WO2009119266A1 - 制御装置、無線基地局制御方法およびプログラム - Google Patents

制御装置、無線基地局制御方法およびプログラム Download PDF

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time division
division duplex
duplex frame
radio base
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輔 北島
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    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
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    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference

Definitions

  • the present invention relates to a control device for controlling a wireless base station performing wireless communication, a wireless base station control method, and a program, and more particularly to a control device for controlling a wireless base station performing wireless communication using a time division duplex (TDD) frame. And wireless base station control method and program.
  • TDD time division duplex
  • the frequency used by the wireless base station different from the wireless base station in the wireless base station and It will be a situation where you have to use the same frequency.
  • TDD Time Division Duplex
  • a plurality of wireless base stations using the same frequency band are adjacent to each other. If so, interference may occur in the radio signals of each other. This may cause the same phenomenon even in the case where a new radio base station is arranged to increase the system capacity and coverage with respect to already arranged radio base stations.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the arrangement of wireless base stations and terminals that may cause interference.
  • a radio base station 1001-1 and a radio base station 1001-2 are arranged, and a terminal 1003-1 exists in a cell 1002-1 covered by the radio base station 1001-1. . Also, a terminal 1003-2 exists in a portion where the cell 1002-1 and the cell 1002-2 covered by the radio base station 1001-2 overlap.
  • the terminal 1003-2 is in communication with the radio base station 1001-2.
  • the uplink signal (solid line from the terminal 1003-2 to the radio base station 1001-2) transmitted from the terminal 1003-2 to the radio base station 1001-2 is It is received as an interference signal (broken line from the terminal 1003-2 to the radio base station 1001-1) at the radio base station 1001-1.
  • the interference signal affects the uplink signal transmitted from the terminal 1003-1 and received by the radio base station 1001-1.
  • FIG. 2 shows TDD frame signals interfering in the arrangement shown in FIG.
  • the transmission timing of the uplink signal transmitted from the terminal 1003-2 matches the reception timing of the uplink signal received by the radio base station 1001-1. Therefore, the uplink signal transmitted from the terminal 1003-2 may interfere with the uplink signal transmitted from the terminal 1003-1 and received by the radio base station 1001-1.
  • FIG. 3 is a diagram showing another example of the arrangement of radio base stations and terminals that may cause interference.
  • a radio base station 1001-1 and a radio base station 1001-2 are arranged, and a cell 1002-1 and a radio base station 1001-2 covered by the radio base station 1001-1 are covered.
  • a terminal 1003-1 is present at the overlapping portion with the cell 1002-2. Also, the terminal 1003-2 exists in the cell 1002-2.
  • the terminal 1003-1 is in communication with the radio base station 1001-1.
  • the downlink signal (solid line from the radio base station 1001-2 to the terminal 1003-2) transmitted from the radio base station 1001-2 to the terminal 1003-2 is
  • the terminal 1003-1 receives an interference signal (broken line from the radio base station 1001-2 to the terminal 1003-1).
  • the interference signal affects the downlink signal transmitted from the radio base station 1001-1 and received by the terminal 1003-1.
  • FIG. 4 is a diagram showing TDD frame signals interfering in the arrangement shown in FIG.
  • the transmission timing of the downlink signal transmitted from the radio base station 1001-2 matches the reception timing of the downlink signal received by the terminal 1003-1. Therefore, the downlink signal transmitted from the radio base station 1001-2 may interfere with the downlink signal transmitted from the radio base station 1001-1 and received by the terminal 1003-1.
  • the technique which avoids the above-mentioned wireless signal is considered using the technique of BF (Beam Forming) with directivity to transmission / reception of a wireless signal.
  • BF Beam Forming
  • An object of the present invention is to provide a control device, a radio base station control method and a program that solve the problems described above.
  • the present invention is A control apparatus connected to a radio base station that transmits and receives a first time division duplex frame using a predetermined radio frequency band with a terminal having a radio communication function, A wireless base station that manages a frame structure of a second time division duplex frame transmitted from a wireless base station other than the wireless base station connected to the control device using the same wireless frequency band as the wireless frequency band Management department, Timing setting to set the start timing of transmission of the first time division duplex frame to timing not to interfere with the second time division duplex frame based on the frame structure of the second time division duplex frame Department, And a signal transmission unit that transmits information indicating the start timing to a radio base station that transmits and receives the first time division duplex frame.
  • a wireless base station control method for controlling a wireless base station that transmits and receives a first time division duplex frame using a predetermined wireless frequency band with a terminal having a wireless communication function Managing a frame structure of a second time division duplex frame transmitted from a radio base station other than the radio base station using the same radio frequency band as the radio frequency band; Setting the start timing of transmission of the first time division duplex frame to timing not to interfere with the second time division duplex frame based on the frame structure; Transmitting the information indicating the start timing to a radio base station that transmits and receives the first time division duplex frame.
  • a program for causing a control device connected to a wireless base station to transmit and receive a first time division duplex frame to a terminal having a wireless communication function using a predetermined wireless frequency band A procedure of managing a frame structure of a second time division duplex frame transmitted from a wireless base station other than the wireless base station connected to the control apparatus using the same wireless frequency band as the wireless frequency band; Setting a start timing of transmission of the first time division duplex frame to timing not to interfere with the second time division duplex frame based on the frame structure; And transmitting the information indicating the start timing to the radio base station that transmits and receives the first time division duplex frame.
