設定では、ランダムアクセスのプリアンブル数を地上局３０用のＲＡＣＨ設定に比較して多くする。尚、プリアンブルは、通信装置５０がランダムアクセスを実行する際に最初に送信する信号である。通信装置５０は、複数のプリアンブルからランダムに選択したプリアンブルを送信する。また、非地上局２０用のＲＡＣＨ設定では、ランダムアクセスのプリアンブルシーケンス数を地上局３０用のＲＡＣＨ設定に比較して多くする。尚、プリアンブルシーケンスは、通信装置５０がランダムアクセスを実行する際に最初にプリアンブルを送信する際のシーケンスである。また、非地上局２０用のＲＡＣＨ設定は、ランダムアクセスのパワーランピング（Power  Ramping）のステップサイズを地上局３０用のＲＡＣＨ設定に比較して大きくする。尚、パワーランピングのステップサイズは、通信装置５０がランダムアクセスに対するランダム応答を基地局から受信できない場合に送信電力を上げてプリアンブルを再送する際の送信電力のステップサイズである。また、非地上局２０用のＲＡＣＨ設定は、ランダムアクセス応答のウインドウサイズ（Response  Window  Size）を地上局３０用のＲＡＣＨ設定に比較して大きくする。尚、ランダムアクセス応答のウインドウサイズは、通信装置５０が基地局からランダムアクセス応答を受信するまでの監視期間を調整する際のサイズである。
【０１６９】
また、非地上局２０用のＲＡＣＨ設定は、地上局３０用のＲＡＣＨ設定に比較してランダムアクセスのパワーランピングのステップサイズを大きく、又は、ランダムアクセスの応答ウインドウのサイズを大きくする場合を例示した。しかしながら、例えば、非地上局２０がドローン等で地上局３０よりもセル範囲が狭くなる場合も想定される。この場合、非地上局２０用のＲＡＣＨ設定は、パワーランピングのステップサイズや応答ウインドウのサイズを地上局２０用のＲＡＣＨ設定に比較して小さくしても良く、適宜変更可能である。また、同様に、非地上局２０のセル範囲が狭くなくなる場合、非地上局２０用のＲＡＣＨ設定は、ランダムアクセスのプリアンブル数やプリアンブルシーケンス数を地上局２０用のＲＡＣＨ設定に比較して少なくしても良く、適宜変更可能である。
【０１７０】
尚、ＲＡＣＨ設定内のパラメータとして、例えば、ランダムアクセスのプリアンブル数、ランダムアクセスのパワーランピングのステップサイズや、ランダムアクセスの応答ウインドウのサイズを変更する場合を例示した。しかしながら、これらのパラメータに限定されるものではなく、例えば、ランダムアクセスの時間−周波数リソース等のパラメータ等の構成情報を変更しても良く、適宜変更可能である。
【０１７１】
通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、地上局３０用のＲＡＣＨ設定等の通信制御を実行する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、非地上局２０用のＲＡＣＨ設定等の通信制御を実行する。
【０１７２】
信号波形（Waveform）は、例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）やＰＡＰＲ（Peak-to-Average  Power  Ratio）特性等の接続先の基地局と通信する際に使用する信号波形である。ＰＡＰＲは、ピーク時の送信電力の大きさを示す指標であって、変調信号の最大送信電力と平均送信電力との比である。ＰＡＰＲを下げることで、通信装置５０の消費電力を軽減できる。例えば、非地上局２０用の信号波形は、地上局３０用の信号波形に比較して、例えば、伝搬距離が長く、ＰＡＰＲが低くなるため、例えば、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ（DFT-spread-OFDM）等を採用する。また、非地上局２０用の信号波形では、非地上局２０と通信装置５０との間の伝搬距離、非地上局２０の種類、使用周波数帯等に応じて信号波形を切り替えても良く、適宜変更可能である。非地上局２０用の信号波形は、例えば、使用周波数帯がＫａバンドの場合はＯＦＤＭで、Ｓバンドの場合はＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ等とする。取得部５５１は、接続先の基地局から地上局３０用の信号波形又は非地上局２０用の信号波形を取得する。
【０１７３】
また、非地上局２０用の信号波形の場合、使用するサブキャリア数が従来のＯＦＤＭと比較して減少するため、ＯＦＤＭよりも大きな受信電力を得るIndex  Modulation（インデックス変調）を使用してもよい。インデックス変調とは、帯域を被変調波で割った変調度である。従って、非地上局２０用の信号波形は、地上局３０用の信号波形と異なるIndex  Modulationとしても良い。
【０１７４】
通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、地上局３０用の信号波形に切替えて通信制御を実行する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、非地上局２０用の信号波形に切替えて通信制御を実行する。
【０１７５】
非地上局２０用のマルチアクセス方式は、例えば、ドップラーシフトに耐性のあるＦＢＭＣ（Filter  Bank  Multiple  Access）等のサブキャリア間の干渉を低減する、地上局３０用のマルチアクセス方式と異なるマルチアクセス方式等を使用する。取得部５５１は、接続先の基地局から地上局３０用のマルチアクセス方式又は非地上局２０用のマルチアクセス方式を取得する。
【０１７６】
通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、地上局３０用のマルチアクセス方式に切替えて通信制御を実行する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、非地上局２０用のマルチアクセス方式に切替えて通信制御を実行する。
【０１７７】
