JP6165201B2 - 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法 - Google Patents

無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法に関する。
ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。ＬＴＥからのさらなる広帯域化および高速化を目的として、ＬＴＥアドバンスト（Ｒｅｌ．１０−１２）が仕様化され、さらに、例えば５Ｇ（5th generation mobile communication system）と呼ばれるＬＴＥの後継システムが検討されている。
Ｒｅｌ．８から１２のＬＴＥでは、事業者に免許された周波数帯、すなわちライセンスバンド（Licensed band）において排他的な運用がなされることを想定して仕様化が行われた。ライセンスバンドとしては、例えば、８００ＭＨｚ、２ＧＨｚまたは１．７ＧＨｚなどが使用される。
スマートフォンやタブレット等の高機能化されたユーザ端末／ユーザ装置（ＵＥ：User Equipmentと呼ぶ）の普及は、ユーザトラヒックを急激に増加させている。この増加するユーザトラヒックを吸収するため、更なる周波数バンドを追加する必要があるが、ライセンスバンドのスペクトラム（licensed spectrum）には限りがある。このため、ライセンスバンド以外に利用可能なアンライセンススペクトラム（unlicensed spectrum）のバンド（これをアンライセンスバンド：unlicensed bandと呼ぶ）を利用して、ＬＴＥシステムの周波数を拡張することが検討されている（非特許文献２）。
アンライセンスバンドとしては、たとえばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）と同じ２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚ帯などが使用される。Ｒｅｌ．１３ ＬＴＥでは、ライセンスバンドとアンライセンスバンドの間でのキャリアアグリゲーション（ＣＡ）を行うことが検討されている。このように、ライセンスバンドとともにアンライセンスバンドを用いて行う通信をＬＡＡ（License-Assisted Access）と称する。将来的にライセンスバンドとアンライセンスバンドのデュアルコネクティビティ（ＤＣ）や、アンライセンスバンドのスタンドアローンもＬＡＡの検討対象となる可能性がある。
3GPP TS 36.300 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2" AT&T, Drivers, Benefits and Challenges for LTE in Unlicensed Spectrum, 3GPP TSG-RAN Meeting #62 RP-131701
アンライセンスバンドでは、他事業者のＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ又はその他のシステムとの共存のため、干渉制御機能の導入が検討されている。Ｗｉ−Ｆｉでは、同一周波数内での干渉制御機能として、ＣＣＡ（Clear Channel Assessment）に基づくＬＢＴ（Listen Before Talk）が利用されている。
したがって、ＬＴＥシステムに対してアンライセンスバンドを設定する場合も、干渉制御機能としてリスニング（例えば、ＬＢＴ）を適用してＵＬ送信及び／又はＤＬ送信を制御することが想定される。かかる場合、他システム（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ）や他のＬＴＥ事業者との効率的かつフェアな共存を図ると共に、効率的な周波数の運用を実現することが要求される。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、送信前にリスニングが適用されるセル（例えば、アンライセンスバンド）において、他システムとの共存を図ると共に周波数利用効率を向上することができる無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法を提供することを目的の１つとする。
本発明の無線基地局は、ＤＬ信号を送信する送信部と、ＤＬ信号の送信前にリスニングを適用してＤＬ送信を制御する制御部と、ＤＬ送信に対する送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を受信する受信部と、を有し、前記制御部は、所定期間のＤＬ送信に対するＮＡＣＫ数と、前記ＤＬ送信を行うコードワード数及び／又はトランスポートブロック数と、に基づいてリスニングに適用するコンテンションウィンドウサイズを制御することを特徴とする。
本発明によれば、送信前にリスニングが適用されるセル（例えば、アンライセンスバンド）において、他システムとの共存を図ると共に周波数利用効率を向上することができる。
ＬＢＴにおける無線フレーム構成の一例を示す図である。 ＤＬ−ＬＢＴ後の送信に設定されるバースト期間の一例を示す図である。 リスニングにランダムバックオフを適用した場合の一例を示す図である。 本実施の形態におけるＣＷサイズの制御方法の一例を示す図である。 本実施の形態におけるＣＷサイズの制御方法の他の例を示す図である。 本実施の形態におけるリスニング動作手順の一例を示す図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。 本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の説明図である。
上述したように、アンライセンスバンドでは、他事業者のＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）またはその他のシステムと共存するため、干渉制御機能が必要になる。同一周波数での干渉制御機能として、Ｗｉ−Ｆｉでは、ＣＣＡに基づくＬＢＴ（Listen Before Talk）と呼ばれる機能が実装されている。日本や欧州などにおいてはＬＢＴ機能が５ＧＨｚ帯アンライセンスバンドで運用されるＷｉ−Ｆｉなどのシステムにおいて必須と規定されている。
このため、アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａを運用するシステム（例えば、ＬＡＡシステム）においても、信号の送信前にリスニングを適用することにより同一周波数内における干渉制御を行うことが検討されている。リスニングが設定されるキャリアでは、複数のシステムにおける無線基地局やユーザ端末が、同一周波数帯域を共有利用することが想定される。
リスニングの適用により、ＬＡＡとＷｉ−Ｆｉとの間の干渉、ＬＡＡシステム間の干渉などを回避することができる。また、ＬＡＡシステムを運用するオペレータ毎に、接続可能なユーザ端末の制御を独立して行う場合であっても、リスニングによりそれぞれの制御内容を把握することなく干渉を低減することができる。
