JP2017520149A - ライセンスド周波数帯タイミングを有するアンライセンスド周波数帯 - Google Patents

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Abstract

通信機器は、ライセンスド周波数帯において通信機器が使用するタイミングを、アンライセンスド周波数帯において通信を行うために使用する。ライセンスド周波数帯で使用するために定義されている時分割（フレーム、サブフレーム、タイムスロット、及びシンボル時間など）を、通信機器がアンライセンスド周波数帯内で通信するために使用する。送信装置がアンライセンスド周波数帯内で送信を行う前に、高周波エネルギに関してアンライセンスド周波数帯を監視し、スペクトルが現在使用されているかを判断する。いかなるエネルギも検出されない場合、又はレベルが閾値未満である場合、送信部がアンライセンスド周波数帯を使用できると判断される。

Description

優先権の主張
本出願は、本出願の譲受人に譲受され、その全体が参照により明示的に本明細書に援用されている、２０１４年５月２２日出願の整理番号ＴＰＲＯ ００２４３ ＵＳの「アンライセンスド帯域のリソースを予約するための方法（ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＲＥＳＥＲＶＩＮＧ ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ ＯＮ ＵＮＬＩＣＥＮＳＥＤ ＢＡＮＤ）」と題される仮特許出願第６２／００２，０３７と、２０１４年５月２２日出願の整理番号ＴＰＲＯ ００２５０ ＵＳの「アンライセンスド帯域でのＬＴＥ送信をコーディネートする方法（ＭＥＴＨＯＤＳ ＯＦ ＣＯＯＲＤＩＮＡＴＩＮＧ ＬＴＥ ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮＳ ＯＮ ＵＮＬＩＣＥＮＳＥＤ ＢＡＮＤＳ）」と題される仮特許出願第６２／００２，０４１と、の優先権を主張するものである。
関連特許出願
本出願の請求項は、本出願の譲受人に譲受され、その全体が参照により明示的に本明細書に援用されている、本出願と同時に出願される、整理番号ＴＵＴＬ ０００２４４ ＰＣの「アンライセンスド周波数帯における装置間（Ｄ２Ｄ）通信のための通信リソースのケジューリング（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＲＥＳＯＵＲＣＥ ＳＣＨＥＤＵＬＩＮＧ ＦＯＲ ＤＥＶＩＣＥ−ＴＯ−ＤＥＶＩＣＥ （Ｄ２Ｄ） ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＩＮ ＡＮ ＵＮＬＩＣＥＮＳＥＤ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＢＡＮＤ）」と題されるＰＣＴ特許出願と、整理番号ＴＵＴＬ ０００２５０ ＰＣの「ライセンスド周波数帯において動作する装置に対してアンライセンスド周波数帯における通信リソースの割当（ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ ＯＦ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ ＩＮ ＡＮ ＵＮＬＩＣＥＮＳＥＤ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＢＡＮＤ ＴＯ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＩＮ Ａ ＬＩＣＥＮＳＥＤ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＢＡＮＤ）」と題されるＰＣＴ特許出願と、整理番号ＴＵＴＬ ０００２５１ ＰＣの「アンライセンスド周波数帯における通信のための物理チャネル構造（ＰＨＹＳＩＣＡＬ ＣＨＡＮＮＥＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＦＯＲ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＩＮ ＵＮＬＩＣＥＮＳＥＤ ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＢＡＮＤ）」と題されるＰＣＴ特許出願と、に関する。
本発明は、概して、無線通信に関し、更に具体的には、アンライセンスド周波数帯における通信のためにライセンスド周波数帯のタイミングを適用することに関する。
多くの通信は、装置間の通信を管理するために、タイミングスキーム又はタイミング構造を有する。時間は、通信機器がタイミングを送受信に適用する任意の数のユニット又はサブユニット内で定義することができる。例えば、いくつかのシステムでは、時間を、少なくともフレーム、サブフレーム、タイムスロット、及びシンボル時間に分割する。
特定の通信により使用される周波数スペクトルは、ライセンスが付与されていても、されていなくてもよい。ライセンスド周波数スペクトル（周波数帯）は、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）などの政府機関により、システムオペレータに対してライセンスが付与されている。こうしたライセンスドスペクトルの一例としては、セルラ通信に使用される周波数帯が挙げられる。アンライセンスド周波数帯は、アンライセンスド周波数帯により通信を行うにあたって政府機関からのライセンスを必要としない周波数スペクトルの任意の部分である。しかしながら、アンライセンスド周波数帯内で動作する機器は、典型的には、規制及び／又は通信規格を固守する必要がある。アンライセンスド周波数スペクトルの一例としては、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１通信に使用される周波数帯が挙げられる。
通信機器がライセンスド周波数帯において使用するタイミングを、通信機器がアンライセンスド周波数帯において通信を行うために使用する。ライセンスド周波数帯で使用するために定義されている時分割（フレーム、サブフレーム、タイムスロット、及びシンボル時間など）を、通信機器がアンライセンスド周波数帯内で通信するために使用する。送信装置がアンライセンスド周波数帯内で送信を行う前に、高周波エネルギに関してアンライセンスド周波数帯を監視し、スペクトルが現在使用されているかを判断する。いかなるエネルギも検出されない場合、又はレベルが閾値未満である場合、送信部がアンライセンスド周波数帯を使用できると判断される。後述のいくつかの例では、送信装置がアンライセンスド周波数帯を介して送信を行うことになるサブフレームより前のサブフレーム内で、アンライセンスド周波数帯を監視する。アンライセンスド周波数帯は、送信装置によって又は特定の実装に応じて別の装置によって監視することができる。
図１は、通信機器がアンライセンスド周波数帯を用いて通信を行うライセンスドサービスエリアを有するライセンスド通信システムのブロック図である。
図２は、図１のＵＥ装置のうちの１つとして使用するのに好適なＵＥ装置の一例のブロック図である。
図３は、図１のｅＮＢとして使用するのに好適な拡張型ノードＢ（ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ：ｅＮＢ）の一例のブロック図である。
図４Ａは、ライセンスド周波数帯内でライセンスドシステムによって使用されるタイミング及びタイミング構造がアンライセンスド周波数帯内での通信に使用される、アンライセンスド周波数帯及びライセンスド周波数帯を示す図である。
図４Ｂは、ライセンスド周波数帯内でライセンスドシステムによって使用されるタイミング及びタイミング構造がアンライセンスド周波数帯内での通信に使用され、アンライセンスド周波数帯内のタイミング構造がライセンスド周波数帯のタイミング構造からずれている、アンライセンスド周波数帯及びライセンスド周波数を示す図である。
図５は、アンライセンスド周波数帯がアンライセンスド周波数帯内での送信に使用されるサブフレーム内で監視されている一例に関するアンライセンスド周波数帯を示す図である。
図６は、アンライセンスド周波数帯がアンライセンスド周波数帯内での送信に使用されるサブフレームより前のサブフレーム内で監視されている一例に関するアンライセンスド周波数帯を示す図である。
図７は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、かつアンライセンスド周波数帯内でデータを送信する一例を示す図である。
