JP2011087009A - 無線通信システム、無線基地局装置及び無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ランダムビームとFFRを組み合わせ、周波数をセル中心用のゾーン900と、セル境界用のゾーン901に分け、セル境界用のゾーン901だけにランダムビームを適用する。これにより、セル境界の端末はランダムビームの対象リソース数が減るため、オーバーヘッドを低減できる。また、セル中心はセルに閉じた自由なビームスケジューリングが可能となる。
【選択図】 図8
Description
移動体無線通信では、移動する端末と基地局が、面として広がるサービスエリア内で通信するため、セルラ方式が一般的である。セルラ方式では、複数の基地局をサービスエリア内に点在させ、各基地局がカバーするエリア(端末が通信可能なエリア)をつなぎ合わせることで、面的なカバーエリアを実現する。各基地局は、自局を認識させるためのリファレンス信号を送信する。リファレンス信号は、送信する信号系列、あるいは送信する時間、あるいは周波数、あるいは信号系列と時間と周波数の組合せにおいて、その地域において基地局ごとにユニークとなるように設計されている。端末は、各基地局が送信するユニークなリファレンス信号を受信し、それぞれの強度を測定して比較することで、自局と隣接する複数の基地局との無線状態を把握する。こうした無線状態の測定結果は、より信号強度が強く、良好な受信状態となる(おそらく最も伝搬距離も短い)基地局を探すために利用されている。最も良好な受信状態となる基地局が、現在接続している基地局から隣接する他の基地局に変わったと判断したときには、より良好な受信状態が期待できる基地局に接続を切り替えるハンドオーバを実施することで、セルラ通信を実現する。
図1に、無線通信システムの構成図を示す。
以下に、セルラ通信の概念を、図1を使って再度説明する。セルラ通信では、図1に示すように、複数の基地局(20、21、22)が存在する。端末1は、基地局20と無線通信を行っている。各基地局はネットワーク装置50と接続することによって、有線の通信路が確保されている。複数の基地局と接続するネットワーク装置50は、パケットスイッチ装置40を介してIP接続されている。図では端末1は最も距離が近く良好な信号を受信できる基地局20と通信している。各基地局(20、21、22)は、独自の識別信号であるリファレンス信号をそれぞれが送信している。端末1は各基地局が送信するリファレンス信号を受信して、その受信強度を測定する。リファレンス信号の受信強度が最も強い基地局が最も距離が近い基地局であると判定する。図には下り回線の信号(基地局から端末への通信)30と、上り回線の信号(端末から基地局への通信)31が記載されている。基地局20は下り信号30を、基地局21は下り信号32を、基地局22は下り信号33を、それぞれ送信している。各信号は同じ周波数、同じ時間に信号を送信しているため、下り信号30、32、33は互いに干渉する。セル境界に位置する端末1は、基地局20より希望信号30を受信するが、同時に他局から干渉波32、33を受信してしまい、その影響も受けることとなる。希望信号電力に対する干渉電力と雑音電力の比は、SINR(Signal Interference and Noise Power Ratio)と呼ばれる。セル境界では、他セルからの干渉が強くなり、分母の支配項となるため、SINRが劣化し、高いスループットでの情報伝達が困難となる。
セル境界での干渉を低減する方法としてFFRが知られている(特許文献1、特許文献2)あるいは(非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3、非特許文献5参照)。FFRはOFDMAなどの広帯域通信に向いた多重方式で実施される。FFRでは、端末が「セル境界に位置するか」あるいは「セル中心に位置するか」を把握し、そのロケーションによって割り当てる周波数に制限を与える。また、その割り当て周波数によって送信電力を変える。隣接するセル間で、互いセル境界に位置する端末が利用する周波数が同じにならないように割り当てを制御し、干渉を周波数領域でコントロールする。
図2は、FFRを採用する3つの基地局の周波数利用方法を示している。3つの基地局20、21,22があり、横軸は周波数を示している。縦軸は各周波数で送信している信号電力を示している。3つの基地局において、周波数帯60は弱い送信電力によって、全基地局から送信されている。全基地局がこの周波数で信号を送信しているため、周波数の再利用率は1である。この場合、リユース1ともいわれる。この周波数帯60は、セル中心(基地局付近に分布する)に位置する端末に対して、割り当てられる。利用対象がセル中心に位置する端末であるため、送信出力が弱くても、希望する基地局から送信される信号の伝搬損が小さく、高い電力によって受信される。また、隣接する基地局が出す干渉は、希望波よりも長い伝搬距離をたどるために、希望波よりも大きな伝搬損となり、その影響は受けにくい。そのため良好な信号品質を得やすい。
周波数61、62、63では、3つの基地局は、自分が指定した周波数だけを送信し、その他の周波数では信号の送信は行わない。図のように繰り返し利用が3である場合にはリユース3ともいわれる。この周波数帯は、セル境界の端末に対して割り当てられる。利用対象がセル境界の端末であるため、隣接するセルからの干渉を受けやすいが、上記のように隣接するセルでは、3つの異なる周波数を繰り返し利用する、リユース3であるため、干渉波の影響は受けにくい。
セルラ通信では、1つの基地局が指向性アンテナをもって、例えば3つの方向にセルを構成する場合も多い。この場合、1つの基地局がサポートする3つのセルはそれぞれが異なるリファレンス信号を送信する3つのセルというようにみなすことができる。図3では、3セクタからなるセルラ通信の1例を示しておく。7つの基地局20、21、22、23、24、25、26は、それぞれが3セクタから構成される。各セクタはFFRを実施している。基地局20にはエリア100、103からなるセクタ、エリア101、104からなるセクタ、エリア102、105からなるセクタの3つのセクタがある。セル中心となるエリア100、101、102に位置する端末には、図2で示す周波数60が割り当てられる。エリア103に位置する端末には、周波数61が、エリア104に位置する端末には、周波数62が、エリア105に位置する端末には、周波数63が、それぞれ割り当てられる。また、隣接する基地局21においても、セル中心となるエリア110、111、112に位置する端末には、図2で示す周波数60が割り当てられる。エリア113に位置する端末には、周波数61が、エリア114に位置する端末には、周波数62が、エリア115に位置する端末には、周波数63が、それぞれ割り当てられる。同様に隣接する基地局22においても、セル中心となるエリア120、121、122に位置する端末には、図2で示す周波数60が割り当てられる。エリア123に位置する端末には、周波数61が、エリア124に位置する端末には、周波数62が、エリア125に位置する端末には、周波数63が、それぞれ割り当てられる。
エリア103、115、124の境界では、エリア103は周波数61が利用され、エリア115では周波数63が利用され、エリア124では周波数62が利用されるため、隣接する基地局間では同一の周波数が利用されない。したがって、干渉の影響は大幅に低減される。
