JP2014143608A - 無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及びユーザ端末 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザ端末に対して複数の送信ポイントから下りリンク信号を送信する場合に、送信ポイント間で同期を確保すること。
【解決手段】無線通信システムは、第１セルを形成する第１の無線基地局と、第１セルの領域上に重畳して配置される第２セルを形成する第２の無線基地局と、第１の無線基地局及び第２の無線基地局と無線通信可能なユーザ端末と、を備え、第２の無線基地局は、同期対象との間で同期を確保するための同期補正情報をユーザ端末から受信する受信部と、同期補正情報に基づいて同期を補正する同期補正部と、を具備する。
【選択図】図６

Description

本発明は、セルラーシステム等に適用可能な無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及びユーザ端末に関する。

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ＬＴＥ（Long Term Evolution）が検討されている（非特許文献１）。

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１つのコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を含む。このように複数のコンポーネントキャリア（セル）を集めて広帯域化することをキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）という。

ところで、ＬＴＥシステムに対してさらにシステム性能を向上させるための有望な技術の１つとして、セル間直交化がある。例えば、ＬＴＥ−Ａシステムでは、上下リンクとも直交マルチアクセスによりセル内の直交化が実現されている。すなわち、下りリンクでは、周波数領域においてユーザ端末ＵＥ（User Equipment）間で直交化されている。一方、セル間はＷ−ＣＤＭＡと同様、１セル周波数繰り返しによる干渉ランダム化が基本である。

そこで、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、セル間直交化を実現するための技術として、協調マルチポイント送受信（ＣｏＭＰ：Coordinated Multi-Point transmission/reception）技術が検討されている。このＣｏＭＰ送受信では、１つあるいは複数のユーザ端末ＵＥに対して複数のセルが協調して送受信の信号処理を行う。例えば、下りリンクでは、プリコーディングを適用する複数セル同時送信、協調スケジューリング／ビームフォーミングなどが検討されている。これらのＣｏＭＰ送受信技術の適用により、特にセル端に位置するユーザ端末ＵＥのスループット特性の改善が期待される。

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

ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０までは、ユーザ端末ＵＥは下りリンク信号が単一の無線基地局から送信されていると想定して受信処理を行えばよかった。しかしながら、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１１からは、上述したＣｏＭＰ技術等の導入に伴い、下りリンク信号が複数の送信ポイント（transmission point）からユーザ端末ＵＥに送信される送信形態が想定されている。

複数の送信ポイント（無線基地局）から下りリンク信号が送信される場合、ユーザ端末ＵＥと各送信ポイントとの位置関係等に応じて、各下りリンク信号の特性（受信タイミング、周波数オフセット等）が異なる場合がある。このような場合に、ユーザ端末ＵＥが、従来と同様に下りリンク信号が単一の無線基地局から送信されていると想定して同期処理を行うと、下りリンク信号の時間同期、周波数同期を取得できず、受信精度が低下するおそれがある。

このため、ユーザ端末ＵＥに対して複数の送信ポイントから下りリンク信号が送信される場合、各送信ポイント間では同期が確保されている必要がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ユーザ端末に対して複数の送信ポイントから下りリンク信号を送信する場合に、送信ポイント間で同期を確保することができる無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及びユーザ端末を提供することを目的とする。

本発明の無線通信システムは、第１セルを形成する第１の無線基地局と、前記第１セルの領域上に重畳して配置される第２セルを形成する第２の無線基地局と、前記第１の無線基地局及び第２の無線基地局と無線通信可能なユーザ端末と、を備えた無線通信システムであって、前記第２の無線基地局は、同期対象との間で同期を確保するための同期補正情報を前記ユーザ端末から受信する受信部と、前記同期補正情報に基づいて同期を補正する同期補正部と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、ユーザ端末に対して複数の送信ポイントから下りリンク信号を送信する場合に、送信ポイント間で同期を確保することができる。

協調マルチポイント送信を説明するための図である。 ヘテロジーニアスネットワーク構成を説明する図である。 本実施の形態に係る無線通信システムを示す図である。 本実施の形態に係る無線通信方法を示すシーケンス図の一例である。 本実施の形態に係る無線通信方法を示すシーケンス図の一例である。 本実施の形態に係る無線通信方法を示すシーケンス図の一例である。 本実施の形態に係る無線通信方法を示すシーケンス図の一例である。 本実施の形態に係る無線通信方法を示すシーケンス図の一例である。 本実施の形態に係る無線通信方法を示すシーケンス図の一例である。 無線通信システムのシステム構成を説明するための図である。 無線基地局の全体構成を説明するための図である。 無線基地局のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。 無線基地局のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。 ユーザ端末の全体構成を説明するための図である。 ユーザ端末のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。

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。

まず、図１を用いて下りリンクの協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）送信について説明する。下りリンクのＣｏＭＰ送信としては、Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming（ＣＳ／ＣＢ）と、Joint processingとがある。ＣＳ／ＣＢは、１つのユーザ端末ＵＥに対して１つの送受信ポイント（又は、無線基地局、セル）からのみ共有データチャネル（ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel））を送信する方法であり、図１Ａに示すように、他の送受信ポイントからの干渉や他の送受信ポイントへの干渉を考慮して周波数／空間領域における無線リソースの割り当てを行う。

一方、Joint processingは、プリコーディングを適用して複数の送受信ポイントから同時に共有データチャネルを送信する方法であり、図１Ｂに示すように、１つのユーザ端末ＵＥに対して複数の送受信ポイントから共有データチャネルを送信するJoint transmission（ＪＴ）と、図１Ｃに示すように、瞬時に１つの送受信ポイントを選択し共有データチャネルを送信するDynamic Point Selection（ＤＰＳ）とがある。また、干渉となる送受信ポイントに対して一定領域のデータ送信を停止するDynamic Point Blanking（ＤＰＢ）という送信形態もある。

ＣｏＭＰ送信は、セル端に存在するユーザ端末ＵＥのスループットを改善するために適用される。このため、ＣｏＭＰ送信は、ユーザ端末ＵＥがセル端に存在する場合に適用するように制御される。この場合、無線基地局で、ユーザ端末ＵＥからのセルごとの品質情報（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）、又はＳＩＮＲ（Signal Interference plus Noise Ratio）等の差を求め、その差が閾値以下である場合、すなわちセル間の品質差が小さい場合には、ユーザ端末ＵＥがセル端に存在すると判断して、ＣｏＭＰ送信を適用する。

