JP5388366B2 - 干渉低減方法、無線基地局及び無線通信システム - Google Patents

干渉低減方法、無線基地局及び無線通信システム Download PDF

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Description

本発明は、マクロセル内にマイクロセルが設けられる無線通信システムにおける干渉低減方法無線基地局及び無線通信システムに関する。

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)方式の後継となるLTE(Long Term Evolution)方式を用いた無線通信システム(以下、LTEシステムという)が、標準化団体3GPPによって定められている。現在、3GPPでは、LTE方式の後継となるLTE−Advanced方式を用いた無線通信システム(以下、LTE−Aシステムという)も検討されている。

また、LTEシステムやLTE−Aシステムでは、半径数キロメートル程度の広範囲のカバレッジエリアを有するマクロセル内に、半径数十メートル程度の局所的なカバレッジエリアを有するマイクロセル(例えば、フェムトセルやピコセルなど)が配置される無線通信システムも検討されている(例えば、非特許文献1)。このような無線通信システムは、HetNet(Heterogeneous network)とも呼ばれる。

3GPP,TS22.220 v.9.4.0

しかしながら、上述のような無線通信システムでは、マクロセルを形成する無線基地局(以下、マクロ基地局という)に接続するユーザ端末がマイクロセル内に位置する場合、当該ユーザ端末において、マイクロセルを形成する無線基地局(以下、マイクロ基地局)から受ける干渉信号が増大するという問題点があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、マクロセル内にマイクロセルが設けられる無線通信システムにおいて、マクロ基地局に接続するユーザ端末がマイクロセル内に位置する場合に、当該ユーザ端末がマイクロ基地局から受ける干渉信号を低減可能な干渉低減方法無線基地局及び無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の第1側面に係る干渉低減方法は、マクロセル内にマイクロセルが設けられる無線通信システムにおける干渉低減方法であって、前記マクロセルを形成する無線基地局であるマクロ基地局に接続するユーザ端末が、該マクロ基地局に対して、前記マイクロセルを形成する無線基地局であるマイクロ基地局から前記ユーザ端末が受けている干渉信号電力を示す干渉情報を送信する干渉情報送信工程と、前記マクロ基地局が、前記干渉情報が示す前記干渉信号電力が所定の条件を満たす場合、前記マイクロ基地局に対して、その旨を通知する通知工程と、前記マイクロ基地局が、前記マクロ基地局からの通知に応じて、前記ユーザ端末の該マイクロ基地局に対する接続が許可されているか否かを判断する判断工程と、前記判断工程において前記ユーザ端末の該マイクロ基地局に対する接続が許可されていないと判断された場合、前記マイクロ基地局が、前記ユーザ端末における該マイクロ基地局からの干渉信号を低減可能な送信フレームを用いてデータを送信するデータ送信工程と、を有する。

この構成によれば、マクロ基地局に接続するユーザ端末においてマイクロ基地局からの干渉信号電力が所定の条件を満たす場合(例えば、ユーザ端末がマイクロセル内に位置し、当該ユーザ端末におけるフェムト基地局から干渉信号電力が許容レベルを超えた場合など)、当該ユーザ端末におけるマイクロ基地局からの干渉信号を低減できるので、当該該ユーザ端末が、マクロ基地局との間の無線リンクの検出に失敗したことを示すRLF(Radio Link Failure)を宣言してしまうのを防止できる。

本発明の第2側面に係る無線基地局は、マクロセル内にマイクロセルが設けられる無線通信システムにおいて、前記マイクロセルを形成する無線基地局であって、前記マクロセルを形成する無線基地局であるマクロ基地局から、該マクロ基地局に接続するユーザ端末が自局から受けている干渉信号電力が所定の条件を満たすが通知された場合、前記ユーザ端末の自局に対する接続が許可されているか否かを判断する判断部と、前記判断部において前記ユーザ端末の自局に対する接続が許可されていないと判断された場合、前記ユーザ端末における自局からの干渉信号を低減可能な送信フレームを用いてデータを送信するデータ送信部と、を具備する。

本発明の第3側面に係る無線通信システムは、マクロセル内にマイクロセルが設けられる無線通信システムであって、前記マクロセルを形成する無線基地局であるマクロ基地局は、自局に接続するユーザ端末から、前記マイクロセルを形成する無線基地局であるマイクロ基地局から前記ユーザ端末が受けている干渉信号電力を示す干渉情報を取得する取得部と、前記干渉情報が示す前記干渉信号電力が所定の条件を満たす場合、前記マイクロ基地局に対して、その旨を通知する通知部と、を具備し、前記マイクロ基地局は、前記マクロ基地局からの通知に応じて、前記ユーザ端末の該マイクロ基地局に対する接続が許可されているか否かを判断する判断部と、前記判断部において前記ユーザ端末の該マイクロ基地局に対する接続が許可されていないと判断された場合、前記ユーザ端末における該マイクロ基地局からの干渉信号を低減可能な送信フレームを用いてデータを送信するデータ送信部と、を具備する。

