(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ送信での使用がライセンスされていない周波数である非ライセンス周波数における少なくとも１以上のサブバンドで端末間直接通信を行う送信端末と受信端末との夫々でなされたキャリアセンスの結果を記憶する記憶装置と、
前記キャリアセンスの結果において前記送信端末及び前記受信端末の双方でアイドル状態と判定されたあるいはアイドル状態である可能性が高いと判定された非ライセンス周波数の少なくとも１以上のサブバンドを前記送信端末が前記端末間直接通信によるデータ送信に使用する非ライセンス周波数のサブバンドの候補として抽出する制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記非ライセンス周波数におけるサブバンドを用いた端末間直接通信に加え、データ送信での使用がライセンスされている周波数であるライセンス周波数においても端末間直接通信が行われる場合に、前記ライセンス周波数を用いた無線リソースの割当結果と、前記非ライセンス周波数のサブバンドの候補とを前記送信端末へ送信する
基地局。
【請求項２】
前記制御装置は、前記ライセンス周波数を用いた無線リソースの割当結果と、前記非ライセンス周波数のサブバンドの候補とが一纏めにされた信号を前記送信端末と前記受信端末へ送信する
請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
端末間直接通信によりデータを受信端末へ送信する送信端末であって、
データ送信での使用がライセンスされている周波数であるライセンス周波数とデータ送信での使用がライセンスされていない非ライセンス周波数における少なくとも１以上のサブバンドを用いた端末間直接通信によりデータを受信端末へ送信する場合に、基地局から前記ライセンス周波数を用いた無線リソースの割当結果と、前記送信端末及び前記受信端末の双方でアイドル状態と判定されたあるいはアイドル状態である可能性が高いと判定された非ライセンス周波数のサブバンドの候補とを受信する処理と、前記非ライセンス周波数のサブバンドの候補に対するキャリアセンスによってデータ送信に用いる非ライセンス周波数のサブバンドを決定する処理と、前記ライセンス周波数を用いた無線リソースの割当結果と、前記決定した非ライセンス周波数のサブバンドを用いた無線リソースの割当結果とを前記受信端末へ送信する処理とを行う制御装置
を含む送信端末。
【請求項４】
前記制御装置は、前記ライセンス周波数を用いた無線リソースの割当結果と、前記決定した非ライセンス周波数のサブバンドを用いた無線リソースの割当結果とが一纏めにされた信号を前記受信端末へ送信する
請求項３に記載の送信端末。
【請求項５】
前記制御装置は、前記データ送信に用いる非ライセンス周波数のサブバンドを決定したときに、当該非ライセンス周波数のサブバンドの予約処理を行う
請求項３又は４に記載の送信端末。
【請求項６】
端末へのデータ送信を行う基地局であって、
前記データ送信での使用がライセンスされていない周波数である非ライセンス周波数における少なくとも１以上のサブバンドについて前記基地局と前記端末との夫々でなされたキャリアセンスの結果を記憶する記憶装置と、
前記キャリアセンスの結果において前記基地局及び前記端末の双方でアイドル状態と判定されたあるいはアイドル状態である可能性が高いと判定された非ライセンス周波数の少なくとも１以上のサブバンドを前記基地局が前記端末へのデータ送信に使用する非ライセンス周波数のサブバンドの候補として抽出する処理と、前記非ライセンス周波数のサブバンドの候補のサブバンドのキャリアセンスによってデータ送信に用いる非ライセンス周波数のサブバンドを決定する処理と、決定した非ライセンス周波数のサブバンドを用いた無線リソースの割当結果を前記端末へ送信する処理とを行う制御装置
を含む基地局。
【請求項７】
前記制御装置は、前記決定した非ライセンス周波数に係る干渉値が所定範囲になったことを示す通知を前記端末から受信したときに、データ送信に用いる非ライセンス周波数のサブバンドを前記決定した非ライセンス周波数のサブバンド以外のサブバンドに変更する請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
基地局からデータを受信する端末であって、
前記端末へのデータ送信での使用がライセンスされていない周波数である非ライセンス周波数における少なくとも１以上のサブバンドについてのキャリアセンスの結果を前記基地局へ送信する処理と、前記基地局及び前記端末の双方でアイドル状態と判定されたあるいはアイドル状態である可能性が高いと判定された非ライセンス周波数のサブバンドを用いた無線リソースの割当結果を前記データの受信前に前記基地局から受信する処理とを行う制御装置を含む端末。
【請求項９】
前記制御装置は、前記データの受信時に当該データの受信に対する干渉値が所定範囲になった場合に、当該データの受信に対する干渉値が所定範囲になったことを前記基地局へ送信する
請求項８に記載の端末。
【請求項１０】
基地局の端末間直接通信制御方法であって、
前記基地局が、
データ送信での使用がライセンスされていない周波数である非ライセンス周波数における少なくとも１以上のサブバンドで端末間直接通信を行う送信端末と受信端末との夫々でなされたキャリアセンスの結果を記憶することと、
前記キャリアセンスの結果において前記送信端末及び前記受信端末の双方でアイドル状態と判定されたあるいはアイドル状態である可能性が高いと判定された非ライセンス周波数の少なくとも１以上のサブバンドを前記送信端末が前記端末間直接通信によるデータ送
信に使用する非ライセンス周波数のサブバンドの候補として抽出することと、
前記非ライセンス周波数におけるサブバンドを用いた端末間直接通信に加え、データ送信での使用がライセンスされている周波数であるライセンス周波数においても端末間直接通信が行われる場合に、前記ライセンス周波数を用いた無線リソースの割当結果と、前記非ライセンス周波数のサブバンドの候補とを前記送信端末へ送信することとを行う、
基地局の端末間直接通信制御方法。
【請求項１１】
送信端末の端末間直接通信制御方法であって、
前記送信端末が、
データ送信での使用がライセンスされている周波数であるライセンス周波数とデータ送信での使用がライセンスされていない非ライセンス周波数のサブバンドとを用いた端末間直接通信によりデータを受信端末へ送信する場合に、基地局から前記ライセンス周波数を用いた無線リソースの割当結果と、前記送信端末及び前記受信端末の双方でアイドル状態と判定されたあるいはアイドル状態である可能性が高いと判定された非ライセンス周波数のサブバンドの候補とを受信し、
前記非ライセンス周波数のサブバンドの候補に対するキャリアセンスによってデータ送信に用いる非ライセンス周波数のサブバンドを決定し、
前記ライセンス周波数を用いた無線リソースの割当結果と、前記決定した非ライセンス周波数のサブバンドを用いた無線リソースの割当結果とを前記受信端末へ送信する
ことを含む送信端末の端末間直接通信制御方法。
【請求項１２】
基地局のデータ送信制御方法であって、
前記基地局が、
端末へのデータ送信での使用がライセンスされていない周波数である非ライセンス周波数における少なくとも１以上のサブバンドについて前記基地局と前記端末との夫々でなされたキャリアセンスの結果を記憶し、
前記キャリアセンスの結果において前記基地局及び前記端末の双方でアイドル状態と判定されたあるいはアイドル状態である可能性が高いと判定された非ライセンス周波数の少なくとも１以上のサブバンドを前記基地局が前記端末へのデータ送信に使用する非ライセンス周波数のサブバンドの候補として抽出し、
前記非ライセンス周波数のサブバンドの候補のキャリアセンスによってデータ送信に用いる非ライセンス周波数のサブバンドを決定し、
決定した非ライセンス周波数のサブバンドを用いた無線リソースの割当結果を前記端末へ送信する
