WO2019155586A1 - 無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法 - Google Patents

無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法 Download PDF

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WO2019155586A1
WO2019155586A1 PCT/JP2018/004479 JP2018004479W WO2019155586A1 WO 2019155586 A1 WO2019155586 A1 WO 2019155586A1 JP 2018004479 W JP2018004479 W JP 2018004479W WO 2019155586 A1 WO2019155586 A1 WO 2019155586A1
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WO
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signal
wireless communication
unit
frequency band
transmission
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PCT/JP2018/004479
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French (fr)
Inventor
河▲崎▼義博
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富士通株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication device, a wireless communication system, and a wireless communication method.
  • 5G 5th Generation Mobile Communication
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-Advanced LTE-Advanced
  • NR New Radio
  • 5G assumes many use cases classified into eMBB (enhanced Mobile Mobile Broadband), Massive MTC (Machine Mobile Type Communications), and URLLC (Ultra-Reliable Mobile and Low Latency Communication). ing.
  • wireless communication using an unlicensed spectrum is attracting attention in order to support high-speed and large-capacity communication.
  • LAA Licensed-Assisted Access
  • LAA is a technology in which, for example, unlicensed spectrum and license spectrum (or license frequency band) are bundled and communication is performed by CA (Carrier-Aggregation).
  • CA Carrier-Aggregation
  • an LBT (Listen-Before-Talk) method may be performed.
  • the LBT system is, for example, a mechanism for performing a clear channel assessment (CCA) check before a device uses a certain channel.
  • CCA clear channel assessment
  • the transmitter performs carrier sense, and starts data transmission using the wireless channel when the wireless channel is in the “idle” state.
  • Wireless communication using a frequency band such as the 60 GHz band is characterized in that radio wave propagation loss is larger than wireless communication in a lower frequency band. Therefore, radio communication using a frequency band such as the 60 GHz band has a feature that the radio wave reach is shorter than radio communication in a lower frequency band.
  • radio wave transmission distance is shortened with a single antenna, so that radio transmission is performed with a narrow beam using a multi-element antenna.
  • FIG. 24 (A) and FIG. 24 (B) are diagrams showing examples of the hidden terminal problem.
  • the base station 150 performs wireless communication using a narrow beam and can perform wireless communication with the terminal 250.
  • the base station 350 based on the wireless LAN system does not detect the beam from the base station 150 even if carrier sensing is performed for the frequency band used when forming the narrow beam. Therefore, the base station 350 determines that the frequency band is in the “idle” state.
  • the base station 350 performs wireless communication with the terminal 450 using the same frequency band as that of the base station 150.
  • the signal transmitted from the base station 350 to the terminal 450 interferes with the signal transmitted from the base station 150 to the terminal 250.
  • Such occurrence of interference may be referred to as a hidden terminal problem, for example.
  • the hidden terminal problem is more likely to occur as the beam width used for radio signal transmission becomes narrower.
  • one disclosure is to provide a wireless communication device, a wireless communication system, and a wireless communication method that reduce the occurrence frequency of a hidden terminal problem in wireless communication using an unlicensed frequency band.
  • a determination unit that determines whether or not an unlicensed frequency band is available, and a signal generation unit that generates a first signal When the unlicensed frequency band is available, the transmitting unit transmits the first signal having a different phase in the time domain using the unlicensed frequency band before starting transmission of the data signal.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system.
  • FIG. 2A shows an example of using an unlicensed spectrum
  • FIGS. 2B to 2F show examples of beam formation.
  • FIGS. 3A to 3E are diagrams showing examples of beam formation.
  • 4A is a diagram illustrating an example of using an unlicensed spectrum
  • FIGS. 4B to 4E are diagrams illustrating examples of information included in a control signal.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a base station apparatus.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a terminal device.
  • FIG. 7A to FIG. 7D are sequence diagrams illustrating an operation example of the wireless communication system.
  • FIG. 8A shows an example of using an unlicensed spectrum
  • FIG. 8A shows an example of using an unlicensed spectrum
  • FIG. 8B shows an example of using a license spectrum.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation example of the base station apparatus.
  • FIG. 10A shows an example of using an unlicensed spectrum
  • FIGS. 10B to 10E show examples of pilot signals.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a base station apparatus.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a terminal device.
  • FIGS. 13A to 13D are sequence diagrams illustrating an operation example of the wireless communication system.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an operation example of the base station apparatus.
  • FIG. 15A illustrates an example of using an unlicensed spectrum
  • FIG. 15B illustrates an example of using a license spectrum.
  • FIG. 16A to 16D are sequence diagrams illustrating an operation example of the wireless communication system.
  • FIG. 17 is a flowchart showing an operation example of the base station apparatus.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of using an unlicensed spectrum.
  • 19A to 19D are sequence diagrams illustrating an operation example of the wireless communication system.
  • FIG. 20A illustrates an example of using an unlicensed spectrum
  • FIG. 20B illustrates an example of using a license spectrum.
  • 21A to 21D are sequence diagrams illustrating an operation example of the wireless communication system.
  • 22A shows an example of using an unlicensed spectrum
  • FIGS. 22B to 22F show examples of beam formation.
  • FIG. 23A illustrates a base station device
  • FIG. 23B illustrates a hardware configuration example of a terminal device.
  • 24A and 24B are diagrams illustrating an example of occurrence of a hidden terminal problem.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system 10 according to the first embodiment.
  • the radio communication system 10 includes a base station apparatus (hereinafter also referred to as “base station”) 100 and a terminal apparatus (hereinafter also referred to as “terminal”) 200.
  • base station hereinafter also referred to as “base station”
  • terminal hereinafter also referred to as “terminal”
  • the base station 300 is a base station capable of performing carrier sense, for example.
  • a wireless LAN as a wireless communication method for performing carrier sense.
  • the base station 300 and the terminal 400 can perform wireless communication using a wireless LAN.
  • the base station 300 may be referred to as a wireless LAN base station 300, for example.
  • the terminal 400 may be referred to as a terminal 400 connected to the wireless LAN base station 300, for example.
  • the base station 100 is a wireless communication device that performs wireless communication with the terminal 200 located in the service providing range (or cell range) of the local station and provides various services such as a call service and a web browsing service. .
  • the terminal 200 is a wireless communication device capable of wireless communication, such as a feature phone, a smartphone, a personal computer, a tablet terminal, or a game device.
  • the terminal 200 can be provided with the various services described above via the base station 100.
  • the base station 100 and the terminal 200 in the first embodiment can perform wireless communication using the unlicensed spectrum.
  • An unlicensed spectrum is, for example, a frequency band that does not require a license from the country or related organizations.
  • An example of such a frequency band is a 60 GHz band.
  • the “unlicensed spectrum” and the “unlicensed frequency band” may be used without distinction.
  • “LBT method” and “carrier sense” may be used without being distinguished.
  • FIGS. 2A to 2F are diagrams illustrating examples of using unlicensed spectrum in the base station 100.
  • the base station 100 performs carrier sense on the unlicensed spectrum. Then, after confirming that the frequency band is in the “idle” state, the base station 100 performs signal transmission by beam sweep transmission before starting transmission of the data signal (in the example of FIG. 2A, signal # 1). Transmits signal # 4).
  • FIGS. 2B to 2 (E) are diagrams showing examples of beam formation.
  • the beam examples shown in FIGS. 2B to 2E are represented in time series.
  • the base station 100 transmits a signal # 1 using a beam directed in the first direction. Thereafter, as illustrated in FIG. 2C, the base station 100 transmits the signal # 2 using the beam directed in the second direction. Thereafter, as shown in FIGS. 2D and 2D, the base station 100 sequentially forms beams # 3 and # 4 having different beam directions, and sequentially transmits signals # 3 and # 4.
  • Beam is, for example, a bundle of radio signals. However, one beam may be formed by one radio signal, and one beam may be formed by a plurality of radio signals. In the first embodiment, an example will be described in which a plurality of antenna elements are used and one beam is formed by a plurality of radio signals.
  • the base station 100 can direct the beam direction in a specific direction by controlling the phases of signals input to a plurality of antenna elements and electrically changing the directivity thereof.
  • the base station 100 can transmit a radio signal in the direction in which the terminal 200 exists, or receive a radio signal transmitted from the direction in which the terminal 200 exists.
  • the base station 100 can form each beam in a predetermined direction by beam forming.
  • the beam sweep transmission is a technique in which the base station 100 transmits a plurality of times, for example, so that a narrow-width beam whose beam angle is changed reaches the entire area in the cell.
  • the beam sweep transmission is, for example, transmitting a plurality of signals whose phases are different in the time domain continuously a plurality of times.
  • the base station 100 can continuously form beams directed in different directions over time.
  • FIG. 2F illustrates an example in which the base station 100 transmits a data signal in a direction in which the terminal 200 exists to form a beam directed in that direction.
  • the base station 100 performs carrier sense in the unlicensed spectrum, transmits a signal by beam sweep, and transmits a data signal.
  • 3 (A) to 3 (D) are diagrams showing examples of beam formation in time series.
  • base station 100 forms beam # 1 in a certain direction and transmits signal # 1.
  • the wireless LAN base station 300 can detect the signal # 1 (or the received power of the signal # 1) when performing carrier sense for the unlicensed spectrum at this timing.
  • the wireless LAN base station 300 determines that the unlicensed spectrum is in the “busy” state.
  • the wireless LAN base station 300 suspends transmission of a wireless signal in the unlicensed spectrum for which carrier sense is performed.
  • Base station 100 forms beam # 2 and transmits signal # 2.
  • the wireless LAN base station 300 continues to hold transmission of wireless signals, and during that time, the base station 100 sequentially forms beams # 2 and # 3. Then, signals # 2 and # 3 are sequentially transmitted.
  • the wireless LAN base station 300 continues the transmission suspension of a radio signal, and the base station 100 transmits a data signal to the terminal 200 using beam # 3.
  • the wireless LAN base station 300 does not transmit a wireless signal to the terminal 400. Therefore, in the example of FIG. 3E, the data signal from the base station 100 to the terminal 200 and the radio signal from the wireless LAN base station 300 to the terminal 400 do not collide, and no interference occurs. Therefore, in the example of FIG. 3E, the hidden terminal problem does not occur in the wireless communication in the unlicensed spectrum.
  • the base station 100 may not know where the wireless LAN base station 300 is installed. Even in such a case, as shown in FIGS. 3B to 3D, any beam can be detected by carrier sense in such a wireless LAN base station 300 by performing beam sweep transmission of the signal. There is sex. Therefore, in the first embodiment, the frequency of occurrence of interference (for example, FIG. 24B) in the unlicensed frequency band can be reduced as compared with the case where such beam sweep transmission is not performed. it can. Therefore, in the wireless communication system 10, the occurrence frequency of the hidden terminal problem can be reduced.
  • any period may be set as the carrier sense period.
  • there may be a certain carrier sense period and carrier sense may be performed continuously for a number selected at random for each base station 100.
  • the carrier sense period shown in FIG. 2A may be an arbitrary period as described above, or may be a period continuously selected at random.
  • the number of beams to be transmitted by beam sweep may be “2”, “3”, or “5” or more.
  • the signals # 1 to # 4 may be signals that are all different code strings, or may be the same code string.
  • the code sequence of the signal # 1, the code sequence of the signal # 2, the code sequence of the signal # 3, and the code sequence of the signal # 4 are all different or all the same.
  • the signal # 1 to the signal # 4 may be partly different code strings and the other part may be the same code string.
  • the code sequence of signal # 1 and the code sequence of signal # 2 are all the same
  • the code sequence of signal # 3 and the code sequence of signal # 4 are all the same
  • the code sequence of signal # 1 and the code sequence of signal # 3 The column is different.
  • MCOT Maximum Channel Occupancy Time
  • the MCOT represents, for example, the maximum time that may occupy a radio channel.
  • the base station 100 performs carrier sense again, and when the “idle” state is confirmed, the base station 100 transmits the signal in a sweep sweep before starting the data signal transmission. Even when the base station 100 does not exceed the MCOT, the base station 100 can repeat the process shown in FIG. 2A when transmitting the data signal after completing the transmission of the data signal.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a specific example of signals in the first embodiment.
  • the base station 100 performs carrier sense in the unlicensed spectrum, confirms the “idle state”, and transmits a control signal in a beam sweep before starting data signal transmission. That is, base station 100 forms beam # 1 and transmits control signal # 1, and then forms beam # 2 and transmits control signal # 2. Thereafter, the base station 100 forms beams # 3 and # 4 and sequentially transmits control signals # 3 and # 4. Beam # 1 to beam # 4 correspond to, for example, FIGS. 2B to 2E, respectively.
  • FIG. 4B to FIG. 4E are diagrams illustrating examples of information included in the control signal. As shown in FIGS. 4B to 4E, in the control signal # 1 to the control signal # 4, all the information on the radio parameter applied to the data signal is the same. Examples of the radio parameter include a modulation scheme and a coding rate.
  • control signal index the number of symbols between the control signal and the data signal and the control signal transmission index
  • the number of symbols between the control signal and the data signal indicates the number of symbols from the control signal to the start of data signal transmission, for example, assuming that one control signal is transmitted with one signal symbol.
  • the number of symbols is, for example, a transmission timing difference from the control signal to the start of data signal transmission.
  • the control signal index is identification information that distinguishes the control signal from other control signals, for example.
  • control signal # 1 since the control signal # 1 has three signal symbols from the control signal # 2 to the control signal # 4, the number of signal symbols is “3”. . Further, the control signal index of the control signal # 1 is “1”.
  • the number of signal symbols of the control signal # 2 is “2” and its control signal index is “2”.
  • the number of signal symbols of the control signal # 3 is “1” and its control signal index is “3”. As shown in FIG. The signal symbol is “0” and its control signal index is “4”.
  • the terminal 200 when receiving the control signal, can grasp the transmission start timing of the data signal (for example, the time from the reception of the control signal # 1 to the start of data transmission) from the number of signal symbols. For example, when receiving a control signal, the terminal 200 can feed back to the base station 100 which control signal has been received (or which control signal has been received in the best state) from the control signal index. . Thereby, for example, even if reception of the data signal fails, the base station 100 can retransmit the data signal using the transmission beam # 1 that is optimal for the terminal 200. Specific examples will be described later.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the base station 100
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the terminal 200.
  • the base station 100 includes a synchronization signal generation unit 101, an encoding unit 102, a signal processing unit for beam generation (hereinafter also referred to as “signal processing unit”) 103, and a modulation unit. 104, an RF (Radio r Frequency) unit 105, a DL (Down Link) / UL (Up Link) switching unit 106, and a plurality of transmission / reception antennas (hereinafter also referred to as “antennas”) 107.
  • the base station 100 includes an RF unit 108, a received power measurement unit 109, an idle / busy determination unit 110, a demodulation unit 111, a decoding unit 112, and a transmission beam control unit 113.
  • the transmission unit may include the RF unit 105 and the antenna 107, or may include the RF unit 105.
  • the receiving unit may include the antenna 107 and the RF unit 108, or may include the RF unit 108.
  • the synchronization signal generation unit 101 is a signal generation unit that generates a synchronization signal and outputs the generated synchronization signal to the signal processing unit 103.
  • the synchronization signal generation unit 101 can generate a synchronization signal using a signal sequence such as a Zadoff-Shu sequence, for example.
  • the encoding unit 102 performs error correction encoding processing (hereinafter, may be referred to as “encoding processing”) on the control information and user data, and signals the encoded control information and user data.
  • encoding processing error correction encoding processing
  • the data is output to the processing unit 103.
  • the signal processing unit 103 performs, for example, a digital beam forming process on the synchronization signal, the encoded control information, and the encoded user data.
  • the signal processing unit 103 when the signal processing unit 103 receives an instruction signal instructing beam sweep transmission of the synchronization signal from the transmission beam control unit 113, the signal processing unit 103 relates to the synchronization signal for each synchronization signal transmitted from each antenna 107. Outputs a synchronization signal adjusted in. At that time, the signal processing unit 103 continuously outputs a plurality of synchronization signals having different phases in the time domain in accordance with the beam sweep time, direction, period, and the like included in the instruction signal. Thereby, for example, the synchronization signal can be transmitted from the antenna 107 by beam sweep transmission.
