JP5504083B2 - 無線基地局及び通信制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、複数のアンテナを用いて、無線端末との間で無線信号の送信及び受信を行う無線基地局、及び、当該無線基地局における通信制御方法に関する。
3GPP(Third Generation Partnership Project)において、現在、規格策定中のLTE(Long Term Evolution)に対応する無線通信システムでは、無線基地局eNBと無線端末UEとの間の無線通信において、無線基地局eNBが無線リソースの割り当てを行っている(例えば、非特許文献1参照)。また、LTEに対応する無線通信システムでは、無線基地局eNBと無線端末UEとの間の無線通信に、周波数分割複信(FDD:Firequency Division Duplex)と、時分割複信(TDD:Time Division Duplex)との何れかが採用される。
更に、TDDを採用するLTE(TDD−LTE)の無線通信システムでは、無線基地局eNBと、移動する無線端末UEとの間の通信品質を確保すべく、無線基地局eNBが、下りの無線信号の送信時に無線端末UEの方向へ適応的にビームを向ける制御(アダプティブアレイ制御)を行うことが検討されている。
3GPP TS 36.211 V8.7.0 "Physical Channels and Moduration", MAY 2009
アンテナウェイトの算出手法として、無線基地局eNBが、無線端末UEからの上りの無線信号であるサウンディング参照信号(SRS)を受信する場合において、無線基地局eNBが最新に受信したSRSの周波数帯と同一の周波数帯の下りの無線リソース(下りリソースブロック)を、当該最新に受信したSRSの送信元の無線端末UEに割り当て、更に、割り当てた下りリソースブロックに対するアンテナウェイトを算出することが想定される。
しかし、上述した手法では、各無線端末UEは、予め帯域幅が定められた周波数帯の全体をSRSの送信に用いている。このように、SRSの送信周波数帯の幅が固定であると、当該SRSの送信周波数帯において、他の無線基地局eNBからの干渉を受けた場合に、適切な対処ができない。
上記問題点に鑑み、本発明は、無線端末による参照信号の送信時の干渉を低減させた無線基地局及び通信制御方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。本発明の第1の特徴は、複数のアダプティブアレイアンテナ108A、アダプティブアレイアンテナ108B、アダプティブアレイアンテナ108C、アダプティブアレイアンテナ108D)にアンテナウェイトを適用するアダプティブアレイ方式の無線基地局(無線基地局eNB1−1)であって、前記アンテナウェイトの算出で参照すべき参照信号をサービング無線端末(サービング無線端末UE2−1、サービング無線端末UE2−2、サービング無線端末UE2−3、サービング無線端末UE2−4)から受信する受信部(無線通信部106)と、前記サービング無線端末における通信状態によって定められる優先度(設定優先度)に応じて、前記サービング無線端末による参照信号の送信に用いることが可能な参照信号送信周波数帯の幅を設定する制御部(SRS送信周波数帯設定部112)と、前記制御部により設定された参照信号送信周波数帯の情報を前記サービング無線端末へ送信する送信部(無線通信部106)とを備えることを要旨とする。
このような無線基地局は、アンテナウェイトの算出で参照すべき参照信号の送信に用いることが可能な参照信号送信周波数帯の幅を、サービング無線端末における通信状態によって定められる優先度(設定優先度)に応じて設定し、当該参照信号送信周波数帯の情報を無線端末へ送信する。従って、各サービング無線端末における通信状態に応じて、当該サービング無線端末が、参照信号の送信に用いることが可能な周波数の幅が変わる、換言すれば、参照信号の送信に用いることが可能な周波数の選択肢を増やすことができ、参照信号の送信時における他の無線基地局からの干渉を低減できる。
本発明の第2の特徴は、前記制御部は、前記優先度が高いサービング無線端末ほど、前記参照信号送信周波数帯の幅を大きくするようにしたことを要旨とする。
本発明の第3の特徴は、前記制御部は、前記サービング無線端末毎に、前記参照信号送信周波数帯を異ならせて設定することを要旨とする。
本発明の第4の特徴は、前記参照信号は、複数のサービング無線端末から所定切替時間幅毎に周波数帯を所定の規則により切り替えながら同時に送信され、前記制御部は、所定のタイミングにおける参照信号送信周波数帯を、サービング無線端末毎に異ならせて設定することを要旨とする。
本発明の第5の特徴は、前記制御部は、前記参照信号送信周波帯が設定されていない新たなサービング無線端末が生じた場合に、前記新たなサービング無線端末に対して、前記参照信号送信周波数帯のうち、未設定の参照信号送信周波数帯を設定することを要旨とする。
本発明の第6の特徴は、前記制御部は、未設定の参照信号送信周波数帯が存在しない場合に、複数のサービング無線端末に対して、単一の参照信号送信周波数帯を分割して設定することを要旨とする。
