JP7362707B2 - 通信及び無線電力伝送を行うシステム、基地局、端末装置、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数の無線リソースを選択的に用いて通信及び無線電力伝送を行うシステム、方法及びプログラムに関するものである。

従来、無線フレームに設定された複数の無線リソースの少なくとも一部を用いて基地局と端末装置との間で通信を行う通信システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１７／１６４２２０号

従来の通信システムにおいて基地局に接続して通信する端末装置として、内蔵電池から供給される電力を主に利用する携帯型の端末装置がある。この端末装置では、内蔵電池の残量が少なくなったときに内蔵電池を充電する煩雑な作業が必要である。また、内蔵電池ではなく有線接続の電源ラインから供給される電力を利用する端末装置は、そのような電源ラインを利用可能な場所での使用に制限される。このように基地局に接続して通信を行う様々な端末装置への給電をまかなうことができるような給電インフラが未整備である。

第５世代及びその後の次世代の移動通信システムでは、基地局に接続して通信する端末装置（例えば、ユーザ装置、ＩｏＴデバイス等）が急増してくるのが予想され、膨大なトラフィックを捌く通信インフラの整備が進められている。しかしながら、上記通信を行う膨大な数の端末装置への給電をまかなうことができる給電インフラは未整備のままである。

本発明の一態様に係るシステムは、複数の無線リソースを選択的に用いて互いに通信可能な基地局及び端末装置を備えるシステムである。このシステムの基地局は、前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いた無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成する通信信号処理部と、前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信する無線処理部と、を有する。前記システムの端末装置は、前記基地局から送信された前記ダミー信号を含む送信信号を受信する無線処理部と、前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力する電力出力部と、を有する。

本発明の他の態様に係る基地局は、複数の無線リソースを選択的に用いて端末装置と通信可能な基地局である。この基地局は、前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いた無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成する通信信号処理部と、前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信する無線処理部と、を備える。

本発明の他の態様に係る端末装置は、複数の無線リソースを選択的に用いて基地局と通信可能な端末装置である。この端末装置は、前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いて前記基地局から送信された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を受信する無線処理部と、前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力する電力出力部と、を備える、

本発明の更に他の態様に係る方法は、基地局及び端末装置が複数の無線リソースを選択的に用いて互いに通信を行う方法である。この方法は、前記基地局が、前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いた無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成することと、前記基地局が、前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信することと、前記端末装置が、前記基地局から送信された前記ダミー信号を含む送信信号を受信することと、前記端末装置が、前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力することと、を含む。

本発明の更に他の態様に係るプログラムは、複数の無線リソースを選択的に用いて端末装置と通信可能な基地局に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムである。このプログラムは、前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いた無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成するためのプログラムコードと、前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信するためのプログラムコードと、を含む。

本発明の更に他の態様に係るプログラムは、複数の無線リソースを選択的に用いて基地局と通信可能な端末装置に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムである。このプログラムは、前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いて前記基地局から送信された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を受信するためのプログラムコードと、前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力するためのプログラムコードと、を含む。

前記システム、前記基地局、前記端末装置、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記端末装置は、前記ダミー信号の受信電力を用いて充電される電池を有してもよい。

前記システム、前記基地局、前記端末装置、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記端末装置は、通信用アンテナを介して前記基地局と無線通信を行い、受電用アンテナを介して前記基地局からの前記ダミー信号を含む送信信号を受信してもよい。

前記システム、前記基地局、前記端末装置、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記複数の無線リソースは、周波数軸上のサブキャリアと時間軸上のスロットとにより定義される複数のリソースブロックを含んでもよい。

前記システム、前記基地局、前記端末装置、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記無線電力伝送用のダミー信号は、デジタル変調方式の複数のシンボル点のうち振幅が最大のシンボル点で変調された信号であってもよい。ここで、前記基地局からの送信信号の一次変調方式はＱＡＭ（直交振幅変調）方式であり二次変調方式はＯＦＤＭ（直交周波数多重変調）方式であり、前記無線電力伝送用のダミー信号は、前記ＱＡＭ方式の複数のシンボル点のうち振幅が最大のシンボル点で変調された信号であってもよい。

