JP6695993B2 - 非免許帯域を使用するための無線信号伝送装置及び方法 - Google Patents

Description

本実施例が属する技術分野は、非免許帯域を使用するための無線信号を伝送する装置及び方法に関する。

この部分に記述された内容は、単に本発明の実施例の背景情報を提供するに留まり、従来の技術を構成するものではない。

無線信号が使用される周波数帯域は免許帯域（Licensed Band）と非免許帯域（Unlicensed Band）に分けられる。免許帯域は、通信事業者が費用を支払うことにより、国から権限が与えられた周波数帯域である。

非免許帯域は、コストを支払う必要がなく国から権限の付与を受ける必要のない周波数帯域である。非免許帯域のうちの５ギガヘルツ（GHz）帯は、主にワイファイ（Wireless Fidelity、WiFi）信号によって使用される。

最近、３ＧＰＰなどの標準化団体では、第４世代移動通信（Fourth Generation Mobile Communication）のロング・ターム・エボリューション（Long Term Evolution、LTE）信号を伝送するために非免許帯域を使用するＬＡＡの技術について議論している。ＬＡＡ技術は、免許帯域と非免許帯域の搬送波（Carrier）を集成（Aggregation）し、非免許帯域を補助帯域として使用する無線伝送技術である。

通信事業者が非免許帯域を使用してロング・ターム・エボリューション信号を伝送すると、非免許帯域では、ワイファイ信号とロング・ターム・エボリューション信号間の干渉（Interference）が発生する問題がある。

さらに大きな問題は、信号間の干渉を越えてワイファイ信号を伝送できないようになる問題である。理由は、ワイファイ信号とロング・ターム・エボリューション信号との間の通信方式の違いからである。

ワイファイ信号の通信は、限られた無線リソースの競合を抑制するために、キャリア検知多重アクセス（Carrier Sense Multiple Access、CSMA）方式を使用する。この方式は信号を伝送する前に搬送波を検出してチャンネルの使用如何を確認する。チャンネルが使用される場合は伝送を待機し、チャネルが使用されない場合は、無線信号を伝送することになる。この方法を言う前に聞く（Listen Before Talk、LBT）方式とも呼ばれている。

ロング・ターム・エボリューション信号の通信は直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing、OFDM）方式を使用する。この方式は信号を複数個に直交する狭帯域の副搬送波に変調させて多重化する方式である。チャンネルを検出するプロセスなしに複数のユーザーは無線信号を同時に伝送することができる。したがってロング・ターム・エボリューション信号がチャンネルを使用する場合はワイファイ信号は伝送待機のみして無線信号を伝送できなくなる。

このような問題点を解決するために、通信事業者は非免許帯域を使用してロング・ターム・エボリューション信号を伝送するために免許サポート接続（License-Assisted Access、ＬＡＡ）方式を利用しようとする。ここで、免許サポート接続方式は、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）信号に話す前に聞く（ＬＢＴ）方式を適用したものである。

通信事業者は、標準化が開始された第５世代移動通信（Fifth Generation Mobile Communication）信号を非免許帯域で使用しようとする。しかし、第５世代移動通信信号を非免許帯域ですぐに使用するには問題がある。第４世代移動通信信号の最大周波数帯域幅は、ワイファイ信号の最大周波数帯域幅よりも狭い、もしくは同じである。しかし、第５世代移動通信信号の最大周波数帯域幅は、ワイファイ信号の最大周波数帯域幅よりも広い、もしくは同じである可能性が高い。

免許サポート接続（ＬＡＡ）方式は、移動通信信号の最大周波数帯域幅がワイファイ信号の最大周波数帯域幅よりも狭い、もしくは同じであることを前提に具現されており、移動通信信号の最大周波数帯域幅がワイファイ信号の最大周波数帯域幅よりも広い場合は、これを処理できないという問題が発生する。

以上で言及した問題点を解決した非免許帯域を使用するための無線信号伝送装置及び方法は、まだ具現されていないのが実情である。

本発明の発明者は、異なる最大周波数帯域幅を有する無線信号の間に非免許帯域を使用する場合はワイヤレス信号間の狭帯域干渉が発生するという問題点を認識し、最大周波数帯域幅が広い無線信号の一部のみに免許サポート接続方式を適用しようとする。

本発明の実施例は、非免許帯域の複数のチャンネルの中から無線信号の最大周波数帯域幅を含むことができる一部のチャンネルを選択し、一部のチャンネルに免許サポート接続方式を適用することにより、ワイファイ信号の最大周波数帯域幅よりも広い最大周波数帯域幅を有する無線信号及びワイファイ信号の間の狭帯域干渉を効果的に回避することに発明の主な目的がある。

本発明に明示されていないもう一つの目的は、下記の詳細な説明及びその効果から容易に推測することができる範囲内でさらに考慮することができる。

本実施例の一側面によると、第１の最大周波数帯域幅を有する無線信号（以下、第１の無線信号と称する）と、第２の最大周波数帯域幅を有する無線信号（以下、第２の無線信号と称する）との間の干渉を回避しながら、第１の周波数帯域および/または第２の周波数帯域を使用するための無線信号伝送装置において、前記第２の周波数帯域の複数のチャンネルの中から前記第１の最大周波数帯域幅の少なくとも一部を含むことができるＭ（Ｍは自然数）個のチャンネルを選択するチャンネル選択部（Channel Selection Unit）と、前記Ｍ個のチャンネルのうちの少なくとも１つのチャネルが前記第１の無線信号または前記第２の無線信号によって使用されているかどうかを同時または異時に判断する可用チャンネル判断部（Available Channel Determination Unit）、及び前記少なくとも１つのチャネルが、前記第１の無線信号及び前記第２の無線信号によって使用されていない場合には、前記第１の無線信号を前記第１の周波数帯域および/または前記少なくとも１つのチャネルを使用して無線信号受信装置に伝送する無線信号伝送部（Radio Signal Transmission Unit）と、を含み、前記第１の最大周波数帯域幅が前記第２の最大周波数帯域幅よりも広い、もしくは同じであることを特徴とする無線信号伝送装置を提供する。