  • a control apparatus connected to a wireless base station that transmits and receives a first time division duplex frame using a predetermined wireless frequency band with a terminal having a wireless communication function.
  • a radio base station that transmits and receives the first time division duplex frame connected to the control device using the same radio frequency band as the radio frequency band used to transmit and receive the first time division duplex frame
  • the start timing of the transmission of the first time division duplex frame is set to a timing that does not interfere with the second time division duplex frame Since the information indicating the set start timing is transmitted to the radio base station that transmits and receives the first time division duplex frame, interference of radio signals can be easily avoided.
  • FIG. 2 shows TDD frame signals interfering in the arrangement shown in FIG. 1; It is a figure which shows the other example of arrangement
  • FIG. 4 illustrates interfering TDD frame signals in the arrangement shown in FIG. 3; It is a figure which shows one Embodiment of the control apparatus of this invention. It is a figure which shows an example of a structure of the control apparatus shown in FIG. It is a figure which shows an example of a structure of the memory
  • FIG. 6 in the form shown in FIG. It is a figure which shows an example of the TDD flame
  • FIG. 5 is a view showing an embodiment of the control device of the present invention.
  • radio base stations 301-1 to 301-3 covering cells 302-1 to 302-3 as communication areas, and higher-order devices of radio base stations 301-1 to 301-3. That is, in the system including the control device 201 for controlling the radio base stations 301-1 to 301-3, the radio base station 101 which covers the cell 102 as a communication area is added. The wireless base station 101 is also connected to the control device 201. Further, the cell 102 covered by the radio base station 101 and the cells 302-1 to 302-3 covered by the radio base stations 301-1 to 301-3 have overlapping portions.
  • the radio base stations 101 and 301-1 to 301-3 shown in FIG. 5 are radio base stations connected by performing radio communication with a terminal having a general radio communication function.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the control device 201 shown in FIG.
  • a signal reception unit 211 receives a signal from the control device 201 shown in FIG. 5, as shown in FIG. 6, a signal reception unit 211, a radio base station addition recognition unit 212, a radio base station management unit 213, a storage unit 214, and a timing setting unit 215 , And a signal transmission unit 216.
  • the signal reception unit 211 receives the signals transmitted from the radio base stations 101 and 301-1 to 301-3 connected to the control device 201.
  • the wireless base station addition recognition unit 212 recognizes whether a wireless base station is newly added to the wireless base station connected to the control device 201.
  • the radio base station management unit 213 transmits a time division duplex frame (hereinafter referred to as a TDD frame) which is a signal transmitted by the radio base stations 101 and 301-1 to 301-3 to the terminals connected thereto.
  • TDD frame time division duplex frame
  • These pieces of information are stored in the storage unit 214, and are realized by managing the storage unit 214.
  • the storage unit 214 stores various information of the wireless base station connected to the control device 201.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a configuration of the storage unit 214 shown in FIG.
  • the storage unit 214 shown in FIG. 6 includes wireless base station identification information provided in advance to the wireless base stations 301-1 to 301-3 connected to the control device 201, and their positional information. , Their subframe ratios, and their MAP information are stored in association with one another.
  • the wireless base station identification information may be unique information that can identify the wireless base stations 301-1 to 301-3.
  • the position information may be any information that can recognize the position where the radio base stations 301-1 to 301-3 are installed.
  • the subframe ratio is a subframe (hereinafter, referred to as uplink signal subframe) in which an uplink signal is stored among TDD frames transmitted and received between the radio base stations 301-1 to 301-3 and the terminal.
  • MAP information is information which shows the structure in each sub-frame. For example, it is information indicating to what extent a downstream signal is stored in the downstream signal subframe.
  • the MAP information is stored at the beginning of the downlink signal subframe in the TDD frame.
  • the frame structure of the TDD frame handled by each of the radio base stations 301-1 to 301-3 can be recognized from the subframe ratio and the MAP information. Also, other information may be stored in association with the wireless base station identification information.
  • the timing setting unit 215 sets transmission timings of signals to be transmitted to the terminals to which the wireless base stations 101 and 301-1 to 301-3 are connected based on the timings managed by the wireless base station management unit 213. Do.
  • the signal transmission unit 216 transmits a signal indicating the transmission timing set by the timing setting unit 215 to the radio base stations 101 and 301-1 to 301-3.
  • FIG. 6 shows only the components related to the present invention among the components of the control device 201 shown in FIG.
  • the radio base station control method performed by the control apparatus 201 shown in FIG. 6 in the form shown in FIG. 5 will be described below.
  • FIG. 8 is a flow chart for explaining a radio base station control method performed by the control apparatus 201 shown in FIG. 6 in the configuration shown in FIG.
  • the wireless base station 101 is added based on the signal.
  • additional recognition unit 212 The method for the control device 201 to recognize that this wireless base station has been added may be a commonly used method. It is sufficient if it can be recognized that a new radio base station has been added, and this is not specified here.