図８は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、かつアンライセンスド周波数帯内でデータを送信する例に関して、ｅＮＢで実施される方法のフローチャートである。
図９は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、かつアンライセンスド周波数帯内でデータを、そのデータが送信されるサブフレームの前のサブフレーム内で送信される制御情報と共に送信する一例を示す図である。
図１０は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、アンライセンスド周波数帯内でデータを送信し、かつそのデータが送信されるサブフレームより前のサブフレーム内で制御情報を送信する例に関して、ｅＮＢで実施される方法のフローチャートである。
図１１は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、ＵＥ装置がアンライセンスド周波数帯内でデータを送信する一例を示す図である。
図１２は、ｅＮＢが制御情報を送信し、ＵＥ装置がアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、かつアンライセンスド周波数帯内でデータを送信する例に関する方法のフローチャートである。
図１３は、ｅＮＢが制御情報を送信し、アンライセンスド周波数帯を監視し、かつ予備信号を送信し、ＵＥ装置がアンライセンスド周波数帯内でデータを送信する一例を示す図である。
図１４は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、アンライセンスド周波数帯内でデータを送信し、かつＵＥ装置がデータを送信するサブフレームより前のサブフレーム内で制御情報を送信する例に関して、ｅＮＢで実施される方法のフローチャートである。
通信機器がライセンスド周波数帯での通信に使用するタイミング及びタイミング構造を、通信機器がアンライセンスド周波数スペクトルを使って通信を行うために使用する。本明細書で議論されるように、「タイミング構造」及び「タイミングスキーム」は、通信を管理するための時間内の分割及びサブ分割を意味する。以下の例のタイミング構造は、時間を、少なくともフレーム、サブフレーム及びタイムスロット及びシンボル時間に分割することを含む。本明細書で議論されるように、「タイミング」は、時間上の点及び時間上の期間を意味する。より具体的には、同じタイミングを使うには、タイミング構造内の最小の時間分割の境界を一致させる必要がある。このため、ライセンスドシステムのタイミングをアンライセンスド周波数帯に適用することにより、通信イベントが時間的に一致する。アンライセンスド周波数帯で使用されるタイミング構造は、ライセンスド周波数のタイミング構造と一致するように適用され得るが、ライセンスドシステムのタイミングは、タイミング構造と一致させることなく、アンライセンスド周波数帯内の通信に適用することができる。例えば、アンライセンスド周波数帯で使用されるタイミング構造は、いくつかの複数のシンボル時間分、ライセンスド周波数帯内のタイミング構造からずれていてもよい。しかしながら、ライセンスド周波数帯内で使用されるタイミングがアンライセンスド周波数帯に適用されるため、アンライセンスド周波数帯内のシンボル時間の境界は、ライセンスド周波数帯内のシンボル時間の境界と一致する。送信装置がアンライセンスド周波数帯内で送信を行う前に、高周波エネルギに関してアンライセンスド周波数帯を監視し、スペクトルが現在使用されているかを判断する。いかなるエネルギも検出されない場合、又はレベルが閾値未満である場合、送信部がアンライセンスド周波数帯を使用できると判断される。後述のいくつかの例では、送信装置がアンライセンスド周波数帯を介して送信を行うことになるサブフレームより前のサブフレーム内で、アンライセンスド周波数帯を監視する。いくつかの例では、送信装置は、ユーザ機器（ＵＥ）装置に対して送信を行うｅＮＢであり、ある状況では、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、別の状況では、ＵＥ装置がアンライセンスド周波数帯を監視する。他の例では、送信装置は、ｅＮＢに対して送信を行うＵＥ装置であり、ある状況では、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、別の状況では、ＵＥ装置がアンライセンスド周波数帯を監視する。更に他の例では、送信装置は、別のＵＥ装置に対して送信を行うＵＥ装置であり、ある状況では、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、別の状況では、ＵＥ装置のうちの１つがアンライセンスド周波数帯を監視する。
図１は、通信機器１０４、１０６、１０８、１１０がアンライセンスド周波数帯を用いて通信を行うライセンスドサービスエリア１０２を有するライセンスド通信システム１００のブロック図である。ライセンスド通信システム１００は、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）などの政府機関により、システムオペレータに対してライセンスドが付与されている周波数スペクトル（周波数帯）の一部分を使用する任意の通信システムであってもよい。本明細書で説明される例については、ライセンスド通信システム１００は、第３世代パートナシッププロジェクト・ロング・ターム・エボリューション（３ＧＰＰ ＬＴＥ）通信仕様改訂版のうち少なくとも１つに従って動作するセルラシステムである。ライセンスド周波数帯の例としては、１，７１０〜１，７５５及び２，１１０〜２，１５５ＭＨｚの範囲にあるＡＷＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｒｖｉｃｅ）４Ｇ周波数が挙げられる。アンライセンスド周波数帯は、アンライセンスド周波数帯により通信を行うにあたって政府機関からのライセンスドを必要としない周波数スペクトルの任意の部分である。しかしながら、アンライセンスド周波数帯内で動作する機器は、典型的には、規制及び／又は通信規格を固守する必要がある。アンライセンスド周波数帯の例としては、ＦＣＣ規則に準拠するＩＥＥＥ８０２．１１規格（ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、及びＺｉｇｂｅｅなど）に使用される周波数帯が挙げられる。図１の例では、ｅＮＢ１０４は、地理的サービスエリア（ライセンスドサービスエリア）１０２内のユーザ機器（ＵＥ）装置１０６、１０８、１１０に対して、１つ又はそれ以上のライセンスド周波数帯を用いて、無線サービスを提供する。
セルラ通信システムは、典型的には、通信規格又は仕様を固守する必要がある。通信仕様では、少なくとも、上りリンク及び下りリンク送信用のデータチャネル及び制御チャネルを定義し、少なくとも、基地局から無線通信装置への物理下りリンク制御チャネル用のいくつかのタイミングパラメータ及び周波数パラメータを特定している。第３世代パートナシッププロジェクト・ロング・ターム・エボリューション（３ＧＰＰ ＬＴＥ）の通信仕様は、通信局（ｅＮｏｄｅＢ）が、下りリンクでの直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）及び上りリンクでのシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）を使用して、無線通信装置（ＵＥ装置）にサービスを提供するシステムのための仕様である。本明細書に記載される技術は、他のタイプの通信システムに適用可能ではあるが、本明細書で検討される例示的なシステムは、ＦＤＤ ３ＧＰＰ ＬＴＥ通信仕様に従って動作する。
ｅＮＢ１０４は、任意のタイプの通信局又は送受信局又は無線ヘッドであってもよく、基地局、ｅＮｏｄｅＢ、固定局、アクセスポイント、及び他の用語と称されることもある。ｅＮＢ１０４は、典型的には、バックホールを介して、いくつかの他のｅＮＢのネットワーク内で接続される。ＵＥ装置１０６、１０８、１１０は、任意のタイプのユーザ装置であり、例えば、ハンドセット、電話、スマートフォン、モバイル装置、携帯装置、及びモデムなどの他の用語で称されることもある。ライセンスド周波数帯を用いる通信としては、ｅＮＢからＵＥ装置への下りリンク送信、ＵＥ装置からｅＮＢへの上りリンク送信、及び２つ又はそれ以上のＵＥ装置間の装置間（Ｄ２Ｄ）通信を挙げることができる。図１のＵＥ装置とｅＮＢとの間の双方向矢印は、接続及び／又は対応付けを示すが、必ずしも進行中の通信セッションを示すものではない。例えば、ＵＥ装置は、ｅＮＢに登録され、制御情報を受信することもできるが、ｅＮＢとデータの交換は行わなくてもよい。
