(57)【要約】  開示の技術は、干渉しうる複数の無線通信システムの間における干渉を低減することを目的とする。  開示の無線通方法は、同期無線通信を行う同期システムと、該同期システムに干渉を与えうる非同期無線通信を行う非同期システムとを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記非同期システムに属する無線端末が、前記同期システムにおける第１無線信号の送信停止期間に関する第１情報を取得し、前記無線端末は、該無線端末が第２無線信号を送信するタイミングを、該第２無線信号の前記送信停止期間後へのずれ込みが抑制されるように前記第１情報に基づいて調整する。
2015025344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期無線通信を行う同期システムと、該同期システムに干渉を与えうる非同期無線通信を行う非同期システムとを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記非同期システムに属する無線端末が、前記同期システムにおける第１無線信号の送信停止期間に関する第１情報を取得し、
前記無線端末は、該無線端末が第２無線信号を送信するタイミングを、該第２無線信号の前記送信停止期間後へのずれ込みが抑制されるように前記第１情報に基づいて調整する
無線通信方法。 
【請求項２】
前記無線端末は、前記非同期システムに属する非同期基地局から前記第１情報を受信する
請求項１記載の無線通信方法。 
【請求項３】
前記無線端末は、前記同期システムに属して前記同期無線通信を行うことが可能であり、前記同期システムに属する間に該同期システムに属する同期基地局から前記第１情報を受信する
請求項１記載の無線通信方法。 
【請求項４】
前記無線端末は、無線信号の観測に基づいて前記第１情報を生成する
請求項１記載の無線通信方法。 
【請求項５】
前記同期システムが使用する第１周波数帯域および前記非同期システムが使用する第２周波数帯域は、前記同期システムおよび前記非同期システムのいずれとも異なる他無線通信システムに対して割当てられた周波数帯域に含まれる
請求項１記載の無線通信方法。 
【請求項６】
同期無線通信を行う同期システムと、該同期システムに干渉を与えうる非同期無線通信を行う非同期システムとを備える無線通信システムであって、
前記非同期システムに属する無線端末を備え、
該無線端末は、前記同期システムにおける第１無線信号の送信停止期間に関する第１情報を取得し、該無線端末が第２無線信号を送信するタイミングを、該第２無線信号の前記送信停止期間後へのずれ込みが抑制されるように前記第１情報に基づいて調整する。
無線通信システム。 
【請求項７】
同期無線通信を行う同期システムと、該同期システムに干渉を与えうる非同期無線通信を行う非同期システムとを備える無線通信システムの該非同期システムに属する無線端末であって、
前記同期システムにおける第１無線信号の送信停止期間に関する第１情報を取得し、該無線端末が第２無線信号を送信するタイミングを、該第２無線信号の前記送信停止期間後へのずれ込みが抑制されるように前記第１情報に基づいて調整する制御部と
を備える無線端末。 
【請求項８】
同期無線通信を行う同期システムと、該同期システムに干渉を与えうる非同期無線通信を行う非同期システムとを備える無線通信システムの該非同期システムに属する無線基地局であって、
前記同期システムにおける第１無線信号の送信停止期間に関する第１情報を取得し、該無線基地局が第２無線信号を送信するタイミングを、該第２無線信号の前記送信停止期間後へのずれ込みが抑制されるように前記第１情報に基づいて調整する制御部と
を備える無線基地局。 
【請求項９】
同期無線通信を行う同期システムと、該同期システムに干渉を与えうる非同期無線通信を行う非同期システムとを備える無線通信システムの制御装置であって、
前記同期システムにおける第１無線信号の送信停止期間に関する第１情報を取得する制御部と、
前記非同期システムに属する無線通信装置に対し、該無線通信装置が第２無線信号を送信するタイミングを、該第２無線信号の前記送信停止期間後へのずれ込みが抑制されるように前記第１情報に基づいて調整するための信号を送信する通信部と
を備える制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信方法、無線通信システム、無線端末、無線基地局および制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線トラフィックが急速に増大し続けており、有限な資源である無線信号の周波数に対する需要が増え続けている。周波数の利用効率を高める手段の１つとして、周辺の電波環境を認知して最適な通信を行うコグニティブ無線技術に関する検討が進んでいる。たとえば、ホワイトスペース型（あるいは周波数共用型）コグニティブ無線として、各周波数を優先的に使用できるシステムに干渉しないように、時間、場所に応じて周波数のホワイトスペース（WS：White Space）を見つけて通信を行う機能が知られている。たとえば米国においてはTVホワイトスペース（TVWS）の通信利用が検討されている。【０００３】
ホワイトスペース型のコグニティブ無線においては、ホワイトスペースの周波数を使用する優先権のあるシステムはプライマリシステムまたは１次システムと呼ばれる。また、ホワイトスペースの周波数を使用する優先権がなく、１次システムに対して干渉を与えないよう運用することが要求されるシステムはセカンダリシステムまたは２次システムと呼ばれる。【０００４】
TVWSの例においては、TV放送がプライマリシステムとなる。また、TVWSに対するセカンダリシステム向けの規格としては、WiMAX（登録商標）すなわち802.16規格をベースに拡張した802.22、Wi-Fi（登録商標）すなわち802.11規格をベースに拡張した802.11af、Zigbee（登録商標）規格をベースに拡張した802.15.4m等が知られている。将来的には、3GPPにおけるLTEシステムをベースとしたセカンダリシステムとして運用される可能性もあると考えられる。このように、セカンダリシステムとしては既存の様々な無線アクセス方式をベースとしたものが想定されている。【０００５】
ホワイトスペース型のコグニティブ無線においては、セカンダリシステムが１つであるとは限らない。言い換えれば、複数のセカンダリシステムが共存する場合も想定されている。前述したように、ホワイトスペースの利用は周波数の利用効率を高める効果が見込まれるが、複数のセカンダリシステムがホワイトスペースを共有することで、周波数の利用効率がさらに高まる場合もあると考えられる。複数セカンダリシステムの共存の重要性は、今後は益々高まっていくものと考えられている。【０００６】
IEEE802.19ワーキングにおいては、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において、複数のセカンダリシステムの円滑な共存を実現することを目的とした標準仕様の策定が行われている。具体的には、セカンダリシステムの共存のための３つの機能エンティティであるCM(Coexistence Manager)、CE(Coexistence Enabler)、CDIS(Coexistence Discovery and Information Server)が定められている。CMは、主として共存のための意思決定を行う。CEは、セカンダリシステム内の各無線通信装置とCMとの間の制御や情報交換のためのインタフェースである。CDISは、複数のセカンダリシステムの各種情報を管理するサーバである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】S. Haykin, “Cognitive radio: Brain-empowered wireless communications”,IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 23, No.2 , Feb. 2005
【非特許文献２】FCC, “Second Memorandum Opinion and order” in ET Docket No. 04-186, Sep. 23, 2010
【非特許文献３】M. Beluri, “Mechanisms for LTE Coexistence in TV White Space,” IEEE DySPAN 2013
【非特許文献４】"IEEE P802.19-11/0011r1" https://mentor.ieee.org/802.19/dcn/11/19-11-0011-01-0001-coexistence-system-description.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ホワイトスペース型のコグニティブ無線において複数のセカンダリシステムが共存する場合、セカンダリシステムがプライマリシステムに与える干渉のみならず、複数のセカンダリシステム間における干渉も問題になりうる。ホワイトスペース型のコグニティブ無線においては、複数のセカンダリシステムのいずれもがホワイトスペースに含まれる周波数を使用する。そのため、複数のセカンダリシステムが使用する周波数が衝突（周波数が同じまたは近接）する可能性があり、その他の条件が揃えば、一方のセカンダリシステムが他方のセカンダリシステムに対して干渉を与える可能性があるためである。なお、その他の条件としては、セカンダリシステム間の距離や送信電力等が考えられる。【０００９】
ここで、前述したIEEE802.19の標準仕様によれば、ホワイトスペース型のコグニティブ無線における複数のセカンダリシステム間の干渉についてある程度は管理または制御することができる。例えば、ホワイトスペースにおいて利用可能なチャネルが多い場合には、複数のセカンダリシステムに対して互いに干渉しないようなチャネル（例えば周波数が十分に離れたチャネル）を割当てることで、セカンダリシステム間の干渉を抑制することができる。【００１０】
ところが、ホワイトスペースにおいて利用可能なチャネルが少ない場合においては、複数のセカンダリシステムに対して互いに干渉するチャネル（例えば同一のチャネル）を割当てざるを得ない。このような場合の干渉について、IEEE802.19の標準仕様の枠組みだけで十分に対応できるかは疑問が残るところである。IEEE802.19標準仕様は、複数のセカンダリシステムが円滑に共存するための機能を大まかに定めたものであり、個々のセカンダリシステムの特性に応じた管理や制御までは十分に考慮されていない。したがって、従来技術においては、互いに干渉しうる複数のセカンダリシステム間における干渉を十分に低減できない恐れがあるという問題がある。【００１１】