  • the wireless base station identification information uniquely assigned to each of the wireless base stations connected to the control device 201 is stored in the storage unit 214, and is different from the wireless base station identification information stored in the storage unit 214.
  • the wireless base station addition recognition unit 212 When the wireless base station addition recognition unit 212 recognizes that the wireless base station 101 has been added, it is a first time division duplex frame from the wireless base station 101 to a terminal connected to the wireless base station 101. An instruction to set a timing (start timing) to start transmission of a TDD frame is output from the wireless base station addition recognition unit 212 to the timing setting unit 215.
  • start timing setting is instructed from the radio base station addition recognition unit 212 to the timing setting unit 215, the start setting is set in the timing setting unit 215 in step 3.
  • the start timing of the TDD frame to be transmitted from the wireless base station 101 to the terminal is set based on the subframe ratios of the wireless base stations 301-1 to 301-3 and the MAP information stored in the storage unit 214.
  • the radio base station management unit 213 reads the subframe ratio and the MAP information from the storage unit 214.
  • the read subframe ratio and MAP information are output from the radio base station management unit 213 to the timing setting unit 215.
  • the structure of the TDD frame which is the second time division duplex frame transmitted from the wireless base station 301 is recognized based on the subframe ratio and the MAP information output from the wireless base station management unit 213, and
  • the position of the downlink signal (user burst signal) in the downlink signal subframe is recognized by the timing setting unit 215.
  • the start timing is set so that the time between the transmission start time of the user burst signal in the downlink signal subframe and the transmission completion time does not overlap.
  • the start timing is set to the transmission completion time of the user burst signal in the downlink signal subframe of the TDD frame transmitted from the wireless base station 301-1.
  • the radio frequency band used to transmit and receive the first time division duplex frame and the radio frequency band used to transmit and receive the second time division duplex frame are the same radio frequency band.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of TDD frames transmitted from the radio base stations 101 and 301-1 and their start timings.
  • a description will be given by taking as an example a WiMAX system.
  • FIG. 9 shows an example in which there is much downlink signal traffic.
  • a Preamble signal which is a Pilot signal used for. Also, following the Preamble signal, there is a downlink signal subframe in which a downlink signal, which is information transmitted from the radio base station 101 or 301-1 to the terminal, is stored. Further, following to the downlink signal subframe, there is an uplink signal subframe in which an uplink signal transmitted from the terminal to the radio base station 101, 301-1 is stored.
  • TTG which is a gap time for absorbing a propagation delay between the radio base station 101 or 301-1 and the terminal is provided between the uplink signal subframe and the downlink signal subframe.
  • RTG which is the same gap time is provided following the uplink signal sub-frame.
  • the start timing for starting transmission of a TDD frame from the radio base station 101 to the terminal is, as shown in FIG. 9, a downlink signal (user burst signal) in the downlink signal subframe of the TDD frame transmitted from the radio base station 301-1 It is set to the transmission completion time of. At this time, since there is much downlink signal traffic, the downlink signal transmitted from the radio base station 101 may affect the downlink signal transmitted from the radio base station 301-1. Therefore, as shown in FIG. 9, in the remaining part of the downlink signal subframe transmitted from the wireless base station 101, a user burst signal is not allocated, and it is set as a buffer area.
  • the user burst signal to be assigned is at the symbol level so that the preamble of the TDD frame transmitted from the radio base station 301-1 and the remaining portion of the downlink signal subframe transmitted from the radio base station 101 do not overlap. It is a restricted buffer area that does not allocate symbols.
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of the TDD frame transmitted from the radio base stations 101 and 301-1 and the start timing thereof. Further, FIG. 10 shows an example in which there is little traffic of downlink signals.
  • the configuration of the TDD frame transmitted from the radio base station 301-1 is the same as that shown in FIG.
  • the start timing to start transmission of a TDD frame from radio base station 101 to a terminal is, as shown in FIG. 10, a downlink signal (user burst signal) in a downlink signal subframe of a TDD frame transmitted from radio base station 301-1 It is set to the transmission completion time of. At this time, since there is little downlink signal traffic, it is unlikely that the downlink signal transmitted from the radio base station 101 as shown in FIG. 9 will affect the downlink signal transmitted from the radio base station 301-1. . Therefore, it operates with the same length as each subframe length of the TDD frame transmitted from the wireless base station 301-1.
  • the above-described embodiment is an embodiment in which the radio base station 101 is added to increase the coverage.
  • a configuration may be considered in which the wireless base station 101 is added to increase the system capacity. The form is demonstrated below.
  • FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of the radio base station of the present invention.
  • a system including a wireless base station 301-1 covering a cell 302-1 as a communication area, and a control device 201 for controlling the wireless base station 301-1.
  • a radio base station 101 that covers the cell 102 as a communication area.
  • the wireless base station 101 is also connected to the control device 201. Further, the cell 102 covered by the radio base station 101 and the cell 302-1 covered by the radio base station 301-1 are almost the same area.
  • the system capacity in the cell 102 (cell 302-1) can be substantially increased.
  • control device 201 has been described as a higher-level device of the wireless base stations 101, 301-1 to 301-3 that manages and controls the wireless base stations 101, 301-1 to 301-3, the wireless base station 101 , And may be a system (scheduling system) or function located in the upper network of 301-1 to 301-3.
