実施の形態1.
図7は、現在3GPPにおいて議論されているLTE方式の移動体通信システムの全体的な構成を示すブロック図である。現在3GPPにおいては、CSG(Closed Subscriber Group)セル(E−UTRANのHome−eNodeB(Home−eNB;HeNB)、UTRANのHome−NB(HNB))と、non−CSGセル(E−UTRANのeNodeB(eNB)、UTRANのNodeB(NB)、GERANのBSS)とを含めたシステムの全体的な構成が検討されており、E−UTRANについては、図7のような構成が提案されている(非特許文献1 4.6.1.章参照)。
図7について説明する。移動端末装置(以下「移動端末」または「UE」という)71は、基地局装置(以下「基地局」という)72と無線通信可能であり、無線通信で信号の送受信を行う。基地局72は、マクロセルであるeNB72−1と、ローカルノードであるHome−eNB72−2とに分類される。eNB72−1は、大規模基地局装置に相当し、移動端末UE71と通信可能な範囲であるカバレッジとして、比較的大きい大規模カバレッジを有する。Home−eNB72−2は、小規模基地局装置に相当し、カバレッジとして、比較的小さい小規模カバレッジを有する。
eNB72−1は、MME、あるいはS−GW、あるいはMMEおよびS−GWを含むMME/S−GW部(以下「MME部」という場合がある)73とS1インタフェースにより接続され、eNB72−1とMME部73との間で制御情報が通信される。ひとつのeNB72−1に対して、複数のMME部73が接続されてもよい。eNB72−1間は、X2インタフェースにより接続され、eNB72−1間で制御情報が通信される。
Home−eNB72−2は、MME部73とS1インタフェースにより接続され、Home−eNB72−2とMME部73との間で制御情報が通信される。ひとつのMME部73に対して、複数のHome−eNB72−2が接続される。あるいは、Home−eNB72−2は、HeNBGW(Home-eNB GateWay)74を介してMME部73と接続される。Home−eNB72−2とHeNBGW74とは、S1インタフェースにより接続され、HeNBGW74とMME部73とはS1インタフェースを介して接続される。ひとつまたは複数のHome−eNB72−2がひとつのHeNBGW74と接続され、S1インタフェースを通して情報が通信される。HeNBGW74は、ひとつまたは複数のMME部73と接続され、S1インタフェースを通して情報が通信される。
さらに現在3GPPでは、以下のような構成が検討されている。Home−eNB72−2間のX2インタフェースはサポートされない。MME部73からは、HeNBGW74はeNB72−1として見える。Home−eNB72−2からは、HeNBGW74はMME部73として見える。Home−eNB72−2が、HeNBGW74を介してMME部73に接続されるか否かに関係なく、Home−eNB72−2とMME部73との間のインタフェースは、S1インタフェースで同じである。複数のMME部73にまたがるような、Home−eNB72−2へのモビリティ、あるいはHome−eNB72−2からのモビリティはサポートされない。Home−eNB72−2は、唯一のセルをサポートする。
図8は、本発明に係る移動端末(図7の移動端末71)の構成を示すブロック図である。図8に示す移動端末71の送信処理を説明する。まず、プロトコル処理部801からの制御データ、およびアプリケーション部802からのユーザデータが、送信データバッファ部803へ保存される。送信データバッファ部803に保存されたデータは、エンコーダー部804へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部803から変調部805へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコーダー部804でエンコード処理されたデータは、変調部805にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部806へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ807から基地局72に送信信号が送信される。
また、移動端末71の受信処理は、以下のとおりに実行される。基地局72からの無線信号がアンテナ807により受信される。受信信号は、周波数変換部806にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部808において復調処理が行われる。復調後のデータは、デコーダー部809へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部801へ渡され、ユーザデータはアプリケーション部802へ渡される。移動端末71の一連の処理は、制御部810によって制御される。よって制御部810は、図8では省略しているが、各部801〜809と接続している。
図9は、本発明に係る基地局(図7の基地局72)の構成を示すブロック図である。図9に示す基地局72の送信処理を説明する。EPC通信部901は、基地局72とEPC(MME部73、HeNBGW74など)との間のデータの送受信を行う。他基地局通信部902は、他の基地局との間のデータの送受信を行う。Home−eNB72−2間のX2インタフェースはサポートされない方向であるため、Home−eNB72−2では、他基地局通信部902が存在しないことも考えられる。EPC通信部901および他基地局通信部902は、それぞれプロトコル処理部903と情報の受け渡しを行う。プロトコル処理部903からの制御データ、ならびにEPC通信部901および他基地局通信部902からのユーザデータおよび制御データは、送信データバッファ部904へ保存される。
送信データバッファ部904に保存されたデータは、エンコーダー部905へ渡され、誤り訂正などのエンコード処理が施される。エンコード処理を施さずに、送信データバッファ部904から変調部906へ直接出力されるデータが存在してもよい。エンコードされたデータは、変調部906にて変調処理が行われる。変調されたデータは、ベースバンド信号に変換された後、周波数変換部907へ出力され、無線送信周波数に変換される。その後、アンテナ908より一つもしくは複数の移動端末71に対して送信信号が送信される。
また、基地局72の受信処理は以下のとおりに実行される。ひとつもしくは複数の移動端末71からの無線信号が、アンテナ908により受信される。受信信号は、周波数変換部907にて無線受信周波数からベースバンド信号に変換され、復調部909で復調処理が行われる。復調されたデータは、デコーダー部910へ渡され、誤り訂正などのデコード処理が行われる。デコードされたデータのうち、制御データはプロトコル処理部903あるいはEPC通信部901、他基地局通信部902へ渡され、ユーザデータはEPC通信部901および他基地局通信部902へ渡される。基地局72の一連の処理は、制御部911によって制御される。よって制御部911は、図9では省略しているが、各部901〜910と接続している。
現在3GPPにおいて議論されているHome−eNB72−2の機能を以下に示す(非特許文献1 4.6.2章参照)。Home−eNB72−2は、eNB72−1と同じ機能を有する。加えて、HeNBGW74と接続する場合、Home−eNB72−2は、適当なサービングHeNBGW74を発見する機能を有する。Home−eNB72−2は、1つのHeNBGW74に唯一接続する。つまり、HeNBGW74との接続の場合は、Home−eNB72−2は、S1インタフェースにおけるFlex機能を使用しない。Home−eNB72−2は、1つのHeNBGW74に接続されると、同時に別のHeNBGW74や別のMME部73に接続しない。
Home−eNB72−2のTACとPLMN IDは、HeNBGW74によってサポートされる。Home−eNB72−2をHeNBGW74に接続すると、「UE attachment」でのMME部73の選択は、Home−eNB72−2の代わりに、HeNBGW74によって行われる。Home−eNB72−2は、ネットワーク計画なしで配備される可能性がある。この場合、Home−eNB72−2は、1つの地理的な領域から別の地理的な領域へ移される。したがって、この場合のHome−eNB72−2は、位置によって、異なったHeNBGW74に接続する必要がある。
図10は、本発明に係るMME(図7のMME部73)の構成を示すブロック図である。PDN GW通信部1001は、MME部73とPDN GWとの間のデータの送受信を行う。基地局通信部1002は、MME部73と基地局72との間のS1インタフェースによるデータの送受信を行う。PDN GWから受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、PDN GW通信部1001から、ユーザプレイン通信部1003経由で基地局通信部1002に渡され、1つあるいは複数の基地局72へ送信される。基地局72から受信したデータがユーザデータであった場合、ユーザデータは、基地局通信部1002から、ユーザプレイン通信部1003経由でPDN GW通信部1001に渡され、PDN GWへ送信される。
PDN GWから受信したデータが制御データであった場合、制御データは、PDN GW通信部1001から制御プレイン制御部1005へ渡される。基地局72から受信したデータが制御データであった場合、制御データは、基地局通信部1002から制御プレイン制御部1005へ渡される。
HeNBGW通信部1004は、HeNBGW74が存在する場合に設けられ、情報種別によって、MME部73とHeNBGW74との間のインタフェース(IF)によるデータの送受信を行う。HeNBGW通信部1004から受信した制御データは、HeNBGW通信部1004から制御プレイン制御部1005へ渡される。制御プレイン制御部1005での処理の結果は、PDN GW通信部1001経由でPDN GWへ送信される。また、制御プレイン制御部1005で処理された結果は、基地局通信部1002経由でS1インタフェースにより1つあるいは複数の基地局72へ送信され、またHeNBGW通信部1004経由で1つあるいは複数のHeNBGW74へ送信される。
制御プレイン制御部1005には、NASセキュリティ部1005−1、SAEベアラコントロール部1005−2、アイドルステート(Idle State)モビリティ管理部1005―3などが含まれ、制御プレインに対する処理全般を行う。NASセキュリティ部1005―1は、NAS(Non-Access Stratum)メッセージのセキュリティなどを行う。SAEベアラコントロール部1005―2は、SAE(System Architecture Evolution)のベアラの管理などを行う。アイドルステートモビリティ管理部1005―3は、待受け状態(LTE−IDLE状態、単にアイドルとも称される)のモビリティ管理、待受け状態時のページング信号の生成および制御、傘下の1つあるいは複数の移動端末71のトラッキングエリア(TA)の追加、削除、更新、検索、トラッキングエリアリスト(TA List)管理などを行う。
MME部73は、UEが登録されている(registered)追跡領域(トラッキングエリア:Tracking Area:TA)に属するセルへ、ページングメッセージを送信することで、ページングプロトコルに着手する。MME部73に接続されるHome−eNB72−2のCSGの管理やCSG−IDの管理、そしてホワイトリスト管理は、アイドルステートモビリティ管理部1005―3で行ってもよい。
CSG−IDの管理では、CSG−IDに対応する移動端末とCSGセルとの関係が管理(追加、削除、更新、検索)される。例えば、あるCSG−IDにユーザアクセス登録された一つまたは複数の移動端末と該CSG−IDに属するCSGセルとの関係であってもよい。ホワイトリスト管理では、移動端末とCSG−IDとの関係が管理(追加、削除、更新、検索)される。例えば、ホワイトリストには、ある移動端末がユーザ登録した一つまたは複数のCSG−IDが記憶されてもよい。これらのCSGに関する管理は、MME部73の中の他の部分で行われてもよい。MME部73の一連の処理は、制御部1006によって制御される。よって制御部1006は、図10では省略しているが、各部1001〜1005と接続している。
現在3GPPにおいて議論されているMMEの機能を以下に示す(非特許文献1 4.6.2章参照)。MMEは、CSG(Closed Subscriber Groups)のメンバーの1つ、あるいは複数の移動端末のアクセスコントロールを行う。MMEは、ページングの最適化(Paging optimization)の実行をオプションとして認める。
図11は、本発明に係るHeNBGWである図7に示すHeNBGW74の構成を示すブロック図である。EPC通信部1101は、HeNBGW74とMME部73との間のS1インタフェースによるデータの送受信を行う。基地局通信部1102は、HeNBGW74とHome−eNB72−2との間のS1インタフェースによるデータの送受信を行う。ロケーション処理部1103は、EPC通信部1101経由で渡されたMME部73からのデータのうちレジストレーション情報などを、複数のHome−eNB72−2に送信する処理を行う。ロケーション処理部1103で処理されたデータは、基地局通信部1102に渡され、ひとつまたは複数のHome−eNB72−2にS1インタフェースを介して送信される。
ロケーション処理部1103での処理を必要とせず通過(透過)させるだけのデータは、EPC通信部1101から基地局通信部1102に渡され、ひとつまたは複数のHome−eNB72−2にS1インタフェースを介して送信される。HeNBGW74の一連の処理は、制御部1104によって制御される。よって制御部1104は、図11では省略しているが、各部1101〜1103と接続している。
現在3GPPにおいて議論されているHeNBGW74の機能を以下に示す(非特許文献1 4.6.2章参照)。HeNBGW74は、S1アプリケーションについてリレーする。Home−eNB72−2へのMME部73の手順の一部分であるが、HeNBGW74は、移動端末71に関係しないS1アプリケーションについて終端する。HeNBGW74が配置されるとき、移動端末71に無関係な手順がHome−eNB72−2とHeNBGW74との間、そしてHeNBGW74とMME部73との間を通信される。HeNBGW74と他のノードとの間でX2インタフェースは設定されない。HeNBGW74は、ページングの最適化(Paging optimization)の実行をオプションとして認める。
次に移動体通信システムにおける一般的なセルサーチ方法の一例を示す。図12は、LTE方式の通信システムにおいて移動端末(UE)が行うセルサーチから待ち受け動作までの概略を示すフローチャートである。移動端末は、セルサーチを開始すると、ステップST1201で、周辺の基地局から送信される第一同期信号(P−SS)、および第二同期信号(S−SS)を用いて、スロットタイミング、フレームタイミングの同期をとる。P−SSとS−SSとを合わせて、同期信号(SS)には、セル毎に割り当てられたPCI(Physical Cell Identity)に1対1に対応するシンクロナイゼーションコードが割り当てられている。PCIの数は現在504通りが検討されており、この504通りのPCIを用いて同期をとるとともに、同期がとれたセルのPCIを検出(特定)する。
次に同期がとれたセルに対して、ステップST1202で、基地局からセル毎に送信される参照信号RS(Reference Signal)を検出し受信電力の測定を行う。参照信号RSには、PCIと1対1に対応したコードが用いられており、そのコードで相関をとることによって他セルと分離できる。ステップST1201で特定したPCIから、該セルのRS用のコードを導出することによって、RSを検出し、RS受信電力を測定することが可能となる。
次にステップST1203で、ステップST1202までで検出されたひとつ以上のセルの中から、RSの受信品質が最も良いセル(例えば、RSの受信電力が最も高いセル、つまりベストセル)を選択する。
次にステップST1204で、ベストセルのPBCHを受信して、報知情報であるBCCHを得る。PBCH上のBCCHには、セル構成情報が含まれるMIB(Master Information Block)がのる。したがってPBCHを受信してBCCHを得ることで、MIBが得られる。MIBの情報としては、例えば、DL(ダウンリンク)システム帯域幅(送信帯域幅設定(transmission bandwidth configuration:dl-bandwidth)とも呼ばれる)、送信アンテナ数、SFN(System Frame Number)などがある。
次にステップST1205で、MIBのセル構成情報をもとに該セルのDL−SCHを受信して、報知情報BCCHの中のSIB(System Information Block)1を得る。SIB1には、該セルへのアクセスに関する情報や、セルセレクションに関する情報、他のSIB(SIBk;k≧2の整数)のスケジューリング情報が含まれる。また、SIB1には、TAC(Tracking Area Code)が含まれる。
次にステップST1206で、移動端末は、ステップST1205で受信したSIB1のTACと、移動端末が既に保有しているTACとを比較する。比較した結果、同じならば、該セルで待ち受け動作に入る。比較して異なる場合は、移動端末は該セルを通してコアネットワーク(Core Network,EPC)(MMEなどが含まれる)へ、TAU(Tracking Area Update)を行うためにTAの変更を要求する。コアネットワークは、TAU要求信号とともに移動端末から送られてくる該移動端末の識別番号(UE−IDなど)をもとに、TAの更新を行う。コアネットワークは、TAの更新後、移動端末にTAU受領信号を送信する。移動端末は、該セルのTACで、移動端末が保有するTAC(あるいはTACリスト)を書き換える(更新する)。その後、移動端末は、該セルで待ち受け動作に入る。
LTEやUMTS(Universal Mobile Telecommunication System)においては、CSG(Closed Subscriber Group)セルの導入が検討されている。前述したように、CSGセルに登録したひとつまたは複数の移動端末のみにアクセスが許される。CSGセルと登録されたひとつまたは複数の移動端末とがひとつのCSGを構成する。このように構成されたCSGには、CSG−IDと呼ばれる固有の識別番号が付される。なお、ひとつのCSGには、複数のCSGセルがあってもよい。移動端末は、どれかひとつのCSGセルに登録すれば、そのCSGセルが属するCSGの他のCSGセルにはアクセス可能となる。
また、LTEでのHome−eNBやUMTSでのHome−NBが、CSGセルとして使われることがある。CSGセルに登録した移動端末は、ホワイトリストを有する。具体的には、ホワイトリストはSIM(Subscriber Identity Module)/USIMに記憶される。ホワイトリストには、移動端末が登録したCSGセルのCSG情報が格納される。CSG情報として具体的には、CSG−ID、TAI(Tracking Area Identity)、TACなどが考えられる。CSG−IDとTACとが対応付けられていれば、どちらか一方でよい。また、CSG−IDおよびTACと、GCI(Global Cell Identity)とが対応付けられていればGCIでもよい。
以上から、ホワイトリストを有しない(本発明においては、ホワイトリストが空(empty)の場合も含める)移動端末は、CSGセルにアクセスすることは不可能であり、non−CSGセルのみにしかアクセスできない。一方、ホワイトリストを有する移動端末は、登録したCSG−IDのCSGセルにも、non−CSGセルにもアクセスすることが可能となる。
3GPPでは、全PCI(Physical Cell Identity)を、CSGセル用とnon−CSGセル用とに分割(PCIスプリットと称する)することが議論されている(非特許文献5参照)。またPCIスプリット情報は、システム情報にて基地局から傘下の移動端末に対して報知されることが議論されている。非特許文献5は、PCIスプリットを用いた移動端末の基本動作を開示する。PCIスプリット情報を有していない移動端末は、全PCIを用いて(例えば504コード全てを用いて)セルサーチを行う必要がある。これに対して、PCIスプリット情報を有する移動端末は、当該PCIスプリット情報を用いてセルサーチを行うことが可能である。
また3GPPでは、ハイブリッドセルのためのPCIは、CSGセル用のPCI範囲の中には含まれないことが決定されている(非特許文献1 10.7章参照)。
3GPPでは、移動端末がCSGセルをセレクション、あるいはリセレクションする方法について2つのモードが存在する。1つ目は、自動(Automatic)モードである。自動モードの特徴を以下に示す。移動端末内の許可CSGリスト(Allowed CSG ID List)を利用して、セレクション、あるいはリセレクションを行う。PLMNの選択が完了した後、non−CSGセル、あるいは許可CSGリストに存在するCSG IDを伴うCSGセルである場合にのみ、選択している該PLMN中の1つのセルにキャンプオンする。移動端末の許可CSGリストが空であるならば、移動端末は、CSGセルの自立(autonomous)サーチ機能を停止する(非特許文献3 5.2.4.8.1章参照)。
2つ目は、手動(Manual)モードである。手動モードの特徴を以下に示す。移動端末は、現在選択されているPLMNで利用可能なCSGのリストを、ユーザに示す。移動端末がユーザに提供するCSGのリストは、移動端末に保存されている許可CSGリストに含まれるCSGに限られない。ユーザが該CSGのリストに基づいてCSGを選定した後、移動端末は、選択されたCSG IDを伴うセルへキャンプオンし、登録(register)を試みる(非特許文献3 5.2.4.8.1章参照)。
HeNBおよびHNBに対しては、様々なサービスへの対応が求められている。例えば、オペレータは、ある決められたHeNBおよびHNBに移動端末を登録させ、登録した移動端末のみにHeNBおよびHNBのセルへのアクセスを許可することで、該移動端末が使用できる無線リソースを増大させて、高速に通信を行えるようにする。その分、オペレータは、課金料を通常よりも高く設定する、といったサービスである。
このようなサービスを実現するため、登録した(加入した、メンバーとなった)移動端末のみがアクセスできるCSG(Closed Subscriber Group cell)セルが導入されている。CSG(Closed Subscriber Group cell)セルは、商店街やマンション、学校、会社などへ数多く設置されることが要求される。例えば、商店街では店舗毎、マンションでは部屋毎、学校では教室毎、会社ではセクション毎にCSGセルを設置し、各CSGセルに登録したユーザのみが該CSGセルを使用可能とするような使用方法が要求されている。HeNB/HNBは、マクロセルのカバレッジ外での通信を補完するためだけでなく、上述したような様々なサービスへの対応が求められている。このため、HeNB/HNBがマクロセルのカバレッジ内に設置される場合も生じる。
HeNB/HNBが、マクロセルのカバレッジ内に設置されるような場合、HeNB/HNBとマクロセルとの間で干渉が生じることとなる。HeNB/HNBのカバレッジ内でHeNB/HNBと通信を行っている移動端末(UE)は、マクロセルからの電波が干渉となり、HeNB/HNBとの通信が妨げられる。マクロセルからの電波に起因する干渉電力が大きくなると、移動端末は、HeNB/HNBと通信ができなくなってしまうことになる。逆に、マクロセルのカバレッジ内でマクロセルと通信を行っている移動端末が、マクロセルのカバレッジ内に設置されたHeNB/HNBのカバレッジ内に移動するような場合、HeNB/HNBからの電波が干渉となり、マクロセルとの通信が妨げられる。HeNB/HNBからの電波に起因する干渉電力が大きくなると、移動端末は、マクロセルと通信ができなくなってしまうことになる。
通常のeNB(マクロセル;マクロeNB(MeNB))とHeNBとの間の干渉低減方法として、非特許文献8には、マクロセルがHeNBにHII(High Interference Indication)、OI(Overload Indicator)を通知する方法が開示されている。
