KR102018146B1 - 기지국, 단말기, 무선 통신 시스템, 기지국의 제어 방법 및 단말기의 제어 방법 - Google Patents

기지국, 단말기, 무선 통신 시스템, 기지국의 제어 방법 및 단말기의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

기지국(20)은, 면허 대역 송신부(210)와, 캐리어 센스부(205)와, 비면허 대역 송신부(220)를 갖는다. 면허 대역 송신부(210)는, 공용 대역에서의 데이터 송신을 단말기에 요구하는 요구 신호이며, 단말기의 제1 송신 타이밍을 지정하는 요구 신호를 단말기에 송신한다. 캐리어 센스부(205)는, 공용 대역이 아이들 또는 비지 중 어느 쪽인지를 판정한다. 비면허 대역 송신부(220)는, 캐리어 센스부(205)에 의해 공용 대역이 아이들이라고 판정된 경우에 허가 신호를 송신한다. 요구 신호 또는 허가 신호에는, 허가 신호를 수신하지 않음으로써 제1 송신 타이밍에서 단말기가 데이터 송신을 행하지 않은 경우의 다음의 송신 타이밍인 제2 송신 타이밍을, 제1 송신 타이밍으로부터의 상대적인 시간으로 지정하는 오프셋이 포함된다.

Description

기지국, 단말기, 무선 통신 시스템, 기지국의 제어 방법 및 단말기의 제어 방법
본 발명은 기지국, 단말기, 무선 통신 시스템, 기지국의 제어 방법 및 단말기의 제어 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대 전화 시스템 등의 무선 통신 시스템에 있어서, 무선 통신의 가일층의 고속화나 대용량화 등을 도모하기 위해서, 차세대의 무선 통신 기술에 대해서 논의가 행하여지고 있다. 예를 들어, LTE(Long Term Evolution)라고 불리는 통신 규격에 있어서, 면허를 요하는 주파수대의 반송파(LC: Licensed band Carrier)와, 면허가 불필요한 주파수대의 반송파(UC: Unlicensed band Carrier)를 사용해서 통신을 행하는 기술이 검토되어 있다. 해당 기술은, LAA(Licensed Assisted Access)라고 불린다.
LAA에서는, 단말기가 비면허 대역에서 기지국에 UL(Up Link)의 송신을 행하는 경우, 기지국은, 데이터의 송신을 요구하는 UL 그랜트를, 면허 대역을 통해서 단말기에 송신한다. 그리고, 기지국은, 예를 들어 단말기가 UL에서의 송신을 행하기 전에, 비면허 대역에서 LBT(Listen Before Talk)를 실행한다. 그리고, 비면허 대역의 아이들을 검출한 경우, 기지국은, 예를 들어 단말기가 UL의 데이터 송신에 사용하는 비면허 대역을 확보하기 위해서, 단말기의 송신 타이밍까지, 예약 신호를 비면허 대역에 송신하는 것이 검토되어 있다. 이에 의해, 단말기는, UL 그랜트로부터 소정 기간 후에 비면허 대역을 사용해서 UL의 데이터 송신을 행할 수 있다.
3GPP RAN1 기서 R1-150186
그런데, 상기 비특허문헌의 기술에서는, 비면허 대역의 비지 상태가 계속되어, UL의 데이터 송신의 타이밍까지 단말기가 비면허 대역에서 예약 신호를 수신하지 않은 경우, 단말기는, 예를 들어 UL의 데이터 송신을 캔슬한다. 이에 의해, 단말기에 의해 송신될 예정의 데이터 송신 기회는, 다음으로 기지국으로부터 송신된 UL 그랜트로부터 소정 기간이 경과할 때까지 연기되게 된다. 그 때문에, 단말기로부터 기지국에의 UL에서의 데이터 송신의 스루풋이 저하되는 경우가 있다.
하나의 측면에서는, 본 발명은, 비면허 대역에서의 UL의 스루풋을 향상시킬 수 있는 기지국, 단말기, 무선 통신 시스템, 기지국의 제어 방법 및 단말기의 제어 방법을 제공한다.
본원에 개시하는 기지국은, 하나의 형태에 있어서, 무선 통신에 사용하기 위한 면허가 필요한 제1 대역, 및 무선 통신에 사용하기 위한 면허가 불필요한 제2 대역을 사용해서 단말기와 무선 통신하는 기지국이며, 생성부와, 송신부를 갖는다. 생성부는, 제2 대역에서의 단말기의 데이터 송신을 요구하는 요구 신호이며, 단말기의 제1 송신 타이밍을 지정하는 요구 신호를 생성한다. 송신부는, 요구 신호를 단말기에 송신한다. 요구 신호에는, 제1 송신 타이밍에서 단말기가 데이터 송신을 행하지 않은 경우의 다음의 송신 타이밍인 제2 송신 타이밍을, 기준 타이밍으로부터의 오프셋에 의해 지정하는 정보가 포함된다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 비면허 대역에서의 UL의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 실시예 1에서의 무선 통신 시스템의 동작의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 실시예 1에서의 무선 통신 시스템의 동작의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 실시예 1에서의 기지국의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 5는 실시예 1에서의 단말기의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 6은 실시예 1에서의 기지국의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 실시예 1에서의 단말기의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 실시예 2에서의 기지국의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 실시예 2에서의 단말기의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 실시예 3에서의 무선 통신 시스템의 동작의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11은 실시예 3에서의 단말기의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 12는 실시예 3에서의 기지국의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 실시예 3에서의 단말기의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 실시예 3에서의 단말기의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 15는 기지국 또는 단말기의 기능을 실현하는 무선 통신 장치의 일례를 도시하는 도면이다.
이하에, 본원에 개시하는 기지국, 단말기, 무선 통신 시스템, 기지국의 제어 방법 및 단말기의 제어 방법의 실시예를, 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시예는 개시의 기술을 한정하는 것이 아니다. 또한, 각 실시예는, 처리 내용을 모순되지 않게 하는 범위에서 적절히 조합하는 것이 가능하다.
실시예 1
[무선 통신 시스템(10)]
도 1은, 무선 통신 시스템(10)의 일례를 도시하는 도면이다. 무선 통신 시스템(10)은, 기지국(20), 기지국(22) 및 단말기(30a 내지 30f)를 포함한다. 또한, 이하에서는, 단말기(30a 내지 30f) 각각을 구별하지 않고 총칭하는 경우에 단말기(30)라고 기재한다. 기지국(20)은, 예를 들어 LTE에 기초한 무선 통신을 행한다. 기지국(20)은, 예를 들어 LTE에서의 eNB(evolved Node B)이다. 단말기(30)는, 예를 들어 LTE에서의 UE(User Equipment)이다. 단말기(30)는, 기지국(20)이 관리하는 셀에 속하고 있으며, 해당 셀 내에서 기지국(20)과 통신을 행한다. 또한, 이하의 설명에서는, 기지국(20)과 단말기(30)를 LTE 시스템이라 기재하는 경우가 있다.
기지국(22)은, 예를 들어 기지국(20)이 속하는 LTE 시스템과는 상이한 시스템에 속하는 기지국이다. 기지국(22)은, 예를 들어 기지국(20)이 속하는 LTE 시스템과는 상이한 사업자의 LTE 시스템에 속하는 기지국, 또는 무선 LAN 시스템 등의 다른 통신 시스템에 속하는 기지국이다.
기지국(20)은, 기지국(20)이 속하는 LTE 시스템 전용의 제1 대역과, 기지국(20)이 속하는 LTE 시스템과 다른 통신 시스템에서 공용되는 제2 대역을 사용하여, 셀 내의 단말기(30)와 무선 통신을 행한다. 제1 대역은, 예를 들어 2GHz대의 LC이다. 제2 대역은, 예를 들어 5GHz대의 UC이다. 이하에서는, 제1 대역을 면허 대역, 제2 대역을 비면허 대역이라 칭한다.
기지국(20)이 속하는 LTE 시스템에 있어서, 제1 대역은, 예를 들어 PCC(Primary Component Carrier)에 할당되고, 제2 대역은, 예를 들어 SCC(Secondary Component Carrier)에 할당된다. 본 실시예에서, 제1 대역은, 기지국(20)이 속하는 LTE 시스템의 전용 대역이며, 제2 대역은, 기지국(20)이 속하는 LTE 시스템과, 기지국(22)이 속하는 다른 통신 시스템에서 공용되는 공용 대역이다.
또한, 도 1에서, 부호 21은, 임의의 장치로부터 송신된 전파가, 기지국(20)의 캐리어 센스에 의해 비지라고 판정되는 강도로 기지국(20)에 전해지는 범위를 나타낸다. 또한, 부호(23)는, 임의의 장치로부터 송신된 전파가, 기지국(22)의 캐리어 센스에 의해 비지라고 판정되는 강도로 기지국(22)에 전해지는 범위를 나타낸다.
기지국(20)은, 비면허 대역을 사용한 UL의 데이터 송신을 단말기(30)에 요구하는 경우, UL의 데이터 송신에 사용되는 리소스의 정보를 포함하는 UL 그랜트를, 면허 대역에서 단말기(30)에 송신한다. UL 그랜트는, 단말기(30)에 기지국(20)에의 데이터 송신을 요구하는 요구 신호의 일례이다. 그리고, 기지국(20)은, 단말기(30)에 의한 UL의 데이터 송신의 타이밍보다 전의 타이밍에서, 비면허 대역에서 LBT를 실행한다. 그리고, 기지국(20)은, 비면허 대역이 아이들이라고 판정한 경우, 비면허 대역에 허가 신호를 송신한다. 본 실시예에서, 허가 신호는, 예를 들어 CTS(Clear To Send) 신호이다. UL 그랜트를 수신한 단말기(30)는, 비면허 대역에서 허가 신호를 검출한 경우, UL 그랜트에서 지정된 비면허 대역의 리소스를 사용해서 UL의 데이터 송신을 행한다.
[무선 통신 시스템(10)의 동작]
이어서, 도 2 및 도 3을 사용하여, 기지국(20)으로부터의 지시에 따라서 단말기(30)가 비면허 대역에서 기지국(20)에 데이터 송신을 행하는 경우의 동작의 일례에 대해서 설명한다. 도 2 및 도 3은, 실시예 1에서의 무선 통신 시스템(10)의 동작의 일례를 도시하는 도면이다. 도 2는, 기지국(20)에 의한 LBT 실행 시에, 비면허 대역의 아이들이 검출된 경우를 나타내고 있고, 도 3은, 기지국(20)에 의한 LBT 실행 시에, 비면허 대역의 비지가 검출된 경우를 나타내고 있다.
도 2 및 도 3에서, 상단은, 기지국(20)의 동작을 나타내고 있고, 하단은, 단말기(30a 내지 30f)의 동작을 나타내고 있다. 또한, 도 2 및 도 3에서, 횡축은 시간의 흐름을 나타내고 있고, t1 내지 t8 각각은, 예를 들어 LTE에서의 서브 프레임 단위의 기간(예를 들어 1밀리초)을 나타내고 있다. 비면허 대역(UC)은, 예를 들어 도 2 및 도 3의 하단에 도시하는 바와 같이 복수의 서브 밴드로 나뉘어 있다. 본 실시예에서, 비면허 대역은, 예를 들어 20MHz이며, 예를 들어 5MHz마다 4개의 서브 밴드로 나뉘어 있다.
기지국(20)은, 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이, 단말기(30a) 및 단말기(30b)에 대한 데이터의 송신 요구가 발생한 경우에, UL에서의 데이터 송신을 요구하는 UL 그랜트(40-1)를 작성한다. 그리고, 기지국(20)은, 작성한 UL 그랜트(40-1)를, 면허 대역(LC)에서 단말기(30a) 및 단말기(30b)에 송신한다. 마찬가지로, 단말기(30c) 및 단말기(30d)에 대한 데이터의 송신 요구가 발생한 경우, 기지국(20)은, UL 그랜트(40-2)를, 면허 대역에서 단말기(30c) 및 단말기(30d)에 송신한다. 마찬가지로, 단말기(30e) 및 단말기(30f)에 대한 데이터의 송신 요구가 발생한 경우, 기지국(20)은, UL 그랜트(40-3)를, 면허 대역에서 단말기(30e) 및 단말기(30f)에 송신한다.
