JP6418244B2 - 無線通信システム、無線通信装置、基地局、及び、無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、無線通信装置、基地局、及び、無線通信方法に関する。

近年、モバイル端末を利用したインターネットへの接続が普及し、パケットデータ通信のトラフィックが急増している。周波数帯域の有効活用の一案として、標準化機関３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）によって、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）が提案されている。ＣＡは、複数の周波数帯の搬送波を用いて通信の高速化を図る技術である。ＣＡの方法の一つとして、ライセンスを要するＬＴＥ（Long Term Evolution）の周波数帯域（２ＧＨｚ帯）に加えて、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）等のライセンスが不要な５ＧＨｚ帯の周波数帯域を用いることも提案されている。ライセンスは、例えば、日本では、総務省によって各通信キャリアに認可される。使用にライセンスを要する周波数帯域を、以降、ライセンスバンド（License band）と称する。また、ライセンス不要で使用可能な周波数帯域を、以降、非ライセンスバンド（Unlicensed band）と称する。

図１は、非ライセンスバンドを用いてキャリアアグリゲーションを行うシステムの一例を示す図である。図１では、通信キャリアＡ社の基地局と、通信キャリアＢ社の基地局とが示される。図１中で、実線は各基地局のライセンスバンドのカバー区域、破線は各基地局の非ライセンスバンドのカバー区域を示す。基地局のカバー区域をセルという。

まず、非ライセンスバンドを利用してＣＡを行う場合には、ライセンスバンドの所定の周波数で基地局と端末との間で通信が確立していることが前提となる。通信速度を向上の要求があった際に、ＣＡが開始され、拡張バンドとして、５ＧＨｚ帯の非ライセンスバンドのリソースが確保される。

しかしながら、非ライセンスバンドは誰でも利用できるため、非ライセンスバンドをＣＡで用いる場合には、他の通信キャリアの基地局や私設されている基地局等と非ライセンスバンド内の使用周波数が重複し、電波の干渉が発生する可能性がある。例えば、図１に示される例において、Ａ社が先行して非ライセンスバンド内の所定周波数を用いてサービスを展開しているときに、新たにＢ社が非ライセンスバンド内の同じ周波数を用いてサービスを開始すると、干渉が発生する。

干渉は、各基地局のセルの境界で発生しやすい。例えば、端末がＡ社の基地局とＢ社の基地局とのセルの境界周辺に位置する場合には、端末は、Ａ社の基地局とＢ社の基地局とから非ライセンスバンド内の同じ周波数で無線信号を受信することになり、無線電波の干渉が発生する。

例えば、Ｗｉ−Ｆｉでは、非ライセンスバンドの干渉を制御する方法として、新たに設置されたＢ社の基地局が、装置立ち上がり時に周辺の電波をサーチする。該Ｂ社の基地局がＡ社の非ライセンスバンドの周波数の電波を感知した場合には、Ｂ社の基地局はＡ社とは異なる非ライセンスバンドの周波数の電波を発信することで、非ライセンスバンドのチャネルが衝突しないようにする。

特表２０１４−５００６８５号公報 特開２０１３−１９２２２０号公報 特表２０１３−５３４３９５号公報

しかしながら、上述のような、新たに設置された基地局が周辺の電波をサーチして非ライセンスバンドでの電波の干渉を制御する方法では、例えば、以下のような問題が発生する可能性がある。

図２は、非ライセンスバンドの電波干渉が発生する一例を示す図である。Ａ社の基地局が先行して非ライセンスバンドの周波数でサービスを行っているところに、Ｂ社の基地局が新設され、非ライセンスバンドの周波数でサービスを開始する場合には、Ｂ社の基地局は、周辺の電波をサーチする。

しかしながら、Ａ社の基地局からの電波が届かない位置にＢ社の基地局が位置する場合には、Ｂ社の基地局はＡ社の基地局から送出される非ライセンスバンドの周波数の電波を感知することができない。そのため、Ｂ社の基地局は、Ａ社の基地局と同じ非ライセンスバンドの周波数で発信する可能性がある。Ａ社の基地局とＢ社の基地局とが同じ非ライセンスバンドの周波数で発信する場合には、Ａ社の基地局とＢ社の基地局との双方からの電波が届く範囲に位置する端末において、干渉が発生し、該端末は通信を正しく行えない可能性がある。

本発明の一態様は、非ライセンスバンドの周波数で無線通信を行う場合に、基地局間の非ライセンスバンドの使用周波数の衝突による電波干渉を回避する無線通信システム、無線通信装置、基地局、及び、無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明の態様の一つは、所定のライセンスバンド及び非ライセンスバンドの周波数で無線通信可能な無線通信装置と、該所定のライセンスバンド及び該非ライセンスバンドの周波数で無線通信装置と無線通信可能な基地局と、を含む無線通信システムである。基地局は、非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を管理する制御部と、所定のライセンスバンド内の周波数で、非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を無線通信装置に通知する通知部と、を備える。無線通信装置は、基地局から、所定のライセンスバンドの周波数で、非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を受信する受信部と、非ライセンスバンド内の周波数の使用状況に基づいて、非ライセンスバンド内の使用されていない周波数を使用候補周波数として選択する制御部と、非ライセンスバンドの使用候補周波数で、基地局に発信要求を送信する接続処理部と、を備える。

開示の無線通信システム、無線通信装置、基地局、及び、無線通信方法によれば、非ライセンスバンドの周波数で無線通信を行う場合に、基地局間の非ライセンスバンドの使用周波数の衝突による電波干渉を回避することができる。

非ライセンスバンドを用いてキャリアアグリゲーションを行うシステムの一例を示す図である。 非ライセンスバンドの電波干渉が発生する一例を示す図である。 第１実施形態に係る無線通信システムのシステム構成の一例を示す図である。 第１実施形態に係る無線通信システムにおける処理のシーケンスの一例を示す図である。 ＵＥのハードウェア構成の一例を示す図である。 ＵＥの機能構成の一例を示す図である。 基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。 基地局の機能構成の一例を示す図である。 Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に含まれる情報の一例を示す図である。 ＲＡＣＨトリガに含まれる情報の一例を示す図である。 ＲＡＣＨトリガ応答に含まれる情報の一例を示す図である。 ＵＥによって実行されるＣＡ実施判定処理のフローチャートの一例である。 ＵＥによって実行される非ライセンスバンド干渉判定処理のフローチャートの一例である。 Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局によって実行される非ライセンスバンド接続判定処理のフローチャートの一例である。 周辺基地局によって実行される非ライセンスバンド接続判定処理のフローチャートの一例である。 ＵＥによって実行される発信判定処理のフローチャートの一例である。 Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局によって実行される非ライセンスバンド接続停止処理のフローチャートの一例である。 第２実施形態に係る無線通信システムにおける処理のシーケンスの一例を示す図である。 Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局によって実行されるＣＡ実施判定処理のフローチャートの一例である。 第３実施形態に係る無線通信システムにおける処理のシーケンスの一例を示す図である。 第３実施形態に係る非ライセンス発信不可要求のフォーマットの一例を示す図である。 第４実施形態に係る無線通信システムにおける処理のシーケンスの一例を示す図である。 第４実施形態に係るＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に含まれる情報の一例を示す図である。 第４実施形態に係る、ＵＥによって実行される非ライセンスバンド干渉判定処理のフローチャートの一例である。 第５実施形態に係る、ＵＥによって実行される発信判定処理のフローチャートの一例である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。

＜第１実施形態＞
図３は、第１実施形態に係る無線通信システム１００のシステム構成の一例を示す図である。無線通信システム１００は、ＵＥ １と、ＵＥ １が契約するキャリアの基地局であってＵＥ １が通信に用いているＳｅｒｖｉｎｇ基地局２、ＵＥ １が契約していないキャリアの基地局であってＳｅｒｖｉｎｇ基地局２の近傍に位置する周辺基地局３とを含む。また、ＵＥ １は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２と周辺基地局３との双方からの電波が届く場所に位置することとする。

ＵＥ １、Ｓｅｒｖｉｎ基地局２、周辺基地局３のいずれも非ライセンスバンドの周波数で通信可能であるとする。ＵＥ １とＳｅｒｖｉｎｇ基地局２とは、該当の通信キャリアに割り当てられた所定のライセンスバンド内の周波数で通信可能である。周辺基地局３は、例えば、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２とは属する通信キャリアが異なるので、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２とＵＥ １との通信で用いられる所定のライセンスバンド内の周波数を用いることができない。

第１実施形態では、例えば、ＵＥ １は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局から非ライセンスバンドの使用状況を含むＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を受信する。非ライセンスバンドを用いてＣＡを行う際に、ＵＥ １は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に基づいて、使用されていない非ライセンスバンド内の周波数から使用候補周波数を選択し、現在位置において電波をサーチしたり、各基地局に対して使用候補周波数の使用可否を問い合わせたりして、非ライセンスバンドの使用候補周波数における電波の干渉の有無を判断する。該使用候補周波数において電波の干渉がないことを判定した場合に、ＵＥ １は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２に対して使用候補周波数で発信要求を送信する。

例えば、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２と周辺基地局３とは、互いに電波が届く範囲内に位置するとは限らず、互いの発する電波を感知できないことがある。Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２と周辺基地局３とが互いに電波の届く範囲内に位置していなくても、ＵＥ １に双方から電波が届いている場合には、ＵＥ １は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２と周辺基地局３とがそれぞれ発信する電波を感知するができる。そのため、ＵＥ １が電波をサーチしたり、各基地局に対して使用候補周波数の使用可否を問い合わせたりすることによって、電波干渉をより精度良く検出することができ、非ライセンスバンドの周波数が使用される際の電波干渉を回避することができる。

図４は、第１実施形態に係る無線通信システム１００における処理のシーケンスの一例を示す図である。前提として、ＵＥ １とＳｅｒｖｉｎｇ基地局２との間では、ライセンスバンドの所定の周波数での通信が行われていることとする。図４では、ライセンスバンドの周波数での通信は直線の矢印で示される。非ライセンスバンドの周波数での通信は破線の矢印で示される。

Ｓ１１では、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、ライセンスバンドの所定の周波数で、ブロードキャストで、定期的にＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報をＵＥ １に通知する。Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２の非ライセンスバンド内の使用可能な周波数帯域の情報と、非ライセンスバンドの周波数の使用状況の情報とを含む。Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報は、例えば、１秒間隔で通知される。