HIIは、干渉を受けやすい、あるいは干渉を受けたくないような物理リソースを、セルが任意のセルに対して通知するための信号である。例として、セルがUEにスケジューリングしたい物理リソースがある場合に、該物理リソースへの干渉を無くすために、周辺セルにHIIを通知する。該HIIを受信した周辺セルは、該物理リソースを傘下のUEにスケジューリングしないようにする、あるいは該物理リソースのパワーを下げることで、干渉とならないようにする。
OIは、干渉を受けている物理リソースとその干渉レベル、あるいは該レベルがある閾値より高いことを、セルが任意のセルに対して通知するための信号である。例として、セルがUEにスケジューリングしたい、あるいはスケジューリングしている物理リソースがある場合に、該物理リソースへの干渉を無くすために、周辺セルにOIを通知する。該OIを受信した周辺セルは、該物理リソースを傘下のUEにスケジューリングしないようにする、あるいは該物理リソースのパワーを下げることで、干渉とならないようにする。
現在の3GPPにおける規格では、マクロセル間でX2インタフェースを用いて相互にHIIとOIとを送受信してもよいことが決められている。しかし、現在の3GPPにおける規格では、図7に示すように、マクロセルであるeNB72−1とHeNB72−2との間やHeNB間72−2にX2インタフェースは設けられていない。
そこで非特許文献8では、マクロセルとHeNBとの間、マクロセルとHeNBGWとの間、HeNBGWとHeNBとの間にX2インタフェースを設けて、該X2インタフェースを用いて、マクロセルからHeNBに、HII、OIを通知することが記載されている。しかしHeNBは、ホームユースも想定されており、オペレータではなく、一般ユーザの管理下に設置されることも検討されている。このようにオペレータの管理下ではなく配置されるような場合に、HeNB間やマクロセルとHeNBとの間をX2インタフェースで接続することは、構成が複雑になるという問題がある。
非特許文献9には、マクロセルからHeNBに、マクロセルの傘下のUEを介してHIIを通知することが開示されている。UEからHeNBへ通知するチャネルとして、PRACH、UL−SCHを用いることが提案されている。しかし、非特許文献9には、UEからHeNBへ通知するチャネルの記載はあるが、この他の記載は無く、マクロセルがHeNBにHIIを通知するためのメカニズムは不明である。例えば、通常、マクロセルの傘下のUEは、HeNBのRACHコンフィギュレーションを知らない。したがって、マクロセルの傘下のUEがHeNBにPRACHを送信することは、不可能である。非特許文献9では、このような問題点の解消方法については、何ら開示されていない。
これらの問題点を解消するために、本発明においては、マクロセルが、HeNBにUEを介して、マクロセルで使用する物理リソースへの干渉に関する情報(以下「干渉関連情報」という場合がある)、具体的にはHIIやOIのような干渉を回避するための信号を通知するための実現方法について開示する。
非特許文献9には、マクロセルからHeNBに、マクロセルの傘下のUEを介してHIIを通知することが開示されているが、どのHeNBにHIIを通知するのか、あるいはどのUEがHeNBにHIIを通知するのかについては、具体的に開示されていない。通知すべきHeNBを限定しないと、将来多数のHeNBが設置されることを考慮した場合、システムが複雑になり、シグナリング負荷が膨大になってしまう。また、通知すべきUEを限定しないと、シグナリング負荷が膨大になり、上り干渉が増大し、通信品質が劣化してしまう。
これらの問題点を解消するために、本実施の形態では、HIIを通知すべきHeNBを限定する方法、HIIを通知すべきUEを限定する方法を開示する。ここでは、HIIを通知するHeNBを、マクロセルのカバレッジ内のHeNBとする方法を開示する。
図13は、マクロセルのカバレッジ内にHeNBが設置される場合の概念図である。図13において、参照符1301〜1313はUEを示し、参照符1314〜1321および参照符1324〜1326はHeNBを示し、参照符1322はマクロセルであるeNBを示す。参照符1323は、マクロセル1322のカバレッジを示す。カバレッジ1323は、大規模カバレッジに相当する。HeNB1314〜1321は、マクロセル1322のカバレッジ内(圏内)に配置されており、HeNB1324〜1326は、マクロセル1322のカバレッジ外(圏外)に配置されているとする。UE1301〜1313は、前述の図7のUE71に相当し、HeNB1314〜1321,1324〜1326は、小規模基地局装置である図7のHome−eNB72−2に相当し、マクロセル1322は、大規模基地局装置である図7のeNB72−1に相当する。
マクロセル1322が、カバレッジ1323外に配置されるHeNBにHIIを通知するのは無駄である。マクロセル1322の傘下のUEが、該マクロセル1322のカバレッジ1323外に配置されるHeNBから受ける干渉は低いためである。逆に、該マクロセル1322のカバレッジ1323外に配置されるHeNBの傘下のUEが、該マクロセル1322から受ける干渉も低いためである。
したがって本実施の形態では、HIIを通知するHeNBを、マクロセル1322のカバレッジ1323内に配置されるHeNBとする。例えば図13の場合、マクロセル1322がHIIを通知するHeNBは、該マクロセル1322のカバレッジ1323内に配置されるHeNB1314〜1321となる。マクロセル1322は、傘下のUEを介してHeNB1314〜1321へHIIを通知する。これにより、HIIを通知すべきHeNBの数を限定することができ、HIIの通知に必要となるシグナリング負荷を削減することが可能となる。
マクロセルは、どのHeNBが自セルのカバレッジ内に配置されているかを認識する必要がある。ここでは、マクロセルのカバレッジ内に配置されるHeNBの判断方法について開示する。図14は、マクロセルがカバレッジ内に配置されるHeNBを判断する場合の移動体通信システムのシーケンス例を示す図である。HeNBは、電源オン時あるいはイニシャライズ時あるいは送信を停止している間に、ステップST1401で、周辺電波環境のメジャメント、すなわち測定を行う。またHeNBは、周辺に存在するセルの受信電力の測定、セルのセルアイデンティティ(PCI)の取得を行い、セルの検出を行う。この際に、ある受信電力閾値以上のセルを検出してもよい。該セル検出用の受信電力閾値は、予め静的に決められているとよい。
ステップST1402で、HeNBは、検出したセルから、該セルの報知情報を受信する。これはメジャメントの際に行われてもよい。各セルからの報知情報を受信したHeNBは、ステップST1403で、該セルがマクロセルか否かを判断する。この判断を可能とするために、各セルは、自セルがマクロセルか否かのインジケータ、あるいはセルの種類を示す情報を報知しておくとよい。この場合、HeNBは、ステップST1403で、受信した報知情報から、検出したセルの種類を取得することによって、該セルがマクロセルか否かを判断する。セルの種類としては、マクロセル、ピコeNB(ピコセル(pico cell))、ホットゾーンセル用のノード、HeNB/HNB/CSGセル、リレーノード、リモートラジオヘッド(RRH)などがある。
セルのアイデンティティ(PCI)により、マクロセルか否かが判断可能な場合は、HeNBは、ステップST1403のセルの種類取得を省略してもよい。この場合、ステップST1401で取得したセルのPCIをもとに、マクロセルかどうかを判断すればよい。
ステップST1404で、HeNBは、メジャメントで検出したマクロセルに対して、各々のマクロセルについて測定した受信電力情報と、そのマクロセルのPCIとを関連付けて、MME/S−GWに通知する。その際に、HeNBは、自HeNBのセルアイデンティティ(PCI)も通知する。MME/S−GWは、前述の図7に示すMME/S−GW部73に相当する。
また、電源オフ動作の際にMME/S−GWに通知するようにしてもよい。上記の情報に加えて、電源オフをする旨の情報あるいはHII通知HeNBリストからの削除を依頼する旨の情報を通知するようにしてもよい。これによって、HeNBがユーザなどにより移動される場合に電源オフされる場合などを、マクロセルがHIIを通知すべきか否かの判断において考慮することが可能となる。
ステップST1405で、MME/S−GWは、各HeNBから受信したマクロセルのPCIをもとに、各々のマクロセルに、HeNBのPCIと、該HeNBで測定した該マクロセルの受信電力情報とを通知する。マクロセルへの通知は、S1インタフェースを用いればよい。マクロセルとHeNBとの間を直接接続するX2インタフェースが設けられた場合は、HeNBがマクロセル毎のPCIをもとに、直接マクロセルへ、マクロセル毎にその受信電力測定結果の情報と、自HeNBのPCIとを通知すればよい。
HeNBによる測定結果と、該HeNBのPCIとを受信した各々のマクロセルは、該HeNBが自セルのカバレッジ内に配置されているか否かを判断する。マクロセルは、例えば、該HeNBによるマクロセルの受信電力測定結果を用いて判断する。
この場合、マクロセルは、自セルのカバレッジ内か否かを表す閾値(以降、カバレッジ判定閾値と称する)を設定しておき、ステップST1406で、HeNB毎の受信電力測定結果である受信電力測定値を、該カバレッジ判定閾値と比較する。マクロセルは、受信電力測定値が該カバレッジ判定閾値以上である場合は、該HeNBが自セルのカバレッジ内であると判断し、受信電力測定値が該カバレッジ判定閾値よりも小さい場合は、該HeNBが自セルのカバレッジ外であると判断する。カバレッジ内と判断した場合は、ステップST1407に移行し、カバレッジ外と判断した場合は、ステップST1408に移行する。
ステップST1406でカバレッジ内と判断してステップST1407に移行した場合、ステップST1407で、マクロセルは、該HeNBを自セルのカバレッジ内であると記憶する。このため、リスト(以降、HII通知HeNBリストと称する)を設けて、該リストに該HeNBを追加すればよい。HII通知HeNBリストには、該HeNBのセルアイデンティティ(PCI)が含まれる。またHII通知HeNBリストには、該HeNBのPCIとともに、該HeNBが測定した自セルの受信電力値を含めてもよい。該HII通知HeNBリストは、図9に示すEPC通信部901あるいはプロトコル処理部903あるいは制御部911に記憶してもよい。
ステップST1406でカバレッジ外と判断してステップST1408に移行した場合、ステップST1408で、マクロセルは、該HeNBをHII通知HeNBリストから削除する。HII通知HeNBリストに、既に該HeNBが存在しない場合は、何もせずに次のステップST1409に移行する。
以上の処理を行うことで、マクロセルが、自セルの受信電力測定値を通知したHeNBのうち、自セルのカバレッジ内に配置されているHeNBを判断し、HII通知HeNBリストに記憶することが可能となる。
ステップST1409で、マクロセルは、HeNBにHIIを通知するか否かを判断する。HIIを通知すると判断した場合は、ステップST1410に移行し、HIIを通知しないと判断した場合は、HIIを通知せずに、次の処理に移行する。
ステップST1410で、マクロセルは、どのHeNBがHIIを通知すべきHeNBであるかを判断するために、HII通知HeNBリスト内にあるHeNBであるか否かを判断する。HII通知HeNBリスト内にあるHeNBであると判断した場合は、ステップST1411に移行し、HII通知HeNBリスト内にあるHeNBではない、換言すればHII通知HeNBリストに無いHeNBであると判断した場合は、何もせずに次の処理に移行する。ステップST1411で、マクロセルは、HII通知HeNBリスト内にあるHeNBに対して、HIIを通知する。
以上の処理を行うことで、マクロセルが、自セルの受信電力測定値を通知したHeNBのうち、自セルのカバレッジ内に配置されているHeNBを判断し、該HeNBに対して、必要な場合にHIIを通知することが可能となる。
また、HeNBが、ユーザなどにより移動された場合には、電源を一旦オフした後オンする、あるいはイニシャライズするようにしておくとよい。これにより、上述の動作を行うことになるので、マクロセルが自セルのカバレッジ内に該HeNBが配置されているかどうかを判断することが可能となる。これによって、該HeNBを、HII通知HeNBリストに追加または削除することが可能となる。よって、必要な場合にHeNBにHIIを通知することが可能となる。
上記の方法では、マクロセルが、どのHeNBが自セルのカバレッジ内に配置されているか否かを判断するように構成されているが、別の方法として、HeNBが、マクロセルのカバレッジ内に配置されているか否かを判断するように構成してもよい。この場合、HeNBでの測定結果を用いればよい。
図15は、HeNBが、マクロセルのカバレッジ内に配置されているか否かを判断する場合の移動体通信システムのシーケンス例を示す図である。図15において、図14に対応する部分については同一のステップ番号を付して、処理の詳細な説明を省略する。
ステップST1401で、HeNBは、電源オン時あるいはイニシャライズ時あるいは送信を停止している間のメジャメントで、周辺に存在するセルの受信電力の測定、セルのセルアイデンティティ(PCI)の取得を行い、セルの検出を行う。ステップST1402で、マクロセルは、カバレッジ内か否かを表す閾値であるカバレッジ判定閾値を、報知情報としてHeNBに報知する。ステップST1402で、HeNBは、検出したセルの報知情報を受信する。
ステップST1501で、各セルからの報知情報を受信したHeNBは、図14で示したセルの種類情報に加え、カバレッジ判定閾値を取得する。
ステップST1502で、HeNBは、メジャメントで検出したマクロセルに対して、各々のマクロセルについて測定した受信電力と、該マクロセルから報知されたカバレッジ判定閾値とを比較する。HeNBは、各マクロセルの受信電力が、該マクロセルのカバレッジ判定閾値以上であるか否かを判断する。測定したマクロセルの受信電力がカバレッジ判定閾値以上である場合は、そのマクロセルのカバレッジ内と判断してステップST1503に移行し、測定したマクロセルの受信電力がカバレッジ判定閾値未満である場合は、そのマクロセルのカバレッジ外と判断してステップST1504に移行する。HeNBは、マクロセルのカバレッジ内か否かを示す情報(パラメータでもよい)を設けておく。
ステップST1503で、HeNBは、マクロセルについてのカバレッジ内か否かの情報に、カバレッジ内を設定する。具体的には、該マクロセルのセルアイデンティティと、該情報とを関連付けておいてもよいし、あるいは該情報内に該マクロセルのセルアイデンティティも含めておいてもよい。
ステップST1504で、HeNBは、該マクロセルについてのカバレッジ内か否かの情報に、カバレッジ外を設定する。
ステップST1505で、各HeNBは、検出したマクロセルに対して、マクロセル毎のPCIおよびカバレッジ内か否かの情報を、MME/S−GWに通知する。その際に、HeNBは、自HeNBのセルアイデンティティ(PCI)も通知する。
ステップST1506で、MME/S−GWは、各HeNBから受信したマクロセルのPCIをもとに、各々のマクロセルに、HeNBのPCIおよびカバレッジ内か否かの情報を通知する。
カバレッジ内か否かの情報および該HeNBのPCIを受信した各々のマクロセルは、ステップST1507で、該HeNBが自セルのカバレッジ内に配置されているか否かを判断する。この判断の際に、各々のHeNBから通知されたカバレッジ内か否かの情報を用いる。HeNBが自セルのカバレッジ内に配置されていると判断した場合は、ステップST1508に移行し、HeNBが自セルのカバレッジ内に配置されていない、すなわちカバレッジ外に配置されていると判断した場合は、ステップST1509に移行する。
ステップST1508で、マクロセルは、カバレッジ内か否かの情報がカバレッジ内と設定されているHeNBについて、HII通知HeNBリストに追加する。
ステップST1509で、マクロセルは、カバレッジ内か否かの情報がカバレッジ外と設定されているHeNBについて、HII通知HeNBリストから削除する。ステップST1508およびステップST1509の処理を行った後は、マクロセルは、ステップST1409、ステップST1410およびステップST1411の各処理を行う。
以上の処理を行うことで、マクロセルが、自セルのカバレッジ内に配置されているHeNBをHII通知HeNBリストに記憶することが可能となる。また、マクロセルのカバレッジ内か否かの判断が、実質的にHeNBで行われ、またその場合にもマクロセルが、自セルのカバレッジ内に配置されているHeNBに対して、必要な場合にHIIを通知することが可能となる。
マクロセルは、該カバレッジ判定閾値を、MIBあるいはSIB1に含めて報知するとよい。MIB、SIB1は、送信されるタイミングが決められているので、HeNBがメジャメントを行う際に、少ない処理で早期に受信可能となる。また、該カバレッジ判定閾値は、静的な値として予め決められていてもよい。また、マクロセルの送信電力と対応付けられて決められてもよい。該対応は、表で予め決めておいてもよいし、ある関数を用いて導出するようにしてもよい。
また、図14、図15で開示したカバレッジ判定閾値を、ステップST1401でセルの検出に用いてもよいとした、ある受信電力閾値と同じとしてもよい。これによって、パラメータを減らすことができる。
上記の方法では、HeNBが、マクロセルのカバレッジ内に配置されているか否かの判断を行い、マクロセルへ該判断結果であるカバレッジ内か否かの情報を通知する。該カバレッジ内か否かの情報は、マクロセルの受信電力測定値よりも少ない情報量で済むため、HeNBからマクロセルへのシグナリング量を削減することが可能となる。さらに、該カバレッジ内か否かの情報を1ビットとしてもよい。これによって最小の情報量とすることができる。この情報と自HeNBのセルアイデンティティとを、各々のマクロセルに通知すればよい。
HeNBは、マクロセルのカバレッジ内か否かの情報を、メジャメントの際に検出したセルに対して通知するとしたが、カバレッジ内に配置されていると判断したマクロセルのみに、カバレッジ内か否かの情報を通知してもよい。この場合、カバレッジ内か否かの情報として、カバレッジ内に配置されていることを表す情報であってもよい。これにより、該カバレッジ内か否かの情報を通知するマクロセルを限定することができるため、さらにHeNBからマクロセルへのシグナリング量を削減することが可能となる。
異なるHeNBが同じPCIを用いる場合がある。これは、PCIの数が限られているためである。この場合、マクロセルは、同じPCIを持つHeNBのどちらにHIIを送るべきなのかの判断がつかなくなる。このような場合、HeNBは、自HeNBのセルアイデンティティとして、GCIを各々のマクロセルに通知すればよい。図14のステップST1404、ステップST1405、あるいは図15のステップST1505、ステップST1506で、HeNBのPCIの代わりにGCIを用いればよい。マクロセルは、HII通知HeNBリストを、HeNBのGCIで管理すればよい。GCIは、セル固有のアイデンティティなので、重複することは無い。したがってマクロセルは、HeNBを特定することが可能となる。
ここでは、どのUEを介してHeNBにHIIを通知するのかについて開示する。HIIを通知すべきUEの数を限定するために、HIIを通知するUEを、マクロセルのカバレッジ内に存在するUEとする。
図13において、マクロセル1322は、自マクロセルのカバレッジ1323内に存在するUE1301〜1313を介して、HeNBにHIIを通知する。マクロセル1322は、カバレッジ1323内に存在するUE1301〜1313に、HIIを通知する旨の情報、あるいはHIIを通知する。こうすることで、マクロセル1322は、これらのUE1301〜1313を介して、マクロセル1322のカバレッジ1323内に配置されたHeNB1314〜1321に、HIIを通知することが可能となる。マクロセル1322のカバレッジ1323内に存在するUEとして、該マクロセル1322の傘下のUE、すなわち該マクロセル1322をサービングセルとするUEとすればよい。こうすることで、マクロセル1322は、カバレッジ1323外に存在するUEにHIIを通知する旨の情報、あるいはHIIを通知する必要がなくなる。
本実施の形態で開示した方法とすることで、HIIを通知すべきHeNBの数を限定することができ、HIIの通知に必要となるシグナリング負荷を削減することが可能となる。また、HIIを通知すべきUEの数を限定することができ、シグナリング負荷の削減、上り干渉の低減、および通信品質の向上を図ることが可能となる。
また、マクロセル1322がカバレッジ1323内のHeNBに対してHIIを通知できる。したがって、マクロセル1322は、カバレッジ1323内のHeNBに対してHIIで通知した物理リソースを、傘下のUEにスケジューリング可能となる。これによって、該物理リソースでの干渉を回避することが可能となる。マクロセル1322は、傘下のUEに物理リソースを柔軟にスケジューリング可能となるので、スケジューリング効率を向上させることができ、セルとしてのスループットを向上させることができる。
上記の方法では、マクロセルのカバレッジ内に配置されたHeNBに対してHIIを通知することを開示した。また一方、マクロセルのカバレッジ内に存在するUEを介してHIIを通知することについても開示した。しかし、上記で記載したマクロセルのカバレッジについて、HeNBに対するカバレッジを、UEに対するカバレッジと同じにしてもよいが、異ならせてもよい。一般的に、UEが、マクロセルをサービングセルとするために必要な受信電力、すなわちセルセレクションの際のクライテリアを満たすために必要となる受信電力(非特許文献3)を得られる範囲を、該マクロセルのカバレッジと称する。この受信電力を、HeNBがカバレッジ内であると判断する受信電力(カバレッジ判定閾値)と同じにしてもよいし、異ならせてもよい。
マクロセルをサービングセルとするために必要な受信電力を、カバレッジ判定閾値と同じにした場合、UEが該マクロセルをサービングセルとするために必要な受信電力の判断基準と同じ判断基準を用いることが可能となるため、カバレッジ判定閾値を別途設ける必要が無くなり、制御を簡易にすることが可能となる。
一方、マクロセルをサービングセルとするために必要な受信電力を、カバレッジ判定閾値と異ならせた場合は、HIIを通知すべきHeNBと、該HIIを通知するUEとの関係を柔軟に設定することが可能となる。たとえば、カバレッジ判定閾値を、UEがマクロセルをサービングセルとするために必要な受信電力よりも小さくしておく。こうすることで、一般的なUEに対するカバレッジよりも広い範囲に配置されるHeNBに対してHIIを通知することが可能となる。UEに対するカバレッジよりも少しだけ広い範囲に配置されるHeNBに対してHIIを通知できるようにしておくことで、該マクロセルをサービングセルとするUEに対する干渉をさらに低減することが可能となる。
先に、マクロセルの傘下のUEと該マクロセルのカバレッジ外に配置されるHeNBとの間の干渉は低いことを述べたが、その中でも主たる干渉となっている、マクロセルから該マクロセルのカバレッジよりも少しだけ広い範囲のHeNBとの干渉を低減することが可能となる。特に、該マクロセルのカバレッジ端に存在する該マクロセルの傘下のUEとの間の干渉をさらに低減することが可能となる。これにより、カバレッジ端に存在するUEのスケジューリング効率をさらに向上させ、通信速度を向上させることが可能となる。したがって、セルとしてのスループットをさらに向上させることが可能となる。
また、UEが該マクロセルをサービングセルとするために必要な受信電力と、HeNBがカバレッジ内であると判断する受信電力(すなわち、カバレッジ判定閾値)とを異ならせる場合、その差分値を表すオフセットパラメータを設けてもよい。該オフセットパラメータは、予め静的に決められていてもよいし、マクロセルから報知情報として報知してもよい。こうすることで、UEに対するカバレッジに対して連動して設定することが可能となる。また、該オフセットパラメータは、HeNB毎に決めておいてもよい。また、この場合は、HeNBからマクロセルへ該オフセットパラメータを通知するようにしておいてもよい。自HeNBのPCIとともに通知するようにすればよい。こうすることで、HeNB毎に設定することが可能となり、HeNBの出力電力に応じて設定するなど、柔軟な運用が可能となる。
実施の形態1 変形例1.
