JP4932419B2

JP4932419B2 - 移動通信システム

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Publication number: JP4932419B2
Application number: JP2006272342A
Authority: JP
Inventors: 義顕大藤; 健一樋口; 衛佐和橋
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-10-03
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2026-10-03
Also published as: EP2037601A1; TW200810411A; RU2009101079A; CN101507311B; KR20090033357A; BRPI0713130A2; WO2007148614A1; MX2008016057A; EP2037601A4; US8520608B2; US20100027483A1; JP2008028977A; CN101507311A

Description

本発明は、パイロットブロックの衝突回避を図った移動通信システムに関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において標準化が進められているＥ−ＵＴＲＡ（Evolved UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access）（例えば、非特許文献１を参照。）の上りリンク無線アクセス方式として、ユーザ端末の送信電力の制限の観点から、ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）が小さく、送信アンプの効率を高くできる、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が提案されている。図１はＳＣ−ＦＤＭＡ無線アクセス方式における上りリンクの周波数配置の例を示す図であり、周波数（Frequency）軸上にユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ４の信号が配置された状態を示している。なお、個々のユーザ端末ＵＥ１〜ＵＥ４の使用する周波数帯域はチャネル状態等に応じて適宜に変更される。

また、上述したＳＣ−ＦＤＭＡ無線アクセス方式における上りリンクのサブフレームとしては、パイロットブロックとデータブロックがＴＤＭ（Time Division Multiplex）で多重されるような無線サブフレーム構成が提案されている。図２はＳＣ−ＦＤＭＡ無線アクセス方式における上りリンクのサブフレームフォーマットの例を示す図であり、ギャップＣＰ（Cyclic Prefix）を挟んでデータブロックＬＢ（Long Block）＃１〜ＬＢ＃６とパイロットブロックＳＢ（Short Block）＃１、ＳＢ＃２が配置されている。パイロットブロックＳＢ＃１、ＳＢ＃２のタイミングでは各ユーザ端末からパイロット信号が送信される。

また、データブロックの拡散および同期検波でのチャネル推定や受信品質測定に用いるパイロットシンボル系列としては、その優れた自己相関特性によりチャネル推定精度の向上が期待できるため、ＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude Zero Auto Correlation）系列を用いることが提案されている。ここで、セル間で異なるＣＡＺＡＣ系列を用いることにより、他セル干渉の抑圧効果が得られ、同一セル内の同一周波数帯域を用いるユーザ間では、同一のＣＡＺＡＣ系列をサイクリックシフトした系列を用いることにより、ユーザ間の信号を直交化することが可能となる。

一方、上述したＳＣ−ＦＤＭＡ無線アクセス方式では、送信帯域幅を狭くし、帯域あたりの信号電力密度を高くすることにより、カバレッジを拡大することができる。すなわち、より遠くまで送信信号が届くようにすることができる。
"3GPP TR 25.813" V1.0.1 (2006-06), 3GPP Organizational Partners (ARIB, ATIS, CCSA, ETSI, TTA, TTC)

ところで、ＣＡＺＡＣ符号の系列数は、系列長Ｎに対してＮ−１の系列数しか存在しないという特徴を持ち、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式において、Ｅ−ＵＴＲＡの上りリンクで提案されているような、パイロットブロックとデータブロックがＴＤＭで多重されるような無線サブフレーム構成（図２）の場合には、パイロットシンボルの系列長を大きくできないため、系列数が多く取れないという問題がある。

さらに、カバレッジを拡大するために送信帯域幅を狭くした場合には、シンボルレートが低くなるため、パイロットシンボルの系列長、すなわちＣＡＺＡＣ符号の系列数はさらに小さくなる。

このとき、各セルへのＣＡＺＡＣ系列の繰り返し割り当て周期が小さくなるため、セル間で同一のＣＡＺＡＣ系列を用いる信号が衝突してしまう確率が増大し、通信品質を悪化させる要因となる。図３はＣＡＺＡＣ系列のセル繰り返し割り当ての例を示す図（３セル繰り返し割り当ての場合）であり、＃１〜＃３はＣＡＺＡＣ系列を示している。なお、ＣＡＺＡＣ系列は周波数帯域に応じた系列長のものが予め複数用意されており、周波数帯域に応じて適宜に割り当てられる。

図３において、隣接するセルのＣＡＺＡＣ系列は異なっているものの、遠くない範囲内に同じＣＡＺＡＣ系列が割り当てられたセルが存在し、パイロットブロックの衝突による干渉が生じる。例えば、基地局装置ＢＳ１を中心とするセルＣ１に存在するユーザ端末ＵＥ１の送信信号が、基地局装置ＢＳ２を中心とするセルＣ２に存在するユーザ端末ＵＥ２から基地局装置ＢＳ２への送信信号に対する干渉となる。

なお、ＳＣ−ＦＤＭＡ無線アクセス方式と、パイロットブロックとデータブロックがＴＤＭで多重されるような無線サブフレーム構成と、ＣＡＺＡＣ符号を用いたパイロットシンボル系列とを例に説明したが、同様な問題は他の環境下でも生じ得る。

本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、上りリンクのチャネル推定等に用いられる有限数のパイロットシンボル系列を複数のセルに繰り返し割り当ててなる移動通信システムにおいて、パイロットシンボルの系列数が小さい場合でも、パイロットブロックの衝突を回避して通信品質の低下を防止することのできる移動通信システムを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明にあっては、請求項１に記載されるように、有限数のパイロットシンボル系列を複数のセルに繰り返し割り当ててなる移動通信システムにおいて、周波数帯域毎に、同一の参照信号系列が割り当てられた他セルの干渉電力を測定する手段、及び測定された干渉電力に基づいて、周波数帯域を設定する手段を備えた基地局装置を有する移動通信システムを要旨としている。