  • the signal processing unit 103 when the signal processing unit 103 receives an instruction signal instructing beam sweep transmission of the control signal from the transmission beam control unit 113, the signal processing unit 103 relates to the encoded control information for each control signal transmitted from each antenna 107. Output control information with adjusted phase. At that time, the signal processing unit 103 continuously outputs a plurality of pieces of control information having different phases in the time domain in accordance with the beam sweep time, direction, period, and the like included in the instruction signal. Thereby, for example, the control signal can be transmitted from the antenna 107 by beam sweep transmission.
  • the signal processing unit 103 when the signal processing unit 103 receives an instruction signal for instructing beam forming of user data from the transmission beam control unit 113, the signal processing unit 103 performs the following processing. That is, the signal processing unit 103 outputs user data whose phase has been adjusted for each data signal transmitted from each antenna 107 regarding the encoded user data in accordance with the direction included in the instruction signal. Accordingly, for example, the antenna 107 can transmit a data signal directed in a certain direction by beam forming.
  • the signal processing unit 103 holds the precoding determinant in the internal memory, reads the precoding matrix corresponding to the instruction signal, and reads the synchronization signal, the encoded control information, and the encoded user data. For example, a synchronization signal whose phase is adjusted may be output.
  • the modulation unit 104 modulates the phase-adjusted synchronization signal, control information, and user data output from the signal processing unit 103, and outputs a synchronization signal, a control signal, and a data signal, respectively.
  • the modulation unit 104 can be a control signal generation unit (or signal generation unit).
  • the RF unit 105 performs frequency conversion (up-conversion) processing from the baseband spectrum to the unlicensed spectrum for the synchronization signal, control signal, and data signal output from the modulation unit 104. Therefore, the RF unit 105 includes, for example, a frequency conversion circuit.
  • the RF unit 105 outputs an unlicensed spectrum synchronization signal, control signal, and data signal (hereinafter also referred to as “wireless signal”) to the DL / UL switching unit 106.
  • the DL / UL switching unit 106 outputs the radio signal output from the RF unit 105 to the antenna 107 during DL, and outputs the radio signal output from the antenna 107 to the RF unit 108 during UL.
  • the DL direction is the communication direction from base station 100 to terminal 200
  • the UL direction is the communication direction from terminal 200 to base station 100.
  • the antenna 107 is, for example, a multi-element antenna including a plurality of antenna elements.
  • the antenna element and the antenna may be used without being distinguished from each other.
  • the antenna 107 transmits the radio signal output from the DL / UL switching unit 106 to the terminal 200. At this time, after confirming that the unlicensed frequency band can be used, the antenna 107 continuously transmits a plurality of control signals and synchronization signals whose phases are different in the time domain, a plurality of times before starting transmission of the data signal. Send.
  • the base station 100 forms the beams shown in FIGS. 2B to 2E in the unlicensed frequency band, and can transmit a control signal and a synchronization signal by beam sweep transmission.
  • the antenna 107 receives a radio signal transmitted from the terminal 200 and outputs the received radio signal to the DL / UL switching unit 106.
  • the RF unit 108 converts (down-converts) the unlicensed spectrum radio signal output from the DL / UL switching unit 106 into a baseband spectrum received signal. Therefore, the RF unit 108 includes, for example, a frequency conversion circuit. The RF unit 108 outputs the converted received signal to the demodulating unit 111 and the received power measuring unit 109. Note that the RF unit 108 can also convert a license spectrum radio signal into a baseband spectrum reception signal.
  • the received power measuring unit 109 measures the received power of the received signal of the unlicensed spectrum.
  • the reception power measurement unit 109 may measure, for example, the reception power during the carrier sense period and may output the measured reception power to the idle / busy determination unit 110 as appropriate, or may be an average value of the carrier sense period and the measured reception power. , Maximum value, minimum value, median value, etc. may be output.
  • the idle / busy determination unit (or determination unit) 110 determines whether or not the unlicensed frequency band is available based on the received power (or the received signal of the unlicensed spectrum) output from the received power measurement unit 109. Judge (or confirm). For example, the idle / busy determination unit 110 determines that the unlicensed frequency band is in the “idle” state when the received power is equal to or lower than the determination threshold, and when the received power is higher than the determination threshold, the unlicensed frequency band is “ The “busy” state is determined. The idle / busy determination unit 110 outputs the determination result to the transmission beam control unit 113.
  • the demodulator 111 demodulates the received signal and demodulates control information and user data from the received signal.
  • Demodulation section 111 outputs demodulated control information, user data, etc. to decoding section 112.
  • the decoding unit 112 performs error correction decoding processing (hereinafter sometimes referred to as “decoding processing”) on the demodulated control information and user data, and reproduces the control information, user data, and beam ID information. To do.
  • the decoding unit 112 outputs the reproduced control information and user data to another processing unit, and outputs the reproduced beam ID information to the transmission beam control unit 113.
  • the transmission beam control unit (or control unit) 113 outputs an instruction signal to the signal processing unit 103 based on the determination result received from the idle / busy determination unit 110.
  • the transmission beam control unit 113 when the transmission beam control unit 113 obtains a determination result indicating that it is in the “idle” state, the transmission beam control unit 113 outputs an instruction signal for instructing beam sweep transmission of a control signal or a synchronization signal to the signal processing unit 103. . At that time, the transmission beam control unit 113 includes information indicating the beam sweep time, direction, period, and the like in the instruction signal.
  • the transmission beam control unit 113 outputs a signal for instructing beam forming to the user data to the signal processing unit 103 after outputting a signal for instructing beam sweep transmission for the control signal. Furthermore, the transmission beam control unit 113 outputs an instruction signal for instructing beam forming for user data when a beam ID is received from the decoding unit 112 within a predetermined period after outputting an instruction signal for the control signal. To 103.
  • the terminal 200 includes a transmission / reception antenna (hereinafter also referred to as “antenna”) 201, a DL / UL switching unit 202, an RF unit 203, a demodulation unit 204, a decoding unit 205, a synchronization signal, A control signal measuring unit 206 and an optimum beam determining unit 207 are provided.
  • the terminal 200 also includes a beam ID notification signal generation unit 208, an encoding unit 209, a modulation unit 210, and an RF unit 211.
  • the antenna 201 receives a radio signal transmitted from the base station 100 and outputs the received radio signal to the DL / UL switching unit 202. Further, the antenna 201 transmits the radio signal output from the DL / UL switching unit 202 to the base station 100.
  • the DL / UL switching unit 202 outputs the radio signal output from the antenna 201 to the RF unit 203 during DL, and outputs the radio signal output from the RF unit 211 to the antenna 201 during UL.
  • the RF unit 203 performs frequency conversion processing on the radio signal output from the DL / UL switching unit 202 to convert (down-convert) the radio signal of the unlicensed spectrum into the baseband signal of the baseband spectrum. Therefore, the RF unit 203 includes, for example, a frequency conversion circuit. The RF unit 203 outputs the converted baseband signal to the demodulation unit 204.
  • the demodulator 204 demodulates the control information, user data, synchronization signal, and control signal by performing demodulation processing on the baseband signal.
  • Demodulation section 204 outputs the demodulated control information, user data, synchronization signal, and control signal to decoding section 205.
  • the decoding unit 205 performs decoding processing on the demodulated control information, user data, synchronization signal, and control signal to reproduce the control information, user data, synchronization signal, and control signal, respectively.
  • the demodulation unit 204 outputs the reproduced control information and user data to another processing unit, and outputs the reproduced synchronization signal and control signal to the synchronization signal and control signal measurement unit 206.
  • the synchronization signal and control signal measurement unit 206 measures, for example, a plurality of control signals and synchronization signals transmitted by beam sweep transmission, and outputs a measurement result for each beam to the optimum beam determination unit 207.
  • the synchronization signal and control signal measuring unit 206 measures received power of the control signal and the synchronization signal, for example.
  • the optimal beam determination unit 207 determines an optimal beam from a plurality of measurement results regarding the control signal and the synchronization signal. Then, the optimum beam determination unit 207 outputs information on the determined optimum beam to the beam ID notification signal generation unit 208. For example, the optimal beam determination unit 207 determines a beam having the maximum received power as an optimal beam from a plurality of measurement results. In this case, since the measurement result includes a control signal index (for example, FIG. 4B to FIG. 4E) for the control signal, the optimum beam determination unit 207 uses this to determine the optimum signal. The beam may be determined. As for the synchronization signal, for example, a different synchronization signal index is included for each beam as in the case of the control signal index. Therefore, the optimum beam determination unit 207 may determine the optimum beam using this.
  • the synchronization signal for example, a different synchronization signal index is included for each beam as in the case of the control signal index. Therefore, the optimum beam determination unit 207 may determine the optimum beam using
  • the beam ID notification signal generation unit 208 generates a beam ID notification signal including the beam ID information of the optimum beam based on the information of the optimum beam.
  • the beam ID notification signal generation unit 208 outputs the generated beam ID notification signal to the encoding unit 209.
  • the encoding unit 209 performs an encoding process on the beam ID notification signal, control information, and user data, and outputs the encoded beam ID notification signal, control information, and user data to the modulation unit 210.
  • Modulation section 210 performs modulation processing on the encoded beam ID notification signal, control information, and user data, and outputs the modulated beam ID communication signal, control signal, and data signal to RF section 211.
  • the RF unit 211 performs frequency conversion processing to the unlicensed spectrum on the control signal and the data signal, and converts (up-converts) the baseband spectrum signal to the radio signal to the unlicensed spectrum.
  • the RF unit 211 converts the beam ID notification signal of the baseband spectrum into a radio signal of the license spectrum (amplifier conversion) by performing frequency conversion processing on the beam ID notification signal into the license spectrum. Therefore, the RF unit 211 includes, for example, a frequency conversion circuit.
  • the RF unit 211 outputs a radio signal to the DL / UL switching unit 202.
  • FIG. 7A to FIG. 7D are diagrams illustrating a sequence example in the first embodiment.
  • the base station 100 performs carrier sense in the unline sense spectrum (S10).
  • the reception power measurement unit 109 measures the reception power of the unlicensed spectrum
  • the idle / busy determination unit 110 performs carrier sense by determining the measurement result.
  • the base station 100 when the base station 100 confirms the “idle” state for the unlicensed spectrum by carrier sense (S11), the base station 100 performs beam sweep transmission for the synchronization signal (S12).
  • the base station 100 In the beam sweep transmission of the synchronization signal, similarly to the case shown in FIGS. 2B to 2E, the base station 100 sequentially forms beams directed in different directions and transmits the synchronization signal. For example, the base station 100 performs the following processing.
  • the transmission beam control unit 113 when the transmission beam control unit 113 obtains the determination result of the “idle” state from the idle / busy determination unit 110, the transmission beam control unit 113 outputs an instruction signal instructing beam sweep transmission to the synchronization signal to the signal processing unit 103.
  • the signal processing unit 103 adjusts the phase of the synchronization signal in accordance with the instruction signal, so that the synchronization signal is transmitted from the antenna 107 by beam sweep. At this time, the signal processing unit 103 may perform phase adjustment using a precoding matrix.
  • the terminal 200 measures the beam based on the synchronization signal transmitted by the beam sweep (S13). Then, the terminal 200 transmits the beam ID information of the optimum beam among the measured beams to the base station 100 using the license spectrum (S14).
  • FIG. 8A and FIG. 8B are diagrams illustrating an example of the relationship between the unlicensed spectrum and the license spectrum.
  • the base station 100 performs carrier sense on the unlicensed spectrum, and then transmits the synchronization signal by beam sweep using the unlicensed spectrum.
  • the terminal 200 selects an optimum beam from among them, and transmits beam ID information using the license spectrum. For example, the terminal 200 performs the following process.
  • the synchronization signal and control signal measurement unit 206 measures the received power of each of the plurality of synchronization signals.
  • Optimal beam determination section 207 determines a beam having a synchronization signal with the maximum reception power from among a plurality of synchronization signals, and generates beam ID information of the beam.
  • Beam ID notification signal generation section 208 generates a beam ID notification signal including beam ID information and transmits it to base station 100.
  • the RF unit 211 performs frequency conversion of the baseband band beam ID notification signal to the license spectrum, so that the base station 100 can transmit the beam ID notification signal of the license spectrum to the base station 100. Become.
  • the base station 100 performs carrier sense on the unlicensed spectrum (S16).
  • the data for the terminal 200 may be generated when the base station 100 receives the data for the terminal 200 from another communication device or the like.
  • the base station 100 performs beam sweep transmission for the control signal (S18). For example, the base station 100 performs the following processing.
  • the idle / busy determination unit 110 outputs the determination result of the “idle” state for the unlicensed spectrum to the transmission beam control unit 113.
  • the transmission beam control unit 113 outputs an instruction signal for beam sweep transmission of the control signal to the signal processing unit 103.
  • the signal processing unit 103 receives the instruction signal and performs phase adjustment on the control signal, thereby enabling beam sweep transmission of the control signal.
  • the control information includes, for example, the number of symbols and a control signal index for each predetermined amount of information.
  • Control information is assigned to one signal symbol for each predetermined amount of information by the modulation processing in the modulation unit 104. Thereby, for example, the number of symbols and the control signal index are included for each control signal.
  • the wireless LAN base station 300 generates data for the wireless LAN connection terminal (S20), and performs carrier sense for the same unlicensed spectrum as the base station 100. (S21). In this case, since the wireless LAN base station 300 receives the signal transmitted by the base station 100, it is confirmed as a result of carrier sense that the unlicensed spectrum is in the “busy” state (S22). For this reason, the wireless LAN base station 300 suspends transmission of the data signal.
  • the base station 100 After transmitting the control signal by beam sweep, the base station 100 forms a beam corresponding to the beam ID information according to the received beam ID information (S14), and transmits a data signal (S19). For example, the base station 100 performs the following processing.
  • the transmission beam control unit 113 when receiving the beam ID information from the decoding unit 112, the transmission beam control unit 113 temporarily stores the beam ID information in the internal memory, and reads the beam ID information from the internal memory after the beam sweep transmission of the control signal (S18). Then, the transmission beam control unit 113 outputs an instruction signal for instructing beam forming to the user data to the signal processing unit 103. At this time, the transmission beam control unit 113 outputs an instruction signal including beam ID information.
  • the signal processing unit 103 Upon receiving the instruction signal, the signal processing unit 103 performs phase adjustment on the user data so as to form a beam corresponding to the beam ID information included in the instruction signal. In this case, the signal processing unit 103 may perform phase adjustment using a precoding matrix corresponding to the beam ID information.
  • the terminal 200 When the terminal 200 succeeds in receiving the control signal (S18) and fails to receive the data signal (S19), the terminal 200 assigns the beam ID of the optimum beam among the plurality of beams formed by the beam sweep transmission to the base station 100. (S30, S31).
  • the beam used for data signal transmission is formed according to the beam ID information (S14) fed back by the terminal 200 as optimum.
  • the terminal 200 may move between the transmission of the beam ID (S14) and the reception of the data signal (S19). Due to this movement, the beam formed during the data signal may not be optimal by the terminal 200.
  • the terminal 200 may successfully receive the control signal, but may fail to receive the data signal. Therefore, terminal 200 transmits a control signal index of an optimal control signal (for example, FIG. 4B to FIG. 4E) to base station 100 among a plurality of control signals transmitted by beam sweep transmission. . Based on this control signal index, base station 100 forms an optimum beam for terminal 200 and retransmits the data signal.
  • the terminal 200 performs the following processing. That is, the synchronization signal and control signal measurement unit 206 measures the received power of each of the received plurality of control signals, and holds the measurement result together with the control signal index in the internal memory. After that, the decoding unit 205 confirms whether or not the user data has been normally decoded. When the user data has not been normally decoded, the decoding unit 205 outputs a signal indicating that to the synchronization signal and control signal measuring unit 206. When receiving the signal, the synchronization signal and control signal measurement unit 206 reads the control signal index and the measurement result from the internal memory, and outputs them to the optimum beam determination unit 207.
  • Optimal beam determination section 207 determines the control signal index of the optimal control signal from the measurement results, and outputs the determined control signal index to beam ID notification signal generation section 208.
  • Beam ID notification signal generation section 208 generates a beam ID notification signal including a control signal index, and transmits the beam ID notification signal to base station 100.
  • the terminal 200 transmits the beam ID information using the license spectrum as in S14 (for example, FIG. 8B).
  • the wireless LAN base station 300 when the wireless LAN base station 300 confirms the “busy” state by the beam sweep transmission of the control signal (S18) (S22), the wireless LAN base station 300 performs carrier sense again (S23). When the wireless LAN base station 300 confirms the “idle” state for the unlicensed spectrum (S24), the wireless LAN base station 300 can transmit a data signal to the terminal 400 connected to the wireless LAN base station (S25).
