WO2011058944A1 - 基地局装置 - Google Patents

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WO2011058944A1
WO2011058944A1 PCT/JP2010/069822 JP2010069822W WO2011058944A1 WO 2011058944 A1 WO2011058944 A1 WO 2011058944A1 JP 2010069822 W JP2010069822 W JP 2010069822W WO 2011058944 A1 WO2011058944 A1 WO 2011058944A1
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WO
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base station
unit
communication
station apparatus
resource allocation
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PCT/JP2010/069822
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English (en)
French (fr)
Inventor
剛史 山本
Original Assignee
住友電気工業株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/50Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00Synchronisation arrangements
    • H04W56/001Synchronization between nodes
    • H04W56/002Mutual synchronization
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08Access point devices
    • 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 apparatus that performs wireless communication with a terminal apparatus.
  • Patent Document 1 discloses that one base station device performs inter-base station synchronization using a signal transmitted from another base station device as a synchronization source.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • a new base station apparatus may be installed in the communication area of an already installed base station apparatus. In this case, communication between existing base station apparatuses may be performed as much as possible. It is preferable to newly add a base station apparatus without affecting it. That is, in a communication system including such a base station apparatus, for example, a system for a mobile phone to which LTE (Long Term Evolution) is applied, a radio frame is used to prevent interference in communication between the base station apparatus and the terminal apparatus.
  • a resource block which is a basic unit of resource allocation divided into a plurality of units, is allocated to each terminal device and performs communication.
  • the newly established base station apparatus does not consider the allocation of resource blocks already determined.
  • interference may occur in the terminal device. Therefore, in order to newly install a base station apparatus without causing such a problem, the newly installed base station apparatus is a resource block in communication between the existing base station apparatus and a terminal apparatus wirelessly connected to the existing base station apparatus. It is necessary to grasp the assignment of
  • resource allocation information in a control channel included in a communication signal between an existing base station apparatus and a terminal apparatus wirelessly connected thereto (for each terminal apparatus) It is sufficient to obtain information on data allocation.
  • the newly installed base station apparatus needs to establish communication with, for example, the existing base station apparatus, and various signal processing is required.
  • the present invention provides a base station apparatus capable of determining a basic unit (for example, resource block) of usable resource allocation without acquiring resource allocation information. the purpose). Furthermore, the present invention can determine the basic unit of resource allocation (for example, resource block) that can be used without acquiring resource allocation information, and appropriately communicates with a terminal device in its own communication area. It is an object of the present invention to provide a base station apparatus that can
  • the present invention provides a base station apparatus that communicates with a terminal apparatus in its own communication area using a basic unit of resource allocation in which a radio frame is divided into a plurality of parts.
  • a reception unit for receiving a communication signal between another base station apparatus and a terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus, and a synchronization process for performing processing for synchronizing with the other base station apparatus.
  • the synchronization processing unit performs processing for synchronizing with another base station apparatus to communicate between the other base station apparatus and the terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus. It is possible to determine the basic unit of resource allocation of a signal. Then, the receiving unit receives a communication signal between another base station apparatus and a terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus, and the measurement processing unit obtains the power in the resource allocation unit of the communication signal. Since it is determined based on the power whether or not the basic unit of the resource allocation can be used in the communication area of its own, the resource allocation information contained in the communication signal may not be acquired. It is possible to determine the basic unit of resource allocation that can be used within the communication area of
  • the basic unit of resource allocation is set according to each communication standard, and is, for example, a resource block in the case of a communication system to which LTE (Long Term Evolution) is applied. Then, in this case, the same resource block is allocated to each sub-frame to the same terminal device as viewed in the time axis direction. Also, a plurality of resource blocks arranged in succession in the time axis direction are assigned to the same terminal device.
  • LTE Long Term Evolution
  • the base station apparatus communicates the basic unit of the resource allocation determined to be usable in its own communication area by the measurement processing unit with the terminal apparatus in its own communication area It is preferable to have a resource allocation control unit that allocates an area to be used for In this case, it is possible to communicate with a terminal device in its own communication area, and not to affect the communication of other base station devices.
  • the base station apparatus provided with the resource allocation control unit controls communication conditions when performing radio communication using the basic unit of resource allocation allocated by the resource allocation control unit.
  • a control unit is provided.
  • the transmission conditions include the size of transmission power, modulation scheme, coding rate and the like.
  • the measurement processing unit may start the processing of the determination every synchronization processing by the synchronization processing unit, the synchronization processing unit starts the processing for the synchronization in the first cycle. And the measurement processing unit determines, based on the power, whether or not the basic unit of resource allocation can be used within its own communication area in a second period different from the first period. It may be In this case, when the required frequency of the synchronization processing by the synchronization processing unit is different from the required frequency of the determination processing of the communication status by the measurement processing unit, the cycles can be made different according to the required frequency.
  • the measurement processing unit can determine the basic unit of resource allocation. It may be configured to determine based on the power whether or not the basic unit of resource allocation can be used in its own communication area after processing for synchronization by a unit is started.
  • the other base station apparatus wirelessly connects the other base station apparatus to the communication signal received by the receiving section for use by the measurement processing section. It can be a downlink signal transmitted to the terminal device.
  • the uplink transmitted to the other base station apparatus by the terminal apparatus which wirelessly connected to the other base station apparatus receives the communication signal received by the receiving section for use by the measurement processing section. It can be a signal.
  • the basic units of multiple resource allocations arranged continuously in the time axis direction are normally allocated to the same terminal device, but are used for a certain terminal device, for example, by increasing the number of terminal devices
  • the allocation position of the basic unit of resource allocation to be allocated may be variable, for example, changing every radio frame (as the allocation position in the frequency direction changes every radio frame). Even in such a case, the basic unit of the resource allocation determined to be usable in its own communication area by the measurement processing unit in a certain wireless frame, and the terminal device in the own communication area, When the resource allocation control unit allocates an area to be used for communication, interference may occur in a later radio frame.
  • the allocation determination unit can determine whether the allocation of the basic unit of resource allocation by another base station apparatus is variable or fixed.
  • the resource assignment control unit determines that the measurement processing unit is usable in its own communication area.
  • a basic unit of resource allocation is allocated as an area used to communicate with the terminal device in its own communication area.
  • the assignment determination unit determines that the assignment is variable
  • the assignment determination unit reduces the transmission power to the terminal device in the communication area of itself and performs communication. Let As described above, when the assignment is variable, the occurrence of interference can be prevented by reducing the transmission power to the terminal device in its own communication area, and the communication of other base station devices is affected. It becomes possible not to give it.
  • the assignment determination unit may perform the assignment based on a statistical value of power in a basic unit of the resource assignment of the communication signal received by the receiving unit. Can be determined to be variable or fixed. For example, the distribution of power in the basic unit of resource allocation is determined as the statistical value, and if the value is large, it is determined that the value of power in the basic unit of resource allocation is variable, so it is determined to be variable. On the other hand, if the value of the variance is small, the variation is considered to be small, so it can be determined to be fixed.
  • the base station of another base station allocates a basic unit of resource allocation to be used by a terminal apparatus wirelessly connected to the other base station, but this allocation
  • the term “variable” means that the allocation position of the basic unit of resource allocation allocated to the same terminal device is at a different position in the frequency direction. That is, the term “variable” means that the degree of fluctuation in assignment is higher than a preset threshold.
  • that the assignment is fixed means that the assignment position of the basic unit of resource assignment assigned to the same terminal device is at the same position in the frequency direction. The same position includes the case where the degree of being at a different position is low. In other words, fixed means that the degree of variation in allocation is lower than the previously set threshold value.
  • the present invention is a base station apparatus that communicates with a terminal apparatus in its own communication area using a basic unit of resource allocation in which a radio frame is divided into a plurality of other base stations.
  • a transmission / reception unit capable of receiving a downlink signal transmitted from a device to a terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus and transmitting the downlink signal to the terminal apparatus in its own communication area, and the transmission / reception unit
  • a measurement processing unit that determines the power in the basic unit of resource allocation of the downlink signal received by the mobile station based on the power and determines whether the basic unit of the resource allocation can be used within its own communication area.
  • the measurement processing unit is configured to, based on the power of the downlink signal received by the transmission and reception unit, The basic unit of resource allocation and judging whether it is possible to use in its communication area.
  • the transmission / reception unit receives the downlink signal transmitted from the other base station apparatus to the terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus, and the measurement processing unit transmits the resource of the received downlink signal. Since the power in the allocation unit is determined and it is determined based on the power whether or not the basic unit of the resource allocation can be used in its own communication area, it is included in the downlink signal from other base station apparatus It is possible to determine the basic unit of resource allocation that can be used within its own communication area without acquiring certain resource allocation information.
  • the downlink signal received by the transmission / reception unit includes, in addition to the downlink signal transmitted from the other base station apparatus to the terminal apparatus, the downlink signal transmitted to the terminal apparatus in its own communication area.
  • the measurement processing unit makes the above determination based on the power of the downlink signal
  • the downlink signal transmitted by the self may become an obstacle. Therefore, according to the present invention, by setting the transmission / reception unit to temporarily stop transmission of the downlink signal, the measurement processing unit transmits the downlink signal transmitted from the other base station apparatus to the terminal apparatus and received by the transmission / reception unit. Since the determination can be made based on the signal, the failure can be prevented.
  • the present invention is a base station apparatus that communicates with a terminal apparatus in its own communication area using a basic unit of resource allocation in which a radio frame is divided into a plurality of other base stations.
  • a reception unit for receiving a communication signal between the apparatus and a terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus, a synchronization processing unit for performing processing for synchronizing the other base station apparatus, and the reception unit
  • a measurement processing unit that determines communication quality in a basic unit of resource allocation of the received communication signal, and determines based on the communication quality whether or not the basic unit of resource allocation can be used in its own communication area; It is characterized by having.
  • the synchronization processing unit performs processing for synchronizing with another base station apparatus to communicate between the other base station apparatus and the terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus. It is possible to determine the basic unit of resource allocation of a signal. Then, the receiving unit receives a communication signal between another base station apparatus and a terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus, and the measurement processing unit determines the communication quality in the resource allocation unit of the communication signal. Since it is determined based on the communication quality whether or not the basic unit of the resource allocation can be used in its own communication area, the resource allocation information included in the communication signal is not obtained. It is possible to determine the basic unit of resource allocation that can be used within its own communication area.
  • the present invention is a base station apparatus that communicates with a terminal apparatus in its own communication area using a basic unit of resource allocation in which a radio frame is divided into a plurality of other base stations.
  • a transmission / reception unit capable of receiving a downlink signal transmitted from a device to a terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus and transmitting the downlink signal to the terminal apparatus in its own communication area, and the transmission / reception unit
  • a measurement processing unit that determines communication quality in a basic unit of resource allocation of the downlink signal received by the mobile station based on the communication quality and determines whether the basic unit of the resource allocation can be used in its own communication area
  • the measurement processing unit is configured to receive the communication item of the downlink signal received by the transmission / reception unit. Based on, and judging whether or not it is possible using the basic unit of the resource allocation in the own communication area.
  • the transmission / reception unit receives the downlink signal transmitted from the other base station apparatus to the terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus, and the measurement processing unit transmits the resource of the received downlink signal. Since the communication quality in the allocation unit is determined and it is determined based on the communication quality whether or not the basic unit of the resource allocation can be used in its own communication area, it is included in the downlink signal from other base station apparatus It is possible to determine the basic unit of resource allocation that can be used within the communication area of oneself without acquiring the resource allocation information that has been prepared.
  • the downlink signal received by the transmission / reception unit includes, in addition to the downlink signal transmitted from the other base station apparatus to the terminal apparatus, the downlink signal transmitted to the terminal apparatus in its own communication area. Therefore, when the measurement processing unit makes the above determination based on the communication quality of the downlink signal, the downlink signal transmitted by itself may be an obstacle. Therefore, according to the present invention, by setting the transmission / reception unit to temporarily stop transmission of the downlink signal, the measurement processing unit transmits the downlink signal transmitted from the other base station apparatus to the terminal apparatus and received by the transmission / reception unit. Since the determination can be made based on the signal, the failure can be prevented.
  • each configuration of (2) to (11) can be applied to the base station apparatus described in (13) and (14), respectively, and in this case, the “resource allocation of The “power in the basic unit” can be read as “communication quality in the basic unit of resource allocation”.
  • the present invention provides a base station apparatus that communicates with a terminal apparatus in its own communication area, using a basic unit of resource allocation in which a radio frame is divided into plural.
  • a transmitting / receiving unit for receiving communication signals between another base station apparatus and a terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus, and for communicating with the terminal apparatus in its own communication area;
  • a synchronization processing unit for performing processing to synchronize with the other base station apparatus, power in a basic unit of resource allocation of the communication signal received by the transmission / reception unit is determined, and the basic unit of the resource allocation is self communication
  • a measurement processing unit that determines based on the power whether or not it is usable in the area, and the terminal installation in the communication area of its own based on the determination result by the measurement processing unit
  • a change unit capable of changing the usage of the basic unit of the resource allocation to communicate with the power, and power of the basic unit of the resource allocation determined by the measurement processing unit before and after the change of the usage by the change unit. It is characterized by including a determination
  • the synchronization processing unit performs processing for synchronizing with another base station apparatus to communicate between the other base station apparatus and the terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus. It is possible to determine the basic unit of resource allocation in the signal. Then, the transmission / reception unit receives a communication signal between another base station apparatus and a terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus, and the measurement processing unit obtains the power in the resource allocation unit of the communication signal. Since it is determined based on the power whether or not the basic unit of the resource allocation can be used in the communication area of its own, the resource allocation information contained in the communication signal may not be acquired.
  • the change unit changes the usage of the basic unit of resource allocation to communicate with the terminal device in its own communication area, and communicates with the terminal device.
  • the determination by the measurement processing unit is incorrect, and for example, with regard to a basic unit of certain resource allocation, it is determined that the basic unit of the resource allocation is usable although it can not actually be used.
  • wireless connection is established between the other base station apparatus and the other base station apparatus.
  • the communication condition with the terminal device being performed may be deteriorated, and the other base station apparatus increases transmission power, for example, in order to improve the communication condition.
  • the power in the basic unit of the resource allocation of the communication signal transmitted from the other base station apparatus increases, and the power obtained by the measurement processing unit also changes to increase. Therefore, since the determination processing unit determines the appropriateness of the change of the usage based on the power difference before and after the change of the usage of the basic unit of resource allocation by the change unit, the determination processing by the measurement processing unit may be found It becomes possible.
  • the determination processing unit is unsuitable for the change in usage when the power difference between before and after the change in usage of the basic unit of resource allocation by the change unit exceeds a threshold. It can be determined that the change in usage is invalidated.
  • the change unit changes the usage of the basic unit of resource allocation because the measurement processing unit makes an incorrect determination as described above, but the change is invalidated. Therefore, it is possible to restore the usage of the basic unit of resource allocation to the state before the change, and it is possible to suppress the influence on the communication of other base station apparatuses.
  • the change in the usage is suitable when the power difference between before and after the change in usage of the basic unit of resource allocation by the change unit is within a threshold.
  • the transmission / reception unit determines that the usage change is effective, and the transmission / reception unit is configured to use the terminal device in its own communication area according to the usage of the basic unit of the resource allocation changed by the change unit. It can communicate.
  • the basic unit of resource allocation in the communication signal between the other base station apparatus and the terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus is correctly determined by the measurement processing unit to be usable.
  • the change unit changes the usage of the basic unit of resource allocation and communicates with the terminal apparatus using the basic unit of resource allocation
  • the basic unit of resource allocation affects the communication of another base station apparatus. I will not give. Therefore, in the basic unit of resource allocation in the communication signal, there is no large change in power before and after the change of usage of the basic unit of resource allocation, the power difference is within the threshold, and the determination processing unit Make changes to the usage of. Then, the transmitting / receiving unit can appropriately communicate with the terminal device in its own communication area by using the changed basic unit of resource allocation.
  • the change unit has a resource assignment function for changing how to use the basic unit of resource assignment, and the resource assignment function can be used by the measurement processing unit in its own communication area
  • the basic unit of the resource allocation determined to be present is allocated as an area used to communicate with the terminal device in its own communication area. In this case, communication can be performed with the terminal device using the basic unit of resource allocation, and the influence of communication in other base station devices can be suppressed.
  • the change unit has a communication condition control function for changing how to use the basic unit of the resource allocation, and the communication condition control function is used by the measurement processing unit in its own communication area.
  • the transmission power of the signal to be transmitted from the transmission / reception unit to the terminal device is increased in the basic unit of resource allocation determined to be possible. In this case, by increasing the transmission power of the signal transmitted from the transmission / reception unit, the communication state with the terminal device in its own communication area is improved, and the influence of communication in other base station devices can be suppressed. .
  • the present invention is a base station apparatus that communicates with a terminal apparatus in its own communication area using a basic unit of resource allocation in which a radio frame is divided into a plurality of other base stations.
  • a transmission / reception unit for receiving communication signals between a device and a terminal device wirelessly connected to the other base station device, and for communicating with the terminal device in its own communication area, and the other base station device Determining a communication quality in a basic unit of resource allocation of the communication signal received by the transmitting and receiving unit, and performing a process to synchronize with the communication unit, and using the basic unit of the resource allocation in its own communication area Communication with the terminal device in its own communication area based on the measurement processing unit that determines whether there is any based on the communication quality and the determination result by the measurement processing unit To change the usage of the basic unit of the resource allocation, and changing the communication quality in the basic unit of the resource allocation determined by the measurement processing unit before and after the change of the usage by the changing unit.
  • a determination processing unit that determines the appropriateness of the change
  • the synchronization processing unit performs processing for synchronizing with another base station apparatus to communicate between the other base station apparatus and the terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus. It is possible to determine the basic unit of resource allocation in the signal. Then, the transmission / reception unit receives a communication signal between another base station apparatus and a terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus, and the measurement processing unit determines the communication quality in the resource allocation unit of the communication signal. Since it is determined based on the communication quality whether or not the basic unit of the resource allocation can be used in its own communication area, the resource allocation information included in the communication signal is not obtained. It is possible to determine the basic unit of resource allocation that can be used within its own communication area. Then, based on the determination result by the measurement processing unit, the change unit changes the usage of the basic unit of resource allocation to communicate with the terminal device in its own communication area, and communicates with the terminal device. Can.
  • the determination by the measurement processing unit is incorrect, and for example, with regard to a basic unit of certain resource allocation, it is determined that the basic unit of the resource allocation is usable although it can not actually be used.
  • wireless connection is established between the other base station apparatus and the other base station apparatus.
  • the communication condition with the terminal device being performed may be deteriorated, and the other base station apparatus increases transmission power, for example, in order to improve the communication condition.
  • the communication quality in the basic unit of the resource allocation of the communication signal transmitted from the other base station apparatus is improved, and the communication quality required by the measurement processing unit changes.
  • the determination processing unit determines the propriety of the change of the usage based on the difference in communication quality before and after the change of the usage of the basic unit of resource allocation by the change unit, and thus finds an error in the determination by the measurement processing unit. It becomes possible.
  • configurations (16) to (19) can also be applied to the base station apparatus described in (20) above, and in this case, the “power in the basic unit of resource allocation” in each configuration is , “Communication quality in the basic unit of resource allocation”.
  • FIG. It is the schematic which shows the structure of the radio
  • FIG. It is a figure which shows the structure of each radio frame of uplink and downlink in LTE. It is a figure which shows the detailed structure of DL frame. It is a block diagram which shows the structure of a femto base station apparatus. It is a block diagram which shows the detail of RF section. It is a flowchart explaining a synchronous process, a measurement process, and an allocation process. It is a figure for demonstrating an example of the aspect of the synchronous process which a synchronous process part performs. It is a figure for demonstrating an example of the aspect of the measurement process which a measurement process part performs.
  • FIG. It is a figure which shows an example of a result which calculated
  • FIG. It is a figure which shows the structure of each radio frame of uplink and downlink in LTE. It is a figure which shows the detailed structure of DL frame. It is a block diagram which shows the structure of a femto base station apparatus. It is a block diagram which shows the detail of RF section. It is a flowchart explaining a synchronous process, a measurement process, and an allocation process.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a wireless communication system according to the first chapter.
  • the wireless communication system includes a plurality of base station devices 1 and a plurality of terminal devices 2 (mobile terminals: Mobile Stations) capable of performing wireless communication with the base station device 1.
  • a plurality of macro base stations (Macro Base Stations) 1a forming communication areas (macro cells) MC having a size of several kilometers, for example, in a plurality of base stations 1, and several tens of meters installed in each macrocell MC.
  • a plurality of femto base stations (Femto Base Stations) 1b that respectively form relatively small communication areas (femto cells) FC are included.
  • the femto base station device 1b is a base station device of the present invention.
  • Each macro base station apparatus 1a (hereinafter also referred to as macro BS 1a) can perform wireless communication with a terminal apparatus 2a (hereinafter also referred to as MS 2a) in its own macro cell MC.
  • the femto base station apparatus 1b (hereinafter, also referred to as femto BS 1b) is, for example, a terminal apparatus 2b (hereinafter referred to as “inside” or the like) which is disposed in a location where radio waves of the macro BS 1a are hard to receive.
  • MS 2 b) can be wirelessly communicated.
  • resource blocks into which a plurality of radio frames are divided are allocated to each terminal apparatus 2 so that interference does not occur in communication between the macro BS 1a and the terminal apparatus 2 in the macro cell MC.
  • the terminal device 2 and the macro BS 1a communicate with each other in a synchronized state using the above resource blocks.
  • the femto BS 1b is installed in the macrocell MC formed by the macro BS 1a after the installation of the macro BS 1a, and the femtocell FC is formed in the macrocell MC, interference and the like occur in the terminal devices 2a and 2b. There is a fear.
  • the femto BS 1b is a resource block in a signal of the communication, that is, a state of communication between another base station apparatus such as the macro BS 1a or another femto BS 1b other than itself and the terminal apparatus 2a.
  • the function (monitoring function) of measurement processing that determines whether or not the resource block can be used in its own communication area (femtocell FC) based on the availability status of It has a function of allocating free resource blocks for its own communication so as not to affect communication in the macro cell MC, and a function of performing control of changing communication conditions such as transmission power and modulation scheme.
