WO2011043341A1 - 基地局装置 - Google Patents

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WO2011043341A1
WO2011043341A1 PCT/JP2010/067457 JP2010067457W WO2011043341A1 WO 2011043341 A1 WO2011043341 A1 WO 2011043341A1 JP 2010067457 W JP2010067457 W JP 2010067457W WO 2011043341 A1 WO2011043341 A1 WO 2011043341A1
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WO
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base station
synchronization
signal
downlink signal
station apparatus
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PCT/JP2010/067457
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剛史 山本
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住友電気工業株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00Synchronisation arrangements
    • H04W56/001Synchronization between nodes
    • H04W56/002Mutual synchronization
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/20Interfaces between hierarchically similar devices between access points

Definitions

  • the present invention relates to a base station device that performs wireless communication with a terminal device.
  • Patent Literature 1 discloses that a base station apparatus performs synchronization between base stations using a transmission signal from another base station apparatus that is a synchronization source.
  • a synchronization signal and a second synchronization signal are arranged. Since these two synchronization signals are known signals, the downlink signal transmitted by the other base station apparatus to the base station apparatus that intends to synchronize with another base station apparatus that is the synchronization source. It is conceivable to perform synchronization between base stations using both synchronization signals included in the base station.
  • the base station apparatus when a base station apparatus that employs the FDD scheme tries to synchronize with another base station apparatus, the base station apparatus must have another base station apparatus to acquire the synchronization signal. It is necessary to receive the transmitted downlink signal. At this time, since the use frequency band of the downlink signal of the other base station device is the same as that of the own downlink signal, the base station device does not download its own downlink signal while receiving the downlink signal of the other base station device. The signal cannot be transmitted. Therefore, the base station apparatus needs to stop transmission of its own downlink signal at least while receiving the synchronization signal included in the downlink signal from another base station apparatus.
  • each subframe constituting the communication frame of the downlink signal includes control information and a reference signal necessary for communication with the terminal device connected to the subframe, and the terminal device If the reference signal cannot be received, problems such as difficulty in maintaining a communication connection with the base station apparatus arise.
  • a problem is a problem that may also occur in a base station apparatus that employs a TDD scheme that uses a head signal arranged at the head of a frame as a known signal.
  • the terminal apparatus performs scanning of the base station apparatus, identification of the base station apparatus, synchronization with the base station apparatus, and the like in a downlink signal communication frame by the frequency division duplex method, as shown in FIG.
  • a first synchronization signal and a second synchronization signal are arranged. Since these two synchronization signals are known signals, the downlink signal transmitted by the other base station apparatus to the base station apparatus that intends to synchronize with another base station apparatus that is the synchronization source. It is conceivable to perform synchronization between base stations using both synchronization signals included in the base station.
  • the terminal apparatus connected to the base station apparatus allows the base station apparatus to perform the inter-base station synchronization. Reception is performed without recognizing that the transmission timing of the downlink signal transmitted by the base station apparatus has been changed. Then, there also arises a problem that the terminal device affects the communication of the terminal device connected to itself, such as the possibility that the downlink signal from the base station device cannot be properly received. Such a problem is also a problem that may occur in a base station apparatus that employs a TDD scheme that uses a head signal arranged at the head of a frame as a known signal.
  • one of the objects of the present invention is to provide a base station apparatus capable of performing synchronization between base stations while suppressing the influence on the communication of the terminal apparatus.
  • the present invention performs communication using a downlink signal configured by arranging a plurality of communication unit areas having a certain time length on the time axis, and communication control is provided in the plurality of communication unit areas.
  • a base station apparatus including a communication unit area including a specific signal used for and a communication unit area not including the specific signal, and a receiving unit that receives a downlink signal from another base station apparatus, Inter-base station synchronization by acquiring a downlink signal received from the other base station apparatus received by the receiver and matching the transmission timing of the communication unit area in the own downlink signal with the other base station apparatus
  • a synchronization processor configured to perform transmission of the specific signal in the downlink signal of the own base station and a transmission timing of the specific signal in a downlink signal of the other base station device.
  • the ring is characterized by performing the inter-base station synchronization. According to the base station apparatus of the present invention, inter-base station synchronization can be performed while suppressing the influence on the communication of the terminal apparatus.
  • the downlink signal has a basic frame including a plurality of subframes, and the communication unit area is the subframe.
  • the synchronization processing unit adjusts the position of the basic frame in the own downlink signal in the time axis direction so that the transmission timing of the specific signal in the own downlink signal differs from other base station apparatuses. Meanwhile, it is possible to perform synchronization between base stations by matching the transmission timing of its own subframe with the transmission timing of the subframe of another base station apparatus.
  • the specific signal includes a known signal for synchronization
  • the synchronization processing unit obtains the known signal included in the downlink signal received from the other base station apparatus received by the receiving unit.
  • it is preferable that synchronization between base stations is performed based on the known signal.
  • the synchronization processing unit transmits a subframe including a known signal that is a specific signal in its own downlink signal and a subframe including a known signal in the downlink signal of another base station apparatus.
  • the inter-base station synchronization is performed so that the transmission timing is different from the transmission timing of the base station, the transmission of the part other than the part including the known signal in the own downlink signal is suspended, and the downlink signal from the other base station apparatus is The included known signal can be obtained. For this reason, the known signal of another base station apparatus can be acquired, without stopping the transmission of the known signal with respect to the terminal device connected to self. Thereby, the synchronization between base stations can be performed, suppressing the influence which it has on the communication of a terminal device.
  • the specific signal further includes a broadcast channel (PBCH), and the synchronization processing unit includes the transmission timing of the known signal in the downlink signal of the other base station apparatus and its own downlink signal.
  • the inter-base station synchronization may be performed so that the transmission timing of the broadcast channel is different from that in FIG.
  • the synchronization processing unit causes the transmission timing of the subframe including the broadcast channel in its own downlink signal to be different from the transmission timing of the subframe including the known signal in the downlink signal of another base station device. Therefore, it is possible to obtain a known signal included in a downlink signal from another base station apparatus by stopping transmission of a part other than the part including the broadcast channel in the own downlink signal. it can. For this reason, the known signal of another base station apparatus can be acquired, without stopping transmission of the broadcast channel with respect to the terminal device connected to self. Thereby, the synchronization between base stations can be performed, suppressing the influence which it has on the communication of a terminal device.
  • PBCH broadcast channel
  • the communication unit region may be a modulation symbol, and in this case, the synchronization processing unit is configured to acquire the other signal in order to obtain a known signal of the other base station apparatus.
  • the acquisition interval for acquiring the downlink signal from the base station apparatus can be set for each modulation symbol constituting the downlink signal. For this reason, the freedom degree in setting the said acquisition area can be raised.
  • the specific signal includes a known signal for synchronization
  • the synchronization processing unit receives a downlink signal from the other base station device received by the receiving unit.
  • the known signal included in the base station may be acquired, and synchronization between base stations may be performed based on the known signal.
  • the synchronization processing unit has a timing at which the transmission timing of a modulation symbol including a known signal that is a specific signal in its own downlink signal is different from the transmission timing of a modulation symbol including a known signal in a downlink signal of another base station device.
  • the base station synchronization is performed so that the transmission of the part other than the part including the known signal is suspended in the own downlink signal, and the known signal included in the downlink signal from the other base station apparatus is acquired. be able to. For this reason, the known signal of another base station apparatus can be acquired, without stopping the transmission of the known signal with respect to the terminal device connected to self. Thereby, the synchronization between base stations can be performed, suppressing the influence which it has on the communication of a terminal device.
  • the specific signal further includes a control signal for communication control
  • the synchronization processing unit is configured to transmit the synchronization signal in the downlink signal of the other base station apparatus.
  • Inter-base station synchronization may be performed so that the transmission timing of the known signal is different from the transmission timing of the control signal in its own downlink signal
  • the specific signal is a downlink signal transmission A reference signal for estimating a path characteristic
  • the synchronization processing unit is configured to transmit the known signal in the downlink signal of the other base station apparatus and transmit the reference signal in the own downlink signal.
  • the base stations may be synchronized so that the timings are different from each other.
  • the synchronization processing unit acquires a known signal as a specific signal included in a downlink signal from another base station device and performs synchronization between base stations, a part including a control signal or a reference signal It is possible to suspend transmission of other parts and acquire a known signal included in a downlink signal from another base station apparatus. For this reason, it is possible to acquire a known signal of another base station device without suspending transmission of a control signal or a reference signal to a terminal device connected to the base device, while suppressing the influence on communication of the terminal device Can be synchronized.
  • the specific signal further includes a control signal for communication control, and the downlink signal is configured by a communication unit area including the control signal. And a control signal region arranged at a predetermined interval in the time axis direction, and an intermediate region composed of a plurality of communication unit regions located between the adjacent control signal regions,
  • the intermediate region includes a first intermediate region that includes the known signal and a second intermediate region that does not include the known signal, and the synchronization processing unit includes the other base station device. Adjusting the position of the own downlink signal in the time axis direction so that the transmission timing of the known signal included in the first intermediate area is located in the range of the second intermediate area in the own downlink signal; To synchronize between base stations It is preferable that.
  • the synchronization processing unit includes an acquisition period for acquiring a downlink signal from the other base station device within the range of the second intermediate region in order to acquire a known signal of the other base station device.
  • a known signal of another base station device can be acquired without pausing transmission of a control signal to the terminal device connected to the terminal device.
  • Inter-base station synchronization can be performed while suppressing the influence.
  • the base station apparatus pauses transmission of its own downlink signal at the beginning of the acquisition interval and receives downlink signals from other base station apparatuses in order to acquire known signals of other base station apparatuses. In addition, it is necessary to stop reception at the end of the acquisition section and start transmission of its own downlink signal again. It is necessary to switch transmission and reception before and after receiving a known signal during a relatively short period. There is.
  • the synchronization processing unit performs processing related to acquisition of a downlink signal from the other base station apparatus before and after the transmission timing of the known signal included in the first intermediate region of the other base station apparatus.
  • the acquisition section and the position of the own downlink signal in the time axis direction can be adjusted so that a predetermined period required for the transmission is ensured.
  • a time delay for performing processing related to acquisition of downlink signals from other base station devices such as transmission / reception switching. Even if transmission / reception is switched between before and after, a known signal can be reliably acquired.
  • the synchronization processing unit is configured so that the transmission timing of the known signal included in the first intermediate region of the other base station device is substantially in the center of the acquisition interval and the acquisition interval and It is preferable to adjust the position of the own downlink signal in the time axis direction. In this case, it is possible to suitably ensure a time delay for processing related to acquisition of the downlink signal within a limited acquisition interval. .
  • the specific signal further includes a reference signal for estimating a transmission path characteristic of a downlink signal
  • the communication unit area not including the known signal is the reference Including a communication unit area including a signal and a communication unit area not including the reference signal
  • the synchronization processing unit receives a known signal of the other base station apparatus from the other base station apparatus. It is preferable to set the acquisition period for acquiring the downlink signal of the first signal to a range that does not include the communication unit area including the reference signal in the own downlink signal. In this case, since the acquisition interval is set to a range that does not include the communication unit area including the reference signal in the own downlink signal, the transmission of the reference signal to the terminal device connected to the self is suspended.
  • the known signal of the base station apparatus can be acquired, and synchronization between base stations can be performed while suppressing the influence on the communication of the terminal apparatus.
  • the present invention performs communication using a downlink signal configured by arranging a plurality of communication unit areas having a certain time length on the time axis, and the plurality of communication unit areas include: A base station apparatus including a communication unit area including a known signal for synchronization and a communication unit area not including the known signal, and a receiving unit that receives a downlink signal from another base station apparatus; Acquiring the known signal included in the downlink signal from the other base station apparatus received by the receiving unit, and determining the transmission timing of the communication unit area in the own downlink signal based on the known signal A synchronization processing unit that performs synchronization between base stations by matching with the station device, wherein the synchronization processing unit includes the transmission timing of the known signal in the own downlink signal, and the other base station device.
  • the downstream signal Wherein as the transmission timing of the known signal is different timings, and characterized by performing inter-base station synchronization that.
  • the synchronization processing unit has a timing at which the transmission timing of the known signal in its own downlink signal is different from the transmission timing of the known signal in the downlink signal of the other base station apparatus.
  • the synchronization between the base stations is performed, so that the transmission of the part other than the part including the known signal in the own downlink signal is suspended and the known signal included in the downlink signal from the other base station apparatus can be acquired. it can.
  • the known signal of another base station apparatus can be acquired, without stopping transmission of the known signal with respect to the terminal device connected to self.
  • the synchronization between base stations can be performed, suppressing the influence which it has on the communication of a terminal device.
  • the downlink signal has a basic frame composed of a plurality of subframes, the communication unit area is the subframe, and the known signal is input to the basic frame.
  • the synchronization processing unit transmits the transmission timing of the subframe including the known signal in the own downlink signal, and the other By adjusting the position of the base frame in the downlink signal in the time axis direction so that the transmission timings of the subframes other than the subframe including the known signal in the downlink signal of the base station apparatus match It is preferable to perform inter-synchronization.
  • the synchronization processing unit adjusts the position of the basic frame in the downlink signal in the time axis direction so that the transmission timing of the known signal in the downlink signal is different from that of other base station apparatuses. Meanwhile, it is possible to perform synchronization between base stations by matching the transmission timing of its own subframe with the transmission timing of the subframe of another base station apparatus.
  • the present invention performs communication with a terminal device using a downlink signal configured by arranging a plurality of communication unit areas having a certain time length on a time axis, and
  • the communication unit area includes a communication unit area including a known signal for synchronization and a communication unit area not including the known signal, and a downlink signal from another base station apparatus And receiving the known signal included in the downlink signal from the other base station apparatus received by the receiver, and transmitting the communication unit area in the own downlink signal based on the known signal
  • a synchronization processing unit that performs synchronization between base stations by correcting the timing so as to match with the other base station device, and the synchronization processing unit transmits in a communication unit area including the known signal Perform timing correction. It is characterized in.
  • the synchronization processing unit corrects the transmission timing in the communication unit area including the known signal, so the communication unit area when the transmission timing is corrected by the synchronization between base stations is always known. A signal is included. For this reason, even if the transmission timing of the own downlink signal is corrected by performing synchronization between base stations, and the transmission timing is changed, the terminal device connected to the terminal device promptly receives the known signal and It is possible to quickly synchronize with a certain base station apparatus.
  • Inter-base station synchronization can be performed while suppressing the influence on communication with the terminal device.
  • inter-base station synchronization can be performed while suppressing the influence on the communication of the terminal apparatus.
  • the synchronization processing unit acquires the known signal, and transmits the transmission unit area in the downlink signal of the other base station apparatus and the transmission of the communication unit area in the own downlink signal. After obtaining the synchronization error with the timing, it is preferable to correct the transmission timing in the unit communication area including the known signal arranged first. In this case, after obtaining the synchronization error, the transmission timing is corrected immediately in the unit communication area including the known signal, so that synchronization between base stations can be performed with higher accuracy.
  • the downlink signal includes a basic frame including a plurality of subframes, the communication unit area is the subframe, and the basic frame includes a subframe including the known signal;
  • the synchronization processing unit preferably corrects the transmission timing in the subframe including the known signal.
  • the subframe arranged at the foremost side in the basic frame may include control information directed to the terminal device in addition to the known signals. For this reason, it is preferable that the synchronization processing unit corrects the transmission timing in the subframe arranged at the head of the basic frame among the subframes including the known signal.
  • the present invention uses a downlink signal configured by arranging a plurality of communication unit areas having a certain time length on the time axis, and performs communication with a terminal device by frequency division duplexing.
  • a receiving unit that receives a downlink signal from another base station device, and a downlink signal of the other base station device based on a downlink signal received by the receiving unit from the other base station device.
  • a synchronization error detecting unit that detects a synchronization error between a communication unit area of the signal and a communication unit area of the own downlink signal, and correcting the downlink signal based on the synchronization error, thereby correcting the other base station.
  • a correction unit that synchronizes with a downlink signal of a station device; and a correction control unit that selects a correction method performed by the correction unit from a plurality of types of correction methods according to an error amount of the synchronization error. It is characterized by being.
  • the correction unit corrects the downlink signal of the self base station based on the synchronization error detected by the synchronization error detection unit, thereby synchronizing the downlink signal of the other base station apparatus.
  • inter-base station synchronization can be performed with other base station apparatuses.
  • the correction control unit selects a correction method performed by the correction unit according to the error amount of the synchronization error, so that the communication of its own downlink signal is performed by a suitable correction method according to the situation. The unit area can be corrected.
  • the plurality of types of correction methods include a first method in which the error amount of the synchronization error is corrected in a plurality of times.
  • one error amount is set to a plurality of times. Since correction is performed separately, the correction amount at the time of correction can be reduced, and communication unit areas adjacent to each other can be prevented from greatly overlapping.
  • the first method includes the synchronization It is preferable to correct the error amount for each of the plurality of subframes.
  • a resource allocation control unit that controls resource allocation to the terminal device in the communication unit region
  • the plurality of types of correction methods include a corrected communication unit that is subject to correction by the resource allocation unit. It may include a second method of correcting the corrected communication unit area after limiting resource allocation in the communication unit area arranged in front of the area. In this case, since the second method restricts resource allocation to the communication unit area arranged before the corrected communication unit area, for example, the corrected communication unit area and the communication unit area arranged before that are large. Even if intersymbol interference occurs due to the overlap, it is possible to avoid the appearance of the effect.
  • the transmission of the own downlink signal in the communication unit area arranged before the corrected communication unit area may be suspended.
  • the transmission of the downlink signal is suspended in the range of the interval, so intersymbol interference Does not occur.
  • the communication unit area can be corrected within the range of the communication unit area where resource allocation is limited, which is arranged before the corrected communication unit area. In doing so, a relatively large correction width can be secured. For this reason, it is preferable that the said correction control part selects said 2nd method, when the error amount of the said synchronous error is larger than the predetermined threshold value.
  • the threshold value is set according to a time length of a guard interval section inserted between adjacent communication unit areas.
  • the threshold value can be set to an error amount that can be determined to be corrected beyond the time length of the guard interval section, and needs to be corrected beyond the time length of the guard interval section.
  • the base station device further includes a detection unit that detects the amount of data to be transmitted to the terminal device using its own downlink signal, and the correction control unit includes the error amount of the synchronization error and the detection unit. Depending on the detection result, it may be determined whether to select the second method. In this case, for example, when the error amount of the synchronization error is relatively large and the data amount is relatively large, the correction control unit selects the second method and restricts resource allocation, whereby the terminal device Can be prevented from being affected by intersymbol interference.
  • the correction control unit determines whether to select the second method according to the amount of data to be transmitted to the terminal device, which is the detection result of the detection unit, in addition to the error amount of the synchronization error.
  • the inter-base station synchronization can be performed more appropriately while considering the influence on the terminal device due to the inter-symbol interference.
  • the second method includes the subframe It is preferable to limit resource allocation for each frame.
  • the present invention performs communication by frequency division duplex with a terminal device using a downlink signal configured by arranging a plurality of communication unit areas having a certain time length on the time axis.
  • the plurality of communication unit areas includes a communication unit area including a known signal for synchronization and a communication unit area not including the known signal, and the other base station apparatus
  • a receiving unit that receives a downlink signal from the base station, and obtains the known signal included in the downlink signal received from the other base station apparatus received by the receiving unit, and performs communication in its own downlink signal based on the known signal
  • a synchronization processing unit that performs synchronization between base stations by matching the transmission timing of the unit area with the other base station apparatus, and the synchronization processing unit includes the known signal in the own downlink signal. Send time And grayed, so that the transmission timing of the known signal in the downlink signal of the other base station apparatus matches, it is characterized by performing the inter-base station synchronization.
  • the synchronization processing unit transmits the known signal in the downlink signal of the own base station apparatus and the transmission of the known signal in the downlink signal of the other base station apparatus with the other base station apparatus. Since synchronization processing is performed so that the timings coincide with each other, even when coordinated transmission is performed with other base station apparatuses, information to be transmitted simultaneously is assigned to communication frames of the same timing for each base station apparatus. It becomes easy. As a result, according to the base station apparatus, synchronization between base stations can be performed while making it possible to easily use cooperative transmission.
  • the downlink signal has a basic frame composed of a plurality of subframes, the communication unit area is the subframe, and the basic frame includes a subframe including the known signal.
  • the synchronization processing unit transmits the transmission timing of the subframe including the known signal in the own downlink signal, and the other base Synchronize between base stations by adjusting the position of the basic frame in the downlink signal in the time axis direction so that the transmission timing of the subframe including the known signal in the downlink signal of the station apparatus matches.
  • the synchronization processing unit adjusts the position of the basic frame in the own downlink signal in the time axis direction so that the transmission timing of the known signal in the own downlink signal matches that of the other base station apparatus.
  • synchronization between base stations can be performed by matching the transmission timing of its own subframe with the transmission timing of the subframe of another base station apparatus.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to the first embodiment.
  • This wireless communication system includes a plurality of base station devices 1 and a plurality of terminal devices 2 (mobile terminals) that can perform wireless communication with the base station device 1.
  • the plurality of base station devices 1 are, for example, a plurality of macro base station devices (Macro Base Station) 1a forming a communication area (macro cell) MC having a size of several kilometers, And a plurality of femto base station apparatuses (Femto Base Stations) 1b forming a relatively small femtocell FC.
  • Macro Base Station macro base station devices
  • femto base station apparatuses Femto Base Stations
  • Each macro base station apparatus 1a (hereinafter also referred to as macro BS 1a) can perform radio communication with the terminal apparatus 2 in its own macro cell MC.
  • the femto base station apparatus 1b (hereinafter also referred to as a femto BS 1b) is arranged, for example, indoors or the like where it is difficult to receive the radio wave of the macro BS 1a, and forms the femto cell FC.
  • the femto BS 1b can wirelessly communicate with the terminal device 2 (hereinafter also referred to as MS2) in the femtocell FC formed by the femto BS1b.
  • MS2 terminal device 2
  • the radio wave of the macro BS1a is difficult to receive.
  • a femto BS 1b that forms a relatively small femto cell FC at that location it is possible to provide services to the MS 2 with sufficient throughput.
  • the femto BS 1b is installed in the macro cell MC formed by the macro BS 1a after the macro BS 1a is installed, and the femto cell FC is formed in the macro cell MC.
  • the femto BS 1b may cause interference between the macro BS 1a and the MS 2 that communicates with the macro BS 1a.
  • the femto BS 1b is based on the function of monitoring (measurement processing) the transmission status such as transmission power and frequency used in other base station apparatuses, such as the macro BS 1a and other femto BSs 1b other than itself, and the result thereof.
  • the femto BS 1b can form the femto cell FC in the macro cell MC without affecting the communication of other base station apparatuses.
  • inter-base station synchronization is performed to synchronize the timing of communication frames between a plurality of base station apparatuses including the macro BS 1a and the femto BS 1b.
  • Inter-base station synchronization is performed by “air synchronization” in which another base station apparatus receives a signal transmitted from the base station apparatus serving as a parent (synchronization source) to the MS 2 in its own cell.
  • the base station device that is the parent (synchronization source) may be one that takes air synchronization with another base station device, or other than air synchronization, such as autonomously determining the frame timing with a GPS signal.
  • the frame timing may be determined by this method.
  • the macro BS 1a can have another macro BS 1a as a parent, but cannot have a femto BS 1b as a parent.
  • the femto BS 1b can have a macro BS 1a as a parent, and can also have another femto BS 1b as a parent.
  • the wireless communication system of this embodiment is a system for mobile phones to which, for example, LTE (Long Term Evolution) is applied, and communication based on LTE is performed between each base station device and a terminal device.
  • LTE Long Term Evolution
  • FDD frequency division duplex
  • the communication system will be described as adopting an FDD scheme.
  • the communication system is not limited to the LTE and is not limited to the FDD system, and may be a TDD (Time Division Duplex) system, for example.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the structure of uplink and downlink radio frames in LTE.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a detailed structure of a DL frame.
  • the vertical axis represents frequency and the horizontal axis represents time.
  • Each subframe constituting the DL frame is composed of two slots (for example, slots # 0 to # 1).
  • One slot is composed of seven (# 0 to # 6) OFDM symbols (in the case of Normal Cyclic Prefix).
  • a resource block (RB: Resource Block), which is a basic unit (minimum unit) in data transmission, is defined by 12 subcarriers in the frequency axis direction and 7 OFDM symbols (1 slot) in the time axis direction. . Therefore, for example, when the frequency bandwidth of the DL frame is set to 5 MHz, 300 subcarriers are arranged, so that 25 resource blocks are arranged in the frequency axis direction.
  • a control channel for transmitting information necessary for downlink communication from the base station apparatus to the terminal apparatus is allocated to the head of each subframe.
  • the control channel is assigned with symbols # 0 to # 2 (three symbols at the maximum) in slot # 0 (slot located on the head side in each subframe) in each subframe.
  • DL control information, resource allocation information of the subframe, reception success notification (ACK: Acknowledgement) by hybrid automatic repeat request (HARQ: Hybrid Automatic Repeat Request), reception failure notification (NACK: Negative Acknowledgment) Etc. are stored.
  • a broadcast channel for notifying the terminal device of the system bandwidth and the like by broadcast transmission is assigned to the first subframe # 0.
  • the broadcast channel is arranged with four symbol widths at the positions of symbols # 0 to # 3 in the second slot # 1 (rear slot) in the first subframe # 0 in the time axis direction, and the frequency axis In the direction, 6 resource block widths (72 subcarriers) are allocated to the center position of the DL frame bandwidth.
  • This broadcast channel is configured to be updated every 40 milliseconds by transmitting the same information over four frames.
  • the broadcast channel stores main system information such as the communication bandwidth, the number of transmission antennas, and the structure of control information.
  • each of the first (# 0) and sixth (# 5) subframes is a signal for identifying a base station apparatus or a cell.
  • a first synchronization signal and a second synchronization signal (P-SCH: Primary Synchronization Channel, S-SCH: Secondary Synchronization Channel) are assigned.
  • the first synchronization signal is 1 at the position of symbol # 6, which is the last OFDM symbol of the first (# 0) slot (first slot) in each of subframe # 0 and subframe # 5 in the time axis direction. It is arranged with two symbol widths, and is arranged for 6 resource block widths (72 subcarriers) at the center position of the DL frame bandwidth in the frequency axis direction.
  • the first synchronization signal is information for the terminal device to identify each of a plurality (three) sectors obtained by dividing the cell of the base station device, and three patterns are defined.
  • the second synchronization signal is one symbol at the position of symbol # 5, which is the second OFDM symbol from the end of slot # 0 (first slot) in each of subframe # 0 and subframe # 5 in the time axis direction.
  • 6 resource block widths 72 subcarriers are arranged at the center of the bandwidth of the DL frame.
  • This second synchronization signal is information for the terminal device to identify each of the communication areas (cells) of the plurality of base station devices, and is defined as 168 patterns.
  • the first synchronization signal and the second synchronization signal are combined with each other to define 504 types (168 ⁇ 3) patterns.
  • the terminal device can recognize in which sector of which base station device the terminal is present by acquiring the first synchronization signal and the second synchronization signal transmitted from the base station device.
  • a plurality of patterns that can be taken by the first synchronization signal and the second synchronization signal are predetermined in the communication standard and are known in each base station device and each terminal device. That is, the first synchronization signal and the second synchronization signal are known signals that can take a plurality of patterns, respectively.
  • the downlink signal is configured by arranging a plurality of subframes, and the plurality of subframes constituting the downlink signal are the same as the subframes including the first synchronization signal and the second synchronization signal. And subframes that do not include a signal.
  • the subframes (# 0 and # 5) including the first synchronization signal and the second synchronization signal are arranged in a skipped manner when focusing on the downlink signal in units of subframes.
  • the first synchronization signal and the second synchronization signal are arranged in the DL frame as described above, and thus are arranged periodically in the downlink signal with 5 subframes as one period.
  • the first synchronization signal and the second synchronization signal are signals for synchronization between base stations that synchronize communication timing and / or frequency between the base station devices in addition to the case where the terminal device synchronizes with the base station device. This point will be described later.
  • DL shared channels Physical Downlink Shared Channels
  • the DL shared channel is an area shared for communication by a plurality of terminal devices, and stores user data and control information for each terminal device.
  • the allocation of user data stored in the DL shared channel is defined by the resource allocation information in the control channel allocated at the head of each subframe. It can be determined whether or not data for itself is stored in the frame.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the femto base station apparatus in FIG.
  • the configuration of the femto BS 1b will be described here, the configuration of the macro BS 1a is almost the same as that of the femto BS 1b.
  • the femto BS 1b1 performs processing related to synchronization between base stations in addition to signal processing of transmission / reception signals transmitted and received between the antenna 3, the transmission / reception unit (RF unit) 4 to which the antenna 3 is connected, and the RF unit 4. And a signal processing unit 5 for performing measurement and the like.
  • FIG. 5 is a block diagram showing details of the RF unit 4.
  • the RF unit 4 includes an upstream signal reception unit 11, a downstream signal reception unit 12, and a transmission unit 13.
  • the uplink signal receiving unit 11 is for receiving an uplink signal from the terminal device 2
  • the downlink signal receiving unit 12 is for receiving a downlink signal from another macro BS 1a or another femto BS 1b. is there.
  • the transmission unit 13 is for transmitting a downlink signal to the terminal device 2.
  • the RF unit 4 includes a circulator 14.
  • the circulator 14 is for giving a reception signal from the antenna 3 to the upstream signal reception unit 11 and the downstream signal reception unit 12 side, and giving a transmission signal output from the transmission unit 13 to the antenna 3 side.
  • the circulator 14 and the fourth filter 135 of the transmission unit 13 prevent the reception signal from the antenna 3 from being transmitted to the transmission unit 13 side.
  • the transmission signal output from the transmission unit 13 is prevented from being transmitted to the upstream reception unit 11 by the circulator 14 and the first filter 111 of the upstream signal reception unit. Further, the circulator 14 and the fifth filter 121 prevent the transmission signal output from the transmission unit 13 from being transmitted to the upstream signal reception unit 12.
  • the upstream signal receiver 11 is configured as a superheterodyne receiver and configured to perform IF (intermediate frequency) sampling. More specifically, the upstream signal reception unit 11 includes a first filter 111, a first amplifier 112, a first frequency conversion unit 113, a second filter 114, a second amplifier 115, a second frequency conversion unit 116, and A / A D conversion unit 117 is provided.
  • the first filter 111 is for allowing only the upstream signal from the terminal device 2 to pass, and is configured by a band-pass filter that allows only the frequency f u of the upstream signal to pass.
  • the received signal that has passed through the first filter 111 is amplified by a first amplifier (high frequency amplifier) 112, and converted from a frequency fu to a first intermediate frequency by a first frequency converter 113.
  • the first frequency conversion unit 113 includes an oscillator 113a and a mixer 113b.
  • the output of the first frequency converter 113 is amplified again by the second amplifier (intermediate frequency amplifier) 115 through the second filter 114 that passes only the first intermediate frequency.
  • the output of the second amplifier 115 is converted from the first intermediate frequency to the second intermediate frequency by the second frequency converter 116 and further converted into a digital signal by the A / D converter 117.
  • the second frequency conversion unit 116 is also composed of an oscillator 116a and a mixer 116b.
  • the output of the A / D conversion unit 117 (the output of the first reception unit 11) is given to the signal processing unit 5 having a function as a demodulation circuit, and the demodulation processing of the reception signal from the terminal device 2 is performed.
  • uplink signal reception unit 11 a receiving unit configured to conform to the uplink signal frequency f u to receive an uplink signal from the terminal device, inherently required received as the base station apparatus Part.
  • the transmitter 13 receives the in-phase signal I and the quadrature signal Q output from the signal processor 5 and transmits signals from the antenna 3, and is configured as a direct conversion transmitter.
  • the transmission unit 13 includes D / A converters 131a and 131b, a quadrature modulator 132, a third filter 133, a third amplifier (high power amplifier; HPA) 134, and a fourth filter 135.
  • the D / A converters 131a and 131b perform D / A conversion on the in-phase signal I and the quadrature signal Q supplied from the signal processing unit 5, respectively.
  • the outputs of the D / A converters 131a and 131b are given to the quadrature modulator 132, and the quadrature modulator 132 generates a transmission signal having a carrier frequency of f d (downlink signal frequency).
  • the output of the quadrature modulator 132 passes through the third filter 133 that passes only the frequency f d , is amplified by the third amplifier 134, further obtains the fourth filter 135 that passes only the frequency f d , and is transmitted from the antenna 3. And becomes a downlink signal to the terminal device.
  • the uplink signal reception unit 11 and the transmission unit 13 described above are functions necessary for performing intrinsic communication with the terminal device.
  • the base station device 1 of the present embodiment further includes the downlink signal reception unit 12. It has.
  • the downlink signal receiving unit 12 is for receiving a downlink signal transmitted by another base station apparatus.
  • the downlink signal of the other base station apparatus received by the downlink signal receiving unit 12 is used for synchronization processing between base stations and measurement of transmission status such as transmission power of the other base station apparatus.
  • the frequency of the downlink signal transmitted by another base station apparatus is f d , which is different from the frequency f u of the uplink signal. Therefore, in a normal base station apparatus having only the uplink signal processing unit 11, The downlink signal transmitted by the base station apparatus cannot be received.
  • the uplink signal reception unit 11 since there uplink and downlink signals simultaneously in a transmission path, the uplink signal reception unit 11, is passed through only the signal of the uplink signal frequency f u, downlink signal frequency f d It is designed not to pass the signal. Specifically, the uplink signal reception unit 11, and the first filter 111 for passing only the signal of the uplink signal frequency f u, the second filter 114 for passing only the first intermediate frequency converted from the frequency f u is Therefore, even if a signal having a frequency other than the frequency f u (frequency f d of the downlink signal) is given to the first reception unit 11, it cannot pass through the uplink signal reception unit 11.
  • the uplink signal receiving unit 11 by the filter 111, 114 which provided in the uplink signal receiving section 11, has become one fit for receiving a signal of the uplink signal frequency f u, other frequencies of the signals (in particular, (Downlink signal) cannot be received.
  • the RF unit 4 of the present embodiment includes a downlink signal receiving unit 12 for receiving the downlink signal of the frequency f d transmitted by another base station apparatus, in addition to the uplink signal receiving unit 11.
  • the downstream signal receiver 12 includes a fifth filter 121, a fourth amplifier (high frequency amplifier) 122, a third frequency converter 123, a sixth filter 124, a fifth amplifier (intermediate frequency amplifier) 125, and a fourth frequency converter 126. , And an A / D converter 127.
  • the fifth filter 121 is for passing only downlink signals from other base station apparatuses, and is configured by a band-pass filter that passes only the frequency f d of the downlink signal.
  • the received signal that has passed through the fifth filter 121 is amplified by a fourth amplifier (high frequency amplifier) 122, and the output of the fourth amplifier 122 is converted from the downstream signal frequency f d to the first intermediate frequency by the third frequency converter 123. Conversion is done.
  • the third frequency conversion unit 123 includes an oscillator 123a and a mixer 123b.
  • the output of the third frequency converter 123 is amplified again by the fifth amplifier (intermediate frequency amplifier) 125 through the sixth filter 124 that passes only the first intermediate frequency output from the third frequency converter 123.
  • the output of the fifth amplifier 125 is converted from the first intermediate frequency to the second intermediate frequency by the fourth frequency converter 126 and further converted into a digital signal by the A / D converter 127.
  • the fourth frequency conversion unit 126 is also composed of an oscillator 126a and a mixer 126b.
  • the signal output from the A / D conversion unit 127 is given to a synchronization processing unit 5b and a measurement processing unit 5c, which will be described later, included in the signal processing unit 5.
  • upstream signal receiver 11 and the downstream signal receiver 11 may be configured as a direct conversion receiver.
  • the downlink signal receiving unit 11 and the transmitting unit 13 ensure the uplink and downlink symmetry in the downlink signal receiving unit 11 and the transmitting unit 13 by antenna calibration.
  • Antenna calibration can be performed by providing the downstream signal receiving unit 11 and / or the transmitting unit 13 with a gain / phase adjuster (not shown).
  • the signal processing unit 5 has a function for performing signal processing of transmission / reception signals transmitted / received to / from the RF unit 4, and transmits various transmission data given from an upper layer of the signal processing unit 5 as a transmission signal And a modulation / demodulation unit 5a that performs a process of demodulating a reception signal given from the RF unit 4 into reception data.