本発明によれば、マクロセル内にマイクロセルが設けられる無線通信システムにおいて、マクロ基地局に接続するユーザ端末がマイクロセル内に位置する場合に、当該ユーザ端末がマイクロ基地局から受ける干渉信号を低減可能な干渉低減方法無線基地局及び無線通信システムを提供できる。

HetNetの概念図である。 本発明に係る干渉低減方法を説明するためのシーケンス図である。 フェムト基地局HeNBの第1の動作態様を説明するための図である。 フェムト基地局HeNBの第2の動作態様を説明するための図である。 フェムト基地局HeNBの第3の動作態様を説明するための図である。 本発明の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。 本発明の実施の形態に係るマクロ基地局の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係るユーザ端末の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係るマクロ基地局の機能構成図である。 本発明の実施の形態に係るフェムト基地局の機能構成図である。 本発明の実施の形態に係るユーザ端末の機能構成図である。

図1は、HetNetの概念図である。なお、図1では、局所的なカバレッジエリアを有するマイクロセルとしてフェムトセルを用いる例を説明する。しかしながら、マイクロセルは、例えば、ピコセルなど、マクロセル内に設けられた局所的なカバレッジエリアを有するセルであればどのようなセルであってもよい。

図1に示すように、HetNetでは、広範囲のカバレッジエリアを有するマクロセルMC内に、局所的なカバレッジエリアを有するフェムトセルFCが配置される。このように、マクロセルMCの一部(例えば、屋内等の電波環境が悪い場所)にフェムトセルFCを配置することにより、スループットを改善できる。

また、図1に示すHetNetでは、マクロセルMCを形成する無線基地局(以下、マクロ基地局という)eNB(evolved NodeB)と、フェムトセルFCを形成する無線基地局(以下、フェムト基地局という)HeNB(Home evolved NodeB)とは、少なくとも一部の周波数帯を共用する。このため、マクロ基地局eNBに接続するユーザ端末UEがフェムトセルFC内に位置する場合、ユーザ端末UEにおいてフェムト基地局HeNBから受ける干渉信号が増大する。

このような場合、ユーザ端末UEがマクロ基地局eNBからフェムト基地局HeNBにハンドオーバを行うことによって、フェムト基地局HeNBから受ける干渉信号を回避することが考えられる。しかしながら、例えば、ユーザ端末UEがフェムト基地局HeNBのCSG(Closed Subscriber Group)に属していない場合など、ユーザ端末UEのフェムト基地局HeNBに対する接続が許可されていない場合、ユーザ端末UEは、マクロ基地局eNBからフェムト基地局HeNBにハンドオーバを行うことができない。このため、ユーザ端末UEが、フェムト基地局HeNBからの干渉信号を回避することができず、自端末が接続するマクロ基地局eNBとの間の無線リンクの検出に失敗したことを示すRLF(Radio Link Failure)を宣言してしまう場合があった。

本発明者らは、以上のように、マクロ基地局eNBに接続するユーザ端末UEがフェムトセルFC内に位置する場合に、ユーザ端末UEがフェムト基地局HeNBから受ける干渉信号により、RLFを宣言してしまう場合があるという点に着目し、本発明をするに至ったものである。

本発明に係る干渉低減方法においては、マクロセルMCを形成するマクロ基地局eNBに接続するユーザ端末UEは、該マクロ基地局eNBに対して、フェムトセルFC(マイクロセル)を形成するフェムト基地局HeNB(マイクロ基地局)から受けている干渉信号電力を示す干渉情報を送信する。マクロ基地局eNBは、当該干渉情報が示す干渉信号電力が所定の条件を満たす場合、フェムト基地局HeNBに対して、その旨を通知する。フェムト基地局HeNBは、マクロ基地局eNBからの通知に応じて、当該ユーザ端末UEにおけるフェムト基地局HeNBからの干渉信号を低減可能な送信フレームを用いてデータを送信するフォールバックモードに移行する。特に、フェムト基地局HeNBは、マクロ基地局eNBからの通知に応じて、ユーザ端末UEのフェムト基地局HeNBに対する接続が許可されているか否かを判断し、当該接続が許可されていない場合(例えば、ユーザ端末UEがフェムト基地局HeNBのCSGに属していない場合など)に、フォールバックモードに移行する。