Ｓ１２では、ＵＥ １は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報の受信を契機に、ＣＡ実施の可否を判定するＣＡ実施判定処理（判定１）を行う。ＣＡ実施判定処理は、通信バッファに格納されているデータ量やＵＥ １の通信に用いられるアプリケーション属性に基づいて行われる。

Ｓ１３では、ＣＡ実施判定処理において、ＣＡの実施が判定された場合には、ＵＥ １は、非ライセンスバンド内の周波数から使用候補周波数を選択する非ライセンスバンド干渉判定処理（処理１）を行う。非ライセンスバンド干渉判定処理では、ＵＥ １は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に基づいて、非ライセンスバンド内の周波数から使用候補周波数を選択し、使用候補周波数についてセンシングを行い、他の基地局との干渉の有無を判定する。

Ｓ１４では、ＵＥ １は、使用候補周波数での電波の干渉がない場合には、該使用候補周波数で使用要求を送信する。第１実施形態では、使用要求として、ＲＡＣＨ（Random Access CHannel）トリガが用いられる。ＲＡＣＨトリガは、非ライセンスバンドの使用候補周波数で、ブロードバンドで送信される。ブロードバンドで送信されるため、ＲＡＣＨトリガは、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２と周辺基地局３とに届く。

Ｓ１５では、ＲＡＣＨトリガを受信したＳｅｒｖｉｎｇ基地局２が、ＲＡＣＨトリガによって要求された使用候補周波数での接続の可否を判定する非ライセンスバンド接続判定処理（判定２）を行う。

Ｓ１６では、ＲＡＣＨトリガを受信した周辺基地局３が、ＲＡＣＨトリガによって要求された非ライセンスバンドの使用候補周波での接続の可否を判定する非ライセンスバンド接続判定処理（判定３）を行う。

Ｓ１７では、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２、周辺基地局３は、それぞれＲＡＣＨトリガに対するＯＫ応答又はＮＧ応答を、非ライセンスバンドの使用候補周波数で送信し、ＵＥ １は、それぞれのＲＡＣＨトリガの応答を受信する。Ｓ１８では、ＵＥ １は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２、周辺基地局３からのＲＡＣＨトリガの応答に基づいて、使用候補周波数での発信要求の送信の可否を判定する発信判定処理（判定４）を行う。発信判定処理では、受信したＲＡＣＨトリガの応答の中にＮＧ応答が含まれていなければ、非ライセンスバンドの使用候補周波数での発信要求の送信が判定される。

Ｓ１９では、ＵＥ １は、非ライセンスバンドの使用候補周波数で、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２に非ライセンス発信要求を送信する。

Ｓ２０では、非ライセンス発信要求を受信したＳｅｒｖｉｎｇ基地局２は、非ライセンスバンドの使用候補周波数でリファレンス信号（ＲＳ）を発信し始め、非ライセンスバンドを用いたＣＡのサービスを開始する。

Ｓ２１では、ＵＥ １が非ライセンスバンドを用いたＣＡを終了することを判定し、非ライセンスバンドの使用周波数で、非ライセンス停止要求を送信する。

Ｓ２２では、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、非ライセンス停止要求を受信し、非ライセンスバンドの使用周波数での発信の停止を判定する非ライセンス停止判定処理（判定５）を行う。非ライセンス停止判定処理では、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、ＵＥ １の他に非ライセンスバンドの使用周波数を使用しているＵＥ １が存在しないことを確認する。

Ｓ２３では、ＵＥ １の他に非ライセンスバンドの使用周波数を使用しているＵＥ １がいない場合には、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、非ライセンスバンドの該使用周波数でのリファレンス信号（ＲＳ）の発信を停止する。Ｓ２４では、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、ＵＥ １に対してＯＫ応答を返す。

＜装置構成＞
（ＵＥ）
図５は、ＵＥ １のハードウェア構成の一例を示す図である。ＵＥ １は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、ノート型ＰＣ（Personal Computer）等の携帯端末である。ただし、ＵＥ １は、携帯端末に限られず、例えば、デスクトップ型ＰＣ等の据置型の端末であってもよい。

ＵＥ １は、ハードウェア構成要素として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０２、メモリ１０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０４、無線ＲＦ（Radio Frequency）部１０５Ａ、１０５Ｂ、アンテナ１０６Ａ、１０６Ｂを備える。

無線ＲＦ部１０５Ａ、１０５Ｂは、それぞれ、アンテナ１０６Ａ、１０６Ｂと接続している。無線ＲＦ部１０５Ａ、１０５Ｂは、アンテナ１０６Ａ、１０６Ｂを通じて受信した無線信号を電気信号に変換してＣＰＵ １０１に出力したり、ＣＰＵ １０１から入力される電気信号を無線信号に変換してアンテナ１０６Ａ、１０６Ｂを通じて送信したりする。例えば、無線ＲＦ部１０５Ａは、ライセンスバンドを用いるＬＴＥ（Long Term Evolution）等の無線通信方式に則った通信の処理を行う。例えば、無線ＲＦ部１０５Ｂは、非ライセンスバンドを用いるＷｉ Ｆｉ等の無線通信方式に則った通信の処理を行う。

ＤＳＰ １０２は、無線ＲＦ部１０５Ａ、無線ＲＦ部１０５Ｂに対して入出力される電気信号のベースバンド処理を行う。より具体的には、ＤＳＰ １０２は、デジタルアナログ変換、デジタル信号の変調及び復調、符号化及び復号化等を行う。

メモリ１０３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）である。メモリ１０３は、主記憶装置として、ＨＤＤ １０４に格納されているプログラムをロードする記憶領域および作業領域を提供したり、バッファとして用いられたりする記憶装置である。メモリ１０３は、揮発性の記憶装置である。

ＨＤＤ １０４は、補助記憶装置として、ＯＳ（Operating System）、様々なプログラムや、各プログラムの実行に際してＣＰＵ １０１が使用するデータを格納する。ＵＥ １がスマートフォン等の携帯端末である場合には、ＨＤＤ １０４の代わりにフラッシュメモリが備えられてもよい。ＨＤＤ １０４は、例えば、ＣＡ実行プログラムを記憶する。ＣＡ実行プログラムは、非ライセンスバンドの周波数を用いるキャリアアグリゲーションを行うためのプログラムである。

ＣＰＵ １０１は、ＨＤＤ １０５に保持されたＯＳや様々なアプリケーションプログラムをメモリ１０３にロードして実行することによって、様々な処理を実行する。ＣＰＵ １０１は、１つに限られず、複数備えられてもよい。

なお、ＵＥ １のハードウェア構成は、図５に示されるものに限定されず、適宜、追加、置換、削除等の変更が可能である。例えば、ＵＥ １は、図５に示される構成に加えて、ディスプレイ、タッチパネル、スピーカ、マイクロフォン、カメラ等を備えていてもよい。ＵＥ １は、「無線通信装置」の一例である。

また、図５に示される例では、ライセンスバンドと非ライセンスバンドとで、異なる無線ＲＦ部を備えるが、これに限られない。例えば、Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ（ＶＣＯ）を用いて、周波数帯域を調整しながら１つの無線ＲＦ部でライセンスバンドと非ライセンスバンドとの信号を処理するようにしてもよい。

図６は、ＵＥ １の機能構成の一例を示す図である。ＵＥ １は、機能構成として、アプリケーションソフトウェア処理部１１、無線制御部１２、非ライセンス無線制御部１３、非ライセンス無線管理部１４、ＲＦ部１５Ａ、１５Ｂ、データ処理部１６Ａ、１６Ｂ、ＲＡＣＨ処理部１７Ａ、非ライセンスＲＡＣＨ処理部１７Ｂを含む。

ＲＦ部１５Ａ、データ処理部１６Ａ、ＲＡＣＨ処理部１７Ａは、ライセンスバンドの周波数の信号を処理する機能構成である。ＲＦ部１５Ｂ、データ処理部１６Ｂ、ＲＡＣＨ処理部１７Ｂは、非ライセンスバンドの周波数の信号を処理する機能構成である。

ＲＦ部１５Ａ、１５Ｂは、それぞれ、無線信号と電気信号との変換を行う。ＲＦ部１５Ａ、１５Ｂは、それぞれ、無線ＲＦ部１０７Ａ、１０７Ｂに相当する。

データ処理部１６Ａ、１６Ｂ、ＲＡＣＨ処理部１７Ａ、１７Ｂは、ＤＳＰ １０２による処理によって達成される機能構成である。データ処理部１６Ａ、１６Ｂは、それぞれ、ライセンスバンド、非ライセンスバンドの周波数で受信した電波から得られる電気信号からデータを取り出したり、データを電気信号に変換したりする。データ処理部１６Ａ、１６Ｂは、それぞれ、アプリケーションの通信データについては、アプリケーションソフトウェア処理部１１と入出力を行う。

データ処理部１６Ａは、ＲＦ部１５Ａから入力される電気信号から、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を抽出し、抽出したＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を非ライセンス無線制御部１３に出力する。

データ処理部１６Ｂは、非ライセンス無線制御部１３からの非ライセンス発信要求の入力を受け、該発信要求を電気信号に変換して、ＲＦ部１５Ｂを通じて送信する。また、データ処理部１６Ｂは、ＲＦ部１５Ｂから入力される電気信号から非ライセンス発信要求の応答を抽出し、非ライセンス無線制御部１３に出力する。データ処理部１６Ｂは、「無線通信装置」の「接続処理部」の一例である。

ＲＡＣＨ処理部１７Ａ、非ライセンスＲＡＣＨ処理部１７Ｂは、それぞれ、ライセンスバンド、非ライセンスバンドの周波数の受信電波から得られる電気信号から、無線フレーム内の所定位置に格納されるデータを取り出したり、無線フレームの所定位置にデータを格納して電気信号に変換したりする。

非ライセンスＲＡＣＨ処理部１７Ｂは、非ライセンス無線制御部１３からの指示に従って、非ライセンス無線制御部１３によって選択された使用候補周波数の情報を含むＲＡＣＨトリガを作成し、ＲＦ部１５Ｂを通じて送信する。また、非ライセンスＲＡＣＨ処理部１７Ｂは、ＲＦ部１５Ｂを通じて、ＲＡＣＨトリガの応答を受信し、ＲＡＣＨトリガの応答に含まれる情報を無線制御部１３に出力する。非ライセンスＲＡＣＨ処理部１７Ｂは、「無線通信装置」の「送信部」の一例である。

