CN107079409B - 无线通信系统、基站、终端和处理方法 - Google Patents

无线通信系统、基站、终端和处理方法 Download PDF

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Abstract

无线通信系统(100)在与其他的无线通信系统之间共用规定波段。终端(120、130)在终端(120、130)之间共同的规定时机分别开始检测规定波段的无线信号的处理。并且，终端(120、130)在未检测到规定波段的无线信号的状态持续了在终端(120、130)之间共同的规定时间的时机，分别开始规定波段中包含的各波段中的相同波段或彼此不同的波段上的无线信号的发送。

Description

无线通信系统、基站、终端和处理方法
技术领域
本发明涉及无线通信系统、基站、终端和处理方法。
背景技术
以往，已知LTE(Long Term Evolution：长期演进技术)或LTE-advanced等的移动体通信。此外，已知使用不需要授权的频谱进行CA(Carrier Aggregation：载波聚合)的技术(例如，参照下述专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2014-500685号公报
发明内容
发明欲解决的课题
然而，在使用不需要授权的波段等的共用波段的系统中，例如要求进行在确认了波段的空闲后的信号发送，并未设想到多个终端在时间上重复发送无线信号的情况。因此，频率方向的用户复用困难，有时无法通过用户复用提高上行链路的吞吐量。
本发明的1个方面的目的在于，提供一种能够实现共用波段的上行链路的用户复用，能够实现吞吐量的提高的无线通信系统、基站、终端和处理方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，达成目的，本发明的一个方面提出一种无线通信系统、基站、终端和处理方法，在与其他的无线通信系统之间共用规定波段的无线通信系统中，与基站连接的多个终端在所述多个终端之间共同的规定时机分别开始检测所述规定波段的无线信号的处理，在通过所述处理未检测出所述规定波段的无线信号的状态持续了在所述多个终端之间共同的规定时间的时机，分别开始所述规定波段中包含的各波段中的相同波段或彼此不同的波段上的无线信号的发送。
发明的效果
根据本发明的一个方面，可获得能够进行共用波段的上行链路的用户复用，能够实现吞吐量的提高的效果。
附图说明
图1A是表示实施方式的无线通信系统的一例的图。
图1B是表示图1A所示的无线通信系统的信号的流动的一例的图。
图2是表示免授权波段的波段的一例的图。
图3是表示载波侦听和各信号的发送接收的时机的一例的图。
图4是表示基站的小区共享偏置的通知的一例的图。
图5A是表示各终端的发送开始时机的一例的图。
图5B是表示各终端的发送开始时机的变形例的图。
图6是表示终端的处理的一例的流程图。
图7A是表示实施方式的基站的一例的图。
图7B是表示图7A所示的基站的信号的流动的一例的图。
图7C是表示基站的硬件结构的一例的图。
图8A是表示实施方式的终端的一例的图。
图8B是表示图8A所示的终端的信号的流动的一例的图。
图8C是表示终端的硬件结构的一例的图。
图9A是表示变形例的基站的一例的图。
图9B是表示图9A所示的基站的信号的流动的一例的图。
图10是表示变形例的终端的信号的流动的一例的图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的无线通信系统、基站、终端和处理方法的实施方式进行详细说明。
(实施方式)
(实施方式的无线通信系统)
图1A是表示实施方式的无线通信系统的一例的图。图1B是表示图1A所示的无线通信系统的信号的流动的一例的图。如图1A、图1B所示，实施方式的无线通信系统100包括基站110和终端120、130。
无线通信系统100是在与其他的无线通信系统之间共用规定波段的系统。规定波段是通过包含无线通信系统100的多个无线通信系统而被共用的波段。作为一例，规定波段是免授权波段(不需要授权的波段)。作为免授权波段的一例，具有在WLAN(Wireless LocalArea Network：无线局域网)等中使用的ISM(Industry-Science-Medical)波段(2.4[GHz]波段)或5[GHz]波段等。
基站110使用在与其他的无线通信系统之间共用的规定波段，在与连接于基站110(本站)的终端120、130之间进行无线通信。此外，基站110例如可以使用无线通信系统100(自系统)占用的波段和在与其他的无线通信系统之间共用的规定波段，在与终端120、130之间进行基于载波聚合的无线通信。
在无线通信系统100中，例如，进行由终端120、130通过规定波段同时发送前往基站110的无线信号的上行链路的用户复用。此时，终端120、130通过规定波段中包含的各波段中的彼此不同的波段发送前往基站110的无线信号。此外，例如在使用多用户MIMO(MultiUser Multiple Input Multiple Output：多用户多入多出技术)的情况下，终端120、130通过相同波段发送前往基站110的无线信号。
基站110具有控制部111和接收部112。控制部111向终端120、130发送用于计算在终端120、130之间共同的规定时机的参数。接收部112接收通过终端120、130而被发送的各无线信号。例如，接收部112接收通过终端120、130而被发送的各无线信号中包含的发往本站的数据信号。