  • modulation / demodulation processing is performed with the synchronization error corrected based on the synchronization error (timing offset, frequency offset) calculated by the synchronization processing unit 5b described later.
  • the signal processing unit 5 includes a frame counter (not shown) for determining the transmission timing for each radio frame for the transmission signal to be given to the RF unit 4.
  • the signal processing unit 5 includes a resource allocation control unit in addition to a synchronization processing unit 5b for performing synchronization processing for synchronizing base stations with other base station devices, a measurement processing unit 5c for performing measurement, and the like. 5d and a terminal detection unit 5e for detecting the communication status of terminal devices connected to itself and other base station devices.
  • a resource allocation control unit in addition to a synchronization processing unit 5b for performing synchronization processing for synchronizing base stations with other base station devices, a measurement processing unit 5c for performing measurement, and the like.
  • 5d and a terminal detection unit 5e for detecting the communication status of terminal devices connected to itself and other base station devices.
  • the configuration of the synchronization processing unit 5b will be described.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a synchronization processing unit 5b for performing a synchronization process for achieving synchronization between base stations with another base station apparatus.
  • each base station device includes a GPS receiver and may be synchronized by a GPS signal, or may be synchronized by connecting the base stations with a wired connection.
  • Inter-base station synchronization by “air synchronization” that performs synchronization by (downlink signal) is adopted.
  • the synchronization processing unit 5b acquires a downlink signal of another base station apparatus received by the downlink signal receiving unit 12, and a first synchronization signal (P-SCH) that is a known signal included in the radio frame of the downlink signal Then, based on the second synchronization signal (S-SCH), a synchronization process for synchronizing the communication timing and communication frequency of the own base station apparatus 1 with other base station apparatuses is performed.
  • P-SCH first synchronization signal
  • S-SCH second synchronization signal
  • the synchronization processing unit 5b sets the timing for acquiring the downlink signal of the other base station apparatus given from the downlink signal receiving unit 12 in units of subframes so that the synchronization process is performed in a predetermined cycle. Further, the synchronization processing unit 5b has a function of adjusting the timing for performing the synchronization processing by adjusting the cycle of the timing for acquiring the downlink signal for the synchronization processing according to the detection result of the terminal detection unit 5e. ing.
  • the synchronization processing unit 5b starts the synchronization process by pausing the transmission of the transmission signal by the transmission unit 13 in the subframe section corresponding to the timing for acquiring the downlink signal set by itself (synchronization processing start timing). To do. While the transmission of the transmission signal is suspended, the synchronization processing unit 5b causes the downlink signal receiving unit 12 to receive the downlink signal of another base station apparatus, and acquires the received downlink signal. Thereafter, the downlink signal is used to correct its own frame timing (subframe transmission timing, etc.) and communication frequency, and the synchronization processing is completed.
  • the interval during which transmission of the transmission signal is paused can be set to a subframe corresponding to the timing for acquiring a downlink signal for synchronization processing and one or more subframes subsequent thereto.
  • the reception of the uplink signal from the terminal device may be suspended.
  • the synchronization processing unit 5b outputs synchronization timing information, which is information for specifying a subframe corresponding to a section in which transmission of transmission signals is suspended, to the resource allocation control unit 5d and the measurement processing unit 5c.
  • the synchronization processing unit 5b includes a synchronization error detection unit 14, a frame counter correction unit 15, a frequency offset estimation unit 16, a frequency correction unit 17, a storage unit 18, and a frame position adjustment unit 19, and synchronizes frame transmission timing. And also has a function of correcting the carrier frequency.
  • the synchronization error detection unit 14 detects a frame transmission timing of another base station apparatus using a known signal included in the downlink signal, and also detects an error (frame synchronization error; Communication timing offset) is detected.
  • the transmission timing can be detected by detecting the timing of the first synchronization signal and the second synchronization signal, which are known signals (waveforms are also known) at a predetermined position in the received downlink signal frame.
  • the synchronization error detection unit 14 provides the detected frame synchronization error to the frame position adjustment unit 19 and also to the storage unit 18 every time it is detected.
  • the storage unit 18 accumulates these detected frame synchronization errors.
  • the frame position adjustment unit 19 corrects the frame synchronization error and adjusts the position of the own radio frame in the time axis direction. Is generated and given to the frame counter correction unit 15.
  • the frame counter correction unit 15 adjusts the value of the frame counter according to the control information regarding the frame timing given from the frame position adjustment unit 19 and corrects the frame timing according to the synchronization error.
  • the frame position adjustment unit 19 grasps the subframe (the transmission timing thereof) including the first synchronization signal and the second synchronization signal in the downlink signal of another base station device. Can do.
  • the frame position adjustment unit 19 corrects the frame counter so that the timing of its own synchronization signal is further offset by a predetermined number of subframes from the timing at which it coincides with the first and second synchronization signals from other base station apparatuses.
  • the unit 15 By causing the unit 15 to correct the transmission timing of the first subframe # 0 and the sixth subframe # 5 to which the first and second synchronization signals are assigned in the own radio frame, Transmission timings of subframes other than the first subframe # 0 and the sixth subframe # 5 to which the first and second synchronization signals are allocated in the downlink signal radio frame from another base station apparatus; Adjust to match.
  • the frame position adjustment unit 19 eliminates the synchronization error detected by the synchronization error detection unit 14, and the frame transmission timing relative to the frame transmission timing of another base station device is, for example, one subframe.
  • the frame counter correction unit 15 is corrected so as to delay in the time axis direction. Since the synchronization error detection unit 14 detects the synchronization error based on the first and second synchronization signals, the first and second synchronization signals of the self are detected by the first and second synchronization signals of other base station devices.
  • the transmission timings of the first subframe # 0 and the sixth subframe # 5 to which the first and second synchronization signals in the own radio frame are allocated are corrected so as to be different from the transmission timing of the signal.
  • the frame position adjustment unit 19 and the frame counter correction unit 15 are configured such that the transmission timing of both synchronization signals in its own downlink signal is different from the transmission timing of both synchronization signals in the downlink signal of another base station device. In this way, synchronization between base stations is performed by matching the transmission timing of subframes as the transmission timing of its own downlink signal with other base station devices.
  • the frame position adjustment unit 19 controls the frame counter correction unit 15 as described above to adjust the position of the own radio frame in the time axis direction with respect to the radio frame of the downlink signal of another base station device. It has a function to do.
  • the frame position adjustment unit 19 also causes the frame counter correction unit 15 to send the first and second frames in its own radio frame when the own femto BS 1b is activated and starts transmission of its own downlink signal.
  • the transmission timings of the first subframe # 0 and the sixth subframe # 5 to which the two synchronization signals are assigned are the first and the second in the radio frame of the downlink signal from the other base station apparatus of the synchronization source.
  • the position of its own radio frame is adjusted so as to coincide with the transmission timing of subframes other than the first subframe # 0 or the sixth subframe # 5 to which the two synchronization signals are assigned.
  • the frame position adjustment unit 19 performs the radio signal of the downlink signal of the other base station apparatus, The position of its own radio frame is adjusted as described above.
  • the femto BS 1b which is itself, starts transmitting its own downlink signal in a radio frame adjusted according to the radio frame of the downlink signal of another base station device from the start of transmission of its own downlink signal. Can be sent.
  • the frequency offset estimation unit 16 Based on the synchronization error detected by the detection unit 14, the frequency offset estimation unit 16 includes a clock frequency of a built-in clock generator (not shown) built in the base station device itself on the reception side, and others on the transmission side. The difference (clock frequency error) from the clock frequency of the built-in clock generator of the base station apparatus is estimated, and the carrier frequency error (carrier frequency offset) is estimated from the clock frequency error.
  • the frequency offset estimation unit 16 is based on the frame synchronization error t1 detected in the previous air synchronization and the frame synchronization error t2 detected in the current air synchronization in a situation where the air synchronization is periodically executed. To estimate the clock error.
  • the previous frame synchronization error t1 can be acquired from the storage unit 18.
  • the corrected synchronization error is 0 [msec].
  • the frequency offset estimation unit 16 estimates the clock frequency error as described above.
  • the frequency offset estimation unit 16 can also estimate the carrier frequency error (carrier frequency offset) from the clock frequency error.
  • the carrier frequency error estimated by the frequency offset estimation unit 16 is given to the frequency correction unit 17.
  • the frequency correction unit 17 corrects the carrier frequency based on the carrier frequency error.
  • the correction of the carrier frequency can be performed not only for the carrier frequency of the upstream signal but also for the carrier frequency of the downstream signal.
  • the measurement processing unit 5c has a function for performing measurement (measurement processing) of a downlink signal transmission state such as transmission power and use frequency in other base station apparatuses.
  • the downlink signal of the base station apparatus is acquired, and the received power of the downlink signal is obtained.
  • the measurement processing unit 5c sets the timing for acquiring the downlink signal for each subframe in order to perform the measurement process. Furthermore, the measurement processing unit 5c has a function of adjusting the timing for performing the measurement processing by setting and adjusting the timing for acquiring the downlink signal for the measurement processing according to the detection result of the terminal detection unit 5e. ing.
  • the measurement processing unit 5c sets the timing for performing the measurement process according to the synchronization timing information given from the synchronization processing unit 5b. For example, the measurement processing unit 5c identifies a subframe in which synchronization processing is started based on the received synchronization timing information, and performs measurement processing on a subframe belonging to a radio frame next to the radio frame to which the identified subframe belongs. Set to do.
  • the measurement processing unit 5c pauses transmission of the transmission signal by the transmission unit 13 in the subframe section corresponding to the timing (measurement processing start timing) for acquiring the downlink signal for measurement processing set by the measurement processing unit 5c.
  • the measurement process is started.
  • the measurement processing unit 5c causes the downlink signal receiving unit 12 to receive downlink signals from other base station apparatuses while acquiring transmission signals, and acquires the received downlink signals. Thereafter, the received power of the downlink signal is measured, and the measurement process is finished.
  • the interval during which transmission of the transmission signal is paused can be set to a subframe corresponding to the timing at which acquisition of the downlink signal is started, and one or more subframes subsequent thereto.
  • the reception of the uplink signal from the terminal device may be suspended.
  • the measurement processing unit 5c outputs measurement timing information, which is information for specifying a subframe corresponding to a section in which transmission of transmission signals is suspended, to the resource allocation control unit 5d.
  • the measurement processing unit 5c calculates an average value (power average value) of received power for each resource block from the downlink signal acquired from the downlink signal receiving unit 12.
  • the measurement processing unit 5c extracts a portion estimated to be a resource block unit from the acquired downlink signal in the time axis direction. Further, a part for each frequency width of the resource block is extracted from each extracted part, and the power of the part for each frequency is obtained as an average power value of the resource block.
  • the measurement processing unit 5c calculates the power average value
  • the measurement processing unit 5c outputs measurement result information indicating the power average value to the resource allocation control unit 5d, the terminal detection unit 5e, and the output control unit 5f.
  • the measurement processing unit 5c acquires a downlink signal that is a quadrature-modulated (pre-demodulation) signal acquired from the downlink signal reception unit 12, and obtains an average power value for each resource block from this signal.
  • a portion estimated to be a resource block unit is extracted in the time axis direction. For this reason, it is necessary to recognize the frame timing of another base station apparatus that is the transmission source of the downlink signal.
  • the frame timing is synchronized between the other base station device and itself, the frame timing of the other base station device can be grasped from its own frame timing, so the measurement processing unit 5c
  • the unit of the resource block in the axial direction can be estimated with high accuracy, and the power average value can be obtained with high accuracy. For this reason, the measurement process is preferably performed immediately after the synchronization process is performed.
  • the terminal detection unit 5e has a function of detecting a communication state between itself and another MS 2 connected to another base station device. More specifically, the terminal detection unit 5e detects the number of MSs 2 currently connected to itself and other base station devices as the communication status.
  • MS2 connected to the other base station apparatus used as the detection target of the terminal detection part 5e here is MS2 to which the own downlink signal may arrive.
  • the terminal detection unit 5e acquires information about the number of MSs 2 connected to itself from the upper layer of the signal processing unit 5. On the other hand, the number of MSs 2 connected to another base station apparatus is estimated based on measurement result information from the measurement processing unit 5c.
  • the measurement process is performed by receiving a downlink signal from another base station apparatus, and the other base station apparatus is located in a range where both downlink signals are reachable by being located in the vicinity of itself. It is a base station device. Therefore, there is a possibility that the own downlink signal reaches MS2 connected to the other base station apparatus. Therefore, the terminal detection unit 5e can detect the MS 2 to which the own downlink signal may reach from the measurement result information on the downlink signal of the other base station device as described above.
  • the terminal detection unit 5e determines whether the MS 2 is connected to another base station device based on the average power value for each resource block included in the measurement result information, and connects to another base station device. Estimate the number of MS2s to perform. That is, if another base station apparatus is communicating with MS2 in its own cell, user data directed to the MS2 is assigned to the transmission signal, and the power of the portion to which the data is assigned is Relative increase compared to unallocated data. Thereby, the terminal detection part 5e can judge whether MS2 is connected to the said other base station apparatus based on the reception power of a transmission signal.
  • the terminal detection unit 5e can estimate the number of MSs 2 connected to another base station apparatus from the allocation status.
  • the resource allocation control unit 5d has a function of allocating user data to be transmitted to each terminal device 2 to the DL shared channel in the radio frame. Further, when the synchronization timing information and the measurement timing information are given from the synchronization processing unit 5b and the measurement control unit 5f, the resource allocation control unit 5d allocates user data to the subframe specified by these information. Restrict. Furthermore, when the measurement result information is given from the measurement processing unit 5c, the resource allocation control unit 5d determines the user data allocation based on this information.
  • the output control unit 5 f has a function of controlling transmission power by the transmission unit 13 of the RF unit 4.
  • the output control unit 5f when given the average power value of the other base station apparatus obtained by the measurement processing unit 5c, connects to the other base station apparatus and the other base station apparatus based on the average power value.
  • the MS 2 adjusts its own transmission power so that its own transmission signal does not interfere.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a synchronization process performed by the synchronization processing unit.
  • the frames transmitted by the macro BS 1a as another base station apparatus and the femto BS 1b as its base station apparatus are shown on the same time axis, and the macro BS 1a that is the synchronization source is indicated by the femto BS 1b.
  • the mode which synchronizes with respect to the downstream signal of is shown.
  • the transmission timing of the radio frame of the femto BS 1b is shifted in a direction delayed by about one subframe in the time axis direction with respect to the transmission timing of the radio frame of the corresponding macro BS 1a in the section before the timing T4.
  • the start of each subframe of the femto BS 1b is shifted in timing from the start of the subframe of the corresponding macro BS 1a, and the frame transmission timing is shifted.
  • the synchronization processing unit 5b of the femto BS 1b When the synchronization processing unit 5b of the femto BS 1b according to the present embodiment receives the downlink signal of the macro BS 1a, which is another base station device, when the femto BS 1b is activated, as described above, the synchronization processing unit 5b of the femto BS 1b
  • the transmission timings of the first subframe # 0 and the sixth subframe # 5 to which the first and second synchronization signals are allocated are the same as those in the radio frame of the downlink signal from the other base station apparatus of the synchronization source.
  • the position of the own radio frame is adjusted so as to coincide with the transmission timing of the subframes other than the first subframe # 0 or the sixth subframe # 5 to which the first and second synchronization signals are assigned. It has a function.
  • the synchronization processing unit 5b transmits its own radio frame transmission timing (first timing) to the transmission timing of the second subframe # 1 of the macro BS 1a that is another base station apparatus of the synchronization source. It is assumed that the position of the own radio frame is adjusted to be delayed by one subframe so that the transmission timing of subframe # 0 matches. Further, in the synchronization process between base stations that is performed at any time thereafter, the synchronization processing unit 5b transmits the transmission timing of its own radio frame at the transmission timing of the second subframe # 1 of the macro BS 1a that is another base station apparatus. Synchronization processing is performed so that (transmission timing of the first subframe # 0) matches.
  • the transmission timings of the first and second synchronization signals in the own downlink signal, and the transmission timings of the first and second synchronization signals in the downlink signal of other base station devices The transmission timing of the radio frame of the femto BS 1b is shifted in the time axis direction by approximately one subframe with respect to the transmission timing of the radio frame of the corresponding macro BS 1a.
  • the synchronization processing unit 5b of the femto BS 1b sets the timing for acquiring a downlink signal for synchronization processing as the subframe SF1
  • the synchronization processing unit 5b uses information for specifying the subframe SF1.
  • the included synchronization timing information is output to the resource allocation control unit 5d and the measurement processing unit 5c.
  • the section in which transmission of transmission signals is suspended is only the section of subframe SF1 corresponding to the timing of starting the synchronization process.
  • the synchronization processing unit 5b pauses transmission of the transmission signal by the transmission unit 13 at the transmission timing of the subframe SF1, and causes the downlink signal reception unit 12 to receive the downlink signal of the macro BS 1a.
  • the received downlink signal is acquired.
  • the synchronization processing unit 5b detects the frame transmission timing of the macro BS 1a using the first synchronization signal and the second synchronization signal included in the received downlink signal of the macro BS 1a and The frame synchronization error between them is detected.
  • the synchronization processing unit 5b obtains the first synchronization signal and the second synchronization signal in the downlink signal of the macro BS 1a which is another base station device from the synchronization error in the past synchronization process accumulated in the storage unit 18. Since the transmission timing of the included subframe (# 0 or # 5) can be grasped, the transmission signal can be set to pause in the section of its own subframe corresponding to the transmission timing.
  • the resource allocation control unit 5d to which the synchronization timing information is given restricts user data allocation of the terminal device 2 to the section of the subframe SF1, and therefore pauses transmission of transmission signals in this section.
  • the terminal device 2 connected to the femto BS 1b cannot communicate with the femto BS 1b, it does not wastefully scan the base station or recognize that some abnormality has occurred, and can maintain smooth communication.
  • the synchronization processing unit 5b Based on the detected frame synchronization error, the synchronization processing unit 5b performs synchronization by correcting the start timing of the radio frame next to the radio frame to which the subframe SF1 belongs. For example, if the start of the radio frame before synchronization is timing T3, the synchronization processing unit 5b sets the value of the frame counter so that the start of the radio frame is at timing T4 that is shifted from the timing T3 by the error. to correct. As a result, the frame timing of the femto BS 1b that is self can be matched with the frame timing of the macro BS 1a, and synchronization can be established.
  • the synchronization processing unit 5b synchronizes on the basis of the current frame position.
  • the synchronization processing unit 5b transmits the first subframe # 0 and the sixth subframe # 5, which are communication frames including the first and second synchronization signals in its own downlink signal, Adjust the own downlink signal so that the transmission timings of subframes (# 1 and # 6) other than the subframes including the first and second synchronization signals in the downlink signal of other base station apparatuses coincide. Since the inter-base station synchronization is performed, the transmission timing of the first and second synchronization signals in the own downlink signal and the transmission timing of the same signal in the downlink signal of the other base station device can be set differently.
  • the transmission of subframes other than the subframe including the first and second synchronization signals is suspended, and the first and second signals included in the downlink signals from other base station apparatuses are suspended. It is possible to acquire the synchronization signal. For this reason, the first and second synchronization signals of other base station devices can be acquired without suspending the transmission of the first and second synchronization signals to the MS 2 connected to the MS2, thereby connecting to the self The inter-base station synchronization can be performed while suppressing the influence on the communication of the MS2.
  • a broadcast channel is allocated to the subframe including the first and second synchronization signals as shown in FIG. 3, and in this embodiment, the subframe is connected to the subframe.
  • the first and second synchronization signals of other base station apparatuses can be acquired without suspending transmission of this broadcast channel to the MS 2.
  • the synchronization between base stations can be performed, suppressing the influence on MS2 by stopping transmission of a broadcast channel.
  • the synchronization processing unit 5b sets the adjustment width of the position of its own radio frame relative to the radio frame of the downlink signal of another base station apparatus. For example, at the time of its own start-up, the first frame in its own downlink signal is determined by the correction amount of the smallest frame counter value among the subframes not including the first and second synchronization signals in the downlink signal of other base station devices.
  • the subframe # 0 and the sixth subframe # 5 can be set to values that can be used as subframe timings at which transmission timing can be matched.
  • the synchronization processing unit 5b gives information indicating the set radio frame position adjustment width to the resource allocation control unit 5d.
  • the resource allocation control unit 5d determines that the data related to the coordinated transmission with other base station apparatuses according to the set adjustment width of the radio frame position. Allocate resources so that they match.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a mode of measurement processing performed by the measurement processing unit 5c.
  • the frames transmitted by the macro BS 1a as another base station device and the femto BS 1b as its base station device are shown on the same time axis, and the femto BS 1b measures the downlink signal of the macro BS 1a.
  • the mode which performs processing is shown.
  • the synchronization processing unit 5b can specify a subframe corresponding to the start timing of the synchronization processing based on the synchronization timing information given from the synchronization processing unit 5b.
  • the measurement processing unit 5c sets the measurement processing to be performed in the radio frame next to the radio frame to which the subframe corresponding to the identified start timing of the synchronization processing belongs. That is, as shown in the figure, the measurement process is performed on the radio frame immediately after synchronization at timing T4.
  • the measurement processing unit 5c sets the start timing of the measurement process as subframe SF2 in the figure. Then, measurement timing information including information for specifying a subframe corresponding to a section in which transmission of transmission signals is suspended for measurement processing is output to the resource allocation control unit 5d.
  • the measurement processing unit 5c sets a section in which transmission of transmission signals is suspended for measurement processing to three subframes up to two subframes following the subframe corresponding to the start timing. Therefore, the measurement processing unit 5c suspends transmission of transmission signals for the sections of the subframes SF2, SF3, and SF4 as shown in the drawing. Therefore, the measurement processing unit 5c outputs measurement timing information including information for specifying the subframes SF2 to SF4 to the resource allocation control unit 5d.
  • the measurement processing unit 5c pauses transmission of the transmission signal by the transmission unit 13 at the transmission timing of the subframes SF2 to SF4, while the downlink signal reception unit 12 transmits the downlink signal of the macro BS 1a. Receive the received downlink signal. And the measurement process part 5c calculates
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a result of obtaining the power average value for each resource block obtained by the measurement processing unit 5c.
  • the horizontal axis indicates the resource blocks arranged in the frequency direction
  • the vertical axis indicates the power average value.
  • each resource block there are a power average value that appears high and a low power value, and it can be seen that user data is allocated to resource blocks in which the power average value appears high.
  • the measurement processing unit 5c obtains data as shown in FIG. 9 from the acquired downlink signal for each time width that can be estimated for each resource block width in the symbol direction, and power for each resource block included in the acquired downlink signal. Get the average value.
  • the resource allocation control unit 5d to which the measurement timing information is given restricts user data allocation of the terminal device 2 to the section of the subframes SF2 to SF4, and therefore stops transmission of transmission signals in this section. By doing so, even if the terminal device 2 cannot communicate with the femto BS 1b, smooth communication can be maintained as in the case of the synchronization processing.
  • the measurement processing unit 5c After obtaining the average power value for each resource block, the measurement processing unit 5c outputs measurement result information including these to the resource allocation control unit 5d, the terminal detection unit 5e, and the output control unit 5f. Based on the measurement result information, the resource allocation control unit 5d and the output control unit 5f to which the measurement result information is given perform a process performed by itself so that interference with other base station apparatuses is suppressed. Execute.
  • the measurement result information includes an average power value for each resource block in the downlink signal from another base station apparatus, and the other base station apparatus is currently mainly used for communication with MS2.
  • the frequency band can be recognized. For example, as shown in FIG. 9, user data for the MS 2 is not allocated to a frequency band in which the power average value appears low, so other base station apparatuses are not currently using this band. Can be guessed.
  • the resource allocation control unit 5d allocates its own user data so as to preferentially use a band estimated to be unused by another base station apparatus.
  • the output control unit 5f estimates the transmission power of another base station apparatus from the power average value obtained from the measurement result information, and adjusts its own transmission power based on the transmission power of the other base station apparatus. To do. For example, when it is determined that the transmission power of the base station apparatus is relatively large with respect to the transmission power of other base station apparatuses and causes interference, the output control unit 5f reduces the transmission power of the base station apparatus. adjust.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the timing at which the synchronization process and the measurement process are performed.
  • FIG. 10 shows an arrangement of a radio frame F1 including a subframe on which synchronization processing is performed and a radio frame F2 including a subframe on which measurement processing is performed among a plurality of radio frames arranged in the time axis direction.
  • the synchronization processing unit 5b sets the timing for performing the synchronization processing so that the synchronization processing is performed at a constant cycle.
  • the measurement processing unit 5c sets so that the measurement processing is performed in the subframe included in the radio frame F2 following the radio frame F1 for which the synchronization processing unit 5b performs the synchronization processing.
  • FIG. 10 shows a case where the synchronization processing is set to be performed with 5 radio frames as one cycle.
  • the synchronization processing unit 5b adjusts the timing of performing the synchronization process by adjusting the cycle of the start timing of the synchronization process according to the detection result of the terminal detection unit 5e.
  • the terminal detection unit 5e estimates the number of MSs 2 connected to other base station apparatuses from the measurement result information obtained by the measurement process performed in the radio frame F2 before the synchronization process is performed. Further, the terminal detection unit 5e acquires information on the number of MSs 2 connected to the terminal detection unit 5e from the upper layer until the frame in which the next synchronization process is performed after the measurement process. The terminal detection unit 5e gives information about the estimated number of MSs 2 connected to other base station devices and the number of MSs 2 connected to itself to the synchronization processing unit 5b as detection results.
  • the synchronization processing unit 5b to which these pieces of information are given adjusts the period of the synchronization processing start timing according to the estimated number of MSs 2 connected to other base station apparatuses and the number of MSs 2 connected to itself.
  • the measurement processing unit 5c sets the cycle of the measurement process according to the cycle of the synchronization process.
  • the measurement processing unit 5c exemplifies a case where the measurement processing cycle is set according to the synchronization processing cycle adjusted by the synchronization processing unit 5b. It is also possible to set the timing for performing the measurement process independently. In this case, the measurement processing unit 5c sets the timing for performing the measurement process based on the detection result of the terminal detection unit 5e, like the synchronization processing unit 5b.
  • a basic communication unit having a certain length of time which is a target of synchronization processing, is a subframe.
  • it is defined by another unit constituting a downlink signal, for example, a radio frame or a resource block. Or a section between predetermined symbols can be used as the basic communication unit.
  • the timing of the synchronization process may be set for each time according to the detection result of the terminal detection unit 5e.
  • the synchronous process part 5b illustrated the case where the period of a synchronous process was set according to the number of MS2 connected to self and another base station apparatus, only the number of MS2 connected to self is shown. Depending on the number of MSs 2 connected to other base station apparatuses, it may be set. Furthermore, focusing on only the total number of MSs 2 connected to itself and other base station apparatuses, the period of synchronization processing may be set according to the total number.
  • the synchronization error is corrected at the head of the radio frame immediately after the transmission signal is paused and the downlink signal of another base station apparatus is received.
  • the synchronization shift may be corrected at the head portion of the subframe other than.
  • the section in which the transmission signal is paused can be arbitrarily set as necessary.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining an example of a synchronization process according to the second embodiment.
  • the radio frames transmitted by the macro BS 1a as another base station apparatus and the femto BS 1b as its own base station apparatus are shown on the same time axis in units of modulation symbols.
  • the synchronization processing unit 5b receives and acquires downlink signals from other base station devices when performing synchronization processing with other base station devices. In terms of setting the acquisition interval corresponding to the timing in units of modulation symbols, and performing synchronization between base stations by matching the transmission timing of its own downlink signal with other base station devices in units of modulation symbols is there.
  • the frame position adjustment unit 19 of the synchronization processing unit 5b further increases the timing of its own synchronization signal by a predetermined number of symbols from the timing coincident with the first and second synchronization signals by other base station devices. So that the synchronization signals of the respective modulation signals (hereinafter also simply referred to as symbols) coincide with those of other base station apparatuses. Adjust and synchronize radio frames.
  • FIG. 12 shows a state in which the (first) transmission timing of the radio frame of the femto BS 1b is delayed by 11 symbols with respect to that of the macro BS 1a.
  • the radio frame of the base station apparatus 1 is composed of 10 subframes, and each subframe is composed of 2 slots each consisting of 7 symbols. Consists of symbols.
  • a control channel is allocated with a maximum of three symbol widths on the head side, and user data is mainly allocated in the subsequent area.
  • the control channel includes DL control information, resource allocation information of the subframe (for example, PDCCH: Physical Downlink Control Channel, PCFICH: Physical Control Informal Channel, PHICH: PhysicHID).
  • control signal for communication control transmitted by these control channels the above-described first and second synchronization signals, and MS2, which will be described later, for estimating the transmission path characteristics of the downlink signal from the base station apparatus
  • the reference signal that is a known signal constitutes a specific signal used for communication control with the MS 2.
  • the control channel is continuously arranged in the time axis direction with an interval of a predetermined number of symbols (mainly an area to which user data is allocated), and includes a communication unit area (symbol) including a control signal used for communication control. ) And control signal regions arranged at predetermined intervals in the time axis direction.
  • the above-described area to which user data is mainly allocated constitutes an intermediate area composed of a plurality of communication unit areas positioned between control channels arranged in the time axis direction, as shown in FIG.
  • this area is also referred to as an intermediate area.
  • the intermediate region includes a first intermediate region that includes the first and second synchronization signals, and a second intermediate region that does not include the first and second synchronization signals. That is, the intermediate region belonging to the first subframe # 0 (FIG. 3) and the sixth subframe # 5 (FIG. 3) includes symbols including the first and second synchronization signals. It is an intermediate area. On the other hand, the intermediate region belonging to subframes other than the first subframe # 0 and the sixth subframe # 5 does not include the first and second synchronization signals, and is the second intermediate region.
  • the synchronization processing unit 5b of the present embodiment receives the downlink signal of the macro BS 1a, which is another base station device, when the femto BS 1b is activated and during the synchronization processing, the synchronization processing unit 5b receives the first and second synchronization signals in its own radio frame.
  • the timing of its own radio frame in the time axis direction so that the transmission timing of the first and second synchronization signals in the radio frame of the downlink signal from the synchronization source macro BS 1a is located in the range of the second intermediate area not included Position).
  • the timing of the own radio frame is set so that the transmission timing of the first and second synchronization signals in the radio frame of the downlink signal from the macro BS 1a is approximately the center of the second intermediate area in the own radio frame. adjust.
  • the synchronization processing unit 5b allows the transmission timings of the first and second synchronization signals in its own downlink signal and the transmission timings of the first and second synchronization signals in the downlink signals of other base station devices. Can be at different timings.
  • the synchronization processing unit 5b transmits the first and second synchronization signals of the macro BS 1a, which is another base station apparatus of the synchronization source, the tenth subframe # 9 of the radio frame of its own. Assume that the timing of its own radio frame is adjusted so as to be approximately at the center of the second intermediate region belonging to. More specifically, as shown in FIG. 12, the synchronization processing unit 5b includes the second symbol # 1 and the third symbol # 2 of the rear slot in its own tenth subframe # 9.
  • the transmission timing of the first and second synchronization signals of the macro BS 1a is the second intermediate of the own radio frame. Assume that the timing of its own radio frame is adjusted so as to be approximately the center of the area.
  • the synchronization processing unit 5b is a macro in which the transmission timing of the symbol in the tenth subframe # 9 of its own radio frame is other base station apparatus. Synchronization processing is performed so as to coincide with the transmission timing of the first and second synchronization signals of the BS 1a.
  • the relationship between the radio frame of the macro BS 1a and the radio frame of the femto BS 1b is as follows. As shown in FIG. 12, the transmission timing of the radio frame of the femto BS 1b is delayed by 11 symbols from that of the macro BS 1a. The transmission timing of the first and second synchronization signals in the own downlink signal is different from the transmission timing of the first and second synchronization signals in the downlink signal of the other base station device.
  • the synchronization section 5b of the femto BS 1b overlaps the acquisition period K in which the downlink signal of the macro BS 1a for synchronization processing is acquired with the transmission timing of the first and second synchronization signals of the macro BS 1a.
  • the synchronization processing unit 5b identifies this acquisition interval K for subsequent processing such as resource allocation limitation to the MS2.
  • the synchronization timing information including the information to be output is output to the resource allocation control unit 5d and the measurement processing unit 5c.
  • the timing for acquiring the downlink signal for the synchronization processing is set for each symbol regardless of the subframe.
  • the synchronization processing unit 5b suspends transmission of the transmission signal by the transmission unit 13 at the beginning of the acquisition section K, and causes the downlink signal reception unit 12 to start receiving the downlink signal of the macro BS 1a, and acquires the received downlink signal. Then, at the end of the acquisition interval K, the reception by the downlink signal receiving unit 12 is finished and the transmission of the downlink signal by the transmission unit 13 is started.
  • the synchronization processing unit 5b detects the frame transmission timing of the macro BS 1a using the first synchronization signal and the second synchronization signal included in the acquired downlink signal of the macro BS 1a and Detect frame synchronization error. Thereafter, the synchronization processing unit 5b achieves synchronization by correcting the leading timing of the subsequent radio frame based on the detected synchronization error.
  • the synchronization processing unit 5b is configured so that the transmission timings of the first and second synchronization signals in the downlink signal of the macro BS 1a are located in the range of the second intermediate region in the own downlink signal.
  • transmission of the acquisition section K (second intermediate region) that does not include the first and second synchronization signals in the own downlink signal can be paused, and the first and second synchronization signals of the macro BS 1a can be acquired.
  • the first and second synchronization signals of the macro BS 1a can be acquired without pausing the transmission of the first and second synchronization signals to the MS 2 connected to itself.
  • the synchronization processing unit 5b sets the acquisition interval K in the second intermediate area that is an area other than the control channel, the first processing of the macro BS 1a is performed without pausing the transmission of the control signal to the MS 2 connected to the synchronization processing section 5b. And the second synchronization signal can be acquired, and synchronization between base stations can be performed while suppressing the influence on the communication of the MS2.
  • the first and second synchronization signals of the macro BS 1a can be acquired without pausing the transmission of the control signal and the first and second synchronization signals for the MS 2 connected to itself. Can do.
  • a broadcast channel (PBCH) is allocated to the first intermediate region as shown in FIG. 12, and in the present embodiment, this synchronization is performed for the MS 2 connected to itself.
  • the first and second synchronization signals of the other base station apparatuses can be acquired without pausing transmission for the broadcast channel. Thereby, according to femto BS1b of this embodiment, the synchronization between base stations can be performed, suppressing the influence on MS2 by stopping transmission of a broadcast channel.
  • the femto BS 1b In order to acquire the first and second synchronization signals of the macro BS 1a, the femto BS 1b pauses transmission of its own downlink signal at the beginning of the acquisition section K and starts receiving the downlink signal of the macro BS 1a. It is necessary to stop reception at the end of the acquisition section K and start transmission of the own downlink signal again. Thus, it is necessary to switch transmission and reception before and after receiving the first and second synchronization signals during a relatively short period such as the acquisition section K (second intermediate area).
  • the synchronization processing unit 5b determines that the transmission timing of the first and second synchronization signals in the radio frame of the downlink signal of the macro BS 1a is in the acquisition interval K (second intermediate area) in its own radio frame. The timing of its own radio frame is adjusted so as to be approximately in the center. As a result, it is possible to ensure a time delay before and after the timing of receiving the first and second synchronization signals of the macro BS 1a.
  • the synchronization processing unit 5b ensures a period required for processing related to acquisition of the downlink signal from the macro BS 1a, such as transmission / reception switching, before and after the transmission timing of the first and second synchronization signals of the macro BS 1a.
  • the position in the time axis direction of the acquisition section K and its own downlink signal is adjusted.
  • the first and second synchronization signals of the macro BS 1a can be acquired with certainty.
  • FIG. 13 shows the length of the period from when the femto BS 1b stops transmitting the downlink signal to when the macro BS 1a starts receiving the first and second synchronization signals according to the present embodiment in units of subframes. It is a figure which shows an example of the result compared with the case where inter-synchronization is performed.
  • the case where the acquisition section K is set is shown as in FIG.
  • the femto BS 1b suspends transmission of its own downlink signal after transmitting to the control channel, when performing synchronization between base stations in units of subframes, from the timing of transmission suspension,
  • the length S1 of the period until the start of reception of the first and second synchronization signals of the downlink signal of the macro BS 1a is 2 symbols.