本発明に係る干渉低減方法によれば、マクロ基地局eNBに接続するユーザ端末UEにおいてフェムト基地局HeNBからの干渉信号電力が所定の条件を満たす場合、すなわち、ユーザ端末UEがフェムトセルFC内に位置する場合、ユーザ端末UEにおけるフェムト基地局HeNBからの干渉信号を低減できるので、当該ユーザ端末UEが、マクロ基地局eNBとの間の無線リンクの検出に失敗したことを示すRLFを宣言してしまうのを防止できる。特に、ユーザ端末UEがフェムト基地局HeNBに対する接続を許可されておらず、フェムト基地局HeNBにハンドオーバを行うことができない場合にも、ユーザ端末UEにおけるフェムト基地局HeNBからの干渉信号を低減できるので、当該ユーザ端末UEが、RLFを宣言してしまうのをより効果的に防止できる。

以下、本発明に係る干渉低減方法について説明する。本発明に係る干渉低減方法は、マクロ基地局eNBに接続するユーザ端末UEが、フェムトセルFC内に位置する場合に実行されるものである。

図2は、本発明に係る干渉低減方法を説明するためのシーケンス図である。図2に示すように、本発明に係る干渉低減方法においては、ユーザ端末UEが、ユーザ端末UEが接続するマクロ基地局eNBに対して、干渉情報を含む測定報告(Measurement Report)を送信する(ステップS101)。ここで、干渉情報は、ユーザ端末UEが、フェムト基地局HeNBからの干渉信号電力を示すものであり、例えば、RS−SIR(Reference Signal Signal-to-Interference Ratio)、RSRP(Reference Signal Received Power)、RSSI(Received Signal Strength Indicator)、RSRQ(Reference Signal Received Quality)などである。なお、ユーザ端末UEは、測定報告以外の信号(例えば、ハンドオーバ要求信号)により上記干渉情報をマクロ基地局eNBに送信してもよい。

マクロ基地局eNBは、ユーザ端末UEからの測定報告に基づいて、ユーザ端末UEにおけるフェムト基地局HeNBからの干渉信号電力が所定の条件を満たすか否かを判定する(ステップS102)。ここで、所定の条件とは、ユーザ端末UEにおけるフェムト基地局HeNBから干渉信号電力が許容レベルを超えたことを示す条件であり、例えば、フェムト基地局HeNBからの干渉信号電力が所定の閾値以上であることである。マクロ基地局eNBは、ユーザ端末UEにおけるフェムト基地局HeNBからの干渉信号電力が所定の条件を満たす場合(ステップS102;Yes)、フェムト基地局HeNBに対して、その旨を示す干渉通知を送信する(ステップS103)。なお、マクロ基地局eNBは、後述するS1インターフェース又はX2インターフェースを用いて、フェムト基地局HeNBに対して干渉通知を送信してもよい。

フェムト基地局HeNBは、マクロ基地局eNBからの干渉情報に応じて、ユーザ端末UEのフェムト基地局HeNBに対する接続が許可されているか否かを判断する(ステップS104)。例えば、フェムト基地局HeNBは、ユーザ端末UEがフェムトHeNBのCSGに属するか否かなどを判断する。

フェムト基地局HeNBは、ユーザ端末UEのフェムト基地局HeNBに対する接続が許可されていないと判断した場合(ステップS104;No)、フォールバックモードに移行する(ステップS105)。

ここで、フォールバックモードとは、フェムト基地局HeNBが、ユーザ端末UEにおけるフェムト基地局HeNBからの干渉信号を低減可能な送信フレームを用いて、データを送信するモードである。以下、フォールバックモードにおけるフェムト基地局HeNBの動作態様について詳述する。

以下に説明するように、フォールバックモードにおけるフェムト基地局HeNBは、第1〜第3の動作態様を有する。なお、第1及び第2の動作態様は、フェムト基地局HeNBが、送信フレーム内に全く或いはほとんどデータ送信を行わないブランク期間を設けることにより、ユーザ端末UEに対する干渉信号を低減させるものである。一方、第3の動作態様は、フェムト基地局HeNBが、送信フレーム内に他の期間よりも送信電力を低下させた期間である送信電力低下期間を設けることにより、ユーザ端末UEに対する干渉信号を低減させるものである。

図3は、フォールバックモードにおけるフェムト基地局HeNBの第1の動作態様を説明するための図である。図3に示すように、フェムト基地局HeNBは、送信フレーム内の特定のサブフレームにMBSFN(Multimedia Broadcast Multicast service Single Frequency Network)サブフレームを適用することにより、当該送信フレーム内にブランク期間を設ける。

