JP5091257B2 - セルラーアクセスシステムにおける削減された干渉に対する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、セルラーアクセスシステムにおいて使用する方法を開示するものであり、当該セルラーアクセスシステムには、第１の複数の基地局があり、各々、システムにおける少なくとも１つのセルに出入りするトラフィックを制御する。本発明を適用できるシステムにおいて、セル内のユーザと当該セルの基地局との間の通信は、ユーザがその基地局への送信を行い得るアップリンク期間と、基地局がそのセル内のユーザへの送信を行い得るダウンリンク期間とに分けられる。

セルラー無線通信システムにおいては、移動局（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）ともいうユーザイクイップメント（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）からの送信、および無線基地局（ＲＢＳ：Ｒａｄｉｏ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）からの送信を同時に行わないようにすることが重要であり、特に、周波数を同一または近傍として、同一の地理領域において送信を行うとなれば、なおのことである。

その理由の１つは、ＲＢＳがＵＥよりもずっと高い出力電力で送信を行うためである。また一般的にいえば、ＲＢＳ間の伝播条件は、ＲＢＳとＵＥとの間の伝播条件とは異なるものである。例えば、２つのＲＢＳアンテナ間には見通しがあり得るけれども、２以上のＲＢＳとＵＥとの間には、一般的に見通しがないのである。

このように、あるセル内のＲＢＳが、近傍のセル内のＵＥと同一の周波数で送信を行い、それにより、ずっと弱いＵＥ信号を干渉する場合があるというのが一般的である。そうすると、当該近傍のセル内のＲＢＳは、当該ＵＥにとって送信先とされるものなのだが、ＵＥからの無線通信における情報を復号できなくなってしまう。この現象は「ＲＢＳ対ＲＢＳ干渉（ＲＢＳ ｔｏ ＲＢＳ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）」として知られるものである。いわゆるＴＤＤ原理（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ：時分割複信）を活用したシステムにおいては、ある特定の時間であるアップリンクフレームの間、ＵＥからＲＢＳへの送信のみが許され、他の特定の時間であるダウンロードフレームの間は、ＲＢＳからＵＥへの送信のみが許される。

ＴＤＤシステムにおいて「ＲＢＳ対ＲＢＳ干渉」を回避する方法の１つとしてよく知られているのは、システムまたは少なくともシステムのセルグループにおけるアップリンク送信を、システムまたはセルグループにおけるダウンリンク送信と分けることである。アップリンクフレームとダウンリンクフレームとの間で、システムまたはセルグループを転換することにより、ＲＢＳ対ＲＢＳ干渉問題を回避しつつ、ＵＥとＲＢＳとが通信を行うことができる。

加えて、アップリンクフレームおよびダウンリンクフレームは、ガード期間によって互いに分けられ、これが、例えば伝播遅延、先んじた時間調整、および送受信間のハードウェア交換時間となる。ＵＴＲＡ ＴＤＤやＷｉＭＡＸなどの現行のＴＤＤシステムにおいては、ガード期間は一般的に規格によって与えられるものであり、システムにおける全セルに同一のガード期間が用いられる。また一般的にいえば、ガード期間は、基地局と当該基地局のセルの境界にある端末との間の最大ラウンドトリップ伝播遅延に合わせて選択される。

ＴＤＤシステムにおいて加えて考慮すべき要因としては、ＲＢＳから送信される無線信号の非ゼロ伝播時間がある。この現象により、あるＲＢＳからの送信が、第１のＲＢＳに対してわずかに遅れて他のＲＢＳに到着することになる。このように、あるＲＢＳからのダウンリンク送信が他のＲＢＳにおけるアップリンク期間と同時に行われないように、ガード期間を選択することも、ある程度必要なことである。

ＴＤＤシステムについて以上に説明した課題に対する既存の解決手段の欠点は、どちらの方向へデータを送信することもできない時間がガード期間によって決まるということによるものである。したがって、アップリンク期間とダウンリンク期間との間のガード期間が長ければ、システムの容量が小さくなってしまうことになる。ＲＢＳ‐ＲＢＳ干渉問題に対する公知の解決手段には、特に、ガード期間が「汎用（ｇｌｏｂａｌ）」である、すなわちシステム全体またはエリア全体で共通であり、エリア内で「最悪（ｗｏｒｓｔ）」のＲＢＳ対に基づいて設定されるものであるという問題がある。また、この「最悪」のＲＢＳ対を識別しなければならないわけで、システムを拡張して、ＲＢＳが増えれば増えるほど、最悪の対をその都度識別し直さなければならないのである。

このように、ＴＤＤシステムの課題に対する現行の解決手段の欠点について改善をもたらすことができる解決手段が必要である。

本発明は、かかる必要性に取り組むものであり、セルラーアクセスシステムに用いる方法を開示する。セルラーアクセスシステムでは、第１の複数の基地局の各々が、システム内の少なくとも１つに出入りするトラフィックを制御する。

本発明を好適に適用し得るシステムにおいて、セル内のユーザと当該セル内の基地局との間の通信は、ユーザがその基地局へ送信を行い得るアップリンク期間と、基地局のセル内のユーザへ基地局が送信を行い得るダウンリンク期間とに分けられる。