도 2에 도시한 예에서는, 기지국(20)은, 예를 들어 서브 프레임 기간(t1)에서 UL 그랜트(40-1)를 송신하고, 서브 프레임 기간(t2)에서 UL 그랜트(40-2)를 송신하고, 서브 프레임 기간(t3)에서 UL 그랜트(40-3)를 송신한다. 단말기(30)는, UL 그랜트(40)를 수신하고 나서 소정 시간 후의 제1 송신 타이밍까지, 비면허 대역에서 허가 신호를 수신한 경우에, 해당 제1 타이밍에서, 비면허 대역에서 기지국(20)에 데이터 송신을 행한다. 본 실시예에서, 제1 송신 타이밍은, 단말기(30)가 UL 그랜트(40)를 수신한 서브 프레임으로부터 예를 들어 4 서브 프레임 후의 타이밍이다.
본 실시예에서, 각각의 UL 그랜트(40)에는, 서브 밴드의 정보, 오프셋, 및 기한 정보가 포함된다. UL 그랜트(40)에 포함되는 서브 밴드의 정보는, UL 그랜트(40)를 수신한 단말기(30)가 UL의 데이터 송신을 행하는 경우에 사용하는 비면허 대역의 서브 밴드를 나타낸다. 오프셋은, 단말기(30)가, UL 그랜트(40)의 수신 후의 제1 송신 타이밍까지 허가 신호를 수신하지 않고, 또한 제1 송신 타이밍 이후에 허가 신호를 수신한 경우에, 단말기(30)가 다음으로 데이터 송신을 행하는 제2 송신 타이밍을 지정하는 정보이다. 오프셋에 있어서, 제2 송신 타이밍은, 예를 들어 제1 송신 타이밍으로부터의 상대적인 시간으로 지정된다. 본 실시예에서, 제2 송신 타이밍은, 예를 들어 서브 프레임 단위로 지정된다.
또한, UL 그랜트(40)에 포함되는 기한 정보는, UL 그랜트(40)를 수신한 단말기(30)가 허가 신호를 대기하는 기한을 나타낸다. 본 실시예에서, 기한 정보는, 예를 들어 UL 그랜트(40)가 송신된 서브 프레임을 기준으로 해서, 서브 프레임 단위로 지정된다. 본 실시예에서, 기한 정보로 지정되는 기한은, 예를 들어 UL 그랜트(40)가 송신된 서브 프레임으로부터 10 서브 프레임 후의 타이밍이다. 또한, 기한 정보는, UL의 재송의 시행이 허용되는 횟수로 지정되어도 된다.
본 실시예에서, 기지국(20)은, UL에서의 데이터 송신의 기간을, 서브 프레임 단위로 각 단말기(30)에 할당한다. 또한, 기지국(20)은, 복수의 단말기(30)가 행하는 UL의 데이터 송신에 동일한 서브 밴드를 할당하는 경우, 각각의 단말기(30)로부터의 데이터 송신이, 연속하는 서브 프레임에서 송신되도록 스케줄링을 행한다. 또한, 비면허 대역은, 기지국(20)이 속하는 LTE 시스템과는 상이한 통신 시스템에서도 사용된다. 그 때문에, 데이터 송신을 위해서 연속해서 점유 가능한 기간이 제한되는 경우가 있다. 그 경우에는, 기지국(20)은, 제한의 범위 내에서, 각각의 단말기(30)로부터의 데이터 송신이, 연속하는 서브 프레임에서 송신되도록 스케줄링을 행한다.
그리고, 기지국(20)은, 동일한 서브 밴드를 사용한 데이터 송신을 행하는 복수의 단말기(30) 각각에 대하여, 연속하는 각각의 서브 프레임에서 UL 그랜트(40)를 송신한다. 도 2의 예에서는, 기지국(20)은, 예를 들어 단말기(30a, 30c 및 30e)가 행하는 UL의 데이터 송신에 동일한 서브 밴드(1)를 할당하고, 단말기(30b, 30d 및 30f)가 행하는 UL의 데이터 송신에 동일한 서브 밴드(2)를 할당한다. 그리고, 기지국(20)은, 연속하는 서브 프레임 기간(t1 내지 t3)에서, UL 그랜트(40-1 내지 40-3)를 각각 송신한다.
UL 그랜트(40)를 송신한 후, 기지국(20)은, UL 그랜트(40)의 송신으로부터 소정 시간 후(예를 들어 3 서브 프레임 후)에, 비면허 대역에서 LBT를 실행한다. LBT에서는, 소정의 백 오프의 기간(41), 비면허 대역의 아이들 상태가 계속된 것을 확인한 경우, 기지국(20)은, 비면허 대역 내의 모든 서브 밴드에 허가 신호(42)를 송신한다. 허가 신호(42)는, 예를 들어 허가 신호(42)의 송신 종료 후의 SIFS(Short Inter Frame Space)의 기간(43)의 종료 타이밍이, 허가 신호(42)가 송신된 서브 프레임과 다음의 서브 프레임과의 경계의 타이밍이 되는 길이로 비면허 대역에 송신된다.
단말기(30)는, UL 그랜트(40)를 수신한 경우에, UL의 데이터 송신에 사용하는 비면허 대역의 서브 밴드의 정보, 오프셋, 및 기한 정보를 UL 그랜트(40)로부터 취득한다. 그리고, 단말기(30)는, UL 그랜트(40)의 수신 후의 제1 송신 타이밍보다 전까지의 동안에, 허가 신호(42)를 비면허 대역에서 수신한 경우에, 제1 송신 타이밍에서, UL 그랜트(40)로 지정된 서브 밴드에서 데이터 송신을 행한다.
도 2에 도시한 예에서는, 단말기(30a 및 30b)는, UL 그랜트(40-1)를 수신하고 나서 소정 시간 후의 제1 송신 타이밍인 서브 프레임 기간(t5)보다 전까지의 동안의 서브 프레임 기간(t4)에서 허가 신호(42)를 수신한다. 그리고, 단말기(30a)는, 서브 프레임 기간(t5)에서 UL의 데이터(44-1)를 송신하고, 단말기(30b)는, 서브 프레임 기간(t5)에서 UL의 데이터(45-1)를 송신한다. 마찬가지로, 단말기(30c 및 30d)는, UL 그랜트(40-2)를 수신하고 나서 소정 시간 후의 서브 프레임 기간(t6)보다 전까지의 동안에 허가 신호(42)를 수신한다. 그리고, 단말기(30c)는, 서브 프레임 기간(t6)에서 UL의 데이터(44-2)를 송신하고, 단말기(30d)는, 서브 프레임 기간(t6)에서 UL의 데이터(45-2)를 송신한다. 마찬가지로, 단말기(30e 및 30f)는, UL 그랜트(40-3)를 수신하고 나서 소정 시간 후의 서브 프레임 기간(t7)보다 전까지의 동안에 허가 신호(42)를 수신한다. 그리고, 단말기(30e)는, 서브 프레임 기간(t7)에서 UL의 데이터(44-3)를 송신하고, 단말기(30f)는, 서브 프레임 기간(t7)에서 UL의 데이터(45-3)를 송신한다.
한편, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이, UL 그랜트(40)의 송신으로부터 소정 시간 후의 서브 프레임 기간(t4)에서, 비면허 대역에 다른 신호(46)가 송신되어 있는 경우, 기지국(20)은, LBT에 의해 비면허 대역의 비지를 검출한다. 그리고, 기지국(20)은, 비면허 대역에서 LBT를 계속한다. 그리고, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이, 서브 프레임 기간(t5)에서 비면허 대역의 아이들을 검출한 경우, 기지국(20)은, 소정의 백 오프의 기간(41), 아이들 상태의 계속을 확인한 후에, 비면허 대역에 허가 신호(42)를 송신한다.
도 3에 도시한 예에서는, 단말기(30a 및 30b)는, UL 그랜트(40-1)를 수신하고 나서 소정 시간 후의 제1 송신 타이밍을 포함하는 서브 프레임 기간(t5)보다 전까지의 동안에 허가 신호(42)를 수신하지 않는다. 그리고, 단말기(30a 및 30b)는, UL 그랜트(40-1)를 수신하고 나서 소정 시간 후의 제1 송신 타이밍을 포함하는 서브 프레임 기간(t5)에서 허가 신호(42)를 수신한다.
그 때문에, 단말기(30)는, UL 그랜트(40-1)의 수신으로부터 소정 시간 후의 제1 송신 타이밍을 기준으로 해서, UL 그랜트(40-1)로부터 취득한 오프셋으로 지정된 시간이 경과한 제2 송신 타이밍에서, 기지국(20)에의 데이터 송신을 행한다. 도 3의 예에서는, 각각의 UL 그랜트(40)에는, 3 서브 프레임의 기간을 지정하는 오프셋이 포함되어 있다. 그 때문에, 단말기(30a 및 30b)는, UL 그랜트(40-1)의 수신으로부터 소정 시간 후의 서브 프레임 기간(t5)을 기준으로 해서, 서브 프레임 기간(t5)으로부터 3 서브 프레임의 기간 후의 서브 프레임 기간(t8)을 제2 송신 타이밍으로서 특정한다. 그리고, 단말기(30a)는, 서브 프레임 기간(t8)에서 UL의 데이터(44-1)를 송신하고, 단말기(30b)는, 서브 프레임 기간(t8)에서 UL의 데이터(45-1)를 송신한다.
여기서, 본 실시예에서, 오프셋의 값은, 동일한 서브 밴드에서 UL의 데이터 송신 타이밍으로서 연속해서 할당되는 서브 프레임의 수와 동일한 값으로 설정된다. 도 3의 예에서는, 동일한 서브 밴드에서 UL의 데이터 송신 타이밍으로서 연속해서 할당되는 서브 프레임의 수는 3이다. 그 때문에, 도 3의 예에서는, 오프셋의 값은 예를 들어 3으로 설정된다. 또한, 도 3의 예에서는, 동일한 서브 밴드에서 UL의 데이터 송신 타이밍으로서 연속해서 할당되는 서브 프레임은, 각각 별도의 단말기(30)에 할당되지만, 연속하는 복수의 서브 프레임이 1개의 단말기(30)에 할당되어도 된다.
또한, 도 3의 예에서, 단말기(30c 내지 30f)는, UL 그랜트(40)를 수신하고 나서 소정 시간 후의 서브 프레임의 기간까지의 동안에 허가 신호(42)를 수신한다. 그 때문에, 단말기(30c 내지 30f)는, 송신 타이밍의 연기는 행하지 않고, UL 그랜트(40)를 수신하고 나서 소정 시간 후의 서브 프레임의 기간에서, UL의 데이터(44 및 45)를 송신한다.
