JP6568964B2 - Mobile communication system, base station and inter-base station controller - Google Patents

Mobile communication system, base station and inter-base station controller Download PDF

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Description

本発明は、移動可能な端末による通信を行うことができる移動通信システム並びにその移動通信システムに用いられる基地局及び基地局間制御装置に関するものである。   The present invention relates to a mobile communication system capable of performing communication by a mobile terminal, a base station used in the mobile communication system, and an inter-base station control apparatus.

近年の移動通信システムにおけるトラフィックの急増に対応すべく、従来のマクロセル基地局よりもセル(無線通信エリア)が狭いスモールセル基地局(「極小セル基地局」、「ピコセル基地局」、「フェムトセル基地局」などとも呼ばれる)の需要が高まっている。特に、トラフィック対策として、従来のマクロセル基地局のマクロセル内のホットスポット等の多くのトラフィックが集中しているエリアにスモールセルを面的に配置する異種セルサイズ混在型のヘテロジーニアスセルラネットワーク(HetNet:Heterogeneous Network)構成が有効である。   Small cell base stations ("mini cell base stations", "pico cell base stations", "femto cells") with smaller cells (wireless communication areas) than conventional macro cell base stations to cope with the rapid increase in traffic in recent mobile communication systems Demand for “base stations” is increasing. In particular, as a traffic countermeasure, a heterogeneous cellular network (HetNet: Heterogeneous Cell Size) in which small cells are arranged in a plane in an area where a lot of traffic such as hot spots in a macro cell of a conventional macro cell base station is concentrated. Heterogeneous Network) configuration is effective.

従来、マクロセルとスモールセルとの間のセル間干渉を低減する技術として、マクロセル基地局とスモールセル基地局とが互いに時間同期していることを前提とした時間領域(サブフレーム単位)で無線フレームを調整制御するセル間干渉制御技術が知られている(例えば、特許文献1、非特許文献1参照)。このセル間干渉制御技術は、LTE(Long Term Evolution)−Advanced標準に準拠した技術であり、eICIC(enhanced Inter-Cell Interference Coordination)とも呼ばれる。   Conventionally, as a technique for reducing inter-cell interference between a macro cell and a small cell, a radio frame in the time domain (subframe unit) on the assumption that the macro cell base station and the small cell base station are time-synchronized with each other. There is known an inter-cell interference control technique for adjusting and controlling (for example, see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). This inter-cell interference control technology is a technology based on LTE (Long Term Evolution) -Advanced standards, and is also called eICIC (enhanced Inter-Cell Interference Coordination).

特開2012−129793号公報JP 2012-129793 A

「Overview of 3GPP」,Release 10,V0.2.1(2014−06).“Overview of 3GPP”, Release 10, V0.2. 1 (2014-06).

また、上記HetNet構成において上記従来のセル間干渉制御技術を適用しようとすると、マクロセルとスモールセルで割り当てる時間リソース(タイムスロット)を完全に分けていることから、マクロセルとスモールセル間の干渉は回避できるが、マクロセルとスモールセルの最大伝送レート(ピークスループット)が低下するという課題がある。特に、スモールセルの伝送レートを上げるためにスモールセルに多くの時間リソースを割り当てると、ユーザが多く存在するマクロセルに割り当てる時間リソースが減少しマクロセルの伝送レートが低減する課題がある。そこで、特にマクロセルの伝送レート(スループット)の低下を改善できる技術が望まれる。   In addition, when the conventional inter-cell interference control technology is applied in the HetNet configuration, time resources (time slots) allocated between the macro cell and the small cell are completely divided, so that interference between the macro cell and the small cell is avoided. However, there is a problem that the maximum transmission rate (peak throughput) of the macro cell and the small cell is reduced. In particular, if a large number of time resources are allocated to small cells in order to increase the transmission rate of the small cells, there is a problem that the time resources allocated to the macro cells where there are many users are reduced and the transmission rate of the macro cells is reduced. Therefore, a technique that can particularly improve the reduction in the transmission rate (throughput) of the macro cell is desired.

本明細書に開示された一態様に係る移動通信システムは、第1セルを形成する第1基地局と、前記第1セル内に少なくともアンテナが配置され前記第1セルと少なくとも一部が重複する第2セルを形成する一又は複数の第2基地局とを備え、前記第1基地局と前記第2基地局とは互いに送信タイミングに関して時間同期制御された移動通信システムであって、前記第2セル内に位置する端末が受信する前記第1セルからの干渉信号を抑圧するための送信ウェイトを計算し、前記第1基地局からの送信信号に前記送信ウェイトを掛けて前記第2基地局から送信する。
前記移動通信システムにおいて、前記第1基地局から受信した送信信号に前記送信ウェイトを掛けて送信干渉抑圧信号を作成し、前記第1基地局からの前記送信信号の送信時刻と前記第2基地局からの前記送信干渉抑圧信号の送信時刻とが同一時刻となるように送信時間を調整して、前記送信干渉抑圧信号を前記第2基地局から送信してもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記第2基地局が複数の場合、前記第2基地局毎に前記送信ウェイトを個別に計算し、前記第2基地局毎に、前記第1基地局からの送信信号に前記送信ウェイトを個別に掛けて送信してもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記送信ウェイトは、前記第2セル内に位置する移動局によって測定された前記第1基地局からの第1受信信号の伝搬路特性と前記第2基地局からの第2受信信号の伝搬路特性とに基づいて計算してもよい。ここで、前記第2セル内に位置する端末が前記第1基地局からの第1受信信号の伝搬路特性と前記第2基地局からの第2受信信号の伝搬路特性の情報を前記第2基地局に送信し、その情報を受信した前記第2基地局が前記送信ウェイトを計算してもよい。又は、前記第2セル内に位置する端末が前記第1基地局からの第1受信信号の伝搬路特性と前記第2基地局からの第2受信信号の伝搬路特性に基づいて送信ウェイトを計算し、第2基地局にその送信ウェイトの情報を送信してもよい。
A mobile communication system according to an aspect disclosed in the present specification includes a first base station forming a first cell, at least an antenna disposed in the first cell, and at least partly overlapping the first cell. A mobile communication system comprising one or a plurality of second base stations forming a second cell, wherein the first base station and the second base station are time-synchronized with respect to transmission timing, A transmission weight for suppressing an interference signal from the first cell received by a terminal located in the cell is calculated, and the transmission signal from the first base station is multiplied by the transmission weight to be transmitted from the second base station. Send.
In the mobile communication system, a transmission interference suppression signal is generated by multiplying the transmission signal received from the first base station by the transmission weight, and the transmission time of the transmission signal from the first base station and the second base station The transmission interference suppression signal may be transmitted from the second base station by adjusting the transmission time so that the transmission time of the transmission interference suppression signal from the same time becomes the same time.
In the mobile communication system, when there are a plurality of the second base stations, the transmission weight is individually calculated for each second base station, and the transmission from the first base station is performed for each second base station. The signal may be transmitted by multiplying the transmission weight individually.
Further, in the mobile communication system, the transmission weight is determined from a propagation path characteristic of a first received signal from the first base station measured by a mobile station located in the second cell and from the second base station. You may calculate based on the propagation path characteristic of a 2nd received signal. Here, the terminal located in the second cell obtains information on the propagation path characteristics of the first reception signal from the first base station and the propagation path characteristics of the second reception signal from the second base station. The second base station that transmits to the base station and receives the information may calculate the transmission weight. Alternatively, a terminal located in the second cell calculates a transmission weight based on the propagation path characteristic of the first reception signal from the first base station and the propagation path characteristic of the second reception signal from the second base station. The transmission weight information may be transmitted to the second base station.

また、前記移動通信システムにおいて、前記送信ウェイトは、前記送信ウェイトのベクトル方向を維持しながら所定の最大値を超えないように計算してもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記送信ウェイトは、前記第2基地局から送信される総送信電力が所定の最大送信電力を越えない条件下で前記端末における信号電力対(雑音電力+干渉電力)比であるSINR(Signal power to Interference power and Noise power Ratio)を最大化するように計算してもよい。
In the mobile communication system, the transmission weight may be calculated so as not to exceed a predetermined maximum value while maintaining a vector direction of the transmission weight.
In the mobile communication system, the transmission weight is a signal power pair (noise power + interference power) in the terminal under a condition that the total transmission power transmitted from the second base station does not exceed a predetermined maximum transmission power. The ratio may be calculated so as to maximize the SINR (Signal power to Interference power and Noise power Ratio).

前記移動通信システムにおいて、前記第1基地局と前記第2基地局との間の制御を行う基地局間制御装置を更に備えてもよい。
前記基地局間制御装置は、前記送信ウェイトを計算し、前記第1基地局から受信した前記送信信号に前記送信ウェイトを掛けて送信干渉抑圧信号を作成し、前記第1基地局からの前記送信信号に同期させて前記送信干渉抑圧信号を前記第2基地局に送信し、前記第2基地局は、前記基地局間制御装置から受信した前記送信干渉抑圧信号を送信してもよい。
また、前記基地局間制御装置は、前記送信ウェイトを計算して前記第2基地局に送信し、前記第2基地局は、前記基地局間制御装置から前記送信ウェイトを受信し、前記第1基地局から受信した前記送信信号に前記送信ウェイトを掛けて送信干渉抑圧信号を作成し、前記第1基地局からの前記送信信号に同期させて前記送信干渉抑圧信号を送信してもよい。
前記基地局間制御装置において、前記第2セル内に位置する端末によって測定された前記第1基地局からの第1受信信号の伝搬路特性と前記第2基地局からの第2受信信号の伝搬路特性の情報を、前記第2基地局を介して受信し、前記第2基地局を介して受信した前記情報に基づいて前記送信ウェイトを計算してもよい。
The mobile communication system may further include an inter-base station control device that performs control between the first base station and the second base station.
The inter-base station control device calculates the transmission weight, multiplies the transmission signal received from the first base station by the transmission weight, creates a transmission interference suppression signal, and transmits the transmission from the first base station. The transmission interference suppression signal may be transmitted to the second base station in synchronization with a signal, and the second base station may transmit the transmission interference suppression signal received from the inter-base station controller.
In addition, the inter-base station control device calculates the transmission weight and transmits it to the second base station, the second base station receives the transmission weight from the inter-base station control device, and the first base station A transmission interference suppression signal may be generated by multiplying the transmission signal received from the base station by the transmission weight, and the transmission interference suppression signal may be transmitted in synchronization with the transmission signal from the first base station.
In the inter-base station controller, the propagation path characteristics of the first received signal from the first base station and the propagation of the second received signal from the second base station measured by the terminal located in the second cell Information on the path characteristics may be received via the second base station, and the transmission weight may be calculated based on the information received via the second base station.

