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JP2021114635A - 通信装置、方法およびプログラム - Google Patents

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JP2021114635A JP2018072967A JP2018072967A JP2021114635A JP 2021114635 A JP2021114635 A JP 2021114635A JP 2018072967 A JP2018072967 A JP 2018072967A JP 2018072967 A JP2018072967 A JP 2018072967A JP 2021114635 A JP2021114635 A JP 2021114635A
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Naoki Kusajima
直紀 草島
信一郎 津田
Shinichiro Tsuda
信一郎 津田
博允 内山
Hiromasa Uchiyama
博允 内山
懿夫 唐
Yifu Tang
懿夫 唐
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Abstract

【課題】基地局装置と通信装置が通信する通信システムにおいて、無線リンク間の品質をより向上させることが可能な、通信装置を提供する。【解決手段】空中に浮遊可能に構成された通信装置であって、通信相手でない第一の通信装置に与えている干渉に関する情報を、通信相手である第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報と当該通信装置の高度に基づいて送信制御する制御部を備える、通信装置が提供される。【選択図】図１

Description

本開示は、通信装置、方法およびプログラムに関する。
セルラー移動通信の無線アクセス方式および無線ネットワーク（以下、「Long Term Evolution（LTE）」、「LTE-Advanced（LTE-A）」、「LTE-Advanced Pro（LTE-A Pro）」、「New Radio（NR）」、「New Radio Access Technology（NRAT）」、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access（EUTRA）」、または「Further EUTRA（FEUTRA）」とも称する。）が、第三世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project: 3GPP）において検討されている。なお、以下の説明において、ＬＴＥは、LTE-A、LTE-A Pro、およびEUTRAを含み、ＮＲは、NRAT、およびFEUTRAを含む。ＬＴＥでは基地局装置（基地局）はｅＮｏｄｅＢ（evolved NodeB）、ＮＲでは基地局装置（基地局）はｇＮｏｄｅＢ、ＬＴＥおよびＮＲでは端末装置（移動局、移動局装置、端末）はＵＥ（User Equipment）とも称する。ＬＴＥおよびＮＲは、基地局装置がカバーするエリアをセル状に複数配置するセルラー通信システムである。単一の基地局装置は複数のセルを管理してもよい。
ＬＴＥおよびＮＲにおいて、ドローンなどの航空機（Aerial vehicles）向けのセルラー通信の検討が開始されており、地上のセルラネットワークから航空機に対してサービスを提供することを目的とされている。航空機向け通信において、上空の伝搬環境は地上の伝搬環境とは異なるため、セル間干渉およびモビリティに対して課題があることが知られている。ＬＴＥおよびＮＲにおける航空機向けセルラー通信の詳細は、非特許文献１および非特許文献２に開示されている。
RP-172826, "New WID on Enhanced LTE Support for Aerial Vehicles," 3GPP TSG RAN Meeting #78, Lisbon, Portugal, December 18 - 21, 2017. RP-170717, "Study on NR to support Non-Terrestrial Networks," 3GPP TSG RAN Meeting #75, Dubrovnik, Croatia, March 6 - 9, 2017.
空中を浮遊する通信装置が送信する上りリンク信号は、多くの周囲セルに対してセル間干渉を多く与え、安定な通信が困難になる。
そこで、本開示は、基地局装置と通信装置が通信する通信システムにおいて、無線リンク間の品質をより向上させることが可能な、新規かつ改良された通信装置、方法およびプログラムを提案する。
本開示によれば、空中に浮遊可能に構成された通信装置であって、通信相手でない第一の通信装置に与えている干渉に関する情報を、通信相手である第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報と当該通信装置の高度に基づいて送信制御する制御部を備える、通信装置が提供される。
また本開示によれば、通信相手である浮遊可能に構成された第一の通信装置が第二の通信装置に与えている干渉に関する情報を、前記第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報を第一の通信装置に送信する通信部を備え、前記干渉に関する情報は、前記第一の通信装置が前記第二の通信装置に与えている干渉に起因するビームフォームに関する情報を含む、通信装置が提供される。
また本開示によれば、空中に浮遊可能に構成された通信装置の通信制御方法であって、通信相手でない第一の通信装置に与えている干渉に関する情報を、通信相手である第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報と当該通信装置の高度に基づいて送信制御する、通信制御方法が提供される。
また本開示によれば、通信相手である浮遊可能に構成された第一の通信装置が第二の通信装置に与えている干渉に関する情報を、前記第二の通信装置から受信することと、前記干渉に関する情報を第一の通信装置に送信することと、を含み、前記干渉に関する情報は、前記第一の通信装置が前記第二の通信装置に与えている干渉に起因するビームフォームに関する情報を含む、通信制御方法が提供される。
また本開示によれば、空中に浮遊可能に構成された通信装置で実行されるコンピュータプログラムであって、通信相手でない第一の通信装置に与えている干渉に関する情報を、通信相手である第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報と当該通信装置の高度に基づいて送信制御することを実行させる、コンピュータプログラムが提供される。
また本開示によれば、コンピュータに、通信相手である浮遊可能に構成された第一の通信装置が第二の通信装置に与えている干渉に関する情報を、前記第二の通信装置から受信することと、前記干渉に関する情報を第一の通信装置に送信することと、を実行させ、前記干渉に関する情報は、前記第一の通信装置が前記第二の通信装置に与えている干渉に起因するビームフォームに関する情報を含む、コンピュータプログラムが提供される。
以上説明したように本開示によれば、基地局装置と通信装置が通信する通信システムにおいて、無線リンク間の品質をより向上させることが可能な、新規かつ改良された通信装置、方法およびプログラムを提供することが出来る。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本開示の一実施形態に係るシステムの全体構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る航空機をサポートするセルラネットワークの一例を示す図である。 本実施形態に係る航空機をサポートするセルラネットワークの一例を示す図である。 本実施形態に係る下りリンクスロットの一例を示す図である。 本実施形態に係る上りリンクスロットの一例を示す図である。 本実施形態に係る端末装置２００の初期接続プロシージャの一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る基地局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る端末装置２００の構成を示す概略ブロック図である。 仮想セルのデプロイメントの一例を示す図である。 仮想セル識別子の設定シーケンスの一例を示す図である。 本開示の実施の形態に係る無線通信システムの動作例を示す流れ図である。 端末装置の高度と端末装置の上りリンク送信電力との関係の一例を示す説明図である。 端末装置の高度と、送信電力制御の数式における係数との関係の一例を示す説明図である。 端末装置の高度と、送信電力制御の数式における項との関係の一例を示す説明図である。 本開示に係る技術が適用され得るｅＮＢの概略的な構成の第１の例を示すブロック図である。 本開示に係る技術が適用され得るｅＮＢの概略的な構成の第２の例を示すブロック図である
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、特に明記されない限り、以下で説明される技術、機能、方法、構成、手順、およびその他全ての記載は、ＬＴＥおよびＮＲに適用できる。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．はじめに
２．構成例
３．ドローン
４．技術的特徴
５．応用例
６．まとめ
＜＜１．はじめに＞＞
＜１．１．システム構成例＞
基地局装置１００は、セル１１（１１Ａ又は１１Ｂ）を運用し、セル１１の内部に位置する１つ以上の端末装置へ無線サービスを提供する。例えば、基地局装置１００Ａは、端末装置２００Ａに無線サービスを提供し、基地局装置１００Ｂは端末装置２００Ｂに無線サービスを提供する。セル１１は、例えばＬＴＥ又はＮＲ（New Radio）等の任意の無線通信方式に従って運用され得る。基地局装置１００は、コアネットワーク２０に接続される。コアネットワーク２０は、ＰＤＮ３０に接続される。
コアネットワーク２０は、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）、Ｓ−ＧＷ（Serving gateway）、Ｐ−ＧＷ（PDN gateway）、ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rule Function）及びＨＳＳ（Home Subscriber Server）を含み得る。若しくは、コアネットワーク２０は、これらと同様の機能を有するＮＲのエンティティを含み得る。ＭＭＥは、制御プレーンの信号を取り扱う制御ノードであり、端末装置の移動状態を管理する。Ｓ−ＧＷは、ユーザプレーンの信号を取り扱う制御ノードであり、ユーザデータの転送経路を切り替えるゲートウェイ装置である。Ｐ−ＧＷは、ユーザプレーンの信号を取り扱う制御ノードであり、コアネットワーク２０とＰＤＮ３０との接続点となるゲートウェイ装置である。ＰＣＲＦは、ベアラに対するＱｏＳ（Quality of Service）等のポリシー及び課金に関する制御を行う制御ノードである。ＨＳＳは、加入者データを取り扱い、サービス制御を行う制御ノードである。
端末装置２００は、基地局装置１００による制御に基づいて基地局装置１００と無線通信する。端末装置２００は、いわゆるユーザ端末（User Equipment：ＵＥ）であってもよいし、他の端末装置２００に対してのデータ転送の経由に用いられるリレー局（リレー端末）であってもよい。例えば、端末装置２００は、基地局装置１００に上りリンク（アップリンク）信号を送信して、基地局装置１００から下りリンク（ダウンリンク）信号を受信する。更に、端末装置２００は、他の端末装置２００にサイドリンク信号を送信して、他の端末装置２００からサイドリンク信号を受信する。
図２のように、本実施形態のシステムでは、通常の地上に存在する端末装置（地上端末装置、Terrestrial UE）の他に、空中を浮遊する端末装置（以下、航空機型端末装置（Aerial UE）と呼称する。）にもセルラネットワークを提供することができる。航空機型端末装置は、ドローン、気球、飛行機、などを含む。基地局装置は、地上に向けてカバレッジを形成すると共に、上空にも電波を放出することで、空中にもカバレッジを形成することができる。
＜１．２．技術的課題＞
電波は放射状に放出されるため、基地局装置近傍では狭カバレッジとなる一方で、基地局装置遠方では広カバレッジとなる。空中を浮遊する航空機型端末装置は、基地局装置遠方である高高度で通信を行う場合、接続セルに対して信号を送信すると同時に周囲の複数のセルに対して広く干渉を与えるため、セル間干渉によって受信品質が劣化し得る。具体的には、セルの識別に用いられる同期信号および参照信号（特にＣＲＳ）の送信に用いられるリソースがセル間で共通に使用され、強いセル間干渉を発生させることが挙げられる。このセル間干渉は、接続セル（サービングセル）からの信号の受信品質を大きく劣化させる要因となり得る。
以下で、図３を用いながら具体例を説明する。低高度を浮遊する基地局装置近傍の航空機型端末装置＃１が送信する上りリンク信号は伝搬の広がりが少なくセル間干渉の影響は小さい。一方で、高高度を浮遊する基地局装置遠方の航空機型端末装置＃２が送信する上りリンク信号は伝搬の広がりが大きいため、基地局装置＃２と基地局装置＃３は上りリンク信号を強く受信する。そのため、航空機型端末装置＃２が送信する上りリンク信号はセル間干渉の影響を多く受ける。
＜１．３．提案手法の概要＞
そこで、本開示では、上述した技術的課題に鑑み、周囲のセルに対する上りリンクセル間干渉を低減することが可能な仕組みを提案する。
＜１．４．関連技術＞
以下では、提案手法に関連する技術を説明する。
＜１．４．１．フレーム構成＞
ＬＴＥセルのそれぞれにおいて、ある所定の時間長（例えば、サブフレーム）では、１つの所定のパラメータが用いられるすなわち、ＬＴＥセルでは、下りリンク信号及び上りリンク信号は、それぞれ所定の時間長において、１つの所定のパラメータを用いて生成される。換言すると、端末装置２００は、基地局装置１００から送信される下りリンク信号、及び、基地局装置１００に送信する上りリンク信号が、それぞれ所定の時間長において、１つの所定のパラメータで生成される、と想定する。また、基地局装置１００は、端末装置２００に送信する下りリンク信号、及び、端末装置２００から送信される上りリンク信号が、それぞれ所定の時間長において、１つの所定のパラメータで生成されるように設定できる。前記１つの所定のパラメータは、例えば、１５ｋＨｚのサブキャリア間隔である。