なお、以上の説明においては、一例として、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において複数のセカンダリシステム間で発生する干渉の問題を論じたが、これと同種の問題は他の状況においても発生しうることに留意する必要がある。より一般的には、一方が他方に干渉を与えうる複数の無線通信システムにおいて、同種の問題が発生しうると考えられる。したがって、以降で説明する本願開示の技術の適用分野は、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において干渉しうる複数のセカンダリシステム間で発生する干渉の低減に限定されるわけではないことに注意されたい。【００１２】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、干渉しうる複数の無線通信システム間における干渉を低減する無線通信方法、無線通信システム、無線端末、無線基地局および制御装置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】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、開示の無線通方法は、同期無線通信を行う同期システムと、該同期システムに干渉を与えうる非同期無線通信を行う非同期システムとを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記非同期システムに属する無線端末が、前記同期システムにおける第１無線信号の送信停止期間に関する第１情報を取得し、前記無線端末は、該無線端末が第２無線信号を送信するタイミングを、該第２無線信号の前記送信停止期間後へのずれ込みが抑制されるように前記第１情報に基づいて調整する。
【発明の効果】
【００１４】
本件の開示する無線通信方法、無線通信システム、無線端末、無線基地局および制御装置の一つの態様によれば、一方が他方に干渉を与えうる複数の無線通信システム間における干渉を低減するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、Wi-FiシステムとLTEシステムが共存する場合における無線信号の送信による干渉を説明する第１の図である。
【図２】図２は、Wi-FiシステムとLTEシステムが共存する場合における無線信号の送信による干渉を説明する第２の図である。
【図３】図３は、Wi-FiシステムとLTEシステムが共存する場合における無線信号の送信による干渉を説明する第３の図である。
【図４】図４は、第１実施形態のシステム構成を示す図である。
【図５】図５は、第１実施形態の処理シーケンスの一例を示す図である。
【図６】図６は、第２実施形態のシステム構成を示す図である。
【図７】図７は、第２実施形態の処理シーケンスの一例を示す図である。
【図８】図８は、第２実施形態における無線信号の送信による干渉の抑制を説明する第１の図である。
【図９】図９は、第２実施形態における無線信号の送信による干渉の抑制を説明する第２の図である。
【図１０】図１０は、第３実施形態の処理シーケンスの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第４実施形態の処理シーケンスの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、第５実施形態の処理シーケンスの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、各実施形態におけるWi-Fi端末の機能構成図の一例である。
【図１４】図１４は、各実施形態におけるWi-Fi基地局の機能構成図の一例である。
【図１５】図１５は、各実施形態における制御装置の機能構成図の一例である。
【図１６】図１６は、各実施形態におけるWi-Fi端末のハードウェア構成図の一例である。
【図１７】図１７は、各実施形態におけるWi-Fi基地局のハードウェア構成図の一例である。
【図１８】図１８は、各実施形態における制御装置のハードウェア構成図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を用いながら、開示の無線通信方法、無線通信システム、無線端末、無線基地局および制御装置の実施形態について説明する。尚、便宜上別個の実施形態として説明するが、各実施形態を組み合わせることで、組合せの効果を得て、更に、有用性を高めることもできることはいうまでもない。
【００１７】
［問題の所在］
ここでは、各実施形態を説明する前に、従来技術における問題の所在を説明する。
【００１８】
以下では特に断りのない限り、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において複数のセカンダリシステムが共存する場合を考える。ここで、前提として、２つのセカンダリシステムの一方が同期システムであり他方が非同期システムであるものとする。
【００１９】
本願において同期システムとは、無線通信装置同士が同期して無線通信を行う無線通信システムを指す。同期システムとしては、例えば、LTEシステム、WiMAXシステム等が挙げられる。これらの無線通信システムにおいては、基地局と端末とが同期して無線通信を行う。また、基地局が端末と同期していることを前提に、基地局が端末に対してスケジューリングを行う。端末による無線信号の送信タイミングは、基地局が行うスケジューリングにより決定される。また、このスケジューリングにより、各端末により送信される無線信号同士の衝突が回避される。
【００２０】
一方、本願において非同期システムとは、無線通信装置同士が同期せずに無線通信を行う無線通信システムを指す。非同期システムとしては、例えば、Wi-Fiシステム、Zigbeeシステム等が挙げられる。これらの無線通信システムにおいては、基地局（アクセスポイント）と端末、もしくは端末同士が同期せずに無線通信を行う。また、基地局と端末との同期を前提としておらず、基地局は端末に対してスケジューリングを行わない。端末による無線信号の送信タイミングは、端末自身が自律的に決定する。
【００２１】
また、非同期システムにおいては、各端末や基地局により送信される無線信号同士の衝突を避けるために、キャリアセンスが行われるものが多い。例えば、端末が無線信号を送信する場合にキャリアセンスを行い、他装置が送信した無線信号を測定する。そして、測定されなかった場合にだけ無線信号を送信し、測定された場合には無線信号の送信を延期する。これにより、各端末により送信される無線信号同士の衝突が回避される。
【００２２】
以下では、一例として、共存する２つのセカンダリシステムのうち、同期システムがLTEシステムであり、非同期システムがWi-Fiシステムである場合を説明する。共存する２つのセカンダリシステムがその他の同期システムと非同期システムの組合せであっても、これと同様に説明できることに留意されたい。Wi-FiシステムやZigbeeシステム等においてもこのキャリアセンスによる無線信号の衝突回避が行われている。
【００２３】
次の前提として、共存する２つのセカンダリシステムにおいて、非同期システムが同期システムに干渉を与えうるとする。これは、非同期システムと同期システムとが２つの条件を満たすことを意味している。
【００２４】
１つ目の条件は、非同期システムの使用する周波数帯と同期システムの使用する周波数帯とが衝突していることである。より具体的には、非同期システムの使用する周波数帯が同期システムの使用する周波数帯と同一である、一部が重複する、あるいは、近接することを意味する。ここでそれぞれの周波数帯は（周波数）チャネル、キャリア等と呼んでもよい。
【００２５】
２つ目の条件は、非同期システムの無線信号が同期システムに到達することである。より具体的には、非同期システムに属する無線通信装置のいずれかが送信する無線信号（電波）が、同期システムに属する無線通信装置のいずれかに到達することを意味する。ここで無線通信装置は基地局か端末かは問わない。非同期システムによる無線信号の到達性は種々の要因によって決まるが、一般的には、非同期システムと同期システムの物理的な距離が近いほど、到達性が高まる。また、非同期システムによる無線信号の送信電力が大きいほど、到達性が高まる。
【００２６】
以上の前提を満たす状況において発生しうる問題を以下に説明する。
【００２７】
まず、以上の前提の下で、最も単純にWi-Fiシステム（非同期システム）とLTEシステム（同期システム）とを運用する場合を考える。このとき、図１に示されるように、基本的にLTEシステムは継続的に（各サブフレームで）通信を行うことになる。LTEシステムにおいては、データ信号や制御信号の送信タイミングは基地局が自由にスケジューリングできるが、システム全体のスループットを考慮すると送信タイミングに偏りが無い方が望ましい結果になりやすいので、通常は継続的に通信が行われることになる。言い換えれば、LTEシステムでは各サブフレームで何らかの無線信号が送信される。
【００２８】
この場合、Wi-Fiシステムの端末や基地局がどのタイミングで無線信号を送信したとしても、Wi-Fiシステムが送信した無線信号がLTEシステムに対して干渉を与えることになってしまう。したがって、Wi-Fiシステムが、LTEシステムに干渉を与えずに無線信号を送信することはできないということになる。すなわち、共存する２つのセカンダリシステム間の干渉を全く抑制できないという問題がある。
【００２９】
加えて、前述したように、Wi-Fiシステムの端末や基地局は無線信号の送信に際してキャリアセンスを行う。図１の場合、Wi-Fiシステムの端末や基地局がどのタイミングでキャリアセンスを行ったとしても、LTEシステムによって送信された無線信号を検出してしまう。そのため、図１に示すような最も単純な共存においては、Wi-Fiシステムはそもそも無線信号を送信する機会が得られないという問題もある。
【００３０】
これらの問題を解決するためには、図２に示されるように、LTEシステム（同期システム）が無線信号の送信を停止する期間（無線信号の送信を行わない期間）を設ければよい。本願においてはこの期間をLTE送信停止期間と呼ぶが、一般にギャップ期間と呼ばれることがある。LTE送信停止期間は予め間欠的（周期的）に設けることとしてもよいし、必要な時に必要なだけ設けるようにしても構わない。
【００３１】
図２のようにLTE送信停止期間を設けることにより、Wi-Fiシステムの端末等がLTE送信停止期間以外の期間（図２のLTE送信期間）においてキャリアセンスを行った場合、LTEシステムによる無線信号を検出する（なお、Wi-Fi端末にとっては、この時検出された信号がLTEシステムにより送信されたものか、Wi-Fiシステムの他端末等により送信されたものかは一般的には判別できない）。この場合、Wi-Fiシステムの端末等は無線信号の衝突を避けるために、送信を延期する。したがって、LTEシステムの送信期間においてWi-Fiシステムの端末等は無線信号の送信を行わなくなるため、Wi-FiシステムによるLTEシステムに対する干渉は抑制されると考えられる。
【００３２】
一方、Wi-Fiシステムの端末等がLTE送信停止期間においてキャリアセンスを行った場合、LTEシステムによる無線信号を検出しない（また、このときWi-Fiシステムの他端末等による無線信号も検出されなかったものとする）。この場合、Wi-Fiシステムの端末等は無線信号の衝突の恐れが無いことから、無線信号の送信を行う。言い換えれば、LTE送信停止期間において、Wi-Fiシステムの端末等は無線信号を送信する機会を得ることができる。そして、このときWi-Fiシステムの端末等は、LTEシステムに干渉を与えずに無線信号を送信することができる。
【００３３】
以上で図１〜図２に基づいて説明したように、LTEシステム（同期システム）が送信を行わないLTE送信停止期間を設けることで、Wi-Fiシステム（非同期システム）によるLTEシステム（同期システム）への干渉が撲滅され、当初の目的を達成できるようにも思われる。
【００３４】