本発明の方法は、第１の複数の基地局のなかの第１の基地局と第２の基地局への命令を、システム内の制御ノードに送信させることを含む。第１の基地局への命令には、第１の基地局が制御信号を送信する第１の時点に少なくとも関する情報が含まれている。

第２の基地局の命令には、いかに関する情報が含まれている。
・少なくとも、第２の基地局が制御信号の聴取を開始し、その到着時刻と信号強度とを測定する第２の時点
・少なくとも、第２の基地局が制御信号の聴取を止める第３の時点
・少なくとも、第２の基地局が制御ノードへ、制御信号の到着時刻と信号強度とが含まれた測定結果を送信する第４の時点

このように、本発明を用いると、基地局が互いに干渉し合っているか、どの程度干渉し合っているか、システム内の制御ノードがチェックすることができるようになる。このようなあるエリア内のＲＢＳ間の干渉に関する情報を用いると、ダウンリンク送信とアップリンク送信との間のガード期間を従前よりも適当に設定することが可能となり、無線ネットワーク容量が増える。

本発明に用いる制御ノードは、オペレーションおよびメンテナンス（Ｏ＆Ｍ：Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）ノードのような、システム内の中心的ノードであってもよいし、また制御ノードをシステム内の別のコンポーネントにすることも考えられる。例えば、システム内のある基地局に、制御ノードのようにはたらくための手段を設けるのである。

本発明は、本発明の方法を実行する機能を有した、Ｏ＆ＭノードまたはＲＢＳのようなノードも開示する。また、本発明のシステムに用いるＲＢＳも開示する。

以下に、添付図面を参照して、本発明をより詳細に説明することにする。

本発明によって対処しようとする問題を示す。 本発明によるシステムを示す。 本発明によるシステムを示す。 本発明を用いて得られる結果を示す。 本発明を用いて得られる結果を示す。 本発明がどのように適用され得るかを示す。 本発明の方法の概略フローチャートを示す。 本発明のＲＢＳのいくつかのコンポーネントを示す。

図１は、本発明を適用できるシステム１００を概略的に示している。システム１００はセルラーワイヤレスアクセスシステムであり、そのため多くのセルを有するものであるが、図１ではそのうち２つのセルを、それぞれ参照番号を１１０、１２０として示している。

セル１１０は少なくとも１つの基地局ＲＢＳを有しており、図１ではこれを１１２として示している。ＲＢＳ１１２は、とりわけ、セル１１０内のユーザに出入りするトラフィックを制御するものとしてはたらくものである。セル１１０は少なくとも１つのユーザ端末に対応可能であり、図１ではこれを参照番号１１４で示している。同様にして、セル１２０を、ＲＢＳ１２２とＵＥ１２４とを有するものとして示している。

システム１００はセルラー電話システムとして示しており、このようなシステムを参照して本発明を説明することにするが、これは単に例示であり、本発明は種々のセルラーワイヤレスアクセスシステムに適用可能であるといえる。

また、システム１００を参照して本発明を説明する際に使用する用語は、単に読者が本発明を容易に理解できるようにするためのものであり、本発明に対して求める保護範囲を制限するためのものではない。例えば、「基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）」または「無線基地局（ｒａｄｉｏ ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ：ＲＢＳ）」という用語は、システムにおいてＲＢＳとして機能するノードを意味するものと解釈されたい。システムによっては、例えば、ＲＢＳの機能に本質的に相当する機能を、ノードＢというノードが担うこともある。このようなシステムも本発明に含まれるということは言うまでもない。

ユーザイクイップメント、ＵＥという用語は、単に読者が本発明を容易に理解できるようにするための一例である、ということも同様に理解されたい。例えば、システムによっては、ＵＴ（Ｕｓｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌ：ユーザ端末）やＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ：移動局）という用語が使用されることもある。言うまでもなく、このようなシステムも本発明の範囲に含まれるものである。

加えて、図１ではＵＥ１１４および１２４をセルラー電話として示してあるが、これは単に本発明を容易に理解できるようにするためのものであり、ＵＥは、他にも例えばコンピュータのように、移動可能型あるいは固定型の様々な装置とすることができる、ということを理解されたい。

ここで上述のように、ＵＥ１１４および１２４は、それぞれのＲＢＳ、すなわちＲＢＳ１１２および１２２へトラフィックを送ることが可能であり、同様にそのＲＢＳからのトラフィックを受け取ることも可能である。このことを、各ＲＢＳと対応のＵＥとの間の矢印で示している。図１に示すシステム１００やこの種のシステムの問題は、あるＲＢＳからの送信が、このように当該ＲＢＳのセル内のＵＥに対するものであるのに、システム１００における他のＲＢＳに受信される恐れもある、ということである。

このようなＲＢＳ間干渉は、図１ではＲＢＳ１２２からＲＢＳ１１２への矢印で示しており、例えばシステム１００がＴＤＤ（時分割複信）システムである場合には、生じる恐れがあるものである。

ＴＤＤシステムにおいて、通信はアップリンク期間（ｕｐ ｌｉｎｋ ｐｅｒｉｏｄ：ＵＬ期間）とダウンリンク期間（ｄｏｗｎ ｌｉｎｋ ｐｅｒｉｏｄ：ＤＬ期間）とに分けられる。アップリンク期間ではＵＥがそのＲＢＳへ送信を行うことが可能であり、ダウンリンク期間ではＲＢＳがそのＵＥへ送信を行うことが可能である。