ライセンスドサービスエリア１０２内の他のアンライセンスド装置１１２、１１４、１１６、１１８は、通信を行うためにアンライセンスド周波数帯を使用する。アンライセンスド装置１１２、１１４、１１６、１１８としては、モバイル装置１１４にサービスを提供するアクセスポイント１１２、及び装置間通信シナリオで動作する装置１１６、１１８が挙げられる。アンライセンスド通信は、アドホック通信シナリオであってもよく、双方向又は一方向であってもよい。したがって、アンライセンスド装置１１２、１１４、１１６、１１８としては、様々なタイプの装置及び機器を挙げることができる。図１の例では、アクセスポイント１１２は、アンライセンスドサービスエリア１２０内のモバイル装置１１４に無線サービスを提供し、２つの他の装置１１６、１１８は、アンライセンスド周波数帯を用いて互いに直接通信する。
本明細書の例では、ライセンスド機器１０４、１０６、１０８、１１０は、アンライセンスド装置（場合によっては、アンライセンスド周波数帯を用いる他のライセンスド装置）間での通信の干渉を回避する、又はインターフェイスが少なくとも許容水準となると判断された時間に、アンライセンスド周波数帯を通信のために用いる。送信前にアンライセンスド周波数帯を監視して、本周波数帯が現在使用中かどうかを判断する。本周波数帯が使用中でないと判断された場合、ライセンスド機器は、アンライセンスド周波数帯内で信号を送信する。図１の例では、点線の矢印が、ライセンスドシステム機器によるアンライセンスド周波数帯内の送信を示す。いくつかのシナリオでは、ＵＥ装置１０８、１１０は、アンライセンスド周波数帯内で信号１２２、１２４をｅＮＢ１０４に送信する。信号１２２、１２４は、信号のパワーレベルに応じて、十分に接近しているアンライセンスド装置に到達する。例えば、１つのＵＥ装置１２２からの信号１２２は、アクセスポイント１１２及びアンライセンスドモバイル装置１１４に到達してもよく、第２のＵＥ装置１１０からの信号１２４は、アンライセンスドモバイル装置１１６、１１８に到達してもよい。別のシナリオでは、ｅＮＢ１０４は、アンライセンスド周波数帯内で信号１２６を１つ又はそれ以上のＵＥ装置１１０に送信し、信号１２６は、アンライセンスドモバイル装置１１６、１１８に到達してもよい。アンライセンスドモバイル装置１１８は、場合によっては、ライセンスドサービスエリア１０２外であってもよい。ＵＥ装置１０８による送信が行われる前に、エネルギに関してアンライセンスド周波数帯を監視するため、アンライセンスド装置での干渉が減少する。加えて、アンライセンスド装置による送信が原因であるライセンスド装置での干渉もまた減少する。
ライセンスド通信システム１００では、タイミング及びタイミング構造を使用し、タイミング構造が時間をユニット及びサブユニットの配置に分割し、組織化する信号を送受信する。本明細書の例では、タイミング構造は、３ＧＰＰ ＬＴＥ規格の少なくとも１つの改訂版を固守し、この構造としては、少なくともフレーム、サブフレーム、タイムスロット、及びシンボル時間が挙げられる。
ライセンスドシステム１００のシステムタイミング構造及びタイミングは、アンライセンスド周波数帯内での送信がライセンスドシステムのタイミングに対応するように、アンライセンスド周波数帯に適用される。例えば、信号は、ライセンスド周波数帯のサブフレーム及びタイムスロットと一致するアンライセンスド周波数帯内の特定のサブフレーム又はタイムスロットで送信されてもよい。以下に記述するように、信号はまた、ライセンスド周波数帯で使用されるものと同じであるが、複数のタイミングユニット（例えば、シンボル期間）だけずれているタイミング構造を用いて、アンライセンスド周波数帯内で送信されてもよい。
図２は、図１のＵＥ装置１０６、１０８、１１０のうちの１つとして使用するのに好適なＵＥ装置２００の一例のブロック図である。ＵＥ装置２００は、ライセンスド周波数帯送受信部２０２と、制御部２０４と、例えばメモリなど他の構成要素及び回路（図示せず）と、を備える。本明細書の例として、それぞれのＵＥ装置はまた、アンライセンスド周波数帯受信部２０８及びアンライセンスド周波数帯送信部２１０を含む、アンライセンスド周波数帯送受信部２０６を備える。アンライセンスド周波数帯送信部２１０は、アンライセンスド周波数帯を介して信号を送信し、状況に応じて、これらの信号は、ｅＮＢへの上りリンク制御情報、ｅＮＢへの上りリンクデータ情報、別のＵＥへのＤ２Ｄ制御情報、及び／又は別のＵＥ装置Ｄ２Ｄデータ情報を提供し得る。アンライセンスド周波数帯送信部２１０はまた、場合によっては、更に詳細に後述するように、アンライセンスド周波数帯内で予備信号を送信するために使用されてもよい。アンライセンスド周波数帯送信部２１０は、ＵＥ装置２００から割愛されてもよい。これは、ＵＥ装置２００が、アンライセンスド周波数帯を監視するためにのみ使用される場合、かつ／又はアンライセンスド周波数帯内で信号を受信するためにのみ使用される場合にあり得る。アンライセンスド周波数帯受信部２０８は、アンライセンスド周波数帯を介して信号を受信し、状況に応じて、これらの信号は、ｅＮＢからの下りリンク制御情報、ｅＮＢからの下りリンクデータ情報、別のＵＥからのＤ２Ｄ制御情報、及び／又は別のＵＥ装置からのＤ２Ｄデータ情報を提供し得る。
ライセンスド周波数帯送受信部２０２は、ライセンスド周波数帯内で上りリンク無線信号をｅＮＢへ送信する送信部及びｅＮＢから下りリンク無線信号を受信する受信部を備える。送受信部はまた、割り当てられたライセンスド上りリンク通信リソースを使用して、Ｄ２Ｄ信号を送受信するように構成され得る。制御部２０４は、ＵＥ装置２００の構成要素を制御して、本明細書に記載される装置２００の機能を管理し、かつ装置２００の全体的な機能性を簡易化する。制御部２０４は、送受信部２０２、２０８及びメモリなどの他の構成要素に接続される。
図３は、図１のｅＮＢ１０４として使用するのに好適なｅＮＢ３００の一例のブロック図である。ｅＮＢ３００は、ライセンスド周波数帯送受信部３０２と、制御部３０４と、例えばメモリなど他の構成要素及び回路（図示せず）と、を備える。本明細書の例として、ｅＮＢはまた、アンライセンスド周波数帯受信部３０８及びアンライセンスド周波数帯送信部３１０を含むアンライセンスド周波数帯送受信部３０６を備える。アンライセンスド周波数帯送信部３１０は、アンライセンスド周波数帯を介して信号を送信し、状況に応じて、これらの信号は、下りリンク制御情報をＵＥ装置に提供してもよく、また下りリンクデータ情報をＵＥ装置に提供してもよい。アンライセンスド周波数帯送信部３１０はまた、場合によっては、更に詳細に後述するように、アンライセンスド周波数帯内で予備信号を送信するために使用されてもよい。アンライセンスド周波数帯送信部３１０は、ｅＮＢ３００から割愛されてもよい。これは、ｅＮＢが、アンライセンスド周波数帯を監視するためにのみ使用される場合、かつ／又はアンライセンスド周波数帯内で信号を受信するためにのみ使用される場合にあり得る。ライセンスド周波数帯送受信部３０２は、サービスエリア１０２内でＵＥ装置１０４、１０６、１０８、１１０と無線信号の交換を行う。ライセンスド周波数帯内でのｅＮＢから及びＵＥ装置からの送信は、ライセンスドシステム１００のオペレータに対してライセンスドが付与されている周波数帯による送信のシグナリング、プロトコール、及びパラメータを定義する通信仕様に準拠する。通信仕様は、通信用の厳格なルールを提供してもよく、かつ具体的な実施は異なり得るが通信仕様には従っている一般的な要件を提供してもよい。本明細書における検討は、３ＧＰＰロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）通信仕様に関するが、状況によっては、他の通信仕様を使用してもよい。通信仕様では、少なくとも、上りリンク及び下りリンク送信用のデータチャネル及び制御チャネルが定義され、少なくとも、物理チャネル用のいくつかのタイミングパラメータ及び周波数パラメータが特定されている。以下に更に詳細に議論するように、タイミングパラメータのうち少なくとも１つは、アンライセンスド周波数帯に適用される。
図４Ａは、ライセンスド周波数帯４０４内でライセンスドシステムによって使用されるタイミング及びタイミング構造がアンライセンスド周波数帯４０２内での通信に使用される、アンライセンスド周波数帯４０２及びライセンスド周波数帯４０４の図である。図４Ａ及び図４Ｂの図は、周波数−時間グラフ４００、４３０であり、ライセンスド周波数帯４０２内の周波数−時間リソースエレメント及びアンライセンスド周波数帯に適用されるタイミングを示す。グラフ４００、４３０は、必ずしも尺度通りに記述されているものではなく、例示的な視覚表示を提供するにすぎない。ライセンスド周波数帯内のライセンスドシステムによって使用されるタイミングは、システムが動作する通信仕様と、周波数帯の規則とに、少なくとも部分的に基づいている。システムのタイミング構造（タイミングスキーム）を構築するために、多数の方法で時間を編成することができる。本明細書の例としては、時間は、少なくともフレーム４０６、サブフレーム４０８、４０９、４１０、タイムスロット４１２、４１４、及びシンボル時間４１６に編成される。例としては、ライセンスド周波数帯４０２に使用されるタイミング及びタイミング構造は、１つ又はそれ以上の３ＧＰＰ ＬＴＥ通信仕様のリリースに準拠する。
