CN111294193B - 基站装置、终端装置以及通信方法 - Google Patents

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Abstract

提供能够实现抑制来自现有系统的干扰且通过进行包括开放频段的CA技术而改善吞吐量的LTE‑A系统的基站装置、终端装置以及通信方法。在本发明的基站装置中，将在能够专用地使用的第一频带中应用的通信方式应用于与所述第一频带不同的第二频带的通信系统具备该基站装置，该基站装置能够与所述第二频带一同使用所述第二频带而与终端装置进行通信，其中，与是否发送使用所述第二频带而发送的第二信号无关，使使用所述第一频带而发送的第一信号的帧的帧号和所述第二信号的帧的帧号同步。

Description

基站装置、终端装置以及通信方法
技术领域
本发明涉及基站装置、终端装置以及通信方法。
背景技术
作为第3.9代的便携电话的无线通信系统的LTE(长期演进(Long TermEvolution))系统的标准化已完成，当前作为第4代的无线通信系统之一，正在进行使LTE系统进一步发展的LTE-A(也称为LTE-Advanced、IMT-A等)系统的标准化。
在LTE-A系统(LTE Rel.10以后)中，采用将LTE系统的1个系统频带设为分量载波(也被称为分量载波(CC:Component Carrier)、服务小区(serving cell))，同时使用多个CC的载波聚合(CA:Carrier Aggregation)技术。在进行CA的情况下，1个CC作为能够实现全部功能的主小区(Pcell:Primary cell)而被使用，其他CC作为副小区(Scell:Secondarycell)而被使用。
LTE系统在应对数据业务量的急增方面，确保频率资源是重要的课题。到目前为止，LTE系统设想的频带(Frequency band)是无线运营商从提供服务的国家或地域得到使用许可的、所谓被称为授权频段(licensed band)的频带，能够利用的频带存在限制。
因此，最近，正在议论使用了不需要来自国家或地域的使用许可的所谓被称为开放频段(unlicensed band)的频带的LTE系统的提供(参照非专利文献1)。通过将由LTE-A系统所采用的CA技术还应用于开放频段，期待LTE-A系统能够高效率地应对数据业务量的急增。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:RP-140259、“Study on Licensed-Assisted Access using LTE、”3GPP TSG RAN Meeting#63、2014年3月。
发明内容
发明要解决的课题
但是，在开放频段中，如以IEEE802.11系统为代表，存在进行基于与LTE不同的RAT(无线接入技术(Radio access technology))的通信的可能性。因此，若LTE-A系统单纯地对开放频段使用CA技术，则因来自其他系统的干扰等而导致吞吐量变差。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种能够实现抑制来自现有系统的干扰且通过进行包括开放频段的CA技术而改善吞吐量的LTE-A系统的基站装置、终端装置以及通信方法。
用于解决课题的手段
用于解决上述的课题的本发明的基站装置、终端装置以及通信方法如下所述。
(1)即，本发明的基站装置是，一种基站装置，将在能够专用地使用的第一频带中应用的通信方式应用于与所述第一频带不同的第二频带的通信系统具备该基站装置，该基站装置能够与所述第二频带一同使用所述第二频带而与终端装置进行通信，其特征在于，与是否发送使用所述第二频带而发送的第二信号无关，使使用所述第一频带而发送的第一信号的帧的帧号和所述第二信号的帧的帧号同步。
(2)此外，本发明的基站装置是上述(1)中所记载的基站装置，其特征在于，在使用所述第二频带而发送的第二信号的帧中，至少包括信号的空白期间，在使用所述第二频带而发送的第二信号的帧中包含的信号帧的帧长比在使用所述第一频带而发送的第一信号的帧中包含的信号帧的帧长短。
(3)此外，本发明的基站装置是上述(2)中所记载的基站装置，其特征在于，在所述第二频带中，包括多个频带，根据所述多个频带的特性，构成所述第二信号的帧。
(4)此外，本发明的基站装置是上述(3)中所记载的基站装置，其特征在于，对所述多个频带赋予应用所述通信方式的优先顺序。
(5)此外，本发明的基站装置是上述(2)至(4)的任一项中所记载的基站装置，其特征在于，在至少一部分所述空白期间中，测量所述第二频带的使用状况，基于所述测量结果，变更所述第二信号的帧结构，将表示所述帧结构的变更的信息对所述终端装置进行信令通知。
(6)此外，本发明的基站装置是上述(2)至(4)的任一项中所记载的基站装置，其特征在于，在至少一部分所述空白期间中，测量所述多个频带的使用状况，基于所述测量结果，决定使用所述多个频带中的哪一个，将表示使用的所述多个频带的信息对所述终端装置进行信令通知。
(7)此外，本发明的基站装置是上述(2)至(4)的任一项中所记载的基站装置，其特征在于，在所述第二频带中，包括所述通信系统不能专用地使用的频带。
(8)此外，本发明的终端装置是，一种终端装置，将在能够专用地使用的第一频带中应用的通信方式应用于与所述第一频带不同的第二频带的通信系统具备该终端装置，该终端装置能够与所述第二频带一同使用所述第二频带而与基站装置进行通信，其特征在于，使用所述第一频带而被发送的第一信号的帧的帧号和使用所述第二频带而被发送的第二信号的帧的帧号由所述基站装置进行信令通知，基于所述信令通知，进行基于在所述第一信号以及所述第二信号中包含的所述通信方式的控制信号的监视。
(9)此外，本发明的终端装置是上述(8)中所记载的终端装置，其特征在于，在所述第二频带中，包括多个频带，在所述多个频带的至少一个频带中，进行基于所述通信方式的控制信号的监视。
(10)此外，本发明的终端装置是上述(9)中所记载的终端装置，其特征在于，表示应用所述通信方式的所述第二频带的信息从所述基站装置进行信令通知，基于所述信令通知，开始所述不能专用地使用的频带中的所述监视。
