JP6022921B2 - セル間の干渉抑制方法及び分散無線通信基地局システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の無線通信基地局とＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）伝送システムによって構成される分散無線通信基地局システムにおけるセル間の干渉抑制方法及びこれを実現する分散無線通信基地局システムに関する。

モバイル通信システムにおいては無線通信基地局（以下、「基地局」と記載する。）が移動局に対してサービスを提供するエリアはセル（Ｃｅｌｌ）と呼ばれる。基地局が無指向性のアンテナにより無線信号の電波を出力する場合、セルは基地局を中心として同心円状に広がり、その半径は送信出力のレベルに応じて変動する。

図９に示すよう、移動局がセルの端に移動した場合、移動局が通信を行っている基地局からの信号の強度が弱まるにつれ、隣接した基地局からの信号による干渉の影響をより大きく受けることになる。このようなセル間の信号の干渉の課題を解決するためにこれまでに様々な方策が検討されてきた。

具体的には、時間領域、周波数領域、空間領域のいずれかの領域において信号と隣接するセルからの干渉信号を互いに分離することにより、干渉の影響を低減する方法が検討されてきた（例えば、非特許文献１を参照。）。

信号と他のセルからの干渉信号を周波数領域で分離する方法とはセル間で異なる周波数を通信に使用することによって互いの干渉を低減する方法である。受信部で周波数フィルタなどを使用し、他の基地局からの干渉信号のレベルを相対的に低減させることにより、その影響を小さくすることができる。

空間領域での分離する方法は基地局に指向性のあるアンテナを搭載し、信号のビームの出力方向を選択的にターゲットとなる移動局の方向へ制御する、いわゆるビームフォーミング（Ｂｅａｍ ｆｏｒｍｉｎｇ）を行うことにより実現される。

時間領域での分離する方法は複数の基地局が出力する信号を時間領域で分離し、セルごとに異なるタイムスロットを移動局との通信に割り当てることにより実現することができる。

ＮＴＴ ＤＯＣＯＭＯテクニカル・ジャーナルＶｏｌ．１８ Ｎｏ．２ ｐ．２２−３０「ＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄにおけるＭＩＭＯおよびセル間協調送受信技術」

従来の他セルからの干渉を抑制する方法には以下のような課題がある。

セル間で干渉を抑制する方法のうち、周波数領域での分離方法、すなわちセル間で異なる周波数帯域を使用する方法では、周波数リソースを余分に消費するという課題がある。特にライセンスの必要な周波数帯を使用する携帯通信サービスでは周波数帯域のリソースは貴重な資源であり、セル間で周波数帯域を共有することが望まれる。また、一つの周波数帯域を複数に分割して各基地局へ割り当てる事でも、周波数領域での分離は可能である。しかし、各基地局が使用可能な周波数帯域幅が狭まるため、周波数帯域割り当ての際に各端末へ品質の良い周波数帯域を選択して割り当てることが困難となる。

次に、空間領域で分離する方法であるビームフォーミングについてはアクティブアレイアンテナ（Ａｃｔｉｖｅ Ａｒｒａｙ Ａｎｔｅｎｎａ）などの高コストな設備を要するほか、各移動局のそれぞれに対し個別に最適化されたビームを送信する、ダイナミックな制御を実現することは技術的に困難である。

最後に時間領域で分離する方法では各基地局が出力する無線信号のタイミングを基地局間で互いに高精度に連携して制御するオペレーション、すなわちスケジューリングが必要となる。

そして、上記のセル間の信号干渉の課題は、無線通信のトラフィックの増大に対応するために携帯基地局のセルを小さくする、いわゆるスモールセル化に伴い、基地局の数が増える場合により一層大きな課題となる。

そこで、本発明は、このような課題を解決すべく、簡易な構成及び制御アルゴリズムで実現できるセル間の干渉抑制方法及び簡易な構成及び制御アルゴリズムでセル間の干渉抑制を実現できる分散無線通信基地局システムを提供することを目的とする。

本発明では基地局を収容するアクセスシステムにＴＤＭ−ＰＯＮ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）をベースとしたアクセスシステムを適用することで下り方向の各セルの無線信号を時間領域で分割することとした。