ＣｏＭＰ送受信を適用する環境としては、例えば、無線基地局（無線基地局ｅＮＢ）に対して光ファイバ等で接続された複数の遠隔無線装置（ＲＲＥ：Remote Radio Equipment）とを含む構成（ＲＲＥ構成に基づく集中制御）と、無線基地局（無線基地局ｅＮＢ）の構成（独立基地局構成に基づく自律分散制御）とがある。

ＣｏＭＰ送受信を適用する場合には、ユーザ端末ＵＥに対して下りリンク信号（下り制御信号、下りデータ信号、同期信号、参照信号等）が複数の送信ポイント又は特定の送信ポイントから送信される。下りリンク信号を受信したユーザ端末ＵＥは、例えば、参照信号（セル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell specific Reference Signal）、ユーザ固有の復調用参照信号（ＤＭ−ＲＳ：Demodulation Reference Signal）、チャネル状態測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：Channel State Information Reference Signal）等）を用いて受信処理を行う。ユーザ端末ＵＥが行う受信処理としては、例えば、チャネル推定、同期処理、復調処理、フィードバック情報（ＣＳＩ）生成処理等の信号処理等がある。

ところで、ＬＴＥ−Ａが適用される無線ネットワーク構成として、図２に示すように、マクロセルＭのエリア上に多数のスモールセルＳが配置されるヘテロジーニアスネットワーク構成が検討されている。例えば、ヘテロジーニアスネットワークにおいては、既存の周波数（例えば、２ＧＨｚや８００ＭＨｚ）を用いるマクロセルＭのエリア上に、マクロセルＭと異なる周波数（例えば、３．５ＧＨｚ）を用いるスモールセルＳがオーバーレイされる。ＬＴＥ Ｒｅｌ．１２においては、このようなスモールセルＳの密度を更に増大することが検討されている（ＳＣＥ：Small Cell Enhancement）。例えば、単一のマクロセルＭに対して数百個程度のスモールセルＳを配置することが検討されている。

図２に示すように、マクロセルＭのエリア上にスモールセルＳが密に配置されるネットワークにおいては、ユーザ端末ＵＥに対して、スモールセルＳ間でＣｏＭＰ送信を行うことが想定される。この場合、ユーザ端末ＵＥは、複数のスモールセルＳをシームレスに利用することにより、高いスループットを安定して実現することが可能となる。

しかしながら、複数のスモールセルＳが光張り出しで集中制御されている場合は、スモールセルＳ間を同期させることができるが、一般には複数のスモールセルＳ間は非同期が前提となる。スモールセルＳ間が非同期のままでは、スモールセルＳ間でのＣｏＭＰ送信は困難である。したがって、このようなスモールセルＳ間でのＣｏＭＰ送信を実現するには、これらのスモールセルＳ間で時間同期及び周波数同期を確保することが必要となる。

本発明者は、マクロセルＭのエリア上にスモールセルＳが密に配置されるネットワーク構成においては、スモールセルＳが、マクロセルＭ、周辺スモールセルＳ又はユーザ端末ＵＥのいずれかを用いて無線信号から得られた同期に関連する情報を送受信することでスモールセルＳ間の同期ずれを推定するとともに、推定した同期ずれ情報に基づいて段階的又は一度に同期の補正を行うことで、スモールセルＳ間の同期が実現することに着目し、本発明に想到した。すなわち、本発明は、マクロセルＭ、周辺スモールセルＳ又はユーザ端末ＵＥのいずれかを用いて無線信号から得られた同期に関連する情報を送受信することでスモールセルＳ間の同期ずれを推定するとともに、推定した同期ずれ情報に基づいてスモールセルＳ間の同期の補正を実行するものである。

一般に、同期処理には、通信の最初に同期状態を確立するまでの処理である「同期捕捉（acquisition）」処理」と、同期確立後にその同期状態が変調や雑音の状態で失われないように監視し続ける処理である「同期追跡（tracking）処理」とが含まれる。本明細書において、「同期」という場合は、特に説明をする場合を除き、「同期捕捉」及び「同期追跡」の一方又は双方を指すものとし、「同期処理」という場合は、「同期捕捉処理」及び「同期追跡処理」の一方又は双方を指すものとする。

以下に示す態様において、マクロセルＭは、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波より抽出されたＧＰＳクロックを利用した絶対同期（以下、ＧＰＳ同期とも記す）を取ることができる。また、マクロセルＭは、同期ずれ情報を集約して、各スモールセルＳに同期補正量を通知することが可能である。

スモールセルＳの一部は、ＧＰＳクロックを利用した絶対同期を取ることができる。また、スモールセルＳの一部は、代表として同期ずれ情報を集約して、各スモールセルＳに同期補正量を通知することが可能である。さらに、スモールセルＳは、ユーザ端末ＵＥモードとして、ユーザ端末ＵＥの一部又はすべての機能を実行することが可能である。

一部又はすべてのユーザ端末ＵＥは、ＧＰＳクロックを利用した絶対同期を取ることができる。また、ユーザ端末ＵＥは、スモールセルＳに接続可能であるとともに、マクロセルＭに接続可能であってもよい。あるいは、ユーザ端末ＵＥは、スモールセルＳとマクロセルＭの双方に接続可能であってもよい。

（第１の態様）
第１の態様では、「Macro assisted」として、図３Ａに示すようなマクロセルＭとスモールセルＳ群（Ｓ＃１〜Ｓ＃ｎ）において、スモールセルＳが、マクロセルＭから送信された無線信号を受信して、この信号を基準にスモールセルＳ間の同期を実現する。

以下に、図４を参照して、Macro assistedの一例として、スモールセルＳが、マクロセルＭから送信された無線信号を受信して、この信号を基準にスモールセルＳ間の同期を実現する場合について説明する。