ＭＣＳは、変調・符号方式をインデックス化した情報である。通信装置５０が非地上局２０と通信する場合、例えば、非地上局２０と通信装置５０との間の伝搬距離が長く、伝搬損失が大きい場合が想定される。そこで、非地上局２０用のＭＣＳは、例えば、地上局３０用のＭＣＳと比較して、より低い低次変調方式を使用するとか、より低いコードレートを使用するＭＣＳを採用する。取得部５５１は、接続先の基地局から地上局３０用のＭＣＳ又は非地上局２０用のＭＣＳを取得する。
【０１７８】
通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、地上局３０用のＭＣＳに切替えて通信制御を実行する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、非地上局２０用のＭＣＳに切替えて通信制御を実行する。
【０１７９】
ＣＱＩは、受信品質の測定結果を示すチャネル品質をインデックス化した情報である。非地上局２０用のＣＱＩは、例えば、地上局３０用のＣＱＩと異なるＣＱＩである。取得部５５１は、接続先の基地局から地上局３０用のＣＱＩ又は非地上局２０用のＣＱＩを取得する。通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、地上局３０用のＱＣＩに切替えて通信制御を実行する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局であると判定された場合、非地上局２０用のＱＣＩに切替えて通信制御を実行する。
【０１８０】
また、通信制御部５５３は、地上局３０用のＭＣＳテーブル及びＣＱＩテーブルと、非地上局２０用のＭＣＳテーブル及びＣＱＩテーブルとを準備し、接続先の基地局に応じて地上局３０及び非地上局２０のテーブルを切替えても良く、適宜変更可能である。
【０１８１】
また、通信制御部５５３は、地上局３０用のＭＣＳインデックス及びＣＱＩインデックスを準備する。そして、通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０の場合、地上局３０用の（ＭＣＳ／ＣＱＩインデックス−２）の計算で非地上局２０のＭＣＳ／ＣＱＩインデックスを計算しても良く、適宜変更可能である。
【０１８２】
ＨＡＲＱは、通信経路にエラーが生じた場合に自動的にデータを再送するＡＲＱと、エラー訂正のＦＥＣ（Feedforward  Error  Correct)とを併用した通信制御である。通信装置５０が非地上局２０と通信する場合、例えば、非地上局２０と通信装置５０との間の伝搬遅延が大きく、ＨＡＲＱの送受信に時間がかかる場合が想定される。そこで、非地上局２０用のＨＡＲＱは、地上局３０用のＨＡＲＱの代わりに、例えば、ＨＡＲＱを送信せずにリピート回数を増やして、ＨＡＲＱ−ｌｅｓｓで送信する方法を採用する。取得部５５１は、接続先の基地局から地上局３０用のＨＡＲＱ又は非地上局２０用のＨＡＲＱを取得する。
【０１８３】
通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、地上局３０用のＨＡＲＱに切替えて通信制御を実行する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、非地上局２０用のＨＡＲＱに切替えて通信制御を実行する。
【０１８４】
送信電力制御（Power  control）は、通信装置５０の送信電力の通信制御である。通信装置５０が非地上局２０と通信する場合、例えば、非地上局２０の移動速度が高速、かつ、非地上局２０と通信装置５０との間の伝搬距離が長くなるため、伝搬遅延が大きい場合が想定される。そこで、非地上局２０用の送信電力制御では、例えば、地上局３０用の送信電力制御と比較してより送信電力量のステップサイズを大きくする。取得部５５１は、接続先の基地局から地上局３０用の送信電力制御又は非地上局２０用の送信電力制御を取得する。
【０１８５】
通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、地上局３０用の送信電力制御に切替えて通信制御を実行する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、非地上局２０用の送信電力制御に切替えて通信制御を実行する。
【０１８６】
トラッキングエリア（Tracking  area）は、通信装置５０が追従するエリアである。非地上局２０用のトラッキングエリアリストは、地上局３０用のトラッキングエリアリストと異なる。非地上局２０用のトラッキングエリアは、非地上局２０が低軌道衛星、中軌道衛星、ドローン等のＵＡＳ（Unmanned  Aircraft  Systems）の場合、通信装置５０が移動していなくても非地上局２０が移動しているため、追従エリアを切替える必要がある。従って、例えば、非地上局２０用のトラッキングエリアリストには、非地上局２０が所定の軌道上を移動することが想定されるため、その軌道上の非地上局２０が優先的に含まれる。取得部５５１は、接続先の基地局から地上局３０用のトラッキングエリアリスト又は非地上局２０用のトラッキングエリアリストを取得する。
【０１８７】
通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、地上局３０用のトラッキングエリアリストに切替えて通信制御を実行する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、非地上局２０用のトラッキングエリアリストに切替えて通信制御を実行する。
【０１８８】
Ｓｕｂ−ＰＲＢは、例えば、ＬＴＥにおける時間周波数リソースの割当単位である。通信装置５０が非地上局２０と通信する場合、地上局３０に比較して通信距離が長いため、より大きな送信電力が必要となる場合が想定される。従って、非地上局２０用のＳｕｂ−ＰＲＢは、送信電力を確保する手段として、地上局３０用のＰＲＢサイズに比較して小さくする。例えば、地上局３０用のＳｕｂ−ＰＲＢは、１ＰＲＢ＝１２サブキャリアとした場合、非地上局２０用のＳｕｂ−ＰＲＢは、１ＰＲＢ＝６サブキャリアとする。取得部５５１は、接続先の基地局から地上局３０用のＳｕｂ−ＰＲＢ又は非地上局２０用のＳｕｂ−ＰＲＢを取得する。