  • control device 201 may be performed by a logic circuit manufactured according to the purpose.
  • a program in which the processing content is described may be recorded in a recording medium readable by the control device 201, and the program recorded in the recording medium may be read by the control device 201 and executed.
  • the recording medium readable by the control device 201 refers to a transferable recording medium such as a floppy disk (registered trademark), a magneto-optical disk, a DVD, a CD, etc., as well as an HDD or the like built in the control device 201.
  • the program recorded on the recording medium is read by a CPU (not shown) in the control device 201, and the same processing as described above is performed under the control of the CPU.
  • the CPU operates as a computer that executes a program read from a recording medium in which the program is recorded.

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Abstract

無線通信機能を有する端末との間で、所定の無線周波数帯を用いて、第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局（１０１）と接続された制御装置（２０１）において、当該無線周波数帯を用いる無線基地局（３０１－１）から送信される第２の時分割複信フレームのフレーム構造に基づいて、第１の時分割複信フレームの送信の開始タイミングを、第２の時分割複信フレームに干渉しないタイミングに設定し、設定した開始タイミングを示す情報を無線基地局（１０１）へ送信する。

Description

制御装置、無線基地局制御方法およびプログラム
　本発明は、無線通信を行う無線基地局を制御する制御装置、無線基地局制御方法およびプログラムに関し、特に時分割複信（ＴＤＤ）フレームを用いて無線通信を行う無線基地局を制御する制御装置、無線基地局制御方法およびプログラムに関する。
　近年、無線技術を用いた無線通信が急速に普及されてきている。一方、無線通信に使用できる周波数帯域は有限なものである。そのため、無線通信を行う端末等が増えるに従い、周波数帯域の枯渇が予想される。
　周波数帯域の枯渇が生じてしまうと、割り当て周波数が少ないシステム（例えば、ＷｉＭＡＸ技術を用いたシステム）においては、無線基地局において当該無線基地局とは異なる無線基地局にて使用されている周波数と同一の周波数を使わざるを得ない状況となってしまう。特に、時分割複信手法であるＴＤＤ（Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｄｕｐｌｅｘ）を用いて同期信号による送信タイミングが同期化されているシステムにおいて、互いに同一の周波数帯域を使用している複数の無線基地局が隣接している場合、互いの無線信号に干渉が生じてしまうおそれがある。これは、すでに配置されている無線基地局に対して、システム容量やカバレッジを増やすために新たに無線基地局を配置する場合にも同じ現象が生じてしまうおそれがある。
　図１は、干渉が生じるおそれがある無線基地局と端末との配置の一例を示す図である。
　図１に示すように、無線基地局１００１－１と、無線基地局１００１－２とが配置されており、無線基地局１００１－１がカバーするセル１００２－１内に端末１００３－１が存在する。また、セル１００２－１と無線基地局１００１－２がカバーするセル１００２－２とが重なる部分に端末１００３－２が存在する。
　このとき、端末１００３－２は無線基地局１００１－２と通信を行っている。しかしながら、セル１００２－１内にも存在しているため、端末１００３－２から無線基地局１００１－２へ送信された上り信号（端末１００３－２から無線基地局１００１－２への実線）が、無線基地局１００１－１にて干渉信号（端末１００３－２から無線基地局１００１－１への破線）として受信されてしまう。これにより、端末１００３－１から送信され、無線基地局１００１－１にて受信される上り信号に、当該干渉信号が影響を与えてしまうおそれがある。
　図２は、図１に示した配置において干渉するＴＤＤフレーム信号を示す図である。
　図２に示すように、端末１００３－２から送信される上り信号の送信タイミングと、無線基地局１００１－１にて受信される上り信号の受信タイミングとが一致する。そのため、端末１００３－２から送信される上り信号が、端末１００３－１から送信されて無線基地局１００１－１にて受信される上り信号に干渉してしまうおそれがある。
　図３は、干渉が生じるおそれがある無線基地局と端末との配置の他の例を示す図である。
　図３に示すように、無線基地局１００１－１と、無線基地局１００１－２とが配置されており、無線基地局１００１－１がカバーするセル１００２－１と無線基地局１００１－２がカバーするセル１００２－２とが重なる部分に端末１００３－１が存在する。また、セル１００２－２内に端末１００３－２が存在する。