ことを含む基地局のデータ送信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局，及びその非ライセンス周波数候補決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Third Generation Partnership Project（３ＧＰＰ）で標準化された無線通通信規格の一つにLong Term Evolution（ＬＴＥ）がある。近年、ＬＴＥの基地局（ｅＮＢ）及びＬＴＥの無線端末（User Equipment(ＵＥ)）の中には、ＬＴＥのみならず、Wireless Fidelity（ＷｉＦｉ）や無線ＬＡＮ（wireless Local Area Network）のようなＬＴＥ以外の無線通信規格に基づく通信をサポートするものがある。【０００３】
また、３ＧＰＰでは、Release 12において、ＬＴＥの無線ネットワーク（E-UTRAN）で端末間直接通信（Device-to-Device（Ｄ２Ｄ）通信）を行うことが検討されている。Ｄ２Ｄ通信では、通信を行う端末（User Equipment（ＵＥ）と呼ばれる）同士が基地局を介することなく直接に無線通信を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２３１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＴＥにおけるＤ２Ｄでは、Ｄ２Ｄ通信を行う端末（Ｄ２Ｄ  ＵＥ、以下「ＤＵＥ」と表記することもある）が、ＬＴＥに関して行政府等から使用が認可された（ライセンスされた）周波数帯（以下、「Ｌバンド」（Licensed Band）という）を用いて通信を行う。【０００６】
しかし、ＵＥの中には、上述したように、ＬＴＥ以外の無線通信規格に基づく通信をサポートするものがある。ＬＴＥ以外の無線通信規格の中にはそれ専用に使用が認可されたものではない（非ライセンスの）周波数帯を用いるものがある。前述した無線ＬＡＮが代表的なものである。そのような無線通信規格に基づく通信に使用が可能な周波数帯は、「Ｕバンド」（Unlicensed Band）と呼ばれる。ＬバンドとＵバンドを用いるＤ２Ｄ通信についてはRelease 12では仕様が決まっておらず、次のRelease 13で検討される予定となっている。【０００７】
Ｄ２Ｄ通信においてＵバンドを使用する場合には、Ｄ２Ｄ通信の送信側の端末が、Ｕバンドのキャリアセンスを行い、アイドル状態のＵバンド中の周波数（サブバンド）をＤ２Ｄ通信に使用することが考えられる。【０００８】
しかし、送信側の端末でアイドル状態と判定されたＵバンド中のサブバンドが受信側の端末の周囲で他の通信に使用されている場合があり得る。この場合、当該サブバンドを使用してデータが送信されると、他の通信による干渉を受けて受信品質が低下するおそれがあった。このような状況は、基地局から端末へＵバンドの周波数を用いてデータを送信する場合にも起こり得る問題であった。【０００９】
本発明の一態様は、非ライセンスのサブバンドを用いたデータ送信に対する干渉を回避し得る技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、データ送信での使用がライセンスされていない周波数である非ライセンス周波数における複数のサブバンドについてデータの送信側とデータの受信側との夫々でなされたキャリアセンスの結果を記憶する記憶装置と、キャリアセンスの結果においてデータの送信側及び前記データの受信側の双方でアイドル状態と判定されたあるいはアイドル状態である可能性が高いと判定された非ライセンス周波数の少なくとも１以上のサブバンドをデータの送信側がデータ送信に使用する非ライセンス周波数のサブバンドの候補として抽出する制御装置とを含む基地局である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様によれば、非ライセンスのサブバンドを用いたデータ送信に対する干渉を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、Ｄ２Ｄ通信における無線リソースの割当方法（モード１）の説明図である。
【図２】図２は、モード１の拡張によって、Ｕバンドのスケジューリングを行う方法の一例を示す。
【図３】図３は、実施形態１に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態１に係るＤ２Ｄ通信の手順の一例を示すシーケンス図である。
【図５】図５は、基地局（ｅＮＢ）のハードウェア構成例を示す図である。
【図６】図６は、図５に示した基地局の機能を模式的に示す図である。
【図７】図７は、無線端末（ＵＥ）のハードウェア構成例を示す図である。
【図８】図８は、図７に示したＵＥの機能を模式的に示す図である。
【図９】図９は、実施形態２に係る無線通信システムの構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態２における動作の一例を示すシーケンス図である。
【図１１】図１１は、実施形態２における基地局の機能を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態２におけるＵＥの機能を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、実施形態の構成に限定されない。  
【００１４】
実施形態では、データ送信での使用がライセンスされていない周波数である非ライセンス周波数についてデータの送信側とデータの受信側との夫々でなされたキャリアセンスの結果を記憶する記憶装置と、キャリアセンスの結果においてデータの送信側及び前記データの受信側の双方でアイドル状態と判定された非ライセンス周波数をデータの送信側がデータ送信に使用する非ライセンス周波数の候補として抽出する制御装置とを含む基地局を備えた無線通信システムについて説明する。
【００１５】
実施形態１では、データの送信側及びデータの受信側の夫々が端末間直接通信（Ｄ２Ｄ通信）を行う送信端末及び受信端末である無線通信システムについて説明する。実施形態２では、データの送信側及びデータの受信側の夫々が基地局及び端末である無線通信システムについて説明する。
【００１６】
〔実施形態１〕
＜関連技術＞  
最初に、実施形態１に関する関連技術について説明する。Ｌバンドのみを用いたＤ２Ｄ通信を行う多数のＤＵＥのペアが発生した場合には、Ｌバンドの無線リソースが不足する可能性がある。或いは、Ｄ２Ｄ通信においてＤＵＥ間で送受信されるデータサイズが大きい場合には、トラフィックのオフロード（溢れたデータをＬＴＥ回線とは別の回線に流すこと）を実施する可能性がある。ここで、Ｕバンドのスペクトラムを用いてＤ２Ｄ通信を支援できれば、システムスループットの向上を図ることができると考えられる。
【００１７】
Ｕバンドのスペクトラムを使用する場合には、送信側のＤＵＥ（以下、「ＤＵＥ  Ｔｘ」と表記することもある）は、Ｕバンドのキャリアセンスを行う。キャリアセンスは、ＤＵＥ  Ｔｘが受信側のＤＵＥ（以下、「ＤＵＥ  Ｒｘ」と表記することもある）へのデータ送信を開始する前に無線リソースが他の通信に使用されているかを判定するために行われる。キャリアセンスによって他の通信機器（例えば基地局や無線端末）から送信された搬送波が検出されることは、当該搬送波（無線リソース）が他の通信に使用中であることを意味する。この場合、ＤＵＥ  Ｔｘは、干渉を回避するために、当該搬送波の使用が終了するのを待って、自身のデータ送信を開始する。
【００１８】
次に、Ｄ２Ｄ通信のための無線リソース割り当てについて説明する。Release 12までで標準化されたＤ２Ｄに係る無線リソースの割当方法として、モード１とモード２とがある。図１は、Ｄ２Ｄ通信における無線リソースの割当方法（モード１）の説明図である。モード１では、基地局（ｅＮＢ）がＤ２Ｄ通信に使用される無線リソースを割り当てる。
【００１９】
モード１において、基地局（ｅＮＢ）は、ＤＵＥ  Ｔｘ及びＤＵＥ  Ｒｘに対し、リソースプールの構成を示す情報（resource pool configuration）を供給する（図１＜１＞）。リソースプールは、Ｄ２Ｄ通信に使用可能な無線リソースのインデックス（リスト）を示す。リソースプールの構成を示す情報には、ＤＵＥ  ＴｘがＤＵＥ  Ｒｘに後述のＳＡ（スケジュール割り当て）を送信するためのリソース情報を含みうる。また、リソースプールの構成を示す情報の一部あるいは全部は、ｅＮＢが供給しなくとも、ＤＵＥにあらかじめ設定しておくことも可能である。