無線制御部１２は、ＣＰＵ １０１の、無線通信処理に係るＯＳのモジュールやミドルウェアの実行によって達成される機能構成である。無線制御部１２は、ライセンスバンドの周波数での通信において、データ処理部１６Ａ、ＲＡＣＨ処理部１７Ａ、データ処理部１６Ｂを制御する。

アプリケーションソフトウェア処理部１１は、ＣＰＵ １０１の所定のアプリケーションの実行によって達成される機能構成である。アプリケーションが通信を行う場合には、アプリケーションソフトウェア処理部１１は、データ処理部１６Ａ、データ処理部１６Ｂとデータの入出力を行う。

非ライセンス無線制御部１３、非ライセンス無線管理部１４は、ＣＰＵ １０１のＣＡ実行プログラムの実行によって達成される機能構成である。非ライセンス無線管理部１４は、データ処理部１６Ａの通信バッファ量、すなわち、ライセンスバンドの周波数での通信の処理負荷を監視する。非ライセンス無線制御部１３から読み出し指示を受けると、非ライセンス無線管理部１４は、データ処理部１６Ａの通信バッファ量を非ライセンス無線制御部１３に出力する。

非ライセンス無線制御部１３は、ＣＡ実施判定処理、非ライセンスバンド干渉判定処理、発信判定処理を行う。非ライセンス無線制御部１３は、データ処理部１６ＡからＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報の入力を受けると、ＣＡ実施判定処理を開始する。ＣＡ実施判定処理では、非ライセンス無線制御部１３は、非ライセンス無線管理部１４からデータ処理部１６Ａの通信バッファ量を取得し、該通信バッファ量が所定の閾値より大きいか否かによって非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡの実施を判定する。

なお、ＣＡ実施判定処理では、データ処理部１６Ａの通信バッファ量の代わりに、アプリケーション種別に基づいてＣＡの実施が判定されてもよい。アプリケーション種別に基づいて非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡの実施が判定される場合には、非ライセンス管理部１４は、アプリケーションソフトウェア処理部１１の実行アプリケーション種別を監視する。非ライセンス無線制御部１３は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報の入力を受けると、非ライセンス無線管理部１４からアプリケーション種別を取得し、予めＣＡ実施を決められたアプリケーション種別であるか否かによって、非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡの実施を判定する。予めＣＡ実施を決められたアプリケーション種別には、例えば、リアルタイム性が望まれるサービスのアプリケーションである。リアルタイム性が望まれるサービスには、例えば、音声通話サービス等がある。

非ライセンス無線制御部１３は、ＣＡ実施判定処理によって非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡの実施を判定すると、非ライセンスバンド干渉判定処理を行う。非ライセンスバンド干渉判定処理では、非ライセンス無線制御部１３は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に基づいて、非ライセンスバンドの周波数の中から使用候補周波数を決定する。非ライセンス無線制御部１３は、非ライセンスバンドの使用候補周波数を決定すると、該使用候補周波数でのＲＡＣＨトリガの発信を非ライセンスＲＡＣＨ処理部１７Ｂに指示する。

非ライセンス無線制御部１３は、非ライセンス処理部１７ＢからＲＡＣＨトリガの応答の入力を受け付けると、発信判定処理を行う。発信判定処理では、非ライセンス無線制御部１３は、例えば、次のランダムアクセスが発生するまでの間、受信するＲＡＣＨトリガの応答を監視し、ＮＧ応答の有無によって、使用候補周波数での発信要求の送信を判定する。使用候補周波数での発信要求の送信を判定した場合には、非ライセンス無線制御部１３は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２に対する非ライセンス発信要求をデータ処理部１６に出力する。データ処理部１６は、ＲＦ部１５Ｂを通じて、使用候補周波数で、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２に対する非ライセンス発信要求を送信する。

また、非ライセンス無線制御部１３は、例えば、アプリケーションからＣＡの停止指示が入力されると、非ライセンス停止要求をデータ処理部１６Ｂに出力する。非ライセンス停止要求は、データ処理部１６Ｂ、無線ＲＦ部１５Ｂを通じて、非ライセンスバンドの使用周波数で、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２に送信される。非ライセンス停止要求の送信の契機は、例えば、データ処理部１６Ａの通信バッファ量が所定の閾値以下になること、ユーザからの停止指示の入力、等である。非ライセンス無線制御部１３は、「無線通信装置」の「制御部」の一例である。

（基地局）
図７は、基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２と周辺基地局３とは、ほぼ同様の構成を有するので、特に区別しない場合には、基地局２として説明する。基地局２は、大型の基地局であっても、フェムトセルのような小型の基地局であってもよい。

基地局２は、ハードウェア構成要素として、ＣＰＵ ２０１、ＤＳＰ ２０２、メモリ２０３、イーサネット（登録商標）インタフェース ２０４、無線ＲＦ部２０５Ａ、２０５Ｂ、アンテナ２０６Ａ、２０６Ｂを備える。ＣＰＵ ２０１、ＤＳＰ ２０２、メモリ２０３、無線ＲＦ部２０５Ａ、２０５Ｂ、アンテナ２０６Ａ、２０６Ｂの説明は、それぞれ、図５のＣＰＵ １０１、ＤＳＰ １０２、メモリ１０３、無線ＲＦ部１０５Ａ、１０５Ｂ、アンテナ１０６Ａ、１０６Ｂと同様であるため説明を省略する。

無線ＲＦ部２０５Ａ及びアンテナ２０６Ａは、ライセンスバンドの周波数の電波に係る処理を行う。無線ＲＦ部２０５Ａ及びアンテナ２０６Ａは、非ライセンスバンドの周波数の電波に係る処理を行う。

イーサネットインタフェース２０４は、例えば、上位装置へ接続するネットワークとのデータ入出力のためのインタフェースである。

メモリ２０３は、ＯＳや基地局用ＣＡ実行プログラムを格納している。基地局用ＣＡ実行プログラムは、非ライセンスバンドを用いるＣＡを実施するためのプログラムである。

なお、基地局２のハードウェア構成は、図７に示されるものに限定されず、適宜、追加、置換、削除等の変更が可能である。例えば、基地局２は、図７に示される構成に加えて、ＨＤＤ等の補助記憶装置を備えていてもよい。Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、「基地局」の一例である。周辺基地局３は、「他の基地局」の一例である。

図８は、基地局２の機能構成の一例を示す図である。基地局２は、機能構成として、データ転送部２１、無線制御部２２、非ライセンス無線制御部２３、非ライセンス無線管理部２４、ＲＦ部２５Ａ、２５Ｂ、データ処理部２６Ａ、２６Ｂ、ＲＡＣＨ処理部２７Ａ、非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂを含む。無線制御部２２、ＲＦ部２５Ａ、２５Ｂ、データ処理部２６Ａ、２６Ｂ、ＲＡＣＨ処理部２７Ａ、非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂについては、図６の無線制御部１２、ＲＦ部１５Ａ、１５Ｂ、データ処理部１６Ａ、１６Ｂ、ＲＡＣＨ処理部１７Ａ、非ライセンスＲＡＣＨ処理部１７Ｂと重複するため説明は省略する。なお、非ライセンス無線管理部２４は、第１実施形態では動作しないため、第１実施形態での説明は省略する。

データ処理部２６Ａは、非ライセンス無線制御部２３からＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報の入力を受け付け、電気信号に変換してＲＦ部２５Ａを通じて送信する。非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂは、ＲＦ部２５Ｂから入力される電気信号からＲＡＣＨトリガを抽出し、非ライセンス無線制御部２３に出力する。また、非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂは、非ライセンス無線制御部２３からＲＡＣＨトリガに対する応答の指示を受けて、該応答を作成し、ＲＦ部２５Ｂを通じて送信する。非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂは、「基地局」の「受信部」の一例である。データ処理部２６Ａは、「基地局」の「通知部」の一例である。

データ処理部２６Ｂは、ＲＦ部２５Ｂから入力される電気信号から非ライセンス発信要求又は非ライセンス停止要求を抽出し、非ライセンス無線制御部２３に出力する。また、データ処理部２６Ｂは、非ライセンス無線制御部２３から非ライセンス発信要求又は非ライセンス停止要求に対する応答の送信指示を受け付け、該応答を生成し、ＲＦ部２５Ｂを通じて送信する。データ処理部２６Ｂは、「基地局」の「応答送信部」の一例である。

非ライセンス無線制御部２３は、所定の周期で定期的にＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を生成し、データ処理部２６Ａに出力する。Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報の生成間隔は、例えば、１秒である。また、非ライセンス無線制御部２３は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に含まれる情報をメモリ２０３の記憶領域に保持している。

ＵＥ １からの非ライセンス発信要求の受信によって、該非ライセンス発信要求を受信した非ライセンスバンドの周波数で発信が開始される場合に、非ライセンス無線制御部２３は、該周波数の使用状況をメモリ２０３内のＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に含まれる情報に反映させる。また、ＵＥ １からの非ライセンス停止要求の受信によって、該非ライセンス発信停止を受信した非ライセンスバンドの周波数で発信が停止された場合に、非ライセンス無線制御部２３は、該周波数の使用状況をメモリ２０３内のＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に含まれる情報に反映させる。

非ライセンス無線制御部２３は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を定期的に送信することに加えて、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に含まれる情報が更新されたことを契機にＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を送信してもよい。

非ライセンス無線制御部３２は、非ライセンスバンド接続判定処理、非ライセンスバンド接続停止処理を行う。

非ライセンス無線制御部２３は、非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７ＢからＲＡＣＨトリガの入力を受け付け、非ライセンスバンド接続判定処理を行う。例えば、ＲＡＣＨトリガには、ＲＡＣＨトリガの送信元であるＵＥ １が接続する基地局、すなわち、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２の基地局ＩＤが含まれている。非ライセンス無線制御部２３は、ＲＡＣＨトリガに含まれる、ＵＥ １が接続する基地局の基地局ＩＤによって、自局が該ＵＥ １に対してＳｅｒｖｉｎｇ基地局であるか、周辺基地局であるかを判定する。ＲＡＣＨトリガのデータ形式については後述される。

自局がＲＡＣＨトリガの送信元であるＵＥ １に対してＳｅｒｖｉｎｇ基地局であると判定した場合には、非ライセンス無線制御部２３は、ＲＡＣＨトリガの使用要求対象の周波数以外の非ライセンスバンドの周波数が使用手続き中であるか否かによって、使用可否を判定する。非ライセンス無線制御部２３は、判定結果を含むＲＡＣＨトリガの応答の送信指示を非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂに出力する。