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation example of the base station 100. The same processes as those in the sequence example shown in FIG. Since there are duplicate explanations, a brief explanation will be given.
  • the base station 100 When the base station 100 starts processing (S40), it performs carrier sense with the unlicensed spectrum (S10), and determines whether or not it is in the “idle” state (S41). When the unlicensed spectrum is not in the “idle” state (or in the “busy” state) (No in S41), carrier sense is performed again (S10).
  • the base station 100 uses the unlicensed spectrum to perform a beam sweep transmission (S12).
  • the base station 100 receives the optimum beam ID information from the terminal 200 for the beam sweep transmission (S12) of the synchronization signal (S42).
  • the base station 100 performs carrier sense with the unlicensed spectrum (S16), and determines whether or not it is in the “idle” state (S43). When the unlicensed spectrum is not in the “idle” state (or in the “busy” state) (No in S43), the base station 100 performs carrier sense again (S16).
  • the base station 100 transmits a control signal by beam sweep (S18) and transmits a data signal to the terminal 200 (S19).
  • the base station 100 receives the beam ID of the optimum beam (Yes in S44), the base station 100 retransmits the data using the beam corresponding to the received beam ID information (S45). And the base station 100 complete
  • the wireless LAN base station 300 detects the “busy” state of the unlicensed spectrum by carrier sense in the beam sweep transmission (S18) of the control signal. Hold on. Therefore, the data signal (S19) from the base station 100 and the signal from the wireless LAN base station do not collide, and the wireless communication system 10 can reduce the occurrence frequency of the hidden terminal problem.
  • the base station 100 uses the control signal as an object to be subjected to beam sweep transmission, for example, it is possible to combine the response to the hidden terminal problem and the transmission of radio parameters with one signal. Therefore, compared to the case where these two signals are transmitted separately as separate signals, the first embodiment eliminates the signal overhead in the radio section, and the throughput of user data can be improved.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating a specific example of signals in the second embodiment.
  • the base station 100 performs carrier sense in the unlicensed spectrum, transmits the control signal after confirming the “idle state” and before starting the data signal transmission, and then transmits the pilot signal. (Or a reference signal) is transmitted in a beam sweep. That is, base station 100 forms beam # 1 and transmits pilot # 1, and then forms beam # 2 and transmits pilot signal # 2. Thereafter, base station 100 forms beams # 3 and # 4 and sequentially transmits pilot signals # 3 and # 4.
  • the beams # 1 to # 4 correspond to, for example, FIGS. 2B to 2E, respectively.
  • FIG. 10B to FIG. 10E are diagrams illustrating examples of information included in the pilot signal.
  • the pilot signal is a signal generated using a signal sequence such as a pseudo-random sequence using a predetermined code string parameter (or variable), for example.
  • the second embodiment is an example in which a parameter related to a code string of each pilot signal is associated with a beam ID, and pilot signals # 1 to # 4 are generated using such associated code string parameters.
  • the number of signal symbols of the pilot signal may be included in the control signal, for example, or may be notified to the terminal 200 in advance before transmitting the control signal.
  • the number of signal symbols of the pilot signal is “4”, but may be any number as long as it is “2” or more.
  • pilot signal and the reference signal may be used without being distinguished.
  • FIG. 11 is a configuration example of the base station 100 in the second embodiment.
  • Base station 100 further includes a synchronization signal and pilot signal generator 120.
  • the synchronization signal and pilot signal generation unit 120 is a signal generation unit that generates a synchronization signal and a pilot signal and outputs the generated signals to the signal processing unit 103.
  • the synchronization signal and pilot signal generation unit 120 generates the pilot signals # 1 to # 4 as follows.
  • the synchronization signal and pilot signal generation unit 120 generates a pilot signal transmitted by the beam # 1 by generating a signal sequence such as a pseudo-random sequence using a code string parameter related to the beam # 1. .
  • synchronization signal and pilot signal generation section 120 generates a pilot signal transmitted by beam # 2, using a code string parameter related to beam # 2.
  • the synchronization signal and pilot signal generation unit 120 also generates pilot signals for the pilot signals # 3 and # 4 with coding parameters related to the beams # 3 and # 4, respectively.
  • the transmission beam control unit 113 When the transmission beam control unit 113 obtains the determination result of the “idle” state from the idle / busy determination unit 110, the transmission beam control unit 113 outputs an instruction signal instructing beam sweep transmission of the pilot signal to the signal processing unit 103.
  • the signal processing unit 103 when receiving an instruction signal instructing beam sweep transmission of a pilot signal, the signal processing unit 103 outputs a pilot signal with a phase adjusted for each pilot signal transmitted from each antenna 107 with respect to the pilot signal. At this time, the signal processing unit 103 continuously outputs a plurality of pilot signals having different phases in the time domain in accordance with the beam sweep time, direction, period, etc. included in the instruction signal. Thereby, for example, the pilot signal can be transmitted from the antenna 107 by beam sweep transmission.
  • FIG. 12 is a configuration example of the terminal 200 in the second embodiment.
  • Terminal 200 further includes a synchronization signal and pilot signal measurement unit 220.
  • the decoding unit 205 extracts the beam ID from the decoded pilot signal as follows. That is, when the decoding unit 205 obtains a predetermined value by sequentially applying a plurality of code sequence parameters to the decoded pilot signal, the code sequence parameter is the code sequence parameter used at the time of generation. The code string parameter is extracted as follows. Then, the decoding unit 205 extracts a beam ID from the extracted encoding parameter. Decoding section 205 outputs the extracted beam ID and the decoded pilot signal to synchronization signal and pilot signal measurement section 220.
  • the synchronization signal and pilot signal measurement unit 220 measures, for example, a plurality of pilot signals transmitted by beam sweep transmission, and outputs a measurement result for each beam to the optimum beam determination unit 207.
  • the synchronization signal and pilot signal measurement unit 220 may use the reception power of the pilot signal as a measurement result.
  • the synchronization signal / pilot signal measurement unit 220 outputs the beam ID received from the decoding unit 205 and the measurement result to the optimum beam determination unit 207.
  • the optimal beam determination unit 207 determines an optimal beam from a plurality of measurement results, and outputs the beam ID of the determined optimal beam to the beam ID notification signal generation unit 208. For example, as in the first embodiment, assuming that the beam that has transmitted the pilot signal with the maximum received power is the optimum beam, the optimum beam determination unit 207 may output the beam ID of the beam.
  • the beam ID notification signal generation unit 208 generates a beam ID notification signal including the beam ID of the optimum beam as beam ID information, and transmits the generated beam ID notification signal to the base station 100.
  • FIGS. 13A to 13D are diagrams illustrating a sequence example in the second embodiment.
  • the same number is assigned to the same process as in the first embodiment.
  • the base station 100 performs carrier sense with the unlicensed spectrum (S16), and confirms the “idle” state (S17), and transmits a control signal (S50). For example, the base station 100 performs the following processing.
  • the transmission beam control unit 113 when the transmission beam control unit 113 receives the determination result indicating the “idle” state from the idle / busy determination unit 110, the transmission beam control unit 113 transmits an instruction signal instructing to output the control information to the modulation unit 104 as it is to the signal processing unit 103. Output.
  • the signal processing unit 103 When receiving this instruction signal, the signal processing unit 103 outputs the encoded control information to the modulation unit 104 without any particular processing. As a result, a control signal can be transmitted from the antenna 107.
  • the base station 100 performs beam sweep transmission of the pilot signal (S51). For example, the base station 100 performs the following processing.
  • transmission beam control section 113 outputs an instruction signal for instructing beam sweep transmission of a pilot signal to signal processing section 103 after outputting an instruction signal for control information.
  • the transmission beam control unit 113 outputs an instruction signal including a beam sweep time, direction, period, and the like.
  • the signal processing unit 103 adjusts the phase of the pilot signal according to the beam sweep time, direction, period, and the like, thereby enabling beam sweep transmission for the pilot signal.
  • a precoding matrix may be used as in the first embodiment.
  • the wireless LAN base station 300 when data for the wireless LAN connection terminal is generated (S20), carrier sensing in the unlicensed spectrum is performed (S21), and the signal transmitted by the beam sweep from the base station 100 is detected. As a result, the wireless LAN base station 300 confirms the “busy” state in the unlicensed spectrum (S22), and performs carrier sense again (S23). The wireless LAN base station 300 suspends signal transmission. Therefore, also in the second embodiment, in the terminal 200, there is no collision between the signal from the base station 100 and the signal from the wireless LAN base station 300, and the occurrence frequency of the hidden terminal problem in the unlicensed frequency band is reduced. Can be made.
  • the terminal 200 when the terminal 200 succeeds in receiving the pilot signal (S51) and fails in receiving the data signal, the terminal 200 transmits the beam ID of the optimum beam to the base station 100 based on the pilot signal ( S30, S31). Thereby, for example, the base station 100 can retransmit a data signal by forming a beam in an optimal beam direction for the terminal 200.
  • the terminal 200 performs the following processing. That is, the synchronization signal and pilot signal measurement unit 220 measures received power of a plurality of pilot signals and outputs the measurement results to the optimum beam determination unit 207.
  • Optimal beam determining section 207 determines the beam ID of a pilot signal having an optimal measurement result such as maximum received power as the optimal beam, and outputs the beam ID to beam ID notification signal generating section 208.
  • the RF unit 211 converts the modulated beam ID notification signal from a baseband spectrum to a license spectrum. Thereby, as in the first embodiment, the beam ID information is transmitted using the license spectrum.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation example of the base station 100 according to the second embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same processing portions as those in the first embodiment (for example, FIG. 9) and FIG. 13 (A).
  • the base station 100 performs carrier sense on the unlicensed spectrum (S16), confirms the “idle” state (Yes in S43), and before starting transmission of the data signal, And a beam sweep transmission of the pilot signal (S50, S51).
  • the beam sweep transmission target signal is a pilot signal for beam measurement.
  • the base station 100 can acquire the beam ID information of the optimum beam while solving the hidden terminal problem. Therefore, compared with the case where these two signals are transmitted separately as separate signals, in the second embodiment, the signal overhead in the radio section is reduced, and the throughput of user data transmission is improved.
  • FIG. 15A is a diagram illustrating a specific example of signals in the third embodiment.
  • the base station 100 performs carrier sense in the unlicensed spectrum, confirms the “idle state”, and transmits a pilot signal with a beam sweep before starting the data signal transmission.
  • the base station 100 transmits a control signal using the license spectrum before starting data signal transmission.
  • the base station 100 transmits the pilot signal by beam sweep using the unlicensed spectrum and transmits the control signal using the license spectrum.
  • pilot signals # 1 to # 4 are shown in FIGS. 10B to 10E, respectively, as in the second embodiment, and each beam # 1 to # 4 is shown in FIG. To FIG. 2 (E).
  • the number of signal symbols of the pilot signal may be included in the control signal, for example, as in the second embodiment, or may be notified to the terminal 200 in advance before transmitting the control signal.
  • the number of signal symbols of the pilot signal is “4”, but may be any number as long as it is “2” or more.
  • Example configurations of the base station 100 and the terminal 200 in the third embodiment are illustrated in FIGS. 11 and 12, respectively, as in the second embodiment.
  • the RF unit 105 of the base station 100 converts the frequency of the control signal from the baseband spectrum to the license spectrum, and the pilot signal, the data signal, the synchronization signal, etc. from the baseband spectrum to the unlicensed spectrum.
  • Frequency conversion to The RF unit 203 of the terminal 200 also converts the frequency from the license spectrum to the baseband spectrum for the control signal, and converts the frequency from the unlicensed spectrum to the baseband spectrum for the pilot signal, data signal, synchronization signal, and the like. To do.
  • FIG. 16A to FIG. 16D are flowcharts illustrating an operation example in the third embodiment.
  • the same reference numerals are assigned to the same processing portions as those in the first and second embodiments.
  • the base station 100 transmits a control signal to the terminal 200 before transmitting a data signal (S70).
  • the base station 100 transmits a control signal when performing carrier sense in the unlicensed spectrum (S16).
  • the base station 100 When the base station 100 confirms the “idle” state by carrier sense (S17), it performs beam sweep transmission of a pilot signal (S71).
  • the subsequent steps are the same as those in the first and second embodiments.
  • FIG. 17 is a flowchart showing an operation example in the base station 100.
  • the base station 100 transmits a control signal using the license spectrum (S70) and confirms the “idle” state (S43).
  • the base station 100 performs beam sweep transmission of the pilot signal (S71).
  • the wireless LAN base station 300 confirms the “busy” state by detecting the signal transmitted by the beam sweep (S22), and does not transmit the signal. Therefore, also in Example 3, the occurrence frequency of the hidden terminal problem can be reduced.
  • the beam sweep transmission target signal is a pilot signal for beam measurement. For this reason, as in the second embodiment, signal overhead in the radio section is reduced, and throughput of user data can be improved.
  • Example 3 the base station 100 transmits a control signal using a license spectrum. Therefore, compared with the second embodiment, the utilization efficiency of the unlicensed spectrum is improved, the transmission time of the data signal can be lengthened, and the throughput in the unlicensed spectrum can be improved.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a specific example of signals in the fourth embodiment.
  • the base station 100 performs carrier sense on the unlicensed spectrum, and after confirming the “idle” state, transmits a pilot signal by beam sweep. Thereafter, the base station 100 transmits a control signal and transmits a data signal.
  • the base station 100 performs beam sweep transmission of the pilot signal only for the purpose of notifying the wireless LAN base station 300 that the signal in the unlicensed spectrum is being performed. Therefore, in the fourth embodiment, for example, as in the second and third embodiments (for example, FIG. 10B to FIG. 10E), ID information or the like is not associated with each pilot signal.
  • the pilot signals transmitted in (1) may all be the same code string.
  • Configuration examples of the base station 100 and the terminal 200 according to the fourth embodiment are illustrated in FIGS. 11 and 12, for example.
  • the synchronization signal and pilot signal generation unit 120 outputs the pilot signal of the same code sequence continuously a plurality of times without associating the beam ID with the code sequence parameter.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a sequence example in the fourth embodiment.
  • the base station 100 performs carrier sense in the unlicensed spectrum (S16), confirms "idle” (S17), and transmits a pilot signal by beam sweep (S90). Then, the base station 100 transmits a control signal (S91) and transmits a data signal (S19).
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation example of the base station 100 according to the fourth embodiment.
  • a pilot signal is transmitted by beam sweep (S90) and a control signal is transmitted (S91)” may be used.
  • the wireless LAN base station 300 confirms the “busy” state by detecting the signal transmitted by the beam sweep (S22), and does not transmit the signal. Therefore, the occurrence frequency of the hidden terminal problem can be reduced also in the fourth embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a specific example of signals in the fifth embodiment.
  • the pilot signal and the control signal are transmitted using the unlicensed spectrum.
  • the pilot signal is transmitted using the unlicensed spectrum
  • the control signal is transmitted using the license spectrum. This is an example of transmission.
  • the base station 100 performs carrier sense in the unlicensed spectrum, and after confirming the “idle” state, transmits a pilot signal by beam sweep.
  • the base station 100 performs beam sweep transmission of the pilot signal only for the purpose of notifying that the signal in the unlicensed spectrum is being performed. Therefore, base station 100 does not associate ID information or the like with each pilot signal, and the pilot signals transmitted in each beam may all be the same code string.
  • Example configurations of the base station 100 and the terminal 200 according to the fifth embodiment are illustrated in FIGS. 11 and 12, for example, as in the fourth embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a sequence example in the fifth embodiment.
  • the base station 100 performs carrier sense in the unlicensed spectrum (S16), confirms “idle” (S17), and transmits a pilot signal by beam sweep (S100).
  • the base station 100 transmits a control signal using the license spectrum during beam sweep transmission of the pilot signal (S101). For example, since the control signal includes radio parameters, the base station 100 may transmit the control signal before transmitting the data signal.
  • the “busy” state is confirmed by detecting the signal transmitted by beam sweep (S22), and the signal is not transmitted, so that a hidden terminal problem occurs in the unlicensed spectrum.
  • the frequency can be reduced.
  • FIG. 22A to FIG. 22F are diagrams illustrating examples of other embodiments.
  • the other embodiment is an example in which the beam sweep transmission is performed again when the data signal transmission time length exceeds a threshold value.