  • the femto BS 1b of the present embodiment has its own radio frame timing so that the transmission timing of the first and second synchronization signals of the downlink signal of the macro BS 1a is approximately the center of the acquisition interval K in its own radio frame. To adjust synchronization between base stations.
  • the first and second synchronization signals of the downlink signal of the macro BS 1a are determined from the timing of transmission suspension.
  • the length S2 of the period until the reception start timing can be secured for 5 symbols.
  • the downlink signal of the macro BS is stopped after the transmission of the downlink signal is suspended.
  • the length of the period until the reception of the first and second synchronization signals can be secured longer, and the period required for processing related to acquisition of the downlink signal from the macro BS 1a such as transmission / reception switching is secured longer. can do.
  • the acquisition period K for acquiring a downlink signal for synchronization processing belongs to the tenth subframe # 9 of its own radio frame overlapping the transmission timings of the first and second synchronization signals of the macro BS 1a.
  • the acquisition area K is set.
  • the degree of freedom is high.
  • a partial section of the second intermediate region can be set as the acquisition section K.
  • the synchronization processing unit 5b pauses transmission of its own downlink signal in the range of the acquisition section K, and receives and acquires the first and second synchronization signals of the macro BS 1a.
  • the femto BS 1b can transmit its own downlink signal between the first symbol # 0 and the fifth symbol # 4 of the first slot.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing a detailed structure of a resource block.
  • the horizontal axis indicates symbols, and the vertical axis indicates subcarriers. Each symbol arranged in a range of one subframe (for two resource blocks) in the symbol direction and one resource block in the subcarrier direction. Is schematically shown.
  • hatched symbols are reference signals that are known signals for the MS 2 to estimate the transmission path characteristics of the downlink signal from the base station apparatus.
  • FIG. 15 shows a case where downlink signals are transmitted from two antennas, and two types of reference signals S1 and S2 are arranged at predetermined positions. The arrangement of the reference signals S1 and S2 is the same in the other resource blocks.
  • These reference signals S1 and S2 are arranged only in the first symbol # 0 and the fifth symbol # 4 of each slot. That is, in the case of FIG. 15, the first symbol # 0 and the fifth symbol # 4 of each slot include the reference signals S1 and S2, and the other symbols include the reference signals S1 and S2. Not. Therefore, when the acquisition interval K is set as shown in FIG. 14, as described above, the femto BS 1b is in its own downlink between the first symbol # 0 and the fifth symbol # 4 of the first slot. Since the signal can be transmitted, the reference signals S1 and S2 arranged in the head slot can be transmitted.
  • the MS 2 connected to the femto BS 1b can receive these reference signals S1 and S2, and can perform processing using the reference signals S1 and S2. Therefore, compared with the case where the reference signals S1 and S2 arranged in one subframe are not transmitted at all, the influence on the communication of the MS2 can be suppressed as much as possible.
  • the transmission timings of the first and second synchronization signals of the macro BS 1a are made to coincide with the transmission timings of the second symbol # 1 and the third symbol # 2 of the rear slot. Since synchronization processing is performed, as shown in FIG. 15, if the acquisition interval K is set within the range of the second symbol # 1 to the fourth symbol # 3 of the rear slot, all the reference signals S1, The first and second synchronization signals of the macro BS 1a can be acquired without pausing the transmission of S2. That is, in this case, since the acquisition interval K that needs to be stopped is set to a range that does not include the symbols including the reference signals S1 and S2, the transmission of the reference signals S1 and S2 to the MS2 connected to itself is performed. The first and second synchronization signals of the macro BS 1a can be acquired without pausing, and synchronization between base stations can be performed while suppressing the influence on the communication of the MS2.
  • the acquisition section K is set in the second intermediate region of the tenth subframe # 9 in the radio frame of the femto BS1b.
  • the acquisition section K may be set in the second intermediate area of the subframe.
  • the radio frame of the femto BS 1b is adjusted so that the transmission timings of the first and second synchronization signals of the macro BS 1a are located within the set acquisition period K.
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration of a synchronization processing unit of the femto BS 1b according to the third embodiment.
  • the configuration of the communication system and the LTE frame structure in this embodiment are the same as the configurations described in [1.1 Communication system configuration] [1.2 LTE frame structure] described in the first embodiment. It has the same configuration.
  • the configuration of the femto base station apparatus according to the present embodiment is described in a portion other than [1.3.3.2 Configuration of synchronization processing unit] in [1.3 Configuration of femto base station apparatus]. It has the same configuration as the configuration.
  • the configuration different from the first embodiment in the synchronization processing unit of the present embodiment will be described.
  • the synchronization processing unit 2005b includes a synchronization error detection unit 2014, a frame counter correction unit 2015, a frequency offset estimation unit 2016, a frequency correction unit 2017, a storage unit 2018, and a correction control unit 2019, and the frame transmission timing. And the function of correcting the carrier frequency.
  • the synchronization error detection unit 2014 detects a frame transmission timing of another base station apparatus using a known signal included in the downlink signal, and also detects an error (frame synchronization error; Communication timing offset) is detected.
  • the transmission timing can be detected by detecting the timing of the first synchronization signal and the second synchronization signal, which are known signals (waveforms are also known) at a predetermined position in the received downlink signal frame.
  • the synchronization error detection unit 2014 provides the detected frame synchronization error to the correction control unit 2019 and also to the storage unit 2018 every time it is detected.
  • the storage unit 2018 accumulates these detected frame synchronization errors.
  • the correction control unit 2019 When the frame synchronization error from the synchronization error detection unit 2014 is given, the correction control unit 2019 generates control information related to the frame timing for correcting the frame synchronization error, and supplies the control information to the frame counter correction unit 2015.
  • the frame counter correction unit 2015 adjusts the value of the frame counter according to the control information regarding the frame timing given from the correction control unit 2019, and corrects the frame timing according to the synchronization error.
  • the correction control unit 2019 grasps the transmission timing of the subframe (first subframe # 0 or sixth subframe # 5) including the first and second synchronization signals in its own downlink signal. In order to eliminate the synchronization error, the frame counter correction unit 2015 is caused to correct the frame timing in the subframe # 0 or # 6 including the first and second synchronization signals which are known signals.
  • the frame counter correction unit 2015 starts with the first subframe # 0 including the first and second synchronization signals in the own downlink signal, or the sixth subframe.
  • the transmission timing of subframe # 5 is corrected so as to coincide with the frame transmission timing of another base station apparatus.
  • the frame counter correction unit 2015 sequentially arranges subsequent subframes according to the timing of the corrected first subframe # 0 or sixth subframe # 5.
  • the transmission timings of the first subframe # 0 or the sixth subframe # 5 and the subframes arranged after these subframes match the frame transmission timings of other base station apparatuses. It is corrected.
  • the synchronization processing unit 2005b performs synchronization processing with another base station apparatus on the frame transmission timing of its own downlink signal.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining an example of a synchronization process performed by the synchronization processing unit.
  • the frames transmitted by the macro BS 1a as another base station apparatus and the femto BS 1b as its base station apparatus are shown on the same time axis, and the macro BS 1a that is the synchronization source is shown by the femto BS 1b.
  • the mode which synchronizes with respect to the downstream signal of is shown.
  • the start of each subframe of the femto BS1b is shifted in timing from the start of the corresponding subframe of the macro BS1a, and the transmission timing of the frame is shifted. It shows the state.
  • the synchronization processing unit 2005b of the femto BS 1b sets the timing for acquiring the downlink signal for the synchronization processing as the subframe SF201 corresponding to the fifth subframe # 4
  • the synchronization processing unit 2005b Synchronization timing information including information for specifying the subframe SF201 is output to the resource allocation control unit 5d and the measurement processing unit 5c.
  • the section in which transmission of the transmission signal is suspended is only the section of the subframe SF 201 corresponding to the start timing of the synchronization processing.
  • the synchronization processing unit 2005b suspends transmission of the transmission signal by the transmission unit 13 at the transmission timing of the subframe SF201, and causes the downlink signal reception unit 12 to receive the downlink signal of the macro BS 1a.
  • the received downlink signal is acquired.
  • the synchronization processing unit 2005b detects the frame transmission timing of the macro BS 1a using the first synchronization signal and the second synchronization signal included in the acquired downlink signal of the macro BS 1a and The frame synchronization error between them is detected.
  • the synchronization processing unit 2005b obtains the first synchronization signal and the second synchronization signal in the downlink signal of the macro BS 1a, which is another base station device, from the synchronization error in the past synchronization processing accumulated in the storage unit 2018. Since the transmission timing of the included subframe (# 0 or # 5) can be grasped, the transmission signal can be set to pause in the section of its own subframe corresponding to the transmission timing.
  • the resource allocation control unit 5d to which the synchronization timing information is given restricts user data allocation of the terminal apparatus 2 to the section of the subframe SF201, and therefore pauses transmission of transmission signals in this section.
  • the terminal device 2 connected to the femto BS 1b cannot communicate with the femto BS 1b, it does not wastefully scan the base station or recognize that some abnormality has occurred, and can maintain smooth communication.
  • the synchronization processing unit 2005b After acquiring the downlink signal of the macro BS 1a, the synchronization processing unit 2005b requires time to detect (determine) a synchronization error based on the synchronization signal included in the downlink signal. For this reason, the synchronization processing unit 2005b obtains the downlink signal of the macro BS 1a and obtains the synchronization error, and then corrects the frame timing in the subframe including the first and second synchronization signals arranged first. In the case of FIG.
  • the synchronization processing unit 2005 b is first arranged It waits for correction to subframe # 0 which is a subframe including the first and second synchronization signals. Then, the frame timing is corrected in subframe # 0. In this case, since the synchronization processing unit 2005b quickly corrects the frame timing in the subframe including the first and second synchronization signals after obtaining the synchronization error, synchronization between base stations can be performed with higher accuracy. it can.
  • synchronization processing section 2005b first executes the frame so that the head of subframe # 0 is shifted to timing T204 from the timing T203 by the error. Adjust the counter value. Thereby, the transmission timing of subframe # 0 in its own downlink signal can be matched with the transmission timing of subframe # 1 in the downlink signal of macro BS1a. Next, subframes (radio frames) arranged subsequent to the corrected subframe # 0 are sequentially arranged by adjusting the position in the time axis direction according to the timing of the corrected subframe # 0. As a result, the synchronization processing unit 2005b can match the frame timing of the femto BS 1b, which is its own, with the frame timing of the macro BS 1a, thereby achieving synchronization.
  • the subframe in which the frame timing is corrected is corrected in the transmission timing in the first subframe # 0 arranged at the head of the radio frame among the subframes including the first and second synchronization signals. Preferably it is done.
  • the first subframe # 0 is assigned with a PBCH storing main system information transmitted to the MS 2 as shown in FIG. It is. Therefore, for example, the synchronization processing unit 2005b may be configured to always specify the first subframe # 0 and always perform the first subframe # 0 when correcting the frame timing.
  • the synchronization processing unit 2005b corrects the transmission timing of the subframe in the first subframe # 0 including the first and second synchronization signals.
  • the corrected first subframe always includes the first and second synchronization signals. For this reason, even if the transmission timing of the own downlink signal is corrected by performing synchronization between base stations and the transmission timing is changed, the first and second synchronization signals are promptly received by the MS 2 connected to itself. And can quickly synchronize with the femto BS 1b which is itself.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining an example of a mode of measurement processing performed by the measurement processing unit 5c.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a result of obtaining an average power value for each resource block obtained by the measurement processing unit 5c. 19 and 20 is the same as the description of [1.5 Measurement processing] in the first embodiment except that the corresponding reference numerals in the drawings are different, and thus the description thereof is omitted.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating the timing at which the synchronization process and the measurement process are performed.
  • the explanation about FIG. 21 is the same as that described in [1.6 Timing of synchronization processing and measurement processing] in the first embodiment, except that the corresponding reference numerals in the drawing are different, so the explanation is omitted. To do.
  • the present invention is not limited to the above embodiments.
  • the case where the frame timing is corrected in the first subframe # 0 located at the head of the radio frame is exemplified.
  • the frame timing may be corrected in the sixth subframe # 5 located substantially at the center of the radio frame.
  • FIG. 22 the case where the frame timing is corrected in the first subframe # 0 located at the head of the radio frame is exemplified.
  • the frame timing may be corrected in the sixth subframe # 5 located substantially at the center of the radio frame.
  • the synchronization processing unit 2005b sets the timing for acquiring a downlink signal for synchronization processing as a subframe SF205 corresponding to the tenth subframe # 9 that is the last subframe of the radio frame, Assuming that the head of subframe # 0 before correction is timing T205, the value of the frame counter is adjusted so that the head of subframe # 5 is timing T206 shifted from the timing T205 by the detected error. Thereby, the transmission timing of its own subframe # 5 can be matched with the transmission timing of subframe # 1 in the downlink signal of macro BS1a.
  • the subframe # 0 or the subframe # 5 including the first and second synchronization signals in the own downlink signal matches the transmission timing of the subframe # 1 in the downlink signal of the macro BS 1a.
  • subframe # 0 or subframe # 5 in its own downlink signal is transmitted at the transmission timing of other subframes # 0 and # 2 to 9 in the downlink signal of macro BS1a.
  • the base stations may be synchronized so that they match.
  • the synchronous process part 2005b after the synchronous process part 2005b acquires the downlink signal of macro BS1a, it includes the 1st and 2nd synchronous signal arrange
  • the predetermined time secured until the correction is performed after acquiring the downlink signal of the macro BS 1a is based on the acquired downlink signal by the synchronization processing unit 2005b. Therefore, the time required to obtain the synchronization error may be set to a time that can ensure the time, so that the time is appropriately adjusted according to its own arithmetic processing capability.
  • a basic communication unit having a certain length of time which is a target of synchronization processing, is a subframe.
  • it is defined by another unit constituting a downlink signal, for example, a radio frame or a resource block.
  • a section defined by a symbol, a section defined by a symbol, or the like may be used as the basic communication unit.
  • the synchronization processing unit 2005b exemplifies the case where the synchronization processing period is set according to the number of MSs 2 connected to itself and other base station apparatuses. However, only the number of MSs 2 connected to itself is illustrated. Depending on the number of MSs 2 connected to other base station apparatuses, it may be set. Furthermore, focusing on only the total number of MSs 2 connected to itself and other base station apparatuses, the period of synchronization processing may be set according to the total number.
  • the synchronization error is corrected at the head of the radio frame immediately after the transmission signal is paused and the downlink signal of another base station apparatus is received.
  • the synchronization shift may be corrected at the head portion of the subframe other than.
  • the section in which the transmission signal is paused can be arbitrarily set as necessary.
  • the terminal device performs scanning of the base station device, identification of the base station device, synchronization with the base station device, etc. at a constant cycle.
  • a first synchronization signal and a second synchronization signal to be used are arranged. Since these two synchronization signals are known signals, the downlink signal transmitted by the other base station apparatus to the base station apparatus that intends to synchronize with the other base station apparatus that is the synchronization source. It is conceivable to perform synchronization between base stations by using both synchronization signals included in.
  • the downlink signal of the base station apparatus adopting FDD is configured by arranging a plurality of subframes in the time axis direction, and the transmission timing between itself and other base station apparatuses is Inter-base station synchronization is realized by detecting a synchronization error between the transmission timings of both subframes, eliminating the synchronization error, and matching the transmission timings of both subframes.
  • the transmission timing of one of the subframes constituting the downlink signal of the other base station apparatus is It is necessary to correct so as to coincide with the timing of the subframe in the downlink signal.
  • the transmission timing of the own downlink signal is earlier than the transmission timing of other base station apparatuses, synchronization can be achieved by delaying the transmission timing of the subframe to be corrected.
  • the transmission timing of the own downlink signal is delayed from the transmission timing of other base station apparatuses, it is necessary to advance the transmission timing of the correction target subframe in order to eliminate the synchronization error. .
  • the subframes in the downlink signal by FDD are arranged in the time axis direction as described above, if correction is made so as to advance the transmission timing of the correction target subframe, the subframe is corrected before the correction target subframe.
  • areas such as guard intervals and cyclic prefixes are provided so as to withstand intersymbol interference caused by delayed waves such as multipaths.
  • the amount of correction of the transmission timing is small because the amount of synchronization error is relatively small, the influence caused by intersymbol interference due to these regions can be avoided.
  • a base station apparatus capable of appropriately performing synchronization between base stations according to the amount of synchronization error will be described.
  • the configuration of the communication system and the LTE frame structure in this embodiment are described in [1.1 Communication system configuration] [1.2 LTE frame structure] described in the first embodiment. It has the same configuration as the configuration.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining a detailed configuration of slots constituting a subframe.
  • FIG. 24 shows the slot configuration when the normal cyclic prefix is adopted.
  • the slot is composed of seven (# 0 to # 6) OFDM symbols.
  • a cyclic prefix (hereinafter also referred to as CP) having the same function as the guard interval is arranged at the head of each symbol, and this CP is inserted between adjacent symbols. .
  • the CP is generated by copying a part of the second half part of each symbol, and is arranged on the head side of the symbol.
  • a CP even if inter-symbol interference occurs due to reception of a multipath delayed wave with a time length T cp or less of this CP, orthogonality between subcarriers can be maintained, and the terminal device side can perform demodulation. It is possible to prevent the influence of an increase in the error rate.
  • the CP has a time length T cp of about 5.21 microseconds (CP related to the symbol # 0) or about 4.69 microseconds (CP of other symbols). Is set to Accordingly, a CP having a time length of about 5.21 microseconds is inserted between adjacent subframes.
  • FIG. 25 is a block diagram showing a configuration of a femto BS 1b according to the fourth embodiment.
  • the femto BS 1b1 performs processing related to synchronization between base stations in addition to signal processing of transmission / reception signals exchanged between the antenna 3003, the transmission / reception unit (RF unit) 3004 to which the antenna 3003 is connected, and the RF unit 3004.
  • FIG. 26 is a block diagram showing details of the RF unit 3004.
  • the RF unit 3004 includes an uplink signal reception unit 3011, a downlink signal reception unit 3012, and a transmission unit 3013.
  • the uplink signal receiving unit 3011 is for receiving an uplink signal from the terminal device 2
  • the downlink signal receiving unit 3012 is for receiving a downlink signal from another macro BS 1a or another femto BS 1b. is there.
  • signal processing section 3005 has a function for performing signal processing of transmission / reception signals transmitted / received to / from RF section 3004, and is given from an upper layer of signal processing section 3005.
  • a modulation / demodulation unit 3005a that modulates various transmission data to be transmitted signals and demodulates a reception signal provided from the RF unit 3004 into reception data is provided.
  • the modulation / demodulation unit 3005a performs modulation / demodulation processing with the synchronization error corrected based on the synchronization error (timing offset, frequency offset) calculated by the synchronization processing unit 3005b described later.
  • the signal processing unit 3005 includes a frame counter (not shown) for determining the transmission timing for each radio frame for the transmission signal to be given to the RF unit 3004.
  • the signal processing unit 3005 includes a resource allocation control unit in addition to a synchronization processing unit 3005b for performing synchronization processing for synchronizing base stations with other base station devices, a measurement processing unit 3005c for performing measurement, and the like.
  • 3005d and a detection unit 3005e for detecting the communication status of terminal devices connected to itself and other base station devices.
  • the configuration of the synchronization processing unit 3005b will be described.
  • FIG. 27 is a block diagram illustrating a configuration of a synchronization processing unit 3005b for performing a synchronization process for achieving synchronization between base stations with another base station apparatus.
  • each base station device includes a GPS receiver and may be synchronized by a GPS signal, or may be synchronized by connecting the base stations with a wired connection.
  • Inter-base station synchronization by “air synchronization” that performs synchronization by (downlink signal) is adopted.
  • the synchronization processing unit 3005b acquires the downlink signal of another base station apparatus received by the downlink signal reception unit 3012, and the first synchronization signal (P-SCH) that is a known signal included in the radio frame of the downlink signal Then, based on the second synchronization signal (S-SCH), a synchronization process for synchronizing the communication timing and communication frequency of the own base station apparatus 1 with other base station apparatuses is performed.
  • P-SCH the first synchronization signal
  • S-SCH second synchronization signal
  • the synchronization processing unit 3005b sets the timing for acquiring the downlink signal of another base station device given from the downlink signal receiving unit 3012 in units of subframes so that the synchronization process is performed at a predetermined cycle. Further, the synchronization processing unit 3005b has a function of adjusting the timing of performing the synchronization processing by adjusting the cycle of the timing for acquiring the downlink signal for the synchronization processing according to the detection result of the detection unit 3005e. Yes.
  • the synchronization processing unit 3005b starts the synchronization process by pausing the transmission of the transmission signal by the transmission unit 3013 in the subframe interval corresponding to the timing (synchronization process start timing) at which the downlink signal set by itself is acquired. To do. While the transmission processing of the transmission signal is suspended, the synchronization processing unit 3005b causes the downlink signal reception unit 3012 to receive the downlink signal of another base station apparatus, and acquires the received downlink signal. Thereafter, the downlink signal is used to correct its own frame timing (subframe transmission timing) and communication frequency, and the synchronization processing ends.
  • the interval during which transmission of the transmission signal is paused can be set to a subframe corresponding to the timing for acquiring a downlink signal for synchronization processing and one or more subframes subsequent thereto.
  • the reception of the uplink signal from the terminal device may be suspended.
  • the synchronization processing unit 3005b outputs synchronization timing information, which is information for specifying a subframe corresponding to a section in which transmission of transmission signals is suspended, to the resource allocation control unit 3005d and the measurement processing unit 3005c.
  • the synchronization processing unit 3005b includes a synchronization error detection unit 3014, a frame counter correction unit 3015, a frequency offset estimation unit 3016, a frequency correction unit 3017, a storage unit 3018, and a correction control unit 3019, and synchronizes frame transmission timing. In addition, it has a function of correcting the carrier frequency.
  • the synchronization error detection unit 3014 detects a frame transmission timing of another base station apparatus using a known signal included in the downlink signal, and also detects an error (frame synchronization error; Communication timing offset) is detected.
  • the transmission timing can be detected by detecting the timing of the first synchronization signal and the second synchronization signal, which are known signals (waveforms are also known) at a predetermined position in the received downlink signal frame.
  • the synchronization error detection unit 3014 provides the detected frame synchronization error to the correction control unit 3019 and also to the storage unit 3018 each time it is detected.
  • the storage unit 3018 accumulates these detected frame synchronization errors.
  • the correction control unit 3019 When the correction control unit 3019 obtains the frame synchronization error from the synchronization error detection unit 3014 and the data amount (described later) to be transmitted to the MS 2 connected to itself from the detection unit 3005e, the correction control unit 3019 corrects the frame synchronization error. Control information relating to the frame timing to be generated is provided to the frame counter correction unit 3015.
  • the frame counter correction unit 3015 adjusts the value of the frame counter according to the control information regarding the frame timing given from the correction control unit 3019, and corrects the frame timing according to the synchronization error.
  • the correction control unit 3019 acquires the frame synchronization error and the amount of data to be transmitted to the MS 2 connected to the correction control unit 3019, a plurality of types of frame timing correction methods performed by the frame counter correction unit 3015 according to these are obtained. One correction method is selected from the correction methods. Then, the correction control unit 3019 controls the frame counter correction unit 3015 to correct the frame timing so as to eliminate the synchronization error by the selected correction method.
  • the frame counter correction unit 3015 corrects the transmission timing of the subframe in its own downlink signal to match the transmission timing of the subframe in the downlink signal of the other base station device, according to the control information of the correction control unit 3019.
  • the correction method will be described in detail later.
  • the detection unit 3005e has a function of detecting a communication state between itself and another MS 2 connected to another base station device. More specifically, the detection unit 3005e detects the number of MSs 2 connected to itself and other base station devices as the communication status. In addition, MS2 connected to the other base station apparatus used as the detection object of the detection part 3005e here is MS2 to which the own downlink signal may arrive.
  • the detection unit 3005e acquires information about the number of MSs 2 connected to the MS 2 from the upper layer of the signal processing unit 3005 and the amount of data to be transmitted to the MSs 2.
  • the number of MSs 2 connected to another base station apparatus is estimated based on measurement result information from the measurement processing unit 3005c.
  • the measurement process is performed by receiving a downlink signal from another base station apparatus, and the other base station apparatus is located in a range where both downlink signals are reachable by being located in the vicinity of itself. It is a base station device. Therefore, there is a possibility that the own downlink signal reaches MS2 connected to the other base station apparatus. Therefore, the detection unit 3005e can detect the MS2 to which the own downlink signal may reach from the measurement result information about the downlink signal of another base station device as described above.
  • the detection unit 3005e determines whether the MS 2 is connected to another base station device, and connects to another base station device. Estimate the number of MS2. That is, if another base station apparatus is communicating with MS2 in its own cell, user data directed to the MS2 is assigned to the transmission signal, and the power of the portion to which the data is assigned is Relative increase compared to unallocated data. Thereby, the detection unit 3005e can determine whether the MS 2 is connected to the other base station apparatus based on the reception power of the transmission signal.
  • the detection unit 3005e can estimate the number of MSs 2 connected to another base station apparatus from the allocation status.
  • the detection unit 3005e outputs the detected information related to the number of MSs 2 connected to itself and other base station apparatuses and the information related to the amount of data to be transmitted to the MS 2 connected to itself to the synchronization processing unit 3005b.
  • the resource allocation control unit 3005d has a function of allocating user data to be transmitted to each terminal apparatus 2 to the DL shared channel in the radio frame. Also, the resource allocation control unit 3005d receives the synchronization timing information, the measurement timing information, and resource allocation restriction information from the correction control unit 3019 described later from the synchronization processing unit 3005b and the measurement control unit 5f. The allocation of user data is limited to the subframe specified by Furthermore, when the measurement result information is provided from the measurement processing unit 3005c, the resource allocation control unit 3005d determines user data allocation based on this information.
  • the output control unit 3005f has a function of controlling transmission power by the transmission unit 3013 of the RF unit 3004.
  • the output control unit 3005f when given the average power value of the other base station device obtained by the measurement processing unit 3005c, connects to the other base station device and the other base station device based on the average power value.
  • the MS 2 adjusts its own transmission power so that its own transmission signal does not interfere.
  • FIG. 28 is a diagram for describing an example of a mode of synchronization processing performed by the synchronization processing unit.
  • the frames transmitted by the macro BS 1a that is another base station device and the femto BS 1b that is its own base station device are shown on the same time axis, and the macro BS 1a that is the synchronization source is shown by the femto BS 1b.
  • the mode which synchronizes with respect to the downstream signal of is shown.
  • FIG. 28 the frames transmitted by the macro BS 1a that is another base station device and the femto BS 1b that is its own base station device are shown on the same time axis, and the macro BS 1a that is the synchronization source is shown by the femto BS 1b.
  • the mode which synchronizes with respect to the downstream signal of is shown.
  • the synchronization processing unit 3005b of the femto BS 1b sets the timing for acquiring a downlink signal for synchronization processing as a subframe SF301 corresponding to the fifth subframe # 4
  • the synchronization processing unit 3005b Synchronization timing information including information for specifying the subframe SF301 is output to the resource allocation control unit 3005d and the measurement processing unit 3005c.
  • the section in which transmission of transmission signals is suspended is only the section of subframe SF301 corresponding to the timing of starting the synchronization process.
  • the synchronization processing unit 3005b pauses transmission of the transmission signal by the transmission unit 3013 at the transmission timing of the subframe SF301, and causes the downlink signal reception unit 3012 to receive the downlink signal of the macro BS 1a.
  • the received downlink signal is acquired.
  • the synchronization processing unit 3005b detects the frame transmission timing of the macro BS 1a using the first synchronization signal and the second synchronization signal included in the acquired downlink signal of the macro BS 1a and An error amount ⁇ D of the frame synchronization error is detected.
  • the synchronization processing unit 3005b obtains the first synchronization signal and the second synchronization signal in the downlink signal of the macro BS 1a, which is another base station device, from the synchronization error in the past synchronization process accumulated in the storage unit 3018. Since the transmission timing of the included subframe (# 0 or # 5) can be grasped, the transmission signal can be set to pause in the section of its own subframe corresponding to the transmission timing.
  • the resource allocation control unit 3005d to which the synchronization timing information is given restricts user data allocation of the terminal device 2 to the section of the subframe SF301, and therefore pauses transmission of transmission signals in this section.
  • the terminal device 2 connected to the femto BS 1b cannot communicate with the femto BS 1b, it does not wastefully scan the base station or recognize that some abnormality has occurred, and can maintain smooth communication.
  • the synchronization processing unit 3005b After acquiring the downlink signal of the macro BS 1a as described above, the synchronization processing unit 3005b detects the error amount ⁇ D based on the synchronization signal included in the downlink signal, and then corrects the frame timing of the subframe.
  • the correction control unit 3019 of the synchronization processing unit 3005b selects a correction method when correcting the frame timing of the subframe.
  • the correction control unit 3019 stores three correction methods 1 to 3 as a plurality of correction methods, and selects any one of these three correction methods and performs frame timing using the selected correction method.
  • the frame counter correction unit 3015 is controlled so as to correct the above.
  • three correction methods will be described.
  • the detected error amount ⁇ D is corrected in one subframe. That is, when the correction control unit 3019 selects the correction method 1, first, the correction control unit 3019 specifies a subframe to be corrected subframe to be subjected to frame timing correction.
  • FIG. 28 shows a case where the subframe # 0 located at the head of the radio frame arranged next to the radio frame that received the downlink signal is specified as the corrected subframe.
  • the correction control unit 3019 causes the frame counter correction unit 3015 to correct the frame timing in the corrected subframe.
  • the frame counter correction unit 3015 has a timing T304 in which the start of the subframe # 0 is shifted in a direction that is earlier than the timing T303 by an error amount ⁇ D.
  • the value of the frame counter is adjusted so that As a result, the transmission timing of subframe # 0 in its own downlink signal is corrected to match the transmission timing of subframe # 1 in the downlink signal of macro BS 1a.
  • subframes (radio frames) arranged subsequent to the corrected subframe # 0 are sequentially arranged by adjusting the position in the time axis direction according to the timing of the corrected subframe # 0.
  • the synchronization processing unit 3005b corrects the detected error amount ⁇ D in one subframe, and sets the frame timing of the femto BS1b that is itself as the macro BS1a.
  • the synchronization processing is finished in conformity with the frame timing.
  • the correction method 2 (first method) will be described.
  • FIG. 29 is a diagram for explaining an aspect of the correction method 2.
  • the manner in which the downlink signal of the macro BS 1a is received and the error amount ⁇ D of the synchronization error is obtained is the same in both correction methods 1 and 2, as shown in FIG. FIG. 29 shows timing T304 and later, which is a mode different from the correction method 1.
  • the detected error amount ⁇ D is corrected in a plurality of times. That is, when the correction method 2 is selected, the correction control unit 3019 specifies a subframe where correction is to be started, and causes the frame counter correction unit 3015 to correct the frame timing from the specified subframe.
  • FIG. 29 shows a case where the subframe # 0 located at the head of the radio frame arranged next to the radio frame that received the downlink signal is specified as the subframe for starting correction.
  • the frame counter correction unit 3015 has a timing T306 in which the start of the subframe # 1 is shifted by a correction amount ⁇ d from the start timing T305 of the subframe # 1 when the subframe # 1 is arranged according to the corrected subframe # 0. The value of the frame counter is adjusted so that
  • each subframe is similarly corrected, and the frame counter correction unit 3015 corrects the frame timing for one radio frame from subframes # 0 to # 9.
  • the frame counter correction unit 3015 corrects the error amount ⁇ D by 10 correction amounts by ⁇ d, and thereby, at the timing T307 that is the start timing of the next radio frame, the downlink signal of the macro BS 1a.
  • the synchronization processing unit 3005b corrects the detected error amount ⁇ D in ten times, and the frame timing of the femto BS 1b that is itself is changed to that of the macro BS 1a.
  • the synchronization processing is finished in accordance with the frame timing.
  • the correction method 2 since one error amount ⁇ D is corrected in 10 steps, the correction amount at the time of each correction can be reduced, and the subframes adjacent to each other greatly overlap by the correction of the frame timing. Can be prevented.
  • the correction method 3 (second method) will be described.
  • FIG. 30 is a diagram for explaining an aspect of the correction method 3.
  • the correction method 3 is the same as the correction method 1 until the correction method is selected and the corrected subframe that is the subframe for which the frame timing is to be corrected is specified.
  • FIG. 30 The case where subframe # 0 located at the head of the radio frame arranged next to the radio frame receiving the downlink signal is specified as the frame is shown.
  • the correction method 3 corrects the detected error amount ⁇ D in one subframe as in the correction method 1, but before the subframe # 0 that is the subframe to be corrected. This is different in that the frame timing is corrected in the subframe to be corrected after the resource allocation in the subframe # 9 arranged in is limited.
  • the correction control unit 3019 specifies the corrected subframe # 0
  • the correction control unit 3019 further specifies the subframe # 9 arranged in front of the corrected subframe # 0, and information for specifying the subframe # 9.
  • the resource allocation control unit 3005d is notified as resource allocation restriction information. Thereby, resource allocation in subframe # 9 is limited.
  • the frame counter correction unit 3015 corrects the error amount ⁇ D in the subframe # 0 that is the corrected subframe, and sets the frame timing of the femto BS1b that is itself as the frame of the macro BS1a.
  • the synchronization process is finished in accordance with the timing.
  • the resource allocation to the subframe arranged before the corrected subframe is limited. Therefore, inter-symbol interference occurs when the corrected subframe and the subframe arranged before the subframe are greatly overlapped. Even if it happens, it can be avoided that the effect appears.
  • each of the correction methods 1 to 3 only the frame timing synchronization has been described. However, the carrier frequency correction is also performed accompanying the frame timing synchronization.
  • the frequency correction unit 3017 performs the same correction as the correction methods 1 to 3 on the error amount of the carrier frequency error estimated by the frequency offset estimation unit 3016. Next, a process performed by the correction control unit 3019 for selecting each correction method will be described.
  • FIG. 31 is a flowchart illustrating an aspect of processing in which the correction control unit selects a correction method.
  • the correction control unit 3019 acquires the error amount ⁇ D of the synchronization error detected by the synchronization error detection unit 3014, and the amount of data to be transmitted from the detection unit 3005e to the MS 2 connected to itself. Is acquired (step S101), it is determined whether or not the acquired error amount ⁇ D is equal to or less than a preset threshold value D th1 (step S102).
  • the correction control unit 3019 selects the correction method 1 that is a method for correcting the error amount ⁇ D in one subframe (step S103), and the process Finish.
  • the threshold value D th1 is set to the time length of the CP (see FIG. 24) inserted between the subframes.
  • the error amount ⁇ D is corrected in one subframe. Therefore, when the error amount ⁇ D becomes larger than the CP time length Tcp , the corrected subframe is placed before the CP beyond the CP. This is because there is a possibility of causing inter-symbol interference. That is, the threshold value D th1 is set to a value with which it can be determined whether or not it is necessary to perform correction for the time length T cp of the CP for one subframe when the correction method 1 is selected.
  • the correction control unit 3019 When it is determined in step S102 that it is not less than or equal to the threshold value D th1 , the correction control unit 3019 further determines whether or not the error amount ⁇ D is less than or equal to a preset threshold value D th2 (step S104). When it is determined in step S104 that the error amount ⁇ D is equal to or less than the threshold value D th2 , the correction control unit 3019 selects the correction method 2 that is a method of correcting in multiple times (step S105), and ends the process.
  • the threshold value D th2 is set to a time length 10 times the time length of the CP (see FIG. 24) inserted between the subframes.
  • the threshold value D th2 is set to a value with which it can be determined whether or not it is necessary to perform correction for the time length T cp of the CP for one subframe when the correction method 2 is selected.
  • step S104 When it is determined in step S104 that the threshold value D th2 is not less than or equal to the threshold value D th2 , the correction control unit 3019 determines whether or not the amount of data to be transmitted to the MS 2 connected to itself is larger than a preset threshold value R ( Step S106).
  • step S106 When it is determined in step S106 that the data amount is not larger than the threshold value R, the correction control unit 3019 proceeds to step S105, selects the correction method 2 (step S105), and ends the process.
  • the threshold value R is set to a data amount that does not cause a problem even if there is some overlap between adjacent subframes and interference between symbols occurs. Can be tolerated.
  • step S106 when it is determined in step S106 that the amount of data is larger than the threshold value R, the correction control unit 3019 selects the correction method 3 (step S107) and ends the process.
