JP5651180B2

JP5651180B2 - 無線基地局及び通信制御方法

Info

Publication number: JP5651180B2
Application number: JP2012530747A
Authority: JP
Inventors: 義三佐藤; 政明中田; 信昭 ▲高▼松; 雅浩八木; 博己藤田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2031-08-26
Also published as: WO2012026601A1; US9155072B2; JPWO2012026601A1; US20130201948A1

Description

本発明は、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、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。

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）を受信した場合、当該ＳＲＳの周波数帯と同一の周波数帯の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、ＴＤＤ−ＬＴＥの無線通信システムでは、無線端末ＵＥがＳＲＳを送信する際に一度に使用可能な周波数帯は、無線基地局ｅＮＢと無線端末ＵＥとの間の無線通信において用いることが可能、換言すれば、無線端末ＵＥに対して割り当て可能な下りリソースブロックの全周波数帯よりも狭く、且つ、固定されている。このため、一部の下りリソースブロックについては、割り当て可能であるにもかかわらず、当該下りリソースブロックと同一の周波数帯のＳＲＳが存在しないために、アンテナウェイトが設定されない場合がある。

3GPP TS 36.211 V8.7.0 "Physical Channels and Moduration", MAY 2009

本発明の第１の特徴は、複数のアンテナ（アンテナ１０８Ａ、アンテナ１０８Ｂ、アンテナ１０８Ｃ、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される参照信号（ＳＲＳ）のサービング無線端末（無線端末ＵＥ２−１）による送信に用いられることが可能な参照信号送信周波数帯を設定する制御部（制御部１０２）を備え、前記制御部は、所定期間内において、前記無線基地局と前記サービング無線端末との間の無線通信において利用可能な無線リソースの全周波数帯が前記参照信号送信周波数帯となるように、前記参照信号送信周波数帯を切り替え、前記サービング無線端末に割り当てた下り無線リソースの周波数帯が、前記サービング無線端末によって直前に送信された参照信号の参照信号送信周波数帯に含まれない場合、前記割り当てた下り無線リソースの周波数帯を含む参照信号のうち、最新に受信された参照信号を参照して前記アンテナウェイトを算出することを要旨とする。

このような無線基地局は、無線リソースの全周波数帯が所定期間内に、サービング無線端末による参照信号の送信に用いられることが可能な参照信号送信周波数帯となるように、参照信号送信周波数帯を切り替える。従って、参照信号送信周波数帯が、無線リソースの全周波数帯よりも狭い場合であっても、所定期間内において、無線リソースの全周波数帯が参照信号の送信に用いられるようにすることができる。このため、割り当て可能な無線リソースの全周波数帯に対するアンテナウェイトを算出できるようになる。

本発明の第２の特徴は、前記制御部は、前記参照信号送信周波数帯を、通信フレームに含まれる特別サブフレームに設定することを要旨とする。

本発明の第３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される参照信号のサービング無線端末による送信に用いられることが可能な参照信号送信周波数帯を設定する制御ステップを備え、前記制御ステップは、所定期間内に、前記無線基地局と前記サービング無線端末との間の無線通信において利用可能な無線リソースの周波数帯の全体が前記参照信号送信周波数帯となるように、前記参照信号送信周波数帯を切り替え、前記サービング無線端末に割り当てた下り無線リソースの周波数帯が、前記サービング無線端末によって直前に送信された参照信号の参照信号送信周波数帯に含まれない場合、前記割り当てた下り無線リソースの周波数帯を含む参照信号のうち、最新に受信された参照信号を参照して前記アンテナウェイトを算出する算出ステップをさらに備えることを要旨とする。

図１は、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。図２は、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。図３は、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。図４は、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無線リソースの周波数帯の構成を示す図である。図５は、本発明の実施形態に係る、無線基地局の構成図である。図６は、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。図７は、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と、無線端末ＵＥ２−１とを含む。

図１において、無線基地局ｅＮＢ１−１は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network）を構成する。無線端末ＵＥ２−１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ＵＥ２−１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。この場合、無線基地局ｅＮＢ１−１を基準とすると、無線端末ＵＥ２−１は、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ＵＥ２−１と称する。

無線基地局ｅＮＢ１−１と無線端末ＵＥ２−１との間の無線通信には、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へ向かう方向を意味する。上りとは、無線端末ＵＥ２−１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ＵＥ２−１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。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つのサブフレーム内に構成される。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。そして、タイムスロット１とタイムスロット２とがリソースブロックに対応する。