　このとき、端末１００３－１は無線基地局１００１－１と通信を行っている。しかしながら、セル１００２－２内にも存在しているため、無線基地局１００１－２から端末１００３－２へ送信された下り信号（無線基地局１００１－２から端末１００３－２への実線）が、端末１００３－１にて干渉信号（無線基地局１００１－２から端末１００３－１への破線）として受信されてしまう。これにより、無線基地局１００１－１から送信され、端末１００３－１にて受信される下り信号に、当該干渉信号が影響を与えてしまうおそれがある。
　図４は、図３に示した配置において干渉するＴＤＤフレーム信号を示す図である。
　図４に示すように、無線基地局１００１－２から送信される下り信号の送信タイミングと、端末１００３－１にて受信される下り信号の受信タイミングとが一致する。そのため、無線基地局１００１－２から送信される下り信号が、無線基地局１００１－１から送信されて端末１００３－１にて受信される下り信号に干渉してしまうおそれがある。
　そこで、無線信号の送受信に指向性を持ったＢＦ（Beam　Forming）の技術を用いて、上述したような無線信号を回避する技術が考えられている。
　また、無線基地局と端末との間にて無線通信が行われており、当該無線通信が、他の無線基地局と他の端末との間にて行われている無線通信に干渉する場合、信号を送信する周期を互いに異なる周期に変更することにより、当該干渉を軽減する技術が考えられている（例えば、特許公開２００３－２８９５７６号公報参照。）。
　しかしながら、ＢＦを用いた技術においては、無線基地局に設置するアンテナ素子数が増えてしまい、そのための設置コストが高くなってしまうという問題点がある。
　また、特許公開２００３－２８９５７６号公報に記載された技術においては、一方の無線基地局と端末との間の信号送信周期を長く設定することにより、信号送信周期が長く設定された無線基地局と端末との間においては、通信速度が下がってしまうという問題点がある。
　本発明の目的は、上述した課題を解決する制御装置、無線基地局制御方法およびプログラムを提供することである。
　上記目的を達成するために本発明は、
　無線通信機能を有する端末との間で、所定の無線周波数帯を用いて、第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局と接続された制御装置であって、
　前記無線周波数帯と同じ無線周波数帯を用いて、当該制御装置と接続された前記無線基地局以外の無線基地局から送信される第２の時分割複信フレームのフレーム構造を管理する無線基地局管理部と、
　前記第２の時分割複信フレームのフレーム構造に基づいて、前記第１の時分割複信フレームの送信の開始タイミングを、前記第２の時分割複信フレームに干渉しないタイミングに設定するタイミング設定部と、
　前記開始タイミングを示す情報を前記第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局へ送信する信号送信部とを有する。
　また、無線通信機能を有する端末との間で、所定の無線周波数帯を用いて、第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局を制御する無線基地局制御方法であって、
　前記無線周波数帯と同じ無線周波数帯を用いて、当該無線基地局以外の無線基地局から送信される第２の時分割複信フレームのフレーム構造を管理するステップと、
　前記フレーム構造に基づいて、前記第１の時分割複信フレームの送信の開始タイミングを、前記第２の時分割複信フレームに干渉しないタイミングに設定するステップと、
　前記開始タイミングを示す情報を前記第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局へ送信するステップとを有する。
　また、無線通信機能を有する端末との間で、所定の無線周波数帯を用いて、第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局と接続された制御装置に実行させるためのプログラムであって、
　前記無線周波数帯と同じ無線周波数帯を用いて、当該制御装置と接続された前記無線基地局以外の無線基地局から送信される第２の時分割複信フレームのフレーム構造を管理する手順と、
　前記フレーム構造に基づいて、前記第１の時分割複信フレームの送信の開始タイミングを、前記第２の時分割複信フレームに干渉しないタイミングに設定する手順と、
　前記開始タイミングを示す情報を前記第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局へ送信する手順とを実行させる。
　以上説明したように本発明においては、無線通信機能を有する端末との間で、所定の無線周波数帯を用いて、第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局と接続された制御装置において、第１の時分割複信フレームの送受信に用いる無線周波数帯と同じ無線周波数帯を用いて、当該制御装置と接続された第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局以外の無線基地局から送信される第２の時分割複信フレームのフレーム構造に基づいて、第１の時分割複信フレームの送信の開始タイミングを、第２の時分割複信フレームに干渉しないタイミングに設定し、設定した開始タイミングを示す情報を第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局へ送信する構成としたため、無線信号の干渉を容易に回避することができる。
干渉が生じるおそれがある無線基地局と端末との配置の一例を示す図である。 図１に示した配置において干渉するＴＤＤフレーム信号を示す図である。 干渉が生じるおそれがある無線基地局と端末との配置の他の例を示す図である。 図３に示した配置において干渉するＴＤＤフレーム信号を示す図である。 本発明の制御装置の実施の一形態を示す図である。 図５に示した制御装置の構成の一例を示す図である。 図６に示した記憶部の構成の一例を示す図である。 図５に示した形態における図６に示した制御装置にて行われる無線基地局制御方法を説明するためのフローチャートである。 無線基地局から送信されるＴＤＤフレームと、そのスタートタイミングとの一例を示す図である。 無線基地局から送信されるＴＤＤフレームと、そのスタートタイミングとの他の例を示す図である。 本発明の無線基地局の実施の他の形態を示す図である。
