KR20170060087A - 무선 통신 시스템, 기지국, 단말기 및 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템(100)은, 다른 무선 통신 시스템과의 사이에서 소정 대역을 공용한다. 단말기(120, 130)는, 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리를 단말기(120, 130)의 사이에서 공통의 소정 타이밍에 있어서 각각 개시한다. 그리고 단말기(120, 130)는, 소정 대역의 무선 신호가 검출되지 않는 상태가 단말기(120, 130) 사이에서 공통의 소정 시간 연속된 타이밍에 있어서, 소정 대역에 포함되는 각 대역 중의 동일한 대역 또는 서로 상이한 대역에서의 무선 신호의 송신을 각각 개시한다.

Description

무선 통신 시스템, 기지국, 단말기 및 처리 방법{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION, TERMINAL DEVICE, AND PROCESSING METHOD}
본 발명은 무선 통신 시스템, 기지국, 단말기 및 처리 방법에 관한 것이다.
종래, LTE(Long Term Evolution)이나 LTE-advanced 등의 이동체 통신이 알려져 있다. 또한 면허 불요 스펙트럼을 이용하여 CA(Carrier Aggregation: 캐리어 어그리게이션)를 행하는 기술이 알려져 있다(예를 들어, 하기 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공표 제2014-500685호 공보
그러나 면허 불요 대역 등의 공용 대역을 이용하는 시스템에 있어서는, 예를 들어 대역의 공백(빔)을 확인하고 난 후의 신호 송신이 요구되며, 복수의 단말기가 시간적으로 중복하여 무선 신호를 송신하는 것은 상정되어 있지 않다. 이 때문에 주파수 방향의 유저 다중이 곤란하여, 유저 다중에 의하여 상향 링크의 스루풋을 향상시킬 수 없는 경우가 있다.
일 측면에서는, 본 발명은, 공용 대역에 있어서의 상향 링크의 유저 다중을 가능하게 하여 스루풋의 향상을 도모할 수 있는 무선 통신 시스템, 기지국, 단말기 및 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 의하면, 다른 무선 통신 시스템과의 사이에서 소정 대역을 공용하는 무선 통신 시스템에 있어서, 기지국에 접속하는 복수의 단말기가, 상기 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리를 상기 복수의 단말기의 사이에서 공통의 소정 타이밍에 있어서 각각 개시하고, 상기 처리에 의하여 상기 소정 대역의 무선 신호가 검출되지 않는 상태가 상기 복수의 단말기의 사이에서 공통의 소정 시간 연속된 타이밍에 있어서, 상기 소정 대역에 포함되는 각 대역 중의 동일한 대역 또는 서로 상이한 대역에서의 무선 신호의 송신을 각각 개시하는 무선 통신 시스템, 기지국, 단말기 및 처리 방법이 제안된다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 공용 대역에 있어서의 상향 링크의 유저 다중을 가능하게 하여 스루풋의 향상을 도모할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
도 1a는 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 일례를 도시하는 도면이다.
도 1b는 도 1a에 도시한 무선 통신 시스템에 있어서의 신호의 흐름의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 언라이센스드 밴드의 대역의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 캐리어 센스 및 각 신호의 송수신의 타이밍의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 기지국에 의한 셀 공통 오프셋의 통지의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5a는 각 단말기의 송신 개시 타이밍의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5b는 각 단말기의 송신 개시 타이밍의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 6은 단말기에 의한 처리의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 7a는 실시 형태에 따른 기지국의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7b는 도 7a에 도시한 기지국에 있어서의 신호의 흐름의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7c는 기지국의 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8a는 실시 형태에 따른 단말기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8b는 도 8a에 도시한 단말기에 있어서의 신호의 흐름의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8c는 단말기의 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9a는 변형예에 따른 기지국의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9b는 도 9a에 도시한 기지국에 있어서의 신호의 흐름의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 변형예에 따른 단말기에 있어서의 신호의 흐름의 일례를 도시하는 도면이다.
이하에, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무선 통신 시스템, 기지국, 단말기 및 처리 방법의 실시 형태를 상세히 설명한다.
(실시 형태)
(실시 형태에 따른 무선 통신 시스템)
도 1a는, 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 일례를 도시하는 도면이다. 도 1b는, 도 1a에 도시한 무선 통신 시스템에 있어서의 신호의 흐름의 일례를 도시하는 도면이다. 도 1a, 도 1b에 도시한 바와 같이, 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템(100)은 기지국(110)과 단말기(120, 130)를 포함한다.
무선 통신 시스템(100)은 다른 무선 통신 시스템과의 사이에서 소정 대역을 공용하는 시스템이다. 소정 대역은 무선 통신 시스템(100)을 포함하는 복수의 무선 통신 시스템에 의하여 공용되는 대역이다. 일례로서는, 소정 대역은 언라이센스드 밴드(면허 불요 대역)이다. 언라이센스드 밴드로서는, 일례로서는 WLAN(Wireless Local Area Network: 무선 구내 통신망) 등에 있어서 이용되고 있는 ISM(Industry-Science-Medical)대(2.4[㎓]대)나 5[㎓]대 등이 있다.
기지국(110)은 다른 무선 통신 시스템과의 사이에서 공용하는 소정 대역을 이용하여, 기지국(110)(자국)에 접속하는 단말기(120, 130)와의 사이에서 무선 통신을 행한다. 또한 기지국(110)은, 예를 들어 무선 통신 시스템(100)(자시스템)이 점용하는 대역과, 다른 무선 통신 시스템과의 사이에서 공용하는 소정 대역을 이용하여, 단말기(120, 130)와의 사이에서 캐리어 어그리게이션에 의한 무선 통신을 행해도 된다.
무선 통신 시스템(100)에 있어서는, 예를 들어 단말기(120, 130)가 소정 대역에 의하여 기지국(110)으로의 무선 신호를 동시에 송신하는 상향 링크의 유저 다중이 행해진다. 이때, 단말기(120, 130)는 소정 대역에 포함되는 각 대역 중의 각각 상이한 대역에 의하여 기지국(110)으로의 무선 신호를 송신한다. 또한 예를 들어 멀티 유저 MIMO(Multi User Multiple Input Multiple Output: 멀티 유저 다원 입력 다원 출력)를 이용하는 경우에는, 단말기(120, 130)는 동일한 대역에 의하여 기지국(110)으로의 무선 신호를 송신한다.
기지국(110)은 제어부(111)와 수신부(112)를 구비한다. 제어부(111)는 단말기(120, 130)에, 단말기(120, 130)의 사이에서 공통의 소정 타이밍을 산출하기 위한 파라미터를 송신한다. 수신부(112)는 단말기(120, 130)에 의하여 송신된 각 무선 신호를 수신한다. 예를 들어 수신부(112)는 단말기(120, 130)에 의하여 송신된 각 무선 신호에 포함되는 자국 앞으로의 데이터 신호를 수신한다.
단말기(120)는 검출부(121)와 송신부(122)를 구비한다. 여기서는 단말기(120)의 구성에 대하여 설명하지만, 단말기(130)의 구성도 단말기(120)와 마찬가지이다. 검출부(121)는 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리를 단말기(120, 130)의 사이에서 공통의 소정 타이밍에 있어서 개시한다. 이것에 의하여, 단말기(120, 130)가 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리를 개시하는 타이밍을 맞출 수 있다. 소정 타이밍은, 예를 들어 기지국(110)이 단말기(120, 130)에 송신한 파라미터에 기초하여 산출할 수 있다. 검출부(121)는 검출 결과를 송신부(122)에 통지한다.