本発明の第7の特徴は、前記制御部は、複数のサービング無線端末に対して、単一の参照信号送信周波数帯を分割して設定している場合において、未設定の参照信号送信周波数帯が生じた場合に、前記複数のサービング無線端末の何れかに対して、前記未設定の参照信号送信周波数帯を設定することを要旨とする。
本発明の第8の特徴は、複数のアンテナにアンテナウェイトを適用するアダプティブアレイ方式の無線基地局における通信制御方法であって、前記アンテナウェイトの算出で参照すべき参照信号をサービング無線端末から受信するステップと、前記サービング無線端末における通信状態によって定められる優先度に応じて、前記サービング無線端末による参照信号の送信に用いることが可能な参照信号送信周波数帯の幅を設定するステップと、設定された参照信号送信周波数帯の情報を前記サービング無線端末へ送信するステップとを備えることを要旨とする。
本発明によれば、無線端末による参照信号の送信時の干渉を低減できる。
本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係る、リソースブロックのフォーマットを示す図である。 本発明の実施形態に係る、フレームのフォーマットを示す図である。 本発明の実施形態に係る、無線基地局と無線端末との間の無線通信において利用可能な全周波数帯の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る、無線基地局の構成図である。 本発明の実施形態に係る、無線端末の移動の第1の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る、SRS送信周波数帯の設定と、SRS送信周波数帯と割り当て下りRBとの対応の第1の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る、無線端末の移動の第2の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る、SRS送信周波数帯の設定と、SRS送信周波数帯と割り当て下りRBとの対応の第2の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る、無線基地局の第1の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る、無線基地局の第2の動作を示すフローチャートである。
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、(1)無線通信システムの構成、(2)無線基地局の構成、(3)無線基地局の動作、(4)作用・効果、(5)その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
(1)無線通信システムの構成
図1は、本発明の実施形態に係る無線通信システム10の全体概略構成図である。
図1に示す無線通信システム10は、TDD−LTEの無線通信システムである。無線通信システム10は、無線基地局eNB1−1及び無線基地局eNB1−2と、無線端末UE2−1、無線端末UE2−2、無線端末UE2−3及び無線端末UE2−4と、無線端末UE2−11とを含む。
図1において、無線基地局eNB1−1及び無線基地局eNB1−2は、E−UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)を構成する。無線端末UE2−1乃至無線端末UE2−4は、無線基地局eNB1−1が提供する通信可能エリアであるセル3−1に存在する。無線端末UE2−11は、無線基地局eNB1−2が提供する通信可能エリアであるセル3−2に存在する。
無線端末UE2−1乃至無線端末UE2−4は、無線基地局eNB1−1によるリソースブロックの割り当て対象である。また、無線端末UE2−11は、無線基地局eNB1−2によるリソースブロックの割り当て対象である。この場合、無線基地局eNB1−1を基準とすると、無線端末UE2−1乃至無線端末UE2−4は、サービング無線端末であり、無線端末UE2−11は、非サービング無線端末である。以下、無線基地局eNB1−1によるリソースブロックの割り当て対象の無線端末を、適宜サービング無線端末UE2と称する。
無線基地局eNB1−1と無線端末UE2−1乃至無線端末UE2−4との間の無線通信と、無線基地局eNB1−2と無線端末UE2−11との間の無線通信とには、時分割複信が採用されるとともに、下りの無線通信にはOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)、上りの無線通信にはSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)が採用される。ここで、下りとは、無線基地局eNB1−1から無線端末UE2−1乃至無線端末UE2−4へ向かう方向を意味する。上りとは、無線端末UE2−1乃至無線端末UE2−4から無線基地局eNB1−1へ向かう方向を意味する。
無線基地局eNB1−1は、セル3−1内のサービング無線端末UE2に対して、無線リソースとしてのリソースブロック(RB:Resource Block)を割り当てる。