具体的には、本発明に係るセル間の干渉抑制方法は、代表基地局と、
セル内の移動局と無線通信を行う複数の基地局と、
前記代表基地局側にＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）及び前記基地局側のそれぞれにＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）を有し、前記代表基地局と前記基地局との間の信号を多重伝送するＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムと、
を備える分散無線通信基地局システムにおけるセル間の干渉抑制方法であって、
前記移動局へのデータを前記代表基地局から前記ＰＯＮシステムで複数の前記ＯＮＵへ時分割多重で送信し、
前記ＯＮＵから前記データを引き渡されたタイミングで前記基地局から前記データを前記セルに出力することを特徴とする。

本干渉抑制方法は、代表基地局と複数の基地局間をＰＯＮシステムで接続した分散無線通信基地局システムで実現する。ＰＯＮシステムのＯＮＵと基地局とを接続し、ＯＮＵからデータが出力されるタイミングで基地局がデータを無線出力する。このような構成としておくことで、ＰＯＮシステムのＴＤＭ機能を利用することでセル間の干渉を抑制できる。すなわち、ＴＤＭ機能により単位時間毎に各ＯＮＵ宛のデータが配信され、ＯＮＵで自身宛のデータを取捨するため、ＯＮＵが自身宛のデータを受けた時間には他のＯＮＵにデータは無い状態となる。このため、データを受けたＯＮＵに接続する基地局のみが無線出力し、他の基地局は無線出力せず、セル間の干渉を抑制できる。

従って、本発明は、ＰＯＮシステムの機能を利用するという簡易な構成及び制御アルゴリズムで実現できるセル間の干渉抑制方法を提供することができる。

本発明に係るセル間の干渉抑制方法は、前記代表基地局が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）であり、
前記基地局が無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）であり、
前記ＰＯＮシステムの区間の前記データをＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）伝送してもよい。

本発明に係るセル間の干渉抑制方法は、前記ＯＬＴとそれぞれの前記ＯＮＵとの距離に基づく遅延時間で前記ＯＮＵに到着した前記データを前記ＯＮＵで遅延させ、前記基地局へ前記データを引き渡してもよい。代表基地局と各基地局間の距離差を吸収することができる。

本発明に係るセル間の干渉抑制方法は、前記ＰＯＮシステムがＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ−ｐｏｉｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）又はＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で位相同期することを特徴とする。マイクロ秒の精度でＯＮＵ間の位相同期を行うことができる。

本発明に係るセル間の干渉抑制方法は、前記ＰＯＮシステムの光フレーム長が、前記基地局が行う無線通信の無線フレーム長の整数倍と一致するとき、前記タイミングを前記光フレーム長とし、
前記ＰＯＮシステムの光フレーム長が前記基地局が行う無線通信の無線フレーム長の整数倍と不一致であるとき、前記光フレーム長を無線フレーム長の整数倍に設定して前記タイミングを前記光フレーム長とする、あるいは前記ＯＮＵで前記データを遅延させて前記タイミングを前記無線フレーム長の整数倍とすることができる。

本発明に係るセル間の干渉抑制方法は、複数の前記基地局のうち、相互間で干渉の影響を無視できる前記基地局のグループを形成し、前記グループに属する前記基地局へそれぞれの前記ＯＮＵから同時に前記データを引き渡してもよい。全ての基地局間で干渉が生じるわけではない。そこで、干渉を生じない基地局のグループを形成する。そして、そのグループへは同時にデータを引き渡し、同時に無線出力を可能とすることで帯域を有効利用することができる。

本発明に係るセル間の干渉抑制方法は、前記ＰＯＮシステムの前記ＯＮＵ側のそれぞれで前記データを保持し、
前記移動局のセル内の位置に基づく所定時に、前記ＰＯＮシステムの前記ＯＮＵ側が保持している前記データを、前記移動局が帰属する１の前記基地局、及び１の前記基地局と異なる他の前記基地局へ出力してもよい。ハンドオーバや基地局間協調送受信を行うことができる。

前記干渉抑制方法は、代表基地局と、
セル内の移動局と無線通信を行う複数の基地局と、
前記代表基地局側にＯＬＴ及び前記基地局側のそれぞれにＯＮＵを有し、前記代表基地局と前記基地局との間の信号を多重伝送するＰＯＮシステムと、
請求項１から６のいずれかに記載のセル間の干渉抑制方法を行うように前記代表基地局、前記基地局及び前記ＰＯＮシステムを制御する制御部と、
を備える分散無線通信基地局システムで実現できる。