(11)此外，本发明的终端装置是上述(8)至(10)的任一项中所记载的终端装置，其特征在于，在所述第二频带中，包括所述通信系统不能专用地使用的频带。
(12)此外，本发明的通信方法是，一种通信方法，用于将在能够专用地使用的第一频带中应用的通信方式应用于与所述第一频带不同的第二频带的通信系统具备的基站装置，该基站装置能够与所述第二频带一同使用所述第二频带而与终端装置进行通信，其特征在于，所述通信方法包括以下步骤：与是否发送使用所述第二频带而发送的第二信号无关，使使用所述第一频带而发送的第一信号的帧的帧号和所述第二信号的帧的帧号同步的步骤。
(13)此外，本发明的通信方法是，一种通信方法，用于将在能够专用地使用的第一频带中应用的通信方式应用于与所述第一频带不同的第二频带的通信系统具备的终端装置，该终端装置能够与所述第二频带一同使用所述第二频带而与基站装置进行通信，其特征在于，所述通信方法包括以下步骤：使用所述第一频带而被发送的第一信号的帧的帧号和使用所述第二频带而被发送的第二信号的帧的帧号被进行信令通知的步骤；以及基于所述帧号，进行基于在所述第一信号以及所述第二信号中包含的所述通信方式的控制信号的监视的步骤。
发明效果
根据本发明，能够实现将来自现有系统的干扰设为最低限度且除了使用授权频段之外还使用开放频段的CA技术。其结果，能够改善通信系统的吞吐量。
附图说明
图1是表示本发明的通信系统的例的图。
图2是表示本发明的基站装置的一结构例的概略框图。
图3是表示本发明的终端装置的一结构例的概略框图。
图4A是表示本发明的信号的帧结构的一例的图。
图4B是表示本发明的信号的帧结构的一例的图。
图4C是表示本发明的信号的帧结构的一例的图。
图4D是表示本发明的信号的帧结构的一例的图。
图5是表示本发明的基站装置的一结构例的概略框图。
图6是表示本发明的信号的帧结构的一例的图。
具体实施方式
[第一实施方式]
本实施方式中的通信系统具备基站装置(发送装置、小区、发送点、发送天线群、发送天线端口群、分量载波、演进的节点B(evolved Node B(eNB)))以及终端装置(终端、移动终端、接收点、接收终端、接收装置、接收天线群、接收天线端口群、用户设备(UserEquipment(UE)))。
图1是表示本发明的第一实施方式的蜂窝系统的下行线路(Downlink或者下行链路)的一例的概略图。在图1的蜂窝系统中，存在宽的覆盖范围(小区半径大)的基站装置(eNB)1，存在与基站装置1连接的终端装置UE1和终端装置UE2。此外，设在基站装置1的覆盖范围中，还存在进行现有的802.11通信的STA(站点(Station))4和STA5，设STA4和STA5在开放频段中能够基于IEEE802.11系统(以下，也简称为802.11系统)进行通信。这里，开放频段是指无线运营商不需要从国家或地域取得使用许可就能够提供服务的频带。即，开放频段是不能由特定的无线运营商专用地使用的频带。另外，在以下的说明中，以下行链路的传输为中心，但本实施方式的方法也能够应用于从各终端装置向基站装置1的传输(上行链路线路、Uplink、上行链路)。
终端装置UE1和终端装置UE2将用于与基站装置1进行通信的分量载波中的一个作为Pcell(主小区(Primary cell))而连接，设正在使用的频带是授权频段。这里，授权频段是指无线运营商从提供服务的国家或地域得到了使用许可的频带。即，授权频段是能够由特定的无线运营商专用地使用的频带。
本实施方式的基站装置1通过将开放频段的一部分作为Scell(副小区(Secondarycell))的CA而进行与终端装置UE1和终端装置UE2的数据通信。因此，终端装置UE1和终端装置UE2除了授权频段之外还能够在开放频段中进行基站装置1发送下行链路数据传输的控制信息的PDCCH(物理下行链路控制信道(Physical Downlink Control Channel))或EPDCCH(增强物理下行链路控制信道(Enhanced Physical Downlink Control Channel))的监视。在PDCCH的监视中，包括同步处理和用于对作为下行链路控制信息的DCI(下行链路控制信息(Downlink control information))进行解码的搜索空间的盲解码。
图2是表示本发明的第一实施方式的基站装置1的一结构例的框图。如图2所示，基站装置1具备上位层部101、控制部102、发送部103、接收部104和天线105。
上位层部101进行媒体接入控制(MAC:Medium Access Control)层、分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol:PDCP)层、无线链路控制(Radio LinkControl:RLC)层、无线资源控制(Radio Resource Control:RRC)层的处理。上位层部101生成用于进行发送部103和接收部104的控制的信息，并输出到控制部102。此外，上位层部101也可以生成用于将后述的帧控制部1031设定的信号的帧结构对各终端装置进行信令通知的信息。
发送部103具备帧控制部1031、物理信道信号生成部1032和无线发送部1034。帧控制部1031基于来自控制部102的指示等，决定物理信道信号生成部1032生成的信号的帧结构。关于帧控制部1031的动作细节，在后面叙述。
物理信道信号生成部1032基于帧控制部1031决定的帧结构，生成基站装置1在Pcell以及Scell中发送给终端装置UE1以及终端装置UE2的基带信号。物理信道信号生成部1031生成的信号包括在Pcell以及Scell的PDCCH和发送下行链路数据的PDSCH(物理下行链路共享信道(Physical downlink shared channel))中发送的信号。另外，在图1中，将终端装置数目设为2，所以示出了生成对终端装置UE1以及终端装置UE2发送的基带信号的例子，但本实施方式并不限定于此。
无线发送部1034进行将物理信道信号生成部1032生成的基带信号转换为无线频率(Radio frequency(RF))带的信号的处理。在无线发送部1034进行的处理中，包括数/模转换、过滤、从基带向RF带的频率转换等。
