JPWO2012046645A1 - 基地局装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、基地局装置が、同期元となる他の基地局装置からの送信信号を用いて基地局間同期を行うことが開示されている。
この場合においても、基地局装置は、他の基地局装置のリソース割当状況を把握するために当該他の基地局装置からの下り信号を受信し取得する必要があり、前記下り信号を取得する間においては、自装置の下り信号の送信を休止する必要がある。
このような問題は、無線フレームの先頭側に制御信号が配置されるTDD方式を採用した基地局装置においても生じる可能性のある問題である。
この場合、端末装置の通信に与える影響を抑えつつ基地局間同期を行うことができる。
この場合、上記基地局装置は、他の基地局装置の既知信号取得のために、前記区間の始端では自己の下り信号の送信を休止するとともに他の基地局装置の下り信号の受信を開始し、さらに、前記区間の終端で受信を中止して再度自己の下り信号の送信を開始する必要があり、比較的短い期間の間に、既知信号受信の前後で送受信の切替を行う必要がある。
これに対して、前記取得部は、前記他の基地局装置の下り信号に含まれる前記既知信号の送信タイミングの前後に前記他の基地局装置からの下り信号の取得に関する処理のために要する所定の期間が確保されるように前記区間及び自己の下り信号の時間軸方向の位置を調整するものであってもよい。
この場合、当該既知信号を受信するタイミングの前後において、送受信の切替といった他の基地局装置からの下り信号の取得に関する処理を行うための時間的な猶予を確保することができ、既知信号受信の前後で送受信の切替を行ったとしても確実に既知信号を取得することができる。
この場合、取得部が任意のタイミングで他の基地局装置の下り信号を取得したとしても、設定部は、前記区間を取得部が前記他の基地局装置の下り信号を取得するタイミングに設定することができる。この結果、より確実に他の基地局装置の下り信号取得の際における端末装置への影響を抑制することができる。
この場合、自装置に接続する端末装置は、前記区間において、MBMSに用いられるサブフレームでない通常のサブフレームごとに含まれる制御情報を受信せずとも自装置に対する接続を維持することができる。
この場合、前記区間を自装置の下り信号に設定した旨を示す情報を、事前に端末装置に対して通知して認識させることができるので、前記区間において自装置が送信を休止したとしても、より確実に端末装置の通信に与える影響を抑えることができる。
上記ブランク区間とは、与干渉抑制を目的として、当該ブランク区間を設定した基地局装置によっては、全く信号送信が行われないか、又は、実質的な信号送信が行われない区間であり、基地局装置による無線リソースの使用が制限される区間である。ブランク区間では、当該ブランク区間を設定した基地局装置による無線リソースの使用が制限されるので、与干渉を抑制することができる。
一方、前記端末装置に対しては、前記区間を自装置の下り信号に設定した旨を示す情報を、事前に端末装置に対して通知し認識させておくことで、無駄に周囲の基地局のスキャニングを行ったり、何らかの異常が発生したと認識することがなくなるため、非常に有用である。
この場合、通知部が、中止される前記区間を含むサブフレームがブランク区間でない旨の通知を、当該中止される前記区間を含むサブフレームの使用を開始する前に前記他の基地局装置に通知するので、自装置が他セルに対して生じさせる可能性のある与干渉を未然に防止することができる。
上記ブランク区間とは、与干渉抑制を目的として、その区間に存在するいくつかの物理チャネルについて送信電力を小さく抑えたり、その区間に存在するいくつかの物理チャネルについて最低限のデータだけを割り当てたり、その区間に存在するいくつかの物理チャネルについて最低限のデータ信号だけを送信するか若しくは全くデータ信号を送信しなかったり、使用する無線リソースを少なくしたりすることで、基地局装置による無線リソースの使用が制限される区間である。このため、ブランク区間内では、下り信号にブランク区間が設定されている基地局装置以外の基地局装置に対する与干渉が抑制され、下り信号にブランク区間が設定されている基地局装置以外の基地局装置に、ブランク区間の時間帯におけるリソースを積極的に使用させることができる。
よって、上記構成の基地局装置によれば、自装置の下り信号の送信を休止する必要のある取得区間と、その使用が制限されるブランク区間とのタイミングの関係を好適に設定することで、通信資源の有効利用を図ることができる。
このため、前記設定部は、自装置の下り信号に設定された前記ブランク区間に前記取得区間を設定するものであることが好ましい。
この場合、共に使用が制限される区間である取得区間と、ブランク区間とを重複させることで、使用が制限される区間を実質的に短縮でき、通信資源の有効利用を図ることができる。
このため、前記設定部は、他の基地局装置の下り信号に設定された前記ブランク区間のタイミングとは異なるタイミングに、前記取得区間を設定するものであることが好ましく、この場合、確実に他の基地局装置の下り信号を取得できるとともに、他の基地局装置の下り信号に設定されたブランク区間を、自装置が積極的に利用することができる。
この場合、他の基地局装置の下り信号に設定されたブランク区間のタイミングと、取得区間のタイミングとを異なるように設定することができ、確実に下り信号を取得できるとともに、他の基地局装置の下り信号に設定されたブランク区間を、自装置が積極的に利用することができる。