本発明は、簡易な構成及び制御アルゴリズムで実現できるセル間の干渉抑制方法及び簡易な構成及び制御アルゴリズムでセル間の干渉抑制を実現できる分散無線通信基地局システムを提供することができる。

本発明に係る分散無線通信基地局システムの構成を説明する図である。 本発明に係る分散無線通信基地局システムの構成を説明する図である。 本発明に係る分散無線通信基地局システムの構成を説明する図である。 ＯＮＵが受信する下り方向信号フレームの相対的なタイミングを示す模式図である。 本発明に係るセル間の干渉抑制方法における各基地局の下り信号送信タイミングを説明する図である。 本発明に係るセル間の干渉抑制方法における基地局間協調送受信時の下り信号送信タイミングを説明する図である。 本発明に係るセル間の干渉抑制方法におけるハンドオーバ時の下り信号送信タイミングを説明する図である。 本発明に係る分散無線通信基地局システムの構成を説明する図である。 セルラーシステムの干渉を説明する図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施形態であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
本実施形態の分散無線通信基地局システムは、図１と同様の構成である。すなわち、本分散無線通信基地局システムは、代表基地局１１０と、
セル内の移動局１０１と無線通信を行う複数の基地局１２０と、
代表基地局側にＯＬＴ１４０及び基地局側のそれぞれにＯＮＵ１５０を有し、代表基地局１１０と基地局１２０との間の信号を多重伝送するＰＯＮシステム１３０と、
下記のセル間の干渉抑制方法を行うように代表基地局１１０、基地局１２０及びＰＯＮシステム１３０を制御する制御部（不図示）と、
を備える。

なお、本分散無線通信基地局システムは、図８の構成のように、代表基地局１１０とＯＬＴ２１０とをアダプタ２１０で接続し、基地局１２０とＯＮＵ１５０との間をアダプタ２３０で接続してもよい。アダプタの接続により既存の代表基地局、基地局及びＰＯＮシステムを利用することが可能となる。

本分散無線通信基地局システムが備える制御部は、代表基地局１１０、基地局１２０及びＰＯＮシステム１３０を制御し、移動局１０１へのデータを代表基地局１１０からＰＯＮシステム１３０で複数のＯＮＵ１５０へ時分割多重で送信し、ＯＮＵ１５０からデータを引き渡されたタイミングで基地局１２０からデータをセルに出力し、セル間の干渉を抑制する。

本分散無線通信基地局システムは上り、下り方向の無線信号に異なる周波数を用いる周波数複信（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ：ＦＤＤ）方式の無線通信方式への適用を前提とし、ＴＤＭ−ＰＯＮを適用した簡易な構成によって、基地局間の干渉抑制を実現する。

干渉の抑制方法はＴＤＭ−ＰＯＮシステムをベースとした以下２つの構成のモバイルアクセスシステムに適用することができる。

一つは図１に示す通り、ＯＬＴ１４０に代表基地局１１０、ＯＮＵ１５０にアンテナを有する基地局１２０を設置する構成（タイプ１）である。このタイプでは代表基地局１１０は携帯網のコアネットワーク上の各ノードに対し、ＯＮＵ１５０に接続された各基地局１２０を代表して応答する。また、各基地局１２０の制御信号は代表基地局１１０に対し、送信され集約される。さらに各基地局間の通信は代表基地局１１０において折り返される。

他の一つの形態は図２に示す通り、ＯＬＴ１４０にＢＢＵ１１０ａ、ＯＮＵ１５０にＲＲＵ１２０ａを接続する構成（タイプ２）である。このタイプでは、ＢＢＵとＲＲＵ間はデジタルＲｏＦ信号によって接続される。