しかしながら、図２のようにLTEシステムがLTE送信停止期間を設けたとしても、干渉の問題は残ると考えられる。例えば図３に示されるように、Wi-FiシステムにおいてLTE送信停止期間の終了直前に比較的長い無線信号が送信されるとする。
【００３５】
このとき、Wi-Fiシステムの端末等にとっては、この無線信号の送信開始時にはキャリアセンスに基づいて送信機会を得られる（他のWi-Fi端末や基地局とは衝突していないとする）ため、当該無線信号の送信を開始する。しかしながら、図３に示すように、この無線信号はLTE送信停止期間を超えてLTEシステムの送信期間にずれ込んでしまうと考えられる。一方、LTEシステム側では、LTE送信停止期間が終了すると、Wi-Fiシステムによる無線信号の送信の有無にかかわらず、無線信号の送信を開始することになる。
【００３６】
こうなると、Wi-Fiシステムにより送信された無線信号の一部（LTEシステムの送信期間にずれ込んだ部分）が、LTEシステムに対して干渉を与えることになる。LTE送信停止期間の終了後は本来はLTEシステムによる送信期間であることから、LTEシステムにより送信される信号が希望信号であり、Wi-Fiシステムにより送信される信号は干渉信号となるためである。
【００３７】
また、図３において発生する干渉の長さは、Wi-Fiシステムによる送信開始のタイミングと無線信号の長さとにより変動する。無線信号の長さはデータのサイズと変調方式や符号化方式により変化する。そのため、干渉の長さが一定でないので制御しにくいという問題もある。
【００３８】
以上をまとめると、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において複数のセカンダリシステムである非同期システムと同期システムとが共存する場合、同期システムが送信を行わない期間を設けることで、非同期システムによる同期システムへの干渉が撲滅されるようにも思われる。しかしながら、その場合であっても、非同期システムによる無線信号が、同期システムの送信停止期間を超えて送信期間にずれ込んでしまうことにより、非同期システムによる同期システムへの干渉が部分的に発生するという問題が残っている。
【００３９】
なお、ここでは一例として、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において複数のセカンダリシステムである非同期システムと同期システムとの間で発生する干渉の問題を論じたが、これと同種の問題は他の状況においても発生しうることに留意する必要がある。より一般的には、（ホワイトスペース型のコグニティブ無線に限らず）非同期システムが同期システムに干渉を与えうる場合において、同種の問題が発生しうると考えられる。したがって、以降で説明する本願開示の技術の適用分野は、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において干渉しうる複数のセカンダリシステム間で発生する干渉の低減に限定されるわけではないことに注意されたい。
【００４０】
以下では、以上で述べた問題を解決する各実施形態を説明する。
【００４１】
［第１実施形態］
第１実施形態は、前述した問題を解決する上位概念的な実施形態である。より具体的には、第１実施形態は、同期無線通信を行う同期システムと、該同期システムに干渉を与えうる非同期無線通信を行う非同期システムとを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記非同期システムに属する無線端末が、前記同期システムにおける第１無線信号の送信停止期間に関する第１情報を取得し、前記無線端末は、該無線端末が第２無線信号を送信するタイミングを、該第２無線信号の前記送信停止期間後へのずれ込みが抑制されるように前記第１情報に基づいて調整する無線通信方法に係る実施形態である。
【００４２】
まず第１実施形態の前提を説明する。第１実施形態の前提としては、上記の「問題の所在」において説明した前提と同じであるため、ここでは簡単に説明する。
【００４３】
第１実施形態における前提としては、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において複数のセカンダリシステムが共存しており、２つのセカンダリシステムの一方が同期システムであり他方が非同期システムであるものとする。ここでは一例として、同期システムがLTEシステムであり、非同期システムがWi-Fiシステムであるとする。もちろん、これら以外の任意の同期システムと非同期システムの組合せにおいて本願の各実施形態を適用可能であることは言うまでもない。
【００４４】
また、非同期システムが同期システムに干渉を与えうるとする。すなわち、非同期システムの使用する周波数帯と同期システムの使用する周波数帯とが衝突しているとともに、非同期システムの無線信号が同期システムに到達するものとする。
【００４５】
なお、第１実施形態および以降の各実施形態においては、一例として、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において複数のセカンダリシステムである非同期システムと同期システムとの間で発生する干渉の問題を論じるが、これと同種の問題は他の状況においても発生しうることに留意する必要がある。より一般的には、（ホワイトスペース型のコグニティブ無線に限らず）非同期システムが同期システムに干渉を与えうる場合において、同種の問題が発生しうると考えられる。したがって、本願の各実施形態が適用可能な分野は、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において干渉しうる複数のセカンダリシステム間で発生する干渉の低減に限定されるわけではないことに注意されたい。
【００４６】
次に、第１実施形態における更なる前提として、LTEシステムにおいて、図２や図３と同様に、無線信号の送信を停止する期間（無線信号の送信を行わない期間）が設けられるものとする。この期間は、前述したLTE送信停止期間（ギャップ期間）に相当する。LTE送信停止期間は予め間欠的（周期的）に設けることとしてもよいし、必要な時に必要なだけ設けるようにしても構わない。また、LTE送信停止期間はLTEシステムが自律的に（自主的に）設定しても良いし、Wi-Fiシステムまたは第三者からの要求に応じてLTEシステムが設定するものであっても構わない。
【００４７】
図４は第１実施形態のシステム構成を示す図である。
【００４８】
図４に示されるWi-Fiシステム１（非同期システム１）は、１つの基地局（非同期基地局１０）と、１つ以上の端末（非同期端末２０）とを備える。本願ではWi-Fiシステム１の基地局（非同期基地局１０）をWi-Fi基地局１０と呼び、Wi-Fiシステム１の端末（非同期端末２０）をWi-Fi端末２０と呼ぶ。なお、一般的には、Wi-Fi基地局１０は(Wi-Fi)アクセスポイントと呼ばれることが多い。
【００４９】
図４に示されるLTEシステム２（同期システム２）は、１つの基地局（同期基地局３０）と、１つ以上の端末（同期端末４０）とを備える。本願ではLTEシステム２の基地局（同期基地局３０）をLTE基地局３０と呼び、LTEシステム２の端末（同期端末４０）をLTE端末４０と呼ぶ。なお、一般的には、LTE基地局３０はeNB(evolved Node B)と呼ばれ、LTE端末４０はUE(User Equipment)と呼ばれることが多い。
【００５０】
図４で示されるWi-Fiシステム１においては、Wi-Fi基地局１０とWi-Fi端末２０とが非同期で相互に無線通信を行うことができる。LTEシステム２においては、LTE基地局３０とLTE端末４０とが同期して相互に無線通信を行うことができる。Wi-Fiシステム１における非同期送信やLTEシステム２における同期送信については、上記の問題の所在で説明した通りであるため、ここでは説明を割愛する。図４におけるWi-Fi基地局１０とLTE基地局３０とは、網側の有線ネットワーク等を介して相互に通信することができるものとする。
【００５１】
以下では第１実施形態におけるWi-Fi端末２０が無線送信を行う場合について説明する。第１実施形態におけるWi-Fi基地局１０が無線送信を行う場合については、Wi-Fi端末２０とほぼ同様に動作することが可能であるため、説明を割愛する（以降の実施形態でも同様である）。
【００５２】
図５は、第１実施形態におけるWi-Fi端末２０が無線送信を行う場合の処理シーケンスの一例を示す図である。
【００５３】
図５のＳ１０１でWi-Fi端末２０は、LTEシステム２の送信停止期間に関する情報を取得する。ここで、LTEシステム２の送信停止期間に関する情報（以降は便宜上、送信停止期間情報と称する）は、LTEシステム２の送信停止期間を直接的に示す情報であってもよいのは当然だが、LTEシステム２の送信停止期間を間接的に示す情報であってもかまわない。
【００５４】
送信停止期間情報は、例えば、LTEシステム２の送信停止期間の開始タイミングと長さのそれぞれを示すような情報とすることができる。また、送信停止期間の開始タイミングと終了タイミングのそれぞれを示すような情報を送信停止期間情報とすることもできる。送信停止期間が間欠的（周期的）に設定される場合、例えば送信停止期間情報は、送信停止期間の（１周期目の）開始タイミングと長さと周期のそれぞれを示す情報とすることができる。ここで示した送信停止期間情報の例はいずれもLTEシステム２の送信停止期間を直接的に示す情報に相当するが、これらの情報やその他の情報に基づいて生成されるような間接的な情報を送信停止情報としてもかまわない。
【００５５】
また、Ｓ１０１においては、Wi-Fi端末２０が送信停止期間情報を取得する手段は問わない。例えば、Wi-Fi端末２０は、Wi-Fi基地局１０から送信停止期間情報を受信することで、送信停止期間情報を取得することができる。また、Wi-Fi端末２０は、LTEシステム２から送信される無線信号のモニタリング等によりLTE送信停止期間を検出することで、送信停止期間情報を取得（生成）することができる。また、Wi-Fi端末２０がLTE端末４０としての機能も具有する場合（Wi-FiとLTEのデュアル端末に相当）、LTE基地局３０から送信停止期間情報を受信することで、送信停止期間情報を取得することもできる。その場合、LTE基地局３０は、例えば報知信号やページング信号に送信停止期間情報を含めて送信することができる。
【００５６】
次にＳ１０２で、Wi-Fi端末２０において送信データが発生したとする。ここで送信データとは、Wi-Fiシステム１の端末が送信したい情報を意味しており、いわゆるユーザデータ（アプリケーションデータ）のみならず下位層の制御情報等であってもかまわない。例えば、Wi-Fi端末２０からWi-Fi基地局１０を介してインターネット上のWebサーバにアクセスする際に、Wi-Fi端末２０に送信データ(HTTPリクエスト等)が発生する。また、Wi-Fi端末２０がWi-Fi基地局１０に対して認証用の制御情報を送る際に送信データが発生する。
【００５７】
次にＳ１０３でWi-Fi端末２０は、送信データを含む無線信号を送信する。このときWi-Fi端末２０は、無線信号を送信するタイミングを、LTE送信停止期間後への当該無線信号のずれ込みが抑制されるように送信停止期間情報に基づいて調整する。この調整を、本願では送信タイミング調整と称することとする。
【００５８】