终端120具有检测部121和发送部122。这里对终端120的结构进行说明，而终端130的结构也与终端120同样。检测部121在终端120、130之间共同的规定时机开始检测规定波段的无线信号的处理。由此，能够使终端120、130开始检测规定波段的无线信号的处理的时机一致。规定时机例如可根据基站110向终端120、130发送的参数进行计算。检测部121将检测结果通知给发送部122。
发送部122根据从检测部121通知的检测结果，在未检测出规定波段的无线信号的状态持续了规定时间的时机，开始规定波段中包含的各波段中的与本终端对应的波段上的无线信号的发送。规定时间是在终端120、130之间共同的时间。由此，能够使终端120、130开始无线信号的发送的时机一致。
根据图1A、图1B所示的结构，能够使终端120、130开始与其他的无线通信系统的共用波段的空闲的检测的规定时机和发送无线信号为止的规定时间一致。由此，能够使终端120、130的无线信号的发送时机一致，避免共用波段上的终端120、130之间的发送冲突。因此，共用波段上的上行链路的频率方向的用户复用或基于多用户MIMO的空间方向的用户复用变得可能，能够实现吞吐量的提高。
＜规定波段的无线信号的检测＞
检测部121的规定波段的无线信号的检测例如是检测规定波段上的载波的空闲的CCA(Clear Channel Assessment：空闲信道评估)，例如是载波侦听。
例如，规定波段上的无线信号的检测是如下的处理，检测规定波段上的电波的接收功率(接收能量)，对检测出的接收功率与规定功率进行比较，由此检测无线信号。或者，规定波段上的无线信号的检测是如下的处理，根据规定波段的电波检测无线信号的规定的模式(例如前导)，由此检测无线信号。
检测此外，规定波段的无线信号的处理例如是检测规定波段的全部的无线信号的处理。或者，检测规定波段的无线信号的处理可以是检测规定波段中的由本终端发送无线信号的波段上的无线信号。
＜规定时机的计算＞
以上说明了根据从基站110发送的参数而由终端120、130计算规定时机的结构，然而基站110也可以不发送该参数。这种情况下，终端120、130例如可以根据在终端120、130之间共有的信息计算规定时机。此外，这种情况下，基站110可以不具有控制部111。
在终端120、130之间共有的信息例如可以是包含基站110的小区的识别信息(例如小区ID)的信息。此外，在终端120、130之间共有的信息可以是包含进行检测无线信号的处理的子帧的识别信息(例如子帧编号)的信息。
(免授权波段的波段)
图2是表示免授权波段的波段的一例的图。无线通信系统100例如使用免授权波段200。在图2所示的例子中，免授权波段200是20[MHz]振幅的波段。
免授权波段200是在无线通信系统100与其他的系统之间共用的波段。其他的系统例如是WLAN或与无线通信系统100不同的LTE或LTE-A的无线通信系统等。
免授权波段200包括子波段#1、#2。以下，对基站110对终端120的上行链路的发送分配子波段#1，并对终端130的上行链路的发送分配子波段#2的情况进行说明。
(载波侦听和各信号的发送接收的时机)
图3是表示载波侦听和各信号的发送接收的时机的一例的图。图3中，横轴(t)表示时间。
基准时机301是在基站110的小区中共同的基准时机。在图3所示的例子中，基准时机301是基站110通过子波段#1、#2发送接收信号的时机。其中，基准时机301也可以是与基站110通过子波段#1、#2发送接收信号的时机不同的时机。
小区共享偏置302是在基站110的小区中共同的偏置，是用于计算基准时机301(规定时机)的参数。在图3所示的例子中，小区共享偏置302是基准时机301与载波侦听开始时机303之间的偏置。
载波侦听开始时机303是终端120、130开始载波侦听的时机。此外，载波侦听开始时机303是根据基准时机301和小区共享偏置302被唯一确定的时机。
在图3所示的例子中，载波侦听开始时机303是从基准时机301后退了小区共享偏置302的时机。其中，载波侦听开始时机303例如可以是从基准时机301前进了小区共享偏置302的时机。
规定空闲时间304是用于判断为波段空闲的基准时间。例如，终端120、130进行载波侦听，在规定空闲时间304的间空闲状态(I)持续的情况下，判断为波段空闲。
发送开始预定时机305是通过载波侦听而判断为波段空闲的情况下由终端120、130开始无线信号的发送的时机。例如，发送开始预定时机305是从载波侦听开始时机303前进了规定空闲时间304的时机。
在图3所示的例子中，终端120在载波侦听开始时机303开始载波侦听，由于规定空闲时间304期间内空闲状态(I)持续，因此在发送开始预定时机305开始无线信号的发送。此时，终端120先发送假信号311，然后发送数据信号312。
此外，终端130也同样地在载波侦听开始时机303开始载波侦听，由于规定空闲时间304期间内空闲状态(I)持续，因此在发送开始预定时机305开始无线信号的发送。此时，终端130先发送假信号321，然后发送数据信号322。
由此，能够使基站110中的数据信号312、322的接收时机与基准时机301一致。此外，在从发送开始预定时机305到数据信号312、322的发送开始的期间内，能够防止其他的通信装置发送无线信号(中断)。其他的通信装置例如是与无线通信系统100不同的无线通信系统的通信装置。
在图3所示的例子中，对终端120、130分别发送假信号311、321的情况进行了说明，然而终端120、130也可以发送前导以代替发送假信号311、321。终端120、130发送的各前导是规定模式的无线信号，例如分别是数据信号312、322的前导。