ここで、MBSFNサブフレームとは、制御チャネル用の時間領域とデータチャネル用の時間領域とから構成される1サブフレームにおいて、当該データチャネル用の時間領域を用いたデータ送信を行わないようにすることが可能なサブフレームである。

図3においては、フェムト基地局HeNBは、1送信フレーム内の#1〜#3、#6〜#8のサブフレームにMBSFNサブフレームを適用することによって、#1〜#3、#6〜#8のサブフレームをブランク期間としている。

したがって、図3に示す場合、ユーザ端末UEは、フェムト基地局HeNBにおいてMBSFNサブフレームが適用されていない#0、#4、#5、#9のサブフレームにおいて干渉信号を受けていたとしても、フェムト基地局HeNBにおいてMBSFNサブフレームが適用された#1〜#3、#6〜#8のサブフレームでは、フェムト基地局HeNBからの干渉信号をほとんど受けない。この結果、ユーザ端末UEがフェムト基地局HeNBから受ける干渉信号を低減することができるため、ユーザ端末UEがRLFを宣言してしまうのを防止できる。

なお、フェムト基地局HeNBからの送信フレーム内でMBSFNサブフレームが適用されるサブフレームは、図3に示す例に限られるものではない。例えば、送信フレーム内で1サブフレームおきにMBSFNサブフレームが適用されてもよい。

以上のように、フェムト基地局HeNBの第1の動作態様によれば、フェムト基地局HeNBが、フェムト基地局HeNBからの送信フレーム内の特定のサブフレームに、MBSFNサブフレームを適用することによって、ユーザ端末UEがフェムト基地局HeNBから受ける干渉信号を低減できる期間を設けることができ、ユーザ端末UEがRLFを宣言してしまうのを防止できる。

図4は、フォールバックモードにおけるフェムト基地局HeNBの第2の動作態様を説明するための図である。図4に示すように、フェムト基地局HeNBは、フェムト基地局HeNBからの送信フレーム内の特定のサブフレームに、Almost-blankサブフレームを適用することによって、送信フレーム内にブランク期間を設ける。

ここで、Almost-blankサブフレームとは、CRS(Common Reference Signal)のみを送信し、他のデータを送信しないようにすることが可能なサブフレームである。

図4においては、フェムト基地局HeNBは、1送信フレーム内で1サブフレームおきに、すなわち、#1及び#3のサブフレームにAlmost-blankサブフレームを適用することによって、#1及び#3のサブフレームをブランク期間としている。

したがって、図4に示す場合、ユーザ端末UEは、フェムト基地局HeNBにおいてAlmost-blankサブフレームが適用されていない#0、#2等のサブフレームにおいて干渉信号を受けていたとしても、フェムト基地局HeNBにおいてAlmost-blankサブフレームが適用された#1及び#3等のサブフレームでは、フェムト基地局HeNBからの干渉信号をほとんど受けない。この結果、ユーザ端末UEがフェムト基地局HeNBから受ける干渉信号を低減することができるため、ユーザ端末UEがRLFを宣言してしまうのを防止できる。

なお、フェムト基地局HeNBからの送信フレーム内でAlmost-blankサブフレームが適用されるサブフレームは、図4に示す例に限られるものではない。例えば、送信フレーム内の連続するサブフレームにAlmost-blankサブフレームが適用されてもよい。

以上のように、フェムト基地局HeNBの第2の動作態様によれば、フェムト基地局HeNBが、フェムト基地局HeNBからの送信フレーム内の特定のサブフレームに、Almost-blankサブフレームを適用することによって、ユーザ端末UEがフェムト基地局HeNBから受ける干渉信号を低減できる期間を設けることができ、ユーザ端末UEがRLFを宣言してしまうのを防止できる。

図5は、フォールバックモードにおけるフェムト基地局HeNBの第3の動作態様を説明するための図である。図5に示すように、フェムト基地局HeNBは、フェムト基地局HeNBからの送信フレーム内に送信電力低下期間を設ける。

ここで、送信電力低下期間とは、同じ量のデータ送信を行う他のサブフレームよりも送信電力を低下させた期間であり、1送信フレーム内の特定のサブフレームに適用されるものである。

図5においては、フェムト基地局HeNBは、1送信フレーム内の#1〜#3、#6〜#8のサブフレームにおいて、#0、#4、#5、#9のサブフレームと同様に、制御チャネル用の時間領域及びデータチャネル用の時間領域の双方においてデータ送信を行う。さらに、フェムト基地局HeNBは、#1〜#3、#6〜#8のサブフレームを#1〜#3、#6〜#8のサブフレームの送信電力を、#0、#4、#5、#9のサブフレームの送信電力よりも低下させる送信電力低下期間とする。