送信タイミング調整には様々な方法が考えられる。例えば、Wi-Fi端末２０は、送信停止期間情報が示すLTE送信停止期間の終了タイミングまでに送信が完了するように送信タイミングを調整することで、送信タイミング調整を実現することが考えられる。より具体的には、例えば、送信データを含む無線信号がLTE送信停止期間の終了タイミングまでに送信完了するか否かを判定し、送信完了する場合には送信を行い、送信完了しない場合には次のLTE送信停止期間において送信する方法が考えられる。また、送信完了しない場合には送信データを分割し、LTE送信停止期間の終了タイミングまでに送信が完了する分だけを当該LTE送信停止期間に送信し、残りは次以降のLTE送信停止期間において送信する方法も考えられる。
【００５９】
送信タイミング調整は、無線信号を送信するタイミングをLTE送信停止期間後への当該無線信号のずれ込みが抑制されるように送信停止期間情報に基づいて調整するものであれば、ここで示した方法に限らず任意の方法を用いることができる。なお、LTE送信停止期間後への無線信号のずれ込みが抑制されればよいため、当該ずれ込みが皆無となる方法のみならず、当該ずれ込みの長さまたは頻度が何ら調整を行わない場合と比較して減少する方法であっても、本願における送信タイミング調整に該当することに注意されたい。
【００６０】
以上説明した第１実施形態によれば、上記の問題の所在で説明した問題を解決することができる。すなわち、第１実施形態によれば、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において複数のセカンダリシステムである非同期システム１（Wi-Fiシステム１）と同期システム２（LTEシステム２）とが共存する場合に、非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むのを抑制することができる。前述したように第１実施形態はホワイトスペース型のコグニティブ無線に適用が限定されるものではないため、より一般的に、干渉を与えうる非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むのを抑制することができる。これにより、第１実施形態は、非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むことにより発生する干渉を抑制することができるという、従来技術に無い効果を奏するものとなっている。
【００６１】
［第２実施形態］
次に第２実施形態を説明する。第２実施形態は、第１実施形態の下位概念の実施例の一つに相当する。第２実施形態は、Wi-Fi基地局１０（非同期基地局１０）がWi-Fi端末２０（非同期端末２０）に対して、LTE送信停止期間情報に基づいて送信タイミングの調整を指示することで、LTEシステム２（同期システム２）に対する干渉を抑制するものである。
【００６２】
第２実施形態の前提としては、上記の「問題の所在」および第１実施形態において説明した前提と同じであるため、ここでは説明を割愛する。
【００６３】
図６は第２実施形態のシステム構成を示す図である。図６に示されるWi-Fiシステム１（非同期システム１）及びLTEシステム２（同期システム２）については、上記の第１実施形態において説明した通りであるためここでは説明を割愛する。
【００６４】
図６に示される第２実施形態のシステム構成においては、制御装置５０が存在する。この制御装置５０は、Wi-Fiシステム１にもLTEシステム２にも属さない第三者的な装置である。制御装置５０は、IEEE802.19標準仕様に照らせば、CM(Coexistence Manager)相当の機能を有する装置であると言える。
【００６５】
制御装置５０は、TVシステム（プライマリシステム）のホワイトスペースを利用する各無線通信システム（セカンダリシステム）に関する各種情報を取得することができる。この情報は外部または内部のデータベースに格納されており、必要に応じて更新される。この情報には、例えば、各セカンダリシステムが使用する周波数帯（チャネル）、基地局の位置および送信電力、無線通信方式等が含まれるものとする。
【００６６】
図６に示される制御装置５０は、前記のデータベースによりWi-Fiシステム１やLTEシステム２の存在は認識しているものの、それらが干渉を発生させていることまでは認識していないものとする。また、制御装置５０は、Wi-Fi基地局１０やLTE基地局３０と網側の有線ネットワーク等を介して相互に通信することができるものとする。
【００６７】
図７は、第２実施形態におけるWi-Fi端末２０が無線送信を行う場合の処理シーケンスの一例を示す図である。
【００６８】
図７のＳ２０１で制御装置５０は、干渉が生ずる可能性がある非同期システム１と同期システム２の組を検出する。
【００６９】
制御装置５０はこの検出を、前述したデータベースに登録された情報に基づいて行う。これは例えば以下のようにする。まず各セカンダリシステムが使用する周波数帯（チャネル）をデータベースから取得し、周波数の観点から、互いに干渉が生ずる可能性があるセカンダリシステムのペアを抽出する。次に抽出されたセカンダリシステムのペアについて、基地局の位置及び送信電力をデータベースから取得し、無線信号の到達性（到達範囲）の観点から、干渉の可能性の有無を判断する。周波数の観点及び無線信号の到達性の観点から干渉の可能性があると判断されたセカンダリシステムのペアについて、無線通信方式を参照し、一方が同期式の無線通信方式であり他方が非同期式の無線通信方式であるかを判定する。
【００７０】
以上により、制御装置５０は、干渉が生ずる可能性がある非同期システム１と同期システム２の組を検出することができる。本実施形態における制御装置５０は、一例として、干渉が生ずる可能性がある非同期システム１と同期システム２の組として、Wi-Fiシステム１とLTEシステム２の組を検出したものとする。
【００７１】
図７のＳ２０２で制御装置５０は、LTEシステム２の送信停止期間（LTE送信停止期間）を決定する。本実施例においては、一例として、LTEシステム２の送信停止期間は間欠的（周期的）なものであるとする。ただし、第１実施形態と同様に、本実施形態におけるLTEシステム２の送信停止期間は周期的なものでなくても構わないことに留意する。
【００７２】
制御装置５０はLTE送信停止期間を任意の規則に基づいて決めることができる。以下では一例を示す。例えば、セカンダリシステムのデータベースに各無線通信システムの無線端末数が登録されている場合、制御装置５０はＳ２０１で検出したWi-Fiシステム１とLTEシステム２のそれぞれの無線端末数の比に基づいて、全期間におけるLTEシステム２の送信停止期間の割合を決めることができる。具体例を挙げると、Wi-Fiシステム１とLTEシステム２の端末数の比が１：３の場合、LTE送信停止期間を全期間の１／４の割合とすることができる。次に制御装置５０は、LTE送信停止期間の長さ、及びLTE送信停止期間の周期を、先に定めたLTE送信停止期間の割合に基づいて決定する。また、制御装置５０は、LTE送信停止期間の開始タイミングを適宜決定する。数値を用いた具体例としては、LTE送信停止期間の長さを500ミリ秒（LTEシステム２における500サブフレームに相当。なお、10サブフレームが１フレームに対応）、LTE送信停止期間の周期を2000ミリ秒（2000サブフレームに相当）、LTE送信停止期間の開始タイミングを1000ミリ秒（1000サブフレームに相当）後等と定めることができる。
【００７３】
図７のＳ２０３で制御装置５０は、LTE送信停止期間に送信停止を行う旨の指示をLTE基地局３０に送信する。このとき制御装置５０は、前記の指示と合わせて、LTE送信停止期間を示す情報をLTE基地局３０に送信する。ここで、LTE送信停止期間を示す情報は、例えば、Ｓ２０２で定めたLTE送信停止期間の長さ、周期、開始タイミングである。
【００７４】
Ｓ２０３の指示は、制御装置５０がLTE基地局３０に制御メッセージを送信することで実現される。この制御メッセージは、LTEシステム２に属する管理装置(MME: Mobility Management Entity)等の他の装置を介して、制御装置５０からLTE基地局３０に送信されるようにしても良い。この制御メッセージとしては、例えば、IEEE802.19標準仕様に則ったもの使用することができる。
【００７５】
次に図７のＳ２０４で制御装置５０は、LTE送信停止期間内において送信を行う旨の指示をWi-Fi基地局１０に送信する。このとき制御装置５０は、前記の指示と合わせて、LTE送信停止期間を示す情報をWi-Fi基地局１０に送信する。Ｓ２０４はＳ２０３と同様にして行うことができるため（宛て先が異なるのみ）説明を割愛する。
【００７６】
次に図７のＳ２０５でWi-Fi基地局１０は、Ｓ２０４で受信した情報に基づいて、Wi-Fi端末２０に対して一定の送信規制を行う旨の情報（以降は便宜上、Wi-Fi送信規制情報と称する）を生成する。
【００７７】
Wi-Fi送信規制情報は、Wi-Fi端末２０が無線信号を送信することができるタイミングに関する情報、または、Wi-Fi端末２０が無線信号を送信することができないタイミングに関する情報を含むものとする。これらの違いは本質的なものではないので、以降は、Wi-Fi端末２０が無線信号を送信することができるタイミングに関する情報を含む場合について説明する。
【００７８】
ここで、無線信号の送信は時間軸上の長さ（幅）を有することから、Wi-Fi端末２０が無線信号を送信するタイミングは、無線信号の送信を開始するタイミングまたは終了するタイミングに基づいて指定することができる。
【００７９】
例えば、Wi-Fi送信規制情報は、Wi-Fi端末２０が送信を開始するタイミングが取り得ることができる期間を示す情報を含むことができる。この期間を、本願においてはWi-Fi送信開始許可期間と呼ぶことにする。Wi-Fi送信開始許可期間は、LTE送信停止期間において所定のタイミング以降を除いた期間とすることができる。
【００８０】
図８は、LTE送信停止期間とWi-Fi送信開始許可期間等の関係を示す図である。図８に示されるように、Wi-Fi送信終了許可期間は、LTE送信停止期間において所定のタイミング以降を除いた期間となっている。ここで、LTE送信停止期間において所定のタイミング以降の区間をWi-Fi送信終了許可期間と呼ぶことにする。また、LTEが送信できるLTE送信期間は「Wi-Fiシステム１が送信できない期間」でもあることから、本願ではLTE送信期間をWi-Fi送信不能期間と呼ぶこととする。そして図８に示されるように、Wi-Fi送信終了許可期間とWi-Fi送信不能期間とを合わせた期間をWi-Fi送信開始禁止区間と呼ぶことにする。
【００８１】
ここで、Wi-Fi送信終了許可期間は、この期間におけるWi-Fiシステム１による無線信号の終了は許可するが開始は許可しないというものと説明される。このWi-Fi送信終了許可期間は、Wi-Fi端末２０による無線送信がLTEシステム２の送信期間にずれ込むことによる干渉の発生を抑制するために設けられるものである。本実施形態におけるWi-Fi端末２０は、LTE送信停止期間において一律に無線信号の送信開始を行うのではなく、Wi-Fi送信終了許可期間に送信を開始せず、Wi-Fi送信開始許可期間のみにおいて送信を開始する。これにより、図９に示されるように、Wi-Fi端末２０による無線送信がLTEシステム２の送信期間にずれ込むことによる干渉の発生を抑制することができる。
【００８２】