ＮＲセルのそれぞれにおいて、ある所定の時間長（例えば、スロット）では、１つ以上の所定のパラメータが用いられる。すなわち、ＮＲセルでは、下りリンク信号及び上りリンク信号は、それぞれ所定の時間長において、１つ以上の所定のパラメータを用いて生成される。換言すると、端末装置２００は、基地局装置１００から送信される下りリンク信号、及び、基地局装置１００に送信する上りリンク信号が、それぞれ所定の時間長において、１つ以上の所定のパラメータで生成される、と想定する。また、基地局装置１００は、端末装置２００に送信する下りリンク信号、及び、端末装置２００から送信される上りリンク信号が、それぞれ所定の時間長において、１つ以上の所定のパラメータで生成されるように設定できる。複数の所定のパラメータが用いられる場合、それらの所定のパラメータが用いられて生成される信号は、所定の方法により多重される。例えば、所定の方法は、ＦＤＭ（Frequency Division Multiplexing）、ＴＤＭ（Time Division Multiplexing）、ＣＤＭ（Code Division Multiplexing）及び／又はＳＤＭ（Spatial Division Multiplexing）などを含む。
図４は、本実施形態に係る下りリンクスロットの一例を示す図である。ＮＲにおいて、図４の例では、パラメータセット１、パラメータセット０及びパラメータセット２を用いて生成される信号が、セル（システム帯域幅）において、ＦＤＭされて送受信される。また、ＬＴＥにおいて、図４の例では、パラメータセット１、パラメータセット０、またはパラメータセット２のいずれか１つを用いて生成される信号が、セル（システム帯域幅）において、送受信される。図４に示される図は、下りリンクリソースグリッドとも呼称される。基地局装置１００は、端末装置２００への下りリンクスロットにおいて、下りリンク物理チャネル及び／又は下りリンク物理信号を送信できる。端末装置２００は、基地局装置１００からの下りリンクスロットにおいて、下りリンク物理チャネル及び／又は下りリンク物理信号を受信できる。
図５は、本実施形態に係る上りリンクスロットの一例を示す図である。ＮＲにおいて、図５の例では、パラメータセット１、パラメータセット０及びパラメータセット２を用いて生成される信号が、セル（システム帯域幅）において、ＦＤＭされて送受信される。また、ＬＴＥにおいて、図５の例では、パラメータセット１、パラメータセット０、または、パラメータセット２のいずれか１つを用いて生成される信号が、セル（システム帯域幅）において、送受信される。図５に示される図は、上りリンクリソースグリッドとも呼称される。基地局装置１００は、端末装置２００への上りリンクスロットにおいて、上りリンク物理チャネル及び／又は上りリンク物理信号を送信できる。端末装置２００は、基地局装置１００からの上りリンクスロットにおいて、上りリンク物理チャネル及び／又は上りリンク物理信号を受信できる。
本実施形態において、物理リソースは以下のように定義されうる。１つのスロットは複数のシンボルによって定義される。スロットのそれぞれにおいて送信される物理信号又は物理チャネルは、リソースグリッドによって表現される。リソースグリッドは、周波数方向に対する複数のサブキャリアと、時間方向に対する複数のシンボル（ＯＦＤＭシンボル、又は、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル）によって定義される。サブキャリア又はリソースブロックの数は、セルの帯域幅に依存して決まるようにしてもよい。１つのスロットにおけるシンボルの数は、ＣＰ（Cyclic Prefix）のタイプによって決まる。ＣＰのタイプは、ノーマルＣＰ又は拡張ＣＰである。ノーマルＣＰにおいて、１つのスロットを構成するＯＦＤＭシンボル又はＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの数は７である。拡張ＣＰにおいて、１つのスロットを構成するＯＦＤＭシンボル又はＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの数は６である。リソースグリッド内のエレメントのそれぞれはリソースエレメントと称される。リソースエレメントは、サブキャリアのインデックス（番号）とシンボルのインデックス（番号）とを用いて識別される。なお、本実施形態の説明において、ＯＦＤＭシンボル又はＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは単にシンボルとも呼称される。
リソースブロックは、ある物理チャネル（ＰＤＳＣＨ又はＰＵＳＣＨなど）をリソースエレメントにマッピングするために用いられる。リソースブロックは、仮想リソースブロックと物理リソースブロックを含む。ある物理チャネルは、仮想リソースブロックにマッピングされる。仮想リソースブロックは、物理リソースブロックにマッピングされる。１つの物理リソースブロックは、時間領域において所定数の連続するシンボルで定義される。１つの物理リソースブロックは、周波数領域において所定数の連続するサブキャリアとから定義される。１つの物理リソースブロックにおけるシンボル数及びサブキャリア数は、そのセルにおけるＣＰのタイプ、サブキャリア間隔及び／又は上位層によって設定されるパラメータなどに基づいて決まる。例えば、ＣＰのタイプがノーマルＣＰであり、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚである場合、１つの物理リソースブロックにおけるシンボル数は７であり、サブキャリア数は１２である。その場合、１つの物理リソースブロックは（７×１２）個のリソースエレメントから構成される。物理リソースブロックは周波数領域において０から番号が付けられる。また、同一の物理リソースブロック番号が対応する、１つのサブフレーム内の２つのリソースブロックは、物理リソースブロックペア（ＰＲＢペア、ＲＢペア）として定義される。
＜１．４．２．物理信号と物理チャネル＞
同期信号（ＳＳ、Synchronization Signal）は、端末装置２００が少なくとも下りリンクの周波数領域及び／又は時間領域の同期をとるために用いられる。同期信号は、ＰＳＳ（Primary Synchronization Signal）及びＳＳＳ（Secondary Synchronization Signal）を含む。ＬＴＥにおいて、同期信号は無線フレーム内の所定のサブフレームに配置される。例えば、ＴＤＤ方式において、同期信号は無線フレーム内のサブフレーム０、１、５、及び６に配置される。ＦＤＤ方式において、同期信号は無線フレーム内のサブフレーム０及び５に配置される。ＮＲにおいて、同期信号は同期信号ブロック（ＳＳ ｂｌｏｃｋ）に含まれる。
ＰＳＳは、粗いフレーム／シンボルタイミング同期（時間領域の同期）やセル識別グループの識別に用いられてもよい。ＳＳＳは、より正確なフレームタイミング同期やセルの識別、ＣＰ長の検出に用いられてもよい。つまり、ＰＳＳとＳＳＳを用いることによって、フレームタイミング同期とセル識別を行うことができる。
ＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel）は、基地局装置１００のサービングセルに固有の報知情報であるＭＩＢ（Master Information Block）を報知するために用いられる。ＭＩＢはシステム情報である。例えば、ＭＩＢは、ＰＤＣＣＨの受信に必要な情報、および、無線フレームの番号（システムフレーム番号、ＳＦＮ）を示す情報を含む。ＬＴＥにおいて、ＰＢＣＨは、サブフレーム０に配置される。ＮＲにおいて、ＰＢＣＨは、同期信号ブロックに含まれる。
ＮＲにおける、同期信号ブロックは、ＰＳＳ、ＳＳＳ、ＰＢＣＨ、および、ＰＢＣＨのＤＭＲＳで構成される。同期信号ブロックに含まれるＰＳＳ、ＳＳＳ、ＰＢＣＨ、およびＰＢＣＨのＤＭＲＳは、２８８サブキャリアおよび４シンボルのリソース内に配置される。同期信号ブロックは、無線フレーム内の所定の４シンボルに配置される。
ＣＲＳ（Cell-specific Reference Signal）は、端末装置２００において、ＦＦＴ窓のタイミング同期（細かい同期、fine synchronization）、周波数および時間トラッキング、下りリンクのチャネル状態情報の算出、下りリンクのＲＲＭ測定、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨの復調のために用いられる。ＣＲＳは、ＬＴＥにおいて、全てのサブフレームで送信される。ＣＲＳはアンテナポート０〜３を用いて送信される。ＣＲＳは、サブフレーム内の１、４、７、１０番目のシンボルを用いて送信される。所定のアンテナポートで送信されるＣＲＳは６サブキャリア間隔で配置され、更に物理セル識別子に基づいてサイクリックシフトされる。換言すると、ＣＲＳは、周波数軸上に６セル繰り返しで送信される。なお、ＣＲＳは、ＮＲセルでは送信されない。
ＣＳＩ−ＲＳ（Channel State Information Reference Signal）は、端末装置２００において、下りリンクのチャネル状態情報の算出、および、下りリンクのＲＲＭ測定のために用いられる。なお、ＣＳＩ−ＲＳは、周波数および時間トラッキングに用いられてもよい。ＣＳＩ−ＲＳは、設定されたサブフレームで送信される。ＣＳＩ−ＲＳが送信されるリソースは、基地局装置１００によって設定される。端末装置２００は、ＣＳＩ−ＲＳを用いて信号測定（チャネル測定）を行う。ＣＳＩ−ＲＳは、１、２、４、８、１２、１６、２４及び３２の一部又は全部のアンテナポートの設定をサポートする。なお、サポートされるアンテナポートは、端末装置２００の端末装置２００ケイパビリティ、ＲＲＣパラメータの設定、及び／又は設定される送信モードなどに基づいて決定されてもよい。
ＺＰ ＣＳＩ−ＲＳ（Zero Power CSI-RS）のリソースは、上位層によって設定される。ＺＰ ＣＳＩ−ＲＳのリソースはゼロ出力の電力で送信されてもよい。すなわち、ＺＰ ＣＳＩ−ＲＳのリソースは何も送信しなくてもよい。ＺＰ ＣＳＩ−ＲＳの設定したリソースにおいて、ＰＤＳＣＨ及びＰＤＣＣＨは送信されない。例えば、ＺＰ ＣＳＩ−ＲＳのリソースは隣接セルがＮＺＰ ＣＳＩ−ＲＳの送信を行うために用いられる。また、例えば、ＺＰ ＣＳＩ−ＲＳのリソースはＣＳＩ−ＩＭを測定するために用いられる。また、例えば、ＺＰ ＣＳＩ−ＲＳのリソースはＰＤＳＣＨなどの所定のチャネルが送信されないリソースである。換言すると、所定のチャネルは、ＺＰ ＣＳＩ−ＲＳのリソースを除いて（レートマッチングして、パンクチャして）マッピングされる。
ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）は、下りリンク制御情報（Downlink Control Information: DCI）を送信するために用いられる。下りリンク制御情報の情報ビットのマッピングが、ＤＣＩフォーマットとして定義される。下りリンク制御情報は、下りリンクグラント（downlink grant）及び上りリンクグラント（uplink grant）を含む。下りリンクグラントは、下りリンクアサインメント（downlink assignment）又は下りリンク割り当て（downlink allocation）とも称する。ＰＤＣＣＨは、連続する１つ又は複数のＣＣＥ（Control Channel Element）の集合によって送信される。ＬＴＥにおいて、ＣＣＥは、９つのＲＥＧ（Resource Element Group）で構成される。ＮＲにおいて、ＣＣＥは、６つのＲＥＧで構成される。ＬＴＥにおいて、ＲＥＧは、４つのリソースエレメントで構成される。ＮＲにおいて、ＲＥＧは、１つのリソースブロックおよび１つのＯＦＤＭシンボルで構成される。ＰＤＣＣＨがｎ個の連続するＣＣＥで構成される場合、そのＰＤＣＣＨは、ＣＣＥのインデックス（番号）であるｉをｎで割った余りが０である条件を満たすＣＣＥから始まる。
ＰＤＣＣＨ領域は、ＰＤＣＣＨが配置し得るリソースである。ＬＴＥセルにおいて、ＰＤＣＣＨ領域は、システム帯域の全体に設定される。ＮＲセルにおいて、ＰＤＣＣＨ領域は、所定の数シンボルおよび数リソースブロックに設定される。ＮＲセルにおいて、ＰＤＣＣＨ領域は、ＣＯＲＥＳＥＴ（Control Resource Set）とも呼称される。
ＬＴＥセルにおいて、下りリンク制御情報（Downlink Control Information: DCI）を送信するために、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel）が用いられることができる。ＥＰＤＣＣＨは、連続する１つまたは複数のＥＣＣＥ（Enhanced Control Channel Element）の集合によって送信される。ＥＣＣＥは、複数のＥＲＥＧ（Enhanced Resource Element Group）で構成される。
ＥＰＤＣＣＨ領域は、ＥＰＤＣＣＨが配置し得るリソースである。ＬＴＥセルにおいて、ＥＰＤＣＣＨ領域は、所定の数リソースブロックに設定される。ＥＰＤＣＣＨ領域は、ＥＰＤＣＣＨセットとも呼称される。
ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）は、下りリンクデータ（Downlink Shared Channel: DL-SCH）を送信するために用いられる。また、ＰＤＳＣＨは、上位層の制御情報を送信するためにも用いられる。
ＰＤＳＣＨに関連するＤＭＲＳ（Demodulation Reference Signal）は、ＤＭＲＳが関連するＰＤＳＣＨの送信に用いられるサブフレーム及び帯域で送信される。ＤＭＲＳは、ＤＭＲＳが関連するＰＤＳＣＨの復調を行なうために用いられる。
ＬＴＥセルにおいて、ＥＰＤＣＣＨに関連するＤＭＲＳは、ＤＭＲＳが関連するＥＰＤＣＣＨの送信に用いられるスロット及びリソースブロックで送信される。ＤＭＲＳは、ＤＭＲＳが関連するＥＰＤＣＣＨの復調を行なうために用いられる。
ＮＲセルにおいて、ＰＤＣＣＨに関連するＤＭＲＳは、ＤＭＲＳが関連するＰＤＣＣＨの送信に用いられるスロット及びリソースブロックで送信される。ＤＭＲＳは、ＤＭＲＳが関連するＰＤＣＣＨの復調を行なうために用いられる。
ＤＲＳ（Discovery Reference Signal、Discovery Signal）は、端末装置２００において、セルの検出、および、下りリンクのＲＲＭ測定のために用いられる。なお、ＤＲＳは、下りリンクのチャネル状態情報の算出や下りリンクのトラッキングに用いられてもよい。ＤＲＳは、１つのＰＳＳ、１つのＳＳＳ、ＣＲＳで構成される。更に、ＤＲＳは、ＣＳＩ−ＲＳを含んでもよい。ＮＲにおけるＤＲＳは、ＰＢＣＨのＤＭＲＳを含んでもよい。
ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）は、上りリンク制御情報（Uplink Control Information: UCI）を送信するために用いられる物理チャネルである。上りリンク制御情報は、下りリンクのチャネル状態情報（Channel State Information: CSI）、ＰＵＳＣＨリソースの要求を示すスケジューリング要求（Scheduling Request: SR）、下りリンクデータ（Transport block: TB, Downlink-Shared Channel: DL-SCH）に対するＨＡＲＱ−ＡＣＫを含む。ＨＡＲＱ−ＡＣＫは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＨＡＲＱフィードバック、又は、応答情報とも称される。また、下りリンクデータに対するＨＡＲＱ−ＡＣＫは、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、又はＤＴＸを示す。
ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）は、上りリンクデータ（Uplink-Shared Channel: UL-SCH）を送信するために用いられる物理チャネルである。また、ＰＵＳＣＨは、上りリンクデータと共にＨＡＲＱ−ＡＣＫ及び／又はチャネル状態情報を送信するために用いられてもよい。また、ＰＵＳＣＨは、チャネル状態情報のみ、又は、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ及びチャネル状態情報のみを送信するために用いられてもよい。
ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）は、ランダムアクセスプリアンブルを送信するために用いられる物理チャネルである。ランダムアクセスプリアンブルは、ＰＲＡＣＨプリアンブルとも称される。ＰＲＡＣＨは、端末装置２００が基地局装置１００と時間領域の同期をとるために用いられることができる。また、ＰＲＡＣＨは、初期コネクション構築（initial connection establishment）手続き（処理）、ハンドオーバ手続き、コネクション再構築（connection re-establishment）手続き、上りリンク送信に対する同期（タイミング調整）、及び／又は、ＰＵＳＣＨリソースの要求を示すためにも用いられる。
ＵＬ−ＤＭＲＳ（Uplink Demodulation Reference Signal）は、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨの送信に関連する。ＵＬ−ＤＭＲＳは、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨと時間多重される。基地局装置１００は、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨの伝搬路補正を行うためにＵＬ−ＤＭＲＳを用いてもよい。本実施形態の説明において、ＰＵＳＣＨの送信は、ＰＵＳＣＨとＵＬ−ＤＭＲＳを多重して送信することも含む。本実施形態の説明において、ＰＵＣＣＨの送信は、ＰＵＣＣＨとＵＬ−ＤＭＲＳを多重して送信することも含む。
基地局装置１００は、上りリンクのチャネル状態を測定するためにＳＲＳ（Sounding Reference Signal）を用いてもよい。ＬＴＥにおいて、ＳＲＳは上りリンクサブフレームまたはスペシャルサブフレーム内の最後のシンボルまたは後方から２番目のシンボルを用いて送信される。ＮＲにおいて、ＳＲＳはスロット内の後方４シンボルを用いて送信される。
＜１．４．３．初期アクセス＞
初期接続（初期アクセス）とは、端末装置２００がいずれのセルにも接続していない状態（アイドル状態）から、いずれかのセルとの接続を確立した状態（接続状態）に遷移する工程である。
図６は、本実施形態に係る端末装置２００の初期接続プロシージャの一例を示すフローチャートである。図６に示すように、アイドル状態の端末装置２００は、セル選択手続きを行う（ステップＳ１１０）。セル選択手続には、同期信号の検出（ステップＳ１１１）とＰＢＣＨの復号（ステップＳ１１２）の工程が含まれる。端末装置２００は、同期信号の検出に基づいて、セルと下りリンクでの同期を行う。そして、下りリンクの同期確立後、端末装置２００は、ＰＢＣＨの復号を試み、第一のシステム情報を取得する。
次に、端末装置２００は、ＰＢＣＨに含まれる第一のシステム情報に基づき、第二のシステム情報を取得する（ステップＳ１２０）。
次に、端末装置２００は、第一のシステム情報及び／又は第二のシステム情報に基づき、ランダムアクセス手続き（ランダムアクセスプロシージャ、ＲＡＣＨ手続き、ＲＡＣＨプロシージャ）を行う（ステップＳ１３０）。ランダムアクセス手続きには、ランダムアクセスプリアンブルの送信（ステップＳ１３１）、ランダムアクセス応答の受信（ステップＳ１３２）、メッセージ３（Message 3）の送信（ステップＳ１３３）、そして衝突解決（Contention resolution）の受信（ステップＳ１３４）の工程が含まれる。端末装置２００は、先ず、所定のＰＲＡＣＨプリアンブルを選択し、送信を行う。次に、端末装置２００は、送信したＰＲＡＣＨプリアンブルに対応するランダムアクセス応答を含んだＰＤＳＣＨを受信する。次に、端末装置２００は、受信したランダムアクセス応答に含まれた、ランダムアクセスレスポンスグラントによってスケジュールされたリソースを用いてメッセージ３を含むＰＵＳＣＨを送信する。最後に、端末装置２００は、そのＰＵＳＣＨに対応する衝突解決を含んだＰＤＳＣＨを受信する。
メッセージ３は、ＲＲＣ接続要求のＲＲＣメッセージを含む。衝突解決は、ＲＲＣ接続セットアップのＲＲＣメッセージを含む。端末装置２００は、ＲＲＣ接続セットアップのＲＲＣメッセージを受信した場合、ＲＲＣ接続動作を行い、ＲＲＣアイドル状態からＲＲＣ接続状態に遷移する。ＲＲＣ接続状態に遷移した後、端末装置２００は、ＲＲＣ接続セットアップ完了のＲＲＣメッセージを基地局装置１００に送信する。この一連の動作によって、端末装置２００は、基地局装置１００と接続することができる。
なお、ランダムアクセスプリアンブルはメッセージ１、ランダムアクセス応答はメッセージ２、衝突解決はメッセージ４、ＲＲＣ接続セットアップ完了のメッセージはメッセージ５とも呼称される。
ランダムアクセス手続きの全ての工程が完了した後は、端末装置２００は、そのセルと接続されている状態（接続状態）に遷移することができる。
なお、図６に示したランダムアクセス手続きは、４ステップＲＡＣＨプロシージャとも呼称される。一方で、端末装置２００がランダムアクセスプリアンブルの送信に伴ってＭｅｓｓａｇｅ ３の送信も行い、基地局装置１００がそれらの応答としてランダムアクセス応答及びＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎの送信を行うランダムアクセス手続きは、２ステップＲＡＣＨプロシージャと呼称される。
ランダムアクセスプリアンブルは、ＰＲＡＣＨに関連付けて送信される。ランダムアクセス応答は、ＰＤＳＣＨで送信される。ランダムアクセス応答を含むＰＤＳＣＨは、ＰＤＣＣＨでスケジュールされる。メッセージ３は、ＰＵＳＣＨで送信される。メッセージ３を含むＰＵＳＣＨは、ランダムアクセス応答に含まれる上りリンクグラントによってスケジュールされる。
＜１．４．４．ＲＲＭ測定と報告＞
ＲＲＭ（Radio Resource Management）測定は基地局装置１００および端末装置２００で行われる。ＲＲＭ測定の情報は、セル選択、セル再選択、ハンドオーバや無線リソース制御などを決定する際に用いられる。
ＲＲＭ測定では、基地局装置１００と端末装置２００間の信号電力強度や通信品質が測定される。具体的には、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、ＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio）などが、測定される。ＲＳＲＰは、主に、基地局装置１００からの通信品質の判断やパスロスの測定などに用いられる。ＲＳＲＱやＳＩＮＲは、主に、基地局装置１００との通信品質の判断などに用いられる。ＲＳＳＩは、主に、その無線リソースでの干渉の測定などに用いられる。
ＲＳＲＰは、所定の参照信号の受信電力である。所定の参照信号は、例えば、ＣＲＳ、ＳＳＳ、ＰＢＣＨに関連するＤＭＲＳ、所定のアンテナポートで送信されるＣＳＩ−ＲＳなどである。ＲＳＲＰは、例えば、１つのリソースエレメントの受信電力として定義される。
ＲＳＳＩは、所定の期間で測定された総受信電力の平均電力である。ＲＳＳＩは、サービングセルや非サービングセル、隣接チャネル干渉、熱雑音など、全ての受信された電力を含む。ＲＳＳＩは、１つのＯＦＤＭシンボルの受信電力として定義される。
ＲＳＲＱは、ＲＳＲＰとＲＳＳＩの比として定義される。具体的には、ＲＳＲＱは、ＲＳＲＰをＲＳＳＩで除算した値である。なお、ＲＳＲＱは、前述した値に、ＲＳＳＩが測定されたリソースブロック数やリソースエレメント数などを乗算した値として定義されてもよい。
ＳＩＮＲは、所定の基地局装置１００からの受信電力と、その所定の基地局装置１００以外からの受信電力の比として定義される。所定の同期信号のリソースを用いて測定されたＳＩＮＲは、ＳＳ−ＳＩＮＲと呼称される。所定の参照信号のリソースを用いて測定されたＳＩＮＲは、ＲＳ−ＳＩＮＲと呼称される。
端末装置２００で測定されたＲＲＭ測定の測定結果は、基地局装置１００に報告され得る。ＲＲＭ測定の測定結果は、所定の条件を満たした場合に、報告され得る。所定の条件は、例えば、測定結果が上位層から設定された閾値を上回った、もしくは、下回った場合、上位層から設定された閾値を下回った場合、測定対象のセル（例えば、サービングセル）の測定結果が他のセル（例えば、隣接セル）の測定結果を上回った、もしくは、下回った場合、前回の報告から所定時間が過ぎた場合、などが挙げられる。
＜１．４．５．上りリンク電力制御＞
本実施形態において、上りリンクチャネルおよび上りリンク信号の送信電力は送信する情報、用いられるリソースブロック、送信環境、基地局からの指示、などに応じて制御される。
本実施形態におけるＰＵＳＣＨの送信電力制御の式の一例は以下になる。
Figure 2021114635
上記数式において、PCMAX,c(i)は第iサブフレームにおけるセルｃの最大送信電力である。また、PPUSCH,c(i)は第iサブフレームにおけるＰＵＳＣＨの送信電力値である。MPUSCH,c(i)は第iサブフレームに割り当てられたＰＵＳＣＨ送信用の物理リソースブロックの数である。PO_PUSCH,c(j)は予め決められたＰＵＳＣＨの基本となる送信電力である。αc(j)はパスロスに乗算する係数である。PLcは下りリンク信号から算出されたパスロスである。ΔTF,c(i)は変調方式等によるオフセット値である。fc(i)は基地局から指示されたＰＵＳＣＨに関するＴＰＣコマンドの累積値である。
本実施形態におけるＰＵＣＣＨの送信電力制御の式の一例は以下になる。
Figure 2021114635
上記数式において、PCMAX,c(i)は第iサブフレームにおけるセルｃの最大送信電力である。また、PPUCCH,c(i)は第iサブフレームにおけるＰＵＣＣＨの送信電力値である。PO_PUCCHは予め決められたＰＵＣＣＨの基本となる送信電力である。PLcは下りリンク信号から算出されたパスロスである。h(nCQI,nHARQ,nSR)は上りリンク制御情報の情報ビット数に応じて設定される値である。nCQIはＣＱＩの情報ビット数、nHARQはＨＡＲＱ−ＡＣＫの情報ビット数、nSRはＳＲの情報ビット数である。ΔF_PUCCH(F)はＲＲＣシグナリングによって与えられるオフセット値である。ΔTxD(F’)は２以上のアンテナポートを用いて送信する際に用いられるオフセット値である。g(i)は基地局から指示されたＰＵＣＣＨに関するＴＰＣコマンドの累積値である。
本実施形態におけるＳＲＳの送信電力制御の式の一例は以下になる。
Figure 2021114635
上記数式において、PCMAX,c(i)は第iサブフレームにおけるセルｃの最大送信電力である。また、PSRS,c(i)は第iサブフレームにおけるＳＲＳの送信電力値である。PSRS_OFFSET,c(m)はＲＲＣシグナリングによって設定されるＳＲＳ送信タイプに対応するオフセット値である。MSRS,cはセルｃのＳＲＳ送信のリソースブロック数である。PO_PUSCH,c(j)は予め決められたＰＵＳＣＨの基本となる送信電力である。αc(j)はパスロスに乗算する係数である。PLcは下りリンク信号から算出されたパスロスである。fc(i)は基地局から指示されたＰＵＳＣＨに関するＴＰＣコマンドの累積値である。
上記の数式によれば、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ、およびＳＲＳの送信電力は、下りリンク信号から算出されたパスロスに基づいて計算される。更に、ＰＵＳＣＨおよびＳＲＳにおいて、アルファ係数（αc(j)）によって、送信電力が制御される。これによって、基地局装置は、セル端に位置する端末装置の上りリンク送信電力を制御可能となり、受信ＳＩＮＲおよび隣接セル間干渉を制御することができる。
POは、上位層（ＲＲＣシグナリング）に基づいて設定される送信電力制御パラメータである。POは、PO_PUSCH,c(j)、PO_PUCCH、を含む。基地局装置は、このPOを用いて、準静的に端末装置の送信電力を指示することができる。
＜１．４．６．上りリンクのセル間干渉制御＞
本実施形態において、上りリンクセル間干渉に対するリソースの制御方法の一つとして、ＨＩＩ（High Interference Indicator）および／またはＯＩ（Overload Indicator）が用いられる。
ＨＩＩは、所定の基地局装置１００が、その所定の基地局装置１００に接続している端末装置２００の上りリンク送信が隣接セルに強い干渉を与えうることを、隣接セル（隣接基地局）にＸ２インタフェース経由で通知するために用いられるインディケータである。ＨＩＩでは、リソースブロックごとに高干渉または低干渉がビットマップによって示される。