【００２０】
その後、基地局は、ＤＵＥ  Ｔｘによって使用される無線リソース（時間及び周波数（サブバンド））のスケジューリングを行う。スケジューリングによって、ＤＵＥ  ＴｘがＤ２Ｄ通信（データ及び制御情報の送信）に使用する無線リソースが割り当てられる。無線リソースの割り当て結果は、基地局からＤＵＥ  Ｔｘへ通知される（図１＜２＞）。通知には、“D2D Grant”と呼ばれる制御信号が使用される。
【００２１】
ＤＵＥ  Ｔｘは、基地局から受信したスケジューリング結果をスケジュール割り当て（scheduling assignment:ＳＡ）と呼ばれる制御信号でＤＵＥ  Ｒｘに送る（図１＜３＞）。ＤＵＥ  Ｒｘは、ＳＡの受信によって、ＤＵＥ  ＴｘがＤ２Ｄ通信のために使用する無線リソースを知ることができる。その後、ＤＵＥ  Ｔｘは、割り当てられた無線リソースを用いてデータ（D2D Data）をＤＵＥ  Ｒｘへ送る（図１＜４＞）。
【００２２】
図示しないが、モード２では、基地局ではなく、ＤＵＥ  Ｔｘが無線リソースの割り当てを行う。即ち、ＤＵＥ  Ｔｘは、リソースプールからＤ２Ｄ通信に使用する無線リソースの割り当て（スケジューリング）を行い、ＳＡをＤＵＥ  Ｒｘに送る。この場合、リソースプールの構成を示す情報はＤＵＥ  Ｔｘにあらかじめ設定してあるか、ＤＵＥ  Ｔｘ が基地局と通信できる状態のときに図１＜１＞に相当する信号を受信して設定されるものとする。
【００２３】
上述したように、Release12では、ＬバンドとＵバンドとを用いるＤ２Ｄ通信に関する仕様が決定されていない。すなわち、Ｕバンドのスケジューリング方法は決まっていない。ここで、上述したモード１の拡張により、Ｕバンドのスケジューリングを行うことが考えられる。
【００２４】
図２は、モード１の拡張によって、Ｕバンドのスケジューリングを行う方法の一例を示す。モード１では、ライセンスされたスペクトラム（Ｌバンド）のみが考慮され、非ライセンスのスペクトラム（Ｕバンド）は考慮されない。このため、モード１の手順に、非ライセンスのスペクトラム（Ｕバンド）の割り当てに係る手順が追加される。
【００２５】
図示していないが、モード１の開始に当たり、以下の手順が実施される。すなわち、ＤＵＥ  Ｔｘは、基地局（ｅＮＢ）に対するランダムアクセス手順を実施し、ｅＮＢとの無線接続（Radio Resource Control（ＲＲＣ）コネクションの確立）を行う。ＤＵＥ  Ｔｘは、ＤＵＥ  Ｒｘへデータを送信することを希望する場合には、Scheduling Request（ＳＲ：スケジューリング要求）の信号を基地局へ送る。この信号は、ＤＵＥ  Ｔｘが従来通りにｅＮＢへデータを送信することを希望する場合の信号と異なったものであることができる。
【００２６】
基地局は、アップリンク（ＵＬ）をBuffer Status Report （ＢＳＲ）送信のために許可することを示す信号（UL grant for BSR）をＤＵＥ  Ｔｘに送る。すると、ＤＵＥ  Ｔｘは、ＢＳＲを基地局へ送る（図２＜１＞）。ＢＳＲは、バッファに滞留しているデータの量（すなわち、ＤＵＥ  Ｒｘへ送信予定のデータ量）を示す。
【００２７】
ＢＳＲを受信した基地局は、ＢＳＲで示されたバッファ量に応じたＬバンドに係る無線リソースのスケジューリングを行い、Ｌバンドのスケジューリングの結果を含むD2D GrantをＤＵＥ  Ｔｘに送信する。ＤＵＥ  Ｔｘは、Ｌバンドのスケジューリング結果（無線リソース割り当て結果）を示すＳＡ（ＳＡ（Ｌ））を、ＤＵＥ  Ｒｘへ送る（図２＜３＞）。その後、割り当てられたＬバンドの無線リソースを用いてデータ（Data 1）をＤＵＥ  Ｒｘへ送信する（図２＜４＞）。
【００２８】
Ｕバンドを用いた送信に関しては、以下が考えられる。例えば、基地局は、ＢＳＲを受信した場合に、Ｕバンドを使用するかどうかを決定する。ＢＳＲの解析の結果、データを送信するための無線リソースがＬバンドだけでは確保できない場合に、Ｕバンドの使用を決定する。この場合、基地局は、Ｌバンドに係るD2D Grantの送信後にＵバンドに係るD2D Grantを送る（図２＜５＞）。図示していないが、Ｌバンドに係るD2D GrantとＵバンドに係るD2D Grantは、一纏めにされたD2D Grant となってもよい。
【００２９】
但し、Ｕバンドに係るD2D Grantは、ＤＵＥ  Ｔｘが後述のＳＡ（Ｕ）をＤＵＥ  Ｒｘへ送信するためのＬバンドの無線リソース情報を含みうるが、基地局によるＵバンドのスケジューリング結果（Ｕバンドの割り当て結果の指定）を含んでいない。基地局は、Ｕバンドのスケジューリングを実施しないからである。
【００３０】
このため、ＤＵＥ  Ｔｘは、Ｕバンドに対するキャリアセンス（ＣＳ）を実施する（図２＜６＞）。キャリアセンスは、Ｕバンドを形成する全ての非ライセンスのスペクトラムのサブバンド（１〜ｎ（ｎは自然数））を対象として実施される。ＤＵＥ  Ｔｘは、サブバンド毎にサブバンドが使用中（ビジー）か未使用（アイドル）かを判定する。
【００３１】
ＤＵＥ  Ｔｘは、キャリアセンスの結果、アイドル状態のサブバンドの中からＤ２Ｄ通信に使用するサブバンドを決定し、決定したサブバンドを示すＳＡ（ＳＡ（Ｕ））をＬバンドの無線リソースを用いてＤＵＥ  Ｒｘへ送信する（図２＜７＞）。その後、ＤＵＥ  Ｔｘは、ＳＡ（Ｕ）に従ってデータ（Data 2）をＤＵＥ  Ｒｘへ送信する（図２＜８＞）。
【００３２】
しかしながら、図２に示した手法では、以下のような問題がある。第１に、ＤＵＥ  Ｔｘが全ての非ライセンスのスペクトラムのサブバンドに対するキャリアセンスを実行することは、ＤＵＥ  Ｔｘの負荷増大、ひいては、消費電力の増大を招来する。
【００３３】
第２に、ＤＵＥ  Ｔｘにて使用可（アイドル）と判定されたサブバンドがＤＵＥ  Ｒｘの周辺で使用されている場合があり得る。例えば、ＤＵＥ  ＴｘとＤＵＥ  Ｒｘとの間の距離が離れており、ＤＵＥ  Ｔｘでは、サブバンドの使用が観測されなかったが、ＤＵＥ  Ｒｘの周辺で他の機器が当該サブバンドを使用している場合があり得る。この場合、干渉によってＤＵＥ  Ｒｘにおけるデータの受信品質が低下する可能性がある。
【００３４】
第３に、ＤＵＥ  Ｒｘへ送るＳＡ（Ｕ）のサイズが大きくなる。すなわち、ＳＡ（Ｕ）の内容（フォーマット）は、ＤＵＥ  Ｔｘで使用する可能性のある全ての非ライセンスのサブバンドの中で実際にＤ２Ｄ通信に用いるサブバンドを示すことができる必要がある。このため、ＳＡ（U）のサイズがサブバンド数に依存する。第４に、図２に示した方法では、Ｌバンドに係るＳＡとＵバンドに係るＳＡとを２回に渡って送信するので手順が煩雑となる。
【００３５】
以下に説明する実施形態では、図２に示した第１〜第４の問題を解決し得る基地局（ｅＮＢ）及び端末（ＤＵＥ）について説明する。
【００３６】
＜実施形態１のネットワーク構成＞
図３は、実施形態１に係る無線通信システムの構成例を示す図である。図３には、無線通信システムの一例として、基地局（ｅＮＢ）１と、複数の無線端末（ＵＥ）２が図示されている。
【００３７】
ＵＥ２は、上述したモード１を用いて、Ｄ２Ｄ通信を行うことができる。図３には、基地局１のカバレッジエリア（セル）３内で、ＵＥ２ＣとＵＥ２Ｄとが、基地局１からＬバンドのスケジューリング結果を受けて、Ｄ２Ｄ通信を行う様子が図示されている。
【００３８】
また、図３に示す無線通信システムでは、Ｌバンド及びＵバンドを用いたＤ２Ｄ通信を行うことができる。図３には、カバレッジエリア３において、ＤＵＥ  Ｔｘとして動作するＵＥ２Ａが基地局１からＬバンド及びＵバンドに係る情報とを受けて、ＤＵＥ  Ｒｘとして動作するＵＥ２ＢとＤ２Ｄ通信を行う様子が図示されている。ＵＥ２Ａは、「送信端末」の一例であり、ＵＥ２Ｂは、「受信端末」の一例である。
【００３９】
＜Ｄ２Ｄ通信の手順＞