実施の形態1では、HIIを通知すべきUEの数を限定するために、HIIを通知するUEを、マクロセルの傘下のUEにしている。しかし、どのUEが、どのHeNBに対してHIIを通知するかを決めてはいない。したがって、一つのHeNBに対して、複数のUEからHIIが通知される場合も生じてしまう。図16は、マクロセルのカバレッジ内に1つのHeNBのみが配置され、マクロセルのカバレッジ内に複数のUEが存在している場合の概念図である。図16において、図13に対応する部分については同一の参照符を付して、説明を省略する。
マクロセル1322のカバレッジ1323内に、複数のUE1301〜1313が存在し、一つのHeNB1314が配置される。このような場合、マクロセル1322の傘下の複数のUE1301〜1313が、一つのHeNB1314にHIIを通知することになってしまう。これは、マクロセル1322内のシグナリング量の増大や干渉の増大を招いてしまう。
このような問題を解消するために、本変形例では、どのUEが、どのHeNBに対してHIIを通知するかを決定する方法を開示する。本変形例では、HeNBから最大の受信電力を有するUEを介して、HIIを通知する方法を開示する。
図17は、HeNBから最大の受信電力を有するUEを介してHIIを通知する場合の移動体通信システムのシーケンス例を示す図である。図17において、図14に対応する部分については同一のステップ番号を付して、処理の詳細な説明を省略する。図17では、マクロセルがHeNBから最大の受信電力を有するUEを選択する。また、サービングセルは、マクロセルであるとする。
ステップST1701で、UEは、予めサービングセルから報知情報を受信する。ステップST1703で、UEは、定期的あるいはサービングセルからの指示により、周辺電波環境のメジャメントを行う。またUEは、周辺に存在するセルの受信電力の測定、セルのセルアイデンティティ(PCI)の取得を行い、セルの検出を行う。この際に、ある受信電力閾値以上のセルを検出してもよい。該セル検出用の受信電力閾値は、予め静的に決められているとよい。あるいは、サービングセルより報知されてもよい。UEは、報知情報を受信して、該受信電力閾値を取得することができる。サービングセルの指示によりメジャメント行う場合は、ステップST1702で、予めサービングセルは、メジャメント指示メッセージをUEに通知しておくとよい。該メジャメント指示メッセージには、メジャメントの設定内容であるメジャメントコンフィグレーションが含まれていてもよい。
ステップST1704で、UEは、検出したセルの報知情報を受信する。これはメジャメントの際に行われてもよい。各セルからの報知情報を受信したUEは、ステップST1705で、該セルがHeNBか否かを判断する。この判断を可能とするために、各セルは、自セルがHeNBか否かのインジケータ、あるいはセルの種類を示す情報を報知しておくとよい。また、HeNBのPCIが、サービングセルと異なるように予め決定されている場合は、ステップST1703で、セルのPCIを取得することによって、該セルがHeNBか否かを判断するようにしてもよい。
ステップST1706で、UEは、サービングセルに対して、メジャメントで検出したHeNBのセルアイデンティティ(PCI)と関連付けて、各々のHeNBについて測定した受信電力情報を通知する。その際に、UEは、自UEのアイデンティティ(UE−ID)も通知する。メジャメント結果の報告は、定期的、あるいはサービングセルの指示による。またメジャメント結果の報告は、ある閾値より大きいセルを検出した場合などとしてもよいし、UEが任意のタイミングでサービングセルに通知してもよい。
各々のUEによるメジャメントによって検出したHeNBの受信電力測定結果と、該HeNBのPCIとを受信したサービングセルは、ステップST1707で、HeNB毎に該HeNBの受信電力が最大となるUEを選択する。
ステップST1708で、サービングセルは、該UEの情報をHII通知HeNBリストに追加する。HII通知HeNBリストは、実施の形態1で開示したように、HIIを通知すべきHeNBが記憶されているリストである。実施の形態1で開示した方法を用いて作成しておけばよい。特に、リストを用いなくてもよく、HIIを通知すべきHeNBと該選択したUEとが関連付けられるようにしておけばよい。UE情報としては、UE−IDとすればよい。既にHII通知HeNBリストにUE情報があり、既存のUE情報と新たに選択したUE情報とが異なる場合は、新たなUE情報に修正すればよい。また、既存のUE情報があるHeNBで、新たなUE情報が無くなった場合は、該UE情報を削除するようにしてもよい。これらは、ステップST1706の通知を受信した場合に行うようにすればよい。あるいは定期的に行うようにしてもよい。
サービングセルは、ステップST1708の処理の終了後、前述のステップST1409およびステップST1410の各処理を行い、ステップST1709に移行する。ステップST1709で、サービングセルは、HII通知HeNBリストのHeNBに、該リストのUEを介してHIIを通知する。
以上の処理を行うことで、サービングセルが、HIIを通知すべきHeNBに、どのUEを介してHIIを通知するかを認識することが可能となる。図17の場合、HIIを通知すべきHeNBに、該HeNBから最大の受信電力を有するUEを介してHIIを通知することが可能となる。
また図16の例について述べると、マクロセル1322は、カバレッジ1323内に存在する複数のUEのうち、HeNB1314からの受信電力が最も高いUE(ここではUE1303とする)を介して、HeNB1314にHIIを通知することが可能となる。
異なるHeNBが同じPCIを用いることが可能な場合、HeNBのセルアイデンティティとして、GCIを用いればよい。HeNBは、自HeNBのGCIを報知する。UEは、周辺セルのメジャメントの際に、該HeNBの報知情報を受信して該HeNBのGCIを取得する。UEは、HeNBのセルアイデンティティとして、GCIをサービングセルに通知すればよい。該サービングセルは、HII通知HeNBリストのHeNBのGCIを参照して、該HeNBからの受信電力が最も高いUEのUE−IDをリストに追加、修正または削除するようにすればよい。GCIは、セル固有のアイデンティティなので、重複することは無い。したがってマクロセルは、HeNBを特定することが可能となる。
本変形例で開示した方法により、マクロセルがHIIを通知すべき各々のHeNBに対して、一つのUEを介してHIIを通知することが可能となる。ただし、マクロセルのカバレッジ内に配置される全てのHeNBに対して、UEが選択されるとは限らない。該マクロセルの傘下のUEからのメジャメント結果の報告に含まれないHeNBが存在する場合がありうる。しかしこの場合は、該マクロセルの傘下のUE内に、該HeNBからの送信波を受信している、あるいは、ある受信電力閾値以上受信しているUEは存在しないことになる。このことは、該HeNBから干渉を受けるUEは存在しないということになる。したがって、該HeNBに対してUEが選択されなくてもよく、該HeNBに対しては、HIIを通知しなくてもよい。
また、図17のステップST1708においてHII通知HeNBリストに記憶するHeNBを、ステップST1706でUEから報告された全てのHeNBとしてもよい。これにより、該HII通知HeNBリストにあるHeNBに対してUEが選択されることになる。
本変形例で開示した方法により、HIIを通知すべき各々のHeNBに対して、一つのUEを介してHIIを通知することが可能となる。したがって、マクロセルは、HIIを通知する旨の情報、あるいはHIIを通知するUEを、該UEに限定することが可能となる。また、HeNBへHIIを通知するUEも、該UEに限定することが可能となるため、UEの数のさらなる限定を図ることができる。したがって、シグナリング負荷の削減、上り干渉の低減、および通信品質の向上を図ることが可能となる。
マクロセルのカバレッジエリア端に存在するUEにおいては、メジャメントの際に、サービングセルのHeNBに対するカバレッジ外に配置されたセルを検出する場合がある。この場合、該サービングセルが、実施の形態1で開示したHeNBに対するカバレッジ内に配置されるHeNBの判断方法を用いて、UEからのメジャメント結果の報告で通知されたHeNBの中から、HeNBに対するカバレッジ内に配置されるHeNBのみを限定すればよい。これにより、さらにシグナリング負荷の削減、上り干渉の低減、および通信品質の向上を図ることが可能となる。
上記で開示した方法では、一つのUEが、複数のHeNBにHIIを通知する場合が考えられる。例えば、図13に示すUE1306は、HeNB1320およびHeNB1321からの受信電力が他のUEに比べて最も高くなる。したがって、HeNB1320およびHeNB1321にHIIを通知するUEとして、UE1306が選択される。このように、複数のHeNBにHIIを通知しなければならないUEは、消費電力が増大してしまう。この問題を解消するために、一つのUEが、HIIを通知するHeNBを一つに限定するようにしてもよい。その方法の一例を以下に開示する。
マクロセルは、傘下のUEからのメジャメント結果の報告で通知された全てのHeNBに対して、最も受信電力の高いUEを選択する。もし、複数のHeNBが同じUEを選択した場合、該UEによる受信電力が最も高いHeNBに対して、該UEを選択する。複数のHeNBが同じUEを選択した場合、受信電力が最も高くはないHeNBに対しては、各々2番目に受信電力が高いUEを選択する。該2番目に受信電力が高いUEのうち、まだ選択されていないUEがある場合は、該UEを選択する。もし、該2番目に受信電力が高いUEが、既に他のHeNBに対して選択されている場合は、3番目に受信電力が高いUEを選択する。同様に、もしn番目に受信電力が高いUEが、既に他のHeNBに対して選択されている場合は、n+1番目に受信電力が高いUEを選択する。
以上の手順を用いて、一つのUEが、HIIを通知するHeNBを一つに限定するようにする。例えば上述の例では、HeNB1321に対してはUE1306が選択され、HeNB1320に対してはUE1305が選択される。ここで開示した方法とすることで、特定のUEの消費電力の増大を防ぐことが可能となる。
実施の形態1 変形例2.
実施の形態1の変形例1では、マクロセルが、どのUEを介してHIIを通知するか選択し、該UEを介してHeNBにHIIを通知している。本変形例では、UEが、どのHeNBに対してHIIを通知するかを選択する方法について開示する。一例として、マクロセルが、傘下のUEに干渉関連情報、例えばHIIを通知する旨の情報(以下「通知情報」という場合がある)、あるいはHIIを通知し、該情報を受信したUEが、どのHeNBに対してHIIを通知するかを判断する。そして、HIIを通知すると判断したHeNBに対して、UEがHIIを通知する。
マクロセルは、HIIを通知する旨の通知情報、あるいは干渉関連情報であるHIIを傘下のUEに報知する。あるいはマクロセルは、個別信号により、HIIを通知する旨の通知情報、あるいはHIIを該傘下のUEに通知する。
該情報を受信したUEは、メジャメント結果を用いて、HeNBに対してHIIを通知するか否か、どのHeNBにHIIを通知するかを決定する。実施の形態1の変形例1で開示したように、UEは、周辺セルのメジャメントの際に、周辺に存在するセルの受信電力の測定、セルのセルアイデンティティ(PCI)の取得を行い、セルの検出を行う。またUEは、検出したセルの報知情報を受信して、該セルがHeNBか否かを判断する。
したがって、UEは、検出したセルの受信電力測定値を認識していることになる。そこで、UEが、該測定結果と、HIIを通知するか否かの閾値とを比較して、該受信電力測定結果が該閾値よりも大きいHeNBのPCIを記憶する。UEは、検出したセルのうち、記憶したHeNBに対してHIIを通知する。UEは、該HeNBのPCIを、図8に示すプロトコル処理部801、アプリケーション部802あるいは制御部810に記憶すればよい。また、リストとして記憶しておいてもよい。
HIIを通知するか否かの閾値は、HIIを通知する旨の通知情報、あるいは干渉関連情報であるHIIとともに、マクロセルが傘下のUEに報知情報として報知する。あるいはマクロセルは、個別信号として、傘下のUEに通知する。これにより、UEは、予め該報知情報あるいは個別信号を受信して、該閾値を取得しておく。
マクロセルが報知する場合、該閾値をSIB1あるいはSIB4に含めて報知するとよい。SIB1は、送信されるタイミングが決められているので、HeNBがメジャメントを行う際に、少ない処理で早期に受信可能となる。SIB4は、隣接セル情報が含まれるため、それと同じブロックに含めることで、UEが隣接セル関連の情報を取得する際に、SIB4を取得すればよくなり、制御が簡易になるとともに、制御の誤動作を少なくすることができる。
また、該閾値は、予め静的に決められてもいてもよい。この場合、マクロセルは、該閾値を報知する必要は無くなるため、制御が簡易になる。また、該閾値を複数個としてもよいし、複数のHIIを通知するか否かの閾値を、各々に番号のついた表としておき、該番号を報知するようにしてもよい。こうすることで、UEが、UEによる周辺セルのメジャメント結果を用いて、HeNBに対して、HIIを通知するか否か、どのHeNBにHIIを通知するかを決定することが可能となる。
上記の方法では、UEは、HIIを通知するHeNBのセルアイデンティティ(PCI)を記憶するようにしている。セルアイデンティティとしては、GCIでもよい。また、マクロセルからの指示によってメジャメントを行うような場合は、セルアイデンティティの代わりに、メジャメントIDを記憶するようにしてもよい。メジャメントIDにより、HeNBのセルアイデンティティが特定できる。
本変形例で開示した方法とすることで、HIIを通知すべきUEの数が限定されるとともに、UEからマクロセルへ、HII通知用のHeNB受信電力測定結果の報告を通知する必要が無くなる。また、マクロセルからは、どのHeNBに通知するかの指示が不要になる。したがって、HeNBによるメジャメント、あるいは該メジャメント結果をマクロセルに通知する必要が無くなる。また、マクロセルからUEに対しても、どのHeNBに通知するかの情報を通知する必要が無くなる。したがって、シグナリング負荷の削減が可能となる。
実施の形態1 変形例3.
