JP2011223113A - 基地局装置、移動端末装置及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Heterogeneous network内の干渉に適合した制御を行うことができ、次世代移動通信システムに対応する基地局装置、移動端末装置及び通信制御方法を提供すること。
【解決手段】マクロセルをカバーする他の基地局装置４０と少なくとも一部の周波数帯が共用され、ピコセルＣ１をカバーし、他の基地局装置４０と異なる送信タイミングで下り送信フレームを送信可能な基地局装置２０であり、他の基地局装置４０からブランク期間を含めて送信される他の下り送信フレームにより、下り送信フレームが干渉を受けるリソースを、ブランクリソースとして設定し、このブランクリソースを避けて、下り送信フレームにユーザデータを割り当てる構成とした。
【選択図】図５

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける基地局装置、移動端末装置及び通信制御方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＨＳＵＰＡ（High Speed Uplink Packet Access）を採用することにより、Ｗ-ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われている。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ:Long Term Evolution）が検討されている（非特許文献１）。ＬＴＥでは、多重方式として、下り回線（下りリンク）にＷ−ＣＤＭＡとは異なるＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）を用いている。

第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥのシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継のシステムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト（ＬＴＥ−Ａ））。ＬＴＥ−Ａ（LTE Release 10）では、従来のセルラ環境に加えてローカルエリア環境を重視したHeterogeneous network構成が検討されている。

3GPP,TR25.912 (V7.1.0), "Feasibility study for Evolved UTRA and UTRAN", Sept.2006

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、Heterogeneous network内の干渉に適合した制御を行うことができ、次世代移動通信システムに対応する基地局装置、移動端末装置及び通信制御方法を提供することを目的とする。

本発明の基地局装置は、大規模セルをカバーする他の基地局装置と少なくとも一部の周波数帯が共用され、小規模セルをカバーし、前記他の基地局装置と異なる送信タイミングで下り送信フレームを送信可能な基地局装置であり、前記他の基地局装置からブランク期間を含めて送信される他の下り送信フレームにより、前記下り送信フレームが干渉を受けるリソースを、ブランクリソースとして設定するブランクリソース設定部と、前記ブランクリソースを避けて、前記下り送信フレームにユーザデータを割り当てるユーザデータ割当部と、前記ユーザデータが割り当てられた前記下り送信フレームを、移動端末装置に送信する送信部とを備えたことを特徴とする。

本発明の基地局装置は、小規模セルをカバーする他の基地局装置と少なくとも一部の周波数帯が共用され、大規模セルをカバーし、前記他の基地局装置と異なる送信タイミングで下り送信フレームを送信可能な基地局装置であり、前記他の基地局装置から送信される他の下り送信フレームの下り制御チャネルに、前記下り送信フレームが干渉を与えるリソースを、ブランクリソースとして設定するブランクリソース設定部と、前記ブランクリソースを避けて、前記下り送信フレームにユーザデータを割り当てるユーザデータ割当部と、前記ユーザデータが割り当てられた前記下り送信フレームを、移動端末装置に送信する送信部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、大規模セルの基地局装置から送信される下り送信フレームによって、小規模セルの基地局装置から送信される下り送信フレームが受ける干渉が抑制される。このように、大規模セルの基地局装置と小規模セルの基地局装置とに、大規模セルと小規模セルとを有するHeterogeneous network内の干渉に適合した制御を行わせることができる。

ＬＴＥシステムのシステム帯域の説明図である。 Heterogeneous networkの概要の説明図である。 マクロセル及びピコセルの無線フレームの干渉の説明図である。 マクロセル及びピコセルの無線フレームの干渉抑制方法の説明図である。 ピコセルの基地局装置における送信制御処理の一例を示す説明図である。 マクロセルの基地局装置における送信制御処理の一例を示す説明図である。 無線通信システムの構成の説明図である。 基地局装置の全体構成の説明図である。 移動端末装置の全体構成の説明図である。 ピコセルの基地局装置の下りの送信フレームの生成工程の概念図である。 ピコセルを介して通信する移動端末装置の下り送信フレームの受信工程の概念図である。 マクロセルの基地局装置の下りの送信フレームの生成工程の概念図である。 マクロセルを介して通信する移動端末装置の下り送信フレームの受信工程の概念図である。