なお、LTE送信期間であるWi-Fi送信不能期間においてWi-Fi端末２０が無線信号の送信を開始できないことは今更言うまでもない。したがって、本実施形態におけるWi-Fi端末２０は、図８に示されるように、Wi-Fi送信開始禁止期間（Wi-Fi送信終了許可期間＋Wi-Fi送信不能期間）に送信を開始せず、Wi-Fi送信開始許可期間のみにおいて送信を開始するものと解釈することも可能であることに留意する。
【００８３】
ここで、Wi-Fi送信終了許可期間を長くすれば干渉が発生する可能性は減少するが、非同期通信を行うことができる期間も減少する結果、Wi-Fiシステム１の送信効率が低下する。一方、Wi-Fi送信終了許可期間を短くすれば干渉の発生を十分に抑制できなくなる恐れがある。したがって、Wi-Fi送信終了許可期間の長さは、干渉を十分に抑制することができる長さで、且つ、できるだけ短く設定するのが望ましいものと考えられる。
【００８４】
Wi-Fi送信終了許可期間の長さは、例えば、Wi-Fi端末２０が送信しうる無線信号の長さにおける、無線通信方式（ここではWi-Fi）の観点からの理論上の最大値とすることができる。一般的に無線通信方式においては、標準規格上、最大パケット長や送信レートが最低の変調方式および符号化方式等が定められている。そこで、これらに基づいてWi-Fi端末２０が送信しうる無線信号の長さの理論上の最大値を求めることができる。
【００８５】
また、Wi-Fi送信終了許可期間は、Wi-Fi端末２０が実際に送信した無線信号を所定期間だけ観測した結果に基づいて設定することも考えられる。一例としては、Wi-Fi送信終了許可期間は、観測された最長の無線信号の長さとすることが考えられる。また、観測された全無線信号の平均値や、平均値に所定の係数（例えば２）を乗じた値としても良い。観測された全無線信号のうちの所定の割合（例えば９０％）がLTEシステム２に干渉を与えないような長さに設定しても良い。なお、観測結果に基づいてWi-Fi送信終了許可期間を設定した場合、Wi-Fi端末２０による無線送信がLTEシステム２の送信期間にずれ込むことを完全に排除することはできない可能性があるが、ある程度は排除されるものと考えられる。そのため、ずれ込みに基づいて発生する干渉もある程度は抑制することができると考えられる。
【００８６】
LTE送信停止期間が与えられたとき、Wi-Fi送信終了許可期間を決定すると、Wi-Fi送信開始許可期間を求めることができる。Wi-Fi送信開始許可期間は、図８に示されるように、LTE送信停止期間からWi-Fi送信終了許可期間を除いた期間となる。１度のWi-Fi送信開始許可期間は、開始タイミングおよび期間長により表すことができる。LTE送信停止期間が間欠的（周期的）な場合、Wi-Fi送信開始許可期間も間欠的（周期的）となる。この場合のWi-Fi送信開始許可期間は、開始タイミング、期間長、及び周期により表すことができる。
【００８７】
Ｓ２０５でWi-Fi基地局１０は、以上で説明したようにして定めたWi-Fi送信終了許可期間等に関するWi-Fi送信規制情報を生成する。なお、Wi-Fi送信規制情報は、Wi-Fi端末２０の送信を規制するための情報であるため、必ずLTE送信停止期間に基づいて生成される。言い換えれば、LTE送信停止期間と無関係にWi-Fi送信規制情報を生成することは原理的にできない。したがって、Wi-Fi送信規制情報は、LTE送信停止期間に関連する情報に相当すると解される。
【００８８】
次に図７のＳ２０６で、Wi-Fi基地局１０は、Ｓ２０５で生成したWi-Fi送信規制情報をWi-Fi端末２０に送信する。このとき、Wi-Fi基地局１０は、Wi-Fi送信規制情報を含む無線信号を、LTE送信停止期間内に送信完了できるように送信タイミングを調整する。Ｓ２０５でWi-Fi端末２０は、Wi-Fi基地局１０が送信したWi-Fi送信規制情報を含む無線信号を受信する。
【００８９】
図７のＳ２０７でWi-Fi端末２０に送信データが発生する。Ｓ２０７は、図５のＳ１０２と同様なのでここでは説明を割愛する。
【００９０】
図７のＳ２０８でWi-Fi端末２０は、Ｓ２０６で受信したWi-Fi送信規制情報に基づいて調整されたタイミングで送信データを含む無線信号を送信する。
【００９１】
例えば、Wi-Fi送信規制情報がWi-Fi送信開始許可期間を示すものである場合、Wi-Fi端末２０はWi-Fi送信開始許可期間において送信データを含む無線信号の送信を開始するように送信タイミングを調整する。言い換えれば、Wi-Fi端末２０は、Wi-Fi送信開始許可期間以外の期間（図８に示されるWi-Fi送信開始禁止期間）においては、送信データを含む無線信号の送信を開始しないように送信タイミングを調整する。Wi-Fi送信開始許可期間ではないとき、送信データを有するWi-Fi端末２０は、例えば、当該送信データを含む無線信号の送信開始を次回のWi-Fi送信開始許可期間まで待つように送信タイミングを調整する。
【００９２】
以上説明した第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、上記の問題の所在で説明した問題を解決することができる。すなわち、第２実施形態によれば、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において複数のセカンダリシステムである非同期システム１（Wi-Fiシステム１）と同期システム２（LTEシステム２）とが共存する場合に、非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むのを抑制することができる。前述したように第２実施形態はホワイトスペース型のコグニティブ無線に適用が限定されるものではないため、より一般的に、干渉を与えうる非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むのを抑制することができる。これにより、第２実施形態は、非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むことにより発生する干渉を抑制することができるという、従来技術に無い効果を奏するものとなっている。
【００９３】
［第３実施形態］
次に第３実施形態を説明する。第３実施形態も、第１実施形態の下位概念の実施例の一つに相当する。第３実施形態は、Wi-Fi端末２０（非同期端末２０）が、LTE送信停止情報に基づいて送信タイミングの調整を行うことで、LTEシステム２（同期システム２）に対する干渉を抑制するものである。
【００９４】
第３実施形態は第２実施形態と共通点も多い。そのため以下では第３実施形態において第２実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００９５】
第３実施形態の前提としては、前述した「問題の所在」および各実施形態において説明した前提と同じであるため、ここでは説明を割愛する。第３実施形態のシステム構成についても、図６に示される第２実施形態のそれと同じであるため説明を割愛する。
【００９６】
図１０は、第３実施形態におけるWi-Fi端末２０が無線送信を行う場合の処理シーケンスの一例を示す図である。
【００９７】
図１０のＳ３０１〜Ｓ３０４は、第２実施形態に係る図７のＳ２０１〜Ｓ２０４と同様に行えばよいため、ここでは説明を割愛する。
【００９８】
次に図１０のＳ３０５でWi-Fi基地局１０は、Ｓ３０４で受信した送信停止期間情報を、Wi-Fi端末２０に送信する。すなわち、Wi-Fi基地局１０は送信停止期間情報の転送を行う。Ｓ３０５でWi-Fi端末２０は、Wi-Fi基地局１０が送信（転送）した送信停止期間情報を受信する。
【００９９】
Ｓ３０５でWi-Fi基地局１０は、送信停止情報をそのまま転送してもよいが、送信停止期間情報に所定の情報を付加あるいは所定の情報を削除してWi-Fi端末２０に送信することとしても良い。また、Wi-Fi基地局１０は、送信停止期間情報を含む無線信号を、LTE送信停止期間内に送信完了できるように送信タイミングを調整するものとする。
【０１００】
Ｓ３０６でWi-Fi端末２０に送信データが発生する。Ｓ３０６は、図５のＳ１０２や図７のＳ２０７と同様なのでここでは説明を割愛する。
【０１０１】
Ｓ３０７でWi-Fi端末２０は、Ｓ３０５で受信した送信停止期間情報に基づいて調整されたタイミングで送信データを含む無線信号を送信する。ここでWi-Fi端末２０が行うタイミング調整にはいくつかの方法が考えられるが、例えば以下のようにして実現することができる。
【０１０２】
Ｓ３０７のタイミング調整の実現手段の例としては、Wi-Fi端末２０が、送信停止期間情報が示すLTE送信停止期間の終了タイミングまでに無線信号の送信が完了するように送信タイミングを調整することが考えられる。より具体的には、例えば、送信データを含む無線信号がLTE送信停止期間の終了タイミングまでに送信完了するか否かを判定（便宜上、送信可否判定と称する）し、送信完了する場合には送信を行い、送信完了しない場合には次の送信期間において送信する方法が考えられる。また、送信完了しない場合には送信データを分割し、LTE送信停止期間の終了タイミングまでに送信完了する分だけを当該送信期間に送信し、残りは次以降のLTE送信停止期間において送信する方法も考えられる。
【０１０３】
ここで、上述した送信可否判定は、Ｓ３０５で受信した送信停止期間情報と、Ｓ３０６で発生した送信データを含む無線信号の長さとに基づいて行うことができる。まず、送信停止期間情報からLTE送信停止期間の終了タイミングを求める。送信停止期間情報にLTE送信停止期間の開始タイミングと送信停止期間長が含まれている場合には、当該開始タイミングに当該送信期間長を加えることで、LTE送信停止期間の終了タイミングを求めることができる。また、LTE送信停止期間が間欠的（周期的）なものである場合には、送信停止期間情報に含まれるLTE送信停止期間の周期を整数倍したものをさらに加えることで、LTE送信停止期間の終了タイミングを求めることができる。
【０１０４】
次に、求めたLTE送信停止期間の終了タイミングと、Wi-Fi送信開始予定タイミングの差分が、送信データを含む無線信号の長さ以上であるか否かを判定する。ここで、Wi-Fi送信開始予定タイミングとは、Wi-Fi端末２０が無線信号の送信開始を予定しているタイミングであり、基本的にはWi-Fi端末２０が任意に決めることができるパラメータである。ただし、Wi-Fi送信開始予定タイミングはLTE送信停止期間に含まれている必要があることには留意されたい。
【０１０５】
理解の容易のために、具体的な数値例で説明する。今、Wi-Fi送信開始予定タイミングが現在の100msec後であり、LTE送信停止期間の終了タイミングが現在の300msec後である場合を考える。このとき、送信データを含む無線信号の長さが150msecであれば、LTE送信停止期間の終了タイミングとWi-Fi送信開始予定タイミングとの差分である200msec(=300msec-100msec)が150msec以上であることから、送信可否判定の結果は「送信可能」となる。一方、送信データを含む無線信号の長さが250msecであれば、200msecが250msec未満であることから、送信可否判定の結果は「送信不可能」となる。
【０１０６】
Ｓ３０７でWi-Fi端末２０は、前記の送信可否判定の結果が「送信可能」である場合、前記のWi-Fi送信開始予定タイミングにおいて送信データを含む無線信号の送信を開始するように、送信タイミングを調整する。一方、Wi-Fi端末２０は、前記の送信可否判定の結果が「送信不可能」である場合、前記のWi-Fi送信開始予定タイミングにおいて送信データを含む無線信号の送信を開始しないように、送信タイミングを調整する。後者の場合、送信データを有するWi-Fi端末２０は、例えば、当該送信データを含む無線信号の送信開始を次回のLTE送信停止期間まで待つように調整する。