また、請求項２に記載されるように、請求項１に記載の移動通信システムにおいて、前記設定する手段は、使用する周波数帯域を干渉が検出された周波数帯域と異なるものに設定するようにすることができる。

また、請求項３に記載されるように、請求項１に記載の移動通信システムにおいて、前記設定する手段は、無線サブフレーム毎にダイナミックに周波数帯域を設定することができる。

また、請求項４に記載されるように、請求項１に記載の移動通信システムにおいて、前記測定する手段は、広帯域の参照信号を用いたチャネル推定値と、チャネル推定用の参照信号を用いたチャネル推定値とのずれを測定することにより、干渉電力を測定するようにすることができる。

また、請求項５に記載されるように、請求項１に記載の移動通信システムにおいて、前記基地局装置は、干渉範囲内の各セルにおける無線サブフレームの送信タイミングをずらす手段を備えるようにすることができる。

また、請求項６に記載されるように、請求項５に記載の移動通信システムにおいて、前記基地局装置は、自セル内のパイロットチャネルの受信タイミングと他セルからのパイロットチャネルの受信タイミングとの衝突を検出する手段を備え、前記送信タイミングをずらす手段は、パイロットチャネルの衝突が検出された場合に、送信タイミングをずらすようにすることができる。

また、請求項７に記載されるように、請求項６に記載の移動通信システムにおいて、前記基地局装置は、送信タイミングをずらす情報を他セルに通知する手段を備えるようにすることができる。

また、請求項８に記載されるように、前記送信タイミングをずらす手段は、パイロットチャネルの衝突が検出された場合に、制御遅延を考慮して送信タイミングをずらすようにすることができる。

また、請求項９に記載されるように、請求項６に記載の移動通信システムにおいて、送信タイミングをずらす情報は、上りリンクのセル内ユーザ間で受信タイミングを同期させるときに用いられる制御ビットに含まれるようにすることができる。

本発明の移動通信システムにあっては、上りリンクのチャネル推定等に用いられる有限数のパイロットシンボル系列を複数のセルに繰り返し割り当ててなる移動通信システムにおいて、干渉範囲内の各セルにおける所定の系列長のパイロットシンボル系列を割り当てられるユーザ端末の使用周波数帯域を他のセルの使用周波数帯域と異なるものに設定する手法、同一のパイロットシンボル系列が割り当てられた他セルからの干渉を検出した場合に干渉の生じない他のパイロットシンボル系列に自律的に切り替える手法、干渉範囲内の各セルにおける所定の系列長のパイロットシンボル系列を割り当てられるユーザ端末の使用周波数帯域もしくはパイロットシンボル系列をランダムに設定する手法、あるいは、干渉範囲内の各セルにおける無線サブフレームの送信タイミングをずらす手法を使い分けることにより、パイロットシンボルの系列数が小さい場合でも、パイロットブロックの衝突を回避して通信品質の低下を防止することができる。

以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。なお、図１〜図３で説明した、ＳＣ−ＦＤＭＡ無線アクセス方式と、パイロットブロックとデータブロックがＴＤＭで多重されるような無線サブフレーム構成の上で、パイロットシンボル系列としてＣＡＺＡＣ符号が用いられる移動通信システムを前提として説明する。

＜干渉範囲内の各セルで所定の系列長のＣＡＺＡＣ系列を割り当てられるユーザ端末が使用する周波数帯域を他のセルと異ならせる手法＞
各セルで所定の系列長のＣＡＺＡＣ系列を割り当てられるユーザ端末が使用する周波数帯域を変えること（Fractionalなセル間周波数繰り返し）により、他セル干渉を回避するものである。

この手法には、干渉範囲内の全てのセルにつき、使用する周波数帯域を干渉範囲内の他の全てのセルで使用する周波数帯域と異なるものに設定する場合と、干渉範囲内の同一のＣＡＺＡＣ系列が割り当てられたセルにつき、使用する周波数帯域を干渉範囲内の同一のＣＡＺＡＣ系列が割り当てられた他のセルで使用する周波数帯域と異なるものに設定する場合とがある。

また、上記のそれぞれの場合につき、各セルで使用する周波数帯域の設定を、時間的に緩やかなセミスタティック（Semi-Static）に行う場合と、無線サブフレーム毎にダイナミック（Dynamic）に行う場合とがある。

また、上記のそれぞれの場合につき、各セルで使用する周波数帯域の設定を、他のセルとの情報のシグナリングに基づいて行う場合と、他のセルとの情報のシグナリングなしに各セルにおいて自律的に行う場合とがある。

さらに、各セルで使用する周波数帯域の設定を時間的に緩やかなセミスタティックに行い、各セルで使用する周波数帯域の設定を、制御局装置を介した他のセルとの情報のシグナリングに基づいて行う場合については、シグナリングにより各セルで使用するもしくは使用しない周波数帯域を共有して使用する周波数帯域を選択する場合と、シグナリングにより各セルでの周波数帯域を使用する優先順位を共有して使用する周波数帯域を選択する場合とがある。

これらを列記すれば次のようになる。
（１）全セル対象／セミスタティック／シグナリングあり／使用する（使用しない）周波数帯域を共有
（２）全セル対象／セミスタティック／シグナリングあり／周波数帯域の使用する優先順位を共有
（３）全セル対象／セミスタティック／シグナリングなし
（４）全セル対象／ダイナミック／シグナリングあり
（５）全セル対象／ダイナミック／シグナリングなし
（６）同一系列セル対象／セミスタティック／シグナリングあり／使用する（使用しない）周波数帯域を共有
（７）同一系列セル対象／セミスタティック／シグナリングあり／周波数帯域の使用する優先順位を共有
（８）同一系列セル対象／セミスタティック／シグナリングなし
（９）同一系列セル対象／ダイナミック／シグナリングあり
（１０）同一系列セル対象／ダイナミック／シグナリングなし
以下、個々の手法につき図面を用いて説明する。