このように、ＲＢＳ巻干渉を取り除くために、システム１００は、ＵＬ期間とＤＬ期間との間を特定の間隔で転換することとなる。

ＴＤＤシステムの時分割原理によって得られる効果をさらに増強するために、ＵＬからＤＬへの移行時およびＤＬからＵＬへの移行時に、いわゆるガード期間を挿入する場合もある。ガード期間とは、ＵＥ、ＲＢＳ、いずれも送信を行えない時間である。ガード期間は、様々な効果を考慮するようにされたものなのであるが、かかる効果としては、例えば、送信から送信への切替時間、その逆の切替時間、システムにおける伝播遅延等がある。

ガード期間が短すぎる場合には干渉の問題に直面することとなり、一方、ガード期間が長すぎる場合には、ガード期間に何ら送信を行うことが出来ないためシステムパフォーマンスが落ちることとなる。

簡単にいえば、ガード期間がどれだけ長くあるべきか決定可能とするには、システム、つまり当該システムのオペレータに、無線ネットワークの一連の性質に関する情報が必要である。特に、システム、つまりオペレータは、ある既知の出力電力で第１のＲＢＳから送信された無線信号がシステム内の第２のＲＢＳに受信されるであろう信号強度を知る必要がある。

加えてシステム、つまりオペレータは、無線信号が第１のＲＢＳから第２のＲＢＳへ伝播するのにかかる時間、いわゆる第１のＲＢＳと第２のＲＢＳとの間の伝播時間を知る必要がある。

本発明が解決する問題のある観点では、システム、つまりオペレータは、上述の性質、すなわち受信信号強度と、ネットワーク内のＲＢＳのなし得る全ての対の間の伝播遅延とを知る必要がある。オペレータまたはシステムがかかる情報へのアクセスを有する場合、各ＲＢＳが他のＲＢＳそれぞれに対して引き起こす干渉の程度に応じて、システム内、またはシステムがカバーするエリア内のＲＢＳごとに、多かれ少なかれ個別のガード期間を設定することが可能であろう。あるいは、システム内の各ＲＢＳ、つまり本発明を適用するＲＢＳのグループにおける各ＲＢＳが使用する汎用ガード時間を、とり得るどの値よりも低い値に設定することも可能であり、このようにして、システムの全トラフィック容量を増加させることが可能であろう。

ネットワークにおいて、またはネットワークの一部において自測定を用いて、どのＲＢＳが干渉を受けるか、システム内、またはサブシステム内の他のＲＢＳのうちどのＲＢＳがこの干渉を引き起こしているかについての情報を提供する方法が、本発明の基本的な一コンセプトである。ＲＢＳ対ＲＢＳ干渉を回避するために、あるいは許容できるレベルに干渉を維持するためには各ＲＢＳにおいてガード期間をどれだけ長くする必要があるかについての情報も、本発明の方法によって提供される。

この方法は、ＲＢＳにおいて調整された送信および測定に基づくものであり、測定結果は制御ノードへ送信され、処理および分析が行われる。この分析の結果は、システムのＯ＆Ｍ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ：オペレーションおよびメンテナンス）部によって、自動ガード時間設定、すなわちセルフチューニングシステムのために使用可能である。またはオペレータへ、例えばガード時間や他のアクションに関して手動決定を行うことへの入力として提供も可能である。

ここで、本発明の基本原理を、図２を参照して説明することにする。図２には、セル１１０、１２０、１３０、１４０を有するＴＤＤシステムを示しており、各セルはそれぞれ１つのＲＢＳ１１２、１２２、１３２、１４２を有する。システム２００に示すセルの量が単なる一例であることは言うまでもなく、本発明を適用できるセルの量は、原則、無制限である。

４つのセルとそのＲＢＳとに加え、システム２００は制御ノード２１０を有する。制御ノード２１０の機能は、システムにおけるＯ＆Ｍ機能が担うことができる。または、例えばこの役割のために設けられたＲＢＳなど、他のノードが担うことも可能であり、図２に示すシステム２００が有するＲＢＳのうちの１つが好適である。

本発明による制御ノード２１０は、本発明がカバーするグループにおけるＲＢＳの各々に命令して、ある時点において制御信号の送信を開始させる。本発明のある実施形態では、制御ノードはＲＢＳに命令して、制御信号をランダムシーケンスの形態とすることが可能であり、別の実施形態では、制御ノードはＲＢＳに命令して、制御信号を既知のシーケンスの形態とすることも可能である。第３の実施形態では、ＲＢＳは制御ノードによる制御にしたがって、かかる制御信号のどちらかを送信することができる。

あるいは制御信号は、３ＧＰＰシステムで使用されるいわゆるセルグローバルアイデンティティ（ＣＧＩ：Ｃｅｌｌ Ｇｌｏｂａｌ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）を用いて表すことができるＲＢＳアイデンティティのような制御情報を含むことが可能である。ただし、ＲＢＳアイデンティティは本発明の範囲内において他の手法でも表せるということは言うまでもない。制御情報は、例えば、制御信号の送信に用いる出力電力、および／またはＲＢＳ対ＲＢＳ干渉関係を識別および分類する問題に関する他の情報を含むことも可能である。