自局がＲＡＣＨトリガの送信元であるＵＥ １に対して周辺基地局３であると判定した場合には、非ライセンス無線制御部２３は、ＲＡＣＨトリガの使用要求対象の非ライセンスバンドの周波数が使用手続き中であるか否かによって、使用可否を判定する。非ライセンス無線制御部２３は、判定結果を含むＲＡＣＨトリガの応答の送信指示を非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂに出力する。

非ライセンス無線制御部２３は、データ処理部２６Ｂから非ライセンス発信要求の入力を受け付けると、該非ライセンス発信要求の受信周波数でＲＳ信号の発信を開始し、ＣＡサービスを開始する。また、非ライセンス無線制御部２３は、発信を開始した非ライセンスバンドの周波数の使用状況をＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に反映する。

非ライセンス無線制御部２３は、データ処理部２６Ｂから非ライセンス停止要求を受け付けると、非ライセンスバンド接続停止処理を行う。非ライセンスバンド接続停止処理では、非ライセンス無線制御部２３は、非ライセンス停止要求の送信元のＵＥ １以外に停止要求対象の非ライセンスバンドの周波数を用いるＵＥ １の有無に応じて、該周波数での発信停止を判定する。発信停止を判定した場合には、非ライセンス無線制御部２３は、該周波数での発信を停止する。非ライセンス無線制御部２３は、判定結果又は停止処理結果を含む非ライセンス停止要求の応答の送信指示をデータ処理部２６Ｂに出力する。また、非ライセンス無線制御部２３は、発信を停止した非ライセンスバンドの周波数の使用状況をＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に反映する。非ライセンス無線制御部２３は、「基地局」の「制御部」、「判定部」、「発信制御部」の一例である。

＜やり取りされる情報＞
図９は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に含まれる情報の一例を示す図である。Ｃａｐａｂｌｉｔｙ情報には、例えば、送信元の情報としてＳｅｒｖｉｎｇ基地局２の基地局ＩＤ、非ライセンスバンド内の発信可能な周波数の情報、自局での非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報が含まれる。

非ライセンスバンド内の発信可能な周波数は、国ごと、地域ごとに決められている。例えば、日本では、省令により非ライセンスバンドの屋外での使用が禁止されているが、非ライセンスバンドの所定の周波数については屋外での使用が認められている。ＵＥ １は、非ライセンスバンド内の周波数の情報を有しているが、そのうちいずれの周波数が使用可能であるのかについての情報を有していない。そのため、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報によって非ライセンスバンド内の発信可能な周波数をＵＥ １に通知する。

例えば、非ライセンスバンド内の発信可能な周波数の情報、非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報は、図９に示されるような表形式でＣａｐａｂｌｉｔｙ情報に格納される。非ライセンスバンド内の周波数の使用状況（表中「発信」）が、いずれの周波数についても×である場合に、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２で非ライセンスバンドが使用されていないことが示される。

Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２から、ライセンスバンド内の現在通信に用いられている周波数でブロードキャストで送信される。なお、図９に示されるＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報は一例であって、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に含まれる情報は、図９に示される例のものに限定されない。

図１０は、ＲＡＣＨトリガに含まれる情報の一例を示す図である。ＲＡＣＨトリガには、送信元の情報としてＵＥ １のＩＤ、接続する基地局ＩＤ、接続要求に関する制御情報が含まれる。ＲＡＣＨトリガは、「使用要求」の一例である。

ＵＥ １のＩＤには、例えば、端末に固有に割り当てられる識別番号である、ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）、Ｐ−ＴＭＳＩ（Packet-Temporary MSI）等のいずれかが用いられる。接続する基地局ＩＤは、ＵＥ １のＳｅｒｖｉｎｇ基地局の基地局ＩＤである。接続要求に関する制御情報には、例えば、ＵＥ １の能力情報が含まれる。ＵＥ １の能力情報は、例えば、ＮＡＳ（Non-Access-Stratum） ＵＥ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒとしてコアネットワーク側に接続するために必要な端末情報が含まれる。

ＲＡＣＨトリガは、ＵＥ １によって選択された非ライセンスバンドの使用候補周波数で、すなわち、ＲＡＣＨトリガの使用要求対象の周波数で、ブロードキャストで、送信される。ＲＡＣＨトリガは、ライセンスバンドで従来から用いられるＲＡＣＨ信号と同様に、無線フレーム内の端末と基地局との間で予め決められたＲＡＣＨ領域のタイムスロット、周波数スロット、符号スロットを用いて行われる。

ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、個別無線リンクが存在しない場合にデータ、制御情報の伝送用に使用されるアップリンク（ＵＬ）のトランスポートチャネルである。例えば、図１０に示される例のＲＡＣＨトリガに含まれるＵＥ １のＩＤ、接続する基地局ＩＤ、接続要求に関する制御情報は、ＲＡＣＨ領域内のＲＡＣＨメッセージ部のデータ部分に格納される。

なお、ＲＡＣＨトリガを送信するための無線フレーム内の領域（タイムスロット、周波数スロット、符号スロット）は、予め端末と基地局間で決められていなくてもよい。予め端末と基地局間で決められている領域を用いてＲＡＣＨトリガを送信する場合には、周波数スロット等が予め決められているので、受信側の基地局は、受信したＲＡＣＨトリガから使用要求対象の周波数（無線フレームの中心周波数）を推定することが可能である。

しかしながら、無線フレーム内のＲＡＣＨトリガの送信に用いる領域が、端末と基地局間で予め決められていない場合には、受信側の基地局は、受信したＲＡＣＨトリガから使用要求対象の周波数（無線フレームの中心周波数）を推定することができなくなる。そのため、無線フレーム内のＲＡＣＨトリガの送信に用いる領域が、端末と基地局間で予め決められていない場合には、ＵＥ １は、ＲＡＣＨトリガに使用要求対象の周波数（使用候補周波数）の情報を含める。なお、図１０に示されるＲＡＣＨトリガに含まれる情報は一例であって、図１０に示される例のものに限定されない。

図１１は、ＲＡＣＨトリガ応答に含まれる情報の一例を示す図である。ＲＡＣＨトリガ応答には、宛先の情報としてＵＥ ＩＤ、送信元の情報として基地局ＩＤ、判定結果が含まれる。

判定結果は、送信元である基地局における非ライセンスバンド接続判定処理の判定結果である。判定結果には、ＯＫ又はＮＧのいずれかが含まれる。判定結果にＯＫが含まれるＲＡＣＨトリガ応答を、以降、ＯＫ応答と称する。判定結果にＮＧが含まれるＲＡＣＨトリガ応答を、以降、ＮＧ応答と称する。

ＲＡＣＨトリガ応答は、基地局２からＲＡＣＨトリガの送信元であるＵＥ １へ、ＲＡＣＨトリガの使用要求対象の非ライセンスバンドの周波数（使用候補周波数）でユニキャストで送信される。なお、図１１に示されるＲＡＣＨトリガ応答に含まれる情報は一例であって、図１１に示される例のものに限定されない。

＜処理の流れ＞
図１２は、ＵＥ １によって実行されるＣＡ実施判定処理のフローチャートの一例である。ＣＡ実施判定処理は、図４中のＳ１２の「判定１」に相当する処理である。図１２に示される処理は、ＵＥ １がＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を受信すると開始される。以降、ＵＥ １において実行される処理のフローチャートの説明では、非ライセンス無線制御部１３を主体として説明するが、その実体はＣＰＵ １０１である。

ＯＰ１では、非ライセンス無線制御部１３は、データ処理部１６Ａの通信バッファ量が所定の閾値Ａより大きいか否かを判定する。データ処理部１６Ａの通信バッファ量が所定の閾値Ａより多い場合には（ＯＰ１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ２に進む。データ処理部１６Ａの通信バッファ量が所定の閾値Ａ以下の場合には（ＯＰ１：ＮＯ）、処理がＯＰ３に進む。

ＯＰ２では、データ処理部１６Ａの通信バッファ量が所定の閾値Ａより大きいので、非ライセンス無線制御部１３は、非ライセンスバンドを用いるＣＡの実行を判定する。その後、図１２に示される処理が終了する。

ＯＰ３では、データ処理部１６Ａの通信バッファ量が所定の閾値Ａ以下であるので、非ライセンス無線制御部１３は、非ライセンスバンドを用いるＣＡを実行しないことを判定する。

なお、ＣＡ実施判定処理が、データ処理部１６Ａの通信バッファ量ではなく、通信アプリケーションの種別に基づいて行われる場合には、ＯＰ１において、非ライセンス無線制御部１３は、通信アプリケーション種別が所定のアプリケーション種別であるか否かを判定する。通信アプリケーション種別が所定のアプリケーション種別である場合には、処理がＯＰ２に進む。通信アプリケーション種別が所定のアプリケーション種別でない場合には、処理がＯＰ３に進む。

図１３は、ＵＥ １によって実行される非ライセンスバンド干渉判定処理のフローチャートの一例である。非ライセンスバンド干渉判定処理は、図４中のＳ１３の「処理１」に相当する処理である。図１３に示される処理は、ＣＡ実施判定処理によって、非ライセンスバンドを用いるＣＡの実施が判定された場合に開始される。

ＯＰ１１では、非ライセンス無線制御部１３は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２のＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を確認する。次に処理がＯＰ１２に進む。

ＯＰ１２では、非ライセンス無線制御部１３は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は非ライセンスバンドのいずれかの周波数でＲＳ信号を発信中であるか否かを判定する。この判定は、例えば、図９に示されるＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報の場合には、非ライセンスバンドの周波数の「発信」の項がいずれも×であるか否かを判定することによって行われる。Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２が非ライセンスバンドのいずれかの周波数でＲＳ信号を発信中である場合には（ＯＰ１２：ＹＥＳ）、処理がＯＰ１３に進む。Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２がいずれの非ライセンスバンドの周波数でもＲＳ信号を発信していない場合には（ＯＰ１２：ＮＯ）、処理がＯＰ１４に進む。

ＯＰ１３では、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２が非ライセンスバンドのいずれかの周波数でＲＳ信号を発信中であるので、非ライセンス無線制御部１３は、該発信中の非ライセンスバンドの周波数を使用することを決定する。その後、図１３に示される処理が終了する。発信中の非ライセンスバンドの周波数を使用する場合には、干渉の有無等を判定しなくともよいので、ライセンス無線制御部１３は、ＣＡを開始する。