【０１８９】
通信制御部５５３は、接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、地上局３０用のＳｕｂ−ＰＲＢに切替えて通信制御を実行する。また、通信制御部５５３は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、非地上局２０用のＳｕｂ−ＰＲＢに切替えて通信制御を実行する。
【０１９０】
〔２−１０．切替処理〕
図１４は、通信システム１の切替処理に係る動作の一例を示すシーケンス図である。切替処理は、通信装置５０が接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判定し、接続先の基地局に対応した通信制御に切替える処理である。
【０１９１】
通信装置５０は、例えば、アイドル状態で接続先の基地局（非地上局２０）からＳＳ、ＭＩＢ及びＳＩＢを受信した場合（ステップＳ４０１）、接続先の基地局を検出する（ステップＳ４０１Ａ）。通信装置５０は、接続先の基地局を検出した場合、接続先の基地局の無線使用帯域に基づき、接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判定する（ステップＳ４０２）。尚、通信装置５０は、例えば、接続先の基地局の無線使用帯域が非地上局２０の無線使用帯域であるため、接続先の基地局が非地上局２０と判定することになる。
【０１９２】
通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、接続先の基地局である非地上局２０から取得した情報に基づき、非地上局２０用の通信制御に切替える（ステップＳ４０３）。そして、通信装置５０は、ランダムアクセスプリアンブルを接続先の基地局である非地上局２０に送信する（ステップＳ４０４）。
【０１９３】
非地上局２０は、ランダムアクセスプリアンブルを受信した場合、ランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答（Msg2）を通信装置５０に送信する（ステップＳ４０５）。通信装置５０は、ランダムアクセス応答を受信すると、ランダムアクセス応答に対するメッセージ（Msg3）を非地上局２０に送信する（ステップＳ４０６）。非地上局２０は、メッセージ（Msg3）を受信すると、メッセージ（Msg3）に対する競合解決のメッセージ（Msg4：Contention  Resolution）を通信装置５０に送信する（ステップＳ４０７）。更に、非地上局２０は、ＤＣＩを通信装置５０に送信する（ステップＳ４０８）。通信装置５０は、競合解決のメッセージ及びＤＣＩに基づき、非地上局２０との間で無線通信を開始する（ステップＳ４０９）。尚、ステップＳ４０４〜ステップＳ４０７の処理は、例えば、図１１に示すコンテンションベースランダムアクセス手続の処理である。
【０１９４】
また、通信装置５０は、非地上局２０との通信中に、他の接続先の基地局である地上局３０からＳＳ、ＭＩＢ及びＳＩＢを受信した場合（ステップＳ４１０）、他の接続先の基地局を検出する（ステップＳ４１０Ａ）。通信装置５０は、他の接続先の基地局を検出した場合（ステップＳ４１０Ａ）、他の接続先の基地局の無線使用帯域に基づき、他の接続先の基地局が地上局３０又は非地上局２０であるかを判定する（ステップＳ４１１）。尚、通信装置５０は、例えば、他の接続先の基地局の無線使用帯域が地上局３０の無線使用帯域であるため、他の接続先の基地局が地上局３０と判定することになる。
【０１９５】
通信装置５０は、他の接続先の基地局が地上局３０であると判定された場合、接続先の基地局である地上局３０から取得した情報に基づき、地上局３０用の通信制御に切替える（ステップＳ４１２）。そして、通信装置５０は、ランダムアクセスプリアンブルを他の接続先の基地局である地上局３０に送信する（ステップＳ４１３）。
【０１９６】
地上局３０は、ランダムアクセスプリアンブルを受信した場合、ランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答（Msg2）を通信装置５０に送信する（ステップＳ４１４）。通信装置５０は、ランダムアクセス応答を受信すると、ランダムアクセス応答に対するメッセージ（Msg3）を地上局３０に送信する（ステップＳ４１５）。地上局３０は、メッセージ（Msg3）を受信すると、メッセージ（Msg3）に対する競合解決のメッセージ（Msg4：Contention  Resolution）を通信装置５０に送信する（ステップＳ４１６）。尚、ステップＳ４１３〜ステップＳ４１６の処理は、例えば、図１１に示すコンテンションベースランダムアクセス手続の処理である。更に、地上局３０は、ＤＣＩを通信装置５０に送信する（ステップＳ４１７）。通信装置５０は、競合解決のメッセージ及びＤＣＩに基づき、地上局３０との間で無線通信を開始する（ステップＳ４１８）。
【０１９７】
アイドル状態の通信装置５０は、接続先の基地局を検出し、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、非地上局２０用の通信制御に切替える。そして、通信装置５０は、非地上局２０用の通信制御に切替えてランダムアクセス手続を経て非地上局２０との間の無線通信を確立する。その結果、通信装置５０は、接続先の基地局である非地上局２０に応じた通信制御を実現できる。
【０１９８】
また、通信装置５０は、例えば、非地上局２０との通信中に新たな接続先の基地局を検出し、新たな接続先の基地局が地上局３０と判定された場合に、地上局３０用の通信制御に切替える。そして、通信装置５０は、地上局３０用の通信制御に切替えてランダムアクセス手続を経て地上局３０との間の無線通信を確立する。その結果、通信装置５０は、新たな接続先の基地局である地上局３０に応じた通信制御を実現できる。
【０１９９】