本実施例の他側面によると、第１の最大周波数帯域幅を有する無線信号（以下、第１の無線信号と称する）と、第２の最大周波数帯域幅を有する無線信号（以下、第２の無線信号と称する）との間の干渉を回避しながら第１の周波数帯域および/または第２の周波数帯域を使用するための無線信号伝送装置が無線信号を伝送する方法において、前記第２の周波数帯域の複数のチャンネルの中から前記第１の最大周波数帯域幅の少なくとも一部を含むことができるＭ（Ｍは自然数）個のチャンネルを選択するプロセスと、前記Ｍ個のチャンネルのうちの少なくとも１つのチャネルが前記第１の無線信号または前記第２の無線信号によって使用されているかどうかを同時または異時に（concurrently or nonconcurrently）判断するプロセス、および前記少なくとも１つのチャネルが前記第１の無線信号及び前記第２の無線信号によって使用されていない場合には前記第１の無信号を前記第１の周波数帯域および/または前記少なくとも１つのチャネルを使用して無線信号受信装置に伝送するプロセスと、を含み、前記第１の最大周波数帯域幅が前記第２の最大周波数帯域幅よりも広い、もしくは同じであることを特徴とする無線信号伝送方法を提供する。

以上で説明したように、本発明の実施形態によると、非免許帯域の複数のチャンネルの中から無線信号の最大周波数帯域幅を含むことができる一部のチャンネルを選択し、一部のチャンネルに免許サポート接続方式を適用することにより、ワイファイ信号の最大周波数帯域幅よりも広い最大周波数帯域幅を有する無線信号及びワイファイ信号との間の狭帯域干渉を効果的に回避することができる効果がある。

本発明の実施例は、非免許帯域の複数のチャンネルの中から無線信号の最大周波数帯域幅を含むことができる一部のチャンネルを選択することにより、一部のチャンネルに免許サポート接続方式を適用することができる効果がある。

本発明の実施例は、非免許帯域の複数のチャンネルの中から選択された一部のチャンネルに同時または異時に免許サポート接続方式を適用することにより、可変的な無線リソースの状況において無線信号及びワイファイ信号との間の狭帯域干渉を効果的に回避することができる効果がある。

本発明の実施例は、第１の無線信号を伝送するために、一部のチャンネルを使用している間に他のチャンネルの可用如何を再度判断して使用することにより、時間的な面で複数のチャンネルを効率的に使用できる効果がある。

本発明の実施例は、使用していたチャンネルの可用如何を再度判断し、使用していたチャンネルを再度利用したり、無線リソースのスケジューリング部にチャンネル状況情報を通知することで、無線リソース使用の効率を極大化させる効果がある。

ここで明示的に言及されていない効果であっても、本発明の技術的特徴によって期待できる以下の明細書で記載された効果及びその暫定的な効果は、本発明の明細書に記載されたのと同様に扱われる。

本発明の一実施形態に係る無線信号伝送装置を例示したブロック図である。 本発明の一実施形態に係る無線信号伝送方法を例示したフローチャートである。 本発明の実施例に係る第２の周波数帯域の複数のチャンネルを例示した図である。 本発明の実施例に係る第２の周波数帯域の複数のチャンネルを例示した図である。 本発明の実施例に係る第２の周波数帯域の複数のチャンネルを例示した図である。 本発明の実施例に係る第２の周波数帯域の複数のチャンネルを例示した図である。

以下、本発明を説明するにあたり、関連する公知機能についてはこの分野の技術者に自明な事項として本発明の要旨を不必要に曖昧にするものと判断される場合にはその詳細な説明を省略し、本発明の一部の実施例を例示的な図面を使用して詳細に説明する。

本明細書に記載された実施例は、無線通信システムに使用することができる。

無線通信システムは、少なくとも一つの基地局（Base Station、BS）と、少なくとも一つの端末（User Equipment、UE）を含む。各基地局は特定の地理的領域であるセル（Cell）に対して通信サービスを提供する。セルは、さらに多数の領域であるセクタ（Sector）に分割することができる。基地局から端末への通信をダウンリンクといい、端末から基地局への通信をアップリンクという。

基地局は、端末と通信するステーション（Station）であり、ｅＮＢ（evolved-NodeB）、基地局送受信器（Base Transceiver System、BTS）、アクセスポイント（Access Point）等、他の名称で呼ばれる場合がある。

端末は、ネットワークと通信する装置であり、移動局（Mobile Station、MS）、移動端末（Mobile Terminal）、ユーザー端末（User Terminal、UT）、加入者支局（Subscriber Station、SS）、無線機器（Wireless Device）、携帯情報端末機（Personal Digital Assistant、PDA）、無線モデム（Wireless Modem）、そして携帯機器（Handheld Device）などの他の名称で呼ばれる場合がある。