ここで、リスニングとは、ある送信ポイント（例えば、無線基地局、ユーザ端末など）が信号の送信を行う前に、他の送信ポイントなどから所定レベル（例えば、所定電力）を超える信号が送信されているか否かを検出／測定する動作を指す。また、無線基地局及び／又はユーザ端末が行うリスニングは、ＬＢＴ（Listen Before Talk）、ＣＣＡ（Clear Channel Assessment）、キャリアセンスなどとも呼ばれる。
例えば、ＬＴＥシステムでＬＢＴを適用する場合、送信ポイント（ＬＴＥ−Ｕ基地局及び／又はユーザ端末）は、アンライセンスバンドにおいてＵＬ信号及び／又はＤＬ信号を送信する前にリスニング（ＬＢＴ、ＣＣＡ）を行う。そして、他システム（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ）や別のＬＡＡの送信ポイントからの信号を検出しなかった場合、アンライセンスバンドで通信を実施する構成とすることができる。
送信ポイントは、ＬＢＴで測定した受信電力が所定の閾値以下である場合は、チャネルは空き状態（ＬＢＴ−ｉｄｌｅ）であると判断し送信を行う。「チャネルが空き状態である」とは、言い換えると、特定のシステムによってチャネルが占有されていないことをいい、チャネルがアイドルである、チャネルがクリアである、チャネルがフリーである、などともいう。
一方で、送信ポイントは、ＬＢＴで測定した受信電力が所定の閾値を超える場合、チャネルはビジー状態（ＬＢＴ−ｂｕｓｙ）であると判断し、送信を制限する。例えば、リスニングの結果、ＬＢＴ−ｂｕｓｙであると判断した場合には、（１）ＤＦＳ（Dynamic Frequency Selection）により別キャリアに遷移する、（２）送信電力制御（ＴＰＣ）を行う、（３）送信を行わない（送信停止、又は待機）、などの処理が実施される。ＬＢＴ−ｂｕｓｙの場合、当該チャネルは、改めてＬＢＴを行いチャネルが空き状態であることが確認できた後に初めて利用可能となる。なお、ＬＢＴによるチャネルの空き状態／ビジー状態の判定方法は、これに限られない。
例えば、アンライセンスバンドのキャリア（周波数と称してもよい）を用いて通信を行うユーザ端末が、当該アンライセンスバンドのキャリアで通信を行っている他のエンティティ（他のユーザ端末等）を検出した場合、当該キャリアでの送信が禁止される場合を想定する。この場合、当該ユーザ端末は、送信タイミングよりも所定期間前のタイミングでＬＢＴを実行する。ＬＢＴを実行するユーザ端末は、送信タイミングよりも所定期間前のタイミングで対象となるキャリアの帯域全体をサーチし、他の装置（無線基地局、ＬＡＡ−ＵＥ、Ｗｉ−Ｆｉ装置等）が当該キャリアの帯域において通信しているか否かを確認する。通信していないことが確認された場合に限って、当該キャリアを用いて送信を行う。他方、一部の帯域でも他の装置が使用中であることを検出した場合、すなわち、他の装置からの当該帯域に係る信号の受信電力がしきい値を超過していることを検出した場合、当該ユーザ端末は自らの送信を中止する。ここで、ＬＢＴ期間中の受信信号電力が所定のしきい値より高い場合、チャネルはビジー状態（ＬＢＴ−ｂｕｓｙ）とみなされる。ＬＢＴ期間中の受信信号電力が所定のしきい値より低い場合、チャネルはアイドル状態（ＬＢＴ−ｉｄｌｅ）とみなされる。
また、ＬＢＴメカニズムには、大別してＬＢＥ（Load-Based Equipment）およびＦＢＥ（Frame-Based Equipment）の２種類がある。ＬＢＥでは、初期ＣＣＡを実施して、ＬＢＴ−ｉｄｌｅであれば送信を開始し、ＬＢＴ−ｂｕｓｙであればＥＣＣＡ（Extended CCA）手順を実施する。つまり、ＬＢＥは、キャリアセンスを行った結果チャネルが使用不可であった場合はキャリアセンス時間を延長し、チャネルが使用可能となるまで継続的にキャリアセンスを行うメカニズムである。ＬＢＥでは、適切な衝突回避のためランダムバックオフが必要である。
ＦＢＥでは、固定のタイミングおよび固定の周期でキャリアセンスを実施し、ＬＢＴ−ｉｄｌｅであれば送信を開始し、ＬＢＴ−ｂｕｓｙであれば次のキャリアセンスタイミングまで待機する。つまり、ＦＢＥは、固定のフレーム周期をもち、所定のフレームでキャリアセンスを行った結果、チャネルが使用可能であれば送信を行うが、チャネルが使用不可であれば次のフレームにおけるキャリアセンスタイミングまで送信を行わずに待機するというメカニズムである。
図１は、ＬＢＴにおける無線フレーム構成の一例を示す図である。図１Ａは、ＦＢＥの無線フレーム構成の一例を示している。ＦＢＥの場合、ＬＢＴ時間（LBT duration）及びＬＢＴ周期は固定であり、所定のシンボル数（例えば、１〜３シンボル）及び周期（例えば、１ｍｓ毎）でＬＢＴが行われる。一方、図１Ｂは、ＬＢＥの無線フレーム構成の一例を示している。ＬＢＥの場合、ＬＢＴ時間は固定でない。例えば、所定の条件を満たすまでＬＢＴシンボルが継続されてもよい。具体的には、ＬＢＴ−ｉｄｌｅが観測されるまで、無線基地局はＬＢＴを継続して実施してもよい。なお、本実施の形態は、ランダムバックオフを利用するＬＢＥに好適に適用することができるがこれに限られない。
無線基地局が実施するＤＬ送信用のリスニング（ＤＬ−ＬＢＴ）結果がＬＢＴ−ｉｄｌｅである場合、無線基地局に対して所定期間の間はＬＢＴを省略した信号送信を許容することができる（図２参照）。リスニングを適用するセルにおいて、リスニング後（ＬＢＴ−ｉｄｌｅの場合）にＬＢＴを実施せずに送信できる期間を、バースト期間（バースト送信期間、バースト長、最大バースト長、最大許容バースト長、Maximum burst length）とも呼ぶ。
このように、アンライセンスバンドを用いるＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいても、ＵＬ送信及び／又はＤＬ送信を行う前にリスニングを行うことが想定される。かかる場合、他システム（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ）や他のＬＴＥ事業者との効率的かつフェアな共存を図ると共に、効率的な周波数の運用を実現することが要求される。
他システム（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ）とのフェアな共存を実現するために、アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムを利用する場合にも、リスニングにおいてランダムバックオフを適用すると共に、ランダムバックオフにおけるウィンドウサイズを可変とするメカニズムを適用することが考えられる。ランダムバックオフとは、チャネルが空き状態（アイドル状態）となった場合であっても、各送信ポイントがすぐに送信を開始するのでなく、ランダムに設定される期間だけ送信を待機してチャネルがクリアであれば送信を開始するメカニズムを指す。これにより、複数の送信ポイント間で送信機会を分散してフェアにすることができる。ランダムバックオフにおけるウィンドウ（コンテンションウィンドウ（ＣＷ：Contention Window）とも呼ぶ）サイズとは、ランダムに設定されるバックオフ期間の範囲を決定するためのウィンドウサイズを指す。
