JP2012039451A - 基地局装置、基地局間同期方法、同期情報のデータ構造、及び同期要求のデータ構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】他の基地局装置に対して、自装置との間で基地局間同期をすることを要求する同期要求をX2インターフェース26を介して送信する送信部27と、X2インターフェース26を介して前記他の基地局装置から送信される基地局間同期の同期状態に関する同期情報を受信する受信部27とを備えている。
【選択図】図4
Description
このため、フェムト基地局装置の下り信号が、マクロ基地局装置に接続する端末装置に干渉を与えたり、フェムト基地局装置に接続する端末装置が送信する上り信号が、マクロ基地局装置に干渉を与えたりすることがある。
また、互いに隣接してフェムトセルを形成する複数のフェムト基地局装置及びそれに接続する端末装置が、相互に干渉を与える場合もある。
さらに、データ信号についても、互いに異なる周波数帯域としてリソースを使用したとしても、時間領域でみると、両データ信号は重複しているので、一方のデータ信号の受信電力が他方のデータ信号のそれよりも極端に小さければ、一方のデータ信号を正常に分離して受信することが困難となるおそれもある。
このように、使用するリソースを互いに周波数方向にずらす場合には、完全に両基地局装置間の干渉を抑制できないおそれがあるため、両基地局装置間で送信信号の電力を相対的に調整することも必要となる。
ただし、リソース割り当てを互いに時間方向にずらすには、両基地局装置間で無線フレームの送信タイミングが同期している必要がある。
なお、ここでいう同期状態とは、基地局間同期の基準となる同期対象や、同期対象に対する無線フレームの送信タイミングのオフセット量等、基地局間同期における条件設定やパラメータを示す。
この場合、他の基地局装置に対して、同期情報に基づいた、干渉回避処理を要求するための処理要求を送信することで、当該他の基地局装置における同期状態に応じた適切な干渉回避処理を実行することができる。
またこの場合、前記制御部は、前記同期情報に基づいて、前記他の基地局装置が自装置との間で通信タイミングが同期しているか否かを判断し、通信タイミングが同期していると判断した場合に、前記空きリソースを所定の時間単位で確保することを要求する処理要求を生成することが好ましい。
この場合、制御部は、他の基地局装置と自装置との間で通信タイミングが同期しているときには、他の基地局装置に空きリソースを所定の時間単位で確保させることができ、かつ、その空きリソースに対応する範囲を特定できるので、互いの干渉を回避することができる好適なリソースを、前記他の基地局装置の近傍に位置する端末装置に割り当てることができる。この結果、より適切に干渉を回避するための処理を行うことができる。
上記構成の基地局装置によれば、他の基地局装置に同期情報を送信することによって、他の基地局装置に自装置の同期状態を把握させることができる。
上記のように構成された基地局間同期方法によれば、一方の基地局装置は、他方の基地局装置に対して基地局間同期を要求できるとともに、当該他方の基地局装置からの同期情報によって、他方の基地局装置の同期状態を把握することができる。
上記構成のデータ構造によれば、同期情報を受け取った受け取り先は、基地局装置から送信される同期情報によって、当該基地局装置が基地局間同期を行った際の同期対象を把握することができる。
上記構成のデータ構造によれば、基地局装置は、同期要求を受け取った受け取り先に対して同期対象を指定した上で基地局間同期を要求することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る基地局装置を備えた無線通信システムの全体構成である。本実施形態の無線通信システムは、例えば、LTE(Long Term Evolution)が適用される携帯電話用のシステムであり、各基地局装置と、端末装置との間において、LTEに準拠した通信が行われる。ただし、通信方式は、LTEに限られるものではない。
また、フェムト基地局装置(以下、「フェムトBS」ともいう)1bは、例えば、屋内等、マクロBS1aの無線波を受信し難い場所等に配置され、上記フェムトセルFCを形成する。
ここで、MS2が、フェムトBS1bと接続するためには、予め当該フェムトBS1bに登録されていることが必要であり、登録されていなければ、図1中のMS2aのように、フェムトセルFC内に位置しているとしても、フェムトBS1bとは接続できず、マクロBS1aと接続する。
各フェムトBS1bは、ゲートウェイ5(GW)を介してMME3に接続されている。MME3と各マクロBS1aとの間、MME3とゲートウェイ5との間、ゲートウェイ5とフェムトBS1bとの間は、それぞれS1インターフェースと呼ばれる通信インターフェースによる回線6によって接続されている。
このX2インターフェースは、各基地局装置間で移動する各MS2におけるハンドオーバ等の移動管理についての情報等を交換する目的で設けられている。なお、このような機能はMME3の機能と重複するが、MME3が各マクロBS1aに接続するMS2についての移動管理を一元的に行うと処理が集中に膨大な処理量となる点、及び、移動管理について、基地局装置間で行った方がより効率的である点といった理由から、基地局装置間で通信を行うためのX2インターフェースが設けられている。