フレーム４０６は、少なくとも第１のサブフレーム（Ｋ）１０８及び第２のサブフレーム（Ｋ＋１）４０９を含む、複数のサブフレームを含む。ＬＴＥについては、各フレームは、１０のサブフレームを含み、各サブフレームは、２のタイムスロットを含む。タイムスロットは、シンボル時間に更に分割され、ＬＴＥ通信仕様では、各タイムスロットは、７のシンボル時間４１６を含む。ＬＴＥでは、ライセンスド周波数帯４０４は、サブキャリア４１８に分割される。シンボル時間とサブキャリアとを組み合わせにより、リソースエレメントが定義される。他のタイミングスキーム及び構造を、ライセンスド周波数帯４０６で使用してもよい。
上記のように、ライセンスド機器では、ライセンスド周波数帯４０４内で使用されるタイミングに従って、ＵＥ装置及び／又はｅＮＢがアンライセンスド周波数帯４０２を介して信号を送信する通信に関して、アンライセンスド周波数帯４０２を使用する。ライセンスドシステム内で使用されるタイミング構造はまた、アンライセンスド周波数帯に適用される。図４Ａの例では、ライセンスドシステムは、フレーム、サブフレーム、タイムスロット及びシンボル時間構造をアンライセンスド周波数帯４０２に適用する。
このため、例として、ライセンスド機器は、ライセンスド周波数帯４０４内で使用されるタイミング及びタイミング構造に従って、アンライセンスド周波数帯４０２内で信号を送信する。したがって、アンライセンスド周波数帯内に適用されているフレーム４２０は、ライセンスド周波数帯４０２内におけるフレーム４０６に相当する。アンライセンスド周波数帯に適用されているサブフレーム４２２、４２３、４２４、タイムスロット４２６、４２８、及びシンボル時間は、ライセンスド周波数帯内のサブフレーム４０８、４０９、４１０、タイムスロット４１２、４１４、及びシンボル時間４１６に相当する。図４Ａには、２つの周波数帯のタイミング構造が一致しているものとして示されているが、場合によっては、タイミング構造は、いくつかの複数のシンボル時間、タイムスロット、サブフレーム、又は他のタイミング構造ユニット分、ずれていてもよい。
図４Ｂは、ライセンスド周波数帯４０４内でライセンスドシステムによって使用されるタイミング及びタイミング構造がアンライセンスド周波数帯４０２内での通信に使用され、アンライセンスド周波数帯内のタイミング構造がライセンスド周波数帯のタイミング構造からずれている、アンライセンスド周波数帯４０２及びライセンスド周波数帯４０４を示す図である。アンライセンスド周波数帯内のタイミング構造は、ライセンスド周波数帯内のタイミング構造からのオフセット４３２を有する。図４Ｂの例では、オフセットは、１つのシンボル時間（シンボル期間）である。オフセット４３２は、任意の複数のシンボル時間であってもよい。図４Ｂに示すとおり、シンボル時間の縁部が一致しており、アンライセンスド周波数帯内でライセンスド周波数帯のタイミングが適用されていることが示されている。
図５は、アンライセンスド周波数帯がアンライセンスド周波数帯４０２内での送信に使用されるサブフレーム内で監視されている一例に関するアンライセンスド周波数帯を示す図である。後述のとおり、監視は、ｅＮＢ又はＵＥ装置によって実施されてもよい。本明細書の例では、アンライセンスド周波数帯の監視及び検知は、アンライセンスド周波数帯を用いるアンライセンスド機器によって使用される技術に従って実施される。例えば、アンライセンスド周波数帯が、規格８０２．１１に準拠するシステムによって通常使用される２．４ＧＨｚ帯である場合、８０２．１１装置が使用する技術と類似の技術を用いて、送信装置によって監視が実施される。しかしながら、任意の様々な技術を、アンライセンスド周波数帯の「検知」、「聞き取り」又は他の監視を行うために使用してもよい。送信装置には、アンライセンスド周波数帯内のエネルギを測定し、測定されたエネルギと閾値とを比較するための電子装置を含む。測定されたエネルギが閾値を超えている場合、送信装置は、その周波数帯が使用中であると判断する。場合によっては、アンライセンスド周波数帯全体のエネルギを測定する。他の状況では、アンライセンスド周波数帯のスペクトルの一部分のみ測定する。例えば、送信装置が、他のライセンスド装置がアンライセンスド周波数帯を使用中かどうかを判断している場合、送信装置は、ライセンスド装置がその周波数帯を使用していればエネルギが存在するであろう特定のサブキャリアを調べてもよい。こうしたサブキャリアは、例えば参照信号の送信に使用してもよい。
このため、監視装置（ｅＮＢ又はＵＥ装置）は、アンライセンスド周波数帯が使用中かどうかを判断する。例えば、監視装置では、測定されたエネルギレベルと閾値とを比較し、測定レベルが閾値未満である場合、周波数帯が使用中でないと判断してもよい。周波数帯内のエネルギレベルの測定又は少なくとも周波数帯内のエネルギの検出に十分な時間を与えるように、監視時間５０２の持続時間（ζ）を選択する。好適な監視時間の持続時間の例としては、およそ０．１〜０．５ｍｓ又は全データ送信バースト時間の約２〜１０％である。場合によっては、持続時間は、複数のシンボル時間である。例えば、ＬＴＥにおいて、持続時間ζ＝０．５×シンボル時間（式中、シンボル時間は、約７１．８マイクロ秒）である。しかしながら、監視時間（ζ）５０２が、通信に使用されるであろうサブフレーム内にある場合、通信に利用可能な時間を最大限にするために、監視時間（ζ）を最小限に抑えるべきである。図５の例では、１つのサブフレームの期間を「Ｔ」で示す。したがって、通信に利用可能な時間（送信時間）は、Ｔ−ζである。
図６は、アンライセンスド周波数帯４０２がアンライセンスド周波数帯４０２内での送信に使用されるサブフレーム４２３より前のサブフレーム４２２内で監視されている一例に関するアンライセンスド周波数帯を示図である。図６の例では、サブフレームＫ＋１ ４２３の開始からオフセット（α）６０２したところで、サブフレームＫ４２２内の監視時間５０２の間に、アンライセンスド周波数帯を監視（検知）する。オフセットは、ゼロ以上（α≦０）である。オフセットが０（α＝０）に等しくなると、サブフレームＫが終了し、サブフレームＫ＋１が開始する。前のサブフレームで監視を実施するため、サブフレームＫ＋１ ４２３全体を送信に利用することができる。このため、場合によっては、送信時間５０６は、サブフレーム期間（Ｔ）５０４と等しい。
周波数帯内のエネルギレベルの測定又は少なくとも周波数帯内のエネルギの検出に十分な時間を与えるように、監視時間（ζ）５０２を選択する。送信サブフレームＫ＋１ ４２３の開始からのオフセット（α）６０２は、干渉の可能性を最小限に抑えるように十分に短くなるように選択される。
図７は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、かつアンライセンスド周波数帯内でデータを送信する一例を示す図である。図７の例では、ｅＮＢは、Ｋサブフレーム４２２内の、Ｋ＋１サブフレーム４２３からオフセット６０２したところで、アンライセンスド周波数帯４０２を監視する。ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯が使用中でないと判断した場合、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯４０２内で予備信号７０２を送信する。予備信号７０２は、周波数帯４０２を監視している他の近傍の装置に、周波数帯４０２が使用中であると判断させる、任意のタイプの伝送であってもよい。いくつかの状況では、予備信号７０２は、検出及び干渉を補助するために、アンライセンスド機器によって使用される信号を模倣してもよい。例えば、アンライセンスド周波数帯４０２が、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が適用する周波数帯である場合、予備信号７０２は、送信要求（ＲＴＳ）信号を模倣してもよい。任意選択的なＲＴＳ／ＣＴＳ（送信要求／送信可）機構により、装置は、ある時間、帯域幅を予約することができる。任意選択的な機構に従い、ＲＴＳ／ＣＴＳを用いる装置は、その装置が、例えばアクセスポイントなどの別の装置とのＲＴＳ／ＣＴＳ通信を完了しない限り、データフレームを送信することはない。