ＯＩは、所定の基地局装置１００と隣接する隣接セル（隣接基地局）が、所定の基地局装置１００に接続している端末装置の上りリンク送信によって干渉を受けていることを隣接セル（隣接基地局）から基地局装置１００にＸ２インタフェース経由で通知するために用いられるインディケータである。ＯＩでは、リソースブロックごとに高干渉、中干渉、または低干渉がビットマップによって示される。
上りリンクのセル間干渉制御において、基地局装置は、ＨＩＩおよび／またはＯＩの情報に基づいて、上りリンク送信のスケジューリングを行う。例えば、ＨＩＩやＯＩによって高干渉であると指示されたリソースブロックは、上りリンク送信に割り当てない。これにより、セル間で異なるリソースブロックを用い、上りリンクセル間干渉を低減することができる。
＜＜２．構成例＞＞
＜２．１．本実施形態に係る基地局装置１００の構成例＞
図７は、本実施形態に係る基地局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、基地局装置１００は、上位層処理部１０１、制御部１０３、受信部１０５、送信部１０７、及び、送受信アンテナ１０９、を含んで構成される。また、受信部１０５は、復号化部１０５１、復調部１０５３、多重分離部１０５５、無線受信部１０５７、及びチャネル測定部１０５９を含んで構成される。また、送信部１０７は、符号化部１０７１、変調部１０７３、多重部１０７５、無線送信部１０７７、及び下りリンク参照信号生成部１０７９を含んで構成される。
既に説明したように、基地局装置１００は、１つ以上のＲＡＴをサポートできる。図７に示す基地局装置１００に含まれる各部の一部又は全部は、ＲＡＴに応じて個別に構成されうる。例えば、受信部１０５及び送信部１０７は、ＬＴＥとＮＲとで個別に構成される。また、ＮＲセルにおいて、図７に示す基地局装置１００に含まれる各部の一部又は全部は、送信信号に関するパラメータセットに応じて個別に構成されうる。例えば、あるＮＲセルにおいて、無線受信部１０５７及び無線送信部１０７７は、送信信号に関するパラメータセットに応じて個別に構成されうる。
上位層処理部１０１は、媒体アクセス制御（MAC: Medium Access Control）層、パケットデータ統合プロトコル（Packet Data Convergence Protocol: PDCP）層、無線リンク制御（Radio Link Control: RLC）層、無線リソース制御（Radio Resource Control: RRC）層の処理を行う。また、上位層処理部１０１は、受信部１０５、及び送信部１０７の制御を行うために制御情報を生成し、制御部１０３に出力する。
制御部１０３は、上位層処理部１０１からの制御情報に基づいて、受信部１０５及び送信部１０７の制御を行う。制御部１０３は、上位層処理部１０１への制御情報を生成し、上位層処理部１０１に出力する。制御部１０３は、復号化部１０５１からの復号化された信号及びチャネル測定部１０５９からのチャネル推定結果を入力する。制御部１０３は、符号化する信号を符号化部１０７１へ出力する。また、制御部１０３は、基地局装置１００の全体又は一部を制御するために用いられる。
上位層処理部１０１は、ＲＡＴ制御、無線リソース制御、サブフレーム設定、スケジューリング制御、及び／又は、ＣＳＩ報告制御に関する処理及び管理を行う。上位層処理部１０１における処理及び管理は、端末装置２００毎、又は基地局装置１００に接続している端末装置２００共通に行われる。上位層処理部１０１における処理及び管理は、上位層処理部１０１のみで行われてもよいし、上位ノード又は他の基地局装置１００から取得してもよい。また、上位層処理部１０１における処理及び管理は、ＲＡＴに応じて個別に行われてもよい。例えば、上位層処理部１０１は、ＬＴＥにおける処理及び管理と、ＮＲにおける処理及び管理とを個別に行う。
上位層処理部１０１におけるＲＡＴ制御では、ＲＡＴに関する管理が行われる。例えば、ＲＡＴ制御では、ＬＴＥに関する管理及び／又はＮＲに関する管理が行われる。ＮＲに関する管理は、ＮＲセルにおける送信信号に関するパラメータセットの設定及び処理を含む。
上位層処理部１０１における無線リソース制御では、下りリンクデータ（トランスポートブロック）、システムインフォメーション、ＲＲＣメッセージ（ＲＲＣパラメータ）、及び／又は、ＭＡＣ制御エレメント（ＣＥ：Control Element）の生成及び／又は管理が行われる。
上位層処理部１０１におけるサブフレーム設定では、サブフレーム設定、サブフレームパターン設定、上りリンク−下りリンク設定、上りリンク参照ＵＬ−ＤＬ設定、及び／又は、下りリンク参照ＵＬ−ＤＬ設定の管理が行われる。なお、上位層処理部１０１におけるサブフレーム設定は、基地局サブフレーム設定とも呼称される。また、上位層処理部１０１におけるサブフレーム設定は、上りリンクのトラフィック量及び下りリンクのトラフィック量に基づいて決定できる。また、上位層処理部１０１におけるサブフレーム設定は、上位層処理部１０１におけるスケジューリング制御のスケジューリング結果に基づいて決定できる。
上位層処理部１０１におけるスケジューリング制御では、受信したチャネル状態情報及びチャネル測定部１０５９から入力された伝搬路の推定値やチャネルの品質などに基づいて、物理チャネルを割り当てる周波数及びサブフレーム、物理チャネルの符号化率及び変調方式及び送信電力などが決定される。例えば、制御部１０３は、上位層処理部１０１におけるスケジューリング制御のスケジューリング結果に基づいて、制御情報（ＤＣＩフォーマット）を生成する。
上位層処理部１０１におけるＣＳＩ報告制御では、端末装置２００のＣＳＩ報告が制御される。例えば、端末装置２００においてＣＳＩを算出するために想定するためのＣＳＩ参照リソースに関する設定が制御される。
受信部１０５は、制御部１０３からの制御に従って、送受信アンテナ１０９を介して端末装置２００から送信された信号を受信し、さらに分離、復調、復号などの受信処理を行い、受信処理された情報を制御部１０３に出力する。なお、受信部１０５における受信処理は、あらかじめ規定された設定、又は基地局装置１００が端末装置２００に通知した設定に基づいて行われる。
無線受信部１０５７は、送受信アンテナ１０９を介して受信された上りリンクの信号に対して、中間周波数への変換（ダウンコンバート）、不要な周波数成分の除去、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルの制御、受信された信号の同相成分及び直交成分に基づく直交復調、アナログ信号からディジタル信号への変換、ガードインターバル（Guard Interval: GI）の除去、及び／又は、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform: FFT）による周波数領域信号の抽出を行う。
多重分離部１０５５は、無線受信部１０５７から入力された信号から、ＰＵＣＣＨ又はＰＵＳＣＨなどの上りリンクチャネル及び／又は上りリンク参照信号を分離する。多重分離部１０５５は、上りリンク参照信号をチャネル測定部１０５９に出力する。多重分離部１０５５は、チャネル測定部１０５９から入力された伝搬路の推定値から、上りリンクチャネルに対する伝搬路の補償を行う。
復調部１０５３は、上りリンクチャネルの変調シンボルに対して、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の変調方式を用いて受信信号の復調を行う。復調部１０５３は、ＭＩＭＯ多重された上りリンクチャネルの分離及び復調を行う。
復号化部１０５１は、復調された上りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された上りリンクデータ及び／又は上りリンク制御情報は制御部１０３へ出力される。復号化部１０５１は、ＰＵＳＣＨに対しては、トランスポートブロック毎に復号処理を行う。
チャネル測定部１０５９は、多重分離部１０５５から入力された上りリンク参照信号から伝搬路の推定値及び／又はチャネルの品質などを測定し、多重分離部１０５５及び／又は制御部１０３に出力する。例えば、チャネル測定部１０５９は、ＵＬ−ＤＭＲＳを用いてＰＵＣＣＨ又はＰＵＳＣＨに対する伝搬路補償を行うための伝搬路の推定値を測定し、ＳＲＳを用いて上りリンクにおけるチャネルの品質を測定する。
送信部１０７は、制御部１０３からの制御に従って、上位層処理部１０１から入力された下りリンク制御情報及び下りリンクデータに対して、符号化、変調及び多重などの送信処理を行う。例えば、送信部１０７は、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ、及び下りリンク参照信号を生成及び多重し、送信信号を生成する。なお、送信部１０７における送信処理は、あらかじめ規定された設定、基地局装置１００が端末装置２００に通知した設定、又は、同一のサブフレームで送信されるＰＤＣＣＨ又はＥＰＤＣＣＨを通じて通知される設定に基づいて行われる。
符号化部１０７１は、制御部１０３から入力されたＨＡＲＱインディケータ（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）、下りリンク制御情報、及び下りリンクデータを、ブロック符号化、畳込み符号化、ターボ符号化等の所定の符号化方式を用いて符号化を行う。変調部１０７３は、符号化部１０７１から入力された符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の所定の変調方式で変調する。下りリンク参照信号生成部１０７９は、物理セル識別子（ＰＣＩ：Physical cell identification）、端末装置２００に設定されたＲＲＣパラメータなどに基づいて、下りリンク参照信号を生成する。多重部１０７５は、各チャネルの変調シンボルと下りリンク参照信号を多重し、所定のリソースエレメントに配置する。
無線送信部１０７７は、多重部１０７５からの信号に対して、逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform: IFFT）による時間領域の信号への変換、ガードインターバルの付加、ベースバンドのディジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、中間周波数の信号から高周波数の信号への変換（アップコンバート: up convert）、余分な周波数成分の除去、電力の増幅などの処理を行い、送信信号を生成する。無線送信部１０７７が出力した送信信号は、送受信アンテナ１０９から送信される。
＜２．２．本実施形態に係る端末装置２００の構成例＞
図８は、本実施形態に係る端末装置２００の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、端末装置２００は、上位層処理部２０１、制御部２０３、受信部２０５、送信部２０７、及び送受信アンテナ２０９を含んで構成される。また、受信部２０５は、復号化部２０５１、復調部２０５３、多重分離部２０５５、無線受信部２０５７、及びチャネル測定部２０５９を含んで構成される。また、送信部２０７は、符号化部２０７１、変調部２０７３、多重部２０７５、無線送信部２０７７、及び上りリンク参照信号生成部２０７９を含んで構成される。
既に説明したように、端末装置２００は、１つ以上のＲＡＴをサポートできる。図８に示す端末装置２００に含まれる各部の一部又は全部は、ＲＡＴに応じて個別に構成されうる。例えば、受信部２０５及び送信部２０７は、ＬＴＥとＮＲとで個別に構成される。また、ＮＲセルにおいて、図８に示す端末装置２００に含まれる各部の一部又は全部は、送信信号に関するパラメータセットに応じて個別に構成されうる。例えば、あるＮＲセルにおいて、無線受信部２０５７及び無線送信部２０７７は、送信信号に関するパラメータセットに応じて個別に構成されうる。
上位層処理部２０１は、上りリンクデータ（トランスポートブロック）を、制御部２０３に出力する。上位層処理部２０１は、媒体アクセス制御（MAC: Medium Access Control）層、パケットデータ統合プロトコル（Packet Data Convergence Protocol: PDCP）層、無線リンク制御（Radio Link Control: RLC）層、無線リソース制御（Radio Resource Control: RRC）層の処理を行なう。また、上位層処理部２０１は、受信部２０５、及び送信部２０７の制御を行うために制御情報を生成し、制御部２０３に出力する。
制御部２０３は、上位層処理部２０１からの制御情報に基づいて、受信部２０５及び送信部２０７の制御を行う。制御部２０３は、上位層処理部２０１への制御情報を生成し、上位層処理部２０１に出力する。制御部２０３は、復号化部２０５１からの復号化された信号及びチャネル測定部２０５９からのチャネル推定結果を入力する。制御部２０３は、符号化する信号を符号化部２０７１へ出力する。また、制御部２０３は、端末装置２００の全体又は一部を制御するために用いられてもよい。
上位層処理部２０１は、ＲＡＴ制御、無線リソース制御、サブフレーム設定、スケジューリング制御、及び／又は、ＣＳＩ報告制御に関する処理及び管理を行う。上位層処理部２０１における処理及び管理は、あらかじめ規定される設定、及び／又は、基地局装置１００から設定又は通知される制御情報に基づく設定に基づいて行われる。例えば、基地局装置１００からの制御情報は、ＲＲＣパラメータ、ＭＡＣ制御エレメント又はＤＣＩを含む。また、上位層処理部２０１における処理及び管理は、ＲＡＴに応じて個別に行われてもよい。例えば、上位層処理部２０１は、ＬＴＥにおける処理及び管理と、ＮＲにおける処理及び管理とを個別に行う。
上位層処理部２０１におけるＲＡＴ制御では、ＲＡＴに関する管理が行われる。例えば、ＲＡＴ制御では、ＬＴＥに関する管理及び／又はＮＲに関する管理が行われる。ＮＲに関する管理は、ＮＲセルにおける送信信号に関するパラメータセットの設定及び処理を含む。
上位層処理部２０１における無線リソース制御では、自装置における設定情報の管理が行われる。上位層処理部２０１における無線リソース制御では、上りリンクデータ（トランスポートブロック）、システムインフォメーション、ＲＲＣメッセージ（ＲＲＣパラメータ）、及び／又は、ＭＡＣ制御エレメント（ＣＥ：Control Element）の生成及び／又は管理が行われる。
上位層処理部２０１におけるサブフレーム設定では、基地局装置１００及び／又は基地局装置１００とは異なる基地局装置１００におけるサブフレーム設定が管理される。サブフレーム設定は、サブフレームに対する上りリンク又は下りリンクの設定、サブフレームパターン設定、上りリンク−下りリンク設定、上りリンク参照ＵＬ−ＤＬ設定、及び／又は、下りリンク参照ＵＬ−ＤＬ設定を含む。なお、上位層処理部２０１におけるサブフレーム設定は、端末サブフレーム設定とも呼称される。