此外，在图3所示的例子中，对小区共享偏置302是基准时机301与载波侦听开始时机303之间的偏置的情况进行了说明。然而不限于此，小区共享偏置302例如也可以是基准时机301与发送开始预定时机305之间的偏置。
这种情况下，终端120、130将从基准时机301后退了小区共享偏置302的时机计算为发送开始预定时机305。并且，终端120、130将从计算出的发送开始预定时机305后退了规定空闲时间304的时机计算为载波侦听开始时机303，并且开始载波侦听。
此外，小区共享偏置302例如可以为按照每个规定期间(例如每个子帧或多个子帧中的每个)为不同长度。由此，例如能够避免通过与相邻小区的通信装置相同的时机由终端120、130发送无线信号而导致连续发生冲突。
此外，小区共享偏置302可以是根据基站110的小区所固有的值(例如小区编号)而确定的偏置。由此，能够抑制与相邻小区的通信装置的冲突。
例如，基站110根据子帧编号和小区编号中的至少任意一方确定小区共享偏置302。作为一例，基站110根据下述(1)式确定小区共享偏置302。
【数1】
c(i)：伪随机数序列
在上述(1)式中，offset是确定对象的小区共享偏置302。c(i)是伪随机数序列。u、v、w、L是在无线通信系统100中被预先定义的常数。c(i)例如可以使用在3GPP的TS36.211中规定的Gold sequence。例如，c(i)可使用下述(2)式。
【数2】
c(n)＝(x1(n+NC)+x2(n+NC))mod2
x1(n+31)＝(x1(n+3)+x1(n))mod2
x2(n+31)＝(x2(n+3)+x2(n+2)+x2(n+1)+x2(n))mod2 (2)
(其中，NC＝1600)
在上述(2)式中，x1(n)、x2(n)分别是被称作m-sequence的序列，初始值通过下述(3)式赋予。
【数3】
x1(0)＝1，x1(n)＝0，n＝1，2，…，30
Figure GDA0001287070250000071
例如，基站110在v、w、cinit中的至少任意一个中代入子帧编号，由此能够确定基于子帧编号的小区共享偏置302。或者，基站110在v、w、cinit中的至少任意一个中代入小区编号，由此能够确定基于小区编号的小区共享偏置302。
或者，基站110在v、w、cinit的至少任意一个中代入子帧编号和小区编号，由此能够确定基于子帧编号和小区编号的小区共享偏置302。例如，基站110在上述(1)式～(3)式中，在v中代入子帧编号，在cinit中代入小区编号，能够将小区共享偏置302确定为w＝0、L＝64、u＝12。
此外，小区共享偏置302可以为根据随机数确定的偏置。由此，例如能够避免通过与相邻小区的通信装置相同的时机由终端120、130发送无线信号而导致连续发生冲突。例如，基站110能够根据下述(4)式确定小区共享偏置302。
小区共享偏置＝a×单位时间…(4)
在上述(4)式中，a是根据{0、1、…A}而随机选择的随机数。A是小于无线通信系统100中的子帧长度的值。
(基站进行的小区共享偏置的通知)
图4是表示基站进行的小区共享偏置的通知的一例的图。如图4所示，例如，基站110向与本小区连接的终端120、130通知小区共享偏置。小区共享偏置的通知例如可使用PDCCH(Physical Downlink Control Channel：物理下行链路控制信道)等的下行链路的共同的控制信道。
此外，小区共享偏置的通知例如可以使用RRC(Radio Resource Control：无线资源控制)等的高层的控制信息。此外，小区共享偏置的通知例如可使用PBCH(PhysicalBroadcast Channel：物理广播信道)等的广播信道。
此外，基站110将在终端120、130能够计算小区共享偏置的参数通知给终端120、130，由此可以将小区共享偏置间接地通知给终端120、130。这种情况下，终端120、130根据从基站110通知的参数计算小区共享偏置。
(各终端的发送开始时机)
图5A是表示各终端的发送开始时机的一例的图。在图5A中，对与图3所示的部分同样的部分赋予同一符号并省略说明。子帧边界511、512是从基站110向终端120的下行链路的接收上的子帧的边界。子帧边界521、522是从基站110向终端130的下行链路的接收上的子帧的边界。
例如，基站110将对于终端120、130的下行信号通过同一时机(基准时机301)发送。与此相对，根据基站110与终端120之间的传播延迟T1和基站110与终端130之间的传播延迟T2的差异，子帧边界511、512和子帧边界521、522成为不同时机。
例如子帧边界512成为从基准时机301前进了传播延迟T1的时机。数据信号发送开始时机531是终端120开始数据信号312的发送的时机，并且是从基准时机301后退了传播延迟T1的时机。
终端120能够将从子帧边界512后退了传播延迟T1×2的时机确定为数据信号发送开始时机531。并且，终端120在数据信号发送开始时机531开始数据信号312的发送，由此能够使基站110的数据信号312的接收时机与基准时机301一致。
此外，子帧边界522成为从基准时机301前进了传播延迟T2的时机。数据信号发送开始时机532是终端130开始数据信号322的发送的时机，是从基准时机301后退了传播延迟T2的时机。终端130能够将从子帧边界522后退了传播延迟T2×2的时机确定为数据信号发送开始时机532。并且，终端130在数据信号发送开始时机532开始数据信号322的发送，由此能够使基站110的数据信号322的接收时机与基准时机301一致。