이와 같이, 각 단말기(30)는, UL 그랜트(40)의 수신 후의 제1 송신 타이밍까지 허가 신호(42)를 수신하지 않은 경우, 제1 송신 타이밍으로부터, UL 그랜트(40) 내의 오프셋으로 지정된 기간이 경과한 제2 송신 타이밍에서 데이터 송신을 행한다. 이에 의해, UL 그랜트(40)의 수신으로부터 소정 시간 후의 제1 송신 타이밍까지 단말기(30)가 허가 신호(42)를 수신하지 않은 경우, UL 그랜트(40)의 재송에 의해 단말기(30)의 송신 기회가 다시 지정되지 않아도, 단말기(30)는, UL의 데이터 송신을 행할 수 있다. 이에 의해, 단말기(30)는, UL 그랜트(40)의 재송으로부터 소정 시간 후의 타이밍보다도 조기에 UL에서의 데이터 송신의 기회를 얻을 수 있다. 이에 의해, UL에서의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 오프셋의 값은, 동일한 서브 밴드에서 UL의 데이터 송신 타이밍으로서 연속해서 할당되는 서브 프레임의 수와 동일한 값으로 설정된다. 이에 의해, UL 그랜트(40)의 수신 후의 제1 송신 타이밍으로부터 오프셋으로 지정된 기간이 경과한 후의 제2 송신 타이밍에서 데이터 송신을 행해도, 데이터의 송신 타이밍이, 다른 단말기(30)의 송신 타이밍과 겹치는 것을 피할 수 있다. 그 때문에, 기지국(20)은, 단말기(30)로부터 송신된 데이터를 보다 확실하게 수신할 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 오프셋의 값은, 동일한 서브 밴드에서 UL의 데이터 송신 타이밍으로서 연속해서 할당되는 서브 프레임의 수와 동일한 값으로 설정된다. 이에 의해, UL 그랜트(40)의 수신 후의 제1 송신 타이밍까지 허가 신호를 수신하지 않은 단말기(30)의 데이터 송신의 타이밍이, 연속해서 할당된 서브 프레임의 다음의 서브 프레임의 타이밍이 된다. 이에 의해, 데이터 송신의 타이밍이 연기된 경우에도, 각각의 데이터의 송신 타이밍은, 연속한 서브 프레임에 할당된다. 이에 의해, 비면허 대역에서, 연기된 데이터의 송신을 개시하기 전에, 다른 통신 장치에 의한 데이터 송신이 개시되는 것을 방지할 수 있다.
[기지국(20)]
도 4는, 실시예 1에서의 기지국(20)의 일례를 나타내는 블록도이다. 기지국(20)은, 패킷 생성부(200), MAC(Media Access Control) 스케줄링부(201), 상향 링크 관리부(202) 및 RRC(Radio Resource Control) 제어부(203)를 갖는다. 또한, 기지국(20)은, MAC·RLC(Radio Link Control) 처리부(204) 및 캐리어 센스부(205)를 갖는다. 또한, 기지국(20)은, 면허 대역 송신부(210), 비면허 대역 송신부(220), 비면허 대역 수신부(230), 면허 대역 수신부(240), 안테나(216), 안테나(226), 안테나(235) 및 안테나(245)를 갖는다. 또한, 본 실시예에서, 안테나(216), 안테나(226), 안테나(235) 및 안테나(245)는, 각각 별도의 안테나에 의해 실현되지만, 다른 예로서, 이들 안테나는 1개의 안테나에 의해 실현되어도 된다.
면허 대역 수신부(240)는, 면허 대역에서 수신한 신호로부터 데이터를 복호하는 처리를 행한다. 면허 대역 수신부(240)는, 복호부(241), 복조부(242), FFT 처리부(243) 및 무선 처리부(244)를 갖는다.
무선 처리부(244)는, 안테나(245)를 통해서 수신한 신호의 무선 처리를 행한다. 무선 처리부(244)에 의해 행하여지는 무선 처리에는, 예를 들어 수신 신호의 주파수를 면허 대역의 주파수로부터 기저 대역의 주파수로 변환하는 처리가 포함된다. 무선 처리부(244)는, 무선 처리가 행하여진 수신 신호를 FFT 처리부(243)에 출력한다.
FFT 처리부(243)는, 무선 처리부(244)로부터 출력된 수신 신호에 대하여 FFT(Fast Fourier Transform) 처리를 행한다. 이에 의해, 면허 대역으로부터 기저 대역에 주파수 변환된 수신 신호가 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환된다. FFT 처리부(243)는, FFT 처리가 행하여진 수신 신호를 복조부(242)에 출력한다.
복조부(242)는, FFT 처리부(243)로부터 출력된 수신 신호를 복조한다. 그리고, 복조부(242)는, 복조 후의 수신 신호를 복호부(241)에 출력한다. 복호부(241)는, 복조부(242)로부터 출력된 수신 신호를 복호한다. 그리고, 복호부(241)는, 복호 후의 데이터를 MAC·RLC 처리부(204)에 출력한다.
비면허 대역 수신부(230)는, 비면허 대역에서 수신한 신호로부터 데이터를 복호하는 처리를 행한다. 비면허 대역 수신부(230)는, 복호부(231), 복조부(232), FFT 처리부(233) 및 무선 처리부(234)를 갖는다.
무선 처리부(234)는, 안테나(235)를 통해서 수신한 신호의 무선 처리를 행한다. 무선 처리부(234)에 의해 행하여지는 무선 처리에는, 예를 들어 수신 신호의 주파수를 비면허 대역의 주파수에서 기저 대역의 주파수로 변환하는 처리가 포함된다. 무선 처리부(234)는, 무선 처리가 행하여진 수신 신호를 FFT 처리부(233) 및 캐리어 센스부(205)에 출력한다.
FFT 처리부(233)는, 무선 처리부(234)로부터 출력된 수신 신호에 대하여 FFT 처리를 행한다. 이에 의해, 비면허 대역에서 기저 대역으로 주파수 변환된 수신 신호가 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환된다. FFT 처리부(233)는, FFT 처리가 행하여진 수신 신호를 복조부(232)에 출력한다.
복조부(232)는, FFT 처리부(233)로부터 출력된 수신 신호를 복조한다. 그리고, 복조부(232)는, 복조 후의 수신 신호를 복호부(231)에 출력한다. 복호부(231)는, 복조부(232)로부터 출력된 수신 신호를 복호한다. 그리고, 복호부(231)는, 복호 후의 데이터를 MAC·RLC 처리부(204)에 출력한다.
캐리어 센스부(205)는, 무선 처리부(234)로부터 출력된 수신 신호에 기초하여, 비면허 대역에서의 간섭 전력을 측정하고, 측정 결과에 기초하여, 비면허 대역이 아이들 또는 비지 중 어느 쪽인지를 판정한다. 그리고, 캐리어 센스부(205)는, 판정 결과를 상향 링크 관리부(202)에 출력한다. 캐리어 센스부(205)는, 예를 들어 상향 링크 관리부(202)로부터 캐리어 센스의 개시 및 종료에 관한 타이밍 정보나 소정 아이들 기간 등의 정보를 수신하고, 단락의 타이밍까지 아이들이라 판정할 수 있었는지 여부를 상향 링크 관리부(202)에 회신한다.
MAC·RLC 처리부(204)는, 복호부(231) 및 복호부(241)로부터 출력된 데이터에 기초하여 MAC층에서의 처리 및 RLC층에서의 처리를 행한다. MAC·RLC 처리부(204)는, 각 층의 처리에 의해 얻어진 데이터를, 예를 들어 기지국(20)의 상위 장치에 출력한다. 또한, MAC·RLC 처리부(204)는, 각 층의 처리에 의해 얻어진 데이터에 포함되는 제어 정보를 RRC 제어부(203)에 출력한다.
RRC 제어부(203)는, MAC·RLC 처리부(204)로부터 출력된 제어 정보에 기초하여 무선 리소스 제어를 행한다. RRC 제어부(203)는, 무선 리소스 제어에 기초하여 제어 정보를 생성하고, 생성한 제어 정보를 상향 링크 관리부(202)에 출력한다.
상향 링크 관리부(202)는, RRC 제어부(203)로부터 출력된 제어 정보에 기초하여 MAC층의 제어를 행한다. 또한, 상향 링크 관리부(202)는, 단말기(30)에 대한 데이터의 송신 요구가 발생한 경우에, UL에서의 데이터 송신을 요구하는 UL 그랜트를 작성한다. 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 작성한 UL 그랜트를 포함하는 제어 신호를, 후술하는 다중부(213)에 출력함으로써, UL 그랜트를 단말기(30)에 송신한다.
UL 그랜트에는, 단말기(30)가 UL의 데이터 송신에서 사용하는 서브 밴드의 정보, 오프셋 및 기한 정보가 포함된다. 본 실시예에서, 오프셋은, 예를 들어 2비트의 값에 의해, 제2 송신 타이밍을 제1 송신 타이밍으로부터의 상대적인 시간으로 지정한다. 예를 들어 2비트의 값이 「01」인 경우, 오프셋은, 제2 송신 타이밍이 제1 송신 타이밍으로부터 1 서브 프레임 후의 타이밍인 것을 나타낸다. 또한, 예를 들어 2비트의 값이 「10」인 경우, 오프셋은, 제2 송신 타이밍이 제1 송신 타이밍으로부터 2 서브 프레임 후의 타이밍인 것을 나타낸다. 또한, 예를 들어 2비트의 값이 「11」인 경우, 오프셋은, 제2 송신 타이밍이 제1 송신 타이밍으로부터 3 서브 프레임 후의 타이밍인 것을 나타낸다. 또한, 예를 들어 2비트의 값이 「00」인 경우, 오프셋은, 단말기(30)가 UL 그랜트(40)의 수신 후의 제1 송신 타이밍까지 허가 신호를 수신하지 않은 경우에, 단말기(30)가 데이터 송신을 캔슬하는 것을 나타낸다.
예를 들어, 단말기(30)가, 오프셋으로서 「11」이 설정된 UL 그랜트(40)를 수신하고, 해당 UL 그랜트(40)의 수신 후의 제1 송신 타이밍까지 허가 신호를 수신하지 않고, 또한 제1 송신 타이밍으로부터 7 서브 프레임 후에 허가 신호를 수신한 경우를 생각한다. 이 경우, 단말기(30)는, 예를 들어 7을 오프셋의 값인 3으로 나눈 나머지를 구하고, 구한 값을, 오프셋의 값인 3에서 뺀다. 그리고, 단말기(30)는, 남은 수분의 서브 프레임 기간의 후의 서브 프레임의 기간을 제2 송신 타이밍으로서 특정한다. 그리고, 단말기(30)는, 특정한 제2 송신 타이밍에서 UL의 데이터 송신을 행한다. 7을 오프셋의 값인 3으로 나눈 나머지는 1이기 때문에, 단말기(30)는, 예를 들어 허가 신호를 수신한 서브 프레임으로부터 2 서브 프레임 후의 서브 프레임의 기간에 UL의 데이터 송신을 행한다.
또한, 본 실시예에서, 기한 정보에는, 예를 들어 1비트의 값에 의해 2가지의 기한 중 어느 하나가 지정된다. 예를 들어 1비트의 값이 「0」인 경우, 기한 정보는, 제1 송신 타이밍으로부터 5 서브 프레임 후의 타이밍이 기한인 것을 나타낸다. 또한, 예를 들어 1비트의 값이 「1」인 경우, 기한 정보는, 제1 송신 타이밍으로부터 10 서브 프레임 후의 타이밍이 기한인 것을 나타낸다. 또한, 본 실시예에서, 기한 정보는, 오프셋에 「00」 이외의 값이 설정된 경우에 유효해진다. 또한, 오프셋 및 기한 정보로서, 3비트 이상을 사용해서 임의의 값을 지정할 수 있도록 해도 된다.
상향 링크 관리부(202)는, 단말기(30)에 UL 그랜트를 송신한 후에, 허가 신호를 생성하고, 생성한 허가 신호를, 후술하는 다중부(223)에 출력한다. 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 단말기(30)에 의한 UL의 데이터 송신 타이밍보다 전에, 캐리어 센스부(205)에 비면허 대역의 LBT를 실행시킨다. 그리고, 캐리어 센스부(205)는, 비면허 대역의 아이들을 검출한 경우, 후술하는 IFFT 처리부(224)에 송신 신호의 송신을 지시한다. 이에 의해, 허가 신호가 비면허 대역에 송신된다.
패킷 생성부(200)는, 상위의 장치로부터 출력된 유저 데이터를 포함하는 패킷을 생성한다. 그리고, 패킷 생성부(200)는, 생성한 패킷을 MAC 스케줄링부(201)에 출력한다.
