JP5035279B2 - 基地局装置、リソース割当処理方法、及びリソース割当制御部として機能する装置 - Google Patents
基地局装置、リソース割当処理方法、及びリソース割当制御部として機能する装置 Download PDFInfo
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Description
本発明は、基地局装置間で同期を行うことができる基地局装置に関するものである。
基地局装置間で同期をとるための技術は、例えば、特許文献１に記載されている。
基地局装置間で同期をとるには、特許文献１のように、各基地局装置が、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、各基地局装置が共通の同期信号によって動作することが考えられる。
しかし、ＧＰＳ信号を利用して同期をとる場合、各基地局装置が、ＧＰＳ受信機を備える必要があり、大型化・コストアップを招く。また、室内等のＧＰＳ信号を受信できない環境に設定される基地局装置の場合、基地局装置間の同期をとることが不可能になる。
しかし、ＧＰＳ信号を利用して同期をとる場合、各基地局装置が、ＧＰＳ受信機を備える必要があり、大型化・コストアップを招く。また、室内等のＧＰＳ信号を受信できない環境に設定される基地局装置の場合、基地局装置間の同期をとることが不可能になる。
そこで、他の基地局装置と同期をとろうとする基地局装置は、他の基地局装置が当該他の基地局装置の通信エリア内の移動端末に向けて送信した既知信号（参照信号）を、受信して、当該の基地局装置の送信タイミングを検出することで、基地局装置間の同期をとることが考えられる（以下、このような同期のとり方を「エア同期」という）。
しかし、上記エア同期を行おうとすると、他の基地局装置と同期をとろうとする基地局装置は、他の基地局装置が移動端末に対して送信した信号を受信する必要があるため、その受信中は、自らは移動端末との間での送信又は受信を行えなくなって、円滑な通信が阻害されるおそれがある。
そこで、本発明は、エア同期を行っても、円滑な通信ができるだけ阻害されないようにするための技術を提供することを目的とする。
本発明は、ユーザ端末との通信に用いられる通信用チャネルにおけるリソース割当を行うリソース割当制御部を備えた基地局装置であって、前記リソース割当制御部は、前記通信チャネルにおいて割当対象となるリソースが、他の基地局装置との同期のために他の基地局装置から送信された信号を受信すべき同期区間に含まれるものであるか否かを判定する判定部と、前記判定部において同期区間に含まれると判定されたリソースについては、ユーザ端末を割り当てない、又は、当該リソースに割り当て可能なユーザ端末数が、非同期区間において当該リソースに割り当て可能なユーザ端末数よりも少なくなるようにリソース割当の処理を行う割当部と、を備えていることを特徴とする基地局装置である。
ユーザ端末の通信相手である基地局装置は、他の基地局装置との同期のために他の基地局装置から送信された信号を受信する間は、自らは信号をユーザ端末に送信することができない。
したがって、上記のようなユーザ端末の割当制御をしない場合、同期区間においては、ユーザ端末は、リソース割当がなされていたとしても、基地局装置との通信が行えなくなる。この結果、ユーザ端末は、基地局装置を探すために無駄にスキャニングを行ったり、何らかの異常が発生したと認識したりするおそれがある。
しかし、同期区間は、ユーザ端末との通信中に一時に生じるものにすぎず、同期区間が終了すれば、基地局装置は通常通り正常に通信が行えるため、無駄なスキャニングの発生や異常発生の認識は回避すべきである。
したがって、上記のようなユーザ端末の割当制御をしない場合、同期区間においては、ユーザ端末は、リソース割当がなされていたとしても、基地局装置との通信が行えなくなる。この結果、ユーザ端末は、基地局装置を探すために無駄にスキャニングを行ったり、何らかの異常が発生したと認識したりするおそれがある。
しかし、同期区間は、ユーザ端末との通信中に一時に生じるものにすぎず、同期区間が終了すれば、基地局装置は通常通り正常に通信が行えるため、無駄なスキャニングの発生や異常発生の認識は回避すべきである。
ここで、ユーザ端末は、通信チャネルのリソースが割り当てられていなければ、基地局装置と通信を行う機会を獲得することができない。
したがって、同期区間においても、ユーザ端末に通信チャネルのリソースが割り当てられていなければ、ユーザ端末は、同期区間において基地局装置と通信できなくても、基地局装置を探すために無駄にスキャニングを行ったり、何らかの異常が発生したと認識したりするおそれはなくなる。
したがって、同期区間においても、ユーザ端末に通信チャネルのリソースが割り当てられていなければ、ユーザ端末は、同期区間において基地局装置と通信できなくても、基地局装置を探すために無駄にスキャニングを行ったり、何らかの異常が発生したと認識したりするおそれはなくなる。
上記本発明は、かかる着想に基づいてなされたものであり、上記本発明によれば、通信チャネルにおいて割当対象となるリソースのうち、同期区間に含まれるリソースについては、ユーザ端末が割り当てられないか、当該リソースに割り当て可能なユーザ端末数が非同期区間のときよりも少なくなる。
同期区間に含まれるリソースについてユーザ端末が割り当てられないようにすることで、基地局装置の通信エリア内のユーザ端末が、同期区間において基地局装置と通信できなくても、基地局装置を探すために無駄にスキャニングを行ったり、何らかの異常が発生したと認識したりするおそれはなくなり、通信エリア内のすべてのユーザ端末について円滑な通信を維持できる。
また、同期区間に含まれるリソースに割り当てられるユーザ端末数を、非同期区間（同期区間以外の区間；基地局装置がユーザ端末と通信を行っている状態）のときよりも少なくすることで、同期区間において基地局装置と通信できないために、基地局装置を探すために無駄にスキャニングを行ったり、何らかの異常が発生したと認識したりするユーザ端末を少なくすることができ、円滑な通信が阻害されるのを抑えることができる。
また、同期区間に含まれるリソースに割り当てられるユーザ端末数を、非同期区間（同期区間以外の区間；基地局装置がユーザ端末と通信を行っている状態）のときよりも少なくすることで、同期区間において基地局装置と通信できないために、基地局装置を探すために無駄にスキャニングを行ったり、何らかの異常が発生したと認識したりするユーザ端末を少なくすることができ、円滑な通信が阻害されるのを抑えることができる。
前記割当部は、下りの通信チャネルにおいて、前記判定部において同期区間に含まれると判定されたリソースについては、ユーザ端末を割り当てず、上りの通信チャネルにおいて、前記判定部において同期区間に含まれると判定されたリソースについては、ユーザ端末を割り当てるよう構成されているのが好ましい。
この場合、同期区間では、下り（基地局装置からユーザ端末への送信）の通信チャネルにおいては、ユーザ端末の割り当てが行われず、上り（ユーザ端末から基地局装置への送信）の通信チャネルにおいては、ユーザ端末の割り当てが行われる。
したがって、同期区間において下り通信は休止するが、上り通信は通信しない場合に適した、リソース割当が行える。
この場合、同期区間では、下り（基地局装置からユーザ端末への送信）の通信チャネルにおいては、ユーザ端末の割り当てが行われず、上り（ユーザ端末から基地局装置への送信）の通信チャネルにおいては、ユーザ端末の割り当てが行われる。
したがって、同期区間において下り通信は休止するが、上り通信は通信しない場合に適した、リソース割当が行える。
前記割当部は、下りの通信チャネル及び上りの通信チャネルにおいて、前記判定部において同期区間に含まれると判定されたリソースについては、ユーザ端末を割り当てないように構成されているのが好ましい。
この場合、同期区間では、下り及び上りともに、ユーザ端末の割り当てが行われない。
したがって、同期区間において、下り通信及び上り通信をともに休止する場合に適した、リソース割当が行える。
この場合、同期区間では、下り及び上りともに、ユーザ端末の割り当てが行われない。
したがって、同期区間において、下り通信及び上り通信をともに休止する場合に適した、リソース割当が行える。
複数のアンテナからなるアレーアンテナを有し、前記割当部は、前記複数のアンテナのうち前記同期区間において前記ユーザ端末との通信のために振り分けられるアンテナの数に応じて、前記判定部において同期区間に含まれると判定されたリソースの割当を制御するのが好ましい。
アレーアンテナを有する基地局装置の場合、同期区間において、複数のアンテナすべてを、他の基地局装置から送信された信号を受信するために用いる必要はなく、複数のアンテナのうち一部のアンテナを、ユーザ端末との通信に振り分けることが可能である。