上位層処理部２０１におけるスケジューリング制御では、基地局装置１００からのＤＣＩ（スケジューリング情報）に基づいて、受信部２０５及び送信部２０７に対するスケジューリングに関する制御を行うための制御情報が生成される。
上位層処理部２０１におけるＣＳＩ報告制御では、基地局装置１００に対するＣＳＩの報告に関する制御が行われる。例えば、ＣＳＩ報告制御では、チャネル測定部２０５９でＣＳＩを算出するために想定するためのＣＳＩ参照リソースに関する設定が制御される。ＣＳＩ報告制御では、ＤＣＩ及び／又はＲＲＣパラメータに基づいて、ＣＳＩを報告するために用いられるリソース（タイミング）を制御する。
受信部２０５は、制御部２０３からの制御に従って、送受信アンテナ２０９を介して基地局装置１００から送信された信号を受信し、さらに分離、復調、復号などの受信処理を行い、受信処理された情報を制御部２０３に出力する。なお、受信部２０５における受信処理は、あらかじめ規定された設定、又は基地局装置１００からの通知又は設定に基づいて行われる。
無線受信部２０５７は、送受信アンテナ２０９を介して受信された上りリンクの信号に対して、中間周波数への変換（ダウンコンバート）、不要な周波数成分の除去、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルの制御、受信された信号の同相成分及び直交成分に基づく直交復調、アナログ信号からディジタル信号への変換、ガードインターバル（Guard Interval: GI）の除去、及び／又は、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform: FFT）による周波数領域の信号の抽出を行う。
多重分離部２０５５は、無線受信部２０５７から入力された信号から、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ又はＰＤＳＣＨなどの下りリンクチャネル、下りリンク同期信号及び／又は下りリンク参照信号を分離する。多重分離部２０５５は、下りリンク参照信号をチャネル測定部２０５９に出力する。多重分離部２０５５は、チャネル測定部２０５９から入力された伝搬路の推定値から、下りリンクチャネルに対する伝搬路の補償を行う。
復調部２０５３は、下りリンクチャネルの変調シンボルに対して、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の変調方式を用いて受信信号の復調を行う。復調部２０５３は、ＭＩＭＯ多重された下りリンクチャネルの分離及び復調を行う。
復号化部２０５１は、復調された下りリンクチャネルの符号化ビットに対して、復号処理を行う。復号された下りリンクデータ及び／又は下りリンク制御情報は制御部２０３へ出力される。復号化部２０５１は、ＰＤＳＣＨに対しては、トランスポートブロック毎に復号処理を行う。
チャネル測定部２０５９は、多重分離部２０５５から入力された下りリンク参照信号から伝搬路の推定値及び／又はチャネルの品質などを測定し、多重分離部２０５５及び／又は制御部２０３に出力する。チャネル測定部２０５９が測定に用いる下りリンク参照信号は、少なくともＲＲＣパラメータによって設定される送信モード及び／又は他のＲＲＣパラメータに基づいて決定されてもよい。例えば、ＤＬ−ＤＭＲＳはＰＤＳＣＨ又はＥＰＤＣＣＨに対する伝搬路補償を行うための伝搬路の推定値を測定する。ＣＲＳはＰＤＣＣＨ又はＰＤＳＣＨに対する伝搬路補償を行うための伝搬路の推定値、及び／又は、ＣＳＩを報告するための下りリンクにおけるチャネルを測定する。ＣＳＩ−ＲＳは、ＣＳＩを報告するための下りリンクにおけるチャネルを測定する。チャネル測定部２０５９は、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ又は検出信号に基づいて、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）及び／又はＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）を算出し、上位層処理部２０１へ出力する。
送信部２０７は、制御部２０３からの制御に従って、上位層処理部２０１から入力された上りリンク制御情報及び上りリンクデータに対して、符号化、変調及び多重などの送信処理を行う。例えば、送信部２０７は、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨなどの上りリンクチャネル及び／又は上りリンク参照信号を生成及び多重し、送信信号を生成する。なお、送信部２０７における送信処理は、あらかじめ規定された設定、又は、基地局装置１００から設定又は通知に基づいて行われる。
符号化部２０７１は、制御部２０３から入力されたＨＡＲＱインディケータ（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）、上りリンク制御情報、及び上りリンクデータを、ブロック符号化、畳込み符号化、ターボ符号化等の所定の符号化方式を用いて符号化を行う。変調部２０７３は、符号化部２０７１から入力された符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等の所定の変調方式で変調する。上りリンク参照信号生成部２０７９は、端末装置２００に設定されたＲＲＣパラメータなどに基づいて、上りリンク参照信号を生成する。多重部２０７５は、各チャネルの変調シンボルと上りリンク参照信号を多重し、所定のリソースエレメントに配置する。
無線送信部２０７７は、多重部２０７５からの信号に対して、逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform: IFFT）による時間領域の信号への変換、ガードインターバルの付加、ベースバンドのディジタル信号の生成、アナログ信号への変換、直交変調、中間周波数の信号から高周波数の信号への変換（アップコンバート: up convert）、余分な周波数成分の除去、電力の増幅などの処理を行い、送信信号を生成する。無線送信部２０７７が出力した送信信号は、送受信アンテナ２０９から送信される。
＜＜３．ドローン＞＞
＜３．１．ユースケース＞
ドローンのユースケースは多様に考えられる。以下、代表的なユースケースの一例を説明する。
・エンタテイメント（Entertainment）
例えば、ドローンにカメラを装着して、バードビューの写真又は動画などを撮影するユースケースが考えられる。近年では、スポーツの様子などをダイナミックに撮影するなど、これまで地上からは撮影が困難であった視点からの撮影を容易に行うことが可能となる。
・運輸（Transportation、package delivery）
例えば、ドローンに荷物を運ばせるユースケースが考えられる。すでに、サービス導入を始めようとする動きもある。
・治安（Public safety）
例えば、監視又は犯人追跡などのユースケースが考えられる。すでに、サービス導入を始めようとする動きもある。
・探索および救助（search-and-rescue）
例えば、ドローンによって人が侵入することが困難な場所を探索し、救助支援を行うなどのユースケースが考えられる。
・情報（Informative）
例えば、ドローンを用いて情報提供するユースケースが考えられる。すでに、基地局として動作するドローンであるドローン基地局に関する研究開発が行われている。ドローン基地局によれば、上空から無線サービスを提供することで、インターネット回線を敷設することが困難なエリアに無線サービスを提供することが可能となる。
・センシング（Sensing）
例えば、ドローンを用いた測量のユースケースが考えられる。これまで人が行ってきた測量を、ドローンにより一括して行うことも可能となるので、効率的な測量が可能になる。
・労働（Worker）
例えば、ドローンを労働力として用いるユースケースが考えられる。例えば、農業に関して、農薬散布又は授粉用のドローンなど、さまざまな領域で活用が見込まれている。
・メンテナンス（Maintenance）
例えば、ドローンを用いてメンテナンスを行うユースケースが考えられる。ドローンを用いることで、橋の裏などの、人では確認が難しい場所のメンテナンスが可能になる。
＜３．２．ドローン通信＞
上述したように、ドローンは、様々なユースケースでの活用が検討されている。これらのユースケースを実現するためには、ドローンには様々な技術的要求が課される。その中でも特に重要な要求として、通信が挙げられる。ドローンは３次元空間を自由に飛び回るため、有線通信の利用は現実的ではなく、無線通信の利用が想定される。なお、無線通信の用途としては、ドローンの制御（即ち、遠隔操作）、及びドローンからの情報提供等が考えられる。
ドローンによる通信は、Ｄ２Ｘ（Drone to X）とも称される場合がある。Ｄ２Ｘ通信におけるドローンの通信相手は、例えば他のドローン、セルラー基地局、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）アクセスポイント、ＴＶ（television）塔、衛星、ＲＳＵ（Road side Unit）、及び人（又は人が持つデバイス）等が考えられる。ドローンは、人が持つデバイスとのＤ２Ｄ（Device to device）通信を介して遠隔操作され得る。また、ドローンは、セルラーシステム又はＷｉ−Ｆｉに接続して通信することも可能である。ドローンは、よりカバレッジを広くするために、ＴＶなどのブロードキャストシステムを用いるネットワーク又は衛星通信を用いるネットワークに接続して通信してもよい。このように、ドローンには、様々な通信リンクが形成されることが考えられる。
＜３．３．飛行関連情報＞
以下、ドローンの飛行に関する情報である飛行関連情報について具体的に説明する。
飛行関連情報は、ドローンが飛行するに際して測定、検知、検出、推定又は認識される情報を含む。例えば、飛行関連情報は、ドローンの飛行に関する高度情報、飛行に関するバッテリ情報、飛行に関する位置情報、及び／又は飛行に関する状態情報等を含み得る。飛行関連情報は、複数の飛行関連情報を組み合わせた情報を含んでいてもよい。
飛行に関する高度情報は、ドローンが現在飛行している高度の情報、ドローンが飛行可能な高度（即ち、最高高度、及び最低高度）の情報などを含み得る。例えば、基地局装置１００は、ドローンの高度情報に応じてビームを形成すべきか否かを判定し得る。なお、本実施形態における高度は、対象となる基地局装置（例えば、サービング基地局やネイバー基地局）との相対高度であることが望ましいが、基準高度（例えば、海水面）からの絶対高度であってもよい。
飛行に関するバッテリ情報は、ドローンの現在のバッテリ残量の情報、ドローンの飛行可能時間の情報、バッテリ容量の情報、及びドローンの消費電力の情報などを含み得る。また、ドローンのバッテリ情報は、容量及び電力量などの絶対的な値、バッテリ容量に対する残量などの相対的な値、及びパーセンテージ又は所定の演算により求められたレベルなどに基づく情報を含み得る。例えば、ドローンは、バッテリ残量が少ない場合にバッテリの節約のため測定情報の報告頻度を下げたり、逆にバッテリ残量が少ない場合に危険防止のため測定情報の報告頻度を上げたりし得る。
飛行に関する位置情報は、緯度及び経度の情報、所定の基地局装置１００又は所定の基準点などの地点からの相対的な位置を示す情報、及び所定のエリア内か否かを示す情報などを含み得る。例えば、ドローンは、飛行禁止区域の近くを飛行する場合に測定情報の報告頻度を上げ得る。
飛行に関する状態情報（以下、飛行状態情報とも称する）は、ドローンが飛行中であるか停止中であるかを示す情報、ドローンが手動操縦による飛行か自動操縦による飛行（自律的な飛行）かを示す情報、ドローンのプロペラが回転しているか否かを示す情報、ドローンが地面などに接地しているか否かを示す情報などを含み得る。例えば、ドローンは、例えば飛行中に測定情報の報告頻度を上げ、停止中は測定情報の報告頻度を下げ得る。
更に、飛行に関する飛行関連情報は、ドローンがこれから飛行しようとしている設定方向（方位）、設定速度および／または設定高度の情報などを含み得る。これらの情報は、フライトパス（Flight Path）とも呼称される。フライトパスは、無線リソース管理（Radio Resource Control）を制御する基地局装置１００に提供されてもよい。基地局装置１００は、そのフライトパスに基づいて、ドローンに対する無線リソース管理を行う。フライトパスの提供方法として、ドローン自体から提供される方法、ローカルネットワークに接続されている操縦者（又は、操縦装置）から提供される方法、セルラネットワークを通じて航空交通管制局（又は、航空交通管制装置）などから提供される方法、または、前述された方法の組み合わせ、が挙げられる。
また、飛行関連情報は、高度情報等の各々の情報に対する、ドローン又は環境に依存する精度又は確からしさの情報を含み得る。例えば、ドローンに依存する精度又は確からしさの情報は、ドローンが具備するセンサの精度に基づく情報を含む。環境に依存する精度又は確からしさの情報は、天候、気温、風速又は気圧に基づく情報を含む。
＜３．４．航空機型端末装置の定義＞
本実施形態における、航空機型端末装置の定義および地上端末装置との違いを下記にて列挙する。本実施形態では、下記の特徴を１つ以上有する端末装置を航空機型端末装置としてみなすことができる。
（１）飛行モード
例えば、端末装置が飛行している（地面から離れている）場合に、その端末装置は航空機型端末装置であるとみなすことができる。一方で、端末装置が飛行していない（地面と接している）場合に、その端末装置は地上端末装置であるとみなすことができる。
（２）高度
例えば、端末装置が所定の高度よりも高い位置に存在する場合に、その端末装置は航空機型端末装置であるとみなすことができる。一方で、端末装置が所定の高度よりも低い位置に存在する場合に、その端末装置は地上端末装置であるとみなすことができる。
（３）飛行能力
例えば、端末装置が飛行する能力を有している場合に、その端末装置は航空機型端末装置であるとみなすことができる。一方で、端末装置が飛行する能力を有していない場合に、その端末装置は地上端末装置であるとみなすことができる。
（４）ドローン通信に関する設定
例えば、ドローン通信に関する設定が設定された場合に、その端末装置は航空機型端末装置であるとみなすことができる。一方で、ドローン通信に関する設定が設定されていない場合に、その端末装置は地上端末装置であるとみなすことができる。なお、飛行するために必要な情報は、例えば、ドローン通信用のシステム情報、ドローン通信用の専用（Dedicated）ＲＲＣ設定、などが挙げられる。
