(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信装置と複数の第２の通信装置とを有し、前記第１の通信装置と、前記複数の第２の通信装置とが、自システム専用の専用帯域および他のシステムと共用する共用帯域を用いて無線通信する無線通信システムにおいて、
前記第１の通信装置は、
データを送信する前記共用帯域内のリソースを指示する制御情報を、前記専用帯域内のリソースを用いて前記第２の通信装置へ送信する第１の送信部
を有し、
それぞれの前記第２の通信装置は、
前記共用帯域内のリソースがアイドルまたはビジーのいずれであるかを判定する判定部と、
前記判定部によって前記共用帯域内のリソースがアイドルであると判定された場合に、データの送信開始を示す所定の信号を前記共用帯域に送信した後に、前記制御情報で指示された共用帯域内のリソースを用いてデータを送信する第２の送信部と
を有し、
前記第２の送信部は、
前記共用帯域内のリソースを介して他の前記第２の通信装置から前記所定の信号を受信した場合には、前記判定部によって前記共用帯域内のリソースがビジーであると判定された場合であっても、前記制御情報で指示された共用帯域内のリソースを用いてデータを送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第２の送信部は、
前記判定部によって前記共用帯域内のリソースがアイドルであると判定された場合に、自装置が属するセルの識別情報を含む前記所定の信号を前記共用帯域に送信し、
前記共用帯域において他の前記第２の通信装置から送信された前記所定の信号に、自装置が属するセルの識別情報が含まれていた場合には、前記判定部によって前記共用帯域内のリソースがビジーであると判定された場合であっても、前記制御情報で指示された共用帯域内のリソースを用いてデータを送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
それぞれの前記第２の通信装置は、
前記共用帯域内の干渉電力を測定する測定部をさらに有し、
前記第２の送信部は、
前記干渉電力と、前記共用帯域内のリソースがビジーか否かの判定に用いられる閾値との比を、送信電力の初期値に乗ずることにより求まる送信電力と、最小送信電力とのうち高い方の送信電力で、データを送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
それぞれの前記第２の通信装置は、
前記制御情報で指示された共用帯域内のリソースにおける干渉電力を測定する測定部をさらに有し、
前記第２の送信部は、
前記干渉電力と、前記制御情報で指示された共用帯域内のリソースにおいてビジーか否かの判定に用いられる閾値との比を、送信電力の初期値に乗ずることにより求まる送信電力と、最小送信電力とのうち高い方の送信電力で、データを送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１の送信部は、
バックオフ値をさらに含む前記制御情報を、前記専用帯域のリソースを用いて前記第２の通信装置へ送信し、
前記バックオフ値は、
複数の前記第２の通信装置間で同一の値であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記第１の送信部は、
前記第２の通信装置から前記共用帯域内のリソースを用いてデータを受信している間に、他の前記第２の通信装置に前記制御情報を送信する場合、前記共用帯域内のリソースがアイドルまたはビジーのいずれであるかの判定を行うことなくデータの送信を開始する旨の送信指示を、前記制御情報にさらに含め、
前記判定部は、
前記制御情報に前記送信指示が含まれている場合に、前記共用帯域内のリソースがアイドルまたはビジーのいずれであるかの判定を行わず、
前記第２の送信部は、
前記制御情報に前記送信指示が含まれている場合に、前記制御情報で指示された共用帯域内のリソースを用いてデータを送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項７】
基地局装置と複数の端末装置とを有する無線通信システム専用の専用帯域、および、他のシステムと共用する共用帯域を用いて前記基地局装置と無線通信する前記端末装置において、
前記共用帯域内のリソースがアイドルまたはビジーのいずれであるかを判定する判定部と、
前記判定部によって前記共用帯域内のリソースがアイドルであると判定された場合に、データの送信開始を示す所定の信号を前記共用帯域に送信した後に、前記専用帯域内のリソースを用いて前記基地局装置から送信された制御情報で指示された前記共用帯域内のリソースを用いてデータを送信する送信部と
を有し、
前記送信部は、
前記共用帯域内のリソースを介して他の端末装置から前記所定の信号を受信した場合には、前記判定部によって前記共用帯域内のリソースがビジーであると判定された場合であっても、前記制御情報で指示された共用帯域内のリソースを用いてデータを送信することを特徴とする端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、基地局装置および端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話システム等の無線通信システムにおいて、無線通信の更なる高速化や大容量化等を図るため、次世代の無線通信技術について議論が行われている。例えば、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）と呼ばれる通信規格において、免許を要する周波数帯の搬送波（LC：Licensed  Band  Carrier）と、免許が不要な周波数帯の搬送波（UC：Unlicensed  Band  Carrier）とを用いて通信を行う技術が検討されている。該技術は、ＬＡＡ（Licensed  Assisted  Access）と呼ばれる。【０００３】
ＬＡＡにおいて、端末装置が、基地局装置へアップリンク送信を行う場合、基地局装置は、データの送信を要求するＵＬ（Up  Link）グラントを、ライセンスドバンドを介して端末装置へ送信する。端末装置は、ライセンスドバンドを介して基地局装置からＵＬグラントを受信した場合に、データの送信前にアンライセンスドバンドにおいてキャリアセンスを行うＬＢＴ（Listen  Before  Talk）を実行する。そして、ＵＬグラントで指定されたアンライセンスドバンドのリソースがアイドルである場合、端末装置は、ＵＬグラントで指定されたアンライセンスドバンドのリソースを用いてデータを基地局装置へ送信する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】R.  Ratasuk,  M.  Uusitalo,  N.  Mangalvedhe,  A.  Sorri,  S.  Iraji,  C.  Wijting  and  A.  Ghosh,  “License-Exempt  LTE  Deployment  in  Heterogeneous  Network”,  Proceeding  of  International  Symposium  on  Wireless  Communication  Systems  (ISWCS)  2012,  Aug.  2012.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、アンライセンスドバンドは、他のＬＴＥ事業者や無線ＬＡＮ等の他のシステムにおいても使用される。そのため、端末装置がデータの送信を行う際に、基地局装置から受信したＵＬグラントで指定されたアンライセンスドバンドのリソースがアイドルであるとは限らない。そのため、基地局装置から受信したＵＬグラントで指定されたアンライセンスドバンドのリソースがビジーである間、端末装置は、データの送信を行わない。これにより、端末装置から基地局装置へのアップリンクにおけるデータのスループットが低下する。【０００６】
１つの側面では、本発明は、アップリンクにおけるスループットの低下を改善できる無線通信システム、基地局装置および端末装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の開示する無線通信システムは、一つの態様において、第１の通信装置と複数の第２の通信装置とを有し、第１の通信装置と、複数の第２の通信装置とが、自システム専用の専用帯域および他のシステムと共用する共用帯域を用いて無線通信する。第１の通信装置は、データを送信する共用帯域内のリソースを指示する制御情報を、専用帯域内のリソースを用いて第２の通信装置へ送信する第１の送信部を有する。それぞれの第２の通信装置は、判定部と、第２の送信部とを有する。判定部は、共用帯域内のリソースがアイドルまたはビジーのいずれであるかを判定する。第２の送信部は、共用帯域内のリソースがアイドルである場合に、データの送信開始を示す所定の信号を共有帯域に送信した後に、制御情報で指示された共用帯域内のリソースを用いてデータを送信する。また、第２の送信部は、他の第２の通信装置から所定の信号を受信した場合には、共用帯域内のリソースがビジーである場合であっても、制御情報で指示された共用帯域内のリソースを用いてデータを送信する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一側面によれば、アップリンクにおけるスループットの低下を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、無線通信システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、実施例１における基地局装置の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施例１における端末装置の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施例１における無線通信システムの動作の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施例１における基地局装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施例１における端末装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施例２における無線通信システムの動作の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施例３における無線通信システムの動作の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施例３における無線通信システムの動作の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施例３における基地局装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施例３における端末装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施例４における基地局装置の一例を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、実施例４における無線通信システムの動作の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施例４における基地局装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施例４における端末装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、基地局装置または端末装置の機能を実現する無線通信装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本願の開示する無線通信システム、基地局装置および端末装置の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。また、各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００１１】
［無線通信システム１０］
図１は、無線通信システム１０の一例を示す図である。無線通信システム１０は、基地局装置２０、基地局装置２２、端末装置３０ａ、および端末装置３０ｂを含む。なお、以下では、端末装置３０ａおよび端末装置３０ｂのそれぞれを区別することなく総称する場合に端末装置３０と記載する。【００１２】