図４は上記（１）の干渉範囲内の全てのセルにつきセミスタティックにシグナリングにより使用する／使用しない周波数帯域を共有して使用する周波数帯域を選択する場合の例を示す図であり、基地局装置ＢＳ１を中心とするセルＣ１と基地局装置ＢＳ２を中心とするセルＣ２と基地局装置ＢＳ３を中心とするセルＣ３において、各セルにおいて使用する（使用しない）周波数帯域をセル間でシグナリングして共有することで、使用する周波数帯域が重ならないように、使用する周波数帯域を設定した状態を示している。

図５は上記（２）の干渉範囲内の全てのセルにつきセミスタティックにシグナリングにより周波数帯域を使用する優先順位を共有して使用する周波数帯域を選択する場合の例を示す図であり、基地局装置ＢＳ１を中心とするセルＣ１と基地局装置ＢＳ２を中心とするセルＣ２と基地局装置ＢＳ３を中心とするセルＣ３において、各セルにおいて各周波数帯域を使用する優先順位の情報をセル間でシグナリングして共有することで、使用する周波数帯域ができるだけ重ならないように、使用する周波数帯域を設定した状態を示している。周波数帯域の上に付した数字は優先順位を示しており、「１」が最も優先順位が高いものとしている。

図６は上記（３）および（５）の干渉範囲内の全てのセルにつきセミスタティックもしくはダイナミックにシグナリングなしで他セル干渉の測定に基づいて使用する周波数帯域を選択する場合の例を示す図であり、基地局装置ＢＳ１を中心とするセルＣ１と基地局装置ＢＳ２を中心とするセルＣ２と基地局装置ＢＳ３を中心とするセルＣ３のそれぞれにおいて、周波数帯域毎に他セル干渉（干渉電力）を測定することにより、他セルで使用していると思われる周波数帯域を自律的に避けて、使用する周波数帯域を選択した状態を示している。上記（３）と（５）では、他セル干渉の測定およびそれに基づく制御の速さが異なり、（３）では所定期間内の平均的な測定値に基づいて制御を行うが、（５）では瞬間的な測定値に基づいて無線サブフレーム毎に制御を行う。

図７は上記（４）の干渉範囲内の全てのセルにつきダイナミックにシグナリングにより一元的な周波数帯域の割り当てを行う場合の例を示す図であり、基地局装置ＢＳ１を中心とするセルＣ１と基地局装置ＢＳ２を中心とするセルＣ２と基地局装置ＢＳ３を中心とするセルＣ３において、セル間で周波数帯域の割り当て（スケジューリング）を一元的に行うことで、使用する周波数帯域が重ならないように、使用する周波数帯域を設定した状態を示している。

図８は上記（６）の干渉範囲内の同一ＣＡＺＡＣ系列のセルにつきセミスタティックにシグナリングにより使用する／使用しない周波数帯域を共有して使用する周波数帯域を選択する場合の例を示す図であり、同一のＣＡＺＡＣ系列が割り当てられた基地局装置ＢＳ１を中心とするセルＣ１と基地局装置ＢＳ２を中心とするセルＣ２と基地局装置ＢＳ３を中心とするセルＣ３において、各セルにおいて使用する（使用しない）周波数帯域をセル間でシグナリングして共有することで、使用する周波数帯域が重ならないように、使用する周波数帯域を設定した状態を示している。他のＣＡＺＡＣ系列についても同様に使用する周波数帯域の設定を行う。

図９は上記（７）の干渉範囲内の同一ＣＡＺＡＣ系列のセルにつきセミスタティックにシグナリングにより周波数帯域を使用する優先順位を共有して使用する周波数帯域を選択する場合の例を示す図であり、同一のＣＡＺＡＣ系列が割り当てられた基地局装置ＢＳ１を中心とするセルＣ１と基地局装置ＢＳ２を中心とするセルＣ２と基地局装置ＢＳ３を中心とするセルＣ３において、各セルにおいて各周波数帯域を使用する優先順位の情報をセル間でシグナリングして共有することで、使用する周波数帯域ができるだけ重ならないように、使用する周波数帯域を設定した状態を示している。周波数帯域の上に付した数字は優先順位を示しており、「１」が最も優先順位が高いものとしている。他のＣＡＺＡＣ系列についても同様に使用する周波数帯域の設定を行う。

図１０は上記（８）および（１０）の干渉範囲内の同一ＣＡＺＡＣ系列のセルにつきセミスタティックもしくはダイナミックにシグナリングなしで他セル干渉の測定に基づいて使用する周波数帯域を選択する場合の例を示す図であり、同一のＣＡＺＡＣ系列が割り当てられた基地局装置ＢＳ１を中心とするセルＣ１と基地局装置ＢＳ２を中心とするセルＣ２と基地局装置ＢＳ３を中心とするセルＣ３のそれぞれにおいて、周波数帯域毎に同一ＣＡＺＡＣ系列の他セル干渉（干渉電力）を測定することにより、同一のＣＡＺＡＣ系列を割り当てられた他セルで使用していると思われる周波数帯域を自律的に避けて、使用する周波数帯域を選択した状態を示している。上記（８）と（１０）では、他セル干渉の測定およびそれに基づく制御の速さが異なり、（８）では所定期間内の平均的な測定値に基づいて制御を行うが、（１０）では瞬間的な測定値に基づいて無線サブフレーム毎に制御を行う。他のＣＡＺＡＣ系列についても同様に使用する周波数帯域の設定を行う。