装置は、ＲＴＳフレームを送信することによって、このプロセスを開始する。他の装置（例えば、アクセスポイント）は、ＲＴＳを受信し、装置がデータフレームを送信する前に受信しなければならないＣＴＳフレームで応答する。ＣＴＳはまた、ＲＴＳ手順を開始した装置がデータを送信する間、アンライセンスド周波数帯へのアクセスを控えるように他の装置に対して警告する時間価値を含む。図７の例では、ｅＮＢは、ＲＴＳ信号である予備信号７０２を送信してもよい。ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコールでは、ＲＴＳに応答して、受信者がＣＴＳを送信する必要があるが、ＣＴＳの送信は、必ずしも予備信号７０２に応答して送信されるものではない。場合によっては、予備信号を受信する受信装置は、ＣＴＳを模倣している肯定応答信号を送信する。他の状況では、ＲＴＳを受信後、受信装置は、応答せずに、単にデータの伝送を待機する。他の装置は、ＲＴＳを認識して、そのチャネルが取られると想定することになる。更に他の状況では、送信装置は、サブフレーム境界までＲＴＳ信号の持続時間を延長し、次いで、データ伝送の送信を開始する。送信装置は、データ伝送までＲＴＳ信号を断続的に繰り返すことによって、ＲＴＳ信号を延長してもよい。この方法では、送信装置は、他の装置がＲＴＳ送信によりチャネル内でエネルギを検出したときに送信を行わないように、チャネルを占有する。送信装置はまた、いかなる有意義な情報も含まない予備信号（例えば「０００００」）を送信することにより、次のサブフレーム境界までチャネルを占有することによって、媒体を予約してもよい。
ｅＮＢは、下りリンクのライセンスド周波数帯４０４において、ｅＮＢから１つ又はそれ以上のＵＥ装置への通信のためにアンライセンスド周波数帯４０２で使用されるリソースを識別する制御信号７０４を送信する。いくつかの状況では、制御信号７０４は、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）である。他の状況では、制御信号は、図７に示すとおり、拡張型物理下りリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）である。ｅＮＢは、制御チャネルによって特定されたリソースを介して、アンライセンスド周波数帯内で、データ７０６をＵＥ装置に送信する。制御チャネルは、データが送信されるとき、同じサブフレーム４２３内で送信させることができる。これは、ＵＥ装置がアンライセンスド周波数帯内で受信したデータのバッファ処理を行うためであり、次いで、制御チャネルから使用されたリソースを判断した後、その情報をデコードすることができる。
図８は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、かつアンライセンスド周波数帯内でデータを送信する例に関して、ｅＮＢで実施される方法のフローチャートである。
ステップ８０２では、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯を監視する。Ｋサブフレームの間、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯を検知する。上記のように、アンライセンスド機器が使用するものと類似の技術を使用して、アンライセンスド周波数帯を監視することができる。
ステップ８０４では、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯が使用中かどうかを判断する。監視によって得られた測定値は、例えば、閾値と比較することができる。アンライセンスド周波数帯が使用中である場合、ｅＮＢは、ステップ８０２に戻り、引き続きアンライセンスド周波数帯を監視する。アンライセンスド周波数帯が使用中でない場合、この手順をステップ８０６で引き続き行う。
ステップ８０６では、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯内で予備信号７０２を送信する。好適な予備信号７０２の例としては、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠して送信されるＲＴＳ信号が挙げられる。
ステップ８０８では、ｅＮＢは、下りリンクのライセンスド周波数帯４０４を介して、次のサブフレーム（サブフレームＫ＋１）４２３内で制御情報を送信する。制御情報７０４は、ｅＮＢからのデータ伝送に使用されるアンライセンスド周波数帯内の通信リソースを識別／特定する。このため、制御情報により、データ伝送の周波数及び時間が特定される。制御情報は、ＥＰＤＣＣＨ又はＰＤＣＣＨ内で、１つ又はそれ以上のＵＥ装置に送信されてもよい。
上記のように場合によっては、予約確認信号（肯定応答信号）が、ｅＮＢからＫ＋１サブフレーム内で送信され、予約が成功していることが示されてもよい。こうした信号は、ＥＰＤＣＣＨ内で送信することができ、かつ頑強性に関して、又はＵＥ装置が予備信号（例えば、ＲＴＳ）に関して、アンライセンスド周波数帯の監視を行っていない場合、有用であり得る。
ステップ８１０では、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯４０２のＫ＋１サブフレーム４２３内において、１つ又はそれ以上のＵＥ装置にデータを送信する。このため、図７及び図８の例では、ｅＮＢは、制御情報とデータとを同じサブフレーム内で送信しており、ライセンスド周波数帯内で制御情報が送信され、アンライセンスド周波数帯内でデータ送信される。
図９は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、かつアンライセンスド周波数帯内でデータを、そのデータが送信されるサブフレームの前のサブフレーム内で送信される制御情報と共に送信する一例を示す図である。したがって、図９の例は、データが送信される前に制御情報９０２が送信される点を除き、図７の例と類似している。図９の例では、制御情報９０２は、Ｋサブフレーム４２２内で送信され、データは、Ｋ＋１サブフレーム４２３内で送信される。場合によっては、制御情報は、Ｋサブフレームより前に送信されてもよい。概して、制御情報９０２は、データが送信されるサブフレームより前の任意のサブフレーム内又は図７に関連して上述したのと同じサブフレーム内で送信されてもよい。例えば、制御情報９０２は、Ｋ−Ｑサブフレーム内で送信される（Ｑは、０、１、２、３、又は４である）。上記のように、ｅＮＢは、Ｋサブフレーム４２２内の、Ｋ＋１サブフレーム４２３からオフセット６０２したところで、アンライセンスド周波数帯４０２を監視する。ｅＮＢが、アンライセンスド周波数帯が使用中でないと判断した場合、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯４０２内で予備信号９０４を送信する。予備信号９０４は、周波数帯４０２を監視している他の近傍の装置に、周波数帯４０２が使用中であると判断させる、任意のタイプの伝送であってもよい。いくつかの状況では、予備信号９０４は、検出及び干渉を補助するために、アンライセンスド機器によって使用される信号を模倣してもよい。例えば、アンライセンスド周波数帯４０２が、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が適用する周波数帯である場合、予備信号９０４は、送信要求（ＲＴＳ）信号を模倣してもよい。
ｅＮＢは、下りリンクのライセンスド周波数帯４０４において、ｅＮＢから１つ又はそれ以上のＵＥ装置への通信のためにアンライセンスド周波数帯４０２で使用されるリソースを識別する制御情報９０２を送信する。図９の例では、制御情報は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視する同じサブフレーム（サブフレームＫ）４２２内で送信される。制御情報は、アンライセンスド周波数帯内でのデータ伝送の周波数及び時間を識別する。いくつかの状況では、制御信号７０４は、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）である。他の状況では、制御信号は、図９に示すとおり、拡張型物理下りリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ）である。ｅＮＢは、Ｋ＋１サブフレーム４２３内の制御チャネルによって特定されたリソースを介して、アンライセンスド周波数帯内で、１つ又はそれ以上のＵＥ装置にデータ９０６を送信する。