  • the base station 100 transmits a data signal in a certain direction by beam forming to form a beam (FIG. 22 (F)). If the wireless LAN base station 300 exists in the direction of FIG. 22B, the wireless LAN base station 300 cannot detect the data signal by transmitting the data signal in the direction of FIG. 22F. . In this case, the longer the transmission time of the data signal, the higher the possibility that the wireless LAN base station 300 performs carrier sense during that period and is determined to be in the “idle” state.
  • the base station 100 interrupts the transmission of the data signal and transmits the signal again by beam sweep.
  • the signal processing unit 103 shown in FIG. 5 or FIG. 11 counts the transmission time of user data, and when the counted transmission time is equal to or greater than a threshold, performs a beam sweep transmission for the control signal or pilot signal again, and then Resume data signal transmission.
  • the base station 100 again performs beam sweep transmission of the signal, thereby preventing the transmission time of the data signal from exceeding the threshold and determining that the wireless LAN base station 300 is in the “idle” state. It becomes possible. Therefore, the frequency of signal collision between the base station 100 and the wireless LAN base station 300 is reduced, and the frequency of occurrence of the hidden terminal problem can be reduced.
  • FIG. 23A is a diagram illustrating a hardware configuration example of the base station 100
  • FIG. 23B is a diagram illustrating a hardware configuration example of the terminal 200.
  • the base station 100 further includes a central processing unit (CPU) 131, a read only memory (ROM) 132, a memory 133, a digital signal processor (DSP) 134, a transmission radio unit (or transmission unit) 135, a reception radio unit (or reception). Part) 136 and a branch circuit 137.
  • CPU central processing unit
  • ROM read only memory
  • DSP digital signal processor
  • the CPU 131 reads and executes the program stored in the ROM 132, thereby executing the encoding unit 102, the signal processing unit 103, the idle / busy determination unit 110, the decoding unit 112, the transmission beam control unit 113, and the synchronization signal and pilot signal.
  • the function of the generation unit 120 is realized.
  • the CPU 131 corresponds to, for example, the encoding unit 102, the signal processing unit 103, the idle / busy determination unit 110, the decoding unit 112, the transmission beam control unit 113, and the synchronization signal and pilot signal generation unit 120 in the first embodiment. To do.
  • the DSP 134 corresponds to, for example, the synchronization signal generation unit 101, the modulation unit 104, the demodulation unit 111, and the reception power measurement unit 109 in the first embodiment.
  • the transmission radio unit 135 corresponds to, for example, the RF unit 105 in the first embodiment.
  • the reception radio unit 136 corresponds to, for example, the RF unit 108 in the first embodiment.
  • the branch circuit 137 corresponds to, for example, the DL / UL switching unit 106 in the first embodiment.
  • the terminal 200 further includes a CPU 231, a ROM 232, a memory 233, a DSP 234, a transmission radio unit 235, a reception radio unit 236, and a branch circuit 237.
  • the CPU 231 reads out and executes the program stored in the ROM 232, whereby the functions of the decoding unit 205, the synchronization signal and control signal measurement unit 206, the optimum beam determination unit 207, the beam ID notification signal generation unit 208, and the encoding unit 209 are detected. To realize. Further, the CPU 231 implements the function of the synchronization signal and pilot signal measurement unit 220 by executing a program.
  • the CPU 231 includes, for example, the decoding unit 205, the synchronization signal and control signal measurement unit 206, the optimum beam determination unit 207, the beam ID notification signal generation unit 208, the encoding unit 209, the synchronization signal and pilot signal measurement in the first embodiment. Corresponds to the portion 220.
  • the DSP 234 corresponds to, for example, the demodulation unit 204 and the modulation unit 210 in the first embodiment.
  • the transmission radio unit 235 corresponds to the RF unit 203 in the first embodiment
  • the reception radio unit 236 corresponds to the RF unit 211 in the first embodiment, respectively.
  • the branch circuit 237 corresponds to, for example, the DL / UL switching unit 202 in the first embodiment.
  • CPU131,231 may replace with CPU131,231, and processors, controllers, such as DSP, MPU (Micro-Processing * Unit), FPGA (Field * Programmable * Gate * Array), etc. may be sufficient.
  • DSP Digital Signal processor
  • MPU Micro-Processing * Unit
  • FPGA Field * Programmable * Gate * Array
  • the base station 100 has been described with respect to the example in which the synchronization signal is transmitted by beam sweep (for example, S12 in FIG. 7A).
  • the base station 100 may perform beam sweep transmission of a pilot signal, a control signal, and the like.
  • hybrid beam forming combining digital beam forming and analog beam forming may be used.
  • analog beam forming for example, a phase control circuit may be provided between the DL / UL switching unit 106 and the antenna 107 and on the wiring to each antenna 107.
  • the phase control circuit controls the beam directivity by controlling the phase of an analog signal input to each of the plurality of antennas 107.
  • the 60 GHz band has been described as an example of the unlicensed spectrum.
  • Examples of the unlicensed spectrum may be a 5 GHz band, a 37 GHz band, or the like.
  • the terminal 200 may perform beam sweep transmission of a signal using an unlicensed spectrum to form a beam for the terminal 400 or the wireless LAN base station 300.
  • the configuration example of the terminal 200 is, for example, FIG. 5 or FIG. 11, and the configuration example of the base station 100 is, for example, FIG. 6 or FIG.
  • the terminal 200 or the wireless LAN base station 300 performs carrier sense in the unlicensed spectrum by performing beam sweep transmission of a signal (such as a control signal or a pilot signal), the signal is transmitted. Should be detected as a “busy” state. Therefore, the terminal 400 and the wireless LAN base station 300 hold the transmission of the signal in the unlicensed spectrum and do not collide with the signal to the base station 100, so that it is possible to reduce the occurrence frequency of the hidden terminal problem. It becomes.

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Abstract

他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置において、アンライセンス周波数帯が利用可能であるか否かを判定する判定部と、第１の信号を生成する信号生成部と、前記アンライセンス周波数帯が利用可能である場合、データ信号の送信を開始する前に、前記アンライセンス周波数帯を利用して、位相が時間領域において異なる前記第１の信号を送信する送信部とを備える。

Description

無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法
　本発明は、無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法に関する。
　現在、標準化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、次世代の無線通信システムの技術として、第５世代移動体通信（5G:the 5th Generation mobile communication）（以下、「５Ｇ」と称する場合がある。）について検討している。５Ｇでは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムやＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄシステムの継続的発展や、これまでよりも高い周波数帯を用いて広帯域をサポートするＮＲ（New Radio）などが検討されている。また、５Ｇでは、多種多様なサービスの対応するため、ｅＭＢＢ（enhanced Mobile Broadband）、Ｍａｓｓｉｖｅ　ＭＴＣ（Machine Type Communications）、ＵＲＬＬＣ（Ultra-Reliable and Low Latency Communications）に分類される多くのユースケースを想定している。
　このような無線通信システムでは、高速大容量通信に対応するため、アンライセンススペクトル（unlicensed spectrum）（又はアンライセンス周波数帯）を用いた無線通信が注目されている。
　ＬＴＥでは、５ＧＨｚ帯などのアンライセンススペクトルをＬＴＥキャリアとして用いるＬＡＡ（Licensed-Assisted Access）が導入されている。ＬＡＡは、例えば、アンライセンススペクトルとライセンススペクトル（又はライセンス周波数帯）とを束ねてＣＡ（Carrier Aggregation）により通信が行われる技術である。ＬＡＡでは、ＬＢＴ（Listen-Before-Talk）方式が行われる場合がある。ＬＢＴ方式は、例えば、装置があるチャネルを使用する前にクリアチャネルアセスメント（ＣＣＡ：Clear Channel Assessment）チェックを行うメカニズムのことである。ＬＢＴ方式では、例えば、送信機は、キャリアセンスを行って、無線チャネルが“ｉｄｌｅ”状態のとき、その無線チャネルを利用してデータ送信を開始する。
　一方、５Ｇに関し、６０ＧＨｚ帯のアンライセンススペクトルを利用した通信機能を導入することに関し、２０１８年２月から６月に３ＧＰＰにおいて基本的な技術議論が行われることになっている。また、アンライセンススペクトルを用いたＮＲベースの無線通信に関しては、ＬＢＴ方式を利用することが提案されている。