此外，终端120能够根据从基站110接收的时机提前量(TA：Timing Advance)确定传播延迟T1×2。例如，基站110测定基站110与终端120之间的传播延迟T1，将表示所测定的传播延迟T1的2倍的值的时机提前量发送给终端120。与此相对，终端120能够将从基站110接收的时机提前量的值确定为传播延迟T1×2。
此外，终端130能够根据从基站110接收的时机提前量确定传播延迟T2×2。例如，基站110测定基站110与终端130之间的传播延迟T2，将表示所测定的传播延迟T2的2倍的值的时机提前量发送给终端130。与此相对，终端130能够将从基站110接收的时机提前量的值确定为传播延迟T2×2。
此外，终端120发送假信号311的期间例如可以为从发送开始预定时机305到数据信号发送开始时机531的期间。此外，终端130发送假信号321的期间例如可以为从发送开始预定时机305到数据信号发送开始时机532的期间。
图5B是表示各终端的发送开始时机的变形例的图。在图5B中，对与图5A所示的部分同样的部分赋予同一符号并省略说明。在图5B中，对使用多用户MIMO的情况进行说明。这种情况下，终端120、130可以使用免授权波段200中的相同波段。
例如，下面说明基站110对终端120的上行链路的发送分配子波段#1，并对终端130的上行链路的发送也分配子波段#1的情况。这种情况下，如图5B所示，终端130在子波段#1进行载波侦听，进行假信号321和数据信号322的发送。此外，基站110在子波段#1进行来自终端130的假信号321和数据信号322的接收。
(终端的处理)
图6是表示终端的处理的一例的流程图。这里对终端120的处理进行说明，然而终端130的处理也同样。终端120在发送上行链路的数据信号时，例如执行图6所示的各步骤。
首先，终端120根据小区共享偏置计算载波侦听开始时机(步骤S601)。接着，终端120等待直至通过步骤S601计算出的载波侦听开始时机(步骤S602)。
然后，终端120对m进行初始化(m＝0)(步骤S603)。m是用于对单位时间的载波侦听的执行次数进行计数的计数值。接着，终端120判断m与M-N是否相等(步骤S604)。M是小区共享偏置。N是规定空闲时间。此外，M和N的单位都是载波侦听的单位时间。
在步骤S604中，m与M-N相等的情况下(步骤S604：Yes)，即使通过载波侦听检测出信道的空闲，也能够判断为直到基站110的下个基准时机301无法开始数据信号的发送。这种情况下，终端120结束一系列的处理。
在步骤S604中，m与M-N不相等的情况下(步骤S604：No)，终端120对n进行初始化(n＝0)(步骤S605)。n是用于对通过载波侦听连续检测出信道(波段)的空闲状态的次数进行计数的计数值。
接着，终端120执行单位时间的载波侦听(步骤S606)。此外，终端120使m递增1(m＝m+1)。接着，终端120根据步骤S606的载波侦听的结果，判断信道是否为空闲状态(步骤S607)。另外，在步骤S607中判断是否为空闲状态的对象的信道例如既可以仅是被分配有终端120的子波段(子波段#1)，也可以是免授权波段200的整体。
在步骤S607中，信道并非空闲状态的情况下(步骤S607：No)，终端120返回步骤S604。在信道为空闲状态的情况下(步骤S607：Yes)，终端120使n递增1(n＝n+1)(步骤S608)。
然后，终端120判断n与N是否相等(步骤S609)。在n与N不相等的情况下(步骤S609：No)，终端120返回步骤S606。在n与N相等的情况下(步骤S609：Yes)，终端120通过上行链路发送信号(步骤S610)，结束一系列的处理。在步骤S610中，例如，终端120如图3所示，首先发送假信号，然后发送数据信号。
在图6所示的例子中，说明了终端120发送信号时计算载波侦听开始时机的处理，而终端120也可以根据小区共享偏置预先计算好载波侦听开始时机。
(实施方式的基站)
图7A是表示实施方式的基站的一例的图。图7B是表示图7A所示的基站的信号的流动的一例的图。如图7A、图7B所示，基站110具有天线701、RF部702、上行链路基带信号处理部703、传播延迟测定部704、上行链路发送时机控制部705和下行链路基带信号生成部706。
天线701接收从终端120、130无线发送的信号并输出给RF部702。此外，天线701将从RF部702输出的信号无线发送给终端120、130。另外，天线701不限于1根天线，也可以是多根天线。例如，在进行多用户MIMO的情况下，天线701可以构成为与多用户MIMO对应的多根天线。
RF部702进行从天线701输出的上行链路的信号的RF接收处理。RF部702的RF接收处理例如包括放大、从RF(Radio Frequency：高频)波段向基带波段的频率变换、从模拟信号向数字信号的变换等。RF部702将进行RF接收处理后的信号输出给上行链路基带信号处理部703。
此外，RF部702进行从下行链路基带信号生成部706输出的下行链路的信号的RF发送处理。RF部702的RF发送处理例如包括从数字信号向模拟信号的变换、从基带波段向RF波段的频率变换、放大等。RF部702将进行RF发送处理后的信号输出给天线701。
上行链路基带信号处理部703进行从RF部702输出的上行链路的信号的基带信号处理。并且，上行链路基带信号处理部703将通过基带信号处理得到的数据中包含的测定用信号输出给传播延迟测定部704。在从上行链路基带信号处理部703被输出给传播延迟测定部704的测定用信号中例如包含来自终端120、130的上行的RS(Reference Signal：参照信号)或RACH(Random Access Channel：随机接入信道)前导。