図１では、代表基地局１１０またはＢＢＵ１１０ａとＯＬＴ１４０、基地局１２０またはＲＲＵ１２０ａとＯＮＵ１５０が一体型の構成となっているが、図８のように代表基地局１１０またはＢＢＵ１１０ａとＯＬＴ１４０の間、および基地局１２０またはＲＲＵ１２０ａとＯＮＵ１５０の間にそれぞれアダプタ（２１０、２３０）を付加しても良い。この時、アダプタ２１０は、代表基地局１１０またはＢＢＵ１１０ａが出力する下り信号をＯＬＴ１４０の入力インタフェースが認識できる形式の信号へと変換する機能、及びＯＬＴ１４０が出力する上り信号を代表基地局１１０またはＢＢＵ１１０ａの入力インタフェースが認識できる形式の信号へと変換する機能を含む。一方、アダプタ２３０は、ＯＮＵ１５０が出力する下り信号を基地局１２０またはＲＲＵ１２０ａの入力インタフェースが認識できる形式の信号へと変換する機能、及び基地局１２０またはＲＲＵ１２０ａが出力する上り信号をＯＮＵ１５０の入力インタフェースが認識できる形式の信号へと変換する機能を含む。

本実施形態における基地局間の信号の干渉抑制方法は、セル間で同一の周波数帯域を使用する利用形態に適用し、時間領域で各基地局の信号を分割することにより、干渉を抑制する方法である。

ＴＤＭ−ＰＯＮ方式では下り方向の信号は各ＯＮＵ宛ての信号が時分割多重されて送信される。そして、制御部は、信号がＯＮＵに到着したタイミングで基地局１２０に受信したフレームから当該基地局宛ての信号を引き渡し、すぐに配下のセルへ無線出力させる。このため、１の基地局１２０は他の基地局１２０とは異なる時間帯に下り方向の信号を無線出力することになる。すなわち、あるセルの基地局１２０が移動局１０１に対し信号の送信を行う時間帯は他のセルにおいては信号は送信されないため、セル間で下り方向信号の干渉は発生しないことになる。

制御部は、ＯＬＴ１４０とそれぞれのＯＮＵ１５０との距離に基づく遅延時間でＯＮＵ１５０に到着したデータをＯＮＵ１５０で遅延させ、基地局１２０へデータを引き渡す。ＯＮＵ１５０は、ＯＬＴ１４０とＯＮＵ１５０間の伝送路で生じる伝送遅延時間を補正したタイミングで基地局宛の信号を基地局１２０へ引き渡す。また、基地局１２０がＯＮＵ１５０から信号を受けた時間から伝送遅延時間を補正したタイミングで無線信号に変換して出力してもよい。ＯＬＴ１４０と各ＯＮＵ１５０との距離が異なる場合であっても、あるセルの基地局１２０が移動局１０１に対し信号の送信を行う時間帯は他のセルにおいて信号は送信されないため、セル間で下り方向信号の干渉は発生しないことになる。

ＴＤＭ−ＰＯＮの方式としてはＧＥ−ＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ）、１０Ｇ−ＥＰＯＮ（ＩＥＥＥ８０２．３ａｖ）といった方式を適用することができる。

ＯＮＵ１５０と光分岐回路１３５までの距離は、ＯＮＵ毎にそれぞれ異なる。光ファイバ伝送路では、伝送路で発生する遅延時間が１メートルあたり約５ナノ秒すなわち１キロメートルあたり約５マイクロ秒発生するため、ＯＬＴ１４０から各ＯＮＵ１５０までの伝送遅延は最大で１００マイクロ秒程度に及ぶ。一方、モバイル通信の方式によってはシンボルの出力タイミングの要求精度としてマイクロ秒のオーダーが要求されることから、基地局１２０から無線信号を出力する際のタイミングを揃えるために、タイミング（位相）の同期を行う必要がある。

マイクロ秒の精度でＯＮＵ１５０間の位相同期を行う手段としては、ＧＥ−ＰＯＮのＭｕｌｔｉ−ｐｏｉｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＭＰＣＰ）やＰｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＰＴＰ）を使用する方法が考えられる。こうした位相同期の方法を適用することによって基地局１２０の出力信号のタイミング（位相）の調整を行うことができる。