このPDSCHは、データ伝送の上での基本単位領域(無線リソース割り当ての最小単位)であるリソースブロック(RB:Resource Block)を複数有して構成されている。リソースブロックは、周波数軸方向に12サブキャリア、時間軸方向に7OFDMシンボル分の大きさを有している。
メジャメント部21は、定期的にメジャメントを行い、下り信号受信部13が受信した他の基地局装置1の下り受信信号に基づいて、当該他の基地局装置1における送信電力や使用周波数、無線フレームのタイミングを示す同期信号等を取得する。また、他の基地局装置1に付されている固有のIDであるセルID等を取得し当該他の基地局装置1を特定する機能も有している。
同期処理部23は、制御部24から与えられる基準クロックに応じて、その基準クロックで定まる無線フレームの長さとなるように、自己の無線フレームの長さを同期させる(クロック同期)。
また、同期処理部23は、制御部24から与えられる基準となる無線フレームのタイミングと一致するように、自己の無線フレームのタイミングを同期させる(タイミング同期)。
本実施形態のフェムトBS1bでは、図2に示すように、他の基地局装置1との間で、直接的にX2インターフェースによる通信回線が設置されておらず、フェムトBS1bは、ゲートウェイ5までを接続するS1インターフェースによる通信回線6及びゲートウェイ5を経由し、他の基地局装置1との間でX2インターフェースによる基地局装置間通信を行う方法を採る。以下、特に説明しないが、フェムトBS1bの場合、基地局装置間通信を行うための送受信部27,28は、ゲートウェイ5を経由して他の基地局装置1との間でX2インターフェースによる基地局装置間通信を行うことを前提として説明する。
また、制御部24は、自装置を同期対象として基地局間同期をすることを他の基地局装置1に対して要求する同期要求を生成し、送信部27に当該他の基地局装置1に向けて送信させる機能を有している。
制御部24は、他の基地局装置1に対して、干渉を回避するための空きリソースを設けることを要求し、自装置においては前記空きリソースに対応するリソースを、他の基地局装置1との間で干渉を生じさせる可能性のあるMS2に対して割り当てることで、互いの干渉を回避しうる干渉回避処理を行う。
制御部24は、他の基地局装置1に空きリソースを設けさせるために、前記空きリソースを設けることを要求する処理要求を生成し、送信部27を介して他の基地局装置1に送信する。
制御部24は、記憶部25に記憶されたネイバーリスト25aを参照して、他の基地局装置1を特定し、上述の処理を行う。
図5は、マクロ基地局装置と、フェムト基地局装置との間で行われる基地局間同期の同期状態の管理に関する処理手順を示す図である。図5では、図1中のマクロBS1a(MBS1)のマクロセルMC内に、フェムトBS1b(FBS1)を設置した場合について説明する。
マクロBS1aは、メジャメント部21により、他の基地局装置1の下り信号を定期的にメジャメントしているので、フェムトBS1bが起動することにより下り信号の送信を開始すると、その下り信号を受信し、フェムトBS1bにおける送信電力や、使用周波数、無線フレームのタイミング、フェムトBS1bのセルID等を取得する(ステップS102)。
上記フェムトBS1bがマクロBS1aのネイバーリスト25aに登録されている場合には、マクロBS1aは、当該フェムトBS1bが近隣に位置する基地局装置であることを認識する。
次いで、マクロBS1aは、フェムトBS1bが検知されたことに応じて、フェムトBS1bに対して自装置1aを同期対象として基地局間同期をすることを要求する同期要求を生成し、X2インターフェースを介した基地局装置間通信によって当該同期要求を送信する(ステップS103)。
各要求メッセージの内、「Synchronization Target」は、クロック同期における同期対象を指定するためのメッセージであり、メッセージの態様としては、「lte」(自装置1aを同期対象に指定する場合)、「gps」(GPSを同期対象に指定する場合)、「ieee1588」(IEEE1588を用いて同期する場合)、「ntp」(NTPサーバを同期対象に指定する場合)、「tv」(テレビ信号を同期対象に指定する場合)が設けられており、これらの内いずれか一つが指定される。
このメッセージを受けたフェムトBS1bは、マクロBS1aとの間でタイミング同期をとることを決定した場合には、当該メッセージで示されるオフセット量に基づいて、同期処理を行うことができる。
なお、マクロBS1aは、自己の下り信号受信部13を用いて受信したフェムトBS1bの下り信号に含まれる同期信号からフェムトBS1bのフレームタイミングを認識し、上記オフセット量を求めることができる。