図４は、実施形態１に係るＤ２Ｄ通信の手順の一例を示すシーケンス図である。実施形態１に係る無線通信システムでは、基地局１に夫々無線接続された、Ｄ２Ｄ通信を行うＤＵＥ  Ｔｘ（ＵＥ２Ａ）及びＤＵＥ  Ｒｘ（ＵＥ２Ｂ）が、適宜のタイミングでＵバンドに関するキャリアセンスの結果（CS Result）を基地局１へ送信する（図４＜１＞，＜２＞）。キャリアセンスは、周期的に実行されても良く、何らかのトリガを契機に実行されても良い。また、キャリアセンスの範囲は、Ｕバンド中の全てのサブバンドについて実行されても良く、Ｕバンドの一部について実行されるようにしても良い。Ｕバンドに対するキャリアセンスの範囲は適宜設定可能である。
【００４０】
キャリアセンスの結果として、Ｕバンド中のアイドル状態のサブバンドを示す情報が基地局１に通知される。図４の例では、ＤＵＥ  Ｔｘがサブバンド１，サブバンド２，サブバンド３がアイドル状態であることを基地局１に通知し、ＤＵＥ  Ｒｘがサブバンド１，サブバンド３，サブバンド４がアイドル状態であることを基地局１に通知している。
【００４１】
基地局１も、適宜のタイミングでＵバンドに関するキャリアセンスを行う（図４＜３＞）。ＤＵＥ  Ｔｘ，ＤＵＥ  Ｒｘ，及び基地局１のキャリアセンス結果は、キャリアセンスの履歴（ＣＳ履歴：「historic carrier sensing results」ともいう）として、基地局１にて保存（記憶）される（図４＜４＞）。基地局１におけるキャリアセンスの範囲も適宜設定可能である。なお、基地局１によるキャリアセンスはオプションであり、必須の構成ではない。基地局１は、キャリアセンスの履歴により、各サブバンドがアイドル状態である確率を算出することができる。
【００４２】
基地局１は、システム情報ブロック（System Information Block（ＳＩＢ））を用いて、リソースプール構成を示す情報（Resource pool configuration：リソースプール構成）をＤＵＥ向けにブロードキャストする。リソースプール構成は、ＵＥがＤ２Ｄ通信に使用可能な無線リソース（時間及び周波数）を示す。リソースプール構成は、Ｌバンドに関する情報だけであっても、Ｕバンドに関する情報をさらに含んでいても良い。
【００４３】
ブロードキャストによって、リソースプール構成は、ＤＵＥ  Ｔｘ（ＵＥ２Ａ）及びＤＵＥ  Ｒｘ（ＵＥ２Ｂ）で受信される（図４＜５＞）。これにより、ＤＵＥ  Ｔｘ及びＤＵＥ  Ｒｘは、Ｄ２Ｄ通信に使用可能なＬバンドの無線リソースを知ることができる。
【００４４】
ＤＵＥ  Ｒｘ（ＵＥ２Ｂ）へのデータ送信を希望するＤＵＥ  Ｔｘ（ＵＥ２Ａ）は、ＢＳＲを基地局１へ送る（図４＜６＞）。基地局１は、ＢＳＲに基づいて、Ｄ２Ｄ通信で用いるＬバンドの無線リソース（時間及び周波数）を決定する（図４＜７＞）。
【００４５】
次に、基地局１は、ＢＳＲに基づいて、Ｕバンドを用いたD2D通信が必要と判断したときは、ＣＳ履歴を用いて、ＤＵＥ  Ｔｘでキャリアセンスを行うＵバンドのサブバンドの候補（「Ｕバンド候補」という）を決定する（図４＜８＞）。Ｕバンド候補は、例えば、以下のようにして決定される。例えば、ＤＵＥ  Ｔｘ，ＤＵＥ  Ｒｘ及び基地局１の各ＣＳ履歴を比較し、アイドル率が１００％もしくはアイドル率の高いサブバンドを抽出する。
【００４６】
例えば、図４に示す例では、ＤＵＥ  ＴｘのＣＳ履歴は、サブバンド１，サブバンド２，サブバンド３がアイドル状態である確率が高いことを示す。これに対し、ＤＵＥ  ＲｘのＣＳ履歴は、サブバンド１，サブバンド３，サブバンド４がアイドル状態である確率が高いことを示す。この場合、サブバンド１及びサブバンド３においてＤＵＥ  ＴｘとＤＵＥ  Ｒｘの双方においてのアイドル状態である確率が高く、サブバンド２及びサブバンド４のアイドル状態である確率は低いと言える。従って、サブバンド１及びサブバンド３がＵバンド候補として選択（決定）される。このように、ＤＵＥ  ＴｘとＤＵＥ  Ｒｘとの双方でアイドル状態あるいはアイドル状態である確率が高いと判定されたサブバンドがＵバンド候補として抽出される。
【００４７】
なお、基地局１のＣＳ履歴（ＣＳ結果）が保存されている場合には、アイドル率の算出に基地局１のＣＳ履歴も考慮される。図４に示す例では、基地局１のＣＳ履歴もサブバンド１及びサブバンド３のアイドル状態を示しており、最終的なＵバンド候補として、サブバンド１及びサブバンド３が決定されたと仮定する。
【００４８】
次に、基地局１は、Ｄ２Ｄ通信を許可する制御信号（D2D Grant）を生成する（図４＜９＞）。D2D Grantは、Ｌバンドの無線リソースの割当結果と、Ｕバンド候補とを含む。D2D Grantは、基地局１は、D2D GrantをＤＵＥ  Ｔｘへ送信する（図４＜１０＞）。D2D Grantは、「ライセンス周波数を用いた無線リソースの割当結果と、前記非ライセンス周波数の候補とが一纏めにされた信号」の一例である。
【００４９】
D2D Grantを受信したＤＵＥ  Ｔｘは、D2D Grant中のＵバンド候補についてのキャリアセンスを実行する（図４＜１１＞）。図４の例では、サブバンド１及びサブバンド３についてのキャリアセンスが実行される。
【００５０】
ＤＵＥ  Ｔｘは、キャリアセンスの結果を基に、Ｄ２Ｄ通信に用いるＵバンド中のサブバンドを決定する（図４＜１２＞）。例えば、キャリアセンスの結果、サブバンド１がアイドルで、サブバンド３がビジーである場合、サブバンド１の使用が決定される。なお、サブバンド１及びサブバンド３の双方がアイドルであれば、サブバンド１及びサブバンド３の使用が決定される。
【００５１】
ＤＵＥ  Ｔｘは、使用が決定されたサブバンドに対するリソース予約（Resource Reservation）を行う（図４＜１３＞）。リソース予約は、他の通信機器（他のＵＥ等）に対し、サブバンドの使用を所定期間（Ｄ２Ｄ送信を行う時間）禁止することを示すリソース予約信号を送信することによってなされる。
【００５２】
次に、ＤＵＥ  Ｔｘは、Ｌバンドに係るＳＡとＵバンドに係るＳＡとが集約（統合）されたＳＡ（「ＳＡ（Ｌ＋Ｕ）」と表記）を生成する（図４＜１４＞）。ＳＡ（Ｌ＋Ｕ）は、Ｄ２Ｄ通信に用いるＬバンドの無線リソースの割当結果を示す情報と、使用が決定されたＵバンドのサブバンドの無線リソース（時間及び周波数）を示す情報とを含む。
【００５３】
ＤＵＥ  Ｔｘは、ＳＡ（Ｌ＋Ｕ）を、Ｌバンドの無線リソースを用いてＤＵＥ  Ｒｘへ送信する（図４＜１５＞）。その後、ＤＵＥ  Ｔｘは、Ｌバンドの無線リソースとＵバンドの無線リソースとを用いて、データを直接にＤＵＥ  Ｒｘへ送信する（図４＜１６＞）。このとき、Ｌバンドを用いたデータ送信と、Ｕバンドを用いたデータ送信とは、並列に実行されても良く、シリアルに実行されても良い。
【００５４】
なお、上記した＜１２＞の処理にて、Ｕバンド候補の全てがビジーである場合には、Ｌバンドのみを用いたＤ２Ｄ送信が実行される。この場合、ＳＡ（Ｌ＋Ｕ）は、Ｌバンドに関する情報のみを示す。逆に、D2D Grantで使用可能なＬバンドが示されていなければ、Ｕバンドのみを用いたＤ２Ｄ送信が実行される。
【００５５】
＜実施形態１の効果＞
実施形態１によれば、少なくとも以下の効果を得ることができる。すなわち、Ｄ２Ｄ通信にＬバンドとＵバンドとの双方を使用することによって、Ｄ２Ｄ通信のスループットを向上させることができる。
【００５６】
また、実施形態１では、少なくともＤＵＥ  Ｔｘ及びＤＵＥ  Ｒｘにおいてアイドル状態と判定された非ライセンスのサブバンドがＵバンド候補として抽出される。これによって、ＤＵＥ  Ｔｘが使用を決定した非ライセンスのサブバンドがＤＵＥ  Ｒｘの周辺で使用中である可能性を低減することができる。これによって、Ｕバンドを用いたＤ２Ｄ通信の通信品質を向上させることができる。
【００５７】
また、実施形態１では、ＤＵＥ  Ｔｘは、Ｄ２Ｄ通信に用いるＵバンドを決定するために、D2D Grantによって通知されたサブバンドについてのキャリアセンスを行う。これにより、ＤＵＥ  ＴｘがＵバンド中の全てのサブバンドに対するキャリアセンスを行う場合に比べて、ＤＵＥ  Ｔｘのキャリアセンスによる負荷低減及び消費電力削減を図ることができる。
【００５８】
また、実施形態１では、基地局１からＬバンドのスケジューリング結果とＵバンド候補とを含む信号（D2D Grant）がＤＵＥ  ＴｘとＤＵＥ  Ｒｘへ送信される。これによって、Ｌバンド及びＵバンドを用いるＤ２Ｄ通信の手順を簡略化することができる。