制御ノード２１０はグループにおけるＲＢＳの各々にさらに命令して、第２の時点において他の基地局からの制御信号の聴取を開始させる。この第２の時点では、当の基地局が測定対象制御信号の到着時刻および信号強度の測定を開始することとなろう。

また、制御ノード２１０はグループにおける各基地局に命令し、第３の時点では、基地局は他の基地局からの制御信号の聴取を止め、第４の時点では、基地局は制御ノードへ測定結果を送信することとなろう。

制御ノードへ送信される測定結果には、受信制御信号の到着時刻および信号強度が含まれるであろう。

このように、図２に示すシステム２００では、本発明を適用すると、制御ノード２１０に対して、以下のようにＲＢＳに命令させることとなる。
・ＲＢＳ１１２は命令により、所定の出力電力で既知の信号パターンを送信する。開始時刻はＴ_１１２であり、その期間はΔ_１１２である。
・ＲＢＳ１２２は命令により、所定の出力電力で既知の信号パターンを送信する。開始時刻はＴ_１２２＞＞Ｔ_１１２＋Δ_１１２であり、その期間はΔ_１２２である。
・ＲＢＳ１３２は命令により、所定の出力電力で既知の信号パターンを送信する。開始時刻はＴ_１３２＞＞Ｔ_１２２＋Δ_１２２であり、その期間はΔ_１３２である。
・ＲＢＳ１４２は命令により、所定の出力電力で既知の信号パターンを送信する。開始時刻はＴ_１４２＞＞Ｔ_１３２＋Δ_１３２であり、その期間はΔ_１４２である。
・関連の各ＲＢＳは命令により、他のＲＢＳからの送信の間、受信した既知の信号パターンの信号強度およびタイミング（すなわち開始時刻、また好適には終了時刻も）を測定する。

命令により送信を開始するＲＢＳの順番は変更可能であり、上述の順番は単なる一例でしかないことは言うまでもない。また、ＲＢＳが送信する所定の出力電力は、最大出力電力に対する割合で好適に定められるものであり、たいていは１００％であるが、他の割合も考えられる。

この割合は個別に与えることが可能である。すなわち、各ＲＢＳに個別の電力レベルを与え、各ＲＢＳはその電力レベルで送信することができるのである。とはいえ、測定の性質およびその目的から、ほとんどの実施形態に用いられる電力レベルは最大出力電力レベルとなる。

制御ノード２１０からＲＢＳへの命令は、上述の情報を全て含んだタイムスキームにしたがって、制御ノード２１０が好適に送信する。このタイムスキームは制御ノード２１０がＲＢＳへ配信する。そしてＲＢＳはそのスキームにしたがう。

制御ノード２１０がどのようにしてスキームを配信し、ＲＢＳがそれに従うか、その一例を図３に示す。図３に示すシステム２００は、ＲＢＳ１１２がその制御信号を送信し、他のＲＢＳ、すなわち１２２、１３２、１４２が制御信号を聴取し、その到着時刻および受信電力レベルを記録する時点におけるものである。本発明についていうと、聴取を行うＲＢＳは、制御信号の期間、すなわち制御信号が最初に受信されてから受信信号レベルがあるレベルを下回るまでの時間の記録も行なう。

ある時点において、各ＲＢＳはその測定報告を制御ノード２１０へ送信する。ここで、制御ノード２１０が配信するスキームに当該時点もまた含まれていることが好適である。ここでは、タイムスキームを配信するノード２１０とは異なった、システム内の別のノードへ、ＲＢＳから測定報告を送信することも可能であるといえる。このような別のノードは、例えば、測定報告を受信する手段が設けられたＲＢＳとすることもできる。

受信ノードが制御ノード２１０とは異なる場合、受信ノードは、制御ノード２１０へ測定結果を送信すること、あるいは、測定結果を処理して、その処理の結果に応じてＲＢＳに対する命令を発することができるものとなる。

便宜上、以下では受信ノードおよび制御ノードは同一であるとして説明することとする。

最後の測定の後、または特定の間隔をおいて、ＲＢＳはその測定報告を制御ノードへ送信する。図４は、そのような報告の１つを例示したものであり、この例における報告は図３のＲＢＳ１２２からのものである。この例において、報告には、各時間における信号の受信電力と、各受信信号の到着時刻とが記載されている。

各ＲＢＳがそのアイデンティティの情報を、および／またはＲＢＳ対ＲＢＳ干渉関係を識別する問題に関する他の情報を送信制御信号に含める実施形態においては、この情報を各報告に含むことができる。このような情報が制御信号に含まれない実施形態においては、他のＲＢＳのうちどれがどの聴取期間に送信を行うか、個々のＲＢＳは認知してはおらず、各受信信号の開始時刻から制御ノード２１０が推定する。

図４にみられるように、ＲＢＳ１２２は、ＲＢＳ１１２が実質的に干渉しており、当該ＲＢＳからの受信電力レベルは−１０３ｄＢｍである。ＲＢＳ１２２は、ＲＢＳ１４２からは全く干渉されていない。なぜならＲＢＳ１４２からの受信電力レベルが−１１０ｄＢｍよりも小さいからである。ここで、−１１０ｄＢｍはこの例におけるＲＢＳ１２２の内部ノイズのレベルである。