天线105将发送部103生成的信号向终端装置UE1以及终端装置UE2发送。
基站装置1还具有接收从终端装置UE1以及终端装置UE2发送的信号的功能。天线105接收从终端装置UE1以及终端装置UE2发送的信号，并输出到接收部104。
接收部104具备物理信道信号解调部1041和无线接收部1042。无线接收部1042将从天线105输入的RF带的信号转换为基带。在无线接收部1042进行的处理中，包括从RF带向基带的频率转换、过滤、模/数转换等。此外，在接收部104进行的处理中，也可以包括测量周边的干扰，确保该无线资源(包括时间资源、频率资源以及空间资源)(例如，载波侦听或先听后讲(listen before talk(LBT)))的功能。
物理信道信号解调部1041对无线接收部1042输出的基带的信号进行解调。在物理信道信号解调部1041解调的信号中，包括在终端装置UE1以及终端装置UE2发送上行链路数据传输的控制信息的PUCCH(物理上行链路控制信道(Physical uplink controlchannel))和发送上行链路数据的PUSCH(物理上行链路共享信道(Physical uplinkshared channel))中发送的信号。物理信道信号解调部1041能够基于在PDCCH中发送的与上行链路有关的控制信息，对在PUSCH中发送的上行链路数据进行解调。此外，在物理信道信号解调部1041中，也可以包括载波侦听功能等。
图3是表示本实施方式的终端装置UE1以及终端装置UE2的一结构例的框图。如图3所示，终端装置UE1以及终端装置UE2具备上位层部201、控制部202、发送部203、接收部204和天线205。
上位层部201进行MAC层、PDCP层、RLC层、RRC层的处理。此外，上位层部201生成用于进行发送部203和接收部204的控制的信息，并输出到控制部202。
天线205接收基站装置1发送的信号，并输出到接收部204。另外，在以下的说明中，设终端装置UE1以及终端装置UE2具备的天线205的天线条数在发送接收中为1条，但终端装置UE1以及终端装置UE2在发送接收中也可以使用多个天线。此外，终端装置UE1以及终端装置UE2也可以按每个频带具备用于发送接收的天线。这对基站装置1具备的天线204也是同样的。
接收部104具备物理信道信号解调部2041、PDCCH监视部2042和无线接收部2043。无线接收部2043将从天线205输入的RF带的信号转换为基带。在无线接收部2043进行的处理中，包括从RF带向基带的频率转换、过滤、模/数转换等。
PDCCH监视部2042对无线接收部2043输出的基带的信号进行PDCCH或EPDCCH的监视，取得基站装置1在PDCCH或EPDCCH中发送的控制信息。此外，PDCCH监视部2042也可以进行基于由基站装置1所发送的同步信道的信号(例如，主同步信号(Primarysynchronization signal(PSS))或副同步信号(Secondary synchronization signal(SSS)))的同步处理。
物理信道信号解调部2041基于PDCCH监视部2042取得的控制信息，对无线接收部2043输出的基带的信号进行解调。在物理信道信号解调部2041解调的信号中，包括基站装置1在PDSCH中发送的信号。物理信道信号解调部2041能够基于在PDCCH中发送的DCI，对在PDSCH中发送的下行链路数据进行解调。
终端装置UE1以及终端装置UE2还具有发送信号的功能。天线205将发送部203生成的RF带的信号向基站装置1发送。
发送部203具备物理信道信号生成部2031和无线发送部2032。物理信道信号生成部2031生成终端装置UE1以及终端装置UE2对基站装置1发送的基带的信号。物理信道信号生成部2031生成的信号包括终端装置UE1以及终端装置UE2在PUCCH以及PUSCH中发送的信号。
无线发送部2032将物理信道信号生成部2031生成的基带的信号转换为RF带的信号。在无线发送部2032进行的处理中，包括数/模转换、过滤、从基带向RF带的频率转换等。
在本实施方式中，基站装置1考虑对终端装置UE1和终端装置UE2进一步将开放频段的一部分作为Scell(副小区(Secondary cell))而进行CA(载波聚合(Carrieraggregation))。但是，若通信系统基于LTE方式连续地占有开放频段，则通过以802.11系统为代表的其他的现有通信系统进行通信的其他装置无法进行该开放频段中的通信。此外，基站装置1在将开放频段的一部分作为Scell来使用而进行通信的期间，不能在该频带中进行载波侦听。
因此，本实施方式的基站装置1的帧控制部1031进行控制，使得基站装置1基于LTE方式而在Pcell中发送的信号和在Scell中发送的信号成为不同的帧结构。
图4A是表示本实施方式的帧控制部1031设定的帧结构的一例的图。由于基于LTE方式的帧(LTE帧)由10个长度为1毫秒(ms)的子帧(LTE子帧)构成，所以其长度成为10ms。在本实施方式中，设基站装置1在授权频段的Pcell中发送的信号是LTE方式的帧结构。
另一方面，在本实施方式中，基站装置1在开放频段的Scell中发送的信号的帧结构中，设帧长与LTE帧同样为10ms，另一方面，设构成帧的子帧数小于10。即，对基站装置1在开放频段的Scell中发送的信号的帧，帧控制部1031提供没有信号的无信号期间(在图4中，设为空白的期间)。另外，构成帧的子帧数可以不是自然数，而是如“8.5帧”这样由小数点表现的数。帧控制部1031进行控制，使得配置LTE子帧的期间和无信号期间的合计期间成为与基站装置1在授权频段的Pcell中发送的LTE帧的帧长相同。即，帧控制部1031设定的Scell的信号的帧长始终为恒定长(例如10ms)，信号的帧长不依赖于在1个信号的帧中包含的LTE子帧数或无信号期间的长度或被配置的位置。通过帧控制部1031设定这样的帧结构，在该空白(Null)期间中，通信系统具备的包括基站装置1在内的各装置能够进行载波侦听。例如，STA4或STA5能够基于被称为CSMA/CA(带有冲突避免的载波侦听多路访问(Carriersense multiple access with collision avoidance))的接入方式而开始通信。