基地局装置２０は、例えばＬＴＥに基づく無線通信を行う。基地局装置２０は、例えばＬＴＥにおけるｅＮＢ（evolved  Node  B）である。それぞれの端末装置３０は、例えばＬＴＥにおけるＵＥ（User  Equipment）である。端末装置３０ａおよび端末装置３０ｂは、基地局装置２０が管理する同一のセルに属しており、該セル内において基地局装置２０と通信を行う。なお、以下の説明では、基地局装置２０と端末装置３０とをＬＴＥシステムと記載する場合がある。基地局装置２０は、第１の通信装置の一例であり、端末装置３０は、第２の通信装置の一例である。【００１３】
基地局装置２２は、例えば基地局装置２０が属するＬＴＥシステムとは異なるシステムに属する基地局装置である。基地局装置２２は、例えば基地局装置２０が属するＬＴＥシステムとは異なる事業者のＬＴＥシステムに属する基地局装置、または、無線ＬＡＮシステム等の他の通信システムに属する基地局装置である。【００１４】
基地局装置２０は、基地局装置２０が属するＬＴＥシステム専用の第１の帯域と、基地局装置２０が属するＬＴＥシステムと他のシステムとで共用される第２の帯域とを用いて、セル内の端末装置３０と無線通信を行う。第１の帯域は、例えば２ＧＨｚ帯のＬＣ（Licensed  band  Carrier）を用いて無線通信が行われる帯域である。第２の帯域は、例えば５ＧＨｚ帯のＵＣ（Unlicensed  band  Carrier）を用いて無線通信が行われる帯域である。以下では、第１の帯域をライセンスドバンド、第２の帯域をアンライセンスドバンドと呼ぶ。【００１５】
基地局装置２０が属するＬＴＥシステムにおいて、第１の帯域は、例えばＰＣＣ（Primary  Component  Carrier）に割り当てられ、第２の帯域は、例えばＳＣＣ（Secondary  Component  Carrier）に割り当てられる。本実施例において、第１の帯域は、基地局装置２０が属するＬＴＥシステムの専用帯域であるが、第２の帯域は、基地局装置２０が属するＬＴＥシステムと、基地局装置２２が属するシステムとで共用される共用帯域である。【００１６】
また、図１において、符号２１は、任意の装置から送信された電波が、端末装置３０ａのキャリアセンスによってビジーであると判定される強度で届く範囲を示す。また、符号２３は、任意の装置から送信された電波が、端末装置３０ｂのキャリアセンスによってビジーであると判定される強度で届く範囲を示す。【００１７】
端末装置３０がアンライセンスドバンドにおいてデータの送信を行う場合、基地局装置２０は、ＵＬグラントをライセンスドバンドにおいて端末装置３０へ送信する。ＵＬグラントを受信した端末装置３０は、アンライセンスドバンドにおいてＬＢＴを実行する。そして、アンライセンスドバンドがアイドルであると判定した場合、端末装置３０は、ＵＬグラントで指定されたアンライセンスドバンドのリソースを用いてデータの送信を行う。【００１８】
ここで、図１の例では、アンライセンスドバンドにおいて、基地局装置２０が電波を送信しておらず、基地局装置２２が電波を送信している場合、端末装置３０ａは、キャリアセンスの結果、アンライセンスドバンドがアイドルであると判定する。そのため、基地局装置２０がアンライセンスドバンドにおいて電波を送信していなければ、端末装置３０ａは、基地局装置２０から受信したＵＬグラントで指定されたアンライセンスドバンドのリソースを用いてデータの送信を行うことができる。【００１９】
一方、図１に示した例において、端末装置３０ｂは、基地局装置２２がアンライセンスドバンドにおいて電波を送信している場合、キャリアセンスの結果、アンライセンスドバンドがビジーであると判定する。アンライセンスドバンドがアイドルである場合にのみアンライセンスドバンドにおいてデータの送信を行うとすれば、基地局装置２２がアンライセンスドバンドにおいて電波を送信している間は、端末装置３０ｂは、データの送信を行わない。そのため、端末装置３０ｂから基地局装置２０へのアップリンクにおけるデータのスループットが低下する。【００２０】
これに対し本実施例の無線通信システム１０では、同一のセルに属するいずれかの端末装置３０がキャリアセンスによりアンライセンスドバンドがアイドルであると判定した場合、該端末装置３０がデータの送信開始を示す所定の信号を送信する。本実施例において、所定の信号は、例えばＣＴＳ（Clear  To  Send）信号である。そして、ＣＴＳ信号の送信後に、該端末装置３０は、アンライセンスドバンドにおいてデータの送信を開始する。【００２１】
一方、同一のセルに属する端末装置３０からＣＴＳ信号を受信した他の端末装置３０は、キャリアセンスによりアンライセンスドバンドがビジーであると判定した場合であっても、アンライセンスドバンドにおいてデータの送信を開始する。これにより、端末装置３０のアップリンクにおけるデータのスループットの低下を改善することができる。【００２２】
ここで、同一のセルに属する２台の端末装置３０がデータの送信を行う場合を考える。一方の端末装置３０がキャリアセンスによりアンライセンスドバンドのアイドルを検出し、データの送信を開始すると、他方の端末装置３０は、一方の端末装置３０からの電波によりアンライセンスドバンドをビジーと判定する。これにより、他方の端末装置３０は、一方の端末装置３０の送信が終了するまで、データの送信を延期する。【００２３】
ここで、アンライセンスドバンドは複数のサブバンドに分けられており、基地局装置２０は、配下のそれぞれの端末装置３０に対して、異なるサブバンドを割り当てる。そして、基地局装置２０は、異なるサブバンドにおいて端末装置３０から送信された信号を、サブバンド毎に分離して復調および復号する。そのため、同一のセルに属する複数の端末装置３０が、該基地局装置２０から指示されたアンライセンスドバンドのリソースを用いてそれぞれ送信を行えば、基地局装置２０は、それぞれの端末装置３０から送信された信号の復調および復号が可能である。【００２４】
ただし、図１に示すように、端末装置３０が、異なるシステムに属する基地局装置２２からの電波により、アンライセンスドバンドをビジーと判定した場合に、アンライセンスドバンドにおいて送信を行うと、基地局装置２２の受信動作に影響を与える場合がある。そのため、アンライセンスドバンドがビジーであると判定した端末装置３０が、ＣＴＳ信号の受信によりデータを送信する場合、基地局装置２２の受信動作に与える影響が低くなるように制御した送信電力で、データの送信を行う。これにより、アンライセンスドバンドにおいて送信および受信を行っている他のシステムの受信動作に与える影響を低減することができる。【００２５】
［基地局装置２０］
図２は、実施例１における基地局装置２０の一例を示すブロック図である。基地局装置２０は、パケット生成部２００、ＭＡＣ（Media  Access  Control）スケジューリング部２０１、ＭＡＣ制御部２０２、ＲＲＣ（Radio  Resource  Control）制御部２０３、およびＭＡＣ・ＲＬＣ（Radio  Link  Control）処理部２０４を有する。また、基地局装置２０は、アンライセンスドバンド送信部２１０、ライセンスドバンド送信部２２０、アンライセンスドバンド受信部２３０、ライセンスドバンド受信部２４０、アンテナ２１６、アンテナ２２６、アンテナ２３５、およびアンテナ２４５を有する。なお、アンテナ２１６、アンテナ２２６、アンテナ２３５、およびアンテナ２４５は、１つのアンテナにより実現されてもよい。【００２６】
ライセンスドバンド受信部２４０は、ライセンスドバンドにおいて受信した信号からデータを復号する処理を行う。ライセンスドバンド受信部２４０は、復号部２４１、復調部２４２、ＦＦＴ処理部２４３、および無線処理部２４４を有する。【００２７】
無線処理部２４４は、アンテナ２４５を介して受信した信号の無線処理を行う。無線処理部２４４によって行われる無線処理には、例えば受信信号の周波数をライセンスドバンドからベースバンドへ変換する処理が含まれる。無線処理部２４４は、無線処理を行った受信信号をＦＦＴ処理部２４３へ出力する。【００２８】
ＦＦＴ処理部２４３は、無線処理部２４４から出力された受信信号に対してＦＦＴ（Fast  Fourier  Transform）処理を行う。これにより、ライセンスドバンドからベースバンドに周波数変換された受信信号が時間領域から周波数領域に変換される。ＦＦＴ処理部２４３は、ＦＦＴ処理を行った受信信号を復調部２４２へ出力する。【００２９】
復調部２４２は、ＦＦＴ処理部２４３から出力された受信信号を復調する。そして、復調部２４２は、復調後の受信信号を復号部２４１へ出力する。復号部２４１は、復調部２４２から出力された受信信号を復号する。そして、復号部２４１は、復号後のデータをＭＡＣ・ＲＬＣ処理部２０４へ出力する。【００３０】
アンライセンスドバンド受信部２３０は、アンライセンスドバンドにおいて受信した信号からデータを復号する処理を行う。アンライセンスドバンド受信部２３０は、復号部２３１、復調部２３２、ＦＦＴ処理部２３３、および無線処理部２３４を有する。【００３１】
無線処理部２３４は、アンテナ２３５を介して受信した信号の無線処理を行う。無線処理部２３４によって行われる無線処理には、例えば受信信号の周波数をアンライセンスドバンドからベースバンドへ変換する処理が含まれる。無線処理部２３４は、無線処理を行った受信信号をＦＦＴ処理部２３３へ出力する。【００３２】
ＦＦＴ処理部２３３は、無線処理部２３４から出力された受信信号に対してＦＦＴ処理を行う。これにより、アンライセンスドバンドからベースバンドに周波数変換された受信信号が時間領域から周波数領域に変換される。ＦＦＴ処理部２３３は、ＦＦＴ処理を行った受信信号を復調部２３２へ出力する。【００３３】
復調部２３２は、ＦＦＴ処理部２３３から出力された受信信号を復調する。そして、復調部２３２は、復調後の受信信号を復号部２３１へ出力する。復号部２３１は、復調部２３２から出力された受信信号を復号する。そして、復号部２３１は、復号後のデータをＭＡＣ・ＲＬＣ処理部２０４へ出力する。【００３４】
ＭＡＣ・ＲＬＣ処理部２０４は、復号部２３１および復号部２４１から出力されたデータに基づいてＭＡＣ層における処理およびＲＬＣ層における処理を行う。ＭＡＣ・ＲＬＣ処理部２０４は、各層の処理によって得られたデータを、例えば基地局装置２０の上位層の処理を行う装置へ出力する。また、ＭＡＣ・ＲＬＣ処理部２０４は、各層の処理によって得られたデータに含まれる制御情報をＲＲＣ制御部２０３へ出力する。また、ＭＡＣ・ＲＬＣ処理部２０４は、アンライセンスドバンド受信部２３０から出力されたデータにＣＴＳ信号が含まれていた場合、ＣＴＳ信号に引き続いてアンライセンスドバンドにおいて端末装置３０から送信されるデータを待ち受ける。【００３５】
ＲＲＣ制御部２０３は、ＭＡＣ・ＲＬＣ処理部２０４から出力された制御情報に基づいて無線リソース制御を行う。ＲＲＣ制御部２０３によって行われる無線リソース制御は、ＲＲＣ層の処理である。ＲＲＣ制御部２０３は、無線リソース制御に基づいて制御情報を生成し、生成した制御情報をＭＡＣ制御部２０２へ出力する。【００３６】
ＭＡＣ制御部２０２は、ＲＲＣ制御部２０３から出力された制御情報に基づいてＭＡＣ層の制御を行う。また、ＭＡＣ制御部２０２は、端末装置３０に対するデータの送信要求が発生した場合に、データの送信を要求するＵＬグラントを作成する。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、作成したＵＬグラントを、後述する多重部２２３へ出力する。ＵＬグラントには、例えば、端末装置３０がデータを送信する場合に使用するアンライセンスドバンドのサブバンド、送信開始タイミング、バックオフ値、最小送信電力等の情報が含まれる。【００３７】
また、ＭＡＣ制御部２０２は、ＭＡＣ層の制御に基づいてＤＭＲＳ（Data  Demodulation  Reference  Signal）などの信号を含む制御信号を生成し、生成した制御信号を後述する多重部２１３へ出力する。また、ＭＡＣ制御部２０２は、ＭＡＣ層の制御に基づいて制御情報を生成し、生成した制御情報をＭＡＣスケジューリング部２０１へ出力する。【００３８】
パケット生成部２００は、上位層の処理を行う装置から出力されたユーザデータを含むパケットを生成する。そして、パケット生成部２００は、生成したパケットをＭＡＣスケジューリング部２０１へ出力する。【００３９】
ＭＡＣスケジューリング部２０１は、ＭＡＣ制御部２０２から出力された制御情報に基づいて、パケット生成部２００から出力されたパケットに対してＭＡＣ層におけるスケジューリングを行う。そして、ＭＡＣスケジューリング部２０１は、スケジューリングの結果に基づいてパケットをアンライセンスドバンド送信部２１０またはライセンスドバンド送信部２２０へ出力する。ＭＡＣスケジューリング部２０１は、例えばサブフレーム単位でデータ信号の送信が行われるように、スケジューリングを行う。すなわち、ＭＡＣスケジューリング部２０１は、ライセンスドバンドにおいて送信されるデータ信号の長さがサブフレーム期間と一致するように、パケットのスケジューリングを行う。【００４０】