ＲＢＳ１３２から受信する電力レベルが−８５ｄＢｍであることから、ＲＢＳ１２２は実質的にＲＢＳ１３２からも干渉を受けているということがわかる。

制御ノード２１０は、システム内またはＲＢＳのグループ内のＲＢＳから測定報告を受信し、図５に示すようなテーブルに好適に編集する。この報告は、干渉ＲＢＳと、各「干渉（ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ）」ＲＢＳに対する各ＲＢＳにおける測定値とを示すものである。干渉ＲＢＳを図５では「Ｉ」と表し、上記測定値を図５の横の列に示す。図５のテーブルに編集された報告には図４の報告が含まれてはおらず、図５のテーブルは異なる時点による報告を含んだものであるといえる。かかる時点の間には、例えばネットワークトポロジーの変化によって、伝播条件が変化したのかもしれない。

図５にみられるように、ＲＢＳ１４２については、他のＲＢＳのうち、いずれの測定電力レベルも、ＲＢＳの内部ノイズレベルであるー１１０を下回っているため、他のＲＢＳからの干渉はない。グループの中ではＲＢＳ１２２が最も大きく干渉を及ぼしているようであるということもわかる。

システムにおけるオペレータまたは自動機能が図５の情報を用いて行う判定としては、例えば、ＤＬからＵＬへの移行における「汎用（ｇｌｏｂａｌ）」（すなわち関連するＲＢＳに対する）ガード期間を３μｓに設定し、ＲＢＳ１２２に関するＲＢＳ対ＲＢＳ干渉を軽減することを選ぶという判定が挙げられる。このようなＤＬとＵＬとの間のガード期間だと、ＲＢＳ１３２とＲＢＳ１１２との間には弱い干渉が残ってしまうかもしれないが、−１０３ｄＢｍの干渉レベルであれば、例えば、インターリービングおよび／またはエラー保護符号化、スケジューリング、電力制御、または他の方法で対処することもできる。

図５に示す情報を用いてＤＬからＵＬへの移行におけるガード期間をどのように設定し得るか、その一例を図６に与える。図６にみられるように、ＤＬとＵＬとの間のガード期間は、ＲＢＳ１１２、１２２、１３２のそれぞれに対して同一に設定されており、上述のように、この例では３μｓである。しかしながら、ＲＢＳ１４２についてはＤＬとＵＬとの間のガード期間がない。なぜならＲＢＳ１４２は、グループ内の他のＲＢＳのうち、いずれとも干渉を引き起こすことがないからである。

図７は、本発明のいくつかのステップの概略的フローチャート７００を示している。実線で示したステップに対して、破線で示したステップは任意的なものである。

ステップ７１０において、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４についての情報がシステム内の制御ノードによってＲＢＳへ送信される。
Ｔ１：第１の時点。命令を受信するＲＢＳは、その制御信号の送信を開始することとなる。
Ｔ２：第２の時点。命令を受信するＲＢＳは、他の基地局からの制御信号の聴取を開始し、その到着時刻と信号強度とを測定することとなる。
Ｔ３：第３の時点。ＲＢＳは他の基地局からの制御信号の聴取を止めることとなる。
Ｔ４：第４の時点。ＲＢＳはシステム内の受信ノードへ測定結果を送信することとなる。この測定結果には、Ｔ２とＴ３との間にＲＢＳが受信した制御信号の到着時刻と信号強度とが含まれている。

ステップ７２０は、本発明の方法によって、１つのノード、または別々の２つのノードを使用可能であるということを示すのに用いられている。すなわち、ノードが１つあって、制御ノードにも受信ノードにもなるということがあれば、２つの別々のノードがあって、それぞれが２つの機能の片方に対応している、すなわち制御ノードが１つ、受信ノードが１つあるということもある。

ステップ７３０は、時刻Ｔ１〜Ｔ４に加えて、制御ノードがＲＢＳに対してその制御信号をどの電力レベルで送信するかに関する命令を発する、ということを示している。電力レベルは各ＲＢＳに対して同一とすることもできるし、ＲＢＳごとに個別なものとすることもできる。

ステップ７４０および７５０は、この方法で使用するノードをシステム内のＯ＆Ｍノードのような中心的ノードとすることもできるし、あるいはかかるノードとしての役目をもつ手段を備えたＲＢＳとすることもできるということを示すのに用いられている。かかるノードとしてＲＢＳを用いるならば、それ自体も測定に関与するものであることが好適であるが、必ずしもそうである必要はない。

本発明は、以上に説明したノードとしての役目をもったノードを開示するものでもある。このようなノード８００を、そのいくつかの主要なコンポーネントとともに図８に示す。実線で示したコンポーネントに対して、破線で示したコンポーネントは任意的なものである。

本発明のノード８００は、第１の複数の基地局における基地局へ命令を送信する手段８１０を備える。かかる手段８１０はノードの送信部であることが好適であり、命令には、図７に関連して言及した時点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４が含まれている。