「Target Cell ID」は、フレームタイミング同期の同期対象を指定するメッセージであり、基本的には、自装置1aのセルIDとされる。また、「Received Power Threshold」は、「Target Cell ID」により指定される基地局装置からの受信電力に対する、エア同期を行うか否かの判断をするための閾値である。この閾値よりも前記受信電力が大きければ、エア同期を許容することを示している。
なお、図6では、同期対象(特に「Target Cell ID」)をセルIDで示しているが、同期対象を示す方法として、明示的にセルIDで指定するものには限られない。例えば、同期対象のアドレスでもよいし、予め設定された複数の同期対象それぞれに割り当てられた数値番号や記号等によって同期対象を示すこともできる。
フェムトBS1bは、マクロBS1aを同期対象とした基地局間同期を行うことを決定し、上記「Timing Offset」を用いて自己のフレームタイミングを調整するか又はエア同期によって同期処理を行うと(ステップS104)、自己の同期状態に関する同期情報をマクロBS1aに対して送信する(ステップS105)。
フェムトBS1bは、マクロBS1aに対し、ゲートウェイ5(図2)を介することでX2インターフェースによる基地局装置間通信を行い、上記同期情報を送信する。
なお、図7においても、同期対象(特に「Target Cell ID」)をセルIDで示しているが、同期対象のアドレスでもよいし、予め設定された複数の同期対象それぞれに割り当てられた数値番号や記号等によって同期対象を示すこともできる。
図8は、マクロBS1aがフェムトBS1bとの間で行う干渉回避処理に関する処理手順を示す図である。なお、図8においても図5と同様、図1中のマクロBS1a(MBS1)のマクロセルMC内に、フェムトBS1b(FBS1)を設置した場合について説明する。
マクロBS1aは、まず、自装置1aに接続する各MS2に対して、周辺セルのメジャメント(下り信号の観測)を要求する(ステップS301)。
この要求には、マクロBS1aが有する上述のネイバーリスト25aが含められている。このメジャメントの要求を受けた各MS2は、ネイバーリスト25aにある各基地局装置からの下り信号の受信を試み、その受信電力を測定する。
各MS2は、各基地局装置の受信電力の測定結果をマクロBS1aに送信する(ステップS303)。
なお、各基地局装置1のセルIDは、図1中、各基地局装置1に付されている「MBS2」、「FBS1」であるものとして示している。また、図1中、MS2aからマクロBS1a(MBS2)までの距離と、MS2bからマクロBS1a(MBS2)までの距離とがほぼ同じであるものとし、MS2cからフェムトBS1b(FBS1)までの距離は、MS2bからフェムトBS1b(FBS1)までの距離よりも大きいものとする。
よって、マクロBS1aは、各MS2が測定する各基地局装置1の受信電力を把握することで、各MS2それぞれが、当該各基地局装置1の下り信号による干渉を受ける可能性の有無を判断することができる。
マクロBS1aは、例えば、MS2における周辺基地局装置の受信電力が、所定の閾値以上の場合に、その基地局装置の下り信号による干渉を受ける可能性がある程度にその周辺基地局装置の近傍に位置するMS2であるものとして検出する。なお、このステップS304で行う検出処理では、他のマクロBS1aの受信電力については考慮しない。マクロ基地局装置同士の間では、干渉が生じるおそれは少ないからである。
マクロBS1aは、上述の干渉回避処理を行うために、フェムトBS1bに対して要求する、干渉を回避するための前記空きリソースの態様を上記判断結果に応じて決定する(ステップS202)。
この結果、フェムトBS1bとの間で干渉のおそれがあるMS2aに割り当てられるリソースは、フェムトBS1bによっては使用されないので、フェムトBS1bとの間で干渉が生じるのを回避することができる。
なお、他のMS2b、MS2cについては、フェムトBS1bとの間で干渉を生じる可能性が少ないので、他のリソースを割り当てることができる。
図11(a)は、図1におけるマクロBS1a(MBS1)と、フェムトBS1b(FBS1)との間で無線フレームのタイミング同期がとれていない場合における、両基地局装置が行うリソース割当の一例を示す図である。
図に示すように、フェムトBS1bは、使用が禁止される一部の帯域幅以外のリソースを、自装置1bに接続するMS2dに割り当てている。これにより、空きリソースが時間方向に連続して存在している。
この場合、空きリソースは、時間方向に連続して存在しているので、マクロBS1aと、フェムトBS1bとの間で無線フレームのタイミング同期がとれていなくとも、フェムトBS1bに所定の帯域幅においてリソースの使用を禁止して空きリソースを設けさせることができ、互いの干渉を回避することができる。
なお、この場合の処理要求は、例えば、空きリソースの確保をサブフレーム単位で行う場合、マクロBS1aの下り信号におけるサブフレーム番号等の時間方向の区間を特定可能なパラメータで指定することもできるし、フェムトBS1bの下り信号におけるサブフレーム番号等の時間方向の区間を特定可能なパラメータで指定することもできる。マクロBS1a及びフェムトBS1bは、互いの無線フレーム間のオフセット量を認識しているので、処理要求のパラメータの基準は、予め定めておくことで、マクロBS1a側及びフェムトBS1b側のどちらに設定してもよい。