前記移動通信システムにおいて、前記第2基地局は、自局で前記送信ウェイトを計算し、前記第1基地局から受信した前記送信信号に前記送信ウェイトを掛けて送信干渉抑圧信号を作成し、前記第1基地局からの前記送信信号に同期させて前記送信干渉抑圧信号を送信してもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記第2基地局は、前記第2セルに位置している端末から前記送信ウェイトを受信し、前記第1基地局から受信した前記送信信号に前記送信ウェイトを掛けて送信干渉抑圧信号を作成し、前記第1基地局からの前記送信信号に同期させて前記送信干渉抑圧信号を送信してもよい。
In the mobile communication system, the second base station calculates the transmission weight at its own station, multiplies the transmission signal received from the first base station by the transmission weight, and creates a transmission interference suppression signal, The transmission interference suppression signal may be transmitted in synchronization with the transmission signal from the first base station.
In the mobile communication system, the second base station receives the transmission weight from a terminal located in the second cell, and multiplies the transmission signal received from the first base station by the transmission weight. Then, a transmission interference suppression signal may be generated, and the transmission interference suppression signal may be transmitted in synchronization with the transmission signal from the first base station.

前記移動通信システムにおいて、前記第1基地局及び前記第2基地局それぞれに通信回線を介して接続された共通のベースバンド処理部を更に備え、前記第1基地局及び前記第2基地局はそれぞれ、前記ベースバンド処理部で生成された送信信号を通信回線を介して受信し、各基地局のアンテナから送信してもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記第1基地局は、前記第1セルとしてマクロセルを形成するように少なくともアンテナが地上又は海上に配置されたマクロセル基地局であり、前記第2基地局は、前記第2セルとしてスモールセルを形成するように少なくともアンテナが地上又は海上に配置されたスモールセル基地局であってもよい。
The mobile communication system further includes a common baseband processing unit connected to each of the first base station and the second base station via a communication line, and the first base station and the second base station are respectively The transmission signal generated by the baseband processing unit may be received via a communication line and transmitted from the antenna of each base station.
Further, in the mobile communication system, the first base station is a macro cell base station in which at least an antenna is arranged on the ground or the sea so as to form a macro cell as the first cell, and the second base station It may be a small cell base station in which at least an antenna is arranged on the ground or the sea so as to form a small cell as the second cell.

また、前記移動通信システムにおいて、前記第1基地局は、前記第1セルを形成するように上空に位置する飛行体又は浮揚体又に設けられ、前記第2基地局は、前記第2セルを形成するように少なくともアンテナが地上又は海上に配置されたマクロセル基地局又はスモールセル基地局であってもよい。ここで、前記飛行体は、バッテリー及び太陽光発電システムの少なくとも一方を備え、電力で飛行するものであってもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記第1基地局は、人工衛星、HAPS、飛行船、気球又はドローンに設けられていてもよい。
Further, in the mobile communication system, the first base station is provided on a flying body or a levitation body located in the sky so as to form the first cell, and the second base station includes the second cell. It may be a macro cell base station or a small cell base station in which at least an antenna is arranged on the ground or the sea so as to form. Here, the flying body may include at least one of a battery and a photovoltaic power generation system, and may fly with electric power.
In the mobile communication system, the first base station may be provided in an artificial satellite, a HAPS, an airship, a balloon, or a drone.

本明細書に開示された他の態様に係る基地局間制御装置は、第1セルを形成する第1基地局と、前記第1セルと少なくとも一部が重複する第2セルを形成する一又は複数の第2基地局との間の制御を行う基地局間制御装置であって、前記第2セル内に位置する端末が受信する第1セルからの干渉信号を抑圧するための送信ウェイトを計算し、前記第1基地局から受信した送信信号に前記送信ウェイトを掛けて送信干渉抑圧信号を作成し、前記第1基地局からの前記送信信号の送信時刻と前記第2基地局からの前記送信干渉抑圧信号の送信時刻とが同一時刻となるように送信時間を調整して、前記送信干渉抑圧信号を前記第2基地局から送信する。
また、本明細書に開示された更に他の態様に係る基地局間制御装置は、第1セルを形成する第1基地局と、前記第1セル内に少なくともアンテナが配置され前記第1セルと少なくとも一部が重複する第2セルを形成する一又は複数の第2基地局との間の制御を行う基地局間制御装置であって、前記第2セル内に位置する端末が受信する第1セルからの干渉信号を抑圧するための送信ウェイトを計算し、前記送信ウェイトを前記第2基地局に送信する。
An inter-base-station control apparatus according to another aspect disclosed in the present specification includes: a first base station that forms a first cell; and a second cell that at least partially overlaps the first cell. An inter-base station control apparatus that performs control with a plurality of second base stations, and calculates a transmission weight for suppressing an interference signal from a first cell received by a terminal located in the second cell Then, a transmission interference suppression signal is created by multiplying the transmission signal received from the first base station by the transmission weight, and the transmission time of the transmission signal from the first base station and the transmission from the second base station The transmission time is adjusted so that the transmission time of the interference suppression signal is the same, and the transmission interference suppression signal is transmitted from the second base station.
In addition, an inter-base station control apparatus according to still another aspect disclosed in the present specification includes a first base station that forms a first cell, and at least an antenna disposed in the first cell. An inter-base station control apparatus that performs control with one or a plurality of second base stations that form a second cell that overlaps at least partly, and receives a first received by a terminal located in the second cell A transmission weight for suppressing an interference signal from the cell is calculated, and the transmission weight is transmitted to the second base station.

本明細書に開示された移動通信システム、基地局及び基地局間制御装置によれば、HetNet構成のマクロセルからスモールセルへの送信干渉を抑制することができるため、マクロセルとスモールセルで割り当てる時間リソース(タイムスロット)を分ける必要がなくなり、マクロセル及びスモールセルの最大伝送レート(ピークスループット)の低下を抑制することができる。   According to the mobile communication system, the base station, and the inter-base station control device disclosed in the present specification, it is possible to suppress transmission interference from a macro cell having a HetNet configuration to a small cell. There is no need to divide (time slot), and a decrease in the maximum transmission rate (peak throughput) of the macro cell and the small cell can be suppressed.

図1は、本発明の一実施形態に係る移動通信システムの全体構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention. 図2は、従来例のセル間干渉制御技術(eICIC)におけるマクロセル及びスモールセルそれぞれに設定される無線リソースの時間スロットの配置例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement example of time slots of radio resources set in each of the macro cell and the small cell in the inter-cell interference control technology (eICIC) of the conventional example. 図3は、本実施形態に係る移動通信システムにおけるマクロセル及びスモールセルそれぞれに設定される無線リソースの時間スロットの配置例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement example of time slots of radio resources set in each of the macro cell and the small cell in the mobile communication system according to the present embodiment. 図4は、本実施形態に係る送信干渉抑圧技術を導入可能な通信システムの一構成例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a communication system in which the transmission interference suppression technique according to the present embodiment can be introduced. 図5は、本実施形態に係る送信干渉抑圧制御の基本動作(下り回線)の一例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of a basic operation (downlink) of transmission interference suppression control according to the present embodiment. 図6は、本実施形態に係る送信干渉抑圧制御の基本動作(上り回線)の一例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a basic operation (uplink) of transmission interference suppression control according to the present embodiment. 図7は、本実施形態に係る送信干渉抑圧制御の一例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of transmission interference suppression control according to the present embodiment. 図8は、本実施形態に係る送信干渉抑圧制御の他の例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating another example of transmission interference suppression control according to the present embodiment. 図9は、本実施形態に係る送信干渉抑圧制御の更に他の例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing still another example of transmission interference suppression control according to the present embodiment. 図10は、本実施形態に係る送信干渉抑圧制御の更に他の例を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing still another example of transmission interference suppression control according to the present embodiment. 図11は、本発明の他の実施形態に係る移動通信システムの全体構成の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of the overall configuration of a mobile communication system according to another embodiment of the present invention. 図12は、図11の移動通信システムにおける送信干渉抑圧制御の一例を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing an example of transmission interference suppression control in the mobile communication system of FIG.

以下、図面を参照して様々な実施形態について説明する。なお、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ及び位置関係のみに限定されるものではない。また、後述において例示する数値は、本発明の好適な例に過ぎず、従って、本発明は例示された数値に限定されるものではない。   Various embodiments will be described below with reference to the drawings. Each figure only schematically shows the shape, size, and positional relationship to the extent that the contents of the present invention can be understood. Therefore, the present invention shows the shape, size, and position illustrated in each figure. It is not limited to relationships only. Moreover, the numerical value illustrated below is only a suitable example of this invention, Therefore, this invention is not limited to the illustrated numerical value.

図1は、本発明の一実施形態に係る移動通信システム(携帯電話システム)における異種セルサイズ混在型のヘテロジーニアスセルラネットワーク(HetNet)の構成の一例を示す図である。図1において、本実施形態の移動通信システムは、端末10と無線通信可能な複数の基地局として、マクロセル基地局(第1基地局)20A,20B及びスモールセル基地局(第2基地局)30A,30Bとを備えている。一方のマクロセル基地局20Aのマクロセル(第1セル)200A内の4箇所にそれぞれスモールセル基地局30Aの少なくともアンテナが配置され、他方のマクロセル基地局20Bのマクロセル200B内の6箇所にそれぞれスモールセル基地局30Bの少なくともアンテナが配置されている。   FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a heterogeneous cellular network (HetNet) of a heterogeneous cell size mixed type in a mobile communication system (mobile phone system) according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the mobile communication system of the present embodiment includes macro cell base stations (first base stations) 20A and 20B and small cell base stations (second base stations) 30A as a plurality of base stations capable of wireless communication with a terminal 10. , 30B. At least antennas of the small cell base station 30A are arranged at four locations in the macro cell (first cell) 200A of one macro cell base station 20A, and small cell bases are respectively provided at six locations in the macro cell 200B of the other macro cell base station 20B. At least the antenna of the station 30B is arranged.