図１０は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、アンライセンスド周波数帯内でデータを送信し、かつデータ送信されるサブフレームより前のサブフレーム内で制御情報を送信する例に関して、ｅＮＢで実施される方法のフローチャートである。
ステップ１００２では、ｅＮＢは、下りリンクのライセンスド周波数帯４０４を介してサブフレーム（サブフレームＫ）４２２内で制御情報を送信する。制御情報９０２は、ｅＮＢからのデータ伝送に使用されるアンライセンスド周波数帯内の通信リソースを識別／特定する。このため、制御情報により、データ伝送の周波数及び時間が特定される。制御情報は、ＥＰＤＣＣＨ又はＰＤＣＣＨ内で、１つ又はそれ以上のＵＥ装置に送信されてもよい。
ステップ１００４では、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯を監視する。Ｋサブフレームの間、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯を検知する。上記のように、アンライセンスド機器が使用するものと類似の技術を使用して、アンライセンスド周波数帯を監視することができる。
ステップ１００６では、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯が使用中かどうかを判断する。監視によって得られた測定値は、例えば、閾値と比較することができる。アンライセンスド周波数帯が使用中である場合、ｅＮＢは、ステップ１００２に戻り、新規制御情報を送信し、かつステップ１００４で引き続きアンライセンスド周波数帯を監視する。アンライセンスド周波数帯が使用中でない場合、この手順をステップ１００８で引き続き行う。
ステップ１００８では、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯内で予備信号９０４を送信する。好適な予備信号９０４の例としては、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠して送信されるＲＴＳ信号が挙げられる。
ステップ１０１０では、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯４０２のＫ＋１サブフレーム４２３内において、１つ又はそれ以上のＵＥ装置にデータを送信する。このため、図９及び図１０の例では、ｅＮＢは、データが送信されるサブフレームより前のサブフレーム（Ｋ）内で制御情報を送信しており、ライセンスド周波数帯内で制御情報９０２が送信され、アンライセンスド周波数帯内でデータが送信される。
図１１は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、ＵＥ装置がアンライセンスド周波数帯内でデータを送信する一例を示す図である。
ｅＮＢは、Ｋサブフレーム４２２内で、制御情報を１つ又はそれ以上のＵＥ装置に送信する。制御情報１１０２は、Ｋ＋１サブフレーム４２３内でデータを送信するために、アンライセンスド周波数帯内においてＵＥ装置によって使用されるべきリソースを特定する。制御情報１１０２は、ＰＤＣＣＨ又はＥＰＤＣＣＨ内で送信されてもよい。図１１の例では、制御情報１１０２は、Ｋサブフレーム４２２内で送信され、データは、Ｋ＋１サブフレーム４２３内で送信される。場合によっては、制御情報は、Ｋサブフレームより前に送信されてもよい。概して、制御情報１１０２は、データが送信されるサブフレームより前の任意のサブフレーム内において送信されてもよい。例えば、制御情報１１０２は、Ｋ−Ｑサブフレーム内で送信される（Ｑは、０、１、２、３、又は４である）。
ＵＥ装置は、Ｋサブフレーム４２２内の、Ｋ＋１サブフレーム４２３からオフセット６０２したところで、アンライセンスド周波数帯４０２を監視する。アンライセンスド周波数帯が使用中でないとＵＥ装置が判断した場合、ＵＥ装置は、アンライセンスド周波数帯４０２内で予備信号１１０４を送信する。予備信号１１０４は、周波数帯４０２を監視している他の近傍の装置に、周波数帯４０２が使用中であると判断させる、任意のタイプの伝送であってもよい。いくつかの状況では、予備信号１１０４は、検出及び干渉を補助するために、アンライセンスド機器によって使用される信号を模倣してもよい。例えば、アンライセンスド周波数帯４０２が、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が適用する周波数帯である場合、予備信号１１０４は、送信要求（ＲＴＳ）信号を模倣してもよい。アンライセンスド周波数帯が使用中かどうかをＵＥ装置が判断するいくつかの状況では、ＵＥは、ｅＮＢに通知を送信する。こうした通知は、ライセンスド上りリンクチャネル内で送信される。
ｅＮＢは、場合によっては、肯定応答により、予備信号に応答してもよい。例えば、アンライセンスド機器がＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って動作する場合、ｅＮＢは、ＲＴＳ予備信号に応答して、ＣＴＳ応答を送信することができる。
ＵＥ装置は、制御チャネルによって特定されたリソースを介してアンライセンスド周波数帯内のＫ＋１サブフレーム４２３内で、ｅＮＢにデータ１１０６を送信する。アンライセンスド周波数帯が使用中であるとＵＥ装置が判断した場合、ＵＥ装置は、データを送信しない。ｅＮＢは、次のサブフレーム内で使用されるリソースを識別する新規の制御情報を送信してもよい。
図１２は、ｅＮＢが制御情報を送信し、ＵＥ装置がアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、かつアンライセンスド周波数帯内でデータを送信する例に関する方法のフローチャートである。
ステップ１２０２では、ｅＮＢは、下りリンクのライセンスド周波数帯４０４を介してサブフレーム（サブフレームＫ）４２２内で制御情報を送信する。制御情報１２０２は、ＵＥ装置からのデータ伝送に使用されるべきアンライセンスド周波数帯内の通信リソースを識別／特定する。このため、制御情報により、データ伝送の周波数及び時間が特定される。制御情報は、ＥＰＤＣＣＨ又はＰＤＣＣＨ内で、１つ又はそれ以上のＵＥ装置に送信されてもよい。
ステップ１２０４では、ＵＥ装置は、アンライセンスド周波数帯を監視する。Ｋサブフレームの間、ＵＥ装置は、アンライセンスド周波数帯を検知する。上記のように、アンライセンスド機器が使用するものと類似の技術を使用して、アンライセンスド周波数帯を監視することができる。
ステップ１２０６では、ＵＥ装置は、アンライセンスド周波数帯が使用中かどうかを判断する。監視によって得られた測定値は、例えば、閾値と比較することができる。アンライセンスド周波数帯が使用中である場合、本方法では、ｅＮＢが新規の制御情報を送信するステップ１２０２に戻る。ＵＥ装置は、次いで、ステップ１００４でアンライセンスド周波数帯を監視する。アンライセンスド周波数帯が使用中でない場合、この手順をステップ１００８で引き続き行う。
ステップ１２０８では、ＵＥ装置は、アンライセンスド周波数帯内で予備信号１１０４を送信する。好適な予備信号１１０４の例としては、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠して送信されるＲＴＳ信号が挙げられる。
ステップ１２１０では、ＵＥ装置は、アンライセンスド周波数帯４０２内のＫ＋１サブフレーム４２３内でデータをｅＮＢに送信する。このため、図１１及び図１２の例では、ｅＮＢは、ＵＥがデータを送信するサブフレームより前のサブフレーム（Ｋ）内で制御情報を送信しており、ライセンスド周波数帯内で制御情報が送信され、アンライセンスド周波数帯内でデータが送信される。
図１３は、ｅＮＢが制御情報１３０２を送信し、アンライセンスド周波数帯を監視し、かつ予備信号を送信し、ＵＥ装置がアンライセンスド周波数帯内でデータを送信する例を示す図である。ｅＮＢは、下りリンクのライセンスド周波数帯内で、ＵＥ装置に制御情報を送信し、制御情報は、アンライセンスド周波数帯内でデータを送信するために、ＵＥ装置により使用されるべき通信リソースを識別する。このため、制御情報３０１２が、アンライセンスド周波数帯内でのデータ伝送の周波数及び時間を識別する。ｅＮＢは、Ｋサブフレーム４２２内の、Ｋ＋１サブフレーム４２３からオフセット６０２したところで、アンライセンスド周波数帯４０２を監視する。アンライセンスド周波数帯が使用中でないとｅＮＢが判断した場合、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯４０２内で予備信号１３０４を送信する。予備信号１３０４は、周波数帯４０２を監視している他の近傍の装置に、周波数帯４０２が使用中であると判断させる、任意のタイプの伝送であってもよい。いくつかの状況では、予備信号１３０４は、検出及び干渉を補助するために、アンライセンスド機器によって使用される信号を模倣してもよい。例えば、アンライセンスド周波数帯４０２が、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が適用する周波数帯である場合、予備信号９０４は、送信要求（ＲＴＳ）信号を模倣してもよい。図１３の例では、ｅＮＢは、制御情報が送信されるサブフレーム（Ｋ）４２２内のアンライセンスド周波数帯を監視する。