以下にその手順の一例について説明する。
（１）ＯＬＴ１４０は各ＯＮＵ１５０に対する往復の伝送遅延時間、すなわちＲｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ（ＲＴＴ）を計測する。ＲＴＴの計測にはＧＥ−ＰＯＮ、１０ＧＥＰＯＮではＭＰＣＰを使用することができる。このほかのＰＯＮの方式ではＰＴＰを使用することもできる。ここでｉ番目のＯＮＵ１５０、すなわちＯＮＵ１５０−ｉに対するＲＴＴの計測結果をＲＴＴｉとする。
（２）ＯＬＴは上記（１）の計測結果に基づき、さらに、各ＯＮＵ１５０宛ての制御信号の情報としてＲＴＴの最大値のＯＮＵ１５０との遅延時間差であるΔＴ_ｉ＝（ＲＴＴ_ｍａｘ−ＲＴＴ_ｉ）／２を記述し送信する。ここでＲＴＴ_ｍａｘはＲＴＴの最大値を表す。
（３）各ＯＮＵ１５０は、受信したフレームの自身のタイムスロットからΔＴ_ｉ分だけ時間を遅延させ（バッファリングし）てから基地局１２０から無線信号を出力する。

以下に図を使用して具体的に説明する。
図３に４つの基地局で構成されたタイプ１のモバイルアクセスシステムの構成を示す。ＯＬＴ１４０から各ＯＮＵ１５０までの伝送路の距離ｌｉ（ｉ＝１〜４）に応じ、伝送遅延を生じる。図３の構成では伝送遅延時間が大きい順にＯＮＵ１５０＃２，ＯＮＵ１５０＃１，ＯＮＵ１５０＃３，ＯＮＵ１５０＃４の順になる。

各ＯＮＵ１５０が受信する下り方向の信号の相対的なタイミングは図４に示すようになる。
例えば、ＯＮＵ１５０＃４で受信される下り信号（図４（ｄ））はＯＮＵ１５０＃２で受信される下り信号（図４（ｂ））よりもΔＴ_４時間早く到達する。この場合、ΔＴ_４時間遅らせて（バッファし）基地局Ｄから無線信号を出力する。他の基地局についても同様である。このようにして、各基地局が無線信号の出力タイミングを制御することによって、各基地局の出力する無線信号のタイミングは図５に示すように時間領域で分離される。

以上の手順により、モバイル通信システムにおけるセル間の干渉抑制方法では各基地局１２０からの出力される無線信号タイミングがマイクロ秒の精度で制御されるため、セル間の信号は互いに干渉しない。このため基地局１２０の設置において他の基地局１２０との干渉を出力信号強度に応じて考慮するといった必要がなく、セル配置の設計を簡易な手順で行うことができる。

ＰＯＮシステム１３０の光フレーム長が、基地局１２０が行う無線通信の無線フレーム長の整数倍と一致するとき、ＯＮＵ１５０から基地局１２０へデータを引き渡すタイミングを光フレーム長とする。無線システムのフレーム長Ｔ_ｗ（無線信号の最小送出間隔）に対して、ＴＤＭ−ＰＯＮシステムのフレーム長Ｔ_Ｐが、ｎ×Ｔ_ｗ＝Ｔ_Ｐ（ｎ＝１，２，３，・・・）の関係にあると想定する。この時、ＯＬＴがあるＯＮＵ１５０に対してフレームを送り、フレームを受け取った基地局が無線信号を送信するという動作が、Ｔ_Ｐごとに繰り返される。

ＰＯＮシステム１３０の光フレーム長が、基地局１２０が行う無線通信の無線フレーム長の整数倍と不一致であるとき、光フレーム長を無線フレーム長の整数倍に設定して前記タイミングを光フレーム長とする、あるいはＯＮＵ１５０でデータを遅延させて前記タイミングを無線フレーム長の整数倍とする。ｎ×Ｔ_ｗ≒Ｔ_Ｐ（ｎ＝１，２，３，・・・）の場合には、ＯＮＵ１５０がフレームを受信した直後に基地局１２０が無線信号を送信することはできない。このため、ｎ×Ｔ_ｗ＝Ｔ_Ｐ（ｎ＝１，２，３，・・・）となるようＰＯＮ区間のフレーム長を設定するか、またはＯＮＵ１５０が受信したフレームをバッファリングしてＴ_ｗの整数倍のタイミングまで遅延させてから基地局１２０が信号送信を行うようにする必要がある。