ＯＰ１４以降は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２がいずれの非ライセンスバンドの周波数でもＲＳ信号を発信していない場合の、ＣＡに用いる非ライセンスバンド内の使用候補周波数を選択する処理である。

ＯＰ１４では、非ライセンス無線制御部１３は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報で発信可能とされる非ライセンスバンド内の周波数の中から、最も低い周波数を使用候補周波数として選択する。次に処理がＯＰ１５に進む。

ＯＰ１５では、非ライセンス無線制御部１３は、使用候補周波数についてセンシングを行う。非ライセンスバンドのチャネルのセンシングは、データ処理部１６Ｂによって行われ、非ライセンス無線制御部１３は、センシング結果を受信する。使用候補周波数で電波を発信する基地局がＵＥ １の周辺に存在する場合には、センシングにより、該使用候補周波数で受信電波が検知される。使用候補周波数で電波を発信する基地局がＵＥ １の周辺に存在しない場合には、センシングが行われる所定期間中、該使用候補周波数で受信電波は検知されない。次に処理がＯＰ１６に進む。

ＯＰ１６では、非ライセンス無線制御部１３は、周辺基地局３が使用候補周波数で発信中であるか否かを判定する。この判定は、ＯＰ１５のセンシング結果に基づいて行われる。使用候補周波数で発信中の周辺基地局３が存在する場合には（ＯＰ１６：ＹＥＳ）、処理がＯＰ１８に進む。使用候補周波数で発信中の周辺基地局３が存在しない場合には（ＯＰ１６：ＮＯ）、処理がＯＰ１７に進む。

ＯＰ１７では、使用候補周波数で発信中の周辺基地局３が存在していないので、非ライセンス無線制御部１３は、使用候補周波数でＲＡＣＨトリガを送信することを非ライセンスＲＡＣＨ処理部１７Ｂに指示する。その後、非ライセンスＲＡＣＨ処理部１７ＢからＲＡＣＨトリガが送出される。その後、図１３に示される処理が終了する。

ＯＰ１８では、使用候補周波数で発信中の周辺基地局３が存在しており、使用候補周波数で発信した場合には干渉が発生するので、非ライセンス無線制御部１３は、非ライセンスバンド内の発信可能な周波数の中から、現在の使用候補周波数の次に低い周波数を新たに使用候補周波数として選択する。その後、新たな使用候補周波数ルについて、ＯＰ１５から処理が繰り返し行われる。

なお、図１３に示される例では、使用候補周波数として、非ライセンスバンド内の使用可能な周波数の中から、低い周波数から選択されるが、これに限られず、例えば、高い周波数から選択されてもよいし、ランダムに選択されてもよい。

図１４は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２によって実行される非ライセンスバンド接続判定処理のフローチャートの一例である。非ライセンスバンド接続判定処理は、図４におけるＳ１５の「判定２」の処理に相当する。図１４に示される処理は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２がＵＥ １からのＲＡＣＨトリガを受信すると開始される。以降、基地局２において実行される処理のフローチャートの説明では、非ライセンス無線制御部２３を主体として説明するが、その実体はＣＰＵ ２０１である。なお、ＲＡＣＨトリガの送信元であるＵＥ １に対して自局がＳｅｒｖｉｎｇ基地局であるか周辺基地局であるかは、ＲＡＣＨトリガに含まれる接続する基地局ＩＤを参照することによって判定される（図１０参照）。

ＯＰ２１では、非ライセンス無線制御部２３は、ＲＡＣＨトリガの使用要求対象の周波数、すなわち、使用候補周波数以外の周波数について使用手続き中であるか否かを判定する。ＲＡＣＨトリガは、ＵＥ １の非ライセンスバンド干渉判定処理（図１３参照）によって選択された使用候補周波数で送信される。したがって、使用候補周波数は、ＲＡＣＨトリガの受信周波数から取得される。又は、ＲＡＣＨトリガに使用候補周波数の情報が含まれている場合には、ＲＡＣＨトリガに含まれる情報から使用候補周波数が取得される。

使用候補周波数以外の非ライセンスバンドの周波数について使用手続き中である場合には（ＯＰ２１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ２２に進む。使用候補周波数以外の非ライセンスバンドの周波数について使用手続きが行われていない場合には（ＯＰ２１：ＮＯ）、処理がＯＰ２３に進む。

ＯＰ２２では、使用候補周波数以外の非ライセンスバンドの周波数について使用手続き中であるので、非ライセンス無線制御部２３は、使用候補周波数の使用要求に対して使用拒否を判定する。例えば、非ライセンス無線処理部２３は、１つのＲＡＣＨトリガの処理中に別のＲＡＣＨトリガを受信した場合には、先に受信したＲＡＣＨトリガの処理を優先し、後から受信したＲＡＣＨトリガについては処理しないためである。

非ライセンス無線制御部２３は、ＮＧ応答のＲＡＣＨトリガ応答の送信を非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂに指示する。その後、非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂによって、ＲＡＣＨトリガ応答が送信され、図１４に示される処理が終了する。

ＯＰ２３では、使用候補周波数以外の非ライセンスバンドの周波数について使用手続き中ではないので、非ライセンス無線制御部２３は、使用候補周波数の使用要求に対して使用許可を判定する。非ライセンス無線制御部２３は、ＯＫ応答のＲＡＣＨトリガ応答の送信を、非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂに指示するする。その後、非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂによって、ＲＡＣＨトリガ応答が送信され、図１４に示される処理が終了する。

図１５は、周辺基地局３によって実行される非ライセンスバンド接続判定処理のフローチャートの一例である。図１５に示される非ライセンスバンド接続判定処理は、図４におけるＳ１６の「判定３」の処理に相当する。図１５に示される処理は、基地局がＲＡＣＨトリガを受信し、該ＲＡＣＨトリガに含まれる接続する基地局ＩＤが自局のものでなく、ＲＡＣＨトリガの送信元のＵＥ １に対して自局が周辺基地局であることを判定すると開始される。

ＯＰ３１では、非ライセンス無線制御部２３は、ＲＡＣＨトリガの使用要求対象の非ライセンスバンドの周波数、すなわち、使用候補周波数について使用手続き中であるか否かを判定する。使用候補周波数について使用手続き中である場合には（ＯＰ３１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ３２に進む。使用候補周波数について使用手続き中でない場合には（ＯＰ３１：ＮＯ）、処理がＯＰ３３に進む。

ＯＰ３２では、使用候補周波数について使用手続き中であるので、非ライセンス無線制御部２３は、使用候補周波数の使用要求に対して使用不可を判定し、ＮＧ応答のＲＡＣＨトリガ応答の送信を、非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂに指示するする。その後、非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂによって、ＲＡＣＨトリガ応答が送信され、図１５に示される処理が終了する。

ＯＰ３３では、使用候補周波数について利用手続き中でないので、非ライセンス無線制御部２３は、使用候補周波数の使用要求に対して使用許可を判定し、ＯＫ応答のＲＡＣＨトリガ応答の送信を、非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂに指示するする。その後、非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂによって、ＲＡＣＨトリガ応答が送信され、図１５に示される処理が終了する。

図１６は、ＵＥ １によって実行される発信判定処理のフローチャートの一例である。発信判定処理は、図４におけるＳ１８の「判定４」に相当する処理である。図１６に示される処理は、ＵＥ １がＲＡＣＨトリガ応答を受信すると開始される。

ＯＰ４１では、非ライセンス無線制御部１３は、処理が開始されてから所定時間経過するまで、ＲＡＣＨトリガ応答を受信する。所定時間は、例えば、次のランダムアクセスが発生するまでである。Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２の他に周辺基地局３が存在する場合には、ＵＥ １は、ＲＡＣＨトリガ応答を少なくとも２つは受信することになる。次に処理がＯＰ４２に進む。

ＯＰ４２では、非ライセンス無線制御部１３は、受信したＲＡＣＨトリガ応答の中にＮＧ応答であるものが含まれるか否かを判定する。受信したＲＡＣＨトリガ応答の中にＮＧ応答であるものが含まれる場合には（ＯＰ４２：ＹＥＳ）、処理がＯＰ４３に進む。受信したＲＡＣＨトリガ応答がすべてＯＫ応答である場合には（ＯＰ４２：ＮＯ）、処理がＯＰ４５に進む。

ＯＰ４３では、受信したＲＡＣＨトリガ応答の中にＮＧ応答であるものが含まれるので、非ライセンス無線制御部１３は、使用候補周波数の使用不可を判定する。次に処理がＯＰ４４に進む。

ＯＰ４４では、非ライセンス無線制御部１３は、非ライセンスバンド内の発信可能な周波数の中から、現在の使用候補周波数の次に低い周波数を新たな使用候補周波数として選択する。次に処理が図１３のＯＰ１５に進み、新たな使用候補周波数について、非ライセンスバンド干渉判定処理から処理が行われる。

ＯＰ４５では、受信したＲＡＣＨトリガ応答がすべてＯＫ応答であるので、使用候補周波数について干渉がないことが示されるので、非ライセンス無線制御部２３は、使用候補周波数でのＳｅｒｖｉｎｇ基地局２に対する非ライセンス発信要求の送信をデータ処理部１６Ｂに指示する。その後、データ処理部１６Ｂは、非ライセンス発信要求を送信し、図１６に示される処理が終了する。

図１７は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２によって実行される非ライセンスバンド接続停止処理のフローチャートの一例である。非ライセンスバンド接続停止処理は、図４のＳ２２における「判定５」に相当する処理である。図１７に示される処理は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２がＵＥ １から非ライセンス停止要求を受信すると開始される。

ＯＰ５１では、非ライセンス無線制御部２３は、停止要求対象の非ライセンスバンドの周波数を使用する他のＵＥ １の有無を判定する。停止要求対象の非ライセンスバンドの周波数は、非ライセンス停止要求の受信周波数から取得される。

停止要求対象の非ライセンスバンドの周波数を使用する他のＵＥ １が存在する場合には（ＯＰ５１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ５２に進む。停止要求対象の非ライセンスバンドの周波数を使用するＵＥ １が存在しない場合には（ＯＰ５１：ＮＯ）、処理がＯＰ５３に進む。