図1の移動通信システムの構成は、マクロセル200A,200B内のホットスポット等の多くのトラフィックが集中しているエリアにスモールセル(第2セル)300A,300Bを面的に配置した、トラフィック対策として有効な「HetNet構成」である。本システムではマクロセルとスモールセルは同一周波数を利用する。特に、図1の例のように高層ビル40が立ち並ぶ市街地などでは、高層階の大規模オフィス内でトラフィックが集中的に発生するケースが多々あり、そのような場所にスモールセルを配置する「三次元空間HetNet構成(三次元空間セル構成)」が非常に有効である。図1の三次元空間セル構成では、面方向に複数の屋外スモールセルが配置され、高さ方向に複数の屋内スモールセルが配置されている。   The configuration of the mobile communication system in FIG. 1 is a traffic countermeasure in which small cells (second cells) 300A and 300B are arranged in a plane in an area where a lot of traffic such as hot spots in the macro cells 200A and 200B is concentrated. It is a valid “HetNet configuration”. In this system, the macro cell and the small cell use the same frequency. In particular, in an urban area where high-rise buildings 40 are lined up as in the example of FIG. 1, there are many cases where traffic is concentrated in large-scale offices on high floors, and small cells are placed in such places. The “original space HetNet configuration (three-dimensional spatial cell configuration)” is very effective. In the three-dimensional space cell configuration of FIG. 1, a plurality of outdoor small cells are arranged in the plane direction, and a plurality of indoor small cells are arranged in the height direction.

端末10は、携帯電話機、スマートフォン、移動通信機能を有する携帯パソコン等であり、ユーザ装置(UE)、移動局、移動機、携帯型の通信端末とも呼ばれている。端末10は、一方のマクロセル200A内に位置するときには、そのマクロセル200Aに対応するマクロセル基地局20Aを介して移動通信網側と通信する。また、端末10は、マクロセル200A内で重複しているスモールセル300Aのいずれかに移動すると、スモールセル基地局30Aのいずれかを介して移動通信網側と通信する。同様に、端末10は、もう一方のマクロセル200B内に位置するときには、そのマクロセル200Bに対応するマクロセル基地局20Bを介して移動通信網側と通信する。また、端末10は、マクロセル200B内で重複しているスモールセル300Bのいずれかに移動すると、スモールセル基地局30Bを介して移動通信網側と通信する。   The terminal 10 is a mobile phone, a smart phone, a mobile personal computer having a mobile communication function, or the like, and is also called a user apparatus (UE), a mobile station, a mobile device, or a mobile communication terminal. When the terminal 10 is located in one macro cell 200A, the terminal 10 communicates with the mobile communication network side via the macro cell base station 20A corresponding to the macro cell 200A. Further, when the terminal 10 moves to any of the overlapping small cells 300A in the macro cell 200A, the terminal 10 communicates with the mobile communication network side via any of the small cell base stations 30A. Similarly, when the terminal 10 is located in the other macro cell 200B, the terminal 10 communicates with the mobile communication network side via the macro cell base station 20B corresponding to the macro cell 200B. Further, when the terminal 10 moves to any of the overlapping small cells 300B in the macro cell 200B, the terminal 10 communicates with the mobile communication network side via the small cell base station 30B.

なお、図1において、マクロセル基地局及びスモールセル基地局それぞれの数は任意であり、例えば、マクロセル基地局は1箇所又は3箇所以上に設けてもよいし、スモールセル基地局は各マクロセル内において1箇所〜3箇所又は7箇所以上に設けてもよい。また、マクロセル基地局及びスモールセル基地局は互いに時間同期制御されている。   In addition, in FIG. 1, the number of each of the macro cell base station and the small cell base station is arbitrary. For example, the macro cell base station may be provided in one place or three places or more, and the small cell base station is provided in each macro cell. You may provide in 1 place-3 places or 7 places or more. The macro cell base station and the small cell base station are time-synchronized with each other.

マクロセル基地局20A,20Bはそれぞれ、移動通信網において屋外に設置されている通常の半径数百m乃至数km程度の広域エリアであるマクロセルをカバーする広域の基地局であり、「マクロセル基地局」、「Macro e−Node B」、「MeNB」等と呼ばれる場合もある。マクロセル基地局20A,20Bは、他の基地局と例えば有線の通信回線で接続され、所定の通信インターフェースで通信可能になっている。また、マクロセル基地局20A,20Bは、回線終端装置及び光回線や専用回線などの通信回線を介して移動通信網のコアネットワークに接続され、コアネットワーク上のサーバ装置などの各種ノードとの間で所定の通信インターフェースにより通信可能になっている。   Each of the macrocell base stations 20A and 20B is a wide-area base station that covers a macrocell that is a wide-area area having a radius of about several hundred m to several km that is installed outdoors in a mobile communication network. , “Macro e-Node B”, “MeNB”, etc. The macrocell base stations 20A and 20B are connected to other base stations via, for example, a wired communication line, and can communicate with each other through a predetermined communication interface. The macrocell base stations 20A and 20B are connected to a core network of a mobile communication network via a line termination device and a communication line such as an optical line or a dedicated line, and between various nodes such as a server device on the core network. Communication is possible through a predetermined communication interface.

スモールセル基地局30A,30Bはそれぞれ、広域のマクロセル基地局とは異なり、無線通信可能距離が数十m乃至数百m程度であり、一般家庭、店舗、オフィス等の屋内にも設置することができる小容量の基地局である。スモールセル基地局30A,30Bは、移動通信網における広域のマクロセル基地局がカバーするエリアよりも小さなエリアをカバーするように設けられるため「スモールセル基地局」と呼ばれたり、「Small e−Node B」や「Small eNB」と呼ばれたりする場合もある。スモールセル基地局30A,30Bについても、回線終端装置及び光回線や専用回線などの通信回線を介して移動通信網のコアネットワークに接続され、コアネットワーク上のサーバ装置などの各種ノードとの間で所定の通信インターフェースにより通信可能になっている。   Each of the small cell base stations 30A and 30B, unlike a macro cell base station in a wide area, has a wireless communication range of about several tens to several hundreds of meters, and can be installed indoors such as ordinary homes, stores, and offices. It is a small capacity base station. Since the small cell base stations 30A and 30B are provided so as to cover an area smaller than the area covered by the wide-area macro cell base station in the mobile communication network, they are referred to as “small cell base stations” or “Small e-Node”. It may be called “B” or “Small eNB”. The small cell base stations 30A and 30B are also connected to a core network of a mobile communication network via a line termination device and a communication line such as an optical line or a dedicated line, and between various nodes such as a server device on the core network. Communication is possible through a predetermined communication interface.

マクロセル基地局20A,20B及びスモールセル基地局30A,30Bそれぞれと端末10との間の無線通信には、同一無線伝送方式及び同一周波数帯が使用されている。無線伝送方式としては、例えば、WCDMA(登録商標)(Wideband Code Division Multiple Access)やCDMA−2000等の第3世代移動通信システム(3G)の通信方式、LTE(Long Term Evolution)やLTE−Advancedの通信方式、第4世代携帯電話の通信方式、第5世代携帯電話の通信方式などを採用することができる。   The same radio transmission method and the same frequency band are used for radio communication between the macro cell base stations 20A and 20B and the small cell base stations 30A and 30B and the terminal 10. As a wireless transmission method, for example, a communication method of a third generation mobile communication system (3G) such as WCDMA (registered trademark) (Wideband Code Division Multiple Access) or CDMA-2000, LTE (Long Term Evolution) or LTE-Advanced A communication system, a 4th generation mobile phone communication system, a 5th generation mobile phone communication system, etc. can be employed.

端末10は、例えばCPUやメモリ等を有するコンピュータ装置、無線通信部などのハードウェアを用いて構成され、所定のプログラムが実行されることによりマクロセル基地局20A,20B及びスモールセル基地局30A,30Bそれぞれとの間の無線通信等を行うことができる。また、マクロセル基地局20A,20B及びスモールセル基地局30A,30Bはそれぞれ、例えばCPUやメモリ等を有するコンピュータ装置、コアネットワークに対する外部通信インターフェース部、無線通信部などのハードウェアを用いて構成され、所定のプログラムが実行されることにより、端末10との間の無線通信やコアネットワーク側との通信を行ったりすることができる。   The terminal 10 is configured using hardware such as a computer device having a CPU, a memory, and the like, and a wireless communication unit, for example, and the macro cell base stations 20A and 20B and the small cell base stations 30A and 30B are executed by executing predetermined programs. Wireless communication and the like between them can be performed. The macro cell base stations 20A and 20B and the small cell base stations 30A and 30B are each configured using hardware such as a computer device having a CPU, a memory, etc., an external communication interface unit for a core network, a wireless communication unit, and the like. By executing the predetermined program, it is possible to perform wireless communication with the terminal 10 or communication with the core network side.

端末10は、自動車やドローンなどの移動体に組み込まれたモジュール状の移動局であってもよいし、IoT(Internet of Things)向けデバイスの端末装置であってもよい。   The terminal 10 may be a modular mobile station incorporated in a mobile body such as an automobile or a drone, or may be a terminal device of a device for IoT (Internet of Things).

図1のような三次元空間セル構成では、図中矢印で示すように、マクロセル間、マクロセルとスモールセルと間及びスモールセル間における予干渉、被干渉の推定が非常に複雑である。また、空間的にセル間の離隔距離を取ることで、相互に干渉を回避する三次元空間セル構成の構築は極めて困難である。三次元空間セル構成を実現するためには、高度な干渉制御が不可欠である。   In the three-dimensional space cell configuration as shown in FIG. 1, estimation of pre-interference and interference between macro cells, between macro cells and small cells, and between small cells is very complicated, as indicated by arrows in the figure. In addition, it is extremely difficult to construct a three-dimensional spatial cell configuration that avoids mutual interference by spatially separating the cells. In order to realize a three-dimensional spatial cell configuration, advanced interference control is indispensable.

上記HetNet構成に適用可能なセル間干渉制御技術として、前述のLTE−Advanced標準に準拠したeICICと呼ばれるセル間干渉制御技術が知られている。   As an inter-cell interference control technique applicable to the above-described HetNet configuration, an inter-cell interference control technique called eICIC conforming to the above-mentioned LTE-Advanced standard is known.