本実施形態により、代表基地局及び基地局間に無線システムの中継伝送等を適用した場合よりも、高品質な通信を担保できる。

（実施形態２）
本実施形態では、ＰＯＮシステム１３０のＯＮＵ１５０側のそれぞれでデータを保持し、移動局１０１のセル内の位置に基づく所定時に、ＰＯＮシステム１３０のＯＮＵ１５０側が保持しているデータを、移動局１０１が帰属する１の基地局１２０、及びこれと異なる他の基地局１２０へ出力する場合を説明する。

実施形態１では、あるＯＬＴに帰属する全ての基地局の信号送信タイミングを分離する。ここで、隣接する基地局間の信号の干渉が原因となる通信品質低下の課題を解決するために、一つの信号を複数の基地局から同時に送信する手法が考えられる。一例として基地局（セル）間協調送受信（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉ−ｐｏｉｎｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ／ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ：ＣｏＭＰ）の一手法であるＪｏｉｎｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＪＴ）方式が挙げられる（例えば、非特許文献１を参照。）。

本実施形態では、実施形態１で説明した分散無線通信基地局システムにおいて基地局間協調送受信を行う場合を説明する。本実施形態において、前記所定時とは基地局間協調送受信時である。ＪＴを行う場合、複数の基地局１２０から同時に信号送信を行う。基地局１２０−Ａに帰属する移動局１０１の信号を、基地局１２０−Ｂが送信する場合には、図６に示すよう、基地局１２０−Ｂが基地局１２０−Ａ宛のフレームも受信して、基地局１２０−Ａの無線信号送信タイミングで信号を送信することとする。以下、ＪＴ通信が行われるまでの動作を説明する。

（１）基地局１２０−Ａは移動局１０１からの情報に基づき、他のセルの情報を取得する。具体的には移動局１０１から報告される他のセルからの下り信号の信号受信レベルや信号対雑音干渉電力比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）などの情報が使用される。
（２）他のセルからの信号の受信レベルがあらかじめ設定した閾値に達した場合、基地局１２０−Ａは移動局１０１が基地局１２０−Ｂとのセルの端に存在していることを判定する。
（３）基地局１２０−Ａは基地局１２０−Ｂに対しＪＴの協力要請をする。この時に移動局に関するリソースブロック等の制御情報を通知する。
（４）ＰＯＮシステム１３０には下り信号の同報性があるので、基地局１２０−Ａ宛の下り信号は基地局１２０−Ａに接続するＯＮＵ１５０＃１だけでなく、他の基地局１２０に接続する各ＯＮＵ１５０にも到着している。一般的には基地局１２０−Ａ宛以外の下り信号はＯＮＵ１５０＃１の他のＯＮＵ１５０で廃棄されるが、本実施形態では基地局１２０−Ａ宛以外の下り信号は他のＯＮＵ１５０で保管される。そして、ＪＴの協力要請をされた基地局１２０−ＢはＯＮＵ１５０で受信した下り方向の同報信号のフレームから基地局１２０−Ａ宛ての信号を復調しさらに当該移動局１０１宛ての無線信号を生成する。
（５）基地局１２０−Ｂは当該移動局１０１宛ての信号を、上記のリソースブロック情報に基づいた周波数帯域でタイミングを同期し、出力する。

（実施形態３）
移動局が移動して隣接の基地局のセルのエリアに入った際は、帰属する基地局を切替えることにより通信が継続される。この一連の手順は一般にハンドオーバと呼ばれる。３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）で標準化されているＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式を例にとりハンドオーバの手順について説明する。

ハンドオーバの処理ではどの移動局が基地局に接続されているか、データの送受信がどこまで完了しているかといった移動局に関する制御情報を基地局間でやりとりする必要がある。ＬＴＥにおけるハンドオーバには「Ｓ１ハンドオーバ」と「Ｘ２ハンドオーバ」の２つの種類のハンドオーバの手順が規定されている。

「Ｓ１ハンドオーバ」とは基地局装置（ｅＮｏｄｅＢ）と携帯コア網（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ：ＥＰＣ）との接続するインタフェースであるＳ１インタフェースを介してハンドオーバに伴う制御信号を基地局間でやりとりする方式である。