  • the transmission timing of its own subframe can be corrected within the range of the subframe that is arranged before the corrected subframe and in which resource allocation is limited.
  • the correction control unit 3019 can select the correction method 3 when the error amount ⁇ D is larger than the threshold value D th2 .
  • the threshold value D th2 is set according to the time length T cp of the CP having a function as a guard interval inserted between adjacent subframes. That is, the threshold value D th2 is set to an error amount that can be determined that it is necessary to correct the CP time length T cp or more for one subframe when the correction method 2 is selected.
  • the correction method 3 that can ensure a relatively large correction width is selected. Thereby, the correction control unit 3019 can select a suitable correction method according to the error amount ⁇ D.
  • the correction control unit By selecting the correction method 3 and restricting resource allocation, it is possible to avoid the influence of intersymbol interference on the MS 2.
  • the correction control unit 3019 can select the correction method 2 other than the correction method 3.
  • the correction control unit 3019 selects the correction method 3 according to the amount of data to be transmitted to the MS 2 as the detection result of the detection unit in addition to the error amount ⁇ D of the synchronization error. Therefore, it is possible to perform synchronization between base stations more preferably while considering the influence on the MS 2 due to inter-symbol interference.
  • the frame counter correction unit 3015 corrects the frame timing of its own downlink signal based on the synchronization error detected by the synchronization error detection unit 3014.
  • the correction control unit 3019 selects a correction method performed by the frame counter correction unit 3015 according to the error amount ⁇ D of the synchronization error, the frame timing of the own downlink signal is corrected by a suitable correction method according to the situation. be able to.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating the timing at which the synchronization process and the measurement process are performed.
  • the explanation regarding FIG. 32 is the same as the description in [1.6 Timing of synchronization processing and measurement processing] in the first embodiment except that the corresponding reference numerals in the drawing are different. Omitted.
  • the detection unit 3005e of the present embodiment corresponds to the terminal detection unit 5e in the first embodiment.
  • the number of corrections may be plural, for example, 2 times. However, it can be set to a larger number of times. Further, the number of corrections need not be a fixed value, and the number of corrections can be set adaptively according to the error amount ⁇ D. However, if the number of corrections increases, the subframe transmission timing will be corrected according to the number of corrections, so the time from detection of the synchronization error to completion of correction will be long, and synchronization accuracy will decrease. There is a risk. For this reason, it is preferable that the upper limit value of the number of corrections is within a range of one radio frame (about 10 times when correction is performed in units of subframes).
  • the resource allocation is limited for the subframe arranged before the corrected subframe, but the transmission of the downlink signal is suspended at the timing of the subframe in which the resource allocation is limited. May be. In this case, even if the corrected subframe is corrected in the range of the subframe time length before the corrected subframe, the transmission of the downlink signal is paused in the range of the subframe, so intersymbol interference does not occur. . Further, since resource allocation is limited in this section, it is possible to suppress the influence on the MS 2 by stopping transmission.
  • each correction method the case where the frame timing is corrected or the correction is started in the first subframe # 0 located at the head of the radio frame is exemplified. However, in other subframes, the correction is started. Frame timing correction may be performed or initiated.
  • the subframe # 0 or the subframe # 5 including the first and second synchronization signals in the own downlink signal matches the transmission timing of the subframe # 1 in the downlink signal of the macro BS 1a.
  • subframe # 0 or subframe # 5 in its own downlink signal is transmitted at the transmission timing of other subframes # 0 and # 2 to 9 in the downlink signal of macro BS1a.
  • the base stations may be synchronized so that they match.
  • the case where the communication unit area having a certain length of time, which is a target of the synchronization process, is a subframe is exemplified, but other units constituting the downlink signal, for example, a radio frame, A slot can be used as the communication unit area to be synchronized, and a section defined by a symbol can be used as the communication unit area.
  • a second synchronization signal is arranged. Since these two synchronization signals are known signals, the downlink signal transmitted by the other base station apparatus to the base station apparatus that intends to synchronize with another base station apparatus that is the synchronization source. It is conceivable to perform synchronization between base stations by matching the transmission timing of the communication frame using the synchronization signal included in.
  • the base station apparatus adopting the frequency division duplex method may perform coordinated transmission in which information of the same content is simultaneously transmitted to the terminal apparatus together with a plurality of base station apparatuses such as other base station apparatuses. Such coordinated transmission from multiple points is performed for the purpose of reducing inter-cell interference on the end side (cell end) of the communication area, ensuring signal strength for a terminal device located at the cell end, and the like.
  • each base station apparatus transmits a signal having the same content from the plurality of base station apparatuses. Interference between signals to be transmitted increases, and appropriate transmission to the terminal device cannot be performed.
  • the transmission timings of communication frames can be matched among a plurality of base station apparatuses.
  • a base station apparatus capable of performing inter-base station synchronization while easily using coordinated transmission in a base station apparatus that performs communication by frequency division duplex will be described.
  • the configuration of the communication system and the LTE frame structure in this embodiment are described in [1.1 Communication system configuration] [1.2 LTE frame structure] described in the first embodiment. It has the same configuration as the configuration.
  • FIG. 34 is a block diagram showing the configuration of the femto base station apparatus according to the fifth embodiment.
  • the femto BS 1b1 performs processing related to synchronization between base stations in addition to signal processing of transmission / reception signals performed between the antenna 4003, a transmission / reception unit (RF unit) 4004 to which the antenna 4003 is connected, and the RF unit 4004.
  • RF unit transmission / reception unit
  • FIG. 35 is a block diagram showing details of the RF unit 4004.
  • the RF unit 4004 includes an uplink signal reception unit 4011, a downlink signal reception unit 4012, and a transmission unit 4013.
  • the uplink signal receiver 4011 is for receiving an uplink signal from the terminal device 2
  • the downlink signal receiver 4012 is for receiving a downlink signal from another macro BS 1a or another femto BS 1b. is there.
  • the transmission unit 4013 is for transmitting a downlink signal to the terminal device 2.
  • 35 is the same as the description of [1.3.1 RF unit] in the first embodiment except that the corresponding reference numerals in FIG. .
  • signal processing section 4005 has a function for performing signal processing of transmission / reception signals transmitted / received to / from RF section 4004, and is given from an upper layer of signal processing section 4005.
  • a modulation / demodulation unit 4005a that modulates various transmission data to be transmitted signals and demodulates a reception signal supplied from the RF unit 4004 into reception data is provided.
  • the modem unit 4005a performs modulation / demodulation processing with the synchronization error corrected based on the synchronization error (timing offset, frequency offset) calculated by the synchronization processing unit 4005b described later.
  • the signal processing unit 4005 includes a frame counter (not shown) for determining transmission timing for each radio frame for a transmission signal to be given to the RF unit 4004.
  • the signal processing unit 4005 is a resource allocation control unit in addition to a synchronization processing unit 4005b for performing synchronization processing for synchronizing base stations with other base station devices, a measurement processing unit 4005c for performing measurement, and the like. 4005d, and a terminal detection unit 4005e for detecting the communication status of terminal devices connected to itself and other base station devices.
  • the configuration of the synchronization processing unit 4005b will be described.
  • FIG. 36 is a block diagram illustrating a configuration of a synchronization processing unit 4005b for performing a synchronization process for achieving synchronization between base stations with another base station apparatus.
  • each base station device includes a GPS receiver and may be synchronized by a GPS signal, or may be synchronized by connecting the base stations with a wired connection.
  • Inter-base station synchronization by “air synchronization” that performs synchronization by (downlink signal) is adopted.
  • the synchronization processing unit 4005b acquires the downlink signal of another base station apparatus received by the downlink signal reception unit 4012, and the first synchronization signal (P-SCH) that is a known signal included in the radio frame of the downlink signal Then, based on the second synchronization signal (S-SCH), a synchronization process for synchronizing the communication timing and communication frequency of the own base station apparatus 1 with other base station apparatuses is performed.
  • P-SCH the first synchronization signal
  • S-SCH second synchronization signal
  • the synchronization processing unit 4005b sets the timing for acquiring the downlink signal of the other base station apparatus, which is given from the downlink signal receiving unit 4012, so that the synchronization process is performed in a predetermined cycle.
  • the synchronization processing unit 4005b has a function of adjusting the timing for performing the synchronization processing by adjusting the cycle of the timing for acquiring the downlink signal for the synchronization processing according to the detection result of the terminal detection unit 4005e. ing.
  • the synchronization processing unit 4005b starts the synchronization process by pausing transmission of the transmission signal by the transmission unit 4013 in the subframe section corresponding to the timing (synchronization process start timing) at which the downlink signal set by itself is acquired. To do. While the transmission of the transmission signal is suspended, the synchronization processing unit 4005b causes the downlink signal receiving unit 4012 to receive the downlink signal of another base station apparatus, and acquires the received downlink signal. Thereafter, the own frame timing and communication frequency are corrected using this downstream signal, and the synchronization processing is completed. Note that the interval during which transmission of the transmission signal is paused can be set to a subframe corresponding to the timing for acquiring a downlink signal for synchronization processing and one or more subframes subsequent thereto. In addition to the suspension of transmission of the transmission signal, the reception of the uplink signal from the terminal device may be suspended.
  • the synchronization processing unit 4005b outputs synchronization timing information, which is information for specifying a subframe corresponding to a section in which transmission of transmission signals is suspended, to the resource allocation control unit 4005d and the measurement processing unit 4005c.
  • the synchronization processing unit 4005b includes a synchronization error detection unit 4014, a frame counter correction unit 4015, a frequency offset estimation unit 4016, a frequency correction unit 4017, a storage unit 4018, and a frame position adjustment unit 4019, and synchronizes frame transmission timing. And also has a function of correcting the carrier frequency.
  • the synchronization error detection unit 4014 detects a frame transmission timing of another base station device using a known signal included in the downlink signal, and also detects an error (frame synchronization error; Communication timing offset) is detected.
  • the transmission timing can be detected by detecting the timing of the first synchronization signal and the second synchronization signal, which are known signals (waveforms are also known) at a predetermined position in the received downlink signal frame.
  • the synchronization error detection unit 4014 provides the detected frame synchronization error to the frame position adjustment unit 4019 and also to the storage unit 4018 each time it is detected.
  • the storage unit 4018 accumulates these detected frame synchronization errors.
  • the frame position adjustment unit 4019 corrects this frame synchronization error and adjusts the position in the time axis direction of its own radio frame in relation to the frame timing control information. Is generated and provided to the frame counter correction unit 4015.
  • the frame counter correction unit 4015 adjusts the value of the frame counter according to the control information regarding the frame timing given from the frame position adjustment unit 4019, and corrects the frame timing according to the synchronization error.
  • the frame position adjustment unit 4019 grasps the subframe (the transmission timing thereof) including the first synchronization signal and the second synchronization signal in the downlink signal of another base station device from the synchronization error detected by the synchronization error detection unit 4014. Can do.
  • the frame position adjustment unit 4019 causes the frame counter correction unit 4015 to correct the timing of its own synchronization signal so that it matches the first and second synchronization signals from other base station devices, so that in its own radio frame,
  • the transmission timings of the first subframe # 0 and the sixth subframe # 5 to which the first and second synchronization signals are allocated are in the radio frame of the downlink signal from the other base station apparatus of the synchronization source, Adjustment is made so as to coincide with the transmission timing of the first subframe # 0 or the sixth subframe # 5 to which the first and second synchronization signals are assigned.
  • the frame position adjustment unit 4019 causes the frame counter correction unit 4015 to correct the synchronization error detected by the synchronization error detection unit 4014. Since the synchronization error detection unit 4014 detects the synchronization error based on the first and second synchronization signals, the first and second synchronization signals of its own radio frame are the first and second synchronization signals of the other base station devices. The first subframe # 0 and the sixth subframe # 5 to which the first and second synchronization signals in the own radio frame are assigned are corrected so as to coincide with the second synchronization signal. Is corrected to coincide with the transmission timing of the first subframe # 0 or the sixth subframe # 5 in the radio frame of the downlink signal of the other base station apparatus.
  • the frame position adjustment unit 4019 and the frame counter correction unit 4015 make the transmission timings of both synchronization signals in its own downlink signal coincide with the transmission timings of both synchronization signals in the downlink signals of other base station devices.
  • synchronization between base stations is performed by matching the transmission timing of subframes as the signal timing of its own downlink signal with other base station apparatuses.
  • the frame position adjustment unit 4019 controls the frame counter correction unit 4015 to adjust the position of the own radio frame in the time axis direction with respect to the radio frame of the downlink signal of another base station device. It has a function to do.
  • the frame position adjustment unit 4019 also causes the frame counter correction unit 4015 to send the first and second frames in its own radio frame when the own femto BS 1b is activated and starts transmission of its own downlink signal.
  • the transmission timings of the first subframe # 0 and the sixth subframe # 5 to which the two synchronization signals are assigned are the first and the second in the radio frame of the downlink signal from the other base station apparatus of the synchronization source.
  • the position of its own radio frame is adjusted so as to coincide with the transmission timing of the first subframe # 0 or the sixth subframe # 5 to which the two synchronization signals are assigned.
  • the frame position adjustment unit 4019 performs the radio signal of the downlink signal of the other base station apparatus, The position of its own radio frame is adjusted as described above.
  • the femto BS 1b which is itself, starts transmitting its own downlink signal in a radio frame adjusted according to the radio frame of the downlink signal of another base station device from the start of transmission of its own downlink signal. Can be sent.
  • terminal detection unit 3005e The description of the function of the terminal detection unit 3005e is the same as that described in [1.3.5 About the terminal detection unit] in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the resource allocation control unit 4005d has a function of allocating user data to be transmitted to each terminal apparatus 2 to the DL shared channel in the radio frame. Further, when the synchronization timing information and the measurement timing information are provided from the synchronization processing unit 4005b and the measurement control unit 5f, the resource allocation control unit 4005d allocates user data to the subframe specified by these information. Restrict. Furthermore, when the measurement result information is given from the measurement processing unit 4005c, the resource allocation control unit 4005d determines the allocation of user data based on this information. Furthermore, the resource allocation control unit 4005d also has a function for processing related to resource allocation for performing cooperative transmission with another base station apparatus.
  • the output control unit 4005f has a function of controlling transmission power by the transmission unit 4013 of the RF unit 4004.
  • the output control unit 4005f When the output control unit 4005f is given the average power value of the other base station device obtained by the measurement processing unit 4005c, the output control unit 4005f connects to the other base station device and the other base station device based on the average power value.
  • the MS 2 adjusts its own transmission power so that its own transmission signal does not interfere.
  • FIG. 37 is a diagram for explaining an example of a synchronization process performed by the synchronization processing unit.
  • the frames transmitted by the macro BS 1a that is another base station device and the femto BS 1b that is its own base station device are shown on the same time axis, and the macro BS 1a that is the synchronization source is shown by the femto BS 1b.
  • the mode which synchronizes with respect to the downstream signal of is shown.
  • FIG. 37 the frames transmitted by the macro BS 1a that is another base station device and the femto BS 1b that is its own base station device are shown on the same time axis, and the macro BS 1a that is the synchronization source is shown by the femto BS 1b.
  • the mode which synchronizes with respect to the downstream signal of is shown.
  • the transmission timing of the radio frame of the femto BS 1b substantially coincides with the transmission timing of the radio frame of the corresponding macro BS 1a, and the beginning of each subframe of the femto BS 1b.
  • the femto BS 1b synchronization processing unit 4005b of the present embodiment activates the femto BS 1b and receives a downlink signal of the macro BS 1a, which is another base station device, as described above.
  • the transmission timings of the first and second synchronization signals coincide with the transmission timings of the first and second synchronization signals in the downlink signal of another base station apparatus, and the first and second synchronization signals in the own radio frame are assigned.
  • Transmission timing of the first subframe # 0 and the sixth subframe # 5, and the first and second synchronization signals in the radio frame of the downlink signal from the other base station apparatus of the synchronization source are allocated. So that the transmission timing of the first subframe # 0 or the sixth subframe # 5 matches the transmission timing of its own. It has a function to adjust the position.
  • the synchronization processing unit 4005b transmits its own radio frame transmission timing (first timing) to the transmission timing of the first subframe # 0 of the macro BS 1a that is another base station apparatus that is the synchronization source. Assume that the position of its own radio frame is adjusted so that the transmission timing of subframe # 0 matches. Further, also in the synchronization processing between base stations that is performed as needed thereafter, the synchronization processing unit 4005b transmits the transmission timing of its own radio frame to the transmission timing of the first subframe # 0 of the macro BS 1a that is another base station device ( The synchronization processing is performed so that the transmission timing of the first subframe # 0 matches.