【００５９】
また、実施形態１では、Ｌバンドのスケジューリング結果とＵバンドのスケジューリング結果とを示すＳＡ（Ｌ＋Ｕ）がＤＵＥ  ＴｘからＤＵＥ  Ｒｘへ送信される。これによっても、Ｌバンド及びＵバンドを用いるＤ２Ｄ通信の手順を簡略化することができる。
【００６０】
ＳＡ（Ｌ＋Ｕ）のフォーマットは、Ｌバンド及びＵバンドのみを用いたＤ２Ｄ通信を行う場合であっても共通に使用することができる。これによって、ＤＵＥ  ＲｘにおけるＳＡ（Ｌ＋Ｕ）のデコード方法を統一できるので、ＤＵＥ  Ｒｘにおける処理の複雑さが軽減される。
【００６１】
また、ＳＡ（Ｌ＋Ｕ）のフォーマットにおいて、Ｕバンドに係る情報は、使用を決定したサブバンドに係るスケジューリング結果となり、Ｕバンドの全てのサブバンドのインデックスを含まない。これによって、ＳＡ（Ｌ＋Ｕ）のサイズを小さくすることができる。
【００６２】
さらに、実施形態１では、Ｕバンド候補のキャリアセンスの結果、使用を決定したサブバンドについてリソース予約を行う。これによって、他の通信機器にサブバンドが使用されるのを回避することができる。この結果、Ｄ２Ｄ受信に対する干渉を回避し得る。
【００６３】
＜基地局の構成例＞
次に、上述した基地局１の構成例について説明する。図５は、基地局（ｅＮＢ）１のハードウェア構成例を示す図である。図５において、基地局１は、バスＢを介して接続されたCentral Processing Unit（ＣＰＵ）１１と、メモリ１２と、Large Scale Integrated circuit（ＬＳＩ）１３と、ＬＴＥ用のＲＦ回路１４Ａ，ＷｉＦｉ用のＲＦ回路１４Ｂと、ネットワークインタフェース（ＮＩＦ）１５とを備えている。ＲＦ回路１４Ａにはアンテナ１６Ａが接続され、ＲＦ回路１４Ｂにはアンテナ１６Ｂが接続されている。
【００６４】
図５の例では、ＬＴＥでの使用がライセンスされた周波数帯がＬバンドであり、ＷｉＦｉで使用される周波数帯がＵバンドである。但し、Ｕバンドとして使用される周波数帯は、ＷｉＦｉの周波数帯に限定されない。
【００６５】
メモリ１２は、「記憶装置」，「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」の一例である。メモリ１２は、主記憶装置と、補助記憶装置とを含む。主記憶装置は、ＣＰＵ１１のワークエリア（作業領域）として使用される。主記憶装置は、例えば、Random Access Memory（ＲＡＭ），或いはＲＡＭとRead Only Memory（ＲＯＭ）との組み合わせで形成される。
【００６６】
補助記憶装置は、ＣＰＵ１１によって実行されるプログラム、およびプログラムの実行に際して使用されるデータを記憶する。補助記憶装置は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ），Solid State Drive（ＳＳＤ），フラッシュメモリ，Erasable Programmable Read Only Memory（ＥＰＲＯＭ）の中から少なくとも１つ選択される。補助記憶装置は、ＣＤ，ＤＶＤ，ブルーレイなどのディスク記録媒体を含み得る。
【００６７】
ＮＩＦ１５は、伝送路インタフェース部として動作するインタフェース回路ないしインタフェース装置である。ＮＩＦ１５は、イーサネット（登録商標）（ＬＡＮ）のような伝送路を収容し、伝送路を介してMobility Management Entity（ＭＭＥ），サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）のようなコアネットワーク機器や、隣接する基地局などの他の通信機器と接続される。ＮＩＦ１５は、接続された通信機器との間でＩＰパケットの送受信処理を行う。ＮＩＦ１５として、例えば、ＬＡＮカード、或いはネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）を適用することができる。
【００６８】
ＬＳＩ１３は、例えば、汎用のＬＳＩ，Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ），Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）のようなプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）の少なくとも１つ、或いこれらの２以上の組み合わせで形成可能である。ＬＳＩ１３は、Digital Signal Processor（ＤＳＰ）を含む場合もあり得る。
【００６９】
ＬＳＩ１３は、ベースバンド処理部としての動作を行う集積回路である。ベースバンド処理は、データの符号化及び変調処理によってデータをベースバンド信号に変換する処理、ベースバンド信号に対する復調処理及び復号によってベースバンド信号からデータを得る処理を含む。
【００７０】
ＬＳＩ１３は、ユーザプレーン（Ｕプレーン）の信号に関して、ＩＰパケットとベースバンド信号との変換処理を行う。また、ＬＳＩ１３は、ＵＥから受信されるベースバンド信号や、コアネットワーク，他の基地局（隣接基地局）などから受信されるＩＰパケットから得られた制御信号をＣＰＵ１１に渡す処理を行う。一方、ＬＳＩ１３は、ＣＰＵ１１から得られる制御信号をコアネットワークや他の基地局向けのＩＰパケットに変換したり、ＵＥ向けのベースバンド信号に変換したりする処理を行う。
【００７１】
ＲＦ回路１４Ａ及びＲＦ回路１４Ｂは同様の構成を有しており、ＲＦ回路１４Ａを例に説明する。ＲＦ回路１４Ａは、例えば、変復調回路と、アップコンバータと、パワーアンプ（ＰＡ）と、デュプレクサと、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）と、ダウンコンバータとを含む。デュプレクサは、送受信アンテナであるアンテナ１６Ａに接続されている。
【００７２】
変復調回路は、ＬＳＩ１３からのベースバンド信号をアナログ信号に変調したり、ダウンコンバータからのアナログ信号をベースバンド信号に変換してＬＳＩ１３へ送ったりする。アップコンバータは、変復調回路で変調されたアナログ信号を所定の無線周波数（ＲＦ）の信号にアップコンバートする。ＰＡは、アップコンバートされた信号を増幅する。増幅された信号はデュプレクサを介してアンテナ１６Ａから電波として放射される。電波は配下のＵＥ２に受信される。
【００７３】
アンテナ１６は、配下のＵＥ２からの無線信号を受信する。デュプレクサは、無線信号をＬＮＡに接続する。ＬＮＡは、無線信号を低雑音増幅する。ダウンコンバータは、低雑音増幅された信号をアナログ信号にダウンコンバートする。変復調回路は、アナログ信号の復調処理によって、アナログ信号をベースバンド信号に変換し、ＬＳＩ１３に送る。
【００７４】
ＣＰＵ１１は、メモリ１２の補助記憶装置に記憶されたプログラムを主記憶装置にロードして実行する。これによって、ＣＰＵ１１は、図４のシーケンス図に示した基地局１の動作に係る処理を実行する。ＣＰＵ１１は、「制御部」，「制御装置」，「プロセッサ」の一例である。
【００７５】
すなわち、ＣＰＵ１１は、ＤＵＥ  Ｔｘ及びＤＵＥ  ＲｘからのＣＳ結果を受けてＣＳ履歴の情報を生成し、メモリ１２に記憶する処理を行う。また、ＣＰＵ１１は、リソースプール構成の情報を生成し、リソースプール構成のブロードキャストの制御を行う。また、ＣＰＵ１１は、ＢＳＲに基づくＬバンドの決定処理（図４＜７＞），Ｕバンド候補決定処理（図４＜８＞），D2D Grant生成及び送信処理（図４＜９＞，＜１０＞）などを行う。
【００７６】
図６は、図５に示した基地局１の機能を模式的に示す図である。図６において、アンテナ１６Ａで受信されたＵＥからのＬバンドの無線信号は、Ｌバンドの受信機１０１Ａ（L-band RF receiver）でベースバンド信号に変換され、ＣＰ除去部（CP Remover）１０２Ａに入力される。
【００７７】