  • the femto BS 1 b can form the femtocell FC in the macro cell MC without affecting the communication of another base station apparatus by these functions, and can secure its own communication.
  • inter-base station synchronization is performed in which frame timings are synchronized between a plurality of base station apparatuses including the macro BS 1 a and the femto BS 1 b.
  • Inter-base station synchronization is based on "air synchronization" where another base station device synchronizes by the base station device as the parent (synchronization source) receiving a signal transmitted toward the terminal device in its own cell Performed by
  • the base station apparatus serving as the parent (synchronization source) may be capable of air synchronization with other base station apparatuses, or other than air synchronization, such as autonomously determining frame timing by a GPS signal.
  • the frame timing may be determined by the following method.
  • the macro BS 1a can be parented to another macro BS 1a, but can not be parented to the femto BS 1b.
  • the femto BS 1 b can be parented to the macro BS 1 a or can be parented to another femto BS 1 b.
  • the wireless communication system is, for example, a system for mobile phones to which LTE (Long Term Evolution) is applied, and communication based on LTE is performed between each base station apparatus and a terminal apparatus.
  • LTE Long Term Evolution
  • FDD frequency division duplex
  • the communication system is not limited to the LTE, and is not limited to the FDD scheme, and may be, for example, a TDD (time division duplex) scheme.
  • an uplink signal (also referred to as uplink signal (UL signal)) that is a transmission signal from the terminal device 2 to the base station device 1;
  • Uplink communication and downlink communication can be performed simultaneously by allocating different used frequencies to the downlink signal (also referred to as downlink signal (DL signal)) that is a transmission signal from the device 1 to the terminal device 2 To be done.
  • UL signal uplink signal
  • DL signal downlink signal
  • FIG. 2 is a diagram showing the structure of uplink and downlink radio frames in LTE.
  • the DL frame and the UL frame managed by each base station apparatus are arranged in the time axis direction with their timings aligned.
  • FIG. 3 is a diagram showing a detailed structure of a DL frame.
  • the vertical axis direction indicates the frequency
  • the horizontal axis direction indicates the time.
  • the subframes forming the DL frame are each formed of two slots (for example, slots # 0 and # 1). Also, one slot is made up 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 of resource allocation (minimum unit of resource allocation), is defined by 12 subcarriers in the frequency axis direction and 7 OFDM symbols (1 slot) in the time axis direction. .
  • a resource block is a basic unit of resource allocation in which a radio frame is divided into a plurality of time axis directions and frequency axis directions for each subframe.
  • a control channel for transmitting information necessary for downlink communication to the terminal apparatus by the base station apparatus is assigned to the beginning of each subframe.
  • the control channel is allocated by symbols # 0 to # 2 (3 symbols at maximum) of a slot located on the top side in each subframe.
  • the control channel stores DL control information, resource allocation information in the subframe, and the like.
  • a broadcast channel (PBCH: Physical Broadcast Channel) for notifying a terminal apparatus of a system bandwidth and the like by broadcast transmission is allocated to the first subframe # 0.
  • the broadcast channel stores main system information such as communication bandwidth, the number of transmitting 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.
  • One synchronization signal and a second synchronization signal (P-SCH: Primary Synchronizaton Channel, S-SCH: Secondary Synchronizaton Channel) are allocated.
  • the first synchronization signal and the second synchronization signal are combined with each other to define 504 types (168 ⁇ 3) of patterns.
  • the terminal apparatus can recognize in which sector of which base station apparatus the own terminal exists by acquiring the first synchronization signal and the second synchronization signal transmitted from the base station apparatus.
  • a plurality of patterns that the first synchronization signal and the second synchronization signal can take are predetermined in the communication standard, and known in each base station apparatus and each terminal apparatus. That is, each of the first synchronization signal and the second synchronization signal is a known signal which can take a plurality of patterns.
  • the downlink signal is configured by arranging a plurality of subframes on the time axis, and a plurality of subframes constituting the downlink signal includes a first synchronization signal and a second synchronization signal.
  • a frame and subframes not including the same signal are included.
  • Subframes (# 0 and # 5) including the first synchronization signal and the second synchronization signal are intermittently arranged when focusing on the downlink signal in subframe units.
  • the first synchronization signal and the second synchronization signal are periodically arranged in the downlink signal, with five subframes as one cycle, by being arranged in the DL frame as described above.
  • the first synchronization signal and the second synchronization signal are not only in the case where the terminal device synchronizes with the base station device, but also in inter-base station synchronization which synchronizes communication timing (time) and / or frequency between the base station devices. It is also used as a signal for this, but this point will be described later.
  • the resource blocks of other areas (areas without hatching in the figure) to which the above-mentioned channels are not allocated are DL shared channels (PDSCH: Physical Downlink Shared Channel) for storing data etc. for each terminal apparatus. Used.
  • the DL shared channel is an area shared for communication by a plurality of terminal devices, and in addition to data for each terminal device, control information and the like specific to each terminal device are stored.
  • Data allocation for the terminal apparatus stored in the DL shared channel is defined by the resource allocation information in the control channel allocated at the beginning of each subframe, and the terminal apparatus receives the downlink signal received By grasping the resource allocation information (in a state where communication is established) by performing various processes, it is possible to judge whether or not data for itself is stored in the subframe.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the femto BS 1b in FIG.
  • the femto BS 1 b performs inter-base station synchronization processing in addition to signal processing of transmission / reception signals exchanged between the antenna 3, the RF unit (transmission / reception unit) 4 to which the antenna 3 is connected, and the RF unit 4.
  • a signal processing unit 5 that performs measurement processing, resource block allocation processing, and the like.
  • the configuration of the macro BS 1a is also substantially the same as that of the femto BS 1b.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the details of the RF unit 4.
  • the RF unit 4 includes an upstream signal receiving unit 11, a downstream signal receiving unit 12, and a transmitting unit 13.
  • the upstream signal receiving unit 11 is for receiving an upstream signal of the frequency f u from the terminal device 2, and the transmitting unit 13 is for transmitting a downstream signal of the frequency f d to the terminal device 2.
  • the downlink signal receiving unit 12 is for receiving a downlink signal of frequency f d from another macro BS 1 a or another femto BS 1 b .
  • the upstream signal receiving unit 11 and the transmitting unit 13 are functions required to perform intrinsic communication with the terminal device 2 and also include the macro BS 1a, but the downstream signal receiving unit 12 has another base This function is required for the femto BS 1 b to receive (intercept) the downlink signal of the frequency f d transmitted by the station apparatus.
  • the RF unit 4 also includes a circulator 14.
  • the circulator 14 is for providing the reception signal from the antenna 3 to the upstream signal receiving unit 11 and the downstream signal receiving unit 12 and providing the transmission signal output from the transmission unit 13 to the antenna 3 side.
  • the circulator 14 and the fourth filter 135 of the transmitter 13 prevent the reception signal from the antenna 3 from being transmitted to the transmitter 13 side.
  • the circulator 14 and the filter 111 of the upstream signal reception unit 11 prevent the transmission signal output from the transmission unit 13 from being transmitted to the upstream signal reception unit 11.
  • the circulator 14 and the filter 121 of the downstream signal receiving unit 12 prevent the transmission signal output from the transmitting unit 13 from being transmitted to the downstream signal receiving unit 12.
  • the frequency of the downlink signal transmitted by the other base station apparatus is f d and is different from the frequency f u of the uplink signal, so in a normal base station apparatus provided with only the uplink signal processing unit 11, the other signal The downlink signal transmitted by the base station apparatus can not be received. That is, in the FDD method, unlike the TDD method, since the upstream signal and the downstream signal are simultaneously present on the transmission path, the upstream signal receiving unit 11 allows only the signal of the upstream signal frequency f u to pass and the downstream signal frequency f d It is designed not to pass the signal.
  • the downstream signal reception unit 12 is designed to pass only the signal of the downstream signal frequency f d and not to pass the signal of the upstream signal frequency f u . Then, the downlink signal of the other base station apparatus received by the downlink signal reception unit 12 is used for inter-base station synchronization processing, measurement processing, and the like.
  • the downlink signal receiving unit 12 includes a filter 121, an amplifier (high frequency amplifier) 122, a frequency conversion unit 123, a filter 124, an amplifier (intermediate frequency amplifier) 125, a frequency conversion unit 126, and an A / D conversion unit 127.
  • the filter 121 is configured by a band pass filter that passes only the frequency f d of the downlink signal from another base station apparatus.
  • the received signal that has passed through the filter 121 is amplified by the amplifier (high frequency amplifier) 122, and the output of the amplifier 122 is converted by the frequency conversion unit 123 from the downstream signal frequency fd to an intermediate frequency.
  • the frequency converter 123 is configured of an oscillator 123a and a mixer 123b.
  • the output of the frequency converter 123 passes through the filter 124 which passes only the intermediate frequency output from the frequency converter 123, and is amplified again by the amplifier (intermediate frequency amplifier) 125.
  • the frequency converter 126 converts the frequency of the output of the amplifier 125
  • the A / D converter 127 converts the output into a digital signal.
  • the frequency converter 126 is also configured by the oscillator 126a and the mixer 126b.
  • the signal output from the A / D conversion unit 127 is supplied to a synchronization processing unit 5b and a measurement processing unit 5c (described later) of the signal processing unit 5 (see FIG. 4).
  • the signal processing unit 5 has a function to perform signal processing of transmission / reception signals exchanged with the RF unit 4, and various transmissions given from the upper layer of the signal processing unit 5.
  • a modulation / demodulation unit 5a is provided which modulates data into a transmission signal and demodulates the reception signal supplied from the RF unit 4 into reception data.
  • the modulation / demodulation unit 5a performs modulation / demodulation processing in a state in which the synchronization error is corrected based on the synchronization error (timing offset, frequency offset) calculated by the synchronization processing unit 5b described later.
  • the signal processing unit 5 is provided with a frame counter 5i for determining the transmission timing for each radio frame of the transmission signal given to the RF unit 4. In addition, the signal processing unit 5 determines whether or not the resource block can be used in its own communication area, and the synchronization processing unit 5 b that performs synchronization processing to synchronize between base stations with another base station apparatus. Measurement processing unit 5c that performs measurement processing, resource assignment control unit 5d that assigns resource blocks, communication condition control unit 5f that controls communication conditions when performing wireless communication, and resource block assignment by another base station apparatus Is provided with an assignment determining unit 5g that determines whether the variable is variable or fixed.
  • each base station apparatus may be equipped with a GPS receiver to synchronize with a GPS signal, or may be connected by wire connection between base stations for synchronization.
  • Inter-base station synchronization by "air synchronization" in which synchronization is performed by signals) is adopted. That is, the synchronization processing unit 5b acquires downlink signals from other base station apparatuses that the downlink signal reception unit 12 receives, and the first synchronization signal (P ⁇ ) that is the known signal included in the radio frame of the downlink signal.
  • P ⁇ the first synchronization signal
  • S-SCH second synchronization signal
  • the synchronization processing unit 5b acquires the downlink signal of another base station apparatus, which is given from the downlink signal reception unit 12, so that the synchronization process is performed in a predetermined cycle (first cycle), in subframe units. Set with. Further, the synchronization processing unit 5b has a function of adjusting the timing at which the synchronization processing is performed by adjusting the cycle of the timing at which the downlink signal for synchronization processing is acquired.
  • the synchronization processing unit 5b assumes that the transmission processing of the downlink signal by the transmission unit 13 is paused in the subframe period corresponding to the timing (the start timing of the synchronization processing) for acquiring the downlink signal set by itself. Start.
  • the synchronization processing unit 5b causes the downlink signal receiving unit 12 to receive the downlink signal of another base station apparatus while pausing transmission of the downlink signal, and acquires the received downlink signal. Then, using this downlink signal, correction of its own frame timing (subframe transmission timing) and communication frequency is performed, and synchronization processing is completed.
  • the interval for stopping transmission of the downlink signal is set to a subframe corresponding to the timing at which the downlink signal of another base station apparatus is acquired for synchronization processing and one or a plurality of subsequent subframes thereafter.
  • the synchronization processing unit 5b outputs, to the resource allocation control unit 5d and the measurement processing unit 5c, synchronization timing information which is information for specifying a sub-frame corresponding to a section in which the transmission of the downlink signal is paused.
  • the synchronization processing unit 5b uses the known signals (first and second synchronization signals) included in its own downlink signal for synchronization processing. That is, the transmission timing of the subframe (the first subframe # 0 or the sixth subframe # 5) including the first and second synchronization signals shown in FIG. 3 in its own downlink signal is grasped. Then, the synchronization processing unit 5b detects the frame transmission timing of another base station apparatus, and detects an error (frame synchronization error; communication timing offset) from the frame transmission timing in the own base station apparatus 1.
  • an error frame synchronization error; communication timing offset
  • detection of frame transmission timing of another base station apparatus is performed by using the first synchronization signal and the second synchronization signal (the waveform is also known) at a predetermined position in a frame of a downlink signal received from another base station apparatus. This can be done by detecting the timing of two synchronization signals.
  • the synchronization processing unit 5b when the frame synchronization error is detected, the synchronization processing unit 5b generates control information on frame timing for correcting the frame synchronization error, and adjusts the value of the frame counter 5i according to the control information.
  • the frame timing is corrected according to the synchronization error.
  • correction of frame timing is performed in subframe # 0 or # 6 including the first and second synchronization signals which are known signals.
  • the synchronization error can be eliminated by transmitting timing of the first subframe # 0 or the sixth subframe # 5 including the first and second synchronization signals in its own downlink signal, and the frames from other base station apparatuses. This is performed by performing correction to match the transmission timing of
  • the synchronization processing unit 5b performs synchronization processing with the other base station apparatus at the frame transmission timing of its own downlink signal.
  • the synchronization processing unit 5b has a function of performing synchronization of frame transmission timing and also performing correction of the carrier frequency. Therefore, based on the detected synchronization error, the synchronization processing unit 5b uses the clock frequency of the built-in clock generator (not shown) built in the base station apparatus itself that is the receiving side, and the other base that is the transmission side. The difference (clock frequency error) with the clock frequency of the built-in clock generator of the station apparatus is estimated, and the carrier frequency error (carrier frequency offset) is estimated from the clock frequency error. Then, the synchronization processing unit 5b corrects the carrier frequency based on the estimated carrier frequency error. The carrier frequency can be corrected 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 receives the received signal.
  • the reception power in each resource block is calculated, and measurement processing is performed to determine whether the resource block can be used in its own communication area based on the reception power.
  • the measurement processing unit 5c sets, in subframe units, the timing at which the downlink signal of another base station apparatus is acquired in order to perform measurement processing.
  • the measurement processing unit 5 c has a function of adjusting the timing at which the measurement process is performed by adjusting the timing at which the downlink signal for the measurement process is acquired.
  • the measurement processing unit 5c causes the downlink signal reception unit 12 to receive downlink signals of other base station apparatuses while pausing transmission of downlink signals, and acquires the received downlink signals. Thereafter, by measuring the received power in the resource block of the downlink signal and comparing the magnitude of the received power in each resource block with a threshold, the usage status in the resource block is estimated, and the resource block is used within its own communication area. It is determined whether or not it can be used in (measurement process).
  • the section in which transmission of the downlink signal is paused can be set to a subframe corresponding to the timing at which acquisition of the downlink signal from another base station apparatus is started and one or a plurality of subsequent subframes thereafter.
  • the measurement processing unit 5c outputs, to the resource allocation control unit 5d, measurement timing information which is information for specifying a subframe corresponding to a section in which transmission of the downlink signal is to be paused.
  • the measurement process will be further described.
  • the measurement process is executed after recognizing the frame timing of another base station apparatus by the synchronization process.
  • the measurement processing is performed.
  • the section 5c can extract the part determined to be a resource block unit from the downlink signal acquired from the downlink signal reception section 12 in the time axis direction (and the frequency axis direction). Therefore, the measurement processing unit 5c can determine the extracted part as a resource block.
  • the measurement processing unit 5c determines the resource block from the downlink signal acquired from the downlink signal reception unit 12 as described above, and obtains the average value (average power value) of the received power for each determined resource block.
  • the measurement processing unit 5c compares the power average value with a preset threshold value, and when the power average value is large, it can determine that the resource block is in use, and as a result, the resource It determines that the block can not be used for itself (cannot be used within its own communication area). On the other hand, if the calculated average power value is smaller than the threshold, it can be determined that the resource block is not in use, and as a result, the resource block can be used for itself (within its own communication area). It can be determined that it can be used.
  • the measurement processing determines whether or not the resource block can be used in its own communication area based on the power average value in each resource block. be able to. Then, the measurement processing unit 5c outputs, to the resource allocation control unit 5d and the communication condition control unit 5f, measurement result information including the information of the resource block determined to be usable by itself.
  • the average power value may be an average value of power in a single resource block, but an average value of power in a plurality of resource blocks included in a single subframe or a plurality of consecutive subframes. It is preferable to This is because, as described above, a plurality of resource blocks arranged in succession in the time axis direction are generally assigned to the same terminal device, and therefore the average value of power in the plurality of resource blocks should be adopted. Can. Then, when judging from the power of a single resource block, that is, the signal acquired instantaneously, an error or the like caused by a transmission signal from another base station apparatus causes an error in the judgment. Although there is a risk of occurrence, if the average value of the power in a plurality of resource blocks is adopted in this manner, the accuracy of the determination can be enhanced.
  • the resource assignment control unit 5d When the resource assignment control unit 5d receives the measurement result information from the measurement processing unit 5c, the resource assignment control unit 5d communicates with the terminal device 2b (see FIG. 1) according to the measurement result information. A process of allocating data to a resource block (the DL shared channel) is performed. Specifically, since the measurement result information includes the information of the resource block determined to be usable by itself (the femto BS 1b), the resource allocation control unit 5d that has acquired the information is A resource block is allocated as an area used to communicate with the terminal device 2b in the femtocell FC of its own (femto BS 1b).
  • the resource allocation control unit 5d functions to communicate with the terminal device 2b in the femtocell FC using the resource block determined to be usable in the femtocell FC. According to this process, a resource block not used for communication between another base station apparatus (macro BS1a) and MS 2a is allocated as a resource block used between itself (femto BS 1b) and terminal apparatus 2b. be able to.
  • the resource block allocated by the resource allocation control unit 5d for communication with the terminal device 2b is a resource block existing in a subframe after the subframe subjected to the measurement process in the time axis direction ( DL shared channel). This is because, as described above, a plurality of resource blocks arranged consecutively in the time axis direction is the same terminal device as another base station device and a terminal device wirelessly connected to the other base station device. This is because, if the resource block of the subframe targeted for measurement processing is not used, the same resource block present in the subsequent subframe is also not used.
  • the resource allocation control unit 5d communicates each terminal device to a subframe specified by the information. Restrict assigning data for.
  • the assignment determination unit 5g has a function of determining the degree of variation in resource block assignment by the macro BS 1a. Furthermore, the assignment determination unit 5g has a function of changing the process for communicating with the terminal device 2b in the femtocell FC, which is its own communication area, based on the result of this determination. For example, the allocation determination unit 5g stops the process of allocating by the resource allocation control unit 5d or performs a process for reducing the transmission power from the RF unit 4 in addition to the process of the allocation. The function of the assignment determination unit 5g will be described later.
  • the measurement processing unit 5c may start the determination of the communication status in the second cycle different from the first cycle. It can. This is because, once synchronization processing is performed, it is considered that synchronization will continue for a while, but a resource block used between another base station apparatus and a terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus. Assignments may change frequently. In this case, the measurement process may be performed in a second cycle shorter than the first cycle of the synchronization process.
  • the communication condition control unit 5 f controls a communication condition when performing wireless communication using a resource block allocated as an area used by the resource allocation control unit 5 d (femto BS 1 b) and the terminal device 2 b. Have.
  • the communication condition control unit 5 f has a function of controlling the magnitude of the transmission power of the signal transmitted from the transmission unit 13 of the RF unit 4 when performing wireless communication.
  • the change (control) of the communication conditions in addition to the control of the magnitude of the transmission power, the status of the surrounding transmission path is acquired, and according to the status, the signal transmitted from the transmission unit 13 of the RF unit 4 The modulation scheme or coding rate may be changed. Then, this change can be made for each resource block or for each subframe.
  • the communication condition control unit 5 f acquires the power average value obtained by the measurement processing unit 5 c, estimates the transmission power of the macro BS 1 a from the power average value, and based on the transmission power of the macro BS 1 a Transmission power can be adjusted. For example, when it is determined that the transmission power of itself is relatively large with respect to the transmission power of the macro BS 1a and this causes interference, the communication condition control unit 5f reduces the transmission power of itself. It can be adjusted. Thereby, the size of the femtocell FC can be limited.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining synchronization processing, measurement processing, and assignment processing.
  • the femto BS 1b which is its own base station apparatus, needs to perform synchronization processing and measurement processing by acquiring signals from other base station apparatuses, that is, peripheral information (step S1). It is determined whether a certain other base station apparatus or terminal apparatus exists in the periphery. In addition, although this process is performed at the time of starting of Femto BS1b, this process is regularly performed also after that. If it does not exist in the periphery (No in step S2), that is, if it can not receive a signal to the extent that communication is possible, synchronization processing is not performed (step S3).
  • step S2 when there is another base station apparatus or a terminal apparatus wirelessly connected to this base station apparatus (Yes in step S2), that is, it is possible to receive a signal that enables communication. In this case, processing is performed to synchronize with the other base station apparatus (step S4).
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the synchronization process performed by the synchronization processing unit.
  • another base station apparatus to be synchronized is referred to as a macro BS 1 a.
  • the frame transmitted by each of the macro BS 1a and the femto BS 1b as its own base station apparatus is shown on the same time axis, and the aspect in which the femto BS 1b synchronizes with the downlink signal of the macro BS 1a as the synchronization source is shown. It shows.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the synchronization process performed by the synchronization processing unit.
  • FIG. 7 another base station apparatus to be synchronized is referred to as a macro BS 1 a.
  • the frame transmitted by each of the macro BS 1a and the femto BS 1b as its own base station apparatus is shown on the same time axis, and the aspect in which the femto BS 1b synchronizes with the down
  • the start of each subframe of the femto BS 1b has a timing shift with respect to the start of the subframe of the macro BS 1a, and a state in which a shift occurs in the transmission timing of the frame It shows.