図１４に示す切替処理では、通信装置５０が非地上局２０との通信中に地上局３０からＳＳ、ＭＩＢやＳＩＢを検出した場合に接続先の基地局を地上局３０と判断し、地上局３０用の通信制御に切替える場合を例示した。しかしながら、アイドル状態の通信装置５０が新たな接続先の基地局である地上局３０からＳＳ、ＭＩＢやＳＩＢを検出した場合に接続先の基地局が地上局３０と判定する。そして、通信装置５０は、新たな接続先の基地局が地上局３０と判定された場合に地上局３０用の通信制御に切替えても良く、適宜変更可能である。
【０２００】
また、通信装置５０が地上局３０との通信中に新たな接続先の基地局である非地上局２０からＳＳ，ＭＩＢやＳＩＢを検出した場合に、新たな接続先の基地局を非地上局２０と判断し、非地上局２０用の通信制御に切替えても良く、適宜変更可能である。
【０２０１】
また、通信装置５０は、地上局３０及び非地上局２０の双方と接続して同時に通信可能にするデュアルコネクティビティ（ＤＣ：Dual  Connectivity）を実現することも可能である。
【０２０２】
尚、非地上局２０は、衛星局又は航空機局等であってもよい。例えば、通信装置５０が衛星局と通信中に新たな接続先の基地局を検出し、接続先の基地局が航空機局と判定された場合に、衛星局用の通信制御の代わりに航空機局用の通信制御に切替えても良く、適宜変更可能である。
【０２０３】
〔２−１１．効果〕
本実施の形態の通信装置５０は、基地局から情報を取得し、取得した情報に基づき、接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定する。更に、通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、接続先の基地局に応じて通信制御を実行できる。
【０２０４】
通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、接続先の基地局から取得した情報に基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、接続先の非地上局２０から取得した情報を使用して非地上局２０の通信制御を実行できる。
【０２０５】
通信装置５０は、地上局３０用に定義したＳＩＢ及び非地上局２０用に定義したＳＩＢを接続先の基地局から取得する。更に、通信装置５０は、ＳＩＢに基づき、接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定する。その結果、通信装置５０は、ＳＩＢを使用して接続先の基地局を判定できる。
【０２０６】
非地上局２０用に定義したＳＩＢは、地上局３０用に定義したＳＩＢに非地上局２０の通信制御に使用する情報を追加する。その結果、通信装置５０は、ＳＩＢを使用して接続先の基地局が判定し易くなる。
【０２０７】
通信装置５０は、地上局３０と非地上局２０とでサブキャリア間隔が異なるＳＳを接続先の基地局から取得し、ＳＳに基づき、接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定する。その結果、通信装置５０は、ＳＳを使用して接続先の基地局を判定できる。
【０２０８】
通信装置５０は、地上局３０又は非地上局２０を識別するセルＩＤを接続先の基地局から取得し、セルＩＤに基づき、接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定する。その結果、通信装置５０は、セルＩＤを使用して接続先の基地局を判定できる。
【０２０９】
通信装置５０は、接続先の基地局の使用無線帯域に基づき、接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定する。その結果、通信装置５０は、使用無線帯域を使用して接続先の基地局を判定できる。
【０２１０】
通信装置５０は、非地上局２０が位置する高度に関する情報を接続先の基地局から取得し、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局２０の高度に関する情報に基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０の高度に関する情報を使用して非地上局２０の通信制御を実行できる。
【０２１１】
通信装置５０は、非地上局２０の通信制御に使用する、例えば、非地上局２０のフラグ、ＲＡＣＨ設定、測定設定、通信形式、マルチアクセス形式、ＭＣＳ、ＣＱＩ、ＨＡＲＱ、送信電力制御やＳｕｂ−ＰＲＢ等の構成情報を接続先の基地局から取得する。更に、通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した構成情報に基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０の構成情報を使用して非地上局２０の通信制御を実行できる。
【０２１２】
通信装置５０は、地上局３０用のＲＡＣＨのプリアンブル数と異なる非地上局２０用のＲＡＣＨのプリアンブル数を接続先の基地局から取得する。通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局２０用のＲＡＣＨのプリアンブル数に基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０用のＲＡＣＨのプリアンブル数で非地上局２０用の通信制御を実行できる。
【０２１３】
通信装置５０は、地上局３０用のＲＡＣＨのシーケンス数と異なる非地上局２０用のＲＡＣＨのシーケンス数を接続先の基地局から取得する。通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局２０用のＲＡＣＨのシーケンス数に基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０用のＲＡＣＨのプリアンブルシーケンス数で非地上局２０用の通信制御を実行できる。
【０２１４】