リソースブロックは、下りの無線通信に用いられる下りリソースブロック(下りRB)と、上りの無線通信に用いられる上りリソースブロック(上りRB)とがある。複数の下りリソースブロックは、周波数方向及び時間方向に配列される。同様に、複数の上りリソースブロックは、周波数方向及び時間方向に配列される。
図2は、リソースブロックのフォーマットを示す図である。図2に示すように、リソースブロックは、時間方向では、1[ms]の時間長を有する1つのサブフレームによって構成される。サブフレームは、時間帯S1乃至時間帯S14からなる。これら時間帯S1乃至時間帯S14のうち、時間帯S1乃至時間帯S7は、前半のタイムスロット(タイムスロット1)を構成し、時間帯S8乃至時間帯S14は、後半のタイムスロット(タイムスロット2)を構成する。
図2に示すように、リソースブロックは、周波数方向では、180[kHz]の周波数幅を有する。また、リソースブロックは、15[kHz]の周波数幅を有する12個のシンボルキャリアF1乃至F12からなる。
また、時間方向においては、複数のサブフレームによって1つのフレームが構成される。図3は、フレームのフォーマットを示す図である。図3に示すフレームは、10個のサブフレームによって構成される。フレームには、10個のサブフレームが、下りリソースブロックのサブフレーム、下りリソースブロック及び上りリソースブロック双方のサブフレーム(スペシャルサブフレーム:SSF)、上りリソースブロックのサブフレーム、上りリソースブロックのサブフレーム、下りリソースブロックのサブフレーム、下りリソースブロックのサブフレーム、スペシャルサブフレーム、上りリソースブロックのサブフレーム、上りリソースブロックのサブフレーム、下りリソースブロックのサブフレームの順で含まれている。
また、周波数方向においては、無線基地局eNB−1とサービング無線端末UE2との間の無線通信において利用可能な全周波数帯は、複数のリソースブロック分の帯域を有している。また、全周波数帯は、リソースブロックの4の倍数の個数の周波数帯に分割される。図4は、無線基地局eNB1−1とサービング無線端末UE2との間の無線通信において利用可能な全周波数帯の構成を示す図である。図4に示すように、無線基地局eNB1−1とサービング無線端末UE2との間の無線通信において利用可能な全周波数帯は、96個のリソースブロック分の帯域を有する。また、全周波数帯は、24個のリソースブロック分の帯域を有する周波数帯1乃至周波数帯4に分割されている。
下りリソースブロックは、時間方向に、下りの制御情報伝送用の制御情報チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control CHannel)と、下り方向のユーザデータ伝送用の共有データチャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared CHannel)とにより構成される。
一方、上りリソースブロックは、上りの無線通信に使用可能な全周波数帯の両端では、上りの制御情報伝送用の制御情報チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control CHannel)が構成され、中央部では、上りのユーザデータ伝送用の共有データチャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared CHannel)が構成される。
(2)無線基地局の構成
図5は、無線基地局eNB1−1の構成図である。図5に示すように、無線基地局eNB1−1は、複数のアンテナにアンテナウェイトを適用するアダプティブアレイ方式の無線基地局であり、制御部102、記憶部103、I/F部104、無線通信部106、変調・復調部107、アダプティブアレイアンテナ108A、アダプティブアレイアンテナ108B、アダプティブアレイアンテナ108C、アダプティブアレイアンテナ108Dを含む。
制御部102は、例えばCPUによって構成され、無線基地局eNB1−1が具備する各種機能を制御する。制御部102は、サウンディング参照信号(SRS)送信周波数帯設定部112及びリソースブロック(RB)割当部114を含む。記憶部103は、例えばメモリによって構成され、無線基地局eNB1−1における制御などに用いられる各種情報を記憶する。
I/F部104は、X1インタフェースを介して、他の無線基地局eNBとの間で通信可能である。また、I/F部104は、S1インターフェースを介して、図示しないEPC(Evolved Packet Core)、具体的には、MME(Mobility Management Entity)/S−GW(Serving Gateway)と通信可能である。
無線通信部106は、アダプティブアレイアンテナ108A乃至アダプティブアレイアンテナ108Dを介して、サービング無線端末UE2−1から送信される上り無線信号を受信する。更に、無線通信部106は、受信した上り無線信号をベースバンド信号に変換(ダウンコンバート)し、変調・復調部107へ出力する。