同期区間において、複数のアンテナのうち一部のアンテナだけをユーザ端末との通信に用いると、非同期区間において複数のアンテナすべてをユーザ端末との通信に用いる場合よりもアンテナ数が少なくなる。
そこで、上記のように、複数のアンテナのうち同期区間においてユーザ端末との通信に振り分けられるアンテナの数に応じて、リソースの割当を制御することで、同期区間においてユーザ端末との通信に振り分けられるアンテナの数が少なくなっても、適切なリソース割当を行うことができる。
アレーアンテナを有する基地局装置の場合、同期区間において、複数のアンテナすべてを、他の基地局装置から送信された信号を受信するために用いる必要はなく、複数のアンテナのうち一部のアンテナを、ユーザ端末との通信に振り分けることが可能である。
同期区間において、複数のアンテナのうち一部のアンテナだけをユーザ端末との通信に用いると、非同期区間において複数のアンテナすべてをユーザ端末との通信に用いる場合よりもアンテナ数が少なくなる。
そこで、上記のように、複数のアンテナのうち同期区間においてユーザ端末との通信に振り分けられるアンテナの数に応じて、リソースの割当を制御することで、同期区間においてユーザ端末との通信に振り分けられるアンテナの数が少なくなっても、適切なリソース割当を行うことができる。
前記複数のアンテナのうち、前記同期区間において前記ユーザ端末との通信に用いられるアンテナの数と、他の基地局装置から送信された信号を受信するために用いられるアンテナの数と、を調整する調整部を更に備えるのが好ましい。
この場合、同期区間において、ユーザ端末との通信に用いられるアンテナの数と、他の基地局装置から送信された信号を受信するために用いられるアンテナの数と、を調整することが可能となる。
この場合、同期区間において、ユーザ端末との通信に用いられるアンテナの数と、他の基地局装置から送信された信号を受信するために用いられるアンテナの数と、を調整することが可能となる。
本発明によれば、基地局装置の通信エリア内のすべてのユーザ端末が、同期区間において基地局装置と通信できなくても、円滑な通信を維持又は円滑な通信が阻害されるのを抑えることができる。
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
［通信システムの構成］
図１は、基地局装置１ａ，１ｂとユーザ端末（移動端末；ＭＳ；Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）２ａ，２ｂとの間で無線通信を行う通信システムを示している。この通信システムにおいては、基地局装置（ＢＳ；Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）１ａ，１ｂは、複数設置されており、セル内のユーザ端末２ａ，２ｂとの間で通信を行うことができる。
［通信システムの構成］
図１は、基地局装置１ａ，１ｂとユーザ端末（移動端末；ＭＳ；Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）２ａ，２ｂとの間で無線通信を行う通信システムを示している。この通信システムにおいては、基地局装置（ＢＳ；Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）１ａ，１ｂは、複数設置されており、セル内のユーザ端末２ａ，２ｂとの間で通信を行うことができる。
この通信システムは、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が適用されるシステムである。ＬＴＥでは、周波数分割複信（ＦＤＤ）を採用することができ、以下では、本通信システムは、周波数分割複信方式を採用しているものとして説明する。なお、複信方式としては、時分割複信を採用してもよい。また、通信システムは、ＬＴＥ以外に、ＷＣＤＭＡ，ＣＤＭＡ２０００を採用するものであってもよい。
本実施形態の通信システムでは、複数の基地局装置１ａ，１ｂ間で同期をとる基地局間同期が行われる。本実施形態において、基地局間同期は、親となる基地局装置（以下、「親ＢＳ」という）１ａが、当該親ＢＳ１ａのセル内の端末装置２ａへ向けて送信した信号を、別の基地局装置（以下、「子ＢＳ」という）１ｂが受信することで同期をとる「エア同期」によって実行される。
なお、親ＢＳは、さらに他の基地局装置との間でエア同期をとるものであってもよいし、ＧＰＳ信号によって同期をとるなど、エア同期以外の方法によって、フレームタイミングを決定するものであってもよい。
なお、親ＢＳは、さらに他の基地局装置との間でエア同期をとるものであってもよいし、ＧＰＳ信号によって同期をとるなど、エア同期以外の方法によって、フレームタイミングを決定するものであってもよい。
［ＬＴＥのフレーム構造］
周波数分割複信においては、上り信号（端末装置から基地局装置への送信信号）の周波数ｆuと下り信号（基地局装置から端末装置への送信信号）の周波数ｆdとを異ならせることで、上り通信と下り通信とを同時に行う。
図２に示すように、ＬＴＥにおける下りフレーム（ＤＬフレーム）及び上りフレーム（ＵＬフレーム）は、それぞれ時間長さが、１０ｍ秒であり、＃１〜＃１９までの２０個のスロットによって構成されている。また、ＬＴＥでは、２つのスロットの組み合わせをサブフレームという。なお、これらの下りフレームと上りフレームのタイミングは揃えられている。
周波数分割複信においては、上り信号（端末装置から基地局装置への送信信号）の周波数ｆuと下り信号（基地局装置から端末装置への送信信号）の周波数ｆdとを異ならせることで、上り通信と下り通信とを同時に行う。
図２に示すように、ＬＴＥにおける下りフレーム（ＤＬフレーム）及び上りフレーム（ＵＬフレーム）は、それぞれ時間長さが、１０ｍ秒であり、＃１〜＃１９までの２０個のスロットによって構成されている。また、ＬＴＥでは、２つのスロットの組み合わせをサブフレームという。なお、これらの下りフレームと上りフレームのタイミングは揃えられている。
図３に示すように、下りフレーム（ＤＬフレーム）を構成するスロットそれぞれは、７個（Ｉ＝０〜６）のＯＦＤＭシンボルによって構成されている（Ｎｏｒｍａｌ Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘの場合）。
そして、下りフレームを構成する＃０〜＃１９の２０個のスロットのうち、０番目（＃０）及び１０番目（＃１０）のスロットには、基地局装置としての識別符号として、Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ Ｓｉｇｎａｌ及びＳｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌが設けられている。
そして、下りフレームを構成する＃０〜＃１９の２０個のスロットのうち、０番目（＃０）及び１０番目（＃１０）のスロットには、基地局装置としての識別符号として、Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ Ｓｉｇｎａｌ及びＳｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌが設けられている。
Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ Ｓｉｇｎａｌは、スロットを構成する７個のＯＦＤＭシンボルのうち、最後シンボル（Ｉ＝６）に配置されている。このＳｉｇｎａｌは、基地局装置の通信エリア（セル）を分割した複数（３個）のセクタそれぞれを識別するための情報であり、３種類ある。
Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌは、スロットを構成する７個のＯＦＤＭシンボルのうち、最後から２番目（Ｉ＝５）のシンボルに配置されている。このＳｉｇｎａｌは、複数の基地局装置の通信エリア（セル）それぞれを識別するための情報であり、１６８種類ある。
Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌは、スロットを構成する７個のＯＦＤＭシンボルのうち、最後から２番目（Ｉ＝５）のシンボルに配置されている。このＳｉｇｎａｌは、複数の基地局装置の通信エリア（セル）それぞれを識別するための情報であり、１６８種類ある。
Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ Ｓｉｇｎａｌ及びＳｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌの２つによって、５０４種類（１６８ラ３）の識別符号を構成する。ユーザ端末は、基地局装置から送信されたこれらのＳｉｇｎａｌを取得することで、自端末が、どの基地局装置のどのセクタに存在するかを認識することができる。