帧控制部1031也可以进行控制，使得作为对基站装置1在Scell中发送的信号的帧提供空白期间的方法，由多个信号帧和空白帧构成在Scell中发送的信号的帧。这里，设空白帧是不包括信号的帧。此外，设信号帧是包括信号的帧(例如LTE子帧)。空白帧长并不限定于任一种，例如，帧控制部1031能够将空白帧长和LTE子帧长度设为相同。帧控制部1031设定在Scell中发送的信号的帧，使得多个LTE子帧和空白帧的合计期间成为与基站装置1在授权频段的Pcell中发送的LTE帧长相同。另外，空白期间并不一定设定在LTE帧的最后，也可以设定在LTE帧的开头。
另外，本实施方式中的无信号期间，不仅包括在该无线资源中各装置完全停止信号的发送的情况，还包括各装置以各装置发送的信号以预定功率(例如，载波侦听级别)以下的接收功率而被本装置以外的装置接收的发送功率或信道结构发送信号的情况。例如，基站装置1也可以进行控制，使得在该无信号期间中，只发送同步信道的信号(例如PSS或SSS)。此外，基站装置1也可以进行控制，使得在该无信号期间中，只发送本装置的系统信息(例如，基站装置1在物理广播信道(Physical Broadcast Channel：PBCH)中发送的广播信息或在IEEE802.11系统中使用的信标(Beacon)帧)。
另外，基站装置1也可以进行控制，使得在该无信号期间中，在开放频段的Scell中，不发送PSS或SSS等同步信道的信号，另一方面，在授权频段的Pcell中，发送PSS或SSS等同步信道的信号。
另外，在图4A中，每隔4个子帧即每隔4ms，设置1ms的空白期间，但空白期间的长度或直到空白期间为止的子帧的数目并不限定于图4A所示的方法。但是，空白期间的长度优选为子帧长度的整数倍，但并不限定于此。此外，帧控制部1031可以对Scell的信号的帧周期性地提供空白期间，也可以基于通信系统的业务量等而自适应地提供。
上位层部101能够将帧控制部1031设定的在开放频段的Scell中发送的信号的帧结构包含在RRC(无线资源控制(Radio resource control))信号等发往各终端装置的上位层的信号中。此外，上位层部101可以进行动作，使得将表示有可能由帧控制部1031设定的多个帧结构的信息预先对各终端装置进行信令通知，上位层部101还可以进行动作，使得进一步将表示对于该多个帧结构的由帧控制部1031设定的优先级的信息预先对各终端装置进行信令通知。此外，基站装置1也可以在上位层部101对各终端装置进行信令通知的多个帧结构中，将表示帧控制部1031实际使用的帧结构的信息包含在其他控制信息(例如，在Pcell以及Scell的PDCCH以及EPDCCH中发送的控制信息)中。此外，该控制信息也可以是表示帧控制部1031对在开放频段的Scell中发送的信号的帧提供的空白期间的位置的信息、或者表示在该帧中发送的LTE子帧的位置的信息。
另外，基站装置1也可以不显式地对各终端装置通知帧控制部1031设定的帧结构。例如，终端装置UE1以及终端装置UE2能够从基站装置1发送的其他信号(例如，在PSS或SSS中发送的信号)，掌握表示本装置所连接的基站装置1的信息(例如，小区ID(cell ID)等)。此时，通过预先将帧控制部1031设定的帧结构和小区ID相关联，终端装置UE1和终端装置UE2能够掌握帧控制部1031设定的帧结构。基站装置1能够将表示帧控制部1031设定的帧结构和小区ID的关系的表格预先对各终端装置进行信令通知。
无线接收部1042或者物理信道信号解调部1041能够在空白期间中进行载波侦听。帧控制部1031能够基于载波侦听的结果，变更帧结构。例如，在通过载波侦听而无法确保该开放频段的情况下，帧控制部1031也可以将接着空白期间而被配置的LTE子帧的期间设为空白期间。
在帧控制部1031基于载波侦听的结果而对Scell的信号的帧进一步增加空白的情况下，基站装置1能够将帧控制部1031设定的帧结构，通过上位层的信号或在PDCCH中发送的控制信息重新对各终端进行信令通知。此外，当基站装置1通过在PDCCH中发送的控制信息而将帧控制部1031设定的帧结构进行信令通知的情况下，能够只将与已通过上位层的信令通知而预先对各终端装置通知了的帧结构的差分信息进行信令通知。
此外，帧控制部1031为了对在Scell中发送的信号的帧提供空白期间，能够应用在LTE中标准化的ABS(几乎空白子帧(Almost blank subframe))。ABS是为了主要抑制相邻小区间干扰，基站装置(或者终端装置)减小一部分子帧中的物理信道(例如，PDSCH或PDCCH)的一部分的发送功率或者停止发送本身的技术。帧控制部1031也可以通过ABS而停止在Scell中发送的信号的帧的一部分子帧的发送或者减小发送功率，从而生成空白期间。帧控制部1031也可以通过对在Scell中发送的信号的帧周期性地应用ABS(例如，每隔4ms)，从而周期性地配置空白期间。
另外，在本实施方式中，帧控制部1031设定的空白期间未必用于抑制相邻小区间干扰。因此，在本实施方式的通信系统具备多个基站装置且各基站装置通过ABS对在开放频段的Scell中发送的信号的帧提供空白期间的情况下，相邻的基站装置间不需要错开对信号的帧提供空白期间的定时。为了抑制对于以IEEE802.11系统为代表的其他系统的施扰以及受扰的影响，优选相邻的基站装置间对齐对信号的帧提供空白期间的定时。
另一方面，终端装置UE1和终端装置UE2基于表示在由基站装置1进行信令通知的开放频段的Scell中发送的信号的帧结构的信息，进行对于在该开放频段中发送的信号的解调处理。此时，PDCCH监视部2042也可以在对在Scell中发送的信号的帧提供的空白期间中，停止控制信息的监视。此外，当基站装置1在该空白期间中只发送同步信道的情况下，PDCCH监视部2042也可以在该空白期间中只进行同步处理。