したがって、図5に示す場合、ユーザ端末UEは、フェムト基地局HeNBにおける送信電力が低下していない#0、#4、#5、#9のサブフレームにおいて干渉信号を受けていたとしても、フェムト基地局HeNBにおける送信電力が低下した#1〜#3、#6〜#8のサブフレームでは、フェムト基地局HeNBからの干渉信号の影響を低下させることができる。この結果、ユーザ端末UEがフェムト基地局HeNBから受ける干渉信号を低減することができるため、ユーザ端末UEがRLFを宣言してしまうのを防止できる。

なお、フェムト基地局HeNBからの送信フレーム内で送信電力を低下させる特定のサブフレームは、図5に示す例に限られるものではない。例えば、送信フレーム内で他のサブフレームよりも送信電力を低下させるサブフレームが1サブフレームおきに設けられてもよい。

以上のように、フェムト基地局HeNBの第3の動作態様によれば、フェムト基地局HeNBが、フェムト基地局HeNBからの送信フレーム内の特定のサブフレームに、送信電力低下期間を設けることによって、ユーザ端末UEがフェムト基地局HeNBから受ける干渉信号を低減する期間を設けることができ、ユーザ端末UEがRLFを宣言してしまうのを防止できる。

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。ここでは、LTE−Aシステムに対応する基地局及びユーザ端末を用いる場合について説明する。

図6は、本発明の実施の形態に係るユーザ端末(UE)10とマクロ基地局(eNB)20とフェムト基地局(HeNB)30とを有する無線通信システム1の構成を説明するための図である。なお、図6に示す無線通信システム1は、例えば、LTEシステム又はSUPER 3Gが包含されるシステムである。また、この無線通信システム1は、IMT−Advancedと呼ばれても良いし、4Gと呼ばれても良い。

また、図6に示す無線通信システム1は、HetNetを用いたシステムである。以下、無線通信システム1では、局所的なカバレッジエリアを有するマイクロセルとしてフェムトセルを用いる例を説明する。しかしながら、マイクロセルとしてはピコセルなど他の局所的なカバレッジを有するセルが用いられてもよい。

図6に示すように、無線通信システム1は、ユーザ端末10と、マクロセルMC1を形成する無線基地局(以下、マクロ基地局という)20と、マクロセルMC1内においてフェムトセルFC1を形成する無線基地局(以下、フェムト基地局という)30とを含む。マクロ基地局20及びフェムト基地局30は、コアネットワーク40に接続され、コアネットワーク40に設けられた上位局装置(例えば、MME(Mobility Management Entity)や、ゲートウェイ装置など)と通信を行う。また、マクロ基地局20及びフェムト基地局30では、スケジューラにより、ユーザ端末10毎にリソースブロック単位で無線リソースが割り当てられる。

無線通信システム1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、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、無線通信システム1において用いられる通信チャネルについて説明する。下りの通信チャネルは、各ユーザ端末10で共有される下りデータチャネルとしてのPDSCHと、下りL1/L2制御チャネル(PDCCHなど)と、報知チャネル(BCH)などを含む。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。

上りの通信チャネルは、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、上り制御チャネルであるPUCCH(Physical Uplink Control Channel)などを含む。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。PUSCHにより、上述の測定報告(Measurement Report)は伝送される。

図7は、本実施の形態に係るマクロ基地局20の概略構成図である。図7に示すように、マクロ基地局20は、送受信アンテナ201と、アンプ部202と、送受信部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とを備える。なお、フェムト基地局30は、図7に示すマクロ基地局20と同一の構成(すなわち、送受信アンテナ301、アンプ部302、送受信部303、ベースバンド信号処理部304、呼処理部305、伝送路インターフェース306)を備える。以下、マクロ基地局20の構成について詳述するが、フェムト基地局30についても同様である。

伝送路インターフェース206は、コアネットワーク40に設けられる上位局装置(不図示)との通信インターフェースである。伝送路インターフェース206は、上位局装置(不図示)から受信した下りデータをベースバンド信号処理部204に入力する。また、伝送路インターフェース206は、ベースバンド信号処理部204から入力された上りデータを上位局装置(不図示)に対して送信する。また、伝送路インターフェース206は、マクロ基地局20からフェムト基地局30に対して送信される干渉通知を、コアネットワーク40を介して上位局装置(不図示)から受信する。マクロ基地局20とフェムト基地局30との間の通信は、S1インターフェース又はX2インターフェースを用いて行われてもよい。ここで、S1インターフェースとは、マクロ基地局20とフェムト基地局30とをコアネットワーク40に設けられる不図示のMME(Mobility Management entity)及びS−GW(S-Gateway)を介して接続するものである。また、X2インターフェースとは、マクロ基地局20とフェムト基地局30とを直接接続するものであり、新たに定義されるものである。