本変形例では、HIIを通知すべきHeNBを限定するための別の方法を開示する。HIIを通知するHeNBを、マクロセルから特定の受信電力範囲内にあるHeNBとする。図18は、マクロセルのカバレッジ内にHeNBが設置される場合の概念図である。図18において、図13に対応する部分については同一の参照符を付して、説明を省略する。図18において、参照符1801−1,1801−2で示す破線部分は、マクロセル1322から、ある特定の受信電力の範囲を示す。参照符1801−1は、第1受信電力範囲であり、参照符1801−2は、第2受信電力範囲である。例えば、HIIを通知するHeNBを、第1受信電力範囲1801−1と、第2受信電力範囲1801−2との間の範囲に配置されているHeNBとする。図18において、HIIを通知するHeNBは、HeNB1314、HeNB1317およびHeNB1316になる。こうすることで、さらにHIIを通知すべきHeNBの数を少なくすることが可能となり、HIIの通知に必要となるシグナリング負荷を削減することが可能となる。
マクロセルは、どのHeNBが、第1受信電力範囲1801−1および第2受信電力範囲1801−2の範囲に配置されているかを認識する必要がある。特定の受信電力範囲内に配置されるHeNBの判断方法は、実施の形態1で開示した方法を一部変更することで可能となる。
図19は、特定の受信電力範囲内に配置されるHeNBを判断する場合の移動体通信システムの一部のシーケンス例を示す図である。実施の形態1では、図14のステップST1406において、マクロセルが、HeNBから報告されたマクロセル毎の受信電力とカバレッジ判定閾値とを比較して、該HeNBがカバレッジ内に配置されているか否かを判定した。本変形例では、マクロセルは、図14のステップST1406の処理の代わりに、図19のステップST1901の処理を行う。
図19のステップST1901では、二つの範囲判定閾値、具体的には第1範囲判定閾値と第2範囲判定閾値とを設けて、マクロセルが、HeNBから報告されたマクロセル毎の受信電力と該二つの範囲判定閾値とを比較して、該HeNBがカバレッジ内に配置されているか否かを判定すればよい。該二つの範囲判定閾値が、各々ある特定の受信電力範囲に対応する。
ステップST1901で、マクロセルの受信電力が第1範囲判定閾値以下で、かつマクロセルの受信電力が第2範囲判定閾値以上である場合は、各々に対応する二つの受信電力範囲内であると判断して、ステップST1407に移行し、マクロセルの受信電力が第1範囲判定閾値より大きく、かつマクロセルの受信電力が第2範囲判定閾値未満である場合は、ステップST1408に移行する。
ステップST1407で、マクロセルは、該HeNBを、HII通知HeNBリストに追加する。ステップST1408で、マクロセルは、該HeNBを、HII通知HeNBリストから削除する。HII通知HeNBリストに既に該HeNBが含まれていない場合は、何もせずに次のステップに移行する。
以上の処理を行うことで、さらにHIIを通知すべきHeNBの数を少なくすることが可能となり、HIIの通知に必要となるシグナリング負荷を削減することが可能となる。
マクロセルからの受信電力によって物理リソースを使い分けているような場合、例えばFRR(Frequency Resource Reuse)のような場合に、HIIで通知する物理リソースを使用している特定のHeNBにのみ、HIIを通知することができる。
図19では、ある特定の一つの受信電力範囲内について示したが、受信電力範囲は一つに限らず複数個であってもよい。これにより、HIIを通知すべきHeNBを柔軟に選択することが可能となる。
この方法は、実施の形態1で開示したHeNBがカバレッジ内か否かを判断する方法にも適用することが可能である。HeNBが判断する場合は、マクロセルが範囲判定閾値を必要な数だけ報知しておけばよい。これによって、実施の形態1と同様の効果を得ることが可能である。
この方法は、実施の形態1の変形例1で開示した方法と同様に、UEのメジャメント結果の報告を用いて、サービングセルがカバレッジ内か否かを判断する方法にも適用することが可能である。マクロセルから特定の受信電力範囲内に存在するUEを介して、HeNBにHIIを通知するようにできる。また、同様に、実施の形態1の変形例2で開示した方法にも適用することが可能である。
また、実施の形態1で開示したUEに対するカバレッジとHeNBに対するカバレッジと同様に、HIIを通知すべきHeNBに対する受信電力範囲と、HIIを通知するUEに対する受信電力範囲とを同じにしてもよいし、異ならせてもよい。たとえば、HIIを通知すべきHeNBに対する受信電力範囲を、HIIを通知するUEに対する受信電力範囲よりも大きくした場合、さらにHIIを通知するUEの数を限定することが可能となる。一方、HIIを通知するUEに対する受信電力範囲を、HIIを通知すべきHeNBに対する受信電力範囲よりも大きくした場合、該範囲内に存在するUEの数は多くなるため、確実にHIIを通知すべきHeNBに対してHIIを通知することができるようになる。これらにより、マクロセルとHeNBとの配置に応じた干渉を回避することが可能となる。
実施の形態1 変形例4.
実施の形態1では、HIIを通知するHeNBを、マクロセルから、ある受信電力範囲内にあるHeNBとしているが、本変形例では、HIIを通知するHeNBを、マクロセルから特定の距離、あるいはパスロス(Path Loss)の範囲内にあるHeNBとする。
マクロセルから特定のパスロスの範囲内に配置されるHeNBの判断方法は、実施の形態1から実施の形態1の変形例3に開示した受信電力の代わりに、パスロスを用いることで可能となる。例えば、実施の形態1に適用する場合、図14のステップST1401で、HeNBがパスロスを導出するようにすればよい。パスロスの導出は、周辺セルの受信電力測定結果と該周辺セルから報知されたセルの送信電力値とを用いて行えばよい。図14のステップST1404、ステップST1405、およびステップST1406で、マクロセル毎の受信電力の代わりにパスロスを用いればよい。また、ステップST1406において、カバレッジ判定閾値として、パスロスの閾値とすればよく、また、不等号の向きを逆にすればよい。パスロスの逆数が、マクロセルからの距離に相当するので、該パスロスの逆数の大小関係が、受信電力の大小関係と同じになるためである。
以上のように構成することで、HIIを通知すべきHeNBの数を少なくすることが可能となり、HIIの通知に必要となるシグナリング負荷を削減することが可能となる。また、上りリンクの状況に応じて、HIIを通知するHeNBを限定することが可能となるため、上りリンクの干渉回避に適した方法となる。この方法は、実施の形態1から実施の形態1の変形例3に開示した方法に適用することが可能である。いずれも受信電力の代わりに、パスロスを用いて上述のようにすればよく、実施の形態1から実施の形態1の変形例3と同様の効果を得ることが可能である。
上記では、パスロスを用いる方法について開示したが、パスロスではなく距離を用いてもよい。実施の形態1に開示したマクロセルが、カバレッジ内か否かを判断する方法に適用する場合、図14に示すステップST1401で、HeNBが自HeNBの位置をGPSなどを用いて測定し、ステップST1404、ステップ1405で、該位置情報をマクロセルに通知するようにすればよい。マクロセルは、自セルの位置をGPSなどを用いて測定し、該自セルの位置情報とHeNBから通知された位置情報とを用いて、該自セルと該HeNBとの距離を導出すればよい。ステップST1406で導出した距離をもとに、カバレッジ内か否かの判定を行えばよい。カバレッジ判定閾値も距離で表しておけばよい。
同様に、HeNBがカバレッジ内か否かを判断する方法にも適用することが可能である。この場合、図15のステップST1402で、マクロセルは、自セルの位置情報を報知しておくようにすればよい。同様に、実施の形態1変形例1で開示したUEのメジャメントを利用した方法の場合、UEが、自UEの位置をGPSなどを用いて測定し、該位置情報をマクロセルに通知するようにすればよい。ある特定の距離範囲に存在するUEを介して、HeNBにHIIを通知するようにしておけばよい。実施の形態1の変形例2も同様であり、これらの方法とすることで、実施の形態1の変形例2と同様の効果を得ることが可能である。
また、実施の形態1で開示したUEに対するカバレッジとHeNBに対するカバレッジと同様に、HIIを通知すべきHeNBに対するパスロス範囲あるいは距離範囲と、HIIを通知するUEに対するパスロス範囲あるいは距離範囲とを同じにしてもよいし、異ならせてもよい。この場合でも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
実施の形態1 変形例5.
実施の形態1では、HIIを通知するHeNBを、マクロセルから、ある受信電力範囲内にあるHeNBとしているが、本変形例では、HIIを通知するHeNBを、マクロセルから特定の方向範囲内にあるHeNBとする。
マクロセルから特定の方向範囲内に配置されるHeNBの判断方法は、実施の形態1の変形例4に開示した位置情報を用いることで可能となる。HeNBの位置情報とマクロセルの位置情報とから、該HeNBが、該マクロセルからどの方向に配置されているかを導出することができる。したがって、位置情報から導出した、マクロセルからの方向の情報をもとに、HeNBが、ある特定の方向範囲にあるか否かを判断するようにしておけばよい。
また、UEの位置情報とマクロセルの位置情報とから、該UEが、該マクロセルからどの方向に配置されているかを導出することができる。したがって、位置情報から導出したマクロセルからの方向の情報をもとに、ある特定の方向範囲にあるUEを介して、HeNBにHIIを通知するようにしておけばよい。
マクロセルから特定の方向範囲内を判断する別の方法として、AoA(Angle of Arrival)情報を用いてもよい。AoAは、マクロセルが受信する受信波の到来方向を、ある方向を基準とする角度で導出したものである。マクロセルは、傘下のUEからの送信波を受信することで、各々のUEの存在する方向を認識可能である。したがって、該UEのAoA情報方法をもとに、マクロセルが、ある特定の方向範囲に存在するUEを認識して、該UEを介してHeNBにHIIを通知するようにしておけばよい。こうすることで、HIIを通知すべきHeNBを、ある方向範囲のHeNBに特定することが可能となる。特定の方向範囲にあるHeNBに対して、HIIで通知した物理リソースの干渉を低減させることができるので、その方向範囲に存在するUEに対して、HIIで通知した物理リソースをスケジューリング可能となる。これによって、方向ごとに物理リソースを使い分けている場合に有効となる。
また、実施の形態1で開示したUEに対するカバレッジとHeNBに対するカバレッジと同様に、HIIを通知すべきHeNBに対する方向範囲と、HIIを通知するUEに対する方向範囲とを同じにしてもよいし、異ならせてもよい。この場合でも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
実施の形態1 変形例6.
実施の形態1の変形例1では、マクロセルが、傘下のUEからのメジャメント結果の報告で通知された全てのHeNBに対して、最も受信電力の高いUEを選択して、該UEを介してHIIを通知する方法を開示した。本変形例では、HeNBから、ある特定の受信電力範囲内に存在するUEを介してHIIを通知する方法を開示する。
図20は、マクロセルのカバレッジ内にHeNBが設置される場合の概念図である。図20において、図13に対応する部分については同一の参照符を付して、説明を省略する。図20において、参照符2001−1〜2001−8で示す破線部分は、各々HeNB1314〜1321から、ある特定の受信電力の範囲を示す。
例えば、HIIを通知するHeNBを、マクロセルのカバレッジ内のHeNBとし、該HeNBに、各々のHeNBから、ある特定の受信電力の範囲に存在するUEを介して、HIIを通知するようにする。図20において、HeNB1314にはUE1311を介して、HeNB1315にはUE1301とUE1310とを介して、HeNB1316にはUE1312を介して、HeNB1318にはUE1313を介して、HeNB1321にはUE1306を介して、それぞれHIIを通知する。HeNBから、ある特定の受信電力の範囲に存在するUEが無い場合は、HIIを通知しないようにする。HeNB1317、HeNB1319、およびHeNB1320には、HIIを通知しない。
マクロセルは、どのUEが、HeNBからある特定の受信電力範囲内に存在するかを認識する必要がある。この方法は、実施の形態1の変形例1で開示した方法を一部変更することで可能となる。
図21は、HeNBからある特定の受信電力範囲内に存在するUEを介してHIIを通知する場合の移動体通信システムの一部のシーケンス例を示す図である。実施の形態1の変形例1では、図17のステップST1707において、マクロセルが、UEから報告されたHeNB毎の受信電力をもとに、HeNB毎に該HeNBの受信電力が最大となるUEを選択するようにしている。そして、ステップST1708で、該HeNBと該選択したUEとを関連付けて、HII通知HeNBリストに記憶している。本変形例では、図17のステップST1707の代わりに、図21のステップST2101の処理を行う。
図21のステップST2101では、マクロセルは、HeNBからある特定の受信電力範囲内であるか否かを判断するためのHeNB範囲閾値を設けておき、HeNB毎に、該HeNBの受信電力が該閾値以上のUEを選択する。
次にステップST1708で、マクロセルは、該HeNBと選択したUEを関連付けて、HII通知HeNBリストに記憶する。選択されるUEは、複数であってもよい。この場合、該HeNBに関連付けられてリストに記憶されるUEも複数とすればよい。以上の処理を行うことで、HeNBからの受信電力がある特定の範囲内に存在するUEを介して、該HeNBにHIIを通知させることが可能となる。したがって、該特定の範囲外に存在するUEを除外することが可能となるため、シグナリング負荷の削減、上り干渉の低減、および通信品質の向上を図ることが可能となる。
上記HeNB範囲閾値は、マクロセルが設定することにしているが、各々のHeNBが個別に設定してもよい。この場合、各HeNBは、S1インタフェースを用いて、該HeNB範囲閾値を周辺のマクロセルに通知しておけばよい。ステップST2101で、マクロセルは、該HeNBから通知された個別のHeNB範囲閾値を用いて、判断するようにすればよい。こうすることで、HeNB毎の状況、例えば該HeNBの出力電力などに応じて、ある特定の受信電力内に存在するUEを選択することが可能となる。将来、多種のHeNBが配置されるような場合に適用することで、これらのHeNBの柔軟な配置が可能となる。
上記では、マクロセルが、HeNBからある特定の受信電力範囲内に存在するUEを選択するようにしているが、別の方法として、UEが、HeNBからある特定の受信電力範囲内に存在するかどうかを判断するようにしてもよい。この方法は、実施の形態1の変形例1に開示した方法を一部変更することで可能となる。UEが、判断できるようにするために、実施の形態1に開示した、HeNBがマクロセルのカバレッジ内か否かを判断する方法を、UEに適用すればよい。
例えば、UEが、図17のステップST1705の処理後に、図15のステップST1502〜ステップST1504の処理を行うようにする。この際、ステップST1502において、マクロセルの受信電力の代わりにHeNBの受信電力を用いて、カバレッジ判定閾値の代わりに上述したHeNB範囲閾値を用いて判断を行うようにする。その結果をもとに、UEは、マクロセルであるサービングセルに対して、図17のステップST1706で、該HeNB範囲閾値内の各々のHeNBや自UEのUE−IDを通知すればよい。マクロセルであるサービングセルは、該通知された情報を受信した後、ステップST1707の処理を行わず、ステップST1708に移行し、ステップST1706で、通知された各HeNB情報とそれに対応するUE情報とをもとに、HII通知HeNBリストのUE情報を追加、修正または削除する。
該HeNB範囲閾値は、予め静的に決められていてもよいし、各々のHeNBが設定し、各々HeNBが報知するようにしてもよい。UEは、周辺セルのメジャメントにより検出したHeNBの報知情報を受信することで、該HeNB範囲閾値を取得することが可能となり、これを用いてUEが、該HeNBからある特定の範囲に存在するか否かを判断することが可能となる。
実施の形態1の変形例1に開示した、HeNBからの受信電力が最大となるUEを選択する方法と、本変形例に開示した方法とを組合せてもよい。HeNBから、ある特定の受信電力範囲内であり、かつ、HeNBからの受信電力が最大となるUEを選択することで、さらにHIIを通知するUEを限定することが可能となる。これによって、さらにシグナリング負荷の削減、上り干渉の低減、および通信品質の向上を図ることが可能となる。
実施の形態1 変形例7.
本変形例では、マクロセルが、どのUEを介して通知するかについて、別の方法を開示する。マクロセルは、接続状態、具体的にはRRC_Connected状態のUEを介して、HeNBに対してHIIを通知する。
マクロセルは、傘下のUEのうちRRC_Connected状態のUEに対して、HIIを通知する旨あるいはHIIを通知し、該情報を受信したRRC_Connected状態のUEは、HeNBに対してHIIを通知する。これにより、マクロセルからHIIを通知する旨あるいはHIIを通知するUEの数が限定される。また、HeNBへHIIを通知するUEの数を限定することが可能となる。
マクロセルからRRC_Connected状態のUEへ、HIIを通知する旨あるいはHIIを通知する方法として、RRCシグナリングを用いてもよいし、MACシグナリングを用いてもよい。RRC_connected状態のUEは、既にRRC接続が設立されているので、該情報を通知するために新たにRRC接続の設立を行う必要が無い。このため、複雑な処理をする必要が無く、小さい制御遅延で通知することが可能となる。
MACシグナリングを用いる場合、新たに該通知用のMAC 制御要素(control element)を設けて通知してもよいし、MAC SDU(Service Data Unit)を用いて通知してもよいし、現在の規格でオプションとなっているパディングビットを用いて通知するようにしてもよい。
MACシグナリングを用いる場合は、さらに制御を容易にできる。干渉を回避させる物理リソースなどのHIIの内容は、マクロセルのスケジューラが管理する。スケジューラは、図9のプロトコル制御部903あるいは制御部911に設けられる。また、該スケジューラは、MACシグナリングの処理を行う。したがってHIIを通知する旨ならびにHIIの通知内容設定および該通知を、ともにマクロセルのスケジューラが処理することになる。したがって、マクロセルにおける制御を容易にすることが可能となる。
実施の形態1 変形例8.
本変形例では、マクロセルが、どのUEを介して通知するかについて、別の方法を開示する。マクロセルは、待ち受け状態、具体的にはRRC_Idle状態のUEを介して、HeNBに対してHIIを通知する。
マクロセルは、傘下のUEのうちRRC_Idle状態のUEに対して、HIIを通知する旨あるいはHIIを通知し、該情報を受信したRRC_Idle状態のUEは、HeNBに対してHIIを通知する。これにより、マクロセルからHIIを通知する旨あるいはHIIを通知するUEの数が限定される。また、HeNBへHIIを通知するUEの数を限定することが可能となる。マクロセルからRRC_Idle状態のUEへ、HIIを通知する旨あるいはHIIを通知する方法としては、マクロセルが、傘下のUEに報知すればよい。該マクロセルの傘下のRRC_Idle状態のUEは、該マクロセルからの報知情報を受信可能である。マクロセルが報知する際、SIB1あるいはSIB4あるいは新たなシステムインフォメーションブロック(SIB)を設けるとよい。
SIB1は、予め報知されるタイミングが決められているので、UEは早期に受信可能となる。SIB4には、隣接セルの情報が含まれる。例えば、マクロセルがHIIを通知するHeNBを決定する場合など、HIIを通知する旨あるいはHII内容と、これらを通知するHeNBの情報とを、このSIB内に含めて通知することで、UEの受信動作を簡略化できる。新たなSIBを設けることで、同じように、HIIを通知する旨あるいはHII内容と、これらを通知するHeNBの情報とを、新たなSIB内に含めて通知する。UEは、このSIBのみから判断可能となるので、UEの受信動作を簡略化できるとともに、制御誤動作を少なくすることが可能となる。
また、RRC_Idle状態のUEを介することで、HeNBに対してHIIを通知する際に、UEの状態の変更を行うことなく、PRACHを用いて通知することが可能となる。このためUEは、複雑な処理をする必要が無く、小さい制御遅延で通知することが可能となる。
報知情報の修正は、ある期間毎に行われる。UEは、報知情報が修正された旨の情報が通知された場合、次の期間まで待ってから報知情報を受信しなければならない。この待ち時間を削減するために、マクロセルは、報知情報ではなく、ページングを用いて通知するようにしてもよい。PCHあるいはPCCHに、HIIを通知する旨あるいはHIIを含めて通知するようにすればよい。
ページングを用いて傘下のUEに通知する場合、HIIを通知すべきUEに限定して通知することが可能となる。通常、ページングは、MMEから発信される。MMEが、どのマクロセル内で、どのHeNBにHIIを通知するか、どのUEを介して通知するかを判断できる場合は、MMEからページングを該マクロセルに送信し、該マクロセルがUEに通知するようにすればよい。MMEが、どのマクロセル内で通知が必要か、または、どのHeNBにHIIを通知するか、または、どのUEを介して通知するかを判断できない場合は、MMEが管理するマクロセルに該ページングを通知し、該ページングを受信したマクロセル毎に、自セルが通知すべきか否かを判断するようにすればよい。
また、マクロセルがHII用のページングを発信するようにしてもよい。ページングの送信タイミングは、該マクロセルが認識している。また、該マクロセルのカバレッジ内のみへの通知でよいため、通常のようにMEEから発信する必要は無い。該マクロセルが、HII用のページングを発信することは可能となる。これにより、MMEからマクロセルへのシグナリング量を削減することが可能となる。
報知情報の修正の待ち時間を削減するため、マクロセルは、ページングを用いて、HIIを通知する旨の情報あるいはHIIが報知情報で送信が行われている旨を示す情報を、UEに通知してもよい。該情報を受信したUEは、報知情報の修正の待ち時間を待つことなく、該情報を受信するようにすればよい。
この方法は、3GPPにおいて規格化されているETWS(EarthQuake and Tsunami Warning Sistem)と同様にすることで実現可能である。上述した、マクロセルから報知する方法、ページングを用いる方法、ETWSと同様の方法を用いる方法は、RRC_Idle状態のUEだけでなく、RRC_Connected状態のUEにも適用可能である。マクロセルからRRC_Idle状態のUEへ、HIIを通知する旨あるいはHIIを通知するための別の方法として、マクロセルが、ページングを用いてUEにRRC接続を設立させて、RRC接続設立後にRRCメッセージあるいはMACメッセージを用いて通知するようにしてもよい。一旦RRC接続を設立することになるため、RRC接続後の処理を、RRC_Conneced状態のUEへの通知方法と同じとすることが可能となる。また、RRC接続設立後に通知するのではなく、UEがページング受信後に、マクロセルに送信するRRC接続要求メッセージを用いて通知するようにしてもよい。該RRC接続要求メッセージに、HIIを通知する旨あるいはHII情報を含めるようにする。これにより、RRC接続設立後に通知するよりも早期に通知可能となるため、制御遅延を低減することが可能となる。
実施の形態1から実施の形態1の変形例8に開示した方法を、適宜組合せて用いてもよい。状況に応じて、HIIを通知すべきHeNBを限定することが可能となるとともに、HeNBにHIIを通知するUEを限定することも可能となる。将来、多数のHeNBが配置されるような場合、あるいは一般ユーザによって配置されるような場合にも、マクロセルとHeNBとの間の干渉を低減することが可能となるため、高速、大容量の通信を提供することが可能となる。
実施の形態2.