ＵＥ装置は、予備信号に関して、アンライセンスド周波数帯を監視する。ＵＥが、ｅＮＢにより送信される予備信号１３０４を検出した場合、ＵＥ装置は、制御情報によって特定されたアンライセンスド周波数帯内のリソースを用いてデータを送信する。予備信号が検出されない場合、ＵＥ装置は、アンライセンスド周波数帯内でデータの送信を行わない。これは、アンライセンスド周波数帯が使用中であるために、ｅＮＢが予備信号を送信しなかった可能性があるためである。ＵＥ装置は、Ｋ＋１サブフレーム４２３内の、制御情報によって特定されたリソースを介してアンライセンスド周波数帯内に亘ってデータを送信する。図１３の例では、制御情報１３０２は、Ｋサブフレーム４２２内で送信され、データは、Ｋ＋１サブフレーム４２３内で送信される。場合によっては、制御情報１３０２は、Ｋサブフレームより前に送信されてもよい。概して、制御情報１３０２は、データが送信されるサブフレームより前の任意のサブフレーム内で送信されてもよい。例えば、制御情報１３０２は、Ｋ−Ｑサブフレーム内で送信される（Ｑは、０、１、２、３、又は４である）。
図１４は、ｅＮＢがアンライセンスド周波数帯を監視し、予備信号を送信し、アンライセンスド周波数帯内でデータを送信し、かつＵＥ装置がデータを送信するサブフレームより前のサブフレーム内で制御情報を送信する例に関して、ｅＮＢで実施される方法のフローチャートである。
ステップ１４０２では、ｅＮＢは、下りリンクのライセンスド周波数帯４０４を介してサブフレーム（サブフレームＫ）４２２内で制御情報を送信する。制御情報１３０２は、ｅＮＢからのデータ伝送に使用されるアンライセンスド周波数帯内の通信リソースを識別／特定する。このため、制御情報により、データ伝送の周波数及び時間が特定される。制御情報は、ＥＰＤＣＣＨ又はＰＤＣＣＨ内で、１つ又はそれ以上のＵＥ装置に送信されてもよい。
ステップ１４０４では、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯を監視する。Ｋサブフレームの間、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯を検知する。上記のように、アンライセンスド機器が使用するものと類似の技術を使用して、アンライセンスド周波数帯を監視することができる。
ステップ１４０６では、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯が使用中かどうかを判断する。監視によって得られた測定値は、例えば、閾値と比較することができる。アンライセンスド周波数帯が使用中である場合、ｅＮＢは、ステップ１４０２に戻り、新規の制御情報を送信し、かつステップ１４０４で引き続きアンライセンスド周波数帯を監視する。アンライセンスド周波数帯が使用中でない場合、この手順をステップ１４０８で引き続き行う。
ステップ１４０８では、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯内で予備信号１３０４を送信する。好適な予備信号１３０４の例としては、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠して送信されるＲＴＳ信号が挙げられる。
ステップ１４１０では、ＵＥ装置は、ｅＮＢか予備信号を受信したかどうかを判断する。ＵＥ装置は、予備信号に関して、アンライセンスド周波数帯を監視する。予備信号を受信していない場合、ＵＥは、アンライセンスド周波数帯内でいかなるデータも送信せず、手順は、ステップ１４０２に戻る。ｅＮＢからの予備信号をＵＥ装置で受信した場合、本方法は、ステップ１４１２で引き続き行う。
ステップ１４１２では、ＵＥ装置は、アンライセンスド周波数帯４０２内のＫ＋１サブフレーム４２３内において、データをｅＮＢに送信する。このため、図１３及び図１４の例では、ｅＮＢは、ＵＥ装置によりデータが送信されるサブフレームより前のサブフレーム（Ｋ）内で制御情報を送信しており、ライセンスド周波数帯内で制御情報１４０２が送信され、アンライセンスド周波数帯内でデータが送信される。
本発明の他の実施形態及び変更例が、これらの教示を参酌して、当業者に容易に創作されることとなるのは明らかである。上述の記載は、例示的であり、限定的なものではない。本発明は、上記の明細書及び添付の図面に基づく実施形態及び変更例の全てを含む、以下の請求の範囲によってのみ限定されることとなる。従って、本発明の範囲は、上記の説明を参照して判定されるのではなく、均等物の全範囲と共に、添付される請求の範囲を参照して判定されるべきである。
本明細書の例では、ライセンスド機器１０４、１０６、１０８、１１０は、アンライセンスド装置（場合によっては、アンライセンスド周波数帯を用いる他のライセンスド装置）間での通信の干渉を回避する、又は干渉が少なくとも許容水準となると判断された時間に、アンライセンスド周波数帯を通信のために用いる。送信前にアンライセンスド周波数帯を監視して、本周波数帯が現在使用中かどうかを判断する。本周波数帯が使用中でないと判断された場合、ライセンスド機器は、アンライセンスド周波数帯内で信号を送信する。図１の例では、点線の矢印が、ライセンスドシステム機器によるアンライセンスド周波数帯内の送信を示す。いくつかのシナリオでは、ＵＥ装置１０８、１１０は、アンライセンスド周波数帯内で信号１２２、１２４をｅＮＢ１０４に送信する。信号１２２、１２４は、信号のパワーレベルに応じて、十分に接近しているアンライセンスド装置に到達する。例えば、１つのＵＥ装置１０８からの信号１２２は、アクセスポイント１１２及びアンライセンスドモバイル装置１１４に到達してもよく、第２のＵＥ装置１１０からの信号１２４は、アンライセンスドモバイル装置１１６、１１８に到達してもよい。別のシナリオでは、ｅＮＢ１０４は、アンライセンスド周波数帯内で信号１２６を１つ又はそれ以上のＵＥ装置１１０に送信し、信号１２６は、アンライセンスドモバイル装置１１６、１１８に到達してもよい。アンライセンスドモバイル装置１１８は、場合によっては、ライセンスドサービスエリア１０２外であってもよい。ＵＥ装置１０８による送信が行われる前に、エネルギに関してアンライセンスド周波数帯を監視するため、アンライセンスド装置での干渉が減少する。加えて、アンライセンスド装置による送信が原因であるライセンスド装置での干渉もまた減少する。
ライセンスド周波数帯送受信部２０２は、ライセンスド周波数帯内で上りリンク無線信号をｅＮＢへ送信する送信部及びｅＮＢから下りリンク無線信号を受信する受信部を備える。送受信部はまた、割り当てられたライセンスド上りリンク通信リソースを使用して、Ｄ２Ｄ信号を送受信するように構成され得る。制御部２０４は、ＵＥ装置２００の構成要素を制御して、本明細書に記載される装置２００の機能を管理し、かつ装置２００の全体的な機能性を簡易化する。制御部２０４は、送受信部２０２、２０６及びメモリなどの他の構成要素に接続される。
図４Ａは、ライセンスド周波数帯４０４内でライセンスドシステムによって使用されるタイミング及びタイミング構造がアンライセンスド周波数帯４０２内での通信に使用される、アンライセンスド周波数帯４０２及びライセンスド周波数帯４０４の図である。図４Ａ及び図４Ｂの図は、周波数−時間グラフ４００、４３０であり、ライセンスド周波数帯４０４内の周波数−時間リソースエレメント及びアンライセンスド周波数帯に適用されるタイミングを示す。グラフ４００、４３０は、必ずしも尺度通りに記述されているものではなく、例示的な視覚表示を提供するにすぎない。ライセンスド周波数帯内のライセンスドシステムによって使用されるタイミングは、システムが動作する通信仕様と、周波数帯の規則とに、少なくとも部分的に基づいている。システムのタイミング構造（タイミングスキーム）を構築するために、多数の方法で時間を編成することができる。本明細書の例としては、時間は、少なくともフレーム４０６、サブフレーム４０８、４０９、４１０、タイムスロット４１２、４１４、及びシンボル時間４１６に編成される。例としては、ライセンスド周波数帯４０４に使用されるタイミング及びタイミング構造は、１つ又はそれ以上の３ＧＰＰ ＬＴＥ通信仕様のリリースに準拠する。