OFDMA(Orthogonal Frequency−Division Multiple Access)では、FFT(Fast Fourier Transform)を使い周波数をサブキャリヤと呼ばれる細切れに分割する。各基地局は複数のサブキャリヤをまとめたサブチャネル(あるいはリソースブロックとも呼ばれる)をスケジューリングによって特定の端末に占有させて、通信を行う(サブチャネルは、ひとつ又は複数のリソースブロックを含むことができる)。そのため、同一セルに属する端末においては、ある周波数(あるいはサブチャネル、又は、リソースブロック)を使うことができる端末は唯一であり、同一サブチャネルを使った干渉は原理的には発生しない。これがCDMA技術との違いである。図4にはその概念図を示している。
図4に、OFDMA実施時の干渉について説明する図を示す。この図では、基地局20と基地局22があり、端末4と5は同一のセクタに属している。端末3は同一の基地局ではあるが、隣接するセクタに属する。端末2は隣接する基地局のセクタに属する。端末4が上りで信号を送信する場合、基地局20は端末4が利用可能なサブチャネルを予め指示してある。また、端末5には異なるサブチャネルが指示されている。したがって、端末4と5は、同時に信号送信することがあっても、通信に利用する周波数が異なるため、2つの端末が送信する信号が互いに干渉することはない。他方、端末2、3は端末4.5とは異なるセクタ、セルに属する端末であるため、上りの送信に端末4や5と同じサブチャネルを用いて通信することがありえる。したがって、このケースでは干渉が発生する。このように、同一のセクタに属する端末間では上り通信の干渉が発生しないが、異なるセルやセクタ間では端末間の干渉が発生する。
セル中心に位置する端末は、通信する基地局への距離が近く、高い送信電力で信号を送信する必要がない。また、隣接セルへの距離が遠く、例え高い送信電力で信号を送信したとしても、他セルへの干渉は小さい。他方、セル境界に位置する端末は、通信する基地局への距離が遠く、高い送信電力で信号を送信する必要がある。また、隣接局への距離も近く、他セルへの干渉は大きい。
このため、OFDMAを採用するシステムでは、基地局に近い端末は、基地局で受信される電力を少し高くなるように設定しても、干渉への影響は殆ど現れない。そのため、推定された伝搬損に応じて、基地局受信端での受信電力が大きくなるように送信電力を制御する方法が用いられる(非特許文献4参照)。これをFTPCと呼ぶ。
特許文献3あるいは非特許文献6では、ビーム形成を行う基地局が、周波数によってビームパタンを変え、隣接局間で発生する干渉を周波数領域でランダム化し、各端末が各自の周波数毎の干渉状況を基地局に報告し、基地局は干渉を避けた周波数割り当てのスケジューリングを実施することで干渉回避を行う方法が開示されている。
しかし、いずれの文献においても、ビーム形成の選択は、与えられた全システム帯域で実現し、FFRとの組合せは考えられていなかった。
また、ビームのランダム化によるセル間干渉を低減する従来技術においては、端末が特定の方向に偏るなどの分布が発生した場合に、ビームパタンを半固定化しているために自由にビームスケジューリングを変えることが困難であり、効率が劣化する場合があった。
また、基地局間の連携として、ビーム形成を行い、ビームスケジューリングをランダム化して、干渉回避する方法では、全帯域のビームランダム化を行うために、上りで報告するべき制御情報のオーバーヘッドが大きかった。
また、本発明は、複数の無線基地局が連携し、基地局間の境界エリアにおいても、干渉の影響を緩和することを他の目的とする。
空間を分割する複数のビームを送信する基地局を複数備えた無線通信システムであって、
基地局は、第1の周波数帯と、第2の周波数帯とに送信周波数帯域を分割し、
基地局は、前記第1の周波数帯では、基地局毎に予め定めた複数のビームからなるビームスケジュールに基づき、該第1の周波数帯をさらに分割したサブチャネル又はリソースブロックの各々に対して、いずれかの前記パタンにビームを固定して割当て、信号を送信し、
基地局は、前記第2の周波数帯では、通信トラヒックに応じて定められるビームスケジュールに基づき、該第2の周波数帯をさらに分割したサブチャネル又はリソースブロックの各々に対して、いずれかの前記パタンにビームを割当て、信号を送信する
ことを特徴とする無線通信システムが提供される。
無線通信システムにおいて、空間を分割する複数のビームを送信する基地局装置であって、
第1の周波数帯と、第2の周波数帯とに送信周波数帯域を分割し、
前記第1の周波数帯では、基地局毎に予め定めた複数のビームからなるビームスケジュールに基づき、該第1の周波数帯をさらに分割したサブチャネル又はリソースブロックの各々に対して、いずれかの前記パタンにビームを固定して割当て、信号を送信し、
前記第2の周波数帯では、通信トラヒックに応じて定められるビームスケジュールに基づき、該第2の周波数帯をさらに分割したサブチャネル又はリソースブロックの各々に対して、いずれかの前記パタンにビームを割当て、信号を送信する
ことを特徴とする無線基地局装置が提供される。
空間を分割する複数のビームを送信する基地局を複数備えた無線通信システムにおける無線通信方法であって、
基地局は、第1の周波数帯と、第2の周波数帯とに送信周波数帯域を分割し、
基地局は、前記第1の周波数帯では、基地局毎に予め定めた複数のビームからなるビームスケジュールに基づき、該第1の周波数帯をさらに分割したサブチャネル又はリソースブロックの各々に対して、いずれかの前記パタンにビームを固定して割当て、信号を送信し、
基地局は、前記第2の周波数帯では、通信トラヒックに応じて定められるビームスケジュールに基づき、該第2の周波数帯をさらに分割したサブチャネル又はリソースブロックの各々に対して、いずれかの前記パタンにビームを割当て、信号を送信する
ことを特徴とする無線通信方法が提供される。
図5は、本発明からなる実施の形態のビーム形成を示す図である。横軸は角度を示しており、左端から右端までで、360度の角度となっている。その中に12の半固定のパタンをもつビームが形成される。参照番号800で示す曲線はビームパタンを示す。縦軸で、紙面で上方に行くほどビームのアンテナ利得が高いことを表わす。各ビームは、例えば、DBF(デジタルビームフォーミング)技術によって形成される。DBFでは、デジタル信号処理を用いて複数のアンテナ素子から送信される信号に、適当な位相、振幅の複素重みをかけるデジタル信号処理を施し、図5に示すようなビーム形成を実現する。
図26は、偏波ダイバーシチ型のアレイアンテナの構成例を示す図である。
図26は、2つの直交する偏波の送受信を行うアンテナ素子アレイの例を示している。ここで、素子201と素子204はペアとなっていて、1つのダイポールアンテナを形成する。偏波面は紙面上下方向から反時計回りに45度傾けた方向にある。このペアを励起するアンテナ端子がA0ポート(210)である。同様に素子202と素子203は対となっていて、A0ポートとは逆向き、すなわち時計方向に45度傾けた偏波のダイポールアンテナを形成する。このペアを励起するポートがB0ポート(211)である。アンテナ素子201〜204と2つのポートA0,B0で構成される複合アンテナ素子220は、複合アンテナ素子220と同様の構成をもち、並列に並べられた複合アンテナ素子221、222、223との組み合わせにより、アレイアンテナを構成する。構成されたアレイアンテナ(220〜223)のポートA(A0、A1、A2、A3)から構成されるアンテナ群に適当なアレイ重みを持たせた信号を入力し、斜め偏波のビームを形成する。また同様にポートB(B0、B1、B2、B3)から構成されるアンテナ群にも適当なアレイ重みを持たせた信号を入力して、ポートAとは逆の斜め偏波を持ったビームを形成する。このようにして、偏波面は異なるもののビーム指向性がほぼ等しい、ビーム群Aとビーム群Bの2つのビーム群を生成することができる。