  • the timing at which the synchronization processing unit 5b of the femto BS 1b acquires the downlink signal of the macro BS 1a for synchronization processing is set as the subframe SF1 corresponding to the fifth subframe # 4. Then, the synchronization processing unit 5b causes the downlink signal reception unit 12 to receive the downlink signal of the macro BS 1a while stopping transmission of the downlink signal by the transmission unit 13 at the transmission timing of the subframe SF1, and acquires the received downlink signal. Do. Further, the synchronization processing unit 5b outputs synchronization timing information including information for specifying the sub-frame SF1 to the resource allocation control unit 5d and the measurement processing unit 5c.
  • the synchronization processing unit 5b uses the synchronization error in the past synchronization processing accumulated in its own storage unit to generate a subframe (#) including the first synchronization signal and the second synchronization signal in the downlink signal of the macro BS 1a. Since it is possible to substantially grasp the transmission timing of 0 or # 5), it is possible to set the downlink signal to be paused in the section of its own subframe corresponding to the transmission timing. Then, the synchronization processing unit 5b detects the frame transmission timing of the macro BS 1a by using the first synchronization signal and the second synchronization signal included in the acquired downlink signal of the macro BS 1a, and detects the frame transmission timing of itself. To detect the frame synchronization error of
  • the synchronization processing unit 5b After acquiring the downlink signal of the macro BS 1a, the synchronization processing unit 5b needs time to obtain a synchronization error based on the synchronization signal included in the downlink signal. Therefore, after acquiring the downlink signal of the macro BS 1a and obtaining the synchronization error, the synchronization processing unit 5b corrects the frame timing in the sub-frame including the first and second synchronization signals arranged first. In the case of FIG.
  • the synchronization processing unit 5b After stopping its own transmission and acquiring the down signal of the macro BS 1a, assuming that the detection of the synchronization error is finished in the section (# 6) to the arrow in the figure, the synchronization processing unit 5b then It waits for correction to be performed until subframe # 0, which is a subframe including the first and second synchronization signals that are initially arranged. Then, correction of frame timing is performed in subframe # 0. In this case, the synchronization processing unit 5b can correct the frame timing in a subframe including the first and second synchronization signals early, after securing time for obtaining the synchronization error.
  • the synchronization processing unit 5b first causes the beginning of subframe # 0 to be the timing T4 shifted from timing T3 by the above-mentioned error amount.
  • the value of the counter 5i (FIG. 4) is adjusted.
  • the transmission timing of subframe # 0 in its own downlink signal can be made to coincide with the transmission timing of subframe # 1 in the downlink signal of macro BS 1a.
  • the synchronization processing unit 5b can make the frame timing of the femto BS 1b that is the self coincide with the frame timing of the macro BS 1a, and can synchronize.
  • the correction of the carrier frequency is also performed.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of an aspect of measurement processing performed by the measurement processing unit 5c.
  • the frames transmitted by the macro BS 1a as another base station and the femto BS 1b as its own base station are shown on the same time axis, and the femto BS 1b measures the downlink signal of the macro BS 1a. The aspect which processes is shown.
  • the measurement processing unit 5c can specify the sub-frame corresponding to the start timing of the synchronization process by the synchronization processing unit 5b according to the synchronization timing information supplied from the synchronization processing unit 5b.
  • the measurement processing unit 5 c is set to perform measurement processing in the next wireless frame of the wireless frame to which the subframe corresponding to the specified start timing of the synchronization processing belongs. That is, as shown in the figure, measurement processing is performed on the radio frame immediately after synchronization is achieved at timing T4.
  • the measurement processing unit 5c sets the start timing of the measurement process as a subframe SF2 in the drawing.
  • the measurement processing unit 5c sets a section in which transmission of the downlink signal is paused for measurement processing to three subframes up to two subframes subsequent to the subframe corresponding to the start timing. There is. Therefore, as shown in the figure, the measurement processing unit 5c pauses the transmission of the downlink signal in the section of the subframes SF2, SF3, and SF4.
  • the measurement processing unit 5c outputs measurement timing information including information for identifying the subframes SF2 to SF4 to the resource allocation control unit 5d.
  • the measurement processing unit 5c causes the downlink signal reception unit 12 to receive and receive the downlink signal from the macro BS 1a to the MS 2a while stopping transmission of the downlink signal by the transmission unit 13 in the section of subframes SF2, SF3, and SF4. Get down signal. Then, the measurement processing unit 5c determines resource blocks from the acquired downlink signal (Step S5 in FIG. 6), and obtains an average power value of each resource block (Step S6).
  • the frame timing of the macro BS 1a and the self (femto BS 1b) are synchronized, the frame timing of the macro BS 1a can be grasped, so that the measurement processing unit 5c can be used as a resource block in the time axis direction.
  • the unit of can be accurately determined, and the power average value can be accurately determined for each resource block. Therefore, it is preferable that the measurement processing by the measurement processing unit 5c be performed immediately after performing the synchronization processing.
  • the measurement processing unit 5c sets the timing at which measurement processing is to be performed, according to the synchronization timing information supplied from the synchronization processing unit 5b.
  • the measurement processing unit 5c specifies the subframe in which the process for synchronization processing is started based on the received synchronization timing information (see SF1 in FIG. 7), and the radio frame to which the identified subframe SF1 belongs belongs.
  • the measurement processing is performed in a subframe (SF2, SF3, SF4 in FIG. 8) belonging to the next radio frame.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the result of the measurement of the power average value for each resource block by the measurement processing unit 5c.
  • the horizontal axis indicates each resource block
  • the vertical axis indicates the power average value.
  • the power average value may appear high or low.
  • the measurement processing unit 5c determines that this resource block can not be used in its own communication area (femto BS 1b), and in this case, the resource allocation control unit 5d does not perform the resource block allocation process. (Step S8).
  • the measurement processing unit 5c determines that this resource block is usable in the communication area of itself (femto BS 1b), and in this case, the resource allocation control unit 5d starts the allocation process (step S9). . That is, the resource allocation control unit 5d uses the resource block to transmit data for communication between itself (femto BS 1b) and MS 2b so that the resource block estimated to not be used by the macro BS 1a is preferentially used. Assign This makes it possible to prevent the resource block used by itself from overlapping with the resource block used by the macro BS 1a, and to suppress the occurrence of interference in the macro BS 1a or the MS 2 connected to the macro BS 1a.
  • the macro BS 1a and the MS 2a wirelessly connected to the macro BS 1a are in continuous communication, as described above, a plurality of resource blocks arranged continuously in the time axis direction are usually the same.
  • allocation for a specific MS 2a is performed.
  • the allocation of resource blocks may be variable such that the allocation position in the frequency direction of the resource blocks being changed frequently changes from subframe to subframe.
  • resource allocation control unit 5d determines resource block RBa determined by measurement processing unit 5c to be in a non-use state in a certain time zone (a certain subframe; subframe # 0 in FIG. 3).
  • resource block RBa is allocated as a resource block to be used between itself (femto BS 1b) and MS 2b, its resource block RBa is assigned to a later time zone (subframe later; subframes # 5 and # 9 in FIG. 3).
  • the macro BS1a may allocate as a region for communication between the macro BS1a and the MS2a. In this case, interference may occur.
  • the resource block to be used by the MS 2a wirelessly connected to the macro BS 1a is allocated for each subframe by the macro BS 1a, but the allocation determination unit 5g It is determined whether allocation of each resource block is variable or fixed. And according to the result of this determination, the process for communicating with MS2b in femtocell FC is changed.
  • the assignment being variable means that the assignment positions of resource blocks assigned to the same MS 2 a are not in the same position but in different positions in the frequency direction. That is, the term "variable" means that the degree of fluctuation in assignment is higher than a preset threshold.
  • that the allocation is fixed means that the allocation positions of resource blocks allocated to the same MS 2a are at the same position in the frequency direction.
  • the same position includes the case where the degree of being at a different position is low.
  • fixed means that the degree of variation in allocation is lower than the previously set threshold value.
  • the determination processing by the assignment determination unit 5g will be described.
  • the resource block to be used by the MS 2a wirelessly connected to the macro BS 1a is allocated for each sub-frame by the macro BS 1a, and a downlink signal is transmitted from the macro BS 1a.
  • the assignment determination unit 5g determines that the assignment for each subframe is based on the received statistical value of the power average value for each resource block of the downlink signal. Determine if it is variable or fixed. More specifically, the assignment determination unit 5g obtains the variance of the power average value in each resource block as the statistical value (step S12).
  • step S13 if the value of the variance is equal to or more than the preset threshold (Yes in step S13), it is considered that the power average value in the resource block has a variation, that is, the macro BS 1a uses It can be determined that the allocation of resource blocks is variable (step S14), since it is known that the non-resource blocks are changed for each subframe.
  • step S14 if the value of the variance is less than the threshold (No in step S13), the variation of the power average value in the resource block is considered to be small, that is, the resource block not used by the macro BS 1a is It can be determined that the assignment is fixed because it is known that there is no change for each subframe (step S16).
  • the resource assignment control unit 5d can be used in its own femtocell FC by the measurement processing unit 5c.
  • the resource block determined to be is allocated as an area used to communicate with the MS 2b in the femtocell FC (step S17).
  • the resource block determined to be available is allocated as an area used to communicate with the MS 2b in the femtocell FC, It can communicate with the MS 2b.
  • the resource block determined to be usable is considered to be usable later, no interference occurs in the later resource block, so the transmission power to the MS 2b is not reduced. It is possible to prevent the communication between the other base station apparatuses, macro BS1a and MS2a, from being affected.
  • the assignment determination unit 5g sends the MS 2b in the femtocell FC which is its own communication area.
  • a process of reducing the transmission power of the signal transmitted from the RF unit 4 to such an extent that communication between the macro BS 1a and the MS 2a is not affected is performed to communicate with the MS 2b in the femtocell FC (step S15). That is, the assignment determination unit 5g generates a command signal to lower the transmission power of the signal transmitted from the RF unit 4, and the RF unit 4 executes a process to reduce the transmission power based on the command signal.
  • resource blocks used by itself can not be freely allocated based on the power average value for each resource block.
  • the resource block used by itself is arbitrarily allocated on condition that the transmission power to MS 2b in Femtocell FC is reduced to such an extent that the communication between macro BS 1a and MS 2a is not affected. This makes it possible to prevent the communication between the other base station apparatuses, macro BS1a and MS2a, from occurring (do not cause interference).
  • the measurement processing unit 5c determines the allocation of resource blocks based on the “downlink signal” transmitted by the macro BS 1a and received by the RF unit 4 of its own (femto BS 1b), and each of the determined resources The case has been described where it is determined based on the power average value in the block whether the resource block can be used in its own communication area.
  • each of the measurement processing units 5c determines the allocation of resource blocks based on the “upstream signal” of the MS 2a transmitted to the macro BS 1a by the MS 2a and received by the RF unit 4 of its own (femto BS 1b) It is also possible to determine whether the resource block can be used in its own communication area based on the power average value in the resource block, and this case will be described.
  • the uplink radio frame (UL frame) in LTE has a time length corresponding to one radio frame of 10 milliseconds each, and 10 subframes (# 0 to # 9) Communication unit area) having a fixed time length.
  • FIG. 11 is a diagram showing the structure of a UL frame.
  • the subframes constituting the UL frame are each constituted by two slots. Also, one slot consists of seven OFDM symbols (# 0 to # 6) (in the case of Normal Cyclic Prefix).
  • a resource block (RB: Resource Block), which is a basic unit of resource allocation (minimum unit of resource allocation), has 12 subcarriers in the frequency axis direction and 7 OFDM symbols (# 0 to # 6; 1 slot) in the time axis direction. It is determined by
  • each resource block includes a known signal as a reference signal, and a resource block of another area (an area without hatching in the figure) is a terminal device Data etc. are stored.
  • the femto BS 1b can also perform synchronization processing based on the upstream signal by receiving and using the known signal included in the upstream signal.
  • the process in the case of using an upstream signal is demonstrated.
  • the configuration of the femto BS 1b for this processing is the same as that of the embodiment (FIG. 4 and FIG. 5) using downstream signals, but in the embodiment using the downstream signals, the other base received by the downstream signal receiving unit 12
  • measurement processing is performed based on the downlink signal of the station apparatus, in the present embodiment using an uplink signal
  • measurement processing is performed based on the uplink signal of the terminal apparatus received by the uplink signal reception unit 11. . That is, based on the uplink signal received by the uplink signal receiving unit 11 of the RF unit 4, the measurement processing unit 5c of the femto BS 1b determines the allocation of resource blocks, and can use the resource blocks in its own communication area. A process is performed to determine whether there is any.
  • the upstream signal reception unit 11 has the same configuration as the downstream signal reception unit 12 (see FIG. 5), and the signal output from the A / D conversion unit 117 included in the upstream signal reception unit 11 is a signal processing unit. 5 (see FIG. 4) is provided to the measurement processing unit 5c.
  • the synchronization process may be performed based on the downlink signal of the macro BS 1a serving as the synchronization source received by the downlink signal reception unit 12 in the same manner as described in the above embodiment using the downlink signal. Since each terminal device 2a performs communication after performing synchronization processing with the macro BS 1a, the synchronization processing in the femto BS 1b is executed based on the upstream signal of the terminal device 2a received by the upstream signal receiving unit 11. It is also good. Even in this case, the femto BS 1 b is synchronized with the macro BS 1 a.
  • the measurement processing unit 5c divides and extracts the part determined to be in resource block units in the time axis direction (and the frequency axis direction) from the upstream signal acquired from the upstream signal reception unit 11. Can. For this reason, the measurement processing unit 5c can determine that the extracted part is a resource block by the same method as in the mode using the downlink signal. Then, without grasping the resource allocation information, it is possible to obtain an average power value for each resource block, and determine whether the resource block can be used in its own communication area.
  • the transmission of the downlink signal is paused in the femto BS 1b. There is no need. This is because the frequency of the downlink signal transmitted by the RF unit 4 of the femto BS 1 b is different from the frequency of the uplink signal received by the RF unit 4.
  • the received power of the uplink signal in the femto BS 1b includes the power from the uplink signal from the MS 2b in the femtocell FC of its own (femto BS 1b) and the uplink signal from the MS 2a in the macrocell MC of the macro BS 1
  • the received power of the uplink signal from MS 2b in the femtocell FC of its own (femto BS 1b) is estimated based on the transmission power of the uplink signal (pilot signal) and the characteristics of the transmission path at that time. It is possible.
  • the synchronization processing unit 5 b performs processing for synchronizing with the macro BS 1 a (another base station apparatus), whereby the RF unit 4 receives It is possible to determine the resource block contained in the received signal. Then, the RF unit 4 receives a downstream signal (or upstream signal) between the macro BS 1a and the MS 2a wirelessly connected to the macro BS 1a, and based on the received signal, the measurement processing unit 5c performs processing in each resource block.
  • the power average value of the received signal can be obtained, and based on this power average value, it can be determined whether the resource block can be used in its own communication area. As a result of the determination, if the average power value in a certain resource block is large, it can be estimated that the resource block is used for communication between the macro BS 1a and the MS 2a, and the femto BS 1b uses this resource block to MS2 You can refrain from communicating with. Therefore, the influence on the communication of the macro BS 1a can be suppressed.
  • the resource block when the average power value in a certain resource block is small, it can be estimated that the resource block is not used for communication between the macro BS1a and the MS2a, and the femto BS1b uses this resource block.
  • the resource block can be allocated for own communication to communicate with the MS 2 b. Therefore, it is possible to secure one's own communication opportunity.
  • the base station apparatus (femto BS 1 b) of the present invention in the case of using a downlink signal transmitted from another base station apparatus (macro BS 1 a) to the terminal apparatus 2 for measurement processing is the other base station apparatus (femto BS 1 b).
  • a downstream signal transmitted from the macro BS 1a) to the terminal device 2a wirelessly connected to the other base station apparatus (macro BS 1a) can be received, and is downlinked to the terminal device 2b in the communication area of its own (femto BS 1b).
  • the transmitting / receiving unit (RF unit 4) for transmitting a signal, and the power in the resource block of the downlink signal received by the transmitting / receiving unit are determined, and whether the resource block can be used in its own communication area is determined
  • a measurement processing unit 5c that makes a determination based on Then, in the base station apparatus (femto BS 1b) of the present invention, in a state where transmission of the downlink signal by the transmission / reception unit is temporarily paused, the measurement processing unit 5c determines the power of the downlink signal received by the transmission / reception unit. And determining whether the resource block can be used in its own communication area.
  • a resource block that can be used by itself (femto BS 1b) without acquiring the resource allocation information included in the downlink signal from another base station apparatus (macro BS 1a) Can be determined.
  • the terminal apparatus in the communication area of its own (femto BS 1b)
  • the downlink signal transmitted by itself is included in 2b, and when the measurement processing unit 5c makes the determination based on the power of the downlink signal, the downlink signal transmitted by itself may be an obstacle.
  • the measurement processing unit 5c can transmit from the other base station apparatus (macro BS1a) to the terminal apparatus 2a. Since the determination can be performed based on the downlink signal transmitted and received by the transmitting and receiving unit, the failure can be prevented.
  • the power of each resource block is obtained at the time of measurement processing, but at this time, signals of pilot subcarriers, data subcarriers, or both can be used. Further, the present invention is not limited to the above embodiments.
  • the measurement processing unit 5c determines whether or not a certain resource block can be used within its own communication area (femto BS 1b) based on the power, the resource block whose power decreases is It has been described that the macro BS1a is not used in communication between the macro BS1a and the MS 2a wirelessly connected to the macro BS1a.
  • the communication signal is weak. That is, it may be determined that the resource block whose power obtained by the measurement processing unit 5c of the femto BS 1b is small is also usable within its own communication area (femto BS 1b).
  • the unit can be determined.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration of a wireless communication system according to Chapter 2.
  • the wireless communication system includes a plurality of base station devices 1 and a plurality of terminal devices 2 (mobile terminals: Mobile Stations) capable of performing wireless communication with the base station device 1.
  • a plurality of macro base stations (Macro Base Stations) 1a forming communication areas (macro cells) MC having a size of several kilometers, for example, in a plurality of base stations 1, and several tens of meters installed in each macrocell MC.
  • a plurality of femto base stations (Femto Base Stations) 1b that respectively form relatively small communication areas (femto cells) FC are included.
  • the femto base station device 1b is a base station device of the present invention.
  • Each macro base station apparatus 1a (hereinafter also referred to as macro BS 1a) can perform wireless communication with a terminal apparatus 2a (hereinafter also referred to as MS 2a) in its own macro cell MC.
  • the femto base station apparatus 1b (hereinafter, also referred to as femto BS 1b) is, for example, a terminal apparatus 2b (hereinafter referred to as “inside” or the like) which is disposed in a location where radio waves of the macro BS 1a are hard to receive.
  • MS 2 b) can be wirelessly communicated.
  • resource blocks into which a plurality of radio frames are divided are allocated to each terminal apparatus 2 so that interference does not occur in communication between the macro BS 1a and the terminal apparatus 2 in the macro cell MC.
  • the terminal device 2 and the macro BS 1a communicate with each other in a synchronized state using the above resource blocks.
  • the femto BS 1b is installed in the macrocell MC formed by the macro BS 1a after the installation of the macro BS 1a, and the femtocell FC is formed in the macrocell MC, interference and the like occur in the terminal devices 2a and 2b. There is a fear.
  • the femto BS 1b is a resource block in a signal of the communication, that is, a state of communication between another base station apparatus such as the macro BS 1a or another femto BS 1b other than itself and the terminal apparatus 2a.
  • the function (monitoring function) of measurement processing that determines whether or not the resource block can be used in its own communication area (femtocell FC) based on the availability status of In order not to affect the communication in the macro cell MC, it has a function of allocating free resource blocks for its own communication and increasing the transmission power when communicating in the resource blocks.
  • the femto BS 1 b can form the femtocell FC in the macro cell MC without affecting the communication of another base station apparatus by these functions, and can secure its own communication.
  • inter-base station synchronization is performed in which frame timings are synchronized between a plurality of base station apparatuses including the macro BS 1 a and the femto BS 1 b.
  • Inter-base station synchronization is based on "air synchronization" where another base station device synchronizes by the base station device as the parent (synchronization source) receiving a signal transmitted toward the terminal device in its own cell Performed by
  • the base station apparatus serving as the parent (synchronization source) may be capable of air synchronization with other base station apparatuses, or other than air synchronization, such as autonomously determining frame timing by a GPS signal.
  • the frame timing may be determined by the following method.
  • the macro BS 1a can be parented to another macro BS 1a, but can not be parented to the femto BS 1b.
  • the femto BS 1 b can be parented to the macro BS 1 a or can be parented to another femto BS 1 b.
  • the wireless communication system is, for example, a system for mobile phones to which LTE (Long Term Evolution) is applied, and communication based on LTE is performed between each base station apparatus and a terminal apparatus.
  • LTE Long Term Evolution
  • FDD frequency division duplex
  • the communication system is not limited to the LTE, and is not limited to the FDD scheme, and may be, for example, a TDD (time division duplex) scheme.
  • an uplink signal (also referred to as uplink signal (UL signal)) that is a transmission signal from the terminal device 2 to the base station device 1;
  • Uplink communication and downlink communication can be performed simultaneously by allocating different used frequencies to the downlink signal (also referred to as downlink signal (DL signal)) that is a transmission signal from the device 1 to the terminal device 2 To be done.
  • UL signal uplink signal
  • DL signal downlink signal
  • FIG. 13 is a diagram showing the structure of uplink and downlink radio frames in LTE.
  • the DL frame and the UL frame managed by each base station apparatus are arranged in the time axis direction with their timings aligned.
  • FIG. 14 is a diagram showing a detailed structure of a DL frame.
  • the vertical axis direction indicates the frequency
  • the horizontal axis direction indicates the time.
  • the subframes forming the DL frame are each formed of two slots (for example, slots # 0 and # 1). Also, one slot is made up 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 of resource allocation (minimum unit of resource allocation), is defined by 12 subcarriers in the frequency axis direction and 7 OFDM symbols (1 slot) in the time axis direction. .
  • a resource block is a basic unit of resource allocation in which a radio frame is divided into a plurality of time axis directions and frequency axis directions for each subframe.