一方、「Ｘ２ハンドオーバ」とは基地局間の通信インタフェースであるＸ２インタフェースを使用してハンドオーバに伴う制御信号を基地局間で直接やりとりする方式である。

Ｘ２ハンドオーバは、移動局へ未達となっていたデータを移動元基地局から、移動先の基地局に対し転送するため信号のロスが発生しないハンドオーバを実現することができる。また、制御信号の通信が少ないためハンドオーバの処理をより短い時間で行うことができる。

本実施形態では、実施形態１で説明した分散無線通信基地局システムにおいてＸ２ハンドオーバを行う場合を説明する。本実施形態において、前記所定時とはＸ２ハンドオーバ時である。ある基地局１２０に帰属する移動局１０１がハンドオーバする際、その移動局１０１のデータを別の基地局１２０から伝送する。ここで、基地局１２０−Ａに帰属する移動局１０１が基地局１２０−ＢにＸ２ハンドオーバする場合を想定する。この時、図７に示すよう、基地局１２０−Ｂが基地局１２０−Ａ宛のフレームも受信して、基地局１２０−Ａの無線信号送信タイミングで信号を送信する。以下、本実施形態のハンドオーバ手順を示す。

（１）移動局１０１は基地局１２０−Ａに対し、周辺基地局１２０からの信号の受信状況を報告する。具体的には受信した信号強度やＳＩＮＲなどがこれに相当する。また、基地局１２０−Ｂを特定する。
（２）基地局１２０−Ａは基地局１２０−Ｂに対して、ハンドオーバ要請を出す。
（３）実施形態２で説明したように、ＰＯＮシステム１３０の下り信号の同報性を利用して基地局１２０−Ｂに接続するＯＮＵ１５０＃２は基地局１２０−Ａ宛の下り信号も保管している。基地局１２０−Ｂは基地局１２０−Ａ宛ての下り信号をＯＮＵ１５０＃２から取得して復調し、当該の移動局１０１宛ての信号を、上記のリソースブロック情報に基づいた周波数帯域で、タイミングを同期した上で無線信号として出力する。
（４）基地局１２０−Ａは移動局１０１に対しハンドオーバの指示を行い、移動局１０１は基地局１２０−Ｂに同期する。

（実施形態４）
実施形態１では、あるＯＬＴ１４０に帰属する全ての基地局１２０の信号送信タイミングを分離する場合を説明した。しかし、あるＯＬＴ１４０に帰属する基地局１２０の中に、互いに距離が充分離れており、同時に無線信号を送信しても移動局１０１で大きな干渉とならない基地局１２０の組み合わせが存在しうる。

そこで、本実施形態では、複数の基地局１２０のうち、相互間で干渉の影響を無視できる基地局１２０のグループを形成し、前記グループに属する基地局１２０へそれぞれのＯＮＵ１５０から同時にデータを引き渡す場合を説明する。

まず、同時に信号を送信しても端末側で大きな干渉とならない複数の基地局１２０をグループ化する。このグループ内の基地局１２０の数をｎとすると、Ｔ_ｗ＝ｎ×Ｔ_Ｐ（ｎ＝２，３，・・・）毎にｎ個の基地局１２０へフレームが伝送され、ｎ個の基地局１２０がＴ_ｗごとにそれぞれのデータを無線出力することができる。このグループ化を行うために、基地局の位置情報等を用いても良い。

（他の実施形態）
上記実施形態では、ＰＯＮ区間のフレームの長さＴ_pを全ての基地局で同一として説明した。しかし、ＰＯＮ区間のフレームの長さＴ_pは、基地局間で同一にする必要は無い。基地局のセル半径や、平均スループット等のトラヒック状況に応じて、ＰＯＮ区間のフレームの長さＴ_pに重みづけをしても良い。

以下は、本実施形態の分散型無線通信基地局システムをまとめたものである。
＜課題＞
従来の隣接セル間の信号の干渉を時間領域で抑制する方法では、タイムスロットの処理に複雑なスケジューリング制御が必要となるという課題があった。
＜解決手段＞
ＴＤＭ−ＰＯＮをベースとしたアクセスシステムを適用した簡易な構成で下り方向のセル間の信号を時間領域で分割することが可能であり、この特性を利用することでセル間の干渉の抑制を効果的に実現することができる。
＜効果＞
ＴＤＭ−ＰＯＮをベースとしてアクセスシステムにより基地局を収容することにより、複雑なスケジューリング制御を必要とせず、低コストかつ簡易な構成で効果的に基地局間の干渉を抑制することが可能となる。