ベースバンド信号処理部204は、伝送路インターフェース206から入力された下りデータに対して、スケジューリング処理、誤り訂正符号化処理、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)処理などのベースバンド信号処理を施し、当該ベースバンド信号処理によって得られたベースバンド信号を送受信部203に入力する。また、ベースバンド信号処理部204は、送受信部203から入力されたベースバンド信号に対して、FFT(Fast Fourier Transform)処理、誤り訂正復号処理などのベースバンド信号処理を施し、当該ベースバンド信号処理によって得られた上りデータを伝送路インターフェース206に入力する。

送受信部203は、ベースバンド信号処理部204から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に周波数変換し、周波数変換された下り送信信号をアンプ202及び送受信アンテナ201を介して送信する。また、送受信部203は、送受信アンテナ201及びアンプ202を介して受信された上り受信信号を周波数変換し、ベースバンド信号をベースバンド信号処理部204に入力する。

呼処理部205は、ユーザ端末10の呼の設定や解放等の呼処理を行う。

図8は、本実施の形態に係るユーザ端末10の概略構成図である。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とを備える。

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周波数変換し、周波数変換された上り送信信号をアンプ102及び送受信アンテナ101を介して送信する。また、送受信部103は、送受信アンテナ101及びアンプ102を介して受信された下り受信信号を周波数変換し、ベースバンド信号をベースバンド信号処理部104に入力する。

ベースバンド信号処理104は、アプリケーション部105から入力された上りデータに対して、スケジューリング処理、誤り訂正符号化処理、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)処理などのベースバンド信号処理を施し、当該ベースバンド信号処理によって得られたベースバンド信号を送受信部103に入力する。また、ベースバンド信号処理部104は、送受信部103から入力されたベースバンド信号に対して、FFT(Fast Fourier Transform)処理、誤り訂正復号処理などのベースバンド信号処理を施し、当該ベースバンド信号処理によって得られた下りデータをアプリケーション部105に入力する。

図9は、本実施の形態に係るマクロ基地局20の機能構成図である。図9に示すように、マクロ基地局20は、フェムト基地局30に対する干渉通知処理のための機能構成として、取得部211と、判断部212と、を備える。かかる機能構成は、主に、図7のベースバンド信号処理部204によって実現されるが、図7に図示しないプロセッサ、メモリなどのハードウェアやソフトウェアモジュールを用いて実現されてもよい。

取得部211は、マクロ基地局20に接続するユーザ端末10がフェムトセルFC1内に位置する場合に、ユーザ端末10におけるフェムト基地局30からの干渉情報を取得する。ここで、干渉情報とは、上述のように、ユーザ端末10におけるフェムト基地局30からの干渉信号電力を示す情報である。また、干渉情報は、送受信部203によって受信されたユーザ端末10からの測定報告に含まれていてもよいし、送受信部203によって受信されたユーザ端末10から他の信号(例えば、ハンドオーバ要求)に含まれていても良い。

判断部212(通知部)は、取得部211によって取得された干渉情報に基づいて、ユーザ端末10におけるフェムト基地局30からの干渉信号電力が所定の条件を満たすか否かを判断する。なお、所定の条件とは、上述のように、ユーザ端末UEにおけるフェムト基地局HeNBから干渉信号電力が許容レベルを超えたことを示す条件であり、例えば、フェムト基地局HeNBからの干渉信号電力が所定の閾値以上であることである。判断部212は、ユーザ端末10におけるフェムト基地局30からの干渉信号電力が所定の条件を満たすと判断した場合、フェムト基地局30に対して、その旨を示す干渉通知を送受信部203を介して送信する。

図10は、本実施の形態に係るフェムト基地局30の機能構成図である。図10に示すように、フェムト基地局30は、ユーザ端末10に対する干渉低減処理のための機能構成として、判断部311と、フォールバックモード制御部312と、送信フレーム生成部313と、送信電力決定部314と、を具備する。かかる機能構成は、主に、ベースバンド信号処理部304によって実現されるが、プロセッサ、メモリなどのハードウェアやソフトウェアモジュールを用いて実現されてもよい。

判断部311は、伝送路インターフェース306によってマクロ基地局20からの干渉通知が受信された場合、当該通知に係るユーザ端末10のフェムト基地局30に対する接続が許可されているか否かを判断する。例えば、判断部311は、当該通知に係るユーザ端末10がフェムト基地局30のCSG(Closed Subscriber Group)に属する場合、当該ユーザ端末10のフェムト基地局30に対する接続が許可されていると判断する。