図１は、下りリンクで移動通信が行われる際の周波数使用状態を説明するための図である。なお、以下の説明では基本周波数ブロックをコンポーネントキャリアとして説明する。図１に示す例は、複数のコンポーネントキャリアで構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１通信システムであるＬＴＥ−Ａシステムと、相対的に狭い（ここでは、一つのコンポーネントキャリアで構成される）第２システム帯域を持つ第２通信システムであるＬＴＥシステムが併存する場合の周波数使用状態である。ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、例えば、１００ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信し、ＬＴＥシステムにおいては、２０ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信する。ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも一つの基本周波数領域（コンポーネントキャリア：ＣＣ）となっている。このように複数の基本周波数領域を一体として広帯域化することをキャリアアグリゲーションという。

例えば、図１においては、ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を一つのコンポーネントキャリアとする５つのコンポーネントキャリアの帯域を含むシステム帯域（２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚ）となっている。図１においては、移動端末装置ＵＥ（User Equipment）＃１は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、１００ＭＨｚのシステム帯域を持ち、ＵＥ＃２は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、４０ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×２＝４０ＭＨｚ）のシステム帯域を持ち、ＵＥ＃３は、ＬＴＥシステム対応（ＬＴＥ−Ａシステムには対応せず）の移動端末装置であり、２０ＭＨｚ（ベース帯域）のシステム帯域を持つ。

ところで、ＬＴＥ−Ａシステムでは、ローカルエリア環境を重視したHeterogeneous network（以下、ＨｅｔＮｅｔとする）構成が検討されている。ＨｅｔＮｅｔとは、図２に示すように、従来のマクロセルＣ２（大規模セル）に加え、ピコセルＣ１やフェムトセル等（小規模セル）の様々な形態のセルをオーバレイした階層型ネットワークである。このＨｅｔＮｅｔにおいては、相対的に広いエリアをカバーするマクロセルＣ２の基地局装置Ｂ２は、相対的に狭いエリアをカバーするピコセルＣ１の基地局装置Ｂ１よりも下り送信電力が大きく設定されている。

したがって、マクロセルＣ２とピコセルＣ１とが接近した周波数帯域で運用されると、図３に示すように、ピコセルＣ１の基地局装置Ｂ１からの無線フレームは、マクロセルＣ２の基地局装置Ｂ２からの無線フレームによって大きな干渉を受けるという問題があった。このため、ピコセルＣ１は、このマクロセルＣ２からの大きな干渉によりカバレッジが狭められていた。また、特にサブフレームの先頭に配置された下り制御チャネル（PDCCH：Physical Downlink Control Channel）は、下りデータチャネル（PDSCH：Physical Downlink Shared Channel）と異なり基本的に再送されないため、マクロセルＣ２からの干渉により大きな影響が与えられていた。さらに、サブフレーム内のＢで示される、報知チャネル（PBCH：Physical Broadcast Channel）やセルサーチ用の同期信号（PSS：Primary Synchronization Signal, SSS：Secondary Synchronization Signal）も同様に、基本的に再送されないためマクロセルＣ２からの干渉により大きな影響が与えられていた。

これらの問題を解決するために、図４に示すように、ＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network）サブフレームとサブフレームシフトとを用いる方法が考えられる。ＭＢＳＦＮサブフレームとは、ＬＴＥシステムで仕様化されており、制御チャネル以外を空白区間（ブランク期間）にすることが可能なサブフレームである。この構成によれば、マクロセルＣ２及びピコセルＣ１の無線フレームが時間軸方向にサブフレームシフトされることで下り制御チャネルのオーバラップが解消される。また、ＭＢＳＦＮサブフレームによってマクロセルＣ２の無線フレームに部分的にブランク期間が設けられ、ピコセルＣ１の破線で囲まれたサブフレームの下り制御チャネル、報知チャネル、同期信号の干渉が抑えられる。この結果、ピコセルＣ１の下り制御チャネル、報知チャネル、同期信号のカバレッジが保障される。また、ピコセルＣ１の破線で囲まれたサブフレームの下りデータチャネルも、マクロセルＣ２の無線フレームのブランク期間により干渉が減るため、データレートの改善が見込まれる。

しかしながら、上記した方法では、破線で囲まれたピコセルＣ１のサブフレームにおいて、下り制御チャネルの干渉が抑制されていても、一部のユーザデータがマクロセルＣ２の無線フレームに干渉の影響を受けるという問題があった。また、ピコセルＣ１の破線で囲まれていないサブフレームの制御チャネルは、マクロセルＣ２の無線フレームに干渉の影響を受けるという問題があった。