本構成のアンテナを3つ、正三角形の辺のように配置することで、図5に示す12ビーム構成で、かつそれぞれのビームが2x2MIMO構成とすることができる。
図6は、本発明からなる実施の形態のFFR実施時の周波数構成を示す。先に従来技術として説明した図2で示す例では、基地局20、21、22と周波数61、62、63が1対1の関係で対応していた。すなわち、基地局20は周波数60と、61だけを使い、周波数62や63の割り当てを行わなかった。
しかし、本発明からなる実施の形態を説明する図6では、異なる割り当て方法をとる。例えば基地局20では、周波数901で、全ての周波数において信号送信を行うことができる。ただし、隣接基地局間の干渉を低減する仕組みとして、周波数よって送信できるビームが決まっており、指向性を使った干渉回避を実現している。そのため、周波数領域と各セクタ内のビームから送信される信号電力の総和だけを示す図6では基地局20、21、22に違いが見えない。
本実施の形態では、2つのリソースブロックが集まってサブチャネル(1004)を構成する。各リソースブロック内には、ハッチが掛ったリソースエレメント(1001)が見られるが、これは、リファレンス信号が配置されるリソースエレメントを示している。この構成はICIC(Inter−Cell Interference Coordination)ゾーン(セル境界ゾーン)、Non−ICICゾーン(セル中心ゾーン)共に同じ構成をとっている。なお、サブチャネルは、2つのリソースブロックに限らず、ひとつ又は3以上の複数のリソースブロックを含むようにしても良い。
ICICゾーン、Non−ICICゾーンを問わず、基地局のパケットスケジューラが実施するパケット割り当ての単位はリソースブロックで行う。ただし、セル境界にあたるICICゾーンに属する端末が送信する信号は、他のセルに干渉を与えるため、FTPCによって送信電力が制限される。そのため、スループットの確保が困難である。上りのチャネル状態の報告はリソースブロックを複数まとめたサブチャネルの単位で行う。本実施の形態では、以降、一例として、2リソースブロックを1サブチャネルと定義して、説明することとする。
以下では、本発明からなる実施の形態において、
・外側ビーム801を使った、ICICゾーン901での動作
・内側ビーム802を使った、Non−ICICゾーン900での動作
・ICICゾーンとNon−ICICゾーン間の切り替え動作
・基地局および端末のソフトウェアの動作
・基地局および端末のハードウェアの動作
・ICICゾーンの基地局間連携動作
について詳細に説明する。
本発明及び本実施の形態では、周波数をICICゾーンとNon−ICICゾーンに分割し、ICICゾーンではビームを半固定的に割り付け、基地局間の連携動作を行い、Non−ICICゾーンではビームをセル毎に自由に割当てを実施して、端末の位置的な偏りに対応した自由度の高いビーム割当てを実施することを特徴としている。
図8は、セル境界に位置する端末に向けたビームの割り当てを示す。セル境界の端末に対しては、ICICゾーンと名付けられた参照番号901で示される周波数帯を割り当てる。参照番号901で示される周波数帯のある周波数に注目して見ると、更に細かい周波数帯で分割されている。この周波数帯をサブチャネルと呼ぶこととする。サブチャネルは単数あるいは複数のリソースブロックが集まって構成される。図では、一例として、2リソースブロックで1サブチャネルを構成している。
本発明からなる実施の形態では、サブチャネル毎に送信ビームのパタンが異なる。パタンとしてはパタンAとパタンBの2種あり、それぞれのサブチャネルで、参照番号902(パタンAで送信)や参照番号903(パタンBで送信)の様に、予め送信するパタンが決まっている。この送信ビームパタンの割り振りはシステムで決まっているもので、基地局毎に異なるパタンとなっている。送信パタンA(図でPattern Aと記載)では、ハッチが掛ったビーム817、818、819、820、821、822が送信される。送信パタンB(図でPattern Bと記載)では、右側の図でハッチが掛ったビーム811、812、813、814、815、816が送信される。ハッチが掛っていない破線で示したビームでは、リファレンス信号を含むデータ信号の送信は行わない。
このようにビームパタンをサブチャネル毎に、かつ、基地局毎に変えることで、ある場所に位置する端末にとってみると、サブチャネルによって希望波の信号電力と、干渉波の信号電力が独立に変化する環境をつくる。すると、SINR(信号対干渉雑音電力比)がサブチャネルによって大きく変化することとなる。パタンAとパタンBのサブチャネルへの割り付けは基地局毎にランダムである。干渉条件は、このビームパタンのランダム化により、良好な状態から劣悪な状態までが作られていて、サブチャネル毎にその状況は異なる。端末はサブチャネル毎の伝搬路の状況を報告し、基地局のスケジューラが、端末からの報告により、良好な状態のサブチャネルを認識し、その良好な状態にあるサブチャネルを選択して該当端末にリソースブロックを割り当てることで、高いSINRのリソースブロックを使った通信が可能となる。
図で、パタンAとパタンBをよく見ると、隣接するビームでの送信を避けている。例えばパタンAではビーム817で信号を送信しているが、隣接するビーム811や812からは信号送信を行わない。これは隣接するビーム間では干渉が大きく、ビーム間の干渉が支配項になって、無線回線の品質が劣化し、その結果スループットを稼ぐことができないからである。
FFRと組み合わせない従来のビームランダム化の考え方では、端末はシステムの全帯域についてSINRの報告が求められていた。これは、システムの全帯域が割り当て対象となるリソースであるため、端末は全帯域に配置されたリソースについてSINRの状況を報告する必要があったからである。しかし、本発明からなる実施の形態では、セル境界に位置する端末は、ICICゾーンとなる周波数(901)内のサブチャネルの情報を通知するだけでよい。セル境界はFTPCを行っていることもあり、上りのスループットは限られる。本実施の形態では必要となるフィードバック情報はICICゾーンのサブチャネルに関するSINRだけとなるので、上りのオーバーヘッド低減に有効である。例えば、Non−ICICゾーンとICICゾーンの構成比が1:1であり、サブチャネルが1リソースブロックから構成される場合には、従来例に対して本実施の形態は半分のリソースブロックに関するCQI(チャネルクオリティーインジケータ)情報(通信品質情報)だけを接続する基地局に報告すればよい。本実施の形態では、複数のリソースブロックをまとめて1サブチャネルとし、ビーム割り当てはサブチャネル単位としているため、報告するサブチャネル数はICICゾーンのリソースブロック数よりも小さい。こうした工夫によって、本発明からなる実施の形態では、セル境界に位置する端末が報告するべきCQIの情報量を削減することができ、課題を解決することができる。
異なるビームパタンの例を考えてみる。例えば基地局20がパタンAで信号を送信しているサブチャネルを考えると、図9で、基地局20に関してはハッチが掛っていないビームが送信される。このときビーム3は送信されない状況となり、希望波信号電力の低下から、端末2でのSINRは低い値となる。
図10でハッチの掛っているビームスケジューリングは送信するビームパタンを決めているだけで、決められたビームから必ずデータ信号が送信されているとは限らない。例えば、そのビーム配下にぶら下がる端末がない場合や、例え端末がいても送信情報がない場合には、該当ビームを使ったデータ送信はなく、リファレンス信号だけを送信する。リファレンス信号は、データを受信(検波)するため、あるいは信号受信を確認する在圏確認のために利用される。図27で説明した通りであり、リファレンス信号は、全リソースエレメントの一部だけである。したがって、リファレンス信号だけを送信し、その他のリソースエレメントを送信しない状態では、他の基地局が送信する信号に与える干渉は格段に小さくすることができる。