　６０ＧＨｚ帯などの周波数帯を利用した無線通信では、それよりも低い周波数帯の無線通信と比較して、電波伝搬損失が大きくなるという特徴がある。従って、６０ＧＨｚ帯などの周波数帯を利用した無線通信では、それよりも低い周波数帯の無線通信と比較して、電波到達距離が短くなるという特徴がある。例えば、基地局装置においてアンテナにかけるパワーがある一定値であったとき、１本のアンテナでは、電波到達距離が短くなるため、多素子アンテナを用いて狭ビームにより無線送信を行う。これにより、６０ＧＨｚ帯などの周波数帯の利用した無線通信でも、アンテナにかけるパワーを増やすことなく、それよりも低い周波数帯の無線通信と同様に、電波到達距離を長くすることが可能である。
3GPP TS 38.300 V2.0.0 (2017-12) 3GPP TR 38.801 V14.0.0 (2017-03) 3GPP TR 36.889 V13.0,0 (2015-06) 3GPP TR 38.805 V14.0.0 (2017-03) 3GPP TR 38.803 V14.2.0 (2017-09) "New SID on NR-based Access to Unlicensed Spectrum", Qualcomm, 3GPP TSG RAN Meeting #75, RP-170828, March 6-9, 2017
　しかしながら、狭ビームを利用した無線通信が行われる場合、隠れ端末問題が発生する場合がある。
　図２４（Ａ）と図２４（Ｂ）は隠れ端末問題の例を表す図である。図２４（Ａ）に示すように、基地局１５０は、狭ビームによる無線通信を行い、端末２５０との間で無線通信が可能である。他方、無線ＬＡＮ方式による基地局３５０は、狭ビームを形成する際に用いた周波数帯についてキャリアセンスを行っても、基地局１５０からのビームを検出しない。そのため、基地局３５０は、その周波数帯について、“ｉｄｌｅ”状態と判定する。この場合、図２４（Ｂ）に示すように、基地局３５０は、基地局１５０と同じ周波数帯域を用いて端末４５０と無線通信を行うことになる。この無線通信により、基地局３５０が端末４５０へ送信した信号が、基地局１５０が端末２５０へ送信した信号に対して、干渉を与えることになる。このように干渉が発生することを、例えば、隠れ端末問題と称する場合がある。隠れ端末問題は、無線信号送信のために用いるビームの幅が狭くなるほど、発生する可能性が高くなる。
　そこで、一開示は、アンライセンス周波数帯を用いた無線通信において隠れ端末問題の発生頻度を減少させるようにした無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法を提供することにある。
　一態様によれば、他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置において、アンライセンス周波数帯が利用可能であるか否かを判定する判定部と、第１の信号を生成する信号生成部と、前記アンライセンス周波数帯が利用可能である場合、データ信号の送信を開始する前に、前記アンライセンス周波数帯を利用して、位相が時間領域において異なる前記第１の信号を送信する送信部とを備える。
　一開示によれば、アンライセンス周波数帯を用いた無線通信において隠れ端末問題の発生頻度を減少させることができる。
図１は無線通信システムの構成例を表す図である。 図２（Ａ）はアンライセンススペクトルの利用例、図２（Ｂ）から図２（Ｆ）はビームの形成例を表す図である。 図３（Ａ）から図３（Ｅ）はビームの形成例を表す図である。 図４（Ａ）はアンライセンススペクトルの利用例、図４（Ｂ）から図４（Ｅ）は制御信号に含まれる情報の例を表す図である。 図５は基地局装置の構成例を表す図である。 図６は端末装置の構成例を表す図である。 図７（Ａ）から図７（Ｄ）は無線通信システムの動作例を表すシーケンス図である。 図８（Ａ）はアンライセンススペクトルの利用例、図８（Ｂ）はライセンススペクトルの利用例をそれぞれ表す図である。 図９は基地局装置の動作例を表すフローチャートである。 図１０（Ａ）はアンライセンススペクトルの利用例、図１０（Ｂ）から図１０（Ｅ）はパイロット信号の例を表す図である。 図１１は基地局装置の構成例を表す図である。 図１２は端末装置の構成例を表す図である。 図１３（Ａ）から図１３（Ｄ）は無線通信システムの動作例を表すシーケンス図である。 図１４は基地局装置の動作例を表すフローチャートである。 図１５（Ａ）はアンライセンススペクトルの利用例、図１５（Ｂ）はライセンススペクトルの利用例をそれぞれ表す図である。 図１６（Ａ）から図１６（Ｄ）は無線通信システムの動作例を表すシーケンス図である。 図１７は基地局装置の動作例を表すフローチャートである。 図１８はアンライセンススペクトルの利用例を表す図である。 図１９（Ａ）から図１９（Ｄ）は無線通信システムの動作例を表すシーケンス図である。 図２０（Ａ）はアンライセンススペクトルの利用例、図２０（Ｂ）はライセンススペクトルの利用例をそれぞれ表す図である。 図２１（Ａ）から図２１（Ｄ）は無線通信システムの動作例を表すシーケンス図である。 図２２（Ａ）はアンライセンススペクトルの利用例、図２２（Ｂ）から図２２（Ｆ）はビームの形成例を表す図である。 図２３（Ａ）は基地局装置、図２３（Ｂ）は端末装置のハードウェア構成例をそれぞれ表す図である。 図２４（Ａ）と図２４（Ｂ）は隠れ端末問題の発生例を表す図である。
　以下、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書における課題及び実施例は一例であり、本願の権利範囲を限定するものではない。特に、記載の表現が異なっていたとしても技術的に同等であれば、異なる表現であっても本願の技術を適用可能であり、権利範囲を限定するものではない。そして、各実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
　また、本明細書で使用している用語や記載した技術的内容は、３ＧＰＰなど通信に関する規格として仕様書や寄書に記載された用語や技術的内容が適宜用いられてもよい。このような仕様書としては、例えば、上述した３ＧＰＰ　ＴＳ　３８．３００　Ｖ２．０．０（２０１７－１２）がある。
　［第１の実施の形態］
　＜無線通信システムの構成例＞
　図１は、第１の実施の形態における無線通信システム１０の構成例を表す図である。
　無線通信システム１０は、基地局装置（以下、「基地局」と称する場合がある。）１００と端末装置（以下、「端末」と称する場合がある。）２００とを備える。
　なお、図１では、更に、基地局３００と端末４００がある。基地局３００は、例えば、キャリアセンスを行うことが可能な基地局である。キャリアセンスを行う無線通信方式としては、無線ＬＡＮがある。基地局３００と端末４００は、例えば、無線ＬＡＮを利用して無線通信が可能である。以降では、基地局３００を、例えば、無線ＬＡＮ基地局３００と称する場合がある。また、端末４００を、例えば、無線ＬＡＮ基地局３００への接続端末４００と称する場合がある。
　基地局１００は、自局のサービス提供可能範囲（又はセル範囲）に在圏する端末２００に対して無線通信を行い、通話サービスやＷｅｂ閲覧サービスなど、種々のサービスを提供する無線通信装置である。
　端末２００は、例えば、フィーチャーフォン、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、ゲーム装置など、無線通信が可能な無線通信装置である。端末２００は、基地局１００を介して、上述した種々のサービスの提供を受けることが可能である。
　本第１の実施の形態における基地局１００と端末２００は、アンライセンススペクトルを利用して、無線通信が可能である。アンライセンススペクトルとは、例えば、国やその関係機関からの免許が不要な周波数帯のことである。このような周波数帯としては、例えば、６０ＧＨｚ帯がある。以下では、「アンライセンススペクトル」と「アンライセンス周波数帯」とを区別しないで用いる場合がある。また、以下では、「ＬＢＴ方式」と「キャリアセンス」とを区別しないで用いる場合がある。
　＜アンライセンススペクトルの利用例＞
　図２（Ａ）から図２（Ｆ）は、基地局１００におけるアンライセンススペクトルの利用例を表す図である。
　図２（Ａ）に示すように、本第１の実施の形態においては、基地局１００は、アンライセンススペクトルについてキャリアセンスを行う。そして、基地局１００は、その周波数帯が“ｉｄｌｅ”状態であることを確認後、データ信号の送信を開始する前に、ビームスイープ送信で信号（図２（Ａ）の例では、信号＃１から信号＃４）を送信する。
　図２（Ｂ）から図２（Ｅ）はビームの形成例を表す図である。図２（Ｂ）から図２（Ｅ）に示すビーム例は、時系列順に表されている。
　図２（Ｂ）に示すように、基地局１００は、第１の方向に向けられたビームを利用して、信号＃１を送信する。その後、図２（Ｃ）に示すように、基地局１００は、第２の方向に向けられたビームを利用して、信号＃２を送信する。以降、図２（Ｄ）と図２（Ｄ）に示すように、基地局１００は、ビーム方向が異なるビーム＃３，＃４を順次形成し、信号＃３，＃４を順次送信する。
　ビームは、例えば、無線信号の束のことである。ただし、１つの無線信号により１つのビームが形成される場合もあれば、複数の無線信号により１つのビームが形成される場合もある。本第１の実施の形態では、複数のアンテナ素子を用い、複数の無線信号により１つのビームが形成される例で説明する。
　また、複数のアンテナ素子の指向性を制御する技術のことを、例えば、ビームフォーミングと称する場合もある。基地局１００は、例えば、複数のアンテナ素子に入力される信号の位相を制御し、電気的にその指向性を変えるようにすることで、ビーム方向を特定の方向へ向けることができる。ビームフォーミングにより、基地局１００は、端末２００が存在する方向へ無線信号を送信したり、端末２００が存在する方向から送信された無線信号を受信したりすることが可能となる。図２（Ｂ）から図２（Ｅ）の各図においては、基地局１００は、ビームフォーミングにより、各ビームを所定の方向へ向けて形成することが可能である。
　さらに、ビームスイープ送信は、例えば、ビームの角度を変えた狭い幅のビームをセル内全域に到達するように基地局１００が複数回送信する技術である。具体的には、ビームスイープ送信とは、例えば、位相が時間領域で異なる複数の信号を複数回連続して送信することである。これにより、例えば、図２（Ｂ）から図２（Ｅ）示すように、基地局１００は、時間の経過とともに異なる方向に向けたビームを連続して形成することが可能となる。
　なお、図２（Ｆ）は、基地局１００は、端末２００の存在する方向へデータ信号を送信することで、その方向へ向けたビームを形成する例を表している。
　このように、本第１の実施の形態では、基地局１００は、アンライセンススペクトルにおいてキャリアセンスを行い、信号をビームスイープ送信し、データ信号を送信する。
　図３（Ａ）から図３（Ｄ）は、ビームの形成例を時系列で表す図である。図３（Ａ）に示すように、基地局１００は、ある方向へ向けて、ビーム＃１を形成し、信号＃１を送信する。無線ＬＡＮ基地局３００は、アンライセンススペクトルに対するキャリアセンスをこのタイミングで行っているとき、信号＃１（又は信号＃１の受信電力）を検出することが可能となる。無線ＬＡＮ基地局３００は、アンライセンススペクトルについて、“ｂｕｓｙ”状態と判定する。
　そのため、図２（Ｂ）に示すように、無線ＬＡＮ基地局３００は、キャリアセンスを行ったアンライセンススペクトルでの無線信号の送信を保留する。基地局１００は、ビーム＃２を形成し、信号＃２を送信する。
　さらに、図３（Ｃ）と図３（Ｄ）に示すように、無線ＬＡＮ基地局３００は、無線信号の送信保留を継続し、その間、基地局１００は、ビーム＃２，＃３を順次形成し、信号＃２，＃３を順次送信する。
　そして、図３（Ｅ）に示すように、無線ＬＡＮ基地局３００は、無線信号の送信保留を継続し、基地局１００は、ビーム＃３を利用してデータ信号を端末２００へ送信する。
　この場合、図３（Ｅ）に示すように、無線ＬＡＮ基地局３００は、端末４００へ向けて無線信号を送信することはしない。したがって、図３（Ｅ）の例では、基地局１００から端末２００へのデータ信号と、無線ＬＡＮ基地局３００から端末４００への無線信号とが衝突することはなく、干渉は発生しない。従って、図３（Ｅ）の例では、アンライセンススペクトルでの無線通信において、隠れ端末問題は発生しないことになる。
　図３（Ａ）から図３（Ｅ）の例では、ビーム＃１が無線ＬＡＮ基地局３００に到達するため、無線ＬＡＮ基地局３００がこのタイミングでキャリアセンスを行っていれば、信号＃１の検出が可能である。しかし、基地局１００の通信事業者と、無線ＬＡＮ基地局３００の通信事業者とは異なり、基地局１００からすると、無線ＬＡＮ基地局３００がどこに設置されているかわからない場合がある。その場合でも、図３（Ｂ）から図３（Ｄ）に示すように、信号をビームスイープ送信することで、いずれかのビームがこのような無線ＬＡＮ基地局３００においてキャリアセンスにより検知される可能性がある。従って、本第１の実施の形態では、このようなビームスイープ送信を行わない場合と比較して、アンライセンス周波数帯での干渉の発生（例えば図２４（Ｂ））の頻度を減少させることができる。従って、本無線通信システム１０では、隠れ端末問題の発生頻度を減少させることができる。
　キャリアセンス期間は、任意の期間が設定されてもよい。或いは、ある一定のキャリアセンス期間があり基地局１００ごとにランダムに選択された数だけ連続させてキャリアセンスが行われてもよい。図２（Ａ）に示すキャリアセンスの期間は、このように任意の期間でもよいし、ランダムに選択された数連続させた期間であってもよい。
　また、図２（Ａ）の例では、基地局１００が、ビーム＃１からビーム＃４の４つのビームでビームスイープ送信する例について説明した。ビームスイープ送信させるビームの数は、「２」でもよいし、「３」でもよいし、「５」以上でもよい。
　さらに、図２（Ａ）の例において、信号＃１から信号＃４は、全て異なる符号列からなる信号であってもよいし、すべて同じ符号列でもよい。例えば、信号＃１の符号列と信号＃２の符号列と信号＃３の符号列と信号＃４の符号列は、全て異なる、或いは全て同じ、などである。
　或いは、信号＃１から信号＃４は、その一部が異なる符号列で他の一部が同じ符号列であってもよい。例えば、信号＃１の符号列と信号＃２の符号列は全て同じで、信号＃３の符号列と信号＃４の符号列は全て同じで、信号＃１の符号列と信号＃３の符号列とが異なる、などである。
　さらに、図２（Ａ）に示すように、アンライセンススペクトルにおいて、ＭＣＯＴ（Maximum Channel Occupancy Time）が設定される場合がある。ＭＣＯＴは、例えば、無線チャネルを占有してもよい最大の時間を表す。ＭＣＯＴを超えると、基地局１００は、再び、キャリアセンスを行い、“ｉｄｌｅ”状態を確認すると、データ信号送信開始前に、信号をビームスイープ送信する。基地局１００は、ＭＣＯＴを超えないときでも、データ信号の送信を終了後、データ信号の送信を行う場合、図２（Ａ）に示す処理を繰り返すことが可能である。
　以下では、信号の具体例などについて、実施例１から実施例５までを説明する。
　＜１　実施例１＞
　図４（Ａ）は、実施例１における信号の具体例を表す図である。
　図４（Ａ）に示すように、基地局１００は、アンライセンススペクトルにおいて、キャリアセンスを行い、“ｉｄｌｅ状態”を確認後、データ信号送信開始前に、制御信号をビームスイープ送信する。すなわち、基地局１００は、ビーム＃１を形成して、制御信号＃１を送信し、次に、ビーム＃２を形成して、制御信号＃２を送信する。以降、基地局１００は、ビーム＃３，＃４を形成し、制御信号＃３，＃４を順次送信する。ビーム＃１からビーム＃４は、例えば、図２（Ｂ）から図２（Ｅ）にそれぞれ対応する。
　図４（Ｂ）から図４（Ｅ）は、制御信号に含まれる情報の例を表す図である。図４（Ｂ）から図４（Ｅ）に示すように、制御信号＃１から制御信号＃４までにおいて、データ信号に適用する無線パラメータの情報は、すべて同一である。無線パラメータの例としては、例えば、変調方式や符号化率などがある。
　ただし、制御信号とデータ信号との間のシンボル数と、制御信号送信インデックス（以下、「制御信号インデックス」と称する場合がある。）とは、制御信号ごとに異なる。
　制御信号とデータ信号との間のシンボル数は、例えば、１つの制御信号が１つの信号シンボルで送信されるとして、制御信号からデータ信号送信開始までのシンボル数を示す。このシンボル数は、例えば、制御信号からデータ信号送信開始までの送信タイミング差でもある。また、制御信号インデックスは、例えば、制御信号を他の制御信号と区別する識別情報である。
　すなわち、図４（Ｂ）に示すように、制御信号＃１は、制御信号＃２から制御信号＃４までの３つの信号シンボル数が存在するため、その信号シンボル数は、「３」となる。また、制御信号＃１の制御信号インデックスは「１」となる。
　また、図４（Ｃ）に示すように、制御信号＃２の信号シンボル数は「２」、その制御信号インデックスは「２」となる。さらに、図４（Ｄ）に示すように、制御信号＃３の信号シンボル数は「１」、その制御信号インデックスは「３」となり、図４（Ｅ）に示すように、制御信号＃４の信号シンボルは「０」、その制御信号インデックスは「４」となる。
　端末２００は、例えば、制御信号を受信すると、信号シンボル数から、データ信号の送信開始タイミング（例えば、制御信号＃１を受信後、データ送信を開始するまでの時間）を把握することができる。また、端末２００は、例えば、制御信号を受信すると、制御信号インデックスから、どの制御信号を受信できたか（或いはどの制御信号を最もよい状態で受信できたか）を基地局１００へフィードバックすることができる。これにより、例えば、基地局１００は、データ信号の受信に失敗したとしても、端末２００にとって最適な送信ビーム＃１を利用してデータ信号を再送することが可能となる。具体例は後述する。
　なお、図４（Ｂ）から図４（Ｅ）では、制御信号に含まれる情報として、無線パラメータ、シンボル数、制御信号インデックスの３つ全て含まれる例を説明したが、少なくとも１つ以上が含まれていればよい。
　＜１．１　実施例１における基地局と端末の構成例＞
　図５は、基地局１００の構成例、図６は端末２００の構成例をそれぞれ表す図である。
　図５に示すように、基地局１００は、同期信号生成部１０１、符号化部１０２、ビーム生成のための信号処理部（以下、「信号処理部」と称する場合がある。）１０３、変調部１０４、ＲＦ（Radio Frequency）部１０５、ＤＬ（Down Link）／ＵＬ（Up Link）切替部１０６、複数の送受信アンテナ（以下、「アンテナ」と称する場合がある）１０７を備える。また、基地局１００は、ＲＦ部１０８、受信電力測定部１０９、ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部１１０、復調部１１１、復号部１１２、及び送信ビーム制御部１１３を備える。