【０１０７】
以上説明した第３実施形態によれば、上述した各実施形態と同様に、上記の問題の所在で説明した問題を解決することができる。すなわち、第３実施形態によれば、ホワイトスペース型のコグニティブ無線において複数のセカンダリシステムである非同期システム１（Wi-Fiシステム１）と同期システム２（LTEシステム２）とが共存する場合に、非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むのを抑制することができる。前述したように第３実施形態はホワイトスペース型のコグニティブ無線に適用が限定されるものではないため、より一般的に、干渉を与えうる非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むのを抑制することができる。これにより、第３実施形態は、非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むことにより発生する干渉を抑制することができるという、従来技術に無い効果を奏するものとなっている。
【０１０８】
［第４実施形態］
第４実施形態は、第２実施形態や第３実施形態の変形例に相当する。第４実施形態は、制御装置５０ではなく、Wi-Fi基地局１０等がLTEシステム２からの干渉を検出することで干渉抑制が図られるものである。
【０１０９】
第４実施形態は第２実施形態や第３実施形態と共通する点も多い。そのため以下では第４実施形態においてこれらの実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１１０】
第４実施形態の前提としては、前述した「問題の所在」および各実施形態において説明した前提と同じであるため、ここでは説明を割愛する。第４実施形態のシステム構成についても、図６に示される第２実施形態のそれと同じであるため説明を割愛する。
【０１１１】
図１１は、第４実施形態におけるWi-Fi端末２０が無線送信を行う場合の処理シーケンスの一例を示す図である。
【０１１２】
図１１のＳ４０１でWi-Fi基地局１０は、LTEシステム２から受ける干渉を検出する。ここではWi-Fi基地局１０は、干渉源を特定する必要はなく、何らかの他の無線通信システムから干渉を受けていることを検出できればよい。
【０１１３】
この干渉の検出は、任意の方法で行うことができる。例えば、Wi-Fi基地局１０が送信時に行うキャリアセンスにおける衝突の発生率に基づいて、LTEシステム２から受ける干渉を検出することができる。この場合、所定期間における衝突率が所定値以上である場合、LTEシステム２からの干渉を検出したものとする（検出したものとみなす）ことができる。他の例では、送信の成功率（例えばACKの受信率）等に基づいて干渉を検出してもよい。また、受信される無線信号から求められるチャネル特性等に基づいて干渉を検出してもよい。
【０１１４】
また、Ｓ４０１でWi-Fi基地局１０は、単に干渉を検出するだけでなく、干渉の大きさを測定（推定）してもよい。例えば、キャリアセンスの衝突率の大きさに応じて干渉の大きさを推定することができる。
【０１１５】
次に図１１のＳ４０２でWi-Fi基地局１０は、Ｓ４０１で検出した干渉に基づいて、制御装置５０に対して干渉対策を要求（依頼）する。このときWi-Fi基地局１０は、制御装置５０に対して、LTEシステム２から受けた干渉の大きさに関する情報やその他の干渉に関する情報を通知しても良い。
【０１１６】
Ｓ４０２は、Wi-Fi基地局１０が制御装置５０に制御メッセージを送信することで実現される。この制御メッセージとしては、例えば、IEEE802.19標準仕様に則ったもの使用することができる。
【０１１７】
次に図１１のＳ４０３で制御装置５０は、Wi-Fiシステム１に対して干渉を与えている可能性がある同期システム２を検出する。
【０１１８】
Ｓ４０３における同期システム２の検出は、第２実施形態に係る図７のＳ２０１に沿って行うことができる。ただし、第２実施形態に係る図７のＳ２０１においては非同期システム１の検出も行うのに対し、本実施形態に係る図１１のＳ４０３においては非同期システム１が既定（Ｓ４０２で干渉対策を要求したWi-Fiシステム１）である点には注意を要する。
【０１１９】
次に図１１の４０４で制御装置５０は、LTEシステム２の送信停止期間（LTE送信停止期間）を決定する。Ｓ４０４におけるLTE送信停止期間の決定は、第２実施形態に係る図７のＳ２０２に沿って行うことができる。ただし、Ｓ４０２で干渉の大きさに関する情報を得ている場合には、Ｓ４０４において制御装置５０は、干渉の大きさに基づいてLTE送信停止期間を決定することとしてもよい。
【０１２０】
図１１のＳ４０５〜Ｓ４１０は、第２実施形態に係る図７のＳ２０３〜Ｓ２０８と同様に行えばよい。また、図１１のＳ４０５〜Ｓ４１０の処理を、第３実施形態に係る図１０のＳ３０３〜Ｓ３０７と同様にして行うこととしてもよい。いずれの場合も前述した各実施形態における説明と重複するため、ここでの説明は割愛する。
【０１２１】
以上が第４実施形態の基本構成であるが、第４実施形態にはいくつかの変形例が考えられるため以下で説明する。
【０１２２】
第４実施形態の基本構成においては、LTEシステム２から受ける干渉を、Wi-Fi基地局１０が単独で検出していた。しかしながら、LTEシステム２から受ける干渉を、Wi-Fi基地局１０がWi-Fi端末２０と連携して検出してもよい。例えば、各Wi-Fi端末２０による送信時のキャリアセンスの衝突率をWi-Fi基地局１０が収集し、それらとWi-Fi基地局１０自身の衝突率とに基づいて、LTEシステム２から受ける干渉を検出することができる。
【０１２３】
また、LTEシステム２から受ける干渉を、Wi-Fi端末２０が検出してもよい。例えば、Wi-Fi端末２０が送信時のキャリアセンスの衝突率に基づいて干渉を検出し、検出した干渉をWi-Fi基地局１０に通知することが考えられる。この場合、１つのWi-Fi端末２０が単独で干渉を検出しても、複数のWi-Fi端末２０が連携して干渉を検出してもかまわない。
【０１２４】
さらに、近年では例えばLTE端末４０（スマートフォン等の携帯電話等）において、Wi-Fi端末２０としての機能を併せ持つものが知られている。そのような場合、Wi-Fi端末２０が、LTE基地局３０からの無線信号の受信を行うこともできる。そこで、Wi-Fi端末２０が、LTE基地局３０から送信された無線信号に基づいて、LTEシステム２からの干渉を検出することもできると考えられる。一例としては、LTE基地局３０から送信された参照信号等の基準信号の受信電力等を測定することにより、Wi-Fi端末２０がLTEシステム２から受ける干渉を検出することができる。
【０１２５】
以上説明した第４実施形態によれば、上述した各実施形態と同様に、上記の問題の所在で説明した問題を解決することができる。すなわち、第４実施形態によれば、干渉を与えうる非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むのを抑制することができる。これにより、第４実施形態は、非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むことにより発生する干渉を抑制することができるという、従来技術に無い効果を奏するものとなっている。
【０１２６】
［第５実施形態］
第５実施形態は、上述した各実施形態の変形例に相当する。第５実施形態は、制御装置５０の介在を要さず、Wi-Fiシステム１（非同期システム１）からLTEシステム２（同期システム２）への干渉抑制が図られるものである。
【０１２７】
第５実施形態は第２実施形態や第３実施形態と共通する点も多い。そのため以下では第５実施形態においてこれらの実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１２８】
第５実施形態の前提としては、前述した「問題の所在」および各実施形態において説明した前提と同じであるため、ここでは説明を割愛する。
【０１２９】
第５実施形態のシステム構成については、図４に示される第１実施形態のそれと同じであるため説明を割愛する。第５実施形態においては、図６に示される第２実施形態等と異なり、制御装置５０の存在を前提としていない。このことは、第５実施形態において制御装置５０相当の装置が存在することを妨げるものではなく、第５実施形態は制御装置５０が存在せずとも動作可能という趣旨であることに注意されたい。
【０１３０】
図１２は、第５実施形態におけるWi-Fi端末２０が無線送信を行う場合の処理シーケンスの一例を示す図である。
【０１３１】
図１２のＳ５０１でWi-Fi基地局１０は、LTEシステム２から受ける干渉を検出する。ここではWi-Fi基地局１０は、干渉源を特定する必要はなく、何らかの他の無線通信システムから干渉を受けていることを検出できればよい。この干渉の検出は、第４実施形態に係る図１１のＳ４０１と同様にして行えばよいため、ここでの説明は割愛する。
【０１３２】
図１２のＳ５０２でWi-Fi基地局１０は、LTEシステム２の送信停止期間（LTE送信停止期間）を取得する。Ｓ５０２におけるWi-Fi基地局１０によるLTE送信停止期間の取得は、第２実施形態〜第４実施形態とは異なり、制御装置５０等が介在することなく行われる。なお、ここでもWi-Fi基地局１０は、干渉源を特定する必要はないことに留意する。
【０１３３】
Wi-Fi基地局１０によるLTE送信停止期間の検出は、例えば次のようにして行うことができる。Wi-Fi基地局１０は所定期間、第４実施形態において説明したようなキャリアセンスの衝突率の測定を行う。そして、例えば、衝突率が高い期間と低い期間とが一定の周期で繰り返されていることを検出することで、LTEシステム２の間欠的（周期的）な送信停止期間を取得することができる。
【０１３４】
また、フェムト基地局（ホームeNB等と呼ばれる場合もある）において、Wi-Fi基地局１０としての機能を併せ持つものが知られている。そのような場合、Wi-Fi基地局１０が、他のLTE基地局３０からLTE網側のインタフェースを介して送信停止期間に関する制御メッセージを受信することで、LTEシステム２の送信停止期間を取得するこができる。
【０１３５】
その後は、Ｓ５０２で検出した送信停止期間に基づいて、Wi-Fi基地局１０とWi-Fi端末２０とが連携して、Wi-Fi端末２０の送信タイミングの調整を行えばよい。具体的には、図１２のＳ５０３〜Ｓ５０６は、第２実施形態に係る図７のＳ２０５〜Ｓ２０８と同様に行えばよい。また、図１２のＳ５０３〜Ｓ５０６の処理を、第３実施形態に係る図１０のＳ３０５〜Ｓ３０７と同様にして行うこととしてもよい。いずれの場合も前述した各実施形態における説明と重複するため、ここでの説明は割愛する。
【０１３６】
以上説明した第５実施形態によれば、上述した各実施形態と同様に、上記の問題の所在で説明した問題を解決することができる。すなわち、第５実施形態によれば、干渉を与えうる非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むのを抑制することができる。これにより、第５実施形態は、非同期システム１による無線信号が同期システム２の送信停止期間を超えて送信期間にずれ込むことにより発生する干渉を抑制することができるという、従来技術に無い効果を奏するものとなっている。