次に、第1章における、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
[1. 第一の実施形態]
[1.1 通信システムの構成]
図1は、第1章における本発明の第一の実施形態に係る無線通信システムの構成を示す概略図である。
この無線通信システムは、複数の基地局装置1と、この基地局装置1との間で無線通信を行うことができる複数の端末装置2(移動端末;Mobile Station)とを備えている。
複数の基地局装置1は、例えば数キロメートルの大きさの通信エリア(マクロセル)MCを形成する複数のマクロ基地局装置(Macro Base Station)1aと、各マクロセルMC内に設置され数十メートル程度の比較的小さなフェムトセルFCを形成する複数のフェムト基地局装置(Femto Base Station)1bとを含んでいる。
また、フェムト基地局装置1b(以下、フェムトBS1bともいう)は、例えば、屋内等、マクロBS1aの無線波を受信し難い場所等に配置され、上記フェムトセルFCを形成する。フェムトBS1bは、自己が形成するフェムトセルFC内にある端末装置2(以下、MS2ともいう)との間で無線通信が可能であり、本システムでは、マクロBS1aの無線波が受信し難い場所等においても、その場所に比較的小さいフェムトセルFCを形成するフェムトBS1bを設置することで、MS2に対して十分なスループットでのサービスの提供を可能にする。
このため、フェムトBS1bは、マクロBS1aや自己以外の他のフェムトBS1bといった、他の基地局装置における下り信号の送信電力や使用周波数といった送信状況をモニタリングする機能(メジャメント)、及びその結果に基づいて、マクロセルMCにおける通信に対して影響を与えないように送信電力や使用周波数等の送信条件を調整する機能を有している。フェムトBS1bは、この機能によって他の基地局装置の通信に影響を与えることなく、マクロセルMC内にフェムトセルFCを形成することができる。
基地局間同期は、親(同期元)となる基地局装置が、自己のセル内のMS2に向けて送信した下り信号を、別の基地局装置が受信することで同期をとる「エア同期」によって実行される。
親(同期元)となる基地局装置は、さらに他の基地局装置との間でエア同期をとるものであってもよいし、GPS信号によってフレームタイミングを自律的に決定する等、エア同期以外の方法によってフレームタイミングを決定するものであってもよい。
ただし、マクロBS1aは、他のマクロBS1aを親とすることはできるが、フェムトBS1bを親とすることはできない。フェムトBS1bは、マクロBS1aを親とすることもできるし、他のフェムトBS1bを親とすることもできる。
本実施形態の通信システムが準拠するLTEにおいて採用可能なFDD方式においては、上り信号(端末装置から基地局装置への送信信号)と、下り信号(基地局装置から端末装置への送信信号)との間で、互いに異なる使用周波数を割り当てることで、上り通信と下り通信とを同時に行う。
DLフレームを構成するサブフレームは、それぞれ2つのスロットにより構成されている。また、1つのスロットは、7個(♯0〜♯6)のOFDMシンボルにより構成されている(Normal Cyclic Prefixの場合)。
また、図中、データ伝送の上での基本単位領域であるリソースブロック(RB:Resource Block)は、周波数軸方向に12サブキャリア、時間軸方向に7OFDMシンボル(1スロット)で定められる。
また、DLフレームの周波数方向の帯域幅は、最大20MHzで複数の設定値が規定されている。
PBCHには、通信帯域幅や、送信アンテナ数、制御情報の構造等の主要なシステム情報が格納される。
また、PBCHには、PDSCHに格納されて自装置に接続するMSに対して送信、通知されるシステム情報ブロック(SIB:System Information Block)1の割当位置に関する情報や、対応するPDSCHの復調に必要な無線フレーム番号を含んだマスタ情報ブロック(MIB:Master Information Block)が格納されている。
S−SCHは、時間軸方向において、サブフレーム♯0及びサブフレーム♯5それぞれにおける先頭側のスロットの最後から2番目のOFDMシンボルであるシンボル♯5の位置に1つのシンボル幅で配置され、周波数軸方向において、DLフレームの帯域幅の中央の位置に6リソースブロック幅分(72サブキャリア)で配置されている。
P−SCH及びS−SCHを含むサブフレーム(♯0及び♯5)は、下り信号をサブフレーム単位で着目した場合、飛び飛びに配置されている。また、P−SCH及びS−SCHは、上記のようにDLフレームに配置されることで、5サブフレームを1周期として、下り信号に周期的に配置されている。
図4は、図1中、フェムトBS1bの構成を示すブロック図である。なお、ここでは、フェムトBS1bの構成について説明するが、マクロBS1aの構成も、フェムトBS1bとほぼ同様である。
下り信号受信部13が受信した下り信号は、信号処理部20に与えられ、同期処理部22又は図示しない復調部によって処理される。
同期処理部22は、下り信号受信部13が受信した他の基地局装置1の下り信号を取得する取得部としての機能を有している。