另外，本实施方式的基站装置1进行CA的频带并不限定于目前为止说明的授权频段或开放频段。在本实施方式作为对象的频带中，还包括如下频带：尽管从国家或地域提供了对于特定服务的使用许可，也因防止频率间的干扰等的目的，实际上不使用的被称为白色带(White band)的频带(例如，虽然作为电视广播用而被分配，但根据地域而不使用的频带)；虽然目前为止排他性地分配给特定的运营商，但预计将来会由多个运营商共享的共享频带。例如，基站装置1将Pcell设定在授权频段而将Scell设定在白色带的一部分的情况也包含在本实施方式中。帧控制部1031能够根据基站装置1设定Scell的频带，变更Scell的信号的帧的结构。
根据本实施方式的方法，基站装置1能够对在开放频段的Scell中发送的信号的帧提供空白期间。并且，在该空白期间中，通信系统具备的各装置还能够基于其他系统的通信方法(例如，CSMA/CA)，进行通信。因此，由于消除了特定的装置长期占有该开放频段的情况，所以基站装置1能够将对于其他系统的影响止于最低限度，且通过使用了开放频段的CA，能够改善通信系统的吞吐量。
[第二实施方式]
在本实施方式中，也与第一实施方式同样地，设终端装置UE1和终端装置UE2将基站装置1作为Pcell来连接，所使用的频带是授权频段。
图5是表示本实施方式的基站装置1的1结构例的框图。本实施方式的基站装置1和第一实施方式的基站装置1的不同点在于，发送部103还具备控制信号生成部1035和复用部1036。另外，设本实施方式的通信系统的概要、终端装置UE1和终端装置UE2的结构与第一实施方式相同。
控制信号生成部1035生成包括基站装置1对终端装置UE1以及终端装置UE2传送的控制信息(例如，在Pcell以及Scell的PDCCH中发送的控制信息)的信号。此外，复用部1036将物理信道信号生成部1031生成的信号和控制信号生成部1035生成的信号进行复用。
在本实施方式中，与第一实施方式同样地，基站装置1进行将开放频段设为Scell的CA。并且，基站装置1在帧控制部1031对在Scell中发送的信号的帧提供的空白期间中，发送用于在本装置的覆盖范围的至少一部分范围中预先确保开放频段的资源确保信号。
图4B是表示本实施方式的帧控制部1031设定的帧结构的一例的图。基站装置1在授权频段的Pcell中发送的信号是与图4A相同的结构。另一方面，与图4A同样地，帧控制部1031设定的在开放频段的Scell中发送的信号的帧结构是被提供一定期间的空白期间的帧结构，但帧控制部1031进一步在该空白期间对该开放频段提供发送资源确保信号的期间(无线资源)。通过这样进行控制，基站装置1能够在该空白期间之后的期间确保该开放频段。
本实施方式的基站装置1发送的资源确保信号并不限定于任一种。例如，能够基于在IEEE802.11系统中使用的干扰防护技术，生成资源确保信号并发送。
在IEEE802.11系统中采用的CSMA/CA中，各终端装置进行载波侦听，通过在测量不到干扰的情况下进行通信，从而实现自主的复用接入。但是，由于能够进行载波侦听的距离(称为载波侦听区域)有界限，所以还存在脱离相互的载波侦听区域的2个终端装置同时进行发送，导致对其他终端装置产生干扰的情况。因此，在IEEE802.11系统中，采用若干个干扰防护技术。
在RTS/CTS(请求发送/清除发送(Request-to-send/clear-to-send))中，期望发送的终端装置对发送目的地的终端装置发送RTS。RTS目的地终端装置在接收到RTS之后，进行载波侦听，若测量(观测)不到干扰，则将CTS发送给RTS发送终端装置。此时，接收到RTS的RTS目的地终端装置以外的终端装置和接收到CTS的CTS目的地终端装置以外的终端装置在预先设定的NAV(网络分配矢量(Network allocation vector))的期间停止分组的发送。因此，至少在RTS目的地终端装置和CTS目的地终端装置的载波侦听区域中，不会产生干扰。
另一方面，CTS-to-self是从现在起希望发送的终端装置将CTS作为自己的目的地进行发送的功能。如前所述，由于接收到CTS的CTS目的地终端装置以外的终端装置在NAV的期间停止分组的发送，所以通过终端装置发送CTS-to-self，至少不会产生来自CTS-to-self到达的区域的干扰。
因此，本实施方式的控制信号生成部1035将CTS-to-self作为资源确保信号而生成。然后，复用部1036将控制信号生成部1035生成的资源确保信号，以配置在发送帧控制部1031设定的资源确保信号的无线资源中的方式，与物理信道信号生成部1032生成的信号进行复用。另外，控制信号生成部1035能够将RTS或CTS作为资源确保信号而发送，而不是将CTS-to-self作为资源确保信号而发送。此外，由于在RTS或CTS(包括CTS-to-self)中，能够将NAV的值通知给能够接收RTS(或者CTS)的装置，所以控制信号生成部1035在作为资源确保信号而生成RTS或CTS的情况下，能够基于在该空白期间之后发送的子帧数，将NAV的值记载在该RTS(或者CTS)中。
发送帧控制部1031设定的资源确保信号的定时只要是空白期间内则并不限定于任一个期间，但期望至少设定为基站装置1在该空白期间中能够进行载波侦听。此外，在控制信号生成部1035作为资源确保信号而生成CTS-to-self的情况下，在IEEE802.11系统中，设想在CTS的接收完成后，在SIFS(短帧间间隔(Short interframe space))期间后发送下一个信号。这暗示着通过帧控制信息1031对资源确保信号的发送定时进行控制，还能够对在资源确保信号发送后被发送的LTE子帧的发送定时进行控制。例如，帧控制信息1031还能够对资源确保信号的发送定时进行控制，以使提高在Pcell中发送的信号的帧和在Scell中发送的信号的帧之间的同步精度。
图6是表示本实施方式的空白期间中的资源确保信号的发送方法的一例的概要图。基站装置1的无线接收部1042或者物理信道信号解调部1941与在开放频段的Scell中发送的帧的空白期间的开始同时，在该开放频段中开始载波侦听。然后，在判断为能够确保该开放频段的情况下，帧控制部1031决定资源确保信号的发送定时，以使资源确保信号发送期间和SIFS期间后成为基站装置1在授权频段的Pcell中发送的LTE子帧的发送开始定时。另外，在控制信号生成部1035作为资源确保信号而生成适当的信号(也可以是脉冲信号等任何信号)的情况下，帧控制部1031能够决定资源确保信号的发送定时，以使资源确保信号发送和DIFS(分布式协调功能(Distributed coordination function)IFS)期间后成为基站装置1在授权频段的Pcell中发送的LTE子帧的发送开始时间。通过这样进行控制，基站装置1能够更有效率地确保该无线资源，此外，能够使在授权频段的Pcell中发送的LTE帧和在开放频段的Scell中发送的LTE帧高精度地同步。