　例えば、送信部は、ＲＦ部１０５とアンテナ１０７を含んでもよいし、ＲＦ部１０５を含んでもよい。また、例えば、受信部は、アンテナ１０７とＲＦ部１０８を含んでもよいし、ＲＦ部１０８を含んでもよい。
　同期信号生成部１０１は、同期信号を生成し、生成した同期信号を信号処理部１０３へ出力する信号生成部である。同期信号生成部１０１は、例えば、Ｚａｄｏｆｆ－Ｓｈｕ系列などの信号系列を用いて、同期信号を生成することが可能である。
　符号化部１０２は、制御情報とユーザデータとに対して誤り訂正符号化処理（以下、「符号化処理」と称する場合がある。）を施し、符号化された制御情報とユーザデータとを信号処理部１０３へ出力する。
　信号処理部１０３は、同期信号、符号化された制御情報、符号化されたユーザデータに対して、例えば、デジタルビームフォーミング処理を施す。
　具体的には、信号処理部１０３は、例えば、同期信号のビームスイープ送信を指示する指示信号を送信ビーム制御部１１３から受け取ると、同期信号に関し、各アンテナ１０７から送信される同期信号毎に位相が調整された同期信号を出力する。その際、信号処理部１０３は、指示信号に含まれるビームスイープ時間、方向、周期などに従って、位相が時間領域において異なる複数の同期信号を複数回連続して出力する。これにより、例えば、アンテナ１０７からは、同期信号がビームスイープ送信により送信可能となる。
　また、信号処理部１０３は、例えば、制御信号のビームスイープ送信を指示する指示信号を送信ビーム制御部１１３から受け取ると、符号化された制御情報に関し、各アンテナ１０７から送信される制御信号毎に位相が調整された制御情報を出力する。その際、信号処理部１０３は、指示信号に含まれるビームスイープ時間、方向、周期などに従って、位相が時間領域において異なる複数の制御情報を複数回連続して出力する。これにより、例えば、アンテナ１０７からは、制御信号がビームスイープ送信により送信可能となる。
　さらに、信号処理部１０３は、例えば、ユーザデータのビームフォーミングを指示する指示信号を送信ビーム制御部１１３から受け取ると、以下の処理を行う。すなわち、信号処理部１０３は、指示信号に含まれる方向などに従って、符号化されたユーザデータに関し、各アンテナ１０７から送信されるデータ信号毎に位相が調整されたユーザデータを出力する。これにより、例えば、アンテナ１０７からは、ビームフォーミングによって、ある方向へ向けられたデータ信号が送信可能となる。
　デジタルビームフォーミング処理の具体例としては、例えば、デジタルプリコーディング処理がある。この場合、信号処理部１０３は、例えば、内部メモリにプリコーディング行列式を保持し、指示信号に対応するプリコーディング行列を読み出して、同期信号、符号化された制御情報、符号化されたユーザデータに対して適用し、位相が調整された同期信号などを出力してもよい。
　変調部１０４は、信号処理部１０３から出力された、位相調整された同期信号や制御情報、ユーザデータに対して、変調処理を施し、同期信号や制御信号、データ信号をそれぞれ出力する。なお、制御信号については、例えば、変調部１０４が制御信号生成部（又は信号生成部）となり得る。
　ＲＦ部１０５は、変調部１０４から出力された同期信号、制御信号、及びデータ信号に対して、ベースバンドスペクトルからアンライセンススペクトルへの周波数変換（アップコンバート）処理を行う。そのため、ＲＦ部１０５は、例えば、周波数変換回路を含む。ＲＦ部１０５は、アンライセンススペクトルの同期信号、制御信号、及びデータ信号（以下、「無線信号」と称する場合がある。）をＤＬ／ＵＬ切替部１０６へ出力する。
　ＤＬ／ＵＬ切替部１０６は、ＤＬの際は、ＲＦ部１０５から出力された無線信号をアンテナ１０７へ出力し、ＵＬの際は、アンテナ１０７から出力された無線信号をＲＦ部１０８へ出力する。なお、ＤＬ方向は、基地局１００から端末２００への通信方向であり、ＵＬ方向は、端末２００から基地局１００への通信方向である。
　アンテナ１０７は、例えば、複数のアンテナ素子を含む多素子アンテナである。以下では、アンテナ素子とアンテナとを区別しないで用いる場合がある。
　また、アンテナ１０７は、ＤＬ／ＵＬ切替部１０６から出力された無線信号を端末２００へ送信する。この際、アンテナ１０７は、アンライセンス周波数帯が利用可能であることを確認後、データ信号の送信を開始する前に、位相が時間領域において異なる複数の制御信号や同期信号を複数回連続して送信する。これにより、例えば、基地局１００は、アンライセンス周波数帯において、図２（Ｂ）から図２（Ｅ）に示すビームを形成し、ビームスイープ送信により制御信号や同期信号の送信が可能となる。
　さらに、アンテナ１０７は、端末２００から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号をＤＬ／ＵＬ切替部１０６へ出力する。
　ＲＦ部１０８は、ＤＬ／ＵＬ切替部１０６から出力された、アンライセンススペクトルの無線信号をベースバンドスペクトルの受信信号へ変換（ダウンコンバート）する。そのため、ＲＦ部１０８は、例えば、周波数変換回路を含む。ＲＦ部１０８は、変換後の受信信号を復調部１１１と受信電力測定部１０９へ出力する。なお、ＲＦ部１０８は、ライセンススペクトルの無線信号をベースバンドスペクトルの受信信号へ変換することも可能である。
　受信電力測定部１０９は、アンライセンススペクトルの受信信号の受信電力を測定する。受信電力測定部１０９は、例えば、キャリアセンス期間、受信電力を測定し、測定した受信電力をｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部１１０へ適宜出力してもよいし、キャリアセンス期間、測定した受信電力の平均値、最大値、最小値、中央値などを出力してもよい。
　ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部（又は判定部）１１０は、受信電力測定部１０９から出力された受信電力（又はアンライセンススペクトルの受信信号）に基づいて、アンライセンス周波数帯が利用可能であるか否かを判定（又は確認）する。例えば、ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部１１０は、受信電力が判定閾値以下のときは、アンライセンス周波数帯は「ｉｄｌｅ」状態と判定し、受信電力が判定閾値よりも高いときは、アンライセンス周波数帯は「ｂｕｓｙ」状態と判定する。ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部１１０は、判定結果を、送信ビーム制御部１１３へ出力する。
　復調部１１１は、受信信号に対して復調処理を施して、受信信号から制御情報やユーザデータなどを復調する。復調部１１１は、復調した制御情報やユーザデータなどを復号部１１２へ出力する。
　復号部１１２は、復調した制御情報やユーザデータなどに対して誤り訂正復号処理（以下、「復号処理」と称する場合がある。）を施して、制御情報、ユーザデータ、及びビームＩＤ情報を再生する。復号部１１２は、再生した制御情報とユーザデータを他の処理部へ出力し、再生したビームＩＤ情報を送信ビーム制御部１１３へ出力する。
　送信ビーム制御部（又は制御部）１１３は、ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部１１０から受け取った判定結果に基づいて、信号処理部１０３に対して指示信号を出力する。
　例えば、送信ビーム制御部１１３は、“ｉｄｌｅ”状態であることを示す判定結果を得たときは、制御信号や同期信号をビームスイープ送信するよう指示する指示信号を、信号処理部１０３へ出力する。その際、送信ビーム制御部１１３は、ビームスイープ時間、方向、周期などを示す情報を指示信号に含める。
　また、送信ビーム制御部１１３は、例えば、制御信号についてビームスイープ送信を指示する信号を出力後、ユーザデータに対してビームフォーミングを指示する指示信号を、信号処理部１０３へ出力する。さらに、送信ビーム制御部１１３は、制御信号に対する指示信号を出力後、所定期間内にビームＩＤを復号部１１２から受け取ったとき、ユーザデータに対してビームフォーミングを指示する指示信号を、信号処理部１０３へ出力する。
　図６に示すように、端末２００は、送受信アンテナ（以下、「アンテナ」と称する場合がある。）２０１、ＤＬ／ＵＬ切替部２０２、ＲＦ部２０３、復調部２０４、復号部２０５、同期信号及び制御信号測定部２０６、最適ビーム決定部２０７を備える。また、端末２００は、ビームＩＤ通知信号生成部２０８、符号化部２０９、変調部２１０、及びＲＦ部２１１を備える。
　アンテナ２０１は、基地局１００から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号をＤＬ／ＵＬ切替部２０２へ出力する。また、アンテナ２０１は、ＤＬ／ＵＬ切替部２０２から出力された無線信号を基地局１００へ送信する。
　ＤＬ／ＵＬ切替部２０２は、ＤＬの際は、アンテナ２０１から出力された無線信号をＲＦ部２０３へ出力し、ＵＬの際は、ＲＦ部２１１から出力された無線信号をアンテナ２０１へ出力する。
　ＲＦ部２０３は、ＤＬ／ＵＬ切替部２０２から出力された無線信号に対して周波数変換処理を施して、アンライセンススペクトルの無線信号をベースバンドスペクトルのベースバンド信号へ変換（ダウンコンバート）する。そのため、ＲＦ部２０３は、例えば、周波数変換回路を含む。ＲＦ部２０３は、変換後のベースバンド信号を復調部２０４へ出力する。
　復調部２０４は、ベースバンド信号に対して復調処理を施して、制御情報、ユーザデータ、同期信号、及び制御信号を復調する。復調部２０４は、復調された制御情報、ユーザデータ、同期信号、及び制御信号を復号部２０５へ出力する。
　復号部２０５は、復調された制御情報、ユーザデータ、同期信号、及び制御信号に対して、復号処理を施して、制御情報、ユーザデータ、同期信号、及び制御信号をそれぞれ再生する。復調部２０４は、再生された制御情報とユーザデータを他の処理部へ出力し、再生された同期信号と制御信号を同期信号及び制御信号測定部２０６へ出力する。
　同期信号及び制御信号測定部２０６は、例えば、ビームスイープ送信で送信された複数の制御信号や同期信号を測定し、ビーム毎の測定結果を最適ビーム決定部２０７へ出力する。同期信号及び制御信号測定部２０６は、例えば、制御信号や同期信号の受信電力を測定する。
　最適ビーム決定部２０７は、制御信号や同期信号に関し、複数の測定結果の中から最適なビームを決定する。そして、最適ビーム決定部２０７は、決定した最適ビームの情報をビームＩＤ通知信号生成部２０８へ出力する。例えば、最適ビーム決定部２０７は、複数の測定結果の中から最大受信電力を有するビームを最適なビームとして決定する。この場合、測定結果には、制御信号については、制御信号インデックス（例えば図４（Ｂ）から図４（Ｅ））が含まれているため、最適ビーム決定部２０７はこれを利用して最適なビームを決定してもよい。同期信号についても、例えば、制御信号インデックスと同様に、ビーム毎に、異なる同期信号インデックスが含まれているため、最適ビーム決定部２０７はこれを利用して最適なビームを決定してもよい。
　ビームＩＤ通知信号生成部２０８は、最適ビームの情報に基づいて、最適なビームのビームＩＤ情報を含むビームＩＤ通知信号を生成する。ビームＩＤ通知信号生成部２０８は、生成したビームＩＤ通知信号を符号化部２０９へ出力する。
　符号化部２０９は、ビームＩＤ通知信号、制御情報、及びユーザデータに対して符号化処理を施し、符号化されたビームＩＤ通知信号、制御情報、及びユーザデータを変調部２１０へ出力する。
　変調部２１０は、符号化されたビームＩＤ通知信号、制御情報、及びユーザデータに対して変調処理を施し、変調後のビームＩＤ通信信号、制御信号、及びデータ信号をＲＦ部２１１へ出力する。
　ＲＦ部２１１は、制御信号とデータ信号に対して、アンライセンススペクトルへの周波数変換処理を施し、ベースバンドスペクトルの信号を、アンライセンススペクトルへの無線信号へ変換（アップコンバート）する。また、ＲＦ部２１１は、ビームＩＤ通知信号を、ライセンススペクトルへの周波数変換処理を行うことで、ベースバンドスペクトルのビームＩＤ通知信号を、ライセンススペクトルの無線信号へ変換する（アンプコンバート）する。そのため、ＲＦ部２１１は、例えば、周波数変換回路を含む。ＲＦ部２１１は、無線信号をＤＬ／ＵＬ切替部２０２へ出力する。
　＜１．２　実施例１の動作例＞
　＜１．２．１　シーケンス例＞
　図７（Ａ）から図７（Ｄ）は実施例１におけるシーケンス例を表す図である。
　図７（Ａ）に示すように、基地局１００は、アンラインセンススペクトルにおいてキャリアセンスを行う（Ｓ１０）。例えば、受信電力測定部１０９において、アンライセンススペクトルの受信電力を測定し、ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部１１０において、測定結果を判定することでキャリアセンスを行う。
　次に、基地局１００は、キャリアセンスにより、アンライセンススペクトルについて“ｉｄｌｅ”状態を確認すると（Ｓ１１）、同期信号について、ビームスイープ送信を行う（Ｓ１２）。同期信号のビームスイープ送信も、図２（Ｂ）から図２（Ｅ）に示す場合と同様に、基地局１００は、順次異なる方向へ向かうビームを形成して、同期信号を送信する。例えば、基地局１００は、以下の処理を行う。
　すなわち、送信ビーム制御部１１３は、ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部１１０から“ｉｄｌｅ”状態の判定結果を得ると、同期信号に対してビームスイープ送信を指示する指示信号を信号処理部１０３に出力する。信号処理部１０３は、指示信号に従って、同期信号に対して位相調整を行うことで、アンテナ１０７から同期信号がビームスイープにより送信される。この際、信号処理部１０３は、プリコーディング行列を利用して位相調整を行うようにしてもよい。
　図７（Ｂ）に示すように、端末２００は、ビームスイープ送信された同期信号に基づいて、ビームを測定する（Ｓ１３）。そして、端末２００は、測定したビームの中から最適なビームのビームＩＤ情報を、ライセンススペクトルを利用して基地局１００へ送信する（Ｓ１４）。
　図８（Ａ）と図８（Ｂ）は、アンライセンススペクトルとライセンススペクトルの関係例を表す図である。図８（Ａ）に示すように、基地局１００は、アンライセンススペクトルについてキャリアセンスを行った後、アンライセンススペクトルを利用して同期信号をビームスイープ送信する。また、図８（Ｂ）に示すように、端末２００は、その中から最適なビームを選択して、ライセンススペクトルを利用して、ビームＩＤ情報を送信する。例えば、端末２００は、以下の処理を行う。
　すなわち、同期信号及び制御信号測定部２０６は、複数の同期信号の各々の受信電力を測定する。最適ビーム決定部２０７は、複数の同期信号の中から最大受信電力の同期信号を有するビームを決定し、そのビームのビームＩＤ情報を生成する。ビームＩＤ通知信号生成部２０８は、ビームＩＤ情報を含むビームＩＤ通知信号を生成し、基地局１００へ送信する。この際、ＲＦ部２１１は、ベースバンド帯域のビームＩＤ通知信号をライセンススペクトルへ周波数変換を行うことで、基地局１００は、ライセンススペクトルのビームＩＤ通知信号を基地局１００へ送信することが可能となる。
　図７（Ａ）に戻り、次に、端末２００向けのデータが発生したとき（Ｓ１５）、基地局１００は、アンライセンススペクトルについて、キャリアセンスを行う（Ｓ１６）。例えば、基地局１００が他の通信装置などから端末２００向けデータを受信することで、端末２００向けデータが発生してもよい。
　次に、基地局１００は、アンライセンススペクトルについて“ｉｄｌｅ”状態を確認すると（Ｓ１７）、制御信号について、ビームスイープ送信を行う（Ｓ１８）。例えば、基地局１００では、以下の処理を行う。
　すなわち、ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部１１０は、アンライセンススペクトルについて、“ｉｄｌｅ”状態との判定結果を送信ビーム制御部１１３へ出力する。送信ビーム制御部１１３は、この判定結果を受けて、制御信号のビームスイープ送信についての指示信号を信号処理部１０３へ出力する。信号処理部１０３は、指示信号を受けて、制御信号に対して位相調整を行うことで、制御信号のビームスイープ送信が可能となる。
　なお、制御情報は、例えば、所定の情報量ごとに、シンボル数と制御信号インデックスとが含まれる。変調部１０４での変調処理により、所定の情報量ごとに制御情報が１つの信号シンボルに割り当てられる。これにより、例えば、制御信号ごとに、シンボル数と制御信号インデックスが含まれることになる。
　このとき、図７（Ｃ）に示すように、無線ＬＡＮ基地局３００は、無線ＬＡＮ接続端末向けのデータが発生し（Ｓ２０）、基地局１００と同じアンライセンススペクトルについてキャリアセンスを行うものとする（Ｓ２１）。この場合、無線ＬＡＮ基地局３００では、基地局１００が送信した信号を受信するため、キャリアセンスの結果、アンライセンススペクトルについては“ｂｕｓｙ”状態であることを確認する（Ｓ２２）。このため、無線ＬＡＮ基地局３００は、データ信号の送信を保留する。
　一方、基地局１００は、制御信号をビームスイープで送信後、受信したビームＩＤ情報（Ｓ１４）に従って、そのビームＩＤ情報に対応するビームを形成して、データ信号を送信する（Ｓ１９）。例えば、基地局１００は、以下の処理を行う。
　すなわち、送信ビーム制御部１１３は、復号部１１２からビームＩＤ情報を受け取ると、一旦、内部メモリに保持し、制御信号のビームスイープ送信（Ｓ１８）終了後に、内部メモリからビームＩＤ情報を読み出す。そして、送信ビーム制御部１１３は、ユーザデータに対してビームフォーミングを指示する指示信号を信号処理部１０３へ出力する。この際、送信ビーム制御部１１３は、ビームＩＤ情報を含む指示信号を出力する。信号処理部１０３は、指示信号を受け取ると、指示信号に含まれるビームＩＤ情報に対応するビームを形成するように、ユーザデータに対して位相調整を行う。この場合、信号処理部１０３は、ビームＩＤ情報に対応するプリコーディング行列を用いて位相調整を行うようにしてもよい。
　端末２００は、制御信号（Ｓ１８）の受信に成功し、データ信号（Ｓ１９）の受信に失敗したとき、ビームスイープ送信で形成された複数のビームの中から最適なビームのビームＩＤを基地局１００へ送信する（Ｓ３０，Ｓ３１）。