（５）航空機型端末装置に関する機能
例えば、航空機型端末装置に関する機能、およびその機能を実現する回路を搭載する場合に、その端末装置は航空機型端末装置であるとみなすことができる。一方で、航空機型端末装置に関する機能およびその機能を実現する回路を搭載していない場合に、その端末装置は地上端末装置であるとみなすことができる。航空機型端末装置に関する機能は、例えば、航空機型端末装置に対して提供される仮想セルを受信する機能、などが挙げられる。航空機型端末装置に関する機能を有するか否かは、ケイパビリティによって定義されてもよいし、端末装置カテゴリによって定義されてもよい。
＜＜４．技術的特徴＞＞
以下、本実施形態の技術的特徴について詳しく説明する。
＜４．１．ビームフォーミング＞
基地局装置や端末装置は、ビームフォーミング（ビーム、ビームフォーム、指向性制御）を行わなければ一般的に全方位に電波が放出される。一方、ビームフォーミングすることで、特定の方向に向けて電波放出することが可能となり、電波の放射性をコントロールすることができる。
柔軟なビームフォーミングを実現するには、複数のアンテナエレメントで構成される指向性アンテナ（アダプティブアンテナ）を搭載する必要がある。アンテナエレメントの本数に依存して、ビーム幅は狭くなり、ビームフォーミングゲインは向上する。一方で、アンテナエレメントの間隔は、一般的に、搬送周波数の半波長を基準に設計される。そのため、一般的には、多くのアンテナエレメントを搭載して高いビームフォーミングゲインを実現する指向性アンテナは、大きな面積（体積）を占める。更に、柔軟な指向性制御が可能な高性能な指向性アンテナは、高精度な位相制御装置を必要とするため、高級（高価、高コスト）である。
従来（リリース１４以前）のＬＴＥでは、下りリンクのＦＤ−ＭＩＭＯは仕様化されているが、アップリンク（上りリンク）のＦＤ−ＭＩＭＯは仕様化されていない。具体的には、ＬＴＥでは、ＣＳＩ−ＲＳがビームフォームされている。端末装置がビームフォームされたＣＳＩ−ＲＳをＣＲＩ（ＣＳＩ−ＲＳ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｓｅｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）としてフィードバックすることで、基地局装置は端末装置にとって適切なビームフォーミングを認知することができる。その一方、従来のＬＴＥでは、端末の負荷等の理由から、ＳＲＳ等はビームフォーミングされていない。
今までのセルラ通信の主なユースケースであるスマートフォン等、アンテナ搭載面積（体積）が限られた通信機を考慮すると、大きく、また高性能なアンテナを搭載することは考えづらい。一方、上述のドローンのような通信装置であれば、大きく、また高性能なアンテナを搭載することが十分に可能であると考えられる。そこで、高性能なアンテナ（指向性アンテナなど）を搭載する端末装置向けに、アップリンクのＦＤ−ＭＩＭＯが導入されることも考えられる。また端末装置が、指向性アンテナを備えることで、ＳＲＳ、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＰＲＡＣＨに対してもビームフォーミングを適用することができる。
ＳＲＳのビーム情報は、ＳＲＩ（ＳＲＳ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｓｅｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）によって、指示される。ＳＲＳのリソースセットごとにビームが異なる。言い換えると、端末装置は、同じＳＲＳリソースセット内のＳＲＳは同じビーム、異なるＳＲＳリソースセットのＳＲＳは異なるビームを用いて送信する。基地局装置は、端末装置に対してＰＵＳＣＨ送信を指示する際に、どのＳＲＳリソースと同じビームで送信するかを指示する。端末装置は、そのＳＲＳリソースの指示を受けて、ＰＵＳＣＨのビームを決定する。
このように端末装置が指向性アンテナのような高性能なアンテナを備えることを想定し、本実施形態では、アンテナの実装に関するケイパビリティ（実装機能に関する情報、能力に関する情報、テスト済みか否かに関する情報）を導入する。すなわち指向性アンテナを備える端末装置と、指向性アンテナを備えない端末装置と、がネットワーク上に混在することが考えられる。ドローンであっても、指向性アンテナを備えるドローンと、指向性アンテナを備えないドローンと、が混在することは当然想定される。全てのドローンに対して、高価な指向性アンテナを実装必須にさせることは困難であると想定される。具体的には、サイズが大きく、また高価なドローンなら、指向性アンテナを実装することができる。一方で、小型のドローンには指向性アンテナを実装することは難しい。そのため、少なくとも、指向性アンテナを備えるドローンと、指向性アンテナを備えないドローンと、の２種類のドローン端末のタイプがネットワーク上に存在することを想定することが望ましい。
端末装置２００は、アンテナに関するケイパビリティを基地局装置１００にリポートする。基地局装置１００はそのケイパビリティに応じて送信電力の制御を変える。例えば、基地局装置１００は、下記の指向性アンテナを実装した端末装置に対する送信電力制御と、指向性アンテナを実装していない端末装置に対する上りリンク送信電力制御を、ケイパビリティ情報に応じて切り替える指示を送信する。
（指向性アンテナを実装した端末装置に対する送信電力制御）
指向性アンテナを実装した端末装置は、送信電力を抑えることができる。送信電力制御の式にアンテナゲインを考慮することで、送信電力を抑えることができる。
一例として、指向性アンテナのアンテナゲインは、パスロスに含まれて計算される。アンテナゲインがパスロスに含まれて計算されるメリットは、式を変えなくて良い点である。一方、アンテナゲインもアルファ係数の影響を受ける。アルファ係数は本来、パスロス（端末装置の位置）に対応して基地局（ネットワーク）で制御される。パスロス以外の要因が含まれる場合、上りリンク送信電力を正確に制御することが困難となる。
また、送信電力制御にはＣＲＳまたはＣＳＩ−ＲＳのＲＳＲＰから算出された下りリンクのパスロスが用いられているが、端末装置のアンテナゲインを含んだ上りリンクのパスロスを用いることで、より正確な送信電力制御を行うことができる。例えば、端末装置２００はビームフォーミングされたＳＲＳを送信する。基地局装置１００は、端末装置２００からのＳＲＳを受信し、パスロスを測定する。そして基地局装置１００は、測定した上りリンクのパスロスをＲＲＣシグナリング経由で端末装置２００に通知する。これにより、基地局装置１００は、より正確なパスロスに応じた端末装置２００に対する上りリンク電力制御が可能になる。なお、上りリンクのパスロスが通知されるまでは、下りリンクのパスロスに基づいて、上りリンク送信電力が決定される。
送信電力制御の際に、アンテナゲインに関する新しい項が追加されてもよい。アンテナゲインに関する新しい項が追加されることのメリットは、基地局装置１００が端末装置２００の送信電力を正確に制御することが可能であることである。
基地局装置１００が端末装置２００に対して、ビームを処理する候補の数を制限することで、端末装置２００の負荷を軽減することができる。例えば、基本的に、飛行しているドローン（航空機型端末）から見て基地局装置１００は下の方に位置する。従って、飛行しているドローンは下向きに送受信する。そのため、飛行しているドローンは上方向に送受信するようなビームフォーミングの計算、送信、フィードバックを行う必要性は低い。そこで端末装置２００は、コードブックの制限を適用することができる。具体的には、端末装置２００は下方向ビームのみを処理し、上方向ビームを処理しないことで負荷が軽減できる。コードブックの制限の適用は、基地局装置１００からＲＲＣシグナリングによって指示されてもよいし、所定の条件に応じて端末装置２００が判断してもよい。所定の条件は、例えば、端末装置２００の高度、サービングセルからの下りリンク信号の到来方向、などが挙げられる。
また、本実施形態において、上りリンク干渉ビームの情報を基地局装置間でＸ２インターフェースで共有することで、上りリンクセル間干渉をより低減させることができる。具体的には、上りリンク干渉ビームの情報はＯＩやＨＩＩに含まれて、基地局装置間で送受信される。
上りリンク干渉ビームの情報として、例えば、到来方向（ＡｏＡ、Angle of Arrival）、リソース情報（例えば、ＳＲＩ）、上りリンク送信のプリコーダに適用されるコードブックのインデックス、基準となるビームで送信される信号とのＱＣＬ（Quasi-Co-Location）情報、などが挙げられる。上りリンク干渉ビームは、リソースブロック、または、連続する所定のリソースブロック（物理リソースブロックボンディング、PRB bundling）ごとに指示される。
更に、基地局装置１００は、端末装置２００に対して、送信可能な上りリンクビームを制限させる指示を送ることができる。例えば、基地局装置１００は、送信可能な（送信不可能な）上りリンクビームに関する情報を端末装置２００に通知することができる。端末装置２００は、その送信可能なビームに関する情報に基づいて上りリンクビームを決定し、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、および／またはＳＲＳ等の送信を行う。その送信可能なビームに関する情報は、ＰＤＣＣＨなど動的に通知されることが望ましい。その送信可能なビームに関する情報は、例えば、ＳＲＩのセット、基準となるビームで送信される信号とのＱＣＬ情報、コードブックインデックスのセット、ＡｏＤ（Angle of Departure）が挙げられる。
端末装置２００は、基地局装置１００との初期アクセス後に、指向性アンテナの実装に関するケイパビリティを基地局にリポートする際に、Beam correspondenceできるか否かのケイパビリティもリポートしてもよい。Beam correspondenceとは、下りリンクと上りリンクの間でチャネル相反性（channel reciprocity）が適用可能である状態を示すものであり、下りリンクと上りリンクリンクで端末装置のアンテナのキャリブレーションが完了しているか否かを示す情報である。
指向性アンテナに関するケイパビリティは、更に、端末装置２００が搭載するアンテナゲインを含んでも良い。これにより、Ｐ０などを用いて基地局装置１００側で端末装置２００の送信電力を減少させることが可能になる。指向性アンテナに関するケイパビリティは、更に、端末のアンテナパターンを含んでもよい。これにより、基地局装置１００は角度方向を含んだ端末装置２００のアンテナゲインを知ることができる。
（指向性アンテナを実装しない端末装置や初期アクセス中の送信電力制御）
このようにアンテナの実装に関するケイパビリティに基づいた送信電力制御が可能となるが、アンテナの実装に関するケイパビリティを送る前の初期アクセス中やアンテナの実装に関するケイパビリティを有していない端末に対しては、まだ上りリンク干渉問題が残る。例えば、初期アクセス中には、ＰＲＡＣＨやメッセージ（Ｍｓｇ３）を含んだＰＵＳＣＨの送信などが行われる。従って、初期アクセス中や無指向性アンテナを備えている端末装置に対しても干渉制御、言い換えれば上りリンク送信電力制御を行わなければならない。
（１．高度に応じた送信電力制御）
ドローンは、例えば１００ｍ程度の高さを飛行することができる。高度が上がるに連れて、ドローンから発せられる電波によってセル間干渉が顕著になる。そこで基地局装置１００は、端末装置２００の高度が上がった場合に、通常よりも低い電力で送信するように制御する。また例えば、基地局装置１００は、端末装置２００のとの高度差が高くなった場合に、通常よりも低い電力で送信するように制御する。
ＰＵＳＣＨの送信電力制御の式に、高度に対応する新しい項を追加する。また送信電力制御の式におけるアルファ係数を、定数から所定の関数（例えば距離やパスロス値に対応する関数）に変更する。空中は、ほとんどＬＯＳ（Line of Sight）環境であるため、距離が離れてもパスロスの低下が大きくならない。従って、基地局装置１００は、送信電力制御の際には、パスロスが少し低下した場合に、減少係数をより大きくすることで、送信電力を低下させてもよい。減少係数の例は後述する。
また、基地局装置１００は、高度に対応する複数のPOをＲＲＣシグナリングで予め設定してもよい。端末装置２００は、その高度に応じたPOの値を用いて送信電力を決定してもよい。POの値の例は後述する。初期アクセス用の送信電力パラメータの設定は、例えば、ドローン通信用のシステム情報（ＭＩＢ（Master Information Block）またはＳＩＢ（System Information Block））に入っていてもよい。アンテナのケイパビリティをサポートしない端末装置２００に対する送信電力パラメータの設定は、ＲＲＣシグナリングで行われる。
（２．干渉量に応じた送信電力制御）
端末装置２００は、隣接セルから受けた干渉情報に基づいて、送信電力を減らすように制御される。この干渉電力を低減させるためのオフセット項は、動的に制御されることが望ましい。例えば、オフセット項の値が、ＵＥ固有ＰＤＣＣＨ（例えば、上りリンクグラント）に含まれていてもよいし、ＵＥ共通ＰＤＣＣＨまたはＵＥグループ共通ＰＤＣＣＨ（例えば、ＴＣＰコマンド）に含まれてもよい。例えば、ＲＲＣシグナリングによってオフセット項の値のセットが設定され、ＰＤＣＣＨによって適用されるオフセット項の値が指示される。また、干渉量は周波数ごとに異なるので、端末装置２００の送信電力も周波数に応じて変えてもよい。端末装置２００の送信電力は、同じＰＵＳＣＨでも、例えば、リソースブロックごとに異なってもよいし、連続するリソースブロックやリソースブロックグループ（ＲＢＧ）ごとに異なってもよい。基地局装置１００から端末装置２００に送られる電力制御情報は、それぞれの周波数に対して絶対値で割り当てられてもよいし、基準となる周波数に対する相対値であってもよい。
端末装置２００は、送信電力が低下し、１送信あたりのSINRが低下する代わりに、繰り返し送信することでSINRを向上させることができる。すなわち、上記の送信電力制御設定と繰り返し送信設定は同時に実施されてもよい。
（３．上りリンクリソース制御）
セル間干渉を回避する方法の１つとして、上りリンクリソースをセル間で直交させる方法もある。例えば、無指向性アンテナを備えた端末装置用のＲＡＣＨ設定と指向性アンテナを備えた端末装置用のＲＡＣＨ設定とを設定することができる。