無線通信システムには、様々な多元接続（Multiple Access）伝送技術が適用される。多元接続は、コード、周波数、時間、およびスペースなどを複数のユーザーが共同で使用するための技術である。多元接続は、固定割り当てアプローチ方式と動的割り当てアプローチ方式に分けられる。

固定割り当てアプローチ方式の例としては、コード分割多元接続（Code Division Multiple Access、CDMA）方式、周波数分割多元接続（Frequency Division Multiple Access、FDMA）方式、時分割多元接続（Time Division Multiple Access、TDMA）方式、直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access、OFDMA）方式などがあるが、これに限定されるものではない。

動的割り当てアプローチ方式の例としては、キャリア検知多元接続（Carrier Sense Multiple Access、CSMA）方式などがあるが、これに限定されるものではない。

無線通信システムには、双方向通信のための様々な二重化（Duplexing）技術が適用される。二重化技術の例としては、周波数分割二重化（Frequency Division Duplexing、FDD）、時分割二重化（Time Division Duplexing、TDD）などがあるが、これに限定されるものではない。

無線通信システムには、多重アンテナ技術が適用される。多重アンテナは、アンテナの構成に基づいて、単一伝送アンテナ単一受信アンテナ（Single Input Single Output、SISO）、単一伝送アンテナ多重受信アンテナ（Single Input Multiple Output、SIMO）、多重伝送アンテナ単一受信アンテナ（Multiple Input Single Output 、MISO）、および多重伝送アンテナ多重受信アンテナ（Multiple Input Multiple Output、MIMO）に分けられる。伝送アンテナは、１つの信号またはストリームを伝送するために使用される物理的または論理的アンテナを意味する。受信アンテナは、１つの信号またはストリームを受信するために使用される物理的または論理的なアンテナを意味する。

無線通信システムは、信号伝送のために１つの帯域幅を使用することができる。たとえば、第２世代移動通信信号は、２００キロヘルツ（ＫＨｚ）ないし１.２５メガヘルツ（ＭＨｚ）の帯域幅を使用する。第３世代移動通信信号は、５メガヘルツ（ＭＨｚ）ないし１０メガヘルツ（ＭＨｚ）の帯域幅を使用する。第４世代移動通信信号は、２０メガヘルツ（ＭＨｚ）を使用する。

無線通信システムが無線ＬＡＮ信号が伝送されている周波数帯域で移動通信信号を伝送しようとする場合は、移動通信信号と無線ＬＡＮ信号との間の干渉が発生する場合がある。特に移動通信信号の帯域幅と無線ＬＡＮ信号の帯域幅が互いに異なる場合は帯域幅の差による狭帯域干渉を効果的に処理するための無線信号伝送装置が必要である。

以下では、移動通信信号と無線ＬＡＮ信号との間の干渉を効果的に処理できる無線信号伝送装置を説明する。ここで、無線信号伝送装置は、無線通信システムの一部として具現する。

図１は、本発明の一実施形態に係る無線信号伝送装置を例示したブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る無線信号伝送装置１００は、チャンネル選択部（Channel Selection Unit、１１０）、可用チャンネル判断部（Available Channel Determination Unit、１２０）、および無線信号伝送部（Radio Signal Transmission Unit、１３０）を含む。

無線信号伝送装置１００は、無線信号、例えば、移動通信信号を無線信号受信装置２００に伝送する装置である。無線信号伝送装置１００は無線信号受信装置２００と接続する。無線信号伝送装置１００は無線通信システムの基地局である場合があり、無線信号受信装置２００は無線通信システムの端末である場合がある。その逆も可能である。説明の便宜のために、無線信号伝送装置１００のダウンリンクにおける無線信号の伝送過程を例に挙げて説明するが、アップリンクにも適用が可能である。

無線信号伝送装置１００は、第１の周波数帯域および/または第２の周波数帯域を使用し、第１の最大周波数帯域幅を有する無線信号（以下、第１の無線信号と称する）を伝送する。無線信号伝送装置１００は、第２の周波数帯域の複数のチャンネルの中から一部のチャンネルを選択し、一部のチャンネルに免許サポート接続（ＬＡＡ）方式を適用する。これにより、第１の無線信号と第２の最大周波数帯域幅を有する無線信号（以下、第２の無線信号と称する）との間での干渉を回避することができる。

第１の無線信号は、第４世代移動通信（Fourth Generation Mobile Communication）信号または第５世代移動通信（Fifth Generation Mobile Communication）信号である場合があり、第２の無線信号は、ワイファイ（Wireless Fidelity、WiFi）信号である場合があるが、これに限定されるものではない。

第１の無線信号は、第１の周波数帯域および/または第２の周波数帯域にて直交周波数分割多重化（Orthogonal Frequency Division Multiplexing、OFDM）方式により動作する場合があり、第２の無線信号は、第２の周波数帯域にてキャリア検知多重アクセス（Carrier Sense Multiple Access、CSMA）方式により動作する場合があるが、これに限定されるものではない。

第１の周波数帯域は免許帯域（Licensed Band）である場合があり、第２の周波数帯域は５ギガヘルツ（GHz）帯の非免許帯域（Unlicensed Band）である場合があるが、これに限定されるものではない。