송신부(122)는 검출부(121)로부터 통지되는 검출 결과에 기초하여, 소정 대역의 무선 신호가 검출되지 않는 상태가 소정 시간 연속된 타이밍에 있어서, 소정 대역에 포함되는 각 대역 중의 자단말기에 대응하는 대역에서의 무선 신호의 송신을 개시한다. 소정 시간은 단말기(120, 130) 사이에서 공통의 시간이다. 이것에 의하여 단말기(120, 130)가 무선 신호의 송신을 개시하는 타이밍을 맞출 수 있다.
도 1a, 도 1b에 도시한 구성에 의하면, 단말기(120, 130)가, 다른 무선 통신 시스템과의 공용 대역의 공백의 검출을 개시하는 소정 타이밍과, 무선 신호를 송신하기까지의 소정 시간을 맞출 수 있다. 이것에 의하여, 단말기(120, 130)에서의 무선 신호의 송신 타이밍을 맞춰 공용 대역에 있어서의 단말기(120, 130)의 사이의 송신 충돌을 회피할 수 있다. 이로 인하여, 공용 대역에 있어서의 상향 링크의 주파수 방향의 유저 다중 또는 멀티 유저 MIMO에 의한 공간 방향의 유저 다중이 가능해져 스루풋의 향상을 도모할 수 있다.
<소정 대역의 무선 신호의 검출>
검출부(121)에 의한 소정 대역의 무선 신호의 검출은, 예를 들어 소정 대역에 있어서의 반송파의 공백을 검출하는 CCA(Clear Channel Assessment: 클리어 채널 평가)이며, 예를 들어 캐리어 센스이다.
예를 들어 소정 대역에 있어서의 무선 신호의 검출은, 소정 대역에 있어서의 전파의 수신 전력(수신 에너지)을 검출하고, 검출한 수신 전력과 소정 전력을 비교함으로써 무선 신호를 검출하는 처리이다. 또는 소정 대역에 있어서의 무선 신호의 검출은, 소정 대역에 있어서의 전파에 기초하여 무선 신호의 소정의 패턴(예를 들어 프리앰블)을 검출함으로써 무선 신호를 검출하는 처리여도 된다.
또한 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리는, 예를 들어 소정 대역 전부에 있어서의 무선 신호를 검출하는 처리이다. 또는 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리는, 소정 대역 중의, 자단말기가 무선 신호를 송신하는 대역만에 있어서의 무선 신호를 검출하는 처리여도 된다.
<소정 타이밍의 산출>
기지국(110)으로부터 송신된 파라미터에 기초하여 단말기(120, 130)가 소정 타이밍을 산출하는 구성에 대하여 설명했지만, 기지국(110)은 해당 파라미터를 송신하지 않아도 된다. 이 경우에는 단말기(120, 130)는, 예를 들어 단말기(120, 130)의 사이에서 공유하는 정보에 기초하여 소정 타이밍을 산출할 수 있다. 또한 이 경우에는, 기지국(110)은 제어부(111)를 구비하고 있지 않아도 된다.
단말기(120, 130)의 사이에서 공유하는 정보는, 예를 들어 기지국(110)의 셀의 식별 정보(예를 들어 셀 ID)를 포함하는 정보로 할 수 있다. 또한 단말기(120, 130)의 사이에서 공유하는 정보는, 무선 신호를 검출하는 처리를 행하는 서브프레임의 식별 정보(예를 들어 서브프레임 번호)를 포함하는 정보로 할 수 있다.
(언라이센스드 밴드의 대역)
도 2는, 언라이센스드 밴드의 대역의 일례를 도시하는 도면이다. 무선 통신 시스템(100)에 있어서는, 예를 들어 언라이센스드 밴드(200)가 사용된다. 도 2에 도시하는 예에서는, 언라이센스드 밴드(200)는 20[㎒] 폭의 대역이다.
언라이센스드 밴드(200)는 무선 통신 시스템(100)과 다른 시스템과의 사이에서 공용되는 대역이다. 다른 시스템은, 예를 들어 WLAN이나, 무선 통신 시스템(100)과 상이한 LTE 또는 LTE-A의 무선 통신 시스템 등이다.
언라이센스드 밴드(200)에는 서브밴드 #1, #2가 포함된다. 이하, 기지국(110)이 단말기(120)의 상향 링크 송신에 서브밴드 #1을 할당하고, 단말기(130)의 상향 링크 송신에 서브밴드 #2를 할당했을 경우에 대하여 설명한다.
(캐리어 센스 및 각 신호의 송수신의 타이밍)
도 3은, 캐리어 센스 및 각 신호의 송수신의 타이밍의 일례를 도시하는 도면이다. 도 3에 있어서, 횡축(t)은 시간을 나타내고 있다.
기준 타이밍(301)은 기지국(110)의 셀에 있어서 공통의 기준 타이밍이다. 도 3에 도시하는 예에서는, 기준 타이밍(301)은 기지국(110)이 서브밴드 #1, #2에서 신호를 송수신하는 타이밍이다. 단, 기준 타이밍(301)은 기지국(110)이 서브밴드 #1, #2에서 신호를 송수신하는 타이밍과 상이한 타이밍이어도 된다.
셀 공통 오프셋(302)은 기지국(110)의 셀에 있어서 공통의 오프셋이며, 기준 타이밍(301)(소정 타이밍)을 산출하기 위한 파라미터이다. 도 3에 도시하는 예에서는, 셀 공통 오프셋(302)은 기준 타이밍(301)과 캐리어 센스 개시 타이밍(303) 과의 사이의 오프셋이다.
캐리어 센스 개시 타이밍(303)은 단말기(120, 130)가 캐리어 센스를 개시하는 타이밍이다. 또한 캐리어 센스 개시 타이밍(303)은 기준 타이밍(301)과 셀 공통 오프셋(302)으로부터 일의적으로 결정되는 타이밍이다.
도 3에 도시하는 예에서는, 캐리어 센스 개시 타이밍(303)은 기준 타이밍(301)으로부터 셀 공통 오프셋(302)만큼 소급한 타이밍이다. 단, 캐리어 센스 개시 타이밍(303)은, 예를 들어 기준 타이밍(301)으로부터 셀 공통 오프셋(302)만큼 진행된(앞선) 타이밍이어도 된다.
규정 아이들 타임(304)은 대역이 비어 있다고 판단하기 위한 기준 시간이다. 예를 들어 단말기(120, 130)는 캐리어 센스를 행하여, 규정 아이들 타임(304) 동안 아이들 상태(Ⅰ)가 연속되었을 경우에 대역이 비어 있다고 판단한다.
송신 개시 예정 타이밍(305)은, 캐리어 센스에 의하여 대역이 비어 있다고 판단했을 경우에 단말기(120, 130)가 무선 신호의 송신을 개시하는 타이밍이다. 예를 들어 송신 개시 예정 타이밍(305)은 캐리어 센스 개시 타이밍(303)으로부터 규정 아이들 타임(304)만큼 진행된 타이밍이다.
도 3에 도시한 예에서는, 단말기(120)는 캐리어 센스 개시 타이밍(303)에 있어서 캐리어 센스를 개시하여, 규정 아이들 타임(304) 동안 아이들 상태(Ⅰ)가 연속되었기 때문에, 송신 개시 예정 타이밍(305)에 있어서 무선 신호의 송신을 개시하고 있다. 이때, 단말기(120)는 먼저 더미 신호(311)를 송신하고, 그 후에 데이터 신호(312)를 송신한다.
또한 단말기(130)도 마찬가지로 캐리어 센스 개시 타이밍(303)에 있어서 캐리어 센스를 개시하여, 규정 아이들 타임(304) 동안 아이들 상태(Ⅰ)가 연속되었기 때문에, 송신 개시 예정 타이밍(305)에 있어서 무선 신호의 송신을 개시하고 있다. 이때, 단말기(130)는 먼저 더미 신호(321)를 송신하고, 그 후에 데이터 신호(322)를 송신한다.