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個のサブキャリア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。なお、スペシャルサブフレームは、サブフレーム内において、ガードタイムを挟んで前半のタイムスロットが下りの無線通信に利用され、後半のタイムスロットが上りの無線通信に利用される。

また、周波数方向においては、無線基地局ｅＮＢ１−１とサービング無線端末ＵＥ２−１との間の無線通信において利用可能な無線リソースの全周波数帯、換言すれば、サービング無線端末ＵＥ２−１に対して割り当て可能な周波数帯（割り当て周波数帯）は、複数のリソースブロックの個数分の帯域を有する。

図４は、無線基地局ｅＮＢ１−１とサービング無線端末ＵＥ２−１との間の無線通信において利用可能な無線リソースの全周波数帯（割り当て可能周波数帯）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ＵＥ２−１との間の無線通信において利用可能な無線リソースの全周波数帯は、１００個のリソースブロック（ＲＢ１乃至ＲＢ１００）の帯域を有している。

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、アンテナ１０８Ａ、アンテナ１０８Ｂ、アンテナ１０８Ｃ、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、リソースブロック（ＲＢ）割当部１１４、及び、アンテナウェイト算出部１１６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、Ｘ２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、アンテナ１０８Ａ乃至アンテナ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、無線通信部１０６は、アンテナ１０８Ａ乃至アアンテナ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、サービング無線端末ＵＥ２−１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ＵＥ２−１がサウンディング参照信号（ＳＲＳ）を送信する際に使用する周波数帯（ＳＲＳ送信周波数帯）を設定する。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。

ここで、図４に示すＲＢ１乃至ＲＢ１００の１００個の下りリソースブロックのうち、一度のＳＲＳの送信に用いることが可能なリソースブロックは９６個である。このため、ＳＲＳ送信周波数帯設定部１１２は、サービング無線端末ＵＥ２−１がＲＢ１乃至ＲＢ１００の１００個の下りリソースブロックの全周波数帯でＳＲＳの送信を行えるように、以下のようにしてＳＲＳ送信周波数帯を設定する。

具体的には、ＳＲＳ送信周波数帯設定部１１２は、図３に示す１フレーム内の２つのスペシャルサブフレームのタイミングのうち、前方のスペシャルサブフレーム（第１ＳＳＦ）３０１のタイミングにおける、ＳＲＳを送信する際に一度に使用可能な周波数帯として、図４に示すＲＢ１乃至ＲＢ９６からなる周波数帯（第１ＳＲＳ送信周波数帯）を設定する。この場合、ＲＢ９７乃至ＲＢ１００からなる周波数帯は、ＳＲＳを送信不能な周波数帯（第１ＳＲＳ送信不能周波数帯）となる。

また、ＳＲＳ送信周波数帯設定部１１２は、図３に示す１フレーム内の２つのスペシャルサブフレームのタイミングのうち、後方のスペシャルサブフレーム（第２ＳＳＦ）３０２のタイミングにおける、ＳＲＳを送信する際に一度に使用可能な周波数帯として、図４に示すＲＢ５乃至ＲＢ１００からなる周波数帯（第２ＳＲＳ送信周波数帯）を設定する。この場合、ＲＢ１乃至ＲＢ４からなる周波数帯は、ＳＲＳを送信不能な周波数帯（第２ＳＲＳ周波数帯）となる。

フレーム毎に、上述した第１ＳＲＳ周波数帯と第２ＳＲＳ周波数帯との設定が繰り返される。これにより、サービング無線端末ＵＥ２−１には、第１ＳＲＳ送信周波数帯と第２ＳＲＳ送信周波数帯とが交互に設定されることになる。このため、１つのフレームの時間内において、サービング無線端末ＵＥ２−１は、割り当て可能周波数帯の全体でＳＲＳを送信可能となる。

ＳＲＳ送信周波数帯設定部１１２は、設定した第１ＳＲＳ送信周波数帯の情報と第２ＳＲＳ送信周波数帯の情報とをサービング無線端末ＵＥ２−１へ送信する。

具体的には、ＳＲＳ送信周波数帯設定部１１２は、サービング無線端末ＵＥ２−１の接続時においては、ＲＲＣ（Radio Resource Control）ＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐメッセージの情報要素であるＳｏｕｎｄｉｎｇＲＳ−ＵＬ−Ｃｏｎｆｉｇに、第１ＳＲＳ送信周波数帯及び第２ＳＲＳ送信周波数帯の帯域幅（９６個のＲＢ分の帯域幅）に対応するパラメータを設定する。また、ＳＲＳ送信周波数帯設定部１１２は、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐメッセージに、第１ＳＲＳ送信周波数帯の中心周波数の情報及び第２ＳＲＳ送信周波数帯の中心周波数の情報を設定する。