MAC 스케줄링부(201)는, 패킷 생성부(200)로부터 출력된 패킷에 대하여 MAC층에서의 스케줄링을 행한다. 그리고, MAC 스케줄링부(201)는, 패킷 생성부(200)가 생성한 패킷의 면허 대역 송신부(210) 또는 비면허 대역 송신부(220)에의 출력을, 스케줄링의 결과에 기초하여 제어한다.
면허 대역 송신부(210)는, 면허 대역에서 데이터를 송신하는 처리를 행한다. 면허 대역 송신부(210)는, 부호화부(211), 변조부(212), 다중부(213), IFFT(Inverse FFT) 처리부(214) 및 무선 처리부(215)를 갖는다.
부호화부(211)는, MAC 스케줄링부(201)로부터 출력된 패킷의 데이터를 부호화한다. 그리고, 부호화부(211)는, 부호화된 패킷의 데이터를 변조부(212)에 출력한다. 변조부(212)는, 부호화부(211)로부터 출력된 데이터를 변조한다. 그리고, 변조부(212)는, 변조 후의 신호를 다중부(213)에 출력한다.
다중부(213)는, 상향 링크 관리부(202)로부터 출력된 UL 그랜트 등을 포함하는 제어 신호와, 변조부(212)로부터 출력된 신호를 다중화한다. 그리고, 다중부(213)는, 다중화된 송신 신호를 IFFT 처리부(214)에 출력한다.
IFFT 처리부(214)는, 다중부(213)로부터 출력된 송신 신호에 대하여 IFFT 처리를 행한다. 이에 의해, 다중부(213)로부터 출력된 송신 신호가 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환된다. IFFT 처리부(214)는, IFFT 처리 후의 송신 신호를 무선 처리부(215)에 출력한다.
무선 처리부(215)는, IFFT 처리부(214)로부터 출력된 송신 신호에 대하여 무선 처리를 행한다. 무선 처리부(215)에 의해 행하여지는 무선 처리에는, 예를 들어 송신 신호의 주파수를 기저 대역의 주파수에서 면허 대역의 주파수로 변환하는 처리가 포함된다. 무선 처리부(215)는, 무선 처리 후의 송신 신호를 안테나(216)로부터 송신한다.
비면허 대역 송신부(220)는, 비면허 대역에서 데이터를 송신하는 처리를 행한다. 비면허 대역 송신부(220)는, 부호화부(221), 변조부(222), 다중부(223), IFFT 처리부(224) 및 무선 처리부(225)를 갖는다.
부호화부(221)는, MAC 스케줄링부(201)로부터 출력된 패킷의 데이터를 부호화한다. 그리고, 부호화부(221)는, 부호화된 패킷의 데이터를 변조부(222)에 출력한다. 변조부(222)는, 부호화부(221)로부터 출력된 패킷의 데이터를 변조한다. 그리고, 변조부(222)는, 변조 후의 신호를 다중부(223)에 출력한다.
다중부(223)는, 상향 링크 관리부(202)로부터 출력된 허가 신호 등을 포함하는 제어 신호와, 변조부(222)로부터 출력된 신호를 다중화한다. 그리고, 다중부(223)는, 다중화된 송신 신호를 IFFT 처리부(224)에 출력한다.
IFFT 처리부(224)는, 다중부(223)로부터 출력된 송신 신호에 대하여 IFFT 처리를 행한다. 이에 의해, 다중부(223)로부터 출력된 송신 신호가 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환된다. IFFT 처리부(224)는, 캐리어 센스부(205)로부터 송신 신호의 송신이 지시된 경우에, IFFT 처리 후의 송신 신호를 무선 처리부(225)에 출력한다.
무선 처리부(225)는, IFFT 처리부(224)로부터 출력된 송신 신호에 대하여 무선 처리를 행한다. 무선 처리부(225)에 의해 행하여지는 무선 처리에는, 예를 들어 송신 신호의 주파수를 기저 대역의 주파수에서 비면허 대역의 주파수로 변환하는 처리가 포함된다. 무선 처리부(225)는, 무선 처리 후의 송신 신호를 안테나(226)로부터 송신한다.
[단말기(30)]
도 5는, 실시예 1에서의 단말기(30)의 일례를 나타내는 블록도이다. 단말기(30)는, 안테나(300), 복호부(301), RRC 처리부(304), 상향 링크 관리부(305), 부호화·변조부(306) 및 패킷 생성부(307)를 갖는다. 또한, 단말기(30)는, 면허 대역 수신부(310), 비면허 대역 수신부(320), 비면허 대역 송신부(330) 및 면허 대역 송신부(340)를 갖는다.
또한, 안테나(300)는, 면허 대역 수신부(310), 비면허 대역 수신부(320), 비면허 대역 송신부(330) 및 면허 대역 송신부(340) 각각에, 따로따로 설치되어 있어도 된다.
면허 대역 수신부(310)는, 면허 대역에서 수신한 신호로부터 데이터를 복조하는 처리를 행한다. 면허 대역 수신부(310)는, 무선 처리부(311), FFT 처리부(312) 및 복조부(315)를 갖는다.
무선 처리부(311)는, 안테나(300)를 통해서 수신한 신호에 대하여 무선 처리를 행한다. 무선 처리부(311)에 의해 행하여지는 무선 처리에는, 예를 들어 수신 신호의 주파수를 면허 대역의 주파수에서 기저 대역의 주파수로 변환하는 처리가 포함된다. 무선 처리부(311)는, 무선 처리 후의 수신 신호를 FFT 처리부(312)에 출력한다.
FFT 처리부(312)는, 무선 처리부(311)로부터 출력된 수신 신호에 대하여 FFT 처리를 행한다. 이에 의해, 무선 처리부(311)로부터 출력된 수신 신호가 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환된다. FFT 처리부(312)는, FFT 처리 후의 수신 신호를 복조부(315)에 출력한다.
복조부(315)는, FFT 처리부(312)로부터 출력된 신호에 대하여 등화 처리 등을 행함으로써 수신 신호를 복조한다. 그리고, 복조부(315)는, 복조 후의 수신 신호를 복호부(301)에 출력한다. 면허 대역 수신부(310)에 의해 복조된 수신 신호로부터 복호된 데이터에는, UL 그랜트 등을 포함하는 제어 신호가 포함된다.
비면허 대역 수신부(320)는, 비면허 대역에서 수신한 신호로부터 데이터를 복조하는 처리를 행한다. 비면허 대역 수신부(320)는, 무선 처리부(321), FFT 처리부(322) 및 복조부(325)를 갖는다.
무선 처리부(321)는, 안테나(300)를 통해서 수신한 신호에 대하여 무선 처리를 행한다. 무선 처리부(321)에 의해 행하여지는 무선 처리에는, 예를 들어 수신 신호의 주파수를 비면허 대역의 주파수에서 기저 대역의 주파수로 변환하는 처리가 포함된다. 무선 처리부(321)는, 무선 처리 후의 수신 신호를 FFT 처리부(322)에 출력한다.
FFT 처리부(322)는, 무선 처리부(321)로부터 출력된 수신 신호에 대하여 FFT 처리를 행한다. 이에 의해, 무선 처리부(321)로부터 출력된 수신 신호가 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환된다. 그리고, FFT 처리부(322)는, FFT 처리 후의 수신 신호를 복조부(325)에 출력한다.
복조부(325)는, FFT 처리부(322)로부터 출력된 신호에 대하여 등화 처리 등을 행함으로써 수신 신호를 복조한다. 그리고, 복조부(325)는, 복조 후의 수신 신호를 복호부(301)에 출력한다. 비면허 대역 수신부(320)에 의해 복조된 수신 신호로부터 복호된 데이터에는, 허가 신호 등을 포함하는 제어 신호가 포함된다.
복호부(301)는, 면허 대역 수신부(310) 및 비면허 대역 수신부(320)로부터 출력된 수신 신호로부터 유저 데이터 및 제어 신호를 복호한다. 그리고, 복호부(301)는, 복호 후의 유저 데이터를, 예를 들어 수신한 데이터에 기초하여 처리를 행하는 애플리케이션 처리부(도시하지 않음)에 출력한다. 또한, 복호부(301)는, 복호 후의 제어 신호를, RRC 처리부(304) 및 상향 링크 관리부(305)에 출력한다. 상향 링크 관리부(305)에 출력되는 제어 신호에는, UL 그랜트 및 허가 신호 등이 포함된다.
RRC 처리부(304)는, 복호부(301)로부터 출력된 제어 신호에 기초하여 무선 리소스 제어를 행한다. RRC 처리부(304)는, 무선 리소스 제어에 기초하여 제어 정보를 생성하고, 생성한 제어 정보를 상향 링크 관리부(305)에 출력한다.
상향 링크 관리부(305)는, RRC 처리부(304)로부터 출력된 제어 정보와, 복호부(301)로부터 출력된 제어 신호에 기초하여 UL의 제어를 행한다. 상향 링크 관리부(305)는, 예를 들어 복호부(301)로부터 UL 그랜트가 출력된 경우, 해당 UL 그랜트로부터, UL의 데이터 송신에 할당된 비면허 대역의 서브 밴드의 정보, 오프셋 및 기한 정보를 취득한다.
또한, 상향 링크 관리부(305)는, 복호부(301)로부터 UL 그랜트가 출력되고 나서 소정 시간 후의 제1 송신 타이밍까지의 동안에, 복호부(301)로부터 허가 신호가 출력되었는지 여부를 판정한다. 복호부(301)로부터 UL 그랜트가 출력되고 나서 소정 시간 후의 제1 송신 타이밍까지의 동안에, 복호부(301)로부터 허가 신호가 출력된 경우, 상향 링크 관리부(305)는, 제1 송신 타이밍에서, 데이터 송신을 부호화·변조부(306)에 지시한다.
한편, 복호부(301)로부터의 UL 그랜트의 출력 후의 제1 송신 타이밍까지의 동안에, 복호부(301)로부터 허가 신호가 출력되지 않은 경우, 상향 링크 관리부(305)는, 기한 정보로 나타내어지는 기한까지의 동안에 복호부(301)로부터 허가 신호가 출력되었는지 여부를 판정한다. 기한 정보로 나타내어지는 기한까지의 동안에 복호부(301)로부터 허가 신호가 출력된 경우, 상향 링크 관리부(305)는, UL 그랜트의 수신 후의 제1 송신 타이밍을 기준으로 해서, UL의 데이터 송신을 행하는 제2 송신 타이밍을 특정한다. 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 특정한 제2 송신 타이밍에서, 데이터 송신을 부호화·변조부(306)에 지시한다.
예를 들어, 3 서브 프레임의 기간을 지정하는 오프셋을 포함하는 UL 그랜트(40)를 수신하고, 제1 송신 타이밍으로부터 7 서브 프레임 후에 허가 신호를 수신한 경우를 생각한다. 이 경우, 상향 링크 관리부(305)는, 예를 들어 제1 송신 타이밍으로부터 9 서브 프레임 후를 제2 송신 타이밍으로서 특정한다.
또한, 상향 링크 관리부(305)는, UL의 데이터 송신에 사용되는 리소스의 할당 정보를 후술하는 주파수 맵핑부(333) 및 주파수 맵핑부(343)에 출력한다.
패킷 생성부(307)는, 예를 들어 애플리케이션 처리부(도시하지 않음)로부터 출력된 유저 데이터를 포함하는 패킷을 생성한다. 그리고, 패킷 생성부(307)는, 생성한 패킷을 부호화·변조부(306)에 출력한다. 부호화·변조부(306)는, 패킷 생성부(307)로부터 출력된 패킷에 대하여 부호화 및 변조의 처리를 행한다. 그리고, 부호화·변조부(306)는, 부호화 및 변조의 처리가 행하여진 송신 신호를, 상향 링크 관리부(305)로부터 지시에 따라, 비면허 대역 송신부(330) 또는 면허 대역 송신부(340)에 출력한다.