まず、マクロセルＭは、スモールセルＳに対して無線信号である同期用信号を送信する（ステップＳ１０１）。そして、スモールセルＳは、受信した同期用信号に応じて、同期の補正を行う（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２を実行することにより、マクロセルＭに対してスモールセルＳが同期する。各スモールセルＳ（Ｓ＃１〜Ｓ＃ｎ）に対してステップＳ１０１，Ｓ１０２を実行することにより、スモールセルＳ間の同期が確立される。

スモールセルＳが、マクロセルＭからの同期用信号を受信するために必要な情報（例えば、セルＩＤなど）を知らない場合には、スモールセルＳからマクロセルＭに対して事前に情報を要求することにより、事前情報を取得することができる。この場合には、例えば、スモールセルＳがセルサーチを行うことによりマクロセルＭのセルＩＤを発見する構成が適用できる。これにより、誤りなく同期用信号を受信することが可能となる。

あるいは、あらかじめマクロセルＭからスモールセルＳに、事前情報を通知することができる。この場合には、例えば、バックホール回線を用いて通知する構成が適用できる。これにより、誤りなく同期用信号を受信することが可能となる。

同期用信号としては、ＰＳＳ／ＳＳＳ（ＰＳＳ：Primary Synchronization Signal，ＳＳＳ：Secondary Synchronization Signal），ＣＲＳ，ＣＳＩ−ＲＳ，ＤＭ−ＲＳ，ＰＲＳ（Positioning Reference Signal），ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）などの既存の信号を用いることもできるし、又は、新たに規定した信号を用いることもできる。新たに規定した信号としては、例えば、既存の信号を任意のサブフレーム間隔で多重した信号や、ディスカバリ信号（Discovery Signal）などを用いることができる。

ディスカバリ信号は、ローカルエリア用の無線通信方式の下りリンクにおいて定義される信号であり、ユーザ端末ＵＥによるスモールセルＳの検出に用いられる検出信号である。なお、ディスカバリ信号は、例えば、ＰＤＣＨ（Physical Discovery Channel），ＢＳ（Beacon Signal），ＤＰＳ（Discovery Pilot Signal）などと呼ばれてもよい。

なお、ディスカバリ信号には、以下のような特徴を持つ信号を用いることができる。ディスカバリ信号は、以下に示す（ａ）から（ｅ）のいずれかの信号で構成してもよいし、（ａ）から（ｅ）の信号を任意に組み合わせて構成してもよい。

（ａ）ＬＴＥ（Ｒｅｌ．８）で規定される同期信号（ＰＳＳ，ＳＳＳ）を用いることができる。
（ｂ）ＬＴＥ（Ｒｅｌ．８）で規定される同期信号と同一の系列を用いて、時間／周波数方向に異なる位置で多重した信号を用いることができる。例えば、ＰＳＳとＳＳＳを異なるスロットに多重した信号を用いることができる。
（ｃ）スモールセルを選択するために新たに規定したディスカバリ信号を用いる。例えば、ＬＴＥ（Ｒｅｌ．８）で規定される同期信号（ＰＳＳ，ＳＳＳ）に比較して、送信周期を長くする、送信単位当りの無線リソース量を大きくする、といった特徴を有する信号を用いる。
（ｄ）ＬＴＥ−Ａ（Ｒｅｌ．１０）で規定されている既存の参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ，ＣＲＳ，ＤＭ−ＲＳ，ＰＲＳ，ＳＲＳ）を用いることができる。または、既存の参照信号の一部（例えば、１portのＣＲＳを５［ｍｓｅｃ］周期で送信するような信号）を用いてもよい。
（ｅ）ＬＴＥ−Ａ（Ｒｅｌ．１０）で規定されている既存の参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ，ＣＲＳ，ＤＭ−ＲＳ，ＰＲＳ，ＳＲＳ）と同様の多重位置に多重される信号であるが、スクランブル系列などの信号生成方法が異なる信号を用いることができる。

スモールセルＳにおける同期の補正に、マクロセルＭからの無線信号、あるいはマクロセルＭの同期情報を用いる場合、伝搬遅延の影響によりスモールセルＳ間で時間同期ずれが発生する可能性がある。しかし、図２に示すようなマクロセルＭのエリア上にスモールセルＳが密に配置されるネットワーク構成において、隣接するスモールセルＳ間ではマクロセルＭとの伝搬遅延は近い値となるため、伝搬遅延の影響を低減することが可能である。例えば、伝搬遅延は、１００ｍで０．３３［μｓ］程度である。スモールセルＳ間のＣｏＭＰを行う場合、協調セルは隣接していると想定されるため、ＣｏＭＰの観点では伝搬遅延の影響は小さい。

第１の態様に係る無線通信システムにおいて、さらに同期管理サーバを備える構成とすることができる。同期管理サーバは、マクロセルＭ又はスモールセルＳからアクセス可能であるとともに、同期ずれ情報を集約して、各スモールセルＳに同期補正量を通知することが可能である。

以下に、図５を参照して、Macro assistedの一例として、同期管理サーバを備える構成を適用した場合において、スモールセルＳが、マクロセルＭから送信された無線信号を受信して、この信号を基準にスモールセルＳ間の同期を実現する場合について説明する。

まず、マクロセルＭは、スモールセルＳに対して無線信号である同期用信号を送信する（ステップＳ１１１）。スモールセルＳは、受信した同期用信号から同期ずれを推定し（ステップＳ１１２）、同期管理サーバに対して有線を用いて同期ずれ情報を報告する（ステップＳ１１３）。同期管理サーバは、報告された同期ずれ情報から同期補正量を決定し（ステップＳ１１４）、同期補正量をスモールセルＳに対して有線を用いて通知する（ステップＳ１１５）。そして、スモールセルＳは、受信した同期補正量に応じて、同期の補正を行う（ステップＳ１１６）。ステップＳ１１６を実行することにより、マクロセルＭに対してスモールセルＳが同期する。

同期管理サーバを備えることにより、同期管理サーバに同期ずれ情報を集約して、同期状態を管理することが可能となる。

このように、第１の態様に係るスモールセル間の同期方法によれば、スモールセルＳは、マクロセルＭから送信された無線信号を受信して、この信号を基準にスモールセルＳ間の同期を実現する。これにより、ユーザ端末ＵＥに対して、スモールセルＳ間でＣｏＭＰ送信を実現するための、スモールセルＳ間での時間同期及び周波数同期を確保することが可能となる。