이것에 의하여, 기지국(110)에 있어서의 데이터 신호(312, 322)의 수신 타이밍을 기준 타이밍(301)에 맞출 수 있다. 또한 송신 개시 예정 타이밍(305)으로부터 데이터 신호(312, 322)의 송신 개시까지의 사이에 다른 통신 장치가 무선 신호를 송신하는 것(인터럽트)을 방지할 수 있다. 다른 통신 장치는, 예를 들어 무선 통신 시스템(100)과 상이한 무선 통신 시스템의 통신 장치이다.
도 3에 도시한 예에서는, 단말기(120, 130)가 각각 더미 신호(311, 321)를 송신하는 경우에 대하여 설명했지만, 단말기(120, 130)는 더미 신호(311, 321) 대신 프리앰블을 송신해도 된다. 단말기(120, 130)가 송신하는 각 프리앰블은 소정 패턴의 무선 신호이며, 예를 들어 각각 데이터 신호(312, 322)의 프리앰블이다.
또한 도 3에 도시한 예에서는, 셀 공통 오프셋(302)이 기준 타이밍(301)과 캐리어 센스 개시 타이밍(303)과의 사이의 오프셋인 경우에 대하여 설명하였다. 단, 이에 한정되지 않으며, 셀 공통 오프셋(302)은, 예를 들어 기준 타이밍(301)과 송신 개시 예정 타이밍(305)과의 사이의 오프셋이어도 된다.
이 경우에는, 단말기(120, 130)는 기준 타이밍(301)으로부터 셀 공통 오프셋(302)만큼 소급한 타이밍을 송신 개시 예정 타이밍(305)으로서 산출한다. 그리고 단말기(120, 130)는, 산출한 송신 개시 예정 타이밍(305)으로부터 규정 아이들 타임(304)만큼 소급한 타이밍을 캐리어 센스 개시 타이밍(303)으로서 산출하여, 캐리어 센스를 개시한다.
또한 셀 공통 오프셋(302)은, 예를 들어 소정 기간마다(예를 들어 서브프레임마다나 복수의 서브프레임마다) 상이한 길이로 해도 된다. 이것에 의하여, 예를 들어 인접 셀의 통신 장치와 동일한 타이밍에 의하여 단말기(120, 130)가 무선 신호를 송신하는 것에 의한 충돌이 연속하여 발생하는 것을 회피할 수 있다.
또한 셀 공통 오프셋(302)은, 기지국(110)의 셀에 고유한 값(예를 들어 셀 번호)에 기초하여 결정되는 오프셋으로 해도 된다. 이것에 의하여 인접 셀의 통신 장치와의 충돌을 억제할 수 있다.
예를 들어 기지국(110)은 서브프레임 번호 및 셀 번호 중 적어도 어느 하나에 기초하여 셀 공통 오프셋(302)을 결정한다. 일례로서는, 기지국(110)은 하기 (1) 식에 기초하여 셀 공통 오프셋(302)을 결정한다.
Figure pct00001
상기 (1) 식에 있어서, offset은 결정 대상의 셀 공통 오프셋(302)이다. c(i)은 의사 난수 계열이다. u, v, w, L은 무선 통신 시스템(100)에 있어서 미리 정의되어 있는 상수이다. c(i)에는, 예를 들어 3GPP의 TS36.211에 규정되어 있는 Gold sequence를 이용할 수 있다. 예를 들어 c(i)에는 하기 (2) 식을 사용할 수 있다.
Figure pct00002
상기 (2) 식에 있어서, x1(n), x2(n)의 각각은 m-sequence라 칭해지는 계열이며, 초기값은 하기 (3) 식에 의하여 부여된다.
Figure pct00003
예를 들어 기지국(110)은 v, w, cinit 중 적어도 어느 하나에 서브프레임 번호를 대입함으로써, 서브프레임 번호에 기초한 셀 공통 오프셋(302)을 결정할 수 있다. 또는 기지국(110)은 v, w, cinit 중 적어도 어느 하나에 셀 번호를 대입함으로써, 셀 번호에 기초한 셀 공통 오프셋(302)을 결정할 수 있다.
또는 기지국(110)은 v, w, cinit 중 적어도 어느 하나에 서브프레임 번호 및 셀 번호를 대입함으로써, 서브프레임 번호 및 셀 번호에 기초한 셀 공통 오프셋(302)을 결정할 수 있다. 예를 들어 기지국(110)은 상기 (1) 식 내지 (3) 식에 있어서 v에 서브프레임 번호를 대입하고, cinit에 셀 번호를 대입하고, w=0, L=64, u=12로 하여 셀 공통 오프셋(302)을 결정할 수 있다.
또한 셀 공통 오프셋(302)은 난수에 기초하여 결정되는 오프셋으로 해도 된다. 이것에 의하여, 예를 들어 인접 셀의 통신 장치와 동일한 타이밍에 의하여 단말기(120, 130)가 무선 신호를 송신하는 것에 의한 충돌이 연속하여 발생하는 것을 회피할 수 있다. 예를 들어 기지국(110)은 하기 (4) 식에 의하여 셀 공통 오프셋(302)을 결정할 수 있다.
셀 공통 오프셋=a×단위 시간 … (4)
상기 (4) 식에 있어서, a는 {0, 1, … A}로부터 무작위로 선택된 난수이다. A는 무선 통신 시스템(100)에 있어서의 서브프레임 길이 미만의 값이다.
(기지국에 의한 셀 공통 오프셋의 통지)
도 4는, 기지국에 의한 셀 공통 오프셋의 통지의 일례를 도시하는 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 예를 들어 기지국(110)은 자셀에 접속하고 있는 단말기(120, 130)에 대하여 셀 공통 오프셋을 통지한다. 셀 공통 오프셋의 통지에는, 예를 들어 PDCCH(Physical Downlink Control Channel: 물리 하향 링크 제어 채널) 등의 하향 링크의 공통의 제어 채널을 이용할 수 있다.
또한 셀 공통 오프셋의 통지에는, 예를 들어 RRC(Radio Resource Control: 무선 리소스 제어) 등의 상위층의 제어 정보를 이용해도 된다. 또한 셀 공통 오프셋의 통지에는, 예를 들어 PBCH(Physical Broadcast Channel: 물리 통지 채널) 등의 통지 채널을 이용해도 된다.
또한 기지국(110)은, 단말기(120, 130)에 있어서 셀 공통 오프셋을 산출 가능한 파라미터를 단말기(120, 130)에 통지함으로써 셀 공통 오프셋을 단말기(120, 130)에 간접적으로 통지해도 된다. 이 경우에는, 단말기(120, 130)는 기지국(110)으로부터 통지된 파라미터에 기초하여 셀 공통 오프셋을 산출한다.
(각 단말기의 송신 개시 타이밍)
도 5a는, 각 단말기의 송신 개시 타이밍의 일례를 도시하는 도면이다. 도 5a에 있어서, 도 3에 도시한 부분과 마찬가지의 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다. 서브프레임 경계(511, 512)는 기지국(110)으로부터 단말기(120)로의 하향 링크의 수신에 있어서의 서브프레임의 경계이다. 서브프레임 경계(521, 522)는 기지국(110)으로부터 단말기(130)로의 하향 링크의 수신에 있어서의 서브프레임의 경계이다.
예를 들어 기지국(110)은 단말기(120, 130)에 대한 하향 신호를 동일한 타이밍(기준 타이밍(301))에 의하여 송신하고 있다. 이에 대하여, 기지국(110)과 단말기(120)와의 사이의 전반 지연 T1과, 기지국(110)과 단말기(130)와의 사이의 전반 지연 T2의 차이에 의하여, 서브프레임 경계(511, 512)와 서브프레임 경계(521, 522)는 상이한 타이밍으로 된다.