図2は、従来例のセル間干渉制御技術(eICIC)におけるマクロセル及びスモールセルそれぞれに設定される無線リソースの時間スロットの配置例を示す図である。図2に示すように、前述のeICICと呼ばれるセル間干渉制御技術では、同一周波数帯の無線リソースを時分割して、マクロセル及びスモールセルそれぞれに互いに異なる時間スロットを割り当てる。これにより、マクロセルとスモールセルとの間の同一周波数帯における干渉を回避することができる。しかしながら、従来のセル間干渉制御技術(eICIC)では、マクロセル及びスモールセルそれぞれにおいて無線リソース(時間スロット)を分割し、相互にその一部を使用しないため、マクロセル及びスモールセルの最大伝送レート(ピークスループット)が低下するという課題がある。例えば、図2の例では、マクロセル及びスモールセルの最大伝送レートはともに無線リソースをすべて使用した場合に比して5/10=1/2に低下する。そのため、マクロセル及びスモールセルの最大伝送レートの低下を改善できる技術が望まれる。特に、ユーザ(端末)が多く存在するマクロセルの伝送レート(スループット)の低下を改善できる技術が望まれる。   FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement example of time slots of radio resources set in each of the macro cell and the small cell in the inter-cell interference control technology (eICIC) of the conventional example. As shown in FIG. 2, in the above-described inter-cell interference control technique called eICIC, radio resources in the same frequency band are time-divided and different time slots are allocated to the macro cell and the small cell, respectively. Thereby, interference in the same frequency band between the macro cell and the small cell can be avoided. However, in the conventional inter-cell interference control technology (eICIC), the radio resource (time slot) is divided in each of the macro cell and the small cell and a part of each is not used. Therefore, the maximum transmission rate (peak) of the macro cell and the small cell is not used. (Throughput) is reduced. For example, in the example of FIG. 2, the maximum transmission rates of the macro cell and the small cell are both reduced to 5/10 = 1/2 compared to the case where all the radio resources are used. Therefore, a technique that can improve the decrease in the maximum transmission rate of the macro cell and the small cell is desired. In particular, a technique that can improve a decrease in transmission rate (throughput) of a macro cell in which many users (terminals) exist is desired.

そこで、本実施形態では、セル間の干渉を回避するとともにマクロセル及びスモールセルの最大伝送レートの低下を改善するという課題を解決するため、図3に示すようにマクロセル及びスモールセルそれぞれにおいて全無線リソース(全タイムスロット)の同時利用を実現しつつ、以下に示すようにマクロセルからスモールセルへの干渉を抑圧(キャンセル)する送信干渉抑圧技術(送信干渉キャンセル技術)を全てのスモールセルに導入している。   Therefore, in the present embodiment, in order to solve the problem of avoiding interference between cells and improving the decrease in the maximum transmission rate of the macro cell and the small cell, as shown in FIG. Introducing transmission interference suppression technology (transmission interference cancellation technology) that suppresses (cancels) interference from macro cells to small cells, as shown below, while realizing simultaneous use of (all time slots). Yes.

図4は、本実施形態に係る送信干渉抑圧技術を導入可能な通信システムの一構成例を示す説明図である。なお、図4の通信システムは、C−RAN(集中型無線アクセスネットワーク)構成を基本とした例を示しているが、D−RAN(分散型無線アクセスネットワーク)などの他の構成の通信システムであってもよい。   FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a communication system in which the transmission interference suppression technique according to the present embodiment can be introduced. The communication system of FIG. 4 shows an example based on a C-RAN (centralized radio access network) configuration, but is a communication system having another configuration such as a D-RAN (distributed radio access network). There may be.

本実施形態のC−RAN構成の通信システムにおいて、マクロセル基地局20及びスモールセル基地局30はそれぞれ、光ファイバ、基地局間インターフェース(例えばLTEではx2インターフェース)等の有線通信回線又は無線通信回線などの通信回線90を介して互いに接続された、RRH(遠隔無線ヘッダ)(「張り出し基地局」、「光張り出し装置」ともいう。)21,31と、ベースバンド信号処理部を含む基地局送受信機(ベースバンド処理部)とを有する。各基地局20,30の基地局送受信機は、1箇所に設置された共通のBBU(ベースバンドユニット)50に集約されている。各基地局20,30のRRH21,31は、基地局間ネットワーク連携制御装置(以下「基地局間制御装置」という。)60と通信回線90とを介してBBU50に接続されている。RRH21,31は、張り出し基地局とも呼ばれ、RF部や増幅装置等を有する。RRH21,31は、BBU50からの送信信号を無線信号に変換して所定の送信電力でアンテナから送信したり、アンテナで受信した無線信号を受信信号に変換してBBU50に送ったりする。基地局間制御装置60は、以下に例示するマクロセルからスモールセルへの干渉を抑制する送信干渉キャンセラを実行する。   In the communication system having the C-RAN configuration of the present embodiment, the macrocell base station 20 and the small cell base station 30 are each a wired communication line or a wireless communication line such as an optical fiber, an interface between base stations (for example, x2 interface in LTE), etc. Base station transceiver including RRH (remote radio header) (also referred to as “overhang base station” or “light overhang device”) 21 and 31 and a baseband signal processor connected to each other via a communication line 90 (Baseband processing unit). The base station transceivers of the base stations 20 and 30 are integrated into a common BBU (baseband unit) 50 installed at one place. The RRHs 21 and 31 of the base stations 20 and 30 are connected to the BBU 50 via an inter-base station network cooperation control device (hereinafter referred to as “inter-base station control device”) 60 and a communication line 90. The RRHs 21 and 31 are also called overhang base stations, and have an RF unit, an amplification device, and the like. The RRHs 21 and 31 convert the transmission signal from the BBU 50 into a radio signal and transmit it from the antenna with a predetermined transmission power, or convert the radio signal received by the antenna into a reception signal and send it to the BBU 50. The inter-base station control device 60 executes a transmission interference canceller that suppresses interference from a macro cell to a small cell, which will be exemplified below.

図5は、本実施形態に係る送信干渉抑圧制御の基本動作(下り回線)の一例を示す説明図である。
図5において、各スモールセル300の送信信号(スモールセル送信信号)si(i=1,2,−−−)は、BBU50から基地局間制御装置60を介して、各スモールセル基地局のRRH31に送信される。マクロセル200の送信信号(マクロセル送信信号)s0は、BBU50から基地局間制御装置60を介して、マクロセル基地局のRRH21に送信されるとともに、各スモールセル基地局のRRH31に送信される。i番目のスモールセル基地局のRRH31は、基地局間制御装置60から受信したスモールセル送信信号siをアンテナから送信する。尚、図中ではi=1、2としている。更に、各スモールセル基地局のRRH31は、基地局間制御装置60から受信したマクロセル送信信号s0に所定の送信ウェイトwiを掛けて送信干渉抑圧信号(wi・s0)(「送信干渉キャンセル信号」ともいう。)を生成してアンテナから送信する。この送信干渉抑圧信号(wi・s0)により、スモールセル300内に位置する端末10が受信するマクロセル基地局20からの干渉信号(マクロセル送信信号s0)を抑圧又はキャンセルすることができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of a basic operation (downlink) of transmission interference suppression control according to the present embodiment.
In FIG. 5, the transmission signal (small cell transmission signal) si (i = 1, 2, −−−) of each small cell 300 is transmitted from the BBU 50 via the inter-base station control device 60 to the RRH 31 of each small cell base station. Sent to. A transmission signal (macro cell transmission signal) s0 of the macro cell 200 is transmitted from the BBU 50 to the RRH 21 of the macro cell base station via the inter-base station control device 60 and to the RRH 31 of each small cell base station. The RRH 31 of the i-th small cell base station transmits the small cell transmission signal si received from the inter-base station control device 60 from the antenna. In the figure, i = 1 and 2 are set. Further, the RRH 31 of each small cell base station multiplies the macro cell transmission signal s0 received from the inter-base station control device 60 by a predetermined transmission weight wi to obtain a transmission interference suppression signal (wi · s0) (“transmission interference cancellation signal”). And transmit from the antenna. With this transmission interference suppression signal (wi · s0), it is possible to suppress or cancel an interference signal (macrocell transmission signal s0) received by the terminal 10 located in the small cell 300 from the macrocell base station 20.

図6は、本実施形態に係る送信干渉抑圧制御の基本動作(上り回線)の一例を示す説明図である。
図6において、i番目のスモールセル300の端末10(Mi)は、マクロセル基地局20(B0)のRRH21との間の伝搬路特性hi0と、i番目のスモールセル基地局30(Bi)との間の伝搬路特性hiiを測定する。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a basic operation (uplink) of transmission interference suppression control according to the present embodiment.
In FIG. 6, the terminal 10 (Mi) of the i-th small cell 300 determines the propagation path characteristic hi0 between the macro cell base station 20 (B0) and the RRH 21 and the i-th small cell base station 30 (Bi). A propagation path characteristic hii is measured.

i番目のスモールセルの端末Miは、i番目のスモールセル基地局Biに、下記の(1)又は(2)のフィードバック情報FBを送信する。なお、下記の(2)のFB情報は(1)のFB情報より送信情報量が少ない利点を有する。
(1)端末Miが測定した伝搬路特性hi0,hiiの情報
(2)端末Miが測定した伝搬路特性hi0,hiiから計算した送信ウェイトwi
The terminal Mi of the i-th small cell transmits the following feedback information FB (1) or (2) to the i-th small cell base station Bi. The following (2) FB information has the advantage that the amount of transmission information is smaller than the (1) FB information.
(1) Information on propagation path characteristics hi0 and hii measured by terminal Mi (2) Transmission weight wi calculated from propagation path characteristics hi0 and hii measured by terminal Mi

i番目のスモールセル基地局Biは、端末MiからFB情報を受信して取得し、そのFB情報を、基地局間制御装置60内に設けられたスモールセルの送信ウェイト計算部61に送信する。   The i-th small cell base station Bi receives and acquires the FB information from the terminal Mi, and transmits the FB information to the small cell transmission weight calculation unit 61 provided in the inter-base station control device 60.

スモールセルの送信ウェイト計算部61は、スモールセル基地局Biから受信したFB情報に基づいて送信ウェイトwiを計算し、その送信ウェイトwiをマクロセル送信信号s0に掛けて送信干渉抑圧信号(wi・s0)を生成する。   The small cell transmission weight calculation unit 61 calculates a transmission weight wi based on the FB information received from the small cell base station Bi, multiplies the transmission weight wi by the macro cell transmission signal s0, and transmits a transmission interference suppression signal (wi · s0). ) Is generated.

図7は、本実施形態に係る送信干渉抑圧制御の一例を示す説明図である。図7の例は、マクロセル200内にスモールセルが複数あり、端末Miが送信ウェイトwiを計算して送信干渉抑圧信号(wi・s0)を生成する例である。なお、図7において、前述の図1及び図4〜図6と共通する部分については同じ符号を付し、それらの説明は省略する。   FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of transmission interference suppression control according to the present embodiment. The example of FIG. 7 is an example in which there are a plurality of small cells in the macro cell 200, and the terminal Mi calculates a transmission weight wi to generate a transmission interference suppression signal (wi · s0). In FIG. 7, the same reference numerals are given to portions common to those in FIGS. 1 and 4 to 6 described above, and description thereof is omitted.