ＯＰ５２では、停止要求対象の非ライセンスバンドの周波数を使用する他のＵＥ １が存在するので、非ライセンス無線制御部２３は、該非ライセンスバンドの周波数での発信を継続する。その後、図１７に示される処理が終了する。

ＯＰ５３では、停止要求対象の非ライセンスバンドの周波数を使用する他のＵＥ １が存在しないので、非ライセンス無線制御部２３は、該非ライセンスバンドの周波数の発信の停止を判定し、データ処理部２６Ｂに発信停止と停止要求に対する応答の送信とを指示する。その後、図１７に示される処理が終了する。

＜第１実施形態の作用効果＞
第１実施形態では、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を用いて、自局の非ライセンスバンド内の発信可能な周波数の情報と、非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報とをＵＥ １に通知する。ＵＥ １は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に基づいて、現在使用されていない非ライセンスバンド内の周波数から使用候補周波数を選択する。これによって、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２と周辺基地局３とが互いに電波の届かない範囲に位置し、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２と周辺基地局３とのセルが重複する場合でも、非ライセンスバンドでの電波干渉を回避することができる。

例えば、ＵＥ １がセンシングを行った際には使用候補周波数について周辺基地局３の使用が検出されないものの、ＵＥ １がＳｅｒｖｉｎｇ基地局２に該使用候補周波数で発信要求を送信するまでの間に、周辺基地局３が他のＵＥ １から該周波数で発信要求を受信し、該周波数の使用手続きを行うことがある。この場合には、非ライセンスバンドの該使用候補周波数での電波干渉が発生する。第１実施形態では、ＵＥ １は、ＲＡＣＨトリガを用いて、各基地局に対して非ライセンスバンドの使用候補周波数で使用要求を行う。該使用候補周波数について周辺基地局３が使用手続き中である場合には、該使用要求に対する判定結果がＮＧとなり、該使用候補周波数は使用されない。これによって、非ライセンスバンドの干渉を回避することができる。

第１実施形態では、通信サービスが終了した場合には、ＵＥ １は、非ライセンス停止要求を送信し、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は該停止要求を受信した後に、他のＵＥ １による停止要求対象の非ライセンスバンドの周波数の使用の有無を確認してから該周波数の発信を停止する。これによって、ＵＥ １による非ライセンスバンドの周波数での通信の終了に伴う他のＵＥ １の非ライセンスバンドの該周波数での通信への影響を回避することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、ＵＥ １ではなく、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２がＣＡの実施の判定を行う。第２実施形態では、第１実施形態と重複する説明は省略される。

図１８は、第２実施形態に係る無線通信システム１００における処理のシーケンスの一例を示す図である。第２実施形態においても、無線通信システム１００の構成は、第１実施形態と同様である。また、ＵＥ １、基地局２のハードウェア構成及びソフトウェア構成も第１実施形態と同様である。前提として、ＵＥ １とＳｅｒｖｉｎｇ基地局２との間では、ライセンスバンドの所定周波数での通信が行われていることとする。

Ｓ３１では、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、ＵＥ １との通信に用いられているライセンスバンドの周波数で、定期的にＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報をブロードキャスト送信によってＵＥ １に通知する。

Ｓ３２では、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報の送信を契機に、非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡ実施の可否を判定するＣＡ実施判定処理（判定１）を行う。Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２によるＣＡ実施判定処理も、第１実施形態のＵＥ １によるＣＡ実施判定処理と同様に、通信バッファに格納されているデータ量や通信に用いられるアプリケーション属性に基づいて行われる。

Ｓ３３では、ＣＡ実施判定処理において、非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡ実施が判定された場合には、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、ＵＥ １にＣＡ開始の指示を送信する。Ｓ３４以降の処理は、第１実施形態の図４のＳ１３以降の処理と同様である。

第２実施形態では、基地局２の非ライセンス無線管理部２４は、データ処理部２６Ａの通信バッファ量、すなわち、ライセンスバンドの周波数での通信の処理負荷を監視する。また、非ライセンス無線管理部２４は、非ライセンス無線制御部２３から読み出し指示を受けると、データ処理部２６Ａの通信バッファ量を非ライセンス無線制御部２３に出力する。

非ライセンス無線制御部２３は、データ処理部２６ＡからＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報の送信の通知を受けると、ＣＡ実施判定処理を開始する。ＣＡ実施判定処理では、非ライセンス無線制御部２３は、非ライセンス無線管理部２４からデータ処理部２６Ａの通信バッファ量を取得し、該通信バッファ量が所定の閾値より大きいか否かによって、非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡの実施を判定する。

図１９は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２によって実行されるＣＡ実施判定処理のフローチャートの一例である。ＣＡ実施判定処理は、図１８中のＳ２２の「判定１」の処理に該当する。図１９に示される処理は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２がＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を送信すると開始される。

ＯＰ６１では、非ライセンス無線制御部２３は、データ処理部２６Ａの通信バッファ量が所定の閾値Ｂより大きいか否かを判定する。データ処理部２６Ａの通信バッファ量が所定の閾値Ｂより多い場合には（ＯＰ６１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ６２に進む。データ処理部２６Ａの通信バッファ量が所定の閾値Ｂ以下の場合には（ＯＰ６１：ＮＯ）、処理がＯＰ６４に進む。

ＯＰ６２では、データ処理部２６Ａの通信バッファ量が所定の閾値Ｂより大きいので、非ライセンス無線制御部２３は、非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡの実施を判定する。次に処理がＯＰ６３に進む。

ＯＰ６３では、非ライセンス無線制御部２３は、ＵＥ １に対する非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡ実施の通知をデータ処理部２６Ａに指示する。その後、データ処理部２６Ａは、ＵＥ １に対して非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡ実施の通知を送信し、図１９に示される処理が終了する。ＵＥ １がＣＡ実施の通知を受信すると、非ライセンスバンド干渉判定処理を開始する。

ＯＰ６４では、データ処理部２６Ａの通信バッファ量が所定の閾値Ｂ以下であるので、非ライセンス無線制御部２３は、非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡを実行しないことを判定する。その後、図１９に示される処理が終了する。

第２実施形態によれば、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２のライセンスバンドの周波数での通信に係る処理負荷に応じて、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２が発端となって、非ライセンスバンドを用いたＣＡを実施することができる。なお、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、ＵＥ １とＳｅｒｖｉｎｇ基地局２とが、それぞれで、非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡの実施を判定し、非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡ開始の発端となってもよい。

＜第３実施形態＞
第３実施形態では、ＵＥ １は、非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡを実施する際に、周辺基地局３に対して、ＣＡで使用する非ライセンスバンドの周波数での発信不可又は発信不可解除の通知を行う。第３実施形態では、第１実施形態と重複する説明は省略される。

図２０は、第３実施形態に係る無線通信システム１００における処理のシーケンスの一例を示す図である。第３実施形態においても、無線通信システム１００の構成は、第１実施形態と同様である。また、ＵＥ １、基地局２のハードウェア構成及びソフトウェア構成も第１実施形態と同様である。前提として、ＵＥ １とＳｅｒｖｉｎｇ基地局２との間では、ライセンスバンドの所定周波数での通信が行われていることとする。

Ｓ５１からＳ５８までの処理は、第１実施形態の図４のＳ１１からＳ１８までの処理と同様である。

Ｓ５９では、ＵＥ １は発信判定処理（判定４）において選択した非ライセンスバンドの使用候補周波数での発信要求の送信を判定した場合に、該発信要求をＳｅｒｖｉｎｇ基地局２に送信する。

Ｓ６０では、ＵＥ １は、発信判定処理（判定４）において選択した非ライセンスバンドの使用候補周波数で、非ライセンス発信不可要求を周辺基地局３に送信する。非ライセンス発信不可要求を受信すると、周辺基地局３は、以降、ＵＥ １から非ライセンスバンドの該使用候補周波数での非ライセンス発信不可解除の通知を受信するまで、非ライセンスバンドの該使用候補周波数での発信を行わない。

以降、Ｓ６１からＳ６５の処理は、第1実施形態の図４のＳ２０からＳ２４の、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２の非ライセンスバンドの発信処理、ＵＥ １とＳｅｒｖｉｎｇ基地局２の非ライセンスバンドの接続停止処理、と同様である。

Ｓ６６では、ＵＥ １は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２から非ライセンス停止要求に対するＯＫ応答を受信すると、停止要求対象の周波数で、非ライセンス発信不可解除を周辺基地局３に送信する。

非ライセンス発信不可要求及び解除の通知は、ＵＥ １の非ライセンス無線制御部１３の指示によって、ＵＥ １の非ライセンスＲＡＣＨ処理部１７Ｂによって生成され、非ライセンスバンド内の発信不可要求対象の周波数で送信される。

図２１は、第３実施形態に係る非ライセンス発信不可要求のフォーマットの一例を示す図である。第３実施形態では、ＲＡＣＨトリガ、ＲＡＣＨトリガ応答、非ライセンス発信不可要求、非ライセンス発信不可解除について、共通のフォーマットが用いられる。共通フォーマットには、接続する基地局ＩＤ、送信元の情報としてＵＥ ＩＤ、接続要求に関する制御情報が含まれる。

ＲＡＣＨトリガ、ＲＡＣＨトリガ応答、非ライセンス発信不可要求、非ライセンス発信不可解除について、共通のフォーマットが用いられるため、接続要求に関する制御情報には、メッセージ種別を示すコードが含まれる。

例えば、メッセージ種別コードは、接続要求に関する制御情報の先頭３ビットであり、以下の通りに設定される。メッセージ種別コード「０００」は、非ライセンス使用要求（ＲＡＣＨトリガ）であることを示す。メッセージ種別コード「００１」は、非ライセンス発信不可要求であることを示す。メッセージ種別コード「０１０」は、非ライセンス発信不可解除であることを示す。メッセージ種別コード「１１１」は、非ライセンス使用要求応答（ＯＫ）であることを示す。メッセージ種別コード「１１０」は、非ライセンス使用要求応答（ＮＧ）であることを示す。ただし、メッセージ種別コードの設定はこれに限定されない。

ＲＡＣＨトリガ、非ライセンス発信不可要求、非ライセンス発信不可解除は、ＵＥ １が選択した非ライセンスバンドの使用候補周波数でブロードキャストで送信される。ＲＡＣＨトリガ、非ライセンス発信不可要求、非ライセンス発信不可解除は、無線フレーム内の、端末と基地局間で予め決められたＲＡＣＨ領域のタイムスロット、周波数スロット、符号スロットで送信される。なお、ＲＡＣＨトリガ、非ライセンス発信不可要求、非ライセンス発信不可解除の送信に用いられる無線フレーム内の領域は、予め決められていなくてもよい。この場合には、接続要求に関する制御情報に、対象となる周波数の情報が含まれる。