ライセンスドバンド送信部２２０は、ライセンスドバンドにおいてデータを送信する処理を行う。ライセンスドバンド送信部２２０は、符号化部２２１、変調部２２２、多重部２２３、ＩＦＦＴ（Inverse  Fast  Fourier  Transform）処理部２２４、および無線処理部２２５を有する。【００４１】
符号化部２２１は、ＭＡＣスケジューリング部２０１から出力されたパケットのデータを符号化する。そして、符号化部２１１は、符号化したパケットのデータを変調部２２２へ出力する。変調部２２２は、符号化部２２１から出力されたデータを変調する。そして、変調部２２２は、変調後の信号を多重部２２３へ出力する。【００４２】
多重部２２３は、ＭＡＣ制御部２０２から出力されたＵＬグラント等の制御情報の信号と、変調部２２２から出力された信号とを多重化する。そして、多重部２２３は、多重化された送信信号をＩＦＦＴ処理部２２４へ出力する。【００４３】
ＩＦＦＴ処理部２２４は、多重部２２３から出力された送信信号に対してＩＦＦＴ処理を行う。これにより、多重部２２３から出力された送信信号が周波数領域から時間領域に変換される。ＩＦＦＴ処理部２２４は、ＩＦＦＴ処理後の送信信号を無線処理部２２５へ出力する。【００４４】
無線処理部２２５は、ＩＦＦＴ処理部２２４から出力された送信信号に対して無線処理を行う。無線処理部２２５によって行われる無線処理には、例えば送信信号の周波数をベースバンドからライセンスドバンドへ変換する処理が含まれる。無線処理部２２５は、無線処理後の送信信号をアンテナ２２６から送信する。【００４５】
アンライセンスドバンド送信部２１０は、アンライセンスドバンドにおいてデータを送信する処理を行う。アンライセンスドバンド送信部２１０は、符号化部２１１、変調部２１２、多重部２１３、ＩＦＦＴ処理部２１４、および無線処理部２１５を有する。【００４６】
符号化部２１１は、ＭＡＣスケジューリング部２０１から出力されたパケットのデータを符号化する。そして、符号化部２１１は、符号化したパケットのデータを変調部２１２へ出力する。変調部２１２は、符号化部２１１から出力されたパケットのデータを変調する。そして、変調部２１２は、変調後の信号を多重部２１３へ出力する。【００４７】
多重部２１３は、ＭＡＣ制御部２０２から出力されたＤＭＲＳ等の信号と、変調部２１２から出力された信号とを多重化する。そして、多重部２１３は、多重化された送信信号をＩＦＦＴ処理部２１４へ出力する。【００４８】
ＩＦＦＴ処理部２１４は、多重部２１３から出力された送信信号に対してＩＦＦＴ処理を行う。これにより、多重部２１３から出力された送信信号が周波数領域から時間領域に変換される。ＩＦＦＴ処理部２１４は、ＩＦＦＴ処理後の送信信号を無線処理部２１５へ出力する。【００４９】
無線処理部２１５は、ＩＦＦＴ処理部２１４から出力された送信信号に対して無線処理を行う。無線処理部２１５によって行われる無線処理には、例えば送信信号の周波数をベースバンドからアンライセンスドバンドへ変換する処理が含まれる。無線処理部２１５は、無線処理後の送信信号をアンテナ２１６から送信する。【００５０】
［端末装置３０］
図３は、実施例１における端末装置３０の一例を示すブロック図である。端末装置３０は、例えば図３に示すように、アンテナ３００、復号部３０１、測定部３０２、判定部３０３、ＲＲＣ処理部３０４、ＭＡＣ処理部３０５、符号化・変調部３０６、およびパケット生成部３０７を有する。また、端末装置３０は、ライセンスドバンド受信部３１０、アンライセンスドバンド受信部３２０、アンライセンスドバンド送信部３３０、およびライセンスドバンド送信部３４０を有する。【００５１】
なお、アンテナ３００は、ライセンスドバンド受信部３１０、アンライセンスドバンド受信部３２０、アンライセンスドバンド送信部３３０、およびライセンスドバンド送信部３４０のそれぞれに、別々に設けられていてもよい。また、アンテナ３００は、ライセンスドバンド受信部３１０およびライセンスドバンド送信部３４０に１つ、アンライセンスドバンド受信部３２０およびアンライセンスドバンド送信部３３０に１つ設けられていてもよい。【００５２】
ライセンスドバンド受信部３１０は、ライセンスドバンドにおいて受信した信号からデータを復調する処理を行う。ライセンスドバンド受信部３１０は、無線処理部３１１、ＦＦＴ処理部３１２、等化処理部３１３、ＩＦＦＴ処理部３１４、および復調部３１５を有する。【００５３】
無線処理部３１１は、アンテナ３００を介して受信した信号に対して無線処理を行う。無線処理部３１１によって行われる無線処理には、例えば受信信号の周波数をライセンスドバンドからベースバンドへ変換する処理が含まれる。無線処理部３１１は、無線処理後の受信信号をＦＦＴ処理部３１２へ出力する。【００５４】
ＦＦＴ処理部３１２は、無線処理部３１１から出力された受信信号に対してＦＦＴ処理を行う。これにより、無線処理部３１１から出力された受信信号が時間領域から周波数領域に変換される。ＦＦＴ処理部３１２は、ＦＦＴ処理後の受信信号を等化処理部３１３へ出力する。等化処理部３１３は、ＦＦＴ処理部３１２から出力された信号に対して等化処理を行う。そして、等化処理部３１３は、等化処理後の受信信号をＩＦＦＴ処理部３１４へ出力する。【００５５】
ＩＦＦＴ処理部３１４は、等化処理部３１３から出力された受信信号に対してＩＦＦＴ処理を行う。これにより、等化処理部３１３から出力された受信信号が周波数領域から時間領域に変換される。ＩＦＦＴ処理部３１４は、ＩＦＦＴ処理後の受信信号を復調部３１５へ出力する。【００５６】
復調部３１５は、ＩＦＦＴ処理部３１４から出力された受信信号を復調する。そして、復調部３１５は、復調後の受信信号を復号部３０１へ出力する。なお、ライセンスドバンド受信部３１０によって復調された受信信号から復号されたデータには、ＵＬグラントやＣＴＳ信号等の制御情報が含まれる。【００５７】
アンライセンスドバンド受信部３２０は、アンライセンスドバンドにおいて受信した信号からデータを復調する処理を行う。アンライセンスドバンド受信部３２０は、無線処理部３２１、ＦＦＴ処理部３２２、等化処理部３２３、ＩＦＦＴ処理部３２４、および復調部３２５を有する。【００５８】
無線処理部３２１は、アンテナ３００を介して受信した信号に対して無線処理を行う。無線処理部３２１によって行われる無線処理には、例えば受信信号の周波数をアンライセンスドバンドからベースバンドへ変換する処理が含まれる。無線処理部３２１は、無線処理後の受信信号をＦＦＴ処理部３２２および測定部３０２へ出力する。【００５９】
ＦＦＴ処理部３２２は、無線処理部３２１から出力された受信信号に対してＦＦＴ処理を行う。これにより、無線処理部３２１から出力された受信信号が時間領域から周波数領域に変換される。そして、ＦＦＴ処理部３２２は、ＦＦＴ処理後の受信信号を等化処理部３２３へ出力する。等化処理部３２３は、ＦＦＴ処理部３２２から出力された受信信号の等化処理を行う。そして、等化処理部３２３は、等化処理後の受信信号をＩＦＦＴ処理部３２４へ出力する。【００６０】
ＩＦＦＴ処理部３２４は、等化処理部３２３から出力された受信信号に対してＩＦＦＴ処理を行う。これにより、等化処理部３２３から出力された受信信号が周波数領域から時間領域に変換される。ＩＦＦＴ処理部３２４は、ＩＦＦＴ処理後の受信信号を復調部３２５へ出力する。復調部３２５は、ＩＦＦＴ処理部３２４から出力された受信信号を復調する。そして、復調部３２５は、復調後の受信信号を復号部３０１へ出力する。【００６１】
復号部３０１は、ライセンスドバンド受信部３１０およびアンライセンスドバンド受信部３２０から出力された受信信号からユーザデータおよび制御情報を復号する。そして、復号部３０１は、復号後のユーザデータを、例えば受信したデータに基づいて処理を行うアプリケーション処理部（図示せず）へ出力する。また、復号部３０１は、復号後の制御情報を、ＲＲＣ処理部３０４へ出力する。ＲＲＣ処理部３０４へ出力される制御情報には、ＵＬグラントやＣＴＳ信号等が含まれる。【００６２】
ＲＲＣ処理部３０４は、復号部３０１から出力された制御情報に基づいてＲＲＣ層の処理を行う。そして、ＲＲＣ処理部３０４は、ＲＲＣ層の処理結果をＭＡＣ処理部３０５へ出力する。また、ＲＲＣ処理部３０４は、ＵＬグラントやＣＴＳ信号等の制御情報をＭＡＣ処理部３０５へ出力する。【００６３】
測定部３０２は、無線処理部３２１から出力された受信信号に基づいて、アンライセンスドバンドにおける干渉電力を測定する。そして、測定部３０２は、干渉電力の測定結果を判定部３０３へ出力する。【００６４】
判定部３０３は、測定部３０２から出力された測定結果に基づいて、アンライセンスドバンドがアイドルまたはビジーのいずれであるかを判定する。判定部３０３は、例えば、測定部３０２によって測定された干渉電力が予め定められた閾値未満である場合に、アンライセンスドバンドがアイドルと判定する。一方、判定部３０３は、例えば、測定部３０２によって測定された干渉電力が予め定められた閾値以上である場合に、アンライセンスドバンドがビジーであると判定する。そして、判定部３０３は、判定結果を、測定部３０２から出力された測定結果と共に、ＭＡＣ処理部３０５へ出力する。【００６５】
ＭＡＣ処理部３０５は、ＲＲＣ処理部３０４から出力された処理結果と、判定部３０３から出力された判定結果等に基づいてＭＡＣ層の処理を行う。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、ＭＡＣ層の処理に基づいて、ＤＭＲＳ等の信号を多重部３４５へ出力する。また、ＭＡＣ処理部３０５は、ＭＡＣ層の処理に基づいて、ダミー信号やＣＴＳ信号等を多重部３３５へ出力する。【００６６】
また、ＭＡＣ処理部３０５は、ＭＡＣ層の処理に基づいて無線リソースの割り当て情報を後述する周波数マッピング部３３３および周波数マッピング部３４３へ出力する。また、ＭＡＣ処理部３０５は、ＲＲＣ処理部３０４によって作成された無線リソースの割り当て情報を後述する符号化・変調部３０６へ出力する。また、ＭＡＣ処理部３０５は、判定部３０３から出力された判定結果に基づいて、基地局装置２０が通信を行うアンライセンスドバンドがビジーであるか否かを確認する。【００６７】
パケット生成部３０７は、例えばアプリケーション処理部（図示せず）から出力されたユーザデータを含むパケットを生成する。そして、パケット生成部３０７は、生成したパケットを符号化・変調部３０６へ出力する。【００６８】
符号化・変調部３０６は、パケット生成部３０７から出力されたパケットに対して符号化および変調の処理を行う。そして、符号化・変調部３０６は、符号化および変調の処理が行われた信号を、ＭＡＣ処理部３０５から出力された無線リソースの割り当て情報に基づいて、アンライセンスドバンド送信部３３０またはライセンスドバンド送信部３４０へ出力する。【００６９】
ライセンスドバンド送信部３４０は、ライセンスドバンドにおいてデータを送信する処理を行う。ライセンスドバンド送信部３４０は、無線処理部３４１、ＩＦＦＴ処理部３４２、周波数マッピング部３４３、ＦＦＴ処理部３４４、および多重部３４５を有する。【００７０】
多重部３４５は、ＭＡＣ処理部３０５から出力された各信号と、符号化・変調部３０６から出力された信号とを多重化する。そして、多重部３４５は、多重化後の送信信号をＦＦＴ処理部３４４へ出力する。【００７１】
ＦＦＴ処理部３４４は、多重部３４５から出力された送信信号に対してＦＦＴ処理を行う。これにより、多重部３４５から出力された送信信号が時間領域から周波数領域に変換される。ＦＦＴ処理部３４４は、ＦＦＴ処理後の送信信号を周波数マッピング部３４３へ出力する。【００７２】
周波数マッピング部３４３は、ＭＡＣ処理部３０５から出力された無線リソースの割り当て情報に基づいて、ＦＦＴ処理部３４４から出力された送信信号に対して周波数マッピングを行う。そして、周波数マッピング部３４３は、周波数マッピング後の送信信号をＩＦＦＴ処理部３４２へ出力する。【００７３】
ＩＦＦＴ処理部３４２は、周波数マッピング部３４３から出力された送信信号に対してＩＦＦＴ処理を行う。これにより、周波数マッピング部３４３から出力された送信信号が周波数領域から時間領域に変換される。ＩＦＦＴ処理部３４２は、ＩＦＦＴ処理後の送信信号を無線処理部３４１へ出力する。【００７４】
無線処理部３４１は、ＩＦＦＴ処理部３４２から出力された送信信号に対して無線処理を行う。無線処理部３４１によって行われる無線処理には、例えば送信信号の周波数をベースバンドからライセンスドバンドへ変換する処理が含まれる。無線処理部３４１は、無線処理後の送信信号をアンテナ３００を介して送信する。【００７５】
アンライセンスドバンド送信部３３０は、アンライセンスドバンドにおいてデータを送信する処理を行う。アンライセンスドバンド送信部３３０は、無線処理部３３１、ＩＦＦＴ処理部３３２、周波数マッピング部３３３、ＦＦＴ処理部３３４、および多重部３３５を有する。【００７６】