更に、ＳＲＳ送信周波数帯設定部１１２は、パラメータと第１ＳＲＳ送信周波数帯の中心周波数の情報及び第２ＳＲＳ送信周波数の情報とが設定されたＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐメッセージを変調・復調部１０７へ出力する。

変調・復調部１０７は、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐメッセージ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し、アンテナ１０８Ａ乃至アンテナ１０８Ｄを介して、下り無線信号を送信する。

また、ＳＲＳ送信周波数帯設定部１１２は、サービング無線端末ＵＥ２−１の通信時においては、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージの情報要素であるＳｏｕｎｄｉｎｇＲＳ−ＵＬ−Ｃｏｎｆｉｇに、第１ＳＲＳ送信周波数帯及び第２ＳＲＳ送信周波数帯の帯域幅に対応するパラメータを設定する。また、ＳＲＳ送信周波数帯設定部１１２は、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージに、第１ＳＲＳ送信周波数帯の中心周波数の情報及び第２ＳＲＳ送信周波数帯の中心周波数の情報を設定する。

更に、ＳＲＳ送信周波数帯設定部１１２は、パラメータと第１ＳＲＳ送信周波数帯の中心周波数の情報及び第２ＳＲＳ送信周波数の情報とが設定されたＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージを変調・復調部１０７へ出力する。

変調・復調部１０７は、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージ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し、アンテナ１０８Ａ乃至アンテナ１０８Ｄを介して、下り無線信号を送信する。

サービング無線端末ＵＥ２−１は、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐメッセージに対応する下り無線信号、又は、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージに対応する下り無線信号を受信する。

更に、サービング無線端末ＵＥ２−１は、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐメッセージに設定されているパラメータ、又は、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージに設定されているパラメータと、セル３−１に対応して静的に定められているパラメータとに基づいて、第１ＳＲＳ送信周波数帯及び第２ＳＲＳ送信周波数帯の帯域幅を認識する。

また、サービング無線端末ＵＥ２−１は、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐメッセージに設定されている第１ＳＲＳ送信周波数帯の中心周波数の情報及び第２ＳＲＳ送信周波数帯の中心周波数の情報に基づいて、第１ＳＲＳ送信周波数帯の中心周波数及び第２ＳＲＳ送信周波数帯の中心周波数を認識する。

サービング無線端末ＵＥ２−１は、第１ＳＲＳ送信周波数帯の帯域幅及び第２ＳＲＳ送信周波数帯の帯域幅と、第１ＳＲＳ送信周波数帯の中心周波数及び第２ＳＲＳ送信周波数帯の中心周波数とに基づいて、第１ＳＲＳ送信周波数帯及び第２ＳＲＳ送信周波数帯を一意に特定できる。そして、サービング無線端末ＵＥ２−１は、第１ＳＳＦのタイミングにおいて第１ＳＲＳ送信周波数帯を用いて、ＳＲＳを送信する。また、サービング無線端末ＵＥ２−１は、第２ＳＳＦのタイミングにおいて第２ＳＲＳ送信周波数帯を用いて、ＳＲＳを送信する。

無線基地局ｅＮＢ１−１内の無線通信部１０６は、アンテナ１０８Ａ乃至アンテナ１０８Ｄを介して、サービング無線端末ＵＥ２−１から送信されるＳＲＳを受信する。更に、無線通信部１０６は、受信したＳＲＳをベースバンド信号に変換し、変調・復調部１０７へ出力する。また、無線通信部１０６は、受信したＳＲＳの周波数帯の情報を制御部１０２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ＳＲＳ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。

ＲＢ割当部１１４は、サービング無線端末ＵＥ２−１に対して、下りリソースブロックを割り当てる。

ＲＢ割当部１１４は、ＰＦ（Propotional Fair）方式を採用し、サービング無線端末ＵＥ２−１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を決定する。

次に、ＲＢ割当部１１４は、割り当てる下りリソースブロックの時間帯を決定する。ここで、ＲＢ割当部１１４は、最新のＳＳＦのタイミングが第１ＳＳＦのタイミングである場合には、当該第１ＳＳＦのタイミングから次の第２ＳＳＦのタイミング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つの時間帯を決定する。また、ＲＢ割当部１１４は、最新のＳＳＦのタイミングが第２ＳＳＦのタイミングである場合には、当該第２ＳＳＦのタイミングから当該第２ＳＳＦを含むフレームの最後方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１つの時間帯を決定する。