  • the synchronization processing unit 4005b of the femto BS 1b sets the timing for acquiring a downlink signal for synchronization processing as the subframe SF401
  • the synchronization processing unit 4005b includes information for specifying the subframe SF401.
  • the included synchronization timing information is output to the resource allocation control unit 4005d and the measurement processing unit 4005c.
  • the section in which transmission of the transmission signal is suspended is only the section of the subframe SF 401 corresponding to the start timing of the synchronization processing.
  • the synchronization processing unit 4005b pauses transmission of the transmission signal by the transmission unit 4013 at the transmission timing of the subframe SF401, and causes the downlink signal reception unit 4012 to receive the downlink signal of the macro BS 1a.
  • the received downlink signal is acquired.
  • the synchronization processing unit 4005b detects the frame transmission timing of the macro BS 1a using the first synchronization signal and the second synchronization signal included in the received downlink signal of the macro BS 1a and The frame synchronization error between them is detected.
  • the synchronization processing unit 4005b obtains the first synchronization signal and the second synchronization signal in the downlink signal of the macro BS 1a, which is another base station device, from the synchronization error in the past synchronization processing accumulated in the storage unit 4018. Since the transmission timing of the included subframe (# 0 or # 5) can be grasped, the transmission signal can be set to pause in the section of its own subframe corresponding to the transmission timing.
  • the synchronization processing unit 4005b Based on the detected frame synchronization error, the synchronization processing unit 4005b performs synchronization by correcting the timing of the beginning of the radio frame next to the radio frame to which the subframe SF401 belongs. For example, if the start of the radio frame before synchronization is timing T403, the synchronization processing unit 4005b sets the value of the frame counter so that the start of the radio frame is at timing T404 that is shifted from the timing T403 by the error. to correct. As a result, the frame timing of the femto BS 1b that is self can be matched with the frame timing of the macro BS 1a, and synchronization can be established.
  • the synchronization processing unit 4005b synchronizes with the current frame position as a reference. Take.
  • the synchronization processing unit 4005b transmits the first and second signal transmission timings of its own downlink signal to the other base station devices and the first and second timings of the downlink signals of the other base station devices. Synchronous processing is performed by matching the transmission timing of its own radio frame with the transmission timing of the radio frame of the other base station apparatus so that the transmission timing of the signal matches, so cooperative transmission with other base station apparatuses is performed. Even in the case of performing, it becomes easy for each base station apparatus to assign information to be transmitted simultaneously to radio frames of the same timing. As a result, it is possible to perform synchronization between base stations while easily using coordinated transmission.
  • FIG. 38 is a diagram for describing an example of a mode of measurement processing performed by the measurement processing unit 4005c.
  • FIG. 39 is a diagram illustrating an example of a result of obtaining the power average value for each resource block obtained by the measurement processing unit 4005c. 38 and 39 are the same as those described above except that the timings of the first and second synchronization signals are the same between the macro BS 1a and the femto BS 1b, and that the corresponding symbols in the drawings are different. The description is omitted because it is the same as the description of [1.5 Measurement processing] in one embodiment.
  • FIG. 40 is a diagram illustrating the timing at which the synchronization process and the measurement process are performed.
  • the explanation regarding FIG. 40 is the same as the description in [1.6 Timing of synchronization processing and measurement processing] in the first embodiment except that the corresponding reference numerals in the drawing are different, and thus the explanation is omitted. To do.
  • the basic communication unit having a certain length of time which is a target of synchronization processing, is a subframe.
  • it is defined by another unit constituting a downlink signal, for example, a radio frame or a resource block.
  • a section, a section between predetermined symbols, or the like can be used as the basic communication unit.
  • the case where the synchronization process is periodically performed is illustrated, but the timing of the synchronization process may be set for each time according to the detection result of the terminal detection unit 4005e.
  • the case where the synchronization processing unit 4005b sets the period of the synchronization processing according to the number of MSs 2 connected to itself and other base station apparatuses is illustrated, but only the number of MSs 2 connected to itself is illustrated. Depending on the number of MSs 2 connected to other base station apparatuses, it may be set. Furthermore, focusing on only the total number of MSs 2 connected to itself and other base station apparatuses, the period of synchronization processing may be set according to the total number.
  • the synchronization error is corrected at the head of the radio frame immediately after the transmission signal is paused and the downlink signal of another base station apparatus is received.
  • the synchronization shift may be corrected at the head portion of the subframe other than.
  • the section in which the transmission signal is paused can be arbitrarily set as necessary.

Landscapes

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Abstract

 本発明の基地局装置は、他の基地局装置からの下り信号を受信する下り信号受信部12と、他の基地局装置からの下り信号に含まれる既知信号を取得し、当該既知信号に基づいて前記他の基地局装置との間で、基地局間同期を行う同期処理部5bとを備えている。同期処理部5bは、自己の下り信号における前記既知信号の送信タイミングと、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号の送信タイミングとが異なるタイミングとなるように基地局間同期を行う。

Description

基地局装置
 本発明は、端末装置との間で無線通信を行う基地局装置に関する。
 端末装置との間で通信を行う基地局装置は、広範囲なエリアをカバーするために多数設置される。このとき、複数の基地局装置間で、通信フレームのタイミング等の同期をとる基地局間同期が行われることがある。
 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。
特開2009-177532号公報
 上記特許文献1では、基地局装置と端末装置との間の通信が時分割複信(TDD;Time Division Duplex)で行われる場合について開示されているが、仮に、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、上記基地局間同期を行わせる場合、以下のような態様で行うことが考えられる。
 すなわち、周波数分割複信方式による下り信号の通信フレームには、図16に示すように、一定周期で、端末装置が基地局装置のスキャニングや基地局装置の識別等を行うために用いられる第一同期信号及び第二同期信号が配置されている。これら両同期信号は、既知の信号であるので、同期元となる他の基地局装置との間で基地局間同期をしようとする基地局装置に、当該他の基地局装置が送信する下り信号に含まれる両同期信号を利用させて基地局間同期を行わせることが考えられる。
 ここで、例えば、FDD方式を採用する基地局装置が他の基地局装置との間で同期をとろうとする場合、当該基地局装置は、前記同期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、自己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、自己の下り信号の送信が行えない。従って、基地局装置は、少なくとも他の基地局装置からの下り信号に含まれる同期信号を受信する間においては、自己の下り信号の送信を中止する必要がある。
 このため、基地局装置が、他の基地局装置からの同期信号を受信するために、例えば、自己の下り信号の部分の内の同期信号が配置された部分についての送信を中止した場合、自己に接続する端末装置の通信に影響を与えてしまうという問題が生じる。
 すなわち、下り信号の通信フレームを構成するサブフレームそれぞれには、自己に接続する端末装置との間の通信に必要な制御情報や参照信号が含まれており、前記端末装置は、これら制御信号や、参照信号を受信できなければ、基地局装置との間の通信接続の維持が困難となる等の問題が生じる。
 このような問題は、既知信号としてフレームの先頭に配置される先頭信号を用いる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。
 また、周波数分割複信方式による下り信号の通信フレームには、図23に示すように、一定周期で、端末装置が基地局装置のスキャニングや基地局装置の識別、基地局装置に対する同期等を行うために用いられる第一同期信号及び第二同期信号が配置されている。これら両同期信号は、既知の信号であるので、同期元となる他の基地局装置との間で基地局間同期をしようとする基地局装置に、当該他の基地局装置が送信する下り信号に含まれる両同期信号を利用させて基地局間同期を行わせることが考えられる。
 ここで、基地局装置が他の基地局装置との間で上記基地局間同期を行った場合、当該基地局装置に接続する端末装置は、この基地局装置が基地局間同期を行うことで当該基地局装置が送信する下り信号の送信タイミングが変更されたことを認識することなく受信してしまう。
 すると、端末装置は、前記基地局装置からの下り信号を適切に受信できないおそれが生じる等、自己に接続する端末装置の通信に影響を与えてしまうという問題も生じる。
 このような問題も、既知信号としてフレームの先頭に配置される先頭信号を用いる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。
 上記の観点からみた本発明の目的の一つは、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基地局装置を提供することである。
(1)本発明は、一定の時間長さを持つ通信単位領域を時間軸に複数配置することで構成された下り信号を用いて通信を行うとともに、前記複数の通信単位領域には、通信制御に用いる特定信号を含む通信単位領域と、前記特定信号を含まない通信単位領域と、が含まれている基地局装置であって、他の基地局装置から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からの下り信号を取得し、自己の下り信号における通信単位領域の送信タイミングを前記他の基地局装置との間で一致させることで基地局間同期を行う同期処理部と、を備え、前記同期処理部は、前記自己の下り信号における前記特定信号の送信タイミングと、前記他の基地局装置の下り信号における前記特定信号の送信タイミングとが異なるタイミングとなるように、基地局間同期を行うことを特徴としている。
 本発明の基地局装置によれば、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。
(2)より具体的には、前記下り信号が、複数のサブフレームからなる基本フレームを有しており、前記通信単位領域が、前記サブフレームであることが好ましい。
 この場合、同期処理部は、自己の下り信号における基本フレームの時間軸方向の位置を調整することで、自己の下り信号における特定信号の送信タイミングが他の基地局装置との間で異なるようにしつつ、自己のサブフレームの送信タイミングを他の基地局装置のサブフレームの送信タイミングに一致させ、基地局間同期を行うことができる。
(3)さらに、前記特定信号は、同期用の既知信号を含んでおり、前記同期処理部は、前記受信部が受信した前記他の基地局装置からの下り信号に含まれる前記既知信号を取得し、当該既知信号に基づいて基地局間同期を行うものであることが好ましい。
 上記構成の基地局装置によれば、同期処理部が、自己の下り信号における特定信号である既知信号を含むサブフレームの送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における既知信号を含むサブフレームの送信タイミングとが異なるタイミングとなるように基地局間同期を行うので、自己の下り信号において、既知信号を含む部分以外の部分の送信を休止して、他の基地局装置からの下り信号に含まれる既知信号を取得することができる。このため、自己に接続する端末装置に対する既知信号の送信を休止することなく、他の基地局装置の既知信号を取得することができる。これにより、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。
(4)さらに、前記特定信号は、同報チャネル(PBCH)をさらに含んでおり、前記同期処理部は、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号の送信タイミングと、自己の下り信号における前記同報チャネルの送信タイミングとが異なるタイミングとなるように基地局間同期を行うものであってもよい。
 この場合、同期処理部は、自己の下り信号における同報チャネルを含むサブフレームの送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における既知信号を含むサブフレームの送信タイミングとが異なるタイミングとなるように基地局間同期を行うので、自己の下り信号において、同報チャネルを含む部分以外の部分の送信を休止して、他の基地局装置からの下り信号に含まれる既知信号を取得することができる。このため、自己に接続する端末装置に対する同報チャネルの送信を休止することなく、他の基地局装置の既知信号を取得することができる。これにより、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。
(5)また、上記基地局装置において、前記通信単位領域が、変調シンボルであってもよく、この場合、前記同期処理部は、前記他の基地局装置の既知信号を取得するために当該他の基地局装置からの下り信号を取得する取得区間を、自己の下り信号を構成する変調シンボル単位で設定することができる。このため、当該取得区間を設定する上での自由度を高めることができる。
(6)上記(5)の基地局装置において、前記特定信号は、同期用の既知信号を含んでおり、前記同期処理部は、前記受信部が受信した前記他の基地局装置からの下り信号に含まれる前記既知信号を取得し、当該既知信号に基づいて基地局間同期を行うものであってもよい。
 この場合、同期処理部が、自己の下り信号における特定信号である既知信号を含む変調シンボルの送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における既知信号を含む変調シンボルの送信タイミングとが異なるタイミングとなるように基地局間同期を行うので、自己の下り信号において、既知信号を含む部分以外の部分の送信を休止して、他の基地局装置からの下り信号に含まれる既知信号を取得することができる。このため、自己に接続する端末装置に対する既知信号の送信を休止することなく、他の基地局装置の既知信号を取得することができる。これにより、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。
(7)(8)上記(6)の基地局装置において、前記特定信号は、通信制御用の制御信号をさらに含んでおり、前記同期処理部は、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号の送信タイミングと、自己の下り信号における前記制御信号の送信タイミングとが異なるタイミングとなるように基地局間同期を行うものであってもよく、また、前記特定信号は、下り信号の伝送路特性を推定するための参照信号をさらに含んでおり、前記同期処理部は、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号の送信タイミングと、自己の下り信号における前記参照信号の送信タイミングとが異なるタイミングとなるように基地局間同期を行うものであってもよい。
 この場合、同期処理部が、他の基地局装置からの下り信号に含まれる特定信号としての既知信号を取得して基地局間同期を行う場合であっても、制御信号又は参照信号を含む部分以外の部分の送信を休止して、他の基地局装置からの下り信号に含まれる既知信号を取得することができる。このため、自己に接続する端末装置に対する制御信号又は参照信号の送信を休止することなく、他の基地局装置の既知信号を取得することができ、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。
(9)また、上記(6)の基地局装置において、前記特定信号は、通信制御用の制御信号をさらに含んでおり、前記下り信号は、前記制御信号を含んだ通信単位領域で構成されるとともに時間軸方向に所定の間隔をおいて配列された制御信号領域と、隣接する前記制御信号領域同士の間に位置する複数の通信単位領域で構成された中間領域と、により構成されており、前記中間領域には、前記既知信号を含む第一の中間領域と、前記既知信号を含まない第二の中間領域と、が含まれており、前記同期処理部は、前記他の基地局装置の前記第一の中間領域に含まれる前記既知信号の送信タイミングが、前記自己の下り信号における前記第二の中間領域の範囲に位置するように前記自己の下り信号の時間軸方向の位置を調整して基地局間同期を行うものであることが好ましい。
 この場合、他の基地局装置の下り信号における既知信号の送信タイミングが、自己の下り信号における第二の中間領域の範囲に位置するように自己の下り信号の時間軸方向の位置を調整して基地局間同期を行うことで、自己の下り信号における既知信号の送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における同信号の送信タイミングとを確実に異なるタイミングとすることができる。
(10)また、前記同期処理部は、前記他の基地局装置の既知信号を取得するために当該他の基地局装置からの下り信号を取得する取得区間を前記第二の中間領域の範囲内で設定するものであってもよく、この場合、自己に接続する端末装置に対する制御信号の送信を休止することなく、他の基地局装置の既知信号を取得することができ、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。
(11)また、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、取得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、当該取得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、前記同期処理部は、前記他の基地局装置の前記第一の中間領域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当該取得区間及び前記自己の下り信号の時間軸方向の位置を調整するものとすることができる。
 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。
(12)さらに、前記同期処理部は、前記他の基地局装置の前記第一の中間領域に含まれる前記既知信号の送信タイミングが前記取得区間のほぼ中央となるように、当該取得区間及び前記自己の下り信号の時間軸方向の位置を調整することが好ましく、この場合、限られた取得区間の中で、下り信号の取得に関する処理のための時間的な猶予を好適に確保することができる。
(13)上記(6)の基地局装置において、前記特定信号は、下り信号の伝送路特性を推定するための参照信号をさらに含んでおり、前記既知信号を含まない通信単位領域は、前記参照信号を含んだ通信単位領域と、前記参照信号を含まない通信単位領域と、を含み、前記同期処理部は、前記他の基地局装置の既知信号を取得するために当該他の基地局装置からの下り信号を取得する取得区間を、前記自己の下り信号における前記参照信号を含んだ通信単位領域を含まない範囲に設定することが好ましい。
 この場合、取得区間が、前記自己の下り信号における前記参照信号を含んだ通信単位領域を含まない範囲に設定されるので、自己に接続する端末装置に対する参照信号の送信を休止することなく、他の基地局装置の既知信号を取得することができ、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。
(14)また、本発明は、一定の時間長さを持つ通信単位領域を時間軸に複数配置することで構成された下り信号を用いて通信を行うとともに、前記複数の通信単位領域には、同期用の既知信号を含む通信単位領域と、前記既知信号を含まない通信単位領域と、が含まれている基地局装置であって、他の基地局装置から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からの下り信号に含まれる前記既知信号を取得し、当該既知信号に基づいて、自己の下り信号における通信単位領域の送信タイミングを前記他の基地局装置との間で一致させることで基地局間同期を行う同期処理部と、を備え、前記同期処理部は、前記自己の下り信号における前記既知信号の送信タイミングと、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号の送信タイミングとが異なるタイミングとなるように、基地局間同期を行うことを特徴としている。
 上記構成の基地局装置によれば、同期処理部が、自己の下り信号における前記既知信号の送信タイミングと、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号の送信タイミングとが異なるタイミングとなるように基地局間同期を行うので、自己の下り信号において、既知信号を含む部分以外の部分の送信を休止して、他の基地局装置からの下り信号に含まれる既知信号を取得することができる。このため、自己に接続する端末装置に対する既知信号の送信を休止することなく、他の基地局装置の既知信号を取得することができる。これにより、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。
(15)より具体的には、前記下り信号が、複数のサブフレームからなる基本フレームを有しており、前記通信単位領域が、前記サブフレームであり、前記基本フレームには、前記既知信号を含むサブフレームと、前記既知信号を含まないサブフレームと、が含まれている場合には、前記同期処理部は、前記自己の下り信号における前記既知信号を含むサブフレームの送信タイミングと、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号を含むサブフレーム以外のサブフレームの送信タイミングとが一致するように、前記自己の下り信号における基本フレームの時間軸方向の位置を調整することで基地局間同期を行うものであることが好ましい。
 この場合、同期処理部は、自己の下り信号における基本フレームの時間軸方向の位置を調整することで、自己の下り信号における既知信号の送信タイミングが他の基地局装置との間で異なるようにしつつ、自己のサブフレームの送信タイミングを他の基地局装置のサブフレームの送信タイミングに一致させ、基地局間同期を行うことができる。
(16)また、本発明の基地局装置が、周波数分割複信によって通信を行うものである場合には、より好適に基地局間同期を行うことができる。
(17)さらに、本発明は、一定の時間長さを持つ通信単位領域を時間軸に複数配置することで構成された下り信号を用いて端末装置との間で通信を行うとともに、前記複数の通信単位領域には、同期用の既知信号を含む通信単位領域と、前記既知信号を含まない通信単位領域と、が含まれている基地局装置であって、他の基地局装置から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からの下り信号に含まれる前記既知信号を取得し、当該既知信号に基づいて、自己の下り信号における通信単位領域の送信タイミングを前記他の基地局装置との間で一致するように補正することで基地局間同期を行う同期処理部と、を備え、前記同期処理部は、前記既知信号を含む通信単位領域で送信タイミングの補正を行うことを特徴としている。
 上記構成の基地局装置によれば、同期処理部が既知信号を含む通信単位領域で送信タイミングの補正を行うので、基地局間同期により送信タイミングが補正されたときの通信単位領域には必ず既知信号が含まれる。このため、基地局間同期が行われることで自己の下り信号の送信タイミングが補正され、当該送信タイミングが変更されたとしても、自己に接続する端末装置に既知信号を速やかに受信させ、自己である基地局装置との間で速やかに同期をとらせることができる。この結果、当該端末装置が、自己である基地局装置を誤認したり、自己である基地局装置による下り信号の送信タイミングがずれることによって当該下り信号を適切に受信できなくなるといったことを防止でき、端末装置との間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。
 このように、本発明の基地局装置によれば、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。
(18)上記基地局装置において、前記同期処理部は、前記既知信号を取得し、前記他の基地局装置の下り信号における通信単位領域の送信タイミングと、自己の下り信号における通信単位領域の送信タイミングとの同期誤差を求めた後に、最初に配置される前記既知信号を含む単位通信領域で送信タイミングの補正を行うものであることが好ましい。
 この場合、同期誤差を求めた後、速やかに既知信号を含む単位通信領域で送信タイミングの補正が行われるので、より精度よく基地局間同期を行うことができる。
(19)また、前記下り信号が、複数のサブフレームからなる基本フレームを有しており、前記通信単位領域が、前記サブフレームであり、前記基本フレームには、前記既知信号を含むサブフレームと、前記既知信号を含まないサブフレームと、が含まれている場合には、前記同期処理部は、前記既知信号を含むサブフレームで送信タイミングの補正を行うものであることが好ましい。
(20)既知信号を含むサブフレームの内、基本フレームにおいて最も先頭側に配置されるサブフレームには、既知信号の他に端末装置に向けた制御情報が含まれることがある。
 このため、前記同期処理部は、前記既知信号を含むサブフレームの内、前記基本フレームにおいて最も先頭側に配置されるサブフレームで送信タイミングの補正を行うことが好ましい。
(21)また、ある基地局装置が、他の基地局装置を同期元として同期をとる場合、自己の下り信号の送信タイミングを調整し他の基地局装置に一致させる必要があるが、他の基地局装置の送信タイミングとの同期誤差の誤差量が比較的大きい場合、その誤差を解消しようとすると、自己の下り信号でシンボル間干渉等が生じる場合がある。このように、同期誤差の誤差量によっては適切に基地局間同期を行うことができないおそれがあった。
 上記観点からみた本発明は、一定の時間長さを持つ通信単位領域を時間軸に複数配置することで構成された下り信号を用い、周波数分割複信によって端末装置との間で通信を行う基地局装置であって、他の基地局装置から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からの下り信号に基づいて、前記他の基地局装置の下り信号の通信単位領域と自己の下り信号の通信単位領域との間の同期誤差を検出する同期誤差検出部と、前記同期誤差に基づいて、前記自己の下り信号を補正することで前記他の基地局装置の下り信号に同期させる補正部と、前記同期誤差の誤差量に応じて、複数種類の補正の方法の中から前記補正部が行う補正の方法を選択する補正制御部と、を備えていることを特徴としている。
 上記構成の基地局装置によれば、補正部が、同期誤差検出部が検出した同期誤差に基づいて、前記自己の下り信号を補正することで前記他の基地局装置の下り信号に同期させることで、他の基地局装置との間で基地局間同期を行うことができる。
 また、本基地局装置によれば、補正制御部が同期誤差の誤差量に応じて補正部が行う補正の方法を選択するので、状況に応じた好適な補正の方法によって自己の下り信号の通信単位領域を補正することができる。このため、例えば、誤差量が大きいことからある補正の方法によっては、隣接する通信単位領域同士が大きく重なることでシンボル間干渉の影響を受けるおそれがある場合でも、シンボル間干渉の影響を回避しうる他の補正の方法を選択することができる。この結果、同期誤差の誤差量に関わらずシンボル間干渉の影響を回避でき好適に基地局間同期を行うことができる。
 このように、本発明の基地局装置によれば、同期誤差の誤差量に応じて適切に基地局間同期を行うことができる。
(22)前記複数種類の補正の方法には、前記同期誤差の誤差量について複数回に分けて補正を行う第一の方法を含むものであることが好ましく、この場合、一の誤差量を複数回に分けて補正するので、各回ごとの補正時の補正量を少なくすることができ、互いに隣接する通信単位領域同士が大きく重なり合うのを防止することができる。
(23)具体的に、前記下り信号が、複数のサブフレームからなる基本フレームを有しており、前記通信単位領域が、前記サブフレームである場合には、前記第一の方法は、前記同期誤差の誤差量について前記複数のサブフレームごとに補正を行うことが好ましい。
(24)また、前記通信単位領域における前記端末装置に対するリソース割当を制御するリソース割当制御部をさらに備え、前記複数種類の補正の方法には、前記リソース割当部が補正対象である被補正通信単位領域の前に配置される通信単位領域におけるリソース割当を制限した上で、前記被補正通信単位領域の補正を行う第二の方法を含んでいるものであってもよい。
 この場合、第二の方法が被補正通信単位領域の前に配置される通信単位領域に対するリソース割当を制限するので、例えば、被補正通信単位領域とその前に配置される通信単位領域とが大きく重なることでシンボル間干渉が生じたとしても、その影響が現れるのを回避できる。
(25)さらに、前記第二の方法において、前記被補正通信単位領域の前に配置される通信単位領域における自己の下り信号の送信を休止してもよい。
 この場合、被補正通信単位領域の前における通信単位領域の時間長さの区間の範囲で被補正通信単位領域を補正したとしても、当該区間の範囲では下り信号の送信を休止するのでシンボル間干渉が生じない。
(26)上記第二の方法では、被補正通信単位領域の前に配置される、リソース割当が制限される通信単位領域の範囲で、自己の通信単位領域の補正が可能となるので、補正を行うにあたって、比較的大きい補正幅を確保できる。このため、前記補正制御部は、前記同期誤差の誤差量が予め定められた閾値よりも大きい場合、前記第二の方法を選択するものであることが好ましい。
(27)前記閾値は、隣接する前記通信単位領域同士の間に挿入されるガードインターバル区間の時間長さに応じて設定されることが好ましい。
 この場合、例えば、前記閾値を、ガードインターバル区間の時間長さ以上に補正を行なう必要があると判断できる誤差量に設定することができ、ガードインターバル区間の時間長さ以上に補正を行なう必要があると判断される場合には、比較的大きい補正幅を確保できる第二の方法を選択するように構成することができる。これによって、誤差量に応じた好適な補正の方法を選択することができる。
(28)また、例えば、同期誤差の誤差量が比較的大きい場合であっても、前記データ量が比較的少ないときには、シンボル間干渉が生じたとしても端末装置に及ぶ影響が少ない。このため、上記基地局装置においては、自己の下り信号によって前記端末装置に送信すべきデータ量を検知する検知部をさらに備え、前記補正制御部は、前記同期誤差の誤差量及び前記検知部の検知結果に応じて、第二の方法を選択するか否かを決定するものであってもよい。
 この場合、例えば、同期誤差の誤差量が比較的大きく、かつ、前記データ量が比較的多い場合には、補正制御部は、第二の方法を選択しリソース割当を制限することで、端末装置にシンボル間干渉による影響が及ぶのを回避できる。一方、同期誤差の誤差量が比較的大きい場合であっても、前記データ量が比較的少ないときには、シンボル間干渉が生じたとしても端末装置に及ぶ影響が少ないので、補正制御部は、第二の方法以外の他の方法を選択することもできる。
 このように、補正制御部が、同期誤差の誤差量に加え、検知部の検知結果である端末装置に送信すべきデータ量に応じて、第二の方法を選択するか否かを決定することで、シンボル間干渉により端末装置に及ぶ影響を考慮しつつ、より好適に基地局間同期を行うことができる。
(29)具体的に、前記下り信号が、複数のサブフレームからなる基本フレームを有しており、前記通信単位領域が、前記サブフレームである場合には、前記第二の方法は、前記サブフレームごとにリソース割当を制限するものであることが好ましい。
(30)また、ある基地局装置が、他の基地局装置を同期元として同期をとる場合、通信フレームの送信タイミングについての同期がとれていたとしても、同期信号を含む通信フレームの時間軸方向の位置が互いにずれていることで、同期信号の送信タイミングが各基地局装置間でずれる場合がある。このような場合、協調送信に係る一連の処理が煩雑になるという問題がある。
 上記観点からみた本発明は、一定の時間長さを持つ通信単位領域を時間軸に複数配置することで構成された下り信号を用いて端末装置との間で周波数分割複信によって通信を行うとともに、前記複数の通信単位領域には、同期用の既知信号を含む通信単位領域と、前記既知信号を含まない通信単位領域と、が含まれている基地局装置であって、他の基地局装置から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からの下り信号に含まれる前記既知信号を取得し、当該既知信号に基づいて、自己の下り信号における通信単位領域の送信タイミングを前記他の基地局装置との間で一致させることで基地局間同期を行う同期処理部と、を備え、前記同期処理部は、前記自己の下り信号における前記既知信号の送信タイミングと、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号の送信タイミングとが一致するように、基地局間同期を行うこと特徴としている。
 上記構成の基地局装置によれば、同期処理部が、他の基地局装置との間で、自己の下り信号における既知信号の送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における既知信号の送信タイミングとが一致するように、同期処理を行うので、他の基地局装置とともに協調送信を行う場合においても、各基地局装置ごとそれぞれで、同時に送信すべき情報を同一のタイミングの通信フレームに割り当てることが容易となる。
 この結果、上記基地局装置によれば、協調送信を容易に利用可能としつつ基地局間同期を行うことができる。
(31)具体的に、前記下り信号が、複数のサブフレームからなる基本フレームを有しており、前記通信単位領域が、前記サブフレームであり、前記基本フレームには、前記既知信号を含むサブフレームと、前記既知信号を含まないサブフレームと、が含まれている場合には、前記同期処理部は、前記自己の下り信号における前記既知信号を含むサブフレームの送信タイミングと、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号を含むサブフレームの送信タイミングとが一致するように、前記自己の下り信号における基本フレームの時間軸方向の位置を調整することで基地局間同期を行うものであることが好ましい。
 この場合、同期処理部は、自己の下り信号における基本フレームの時間軸方向の位置を調整することで、自己の下り信号における既知信号の送信タイミングが他の基地局装置との間で一致するようにしつつ、自己のサブフレームの送信タイミングを他の基地局装置のサブフレームの送信タイミングに一致させることで、基地局間同期を行うことができる。
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。 LTEにおける上り及び下りそれぞれの通信フレームの構造を示す図である。 DLフレームの詳細な構造を示す図である。 フェムト基地局装置の構成を示すブロック図である。 RF部の詳細を示すブロック図である。 他の基地局装置との間で基地局間同期をとる同期処理を行うための同期処理部の構成を示すブロック図である。 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。 メジャメント処理部が行うメジャメント処理の態様の一例を説明するための図である。 メジャメント処理部5cが求めるリソースブロックごとの電力平均値を求めた結果の一例を示す図である。 同期処理及びメジャメント処理が行われるタイミングを示す図である。 マクロ基地局装置とフェムト基地局装置との間で、基地局間同期が行われている他の態様を示す図である。 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。 本実施形態における、フェムト基地局装置が下り信号の送信を休止してからマクロ基地局装置の第一及び第二同期信号の受信を開始するまでの期間の長さを、サブフレーム単位で基地局間同期を行った場合と比較した結果の一例を示す図である。 第二の実施形態に係る同期処理の変形例を説明するための図である。 リソースブロックの詳細な構造を示す模式図である。 基地局装置による同期処理の態様を説明するための図である。 第三の実施形態に係るフェムト基地局装置の同期処理部の構成を示すブロック図である。 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。 メジャメント処理部が行うメジャメント処理の態様の一例を説明するための図である。 メジャメント処理部が求めるリソースブロックごとの電力平均値を求めた結果の一例を示す図である。 同期処理及びメジャメント処理が行われるタイミングを示す図である。 マクロ基地局装置とフェムト基地局装置との間で、基地局間同期が行われている他の態様を示す図である。 基地局装置において採りうる同期処理の態様を説明するための図である。 サブフレームを構成するスロットの詳細な構成を説明するための図である。 第四の実施形態に係るフェムト基地局装置の構成を示すブロック図である。 RF部の詳細を示すブロック図である。 他の基地局装置との間で基地局間同期をとる同期処理を行うための同期処理部の構成を示すブロック図である。 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り、補正方法1の態様を示している。 補正方法2の態様を説明するための図である。 補正方法3の態様を説明するための図である。 補正制御部が補正の方法を選択する処理の態様を示すフローチャートである。 同期処理及びメジャメント処理が行われるタイミングを示す図である。 基地局装置において採りうる同期処理の態様を説明するための図である。 第五の実施形態に係るフェムト基地局装置の構成を示すブロック図である。 RF部の詳細を示すブロック図である。 他の基地局装置との間で基地局間同期をとる同期処理を行うための同期処理部の構成を示すブロック図である。 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。 メジャメント処理部が行うメジャメント処理の態様の一例を説明するための図である。 メジャメント処理部が求めるリソースブロックごとの電力平均値を求めた結果の一例を示す図である。 同期処理及びメジャメント処理が行われるタイミングを示す図である。 基地局装置において採りうる同期処理の態様を説明するための図である。
 以下、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。
 各マクロ基地局装置1a(以下、マクロBS1aともいう。)は、自己のマクロセルMC内にある端末装置2との間で無線通信を行うことができる。
 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。
 上記無線通信システムにおいて、フェムトBS1bは、マクロBS1aの設置後、当該マクロBS1aが形成するマクロセルMC内に設置され、フェムトセルFCをマクロセルMC内に形成する。このため、フェムトBS1bは、マクロBS1aやこのマクロBS1aと通信を行っているMS2等との間で干渉等が生じるおそれがある。
 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(メジャメント処理)を行う機能、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。
 また、本実施形態の通信システムでは、マクロBS1a及びフェムトBS1bを含む複数の基地局装置間で通信フレームのタイミングの同期をとる基地局間同期が行われる。
 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。
 本実施形態の無線通信システムは、例えば、LTE(Long Term Evolution)が適用される携帯電話用のシステムであり、各基地局装置と、端末装置との間において、LTEに準拠した通信が行われる。LTEでは、周波数分割複信(FDD)方式を採用することができ、本実施形態では、本通信システムがFDD方式を採用しているものとして説明する。なお、通信システムとしては、LTEに限られるものではなく、また、FDD方式に限られるものでもなく、例えば、TDD(時分割複信)方式であってもよい。
[1.2 LTEのフレーム構造]
 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。