  • a control channel for transmitting information necessary for downlink communication to the terminal apparatus by the base station apparatus is allocated.
  • the control channel is allocated by symbols # 0 to # 2 (3 symbols at maximum) of a slot located on the top side in each subframe.
  • the control channel stores DL control information, resource allocation information in the subframe, and the like.
  • a broadcast channel (PBCH: Physical Broadcast Channel) for notifying a terminal apparatus of a system bandwidth and the like by broadcast transmission is allocated to the first subframe # 0.
  • the broadcast channel stores main system information such as communication bandwidth, the number of transmitting 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.
  • One synchronization signal and a second synchronization signal (P-SCH: Primary Synchronizaton Channel, S-SCH: Secondary Synchronizaton Channel) are allocated.
  • the first synchronization signal and the second synchronization signal are combined with each other to define 504 types (168 ⁇ 3) of patterns.
  • the terminal apparatus can recognize in which sector of which base station apparatus the own terminal exists by acquiring the first synchronization signal and the second synchronization signal transmitted from the base station apparatus.
  • a plurality of patterns that the first synchronization signal and the second synchronization signal can take are predetermined in the communication standard, and known in each base station apparatus and each terminal apparatus. That is, each of the first synchronization signal and the second synchronization signal is a known signal which can take a plurality of patterns.
  • the downlink signal is configured by arranging a plurality of subframes on the time axis, and a plurality of subframes constituting the downlink signal includes a first synchronization signal and a second synchronization signal.
  • a frame and subframes not including the same signal are included.
  • Subframes (# 0 and # 5) including the first synchronization signal and the second synchronization signal are intermittently arranged when focusing on the downlink signal in subframe units.
  • the first synchronization signal and the second synchronization signal are periodically arranged in the downlink signal, with five subframes as one cycle, by being arranged in the DL frame as described above.
  • the first synchronization signal and the second synchronization signal are not only in the case where the terminal device synchronizes with the base station device, but also in inter-base station synchronization which synchronizes communication timing (time) and / or frequency between the base station devices. It is also used as a signal for this, but this point will be described later.
  • the resource blocks of other areas (areas without hatching in the figure) to which the above-mentioned channels are not allocated are DL shared channels (PDSCH: Physical Downlink Shared Channel) for storing data etc. for each terminal apparatus. Used.
  • the DL shared channel is an area shared for communication by a plurality of terminal devices, and in addition to data for each terminal device, control information and the like specific to each terminal device are stored.
  • Data allocation for the terminal apparatus stored in the DL shared channel is defined by the resource allocation information in the control channel allocated at the beginning of each subframe, and the terminal apparatus receives the downlink signal received By grasping the resource allocation information (in a state where communication is established) by performing various processes, it is possible to judge whether or not data for itself is stored in the subframe.
  • FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the femto BS 1b in FIG.
  • the femto BS 1 b performs inter-base station synchronization processing in addition to signal processing of transmission / reception signals exchanged between the antenna 3, the RF unit (transmission / reception unit) 4 to which the antenna 3 is connected, and the RF unit 4.
  • a signal processing unit 5 that performs measurement processing, resource block allocation processing, and the like.
  • the configuration of the macro BS 1a is also substantially the same as that of the femto BS 1b.
  • FIG. 16 is a block diagram showing the details of the RF unit 4.
  • the RF unit 4 includes an upstream signal receiving unit 11, a downstream signal receiving unit 12, and a transmitting unit 13.
  • the upstream signal receiving unit 11 is for receiving an upstream signal of the frequency f u from the terminal device 2, and the transmitting unit 13 is for transmitting a downstream signal of the frequency f d to the terminal device 2.
  • the downlink signal receiving unit 12 is for receiving a downlink signal of frequency f d from another macro BS 1 a or another femto BS 1 b .
  • the upstream signal receiving unit 11 and the transmitting unit 13 are functions required to perform intrinsic communication with the terminal device 2 and also include the macro BS 1a, but the downstream signal receiving unit 12 has another base This function is required for the femto BS 1 b to receive (intercept) the downlink signal of the frequency f d transmitted by the station apparatus.
  • the RF unit 4 also includes a circulator 14.
  • the circulator 14 is for providing the reception signal from the antenna 3 to the upstream signal receiving unit 11 and the downstream signal receiving unit 12 and providing the transmission signal output from the transmission unit 13 to the antenna 3 side.
  • the circulator 14 and the fourth filter 135 of the transmitter 13 prevent the reception signal from the antenna 3 from being transmitted to the transmitter 13 side.
  • the circulator 14 and the filter 111 of the upstream signal reception unit 11 prevent the transmission signal output from the transmission unit 13 from being transmitted to the upstream signal reception unit 11.
  • the circulator 14 and the filter 121 of the downstream signal receiving unit 12 prevent the transmission signal output from the transmitting unit 13 from being transmitted to the downstream signal receiving unit 12.
  • the frequency of the downlink signal transmitted by the other base station apparatus is f d and is different from the frequency f u of the uplink signal, so in a normal base station apparatus provided with only the uplink signal processing unit 11, the other signal The downlink signal transmitted by the base station apparatus can not be received. That is, in the FDD method, unlike the TDD method, since the upstream signal and the downstream signal are simultaneously present on the transmission path, the upstream signal receiving unit 11 allows only the signal of the upstream signal frequency f u to pass and the downstream signal frequency f d It is designed not to pass the signal.
  • the downstream signal reception unit 12 is designed to pass only the signal of the downstream signal frequency f d and not to pass the signal of the upstream signal frequency f u . Then, the downlink signal of the other base station apparatus received by the downlink signal reception unit 12 is used for inter-base station synchronization processing, measurement processing, and the like.
  • the downlink signal receiving unit 12 includes a filter 121, an amplifier (high frequency amplifier) 122, a frequency conversion unit 123, a filter 124, an amplifier (intermediate frequency amplifier) 125, a frequency conversion unit 126, and an A / D conversion unit 127.
  • the filter 121 is configured by a band pass filter that passes only the frequency f d of the downlink signal from another base station apparatus.
  • the received signal that has passed through the filter 121 is amplified by the amplifier (high frequency amplifier) 122, and the output of the amplifier 122 is converted by the frequency conversion unit 123 from the downstream signal frequency fd to an intermediate frequency.
  • the frequency converter 123 is configured of an oscillator 123a and a mixer 123b.
  • the output of the frequency converter 123 passes through the filter 124 which passes only the intermediate frequency output from the frequency converter 123, and is amplified again by the amplifier (intermediate frequency amplifier) 125.
  • the frequency converter 126 converts the frequency of the output of the amplifier 125
  • the A / D converter 127 converts the output into a digital signal.
  • the frequency converter 126 is also configured by the oscillator 126a and the mixer 126b.
  • the signal output from the A / D conversion unit 127 is supplied to a synchronization processing unit 5b and a measurement processing unit 5c (described later) of the signal processing unit 5 (see FIG. 15).
  • the signal processing unit 5 has a function to perform signal processing of transmission / reception signals exchanged with the RF unit 4, and various transmissions given from the upper layer of the signal processing unit 5.
  • a modulation / demodulation unit 5a is provided which modulates data into a transmission signal and demodulates the reception signal supplied from the RF unit 4 into reception data.
  • the modulation / demodulation unit 5a performs modulation / demodulation processing in a state in which the synchronization error is corrected based on the synchronization error (timing offset, frequency offset) calculated by the synchronization processing unit 5b described later.
  • the signal processing unit 5 is provided with a frame counter 5i for determining the transmission timing for each radio frame of the transmission signal given to the RF unit 4.
  • the signal processing unit 5 determines whether or not the resource block can be used in its own communication area, and the synchronization processing unit 5 b that performs synchronization processing to synchronize between base stations with another base station apparatus.
  • Measurement processing unit 5c that performs measurement processing, and changing unit 5e that can change the usage of the resource block to communicate with the terminal device 2b within its own communication area based on the determination result by this measurement processing unit 5c.
  • a determination processing unit 5h that determines the suitability of the change of the usage by the change unit 5e, and an allocation determination unit 5g that determines whether allocation of resource blocks by other base station apparatuses is variable or fixed. Is equipped.
  • each base station apparatus may be equipped with a GPS receiver to synchronize with a GPS signal, or may be connected by wire connection between base stations for synchronization.
  • Inter-base station synchronization by "air synchronization" in which synchronization is performed by signals) is adopted. That is, the synchronization processing unit 5b acquires downlink signals from other base station apparatuses that the downlink signal reception unit 12 receives, and the first synchronization signal (P ⁇ ) that is the known signal included in the radio frame of the downlink signal.
  • P ⁇ the first synchronization signal
  • S-SCH second synchronization signal
  • the synchronization processing unit 5b acquires the downlink signal of another base station apparatus, which is given from the downlink signal reception unit 12, so that the synchronization process is performed in a predetermined cycle (first cycle), in subframe units. Set with. Further, the synchronization processing unit 5b has a function of adjusting the timing at which the synchronization processing is performed by adjusting the cycle of the timing at which the downlink signal for synchronization processing is acquired.
  • the synchronization processing unit 5b assumes that the transmission processing of the downlink signal by the transmission unit 13 is paused in the subframe period corresponding to the timing (the start timing of the synchronization processing) for acquiring the downlink signal set by itself. Start.
  • the synchronization processing unit 5b causes the downlink signal receiving unit 12 to receive the downlink signal of another base station apparatus while pausing transmission of the downlink signal, and acquires the received downlink signal. Then, using this downlink signal, correction of its own frame timing (subframe transmission timing) and communication frequency is performed, and synchronization processing is completed.
  • the interval for stopping transmission of the downlink signal is set to a subframe corresponding to the timing at which the downlink signal of another base station apparatus is acquired for synchronization processing and one or a plurality of subsequent subframes thereafter.
  • the synchronization processing unit 5b outputs, to the resource allocation control unit 5d and the measurement processing unit 5c, synchronization timing information which is information for specifying a sub-frame corresponding to a section in which the transmission of the downlink signal is paused.
  • the synchronization processing unit 5b uses the known signals (first and second synchronization signals) included in its own downlink signal for synchronization processing. That is, the transmission timing of the sub-frame (first sub-frame # 0 or sixth sub-frame # 5) including the first and second synchronization signals shown in FIG. Then, the synchronization processing unit 5b detects the frame transmission timing of another base station apparatus, and detects an error (frame synchronization error; communication timing offset) from the frame transmission timing in the own base station apparatus 1.
  • first and second synchronization signals included in its own downlink signal for synchronization processing. That is, the transmission timing of the sub-frame (first sub-frame # 0 or sixth sub-frame # 5) including the first and second synchronization signals shown in FIG. Then, the synchronization processing unit 5b detects the frame transmission timing of another base station apparatus, and detects an error (frame synchronization error; communication timing offset) from the frame transmission timing in the own base station apparatus 1.
  • detection of frame transmission timing of another base station apparatus is performed by using the first synchronization signal and the second synchronization signal (the waveform is also known) at a predetermined position in a frame of a downlink signal received from another base station apparatus. This can be done by detecting the timing of two synchronization signals.
  • the synchronization processing unit 5b when the frame synchronization error is detected, the synchronization processing unit 5b generates control information on frame timing for correcting the frame synchronization error, and adjusts the value of the frame counter 5i according to the control information.
  • the frame timing is corrected according to the synchronization error.
  • correction of frame timing is performed in subframe # 0 or # 6 including the first and second synchronization signals which are known signals.
  • the synchronization error can be eliminated by transmitting timing of the first subframe # 0 or the sixth subframe # 5 including the first and second synchronization signals in its own downlink signal, and the frames from other base station apparatuses. This is performed by performing correction to match the transmission timing of
  • the synchronization processing unit 5b performs synchronization processing with the other base station apparatus at the frame transmission timing of its own downlink signal.
  • the synchronization processing unit 5b has a function of performing synchronization of frame transmission timing and also performing correction of the carrier frequency. Therefore, based on the detected synchronization error, the synchronization processing unit 5b uses the clock frequency of the built-in clock generator (not shown) built in the base station apparatus itself that is the receiving side, and the other base that is the transmission side. The difference (clock frequency error) with the clock frequency of the built-in clock generator of the station apparatus is estimated, and the carrier frequency error (carrier frequency offset) is estimated from the clock frequency error. Then, the synchronization processing unit 5b corrects the carrier frequency based on the estimated carrier frequency error. The carrier frequency can be corrected 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 receives the received signal.
  • the reception power in each resource block is calculated, and measurement processing is performed to determine whether the resource block can be used in its own communication area based on the reception power.
  • the measurement processing unit 5c sets, in subframe units, the timing at which the downlink signal of another base station apparatus is acquired in order to perform measurement processing.
  • the measurement processing unit 5 c has a function of adjusting the timing at which the measurement process is performed by adjusting the timing at which the downlink signal for the measurement process is acquired.
  • the measurement processing unit 5c causes the downlink signal reception unit 12 to receive downlink signals of other base station apparatuses while pausing transmission of downlink signals, and acquires the received downlink signals. Thereafter, by measuring the received power in the resource block of the downlink signal and comparing the magnitude of the received power in each resource block with a threshold, the usage status in the resource block is estimated, and the resource block is used within its own communication area. It is determined whether or not it can be used in (measurement process).
  • the section in which transmission of the downlink signal is paused can be set to a subframe corresponding to the timing at which acquisition of the downlink signal from another base station apparatus is started and one or a plurality of subsequent subframes thereafter.
  • the measurement processing unit 5c outputs, to the resource allocation control unit 5d, measurement timing information which is information for specifying a subframe corresponding to a section in which transmission of the downlink signal is to be paused.
  • the measurement process will be further described.
  • the measurement process is executed after recognizing the frame timing of another base station apparatus by the synchronization process.
  • the measurement processing is performed.
  • the section 5c can extract the part determined to be a resource block unit from the downlink signal acquired from the downlink signal reception section 12 in the time axis direction (and the frequency axis direction). Therefore, the measurement processing unit 5c can determine the extracted part as a resource block.
  • the measurement processing unit 5c determines the resource block from the downlink signal acquired from the downlink signal reception unit 12 as described above, and obtains the average value (average power value) of the received power for each determined resource block.
  • the measurement processing unit 5c compares the power average value with a preset threshold value, and when the power average value is large, it can determine that the resource block is in use, and as a result, the resource It determines that the block can not be used for itself (cannot be used within its own communication area). On the other hand, if the calculated average power value is smaller than the threshold, it can be determined that the resource block is not in use, and as a result, the resource block can be used for itself (within its own communication area). It can be determined that it can be used.
  • the measurement processing determines whether or not the resource block can be used in its own communication area based on the power average value in each resource block. be able to. Then, the measurement processing unit 5c outputs, to the resource allocation control unit 5d and the communication condition control unit 5f, measurement result information including the information of the resource block determined to be usable by itself.
  • the average power value may be an average value of power in a single resource block, but an average value of power in a plurality of resource blocks included in a single subframe or a plurality of consecutive subframes. It is preferable to This is because, as described above, a plurality of resource blocks arranged in succession in the time axis direction are generally assigned to the same terminal device, and therefore the average value of power in the plurality of resource blocks should be adopted. Can. Then, when judging from the power of a single resource block, that is, the signal acquired instantaneously, an error or the like caused by a transmission signal from another base station apparatus causes an error in the judgment. Although there is a risk of occurrence, if the average value of the power in a plurality of resource blocks is adopted in this manner, the accuracy of the determination can be enhanced.
  • the changing unit 5e has a function to change the usage of the resource block (the communication parameter related to the usage of the resource block) in order to communicate with the terminal device 2b in its own communication area. It has a resource allocation control unit 5d having a resource allocation function for allocating blocks and a communication condition control unit 5f having a communication condition control function for controlling communication conditions such as transmission power at the time of wireless communication. That is, the changing unit 5e changes the usage of the resource block to communicate with the terminal device 2b in its own communication area based on the determination result by the measurement processing unit 5c. This is one or both of a process of allocating available resource blocks as an area used by itself and a process of changing transmission power in resource blocks used by itself.
  • the resource allocation control unit 5d When the resource allocation control unit 5d receives the measurement result information from the measurement processing unit 5c, the resource allocation control unit 5d communicates with the terminal device 2b (see FIG. 12) according to the measurement result information. A process of allocating data to a resource block (the DL shared channel) is performed. Specifically, since the measurement result information includes the information of the resource block determined to be usable by itself (the femto BS 1b), the resource allocation control unit 5d that has acquired the information is A resource block is allocated as an area used to communicate with the terminal device 2b in the femtocell FC of its own (femto BS 1b).
  • the resource allocation control unit 5d functions to communicate with the terminal device 2b in the femtocell FC using the resource block determined to be usable in the femtocell FC. According to this process, a resource block not used for communication between another base station apparatus (macro BS1a) and MS 2a is allocated as a resource block used between itself (femto BS 1b) and terminal apparatus 2b. be able to.
  • the resource block allocated by the resource allocation control unit 5d for communication with the terminal device 2b is a resource block existing in a subframe after the subframe subjected to the measurement process in the time axis direction ( DL shared channel). This is because, as described above, a plurality of resource blocks arranged consecutively in the time axis direction is the same terminal device as another base station device and a terminal device wirelessly connected to the other base station device. This is because, if the resource block of the subframe targeted for measurement processing is not used, the same resource block present in the subsequent subframe is also not used.
  • the resource allocation control unit 5d communicates each terminal device to a subframe specified by the information. Restrict assigning data for.
  • the assignment determination unit 5g has a function of determining the degree of variation in resource block assignment by the macro BS 1a. Furthermore, the assignment determination unit 5g has a function of changing the process for communicating with the terminal device 2b in the femtocell FC, which is its own communication area, based on the result of this determination. For example, the allocation determination unit 5g stops the process of allocating by the resource allocation control unit 5d or performs a process for reducing the transmission power from the RF unit 4 in addition to the process of the allocation. The function of the assignment determination unit 5g will be described later.
  • the measurement processing unit 5c may start the determination of the communication status in the second cycle different from the first cycle. It can. This is because, once synchronization processing is performed, it is considered that synchronization will continue for a while, but a resource block used between another base station apparatus and a terminal apparatus wirelessly connected to the other base station apparatus. Assignments may change frequently. In this case, the measurement process may be performed in a second cycle shorter than the first cycle of the synchronization process.
  • the communication condition control unit 5f Since the measurement result information generated by the measurement processing unit 5c includes the information of the resource block determined to be usable by itself (the femto BS 1b), the communication condition control unit 5f that has acquired the information is It has a function of controlling communication conditions when performing wireless communication using the resource block. For example, the communication condition control unit 5 f has a function of increasing the transmission power of a signal to be transmitted from the RF unit 4 to the terminal device 2 b in the femtocell FC in the resource block.
  • the terminal since the resource block determined to be usable by itself (femto BS 1b) is considered not to be used by other base station apparatuses, the terminal within the communication area of its own by increasing the transmission power in the resource block Even when communication is performed with the device 2b, it is possible to suppress influence on communication in other base station devices.
  • the communication condition control unit 5 f acquires the status of the surrounding transmission path in addition to the control of the transmission power as a change (control) of the communication condition, and the transmitter of the RF unit 4 according to the status.
  • the modulation scheme or coding rate of the signal to be transmitted may be changed. Then, this change can be made for each resource block or for each subframe.
  • the communication condition control unit 5 f acquires the power average value obtained by the measurement processing unit 5 c, estimates the transmission power of the macro BS 1 a from the power average value, and based on the transmission power of the macro BS 1 a Transmission power can be adjusted. For example, when it is determined that the transmission power of itself is relatively large with respect to the transmission power of the macro BS 1a and this causes interference, the communication condition control unit 5f reduces the transmission power of itself. It can be adjusted. Thereby, the size of the femtocell FC can be limited.
  • the determination processing unit 5h has a function of determining whether the change unit 5e changes the usage of the resource block.
  • the change in usage of a resource block is one or both of a process of allocating usable resource blocks as an area used by itself and a process of changing transmission power in resource blocks used by itself.
  • the propriety of the change of the usage of the resource block is performed based on the difference before and after the change of the average power value in the resource block obtained by the measurement processing unit 5c before and after the change of the usage of the resource block.
  • the power average value before and after the change of the usage of the resource block by the changing unit 5e is obtained by the measurement processing unit 5c, and the determination processing unit 5h
  • the difference (absolute value of the difference) between the average power value V1 determined by the measurement processing unit 5c before the change of usage of and the average power value V2 determined after the change of usage of the resource block is determined.
  • the threshold V ⁇ related to the difference of the power average value is set, and the absolute value of the difference (V1-V2) of the power average value before and after the change of the usage of the resource block If it exceeds, it is determined that the change in usage of the resource block is inappropriate, and the change in usage is processed as invalid.
  • the process of invalidating the change is a process of causing the change unit 5e to perform a process of returning to the state before the change by the command signal from the determination processing unit 5h.
  • the determination processing unit 5h changes the usage of the resource block It determines that it is suitable, and performs processing to make the change in usage of the resource block effective.
  • the process of making the change effective is a process of maintaining the state after the change, and the RF unit 4 communicates with the terminal device 2b in its own communication area by using the changed resource block.
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining synchronization processing, measurement processing, and processing for changing the usage of resource blocks.
  • the femto BS 1b which is its own base station apparatus, needs to perform synchronization processing and measurement processing by acquiring signals from other base station apparatuses, that is, peripheral information (step S101). It is determined whether a certain other base station apparatus or terminal apparatus exists in the periphery. In addition, although this process is performed at the time of starting of Femto BS1b, this process is regularly performed also after that.
  • step S103 If it does not exist in the periphery (No in step S102), that is, if it can not receive a signal that enables communication, synchronization processing is not performed (step S103).
  • step S104 processing is performed to synchronize with the other base station apparatus (step S104).
  • FIG. 18 is a diagram for explaining an example of the synchronization process performed by the synchronization processing unit.
  • another base station device to be synchronized is referred to as a macro BS 1 a.
  • the frame transmitted by each of the macro BS 1a and the femto BS 1b as its own base station apparatus is shown on the same time axis, and the aspect in which the femto BS 1b synchronizes with the downlink signal of the macro BS 1a as the synchronization source is shown. It shows.
  • the start of each subframe of the femto BS 1b is shifted in timing with respect to the start of the subframe of the macro BS 1a, and the shift of the frame transmission timing is generated. It shows.