면허 대역 송신부(340)는, 면허 대역에서 데이터를 송신하는 처리를 행한다. 면허 대역 송신부(340)는, 무선 처리부(341), IFFT 처리부(342), 주파수 맵핑부(343), FFT 처리부(344) 및 다중부(345)를 갖는다.
다중부(345)는, 상향 링크 관리부(305)로부터 출력된 제어 신호와, 부호화·변조부(306)로부터 출력된 송신 신호를 다중화한다. 그리고, 다중부(345)는, 다중화 후의 송신 신호를 FFT 처리부(344)에 출력한다. FFT 처리부(344)는, 다중부(345)로부터 출력된 송신 신호에 대하여 FFT 처리를 행한다. 이에 의해, 다중부(345)로부터 출력된 송신 신호가 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환된다. FFT 처리부(344)는, FFT 처리 후의 송신 신호를 주파수 맵핑부(343)에 출력한다.
주파수 맵핑부(343)는, 상향 링크 관리부(305)로부터 출력된 UL의 리소스의 할당 정보에 기초하여, FFT 처리부(344)로부터 출력된 송신 신호에 대하여 주파수 맵핑을 행한다. 그리고, 주파수 맵핑부(343)는, 주파수 맵핑 후의 송신 신호를 IFFT 처리부(342)에 출력한다.
IFFT 처리부(342)는, 주파수 맵핑부(343)로부터 출력된 송신 신호에 대하여 IFFT 처리를 행한다. 이에 의해, 주파수 맵핑부(343)로부터 출력된 송신 신호가 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환된다. IFFT 처리부(342)는, IFFT 처리 후의 송신 신호를 무선 처리부(341)에 출력한다.
무선 처리부(341)는, IFFT 처리부(342)로부터 출력된 송신 신호에 대하여 무선 처리를 행한다. 무선 처리부(341)에 의해 행하여지는 무선 처리에는, 예를 들어 송신 신호의 주파수를 기저 대역의 주파수에서 면허 대역의 주파수로 변환하는 처리가 포함된다. 무선 처리부(341)는, 무선 처리 후의 송신 신호를 안테나(300)를 통해서 송신한다.
비면허 대역 송신부(330)는, 비면허 대역에서 데이터를 송신하는 처리를 행한다. 비면허 대역 송신부(330)는, 무선 처리부(331), IFFT 처리부(332), 주파수 맵핑부(333), FFT 처리부(334) 및 다중부(335)를 갖는다.
다중부(335)는, 상향 링크 관리부(305)로부터 출력된 제어 신호와, 부호화·변조부(306)로부터 출력된 신호를 다중화한다. 그리고, 다중부(335)는, 다중화 후의 송신 신호를 FFT 처리부(334)에 출력한다. FFT 처리부(334)는, 다중부(335)로부터 출력된 송신 신호에 대하여 FFT 처리를 행한다. 이에 의해, 다중부(335)로부터 출력된 송신 신호가 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환된다. FFT 처리부(334)는, FFT 처리 후의 송신 신호를 주파수 맵핑부(333)에 출력한다.
주파수 맵핑부(333)는, 상향 링크 관리부(305)로부터 출력된 UL의 리소스의 할당 정보에 기초하여, FFT 처리부(334)로부터 출력된 송신 신호에 대하여 주파수 맵핑을 행한다. 그리고, 주파수 맵핑부(333)는, 주파수 맵핑 후의 송신 신호를 IFFT 처리부(332)에 출력한다.
IFFT 처리부(332)는, 주파수 맵핑부(333)로부터 출력된 송신 신호에 대하여 IFFT 처리를 행한다. 이에 의해, 주파수 맵핑부(333)로부터 출력된 송신 신호가 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환된다. IFFT 처리부(332)는, IFFT 처리 후의 송신 신호를 무선 처리부(331)에 출력한다.
무선 처리부(331)는, IFFT 처리부(332)로부터 출력된 송신 신호에 대하여 무선 처리를 행한다. 무선 처리부(331)에 의해 행하여지는 무선 처리에는, 예를 들어 송신 신호의 주파수를 기저 대역의 주파수에서 비면허 대역의 주파수로 변환하는 처리가 포함된다. 무선 처리부(331)는, 무선 처리 후의 송신 신호를 안테나(300)를 통해서 송신한다.
[기지국(20)의 동작]
이어서, 기지국(20)의 동작을 설명한다. 도 6은, 실시예 1에서의 기지국(20)의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
먼저, 상향 링크 관리부(202)는, 단말기(30)에 대한 데이터의 송신 요구가 발생했는지 여부를 판정한다(S100). 단말기(30)에 대한 데이터의 송신 요구가 발생한 경우(S100: "예"), 상향 링크 관리부(202)는, 오프셋의 값을 결정한다(S101). 상향 링크 관리부(202)는, 예를 들어 동일한 서브 밴드에서 데이터 송신에 할당하는 연속하는 서브 프레임의 수를, 오프셋의 값으로서 결정한다.
이어서, 상향 링크 관리부(202)는, 기한 정보를 작성한다(S102). 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 결정한 오프셋과 작성한 기한 정보를 포함하고, UL의 데이터 송신에 할당하는 비면허 대역의 서브 밴드의 정보를 포함하는 UL 그랜트를 작성한다. 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, UL 그랜트의 송신 타이밍인지 여부를 판정한다(S103). 상향 링크 관리부(202)는, 연속하는 서브 프레임을 데이터 송신에 할당하는 경우, 연속하는 각각의 서브 프레임의 타이밍에서 UL 그랜트를 송신한다.
UL 그랜트의 송신 타이밍이 아닌 경우(S103: "아니오"), 상향 링크 관리부(202)는, 스텝 S105에 나타내는 처리를 실행한다. 한편, UL 그랜트의 송신 타이밍인 경우(S103: "예"), 상향 링크 관리부(202)는, UL 그랜트를, 면허 대역 송신부(210)를 통해서 단말기(30)에 송신한다(S104). 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 허가 신호의 송신 타이밍인지 여부를 판정한다(S105). 상향 링크 관리부(202)는, 스텝 S104에서 UL 그랜트를 송신한 서브 프레임으로부터 예를 들어 3 서브 프레임의 기간이 경과한 경우에, 허가 신호의 송신 타이밍이라고 판정한다.
허가 신호의 송신 타이밍이 아닌 경우(S105: "아니오"), 상향 링크 관리부(202)는, 다시 스텝 S103에 나타낸 처리를 실행한다. 한편, 허가 신호의 송신 타이밍인 경우(S105: "예"), 상향 링크 관리부(202)는, 허가 신호를 다중부(223)에 출력하고, 캐리어 센스부(205)에 캐리어 센스를 지시한다. 캐리어 센스부(205)는, 캐리어 센스를 실행하여, 비면허 대역이 아이들인지 여부를 판정한다(S106). 비면허 대역이 아이들인 경우(S106: "예"), 캐리어 센스부(205)는, IFFT 처리부(224)에 송신 신호의 송신을 지시한다. 이에 의해, 비면허 대역에 허가 신호가 송신된다(S107). 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 다시 스텝 S100에 나타낸 처리를 실행한다.
한편, 비면허 대역이 비지인 경우(S106: "아니오"), 상향 링크 관리부(202)는, UL 그랜트에 포함한 기한 정보를 참조하여, 기한이 경과했는지 여부를 판정한다(S108). 기한이 경과하지 않은 경우(S108: "아니오"), 상향 링크 관리부(202)는, 다시 스텝 S106에 나타낸 처리를 실행한다. 한편, 기한이 경과한 경우(S108: "예"), 상향 링크 관리부(202)는, 허가 신호의 송신을 캔슬한다(S109). 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 다시 스텝 S100에 나타낸 처리를 실행한다.
[단말기(30)의 동작]
이어서, 단말기(30)의 동작을 설명한다. 도 7은, 실시예 1에서의 단말기(30)의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
먼저, 상향 링크 관리부(305)는, 면허 대역에서 UL 그랜트를 수신했는지 여부를 판정한다(S200). UL 그랜트를 수신한 경우(S200: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, 수신한 UL 그랜트로부터, 오프셋 및 기한 정보를 취득한다(S201).
이어서, 상향 링크 관리부(305)는, 허가 신호를 수신했는지 여부를 판정한다(S202). 허가 신호를 수신하지 않은 경우(S202: "아니오"), 상향 링크 관리부(305)는, UL 그랜트로부터 취득한 기한 정보로 나타내어진 기한이 경과했는지 여부를 판정한다(S206). 기한이 경과하지 않은 경우(S206: "아니오"), 상향 링크 관리부(305)는, 다시 스텝 S202에 나타낸 처리를 실행한다. 한편, 기한이 경과한 경우(S206: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, UL 그랜트에서 지시된 UL의 데이터 송신을 캔슬하고, 다시 스텝 S200에 나타낸 처리를 실행한다.
허가 신호를 수신한 경우(S202: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, 허가 신호의 수신 타이밍이, UL 그랜트의 수신 후의 제1 송신 타이밍보다 전의 타이밍인지 여부를 판정한다(S203). 허가 신호의 수신 타이밍이 제1 송신 타이밍보다 전의 타이밍인 경우(S203: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, 제1 송신 타이밍의 서브 프레임에서 UL에서 데이터를 송신한다(S204). 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 다시 스텝 S200에 나타낸 처리를 실행한다.
허가 신호의 수신 타이밍이 제1 송신 타이밍보다 후의 타이밍인 경우(S203: "아니오"), 상향 링크 관리부(305)는, 제1 송신 타이밍으로부터 오프셋으로 지정된 시간 후의 제2 송신 타이밍을 특정한다. 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 특정한 제2 송신 타이밍의 서브 프레임에서, UL에서 데이터를 송신한다(S205). 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 다시 스텝 S200에 나타낸 처리를 실행한다.
[실시예 1의 효과]
이상, 실시예 1에 대해서 설명하였다. 상기 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 본 실시예의 무선 통신 시스템(10)에 의하면, 비면허 대역에서의 UL의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
실시예 2
실시예 1에서는, 오프셋이 UL 그랜트에 포함되어 있었지만, 본 실시예에서는, 오프셋이 허가 신호에 포함되는 점이, 실시예 1과는 상이하다. 또한, 이하에 설명하는 점을 제외하고, 기지국(20) 및 단말기(30)의 기능 블록은, 도 4 및 도 5를 사용해서 설명한 각각의 기능 블록과 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
[기지국(20)의 동작]
도 8은, 실시예 2에서의 기지국(20)의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
먼저, 상향 링크 관리부(202)는, 오프셋을 나타내는 변수(T)를 0으로 초기화한다(S300). 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 단말기(30)에 대한 데이터의 송신 요구가 발생했는지 여부를 판정한다(S301). 단말기(30)에 대한 데이터의 송신 요구가 발생한 경우(S301: "예"), 상향 링크 관리부(202)는, 변수(T)를 1 증가시키고(S302), 기한 정보를 작성한다(S303).
이어서, 상향 링크 관리부(202)는, 작성한 기한 정보와, UL의 데이터 송신에 할당하는 비면허 대역의 서브 밴드의 정보를 포함하는 UL 그랜트를 작성한다. 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 작성한 UL 그랜트를, 면허 대역 송신부(210)를 통해서 단말기(30)에 송신한다(S304). 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 다시 스텝 S301에 나타낸 처리를 실행한다.
단말기(30)에 대한 데이터의 송신 요구가 발생하지 않은 경우(S301: "아니오"), 상향 링크 관리부(202)는, 허가 신호의 송신 타이밍인지 여부를 판정한다(S305). 허가 신호의 송신 타이밍이 아닌 경우(S305: "아니오"), 상향 링크 관리부(202)는, 다시 스텝 S301에 나타낸 처리를 실행한다.