また、同期処理部22は、他の基地局装置1の下り信号に含まれる既知信号であるP−SCH及びS−SCHに基づいて、自装置1bの無線フレームにおけるサブフレームの送信タイミングを当該他の基地局装置1との間で一致させることで基地局間同期をとる同期処理を行う機能も有している。
同期処理部22は、他の基地局装置1の下り信号に含まれる、周期的に配置されたP−SCH及びS−SCHを検出し、当該他の基地局装置1における無線フレーム中のサブフレームの送信タイミングや周波数等を取得する。
さらに、同期処理部22は、取得した他の基地局装置1の下り信号のサブフレームの送信タイミング及び周波数を基準として同期誤差を検出し、自装置1bのサブフレームの送信タイミングやサブフレームの長さが一致するように調整して同期をとる。
MBMSによる情報が提供される場合、各基地局装置は、それぞれの無線フレームの一部にMBMSのためのサブフレームを設け、このMBMS用のサブフレーム(MBSFN(MBMS Single Frequency Network)サブフレーム)を用いて、MBMSに係る情報を端末装置に対して送信する。
MBMSは、ブロードキャストサービスであるため、MBMSに用いられるMBSFNサブフレームでは、MBMSに係る情報の他、当該サブフレームがMBSFNサブフレームである旨等の必要最小限の制御情報が制御チャネル(サブフレーム先頭側の2シンボル)を用いて送信され、特定の端末装置に向けた制御情報は送信されない。
すなわち、MBSFNサブフレームの区間、及びMBSFNサブフレームに含まれる区間においては、基地局装置は、当該基地局装置に接続する端末装置との間で接続を維持するのに必要な特定情報を、その端末装置に向けて送信する必要がない。
また、設定部24は、他の基地局装置1からの下り信号を取得する取得タイミングを示す通知(タイミング情報)を同期処理部22から受けると、リソース割当部23に、その取得タイミングに対応するサブフレームにMBSFNサブフレームを適用する旨の適用情報をSIB1に含めさせるとともに、適用情報により特定されるサブフレームにMBSFNサブフレームを適用させる機能も有している。つまり、現実に上位レイヤからMBMSによる情報の提供は無いが、設定部24が取得タイミングに対応するサブフレームに対して擬似的にMBSFNサブフレームを適用することで、フェムトBS1bに接続する各MS2は、そのサブフレームにおいては、MBSFNサブフレームが適用されていると認識し、MBMSによる情報の提供を待ち受けることとなる。
次に、上記同期処理の具体的な態様ついて説明する。
図6は、同期処理部が行う同期処理の態様の一例を説明するための図である。図6では、他の基地局装置であるマクロBS1a、及び自装置であるフェムトBS1bそれぞれが送信するフレームを同一の時間軸上で示しており、フェムトBS1bが、同期元であるマクロBS1aの下り信号に対して同期を行う態様を示している。
図6中、タイミングT2より前の区間において、フェムトBS1bの無線フレームの送信タイミングが、対応するマクロBS1aの無線フレームの送信タイミングに対して、ほぼ2サブフレーム分時間軸方向に遅延する方向にずれた上で、フェムトBS1bの各サブフレームの先頭が、ほぼ同時刻に送信されるマクロBS1aのサブフレームの先頭に対してタイミングのずれが生じており、サブフレームの送信タイミングにずれが生じている状態を示している。
同期処理部22は、マクロBS1aの下り信号を受信すると、上述のように、自己の無線フレームにおける、P−SCH及びS−SCHが割り当てられている1番目のサブフレーム♯0、及び6番目のサブフレーム♯5の送信タイミングが、同期元のマクロBS1aからの下り信号の無線フレームにおける、P−SCH及びS−SCHが割り当てられている1番目のサブフレーム♯0、又は、6番目のサブフレーム♯5以外のサブフレームの送信タイミングと一致するように、自装置1bの無線フレームのタイミングを調整する。
さらにその後、随時行われる基地局間の同期処理においても、同期処理部22は、他の基地局装置であるマクロBS1aの3番目のサブフレーム♯2の送信タイミングに、自己の無線フレームの送信タイミング(1番目のサブフレーム♯0の送信タイミング)が一致するように同期処理を行う。
以上のようにして、図6に示すように、フェムトBS1bの下り信号におけるP−SCH及びS−SCHの送信タイミングと、マクロBS1aの下り信号におけるP−SCH及びS−SCHの送信タイミングとが異なるタイミングとなりかつ、フェムトBS1bの無線フレームの送信タイミングが、対応するマクロBS1aの無線フレームの送信タイミングに対して、ほぼ2サブフレーム分時間軸方向にずれた状態となる。
そして、同期処理部22は、取得したマクロBS1aの下り信号に含まれるP−SCH及びS−SCHを利用して当該マクロBS1aのサブフレームの送信タイミングを検出するとともに、自己のフレーム送信タイミングとの間のフレーム同期誤差を検出する。
このため、フェムトBS1bがサブフレームSF1において下り信号の送信を休止することで、各MS2が接続を維持するのに必要な特定情報を送信しなかったとしても、各MS2は、無駄に基地局のスキャニングを行ったり、何らかの異常が発生したと認識することはない。
さらに、MBSFNサブフレームが適用されたサブフレームSF1の後に続くサブフレームにおいては、フェムトBS1bは、各MS2に向けた制御情報の送信を行うため、各MS2との間で円滑な通信が維持される。
なお、上記の場合、フェムトBS1bの無線フレームは、対応するマクロBS1aの無線フレームに対して、2サブフレーム分すでに遅延しているので、同期処理部22は、現状のフレーム位置を基準として同期をとる。