传播延迟测定部704根据从上行链路基带信号处理部703输出的测定用信号，测定基站110与终端120、130之间的各传播延迟。例如，传播延迟测定部704根据从终端120发送的RS或RACH前导，测定基站110与终端120之间的传播延迟。此外，传播延迟测定部704根据从终端130发送的RS或RACH前导，测定基站110与终端130之间的传播延迟。
并且，传播延迟测定部704针对终端120、130分别将基于所测定的传播延迟值的时机提前量输出给下行链路基带信号生成部706。时机提前量例如是表示测定出的传播延迟的2倍的值的信息。
上行链路发送时机控制部705控制从终端120、130向基站110的上行链路的发送时机。例如，上行链路发送时机控制部705确定载波侦听开始时机与基准时机之间的小区共享偏置，将所确定的小区共享偏置通知给下行链路基带信号生成部706。上行链路发送时机控制部705所确定的小区共享偏置例如是图3所示的小区共享偏置302。
下行链路基带信号生成部706生成从基站110向终端120、130的下行链路的基带信号。下行链路基带信号生成部706所生成的信号中包含从传播延迟测定部704输出的时机提前量和从上行链路发送时机控制部705通知的小区共享偏置。下行链路基带信号生成部706将生成的信号输出给RF部702。
图1A、图1B所示的控制部111例如可通过天线701、RF部702、上行链路发送时机控制部705和下行链路基带信号生成部706实现。图1A、图1B所示的接收部112例如可通过天线701、RF部702和上行链路基带信号处理部703实现。
图7C是表示基站的硬件结构的一例的图。图7A、图7B所示的基站110例如可通过图7C所示的通信装置730实现。通信装置730具有处理器731、主存储装置732、辅助存储装置733、网络接口734、无线设备735和天线736。处理器731、主存储装置732、辅助存储装置733、网络接口734和无线设备735通过总线739而连接起来。
处理器731负责通信装置730的整体的控制。处理器731例如可通过CPU(CentralProcessing Unit：中央处理装置)实现。主存储装置732例如被用作处理器731的工作区。主存储装置732例如可通过RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)实现。
辅助存储装置733例如是磁盘、光盘、闪存等的非易失性存储器。辅助存储装置733中存储有使通信装置730进行动作的各种程序。在辅助存储装置733中存储的程序被读取到主存储装置732中而通过处理器731执行。
网络接口734例如是通过无线或有线在与通信装置730的外部(例如基站110的上位装置或核心网)之间进行通信的通信接口。网络接口734通过处理器731而被控制。
无线设备735是使用天线736，通过无线在与其他的通信装置(例如终端120、130)之间进行通信的通信接口。无线设备735通过处理器731而被控制。
图7A、图7B所示的天线701例如可通过天线736实现。图7A、图7B所示的RF部702例如可通过无线设备735实现。
图7A、图7B所示的上行链路基带信号处理部703、传播延迟测定部704、上行链路发送时机控制部705和下行链路基带信号生成部706例如可通过处理器731实现。
(实施方式的终端)
图8A是表示实施方式的终端的一例的图。图8B是表示图8A所示的终端的信号的流动的一例的图。图8A、图8B中对终端120的结构进行了说明，而对于终端130的结构而言也同样。
如图8A、图8B所示，终端120具有天线801、RF部802、下行链路基带信号处理部803、上行链路发送时机控制部804和上行链路基带信号生成部805。
天线801接收从基站110无线发送的信号并输出给RF部802。此外，天线801将从RF部802输出的信号无线发送给基站110。
RF部802进行从天线801输出的上行链路的信号的RF接收处理。RF部802的RF接收处理例如包含放大、从RF波段向基带波段的频率变换、从模拟信号向数字信号的变换等。RF部802将进行RF接收处理后的信号输出给下行链路基带信号处理部803。
此外，RF部802进行从上行链路基带信号生成部805输出的上行链路的信号的RF发送处理。RF部802的RF发送处理例如包含从数字信号向模拟信号的变换、从基带波段向RF波段的频率变换、放大等。RF部802将进行RF发送处理后的信号输出给天线801。
下行链路基带信号处理部803进行从RF部802输出的下行链路的信号的基带信号处理。并且，下行链路基带信号处理部803将通过基带信号处理得到的控制信息输出给上行链路发送时机控制部804。
在从下行链路基带信号处理部803被输出给上行链路发送时机控制部804的控制信息中例如包含下行链路接收时机、来自基站110的时机提前量、来自基站110的小区共享偏置等的信息。下行链路接收时机例如是图5A所示的子帧边界511、512的时机。时机提前量例如是表示图5A所示的传播延迟T1的2倍的值的信息。小区共享偏置例如是图3、图5A所示的小区共享偏置302。
上行链路发送时机控制部804根据从下行链路基带信号处理部803输出的控制信息，确定载波侦听的开始时机和上行的发送开始时机。
上行链路发送时机控制部804所确定的载波侦听的开始时机例如是图5A所示的载波侦听开始时机303。例如，上行链路发送时机控制部804根据基于下行链路接收时机的子帧边界、时机提前量所示的传播延迟和小区共享偏置确定载波侦听开始时机。并且，上行链路发送时机控制部804将所确定的载波侦听开始时机通知给上行链路基带信号生成部805。