例えば、アンライセンスバンドにおいてチャネルが使用状態（ビジー状態）の場合、各送信ポイント（アクセスポイント）は、リスニングによりチャネルが空き状態（アイドル状態）と判断した時にデータの送信を開始する。この時、チャネルの空き状態を待っていた複数の送信ポイントが一斉に送信を開始すると送信ポイント間で衝突する可能性が高くなる。そのため、送信ポイント間の衝突を抑制するために、チャネルが空き状態になった場合でも各送信ポイントはすぐに送信を行わず、ランダムに設定される期間だけ送信を待機して送信ポイント間の衝突の確率を抑制する（ランダムバックオフ）。
各送信ポイントに設定されるバックオフ期間は、ランダムに設定されるカウンタ値（乱数値）に基づいて決定することができる。カウンタ値の範囲はコンテンションウィンドウ（ＣＷ：Contention Window）サイズに基づいて決定され、例えば、０〜ＣＷサイズ（整数値）の範囲からランダムにカウンタ値が設定される。
図３にランダムバックオフの適用例を示す。送信ポイントは、ＣＣＡによりチャネルがアイドル状態と判断した場合にランダムバックオフ用のカウンタ値を生成する。そして、所定期間（defer period（D_eCCA）とも呼ばれる）の待ち時間だけチャネルが空いていることを確認できるまでカウンタ値を保持する。チャネルが所定期間空いていることを確認できた場合、送信ポイントは、所定時間単位（例えば、eCCAスロット時間単位）のセンシングを行い、チャネルが空いている場合にはカウンタ値を減らし、カウンタ値がゼロになったら送信を行うことができる。
ランダムバックオフにおいて、カウンタ値はＣＷサイズに関連づけられた範囲から決定される。図３ではバックオフ期間として１〜１６の中からランダムな値が選択される場合を示している。
Ｗｉ−Ｆｉでは、受信側からのＡＣＫの有無に応じてＣＷサイズの変更を行う。例えば、ＵＬ送信及びＤＬ送信において、送信ポイントからパケット送信を行った後に受信側からＡＣＫが返ってこなかった場合、当該送信ポイントは衝突が起こっていたと判断してＣＷサイズを拡大する。図３では、パケット送信に対するＡＣＫフィードバックがない場合にＣＷサイズを１６から３２に拡大する場合を示している。
アンライセンスバンドでＬＴＥシステムを利用する場合にも、Ｗｉ−Ｆｉと同様に送信ポイント（無線基地局及び／又はユーザ端末）がランダムバックオフを適用すると共に、ＡＣＫの有無に応じてＣＷサイズを変更して制御することが考えられる。
しかし、Ｗｉ−Ｆｉでは、基本的に１回のバースト送信は１つの端末のみに向けたものとなるのに対し、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステム（ＬＡＡ）では、１回のバースト送信には複数のユーザ端末に向けたデータが含まれる。このように本発明者等は、ＬＴＥシステムでは、１回のバースト送信に対し、送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が複数のユーザ端末からフィードバックされる点でＷｉ−Ｆｉと異なっている点に着目した。
したがって、ＬＴＥシステムでリスニングを行う場合に、Ｗｉ−Ｆｉと同様に１ユーザ端末からのＡＣＫのフィードバック有無に基づいてＣＷサイズを変更すると不要にＣＷサイズが拡大される可能性がある。例えば、大部分のユーザ端末に対してはデータ送信が適切に行われる場合であっても、特定のユーザ端末に対してデータ送信が行えない場合にＣＷサイズが拡大される場合が生じる。ＣＷサイズが不要に拡大されると、信号の送信前の待機時間が長くなることにより、周波数利用効率の低下や送信機会が低減するおそれがある。
また、ＬＴＥシステムでは、再送制御（ＨＡＲＱ）等を適用するため、通常ターゲットにするブロック誤り率（ＢＬＥＲ：Block Error Rate）を１０％等として、変調／符号化方式（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）を設定する。このため、ＣＷサイズを拡大する必要（衝突等）がない場合にもＮＡＣＫが受信される場合がある。この場合、衝突の問題が発生しないような状況であってもＣＷサイズが不要に拡大される可能性が考えられる。
そこで、本発明者等は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステム（ＬＡＡ）においてリスニングを適用する場合、リスニング後の送信（例えば、バースト送信）に含まれるデータに対するＡＣＫ数及び／又はＮＡＣＫ数に基づいてＣＷサイズを制御することを見出した。例えば、ＬＡＡのリスニングにおいて、リスニング後のバースト送信に含まれるデータに対するＮＡＣＫ数をカウントし、カウントしたＮＡＣＫ数が所定閾値を超えた場合にＣＷサイズを拡大するように制御する。
これにより、不要なＣＷサイズの拡大による送信機会の損失や周波数利用効率の低下を抑制することができる。また、適切な状況に基づいてＣＷサイズを調整することができるため、他システムとのフェアな共存を実現することができる。
また、ＮＡＣＫ数（又はＡＣＫ数）のカウントの対象期間内に多重したユーザ数等を考慮して所定閾値を決定してもよいし、ＮＡＣＫ数のカウントの対象期間となるバースト送信の範囲を制限することもできる。これにより、通信状況に応じてＣＷサイズを適切に変更することが可能となる。なお、ＮＡＣＫ数にはＤＴＸを含めてもよい。
以下に、上述した本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態では、リスニング（ＬＢＴ）が設定されない周波数キャリアをライセンスバンド、リスニングが設定されるキャリアをアンライセンスバンドとして説明するが、これに限られない。本実施の形態は、リスニングが設定される周波数キャリア（又は、セル）であれば、ライセンスバンド又はアンライセンスバンドに関わらず適用することができる。
また、以下の説明では、無線基地局のＤＬ送信のリスニングを例に挙げて説明するが、これに限られない。本実施の形態は、リスニングを適用する送信ポイント（例えば、ユーザ端末）であれば適用することができる。例えば、以下の説明における無線基地局をユーザ端末に置き換えることができる。また、以下の説明では、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいてリスニングを適用する場合について説明するが、本実施の形態はこれに限られない。信号送信前にリスニングを適用し、複数の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）がフィードバックされるシステムであれば適用することができる。
（第１の態様）
第１の態様では、リスニング後のバースト送信に含まれるデータに対するＮＡＣＫ数に基づいてＣＷサイズを制御する場合について詳細に説明する。なお、ＮＡＣＫ数にはＤＴＸを含めてもよいし、ＮＡＣＫ数のかわりにＡＣＫ数に基づいてＣＷサイズを制御してもよい。
図４は、リスニングを適用したＤＬ送信の一例を示す図である。図４では、リスニング結果がアイドル状態である場合に、最大４ｍｓのＤＬバースト送信が設定される場合を示している。ＤＬバースト送信の期間は４ｍｓに限られず適宜設定することができる。