リファレンス信号は図27にあるように、周波数×時間でメッシュ状に作られたリソースエレメントに配置されている。リファレンス信号は各基地局が固有の符号系列を送信しており、その系列の複素共役を受信信号に掛けることで該当するリソースエレメントが経験してきた伝搬路を推定することができる。LTEではリファレンス信号が配置されるリソースエレメントも、基地局のIDに応じて周波数軸上でオフセットするように規格が決まっており、隣接する基地局で配置されるリソースエレメントの位置が異なっている。
端末が基地局からの信号を受信すると、デマッピングによってリファレンス信号が取り出される。デマッピングでは基地局のIDを元にリファレンス信号の周波数軸上の位置を特定して、リファレンス信号を取り出す。受信されたリファレンス信号に、送信時の符号系列の複素共役値を掛けることで伝搬路を推定することができる。時間方向や周波数方向において隣接するリファレンス信号から計算した伝搬路は、相関が高く、複素信号として近い値をとることから、統計手法により、伝搬路の平均成分と分散成分に分離することができる。ここで平均成分を信号電力とする。分散成分を干渉成分とする。このそれぞれの成分の電力比をとることでSINRを求めることができる。
いずれの方法、あるいは他の方法であっても、端末はリソースブロック毎、あるいはサブチャネル毎にSINRを求めることができる。端末はこのサブチャネル毎のSINRを用いて、ICICゾーンに関する平均のSINRであるワイドバンドCQIを計算する。また、SINRが最も良好であるサブチャネルを選択し、そのサブチャネルを示すビットマップであるPSCIを作成する。また、その良好なサブチャネルのSINRと平均SINRであるワイドバンドCQIとの差分である、DCQIを計算する。
図11は、セル中心に位置する端末に向けたビームの割り当てを示す。non−ICICゾーンと名づけられた参照番号900で示される周波数を割り当てる。Non−ICICゾーンを詳細にみると、更に分割された領域であるリソースブロックに分かれる。上図は、あるリソースブロックでのビームの送信状況の例を示している。ここでは、ビーム823、825、827、830、833で示されるハッチが掛かったビームが送信されている。すなわち、5つの端末に対して同時に情報を送信している。この時、同じ周波数ではその隙間となるビーム824、826、828、829、831、832は情報を送信しない。そのように隣接するビームは同時に送信しないようにビーム割り当てを実施することで、隣接しているビーム間の重なりによって発生する自セル内の干渉の影響を低減している。セル中心では、希望局と隣接基地局との距離差が大きいため、希望波に比べて干渉波の伝搬損を大きくとることができる。よって、自セルの隣接ビームの干渉と、隣接するセルからの干渉を比較した場合、自セルの隣接ビームからの干渉の方がはるかに大きい。そのため、ビーム割り当てを行うパケットスケジューラは隣接セルのスケジューリング情報を考えることなく、自セルに閉じてビームとパケットのスケジューリングを自由に決めることができる。このことは図10を使って説明したICICゾーンの運用方法とは対照的である。ICICゾーンでは、サブチャネル毎にビームスケジュールは予め決められていて半固定であったが、Non−ICICゾーンではこうした拘束は必要ない。周波数をICICゾーンとNon−ICICゾーンに分割し、FFRと組み合わせた本発明及び本実施の形態によって、こうした利用方法の分割が可能となった。
図28は、Non−ICICゾーンのスケジューリングの流れを示す例である。基地局のパケットスケジューラは3つの段階に分割される。第1の段階(740)はプロポーショナルフェアネスの評価関数を計算する段階である。ここでは、端末から報告されるSINRを端末の平均スループットで商をとった評価値を求める。評価値はリソースブロック毎、ビーム毎に、そのビームにぶら下がる端末の合計をとる。第2の段階(741)は送信するビームを決定する段階である。この中身については、後ほど詳細に説明する。第3の段階はパケットを送信するMSを決定する段階である。
図12は、Non−ICICゾーンにおけるビームスケジューリングの例を示す。図は上下で2つの図に分かれており、上図はサブフレームNのスケジューリング情報を、下図はサブフレームN+1のスケジューリング情報を示す。すなわち、上下の図に時間的に連続するサブフレームのビームスケジューリングの割り当て状況を説明している。
上下の図、それぞれで、ハッチの掛った箱が、左側に示した該当するビームが上側で示した該当するリソースブロックにおいて、送信されることを示している。スケジューリングはリソースブロック毎にサブフレームの頻度で行われている。リソースブロック(RB)はチャネルの割り当てを実施する最小の単位で、複数のサブキャリヤから構成される。サブフレームN(上図)では、RB#1はビーム823、825、827、829、831、833が送信される。RB#2はビーム823、825、827、830、833が送信される。RB#3〜#8はビーム824、826、828、830、832、834が送信される。
次に、チャネル状態の報告の仕方を説明する。Non−ICICゾーンでは、各リソースブロックにおいて、ビームが該当端末に向いてる場合のSINRを推定し、その平均値であるワイドバンドCQI(チャネルクォリティインジケータ)を算出する。また、良好なビーム番号を示すPBI(プリファードビームインジケータ)(良好ビームインジケータ)を送信する。このように、ICICゾーンを使う端末と、Non−ICICゾーンを使う端末では、CQIとして送る情報が変化することが本発明及び本実施の形態の特長である。干渉の状況も異なることから、その状況にあったチャネル情報(CQI)の報告を行うように基地局は端末に指示を行う。指示の方法については、後ほど説明する。
図13は、本発明からなる実施の形態の制御シーケンスを示すものである。図の縦方向は時間の流れを示し、図面上方から下方に向かって時間が流れている。図には、ノードとして、端末(Mobile Station)、該当基地局(Serving Cell)と、隣接する基地局(Adjacent Cell)が記載されている。
基地局は、端末に2つの設定を行う。1つめは、ICICゾーンとNon−ICICゾーンの切り替えを判定するためのトラップを仕掛ける設定である。もう1つは、端末が報告するCQIの設定である。
1つめの「ICICゾーンとNon−ICICゾーンの切り替え判定のための設定」について説明する。基地局は、接続してきた端末に対し、最初ICICゾーンに配置されるとしてトラップを仕掛ける。トラップの設定は、Measurement Report Configによって行われる。トラップとしては、接続中の基地局が送信するリファレンス信号のシステム全帯域についての平均受信信号強度PSと、隣接する基地局が送信するリファレンス信号のシステム全帯域についての平均受信強度の中で最大の値を持つ隣接基地局の平均受信強度PAを比較し、その差が閾値T1以上となった場合に、すなわちPS−PA>T1の場合に、トラップが起動するように設定する。トラップが起動されると、端末は、そのイベントが発生したことを基地局に報告する。報告には、Measurement Reportが使われる。報告を受けた基地局はICICゾーンからNon−ICICゾーンへの遷移を決定する。逆に一旦Non−ICICゾーンに遷移した状態にある端末に対しては、別のトラップを仕掛けて、ICICゾーンへの復帰ができるようにする。例えば、復帰するためのトラップとして、閾値T2により、PS−PA<T2となった場合に、端末は基地局に報告を上げるようにする。