上記のように構成されたフェムトBS1bによれば、自装置に接続する各MS2との間で接続に必要な特定情報を送信する必要がない区間であるMBSFNサブフレームの区間の間に、他の基地局装置であるマクロBS1aの下り信号を取得しP−SCH及びS−SCHを検出するので、当該MBSFNサブフレームの区間の間で自装置1bの下り信号の送信を休止したとしても、自装置1bに接続する各MS2は、制御情報の送信がなされないことによる影響を受けずに接続を維持することができる。この結果、各MS2の通信に与える影響を抑えつつ他の基地局装置の下り信号を取得することができる。
図7は、第1章における本発明の第二の実施形態に係る同期処理の態様の一例を説明するための図である。図7においては、他の基地局装置であるマクロBS1a、及び自装置であるフェムトBS1bそれぞれが送信する無線フレームを変調シンボル単位で、同一の時間軸上に示している。
本実施形態と、第一の実施形態との相違点は、同期処理部22が、自己の下り信号の送信タイミングを他の基地局装置との間で変調シンボル単位で一致させることで基地局間同期を行う点、及び、P−SCH及びS−SCHのタイミングがMBSFNサブフレームの内の下り信号を休止する区間のほぼ中央となるように、MBSFNサブフレームを設定し、かつ自装置の下り信号の無線フレームの時間軸方向の位置を調整する点である。
より詳細には、マクロBS1aからの下り信号の無線フレームにおけるP−SCH及びS−SCHの送信タイミングが、自己の無線フレームにおけるサブフレーム中の制御チャネル以外の区間Kのほぼ中央となるように、自己の無線フレームのタイミングを調整する。
同期処理部22は、取得したマクロBS1aの下り信号に含まれるP−SCH及びS−SCHを利用して、マクロBS1aとの間で同期処理を行う。
この点、本実施形態では、同期処理部22が、マクロBS1aの下り信号の無線フレームにおけるP−SCH及びS−SCHの送信タイミングが、自己の無線フレームにおける区間Kのほぼ中央となるように、自己の無線フレームのタイミングを調整する。これにより、マクロBS1aのP−SCH及びS−SCHを受信するタイミングの前後において、時間的な猶予を確保することができる。
この結果、マクロBS1aのP−SCH及びS−SCHを受信するタイミングの前後において、時間的な猶予を確保することができ、P−SCH及びS−SCHの受信前後で送受信の切替を行ったとしても確実にマクロBS1aのP−SCH及びS−SCHを取得することができる。
図8は、本発明の第三の実施形態に係る無線通信システムにおいて各BS1を接続する基地局間ネットワークを示す図である。
本実施形態において、各BS1a、1bは、互いに基地局間通信を行うための基地局間ネットワークを構成している。マクロBS1a(eNB)は、それぞれ、S1インターフェースと呼ばれる通信インターフェースによる回線6を介してMME(Mobility Management Entity)3に接続されている。MME3は、端末装置2の位置等の管理を行う管理装置であり、各端末装置2の移動管理についての処理を行うノードである。
さらに、マクロBS1a間は、X2インターフェースと呼ばれる通信インターフェースによる回線7によって相互に接続されており、両者の間で直接的に情報交換のための通信が可能である。
なお、フェムトBS1bは、GW5を介さずに、S1インターフェースによって、MME3に接続されていてもよい。
本実施形態のマクロBS1a及びフェムトBS1bは、他のBSに対する与干渉を抑制するためのブランク区間を自装置の下り信号に設定する機能を有している。
このブランク区間とは、与干渉抑制を目的として、当該ブランク区間を設定した基地局装置によっては、全く信号送信が行われないか、又は、実質的な信号送信が行われない区間であり、基地局装置による無線リソースの使用が制限される区間である。ブランク区間では、当該ブランク区間を設定した基地局装置による無線リソースの使用が制限されるので、与干渉を抑制することができる。
逆に言うと、ブランク区間内では、下り信号にブランク区間が設定されている基地局装置以外の基地局装置に、ブランク区間の時間帯におけるリソースを積極的に使用させることができる。
また、ABSは、図に示すように、所定のパターンで、無線フレーム内に一又は複数設定される。
ABSのスケジュールを自装置以外の他のBSに認識させておけば、自装置以外の他のBSに、ブランク区間の時間帯における無線リソースを積極的に使用させることができる。
本実施形態のフェムトBS1bは、同期処理を行う際に、上述のABSパターン情報を同期元のマクロBS1aを含む周辺BSに送信する。
より具体的に、フェムトBS1bが、同期元のBS(マクロBS1a)から同期処理を行うために必要な下り信号を取得するタイミングを、図11中のサブフレーム#3の区間に設定した場合について説明する。
つまり、本実施形態によれば、通信制御部25が、同期元のマクロBS1aを含む周辺BSに対して、サブフレーム#3に相当する区間がABSであるか否かに関わらずABSであると通知することで、周辺BSに、前記区間がABSであると認識させることができる。これにより、前記区間では、フェムトBS1bによる与干渉が抑制されると、周辺BSに判断させることができ、前記区間の利用を促すことができる。この結果、基地局装置間で通信資源の積極的な活用を図ることができる。