更に、ＲＢ割当部１１４は、決定した下りリソースブロックの周波数帯及び時間帯を一意に特定可能な下り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。下りＲＢ割当値には、サービング無線端末ＵＥ２−１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、無線通信部１０６及びアンテナ１０８Ａ乃至アンテナ１０８Ｄを介して、サービング無線端末ＵＥ２−１へ送信する。

ＲＢ割当部１１４によって下りリソースブロックが割り当てられた後、アンテナウェイト算出部１１６は、各アンテナ１０８Ａ乃至アンテナ１０８Ｄについて、割り当てた下りリソースブロックを用いた下り無線信号の送信時のアンテナウェイト（送信ウェイト）を算出する。

具体的には、アンテナウェイト算出部１１６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に割り当てた下りリソースブロックの周波数帯を特定する。次に、アンテナウェイト算出部１１６は、直前のＳＳＦのタイミングで受信したＳＲＳの周波数帯に、割り当てた下りリソースブロックの周波数帯が含まれるか否かを判定する。

直前のＳＳＦのタイミングで受信したＳＲＳの周波数帯に割り当てた下りリソースブロックの周波数帯が含まれる場合には、アンテナウェイト算出部１１６は、直前のＳＳＦのタイミングで受信したＳＲＳに基づいて、送信ウェイトを算出する。ここで、アンテナウェイト算出部１１６は、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）を算出し、当該受信ウェイトを送信ウェイトとする。

算出された各アンテナ１０８Ａ乃至アンテナ１０８Ｄ毎の受信ウェイトは、サービング無線端末ＵＥ２−１からの上り無線信号の受信時においてＳＩＮＲが最大となるアンテナウェイトである。従って、当該受信ウェイトが送信ウェイトとして設定されることにより、当該送信ウェイトは、ビームの希望波方向がサービング無線端末ＵＥ２−１に向くアンテナウェイトとなる。

直前のＳＳＦのタイミングで受信したＳＲＳの周波数帯に割り当てた下りリソースブロックの周波数帯が含まれない場合には、アンテナウェイト算出部１１６は、割り当てた下りリソースブロックの周波数帯を含むＳＲＳのうち、最新に受信したＳＲＳに基づいて、送信ウェイトを算出する。ここで、アンテナウェイト算出部１１６は、サービング無線端末ＵＥ２−１からのＳＲＳの受信時においてＳＩＮＲが最大となる受信ウェイトを算出し、当該受信ウェイトを送信ウェイトとする。

その後、制御部１０２は、割り当てた下りリソースブロックを用いて、変調・復調部１０７、無線通信部１０６及びアンテナ１０８Ａ乃至アンテナ１０８Ｄを介して、サービング無線端末ＵＥ２−１へ下り無線信号を送信する。

（３）無線基地局の動作
図６は、無線基地局ｅＮＢ１−１の第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、第１ＳＳＦのタイミングにおける第１ＳＲＳ送信周波数帯を設定する。

ステップＳ１０２において、ＳＲＳ送信周波数帯設定部１１２は、第２ＳＳＦのタイミングにおける第２ＳＲＳ送信周波数帯を設定する。

ステップＳ１０３において、ＳＲＳ送信周波数帯設定部１１２は、第１ＳＲＳ送信周波数帯の情報と第２ＳＲＳ送信周波数帯の情報とを含んだＲＲＣＣｏｎｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージをサービング無線端末ＵＥ２−１へ送信する。

図７は、無線基地局ｅＮＢ１−１の第２の動作を示すフローチャートである。図７に示す動作は、図６に示す動作の後に行われる。

ステップＳ２０１において、無線基地局ｅＮＢ１−１内のＲＢ割当部１１４は、サービング無線端末ＵＥ２０１に対して下りリソースブロックを割り当てる。

ステップＳ２０２において、無線基地局ｅＮＢ１−１内のアンテナウェイト算出部１１６は、直前のＳＳＦのタイミングで受信したＳＲＳの周波数帯に割り当てた下りリソースブロックの周波数帯が含まれるか否かを判定する。

直前のＳＳＦのタイミングで受信したＳＲＳの周波数帯に割り当てた下りリソースブロックの周波数帯が含まれる場合には、ステップＳ２０３において、アンテナウェイト算出部１１６は、直前のＳＳＦのタイミングで受信したＳＲＳに基づいて、割り当てた下りリソースブロックを用いた下り無線信号の送信時のアンテナウェイト（送信ウェイト）を算出する。