（第２の態様）
第２の態様では、「UE assisted autonomous」として、図３Ｂに示すようなマクロセルＭ、スモールセルＳ群（Ｓ＃１〜Ｓ＃ｎ）及びユーザ端末ＵＥにおいて、ユーザ端末ＵＥが自律分散的にスモールセルＳ間の同期を補助することで、スモールセルＳ間の同期を実現する。

以下に、図６を参照して、UE assisted autonomousの一例として、ユーザ端末ＵＥがスモールセルＳの同期信号を用いて同期ずれを報告する場合について説明する。

まず、スモールセルＳは、ユーザ端末ＵＥに同期用信号を送信する（ステップＳ１２１）。同期用信号は、第１の態様における同期用信号と同一のものを使用できる。

なお、ステップＳ１２１を実行する前に、マクロセルＭ又はスモールセルＳから、ユーザ端末ＵＥに対して、ステップＳ１２２において同期ずれを推定する対象セルを指示する信号を、ハイヤレイヤシグナリングなどを用いて送信しておいてもよい。これにより、同期ずれを推定する対象セルを指定することが可能となる。

また、ステップＳ１２１において、マクロセルＭ又はスモールセルＳから、ユーザ端末ＵＥに対して、スモールセルＳがＧＰＳ同期しているか否かという情報を、ハイヤレイヤシグナリングなどを用いて送信しておいてもよい。これにより、絶対同期が取れているスモールセルＳの情報を、ユーザ端末ＵＥに伝えることが可能となる。

続いて、同期用信号を受信したユーザ端末ＵＥは、周辺スモールセルＳとの時間・周波数ずれ（同期ずれ）を推定する（ステップＳ１２２）。時間・周波数ずれを推定する対象セルは、ユーザ端末ＵＥが同期用信号を受信できるすべてのスモールセルＳであってもよいし、あらかじめ指定されたスモールセルＳ（群）であってもよい。または、対象セルとして、同期用信号の受信品質の高い上位セルを、ユーザ端末ＵＥ側で任意に選択してもよい。

続いて、ユーザ端末ＵＥは、同期ずれ情報を接続中のスモールセルＳ又はマクロセルＭに報告する（ステップＳ１２３ａ，Ｓ１２３ｂ）。ユーザ端末ＵＥから同期ずれ情報を受信したスモールセルＳは、同期ずれ情報に含まれるセルＩＤを有する他のスモールセルＳに対して、受信した同期ずれ情報の一部又は全部を転送することができる。また、ユーザ端末ＵＥから同期ずれ情報を受信したマクロセルＭが、報告された同期ずれ情報から同期補正量を決定し、各スモールセルＳへ同期補正量を送信する構成としてもよい。

そして、同期ずれ情報又は同期補正量を受信したスモールセルＳは、この情報に基づいて同期の補正を行う（ステップＳ１２４）。各ユーザ端末ＵＥが、上記ステップＳ１２２，Ｓ１２３ａ（Ｓ１２３ｂ）を実行することにより、スモールセルＳ間の同期が確立される。

なお、第２の態様に係る無線通信システムにおいて、さらに同期管理サーバを備える構成とすることができる。この場合、ステップＳ１２３ａ，Ｓ１２３ｂにおいて、ユーザ端末ＵＥは、同期ずれ情報を同期管理サーバに報告してもよい。そして、報告を受信した同期管理サーバは、報告された同期ずれ情報から同期補正量を決定し、各スモールセルＳへ同期補正量を送信する構成としてもよい。

以下に、図７を参照して、UE assisted autonomousの一例として、ユーザ端末ＵＥがスモールセルＳにＲＡＣＨ（Random Access Channel）信号を送信し、スモールセルＳがこのＲＡＣＨ情報に基づいて同期ずれを補正する場合について説明する。

まず、マクロセルＭと同期したユーザ端末ＵＥが、マクロセルＭのタイミングに基づいてスモールセルＳに対してＲＡＣＨ信号を送信する（ステップＳ１３１）。あるいは、ＧＰＳ同期しているユーザ端末ＵＥが、ＧＰＳクロックに基づいてＲＡＣＨ信号を送信する（ステップＳ１３１）。

なお、ＲＡＣＨの衝突を避けるために、あらかじめマクロセルＭ又はスモールセルＳからユーザ端末ＵＥに対してＲＡＣＨに用いるｐｒｅａｍｂｌｅ番号を通知することができる。あるいは、ユーザ端末ＵＥがｐｒｅａｍｂｌｅ番号を選択しておいてもよい。

また、ユーザ端末ＵＥがＧＰＳ同期している場合には、あらかじめスモールセルＳに対してＧＰＳ同期している旨を通知しておいてもよい。

そして、スモールセルＳは、受信したＲＡＣＨ情報に基づいて、同期ずれを補正する（ステップＳ１３２）。スモールセルＳは、例えば、複数のユーザ端末ＵＥから送信されたＲＡＣＨ情報を用いて平均的な同期ずれを推定することができる。あるいは、スモールセルＳは、ＲＡＣＨの受信タイミングや受信品質などを参照してスモールセルＳ近傍のユーザ端末ＵＥを推定し、そのユーザ端末ＵＥからのＲＡＣＨ情報に基づいて同期ずれを推定することができる。各スモールセルＳにおいて上記ステップＳ１３２を実行することにより、スモールセルＳ間の同期が確立される。

以下、図８を参照して、UE assisted autonomousの一例として、マクロセルＭと同期又はＧＰＳ同期しているユーザ端末ＵＥが、スモールセルＳの同期信号を用いて同期ずれを報告する場合について説明する。

まず、スモールセルＳは、ユーザ端末ＵＥに同期用信号を送信する（ステップＳ１４１）。

続いて、マクロセルＭと同期したユーザ端末ＵＥが、受信した同期用信号を用いて、マクロセルＭ−スモールセルＳ間の同期ずれを推定する（ステップＳ１４２）。あるいは、ＧＰＳ同期しているユーザ端末ＵＥが、受信した同期用信号を用いて、マクロセルＭ−スモールセルＳ間の同期ずれを推定する（ステップＳ１４２）。