図13にもどり、説明を続ける。端末は、Serving CellからのMeasurement Report Configにより、測定結果の報告内容、様式、トリガー等が設定される(301)。この指示には、端末が測定する各セルが送信しているリファレンス信号の受信品質の閾値にかかわる情報が含まれる。端末は、受信する各セクタ、セルのリファレンス信号の受信品質が、設定された閾値を下回ったり、上回ったりした際に、トリガーが掛り、そのことを基地局に報告する。基地局では報告に応じて端末に様々なモードの変更を指示する。
ここで、リファレンス信号の受信状況が、ステップ301で設定した条件を満たしたとすると、それに応じたMeasurement Reportが端末から基地局に対して報告される(307)。ここでは、端末が隣接基地局からのリファレンス信号の受信レベルPAと、接続基地局からのリファレンス信号の受信レベルPSの差が、閾値T1以上になったというイベントが発生したとする。すなわちPS−PA>T1である。基地局はMeasurement Reportの受信により、端末がセル中心に近付いたことを認識し、ICICゾーンからNon−ICICゾーンへの推移を決定する。まず、Measurement Report configの再設定がされる(308)。この再設定により、端末が再度ICICゾーンに遷移した場合を捉え、端末から基地局に報告があがるようにトリガーを設定する。CQIモードもNon−ICICゾーンのものに変更するためにCQI configが送信される(309)。そしてそれに応じる形で、端末のCQI報告がNon−ICICのCQIに変更される(310)。基地局のパケットスケジューラでは、その結果を用いてNon−ICICモードのスケジューリングが行われ(311)、Non−ICICゾーンを使った通信が実施される(312)。
Non−ICICモードでは、同じくRI、CQI、PMI、PBIを報告する。ICICモードとの違いは、DCQIとPSCIに代わりPBIを報告することである。
図17は、他の実施の形態のCQIモードの遷移図を示す図である。図15の遷移では、Non−ICICモード(404)ではUPBIを送らないモードしか記載されていないが、図17のように、Non−ICICモードとして、PBIとUPBIを送るものをNon−ICICモードとして定義してもよい。図5のように整然としたビームが作られる場合には、干渉するビームを定義する必要は低いが、アンテナの素子間隔が開くなどして、整然としたビームが作られない場合には、Non−ICICゾーンといえども、干渉するビームを特定するための情報を基地局に与えることで、ビーム間干渉が発生しにくいビームスケジューリング、パケットスケジューリングを行うことができる。
図16に示すNon−ICIC内のCQIモード遷移のフローを、図14を用いて説明する。端末は、Serving CellからのMeasurement Report Configにより、測定結果の報告内容、様式、トリガーが設定される(301)。基地局は、各セクタが複数のビームを送信可能であり、それぞれのビームにおいて個別のリファレンス信号を送信する(302)。端末はそのリファレンス信号を受信し、Measurement Report configに指示されている閾値の条件を満たすかを判定する。基地局は通信を行うために、該当端末に対してCQIのモードを指示する(313)。本発明からなる実施の形態では、モードに応じて報告すべきCQIも変化する。そのため、本発明からなる実施の形態では、基地局からCQI configによって、CQIの報告モードも変更する。ここではNon−ICICのLIモードのCQIを指示したとする。その指示に従い、端末はNon−ICICのLIモードのCQIを報告する(314)。基地局はその結果を用いてNon−ICICのスケジューリングを行う(315)。スケジューリング結果に基づき、Non−ICICゾーンを使った通信が行われる(316)。
図18は、Non−ICICモードで動作している端末に対して、ICICモードへ遷移させるかを判定し、必要に応じてICICモードへの切り替えを行う、基地局の動作フローを示している。
まず、基地局は、ステップ700にて、該当する端末に対してNon−ICICからICICモード遷移する条件のMeasurement Report Configを設定する。端末には、複数のMeasurement Report Configを設定することができるため、基地局は、設定したMeasurement Report Configを識別するための識別子Measurement IDを同時に送信する。また、基地局は、該当端末に対して、Non−ICICモードを指示することができる。次にステップ701にて、基地局は、端末からのMeasurement Reportが報告されるのを待つ。基地局は、端末からMeasurement Reportを受信すると、次のステップ702に移る。次のステップ702では、基地局は、Measurement ReportのMeasurement IDを確認する。基地局は、Measurement IDが本ソフトウェアで期待していたNon−ICICモードからICICモードへの遷移を示すものではなかった場合、ステップ701に戻り、次のMeasurement Reportを待つ。また、Measurement IDが合致する場合、基地局は、次のステップ703に進む。次のステップ703では、基地局は、Statusを確認する。基地局は、Measurement Reportにより、基地局に知らされた端末のStatusがICICモードへの遷移条件と合致するかを判定する。合致するならば、次のステップ704に進む。合致しないようならばCQI configを再設定するため、ステップ700に戻る。次のステップ704では、基地局は、該当端末に対して、ICICモードへの遷移を指示する。具体的には、基地局は、再度Non−ICICモードへ復帰できるように遷移用のトリガーとしてのMeasurement Report Configの設定、CQIモードをICICモード用に指示するための、CQI Configのコマンドを端末に対して送信する。
まず、基地局は、ステップ710にて、該当する端末に対してICICからNon−ICICに遷移する条件のMeasurement Report Configを設定する。端末には、複数のMeasurement Congigを設定することができるため、基地局は、設定したMeasurement Report Configを識別するための識別子Measurement IDを同時に送信する。また、基地局は、該当端末に対して、ICICモードを指示することができる。次にステップ711にて、基地局は、端末からのMeasurement Reportが報告されるのを待つ。基地局は、端末からMeasurement Reportを受信すると、次のステップ712に移る。次のステップ712では、基地局は、Measurement ReportのMeasurement IDを確認する。基地局は、Measurement IDが本ソフトウェアで期待していたICICモードからNon−ICICモードへの遷移を示すものではなかった場合、ステップ711に戻り、次のMeasurement Reportを待つ。また、Measurement IDが合致する場合は、次のステップ713に進む。次のステップ713では、基地局は、Statusを確認する。基地局は、Measurement Reportにより、基地局に知らされた端末のStatusがNon−ICICモードへの遷移条件と合致するようならば、次のステップ714に進む。合致しないようならばCQI Configを再設定するため、ステップ710に戻る。次のステップ714では、基地局は、該当端末に対して、Non−ICICモードへの遷移を指示する。具体的には、基地局は、再度ICICモードへ復帰できるように、遷移用のトリガーとして、Measurement Report Configの設定、CQIモードをNon−ICIC用に指示するための、CQI Configのコマンドを端末に対して送信する。