第１の最大周波数帯域幅は、第２の最大周波数帯域幅よりも広い、もしくは同じである。例えば、第１の最大周波数帯域幅は、１００メガヘルツ（ＭＨｚ）であり、第２の最大周波数帯域幅は、２０メガヘルツ（ＭＨｚ）である場合があるが、これに限定されるものではない。

チャンネル選択部１１０は、第２の周波数帯域の複数のチャンネルの中から一部を選択するためのユニット（Unit）である。チャンネル選択部１１０は、複数のチャンネルの中から第１の最大周波数帯域幅の少なくとも一部を含み得るＭ（Ｍは自然数）個のチャンネルを選択する。例えば、第１の最大周波数帯域幅が１００メガヘルツ（ＭＨｚ）であり、チャネルの帯域幅が２０メガヘルツ（ＭＨｚ）である場合は５つのチャンネルを選択することができる。一方、チャンネル選択部１１０は１つないし４つのチャンネルを選択することもできる。

チャンネル選択部１１０は、第２の周波数帯域の複数のチャンネルの中から第１の最大周波数帯域幅の少なくとも一部を含み得るＭ（Ｍは自然数）個の連続したチャンネルを選択することができる。例えば、図３を参照すると、連続的なチャンネル１ないしチャンネル５の中から連続的なチャンネル２ないしチャンネル４を選択することができる。もしくは、チャンネル選択部１１０は、不連続的なチャンネルを選択することもできる。例えば、連続的なチャンネル１ないしチャンネル５の中から不連続的なチャンネル１、チャンネル３、およびチャネル４を選択することができる。

可用チャンネル判断部１２０は、第２の周波数帯域の複数のチャンネルの中からチャンネルが使用可能かどうかを判断するためのユニットである。可用チャンネル判断部１２０は、選択されたＭ個のチャンネルのうちの少なくとも１つのチャネルが第１の無線信号または第２の無線信号によって使用されているかどうかを判断する。可用チャンネル判断部１２０は、少なくとも１つのチャネルが使用されているかどうかを同時または異時に判断することができる。例えば、図３を参照すると可用チャンネル判断部１２０は、３つのチャンネル（チャンネル２ないしチャンネル４）が第１の無線信号または第２の無線信号によって使用されているかどうかを同時（時間ｔ２）に判断することができる。一方、図５を参照すると可用チャンネル判断部１２０は、チャネル４及びチャネル２を異時（時間ｔ１１、時間ｔ１２）にそれぞれ判断することもできる。

可用チャンネル判断部１２０は、第１の無線信号が少なくとも１つのチャネルを使用できていない場合には、既設定された可用チャンネル判断周期以降に少なくとも１つのチャネルが第１の無線信号または第２の無線信号により使用されているかどうかを判断することができる。

可用チャンネル判断周期は、チャネルが使用されているかどうかを再度判断する周期である。可用チャンネル判断周期は事前に設定される。可用チャンネル判断周期は通信データに基づいて推定された任意の数値または技術の規定による数値である。可用チャンネル判断周期はシステムの設計に合わせて設定された数値として変更が可能である。例えば、図５を参照すると可用チャンネル判断周期は時間ｔ９ないし時間ｔ１１までの時間である。時間ｔ９ないし時間ｔ１１までの時間は、２０マイクロ秒（μs）より長い、もしくは同じになるように設定することがあるが、これに限定されるものではない。

可用チャンネル判断部１２０は、第１の無線信号が第１の無線信号の伝送に使用されたチャネルと同一のチャネルを引き続きまたは間歇的に使用する場合は、既設定されたチャンネル使用時間以降に、少なくとも１つのチャネルが第１の無線信号または第２の無線信号によって使用されているかどうかを判断することができる。例えば、図６を参照すると可用チャンネル判断部１２０は、第１の無線信号の伝送に使用されたチャネル３を引き続き使用する場合は、チャンネル３が第１の無線信号または第２の無線信号によって使用されているかどうかを判断することができる。

チャンネルの使用時間は、第１の無線信号または第２の無線信号がチャネルを使用できるように設定した時間である。チャンネル使用時間は事前に設定される。チャンネルの使用時間は、通信データに基づいて推定した任意の数値または技術の規定による数値である場合がある。チャンネルの使用時間は、システムの設計に合わせて設定された数値として変更が可能である。例えば、図３を参照するとチャンネルの使用時間は、時間ｔ３から時間ｔ４までの時間である。時間ｔ３から時間ｔ４までの時間は、１ミリ秒（ｍｓ）から１０ミリ秒（ｍｓ）に設定する場合があるが、これに限定されるものではない。

無線信号伝送部１３０は、第１の無線信号を第２の周波数帯域の複数のチャネルのうちの少なくとも１つのチャネルおよび/または第１の周波数帯を使用して無線信号受信装置２００に伝送するためのユニットである。無線信号伝送部１３０は、第２の周波数帯域の少なくとも１つのチャネルが第１の無線信号及び第２の無線信号によって使用されていない場合には、第１の無線信号を無線信号受信装置２００に伝送する。無線信号伝送部１３０は、可用チャンネル判断部１２０によって判断された第２の周波数帯域の少なくとも１つのチャネルおよび/または第１の周波数帯を使用して第１の無線信号を無線信号受信装置２００に伝送する。

図３に示すように、無線信号伝送部１３０は３つのチャンネル（チャンネル２ないしチャンネル４）が第１の無線信号及び第２の無線信号によって使用されていない場合に（時間ｔ２）、第１の無線信号を第１の周波数帯域及び３つのチャンネル（チャンネル２ないしチャンネル４）を使用して無線信号受信装置に伝送することができる。または図４に示すように、第１の無線信号を第１の周波数帯域及び１つのチャンネル（チャンネル３）を使用して無線信号受信装置に伝送することもできる。