変調・復調部107は、入力されたベースバンド信号の復調及び復号処理を行う。これにより、無線端末UE2−1が送信した上り無線信号に含まれるデータが得られる。データは制御部102へ出力される。
また、変調・復調部107は、制御部102からのデータの符号化及び変調を行い、ベースバンド信号を得る。無線通信部106は、ベースバンド信号を下り無線信号に変換(アップコンバート)する。更に、変調・復調部107は、アダプティブアレイアンテナ108A乃至アダプティブアレイアンテナ108Dを介して、下り無線信号を送信する。
制御部102内のSRS送信周波数帯設定部112は、各サービング無線端末UE2に対して、所定のスペシャルサブフレームのタイミングで当該サービング無線端末UE2がサウンディング参照信号(SRS)を送信する際に使用することが可能な周波数帯(SRS送信周波数帯)を、サービング無線端末UE2毎に異ならせて設定する。ここで、SRSは、無線基地局eNB1−1におけるアンテナウェイトの算出で参照すべき信号であり、無線周波数帯の上り無線信号である。
サービング無線端末UE2は、周波数ホッピング方式を用いており、スペシャルサブフレームのタイミングの都度、SRS送信周波数帯を切り替えながらSRSを送信する。本実施形態では、切り替え順序は、各サービング無線端末UE2で共通である。本実施形態では、図4に示す周波数帯1、周波数帯3、周波数帯2、周波数帯4の順序で切り替えられ、その後、再び、周波数帯1に戻るという周期的な切り替え順序となる。但し、同一のタイミングにおける各サービング無線端末UE2のSRS送信周波数帯は異なる。従って、所定のスペシャルサブフレームのタイミングにおけるSRS送信周波数帯を、サービング無線端末UE2毎に異ならせて設定することにより、所定のスペシャルサブフレームの後の各スペシャルサブフレームにおけるSRS送信周波数帯は、サービング無線端末UE2毎に異なることになる。
具体的には、SRS送信周波数帯設定部112は、以下の第1の処理及び第2の処理を行う。
(第1の処理)
図6に示すように、当初、セル3−1内に存在するサービング無線端末が、サービング無線端末UE2−1乃至サービング無線端末UE2−3であり、その後、新たに無線端末UE2−4がセル3−1内に進入して新たなサービング無線端末となる場合を考える。なお、セル3−1内において無線端末UE2−5の電源がオフからオンになってサービング無線端末となり、その後、セル3−1内において無線端末UE2−4の電源がオンからオフになって非サービング無線端末となる場合も同様である。
セル3−1内にサービング無線端末UE2−1乃至サービング無線端末UE2−3のみが存在する場合には、図7のスペシャルサブフレーム201のタイミングで、周波数帯1がサービング無線端末UE2−1のSRSの送信周波数帯として設定され、周波数帯2がサービング無線端末UE2−2のSRSの送信周波数帯として設定され、周波数帯3がサービング無線端末UE2−3のSRSの送信周波数帯として設定されている。一方、周波数帯4は、何れのサービング無線端末にも設定されていない未設定のSRS送信周波数帯である。
その後、図7のスペシャルサブフレーム201のタイミングからスペシャルサブフレーム202のタイミングまでの間に、新たに無線端末UE2−4がセル3−1内に進入して新規サービング無線端末となる場合を考える。
上述のように、サービング無線端末UE2におけるSRS送信周波数帯の切り替え順序は、周波数帯1、周波数帯3、周波数帯2、周波数帯4の順序である。従って、図7のスペシャルサブフレーム202のタイミングでは、サービング無線端末UE2−1は、周波数帯3を用いてSRSを送信し、サービング無線端末UE2−2は、周波数帯4を用いてSRSを送信し、サービング無線端末UE2−3は、周波数帯2を用いてSRSを送信する。つまり、スペシャルサブフレーム202のタイミングでは、周波数帯1が未設定SRS送信周波数帯となる。
この場合、SRS送信周波数帯設定部112は、図7のスペシャルサブフレーム202のタイミングにおける新規サービング無線端末UE2−4のSRSの送信周波数帯として、未設定SRS送信周波数帯である周波数帯1を設定する。更に、SRS送信周波数帯設定部112は、変調・復調部107、無線通信部106、アダプティブアレイアンテナ108A乃至アダプティブアレイアンテナ108Dを介して、新規サービング無線端末UE2−4に対して、SRS送信周波数帯の情報としての周波数帯4の情報を送信する。新規サービング無線端末UE2−4は、SRS送信周波数帯の情報としての周波数帯1の情報を受信すると、図7のスペシャルサブフレーム202のタイミングにおいて、周波数帯1を用いてSRSを送信する。
(第2の処理)
図8に示すように、当初、セル3−1内に存在するサービング無線端末が、サービング無線端末UE2−1乃至サービング無線端末UE2−4であり、その後、新たに無線端末UE2−5がセル3−1内に進入して新たなサービング無線端末となり、更に、その後に、サービング無線端末UE2−4がセル3−1から進出して非サービング無線端末となる場合、あるいは、セル3−1内において無線端末UE2−4の電源がオンからオフになって非サービング無線端末となる場合を考える。