　例えば、基地局１００では、データ信号の送信に利用するビームは、端末２００が最適としてフィードバックしたビームＩＤ情報（Ｓ１４）に従って形成する。しかし、端末２００は、ビームＩＤを送信後（Ｓ１４）、データ信号を受信（Ｓ１９）までの間に移動する場合もある。この移動によって、データ信号の際に形成されたビームが端末２００によって最適でない場合もある。このとき、端末２００は、制御信号の受信に成功するものの、データ信号の受信に失敗する場合がある。そこで、端末２００は、ビームスイープ送信で送信された複数の制御信号の中から最適な制御信号の制御信号インデックス（例えば図４（Ｂ）から図４（Ｅ））を、基地局１００へ送信する。基地局１００は、この制御信号インデックスに基づいて、端末２００に最適なビームを形成し、データ信号の再送を行うことになる。
　例えば、端末２００は、以下の処理を行う。すなわち、同期信号及び制御信号測定部２０６は、受信した複数の制御信号の各々の受信電力を測定し、内部メモリに、制御信号インデックスとともに測定結果を保持する。その後、復号部２０５は、ユーザデータを復号する際に正常に復号できたかを確認し、正常に復号できなかったとき、その旨を示す信号を、同期信号及び制御信号測定部２０６へ出力する。同期信号及び制御信号測定部２０６は、その信号を受け取ると、内部メモリから制御信号インデックスと測定結果とを読み出し、最適ビーム決定部２０７へ出力する。最適ビーム決定部２０７は、測定結果の中から最適な制御信号の制御信号インデックスを決定し、決定した制御信号インデックスをビームＩＤ通知信号生成部２０８へ出力する。ビームＩＤ通知信号生成部２０８は、制御信号インデックスを含むビームＩＤ通知信号を生成し、基地局１００へ送信する。
　この際も、端末２００は、Ｓ１４と同様に、ライセンススペクトルを利用して、ビームＩＤ情報を送信する（例えば、図８（Ｂ））。
　一方、無線ＬＡＮ基地局３００は、制御信号のビームスイープ送信（Ｓ１８）により、“ｂｕｓｙ”状態を確認すると（Ｓ２２）、再度、キャリアセンスを行う（Ｓ２３）。無線ＬＡＮ基地局３００は、アンライススペクトルについて、“ｉｄｌｅ”状態を確認すると（Ｓ２４）、データ信号を、無線ＬＡＮ基地局への接続端末４００へ送信することが可能となる（Ｓ２５）。
　＜１．２．２　基地局装置の動作例＞
　図９は、基地局１００の動作例を表すフローチャートである。図７（Ａ）に示すシーケンス例と同一の処理は同一の符号が付されている。重複した説明もあるため簡単に説明する。
　基地局１００は、処理を開始すると（Ｓ４０）、アンライセンススペクトルでキャリアセンスを行い（Ｓ１０）、“ｉｄｌｅ”状態であるか否かを判定する（Ｓ４１）。アンライセンススペクトルが“ｉｄｌｅ”状態ではないとき（又は“ｂｕｓｙ”状態のとき）（Ｓ４１でＮｏ）、再度、キャリアセンスを行う（Ｓ１０）。
　基地局１００は、アンライセンススペクトルが“ｉｄｌｅ”状態のとき（Ｓ４１でＹｅｓ）、そのアンライセンススペクトルを利用して、同期信号をビームスイープ送信する（Ｓ１２）。
　次に、基地局１００は、同期信号のビームスイープ送信（Ｓ１２）に対して、端末２００から最適なビームＩＤ情報を受信する（Ｓ４２）。
　次に、基地局１００は、アンライセンススペクトルでキャリアセンスを行い（Ｓ１６）、“ｉｄｌｅ”状態であるか否かを判定する（Ｓ４３）。アンライセンススペクトルが“ｉｄｌｅ”状態ではないとき（又は“ｂｕｓｙ”状態のとき）（Ｓ４３でＮｏ）、基地局１００は、再度、キャリアセンスを行う（Ｓ１６）。
　一方、基地局１００は、アンライセンススペクトルが“ｉｄｌｅ”状態のとき（Ｓ４３でＹｅｓ）、制御信号をビームスイープ送信し（Ｓ１８）、データ信号を端末２００へ送信する（Ｓ１９）。
　次に、基地局１００は、最適なビームのビームＩＤを受信すると（Ｓ４４でＹｅｓ）、受信したビームＩＤ情報に対応するビームを利用してデータを再送する（Ｓ４５）。そして、基地局１００は、一連の処理を終了する（Ｓ４６）。
　一方、基地局１００は、ビームＩＤを受信しないとき（Ｓ４４でＮｏ）、データ再送を行うことなく、一連の処理を終了する（Ｓ４６）。
　このように、本実施例１では、制御信号のビームスイープ送信（Ｓ１８）により、無線ＬＡＮ基地局３００では、キャリアセンスにより、アンライセンススペクトルについて、“ｂｕｓｙ”状態を検出するため、データ信号の送信を保留する。よって、基地局１００からのデータ信号（Ｓ１９）と、無線ＬＡＮ基地局からの信号とが衝突することがなく、無線通信システム１０では、隠れ端末問題の発生頻度を減少させることが可能となる。
　また、基地局１００が、ビームスイープ送信する対象として、制御信号を用いていることで、例えば、隠れ端末問題に対する対応と無線パラメータの送信とが１つの信号で兼用させることが可能となる。そのため、これら２つを別々の信号で別々に送信する場合と比較して、本実施例１では、無線区間における信号のオーバーヘッドがなくなり、ユーザデータの送信について、スループットの向上を図ることができる。
　＜２　実施例２＞
　図１０（Ａ）は実施例２における信号の具体例を表す図である。
　図１０（Ａ）に示すように、基地局１００は、アンライセンススペクトルにおいて、キャリアセンスを行い、“ｉｄｌｅ状態”を確認後、データ信号送信開始前に、制御信号を送信し、その後、パイロット信号（または、参照信号（Reference Signal））をビームスイープ送信する。すなわち、基地局１００は、ビーム＃１を形成して、パイロット＃１を送信し、次に、ビーム＃２を形成して、パイロット信号＃２を送信する。以降、基地局１００は、ビーム＃３，＃４を形成し、パイロット信号＃３，＃４を順次送信する。ビーム＃１～＃４は、例えば、図２（Ｂ）から図２（Ｅ）にそれぞれ対応する。
　図１０（Ｂ）から図１０（Ｅ）は、パイロット信号に含まれる情報の例を表す図である。パイロット信号は、例えば、所定の符号列パラメータ（又は変数）を利用して疑似ランダム系列などの信号系列を用いて生成される信号である。本第実施例２では、各パイロット信号の符号列に関するパラメータがビームＩＤと関連付けられ、そのような関連付けられた符号列パラメータを用いて、パイロット信号＃１～＃４が生成される例である。
　なお、パイロット信号の信号シンボル数は、例えば、制御信号に含まれてもよいし、制御信号送信前に事前に端末２００へ通知されていてもよい。図１０（Ａ）の例では、パイロット信号の信号シンボル数は「４」であるが、「２」以上であればどのような数であってもよい。
　また、以下においては、パイロット信号と参照信号とを区別しないで用いる場合がある。
　＜２．１　実施例２における基地局と端末の構成例＞
　図１１は、実施例２おける基地局１００の構成例である。基地局１００は、更に、同期信号及びパイロット信号生成部１２０を備える。
　同期信号及びパイロット信号生成部１２０は、同期信号とパイロット信号とを生成し、生成したこれらの信号を信号処理部１０３へ出力する信号生成部である。例えば、同期信号及びパイロット信号生成部１２０は、以下のようにして、各パイロット信号＃１～＃４を生成する。
　すなわち、同期信号及びパイロット信号生成部１２０は、ビーム＃１に関連した符号列パラメータを用いて、疑似ランダム系列などの信号系列を生成することで、ビーム＃１で送信されるパイロット信号を生成する。同様に、同期信号及びパイロット信号生成部１２０は、ビーム＃２に関連した符号列パラメータを利用して、ビーム＃２で送信されるパイロット信号を生成する。以降、同期信号及びパイロット信号生成部１２０は、パイロット信号＃３，＃４も、ビーム＃３，＃４にそれぞれ関連した符号化パラメータで各パイロット信号を生成する。
　送信ビーム制御部１１３では、ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部１１０から“ｉｄｌｅ”状態の判定結果を得ると、パイロット信号のビームスイープ送信を指示する指示信号を信号処理部１０３へ出力する。
　信号処理部１０３は、例えば、パイロット信号のビームスイープ送信を指示する指示信号を受け取ると、パイロット信号に関し、各アンテナ１０７から送信されるパイロット信号毎に位相が調整されたパイロット信号を出力する。その際、信号処理部１０３は、指示信号に含まれるビームスイープ時間、方向、周期などに従って、位相が時間領域において異なる複数のパイロット信号を複数回連続して出力する。これにより、例えば、アンテナ１０７からは、パイロット信号がビームスイープ送信により送信可能となる。
　図１２は、実施例２における端末２００の構成例である。端末２００は、更に、同期信号及びパイロット信号測定部２２０を備える。
　例えば、復号部２０５は、以下のようにして、復号後のパイロット信号から、ビームＩＤを抽出する。すなわち、復号部２０５は、復号後のパイロット信号に対して、複数の符号列パラメータを順次適用して、所定値を得たときは、その符号列パラメータが、生成時に用いた符号列パラメータであるとして、その符号列パラメータを抽出する。そして、復号部２０５は、抽出した符号化パラメータから、ビームＩＤを抽出する。復号部２０５は、抽出したビームＩＤと、復号後のパイロット信号とを、同期信号及びパイロット信号測定部２２０へ出力する。
　同期信号及びパイロット信号測定部２２０は、例えば、ビームスイープ送信で送信された複数のパイロット信号を測定し、ビーム毎の測定結果を最適ビーム決定部２０７へ出力する。例えば、同期信号及びパイロット信号測定部２２０は、パイロット信号の受信電力を測定結果としてもよい。この場合、同期信号及びパイロット信号測定部２２０は、復号部２０５から受け取ったビームＩＤとその測定結果とを、最適ビーム決定部２０７へ出力する。
　最適ビーム決定部２０７は、複数の測定結果の中から最適なビームを決定し、決定した最適ビームのビームＩＤをビームＩＤ通知信号生成部２０８へ出力する。例えば、実施例１と同様に、最大受信電力のパイロット信号を送信したビームが最適なビームであるとして、最適ビーム決定部２０７は、そのビームのビームＩＤを出力してもよい。
　ビームＩＤ通知信号生成部２０８は、最適なビームのビームＩＤをビームＩＤ情報として含むビームＩＤ通知信号を生成し、生成したビームＩＤ通知信号を基地局１００へ向けて送信する。
　＜２．２　実施例２の動作例＞
　＜２．２．１　シーケンス例＞
　図１３（Ａ）から図１３（Ｄ）は実施例２におけるシーケンス例を表す図である。図１３（Ａ）から図１３（Ｄ）において、実施例１と同一の処理には同一の番号が付されている。
　基地局１００は、アンライセンススペクトルでキャリアセンスを行い（Ｓ１６）、“ｉｄｌｅ”状態を確認すると（Ｓ１７）、制御信号を送信する（Ｓ５０）。例えば、基地局１００は、以下の処理を行う。
　すなわち、送信ビーム制御部１１３は、ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部１１０から“ｉｄｌｅ”状態を示す判定結果を受け取ると、制御情報を変調部１０４へそのまま出力することを指示する指示信号を信号処理部１０３へ出力する。信号処理部１０３は、この指示信号を受け取ると、符号化された制御情報をとくに処理を行うことなくそのまま変調部１０４へ出力する。これにより、アンテナ１０７からは制御信号が送信可能となる。
　次に、基地局１００は、パイロット信号をビームスイープ送信する（Ｓ５１）。例えば、基地局１００は、以下の処理を行う。
　すなわち、送信ビーム制御部１１３は、制御情報に対する指示信号を出力後、パイロット信号のビームスイープ送信を指示する指示信号を、信号処理部１０３へ出力する。送信ビーム制御部１１３は、ビームスイープ時間、方向、周期などを含む指示信号を出力する。信号処理部１０３は、この指示信号を受け取ると、ビームスイープ時間、方向、周期などに従って、パイロット信号に対して位相調整を行うことで、パイロット信号に対するビームスイープ送信が可能となる。位相調整は、実施例１と同様に、プリコーディング行列が用いられてもよい。
　一方、無線ＬＡＮ基地局３００では、無線ＬＡＮ接続端末向けデータの発生により（Ｓ２０）、アンライセンススペクトルでのキャリアセンスを行い（Ｓ２１）、基地局１００からビームスイープ送信された信号を検知する。これにより、無線ＬＡＮ基地局３００は、アンライセンススペクトルにおいて“ｂｕｓｙ”状態を確認し（Ｓ２２）、再度、キャリアセンスを行う（Ｓ２３）。無線ＬＡＮ基地局３００は、信号の送信を保留する。よって、本実施例２でも、端末２００において、基地局１００からの信号と無線ＬＡＮ基地局３００からの信号の衝突は発生することはなく、アンライセンス周波数帯での隠れ端末問題の発生頻度を減少させることができる。
　端末２００では、実施例１と同様に、パイロット信号（Ｓ５１）の受信に成功し、データ信号の受信に失敗したとき、パイロット信号に基づいて最適なビームのビームＩＤを基地局１００へ送信する（Ｓ３０，Ｓ３１）。これにより、例えば、基地局１００は、端末２００に対して、最適なビーム方向のビームを形成して、データ信号を再送することが可能となる。
　例えば、端末２００は、以下の処理を行う。すなわち、同期信号及びパイロット信号測定部２２０は、複数のパイロット信号の受信電力を測定し、その測定結果を最適ビーム決定部２０７へ出力する。最適ビーム決定部２０７は、最大受信電力など、最適な測定結果を有するパイロット信号のビームＩＤを、最適ビームとして決定し、ビームＩＤ通知信号生成部２０８へ出力する。なお、ＲＦ部２１１は、変調後のビームＩＤ通知信号について、ベースバンドスペクトルからライセンススペクトルへ変換する。これにより、実施例１と同様に、ビームＩＤ情報がライセンススペクトルを利用して送信される。
　図１４は、実施例２における基地局１００の動作例を表すフローチャートである。図１４において、実施例１（例えば図９）や図１３（Ａ）と同一の処理部分には同一の符号が付されている。
　図１４に示すように、基地局１００は、アンライセンススペクトルについて、キャリアセンスを行い（Ｓ１６）、“ｉｄｌｅ”状態を確認後（Ｓ４３でＹｅｓ）、データ信号の送信を開始する前に、制御信号を送信し、パイロット信号をビームスイープ送信する（Ｓ５０，Ｓ５１）。
　本実施例２では、ビームスイープ送信対象の信号を、ビーム測定用のパイロット信号としている。このため、基地局１００は、隠れ端末問題の解消とともに、最適なビームのビームＩＤ情報を取得することが可能となる。そのため、これら２つを別々の信号で別々に送信する場合と比較して、本実施例２では、無線区間における信号のオーバーヘッドが少なくなり、ユーザデータの送信について、スループットが向上する。
　＜３　実施例３＞
　図１５（Ａ）は実施例３における信号の具体例を表す図である。
　図１５（Ａ）に示すように、基地局１００は、アンライセンススペクトルにおいて、キャリアセンスを行い、“ｉｄｌｅ状態”を確認後、データ信号送信開始前に、パイロット信号をビームスイープ送信する。一方、基地局１００は、データ信号送信開始前に、ライセンススペクトルを利用して、制御信号を送信する。このように、実施例３では、基地局１００は、アンライセンススペクトルで、パイロット信号をビームスイープ送信し、ライセンススペクトルで、制御信号を送信する。
　なお、例えば、パイロット信号＃１～＃４は、実施例２と同様に、図１０（Ｂ）から図１０（Ｅ）にそれぞれ示され、各ビーム＃１～＃４は、図２（Ｂ）から図２（Ｅ）にそれぞれ示される。
　パイロット信号の信号シンボル数は、例えば、実施例２と同様に、制御信号に含まれてもよいし、制御信号送信前に事前に端末２００へ通知されていてもよい。また、図１５（Ａ）の例では、パイロット信号の信号シンボル数は「４」であるが、「２」以上であればどのような数であってもよい。
　実施例３における基地局１００と端末２００の構成例は、例えば、実施例２と同様に、図１１と図１２にそれぞれ示される。この場合、例えば、基地局１００のＲＦ部１０５は、制御信号に対しては、ベースバンドスペクトルからライセンススペクトルへ周波数変換し、パイロット信号やデータ信号、同期信号などは、ベースバンドスペクトルからアンライセンススペクトルへ周波数変換する。端末２００のＲＦ部２０３も、制御信号に対しては、ライセンススペクトルからベースバンドスペクトルまで周波数変換し、パイロット信号やデータ信号、同期信号などに対しては、アンライセンススペクトルからベースバンドスペクトルまで周波数変換する。
　図１６（Ａ）から図１６（Ｄ）は、実施例３における動作例を表すフローチャートである。図１６（Ａ）から図１６（Ｄ）において、実施例１や実施例２と同一の処理部分には同一の符号が付されている。
　図１６（Ａ）に示すように、基地局１００は、データ信号送信前に制御信号を端末２００へ送信する（Ｓ７０）。図１６（Ａ）の例では、基地局１００は、アンライセンススペクトルにおいてキャリアセンスを行っているときに（Ｓ１６）、制御信号を送信している。
　基地局１００は、キャリアセンスで“ｉｄｌｅ”状態を確認すると（Ｓ１７）、パイロット信号のビームスイープ送信を行う（Ｓ７１）。以降は、実施例１や実施例２と同様である。
　図１７は、基地局１００における動作例を表すフローチャートである。基地局１００は、キャリアセンスを行っているときに（Ｓ１６）、ライセンススペクトルで制御信号を送信し（Ｓ７０）、“ｉｄｌｅ”状態を確認している（Ｓ４３）。そして、基地局１００は、“ｉｄｌｅ”状態のとき（Ｓ４３でＹｅｓ）、パイロット信号をビームスイープ送信する（Ｓ７１）。
　実施例３においても、無線ＬＡＮ基地局３００では、ビームスイープで送信された信号の検出により、“ｂｕｓｙ”状態を確認し（Ｓ２２）、信号の送信を行わない。そのため、実施例３においても隠れ端末問題の発生頻度を減少させることができる。
　また、実施例３でも、ビームスイープ送信対象の信号を、ビーム測定用のパイロット信号としている。このため、実施例２と同様に、無線区間における信号のオーバーヘッドが少なくなり、ユーザデータの送信について、スループットを向上させることが可能となる。
　さらに、実施例３では、基地局１００は、ライセンススペクトルを利用して制御信号を送信する。そのため、実施例２と比較して、アンライセンススペクトルの利用効率が向上し、データ信号の送信時間を長くすることができ、アンライセンススペクトルでのスループット向上を図ることが可能となる。
　＜４　実施例４＞
　図１８は、実施例４における信号の具体例を表す図である。
　図１８に示すように、実施例４では、基地局１００は、アンライセンススペクトルで、キャリアセンスを行い、“ｉｄｌｅ”状態確認後、パイロット信号をビームスイープ送信する。その後、基地局１００は、制御信号を送信し、データ信号を送信する。
　この場合、基地局１００は、無線ＬＡＮ基地局３００へ、アンライセンススペクトルでの信号が行われていることを気付かせることだけを目的として、パイロット信号をビームスイープ送信する。そのため、実施例４では、例えば、実施例２や実施例３（例えば図１０（Ｂ）から図１０（Ｅ））のように、各パイロット信号にＩＤ情報などを関連付けさせることはなく、各ビームで送信されるパイロット信号は、全て同一の符号列であってもよい。
　実施例４の基地局１００と端末２００の構成例は、例えば、図１１と図１２にそれぞれ示される。この場合、同期信号及びパイロット信号生成部１２０では、例えば、符号列パラメータにビームＩＤを関連付けさせることもなく、同一の符号列のパイロット信号を複数回連続して出力する。