 図2は、LTEにおける上り及び下りそれぞれの無線フレームの構造を示す図である。LTEにおける下り側の基本フレームである無線フレーム(DLフレーム)及び上り側の無線フレーム(ULフレーム)は、その1無線フレーム分の時間長さがそれぞれ10ミリ秒であり、#0~#9まで10個のサブフレーム(一定の時間長さを持つ通信単位領域)によって構成されている。これらDLフレームとULフレームは、そのタイミングが揃えられた状態で、時間軸方向に配列される。
 図3は、DLフレームの詳細な構造を示す図である。図中、縦軸方向は周波数を示しており、横軸方向は時間を示している。
 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(例えば、スロット♯0~♯1)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(最小単位)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。従って、例えば、DLフレームの周波数帯域幅が5MHzに設定されている場合、300個のサブキャリアが配列されるので、リソースブロックは、周波数軸方向に25個配置される。
 図3に示すように、各サブフレームの先頭には、基地局装置が端末装置に対し、下り通信に必要な情報を送信するための制御チャネルが割り当てられている。制御チャネルは、各サブフレームにおけるスロット♯0(各サブフレームにおいて先頭側に位置するスロット)のシンボル♯0~♯2(最大で3シンボル)で割り当てられる。この制御チャネルには、DL制御情報や、当該サブフレームのリソース割当情報、ハイブリッド自動再送要求(HARQ:Hybrid Automatic Repeat Request)による受信成功通知(ACK:Acknowledgement)、受信失敗通知(NACK:Negative Acknowledgement)等が格納される。
 また、DLフレームにおいて、1番目のサブフレーム♯0には、ブロードキャスト送信によってシステムの帯域幅等を端末装置に通知するための同報チャネル(PBCH:Physical Broadcast Channel)が割り当てられる。同報チャネルは、時間軸方向において、1番目のサブフレーム♯0における2番目のスロット♯1(後方側のスロット)のシンボル♯0~♯3の位置に4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)で割り当てられる。この同報チャネルは、4フレームにわたって同一の情報を送信することで、40ミリ秒ごとに更新されるように構成されている。
 同報チャネルには、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、DLフレームを構成する10個のサブフレームの内、1番目(♯0)及び6番目(♯5)のサブフレームそれぞれには、基地局装置やセルを識別するための信号である、第一同期信号及び第二同期信号(P-SCH:Primary Synchronizaiton Channel,S-SCH:Secondary Synchronizaiton Channel)が割り当てられている。
 第一同期信号は、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1番目(♯0)のスロット(先頭側のスロット)の最後のOFDMシンボルであるシンボル♯6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。この第一同期信号は、端末装置が、基地局装置のセルを分割した複数(3個)のセクタそれぞれを識別するための情報であり、3パターン定義されている。
 第二同期信号は、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それぞれにおけるスロット♯0(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。この第二同期信号は、端末装置が、複数の基地局装置の通信エリア(セル)それぞれを識別するための情報であり、168パターン定義されている。
 第一同期信号及び第二同期信号は、相互に組み合わせることによって504種類(168×3)のパターンが定義されている。端末装置は、基地局装置から送信された第一同期信号及び第二同期信号を取得することで、自端末が、どの基地局装置のどのセクタに存在するかを認識することができる。
 第一同期信号及び第二同期信号がとり得る複数のパターンは、通信規格において予め定められており、各基地局装置及び各端末装置において既知である。つまり、第一同期信号及び第二同期信号は、それぞれ、複数のパターンをとり得る既知信号である。
 上記のように、下り信号は、サブフレームを複数配置することで構成されており、下り信号を構成する複数のサブフレームには、第一同期信号及び第二同期信号を含むサブフレームと、同信号を含まないサブフレームとが含まれている。
 第一同期信号及び第二同期信号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、第一同期信号及び第二同期信号は、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。
 第一同期信号及び第二同期信号は、端末装置が基地局装置との間で同期をとる場合のほか、基地局装置間において通信タイミング及び/又は周波数を同期させる基地局間同期のための信号としても用いられるが、この点については後述する。
 上述の各チャネルが割り当てられていない他の領域(図中ハッチングのない領域)のリソースブロックは、ユーザデータ等を格納するためのDL共有チャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)として用いられる。このDL共有チャネルは、複数の端末装置による通信のために共有されるエリアであり、ユーザデータの他、各端末装置個別の制御情報等も格納される。
 DL共有チャネル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上記制御チャネル内のリソース割当情報により規定されており、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か否かを判断できる。
[1.3 フェムト基地局装置の構成]
 図4は、図1中、フェムト基地局装置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。
 フェムトBS1b1は、アンテナ3と、アンテナ3が接続された送受信部(RF部)4と、RF部4との間で授受が行われる送受信信号の信号処理の他、基地局間同期についての処理や、メジャメント等を行う信号処理部5とを備えている。
[1.3.1 RF部]
 図5は、RF部4の詳細を示すブロック図である。RF部4は、上り信号受信部11、下り信号受信部12、及び送信部13を備えている。上り信号受信部11は、端末装置2からの上り信号を受信するためのものであり、下り信号受信部12は、他のマクロBS1a又は他のフェムトBS1bからの下り信号を受信するためのものである。送信部13は、端末装置2へ下り信号を送信するためのものである。
 また、RF部4は、サーキュレータ14を備えている。このサーキュレータ14は、アンテナ3からの受信信号を、上り信号受信部11及び下り信号受信部12側へ与え、送信部13から出力された送信信号を、アンテナ3側へ与えるためのものである。このサーキュレータ14と送信部13の第4フィルタ135によって、アンテナ3からの受信信号が送信部13側へ伝わることが防止されている。
 また、サーキュレータ14と上り信号受信部の第1フィルタ111によって、送信部13から出力された送信信号が上り受信部11へ伝わることが防止されている。さらに、サーキュレータ14と第5フィルタ121によって、送信部13から出力された送信信号が上り信号受信部12へ伝わることが防止されている。
 この上り信号受信部11は、スーパーヘテロダイン受信機として構成されており、IF(中間周波数)サンプリングを行うよう構成されている。より具体的には、上り信号受信部11は、第1フィルタ111、第1増幅器112、第1周波数変換部113、第2フィルタ114、第2増幅器115、第2周波数変換部116、及びA/D変換部117を備えている。
 第1フィルタ111は、端末装置2からの上り信号だけを通過させるためのものであり、上り信号の周波数fuだけを通過させる帯域通過フィルタによって構成されている。第1フィルタ111を通過した受信信号は、第1増幅器(高周波増幅器)112によって増幅され、第1周波数変換部113によって周波数fuから第1中間周波数への変換がなされる。なお、第1周波数変換部113は、発振器113a及びミキサ113bによって構成されている。
 第1周波数変換部113の出力は、第1中間周波数だけを通過させる第2フィルタ114を経て、第2増幅器(中間周波増幅器)115によって再び増幅される。第2増幅器115の出力は、第2周波数変換部116によって、第1中間周波数から第2中間周波数に変換され、さらにA/D変換部117によってデジタル信号に変換される。なお、第2周波数変換部116も発振器116a及びミキサ116bによって構成されている。
 A/D変換部117の出力(第1受信部11の出力)は、復調回路としての機能を有する信号処理部5に与えられ、端末装置2からの受信信号の復調処理が行われる。
 このように、上り信号受信部11は、端末装置からの上り信号を受信するために上り信号周波数fuに適合して構成された受信部であって、基地局装置として本来的に必要な受信部である。
 また、前記送信部13は、信号処理部5から出力される同相信号I及び直交信号Qを受け取り、アンテナ3から信号を送信させるものであり、ダイレクトコンバージョン送信機として構成されている。この送信部13は、D/A変換器131a,131bと、直交変調器132と、第3フィルタ133、第3増幅器(高出力増幅器;HPA)134、及び第4フィルタ135を備えている。
 前記D/A変換器131a,131bは、信号処理部5から与えられる同相信号I及び直交信号QそれぞれについてD/A変換を行う。D/A変換器131a,131bの出力は、直交変調器132に与えられ、この直交変調器132によって、搬送波周波数がfd(下り信号周波数)である送信信号が生成される。
 直交変調器132の出力は、周波数fdだけを通過させる第3フィルタ133を経て、第3増幅器134によって増幅され、さらに周波数fdだけを通過させる第4フィルタ135を得て、アンテナ3から送信され、端末装置への下り信号となる。
 以上の上り信号受信部11及び送信部13は、端末装置との間の本来的な通信を行うために必要な機能であるが、本実施形態の基地局装置1は、更に下り信号受信部12を備えている。この下り信号受信部12は、他の基地局装置が送信した下り信号を受信するためのものである。
 本実施形態において、下り信号受信部12によって受信した他の基地局装置の下り信号は、基地局間同期処理、及び、他の基地局装置の送信電力等の送信状況のメジャメントに用いられる。
 ここで、他の基地局装置が送信した下り信号の周波数は、fdであり、上り信号の周波数fuとは異なるため、上り信号処理部11だけを備えた通常の基地局装置では、他の基地局装置が送信した下り信号を受信することができない。
 つまり、FDD方式では、TDD方式と異なり、伝送路上において上り信号と下り信号が同時に存在するため、上り信号受信部11には、上り信号周波数fuの信号だけを通過させ、下り信号周波数fdの信号を通過させないように設計される。具体的には、上り信号受信部11には、上り信号周波数fuの信号だけを通過させる第1フィルタ111や、周波数fuから変換された第1中間周波数だけを通過させる第2フィルタ114が備わっているため、周波数fu以外の周波数(下り信号の周波数fd)の信号が第1受信部11に与えられても、上り信号受信部11を通過することはできない。
 すなわち、上り信号受信部11は、上り信号受信部11内に備わったフィルタ111,114によって、上り信号周波数fuの信号の受信に適合したものとなっており、他の周波数の信号(特に、下り信号)の受信はできない。
 そこで、本実施形態のRF部4には、上り信号受信部11とは別に、他の基地局装置が送信した周波数fdの下り信号の受信を行うための下り信号受信部12が備わっている。
 この下り信号受信部12は、第5フィルタ121、第4増幅器(高周波増幅器)122、第3周波数変換部123、第6フィルタ124、第5増幅器(中間周波増幅器)125、第4周波数変換部126、及びA/D変換部127を備えている。
 第5フィルタ121は、他の基地局装置からの下り信号だけを通過させるためのものであり、下り信号の周波数fdだけを通過させる帯域通過フィルタによって構成されている。第5フィルタ121を通過した受信信号は、第4増幅器(高周波増幅器)122によって増幅され、第4増幅器122の出力は、第3周波数変換部123によって下り信号周波数fdから第1中間周波数への変換がなされる。なお、第3周波数変換部123は、発振器123a及びミキサ123bによって構成されている。
 第3周波数変換部123の出力は、第3周波数変換部123から出力された第1中間周波数だけを通過させる第6フィルタ124を経て、第5増幅器(中間周波増幅器)125によって再び増幅される。第5増幅器125の出力は、第4周波数変換部126によって、第1中間周波数から第2中間周波数に変換され、さらにA/D変換部127によってデジタル信号に変換される。なお、第4周波数変換部126も発振器126a及びミキサ126bによって構成されている。
 A/D変換部127から出力された信号は、信号処理部5が有する後述する同期処理部5b及びメジャメント処理部5cに与えられる。
 なお、上り信号受信部11や下り信号受信部11は、ダイレクトコンバージョン受信機として構成してもよい。
 また、下り信号受信部11と送信部13とでは、アンテナキャリブレーションにより、下り信号受信部11と送信部13における上りと下りの対称性が確保されているのが好ましい。アンテナキャリブレーションは、下り信号受信部11及び/又は送信部13に、図示しないゲイン・位相調整器を設けることで行える。
[1.3.2 信号処理部]
 信号処理部5は、RF部4との間で授受が行われる送受信信号の信号処理を行うための機能を有しており、当該信号処理部5の上位レイヤから与えられる各種送信データを送信信号に変調するとともに、RF部4から与えられる受信信号を受信データに復調する処理を行う変復調部5aを備えている。変復調部5aでは、後述の同期処理部5bによって算出された同期誤差(タイミングオフセット、周波数オフセット)に基づき、同期誤差を補正した状態で変復調の処理が行われる。
 さらに、信号処理部5は、RF部4に与える送信信号についての無線フレームごとの送信タイミングを決定するためのフレームカウンタ(図示せず)を備えている。
 また、信号処理部5は、他の基地局装置との間で基地局間同期をとる同期処理を行うための同期処理部5b、メジャメントを行うためのメジャメント処理部5cの他、リソース割当制御部5dと、自己及び他の基地局装置に接続する端末装置の通信状況を検知するための端末検知部5eとを備えている。
 以下、同期処理部5bの構成について説明する。
[1.3.3 同期処理部について]
[1.3.3.1 同期処理部の機能について]
 図6は、他の基地局装置との間で基地局間同期をとる同期処理を行うための同期処理部5bの構成を示すブロック図である。
 基地局間同期は、各基地局装置がGPS受信機を備えて、GPS信号によって同期をとったり、基地局間を有線で接続して同期をとったりしてもよいが、本実施形態では、無線信号(下り信号)によって同期を行う「エア同期」による基地局間同期を採用している。
 すなわち、同期処理部5bは、下り信号受信部12が受信する他の基地局装置の下り信号を取得し、当該下り信号の無線フレームに含まれる既知信号である第一同期信号(P-SCH)及び第二同期信号(S-SCH)に基づいて、自基地局装置1の通信タイミング及び通信周波数を、他の基地局装置との間で同期させる同期処理を行う。
 同期処理部5bは、上記同期処理が所定の周期で行われるように、下り信号受信部12から与えられる、他の基地局装置の下り信号を取得するタイミングをサブフレーム単位で設定する。
 また、同期処理部5bは、端末検知部5eの検知結果に応じて、同期処理のための下り信号を取得するタイミングの周期を調整することで、同期処理を行うタイミングを調整する機能を有している。
 同期処理部5bは、自己が設定した下り信号を取得するタイミング(同期処理の開始タイミング)に対応するサブフレームの区間において、送信部13による送信信号の送信を休止させることで、同期処理を開始する。同期処理部5bは、送信信号の送信を休止させている間に、下り信号受信部12に他の基地局装置の下り信号を受信させ、受信した下り信号を取得する。その後、この下り信号を利用して自己のフレームタイミング(サブフレームの送信タイミング等)や通信周波数の補正を行い、同期処理を終える。なお、上記送信信号の送信を休止させる区間は、同期処理のために下り信号を取得するタイミングに対応するサブフレームとその後に続く一又は複数のサブフレーム分に設定することもできる。
 また、上記送信信号の送信の休止のほか、端末装置からの上り信号の受信の休止も行っても良い。
 また、同期処理部5bは、送信信号の送信を休止させる区間に対応するサブフレームを特定するための情報である同期タイミング情報をリソース割当制御部5d及びメジャメント処理部5cに出力する。
[1.3.3.2 同期処理部の構成について]
 同期処理部5bは、同期誤差検出部14、フレームカウンタ補正部15、周波数オフセット推定部16、周波数補正部17、記憶部18、及びフレーム位置調整部19を備えており、フレーム送信タイミングの同期を行うとともに、キャリア周波数の補正も行う機能を有している。
 同期誤差検出部14は、下り信号に含まれる既知信号を利用して、他の基地局装置のフレーム送信タイミングを検出するとともに、自基地局装置1におけるフレーム送信タイミングとの誤差(フレーム同期誤差;通信タイミングオフセット)を検出する。
 なお、送信タイミングの検出は、受信した下り信号のフレーム中の所定位置にある既知信号(波形も既知)である、第一同期信号及び第二同期信号のタイミングを検出することで行える。
 また、同期誤差検出部14は、検出したフレーム同期誤差をフレーム位置調整部19に与えるほか、検出される度に記憶部18にも与える。記憶部18は、これら検出されたフレーム同期誤差を蓄積する。
 フレーム位置調整部19は、同期誤差検出部14からのフレーム同期誤差が与えられると、このフレーム同期誤差を補正しかつ自己の無線フレームの時間軸方向の位置を調整するためのフレームタイミングに関する制御情報を生成し、フレームカウンタ補正部15に与える。
 フレームカウンタ補正部15は、フレーム位置調整部19から与えられる、フレームタイミングに関する制御情報にしたがって、前記フレームカウンタの値を調整し、上記同期誤差に応じたフレームタイミングの補正を行う。
 フレーム位置調整部19は、同期誤差検出部14が検出した同期誤差から、他の基地局装置の下り信号において第一同期信号及び第二同期信号を含むサブフレーム(の送信タイミング)を把握することができる。
 フレーム位置調整部19は、自己の同期信号のタイミングが、他の基地局装置による第一及び第二同期信号と一致するタイミングからさらに所定数のサブフレーム分の時間だけオフセットするようにフレームカウンタ補正部15に補正させることで、自己の無線フレームにおける、第一及び第二同期信号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、同期元の他の基地局装置からの下り信号の無線フレームにおける、第一及び第二同期信号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調整する。
 具体的には、フレーム位置調整部19は、同期誤差検出部14が検出した同期誤差を解消しつつ、他の基地局装置のフレーム送信タイミングに対する自己のフレーム送信タイミングが、例えば、1サブフレーム分だけ時間軸方向に遅延するように、フレームカウンタ補正部15に補正させる。
 同期誤差検出部14は、第一及び第二同期信号に基づいて、同期誤差を検出しているので、自己の第一及び第二同期信号は、他の基地局装置の第一及び第二同期信号と異なる送信タイミングとなるように補正されるとともに、自己の無線フレームにおける第一及び第二同期信号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の送信タイミングは、他の基地局装置の下り信号の無線フレームにおける1番目のサブフレーム♯0、又は、6番目のサブフレーム♯5の送信タイミングに対して、1サブフレーム分だけずれることとなり、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(2番目のサブフレーム♯1、又は7番目のサブフレーム♯6)の送信タイミングと一致するように補正される。
 このように、フレーム位置調整部19及びフレームカウンタ補正部15は、自己の下り信号における両同期信号の送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における両同期信号の送信タイミングとが異なるタイミングとなるように、自己の下り信号の送信タイミングとしてのサブフレームの送信タイミングを他の基地局装置との間で一致させることで基地局間同期を行う。
 また、フレーム位置調整部19は、上記のように、フレームカウンタ補正部15を制御することで、他の基地局装置の下り信号の無線フレームに対する、自己の無線フレームの時間軸方向の位置を調整する機能を有している。
 さらに、フレーム位置調整部19は、自己であるフェムトBS1bの起動時であって自己の下り信号の送信を開始する際にも、フレームカウンタ補正部15に、自己の無線フレームにおける、第一及び第二同期信号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、同期元の他の基地局装置からの下り信号の無線フレームにおける、第一及び第二同期信号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、自己の無線フレームの位置を調整する。
 すなわち、自己の起動時に、下り信号受信部12により他の基地局装置の下り信号が受信された場合には、フレーム位置調整部19は、当該他の基地局装置の下り信号の無線フレームに対する、自己の無線フレームの位置を上述のように調整する。
 これによって、自己であるフェムトBS1bは、起動時であって自己の下り信号の送信開始時から、他の基地局装置の下り信号の無線フレームに応じて調整された無線フレームで自己の下り信号を送信することができる。
[1.3.3.3 周波数オフセット推定部の機能について]
 前記周波数オフセット推定部16は、検出部14によって検出された同期誤差に基づいて、受信側である基地局装置自身が内蔵する内蔵クロック発生器(図示省略)のクロック周波数と、送信側である他の基地局装置の内蔵クロック発生器のクロック周波数との差(クロック周波数誤差)を推定し、そのクロック周波数誤差からキャリア周波数誤差(キャリア周波数オフセット)を推定する。
 前記周波数オフセット推定部16は、エア同期が周期的に実行される状況下において、前回のエア同期において検出されたフレーム同期誤差t1と、今回のエア同期において検出されたフレーム同期誤差t2とに基づいて、クロック誤差を推定する。なお、前回のフレーム同期誤差t1は、記憶部18から取得することができる。
 例えば、キャリア周波数が2.6[GHz]である場合に、前回のエア同期のタイミング(同期タイミング=t1)において、フレーム同期誤差としてT1が検出され、T1分のタイミングの修正がなされたものとする。修正後の同期誤差(タイミングオフセット)は0[msec]である。そして、T=10秒後の今回のエア同期のタイミング(同期タイミング=t2)においても、再び同期誤差(タイミングオフセット)が検出され、その同期誤差(タイミングオフセット)はT2=0.1[msec]であったとする。
 このとき、10秒間の間に生じた0.1[msec]の同期誤差(タイミングオフセット)は他の基地局装置のクロック周期と自基地局装置のクロック周期の誤差の蓄積値である。
 すなわち、同期誤差(タイミングオフセット)とクロック周期の間には以下の等式が成り立つ。
 同期元基地局のクロック周期:同期先基地局のクロック周期=T:(T+T2)=10:(10+0.0001)
 そして、クロック周波数はクロック周期の逆数であるから、
(同期元基地局のクロック周波数-同期先基地局のクロック周波数)
=同期元基地局のクロック周波数×T2/(T+T2)
≒同期元基地局のクロック周波数×0.00001
となる。
 したがって、この場合、送信側である他の基地局装置のクロック周波数と、受信側である自基地局装置のクロック周波数に、0.00001=10[ppm]の誤差があることになる。周波数オフセット推定部16では、上記のようにしてクロック周波数誤差を推定する。
 そして、キャリア周波数と同期誤差(タイミングオフセット)は同じようにずれるため、キャリア周波数にも、10[ppm]分のズレ、すなわち、2.6[GHz]×1×10-5=26[kHz]のずれが生じる。このようにして、周波数オフセット推定部16では、クロック周波数誤差から、キャリア周波数誤差(キャリア周波数オフセット)も推定することができる。
 周波数オフセット推定部16が推定したキャリア周波数誤差は、周波数補正部17に与えられる。
 周波数補正部17は、このキャリア周波数誤差に基づいて、キャリア周波数の補正を行う。なお、キャリア周波数の補正は、上り信号のキャリア周波数だけでなく、下り信号のキャリア周波数についておこなうことができる。
 次に、メジャメント処理部5cの機能について説明する。
[1.3.4 メジャメント処理部について]
 メジャメント処理部5cは、他の基地局装置における送信電力や使用周波数といった下り信号の送信状況の測定(メジャメント処理)を行うための機能を有しており、下り信号受信部12が受信する他の基地局装置の下り信号を取得して、当該下り信号の受信電力を求める。
 メジャメント処理部5cは、メジャメント処理を行うために下り信号を取得するタイミングをサブフレーム単位で設定する。さらに、メジャメント処理部5cは、端末検知部5eの検知結果に応じて、メジャメント処理のための下り信号を取得するタイミングを設定し調整することで、メジャメント処理を行うタイミングを調整する機能を有している。
 なお、メジャメント処理は、後述するように、同期処理を行った直後に行うことが好ましい。このため、メジャメント処理部5cは、同期処理部5bから与えられる同期タイミング情報に応じて、メジャメント処理を行うタイミングを設定する。
 例えば、メジャメント処理部5cは、受け取った同期タイミング情報に基づいて同期処理が開始されるサブフレームを特定し、その特定したサブフレームが属する無線フレームの次の無線フレームに属するサブフレームでメジャメント処理を行うように設定する。
 メジャメント処理部5cは、自己が設定したメジャメント処理のための下り信号を取得するタイミング(メジャメント処理の開始タイミング)に対応するサブフレームの区間について、送信部13による送信信号の送信を休止させることで、メジャメント処理を開始する。メジャメント処理部5cは、送信信号の送信を休止させている間に、下り信号受信部12に他の基地局装置の下り信号を受信させ、その受信した下り信号を取得する。その後、下り信号の受信電力等を測定し、メジャメント処理を終える。なお、上記送信信号の送信を休止させる区間は、下り信号の取得を開始するタイミングに対応するサブフレームとその後に続く一又は複数のサブフレーム分に設定することができる。
 また、上記送信信号の送信の休止のほか、端末装置からの上り信号の受信の休止も行っても良い。
 また、メジャメント処理部5cは、送信信号の送信を休止させる区間に対応するサブフレームを特定するための情報であるメジャメントタイミング情報をリソース割当制御部5dに出力する。
 メジャメント処理部5cは、下り信号受信部12から取得した下り信号から、リソースブロックごとの受信電力の平均値(電力平均値)を求める。
 メジャメント処理部5cは、取得した下り信号から、リソースブロック単位であると推定される部分を時間軸方向に分けて取り出す。さらに取り出した部分それぞれから、リソースブロックの周波数幅ごとの部分を取り出し、その周波数ごとの部分の電力をリソースブロックの電力平均値として求める。
 メジャメント処理部5cは、上記電力平均値を求めると、この電力平均値を示すメジャメント結果情報を、リソース割当制御部5d、端末検知部5e、及び出力制御部5fに出力する。
 メジャメント処理部5cは、下り信号受信部12から取得した直交変調された(復調前の)信号である下り信号を取得し、この信号からリソースブロックごとの電力平均値を求めるので、当該信号から、リソースブロック単位であると推定される部分を時間軸方向に分けて取り出す。このため、下り信号の送信元である他の基地局装置のフレームタイミングを認識する必要がある。
 ここで、他の基地局装置と自己との間でフレームタイミングの同期がとれていれば、自己のフレームタイミングから、他の基地局装置のフレームタイミングを把握できるので、メジャメント処理部5cは、時間軸方向におけるリソースブロックの単位を精度よく推定でき、精度よく電力平均値を求めることができる。このため、メジャメント処理は、同期処理を行った直後に行うことが好ましい。
[1.3.5 端末検知部について]
 端末検知部5eは、自己及び他の基地局装置に接続するMS2との間の通信状況を検知する機能を有している。
 より具体的には、端末検知部5eは、通信状況として、現状、自己及び他の基地局装置に接続しているMS2の数を検知する。
 なお、ここで、端末検知部5eの検出対象となる他の基地局装置に接続しているMS2は、自己の下り信号が到達する可能性のあるMS2である。
 端末検知部5eは、信号処理部5の上位レイヤから自己に接続するMS2の数についての情報を取得する。
 一方、他の基地局装置に接続するMS2の数については、メジャメント処理部5cからのメジャメント結果情報に基づいて推定する。
 メジャメント処理は、他の基地局装置からの下り信号を受信して行われるものであり、他の基地局装置は、自己の周辺に位置することで双方の下り信号が到達可能な範囲に位置する基地局装置である。よって、この他の基地局装置に接続するMS2に対して、自己の下り信号が到達する可能性がある。
 従って、端末検知部5eは、上記のような他の基地局装置の下り信号についてのメジャメント結果情報から、自己の下り信号が到達する可能性のあるMS2を検出することができる。
 端末検知部5eは、メジャメント結果情報に含まれる、リソースブロックごとの電力平均値に基づいて、他の基地局装置にMS2が接続しているか否かを判断するとともに、他の基地局装置に接続するMS2の数を推定する。つまり、他の基地局装置が自身のセル内のMS2と通信を行っていれば、その送信信号に当該MS2に向けたユーザデータが割り当てられており、データが割り当てられている部分の電力は、データが割り当てられていない部分と比較して相対的に増加する。これにより、端末検知部5eは、送信信号の受信電力に基づいて、当該他の基地局装置にMS2が接続しているか否かを判断できる。
 また、MS2が接続していると判断できる場合、リソースブロックごとにユーザデータが割り当てられているか否かを判断できる。従って、端末検知部5eは、その割り当て状況から、他の基地局装置に接続するMS2の数を推定することができる。
[1.3.6 リソース割当制御部及び出力制御部について]
 リソース割当制御部5dは、無線フレーム中のDL共有チャネルに、各端末装置2に送信するためのユーザデータを割り当てる機能を有している。
 また、リソース割当制御部5dは、前記同期タイミング情報、及び、前記メジャメントタイミング情報が、同期処理部5b及びメジャメント制御部5fから与えられると、これら情報により特定されるサブフレームにユーザデータの割り当てを制限する。さらに、リソース割当制御部5dは、メジャメント処理部5cからメジャメント結果情報が与えられると、この情報に基づいて、ユーザデータの割り当てを決定する。
 出力制御部5fは、RF部4の送信部13による送信電力を制御する機能を有している。出力制御部5fは、メジャメント処理部5cが求めた他の基地局装置の電力平均値が与えられると、その電力平均値に基づいて、他の基地局装置及びこの他の基地局装置に接続するMS2に対して、自己の送信信号が干渉しないように、自己の送信電力を調整する。
[1.4 同期処理について]
 図7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7では、他の基地局装置であるマクロBS1a、及び自己の基地局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7中、タイミングT4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1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、対応するマクロ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、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。
 本実施形態のフェムトBS1bの同期処理部5bは、フェムトBS1bを起動させたときにおいて、他の基地局装置であるマクロ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、第一及び第二同期信号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、同期元の他の基地局装置からの下り信号の無線フレームにおける、第一及び第二同期信号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、自己の無線フレームの位置を調整させる機能を有している。
 例えば、フェムトBS1bの起動時に、同期処理部5bが、同期元の他の基地局装置であるマクロBS1aの2番目のサブフレーム♯1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、1サブフレーム分だけ、自己の無線フレームの位置を遅延するように調整したとする。
 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5bは、他の基地局装置であるマクロBS1aの2番目のサブフレーム♯1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7に示すように、自己の下り信号における第一及び第二同期信号の送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における第一及び第二同期信号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1サブフレーム分時間軸方向にずれた状態となる。
 ここで、フェムトBS1bの同期処理部5bが、同期処理のための下り信号を取得するタイミングをサブフレームSF1と設定した場合、当該同期処理部5bは、このサブフレームSF1を特定するための情報を含む同期タイミング情報を、リソース割当制御部5d及びメジャメント処理部5cに出力する。なお、図例では、送信信号の送信を休止させる区間については、同期処理の開始のタイミングに対応するサブフレームSF1の区間のみの場合を示している。
 同期処理部5bは、この無線フレームが送信される際、サブフレームSF1の送信タイミングで、送信部13による送信信号の送信を休止させる一方、下り信号受信部12にマクロBS1aの下り信号を受信させ、受信した下り信号を取得する。
 そして、同期処理部5bは、受信したマクロBS1aの下り信号に含まれる第一同期信号及び第二同期信号を利用して当該マクロBS1aのフレーム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。
 なお、同期処理部5bは、記憶部18に蓄積された過去の同期処理の際の同期誤差から、他の基地局装置であるマクロBS1aの下り信号における、第一同期信号及び第二同期信号を含むサブフレーム(♯0又は♯5)の送信タイミングを把握できるので、その送信タイミングに対応する自己のサブフレームの区間で送信信号を休止させるように設定することができる。
 一方、前記同期タイミング情報が与えられたリソース割当制御部5dは、サブフレームSF1の区間に対して、端末装置2のユーザデータの割り当てを制限するので、この区間において送信信号の送信を休止させることで、フェムトBS1bに接続する端末装置2が当該フェムトBS1bと通信できなくとも、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く、円滑な通信が維持できる。
 同期処理部5bは、検出したフレーム同期誤差に基づいて、サブフレームSF1が属する無線フレームの次の無線フレームの先頭のタイミングを補正することで同期をとる。例えば、同期前の無線フレームの先頭がタイミングT3であるとすると、同期処理部5bは、無線フレームの先頭が、タイミングT3から上記誤差分だけずれたタイミングT4となるように前記フレームカウンタの値を補正する。これによって、自己であるフェムトBS1bのフレームタイミングを、マクロBS1aのフレームタイミングに一致させることができ、同期をとることができる。
 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、1サブフレーム分すでに遅延しているので、同期処理部5bは、現状のフレーム位置を基準として同期をとる。
 また、上記では、フレームタイミングの同期についてのみ説明したが、キャリア周波数の補正についても同様に行われる。
 上記構成では、同期処理部5bが、自己の下り信号における第一及び第二同期信号を含む通信フレームである、1番目のサブフレーム♯0、及び6番目のサブフレーム♯5の送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における第一及び第二同期信号を含むサブフレーム以外のサブフレーム(♯1、及び♯6)の送信タイミングとが一致するように、自己の下り信号を調整して基地局間同期を行うので、自己の下り信号における第一及び第二同期信号の送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における同信号の送信タイミングとを異なるタイミングとすることができ、自己の下り信号において、第一及び第二同期信号を含むサブフレーム以外のサブフレームの送信を休止して、他の基地局装置からの下り信号に含まれる第一及び第二同期信号を取得することができる。このため、自己に接続するMS2に対する第一及び第二同期信号の送信を休止することなく、他の基地局装置の第一及び第二同期信号を取得することができ、これにより、自己に接続するMS2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。
 また、自己の下り信号において、第一及び第二同期信号を含むサブフレームには、図3に示すように、同報チャネル(PBCH)が割り当てられており、本実施形態では、自己に接続するMS2に対して、この同報チャネルについても送信を休止することなく、他の基地局装置の第一及び第二同期信号を取得することができる。これにより、本実施形態のフェムトBS1bによれば、同報チャネルの送信を休止することによるMS2への影響を抑えつつ基地局間同期を行うことができる。
 本実施形態において、他の基地局装置の下り信号の無線フレームに対する自己の無線フレームの位置の調整幅は、同期処理部5bが設定する。例えば、自己の起動時において、他の基地局装置の下り信号における第一及び第二同期信号を含まないサブフレームの内、最も少ないフレームカウンタの値の補正量によって、自己の下り信号における1番目のサブフレーム♯0、及び6番目のサブフレーム♯5の送信タイミングを一致させることができるサブフレームのタイミングとしうる値に設定することができる。
 また、同期処理部5bは、設定した無線フレーム位置の調整幅を示す情報を、リソース割当制御部5dに与える。自己及び他の基地局装置とが協調送信を行う場合には、リソース割当制御部5dは、その設定した無線フレーム位置の調整幅に応じて、協調送信に係るデータが、他の基地局装置と一致するようにリソース割当を行う。
[1.5 メジャメント処理について]
 図8は、メジャメント処理部5cが行うメジャメント処理の態様の一例を説明するための図である。図8では、他の基地局装置であるマクロBS1a及び自己の基地局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、マクロBS1aの下り信号についてメジャメント処理を行う態様を示している。
 メジャメント処理部5cは、同期処理部5bから与えられる同期タイミング情報によって、同期処理部5bが、同期処理の開始タイミングに対応するサブフレームを特定することができる。
 メジャメント処理部5cは、特定した同期処理の開始タイミングに対応するサブフレームが属する無線フレームの次の無線フレームにおいて、メジャメント処理を行うように設定する。つまり、図に示すように、タイミングT4で同期がとられた直後の無線フレームにおいてメジャメント処理を行う。
 メジャメント処理部5cは、メジャメント処理の開始タイミングを、図中サブフレームSF2と設定する。そして、メジャメント処理のために送信信号の送信を休止させる区間に対応するサブフレームを特定するための情報を含むメジャメントタイミング情報を、リソース割当制御部5dに出力する。
 本実施形態では、メジャメント処理部5cは、メジャメント処理のために送信信号の送信を休止させる区間を、開始タイミングに対応するサブフレームに続く二つのサブフレームまでの三つのサブフレーム分に設定する。よって、メジャメント処理部5cは、図に示すように、サブフレームSF2,SF3,SF4の区間について送信信号の送信を休止させる。
 従って、メジャメント処理部5cは、このサブフレームSF2~SF4を特定するための情報を含むメジャメントタイミング情報を、リソース割当制御部5dに出力する。
 メジャメント処理部5cは、この無線フレームが送信される際、サブフレームSF2~SF4の送信タイミングで、送信部13による送信信号の送信を休止させる一方、下り信号受信部12にマクロBS1aの下り信号を受信させ、受信した下り信号を取得する。
 そして、メジャメント処理部5cは、取得した下り信号から、リソースブロックごとの電力平均値を求める。
 図9は、メジャメント処理部5cが求めるリソースブロックごとの電力平均値を求めた結果の一例を示す図である。図中、横軸は周波数方向に並ぶ各リソースブロックを示しており、縦軸は電力平均値を示している。
 図に示すように、各リソースブロックにおいて、電力平均値が高く現れるものと低く現れるものがあり、電力平均値が高く現れるリソースブロックにおいては、ユーザデータが割り当てられていることが判る。
 メジャメント処理部5cは、図9に示すようなデータを、取得した下り信号から、シンボル方向におけるリソースブロック幅ごとと推定できる時間幅ごとに求め、取得した下り信号に含まれる各リソースブロックごとの電力平均値を得る。
 一方、前記メジャメントタイミング情報が与えられたリソース割当制御部5dは、サブフレームSF2~SF4の区間に対して、端末装置2のユーザデータの割り当てを制限するので、この区間において送信信号の送信を休止させることで、端末装置2がフェムトBS1bと通信できなくとも、同期処理の場合と同様、円滑な通信が維持できる。
 メジャメント処理部5cは、上記リソースブロックごとの電力平均値を求めると、これらを含むメジャメント結果情報を、リソース割当制御部5d、端末検知部5e、及び出力制御部5fに出力する。
 メジャメント結果情報が与えられたリソース割当制御部5d、及び出力制御部5fは、このメジャメント結果情報に基づいて、他の基地局装置との干渉が生じるのを抑制されるように自己が行う処理を実行する。
 具体的に、メジャメント結果情報は、他の基地局装置からの下り信号におけるリソースブロックごとの電力平均値を含んでおり、他の基地局装置が、現状、MS2に対する通信で主に使用している周波数帯域を認識することができる。
 例えば、図9に示すように、電力平均値が低く現れている周波数帯域には、MS2に対するユーザデータが割り当てられていないので、他の基地局装置は、この帯域については、現状使用していないと推測することができる。
 リソース割当制御部5dは、他の基地局装置が使用していないと推測される帯域を優先的に使用するように、自己のユーザデータの割り当てを行う。これによって、自己が使用する帯域が、他の基地局装置が使用する帯域と重複するのを極力回避でき、他の基地局装置や当該他の基地局装置に接続するMS2に対して、干渉が生じるのを抑制することができる。
 また、出力制御部5fは、メジャメント結果情報により得られる電力平均値から、他の基地局装置の送信電力を推定し、当該他の基地局装置の送信電力に基づいて、自己の送信電力を調整する。例えば、他の基地局装置の送信電力に対して、自己の送信電力が相対的に大きく、干渉を生じさせると判断される場合には、出力制御部5fは、自己の送信電力を下げるように調整する。
[1.6 同期処理、メジャメント処理のタイミングについて]
 図10は、同期処理及びメジャメント処理が行われるタイミングを示す図である。図10では、時間軸方向に並ぶ複数の無線フレームの内、同期処理が行われるサブフレームを含む無線フレームF1及びメジャメント処理が行われるサブフレームを含む無線フレームF2の配置を示している。
 本実施形態において、同期処理部5bは、同期処理が一定の周期で行われるように同期処理を行うタイミングを設定する。また、メジャメント処理部5cは、同期処理部5bが同期処理を行う無線フレームF1の次に続く無線フレームF2に含まれるサブフレームにおいてメジャメント処理が行われるように設定する。
 図10では、5無線フレームを1周期として同期処理が行われるように設定されている場合を示している。
 ここで、同期処理部5bは、端末検知部5eの検知結果に応じて、同期処理の開始タイミングの周期を調整することで、同期処理を行うタイミングを調整する。
 端末検知部5eは、同期処理が行われる前の無線フレームF2において行われるメジャメント処理で得られるメジャメント結果情報から、他の基地局装置と接続するMS2の数を推定する。また、端末検知部5eは、メジャメント処理の後、次の同期処理が行われるフレームまでの間で、自己に接続するMS2の数についての情報を上位レイヤから取得する。
 端末検知部5eは、他の基地局装置と接続するMS2の推定数と、自己に接続するMS2の数についての情報を検知結果として、同期処理部5bに与える。
 これら情報が与えられた同期処理部5bは、他の基地局装置と接続するMS2の推定数、及び、自己に接続するMS2の数に応じて、同期処理の開始タイミングの周期を調整する。また、同期処理部5bが同期処理の周期を調整した後、メジャメント処理部5cは、同期処理の周期に応じて、メジャメント処理の周期を設定する。
 本実施形態では、メジャメント処理部5cは、同期処理部5bが調整した同期処理の周期に応じてメジャメント処理の周期を設定する場合を例示したが、同期処理の周期に関わらず、必要に応じて、自立的にメジャメント処理を行うタイミングを設定することもできる。なお、この場合、メジャメント処理部5cは、同期処理部5bと同様、端末検知部5eの検知結果に基づいて、メジャメント処理を行うタイミングを設定する。
[1.7 第一の実施形態の変形例について]
 上記実施形態では、他の基地局装置に対して1サブフレーム分遅延させるように、自己の無線フレームの位置を調整した場合を例示したが、例えば、図11に示すように、他の基地局装置としてのマクロBSに対して、4サブフレーム分遅延させるように、同期処理部5bに自己の無線フレームの位置を調整させることもできる。
 図3に示すように、第一及び第二同期信号が割り当てられている1番目のサブフレーム♯0と、6番目のサブフレーム♯5との間には、4つのサブフレームが存在しているため、自己の無線フレームにおける1番目のサブフレーム♯0、及び6番目のサブフレーム♯5のタイミングを、他の基地局装置の無線フレームにおける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タイミングと一致させるためには、1~4サブフレーム分の範囲で遅延させることができる。また、1~4サブフレーム分の範囲で、自己の無線フレームの位置を早めることもできる。
 また、上記実施形態では、同期処理の対象となる、一定の時間長さを持つ通信基本単位をサブフレームとしたが、下り信号を構成する他の単位、例えば、無線フレームや、リソースブロックにより画定される区間、所定のシンボルの間の区間等を前記通信基本単位とすることもできる。
 上記実施形態では、同期処理を周期的に行う場合を例示したが、端末検知部5eの検知結果に応じて、その都度ごとに同期処理のタイミングを設定してもよい。
 また、上記実施形態では、同期処理部5bは、自己及び他の基地局装置に接続するMS2の数に応じて同期処理の周期を設定する場合を例示したが、自己に接続するMS2の数のみに応じて設定してもよいし、他の基地局装置に接続するMS2の数のみに応じて設定してもよい。さらに、自己及び他の基地局装置に接続するMS2の総数のみに着目し、その総数に応じて、同期処理の周期を設定してもよい。
 また、上記実施形態では、同期処理において、送信信号を休止させ他の基地局装置の下り信号を受信した後の直後の無線フレームの先頭において、同期ずれを補正したが、例えば、無線フレームの先頭以外のサブフレームの先頭部分で同期ずれを補正してもよい。また、同期処理及びメジャメント処理において、送信信号を休止させる区間についても、必要に応じて任意に設定することができる。
[2. 第二の実施形態]
 図12は、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12では、他の基地局装置であるマクロBS1a、及び自己の基地局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5bが、他の基地局装置との間で同期処理を行うにあたって、他の基地局装置の下り信号を受信し取得するタイミングに対応する取得区間を変調シンボル単位で設定する点、及び、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である。
 より具体的には、同期処理部5bのフレーム位置調整部19は、自己の同期信号のタイミングを、他の基地局装置による第一及び第二同期信号と一致するタイミングからさらに所定数のシンボル分の時間だけオフセットさせて互いの同期信号が異なる送信タイミングとした上で、自己の変調シンボル(以下、単にシンボルともいう)の送信タイミングが他の基地局装置との間で一致するように、自己の無線フレームを調整し同期させる。