多重部３３５は、ＭＡＣ処理部３０５から出力された各信号と、符号化・変調部３０６から出力された信号とを多重化する。そして、多重部３３５は、多重化後の送信信号をＦＦＴ処理部３３４へ出力する。【００７７】
ＦＦＴ処理部３３４は、多重部３３５から出力された送信信号に対してＦＦＴ処理を行う。これにより、多重部３３５から出力された送信信号が時間領域から周波数領域に変換される。ＦＦＴ処理部３３４は、ＦＦＴ処理後の送信信号を周波数マッピング部３３３へ出力する。【００７８】
周波数マッピング部３３３は、ＭＡＣ処理部３０５から出力された無線リソースの割り当て情報に基づいて、ＦＦＴ処理部３３４から出力された送信信号に対して周波数マッピングを行う。そして、周波数マッピング部３３３は、周波数マッピング後の送信信号をＩＦＦＴ処理部３３２へ出力する。【００７９】
ＩＦＦＴ処理部３３２は、周波数マッピング部３３３から出力された送信信号に対してＩＦＦＴ処理を行う。これにより、周波数マッピング部３３３から出力された送信信号が周波数領域から時間領域に変換される。ＩＦＦＴ処理部３３２は、ＩＦＦＴ処理後の送信信号を無線処理部３３１へ出力する。【００８０】
無線処理部３３１は、ＩＦＦＴ処理部３３２から出力された送信信号に対して無線処理を行う。無線処理部３３１によって行われる無線処理には、例えば送信信号の周波数をベースバンドからアンライセンスドバンドへ変換する処理、ＭＡＣ処理部３０５からの指示に応じて送信電力を制御する処理が含まれる。無線処理部３３１は、無線処理後の送信信号をアンテナ３００を介して送信する。【００８１】
［無線通信システム１０の動作］
次に、図４を用いて、基地局装置２０からの指示に応じて端末装置３０がアンライセンスドバンドにおいてデータを送信する動作の一例について説明する。図４は、実施例１における無線通信システム１０の動作の一例を示す図である。図４において説明する無線通信システム１０は、基地局装置２０、端末装置３０ａ、および端末装置３０ｂを有する。図４において、上段は、ＬＣを用いて送信される信号を示しており、下段は、ＵＣを用いて送信される信号を示している。また、図４において、横軸は時間の流れを示しており、ｔ１〜ｔ５は、それぞれサブフレーム単位の期間（例えば１ミリ秒）を示している。【００８２】
アンライセンスドバンドは、例えば図４に示すように４つのサブバンドに分けられている。本実施例において、アンライセンスドバンドは、例えば２０ＭＨｚであり、それぞれのサブバンドの帯域幅は、例えば５ＭＨｚである。なお、アンライセンスドバンド内のそれぞれのサブバンドに示した信号４２ａおよび信号４２ｂは、端末装置３０ａがそれぞれのサブバンドにおいてビジーと判定した信号を示している。端末装置３０ｂがそれぞれのサブバンドにおいてビジーと判定した信号は、図４には示されていない。【００８３】
まず、基地局装置２０のＭＡＣ制御部２０２は、端末装置３０に対するデータの送信要求が発生した場合に、データの送信に使用するアンライセンスドバンド内のサブバンド、送信開始タイミング、バックオフ値等の情報を含むＵＬグラントを作成する。ＵＬグラントに含まれる送信開始タイミングとしては、例えば、基地局装置２０からＵＬグラントが送信されたサブフレームから４サブフレーム後のタイミングが指定される。バックオフ値は、ランダムな値であるが、複数の端末装置３０に対してＵＬグラントを同一のサブフレーム期間内に送信する場合には、それぞれのＵＬグラントに含まれるバックオフ値は同一の値である。【００８４】
図４の例では、ＭＡＣ制御部２０２は、端末装置３０ａに対してＵＬグラント４０を作成し、端末装置３０ｂに対してＵＬグラント４１を作成する。また、図４の例では、ＭＡＣ制御部２０２は、データの送信に使用するアンライセンスドバンドのサブバンドとして、端末装置３０ａに対してサブバンド２を指定し、端末装置３０ｂに対してサブバンド４を指定する。【００８５】
端末装置３０ａのＭＡＣ処理部３０５は、ライセンスドバンドにおいてＵＬグラント４０を受信した場合に、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドについて、アイドルか否かの判定を判定部３０３に指示する。ＭＡＣ処理部３０５は、ＵＬグラント４１で指定される送信開始タイミングの所定時間前（例えば１フレーム前）から、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドについて、アイドルか否かの判定の開始を判定部３０３に指示する。なお、ＭＡＣ処理部３０５は、ＵＬグラントを受信した場合に、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドについて、アイドルか否かの判定の開始を判定部３０３に指示するようにしてもよい。【００８６】
図４に示した例では、他のＬＴＥシステムからの信号４２ａがサブバンド１において送信されており、他のＬＴＥシステムからの信号４２ｂがサブバンド３および４において送信されている。図４に示した例では、端末装置３０ａの判定部３０３は、サブフレーム期間ｔ４において、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドがアイドルであると判定する。判定部３０３によってアンライセンスドバンド内の全てのサブバンドがアイドルであると判定された場合、ＭＡＣ処理部３０５は、ＤＩＦＳ（Distributed  coordination  function  Interframe  Space）４３の期間、アイドル状態継続を確認する。ＤＩＦＳ４３の期間、アイドル状態の継続が確認された場合、ＭＡＣ処理部３０５は、ＵＬグラントに含まれているバックオフ値に対応する期間４４、アイドル状態の継続を確認する。【００８７】
バックオフ値に対応する期間４４、アイドル状態の継続が確認された場合、ＭＡＣ処理部３０５は、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドにおいて、ダミー信号の送信をアンライセンスドバンド送信部３３０に指示する。これにより、例えば図４に示すように、アンライセンスドバンドの全てのサブバンドにおいて、ダミー信号４５が送信される。【００８８】
なお、ダミー信号４５は、他のシステムに対して、アンライセンスドバンドの全てのサブバンドがビジーであると判定させることができる信号であれば、どのような信号であってもよい。また、ダミー信号４５は、ダミー信号４５に続けて送信されるＣＴＳ信号４６のプリアンブルとして機能する所定パターンの信号であってもよい。【００８９】
次に、ＭＡＣ処理部３０５は、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドにおいて、ＣＴＳ信号４６の送信をアンライセンスドバンド送信部３３０に指示する。これにより、例えば図４に示すように、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドにおいて、ＣＴＳ信号４６が送信される。ＣＴＳ信号４６のペイロードには、端末装置３０ａが属しているセルの識別情報が格納される。【００９０】
なお、ＭＡＣ処理部３０５は、アンライセンスドバンド送信部３３０に指示して、ＣＴＳ信号４６の送信が終了してから、ＵＬグラントで指定された送信開始タイミングまでの間、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドに、何らかの信号を送信させる。これにより、ＣＴＳ信号４６の送信が終了してから、ＵＬグラントで指定された送信開始タイミングまでの間に、他のシステムによってアンライセンスドバンドが使用されてしまうこと防止することができる。ＣＴＳ信号４６の送信が終了してから、ＵＬグラントで指定された送信開始タイミングまでの期間において、アンライセンスドバンドに送信される信号は、ＣＴＳ信号４６を繰り返してもよく、ダミー信号であてもよい。【００９１】
次に、端末装置３０ａは、ＵＬグラント４０で指定された送信開始タイミングにおいて、データの信号４７を送信する。本実施例において、各端末装置３０は、アンライセンスドバンド内のサブバンドを用いたデータの送信においても、サブフレームのタイミングに同期して、サブフレームの境界から、サブフレーム期間と同一の長さのデータの信号４７を送信する。【００９２】
ここで、本実施例において、各端末装置３０は、ＵＬグラントにおいて指定されたアンライセンスドバンド内のサブバンドを介してデータを送信する。そのため、ＵＬグラントにおいて指定されたアンライセンスドバンド内のサブバンドがアイドルである場合に、アイドルと判定されたサブバンドを用いてデータを送信してもよいように思われる。【００９３】
しかし、アンライセンスドバンドは、サブバンド毎に各端末装置３０に割り当てるＬＴＥシステムだけでなく、アンライセンスドバンド全帯域を用いて通信を行う無線ＬＡＮ等のシステムにおいても利用される。そのため、本実施例の無線通信システム１０では、アンライセンスドバンド内の一部のサブバンドを使用する場合であっても、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドがアイドルであることを検出してから、一部のサブバンドを使用してデータを送信する。これにより、アンライセンスドバンドの全帯域を用いて通信を行う他のシステムとの公平性を保つことができる。【００９４】
一方、端末装置３０ｂの判定部３０３は、図４には図示されていないが、サブフレーム期間ｔ４においても、アンライセンスドバンドにおいて送信された信号を検出し、ビジーであると判定している。そのため、端末装置３０ｂのＭＡＣ処理部３０５は、ＣＴＳ信号の送信をアンライセンスドバンド送信部３３０に指示しない。【００９５】
ここで、端末装置３０ｂのＭＡＣ処理部３０５は、サブフレーム期間ｔ４において、端末装置３０ａからアンライセンスドバンドへ送信されたＣＴＳ信号４６を受信する。ＭＡＣ処理部３０５は、受信したＣＴＳ信号４６に、端末装置３０ｂが属しているセルと同一のセルの識別情報が格納されているか否かを判定する。端末装置３０ｂが属するセルと同一のセルの識別情報が格納されている場合、ＭＡＣ処理部３０５は、アンライセンスドバンドがビジーである場合であっても、ＵＬグラント４１で指定された送信開始タイミングにおいて、データの信号４８を送信する。【００９６】
ただし、例えば図１に示したように、端末装置３０ｂが属するＬＴＥシステムとは異なるシステムに属する基地局装置２２からの電波により、判定部３０３がアンライセンスドバンドをビジーと判定する場合がある。その場合、端末装置３０ｂがアンライセンスドバンドにおいて送信を行うと、基地局装置２２の受信動作に影響を与える場合がある。そのため、ＭＡＣ処理部３０５は、例えば、測定部３０２によって測定された干渉電力と、アンライセンスドバンドがビジーであるか否かの判定に用いられる閾値（以下、判定閾値と呼ぶ）と、送信電力の初期値と、最小送信電力とを用いて送信電力を算出する。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、算出した送信電力を示す制御信号をアンライセンスドバンド送信部３３０の無線処理部３３１へ出力する。無線処理部３３１は、ＭＡＣ処理部３０５から出力された制御信号で示される電力で、信号４８を送信する。【００９７】
例えば、ＭＡＣ処理部３０５は、測定部３０２によって測定された干渉電力と、判定閾値との比を、送信電力の初期値に乗ずることにより求まる送信電力と、最小送信電力とのうち高い方の送信電力を算出する。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、算出した送信電力で信号４８を送信するように、無線処理部３３１に指示する。【００９８】
具体的には、ＭＡＣ処理部３０５は、例えば、下記の（１）式を用いて送信電力Ｐを算出する。
【数１】
0006500914.tif 000002
【００９９】
ここで、無線通信システム１０に含まれる２つの装置の送信電力がほぼ同一であると仮定すると、各装置が電波を送信した場合、一方の装置が他方の装置から受信する干渉電力の強さは、他方の装置が一方の装置から受信する干渉電力の強さとほぼ同一となる。また、一方の装置で測定された干渉電力が、判定閾値未満となるように、他方の装置の送信電力を下げれば、他方の装置から送信された信号が、一方の装置の受信動作に与える影響を低減することができる。【０１００】
そのため、上記の（１）式では、まず測定部３０２によって測定された干渉電力（ｄＢｍ）と、判定閾値（ｄＢｍ）との差（ｄＢ）が算出される。そして、算出された差（ｄＢ）を、送信電力の初期値（ｄＢｍ）から引くことにより算出された送信電力（ｄＢｍ）と、最小送信電力（ｄＢｍ）とのうち、高い方の電力が、送信電力Ｐとして算出される。【０１０１】