この場合、自装置が他セルに対して生じさせる可能性のある与干渉を未然に防止することができる。
1 基地局装置
12 下り信号受信部
22 同期処理部(取得部)
24 設定部
25 通信制御部
次に、第2章における、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
[1. 背景技術]
従来、移動通信システムでは、半径数百メートルから数十キロメートルのセル(マクロセル)を形成する基地局装置による無線通信サービスが提供されてきた。
近年、LTE(Long Term Evolution)の導入に伴い、データ通信トラヒックが劇的に増加することが予想されている。そこで、マクロセルと比較してセル半径の小さいセル(ピコセルなど)を形成する小型基地局装置を、マクロセル圏内に配置することが検討されている(例えば、3GPP,"TS36.104 V10.0.0 Base Station(BS) radio transmission and reception", 2010-09 等参照)。
上記ピコセルをマクロセル圏内に配置することで、トラヒックを分散させ、システム全体のスループットが低下するのを防止することができる。
つまり、ピコセルのセル中央付近(ピコセルを形成する小型基地局装置の近傍)では、マクロセルを形成する基地局装置からの電波に比べて、ピコセルを形成する小型基地局装置からの電波の方が強い。したがって、ピコセルの端末装置の通信品質は、比較的良好である。
しかし、ピコセルを形成する小型基地局装置から離れると、小型基地局装置からの電波が弱くなる。この結果、ピコセルのセルエッジ付近では、マクロセルからの電波の干渉を受け易くなる。
例えば、端末装置との間の通信を周波数分割複信(FDD;Frequency Division Duplex)で行う基地局装置に基地局間同期を行わせる場合、当該基地局装置は、同期元となる他の基地局装置からの同期信号(既知信号)を取得するために、他の基地局装置が送信した下り信号を受信する必要がある。
この際、他の基地局装置の下り信号と、自装置の下り信号との使用周波数帯域は同一なので、当該基地局装置は、他の基地局装置の下り信号を受信する間については、自装置の下り信号の送信が行えず、少なくとも他の基地局装置からの下り信号を取得する間においては、自装置の下り信号の送信を休止する必要がある。
第2章における本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、通信資源の有効利用を図ることができる基地局装置を提供することを目的としている。
図14は、無線通信システムの構成を示す概略図である。この通信システムは、複数の基地局装置(BS;Base Station)1を備えたセル方式のシステムである。本実施形態の無線通信システムは、例えば、LTEが適用されるシステムであり、各基地局装置1と、端末装置(UE;User Equipment)2との間において、LTEに準拠した通信が行われる。ただし、通信方式は、LTEに限られるものではない。
以下では、マクロ基地局装置をマクロBS、ピコ基地局装置をピコBS、フェムト基地局装置をフェムトBSというものとする。
なお、LTEにおいて、マクロBS及びピコBSは、「eNB」とよばれ、フェムトBSは、「HeNB」とよばれる。
さらに、eNB間はX2インターフェースと呼ばれる通信インターフェースによる回線7によって相互に接続されており、eNB間で直接的に情報交換のための通信が可能である。ただし、現行の標準では、フェムトBS1cはX2インターフェースを持つことができない。
なお、X2インターフェースによる接続は、図15に示す接続に限られず、任意のeNB間に設けることができる。
なお、フェムトBS1cは、HeNBゲートウェイ(GW)5を介さずに、S1インターフェースによって、MME3と接続されていてもよい。
なお、各基地局装置1a,1b,1c間は、基地局間ネットワーク等を利用して、基地局間同期が確保されている。
本実施形態の通信システムが準拠するLTEにおいて採用可能なFDD方式においては、上り信号(端末装置から基地局装置への送信信号)と、下り信号(基地局装置から端末装置への送信信号)との間で、互いに異なる使用周波数を割り当てることで、上り通信と下り通信とを同時に行う。
DLフレームを構成するサブフレームは、それぞれ2つのスロットにより構成されている。また、1つのスロットは、7個(♯0〜♯6)のOFDMシンボルにより構成されている(Normal Cyclic Prefixの場合)。
また、図中、データ伝送の上での基本単位領域であるリソースブロック(RB:Resource Block)は、周波数軸方向に12サブキャリア、時間軸方向に7OFDMシンボル(1スロット)で定められる。
また、DLフレームの周波数方向の帯域幅は、最大20MHzで複数の設定値が規定されている。
PBCHには、通信帯域幅や、無線フレーム番号等を含んだマスタ情報ブロック(MIB:Master Information Block)が格納されている。
PDSCHに格納されるユーザデータの割り当てについては、各サブフレームの先頭に割り当てられているPDCCHに格納される、下りの無線リソース割当に関するリソース割当情報により端末装置に通知される。このリソース割当情報は、各PDSCHの無線リソース割当を示す情報であり、端末装置は、このリソース割当情報によって、そのサブフレーム内に自己に対するデータが格納されていることを認識できる。