예를 들어 서브프레임 경계(512)는 기준 타이밍(301)으로부터 전반 지연 T1만큼 진행된 타이밍으로 된다. 데이터 신호 송신 개시 타이밍(531)은 단말기(120)가 데이터 신호(312)의 송신을 개시하는 타이밍이며, 기준 타이밍(301)으로부터 전반 지연 T1만큼 소급한 타이밍이다.
단말기(120)는 서브프레임 경계(512)로부터 전반 지연 T1×2만큼 소급한 타이밍을 데이터 신호 송신 개시 타이밍(531)으로서 특정할 수 있다. 그리고 단말기(120)는 데이터 신호 송신 개시 타이밍(531)에 있어서 데이터 신호(312)의 송신을 개시함으로써 기지국(110)에 있어서의 데이터 신호(312)의 수신 타이밍을 기준 타이밍(301)에 맞출 수 있다.
또한 서브프레임 경계(522)는 기준 타이밍(301)으로부터 전반 지연 T2만큼 진행된 타이밍으로 된다. 데이터 신호 송신 개시 타이밍(532)은 단말기(130)가 데이터 신호(322)의 송신을 개시하는 타이밍이며, 기준 타이밍(301)으로부터 전반 지연 T2만큼 소급한 타이밍이다. 단말기(130)는 서브프레임 경계(522)로부터 전반 지연 T2×2만큼 소급한 타이밍을 데이터 신호 송신 개시 타이밍(532)으로서 특정할 수 있다. 그리고 단말기(130)는 데이터 신호 송신 개시 타이밍(532)에 있어서 데이터 신호(322)의 송신을 개시함으로써, 기지국(110)에 있어서의 데이터 신호(322)의 수신 타이밍을 기준 타이밍(301)에 맞출 수 있다.
또한 단말기(120)는 전반 지연 T1×2를, 기지국(110)으로부터 수신하는 타이밍 어드밴스(TA: Timing Advance)에 기초하여 특정할 수 있다. 예를 들어 기지국(110)은 기지국(110)과 단말기(120)와의 사이의 전반 지연 T1을 측정하고, 측정한 전반 지연 T1의 2배의 값을 나타내는 타이밍 어드밴스를 단말기(120)에 송신한다. 이에 대하여, 단말기(120)는 기지국(110)으로부터 수신한 타이밍 어드밴스의 값을 전반 지연 T1×2로서 특정할 수 있다.
또한 단말기(130)는 전반 지연 T2×2를, 기지국(110)으로부터 수신하는 타이밍 어드밴스에 기초하여 특정할 수 있다. 예를 들어 기지국(110)은 기지국(110)과 단말기(130)와의 사이의 전반 지연 T2를 측정하고, 측정한 전반 지연 T2의 2배의 값을 나타내는 타이밍 어드밴스를 단말기(130)에 송신한다. 이에 대하여, 단말기(130)는 기지국(110)으로부터 수신한 타이밍 어드밴스의 값을 전반 지연 T2×2로서 특정할 수 있다.
또한 단말기(120)가 더미 신호(311)를 송신하는 기간은, 예를 들어 송신 개시 예정 타이밍(305)으로부터 데이터 신호 송신 개시 타이밍(531)까지의 기간으로 할 수 있다. 또한 단말기(130)가 더미 신호(321)를 송신하는 기간은, 예를 들어 송신 개시 예정 타이밍(305)으로부터 데이터 신호 송신 개시 타이밍(532)까지의 기간으로 할 수 있다.
도 5b는, 각 단말기의 송신 개시 타이밍의 변형예를 도시하는 도면이다. 도 5b에 있어서, 도 5a에 도시한 부분과 마찬가지의 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다. 도 5b에 있어서는, 멀티 유저 MIMO를 이용하는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우에는, 단말기(120, 130)는 언라이센스드 밴드(200) 중의 동일한 대역을 이용할 수 있다.
예를 들어 기지국(110)이 단말기(120)의 상향 링크 송신에 서브밴드 #1을 할당하고, 단말기(130)의 상향 링크 송신에도 서브밴드 #1을 할당했을 경우에 대하여 설명한다. 이 경우에는, 도 5b에 도시한 바와 같이, 단말기(130)는 서브밴드 #1에 있어서 캐리어 센스를 행하여, 더미 신호(321) 및 데이터 신호(322)의 송신을 행한다. 또한 기지국(110)은 서브밴드 #1에 있어서 단말기(130)로부터의 더미 신호(321) 및 데이터 신호(322)의 수신을 행한다.
(단말기에 의한 처리)
도 6은, 단말기에 의한 처리의 일례를 도시하는 흐름도이다. 여기서는 단말기(120)에 의한 처리에 대하여 설명하지만, 단말기(130)에 의한 처리에 대해서도 마찬가지이다. 단말기(120)는 상향 링크의 데이터 신호를 송신할 때, 예를 들어 도 6에 도시하는 각 스텝을 실행한다.
먼저, 단말기(120)는 셀 공통 오프셋에 기초하여 캐리어 센스 개시 타이밍을 산출한다(스텝 S601). 다음으로, 단말기(120)는 스텝 S601에 의하여 산출한 캐리어 센스 개시 타이밍까지 대기한다(스텝 S602).
다음으로, 단말기(120)는 m을 초기화(m=0)한다(스텝 S603). m은 단위 시간의 캐리어 센스의 실행 횟수를 카운트하기 위한 카운트값이다. 다음으로, 단말기(120)는 m이 M-N과 동등한지의 여부를 판단한다(스텝 S604). M은 셀 공통 오프셋이다. N은 규정 아이들 타임이다. 또한 M 및 N의 단위는 모두 캐리어 센스의 단위 시간이다.
스텝 S604에 있어서, m이 M-N과 동등한 경우(스텝 S604: "예")에는, 캐리어 센스에 의하여 채널의 공백이 검출되더라도 기지국(110)의 다음의 기준 타이밍(301)까지 데이터 신호의 송신을 개시할 수 없다고 판단할 수 있다. 이 경우에는, 단말기(120)는 일련의 처리를 종료한다.
스텝 S604에 있어서, m이 M-N과 동등하지 않은 경우(스텝 S604: "아니오")에는, 단말기(120)는 n을 초기화(n=0)한다(스텝 S605). n은 캐리어 센스에 의하여 채널(대역)의 아이들 상태가 연속하여 검출된 횟수를 카운트하기 위한 카운트값이다.
다음으로, 단말기(120)는 단위 시간의 캐리어 센스를 실행한다(스텝 S606). 또한 단말기(120)는 m을 인크리먼트(m=m+1)한다. 다음으로, 단말기(120)는 스텝 S606의 캐리어 센스의 결과에 기초하여, 채널이 아이들 상태인지의 여부를 판단한다(스텝 S607). 또한 스텝 S607에서 아이들 상태인지의 여부를 판단하는 대상의 채널은, 예를 들어 단말기(120)가 할당된 서브밴드(서브밴드 #1)만이어도 되고 언라이센스드 밴드(200) 전체여도 된다.
스텝 S607에 있어서, 채널이 아이들 상태가 아닌 경우(스텝 S607: "아니오")에는, 단말기(120)는 스텝 S604로 되돌아간다. 채널이 아이들 상태인 경우(스텝 S607: "예")에는, 단말기(120)는 n을 인크리먼트(n=n+1)한다(스텝 S608).
다음으로, 단말기(120)는 n이 N과 동등한지의 여부를 판단한다(스텝 S609). n이 N과 동등하지 않은 경우(스텝 S609: "아니오")에는, 단말기(120)는 스텝 S606으로 되돌아간다. n이 N과 동등한 경우(스텝 S609: "예")에는, 단말기(120)는 상향 링크에서 신호를 송신하고(스텝 S610) 일련의 처리를 종료한다. 스텝 S610에 있어서, 예를 들어 단말기(120)는 도 3에 도시한 바와 같이, 먼저 더미 신호를 송신하고, 그 후에 데이터 신호를 송신한다.