前記システム、前記基地局、前記端末装置、前記方法及び前記プログラムにおいて、前記端末装置は、当該端末装置への電力伝送の制御に用いられる電力制御情報を前記基地局に送信し、前記基地局は、前記端末装置から受信した前記電力制御情報に基づいて、前記ダミー信号を含む送信信号を生成して送信してもよい。
ここで、前記電力制御情報は、前記端末装置への電力伝送を要求する要求情報、前記端末装置を識別可能な識別情報、前記端末装置の位置情報、前記端末装置に備える電池の残量情報及び前記端末装置への電力伝送を承認する承認情報の少なくとも１つの情報を含んでもよい。

前記システム、前記基地局、前記端末装置、前記方法及び前記プログラムにおいて、複数の端末装置のそれぞれについて、前記通信未使用の無線リソースを用いた無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成し、前記端末装置ごとに異なるビームを用いて前記ダミー信号を含む送信信号を送信してもよい。

本発明によれば、基地局と端末装置との間の通信未使用の無線リソースを利用して端末装置への給電を行うことができる。

実施形態に係るシステムの概略構成の一例を示す説明図。 実施形態に係るシステムを構成する基地局及び端末装置（ＵＥ）の主要構成の一例を示すブロック図。 （ａ）は、実施形態に係る基地局から送信されるＷＰＴ用ダミー信号を含む送信信号の無線リソース（リソースブロック）におけるＷＰＴブロックの割り当ての一例を示す説明図である。（ｂ）は、実施形態に係る基地局から送信される送信信号のＯＦＤＭ方式の二次変調における周波数軸上のスペクトルの一例を示す説明図である。 実施形態に係る基地局から送信される送信信号のＱＡＭ方式の一次変調におけるシンボル点の配置の一例を示す説明図。 実施形態に係る基地局及び端末装置（ＵＥ）の主要構成の他の例を示すブロック図。 実施形態に係る基地局及び端末装置（ＵＥ）の主要構成の更に他の例を示すブロック図。 実施形態に係る基地局から複数の端末装置（ＵＥ）へのビームフォーミングによる端末装置（ＵＥ）毎の給電の一例を示す説明図。 図７のビームフォーミングによる端末装置（ＵＥ）毎の給電を行うときのＷＰＴブロックの割り当ての一例を示す説明図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
本書に記載された実施形態に係るシステムは、移動通信の基地局から端末装置（例えば通信機能を有するＩｏＴデバイス）へのダウンリンクの無線フレームに設定された複数の無線リソース（リソースブロック）のうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソース（リソースブロック）を端末装置への無線電力伝送（ＷＰＴ）に有効活用したシステムである。実施形態のシステムは、基地局から端末装置への無線電力伝送（ＷＰＴ）機能を有する、基地局と端末装置との間の無線通信システムであってもよい。また、実施形態のシステムは、基地局と端末装置との間の無線通信機能を有する、基地局から端末装置への無線電力伝送（ＷＰＴ）システムであってもよい。

図１は、本実施形態に係るシステムの概略構成の一例を示す説明図である。本実施形態のシステムは、通信エリア（セル）１０Ａを形成するセルラー方式の基地局１０と、通信エリア１０Ａに在圏しているときに基地局１０に接続して基地局１０と無線通信可能な端末装置（以下「ＵＥ」（ユーザ装置）ともいう。）２０と、を有する。

ＵＥ２０は、移動通信システムの移動局でもよいし、通信装置（例えば移動通信モジュール）と各種デバイスとを組み合わせたものであってもよい。

図１において、基地局１０は、多数のアンテナ素子を有する複数のアレーアンテナ１１０を備え、複数のＵＥ２０との間でｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ（以下「ｍＭＩＭＯ」ともいう。）伝送方式の通信を行うことができる。ｍＭＩＭＯは、アレーアンテナ１１０を用いてデータ送受信を行うことにより大容量・高速通信を実現する無線伝送技術である。また、複数のＵＥ２０のそれぞれに対して時分割で又は同時にビーム１０Ｂを形成するビームフォーミングを行うＭＵ（Multi User）－ＭＩＭＯ伝送方式で通信を行うことができる。多素子のアレーアンテナを用いてＭＵ－ＭＩＭＯ伝送を行うことにより、各ＵＥ２０の通信環境に応じてＵＥ２０ごとに適切なビームを向けて通信できるため、セル全体の通信品質を改善できる。また、同一の無線リソース（時間・周波数リソース）を用いて複数のＵＥ２０との通信ができるため、システム容量を拡大することができる。