１０１：移動局
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ：セル
１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ：基地局
１１０：代表基地局
１２０、１２０−Ａ、１２０−Ｂ、・・・：基地局
１３０：ＰＯＮシステム
１３５：光信号分岐回路
１４０：ＯＬＴ
１５０、１５０＃１、１５０＃２、・・・：ＯＮＵ
２１０、２３０：アダプタ

Claims (9)

1. 代表基地局と、
   セル内の移動局と無線通信を行う複数の基地局と、
   前記代表基地局側にＯＬＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）及び前記基地局側のそれぞれにＯＮＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｕｎｉｔ）を有し、前記代表基地局と前記基地局との間の信号を多重伝送するＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムと、
   を備え、前記複数の基地局のセル間で同一の周波数帯域を使用する分散無線通信基地局システムにおけるセル間の干渉抑制方法であって、
   前記移動局へのデータを前記代表基地局から前記ＰＯＮシステムで複数の前記ＯＮＵへ時分割多重で送信し、
   前記ＯＮＵから前記データを引き渡されたタイミングで前記基地局から前記データを前記セルに出力することを特徴とするセル間の干渉抑制方法。
2. 前記代表基地局が信号処理装置（ＢＢＵ：Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｕｎｉｔ）であり、
   前記基地局が無線装置（ＲＲＵ：Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）であり、
   前記ＰＯＮシステムの区間の前記データをＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｖｅｒ Ｆｉｂｅｒ）伝送することを特徴とする請求項１に記載のセル間の干渉抑制方法。
3. 前記ＯＬＴとそれぞれの前記ＯＮＵとの距離に基づく遅延時間で前記ＯＮＵに到着した前記データを前記ＯＮＵで遅延させ、前記基地局へ前記データを引き渡すことを特徴とする請求項１又は２に記載のセル間の干渉抑制方法。
4. 前記ＰＯＮシステムがＭＰＣＰ（Ｍｕｌｔｉ−ｐｏｉｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で位相同期することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の干渉抑制方法。
5. 前記ＰＯＮシステムがＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）で位相同期することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の干渉抑制方法。
6. 前記ＰＯＮシステムの光フレーム長が、前記基地局が行う無線通信の無線フレーム長の整数倍と一致するとき、前記タイミングを前記光フレーム長とし、
   前記ＰＯＮシステムの光フレーム長が前記基地局が行う無線通信の無線フレーム長の整数倍と不一致であるとき、前記光フレーム長を無線フレーム長の整数倍に設定して前記タイミングを前記光フレーム長とする、あるいは前記ＯＮＵで前記データを遅延させて前記タイミングを前記無線フレーム長の整数倍とすることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のセル間の干渉抑制方法。
7. 複数の前記基地局のうち、相互間で干渉の影響を無視できる前記基地局のグループを形成し、前記グループに属する複数の前記基地局へのデータを前記ＯＬＴから１つのフレームで伝送し、それぞれの前記ＯＮＵから同時に前記データを引き渡すことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のセル間の干渉抑制方法。
8. 前記ＰＯＮシステムの前記ＯＮＵ側のそれぞれで前記データを保持し、
   前記移動局のセル内の位置に基づく所定時に、前記ＰＯＮシステムの前記ＯＮＵ側が保持している前記データを、前記移動局が帰属する１の前記基地局、及び１の前記基地局と異なる他の前記基地局へ出力することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の通セル間の干渉抑制方法。
9. 代表基地局と、
   セル内の移動局と無線通信を行う複数の基地局と、
   前記代表基地局側にＯＬＴ及び前記基地局側のそれぞれにＯＮＵを有し、前記代表基地局と前記基地局との間の信号を多重伝送するＰＯＮシステムと、
   請求項１から８のいずれかに記載のセル間の干渉抑制方法を行うように前記代表基地局、前記基地局及び前記ＰＯＮシステムを制御する制御部と、
   を備える分散無線通信基地局システム。

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