図１１は上記（９）の干渉範囲内の同一ＣＡＺＡＣ系列のセルにつきダイナミックにシグナリングにより一元的な周波数帯域の割り当てを行う場合の例を示す図であり、同一のＣＡＺＡＣ系列が割り当てられた基地局装置ＢＳ１を中心とするセルＣ１と基地局装置ＢＳ２を中心とするセルＣ２と基地局装置ＢＳ３を中心とするセルＣ３において、セル間で周波数帯域の割り当て（スケジューリング）を一元的に行うことで、使用する周波数帯域が重ならないように、使用する周波数帯域を設定した状態を示している。他のＣＡＺＡＣ系列についても同様に使用する周波数帯域の設定を行う。

以下、上記の各手法を実現する装置構成について説明する。

図１２は図４もしくは図８の場合の各セルで使用する／使用しない周波数帯域を管理する制御局装置の構成例を示す図である。図１２において、制御局装置ＣＳは、各セルの基地局装置から伝送路を介してトラヒック量等の各セルの情報を取得して使用する周波数帯域を決定する使用帯域決定部１０１と、使用帯域決定部１０１で決定された周波数帯域を保持する使用帯域情報保持部１０２と、使用帯域情報保持部１０２に保持された周波数帯域に基づいて制御信号を生成し、伝送路を介して各セルの基地局装置に送出する制御信号生成部１０３とを備えている。

図１３は図５もしくは図９の場合の各セルでの周波数帯域を使用する優先順位を管理する制御局装置の構成例を示す図である。図１３において、制御局装置ＣＳは、各セルの基地局装置から伝送路を介してトラヒック量等の各セルの情報を取得して周波数帯域を使用する優先順位を決定する帯域使用優先順位決定部１１１と、帯域使用優先順位決定部１１１で決定された優先順位を保持する帯域使用優先順位情報保持部１１２と、帯域使用優先順位情報保持部１１２に保持された優先順位に基づいて制御信号を生成し、伝送路を介して各セルの基地局装置に送出する制御信号生成部１１３とを備えている。

図１４は図４、図５、図８もしくは図９の場合の基地局装置の構成例を示す図である。図１４において、基地局装置ＢＳは、伝送路を介して制御局装置から制御信号を受信して無線リソースの割り当てを行う無線リソース割り当て部２０１と、ユーザ端末ＵＥから信号を受信する受信部２０２と、ユーザ端末ＵＥに信号を送信する送信部２０３とを備えている。無線リソース割り当て部２０１は、伝送路を介して制御局装置から制御信号（使用する周波数帯域の情報もしくは使用する優先順位の情報）を受信する制御情報受信部２０４と、受信部２０２の受信信号からユーザ端末ＵＥと基地局装置ＢＳ間の伝搬路状態を測定する伝搬路状態測定部２０５と、制御情報受信部２０４で受信した制御情報、受信部２０２から取得した情報（トラヒック種別、データ量等のトラヒック情報）および伝搬路状態測定部２０５で測定した伝搬路状態に基づいて無線リソースのスケジューリングを行うスケジューラ２０６と、スケジューラ２０６のスケジューリング結果に基づいて上りリンクの無線リソース割り当てに関する制御信号を生成して送信部２０３に送出する制御信号生成部２０７とを備えている。

図１５は図６もしくは図１０の場合の基地局装置の構成例を示す図である。図１５において、基地局装置ＢＳは、無線リソースの割り当てを行う無線リソース割り当て部２１１と、ユーザ端末ＵＥから信号を受信する受信部２１２と、ユーザ端末ＵＥに信号を送信する送信部２１３とを備えている。無線リソース割り当て部２１１は、受信部２１２の受信信号からユーザ端末ＵＥと基地局装置ＢＳ間の伝搬路状態を測定する伝搬路状態測定部２１４と、受信部２１２の受信信号から周波数帯域毎の干渉電力を測定する干渉電力測定部２１５と、受信部２１２から取得した情報（トラヒック種別、データ量等のトラヒック情報）、伝搬路状態測定部２１４で測定した伝搬路状態および干渉電力測定部２１５で測定した干渉電力に基づいて無線リソースのスケジューリングを行うスケジューラ２１６と、スケジューラ２１６のスケジューリング結果に基づいて上りリンクの無線リソース割り当てに関する制御信号を生成して送信部２１３に送出する制御信号生成部２１７とを備えている。

図１６は図７もしくは図１１の場合の一元的な周波数帯域の割り当てを行う制御局装置の構成例を示す図である。図１６において、制御局装置ＣＳは、各セルの基地局装置から伝送路を介して各セルのトラヒック量等の各セルの情報および伝搬路状態の情報、トラヒック種別、データ量等の各ユーザ端末の情報を取得して無線リソースのスケジューリングを行うスケジューラ１２１と、スケジューラ１２１のスケジューリング結果に基づいて制御信号を生成し、伝送路を介して各セルの基地局装置に送出する制御信号生成部１２２とを備えている。

図１７は図７もしくは図１１の場合の基地局装置の構成例を示す図である。図１７において、基地局装置ＢＳは、無線リソースの割り当てを行う無線リソース割り当て部２２１と、ユーザ端末ＵＥから信号を受信する受信部２２２と、ユーザ端末ＵＥに信号を送信する送信部２２３とを備えている。無線リソース割り当て部２２１は、受信部２２２の受信信号からユーザ端末ＵＥと基地局装置ＢＳ間の伝搬路状態を測定する伝搬路状態測定部２２４と、受信部２２２から取得したトラヒック種別、データ量等のトラヒック情報および伝搬路状態測定部２２４の測定結果に基づいて制御信号を生成し、伝送路を介して制御局装置へ送出する制御信号生成部２２５と、伝送路を介して制御局装置から上りリンクの無線リソースの割り当て情報を含む制御信号を受信する制御信号受信部２２６と、制御信号受信部２２６で受信した制御信号に基づいて上りリンクの無線リソース割り当てに関する制御信号を生成して送信部２２３に送出する制御信号生成部２２７とを備えている。