また、図１において、通信エリア１０Ａ内の一部は、基地局１０から端末装置２０に向けて無線電力伝送を行う無線電力伝送エリア（以下「ＷＰＴエリア」という。）１０Ａ'になっている。ＷＰＴエリア１０Ａ'は図示のように通信エリア１０Ａよりも狭いエリアでもよいし、通信エリア１０Ａと同じ又はほぼ同じサイズ及び位置のエリアであってもよい。

ＷＰＴエリア１０Ａ'では、基地局１０からの下りリンクの無線フレームを構成する複数の無線リソース（時間・周波数リソース）であるリソースブロックのうち通信に用いられていない通信未使用の無線リソース（リソースブロック）を無線電力伝送ブロックとして活用している。基地局１０は、ＵＥ２０への下りリンクの無線フレームにおいて、通信未使用の無線リソースである無線電力伝送ブロック（ＷＰＴブロック）に無線電力伝送用のダミー信号（以下「ＷＰＴ用ダミー信号」ともいう。）を割り当てた送信信号を生成してＵＥ２０に送信する。

特に、第５世代又はそれ以降の世代の移動通信システムにおいては、無線フレームの一部のサブキャリアのみに必要最小限の参照信号（ＲＳ）や制御信号を配置するリーンキャリアという技術が提案されており、無線フレームにおける通信未使用の無線リソースの部分を有効活用してＵＥ２０への無線電力伝送を行うことが期待される。

図２は、本実施形態に係るシステムを構成する基地局１０及び端末装置２０の主要構成の一例を示すブロック図である。基地局１０は、基地局装置１００とアンテナ１１０とを備える。アンテナ１１０は、例えば、図１に示すように多数のアンテナ素子を有するアレーアンテナである。アンテナ１１０は単数でもよいし複数であってもよい。例えば、アンテナ１１０は複数のセクタセルに対応させて複数配置してもよい。

基地局装置１００は、通信信号処理部１２０と無線処理部１３０とを備える。通信信号処理部１２０は、ＵＥ２０との間で送受信される各種のユーザデータや制御情報等の信号を処理する。無線処理部１３０は、通信信号処理部１２０で生成した送信信号をアンテナ１１０からＵＥ２０に送信したり、ＵＥ２０からアンテナ１１０を介して受信した受信信号を通信信号処理部１２０に出力したりする。

特に、本実施形態において、通信信号処理部１２０は、ＵＥ２０に対する下りリンクの通信の際に、複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いたＷＰＴ用ダミー信号を含む下りリンクの送信信号を生成する。ＷＰＴ用ダミー信号を含む下りリンクの送信信号は、任意の変調方式で変調して生成することができる。例えば、ＷＰＴ用ダミー信号は、デジタル変調方式の複数のシンボル点のうち振幅が最大のシンボル点で変調された信号であってもよい。また例えば、送信信号の生成は、ＱＡＭ（直交振幅変調）等の一次変調及びＯＦＤＭ（直交周波数多重変調）等の二次変調を含んでもよい。また、ＵＥ２０に対する下りリンク通信の送信信号に、通信未使用の無線リソースを用いたＷＰＴ用ダミー信号を含める処理は、基地局１０が自律的に行ってもよいし、ＵＥ２０からの要求若しくは指示又は管理サーバからの要求若しくは指示に基づいて行ってもよい。

また、本実施形態において、無線処理部１３０は、通信信号処理部１２０で生成されたＷＰＴ用ダミー信号を含む下りリンクの送信信号を、アンテナ１１０を介してＵＥ２０に送信する。

基地局１０は、ＵＥ２０に対する下りリンクの通信の際に、ＵＥ２０毎に又は複数のＵＥ２０が属するターゲットエリアのＵＥグループ毎に、個別のビーム１０Ｂを形成するビームフォーミング（ＢＦ）制御を行い、ＵＥ２０毎に又はＵＥグループ毎に無線電力伝送を行ってもよい。ＵＥ２０毎又はＵＥグループ毎のＢＦ制御は、通信信号処理部１２０における周波数領域のデジタルＢＦ制御で行ってもよいし、無線処理部１３０におけるアナログＢＦ制御で行ってもよい。

図２において、ＵＥ２０は、アンテナ２１０と無線処理部２２０と通信信号処理部２３０と電力出力部２４０と電池２５０とを含む。無線処理部２２０は、通信信号処理部２３０で生成した送信信号をアンテナ２１０から基地局１０に送信したり、基地局１０からアンテナ２１０を介して受信した受信信号を通信信号処理部２３０に出力したりする。