  • the timing at which the synchronization processing unit 5b of the femto BS 1b acquires the downlink signal of the macro BS 1a for synchronization processing is set as the subframe SF1 corresponding to the fifth subframe # 4. Then, the synchronization processing unit 5b causes the downlink signal reception unit 12 to receive the downlink signal of the macro BS 1a while stopping transmission of the downlink signal by the transmission unit 13 at the transmission timing of the subframe SF1, and acquires the received downlink signal. Do. Further, the synchronization processing unit 5b outputs synchronization timing information including information for specifying the sub-frame SF1 to the resource allocation control unit 5d and the measurement processing unit 5c.
  • the synchronization processing unit 5b uses the synchronization error in the past synchronization processing accumulated in its own storage unit to generate a subframe (#) including the first synchronization signal and the second synchronization signal in the downlink signal of the macro BS 1a. Since it is possible to substantially grasp the transmission timing of 0 or # 5), it is possible to set the downlink signal to be paused in the section of its own subframe corresponding to the transmission timing. Then, the synchronization processing unit 5b detects the frame transmission timing of the macro BS 1a by using the first synchronization signal and the second synchronization signal included in the acquired downlink signal of the macro BS 1a, and detects the frame transmission timing of itself. To detect the frame synchronization error of
  • the synchronization processing unit 5b After acquiring the downlink signal of the macro BS 1a, the synchronization processing unit 5b needs time to obtain a synchronization error based on the synchronization signal included in the downlink signal. Therefore, after acquiring the downlink signal of the macro BS 1a and obtaining the synchronization error, the synchronization processing unit 5b corrects the frame timing in the sub-frame including the first and second synchronization signals arranged first. In the case of FIG.
  • the synchronization processing unit 5b After stopping its own transmission and acquiring the down signal of the macro BS 1a, assuming that the detection of the synchronization error is finished in the section (# 6) to the arrow in the figure, the synchronization processing unit 5b then It waits for correction to be performed until subframe # 0, which is a subframe including the first and second synchronization signals that are initially arranged. Then, correction of frame timing is performed in subframe # 0. In this case, the synchronization processing unit 5b can correct the frame timing in a subframe including the first and second synchronization signals early, after securing time for obtaining the synchronization error.
  • the synchronization processing unit 5b first causes the beginning of subframe # 0 to be the timing T4 shifted from timing T3 by the above-mentioned error amount.
  • the value of the counter 5i (FIG. 15) is adjusted.
  • the transmission timing of subframe # 0 in its own downlink signal can be made to coincide with the transmission timing of subframe # 1 in the downlink signal of macro BS 1a.
  • the synchronization processing unit 5b can make the frame timing of the femto BS 1b that is the self coincide with the frame timing of the macro BS 1a, and can synchronize.
  • the correction of the carrier frequency is also performed.
  • FIG. 19 is a diagram for describing an example of an aspect of measurement processing performed by the measurement processing unit 5c.
  • the frames transmitted by the macro BS 1a as another base station and the femto BS 1b as its own base station are shown on the same time axis, and the femto BS 1b measures the downlink signal of the macro BS 1a. The aspect which processes is shown.
  • the measurement processing unit 5c can specify the sub-frame corresponding to the start timing of the synchronization process by the synchronization processing unit 5b according to the synchronization timing information supplied from the synchronization processing unit 5b.
  • the measurement processing unit 5 c is set to perform measurement processing in the next wireless frame of the wireless frame to which the subframe corresponding to the specified start timing of the synchronization processing belongs. That is, as shown in the figure, measurement processing is performed on the radio frame immediately after synchronization is achieved at timing T4.
  • the measurement processing unit 5c sets the start timing of the measurement process as a subframe SF2 in the drawing.
  • the measurement processing unit 5c sets a section in which transmission of the downlink signal is paused for measurement processing to three subframes up to two subframes subsequent to the subframe corresponding to the start timing. There is. Therefore, as shown in the figure, the measurement processing unit 5c pauses the transmission of the downlink signal in the section of the subframes SF2, SF3, and SF4.
  • the measurement processing unit 5c outputs measurement timing information including information for identifying the subframes SF2 to SF4 to the resource allocation control unit 5d.
  • the measurement processing unit 5c causes the downlink signal reception unit 12 to receive and receive the downlink signal from the macro BS 1a to the MS 2a while stopping transmission of the downlink signal by the transmission unit 13 in the section of subframes SF2, SF3, and SF4. Get down signal. Then, the measurement processing unit 5c determines resource blocks from the acquired downlink signal (Step S105 in FIG. 17), and obtains an average power value of each resource block (Step S106).
  • the frame timing of the macro BS 1a and the self (femto BS 1b) are synchronized, the frame timing of the macro BS 1a can be grasped, so that the measurement processing unit 5c can be used as a resource block in the time axis direction.
  • the unit of can be accurately determined, and the power average value can be accurately determined for each resource block. Therefore, it is preferable that the measurement processing by the measurement processing unit 5c be performed immediately after performing the synchronization processing.
  • the measurement processing unit 5c sets the timing at which measurement processing is to be performed, according to the synchronization timing information supplied from the synchronization processing unit 5b.
  • the measurement processing unit 5c specifies the subframe in which the process for synchronization processing is started based on the received synchronization timing information (see SF1 in FIG. 18), and the specified subframe SF1 belongs to the radio frame.
  • the measurement processing is performed in a subframe (SF2, SF3, SF4 in FIG. 19) belonging to the next radio frame.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the result of the measurement of the power average value for each resource block by the measurement processing unit 5c.
  • the horizontal axis indicates each resource block
  • the vertical axis indicates the power average value.
  • the power average value may appear high or low.
  • data is allocated for communication between the macro BS1a and MS2a. It can be estimated that the macro BS 1a uses this resource block for communication. Therefore, the measurement processing unit 5c determines that this resource block can not be used in its own communication area (femto BS 1b), and in this case, the resource allocation control unit 5d does not perform the resource block allocation process. (Step S108).
  • the measurement processing unit 5c determines that the resource block can be used in the communication area of its own (femto BS 1b), and in this case, the resource allocation control unit 5d performs the process of changing the usage of the resource block.
  • Allocation processing is started (step S109). That is, the resource allocation control unit 5d uses the resource block to transmit data for communication between itself (femto BS 1b) and MS 2b so that the resource block estimated to not be used by the macro BS 1a is preferentially used. Assign This makes it possible to prevent the resource block used by itself from overlapping with the resource block used by the macro BS 1a, and to suppress the occurrence of interference in the macro BS 1a or the MS 2 connected to the macro BS 1a.
  • step S107 in FIG. 17 the measurement processing unit 5c determines the resource blocks of the corresponding resource blocks based on the average power value of each resource block of the downlink signal between the macro BS 1a and the terminal device 2a. It is determined whether or not it can be used inside. However, temporarily, although the said determination by this measurement process part 5c is mistaken and it is judged that it can be used although femto BS1b can not be used, it demonstrates.
  • the environment shown in FIG. 22 can be considered. That is, the radio signal is difficult to reach between the macro BS 1 a and the femto BS 1 b. Furthermore, in FIG. 22, the radio signal is temporarily difficult to reach also between the macro BS 1 a and the MS 2 a wirelessly connected to the macro BS 1. On the other hand, radio signals are relatively easy to reach between the femto BS 1 b and the MS 2 a wirelessly connected to the macro BS 1. In this environment, the resource block of the downlink signal between the macro BS 1a and the terminal device 2a can be obtained by the measurement processing unit 5c of the femto BS 1b even if the macro BS 1a and the terminal device 2a actually use for communication.
  • the power average value V1 of the resource block of the downlink signal may be smaller than the threshold V ⁇ .
  • the measurement processing unit 5 c may erroneously determine that the resource block can be used although the femto BS 1 b should not be usable for the resource block ( ⁇ 1 in FIG. 22). >).
  • the resource allocation control unit 5d performs processing for allocating the resource block as a region to be used in its own communication area (step S109 in FIG. 17), and the femto BS 1b communicates with the terminal device 2b using the resource block. Is started ( ⁇ 2> in FIG. 22). Then, the downlink signal from the femto BS 1b also reaches the terminal device 2a, and interference occurs in the terminal device 2a ( ⁇ 3> in FIG. 22), and the communication state between the macro BS 1a and the terminal device 2a is deteriorated. Do. Therefore, the macro BS 1a, for example, raises the transmission power to improve the communication state ( ⁇ 4-1> in FIG. 22).
  • the power in the resource block of the downlink signal transmitted from the macro BS 1a is increased.
  • the measurement processing unit 5 c erroneously determines that the resource block can be used by itself, and the communication condition control unit 5 f increases the transmission power of the resource block and is within the communication area of itself.
  • the communication state between the macro BS 1a and the terminal device 2a is similarly deteriorated, and the macro BS 1a tries to improve the communication state, for example, to increase the transmission power. It becomes.
  • the measurement processing unit 5c causes the power average value V2 of the resource block to be obtained (step S110 of FIG. 21).
  • the determination processing unit 5h determines the difference between the power average value V1 obtained by the measurement processing unit 5c before the resource block allocation process of step S109 in FIG. 17 and the power average value V2 obtained after the allocation process.
  • the processing unit 5h performs a process of invalidating the resource block allocation process (step S109 in FIG. 17) (step S112 in FIG. 21). That is, the determination processing unit 5h sends a command signal to the resource allocation control unit 5d to perform processing of returning to the state before resource block allocation, that is, processing of returning to the state of not using the resource block (step S113).
  • the measurement processing unit 5c has made the femto BS 1b use a certain resource block due to an incorrect determination, the process is invalidated. Therefore, it is possible to return to the original state, and it is possible to suppress the influence on the communication between the macro BS 1a and the terminal device 2a.
  • the macro BS 1 a increases the transmission power to improve the communication state.
  • the macro BS 1a may perform the process of changing the resource block allocation so as not to use the corresponding resource block in communication with the terminal device 2a. ⁇ 4-2 >.
  • the power in the resource block of the downlink signal transmitted from the macro BS 1 a is small (absent)
  • the power average value V 2 in the resource block is small in the downlink signal received by the femto BS 1 b It is changing as shown in FIG. 22 ( ⁇ 5-2>).
  • the determination processing unit 5h determines the difference between the power average value V1 obtained by the measurement processing unit 5c before the resource block allocation process of step S109 in FIG. 17 and the power average value V2 obtained after the allocation process. Find the absolute value of In the present embodiment, since the power average value V2 is changed to be smaller, the absolute value of the difference (V1-V2) of the power average values is less than the threshold V ⁇ (No in step S111 of FIG. 21).
  • the processing unit 5h performs processing to validate the resource block allocation processing (step S109 in FIG. 17) (step S114 in FIG. 21). That is, the resource block allocated in step S109 of FIG. 17 is used to communicate with the terminal device 2b in its own communication area (step S115).
  • resource allocation control unit 5d determines resource block RBa determined by measurement processing unit 5c to be in a non-use state in a certain time zone (a certain subframe; subframe # 0 in FIG. 14).
  • resource block RBa is allocated as a resource block to be used between itself (femto BS 1b) and MS 2b, its resource block RBa is assigned to a later time zone (subframe later; subframes # 5 and # 9 in FIG. 14).
  • the macro BS1a may allocate as a region for communication between the macro BS1a and the MS2a. In this case, interference may occur.
  • the resource block to be used by the MS 2a wirelessly connected to the macro BS 1a is allocated for each subframe by the macro BS 1a, but the allocation determination unit 5g It is determined whether allocation of each resource block is variable or fixed. And according to the result of this determination, the process for communicating with MS2b in femtocell FC is changed.
  • the assignment being variable means that the assignment positions of resource blocks assigned to the same MS 2 a are not in the same position but in different positions in the frequency direction. That is, the term "variable" means that the degree of fluctuation in assignment is higher than a preset threshold.
  • that the allocation is fixed means that the allocation positions of resource blocks allocated to the same MS 2a are at the same position in the frequency direction.
  • the same position includes the case where the degree of being at a different position is low.
  • fixed means that the degree of variation in allocation is lower than the previously set threshold value.
  • the determination processing by the assignment determination unit 5g will be described.
  • the resource block to be used by the MS 2a wirelessly connected to the macro BS 1a is allocated for each subframe by the macro BS 1a, and a downlink signal is transmitted from the macro BS 1a.
  • the assignment determination unit 5g determines that the assignment for each subframe is based on the received average value of the power of each downlink signal resource block. Determine if it is variable or fixed. More specifically, the assignment determination unit 5g obtains the variance of the power average value in each resource block as the statistical value (step S122).
  • step S123 if the value of the variance is equal to or more than the preset threshold (Yes in step S123), it is considered that the power average value in the resource block has a variation, that is, the macro BS 1a is using It can be determined that the allocation of resource blocks is variable (step S124), since it is known that the non-resource blocks are changed for each subframe.
  • step S124 if the value of the variance is less than the threshold (No in step S123), it is considered that the variation of the power average value in the resource block is small, that is, the resource block not used by the macro BS 1a is It can be determined that the assignment is fixed because it is known that there is no change for each subframe (step S126).
  • the resource allocation control unit 5d can be used in its own femtocell FC by the measurement processing unit 5c.
  • the resource block determined to be is allocated as an area used to communicate with the MS 2b in the femtocell FC (step S127).
  • the resource block determined to be available is allocated as an area used to communicate with the MS 2b in the femtocell FC, It can communicate with the MS 2b.
  • the resource block determined to be usable is considered to be usable later, no interference occurs in the later resource block, so the transmission power to the MS 2b is not reduced. It is possible to prevent the communication between the other base station apparatuses, macro BS1a and MS2a, from being affected.
  • the assignment determination unit 5g sends the MS 2b in the femtocell FC which is its own communication area.
  • a process of reducing the transmission power of the signal transmitted from the RF unit 4 to such an extent that the communication between the macro BS 1a and the MS 2a is not affected is performed to communicate with the MS 2b in the femtocell FC (step S125). That is, the assignment determination unit 5g generates a command signal to lower the transmission power of the signal transmitted from the RF unit 4, and the RF unit 4 executes a process to reduce the transmission power based on the command signal.
  • resource blocks used by itself can not be freely allocated based on the power average value for each resource block.
  • the resource block used by itself is arbitrarily allocated on condition that the transmission power to MS 2b in Femtocell FC is reduced to such an extent that the communication between macro BS 1a and MS 2a is not affected. This makes it possible to prevent the communication between the other base station apparatuses, macro BS1a and MS2a, from occurring (do not cause interference).
  • the measurement processing unit 5c determines the allocation of resource blocks based on the “downlink signal” transmitted by the macro BS 1a and received by the RF unit 4 of its own (femto BS 1b), and each of the determined resources The case has been described where it is determined based on the power average value in the block whether the resource block can be used in its own communication area.
  • each of the measurement processing units 5c determines the allocation of resource blocks based on the “upstream signal” of the MS 2a transmitted to the macro BS 1a by the MS 2a and received by the RF unit 4 of its own (femto BS 1b) It is also possible to determine whether the resource block can be used in its own communication area based on the power average value in the resource block, and this case will be described.
  • the radio frame (UL frame) on the uplink side in LTE has a time length corresponding to one radio frame of 10 milliseconds each, and 10 subframes (# 0 to # 9) Communication unit area) having a fixed time length.
  • FIG. 24 is a diagram showing the structure of a UL frame.
  • the subframes constituting the UL frame are each constituted by two slots. Also, one slot consists of seven OFDM symbols (# 0 to # 6) (in the case of Normal Cyclic Prefix).
  • a resource block (RB: Resource Block), which is a basic unit of resource allocation (minimum unit of resource allocation), has 12 subcarriers in the frequency axis direction and 7 OFDM symbols (# 0 to # 6; 1 slot) in the time axis direction. It is determined by
  • each resource block includes a known signal as a reference signal, and a resource block of another area (an area without hatching in the figure) is a terminal device Data etc. are stored.
  • the femto BS 1b can also perform synchronization processing based on the upstream signal by receiving and using the known signal included in the upstream signal.
  • the process in the case of using an upstream signal is demonstrated.
  • the configuration of the femto BS 1b for this processing is the same as that of the above embodiment (FIG. 15 and FIG. 16) using downlink signals, but in the embodiment using the downlink signals, other bases received by the downlink signal receiving unit 12
  • measurement processing is performed based on the downlink signal of the station apparatus, in the present embodiment using an uplink signal
  • measurement processing is performed based on the uplink signal of the terminal apparatus received by the uplink signal reception unit 11. . That is, based on the uplink signal received by the uplink signal receiving unit 11 of the RF unit 4, the measurement processing unit 5c of the femto BS 1b determines the allocation of resource blocks, and can use the resource blocks in its own communication area. A process is performed to determine whether there is any.
  • the upstream signal reception unit 11 has the same configuration as the downstream signal reception unit 12 (see FIG. 16), and the signal output from the A / D conversion unit 117 included in the upstream signal reception unit 11 is a signal processing unit. 5 (see FIG. 15) is supplied to the measurement processing unit 5c.
  • the synchronization process may be performed based on the downlink signal of the macro BS 1a serving as the synchronization source received by the downlink signal reception unit 12 in the same manner as described in the above embodiment using the downlink signal. Since each terminal device 2a performs communication after performing synchronization processing with the macro BS 1a, the synchronization processing in the femto BS 1b is executed based on the upstream signal of the terminal device 2a received by the upstream signal receiving unit 11. It is also good. Even in this case, the femto BS 1 b is synchronized with the macro BS 1 a.
  • the measurement processing unit 5c divides and extracts the part determined to be in resource block units in the time axis direction (and the frequency axis direction) from the upstream signal acquired from the upstream signal reception unit 11. Can. For this reason, the measurement processing unit 5c can determine that the extracted part is a resource block by the same method as in the mode using the downlink signal. Then, even if the resource allocation information can not be grasped, it is possible to obtain an average power value for each resource block and determine whether the resource block can be used in its own communication area.
  • the transmission of the downlink signal is paused in the femto BS 1b. There is no need. This is because the frequency of the downlink signal transmitted by the RF unit 4 of the femto BS 1 b is different from the frequency of the uplink signal received by the RF unit 4.
  • the received power of the uplink signal in the femto BS 1b includes the power from the uplink signal from the MS 2b in the femtocell FC of its own (femto BS 1b) and the uplink signal from the MS 2a in the macrocell MC of the macro BS 1
  • the received power of the uplink signal from MS 2b in the femtocell FC of its own (femto BS 1b) is estimated based on the transmission power of the uplink signal (pilot signal) and the characteristics of the transmission path at that time. It is possible.
  • the determination processing unit 5h has a function of determining whether the change unit 5e is appropriate for use of the resource block and making the change of the use of the resource block invalid or valid.
  • the synchronization processing unit 5 b performs processing for synchronizing with the macro BS 1 a (another base station apparatus), whereby the RF unit 4 receives It is possible to determine the resource block contained in the received signal. Then, the RF unit 4 receives a downstream signal (or upstream signal) between the macro BS 1a and the MS 2a wirelessly connected to the macro BS 1a, and based on the received signal, the measurement processing unit 5c performs processing in each resource block.
  • the power average value of the received signal can be obtained, and based on this power average value, it can be determined whether the resource block can be used in its own communication area. As a result of the determination, if the average power value in a certain resource block is large, it can be estimated that the resource block is used for communication between the macro BS 1a and the MS 2a, and the femto BS 1b uses this resource block to MS2 You can refrain from communicating with. Therefore, the influence on the communication of the macro BS 1a can be suppressed.
  • the resource block when the average power value in a certain resource block is small, it can be estimated that the resource block is not used for communication between the macro BS1a and the MS2a, and the femto BS1b uses this resource block.
  • the resource block can be allocated for own communication to communicate with the MS 2 b. Therefore, it is possible to secure one's own communication opportunity.
  • the base station apparatus (femto BS 1 b) of the present invention in the case of using a downlink signal transmitted from another base station apparatus (macro BS 1 a) to the terminal apparatus 2 for measurement processing is the other base station apparatus (femto BS 1 b).
  • a downstream signal transmitted from the macro BS 1a) to the terminal device 2a wirelessly connected to the other base station apparatus (macro BS 1a) can be received, and is downlinked to the terminal device 2b in the communication area of its own (femto BS 1b).
  • the transmitting / receiving unit (RF unit 4) for transmitting a signal, and the power in the resource block of the downlink signal received by the transmitting / receiving unit are determined, and whether the resource block can be used in its own communication area is determined
  • a measurement processing unit 5c that makes a determination based on Then, in the base station apparatus (femto BS 1b) of the present invention, in a state where transmission of the downlink signal by the transmission / reception unit is temporarily paused, the measurement processing unit 5c determines the power of the downlink signal received by the transmission / reception unit. And determining whether the resource block can be used in its own communication area.
  • a resource block that can be used by itself (femto BS 1b) without acquiring the resource allocation information included in the downlink signal from another base station apparatus (macro BS 1a) Can be determined.
  • the terminal apparatus in the communication area of its own (femto BS 1b)
  • the downlink signal transmitted by itself is included in 2b, and when the measurement processing unit 5c makes the determination based on the power of the downlink signal, the downlink signal transmitted by itself may be an obstacle.
  • the measurement processing unit 5c can transmit from the other base station apparatus (macro BS1a) to the terminal apparatus 2a. Since the determination can be performed based on the downlink signal transmitted and received by the transmitting and receiving unit, the failure can be prevented.
  • the power of each resource block is obtained at the time of measurement processing, but at this time, signals of pilot subcarriers, data subcarriers, or both can be used. Further, the present invention is not limited to the above embodiments.
  • the measurement processing unit 5c determines whether or not a certain resource block can be used within its own communication area (femto BS 1b) based on the power, the resource block whose power decreases is It has been described that the macro BS1a is not used in communication between the macro BS1a and the MS 2a wirelessly connected to the macro BS1a.
  • the communication signal is weak. That is, it may be determined that the resource block whose power obtained by the measurement processing unit 5c of the femto BS 1b is small is also usable within its own communication area (femto BS 1b).
  • the basics of resource allocation that can be used by the base station apparatus of the present invention without acquiring resource allocation information included in communication signals transmitted from other base station apparatuses.
  • a unit can be determined, and communication can be appropriately performed with a terminal device within its own communication area using the basic unit of resource allocation.