図7において、マクロセル基地局20のRRH21をマクロセル基地局B0、そのマクロセル200に在圏する端末10をM0、マクロセル200の送信信号(マクロセル送信信号)をs0とする。また、i番目のスモールセル基地局30のRRH31をスモールセル基地局Bi、そのスモールセル300に在圏する端末10をMi、スモールセル300の送信信号(スモールセル送信信号)をsiとする。また、i番目のスモールセル基地局Bi以外のスモールセル基地局30のRRH31をスモールセル基地局Bj(i≠j)とする。   In FIG. 7, the RRH 21 of the macrocell base station 20 is assumed to be the macrocell base station B0, the terminal 10 located in the macrocell 200 is assumed to be M0, and the transmission signal (macrocell transmission signal) of the macrocell 200 is assumed to be s0. Also, let RRH 31 of the i-th small cell base station 30 be the small cell base station Bi, let the terminal 10 located in the small cell 300 be Mi, and let the transmission signal (small cell transmission signal) of the small cell 300 be si. Further, the RRH 31 of the small cell base station 30 other than the i-th small cell base station Bi is defined as a small cell base station Bj (i ≠ j).

また、マクロセル基地局B0とi番目のスモールセルの端末Miとの間の伝搬路特性をhi0、スモールセル基地局Biと端末Miとの間の伝搬路特性をhii、他のスモールセル基地局Bjと端末Miの伝搬路特性をhijとする。   Further, the propagation path characteristic between the macro cell base station B0 and the terminal Mi of the i-th small cell is hi0, the propagation path characteristic between the small cell base station Bi and the terminal Mi is hi, and the other small cell base stations Bj. And the propagation path characteristic of the terminal Mi is hij.

i番目のスモールセルの端末Miの受信信号yiは次式となる。
The received signal yi of the terminal Mi of the i-th small cell is given by the following equation.

ここで、hii・siはi番目のスモールセルから送信された端末Miの受信信号である。   Here, hii · si is a received signal of the terminal Mi transmitted from the i-th small cell.

i番目のスモールセルの端末Miは、マクロセル送信信号の干渉抑圧に必要な情報として、マクロセル送信信号s0の伝搬路特性hi0と、スモールセル送信信号の伝搬路特性hiiを測定する。そして、端末Miは、マクロセル送信信号を抑圧するための送信ウェイトwi=−hi0/hiiを計算する。   The terminal Mi of the i-th small cell measures the propagation path characteristic hi0 of the macrocell transmission signal s0 and the propagation path characteristic hii of the small cell transmission signal as information necessary for interference suppression of the macrocell transmission signal. Then, the terminal Mi calculates a transmission weight wi = −hi0 / hii for suppressing the macrocell transmission signal.

次に、i番目のスモールセルの端末Miは、i番目のスモールセル基地局Biに、フィードバック信号により、(A)端末Miで測定した伝搬路特性hi0及びhiiの情報を送信する、又は、(B)端末Miで計算した送信ウェイトwiの情報を送信する。   Next, the terminal Mi of the i-th small cell transmits (A) information on the propagation path characteristics hi0 and hii measured by the terminal Mi to the i-th small cell base station Bi by a feedback signal, or ( B) Information on the transmission weight wi calculated by the terminal Mi is transmitted.

次に、スモールセル基地局Biは、上記(A)の場合は端末Miから送信されたhi0とhiiの情報に基づいて送信ウェイトwi=−hi0/hiiを計算(決定)し、上記(B)の場合は端末Miから送信された送信ウェイトwi(=−hi0/hii)を用いて、送信ウェイトwiにマクロセル送信信号s0を掛け合わせた送信干渉抑圧信号(−hi0/hii・s0)を作成し、その送信干渉抑圧信号をスモールセル基地局Biから送信する。   Next, in the case of (A) above, the small cell base station Bi calculates (determines) the transmission weight wi = −hi0 / hii based on the information of hi0 and hii transmitted from the terminal Mi, and the above (B) In this case, a transmission interference suppression signal (−hi0 / hii · s0) is generated by multiplying the transmission weight wi by the macrocell transmission signal s0 using the transmission weight wi (= −hi0 / hii) transmitted from the terminal Mi. The transmission interference suppression signal is transmitted from the small cell base station Bi.

次に、スモールセル基地局Biからの送信信号siと送信干渉抑圧信号を同時に送信された場合の端末Miの受信信号をyciと置くと、受信信号yciはyiにBiからの干渉抑圧信号hii・wi・s0が加算されて受信されるため、次式となる。
Next, if the reception signal of the terminal Mi when the transmission signal si from the small cell base station Bi and the transmission interference suppression signal are simultaneously transmitted is set as yci, the reception signal yci is set to yi as an interference suppression signal hii · Since wi · s0 is added and received, the following equation is obtained.

その結果、yci=h11・s1+Iとなり、端末Miの受信信号におけるマクロセル200からの干渉は完全に抑圧(キャンセル)できる。   As a result, yci = h11 · s1 + I, and interference from the macro cell 200 in the received signal of the terminal Mi can be completely suppressed (cancelled).

なお、本実施形態の送信干渉抑圧制御において、送信ウェイトwi=−hi0/hiiに対して、hi0が非常に大きい場合又はhiiが非常に小さい場合がある。このような場合、送信ウェイトwiは非常に大きな値となり、送信干渉抑圧信号の送信電力が非常に大きくなる。一般に基地局の送信電力は制限があるため、それを越えた送信電力で送信することはできない。   In the transmission interference suppression control of the present embodiment, hi0 may be very large or hii may be very small with respect to transmission weight wi = −hi0 / hii. In such a case, the transmission weight wi becomes a very large value, and the transmission power of the transmission interference suppression signal becomes very large. In general, since the transmission power of the base station is limited, it is not possible to transmit with a transmission power exceeding the transmission power.

そこで、本実施形態の送信干渉抑圧制御の他の制御例では、現実な値として、送信ウェイトwに制限を設けてもよい。例えば、送信ウェイトwの最大値をwmaxと置くと、制限された送信ウェイトwilimは次式で与えられる。ここで、Min(a,b)はa、bの最小値を与える関数である。
Therefore, in another control example of the transmission interference suppression control of the present embodiment, the transmission weight w may be limited as an actual value. For example, if the maximum value of the transmission weight w is set as wmax, the limited transmission weight wilim is given by the following equation. Here, Min (a, b) is a function that gives the minimum values of a and b.

本例の制御例によれば、送信ウェイトwiのベクトル方向を変えることなく、制限された送信ウェイトwilimにより送信ウェイトwがwmaxを越えないようにすることができる。従って、スモールセル基地局Biの送信電力を所定以下にするとともに、端末Miの受信信号におけるマクロセル200からの干渉をwmaxの範囲内で抑圧(キャンセル)できる。   According to the control example of this example, it is possible to prevent the transmission weight w from exceeding wmax by the limited transmission weight wiim without changing the vector direction of the transmission weight wi. Therefore, the transmission power of the small cell base station Bi can be made lower than a predetermined value, and interference from the macro cell 200 in the received signal of the terminal Mi can be suppressed (cancelled) within the range of wmax.

また、本実施形態の送信干渉抑圧制御の更に他の制御例では、端末Miの信号電力対(雑音電力+干渉電力)比であるSINRを最大化するように最適送信ウェイトwiを決定してもよい。   In yet another control example of the transmission interference suppression control of the present embodiment, the optimal transmission weight wi is determined so as to maximize the SINR that is the ratio of the signal power of the terminal Mi to (noise power + interference power). Good.

本制御例において、i番目のスモールセル基地局Biは、スモールセルの最大送信電力が規定されている場合、スモールセル送信信号siと送信干渉抑圧信号s0の送信電力を最適配分し、それに応じた最適送信ウェイトを各信号に乗算し、端末Miに送信する。   In this control example, when the maximum transmission power of the small cell is specified, the i-th small cell base station Bi optimally distributes the transmission power of the small cell transmission signal si and the transmission interference suppression signal s0, and accordingly Each signal is multiplied by the optimum transmission weight and transmitted to the terminal Mi.

最適送信ウェイトの規範は、端末Miの信号電力対(雑音電力+干渉電力)比であるSINRを最大化するウェイトとする。ここで、最大送信電力が規定されている場合のスモールセル送信信号をβi・si、送信干渉抑圧信号をαi・(wi・s0)、総送信電力をPとおくと、次式(1)を満たす必要がある。ここで、βiは、スモールセル送信信号siに対する補正係数であり、αiは、理想的な送信干渉抑圧信号(wi・s0)に対する補正係数である。   The criterion for the optimum transmission weight is a weight that maximizes the SINR that is the ratio of the signal power of the terminal Mi to (noise power + interference power). Here, when the maximum transmission power is defined, if the small cell transmission signal is βi · si, the transmission interference suppression signal is αi · (wi · s0), and the total transmission power is P, the following equation (1) is obtained. It is necessary to satisfy. Here, βi is a correction coefficient for the small cell transmission signal si, and αi is a correction coefficient for the ideal transmission interference suppression signal (wi · s0).

最適送信ウェイトは下記の手順で決定する。
先ず、i番目のスモールセルの最大送信電力の規範として次式(1)を設定する。
The optimum transmission weight is determined by the following procedure.
First, the following equation (1) is set as a standard for the maximum transmission power of the i-th small cell.

次に、端末MiのSINRをλiと置くと、λiは次式(2)で表せる。但し、端末Miの熱雑音電力を1として規格化している。
Next, assuming that the SINR of the terminal Mi is λi, λi can be expressed by the following equation (2). However, the thermal noise power of the terminal Mi is normalized as 1.

式(1)を条件として、式(2)の最大化を図るαi、βiを決定する。αi、βiの決定する手順として、一例を以下に示す。   Αi and βi to maximize Expression (2) are determined on the condition of Expression (1). An example of the procedure for determining αi and βi is shown below.

上記式(1)において、例えば一般性を損なうことなくP=1(基準値)とおくことができる。式(1)を式(2)に代入すると、λiは次式で表せる。
In the above formula (1), for example, P = 1 (reference value) can be set without impairing generality. Substituting equation (1) into equation (2), λi can be expressed as:

また、上記式(1)を式(2)に代入すると次式となる。
Further, when the formula (1) is substituted into the formula (2), the following formula is obtained.

式(3)において、λiが最大となるαi、βiは次式となる。
In Expression (3), αi and βi at which λi is maximized are as follows.

式(4)を用いて、スモールセル基地局Biからの送信信号はβi・siとなり、送信干渉抑圧信号はαi・(wi・s0)となる。   Using Expression (4), the transmission signal from the small cell base station Bi is βi · si, and the transmission interference suppression signal is αi · (wi · s0).