上行链路发送时机控制部804所确定的发送开始时机例如是图5A所示的数据信号发送开始时机531。例如，上行链路发送时机控制部804根据基于下行链路接收时机的子帧边界、时机提前量所示的传播延迟确定数据信号发送开始时机。并且，上行链路发送时机控制部804将所确定的数据信号发送开始时机通知给上行链路基带信号生成部805。
上行链路基带信号生成部805根据从上行链路发送时机控制部804通知的各时机，进行载波侦听的控制和上行链路的基带信号的生成。并且，上行链路基带信号生成部805将所生成的信号输出给RF部802。
例如，上行链路基带信号生成部805以通过从上行链路发送时机控制部804通知的载波侦听开始时机进行载波侦听的方式控制RF部802。并且，上行链路基带信号生成部805在载波侦听的结果是在规定空闲时间(图5A所示的规定空闲时间304)内检测出空闲状态时，开始无线信号的发送。
例如，上行链路基带信号生成部805先发送假信号(图5A所示的假信号311)。并且，上行链路基带信号生成部805通过从上行链路发送时机控制部804通知的数据信号发送开始时机发送数据信号(图5A所示的数据信号312)。
图1A、图1B所示的检测部121和发送部122例如可通过天线801、RF部802、上行链路发送时机控制部804和上行链路基带信号生成部805实现。
图8C是表示终端的硬件结构的一例的图。图8A、图8B所示的终端120例如可通过图8C所示的通信装置830实现。通信装置830具有处理器831、主存储装置832、辅助存储装置833、用户接口834、无线设备835和天线836。处理器831、主存储装置832、辅助存储装置833、用户接口834和无线设备835通过总线839而连接起来。
处理器831负责通信装置830的整体的控制。处理器831例如可通过CPU实现。主存储装置832例如被用作处理器831的工作区。主存储装置832例如可通过RAM实现。
辅助存储装置833例如是磁盘、光盘、闪存等的非易失性存储器。辅助存储装置833存储有使通信装置830进行动作的各种程序。在辅助存储装置833中存储的程序被读取到主存储装置832中而通过处理器831执行。
用户接口834例如包括受理来自用户的操作输入的输入设备或向用户输出信息的输出设备等。输入设备例如可通过按键(例如键盘)或遥控器等实现。输出设备例如可通过显示器或扬声器等实现。此外，可以通过触摸面板等实现输入设备和输出设备。用户接口834通过处理器831而被控制。
无线设备835是使用天线836通过无线在与其他的通信装置(例如基站110)之间进行通信的通信接口。无线设备835通过处理器831而被控制。
图8A、图8B所示的天线801例如可通过天线836实现。图8A、图8B所示的RF部802例如可通过无线设备835实现。图8A、图8B所示的下行链路基带信号处理部803、上行链路发送时机控制部804和上行链路基带信号生成部805例如可通过处理器831实现。
(无线通信系统的变形例)
以上对基站110向终端120、130通知小区共享偏置的结构进行说明，然而基站110也可以是不向终端120、130通知小区共享偏置的结构。这种情况下，终端120、130例如使用在基站110的小区内共同识别的参数计算小区共享偏置。由此，在基站110不向终端120、130通知小区共享偏置的情况下，终端120、130也能够计算共同的小区共享偏置。
图9A是表示变形例的基站的一例的图。图9B是表示图9A所示的基站的信号的流动的一例的图。图9A、图9B中，对与图7A、图7B所示的部分同样的部分赋予同一符号并省略说明。如图9A、图9B所示，变形例的基站110可以是在图7A、图7B所示的结构中省略了上行链路发送时机控制部705的结构。
图10是表示变形例的终端的信号的流动的一例的图。图10中，对与图8A、图8B所示的部分同样的部分赋予同一符号并省略说明。变形例的终端120的结构与图8A所示的终端120的结构同样。其中，如图10所示，变形例的终端120中，在从下行链路基带信号处理部803被输出给上行链路发送时机控制部804的控制信息中不包含小区共享偏置。
上行链路发送时机控制部804例如根据子帧编号和小区编号中的至少任意一方，计算小区共享偏置。由此，终端120、130计算相同的小区共享偏置，能够使终端120、130的无线信号的发送时机一致。
如以上说明的那样，根据无线通信系统、基站、终端和处理方法，能够进行共用波段的上行链路的用户复用，能够实现吞吐量的提高。
例如，以往，在LTE中，为了对应于通信量的增大，提出使用不需要授权的波段，进行来自专用波段(Licensed band)的数据分载。不需要授权的波段例如被称作免授权波段(Unlicensed band)或共用波段(Shared band)。
例如，正在研究将响应信号(ACK/NACK)等的控制信息通过专用波段发送，而将数据通过免授权波段发送的Licensed-Assisted Carrier Aggregation(授权辅助载波聚合)方式。
在免授权波段中，除了要求LTE-u系统间的共存之外，还要求与WLAN等其他的无线系统的共存。在日本或欧洲的电波法中，要求在发送无线信号之前，通过载波侦听确认无线信道未被其他的无线系统使用的情况(空闲状态)。
在免授权波段中实际使用的WLAN中，一个用户(工作站)使用全波段宽度，进行时间方向的用户复用。与此相对，在授权波段中实际使用的LTE不仅在时间方向上被进行用户复用，在频率方向上也被进行用户复用。进而，还可以进行基于MIMO的空间方向的用户复用。