【０１３７】
［その他の変形例］
ここでは、上述した各実施形態の変形例を説明する。これらの変形例は上記の各実施形態と適宜組み合わせることができる。複数の変形例を同時に上記の各実施形態と組み合わせてもかまわない。
【０１３８】
第１の変形例は、Wi-Fi端末２０とWi-Fi基地局１０との間の距離に応じて、Wi-Fi端末２０による送信タイミングの調整の適用の有無を切り替えるものである。上記の各実施形態においては、全てのWi-Fi端末２０が区別されることなく送信タイミングの調整を行っていた。しかしながら、例えばWi-Fi基地局１０に近いWi-Fi端末２０については、LTEシステム２に対する干渉を比較的与えにくいと考えられる。そこで、例えば、Wi-Fi基地局１０とWi-Fi端末２０との間の距離が比較的近い場合には、上記各実施形態で説明したWi-Fi端末２０における送信タイミングの調整を行わず、Wi-Fi基地局１０とWi-Fi端末２０との間の距離が比較的遠い場合には、上記各実施形態で説明したWi-Fi端末２０における送信タイミングの調整を行うこととしてもよい。なお、このときWi-Fi基地局１０とWi-Fi端末２０との間の距離を認識する必要があるが、これは例えばWi-Fi基地局１０とWi-Fi端末２０との間のパスロスを求めること実現することができる。
【０１３９】
第２の変形例は、第１の変形例の応用に相当する。仮にWi-Fi基地局１０とLTE基地局３０とが非常に近い場合においては、たとえWi-Fi基地局１０に近いWi-Fi端末２０であっても、LTEシステム２に対する干渉を比較的与えやすいと考えられる。そこで、例えばWi-Fi基地局１０とLTE基地局３０との間の距離が比較的近い場合には、全てのWi-Fi端末２０を区別することなく上記各実施形態で説明したWi-Fi端末２０における送信タイミングの調整を行い、Wi-Fi基地局１０とLTE基地局３０との間の距離が比較的遠い場合には、第１の変形例のようにWi-Fi端末２０とWi-Fi基地局１０との間の距離に応じてWi-Fi端末２０による送信タイミングの調整の適用の有無を切り替えることとしてもよい。なお、このときWi-Fi基地局１０とLTE基地局３０との間の距離を認識する必要があるが、これは例えば制御装置５０が備えるセカンダリシステムに関するデータベースに格納された各基地局の位置情報に基づいて求めることができる。
【０１４０】
第３の変形例は、上記各実施形態においてWi-Fi基地局１０がWi-Fi端末２０に対してWi-Fi送信開始禁止期間（図８を参照のこと）を通知する場合の具体的な実現例に相当する。例えば第２実施形態において、Wi-Fi基地局１０がWi-Fi端末２０に対して、Wi-Fi送信開始許可期間の代わりにWi-Fi送信開始禁止期間を通知することもできる。このときの通知としては、任意のものを用いてもかまわないが、IEEE802.11標準規格において規定されているRTS(Request To Send)パケットまたはCTS(Clear To Send)パケットを用いて実現することができる。具体的には、Wi-Fi基地局１０は、RTSパケットやCTSパケットに含まれるdurationフィールドにWi-Fi送信開始禁止期間の長さを設定してWi-Fi端末２０に送信する。Wi-Fi端末２０はRTSパケットやCTSパケットを受信すると、durationフィールドに設定された時間だけ送信禁止状態（NAV: Network Allocation Vector）に入る。これにより、既存の制御パケットを用いて簡便に送信禁止期間の通知を行うことができる。なお、RTSパケットやCTSパケットにはWi-Fi送信開始禁止期間の開始タイミングを通知するためのフィールドは用意されていない。そのため、Wi-Fi基地局１０は、RTSパケットやCTSパケットをWi-Fi送信開始禁止期間の開始タイミングにおいて送信するのが適切であると考えられる。
【０１４１】
第４の変形例は、第３の変形例の応用に相当する。前述したように、Wi-Fi基地局１０はRTSパケットやCTSパケットをWi-Fi送信開始禁止期間の開始タイミングにおいて送信するべきであるが、その際にキャリアセンスで衝突を検出したために送信機会が得られない可能性がある。このような場合において、Wi-Fi基地局１０がRTSパケットやCTSパケットの送信をやり直す際には、durationフィールドの値を再設定するのが望ましい。具体的には、当初のdurationフィールドの値から、Wi-Fi基地局１０がキャリアセンスにおける衝突検出後にパケット送信を待機した時間を減算した値を再設定値とする。これにより、RTSパケットやCTSパケットの送信がやり直された倍であっても、Wi-Fi端末２０は適切にWi-Fi送信開始禁止期間を得ることができるようになる。
【０１４２】
第５の変形例は、送信データの送信順序の変更に関するものである。Wi-Fi基地局１０等における送信データが多い場合、送信待ちとなっている送信データが、Wi-Fi基地局１０等が備えるバッファに順に格納される。通常はバッファに格納された順番に送信データが送信されるが、それが望ましくない場合もあり得ると考えられる。一例としては、バッファの先頭の送信データに対応する無線信号が比較的長い場合であって、LTE送信停止期間が終了するまでの時間が比較的残っているものの当該無線信号を送信するには足りないという場合が想定される。このような場合、LTE送信停止期間が終了するまでの時間は比較的残っているものの、その間に無線信号を送信しないことになるため、送信効率の観点で問題があると考えられる。したがって、このような場合には、バッファの先頭から２番目以降の送信データのうちで、当該送信データに対応する無線信号が、LTE送信停止期間が終了するまでの間に送信完了できるものをWi-Fi基地局１０等が選択して送信することができる。また、これとは反対に、LTE送信停止期間が終了するまでの時間が十分に残っている場合には、バッファの先頭から２番目以降の送信データのうちで、当該送信データに対応する無線信号が比較的長いものをWi-Fi基地局１０等が選択して送信することができる。こうすることで、LTE送信停止期間が終了するまでの時間を無駄なく利用することができるようになり、送信効率の観点で望ましいものと考えられる。
【０１４３】
［各実施形態の無線通信システムにおける各装置の機能構成］
次に、図１３〜図１５に基づいて、各実施形態の無線通信システムにおける各装置の機能構成を説明する。ここでは特に、非同期基地局（例えばWi-Fi基地局）１０、非同期端末（例えばWi-Fi端末）２０、および制御装置５０の機能構成を説明する。同期基地局（例えばLTE基地局）３０と同期端末（LTE端末）４０の機能構成については、非同期基地局１０と非同期端末２０とそれぞれ同様なため、説明を割愛する。
【０１４４】
図１３は、非同期基地局１０の構成の一例を示す機能ブロック図である。図１３に示すように、非同期基地局１０は、例えば、無線送信部１１と、無線受信部１２と、制御部１３と、記憶部１４と、通信部１５とを備える。これら各構成部分は、一方向または双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。なお、無線送信部１１と無線受信部１２とをまとめて無線通信部１６と称する。
【０１４５】
無線送信部１１は、データ信号や制御信号を、アンテナを介して無線通信で送信する。なお、アンテナは送信と受信で共通でもよい。無線送信部１１は、非同期端末２０に対して無線信号（下りの無線信号）を送信する。無線送信部１１が送信する無線信号には、非同期端末２０向けの任意のユーザデータや制御情報等（符号化や変調等がなされる）を含むことができる。
【０１４６】
無線送信部１１が送信する無線信号の具体例としては、図７、図１０〜図１２において非同期基地局（Wi-Fi基地局）１０が非同期端末（Wi-Fi端末）２０に対して送信している各無線信号（図中の矢印）が挙げられる。無線送信部１１が送信する無線信号は、これらに限らず、上記の各実施形態および変形例で非同期基地局１０が非同期端末２０に対し送信するあらゆる無線信号を含む。
【０１４７】
無線受信部１２は、データ信号や制御信号を、アンテナを介して無線通信で受信する。無線受信部１２は、非同期端末２０から無線信号（上りの無線信号）を受信する。無線受信部１２が受信する無線信号には、非同期端末２０により送信される任意のユーザデータや制御情報等（符号化や変調等がなされる）を含むことができる。
【０１４８】
無線受信部１２が受信する無線信号の具体例としては、図７、図１０〜図１２において非同期基地局（Wi-Fi基地局）１０が非同期端末（Wi-Fi端末）２０から受信している各無線信号（図中の矢印）が挙げられる。無線受信部１２が受信する信号は、これらに限らず、上記の各実施形態および変形例で非同期基地局１０が非同期端末２０から受信するあらゆる無線信号を含む。
【０１４９】
制御部１３は、非同期端末２０に送信するデータや制御情報を無線送信部１１に出力する。制御部１３は、非同期端末２０から受信されるデータや制御情報を無線受信部１２から入力する。制御部１３は、後述する記憶部１４との間でデータ、制御情報、プログラム等の入出力を行う。制御部１３は、後述する通信部１５との間で、制御装置５０、他の非同期基地局１０、同期基地局３０等を相手に送受信するデータや制御情報の入出力を行う。制御部１３はこれら以外にも非同期基地局１０における種々の制御を行う。
【０１５０】
制御部１３が制御する処理の具体例としては、図５、図７、図１０〜図１２において非同期基地局（Wi-Fi基地局）１０が送受信している各信号（図中の矢印）に対する制御、および非同期基地局（Wi-Fi基地局）１０が行っている各処理（図中の矩形）に対する制御が挙げられる。制御部１３が制御する処理は、これらに限らず、上記の各実施形態および変形例で非同期基地局１０が実行するあらゆる処理に関する制御を含む。
【０１５１】
記憶部１４は、データ、制御情報、プログラム等の各種情報の記憶を行う。記憶部１４が記憶する各種情報は、上記の各実施形態および変形例で非同期基地局１０において記憶されうるあらゆる情報を含む。
【０１５２】
通信部１５は、有線信号等（無線信号でも構わない）を介して、制御装置５０、他の非同期基地局１０、同期基地局３０等を相手にデータや制御情報を送受信する。通信部１５が送受信する有線信号等の具体例としては、図７、図１０〜図１１において非同期基地局（Wi-Fi基地局）１０が制御装置５０を相手に送受信している各有線信号等（図中の矢印）が挙げられる。通信部１５が送受信する有線信号等は、これらに限らず、上記の各実施形態および変形例で非同期基地局１０が制御装置５０、他の非同期基地局１０、同期基地局３０等を相手に送受信するあらゆる有線信号等を含む。
【０１５３】
なお、非同期基地局１０は、無線送信部１１や無線受信部１２を介して非同期端末２０以外の無線通信装置（例えば同期基地局３０や同期端末４０）と無線信号を送受信してもかまわない。
【０１５４】
図１４は、非同期端末２０の構成の一例を示す機能ブロック図である。図１４に示すように、非同期端末２０は、例えば、無線送信部２１と、無線受信部２２と、制御部２３と、記憶部２４とを備える。これら各構成部分は、一方向または双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。なお、無線送信部２１と無線受信部２２とをまとめて無線通信部２５と称する。
【０１５５】