P−SCH,S−SCH,PBCH、PDCCHその他の制御チャネルには、端末装置2がPDSCHにて送信されるデータ信号を受信するために必要な各種の制御信号を含んでいるため、これらの制御チャネルが、電波干渉を受けると、PDSCHによって送信されたデータ信号の受信に支障を来たす。
図18は、図14中、マクロBS1aの構成を示すブロック図である。なお、ここでは、マクロBS1aの構成について説明するが、ピコBS1b、フェムトBS1cの構成もマクロBS1aとほぼ同様である。
下り信号受信部13が受信した下り信号は、信号処理部20に与えられ、同期処理部22又は図示しない復調部によって処理される。
同期処理部22は、下り信号受信部13が受信した他BS1の下り信号を取得するための取得区間を自装置の下り信号に設定する設定部としての機能を有している。
また、同期処理部22は、前記取得区間において他BS1の下り信号に含まれる既知信号であるP−SCH及びS−SCHを同期信号として取得し、これらに基づいて、自装置1aの無線フレームにおけるサブフレームの送信タイミングを当該他の基地局装置1との間で一致させることで基地局間同期をとる同期処理を行う機能も有している。
同期処理部22は、自装置の起動時や、定期的又は外部からの指令に応じて、同期処理を行うことを決定すると、まず、同期元となるBS1を決定する(ステップS101)。
その後、同期処理部22は、同期元のBS1の下り信号を取得する取得区間を設定し(ステップS102)、この取得区間において、送信部14による自装置の下り信号の送信を休止させて、同期元のBS1の下り信号を取得する(ステップS103)。
同期元のBS1の下り信号と、マクロBS1aの下り信号との使用周波数帯域は同一なので、マクロBS1aは、同期元のBS1の下り信号を受信する間については、自装置の下り信号の送信が行えず、少なくとも前記取得区間内においては、自装置の下り信号の送信を休止する。
このブランク区間とは、与干渉抑制を目的として、当該ブランク区間を設定した基地局装置によっては、全く信号送信が行われないか、又は、実質的な信号送信が行われない区間であり、基地局装置による無線リソースの使用が制限される区間である。ブランク区間では、当該ブランク区間を設定した基地局装置による無線リソースの使用が制限されるので、与干渉を抑制することができる。
なお、ピコセルPCのセル中央付近(ピコBS1b近傍)に位置する端末装置2bには、ピコBS1bからの比較的強い電波が届くため、マクロBS1aからの干渉の影響は小さい。
ブランク区間を、マクロBS1aのDLフレームに設定すると、ブランク区間は、マクロBS1aによる使用が、ピコBS1bを含む他セルに影響を与えない程度に制限されるので、他セルのMSに対する干渉を抑制することができる。
逆に言うと、ブランク区間内では、下り信号にブランク区間が設定されているマクロBS1a以外の基地局装置に、ブランク区間の時間帯におけるリソースを積極的に使用させることができる。
また、ABSは、図に示すように、所定のパターンで、無線フレーム内に一又は複数設定される。
ABSのスケジュールをピコBS1bを含む他のBSに認識させておけば、自装置(マクロBS1a)以外の他のBSに、ブランク区間の時間帯における無線リソースを積極的に使用させることができる。
ABSの設定は、基本的にABSの設定を行う基地局装置が自律的に行うが、基地局間通信によって、ABSの設定を行う基地局装置のABSパターンを、他の基地局装置が調整することもできる。
図21は、基地局装置が行うABSパターンに関する情報の送受信の態様を示した図である。なお、図21では、マクロBS1a(MBS)が、ABSを設定し、近隣のピコBS1b(PBS)との間でABSパターンに関する情報の送受信を行う場合を示している。
まず、マクロBS1aのブランク区間設定部21は、所定の基準に従ってABSを設定するサブフレームのスケジュールを決定する。ABSのスケジュールは、上述のように、複数のサブフレーム単位のパターンとして決定され、ABSとして設定されるサブフレームのパターンを示したABSパターン情報により表される。
ブランク区間設定部21がABSパターンを決定すると、通信制御部23は、そのABSパターンを示したABSパターン情報(ABS Pattern Info)をピコBS1bを含む他のBSに、基地局間ネットワークを介して送信する(ステップS201)。
ピコBS1bは、ABSパターン情報を受信することで、マクロBS1aのABSパターンを認識することができ、マクロBS1aからの与干渉を回避できるABSに対応するサブフレームの区間をより積極的に利用することができる。
自装置のABSパターンが、ピコBS1b側において使用可能と判断されたと確認した場合、ブランク区間設定部21は、現状のABSパターンを用いてABSを設定する。
一方、自装置のABSパターンが、ピコBS1b側において使用不可と判断された場合、ブランク区間設定部21は、ピコBS1b側において使用可能と判断されるまで、ABSパターンを繰り返し調整してABSパターン情報を送信する。
次に、上記無線通信システムにおいて、自装置の下り信号にABSを設定しているマクロBS1aが、基地局間同期のための取得区間を設定する際の態様について説明する。
図22は、第一の実施形態に係るマクロBS1aのDLフレームの一部を示す図であり、合わせて、マクロBS1aが同期元に設定している他の基地局装置のDLフレームの一部も示している。