セル3−1内にサービング無線端末UE2−1乃至サービング無線端末UE2−4のみが存在する場合には、図9のスペシャルサブフレーム301のタイミングで、周波数帯1がサービング無線端末UE2−1のSRSの送信周波数帯として設定され、周波数帯2がサービング無線端末UE2−2のSRSの送信周波数帯として設定され、周波数帯3がサービング無線端末UE2−3のSRSの送信周波数帯として設定され、周波数帯4がサービング無線端末UE2−4のSRSの送信周波数帯として設定されている。
その後、図9のスペシャルサブフレーム301のタイミングからスペシャルサブフレーム302のタイミングまでの間に、新たに無線端末UE2−5がセル3−1内に進入して新規サービング無線端末となる場合を考える。
この場合、図9のスペシャルサブフレーム302のタイミングでは、サービング無線端末UE2−1は、周波数帯3を用いてSRSを送信し、サービング無線端末UE2−2は、周波数帯4を用いてSRSを送信し、サービング無線端末UE2−3は、周波数帯2を用いてSRSを送信し、サービング無線端末UE2−4は、周波数帯1を用いてSRSを送信する。つまり、スペシャルサブフレーム302のタイミングでは、未設定SRS送信周波数帯は、存在しない。
この場合、SRS送信周波数帯設定部112は、サービング無線端末UE2−1乃至サービング無線端末UE2−5について、当該サービング無線端末UE2の通信状態に応じて定まるSRS送信周波数帯の設定の優先度(設定優先度)を特定する。
設定優先度は、様々な情報に基づいて予め定められる。第1の例としては、サービング無線端末UE2が受ける通信サービスの種別が考えられる。この場合、通信サービスがリアルタイム性の要求されるVoIPサービスである場合には、設定優先度が低くなる。第2の例としては、サービング無線端末UE2における通信サービスの料金プランが考えられる。この場合、通信品質が良好であることが要求される料金プランほど、設定優先度が高くなる。また、第3の例としては、サービング無線端末UE2が保有する送信データの量が考えられる。この場合、サービング無線端末UE2が保有する送信データの量が多いほど、設定優先度が高くなる。SRS送信周波数帯設定部112は、これら設定優先度を定めるために必要な情報を、サービング無線端末UE2やEPCから取得することができる。なお、以下においては、設定優先度は、高低の2段階であるものとする。
次に、SRS送信周波数帯設定部112は、各サービング無線端末UE2に対して、設定優先度が高いほど、SRS送信周波数帯の幅が大きくなるように、当該SRS送信周波数帯の幅を設定する。
サービング無線端末UE2−1、サービング無線端末UE2−3、サービング無線端末UE2−4の設定優先度が高く、サービング無線端末UE2−2及びサービング無線端末UE2−5の設定優先度が低い場合を考える。この場合、SRS送信周波数帯設定部112は、図9のスペシャルサブフレーム302のタイミングにおけるサービング無線端末UE2−2の単一のSRS送信周波数帯である周波数帯4を2つに分割する。更に、SRS送信周波数帯設定部112は、2つの周波数帯の一方である分割SRS送信周波数帯を、サービング無線端末UE2−2に対して設定し、2つの周波数帯の他方である分割SRS送信周波数帯を、サービング無線端末UE2−5に対して設定する。
更に、SRS送信周波数帯設定部112は、変調・復調部107、無線通信部106、アダプティブアレイアンテナ108A乃至アダプティブアレイアンテナ108Dを介して、サービング無線端末UE2−2に対して、SRS送信周波数帯の情報としての分割SRS送信周波数帯の情報を送信する。また、SRS送信周波数帯設定部112は、サービング無線端末UE2−5に対して、SRS送信周波数帯の情報としての分割SRS送信周波数帯の情報を送信する。
サービング無線端末UE2−2は、分割SRS送信周波数帯の情報を受信すると、図9のスペシャルサブフレーム302のタイミングにおいて、分割SRS送信周波数帯内の何れかの周波数を用いてSRSを送信する。また、サービング無線端末UE2−5は、分割SRS送信周波数帯の情報を受信すると、図9のスペシャルサブフレーム302のタイミングにおいて、分割SRS送信周波数帯内の何れかの周波数を用いてSRSを送信する。
また、サービング無線端末UE2−1、サービング無線端末UE2−2、サービング無線端末UE2−4は、図9のスペシャルサブフレーム302のタイミングにおいて、それまでと同様、単一のSRS送信周波数帯内の何れかの周波数を用いてSRSを送信する。
更に、その後、図9のスペシャルサブフレーム302のタイミングからスペシャルサブフレーム303のタイミングまでの間に、サービング無線端末UE2−4がセル3−1から進出して非サービング無線端末となる場合を考える。
この場合、SRS送信周波数帯設定部112は、スペシャルサブフレーム303のタイミングにおいて、非サービング無線端末となった無線端末UE2−4から周波数帯3を用いてSRSが送信されないことを検知して、当該周波数帯3が未設定SRS送信周波数帯となったことを認識する。