特に、本実施形態において、無線処理部２２０は、基地局１０から送信されたＷＰＴ用ダミー信号を含む送信信号を受信する。また、電力出力部２４０は、例えば整流器を有し、基地局１０からのＷＰＴ用ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、電池充電用の受電電力として出力する。電力出力部２４０から出力された受電電力により、電池２５０を充電することができる。

図３（ａ）は、本実施形態に係る基地局１０から送信されるＷＰＴ用ダミー信号を含む送信信号の無線リソース（リソースブロック）におけるＷＰＴブロックの割り当ての一例を示す説明図である。また、図３（ｂ）は、本実施形態に係る基地局１０から送信される送信信号のＯＦＤＭ方式の二次変調における周波数軸上のスペクトルの一例を示す説明図である。図３（ａ）に示すように、本実施形態のシステムにおける下りリンク通信で用いられる複数の無線リソースは、周波数軸上のサブキャリアと時間軸上のスロットとにより定義される複数のリソースブロック３０である。各リソースブロック３０は、図３（ｂ）に示すように周波数軸上で互いに直交する所定帯域幅のサブキャリア３３を有する。この複数のリソースブロック３０の一部分が、下りリンク通信の信号が割り当てられる通信用リソースブロック３１として用いられ、図中のハッチングを付している残りの部分がＷＰＴブロック３２として用いられる。

図４は、本実施形態に係る基地局１０から送信される送信信号のＱＡＭ方式の一次変調におけるシンボル点４０の配置の一例を示す説明図である。図４は、６４ＱＡＭ方式の場合の複数のシンボル点（６４値のシンボル点）の配置を示すコンスタレーションの図であり、横軸は同相チャネル成分を示し，縦軸は直交チャネル成分を示している。本実施形態において、ＱＡＭ方式の複数のシンボル点４０の任意のシンボル点で変調されたＷＰＴ用ダミー信号を用いることができる。例えば、ＱＡＭ方式の複数のシンボル点４０のうち、振幅が最大である最外周のいずれかのシンボル点４１で変調されたＷＰＴ用ダミー信号を用いてもよい。この場合は、ＵＥ２０への伝送電力を最大化することができる。また、例えば伝送電力を最大化する必要のない場合は、最外周のシンボル点以外の任意のシンボル点で変調してもよい。例えば、後述のようにＩｏＴ機器などの端末装置（ＵＥ）２０から受信した電力制御情報で指示された伝送電力に基づいて、ＷＰＴ用ダミー信号の変調に用いるシンボル点を判断して選択してもよいし、端末装置（ＵＥ）２０から受信した電力制御情報に含まれる電池残量情報に基づいて、ＷＰＴ用ダミー信号の変調に用いるシンボル点を判断して選択してもよい。

図１～図４のシステムによれば、基地局１０からＵＥ２０への下りリンク通信において、通信未使用の無線リソースを無線電力伝送ブロック（ＷＰＴブロック）として有効活用し、基地局１０からＵＥ２０への無線電力伝送（ＷＰＴ）を行うことができる。

図５は、本実施形態に係る基地局１０及び端末装置（ＵＥ）２０の主要構成の他の例を示すブロック図である。図５の例は、ＵＥ２０から基地局１０にアップロードされる情報に基づいて無線電力伝送を制御することができるシステムの例である。なお、図５において、図２のシステムと共通する部分については同じ符号を付し、説明を省略する。

図５において、ＵＥ２０は、上りリンクの通信により、基地局１０からＵＥ２０への電力伝送の制御に用いられる電力制御情報を基地局１０に送信し、基地局１０は、ＵＥ２０から受信した電力制御情報に基づいて、ＷＰＴ用ダミー信号を含む送信信号を生成してＵＥ２０に送信する。

基地局装置１００は、ＵＥ２０から受信した電力制御情報に基づいて、ＷＰＴ用ダミー信号を含む送信信号を生成して送信するように、通信信号処理部１２０を制御する電力伝送制御部を備える。

電力制御情報は、例えば、ＵＥ２０への無線電力伝送を要求する要求情報（以下「ＷＰＴ要求」ともいう。）及び端末情報の少なくとも一方を含む。端末情報は、例えば、ＵＥ２０を識別可能な識別情報、ＵＥ２０の位置情報、ＵＥ２０に備える電池２５０の残量情報及びＵＥ２０への電力伝送を承認する承認情報の少なくとも１つの情報である。