そこで、本発明者らは、この問題点を解決するために、本発明をするに至った。すなわち、本発明の骨子は、ピコセルの基地局装置では、マクロセルからの干渉を受けるリソースを避けてサブフレームにユーザデータを割り当てる他、マクロセルの基地局装置では、ピコセルの制御チャネルに干渉を与えるリソースを避けてサブフレームにユーザデータを割り当てることである。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図５を参照して、ピコセルの基地局装置における送信制御により、ピコセルの下り無線フレームに対する干渉抑制について説明する。図５は、本発明の実施の形態に係るピコセルの基地局装置における送信制御処理の一例を示す説明図である。

図５に示すように、マクロセルＣ２の下り無線フレームは、サブフレーム＃０−＃９の１０サブフレームで構成されており、各サブフレームの先頭側のＯＦＤＭシンボルに制御チャネル（PDCCH）が多重されている。また、マクロセルＣ２の下り無線フレームは、上記したＭＢＳＦＮサブフレームを有し、サブフレーム＃０、＃４、＃５、＃９以外のサブフレームの制御チャネル以外にブランク期間が設けられている。サブフレーム＃０、＃５には、報知チャネル（PBCH）やセルサーチ用の同期信号（PSS,SSS）が多重されている。

一方、ピコセルＣ１の下り無線フレームは、マクロセルＣ２の下り無線フレームと同様な無線フレーム構成を有するが、サブフレームにブランク期間が設けられていない。また、ピコセルＣ１の下り無線フレームは、マクロセルＣ２の無線フレームに対して時間軸方向に相対的にサブフレームシフトされている。これにより、ピコセルＣ１の下り無線フレーム内の一部の制御チャネルや、報知チャネル、同期信号等が、マクロセルＣ２の下り無線フレームのブランク期間に合わされて、マクロセルＣ２からの干渉が抑えられる。ピコセルＣ１の下り無線フレームでは、制御チャネル等の干渉が抑えられたサブフレームが使用される。

上記したように、マクロセルＣ２の下り無線フレームのブランク期間は、下り制御チャネルを除いて設定される。また、ピコセルＣ１のサブフレームは、マクロセルＣ２のＭＢＳＦＮサブフレームに対して時間軸方向にシフトされている。このため、ピコセルＣ１のサブフレームは、マクロセルＣ２のＭＢＳＦＮサブフレームのブランク期間によって制御チャネルの干渉が抑えられていても、データチャネルが部分的に干渉される。例えば、ピコセルＣ１のサブフレーム＃６は、制御チャネルの干渉が抑えられるが、マクロセルＣ２のサブフレーム＃９により干渉を受ける。また、ピコセルＣ１のサブフレーム＃４、＃５は、それぞれマクロセルＣ２のサブフレーム＃７、＃８の下り制御チャネルにより干渉を受ける。本実施の形態においては、ピコセルＣ１の基地局装置２０（図７参照）が、マクロセルＣ２の下り無線フレームから干渉を受けるリソースを避けるようにして、下り無線フレームを移動端末装置１０に送信する。

すなわち、ピコセルＣ１の下り無線フレームにおいては、マクロセルＣ２の下り無線フレームにより干渉を受けるリソースがブランクリソースとして設定され、このブランクリソース以外に、ユーザデータが割り当てられる。ユーザデータは、スケジューラによって各サブフレームにおいてリソースブロック単位で各移動端末装置に割り当てられる。１リソースブロックは、連続する１２サブキャリアからなり、リソースエレメントを最小単位として構成される。このリソースブロックでは、先頭の３シンボルが下り制御チャネルに用いられ、一部に送信アンテナ毎の下り参照信号が配置されている。よって、ピコセルＣ１のリソースブロックには、下り制御チャネル、下り参照信号、ブランクリソースを避けたリソースエレメントにユーザデータが割り当てられる。例えば、ピコセルＣ１のサブフレーム＃４では、マクロセルＣ２のサブフレーム＃７の制御チャネルにより５シンボル目から７シンボル目まで干渉を受ける。このため、ピコセルＣ１のサブフレーム＃４では、１シンボル目から３シンボル目、５シンボル目から７シンボル目、下り参照信号等を避けた領域のリソースエレメントにユーザデータが割り当てられる。

ピコセルＣ１の下り無線フレームのブランクリソースは、ピコセルＣ１及びマクロセルＣ２の下り無線フレームの送信タイミングのシフト量と、マクロセルＣ２の下り無線フレームのブランク期間の設定位置とに基づいて設定される。シフト量は、ピコセルＣ１の及びマクロセルＣ２の各サブフレームの下り制御チャネルのズレを示す。このため、ピコセルＣ１のサブフレームでは、シフト量によりマクロセルＣ２の下り制御チャネルから干渉を受けるリソースが特定される。ブランク期間の設定位置は、シフト量と組み合わせることで、ピコセルＣ１の制御チャネルが干渉されないサブフレームを特定できる。この場合には、ピコセルＣ１のサブフレームでは、サブフレーム＃６のように、制御チャネルが干渉されないサブフレームにおいて、マクロセルＣ２の下り制御チャネルと下りデータチャネルとから干渉を受けるリソースが特定される。このように、マクロセルＣ２の下り無線フレームから干渉を受けるリソースを特定し、このリソースがブランクリソースに設定される。