非ライセンス発信不可要求、非ライセンス発信不可解除を受信した基地局２は、接続する基地局ＩＤが自局のものでない場合に、すなわち、自局が周辺基地局である場合に、非ライセンスバンドの発信不可対象のチャネルを、以降、発信不可又は発信許可に設定する。また、接続する基地局ＩＤが自局のものである場合には、すなわち、自局がＳｅｒｖｉｎｇ基地局である場合には、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、非ライセンス発信不可要求、非ライセンス発信不可解除を廃棄する。

第３実施形態では、ＵＥ １がＣＡで使用する非ライセンスバンド発信不可要求又は発信不可解除の通知を行うことによって、ＵＥ １がＣＡを行っている間に、周辺基地局３によって、ＣＡで使用している非ライセンスバンドの周波数での発信が行われることを抑制することができる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態では、非ライセンス発信不可要求、非ライセンス発信不可解除を受信した場合に、各基地局２は非ライセンス発信不可要求、非ライセンス発信不可解除の対象となる周波数をＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に反映させる。第４実施形態では、第３実施形態と重複する説明は省略される。

図２２は、第４実施形態に係る無線通信システム１００における処理のシーケンスの一例を示す図である。第４実施形態においても、無線通信システム１００の構成は、第１実施形態と同様である。また、ＵＥ １、基地局２のハードウェア構成及びソフトウェア構成も第１実施形態と同様である。前提として、ＵＥ １とＳｅｒｖｉｎｇ基地局２との間では、ライセンスバンドの所定周波数での通信が行われていることとする。

Ｓ７１では、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、定期的にＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を送信する。第４実施形態では、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報には、非ライセンスバンド内の発信可能な周波数の情報、自局の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報に加えて、他の基地局の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報が含まれる。

Ｓ７２では、第３実施形態の図２０のＳ５２と同様に、ＵＥ１は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を受信して、ＣＡ実施判定処理（判定１）を行い、非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡの実施を判定する。

Ｓ７３では、ＵＥ １は、非ライセンスバンド干渉判定処理（処理１Ｂ）を行い、非ライセンスバンドの使用候補周波数を選択する。第４実施形態の非ライセンスバンド干渉判定処理は、他の基地局の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報を含むＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に基づいて行われる。非ライセンスバンド干渉判定処理の詳細は、後述される。

Ｓ７４〜Ｓ７９では、第３実施形態の図２０のＳ５４〜Ｓ５９と同様に、ＵＥ １はＲＡＣＨトリガを送信し、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２、周辺基地局３は、非ライセンスバンド接続判定処理（判定２、判定３）を行い、ＲＡＣＨトリガ応答を返信する。ＵＥ １は、ＲＡＣＨトリガ応答に基づいて、発信判定処理（判定４）を行い、非ライセンスバンドの使用候補周波数で、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２に発信要求を送信する。

Ｓ８０では、第３実施形態の図２０のＳ６０と同様に、ＵＥ １は、非ライセンス発信要求対象の非ライセンスバンドの周波数について、非ライセンス発信不可要求を送信する。Ｓ８１では、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は、発信不可要求を受信し、非ライセンスバンドの該周波数について発信を開始する。

Ｓ８２では、周辺基地局３は、非ライセンス発信不可要求を受信し、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に、非ライセンス発信不可要求の対象のチャネルが他の基地局によって発信中であることを反映させる（処理２）。これによって、周辺基地局３が他のＵＥ １に対してＳｅｒｖｉｎｇ基地局２として動作する場合に、該他のＵＥ １には、非ライセンス発信不可要求の対象のチャネルが他の基地局によって発信中であることが含まれるＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報が通知される。該他のＵＥ １が非ライセンスバンドを用いた通信を行う際には、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に基づいて、使用候補から非ライセンス発信不可要求の対象の周波数を外すこととなり、非ライセンスバンドの使用候補周波数の選択を容易にすることができる。

Ｓ８３からＳ８６では、第３実施形態の図２０のＳ６２からＳ６５と同様に、ＵＥ １が非ライセンス停止要求を送信し、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２が停止要求対象の非ライセンスバンドの周波数について発信を停止して応答を返す。

Ｓ８７では、ＵＥ １は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２から非ライセンス停止要求のＯＫ応答を受信し、非ライセンス発信不可解除を送信する。

Ｓ８８では、周辺基地局３は、非ライセンス発信不可解除を受信し、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に、Ｓ８２において他の基地局によって発信中であることが記録された非ライセンス発信不可要求の対象の周波数について、いずれの基地局によっても発信中でないことを反映させる（処理３）。

第４実施形態では、周辺基地局３の非ライセンスＲＡＣＨ処理部２７Ｂは、非ライセンス発信不可要求及び解除を電気信号から抽出し、非ライセンス無線制御部２３に出力する。周辺基地局３の非ライセンス無線制御部２３は、非ライセンス発信不可要求又は解除の入力を受け付けると、非ライセンス発信不可要求又は解除内の接続する基地局ＩＤが自局のものでない場合に、図２２のＳ８２、Ｓ８８のように、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報の更新を行う。

図２３は、第４実施形態に係るＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に含まれる情報の一例を示す図である。第４実施形態では、Ｃａｐａｂｌｉｔｙ情報には、送信元の情報としてＳｅｒｖｉｎｇ基地局２の基地局ＩＤ、自局の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報、非ライセンスバンド内の発信可能な周波数の情報に加えて、他の基地局の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報が含まれる。

例えば、自局の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報、非ライセンスバンド内の発信可能な周波数の情報、他の基地局の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報は、図２３に示されるような表形式でＣａｐａｂｌｉｔｙ情報に格納される。非ライセンス無線制御部２３は、自局の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報、非ライセンスバンド内の発信可能な周波数の情報、他の基地局の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報について、いずれも「○」となっている周波数の中から、使用候補周波数を選択する。

図２４は、第４実施形態に係る、ＵＥ １によって実行される非ライセンスバンド干渉判定処理のフローチャートの一例である。図２４に示される非ライセンスバンド干渉判定処理は、図２２のＳ７３の「処理１Ｂ」の処理に相当する。図２４に示される処理は、ＣＡ実施判定処理によって、非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡの実施が判定された場合に開始される。

ＯＰ７１では、非ライセンス無線制御部１３は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２のＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報を確認する。次に処理がＯＰ７２に進む。

ＯＰ７２では、非ライセンス無線制御部１３は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２は非ライセンスバンド内のいずれかの周波数でＲＳ信号を発信中であるか否かを判定する。Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２が非ライセンスバンド内のいずれかの周波数でＲＳ信号を発信中である場合には（ＯＰ７２：ＹＥＳ）、処理がＯＰ７３に進む。Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２が非ライセンスバンド内のいずれの周波数でもＲＳ信号を発信していない場合には（ＯＰ７２：ＮＯ）、処理がＯＰ７４に進む。

ＯＰ７３では、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２が非ライセンスバンド内のいずれかの周波数でＲＳ信号を発信中であるので、非ライセンス無線制御部１３は、該発信中の非ライセンスバンドの周波数を使用することを決定する。その後、図２４に示される処理が終了する。発信中の非ライセンスバンドの周波数を使用する場合には、干渉の有無等を判定しなくともよいので、ライセンス無線制御部１３は、ＣＡを開始する。

ＯＰ７４以降は、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２が非ライセンスバンド内のいずれの周波数でもＲＳ信号を発信していないので、非ライセンスバンドの周波数を用いるＣＡを実施するために、非ライセンスバンド内の使用候補周波数を選択する処理である。

ＯＰ７４では、非ライセンス無線制御部１３は、発信可能で、且つ、他の基地局が発信中でない非ライセンスバンドの周波数の中から、最も低い周波数を使用候補周波数として選択する。より具体的には、非ライセンス無線制御部１３は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報において、自局の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報、非ライセンスバンド内の発信可能な周波数の情報、他の基地局の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報について、いずれも「○」となっている周波数の中から、最も低い周波数を使用候補周波数として選択する。次に処理がＯＰ７５に進む。

ＯＰ７５〜ＯＰ７８の処理は、第１実施形態に係る非ライセンスバンド干渉判定処理である図１３のＯＰ１５〜ＯＰ１８と同様である。非ライセンス無線制御部１３は、使用候補周波数についてセンシングを行い、周辺基地局３の使用の有無を判定して、周辺基地局３の使用がない場合に、使用候補周波数でＲＡＣＨトリガの送信を行う。

第４実施形態では、周辺基地局３が非ライセンス発信不可要求及び解除を受信した場合に、発信不可要求対象の非ライセンスバンドの周波数についての情報をＣａｐａｂｉｌｉｔｙ情報に反映する。また、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報は、他の基地局の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報を含む。これによって、ＵＥ １は、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報から、他の基地局である周辺基地局３の非ライセンスバンド内の周波数の使用状況の情報を取得することができ、使用候補周波数の選択対象から予め周辺基地局３の発信中の周波数を除外することができる。したがって、第４実施形態によれば、ＣＡに用いる非ライセンスバンドの周波数の選択を容易にすることができる。

＜第５実施形態＞
第１実施形態から第４実施形態では、ＵＥ １が、非ライセンスバンドをＣＡで用いる際の非ライセンスバンドの干渉を回避する方法について説明されている。第５実施形態では、ＵＥ １がライセンスバンドの通信から非ライセンスバンドの通信へと周波数をシフトする際の非ライセンスバンドの干渉を回避する方法について説明される。第５実施形態では、第１実施形態と重複する説明は省略される。

第５実施形態では、ＵＥ １は、ＲＡＣＨトリガのＯＫ応答を受信すると、ライセンスバンドから非ライセンスバンドへと周波数をシフトする。

図２５は、第５実施形態に係る、ＵＥ １によって実行される発信判定処理のフローチャートの一例である。図２５に示される発信判定処理は、例えば、第１実施形態の図４におけるＳ１８の「判定４」に相当する処理である。図２５に示される処理は、ＵＥ １がＲＡＣＨトリガ応答を受信すると開始される。