例えば、測定部３０２によって測定された干渉電力が−５２ｄＢｍであり、判定閾値が−６２ｄＢｍである場合、干渉電力と閾値との差は１０ｄＢとなる。そのため、送信電力の初期値から１０ｄＢ低い電力で送信を行えば、端末装置３０ｂから送信された信号は、干渉源の装置において−６２ｄＢｍ以下で受信されることになる。これにより、端末装置３０ｂは、ＵＬグラント４１で指定されたアンライセンスドバンド内のサブバンドに信号４８を送信する場合に、干渉源の装置の受信動作に与える影響を低減することができる。【０１０２】
なお、端末装置３０ｂにおいて測定された干渉電力が大きい場合、端末装置３０ｂが送信する電力が低く算出される。送信電力が低くなりすぎると、端末装置３０ｂから送信された信号が基地局装置２０に十分な強度で届かなくなる。そのため、干渉電力および判定閾値を用いて算出された送信電力が最小送信電力よりも小さい場合には、最小送信電力で送信が行われる。最小送信電力とは、セルに属する端末装置３０が、セルの境界においてデータを送信する場合に、該端末装置３０からの信号を基地局装置２０が受信することができる最小の送信電力である。最小送信電力の情報は、例えば、基地局装置２０から送信されるＵＬグラントに含まれる。これにより、端末装置３０ｂは、送信したデータを基地局装置２０に受信させることができる。【０１０３】
［基地局装置２０の動作］
次に、基地局装置２０の動作を説明する。図５は、実施例１における基地局装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。【０１０４】
まず、基地局装置２０のＭＡＣ制御部２０２は、端末装置３０に対するデータの送信要求が発生したか否かを判定する（Ｓ１００）。端末装置３０に対するデータの送信要求が発生した場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ制御部２０２は、ＵＬグラントを作成する（Ｓ１０１）。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、作成したＵＬグラントを、ライセンスドバンド送信部２２０の多重部２２３へ出力する。【０１０５】
多重部２２３は、ＭＡＣ制御部２０２から出力されたＵＬグラントと、変調部２２２から出力された信号とを多重化する。そして、ＩＦＦＴ処理部２２４は、多重部２２３によって多重化された送信信号に対してＩＦＦＴ処理を行う。無線処理部２２５は、ＩＦＦＴ処理部２２４によってＩＦＦＴ処理が行われた送信信号に対して無線処理を行う。そして、無線処理部２２５は、ＵＬグラントを含む送信信号をアンテナ２２６から送信する（Ｓ１０２）。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、再びステップＳ１００に示した処理を実行する。【０１０６】
［端末装置３０の動作］
次に、端末装置３０の動作を説明する。図６は、実施例１における端末装置３０の動作の一例を示すフローチャートである。端末装置３０のＭＡＣ処理部３０５がＵＬグラントを受信した場合に、端末装置３０は、本フローチャートに示す動作を開始する。【０１０７】
まず、測定部３０２は、無線処理部３２１から出力された受信信号に基づいて、アンライセンスドバンドの干渉電力を測定する（Ｓ２００）。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、アンライセンスドバンドがアイドルか否かの判定開始を判定部３０３に指示する。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、判定部３０３から出力された判定結果を参照して、アンライセンスドバンドがアイドルか否かを判定する（Ｓ２０１）。【０１０８】
アンライセンスドバンドがアイドルである場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ処理部３０５は、ＤＩＦＳおよびバックオフ値に対応する期間、アイドル状態が継続したか否か、即ち、アンライセンスドバンドがアイドルか否かをさらに判定する（Ｓ２０３）。アンライセンスドバンドがビジーである場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、ＭＡＣ処理部３０５は、再びステップＳ２０１に示した処理を実行する。【０１０９】
一方、アンライセンスドバンドがアイドルである場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ処理部３０５は、ダミー信号の送信をアンライセンスドバンド送信部３３０に指示する。アンライセンスドバンド送信部３３０は、アンライセンスドバンドの全帯域にダミー信号を送信する（Ｓ２０４）。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、端末装置３０が属しているセルの識別情報をペイロードに格納したＣＴＳ信号を作成する。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、作成したＣＴＳ信号の送信をアンライセンスドバンド送信部３３０に指示する。アンライセンスドバンド送信部３３０は、アンライセンスドバンドの全帯域にＣＴＳ信号を送信する（Ｓ２０５）。なお、ＭＡＣ処理部３０５は、アンライセンスドバンド送信部３３０にＣＴＳ信号を繰り返し送信させる等により、ＵＬグラントで指定された送信開始タイミングまでの期間において、アンライセンスドバンドの全帯域に信号を送信させる。【０１１０】
次に、ＭＡＣ処理部３０５は、ＵＬグラントで指定される送信開始タイミングにおいて、データの送信を符号化・変調部３０６に指示する。具体的には、ＭＡＣ処理部３０５は、符号化・変調部３０６に、パケット生成部３０７から出力されたパケットに対して符号化および変調の処理を指示する。そして、符号化・変調部３０６によって符号化および変調された送信信号は、アンライセンスドバンド送信部３３０によって、ＵＬグラントで指定されたアンライセンスドバンド内のサブバンドを介して基地局装置２０へ送信される（Ｓ２０６）。【０１１１】
一方、アンライセンスドバンドがビジーである場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、ＭＡＣ処理部３０５は、ＲＲＣ処理部３０４から受信した信号を参照して、同一のセルに属する他の端末装置３０からＣＴＳ信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２０７）。ＭＡＣ処理部３０５は、ＣＴＳ信号のペイロードに、端末装置３０が属するセルの識別情報と同一の識別情報が格納されている場合に、同一のセルに属する他の端末装置３０からＣＴＳ信号を受信したと判定する。【０１１２】
同一のセルに属する他の端末装置３０からＣＴＳ信号を受信した場合（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ処理部３０５は、データの送信を符号化・変調部３０６に指示する。これにより、パケット生成部３０７から出力されたパケットが、符号化・変調部３０６によって符号化および変調される。そして、変調後の信号が、アンライセンスドバンド送信部３３０によって、ＵＬグラントで指定されたアンライセンスドバンド内のサブバンドを介して基地局装置２０へ送信される（Ｓ２０８）。【０１１３】
一方、同一のセルに属する他の端末装置３０からＣＴＳ信号を受信していない場合（Ｓ２０７：Ｎｏ）、ＭＡＣ処理部３０５は、ＵＬグラントで指定された送信開始タイミングから所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ２０９）。ＵＬグラントで指定された送信開始タイミングから所定時間が経過していない場合（Ｓ２０９：Ｎｏ）、ＭＡＣ処理部３０５は、再びステップＳ２０１に示した処理を実行する。【０１１４】
一方、ＵＬグラントで指定された送信開始タイミングから所定時間が経過した場合（Ｓ２０９：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ処理部３０５は、送信失敗を通知する信号をライセンスドバンド送信部３４０へ送る。ライセンスドバンド送信部３４０は、送信失敗を通知する信号を、ライセンスドバンドにおいて基地局装置２０へ送信する（Ｓ２１０）。ＭＡＣ処理部３０５は、例えば、送信開始タイミングから、例えば３サブフレーム分の期間が経過した場合に、送信失敗を通知する信号を基地局装置２０へ送信させる。【０１１５】
［効果］
本実施例の無線通信システム１０によれば、同一のセルに属する他の端末装置３０からＣＴＳ信号を受信した端末装置３０は、ＬＢＴによりアンライセンスドバンドがビジーであると判定した場合であっても、アンライセンスドバンドにデータの送信を開始する。これにより、端末装置３０のアップリンクにおけるデータのスループットの低下を改善することができる。【０１１６】
また、アンライセンスドバンドがアイドルであると判定した端末装置３０は、端末装置３０が属しているセルの識別情報を含むＣＴＳ信号をアンライセンスドバンドに送信してから、ＵＬグラントで指定されたサブバンドにおいてデータを送信する。他の端末装置３０は、ＣＴＳ信号を受信することにより、同一のセルに属する端末装置３０から送信されたＣＴＳ信号か否かを判別することができる。【０１１７】
また、同一のセルに属する他の端末装置３０からＣＴＳ信号を受信した端末装置３０は、干渉電力と判定閾値との比を、送信電力の初期値に乗ずることにより求まる送信電力と、最小送信電力とのうち高い方の送信電力で送信を行う。これにより、他の装置の受信動作に与える影響を低減することができる。【０１１８】
また、本実施例では、ＵＬグラントに含まれるバックオフ値は、複数の端末装置３０間で同一の値である。これにより、複数の端末装置３０が同時にアンライセンスドバンドのアイドルを検出した後に、ＤＩＦＳおよびバックオフ値に対応する期間、アイドル状態の継続を検出した場合、複数の端末装置３０は、ほぼ同時にダミー信号およびＣＴＳ信号をアンライセンスドバンドに送信する。本実施例において各端末装置３０から送信されるＣＴＳ信号は同じ信号である。そのため、複数の端末装置３０から送信されたＣＴＳ信号が重なった場合であっても、信号が崩れることなく他の端末装置３０によって受信される。そして、複数の端末装置３０によってＣＴＳ信号が送信されることにより、セル内のより広い範囲にＣＴＳ信号を到達させることができる。これにより、アンライセンスドバンドをビジーと判定したより多くの端末装置３０の送信機会を確保することができる。
【実施例２】
【０１１９】
［無線通信システム１０の動作］
前述の実施例１における端末装置３０は、サブフレームのタイミングに同期したタイミングでデータを送信するが、本実施例における端末装置３０は、サブフレームのタイミングとは無関係にデータを送信する点が、実施例１の端末装置３０とは異なる。以下、実施例１と異なる点について図７を参照して説明する。図７は、実施例２における無線通信システム１０の動作の一例を示す図である。【０１２０】
なお、実施例２における無線通信システム１０、基地局装置２０、および端末装置３０の構成は、以下に説明する点を除き、実施例１において説明した無線通信システム１０、基地局装置２０、および端末装置３０と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、図７において、図４と同一の符号を付した要素は、図４において説明した要素と同様であるため、詳細な説明は省略する。【０１２１】
例えば図７に示すように、端末装置３０ａのＭＡＣ処理部３０５は、サブフレーム期間ｔ４において、判定部３０３によってアンライセンスドバンド内の全てのサブバンドがアイドルであると判定された場合、ＤＩＦＳ４３の期間、アイドル状態の継続を確認する。ＤＩＦＳ４３の期間、アイドル状態の継続が確認された場合、ＭＡＣ処理部３０５は、ＵＬグラントに含まれているバックオフ値に対応する期間４４、アイドル状態の継続を確認する。【０１２２】
バックオフ値に対応する期間４４、アイドル状態の継続が確認された場合、ＭＡＣ処理部３０５は、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドにおいて、ダミー信号４５をアンライセンスドバンド送信部３３０に送信させる。【０１２３】
次に、ＭＡＣ処理部３０５は、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドにおいて、ＣＴＳ信号４６をアンライセンスドバンド送信部３３０に送信させる。そして、本実施例では、ＣＴＳ信号４６の送信が終了したタイミングが、ＵＬグラントで指定されたサブフレームより前のタイミングであっても、ＭＡＣ処理部３０５は、ＵＬグラントで指定されたサブバンドにおいてデータの送信を開始する。【０１２４】
また、アンライセンスドバンドがビジーであると判定した端末装置３０ｂのＭＡＣ処理部３０５は、同一のセルに属する他の端末装置３０からＣＴＳ信号を受信した場合、ＣＴＳ信号の送信が終了したタイミングで、データの送信を開始する。【０１２５】