図11(b)は、図1におけるマクロBS1a(MBS1)と、フェムトBS1b(FBS1)との間で無線フレームのタイミング同期がとれている場合における、両基地局装置が行うリソース割当の一例を示す図である。
図に示すように、フェムトBS1bは、一つのサブフレームおきにその使用が禁止されており、使用が禁止されているサブフレーム以外のサブフレームを使用して自装置1bに接続するMS2dにリソース割り当てを行っている。これにより、空きリソースがサブフレーム単位で時間方向に点在している。
この場合、マクロBS1aと、フェムトBS1bとの間で無線フレームのタイミング同期がとれているので、空きリソースを所定の時間単位で確保させて時間方向に点在するように設けさせることをフェムトBS1bに要求でき、かつ、その時間方向に点在する空きリソースの範囲を特定できる。このため、マクロBS1aは、空きリソースに対応するリソースを、フェムトBS1bとの間で干渉のおそれがあるMS2aに割り当てることができ、互いの干渉を回避することができる。
上記実施形態では、LTEが適用された携帯電話用のシステムに本発明を適用した場合を例示したが、通信方式は、LTEに限られるものではない。
本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
2 端末装置
24 制御部
26 X2インターフェース
27 送信部
28 受信部
29 検出部
Claims (12)
- 基地局間通信を可能とする基地局間通信インターフェースを介して他の基地局装置から送信される基地局間同期の同期状態に関する同期情報を受信する受信部を備えていることを特徴とする基地局装置。
- 前記他の基地局装置に対して、自装置との間で基地局間同期をすることを要求する同期要求を前記基地局間通信インターフェースを介して送信する送信部をさらに備えている請求項1に記載の基地局装置。
- 前記同期要求は、前記他の基地局装置が調整すべき通信タイミングのタイミングオフセット量を含む請求項2に記載の基地局装置。
- 前記同期情報は、前記他の基地局装置が自装置の内部クロックを同期させているクロック同期対象を含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の基地局装置。
- 前記同期情報は、自装置の通信タイミングと、前記他の基地局装置の通信タイミングとの間のタイミングオフセット量を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の基地局装置。
- 自装置に接続する端末装置の内、前記他の基地局装置の下り信号によって干渉を受けるおそれがある程度に当該他の基地局装置の近傍に位置する端末装置を検出する検出部と、
前記検出部が前記他の基地局装置の近傍に位置する端末装置を検出すると、前記同期情報に基づいて、前記他の基地局装置との間の干渉を回避する干渉回避処理の実行を要求するための処理要求を生成し、前記送信部に、前記処理要求を前記他の基地局装置に向けて送信させる制御部と、をさらに備えている請求項1〜5のいずれか一項に記載の基地局装置。 - 前記処理要求は、前記他の基地局装置に対して、前記他の基地局装置の近傍に位置する端末装置との間で干渉を回避するための空きリソースを設けることを要求するものである請求項6に記載の基地局装置。
- 前記制御部は、前記同期情報に基づいて、前記他の基地局装置が自装置との間で通信タイミングが同期しているか否かを判断し、通信タイミングが同期していると判断した場合に、前記空きリソースを所定の時間単位で確保することを要求する処理要求を生成する請求項7に記載の基地局装置。
- 基地局間通信を可能とする基地局間通信インターフェースを介して他の基地局装置に対して基地局間同期の同期状態に関する同期情報を送信する送信部を備えていることを特徴とする基地局装置。
- 基地局装置間の同期をとるための基地局間同期方法であって、
一方の基地局装置から他方の基地局装置に対して、当該一方の基地局装置との間で基地局間同期をすることを要求する同期要求を、基地局間通信を可能とする基地局間通信インターフェースを介して送信するステップと、
前記他方の基地局装置から前記一方の基地局装置に対して、基地局間同期の同期状態に関する同期情報を前記基地局間通信インターフェースを介して送信するステップと、を含むことを特徴とする基地局間同期方法。 - 基地局装置のコンピュータから送信される同期情報のデータ構造であって、
前記同期情報は、前記基地局装置における基地局間同期の同期状態に関する情報を示すとともに、基地局間同期における同期対象を示す同期対象情報を含むことを特徴とする同期情報のデータ構造。 - 基地局装置のコンピュータから送信される同期要求のデータ構造であって、
前記同期要求は、前記基地局装置が他の基地局装置に基地局間同期を要求することを示すとともに、基地局間同期における同期対象を示す同期対象情報を含むことを特徴とする同期要求のデータ構造。
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