図21は、モードにより、端末が報告するCQIが変化する仕組みを表すフロー図である。端末は、基地局がCQI configによって指示してくるICICモード又はNon−ICICモードに応じて、選択肢を選ぶ。端末は、左側のICICモードを選択した場合には、CQI、PMIの測定(731)、RIの測定(732)、PSCI、DCQIなどの情報を測定(733)し、基地局に報告する。一方、端末は、Non−ICICモードを選択した場合には、同じく、CQI、PMIの測定(734)、RIの測定(735)、PBIなどの情報を測定し、基地局に報告する。
図24は、本発明からなる実施の形態の基地局ベースバンド部の構成例を示した図である。RF部(RRH)は図25に示してある。ベースバンド部とRF部はCPRIインターフェースにて接続される。
図24において、RF部が受信した信号は、図面左から入力され、CPRIインターフェース部(501)にてIQ16ビット、複数アンテナの信号に置き換えられる。変換された信号はCPE部(502)にてアンテナ毎にCP(サイクリックプリフィックス)が取り除かれる。CPはOFDM信号の遅延波耐性を向上させるために挿入された冗長信号である。CPが取り除かれた信号はFFT部(503)にて周波数領域の情報に変換される。周波数領域に変換された情報は、SSP部(504)にて、デジタルビームフォームされ、アンテナエレメントの情報からビームエレメントの情報に加工される。ビームエレメントに加工された情報は、DMX部(505)にて、OFDMシンボル、サブキャリヤの分解能にて分離される各チャネル要素に分解される。これをデマッピングと呼ぶ。デマッピングされた情報には、リファレンス信号が含まれる。リファレンス信号はCE部(506)に送られ、伝搬路推定に利用される。またCE部では、リファレンス信号を用い、隣接する基地局に接続する端末からの干渉波の推定等も行うことができる。推定された伝搬路は、送信データの検波に利用される。送信データには、ユーザデータと制御用のデータが含まれる。制御用のデータはDEM部(510)にて検波とデコード処理が行われてDSP部(509)に渡される。ユーザデータは推定された伝搬路を用いてMLD部(507)でMLD処理が行われる。その結果得られたLLRを用いてDEC部(508)にてデコード処理が行われ、得られた復号結果はDSP部(509)に渡される。DSP部ではCE部(506)で行われたチャネル推定結果、制御データのデコード結果、ユーザデータのデコード結果などを収集し、ユーザデータはネットワークインターフェースを通じてネットワークに送信する。チャネル推定結果、制御情報などはメモリ(511)に蓄積され、DSP内に構築されたパケットスケジューラの制御に利用する。制御情報としては、例えば図13に示すフローで、端末が報告するCQI(ここでは図15などに示したRIなども含む)も制御情報のひとつである。
図24で、ネットワークから送信されてきた下りの信号は、DSP部(509)のメモリ(511)に一旦蓄積され、DSP部(509)に内蔵されるスケジューラにて、送信タイミング、送信ビーム、送信リソースブロック、変調方式などが決定され、その決定にしたがって送信信号に加工される。まず、メモリ(511)にあったユーザデータはCC部(512)にて、チャネルコーディングが実施される。チャネルコーディングを終えた信号はMOD部(513)にてQPSKなどの変調信号に変換される。変換された変調信号はMUX部(517)にて、OFDMシンボルのサブキャリヤに配置されるマッピングが実施される。マッピングでは、その他RSG部(516)生成したリファレンス信号や、CCHCC部(514)やCCHMOD部(515)を経由して生成された制御チャネルの情報も配置される。ここで、CCHCC部(514)はDSP(509)が生成した制御情報をコーディングするブロックであり、CCHMOD部(515)は上記コーディングされた制御情報を変調するブロックである。MUX部(517)にてマッピングされた周波数領域、ビームエレメントの情報はSSP部(518)にて、アレイ重みが掛けられてアンテナエレメントの情報に変換される。得られたアンテナエレメントの周波数領域の情報は、IFFT部(519)にて、時間領域の信号に変換される。得られた時間領域の信号は、CPI部(520)にて、CPが付けられ、CPRIインターフェース部(501)にてCPRIインターフェースに変換されてRF部(RRH)に送信される。
ICICゾーンの動作の説明では、端末はワイドバンドCQI、DCQI,PSCIを報告することを説明した。本発明からなる実施の形態では、PSCIの他に、UPBI(アンプリファードビームインジケータ)を報告する例を示し、下り回線における基地局間連携の仕組みについて説明する。UPBIは、端末にとって大きな干渉となっている他基地局のビームの識別子を示すものである。UPBIの報告頻度は通常の他のCQIと比較して間隔が開いても構わない。
図22は、本発明からなる実施の形態の基地局間インターフェースを示す図である。
基地局はUPBIの情報を集計し、基地局間インターフェースを用いて、隣接局に集計後のUPBI情報を通知する。例えばICICゾーンの端末が、基地局間インターフェースで送信するUPBIのフォーマット例を図22に示す。UPBIを送信する側の基地局27は、受ける側の基地局28に対して対応を期待してUPBI情報を送信する。UPBI情報はビームとサブチャネルに関するマトリックスの情報である。図で“H”と表記されているサブチャネル、ビームでは、干渉が大きいことを示している。図で“L”と表記されているサブチャネル、ビームでは、干渉が小さいことを示している。UPBI情報を受けた隣接基地局では、スケジューリングにUPBI情報を反映させ、“H”の通知を受けた該当するビームおよび該当するサブチャネルでのチャネル割り当ての発生頻度を下げ、干渉が発生しにくい様に考慮する。例えば他のサブチャネルを使ったビーム送信によって、それらを代替するように制御する。これによって基地局間で発生する干渉を低減することが可能となり、チャネルの効率を上げることが可能となる。従来例として、3GPPで規定されるLTEのシステムでは、HIIと呼ばれる干渉を受けていることを通知するインジケータがあるが、HIIは上り回線の干渉を示すものであった。UPBIは、本発明からなる実施の形態のように、基地局が、端末からUPBIの情報を収集する仕組みがあったうえで生成可能なインジケータである。また、従来は周波数領域でのスケジューリングによる回避だけしか実施できなかったところを、ビームそれぞれの分解能にて干渉を通知する仕組みとすることで、周波数、ビームのマトリックスで干渉を避けるスケジューリングを実施することができ、より高い効果を得ることが可能である。