このように、本実施例では、アンライセンスドバンドのアイドルを検出したいずれかの端末装置３０からＣＴＳ信号が送信された場合に、ＣＴＳ信号の送信終了のタイミングで、各端末装置３０は、データの送信を開始する。これにより、各端末装置３０から基地局装置２０へ送信されるデータのスループットを向上させることができる。また、アンライセンスドバンドを用いたデータの送信を早期に完了させることができるため、アンライセンスドバンドを無駄に占有する時間を短くすることができ、アンライセンスドバンドの利用効率を高めることができる。【０１２６】
なお、本実施例において、各端末装置３０からアンライセンスドバンドへ送信される信号の長さは、１サブフレーム長である。これにより、サブフレーム単位でデータを送受信する従来の送信バッファおよび受信バッファを流用することができ、端末装置３０の製造コストを低減することができる。
【実施例３】
【０１２７】
［無線通信システム１０の動作］
図８および図９は、実施例３における無線通信システム１０の動作の一例を示す図である。なお、実施例３における無線通信システム１０、基地局装置２０、および端末装置３０の構成は、以下に説明する点を除き、実施例１において説明した無線通信システム１０、基地局装置２０、および端末装置３０と同様であるため、詳細な説明は省略する。【０１２８】
例えば、図８に示すように、基地局装置２０のＭＡＣ制御部２０２は、端末装置３０ａに対するデータ送信要求が発生した場合、端末装置３０ａに対する第１のＵＬグラント４０−１を作成する。第１のＵＬグラント４０−１は、実施例１において説明したＵＬグラント４０と同様の内容である。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、作成した第１のＵＬグラント４０−１を、多重部２２３へ出力する。【０１２９】
多重部２２３は、ＭＡＣ制御部２０２から出力された第１のＵＬグラント４０−１と、変調部２２２から出力された信号とを多重化する。そして、ＩＦＦＴ処理部２２４は、多重部２２３によって多重化された送信信号に対してＩＦＦＴ処理を行う。そして、無線処理部２２５は、ＩＦＦＴ処理部２２４によってＩＦＦＴ処理が行われた送信信号に対して無線処理を行う。そして、無線処理部２２５は、サブフレーム期間ｔ１において、第１のＵＬグラント４０−１を含む送信信号をアンテナ２２６から送信する。【０１３０】
端末装置３０ａのライセンスドバンド受信部３１０は、ライセンスドバンドにおいて送信された、第１のＵＬグラント４０−１を含む送信信号を受信して復調する。復号部３０１は、ライセンスドバンド受信部３１０から出力された受信信号から第１のＵＬグラント４０−１を含む制御情報を復号する。ＲＲＣ処理部３０４は、復号部３０１によって復号された制御情報をＭＡＣ処理部３０５へ出力する。【０１３１】
ＲＲＣ処理部３０４から受け取った制御情報に第１のＵＬグラント４０−１が含まれている場合、ＭＡＣ処理部３０５は、測定部３０２から出力された測定結果に基づいて、アンライセンスドバンドのキャリアセンスを判定部３０３に指示する。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、判定部３０３から出力された判定結果を参照してＬＢＴを行う。図８の例では、ＭＡＣ処理部３０５は、サブフレーム期間ｔ４において、アンライセンスドバンドのアイドルを検出し、ＤＩＦＳ４３およびバックオフ値に対応する期間４４、アイドル状態の継続を確認する。そして、バックオフ値に対応する期間４４、アイドル状態の継続が確認された場合、ＭＡＣ処理部３０５は、ダミー信号４５の送信をアンライセンスドバンド送信部３３０に指示する。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、ＣＴＳ信号４６の送信をアンライセンスドバンド送信部３３０に指示する。【０１３２】
そして、ＭＡＣ処理部３０５は、ＣＴＳ信号４６の送信後のサブフレーム期間ｔ５において、第１のＵＬグラント４０−１で指定されたアンライセンスドバンドのサブバンドにおいて、データの信号４７−１をアンライセンスドバンド送信部３３０に送信させる。これにより、基地局装置２０のアンライセンスドバンド受信部２３０は、端末装置３０ａから送信された信号４７−１をサブフレーム期間ｔ５において受信する。そして、アンライセンスドバンド受信部２３０は、受信した信号４７−１を復号する。【０１３３】
以下、同様に、基地局装置２０から第１のＵＬグラント４０−２〜４０−６が、ライセンスドバンドにおいて端末装置３０ａに送信される。そして、端末装置３０ａは、サブフレーム期間ｔ６〜ｔ１０において、データの信号４７−２〜４７−６をアンライセンスドバンドのサブバンドにそれぞれ送信する。これにより、基地局装置２０は、サブフレーム期間ｔ６〜ｔ１０において、端末装置３０ａから送信された信号４７−２〜４７−６を受信する。【０１３４】
そして、アンライセンスドバンドにおいて端末装置３０ａからデータを受信中であるサブフレーム期間ｔ６において、端末装置３ｂに対するデータ送信要求が発生した場合、基地局装置２０のＭＡＣ制御部２０２は、第２のＵＬグラント４９を作成する。第２のＵＬグラントには、ＬＢＴを行わずに送信を開始する旨を示す送信指示が含まれる。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、作成した第２のＵＬグラント４９を含む送信信号を、第１のＵＬグラント４０−１〜４０−６と同様に、ライセンスドバンド送信部２２０に送信させる。【０１３５】
端末装置３０ｂのライセンスドバンド受信部３１０は、ライセンスドバンドにおいて送信された、第２のＵＬグラント４９を含む送信信号を受信して復調する。復号部３０１は、ライセンスドバンド受信部３１０から出力された受信信号から第２のＵＬグラント４９を含む制御情報を復号する。ＲＲＣ処理部３０４は、復号部３０１によって復号された制御情報をＭＡＣ処理部３０５へ出力する。【０１３６】
ＲＲＣ処理部３０４から受け取った制御情報に第２のＵＬグラント４９が含まれている場合、ＭＡＣ処理部３０５は、アンライセンスドバンドのキャリアセンスを判定部３０３に指示しないことにより、ＬＢＴを省略する。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、第２のＵＬグラント４９で指定された送信開始タイミングであるサブフレーム期間ｔ１０において、データの信号４８をアンライセンスドバンド送信部３３０に送信させる。【０１３７】
ここで、基地局装置２０が端末装置３０ａからアンライセンスドバンドにおいてデータを受信している場合、基地局装置２０が属するＬＴＥシステムがアンライセンスドバンドの送信権を既に獲得している。そのため、アンライセンスドバンドにおいて配下の端末装置３０ａからデータを受信している間であれば、端末装置３０ａに割り当てられたサブバンド以外のサブバンドはアイドルである。従って、アンライセンスドバンドにおいて配下の端末装置３０ａからデータを受信している間に、配下の他の端末装置３０ｂにＵＬグラントが送信された場合、他の端末装置３０ｂは、ＬＢＴを行う必要がない。従って、そのような場合に基地局装置２０が第２のＵＬグラントを端末装置３０に送信することにより、端末装置３０の送信機会を確保することができる。また、ＬＢＴが省略されたことにより、端末装置３０の処理負荷が低減される。【０１３８】
また、図９に示す例では、基地局装置２０のＭＡＣ制御部２０２は、端末装置３０ａおよび３０ｂに対するデータ送信要求が発生した場合、端末装置３０ａに対する第１のＵＬグラント４０−１と、端末装置３０ｂに対する第１のＵＬグラント４１−１とを作成する。ＭＡＣ制御部２０２によって作成された第１のＵＬグラント４０−１および４１−１は、多重部２２３によって、変調部２２２から出力された信号に多重化される。そして、多重化された送信信号は、ＩＦＦＴ処理部２２４によるＩＦＦＴ処理、および、無線処理部２２５による無線処理が行われて、サブフレーム期間ｔ１において送信される。【０１３９】
端末装置３０ａのＭＡＣ処理部３０５は、ＬＢＴを行い、サブフレーム期間ｔ４において、アンライセンスドバンドのアイドルを検出し、ＤＩＦＳ４３およびバックオフ値に対応する期間４４、アイドル状態の継続を確認する。そして、バックオフ値に対応する期間４４、アイドル状態の継続が確認された場合、ＭＡＣ処理部３０５は、ダミー信号４５の送信をアンライセンスドバンド送信部３３０に指示する。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、ＣＴＳ信号４６の送信をアンライセンスドバンド送信部３３０に指示する。【０１４０】
そして、ＭＡＣ処理部３０５は、ＣＴＳ信号４６の送信後のサブフレーム期間ｔ５において、第１のＵＬグラント４０−１で指定されたアンライセンスドバンドのサブバンドにおいて、データの信号４７−１をアンライセンスドバンド送信部に送信させる。これにより、基地局装置２０のアンライセンスドバンド受信部２３０は、端末装置３０ａから送信された信号４７−１をサブフレーム期間ｔ５において受信する。そして、アンライセンスドバンド受信部２３０は、受信した信号４７−１を復号する。【０１４１】
以下、同様に、基地局装置２０から第１のＵＬグラント４０−２〜４０−６が、ライセンスドバンドにおいて端末装置３０ａに送信される。そして、端末装置３０ａは、サブフレーム期間ｔ６〜ｔ１０において、データの信号４７−２〜４７−６をアンライセンスドバンドのサブバンドにそれぞれ送信する。これにより、基地局装置２０は、サブフレーム期間ｔ６〜ｔ１０において、端末装置３０ａから送信された信号４７−２〜４７−６を受信する。【０１４２】
一方、端末装置３０ｂは、アンライセンスドバンドにおいて、他のシステムからの干渉電力を検出し、アンライセンスドバンドがビジーであると判定している。さらに、図９の例では、端末装置３０ｂは、端末装置３０ａからアンライセンスドバンドに送信されたＣＴＳ信号の受信に失敗したと仮定する。その場合、端末装置３０ｂは、端末装置３０ａがアンライセンスドバンドに送信した信号４７−１〜４７−６についても、干渉電力として測定し、アンライセンスドバンドがビジーであると判定し続ける。その結果、端末装置３０ｂは、データの送信を行わない。【０１４３】
基地局装置２０のＭＡＣ制御部２０２は、サブフレーム期間ｔ１において端末装置３０ａへ送信した第１のＵＬグラント４０−１に対して、端末装置３０ａからサブフレーム期間ｔ５において送信されたデータを受信する。一方、ＭＡＣ制御部２０２は、サブフレーム期間ｔ１において端末装置３０ｂへ送信した第１のＵＬグラント４１−１に対して、サブフレーム期間ｔ５においてデータを受信していないことを検出する。この場合、ＭＡＣ制御部２０２は、ＬＢＴを行わずに送信を開始する旨を示す送信指示を含む第２のＵＬグラント４９を作成する。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、作成した第２のＵＬグラント４９を含む送信信号をライセンスドバンド送信部２２０へ出力し、次のサブフレーム期間ｔ６において端末装置３０ｂへ送信させる。これにより、サブフレーム期間ｔ６において、第２のＵＬグラント４９が端末装置３０ｂへ送信される。【０１４４】
端末装置３０ｂのライセンスドバンド受信部３１０は、ライセンスドバンドにおいて送信された、第２のＵＬグラント４９を含む送信信号を受信して復調する。復号部３０１は、ライセンスドバンド受信部３１０から出力された受信信号から第２のＵＬグラント４９を含む制御情報を復号する。ＲＲＣ処理部３０４は、復号部３０１によって復号された制御情報をＭＡＣ処理部３０５へ出力する。【０１４５】
ＭＡＣ処理部３０５は、ＲＲＣ処理部３０４から受け取った制御情報に第２のＵＬグラント４９が含まれていた場合、アンライセンスドバンドのキャリアセンスを判定部３０３に指示しないことにより、ＬＢＴを省略する。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、第２のＵＬグラント４９を受信したサブフレーム期間ｔ６の次のサブフレーム期間ｔ７において、データの信号４８をアンライセンスドバンド送信部３３０に送信させる。【０１４６】
これにより、同一のセルに属する他の端末装置３０から送信されたＣＴＳ信号の受信に失敗した端末装置３０の送信機会を確保することができる。これにより、ＣＴＳ信号の受信に失敗した端末装置３０のアップリンクにおけるデータのスループットの低下を改善することができる。【０１４７】
［基地局装置２０の動作］
次に、基地局装置２０の動作を説明する。図１０は、実施例３における基地局装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。【０１４８】