前述のように、非特許文献9には、UEからHeNBへ通知するチャネルとして、PRACH、UL−SCHを用いることが提案されているが、その他の記載は無く、マクロセルがHeNBにHIIを通知するためのメカニズムは不明である。例えば、通常、マクロセルの傘下のUEは、HeNBのRACHコンフィギュレーションを知らない。したがって、マクロセルの傘下のUEが、HeNBにPRACHを送信することは不可能である。
これらの問題点を解消するために、本実施の形態では、マクロセルが、UEを介してHeNBにHIIを通知するための具体的なメカニズムを開示する。本実施の形態では、マクロセルが、UEを介してHeNBにHIIを通知するための具体的なメカニズムとして、UEが、HeNBのRACH設定(コンフィギュレーション)を用いて、HeNBにHIIを通知する方法について開示する。
図22は、UEが、HeNBのRACH設定を用いて、HeNBにHIIを通知する場合の概念図である。図22において、参照符2201,2207,2213はUEを示し、参照符2204はeNB(マクロセル)を示し、参照符2209はHeNBを示す。UE2201,2207,2213は、前述の図7のUE71に相当し、HeNB2209は、小規模基地局装置である図7のHome−eNB72−2に相当し、マクロセル2204は、大規模基地局装置である図7のeNB72−1に相当する。
UE2201,2207は、マクロセル2204の傘下のUEである。UE2213は、HeNB2209の傘下のUEである。また図22において、参照符2203,2205は、マクロセル2204からUE2201,2207への下りリンクを示し、参照符2202,2206はUE2201,2207からマクロセル2204への上りリンクを示し、参照符2211は、HeNB2209からUE2213への下りリンクを示し、参照符2212は、UE2213からHeNB2209への上りリンクを示す。また図22において、参照符2210は、マクロセル2204とHeNB2209との間のインタフェースを示し、参照符2208は、UE2207からHeNB2209に送信されるPRACHを示す。
マクロセル2204は、HeNB2209に対してHIIを通知したい場合、自マクロセル2204の傘下のUE2207を介して、該HeNB2209にHIIを通知する。例えば、実施の形態1から実施の形態1の変形例8に開示した方法で、マクロセル2204から、HeNB2209にHIIを通知する旨あるいはHIIを通知されたUE2207は、該HeNB2209に対してHIIを送信する。該UE2207は、該HeNB2209のRACH設定により、PRACH2208を用いて、該HeNB2209に対して上り送信を行い、該HIIを通知する。こうすることで、マクロセル2204は、傘下のUE2207を介して、HeNB2209に対してHIIを通知することが可能となる。
しかし、通常、マクロセルの傘下のUEは、HeNBのRACH設定を認識せず、したがって、マクロセルの傘下のUEがHeNBにPRACHを送信することは不可能であるという問題がある。このため、上記に開示した方法を実現するためには、UEにHeNBのRACH設定を認識させる必要がある。UEがHeNBのRACH設定パラメータを知る方法の具体例について、以下に開示する。
3GPP TS36.213 V9.0.1(以下「非特許文献11」という)には、セルフオーガナイズドネットワーク(Self Organized Network:SON)を目的として、RACH設定(RACH Configuration)をeNB間でX2インタフェースを用いて通知することが開示されている。一方、HeNBにおいては、X2インタフェースがサポートされない。よって、HeNBでは、非特許文献11に開示される方法でRACH設定を通知することができない。したがってHeNBは、自セルのRACH設定パラメータを、S1インタフェースを用いて周辺のノードへ通知する。具体例としては、図22のマクロセル2204とHeNB2209との間のインタフェース2210に、S1インタフェースを用いる。
HeNBが自セルのRACH設定パラメータを通知する周辺のノードを、どのように決定するかの具体例について、以下に開示する。HeNBが自セルのRACH設定パラメータを通知する周辺のノードは、HeNBの周辺無線環境の測定結果に基づいて決定する。周辺無線環境の具体例としては、周辺セルの測定結果がある。周辺セルの測定結果の具体例としては、受信品質、受信電力、パスロスなどがある。
HeNBは、周辺無線環境の測定結果において、あるノードの受信品質、あるいは受信電力がある閾値以上(あるいは閾値より大きい)であれば、自セルのRACH設定パラメータを通知するノードとして、該ノードを選択する。または、HeNBは、周辺無線環境の測定結果において、あるノードのパスロスがある閾値未満(あるいは以下)であれば、自セルのRACH設定パラメータを通知するノードとして、該ノードを選択する。自セルのRACH設定パラメータを通知するノードは、1つであっても複数であってもよい。上記の方法で、自セルのRACH設定パラメータを通知するノードを選択することにより、周辺のノードを選択することが可能となる。これにより、無駄なノードにまで自セルのRACH設定パラメータを通知する必要がなくなり、HeNBの処理の負荷を軽減することができる。
例えば、実施の形態1に開示した方法では、HeNBは該選択したノードに、ノード毎のPCIと受信電力情報、自HeNBのPCIを通知するが、この際に、自HeNBのRACH設定パラメータを通知するようにしておくとよい。図14で開示した例では、ステップST1403でHeNBはセルの種類の情報を取得してマクロセルのみを選択している。したがって、ステップST1404でHeNBはマクロセル毎のPCIと受信電力情報、自HeNBのPCIを通知するが、この際に、自HeNBのRACH設定パラメータを通知するようにしておくとよい。
HeNBのRACH設定パラメータの通知を受けたマクロセルは、HeNBに、UEを介してHIIを通知する必要が生じた場合、傘下の移動端末(UE)に対して、該情報を通知する。通知の方法の具体例を、以下に2つ開示する。(1)報知情報を用いて通知する。(2)個別信号を用いて通知する。
マクロセルが、LTE、LTE−Aにおける報知情報を用いて、HeNBにHIIを通知する具体例について開示する。報知情報としては、RACH設定(RACH Configuration)を用いる。RACH設定を用いる場合の具体例について、以下に2つ開示する。(1)現在のRACH設定中に、サービングセル用、つまりHeNBの上り送信の設定パラメータの通知を受けたノード用のRACH設定と、HeNBのRACH設定とを設ける。(2)現在のRACH設定とは別にRACH設定を設ける。
個別信号を用いて傘下のUEに個別にHIIを通知する場合は、HIIを通知する旨の情報あるいはHIIとともに、RACH設定を通知してもよい。また、該RACH設定が、どのHeNBのものであるかが分かるようにするために、該RACH設定とともに、対応するHeNBのセルアイデンティティを通知するようにする。セルアイデンティティとしては、PCIでもよいし、GCIでもよい。GCIの場合、PCIの重複によって他のHeNBと混同される問題を無くすことが可能となる。
傘下のUEに、報知情報を用いてHIIを通知する場合、あるいは個別信号を用いてUEに個別にHIIを通知する場合、図22のHeNB2209から該HeNBのRACH設定パラメータの通知を受けたマクロセル2204は、傘下のUE2201,2207に対して、下りリンク2203,2205でHIIを通知する。例えば、ある特定のUEに対して個別にHIIを通知する場合は、マクロセル2204は、傘下のUE2207に対して、下りリンク2205でHIIを通知する。
RACH設定パラメータの具体例を以下に2つ開示する。
(1)RACH設定。さらにLTE、LTE−Aでの具体例としては、「RACH-ConfigCommon」、「PRACH-config」などがある(3GPP TS36.331 V9.0.0(以下「非特許文献10」という)参照)。
(2)上り周波数情報。HeNBと傘下の移動端末の間で用いられている上り周波数情報。上り周波数情報の具体例としては、キャリア周波数、周波数バンド、コンポーネントキャリアなどがある。LTE、LTE−Aにおいては「freqInfo」「ul-CarrierFreq」「ul-Bandwidth」などがある(非特許文献10参照)。
コンポーネントキャリアについて、以下に説明する。LTE−Aシステムでは、LTEシステムの周波数帯域幅(transmission bandwidths)より大きい周波数帯域幅をサポートすることが考えられている(非特許文献6、非特許文献7参照)。そのため、LTE−A対応の移動端末は、同時に1つあるいは複数のコンポーネントキャリア(component carrier:CC)を受信することが考えられている。LTE−A対応の移動端末は、同時に複数のコンポーネントキャリア上の受信および送信、受信のみ、あるいは送信のみをキャリアアグリゲーション(carrier aggregation)するための能力(capability)を持つことが考えられている。
本実施の形態では、RACH設定パラメータについて記載したが、RACH設定パラメータに限らず、UEがHIIを通知するHeNBへ上り送信を行うためのパラメータであればよい。このようにすることで、マクロセルは、UEに対してHeNBへ上り送信を行うためのパラメータを通知することが可能となる。UEは、HeNBに対して、通常の上りリンク設立時と同じプロシージャで行うことができるため、HeNBに対する上りリンク設立時に特別な制御を必要とせず、UEの制御が簡易になる。
またUEが、HIIをHeNBに対して通知する前に、予めマクロセルが、UEに対してHeNBへ上り送信を行うためのパラメータを通知しておくことで、UEが、マクロセルからHIIを通知する旨あるいはHIIを受信した際に、該上り送信を行うためのパラメータを用いて、直ちにHIIをHeNBに対して通知することが可能となる。したがって、マクロセルがHeNBに対してHIIを通知する際の制御遅延を小さくすることが可能となる。これによって、ダイナミックに変化する干渉の状況に応じて、該干渉を回避させるためのスケジューリングが可能となる。
マクロセルから、HIIを通知する旨あるいはHIIを受信したUEは、所定のHeNBに対してHIIを通知する。どのHeNBに通知するかについては、実施の形態1に開示した方法とすればよい。通知の方法の具体例を、以下に6つ開示する。(1)PRACHを用いて通知する。(2)UL−SCHを用いて通知する。(3)RRC設立要求にのせて(あるいは含ませて、あるいは一緒に)通知する。(4)RRCメッセージにのせて通知する。(5)NASメッセージにのせて通知する。(6)MACシグナリングで通知する。
PRACHを用いて、所定のHeNBに対してHIIを通知する場合について、具体例を開示する。非特許文献9には、PRACHを用いて通知することが記載されているが、どのようにPRACHを用いるかについては、全く開示されていない。PRACHは、上り送信開始時にUEが送信する信号である。このため、非特許文献9の技術では、HeNBは、該PRACHを受信した場合、該PRACHがHIIなのか、それとも通常の上り送信開始時のPRACHなのかを把握することができない。またHIIとして、所望の物理リソースを特定させる情報が必要となるが、非特許文献9の技術では、該情報を従来のPRACHに、どのようにのせるかが不明である。これらの問題を解消するために、本実施の形態では、PRACHを用いて、どのようにHIIを通知するかについて、以下に開示する。
(1)PRACHのプリアンブルシーケンスおよびPRACHの少なくともいずれか一方に使用する周波数―時間軸上の物理リソースを、所望の物理リソースに対応させる。
(2)PRACHのプリアンブルシーケンスおよびPRACHの少なくともいずれか一方に使用する周波数−時間軸上の物理リソースを、HII通知用と通常のPRACH用とで予め分けておく。
(3)PRACHに、物理リソースを表すビットおよび用途を示すビットの少なくともいずれか一方を付随させる。
PRACHのプリアンブルシーケンスを所望の物理リソースに対応させる場合、一つまたは複数のPRB(物理リソースブロック)に対して、一つのプリアンブルシーケンスを対応させておけばよい。該対応は、静的に予め決めておいてもよい。
マクロセルから、HIIを通知する旨あるいはHIIを受信したUEが、該HIIの内容、すなわち干渉を回避させたい所望の物理リソースと対応するPRACHのプリアンブルシーケンスを選択して、HeNBに対してPRACHを用いてHIIを通知すればよい。該PRACHを受信したHeNBは、該PRACHのプリアンブルシーケンスにより物理リソースを特定することが可能となり、自HeNBの傘下のUEに、該物理リソースをスケジューリングしないようにすることが可能となる。
別の方法として、HIIを通知するUEに対して、対応するプリアンブルシーケンスを通知する。マクロセルは、報知情報を用いてHIIを通知してもよいし、個別信号を用いて個別にHIIを通知してもよい。マクロセルが、HIIを通知する旨あるいはHIIとともに、UEに通知するようにしてもよい。UEは、通知されたプリアンブルシーケンスを用いて、PRACHによってHIIを送信する。この場合、物理リソースとプリアンブルシーケンスとの対応情報を、HeNBとマクロセルとにおいて共有しておくとよい。HeNBからマクロセルへ、あるいはマクロセルからHeNBへ該対応情報を予め通知しておくとよい。あるいは、HeNBからマクロセルへRACH設定とともに通知するようにしておいてもよい。これにより、該プリアンブルシーケンスのPRACHを受信したHeNBは、物理リソースを特定することが可能となり、自HeNBの傘下のUEに、該物理リソースをスケジューリングしないようにすることが可能となる。
PRACHに使用する周波数−時間軸上の物理リソースを、所望の物理リソースに対応させる場合も、同様である。また、この場合、PRACHに使用する周波数−時間軸上の物理リソースを指示するPRACH設定インデックス(PRACH Configuration Index)を用いてもよい。
HII用と通常のPRACH用とで異ならせておく場合も、対応について予め静的に決めておくとよい。また、該対応関係を予めセルが報知してもよい。SIB1あるいはSIB2を用いるとよい。上述のような方法を用いることによって、PRACHのビット数を増やすことなく、HIIを通知することが可能となる。PRACHに用途を示すビットを付随させる場合、HII用と通常のPRACH用とを表すために、ビット数を1ビットとしてもよい。これによって、最小のビット数の付随で、HII用と通常のPRACH用とを分別することが可能となる。上述の方法は組合せて用いることができる。
PRACHを用いてHIIを通知する場合、UEは、HeNBに対して上り送信を行うだけでよく、HeNBからの下り信号を受信する必要は無い。したがって、HeNBの傘下にないUEにおいては、サービングセルを変更するなどの複雑な制御を行う必要が無く、簡易な制御でHIIをHeNBに通知することが可能となる。また、HII用のPRACHを送信したUEは、ランダムアクセスレスポンスを受信しなくてもよいものとしておくとよい。また、HII通知用のPRACHを受信したHeNBは、ランダムアクセスレスポンスを、PDCCHを用いて送信しないものとしておくとよい。これにより、HII用のPRACHを送信したUEは、ランダムアクセスレスポンスを受信しなかったとしても、受信失敗と判断することが無くなる。また、HII用としてPRACHを受信したHeNBは、ランダムアクセスレスポンスの送信を削減することができる。これにより、UEやHeNBの処理の負荷を軽減することができるとともに、無線リソースを有効に活用することができる。
UEが、所定のHeNBに対してHIIを通知する方法として、RRC設立要求にのせて(あるいは含ませて、あるいは一緒に)通知する場合、上り初期送信に用いるRACHプロシージャの、RRC設立要求(RRC Connection Establishment Request)を用いるとよい。RACHプロシージャのMSG3で送信可能である。これにより、該HeNBと該UEとの間でRRC接続状態を設立する前に、HIIを通知することが可能となる。HIIを通知するUEが、RRC_Idle状態の場合、状態の移行を行う必要が無くなるため、HII通知制御を簡易にできる。
RRCメッセージにのせて通知する場合、あるいは、NASメッセージにのせて通知する場合は、HIIを通知するUEが、RRC_connected状態の場合、状態の移行を行う必要が無くなるため、HII通知制御を簡易にできる。
UL−SCHを用いて通知する場合、RRC設立要求にのせて通知する場合、RRCメッセージにのせて通知する場合、NASメッセージにのせて通知する場合、MACシグナリングで通知する場合において、該信号がHIIであることを示す情報をのせるようにしてもよい。こうすることで、HeNBは、他の信号と分別できるため、該HIIによる干渉の回避処理を優先的に行うなど、制御遅延を削減することが可能となる。
実施の形態2 変形例1.
上記の実施の形態では、HeNBのRACH設定パラメータを移動端末が知る方法の具体例として、HeNBが周辺のマクロセルへ自HeNBのRACH設定パラメータを通知し、マクロセルが傘下のUEへ、HeNBのRACH設定パラメータを通知するようにしている。本変形例では、別の方法を開示する。UEが、周辺に存在するHeNBからRACH設定パラメータを取得する。
図23は、UEが、周辺に存在するHeNBからRACH設定パラメータを取得する場合の概念図である。図23において、図22に対応する部分については同一の参照符を付して、説明を省略する。UE2207は、周辺に存在するHeNB2209から、エアインタフェース2301を用いて、RACH設定パラメータを取得する。エアインタフェース2301を用いて、該RACH設定パラメータを取得する方法を、以下に開示する。
UEは、周辺セルのメジャメントを行い、検出したセルの報知情報を受信することで、該RACH設定パラメータを取得する。報知情報を受信するまでの一連の方法は、実施の形態1の変形例1に開示した方法を適用すればよい。図17のステップST1702〜ステップST1705の処理を適用できる。ステップST1704で、UEは、周辺セルから、報知情報であるRACH設定パラメータを取得する。LTE規格では、RACH設定パラメータは、報知情報中のSIB2に含まれる。したがって、報知情報中のSIB2を取得することで、該セルのRACH設定パラメータを取得することが可能となる。UEは、周辺に存在するセルから取得したRACH設定パラメータと、ステップST1703で取得した該セルのPCIとを関連付けて記憶しておけばよい。
UEが、周辺セルのメジャメントで検出した全てのセルのSIB2を取得するには時間がかかり、UEの処理が膨大になり、消費電力が増大する。この問題を解消するために、図17のステップST1705で、セルの種類情報を取得して、HeNBに対してのみSIB2を取得し、RACH設定パラメータを取得するようにしてもよい。HeNBのPCIが、他の種類のセルと分別できる場合は、ステップST1703で取得したセルのPCIによって、HeNBであるか否かを判断し、HeNBに対してのみSIB2を取得し、RACH設定パラメータを取得するようにしてもよい。
また、サービングセルの指示によりメジャメント行う場合は、UEは、予めステップST1702において、サービングセルから、メジャメント指示メッセージとともに、報知情報のSIB2まで取得して、RACH設定パラメータを取得するセルを特定しておくとよい。該セルの特定は、PCIあるいはGCIを用いて行うとよい。また、メジャメント指示メッセージに、RACH設定パラメータを取得する必要があるか無いかを示す情報を含めておいてもよい。また、最初は受信電力のみ測定した結果をサービングセルに通知し、該サービングセルが該測定結果の報告をもとに、SIB2まで取得すべきセルを、再度メジャメント指示メッセージによりUEに通知するようにしてもよい。該メッセージを受信したUEは、再度該セルの報知情報を受信して、RACHパラメータを受信する。こうすることで、UEの処理を削減することが可能となり、消費電力を低減させることができる。
上記では、RACH設定パラメータがSIB2に含まれる構成にしているが、これに限らず、RACH設定パラメータが他のSIBあるいはMIBに含まれる構成にしてもよい。この場合であっても、RACH設定パラメータがSIB2に含まれる場合と同様の効果を得ることができる。
本変形例で開示した方法とすることで、UEが、周辺に存在するHeNBからRACH設定パラメータを取得することが可能となる。通常、HeNBは、自セルの傘下のUEのために、RACH設定パラメータを報知している。これを利用することで、HII通知のための特別なシグナリング、例えばマクロセルからUEへのHeNBのRACH設定パラメータ通知のためのシグナリングを無くすことが可能となる。したがって、シグナリング負荷を増加させずに、UEが、HeNBのRACH設定パラメータを取得することが可能となる。また、実施の形態1の変形例2に開示した、UEが、どのHeNBに通知するかを決定する方法と組合せることで、マクロセルを介した処理の削減が可能となるため、システムとしてのシグナリング負荷の削減、および消費電力の削減が可能である。
実施の形態2 変形例2.