この４つの時点は、マイクロプロセッサまたは他の処理手段のような計算機能８３０が計算することが好適であり、計算機能８３０はそれから送信部８１０へ命令を送る。

ノード８００は、上述のようにＲＢＳから測定結果を受信する手段８２０を設けて、受信ノードとなることもできる。かかる手段はノードの受信部に備えられていることが好適である。

コンポーネント８４０が示すように、ノード８００は、ＲＢＳが送信を行う出力電力レベルについての情報のＲＢＳへの送信も行うための手段をさらに備えることもできる。かかる手段は計算手段８３０の一部であることが好適であり、この計算手段８３０が電力レベルについての情報を送信部８１０へ通信する。

本発明によれば、ノード８００は、Ｏ＆Ｍノードのようなシステム内の中心的ノードであってもよいし、あるいはシステム内のＲＢＳであってもよい。

結論として、上述の例にみられるように、本発明を用いると、ＴＤＤシステムにおいてＲＢＳ対ＲＢＳ干渉を軽減するために必要なエアタイム資源を削減する方法が得られ、それにより、本発明を用いることでＴＤＤシステムはより高い容量を提供することができるのである。

本発明を用いることで得られる効果は、ＲＢＳ対ＲＢＳ伝播条件が広く及んだシステムや、見通しが混合した無線環境にＲＢＳの多数があるシステム、見通しがない無線環境にＲＢＳの多数があるシステムにおいて大きくなる。このようなシステムの例としては、混合屋内／屋外システム、アンテナの高さおよび／またはセルサイズが様々であるシステムが挙げられる。本発明を用いたシステムにおける容量の増加は、ネットワークシナリオ、および他のパラメータ、例えばＤＬ ＲＢＳ送信フレームおよびＵＬ ＲＢＳ受信フレームの長さなどに依存して、２％〜１０％の間になると当発明者は推定する。このように、フレーム期間が短く、遅延が最適化されたシステムに対しては、容量の増加は上記割合よりも相当大きなものとなる場合もある。

本発明の方法を用いて、ガード時間の対処を自動化し、それによりＲＢＳ間干渉管理に係る手動作業を大幅に削減することで、セルラーＴＤＤシステムのオペレーションについてオペレータのコストを削減することもできる。特に、ＴＴＤシステムに新しいサイトを配置する仕事は、コストがかかる手動での測定または統計分析を行わずとも、新しいサイトからの干渉の影響を容易に測定および調整することが可能であるため、大した作業ではなくなる。

本発明は、上で説明し、また図示した実施形態例に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲のうちで自由に変更することが可能である。

このように、別の実施形態では、ただ１つのＲＢＳ、例えばＲＢＳ１１２が制御ノードに命令されて、Ｔ１において制御信号を送信し、ただ１つのＲＢＳ、例えばＲＢＳ１３２が命令されて、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４において上述のようにはたらく。すなわち、
・Ｔ２：ＲＢＳ１３２が他の基地局からの制御信号の聴取を開始し、その到着時刻と信号強度とを測定することとなる時点である。
・Ｔ３：ＲＢＳ１３２が他の基地局からの制御信号の聴取を止めることとなる時点である。
・Ｔ４：ＲＢＳ１３２がシステム内の受信ノードへ測定結果を送信することとなる時点である。この測定結果には、Ｔ２とＴ３との間にＲＢＳが受信した制御信号の到着時刻と信号強度とが含まれている。

この実施形態についていうと、受信ノードは、ＲＢＳ１１２、すなわち送信ＲＢＳについて測定結果を計算する手段が設けられてもよい。かかる計算は、ＲＢＳ１３２からの測定結果を用いて、以下のように行われる。すなわち、測定ノードが測定するパラメータの１つに、送信ＲＢＳから受信ＲＢＳへの伝播時間がある。ここで、ＲＢＳ１３２が測定ＲＢＳであり、ＲＢＳ１１２が送信ＲＢＳである場合、ＲＢＳ１３２が測定するＲＢＳ１１２からの伝播時間は、ＲＢＳ１１２が測定ＲＢＳであり、ＲＢＳ１３２が送信ＲＢＳである場合と同一になることは言うまでもない。

このように、送信ＲＢＳが測定するところの要素のうち１つは、測定ＲＢＳからの情報を用いて推定することができる。同様に、ＲＢＳ１１２が測定するところのＲＢＳ１３２からの受信信号レベルも、受信ノードが以下のようにして推定することができる。すなわち、測定ＲＢＳであるＲＢＳ１３２がＲＢＳ１１２からの信号レベルを、例えば−８５ｄＢｍと測定した場合、受信ＲＢＳは、例えば予め得られている情報を用いることができる。この情報はＲＢＳ１３２の出力電力レベルに関するものであって、例えばそれがＲＢＳ１１２の出力電力レベルを１０ｄＢ上回るものであるとする。すると、ＲＢＳ１３２が送信ＲＢＳであって、ＲＢＳ１１２が受信ＲＢＳであった場合に、受信ノードは、ＲＢＳ１１２がＲＢＳ１３２からの信号レベルを−７５ｄＢｍと測定したと推定することができる。