通信装置５０は、地上局３０用のＲＡＣＨのプリアンブル再送に係る電力を制御するパワーランピングのステップ量と異なる非地上局２０用のＲＡＣＨのプリアンブル再送に係る電力を制御するパワーランピングのステップ量を接続先の基地局から取得する。通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局２０用のＲＡＣＨのプリアンブル再送に係る電力を制御するパワーランピングのステップ量に基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０用のＲＡＣＨのパワーランピングのステップ量で非地上局２０用の通信制御を実行できる。
【０２１５】
通信装置５０は、地上局３０用のＲＡＣＨに対するランダムアクセス応答を監視するウインドウのサイズと異なる非地上局２０用のＲＡＣＨに対するランダムアクセス応答を監視するウインドウのサイズを接続先の基地局から取得する。通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局２０用のＲＡＣＨに対するランダムアクセス応答を監視するウインドウのサイズに基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０用のＲＡＣＨのランダムアクセス応答を監視するウインドウサイズで非地上局２０用の通信制御を実行できる。
【０２１６】
通信装置５０は、地上局３０用のＲＡＣＨに使用する構成情報と異なる非地上局２０用のＲＡＣＨに使用する構成情報を接続先の基地局から取得する。通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局２０用の構成情報に基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０用のＲＡＣＨに使用する構成情報で非地上局２０用の通信制御を実行できる。
【０２１７】
通信装置５０は、地上局３０用のＭＣＳと異なる非地上局２０用のＭＣＳを接続先の基地局から取得する。通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局用のＭＣＳに基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０用のＭＣＳで非地上局２０用の通信制御を実行できる。
【０２１８】
通信装置５０は、地上局３０用のＣＱＩと異なる非地上局２０用のＣＱＩを接続先の基地局から取得する。通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局２０用のＣＱＩに基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０用のＣＱＩで非地上局２０用の通信制御を実行できる。
【０２１９】
通信装置５０は、地上局３０用の送信電力を制御するステップ量が異なる非地上局２０用の送信電力を制御するステップ量を接続先の基地局から取得する。通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局２０用の送信電力を制御するステップ量に基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０用の送信電力制御で非地上局２０用の通信制御を実行できる。
【０２２０】
通信装置５０は、地上局３０用のＳｕｂ−ＰＲＢが異なる非地上局２０用のＳｕｂ−ＰＲＢを接続先の基地局から取得する。通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局２０用のＳｕｂ−ＰＲＢに基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０用のＳｕｂ−ＰＲＢで非地上局２０用の通信制御を実行できる。
【０２２１】
通信装置５０は、非地上局が移動する速度に関する移動速度情報を接続先の基地局から取得する。通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局２０の移動速度情報に基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０用の移動速度情報を使用して非地上局２０用の通信制御を実行できる。
【０２２２】
通信装置５０は、非地上局２０が移動する経路に関する移動経路情報を接続先の基地局から取得する。通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局２０の移動経路情報に基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０用の移動経路情報を使用して非地上局２０用の通信制御を実行できる。
【０２２３】
通信装置５０は、非地上局２０の種別を識別する、例えば、ＧＥＯ、Ｎｏｎ−ＧＥＯ、ＭＥＯ、ＬＥＯ、ドローン、飛行機、気球等の種類情報を接続先の基地局から取得する。通信装置５０は、接続先の基地局が非地上局２０と判定された場合に、取得した非地上局２０の種類情報に基づき、非地上局２０の通信制御を実行する。その結果、通信装置５０は、非地上局２０用の種類情報を使用して非地上局２０用の通信制御を実行できる。
【０２２４】
（３．変形例）
上述の各実施形態はそれぞれ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。
【０２２５】
［３−１．システム構成に関する変形例］
本実施の形態では、非地上局２０、地上局３０及び中継局４０は、Ｗ−ＣＤＭＡ、ｃｄｍａ２０００、ＬＴＥ、ＮＲ等のセルラー通信方式をサポートするものとした。しかし、非地上局２０、地上局３０及び中継局４０がサポートするセルラー通信方式は上記のセルラー通信方式に限られず、例えば、ＵＭＢ（Ultra-Mobile  Broadband）等の他のセルラー通信方式をサポートしてもよい。また、これらの装置は、セルラー通信方式以外にも、近距離無線通信方式、近接無線通信方式、又は無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）方式などの他の無線通信方式をサポートしてもよい。
【０２２６】