  • the measurement processing unit 5c of the femto base station 1b obtains "power" in a resource block (basic unit of resource allocation) of the communication signal received by the RF unit 4
  • the measurement processing unit 5 may use “communication quality” instead of “power” in the resource block.
  • the values related to "communication quality” include the SN ratio and SINR.
  • “communication quality” is based on "power”, and in general, when the power of the resource block is high, the communication quality is also When the power is high, the communication quality is also low.
  • the “power” in the resource block is used, the “power” is the total value from each of the other base station apparatuses, but when "communication quality” is used, the value specific to the other base station apparatus It is.
  • the configuration of the signal processing unit 5 of the femto base station device 1b in this case is the same as that of FIG. 4, but in this case, another base station device 1a transmits and the RF unit 4 of its own (femto base station device 1b).
  • the measurement processing unit 5c obtains the communication quality in the resource block of the communication signal (downlink signal) received by the communication channel. Further, the measurement processing unit 5c determines whether the resource block can be used in its own communication area based on the communication quality.
  • the measurement processing unit 5c sets the resource block in its own communication area based on the communication quality of the downlink signal received by the RF unit 4 It is determined whether or not it can be used in
  • the measurement processing unit 5 c performs a subframe section (SF 2 in FIG. 8) corresponding to the timing (the start timing of the measurement processing) for acquiring the downlink signal for measurement processing set by itself. , SF 3, SF 4), pause transmission of the downlink signal by the transmitter 13. Then, in this paused state, measurement processing is started.
  • the measurement processing unit 5c causes the downlink signal reception unit 12 to receive the downlink signal of another base station apparatus (macro BS1a) while pausing transmission of the downlink signal, and acquires the received downlink signal.
  • the value regarding the communication quality in the resource block of the downlink signal is measured, and the magnitude of the value regarding the communication quality in each resource block is compared with the threshold to estimate the use situation in the resource block. It is determined whether or not it can be used in the communication area of (1) (measurement process).
  • the measurement processing unit 5c determines the resource block as described above from the downlink signal acquired from the downlink signal reception unit 12, and obtains the average value of the values related to the communication quality in each of the determined resource blocks. Note that this average value is a value for each other base station apparatus. Then, the measurement processing unit 5c compares the value (average value) regarding the communication quality with a preset threshold value, and when the value (average value) regarding the communication quality is large, the resource block is in use. As a result, it is determined that the resource block can not be used for itself (cannot be used in its own communication area).
  • the average value for each resource block is a value for each other base station apparatus
  • the average value for each other base station apparatus is compared with a threshold value, and even if it is one other base station apparatus, Also, if the average value is larger than the threshold value, it can be determined that the resource block is in use, and it is determined that the resource block can not be used for itself.
  • the resource block can be used for itself (self Can be used in the communication area of That is, since the average value for each resource block is a value for each other base station apparatus, the average value for each other base station apparatus is compared with the threshold value, and the average value for all the other base station apparatuses is calculated. Is smaller than the threshold, it can be determined that the resource block is not in use and it is determined that the resource block can be used for itself.
  • the measurement processing determines whether or not the resource block can be used in its own communication area based on the communication quality in each resource block. Can.
  • the determination processing unit 5h of the femto base station device 1b is based on the difference before and after the change of the “power” of the resource block obtained by the measurement processing unit 5c before and after the change of usage of the resource block.
  • the case has been described where the propriety of the change in use is determined.
  • the determination processing unit 5 h may use “communication quality” instead of “power” in the resource block.
  • the “power” is the total value from each of the other base station apparatuses, but when "communication quality” is used, the other base is used. It is a station apparatus individual value.
  • the configuration of the signal processing unit 5 of the femto base station device 1b in this case is the same as that of FIG. 15, but in this case, another base station device 1a transmits and the RF unit 4 of its own (femto base station device 1b).
  • the measurement processing unit 5c obtains the communication quality in the resource block of the communication signal (downlink signal) received by the communication channel. Further, the measurement processing unit 5c determines whether the resource block can be used in its own communication area based on the communication quality.
  • the processing by this measurement processing unit 5c is the same as that described above.
  • the changing unit 5e changes the usage of the resource block in order to communicate with the terminal device 2b in the communication area of its own. Further, the determination processing unit 5h determines the propriety of the change of the usage based on the difference before and after the change of the communication quality in the resource block obtained by the measurement processing unit 5c before and after the change of the usage by the change unit 5e. Do.
  • the changing unit 5e uses the resource block to communicate with the terminal device 2b in its own communication area (the usage of the resource block It has a function to change the communication parameter). That is, a resource assignment control unit 5d having a resource assignment function for assigning resource blocks and a communication condition control unit 5f having a communication condition control function for controlling communication conditions such as transmission power at the time of wireless communication are provided. There is. That is, the changing unit 5e changes the usage of the resource block to communicate with the terminal device 2b in its own communication area based on the determination result by the measurement processing unit 5c. This is one or both of a process of allocating available resource blocks as an area used by itself and a process of changing transmission power in resource blocks used by itself. These processes are as described in Chapter 2.
  • the determination processing unit 5h has a function of determining whether the change unit 5e is changing the usage of the resource block.
  • the measurement processing unit 5c determines the communication quality before and after the change of the usage of the resource block by the changing unit 5e. Then, the determination processing unit 5h calculates the average value V1 of the values related to the communication quality obtained by the measurement processing unit 5c before changing the usage of the resource block and the average value of the communication quality obtained after changing the usage of the resource block.
  • the difference with the value V2 absolute value of difference
  • the threshold value V ⁇ regarding the difference between these average values is set, and the absolute value of the difference (V1-V2) of the average value of the values regarding communication quality before and after the change of usage of the resource block If the threshold value V ⁇ is exceeded, it is determined that the change in usage of the resource block is inappropriate, and processing for invalidating the change in usage is performed.
  • the process of invalidating the change is a process of causing the change unit 5e to perform a process of returning to the state before the change by the command signal from the determination processing unit 5h.
  • the determination processing unit 5h determines that the change of usage is appropriate, and the processing of making the change of usage of the resource block concerned is made effective.
  • the process of making the change effective is a process of maintaining the state after the change, and the RF unit 4 communicates with the terminal device 2b in its own communication area by using the changed resource block.
  • the measurement processing unit 5c of the femto base station device 1b measures the power (or communication quality) of the resource block of the communication signal transmitted from the other base station device (1a) and received by the RF unit 4. If the resource allocation control unit 5d determines that the resource block can not be used in its own communication area based on the power (or communication quality), the resource allocation control unit 5d assigns the resource block for itself. What has not been done (step S8 in FIG. 6) has been described. However, even if the measurement processing unit 5c makes a determination in this way, the resource allocation control unit 5d assigns the resource block for itself on condition that the transmission power from the RF unit 4 is lowered. You may
  • the resource allocation control unit 5d instructs the transmission power of the signal to be transmitted from the RF unit 4 to be reduced.
  • a signal is generated, and based on the command signal, the RF unit 4 executes a process of reducing the transmission power.
  • the femto base station apparatus 1b can communicate with the terminal apparatus 2b in its own communication area using the resource block, and further, the other base station apparatus 1a and the base station apparatus 1a and the radio can communicate with each other. It is possible to prevent communication with the connected terminal device 2a (do not cause interference).
  • the reduction of the transmission power in this case is reduced to such an extent that communication between the other base station apparatus 1a and the terminal apparatus 2a wirelessly connected to the base station apparatus 1a is not affected. Also, the transmission power is reduced according to the height of the power (average value) or the communication quality (average value) obtained by the measurement processing unit 5c. That is, as the power (average value) or the communication quality (average value) is higher, control is performed to largely reduce the transmission power. Furthermore, in the above description, the case of "average value" of power or communication quality has been described, but it may be "maximum value" of power or communication quality.
  • the received power of the downlink signals in the femto base station apparatus 1b may be the downlink signal transmitted by itself and the macro There is a possibility that power from the downlink signal transmitted by the base station device 1 may be included. For this reason, in the femto base station device 1b, the measurement processing unit executes the measurement processing in a state where transmission of the downlink signal is temporarily paused. However, the received power of the downlink signal from itself (femto base station apparatus 1b) can be estimated based on the transmission power of the downlink signal (pilot signal) and the characteristics of the transmission path at that time. .
  • the power of the downlink signal from the macro base station device 1a can be obtained by subtracting the estimated reception power from the reception power of the downlink signal in the femto base station device 1b. It is also possible to perform measurement processing.

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Abstract

リソース割当情報を取得しなくても、自己の通信エリア内において使用できるリソース割当の基本単位(リソースブロック)を判定する。このために、基地局装置は、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信するRF部4と、前記他の基地局装置と同期するための処理を行う同期処理部5bと、RF部4が受信した前記通信信号のリソースブロックにおける電力を求め、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該電力に基づいて判定するメジャメント処理部5dとを備えている。

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。
 端末装置との間で無線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、無線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ことがある。
 例えば、特許文献1には、ある基地局装置が、同期元となる他の基地局装置から送信された信号を用いて基地局間同期を行うことが開示されている。この特許文献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、端末装置との間の通信を周波数分割複信(FDD;Frequency Division Duplex)とする場合においても、基地局間同期が行われることがある。
特開2009-177532号公報
 基地局間同期が行われる場合としては、例えば、既に設置されている基地局装置の通信エリアに、新たな基地局装置を設置する場合があり、この際、既設の基地局装置の通信にできるだけ影響を与えることなく、基地局装置を新設するのが好ましい。
 すなわち、このような基地局装置を含む通信システム、例えばLTE(Long Term Evolution)が適用される携帯電話用のシステムでは、基地局装置と端末装置との間の通信で干渉を防ぐために、無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位であるリソースブロックが、端末装置それぞれに割り当てられ、通信を行っている。したがって、既設の基地局装置と端末装置との間でリソースブロックが割り当てられて通信が行われている状況で、新設の基地局装置が、既に定められているリソースブロックの割り当てを考慮せずに無線送信すると、当該端末装置において干渉が発生するおそれがある。そこで、このような不具合を発生させないで基地局装置を新設するためには、当該新設の基地局装置は、既設の基地局装置と、これに無線接続した端末装置との間の通信におけるリソースブロックの割り当てを、把握する必要がある。
 リソースブロックの割り当てを把握するためには、既設の基地局装置と、これに無線接続した端末装置との間の通信信号に含まれている制御チャネル内のリソース割当情報(各端末装置のためのデータの割り当てに関する情報)を取得すればよい。しかし、このためには、新設の基地局装置は、例えば既設の基地局装置との間で通信を確立させる必要があり、また、様々な信号処理が必要となってしまう。
 そこで、本発明は、リソース割当情報を取得しなくても、使用できるリソース割当の基本単位(例えば、リソースブロック)を判定することができる基地局装置を提供することを目的とする(第1の目的)。
 さらに、本発明は、リソース割当情報を取得しなくても、使用できるリソース割当の基本単位(例えば、リソースブロック)を判定することができ、自己の通信エリア内にある端末装置と適切に通信することができる基地局装置を提供することを目的とする(第2の目的)。
 (1)前記第1の目的のために、本発明は、無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信する基地局装置であって、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信する受信部と、前記他の基地局装置と同期するための処理を行う同期処理部と、前記受信部が受信した前記通信信号のリソース割当の基本単位における電力を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該電力に基づいて判定するメジャメント処理部とを備えていることを特徴とする。
 本発明によれば、同期処理部が、他の基地局装置と同期するための処理を行うことで、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号のリソース割当の基本単位を、判別することが可能となる。そして、受信部が、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信し、メジャメント処理部が、この通信信号のリソース割当単位における電力を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該電力に基づいて判定するので、前記通信信号に含まれているリソース割当情報を取得しなくても、自己の通信エリア内において使用できるリソース割当の基本単位を判定することができる。
 なお、前記リソース割当の基本単位は、それぞれの通信規格に準じて設定されていて、例えば、LTE(Long Term Evolution)が適用される通信システムの場合では、リソースブロックである。そして、この場合、時間軸方向に見て、同一の端末装置に対しては、サブフレーム毎に同一のリソースブロックが割り当てられている。また、時間軸方向に連続して並んだ複数のリソースブロックは、同一の端末装置に割り当てられている。
 (2)前記基地局装置は、前記メジャメント処理部によって自己の通信エリア内において使用可能であると判定された前記リソース割当の基本単位を、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するために使用する領域として割り当てるリソース割当制御部を備えているのが好ましい。
 この場合、自己の通信エリア内にある端末装置と通信することができると共に、他の基地局装置の通信に影響を与えないようにすることが可能となる。
 (3)さらに、このリソース割当制御部を備えている基地局装置は、前記リソース割当制御部によって割り当てられた前記リソース割当の基本単位を用いて無線通信する際の、通信条件を制御する通信条件制御部を備えているのが好ましい。
 この場合、例えば通信環境に応じて、自己の通信エリア内において使用する領域として割り当てられたリソース割当の基本単位毎に、通信条件を変更することが可能となる。なお、送信条件としては、送信電力の大きさ、変調方式又は符号化率等がある。
 (4)また、同期処理部による同期処理毎に、メジャメント処理部が前記判定の処理を開始してもよいが、前記同期処理部は、第一の周期で、前記同期するための処理を開始し、前記メジャメント処理部は、前記第一の周期と異なる第二の周期で、前記リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを前記電力に基づいて判定する構成としてもよい。
 この場合、同期処理部による同期処理の必要頻度と、メジャメント処理部による通信状況の判定処理の必要頻度とが異なる場合、その必要頻度に応じて、それぞれ周期を異ならせることができる。
 (5)また、他の基地局装置の無線フレームのタイミングを把握できれば、つまり同期できれば、メジャメント処理部は、リソース割当の基本単位を判別することができることから、前記メジャメント処理部は、前記同期処理部による同期するための処理が開始されてから、前記リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを前記電力に基づいて判定する構成とすればよい。
 (6)また、前記基地局装置それぞれにおいて、前記メジャメント処理部が用いるために、前記受信部が受信する前記通信信号を、前記他の基地局装置が、当該他の基地局装置に無線接続した前記端末装置に送信した下り信号とすることができる。
 (7)または、前記メジャメント処理部が用いるために、前記受信部が受信する前記通信信号を、前記他の基地局装置に無線接続した前記端末装置が、当該他の基地局装置に送信した上り信号とすることができる。
 (8)前記のとおり、時間軸方向に連続して並んだ複数のリソース割当の基本単位は、通常、同一の端末装置に割り当てられるが、例えば端末装置が増える等して、ある端末装置に使用させるために割り当てられるリソース割当の基本単位の割り当て位置が、例えば無線フレーム毎で変化して(無線フレーム毎で周波数方向の割り当て位置が変化して)変動的となる場合がある。
 このような場合においても、ある無線フレームで、前記メジャメント処理部によって自己の通信エリア内において使用可能であると判定された前記リソース割当の基本単位を、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するために使用する領域として、前記リソース割当制御部が割り当てると、後の無線フレームでは干渉が発生することがある。
 そこで、前記リソース割当制御部を備えた基地局装置は、前記他の基地局装置によりリソース割当の基本単位の割り当てがされて送信された前記通信信号に基づいて、当該割り当てが変動的であるか固定的であるかを判定する割り当て判定部を備えているのが好ましい。
 この基地局装置によれば、割り当て判定部は、他の基地局装置によるリソース割当の基本単位の割り当てが、変動的であるか固定的であるかを判定することができる。
 (9)そして、前記割り当て判定部が、前記割り当てが固定的であると判定した場合、前記リソース割当制御部は、前記メジャメント処理部によって自己の通信エリア内において使用可能であると判定された前記リソース割当の基本単位を、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するために使用する領域として割り当てる。
 このように、前記割り当てが固定的である場合には、使用可能であると判定されたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信することができ、しかも、使用可能であると判定されたリソース割当の基本単位は、後においても使用可能であると考えられることから、当該端末装置への送信電力を低下させなくても済み、他の基地局装置の通信に影響を与えないようにすることが可能となる。
 (10)これに対して、前記割り当て判定部が、前記割り当てが変動的であると判定した場合、当該割り当て判定部は、自己の通信エリア内にある端末装置への送信電力を低下させて通信させる。