また、これらの信号は、ユーザ端末が、基地局装置と同期をとるための信号であり、ユーザ端末は、これらの信号を取得することで、通信相手である基地局装置との間で、同期をとることができる。
また、これらの信号は、ユーザ端末が、基地局装置と同期をとるための信号であり、ユーザ端末は、これらの信号を取得することで、通信相手である基地局装置との間で、同期をとることができる。
［基地局装置の構成（第１の例）］
図４は、基地局装置（子ＢＳ）１ｂの構成（第１の例）を示している。子ＢＳ１ｂは、アンテナ１０、第１受信部１１、第２受信部１２、及び送信部１３を備えている。第１受信部１１は、ユーザ端末２ｂからの上り信号を受信するためのものであり、第２受信部１２は、他の基地局装置である親ＢＳ１ａからの信号を受信するためのものである。送信部１３は、ユーザ端末２ｂへ下り信号を送信するためのものである。
図４は、基地局装置（子ＢＳ）１ｂの構成（第１の例）を示している。子ＢＳ１ｂは、アンテナ１０、第１受信部１１、第２受信部１２、及び送信部１３を備えている。第１受信部１１は、ユーザ端末２ｂからの上り信号を受信するためのものであり、第２受信部１２は、他の基地局装置である親ＢＳ１ａからの信号を受信するためのものである。送信部１３は、ユーザ端末２ｂへ下り信号を送信するためのものである。
また、子ＢＳ１ｂは、サーキュレータ１４を備えている。このサーキュレータ１４は、アンテナ１０からの受信信号を、第１受信部１１及び第２受信部１２側へ与え、送信部１３から出力された送信信号を、アンテナ１０側へ与えるためのものである。このサーキュレータ１４と送信部１３の第４フィルタ１３５によって、アンテナ１０からの受信信号が送信部１３側へ伝わることが防止されている。
また、サーキュレータ１４と第１受信部の第１フィルタ１１１によって、送信部１３から出力された送信信号が第１受信部１１へ伝わることが防止されている。さらに、サーキュレータ１４と第５フィルタ１２１によって、送信部１３から出力された送信信号が第２受信部１２へ伝わることが防止されている。
また、サーキュレータ１４と第１受信部の第１フィルタ１１１によって、送信部１３から出力された送信信号が第１受信部１１へ伝わることが防止されている。さらに、サーキュレータ１４と第５フィルタ１２１によって、送信部１３から出力された送信信号が第２受信部１２へ伝わることが防止されている。
この第１受信部１１は、スーパーヘテロダイン受信機として構成されており、ＩＦ（中間周波数）サンプリングを行うよう構成されている。より具体的には、第１受信部１１は、第１フィルタ１１１、第１増幅器１１２、第１周波数変換部１１３、第２フィルタ１１４、第２増幅器１１５、第２周波数変換部１１６、及びＡ／Ｄ変換部１１７を備えている。
第１フィルタ１１１は、ユーザ端末２ｂからの上り信号だけを通過させるためのものであり、上り信号の周波数ｆuだけを通過させる帯域通過フィルタによって構成されている。第１フィルタ１１１を通過した受信信号は、第１増幅器（高周波増幅器）１１２によって増幅され、第１周波数変換部１１３によって周波数ｆuから第１中間周波数への変換がなされる。なお、第１周波数変換部１１３は、発振器１１３ａ及びミキサ１１３ｂによって構成されている。
第１周波数変換部１１３の出力は、第１中間周波数だけを通過させる第２フィルタ１１４を経て、第２増幅器（中間周波増幅器）１１５によって再び増幅される。第２増幅器１１５の出力は、第２周波数変換部１１６によって、第１中間周波数から第２中間周波数に変換され、さらにＡ／Ｄ変換部１１７によってデジタル信号に変換される。なお、第２周波数変換部１１６も発振器１１６ａ及びミキサ１１６ｂによって構成されている。
Ａ／Ｄ変換部１１７の出力（第１受信部１１の出力）は、復調回路２１（デジタル信号処理装置）に与えられ、ユーザ端末２ｂからの受信信号の復調処理が行われる。
このように、第１受信部１１は、アンテナ１０にて受信したアナログの上り信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号処理装置として構成された復調回路２１に対し、デジタルの上り信号を与えるものである。
このように、第１受信部１１は、アンテナ１０にて受信したアナログの上り信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号処理装置として構成された復調回路２１に対し、デジタルの上り信号を与えるものである。
また、前記送信部１３は、変調回路２０（デジタル信号処理装置）から出力された変調信号Ｉ，Ｑを受け取り、アンテナ１０から信号を送信させるものであり、ダイレクトコンバージョン送信機として構成されている。この送信部１３は、Ｄ／Ａ変換器１３１ａ，１３１ｂと、直交変調器１３２と、第３フィルタ１３３、第３増幅器（高出力増幅器；ＨＰＡ）１３４、及び第４フィルタ１３５を備えている。
前記Ｄ／Ａ変換器１３１ａ，１３１ｂは、変調信号Ｉ，ＱそれぞれについてＤ／Ａ変換を行う。Ｄ／Ａ変換器１３１ａ，１３１ｂの出力は、直交変調器１３２に与えられ、この直交変調器１３２によって、搬送波周波数がｆd（下り信号周波数）である送信信号が生成される。
直交変調器１３２の出力は、周波数ｆdだけを通過させる第３フィルタ１３３を経て、第３増幅器１３４によって増幅され、さらに周波数ｆdだけを通過させる第４フィルタ１３５を得て、アンテナ１０から送信され、ユーザ端末２ｂへの下り信号となる。
直交変調器１３２の出力は、周波数ｆdだけを通過させる第３フィルタ１３３を経て、第３増幅器１３４によって増幅され、さらに周波数ｆdだけを通過させる第４フィルタ１３５を得て、アンテナ１０から送信され、ユーザ端末２ｂへの下り信号となる。
以上の第１受信部１１、送信部１３は、ユーザ端末との間の本来的な通信を行うために必要な機能であるが、本実施形態の子ＢＳ１ｂは、更に第２受信部１２を備えている。この第２受信部１２は、エア同期をとるため、親ＢＳ１ａが送信した下り信号を受信する。
ここで、子ＢＳ１ｂが、エア同期によって親ＢＳ１ａとの同期をとるには、子ＢＳ１ｂは、親ＢＳ１ａが送信した下り信号を受信する必要がある。しかし、下り信号の周波数はｆdであり、上り信号の周波数ｆuとは異なるため、第１受信部１１では受信できない。
つまり、第１受信部１１には、周波数ｆuの信号だけを通過させる第１フィルタ１１１や、周波数ｆuから変換された第１中間周波数だけを通過させる第２フィルタ１１４が備わっているため、周波数ｆu以外の周波数（下り信号の周波数ｆd）の信号が第１受信部１１に与えられても、第１受信部１１を通過することはできない。
すなわち、第１受信部１１は、第１受信部１１内に備わったフィルタ１１１，１１４によって、上り信号周波数ｆuの信号の受信に適合したものとなっており、他の周波数の信号の受信はできない。
すなわち、第１受信部１１は、第１受信部１１内に備わったフィルタ１１１，１１４によって、上り信号周波数ｆuの信号の受信に適合したものとなっており、他の周波数の信号の受信はできない。
そこで、本実施形態の子ＢＳ１ｂには、第１受信部１１とは別に、親ＢＳ１ａが送信した周波数ｆdの下り信号の受信を行うための第２受信部１２が備わっている。
この第２受信部１２は、第５フィルタ１２１、第４増幅器（高周波増幅器）１２２、第３周波数変換部１２３、第６フィルタ１２４、第５増幅器（中間周波増幅器）１２５、第４周波数変換部１２６、及びＡ／Ｄ変換部１２７を備えている。
この第２受信部１２は、第５フィルタ１２１、第４増幅器（高周波増幅器）１２２、第３周波数変換部１２３、第６フィルタ１２４、第５増幅器（中間周波増幅器）１２５、第４周波数変換部１２６、及びＡ／Ｄ変換部１２７を備えている。
第５フィルタ１２１は、親ＢＳ１１ａからの下り信号だけを通過させるためのものであり、下り信号の周波数ｆdだけを通過させる帯域通過フィルタによって構成されている。第５フィルタ１２１を通過した受信信号は、第４増幅器（高周波増幅器）１２２によって増幅され、第４増幅器１２２の出力は、第３周波数変換部１２３によって下り信号周波数ｆdから第１中間周波数への変換がなされる。なお、第３周波数変換部１２３は、発振器１２３ａ及びミキサ１２３ｂによって構成されている。
第３周波数変換部１２３の出力は、第３周波数変換部１２３から出力された第１中間周波数だけを通過させる第６フィルタ１２４を経て、第５増幅器（中間周波増幅器）１２５によって再び増幅される。第５増幅器１２５の出力は、第４周波数変換部１２６によって、第１中間周波数から第２中間周波数に変換され、さらにＡ／Ｄ変換部１２７によってデジタル信号に変換される。なお、第４周波数変換部１２６も発振器１２６ａ及びミキサ１２６ｂによって構成されている。