なお、ピコセルの基地局装置で設定されるブランクリソースとは、マクロセルＣ２の無線フレームからの干渉を受けることを前提として設定されたリソースである。この場合、ブランクリソースは、全くデータが割り当てられないリソースとしてもよいし、不要なデータが割り当てられるリソースとして規定されてもよい。また、ブランクリソースは、規定の送信電力以下の送信電力で送信されるリソースとして規定されてもよい。

なお、シフト量は、ピコセルＣ１の基地局装置２０（図７参照）がマクロセルの基地局装置４０のシグナリングを受信する構成してもよいし、その逆でもよい。また、マクロセルの基地局装置４０は、ピコセルの基地局装置２０に対してブランク期間の設定位置を通知するようにする。なお、マクロセルＣ２の制御チャネルによる干渉だけを抑える場合には、マクロセルの基地局装置４０はピコセルの基地局装置２０に対してブランク期間の設定位置の通知する必要がない。

また、ピコセルＣ１の下り無線フレームのブランクリソースの割り当て位置は、ブランクリソース情報としてピコセルＣ１の移動端末装置１０に通知される。この構成により、ピコセルＣ１の移動端末装置１０では、下り無線フレームのブランクリソースを避けて、ユーザデータを復調できる。この場合、ブランクリソース情報は、サブフレーム毎に移動端末装置１０に通知されてもよい。また、ブランクリソース情報は、ピコセルＣ１及びマクロセルＣ２の下り無線フレームの送信タイミングのシフト量に関連付けられて移動端末装置１０に記憶されていれば、移動端末装置１０に対する通知が不要である。これは、移動端末装置１０において、シフト量からブランクリソースの割り当て位置を推定できるからである。この構成により、ピコセルＣ１の基地局装置２０では、シフト量のみを移動端末装置１０に通知すればよいため、オーバヘッドを削減できる。

次に、マクロセルの基地局装置における送信制御により、ピコセルの下り無線フレームの下り制御チャネルに対する干渉抑制について説明する。図６は、本発明の実施の形態に係るマクロセルの基地局装置における送信制御処理の一例を示す説明図である。

上記したピコセルＣ１における送信制御では、マクロセルＣ２の下り無線フレームのブランク期間により、一部の制御チャネル対してのみ干渉が抑制される。このため、ピコセルＣ１では、制御チャネルの干渉が抑えられた一部のサブフレームが使用される。本実施の形態では、マクロセルＣ２の基地局装置４０が、ピコセルＣ１の下り無線フレームの制御チャネルに対して干渉を与えるリソースを避けるようにして、下り無線フレームを移動端末装置３０に送信する。

すなわち、マクロセルＣ２の下り無線フレームにおいては、ピコセルＣ１の下り無線フレームの下り制御チャネルに干渉を与えるリソースがブランクリソースとして設定され、このブランクリソース以外にユーザデータが割り当てられる。よって、マクロセルＣ２のサブフレームには、下り制御チャネル、下り参照信号、及びピコセルの下り制御チャネルに干渉を与えるブランクリソースを避けたリソースエレメントにユーザデータが割り当てられる。例えば、マクロセルＣ２のサブフレーム＃４では、ピコセルＣ１のサブフレーム＃２の制御チャネルに対して、５シンボル目から７シンボル目まで干渉を与える。このため、マクロセルＣ２のサブフレーム＃４では、１シンボル目から３シンボル目、５シンボル目から７シンボル目、下り参照信号等を避けた領域のリソースエレメントにユーザデータが割り当てられる。

マクロセルＣ２の下り無線フレームのブランクリソースは、ピコセルＣ１及びマクロセルＣ２の下り無線フレームの送信タイミングのシフト量に基づいて設定される。シフト量は、ピコセルＣ１の及びマクロセルＣ２の各サブフレームの下り制御チャネルのズレを示す。このため、マクロセルＣ２のサブフレームでは、シフト量によりピコセルＣ１の下り制御チャネルに干渉を与えるリソースが特定される。このように、ピコセルＣ１の下り無線フレームに干渉を与えるリソースを特定し、このリソースがブランクリソースに設定される。なお、シフト量は、マクロセルＣ２の基地局装置４０（図７参照）がピコセルの基地局装置２０のシグナリングを受信する構成としてもよいし、その逆でもよい。