一方、直前のＳＳＦのタイミングで受信したＳＲＳの周波数帯に割り当てた下りリソースブロックの周波数帯が含まれない場合には、ステップＳ２０４において、アンテナウェイト算出部１１６は、割り当てた下りリソースブロックの周波数帯を含むＳＲＳのうち、最新に受信したＳＲＳに基づいて、送信ウェイトを算出する。

ステップＳ２０３又はステップＳ２０４における送信ウェイトの算出後、ステップＳ２０５において、無線基地局ｅＮＢ１−１内の制御部１０２は、割り当てた下りリソースブロックを用いて、サービング無線端末ＵＥ２−１へ下り無線信号を送信する。

（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、１つのフレームの時間内において、第１ＳＳＦのタイミングにおけるＳＲＳの送信周波数帯として、第１ＳＲＳ送信周波数帯を設定し、第２ＳＳＦのタイミングにおけるＳＲＳの送信周波数帯として、第１ＳＲＳ送信周波数帯を設定する。このようにして、第１ＳＲＳ送信周波数帯と第２ＳＲＳ送信周波数帯とにより、無線基地局ｅＮＢ１−１とサービング無線端末ＵＥ２−１との間の無線通信において利用可能な下りリソースブロックの全周波数帯（割り当て可能周波数帯）がカバーされる。従って、第１ＳＲＳ送信周波数帯及び第２ＳＲＳ送信周波数帯が、割り当て可能周波数帯よりも狭い場合であっても、１フレームの時間内で当該割り当て可能周波数帯の全体がＳＲＳの送信に用いられるようになる。このため、割り当て可能周波数帯に対する送信ウェイトを算出できるようになる。

（５）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、第１ＳＳＦのタイミングにおいて第１ＳＲＳ送信周波数帯が設定され、第２ＳＳＦのタイミングにおいて第２ＳＲＳ送信周波数帯が設定されることで、割り当て可能周波数帯の全体がカバーされるようにした。しかし、３つ以上のＳＲＳ送信周波数帯が設定されることで、割り当て可能周波数帯の全体がカバーされるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、１つのフレームの時間内で、異なるＳＲＳ送信周波数帯が設定されることで、割り当て可能周波数帯の全体がカバーされるようにした。しかし、１つのフレームよりも短い時間内あるいは長い時間内で、異なるＳＲＳ送信周波数帯が設定されることで、割り当て可能周波数帯の全体がカバーされるようにしてもよい。

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ＵＥ２−１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。

なお、日本国特許出願第２０１０−１９１３４３号（２０１０年８月２７日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

本発明によれば、下りの無線リソースに対するアンテナウェイトの設定を的確に行えるようにした無線基地局及び通信制御方法を提供できる。

Claims

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される参照信号のサービング無線端末による送信に用いられることが可能な参照信号送信周波数帯を設定する制御部を備え、
前記制御部は、所定期間内において、前記無線基地局と前記サービング無線端末との間の無線通信において利用可能な無線リソースの全周波数帯が前記参照信号送信周波数帯となるように、前記参照信号送信周波数帯を切り替え、
前記サービング無線端末に割り当てた下り無線リソースの周波数帯が、前記サービング無線端末によって直前に送信された参照信号の参照信号送信周波数帯に含まれない場合、前記割り当てた下り無線リソースの周波数帯を含む参照信号のうち、最新に受信された参照信号を参照して前記アンテナウェイトを算出する無線基地局。
前記制御部は、前記参照信号送信周波数帯を、通信フレームに含まれる特別サブフレームに設定する請求項１に記載の無線基地局。
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される参照信号のサービング無線端末による送信に用いられることが可能な参照信号送信周波数帯を設定する制御ステップを備え、
前記制御ステップは、所定期間内に、前記無線基地局と前記サービング無線端末との間の無線通信において利用可能な無線リソースの周波数帯の全体が前記参照信号送信周波数帯となるように、前記参照信号送信周波数帯を切り替え、
前記サービング無線端末に割り当てた下り無線リソースの周波数帯が、前記サービング無線端末によって直前に送信された参照信号の参照信号送信周波数帯に含まれない場合、前記割り当てた下り無線リソースの周波数帯を含む参照信号のうち、最新に受信された参照信号を参照して前記アンテナウェイトを算出する算出ステップをさらに備える通信制御方法。