Ａ／Ｄ変換部１２７から出力された信号は、同期処理部３０に与えられる。これにより、同期処理部３０は、親ＢＳ１ａからの下り信号を取得することができる。
同期処理部３０は、親ＢＳ１ａから取得した下り信号のフレームに含まれるＰｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ Ｓｉｇｎａｌ及びＳｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌに基づいて、自装置１ｂの通信タイミング及び通信周波数の同期をとるための処理を行う。
図５に示すように、同期処理部３０は、フレーム同期誤差検出部１７及びフレームカウンタ補正部１８を備えている。
フレーム同期誤差検出部１７は、親ＢＳ１ａからの下り信号を取得し、下り信号に含まれるＰｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ Ｓｉｇｎａｌ及びＳｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ（以下、両Ｓｉｇｎａｌを総称して「同期信号」という）を利用して、親ＢＳ１ａのフレーム送信タイミングを検出するとともに、自装置１ｂにおけるフレーム送信タイミングとの誤差（フレーム同期誤差）を検出する。
フレーム同期誤差検出部１７は、親ＢＳ１ａからの下り信号を取得し、下り信号に含まれるＰｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ Ｓｉｇｎａｌ及びＳｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ（以下、両Ｓｉｇｎａｌを総称して「同期信号」という）を利用して、親ＢＳ１ａのフレーム送信タイミングを検出するとともに、自装置１ｂにおけるフレーム送信タイミングとの誤差（フレーム同期誤差）を検出する。
具体的には、子ＢＳ１ｂは、受信した下りフレーム中の所定位置にある前記同期信号のタイミングを検出して、親ＢＳ１ａのフレーム送信タイミングを検出する。そして、検出した親ＢＳ１ａのフレーム送信タイミングと自装置１ｂのフレーム送信タイミングとを比較し、フレーム同期誤差を検出する。
検出されたフレーム同期誤差は、フレームカウンタ補正部１８に与えられる。フレームカウンタ補正部１８は、フレーム送信タイミングを決定するフレームカウンタの値を、検出されたフレーム同期誤差に応じて補正する。これにより、子ＢＳ１ｂは親ＢＳ１ａに同期することができる。なお、同期誤差の検出・補正対象は、フレームタイミングに限定されるものではなく、シンボルタイミングやスロットタイミングであってもよい。
同期処理部３０は、さらに、周波数オフセット推定部３１、周波数補正部３２、及び記憶部３３を備えている。
前記フレーム同期誤差検出部１７によって検出された同期誤差は、検出される度に、記憶部３３に与えられ、記憶部３３にて蓄積される。
前記周波数オフセット推定部３１は、検出部１７によって検出された同期誤差に基づいて、受信側である子ＢＳ１ｂ自身が内蔵する内蔵クロック発生器（図示省略）のクロック周波数と、送信側である親ＢＳ１ａの内蔵クロック発生器のクロック周波数との差（クロック周波数誤差）を推定し、そのクロック周波数誤差からキャリア周波数誤差（キャリア周波数オフセット）を推定する。
前記周波数オフセット推定部３１は、エア同期が周期的に実行される状況下において、前回のエア同期において検出されたフレーム同期誤差ｔ１と、今回のエア同期において検出されたフレーム同期誤差ｔ２とに基づいて、クロック誤差を推定する。なお、前回のフレーム同期誤差ｔ１は、記憶部２９から取得することができる。
例えば、下り信号のキャリア周波数ｆdが２．６［ＧＨｚ］である場合に、前回のエア同期のタイミング（同期タイミング＝ｔ１）において、フレーム同期誤差としてＴ１が検出され、Ｔ１分のタイミングの修正がなされたものとする。修正後の同期誤差（タイミングオフセット）は０［ｍｓｅｃ］である。そして、Ｔ＝１０秒後の今回のエア同期のタイミング（同期タイミング＝ｔ２）においても、再び同期誤差（タイミングオフセット）が検出され、その同期誤差（タイミングオフセット）はＴ２＝０．１［ｍｓｅｃ］であったとする。
このとき、１０秒間の間に生じた０．１［ｍｓｅｃ］の同期誤差（タイミングオフセット）は親ＢＳ１ａのクロック周期と子ＢＳ１ｂのクロック周期の誤差の蓄積値である。
すなわち、同期誤差（タイミングオフセット）とクロック周期の間には以下の等式が成り立つ。
同期元基地局のクロック周期：同期元基地局のクロック周期＝Ｔ：（Ｔ＋Ｔ２）＝１０：（１０＋０．０００１）
すなわち、同期誤差（タイミングオフセット）とクロック周期の間には以下の等式が成り立つ。
同期元基地局のクロック周期：同期元基地局のクロック周期＝Ｔ：（Ｔ＋Ｔ２）＝１０：（１０＋０．０００１）
そして、クロック周波数はクロック周期の逆数であるから、
（同期元基地局のクロック周波数−同期先基地局のクロック周波数）
＝同期元基地局のクロック周波数ラＴ２／（Ｔ＋Ｔ２）
≒同期元基地局のクロック周波数×０．００００１
同期元基地局のクロック周波数ラ０．００００１
となる。
（同期元基地局のクロック周波数−同期先基地局のクロック周波数）
＝同期元基地局のクロック周波数ラＴ２／（Ｔ＋Ｔ２）
≒同期元基地局のクロック周波数×０．００００１
同期元基地局のクロック周波数ラ０．００００１
となる。
したがって、この場合、送信側である親ＢＳ１ａのクロック周波数と、受信側である子ＢＳ１ｂのクロック周波数に、０．００００１＝１０［ｐｐｍ］の誤差があることになる。周波数オフセット推定部３１では、上記のようにしてクロック周波数誤差を推定する。
そして、キャリア周波数と同期誤差（タイミングオフセット）は同じようにずれるため、キャリア周波数にも、１０［ｐｐｍ］分のズレ、すなわち、２．６［ＧＨｚ］ラ１ラ１０-5＝２６［ｋＨｚ］のずれが生じる。このようにして、周波数オフセット推定部３１では、クロック周波数誤差から、キャリア周波数誤差（キャリア周波数オフセット）も推定することができる。
周波数オフセット推定部３１が推定したキャリア周波数誤差は、キャリア周波数補正部３２に与えられる。キャリア周波数の補正は、上り信号のキャリア周波数だけでなく、下り信号のキャリア周波数についておこなうことができる。
上記のようにして、親ＢＳ１ａと子ＢＳ１ｂとの間で同期がとれると、両基地局装置１ａ，１ｂから、同一内容の情報を、同時に多数の端末装置へ送信するブロードキャスト送信を行っても、両基地局装置１ａ，１ｂからの信号が干渉することが防止できる。
また、両基地局装置１ａ，１ｂの同期がとれているため、両基地局装置１ａ，１ｂから同じ内容の信号を送信すれば、端末装置１ａ，１ｂ側でマクロダイバーシティあるいは空間多重伝送を行うことができる。なお、受信ダイバーシティの実現方式として、選択性ダイバーシティ、最大比合成を採用することができる。
また、両基地局装置１ａ，１ｂの同期がとれているため、両基地局装置１ａ，１ｂから同じ内容の信号を送信すれば、端末装置１ａ，１ｂ側でマクロダイバーシティあるいは空間多重伝送を行うことができる。なお、受信ダイバーシティの実現方式として、選択性ダイバーシティ、最大比合成を採用することができる。
［基地局装置の構成（第２の例）］
図６は、子ＢＳ１ｂの構成の第２の例を示している。図６に示す子ＢＳ１ｂは、第１の例に係る子ＢＳ１ｂと類似している。
第２の例に係る子ＢＳ１ｂでは、第１受信部１１と第２受信部１２とが、独立して設けられているのではなく、第１受信部１１及び第２受信部１２は、それらの回路構成の一部を共有化している。つまり、第１受信部１１及び第２受信部１２は、第１受信部１１及び第２受信部１２の双方によって使用される共有部２３を有している。
図６は、子ＢＳ１ｂの構成の第２の例を示している。図６に示す子ＢＳ１ｂは、第１の例に係る子ＢＳ１ｂと類似している。
第２の例に係る子ＢＳ１ｂでは、第１受信部１１と第２受信部１２とが、独立して設けられているのではなく、第１受信部１１及び第２受信部１２は、それらの回路構成の一部を共有化している。つまり、第１受信部１１及び第２受信部１２は、第１受信部１１及び第２受信部１２の双方によって使用される共有部２３を有している。
ここで、第１受信部１１は、ユーザ端末２ｂからの上り信号（周波数ｆu）を受信するためのものであり、第２受信部１２は、親ＢＳ１ａからの下り信号（周波数ｆd）を受信するためのものである。
つまり、第１受信部１１は、第１受信部１１の特有の回路素子として、周波数ｆuの信号だけを通過させるフィルタ（帯域通過フィルタ）１１１と、フィルタ１１１から出力された信号を増幅する増幅器１１２を備えている。