도 6에 도시한 예에서는, 단말기(120)가 신호를 송신할 때 캐리어 센스 개시 타이밍을 산출하는 처리에 대하여 설명했지만, 단말기(120)는 셀 공통 오프셋에 기초하여 캐리어 센스 개시 타이밍을 미리 산출해 두어도 된다.
(실시 형태에 따른 기지국)
도 7a는, 실시 형태에 따른 기지국의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7b는, 도 7a에 도시한 기지국에 있어서의 신호의 흐름의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7a, 도 7b에 도시한 바와 같이, 기지국(110)은 안테나(701)와 RF부(702)와 상향 링크 기저 대역 신호 처리부(703)와 전반 지연 측정부(704)와 상향 링크 송신 타이밍 제어부(705)와 하향 링크 기저 대역 신호 생성부(706)를 구비한다.
안테나(701)는 단말기(120, 130)로부터 무선 송신된 신호를 수신하여 RF부(702)에 출력한다. 또한 안테나(701)는 RF부(702)로부터 출력된 신호를 단말기(120, 130)에 무선 송신한다. 또한 안테나(701)는 1개의 안테나에 한정되지 않으며 복수의 안테나여도 된다. 예를 들어 멀티 유저 MIMO를 행하는 경우에는, 안테나(701)는 멀티 유저 MIMO에 대응하는 복수의 안테나로 할 수 있다.
RF부(702)는 안테나(701)로부터 출력된 상향 링크의 신호 RF 수신 처리를 행한다. RF부(702)에 의한 RF 수신 처리에는, 예를 들어 증폭, RF(Radio Frequency: 고주파)대로부터 기저 대역대로의 주파수 변환, 아날로그 신호로부터 디지털 신호로의 변환 등이 포함된다. RF부(702)는 RF 수신 처리를 행한 신호를 상향 링크 기저 대역 신호 처리부(703)에 출력한다.
또한 RF부(702)는 하향 링크 기저 대역 신호 생성부(706)로부터 출력된 하향 링크의 신호 RF 송신 처리를 행한다. RF부(702)에 의한 RF 송신 처리에는, 예를 들어 디지털 신호로부터 아날로그 신호로의 변환, 기저 대역대로부터 RF대로의 주파수 변환, 증폭 등이 포함된다. RF부(702)는 RF 송신 처리를 행한 신호를 안테나(701)에 출력한다.
상향 링크 기저 대역 신호 처리부(703)는 RF부(702)로부터 출력된 상향 링크의 신호 기저 대역 신호 처리를 행한다. 그리고 상향 링크 기저 대역 신호 처리부(703)는 기저 대역 신호 처리에 의하여 얻어진 데이터에 포함되는 측정용 신호를 전반 지연 측정부(704)에 출력한다. 상향 링크 기저 대역 신호 처리부(703)로부터 전반 지연 측정부(704)에 출력되는 측정용 신호에는, 예를 들어 단말기(120, 130)로부터의 상향의 RS(Reference Signal: 참조 신호)나 RACH(Random Access Channel: 랜덤 액세스 채널) 프리앰블이 포함된다.
전반 지연 측정부(704)는 상향 링크 기저 대역 신호 처리부(703)로부터 출력된 측정용 신호에 기초하여 기지국(110)과 단말기(120, 130) 사이의 각 전반 지연을 측정한다. 예를 들어 전반 지연 측정부(704)는 단말기(120)로부터 송신된 RS나 RACH 프리앰블에 기초하여 기지국(110)과 단말기(120)와의 사이의 전반 지연을 측정한다. 또한 전반 지연 측정부(704)는 단말기(130)로부터 송신된 RS나 RACH 프리앰블에 기초하여 기지국(110)과 단말기(130)와의 사이의 전반 지연을 측정한다.
그리고 전반 지연 측정부(704)는 단말기(120, 130) 각각에 대하여, 측정한 전반 지연값에 기초한 타이밍 어드밴스를 하향 링크 기저 대역 신호 생성부(706)에 출력한다. 타이밍 어드밴스는, 예를 들어 측정한 전반 지연의 2배의 값을 나타내는 정보이다.
상향 링크 송신 타이밍 제어부(705)는 단말기(120, 130)로부터 기지국(110)으로의 상향 링크에 있어서의 송신 타이밍을 제어한다. 예를 들어 상향 링크 송신 타이밍 제어부(705)는 캐리어 센스 개시 타이밍과 기준 타이밍 사이의 셀 공통 오프셋을 결정하고, 결정한 셀 공통 오프셋을 하향 링크 기저 대역 신호 생성부(706)에 통지한다. 상향 링크 송신 타이밍 제어부(705)가 결정하는 셀 공통 오프셋은, 예를 들어 도 3에 도시한 셀 공통 오프셋(302)이다.
하향 링크 기저 대역 신호 생성부(706)는 기지국(110)으로부터 단말기(120, 130)로의 하향 링크의 기저 대역 신호를 생성한다. 하향 링크 기저 대역 신호 생성부(706)가 생성하는 신호에는, 전반 지연 측정부(704)로부터 출력된 타이밍 어드밴스와 상향 링크 송신 타이밍 제어부(705)로부터 통지된 셀 공통 오프셋이 포함된다. 하향 링크 기저 대역 신호 생성부(706)는 생성한 신호를 RF부(702)에 출력한다.
도 1a, 도 1b에 도시한 제어부(111)는, 예를 들어 안테나(701), RF부(702), 상향 링크 송신 타이밍 제어부(705) 및 하향 링크 기저 대역 신호 생성부(706)에 의하여 실현할 수 있다. 도 1a, 도 1b에 도시한 수신부(112)는, 예를 들어 안테나(701), RF부(702) 및 상향 링크 기저 대역 신호 처리부(703)에 의하여 실현할 수 있다.
도 7c는, 기지국의 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7a, 도 7b에 도시한 기지국(110)은, 예를 들어 도 7c에 도시하는 통신 장치(730)에 의하여 실현할 수 있다. 통신 장치(730)는 프로세서(731)와 주기억 장치(732)와 보조 기억 장치(733)와 네트워크 인터페이스(734)와 무선기(735)와 안테나(736)를 구비한다. 프로세서(731), 주기억 장치(732), 보조 기억 장치(733), 네트워크 인터페이스(734) 및 무선기(735)는 버스(739)에 의하여 접속된다.
프로세서(731)는 통신 장치(730) 전체의 제어를 담당한다. 프로세서(731)는, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit: 중앙 처리 장치)에 의하여 실현할 수 있다. 주기억 장치(732)는, 예를 들어 프로세서(731)의 워크 에어리어로서 사용된다. 주기억 장치(732)는, 예를 들어 RAM(Random Access Memory: 랜덤 액세스 메모리)에 의하여 실현할 수 있다.
보조 기억 장치(733)는, 예를 들어 자기 디스크, 광 디스크, 플래시 메모리 등의 불휘발성 메모리이다. 보조 기억 장치(733)에는, 통신 장치(730)를 동작시키는 각종 프로그램이 기억된다. 보조 기억 장치(733)에 기억된 프로그램은 주기억 장치(732)에 로드되어 프로세서(731)에 의하여 실행된다.
네트워크 인터페이스(734)는, 예를 들어 무선이나 유선에 의하여 통신 장치(730)의 외부(예를 들어 기지국(110)의 상위 장치나 코어 네트워크)와의 사이에서 통신을 행하는 통신 인터페이스이다. 네트워크 인터페이스(734)는 프로세서(731)에 의하여 제어된다.