同期ずれを推定するユーザ端末ＵＥは、同期用信号が受信できるすべてのユーザ端末ＵＥであってもよいし、あらかじめ指定されたユーザ端末ＵＥ（群）であってもよい。または、同期ずれを推定するユーザ端末ＵＥとして、同期用信号の受信品質の高い上位ユーザ端末ＵＥを、スモールセルＳ側で任意に選択し、ユーザ端末ＵＥに通知してもよい。なお、ユーザ端末ＵＥの受信品質は、スモールセルＳがユーザ端末ＵＥの上り参照信号を用いて推定できる。また、ユーザ端末ＵＥからスモールセルＳに対して、ユーザ端末ＵＥの受信品質を通知してもよい。

続いて、ユーザ端末ＵＥは、同期ずれ情報を接続中のスモールセルＳに報告する（ステップＳ１４３ａ）。あるいは、ユーザ端末ＵＥは、同期ずれ情報をマクロセルＭを経由してスモールセルＳに報告する（ステップＳ１４３ｂ）。

そして、同期ずれ情報を受信したスモールセルＳは、この情報に基づいて同期の補正を行う（ステップＳ１４４）。各スモールセルＳが、上記ステップＳ１４１，Ｓ１４４を実行することにより、ユーザ端末ＵＥとマクロセルＭとの同期、あるいは、ユーザ端末ＵＥのＧＰＳクロックによる絶対同期を介してスモールセルＳ間の同期が確立される。

なお、上記ステップＳ１４３ａ，Ｓ１４３ｂにおいて、ユーザ端末ＵＥは、同期ずれ情報を同期管理サーバに報告してもよい。そして、報告を受信した同期管理サーバは、報告された同期ずれ情報から同期補正量を決定し、各スモールセルＳへ同期補正量を送信する構成としてもよい。

このように、第２の態様に係るスモールセル間の同期方法によれば、ユーザ端末ＵＥが自律分散的にスモールセルＳ間の同期を補助することで、スモールセルＳ間の同期を実現する。これにより、ユーザ端末ＵＥに対して、スモールセルＳ間でＣｏＭＰ送信を実現するための、スモールセルＳ間での時間同期及び周波数同期を確保することが可能となる。

（第３の態様）
第３の態様では、「スモールセル間連携」として、図３Ｃに示すようなスモールセルＳ群（Ｓ＃１〜Ｓ＃ｎ）において、スモールセルＳ間で無線信号の送受信を行うことで、スモールセルＳ間の同期を実現する。

以下に、図９を参照して、スモールセル間連携の一例として、スモールセルＳ間で無線信号の送受信を行うことで、スモールセルＳ間の同期を実現する場合について説明する。

まず、スモールセルＳ＃１は、隣接スモールセルＳ＃２に対して無線信号である同期用信号を送信する（ステップＳ１５１）。同期用信号は、第１の態様における同期用信号と同一のものを使用できる。

ステップＳ１５１において、どのスモールセルＳから、どのタイミング・リソースを使用して同期用信号を送信するかは各スモールセルＳが決定することができる。あるいは、同期用信号を送信するスモールセルＳを、マクロセルＭ又は同期管理サーバが決定して当該スモールセルＳに通知してもよい。

また、同期用信号の送信は、定期的に行うことができる。あるいは、スモールセルＳが、他のスモールセルＳに直接要求することにより、当該他のスモールセルＳから同期用信号の送信を行ってもよい。他にも、スモールセルＳが、マクロセルＭ又は同期管理サーバに要求することにより、他のスモールセルＳから同期用信号の送信を行ってもよい。

続いて、同期用信号を受信したスモールセルＳは、同期用信号を用いて周囲のスモールセルＳとの同期ずれを測定する（ステップＳ１５２）。

そして、同期用信号を受信したスモールセルＳは、測定した同期ずれに基づいて、測定したスモールセル間との同期ずれが小さくなるように同期の補正を行う（ステップＳ１５３）。同期の補正は、例えば、複数のスモールセルＳから送信された同期用信号を用いて平均的な同期ずれを推定して行うことができる。あるいは、同期の補正は、送信ポイント近傍のスモールセルＳを推定し、そのスモールセルＳからの同期用信号に基づいて行ってもよいし、あらかじめマクロセルＭ、他のスモールセルＳ又は指定されたスモールセルＳ（群）からの同期用信号のみを用いて行ってもよい。

また、複数のスモールセルＳが同時に同期の補正を行う確立を下げるために、ランダムなタイミングや、セルごとにあらかじめ指定されたタイミングで同期の補正を行ってもよい。

さらに、同期用信号を受信したスモールセルＳでは同期補正量を決定せずに、代表のスモールセルＳやマクロセルＭ、又は同期管理サーバに同期ずれ情報を報告し、報告先で同期補正量を決定して各スモールセルＳに当該同期補正量を通知し、各スモールセルＳは通知された同期補正量に基づいて同期の補正を行う構成であってもよい。

上記ステップＳ１５１からＳ１５３をスモールセルＳ間で繰り返すことにより、スモールセルＳ間の同期が確立される。

第３の態様において、スモールセルＳがユーザ端末ＵＥとして動作することにより（ユーザ端末ＵＥモード）、ユーザ端末ＵＥの関与なしに、第２の態様において説明したUE assisted autonomousを実現してもよい。また、スモールセルＳがユーザ端末ＵＥとして動作することにより（ユーザ端末ＵＥモード）、端末間通信（Ｄ２Ｄ通信）にて上述したディスカバリ信号を用いた端末発見処理（ディスカバリ処理）を行って、他のユーザ端末ＵＥとして動作するスモールセルＳとの間の同期を確立してもよい。

また、第３の態様において、同期用信号は、スモールセルＳだけでなくユーザ端末ＵＥにも送信してもよい。これにより、第３の態様において説明したスモールセル間連携と、第２の態様において説明したUE assisted autonomousとを組み合わせて、スモールセルＳ間の同期を確立してもよい。

このように、第３の態様に係るスモールセル間の同期方法によれば、スモールセルＳ間で無線信号の送受信を行うことで、スモールセルＳ間の同期を実現する。これにより、ユーザ端末ＵＥに対して、スモールセルＳ間でＣｏＭＰ送信を実現するための、スモールセルＳ間での時間同期及び周波数同期を確保することが可能となる。