 このように、前記割り当てが変動的である場合には、自己の通信エリア内にある端末装置への送信電力を低下させることで干渉の発生を防止し、他の基地局装置の通信に影響を与えないようにすることが可能となる。
 (11)また、前記割り当て判定部を備えた基地局装置において、前記割り当て判定部は、前記受信部が受信した前記通信信号の前記リソース割当の基本単位における電力の統計値に基づいて、前記割り当てが変動的であるか固定的であるか判定することができる。例えば、前記統計値として、リソース割当の基本単位における電力の分散を求め、その値が大きければ、リソース割当の基本単位における電力の値にばらつきがあると考えられることから、変動的であると判定することができ、これに対して、分散の値が小さければ、ばらつきは小さいと考えられることから、固定的であると判定することができる。
 なお、前記(8)~(11)の基地局装置において、他の基地局装置によって、当該他の基地局装置に無線接続した端末装置に使用させるリソース割当の基本単位が割り当てられるが、この割り当てが変動的であるとは、同一の端末装置に割り当てられたリソース割当の基本単位の割り当て位置が、周波数方向で、異なる位置にある状態である。すなわち、変動的とは、割り当ての変動の度合いが予め設定されている閾値よりも高い場合である。
 これに対して、割り当てが固定的であるとは、同一の端末装置に割り当てられたリソース割当の基本単位の割り当て位置が、周波数方向で、同じ位置にある状態である。なお、この同じ位置には、異なる位置にある度合いが低い場合が含まれている。つまり、固定的とは、割り当ての変動の度合いが予め設定されている前記閾値よりも低い場合である。
 (12)また、本発明は、無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信する基地局装置であって、他の基地局装置から当該他の基地局装置に無線接続した端末装置に送信された下り信号を受信可能である共に、自己の通信エリア内にある前記端末装置へ下り信号を送信する送受信部と、前記送受信部が受信した前記下り信号のリソース割当の基本単位における電力を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該電力に基づいて判定するメジャメント処理部とを備え、前記送受信部による前記下り信号の送信を一時的に休止した状態で、前記メジャメント処理部は、前記送受信部が受信した下り信号の電力に基づいて、前記リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することを特徴とする。
 本発明によれば、送受信部が、他の基地局装置から当該他の基地局装置に無線接続した端末装置に送信された下り信号を受信し、メジャメント処理部が、この受信した下り信号のリソース割当単位における電力を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該電力に基づいて判定するので、他の基地局装置からの下り信号に含まれているリソース割当情報を取得しなくても、自己の通信エリア内において使用できるリソース割当の基本単位を判定することができる。
 しかし、この際、送受信部が受信する下り信号には、他の基地局装置から端末装置に送信した下り信号の他に、自己の通信エリア内にある端末装置に送信した下り信号が含まれてしまい、メジャメント処理部が、下り信号の電力に基づいて、前記判定を行う際に、自己が送信した下り信号が障害となるおそれがある。
 そこで、本発明によれば、送受信部による下り信号の送信を一時的に休止した状態とすることにより、メジャメント処理部は、他の基地局装置から端末装置へ送信されて送受信部が受信した下り信号に基づいて、前記判定を行うことができるので、前記障害を防ぐことができる。
 (13)また、本発明は、無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信する基地局装置であって、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信する受信部と、前記他の基地局装置と同期するための処理を行う同期処理部と、前記受信部が受信した前記通信信号のリソース割当の基本単位における通信品質を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該通信品質に基づいて判定するメジャメント処理部とを備えていることを特徴とする。
 本発明によれば、同期処理部が、他の基地局装置と同期するための処理を行うことで、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号のリソース割当の基本単位を、判別することが可能となる。そして、受信部が、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信し、メジャメント処理部が、この通信信号のリソース割当単位における通信品質を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該通信品質に基づいて判定するので、前記通信信号に含まれているリソース割当情報を取得しなくても、自己の通信エリア内において使用できるリソース割当の基本単位を判定することができる。
 (14)また、本発明は、無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信する基地局装置であって、他の基地局装置から当該他の基地局装置に無線接続した端末装置に送信された下り信号を受信可能である共に、自己の通信エリア内にある前記端末装置へ下り信号を送信する送受信部と、前記送受信部が受信した前記下り信号のリソース割当の基本単位における通信品質を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該通信品質に基づいて判定するメジャメント処理部とを備え、前記送受信部による前記下り信号の送信を一時的に休止した状態で、前記メジャメント処理部は、前記送受信部が受信した下り信号の前記通信品質に基づいて、前記リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することを特徴とする。
 本発明によれば、送受信部が、他の基地局装置から当該他の基地局装置に無線接続した端末装置に送信された下り信号を受信し、メジャメント処理部が、この受信した下り信号のリソース割当単位における通信品質を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該通信品質に基づいて判定するので、他の基地局装置からの下り信号に含まれているリソース割当情報を取得しなくても、自己の通信エリア内において使用できるリソース割当の基本単位を判定することができる。
 しかし、この際、送受信部が受信する下り信号には、他の基地局装置から端末装置に送信した下り信号の他に、自己の通信エリア内にある端末装置に送信した下り信号が含まれてしまい、メジャメント処理部が、下り信号の通信品質に基づいて、前記判定を行う際に、自己が送信した下り信号が障害となるおそれがある。
 そこで、本発明によれば、送受信部による下り信号の送信を一時的に休止した状態とすることにより、メジャメント処理部は、他の基地局装置から端末装置へ送信されて送受信部が受信した下り信号に基づいて、前記判定を行うことができるので、前記障害を防ぐことができる。
 また、前記(13)及び前記(14)それぞれに記載の基地局装置においても、前記(2)から(11)の各構成を適用することができ、この場合、各構成における前記「リソース割当の基本単位における電力」は、「リソース割当の基本単位における通信品質」に読み替えられる。
 (15)前記第2の目的のために、本発明は、無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信する基地局装置であって、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信すると共に、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するための送受信部と、前記他の基地局装置と同期するための処理を行う同期処理部と、前記送受信部が受信した前記通信信号のリソース割当の基本単位における電力を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該電力に基づいて判定するメジャメント処理部と、前記メジャメント処理部による判定結果に基づいて、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するために前記リソース割当の基本単位の使い方を変更することができる変更部と、前記変更部による前記使い方の変更前後それぞれで前記メジャメント処理部が求めた前記リソース割当の基本単位における電力の当該変更前後の差に基づいて、当該使い方の変更の適否を判定する判定処理部とを備えていることを特徴とする。
 本発明によれば、同期処理部が、他の基地局装置と同期するための処理を行うことで、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号におけるリソース割当の基本単位を、判別することが可能となる。そして、送受信部が、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信し、メジャメント処理部が、この通信信号のリソース割当単位における電力を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該電力に基づいて判定するので、前記通信信号に含まれているリソース割当情報を取得しなくても、自己の通信エリア内において使用できるリソース割当の基本単位を判定することができる。
 そして、メジャメント処理部による判定結果に基づいて、変更部が、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するためにリソース割当の基本単位の使い方を変更して、当該端末装置と通信することができる。
 また、仮に、メジャメント処理部による前記判定が誤っており、例えば、あるリソース割当の基本単位に関して、実際では使用不可能であるにも関わらず、使用可能であると判定してしまい、変更部がリソース割当の基本単位の使い方を変更して自己の通信エリア内にある端末装置と、当該リソース割当の基本単位を用いて通信した場合、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続していた端末装置との間の通信状態が悪化することがあり、他の基地局装置は通信状態を改善しようと、例えば送信電力を大きくする。すると、この他の基地局装置から送信される通信信号の前記リソース割当の基本単位における電力が大きくなり、前記メジャメント処理部が求める電力も大きくなるように変化する。
 そこで、前記判定処理部は、変更部によるリソース割当の基本単位の使い方の変更前後の電力差に基づいて、当該使い方の変更の適否を判定するので、メジャメント処理部による判定の誤りを見つけることが可能となる。
 (16)また、前記基地局装置において、前記判定処理部は、前記変更部による前記リソース割当の基本単位の使い方の変更前後の電力差が閾値を超えている場合に、当該使い方の変更を不適と判定し、当該使い方の変更を無効とする処理を行うことができる。
 この場合、前記のとおりメジャメント処理部が判定を誤ったことにより、変更部がリソース割当の基本単位の使い方を変更したが、その変更を無効とする。このため、リソース割当の基本単位の使い方を変更前の状態に戻すことが可能となり、他の基地局装置の通信に与える影響を抑えることができる。
 (17)また、前記基地局装置において、前記判定処理部は、前記変更部による前記リソース割当の基本単位の使い方の変更前後の電力差が閾値内である場合に、当該使い方の変更は適していると判定し、当該使い方の変更を有効とする処理を行い、前記送受信部は、前記変更部によって変更された前記リソース割当の基本単位の使い方により、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信することができる。
 この場合、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号における、あるリソース割当の基本単位は使用可能であると、メジャメント処理部によって正しく判定され、変更部がリソース割当の基本単位の使い方を変更して、当該リソース割当の基本単位を用いて端末装置と通信したとしても、当該リソース割当の基本単位に関しては他の基地局装置の通信に影響を与えない。このため、前記通信信号におけるリソース割当の基本単位では、リソース割当の基本単位の使い方の変更前後で電力の大きな変動はなく、電力差は閾値内となり、前記判定処理部は、リソース割当の基本単位の使い方の変更を有効とする。そして、送受信部は、変更されたリソース割当の基本単位の使い方により、自己の通信エリア内にある端末装置と適切に通信することができる。
 (18)また、前記変更部は、前記リソース割当の基本単位の使い方を変更するためのリソース割当機能を有し、当該リソース割当機能は、前記メジャメント処理部によって自己の通信エリア内において使用可能であると判定された前記リソース割当の基本単位を、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するために使用する領域として割り当てる。
 この場合、前記リソース割当の基本単位を使用して端末装置と通信することができ、しかも、他の基地局装置における通信の影響を抑えることができる。
 (19)また、前記変更部は、前記リソース割当の基本単位の使い方を変更するための通信条件制御機能を有し、当該通信条件制御機能は、前記メジャメント処理部によって自己の通信エリア内において使用可能であると判定された前記リソース割当の基本単位において、前記送受信部から前記端末装置へ送信する信号の送信電力を高める。
 この場合、送受信部から送信する信号の送信電力を高めることで、自己の通信エリア内にある端末装置との通信状態が良くなり、しかも、他の基地局装置における通信の影響を抑えることができる。
 (20)また、本発明は、無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信する基地局装置であって、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信すると共に、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するための送受信部と、前記他の基地局装置と同期するための処理を行う同期処理部と、前記送受信部が受信した前記通信信号のリソース割当の基本単位における通信品質を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該通信品質に基づいて判定するメジャメント処理部と、前記メジャメント処理部による判定結果に基づいて、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するために前記リソース割当の基本単位の使い方を変更することができる変更部と、前記変更部による前記使い方の変更前後それぞれで前記メジャメント処理部が求めた前記リソース割当の基本単位における通信品質の当該変更前後の差に基づいて、当該使い方の変更の適否を判定する判定処理部とを備えていることを特徴とする。
 本発明によれば、同期処理部が、他の基地局装置と同期するための処理を行うことで、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号におけるリソース割当の基本単位を、判別することが可能となる。そして、送受信部が、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信し、メジャメント処理部が、この通信信号のリソース割当単位における通信品質を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該通信品質に基づいて判定するので、前記通信信号に含まれているリソース割当情報を取得しなくても、自己の通信エリア内において使用できるリソース割当の基本単位を判定することができる。
 そして、メジャメント処理部による判定結果に基づいて、変更部が、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するためにリソース割当の基本単位の使い方を変更して、当該端末装置と通信することができる。
 また、仮に、メジャメント処理部による前記判定が誤っており、例えば、あるリソース割当の基本単位に関して、実際では使用不可能であるにも関わらず、使用可能であると判定してしまい、変更部がリソース割当の基本単位の使い方を変更して自己の通信エリア内にある端末装置と、当該リソース割当の基本単位を用いて通信した場合、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続していた端末装置との間の通信状態が悪化することがあり、他の基地局装置は通信状態を改善しようと、例えば送信電力を大きくする。すると、この他の基地局装置から送信される通信信号の前記リソース割当の基本単位における通信品質が改善され、前記メジャメント処理部が求める通信品質が変化する。
 そこで、前記判定処理部は、変更部によるリソース割当の基本単位の使い方の変更前後の通信品質の差に基づいて、当該使い方の変更の適否を判定するので、メジャメント処理部による判定の誤りを見つけることが可能となる。
 また、前記(20)に記載の基地局装置においても、前記(16)から(19)の各構成を適用することができ、この場合、各構成における前記「リソース割当の基本単位における電力」は、「リソース割当の基本単位における通信品質」に読み替えられる。
第1章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無線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。 同期処理、メジャメント処理及び割り当て処理を説明するフロー図である。 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によるリソースブロック毎の電力平均値を求めた結果の一例を示す図である。 割り当て判定部が行う処理の態様の一例を説明するための図である。 ULフレームの構造を示す図である。 第2章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無線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。 同期処理、メジャメント処理及び割り当て処理を説明するフロー図である。 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によるリソースブロック毎の電力平均値を求めた結果の一例を示す図である。 判定処理部が行う判定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による判定の誤りが発生する場合の説明図である。 割り当て判定部が行う処理の態様の一例を説明するための図である。 ULフレームの構造を示す図である。
 以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
[第1章]
[1.1 通信システムの構成]
 図1は、第1章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には、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をそれぞれ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通信エリア(フェムトセル)FCをそれぞれ形成する複数のフェムト基地局装置(Femto Base Station)1bとが含まれている。このフェムト基地局装置1bが、本発明の基地局装置である。
 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2a(以下、MS2aともいう)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、自己のフェムトセルFC内にある端末装置2b(以下、MS2bともいう)との間で無線通信が可能である。
 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、端末装置2b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。
 前記無線通信システムでは、マクロBS1aとマクロセルMC内の端末装置2との間の通信で干渉が生じないように、無線フレームが複数に分けられたリソースブロックが端末装置2毎に割り当てられ、割り当てられたリソースブロックを用いて同期した状態で端末装置2とマクロBS1aとが通信を行う。
 これに対して、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内に形成するので、端末装置2a,2bで干渉等が生じるおそれがある。
 このため、後に詳しく説明するが、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と端末装置2aとの間の通信の状況、つまり、当該通信の信号におけるリソースブロックの空き状況等に基づいて当該リソースブロックを自己の通信エリア(フェムトセルFC)内において使用可能であるか否かを判定するメジャメント処理の機能(モニタリング機能)、及び、その判定結果に基づいて、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、空いているリソースブロックを自己の通信のために割り当てる機能、及び、送信電力や変調方式等の通信条件を変更する制御を行う機能を有している。フェムトBS1bは、これら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を形成し、しかも、自己の通信を確保することができる。
 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、自己のセル内の端末装置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)方式が採用されている。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、端末装置2から基地局装置1への送信信号である上り信号(アップリンク信号(UL信号)ともいう)と、基地局装置1から端末装置2への送信信号である下り信号(ダウンリンク信号(DL信号)ともいう)との間で、互いに異なる使用周波数が割り当てられていることで、上り通信と下り通信とが同時に行われる。
 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。各基地局装置が管理するこれら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、リソース割当の基本単位(リソース割当の最小単位)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。リソースブロックは、無線フレームがサブフレーム毎に時間軸方向と周波数軸方向とで複数に分けられたリソース割当の基本単位である。
 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、当該サブフレームにおけるリソース割当情報等が格納される。
 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、サブフレームを時間軸上に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、間欠的に配置されている。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(時間)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、各端末装置のための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、各端末装置のためのデータの他、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端末装置のための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、受信した下り信号を各種処理して(通信確立した状態で)リソース割当情報を把握することによって、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。フェムトBS1bは、アンテナ3と、アンテナ3が接続されたRF部(送受信部)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、メジャメント処理及びリソースブロックの割当処理等を行う信号処理部5とを備えている。なお、以上について、マクロBS1aの構成も、フェムトBS1bとほぼ同様である。
[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からの周波数fuの上り信号を受信するためのものであり、送信部13は、端末装置2へ周波数fdの下り信号を送信するためのものである。そして、下り信号受信部12は、他のマクロBS1a又は他のフェムトBS1bからの周波数fdの下り信号を受信するためのものである。上り信号受信部11及び送信部13は、端末装置2との間の本来的な通信を行うために必要な機能であり、マクロBS1aも備えているが、下り信号受信部12は、他の基地局装置が送信した周波数fdの下り信号を受信する(傍受する)ために、フェムトBS1bに必要となる機能である。
 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11のフィルタ111によって、送信部13から出力された送信信号が上り信号受信部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と下り信号受信部12のフィルタ121によって、送信部13から出力された送信信号が下り信号受信部12へ伝わることが防止されている。
 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では、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ている。
 下り信号受信部12では、下り信号周波数fdの信号だけを通過させ、上り信号周波数fuの信号を通過させないように設計されている。そして、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、メジャメント処理等に用いられる。
 下り信号受信部12は、フィルタ121、増幅器(高周波増幅器)122、周波数変換部123、フィルタ124、増幅器(中間周波増幅器)125、周波数変換部126、及びA/D変換部127を備えている。フィルタ121は、他の基地局装置からの下り信号の周波数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。フィルタ121を通過した受信信号は、増幅器(高周波増幅器)122によって増幅され、増幅器122の出力は、周波数変換部123によって下り信号周波数fdから中間周波数への変換がなされる。なお、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。
 周波数変換部123の出力は、周波数変換部123から出力された中間周波数だけを通過させるフィルタ124を経て、増幅器(中間周波増幅器)125によって再び増幅される。増幅器125の出力は、周波数変換部126によって周波数が変換され、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、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(図4参照)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。
[1.3.2 信号処理部]
 図4において、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毎の送信タイミングを決定するためのフレームカウンタ5i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同期処理部5b、自己の通信エリア内においてリソースブロックを使用可能であるか否かを判定するメジャメント処理を行うメジャメント処理部5c、リソースブロックの割り当てを行うリソース割当制御部5d、無線通信する際の通信条件を制御する通信条件制御部5f、及び、他の基地局装置によるリソースブロックの割り当てが変動的であるか固定的であるかを判定する割り当て判定部5gを備えている。
[1.3.2.1 同期処理部について]
 基地局間同期は、各基地局装置がGPS受信機を備えGPS信号により同期をとったり、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から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前記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(第一の周期)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、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による下り信号の送信を休止させた状態として、同期処理を開始する。同期処理部5bは、下り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。そして、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、上記下り信号の送信を休止させる区間は、同期処理のために他の基地局装置の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ができる。
 また、同期処理部5bは、下り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。
 同期処理についてさらに説明する。同期処理部5bは、同期処理のために、自己の下り信号に含まれる前記既知信号(第一及び第二同期信号)を利用する。すなわち、自己の下り信号における、図3に示した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、同期処理部5bは、他の基地局装置のフレーム送信タイミングを検出し、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、他の基地局装置のフレーム送信タイミングの検出は、他の基地局装置から受信した下り信号のフレーム中の所定位置にある前記既知信号(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。
 そして、同期処理部5bは、前記フレーム同期誤差を検出すると、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、この制御情報にしたがって、前記フレームカウンタ5i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。後にも説明するが、上記同期誤差を解消すべく、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う。
 同期誤差の解消は、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、他の基地局装置からのフレームの送信タイミングに一致させる補正を行うことで行われる。
 以上のようにして、同期処理部5b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が行われる。
 同期処理部5bは、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。このため、同期処理部5bは、検出された前記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。そして、同期処理部5bは、推定した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も行うことができる。
[1.3.2.2 メジャメント処理部について]
 他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号(本実施形態では下り信号)を、RF部4が受信すると、メジャメント処理部5cは、この受信信号の各リソースブロックにおける受信電力を求め、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを前記受信電力に基づいて判定するメジャメント処理を行う。
 本実施形態では、メジャメント処理部5cは、メジャメント処理を行うために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。
 さらに、メジャメント処理部5cは、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。
 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による下り信号の送信を休止させた状態で、メジャメント処理を開始する。メジャメント処理部5cは、下り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、下り信号のリソースブロックにおける受信電力を測定し、リソースブロック毎における受信電力の大きさを閾値と比較することで、当該リソースブロックにおける使用状況が推定され、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定する(メジャメント処理)。
 なお、上記下り信号の送信を休止させる区間は、他の基地局装置からの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、メジャメント処理部5cは、下り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。
 メジャメント処理についてさらに説明する。メジャメント処理は、前記同期処理によって他の基地局装置のフレームタイミングを認識してから実行される。これにより、同期処理が完了していることから、また、本通信システムの無線フレーム構造は規定されたものであり自己である基地局装置はその無線フレーム構造を把握していることから、メジャメント処理部5cは、下り信号受信部12より取得した下り信号より、リソースブロック単位であると判別される部分を時間軸方向(及び周波数軸方向)に分けて取り出すことができる。このため、メジャメント処理部5cは、この取り出した部分をリソースブロックとして判別することができる。
 そして、他の基地局装置(マクロBS1a)が自己のマクロセルMC内の端末装置2aと通信を行っていれば、その通信信号に当該端末装置2aに向けた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リソースブロックの電力は、データが割り当てられていないリソースブロックと比較して相対的に増加している。これにより、前記リソース割当情報を把握しなくても、通信信号の電力に基づいて、あるリソースブロックは、他の基地局装置(マクロBS1a)と端末装置2aとが通信するために使用されているか否かを判断できる。
 そこで、メジャメント処理部5cは、下り信号受信部12より取得した下り信号から、前記のようにリソースブロックを判別すると共に、判別したリソースブロック毎における受信電力の平均値(電力平均値)を求める。そして、メジャメント処理部5cは、この電力平均値と予め設定されている閾値とを比較して、当該電力平均値が大きい場合、そのリソースブロックは使用状態であると判定でき、この結果、当該リソースブロックを自己のために使用できない(自己の通信エリア内において使用できない)と判定する。
 これに対して、求めた電力平均値が閾値よりも小さい場合、そのリソースブロックは非使用状態であると判定でき、この結果、当該リソースブロックを自己のために使用できる(自己の通信エリア内において使用できる)と判定する。
 このように、前記リソース割当情報を把握しなくても、メジャメント処理は、各リソースブロックにおける電力平均値に基づいて、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することができる。
 そして、メジャメント処理部5cは、自己が使用可能であると判定したリソースブロックの情報を含むメジャメント結果情報を、リソース割当制御部5d及び通信条件制御部5fに出力する。
 なお、前記電力平均値は、単一のリソースブロック内における電力の平均値であってもよいが、単一のサブフレーム又は連続する複数のサブフレームに含まれる複数のリソースブロックにおける電力の平均値とするのが好ましい。これは、上記のように、時間軸方向に連続して並んだ複数のリソースブロックは、通常、同一の端末装置に割り当てられていることから、複数のリソースブロックにおける電力の平均値を採用することができる。
 そして、単一のリソースブロック、つまり、瞬時的に取得された信号の電力から判定する場合では、さらに別の基地局装置からの送信信号によって生じた誤差等が原因となって、判定に誤りが発生するおそれがあるが、このように複数のリソースブロックにおける電力の平均値を採用すれば、判定の精度を高めることができる。
[1.3.2.3 リソース割当制御部及び割り当て判定部について]
 リソース割当制御部5dは、メジャメント処理部5cから前記メジャメント結果情報が与えられると、このメジャメント結果情報に応じて、自己(フェムトBS1b)と端末装置2b(図1参照)との通信のために、リソースブロック(前記DL共有チャネル)に、データを割り当てる処理を行う。