무선기(735)는 안테나(736)을 사용하여, 무선에 의하여 다른 통신 장치(예를 들어 단말기(120, 130))와의 사이에서 통신을 행하는 통신 인터페이스이다. 무선기(735)는 프로세서(731)에 의하여 제어된다.
도 7a, 도 7b에 도시한 안테나(701)는, 예를 들어 안테나(736)에 의하여 실현할 수 있다. 도 7a, 도 7b에 도시한 RF부(702)는, 예를 들어 무선기(735)에 의하여 실현할 수 있다.
도 7a, 도 7b에 도시한 상향 링크 기저 대역 신호 처리부(703), 전반 지연 측정부(704), 상향 링크 송신 타이밍 제어부(705) 및 하향 링크 기저 대역 신호 생성부(706)는, 예를 들어 프로세서(731)에 의하여 실현할 수 있다.
(실시 형태에 따른 단말기)
도 8a는, 실시 형태에 따른 단말기의 일례를 도시하는 도면이다. 도 8b는, 도 8a에 도시한 단말기에 있어서의 신호의 흐름의 일례를 도시하는 도면이다. 도 8a, 도 8b에 있어서는 단말기(120)의 구성에 대하여 설명하지만, 단말기(130)의 구성에 대해서도 마찬가지이다.
도 8a, 도 8b에 도시한 바와 같이, 단말기(120)는 안테나(801)와 RF부(802)와 하향 링크 기저 대역 신호 처리부(803)와 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)와 상향 링크 기저 대역 신호 생성부(805)를 구비한다.
안테나(801)는 기지국(110)으로부터 무선 송신된 신호를 수신하여 RF부(802)에 출력한다. 또한 안테나(801)는 RF부(802)로부터 출력된 신호를 기지국(110)에 무선 송신한다.
RF부(802)는 안테나(801)로부터 출력된 상향 링크의 신호 RF 수신 처리를 행한다. RF부(802)에 의한 RF 수신 처리에는, 예를 들어 증폭, RF대로부터 기저 대역대로의 주파수 변환, 아날로그 신호로부터 디지털 신호로의 변환 등이 포함된다. RF부(802)는 RF 수신 처리를 행한 신호를 하향 링크 기저 대역 신호 처리부(803)에 출력한다.
또한 RF부(802)는 상향 링크 기저 대역 신호 생성부(805)로부터 출력된 상향 링크의 신호 RF 송신 처리를 행한다. RF부(802)에 의한 RF 송신 처리에는, 예를 들어 디지털 신호로부터 아날로그 신호로의 변환, 기저 대역대로부터 RF대로의 주파수 변환, 증폭 등이 포함된다. RF부(802)는 RF 송신 처리를 행한 신호를 안테나(801)에 출력한다.
하향 링크 기저 대역 신호 처리부(803)는 RF부(802)로부터 출력된 하향 링크의 신호 기저 대역 신호 처리를 행한다. 그리고 하향 링크 기저 대역 신호 처리부(803)는 기저 대역 신호 처리에 의하여 얻어진 제어 정보를 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)에 출력한다.
하향 링크 기저 대역 신호 처리부(803)로부터 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)에 출력되는 제어 정보에는, 예를 들어 하향 링크 수신 타이밍, 기지국(110)으로부터의 타이밍 어드밴스, 기지국(110)으로부터의 셀 공통 오프셋 등의 정보가 포함된다. 하향 링크 수신 타이밍은, 예를 들어 도 5a에 도시한 서브프레임 경계(511, 512)의 타이밍이다. 타이밍 어드밴스는, 예를 들어 도 5a에 도시한 전반 지연 T1의 2배의 값을 나타내는 정보이다. 셀 공통 오프셋은, 예를 들어 도 3, 도 5a에 도시한 셀 공통 오프셋(302)이다.
상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)는 하향 링크 기저 대역 신호 처리부(803)로부터 출력된 제어 정보에 기초하여 캐리어 센스의 개시 타이밍 및 상향의 송신 개시 타이밍을 결정한다.
상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)가 결정하는 캐리어 센스의 개시 타이밍은, 예를 들어 도 5a에 도시한 캐리어 센스 개시 타이밍(303)이다. 예를 들어 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)는, 하향 링크 수신 타이밍에 기초한 서브프레임 경계와, 타이밍 어드밴스가 나타내는 전반 지연과, 셀 공통 오프셋에 기초하여, 캐리어 센스 개시 타이밍을 결정한다. 그리고 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)는 결정한 캐리어 센스 개시 타이밍을 상향 링크 기저 대역 신호 생성부(805)에 통지한다.
상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)가 결정하는 송신 개시 타이밍은, 예를 들어 도 5a에 도시한 데이터 신호 송신 개시 타이밍(531)이다. 예를 들어 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)는, 하향 링크 수신 타이밍에 기초한 서브프레임 경계와, 타이밍 어드밴스가 나타내는 전반 지연에 기초하여, 데이터 신호 송신 개시 타이밍을 결정한다. 그리고 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)는 결정한 데이터 신호 송신 개시 타이밍을 상향 링크 기저 대역 신호 생성부(805)에 통지한다.
상향 링크 기저 대역 신호 생성부(805)는 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)로부터 통지된 각 타이밍에 기초하여 캐리어 센스의 제어 및 상향 링크의 기저 대역 신호의 생성을 행한다. 그리고 상향 링크 기저 대역 신호 생성부(805)는 생성한 신호를 RF부(802)에 출력한다.
예를 들어 상향 링크 기저 대역 신호 생성부(805)는 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)로부터 통지된 캐리어 센스 개시 타이밍에 의하여 캐리어 센스를 행하도록 RF부(802)를 제어한다. 그리고 상향 링크 기저 대역 신호 생성부(805)는 캐리어 센스의 결과, 규정 아이들 타임(도 5a에 도시한 규정 아이들 타임(304))만큼 아이들 상태가 검출되면 무선 신호의 송신을 개시한다.
예를 들어 상향 링크 기저 대역 신호 생성부(805)는 먼저 더미 신호(도 5a에 도시한 더미 신호 311)를 송신한다. 그리고 상향 링크 기저 대역 신호 생성부(805)는 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)로부터 통지된 데이터 신호 송신 개시 타이밍에 의하여 데이터 신호(도 5a에 도시한 데이터 신호(312))를 송신한다.
도 1a, 도 1b에 도시한 검출부(121) 및 송신부(122)는, 예를 들어 안테나(801), RF부(802), 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804) 및 상향 링크 기저 대역 신호 생성부(805)에 의하여 실현할 수 있다.
도 8c는, 단말기의 하드웨어 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 8a, 도 8b에 도시한 단말기(120)는, 예를 들어 도 8c에 도시하는 통신 장치(830)에 의하여 실현할 수 있다. 통신 장치(830)는 프로세서(831)와 주기억 장치(832)와 보조 기억 장치(833)와 유저 인터페이스(834)와 무선기(835)와 안테나(836)를 구비한다. 프로세서(831), 주기억 장치(832), 보조 기억 장치(833), 유저 인터페이스(834) 및 무선기(835)는 버스(839)에 의하여 접속된다.
프로세서(831)는 통신 장치(830)의 전체의 제어를 담당한다. 프로세서(831)는, 예를 들어 CPU에 의하여 실현할 수 있다. 주기억 장치(832)는, 예를 들어 프로세서(831)의 워크 에어리어로서 사용된다. 주기억 장치(832)는, 예를 들어 RAM에 의하여 실현할 수 있다.
보조 기억 장치(833)는, 예를 들어 자기 디스크, 광 디스크, 플래시 메모리 등의 불휘발성 메모리이다. 보조 기억 장치(833)에는, 통신 장치(830)를 동작시키는 각종 프로그램이 기억된다. 보조 기억 장치(833)에 기억된 프로그램은 주기억 장치(832)에 로드되어 프로세서(831)에 의하여 실행된다.