ここでは、本実施形態に係る基地局装置(自BS)であるマクロBS1aが、図22に示すように、同期元である他の基地局装置(他BS)の下り信号を取得するための取得区間を、ABSの区間に重複して設定している。
一方、ABSが設定されている場合、マクロBS1aは、ABSが設定されているサブフレームを特定し、特定したサブフレームの中から同期処理を行う上で必要な条件を備えた区間に対して取得区間を設定する。
この点、本実施形態のマクロBS1aの同期処理部22は、自装置の下り信号に設定されたABSに取得区間を重複して設定するので、共に使用が制限される区間である取得区間と、ABSとを重複させることで、使用が制限される区間を実質的に短縮でき、通信資源の有効利用を図ることができる。
次に、上記無線通信システムにおいて、下り信号にABSを設定しているマクロBS1aを同期元のBSとしているピコBS1bが、基地局間同期のための取得区間を設定する際の態様について説明する。
図23は、第二の実施形態に係るピコBS1bのDLフレームの一部を示す図であり、合わせて、ピコBS1bが同期元に設定しているマクロBS1aのDLフレームの一部も示している。
一方、マクロBS1aの下り信号にABSが設定されている場合、ピコBS1bは、マクロBS1aにおいてABSが設定されていないサブフレームを特定し、特定したサブフレームの中から同期処理を行う上で必要な条件を備えた区間に対して取得区間を設定する。
本実施形態のピコBS1bは、図23に示すように、マクロBS1aが設定するABSのタイミングと重複しないタイミングのサブフレームに取得区間を設定している。
このため、本実施形態の同期処理部22は、マクロBS1aの下り信号に設定されたABSのタイミングとは重複しないように異なるタイミングに、取得区間を設定しており、これにより、確実にマクロBS1aの下り信号を取得できるとともに、マクロBS1aの下り信号に設定されたABSを、自装置(ピコBS1b)が積極的に利用することができる。
同期元ではない他の基地局装置が設定するABSのタイミングと重複するタイミングで取得区間を設定すれば、ピコBS1bは、このABSが設定された期間においては、送信を休止することになり、ABSを利用できない。
これに対して、上記のように、同期元ではない他の基地局装置が設定するABSのタイミングと重複しないタイミングのサブフレームに取得区間を設定すれば、同期元ではない他の基地局装置の下り信号に設定されたABSを、自装置(ピコBS1b)は、積極的に利用することができる。
次に、上記無線通信システムにおいて、ピコBS1bが、同期元ではないマクロBS1aが設定するABSとの関係で、取得区間を設定する際の態様について説明する。
図24は、第三の実施形態に係るピコBS1bのDLフレームの一部を示す図であり、、合わせて、ピコBS1bが同期元に設定している同期元のBSのDLフレーム、及び自装置が属するマクロセルMCを設定しているマクロBS1aのDLフレームの一部も示している。
一方、他BSの下り信号にABSが設定されている場合、ピコBS1bは、他BSにおいてABSが設定されていないサブフレームを特定し、特定したサブフレームの中から同期処理を行う上で必要な条件を備えた区間に対して取得区間を設定する。
ここで、同期元のBSの同期信号のタイミングや、ABSのタイミング等によって、ピコBS1bは、他BSが設定するABSと重複するように同じタイミングのサブフレームに取得区間を設定せざるを得ない場合がある。
図24において、ピコBS1bが、マクロBS1aの下り信号のABSと重複するサブフレームに取得区間をせざるを得ない事情があるとした場合、ピコBS1bは、図25に示すように同期処理を行う。
ピコBS1bは、同期元のBSを決定し(ステップS301)、取得区間を設定すると(ステップS302)、マクロBS1aに対して使用可能ABSパターン情報を送信することで、マクロBS1aにABSパターンを変更させてABSのタイミングを調整させる(ステップS303)。
図のように、マクロBS1aは、ピコBS1bからの使用可能ABSパターン情報により、ピコBS1bの設定する取得区間のタイミング以外のタイミングのサブフレームにABSの設定を変更している。これによって、ピコBS1bが設定する取得区間と、マクロBS1aが設定するABSのタイミングとが互いに重複しないように、異なるタイミングに設定されている。
このため、当該基地局装置は、自装置に接続する端末装置に対して、取得区間がMBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)による情報を提供するためのサブフレームであると、擬似的に通知すれば、端末装置に与える影響をさらに低減できる。MBMSは、ブロードキャストサービスであるため、MBMSに用いられるサブフレームでは、MBMSに係る情報の他、当該サブフレームがMBMSに用いられるサブフレームである旨等の必要最小限の制御情報が制御チャネル(サブフレーム先頭側の2シンボル)を用いて送信され、特定の端末装置に向けた制御情報は送信されないからである。
1 基地局装置(1a:マクロ基地局装置、1b:ピコ基地局装置、1c:フェムト基地局装置)
2 端末装置
20 信号処理部
21 ブランク区間設定部
22 同期処理部(設定部)
23 通信制御部(通知部)
Claims (20)
- 他の基地局装置の下り信号を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記他の基地局装置の下り信号を取得する取得部と、