한편, 허가 신호의 송신 타이밍인 경우(S305: "예"), 상향 링크 관리부(202)는, 변수(T)의 값을 오프셋의 값으로서 결정한다(S306). 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 결정한 오프셋의 값을 포함하는 허가 신호를 작성하고, 작성한 허가 신호를 다중부(223)에 출력한다. 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 캐리어 센스부(205)에 캐리어 센스를 지시한다. 캐리어 센스부(205)는, 캐리어 센스를 실행하여, 비면허 대역이 아이들인지 여부를 판정한다(S307).
비면허 대역이 아이들인 경우(S307: "예"), 캐리어 센스부(205)는, IFFT 처리부(224)에 송신 신호의 송신을 지시한다. 이에 의해, 비면허 대역에 허가 신호가 송신된다(S308). 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 변수(T)의 값을 0으로 초기화하고(S311), 다시 스텝 S301에 나타낸 처리를 실행한다.
한편, 비면허 대역이 비지인 경우(S307: "아니오"), 상향 링크 관리부(202)는, UL 그랜트에 포함한 기한 정보를 참조하여, 기한이 경과했는지 여부를 판정한다(S309). 기한이 경과하지 않은 경우(S309: "아니오"), 상향 링크 관리부(202)는, 다시 스텝 S307에 나타낸 처리를 실행한다. 한편, 기한이 경과한 경우(S309: "예"), 상향 링크 관리부(202)는, 허가 신호의 송신을 캔슬한다(S310). 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 스텝 S311에 나타낸 처리를 실행한다.
[단말기(30)의 동작]
도 9는, 실시예 2에서의 단말기(30)의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
먼저, 상향 링크 관리부(305)는, 면허 대역에서 UL 그랜트를 수신했는지 여부를 판정한다(S400). UL 그랜트를 수신한 경우(S400: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, 수신한 UL 그랜트로부터, 기한 정보를 취득한다(S401).
이어서, 상향 링크 관리부(305)는, 허가 신호를 수신했는지 여부를 판정한다(S402). 허가 신호를 수신하지 않은 경우(S402: "아니오"), 상향 링크 관리부(305)는, UL 그랜트로부터 취득한 기한 정보로 나타내어진 기한이 경과했는지 여부를 판정한다(S407). 기한이 경과하지 않은 경우(S407: "아니오"), 상향 링크 관리부(305)는, 다시 스텝 S402에 나타낸 처리를 실행한다. 한편, 기한이 경과한 경우(S407: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, UL 그랜트에서 지시된 UL의 데이터 송신을 캔슬하고, 다시 스텝 S400에 나타낸 처리를 실행한다.
허가 신호를 수신한 경우(S402: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, 허가 신호로부터 오프셋을 취득한다(S403). 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 허가 신호의 수신 타이밍이, UL 그랜트의 수신 후의 제1 송신 타이밍보다 전의 타이밍인지 여부를 판정한다(S404). 허가 신호의 수신 타이밍이 제1 송신 타이밍보다 전의 타이밍인 경우(S404: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, 제1 송신 타이밍의 서브 프레임에서 데이터를 송신한다(S405). 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 다시 스텝 S400에 나타낸 처리를 실행한다.
한편, 허가 신호의 수신 타이밍이 제1 송신 타이밍보다 후의 타이밍인 경우(S404: "아니오"), 상향 링크 관리부(305)는, 제1 송신 타이밍으로부터 오프셋으로 지정된 시간 후의 제2 송신 타이밍을 특정한다. 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 특정한 제2 송신 타이밍의 서브 프레임에서, UL에서 데이터를 송신한다(S406). 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 다시 스텝 S400에 나타낸 처리를 실행한다.
[실시예 2의 효과]
이상, 실시예 2에 대해서 설명하였다. 상기 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 본 실시예의 무선 통신 시스템(10)에 의하면, 비면허 대역에서의 UL의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 허가 신호가 송신될 때까지 오프셋의 값이 확정되면 되기 때문에, 단말기(30)에 할당하는 UL의 데이터 송신 타이밍에 따라, 보다 유연하게 오프셋의 값을 결정할 수 있다.
실시예 3
실시예 1에서는, 단말기(30)가 UL의 데이터 송신을 행하기 전에 기지국(20)이 비면허 대역의 LBT를 행하는데, 본 실시예에서는, 단말기(30)가 UL의 데이터 송신을 행하기 전에 단말기(30) 자신이 비면허 대역의 LBT를 행하는 점이 실시예 1과는 상이하다.
[무선 통신 시스템(10)의 동작]
도 10은, 실시예 3에서의 무선 통신 시스템(10)의 동작의 일례를 도시하는 도면이다. 또한, 이하에 설명하는 점을 제외하고, 도 10에서 도 2 또는 도 3과 동일한 부호가 첨부된 요소는, 도 2 또는 도 3에 도시한 요소와 마찬가지이기 때문에, 설명을 생략한다.
본 실시예에서, 각 단말기(30)는, 기지국(20)으로부터 UL 그랜트(40)를 수신한 경우에, UL 그랜트(40)의 수신 후의 제1 송신 타이밍보다도 소정 시간 전(예를 들어 1 서브 프레임 전)에, 비면허 대역에서 LBT를 실행한다. 그리고, 비면허 대역의 아이들이, 소정의 백 오프의 기간, 계속된 것을 확인한 후에, 각 단말기(30)는, 제1 송신 타이밍에서 UL의 데이터 송신을 행한다.
한편, UL 그랜트(40)의 수신 후의 제1 송신 타이밍보다 전에 비면허 대역의 아이들이 검출되지 않은 경우, 단말기(30)는, 오프셋으로 지정된 제2 송신 타이밍보다 소정 시간 전의 타이밍까지 LBT를 연기한다. 그리고, 재개한 LBT에서 비면허 대역의 아이들을 검출한 경우, 단말기(30)는, 제1 송신 타이밍으로부터, UL 그랜트(40)에 포함된 오프셋으로 지정된 기간 후의 제2 송신 타이밍에서, UL의 데이터 송신을 행한다.
도 10에 예시한 바와 같이, UL 그랜트(40-1)가 송신된 서브 프레임으로부터 소정 시간 후의 서브 프레임 기간(t4)에서, 비면허 대역에 다른 신호(47)가 송신되어 있는 경우, 단말기(30a 및 30b)는, 비면허 대역의 비지를 검출한다. 그리고, 단말기(30a 및 30b)는, 서브 프레임 기간(t4)으로부터, 오프셋으로 지정된 기간(도 10의 예에서는, 3 서브 프레임의 기간)이 경과한 제2 송신 타이밍의 서브 프레임 기간(t8) 전의 서브 프레임 기간(t7)까지 LBT를 대기한다.
그리고, 단말기(30a 및 30b)는, 서브 프레임 기간(t7)에서, LBT를 재개한다. 그리고, 서브 프레임 기간(t7)에서 비면허 대역의 아이들을 검출한 경우, 단말기(30a)는, 소정의 백 오프의 기간(48-1), 아이들 상태의 계속을 확인한 후에, 비면허 대역에서 UL의 데이터(44-1)를 송신한다. 단말기(30b)도 마찬가지로, 서브 프레임 기간(t7)에서 비면허 대역의 아이들을 검출한 경우, 소정의 백 오프의 기간(49-1), 아이들 상태의 계속을 확인한 후에, 비면허 대역에서 UL의 데이터(45-1)를 송신한다.
이와 같이, 본 실시예에서는, UL 그랜트의 수신 후의 제1 송신 타이밍까지 비면허 대역의 아이들이 검출되지 않은 경우, 단말기(30)는, 제1 송신 타이밍으로부터 오프셋으로 지정된 기간 후의 제2 송신 타이밍보다 소정 시간 전까지 대기한다. 그리고, 단말기(30)는, 제2 송신 타이밍보다 소정 시간 전의 타이밍에서, LBT를 재개하여, 비면허 대역의 아이들이 검출된 경우에, 제2 송신 타이밍에서 UL의 데이터 송신을 행한다. 이에 의해, 제1 송신 타이밍에서 비면허 대역이 비지인 경우에, 단말기(30)는, 기지국(20)으로부터 UL 그랜트가 재송되지 않아도, 비면허 대역의 아이들을 검출한 후에 UL의 데이터 송신을 행한다. 이에 의해, UL의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, UL 그랜트의 재송을 저감시킬 수 있기 때문에, 기지국(20)의 처리 부하를 경감할 수 있음과 함께, 면허 대역의 트래픽의 증가를 억제할 수 있다.
[기지국(20)]
본 실시예에서의 기지국(20)은, 이하에 설명하는 점을 제외하고, 도 4에서 설명한 실시예 1에서의 기지국(20)과 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 본 실시예에서의 기지국(20)은, 캐리어 센스부(205)를 갖지 않는 점이 실시예 1에서의 기지국(20)과는 상이하다. 또한, 본 실시예에서의 상향 링크 관리부(202)는, UL 그랜트를 송신한 후에는 허가 신호를 송신하지 않는 점이 실시예 1에서의 상향 링크 관리부(202)와는 상이하다.
[단말기(30)]
도 11은, 실시예 3에서의 단말기(30)의 일례를 나타내는 블록도이다. 또한, 이하에 설명하는 점을 제외하고, 도 11에서, 도 5와 동일한 부호를 부여한 요소는, 도 5에서 설명한 요소와 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 본 실시예에서의 단말기(30)는, 캐리어 센스부(302)를 갖는 점이, 실시예 1에서의 단말기(30)와 상이하다.
캐리어 센스부(302)는, 비면허 대역 수신부(320)의 무선 처리부(321)로부터 출력된 수신 신호에 기초하여, 비면허 대역에서의 간섭 전력을 측정한다. 그리고, 캐리어 센스부(302)는, 측정 결과에 기초하여, 비면허 대역이 아이들 또는 비지 중 어느 쪽인지를 판정한다. 그리고, 캐리어 센스부(302)는, 판정 결과를 상향 링크 관리부(305)에 출력한다. 캐리어 센스부(302)는, 예를 들어 상향 링크 관리부(305)로부터 캐리어 센스의 개시 및 종료에 관한 타이밍 정보나 소정 아이들 기간 등의 정보를 수신하고, 단락의 타이밍까지 아이들이라 판정할 수 있었는지 여부를 상향 링크 관리부(305)에 회신한다.
상향 링크 관리부(305)는, 기지국(20)으로부터 UL 그랜트를 수신한 경우에, UL 그랜트로부터 오프셋 및 기한 정보를 취득한다. 또한, 본 실시예에서, 기한 정보는, 단말기(30)의 데이터 송신을 연기 가능한 기한을 나타낸다. 상향 링크 관리부(305)는, 캐리어 센스부(302)에 캐리어 센스를 지시하고, 비면허 대역에서 LBT를 실행시킨다. UL 그랜트의 수신 후의 제1 송신 타이밍까지의 동안에, 비면허 대역의 아이들이 검출된 경우, 상향 링크 관리부(305)는, 소정의 길이의 백 오프 기간, 아이들이 계속된 것을 확인한다. 백 오프 기간, 아이들이 계속된 경우, 상향 링크 관리부(305)는, 제1 송신 타이밍에서 UL의 데이터 송신을 부호화·변조부(306)에 지시한다. 캐리어 센스부(302)는, 제1 송신 타이밍에서, IFFT 처리부(332)에 송신 신호의 송신을 지시한다. 이에 의해, 제1 송신 타이밍에서, 송신 신호가 비면허 대역에 송신된다.