유저 인터페이스(834)는, 예를 들어 유저로부터의 조작 입력을 접수하는 입력 디바이스나, 유저에게 정보를 출력하는 출력 디바이스 등을 포함한다. 입력 디바이스는, 예를 들어 키(예를 들어 키보드)나 리모컨 등에 의하여 실현할 수 있다. 출력 디바이스는, 예를 들어 디스플레이나 스피커 등에 의하여 실현할 수 있다. 또한 터치 패널 등에 의하여 입력 디바이스 및 출력 디바이스를 실현해도 된다. 유저 인터페이스(834)는 프로세서(831)에 의하여 제어된다.
무선기(835)는 안테나(836)를 사용하여, 무선에 의하여 다른 통신 장치(예를 들어 기지국(110))와의 사이에서 통신을 행하는 통신 인터페이스이다. 무선기(835)는 프로세서(831)에 의하여 제어된다.
도 8a, 도 8b에 도시한 안테나(801)는, 예를 들어 안테나(836)에 의하여 실현할 수 있다. 도 8a, 도 8b에 도시한 RF부(802)는, 예를 들어 무선기(835)에 의하여 실현할 수 있다. 도 8a, 도 8b에 도시한 하향 링크 기저 대역 신호 처리부(803), 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804) 및 상향 링크 기저 대역 신호 생성부(805)는, 예를 들어 프로세서(831)에 의하여 실현할 수 있다.
(무선 통신 시스템의 변형예)
기지국(110)이 단말기(120, 130)에 셀 공통 오프셋을 통지하는 구성에 대하여 설명했지만, 기지국(110)은 단말기(120, 130)에 셀 공통 오프셋을 통지하지 않는 구성으로 해도 된다. 이 경우에 단말기(120, 130)는, 예를 들어 기지국(110)의 셀 내에서 공통으로 인식하고 있는 파라미터를 이용하여 셀 공통 오프셋을 산출한다. 이것에 의하여, 기지국(110)이 단말기(120, 130)에 셀 공통 오프셋을 통지하지 않더라도 단말기(120, 130)가 공통의 셀 공통 오프셋을 산출할 수 있다.
도 9a는, 변형예에 따른 기지국의 일례를 도시하는 도면이다. 도 9b는, 도 9a에 도시한 기지국에 있어서의 신호의 흐름의 일례를 도시하는 도면이다. 도 9a, 도 9b에 있어서, 도 7a, 도 7b에 도시한 부분과 마찬가지의 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다. 도 9a, 도 9b에 도시한 바와 같이, 변형예에 따른 기지국(110)은, 도 7a, 도 7b에 도시한 구성에 있어서, 상향 링크 송신 타이밍 제어부(705)를 생략한 구성으로 해도 된다.
도 10은, 변형예에 따른 단말기에 있어서의 신호의 흐름의 일례를 도시하는 도면이다. 도 10에 있어서, 도 8a, 도 8b에 도시한 부분과 마찬가지의 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다. 변형예에 따른 단말기(120)의 구성은 도 8a에 도시한 단말기(120)의 구성과 마찬가지이다. 단, 도 10에 도시한 바와 같이, 변형예에 따른 단말기(120)에 있어서는, 하향 링크 기저 대역 신호 처리부(803)로부터 상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)에 출력되는 제어 정보에 셀 공통 오프셋이 포함되지 않는다.
상향 링크 송신 타이밍 제어부(804)는, 예를 들어 서브프레임 번호 및 셀 번호 중 적어도 어느 하나에 기초하여 셀 공통 오프셋을 산출한다. 이것에 의하여, 단말기(120, 130)가 동일한 셀 공통 오프셋을 산출하여 단말기(120, 130)의 무선 신호의 송신 타이밍을 맞출 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 무선 통신 시스템, 기지국, 단말기 및 처리 방법에 의하면, 공용 대역에 있어서의 상향 링크의 유저 다중을 가능하게 하여 스루풋의 향상을 도모할 수 있다.
예를 들어 종래, LTE에 있어서, 트래픽의 증대에 대응하기 위하여 면허 불요 대역을 이용하여 전용 대역(Licensed band)으로부터의 데이터 오프로드를 행하는 것이 제안되어 있다. 면허 불요 대역은, 예를 들어 언라이센스드 밴드(Unlicensed band) 또는 공용 대역(Shared band)이라 칭해진다.
예를 들어 응답 신호(ACK/NACK) 등의 제어 정보를 전용 대역에서 송신하고, 데이터를 언라이센스드 밴드에서 송신하는 Licensed-Assisted Carrier Aggregation 방식이 검토되고 있다.
언라이센스드 밴드에 있어서는, LTE-u 시스템 간의 공존 외에 WLAN 등 다른 무선 시스템과의 공존이 요구된다. 일본이나 유럽의 전파법에서는, 무선 신호를 송신하기 전에 무선 채널이 다른 무선 시스템에 의하여 사용되고 있지 않은(아이들 상태인) 것을 캐리어 센스에 의하여 확인할 것이 요구되고 있다.
언라이센스드 밴드에 있어서 실용화되어 있는 WLAN에서는, 하나의 유저(스테이션)가 전체 대역 폭을 이용하여 시간 방향의 유저 다중이 행해진다. 이에 대하여, 라이센스드 밴드에서 실용화되어 온 LTE는 시간 방향뿐만 아니라 주파수 방향에서도 유저 다중이 행해진다. 나아가 MIMO에 의한 공간 방향의 유저 다중도 행해져도 된다.
즉, LTE에서는 동일한 대역에 있어서 유저 다중이 행해지지만, 언라이센스드 밴드에 있어서의 상향 링크 송신에 관한 실현 방법이 확립되어 있지 않다. 예를 들어 WLAN과 같이 단말기마다 규정 아이들 시간에서의 미사용(아이들 상태)를 확인하고 나서 랜덤 백오프(Random Backoff)를 행하는 경우에 대하여 설명한다. 이 경우에는, 백오프 기간이 긴 단말기가, 짧은 단말기로부터의 무선 신호를 캐리어 센스에서 검출해 버려, 무선 신호를 송신할 수 없게 되는 사례가 발생한다.
예를 들어 단말기가 언라이센스드 밴드의 전체 대역(예를 들어 20[㎒] 폭)에서의 캐리어 센스를 행하는 경우에는, 단말기가 송신을 행할 예정 이외의 서브밴드도 포함하여 검출이 행해진다. 이 때문에, 다른 단말기가 다른 서브밴드에서 송신한 무선 신호에 의하여 채널이 비지 상태라고 판단되기 쉬워, 무선 신호를 송신할 수 없게 되는 사례가 발생한다.
또한 단말기가 무선 신호의 송신을 행할 예정의 서브밴드에 있어서만 캐리어 센스를 행하는 경우에도, 다른 단말기가 인접 서브밴드에서 송신한 무선 신호에 의하여 발생하는 누설 전력 때문에 채널이 비지 상태라고 판단되는 경우가 있다. 이 때문에 무선 신호를 송신할 수 없게 되는 사례가 발생한다.
또한 멀티 유저 MIMO를 이용하는 경우에는, 동일한 대역에서 공간 다중을 행하기 때문에, 다중 상대의 단말기 신호에 의하여 채널이 비지 상태라고 판단되는 경우가 있어, 무선 신호를 송신할 수 없게 되는 사례가 발생한다.