無指向性アンテナを備えた端末装置用のＲＡＣＨ設定は従来のＳＩＢ２に入っている。一方、指向性アンテナを備えた端末装置用のＲＡＣＨ設定は航空機型端末装置用のＳＩＢに入っていてもよい。また、地上端末装置用のＲＡＣＨリソースと、航空機型端末装置用のＲＡＣＨリソースとが異なっていてもよい。すなわち、端末装置２００の高度に応じて、端末装置２００が使用するリソースが切り替えられても良い。また、ドローン端末用のアップリンクコンポーネントキャリアは、端末用のコンポーネントキャリアと異なってもよい。ダウンリンクコンポーネントキャリアと、アップリンクコンポーネントキャリアとの対応は、航空機型端末装置用のＳＩＢに入っていてもよい。また、ＰＵＣＣＨやＰＵＳＣＨのリソースも、地上端末装置用と航空機型端末装置用とで異なるリソースが設定されても良い。
本実施形態では、空中に対し物理セルとは異なる仮想的なセル（仮想セル、virtual cell）を設定してもよい。仮想セルの識別に用いられる識別子（仮想セル識別子、virtual cell identify、VCI）によって、端末装置は仮想セルを認識することができる。基地局装置は、ブロードキャスト情報によって、端末装置に対して、仮想セル識別子のセット（テーブル）を通知する。端末装置は、仮想セル識別子のセットと、端末装置の環境によって、その端末装置が接続すべき仮想セルが切り替わる。この仮想セルの設定によって、空中のカバレッジエリアにおけるセル間干渉およびセル混乱を低減し、通信品質および接続安定性を向上させる。
仮想セルは、無線リソースの設定の単位や、送受信点の基準とみなすことができる。端末装置は、仮想セルごとに異なるＲＲＣ設定を受信することができる。例えば、仮想セルごとに独立なＰＤＣＣＨ設定、ＥＰＤＣＣＨ設定、ＲＡＣＨ設定、ＰＵＣＣＨ設定を端末装置に設定することができる。端末装置は、異なる仮想セルから送信される信号は異なる送受信点から送信されていると想定する。本実施形態の仮想セルは、３次元状に構成される。例えば、同一位置であっても、異なる高度では異なる仮想セルが設定され得る。そして、航空機型端末装置用のＳＩＢが仮想セル識別子に紐付けられても良い。空中に仮想セルが設定され、仮想セルごとにリソース制御を行うことで、適切なセル接続処理やセル間干渉制御を行うことが可能になる。
仮想セルのデプロイメントの一例として、複数の物理セルが重畳されている領域ごとに設定される。図９を用いて具体例を説明する。低高度の空間には、基地局装置＃１〜＃３から仮想セル＃１〜＃３が提供される。更に、高高度の空間には、仮想セル＃４〜＃７が提供される。仮想セル＃５は、基地局装置＃１と基地局装置＃２のカバレッジが重畳されるエリアに提供される。仮想セル＃６は、基地局装置＃２と基地局装置＃３のカバレッジが重畳されるエリアに提供される。
空中に仮想セルが設定され、仮想セルごとにリソース制御を行うことで、適切なセル接続処理やセル間干渉制御を行うことが可能になる。
なお、仮想セルは、重畳して設定することも可能である。例えば、低移動速度の端末装置に対する仮想セルと、高移動速度の端末装置に対する仮想セルと、が重畳されて提供される。
仮想セルには、仮想セルを識別する識別子（仮想セル識別子、Virtual Cell ID）が設定され得る。端末装置は、物理セル識別子に加えて、仮想セル識別子を用いて仮想セルとの送受信を行う。
図１０に、仮想セル識別子の設定シーケンスの一例を示す。先ず、基地局装置は、仮想セル識別子のテーブルを設定する。そして、基地局装置は、端末装置に対して仮想セル識別子のテーブルを通知する。端末装置は、仮想セル識別子テーブルを取得し、選択基準に応じて適用する仮想セル識別子を選択する。
続いて、図面を参照しながら本開示の実施の形態に係る基地局装置と通信装置が通信する無線通信システムの動作例を説明する。図１１は、本開示の実施の形態に係る無線通信システムの動作例を示す流れ図である。
図１１には、浮遊する端末装置２００と、端末装置２００との間で通信を行っている基地局装置１００（サービング基地局装置）と、端末装置２００との間で通信を行っていない、隣接する基地局装置１００（ネイバー基地局装置）と、が示されている。端末装置２００は、サービング基地局装置に対しては、サービング基地局装置の所望信号を出力している（ステップＳ１０１）。しかし、端末装置２００は、ネイバー基地局装置に対しては、ネイバー基地局装置にとっては干渉となる干渉信号を出力している（ステップＳ１０２）。
ネイバー基地局装置は、到来方向を含めた干渉信号による干渉情報を取得し（ステップＳ１０３）、その取得した干渉情報をサービング基地局装置へ送信する（ステップＳ１０４）。
サービング基地局装置は、隣接セル（ネイバー基地局装置によるセル）への干渉量を考慮して、端末装置２００に対して、上りリンク送信電力および／またはビームフォーミングを計算する（ステップＳ１０５）。この計算は例えば制御部１０３が実行しうる。
そしてサービング基地局装置は、上りリンク送信電力および／またはビームフォーミングの計算結果を、端末装置２００の制御情報として端末装置２００に送信する（ステップＳ１０６）。端末装置２００は、サービング基地局装置から送られてきた制御情報に基づいて、上りリンク送信電力および／またはビーム方向を設定する（ステップＳ１０７）。端末装置２００は、上りリンク送信電力および／またはビーム方向を設定する際に、自装置の高度に関する情報を用いて設定する。
上述の高度に応じた送信電力制御の際には、端末装置２００の高度が上がるにつれて送信電力が低下するような送信電力制御が行われても良い。図１２は、端末装置２００の高度と端末装置２００の上りリンク送信電力との関係の一例を示す説明図である。基地局装置１００は、端末装置２００がある高さより低い位置にいれば、その端末装置２００は地上の領域にいると判断し、送信電力を一定にしても良い。そして基地局装置１００は、端末装置２００がある高さ以上高い位置にいれば、その端末装置２００は空中の領域にいると判断し、送信電力を高さに応じて変化させても良い。図１２の例では、端末装置２００がある高さ以上高い位置にいれば、高度と端末装置２００の上りリンク送信電力とが比例関係にある。もちろん高度と端末装置２００の上りリンク送信電力との関係は係る例に限定されるものでは無い。
上述の高度に応じた送信電力制御の際に用いる係数αの例を示す。図１３は、端末装置２００の高度と、上述の送信電力制御の数式における係数αとの関係の一例を示す説明図である。このように、端末装置２００の高度が高くなるほど値が段階的に小さくなるような係数αを設定しても良い。
上述の高度に応じた送信電力制御の際に用いる項POの例を示す。図１４は、端末装置２００の高度と、上述の送信電力制御の数式における項POとの関係の一例を示す説明図である。このように、端末装置２００の高度が高くなるほど値が段階的に小さくなるような項POを設定しても良い。
上記の制御の全ては、端末装置間の通信リンクであるサイドリンクや、基地局装置間の通信リンクであるバックホールリンクにも適用可能である。
＜＜５．応用例＞＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用可能である。例えば、基地局装置１００は、マクロｅＮＢ又はスモールｅＮＢなどのいずれかの種類のｅＮＢ（evolved Node B）として実現されてもよい。スモールｅＮＢは、ピコｅＮＢ、マイクロｅＮＢ又はホーム（フェムト）ｅＮＢなどの、マクロセルよりも小さいセルをカバーするｅＮＢであってよい。その代わりに、基地局装置１００は、ＮｏｄｅＢ又はＢＴＳ（Base Transceiver Station）などの他の種類の基地局として実現されてもよい。基地局装置１００は、無線通信を制御する本体（基地局装置ともいう）と、本体とは別の場所に配置される１つ以上のＲＲＨ（Remote Radio Head）とを含んでもよい。また、後述する様々な種類の端末が一時的に又は半永続的に基地局機能を実行することにより、基地局装置１００として動作してもよい。
また、例えば、端末装置２００は、スマートフォン、タブレットＰＣ（Personal Computer）、ノートＰＣ、携帯型ゲーム端末、携帯型／ドングル型のモバイルルータ若しくはデジタルカメラなどのモバイル端末、又はカーナビゲーション装置などの車載端末として実現されてもよい。また、端末装置２００は、Ｍ２Ｍ（Machine To Machine）通信を行う端末（ＭＴＣ（Machine Type Communication）端末ともいう）として実現されてもよい。さらに、端末装置２００は、これら端末に搭載される無線通信モジュール（例えば、１つのダイで構成される集積回路モジュール）であってもよい。
（基地局装置に関する応用例）
（第１の応用例）
図１５は、本開示に係る技術が適用され得るｅＮＢの概略的な構成の第１の例を示すブロック図である。ｅＮＢ８００は、１つ以上のアンテナ８１０、及び基地局装置８２０を有する。各アンテナ８１０及び基地局装置８２０は、ＲＦケーブルを介して互いに接続され得る。
アンテナ８１０の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、基地局装置８２０による無線信号の送受信のために使用される。ｅＮＢ８００は、図１５に示したように複数のアンテナ８１０を有し、複数のアンテナ８１０は、例えばｅＮＢ８００が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図１５にはｅＮＢ８００が複数のアンテナ８１０を有する例を示したが、ｅＮＢ８００は単一のアンテナ８１０を有してもよい。
基地局装置８２０は、コントローラ８２１、メモリ８２２、ネットワークインタフェース８２３及び無線通信インタフェース８２５を備える。
コントローラ８２１は、例えばＣＰＵ又はＤＳＰであってよく、基地局装置８２０の上位レイヤの様々な機能を動作させる。例えば、コントローラ８２１は、無線通信インタフェース８２５により処理された信号内のデータからデータパケットを生成し、生成したパケットをネットワークインタフェース８２３を介して転送する。コントローラ８２１は、複数のベースバンドプロセッサからのデータをバンドリングすることによりバンドルドパケットを生成し、生成したバンドルドパケットを転送してもよい。また、コントローラ８２１は、無線リソース管理（Radio Resource Control）、無線ベアラ制御（Radio Bearer Control）、移動性管理（Mobility Management）、流入制御（Admission Control）又はスケジューリング（Scheduling）などの制御を実行する論理的な機能を有してもよい。また、当該制御は、周辺のｅＮＢ又はコアネットワークノードと連携して実行されてもよい。メモリ８２２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、コントローラ８２１により実行されるプログラム、及び様々な制御データ（例えば、端末リスト、送信電力データ及びスケジューリングデータなど）を記憶する。
ネットワークインタフェース８２３は、基地局装置８２０をコアネットワーク８２４に接続するための通信インタフェースである。コントローラ８２１は、ネットワークインタフェース８２３を介して、コアネットワークノード又は他のｅＮＢと通信してもよい。その場合に、ｅＮＢ８００と、コアネットワークノード又は他のｅＮＢとは、論理的なインタフェース（例えば、Ｓ１インタフェース又はＸ２インタフェース）により互いに接続されてもよい。ネットワークインタフェース８２３は、有線通信インタフェースであってもよく、又は無線バックホールのための無線通信インタフェースであってもよい。ネットワークインタフェース８２３が無線通信インタフェースである場合、ネットワークインタフェース８２３は、無線通信インタフェース８２５により使用される周波数帯域よりもより高い周波数帯域を無線通信に使用してもよい。
無線通信インタフェース８２５は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、アンテナ８１０を介して、ｅＮＢ８００のセル内に位置する端末に無線接続を提供する。無線通信インタフェース８２５は、典型的には、ベースバンド（ＢＢ）プロセッサ８２６及びＲＦ回路８２７などを含み得る。ＢＢプロセッサ８２６は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、各レイヤ（例えば、Ｌ１、ＭＡＣ（Medium Access Control）、ＲＬＣ（Radio Link Control）及びＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol））の様々な信号処理を実行する。ＢＢプロセッサ８２６は、コントローラ８２１の代わりに、上述した論理的な機能の一部又は全部を有してもよい。ＢＢプロセッサ８２６は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を含むモジュールであってもよく、ＢＢプロセッサ８２６の機能は、上記プログラムのアップデートにより変更可能であってもよい。また、上記モジュールは、基地局装置８２０のスロットに挿入されるカード若しくはブレードであってもよく、又は上記カード若しくは上記ブレードに搭載されるチップであってもよい。一方、ＲＦ回路８２７は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ８１０を介して無線信号を送受信する。
無線通信インタフェース８２５は、図１５に示したように複数のＢＢプロセッサ８２６を含み、複数のＢＢプロセッサ８２６は、例えばｅＮＢ８００が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。また、無線通信インタフェース８２５は、図１５に示したように複数のＲＦ回路８２７を含み、複数のＲＦ回路８２７は、例えば複数のアンテナ素子にそれぞれ対応してもよい。なお、図１５には無線通信インタフェース８２５が複数のＢＢプロセッサ８２６及び複数のＲＦ回路８２７を含む例を示したが、無線通信インタフェース８２５は単一のＢＢプロセッサ８２６又は単一のＲＦ回路８２７を含んでもよい。