また、上述の実施形態では、複数の非地上局２０によって低軌道衛星コンステレーションが形成されるものとしたが、複数の非地上局２０によって形成される衛星コンステレーションは低軌道衛星コンステレーションに限られない。複数の非地上局２０によって形成される衛星コンステレーションは、中軌道衛星コンステレーション、静止衛星コンステレーション等の衛星コンステレーションであってもよい。
【０２２７】
また、上述の実施形態では、例えば、単一の基地局が単一のセルを形成した。しかしながら、複数の基地局が協調して単一のセルを形成しても良く、適宜変更可能である。
【０２２８】
（Ｉ）トリガ情報は、通信装置５０が接続先の基地局を切り替えるか否かを判定するために用いる情報である。トリガ情報は、例えば、通信装置５０が受信電力の情報（例えば、RSRP、RSRQ等）を使って接続先の基地局を切り替えるか否かを判定するために用いる情報である。例えば、トリガ情報は、接続中の基地局からの受信した電力の測定値（RSRP、RSRQ等）に関する判別閾値（第１のトリガ値）であってもよいし、２つの電力の測定値の差分値（第２のトリガ値）であってもよい。
【０２２９】
なお、トリガ情報は、受信電力の情報を使って切替判定するために用いる情報（例えば、第１のトリガ値、第２のトリガ値等）に限られない。例えば、トリガ情報は、接続の切り替えに関係する装置の移動情報であってもよい。このとき、移動情報は、例えば、接続の切り替えに関係する装置の現在位置、移動方向、及び移動速度の少なくとも１つの情報を含む情報である。接続の切り替えに関係する装置は、例えば、通信装置５０、接続中の基地局、及び切替先候補の基地局の中の少なくとも１つの装置である。
【０２３０】
まず、通信装置５０は、通信装置５０自身の移動情報及び／又は通信装置５０に接続中の基地局の移動情報に基づき、通信装置５０が接続中の基地局が形成するセルの端（以下、単にセル端という。）から所定の距離内にいるか否か判別する。このとき、移動情報は通信装置５０及び接続中の基地局の現在位置の情報であってもよい。通信装置５０がセル端から所定の距離内にいる場合、通信装置５０は、現時点が基地局の切替タイミングであると判別する。そして、通信装置５０は、接続先の切替処理（例えば、ハンドオーバ処理）を実行する。
【０２３１】
なお、接続先の切替タイミングの判定は予測に基づくものであってもよい。例えば、通信装置５０は、通信装置５０自身の移動情報及び／又は通信装置５０に接続中の基地局の移動情報に基づき、通信装置５０がセル端に達するまでの時間を予測する。このとき、移動情報には、通信装置５０及び接続中の基地局の現在位置、移動方向、移動速度の情報が含まれていてもよい。また、通信装置５０及び接続中の基地局が規則的に移動しているのであれば、移動情報には、通信装置５０及び接続中の基地局の移動経路の情報が含まれていてもよい。予測した時間が所定の時間より短い場合、通信装置５０は、現時点が接続の切替タイミングであると判別する。そして、通信装置５０は、接続先の切替処理（例えば、ハンドオーバ処理）を実行する。
【０２３２】
また、接続先の切替タイミングの判別は切替先候補の基地局の移動情報に基づくものであってもよい。例えば、非地上局２０は、切替先候補の基地局の移動情報に基づき、通信装置５０が切替先候補の基地局が形成するセル内に入っているか判別する。入っている場合、非地上局２０は、現時点が接続先の切替タイミングであると判別する。そして、通信装置５０は、接続先の切替処理（例えば、ハンドオーバ処理）を実行する。
【０２３３】
切替情報にトリガ情報を含めることで、無線ネットワーク側の装置（管理装置１０、非地上局２０等）で通信装置５０の基地局の切替タイミングを管理することが容易になる。また、通信装置５０にとっても、その時々にあった最適なタイミングで基地局を切り替えることができる。
【０２３４】
また、通信装置５０が取得する切替情報には、切替先候補の基地局の切替情報に加えて、切替先候補の基地局に接続した後に、さらに切替先候補となることが想定される基地局の切替情報（例えば、リソース情報）が含まれていてもよい。例えば、通信装置５０は、切替先候補となる第１の基地局（１つ先の基地局）への接続の切り替えに用いられる第１の切替情報を接続中の基地局から取得する。それと同時に、通信装置５０は、第１の基地局に接続した後に切替先候補となる第２の基地局（２つ先の基地局）への接続の切り替えに用いられる第２の切替情報も接続中の基地局から取得してもよい。なお、切替情報には、第２の基地局に接続した後にさらに切替先候補となる第３の基地局（３つ先の基地局）への接続の切り替えに用いられる第３の切替情報が含まれていてもよい。切替情報には３つ以上先の基地局に接続するためのリソース情報が含まれていてもよい。
【０２３５】
このとき、通信装置５０に接続中の基地局は、他の基地局の移動情報に基づいて、複数の基地局の中から、第１の基地局、第２の基地局、第３の基地局となる基地局を判別してもよい。勿論、基地局は、３つ以上先の基地局も判別してもよい。
【０２３６】
次の切り替えに用いられる切替情報のみならず更に先の切替情報まで事前に取得することにより、切り替えが短い間隔で多発する場合にも、通信装置５０はスムーズに接続を切り替えることができる。結果として、通信装置５０は高い通信品質を保つことができる。
【０２３７】
［３−２．その他の変形例］
本実施形態の管理装置１０、非地上局２０、地上局３０、中継局４０、又は通信装置５０を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステム、又は汎用のコンピュータシステムによって実現してもよい。
【０２３８】
例えば、上述の動作（例えば、初期接続処理や切替処理等）を実行するための通信プログラムを、光ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布する。そして、例えば、該プログラムをコンピュータにインストールし、上述の処理を実行することによって制御装置を構成する。このとき、制御装置は、管理装置１０、非地上局２０、地上局３０、中継局４０、又は通信装置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、非地上局２０、地上局３０、中継局４０、又は通信装置５０の内部の装置（例えば、制御部１３、制御部２３、制御部３４、制御部４４、又は制御部５５）であってもよい。