無線信号伝送部１３０は、第１の無線信号を第１の周波数帯域および/または少なくとも一つ以上のチャネルの搬送波（Carrier）を集成（Aggregation）して無線信号受信装置に伝送することができる。搬送波集成（Carrier Aggregation、CA）は、無線通信システムが広帯域幅を提供する際に提供しようとする広帯域幅よりも狭い帯域幅を有する一つ以上の要素搬送波（Component Carrier、CC）をまとめて広帯域幅を設定する技術である。搬送波集成は同種または異種のネットワーク間での適用が可能である。例えば、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）の周波数とロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）の周波数間の組み合わせ、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）の周波数とワイファイ（WiFi）の周波数間の組み合わせなどがあるが、これに限定されるものではない。

無線信号伝送部１３０は、第１の無線信号を第１の周波数帯域および/または少なくとも１つのチャネルの副搬送波（Subcarrier）を使用して無線信号受信装置に伝送することができる。副搬送波は直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing、OFDM）方式によるものである。例えば、図３ないし図６を参照すると、無線信号伝送部１３０は第１の無線信号を直交周波数分割多重（OFDM）方式の副搬送波３１０、４１０、５１０、６１０を使用して伝送することができる。

無線信号伝送装置１００は、無線リソースのスケジューリング部（Radio Resource Scheduling Unit、図示せず）をさらに含むことができる。

無線リソースのスケジューリング部は限られた無線リソースをセル内にある複数のユーザーに各時間ごとに最適に割り当てるユニットである。無線リソースのスケジューリング部は第１の周波数帯域の複数のチャンネルおよび/または第２の周波数帯域の複数のチャンネルの状態を利用してリソースブロック（Resource Block）をスケジューリングする。リソースブロックは、周波数及び時間が格子で区切られ、小さなブロックに分かれている。無線リソースのスケジューリング部は複数のユーザーにリソースブロックを最適に割り当てるために様々なスケジューリング手法を適用することができる。

可用チャンネル判断部１２０は、第１の無線信号が第１の無線信号の伝送に使用されたチャネルと同一のチャネルを引き続き使用する場合に、判断された少なくとも１つのチャネルの状態を無線リソースのスケジューリング部に知らせることができる。例えば、図６を参照すると、第１の無線信号の伝送に使用されたチャネル３を引き続き使用する場合は、可用チャンネル判断部１２０は、チャネル３の状態情報を無線リソースのスケジューリング部に知らせることができる。

本実施例によると、非免許帯域の複数のチャンネルの中から無線信号の最大周波数帯域幅を含み得る一部のチャンネルを選択し、一部のチャンネルに免許サポート接続（ＬＡＡ）方式を適用することで、ワイファイ信号の最大周波数帯域幅よりも広い最大周波数帯域幅を有する無線信号及びとワイファイ信号との間の狭帯域干渉を効果的に回避することができる効果を発生させる。

以下では、本発明の一実施形態に係る無線信号伝送装置１００の動作を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る無線信号伝送方法を例示したフローチャートである。プロセスＳ２１０ないしプロセス２３０は、図３及び図４を参照して説明し、プロセスＳ２４０およびプロセスＳ２６０は図５を参照して説明し、プロセスＳ２５０およびプロセスＳ２６０は図６を参照して説明する。

図３には、時間に応じた第２の周波数帯域のチャンネルに関する情報３００、３２０が示されている。図面符号３００は第１の無線信号側面における第２の周波数帯域のチャンネル情報であり、図面符号３２０は第２の無線信号側面における第２の周波数帯域のチャンネル情報である。説明の便宜のために第２の周波数帯のチャンネル情報を図面符号３００と図面符号３２０に分けて示しているが、これは同じ第２の周波数帯域を示す。

第１の最大周波数帯域幅は、第２の最大周波数帯域幅よりも広い、もしくは同じである場合がある。説明の便宜のために、第１の最大周波数帯域幅は６０メガヘルツ（ＭＨｚ）であり、第２の最大周波数帯域幅は２０メガヘルツ（ＭＨｚ）である場合を例に挙げて説明するが、第１の最大周波数帯域幅及び第２の最大周波数帯域幅はこれに限定されるものではない。

第２の周波数帯域は複数のチャンネルを有する。複数のチャンネルの例としては、チャンネル１ないしチャンネル５を例示したが、これに限定されるものではない。それぞれのチャンネルの帯域幅は、２０メガヘルツ（ＭＨｚ）であるが、これに限定されるものではない。周波数ｆ１ないし周波数ｆ４は、第２の周波数帯域のそれぞれのチャンネルの境界となる周波数を例示的に示す。

プロセスＳ２１０において、無線信号伝送装置１００は、第２の周波数帯域の複数のチャンネルの中から第１の最大周波数帯域幅の少なくとも一部を含み得るＭ（Ｍは自然数）個のチャンネルを選択する。図３を参照すると、無線信号伝送装置１００は、時間ｔ１においてチャンネル１ないしチャンネル５の中からチャンネル２ないしチャンネル４を選択することができる。

これにより、無線信号伝送装置１００は、非免許帯域の複数のチャンネルの中から無線信号の最大周波数帯域幅を含むことができる一部のチャンネルを選択することで、一部のチャンネルに免許サポート接続方式を適用できる効果がある。