フレーム４０６は、少なくとも第１のサブフレーム（Ｋ）４０８及び第２のサブフレーム（Ｋ＋１）４０９を含む、複数のサブフレームを含む。ＬＴＥについては、各フレームは、１０のサブフレームを含み、各サブフレームは、２のタイムスロットを含む。タイムスロットは、シンボル時間に更に分割され、ＬＴＥ通信仕様では、各タイムスロットは、７のシンボル時間４１６を含む。ＬＴＥでは、ライセンスド周波数帯４０４は、サブキャリア４１８に分割される。シンボル時間とサブキャリアとを組み合わせにより、リソースエレメントが定義される。他のタイミングスキーム及び構造を、ライセンスド周波数帯４０４で使用してもよい。
ステップ１２０６では、ＵＥ装置は、アンライセンスド周波数帯が使用中かどうかを判断する。監視によって得られた測定値は、例えば、閾値と比較することができる。アンライセンスド周波数帯が使用中である場合、本方法では、ｅＮＢが新規の制御情報を送信するステップ１２０２に戻る。ＵＥ装置は、次いで、ステップ１２０４でアンライセンスド周波数帯を監視する。アンライセンスド周波数帯が使用中でない場合、この手順をステップ１２０８で引き続き行う。
図１３は、ｅＮＢが制御情報１３０２を送信し、アンライセンスド周波数帯を監視し、かつ予備信号を送信し、ＵＥ装置がアンライセンスド周波数帯内でデータを送信する例を示す図である。ｅＮＢは、下りリンクのライセンスド周波数帯内で、ＵＥ装置に制御情報を送信し、制御情報は、アンライセンスド周波数帯内でデータを送信するために、ＵＥ装置により使用されるべき通信リソースを識別する。このため、制御情報１３０２が、アンライセンスド周波数帯内でのデータ伝送の周波数及び時間を識別する。ｅＮＢは、Ｋサブフレーム４２２内の、Ｋ＋１サブフレーム４２３からオフセット６０２したところで、アンライセンスド周波数帯４０２を監視する。アンライセンスド周波数帯が使用中でないとｅＮＢが判断した場合、ｅＮＢは、アンライセンスド周波数帯４０２内で予備信号１３０４を送信する。予備信号１３０４は、周波数帯４０２を監視している他の近傍の装置に、周波数帯４０２が使用中であると判断させる、任意のタイプの伝送であってもよい。いくつかの状況では、予備信号１３０４は、検出及び干渉を補助するために、アンライセンスド機器によって使用される信号を模倣してもよい。例えば、アンライセンスド周波数帯４０２が、ＩＥＥＥ８０２．１１規格が適用する周波数帯である場合、予備信号１３０４は、送信要求（ＲＴＳ）信号を模倣してもよい。図１３の例では、ｅＮＢは、制御情報が送信されるサブフレーム（Ｋ）４２２内のアンライセンスド周波数帯を監視する。

Claims (21)

  1. フレーム、サブフレーム及びタイムスロットを含むタイミング構造を用いて、ライセンスド周波数帯内で第１の信号を通信機器から送信することと、
    前記タイミング構造を用いて、アンライセンスド周波数帯内で第２の信号を前記通信機器から送信することと、を含む、方法。
  2. 前記タイミング構造は、第３世代パートナシッププロジェクト・ロング・ターム・エボリューション（３ＧＰＰ ＬＴＥ）通信仕様の改訂版に準拠している、請求項１に記載の方法。
  3. 前記アンライセンスド周波数帯を監視することと、
    少なくとも部分的に前記監視することに基づいて、前記アンライセンスド周波数帯が使用中かどうかを判断することと、
    前記アンライセンスド周波数帯が使用中でないと判断した場合にのみ、前記アンライセンスド周波数帯内で前記第２の信号を前記通信機器から送信することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記アンライセンスド周波数帯が使用中でないと判断した場合にのみ、前記アンライセンスド周波数帯内で予備信号を前記通信機器から送信することを更に含み、前記予備信号は、前記アンライセンスド周波数帯を監視している監視装置に、前記アンライセンスド周波数帯が使用中であると判断させる、請求項３に記載の方法。
  5. 前記監視することは、前記タイミング構造の第１のサブフレーム内で実施され、前記第１のサブフレームは、前記タイミング構造の第２のサブフレームより前にあり、前記第２の信号は、前記第２のサブフレーム内で送信される、請求項４に記載の方法。
  6. 送信装置は、前記第２の信号を送信し、前記監視することは、前記送信装置によって実施される、請求項４に記載の方法。
  7. 前記送信装置は、サービスエリア内で無線サービスを提供する拡張型ノードＢ（ｅＮＢ）である、請求項６に記載の方法。
  8. 制御情報を前記ｅＮＢからユーザ機器（ＵＥ）装置に送信することを更に含み、前記制御情報は、前記第２の信号を前記ｅＮＢから前記ＵＥ装置に送信するために使用される前記アンライセンスド周波数帯内の通信リソースを識別する、請求項７に記載の方法。
  9. 前記制御情報を前記ｅＮＢから送信することは、前記タイミング構造のサブフレーム内で前記制御情報を送信することを含み、前記第２の信号を送信することは、前記サブフレーム内で前記第２の信号を送信することを含む、請求項８に記載の方法。
  10. 前記制御情報を前記ｅＮＢから送信することは、前記タイミング構造の第１のサブフレーム内で前記制御情報を送信することを含み、前記第２の信号を送信することは、前記第１のサブフレーム後の第２のサブフレーム内で前記第２の信号を送信することを含む、請求項８に記載の方法。
  11. 前記送信装置は、サービスエリア内で無線サービスを提供する拡張型ノードＢ（ｅＮＢ）の前記サービスエリア内のユーザ機器（ＵＥ）装置である、請求項６に記載の方法。
  12. 制御情報を前記ｅＮＢから前記ＵＥ装置に送信することを更に含み、前記制御情報は、前記第２の信号を前記ＵＥ装置から前記ｅＮＢに送信するために使用される前記アンライセンスド周波数帯内の通信リソースを識別する、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記制御情報を前記ｅＮＢから送信することは、前記タイミング構造の第１のサブフレーム内で前記制御情報を送信することを含み、前記第２の信号を送信することは、前記第１のサブフレーム後の第２のサブフレーム内で前記第２の信号を送信することを含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 送信装置は、前記第２の信号を送信し、前記監視することは、前記送信装置とは異なる別の装置によって実施される、請求項４に記載の方法。
  15. 前記送信装置は、サービスエリア内で無線サービスを提供する拡張型ノードＢ（ｅＮＢ）であり、前記別の装置は、前記サービスエリア内のユーザ機器（ＵＥ）装置である、請求項１４に記載の方法。
  16. 制御情報を前記ｅＮＢから前記ＵＥ装置に送信することを更に含み、前記制御情報は、前記第２の信号を前記ｅＮＢから前記ＵＥ装置に送信するために使用される前記アンライセンスド周波数帯内の通信リソースを識別する、請求項１２に記載の方法。
  17. 前記制御情報を前記ｅＮＢから送信することは、前記タイミング構造のサブフレーム内で前記制御情報を送信することを含み、前記第２の信号を送信することは、前記サブフレーム内で前記第２の信号を送信することを含み、
    前記ＵＥ装置において、前記アンライセンスド周波数帯内のデータのバッファ処理を行うことを更に含む、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記制御情報を前記ｅＮＢから送信することは、前記タイミング構造の第１のサブフレーム内で前記制御情報を送信することを含み、前記第２の信号を送信することは、前記第１のサブフレーム後の第２のサブフレーム内で前記第２の信号を送信することを含む、請求項１６に記載の方法。
  19. 前記送信装置は、サービスエリア内で無線サービスを提供する拡張型ノードＢ（ｅＮＢ）の前記サービスエリア内のユーザ機器（ＵＥ）装置である、請求項１４に記載の方法。
  20. 制御情報を前記ｅＮＢから前記ＵＥ装置に送信することを更に含み、前記制御情報は、前記第２の信号を前記ＵＥ装置から前記ｅＮＢに送信するために使用される前記アンライセンスド周波数帯内の通信リソースを識別する、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記制御情報を前記ｅＮＢから送信することは、前記タイミング構造の第１のサブフレーム内で前記制御情報を送信することを含み、前記第２の信号を送信することは、前記第１のサブフレーム後の第２のサブフレーム内で前記第２の信号を送信することを含む、請求項２０に記載の方法。
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