フォールバックモード制御部312は、判断部311によってユーザ端末10のフェムト基地局30に対する接続が許可されていると判断された場合、ユーザ端末10に対する干渉信号を低減するためのフォールバックモードにフェムト基地局30を移行させる。

具体的には、フォールバックモード制御部312は、フォールバックモードにおいて、送信フレーム生成部313に対して、送信フレーム内にブランク期間を設けるように指示してもよい。また、フォールバックモード制御部312は、送信フレーム生成部313に対して、送信フレーム内の特定のサブフレームの送信電力を低減するように指示してもよい。

送信フレーム生成部313は、複数のサブフレームから構成される送信フレームを生成する。具体的には、送信フレーム生成部313は、伝送路インターフェース306によって受信された下りデータを各サブフレームのデータチャネル用の時間領域にマッピングし、当該下りデータを受信するための制御情報を各サブフレームの制御チャネル用の時間領域にマッピングする。

また、送信フレーム生成部313は、フォールバックモード制御部312からの指示に応じて、送信フレーム内にブランク期間を設けてもよい。具体的には、送信フレーム生成部313は、図3及び図4を参照して説明したように、送受信部303から送信される送信フレーム内の特定のサブフレームにMBSFNサブフレーム或いはAlmost-Blankサブフレームを適用することにより、当該送信フレーム内にブランク期間を設ける。

送信電力決定部314は、送信フレーム生成部313で生成された送信フレームの送信電力をサブフレーム毎に決定する。また、送信電力決定部314は、フォールバックモード制御部312からの指示に応じて、送信フレーム内に送信電力低下期間を設けてもよい。具体的には、送信電力決定部314は、図5を参照して説明したように、送信フレーム内の特定のサブフレームの送信電力を他のサブフレームの送信電力よりも小さく決定する。

送受信部303(データ送信部)は、送信フレーム生成部313によって生成された送信フレームを、送信電力決定部314によって決定された送信電力で送信する。

図11は、本実施の形態に係るユーザ端末10の機能構成図である。図11に示すように、ユーザ端末10は、フェムト基地局30からの干渉測定処理のための機能構成として、測定部111を備える。かかる機能構成は、主に、図8のベースバンド信号処理部104によって実現されるが、図8に図示しないプロセッサ、メモリなどのハードウェアやソフトウェアモジュールを用いて実現されてもよい。

測定部111は、フェムト基地局30からの干渉信号電力を測定する。具体的には、測定部111は、送受信部103によって受信されたマクロ基地局20及びフェムト基地局30からのリファレンス信号(Reference signal)に基づいて、フェムト基地局30からの干渉信号電力を測定する。具体的には、測定部111は、フェムト基地局30からの干渉信号電力として、マクロ基地局20からのリファレンス信号とフェムト基地局30からのリファレンス信号との受信電力比であるRS−SIR(Reference Signal Signal-to-Interference Ratio)や、フェムト基地局30からの受信信号電力であるRSRP(Reference Signal Received Power)や、フェムト基地局30からの受信信号電力であるRSSI(Received Signal Strength Indicator)や、フェムト基地局30からの受信信号品質であるRSRQ(Reference Signal Received Quality)等を測定する。

以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムによれば、マクロ基地局20に接続するユーザ端末10においてフェムト基地局30からの干渉信号電力が所定の条件を満たす場合(例えば、ユーザ端末10がフェムトセルFC内に位置し、ユーザ端末10におけるフェムト基地局30からの干渉信号電力が許容レベルを超えた場合など)、ユーザ端末10におけるフェムト基地局30からの干渉信号を低減できるので、当該ユーザ端末10がマクロ基地局20との間の無線リンクの検出に失敗したことを示すRLFを宣言してしまうのを防止できる。特に、ユーザ端末10がフェムト基地局30に対する接続を許可されておらず、フェムト基地局30にハンドオーバを行うことができない場合にも、ユーザ端末10におけるフェムト基地局30からの干渉信号を低減できるので、当該ユーザ端末10が、RLFを宣言してしまうのをより効果的に防止できる。

上述の実施の形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

1…無線通信システム、10,UE…ユーザ端末、20,eNB…マクロ基地局、30,HeNB…フェムト基地局、40…コアネットワーク、FC1、FC…フェムトセル、MC1、MC…マクロセル、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、111…測定部、201…送受信アンテナ、202…アンプ部、203…送受信部、204…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、211…取得部、212…判断部、301…送受信アンテナ、302…アンプ部、303…送受信部、304…ベースバンド信号処理部、305…呼処理部、306…伝送路インターフェース、311…判断部、312…フォールバックモード制御部、313…送信フレーム生成部、314…送信電力決定部