また、第２受信部１２は、第２受信部１２の特有の回路素子として、周波数ｆｄの信号だけを通過させるフィルタ（帯域通過フィルタ）１２１と、フィルタ１２１から出力された信号を増幅する増幅器１２２を備えている。
つまり、第１受信部１１は、第１受信部１１の特有の回路素子として、周波数ｆuの信号だけを通過させるフィルタ（帯域通過フィルタ）１１１と、フィルタ１１１から出力された信号を増幅する増幅器１１２を備えている。
また、第２受信部１２は、第２受信部１２の特有の回路素子として、周波数ｆｄの信号だけを通過させるフィルタ（帯域通過フィルタ）１２１と、フィルタ１２１から出力された信号を増幅する増幅器１２２を備えている。
上記のように、両受信部１１，１２を通過可能な信号の周波数は異なるが、周波数が異なる両信号を共通の回路である後段の共有部２３で処理できるように、第１受信部１１及び第２受信部１２は更に、周波数変換部１１３，１２３をそれぞれ備えている。第１受信部１１の周波数変換部１１３は、周波数ｆuの上り信号を、共通周波数ｆcの信号に周波数変換するものである。また、第２受信部１２の周波数変換部１２３は、周波数ｆdの下り信号を、共通周波数ｆcの信号に周波数変換するものである。これらの周波数変換部１１３，１２３は、それぞれ、発振器１１３ａ，１２３ａ及びミキサ１１３ｂ，１２３ｂによって構成されている。
前記共通周波数ｆcは、ｆc＝ｆu−ｆu1＝ｆd−ｆd1であり、ここで、ｆu1は、第１受信部１１の周波数変換部１１３の発振器１１３ａの周波数であり、ｆd1は、第２受信部１２の周波数変換部１２３の発振器１２３ａの周波数である。このように、周波数変換部１１３，１２３の発振器１１３ａ，１２３ａそれぞれの周波数を適切に設定することで、各周波数変換部１１３，１２３から共通周波数ｆcの信号を出力させることができる。
前記共有部２３は、図４に示す第１の例における第１受信部１１のフィルタ１１４、増幅器１１５、周波数変換部１１６、及びＡ／Ｄ変換部１１７からなる部分と、図４に示す第１の例における第２受信部１２のフィルタ１２４、増幅器１２５、周波数変換部１２６、及びＡ／Ｄ変換部１２７からなる部分とを、共通化したものであり、フィルタ２３４、増幅器２３５、周波数変換部２３６、及びＡ／Ｄ変換部２３７を備えている。
共有部２３のフィルタ２３４は、共通周波数（第１中間周波数）ｆｃの信号だけを通過させる帯域通過フィルタとして構成されている。フィルタ２３４の出力は、増幅器２３５によって増幅され、増幅器２３５の出力は、周波数変換部２３６によって別の周波数（第２中間周波数）に変換され、さらにＡ／Ｄ変換部２３７によってデジタル信号に変換される。なお、周波数変換部２３６も発振器２３６ａ及びミキサ２３６ｂによって構成されている。
なお、共有部２３における増幅器２３５や周波数変換部２３６は省略してもよい。また、フィルタ２３５を省略してもよい。つまり、第１受信部１１と第２受信部１２が、Ａ／Ｄ変換部２３７だけを共有する形態であってもよい。
なお、共有部２３における増幅器２３５や周波数変換部２３６は省略してもよい。また、フィルタ２３５を省略してもよい。つまり、第１受信部１１と第２受信部１２が、Ａ／Ｄ変換部２３７だけを共有する形態であってもよい。
更に、前記共有部２３は、第１受信部１１の周波数変換部１１３の出力（周波数ｆc）と、第２受信部１２の周波数変換部１２３の出力（周波数ｆc）とを、選択的に受け付けるための切替スイッチ２３１を備えている。
共有部２３の切替スイッチ２３１が、第１受信部１１の周波数変換部１１３側に切り替えられると、上り信号（周波数ｆc）が、フィルタ２３４等の共有部２３の各素子によって処理される。また、切替スイッチ２３１が、第２受信部１２の周波数変換部１２３側に切り替えられると、下り信号（周波数ｆc）が、フィルタ２３４等の共有部２３の各素子によって処理される。
切替スイッチ２３１の切替は、エア同期制御部４０によって制御される。エア同期制御部４０は、エア同期を行うタイミングを管理しており、エア同期のために親ＢＳ１ａからの下り信号を受信すべきエア同期区間においては、切替スイッチ２３１を、第２受信部１２側へ切替え、エア同期区間以外のユーザ端末１ｂとの通常の通信区間においては、切替スイッチ２３１を、第１受信部１１側へ切り替える。
切替スイッチ２３１の切替は、エア同期制御部４０によって制御される。エア同期制御部４０は、エア同期を行うタイミングを管理しており、エア同期のために親ＢＳ１ａからの下り信号を受信すべきエア同期区間においては、切替スイッチ２３１を、第２受信部１２側へ切替え、エア同期区間以外のユーザ端末１ｂとの通常の通信区間においては、切替スイッチ２３１を、第１受信部１１側へ切り替える。
共有部２３のＡ／Ｄ変換部２３の出力は、復調回路２１及び同期処理部３０に与えられる。Ａ／Ｄ変換部２３の出力を受け付けた復調回路は、切替スイッチ２３１が上り信号を受け付けるように切り替わっているタイミング（エア同期以外の通常通信状態；第１状態）では、上り信号の復調処理を行うが、切替スイッチ２３１が下り信号を受け付けるように切り替わっているタイミング（エア同期の状態；第２状態）では、復調処理を休止する。
一方、Ａ／Ｄ変換部２３の出力を受け付けた同期処理部３０は、切替スイッチ２３１が下り信号を受け付けるように切り替わっているタイミング（エア同期の状態；第２状態）では、同期をとるための処理を行うが、切替スイッチ２３１が上り信号を受け付けるように切り替わっているタイミング（エア同期以外の通常通信状態；第１状態）では、同期をとるための処理を休止する。
一方、Ａ／Ｄ変換部２３の出力を受け付けた同期処理部３０は、切替スイッチ２３１が下り信号を受け付けるように切り替わっているタイミング（エア同期の状態；第２状態）では、同期をとるための処理を行うが、切替スイッチ２３１が上り信号を受け付けるように切り替わっているタイミング（エア同期以外の通常通信状態；第１状態）では、同期をとるための処理を休止する。
なお、第２の例に係る子ＢＳ１ｂの送信部１３は、第１の例に係る子ＢＳ１ｂの送信部１３における増幅器１３４及びフィルタ１３５の間に、周波数変換部１３６及び増幅器１３７を追加して構成されている。
［基地局装置の構成（第３の例）］
図７は、子ＢＳ１ｂの構成の第３の例を示している。第３の例に係る子ＢＳ１ｂでは、図４に示す第１例に係る子ＢＳ１ｂと同様に、第１受信部１１と第２受信部１２とを独立して設け、第１受信部１１及び第２受信部１２とをダイレクトコンバージョン受信機として構成したものである。つまり、第１受信部１１及び第２受信部１２は、アンテナ１０によって受信した上り信号又は下り信号だけを通過させる帯域通過フィルタ１１１，１２１と、フィルタ１１１，１２１を通過した信号を増幅する増幅器１１２，１２２を備えている。更に、増幅器１１２，１２２の出力を復調信号Ｉ，Ｑに復調する直交復調器１１８，１２８及び復調信号Ｉ，Ｑをそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１７ａ，１１７ｂ，１２７ａ，１２７ｂが備えたれており、これらの変調信号Ｉ，Ｑが、復調回路２１又は同期処理部３０に与えられる。
このように、第１受信部１１及び第２受信部１２の種類は特に限定されるものではない。
なお、第３の例における送信部１３は、図６に示す第２の例における送信部１３と同様である。
図７は、子ＢＳ１ｂの構成の第３の例を示している。第３の例に係る子ＢＳ１ｂでは、図４に示す第１例に係る子ＢＳ１ｂと同様に、第１受信部１１と第２受信部１２とを独立して設け、第１受信部１１及び第２受信部１２とをダイレクトコンバージョン受信機として構成したものである。つまり、第１受信部１１及び第２受信部１２は、アンテナ１０によって受信した上り信号又は下り信号だけを通過させる帯域通過フィルタ１１１，１２１と、フィルタ１１１，１２１を通過した信号を増幅する増幅器１１２，１２２を備えている。更に、増幅器１１２，１２２の出力を復調信号Ｉ，Ｑに復調する直交復調器１１８，１２８及び復調信号Ｉ，Ｑをそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１７ａ，１１７ｂ，１２７ａ，１２７ｂが備えたれており、これらの変調信号Ｉ，Ｑが、復調回路２１又は同期処理部３０に与えられる。
このように、第１受信部１１及び第２受信部１２の種類は特に限定されるものではない。
なお、第３の例における送信部１３は、図６に示す第２の例における送信部１３と同様である。
［基地局装置の構成（第４の例）］
図８は、子ＢＳ１ｂの構成の第４の例を示している。この第４の例に係る子ＢＳ１ｂでは、図７に示す第３の例におけるダイレクトコンバージョン方式の第１受信部１１及び第２受信部１２について、図６に示す第２の例における第１受信部１１及び第２受信部１２の共有部２３と同様の共有部２３を設けたものである。