まず、基地局装置２０のＭＡＣ制御部２０２は、端末装置３０に対するデータの送信要求が発生したか否かを判定する（Ｓ１１０）。端末装置３０に対するデータの送信要求が発生した場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ制御部２０２は、他の端末装置３０から送信されたデータを受信中か否かを判定する（Ｓ１１１）。【０１４９】
他の端末装置３０から送信されたデータを受信中である場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ制御部２０２は、ＬＢＴを行わずに送信を開始する旨の指示を含む第２のＵＬグラントを作成する（Ｓ１１２）。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、作成した第２のＵＬグラントをライセンスドバンド送信部２２０に送信させる（Ｓ１１３）。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、再びステップＳ１１０に示した処理を実行する。【０１５０】
一方、他の端末装置３０から送信されたデータを受信中ではない場合（Ｓ１１１：Ｎｏ）、ＭＡＣ制御部２０２は、ＬＢＴを行わずに送信を開始する旨の指示を含まない第１のＵＬグラントを作成する（Ｓ１１４）。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、作成した第１のＵＬグラントをライセンスドバンド送信部２２０に送信させる（Ｓ１１５）。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、再びステップＳ１１０に示した処理を実行する。【０１５１】
データの送信要求が発生していない場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、ＭＡＣ制御部２０２は、第１のＵＬグラントで指定した送信開始タイミングが同時期の端末装置３０の中で、データを送信していない端末装置３０があるか否かを判定する（Ｓ１１６）。送信開始タイミングが同時期の端末装置３０の中で、データを送信していない端末装置３０がない場合（Ｓ１１６：Ｎｏ）、ＭＡＣ制御部２０２は、再びステップＳ１１０に示した処理を実行する。【０１５２】
送信開始タイミングが同時期の端末装置３０の中で、データを送信していない端末装置３０がある場合（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ制御部２０２は、他の端末装置３０から送信されたデータを受信中か否かを判定する（Ｓ１１７）。他の端末装置３０から送信されたデータを受信中ではない場合（Ｓ１１７：Ｎｏ）、ＭＡＣ制御部２０２は、再びステップＳ１１０に示した処理を実行する。【０１５３】
一方、他の端末装置３０から送信されたデータを受信中である場合（Ｓ１１７：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ制御部２０２は、第２のＵＬグラントを作成する（Ｓ１１８）。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、作成した第２のＵＬグラントをライセンスドバンド送信部２２０に送信させる（Ｓ１１９）。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、再びステップＳ１１０に示した処理を実行する。【０１５４】
［端末装置３０の動作］
次に、端末装置３０の動作を説明する。図１１は、実施例３における端末装置３０の動作の一例を示すフローチャートである。端末装置３０のＭＡＣ処理部３０５が第１または第２のＵＬグラントを受信した場合に、端末装置３０は、本フローチャートに示す動作を開始する。【０１５５】
まず、ＭＡＣ処理部３０５は、受信したＵＬグラントが第２のＵＬグラントであるか否かを判定する（Ｓ２２０）。ＵＬグラントが第２のＵＬグラントである場合（Ｓ２２０：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ処理部３０５は、ＬＢＴを省略して、第２のＵＬグラントで指定された送信開始タイミングにおいて、データの信号をアンライセンスドバンド送信部３３０に送信させる（Ｓ２２１）。【０１５６】
一方、受信したＵＬグラントが第１のＵＬグラントである場合（Ｓ２２０：Ｎｏ）、ＭＡＣ処理部３０５は、第１のＵＬグラントに従って、図６を用いて説明したステップＳ２００〜Ｓ２１０の処理を実行する。
【実施例４】
【０１５７】
前述の実施例１における無線通信システム１０では、端末装置３０がアンライセンスドバンドのアイドルを判定し、アイドルと判定した場合にアンライセンスドバンドにＣＴＳ信号を送信してからデータの送信を開始した。これに対し、本実施例の無線通信システム１０では、基地局装置２０が、アンライセンスドバンドのキャリアセンスを行い、アイドルと判定した場合にデータの送信許可を示す所定の信号を送信する。本実施例において、所定の信号は、例えば基地局装置２０の識別情報が含まれたＲＴＳ（Request  To  Send）信号である。ＵＬグラントを受信した端末装置３０は、ＲＴＳ信号を検出した場合、検出したＲＴＳ信号に自装置が属するセルの識別情報が含まれていれば、ＬＢＴを行うことなく、ＵＬグラントで指定されたサブバンドにおいてデータを送信する。【０１５８】
［基地局装置２０］
図１２は、実施例４における基地局装置２０の一例を示すブロック図である。なお、以下に説明する点を除き、図１２において図２と同一の符号を付した構成は、図２において説明した構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。なお、端末装置３０の構成は、図３を用いて説明した実施例１における端末装置３０と同様であるため、説明を省略する。【０１５９】
基地局装置２０は、例えば図１２に示すように、判定部２０５および測定部２０６を有する。測定部２０６は、ＦＦＴ処理部２３３から出力された受信信号に基づいて、アンライセンスドバンドにおける干渉電力を測定する。そして、測定部２０６は、干渉電力の測定結果を判定部２０５へ出力する。判定部２０５は、測定部２０６から出力された測定結果に基づいて、アンライセンスドバンドがアイドルまたはビジーのいずれであるかを判定する。そして、判定部２０５は、判定結果をＭＡＣ制御部２０２へ出力する。【０１６０】
［無線通信システム１０の動作］
図１３は、実施例４における無線通信システム１０の動作の一例を示す図である。【０１６１】
まず、基地局装置２０のＭＡＣ制御部２０２は、端末装置３０ａおよび３０ｂに対するデータの送信要求が発生した場合に、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドについて、アイドルか否かの判定を判定部２０５に指示する。図１３に示した例では、判定部２０５は、サブフレーム期間ｔ０内の期間５０において、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドがアイドルであると判定する。【０１６２】
判定部２０５によってアンライセンスドバンド内の全てのサブバンドがアイドルであると判定された場合、ＭＡＣ制御部２０２は、端末装置３０ａに対するＵＬグラント５１と、端末装置３０ｂに対するＵＬグラント５２とをそれぞれ作成する。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、作成したＵＬグラント５１および５２を、ライセンスドバンド送信部２２０に送信させる。端末装置３０ａのＭＡＣ処理部３０５は、基地局装置２０から送信されたＵＬグラント５１を受信する。また、端末装置３０ｂのＭＡＣ処理部３０５は、基地局装置２０から送信されたＵＬグラント５２を受信する。【０１６３】
なお、図１３に示した例では、他のＬＴＥシステムからの信号５３ａがサブバンド１において送信され、他のＬＴＥシステムからの信号５３ｂがサブバンド３および４において送信される。【０１６４】
次に、ＭＡＣ制御部２０２は、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドについて、アイドルか否かの判定を判定部２０５に指示する。判定部２０５は、ＵＬグラント５１および５２で指定した送信開始タイミングの所定時間前（例えば１フレーム前）から、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドについて、アイドルか否かの判定の開始を判定部２０５に指示する。なお、ＭＡＣ制御部２０２は、ＵＬグラントを送信した場合に、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドについて、アイドルか否かの判定の開始を判定部２０５に指示するようにしてもよい。【０１６５】
図１３に示した例では、判定部２０５は、サブフレーム期間ｔ４において、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドがアイドルであると判定する。判定部２０５によってアンライセンスドバンド内の全てのサブバンドがアイドルであると判定された場合、ＭＡＣ制御部２０２は、ＤＩＦＳ５４およびバックオフ期間５５の間、アイドル状態の継続を確認する。【０１６６】
ＤＩＦＳ５４およびバックオフ期間５５の間、アイドル状態の継続が確認された場合、ＭＡＣ制御部２０２は、ライセンスドバンドにおいて自装置が管理するセルの識別情報を含むＲＴＳ信号５６の送信をライセンスドバンド送信部２２０に指示する。これにより、例えば図１３に示すように、ライセンスドバンドにおいて、ＲＴＳ信号５６が送信される。また、判定部２０５がアンライセンスドバンドがアイドルと判定した場合、ＭＡＣ制御部２０２は、アンライセンスドバンドにおいて、自装置が管理するセルの識別情報を含むＲＴＳ信号５７の送信をアンライセンスドバンド送信部２１０に指示する。これにより、例えば図１３に示すように、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドにおいて、ＲＴＳ信号５７が送信される。【０１６７】
各端末装置３０のＭＡＣ処理部３０５は、ライセンスドバンドにおいて送信された、自装置が属するセルの識別情報を含むＲＴＳ信号５６と、アンライセンスドバンドにおいて送信された、自装置が属するセルの識別情報を含むＲＴＳ信号５７とを検出する。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、ＲＴＳ信号５６および５７の送信が終了してからＳＩＦＳ（Short  Interframe  Space）５８が経過するまで待機する。そして、ＳＩＦＳ５８が経過した場合、端末装置３０ａのＭＡＣ処理部３０５は、データの信号５９の送信を端末装置３０ａのアンライセンスドバンド送信部３３０に指示する。また、端末装置３０ｂのＭＡＣ処理部３０５は、データの信号６０の送信を端末装置３０ｂのアンライセンスドバンド送信部３３０に指示する。これにより、サブフレーム期間ｔ５において、サブバンド２に端末装置３０ａからの信号５９が送信され、サブバンド４に端末装置３０ｂからの信号６０が送信される。【０１６８】
ここで、個々の端末装置３０がばらばらのタイミングで個別にＬＢＴを行った場合、アンライセンスドバンドがアイドルであると判定するタイミングがずれる場合がある。そのため、先にアイドルと判定した端末装置３０がアンライセンスドバンドに送信を開始すると、他の端末装置３０は、アンライセンスドバンドをビジーと判定することになり、他の端末装置３０の送信が延期される。【０１６９】
これに対し、本実施例の無線通信システム１０では、基地局装置２０がＬＢＴを行うことにより、基地局装置２０の配下の端末装置３０に対して、一律に送信開始を指示することができる。そのため、１の端末装置３０の送信により、他の端末装置３０の送信が妨げられることを防止することができ、端末装置３０のアップリンクにおけるデータのスループットを向上させることができる。【０１７０】
なお、本実施例において、ＭＡＣ制御部２０２は、ＵＬグラントの送信前に、判定部２０５にキャリアセンスを実行させるが、ＵＬグラントの送信前のキャリアセンスは行われなくてもよい。また、本実施例において、ＭＡＣ制御部２０２は、ライセンスドバンドとアンライセンスドバンドの両方にＲＴＳ信号を送信するが、ライセンスドバンドへはＲＴＳ信号を送信しなくてもよい。また、ＭＡＣ制御部２０２は、ライセンスドバンドの方にＲＴＳ信号を送信し、アンライセンスドバンドの方には、ダミー信号を送信するようにしてもよい。【０１７１】
また、本実施例においても、実施例３と同様に、アンライセンスドバンドにおいて端末装置３０からのデータを受信中に、他の端末装置３０に対するデータ送信要求が発生した場合、ＭＡＣ制御部２０２は、第２のＵＬグラントを他の端末装置３０へ送信してもよい。また、本実施例においても、実施例３と同様に、ＭＡＣ制御部２０２は、第１のＵＬグラントで指定した送信開始タイミングが同時期の端末装置３０の中で、データを送信していない端末装置３０に対して第２のＵＬグラントを送信するようにしてもよい。【０１７２】