プロセスＳ２２０において、無線信号伝送装置１００は、Ｍ個のチャネルのうちの少なくとも１つのチャネルが第１の無線信号または第２の無線信号によって使用されているかどうかを同時または異時に判断する。図３を参照すると、無線信号伝送装置１００は、時間ｔ１にてチャンネル２ないしチャンネル４が使用されているかどうかを判断することができる。図３を参照すると、無線信号伝送装置１００は、時間ｔ２にてチャネル２ないしチャンネル４が使用されているかどうかを判断することができる。

プロセスＳ２３０において、無線信号伝送装置１００は、少なくとも１つのチャネルが第１の無線信号及び前記第２の無線信号によって使用されていない場合には、第１の無線信号を第１の周波数帯域および/または第２の周波数帯域のうちの少なくとも１つのチャネルを使用して無線信号受信装置に伝送する。図３を参照すると、時間ｔ２にてチャネル２ないしチャンネル４が使用されていないので、時間ｔ３から時間ｔ４までの第１の無線信号は、チャネル２ないしチャンネル４を使用することができる。時間ｔ３から時間ｔ４までの時間は、チャンネル使用時間としては、１ミリ秒（ｍｓ）から１０ミリ秒（ｍｓ）に設定されるが、これに限定されるものではない。

プロセスＳ２３０において、無線信号伝送装置１００は、第１の周波数帯域および/または第２の周波数帯域のチャンネル２ないしチャンネル４の副搬送波３１０を使用して第１の無線信号を伝送することができる。第１の無線信号の伝送には、直交周波数分割多重方式による副搬送波３１０が使用される。時間ｔ４以降、第２の無線信号を伝送する装置がチャンネル２及びチャンネル４の可用如何を判断した後に、第２の無線信号がチャンネル２及びチャンネル４を使用する。

これにより、無線信号伝送装置１００は、非免許帯域の複数のチャンネルの中から無線信号の最大周波数帯域幅を含み得る一部のチャンネルを選択することで、一部のチャンネルに免許サポート接続方式を適用することができる効果を発生させる。

図４に例示された第２の周波数帯域のチャンネルに関する情報は、図３を参照して説明した第２の周波数帯域のチャンネルに関する情報とは異なり、無線信号伝送装置１００が複数のチャンネルの可用如何を異時に判断して一部のチャンネルのみを使用する場合を示す。

図４を参照すると、無線信号伝送装置１００は、時間ｔ５にてチャンネル２及びチャンネル４が使用されているかどうかを判断することができる。時間ｔ５から時間ｔ６までのチャネル２及びチャネル４が第２の無線信号によって使用される。その反面、時間ｔ５から時間ｔ６までのチャンネル３は、第２の無線信号によって使用されていない。

図４を参照するとプロセスＳ２２０においてチャンネル２ないしチャンネル４のうちの一部であるチャンネル２の可用如何を判断した結果、チャンネル２は、第１の無線信号または第２の無線信号によって使用されていないので、無線信号伝送装置１００は、チャネル２を使用して第１の無線信号を伝送することができる。時間ｔ７から時間ｔ８までの時間はチャンネル使用時間として、１ミリ秒（ｍｓ）から１０ミリ秒（ｍｓ）に設定されるが、これに限定されるものではない。

図４を参照するとプロセスＳ２３０において、無線信号伝送装置１００は、第１の周波数帯域および/または第２の周波数帯域のチャンネル２の副搬送波４１０を使用して第１の無線信号を伝送することができる。第１の無線信号の伝送には、直交周波数分割多重方式による副搬送波４１０が使用される。

これにより、無線信号伝送装置１００は、非免許帯域の複数のチャンネルの中から選択された一部のチャンネルに同時または異時に免許サポート接続方式を適用することで、可変的な無線リソースの状況において、無線信号及びワイファイ信号との間の協帯域干渉を効果的に回避できる効果を発生させる。

プロセスＳ２４０において、無線信号伝送装置１００は、第１の無線信号が少なくとも１つのチャネルを使用していない場合には、既設定された可用チャンネル判断周期以降に少なくとも１つのチャネルが第１の無線信号または第２の無線信号によって使用されているかどうかを判断する。

プロセスＳ２６０において、無線信号伝送装置１００は、少なくとも１つのチャネルが第１の無線信号及び第２の無線信号によって使用されていない場合には、第１の無線信号を第１の周波数帯域および/または第２の周波数帯域のうちの少なくとも１つのチャネルを使用して無線信号受信装置に伝送する。一方、少なくとも１つのチャネルが第１の無線信号及び第２の無線信号によって使用される場合には、無線信号伝送装置１００は、第１の無線信号を伝送するにおいて可用如何を判断していたチャンネルを使用していない。

図５に例示された第２の周波数帯域のチャンネルに関する情報は、図４を参照して説明した第２の周波数帯域のチャンネルに関する情報とは異なり、無線信号伝送装置１００が使用していないチャンネルの可用如何を再度判断し、チャンネルを使用している場合を示す。