本制御例によれば、スモールセル基地局Biの最大送信電力が決まっている場合において、端末Miのスモールセル基地局Biからの受信信号の通信品質(SINR)を最大化するように、端末Miのマクロセル200からの干渉信号を最適に抑圧(キャンセル)できる。   According to this control example, when the maximum transmission power of the small cell base station Bi is determined, the terminal Mi is configured to maximize the communication quality (SINR) of the received signal from the small cell base station Bi of the terminal Mi. Interference signal from the macro cell 200 can be optimally suppressed (cancelled).

なお、本実施形態において、送信ウェイトwiの計算及び送信干渉抑圧信号(wi・s0)の生成は、スモールセル基地局Bi以外の装置(例えば、基地局間制御装置60)で行ってもよい。   In the present embodiment, the calculation of the transmission weight wi and the generation of the transmission interference suppression signal (wi · s0) may be performed by a device other than the small cell base station Bi (for example, the inter-base station control device 60).

図8は、本実施形態に係る送信干渉抑圧制御の他の例を示すブロック図である。図8の例は、基地局間制御装置60が送信ウェイトwiを計算して送信干渉抑圧信号(wi・s0)を生成する例である。なお、図8において、前述の図1及び図4〜図7と共通する部分については同じ符号を付し、それらの説明は省略する。   FIG. 8 is a block diagram illustrating another example of transmission interference suppression control according to the present embodiment. The example of FIG. 8 is an example in which the inter-base station control device 60 calculates a transmission weight wi and generates a transmission interference suppression signal (wi · s0). In FIG. 8, the same reference numerals are given to the portions common to the above-described FIG. 1 and FIGS. 4 to 7, and description thereof is omitted.

図8において、基地局間制御装置60は、スモールセルの送信ウェイト計算部61と送信信号処理部62とを備える。送信ウェイト計算部61は、スモールセル基地局B1,Bi, ...から受信した前述のフィードバック情報FB1,...,FBi, ...に基づいて送信ウェイトw1,...,wi, ...を計算する。   In FIG. 8, the inter-base station control device 60 includes a small cell transmission weight calculation unit 61 and a transmission signal processing unit 62. The transmission weight calculation unit 61 includes small cell base stations B1, Bi,. . . Received from the feedback information FB1,. . . , FBi,. . . Based on the transmission weights w1,. . . , Wi,. . . Calculate

送信信号処理部62は、送信ウェイト計算部61で計算された送信ウェイトw1,...,wi, ...にマクロ送信信号s0を掛けて送信干渉抑圧信号w1・s0,,...,wi・s0, ...を生成する。そして、その送信干渉抑圧信号w1・s0, ...,wi・s0, ...に、BBU61から受信した各スモールセルの送信信号(希望信号)s1,s0, ...を加算してスモールセル送信信号s1’(=w1・s0+s1), ...,si’(=wi・s0+si), ...を生成する。   The transmission signal processing unit 62 includes transmission weights w1,. . . , Wi,. . . Is multiplied by the macro transmission signal s0 to reduce the transmission interference suppression signal w1 · s0,. . . , Wi · s0,. . . Is generated. The transmission interference suppression signals w1 · s0,. . . , Wi · s0,. . . In addition, transmission signals (desired signals) s1, s0,. . . To the small cell transmission signal s1 '(= w1 · s0 + s1),. . . , Si ′ (= wi · s0 + si),. . . Is generated.

更に、送信信号処理部62は、マクロ送信信号s0及びスモールセル送信信号s1’, ...,si’, ...について、マクロ送信信号s0と送信干渉抑圧信号w1・s0, ...,wi・s0, ...の送信時刻が同一となるように送信タイミングに関して時刻同期調整制御を行う。この時刻同期調整制御は、例えば、マクロ送信信号s0及びスモールセル送信信号s1’, ...,si’, ...それぞれを各セル対応の遅延調整器(ソフトウェアによる遅延時間設定)を介して所定の遅れ時間τ0,τ1,τi, ...だけずらして各基地局B0,B1,Bi, ...に送信する。例えば、マクロ送信信号s0の遅れ時間τ0及びスモールセル送信信号s1’, ...,si, ...の遅れ時間τ1, ...,τi, ...は、マクロセル基地局B0とスモールセル基地局B1,...、Bi, ...との間の空間的な位置関係に関する情報や各基地局と端末との間の伝搬遅れ時間差などの情報に基づいて予め決定しておくことができる。マクロ送信信号s0の遅れ時間τ0は0秒に設定しておいてもよい。   Further, the transmission signal processing unit 62 includes a macro transmission signal s0 and small cell transmission signals s1 ',. . . , Si ',. . . , Macro transmission signal s0 and transmission interference suppression signal w1 · s0,. . . , Wi · s0,. . . The time synchronization adjustment control is performed with respect to the transmission timing so that the transmission times are the same. This time synchronization adjustment control includes, for example, a macro transmission signal s0 and small cell transmission signals s1 ',. . . , Si ',. . . Each of them is sent to a predetermined delay time τ0, τ1, τi,. . . Shifted by a distance of each base station B0, B1, Bi,. . . Send to. For example, the delay time τ0 of the macro transmission signal s0 and the small cell transmission signals s1 ',. . . , Si,. . . Delay times τ1,. . . , Τi,. . . Are the macrocell base station B0 and the small cell base stations B1,. . . , Bi,. . . Can be determined in advance based on information on the spatial positional relationship between the mobile station and information such as a propagation delay time difference between each base station and the terminal. The delay time τ0 of the macro transmission signal s0 may be set to 0 seconds.

本制御例によれば、干渉送信電力に制限がないため前述の図7の場合と同様に、端末M1, ...,Mi, ...の受信信号におけるマクロセルからの干渉を完全に抑圧(キャンセル)できる。   According to this control example, since there is no limit on the interference transmission power, as in the case of FIG. 7, the terminals M1,. . . , Mi,. . . Interference from the macro cell in the received signal can be completely suppressed (cancelled).

図9は、本実施形態に係る送信干渉抑圧制御の更に他の例を示すブロック図である。図9の例は、基地局間制御装置60が、前述の制限された送信ウェイトを用いて送信干渉抑圧信号(w1lim・s0, ..., wilim・s0, ...)を生成する例である。なお、図9において、前述の図1及び図4〜図8と共通する部分については同じ符号を付し、それらの説明は省略する。   FIG. 9 is a block diagram showing still another example of transmission interference suppression control according to the present embodiment. The example of FIG. 9 is an example in which the inter-base station control device 60 generates a transmission interference suppression signal (w1lim · s0,..., Willim · s0,...) Using the limited transmission weight described above. is there. In FIG. 9, the same reference numerals are given to portions common to those in FIG. 1 and FIGS. 4 to 8 described above, and descriptions thereof are omitted.

図9の例では、送信ウェイト計算部61で計算された前述の制限された送信ウェイトw1lim, ..., wilim, ...にマクロ送信信号s0を掛けて送信干渉抑圧信号w1lim・s0,wilim・s0, ...を生成する。   In the example of FIG. 9, the above-described limited transmission weights w1lim,. . . , Wilim,. . . Is multiplied by the macro transmission signal s0 to reduce the transmission interference suppression signals w1lim · s0, wilim · s0,. . . Is generated.

本例の制御例によれば、制限された送信ウェイトwilimにより送信ウェイトwがwmaxを越えないようにすることができるので、スモールセル基地局B1, ..., Bi, ...の送信電力を所定以下にするとともに、端末M1,Mi, ...の受信信号におけるマクロセル200からの干渉を制限された送信電力内で適宜抑圧(キャンセル)できる。   According to the control example of this example, it is possible to prevent the transmission weight w from exceeding wmax by the limited transmission weight wilim, so that the small cell base stations B1,. . . , Bi,. . . Of the terminals M1, Mi,. . . Interference from the macro cell 200 in the received signal can be appropriately suppressed (cancelled) within the limited transmission power.

図10は、本実施形態に係る送信干渉抑圧制御の更に他の例を示すブロック図である。図10の例は、基地局間制御装置60が、前述の端末M1, ..., Mi, ...のSINRを最大化するように送信干渉抑圧信号(α1・w1・s0, ..., αi・wi・s0, ...)を生成するとともにスモールセル送信信号(β1・s1, ..., βi・si, ...)を生成する例である。なお、図10において、前述の図1及び図4〜図8と共通する部分については同じ符号を付し、それらの説明は省略する。   FIG. 10 is a block diagram showing still another example of transmission interference suppression control according to the present embodiment. In the example of FIG. 10, the inter-base station controller 60 is configured such that the terminals M1,. . . , Mi,. . . To generate a transmission interference suppression signal (α1 · w1 · s0,..., Αi · wi · s0,...) And a small cell transmission signal (β1 · s1,. This is an example of generating βi · si,. In FIG. 10, the same reference numerals are given to portions common to those in FIGS. 1 and 4 to 8 described above, and description thereof is omitted.

図10の例において、送信ウェイト計算部61は、前述の端末M1, ..., Mi, ...のSINRを最大化するように計算した補正後の送信ウェイトα1・w1, ..., αi・wi, ...、及び、補正係数β1, ..., βi, ...を決定し、マクロ送信信号s0を掛けて補正後の送信干渉抑圧信号α1・w1・s0, ..., αi・wi・s0, ...を生成し、また及びBBU61からの補正前のスモール送信信号s1, ..., si, ...を掛けて、補正後のスモールセル送信信号β1・s1,βi・si, ...を生成する。送信信号処理部62は、これらの補正後の信号を用いて、各スモールセル基地局B1,Bi, ...に実際に送信する補正後のスモールセル送信信号s1’(=β1・s1+α1・w1・s0), ..., si’(=βi・si+αi・wi・s0), ...を生成する。   In the example of FIG. 10, the transmission weight calculation unit 61 includes the terminals M1,. . . , Mi,. . . Corrected transmission weights α1 · w1,. . . , Αi · wi,. . . , And correction coefficients β1,. . . , Βi,. . . , Multiplied by the macro transmission signal s0, and corrected transmission interference suppression signals α1, w1, s0,. . . , Αi · wi · s0,. . . , And the small transmission signals s1,. . . , Si,. . . And the corrected small cell transmission signals β1 · s1, βi · si,. . . Is generated. The transmission signal processing unit 62 uses these corrected signals to each small cell base station B1, Bi,. . . , Corrected small cell transmission signals s1 ′ (= β1 · s1 + α1 · w1 · s0),. . . , Si ′ (= βi · si + αi · wi · s0),. . . Is generated.

本制御例によれば、端末M1, ...,Mi, ...のSINRを最大化する条件の下で、端末M1,Mi, ...の受信信号におけるマクロセル200からの干渉を制限された送信電力内で最適に抑圧(キャンセル)できる。   According to this control example, the terminals M1,. . . , Mi,. . . , M1, Mi,. . . Interference from the macro cell 200 in the received signal can be optimally suppressed (cancelled) within the limited transmission power.