한편, 제1 송신 타이밍까지 비면허 대역의 아이들이 검출되지 않은 경우, 상향 링크 관리부(305)는, 제1 송신 타이밍으로부터 오프셋으로 지정된 기간 후의 제2 송신 타이밍을 특정한다. 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 특정한 제2 송신 타이밍보다 소정 시간 전의 타이밍에서, 캐리어 센스부(302)에 캐리어 센스를 지시하고, 비면허 대역에서 LBT를 다시 실행시킨다. 그리고, 비면허 대역의 아이들이 검출된 경우, 상향 링크 관리부(305)는, 제2 송신 타이밍에서, 데이터 송신을 부호화·변조부(306)에 지시한다. 캐리어 센스부(302)는, 제2 송신 타이밍에서, IFFT 처리부(332)에 송신 신호의 송신을 지시한다. 이에 의해, 제2 송신 타이밍에서, 송신 신호가 비면허 대역에 송신된다.
[기지국(20)의 동작]
도 12는, 실시예 3에서의 기지국(20)의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
먼저, 상향 링크 관리부(202)는, 단말기(30)에 대한 데이터의 송신 요구가 발생했는지 여부를 판정한다(S500). 단말기(30)에 대한 데이터의 송신 요구가 발생한 경우(S500: "예"), 상향 링크 관리부(202)는, 오프셋의 값을 결정한다(S501). 상향 링크 관리부(202)는, 예를 들어 동일한 서브 밴드에서 데이터 송신에 할당하는 연속하는 서브 프레임의 수를, 오프셋의 값으로서 결정한다.
이어서, 상향 링크 관리부(202)는, 기한 정보를 작성한다(S502). 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 결정한 오프셋과, 작성한 기한 정보를 포함하고, UL의 데이터 송신에 할당하는 비면허 대역의 서브 밴드의 정보를 포함하는 UL 그랜트를작성한다. 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 작성한 UL 그랜트를, 면허 대역 송신부(210)를 통해서 단말기(30)에 송신한다(S503). 그리고, 상향 링크 관리부(202)는, 다시 스텝 S500에 나타낸 처리를 실행한다.
[단말기(30)의 동작]
도 13 및 도 14는, 실시예 3에서의 단말기(30)의 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
먼저, 상향 링크 관리부(305)는, 면허 대역에서 UL 그랜트를 수신했는지 여부를 판정한다(S600). UL 그랜트를 수신한 경우(S600: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, UL 그랜트로부터, 오프셋 및 기한 정보를 취득한다(S601). 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 변수(k)를 0으로 초기화한다(S602). 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, UL 그랜트의 수신 후의 제1 송신 타이밍으로부터 소정 시간 전의 타이밍까지 대기한다(S603).
이어서, 상향 링크 관리부(305)는, 캐리어 센스부(302)에 캐리어 센스를 지시한다. 캐리어 센스부(302)는, 캐리어 센스를 실행하여, 비면허 대역이 아이들인지 여부를 판정한다(S604). 비면허 대역이 아이들인 경우(S604: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, 제1 송신 타이밍보다 전에 비면허 대역의 아이들이 검출되었는지 여부를 판정한다(S605). 제1 송신 타이밍보다 전에 비면허 대역의 아이들이 검출된 경우(S605: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, 제1 송신 타이밍에서, UL의 데이터 송신을 부호화·변조부(306)에 지시한다. 캐리어 센스부(302)는, 제1 송신 타이밍에서, IFFT 처리부(332)에 송신 신호의 송신을 지시한다. 이에 의해, 제1 송신 타이밍에서, 송신 신호가 비면허 대역에 송신된다(S606). 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 다시 스텝 S600에 나타낸 처리를 실행한다.
한편, 제1 송신 타이밍보다 후에 비면허 대역의 아이들이 검출된 경우(S605: "아니오"), 상향 링크 관리부(305)는, 제2 송신 타이밍에서, UL의 데이터 송신을 부호화·변조부(306)에 지시한다. 제2 송신 타이밍은, 후술하는 스텝 S609에서 특정된다. 캐리어 센스부(302)는, 제2 송신 타이밍에서, IFFT 처리부(332)에 송신 신호의 송신을 지시한다. 이에 의해, 제2 송신 타이밍에서, 송신 신호가 비면허 대역에 송신된다(S607). 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 다시 스텝 S600에 나타낸 처리를 실행한다.
비면허 대역이 비지인 경우(S604: "아니오"), 상향 링크 관리부(305)는, 변수(k)를 1 증가시킨다(도 14의 S608). 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, 제1 송신 타이밍으로부터, 오프셋의 k배의 시간이 경과한 타이밍을 제2 송신 타이밍으로서 특정한다(S609). 그리고, 상향 링크 관리부(305)는, UL 그랜트로부터 취득한 기한 정보로 나타내어진 기한이 경과했는지 여부를 판정한다(S610). 기한이 경과한 경우(S610: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, UL 그랜트에서 지시된 UL의 데이터 송신을 캔슬하고(S611), 다시 도 13에 나타낸 스텝 S600의 처리를 실행한다.
한편, 기한이 경과하지 않은 경우(S610: "아니오"), 상향 링크 관리부(305)는, 스텝 S609에서 특정한 제2 송신 타이밍으로부터 소정 시간 전의 타이밍이 되었는지 여부를 판정한다(S612). 제2 송신 타이밍으로부터 소정 시간 전의 타이밍이 되지 않은 경우(S612: "아니오"), 상향 링크 관리부(305)는, 다시 스텝 S610에 나타낸 처리를 실행한다. 한편, 제2 송신 타이밍으로부터 소정 시간 전의 타이밍이 된 경우(S612: "예"), 상향 링크 관리부(305)는, 다시 도 13에 나타낸 스텝 S604의 처리를 실행한다.
[실시예 3의 효과]
이상, 실시예 3에 대해서 설명하였다. 상기 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 본 실시예의 무선 통신 시스템(10)에 의하면, UL 그랜트의 수신 후의 제1 송신 타이밍까지 비면허 대역의 아이들이 검출되지 않은 경우, 단말기(30)는, 제2 송신 타이밍으로부터 소정 시간 전까지 대기한다. 그리고, 단말기(30)는, 제2 송신 타이밍으로부터 소정 시간 전의 타이밍에서, 다시 LBT를 실행하고, 비면허 대역의 아이들이 검출된 경우에, 제2 송신 타이밍에서 UL의 데이터 송신을 행한다. 이에 의해, 제1 송신 타이밍에서 비면허 대역이 비지인 경우에, 단말기(30)는, 기지국(20)으로부터 UL 그랜트가 재송되지 않아도, 비면허 대역의 아이들을 검출한 후에 자발적으로 UL의 데이터 송신을 행한다. 이에 의해, UL의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, UL 그랜트의 재송을 저감시킬 수 있기 때문에, 기지국(20)의 처리 부하를 경감할 수 있음과 함께, 면허 대역의 트래픽의 증가를 억제할 수 있다.
[하드웨어]
상술한 각 실시예에서의 기지국(20) 및 단말기(30)는, 예를 들어 도 15에 도시하는 무선 통신 장치(70)에 의해 실현할 수 있다. 도 15는, 기지국(20) 또는 단말기(30)의 기능을 실현하는 무선 통신 장치(70)의 일례를 도시하는 도면이다. 무선 통신 장치(70)는, 예를 들어 메모리(71), 프로세서(72), 아날로그/디지털 변환기(A/D)(73), 승산기(74), 증폭기(75), 발진기(76), 디지털/아날로그 변환기(D/A)(77), 승산기(78), 증폭기(79) 및 안테나(80)를 갖는다. 또한, 무선 통신 장치(70)는, 그 밖에, 외부의 통신 장치와의 사이에서 유선 통신을 행하는 인터페이스를 구비하고 있어도 된다.
안테나(80)는, 무선 신호를 수신하고, 수신한 신호를 증폭기(75)에 출력한다. 또한, 안테나(80)는, 증폭기(79)로부터 출력된 신호를 외부에 송신한다. 증폭기(75)는, 안테나(80)가 수신한 신호를 증폭하고, 증폭한 신호를 승산기(74)에 출력한다. 승산기(74)는, 증폭기(75)로부터 출력된 신호와, 발진기(76)로부터 출력된 클럭 신호를 승산함으로써, 수신 신호의 주파수를 고주파대에서 기저 대역으로 변환한다. 그리고, 승산기(74)는, 주파수 변환한 신호를 아날로그/디지털 변환기(73)에 출력한다. 아날로그/디지털 변환기(73)는, 승산기(74)로부터 출력된 아날로그의 수신 신호를 디지털의 수신 신호로 변환하고, 변환 후의 수신 신호를 프로세서(72)에 출력한다.
프로세서(72)는, 무선 통신 장치(70) 전체의 제어를 행한다. 프로세서(72)는, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit)나 DSP(Digital Signal Processor) 등에 의해 실현할 수 있다. 프로세서(72)는, 아날로그/디지털 변환기(73)로부터 출력된 신호의 수신 처리를 행한다. 또한, 프로세서(72)는, 송신 신호를 생성하고, 생성한 송신 신호를 디지털/아날로그 변환기(77)에 출력한다.
메모리(71)에는, 예를 들어 메인 메모리 및 보조 메모리가 포함된다. 메인 메모리는, 예를 들어 RAM(Random Access Memory)이다. 메인 메모리는, 프로세서(72)의 워크에리어로서 사용된다. 보조 메모리는, 예를 들어 자기 디스크나 플래시 메모리 등의 불휘발성 메모리이다. 보조 메모리에는, 프로세서(72)를 동작시키는 각종 프로그램이 기억되어 있다. 보조 메모리에 기억된 프로그램은, 메인 메모리에 로드되어 프로세서(72)에 의해 실행된다.
디지털/아날로그 변환기(77)는, 프로세서(72)로부터 출력된 디지털의 송신 신호를 아날로그의 송신 신호로 변환하고, 변환 후의 송신 신호를 승산기(78)에 출력한다. 승산기(78)는, 디지털/아날로그 변환기(77)에 의해 변환된 송신 신호를, 발진기(76)로부터 출력된 클럭 신호와 승산함으로써, 송신 신호의 주파수를 기저 대역에서 고주파대로 변환한다. 그리고, 승산기(78)는, 주파수 변환한 송신 신호를 증폭기(79)에 출력한다. 증폭기(79)는 승산기(78)로부터 출력된 신호를 증폭하고, 증폭 후의 송신 신호를 안테나(80)를 통해서 외부에 송신한다.
발진기(76)는, 소정 주파수의 클럭 신호(연속파의 교류 신호)를 생성한다. 그리고, 발진기(76)는, 생성한 클럭 신호를 승산기(74) 및 승산기(78)에 출력한다.
무선 통신 장치(70)가 도 4에 도시한 기지국(20)으로서 기능하는 경우, 도 4에 도시한 안테나(216, 226, 235 및 245)는, 예를 들어 안테나(80)에 의해 실현할 수 있다. 또한, 도 4에 도시한 무선 처리부(215, 225, 234 및 244)는, 예를 들어 아날로그/디지털 변환기(73), 승산기(74), 증폭기(75), 발진기(76), 디지털/아날로그 변환기(77), 승산기(78) 및 증폭기(79)에 의해 실현할 수 있다. 또한, 도 4에 도시한 기타 구성은, 예를 들어 프로세서(72) 및 메모리(71)에 의해 실현할 수 있다.
무선 통신 장치(70)가 도 5 또는 도 11에 도시한 단말기(30)로서 기능하는 경우, 도 5 또는 도 11에 도시한 안테나(300)는, 예를 들어 안테나(80)에 의해 실현할 수 있다. 또한, 도 5 또는 도 11에 도시한 무선 처리부(311, 321, 331 및 341)는, 예를 들어 아날로그/디지털 변환기(73), 승산기(74), 증폭기(75), 발진기(76), 디지털/아날로그 변환기(77), 승산기(78) 및 증폭기(79)에 의해 실현할 수 있다. 또한, 도 5 또는 도 11에 도시한 기타 구성은, 예를 들어 프로세서(72) 및 메모리(71)에 의해 실현할 수 있다.