図５のシステムにおいて、例えば、基地局１０は、ＵＥ２０からの上りリンクの通信によりＷＰＴ要求及び端末情報を受信すると、ＷＰＴ要求をトリガーにしてＵＥ２０への無線電力伝送の制御を開始する。

ここで、例えば、端末情報が識別情報を含む場合は、基地局１０の電力伝送制御部１４０は、識別情報に基づいて端末データベースを参照し、ＷＰＴ要求を送信してきたＵＥ２０が無線電力伝送対象のＵＥ又は許可されたＵＥであるか否かを判断し、その判断の肯定の場合のみＷＰＴ用ダミー信号を送信信号に含めるように制御することができる。

また例えば、端末情報がＵＥ２０の位置情報を含む場合は、基地局１０の電力伝送制御部１４０は、位置情報に基づいて、ＵＥ２０が予め許可されたエリアに位置する場合のみＷＰＴ用ダミー信号を送信信号に含めるように制御することができる。

また例えば、端末情報がＵＥ２０の電池２５０の残量情報を含む場合は、基地局１０の電力伝送制御部１４０は、残量情報に基づいて、電池２５０の残量が少ない場合は送信信号に含めるＷＰＴ用ダミー信号の数を多くし、電池２５０の残量が多い場合は送信信号に含めるＷＰＴ用ダミー信号の数を少なくするように制御することができる。

また例えば、端末情報がＵＥ２０の承認情報を含む場合は、基地局１０の電力伝送制御部１４０は、承認情報に基づいて、当該ＵＥ２０が予め承認されているＵＥ２０である場合のみＷＰＴ用ダミー信号を送信信号に含めるように制御することができる。

図６は、本実施形態に係る基地局１０及び端末装置（ＵＥ）２０の主要構成の更に他の例を示すブロック図である。図６の例は、ＵＥ２０が無線電力伝送用のアンテナ及び無線処理部を備え、電池２５０を有するＩｏＴデバイス２６０を備えるシステムの例である。なお、図６において、図２及び図５のシステムと共通する部分については同じ符号を付し、説明を省略する。

図６において、ＵＥ２０は、通信用アンテナ２１１を介して基地局１０と無線通信を行う第１無線処理部２２１と、受電用アンテナ２１２を介して基地局１０からのＷＰＴ用ダミー信号を含む送信信号を受信する第２無線処理部２２２と、を備える。通信信号処理部２３０は、データや制御情報などの通信の送信信号を生成して第１無線処理部２２１に出力したり、通信用アンテナ２１１及び第１無線処理部２２１を介して受信した受信信号を処理し、データや制御情報などをＩｏＴデバイス２６０に出力したりする。

第２無線処理部２２２は、基地局１０から送信されたＷＰＴ用ダミー信号を含む送信信号を、受電用アンテナ２１２を介して受信し、電力出力部２４０に渡す。電力出力部２４０は、例えば整流器を有し、基地局１０からのＷＰＴ用ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、電池充電用の受電電力として出力する。電力出力部２４０から出力された受電電力により、ＩｏＴデバイス２６０に内蔵されている電池２５０を充電することができる。

図７は、本実施形態に係る基地局１０から複数のＵＥ２０へのビームフォーミングによるＵＥ毎の給電の一例を示す説明図である。図８は、図７のビームフォーミングによるＵＥ毎の給電を行うときのＷＰＴブロックの割り当ての一例を示す説明図である。図７及び図８は、通信エリア１０Ａ内のＷＰＴエリア１０Ａ'（前述の図１参照）に複数のＵＥ２０（１）～２０（３）が在圏し、ＵＥ毎に形成したビーム１０Ｂ（１）～１０Ｂ（３）を介して各ＵＥ２０（１）～２０（３）に給電する例を示している。