이에 대하여, 상술한 실시 형태에 의하면, 예를 들어 동일한 셀 내의 각 단말기에 대하여 상향 링크의 송신 개시 시간이 동일해지도록 할 수 있다. 예를 들어 셀마다의 기준 타이밍으로부터의 공통 오프셋에 기초하여 캐리어 센스의 개시 타이밍이나 무선 신호의 송신 개시 타이밍을 결정함으로써, 상향 링크의 송신 개시 시간이 동일해지도록 할 수 있다.
이것에 의하여, 언라이센스드 밴드에 있어서, 단말기마다 캐리어 센스를 행함과 함께, 각 단말기에 있어서의 무선 신호의 송신 타이밍을 동일하게 할 수 있다. 이로 인하여, 동일한 셀 내에 있어서의 상향 링크의 유저 다중을 가능하게 하여 스루풋을 향상시킬 수 있다.
100: 무선 통신 시스템
110: 기지국
111: 제어부
112: 수신부
120, 130: 단말기
121: 검출부
122: 송신부
200: 언라이센스드 밴드
301: 기준 타이밍
302: 셀 공통 오프셋
303: 캐리어 센스 개시 타이밍
304: 규정 아이들 타임
305: 송신 개시 예정 타이밍
311, 321: 더미 신호
312, 322: 데이터 신호
511, 512, 521, 522: 서브프레임 경계
531, 532: 데이터 신호 송신 개시 타이밍
701, 736, 801, 836: 안테나
702, 802: RF부
703, 803: 링크 기저 대역 신호 처리부
704: 전반 지연 측정부
705, 804: 링크 송신 타이밍 제어부
706, 805: 링크 기저 대역 신호 생성부
730, 830: 통신 장치
731, 831: 프로세서
732, 832: 주기억 장치
733, 833: 보조 기억 장치
734: 네트워크 인터페이스
735, 835: 무선기
739, 839: 버스
834: 유저 인터페이스

Claims (14)

  1. 다른 무선 통신 시스템과의 사이에서 소정 대역을 공용하는 무선 통신 시스템에 있어서,
    기지국과,
    상기 기지국에 접속하는 복수의 단말기로서, 상기 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리를 상기 복수의 단말기의 사이에서 공통의 소정 타이밍에 있어서 각각 개시하고, 상기 처리에 의하여 상기 소정 대역의 무선 신호가 검출되지 않는 상태가 상기 복수의 단말기의 사이에서 공통의 소정 시간 연속된 타이밍에 있어서, 상기 소정 대역에 포함되는 각 대역 중의 동일한 대역 또는 서로 상이한 대역에서의 무선 신호의 송신을 각각 개시하는 상기 복수의 단말기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 단말기의 각각은, 상기 기지국으로부터의 무선 신호를 자(自)단말기가 수신한 타이밍과, 자단말기와 상기 기지국의 사이의 전반(傳搬) 지연을 나타내는 정보에 기초하여 상기 소정 타이밍을 산출하고, 산출한 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 처리를 개시하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 단말기의 각각은,
    상기 처리에 의하여 상기 소정 대역의 무선 신호가 검출되지 않는 상태가 상기 소정 시간 연속되었을 경우에, 자단말기와 상기 기지국의 사이의 전반 지연을 나타내는 정보에 기초하여, 상기 소정 대역에 있어서의 상기 기지국의 수신 타이밍에 있어서 수신되도록 상기 기지국으로의 데이터 신호를 송신하고,
    상기 처리에 의하여 상기 소정 대역의 무선 신호가 검출되지 않는 상태가 상기 소정 시간 연속된 타이밍으로부터 상기 데이터 신호를 송신하기까지의 사이에 더미 신호 또는 프리앰블을 송신하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 소정 타이밍을 산출하기 위한 파라미터를 상기 복수의 단말기에 송신하고,
    상기 복수의 단말기의 각각은, 소정의 기준 타이밍과, 상기 기지국으로부터 송신된 파라미터에 기초하여 산출한 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 처리를 개시하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기지국은 난수에 기초하여 결정한 상기 파라미터를 상기 복수의 단말기에 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 단말기의 각각은 상기 복수의 단말기의 사이에서 공유하는 정보에 기초하여 상기 소정 타이밍을 산출하고, 산출한 상기 소정 타이밍에 있어서 상기 처리를 개시하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 단말기의 사이에서 공유하는 정보는 상기 기지국의 셀의 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 복수의 단말기의 사이에서 공유하는 정보는 상기 처리를 행하는 서브프레임의 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리는, 상기 소정 대역 중의 자단말기가 무선 신호를 송신하는 대역에 있어서의 무선 신호를 검출하는 처리인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리는, 상기 소정 대역 전체에 있어서의 무선 신호를 검출하는 처리인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  11. 다른 무선 통신 시스템과의 사이에서 소정 대역을 공용하는 무선 통신 시스템의 기지국에 있어서,
    자국에 접속하는 복수의 단말기에, 상기 복수의 단말기의 사이에서 공통의 소정 타이밍을 산출하기 위한 파라미터를 송신함으로써, 상기 복수의 단말기에 대하여, 상기 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리를 상기 소정 타이밍에 있어서 각각 개시하고, 상기 처리에 의하여 상기 소정 대역의 무선 신호가 검출되지 않는 상태가 상기 복수의 단말기의 사이에서 공통의 소정 시간 연속된 타이밍에 있어서, 상기 소정 대역에 포함되는 각 대역 중의 동일한 대역 또는 서로 상이한 대역에서의 무선 신호의 송신을 각각 개시하는 처리를 실행시키는 제어부와,
    상기 복수의 단말기에 의하여 송신된 각 무선 신호를 수신하는 수신부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 다른 무선 통신 시스템과의 사이에서 소정 대역을 공용하는 무선 통신 시스템의 단말기에 있어서,
    상기 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리를, 자단말기가 접속하는 기지국에 접속하는 다른 단말기와의 사이에서 공통의 소정 타이밍에 있어서 개시하는 검출부와,
    상기 검출부에 의하여 상기 소정 대역의 무선 신호가 검출되지 않는 상태가 상기 다른 단말기와의 사이에서 공통의 소정 시간 연속된 타이밍에 있어서, 상기 소정 대역에 포함되는 대역에서의 무선 신호의 송신을 개시하는 송신부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  13. 다른 무선 통신 시스템과의 사이에서 소정 대역을 공용하는 무선 통신 시스템의 기지국에 의한 처리로서,
    자국에 접속하는 복수의 단말기에, 상기 복수의 단말기의 사이에서 공통의 소정 타이밍을 산출하기 위한 파라미터를 송신함으로써, 상기 복수의 단말기에 대하여, 상기 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리를 상기 소정 타이밍에 있어서 각각 개시하고, 상기 처리에 의하여 상기 소정 대역의 무선 신호가 검출되지 않는 상태가 상기 복수의 단말기의 사이에서 공통의 소정 시간 연속된 타이밍에 있어서, 상기 소정 대역에 포함되는 각 대역 중의 동일한 대역 또는 서로 상이한 대역에서의 무선 신호의 송신을 각각 개시하는 처리를 실행시키고,
    상기 복수의 단말기에 의하여 송신된 각 무선 신호를 수신하는
    것을 특징으로 하는 처리 방법.
  14. 다른 무선 통신 시스템과의 사이에서 소정 대역을 공용하는 무선 통신 시스템의 단말기에 의한 처리로서,
    상기 소정 대역의 무선 신호를 검출하는 처리를, 자단말기가 접속하는 기지국에 접속하는 다른 단말기와의 사이에서 공통의 소정 타이밍에 있어서 개시하고,
    상기 처리에 의하여 상기 소정 대역의 무선 신호가 검출되지 않는 상태가 상기 다른 단말기와의 사이에서 공통의 소정 시간 연속된 타이밍에 있어서, 상기 소정 대역에 포함되는 대역에서의 무선 신호의 송신을 개시하는
    것을 특징으로 하는 처리 방법.
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