另外，帧控制部1031也可以在全部空白期间中进行如图6所示的资源确保信号的发送定时。此外，帧控制部1031也可以进行控制，使得以在Pcell和Scell中发送的LTE帧的开头同步的方式，在该空白期间中发送资源确保信号，此外，帧控制部1031也可以自适应地决定要发送资源确保信号的空白期间。例如，帧控制部1031也可以进行控制，使得当需要在Pcell和Scell中发送的LTE帧的同步的情况下(例如，基站装置1使用Pcell的PDCCH，为了对Scell的PDSCH的控制信息进行解调而发送控制信息的情况下)，在空白期间中发送资源确保信号。
根据本实施方式的方法，基站装置1在对在开放频段的Scell中发送的信号的帧提供的空白期间中，能够在该开放频段中发送资源确保信号。因此，由于基站装置1能够更高效率地确保该开放频段，所以通过使用了开放频段的CA，能够改善通信系统的吞吐量。
[第三实施方式]
在本实施方式中，也与第一实施方式同样地，设终端装置UE1和终端装置UE2将基站装置1作为Pcell来连接，所使用的频带是授权频段。另外，设本实施方式的无线通信系统的概要、基站装置1的结构、终端装置UE1和终端装置UE2的结构与第一实施方式相同。
在本实施方式中，与第一实施方式同样地，基站装置1进行将开放频段设为Scell的CA。并且，基站装置1对在Scell中发送的信号的帧提供空白期间。并且，在该空白期间中，无线接收部1042或者物理信道信号解调部1041在该开放频段中进行载波侦听。
在该空白期间中，基站装置1进行了载波侦听的结果，不能确保该开放频段的情况下，基站装置1即使在空白期间后，在开放频段的Scell中也不发送信号。另一方面，基站装置1在授权频段的Pcell中，能够与开放频段的载波侦听的结果无关地继续发送信号。在这种情况下，产生导致基站装置1在授权频段的Pcell中发送的信号的帧数和在开放频段的Scell中发送的信号的帧数不同的问题。
因此，在本实施方式中，与基站装置1在对开放频段的Scell中发送的帧提供的空白期间进行的载波侦听的结果无关地，帧控制部1031测量信号的帧数。
图4C是表示本实施方式的帧控制部1031设定的帧结构的一例的图。基站装置1在授权频段的Pcell中发送的信号是与图4A相同的结构。另一方面，与图4A同样地，在帧控制部1031设定的开放频段的Scell中发送的信号的帧结构是以恒定周期(每隔4ms)提供恒定长(1ms)的空白期间的帧结构。并且，在各空白期间中，无线接收部1042或者物理信道信号解调部1041在该开放频段中进行载波侦听。图4C作为载波侦听的结果的一例，表示在期间1和期间2中，基站装置1不能确保该开放频段，其他装置(例如，STA4或STA5)在该开放频段中进行通信的情况。另外，将帧控制部1031在原本设定的开放频段的Scell中发送的信号的无发送期间称为空白期间，另一方面，将作为其他系统利用该开放频段的结果产生的无发送期间在本实施方式中称为空闲期间。
在这种情况下，帧控制部1031作为在该开放频段中，在期间1以及期间2都能够发送LTE帧，进行帧号(系统帧号(System frame number：SFN))的递增计数。在图4C中，LTE帧n表示SFN为n。例如，LTE帧1表示SFN为1。
在LTE系统中，基本上，1个LTE帧(10ms周期)由10个LTE子帧构成，所以若发送10个LTE子帧，则帧控制部1031使SFN增加1。
但是，在图4C中，在开放频段的Scell中发送的信号，由于在期间1由其他系统使用该开放频段，所以在最初的10ms中，只发送4个LTE子帧。此时，帧控制部1031也配合在授权频段的Pcell中发送的信号的SFN，将SFN进行递增计数。因此，当通过该其他系统进行通信后的空闲期间中的基站装置1的载波侦听而能够确保空闲期间后的该开放频段时，在该开放频段的Scell中发送的信号的SFN成为2。即，根据本实施方式的方法，与基站装置1实际上是否在该Scell中进行了发送无关地，帧控制部1031能够在使对在该期间中的授权频段的Pcell中发送的帧提供的SFN增加的定时，使对在开放频段的Scell中发送的帧提供的SFN也能够增加。因此，基站装置1能够使在Pcell中发送的信号的SFN和在Scell中发送的信号的SFN相同。
虽然基站装置1在授权频段的Pcell中发送LTE帧2的期间，基站装置1能够确保开放频段，但因为帧控制部1031提供的空白期间，基站装置1在开放频段的Scell中能够发送的LTE子帧数小于10个。此时，帧控制部1031也将在该期间基站装置1在开放频段的Scell中发送的帧的SFN控制为2。
进一步，在基站装置1在授权频段的Pcell中发送LTE帧3的期间的整个期间，该开放频段由其他系统所使用，所以基站装置1在该开放频段的Scell中不能发送信号。此时，帧控制部1031也控制为在该期间中基站装置1在该开放频段的Scell中发送了SFN为3的LTE帧。基站装置1在授权频段的Pcell中发送LTE帧4的期间，帧控制部1031也进行同样的处理。
本实施方式的基站装置1设定Scell的频带并不限定于开放频段，还包括例如被称为空白频段(White space)的频带、或多个运营商共享的频带。由于这些频带的特性分别不同，所以帧控制部1031能够根据设定Scell的频带而变更Scell的信号的帧结构。这里，在频带的特性中，除了以信道质量等为代表的物理性的特性之外，还包括被允许的信号突发长度等根据规定而附加特征的特性。此外，帧控制部1031还能够根据设定Scell的频带而变更发送LTE帧的频度。这样，在基站装置1从包括开放频段在内的多个频带中选择对Scell设定的频带，且帧控制部1031根据该频带而设定Scell的信号的帧结构的情况下，帧控制部1031也能够使在Pcell中发送的信号的SFN和在Scell中发送的信号的SFN一致。