　以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
　図５は、本発明の制御装置の実施の一形態を示す図である。
　本形態は図５に示すように、セル３０２－１～３０２－３をそれぞれ通信エリアとしてカバーする無線基地局３０１－１～３０１－３と、無線基地局３０１－１～３０１－３の上位装置であり、無線基地局３０１－１～３０１－３を制御するための制御装置２０１とから構成されているシステムにおいて、セル１０２を通信エリアとしてカバーする無線基地局１０１が追加されている。無線基地局１０１もまた制御装置２０１と接続されている。また、無線基地局１０１がカバーするセル１０２と、無線基地局３０１－１～３０１－３がそれぞれカバーするセル３０２－１～３０２－３とは、重なった部分を有している。なお、図５に示した無線基地局１０１，３０１－１～３０１－３は、一般的な無線通信機能を有する端末と無線通信を行うことにより接続される無線基地局である。
　図６は、図５に示した制御装置２０１の構成の一例を示す図である。
　図５に示した制御装置２０１には図６に示すように、信号受信部２１１と、無線基地局追加認識部２１２と、無線基地局管理部２１３と、記憶部２１４と、タイミング設定部２１５と、信号送信部２１６とが設けられている。
　信号受信部２１１は、制御装置２０１と接続された無線基地局１０１，３０１－１～３０１－３から送信された信号を受信する。
　無線基地局追加認識部２１２は、制御装置２０１と接続される無線基地局に、新たに無線基地局が追加されたかどうかを認識する。
　無線基地局管理部２１３は、無線基地局１０１，３０１－１～３０１－３が、それぞれと接続された端末へ送信する信号である時分割複信フレーム（以下、ＴＤＤフレームと称する）を送信する送信タイミングや、端末から無線基地局１０１，３０１－１～３０１－３へ送信される上り信号のトラフィックや、無線基地局１０１，３０１－１～３０１－３から無線基地局１０１，３０１－１～３０１－３それぞれと接続された端末へ送信される下り信号のトラフィックを管理する。これらの情報は記憶部２１４に記憶されており、記憶部２１４を管理することにより実現する。
　記憶部２１４は、制御装置２０１と接続された無線基地局の様々な情報を記憶する。
　図７は、図６に示した記憶部２１４の構成の一例を示す図である。
　図６に示した記憶部２１４には図７に示すように、制御装置２０１と接続された無線基地局３０１－１～３０１－３に予め付与された無線基地局識別情報と、それらの位置情報と、それらのサブフレーム比と、それらのＭＡＰ情報とが対応付けられて記憶されている。ここで、無線基地局識別情報とは、無線基地局３０１－１～３０１－３を識別できる固有の情報であれば良い。また、位置情報は無線基地局３０１－１～３０１－３が設置された位置が認識できる情報であれば良い。また、サブフレーム比とは、無線基地局３０１－１～３０１－３と端末との間で送受信されるＴＤＤフレームのうち上り信号が格納されるサブフレーム（以下、上り信号サブフレームと称する）と下り信号が格納されるサブフレーム（以下、下り信号サブフレームと称する）との比率を示す。また、ＭＡＰ情報とは、それぞれのサブフレーム内の構造を示す情報である。例えば、下り信号サブフレーム内のどこまで下り信号が格納されているかを示す情報等である。ＭＡＰ情報は、ＴＤＤフレーム内では下り信号サブフレームの先頭に格納されるものである。サブフレーム比とＭＡＰ情報とにより、それぞれの無線基地局３０１－１～３０１－３が扱うＴＤＤフレームのフレーム構造を認識することができる。また、他の情報についても無線基地局識別情報と対応付けて記憶するものであっても良い。
　タイミング設定部２１５は、無線基地局管理部２１３にて管理されたタイミングに基づいて、無線基地局１０１，３０１－１～３０１－３がそれぞれに接続される端末へ送信する信号の送信タイミングを設定する。
　信号送信部２１６は、タイミング設定部２１５にて設定された送信タイミングを示す信号を無線基地局１０１，３０１－１～３０１－３へ送信する。
　なお、図６には、図５に示した制御装置２０１の構成要素のうち、本発明に関わる構成要素のみを示した。
　以下に、図５に示した形態における図６に示した制御装置２０１にて行われる無線基地局制御方法について説明する。
　図８は、図５に示した形態における図６に示した制御装置２０１にて行われる無線基地局制御方法を説明するためのフローチャートである。
　まず、ステップ１にて無線基地局１０１から制御装置２０１へ接続するための信号が信号受信部２１１にて受信されると、当該信号に基づいて、無線基地局１０１が追加されたことがステップ２にて無線基地局追加認識部２１２において認識される。この無線基地局が追加されたことを制御装置２０１にて認識する方法は、一般的に用いられている方法で良い。新たに無線基地局が追加されたことが認識できれば良く、ここでは特に規定しない。例えば、制御装置２０１と接続されている無線基地局それぞれに固有に付与された無線基地局識別情報を記憶部２１４に記憶しておき、記憶部２１４に記憶されている無線基地局識別情報と異なる無線基地局識別情報を有する無線基地局から送信された信号を受信した場合、新たに無線基地局が追加されたと認識するものであっても良い。また、制御装置２０１から無線基地局を識別する４８ビットの「Ｂａｓｅ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ＩＤ」の情報の一部を用いるものであっても良い。