Claims (12)

  1. マクロセル内にマイクロセルが設けられる無線通信システムにおける干渉低減方法であって、
    前記マクロセルを形成する無線基地局であるマクロ基地局に接続するユーザ端末が、該マクロ基地局に対して、前記マイクロセルを形成する無線基地局であるマイクロ基地局から前記ユーザ端末が受けている干渉信号電力を示す干渉情報を送信する干渉情報送信工程と、
    前記マクロ基地局が、前記干渉情報が示す前記干渉信号電力が所定の条件を満たす場合、前記マイクロ基地局に対して、その旨を通知する通知工程と、
    前記マイクロ基地局が、前記マクロ基地局からの通知に応じて、前記ユーザ端末の該マイクロ基地局に対する接続が許可されているか否かを判断する判断工程と、
    前記判断工程において前記ユーザ端末の該マイクロ基地局に対する接続が許可されていないと判断された場合、前記マイクロ基地局が、前記ユーザ端末における該マイクロ基地局からの干渉信号を低減可能な送信フレームを用いてデータを送信するデータ送信工程と、
    を有することを特徴とする干渉低減方法。
  2. 前記送信フレームは、全く或いはほとんどデータを送信しない期間であるブランク期間を有することを特徴とする請求項1に記載の干渉低減方法。
  3. 前記送信フレームは、MBSFN(Multimedia Broadcast Multicast service Single Frequency Network)サブフレームであることを特徴とする請求項に記載の干渉低減方法。
  4. 前記送信フレームは、他の期間よりも送信電力を低下させた期間である送信電力低減期間を有することを特徴とする請求項1に記載の干渉低減方法。
  5. 前記通知工程において、前記マクロ基地局は、S1インターフェース又はX2インターフェースを用いて、前記マイクロ基地局に対して、前記干渉信号電力が所定の条件を満たす旨を通知することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の干渉低減方法。
  6. マクロセル内にマイクロセルが設けられる無線通信システムにおいて、前記マイクロセルを形成する無線基地局であって、
    前記マクロセルを形成する無線基地局であるマクロ基地局から、該マクロ基地局に接続するユーザ端末が自局から受けている干渉信号電力が所定の条件を満たすが通知された場合、前記ユーザ端末の自局に対する接続が許可されているか否かを判断する判断部と、
    前記判断部において前記ユーザ端末の自局に対する接続が許可されていないと判断された場合、前記ユーザ端末における自局からの干渉信号を低減可能な送信フレームを用いてデータを送信するデータ送信部と、を具備することを特徴とする無線基地局。
  7. 前記送信フレームは、全く或いはほとんどデータを送信しない期間であるブランク期間を有することを特徴とする請求項に記載の無線基地局。
  8. 前記送信フレームは、MBSFN(Multimedia Broadcast Multicast service Single Frequency Network)サブフレームであることを特徴とする請求項に記載の無線基地局。
  9. 前記送信フレームは、他の期間よりも送信電力を低下させた期間である送信電力低減期間を有することを特徴とする請求項に記載の無線基地局。
  10. 前記干渉信号電力が所定の条件を満たす旨は、S1インターフェース又はX2インターフェースを用いて、前記マクロ基地局から通知されることを特徴とする請求項乃至のいずれか一項に記載の無線基地局。
  11. マクロセル内にマイクロセルが設けられる無線通信システムであって
    前記マクロセルを形成する無線基地局であるマクロ基地局は、自局に接続するユーザ端末から、前記マイクロセルを形成する無線基地局であるマイクロ基地局から前記ユーザ端末が受けている干渉信号電力を示す干渉情報を取得する取得部と、前記干渉情報が示す前記干渉信号電力が所定の条件を満たす場合、前記マイクロ基地局に対して、その旨を通知する通知部と、を具備し、
    前記マイクロ基地局は、前記マクロ基地局からの通知に応じて、前記ユーザ端末の該マイクロ基地局に対する接続が許可されているか否かを判断する判断部と、前記判断部において前記ユーザ端末の該マイクロ基地局に対する接続が許可されていないと判断された場合、前記ユーザ端末における該マイクロ基地局からの干渉信号を低減可能な送信フレームを用いてデータを送信するデータ送信部と、
    を具備することを特徴とする無線通信システム
  12. 前記通知部は、S1インターフェース又はX2インターフェースを用いて、前記干渉信号電力が所定の条件を満たす旨を前記マイクロ基地局に対して通知することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム
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