 図12では、フェムトBS1bの無線フレームの(先頭の)送信タイミングが、マクロBS1aのそれに対して11シンボル分遅れた状態を示している。
 基地局装置1の無線フレームは、上述のように、10個のサブフレームで構成されており、各サブフレームは、7個のシンボルからなるスロット2個によって構成されており、全体として14個のシンボルからなる。
 図12及び図3に示すように、各サブフレームにおいて、先頭側には、最大で3個のシンボル幅で制御チャネルが割り当てられており、その後に続く領域は、主にユーザデータが割り当てられる。
 制御チャネルは、上述のように、DL制御情報や、当該サブフレームのリソース割当情報(例えば、PDCCH:Physical Downlink Control Channelや、PCFICH:Physical Control Format Indicator Channel、PHICH:Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)といった、MS2との間の通信制御に必要な情報を含む制御信号の送信に用いられる。
 なお、これら制御チャネルによって送信される通信制御用の制御信号や、上述の第一及び第二同期信号、さらに、後述する、MS2が基地局装置からの下り信号の伝送路特性を推定するための既知信号である参照信号は、MS2との通信制御に用いる特定信号を構成している。
 制御チャネルは、所定数のシンボル分(主にユーザーデータが割り当てられる領域)の間隔をおいて時間軸方向に連続的に配置されており、通信制御に用いる制御信号を含んだ通信単位領域(シンボル)で構成されるとともに時間軸方向に所定の間隔をおいて配列された制御信号領域を構成している。
 また、上述の主にユーザデータが割り当てられる領域は、図12に示すように、時間軸方向に並ぶ制御チャネル同士の間に位置する複数の通信単位領域からなる中間領域を構成している。以下、当該領域を中間領域ともいう。
 中間領域は、第一及び第二同期信号を含む第一中間領域と、第一及び第二同期信号を含まない第二中間領域とを含んでいる。すなわち、1番目のサブフレーム#0(図3)、及び6番目のサブフレーム#5(図3)に属する中間領域は、第一及び第二同期信号を含むシンボルが含まれており、第一中間領域である。一方、1番目のサブフレーム#0、及び6番目のサブフレーム#5以外のサブフレームに属する中間領域は、第一及び第二同期信号は含まれておらず、第二中間領域である。
 本実施形態の同期処理部5bは、フェムトBS1bの起動時及び同期処理時において、他の基地局装置であるマクロBS1aの下り信号を受信すると、自己の無線フレームにおける第一及び第二同期信号を含まない第二中間領域の範囲に、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第一及び第二同期信号の送信タイミングが位置するように、自己の無線フレームのタイミング(時間軸方向の位置)を調整する機能を有している。
 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第一及び第二同期信号の送信タイミングが自己の無線フレームにおける第二中間領域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。
 このように調整することで、同期処理部5bは、自己の下り信号における第一及び第二同期信号の送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における第一及び第二同期信号の送信タイミングとが異なるタイミングとなるようにすることができる。
 例えば、フェムトBS1bの起動時に、同期処理部5bが、同期元の他の基地局装置であるマクロBS1aの第一及び第二同期信号の送信タイミングが自己の無線フレームの10番目のサブフレーム♯9に属する第二中間領域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したとする。
 より具体的には、同期処理部5bが、図12に示すように、自己の10番目のサブフレーム#9の内、後側のスロットの2番目のシンボル#1及び3番目のシンボル#2の送信タイミングがそれぞれマクロBS1aの第一及び第二同期信号(を含むシンボル)の送信タイミングと一致させることで、マクロBS1aの第一及び第二同期信号の送信タイミングが自己の無線フレームの第二中間領域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したとする。
 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5bは、自己の無線フレームの10番目のサブフレーム♯9における上述のシンボルの送信タイミングが、他の基地局装置であるマクロBS1aの第一及び第二同期信号の送信タイミングと一致するように同期処理を行う。
 以上のようにして、マクロBS1aの無線フレームと、フェムトBS1bの無線フレームとの関係は、図12に示すように、フェムトBS1bの無線フレームの送信タイミングが、マクロBS1aのそれに対して11シンボル分遅れた状態とされ、自己の下り信号における第一及び第二同期信号の送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における第一及び第二同期信号の送信タイミングとが、異なるタイミングとされる。
 ここで、フェムトBS1bの同期処理部5bが、同期処理のためのマクロBS1aの下り信号を取得する取得区間Kを、マクロBS1aの第一及び第二同期信号の送信タイミングと重なっている、自己の無線フレームの10番目のサブフレーム♯9に属する第二中間領域全体と設定した場合、同期処理部5bは、MS2へのリソース割当の制限等の後の処理のために、この取得区間Kを特定するための情報を含む同期タイミング情報をリソース割当制御部5d及びメジャメント処理部5cに出力する。
 このように、本実施形態の同期処理部5bでは、同期処理のための下り信号を取得するタイミングをサブフレームに関わらず、シンボル単位で設定する。
 同期処理部5bは、取得区間Kの始端で、送信部13による送信信号の送信を休止させるとともに下り信号受信部12にマクロBS1aの下り信号の受信を開始させ、受信した下り信号を取得する。そして、取得区間Kの終端において、下り信号受信部12による受信を終えるとともに、送信部13による下り信号の送信を開始させる。
 同期処理部5bは、取得したマクロBS1aの下り信号に含まれる第一同期信号及び第二同期信号を利用して当該マクロBS1aのフレーム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。
 その後、同期処理部5bは、検出した同期誤差に基づいて、後の無線フレームの先頭のタイミングを補正することで同期をとる。
 上記構成のフェムトBS1bによれば、同期処理部5bが、マクロBS1aの下り信号における第一及び第二同期信号の送信タイミングが、自己の下り信号における第二中間領域の範囲に位置するように自己の下り信号の時間軸方向の位置を調整して基地局間同期を行うことで、自己の下り信号における第一及び第二同期信号の送信タイミングと、マクロBS1aの下り信号における同信号の送信タイミングとを確実に異なるタイミングとすることができる。この結果、自己の下り信号において第一及び第二同期信号を含まない取得区間K(第二中間領域)の送信を休止して、マクロBS1aの第一及び第二同期信号を取得することができ、自己に接続するMS2に対する第一及び第二同期信号の送信を休止することなく、マクロBS1aの第一及び第二同期信号を取得することができる。
 また、同期処理部5bは、取得区間Kを、制御チャネル以外の領域である第二中間領域に設定するので、自己に接続するMS2に対する制御信号の送信を休止することなく、マクロBS1aの第一及び第二同期信号を取得することができ、MS2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。
 以上のように本実施形態によれば、自己に接続するMS2に対する制御信号、及び第一及び第二同期信号の送信を休止することなく、マクロBS1aの第一及び第二同期信号を取得することができる。
 また、自己の下り信号において、第一中間領域には、図12に示すように、同報チャネル(PBCH)が割り当てられており、本実施形態では、自己に接続するMS2に対して、この同報チャネルについても送信を休止することなく、他の基地局装置の第一及び第二同期信号を取得することができる。これにより、本実施形態のフェムトBS1bによれば、同報チャネルの送信を休止することによるMS2への影響を抑えつつ基地局間同期を行うことができる。
 上記フェムトBS1bは、マクロBS1aの第一及び第二同期信号取得のために、取得区間Kの始端では、自己の下り信号の送信を休止するとともにマクロBS1aの下り信号の受信を開始し、さらに、当該取得区間K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る。このように、取得区間K(第二中間領域)といった比較的短い期間の間に、第一及び第二同期信号の受信前後で送受信の切替を行う必要がある。
 この点、本実施形態では、同期処理部5bが、マクロBS1aの下り信号の無線フレームにおける第一及び第二同期信号の送信タイミングが、自己の無線フレームにおける取得区間K(第二中間領域)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の第一及び第二同期信号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。
 つまり、同期処理部5bは、マクロBS1aの第一及び第二同期信号の送信タイミングの前後に、送受信の切替といった、マクロBS1aからの下り信号の取得に関する処理のために要する期間が確保されるように取得区間K及び自己の下り信号の時間軸方向の位置を調整する。
 この結果、マクロBS1aの第一及び第二同期信号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、第一及び第二同期信号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の第一及び第二同期信号を取得することができる。
 例えば、サブフレームの送信タイミングを一致させて基地局間同期を行う場合と比較した場合、本実施形態では、前記処理のために要する期間をより長く確保できる。
 図13は、本実施形態における、フェムトBS1bが下り信号の送信を休止してからマクロBS1aの第一及び第二同期信号の受信を開始するまでの期間の長さを、サブフレーム単位で基地局間同期を行った場合と比較した結果の一例を示す図である。なお、ここでは、上記図12と同様に取得区間Kを設定した場合を示している。
 図13に示すように、フェムトBS1bは、制御チャネルまで送信を行った後、自己の下り信号の送信を休止するので、サブフレーム単位で基地局間同期を行った場合、送信休止のタイミングから、マクロBS1aの下り信号の第一及び第二同期信号の受信を開始するタイミングまでの期間の長さS1は、2シンボル分である。
 一方、本実施形態のフェムトBS1bは、マクロBS1aの下り信号の第一及び第二同期信号の送信タイミングが、自己の無線フレームにおける取得区間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して基地局間同期を行う。よって、制御チャネルまで送信を行った後、自己の下り信号の送信を休止したとしても、図13に示すように、送信休止のタイミングから、マクロBS1aの下り信号の第一及び第二同期信号の受信を開始するタイミングまでの期間の長さS2は、5シンボル分確保することができる。
 以上のように、本実施形態のフェムトBS1bでは、サブフレームの送信タイミングを一致させて基地局間同期を行う場合と比較した場合、下り信号の送信を休止してから、マクロBSの下り信号の第一及び第二同期信号の受信を開始するまでの期間の長さをより長く確保することができ、送受信の切替といったマクロBS1aからの下り信号の取得に関する処理のために要する期間をより長く確保することができる。
 また、図12では、同期処理のための下り信号を取得する取得区間Kを、マクロBS1aの第一及び第二同期信号の送信タイミングと重なる自己の無線フレームの10番目のサブフレーム♯9に属する第二中間領域全体として設定した場合を示したが、本実施形態では、他の基地局装置の下り信号を取得する取得区間Kをシンボル単位で設定することができるので、取得区間Kを設定する上での自由度が高く、例えば、図14に示すように、第二中間領域の一部の区間を取得区間Kと設定することもできる。
 図14では、取得区間Kの範囲が、マクロBS1aの第一及び第二同期信号の送信タイミングを含むように、サブフレーム#9の内、先頭側のスロットの6番目のシンボル#5及び7番目のシンボル#6と、後側のスロットの全部とで構成されている。
 同期処理部5bは、この取得区間Kの範囲で自己の下り信号の送信を休止し、マクロBS1aの第一及び第二同期信号を受信、取得する。
 この場合、先頭側のスロットの1番目のシンボル#0から5番目のシンボル#4の間については、フェムトBS1bは、自己の下り信号を送信することができる。
 図15は、リソースブロックの詳細な構造を示す模式図である。図15中、横軸は、シンボル、縦軸はサブキャリアを示しており、シンボル方向に1サブフレーム分(2リソースブロック分)、サブキャリア方向に1リソースブロック分の範囲で配置される各シンボルを模式的に示している。また、図中、ハッチングされたシンボルは、MS2が基地局装置からの下り信号の伝送路特性を推定するための既知信号である参照信号である。図15では、2本のアンテナから下り信号を送信する場合を示しており、2種類の参照信号S1,S2が所定の位置に配置されている。これら参照信号S1,S2の配置は、他のリソースブロックにおいても同様である。
 これら参照信号S1,S2は、各スロットの1番目のシンボル#0、及び、5番目のシンボル#4にのみ配置されている。つまり、図15の場合、各スロットの1番目のシンボル#0、及び、5番目のシンボル#4は、参照信号S1,S2を含んでおり、他の各シンボルは、参照信号S1,S2を含んでいない。
 従って、取得区間Kを図14のように設定した場合、上述のように、先頭側のスロットの1番目のシンボル#0から5番目のシンボル#4の間については、フェムトBS1bは、自己の下り信号を送信することができるので、先頭側のスロットに配置されている参照信号S1,S2については送信することができる。フェムトBS1bに接続するMS2は、これら参照信号S1,S2を受信することができ、参照信号S1,S2を用いた処理を行うことができる。よって、一のサブフレームに配置される参照信号S1,S2が全く送信されない場合と比較して、MS2の通信に与える影響を極力抑えることができる。
 さらに、図12及び図14において、マクロBS1aの第一及び第二同期信号の送信タイミングは、後側のスロットの2番目のシンボル#1及び3番目のシンボル#2の送信タイミングと一致するように同期処理が行われるので、取得区間Kを図15中に示すように、後側のスロットの2番目のシンボル#1から4番目のシンボル#3の範囲に設定すれば、全ての参照信号S1,S2の送信を休止することなく、マクロBS1aの第一及び第二同期信号を取得することができる。
 つまり、この場合、送信を休止する必要がある取得区間Kが、参照信号S1,S2を含んだシンボルを含まない範囲に設定されているので、自己に接続するMS2に対する参照信号S1,S2の送信を休止することなく、マクロBS1aの第一及び第二同期信号を取得することができ、MS2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。
 上記実施形態では、フェムトBS1bの無線フレームにおける10番目のサブフレーム#9の第二中間領域内で取得区間Kを設定したが、第一及び第二同期信号を含む1番目のサブフレーム#0以外のサブフレームの第二中間領域内に取得区間Kを設定してもよい。なお、この場合、設定した取得区間Kの範囲内に、マクロBS1aの第一及び第二同期信号の送信タイミングが位置するようにフェムトBS1bの無線フレームは調整される。
[3. 第三の実施形態]
 図17は、第三の実施形態に係るフェムトBS1bの同期処理部の構成を示すブロック図である。
 本実施形態における、通信システムの構成、LTEのフレーム構造については、上記第一の実施形態で示した、[1.1 通信システムの構成][1.2 LTEのフレーム構造]に記載の構成と同様の構成を有している。
 また、本実施形態における、フェムト基地局装置の構成については、[1.3 フェムト基地局装置の構成]中の、[1.3.3.2 同期処理部の構成について]以外の部分に記載の構成と同様の構成を有している。
 以下、本実施形態の同期処理部における、上記第一の実施形態と異なる構成について説明する。
[3.1 同期処理部の構成について]
 図17中、同期処理部2005bは、同期誤差検出部2014、フレームカウンタ補正部2015、周波数オフセット推定部2016、周波数補正部2017、記憶部2018、及び補正制御部2019を備えており、フレーム送信タイミングの同期を行うとともに、キャリア周波数の補正も行う機能を有している。
 同期誤差検出部2014は、下り信号に含まれる既知信号を利用して、他の基地局装置のフレーム送信タイミングを検出するとともに、自基地局装置1におけるフレーム送信タイミングとの誤差(フレーム同期誤差;通信タイミングオフセット)を検出する。
 なお、送信タイミングの検出は、受信した下り信号のフレーム中の所定位置にある既知信号(波形も既知)である、第一同期信号及び第二同期信号のタイミングを検出することで行える。
 また、同期誤差検出部2014は、検出したフレーム同期誤差を補正制御部2019に与えるほか、検出される度に記憶部2018にも与える。記憶部2018は、これら検出されたフレーム同期誤差を蓄積する。
 補正制御部2019は、同期誤差検出部2014からのフレーム同期誤差が与えられると、このフレーム同期誤差を補正するためのフレームタイミングに関する制御情報を生成し、フレームカウンタ補正部2015に与える。
 フレームカウンタ補正部2015は、補正制御部2019から与えられる、フレームタイミングに関する制御情報にしたがって、前記フレームカウンタの値を調整し、上記同期誤差に応じたフレームタイミングの補正を行う。
 補正制御部2019は、自己の下り信号における、第一及び第二同期信号を含むサブフレーム(1番目のサブフレーム♯0、又は6番目のサブフレーム♯5)の送信タイミングを把握する。そして、上記同期誤差を解消すべく、フレームカウンタ補正部2015に、既知信号である第一及び第二同期信号を含むサブフレーム♯0、又は♯6でフレームタイミングの補正を行わせる。
 具体的には、フレームカウンタ補正部2015は、補正制御部2019の制御情報に従い、まず、自己の下り信号において、第一及び第二同期信号を含む1番目のサブフレーム♯0、又は6番目のサブフレーム♯5の送信タイミングを、他の基地局装置のフレーム送信タイミングに一致するように補正する。
 ついで、フレームカウンタ補正部2015は、以降に続くサブフレームを、上記補正した1番目のサブフレーム♯0、又は6番目のサブフレーム♯5のタイミングに応じて順次配置する。
 この結果、1番目のサブフレーム♯0、又は6番目のサブフレーム♯5、及びこれらサブフレーム以降に配置されるサブフレームの送信タイミングは、他の基地局装置のフレーム送信タイミングに一致するように補正される。
 以上のようにして、同期処理部2005bは、自己の下り信号のフレーム送信タイミングについて、他の基地局装置との間で同期処理を行う。
[3.2 同期処理について]
 図18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18では、他の基地局装置であるマクロBS1a、及び自己の基地局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18中、タイミングT204より前の区間において、フェムトBS1bの各サブフレームの先頭が、対応するマクロ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、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。
 ここで、フェムトBS1bの同期処理部2005bが、同期処理のための下り信号を取得するタイミングを5番目のサブフレーム♯4に相当するサブフレームSF201と設定した場合、当該同期処理部2005bは、このサブフレームSF201を特定するための情報を含む同期タイミング情報を、リソース割当制御部5d及びメジャメント処理部5cに出力する。なお、図例では、送信信号の送信を休止させる区間については、同期処理の開始のタイミングに対応するサブフレームSF201の区間のみの場合を示している。
 同期処理部2005bは、この無線フレームが送信される際、サブフレームSF201の送信タイミングで、送信部13による送信信号の送信を休止させる一方、下り信号受信部12にマクロBS1aの下り信号を受信させ、受信した下り信号を取得する。
 そして、同期処理部2005bは、取得したマクロBS1aの下り信号に含まれる第一同期信号及び第二同期信号を利用して当該マクロBS1aのフレーム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。
 なお、同期処理部2005bは、記憶部2018に蓄積された過去の同期処理の際の同期誤差から、他の基地局装置であるマクロBS1aの下り信号における、第一同期信号及び第二同期信号を含むサブフレーム(♯0又は♯5)の送信タイミングを把握できるので、その送信タイミングに対応する自己のサブフレームの区間で送信信号を休止させるように設定することができる。
 一方、前記同期タイミング情報が与えられたリソース割当制御部5dは、サブフレームSF201の区間に対して、端末装置2のユーザデータの割り当てを制限するので、この区間において送信信号の送信を休止させることで、フェムトBS1bに接続する端末装置2が当該フェムトBS1bと通信できなくとも、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く、円滑な通信が維持できる。
 同期処理部2005bは、マクロBS1aの下り信号を取得した後、この下り信号に含まれる同期信号に基づいて同期誤差を検出する(求める)ための時間を要する。このため、同期処理部2005bは、マクロBS1aの下り信号を取得し同期誤差を求めた後に、最初に配置される第一及び第二同期信号を含むサブフレームでフレームタイミングの補正を行う。
 図18の場合、例えば、自己の送信を休止しマクロBS1aの下り信号を取得した後、図中矢印までの区間で同期誤差の検出を終えたとすると、同期処理部2005bは、その後、最初に配置される第一及び第二同期信号を含むサブフレームであるサブフレーム♯0まで補正を行うのを待機する。そして、サブフレーム♯0でフレームタイミングの補正を行う。この場合、同期処理部2005bは、同期誤差を求めた後、速やかに第一及び第二同期信号を含むサブフレームでフレームタイミングの補正が行われるので、より精度よく基地局間同期を行うことができる。
 補正前のサブフレーム♯0の先頭がタイミングT203であるとすると、同期処理部2005bは、まず、サブフレーム♯0の先頭が、タイミングT203から上記誤差分だけずれたタイミングT204となるように前記フレームカウンタの値を調整する。これにより、自己の下り信号におけるサブフレーム♯0の送信タイミングを、マクロBS1aの下り信号におけるサブフレーム♯1の送信タイミングに一致させることができる。
 ついで、この補正したサブフレーム♯0に続いて配置されるサブフレーム(無線フレーム)を、当該補正後のサブフレーム♯0のタイミングに応じて時間軸方向の位置を調整し順次配置する。
 これによって、同期処理部2005bは、自己であるフェムトBS1bのフレームタイミングを、マクロBS1aのフレームタイミングに一致させることができ、同期をとることができる。
 なお、フレームタイミングの補正が行われるサブフレームは、第一及び第二同期信号を含むサブフレームの内、無線フレームにおいて最も先頭側に配置される1番目のサブフレーム♯0で送信タイミングの補正を行うことが好ましい。
 1番目のサブフレーム♯0には、第一及び第二同期信号の他、図3で示したように、MS2に向けて送信される主要なシステム情報が格納されるPBCHが割り当てられているからである。
 このため、例えば、同期処理部2005bは、1番目のサブフレーム♯0を特定し、フレームタイミングの補正を行うときは、常にこの1番目のサブフレーム♯0で行うように構成してもよい。
 また、上記では、フレームタイミングの同期についてのみ説明したが、キャリア周波数の補正についても同様に行われる。
 上記構成のフェムトBS1bによれば、同期処理部2005bが第一及び第二同期信号を含む1番目のサブフレーム♯0でサブフレームの送信タイミングの補正を行うので、基地局間同期により送信タイミングが補正されたときのサブフレームには、必ず第一及び第二同期信号が含まれる。このため、基地局間同期が行われることで自己の下り信号の送信タイミングが補正され、当該送信タイミングが変更されたとしても、自己に接続するMS2に第一及び第二同期信号を速やかに受信させ、自己であるフェムトBS1bとの間で速やかに同期をとらせることができる。この結果、当該MS2が、自己であるフェムトBS1bを誤認したり、自己であるフェムトBS1bによる下り信号の送信タイミングがずれることによって当該下り信号を適切に受信できなくなるといったことを防止でき、MS2との間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。
[3.3 メジャメント処理について]
 図19は、メジャメント処理部5cが行うメジャメント処理の態様の一例を説明するための図である。また、図20は、メジャメント処理部5cが求めるリソースブロックごとの電力平均値を求めた結果の一例を示す図である。
 図19及び図20に関する説明は、図中の対応する符号が相違している以外、上記第一の実施形態における[1.5 メジャメント処理について]の記載内容と同一であるので説明を省略する。
[3.4 同期処理、メジャメント処理のタイミングについて]
 図21は、同期処理及びメジャメント処理が行われるタイミングを示す図である。図21に関する説明は、図中の対応する符号が相違している以外、上記第一の実施形態における[1.6 同期処理、メジャメント処理のタイミングについて]の記載内容と同一であるので説明を省略する。
[3.5 第三の実施形態の変形例について]
 なお、本発明は、上記各実施形態に限定されることはない。
 上記実施形態では、無線フレームの先頭に位置する1番目のサブフレーム♯0でフレームタイミングの補正が行われる場合を例示したが、補正が行われるサブフレームに既知信号が含まれていればMS2との間の通信に対する影響を抑えることができるので、例えば、図22に示すように、無線フレームのほぼ中央に位置する6番目のサブフレーム♯5でフレームタイミングの補正を行ってもよい。
 なお、図22の場合、同期処理部2005bは、同期処理のための下り信号を取得するタイミングを無線フレームの最後尾のサブフレームである10番目のサブフレーム♯9に相当するサブフレームSF205とし、補正前のサブフレーム♯0の先頭がタイミングT205であるとすると、サブフレーム♯5の先頭がタイミングT205から検出された誤差分だけずれたタイミングT206となるように前記フレームカウンタの値を調整する。これにより、自己のサブフレーム♯5の送信タイミングをマクロBS1aの下り信号におけるサブフレーム♯1の送信タイミングに一致させることができる。
 また、上記実施形態では、自己の下り信号における第一及び第二同期信号を含むサブフレーム♯0、又はサブフレーム♯5が、マクロBS1aの下り信号におけるサブフレーム♯1の送信タイミングに一致するように基地局間同期を行う場合を例示したが、マクロBS1aの下り信号における他のサブフレーム♯0,♯2~9の送信タイミングに、自己の下り信号におけるサブフレーム♯0、又はサブフレーム♯5が一致するように基地局間同期を行ってもよい。
 また、上記実施形態では、同期処理部2005bがマクロBS1aの下り信号を取得した後、所定時間として5サブフレーム分の区間だけ経過した後に最初に配置される、第一及び第二同期信号を含むサブフレームでフレームタイミングの補正を行うように構成したが、マクロBS1aの下り信号を取得した後、補正を行うまでに確保されるこの所定時間は、同期処理部2005bが、取得した下り信号に基づいて同期誤差を求めるのに要する時間が確保できる時間に設定すればよいので、自己の演算処理能力等に応じて適宜調整される。
 また、上記実施形態では、同期処理の対象となる、一定の時間長さを持つ通信基本単位をサブフレームとしたが、下り信号を構成する他の単位、例えば、無線フレームや、リソースブロックにより画定される区間、シンボルにより画定される区間等を前記通信基本単位とすることもできる。
 上記実施形態では、同期処理を周期的に行う場合を例示したが、端末検知部5eの検知結果に応じて、その都度ごとに同期処理のタイミングを設定してもよい。
 また、上記実施形態では、同期処理部2005bは、自己及び他の基地局装置に接続するMS2の数に応じて同期処理の周期を設定する場合を例示したが、自己に接続するMS2の数のみに応じて設定してもよいし、他の基地局装置に接続するMS2の数のみに応じて設定してもよい。さらに、自己及び他の基地局装置に接続するMS2の総数のみに着目し、その総数に応じて、同期処理の周期を設定してもよい。
 また、上記実施形態では、同期処理において、送信信号を休止させ他の基地局装置の下り信号を受信した後の直後の無線フレームの先頭において、同期ずれを補正したが、例えば、無線フレームの先頭以外のサブフレームの先頭部分で同期ずれを補正してもよい。また、同期処理及びメジャメント処理において、送信信号を休止させる区間についても、必要に応じて任意に設定することができる。
[4. 第四の実施形態]
 周波数分割複信方式による下り信号の通信フレームには、図33に示すように、一定周期で、端末装置が基地局装置のスキャニングや基地局装置の識別、基地局装置に対する同期等を行うために用いられる第一同期信号及び第二同期信号が配置されている。これら両同期信号は、既知の信号であるので、同期元となる他の基地局装置との間で基地局間同期をしようとする基地局装置に、当該他の基地局装置が送信する下り信号に含まれる両同期信号を利用させて基地局間同期を行わせることが考えられる。
 FDDを採用した基地局装置の下り信号は、図33に示すように、複数のサブフレームを時間軸方向に配列することで構成されており、自己及び他の基地局装置間の送信タイミングについての基地局間同期は、両者のサブフレームの送信タイミングの間の同期誤差を検出し、この同期誤差を解消して両者のサブフレームの送信タイミングを互いに一致させることで実現される。
 自己の下り信号を他の基地局装置の下り信号に同期させるためには、自己の下り信号を構成する複数のサブフレームの内、いずれかのサブフレームの送信タイミングを、他の基地局装置の下り信号におけるサブフレームのタイミングに一致するように補正する必要がある。
 ここで、自己の下り信号の送信タイミングが他の基地局装置の送信タイミングよりも早い場合には、補正対象のサブフレームの送信タイミングを遅延させることで同期をとることができる。
 一方、自己の下り信号の送信タイミングが他の基地局装置の送信タイミングよりも遅延している場合には、その同期誤差を解消するために、補正対象のサブフレームの送信タイミングを早める必要がある。
 FDDによる下り信号におけるサブフレームは、上述のように、時間軸方向に配列されているので、補正対象のサブフレームの送信タイミングを早めるように補正しようとすると、当該補正対象のサブフレームの前に配列されているサブフレームとの間で重なりが生じ、シンボル間干渉を生じさせ、端末装置側で復調時の誤り率が高くなる等といった影響が現れるおそれがある。
 互いに隣接するサブフレームの間には、通常、マルチパス等の遅延波により生じるシンボル間干渉に耐えうるように、ガードインターバルやサイクリック・プレフィックスといった領域が設けられているので、サブフレームの送信タイミングを早めたとしても、同期誤差の誤差量が比較的小さいことで送信タイミングの補正量が少なければ、これらの領域によってシンボル間干渉により生じる影響を回避することができる。
 しかし、例えば他の基地局装置の送信タイミングとの同期誤差の誤差量が比較的大きいことで上記領域によって対応できない程度に送信タイミングを補正する必要がある場合には、シンボル間干渉による影響を回避できない可能性が高まる。
 また、自己及び他の基地局装置間のキャリア周波数の誤差についての同期をとる場合についても上記と同様であり、キャリア周波数を補正する際に、同期誤差の誤差量の大きさによってはサブキャリア間の干渉による影響を回避できない場合があった。
 このように、同期誤差の誤差量によっては適切に基地局間同期を行うことができないおそれがあった。
 そこで、同期誤差の誤差量に応じて適切に基地局間同期を行うことができる技術が求められている。
 以下、第四の実施形態では、同期誤差の誤差量に応じて適切に基地局間同期を行うことができる基地局装置について説明する。
 なお、本実施形態における、通信システムの構成、LTEのフレーム構造については、上記第一の実施形態で示した、[1.1 通信システムの構成][1.2 LTEのフレーム構造]に記載の構成と同様の構成を有している。
[4.1 スロットの構成について]
 図24は、サブフレームを構成するスロットの詳細な構成を説明するための図である。なお、図24では、ノーマル・サイクリック・プレフィックスを採用した場合のスロットの構成を示している。
 スロットは、上述のように7個(♯0~♯6)のOFDMシンボルにより構成されている。各シンボルそれぞれの先頭側には、ガードインターバルと同様の機能を有しているサイクリック・プレフィックス(以下、CPともいう)が配置されており、このCPは互いに隣接するシンボル間に挿入されている。
 CPは、図24に示すように、各シンボルの後半部分の一部をコピーすることで生成され、そのシンボルの先頭側に配置される。CPを挿入することによって、このCPの時間長さTcp以下のマルチパスによる遅延波を受信しシンボル間干渉が生じたとしても、サブキャリア間の直交性を維持でき、端末装置側で復調時の誤り率が高くなる等の影響が現れるのを防止できる。
 また、ノーマル・サイクリック・プレフィックスの場合、CPは、その時間長さTcpが約5.21マイクロ秒(シンボル♯0に係るCP)、又は約4.69マイクロ秒(その他のシンボルのCP)に設定されている。
 従って、互いに隣接するサブフレーム同士の間には、約5.21マイクロ秒の時間長さのCPが挿入される。
[4.2 フェムト基地局装置の構成]
 図25は、第四の実施形態に係るフェムト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。
 フェムトBS1b1は、アンテナ3003と、アンテナ3003が接続された送受信部(RF部)3004と、RF部3004との間で授受が行われる送受信信号の信号処理の他、基地局間同期についての処理や、メジャメント等を行う信号処理部3005とを備えている。
[4.2.1 RF部]
 図26は、RF部3004の詳細を示すブロック図である。RF部3004は、上り信号受信部3011、下り信号受信部3012、及び送信部3013を備えている。上り信号受信部3011は、端末装置2からの上り信号を受信するためのものであり、下り信号受信部3012は、他のマクロBS1a又は他のフェムトBS1bからの下り信号を受信するためのものである。送信部3013は、端末装置2への下り信号を送信するためのものである。
 なお、図26についての説明は、図26中の対応する符号が相違している以外、第一の実施形態における[1.3.1 RF部]の記載内容と同一であるので説明を省略する。
[4.2.2 信号処理部]
 図25を参照して、信号処理部3005は、RF部3004との間で授受が行われる送受信信号の信号処理を行うための機能を有しており、当該信号処理部3005の上位レイヤから与えられる各種送信データを送信信号に変調するとともに、RF部3004から与えられる受信信号を受信データに復調する処理を行う変復調部3005aを備えている。変復調部3005aでは、後述の同期処理部3005bによって算出された同期誤差(タイミングオフセット、周波数オフセット)に基づき、同期誤差を補正した状態で変復調の処理が行われる。
 さらに、信号処理部3005は、RF部3004に与える送信信号についての無線フレームごとの送信タイミングを決定するためのフレームカウンタ(図示せず)を備えている。
 また、信号処理部3005は、他の基地局装置との間で基地局間同期をとる同期処理を行うための同期処理部3005b、メジャメントを行うためのメジャメント処理部3005cの他、リソース割当制御部3005dと、自己及び他の基地局装置に接続する端末装置の通信状況を検知するための検知部3005eとを備えている。
 以下、同期処理部3005bの構成について説明する。
[4.2.3 同期処理部について]
[4.2.3.1 同期処理部の機能、構成について]
 図27は、他の基地局装置との間で基地局間同期をとる同期処理を行うための同期処理部3005bの構成を示すブロック図である。
 基地局間同期は、各基地局装置がGPS受信機を備えて、GPS信号によって同期をとったり、基地局間を有線で接続して同期をとったりしてもよいが、本実施形態では、無線信号(下り信号)によって同期を行う「エア同期」による基地局間同期を採用している。
 すなわち、同期処理部3005bは、下り信号受信部3012が受信する他の基地局装置の下り信号を取得し、当該下り信号の無線フレームに含まれる既知信号である第一同期信号(P-SCH)及び第二同期信号(S-SCH)に基づいて、自基地局装置1の通信タイミング及び通信周波数を、他の基地局装置との間で同期させる同期処理を行う。
 同期処理部3005bは、上記同期処理が所定の周期で行われるように、下り信号受信部3012から与えられる、他の基地局装置の下り信号を取得するタイミングをサブフレーム単位で設定する。また、同期処理部3005bは、検知部3005eの検知結果に応じて、同期処理のための下り信号を取得するタイミングの周期を調整することで、同期処理を行うタイミングを調整する機能を有している。
 同期処理部3005bは、自己が設定した下り信号を取得するタイミング(同期処理の開始タイミング)に対応するサブフレームの区間において、送信部3013による送信信号の送信を休止させることで、同期処理を開始する。同期処理部3005bは、送信信号の送信を休止させている間に、下り信号受信部3012に他の基地局装置の下り信号を受信させ、受信した下り信号を取得する。その後、この下り信号を利用して自己のフレームタイミング(サブフレームの送信タイミング)や通信周波数の補正を行い、同期処理を終える。なお、上記送信信号の送信を休止させる区間は、同期処理のために下り信号を取得するタイミングに対応するサブフレームとその後に続く一又は複数のサブフレーム分に設定することもできる。
 また、上記送信信号の送信の休止のほか、端末装置からの上り信号の受信の休止も行っても良い。
 また、同期処理部3005bは、送信信号の送信を休止させる区間に対応するサブフレームを特定するための情報である同期タイミング情報をリソース割当制御部3005d及びメジャメント処理部3005cに出力する。
 同期処理部3005bは、同期誤差検出部3014、フレームカウンタ補正部3015、周波数オフセット推定部3016、周波数補正部3017、記憶部3018、及び補正制御部3019を備えており、フレーム送信タイミングの同期を行うとともに、キャリア周波数の補正も行う機能を有している。
 同期誤差検出部3014は、下り信号に含まれる既知信号を利用して、他の基地局装置のフレーム送信タイミングを検出するとともに、自基地局装置1におけるフレーム送信タイミングとの誤差(フレーム同期誤差;通信タイミングオフセット)を検出する。
 なお、送信タイミングの検出は、受信した下り信号のフレーム中の所定位置にある既知信号(波形も既知)である、第一同期信号及び第二同期信号のタイミングを検出することで行える。
 また、同期誤差検出部3014は、検出したフレーム同期誤差を補正制御部3019に与えるほか、検出される度に記憶部3018にも与える。記憶部3018は、これら検出されたフレーム同期誤差を蓄積する。
 補正制御部3019は、同期誤差検出部3014からのフレーム同期誤差、及び検知部3005eからの自己に接続しているMS2に送信すべきデータ量(後に述べる)を取得すると、このフレーム同期誤差を補正するためのフレームタイミングに関する制御情報を生成し、フレームカウンタ補正部3015に与える。フレームカウンタ補正部3015は、補正制御部3019から与えられる、フレームタイミングに関する制御情報にしたがって、前記フレームカウンタの値を調整し、上記同期誤差に応じたフレームタイミングの補正を行う。
 補正制御部3019は、フレーム同期誤差、及び自己に接続しているMS2に送信すべきデータ量を取得すると、これらに応じて、フレームカウンタ補正部3015が行うフレームタイミングの補正の方法について、複数種類の補正の方法の中から一の補正の方法を選択する。そして、補正制御部3019は、フレームカウンタ補正部3015に、選択した補正の方法で上記同期誤差を解消すべくフレームタイミングの補正を行わせるようにを制御する。
 フレームカウンタ補正部3015は、補正制御部3019の制御情報に従い、自己の下り信号におけるサブフレームの送信タイミングを、他の基地局装置の下り信号におけるサブフレームの送信タイミングに一致するように補正する。なお、上記補正の方法については、後に詳述する。
[4.2.3.2 周波数オフセット推定部の機能について]
 周波数オフセット推定部3016の機能についての説明は、上記第一の実施形態における[1.3.3.3 周波数オフセット推定部の機能について]の記載内容と同一であるので説明を省略する。
[4.2.4 メジャメント処理部について]
 メジャメント処理部3005cの機能についての説明は、上記第一の実施形態における[1.3.4 メジャメント処理部について]の記載内容と同一であるので説明を省略する。なお、上記説明に関しては、本実施形態の検知部3005eが、第一の実施形態における端末検知部5eに対応している。
[4.2.5 検知部について]
 検知部3005eは、自己及び他の基地局装置に接続するMS2との間の通信状況を検知する機能を有している。
 より具体的には、検知部3005eは、通信状況として、現状、自己及び他の基地局装置に接続しているMS2の数を検知する。なお、ここで、検知部3005eの検出対象となる他の基地局装置に接続しているMS2は、自己の下り信号が到達する可能性のあるMS2である。
 検知部3005eは、信号処理部3005の上位レイヤから自己に接続するMS2の数、及びこれらMS2に送信すべきデータ量についての情報を取得する。
 一方、他の基地局装置に接続するMS2の数については、メジャメント処理部3005cからのメジャメント結果情報に基づいて推定する。
 メジャメント処理は、他の基地局装置からの下り信号を受信して行われるものであり、他の基地局装置は、自己の周辺に位置することで双方の下り信号が到達可能な範囲に位置する基地局装置である。よって、この他の基地局装置に接続するMS2に対して、自己の下り信号が到達する可能性がある。
 従って、検知部3005eは、上記のような他の基地局装置の下り信号についてのメジャメント結果情報から、自己の下り信号が到達する可能性のあるMS2を検出することができる。
 検知部3005eは、メジャメント結果情報に含まれる、リソースブロックごとの電力平均値に基づいて、他の基地局装置にMS2が接続しているか否かを判断するとともに、他の基地局装置に接続するMS2の数を推定する。つまり、他の基地局装置が自身のセル内のMS2と通信を行っていれば、その送信信号に当該MS2に向けたユーザデータが割り当てられており、データが割り当てられている部分の電力は、データが割り当てられていない部分と比較して相対的に増加する。これにより、検知部3005eは、送信信号の受信電力に基づいて、当該他の基地局装置にMS2が接続しているか否かを判断できる。
 また、MS2が接続していると判断できる場合、リソースブロックごとにユーザデータが割り当てられているか否かを判断できる。従って、検知部3005eは、その割り当て状況から、他の基地局装置に接続するMS2の数を推定することができる。
 検知部3005eは、検知した、自己及び他の基地局装置に接続しているMS2の数に関する情報、及び、自己に接続するMS2に送信すべきデータ量に関する情報を同期処理部3005bに出力する。
[4.2.6 リソース割当制御部及び出力制御部について]
 リソース割当制御部3005dは、無線フレーム中のDL共有チャネルに、各端末装置2に送信するためのユーザデータを割り当てる機能を有している。
 また、リソース割当制御部3005dは、前記同期タイミング情報、前記メジャメントタイミング情報、及び後述する補正制御部3019からのリソース割当制限情報が、同期処理部3005b及びメジャメント制御部5fから与えられると、これら情報により特定されるサブフレームにユーザデータの割り当てを制限する。さらに、リソース割当制御部3005dは、メジャメント処理部3005cからメジャメント結果情報が与えられると、この情報に基づいて、ユーザデータの割り当てを決定する。
 出力制御部3005fは、RF部3004の送信部3013による送信電力を制御する機能を有している。出力制御部3005fは、メジャメント処理部3005cが求めた他の基地局装置の電力平均値が与えられると、その電力平均値に基づいて、他の基地局装置及びこの他の基地局装置に接続するMS2に対して、自己の送信信号が干渉しないように、自己の送信電力を調整する。
[4.3 同期処理について]
 図28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28では、他の基地局装置であるマクロBS1a、及び自己の基地局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28中、タイミングT304より前の区間において、フェムトBS1bの各サブフレームの先頭が、対応するマクロ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、互いのサブフレームの送信タイミングに誤差量ΔDで同期誤差が生じている状態を示している。
 ここで、フェムトBS1bの同期処理部3005bが、同期処理のための下り信号を取得するタイミングを5番目のサブフレーム♯4に相当するサブフレームSF301と設定した場合、当該同期処理部3005bは、このサブフレームSF301を特定するための情報を含む同期タイミング情報を、リソース割当制御部3005d及びメジャメント処理部3005cに出力する。なお、図例では、送信信号の送信を休止させる区間については、同期処理の開始のタイミングに対応するサブフレームSF301の区間のみの場合を示している。
 同期処理部3005bは、この無線フレームが送信される際、サブフレームSF301の送信タイミングで、送信部3013による送信信号の送信を休止させる一方、下り信号受信部3012にマクロBS1aの下り信号を受信させ、受信した下り信号を取得する。
 そして、同期処理部3005bは、取得したマクロBS1aの下り信号に含まれる第一同期信号及び第二同期信号を利用して当該マクロBS1aのフレーム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の誤差量ΔDを検出する。
 なお、同期処理部3005bは、記憶部3018に蓄積された過去の同期処理の際の同期誤差から、他の基地局装置であるマクロBS1aの下り信号における、第一同期信号及び第二同期信号を含むサブフレーム(♯0又は♯5)の送信タイミングを把握できるので、その送信タイミングに対応する自己のサブフレームの区間で送信信号を休止させるように設定することができる。
 一方、前記同期タイミング情報が与えられたリソース割当制御部3005dは、サブフレームSF301の区間に対して、端末装置2のユーザデータの割り当てを制限するので、この区間において送信信号の送信を休止させることで、フェムトBS1bに接続する端末装置2が当該フェムトBS1bと通信できなくとも、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く、円滑な通信が維持できる。
 同期処理部3005bは、上記のようにマクロBS1aの下り信号を取得した後、この下り信号に含まれる同期信号に基づいて誤差量ΔDを検出し、その後、サブフレームのフレームタイミングの補正を行う。
 ここで、同期処理部3005bの補正制御部3019は、サブフレームのフレームタイミングの補正を行うにあたって、補正の方法を選択する。
 補正制御部3019は、複数の補正の方法として、3つの補正方法1~3を記憶しており、これら3つの補正方法の内のいずれか一つを選択してその選択した補正方法でフレームタイミングの補正を行うようにフレームカウンタ補正部3015を制御する。
 以下、3つの補正方法について説明する。
[4.4 補正方法1について]
 補正方法1は、図28に示すように、一のサブフレームで、検出した誤差量ΔDを補正するものである。すなわち、補正制御部3019は、補正方法1を選択するとまず、フレームタイミングの補正を行うべきサブフレーム被補正サブフレームを特定する。なお、図28では、被補正サブフレームとして、下り信号を受信した無線フレームの次に配置される無線フレームの先頭に位置するサブフレーム♯0を特定した場合を示している。
 次いで、補正制御部3019は、フレームカウンタ補正部3015に、被補正サブフレームでフレームタイミングの補正を行わせる。
 補正前のサブフレーム♯0の先頭がタイミングT303であるとすると、フレームカウンタ補正部3015は、サブフレーム♯0の先頭が、タイミングT303から誤差量ΔDだけ早いタイミングとなる方向にずれたタイミングT304となるように前記フレームカウンタの値を調整する。これにより、自己の下り信号におけるサブフレーム♯0の送信タイミングを補正し、マクロBS1aの下り信号におけるサブフレーム♯1の送信タイミングに一致させる。
 ついで、この補正したサブフレーム♯0に続いて配置されるサブフレーム(無線フレーム)を、当該補正後のサブフレーム♯0のタイミングに応じて時間軸方向の位置を調整し順次配置する。
 このように、補正制御部3019が補正方法1を選択した場合、同期処理部3005bは、一のサブフレームで、検出した誤差量ΔDを補正し、自己であるフェムトBS1bのフレームタイミングを、マクロBS1aのフレームタイミングに一致させて同期処理を終える。