此外，在基站装置1能够使用多个频带的情况下，基站装置1能够对多个频带预先决定要应用CA的优先顺序。此外，基站装置1能够将该优先顺序通过上位层的信令通知等预先通知给各终端装置。此外，基站装置1能够测量多个频带的使用状况(例如，基站装置1能够进行载波侦听而测量该频带的干扰功率)，并基于该测量结果，决定将多个频带中的哪一个用于CA。此外，基站装置1能够将表示基于该测量结果而决定的应用CA的频带的信息对各终端装置进行信令通知(例如，上位层的信令通知或基于PDCCH的信令通知)。
终端装置UE1和终端装置UE2的PDCCH监视部2042能够对多个频带进行控制信号的监视。此外，终端装置UE1以及终端装置UE2的PDCCH监视部2042只能够对从基站装置1通过上位层的信号等而被预先通知的频带进行控制信号的监视。
根据本实施方式的方法，基站装置1能够与开放频段的资源确保的结果无关地，始终使在授权频段的Pcell中发送的信号的帧的SFN和在开放频段的Scell中发送的信号的帧的SFN相同。因此，由于基站装置1能够容易地进行使用Pcell的PDCCH而发送用于对在Scell的PDSCH中发送的信号进行解调的控制信息的跨载波调度等处理，所以能够更高效率地进行将开放频段的一部分作为Scell的CA。
[第四实施方式]
在本实施方式中，也与第一实施方式同样地，设终端装置UE1和终端装置UE2将基站装置1作为Pcell来连接，所使用的频带是授权频段。另外，设本实施方式的无线通信系统的概要、基站装置1的结构、终端装置UE1和终端装置UE2的结构与第一实施方式相同。此外，设在本实施方式的无线通信系统中，使用时分双工(Time division duplex：TDD)作为双工方式。
与第一实施方式同样地，基站装置1进行将开放频段设为Scell的CA。本实施方式的基站装置1将该开放频段的一部分分配给从终端装置向基站装置的通信(上行链路)的Scell。
图4D是表示本实施方式的帧控制部1031设定的帧结构的一例的图。基站装置1在授权频段的Pcell中发送的信号的帧中，包括发送下行链路的信号(例如，在PDCCH或PDSCH中发送的信号)的下行链路子帧(Downlink subframe：DL SF)、发送上行链路的信号(例如，在PUCCH或PUSCH中发送的信号)的上行链路子帧(Uplink subframe：UL SF)、在一个子帧中包括下行链路信号和上行链路信号以及用于调整上行链路的发送定时的期间的特殊子帧(Special subframe：SP SF)。另外，构成帧的各SF的顺序或比率并不限定于任一种，帧控制部1031也可以根据在与终端装置之间的传播路径状态或通信系统的数据业务量的状况而自适应地变更帧结构。另外，帧控制部1031设定的信号的帧结构从基站装置1对各终端装置例如通过上位层的信令通知或L1/L2信令通知等而被预先通知。
另一方面，作为基站装置1在开放频段的Scell中发送的信号的帧，帧控制部1031除了设定DL SF或UL SF之外还设定无信号期间(空白期间)。由于在该空白期间中，本实施方式的基站装置1、终端装置UE1以及终端装置UE2在该开放频段中能够进行载波侦听，所以能够有效率地确保该开放频段。另外，在图4D中，虽然在Scell中发送的信号中不包括SPSF，但在Scell中发送的信号中包括SP SF的情况也当然包含在本实施方式的方法中。
在开放频段的Scell中发送的信号的帧中包含的空白期间中，也可以是通信系统具备的各装置全部进行载波侦听，但也可以只有特定的装置进行载波侦听。例如，也可以只有在空白期间后发送信号的装置进行载波侦听。在这种情况下，帧控制部1031在DL SF之前设定的空白期间中，基站装置1能够进行载波侦听，帧控制部1031在UL SF之前设定的空白期间中，终端装置UE1和终端装置UE2能够进行载波侦听。
此外，在空白期间中，基站装置1也可以始终进行载波侦听。例如，基站装置1在帧控制部1031在UL SF之前设定的空白期间中进行载波侦听，且判断为能够确保该开放频段的情况下，能够对终端装置UE1以及终端装置UE2，将允许该空白期间后的UL SF的发送的意思对各终端装置进行信令通知。另外，与第二实施方式同样地，基站装置1也可以在载波侦听后，发送确保该开放频段的资源确保信号(例如，CTS-to-self)。以上的动作也可以由终端装置成为主体而进行。即，终端装置UE1在空白期间中，在开放频段中进行载波侦听，且判断为能够确保该开放频段的情况下，能够对各装置(这里，基站装置1和终端装置UE2)将该空白期间后的该开放频段的使用许可进行信令通知。
基站装置1、终端装置UE1以及终端装置UE2在空白期间中对开放频段进行了载波侦听的结果，不能确保该开放频段的情况下，各装置不发送帧控制部1031在该空白期间后设定的DL SF或UL SF。此时，与第三实施方式同样地，各装置也可以与DL SF或UL SF的发送状态无关地，使在该开放频段的Scell中发送的信号的帧的SFN和在授权频段的Pcell中发送的信号的帧的SFN同步。此外，在终端装置UE1以及终端装置UE2进行载波侦听，且只有终端装置UE1能够确保该开放频段的情况下，也可以只有终端装置UE1发送UL SF。
根据本实施方式的方法，在使用TDD作为双工方式的无线通信系统中，基站装置1、终端装置UE1以及终端装置UE2也能够有效率地确保开放频段。此外，由于在该开放频段中进行载波侦听的可以仅仅是基站装置1，所以能够减小终端装置1以及终端装置UE2的复杂性。
[全部实施方式的共同]
在涉及本发明的基站装置以及终端装置中动作的程序也可以是以实现涉及本发明的上述实施方式的功能的方式控制CPU等的程序(使计算机发挥功能的程序)。并且，在这些装置中处理的信息在其处理时临时存储在RAM中，之后存储在各种ROM或HDD中，根据需要由CPU进行读出、修改/写入。作为存储程序的记录介质，也可以是半导体介质(例如，ROM、非易失性存储卡等)、光记录介质(例如，DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁记录介质(例如，磁盘、软盘等)等中的任一个。此外，除了通过执行加载的程序而实现上述的实施方式的功能之外，还存在通过基于该程序的指示而与操作系统或者其他的应用程序等共同进行处理，从而实现本发明的功能的情况。