ＣＰ除去部１０２Ａは、ベースバンド信号からＣＰ（Cyclic Prefix）を除去する。ＣＰ除去部１０２Ａの出力信号は、ＦＦＴ１０３Ａでフーリエ変換され、物理チャネル分離部（Physical Channel Separator）１０４で複数の物理チャネルに分離される。物理チャネル上のデータ信号は、データ信号の復調部（Data Signal Demodulator）１０５で復調され、チャネルデコーダ１０７で復号される。これにより、ベースバンド信号からデータが得られる。一方、物理チャネル上の制御信号は、制御信号の復調部（Control Signal Demodulator）１０６で復調され、チャネルデコーダ１０８で復号される。これによって、ベースバンド信号から制御信号が得られる。
【００７８】
ＤＵＥ  Ｔｘ及びＤＵＥ  ＲｘのＣＳ結果は、例えば、チャネルデコーダ１０７で得られるデータに含まれる。もっとも、ＣＳ結果は、チャネルデコーダ１０８で得られる制御信号に含まれていても良い。ＤＵＥ  Ｔｘ及びＤＵＥ  ＲｘのＣＳ結果は、履歴処理部（U-bands idle results）１１０に渡される。
【００７９】
一方、アンテナ１６Ｂで受信されたＵバンドの無線信号は、Ｕバンドの受信機１０１Ｂでベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号のＣＰは、ＣＰ除去部１０２Ｂで除去される。ＣＰ除去部１０２Ｂの出力信号は、ＦＦＴ１０３Ｂでフーリエ変換され、物理チャネル分離部（Physical Channel Separator）１０４に入力される。
【００８０】
物理チャネル分離部１０４の出力信号の一部は、キャリアセンス部１０９に供給され、キャリアセンスが実施される。すなわち、受信された非ライセンスのサブバンドがアイドルかビジーか判定される。キャリアセンス部１０９によって、Ｕバンドのキャリアセンスが実行され、その結果は、履歴処理部１１０に供給される。
【００８１】
履歴処理部１１０は、ＤＵＥ  ＴｘからのＣＳ結果、ＤＵＥ  ＲｘからのＣＳ結果、基地局１自身のＣＳ結果を受けて、ＣＳ履歴を生成する。生成したＣＳ履歴は、メモリ１２に記憶される。
【００８２】
Ｕバンド決定部（U-band Determiner）１１１は、チャネルデコーダ１０８でＢＳＲが得られ、図示しないスケジューラによってＬバンドのスケジューリングが実行される場合に、Ｕバンド候補を決定する処理を行う。Ｕバンド決定部１１１は、履歴処理部１１０からメモリ１２に記憶されたＣＳ履歴を受け取り、ＣＳ履歴を用い、上述した決定方法によってＵバンド候補を決定する。
【００８３】
ダウンリンク（ＤＬ）制御信号の生成部（DL Control Signal Generator（PDCCH Generator））１１２は、Ｌバンドのスケジューリング結果と、Ｕバンド候補とを含むD2D Grantを生成し、制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）にマッピングする。
【００８４】
ＰＤＣＣＨ（D2D Grant）は、ＩＦＦＴ１１３Ａで逆フーリエ変換され、ＣＰ追加部（CP adder）１１４ＡでＣＰが付与され、Ｌバンドの送信機（L-band RF transmitter）１１５Ａで無線信号に変換され、アンテナ１６Ａから送信される。
【００８５】
なお、Ｕバンドの制御信号ないしデータがマッピングされたベースバンド信号は、ＩＦＦＦＴ１１３Ｂで逆フーリエ変換され、ＣＰ追加部１１４ＢでＣＰが付与され、Ｕバンドの送信機（U-band RF transmitter）１１５Ｂで無線信号に変換され、アンテナ１６Ｂから送信される。
【００８６】
なお、図１５に示したＲＦ回路１４Ａは、受信機１０１Ａ及び送信機１１５Ａとして動作する。ＲＦ回路１４Ｂは、受信機１０１Ｂ及び送信機１１５Ｂとして動作する。ＬＳＩ１３は、ＣＰ除去部１０２Ａ，ＣＰ除去部１０２Ｂ，ＦＦＴ１０３Ａ，ＦＦＴ１０３Ｂ，物理チャネル分離部１０４，復調部１０５，復調部１０６，チャネルデコーダ１０７，チャネルデコーダ１０８として動作する。ＬＳＩ１３は、さらに、生成部１１２，ＩＦＦＴ１１３Ａ，ＩＦＦＴ１１３Ｂ，ＣＰ追加部１１４Ａ，ＣＰ追加部１１４Ｂとして動作する。但し、ＬＳＩ１３によって実行される図６中のブロックの一部又は全部がＣＰＵ１１によって実行されるようにすることもできる。
【００８７】
ＣＰＵ１１は、キャリアセンス部１０９，履歴処理部１１０，Ｕバンド決定部１１１として動作する。但し、ＬＳＩ１３がキャリアセンス部１０９，履歴処理部１１０，Ｕバンド決定部１１１の少なくとも一つとして動作するように、ＬＳＩ１３を形成することもできる。
【００８８】
＜ＵＥの構成＞
次に、上述したＵＥ２の構成例について説明する。図７は、無線端末（ＵＥ）２のハードウェア構成例を示す図である。図７において、ＵＥ２は、バスＢ１を介して接続されたＣＰＵ２１と、メモリ２２と、ＬＳＩ２３と、ＬＴＥ用のＲＦ回路２４Ａ，ＷｉＦｉ用のＲＦ回路２４Ｂと、を備えている。ＲＦ回路２４Ａにはアンテナ２６Ａが接続され、ＲＦ回路２４Ｂにはアンテナ２６Ｂが接続されている。
【００８９】
メモリ２２は、「記憶装置」，「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」の一例である。メモリ２２は、主記憶装置と、補助記憶装置とを含み、メモリ１２と同様の構成を有している。また、メモリ２２は、Ｄ２Ｄ通信により送受信されるデータを記憶するバッファとして使用される。
【００９０】
ＬＳＩ２３は、例えば、汎用のＬＳＩ，Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ），Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）のようなプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）の少なくとも１つ、或いこれらの２以上の組み合わせで形成可能である。ＬＳＩ２３は、Digital Signal Processor（ＤＳＰ）を含む場合もあり得る。
【００９１】
ＬＳＩ２３は、ベースバンド処理部としての動作を行う集積回路である。ベースバンド処理は、データの符号化及び変調処理によってデータをベースバンド信号に変換する処理、ベースバンド信号に対する復調処理及び復号によってベースバンド信号からデータを得る処理を含む。
【００９２】
ＲＦ回路２４Ａ及びＲＦ回路２４Ｂは同様の構成を有しており、これらは、ＲＦ回路１４Ａと同様の構成を有している。
【００９３】
ＣＰＵ２１は、メモリ２２の補助記憶装置に記憶されたプログラムを主記憶装置にロードして実行する。これによって、ＣＰＵ２１は、図４のシーケンス図に示したＤＵＥ  Ｔｘ及びＤＵＥ  Ｒｘの動作に係る処理を実行する。ＣＰＵ２１は、「プロセッサ」，「制御部」，「制御装置」の一例である。
【００９４】
すなわち、ＣＰＵ２１は、Ｕバンドに対するキャリアセンス及びＣＳ結果の送信を制御する。また、ＣＰＵ２１は、ＢＳＲの生成及び送信に係る処理を行う。また、ＣＰＵ２１は、Ｕバンド候補のキャリアセンス制御（図４＜１１＞），Ｕバンド決定処理（図４＜１２＞），リソース予約処理（図４＜１３＞），ＳＡ（Ｌ＋Ｕ）の生成処理（図４＜１４＞）などを行う。
【００９５】
なお、ＵＥ２は、上述した構成要素以外に、入力装置（キー，ボタン，タッチパネルなど），出力装置（ディスプレイなど），マイクロフォン，スピーカなどを備える場合もあるが、図示及び説明は省略する。
【００９６】
図８は、図７に示したＵＥ２の機能を模式的に示す図である。図８において、基地局１へ送信されるデータ（Data Traffic）２０１は、チャネルエンコーダ２０２で符号化され、物理チャネル多重部（Physical Channel Multiplexer）２０３に入力される。一方、基地局１へ送信される制御信号（Control Traffic）２０４は、チャネルエンコーダ２０５で符号化され、物理チャネル多重部２０３に入力される。また、ＵＥ２では、参照信号（Reference Signal）２０６及び同期信号（Synchronization Signal）２０７が生成され、物理チャネル多重部２０３に入力される。
【００９７】