次に、図１０に示した干渉範囲内の同一ＣＡＺＡＣ系列のセルにつきセミスタティックもしくはダイナミックにシグナリングなしで他セル干渉の測定に基づいて使用する周波数帯域を選択する場合における、他セル干渉の測定手法について説明する。

図１８は伝搬路状態測定用パイロットシグナルとチャネル推定用パイロットシグナルの例を示す図である。一般に、パイロットブロックＳＢ＃１においては、ユーザ端末から広帯域の伝搬路状態測定用パイロットシグナルＰ１と狭帯域のチャネル推定用パイロットシグナルＰ２とがＦＤＭ（Frequency Division Multiplex）で送信される。なお、伝搬路状態測定用パイロットシグナルＰ１とチャネル推定用パイロットシグナルＰ２は異なるパイロットブロックにおいて別々に送信されることもある。

図１９は同一ＣＡＺＡＣ系列の干渉の有無による伝搬路状態測定用パイロットシグナルとチャネル推定用パイロットシグナルによるチャネル応答の違いの例を示す図である。図１９において、周波数軸に対して伝搬路状態測定用パイロットシグナルを用いて得られたチャネル応答が曲線ａのようになる場合、チャネル推定用パイロットシグナルを用いて得られたチャネル応答は、同一ＣＡＺＡＣ系列の干渉がない場合は曲線ｂのように曲線ａをなぞるような形で一致し、同一ＣＡＺＡＣ系列の干渉がある場合は曲線ｃのようにずれが生じる。従って、各セルにおいて、広帯域の伝搬路状態測定用パイロットシグナルを用いたチャネル推定値とチャネル推定用パイロットシグナルを用いたチャネル推定値のずれを測定することにより、同一のＣＡＺＡＣ系列を割り当てられた他セルで使用していると思われる周波数帯域を測定（推定）することができる。

＜同一のＣＡＺＡＣ系列の他セルからの干渉を検出した場合に、干渉の生じない他のＣＡＺＡＣ系列に自律的に切り替える手法＞
この手法は、前述した図１０において、周波数帯域毎に同一ＣＡＺＡＣ系列の他セル干渉（干渉電力）を測定し、同一のＣＡＺＡＣ系列を割り当てられた他セルで使用していると思われる周波数帯域が判明した場合、その周波数帯域についてストックしてある他のＣＡＺＡＣ系列に切り替えるものである。干渉の測定手法としては、図１８および図１９で説明したものを使用することができる。

装置構成としては、図１５と同様になり、スケジューラ２１６は受信部２１２から取得した情報（トラヒック種別、データ量等のトラヒック情報）、伝搬路状態測定部２１４で測定した伝搬路状態および干渉電力測定部２１５で測定した干渉電力に基づき、ＣＡＺＡＣ系列の切替を含む無線リソースのスケジューリングを行う。

＜干渉範囲内の各セルで所定の系列長のＣＡＺＡＣ系列を割り当てられるユーザ端末が使用する周波数帯域等をランダムに設定する手法＞
この手法は、ある程度のパイロットブロックの衝突は容認しつつも、ランダム化により衝突の確率をできるだけ低下させるようにしたものである。

図２０は使用する周波数帯域をホッピングすることにより衝突のランダム化を図る場合のパターン例を示す図であり、同一のＣＡＺＡＣ系列を用いたセルＸ、Ｙ、Ｚにつき、各セルで所定の系列長のＣＡＺＡＣ系列を割り当てられるユーザ端末が使用する周波数帯域をホッピングすることにより、同一のＣＡＺＡＣ系列を用いた信号との衝突をランダム化している。なお、周波数ホッピングのパターンは、ランダムでも良いし、予めセル間で直交するように決められたパターンでも良い。

図２１は無線サブフレーム毎に使用するＣＡＺＡＣ系列を切り替えることにより衝突のランダム化を図る場合のパターン例を示す図であり、各セルＸ、Ｙ、Ｚにおいて、無線サブフレーム毎に所定の系列長のＣＡＺＡＣ系列を割り当てられるユーザ端末が使用するＣＡＺＡＣ系列を切り替えることにより、同一のＣＡＺＡＣ系列を用いた信号との衝突をランダム化している。なお、ＣＡＺＡＣ系列の切り替えパターンは、ランダムでも良いし、予めセル間で直交するように決められたパターンでも良い。

図２２は使用する周波数帯域のホッピングおよび無線サブフレーム毎のＣＡＺＡＣ系列の切り替えにより衝突のランダム化を図る場合のパターン例を示す図であり、各セルにおいて所定の系列長のＣＡＺＡＣ系列を割り当てられるユーザ端末が使用する周波数帯域をランダムにホッピングするとともに、無線サブフレーム毎に使用するＣＡＺＡＣ系列を切り替えることにより、同一のＣＡＺＡＣ系列を用いた信号との衝突をランダム化している。なお、周波数ホッピングのパターンおよびＣＡＺＡＣ系列の切り替えパターンは、ランダムでも良いし、予めセル間で直交するように決められたパターンでも良い。

図２３は図２０〜図２２の場合の制御局装置の構成例を示す図である。図２３において、制御局装置ＣＳは、周波数帯域のホッピングパターンを決定する周波数ホッピングパターン決定部１３１と、周波数ホッピングパターン決定部１３１で決定されたホッピングパターンを保持する周波数ホッピングパターン保持部１３２と、ＣＡＺＡＣ系列の切り替えパターンを決定する符号切り替えパターン決定部１３３と、符号切り替えパターン決定部１３３で決定された切り替えパターンを保持する符号切り替えパターン保持部１３４と、周波数ホッピングパターン保持部１３２および符号切り替えパターン保持部１３４に保持されたパターンに従って制御信号を生成し、伝送路を介して各セルの基地局装置へ送出する制御信号生成部１３５とを備えている。