更に、SRS送信周波数帯設定部112は、分割SRS送信周波数帯が設定されているサービング無線端末UE2−2に対して、図9のスペシャルサブフレーム304のタイミングにおけるSRSの送信周波数帯として、当該スペシャルサブフレーム304のタイミングにおける周波数帯3の全体を設定する。また、SRS送信周波数帯設定部112は、分割SRS送信周波数帯が設定されているサービング無線端末UE2−5に対して、図9のスペシャルサブフレーム304のタイミングにおけるSRSの送信周波数帯として、当該スペシャルサブフレーム304のタイミングにおける未設定SRS送信周波数帯である周波数帯2の全体を設定する。
更に、SRS送信周波数帯設定部112は、変調・復調部107、無線通信部106、アダプティブアンテナ108A乃至アダプティブアレイアンテナ108Dを介して、サービング無線端末UE2−2に対して、SRS送信周波数帯の情報としての周波数帯3の情報を送信する。また、SRS送信周波数帯設定部112は、サービング無線端末UE2−5に対して、SRS送信周波数帯の情報としての周波数帯2の情報を送信する。
サービング無線端末UE2−2は、SRS送信周波数帯の情報としての周波数帯3の情報を受信すると、図9のスペシャルサブフレーム304のタイミングにおいて、周波数帯3内の何れかの周波数を用いてSRSを送信する。また、サービング無線端末UE2−5は、SRS送信周波数帯の情報としての周波数帯2の情報を受信すると、図9のスペシャルサブフレーム304のタイミングにおいて、周波数帯2内の何れかの周波数を用いてSRSを送信する。
上述した第1の処理及び第2の処理において、SRS送信周波数帯設定部112が各サービング無線端末UE2に対して、SRS送信周波数帯を設定すると、RB割当部114は、各サービング無線端末UE2に対して、下りリソースブロックを割り当てる。具体的には、RB割当部114は、割り当て対象となるサービング無線端末UE2(対象サービング無線端末UE2)毎に、以下の処理を行う。
すなわち、RB割当部114は、PF(Propotional Fair)方式を採用し、対象サービング無線端末UE2に対して割り当て可能な下りリソースブロックの周波数帯(割当候補周波数帯)を決定する。
次に、RB割当部114は、対象サービング無線端末UE2に対して下りリソースを割り当てるタイミングを決定する。具体的には、RB割当部114は、対象サービング無線端末UE2から受信された最新のSRSのタイミングから当該SRSのタイミングが含まれるフレームの最後部までの間の下りリソースブロックのサブフレームの少なくとも何れか1つのタイミングを決定する(図7及び図9参照)。
次に、RB割当部114は、SRS送信周波数帯情報に基づいて、受信された最新のSRSの送信に用いられた周波数帯を認識する。次に、RB割当部114は、受信された最新のSRSの送信に用いられた周波数帯と、割当候補周波数帯とが重複するか否かを判定する。受信された最新のSRSの送信に用いられた周波数帯と、割当候補周波数帯とが重複する場合、RB割当部114は、決定したサブフレームのタイミングに対応し、且つ、受信された最新のSRSの送信に用いられた周波数帯と割当候補周波数帯との重複部分の周波数帯を有する下りリソースブロックを、最新のSRSの送信元の対象サービング無線端末UE2に割り当てるべく、RB割当値(下りRB割当値)を生成する。下りRB割当値は、媒体アクセス制御(MAC)層の処理によって得られる。また、下りRB割当値は、対象サービング無線端末UE2に対して割り当てられる下りリソースブロックの時間帯と周波数帯とを一意に識別する情報であるリソースブロック番号が含まれる。
RB割当部114は、下りRB割当値を変調・復調部107へ出力する。また、RB割当部114は、対象サービング無線端末UE2に対して割り当てられる下りリソースブロックのリソースブロック番号を、変調・復調部107、無線通信部106及びアダプティブアレイアンテナ108A乃至アダプティブアレイアンテナ108Dを介して、対象サービング無線端末UE2へ送信する。
その後、制御部102は、各アダプティブアレイアンテナ108A乃至アダプティブアレイアンテナ108Dについて、サービング無線端末UE2−1からのSRSの受信時において信号対干渉雑音比(SINR)が最大となるアンテナウェイト(受信ウェイト)を算出する。
次に、制御部102は、RB割当部114により生成された下りRB割当値に基づいて、サービング無線端末UE2−1に割り当てられるべき下りリソースブロックの時間帯及び周波数帯を特定する。特定された下りリソースブロック内のPDSCHは、送信ウェイトの設定対象のPDSCHである。
次に、制御部102は、各アダプティブアレイアンテナ108A乃至アダプティブアレイアンテナ108Dに対応する受信ウェイトを、送信ウェイトの設定対象の下りリソースブロックの周波数帯に対応する、各アダプティブアレイアンテナ108A乃至アダプティブアレイアンテナ108Dの送信ウェイトとする。
(3)無線基地局の動作
図10及び図11は、無線基地局eNB1−1の動作を示すフローチャートである。