［基地局装置２０の動作］
次に、基地局装置２０の動作を説明する。図１４は、実施例４における基地局装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。【０１７３】
まず、基地局装置２０のＭＡＣ制御部２０２は、端末装置３０に対するデータの送信要求が発生したか否かを判定する（Ｓ１３０）。端末装置３０に対するデータの送信要求が発生した場合（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）、測定部２０６は、ＦＦＴ処理部２３３から出力された受信信号に基づいて、アンライセンスドバンドの干渉電力を測定する（Ｓ１３１）。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、アンライセンスドバンドがアイドルか否かの判定開始を判定部２０５に指示する。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、判定部２０５から出力された判定結果を参照して、アンライセンスドバンドがアイドルか否かを判定する（Ｓ１３２）。【０１７４】
アンライセンスドバンドがアイドルである場合（Ｓ１３２：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ制御部２０２は、ＵＬグラントを作成する（Ｓ１３３）。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、作成したＵＬグラントを、ライセンスドバンド送信部２２０に送信させる（Ｓ１３４）。そして、測定部２０６は、ＦＦＴ処理部２３３から出力された受信信号に基づいて、アンライセンスドバンドの干渉電力を測定する（Ｓ１３５）。そして、ＭＡＣ制御部２０２は、例えばＵＬグラントで指定した送信開始タイミングの例えば１サブフレーム前から、判定部２０５から出力された判定結果を参照して、アンライセンスドバンドがアイドルか否かを判定する（Ｓ１３６）。【０１７５】
アンライセンスドバンドがアイドルである場合（Ｓ１３６：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ制御部２０２は、ライセンスドバンドにおいてＲＴＳ信号の送信をライセンスドバンド送信部２２０に指示する。また、ＭＡＣ制御部２０２は、アンライセンスドバンド内の全てのサブバンドにおいて、ＲＴＳ信号の送信をアンライセンスドバンド送信部２１０に指示する。これにより、ライセンスドバンドおよびアンライセンスドバンド内の全てのサブバンドにおいて、ＲＴＳ信号が送信される（Ｓ１３７）。【０１７６】
［端末装置３０］
次に、端末装置３０の動作を説明する。図１５は、実施例４における端末装置３０の動作の一例を示すフローチャートである。端末装置３０のＭＡＣ処理部３０５がＵＬグラントを受信した場合に、端末装置３０は、本フローチャートに示す動作を開始する。【０１７７】
まず、ＭＡＣ処理部３０５は、ＲＴＳ信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２３０）。ＲＴＳ信号を受信した場合（Ｓ２３０：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ処理部３０５は、ＲＴＳ信号の送信が終了してからＳＩＦＳ５８が経過するまで所定期間待機する（Ｓ２３１）。そして、ＳＩＦＳ５８が経過した場合、ＭＡＣ処理部３０５は、データの信号の送信をアンライセンスドバンド送信部３３０に指示する。これにより、ＵＬグラントで指定されたアンライセンスバンド内のサブバンドに端末装置３０からデータが送信される（Ｓ２３２）。【０１７８】
［ハードウェア］
上述した各実施例における基地局装置２０および端末装置３０は、例えば図１６に示す無線通信装置７０によって実現することができる。図１６は、基地局装置２０または端末装置３０の機能を実現する無線通信装置７０の一例を示す図である。無線通信装置７０は、例えば、メモリ７１、プロセッサ７２、アナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ）７３、乗算器７４、アンプ７５、発振器７６、デジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）７７、乗算器７８、アンプ７９、およびアンテナ８０を有する。また、無線通信装置７０は、この他に、外部の通信装置との間で有線通信を行うインタフェースを備えていてもよい。【０１７９】
アンテナ８０は、自装置の周辺から無線送信された信号を受信し、受信した信号をアンプ７５へ出力する。また、アンテナ８０は、アンプ７９から出力された信号を自装置の外部へ送信する。【０１８０】
アンプ７５は、アンテナ８０が受信した信号を増幅する。そして、アンプ７５は、増幅した信号を乗算器７４へ出力する。乗算器７４は、アンプ７５から出力された信号と、発振器７６から出力されたクロック信号とを乗算することにより、受信信号の周波数を高周波帯からベースバンドへ変換する。そして、乗算器７４は、周波数変換した信号をアナログデジタル変換器７３へ出力する。【０１８１】
アナログデジタル変換器７３は、乗算器７４から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。アナログデジタル変換器７３は、アナログ信号から変換されたデジタル信号をプロセッサ７２へ出力する。【０１８２】
プロセッサ７２は、無線通信装置７０全体の制御を行う。プロセッサ７２は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などにより実現することができる。プロセッサ７２は、アナログデジタル変換器７３から出力された信号の受信処理を行う。また、プロセッサ７２は、送信信号を生成し、生成した送信信号をデジタルアナログ変換器７７へ出力する。【０１８３】
メモリ７１には、例えばメインメモリおよび補助メモリが含まれる。メインメモリは、例えばＲＡＭ（Random  Access  Memory）である。メインメモリは、プロセッサ７２のワークエリアとして使用される。補助メモリは、例えば磁気ディスクやフラッシュメモリなどの不揮発メモリである。補助メモリには、プロセッサ７２を動作させる各種のプログラムが記憶されている。補助メモリに記憶されたプログラムは、メインメモリにロードされてプロセッサ７２によって実行される。また、補助メモリには、例えば、予め定められた各種の閾値などが記憶される。【０１８４】
デジタルアナログ変換器７７は、プロセッサ７２から出力された送信信号のデジタル信号をアナログ信号に変換する。デジタルアナログ変換器７７は、デジタル信号から変換されたアナログ信号を乗算器７８へ出力する。【０１８５】
乗算器７８は、デジタルアナログ変換器７７によって変換されたアナログ信号を、発振器７６から出力されたクロック信号と乗算することにより、送信信号の周波数をベースバンドから高周波帯へ変換する。そして、乗算器７８は、周波数変換した信号をアンプ７９へ出力する。アンプ７９は乗算器７８から出力された信号を増幅する。そして、アンプ７９は、増幅した信号をアンテナ８０を介して外部へ出力する。【０１８６】
発振器７６は、所定周波数のクロック信号（連続波の交流信号）を生成する。そして、発振器７６は、生成したクロック信号を乗算器７４および乗算器７８へ出力する。【０１８７】
無線通信装置７０が図２または図１２に示した基地局装置２０として機能する場合、図２または図１２に示したアンテナ２１６、２２６、２３５、および２４５は、例えばアンテナ８０により実現することができる。また、図２または図１２に示した無線処理部２１５、２２５、２３４、および２４４は、例えばアナログデジタル変換器７３、乗算器７４、アンプ７５、発振器７６、デジタルアナログ変換器７７、乗算器７８、およびアンプ７９により実現することができる。また、図２または図１２に示したその他の構成は、例えばプロセッサ７２およびメモリ７１により実現することができる。【０１８８】
無線通信装置７０が図３に示した端末装置３０として機能する場合、図３に示したアンテナ３００は、例えばアンテナ８０により実現することができる。また、図３に示した無線処理部３１１、３２１、３３１、および３４１は、例えばアナログデジタル変換器７３、乗算器７４、アンプ７５、発振器７６、デジタルアナログ変換器７７、乗算器７８、およびアンプ７９により実現することができる。また、図３に示したその他の構成は、例えばプロセッサ７２およびメモリ７１により実現することができる。【０１８９】
［その他］
上記した各実施例において、ＵＬグラントで指定されたサブバンドとは異なるサブバンドに他のシステムからの信号が送信されていた場合には、ＵＬグラントで指定されたサブバンドにデータを送信したとしても、他のシステムの受信動作に与える影響は低い。そのため、端末装置３０のＭＡＣ処理部３０５は、ＵＬグラントで指定されたサブバンドにおいて、干渉電力が判定閾値未満の場合に、データの送信を行うこととしてもよい。なお、ＵＬグラントで指定されたサブバンドにおける干渉電力が判定閾値以上の場合、端末装置３０のＭＡＣ処理部３０５は、データの送信を行わないようにしてもよい。【０１９０】
また、上記実施例１において示した（１）式では、アンライセンスドバンドの全帯域を対象とした干渉電力や判定閾値を用いて送信電力を算出するが、開示の技術はこれに限られない。ＭＡＣ処理部３０５は、例えば、ＵＬグラントで指定されたアンライセンスドバンド内のサブバンドにおいて、測定部３０２によって測定された干渉電力と、判定閾値と、送信電力の初期値と、最小送信電力とを用いて送信電力を算出するようにしてもよい。【０１９１】
例えば、ＭＡＣ処理部３０５は、ＵＬグラントで指定されたアンライセンスドバンド内のサブバンドにおいて、干渉電力と判定閾値との比を、送信電力の初期値に乗ずることにより求まる送信電力と、最小送信電力とのうち高い方の送信電力を算出する。そして、ＭＡＣ処理部３０５は、算出した送信電力でデータを送信するように、無線処理部３３１に指示するようにしてもよい。【０１９２】
具体的には、ＭＡＣ処理部３０５は、例えば、下記の（２）式を用いて送信電力Ｐを算出してもよい。
【数２】
0006500914.tif 000003
【０１９３】
また、上記した実施例２から４において、ＬＢＴを行わずにアンライセンスバンドにおいて送信を行う端末装置３０は、例えば実施例１において説明した（１）式、あるいは、前述の（２）式に基づいて算出した送信電力で、送信を行うようにしてもよい。なお、ＵＬグラントで指定されたサブバンドにおける干渉電力が判定閾値以上の場合、端末装置３０のＭＡＣ処理部３０５は、データの送信を行わないようにしてもよい。【０１９４】
なお、上記した各実施例に示した構成要素は、各装置の理解を容易にするために、主な処理内容に応じて機能別に区分したものである。そのため、構成要素の区分方法やその名称によって、開示の技術が制限されることはない。上記実施例に示した各装置の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に区分することもできるし、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように区分することもできる。また、それぞれの処理は、ソフトウェアによる処理として実現されてもよく、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）等の専用のハードウェアにより実現されてもよい。
【符号の説明】
【０１９５】
１０  無線通信システム
２０  基地局装置
２２０  ライセンスドバンド送信部
３０  端末装置
３０３  判定部
３３０  アンライセンスドバンド送信部
【図１】
0006500914.tif 000004
【図２】
0006500914.tif 000005
【図３】
0006500914.tif 000006
【図４】
0006500914.tif 000007
【図５】
0006500914.tif 000008
【図６】
0006500914.tif 000009
【図７】
0006500914.tif 000010
【図８】
0006500914.tif 000011
【図９】
0006500914.tif 000012
【図１０】
0006500914.tif 000013
【図１１】
0006500914.tif 000014
【図１２】
0006500914.tif 000015
【図１３】
0006500914.tif 000016
【図１４】
0006500914.tif 000017
【図１５】
0006500914.tif 000018
【図１６】
0006500914.tif 000019