図２４は図２０〜図２２の場合の基地局装置の構成例を示す図である。図２４において、基地局装置ＢＳは、伝送路を介して制御局装置から制御信号を受信して無線リソースの割り当てを行う無線リソース割り当て部２３１と、ユーザ端末ＵＥから信号を受信する受信部２３２と、ユーザ端末ＵＥに信号を送信する送信部２３３とを備えている。無線リソース割り当て部２３１は、伝送路を介して制御局装置から制御信号（周波数ホッピングパターン、符号切り替えパターンの情報）を受信する制御情報受信部２３４と、受信部２３２の受信信号からユーザ端末ＵＥと基地局装置ＢＳ間の伝搬路状態を測定する伝搬路状態測定部２３５と、制御情報受信部２３４で受信した制御情報、受信部２３２から取得した情報（トラヒック種別、データ量等のトラヒック情報）および伝搬路状態測定部２３５で測定した伝搬路状態に基づいて無線リソースのスケジューリングを行うスケジューラ２３６と、スケジューラ２３６のスケジューリング結果に基づいて上りリンクの無線リソース割り当てに関する制御信号を生成して送信部２３３に送出する制御信号生成部２３７とを備えている。

図２５は図２０〜図２２の場合の基地局装置の他の構成例を示す図であり、制御局装置を介さずに自律的に制御を行うようにしたものである。図２５において、基地局装置ＢＳは、無線リソースの割り当てを行う無線リソース割り当て部２４１と、ユーザ端末ＵＥから信号を受信する受信部２４２と、ユーザ端末ＵＥに信号を送信する送信部２４３とを備えている。無線リソース割り当て部２４１は、使用する周波数帯域を決定する使用周波数決定部２４４と、使用するＣＡＺＡＣ系列を決定する符号決定部２４５と、受信部２４２の受信信号からユーザ端末ＵＥと基地局装置ＢＳ間の伝搬路状態を測定する伝搬路状態測定部２４６と、使用周波数決定部２４４で決定された周波数帯域、符号決定部２４５で決定されたＣＡＺＡＣ系列、受信部２４２から取得した情報（トラヒック種別、データ量等のトラヒック情報）および伝搬路状態測定部２４６で測定した伝搬路状態に基づいて無線リソースのスケジューリングを行うスケジューラ２４７と、スケジューラ２４７のスケジューリング結果に基づいて上りリンクの無線リソース割り当てに関する制御信号を生成して送信部２４３に送出する制御信号生成部２４８とを備えている。

＜干渉範囲内の各セルにおける無線サブフレームの送信タイミングをずらす手法＞
図２６は無線サブフレームの送信タイミングをずらすことによりパイロットブロックの衝突を回避する場合の例を示す図である。同一のＣＡＺＡＣ系列を割り当てられたセルＣ１、Ｃ２、・・・間で送信タイミング（無線サブフレームタイミング）をずらすことにより、パイロットブロックどうしの衝突を回避することができる。典型的には、この手法では各基地局装置の動作開始時に設定を行う必要があるため、動作途中での設定変更を行わない。

図２７は図２６の場合の制御局装置および基地局装置の構成例を示す図であり、制御局装置ＣＳには各基地局装置ＢＳ１、ＢＳ２、・・・の送信タイミングをずらすためのタイミング設定部１４１が設けられている。

一方、動作途中で送信タイミングをずらす場合について、図２８及び図２９を参照して説明する。図２８は、各基地局装置において他の基地局装置からのパイロットチャネル受信タイミングの検出結果を示す図である。各基地局装置は、自セル内のユーザ端末に対して、パイロットチャネルの基地局における受信タイミングが同一になるように各ユーザ端末に対して送信タイミングを制御し，自セル内のユーザ端末の同一ＣＡＺＡＣ系列を用いたパイロットチャネル間の直交を実現する。図２８では、自セル内のユーザ端末からのパイロットチャネル受信タイミングと他セル内のユーザ端末からのパイロットチャネル受信タイミングとが全ての基地局装置で異なっているため、パイロットチャネル間で干渉（衝突）が生じていない。

しかし、予めパイロットブロックどうしの衝突を回避するように送信タイミングをずらしておいた場合であっても、ユーザ端末の移動などに伴ってパイロットブロックの衝突が生じる可能性がある。例えば図２９に示すようにユーザ端末Ｅが移動すると、セルＣ３の基地局装置は、ユーザ端末Ｅとユーザ端末Ｆとのパイロットチャネル受信タイミングが同一になるように送信タイミングを制御する。一方、セルＣ１、Ｃ２の基地局装置は、ユーザ端末Ｅに対して送信タイミングを制御しないため、ユーザ端末Ｅからのパイロットチャネルと干渉が生じる場合がある。図２８では、セルＣ１で干渉が生じている。

このような場合に、各基地局装置は送信タイミングをずらすように自セル内のユーザ端末に指示する。送信タイミングは、パイロットチャネルを送信するパイロットブロックが他セルのパイロット受信タイミングと重ならない時間或いは衝突が少なくなる時間に設定する。このように各基地局装置で送信タイミングを自律的に制御することで、動作途中で送信タイミングをずらして干渉を低減することができる。

ただし、各基地局装置で自律的に制御する場合、セルＣ１の基地局装置が送信タイミングをずらした結果として、他のセルＣ２で干渉を生じる可能性がある。他のセルＣ２で送信タイミングをずらすと、この結果として、セルＣ１で再び干渉が生じる場合がある。このような状態を低減するため、同一のＣＡＺＡＣ系列を使用する基地局装置間で情報交換を行い、パイロットチャネルを送信するパイロットブロックが他セルのパイロット受信タイミングと重ならない時間或いは衝突が少なくなる時間に送信タイミングを制御してもよい。