[기타]
상기한 각 실시예에서, 기지국(20)은, UL 그랜트를, 면허 대역에서 단말기(30)에 송신했지만, 개시의 기술은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기지국(20)은, UL 그랜트를, 비면허 대역에서 단말기(30)에 송신해도 된다. 단, 비면허 대역에서는, 각 통신 장치가 대역이 비어 있는 것을 검출하고 나서 송신이 행하여진다. 그 때문에, 기지국(20)은, 단말기(30)에 대한 데이터의 송신 요구가 발생한 경우에, 비면허 대역에서 LBT를 실행하고, 대역이 비어 있는 것을 확인하고 나서 단말기(30)에 UL 그랜트(40)를 송신한다. 또한, 기지국(20)은, 허가 신호를 면허 대역에서 송신해도 된다.
또한, 기지국(20)으로부터 송신되는 전파의 수신 품질이 나쁜 단말기(30)는, 기지국(20)으로부터 송신된 UL 그랜트나 허가 신호의 수신에 실패하는 경우가 있다. 예를 들어, 0 이외의 값을 나타내는 오프셋을 포함하는 UL 그랜트가 단말기(30)에 송신된 경우, 해당 단말기(30)가, UL 그랜트 또는 허가 신호의 수신에 실패하면, UL의 데이터 송신이 행하여지지 않는다. 기지국(20)은, UL 그랜트에 포함한 기한 정보로 지정된 기한이 경과할 때까지는, 단말기(30)로부터의 데이터 송신을 대기한다. 그 때문에, UL 그랜트에 대하여 미수신의 데이터가 있는 경우에는, 다른 단말기(30)에 대한 UL 그랜트의 송신이 연기된다. 이에 의해, 시스템 전체적으로 UL의 스루풋이 저하되는 경우가 있다.
이것을 피하기 위해서, 기지국(20)으로부터 송신된 전파의 수신 품질이 나쁜 단말기(30)에 대하여 송신되는 UL 그랜트에는, 재송을 행하지 않는 취지를 나타내는 정보가 포함되어 있어도 된다. 재송을 행하지 않는 취지를 나타내는 정보로서는, 예를 들어 0의 값을 나타내는 오프셋을 사용해도 된다. 이에 의해, 성공률이 낮은 UL의 데이터 송신을 위해서 재송의 기간을 확보함으로 인한 UL의 스루풋의 저하를 회피할 수 있다.
또한, 기지국(20)으로부터 송신된 전파의 수신 품질이 나쁜 단말기(30)를 식별하는 방법으로서는, 예를 들어, 상향 링크 관리부(202)가, UL 그랜트와 허가 신호를 송신해도 UL의 데이터 송신을 행하지 않는 횟수를 실패 횟수로서 단말기(30)마다 계측한다. 그리고, 상향 링크 관리부(202)가, 실패 횟수가 소정 횟수보다도 많은 단말기(30)를, 기지국(20)으로부터 송신되는 전파의 수신 품질이 나쁜 단말기(30)로서 식별하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 수신 품질이 나쁜 단말기(30)로서 식별된 단말기(30)라도, 그 후에, UL 그랜트 및 허가 신호의 송신에 대하여 UL의 데이터 송신을 행한 횟수가 연속해서 소정 횟수를 상회한 경우에, 수신 품질이 나쁜 단말기(30)로서의 식별이 해제되어도 된다.
또한, 상기한 실시예에 나타낸 구성 요소는, 각 장치의 이해를 용이하게 하기 위해서, 주된 처리 내용에 따라 기능별로 구분한 것이다. 그 때문에, 구성 요소의 구분 방법이나 그 명칭에 의해, 개시의 기술이 제한되지는 않는다. 상기 실시예에 나타낸 각 장치의 구성은, 처리 내용에 따라, 더 많은 구성 요소로 구분할 수도 있고, 1개의 구성 요소가 더 많은 처리를 실행하도록 구분할 수도 있다. 또한, 각각의 처리는, 소프트웨어에 의한 처리로서 실현되어도 되고, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등의 전용 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
20 : 기지국 202 : 상향 링크 관리부
205 : 캐리어 센스부 210 : 면허 대역 송신부
220 : 비면허 대역 송신부

Claims (18)

  1. 무선 통신에 사용하기 위한 면허가 필요한 제1 대역, 및 무선 통신에 사용하기 위한 면허가 불필요한 제2 대역을 사용해서 단말기와 무선 통신을 행할 수 있는 기지국에 있어서,
    상기 제2 대역에서의 상기 단말기의 데이터 송신을 요구하는 요구 신호이며, 상기 단말기의 제1 송신 타이밍을 지정하는 요구 신호를 생성하는 생성부와,
    상기 제1 대역 또는 상기 제2 대역을 이용하여 상기 요구 신호를 상기 단말기에 송신하는 송신부
    를 갖고,
    상기 요구 신호에는,
    상기 제1 송신 타이밍에서 상기 단말기가 데이터 송신을 행하지 않은 경우의 다음의 데이터 송신의 타이밍인 제2 송신 타이밍을 지정하는 정보가 포함되고,
    상기 단말기는 상기 제2 대역에서 데이터 송신을 행하기 전에 데이터 송신이 상기 제2 대역에서 가능한지를 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요구 신호에는,
    상기 단말기가 상기 제2 대역을 통해 수신하는 허가 신호의 수신 대기 기간에 관한 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는, 기지국.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 송신 타이밍과 상기 제2 송신 타이밍은, 각각, 제1 서브 프레임 및 제2의 서브 프레임에 대응하는 것을 특징으로 하는, 기지국.
  4. 무선 통신에 사용하기 위한 면허가 필요한 제1 대역, 및 무선 통신에 사용하기 위한 면허가 불필요한 제2 대역을 사용해서 기지국과 무선 통신을 행할 수 있는 단말기에 있어서,
    상기 제1 대역 또는 상기 제2 대역을 사용하여 상기 제2 대역에서의 상기 단말기의 데이터 송신을 요구하는 요구 신호를 수신하는 수신부와,
    상기 제2 대역이 아이들 또는 비지 중 어느 쪽인지를 판정하는 판정부와,
    상기 수신부가 상기 요구 신호를 수신하고 나서 소정 시간 후의 제1 송신 타이밍에서 상기 판정부에 의해 상기 제2 대역이 아이들이라고 판정된 경우에, 상기 제2 대역에서 상기 기지국에 데이터 송신을 행하는 송신부
    를 갖고,
    상기 요구 신호에는,
    상기 제1 송신 타이밍에서 데이터 송신을 행하지 않은 경우의 다음의 송신 타이밍인 제2 송신 타이밍을 지정하는 정보가 포함되어 있고,
    상기 송신부는,
    상기 제2 송신 타이밍에서 상기 제2 대역이 아이들인 경우에, 상기 제2 송신 타이밍에서 상기 기지국에 데이터 송신을 행하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 요구 신호는,
    기준 타이밍으로부터의 오프셋에 의해 지정된 상기 제2 송신 타이밍을 지정하는 정보를 포함하고,
    상기 기준 타이밍은,
    상기 수신부가 상기 요구 신호를 수신한 타이밍인 것을 특징으로 하는, 단말기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 요구 신호는,
    기준 타이밍으로부터의 오프셋에 의해 지정된 상기 제2 송신 타이밍을 지정하는 정보를 포함하고,
    상기 기준 타이밍은,
    상기 제1 송신 타이밍에 따른 타이밍인 것을 특징으로 하는, 단말기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수신부는,
    상기 요구 신호를 상기 기지국으로부터 수신한 후에, 상기 제2 대역에서의 송신을 허가하는 허가 신호를 수신하고,
    상기 송신부는,
    상기 수신부에 의해 상기 허가 신호가 수신된 경우에, 상기 제2 대역을 사용해서 데이터를 송신하는 것을 특징으로 하는, 단말기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 요구 신호에는,
    상기 허가 신호의 수신 대기 기간에 관한 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는, 단말기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 송신 타이밍과 상기 제2 송신 타이밍은, 각각, 제1 서브 프레임 및 제2 서브 프레임에 대응하는 것을 특징으로 하는, 단말기.
  10. 기지국과 단말기를 갖고, 상기 기지국과 상기 단말기가, 무선 통신에 사용하기 위한 면허가 필요한 제1 대역 및 무선 통신에 사용하기 위한 면허가 불필요한 제2 대역을 사용해서 무선 통신을 행할 수 있는 무선 통신 시스템에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 제2 대역에서의 상기 단말기의 데이터 송신을 요구하는 요구 신호이며, 상기 제1 대역 또는 상기 제2 대역을 사용하여, 상기 단말기의 제1 송신 타이밍을 지정하는 요구 신호를 상기 단말기에 송신하는 요구 신호 송신부
    를 갖고,
    상기 요구 신호에는,
    상기 제1 송신 타이밍에서 상기 단말기가 데이터 송신을 행하지 않은 경우의 다음의 데이터 송신의 타이밍인 제2 송신 타이밍을 지정하는 정보가 포함되고,
    상기 단말기는,
    상기 요구 신호를 수신하는 수신부와,
    상기 제2 대역이 아이들 또는 비지 중 어느 쪽인지를 판정하는 판정부와,
    상기 수신부가 상기 요구 신호를 수신한 후의 상기 제1 송신 타이밍에서 상기 판정부에 의해 상기 제2 대역이 아이들이라고 판정된 경우에, 상기 제2 대역에서 상기 기지국에 데이터 송신을 행하는 데이터 송신부
    를 갖고,
    상기 데이터 송신부는,
    상기 제2 송신 타이밍에서 상기 판정부에 의해 상기 제2 대역이 아이들이라고 판정된 경우에, 상기 제2 송신 타이밍에서 상기 기지국에 데이터 송신을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  11. 무선 통신에 사용하기 위한 면허가 필요한 제1 대역, 및 무선 통신에 사용하기 위한 면허가 불필요한 제2 대역을 사용해서 단말기와 무선 통신을 행할 수 있는 기지국이,
    상기 제2 대역에서의 상기 단말기의 데이터 송신을 요구하는 요구 신호이며, 상기 단말기의 제1 송신 타이밍을 지정하는 요구 신호를 생성하고,
    상기 제1 대역 또는 상기 제2 대역을 사용하여, 상기 요구 신호를 상기 제1 대역에서 상기 단말기에 송신하는
    처리를 실행하고,
    상기 요구 신호에는,
    상기 제1 송신 타이밍에서 상기 단말기가 데이터 송신을 행하지 않은 경우의 다음의 데이터 송신의 타이밍인 제2 송신 타이밍을 지정하는 정보가 포함되고,
    상기 단말기는 상기 제2 대역에서 데이터 송신을 행하기 전에 데이터 송신이 상기 제2 대역에서 가능한지를 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국의 제어 방법.
  12. 무선 통신에 사용하기 위한 면허가 필요한 제1 대역, 및 무선 통신에 사용하기 위한 면허가 불필요한 제2 대역을 사용해서 기지국과 무선 통신을 행할 수 있는 단말기가,
    상기 제1 대역 또는 상기 제2 대역을 사용하여, 상기 제2 대역에서의 상기 단말기의 데이터 송신을 요구하는 요구 신호를 수신하고,
    상기 제2 대역이 아이들 또는 비지 중 어느 쪽인지를 판정하고,
    상기 요구 신호를 수신하고 나서 소정 시간 후의 제1 송신 타이밍에서 상기 제2 대역이 아이들이라고 판정한 경우에, 상기 제2 대역에서 상기 기지국에 데이터 송신을 행하는
    처리를 실행하고,
    상기 요구 신호에는,
    상기 제1 송신 타이밍에서 데이터 송신을 행하지 않은 경우의 다음의 송신 타이밍인 제2 송신 타이밍을 지정하는 정보가 포함되어 있고,
    상기 데이터 송신을 행하는 처리에서는,
    상기 제2 송신 타이밍에서 상기 제2 대역이 아이들인 경우에, 상기 제2 송신 타이밍에서 상기 기지국에 데이터 송신을 행하는 것을 특징으로 하는 단말기의 제어 방법.
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