干渉が問題となることを回避したいセル、すなわち、HIIを通知するセルがCSGセルである場合がある。該CSGセルの近傍に存在するUEが、該CSGに属さない場合がある。このような場合、マクロセルが、該UEを介して該CSGセルにHIIを通知しようとしても、UEはHIIを通知することはできない。これは、前述した非特許文献3に示されるように、UEは、CSGホワイトリストに該CSGセルのCSG−IDが有していない場合には、該CSGセルにアクセスすることが許可されないためである。
例えば、マクロセルがHIIを通知するHeNBがCSGセルで、周辺のUEがCSGホワイトリストに該CSGセルのCSG−IDが有していない場合、マクロセルは、該UEを介して該HeNBにHIIを通知することが不可能となる。このため、干渉となる物理リソースを該HeNBに通知することが不可能となり、該物理リソースを、傘下のUEにスケジューリングできなくなってしまう。あるいはスケジューリングしたとしても該CSGセルからの干渉によって通信品質が劣化してしまう。このような状況は、通信速度の低下を生じさせ、最悪の場合、通信断を生じさせてしまう。
このような問題を解決するために、CSGセルのCSG−IDをCSGホワイトリストに有していないUEが、該CSGセルにアクセスすることを許可するようにするとよい。しかし、前述のように、CSGセルは、ある特定のグループに属するユーザのみに利用させるセルである。したがって、UEが全ての状況においてCSGセルにアクセスすることを許可した場合、CSGの主旨に反することになる。そこで、HIIを通知する場合に限定する。すなわち、CSGセルのCSG−IDをCSGホワイトリストに有していないUEが、HIIを通知する場合は、該CSGセルにアクセスすることを許可する。こうすることで、CSGセルの周辺に、該CSGセルのCGS−IDに属さないUEしか存在しない場合も、該CSGセルに対してHIIを通知することが可能となる。
CSGセルは、CGS−IDに属さないUEからの信号を受信した場合、該信号がHIIか否かを判断する必要が生じる。そのため、該信号がHIIで無い場合は、該UEからのアクセスを許可せず、該信号がHIIである場合、該UEからのアクセスを許可するようにする。
CSGセルが、UEからの信号がHIIか否かを判断する方法としては、実施の形態2に開示した方法を適用すればよい。PRACHを用いて通知する場合は、PRACHのプリアンブルシーケンスおよびPRACHの少なくともいずれか一方に使用する周波数−時間軸上の物理リソースを、HII通知用と通常のPRACH用とで予め分ける方法を用いればよい。あるいは、UL−SCHを用いて通知する場合、RRC設立要求にのせて通知する場合、RRCメッセージにのせて通知する場合、NASメッセージにのせて通知する場合においては、該信号がHIIであることを示す情報をのせる方法を用いればよい。これにより、CSGセルが、UEからの信号がHIIか否かを判断することが可能となり、CSGセルのCSG−IDをCSGホワイトリストに有していないUEが、HIIを通知する場合に、該CSGセルにアクセス可能となる。また、干渉が問題となることを回避したいセル、すなわち、HIIを通知するセルがCSGセルの場合にも、UEを介して該セルにHIIを通知することが可能となり、通信速度の低下および通信断を防ぐことができる。
実施の形態3.
前述のように、非特許文献9には、UEからHeNBへ通知するチャネルとして、PRACH、UL−SCHを用いることが提案されているが、その他の記載は無く、HIIをHeNBに通知するUEの状態についても、具体的には何ら開示されていない。UEがRRC_connected状態なのか、RRC_Idle状態なのか、また、各々の状態の場合にどのようにしてHIIを通知するのか、などのメカニズムが不明である。例えば、通常PRACHは、RRC_Idle時のUEが上り送信を開始する場合に使用するチャネルであるため、既にRRC接続を設立しているRRC_connected状態のUEが、該PRACHを用いることはできない。したがってRRC_connected状態のUEを介して、HeNBにHIIを通知することはできないという問題が生じる。これらの問題点を解消するために、本実施の形態では、UEの状態に応じたHIIの通知方法について開示する。
本実施の形態では、RRC_connected状態、すなわち接続状態のUEが、HeNBに対してHIIを通知する場合、該UEは、RRC_Idle状態、すなわち待受け状態に遷移する。そしてUEは、RRC_Idleに遷移した後に、HeNBにHIIを通知する。
図24は、UEがRRC_Idleに遷移した後に、HeNBにHIIを通知する場合の移動体通信システムのシーケンス例を示す図である。サービングセルは、マクロセルであるとする。ステップST2401において、UEは、RRC_connected状態である。
ステップST2402で、RRC_connected状態のUEを介して、HeNBにHIIを通知することとしたサービングセルは、ステップST2403で、該RRC_connected状態のUE(ステップST2401)に対して、HIIを通知する旨の通知情報、あるいは干渉関連情報であるHIIを通知する。ステップST2403でHIIを通知する旨の情報あるいはHIIを通知したサービングセルは、ステップST2404で、該UEに対してRRC接続リリースメッセージを通知する。該RRC接続リリースメッセージを受信したUEは、ステップST2405で、RRC接続をリリースし、RRC_Idle状態に遷移する。
ステップST2406で、UEは、RRC_Idleに遷移後、HIIを通知すべきHeNBに対してHIIを通知する。HIIを通知した該UEは、ステップST2407で、サービングセルに対してRRC接続要求を行う。
ステップST2408で、該RRC接続要求を受信したサービングセルと、該UEとの間で、RRC接続処理を行い、RRC接続を設立する。
ステップST2404のRRC接続リリースメッセージは、ステップST2403に含めるようにしてもよい。また、ステップST2403のHIIを通知する旨の情報あるいはHIIを通知したらRRC接続をリリースすることに、予め静的に決めておいてもよい。こうすることで、ステップST2404のRRC接続リリースメッセージを省略することが可能となる。
ステップST2406のHIIの通知方法は、実施の形態2に開示した方法を適用すればよい。どのHeNBに対してHIIを通知するかどうか、また、自UEがHeNBに対してHII通知するかどうかについては、実施の形態1に開示した方法を適用すればよい。
HIIを通知した該UEは、ステップST2407で、サービングセルに対してRRC接続要求を行うようにしている。これによって、サービングセルとの通信が途中の場合などに、再度通信することが可能となる。
別の方法として、ステップST2406でHIIを通知した該UEは、セルリセレクションを行うようにしてもよい。これによって、その時点での受信電力が最も高いベストセルを選択することが可能となる。また、HII通知後の通信品質の向上を図ることができる。
ステップST2406のHIIを通知後、UEがサービングセルに戻るために、RRC接続要求を行うようにするか否か、あるいはセルリセレクションするかどうか、などをサービングセルが判断して、UEに通知するようにしてもよい。これらを示すパラメータを設け、ステップST2403あるいはステップST2404に含めて通知するようにしてもよい。ステップST2404のRRC接続リリースに含める場合、該リリースの理由情報に加えてもよい。
また、サービングセルは、通信中のUEに対してHIIを通知するようにした場合、該UEが再度サービングセルとRRC接続の設立を行うまでの間にデータが欠落することを防止するための処置を行うとよい。たとえば、サービングセルは、ステップST2403あるいはステップST2404に、UEがHII通知後、サービングセルに戻るためにRRC接続要求を行うようにする旨の情報を含めて通知した後に、該UEとの間でやりとりすべきデータを保存しておく。ステップST2408で該UEとの間でRRC接続処理が行われた後に、該保存したデータを該UEとの間で通信する。また、ステップST2407のRRC接続要求に、HII通知後のRRC接続要求である旨を示す情報を含めるようにしてもよい。これにより、サービングセルは、通常のRRC接続要求とHII通知後のRRC接続要求とを区別できるようになる。
これらの処理を行うことで、たとえ通信中のUEがRRC_Idleに遷移したとしてもHIIを通知する間のデータの欠落を防ぐことが可能となり、サービングセルは該UEにサービスを継続して提供することが可能となる。
このようにすることで、RRC_connected状態のUEを介して、HeNBにHIIを通知することが可能となる。また、HIIを通知するUEがRRC_conneced状態の場合に、該UEは、PRACHを用いてHIIを通知することが可能となる。
ステップST2406で、HIIをHeNBに対して通知する際に必要となる該HeNBのRACH設定パラメータを、実施の形態2に開示した方法で予め取得しておくことで、該UEは、早期に該HeNBに対してHIIを通知することが可能となる。
別の方法として、UEがステップST2405でRRC_Idle状態へ遷移した後に、該HeNBへセルリセレクションを行ってから、HIIを通知するようにしてもよい。該HeNBへセルリセレクション後にHIIを通知したUEは、HII通知後、元のサービングセルにセルリセレクションするようにして、ステップST2407で、RRC接続要求を通知するようにしておけばよい。
HeNBをセルリセレクションすることで、該HeNBに対して上りリンクおよび下りリンクを設立することが可能となる。この場合、該HeNBに対してRRC接続を設立することも可能となるため、HIIの通知を、RRC接続設立後のシグナリングで通知することも可能となる。
UEは、RACH設定パラメータを予め取得しておくのではなく、該HeNBへセルリセレクションを行い、該HeNBからの報知情報を受信することで、RACH設定パラメータを取得するようにしてもよい。こうすることで、制御遅延は増すけれども、RACH設定パラメータを予め取得する必要が無くなる。
実施の形態3 変形例1.
上記の実施の形態では、RRC_connected状態のUEを介して、HeNBにHIIを通知するために、UEをRRC_Idleに遷移させた後に、HIIを通知するようにしている。本変形例では、別の方法として、UEは、RRC_connected状態のまま、HeNBにHIIを通知する。サービングセルは、該UEがHeNBにHIIを通知している間、該UEへのスケジューリング(リソース割当て)を停止する。
該UEへのスケジューリングを停止するためのトリガとして、サービングセルが該UEに対してHIIを通知する旨の情報あるいはHIIを通知した場合、あるいは、サービングセルがUEからHIIを通知する旨の情報あるいはHIIを受信した旨の信号を受信した場合とするとよい。
該UEへのスケジューリングを再度許可するためのトリガとして、該UEからのスケジューリング再開要求信号を受信した場合とするとよい。該スケジューリング再開要求信号として、スケジューリングリクエスト信号を用いてもよい。また、HeNBへのHII通知完了後のスケジューリング再開要求である旨の情報をスケジューリングリクエスト信号に含めて通知するようにしてもよい。
また、該UEへのスケジューリングを再度許可するためのトリガの別の方法として、HeNBがUEからHIIを受信した後に、該サービングセルへHIIを受信した旨の情報を通知するようにして、該通知を受信した場合としてもよい。該HeNBからサービングセルへの通知には、S1インタフェースを用いるようにすればよい。
また、該UEへのスケジューリングを再度許可するためのトリガの別の方法として、該UEへのスケジューリングを停止している期間のタイマを設けて、該タイマが満了した場合とするとよい。タイマは、上記該UEへのスケジューリングを停止するトリガによって開始すればよい。
図25は、UEがRRC_connected状態のまま、HeNBにHIIを通知する場合の移動体通信システムのシーケンス例を示す図である。図25において、図24に対応する部分については同一のステップ番号を付して、処理の詳細な説明を省略する。
ステップST2403で、HIIを通知する旨の情報あるいはHIIをUEへ通知したサービングセルは、ステップST2501で、該UEへのスケジューリングを停止する。ステップST2406で、HIIをHeNBに対して送信したUEは、ステップST2502で、サービングセルに対してスケジューリングリクエスト信号を送信する。
ステップST2502で、該UEからスケジューリングリクエスト信号を受信したサービングセルは、ステップST2503で、該UEに対してスケジューリングを開始する。
上述のように、ステップST2502のスケジューリングリクエスト信号に、HeNBへのHII通知完了後のスケジューリング再開要求である旨の情報を含めるようにしてもよい。ある期間、UEから該スケジューリング再開要求信号が送信されてこない場合、あるいはHeNBからHIIを受信した旨の情報が送信されてこない場合、サービングセルは、再度該UEに対して、HIIを通知する旨の情報あるいはHIIを通知するようにしてもよい。ある期間としてタイマを設定してもよい。こうすることで、サービングセルが、確実にHeNBに対してHIIを通知することが可能となるため、干渉の回避を確実に行えるようになる。
ステップST2406のHIIの通知方法として、実施の形態2に開示した方法を適用すればよいことを述べた。たとえば、PRACHを用いてHIIを通知する方法である。しかし、非特許文献1に示されるように、RRC_connected状態のUEがRACHプロシージャを行う場合(以降、RACHプロシージャ許可状態と称する)は限定されている。したがって、RRC_connected状態のUEがHIIを通知する場合、UEは該RACHプロシージャ許可状態になるまで待たなくてはならない。この待ち時間が遅延時間となり、干渉回避を即座に反映させたスケジューリングを行うことが不可能となる。また、該RACHプロシージャ許可状態にならない場合は、PRACHを用いてHIIを通知することが不可能となり、干渉回避のためのスケジューリングを行うこと自体が不可能となる。
このような問題を解消するために、RRC_connected状態のUEがHIIを通知する場合は、RACHプロシージャを行うことを許可する。あるいは、RRC_connected状態のUEがHIIを通知する場合は、PRACHの送信を許可する。
こうすることで、サービングセルからHIIを通知する旨の情報あるいはHIIを受信したRRC_connected状態のUEは、RACHプロシージャあるいはPRACHを用いてHIIをHeNBに対して通知することが可能となる。これにより、UEは小さい遅延時間でHIIをHeNBに通知することが可能となる。
本変形例で開示した方法とすることで、RRC_connected状態のUEを介して、HeNBにHIIを通知することが可能となる。また、UEがRRC_Idle状態に遷移することを回避することが可能となるため、UEは、HIIを通知する旨の情報あるいはHIIを受信後、直ちにHeNBに対してHIIを通知することが可能となる。したがって、HIIの通知のための制御に有する時間を短くすることが可能となる。これにより、ある時点の干渉状況を、少ない制御遅延で即座に反映させたスケジューリングが可能となる。
また、UEがHIIの通知後も、サービングセル(マクロセル)と該UEとの間で、RRC接続が設立されているため、再度該サービングセルとの間で通信を行うことが可能となる。この際に、RRC接続処理を行う必要が無くなるため、早期に、少ない処理で通信可能となる。これによって、制御遅延の削減、およびUEの低消費電力化を図ることができる。
上記の方法では、サービングセルは、UEへのスケジューリングを停止するようにしているが、上りスケジューリングだけを停止するようにしてもよい。HeNBにHIIを通知するためには、UEは、上り送信を必要とする。この上り送信と、サービングセルからスケジューリングされた上り送信とが同時に行われてしまうことを回避することができる。
また、サービングセルは、UEへのスケジューリングを停止するのではなく、UEへのスケジューリングにおいて、HeNBのPRACH送信用の物理リソースが存在するサブフレームを用いないようにしてもよい。すなわち、該物理リソースが存在するサブフレームを、UEに割当てないようにする。こうすることで、同じように上り送信が同時に行われてしまうことを回避することができる。
サブフレームではなく、HeNBのPRACH送信用の物理リソースが存在する無線フレームとしてもよい。この場合でも、同様の効果を得ることができる。
サービングセルは、予めHeNBのPRACH送信用の物理リソースを認識しておく。この方法は、実施の形態2に開示した方法を用いればよい。これにより、サービングセルは、該物理リソースの存在するサブフレーム、あるいは無線フレームを避けて、UEに対してスケジューリングすることが可能となる。
同様に、サービングセルは、UEへのスケジューリングにおいて、HeNBがUEに割当てたUL−SCH用の物理リソースが存在するサブフレーム、あるいは無線フレームを用いないようにしてもよい。同じく、UEが同時に上り送信を行うことを回避することが可能となる。HeNBは、実施の形態2に開示したRACH設定を、周辺セルに通知する方法と同様に、UL−SCHを割当てる物理リソース情報を通知しておくとよい。
また、サービングセルは、セミパーシステントスケジューリングを行う際に、HeNBのPRACH送信用の物理リソースが存在するサブフレームを用いないようにしてもよい。あるいは、HeNBがUEに割当てたUL−SCH用の物理リソースが存在するサブフレームを用いないようにしてもよい。サブフレームでは無く、無線フレームとしてもよい。HeNBは、実施の形態2に開示したRACH設定を周辺セルに通知する方法と同様に、セミパーシステントスケジューリングで割当てる物理リソース情報を通知しておくとよい。同じく、UEが同時に上り送信を行うことを回避することが可能となる。
また、UEがHeNBに対してHIIを通知している際に、UEがサービングセルとの間で個別制御チャネル用のベアラが切断されてしまうような状態、無線リンク失敗(Radio Link Failure)状態などになってしまった場合、ステップST2502で、スケジューリングリクエストではなく、RRC再接続要求メッセージを用いるとよい。UEとサービングセルとの間でRRC再接続処理を行った後で、必要に応じてサービングセルは、UEに対してスケジューリングを行うようにすればよい。
上記の方法では、サービングセルは、UEへのスケジューリングを停止するようにしているが、停止はせずに、UEにおいて、HeNBへのHIIの送信のサブフレームとマクロセルへの上り送信のサブフレームとが重なった場合には、UEは、どちらかを優先して行うようにすればよい。例えば、UEは、サービングセルへの上り送信を優先して、HeNBへのHIIの送信を行わないようにする。これにより、UEは、同時送信を回避することができるとともに、サービングセルとの通信を中断させることが無くなる。
逆に、例えば、UEは、HeNBへのHIIの送信を優先して、サービングセルへの上り送信を行わないようにしてもよい。これにより、UEは、同時送信を回避することができるとともに、HIIの送信によって干渉を回避することが可能となる。また、サービングセルが、UEからの上り送信を受信できなくなるが、HARQ、ARQの再送制御によって、UEに再度上り送信させることとすればよい。これにより、遅延は生じるけれども、通信を中断させることは無くなる。
また、サービングセルは、UEへのスケジューリングを停止せず、上りスケジューリングを行わないUEを選択し、該UEを介してHeNBにHIIを通知するようにしてもよい。例えば、マクロセルは、HII通知HeNBリストに、HeNBに対応付けてHIIを通知すべきUEをリストアップするような場合に、該UEを複数リストアップしておけばよい。例えば、受信電力が高い順に順番を付けて、複数のUEをリストしておけばよい。サービングセルは、あるHeNBに対してHIIを通知する際に、該HeNBの受信電力が最も高いUEに上りスケジューリングを行っている場合は、次の順位のUEを介してHeNBにHIIを通知するようにすればよい。これらの方法とすることで、UEが同時に上り送信を行うことを回避することが可能となる。
実施の形態3 変形例2.