ＯＰ８１では、非ライセンス無線制御部１３は、処理が開始されてから所定時間経過するまで、ＲＡＣＨトリガ応答を受信する。所定時間は、例えば、次のランダムアクセスが発生するまでである。Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２の他に周辺基地局３が存在する場合には、ＵＥ １は、ＲＡＣＨトリガ応答を少なくとも２つは受信することになる。次に処理がＯＰ８２に進む。

ＯＰ８２では、非ライセンス無線制御部１３は、受信したＲＡＣＨトリガ応答のＮＧ応答であるものが含まれるか否かを判定する。受信したＲＡＣＨトリガ応答の中にＮＧ応答のものが含まれる場合には（ＯＰ８２：ＹＥＳ）、処理がＯＰ８３に進む。受信したＲＡＣＨトリガ応答がすべてＯＫ応答である場合には（ＯＰ８２：ＮＯ）、処理がＯＰ８５に進む。

ＯＰ８３では、受信したＲＡＣＨトリガ応答の中にＮＧ応答であるものが含まれるので、非ライセンス無線制御部１３は、使用候補周波数の使用不可を判定する。次に処理がＯＰ８４に進む。

ＯＰ８４では、非ライセンス無線制御部１３は、現在の使用候補周波数の次に低い周波数を、新たな使用候補周波数として選択する。次に処理が図１３のＯＰ１５に進み、新たな使用候補周波数について、非ライセンスバンド干渉判定処理から処理が行われる。

ＯＰ８５では、受信したＲＡＣＨトリガ応答がすべてＯＫ応答であり、使用候補周波数での電波干渉がないことが示されるので、非ライセンス無線制御部１３は、現在通信で用いているライセンスバンドの周波数から、非ライセンスバンドの使用候補周波数へシフトすることを判定する。次に処理がＯＰ８６に進む。

ＯＰ８６では、非ライセンス無線制御部１３は、非ライセンスバンドの使用候補周波数について、Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局２へ非ライセンス発信要求の送信をデータ処理部１６Ｂに指示する。その後、データ処理部１６Ｂは、非ライセンスバンドの使用候補周波数について非ライセンス発信要求を送信し、図２５に示される処理が終了する。

ＵＥ １が図２５に示されるような発信判定処理を行うことによって、ライセンスバンドから非ライセンスバンドへの周波数のシフトが行われる際でも、非ライセンスバンドでの電波干渉を回避することができる。

なお、ＵＥ １が、ＶＣＯを備え、ＶＣＯによって周波数帯域を調整しながら１つの無線ＲＦ部でライセンスバンドと非ライセンスバンドとの信号を処理する場合には、ライセンスバンドから非ライセンスバンドへの周波数のシフトの処理は、非ライセンス無線制御部１３が、ＶＣＯを制御し、ＲＦ部１５ＡからＲＦ部１５Ｂへと処理主体を切り替えることによって行われる。

＜記録媒体＞
コンピュータその他の機械、装置（以下、コンピュータ等）に上記いずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。

ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ＤＡＴ、８ｍｍテープ、フラッシュメモリなどのメモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスク、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等がある。さらに、ＳＳＤ（Solid State Drive）は、コンピュータ等から取り外し可能な記録媒体としても、コンピュータ等に固定された記録媒体としても利用可能である。

１ ＵＥ（User Equipment）
２ Ｓｅｒｖｉｎｇ基地局
３ 周辺基地局
１１ アプリケーションソフトウェア処理部
１２、２２ 無線制御部
１３、２３ 非ライセンス無線制御部
１４、２４ 非ライセンス無線管理部
１５Ａ、１５Ｂ、２５Ａ、２５Ｂ ＲＦ部
１６Ａ、１６Ｂ、２６Ａ、２６Ｂ データ処理部
１７Ｂ、２７Ｂ 非ライセンスＲＡＣＨ処理部
２１ データ転送部
１０１、２０１ ＣＰＵ
１０２、２０２ ＤＳＰ
１０３、２０３ メモリ
１０４ ＨＤＤ

Claims (9)

1. 所定のライセンスバンド及び非ライセンスバンドの周波数で無線通信可能な無線通信装置と、前記所定のライセンスバンド及び前記非ライセンスバンドの周波数で前記無線通信装置と無線通信可能な基地局と、を含む無線通信システムであって、
   前記基地局は、
   前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を管理する制御部と、
   前記所定のライセンスバンド内の周波数で、前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を前記無線通信装置に通知する通知部と、
   を備え、
   前記無線通信装置は、
   前記基地局から、前記所定のライセンスバンド内の周波数で、前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を受信する受信部と、
   前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況に基づいて、前記非ライセンスバンド内の使用されていない周波数を使用候補周波数として選択する制御部と、
   前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数で、前記基地局に発信要求を送信する接続処理部と、
   を備え、
   前記無線通信装置の前記接続処理部は、
   前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数を用いて、前記基地局に対して前記発信要求を送信するとともに、前記非ライセンスバンドの周波数で無線通信可能な他の基地局に対して前記使用候補周波数での無線信号の発信を禁止する発信不可要求を送信し、
   前記使用候補周波数での無線信号の発信が停止された場合に、前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数を用いて前記他の基地局に対して前記使用候補周波数での発信禁止を解除する発信不可解除通知を送信する、
   無線通信システム。
2. 前記無線通信装置は、
   前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数で、前記使用候補周波数についての使用要求を送信する送信部を、
   さらに備え、
   前記基地局は、
   前記無線通信装置から、前記非ライセンスバンド内の前記使用候補周波数で、前記使用候補周波数についての使用要求を受信する受信部と、
   前記使用候補周波数の発信に係る処理が実行中である場合には、前記使用要求に対する使用拒否の応答を、前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数で、前記無線通信装置に送信する応答送信部と、
   をさらに備え、
   前記無線通信装置の前記接続処理部は、
   前記基地局及び前記非ライセンスバンドの周波数で無線通信可能な他の基地局のいずれの基地局からも前記使用要求に対する使用拒否の応答が受信されない場合に、前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数で、前記基地局に発信要求を送信する、
   請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記基地局の前記制御部は、
   前記他の基地局と通信を行う第２の無線通信装置から前記発信不可要求を受信した場合に、前記使用候補周波数について自局以外の基地局によって使用中であることを記憶部に記録し、
   前記基地局の前記通知部は、
   前記記憶部に基づいて、自局及び自局以外の基地局による前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を、前記所定のライセンスバンド内の周波数を用いて、前記無線通信装置に通知する、
   請求項１又は２に記載の無線通信システム。
4. 前記無線通信装置の前記制御部は、
   前記所定のライセンスバンド内の周波数での通信に係るデータ処理量が所定値より大きくなった場合に、前記非ライセンスバンドの周波数での通信の実施を判定し、前記非ライセンスバンドの使用候補周波数の選択を行う、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信システム。
5. 前記基地局は、
   前記所定のライセンスバンド内の周波数での通信に係るデータ処理量が所定値より大きくなった場合に、前記非ライセンスバンドの周波数での通信の実施を判定し、前記無線通信装置に対して前記非ライセンスバンドの周波数での通信の開始を通知する判定部、
   をさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
6. 前記無線通信装置の前記接続処理部は、前記発信要求により無線信号の発信が開始された前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数について、該発信の停止を要求する発信停止要求を送信し、
   前記基地局は、
   前記発信停止要求を受信した場合に、前記無線通信装置以外に前記使用候補周波数での通信を行う無線通信装置が存在しない場合に、前記使用候補周波数での無線信号の発信の停止処理を行う発信制御部をさらに備える、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の無線通信システム。
7. 所定のライセンスバンド及び非ライセンスバンドの周波数で、基地局と無線通信可能な無線通信装置であって、
   前記基地局から、前記所定のライセンスバンド内の周波数で、前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を受信する受信部と、
   前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況に基づいて、前記非ライセンスバンド内の使用されていない周波数を使用候補周波数として選択する制御部と、
   前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数で、前記基地局に発信要求を送信する接続処理部と、
   を備え、
   前記無線通信装置の前記接続処理部は、
   前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数を用いて、前記基地局に対して前記発信要求を送信するとともに、前記非ライセンスバンドの周波数で無線通信可能な他の基地局に対して前記使用候補周波数での無線信号の発信を禁止する発信不可要求を送信し、
   前記使用候補周波数での無線信号の発信が停止された場合に、前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数を用いて前記他の基地局に対して前記使用候補周波数での発信禁止を解除する発信不可解除通知を送信する、
   無線通信装置。
8. 所定のライセンスバンド及び非ライセンスバンドの周波数で、無線通信装置と無線通信可能な基地局であって、
   前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を管理する制御部と、
   前記所定のライセンスバンド内の周波数で、前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を前記無線通信装置に通知する通知部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記非ライセンスバンドの周波数で無線通信可能な他の基地局と通信を行う第２の無線通信装置から、前記非ライセンスバンド内の第１の周波数での無線信号の発信を禁止する発信不可要求を受信した場合に、前記第１の周波数について自局以外の基地局によって使用中であることを記憶部に記録し、
   前記通知部は、
   前記記憶部に基づいて、自局及び自局以外の基地局による前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を、前記所定のライセンスバンド内の周波数を用いて、前記無線通信装置に通知する、
   基地局。
9. 所定のライセンスバンド及び非ライセンスバンドの周波数で無線通信可能な無線通信装置と、前記所定のライセンスバンド及び前記非ライセンスバンドの周波数で前記無線通信装置と無線通信可能な基地局と、を含む無線通信システムにおいて、
   前記基地局が、
   前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を管理し、
   前記所定のライセンスバンド内の周波数で、前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を前記無線通信装置に通知し、
   前記無線通信装置が、
   前記基地局から、前記所定のライセンスバンド内の周波数で、前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況を受信し、
   前記非ライセンスバンド内の周波数の使用状況に基づいて、前記非ライセンスバンド内の使用されていない周波数を使用候補周波数として選択し、
   前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数で、前記基地局に発信要求を送信する、
   無線通信方法であって、
   前記無線通信装置が、
   前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数を用いて、前記基地局に対して前記発信要求を送信するとともに、前記非ライセンスバンドの周波数で無線通信可能な他の基地局に対して前記使用候補周波数での無線信号の発信を禁止する発信不可要求を送信し、
   前記使用候補周波数での無線信号の発信が停止された場合に、前記非ライセンスバンドの前記使用候補周波数を用いて前記他の基地局に対して前記使用候補周波数での発信禁
   止を解除する発信不可解除通知を送信する、
   無線通信方法。

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