図７において、基地局１０の基地局装置１００は、通信信号処理部１２０又は無線処理部１３０においてＵＥ毎のビームフォーミング（ＢＦ）制御で行う。各ＵＥに対するＷＰＴブロックの割り当ては、例えば図８に示すように行うことができる。図８において、下りリンク通信で用いられる複数のリソースブロック３０の一部分が、下りリンク通信の信号が割り当てられる通信用リソースブロック３１として用いられる。そして、複数のリソースブロック３０の残りの部分のうち、図中の第１のハッチングを付している４つのＷＰＴブロック３２（１）が第１のＵＥ２０（１）へのビーム１０Ｂ（１）を介した給電に用いられ、第２のハッチングを付している２つのＷＰＴブロック３２（２）が第２のＵＥ２０（２）へのビーム１０Ｂ（２）を介した給電に用いられる。また、図中のクロスハッチングを付している６つのＷＰＴブロック３２（３）が第３のＵＥ２０（３）へのビーム１０Ｂ（３）を介した給電に用いられる。

以上、本実施形態によれば、基地局１０とＵＥ（端末装置）２０との間の通信未使用の無線リソースを利用してＵＥ（端末装置）２０への給電を行うことができる。

なお、本明細書で説明された処理工程並びにシステムの構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。

ハードウェア実装については、実体（例えば、各種無線通信装置、基地局装置（Ｎｏｄｅ Ｂ、Ｎｏｄｅ Ｇ）、端末装置、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。

また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。

また、前記媒体は非一時的な記録媒体であってもよい。また、前記プログラムのコードは、コンピュータ、プロセッサ、又は他のデバイス若しくは装置機械で読み込んで実行可能であればよく、その形式は特定の形式に限定されない。例えば、前記プログラムのコードは、ソースコード、オブジェクトコード及びバイナリコードのいずれでもよく、また、それらのコードの２以上が混在したものであってもよい。

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

１０ ：基地局
１０Ａ ：通信エリア
１０Ａ' ：ＷＰＴエリア
１０Ｂ ：ビーム
２０ ：端末装置
３０ ：リソースブロック
３１ ：通信用リソースブロック
３２ ：ＷＰＴブロック（無線電力伝送用ブロック）
３２（１）～３２（３） ：ＷＰＴブロック（無線電力伝送用ブロック）
３３ ：サブキャリア
４０ ：シンボル点
４１ ：シンボル点
１００ ：基地局装置
１１０ ：アンテナ、アレーアンテナ
１２０ ：通信信号処理部
１３０ ：無線処理部
１４０ ：電力伝送制御部
２１０ ：アンテナ
２１１ ：通信用アンテナ
２１２ ：受電用アンテナ
２２０ ：無線処理部
２２１ ：第１無線処理部
２２２ ：第２無線処理部
２３０ ：通信信号処理部
２４０ ：電力出力部
２５０ ：電池
２６０ ：ＩｏＴデバイス

Claims (24)