物理チャネル多重部２０３は、Ｌバンド送信を行う場合には、Ｌバンド送信用のフォーマットを有する物理チャネル上に符号化データ，符号化制御信号，参照信号，同期信号をマッピング（多重）することによって得られた信号を、ＩＦＦＴ２０８Ａへ送る。ＩＦＦＴ２０８Ａは、信号に対する逆フーリエ変換を行い、ＣＰ追加部２０９Ａは、ＣＰを付与し、Ｌバンドの送信機２１０Ａは、ＣＰ追加部２０９Ａからの出力信号を無線信号に変換し、アンテナ２６Ａから送信する。このようにして、無線信号は基地局１へ送信される。
【００９８】
物理チャネル多重部２０３は、Ｕバンド送信を行う場合には、Ｕバンド送信用のフォーマットを有する物理チャネル上に符号化データ，符号化制御信号，参照信号，同期信号をマッピング（多重）することによって得られた信号を、ＩＦＦＴ２０８Ａへ送る。信号は、ＩＦＦＴ２０８Ｂ及びＣＰ追加部２０９Ｂを経てＵバンドの送信機２１０Ｂで無線信号に変換され、アンテナ２６Ｂから送信される。このようにして、無線信号は基地局１へ送信される。
【００９９】
アンテナ２６Ｂで受信されるＵバンドの無線信号は、Ｕバンドの受信機２１１Ｂでベースバンド信号に変換され、図示しないＣＰ除去及びＦＦＴ処理を経た後、Ｕバンド信号の復調部（U-band Signal Demodulator）２１２Ｂで復調される。復調された信号に対し、アイドルサブバンドの測定部（Idle Sub-bands measurement）２１３は、Ｕバンドのサブバンドに対する測定（キャリアセンス）を行う。測定部２１３は、サブバンドがアイドル状態か否かを判定し、ＣＳ結果を生成する。ＣＳ結果は、制御信号２０４として扱われ、チャネルエンコーダ２０５，物理チャネル多重部２０３，ＩＦＦＴ２０８Ａ，ＣＰ追加部２０９Ａ，送信機２１０Ａを経てアンテナ２６Ａから基地局１へ送信される。なお、ＢＳＲも制御信号２０４として扱われる。
【０１００】
アンテナ２６Ａで受信されるＬバンドの無線信号は、Ｌバンドの受信機２１１Ａでベースバンド信号に変換され、図示しないＣＰ除去及びＦＦＴ処理を経た後、Ｌバンド信号の復調部（L-band Signal Demodulator）２１２Ａで復調される。復調された信号は、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared CHannel）のデコーダ２１４で復号される。このとき、制御チャネルの復号結果として、リソースプール構成（図示せず），D2D Grant中のＬバンドのスケジューリング結果（L-band resource for D2D），Ｕバンド候補（Sub-bands need to be carrier sense）の情報が得られる。
【０１０１】
リソースプール構成は、ＢＳＲの生成及び送信に使用される。Ｕバンド候補の情報は、キャリアセンス部（Carrier sensing）２１５に送られ、キャリアセンス部２１５はＵバンド候補に対するキャリアセンスを実施し、その結果をＳＡ生成部（SA generator）２１６へ送る。
【０１０２】
ＳＡの生成部２１６は、Ｕバンド候補のキャリアセンスの結果からＵバンドを決定し、その結果とＬバンドのスケジューリング結果とを用いてＳＡ（Ｌ＋Ｕ）を生成し、Ｄ２Ｄスケジューラ２１７に渡す。
【０１０３】
Ｄ２Ｄスケジューラ２１７は、ＳＡ（Ｌ＋Ｕ）の内容に従ったＤ２Ｄ送信のスケジューリングを行う。このとき、Ｄ２Ｄ送信に使用するＵバンドについてのリソース予約がリソース予約の生成部２１８で生成され、送信される。また、Ｄ２Ｄデータの生成部２１９にて、ＳＡ（Ｌ＋Ｕ）に従った無線リソースで送信されるＤ２Ｄデータ（データ及び制御信号含む）が生成される。ＳＡ（Ｌ＋Ｕ）は、Ｄ２Ｄデータとして扱われる。また、Ｄ２Ｄのスケジューリング結果に応じて、ディスカバリ信号が生成される。ディスカバリ信号は、Ｄ２Ｄ通信が可能なＤＵＥを相互に認識するために使用される。
【０１０４】
リソース予約信号，Ｄ２Ｄデータ，ディスカバリ信号は、物理チャネル多重部２０３で多重化される。Ｌバンドを用いて送信されるＤ２Ｄ信号は、Ｌバンドの送信機２１０Ａを経てアンテナ２６Ａから送信される。Ｕバンドを用いて送信されるＤ２Ｄ信号は、Ｕバンドの送信機２１０Ｂを経てアンテナ２６Ｂから送信される。
【０１０５】
アンテナ２６Ｂで受信されるＵバンドのＤ２Ｄ信号は、受信機２１１Ｂでベースバンド信号に変換され、物理チャネル分離部２２４へ送られる。また、アンテナ２６Ａで受信されるＬバンドのＤ２Ｄ信号は、受信機２１１Ａでベースバンド信号に変換され、物理チャネル分離部２２４へ送られる。
【０１０６】
物理チャネル分離部２２４は、物理チャネルの分離を行う。このとき、ディスカバリ信号は、検出部（D2D discovery Signal Detector）２２６で検出され、データとしえ扱われる。Ｄ２Ｄデータは、復調部（D2D discovery Signal Demodulator）２２５で復調及び復号される。Ｄ２ＤデータがＳＡ（Ｌ＋Ｕ）を含む場合には、Ｄ２Ｄスケジューラ２１７は、Ｄ２Ｄデータを受信するためのスケジューリングを行う。
【０１０７】
なお、ＲＦ回路２４Ａは、Ｌバンドの送信機２１０Ａ及び受信機２１１Ａとして動作する。ＲＦ回路２４Ｂは、Ｕバンドの送信機２１０Ｂ及び受信機２１１Ｂとして動作する。データ２０１，制御信号２０４，参照信号２０６，同期信号２０７は、メモリ２２又はＬＳＩ２３上で生成される。ＬＳＩ２３は、チャネルエンコーダ２０２，チャネルエンコーダ２０５，物理チャネル多重部２０３，ＩＦＦＴ２０８Ａ，ＩＦＦＴ２０８Ｂ，ＣＰ追加部２０９Ａ，ＣＰ追加部２０９Ｂ，復調部２１２Ａ，復調部２１２Ｂとして動作する。
【０１０８】
また、ＬＳＩ２３は、Ｄ２Ｄスケジューラ２７，リソース予約の生成部２１８，Ｄ２Ｄデータの生成部２１９，ディスカバリ信号の生成部２２０，Ｄ２Ｄディスカバリ信号の検出部２２６，Ｄ２Ｄデータ信号の復調部２２５として動作する。
【０１０９】
ＣＰＵ２１は、測定部２１３、ＰＤＳＣＨのデコーダ２１４，キャリアセンス部２１５，ＳＡの生成部２１６として動作する。但し、ＬＳＩ２３によって実行される機能ブロックの一部又は全部は、ＣＰＵ２１によって実行されるようにすることができる。逆に、ＣＰＵ２１によって実行される機能は、ＬＳＩ２３によって実行されるようにすることができる。
【０１１０】
〔実施形態２〕
次に、実施形態２について説明する。図９は、実施形態２に係る無線通信システムの構成例を示す図である。図９において、基地局（ＬＴＥ-Ｕ  ＡＰ）１は、実施形態１で説明した基地局であり、Ｌバンド（ＬＴＥの周波数帯）と、Ｕバンド（ＷｉＦｉの周波数帯）とを用いた送信を行うことができる。基地局１は、Ｕバンドのアクセスポイント（ＡＰ）として動作可能なＬＴＥ基地局である。
【０１１１】
基地局１は、Ｕバンドのカバレッジエリア（セル）３Ａにおいて、配下のＵＥ（ＬＴＥ−Ｕ  ＵＥ）２に対し、Ｕバンドを用いてデータや制御信号を送信することができる。カバレッジエリア３Ａの近傍にＷｉＦｉのアクセスポイント（ＡＰ５）が存在することがある。ＡＰ５は、そのカバレッジエリア４の範囲において、ＷｉＦｉの端末（ＷｉＦｉ  ＵＥ）６に、データや制御信号を送信することができる。カバレッジエリア３Ａとカバレッジエリア４とは重複エリアを有する場合もある。
【０１１２】
カバレッジエリア３Ａに在圏する配下のＵＥ２に基地局１からＵバンド（ＷｉＦｉ周波数帯の）の信号を送信する場合を想定する。このとき、ＵＥ２向けのＵバンド信号(非ライセンスのサブバンド)の周波数が、ＡＰ５から送信される信号の周波数と同じであると、Ｕバンド信号がＡＰ５のカバレッジエリア４に位置する端末６に対する干渉波となることがある。このような状況は、ＵＥ２がカバレッジエリア３Ａのエッジに位置する場合に生じやすいと考えられる。逆に、ＡＰ５から端末６向けの信号が基地局１からＵバンドの信号を受信しているＵＥ２に対する干渉波となることもある。
【０１１３】
このような状況は、以下のような場合に起こり得る。基地局１で実施されるＵバンドのスケジューリングにおいて、Ｕバンドのキャリアセンスを行った結果、或る非ラインセンスのサブバンドがアイドル状態であると判定され、或るサブバンドの使用を基地局１は決定する。
【０１１４】