なお、マクロセルの基地局装置で設定されるブブランクリソースとは、ピコセルＣ１の無線フレームの制御チャネルに対して干渉を与えないように設定されたリソースである。この場合、ブランクリソースは、全くデータが割り当てられないリソースとしてもよいし、不要なデータが割り当てられるリソースとして規定されてもよい。また、ブランクリソースは、規定の送信電力以下の送信電力で送信されるリソースとして規定されてもよい。

また、マクロセルＣ２の下り無線フレームのブランクリソースの割り当て位置は、ブランクリソース情報としてマクロセルＣ２の移動端末装置３０に通知される。この構成により、マクロセルＣ２の移動端末装置３０では、下り無線フレームのブランクリソースを避けて、ユーザデータを復調できる。この場合、ブランクリソース情報は、サブフレーム毎に移動端末装置３０に通知されてもよい。また、ブランクリソース情報は、ピコセルＣ１及びマクロセルＣ２の下り無線フレームの送信タイミングのシフト量に関連付けられて移動端末装置３０に記憶されていれば、移動端末装置３０に対する通知が不要である。これは、移動端末装置３０において、シフト量からブランクリソースの割り当て位置を推定できるからである。この構成により、マクロセルＣ２の基地局装置４０では、シフト量のみを移動端末装置３０に通知すればよいため、オーバヘッドを削減できる。

ここで、本発明の実施例に係る無線通信システムについて詳細に説明する。図７は、本実施例に係る無線通信システムのシステム構成の説明図である。なお、図７に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ ３Ｇが包含されるシステムである。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇと呼ばれても良い。

図７に示すように、無線通信システムは、ＨｅｔＮｅｔであり、マクロセルＣ２を有する第１のシステムと、ピコセルＣ１を有する第２のシステムとにより、階層型ネットワークが構築されている。第１のシステムは、マクロセルＣ２をカバーする基地局装置４０と、この基地局装置４０と通信する移動端末装置３０（１つのみ図示）とを含んで構成されている。第２のシステムは、ピコセルＣ１をカバーする基地局装置２０と、この基地局装置２０と通信する移動端末装置１０（１つのみ図示）とを含んで構成されている。この基地局装置２０、４０では、スケジューラにより、ユーザ毎にリソースブロック単位で無線リソースが割り当てられている。また、基地局装置２０、４０は、それぞれ図示しない上位局装置に接続され、上位局装置を介してコアネットワーク５０と接続される。なお、説明の便宜上、基地局装置２０、４０と無線通信するのは移動端末装置であるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置（UE：User Equipment）でよい。

無線通信システムにおいては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。

ここで、ＬＴＥシステムにおける通信チャネルについて説明する。
下りの通信チャネルは、各移動端末装置で共有される下りデータチャネルとしてのＰＤＳＣＨと、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（PDCCH、PCFICH、PHICH）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）のＡＣＫ/ＮＡＣＫが伝送される。

上りの通信チャネルは、各移動端末装置で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と、上り制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（CQI：Channel Quality Indicator）、ＡＣＫ/ＮＡＣＫ等が伝送される。

図８を参照して、本実施の形態に係るピコセルをカバーする基地局装置の全体構成について説明する。なお、マクロセルをカバーする基地局装置については、ピコセルの基地局装置と同様な構成なため、ここでは説明を省略する。また、説明の便宜上、上りリンクにより移動端末装置から基地局装置に送信される信号の処理については省略する。

基地局装置２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、呼処理部２０５と、伝送路インターフェース２０６とを備えている。下りリンクにより基地局装置２０から移動端末装置１０に送信されるユーザデータは、上位局装置から伝送路インターフェース２０６を介してベースバンド信号処理部２０４に入力される。

ベースバンド信号処理部２０４において、下りデータチャネルの信号は、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（radio link control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（IFFT：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理が行われる。また、下り制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われる。また、ベースバンド信号処理部２０４は、報知チャネルにより、同一セルＣ１に接続する移動端末装置１０に対して、各移動端末装置１０が基地局装置２０との無線通信するための制御情報を通知する。

送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に周波数変換する。アンプ部２０２は周波数変換された送信信号を増幅して送受信アンテナ２０１へ出力する。

図９を参照して、本実施の形態に係るピコセルに配置された移動端末装置の全体構成について説明する。なお、マクロセルに配置された移動端末装置については、ピコセルの移動端末装置と同様な構成なため、ここでは説明を省略する。また、説明の便宜上、上りリンクにより移動端末装置から基地局装置に送信される信号の処理については省略する。