図８は、子ＢＳ１ｂの構成の第４の例を示している。この第４の例に係る子ＢＳ１ｂでは、図７に示す第３の例におけるダイレクトコンバージョン方式の第１受信部１１及び第２受信部１２について、図６に示す第２の例における第１受信部１１及び第２受信部１２の共有部２３と同様の共有部２３を設けたものである。
第４の例における第１受信部１１は、第１受信部１１の特有の回路素子として、周波数ｆuの信号だけを通過させるフィルタ（帯域通過フィルタ）１１１と、フィルタ１１１から出力された信号を増幅する増幅器１１２を備えている。
また、第２受信部１２は、第２受信部の特有の回路素子として、周波数ｆdの信号だけを通過させるフィルタ（帯域通過フィルタ）１２１と、フィルタ１２１から出力された信号を増幅する増幅器１２２を備えている。
また、第２受信部１２は、第２受信部の特有の回路素子として、周波数ｆdの信号だけを通過させるフィルタ（帯域通過フィルタ）１２１と、フィルタ１２１から出力された信号を増幅する増幅器１２２を備えている。
さらに、第２受信部１２は、周波数ｆdの信号を、周波数ｆuの信号に変換するための周波数変換部１２３を備えている。この周波数変換部１２３における発振器１２３ａの周波数ｆd1は、ｆu＝ｆd−ｆd1となるように設定されている。この周波数変換部１２３により、第２受信部１２における下り信号の周波数が、第１受信部１１における上り信号の周波数ｆuと一致する。つまり、第６実施形態では、周波数ｆuが共通周波数となっており、共通周波数ｆuの信号が、共有部２３に与えられる。
第４の例における共有部２３は、切替スイッチ２３１と、共通周波数ｆuだけを通過させる帯域通過フィルタ２３４と、フィルタ２３４の出力から復調信号Ｉ，Ｑを生成する直交復調器２３８と、復調信号Ｉ，Ｑをそれぞれデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２３７ａ，２３７ｂを備えている。Ａ／Ｄ変換器２３７ａ，２３７ｂの出力は、それぞれ復調回路２１及び同期処理部３０に与えられる。
そして、切替スイッチ２３１の切替及びその他の処理は、第２の例と同様に行われる。
そして、切替スイッチ２３１の切替及びその他の処理は、第２の例と同様に行われる。
［基地局装置の構成（第５の例）］
図９は、子ＢＳ１ｂの構成の第５の例を示している。第５の例に係る子ＢＳ１ｂは、複数（Ｋ個）のアンテナ１０−１〜１０−Ｋを有するアレーアンテナを備えている。複数のアンテナそれぞれには、通常通信（下り信号送信及び上り信号送信）のための送信部１３及び第１受信部１１が設けられており、各アンテナについて送受信が可能となっている。なお、各送信部１３には、変調回路２０からそれぞれ変調信号が与えられ、各第１受信部１３が出力する受信信号が与えられる。
図９は、子ＢＳ１ｂの構成の第５の例を示している。第５の例に係る子ＢＳ１ｂは、複数（Ｋ個）のアンテナ１０−１〜１０−Ｋを有するアレーアンテナを備えている。複数のアンテナそれぞれには、通常通信（下り信号送信及び上り信号送信）のための送信部１３及び第１受信部１１が設けられており、各アンテナについて送受信が可能となっている。なお、各送信部１３には、変調回路２０からそれぞれ変調信号が与えられ、各第１受信部１３が出力する受信信号が与えられる。
第５の例では、複数のアンテナ送受信系統のうち、一つのアンテナ１０−１の送受信系統にだけ、第２受信部１２が設けられており、他のアンテナの送受信系統には第２受信部１２は設けられていない。なお、第１受信部１１、第２受信部１２、及び送信部１３の構成は、既述の第１〜第４の例における構成のいずれでも採用可能である。また、図９では、第１受信部１１及び第２受信部１２が分離して描かれているが、図６及び図８のように、共有部２３を設けてもよい。
アレーアンテナ方式の場合、子ＢＳ１ｂは、複数のアンテナ１０−１〜１０−Ｋを有するため、全アンテナの系統に第２受信部１２を設けると、コスト増となるが、一つのアンテナの系統又は全アンテナのうちの一部である複数のアンテナの系統にだけ第２受信部１２を設けることで、コスト増を抑えることができる。
［基地局装置の構成（第６の例）］
図１０の第６の例に係る子ＢＳ１ｂは、第５の例とは異なり、アレーアンテナ方式における全アンテナの系統に第２受信部１２を設けたものである。全アンテナの系統又は全アンテナのうちの一部である複数のアンテナの系統に第２受信部１２を設けることで、親ＢＳ１ａからの下り信号のダイバーシティ受信が可能であり、同期誤差検出精度が向上する。
図１０の第６の例に係る子ＢＳ１ｂは、第５の例とは異なり、アレーアンテナ方式における全アンテナの系統に第２受信部１２を設けたものである。全アンテナの系統又は全アンテナのうちの一部である複数のアンテナの系統に第２受信部１２を設けることで、親ＢＳ１ａからの下り信号のダイバーシティ受信が可能であり、同期誤差検出精度が向上する。
また、第５の例又は第６のように、子ＢＳ１ｂがアレーアンテナ方式であると、エア同期を行うタイミングにおいても、通常通信（ユーザ端末装置からの受信）を休止せずに継続できるという利点がある。
例えば、アレーアンテナ方式における複数のアンテナ１０−１〜１０−Ｋのうち、第１のアンテナ１０−１の系統に第２受信部１２を設けておき、エア同期の際には、第１のアンテナ１０−１の系統で親ＢＳ１ａからの下り信号を受信しつつ、同時に、第２のアンテナ１０−２の系統（第２受信部１２はあってもなくてもよい）の第１受信部１１で端末装置２ｂからの上り信号を受信することも可能である。
［エア同期とリソース割当について］
上記第１〜第６の例に係る各子ＢＳ１ｂは、それぞれ、エア同期制御部４０とリソース割当制御部４１とを備えている。
図１１に示すように、リソース割当制御部４１は、エア同期区間であるか否かを判定する判定部４１ａと、複数のユーザ端末２ｂによって共有される共有通信チャネルにおけるリソースブロックを各ユーザ端末２ｂに割り当てる割当部４１とを備えている。
前記変調回路２０では、リソース割当制御部４１より受け取ったリソースブロック割り当て情報に基づき、上位ネットワークから受け取ったデータを変調して送信部１３に渡す。なお、リソースブロックは、フレーム単位、スロット単位、又はシンボル単位のいずれであってもよい。
上記第１〜第６の例に係る各子ＢＳ１ｂは、それぞれ、エア同期制御部４０とリソース割当制御部４１とを備えている。
図１１に示すように、リソース割当制御部４１は、エア同期区間であるか否かを判定する判定部４１ａと、複数のユーザ端末２ｂによって共有される共有通信チャネルにおけるリソースブロックを各ユーザ端末２ｂに割り当てる割当部４１とを備えている。
前記変調回路２０では、リソース割当制御部４１より受け取ったリソースブロック割り当て情報に基づき、上位ネットワークから受け取ったデータを変調して送信部１３に渡す。なお、リソースブロックは、フレーム単位、スロット単位、又はシンボル単位のいずれであってもよい。
図１２に示すように、ＬＴＥにおいては、下り（ＤＬ）サブフレームの先頭に、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）と呼ばれる制御チャネルが設けられている。
なお、ここでは、下り（ＤＬ）サブフレームにおいて、ＰＤＣＣＨ以外のエリアを共有通信チャネル（ＰＤＳＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）とする。また、上り（ＵＬ）サブフレームにおいても、先頭に制御チャネルが確保され、それ以外のエリアが共有通信チャネル（ＰＵＳＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）となっている。
なお、ここでは、下り（ＤＬ）サブフレームにおいて、ＰＤＣＣＨ以外のエリアを共有通信チャネル（ＰＤＳＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）とする。また、上り（ＵＬ）サブフレームにおいても、先頭に制御チャネルが確保され、それ以外のエリアが共有通信チャネル（ＰＵＳＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）となっている。
共有通信チャネルは、複数のユーザ端末によって通信のために共有されるエリア（リソース）であり、ユーザ端末への割り当ての最小単位となるリソースブロックを複数有して構成されている。リソースブロックは、共有通信チャネルを複数に分割した小領域であり、一又は複数のリソースブロックが一つのユーザ端末に割り当てられ、複数のユーザ端末が、同時に一つの共有通信チャネル（サブフレーム）を利用して通信することができる（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）。