　図１９は、実施例４におけるシーケンス例を表す図である。この場合、基地局１００は、アンライセンススペクトルにおいてキャリアセンスを行い（Ｓ１６）、“ｉｄｌｅ”確認後（Ｓ１７）、パイロット信号をビームスイープ送信する（Ｓ９０）。そして、基地局１００は、制御信号を送信し（Ｓ９１）、データ信号を送信する（Ｓ１９）。
　図１４は、実施例４における基地局１００の動作例を表すフローチャートである。この場合、Ｓ５０，Ｓ５１に代えて、「パイロット信号をビームスイープ送信し（Ｓ９０）、制御信号を送信する（Ｓ９１）」とすればよい。
　実施例４においても、無線ＬＡＮ基地局３００では、ビームスイープで送信された信号の検出により、“ｂｕｓｙ”状態を確認し（Ｓ２２）、信号を送信しない。そのため、実施例４においても隠れ端末問題の発生頻度を減少させることができる。
　＜５　実施例５＞
　図２０は、実施例５における信号の具体例を表す図である。
　実施例４では、アンライセンススペクトルを利用してパイロット信号と制御信号とを送信したが、実施例５では、アンライセンススペクトルを利用してパイロット信号を送信し、ライセンススペクトルを利用して制御信号を送信する例である。
　実施例５においても、基地局１００は、アンライセンススペクトルにおいてキャリアセンスを行い、“ｉｄｌｅ”状態確認後、パイロット信号をビームスイープ送信する。この場合、実施例４と同様に、基地局１００は、アンライセンススペクトルでの信号が行われていることを気付かせることだけを目的として、パイロット信号をビームスイープ送信する。そのため、基地局１００は、各パイロット信号にＩＤ情報などを関連付けさせることはなく、各ビームで送信されるパイロット信号は、全て同一の符号列であってもよい。
　実施例５の基地局１００と端末２００の構成例は、例えば、実施例４と同様に、図１１と図１２にそれぞれ示される。
　図２１は、実施例５におけるシーケンス例を表す図である。この場合、基地局１００は、アンライセンススペクトルにおいてキャリアセンスを行い（Ｓ１６）、“ｉｄｌｅ”確認後（Ｓ１７）、パイロット信号をビームスイープ送信する（Ｓ１００）。また、基地局１００は、パイロット信号をビームスイープ送信しているときに、ライセンススペクトルを利用して制御信号を送信する（Ｓ１０１）。制御信号は、例えば、無線パラメータが含まれているため、基地局１００は、データ信号送信前に、制御信号を送信すればよい。
　実施例５においても、無線ＬＡＮ基地局３００では、ビームスイープで送信された信号の検出により、“ｂｕｓｙ”状態を確認し（Ｓ２２）、信号を送信しないため、アンライセンススペクトルにおける隠れ端末問題の発生頻度を減少させることができる。
　［他の実施の形態］
　図２２（Ａ）から図２２（Ｆ）は、他の実施の形態の例を表す図である。
　本他の実施の形態では、データ信号の送信の時間長が閾値以上になるとき、再度、ビームスイープ送信する例である。
　例えば、基地局１００は、ビームフォーミングにより、ある方向へ向けてデータ信号を送信し、ビームを形成する（図２２（Ｆ））。仮に、無線ＬＡＮ基地局３００が図２２（Ｂ）の方向に存在する場合、図２２（Ｆ）の方向へのデータ信号の送信により、無線ＬＡＮ基地局３００は、データ信号を検出することはできない。この場合、データ信号の送信時間が長くなればなるほど、無線ＬＡＮ基地局３００では、その間にキャリアセンスが行われ、“ｉｄｌｅ”状態と判定される可能性が高くなる。
　そこで、基地局１００は、上述したように、データ信号の送信時間が閾値以上になると、データ信号の送信を中断して、再度、信号をビームスイープ送信する。例えば、図５や図１１に示す信号処理部１０３では、ユーザデータの送信時間をカウントし、カウントした送信時間が閾値以上になると、再度、制御信号やパイロット信号に対するビームスイープ送信を行い、その後、データ信号の送信を再開する。
　このように、基地局１００は、再度、信号をビームスイープ送信することにより、データ信号の送信時間が閾値以上となって、無線ＬＡＮ基地局３００において“ｉｄｌｅ”状態と判定されることを防止することが可能となる。そのため、基地局１００と無線ＬＡＮ基地局３００による信号の衝突の頻度が少なくなり、隠れ端末問題の発生頻度を少なくすることが可能となる。
　図２３（Ａ）は基地局１００、図２３（Ｂ）は端末２００のハードウェア構成例をそれぞれ表す図である。
　基地局１００は、更に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３２、メモリ１３３、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１３４、送信無線部（又は送信部）１３５、受信無線部（又は受信部）１３６、分岐回路１３７を備える。
　ＣＰＵ１３１は、ＲＯＭ１３２に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、符号化部１０２、信号処理部１０３、ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部１１０、復号部１１２、送信ビーム制御部１１３、及び同期信号及びパイロット信号生成部１２０の機能を実現する。ＣＰＵ１３１は、例えば、第１の実施の形態における符号化部１０２、信号処理部１０３、ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部１１０、復号部１１２、送信ビーム制御部１１３、及び同期信号及びパイロット信号生成部１２０に対応する。
　また、ＤＳＰ１３４は、例えば、第１の実施の形態における同期信号生成部１０１、変調部１０４、復調部１１１、及び受信電力測定部１０９に対応する。さらに、送信無線部１３５は、例えば、第１の実施の形態におけるＲＦ部１０５に対応する。さらに、受信無線部１３６は、例えば、第１の実施の形態におけるＲＦ部１０８に対応する。さらに、分岐回路１３７は、例えば、第１の実施の形態におけるＤＬ／ＵＬ切替部１０６に対応する。
　端末２００は、更に、ＣＰＵ２３１、ＲＯＭ２３２、メモリ２３３、ＤＳＰ２３４、送信無線部２３５、受信無線部２３６、分岐回路２３７を備える。
　ＣＰＵ２３１は、ＲＯＭ２３２に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、復号部２０５、同期信号及び制御信号測定部２０６、最適ビーム決定部２０７、ビームＩＤ通知信号生成部２０８、符号化部２０９の機能を実現する。また、ＣＰＵ２３１は、プログラムを実行することで、同期信号及びパイロット信号測定部２２０の機能を実現する。ＣＰＵ２３１は、例えば、第１の実施の形態における復号部２０５、同期信号及び制御信号測定部２０６、最適ビーム決定部２０７、ビームＩＤ通知信号生成部２０８、符号化部２０９、同期信号及びパイロット信号測定部２２０に対応する。
　また、ＤＳＰ２３４は、例えば、第１の実施の形態における復調部２０４と変調部２１０に対応する。さらに、例えば、送信無線部２３５は、第１の実施の形態におけるＲＦ部２０３、受信無線部２３６は、第１の実施の形態におけるＲＦ部２１１にそれぞれ対応する。さらに、分岐回路２３７は、例えば、第１の実施の形態におけるＤＬ／ＵＬ切替部２０２に対応する。
　なお、ＣＰＵ１３１，２３１に代えて、ＤＳＰやＭＰＵ（Micro-Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのプロセッサやコントローラなどであってもよい。
　上述した実施例１から実施例５において、基地局１００は、同期信号をビームスイープ送信する（例えば図７（Ａ）のＳ１２）例について説明した。例えば、同期信号に代えて、基地局１００は、パイロット信号や制御信号などをビームスイープ送信してもよい。
　また、上述した実施の形態においては、デジタルビームフォーミングの例について説明した。例えば、デジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングとを組み合わせたハイブリッドビームフォーミングでもよい。この場合、アナログビームフォーミングとして、例えば、ＤＬ／ＵＬ切替部１０６とアンテナ１０７との間であって、各アンテナ１０７への配線上に、位相制御回路を備えてもよい。位相制御回路は、例えば、複数のアンテナ１０７の各々に入力されるアナログ信号の位相を制御して、ビームの指向性を制御する。ハイブリッドビームフォーミングとすることで、例えば、アナログビームフォーミングでの重み付けとプリコーディング行列とを最適化したり、コンバータやベースバンド処理回路の数も最適化したりすることが可能となる。
　さらに、上述した実施の形態において、アンライセンススペクトルの例として、例えば、６０ＧＨｚ帯について説明した。アンライセンススペクトルの例としては、例えば、５ＧＨｚ帯、３７ＧＨｚ帯などであってもよい。
　さらに、上述した実施の形態においては、基地局１００がビームスイープ送信を行う例について説明した。例えば、端末２００が、アンライセンススペクトルを利用して信号のビームスイープ送信を行い、端末４００や無線ＬＡＮ基地局３００に対してビームを形成するようにしてもよい。この場合、端末２００の構成例は、例えば、図５や図１１となり、基地局１００の構成例が、例えば、図６や図１２となる。この場合でも、端末２００は、信号（例えば制御信号やパイロット信号など）をビームスイープ送信することで、端末４００や無線ＬＡＮ基地局３００が、アンライセンススペクトルでキャリアセンスを行っていれば、その信号を検知して、“ｂｕｓｙ”状態と判定するはずである。そのため、端末４００や無線ＬＡＮ基地局３００は、アンライセンススペクトルでの信号の送信を保留し、基地局１００への信号と衝突することがないため、隠れ端末問題の発生頻度を減少させることが可能となる。
１０：無線通信システム　　　　　　　　１００：基地局装置
１０１：同期信号生成部
１０３：ビーム生成のための信号処理部
１０５：ＲＦ部　　　　　　　　　　　　１０７：送受信アンテナ
１０８：ＲＦ部　　　　　　　　　　　　１０９：受信電力測定部
１１０：ｉｄｌｅ／ｂｕｓｙ判定部　　　１１３：送信ビーム制御部
１２０：同期信号及びパイロット信号生成部
１３１：ＣＰＵ　　　　　　　　　　　　２００：端末装置
２０１：送受信アンテナ　　　　　　　　２０３：ＲＦ部
２０６：同期信号及び制御信号測定部　　２０７：最適ビーム決定部
２０８：ビームＩＤ通知信号生成部　　　２１１：ＲＦ部
２２０：同期信号及びパイロット信号測定部
２３１：ＣＰＵ
３００：無線ＬＡＮ基地局
４００：無線ＬＡＮ基地局への接続端末

Claims (19)

  1. 　他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置において、
    　アンライセンス周波数帯が利用可能であるか否かを判定する判定部と、
    　第１の信号を生成する信号生成部と、
    　前記アンライセンス周波数帯が利用可能である場合、データ信号の送信を開始する前に、前記アンライセンス周波数帯を利用して、位相が時間領域において異なる前記第１の信号を送信する送信部と、
    　を備えることを特徴とする無線通信装置。
  2. 　前記判定部は、アンライセンス周波数帯での受信信号の受信電力に応じて、アンライセンス周波数帯が利用可能であるか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  3. 　前記第１の信号は、制御信号、パイロット信号、参照信号、又は同期信号のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  4. 　更に、
    　前記判定部から前記アンライセンス周波数帯が利用可能であることを示す判定結果を受けたとき、前記第１の信号に対する送信を指示する指示信号を出力する制御部と、
    　前記指示信号に従って、データ信号の送信を開始する前に、位相が時間領域において異なる複数の前記第１の信号を複数回連続して前記アンテナへ出力する信号処理部と
    　を備えることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  5. 　前記第１の信号は制御信号であり、
    　前記制御信号には、データ信号に適用する無線パラメータ、前記第１の信号と前記データ信号との間の送信タイミング差、及び前記第１の信号を他の前記第１の信号と識別する第１の情報のうち少なくとも１つ以上が含まれることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  6. 　前記送信部が、前記アンライセンス周波数帯を利用して前記データ信号を前記他の無線通信装置へ送信した後、前記データ信号を前記他の無線通信装置へ送信する際に位相調整する処理で参照可能な、ビーム、同期信号、パイロット信号、又は参照信号の少なくとも１つを識別する第２の情報を前記他の無線通信装置から受信する受信部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  7. 　前記受信部が前記他の無線通信装置から前記第２の情報を受信したとき、前記第２の情報に対応する第２の信号を出力する送信ビーム制御部と、
    　前記第２の信号に含まれる情報に従って位相調整されたデータを出力する信号処理部と、
    　前記データを変調して、データ信号を生成する変調部とを備え、
    　前記送信部は、前記変調部からのデータ信号を前記他の無線通信装置へ送信することを特徴とする請求項６記載の無線通信装置。
  8. 　前記アンライセンス周波数帯が利用可能である場合、前記送信部が前記アンライセンス周波数帯を利用して、位相が時間領域において異なる複数の第２の信号を送信し、前記他の無線通信装置からビーム、同期信号、パイロット信号、又は参照信号の少なくとも１つを識別する第２の情報を受信する受信部をさらに備え、
    　前記送信部は、前記アンライセンス周波数帯を利用して、前記第２の情報を参照して生成可能な位相に調整された前記データ信号を前記他の無線通信装置へ送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  9. 　前記第１の信号はパイロット信号であり、
    　前記送信部は、前記アンライセンス周波数帯が利用可能であることを確認後、データ信号の送信を開始する前に、前記アンライセンス周波数帯を利用して、制御信号を送信し、位相が時間領域において異なる複数のパイロット信号を複数回連続して送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  10. 　前記信号生成部は、前記位相が調整された複数のパイロット信号が前記送信部から送信される際に形成されるビームを、他の時間領域において形成される他のビームと識別する識別情報と関連付けられた、前記パイロット信号の符号列に関するパラメータを用いて、前記複数のパイロット信号を生成することを特徴とする請求項９記載の無線通信装置。
  11. 　前記アンライセンス周波数帯が利用可能である場合、前記送信部は、データ信号の送信を開始する前に、前記アンライセンス周波数帯を利用して、位相が時間領域において異なる複数のパイロット信号を複数回連続して送信し、
    　前記送信部は、前記データ信号の送信を開始する前に、ライセンス周波数帯を利用して、制御信号を送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  12. 　前記第１の信号はパイロット信号であり、
    　前記アンライセンス周波数帯が利用可能である場合、前記送信部は、データ信号の送信を開始する前に、前記アンライセンス周波数帯を利用して、位相が時間領域において異なる複数のパイロット信号を複数回連続して送信し、制御信号を送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  13. 　前記信号生成部は、同一符号列の前記複数のパイロット信号を生成することを特徴とする請求項１２記載の無線通信装置。
  14. 　前記第１の信号はパイロット信号であり、
    　前記アンライセンス周波数帯が利用可能である場合、前記送信部は、データ信号の送信を開始する前に、前記アンライセンス周波数帯を利用して、位相が時間領域において異なる複数のパイロット信号を複数回連続して送信し、前記アンライセンス周波数帯とは異なる周波数帯を利用して、制御信号を送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  15. 　前記アンライセンス周波数帯とは異なる周波数帯は、ライセンス周波数帯であることを特徴とする請求項１４記載の無線通信装置。
  16. 　前記送信部は、前記データ信号を送信し、前記データ信号の送信時間が閾値以上のとき、前記アンライセンス周波数帯を利用して、位相が時間領域において異なる複数の前記第１の信号を複数回連続して送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  17. 　前記無線通信装置は基地局装置であり、前記他の無線通信装置は端末装置である、又は、前記無線通信装置は端末装置であり、前記他の無線通信装置は基地局装置である、ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  18. 　第１の無線通信装置と、
    　前記第１の無線通信装置と無線通信を行う第２の無線通信装置と
    　を備えた無線通信システムにおいて、
    　前記第１の無線通信装置は、
    　　アンライセンス周波数帯が利用可能であるか否かを判定する判定部と、
    　　第１の信号を生成する信号生成部と、
    　　前記アンライセンス周波数帯が利用可能である場合、データ信号の送信を開始する前に、前記アンライセンス周波数帯を利用して、位相が時間領域において異なる前記第１の信号を送信する送信部と、
    　を備えることを特徴とする無線通信システム。
  19. 　判定部と、信号生成部と、送信部とを有し、他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置における無線通信方法であって、
    　前記判定部により、アンライセンス周波数帯が利用可能であるか否かを判定し、
    　前記信号生成部により、第１の信号を生成し、
    　前記送信部により、前記アンライセンス周波数帯が利用可能である場合、データ信号の送信を開始する前に、前記アンライセンス周波数帯を利用して、位相が時間領域において異なる前記第１の信号を送信する
    　ことを特徴とする無線通信方法。
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