ステップS101において、無線基地局eNB1−1内のSRS送信周波数帯設定部112は、サービング無線端末UE2の数が増加したか否かを判定する。ここで、サービング無線端末UE2の数が減少する場合とは、無線端末UE2がセル3−1内に進入して新規のサービング無線端末UE2になる場合やセル3−1内において無線端末UE2の電源がオフからオンになり、新規のサービング無線端末UE2になる場合を意味する。
サービング無線端末UE2の数が増加した場合、ステップS102において、SRS送信周波数帯設定部112は、未設定のSRS送信周波数帯があるか否かを判定する。
未設定のSRS送信周波数帯がある場合、ステップS103において、SRS送信周波数帯設定部112は、新規のサービング無線端末UE2に対して未設定のSRS送信周波数帯を設定する。
ステップS104において、SRS送信周波数帯設定部112は、新規のサービング無線端末UE2に対して、設定したSRS送信周波数帯の情報を送信する。
一方、ステップS102において、未設定のSRS送信周波数帯が存在しないと判定された場合、ステップS105において、SRS送信周波数帯設定部112は、設定優先度の高いサービング無線端末UE2に対して、単一のSRS送信周波数帯の全体を設定し、設定優先度が低いサービング無線端末UE2に対して、分割SRS送信周波数帯を設定する。
ステップS106において、SRS送信周波数帯設定部112は、ステップS105においてSRS送信周波数帯の設定が変更されたサービング無線端末UE2に対して、設定したSRS送信周波数帯の情報を送信する。
また、ステップS101においてサービング無線端末UE2の数が増加していないと判定された場合、ステップS107において、SRS送信周波数帯設定部112は、サービング無線端末UE2の数が減少したか否かを判定する。ここで、サービング無線端末UE2の数が増加する場合とは、無線端末UE2がセル3−1から進出して非サービング無線端末UE2になる場合やセル3−1内において無線端末UE2の電源がオンからオフになり、非サービング無線端末UE2になる場合を意味する。ステップS107において否定判断の場合、ステップS101以降の動作が繰り返される。
一方、サービング無線端末UE2の数が減少した場合、図11に示す動作に移行する。ステップS201において、SRS送信周波数帯設定部112は、分割SRS送信周波数帯が設定されているサービング無線端末UE2があるか否かを判定する。ステップS201において否定判断の場合、一連の動作が終了する。
一方、分割SRS送信周波数帯が設定されているサービング無線端末UE2がある場合、ステップS202において、SRS送信周波数帯設定部112は、分割SRS送信周波数帯が設定されているサービング無線端末UE2に対して、単一のSRS送信周波数帯の全体を設定する。なお、分割SRS送信周波数帯の全てに対して、単一のSRS送信周波数帯の全体を設定できない場合には、SRS送信周波数帯設定部112は、分割SRS送信周波数帯が設定されているサービング無線端末UE2から選択したサービング無線端末UE2に対して、単一のSRS送信周波数帯の全体を設定する。
ステップS203において、SRS送信周波数帯設定部112は、ステップS203においてSRS送信周波数帯の設定が変更されたサービング無線端末UE2に対して、設定したSRS送信周波数帯の情報を送信する。
(4)作用・効果
以上説明したように、本実施形態によれば、無線基地局eNB1−1は、各サービング無線端末UE2に対して、所定のスペシャルサブフレームのタイミングで当該サービング無線端末UE2がSRSを送信する際に使用する周波数帯(SRS送信周波数帯)を、サービング無線端末UE2毎に異ならせて設定する。
その際、無線基地局eNB1−1は、サービング無線端末UE2における通信状態に応じて定まるSRS送信周波数帯の設定の優先度(設定優先度)が高いほど、当該サービング無線端末UE2におけるSRSの送信に用いることが可能な周波数帯(SRS送信周波数帯)の幅が大きくなるように、当該SRS送信周波数帯を設定し、設定したSRS送信周波数帯の情報を無線端末へ送信する。従って、サービング無線端末UE2に対応する設定優先度が高いほど、当該サービング無線端末UE2がSRSの送信に用いることが可能な周波数の選択肢が増え、SRSの送信時における他の無線基地局eNB1−2からの干渉を避けるやすくなる、換言すれば、当該干渉を低減しやすくなる。
また、サービング無線端末UE2は、周波数ホッピング方式を用いており、スペシャルサブフレームのタイミングの都度、SRS送信周波数帯を切り替えながら送信する。また、各サービング無線端末UE2は、共通の切り替え順序が適用される。従って、所定のスペシャルサブフレームのタイミングにおけるSRS送信周波数帯を、サービング無線端末UE2毎に異ならせて設定することにより、各スペシャルサブフレームにおけるSRS送信周波数帯は、サービング無線端末UE2毎に異なることになる。
従って、各サービング無線端末UE2は、各スペシャルサブフレームのタイミングにおいて、異なる周波数帯を用いてSRSを送信できる。このため、無線基地局eNB1−1が、最新に受信したSRSの送信に用いられた周波数帯と同一の周波数帯の下りリソースブロックを、当該最新に受信したSRSの送信元のサービング無線端末UE2に割り当てる場合に、特定の周波数帯に、SRSの送信に用いられる周波数帯が集中し、下りリソースブロックが割り当てられないサービング無線端末UE2が生じる可能性を抑制できる。