【０２３９】
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。
【０２４０】
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。
【０２４１】
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。
【０２４２】
また、上記してきた各実施形態は、処理内容を矛盾させない領域で適宜組み合わせることが可能である。また、上記してきた各実施形態のフローチャート又はシーケンス図に示された各ステップは、適宜順序を変更することが可能である。
【０２４３】
（４．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５０は、接続先の基地局が非地上局２０又は地上局３０であるかを判定し、接続先の基地局が非地上局２０であると判定された場合、非地上局２０用の通信制御を実行する。その結果、接続先の基地局が地上局３０や非地上局２０の場合でも、接続先の地上局に適した通信制御を実現できる。
【０２４４】
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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
基地局装置から情報を取得する取得部と、
取得した情報に基づき、接続先の基地局装置が非地上局又は地上局であるかを判定する判定部と、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、前記非地上局の通信制御を実行する通信制御部と
を有する通信装置。
（２）
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、前記取得部にて前記接続先の基地局装置から取得した情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）に記載の通信装置。
（３）
前記取得部は、
前記地上局用に定義したシステム情報及び前記非地上局用に定義したシステム情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記判定部は、
前記システム情報に基づき、前記接続先の基地局装置が前記非地上局又は前記地上局であるかを判定する、
前記（１）又は（２）に記載の通信装置。
（４）
前記非地上局用に定義したシステム情報は、前記地上局用に定義したシステム情報に前記非地上局の通信制御に使用する情報を追加した情報である、
前記（３）に記載の通信装置。
（５）
前記取得部は、
前記地上局用のランダムアクセスのプリアンブル数と異なる前記非地上局用のランダムアクセスのプリアンブル数を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用のランダムアクセスのプリアンブル数に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（４）の何れか一つに記載の通信装置。
（６）
前記取得部は、
前記地上局用のランダムアクセスのシーケンス数と異なる前記非地上局用のランダムアクセスのシーケンス数を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用のランダムアクセスのシーケンス数に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（５）の何れか一つに記載の通信装置。
（７）
前記取得部は、
前記地上局用のランダムアクセスのプリアンブル再送に係る電力を制御するステップ量と異なる前記非地上局用のランダムアクセスのプリアンブル再送に係る電力を制御するステップ量を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用のランダムアクセスのプリアンブル再送に係る電力を制御するステップ量に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（６）の何れか一つに記載の通信装置。
（８）
前記取得部は、
前記地上局用のランダムアクセスに対する応答を監視するウインドウのサイズと異なる前記非地上局用のランダムアクセスに対する応答を監視するウインドウのサイズを前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用のランダムアクセスに対する応答を監視するウインドウのサイズに基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（７）の何れか一つに記載の通信装置。
（９）
前記取得部は、
前記地上局用のランダムアクセスに使用する構成情報と異なる前記非地上局用のランダムアクセスに使用する構成情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用の構成情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（８）の何れか一つに記載の通信装置。
（１０）
前記取得部は、
前記地上局用の物理リソースブロック単位のサブキャリア数が異なる前記非地上局用の前記物理リソースブロック単位のサブキャリア数を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用の前記物理リソースブロック単位のサブキャリア数に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（９）の何れか一つに記載の通信装置。
（１１）
前記取得部は、
前記地上局と前記非地上局とでサブキャリア間隔が異なる同期信号を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記判定部は、