しかし、実際には、ＡＰ５が或るサブバンドを使用して端末６にデータを送信しているが、ＡＰ５からの電波が基地局１へ届かない結果、基地局１にてアイドル状態と判定される。これによって、干渉が生じる。実施形態２では、上記のような干渉を回避し得る技術について説明する。
【０１１５】
図１０は、実施形態２における動作を示すシーケンス図である。図１０において、ＵＥ２は、Ｕバンドに対するキャリアセンスを実施し、キャリアセンスの結果（ＣＳ結果）を基地局１（ｅＮＢ）へ送信する（図１０＜１＞）。
【０１１６】
次に、基地局１は、Ｕバンドに対するキャリアセンスを実施する（図１０＜２＞）。次に、基地局１は、ＵＥ２からのＣＳ結果と、基地局１自身のＣＳ結果とを含むＣＳ履歴を保存する（図１０＜３＞）。
【０１１７】
上記＜１＞〜＜３＞の処理は、例えば周期的に実施される。但し、キャリアセンスを実施する周波数範囲や、インターバルの長さ、キャリアセンスを実施する契機は適宜設定可能である。
【０１１８】
その後、基地局１は、ＵＥ２に対してＵバンドを用いてデータを送信する場合には、ＣＳ履歴を参照し、キャリアセンスの対象となる非ラインセンスのサブバンド（Ｕバンド候補を）を決定する（図１０＜４＞）。
【０１１９】
次に、基地局１は、Ｕバンド候補に対するキャリアセンス（ＣＳ）を実施し（図１０＜５＞）、アイドル状態と判定した非ライセンスのサブバンドの使用を決定する（図１０＜６＞：Ｕバンド決定）。但し、キャリアセンスを実施することなく、ＣＳ履歴から選択された非ライセンスのサブバンドの使用を決定することもできる。
【０１２０】
次に、基地局１は、使用を決定した非ライセンスのサブバンドを無線リソース（周波数及び時間）用いたスケジューリングを実施し、スケジューリング結果をＵＥ２へ送信する（図１０＜７＞）。その後、基地局１は、非ライセンスの無線リソースを用いてデータをＵＥ２へ送信する（図１０＜８＞）。
【０１２１】
ＵＥ２では、スケジューリング結果の受信を契機に、使用が決定された非ライセンスのサブバンドについての干渉の測定を行う（図１０＜９＞）。干渉の測定方法は、既存のあらゆる方法を適用することができる。
【０１２２】
ＵＥ２は、干渉の測定値が所定の閾値を超過するか否かを判定し（図１０＜１０＞）、干渉が閾値を超過する場合には、閾値超過を示すレポートを基地局１に送信する（図１０＜１１＞）。
【０１２３】
レポートを受信した基地局１は、Ｕバンド（データ送信に用いる非ライセンスのサブバンド）の再決定を行う。再決定において、基地局は、ＣＳ履歴を用いて異なる非ライセンスのサブバンドの使用を決定することができる。或いは、ＵＥ１のＣＳ結果において、アイドル状態の他の非ライセンスのサブバンドの使用を決定することができる。  
【０１２４】
実施形態２における基地局１、ＵＥ２のハードウェア構成としては、図５及び図７に夫々示したハードウェア構成を適用することができる。図１１は、実施形態２における基地局１の機能を模式的に示す図である。図１１に示す基地局１の機能は、以下の点で実施形態１（図６）と異なっている。
【０１２５】
ブロック１１０Ａ（Historic U-bands idle results from UE）において、制御チャネルデコードの結果として、ＵＥ２から送信されたＣＳ結果を得ることができる。ＣＳ結果は、メモリ１２に記憶される。また、キャリアセンス部１０９で基地局１自身のＵバンドに対するキャリアセンスを実施し、基地局１のＣＳ結果（アイドル状態の非ライセンスのサブバンド）を履歴処理部１１０で得ることができる。履歴処理部は、基地局１のＣＳ結果をメモリ１２に記憶する。
【０１２６】
Ｕバンド決定部１１１は、基地局１のＣＳ結果とＵＥ２のＣＳ結果とを含むＣＳ履歴を用いて、Ｕバンド候補を決定する（図１０＜４＞）。Ｕバンド候補の決定方法は、実施形態１と同じ方法（アイドル率１００％のサブバンドを選択）を適用することができる。Ｕバンド候補を決定すると、Ｕバンド決定部１１１は、キャリアセンス部１０９及び履歴処理部１１０を用いて、Ｕバンド候補のキャリアセンスを実施し（図１０＜５＞）、アイドル状態と判定された非ライセンスのサブバンドを示す情報を取得する。そして、Ｕバンド決定部１１１は、ＵＥ２へ送信するデータ量に応じた数の非ライセンスのサブバンド（アイドル状態）を、データ送信に使用することを決定する。このようにして、データ送信に用いる非ライセンスのサブバンドを決定することができる（図１０＜６＞）。
【０１２７】
生成部１１２Ａでは、メモリ１２に記憶されているＵＥ２向けのデータをＵバンド用のチャネルフォーマットにマッピングすることで、ＵＥ２向けのベースバンド信号が生成される。その後、ベースバンド信号は、ＩＦＦＴ１１３Ｂで逆フーリエ変換され、ＣＰ追加部１１４ＢでＣＰを付与され、送信機１１５Ｂで無線信号に変換され、アンテナ１６Ｂから送信される。
【０１２８】
また、ブロック１１０Ａでは、制御チャネルデコードの結果として、干渉値が閾値を超過した旨のレポートを得ることができる。このとき、Ｕバンド決定部１１１は、例えばＣＳ履歴を用いて現在使用中のサブバンドと異なる非ライセンスのサブバンドの使用を決定し、再スケジューリング結果をＵＥ２に通知する。
【０１２９】
なお、図１１に示す他のブロックの機能ないし動作は実施形態１と同じであるので説明を省略する。実施形態２の基地局１のＣＰＵ１１は、ブロック１１０Ａ，履歴処理部１１０，Ｕバンド決定部１１１，キャリアセンス部１０９として動作することができる。但し、これらの機能の一部又は全部がＬＳＩ１３で実行されるように変形可能である。
【０１３０】
図１２は、実施形態２におけるＵＥ２の機能を模式的に示す図である。図１２に示すＵＥ２の機能は、以下の点で実施形態１（図８）と異なっている。すなわち、ブロック２３１（Carrier sensing）において、Ｕバンドのサブバンドに対するキャリアセンスが実施される。キャリアセンスの結果（ＣＳ結果）は、制御信号２０４として扱われ、基地局１へ送信される。
【０１３１】
また、Ｕバンドの復調部２１２Ｂにおいて、Ｕバンド信号の復調結果として、基地局１からのスケジューリング結果（非ライセンスのサブバンドの割り当て結果）が得られた場合には、ブロック２３２（Scheduler）において、基地局１からのデータ受信のためのスケジューリングが行われる。また、復調部２１２Ｂにおいて、Ｕバンド信号の復調結果としてデータが受信される間、ブロック２３３（Measuring Interference）において、干渉値が測定され、ブロック２３４で、干渉値が閾値を超過するか否かが判定される。超過する場合には、その旨のレポートが制御信号として扱われ、基地局１に送信される。
【０１３２】
図１２に示した他のブロックの機能は実施形態１（図８）と同じであるので説明を省略する。なお、実施形態２のＵＥ２のＣＰＵ２１は、ブロック２３１，ブロック２３２，ブロック２３３，ブロック２３４の処理を実行する。但し、これらの処理の一部又は全部は、ＬＳＩ２３で実行するように変形することができる。
【０１３３】
実施形態２によれば、ＵＥ２及び基地局１のＵバンドに対するＣＳ履歴を用いてＵバンドの送信に用いる非ライセンスのサブバンドが決定される。これによって、ＡＰ５で使用されていない可能性が高いサブバンドを用いてデータ送信が実施される。これによって、基地局１からのデータ送信が、ＷｉＦｉの端末６に対して干渉するのを回避することができる。また、基地局１からＵＥ２へのデータ送信時に、ＷｉＦｉのＡＰ５からの信号が干渉するのを回避することができる。
【０１３４】
また、ＵＥ２は、基地局１からのデータ受信時に、干渉値の測定を行い、干渉値が閾値を超えた場合には、その旨を基地局１へレポートする。これによって、データ送信に使用される非ライセンスのサブバンドが変更される。これによって、干渉がなくなるか、低減される。
【０１３５】
以上説明した実施形態の構成は、適宜組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【０１３６】
１・・・基地局
２・・・無線端末（ＵＥ）
１１・・・ＣＰＵ
１２・・・メモリ
１３・・・ＬＳＩ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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