本変形例では、RRC_connected状態のUEを介して、HeNBにHIIを通知する別の方法として、サービングセルが、該HeNBへのハンドオーバー(HO)を用いて該UEにHIIを通知させる。
サービングセルは、HIIを通知すべきHeNBをターゲットセルとして、該HeNBへHIIを通知すべきUEに対して、HO手順を起動する。この際、HOの手順を起動するUEの数は、複数でもよいが、できれば一つがよい。HOの手順を起動するUEの数を複数にすると、HeNBへのHOのためのシグナリング負荷が急増してしまうためである。HOの手順を起動するUEの数を一つとする方法は、実施の形態1の変形例1に開示した方法とすればよい。
UEは、ネットワーク(サービングセル)から指示されたHeNBに対して、通常のHOの手順を用いて、RRC設立を行う。UEは、RRC設立を行う際に、HIIを通知する。前述のように、PRACHを用いてもよいし、RRC設立要求メッセージを用いてもよい。また、HOの手順に従い、HeNBとのRRC設立後に、HIIを通知するようにしてもよい。これによって、MACメッセージ、RRCメッセージ、NASメッセージにより通知することが可能となる。
RRC設立を行う際に、HIIを通知するようにした場合、HIIを受信したHeNBは、UEを、元のサービングセルに切り戻りさせる、すなわち元のサービングセルの制御下に戻す。この方法として、HIIを受信したHeNBが、RACHプロシージャを終了させない、あるいは、RRC設立要求メッセージに対して、リジェクトメッセージをUEに通知するようにするとよい。こうすることで、UEは、HOに失敗したとして処理するため、元のサービングセルへ切り戻る処理を行うことになる。切り戻りにおいては、元のサービングセルに対して、RRC再接続要求メッセージを用いて、再度RRC設立を行うようにしてもよい。
また、UEがHeNBとRRC接続を設立せずに元のサービングセルへ切り戻る処理を行うようにした場合、サービングセルは予めHeNBに対して、HOリクエスト、あるいは、データおよびデータの番号等、該データに関する情報の通知(Data forwarding、SN status transfer)を行わないようにしておいてもよい。これにより、サービングセルとHeNBとの間のシグナリング量を低減することが可能となる。また、該データに関する情報をサービングセルが保持しておき、該UEとRRC再接続設立後、該UEとの間で通信するようにしておくとよい。これにより、サービングセルとUEとの間で通信を継続することが可能となる。
HeNBとのRRC設立後に、HIIを通知するようにした場合、HeNBは、元のサービングセルをターゲットセルとして、該UEをHOさせる。これにより、UEは、元のセルにHOした後に、再度通信を行うことが可能となる。
本変形例で開示した方法とすることで、RRC_connected状態のUEを介してHeNBにHIIを通知することが可能となる。また、サービングセルは、通常のHOの手順として、HeNBのRACH設定パラメータをUEに通知すればよいので、予め通知しておく必要が無くなる。このため、シグナリング負荷を削減することが可能となる。
実施の形態3 変形例3.
実施の形態3から実施の形態3の変形例2では、RRC_connected状態のUEを介して、HeNBにHIIを通知する方法を開示した。本変形例では、RRC_Idle状態のUEを介して、HeNBにHIIを通知する方法の一例を開示する。
通常、サービングセルから、RRC_Idle状態のUEへメジャメント指示は行われない。したがって、RRC_Idle状態のUEは、実施の形態1の変形例1に開示した、定期的に周辺電波環境のメジャメントを行う方法を用いるとよい。
サービングセルは、傘下のUEに対して、自サービングセルのカバレッジ内に、HeNBが配置されているか否かを示す情報を通知しておくとよい。こうすることで、カバレッジ内にHeNBが配置されていないサービングセルの場合は、UEは、RRC_Idle状態において定期的にメジャメントを行う必要が無くなるため、低消費電力化を図ることができる。
該カバレッジ内に、HeNBが配置されているか否かを示す情報の通知は、報知情報として報知されるようにしておけばよく、例えばSIB1に含めるとよい。SIB1は、予め送信タイミングが決められているため、UEは早期に受信することが可能となる。
該カバレッジ内に、HeNBが配置されているか否かを示す情報を受信したUEは、サービングセルの受信電力によらず、周辺電波環境のメジャメントを行うようにする。該周辺電波環境のメジャメントは、周期的に行う。該周期は、予め静的に決められていてもよいし、サービングセルから報知情報にのせて報知されてもよい。
また、サービングセルは、傘下のUEに対して、自サービングセルのカバレッジ内に配置されるHeNBまでのパスロス(あるいはパスロスの範囲)を通知しておくようにしてもよい。該各HeNBまでのパスロスは、報知情報として報知されるようにしておけばよく、例えばSIB4に含めるとよい。SIB4には、隣接セル情報がのるので、該隣接セル情報と関連付けてバスロスを通知するようにしておくとよい。
該パスロスが報知されているセルをサービングセルとするUEは、サービングセルからのパスロスを導出し、HeNBまでのパスロスと同じ(あるいはある範囲内)になっている間、メジャメントを行うようにすればよい。
サービングセルからRRC_Idle状態のUEに対して、HIIを通知する旨あるいはHIIを通知する方法は、実施の形態1の変形例8に開示した方法を用いればよい。
RRC_Idle状態のUEが、HeNBに対してHIIを通知する方法は、実施の形態2に開示したPRACHを用いる方法、RRC接続要求を用いる方法を用いればよい。上記の方法を用いることによって、RRC_Idle状態のUEを介して、HeNBにHIIを通知することが可能となる。こうすることで、通信中(RRC接続設立中)のUEを介さなくても、HeNBへHIIを通知させることが可能となる場合がある。したがって、該通信中のUEに対して、データ伝送の遅延が生じることを回避することができる。
実施の形態4.
HIIを受信したHeNBは、該HII内容に従って、物理リソースに割当てを行わない、あるいは該物理リソースの電力を低くするなど、マクロセルとの干渉を回避するためのスケジューリングを行う。しかし、既にマクロセルでは、該物理リソースを用いなくてもよい状況になる場合があるため、この干渉を回避するためのスケジューリングをいつまでも続けると、無線リソースの使用効率を低下させる。前述のように、非特許文献9には、この問題については何ら開示されていない。そこで本実施の形態では、この問題点を解消するために、HIIを受信したHeNBは、干渉回避のためのスケジューリングを所定の時点で解除することにする。
HIIを受信したHeNBが、干渉回避のためのスケジューリングを解除する方法として、干渉回避のためのスケジューリング期間を設定する。具体的には、該期間のタイマを設けて、該タイマが満了した場合、干渉回避のためのスケジューリングを解除する。
図26は、HeNBが干渉回避のためのスケジューリングを解除するためにタイマを設ける場合の移動体通信システムのシーケンス例を示す図である。図26において、図24に対応する部分については同一のステップ番号を付して、処理の詳細な説明を省略する。HIIを通知する方法として、本実施の形態では、実施の形態3に開示した方法を用いるが、別の方法であってもよい。
ステップST2406で、UEからHIIを受信したHeNBは、ステップST2701で、自セル(該HeNB)の傘下のUEに対して、該HIIに従って、干渉回避のためのスケジューリングを開始する。このとき、干渉回避のためのスケジューリングを解除するまでの期間を設定するためのタイマを設けておき、該タイマをスタートさせる。タイマは、たとえばHIIが通知された時点からスタートされ、HIIが通知された時点から、干渉回避のためのスケジューリングを解除するまでの期間として予め定める期間が経過するまでを計時する。
ステップST2702で、HeNBは、タイマが満了か否かを判断し、まだ満了していない場合は、干渉回避のためのスケジューリングを続けて、該タイマが満了したか否かをチェックする。該タイマが満了した場合は、ステップST2703に移行する。
ステップST2703で、HeNBは、傘下のUEに対して、干渉回避のためのスケジューリングを解除する。このとき、該タイマをリセットする。こうすることで、傘下のUEに対して、通常のスケジューリングを行うことができる。これにより、HeNBは、干渉を回避するためのスケジューリングをいつまでも続けることがなくなり、無線リソースの使用効率が低下することを防ぐことが可能となる。
実施の形態4 変形例1.
HIIを受信したHeNBが、干渉回避のためのスケジューリングを解除する別の方法として、HII解除信号をHeNBに通知する。HeNBは、該HII解除信号を受信したとき、干渉回避のためのスケジューリングを解除する。
図27は、HeNBがHII解除信号を受信した場合に干渉回避のためのスケジューリングを解除する場合の移動体通信システムのシーケンス例を示す図である。図27において、図24に対応する部分については同一のステップ番号を付して、処理の詳細な説明を省略する。HIIを通知する方法として、本変形例では、実施の形態3に開示した方法用いるが、別の方法であってもよい。
ステップST2406で、UEからHIIを受信したHeNBは、ステップST2801で、自セル(該HeNB)の傘下のUEに対して、該HIIに従って、干渉回避のためのスケジューリングを開始する。
ステップST2802で、サービングセルは、傘下のUEに対して、HIIで通知した物理リソースにスケジューリングする必要が無くなるなど、HeNBに対して干渉回避のためのスケジューリングを解除してもよい状況になった場合、HII解除の手順を起動する。
ステップST2803で、サービングセルは、HIIを解除する旨の情報をUEに対して通知する。ステップST2804で、サービングセルは、RRC接続リリースメッセージをUEに対して通知する。
ステップST2803でHIIを解除する旨の情報を受信し、ステップST2804でRRC接続リリースメッセージを受信したUEは、ステップST2805で、RRC_Idleへ遷移する。
ステップST2806で、UEは、HIIを解除する旨の情報を、該情報を通知すべきHeNBに対して通知する。該HIIを解除する旨の情報を受信したHeNBは、ステップST2809で、傘下のUEに、干渉回避のためのスケジューリングを解除する。また、ステップST2806でHeNBにHIIを解除する旨の情報を通知したUEは、ステップST2807で、サービングセルに対して、RRC接続要求信号を送信し、ステップST2808で、サービングセルとUEとの間でRRC接続処理を行う。HIIを解除する旨の情報の通知方法は、HIIを通知する場合と同様にすればよい。この際、HIIを通知するUEと、HIIを解除する旨の情報を通知するUEとは、異なっていてもよい。
以上のように、HIIを解除する旨の情報を、HeNBに対して通知することで、HeNBは、干渉を回避するためのスケジューリングをいつまでも続けることがなくなり、無線リソースの使用効率が低下することを防ぐことが可能となる。またこの方法では、サービングセルがHIIを解除するかどうかを判断することができるので、サービングセルが傘下のUEに、柔軟に適切なスケジューリングを行うことが可能となる。
実施の形態5.
実施の形態2および実施の形態4では、UEが、HeNBのRACH設定(コンフィギュレーション)を用いて、HeNBにHIIを通知する方法について開示した。本実施の形態では、マクロセルが、UEを介してHeNBにHIIを通知するための具体的なメカニズムとして、UEが、サービングセルのRACH設定(コンフィギュレーション)を用いて、HeNBにHIIを通知する方法について開示する。
図28は、UEが、サービングセルのRACH設定を用いて、HeNBにHIIを通知する場合の概念図である。図28において、図22に対応する部分については同一の参照符を付して、説明を省略する。図28において、矢符2601は、UE2207からマクロセルであるeNB2204へ送信されるPRACH2206を、HeNB2209が受信することを示す。
マクロセル2204は、HeNB2209に対してHIIを通知したい場合、自マクロセル2204の傘下のUE2207を介して、該HeNB2209にHIIを通知する。例えば、実施の形態1から実施の形態1の変形例8に開示した方法で、マクロセル2204からHeNB2209にHIIを通知する旨あるいはHIIを通知されたUE2207は、該HeNB2209に対してHIIを送信する。
該UE2207は、マクロセル2204のRACH設定により、PRACH2206を用いて、該HIIを通知する。HeNB2209は、該PRACH2206を受信して、HIIを受信する。こうすることで、マクロセル2204は、傘下のUE2207を介してHeNB2209に対して、HIIを通知することが可能となる。
通常、マクロセルの傘下のUEは、マクロセルに対して通信を開始するために、マクロセルのRACH設定を認識している。マクロセルから報知される報知情報を受信することで、該RACH設定パラメータを取得する。したがって、マクロセルの傘下のUEが、マクロセルのRACH設定を用いてマクロセルに対して、PRACHを送信することは可能である。しかし、通常、HeNBが、該UEからマクロセルに送信されたPRACHを受信することは不可能である。HeNBは、サービングセルであるマクロセルのRACH設定パラメータを認識していないためである。本実施の形態では、マクロセルのRACH設定パラメータを、HeNBが認識する方法の具体例について、以下に開示する。
マクロセルは、自セルのRACH設定パラメータをHeNBへ通知する。該通知には、S1インタフェースを用いるとよい。具体例として、図28のインタフェース2210を用いて、マクロセル2204からHeNB2209へ該マクロセルのRACH設定パラメータを通知する。インタフェース2210には、S1インタフェースを用いる。マクロセル2204は、該RACH設定パラメータとともに、自セルのPCIを通知するとよい。該RACH設定パラメータを受信したHeNB2209は、該マクロセル2204のPCIと該RACH設定パラメータとを関連付けて記憶しておけばよく、図9に示すEPC通信部901、プロトコル処理部903あるいは制御部911に記憶してもよい。
一例として、マクロセルが、自セルのカバレッジ内に配置されたHeNBに対して、RACH設定パラメータを通知する方法について開示する。マクロセルが、自セルのカバレッジ内に配置されるHeNBを認識する方法としては、実施の形態1に開示した方法を用いればよい。例えば、図14のステップST1401〜ステップST1408の動作を用いるとよい。
マクロセルは、自セルのカバレッジ内に配置されるHeNBを認識した後に、該HeNBに対して、自セルのRACH設定パラメータを通知する。例えば、図14のステップST1407およびステップST1408の処理が行われた後に、HII通知HeNBリストのHeNBに対して、RACH設定パラメータを通知する。追加されたHeNBに対して、RACH設定パラメータを通知するようにしてもよい。削除されたHeNBに対しては、既に通知済みのRACH設定パラメータの削除を指示、あるいは許可を示す情報を通知するとよい。こうすることで、マクロセルは、自セルのRACH設定パラメータを、自セルのカバレッジ内に配置されているHeNBへ通知することが可能となる。
一例として、マクロセルが、自セルのカバレッジ内に配置されたHeNBに対して、RACH設定パラメータを通知する方法を開示したが、これに限らず、自マクロセル(eNB)から、ある範囲内に配置されるHeNBにRACH設定パラメータを通知するようにしてもよい。この方法としては、実施の形態1の変形例を用いればよい。また、マクロセルが、HIIを通知するHeNBにRACH設定パラメータを通知するようにしてもよい。ある範囲内、あるいは、HIIを通知するHeNBに限定することで、マクロセルとHeNBとの間のシグナリング負荷を低減することが可能となる。
マクロセルであるサービングセルからHIIを通知する旨あるいはHIIを受信したUEは、サービングセルの報知情報を受信して取得した該サービングセルのRACH設定パラメータを用いてHIIを通知する。ここで、UEはサービングセルに対してHIIを通知することになる。UEからHIIを通知する方法については、実施の形態2に開示した方法を用いればよい。マクロセルからRACH設定パラメータを受信したHeNBは、該RACH設定に従って、UEからのPRACHを受信する。HeNBは、マクロセルのRACH設定のうち、HIIに使用される設定のみに従って受信するようにしてもよい。あるいは、マクロセルからHeNBへHIIに用いるRACH設定のみを通知するようにしておき、HeNBは、通知されたHIIに用いるRACH設定のみに従って受信するようにしてもよい。こうすることで、UEが該マクロセルであるサービングセルのRACH設定のPRACHを用いてHIIを送信した場合に、HeNBは、該UEからのHIIを受信することが可能となる。
以上のように本実施の形態で開示した方法とすることで、マクロセルが、UEを介してHeNBにHIIを通知することが可能となる。また、UEは、HIIをサービングセルのRACH設定パラメータを用いて通知するので、どのHeNBにHIIを通知するかを認識していなくてもよい。したがって、サービングセルがUEに対して、どのHeNBにHIIを通知するかの情報を通知する必要が無くなる。あるいは、UEが、どのHeNBにHIIを通知するかを選択するような場合は、UEが該選択処理を行わなくて済む。これらにより、シグナリング負荷の低減、およびUEの低消費電力化を図ることができる。
また、マクロセルは、HIIを通知するときに用いるRACH設定を決定できるので、HIIを通知させるUEのスケジューリングが容易になる。例えば、実施の形態3の変形例1に開示した、UEをRRC_connected状態のままHIIを通知させる場合など、サービングセルが傘下のUEへのスケジューリングと、HIIを通知するRACH設定との両方を制御できる。したがって、HIIを通知させるUEに同時にスケジューリングしないように制御することが容易になる。
一般に、移動端末は、基地局の下り送信を受信し、それを基に、基地局の周波数に同期する。該機能は、オートマティックフリークェンシーコントロール(Automatic Frequency Control:AFC)と称される。よって本実施の形態においては、UEは、サービングセルに対して、HII通知用のPRACHを送信することになるので、サービングセルの周波数に同期することになる。サービングセルとHeNBとで使用するキャリアの周波数が、僅かに異なるような場合がある。このような場合、該サービングセルの周波数に同期したUEからの上り送信を、HeNBが受信することは困難となる。
本実施の形態では、この問題を解消するために、UEは、HIIを通知するための上り送信に対しては、HeNBの上りキャリア周波数を用いることとする。UEは、HeNBからの下り送信に対してAFCを行うため、周辺セルのメジャメントを行い、HIIを通知するHeNBからの下り送信を受信して、AFCを実行する。周辺セルのメジャメントは、定期的に行うようにしてもよいし、サービングセルからHIIを通知する旨あるいはHIIの情報を受信した場合に行うようにしてもよい。また、この場合は、サービングセルは、UEに対してHIIを通知するHeNB情報を通知しておけばよい。
UEがHIIを通知するHeNBを選択する場合は、サービングセルは、UEに対してHIIを通知するHeNB情報を通知する必要は無い。これにより、サービングセルとHeNBとで使用するキャリアの周波数が僅かに異なるような場合でも、UEがサービングセルの上り送信を用いてHIIを通知することで、該HIIをHeNBが受信することが可能となる。
実施の形態5 変形例1.
本変形例では、マクロセルのRACH設定パラメータを、HeNBが認識するための別の具体例を開示する。HeNBが、メジャメントにより周辺のマクロセルの報知情報を受信して、RACH設定パラメータを取得する。この方法として、実施の形態1に開示した方法を用いればよい。実施の形態1では、HeNBが、電源オン時あるいはイニシャライズ時あるいは送信を停止している間に、周辺電波環境のメジャメントを行い、周辺に存在するセルの受信電力の測定、セルのセルアイデンティティ(PCI)の取得を行い、セルの検出を行うことを開示した。また、HeNBは、検出したセルの報知情報を受信することを開示した。この際に、HeNBは、セルの報知情報に含まれる該セルのRACH設定パラメータを取得すればよい。RACH設定パラメータは、通常SIB2に含まれる。HeNBは、SIB2を受信して、RACH設定パラメータを取得すればよい。
以上のような構成にすることで、HeNBは、周辺に存在するセルあるいはマクロセルのRACH設定パラメータを取得することが可能となる。この方法とすることで、マクロセルからHeNBに、S1インタフェースを用いてRACH設定パラメータを通知する必要が無くなる。したがって、該S1インタフェースのシグナリング負荷を低減することが可能となる。HeNBに、周辺電波環境の測定機能、セルの検出機能、セルの報知情報受信機能、および該報知情報取得機能を備えることで、マクロセルからのRACH設定パラメータも取得可能となる。
実施の形態5 変形例2.
前述の実施の形態5では、サービングセルとHeNBとで使用するキャリアの周波数が僅かに異なるような場合に、UEは、HIIを通知するための上り送信について、HeNBの上りキャリア周波数を用いることとした。本変形例では、別の方法として、UEは、HIIを通知するための上り送信について、サービングセルの上りキャリア周波数を用いることとする。
HeNBは、該サービングセルであるマクロセルからの上り周波数でHIIを受信しなければならない。これを達成するために、HeNBは、該マクロセルの下り送信に対してAFCを行い、該マクロセルの上り周波数でHIIを受信する。HeNBは、AFCを行うマクロセルとして、RACH設定パラメータを通知されたマクロセルとすればよい。
HeNBは、該AFCを行うマクロセルのPCIをもとに、周辺セルのメジャメントを行い、該PCIを有するマクロセルの下り送信を受信する。この周辺セルのメジャメントは、定期的に行うようにしてもよいし、あるいは周辺セルからRACH設定パラメータを受信した場合に、行うようにしてもよい。こうすることで、UEが、サービングセルの上り送信を用いてHIIを通知する場合に、サービングセルとHeNBとで使用するキャリアの周波数が僅かに異なるような場合でも、HeNBは、HII通知用の上り送信を受信することが可能となる。
なお、実施の形態5およびその変形例においてもRACH設定パラメータについて記載したが、実施の形態2と同様に、RACH設定パラメータに限らず、UEがサービングセルに対して上り送信を行うためのパラメータであればよい。
実施の形態6.