移動端末装置１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、アプリケーション部１０５とを備えている。下りリンクの送信データは、送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がアンプ部１０２で増幅され、送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。

ベースバンド信号処理部１０４において、このベースバンド信号は、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等が行われる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部１０５に転送される。アプリケーション部１０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報も、アプリケーション部１０５に転送される。

図１０を参照して、ピコセルをカバーする基地局装置における下り送信フレームの生成工程について説明する。図１０は、本実施の形態に係るピコセルをカバーする基地局装置における下りの送信フレームの生成工程の概念図である。

図１０に示すように、送信フレームの生成工程は、ブランクリソース位置決定部２１１と、送信フレーム生成部２１２とを有している。ブランクリソース位置決定部２１１は、マクロセルＣ２の基地局装置４０から通知されたブランク期間の設置位置及び上記したシフト量に基づいて、ブランクリソースの割り当て位置を決定する。この場合、ブランクリソース位置決定部２１１は、シフト量とブランク期間の設定位置とにより、下り制御チャネルが干渉されないサブフレームを特定する。さらに、ブランクリソース位置決定部２１１は、そのサブフレームにおいて、マクロセルＣ２の下り送信フレームの下り制御チャネルや下りデータチャネルに干渉を受けるリソース位置を特定し、ブランクリソースの割り当て位置を決定する。このようにして、マクロセルＣ２の下り送信フレームが干渉を受けるリソースがブランクリソースとして設定される。

次に、送信フレーム生成部２１２は、ブランクリソースの割り当て位置に基づいて、下り制御チャネル、下り参照信号、ブランクリソース等を避けるようにしてユーザデータを配置し、その他送信処理を施して下りの送信フレームを生成する。

図１１を参照して、ピコセルを介して通信する移動端末装置における下り送信フレームの受信工程について説明する。図１１は、本実施の形態に係るピコセルを介して通信する移動端末装置の下り送信フレームの受信工程の概念図である。

図１１に示すように、送信フレームの受信工程は、ブランクリソース情報取得部１１１と、ユーザデータ復調部１１２とを有している。ブランクリソース情報取得部１１１は、基地局装置２０からブランクリソースの割り当て位置を示すブランクリソース情報を取得する。このブランクリソース情報は、ブランクリソースの割り当て位置を直接的に示す情報でもよいし、上記したようにピコセルＣ１及びマクロセルＣ２の下り無線フレームのシフト量でもよい。また、移動端末装置１０は、サブフレーム毎にブランクリソース情報を取得してもよい。

ユーザデータ復調部１１２は、ブランクリソース情報に基づいて、送信フレームからユーザデータを復調する。この場合、ユーザデータ復調部１１２は、ブランクリソース情報で示されるリソースを無視して、ユーザデータを復調するようにする。

このように、ピコセルＣ１の基地局装置２０が、マクロセルＣ２の下り無線フレームから干渉を受けるリソースを避けてサブフレームにユーザデータを割り当てている。このため、ピコセルＣ１の下り送信フレームにおいて、マクロセルＣ２からの下り制御チャネルに対する干渉が抑えられたサブフレームで、下りデータチャネルに対する干渉が抑えられる。

図１２を参照して、マクロセルをカバーする基地局装置における下り送信フレームの生成工程について説明する。図１２は、本実施の形態に係るマクロセルをカバーする基地局装置における下りの送信フレームの生成工程の概念図である。

図１２に示すように、送信フレームの生成工程は、ブランクリソース位置決定部４１１と、送信フレーム生成部４１２とを有している。ブランクリソース位置決定部４１１は、マクロセルＣ２及びピコセルＣ１における無線フレームのシフト量に基づいて、ブランクリソースの割り当て位置を決定する。この場合、ブランクリソース位置決定部４１１は、シフト量により、ピコセルＣ１の下り無線フレームの下り制御チャネルに干渉を与えるリソース位置を特定し、ブランクリソースの割り当て位置を決定する。このようにして、ピコセルＣ１の送信フレームの制御チャネルに干渉を与えるリソースが、ブランクリソースとして設定される。

次に、送信フレーム生成部４１２は、ブランクリソースの割り当て位置に基づいて、下り制御チャネル、下り参照信号、ブランクリソース等を避けるようにしてユーザデータを配置し、その他送信処理を施して下りの送信フレームを生成する。

図１３を参照して、マクロセルを介して通信する移動端末装置における下り送信フレームの受信工程について説明する。図１３は、本実施の形態に係るマクロセルを介して通信する移動端末装置の下り送信フレームの受信工程の概念図である。