ＤＬサブフレームに含まれる前記ＰＤＣＣＨには、下りリンクにおけるリソースブロックの割り当ての情報であるＤｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、上りリンクにおけるリソースブロックの割り当て情報であるＵｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ、及びその他の制御情報が含まれている。
図１２に示すように、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（以下、「ＤＳＩ」という）は、それが含まれるＰＤＣＣＨを有するＤＬサブフレームにおける共有通信チャネルにおけるリソースブロック割り当てを規定している。例えば、図１２のＤＬサブフレーム＃４のＰＤＣＣＨのＤＳＩでは、当該＃４のＤＬサブフレームにおける共有通信チャネルのリソースブロック割り当てを規定している。
また、Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ（以下、「ＵＳＧ」という）は、それが含まれるＰＤＣＣＨを有するＤＬサブフレームの３個先のＵＬサブフレームにおける共有通信チャネルにおけるリソースブロック割り当てを規定している。例えば、図１２のＤＬサブフレーム＃１のＰＤＣＣＨのＵＳＧでは、＃４のＵＬサブフレームにおける共有通信チャネルのリソースブロック割り当てを規定している。
下り及び上りのリソースブロックの割当は、前記リソース割当制御部４１の割当部４１ａによって行われるが、本実施形態の割当部４１は、エア同期区間内のリソースブロックの割り当てについては、通常のリソース割当とは別に、特殊な処理が行われる。
図１２及び図１３は、図４に示す第１の例及び図７に示す第３の例に係る基地局装置１ｂにおける、リソース割当の仕方の例を示している。
なお、第１及び第３の例に係る基地局装置１ｂでは、エア同期のための第２受信部１２が、ユーザ端末２ｂからの上り信号受信のための第１受信部１１とは、独立して設けられている。
なお、第１及び第３の例に係る基地局装置１ｂでは、エア同期のための第２受信部１２が、ユーザ端末２ｂからの上り信号受信のための第１受信部１１とは、独立して設けられている。
図１３に示すように、まず、リソース割当制御部４１の判定部４１ａは、割当対象のリソースブロックが、エア同期区間内のものであるか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定は、リソース割当制御部４１が、エア同期制御部４０から、エア同期のタイミングを示す情報（エア同期区間情報）を取得し、割当対象のリソースブロックが、エア同期区間情報で示す時間内に属するものであるか否かを判定することによって行われる。
なお、エア同期制御部４０は、一定の周期によって定期的に又は必要に応じて、エア同期のために、ユーザ端末２ｂへの下り信号の送信を休止して、親ＢＳ１ａが送信した下り信号を受信するエア同期状態となる。このエア同期状態となっている時間帯を示す情報が、前記エア同期区間情報である。
ステップＳ１において、割当対象のリソースブロックが、エア同期区間内のものではないと判定された場合、通常のリソース割り当て動作として、下り・上りを問わず、当該リソースブロックに対するユーザ端末の割り当てを行う（ステップＳ２）。つまり、そのリソースブロックには、ユーザ端末の割り当てが行われ、ＰＤＣＣＨには、その割り当てを示す情報（ＤＳＩ，ＵＳＧ）が格納される。
一方、ステップＳ１において、割当対象のリソースブロック（の一部又は全部）が、エア同期区間内に属すると判定された場合、そのリソースブロックが下り（ＤＬ）のものであれば、ユーザ端末の割り当てを行わないが（ステップＳ３）、そのリソースブロックが上り（ＵＬ）のものであれば、ユーザ割り当てを行う（ステップＳ４）。
この結果、図１２に示すように、サブフレーム＃４中に、エア同期区間が存在するとした場合、当該エア同期区間に対応したエリアは非割当エリアとして扱われ、下り（ＤＬ）サブフレーム＃４の共有通信チャネルについてのリソース割当情報（ＤＳＩ）を有する下りＤＬサブフレーム＃４のＰＤＣＣＨには、当該非割当エリアについての割当情報は存在しない。
一方、上り（ＵＬ）サブフレーム＃４の共有通信チャネルについてのリソース割当情報（ＵＳＧ）を有する下りＤＬサブフレーム＃４のＰＤＣＣＨには、エア同期区間を含む、上り（ＵＬ）サブフレーム＃４の共有通信チャネル全体についての、リソース割当情報が存在することになる。
一方、上り（ＵＬ）サブフレーム＃４の共有通信チャネルについてのリソース割当情報（ＵＳＧ）を有する下りＤＬサブフレーム＃４のＰＤＣＣＨには、エア同期区間を含む、上り（ＵＬ）サブフレーム＃４の共有通信チャネル全体についての、リソース割当情報が存在することになる。
以上のようにして決定されたリソース割当情報は、変調回路２０に与えられ、変調回路２０は、リソース割当情報に基づいて、上位ネットワークから受け取ったデータを変調して送信部１３に渡す。
上記のようにリソース割当を行うことで、エア同期区間においては、下り（ＤＬ）にはユーザ端末２ｂへの割当自体が行われないため、エア同期区間において、送信部１３による信号送信自体を休止して、親ＢＳ１ａからの下り信号と干渉しないようにしても、ユーザ端末２ｂにはリソース割当がないため、ユーザ端末２ｂは基地局装置１ｂから信号を受信できなくても異常であると認識することを防止できる。
また、第１及び第３の例では、第１受信部１１とは別に第２受信部１２が設けられているため、エア同期区間内においても、通常通り、ユーザ端末２ｂからの受信が行える。したがって、図１２に示すように、上りについては、エア同期区間内においても、リソース割当を行うことができる。
また、第１及び第３の例では、第１受信部１１とは別に第２受信部１２が設けられているため、エア同期区間内においても、通常通り、ユーザ端末２ｂからの受信が行える。したがって、図１２に示すように、上りについては、エア同期区間内においても、リソース割当を行うことができる。
なお、前記非割当エリアについては、ユーザ端末を全く割り当てない他、通常の割当動作で割り当てられるユーザ端末よりも少ないユーザ端末を割り当てるようにしてもよい。この場合、非割当エリアのリソースブロックが割り当てられたユーザ端末は、エア同期区間において、送信部１１による信号送信自体が休止すると、そのエア同期区間においてリソース割当がなされているユーザ端末２ｂは、異常であると認識する可能性があるが、そのエア同期区間においてリソース割当がなされているユーザ端末２ｂの数は少ないので、悪影響を抑えることができる。
図１４及び図１５は、図５に示す第２の例及び図８に示す第４の例に係る基地局装置１ｂにおける、リソース割当の仕方の例を示している。
なお、第２及び第４の例に係る基地局装置１ｂでは、エア同期のための第２受信部１２と、ユーザ端末２ｂからの上り信号受信のための第１受信部１１とは、共有部２３を有しており、それらの構成が一部共通化している。
なお、第２及び第４の例に係る基地局装置１ｂでは、エア同期のための第２受信部１２と、ユーザ端末２ｂからの上り信号受信のための第１受信部１１とは、共有部２３を有しており、それらの構成が一部共通化している。
図１５におけるリソース割当処理は、図１３に示すリソース割当処理とほぼ同様であるが、相違するのは、ステップＳ４である。
図１３のステップＳ４では、割当対象のリソースブロック（の一部又は全部）が、エア同期区間内に属すると判定され、そのリソースブロックが上り（ＵＬ）のものである場合、ユーザ割り当てを行うのに対し、図１５のステップＳ４では、割当対象のリソースブロック（の一部又は全部）が、エア同期区間内に属すると判定され、そのリソースブロックが下り（ＤＬ）のものである場合、ユーザ端末の割り当てを行わない。
図１３のステップＳ４では、割当対象のリソースブロック（の一部又は全部）が、エア同期区間内に属すると判定され、そのリソースブロックが上り（ＵＬ）のものである場合、ユーザ割り当てを行うのに対し、図１５のステップＳ４では、割当対象のリソースブロック（の一部又は全部）が、エア同期区間内に属すると判定され、そのリソースブロックが下り（ＤＬ）のものである場合、ユーザ端末の割り当てを行わない。
つまり、第２及び第４の例に係る基地局装置１ｂでは、図１４に示すように、エア同期のために第２受信部１２が親ＢＳ１ａからの下り信号を受信している間は、第１受信部１１は、ユーザ端末２ｂからの上り信号を受信できないため、エア同期区間内に属する上りのリソースブロックについても非割当エリアとなっている。