　無線基地局追加認識部２１２にて、無線基地局１０１が追加されたことが認識されると、無線基地局１０１から無線基地局１０１と接続される端末へ第１の時分割複信フレームであるＴＤＤフレームの送信を開始するタイミング（スタートタイミング）を設定する指示が無線基地局追加認識部２１２からタイミング設定部２１５へ出力される。
　無線基地局追加認識部２１２からタイミング設定部２１５へスタートタイミングの設定が指示されると、ステップ３にてタイミング設定部２１５において当該スタートタイミングが設定される。
　このスタートタイミングの設定方法について、以下に説明する。
　記憶部２１４に記憶されている無線基地局３０１－１～３０１－３のサブフレーム比とＭＡＰ情報とに基づいて、無線基地局１０１から端末へ送信されるＴＤＤフレームのスタートタイミングが設定される。具体的には、無線基地局管理部２１３によって、記憶部２１４からサブフレーム比とＭＡＰ情報とが読み出される。読み出されたサブフレーム比とＭＡＰ情報とが、無線基地局管理部２１３からタイミング設定部２１５へ出力される。無線基地局管理部２１３から出力されたサブフレーム比とＭＡＰ情報とに基づいて、無線基地局３０１から送信される第２の時分割複信フレームであるＴＤＤフレームの構造が認識され、ＴＤＤフレームの下り信号サブフレーム内の下り信号（ユーザバースト信号）の位置が、タイミング設定部２１５にて認識される。そして、無線基地局３０１－１から送信されるＴＤＤフレームの下り信号サブフレーム内のユーザバースト信号の送信開始時刻から送信完了時刻との間の時間と、無線基地局１０１から送信されるＴＤＤフレームの下り信号サブフレーム内のユーザバースト信号の送信開始時刻から送信完了時刻との間の時間とが重ならないように、スタートタイミングが設定される。例えば、無線基地局３０１－１から送信されるＴＤＤフレームの下り信号サブフレーム内のユーザバースト信号の送信完了時刻にスタートタイミングが設定される。
　なお、第１の時分割複信フレームを送受信するために用いる無線周波数帯と、第２の時分割複信フレームを送受信するために用いる無線周波数帯とは、同じ無線周波数帯である。
　図９は、無線基地局１０１，３０１－１から送信されるＴＤＤフレームと、そのスタートタイミングとの一例を示す図である。ここでは、ＷｉＭＡＸシステムにおけるものを例に挙げて説明する。また、図９には、下り信号のトラフィックが多い場合を例に挙げて示す。
　図９に示すように、無線基地局１０１，３０１－１から送信されるＴＤＤフレームには、端末の初期同期、伝送路決定、無線基地局１０１，３０１－１の識別（無線基地局識別情報）に用いられるＰｉｌｏｔ信号であるＰｒｅａｍｂｌｅ信号が先頭に存在している。また、Ｐｒｅａｍｂｌｅ信号に続いて、無線基地局１０１，３０１－１から端末へ送信される情報である下り信号が格納される下り信号サブフレームが存在する。さらに、下り信号サブフレームに続いて、端末から無線基地局１０１，３０１－１へ送信される上り信号が格納される上り信号サブフレームが存在する。また、上り信号サブフレームと下り信号サブフレームとの間に、無線基地局１０１，３０１－１と端末との間の伝搬遅延を吸収するためのＧａｐ時間であるＴＴＧが設けられている。また、同様のＧａｐ時間であるＲＴＧが上り信号サブフレームに続いて設けられている。
　無線基地局１０１から端末へＴＤＤフレームの送信を開始するスタートタイミングは、図９に示すように、無線基地局３０１－１から送信されるＴＤＤフレームの下り信号サブフレーム内の下り信号（ユーザバースト信号）の送信完了時刻に設定される。このとき、下り信号のトラフィックが多いため、無線基地局１０１から送信される下り信号が、無線基地局３０１－１から送信される下り信号に影響を及ぼすおそれがある。そのため、図９に示すように、無線基地局１０１から送信される下り信号サブフレームの残りの部分には、ユーザバースト信号を割り当てずに、緩衝領域とする。つまり、無線基地局３０１－１から送信されるＴＤＤフレームのＰｒｅａｍｂｌｅ（先頭）と無線基地局１０１から送信される下り信号サブフレームの残り部分とが重ならないように、割り当てるユーザバースト信号がシンボルレベルで制限され、シンボルを割り当てない緩衝領域とされる。
　図１０は、無線基地局１０１，３０１－１から送信されるＴＤＤフレームと、そのスタートタイミングとの他の例を示す図である。また、図１０には、下り信号のトラフィックが少ない場合を例に挙げて示す。無線基地局３０１－１から送信されるＴＤＤフレームの構成については、図９に示したものと同じである。
　無線基地局１０１から端末へＴＤＤフレームの送信を開始するスタートタイミングは、図１０に示すように、無線基地局３０１－１から送信されるＴＤＤフレームの下り信号サブフレーム内の下り信号（ユーザバースト信号）の送信完了時刻に設定される。このとき、下り信号のトラフィックが少ないため、図９に示したような無線基地局１０１から送信される下り信号が、無線基地局３０１－１から送信される下り信号に影響を及ぼす可能性は低い。そのため、無線基地局３０１－１から送信されるＴＤＤフレームの各サブフレーム長と同じ長さで運用する。
　そして、上述したようにタイミング設定部２１５にて設定されたスタートタイミングを示す情報が、ステップ４にて信号送信部２１６から無線基地局１０１へ送信される。
　また、上述した形態は、カバレッジを増やすために無線基地局１０１が追加された形態である。一方、システム容量を増やすために無線基地局１０１が追加された形態も考えられる。その形態について、以下に説明する。
　図１１は、本発明の無線基地局の実施の他の形態を示す図である。
　本形態は図１１に示すように、セル３０２－１を通信エリアとしてカバーする無線基地局３０１－１と、無線基地局３０１－１を制御するための制御装置２０１とから構成されているシステムにおいて、セル１０２を通信エリアとしてカバーする無線基地局１０１が追加されている。無線基地局１０１もまた制御装置２０１と接続されている。また、無線基地局１０１がカバーするセル１０２と、無線基地局３０１－１カバーするセル３０２－１とは、ほぼ同一のエリアとなっている。
　図１１に示すような形態をとることにより、セル１０２（セル３０２－１）内のシステム容量を実質的に増やすことができる。