即，在LTE中，在同一波段进行用户复用，然而未确立与免授权波段的上行链路发送有关的实现方法。例如，对如WLAN那样按照每个终端确认规定空闲时间内的未使用(空闲状态)后进行随机回退(Random Backoff)的情况进行说明。这种情况下，会发生回退期间较长的终端通过载波侦听检测来自较短终端的无线信号而无法发送无线信号的情况。
例如，在终端进行免授权波段的全波段(例如20[MHz]波段宽度)的载波侦听的情况下，终端一并包含进行发送的预定以外的子波段来进行检测。因此，通过其他终端通过其他子波段发送的无线信号易于判断为信道处于忙碌状态，会发生无法发送无线信号的情况。
此外，终端仅在进行无线信号的发送的预定的子波段上进行载波侦听的情况下，由于其他的终端通过相邻子波段发送的无线信号而发生的泄漏功率，有时会判断为信道处于忙碌状态。因此，会发生无法发送无线信号的情况。
此外，在使用多用户MIMO的情况下，通过相同波段进行空间复用，因此有时通过复用对方的终端的信号判断为信道处于忙碌状态，会发生无法发送无线信号的情况。
与此相对，根据上述实施方式，例如能够使同一小区内的各终端在上行链路的发送开始时间变为相同。例如，根据基于每个小区的基准时机的共享偏置确定载波侦听的开始时机或无线信号的发送开始时机，由此能够使得上行链路的发送开始时间变为相同。
由此，在免授权波段中，能够按照每个终端进行载波侦听，并且能够使各终端的无线信号的发送时机变为相同。因此，能够实现同一小区内的上行链路的用户复用，能够提高吞吐量。
关于上述实施方式，还公开了以下的附记。
(附记1)一种无线通信系统，其在与其他无线通信系统之间共用规定波段，该无线通信系统的特征在于，包括：
基站；以及
与所述基站连接的多个终端，它们在所述多个终端之间共同的规定时机分别开始检测所述规定波段的无线信号的处理，在通过所述处理未检测出所述规定波段的无线信号的状态持续了在所述多个终端之间共同的规定时间的时机，分别开始所述规定波段中包含的各波段中的相同波段或彼此不同波段上的无线信号的发送。
(附记2)根据附记1所述的无线通信系统，其特征在于，所述多个终端分别根据本终端接收到来自所述基站的无线信号的时机和表示本终端与所述基站之间的传播延迟的信息计算所述规定时机，在计算出的所述规定时机开始所述处理。
(附记3)根据附记1或2所述的无线通信系统，其特征在于，在通过所述处理未检测出所述规定波段的无线信号的状态持续了所述规定时间的情况下，所述多个终端分别根据表示本终端与所述基站之间的传播延迟的信息，以在所述规定波段上的所述基站的接收时机接收到的方式对所述基站发送数据信号，
在从通过所述处理未检测出所述规定波段的无线信号的状态持续了所述规定时间的时机到发送所述数据信号为止的期间内，所述多个终端分别发送假信号或前导。
(附记4)根据附记1至3中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于，
所述基站将用于计算所述规定时机的参数发送给所述多个终端，
所述多个终端分别在根据规定的基准时机和从所述基站发送的参数计算出的所述规定时机开始所述处理。
(附记5)根据附记4所述的无线通信系统，其特征在于，所述基站将根据随机数确定的所述参数发送给所述多个终端。
(附记6)根据附记1至3中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于，所述多个终端分别根据在所述多个终端之间共有的信息计算所述规定时机，在计算出的所述规定时机开始所述处理。
(附记7)根据附记6所述的无线通信系统，其特征在于，在所述多个终端之间共有的信息包括所述基站的小区的识别信息。
(附记8)根据附记6或7所述的无线通信系统，其特征在于，在所述多个终端之间共有的信息包括进行所述处理的子帧的识别信息。
(附记9)根据附记1至8中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于，检测所述规定波段的无线信号的处理是检测所述规定波段中的本终端发送无线信号的波段上的无线信号的处理。
(附记10)根据附记1至9中的任意一项所述的无线通信系统，其特征在于，检测所述规定波段的无线信号的处理是检测所述规定波段的整体的无线信号的处理。
(附记11)一种在与其他无线通信系统之间共用规定波段的无线通信系统的基站，其特征在于，该基站具有：
控制部，其向与本站连接的多个终端发送用于计算在所述多个终端之间共同的规定时机的参数，由此使所述多个终端执行如下处理，在所述规定时机分别开始检测所述规定波段的无线信号的处理，在通过所述处理未检测出所述规定波段的无线信号的状态持续了在所述多个终端之间共同的规定时间的时机，分别开始所述规定波段中包含的各波段中的相同波段或彼此不同波段上的无线信号的发送；以及
接收部，其接收通过所述多个终端发送的各无线信号。
(附记12)一种在与其他无线通信系统之间共用规定波段的无线通信系统的终端，其特征在于，该终端具有：
检测部，其在与其他终端之间共同的规定时机开始检测所述规定波段的无线信号的处理，该其他终端与本终端所连接的基站连接；以及
发送部，其在通过所述检测部未检测出所述规定波段的无线信号的状态持续了与所述其他的终端之间共同的规定时间的时机，开始所述规定波段中包含的波段上的无线信号的发送。
(附记13)一种在与其他无线通信系统之间共用规定波段的无线通信系统的基站的处理方法，其特征在于，
向与本站连接的多个终端发送用于计算在所述多个终端之间共同的规定时机的参数，从而使所述多个终端执行如下处理，在所述规定时机分别开始检测所述规定波段的无线信号的处理，在通过所述处理未检测出所述规定波段的无线信号的状态持续了所述多个终端之间共同的规定时间的时机，分别开始所述规定波段中包含的各波段中的相同波段或彼此不同波段上的无线信号的发送，