本実施の形態では、UEからHeNBへHIIを通知するために、PRACHを用いる場合の、該PRACHの初期送信電力の決定方法について開示する。
非特許文献11では、PRACHの初期送信電力について、以下の式(1)に示すように規定されている。
PPRACH=min{Pcmax,PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER+PL} [dBm] …(1)
式(1)において、「PL」はパスロスを示す。式(1)の「Pcmax」は、以下の式(2)で決定され、式(1)の「PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER」は、以下の式(3に示すように規定される(3GPP TS36.321 V9.1.0(以下「非特許文献12」という)5.1.3章参照)。
Pcmax=min{Pemax,Pumax} …(2)
式(2)において、「Pemax」は、セル毎に設定され、傘下の移動端末に報知される値であり、「Pumax」は、移動端末の能力(Capability)から決定される。
PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER=preambleInitialReceivedTargetPower
+DELTA_PREAMBLE+(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1)*powerRampingStep …(3)
式(3)において、「preambleInitialReceivedTargetPower」は、RACH設定の一部であり、「DELTA_PREAMBLE」は、プリアンブルフォーマット(シーケンス)に基づいて決定される(非特許文献12 7.6章参照)。プリアンブルフォーマット(シーケンス)は、RACH設定の一部である。「PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER」は、何回目のプリアンブル送信かを示す。「powerRampingStep」は、RACH設定の一部であり、「*」は乗算「×」を示す(非特許文献10参照)。
また、非特許文献9には、以下の事項が開示されている。UEが、HIIの通知に必要な上り送信電力を、該UEによるHeNBの下り受信品質の測定値に基づいて、サービングセルが該移動端末へ通知する、あるいは該UEが推測することが開示されている。
しかし、HII通知用のPRACHの初期送信電力の決定方法に、上記非特許文献11に開示された式を用いる場合、サービングセルがこれらの式を用いてPRACHの初期送信電力を導出する場合も、UEがこれらの式を用いてPRACHの初期送信電力を導出する場合も、式(1)の「PL」と式(2)の「Pemax」とが不確定となり、PRACHの初期送信電力を決定できないという課題が発生する。
本実施の形態では、この問題を解消するための方法を開示する。まず式(2)の「Pemax」についての解決策を開示する。HeNBは、自セルの「Pemax」を、実施の形態2に開示したRACH設定パラメータと同様に、S1インタフェースを用いて周辺のノードへ通知する。これにより、サービングセルは、HIIを通知するHeNBの「Pemax」を認識することが可能となる。
また、UEがPRACHの初期送信電力を導出する場合は、実施の形態2に開示したRACH設定パラメータと同様の方法により、サービングセルから該パラメータを傘下のUEに通知する。これにより、HII用のPRACHを送信する移動端末は、HIIを通知するHeNBの「Pemax」を知ることができる。移動端末は、該「Pemax」を用いて、HIIを通知するHeNBのHII用PRACHの初期送信電力を決定する。
上記に、HII用PRACHの初期送信電力の導出のために、HIIを通知するHeNBの「Pemax」を用いる方法を開示した。しかし、「Pemax」は、それを設定するセル傘下のUEに対して、PRACHの初期送信電力を導出させるために用いる。すなわち、該セルのカバレッジ内に存在するUEに対して設定される。
本発明では、マクロセルの傘下のUEを介して、HeNBに対してHIIを通知する方法を開示した。この方法においては、UEはマクロセルの傘下にあって、HeNBの傘下ではない。したがって、HIIを通知するUEは、HeNBのカバレッジ内に存在しない場合が生じる。このようなUEが、「Pemax」を用いて導出したPRACHの初期送信電力を用いた場合、十分な送信電力が得られず、HeNBにおいて該PRACHを受信できなくなるという問題が生じる。
したがって、「Pemax」ではなく、「Pemax」よりも大きな値(例えばPemax_a)を設定して、PRACHの初期送信電力を導出するようにすればよい。該Pemax_aは、予め静的に決められていてもよいし、サービングセルから、報知情報として報知されてもよい。サービングセルあるいはUEは、該Pemax_aを、上記式(2)の「Pemax」に代入するようにすればよい。
また、「Pemax」よりどれくらい大きな値とするかを任意に設定するために、新たなパラメータPHIIoffsetを設けるとよい。Pemax(HeNB毎)+PHIIoffsetを、上記式(2)の「Pemax」に代入するようにすればよい。該PHIIoffsetは、予め静的に決められていてもよいし、サービングセルが決定してもよいし、UEが決定してもよい。サービングセルが決定する場合は、サービングセルから該パラメータを傘下のUEへ、報知情報により報知する、あるいは個別に通知するようにすればよい。実施の形態1に開示したHIIを通知する旨、あるいはHIIと同様の方法でUEに通知するようにしてもよい。こうすることで、HeNB毎の「Pemax」を考慮することが可能となるため、HeNB毎にカバレッジが異なるような場合にも対応可能となる。
また、HIIを通知すべきHeNBと、HIIを通知すべきUEとに適したPHIIoffsetを設定することが可能となる。例えば、HIIを通知すべきHeNBからの受信電力が最も高いUEにHIIを通知させるような場合には、該PHIIoffsetになるべく小さな値を設定しておけばよい。このように、PHIIoffsetを設定することで、HIIを通知すべきUEの数が多い場合でも、上り送信電力の増大を防ぐことが可能となるため、上り干渉を低減することが可能となる。
また、実施の形態1の変形例6に開示した、HeNBから、ある特定の受信電力範囲内に存在するUEを介してHIIを通知する方法とした場合、該PHIIoffsetを、HeNB範囲閾値を用いて導出するようにしてもよい。所定の関数で、あるいは表により対応関係が予め決められていてもよい。PHIIoffsetの導出は、マクロセルであるサービングセルが行ってもよいし、UEが該HeNB範囲閾値を認識している場合は、UEが行ってもよい。また、この場合、該PHIIoffsetパラメータを用いずに、直接HeNB範囲閾値を用いて上記式(2)の「Pemax」に代入する値を計算するようにしてもよい。こうすることによって、HeNBから、ある特定の受信電力範囲内に存在するUEを介してHIIを通知する場合、UEにおいて無駄な送信電力でHIIを送信することを防ぐことが可能となる。
該PHIIoffsetは、正の値だけでなく、0あるいは負の値であってもよい。例えば、HeNBがCSGセルである場合、該CSGセルのCSG−IDに属さないUEは、たとえ該CSGセルのカバレッジ内に存在したとしても、該CSGセルをサービングセルとできずに、マクロセルをサービングセルとすることになる。したがって、該PHIIoffsetを0あるいは負の値として、CSGセルのカバレッジ内に存在するUEを介して、CSGセルに対してHIIを通知させることも可能となる。これによって、HIIの通知のための送信電力を低く抑えることが可能となるため、干渉の低減およびUEの消費電力の低減を図ることができる。
次に、上記式(1)の「PL」についての解決策を開示する。移動端末は、サービングセルのパスロスを用いる。これにより、PRACHを送信する移動端末は、「PL」を確定することができる。移動端末は、該「PL」を用いて、HII用PRACHの初期送信電力を導出する。UEが通常のPLの導出方法で、該HII用PRACHの初期送信電力を導出することが可能となる。しかし、移動端末は、HII用のPRACHの初期送信電力を決定する際、サービングセルのパスロスを用いた場合、移動端末の存在する位置によっては、無用に大きいPRACHの初期送信電力となり、無用な上り干渉が発生したり、UEの消費電力が増大したりするという問題が生じる。そこで、HII用PRACHの初期送信電力を決定する際に用いる「PL」の値の決定法方法の具体例を、以下に3つ開示する。
(1)予め静的(Static)な値に決定する。具体例としては、規格上決定する。
(2)HeNB毎の固定値とする。各HeNBは、RACH設定パラメータとして、周辺のマクロセルへ通知する。各マクロセルは、傘下の移動端末に対して通知する。移動端末への通知の方法の具体例を以下に2つ開示する
(2−1)報知情報を用いて通知する
(2−2)個別信号を用いて通知する。
(3)UEがメジャメントの際に、HeNB毎のパスロスを導出する。例えば実施の形態1の変形例1あるいは変形例4に開示したように、図17のステップST1703からステップST1705の各処理を行うことによって導出すればよい。こうすることで、HII用PRACHの初期送信電力が必要以上に大きくなることを防ぐことができる。これによって、上り干渉が発生したり、UEの消費電力が増大することを防ぐことが可能となる。
UEは、通常のPRACHの初期送信電力を導出する場合は、非特許文献11に開示される上記の式(1)〜式(3)を用いて導出することとし、HII用のPRACHの初期送信電力を導出する場合は、本実施の形態で開示した方法を用いて導出する。これにより、マクロセルが、傘下のUEを介してHeNBにHIIを通知する際に用いるPRACHの初期送信電力を適正にすることが可能となる。したがって、HIIの受信エラーを低減することができ、また上り干渉が発生したり、UEの消費電力が増大することを防ぐことが可能となる。
実施の形態1から実施の形態6に開示した方法を適宜組合せて用いてもよい。これによって、状況に応じた、HeNBへのUEを介したHII通知方法とすることが可能となる。将来、多数のHeNBが配置されるような場合、あるいは一般ユーザによって配置されるような場合にも、マクロセルとHeNBとの間の干渉を低減することが可能となるため、高速および大容量の通信を提供することが可能となる。
実施の形態1から実施の形態6では、HIIについて記載したが、HIIに限らず、マクロセルで使用する物理リソースへの干渉に関する情報である干渉関連情報、具体的には、干渉を回避するための信号であればよい。例えばOIであってもよい。実施の形態1から実施の形態6で開示した方法を用いることで、マクロセルとHeNBとの間の干渉を回避することが可能となる。
実施の形態1から実施の形態6では、マクロセルとHeNBとの間の情報伝送のために、S1インタフェースを用いることを開示したが、X2インタフェースが設けられた場合はX2インタフェースを用いるようにしてもよい。
実施の形態1から実施の形態6では、RACH設定パラメータについて記載したが、これに限らず、上り送信を行うためのパラメータであればよい。
また、HII通知用として、PRACHを用いることを開示したが、新たにHII通知専用の上りチャネルを設けて、該HII通知専用上りチャネルを用いてHII情報およびHII解除情報を通知してもよい。
HII通知専用チャネルの具体例を、以下に3つ開示する。
(1)移動端末に対して、該チャネルの上り送信が許可されているリソースが時間的に離散している。これにより、HeNBが該チャネルを受信するため、連続受信を要せず、間欠受信で足りることとなる。HeNBがHIIを受信するため、消費電力の増大を防ぐので有効である。
(2)該チャネルの送信が許可されているリソースが、時間的に周期を持っている。これにより、移動端末に対する度々の送信が許可されているリソースの通知が不要となる。これにより、無線リソースの有効活用という効果を得ることができる。
(3)該チャネルの送信が許可されているリソースの周波数的割当が決まっている。これにより、移動端末およびHeNBの処理の負荷を軽減することができる。
上述した該HII通知専用チャネルとそのコンフィグレーションとを、予め静的に決めておいてもよい。HIIを通知すべきHeNBに対して、UEがHIIを通知する際に、どのHeNBに対しても、該HII通知専用チャネルを用いてHIIを通知する。こうすることで、UEの制御を簡略化することが可能となる。また、該HII通知専用チャネルのコンフィグレーションをシグナリングする必要が無くなるので、シグナリング負荷を増大させること無く、HIIを通知するメカニズムを構築することができる。
実施の形態1から実施の形態6では、たとえばHIIやOIのような、物理リソースへの干渉に関する情報である干渉関連情報、具体的には、干渉を回避するための信号の通知方法について開示した。該物理リソースとして、物理リソースブロックではなく、コンポーネントキャリアとしてもよい。たとえば、マクロセルがキャリアアグリゲーションしているような場合に、該マクロセルは干渉が問題となるHeNBに対して、干渉を受けやすいあるいは干渉を受けたくないような一つまたは複数のコンポーネントキャリアを示す情報を含んだ干渉回避のための信号を設けて通知する。該信号を受信したHeNBは、該コンポーネントキャリアを傘下のUEに対してスケジューリングしないようにする、あるいは該コンポーネントキャリアのパワーを下げる、あるいは該コンポーネントキャリアをキャリアアグリゲーションしないようにする、などにより干渉とならないようにする。これにより、マクロセルは、該コンポーネントキャリアを傘下のUEに対してスケジューリング可能となる、あるいは該コンポーネントキャリアのパワーを上げることが可能となる、あるいは該コンポーネントキャリアをキャリアアグリゲーション可能となる。該干渉回避のための信号の通知方法および送信電力の決定方法は、実施の形態1から実施の形態6で開示した方法を用いればよい。
キャリアアグリゲーションにおいて、スケジューリングが許可される一つまたは複数のコンポーネントキャリア、あるいは、スケジューリングを行う一つまたは複数のコンポーネントキャリアを、一つの組(セット)として運用する場合がある。このような場合、干渉回避のための信号に基づいて、該セット内のコンポーネントキャリアの追加、削除、入替えを行うことにより、コンポーネントキャリア単位で干渉回避を行うことが可能となる。
また、コンポーネントキャリア単位で干渉回避を行うような場合は、マクロセルからHeNBに対して、該干渉回避のための信号を準静的に通知するような制御としてもよい。実施の形態1から実施の形態6では、UEを介して干渉回避のための信号を通知する方法を開示したが、UEを介してではなく、S1インタフェースを介して行うようにしてもよい。また、マクロセルは、報知情報に該コンポーネントキャリア単位の干渉回避のための信号を含めて報知しておき、HeNBが周辺電波環境のメジャメントの際に検出したマクロセルから該報知情報を受信して、該コンポーネントキャリア単位の干渉回避のための信号を取得するようにしてもよい。この方法としては、実施の形態5の変形例1で開示したHeNBがマクロセルからRACH設定パラメータを取得する方法を用いればよい。HeNBのメジャメントは、HeNBの電源オン時、あるいはイニシャライズ時、あるいは送信を停止している間に行うようにすればよい。また、周期的あるいは定期的に行うようにしてもよい。該周期的あるいは定期的にメジャメントを行う際は、傘下のUEに対してスケジューリングすることを避けて、自己干渉を防ぐようにしておけばよい。
このように、コンポーネントキャリア単位の干渉回避を行うことで、LTE−Aなど、より大きい周波数帯域幅をサポートするシステムの場合にも、マクロセルとHeNBとの間の干渉を低減することが可能となるため、高速、大容量の通信を提供することが可能となる。
実施の形態1から実施の形態6では、マクロセルとHeNBとの間の干渉低減方法として、マクロセルがHeNBにHIIを通知する方法を開示した。しかし、マクロセルおよびHeNBは、セル毎にスケジューリングを行えるため、HeNBのスケジューリングにおいてもマクロセルからの干渉、あるいはマクロセルの傘下のUEからの干渉を回避させたい場合が生じる。
しかし、こういった場合に、マクロセルがHeNBに干渉回避のためのスケジューリングを行うよう指示するだけでは、HeNBのみが通信速度の低下や通信容量の低下を引き起こす、といった問題が生じる。
この問題を解消するために、HeNBがマクロセルにUEを介してHIIやOIのような物理リソースへの干渉に関する情報である干渉関連情報、具体的には、干渉を回避するための信号を通知する。
一般に、HeNBのカバレッジ内にマクロセル(eNB)が配置される可能性は低い。多くの場合は、HeNBのカバレッジ外にマクロセル(eNB)が配置される。すなわち、HeNBは自セルのカバレッジ外に配置されるマクロセル(eNB)に対して自セルの傘下のUEを介して、干渉を回避するための信号を通知する必要がある。しかしこのような場合にも、実施の形態1から実施の形態6で開示した方法を適宜用いることで、HeNBがマクロセルにUEを介して、干渉を回避するための信号を通知することが可能となる。
たとえばこのような場合、HeNBがHIIを通知すべきマクロセルを限定する方法として、マクロセルのメジャメントを利用することはできない。HeNBのカバレッジ外にマクロセル(eNB)が配置される場合、一般にHeNBの出力電力はマクロセルの出力電力に比べて小さいため、該マクロセル(eNB)が周辺電波環境のメジャメントを行ったとしても、該HeNBを検出できない場合があるためである。
しかしこの問題を解消するために、たとえば、HIIを通知すべきマクロセルを限定する方法として、実施の形態1で開示した、HeNBがマクロセルのカバレッジ内に配置されているか否かの判断する方法を用いればよい。HeNBは、周辺セルのメジャメントにより、自セルがどのマクロセルのカバレッジ内に配置されているのかどうかを判断することが可能となる。
また、実施の形態1で開示したHII通知HeNBリストと同様に、HIIを通知すべきマクロセルのリストを設けて、HeNBが該リストを用いてHIIを通知するマクロセルを管理すればよい。HeNBが、自セルがどのマクロセルのカバレッジ内に配置されているか否かを判断し、その結果によってマクロセルを該HII通知マクロセルリストに追加あるいは削除すればよい。
また、どのUEを介してHIIを通知するかについては、たとえば、実施の形態1で開示した方法を適用し、HeNBの傘下のUEとしてもよい。あるいは、実施の形態1の変形例1で開示した方法を適用し、マクロセルからの受信電力が最も高いUEとしてもよい。これに限らず、実施の形態1から実施の形態1の変形例8で開示した方法を適用することができる。
同様に、実施の形態2から実施の形態6に開示した方法を適宜組合せて用いることで、自セルのカバレッジ外に配置されるようなセルに対して、自セルの傘下のUEを介して、HIIやOIのような物理リソースへの干渉に関する情報である干渉関連情報、具体的には、干渉を回避するための信号を通知することが可能となる。これにより、HeNBのみが通信速度の低下や通信容量の低下を引き起こす、といった問題を解消することが可能となり、システムとして通信容量の増大を図ることが可能となる。
また、自セルのカバレッジ外に配置されるようなセルに対して、自セルの傘下のUEを介して、HIIやOIのような物理リソースへの干渉に関する情報である干渉関連情報、具体的には、干渉を回避するための信号を通知することが可能となるため、マクロセル間やHeNB間においても干渉を回避するための信号を、UEを介して通知することも可能となる。こうすることで、将来のマクロセルやローカルノードのより膨大で複雑な配置状況においても、干渉や通信品質を最適にすることが可能となる。
本発明で開示した方法は、HeNBに限らず、通常のeNB(マクロセル)や、ピコeNB(ピコセル(pico cell))、ホットゾーンセル用のノード、リレーノード、リモートラジオヘッド(RRH)などの、いわゆるローカルノードにも適用できる。例えば、マクロセルのカバレッジ内にピコセルが配置されるような場合にも、本発明で開示した方法を行うことで、該マクロセルと該ピコセルとの間の干渉を回避したスケジューリングを行うことが可能となる。これらのローカルノードは、小規模基地局装置に相当する。
また、マクロセル内に多種類のセルが配置されるような場合にも、本発明で開示した方法を適用できる。例えば、実施の形態1に開示した、マクロセルの検出したセルについて該セルの種類を判断することなく、検出した全てのセルのメジャメント結果を報告するようにしてもよい。HeNBだけでなく、他の種類のセルも含まれることになり、マクロセルは、これらのセルに対してHIIを通知するようにする。これにより、他の種類のセルとの干渉も回避可能となる。また、メジャメント時にセルの種類を受信する必要が無くなるため、UEの制御が簡易になり、低消費電力化を図ることができる。また、マクロセル間、あるいはローカルノード間の干渉回避の方法としても適用できる。
本発明で開示した方法を用いることにより、システムとして干渉を回避でき、通信速度の低下および通信断などを防ぐことが可能となる。これによって、将来のマクロセルやローカルノードのより膨大で複雑な配置状況においても、干渉を回避し、通信品質を最適にすることが可能となる。
本発明については、LTEシステム(E−UTRAN)を中心に記載したが、W−CDMAシステム(UTRAN、UMTS)およびLTEアドバンスド(LTE-Advanced)について適用可能である。また本発明は、一つまたは複数の種類のノードが用いられる通信システムであれば適用可能である。
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。