UPBI情報の集計について説明する。基地局は、予め図22に示すビーム毎、リソースブロック毎、対象となる隣接基地局毎の干渉状況を記録するためのメモリブロックを用意している、メモリブロックの各箱は1つの数値を記録することができる。端末は、通信を行っているビームの他に、干渉が大きいビームの識別子をUPBIとして接続中の基地局に通知する。また、SINRが良好となるサブチャネルの情報をPSCIにて通知する。UPBIを通知された基地局は、PSCIにて通知されたサブチャネル(あるいはリソースブロック)について、UPBIで指定されたビームのメモリブロックの値に固定のオフセットを加える。例えば、該当する端末がPSCIにてサブチャネル#1を報告し、さらに、UPBIとして、ある隣接基地局のビーム#1とビーム#2を報告したとすると、該当基地局に対するメモリブロックの太枠で囲むエリアのメモリブロックに記録されていた各数値にオフセットを加える。この動作を接続中の全端末について実施し、最後にメモリブロックの各値に、固定の忘却係数を掛ける。得られたメモリブロックの各値が予め定められた規定値よりも高い場合、該当するビーム、リソースブロックからの干渉が大きいとして、UPBIとして“H”を付けた図22の情報を該当する隣接基地局に送付する。この送付は有線で構築されたバックボーンによって送られる。
UPBIを受けた基地局の動作を説明する。UPBIを受けた基地局は、該当するリソースブロックの割り当てを計算する際に、例えばプロポーショナルフェアネスであれば、評価関数を、該当するビームのリソースブロックについては負のオフセットを加えて、該当するリソースが割り当てられにくくするように制御し、該当するリソースのトラヒックを低下させる。それにより、干渉が発生しにくいリソースを使った通信が自動的に実現され、課題は解決される。
UPBI情報の集計について説明する。基地局は、予め図22に示すビーム毎、リソースブロック毎、対象となる隣接基地局毎の干渉状況を記録するためのメモリブロックを用意している。メモリブロックの各箱は1つの数値を記録することができる。端末は、通信を行っているビームの他に、状況に応じて強い干渉を発生させているビームをUPBIとして報告している。UPBIが報告された場合、基地局はNon−ICICゾーンの全リソースブロックの該当するビームのメモリブロックに記録されていた各数値にオフセットを加える。この動作を接続中の全端末について実施し、最後にメモリブロックの各値に、固定の忘却係数を掛ける。得られたメモリブロックの各値が予め定められた規定値よりも高い場合、該当するビーム、リソースブロックからの干渉が大きいとして、UPBIとして“H”を付けた図22の情報を該当する隣接基地局に送付する。
UPBIを受けた基地局の動作を説明する。UPBIを受けた基地局は、該当するリソースブロックの割り当てを計算する際に、例えばプロポーショナルフェアネスであれば、評価関数を、該当するビームのリソースブロックについては負のオフセットを加えて、該当するリソースが割り当てられにくくするように制御し、該当するリソースのトラヒックを低下させる。それにより、干渉が発生しにくいリソースを使った通信が自動的に実現され、課題は解決される。
基地局間のスケジューリング情報を共有するための仕組みとして、図23に示すBTIを交換してもよい。BTIとは、各サブチャネル、各ビームのデータ送信率を示す指標である。基地局の制御装置に予め設定された閾値により、データ送信率が高いのか、低いのかを判定する。特定ビームにおいて、該当するサブチャネルにデータが割り当てられる比率を測定しておき、その値が上記の閾値より高い場合には“H”、低い場合には“L”と判定する。その情報を隣接する基地局に通知する。BTI情報の送信元の基地局のスケジューラは宣言した比率を維持すべく動作する。BTI情報の受信側では、該当する基地局の該当するサブチャネルの該当するビームからの干渉は“L”ならば小さいと考え、スケジューリングを行う。隣接局からのBTI情報を使えば、端末から報告されるUPBIにて、干渉が大きいと報告されているサブチャネルやビームが送信されている可能性が低いことを見越したスケジューリングが可能となる。よってチャネルの効率を上げることが可能となる。例えば、ある基地局がパケットスケジューリングにおいて、あるリソースブロックの割り当てとして、端末Aと端末Bのいずれかから送信するべきかを検討していたとする。端末Aは隣接基地局から干渉を受けているため、UPBIにて、あるビームが干渉していることを報告している。しかし、該当する基地局からはBTIにて、該当ビームによるリソース割り当てが“L”、すなわち割り当て確率が低いことが示されていたとすると、より高い変調方式を使った高速データ転送を行ったり、端末Aを割り当てるための評価関数に正のオフセットを加えることで、該当するリソースに割当て易くすることで、干渉の影響の少ないリソースを選択して通信を行うことが可能となり、課題は解決される。
従来例として、3GPPで規定されるLTEのシステムでは、RNTPと呼ばれる送信電力を通知するインジケータがあるが、本発明からなる実施の形態では、これを拡張し、ビームそれぞれの分解能にて電力ではなく、トラヒックを通知する仕組みとした。RNTPはダイナミックFFRとして、ICICゾーンとNon−ICICゾーンの境界を基地局間で動的に制御するために使われるインジケータであるが、本実施の形態のBTIは、周波数、ビームのマトリックスでどのリソースが混雑状態にあるのか、どのリソースが閑散状態にあるのかを基地局間で共有するために使う。情報をもらった側の基地局のスケジューラは、干渉回避を確実としたスケジューリングを実現するために本情報を利用する。
Claims (10)
- 空間を分割する複数のビームを送信する基地局を複数備えた無線通信システムであって、
基地局は、第1の周波数帯と、第2の周波数帯とに送信周波数帯域を分割し、
基地局は、前記第1の周波数帯では、基地局毎に予め定めた複数のビームからなるビームスケジュールに基づき、該第1の周波数帯をさらに分割したサブチャネル又はリソースブロックの各々に対して、いずれかの前記パタンにビームを固定して割当て、信号を送信し、
基地局は、前記第2の周波数帯では、通信トラヒックに応じて定められるビームスケジュールに基づき、該第2の周波数帯をさらに分割したサブチャネル又はリソースブロックの各々に対して、いずれかの前記パタンにビームを割当て、信号を送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
- 請求項1記載の無線通信システムであって、
基地局は、端末から報告される伝搬路状況に応じて、端末が利用する周波数が前記第1の周波数帯か、あるいは前記第2の周波数帯かを判定し、それによって端末から報告する通信品質情報の報告内容を変更する指示を出すことを特徴とする無線通信システム。
- 請求項1記載の無線通信システムであって、
基地局は、端末が利用する周波数が前記第1の周波数帯である第1のモード又は端末が利用する周波数が前記第2の周波数帯である第2のモードかに従い、端末が測定する各基地局が送信するレファレンス信号の通信品質情報の報告内容と、第1のモードと第2のモード間のモード切替えのための遷移条件とを含む測定報告設定を端末に送り、
端末は、基地局からの測定報告設定により、通信品質情報の報告内容及び遷移条件を設定し、その設定に従い、端末は、定められた第1のモード又は第2のモードに基づき、基地局が送信しているレファレンス信号を測定して通信品質情報を求め、通信品質情報の報告内容を基地局に報告し、
基地局は、端末からの報告内容を用いて端末に指示している第1のモード又は第2のモードに従いスケジューリングを行い、基地局および端末間で、前記スケジューリング結果に基づき、第1の周波数帯又は第2の周波数帯のいずれかの周波数帯を使った通信を行い、
端末は、リファレンス信号の測定結果が、測定報告設定に指示されている前記遷移条件を満たすと判定すると、その判定結果を示す測定報告を基地局に報告し、
基地局は、測定報告の受信により、端末が第1のモードと第2のモード間で遷移したことを判定し、