なお、送信タイミングをずらすときに、送信タイミングは、ハイブリッドＡＲＱ（Automatic Repeat request）やＡＭＣ（Adaptive Modulation and Coding）等の制御遅延が生じない範囲で制御されることが好ましい。なお、他セルからの干渉を回避するための送信タイミングの制御情報は、上りリンクのセル内ユーザ間で受信タイミングを同期させるときに用いられる制御ビットを再利用して実現してもよい。

図３０は、送信タイミングを自律的に制御する場合の基地局装置ＢＳを示す図である。基地局装置ＢＳは、衝突検出部２５１及び送信タイミング制御部２５２を有する。衝突検出部２５１は、自セルのパイロットチャネルと他セルのユーザ端末からのパイロットチャネルとの衝突を検出する。衝突が検出された場合に、送信タイミング制御部２５２は、パイロットチャネルを送信するパイロットブロックが他セルのパイロット受信タイミングと重ならない時間或いは衝突が少なくなる時間に設定する。

図３１は、基地局装置間で情報交換を行って送信タイミングを制御する場合の基地局装置ＢＳを示す図である。基地局装置ＢＳは、衝突検出部２６１、送信タイミング制御部２６２及び情報交換部２６３を有する。衝突検出部２５１は、自セルのパイロットチャネルと他セルのユーザ端末からのパイロットチャネルとの衝突を検出する。衝突が検出された場合に、送信タイミング制御部２５２は、パイロットチャネルを送信するパイロットブロックが他セルのパイロット受信タイミングと重ならない時間或いは衝突が少なくなる時間に設定する。設定した情報は、情報交換部２６３から同じＣＡＺＡＣ系列を使用する他の基地局装置に通知される。一方、他セルでタイミングをずらすという情報を情報交換部２６３で受信すると、自セルで衝突が生じるか否かを判定し、衝突が生じる場合には送信タイミング部２６２で送信タイミングを制御する。各基地局装置で送信タイミングの情報交換が無限に続くことを回避するため、基地局装置に優先度を設けてもよい。すなわち、優先度の高い基地局装置から送信タイミングを設定しはじめ、設定した情報を優先度の低い基地局装置に通知してもよい。

なお、上記の実施形態は、適宜組み合わせて用いることができる。実施形態を組み合わせて用いることにより、干渉する確率をより低減することが可能になる。

＜総括＞
以上のように、本実施形態の移動通信システムにあっては、上りリンクのチャネル推定等に用いられる有限数のＣＡＺＡＣ系列を複数のセルに繰り返し割り当ててなる移動通信システムにおいて、干渉範囲内の各セルにおける所定の系列長のＣＡＺＡＣ系列を割り当てられるユーザ端末の使用周波数帯域を他のセルの使用周波数帯域と異なるものに設定する手法、同一のＣＡＺＡＣ系列が割り当てられた他セルからの干渉を検出した場合に干渉の生じない他のＣＡＺＡＣ系列に自律的に切り替える手法、干渉範囲内の各セルにおける所定の系列長のＣＡＺＡＣ系列を割り当てられるユーザ端末の使用周波数帯域もしくはＣＡＺＡＣ系列をランダムに設定する手法、あるいは、干渉範囲内の各セルにおける無線サブフレームの送信タイミングをずらす手法を使い分けることにより、ＣＡＺＡＣ系列の系列数が小さい場合でも、パイロットブロックの衝突を回避して通信品質の低下を防止することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。

ＳＣ−ＦＤＭＡ無線アクセス方式における上りリンクの周波数配置の例を示す図である。ＳＣ−ＦＤＭＡ無線アクセス方式における上りリンクのサブフレームフォーマットの例を示す図である。ＣＡＺＡＣ系列のセル繰り返し割り当ての例を示す図（３セル繰り返し割り当ての場合）である。干渉範囲内の全てのセルにつきセミスタティックにシグナリングにより使用する／使用しない周波数帯域を共有して使用する周波数帯域を選択する場合の例を示す図である。干渉範囲内の全てのセルにつきセミスタティックにシグナリングにより周波数帯域を使用する優先順位を共有して使用する周波数帯域を選択する場合の例を示す図である。干渉範囲内の全てのセルにつきセミスタティックもしくはダイナミックにシグナリングなしで他セル干渉の測定に基づいて使用する周波数帯域を選択する場合の例を示す図である。干渉範囲内の全てのセルにつきダイナミックにシグナリングにより一元的な周波数帯域の割り当てを行う場合の例を示す図である。干渉範囲内の同一ＣＡＺＡＣ系列のセルにつきセミスタティックにシグナリングにより使用する／使用しない周波数帯域を共有して使用する周波数帯域を選択する場合の例を示す図である。干渉範囲内の同一ＣＡＺＡＣ系列のセルにつきセミスタティックにシグナリングにより周波数帯域を使用する優先順位を共有して使用する周波数帯域を選択する場合の例を示す図である。干渉範囲内の同一ＣＡＺＡＣ系列のセルにつきセミスタティックもしくはダイナミックにシグナリングなしで他セル干渉の測定に基づいて使用する周波数帯域を選択する場合の例を示す図である。干渉範囲内の同一ＣＡＺＡＣ系列のセルにつきダイナミックにシグナリングにより一元的な周波数帯域の割り当てを行う場合の例を示す図である。図４もしくは図８の場合の各セルで使用する／使用しない周波数帯域を管理する制御局装置の構成例を示す図である。図５もしくは図９の場合の各セルでの周波数帯域を使用する優先順位を管理する制御局装置の構成例を示す図である。図４、図５、図８もしくは図９の場合の基地局装置の構成例を示す図である。図６もしくは図１０の場合の基地局装置の構成例を示す図である。図７もしくは図１１の場合の一元的な周波数帯域の割り当てを行う制御局装置の構成例を示す図である。図７もしくは図１１の場合の基地局装置の構成例を示す図である。伝搬路状態測定用パイロットシグナルとチャネル推定用パイロットシグナルの例を示す図である。同一ＣＡＺＡＣ系列の干渉の有無による伝搬路状態測定用パイロットシグナルとチャネル推定用パイロットシグナルによるチャネル応答の違いの例を示す図である。使用する周波数帯域をホッピングすることにより衝突のランダム化を図る場合のパターン例を示す図である。無線サブフレーム毎に使用するＣＡＺＡＣ系列を切り替えることにより衝突のランダム化を図る場合のパターン例を示す図である。使用する周波数帯域のホッピングおよび無線サブフレーム毎のＣＡＺＡＣ系列の切り替えにより衝突のランダム化を図る場合のパターン例を示す図である。図２０〜図２２の場合の制御局装置の構成例を示す図である。図２０〜図２２の場合の基地局装置の構成例を示す図である。図２０〜図２２の場合の基地局装置の他の構成例を示す図である。無線サブフレームの送信タイミングをずらすことによりパイロットブロックの衝突を回避する場合の例を示す図である。図２６の場合の制御局装置および基地局装置の構成例を示す図である。各基地局装置において他の基地局装置からのパイロットチャネル受信タイミングの検出結果を示す図である。図２８の場合のユーザ端末に伴う干渉を示す図である。図２９の場合に送信タイミングを自律的に制御する基地局装置の構成例を示す図である。図２９の場合に基地局装置間で情報交換を行って送信タイミングを制御する場合の基地局装置の構成例を示す図である。