第１の態様においてスモールセルＳから同期管理サーバに報告される同期ずれ情報（ステップＳ１１３）、あるいは、第２の態様においてユーザ端末ＵＥからマクロセルＭ、スモールセルＳに報告される同期ずれ情報（ステップＳ１２３ａ，１２３ｂ又はステップＳ１４３ａ，１４３ｂ）は、以下に示す（ａ）から（ｈ）のいずれかの情報、又は（ａ）から（ｈ）の情報の任意の組み合わせにより構成される。

（ａ）同期ずれ推定を行ったユーザ端末ＵＥ又は対象スモールセルＳの識別子（ＩＤ）の情報を用いることができる。
（ｂ）同期ずれ推定を行ったユーザ端末ＵＥ又は対象スモールセルＳがＧＰＳ同期などの絶対同期をしているか否かの情報を用いることができる。
（ｃ）同期ずれ推定に用いた同期用信号送信元のユーザ端末ＵＥ又はスモールセルＳの識別子（ＩＤ）の情報を用いることができる。
（ｄ）同期ずれ推定に用いた同期用信号送信元のユーザ端末ＵＥ又はスモールセルＳがＧＰＳ同期などの絶対同期をしているか否かの情報を用いることができる。
（ｅ）ＲＳＲＱ，ＳＩＮＲなどの同期用信号の無線品質の情報を用いることができる。
（ｆ）同期ずれ推定結果として、絶対クロック・参照クロックを示す識別子の情報を用いることができる。例えば、ＧＰＳか否か、マクロセルＭか否か、参照クロックを持つスモールセルＳのセルＩＤのいずれか、又はこれらの任意の組み合わせを認識できる識別子を用いることができる。
（ｇ）同期ずれ推定結果として、ＧＰＳクロックなどの絶対クロックの情報を用いることができる。
（ｈ）同期ずれ推定結果として、参照クロックに対する同期ずれの情報を用いることができる。なお、参照クロックとは、例えば、ＧＰＳ、マクロセルＭ、特定のスモールセルＳ、又は、同期情報受信者のいずれかのクロックを指す。さらに、同期ずれには、時間ずれと周波数ずれの両方、又はいずれか一方が含まれる。

また、上記同期ずれ情報を報告する際のシグナリング量の低減及び精度向上のために、スモールセルＳ又はユーザ端末ＵＥは、以下に示す（ａ）から（ｇ）のいずれかの制御、又は（ａ）から（ｇ）を任意に組み合わせた制御を行うことができる。

（ａ）同期ずれ情報を報告する際に、報告ビット数を低減する制御を行うことができる。例えば、ラフ同期が前提（マクロ同期あるいはスモール間ラフ同期）であれば、報告に用いるビット数を低減することができる。なお、ラフ同期とは、周波数に関して数百Ｈｚ程度であり、時間に関してサブフレームないしフレームレベルでの同期を指す。
（ｂ）同期ずれ情報の報告頻度を低減する制御を行うことができる。例えば、一度同期したスモールセルＳが短時間で大幅に同期外れを起こすことはないため、検出した同期ずれの大きさを用いるなどして報告頻度を低減することができる。
（ｃ）同期ずれ情報を報告するユーザ端末ＵＥ又はスモールセルＳを、あらかじめ指定する制御を行うことができる。
（ｄ）同期ずれ情報を報告するユーザ端末ＵＥ又はスモールセルＳを、マクロセルＭ又はスモールセルＳから指定する制御を行うことができる。
（ｅ）同期ずれ情報を報告するユーザ端末ＵＥ又はスモールセルＳを、報告先のユーザ端末ＵＥ又はスモールセルＳ周辺におけるスモールセルＳ又はユーザ端末ＵＥから指定する制御を行うことができる。なお、報告先のユーザ端末ＵＥ又はスモールセルＳの周辺か否かは、無線品質又は受信タイミングを用いて推定することができる。
（ｆ）同期ずれ情報を報告するユーザ端末ＵＥ又はスモールセルＳを、無線品質の高いユーザ端末ＵＥ又はスモールセルＳから指定する制御を行うことができる。
（ｇ）同期ずれ情報を報告するユーザ端末ＵＥ又はスモールセルＳを、同期ずれが一定範囲以下のユーザ端末ＵＥ又はスモールセルＳから指定する制御を行うことができる。

第１の態様ないし第３の態様において、同期ずれ情報の報告を受けた同期管理サーバは、同期ずれ情報に基づいて同期補正量を決定する。このとき、同期精度向上及び簡易化のために、同期管理サーバは、以下に示す（ａ）から（ｃ）のいずれかの制御、又は（ａ）から（ｃ）を任意に組み合わせた制御を行うことができる。

（ａ）同一スモールセルＳについて一定時間内に複数報告を受信した場合には、無線品質が高い報告、同期ずれが小さい報告、報告値の平均値、絶対同期（ＧＰＳ同期など）がとれた報告のいずれか、又は任意の組み合わせを選択することにより、同期補正量を決定することができる。
（ｂ）同期ずれを一定時間分平均することにより、同期補正量を決定することができる。
（ｃ）代表のスモールセルＳやマクロセルＭ、又は同期管理サーバに同期ずれ情報を集約することにより、各スモールセルＳの同期補正量を決定することができる。

第１の態様ないし第３の態様において、各スモールセルＳは、同期の結果得られたスモールセルＳ間の同期精度を推定することができる。これにより、すべてのスモールセルＳが所要精度で同期できていなくても、同期精度が一定以上のスモールセルＳ間でのみＣｏＭＰを行うことができる。

スモールセルＳ間の同期精度は、以下に示す（ａ）から（ｆ）のいずれかの方法で推定してもよいし、（ａ）から（ｆ）の方法を任意に組み合わせて構成してもよい。

（ａ）使用する同期方法により最低限達成される同期精度から、同期精度を推定する方法を用いることができる。
（ｂ）無線信号を用いて同期する際に、一定時間内に同期情報を報告したユーザ端末ＵＥ又はスモールセルＳの数から、同期精度を推定する方法を用いることができる。
（ｃ）無線信号を用いて同期する際に、同期補正の頻度（例えば、最終同期からの経過時間など）から、同期精度を推定する方法を用いることができる。
（ｄ）無線信号を用いて同期する際に、同期補正値の時間的変動（例えば、時間的分散など）から、同期精度を推定する方法を用いることができる。
（ｅ）無線信号を用いて同期する際に、同期補正値の大きさから、同期精度を推定する方法を用いることができる。
（ｆ）無線信号を用いて同期する際に、同期信号の無線品質から、同期精度を推定する方法を用いることができる。