図５を参照すると、時間ｔ９までのチャンネル４は、第２の無線信号によって使用され、時間ｔ１０までのチャンネル２は、第２の無線信号によって使用される。無線信号伝送装置１００は、時間ｔ１１にてチャンネル４が使用されているかどうかを再度判断することができる。無線信号伝送装置１００は、時間ｔ１２にてチャンネル２が使用されているかどうかを再度判断することができる。時間ｔ９から時間ｔ１１までの時間及び時間ｔ１０から時間ｔ１２までの時間は、可用チャンネル判断周期として、２０マイクロ秒（μs）より長い、もしくは同じになるように設定されるが、これに限定されるものではない。図５には図示していないが、時間ｔ１２にチャンネル２が第２の無線信号によって使用される場合には、無線信号伝送装置１００は、第１の無線信号を伝送するにおいて時間ｔ１２にチャンネル２を使用していない。

図５を参照するとプロセスＳ２６０において、無線信号伝送装置１００は、第１の周波数帯域および/またはチャネル２ないしチャンネル４の副搬送波５１０を使用して第１の無線信号を伝送することができる。第１の無線信号の伝送には、直交周波数分割多重方式による副搬送波５１０が使用される。もし、プロセスＳ２４０にてチャンネル２及びチャンネル４の可用如何を判断した結果、チャンネル２及びチャンネル４が第１の無線信号または第２の無線信号によって使用される場合には、無線信号伝送装置１００は、使われているチャンネル２及びチャンネル４を使用しない。

これにより、無線信号伝送装置１００は、第１の無線信号を伝送するために、一部のチャンネルを使用している間に、他のチャンネルの可用如何を再度判断して使用することで、時間的な側面で複数のチャンネルを効率的に使用できる効果を発生させる。

プロセスＳ２５０において、無線信号伝送装置１００は、第１の無線信号が第１の無線信号の伝送に使用されたチャネルと同じチャネルを引き続き使用する場合は、既設定されたチャンネル使用時間の後に、少なくとも１つのチャネルが第１の無線信号または第２の無線信号によって使用されているかどうかを判断する。

プロセスＳ２６０において、無線信号伝送装置１００は、少なくとも１つのチャネルが第１の無線信号及び第２の無線信号によって使用されていない場合には、第１の無線信号を第１の周波数帯域および/または第２の周波数帯域のうちの少なくとも１つのチャネルを使用して無線信号受信装置に伝送する。もし、プロセスＳ２５０にてチャンネル３の可用如何を判断した結果、チャンネル３が第１の無線信号または第２の無線信号によって使用される場合には、無線信号伝送装置１００は、第１の無線信号を伝送するにおいて可用如何を判断したチャンネル３を使用しない。

図６に例示した第２の周波数帯域のチャンネルに関する情報は、図５を参照して説明した第２の周波数帯域のチャンネルに関する情報とは異なり、無線信号伝送装置１００が使用したチャネルの可用如何を再度判断してチャンネルを使用する場合を示す。

図６を参照すると、時間ｔ１３までチャンネル３は第１の無線信号によって使用され、時間ｔ１５までチャンネル４が第１の無線信号によって使用され、時間ｔ１６までチャンネル２が第１の無線信号によって使用される。無線信号伝送装置１００は、時間ｔ１３以降の時間ｔ１４にチャンネル３が使用されているかどうかを再度判断することができる。ここで、時間ｔ１３はチャンネル使用時間が終了した時点である。

これにより、無線信号伝送装置１００は、使用していたチャンネルの可用如何を再度判断し、使用していたチャンネルを再び利用したり、無線リソースのスケジューリング部にチャンネル状況情報を通知することで、無線リソースの使用の効率を極大化する効果を発生させる。

図２では、それぞれのプロセスを順次実行することとして記載しているが、これは例示的に説明したに過ぎず、この分野の技術者であれば、本発明の実施形態の本質的な特性から逸脱しない範囲で、図２に記載された順序を変更して実行するか、または一つ以上のプロセスを並列的に実行したり、他のプロセスを追加することで様々な修正及び変形して適用可能である。

本明細書において「部（Unit）」または「装置（Device）」は、各種機器や有無線通信網と通信を行うための通信モデム等の通信装置、プログラムを実行するためのデータを格納するメモリ、プログラムを実行して演算及び命令をするためのマイクロプロセッサなどを全部または一部備えたさまざまなデバイスを意味する。ここで「部」または「装置」は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせによってロジック回路内に具現され、汎用または特定目的のコンピュータを利用して具現することもできる。 「部」または「装置」は、固定配線型（Hardwired）機器、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（Field Programmable Gate Array、FPGA）、オンデマンド半導体（Application Specific Integrated Circuit、ASIC）などを利用して具現することができる。また、「部」または「装置」は、一つ以上のプロセッサおよびコントローラを含むシステムオンチップ（System on Chip、SoC）で具現できる。

本実施例は、本実施例の技術思想を説明するためのものであり、このような実施例によって本実施例の技術思想の範囲が限定されるものではない。本実施例の保護範囲は次の請求の範囲によって解釈されるべきであり、その同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本実施形態の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

１００：無線信号伝送装置
２００：無線信号受信装置
１１０：チャンネル選択部
１２０：可用チャンネル判断部
１３０：無線信号伝送部
３００、４００、５００、６００：第１の無線信号側面での第２周波数帯域のチャンネル情報
３２０、４２０、５２０、６２０：第２の無線信号側面での第２周波数帯域のチャンネル情報
３１０、４１０、５１０、６１０：直交周波数分割多重方式の副搬送波