自装置に接続する端末装置との間で接続を維持するのに必要な特定情報を前記端末装置に向けて送信する必要がない区間を、自装置の下り信号に設定する設定部と、を備える基地局装置であって、
前記取得部は、前記設定部が設定した前記区間の間に前記他の基地局装置からの下り信号を取得することを特徴とする基地局装置。 - 前記取得部は、取得した前記他の基地局装置の下り信号に基づいて、当該他の基地局装置との間で基地局間同期を行う請求項1に記載の基地局装置。
- 前記取得部は、前記他の基地局装置の下り信号に含まれる既知信号を前記区間の間に取得し、前記既知信号に基づいて基地局間同期を行う請求項2に記載の基地局装置。
- 前記取得部は、前記他の基地局装置の下り信号に含まれる前記既知信号の送信タイミングの前後に前記他の基地局装置からの下り信号の取得に関する処理のために要する所定の期間が確保されるように前記区間及び自己の下り信号の時間軸方向の位置を調整する請求項3に記載の基地局装置。
- 前記取得部は、前記他の基地局装置の下り信号に含まれる前記既知信号の送信タイミングが前記区間のほぼ中央となるように、前記区間及び自己の下り信号の時間軸方向の位置を調整する請求項3又は4に記載の基地局装置。
- 前記取得部は、取得した前記他の基地局装置の下り信号の送信状況の測定を行う請求項1に記載の基地局装置。
- 前記取得部は、前記他の基地局装置の下り信号を取得するタイミングを示すタイミング情報を前記設定部に通知し、
前記設定部は、前記タイミング情報に基づいて前記区間を前記取得部が前記他の基地局装置の下り信号を取得するタイミングに設定する請求項1〜6のいずれか一項に記載の基地局装置。 - 前記特定情報は、自装置の下り信号を構成するサブフレームごとに含まれる制御情報である請求項1〜7のいずれか一項に記載の基地局装置。
- 前記区間は、前記端末装置に対して所定の情報をブロードキャスト送信するための区間である請求項1〜8のいずれか一項に記載の基地局装置。
- 前記区間は、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)に用いられるサブフレームに含まれる請求項9に記載の基地局装置。
- 前記設定部は、前記区間を自装置の下り信号に設定した旨を示す情報を、事前に前記端末装置に対して通知するものであり、
前記区間を自装置の下り信号に設定した旨を示す情報を通知するタイミングと、前記区間のタイミングとの間に、前記区間が設定された旨を前記端末装置が認識可能な期間を確保して通知する請求項1〜10のいずれか一項に記載の基地局装置。 - 前記区間を含むサブフレームが、与干渉を抑制するためのブランク区間である旨の通知を前記他の基地局装置に通知する通知部をさらに備えている請求項1〜11に記載の基地局装置。
- 前記通知部は、前記区間を自装置の下り信号に設定するのを前記設定部が中止する場合、中止される前記区間を含むサブフレームが、与干渉を抑制するためのブランク区間でない旨の通知を、前記中止される前記区間を含むサブフレームの使用を開始する前に前記他の基地局装置に通知する請求項12に記載の基地局装置。
- 他の基地局装置の下り信号を取得するための取得区間を自装置の下り信号に設定する設定部を備え、
前記設定部は、自装置の下り信号、又は、他の基地局装置の下り信号に設定された、与干渉を抑制するためのブランク区間のタイミングに基づいて、前記取得区間を設定することを特徴とする基地局装置。 - 前記設定部は、自装置の下り信号に設定された前記ブランク区間に前記取得区間を設定する請求項14に記載の基地局装置。
- 前記設定部は、他の基地局装置の下り信号に設定された前記ブランク区間のタイミングとは異なるタイミングに、前記取得区間を設定する請求項14に記載の基地局装置。
- 他の基地局装置の下り信号を取得するための取得区間を自装置の下り信号に設定する設定部と、
前記設定部が設定した前記取得区間のタイミングと、他の基地局装置の下り信号に設定された与干渉を抑制するためのブランク区間のタイミングと、に基づいて、前記ブランク区間のタイミングを調整させるための通知を、当該ブランク区間が下り信号に設定された他の基地局装置に通知する通知部と、を備えていることを特徴とする基地局装置。 - 前記通知部は、前記ブランク区間のタイミングと、前記取得区間のタイミングとが互いに重複しているときに、前記ブランク区間のタイミングを変更するように調整させるための通知を前記ブランク区間が下り信号に設定された他の基地局装置に通知する請求項17に記載の基地局装置。
- 前記通知部は、取得区間にて取得される下り信号を送信する他の基地局装置と、ブランク区間が下り信号に設定された他の基地局装置とが異なる場合において、前記取得区間にて取得される下り信号を送信する他の基地局装置からの下り信号の受信強度も考慮して、前記ブランク区間のタイミングを調整させるための通知を、当該ブランク区間が下り信号に設定された他の基地局装置に通知する請求項17に記載の基地局装置。
- 前記通知部は、前記ブランク区間のタイミングと、前記取得区間のタイミングとが互いに重複し、かつ前記受信強度が所定の閾値よりも小さい場合には、前記ブランク区間のタイミングを維持調整させるための通知を前記ブランク区間が下り信号に設定された他の基地局装置に通知する請求項19に記載の基地局装置。
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