（無線通信システム）
以下に、本実施の形態に係る無線通信システムについて詳細に説明する。図１０は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。なお、図１０に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステムあるいは、ＳＵＰＥＲ ３Ｇが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーションが適用される。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれてもよいし、４Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）と呼ばれてもよい。

図１０に示す無線通信システム１は、第１セルとしてのマクロセルＣ１を形成する無線基地局２１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭い第２セルとしてのスモールセルＣ２を形成する無線基地局２２ａ及び２２ｂと、を備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末１０が配置されている。ユーザ端末１０は、無線基地局２１及び無線基地局２２の双方と無線通信可能に構成されている。

ユーザ端末１０と無線基地局２１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が広いキャリア（既存キャリア（legacy carrier）などと呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末１０と無線基地局２２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚなど）で帯域幅狭いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局２１との間と同じキャリアが用いられてもよい。無線基地局２１及び各無線基地局２２は、有線接続又は無線接続されている。

無線基地局２１及び各無線基地局２２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局２２は、無線基地局２１を介して上位局装置に接続されてもよい。

なお、無線基地局２１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、ｅＮｏｄｅＢ、無線基地局、送信ポイントなどと呼ばれてもよい。また、無線基地局２２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、マイクロ基地局、送信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局２１及び２２を区別しない場合は、無線基地局２０と総称する。各ユーザ端末１０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末（例えば、Ｒｅｌ．１１以前のＵＥ及びＲｅｌ．１２以降のＵＥ）であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。

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）が適用され、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、システム帯域幅を端末毎に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、図１０に示す無線通信システムで用いられる通信チャネルについて説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末１０で共有されるＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）と、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ）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（Physical Downlink Control Channel）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のＡＣＫ／ＮＡＣＫが伝送される。また、ＥＰＤＣＣＨ（拡張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てもよい。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨと周波数分割多重するように配置することができる。

上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末１０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、上りリンクの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。

次に、図１１を参照しながら、本実施の形態に係る無線基地局２０（２１と２２ａ，２２ｂを含む）の全体構成について説明する。

無線基地局２０は、送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（送信部／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。下りリンクにより無線基地局２０からユーザ端末１０に送信される送信データは、上位局装置３０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（２１４）に入力される。

ベースバンド信号処理部２０４（２１４）において、下りデータチャネルの信号は、ＰＤＣＰレイヤの処理、送信データの分割・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）処理、プリコーディング処理が行われる。また、下りリンク制御チャネルである物理下りリンク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（２１４）は、報知チャネルにより、同一セルに接続するユーザ端末１０に対して、各ユーザ端末１０が無線基地局２０との無線通信するための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅や、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）におけるランダムアクセスプリアンブルの信号を生成するためのルート系列の識別情報（Root Sequence Index）などが含まれる。

送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４（２１４）から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部２０２は周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１へ出力する。なお、送受信部２０３は、同期対象との間で同期を確保するための同期補正情報を各ユーザ端末１０から受信する受信部、同期用信号を各ユーザ端末１０に送信する送信部として機能する。

一方、上りリンクによりユーザ端末１０から無線基地局２０に送信される信号については、送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０４（２１４）に入力される。

ベースバンド信号処理部２０４（２１４）は、上りリンクで受信したベースバンド信号に含まれる送信データに対して、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理、ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理を行う。復号された信号は伝送路インターフェース２０６を介して上位局装置３０に転送される。

呼処理部２０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局２０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

図１２は、図１１に示す無線基地局２１におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部２０４は、レイヤ１処理部２０４１と、ＭＡＣ処理部２０４２と、ＲＬＣ処理部２０４３と、同期用信号生成部２０４４と、から主に構成されている。

レイヤ１処理部２０４１は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ１処理部２０４１は、例えば、上りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）、周波数デマッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ１処理部２０４１は、下りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などの処理を行う。

ＭＡＣ処理部２０４２は、上りリンクで受信した信号に対するＭＡＣレイヤでの再送制御、上りリンク／下りリンクに対するスケジューリング、ＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットの選択、ＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨのリソースブロックの選択などの処理を行う。ＲＬＣ処理部２０４３は、上りリンクで受信したパケット／下りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、ＲＬＣレイヤでの再送制御などを行う。

同期用信号生成部２０４４は、上記第１の態様で示した同期用信号を生成する。すなわち、同期用信号生成部２０４４は、スモールセルが同期する基準となる同期用信号を生成する。

図１３は、図１１に示す無線基地局２２ａ，２２ｂにおけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部２１４は、レイヤ１処理部２１４１と、ＭＡＣ処理部２１４２と、ＲＬＣ処理部２１４３と、同期用信号生成部２１４４と、同期補正部２１４５と、同期推定部２１４６と、から主に構成されている。

レイヤ１処理部２１４１、ＭＡＣ処理部２１４２及びＲＬＣ処理部２１４３は、図１２に示すレイヤ１処理部２０４１、ＭＡＣ処理部２０４２及びＲＬＣ処理部２０４３と同様の処理を行う。

同期用信号生成部２１４４は、上記第２の態様及び第３の態様で示した同期用信号を生成する。すなわち、同期用信用生成部２１４４は、ユーザ端末における同期補正情報としての同期ずれ情報の推定に用いられる同期用信号を生成する。同期補正部２１４５は、受信した同期補正情報に基づいて同期を補正する。同期推定部２１４６は、同期補正情報に応じて同期対象（例えば、マクロセル，ＧＰＳクロック）との間の同期ずれ情報を推定する。

次に、図１４を参照しながら、本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成について説明する。ＬＴＥ端末もＬＴＥ−Ａ端末もハードウエアの主要部構成は同じであるので、区別せずに説明する。ユーザ端末１０は、送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部（送信部／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。