遷移後のモードでの通信品質情報の報告内容及び前記遷移条件を示す新たな測定報告設定を設定し、該測定報告設定を端末に送り、
端末は、基地局からの新たな測定報告設定により、通信品質情報の報告内容及び遷移条件を設定し、その設定に従い、端末は、定められた第1のモード又は第2のモードに基づき、基地局が送信しているレファレンス信号を測定して通信品質情報を求め、通信品質情報の報告内容を基地局に報告し、
基地局は、遷移後のモードでスケジューリングを行い、基地局および端末間で、前記スケジューリング結果に基づき、第1の周波数帯又は第2の周波数帯のいずれかの周波数帯を使った通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
- 請求項1記載の無線通信システムであって、
第1のモードでは、端末は、前記報告内容として、第1の周波数帯の平均信号対雑音比を示すワイドバンド通信品質インジケータと、信号対雑音比が良好であるサブキャリヤの平均信号対雑音比との差分を示す差分通信品質インジケータと、良好なサブチャネル又はリソースブロックがどのサブチャネル識別子又はリソースブロック識別子であるかを示す良好通信インジケータとを含む通信品質情報を報告し、
第2のモードでは、前記報告内容として、第2の周波数帯の平均信号対雑音比を示すワイドバンド通信品質インジケータと、良好なビーム識別子を示す良好ビームインジケータとを含む通信品質情報を報告する
ことを特徴とする無線通信システム。
- 請求項2記載の無線通信システムであって、
第2のモードでは、他ビームからの干渉が所定値より小さいときのモードであるローモードと、他ビームからの干渉が所定値より大きいときのモードであるハイモードを含み、
基地局は、測定報告設定に、端末から報告される伝搬路状況に応じて、セル中心モードにおいて、干渉となるビームを指摘するハイモードと、干渉となるビームを指摘しないローモードとの間を遷移させるコマンドを含め、測定報告設定を端末に送信し、
端末は、ハイモードのときは、報告内容として、さらに、干渉として所定値より大きいビームを特定する不良ビームインジケータを報告し、
基地局は、受信した不良ビームインジケータを使って、干渉相手が自セル内であれば、該当端末に対して、良好なビーム識別子を示す良好ビームインジケータで指定されたビームと、不良ビームインジケータで特定されたビームを同じリソースブロックにて割り当てないようにスケジューリングすることを特徴とする無線通信システム。
- 請求項1記載の無線通信システムであって、
基地局は、
端末から報告される伝搬路状況に応じて、端末から報告させる干渉源となるビームの情報から、隣接基地局に対して、ビーム毎、周波数毎の干渉情報を共有する基地局間インターフェースと、
予めビーム毎、リソースブロック毎に、対象となる隣接基地局毎の干渉状況を記録するためのメモリブロックと
を備え、
第1のモードにおいて、端末は、通信を行っているビームの他に、端末にとって所定値より大きな干渉となっている他の基地局のビーム識別子を示す不良ビームインジケータと、信号対雑音比が良好となるリソースブロックを示す良好通信インジケータとを、接続中の基地局に通知し、
不良ビームインジケータを通知された基地局は、良好通信インジケータにて通知されたリソースブロック及び不良ビームインジケータで指定されたビーム識別子で指定されるメモリブロック内の値に干渉状況を示す情報を生成して、該情報を隣接基地局に送付し、
前記干渉状況を示す情報を受けた基地局は、該情報を参照して、リソースブロックの割り当てを計算する際に、所定値より大きな干渉となっているリソースブロックが割り当てられにくくするように制御し、該当するリソースブロックのトラヒックを低下させることを特徴とする無線通信システム。
- 請求項1記載の無線通信システムであって、
基地局は、
端末から報告される伝搬路状況に応じて、端末から報告させる干渉源となるビームの情報から、隣接基地局に対して、ビーム毎、周波数毎の干渉情報を共有する基地局間インターフェースと、
予めビーム毎、リソースブロック毎に、対象となる隣接基地局毎の干渉状況を記録するためのメモリブロックと
を備え、
第2のモードにおいて、端末は、通信を行っているビームの他に、端末にとって所定値より大きな干渉となっている他の基地局のビーム識別子を示す不良ビームインジケータと、信号対雑音比が良好となるリソースブロックを示す良好通信インジケータとを、接続中の基地局に通知し、
不良ビームインジケータが通知された基地局は、第2の周波数帯の全て又は複数のリソースブロックの該当するビーム識別子のメモリブロック内の値に干渉状況を示す情報を生成して、該情報を隣接基地局に送付し、
前記干渉状況を示す情報を受けた基地局は、該情報を参照して、リソースブロックの割り当てを計算する際に、所定値より大きな干渉となっているリソースブロックが割り当てられにくくするように制御し、該当するリソースブロックのトラヒックを低下させることを特徴とする無線通信システム。
- 請求項1記載の無線通信システムであって、
基地局は、
ビームに割り当てるパケットスケジュールに関する情報から、ビーム毎、周波数毎のリソース利用率又はデータ送信率を示す送信率インジケータを共有する基地局間インターフェースと、
予めビーム毎、リソースブロック毎に、対象となる隣接基地局毎の干渉状況を記録するためのメモリブロックと
を備え、
基地局は、ビームに割り当てるパケットスケジュールに関する情報から、ビーム毎、周波数毎に、リソース利用率又はデータ送信率が予め設定された閾値より高いのか低いのかを判定して送信率インジケータを作成し、送信率インジケータを隣接する基地局に通知し、
送信率インジケータの送信元の基地局は、通知したリソース利用率又はデータ送信率を維持すべく動作し、
送信率インジケータの受信側の基地局は、該当する基地局の該当するサブチャネル又はリソースブロックの該当するビームからの干渉が低ければ、スケジューリングを行う
ことを特徴とする無線通信システム。
- 無線通信システムにおいて、空間を分割する複数のビームを送信する基地局装置であって、
第1の周波数帯と、第2の周波数帯とに送信周波数帯域を分割し、
前記第1の周波数帯では、基地局毎に予め定めた複数のビームからなるビームスケジュールに基づき、該第1の周波数帯をさらに分割したサブチャネル又はリソースブロックの各々に対して、いずれかの前記パタンにビームを固定して割当て、信号を送信し、
前記第2の周波数帯では、通信トラヒックに応じて定められるビームスケジュールに基づき、該第2の周波数帯をさらに分割したサブチャネル又はリソースブロックの各々に対して、いずれかの前記パタンにビームを割当て、信号を送信する
ことを特徴とする無線基地局装置。
- 空間を分割する複数のビームを送信する基地局を複数備えた無線通信システムにおける無線通信方法であって、
基地局は、第1の周波数帯と、第2の周波数帯とに送信周波数帯域を分割し、
基地局は、前記第1の周波数帯では、基地局毎に予め定めた複数のビームからなるビームスケジュールに基づき、該第1の周波数帯をさらに分割したサブチャネル又はリソースブロックの各々に対して、いずれかの前記パタンにビームを固定して割当て、信号を送信し、
基地局は、前記第2の周波数帯では、通信トラヒックに応じて定められるビームスケジュールに基づき、該第2の周波数帯をさらに分割したサブチャネル又はリソースブロックの各々に対して、いずれかの前記パタンにビームを割当て、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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