図１５に示したｅＮＢ８００において、図７を参照して説明した上位層処理部１０１、制御部１０３、受信部１０５及び／又は送信部１０７は、無線通信インタフェース８２５（例えば、ＢＢプロセッサ８２６及び／又はＲＦ回路８２７）、コントローラ８２１及び／又はネットワークインタフェース８２３において実装されてもよい。例えば、無線通信インタフェース８２５、コントローラ８２１及び／又はネットワークインタフェース８２３は、第一の制御情報及び第二の制御情報を送信したり、制御情報要求を受信して対応する第三の制御情報を送信したりする。例えば、無線通信インタフェース８２５に含まれるプロセッサにおいて、これらの動作を行うための機能が実装されてもよい。このような動作を行う装置として、ｅＮＢ８００、基地局装置８２０又は上記モジュールが提供されてもよく、プロセッサに上記動作を行わせるためのプログラムが提供されてもよい。また、上記プログラムを記録した読み取り可能な記録媒体が提供されてもよい。また、送受信アンテナ１０９は、アンテナ８１０において実装されてもよい。
（第２の応用例）
図１６は、本開示に係る技術が適用され得るｅＮＢの概略的な構成の第２の例を示すブロック図である。ｅＮＢ８３０は、１つ以上のアンテナ８４０、基地局装置８５０、及びＲＲＨ８６０を有する。各アンテナ８４０及びＲＲＨ８６０は、ＲＦケーブルを介して互いに接続され得る。また、基地局装置８５０及びＲＲＨ８６０は、光ファイバケーブルなどの高速回線で互いに接続され得る。
アンテナ８４０の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、ＲＲＨ８６０による無線信号の送受信のために使用される。ｅＮＢ８３０は、図２７に示したように複数のアンテナ８４０を有し、複数のアンテナ８４０は、例えばｅＮＢ８３０が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図１６はｅＮＢ８３０が複数のアンテナ８４０を有する例を示したが、ｅＮＢ８３０は単一のアンテナ８４０を有してもよい。
基地局装置８５０は、コントローラ８５１、メモリ８５２、ネットワークインタフェース８５３、無線通信インタフェース８５５及び接続インタフェース８５７を備える。コントローラ８５１、メモリ８５２及びネットワークインタフェース８５３は、図１５を参照して説明したコントローラ８２１、メモリ８２２及びネットワークインタフェース８２３と同様のものである。
無線通信インタフェース８５５は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、ＲＲＨ８６０及びアンテナ８４０を介して、ＲＲＨ８６０に対応するセクタ内に位置する端末に無線接続を提供する。無線通信インタフェース８５５は、典型的には、ＢＢプロセッサ８５６などを含み得る。ＢＢプロセッサ８５６は、接続インタフェース８５７を介してＲＲＨ８６０のＲＦ回路８６４と接続されることを除き、図１５を参照して説明したＢＢプロセッサ８２６と同様のものである。無線通信インタフェース８５５は、図１６に示したように複数のＢＢプロセッサ８５６を含み、複数のＢＢプロセッサ８５６は、例えばｅＮＢ８３０が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図１６には無線通信インタフェース８５５が複数のＢＢプロセッサ８５６を含む例を示したが、無線通信インタフェース８５５は単一のＢＢプロセッサ８５６を含んでもよい。
接続インタフェース８５７は、基地局装置８５０（無線通信インタフェース８５５）をＲＲＨ８６０と接続するためのインタフェースである。接続インタフェース８５７は、基地局装置８５０（無線通信インタフェース８５５）とＲＲＨ８６０とを接続する上記高速回線での通信のための通信モジュールであってもよい。
また、ＲＲＨ８６０は、接続インタフェース８６１及び無線通信インタフェース８６３を備える。
接続インタフェース８６１は、ＲＲＨ８６０（無線通信インタフェース８６３）を基地局装置８５０と接続するためのインタフェースである。接続インタフェース８６１は、上記高速回線での通信のための通信モジュールであってもよい。
無線通信インタフェース８６３は、アンテナ８４０を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース８６３は、典型的には、ＲＦ回路８６４などを含み得る。ＲＦ回路８６４は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ８４０を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース８６３は、図１６に示したように複数のＲＦ回路８６４を含み、複数のＲＦ回路８６４は、例えば複数のアンテナ素子にそれぞれ対応してもよい。なお、図１６には無線通信インタフェース８６３が複数のＲＦ回路８６４を含む例を示したが、無線通信インタフェース８６３は単一のＲＦ回路８６４を含んでもよい。
図１６に示したｅＮＢ８３０において、図７を参照して説明した上位層処理部１０１、制御部１０３、受信部１０５及び／又は送信部１０７は、無線通信インタフェース８５５、無線通信インタフェース８６３（例えば、ＢＢプロセッサ８５６及び／又はＲＦ回路８６４）、コントローラ８５１及び／又はネットワークインタフェース８５３において実装されてもよい。例えば、無線通信インタフェース８５５、無線通信インタフェース８６３、コントローラ８５１及び／又はネットワークインタフェース８５３は、第一の制御情報及び第二の制御情報を送信したり、制御情報要求を受信して対応する第三の制御情報を送信したりする。例えば、無線通信インタフェース８５５及び／又は無線通信インタフェース８６３に含まれるプロセッサにおいて、これらの動作を行うための機能が実装されてもよい。このような動作を行う装置として、ｅＮＢ８３０、基地局装置８５０又は上記モジュールが提供されてもよく、プロセッサに上記動作を行わせるためのプログラムが提供されてもよい。また、上記プログラムを記録した読み取り可能な記録媒体が提供されてもよい。また、送受信アンテナ１０９は、アンテナ８４０において実装されてもよい。
なお、上述の説明でｅＮＢとして示したものは、ｇＮＢ（gNodeB、next Generation NodeB）であってもよい。
＜＜６．まとめ＞＞
以上説明したように本開示によれば、基地局装置と通信装置が通信する無線通信システムにおいて、伝送効率の向上を可能とする。
本明細書の各装置が実行する処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図またはフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、各装置が実行する処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
また、各装置に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した各装置の構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供されることが可能である。また、機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
空中に浮遊可能に構成された通信装置であって、
通信相手でない第一の通信装置に与えている干渉に関する情報を、通信相手である第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報と当該通信装置の高度に基づいて送信制御する制御部を備える、通信装置。
（２）
前記干渉は、当該通信装置が送信する信号に起因するセル間干渉である、前記（１）に記載の通信装置。
（３）
前記制御部は、前記情報と当該通信装置の高度に基づいて送信電力を制御する、前記（１）または（２）に記載の通信装置。
（４）
前記制御部は、高度に関する関数を用いた係数を前記第二の通信装置との間のパスロスに乗算して、送信電力を計算する、前記（３）に記載の通信装置。
（５）
前記制御部は、前記情報と当該通信装置の高度に基づいて送信ビームフォームを制御する、前記（１）または（２）に記載の通信装置。
（６）
前記干渉に関する情報は、前記第一の通信装置に与えている干渉に起因するビームフォームに関する情報を含む、前記（５）に記載の通信装置。
（７）
前記制御部は、前記情報と当該通信装置の高度に基づいて送信のリソースを切り替える、前記（１）または（２）に記載の通信装置。
（８）
前記制御部は、前記第二の通信装置と当該通信装置の高度差に基づいて送信制御する、前記（１）または（２）に記載の通信装置。
（９）
通信相手である浮遊可能に構成された第一の通信装置が第二の通信装置に与えている干渉に関する情報を、前記第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報を第一の通信装置に送信する通信部を備え、
前記干渉に関する情報は、前記第一の通信装置が前記第二の通信装置に与えている干渉に起因するビームフォームに関する情報を含む、通信装置。
（１０）
空中に浮遊可能に構成された通信装置の通信制御方法であって、
通信相手でない第一の通信装置に与えている干渉に関する情報を、通信相手である第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報と当該通信装置の高度に基づいて送信制御する、通信制御方法。
（１１）
通信相手である浮遊可能に構成された第一の通信装置が第二の通信装置に与えている干渉に関する情報を、前記第二の通信装置から受信することと、
前記干渉に関する情報を第一の通信装置に送信することと、
を含み、
前記干渉に関する情報は、前記第一の通信装置が前記第二の通信装置に与えている干渉に起因するビームフォームに関する情報を含む、通信制御方法。
（１２）
空中に浮遊可能に構成された通信装置で実行されるコンピュータプログラムであって、
通信相手でない第一の通信装置に与えている干渉に関する情報を、通信相手である第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報と当該通信装置の高度に基づいて送信制御することを実行させる、コンピュータプログラム。
（１３）
コンピュータに、
通信相手である浮遊可能に構成された第一の通信装置が第二の通信装置に与えている干渉に関する情報を、前記第二の通信装置から受信することと、
前記干渉に関する情報を第一の通信装置に送信することと、
を実行させ、
前記干渉に関する情報は、前記第一の通信装置が前記第二の通信装置に与えている干渉に起因するビームフォームに関する情報を含む、コンピュータプログラム。
１００ 基地局装置
１０１ 上位層処理部
１０３ 制御部
１０５ 受信部
１０５１ 復号化部
１０５３ 復調部
１０５５ 多重分離部
１０５７ 無線受信部
１０５９ チャネル測定部
１０７ 送信部
１０７１ 符号化部
１０７３ 変調部
１０７５ 多重部
１０７７ 無線送信部
１０７９ 下りリンク参照信号生成部
１０９ 送受信アンテナ
１１０ 設定部
１２０ 選択部
１３０ メッセージ送受信部
２００ 端末装置
２０１ 上位層処理部
２０３ 制御部
２０５ 受信部
２０５１ 復号化部
２０５３ 復調部
２０５５ 多重分離部
２０５７ 無線受信部
２０５９ チャネル測定部
２０７ 送信部
２０７１ 符号化部
２０７３ 変調部
２０７５ 多重部
２０７７ 無線送信部
２０７９ 上りリンク参照信号生成部
２０９ 送受信アンテナ
２１０ 選択部
２２０ メッセージ送受信部

Claims (13)

  1. 空中に浮遊可能に構成された通信装置であって、
    通信相手でない第一の通信装置に与えている干渉に関する情報を、通信相手である第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報と当該通信装置の高度に基づいて送信制御する制御部を備える、通信装置。
  2. 前記干渉は、当該通信装置が送信する信号に起因するセル間干渉である、請求項１に記載の通信装置。
  3. 前記制御部は、前記情報と当該通信装置の高度に基づいて送信電力を制御する、請求項１に記載の通信装置。
  4. 前記制御部は、高度に関する関数を用いた係数を前記第二の通信装置との間のパスロスに乗算して、送信電力を計算する、請求項３に記載の通信装置。
  5. 前記制御部は、前記情報と当該通信装置の高度に基づいて送信ビームフォームを制御する、請求項１に記載の通信装置。
  6. 前記干渉に関する情報は、前記第一の通信装置に与えている干渉に起因するビームフォームに関する情報を含む、請求項５に記載の通信装置。
  7. 前記制御部は、前記情報と当該通信装置の高度に基づいて送信のリソースを切り替える、請求項１に記載の通信装置。
  8. 前記制御部は、前記第二の通信装置と当該通信装置の高度差に基づいて送信制御する、請求項１に記載の通信装置。
  9. 通信相手である浮遊可能に構成された第一の通信装置が第二の通信装置に与えている干渉に関する情報を、前記第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報を第一の通信装置に送信する通信部を備え、
    前記干渉に関する情報は、前記第一の通信装置が前記第二の通信装置に与えている干渉に起因するビームフォームに関する情報を含む、通信装置。
  10. 空中に浮遊可能に構成された通信装置の通信制御方法であって、
    通信相手でない第一の通信装置に与えている干渉に関する情報を、通信相手である第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報と当該通信装置の高度に基づいて送信制御する、通信制御方法。
  11. 通信相手である浮遊可能に構成された第一の通信装置が第二の通信装置に与えている干渉に関する情報を、前記第二の通信装置から受信することと、
    前記干渉に関する情報を第一の通信装置に送信することと、
    を含み、
    前記干渉に関する情報は、前記第一の通信装置が前記第二の通信装置に与えている干渉に起因するビームフォームに関する情報を含む、通信制御方法。
  12. 空中に浮遊可能に構成された通信装置で実行されるコンピュータプログラムであって、
    通信相手でない第一の通信装置に与えている干渉に関する情報を、通信相手である第二の通信装置から受信し、前記干渉に関する情報と当該通信装置の高度に基づいて送信制御することを実行させる、コンピュータプログラム。
  13. コンピュータに、
    通信相手である浮遊可能に構成された第一の通信装置が第二の通信装置に与えている干渉に関する情報を、前記第二の通信装置から受信することと、
    前記干渉に関する情報を第一の通信装置に送信することと、
    を実行させ、
    前記干渉に関する情報は、前記第一の通信装置が前記第二の通信装置に与えている干渉に起因するビームフォームに関する情報を含む、コンピュータプログラム。
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