図11は、本発明の他の実施形態に係る移動通信システムの全体構成の一例を示す図である。図12は、図11の移動通信システムにおける送信干渉抑圧制御の一例を示すブロック図である。なお、図11及び図12において、前述の図1及び図4〜図10と共通する部分については同じ符号を付し、それらの説明は省略する。   FIG. 11 is a diagram showing an example of the overall configuration of a mobile communication system according to another embodiment of the present invention. FIG. 12 is a block diagram showing an example of transmission interference suppression control in the mobile communication system of FIG. 11 and 12, the same reference numerals are given to portions common to those in FIGS. 1 and 4 to 10, and the description thereof is omitted.

一般のマクロセル基地局B0は地上に設置されているが、人工衛星71、ソーラプレーン型のHAPS(「高高度疑似衛星」、「高高度プラットフォーム局」)72、飛行船型のHAPS73、ドローン74、気球75、飛行機など、様々な高度に浮揚する浮揚体や飛行体などの機体70に、中継無線装置700を搭載してもよい。機体70は、バッテリー及び太陽光発電システム等を備えてもよい。   A general macrocell base station B0 is installed on the ground, but includes an artificial satellite 71, a solar plane type HAPS ("high altitude pseudo satellite", "high altitude platform station") 72, an airship type HAPS 73, a drone 74, a balloon 75, the relay radio apparatus 700 may be mounted on an aircraft 70 such as an aircraft that floats at various altitudes, such as an airplane. The body 70 may include a battery, a solar power generation system, and the like.

中継無線装置700は、第1基地局としてのマクロセル基地局711(B0)と、中継用送受信機712とを有する。機体70に搭載された中継無線装置700のマクロセル基地局711(B0)により、広域の二次元又は三次元の第1セルとしてのマクロセル701を構成することができる。なお、マクロセル701に含まれる地上の第2セルは、図11に示すように地上のスモールセル基地局30で形成されるスモールセル300でもよいし、前述の地上のマクロセル基地局20で形成されるマクロセル200であってもよい。   The relay radio apparatus 700 includes a macro cell base station 711 (B0) as a first base station, and a relay transceiver 712. The macro cell base station 711 (B0) of the relay radio apparatus 700 mounted on the airframe 70 can configure a macro cell 701 as a wide-area two-dimensional or three-dimensional first cell. Note that the second ground cell included in the macro cell 701 may be the small cell 300 formed by the ground small cell base station 30 as shown in FIG. 11 or may be formed by the above-described ground macro cell base station 20. The macro cell 200 may be used.

マクロセル基地局711(B0)と基地局間制御装置60とは光ファイバ等の有線の通信回線で接続することはできないので、無線中継システムを利用する。無線中継システムは、例えば、アンテナと中継用送受信機で構成されるゲート局(「ゲートウェイ局」、「GW局」、「リピータ親機」、「フィーダ局」ともいう。)80と、アンテナと中継用送受信機で構成され上空の機体70に搭載された中継無線装置700の中継用送受信機712とを用いて構成される。ゲート局80と中継用送受信機712との間のフィーダリンクの中継周波数f1としては、マクロセル基地局711(B0)とマクロセル701内の端末10との通信で使用するサービスリンクの周波数f2とは異なる周波数を用いてもよい。   Since the macrocell base station 711 (B0) and the inter-base station controller 60 cannot be connected by a wired communication line such as an optical fiber, a wireless relay system is used. The wireless relay system includes, for example, a gate station (also referred to as a “gateway station”, “GW station”, “repeater master”, or “feeder station”) 80 that includes an antenna and a relay transceiver, and an antenna and relay. It is configured using a relay transceiver 712 of the relay radio apparatus 700 that is configured by a transmitter / receiver and is mounted on the airframe 70 in the sky. The feeder link relay frequency f1 between the gate station 80 and the relay transceiver 712 is different from the service link frequency f2 used for communication between the macrocell base station 711 (B0) and the terminal 10 in the macrocell 701. A frequency may be used.

中継無線装置700を搭載する機体70は、例えば、自律制御又は外部から制御により地面又は海面から100[km]以下の高高度の空域(浮揚空域)に浮遊あるいは飛行して位置するように制御されてもよい。機体70の位置する空域は、例えば、高度が11[km]以上及び50[km]以下の成層圏の空域であってもよい。この空域は、気象条件が比較的安定している高度15[km]以上25[km]以下の空域であってもよく、特に高度がほぼ20[km]の空域であってもよい。   The airframe 70 on which the relay wireless device 700 is mounted is controlled so as to float or fly in a high altitude airspace (floating airspace) of 100 km or less from the ground or sea surface by autonomous control or external control, for example. May be. The airspace in which the airframe 70 is located may be, for example, a stratospheric airspace whose altitude is 11 [km] or more and 50 [km] or less. This airspace may be an airspace with an altitude of 15 [km] or more and 25 [km] or less, in which the weather conditions are relatively stable, and particularly an airspace with an altitude of approximately 20 [km].

以上、各実施形態によれば、HetNet構成のマクロセル200からスモールセル300への送信干渉を抑制することができるため、マクロセル200とスモールセル300で割り当てる時間リソース(タイムスロット)を分ける必要がなくなり、マクロセル200及びスモールセル300の最大伝送レート(ピークスループット)の低下を抑制することができる。   As described above, according to each embodiment, since transmission interference from the macro cell 200 having the HetNet configuration to the small cell 300 can be suppressed, it is not necessary to divide time resources (time slots) allocated between the macro cell 200 and the small cell 300, A decrease in the maximum transmission rate (peak throughput) of the macro cell 200 and the small cell 300 can be suppressed.

なお、本明細書で説明された処理工程並びに通信システム、無線装置、基地局、無線中継局(フィーダ局)及び端末(ユーザ装置、移動局、移動機)の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの処理工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。   Note that the processing steps described in this specification and the components of the communication system, the wireless device, the base station, the wireless relay station (feeder station), and the terminal (user device, mobile station, mobile device) are implemented by various means. can do. For example, these processing steps and components may be implemented in hardware, firmware, software, or a combination thereof.

ハードウェア実装については、実体(例えば、各種の無線通信装置、無線中継装置、NodeB、サーバ、ゲートウェイ、交換機、コンピュータ、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置)において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、1つ又は複数の、特定用途向けIC(ASIC)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、デジタル信号処理装置(DSPD)、プログラマブル・ロジック・デバイス(PLD)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。   For hardware implementation, to realize the above-described steps and components in an entity (for example, various wireless communication devices, wireless relay devices, NodeBs, servers, gateways, exchanges, computers, hard disk drive devices, or optical disk drive devices) The processing unit or the like used in the process includes one or more application specific IC (ASIC), digital signal processor (DSP), digital signal processor (DSPD), programmable logic device (PLD), field Programmable gate array (FPGA), processor, controller, microcontroller, microprocessor, electronic device, other electronic unit designed to perform the functions described herein, a computer, or it It may be implemented in a combination of.

また、ファームウェア及び/又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム(例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード)で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び/又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ/プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)、プログラマブルリードオンリーメモリ(PROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、FLASHメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク、コンパクトディスク(CD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、1又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。   Also, for firmware and / or software implementation, the means used to implement the above components are code (eg, procedures, functions, modules, instructions, etc.) that perform the functions described herein. ). In general, any computer / processor readable medium that specifically embodies firmware and / or software code is means such as a processing unit used to implement the steps and components described herein. May be used to implement For example, the firmware and / or software code may be stored in a memory, for example, in a control device, and executed by a computer or processor. The memory may be implemented inside the computer or processor, or may be implemented outside the processor. The firmware and / or software code may be, for example, random access memory (RAM), read only memory (ROM), nonvolatile random access memory (NVRAM), programmable read only memory (PROM), electrically erasable PROM (EEPROM) ), FLASH memory, floppy disk, compact disk (CD), digital versatile disk (DVD), magnetic or optical data storage, etc. Good. The code may be executed by one or more computers or processors, and may cause the computers or processors to perform the functional aspects described herein.

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。   Also, descriptions of embodiments disclosed herein are provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to the present disclosure will be readily apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other variations without departing from the spirit or scope of the disclosure. The present disclosure is therefore not limited to the examples and designs described herein, but should be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

10 端末(移動局)
20,20A,20B マクロセル基地局
21 マクロセル基地局のRRH(遠隔無線ヘッダ)
200,200A,200B マクロセル
30,30A,30B スモールセル基地局
300,300A,300B スモールセル
31 RRH(遠隔無線ヘッダ)
40 高層ビル
50 BBU(ベースバンドユニット)
60 基地局間ネットワーク連携制御装置(基地局間制御装置)
61 送信ウェイト計算部
62 送信信号処理部
70 上空の機体
700 中継無線装置
701 マクロセル
711 マクロセル基地局のRRH(遠隔無線ヘッダ)
712 中継用送受信機
80 ゲート局
90 通信回線
10 terminal (mobile station)
20, 20A, 20B Macrocell base station 21 Macrocell base station RRH (remote radio header)
200, 200A, 200B Macrocell 30, 30A, 30B Small cell base station 300, 300A, 300B Small cell 31 RRH (remote radio header)
40 high-rise building 50 BBU (baseband unit)
60 Inter-base station network cooperation controller (inter-base station controller)
61 Transmission Weight Calculation Unit 62 Transmission Signal Processing Unit 70 Aircraft Over Sky 700 Relay Radio Device 701 Macro Cell 711 Macro Cell Base Station RRH (Remote Radio Header)
712 Relay transceiver 80 Gate station 90 Communication line

Claims (11)