図１３に示すように、送信フレームの受信工程は、ブランクリソース情報取得部３１１と、ユーザデータ復調部３１２とを有している。ブランクリソース情報取得部３１１は、基地局装置４０からブランクリソースの割り当て位置を示すブランクリソース情報を取得する。このブランクリソース情報は、ブランクリソースの割り当て位置を直接的に示す情報でもよいし、上記したようにピコセルＣ１及びマクロセルＣ２の下り無線フレームのシフト量でもよい。また、移動端末装置３０は、サブフレーム毎にブランクリソース情報を取得してもよい。

ユーザデータ復調部３１２は、ブランクリソース情報に基づいて、送信フレームからユーザデータを復調する。この場合、ユーザデータ復調部３１２は、ブランクリソース情報で示されるリソースを無視して、ユーザデータを復調するようにする。

このように、ピコセルＣ１の基地局装置４０が、ピコセルＣ１の下り無線フレームの制御チャネルに干渉を与えるリソースを避けてサブフレームにユーザデータを割り当てている。このため、ピコセルＣ１の下り送信フレームにおいて、マクロセルＣ２からの下り制御チャネルに対する干渉が抑えられる。

以上のように、本実施の形態に係る基地局装置２０、４０によれば、マクロセルの基地局装置から送信される下り送信フレームによって、ピコセルの基地局装置から送信される下り送信フレームが受ける干渉が抑制される。すなわち、マクロセルＣ２の下り送信フレームのＭＢＳＦＮサブフレームにより、ピコセルＣ１の制御チャネルの干渉が抑えられたサブフレームでデータチャネルの干渉が抑えられる。また、マクロセルＣ２の下り送信フレームのＭＢＳＦＮサブフレーム以外のサブフレームでは、ピコセルの下り送信フレームの制御チャネルに対する干渉が抑えられる。よって、ピコセルの下り送信フレームに対する干渉が十分に抑えられる。このように、基地局装置２０、４０に、マクロセルＣ２とピコセルＣ１とを有するHeterogeneous network内の干渉に適合した制御を行わせることができる。

なお、上記した実施の形態においては、小規模セルとしてピコセルをカバーする基地局装置について説明したが、この構成に限定されるものではない。基地局装置は、マクロセルからの干渉を受けるセルをカバーするものであればよく、フェムトセルやマイクロセル等をカバーする小型基地局装置であればよい。

また、上記した実施の形態においては、ブランク期間は、ピコセルの無線フレームがマクロセルの無線フレームに干渉の影響を受けない期間を示すものである。このブランク期間は、マクロセルの無線フレームにおいて、全くデータを送信しない期間としてもよいし、干渉に影響を与えない程度にデータを送信する期間として規定されてもよい。また、ブランク期間は、マクロセルの無線フレームにおいて、ピコセルの無線フレームに対して干渉の影響を与えない程度の送信電力で送信される期間として規定されてもよい。また、ブランク期間は、マクロセルの無線フレームにおいて、ピコセルの無線フレームに対して影響を与えない程度の干渉量で送信される期間として規定されてもよい。

本発明は上記実施の形態に限定されず、様々変更して実施することが可能である。例えば、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明におけるコンポーネントキャリアの割り当て、処理部の数、処理手順、コンポーネントキャリアの数、コンポーネントキャリアの集合数については適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。

１ 無線通信システム
１０ 移動端末装置
２０ 基地局装置
３０ 移動端末装置
４０ 基地局装置
５０ コアネットワーク
１１１ ブランクリソース情報取得部
１１２ ユーザデータ復調部
２１１ ブランクリソース位置決定部（ブランクリソース設定部）
２１２ 送信フレーム生成部（ユーザデータ割当部）
３１１ ブランクリソース情報取得部
３１２ ユーザデータ復調部
４１１ ブランクリソース位置決定部（ブランクリソース設定部）
４１２ 送信フレーム生成部（ユーザデータ割当部）
Ｃ１ ピコセル
Ｃ２ マクロセル

Claims (10)