1. 複数の無線リソースを選択的に用いて互いに通信可能な基地局及び端末装置を備えるシステムであって、
   前記基地局は、
   前記端末装置への下りリンクの通信用の無線フレームにおける複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用い、前記端末装置への下りリンク通信用のデジタル変調方式の複数のシンボル点から無線電力伝送用に選択されたシンボル点で変調された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成する通信信号処理部と、
   前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信する無線処理部と、を有し、
   前記端末装置は、
   前記基地局から送信された前記ダミー信号を含む送信信号を受信する無線処理部と、
   前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力する電力出力部と、を有し、
   前記端末装置への下りリンクの通信用の無線フレームにおける前記通信未使用の無線リソースを用いて当該端末装置に無線給電する、システム。
2. 請求項１のシステムにおいて、
   前記基地局は、
   複数の端末装置のそれぞれについて、前記通信未使用の無線リソースを用いた無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成し、
   前記端末装置ごとに異なる複数のビームを用いて前記ダミー信号を含む送信信号を送信する、システム。
3. 複数の無線リソースを選択的に用いて互いに通信可能な基地局及び端末装置を備えるシステムであって、
   前記基地局は、
   複数の端末装置のそれぞれについて、前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用い、前記端末装置への下りリンク通信用のデジタル変調方式の複数のシンボル点から選択されたシンボル点で変調された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成する通信信号処理部と、
   前記端末装置ごとに異なる複数のビームを用いて、前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信する無線処理部と、を有し、
   前記端末装置は、
   前記基地局から送信された前記ダミー信号を含む送信信号を受信する無線処理部と、
   前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力する電力出力部と、を有する、システム。
4. 請求項１乃至３のいずれかのシステムにおいて、
   前記無線電力伝送用のダミー信号は、デジタル変調方式の複数のシンボル点のうち振幅が最大のシンボル点で変調された信号である、システム。
5. 複数の無線リソースを選択的に用いて互いに通信可能な基地局及び端末装置を備えるシステムであって、
   前記基地局は、
   前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いた無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成する通信信号処理部と、
   前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信する無線処理部と、を有し、
   前記端末装置は、
   前記基地局から送信された前記ダミー信号を含む送信信号を受信する無線処理部と、
   前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力する電力出力部と、を有し、
   前記無線電力伝送用のダミー信号は、デジタル変調方式の複数のシンボル点のうち振幅が最大のシンボル点で変調された信号である、システム。
6. 請求項４又は５のシステムにおいて、
   前記基地局からの送信信号の一次変調方式はＱＡＭ（直交振幅変調）方式であり二次変調方式はＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式であり、
   前記無線電力伝送用のダミー信号は、前記ＱＡＭ（直交振幅変調）方式の複数のシンボル点のうち振幅が最大のシンボル点で変調された信号である、システム。
7. 請求項１乃至６のいずれかのシステムにおいて、
   前記端末装置は、前記受電電力を用いて充電される電池を有する、システム。
8. 請求項１乃至７のいずれかのシステムにおいて、
   前記端末装置は、
   通信用アンテナを介して前記基地局と無線通信を行う第１無線処理部と、
   受電用アンテナを介して前記基地局からの前記ダミー信号を含む送信信号を受信する第２無線処理部と、
   を有する、システム。
9. 請求項１乃至８のいずれかのシステムにおいて、
   前記複数の無線リソースは、周波数軸上のサブキャリアと時間軸上のスロットとにより定義される複数のリソースブロックを含む、システム。
10. 請求項１乃至９のいずれかのシステムにおいて、
    前記端末装置は、当該端末装置への電力伝送の制御に用いられる電力制御情報を前記基地局に送信し、
    前記基地局は、前記端末装置から受信した前記電力制御情報に基づいて、前記ダミー信号を含む送信信号を生成して送信する、システム。
11. 請求項１０のシステムにおいて、
    前記電力制御情報は、前記端末装置への電力伝送を要求する要求情報、前記端末装置を識別可能な識別情報、前記端末装置の位置情報、前記端末装置に備える電池の残量情報及び前記端末装置への電力伝送を承認する承認情報の少なくとも１つの情報を含む、システム。
12. 複数の無線リソースを選択的に用いて端末装置と通信を行う基地局であって、
    前記端末装置への下りリンクの通信用の無線フレームにおける複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用い、前記端末装置への下りリンク通信用のデジタル変調方式の複数のシンボル点から選択されたシンボル点で変調された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成する通信信号処理部と、
    前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信する無線処理部と、を備え、
    前記端末装置への下りリンクの通信用の無線フレームにおける前記通信未使用の無線リソースを用いて当該端末装置に無線給電する、基地局。
13. 複数の無線リソースを選択的に用いて端末装置と通信を行う基地局であって、
    前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いた無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成する通信信号処理部と、
    前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信する無線処理部と、を備え、
    前記無線電力伝送用のダミー信号は、デジタル変調方式の複数のシンボル点のうち振幅が最大のシンボル点で変調された信号である、基地局。
14. 複数の無線リソースを選択的に用いて端末装置と通信を行う基地局であって、
    複数の端末装置のそれぞれについて、前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用い、前記端末装置への下りリンク通信用のデジタル変調方式の複数のシンボル点から選択されたシンボル点で変調された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成する通信信号処理部と、
    前記端末装置ごとに異なる複数のビームを用いて、前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信する無線処理部と、
    を備える、基地局。
15. 複数の無線リソースを選択的に用いて基地局と通信を行う端末装置であって、
    前記端末装置への下りリンクの通信用の無線フレームにおける複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用い、前記端末装置への下りリンク通信用のデジタル変調方式の複数のシンボル点から選択されたシンボル点で変調されて前記基地局から送信された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を受信する無線処理部と、
    前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力する電力出力部と、を備え、