第1セルを形成する第1基地局と、前記第1セル内に含まれる第2セルを形成する一又は複数の第2基地局とを備え、前記第1基地局と前記第2基地局とは互いに送信タイミングに関して時間同期制御された移動通信システムであって、
前記第2セル内に位置する端末が受信する前記第1セルからの干渉信号を抑圧するための送信ウェイトを計算し、
前記第1基地局のベースバンド処理部から出力されアンテナから送信される前の送信信号に前記送信ウェイトを掛けて前記第2基地局から送信される送信干渉抑圧信号を作成し、
前記第1基地局からの前記送信信号の送信時刻と前記第2基地局からの前記送信干渉抑圧信号の送信時刻とが同一時刻となるように送信時間を調整して、前記送信信号を前記第1基地局から送信し、前記送信干渉抑圧信号を前記第2基地局から送信することを特徴とする移動通信システム。
A first base station that forms a first cell; and one or a plurality of second base stations that form a second cell included in the first cell, the first base station, the second base station, Are mobile communication systems that are time-synchronized with respect to transmission timing,
Calculating a transmission weight for suppressing an interference signal from the first cell received by a terminal located in the second cell;
Creating a transmission interference suppression signal transmitted from the second base station by multiplying the transmission signal output from the baseband processing unit of the first base station and transmitted from the antenna by the transmission weight ;
The transmission time is adjusted so that the transmission time of the transmission signal from the first base station is the same as the transmission time of the transmission interference suppression signal from the second base station, and the transmission signal is A mobile communication system , wherein the transmission interference suppression signal is transmitted from one base station, and the transmission interference suppression signal is transmitted from the second base station.
請求項1の移動通信システムにおいて、
前記送信ウェイトは、前記第2セル内に位置する端末によって測定された前記第1基地局からの第1受信信号の伝搬路特性と前記第2基地局からの第2受信信号の伝搬路特性とに基づいて計算されることを特徴とする移動通信システム。
The mobile communication system according to claim 1, wherein
The transmission weight includes a propagation path characteristic of the first reception signal from the first base station and a propagation path characteristic of the second reception signal from the second base station measured by a terminal located in the second cell. The mobile communication system is calculated based on
請求項1又は2の移動通信システムにおいて、
前記送信ウェイトは、前記送信ウェイトのベクトル方向を維持しながら所定の最大値を超えないように計算されることを特徴とする移動通信システム。
The mobile communication system according to claim 1 or 2,
The mobile communication system, wherein the transmission weight is calculated so as not to exceed a predetermined maximum value while maintaining a vector direction of the transmission weight.
請求項1乃至3のいずれかの移動通信システムにおいて、
前記送信ウェイトは、前記第2基地局から送信される総送信電力が所定の最大送信電力を越えない条件下で前記端末における信号電力対(雑音電力+干渉電力)比であるSINR(Signal power to Interference power and Noise power Ratio)を最大化するように計算されることを特徴とする移動通信システム。
The mobile communication system according to any one of claims 1 to 3,
The transmission weight is a signal power to SINR (Signal power to signal power) ratio in the terminal under the condition that the total transmission power transmitted from the second base station does not exceed a predetermined maximum transmission power. A mobile communication system that is calculated so as to maximize an interference power and noise power ratio.
請求項1乃至4のいずれかの移動通信システムにおいて、
前記第1基地局と前記第2基地局との間の制御を行う基地局間制御装置を更に備え、
前記基地局間制御装置は、
前記第2セル内に位置する端末によって測定された前記第1基地局からの第1受信信号の伝搬路特性と前記第2基地局からの第2受信信号の伝搬路特性の情報を、前記第2基地局を介して受信し、
前記第2基地局を介して受信した前記情報に基づいて前記送信ウェイトを計算し、
前記第1基地局のベースバンド処理部から出力されアンテナから送信される前の前記送信信号に前記送信ウェイトを掛けて前記第2基地局から送信される送信干渉抑圧信号を作成し、
前記第1基地局からの前記送信信号の送信時刻と前記第2基地局からの前記送信干渉抑圧信号の送信時刻とが同一時刻となるように、前記第1基地局への前記送信信号の送信及び前記第2基地局への前記送信干渉抑圧信号の送信をそれぞれ所定の遅れ時間ずらして行い、
前記第1基地局は、前記基地局間制御装置から受信した前記送信信号を送信し、
前記第2基地局は、前記基地局間制御装置から受信した前記送信干渉抑圧信号を送信することを特徴とする移動通信システム。
The mobile communication system according to any one of claims 1 to 4,
Further comprising an inter-base station controller for controlling between the first base station and the second base station,
The inter-base station controller is
Information on the propagation path characteristics of the first received signal from the first base station and the propagation path characteristics of the second received signal from the second base station measured by the terminal located in the second cell, 2 via base stations,
Calculating the transmission weight based on the information received via the second base station;
Creating a transmission interference suppression signal transmitted from the second base station by multiplying the transmission signal output from the baseband processing unit of the first base station and transmitted from the antenna before the transmission weight;
As the transmission time of the transmission interference suppression signal from the second base station and the transmission time of the transmission signal from the first base station are the same time, transmission of the transmission signal of the to the first base station And transmission of the transmission interference suppression signal to the second base station, each shifted by a predetermined delay time,
The first base station transmits the transmission signal received from the inter-base station controller,
The mobile communication system, wherein the second base station transmits the transmission interference suppression signal received from the inter-base station controller.
請求項1乃至4のいずれかの移動通信システムにおいて、
前記第2基地局は、
前記第2セル内に位置する端末によって測定された前記第1基地局からの第1受信信号の伝搬路特性と前記第2基地局からの第2受信信号の伝搬路特性の情報を前記端末から受信し、
前記端末から受信した前記情報に基づいて前記送信ウェイトを計算し、
前記第1基地局から受信した前記送信信号に前記送信ウェイトを掛けて送信干渉抑圧信号を作成し、前記第1基地局からの前記送信信号の送信時刻と前記第2基地局からの前記送信干渉抑圧信号の送信時刻とが同一時刻となるように送信時間を調整して、前記第2基地局から前記送信干渉抑圧信号を送信することを特徴とする移動通信システム。
The mobile communication system according to any one of claims 1 to 4,
The second base station is
Information on the propagation path characteristics of the first reception signal from the first base station and the propagation path characteristics of the second reception signal from the second base station, measured by the terminal located in the second cell, from the terminal. Receive
Calculating the transmission weight based on the information received from the terminal;
A transmission interference suppression signal is created by multiplying the transmission signal received from the first base station by the transmission weight, and the transmission time of the transmission signal from the first base station and the transmission interference from the second base station A mobile communication system, wherein a transmission time is adjusted so that a transmission time of a suppression signal is the same time, and the transmission interference suppression signal is transmitted from the second base station.
請求項1乃至4のいずれかの移動通信システムにおいて、
前記第2セル内に位置する端末は、測定した前記第1基地局からの第1受信信号の伝搬路特性と前記第2基地局からの第2受信信号の伝搬路特性に基づいて前記送信ウェイトを計算し、その送信ウェイトの情報を前記第2基地局に送信し、
前記第2基地局は、前記端末から前記送信ウェイトの情報を受信し、前記第1基地局から受信した前記送信信号に前記送信ウェイトを掛けて送信干渉抑圧信号を作成し、前記第1基地局からの前記送信信号の送信時刻と前記第2基地局からの前記送信干渉抑圧信号の送信時刻とが同一時刻となるように送信時間を調整して、前記第2基地局から前記送信干渉抑圧信号を送信することを特徴とする移動通信システム。
The mobile communication system according to any one of claims 1 to 4,
The terminal located in the second cell determines the transmission weight based on the measured propagation path characteristic of the first reception signal from the first base station and the propagation path characteristic of the second reception signal from the second base station. And transmitting the transmission weight information to the second base station,
The second base station receives the transmission weight information from the terminal, multiplies the transmission signal received from the first base station by the transmission weight, and creates a transmission interference suppression signal. The first base station The transmission time is adjusted so that the transmission time of the transmission signal from the second base station and the transmission time of the transmission interference suppression signal from the second base station become the same time, and the transmission interference suppression signal from the second base station The mobile communication system characterized by transmitting.
請求項1乃至7のいずれかの移動通信システムにおいて、
前記第1基地局及び前記第2基地局それぞれに通信回線を介して接続された共通のベースバンド処理部を更に備え、
前記第1基地局及び前記第2基地局はそれぞれ、前記ベースバンド処理部で生成された送信信号を、通信回線を介して受信し、各基地局のアンテナから送信することを特徴とする移動通信システム。
The mobile communication system according to any one of claims 1 to 7,
A common baseband processing unit connected to each of the first base station and the second base station via a communication line;
Each of the first base station and the second base station receives a transmission signal generated by the baseband processing unit via a communication line and transmits it from an antenna of each base station. system.
請求項1乃至8のいずれかの移動通信システムにおいて、
前記第1基地局は、前記第1セルを形成するように上空に位置する飛行体又は浮揚体又に設けられ、
前記第2基地局は、前記第2セルを形成するように少なくともアンテナが地上又は海上に配置されたマクロセル基地局又はスモールセル基地局であることを特徴とする移動通信システム。
The mobile communication system according to any one of claims 1 to 8,
The first base station is provided on a flying object or levitation body located in the sky so as to form the first cell,
The mobile communication system, wherein the second base station is a macro cell base station or a small cell base station in which at least an antenna is arranged on the ground or the sea so as to form the second cell.
請求項9の移動通信システムにおいて、
前記第1基地局は、人工衛星、HAPS、飛行船、気球又はドローンに設けられていることを特徴とする移動通信システム。
The mobile communication system according to claim 9, wherein
The mobile communication system, wherein the first base station is provided in an artificial satellite, HAPS, airship, balloon or drone.
第1セルを形成する第1基地局と、前記第1セル内に含まれる第2セルを形成する一又は複数の第2基地局との間の制御を行う基地局間制御装置であって、
前記第2セル内に位置する端末によって測定された前記第1基地局からの第1受信信号の伝搬路特性と前記第2基地局からの第2受信信号の伝搬路特性の情報を、前記第2基地局を介して受信し、
前記第2基地局を介して受信した前記情報に基づいて、前記第2セル内に位置する端末が受信する第1セルからの干渉信号を抑圧するための送信ウェイトを計算し、
前記第1基地局のベースバンド処理部から出力されアンテナから送信される前の送信信号に前記送信ウェイトを掛けて前記第2基地局から送信される送信干渉抑圧信号を作成し、
前記第1基地局からの前記送信信号の送信時刻と前記第2基地局からの前記送信干渉抑圧信号の送信時刻とが同一時刻となるように送信時間を調整して、前記送信信号を前記第1基地局から送信し、前記送信干渉抑圧信号を前記第2基地局から送信することを特徴とする基地局間制御装置。
An inter-base station controller that performs control between a first base station that forms a first cell and one or more second base stations that form a second cell included in the first cell,
Information on the propagation path characteristics of the first received signal from the first base station and the propagation path characteristics of the second received signal from the second base station measured by the terminal located in the second cell, 2 via base stations,
Based on the information received via the second base station, a transmission weight for suppressing an interference signal from the first cell received by a terminal located in the second cell is calculated,
Creating a transmission interference suppression signal transmitted from the second base station by multiplying the transmission signal output from the baseband processing unit of the first base station and transmitted from the antenna by the transmission weight;
The transmission time is adjusted so that the transmission time of the transmission signal from the first base station is the same as the transmission time of the transmission interference suppression signal from the second base station, and the transmission signal is An inter-base-station control apparatus that transmits from one base station and transmits the transmission interference suppression signal from the second base station.
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