　なお、上述した制御装置２０１は、無線基地局１０１，３０１－１～３０１－３を管理および制御する無線基地局１０１，３０１－１～３０１－３の上位装置として説明したが、無線基地局１０１，３０１－１～３０１－３の上位ネットワークに位置するシステム（スケジューリングシステム）・機能であっても良い。
　また、上述した制御装置２０１の処理は、目的に応じて作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を記述したプログラムを制御装置２０１にて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを制御装置２０１に読み込ませ、実行するものであっても良い。制御装置２０１にて読取可能な記録媒体とは、フロッピーディスク（登録商標）、光磁気ディスク、ＤＶＤ、ＣＤなどの移設可能な記録媒体の他、制御装置２０１に内蔵されたＨＤＤ等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、制御装置２０１内のＣＰＵ（不図示）にて読み込まれ、ＣＰＵの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、ＣＰＵは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。
　以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２００８年３月２８日に出願された日本出願特願２００８－０８６２７５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (9)

  1. 　無線通信機能を有する端末との間で、所定の無線周波数帯を用いて、第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局と接続された制御装置であって、
    　前記無線周波数帯と同じ無線周波数帯を用いて、当該制御装置と接続された前記無線基地局以外の無線基地局から送信される第２の時分割複信フレームのフレーム構造を管理する無線基地局管理部と、
    　前記第２の時分割複信フレームのフレーム構造に基づいて、前記第１の時分割複信フレームの送信の開始タイミングを、前記第２の時分割複信フレームに干渉しないタイミングに設定するタイミング設定部と、
    　前記開始タイミングを示す情報を前記第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局へ送信する信号送信部とを有する制御装置。
  2. 　請求項１に記載の制御装置において、
    　前記タイミング設定部は、前記第２の時分割複信フレーム内の下り信号の送信完了時刻を前記開始タイミングに設定することを特徴とする制御装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の制御装置において、
    　前記タイミング設定部は、前記第１の時分割複信フレーム内の下り信号を格納する下りサブフレームと前記第２の時分割複信フレームの先頭とが重なる部分に下り信号を割り当てない緩衝領域を設けることを特徴とする制御装置。
  4. 　無線通信機能を有する端末との間で、所定の無線周波数帯を用いて、第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局を制御する無線基地局制御方法であって、
    　前記無線周波数帯と同じ無線周波数帯を用いて、当該無線基地局以外の無線基地局から送信される第２の時分割複信フレームのフレーム構造を管理するステップと、
    　前記フレーム構造に基づいて、前記第１の時分割複信フレームの送信の開始タイミングを、前記第２の時分割複信フレームに干渉しないタイミングに設定するステップと、
    　前記開始タイミングを示す情報を前記第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局へ送信するステップとを有する無線基地局制御方法。
  5. 　請求項４に記載の無線基地局制御方法において、
    　前記第２の時分割複信フレーム内の下り信号の送信完了時刻を前記開始タイミングに設定するステップを有することを特徴とする無線基地局制御方法。
  6. 　請求項４または請求項５に記載の無線基地局制御方法において、
    　前記第１の時分割複信フレーム内の下り信号を格納する下りサブフレームと前記第２の時分割複信フレームの先頭とが重なる部分に下り信号を割り当てない緩衝領域を設けるステップを有することを特徴とする無線基地局制御方法。
  7. 　無線通信機能を有する端末との間で、所定の無線周波数帯を用いて、第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局と接続された制御装置に、
    　前記無線周波数帯と同じ無線周波数帯を用いて、当該制御装置と接続された前記無線基地局以外の無線基地局から送信される第２の時分割複信フレームのフレーム構造を管理する手順と、
    　前記フレーム構造に基づいて、前記第１の時分割複信フレームの送信の開始タイミングを、前記第２の時分割複信フレームに干渉しないタイミングに設定する手順と、
    　前記開始タイミングを示す情報を前記第１の時分割複信フレームを送受信する無線基地局へ送信する手順とを実行させるためのプログラム。
  8. 　請求項７に記載のプログラムにおいて、
    　前記第２の時分割複信フレーム内の下り信号の送信完了時刻を前記開始タイミングに設定する手順を実行させるためのプログラム。
  9. 　請求項７または請求項８に記載のプログラムにおいて、
    　前記第１の時分割複信フレーム内の下り信号を格納する下りサブフレームと前記第２の時分割複信フレームの先頭とが重なる部分に下り信号を割り当てない緩衝領域を設ける手順を実行させるためのプログラム。
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