    当該端末装置への下りリンクの通信用の無線フレームにおける前記通信未使用の無線リソースを用いて無線給電される、端末装置。
16. 複数の無線リソースを選択的に用いて基地局と通信を行う端末装置であって、
    前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いて前記基地局から送信された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を受信する無線処理部と、
    前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力する電力出力部と、を備え、
    前記無線電力伝送用のダミー信号は、デジタル変調方式の複数のシンボル点のうち振幅が最大のシンボル点で変調された信号である、端末装置。
17. 基地局及び端末装置が複数の無線リソースを選択的に用いて互いに通信を行う方法であって、
    前記基地局が、前記端末装置への下りリンクの通信用の無線フレームにおける複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用い、前記端末装置への下りリンク通信用のデジタル変調方式の複数のシンボル点から選択されたシンボル点で変調された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成することと、
    前記基地局が、前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信することと、
    前記端末装置が、前記基地局から送信された前記ダミー信号を含む送信信号を受信することと、
    前記端末装置が、前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力することと、を含み、
    前記端末装置への下りリンクの通信用の無線フレームにおける前記通信未使用の無線リソースを用いて当該端末装置に無線給電する、方法。
18. 基地局及び端末装置が複数の無線リソースを選択的に用いて互いに通信を行う方法であって、
    前記基地局が、前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いた無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成することと、
    前記基地局が、前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信することと、
    前記端末装置が、前記基地局から送信された前記ダミー信号を含む送信信号を受信することと、
    前記端末装置が、前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力することと、を含み、
    前記無線電力伝送用のダミー信号は、デジタル変調方式の複数のシンボル点のうち振幅が最大のシンボル点で変調された信号である、方法。
19. 基地局及び端末装置が複数の無線リソースを選択的に用いて互いに通信を行う方法であって、
    前記基地局が、複数の端末装置のそれぞれについて、前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用い、前記端末装置への下りリンク通信用のデジタル変調方式の複数のシンボル点から選択されたシンボル点で変調された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成することと、
    前記基地局が、前記端末装置ごとに異なる複数のビームを用いて、前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信することと、
    前記端末装置が、前記基地局から送信された前記ダミー信号を含む送信信号を受信することと、
    前記端末装置が、前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力することと、
    を含む、方法。
20. 複数の無線リソースを選択的に用いて端末装置と通信を行う基地局に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムであって、
    前記端末装置への下りリンクの通信用の無線フレームにおける複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用い、前記端末装置への下りリンク通信用のデジタル変調方式の複数のシンボル点から選択されたシンボル点で変調された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成するためのプログラムコードと、
    前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信するためのプログラムコードと、を含み、
    前記端末装置への下りリンクの通信用の無線フレームにおける前記通信未使用の無線リソースを用いて当該端末装置に無線給電する、プログラム。
21. 複数の無線リソースを選択的に用いて端末装置と通信を行う基地局に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムであって、
    前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いた無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成するためのプログラムコードと、
    前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信するためのプログラムコードと、を含み、
    前記無線電力伝送用のダミー信号は、デジタル変調方式の複数のシンボル点のうち振幅が最大のシンボル点で変調された信号である、プログラム。
22. 複数の無線リソースを選択的に用いて端末装置と通信を行う基地局に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムであって、
    複数の端末装置のそれぞれについて、前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用い、前記端末装置への下りリンク通信用のデジタル変調方式の複数のシンボル点から選択されたシンボル点で変調された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を生成するためのプログラムコードと、
    前記端末装置ごとに異なる複数のビームを用いて、前記無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を前記端末装置に送信するためのプログラムコードと、
    を含む、プログラム。
23. 複数の無線リソースを選択的に用いて基地局と通信を行う端末装置に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムであって、
    前記端末装置への下りリンクの通信用の無線フレームにおける複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用い、前記端末装置への下りリンク通信用のデジタル変調方式の複数のシンボル点から選択されたシンボル点で変調されて前記基地局から送信された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を受信するためのプログラムコードと、
    前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力するためのプログラムコードと、を含み、
    当該端末装置への下りリンクの通信用の無線フレームにおける前記通信未使用の無線リソースを用いて無線給電される、プログラム。
24. 複数の無線リソースを選択的に用いて基地局と通信を行う端末装置に備えるコンピュータ又はプロセッサにおいて実行されるプログラムであって、
    前記複数の無線リソースのうち通信に使用されていない通信未使用の無線リソースを用いて前記基地局から送信された無線電力伝送用のダミー信号を含む送信信号を受信するためのプログラムコードと、
    前記ダミー信号を含む送信信号を受信した受信信号の電力を、受電電力として出力するためのプログラムコードと、を含み、
    前記無線電力伝送用のダミー信号は、デジタル変調方式の複数のシンボル点のうち振幅が最大のシンボル点で変調された信号である、プログラム。

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