<関連出願の相互参照>
本特許出願は、２０１５年１０月３０日に韓国に出願した特許出願番号第１０-２０１５-０１５２０２９号の米国特許法１１９（ａ）条（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ§１１９（ａ））に基づいて優先順位を主張し、そのすべての内容は、参考文献として本特許出願に併合される。なお、本特許出願は、米国以外の国に対しても前記と同じ理由で優先権を主張し、そのすべての内容は、参考文献として本特許出願に併合される。

Claims (10)

1. 免許帯域である第１の周波数帯域幅を使用する移動通信システムにおいて、非免許帯域である第２の周波数帯域幅を使用するための無線信号伝送装置であって、
   前記第２の周波数帯域の複数のチャンネルの中から前記移動通信システムで許容される最大周波数帯域幅の少なくとも一部を構成するためのＭ（Ｍは自然数）個の複数チャンネルを選択するチャンネル選択部（Channel Selection Unit）であって、前記第２の周波数帯域の複数のチャンネルの各々は前記最大周波数帯域幅よりも狭いチャンネル帯域幅を有する、チャンネル選択部と、
   選択された前記Ｍ個の複数チャンネルの各々が使用されていない利用可能なチャンネルかどうかを同時または異時に判断する可用チャンネル判断部（Available Channel Determination Unit）、及び、
   前記可用チャンネル判断部によって判断された利用可能な一部のチャンネルを使用して無線信号を無線信号受信装置に伝送する無線信号伝送部（Radio Signal Transmission Unit）と、
   を含み、
   前記可用チャンネル判断部は、さらに、利用可能なチャンネルの所定判断期間の後、前記利用可能な一部のチャンネルが使用されている間に、選択された前記Ｍ個の複数チャンネルのうちの他のチャンネルの利用可否を再度判断する、無線信号伝送装置。
2. 前記チャンネル選択部は、
   前記第２の周波数帯域の複数のチャンネルの中から前記最大周波数帯域幅の少なくとも一部を含み得る前記Ｍ（Ｍは自然数）個の複数チャンネルを選択することを特徴とする請求項１に記載の無線信号伝送装置。
3. 前記可用チャンネル判断部は、
   前記Ｍ個の複数チャンネルが、使用されているかどうかを同時に判断し、
   前記無線信号伝送部は、
   前記Ｍ個の複数チャンネルが使用されていない場合には、前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域のうちの前記Ｍ個の複数チャンネルの搬送波（Carrier）を集成（Aggregation）して前記無線信号を前記無線信号受信装置に伝送することを特徴とする請求項２に記載の無線信号伝送装置。
4. 前記可用チャンネル判断部は、
   前記利用可能なチャンネルが前記無線信号の伝送に引き続き使用されていることに応じて、所定のチャンネル使用時間の後に、前記利用可能なチャンネルが使用されているかどうかを判断することを特徴とする請求項１に記載の無線信号伝送装置。
5. 前記第１の周波数帯域の複数のチャンネルおよび/または前記第２の周波数帯域の複数のチャンネルの状態を利用して、リソースブロック（Resource Block）をスケジューリングする無線リソースのスケジューリング部（Radio Resource Scheduling Unit）
   をさらに含む請求項１に記載の無線信号伝送装置。
6. 前記可用チャンネル判断部は、
   前記利用可能なチャンネルが前記無線信号の伝送に引き続き使用されていることに応じて、前記利用可能なチャンネルの状態を前記無線リソースのスケジューリング部に知らせることを特徴とする請求項５に記載の無線信号伝送装置。
7. 前記無線信号伝送部は、
   前記第１の周波数帯域または前記第２の周波数帯域の利用可能なチャンネル、または両方の搬送波（Carrier）を集成（Aggregation）して、前記無線信号を前記無線信号受信装置に伝送することを特徴とする請求項１に記載の無線信号伝送装置。
8. 免許帯域である第１の周波数帯域幅を使用する移動通信システムにおいて、非免許帯域である第２の周波数帯域幅を通して無線信号伝送装置が無線信号を伝送する方法において、
   前記第２の周波数帯域の複数のチャンネルの中から前記移動通信システムで許容される最大周波数帯域幅の少なくとも一部を構成するためのＭ（Ｍは自然数）個の複数チャンネルを選択するプロセスであって、前記第２の周波数帯域の複数のチャンネルの各々は前記最大周波数帯域幅よりも狭いチャンネル帯域幅を有する、プロセスと、
   選択された前記Ｍ個の複数チャンネルの各々が、使用されていない利用可能なチャンネルかどうかを同時または異時に判断するプロセスと、
   選択された前記Ｍ個の複数チャンネルの利用可能な一部のチャンネルを使用して前記無線信号を無線信号受信装置に伝送するプロセスと、
   さらに、利用可能なチャンネルの所定判断期間の後、前記利用可能な一部のチャンネルが使用されている間に、選択された前記Ｍ個の複数チャンネルのうちの他のチャンネルの利用可否を再度判断する、プロセスと、
   を含む無線信号伝送方法。
9. 前記利用可能なチャンネルが前記無線信号の伝送に引き続き使用されていることに応じて、所定のチャンネル使用時間の後に、前記利用可能なチャネルが使用されているかどうかを判断するプロセスをさらに含む請求項８に記載の無線信号伝送方法。
10. 前記第１の周波数帯域と前記第２の周波数帯域の利用可能なチャンネルの搬送波（Carrier）を集成（Aggregation）して、前記無線信号を前記無線信号受信装置に伝送するプロセスをさらに含む請求項８に記載の無線信号伝送方法。