符号の説明

Ｃ１〜Ｃ４、Ｘ〜Ｚセル
ＵＥ、ＵＥ１〜ＵＥ４ユーザ端末
ＣＳ制御局装置
１０１使用帯域決定部
１０２使用帯域情報保持部
１０３制御信号生成部
１１１帯域使用優先順位決定部
１１２帯域使用優先順位情報保持部
１１３制御信号生成部
１２１スケジューラ
１２２制御信号生成部
１３１周波数ホッピングパターン決定部
１３２周波数ホッピングパターン保持部
１３３符号切り替えパターン決定部
１３４符号切り替えパターン保持部
１３５制御信号生成部
１４１タイミング設定部
ＢＳ、ＢＳ１〜ＢＳ３基地局装置
２０１無線リソース割り当て部
２０２受信部
２０３送信部
２０４制御情報受信部
２０５伝搬路状態測定部
２０６スケジューラ
２０７制御信号生成部
２１１無線リソース割り当て部
２１２受信部
２１３送信部
２１４伝搬路状態測定部
２１５干渉電力測定部
２１６スケジューラ
２１７制御信号生成部
２２１無線リソース割り当て部
２２２受信部
２２３送信部
２２４伝搬路状態測定部
２２５制御信号生成部
２２６制御信号受信部
２２７制御信号生成部
２３１無線リソース割り当て部
２３２受信部
２３３送信部
２３４制御情報受信部
２３５伝搬路状態測定部
２３６スケジューラ
２３７制御信号生成部
２４１無線リソース割り当て部
２４２受信部
２４３送信部
２４４使用周波数決定部
２４５符号決定部
２４６伝搬路状態測定部
２４７スケジューラ
２４８制御信号生成部
２５１衝突検出部
２５２送信タイミング制御部
２６１衝突検出部
２６２送信タイミング制御部
２６３情報交換部
ＣＰギャップ
ＬＢ＃１〜ＬＢ＃６データブロック
ＳＢ＃１、ＳＢ＃２パイロットブロック
Ｐ１伝搬路状態測定用パイロットシグナル
Ｐ２チャネル推定用パイロットシグナル
ａ〜ｃ曲線（チャネル応答）

Claims

有限数のパイロットシンボル系列を複数のセルに繰り返し割り当ててなる移動通信システムにおいて、
周波数帯域毎に、同一の参照信号系列が割り当てられた他セルの干渉電力を測定する手段、及び
測定された干渉電力に基づいて、周波数帯域を設定する手段
を備えた基地局装置を有することを特徴とする移動通信システム。
請求項１に記載の移動通信システムにおいて、
前記設定する手段は、使用する周波数帯域を干渉が検出された周波数帯域と異なるものに設定することを特徴とする移動通信システム。
請求項１に記載の移動通信システムにおいて、
前記設定する手段は、無線サブフレーム毎にダイナミックに周波数帯域を設定することを特徴とする移動通信システム。
請求項１に記載の移動通信システムにおいて、
前記測定する手段は、広帯域の参照信号を用いたチャネル推定値と、チャネル推定用の参照信号を用いたチャネル推定値とのずれを測定することにより、干渉電力を測定することを特徴とする移動通信システム。
請求項１に記載の移動通信システムにおいて、
前記基地局装置は、干渉範囲内の各セルにおける無線サブフレームの送信タイミングをずらす手段を備えたことを特徴とする移動通信システム。
請求項５に記載の移動通信システムにおいて、
前記基地局装置は、自セル内のパイロットチャネルの受信タイミングと他セルからのパイロットチャネルの受信タイミングとの衝突を検出する手段を備え、
前記送信タイミングをずらす手段は、パイロットチャネルの衝突が検出された場合に、送信タイミングをずらすことを特徴とする移動通信システム。
請求項６に記載の移動通信システムにおいて、
前記基地局装置は、送信タイミングをずらす情報を他セルに通知する手段を備えたことを特徴とする移動通信システム。
請求項６に記載の移動通信システムにおいて、
前記送信タイミングをずらす手段は、パイロットチャネルの衝突が検出された場合に、制御遅延を考慮して送信タイミングをずらすことを特徴とする移動通信システム。
請求項６に記載の移動通信システムにおいて、
送信タイミングをずらす情報は、上りリンクのセル内ユーザ間で受信タイミングを同期させるときに用いられる制御ビットに含まれることを特徴とする移動通信システム。