本実施の形態では、ＣＷサイズの変更を制御する（ＮＡＣＫ数をカウントする）パラメータとして、（１）ＮＡＣＫ数のカウントを行うバースト内のサブフレーム数（Ｌサブフレーム）、（２）ＮＡＣＫ数のカウントを行うバースト周期（Ｍバースト）、（３）ＣＷサイズの拡大を判断するＮＡＣＫ数閾値（Ｎ個）を設定することができる。
例えば、ＮＡＣＫ数のカウントをバースト内の全てのサブフレームで行う場合（ここでは、Ｌ＝４サブフレーム）、ＮＡＣＫ数カウントを各リスニング後のバースト送信でそれぞれ行う場合（ここでは、バースト周期Ｍ＝１バースト）を想定する。この場合、無線基地局は、ＬＢＴ後の各バースト送信（図４におけるバースト送信＃１〜＃３）の各サブフレームで送信されるＤＬデータに対するＮＡＣＫ数をそれぞれカウントし、カウントしたＮＡＣＫ数が所定閾値を超える場合にＣＷサイズをそれぞれ拡張する。
ＣＷサイズを拡張する場合、例えば、拡張する前のＣＷサイズの２倍に変更することができる。一方で、カウントしたＮＡＣＫ数が所定閾値以下である場合、ＣＷサイズを維持する。あるいは、カウントしたＮＡＣＫ数が所定閾値以下であり、ＣＷサイズが初期値（例えば、ＣＷ＝８）より拡大している場合(例えば、ＣＷ＝１６)、ＣＷサイズをリセットして初期値に戻してもよい。
また、無線基地局は、ＮＡＣＫ数のカウントを行う期間（対象バースト送信）を全てのバースト送信でなく、一部のバースト送信に限定することができる。また、ＮＡＣＫ数カウントを行う対象となるバースト送信内の送信時間間隔（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）（例えば、サブフレーム）を限定することも可能である。
図５Ａは、ＮＡＣＫ数カウントを行う対象バースト送信を、各バースト送信でなく２周期毎（バースト周期Ｍ＝２）とする場合を示している。また、図５Ｂは、さらに、図５Ａにおいて対象となるバースト送信内の複数のサブフレームのうち所定サブフレーム（ここでは、バースト送信内の最後のサブフレーム）に限定してＮＡＣＫ数のカウントを行う場合を示している。このように、ＮＡＣＫ数をカウントするバースト送信や送信時間間隔（例えば、サブフレーム）を限定することにより、ＣＷサイズの制御に伴う動作を簡略化することができる。
なお、図５Ｂにおけるサブフレームとは、ＬＢＴ後に送信を開始するタイミングからの送信時間間隔（例えば、１ｍｓ）とすることができる。あるいは、ユーザ端末が他のセル（例えば、ライセンスバンド）にも接続している場合には、当該ライセンスバンドと同期して設定される送信時間間隔を基準にＮＡＣＫ数のカウントの対象となるサブフレームを設定することも可能である。
なお、ＮＡＣＫ数のカウントを行うバースト送信の周期やサブフレーム数は図４、図５に示した場合に限られない。以下に、（１）ＮＡＣＫ数のカウントを行うバースト内のサブフレーム数（Ｌサブフレーム）、（２）ＮＡＣＫ数のカウントを行うバースト周期（Ｍバースト）、（３）ＣＷサイズの拡大を判断するＮＡＣＫ数閾値（Ｎ個）の設定方法の一例について説明する。
（１）ＮＡＣＫ数のカウントを行うバースト内のサブフレーム数（Ｌサブフレーム）
ＮＡＣＫ数のカウントを行うサブフレーム数は１（Ｌ＝１）とすることができる。この場合、ＮＡＣＫ数のカウントに必要となる期間が低減するため、ＣＷサイズ変更の判断動作を簡略化することができる。あるいは、ＮＡＣＫ数のカウントを行うサブフレーム数Ｌは１より大きく（例えば、バースト送信内の全サブフレーム）することができる。この場合、衝突によって多数のユーザのＤＬ受信が失敗したようなケースをより正確に把握できる。
サブフレーム数は、仕様であらかじめ定義した構成としてもよいし、通信時に設定可能としてもよい。サブフレーム数を仕様であらかじめ定義する場合、リスニング後の最大バースト長に関連づけて（例えば、比例して）定義してもよいし、最大バースト長に関わらず固定値としてもよい。
ユーザ端末がＵＬ送信前のリスニングにおいてＣＷサイズを制御する場合、無線基地局は、サブフレーム数に関する情報をＬＢＴパラメータとしてユーザ端末に通知することができる。この場合、無線基地局はＮＡＣＫ数のカウントを行うバースト内のサブフレーム数に関する情報を上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知信号等）でユーザ端末に設定することができる。また、ユーザ端末がライセンスバンドにも接続している場合、無線基地局はライセンスバンドを介してサブフレーム数に関する情報をユーザ端末へ通知してもよい。
（２）ＮＡＣＫ数のカウントを行うバースト周期（Ｍバースト）
ＮＡＣＫ数のカウントを行うバースト周期は、１（Ｍ＝１）とすることができる。この場合、各リスニング後のバースト送信に基づいてＣＷサイズの変更を判断するため、ＣＷサイズの変更を柔軟に変更することができる。また、ＮＡＣＫ数のカウントを行うバースト周期を１より大きい値に設定してもよい。この場合、ＮＡＣＫ数のカウントの対象となるバースト送信が低減するため、ＣＷサイズ変更の判断動作を簡略化することができる。
バースト周期は、仕様であらかじめ定義した構成としてもよいし、通信時に設定可能としてもよい。バースト周期を仕様であらかじめ定義する場合、リスニング後の最大バースト長に関連づけて定義してもよいし、最大バースト長に関わらず固定値としてもよい。
ユーザ端末がＵＬ送信前のリスニングにおいてＣＷサイズを制御する場合、無線基地局は、バースト周期に関する情報をＬＢＴパラメータとしてユーザ端末に通知することができる。この場合、無線基地局はＮＡＣＫ数のカウントを行うバースト周期に関する情報を上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知信号等）でユーザ端末に設定することができる。また、ユーザ端末がライセンスバンドにも接続している場合、無線基地局はライセンスバンドを介してバースト周期に関する情報をユーザ端末へ通知してもよい。
（３）ＣＷサイズを拡大するＮＡＣＫ数閾値（Ｎ個）
ＣＷサイズの拡大を判断するためのＮＡＣＫ数の閾値は１（Ｎ＝１）としてもよいし、１より大きい値に設定することができる。また、ＮＡＣＫ数の閾値は、仕様であらかじめ定義した構成としてもよいし、通信時に設定可能としてもよい。ＮＡＣＫ数の閾値を仕様であらかじめ定義する場合、ＮＡＣＫ数カウント対象となる期間（バースト送信期間）に多重されるトランスポートブロック（ＴＢ）数、コードワード（ＣＷ）数、ユーザ端末数、及びＨＡＲＱプロセス数の少なくとも一つに関連付けて（例えば、比例して）定義することができる。これにより、通信状況に応じて所定閾値（ＮＡＣＫ数閾値）を設定することができるため、不要にＣＷサイズが拡張されることを抑制することができる。
あるいは、ＮＡＣＫ数カウント対象となる期間（バースト送信期間）に多重されるトランスポートブロック（ＴＢ）数、コードワード（ＣＷ）数、ユーザ端末数、及びＨＡＲＱプロセス数に関わらず固定値としてもよい。