システム内の受信／送信ＲＢＳについて、他にも多数の組合せにこの方法論が適用可能であることは言うまでもない。

本発明は、本発明のシステムに用いる無線基地局（ＲＢＳ）として使用するノードを開示するものでもある。本発明のＲＢＳは図１に示したもののうちの１つ、すなわち１１２、１２２、１３２、１４２のうちの１つとしてもよく、したがってセルラーアクセスシステム２００に用いられ、図２に示したセルのうちの少なくとも１つ、すなわちセル１１０、１２０、１３０、１４０のうちの少なくとも１つにおけるユーザに出入りするトラフィックを制御するものとなる。

上述のように、セル内のユーザと本発明のＲＢＳとの間の通信は、ＵＬ期間とＤＬ期間とに分けられる。

本発明のＲＢＳ１１２、１２２、１３２、１４２は、システム内の制御ノード２１０、８００からの命令を受信して実行する手段を備える。命令には以下に関する情報を含むことができる。
‐少なくとも、ＲＢＳ１１２、１２２、１３２、１４２が制御信号の送信を開始することとなる第１の時点Ｔ１。
‐少なくとも、ＲＢＳ１１２、１２２、１３２、１４２が他の基地局からの制御信号の聴取を開始し、その到着時刻と信号強度とを測定することとなる第２の時点Ｔ２。
‐少なくとも、ＲＢＳ１１２、１２２、１３２、１４２が他の基地局からの制御信号の聴取を止めることとなる第３の時点Ｔ３。
‐少なくとも、ＲＢＳ１１２、１２２、１３２、１４２がシステム２００内の受信ノード２１０、８００へ測定結果を送信することとなる第４の時点Ｔ４。この測定結果には、受信した制御信号の到着時刻と信号強度とが含まれている。

本発明のＲＢＳにおける、制御ノード２１０、８００の命令を実行する手段は、本質的に、図８に示した手段、すなわち送信部８１０、受信部８２０、計算手段８３０、８４０とすることができる。

あるいは実施形態によっては、制御ノード２１０、８００から本発明のＲＢＳへ発せられる出力電力レベルについての命令に対処する手段が、当該ＲＢＳに備えられている場合もあり、ＲＢＳはその出力電力レベルで送信を行うこととなる。

加えて、本発明のＲＢＳは、制御ノード２１０、８００からＲＢＳ１１２、１２２、１３２、１４２への命令に対処する手段が設けられている場合もある。ここで、ＲＢＳからの制御信号には、以下のうち、少なくとも１つについての情報も含まれているであろう。
・送信ＲＢＳのアイデンティティ
・制御信号の送信時刻
・送信ＲＢＳが用いる出力電力

本発明は、上で説明し、また図示した実施形態例に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲のうちで自由に変更することが可能である。

Claims (14)