(4)その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
上述した実施形態では、未設定のSRS送信周波数帯がない場合に、無線基地局eNB1−1は、設定優先度が低いサービング無線端末UE2に対して、分割SRS送信周波数帯を設定した。しかし、未設定のSRS送信周波数帯の有無にかかわらず、無線基地局eNB1−1は、設定優先度が低いサービング無線端末UE2に対して、分割SRS送信周波数帯を設定してもよい。
上述した実施形態では、設定優先度は高低の2段階であるとした。しかし、設定優先度は、3段階以上であってもよい。また、上述した実施形態では、単一のSRS送信周波数帯が2つに分割されたが、3つ以上に分割されてもよい。
上述した実施形態では、スペシャルサブフレームのタイミングをサービング無線端末UE2−1におけるSRSの送信タイミングとした。しかし、SRSの送信タイミングは、これに限定されず、予め無線基地局eNB1−1とサービング無線端末UE2との間で合意されているタイミングであればよい。但し、SRSの送信タイミングは、少なくとも1フレームの時間内に一度存在することが好ましい。
また、上述した実施形態では、無線基地局eNB1−1は、受信ウェイトを送信ウェイトとして用いたが、受信ウェイトとは無関係に送信ウェイトを算出するようにしてもよい。
上述した実施形態では、TDD−LTEの無線通信システムについて説明したが、無線端末に割り当てられる上り無線信号の周波数帯と、下り無線信号の周波数帯とが異なる、上下非対称通信が採用される無線通信システムであれば、同様に本発明を適用できる。
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
eNB1−1、eNB1−2…無線基地局、UE2−1、UE2−2、UE2−3、UE2−4、UE2−5、UE2−11…無線端末、3−1、3−2…セル、10…無線通信システム、102…制御部、103…記憶部、104…I/F部、106…無線通信部、107…変調・復調部、108A、108B、108C、108D…アダプティブアレイアンテナ、112…SRS送信周波数帯設定部、114…RB割当部

Claims (8)

  1. 複数のアンテナにアンテナウェイトを適用するアダプティブアレイ方式の無線基地局であって、
    前記アンテナウェイトの算出で参照すべき参照信号をサービング無線端末から受信する受信部と、
    前記サービング無線端末における通信状態によって定められる優先度に応じて、前記サービング無線端末による参照信号の送信に用いることが可能な参照信号送信周波数帯の幅を設定する制御部と、
    前記制御部により設定された参照信号送信周波数帯の情報を前記サービング無線端末へ送信する送信部とを備える無線基地局。
  2. 前記制御部は、前記優先度が高いサービング無線端末ほど、前記参照信号送信周波数帯の幅を大きくするようにした請求項1に記載の無線基地局。
  3. 前記制御部は、前記サービング無線端末毎に、前記参照信号送信周波数帯を異ならせて設定する請求項1又は2に記載の無線基地局。
  4. 前記参照信号は、複数のサービング無線端末から所定切替時間幅毎に周波数帯を所定の規則により切り替えながら同時に送信され、
    前記制御部は、所定のタイミングにおける参照信号送信周波数帯を、サービング無線端末毎に異ならせて設定する請求項1又は2に記載の無線基地局。
  5. 前記制御部は、前記参照信号送信周波帯が設定されていない新たなサービング無線端末が生じた場合に、前記新たなサービング無線端末に対して、前記参照信号送信周波数帯のうち、未設定の参照信号送信周波数帯を設定する請求項1又は2に記載の無線基地局。
  6. 前記制御部は、未設定の参照信号送信周波数帯が存在しない場合に、複数のサービング無線端末に対して、単一の参照信号送信周波数帯を分割して設定する請求項1又は2に記載の無線基地局。
  7. 前記制御部は、複数のサービング無線端末に対して、単一の参照信号送信周波数帯を分割して設定している場合において、未設定の参照信号送信周波数帯が生じた場合に、前記複数のサービング無線端末の何れかに対して、前記未設定の参照信号送信周波数帯を設定する請求項6に記載の無線基地局。
  8. 複数のアンテナにアンテナウェイトを適用するアダプティブアレイ方式の無線基地局における通信制御方法であって、
    前記アンテナウェイトの算出で参照すべき参照信号をサービング無線端末から受信するステップと、
    前記サービング無線端末における通信状態によって定められる優先度に応じて、前記サービング無線端末による参照信号の送信に用いることが可能な参照信号送信周波数帯の幅を設定するステップと、
    設定された参照信号送信周波数帯の情報を前記サービング無線端末へ送信するステップとを備える通信制御方法。
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