これにより、エア同期のために、基地局装置１ｂが、ユーザ端末２ｂからの上り信号を受信できない区間において、ユーザ端末２が、割り当てられたリソースブロックを用いて、基地局装置１ｂに情報を送信してしまい、基地局装置１ｂは、それを受信できないという事態の発生を防止できる。
これにより、エア同期のために、基地局装置１ｂが、ユーザ端末２ｂからの上り信号を受信できない区間において、ユーザ端末２が、割り当てられたリソースブロックを用いて、基地局装置１ｂに情報を送信してしまい、基地局装置１ｂは、それを受信できないという事態の発生を防止できる。
図１６及び図１７は、図１０に示す第６の例に係る基地局装置１ｂにおける、リソース割当を示している。
図１６に示すように、図１０に示す基地局装置１ｂのリソース割当制御部４１は、調整部４１ｃを備えている。
この調整部４１ｃは、アレーアンテナにおける複数のアンテナ１０−１〜１０―Ｋのうち、エア同期区間において、親ＢＳ１ａから送信された下り信号を受信するために用いられるアンテナの数を調整するためのものである。
図１６に示すように、図１０に示す基地局装置１ｂのリソース割当制御部４１は、調整部４１ｃを備えている。
この調整部４１ｃは、アレーアンテナにおける複数のアンテナ１０−１〜１０―Ｋのうち、エア同期区間において、親ＢＳ１ａから送信された下り信号を受信するために用いられるアンテナの数を調整するためのものである。
この調整部４１ｃは、親ＢＳ１ａからの下り信号を受信するために十分かつ最小の数のアンテナ数を決定する。当該アンテナ数は、親ＢＳ１ａとの間の伝搬路環境が悪い場合には、多くし、伝搬路環境が良好な場合には少なくすることができる。伝搬路環境は、例えば、第２受信部１２によって受信した信号のＳＮＲ（信号対雑音比）などの伝搬路環境を示す指標を第２受信部１２から取得し、推定することができる。
調整部４１ｃによって決定された数のアンテナが、親ＢＳ１ａからの下り信号を受信するために用いられ、残りのアンテナは、ユーザ端末２ｂからの上り信号を受信するために用いられる。
図１６の構成を有するリソース割当制御部４１は、図１７に示すように、ステップＳ１〜Ｓ３については、図１３に示す処理手順と同様の処理を行う。
一方、図１７のステップＳ４−１及びステップＳ４−１では、調整部４１ｃが、複数のアンテナを、親ＢＳ１ａからの下り信号を受信するエア同期用アンテナと、ユーザ端末２ｂからの上り信号を受信する通信用アンテナとに振り分ける（ステップＳ４−１）。
一方、図１７のステップＳ４−１及びステップＳ４−１では、調整部４１ｃが、複数のアンテナを、親ＢＳ１ａからの下り信号を受信するエア同期用アンテナと、ユーザ端末２ｂからの上り信号を受信する通信用アンテナとに振り分ける（ステップＳ４−１）。
振り分けられた通信用アンテナの数が０でなければ、エア同期区間中であっても、基地局装置１ｂは、ユーザ端末２ｂからの上り信号を受信することができる。また、通信用アンテナの数が多ければ、空間多重などの多重化によってリソースを有効に活用することが可能となる。つまり、通信用アンテナの数が多くなれば、同じリソースブロックに多くのユーザを割り当てることも可能となる。
このため、割当部４１ｂは、エア同期用アンテナに振り分けられて残った通信用アンテナの数に応じて、空間多重などの多重化を考慮したリソースブロックの割り当てを行う（ステップＳ４−２）。
このため、割当部４１ｂは、エア同期用アンテナに振り分けられて残った通信用アンテナの数に応じて、空間多重などの多重化を考慮したリソースブロックの割り当てを行う（ステップＳ４−２）。
以上によれば、エア同期用アンテナの数を動的に調整して、エア同期を確実におこないつつ、残った通信用アンテナでユーザ端末との通信を継続することができる。
なお、エア同期用アンテナの数は、動的に調整する必要はなく、基地局装置設置時などに、予め固定値として設定しておいてもよい。
なお、エア同期用アンテナの数は、動的に調整する必要はなく、基地局装置設置時などに、予め固定値として設定しておいてもよい。
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。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。
１ａ，１ｂ：基地局装置，２ａ，２ｂ：端末装置，１０：アンテナ，１１：第１受信部，１２：第２受信部，１３：送信部，１４：サーキュレータ，１７：フレーム同期誤差検出部，１８：フレームカウンタ補正部，２０：変調回路，２１：復調回路，２３：共有部，３０：同期処理部，３１：周波数オフセット推定部，３２：周波数補正部，３３：記憶部，４０：エア同期制御部，４１：リソース割当制御部，４１ａ：判定部，４１ｂ：割当部，４１ｃ：調整部，１１１：第１フィルタ，１１２：第１増幅器，１１３：第１周波数変換部，１１４：第２フィルタ，１１５：第２増幅器，１１６：第２周波数変換部，１１７：Ａ／Ｄ変換部，１２１：第５フィルタ，１２２：第４増幅器，１２３：第３周波数変換部，１２４：第６フィルタ，１２５：第５増幅器，１２６：第４周波数変換部，１２７：Ａ／Ｄ変換部，１３１ａ，１３１ｂ：Ｄ／Ａ変換部，１３２：直交変調器，１３３：第３フィルタ，１３４：第３増幅器，１３５：第４フィルタ，２３１：切替スイッチ，２３４：フィルタ，２３４：増幅器，２３６：周波数変換部，２３７：Ａ／Ｄ変換部
Claims (7)
- ユーザ端末との通信に用いられる通信用チャネルにおけるリソース割当を行うリソース割当制御部を備えた基地局装置であって、
前記リソース割当制御部は、
前記通信チャネルにおいて割当対象となるリソースが、他の基地局装置との同期のために他の基地局装置から送信された信号を受信すべき同期区間に含まれるものであるか否かを判定する判定部と、
前記判定部において同期区間に含まれると判定されたリソースについては、ユーザ端末を割り当てない、又は、当該リソースに割り当て可能なユーザ端末数が、非同期区間において当該リソースに割り当て可能なユーザ端末数よりも少なくなるようにリソース割当の処理を行う割当部と、
を備えていることを特徴とする基地局装置。 - 前記割当部は、
下りの通信チャネルにおいて、前記判定部において同期区間に含まれると判定されたリソースについては、ユーザ端末を割り当てず、
上りの通信チャネルにおいて、前記判定部において同期区間に含まれると判定されたリソースについては、ユーザ端末を割り当てる
よう構成されている請求項１記載の基地局装置。 - 前記割当部は、下りの通信チャネル及び上りの通信チャネルにおいて、前記判定部において同期区間に含まれると判定されたリソースについては、ユーザ端末を割り当てないように構成されている請求項１記載の基地局装置。
- 複数のアンテナからなるアレーアンテナを有し、
前記割当部は、前記複数のアンテナのうち前記同期区間において前記ユーザ端末との通信のために振り分けられるアンテナの数に応じて、前記判定部において同期区間に含まれると判定されたリソースの割当を制御する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の基地局装置。 - 前記複数のアンテナのうち、前記同期区間において前記ユーザ端末との通信に用いられるアンテナの数と、他の基地局装置から送信された信号を受信するために用いられるアンテナの数と、を調整する調整部を更に備える
請求項４記載の基地局装置。 - 基地局装置がユーザ端末との通信に用いる通信用チャネルにおけるリソース割当処理方法であって、
前記通信チャネルにおいて割当対象となるリソースが、他の基地局装置との同期のために他の基地局装置から送信された信号を受信すべき同期区間に含まれるものであるか否かを判定するステップと、
前記判定によって同期区間に含まれると判定されたリソースについては、ユーザ端末を割り当てない、又は、当該リソースに割り当て可能なユーザ端末数が、非同期区間において当該リソースに割り当て可能なユーザ端末数よりも少なくなるようにリソース割当の処理を行うステップと、
ことを特徴とするリソース割当処理方法。 - 基地局装置がユーザ端末との通信に用いる通信用チャネルにおけるリソース割当処理を行うリソース割当制御部として機能する装置であって、
前記リソース割当処理は、
前記通信チャネルにおいて割当対象となるリソースが、他の基地局装置との同期のために他の基地局装置から送信された信号を受信すべき同期区間に含まれるものであるか否かを判定するステップと、
前記判定によって同期区間に含まれると判定されたリソースについては、ユーザ端末を割り当てない、又は、当該リソースに割り当て可能なユーザ端末数が、非同期区間において当該リソースに割り当て可能なユーザ端末数よりも少なくなるようにリソース割当の処理を行うステップと、
を含むことを特徴とする装置。
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