此外，想要使其在市场中流通的情况下，也可以在可移动式的记录介质中存储程序而流通，或者转发到经由互联网等网络而连接的服务器计算机中。此时，服务器计算机的存储装置也包含在本发明中。此外，也可以将上述的实施方式中的终端装置以及基站装置的一部分或者全部典型地作为集成电路即LSI而实现。终端装置以及基站装置的各功能块既可以单独芯片化，也可以将一部分或者全部集成而芯片化。在将各功能模块进行了集成电路化的情况下，附加对它们进行控制的集成电路控制部。
此外，集成电路化的方法并不限定于LSI，也可以通过专用电路或者通用处理器来实现。或者，也可以构成为由通用处理处理器来构成专用电路的一部分，使用该通用处理器来实现各处理或者功能的一部分，从而通过专用电路部和软件处理的双方来实现。此外，在随着半导体技术的进步而出现了替代LSI的集成电路化的技术的情况下，也可以使用基于该技术的集成电路。
另外，本申请发明并不限定于上述的实施方式。本申请发明的终端装置并不限定于向移动台装置的应用，还能够应用于在室内外设置的固定式或者不可移动式的电子设备例如AV设备、厨房设备、吸尘/洗涤设备、空调设备、办公设备、自动售货机、其他生活设备等是不言而喻的。
以上，参照附图详细叙述了本发明的实施方式，但具体的结构并不限定于该实施方式，不脱离本发明的要旨的范围的设计等也包含在权利要求范围中。
产业上的可利用性
本发明适合使用于基站装置、终端装置以及通信方法。
另外，本国际申请主张基于在2014年6月13日申请的日本专利申请第2014-122302号的优先权，将日本专利申请第2014-122302号的全部内容引用到本国际申请中。
附图标记说明
1 基站装置
UE1、UE2 终端装置
4、5 STA
101、201 上位层部
102、202 控制部
103、203 发送部
104、204 接收部
105、205 天线
1031 帧控制部
1032、2031 物理信道信号生成部
1034、2032 无线发送部
1035 控制信号生成部
1036 复用部
1041、2041 物理信道信号解调部
1042、2043 无线接收部
2042 PDCCH监视部

Claims (6)

1.一种与终端装置进行通信的基站装置，所述基站装置具备：
发送部，所述发送部使用一个主小区以及一个或者多个副小区，通过载波聚合将下行链路的信号发送至所述终端装置，以及
接收部，进行载波侦听，
所述主小区为授权频段的分量载波，且至少一个所述副小区为非授权频段的分量载波，
所述授权频段的分量载波的帧由下行链路的信号的发送期间构成，
所述非授权频段的分量载波的帧由下行链路的信号的发送期间和空白期间构成，
所述非授权频段的分量载波包含多个帧构成，
所述多个帧构成被设定有优先级，
发送所述非授权频段的下行链路的信号的发送期间由连续的多个子帧构成，
在所述非授权频段中的连续的多个子帧的数为在所述授权频段中的多个子帧的数以下，所述多个子帧的至少一个子帧由所述发送期间和所述空白期间构成，
所述接收部在所述空白期间中的至少一部分期间内进行所述载波侦听。
2.根据权利要求1所述的基站装置，其中，
所述下行链路的信号包含下行链路控制信息，
所述下行链路控制信息包含表示所述空白期间的位置的信息。
3.根据权利要求1所述的基站装置，其中，
所述发送部在进行了在所述非授权频段的分量载波中的载波侦听之后，发送下行链路的信号。
4.一种与基站装置进行通信的终端装置，所述终端装置具备：
接收部，所述接收部使用一个主小区以及一个或者多个副小区，通过载波聚合从所述基站装置接收下行链路的信号，
所述主小区为授权频段的分量载波，且至少一个所述副小区为非授权频段的分量载波，
所述授权频段的分量载波的帧由下行链路的信号的发送期间构成，
所述非授权频段的分量载波的帧由下行链路的信号的发送期间和空白期间构成，
所述非授权频段的分量载波包含多个帧构成，
所述多个帧构成被设定有优先级，
发送所述非授权频段的下行链路的信号的发送期间由连续的多个子帧构成，
在所述非授权频段中的连续的多个子帧的数为在所述授权频段中的多个子帧的数以下，
所述多个子帧的至少一个子帧由所述发送期间和所述空白期间构成，
所述下行链路的信号包含下行链路控制信息，
所述下行链路控制信息包含表示所述空白期间的位置的信息。
5.一种与终端装置进行通信的基站装置的通信方法，所述方法具有：
发送步骤，所述发送步骤为使用一个主小区以及一个或者多个副小区，通过载波聚合将下行链路的信号发送至所述终端装置，以及
接收步骤，所述接收步骤为进行载波侦听，
所述主小区为授权频段的分量载波，且至少一个所述副小区为非授权频段的分量载波，
所述授权频段的分量载波的帧由下行链路的信号的发送期间构成，
所述非授权频段的分量载波的帧由下行链路的信号的发送期间和空白期间构成，
所述非授权频段的分量载波包含多个帧构成，
所述多个帧构成被设定有优先级，
发送所述非授权频段的下行链路的信号的发送期间由连续的多个子帧构成，
在所述非授权频段中的连续的多个子帧的数为在所述授权频段中的多个子帧的数以下，
所述多个子帧的至少一个子帧由所述发送期间和所述空白期间构成，
所述接收步骤为在所述空白期间的至少一部分期间内进行所述载波侦听。
6.一种与基站装置进行通信的终端装置的通信方法，所述通信方法具有：
接收步骤，所述接收步骤为使用一个主小区以及一个或者多个副小区，通过载波聚合从所述基站装置接收下行链路的信号，
所述主小区为授权频段的分量载波，且至少一个所述副小区为非授权频段的分量载波，
所述授权频段的分量载波的帧由下行链路的信号的发送期间构成，
所述非授权频段的分量载波的帧由下行链路的信号的发送期间和空白期间构成，
所述非授权频段的分量载波包含多个帧构成，
所述多个帧构成被设定有优先级，
发送所述非授权频段的下行链路的信号的发送期间由连续的多个子帧构成，
在所述非授权频段中的连续的多个子帧的数为在所述授权频段中的多个子帧的数以下，
所述多个子帧的至少一个子帧由所述发送期间和所述空白期间构成，
所述下行链路的信号包含下行链路控制信息，
所述下行链路控制信息包含表示所述空白期间的位置的信息。
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