前記同期信号に基づき、前記接続先の基地局装置が前記非地上局又は前記地上局であるかを判定する、
前記（１）〜（１０）の何れか一つに記載の通信装置。
（１２）
前記取得部は、
前記地上局又は前記非地上局を識別する識別情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記判定部は、
前記識別情報に基づき、前記接続先の基地局装置が前記非地上局又は前記地上局であるかを判定する、
前記（１）〜（１１）の何れか一つに記載の通信装置。
（１３）
前記取得部は、
前記非地上局が位置する高度に関する情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局の高度に関する情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（１２）の何れか一つに記載の通信装置。
（１４）
前記取得部は、
前記非地上局の通信制御に使用する構成情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記構成情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（１３）の何れか一つに記載の通信装置。
（１５）
前記取得部は、
前記地上局用の変調・符号化方式と異なる前記非地上局用の変調・符号化方式を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用の変調・符号化方式に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（１４）の何れか一つに記載の通信装置。
（１６）
前記取得部は、
前記地上局用のチャネル品質指標と異なる前記非地上局用のチャネル品質指標を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用のチャネル品質指標に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（１５）の何れか一つに記載の通信装置。
（１７）
前記取得部は、
前記地上局用の送信電力を制御するステップ量が異なる前記非地上局用の前記送信電力を制御するステップ量を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局用の前記送信電力を制御するステップ量に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（１６）の何れか一つに記載の通信装置。
（１８）
前記判定部は、
前記接続先の基地局装置の使用無線帯域に基づき、前記接続先の基地局装置が前記非地上局又は前記地上局であるかを判定する、
前記（１）〜（１７）の何れか一つに記載の通信装置。
（１９）
前記取得部は、
前記非地上局が移動する速度に関する移動速度情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局の移動速度情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（１８）の何れか一つに記載の通信装置。
（２０）
前記取得部は、
前記非地上局が移動する経路に関する移動経路情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局の移動経路情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（１９）の何れか一つに記載の通信装置。
（２１）
前記取得部は、
前記非地上局の種別を識別する種類情報を前記接続先の基地局装置から取得し、
前記通信制御部は、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、取得した前記非地上局の種類情報に基づき、前記非地上局の通信制御を実行する、
前記（１）〜（２０）の何れか一つに記載の通信装置。
（２２）
通信装置が、
基地局装置から情報を取得し、
取得した情報に基づき、接続先の基地局装置が非地上局又は地上局であるかを判定し、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、前記非地上局の通信制御を実行する、
通信方法。
（２３）
通信装置が有するコンピュータを、
基地局装置から情報を取得する取得部、
取得した情報に基づき、接続先の基地局装置が非地上局又は地上局であるかを判定する判定部、
前記接続先の基地局装置が前記非地上局と判定された場合に、前記非地上局の通信制御を実行する通信制御部、
として機能させるための通信プログラム。
【符号の説明】
【０２４７】
２０  非地上局
３０  地上局
５０  通信装置
５５  制御部
５５１  取得部
５５２  判定部
５５３  通信制御部
【図１】
2020026734.tif 000003
【図２】
2020026734.tif 000004
【図３】
2020026734.tif 000005
【図４】
2020026734.tif 000006
【図５】
2020026734.tif 000007
【図６】
2020026734.tif 000008
【図７】
2020026734.tif 000009
【図８】
2020026734.tif 000010
【図９】
2020026734.tif 000011
【図１０】
2020026734.tif 000012
【図１１】
2020026734.tif 000013
【図１２】
2020026734.tif 000014
【図１３】
2020026734.tif 000015
【図１４】
2020026734.tif 000016
【国際調査報告】
2020026734.tif 000017
2020026734.tif 000018
2020026734.tif 000019
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