ユーザ端末がＵＬ送信前のリスニングにおいてＣＷサイズを制御する場合、無線基地局は、ＣＷサイズの拡大を判断するためのＮＡＣＫ数の閾値に関する情報をＬＢＴパラメータとしてユーザ端末に通知することができる。この場合、無線基地局はＮＡＣＫ数の閾値に関する情報を上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知信号等）でユーザ端末に設定することができる。また、ユーザ端末がライセンスバンドにも接続している場合、無線基地局はライセンスバンドを介してＮＡＣＫ数の閾値に関する情報をユーザ端末へ通知してもよい。
あるいは、ユーザ端末がＵＬ送信前のリスニングにおいてＣＷサイズを制御する場合、ＣＷサイズを無線基地局が直接指定してもよい。この場合、無線基地局は、ＵＬ ＬＢＴに適用するＣＷサイズに関する情報を上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知信号等）でユーザ端末に設定することができる。また、ユーザ端末がライセンスバンドにも接続している場合、無線基地局はライセンスバンドを介してＣＷサイズに関する情報をユーザ端末へ通知してもよい。
（第２の態様）
第２の態様では、ＤＬ送信前のリスニングにおけるＣＷサイズの制御方法の一例について説明する。図６に第２の態様におけるリスニング動作の一例を示す。なお、以下のＣＷサイズの制御方法は、ＵＬ ＬＢＴ（ユーザ端末）にも適用することができる。
アイドル状態（例えば、無線基地局のバッファが空の状態）から送信をスタートする場合（ＳＴ１０１、ＳＴ１０２−Ｙｅｓ）、初期のＬＢＴ（ＣＣＡ）期間BiCCAのセンシングを行う（ＳＴ１０３）。初期のＬＢＴ（ＣＣＡ）期間BiCCAとしては、例えば、３４μｓとすることができる。センシングの結果、チャネルが空いている（アイドル状態の）場合（ＳＴ１０３−Ｙｅｓ）、ＤＬ送信を行う（ＳＴ１０４）。
初期のＣＣＡのセンシングでチャネルが空いていない（ビジー状態の）場合（ＳＴ１０３−Ｎｏ）や、アイドル状態以外で送信を開始したい場合（例えば、ＳＴ１０４のデータ送信後に他のデータ送信がある場合（ＳＴ１０５−Ｙｅｓ）、リスニングにランダムバックオフを適用する。具体的には、無線基地局は、ランダムバックオフを利用するためにランダムなカウンタ値（Ｎ）を生成する（ＳＴ１０６）。ランダムなカウンタ値（Ｎ）の範囲は、０〜ＣＷサイズ（ｑ−１）から選択される整数値とすることができる。
また、ＣＷサイズ（ｑ）は、上記第１の態様で示したように、所定期間のＤＬ送信（ＤＬバースト送信）に対するＡＣＫ数及び／又はＮＡＣＫ数に基づいて変更（アップデート）される（ＳＴ１０７）。無線基地局は、カウンタ値を生成後、所定期間（defer period（DeCCA））だけチャネルが空いていることを確認する（ＳＴ１０８）。所定期間（defer period（DeCCA））としては、例えば３４μｓとすることができる。無線基地局は、所定期間にチャネルが空いていることを確認できた場合（ＳＴ１０８−Ｙｅｓ）、カウンタ値がゼロであるか確認し（ＳＴ１０９）、カウンタ値（Ｎ）がゼロである場合（ＳＴ１０９−Ｙｅｓ）にはＤＬバースト送信を行う（ＳＴ１０４）。
カウンタ値（Ｎ）がゼロでない場合（ＳＴ１０９−Ｎｏ）、無線基地局は、拡張ＣＣＡ（ｅＣＣＡ）スロット期間（Ｔ）単位のセンシングを行い（ＳＴ１１０）、チャネル状態の確認を行う（ＳＴ１１１）。拡張ＣＣＡ（ｅＣＣＡ）スロット期間（Ｔ）としては、例えば９μｓ又は１０μｓとすることができる。チャネル状態がビジー状態である場合（ＳＴ１１１−Ｙｅｓ）、無線基地局は、再度所定期間（defer period（DeCCA））だけチャネルが空いていることを確認する（ＳＴ１０８）。
チャネル状態がアイドル状態である場合（ＳＴ１１１−Ｎｏ）、カウンタ値（Ｎ）を１減らす（ＳＴ１１２）。カウンタ値がゼロになるまで拡張ＣＣＡ（ｅＣＣＡ）スロット時間（Ｔ）単位のセンシングを継続し（ＳＴ１０９〜ＳＴ１１２）、カウンタ値がゼロになった場合（ＳＴ１０９−Ｙｅｓ）、ＤＬバースト送信を行う（ＳＴ１０４）。
このように、第２の態様では、所定期間のＤＬ送信に対するＡＣＫ数及び／又はＮＡＣＫ数に基づいてリスニングのランダムバックオフに利用するＣＷサイズを決定する。これにより、不要なＣＷサイズの拡大による送信機会の損失や周波数利用効率の低下を抑制することができる。また、適切な状況に基づいてＣＷサイズを調整することができるため、他システムとのフェアな共存を実現することができる。
（無線通信システムの構成）
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、本発明の実施形態に係る無線通信方法が適用される。なお、上記の各実施の態様に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用してもよい。
図７は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。なお、図７に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＬＴＥ−Ａシステムなどが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。また、複数のＣＣには、ライセンスバンドを利用するライセンスバンドＣＣと、アンライセンスバンドを利用するアンライセンスバンドＣＣが含まれる。なお、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）などと呼ばれても良い。
図７に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２（１２ａ−１２ｃ）と、を備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。
ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。ユーザ端末２０は、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１とスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用することが想定される。また、ユーザ端末２０は、少なくとも２ＣＣ（セル）を用いてＣＡを適用することができ、６個以上のＣＣを利用することも可能である。
ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy carrierなどと呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚなど）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。無線基地局１１と無線基地局１２との間（又は、２つの無線基地局１２間）は、有線接続（光ファイバ、Ｘ２インターフェースなど）又は無線接続する構成とすることができる。
無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。
なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、ｅＮＢ（eNodeB）、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home eNodeB）、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。
無線通信システムにおいては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。
無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネルなどが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、所定のＳＩＢ（System Information Block）が伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master Information Block）などが伝送される。
下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）などを含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）などが伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱの送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどを伝送するために用いられてもよい。
また、下りリンクの参照信号として、セル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific Reference Signal）、チャネル状態測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）、復調用に利用されるユーザ固有参照信号（ＤＭ−ＲＳ：Demodulation Reference Signal）などを含む。
無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、送達確認信号（HARQ-ACK）などが伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブル（ＲＡプリアンブル）が伝送される。
＜無線基地局＞
図８は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６と、を備えている。なお、送受信部１０３は、送信部及び受信部で構成される。
下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御等のＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理等の送信処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。
各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。
一方、上り信号については、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅される。各送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。
例えば、送受信部（受信部）１０３は、ＤＬ送信に対する送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を受信する。また、送受信部（送信部）１０３は、ＵＬ送信に対するＮＡＣＫ数のカウントを行うＵＬバースト送信内のサブフレーム数に関する情報、ＵＬ送信に対するＮＡＣＫ数のカウントを行うＵＬバースト送信周期に関する情報、ＵＬ送信に対するＮＡＣＫ数のカウント数と比較する所定閾値に関する情報、及びＵＬ送信前のリスニングに適用するコンテンションウィンドウサイズに関する情報の少なくともいずれかをユーザ端末に通知することができる。また、送受信部１０３は、ＤＬ信号を送信する前に実施されるＤＬ−ＬＢＴ結果がＬＢＴ−ｉｄｌｅの場合に、アンライセンスバンドでＤＬ信号を送信することができる。なお、送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。
ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。
図９は、本実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図９では、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図９に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部（生成部）３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、測定部３０５と、を備えている。
制御部（スケジューラ）３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨで伝送される下り制御情報のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。また、システム情報、同期信号、ページング情報、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ等のスケジューリングの制御も行う。
制御部３０１は、上り参照信号、ＰＵＳＣＨで送信される上りデータ信号、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨで送信される上り制御信号、ＰＲＡＣＨで送信されるランダムアクセスプリアンブル等のスケジューリングを制御する。また、制御部３０１は、リスニング（ＤＬ ＬＢＴ）結果に基づいてＤＬ信号の送信を制御する。
ＤＬ ＬＢＴを行う場合、制御部３０１は、所定期間のＤＬ送信（例えば、ＤＬバースト送信）に対するＡＣＫ数及び／又はＮＡＣＫ数に基づいてリスニングに適用するＣＷサイズを制御することができる。例えば、制御部３０１は、リスニング後の１回のバースト送信における全期間又は一部の期間に含まれるＤＬ送信に対するＮＡＣＫ数が所定閾値より大きい場合に、ＣＷウサイズを変更することができる。バースト送信における一部の期間が所定の送信時間間隔（例えば、サブフレーム）とすることができる。
また、制御部３０１は、各リスニング後にそれぞれ送信されるバースト送信のうち、一部のバースト送信に含まれるＤＬ送信に対するＮＡＣＫ数が所定閾値より大きい場合に、ＣＷサイズを変更することができる。また、制御部３０１は、ＮＡＣＫ数をカウントするＤＬ送信期間に多重されるトランスポートブロック数、コードワード数、ユーザ端末数及びＨＡＲＱプロセス数の少なくともいずれかの値に基づいて所定閾値を設定することができる。
また、制御部３０１は、所定期間のＤＬ送信に対するＮＡＣＫ数が所定閾値以下の場合に、ＣＷサイズを維持、又はリセットして初期値に変更することができる。なお、制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。