1. 大規模セルをカバーする他の基地局装置と少なくとも一部の周波数帯が共用され、小規模セルをカバーし、前記他の基地局装置と異なる送信タイミングで下り送信フレームを送信可能な基地局装置であり、
   前記他の基地局装置からブランク期間を含めて送信される他の下り送信フレームにより、前記下り送信フレームが干渉を受けるリソースを、ブランクリソースとして設定するブランクリソース設定部と、
   前記ブランクリソースを避けて、前記下り送信フレームにユーザデータを割り当てるユーザデータ割当部と、
   前記ユーザデータが割り当てられた前記下り送信フレームを、移動端末装置に送信する送信部とを備えたことを特徴とする基地局装置。
2. 前記ブランクリソース設定部は、前記他の下り送信フレームに対する前記下り送信フレームの送信タイミングのシフト量に基づいて、前記ブランクリソースを設定することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記ブランクリソース設定部は、前記シフト量に加え、前記他の基地局装置から取得した前記ブランク期間の設定位置に基づいて、前記ブランクリソースを設定することを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
4. 大規模セルをカバーする他の基地局装置と少なくとも一部の周波数帯が共用され、小規模セルをカバーし、前記他の基地局装置と異なる送信タイミングで下り送信フレームを送信可能な基地局装置に接続される移動端末装置であり、
   前記他の基地局装置からブランク期間を含めて送信される他の下り送信フレームにより、前記基地局装置から送信される前記下り送信フレームが干渉を受けるリソースを、前記基地局装置において設定されるブランクリソースとして特定するためのブランクリソース情報を取得するブランクリソース情報取得部と、
   前記ブランクリソース情報に基づいて、前記ブランクリソースを避けて前記基地局装置から受信したユーザデータを復調するユーザデータ復調部とを備えたことを特徴とする移動端末装置。
5. 前記ブランクリソース情報は、前記基地局装置から取得した前記他の下り送信フレームに対する前記下り送信フレームの送信タイミングのシフト量であることを特徴とする請求項４に記載の移動端末装置。
6. 大規模セルをカバーする他の基地局装置と少なくとも一部の周波数帯が共用され、小規模セルをカバーし、前記他の基地局装置と異なる送信タイミングで下り送信フレームを送信可能な基地局装置の通信制御方法であり、
   前記他の基地局装置からブランク期間を含めて送信される他の下り送信フレームにより、前記下り送信フレームが干渉を受けるリソースを、ブランクリソースとして設定するステップと、
   前記ブランクリソースを避けて、前記下り送信フレームにユーザデータを割り当てるステップと、
   前記ユーザデータが割り当てられた前記下り送信フレームを、移動端末装置に送信するステップとを有することを特徴とする通信制御方法。
7. 小規模セルをカバーする他の基地局装置と少なくとも一部の周波数帯が共用され、大規模セルをカバーし、前記他の基地局装置と異なる送信タイミングで下り送信フレームを送信可能な基地局装置であり、
   前記他の基地局装置から送信される他の下り送信フレームの下り制御チャネルに、前記下り送信フレームが干渉を与えるリソースを、ブランクリソースとして設定するブランクリソース設定部と、
   前記ブランクリソースを避けて、前記下り送信フレームにユーザデータを割り当てるユーザデータ割当部と、
   前記ユーザデータが割り当てられた前記下り送信フレームを、移動端末装置に送信する送信部とを備えたことを特徴とする基地局装置。
8. 小規模セルをカバーする他の基地局装置と少なくとも一部の周波数帯が共用され、大規模セルをカバーし、前記他の基地局装置と異なる送信タイミングで下り送信フレームを送信可能な基地局装置に接続される移動端末装置であり、
   前記他の基地局装置から送信される他の下り送信フレームの下り制御チャネルに、前記基地局装置から送信される前記下り送信フレームが干渉を与えるリソースを、前記基地局装置において設定されるブランクリソースとして特定するためのブランクリソース情報を取得するブランクリソース情報取得部と、
   前記ブランクリソース情報に基づいて、前記ブランクリソースを避けて前記基地局装置から受信したユーザデータを復調するユーザデータ復調部とを備えたことを特徴とする移動端末装置。
9. 前記ブランクリソース情報は、前記基地局装置から取得した前記他の下り送信フレームに対する前記下り送信フレームの送信タイミングのシフト量であることを特徴とする請求項８に記載の移動端末装置。
10. 小規模セルをカバーする他の基地局装置と少なくとも一部の周波数帯が共用され、大規模セルをカバーし、前記他の基地局装置と異なる送信タイミングで下り送信フレームを送信可能な基地局装置の通信制御方法であり、
    前記他の基地局装置から送信される他の下り送信フレームの下り制御チャネルに、前記下り送信フレームが干渉を与えるリソースを、ブランクリソースとして設定するステップと、
    前記ブランクリソースを避けて、前記下り送信フレームにユーザデータを割り当てるステップと、
    前記ユーザデータが割り当てられた前記下り送信フレームを、移動端末装置に送信するステップとを有することを特徴とする通信制御方法。

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