1. セルラーアクセスシステム（２００）に用いる方法（７００）であって、前記システムは、第１の複数の基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）を含み、当該第１の複数の基地局の各々は、前記システムにおける少なくとも１つのセル（１１０、１２０、１３０、１４０）へのトラフィックおよび当該少なくとも１つのセルからのトラフィックを制御し、前記システム（２００）では、セル内のユーザと当該セルの前記基地局との間の通信が、ユーザが当該ユーザの基地局への送信を行い得るアップリンク期間（ＵＬ）と、基地局が当該基地局の前記セル内のユーザへの送信を行い得るダウンリンク期間（ＤＬ）とに分けられ、前記方法（７００）は、
   前記方法が、前記システム内の制御ノード（２１０、８００）に、前記第１の複数の基地局のうちの第１の基地局および第２の基地局へ命令を送信させるステップ（７１０）を含むことと、
   前記第１の基地局への前記命令は、
   −少なくとも、前記第１の基地局が制御信号の送信を開始すべき第１の時点（Ｔ１）
   に関する情報を含むことと、
   前記第２の基地局への前記命令は、
   −少なくとも、前記第２の基地局が他の基地局からの制御信号の聴取を開始し、当該制御信号の到着時刻および信号強度を測定すべき第２の時点（Ｔ２）、
   −少なくとも、前記第２の基地局が他の基地局からの制御信号の聴取を止めるべき第３の時点（Ｔ３）、および
   −少なくとも、前記第２の基地局が、前記制御ノードへ、受信された前記制御信号の前記到着時刻および前記信号強度を含む測定結果を送信すべき第４の時点（Ｔ４）
   に関する情報を含むことと、
   を特徴とし、
   前記方法は、
   前記制御ノードは、前記測定結果を使用して、前記第２の基地局、または前記第２の基地局が含まれる前記システム内の基地局のグループに対して、個別のガード期間を設定する
   ことをさらに特徴とする、方法（７００）。
2. 前記制御ノード（２１０、８００）から前記第２の基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）への前記命令は、前記第２の基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）により信号が生成されるべき出力電力レベルについての情報も含む、請求項１に記載の方法（７００、７３０）。
3. 前記制御ノードは、Ｏ＆Ｍノードである、請求項１または２に記載の方法（７００、７４０）。
4. 前記制御ノードまたは受信ノードの少なくとも１つは、前記制御ノードおよび／または受信ノードとして動作する手段が設けられた、前記システム（２００）内の基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法（７００、７５０）。
5. 送信される前記制御信号は、
   送信する基地局のアイデンティティ、
   当該制御信号の送信時刻、および
   送信する基地局により使用される出力電力
   のうちの少なくとも１つについての情報を含む、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法（７００）。
6. 前記第１の基地局へ送信される情報は、前記複数の基地局のなかの他の基地局の全てにも送信され、前記第２の基地局へ送信される情報は、前記複数の基地局のなかの他の基地局の全てにも送信される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. セルラーアクセスシステム（２００）に用いるノード（８００）であって、前記システムは、第１の複数の基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）を含み、当該第１の複数の基地局の各々は、前記システムにおける少なくとも１つのセル（１１０、１２０、１３０、１４０）へのトラフィックおよび当該少なくとも１つのセルからのトラフィックを制御し、前記システムでは、セル内のユーザと当該セルの前記基地局との間の通信が、ユーザが当該ユーザの基地局への送信を行い得るアップリンク期間（ＵＬ）と、基地局が当該基地局の前記セル内のユーザへの送信を行い得るダウンリンク期間（ＤＬ）とに分けられ、前記ノードは、
   前記ノードが、前記第１の複数の基地局のうちの少なくとも第１の基地局および第２の基地局へ命令を送信する手段（８１０）を備え、
   前記第１の基地局への前記命令は、
   −少なくとも、当該命令を受信する基地局が制御信号の送信を開始すべき第１の時点（Ｔ１）
   に関する情報を含み、
   前記第２の基地局への前記命令は、
   −少なくとも、前記第２の基地局が他の基地局からの制御信号の聴取を開始し、当該制御信号の到着時刻および信号強度を測定すべき第２の時点（Ｔ２）、
   −少なくとも、前記第２の基地局が他の基地局からの制御信号の聴取を止めるべき第３の時点（Ｔ３）、および
   −少なくとも、前記第２の基地局が、前記システム（２００）内の制御ノードへ、受信された前記制御信号の前記到着時刻および前記信号強度を含む測定結果を送信すべき第４の時点（Ｔ４）
   に関する情報を含み、
   前記ノード（８００）は、ＵＬ期間からＤＬ期間への移行時点、またはＤＬ期間からＵＬ期間への移行時点での各基地局におけるガード期間（ＧＰ）の長さに関する前記第１の基地局および／または前記第２の基地局への命令を送信する手段をさらに備える、
   ことを特徴とするノード（８００）。
8. 前記第２の基地局へ、基地局により信号が生成されるべき出力電力レベルについての情報も送信する手段（８４０）をさらに備える、請求項７に記載のノード（８００、８２０）。
9. 前記ノードは、Ｏ＆Ｍノードである、請求項７または８に記載のノード（８００）。
10. 前記ノードは、前記システム（２００）内の基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）である、請求項７〜９のいずれか１項に記載のノード（８００）。
11. 前記ノードは、前記第１の基地局へ送信される情報を、前記複数の基地局のなかの他の基地局の全てにも送信し、前記第２の基地局へ送信される情報を、前記複数の基地局のなかの他の基地局の全てにも送信する手段、をさらに設けられる、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のノード（８００）。
12. セルラーアクセスシステム（２００）における少なくとも１つのセル（１１０、１２０、１３０、１４０）内のユーザへのトラフィックおよび当該ユーザからのトラフィックの制御のための、前記システムに用いる基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）であって、前記システム（２００）では、セル内のユーザと前記基地局との間の通信が、前記ユーザが前記基地局への送信を行い得るアップリンク期間（ＵＬ）と、前記基地局が前記ユーザへの送信を行い得るダウンリンク期間（ＤＬ）とに分けられ、前記基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）は、
    前記基地局が、前記システム内の制御ノード（２１０、８００）からの命令を受信して実行する手段を備え、
    前記基地局への命令は、
    −少なくとも、前記基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）が制御信号の送信を開始すべき第１の時点（Ｔ１）と、
    −少なくとも、前記基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）が他の基地局からの制御信号の聴取を開始し、当該制御信号の到着時刻および信号強度を測定すべき第２の時点（Ｔ２）と、
    −少なくとも、前記基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）が他の基地局からの制御信号の聴取を止めるべき第３の時点（Ｔ３）と、
    −少なくとも、前記基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）が、前記システム（２００）内の受信ノード（２１０、８００）へ、受信された前記制御信号の前記到着時刻および前記信号強度を含む測定結果を送信すべき第４の時点（Ｔ４）と、
    −ＵＬ期間からＤＬ期間への移行時点、またはＤＬ期間からＵＬ期間への移行時点での前記基地局におけるガード期間（ＧＰ）の長さと
    に関する情報を含む、
    ことを特徴とする、基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）。
13. 前記制御ノードから前記基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）への前記命令は、前記基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）により信号が生成されるべき出力電力レベルについての情報を含むことも可能であり、前記基地局は、当該命令を実行する手段も設けられる、請求項１２に記載の基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）。
14. 前記制御ノード（２１０、８００）から前記基地局（１１２、１２２、１３２、１４２）への命令を実行する手段も設けられ、前記基地局からの送信される前記制御信号は、
    送信する基地局のアイデンティティ、
    当該制御信号の送信時刻、および
    送信する基地局により使用される出力電力
    のうちの少なくとも１つについての情報を含む、
    請求項１２または１３に記載の基地局。

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