送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、ＤＬ信号を生成して、マッピング部３０３に出力する。例えば、送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。また、送信信号生成部３０２は、アンライセンスバンドで送信するＤＬ信号にＵＬ送信用のＬＢＴに関する情報を含めることができる。また、送信信号生成部３０２は、ＵＬグラントにＵＬ−ＬＢＴの適用有無に関する情報を含めることができる。なお、送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。
マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。なお、マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。
受信信号処理部３０４は、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）、ＰＵＳＣＨで送信されたデータ信号等）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。処理結果は、制御部３０１に出力される。受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
測定部３０５は、受信した信号を用いて受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、受信品質（ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality））やチャネル状態などについて測定することができる。また、測定部３０５は、アンライセンスバンドにおけるＤＬ信号の送信前に行うリスニングにおいて、他システム等から送信される信号の受信電力を測定することができる。測定部３０５で測定した結果は、制御部３０１に出力される。制御部３０１は測定部３０５の測定結果（リスニング結果）に基づいて、ＤＬ信号の送信を制御することができる。
測定部３０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
＜ユーザ端末＞
図１０は、本実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。なお、送受信部２０３は、送信部及び受信部から構成されてもよい。
複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部２０２で増幅される。各送受信部２０３はアンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。
送受信部（受信部）２０３は、アンライセンスバンドにおけるＵＬ送信を指示するＤＬ信号（例えば、ＵＬグラント）や、ＵＬ送信に対する送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を受信することができる。また、送受信部（受信部）２０３は、ＵＬ送信に対するＮＡＣＫ数のカウントを行うＵＬバースト送信内のサブフレーム数に関する情報、ＵＬ送信に対するＮＡＣＫ数のカウントを行うＵＬバースト送信周期に関する情報、ＵＬ送信に対するＮＡＣＫ数のカウント数と比較する所定閾値に関する情報、及びＵＬ送信前のリスニングに適用するコンテンションウィンドウサイズに関する情報の少なくともいずれかを受信することができる。なお、送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。
ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。
図１１は、本実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１１においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１１に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、測定部４０５と、を備えている。
制御部４０１は、送信信号生成部４０２、マッピング部４０３及び受信信号処理部４０４の制御を行うことができる。例えば、制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信された信号）及び下りデータ信号（ＰＤＳＣＨで送信された信号）を、受信信号処理部４０４から取得する。制御部４０１は、下り制御情報（ＵＬグラント）や、下りデータに対する再送制御の要否を判定した結果等に基づいて、上り制御信号（例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ等）や上りデータの生成／送信（ＵＬ送信）を制御する。また、制御部４０１は、リスニング（ＵＬ ＬＢＴ）結果に基づいてＵＬ信号の送信を制御する。
ＵＬ ＬＢＴを行う場合、制御部４０１は、所定期間のＵＬ送信（例えば、ＵＬバースト送信）に対するＡＣＫ数及び／又はＮＡＣＫ数に基づいてリスニングに適用するＣＷサイズを制御することができる。例えば、制御部４０１は、リスニング後の１回のバースト送信における全期間又は一部の期間に含まれるＵＬ送信に対するＮＡＣＫ数が所定閾値より大きい場合に、ＣＷウサイズを変更することができる。バースト送信における一部の期間を所定の送信時間間隔（例えば、サブフレーム）とすることができる。
また、制御部４０１は、各リスニング後にそれぞれ送信されるバースト送信のうち、一部のバースト送信に含まれるＵＬ送信に対するＮＡＣＫ数が所定閾値より大きい場合に、ＣＷサイズを変更することができる。また、制御部４０１は、所定期間のＵＬ送信に対するＮＡＣＫ数が所定閾値以下の場合に、ＣＷサイズを維持、又はリセットして初期値に変更することができる。なお、制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。
送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＵＬ信号を生成して、マッピング部４０３に出力する。例えば、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＤＬ信号に対応する送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）等の上り制御信号を生成する。
また、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。例えば、送信信号生成部４０２は、無線基地局１０から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、制御部４０１から上りデータ信号の生成を指示される。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。
マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号（上り制御信号及び／又は上りデータ）を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。
受信信号処理部４０４は、ＤＬ信号（例えば、無線基地局からＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信される下り制御信号、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号等）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号等）を行う。受信信号処理部４０４は、無線基地局１０から受信した情報を、制御部４０１、測定部４０５に出力する。なお、受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。また、受信信号処理部４０４は、本発明に係る受信部を構成することができる。
また、測定部４０５は、受信した信号を用いて受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、受信品質（ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality））やチャネル状態などについて測定してもよい。また、測定部４０５は、アンライセンスバンドにおけるＵＬ信号の送信前に行うリスニングにおいて、他システム等から送信される信号の受信電力を測定することができる。測定部４０５で測定した結果は、制御部４０１に出力される。制御部４０１は測定部４０５の測定結果（リスニング結果）に基づいて、ＵＬ信号の送信を制御することができる。
測定部４０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部又は全ては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを用いて実現されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。つまり、本発明の一実施形態に係る無線基地局、ユーザ端末などは、本発明に係る無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。
ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc−ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。
無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。
ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナリング）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的に（例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって）行われてもよい。
情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRCConnectionSetup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRCConnectionReconfiguration）メッセージなどであってもよい。
本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
１ 無線通信システム
１０ 無線基地局
２０ ユーザ端末
１０１ 送受信アンテナ
１０２ アンプ部
１０３ 送受信部
１０４ ベースバンド信号処理部
１０５ 呼処理部
１０６ 伝送路インターフェース
２０１ 送受信アンテナ
２０２ アンプ部
２０３ 送受信部
２０４ ベースバンド信号処理部
２０５ アプリケーション部
３０１、４０１ 制御部
３０２、４０２ 送信信号生成部
３０３、４０３ マッピング部
３０４、４０４ 受信信号処理部
３０５、４０５ 測定部

Claims (7)

  1. ＤＬ信号を送信する送信部と、
    ＤＬ信号の送信前にリスニングを適用してＤＬ送信を制御する制御部と、
    ＤＬ送信に対する送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を受信する受信部と、を有し、
    前記制御部は、所定期間のＤＬ送信に対するＮＡＣＫ数と、前記ＤＬ送信を行うコードワード数及び／又はトランスポートブロック数と、に基づいてリスニングに適用するコンテンションウィンドウサイズを制御することを特徴とする無線基地局。
  2. 前記制御部は、前記所定期間のＤＬ送信に対するＮＡＣＫ数が前記コードワード数及び／又は前記トランスポートブロック数に基づいて設定される所定閾値より大きい場合に、前記コンテンションウィンドウサイズを拡大することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
  3. 前記所定期間が所定のサブフレームであることを特徴とする請求項２に記載の無線基地局。
  4. 前記制御部は、前記所定期間のＤＬ送信に対するＮＡＣＫ数が所定閾値以下の場合に、前記コンテンションウィンドウサイズを維持、又は初期値に変更することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線基地局。
  5. 前記制御部は、前記所定期間のＤＬ送信に対するＮＡＣＫ数にＤＴＸを含めることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線基地局。
  6. ＵＬ信号を送信する送信部と、
    ＵＬ信号の送信前にリスニングを適用してＵＬ送信を制御する制御部と、
    ＵＬ送信に対する送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を受信する受信部と、を有し、
    前記制御部は、所定期間のＵＬ送信に対するＮＡＣＫ数と、前記ＤＬ送信を行うコードワード数及び／又はトランスポートブロック数と、に基づいてリスニングに適用するコンテンションウィンドウサイズを制御することを特徴とするユーザ端末。
  7. 信号の送信前にリスニングを適用して送信を制御する工程と、
    前記リスニングの結果が所定条件を満たす場合に送信を行う工程と、
    送信に対する送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を受信する工程と、を有し、
    所定期間の送信に対するＮＡＣＫ数と、前記ＤＬ送信を行うコードワード数及び／又はトランスポートブロック数と、に基づいて前記リスニングに適用するコンテンションウィンドウサイズを制御することを特徴とする無線通信方法。
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