無線送信部２１は、データ信号や制御信号を、アンテナを介して無線通信で送信する。なお、アンテナは送信と受信で共通でもよい。無線送信部２１は、非同期基地局１０に対して無線信号（上りの無線信号）を送信する。無線送信部２１が送信する無線信号には、非同期基地局１０向けの任意のユーザデータや制御情報等（符号化や変調等がなされる）を含むことができる。
【０１５６】
無線送信部２１が送信する無線信号の具体例としては、図７、図１０〜図１２において非同期端末（Wi-Fi端末）２０が非同期基地局（Wi-Fi基地局）１０に対して送信している各無線信号（図中の矢印）が挙げられる。無線送信部２１が送信する無線信号は、これらに限らず、上記の各実施形態および変形例で非同期端末２０が非同期基地局１０に対し送信するあらゆる無線信号を含む。
【０１５７】
無線受信部２２は、データ信号や制御信号を、アンテナを介して無線通信で受信する。無線受信部２２は、非同期基地局１０から無線信号（下りの無線信号）を受信する。無線受信部２２が受信する無線信号には、非同期基地局１０により送信される任意のユーザデータや制御情報等（符号化や変調等がなされる）を含むことができる。
【０１５８】
無線受信部２２が受信する無線信号の具体例としては、図７、図１０〜図１２において非同期端末（Wi-Fi端末）２０が非同期基地局（Wi-Fi基地局）１０から受信している各無線信号（図中の矢印）が挙げられる。無線受信部２２が受信する信号は、これらに限らず、上記の各実施形態および変形例で非同期端末２０が非同期基地局１０から受信するあらゆる無線信号を含む。
【０１５９】
制御部２３は、非同期基地局１０に送信するデータや制御情報を無線送信部２１に出力する。制御部２３は、非同期基地局１０から受信されるデータや制御情報を無線受信部２２から入力する。制御部２３は、後述する記憶部２４との間でデータ、制御情報、プログラム等の入出力を行う。制御部２３はこれら以外にも非同期端末２０における種々の制御を行う。
【０１６０】
制御部２３が制御する処理の具体例としては、図５、図７、図１０〜図１２において非同期端末（Wi-Fi端末）２０が送受信している各信号（図中の矢印）に対する制御、および非同期端末（Wi-Fi端末）１０が行っている各処理（図中の矩形）に対する制御が挙げられる。制御部２３が制御する処理は、これらに限らず、上記の各実施形態および変形例で非同期端末２０が実行するあらゆる処理に関する制御を含む。
【０１６１】
記憶部２４は、データ、制御情報、プログラム等の各種情報の記憶を行う。記憶部２４が記憶する各種情報は、上記の各実施形態および変形例で非同期端末２０において記憶されうるあらゆる情報を含む。
【０１６２】
なお、非同期端末２０は、無線送信部２１や無線受信部２２を介して非同期基地局１０以外の無線通信装置（例えば他の非同期端末１０、同期基地局３０や同期端末４０）と無線信号を送受信してもかまわない。
【０１６３】
図１５は、制御装置５０の構成の一例を示す機能ブロック図である。図１５に示すように、制御装置５０は、例えば、制御部５１と、記憶部５２と、通信部５３とを備える。これら各構成部分は、一方向または双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。
【０１６４】
制御部５１は、後述する記憶部５２との間でデータ、制御情報、プログラム等の入出力を行う。制御部５１は、後述する通信部５３との間で、非同期基地局１０、同期基地局３０等を相手に送受信するデータや制御情報の入出力を行う。制御部５１はこれら以外にも制御装置５０における種々の制御を行う。
【０１６５】
制御部５１が制御する処理の具体例としては、図７、図１０〜図１１において制御装置５０が送受信している各信号（図中の矢印）に対する制御、および制御装置５０が行っている各処理（図中の矩形）に対する制御が挙げられる。制御部５１が制御する処理は、これらに限らず、上記の各実施形態および変形例で制御装置５０が実行するあらゆる処理に関する制御を含む。
【０１６６】
記憶部５２は、データ、制御情報、プログラム等の各種情報の記憶を行う。記憶部５２が記憶する各種情報は、上記の各実施形態および変形例で制御装置５０において記憶されうるあらゆる情報を含む。
【０１６７】
通信部５３は、有線信号等（無線信号でも構わない）を介して、非同期基地局１０や同期基地局３０等を相手にデータや制御情報を送受信する。通信部１５が送受信する有線信号等の具体例としては、図７、図１０〜図１１において制御装置５０が非同期基地局（Wi-Fi基地局）１０や同期基地局（LTE基地局）３０を相手に送受信している各有線信号等（図中の矢印）が挙げられる。通信部５３が送受信する有線信号等は、これらに限らず、上記の各実施形態および変形例で制御装置５０が非同期基地局（Wi-Fi基地局）１０や同期基地局（LTE基地局）３０等を相手に送受信するあらゆる有線信号等を含む。
【０１６８】
［各実施形態の無線通信システムにおける各装置のハードウェア構成］
図１６〜図１８に基づいて、各実施形態および各変形例の無線通信システムにおける各装置のハードウェア構成を説明する。ここでは特に、非同期基地局（例えばWi-Fi基地局）１０、非同期端末（例えばWi-Fi端末）２０、および制御装置５０のハードウェア構成を説明する。同期基地局（例えばLTE基地局）３０と同期端末（LTE端末）４０のハードウェア構成については、非同期基地局１０と非同期端末２０とそれぞれ同様なため、説明を割愛する。
【０１６９】
図１６は、非同期基地局１０のハードウェア構成の一例を示す図である。図１６に示すように、非同期基地局１０は、ハードウェアの構成要素として、例えばアンテナ１１１を備えるRF（Radio  Frequency）回路１１２と、プロセッサ１１３と、メモリ１１４と、ネットワークIF（Interface）１１５とを有する。これら各構成要素は、バスを介して各種信号やデータの入出力が可能なように接続されている。
【０１７０】
プロセッサ１１３は、例えばCPU（Central Processing Unit）やDSP（Digital  Signal  Processor）である。メモリ１１４は、例えばSDRAM（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等のRAM（Random  Access  Memory）、ROM（Read  Only  Memory)、およびフラッシュメモリの少なくともいずれかを含み、プログラムや制御情報やデータを格納する。この他に、非同期基地局は不図示の補助記憶装置（ハードディスク等）等を備えていても良い。
【０１７１】
図１３に示す非同期基地局１０の機能構成と図１６に示す非同期基地局１０のハードウェア構成との対応を説明する。無線送信部１１および無線受信部１２（あるいは無線通信部１６）は、例えばRF回路１１２、あるいはアンテナ１１１およびRF回路１１２により実現される。制御部１３は、例えばプロセッサ１１３、メモリ１１４、不図示のデジタル電子回路等により実現される。デジタル電子回路としては例えば、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）、FPGA（Field-Programming Gate Array）、LSI（Large Scale Integration）等が挙げられる。記憶部１４は、例えばメモリ１１４により実現される。通信部１５は、例えばネットワークIF１１５により実現される。
【０１７２】
図１７は、非同期端末２０のハードウェア構成の一例を示す図である。図１７に示すように、非同期端末２０は、ハードウェアの構成要素として、例えばアンテナ１２１を備えるRF（Radio  Frequency）回路１２２と、プロセッサ１２３と、メモリ１２４とを有する。これら各構成要素は、バスを介して各種信号やデータの入出力が可能なように接続されている。
【０１７３】
プロセッサ１２３は、例えばCPU（Central Processing Unit）やDSP（Digital  Signal  Processor）である。メモリ１２４は、例えばSDRAM（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等のRAM（Random  Access  Memory）、ROM（Read  Only  Memory)、およびフラッシュメモリの少なくともいずれかを含み、プログラムや制御情報やデータを格納する。
【０１７４】
図１４に示す非同期端末２０の機能構成と図１７に示す非同期端末２０のハードウェア構成との対応を説明する。無線送信部２１および無線受信部２２（あるいは無線通信部２５）は、例えばRF回路１２２、あるいはアンテナ１２１およびRF回路１２２により実現される。制御部２３は、例えばプロセッサ１２３、メモリ１２４、不図示のデジタル電子回路等により実現される。デジタル電子回路としては例えば、例えばASIC（Application Specific Integrated Circuit）、FPGA（Field-Programming Gate Array）、LSI（Large Scale Integration）等が挙げられる。記憶部２４は、例えばメモリ１２４により実現される。
【０１７５】
図１８は、制御装置５０のハードウェア構成の一例を示す図である。図１８に示すように、制御装置５０は、ハードウェアの構成要素として、例えばプロセッサ１５１と、メモリ１５２と、ネットワークIF（Interface）１５３とを有する。これら各構成要素は、バスを介して各種信号やデータの入出力が可能なように接続されている。
【０１７６】
プロセッサ１５１は、例えばCPU（Central Processing Unit）やDSP（Digital  Signal  Processor）である。メモリ１５２は、例えばSDRAM（Synchronous  Dynamic  Random  Access  Memory）等のRAM（Random  Access  Memory）、ROM（Read  Only  Memory)、およびフラッシュメモリの少なくともいずれかを含み、プログラムや制御情報やデータを格納する。この他に、非同期基地局は不図示の補助記憶装置（ハードディスク等）等を備えていても良い。
【０１７７】
図１５に示す制御装置５０の機能構成と図１８に示す制御装置５０のハードウェア構成との対応を説明する。制御部５１は、例えばプロセッサ１５３、メモリ１５４、不図示のデジタル電子回路等により実現される。デジタル電子回路としては例えば、例えばASIC（Application Specific Integrated Circuit）、FPGA（Field-Programming Gate Array）、LSI（Large Scale Integration）等が挙げられる。記憶部５２は、例えばメモリ１５２により実現される。通信部５３は、例えばネットワークIF１５３により実現される。
【符号の説明】
【０１７８】
１  非同期システム（例えばWi-Fiシステム）
２  同期システム（例えばLTEシステム）
１０  非同期基地局（例えばWi-Fi基地局）
２０  非同期端末（例えばWi-Fi端末）
３０  同期基地局（例えばLTE基地局）
４０  同期端末（例えばLTE端末）
５０  制御装置
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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