 次に補正方法2(第一の方法)について説明する。
[4.5 補正方法2について]
 図29は、補正方法2の態様を説明するための図である。なお、マクロBS1aの下り信号を受信し、同期誤差の誤差量ΔDを得るまでの態様は、補正方法1,2ともに同様であり、図28に示した通りである。図29では、補正方法1とは異なる態様である、タイミングT304以降を示している。
 補正方法2は、図29に示すように、検出した誤差量ΔDについて複数回に分けて補正を行うものである。すなわち、補正制御部3019は、補正方法2を選択すると、補正を開始するサブフレームを特定し、フレームカウンタ補正部3015に、特定したサブフレームからフレームタイミングの補正を行わせる。なお、図29では、補正を開始するサブフレームとして、下り信号を受信した無線フレームの次に配置される無線フレームの先頭に位置するサブフレーム♯0を特定した場合を示している。
 補正を開始するサブフレーム♯0の補正前の先頭がタイミングT303であるとすると、フレームカウンタ補正部3015は、サブフレーム♯0の先頭が、タイミングT303から補正量Δd(補正量Δd = 誤差量ΔD / 10)だけ早いタイミングとなる方向にずれたタイミングT304となるように前記フレームカウンタの値を調整する。
 次いで、フレームカウンタ補正部3015は、サブフレーム♯1の先頭が、補正後のサブフレーム♯0に応じて配置したときの当該サブフレーム♯1の先頭のタイミングT305から補正量ΔdだけずれたタイミングT306となるように前記フレームカウンタの値を調整する。
 以降、同様に各サブフレームの補正を行い、フレームカウンタ補正部3015は、サブフレーム♯0~♯9までの一無線フレーム分についてフレームタイミングの補正を行う。
 つまり、フレームカウンタ補正部3015は、誤差量ΔDについて、補正量Δdずつ10回に分けて補正を行い、これにより、次に並ぶ無線フレームの先頭のタイミングであるタイミングT307において、マクロBS1aの下り信号におけるサブフレーム♯1の送信タイミングに一致させる。
 このように、補正制御部3019が補正方法2を選択した場合、同期処理部3005bは、検出した誤差量ΔDを10回に分けて補正し、自己であるフェムトBS1bのフレームタイミングを、マクロBS1aのフレームタイミングに一致させて同期処理を終える。
 上記補正方法2では、一の誤差量ΔDを10回に分けて補正するので、各回ごとの補正時の補正量を少なくすることができ、互いに隣接するサブフレーム同士がフレームタイミングの補正によって大きく重なり合うのを防止することができる。
 次に補正方法3(第二の方法)について説明する。
[4.6 補正方法3について]
 図30は、補正方法3の態様を説明するための図である。なお、この補正方法3では、補正方法を選択し、フレームタイミングの補正を行うべきサブフレームである被補正サブフレームを特定するまでは、補正方法1と同様であり、図30では、被補正サブフレームとして、下り信号を受信した無線フレームの次に配置される無線フレームの先頭に位置するサブフレーム♯0を特定した場合を示している。
 補正方法3は、図30に示すように、補正方法1と同様に、一のサブフレームで、検出した誤差量ΔDを補正するものであるが、被補正サブフレームであるサブフレーム♯0の前に配置されるサブフレーム♯9におけるリソース割当を制限した上で、被補正サブフレームでフレームタイミングの補正を行う点で相違している。
 補正制御部3019は、被補正サブフレーム♯0を特定すると、さらにこの被補正サブフレーム♯0の前に配置されるサブフレーム♯9を特定し、このサブフレーム♯9を特定するための情報をリソース割当制限情報として、リソース割当制御部3005dに通知する。これにより、当該サブフレーム♯9におけるリソース割当が制限される。
 次いで、フレームカウンタ補正部3015は、上記補正方法1と同様に、被補正サブフレームであるサブフレーム♯0で、誤差量ΔDを補正し、自己であるフェムトBS1bのフレームタイミングを、マクロBS1aのフレームタイミングに一致させて同期処理を終える。
 上記補正方法3では、被補正サブフレームの前に配置されるサブフレームに対するリソース割当を制限するので、被補正サブフレームとその前に配置されるサブフレームとが大きく重なることでシンボル間干渉が生じたとしても、その影響が現れるのを回避できる。
 なお、上記各補正方法1~3の説明では、フレームタイミングの同期についてのみ説明したが、キャリア周波数の補正についてもフレームタイミングの同期に付随して行われる。周波数補正部3017は、周波数オフセット推定部3016が推定したキャリア周波数誤差の誤差量について、各補正方法1~3と同様の補正を行う。
 次に、補正制御部3019が行う、上記各補正方法を選択するための処理について説明する。
[4.7 補正方法の選択について]
 図31は、補正制御部が補正の方法を選択する処理の態様を示すフローチャートである。
 図31に示すように、まず補正制御部3019は、同期誤差検出部3014が検出した同期誤差の誤差量ΔDを取得するとともに、検知部3005eから自己に接続しているMS2に送信すべきデータ量を取得すると(ステップS101)、取得した誤差量ΔDが、予め設定された閾値Dth1以下であるか否かを判断する(ステップS102)。
 ステップS102において、誤差量ΔDが閾値Dth1以下と判断された場合、補正制御部3019は、一のサブフレームで誤差量ΔDを補正する方法である補正方法1を選択し(ステップS103)、処理を終える。
 ここで、閾値Dth1は、各サブフレーム間に挿入されるCP(図24参照)の時間長さに設定される。補正方法1では、一のサブフレームで誤差量ΔDを補正するので、誤差量ΔDがCPの時間長さTcpよりも大きくなると、補正を行ったサブフレームが、CPを越えてその前に配置されるサブフレームに重なることとなり、シンボル間干渉を生じさせるおそれが生じるからである。つまり、閾値Dth1は、補正方法1を選択したときに一のサブフレームについてCPの時間長さTcp以上に補正を行なう必要があるか否かを判断できる値に設定されている。
 ステップS102において閾値Dth1以下でないと判断された場合、補正制御部3019は、さらに、誤差量ΔDが、予め設定された閾値Dth2以下であるか否かを判断する(ステップS104)。
 ステップS104において、誤差量ΔDが閾値Dth2以下と判断された場合、補正制御部3019は、複数回に分けて補正する方法である補正方法2を選択し(ステップS105)、処理を終える。
 ここで、閾値Dth2は、各サブフレーム間に挿入されるCP(図24参照)の時間長さの10倍の時間長さに設定される。補正方法2では、誤差量ΔDを10回に分けて補正を行うので、誤差量ΔDがCPの時間長さTcpの10倍の時間長さよりも大きくなると、補正を行った各サブフレームが、CPを越えてその前に配置されるサブフレームに重なることとなり、シンボル間干渉を生じさせるおそれが生じるからである。つまり、閾値Dth2は、補正方法2を選択したときに一のサブフレームについてCPの時間長さTcp以上に補正を行なう必要があるか否かを判断できる値に設定されている。
 ステップS104において閾値Dth2以下でないと判断された場合、補正制御部3019は、自己に接続しているMS2に送信すべきデータ量が、予め設定された閾値Rより大きいか否かを判断する(ステップS106)。
 ステップS106において、前記データ量が閾値Rよりも大きくないと判断された場合には、補正制御部3019は、ステップS105に進み、補正方法2を選択し(ステップS105)、処理を終える。
 この場合、補正方法2による補正が行われると、補正を行った各サブフレームが、CPを越えてその前に配置されるサブフレームに重なることとなり、シンボル間干渉を生じさせるおそれが生じる。
 ここで、上記閾値Rは、隣接するサブフレーム同士の間で多少の重なりが生じ、シンボル間干渉が生じたとしても、問題が生じない程度のデータ量に設定されており、多少のシンボル間干渉については許容することができる。
 一方、ステップS106において、前記データ量が閾値Rよりも大きいと判断された場合、補正制御部3019は、補正方法3を選択し(ステップS107)、処理を終える。
 この補正方法3によりフレームタイミングの補正を行う場合、被補正サブフレームの前に配置される、リソース割当が制限されるサブフレームの範囲で、自己のサブフレームの送信タイミングの補正が可能となるので、送信タイミングの補正を行うにあたって、比較的大きい補正幅を確保できる。このため、補正制御部3019は、誤差量ΔDが閾値Dth2よりも大きい場合、補正方法3を選択することができる。
 なお、閾値Dth2は、隣接するサブフレーム同士の間に挿入されるガードインターバルとしての機能を有するCPの時間長さTcpに応じて設定される。つまり、閾値Dth2は、補正方法2を選択したときに一のサブフレームについてCPの時間長さTcp以上に補正を行なう必要があると判断できる誤差量に設定されているので、一のサブフレームについてCPの時間長さTcp以上に補正を行なう必要があると判断される場合には、比較的大きい補正幅を確保できる補正方法3を選択するように構成されている。これによって、補正制御部3019は、誤差量ΔDに応じた好適な補正の方法を選択することができる。
 また、補正方法3を選択するにあたっては、ステップS102により誤差量ΔDが考慮されることに加え、ステップS106によりMS2に送信すべきデータ量も考慮される。すなわち、同期誤差の誤差量ΔDが閾値Dth2より大きいことで比較的大きいと判断でき、かつ、前記データ量が閾値Rより多いことで比較的多いと判断できる場合には、補正制御部は、補正方法3を選択しリソース割当を制限することで、MS2にシンボル間干渉による影響が及ぶのを回避できる。
 一方、同期誤差の誤差量ΔDが閾値Dth2よりも大きい場合であっても、前記データ量が閾値R以下であることにより比較的少ないと判断できるときには、シンボル間干渉が生じたとしても端末装置に及ぶ影響が少ないので、補正制御部3019は、補正方法3以外の他の方法である補正方法2を選択することができる。
 このように、本実施形態では、補正制御部3019が、同期誤差の誤差量ΔDに加え、検知部の検知結果であるMS2に送信すべきデータ量に応じて、補正方法3を選択するか否かを決定するので、シンボル間干渉によりMS2に及ぶ影響を考慮しつつ、より好適に基地局間同期を行うことができる。
 以上、詳述したように、上記構成の基地局装置によれば、フレームカウンタ補正部3015が、同期誤差検出部3014が検出した同期誤差に基づいて、自己の下り信号のフレームタイミングを補正することでマクロBS1aの下り信号のフレームタイミングに一致させることで、他の基地局装置との間で基地局間同期を行うことができる。
 また、補正制御部3019が同期誤差の誤差量ΔDに応じてフレームカウンタ補正部3015が行う補正方法を選択するので、状況に応じた好適な補正の方法によって自己の下り信号のフレームタイミングを補正することができる。このため、仮に、ある補正方法によっては、隣接するサブフレーム同士が大きく重なることでシンボル間干渉の影響を受けるおそれがある場合でも、シンボル間干渉の影響を回避しうる他の補正方法を選択することができる。この結果、同期誤差の誤差量ΔDに関わらずシンボル間干渉の影響を回避でき好適に基地局間同期を行うことができる。
 このように本実施形態の基地局装置によれば、同期誤差の誤差量に応じて適切に基地局間同期を行うことができる。
[4.8 同期処理、メジャメント処理のタイミングについて]
 図32は、同期処理及びメジャメント処理が行われるタイミングを示す図である。この図32に関する説明は、図中の対応する符号が相違している以外、上記第一の実施形態における[1.6 同期処理、メジャメント処理のタイミングについて]の記載内容と同一であるので説明を省略する。なお、図32の説明に関しては、本実施形態の検知部3005eが、第一の実施形態における端末検知部5eに対応している。
[4.9 第四の実施形態の変形例について]
 上記実施形態では、基地局装置の下り信号の無線フレームを構成する各スロット間に挿入されるCPについて、ノーマル・サイクリック・プレフィックスを採用した場合を例示したが、拡張サイクリック・プレフィックスを採用した場合においても、適用することができる。この場合、スロットを構成するシンボル数が減少することでスループットが若干低下するが、CPの時間長さTcpがより長く設定されるので、各補正方法におけるフレームタイミングの補正量をより大きく設定することができ、より大きな同期誤差について補正を行うことができる。
 また、上記実施形態の補正方法2において、同期誤差の誤差量ΔDに対して10回に分けて補正を行う場合を例示したが、この補正の回数は、複数であればよく、例えば、2回でもよいし、より多くの回数に設定することもできる。さらに、この補正の回数は固定値である必要はなく、誤差量ΔDに応じて補正の回数を適応的に設定することもできる。
 ただし、補正の回数が増加すれば、その回数に応じてサブフレームの送信タイミングの補正を行うことになるので、同期誤差を検出してから補正を終えるまでの時間が長期となり、同期精度が低下するおそれがある。このため、補正の回数の上限値は、1無線フレーム内に収まる程度(サブフレーム単位で補正を行う場合には10回程度)であることが好ましい。
 また、上記実施形態の補正方法3では、被補正サブフレームの前に配置されるサブフレームについて、リソース割当を制限したが、このリソース割当を制限したサブフレームのタイミングで下り信号の送信を休止してもよい。
 この場合、被補正サブフレームの前におけるサブフレームの時間長さの区間の範囲で被補正サブフレームを補正したとしても、当該区間の範囲では下り信号の送信を休止するのでシンボル間干渉が生じない。また、この区間においては、リソース割当が制限されるので、送信を休止することによってMS2に影響が及ぶのを抑制できる。
 上記実施形態では、各補正方法において、無線フレームの先頭に位置する1番目のサブフレーム♯0でフレームタイミングの補正が行われ、又は補正が開始される場合を例示したが、他のサブフレームでフレームタイミングの補正を行い、又は開始してもよい。
 また、上記実施形態では、自己の下り信号における第一及び第二同期信号を含むサブフレーム♯0、又はサブフレーム♯5が、マクロBS1aの下り信号におけるサブフレーム♯1の送信タイミングに一致するように基地局間同期を行う場合を例示したが、マクロBS1aの下り信号における他のサブフレーム♯0,♯2~9の送信タイミングに、自己の下り信号におけるサブフレーム♯0、又はサブフレーム♯5が一致するように基地局間同期を行ってもよい。
 また、上記実施形態では、同期処理の対象となる、一定の時間長さを持つ通信単位領域をサブフレームとした場合を例示したが、下り信号を構成する他の単位、例えば、無線フレームや、スロットを同期処理の対象である前記通信単位領域とすることもできるし、シンボルにより画定される区間等を前記通信単位領域とすることもできる。
[5. 第五の実施形態]
 周波数分割複信方式による下り信号の通信フレームには、図41に示すように、一定周期で、端末装置が基地局装置のスキャニングや基地局装置の識別等を行うために用いられる第一同期信号及び第二同期信号が配置されている。これら両同期信号は、既知の信号であるので、同期元となる他の基地局装置との間で基地局間同期をしようとする基地局装置に、当該他の基地局装置が送信する下り信号に含まれる同期信号を利用して通信フレームの送信タイミングを一致させることで、基地局間同期を行わせることが考えられる。
 ここで、周波数分割複信方式を採用した基地局装置は、他の基地局装置等、複数の基地局装置とともに同一の内容の情報を同時に端末装置へ送信する協調送信を行う場合がある。このような多地点からの協調送信は、通信領域の端側(セル端)におけるセル間干渉の低減や、セル端に位置する端末装置に対する信号強度の確保等を目的として行われる。
 上記協調送信を行う場合、複数の基地局装置間で通信フレームの送信タイミングがずれていると、複数の基地局装置から同じ内容の信号を受信する端末装置にとっては、各基地局装置それぞれが送信する信号同士の干渉が大きくなり、端末装置に対して適切な送信を行うことができない。
 これに対して、上記基地局間同期を行えば、複数の基地局装置の間で、通信フレームの送信タイミングについては一致させることができる。
 その一方、図41に示すように、通信フレームの送信タイミングについての同期がとれていたとしても、両同期信号を含む通信フレームの時間軸方向の位置が互いにずれていることで、両同期信号の送信タイミングが各基地局装置間でずれる場合がある。
 両同期信号は、送信データを各通信フレームに割り当てる際の当該通信フレームの位置を特定するための基準とされることがあるため、上記のように、通信フレームの送信タイミングは一致しているものの両同期信号を含む通信フレームの位置がずれた状態で、各基地局装置が同一の情報を同時に送信しようとすると、各基地局装置ごとそれぞれで、通信フレームに対する送信すべき情報の割り当てを個別に調整する必要が生じる場合があり、協調送信に係る一連の処理が煩雑になるという問題がある。
 以下、第五の実施形態では、周波数分割複信により通信を行う基地局装置において、協調送信を容易に利用可能としつつ基地局間同期を行うことができる基地局装置について説明する。
 なお、本実施形態における、通信システムの構成、LTEのフレーム構造については、上記第一の実施形態で示した、[1.1 通信システムの構成][1.2 LTEのフレーム構造]に記載の構成と同様の構成を有している。
[5.1 フェムト基地局装置の構成]
 図34は、第五の実施形態に係るフェムト基地局装置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。
 フェムトBS1b1は、アンテナ4003と、アンテナ4003が接続された送受信部(RF部)4004と、RF部4004との間で授受が行われる送受信信号の信号処理の他、基地局間同期についての処理や、メジャメント等を行う信号処理部4005とを備えている。
[5.1.1 RF部]
 図35は、RF部4004の詳細を示すブロック図である。RF部4004は、上り信号受信部4011、下り信号受信部4012、及び送信部4013を備えている。上り信号受信部4011は、端末装置2からの上り信号を受信するためのものであり、下り信号受信部4012は、他のマクロBS1a又は他のフェムトBS1bからの下り信号を受信するためのものである。送信部4013は、端末装置2への下り信号を送信するためのものである。
 なお、図35についての説明は、図35中の対応する符号が相違している以外、第一の実施形態における[1.3.1 RF部]の記載内容と同一であるので説明を省略する。
[5.1.2 信号処理部]
 図34を参照して、信号処理部4005は、RF部4004との間で授受が行われる送受信信号の信号処理を行うための機能を有しており、当該信号処理部4005の上位レイヤから与えられる各種送信データを送信信号に変調するとともに、RF部4004から与えられる受信信号を受信データに復調する処理を行う変復調部4005aを備えている。変復調部4005aでは、後述の同期処理部4005bによって算出された同期誤差(タイミングオフセット、周波数オフセット)に基づき、同期誤差を補正した状態で変復調の処理が行われる。
 さらに、信号処理部4005は、RF部4004に与える送信信号についての無線フレームごとの送信タイミングを決定するためのフレームカウンタ(図示せず)を備えている。
 また、信号処理部4005は、他の基地局装置との間で基地局間同期をとる同期処理を行うための同期処理部4005b、メジャメントを行うためのメジャメント処理部4005cの他、リソース割当制御部4005dと、自己及び他の基地局装置に接続する端末装置の通信状況を検知するための端末検知部4005eとを備えている。
 以下、同期処理部4005bの構成について説明する。
[5.1.3 同期処理部について]
[5.1.3.1 同期処理部の機能、構成について]
 図36は、他の基地局装置との間で基地局間同期をとる同期処理を行うための同期処理部4005bの構成を示すブロック図である。
 基地局間同期は、各基地局装置がGPS受信機を備えて、GPS信号によって同期をとったり、基地局間を有線で接続して同期をとったりしてもよいが、本実施形態では、無線信号(下り信号)によって同期を行う「エア同期」による基地局間同期を採用している。
 すなわち、同期処理部4005bは、下り信号受信部4012が受信する他の基地局装置の下り信号を取得し、当該下り信号の無線フレームに含まれる既知信号である第一同期信号(P-SCH)及び第二同期信号(S-SCH)に基づいて、自基地局装置1の通信タイミング及び通信周波数を、他の基地局装置との間で同期させる同期処理を行う。
 同期処理部4005bは、上記同期処理が所定の周期で行われるように、下り信号受信部4012から与えられる、他の基地局装置の下り信号を取得するタイミングをサブフレーム単位で設定する。
 また、同期処理部4005bは、端末検知部4005eの検知結果に応じて、同期処理のための下り信号を取得するタイミングの周期を調整することで、同期処理を行うタイミングを調整する機能を有している。
 同期処理部4005bは、自己が設定した下り信号を取得するタイミング(同期処理の開始タイミング)に対応するサブフレームの区間において、送信部4013による送信信号の送信を休止させることで、同期処理を開始する。同期処理部4005bは、送信信号の送信を休止させている間に、下り信号受信部4012に他の基地局装置の下り信号を受信させ、受信した下り信号を取得する。その後、この下り信号を利用して自己のフレームタイミングや通信周波数の補正を行い、同期処理を終える。なお、上記送信信号の送信を休止させる区間は、同期処理のために下り信号を取得するタイミングに対応するサブフレームとその後に続く一又は複数のサブフレーム分に設定することもできる。
 また、上記送信信号の送信の休止のほか、端末装置からの上り信号の受信の休止も行っても良い。
 また、同期処理部4005bは、送信信号の送信を休止させる区間に対応するサブフレームを特定するための情報である同期タイミング情報をリソース割当制御部4005d及びメジャメント処理部4005cに出力する。
 同期処理部4005bは、同期誤差検出部4014、フレームカウンタ補正部4015、周波数オフセット推定部4016、周波数補正部4017、記憶部4018、及びフレーム位置調整部4019を備えており、フレーム送信タイミングの同期を行うとともに、キャリア周波数の補正も行う機能を有している。
 同期誤差検出部4014は、下り信号に含まれる既知信号を利用して、他の基地局装置のフレーム送信タイミングを検出するとともに、自基地局装置1におけるフレーム送信タイミングとの誤差(フレーム同期誤差;通信タイミングオフセット)を検出する。
 なお、送信タイミングの検出は、受信した下り信号のフレーム中の所定位置にある既知信号(波形も既知)である、第一同期信号及び第二同期信号のタイミングを検出することで行える。
 また、同期誤差検出部4014は、検出したフレーム同期誤差をフレーム位置調整部4019に与えるほか、検出される度に記憶部4018にも与える。記憶部4018は、これら検出されたフレーム同期誤差を蓄積する。
 フレーム位置調整部4019は、同期誤差検出部4014からのフレーム同期誤差が与えられると、このフレーム同期誤差を補正しかつ自己の無線フレームの時間軸方向の位置を調整するためのフレームタイミングに関する制御情報を生成し、フレームカウンタ補正部4015に与える。
 フレームカウンタ補正部4015は、フレーム位置調整部4019から与えられる、フレームタイミングに関する制御情報にしたがって、前記フレームカウンタの値を調整し、上記同期誤差に応じたフレームタイミングの補正を行う。
 フレーム位置調整部4019は、同期誤差検出部4014が検出した同期誤差から、他の基地局装置の下り信号において第一同期信号及び第二同期信号を含むサブフレーム(の送信タイミング)を把握することができる。
 フレーム位置調整部4019は、自己の同期信号のタイミングが、他の基地局装置による第一及び第二同期信号と一致するようにフレームカウンタ補正部4015に補正させることで、自己の無線フレームにおける、第一及び第二同期信号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、同期元の他の基地局装置からの下り信号の無線フレームにおける、第一及び第二同期信号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の送信タイミングと一致するように調整する。
 具体的には、フレーム位置調整部4019は、同期誤差検出部4014が検出した同期誤差を解消するように、フレームカウンタ補正部4015に補正させる。
 同期誤差検出部4014は、第一及び第二同期信号に基づいて、同期誤差を検出しているので、自己の無線フレームの第一及び第二同期信号は、他の基地局装置の第一及び第二同期信号と一致するタイミングとなるように補正されるとともに、自己の無線フレームにおける第一及び第二同期信号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の送信タイミングは、他の基地局装置の下り信号の無線フレームにおける1番目のサブフレーム♯0、又は、6番目のサブフレーム♯5の送信タイミングと一致するように補正される。
 このように、フレーム位置調整部4019及びフレームカウンタ補正部4015は、自己の下り信号における両同期信号の送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における両同期信号の送信タイミングとが一致するように、自己の下り信号の信号タイミングとしてのサブフレームの送信タイミングを他の基地局装置との間で一致させることで基地局間同期を行う。
 また、フレーム位置調整部4019は、上記のように、フレームカウンタ補正部4015を制御することで、他の基地局装置の下り信号の無線フレームに対する、自己の無線フレームの時間軸方向の位置を調整する機能を有している。
 さらに、フレーム位置調整部4019は、自己であるフェムトBS1bの起動時であって自己の下り信号の送信を開始する際にも、フレームカウンタ補正部4015に、自己の無線フレームにおける、第一及び第二同期信号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、同期元の他の基地局装置からの下り信号の無線フレームにおける、第一及び第二同期信号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の送信タイミングと一致するように、自己の無線フレームの位置を調整する。
 すなわち、自己の起動時に、下り信号受信部4012により他の基地局装置の下り信号が受信された場合には、フレーム位置調整部4019は、当該他の基地局装置の下り信号の無線フレームに対する、自己の無線フレームの位置を上述のように調整する。
 これによって、自己であるフェムトBS1bは、起動時であって自己の下り信号の送信開始時から、他の基地局装置の下り信号の無線フレームに応じて調整された無線フレームで自己の下り信号を送信することができる。
[5.1.3.2 周波数オフセット推定部の機能について]
 周波数オフセット推定部4016の機能についての説明は、上記第一の実施形態における[1.3.3.3 周波数オフセット推定部の機能について]の記載内容と同一であるので説明を省略する。
[5.1.4 メジャメント処理部について]
 メジャメント処理部4005cの機能についての説明は、上記第一の実施形態における[1.3.4 メジャメント処理部について]の記載内容と同一であるので説明を省略する。
[5.1.5 端末検知部について]
 端末検知部3005eの機能についての説明は、上記第一の実施形態における[1.3.5 端末検知部について]の記載内容と同一であるので説明を省略する。
[5.1.6 リソース割当制御部及び出力制御部について]
 リソース割当制御部4005dは、無線フレーム中のDL共有チャネルに、各端末装置2に送信するためのユーザデータを割り当てる機能を有している。
 また、リソース割当制御部4005dは、前記同期タイミング情報、及び、前記メジャメントタイミング情報が、同期処理部4005b及びメジャメント制御部5fから与えられると、これら情報により特定されるサブフレームにユーザデータの割り当てを制限する。さらに、リソース割当制御部4005dは、メジャメント処理部4005cからメジャメント結果情報が与えられると、この情報に基づいて、ユーザデータの割り当てを決定する。
 さらに、リソース割当制御部4005dは、他の基地局装置との間で協調送信を行うためのリソース割当に係る処理についての機能も有している。
 出力制御部4005fは、RF部4004の送信部4013による送信電力を制御する機能を有している。出力制御部4005fは、メジャメント処理部4005cが求めた他の基地局装置の電力平均値が与えられると、その電力平均値に基づいて、他の基地局装置及びこの他の基地局装置に接続するMS2に対して、自己の送信信号が干渉しないように、自己の送信電力を調整する。
[5.2 同期処理について]
 図37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37では、他の基地局装置であるマクロBS1a、及び自己の基地局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37中、タイミングT404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、ほぼ一致した上で、フェムトBS1bの各サブフレームの先頭が、対応するマクロ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、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。
 本実施形態のフェムトBS1bの同期処理部4005bは、フェムトBS1bを起動させたときにおいて、他の基地局装置であるマクロBS1aの下り信号を受信すると、上述のように、自己の下り信号における第一及び第二同期信号の送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における第一及び第二同期信号の送信タイミングとが一致しかつ、自己の無線フレームにおける、第一及び第二同期信号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の送信タイミングと、同期元の他の基地局装置からの下り信号の無線フレームにおける、第一及び第二同期信号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の送信タイミングとが一致するように、自己の無線フレームの位置を調整させる機能を有している。
 例えば、フェムトBS1bの起動時に、同期処理部4005bが、同期元の他の基地局装置であるマクロBS1aの1番目のサブフレーム♯0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、自己の無線フレームの位置を調整したとする。
 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4005bは、他の基地局装置であるマクロBS1aの1番目のサブフレーム♯0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37に示すように、自己の下り信号における第一及び第二同期信号の送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における第一及び第二同期信号の送信タイミングとが一致しかつ、フェムトBS1bの無線フレームの送信タイミングと、対応するマクロBS1aの無線フレームの送信タイミングとがほぼ一致している状態となる。
 ここで、フェムトBS1bの同期処理部4005bが、同期処理のための下り信号を取得するタイミングをサブフレームSF401と設定した場合、当該同期処理部4005bは、このサブフレームSF401を特定するための情報を含む同期タイミング情報を、リソース割当制御部4005d及びメジャメント処理部4005cに出力する。なお、図例では、送信信号の送信を休止させる区間については、同期処理の開始のタイミングに対応するサブフレームSF401の区間のみの場合を示している。
 同期処理部4005bは、この無線フレームが送信される際、サブフレームSF401の送信タイミングで、送信部4013による送信信号の送信を休止させる一方、下り信号受信部4012にマクロBS1aの下り信号を受信させ、受信した下り信号を取得する。
 そして、同期処理部4005bは、受信したマクロBS1aの下り信号に含まれる第一同期信号及び第二同期信号を利用して当該マクロBS1aのフレーム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。
 なお、同期処理部4005bは、記憶部4018に蓄積された過去の同期処理の際の同期誤差から、他の基地局装置であるマクロBS1aの下り信号における、第一同期信号及び第二同期信号を含むサブフレーム(♯0又は♯5)の送信タイミングを把握できるので、その送信タイミングに対応する自己のサブフレームの区間で送信信号を休止させるように設定することができる。
 同期処理部4005bは、検出したフレーム同期誤差に基づいて、サブフレームSF401が属する無線フレームの次の無線フレームの先頭のタイミングを補正することで同期をとる。例えば、同期前の無線フレームの先頭がタイミングT403であるとすると、同期処理部4005bは、無線フレームの先頭が、タイミングT403から上記誤差分だけずれたタイミングT404となるように前記フレームカウンタの値を補正する。これによって、自己であるフェムトBS1bのフレームタイミングを、マクロBS1aのフレームタイミングに一致させることができ、同期をとることができる。
 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、すでにそのタイミングがほぼ一致しているので、同期処理部4005bは、現状のフレーム位置を基準として同期をとる。
 また、上記では、フレームタイミングの同期についてのみ説明したが、キャリア周波数の補正についても同様に行われる。
 上記構成では、同期処理部4005bが、他の基地局装置との間で、自己の下り信号における第一及び第二信号の送信タイミングと、他の基地局装置の下り信号における第一及び第二信号の送信タイミングとが一致するように、自己の無線フレームの送信タイミングを他の基地局装置の無線フレームの送信タイミングに一致させることで同期処理を行うので、他の基地局装置とともに協調送信を行う場合においても、各基地局装置ごとそれぞれで、同時に送信すべき情報を同一のタイミングの無線フレームに割り当てることが容易となる。この結果、協調送信を容易に利用可能としつつ基地局間同期を行うことができる。
[5.3 メジャメント処理について]
 図38は、メジャメント処理部4005cが行うメジャメント処理の態様の一例を説明するための図である。また、図39は、メジャメント処理部4005cが求めるリソースブロックごとの電力平均値を求めた結果の一例を示す図である。
 図38及び図39についての説明は、第一及び第二同期信号のタイミングがマクロBS1aとフェムトBS1bとで一致していること、及び、図中の対応する符号が相違している以外、上記第一の実施形態における[1.5 メジャメント処理について]の記載内容と同一であるので説明を省略する。
[5.4 同期処理、メジャメント処理のタイミングについて]
 図40は、同期処理及びメジャメント処理が行われるタイミングを示す図である。図40に関する説明は、図中の対応する符号が相違している以外、上記第一の実施形態における[1.6 同期処理、メジャメント処理のタイミングについて]の記載内容と同一であるので説明を省略する。
[5.5 第五の実施形態の変形例について]
 上記実施形態では、同期処理の対象となる、一定の時間長さを持つ通信基本単位をサブフレームとしたが、下り信号を構成する他の単位、例えば、無線フレームや、リソースブロックにより画定される区間、所定のシンボルの間の区間等を前記通信基本単位とすることもできる。
 また、上記実施形態では、同期処理を周期的に行う場合を例示したが、端末検知部4005eの検知結果に応じて、その都度ごとに同期処理のタイミングを設定してもよい。
 また、上記実施形態では、同期処理部4005bは、自己及び他の基地局装置に接続するMS2の数に応じて同期処理の周期を設定する場合を例示したが、自己に接続するMS2の数のみに応じて設定してもよいし、他の基地局装置に接続するMS2の数のみに応じて設定してもよい。さらに、自己及び他の基地局装置に接続するMS2の総数のみに着目し、その総数に応じて、同期処理の周期を設定してもよい。
 また、上記実施形態では、同期処理において、送信信号を休止させ他の基地局装置の下り信号を受信した後の直後の無線フレームの先頭において、同期ずれを補正したが、例えば、無線フレームの先頭以外のサブフレームの先頭部分で同期ずれを補正してもよい。また、同期処理及びメジャメント処理において、送信信号を休止させる区間についても、必要に応じて任意に設定することができる。
 なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims (31)

  1.  一定の時間長さを持つ通信単位領域を時間軸に複数配置することで構成された下り信号を用いて通信を行うとともに、前記複数の通信単位領域には、通信制御に用いる特定信号を含む通信単位領域と、前記特定信号を含まない通信単位領域と、が含まれている基地局装置であって、
     他の基地局装置から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からの下り信号を取得し、自己の下り信号における通信単位領域の送信タイミングを前記他の基地局装置との間で一致させることで基地局間同期を行う同期処理部と、を備え、
     前記同期処理部は、前記自己の下り信号における前記特定信号の送信タイミングと、前記他の基地局装置の下り信号における前記特定信号の送信タイミングとが異なるタイミングとなるように、基地局間同期を行うことを特徴とする基地局装置。
  2.  前記下り信号が、複数のサブフレームからなる基本フレームを有しており、
     前記通信単位領域が、前記サブフレームである請求項1に記載の基地局装置。
  3.  前記特定信号は、同期用の既知信号を含んでおり、
     前記同期処理部は、前記受信部が受信した前記他の基地局装置からの下り信号に含まれる前記既知信号を取得し、当該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。
  4.  前記特定信号は、同報チャネル(PBCH)をさらに含んでおり、
     前記同期処理部は、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号の送信タイミングと、自己の下り信号における前記同報チャネルの送信タイミングとが異なるタイミングとなるように基地局間同期を行う請求項3に記載の基地局装置。
  5.  前記通信単位領域が、変調シンボルである請求項1に記載の基地局装置。
  6.  前記特定信号は、同期用の既知信号を含んでおり、
     前記同期処理部は、前記受信部が受信した前記他の基地局装置からの下り信号に含まれる前記既知信号を取得し、当該既知信号に基づいて基地局間同期を行う請求項5に記載の基地局装置。
  7.  前記特定信号は、通信制御用の制御信号をさらに含んでおり、
     前記同期処理部は、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号の送信タイミングと、自己の下り信号における前記制御信号の送信タイミングとが異なるタイミングとなるように基地局間同期を行う請求項6に記載の基地局装置。
  8.  前記特定信号は、下り信号の伝送路特性を推定するための参照信号をさらに含んでおり、
     前記同期処理部は、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号の送信タイミングと、自己の下り信号における前記参照信号の送信タイミングとが異なるタイミングとなるように基地局間同期を行う請求項6に記載の基地局装置。
  9.  前記特定信号は、通信制御用の制御信号をさらに含んでおり、
     前記下り信号は、前記制御信号を含んだ通信単位領域で構成されるとともに時間軸方向に所定の間隔をおいて配列された制御信号領域と、隣接する前記制御信号領域同士の間に位置する複数の通信単位領域で構成された中間領域と、により構成されており、
     前記中間領域には、前記既知信号を含む第一の中間領域と、前記既知信号を含まない第二の中間領域と、が含まれており、
     前記同期処理部は、前記他の基地局装置の前記第一の中間領域に含まれる前記既知信号の送信タイミングが、前記自己の下り信号における前記第二の中間領域の範囲に位置するように前記自己の下り信号の時間軸方向の位置を調整して基地局間同期を行う請求項6に記載の基地局装置。
  10.  前記同期処理部は、前記他の基地局装置の既知信号を取得するために当該他の基地局装置からの下り信号を取得する取得区間を前記第二の中間領域の範囲内で設定する請求項9に記載の基地局装置。
  11.  前記同期処理部は、前記他の基地局装置の前記第一の中間領域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当該取得区間及び前記自己の下り信号の時間軸方向の位置を調整する請求項10に記載の基地局装置。
  12.  前記同期処理部は、前記他の基地局装置の前記第一の中間領域に含まれる前記既知信号の送信タイミングが前記取得区間のほぼ中央となるように、当該取得区間及び前記自己の下り信号の時間軸方向の位置を調整する請求項10又は11に記載の基地局装置。
  13.  前記特定信号は、下り信号の伝送路特性を推定するための参照信号をさらに含んでおり、
     前記既知信号を含まない通信単位領域は、前記参照信号を含んだ通信単位領域と、前記参照信号を含まない通信単位領域と、を含み、
     前記同期処理部は、前記他の基地局装置の既知信号を取得するために当該他の基地局装置からの下り信号を取得する取得区間を、前記自己の下り信号における前記参照信号を含んだ通信単位領域を含まない範囲に設定する請求項6に記載の基地局装置。
  14.  一定の時間長さを持つ通信単位領域を時間軸に複数配置することで構成された下り信号を用いて通信を行うとともに、前記複数の通信単位領域には、同期用の既知信号を含む通信単位領域と、前記既知信号を含まない通信単位領域と、が含まれている基地局装置であって、
     他の基地局装置から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からの下り信号に含まれる前記既知信号を取得し、当該既知信号に基づいて、自己の下り信号における通信単位領域の送信タイミングを前記他の基地局装置との間で一致させることで基地局間同期を行う同期処理部と、を備え、
     前記同期処理部は、前記自己の下り信号における前記既知信号の送信タイミングと、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号の送信タイミングとが異なるタイミングとなるように、基地局間同期を行うことを特徴とする基地局装置。
  15.  前記下り信号が、複数のサブフレームからなる基本フレームを有しており、
     前記通信単位領域が、前記サブフレームであり、
     前記基本フレームには、前記既知信号を含むサブフレームと、前記既知信号を含まないサブフレームと、が含まれており、
     前記同期処理部は、前記自己の下り信号における前記既知信号を含むサブフレームの送信タイミングと、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号を含むサブフレーム以外のサブフレームの送信タイミングとが一致するように、前記自己の下り信号における基本フレームの時間軸方向の位置を調整することで基地局間同期を行う請求項14に記載の基地局装置。
  16.  周波数分割複信によって通信を行う請求項1~15のいずれか一項に記載の基地局装置。
  17.  一定の時間長さを持つ通信単位領域を時間軸に複数配置することで構成された下り信号を用いて端末装置との間で通信を行うとともに、前記複数の通信単位領域には、同期用の既知信号を含む通信単位領域と、前記既知信号を含まない通信単位領域と、が含まれている基地局装置であって、
     他の基地局装置から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からの下り信号に含まれる前記既知信号を取得し、当該既知信号に基づいて、自己の下り信号における通信単位領域の送信タイミングを前記他の基地局装置との間で一致するように補正することで基地局間同期を行う同期処理部と、を備え、
     前記同期処理部は、前記既知信号を含む通信単位領域で送信タイミングの補正を行うことを特徴とする基地局装置。
  18.  前記同期処理部は、前記既知信号を取得し、前記他の基地局装置の下り信号における通信単位領域の送信タイミングと、自己の下り信号における通信単位領域の送信タイミングとの同期誤差を求めた後に、最初に配置される前記既知信号を含む単位通信領域で送信タイミングの補正を行う請求項17に記載の基地局装置。
  19.  前記下り信号が、複数のサブフレームからなる基本フレームを有しており、
     前記通信単位領域が、前記サブフレームであり、
     前記基本フレームには、前記既知信号を含むサブフレームと、前記既知信号を含まないサブフレームと、が含まれており、
     前記同期処理部は、前記既知信号を含むサブフレームで送信タイミングの補正を行う請求項17又は18に記載の基地局装置。
  20.  前記同期処理部は、前記既知信号を含むサブフレームの内、前記基本フレームにおいて最も先頭側に配置されるサブフレームで送信タイミングの補正を行う請求項19に記載の基地局装置。
  21.  一定の時間長さを持つ通信単位領域を時間軸に複数配置することで構成された下り信号を用い、周波数分割複信によって端末装置との間で通信を行う基地局装置であって、
     他の基地局装置から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からの下り信号に基づいて、前記他の基地局装置の下り信号の通信単位領域と自己の下り信号の通信単位領域との間の同期誤差を検出する同期誤差検出部と、
     前記同期誤差に基づいて、前記自己の下り信号を補正することで前記他の基地局装置の下り信号に同期させる補正部と、
     前記同期誤差の誤差量に応じて、複数種類の補正の方法の中から前記補正部が行う補正の方法を選択する補正制御部と、を備えていることを特徴とする基地局装置。
  22.  前記複数種類の補正の方法には、前記同期誤差の誤差量について複数回に分けて補正を行う第一の方法を含む請求項21に記載の基地局装置。
  23.  前記下り信号が、複数のサブフレームからなる基本フレームを有しており、
     前記通信単位領域が、前記サブフレームであり、
     前記第一の方法は、前記同期誤差の誤差量について前記複数のサブフレームごとに補正を行うものである請求項22に記載の基地局装置。
  24.  前記通信単位領域における前記端末装置に対するリソース割当を制御するリソース割当制御部をさらに備え、
     前記複数種類の補正の方法には、前記リソース割当部が補正対象である被補正通信単位領域の前に配置される通信単位領域におけるリソース割当を制限した上で、前記被補正通信単位領域の補正を行う第二の方法を含んでいる請求項21~23のいずれか一項に記載の基地局装置。
  25.  前記第二の方法は、前記被補正通信単位領域の前に配置される通信単位領域における自己の下り信号の送信を休止するものである請求項24に記載の基地局装置。
  26.  前記補正制御部は、前記同期誤差の誤差量が予め定められた閾値よりも大きい場合、前記第二の方法を選択する請求項24又は25に記載の基地局装置。
  27.  前記閾値は、隣接する前記通信単位領域同士の間に挿入されるガードインターバル区間の時間長さに応じて設定される請求項26に記載の基地局装置。
  28.  自己の下り信号によって前記端末装置に送信すべきデータ量を検知する検知部をさらに備え、
     前記補正制御部は、前記同期誤差の誤差量及び前記検知部の検知結果に応じて、第二の方法を選択するか否かを決定する請求項24又は25に記載の基地局装置。
  29.  前記下り信号が、複数のサブフレームからなる基本フレームを有しており、
     前記通信単位領域が、前記サブフレームであり、
     前記第二の方法は、前記サブフレームごとにリソース割当を制限する請求項24~28のいずれか一項に記載の基地局装置。
  30.  一定の時間長さを持つ通信単位領域を時間軸に複数配置することで構成された下り信号を用いて端末装置との間で周波数分割複信によって通信を行うとともに、前記複数の通信単位領域には、同期用の既知信号を含む通信単位領域と、前記既知信号を含まない通信単位領域と、が含まれている基地局装置であって、
     他の基地局装置から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からの下り信号に含まれる前記既知信号を取得し、当該既知信号に基づいて、自己の下り信号における通信単位領域の送信タイミングを前記他の基地局装置との間で一致させることで基地局間同期を行う同期処理部と、を備え、
     前記同期処理部は、前記自己の下り信号における前記既知信号の送信タイミングと、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号の送信タイミングとが一致するように、基地局間同期を行うこと特徴とする基地局装置。
  31.  前記下り信号が、複数のサブフレームからなる基本フレームを有しており、
     前記通信単位領域が、前記サブフレームであり、
     前記基本フレームには、前記既知信号を含むサブフレームと、前記既知信号を含まないサブフレームと、が含まれており、
     前記同期処理部は、前記自己の下り信号における前記既知信号を含むサブフレームの送信タイミングと、前記他の基地局装置の下り信号における前記既知信号を含むサブフレームの送信タイミングとが一致するように、前記自己の下り信号における基本フレームの時間軸方向の位置を調整することで基地局間同期を行う請求項30に記載の基地局装置。
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