接收通过所述多个终端发送的各无线信号。
(附记14)一种在与其他无线通信系统之间共用规定波段的无线通信系统的终端的处理方法，其特征在于，
在与其他终端之间共同的规定时机开始检测所述规定波段的无线信号的处理，该其他终端与本终端所连接的基站连接，
在通过所述处理未检测出所述规定波段的无线信号的状态持续了与所述其他的终端之间共同的规定时间的时机，开始所述规定波段中包含的波段上的无线信号的发送。
标号说明
100 无线通信系统
110 基站
111 控制部
112 接收部
120、130 终端
121 检测部
122 发送部
200 免授权波段
301 基准时机
302 小区共享偏置
303 载波侦听开始时机
304 规定空闲时间
305 发送开始预定时机
311、321 假信号
312、322 数据信号
511、512、521、522 子帧边界
531、532 数据信号发送开始时机
701、736、801、836 天线
702、802 RF部
703、803 链路基带信号处理部
704 传播延迟测定部
705、804 链路发送时机控制部
706、805 链路基带信号生成部
730、830 通信装置
731、831 处理器
732、832 主存储装置
733、833 辅助存储装置
734 网络接口
735、835 无线设备
739、839 总线
834 用户接口

Claims (13)

1.一种无线通信系统，其使用作为不需要授权波段的规定波段，该无线通信系统的特征在于，包括：
基站；以及
与所述基站连接的一个以上的终端，它们根据从所述基站发送且包括表示从基准时机起的偏置时间的信息的控制信号计算发送开始时机，在发送开始时机之前，进行检测所述规定波段的无线信号的处理，在未检测出所述规定波段的无线信号的状态经过了规定时间的情况下，从所述计算出的发送开始时机开始进行发送。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述控制信号利用物理下行链路控制信道来从所述基站进行发送。
3.根据权利要求1或2所述的无线通信系统，其特征在于，所述终端利用所述控制信号和从所述基站通知的时机提前量计算所述发送开始时机。
4.根据权利要求1或2所述的无线通信系统，其特征在于，所述终端在基于接收到来自所述基站的无线信号的时机和表示所述终端与所述基站之间的传播延迟的信息的时机，开始所述处理。
5.根据权利要求1或2所述的无线通信系统，其特征在于，所述终端在从所述发送开始时机到数据发送开始时机为止的期间内发送假信号或前导。
6.根据权利要求5所述的无线通信系统，其特征在于，在通过所述处理未检测出所述规定波段的无线信号的状态经过了所述规定时间的情况下，所述终端根据表示所述终端与所述基站之间的传播延迟的信息，以在所述规定波段上的所述基站的接收时机接收到的方式对所述基站发送数据信号，
在从通过所述处理未检测出所述规定波段的无线信号的状态持续了所述规定时间的时机到发送所述数据信号为止的期间内，所述终端发送假信号或前导。
7.根据权利要求1或2所述的无线通信系统，其特征在于，所述基站根据随机数确定用于计算开始所述终端进行的所述处理的时机的参数而发送给所述终端。
8.根据权利要求1或2所述的无线通信系统，其特征在于，所述终端根据在其他终端之间共有的信息计算规定时机，在计算出的所述规定时机开始所述处理。
9.根据权利要求1或2所述的无线通信系统，其特征在于，检测所述规定波段的无线信号的处理是检测所述规定波段的整体的无线信号的处理。
10.一种无线通信系统中的基站，该无线通信系统使用作为不需要授权波段的规定波段，该基站的特征在于，该基站具有：
发送部，其向与本站连接的终端发送包括表示从基准时机起的偏置时间的信息在内的控制信号；以及
接收部，其在所述终端根据所述控制信号计算出的发送开始时机之前进行检测所述规定波段的无线信号的处理而在规定时间内未检测出无线信号的情况下，接收以在所述发送开始时机开始进行发送的方式进行控制而发送的无线信号。
11.一种无线通信系统中的终端，该无线通信系统使用作为不需要授权波段的规定波段，该终端的特征在于，该终端具有：
计算部，其根据从基站发送且包括表示从基准时机起的偏置时间的信息的控制信号计算发送开始时机；
检测部，其在所述发送开始时机之前检测所述规定波段的无线信号；以及
控制部，其在通过所述检测部未检测出所述规定波段的无线信号的状态经过了规定时间的情况下，进行控制，使得在由所述计算部计算出的所述发送开始时机开始无线信号的发送。
12.一种无线通信系统中的基站的处理方法，该无线通信系统使用作为不需要授权波段的规定波段，该处理方法的特征在于，
向与本站连接的终端发送包括表示从基准时机起的偏置时间的信息在内的控制信号，在所述终端根据所述控制信号计算出的发送开始时机之前进行检测所述规定波段的无线信号的处理而在规定时间内未检测出无线信号的情况下，接收以在所述发送开始时机开始进行发送的方式进行控制而发送的信号。
13.一种无线通信系统中的终端的处理方法，该无线通信系统使用作为不需要授权波段的规定波段，该处理方法的特征在于，
根据从基站发送且包括表示从基准时机起的偏置时间的信息的控制信号计算发送开始时机，
在所述发送开始时机之前检测所述规定波段的无线信号，
在未检测出所述规定波段的无线信号的状态经过了与规定时间的情况下，进行控制，使得在计算出的所述发送开始时机开始无线信号的发送。
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