下りリンクのデータについては、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。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクの送信データは、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。

一方、上りリンクの送信データは、アプリケーション部１０５からベースバンド信号処理部１０４に入力される。ベースバンド信号処理部１０４においては、マッピング処理、再送制御（ＨＡＲＱ）の送信処理や、チャネル符号化、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理を行う。送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１より送信する。

なお、送受信部１０３は、同期用信号を受信する受信部として機能する。

図１５は、図１４に示すユーザ端末におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部１０４は、レイヤ１処理部１０４１と、ＭＡＣ処理部１０４２と、ＲＬＣ処理部１０４３と、同期推定部１０４４と、同期補正情報生成部１０４５と、から主に構成されている。

レイヤ１処理部１０４１は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ１処理部１０４１は、例えば、下りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）、周波数デマッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ１処理部１０４１は、上りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などの処理を行う。

ＭＡＣ処理部１０４２は、下りリンクで受信した信号に対するＭＡＣレイヤでの再送制御（ＨＡＲＱ）、下りスケジューリング情報の解析（ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットの特定、ＰＤＳＣＨのリソースブロックの特定）などを行う。また、ＭＡＣ処理部１０４２は、上りリンクで送信する信号に対するＭＡＣ再送制御、上りスケジューリング情報の解析（ＰＵＳＣＨの伝送フォーマットの特定、ＰＵＳＣＨのリソースブロックの特定）などの処理を行う。

ＲＬＣ処理部１０４３は、下りリンクで受信したパケット／上りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、ＲＬＣレイヤでの再送制御などを行う。

同期推定部１０４４は、受信した同期用信号に基づいてスモールセルと同期対象との間の同期ずれ推定を行う。同期補正情報生成部１０４５は、同期補正情報を生成する。同期補正情報は、例えば、同期推定部１０４４で推定された同期ずれ情報や、上記第２の態様で示したＲＡＣＨ信号を含んで構成される。

なお、無線基地局２１，２２ａ，２２ｂは、同期管理サーバとしての機能を有していてもよい。すなわち、無線基地局２１，２２ａ，２２ｂは、同期ずれ情報を集約して、同期補正量を通知する同期情報管理機能を有していてもよい。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

１ 無線通信システム
１０ ユーザ端末
２０，２１，２２ 無線基地局
３０ 上位局装置
４０ コアネットワーク
１０１ 送受信アンテナ
１０２ アンプ部
１０３ 送受信部
１０４ ベースバンド信号処理部
１０５ アプリケーション部
２０１ 送受信アンテナ
２０２ アンプ部
２０３ 送受信部
２０４，２１４ ベースバンド信号処理部
２０５ 呼処理部
２０６ 伝送路インターフェース
１０４１，２０４１，２１４１ レイヤ１処理部
１０４２，２０４２，２１４２ ＭＡＣ処理部
１０４３，２０４３，２１４３ ＲＬＣ処理部
１０４４ 同期推定部
１０４５ 同期補正情報生成部
２０４４，２１４４ 同期用信号生成部
２１４５ 同期補正部
２１４６ 同期推定部

Claims (10)

1. 第１セルを形成する第１の無線基地局と、前記第１セルの領域上に重畳して配置される第２セルを形成する第２の無線基地局と、前記第１の無線基地局及び第２の無線基地局と無線通信可能なユーザ端末と、を備えた無線通信システムであって、
   前記第２の無線基地局は、同期対象との間で同期を確保するための同期補正情報を前記ユーザ端末から受信する受信部と、前記同期補正情報に基づいて同期を補正する同期補正部と、を具備することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記第２の無線基地局は、前記ユーザ端末における前記同期補正情報としての同期ずれ情報の推定に用いられる同期用信号を生成する生成部と、前記同期用信号を前記ユーザ端末に送信する送信部と、を具備し、
   前記ユーザ端末は、前記同期用信号を受信する受信部と、受信した前記同期用信号に基づいて前記第２セルと前記同期対象との間の同期ずれ推定を行う推定部と、を具備することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記ユーザ端末は、前記同期補正情報を生成する生成部を具備し、
   前記第２の無線基地局は、前記同期補正情報に応じて前記同期対象との間の同期ずれ情報を推定する推定部を具備することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 前記同期補正情報は、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）信号であることを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
5. 前記同期対象は、前記第１セル又はＧＰＳ（Global Positioning System）クロックであることを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
6. 前記同期対象は、前記第１セル又はＧＰＳ（Global Positioning System）クロックであることを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
7. 前記同期対象は、前記第２の無線基地局が配置される前記第２セルの周辺に配置される他の第２セルであることを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
8. 第１セルを形成する第１の無線基地局と、前記第１セルの領域上に重畳して配置される第２セルを形成する第２の無線基地局と、前記第１の無線基地局及び第２の無線基地局と無線通信可能なユーザ端末と、を備えた無線通信方法であって、
   前記第２の無線基地局にて、同期対象との間で同期を確保するための同期補正情報を前記ユーザ端末から受信する工程と、前記同期補正情報に基づいて同期を補正する同期補正工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
9. 第１セルを形成する第１の無線基地局と、前記第１セルの領域上に重畳して配置される第２セルを形成する第２の無線基地局と、前記第１の無線基地局及び第２の無線基地局と無線通信可能なユーザ端末と、を備えた無線通信システムにおける無線基地局であって、
   同期対象との間で同期を確保するための同期補正情報を前記ユーザ端末から受信する受信部と、前記同期補正情報に基づいて同期を補正する同期補正部と、前記ユーザ端末における前記同期補正情報としての同期ずれ情報の推定に用いられる同期用信号を生成する生成部と、前記同期用信号を前記ユーザ端末に送信する送信部と、を有することを特徴とする無線基地局。
10. 第１セルを形成する第１の無線基地局と、前記第１セルの領域上に重畳して配置される第２セルを形成する第２の無線基地局と、前記第１の無線基地局及び第２の無線基地局と無線通信可能なユーザ端末と、を備えた無線通信システムにおけるユーザ端末であって、
    同期用信号を受信する受信部と、受信した前記同期用信号に基づいて前記第２セルと同期対象との間の同期ずれ推定を行う推定部と、を有することを特徴とするユーザ端末。

Images