 具体的に説明すると、メジャメント結果情報には、自己(フェムトBS1b)が使用可能であると判定したリソースブロックの情報が含まれていることから、当該情報を取得したリソース割当制御部5dは、当該リソースブロックを、自己(フェムトBS1b)のフェムトセルFC内にある端末装置2bと通信するために使用する領域として割り当てる。すなわち、リソース割当制御部5dは、フェムトセルFC内において使用可能であると判定したリソースブロックを使用して、フェムトセルFC内にある端末装置2bと通信させようと機能する。
 この処理によれば、他の基地局装置(マクロBS1a)とMS2aとの間の通信に用いられていないリソースブロックを、自己(フェムトBS1b)と端末装置2bとの間で使用するリソースブロックとして割り当てることができる。
 なお、リソース割当制御部5dが端末装置2bとの通信のために割り当てるリソースブロックは、前記メジャメント処理の対象となったサブフレームよりも時間軸方向に後のサブフレームに存在しているリソースブロック(DL共有チャネル)である。
 これは、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間において、上記のように、時間軸方向に連続して並んだ複数のリソースブロックは、同一の端末装置に割り当てられることから、メジャメント処理の対象となったサブフレームのリソースブロックが、非使用状態であれば、後のサブフレームに存在している同じリソースブロックも、非使用状態となるためである。
 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及びメジャメント処理部5c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各端末装置の通信のためのデータを割り当てすることを制限する。
 割り当て判定部5gは、マクロBS1aによるリソースブロックの割り当ての変動の度合いを判定する機能を有している。さらに、割り当て判定部5gは、この判定の結果に基づいて、自己の通信エリアであるフェムトセルFC内にある端末装置2bと通信するための処理を変更する機能を有している。例えば、割り当て判定部5gは、前記リソース割当制御部5dによる前記割り当てる処理を停止させたり、当該割り当てる処理の他にRF部4からの送信電力を低下させるための処理を行ったりする。この割り当て判定部5gの機能については、後に説明する。
 上記のとおり、同期処理部5bは、第一の周期で同期処理を開始するのに対し、メジャメント処理部5cは、第一の周期と異なる第二の周期で通信状況の判定を開始することができる。これは、同期処理が一旦実行されると、しばらく同期状態は継続すると考えられるが、他の基地局装置と、当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間で使用されるリソースブロックの割り当ては、頻繁に変更される場合がある。この場合、メジャメント処理は、同期処理の第一の周期よりも短い第二の周期で実行すればよい。
[1.3.2.4 通信条件制御部について]
 通信条件制御部5fは、前記リソース割当制御部5dによって自己(フェムトBS1b)と端末装置2bとが使用する領域として割り当てられたリソースブロックを用いて無線通信する際の、通信条件を制御する機能を有している。例えば、通信条件制御部5fは、無線通信する際の、RF部4の送信部13から送信する信号の送信電力の大きさを制御する機能を有している。又は、通信条件の変更(制御)として、送信電力の大きさの制御以外に、周囲の伝送路の状況を取得し、その状況に応じて、RF部4の送信部13から送信する信号の、変調方式又は符号化率を変更してもよい。そして、この変更は、リソースブロック毎や、サブフレーム毎に変更することができる。
 また、通信条件制御部5fは、メジャメント処理部5cが求めた電力平均値を取得して、当該電力平均値からマクロBS1aの送信電力を推定し、当該マクロBS1aの送信電力に基づいて、自己の送信電力を調整することができる。例えば、マクロBS1aの送信電力に対して、自己の送信電力が相対的に大きく、この結果干渉を生じさせると判断される場合には、通信条件制御部5fは、自己の送信電力を下げるように調整することができる。これによりフェムトセルFCの大きさを制限することができる。
[1.4 同期処理について]
 図6は、同期処理、メジャメント処理及び割り当て処理を説明するフロー図である。
 まず、自己の基地局装置であるフェムトBS1b(図1参照)は、他の基地局装置からの信号、つまり、周辺情報を取得することにより(ステップS1)、同期処理及びメジャメント処理を行う必要のある他の基地局装置や、端末装置が周辺に存在しているか否かを判定する。なお、フェムトBS1bの起動時にこの処理を行うが、その後においても、定期的にこの処理は実行される。
 周辺に存在していない場合(ステップS2のNo)、すなわち、通信可能となる程度の信号を受信できない場合、同期処理は行わない(ステップS3)。
 これに対して、他の基地局装置や、この基地局装置に無線接続している端末装置が存在している場合(ステップS2のYes)、すなわち、通信可能となる程度の信号を受信できた場合、当該他の基地局装置と同期するための処理を実行する(ステップS4)。
 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、同期する他の基地局装置をマクロBS1aとする。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より前において、フェムトBS1bの各サブフレームの先頭が、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。
 図7では、フェムトBS1bの同期処理部5bが、同期処理のためにマクロBS1a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SF1と設定している。そして、同期処理部5bは、サブフレームSF1の送信タイミングで、送信部13による下り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。
 また、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、同期処理部5bは、自身が有する記憶部に蓄積された過去の同期処理の際の同期誤差から、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ほぼ把握できるので、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下り信号を休止させるように設定することができる。
 そして、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し、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。
 同期処理部5b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求めるための時間を要する。そこで、同期処理部5b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7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(♯6)で同期誤差の検出を終えたとすると、同期処理部5b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5bは、同期誤差を求めるための時間を確保した上で、早期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T3であるとすると、同期処理部5bは、まず、サブフレーム♯0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5i(図4)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。
 これによって、同期処理部5b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。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行われる。
[1.5 メジャメント処理及び割り当て処理について]
 図6のステップS4の同期処理が行われると、メジャメント処理を開始する。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。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下り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している。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の区間について下り信号の送信を休止させる。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、サブフレームSF2,SF3,SF4の区間で、送信部13による下り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からMS2aへ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、リソースブロックを判別し(図6のステップS5)、各リソースブロックの電力平均値を求める(ステップS6)。
 上記のように、マクロBS1aと自己(フェムトBS1b)との間でフレームタイミングの同期がとれていることから、マクロBS1a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判別することができ、リソースブロック毎に精度よく電力平均値を求めることができる。
 したがって、メジャメント処理部5cによる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。このために、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。すなわち、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のための処理が開始されるサブフレームを特定し(図7のSF1参照)、その特定したサブフレームSF1が属する無線フレームの次の無線フレームに属するサブフレーム(図8のSF2,SF3,SF4)でメジャメント処理を行う。
 図9は、メジャメント処理部5cによるリソースブロック毎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。
 この図9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る。メジャメント処理部5cによって求められた電力平均値が、閾値αよりも高く現れるリソースブロックにおいては(図6のステップS7のYes)、マクロBS1aとMS2aとの通信のためにデータが割り当てられていることが判るので、マクロBS1aがこのリソースブロックを通信に使用していると推定することができる。このため、メジャメント処理部5cは、このリソースブロックを自己(フェムトBS1b)の通信エリア内において使用不可能であると判定し、この場合、リソース割当制御部5dは、リソースブロックの割り当て処理を行わない(ステップS8)。
 これに対して、電力平均値が閾値αよりも低く現れているリソースブロックにおいては(図6のステップS7のNo)、MS2aに対するデータが割り当てられていないことが判るので、マクロBS1aがこのリソースブロックを通信に使用していないと推定することができる。このため、メジャメント処理部5cは、このリソースブロックを自己(フェムトBS1b)の通信エリア内において使用可能であると判定し、この場合、リソース割当制御部5dは、割り当て処理を開始する(ステップS9)。
 すなわち、リソース割当制御部5dは、マクロBS1aが使用していないと推定されるリソースブロックを優先的に使用するように、当該リソースブロックに、自己(フェムトBS1b)とMS2bとの通信のためのデータを割り当てる。これによって、自己が使用するリソースブロックが、マクロBS1aが使用するリソースブロックと重複するのを回避でき、マクロBS1aや当該マクロBS1aに接続するMS2において、干渉が生じるのを抑制することができる。
 また、マクロBS1aと、当該マクロBS1aに無線接続したMS2aとが、継続して通信を行っていると、上記のように、時間軸方向に連続して並んだ複数のリソースブロックは、通常、同一の端末装置に割り当てられるが、例えばマクロセルMC内にMS2aが増える等して、マクロBS1aによるリソース割り当て(ユーザー割り当て)の処理の結果、図3に示しているように、特定のMS2aのために割り当てられているリソースブロックの周波数方向の割り当て位置が、サブフレーム毎で頻繁に変化するように、リソースブロックの割り当てが変動的となる場合がある。
 このような変動的である場合において、ある時間帯(あるサブフレーム;図3ではサブフレーム♯0)では非使用状態であるとメジャメント処理部5cが判定したリソースブロックRBaを、リソース割当制御部5dが、自己(フェムトBS1b)とMS2bとの間で使用するリソースブロックとして割り当てたとしても、そのリソースブロックRBaは、後の時間帯(後のサブフレーム;図3ではサブフレーム♯5と♯9)では、マクロBS1aが当該マクロBS1aとMS2aとの間の通信のための領域として割り当ててしまうおそれがある。この場合、干渉が発生するおそれがある。
 そこで、このような干渉の発生を抑制するために、マクロBS1aに無線接続したMS2aに使用させるリソースブロックは、当該マクロBS1aによってサブフレーム毎に割り当てられるが、前記割り当て判定部5gは、このサブフレーム毎のリソースブロックの割り当てが、変動的であるか固定的であるかを判定する。そして、この判定の結果に応じて、フェムトセルFC内にあるMS2bと通信するための処理を変更する。
 なお、割り当てが変動的であるとは、同一のMS2aに割り当てられたリソースブロックの割り当て位置が、周波数方向で、同じ位置ではなく異なる位置にある状態である。すなわち、変動的とは、割り当ての変動の度合いが予め設定されている閾値よりも高い場合である。
 これに対して、割り当てが固定的であるとは、同一のMS2aに割り当てられたリソースブロックの割り当て位置が、周波数方向で、同じ位置にある状態である。なお、この同じ位置には、異なる位置にある度合いが低い場合が含まれている。つまり、固定的とは、割り当ての変動の度合いが予め設定されている前記閾値よりも低い場合である。
 割り当て判定部5gによる判定処理を説明する。マクロBS1aに無線接続したMS2aに使用させるリソースブロックは、当該マクロBS1aによってサブフレーム毎に割り当てられ、当該マクロBS1aから下り信号が送信されるが、図10に示しているように、この下り信号をフェムトBS1bのRF部4が経時的に受信すると(ステップS11)、割り当て判定部5gは、受信したこの下り信号のリソースブロック毎における電力平均値の統計値に基づいて、サブフレーム毎の前記割り当てが変動的であるか固定的であるか判定する。
 さらに具体的に説明すると、割り当て判定部5gは、前記統計値として、各リソースブロックにおける電力平均値の分散を求める(ステップS12)。そして、この分散の値が予め設定されている閾値以上であれば(ステップS13のYes)、リソースブロックにおける電力平均値には、ばらつきがあると考えられることから、つまり、マクロBS1aが使用していないリソースブロックはサブフレーム毎に変わっていることが判るため、リソースブロックの割り当ては変動的であると判定することができる(ステップS14)。
 これに対して、前記分散の値が閾値未満であれば(ステップS13のNo)、リソースブロックにおける電力平均値のばらつきは小さいと考えられることから、つまり、マクロBS1aが使用していないリソースブロックはサブフレーム毎に変わっていないことが判るため、割り当ては固定的であると判定することができる(ステップS16)。
 そして、割り当て判定部5gによって、前記割り当てが固定的であると判定された場合(ステップS16)、前記のとおり、リソース割当制御部5dは、メジャメント処理部5cによって自己のフェムトセルFC内において使用可能であると判定されたリソースブロックを、当該フェムトセルFC内にあるMS2bと通信するために使用する領域として割り当てる処理を行う(ステップS17)。
 このように、マクロBS1aによるリソースブロックの割り当てが固定的である場合には、使用可能であると判定されたリソースブロックを、フェムトセルFC内にあるMS2bと通信するために使用する領域として割り当て、当該MS2bと通信することができる。そして、使用可能であると判定されたリソースブロックは、後においても使用可能であると考えられることから、後のリソースブロックでは干渉の発生が生じないため、当該MS2bへの送信電力を低下させなくても済み、さらに、他の基地局装置であるマクロBS1aとMS2aとの間の通信に影響を与えないようにすることが可能となる。
 これに対して、割り当て判定部5gによって、前記割り当てが変動的であると判定された場合(ステップS14)、当該割り当て判定部5gは、自己の通信エリアであるフェムトセルFC内にあるMS2bへとRF部4から送信する信号の送信電力を、マクロBS1aとMS2aとの間の通信に影響を与えない程度に低下させて、フェムトセルFC内のMS2bと通信させる処理を行う(ステップS15)。つまり、割り当て判定部5gは、RF部4から送信する信号の送信電力を下げる指令信号を生成し、この指令信号に基づいて、RF部4は送信電力を下げる処理を実行する。
 このように、マクロBS1aによるリソースブロックの割り当てが変動的である場合には、リソースブロック毎の電力平均値に基づいて自己が使用するリソースブロックを自由に割り当てることができないが、その代わりに、自己のフェムトセルFC内にあるMS2bへの送信電力を、マクロBS1aとMS2aとの間の通信に影響を与えない程度に低下させることを条件として、自己が使用するリソースブロックを任意に割り当てる。これにより、他の基地局装置であるマクロBS1aとMS2aとの間の通信に影響を与えない(干渉を生じさせない)ようにすることが可能となる。
 以上の本実施形態では、マクロBS1aが送信し自己(フェムトBS1b)のRF部4が受信した「下り信号」に基づいて、メジャメント処理部5cは、リソースブロックの割り当てを判別し、判別した各リソースブロックにおける電力平均値に基づいて、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定する場合を説明した。
 ここで、MS2aがマクロBS1aに送信し、自己(フェムトBS1b)のRF部4が受信したMS2aの「上り信号」に基づいて、メジャメント処理部5cが、リソースブロックの割り当てを判別し、判別した各リソースブロックにおける電力平均値に基づいて、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することも可能であり、この場合について説明する。
[1.6 上り信号を用いる場合のメジャメント処理について]
 上り信号について説明する。
 図2により説明したように、LTEにおける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。図11は、ULフレームの構造を示す図である。
 ULフレームを構成するサブフレームは、それぞれ2つのスロットにより構成されている。また、1つのスロットは、7個のOFDMシンボル(♯0~♯6)により構成されている(Normal Cyclic Prefixの場合)。
 また、リソース割当の基本単位(リソース割当の最小単位)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(♯0~♯6;1スロット)で定められる。
 各スロット(各リソースブロック)のうちの四番目のシンボル(♯3)に、参照信号として既知信号が含まれていて、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には、端末装置のデータ等が格納される。なお、フェムトBS1bは、この上り信号に含まれている前記既知信号を受信して用いることで、当該上り信号に基づいて同期処理を行うことも可能である。
 上り信号を用いる場合の処理について説明する。この処理のためのフェムトBS1bの構成は、下り信号を用いる前記実施形態(図4及び図5)と同じであるが、前記下り信号を用いる形態では、下り信号受信部12が受信した他の基地局装置の下り信号に基づいてメジャメント処理が実行されているのに対し、上り信号を用いる本実施形態では、上り信号受信部11が受信した端末装置の上り信号に基づいてメジャメント処理が実行される。すなわち、RF部4の上り信号受信部11が受信した上り信号に基づいて、フェムトBS1bのメジャメント処理部5cは、リソースブロックの割り当てを判別し、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定する処理を行う。
 上り信号受信部11は、下り信号受信部12と同様の構成を有していて(図5参照)、上り信号受信部11が有するA/D変換部117から出力された信号が、信号処理部5(図4参照)が有するメジャメント処理部5cに与えられる。
 なお、同期処理に関しては、下り信号を用いる前記実施形態で説明したのと同様の方法で、下り信号受信部12が受信した同期元となるマクロBS1aの下り信号に基づいて実行すればよいが、各端末装置2aはマクロBS1aと同期処理を行った上で通信を行っていることから、フェムトBS1bにおける同期処理を、上り信号受信部11が受信した端末装置2aの上り信号に基づいて実行してもよい。この場合であっても、フェムトBS1bはマクロBS1aと同期した状態が得られる。
 マクロBS1aと、このマクロBS1aと通信状態にあるMS2とは同期していることから、フェムトBS1bがマクロBS1aと同期処理を行えば、フェムトBS1bは前記MS2と同期した状態となる。このため、フェムトBS1bにおいて、メジャメント処理部5cは、上り信号受信部11より取得した上り信号から、リソースブロック単位であると判別される部分を時間軸方向(及び周波数軸方向)に分けて取り出すことができる。このため、前記下り信号を用いる形態と同様の方法により、メジャメント処理部5cは、この取り出した部分をリソースブロックと判別することができる。そして、前記リソース割当情報を把握しなくても、リソースブロック毎の電力平均値を求め、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを、判定することが可能となる。
 また、前記下り信号を用いる形態では、メジャメント処理の際、フェムトBS1bでは下り信号の送信を休止させる必要があるが、この上り信号を用いる形態であれば、フェムトBS1bでは下り信号の送信を休止させる必要はない。これは、フェムトBS1bのRF部4が送信する下り信号の周波数と、当該RF部4が受信する上り信号の周波数とは異なるためである。
 また、フェムトBS1bにおける上り信号の受信電力には、自己(フェムトBS1b)のフェムトセルFC内にあるMS2bからの上り信号と、マクロBS1のマクロセルMC内にあるMS2aからの上り信号とによる電力が含まれてしまうおそれがある。しかし、自己(フェムトBS1b)のフェムトセルFC内にあるMS2bからの上り信号の受信電力は、当該上り信号(パイロット信号)の送信電力とその時点での伝送路の特性とに基づいて、推定することが可能である。このため、フェムトBS1bにおける上り信号の受信電力から、前記推定した受信電力を差し引くことで、マクロBS1aのマクロセルMC内にあるMS2aからの上り信号の電力のみを求めることができ、メジャメント処理を行うことが可能となる。
[1.7 各実施形態に係る基地局装置(フェムトBS1b)に関して]
 以上の前記各実施形態に係る基地局装置(フェムトBS1b)によれば、同期処理部5bが、マクロBS1a(他の基地局装置)と同期するための処理を行うことで、RF部4が受信した信号に含まれているリソースブロックを判別することが可能となる。
 そして、マクロBS1aと当該マクロBS1aに無線接続したMS2aとの間の下り信号(又は上り信号)をRF部4が受信し、この受信した信号に基づいて、メジャメント処理部5cが、各リソースブロックにおける受信信号の電力平均値を求め、この電力平均値に基づいて当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することができる。
 判定の結果、あるリソースブロックにおける電力平均値が大きい場合、当該リソースブロックは、マクロBS1aとMS2aとの間による通信に用いられていると推定でき、フェムトBS1bは、このリソースブロックを使用してMS2と通信することを控えることができる。このため、マクロBS1aの通信に与える影響を抑えることができる。
 これとは反対に、あるリソースブロックにおける電力平均値が小さい場合、当該リソースブロックは、マクロBS1aとMS2aとの間による通信に用いられていないと推定でき、フェムトBS1bは、このリソースブロックを使用してMS2bと通信するために、当該リソースブロックを自己の通信のために割り当てることができる。このため、自己の通信機会を確保することが可能となる。
 また、メジャメント処理のために、他の基地局装置(マクロBS1a)から端末装置2へ送信された下り信号を用いる場合の、本発明の基地局装置(フェムトBS1b)は、他の基地局装置(マクロBS1a)から当該他の基地局装置(マクロBS1a)に無線接続した端末装置2aに送信された下り信号を受信可能である共に、自己(フェムトBS1b)の通信エリア内にある端末装置2bへ下り信号を送信する送受信部(RF部4)と、この送受信部が受信した前記下り信号のリソースブロックにおける電力を求め、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該電力に基づいて判定するメジャメント処理部5cとを備えている。そして、本発明の基地局装置(フェムトBS1b)では、前記送受信部による下り信号の送信を一時的に休止した状態で、メジャメント処理部5cは、当該送受信部が受信した下り信号の電力に基づいて、リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することを特徴とする。
 この本発明の基地局装置によれば、他の基地局装置(マクロBS1a)からの下り信号に含まれている前記リソース割当情報を取得しなくても、自己(フェムトBS1b)が使用できるリソースブロックを判定することができる。
 しかし、この際、送受信部が受信する下り信号には、他の基地局装置(マクロBS1a)から端末装置2aに送信した下り信号の他に、自己(フェムトBS1b)の通信エリア内にある端末装置2bに自己が送信した下り信号が含まれてしまい、メジャメント処理部5cが、下り信号の電力に基づいて、前記判定を行う際に、自己が送信した下り信号が障害となるおそれがある。
 そこで、本発明の前記構成によれば、送受信部による下り信号の送信を一時的に休止した状態とすることにより、メジャメント処理部5cは、他の基地局装置(マクロBS1a)から端末装置2aへ送信されて前記送受信部が受信した下り信号に基づいて、前記判定を行うことができるので、前記障害を防ぐことができる。
 なお、前記各実施形態において、メジャメント処理の際、各リソースブロックの電力を求めているが、この際、パイロットサブキャリア、データサブキャリア、又は、その両方の信号を用いることができる。
 また、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、メジャメント処理部5cが、あるリソースブロックを自己(フェムトBS1b)の通信エリア内において使用可能であるか否かを電力に基づいて判定する処理において、電力が小さくなるリソースブロックは、マクロBS1aとこれに無線接続したMS2aとの間の通信で使用していないためであるとして説明した。しかし、フェムトBS1bが使用可能であって、電力が小さくなるリソースブロックは、これ以外に、マクロBS1aとこれに無線接続したMS2aとの間の通信で、使用されているが、その通信信号が微弱であって、フェムトBS1bのメジャメント処理部5cが求めた電力が小さいリソースブロックについても、自己(フェムトBS1b)の通信エリア内において使用可能であると判定してもよい。
 本発明[第1章]によれば、他の基地局装置から送信された通信信号に含まれているリソース割当情報を取得しなくても、本発明の基地局装置が使用できるリソース割当の基本単位を判定することができる。
[第2章]
[2.1 通信システムの構成]
 図12は、第2章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には、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をそれぞれ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通信エリア(フェムトセル)FCをそれぞれ形成する複数のフェムト基地局装置(Femto Base Station)1bとが含まれている。このフェムト基地局装置1bが、本発明の基地局装置である。
 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2a(以下、MS2aともいう)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、自己のフェムトセルFC内にある端末装置2b(以下、MS2bともいう)との間で無線通信が可能である。
 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、端末装置2b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。
 前記無線通信システムでは、マクロBS1aとマクロセルMC内の端末装置2との間の通信で干渉が生じないように、無線フレームが複数に分けられたリソースブロックが端末装置2毎に割り当てられ、割り当てられたリソースブロックを用いて同期した状態で端末装置2とマクロBS1aとが通信を行う。
 これに対して、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内に形成するので、端末装置2a,2bで干渉等が生じるおそれがある。
 このため、後に詳しく説明するが、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と端末装置2aとの間の通信の状況、つまり、当該通信の信号におけるリソースブロックの空き状況等に基づいて当該リソースブロックを自己の通信エリア(フェムトセルFC)内において使用可能であるか否かを判定するメジャメント処理の機能(モニタリング機能)、及び、その判定結果に基づいて、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、空いているリソースブロックを自己の通信のために割り当てたり当該リソースブロックで通信する際の送信電力を高めたりする機能を有している。フェムトBS1bは、これら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を形成し、しかも、自己の通信を確保することができる。
 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、自己のセル内の端末装置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)方式が採用されている。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。
[2.2 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、端末装置2から基地局装置1への送信信号である上り信号(アップリンク信号(UL信号)ともいう)と、基地局装置1から端末装置2への送信信号である下り信号(ダウンリンク信号(DL信号)ともいう)との間で、互いに異なる使用周波数が割り当てられていることで、上り通信と下り通信とが同時に行われる。
 図13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。各基地局装置が管理するこれら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14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、リソース割当の基本単位(リソース割当の最小単位)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。リソースブロックは、無線フレームがサブフレーム毎に時間軸方向と周波数軸方向とで複数に分けられたリソース割当の基本単位である。
 図14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、当該サブフレームにおけるリソース割当情報等が格納される。
 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、サブフレームを時間軸上に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、間欠的に配置されている。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(時間)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、各端末装置のための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、各端末装置のためのデータの他、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端末装置のための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、受信した下り信号を各種処理して(通信確立した状態で)リソース割当情報を把握することによって、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。
[2.3 フェムト基地局装置の構成]
 図15は、図1中、フェムトBS1bの構成を示すブロック図である。なお、ここでは、フェムトBS1bの構成について説明する。フェムトBS1bは、アンテナ3と、アンテナ3が接続されたRF部(送受信部)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、メジャメント処理及びリソースブロックの割当処理等を行う信号処理部5とを備えている。なお、以上について、マクロBS1aの構成も、フェムトBS1bとほぼ同様である。
[2.3.1 RF部]
 図16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からの周波数fuの上り信号を受信するためのものであり、送信部13は、端末装置2へ周波数fdの下り信号を送信するためのものである。そして、下り信号受信部12は、他のマクロBS1a又は他のフェムトBS1bからの周波数fdの下り信号を受信するためのものである。上り信号受信部11及び送信部13は、端末装置2との間の本来的な通信を行うために必要な機能であり、マクロBS1aも備えているが、下り信号受信部12は、他の基地局装置が送信した周波数fdの下り信号を受信する(傍受する)ために、フェムトBS1bに必要となる機能である。
 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11のフィルタ111によって、送信部13から出力された送信信号が上り信号受信部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と下り信号受信部12のフィルタ121によって、送信部13から出力された送信信号が下り信号受信部12へ伝わることが防止されている。
 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では、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ている。
 下り信号受信部12では、下り信号周波数fdの信号だけを通過させ、上り信号周波数fuの信号を通過させないように設計されている。そして、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、メジャメント処理等に用いられる。
 下り信号受信部12は、フィルタ121、増幅器(高周波増幅器)122、周波数変換部123、フィルタ124、増幅器(中間周波増幅器)125、周波数変換部126、及びA/D変換部127を備えている。フィルタ121は、他の基地局装置からの下り信号の周波数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。フィルタ121を通過した受信信号は、増幅器(高周波増幅器)122によって増幅され、増幅器122の出力は、周波数変換部123によって下り信号周波数fdから中間周波数への変換がなされる。なお、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。
 周波数変換部123の出力は、周波数変換部123から出力された中間周波数だけを通過させるフィルタ124を経て、増幅器(中間周波増幅器)125によって再び増幅される。増幅器125の出力は、周波数変換部126によって周波数が変換され、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、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(図15参照)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。
[2.3.2 信号処理部]
 図15において、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毎の送信タイミングを決定するためのフレームカウンタ5i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同期処理部5b、自己の通信エリア内においてリソースブロックを使用可能であるか否かを判定するメジャメント処理を行うメジャメント処理部5c、このメジャメント処理部5cによる判定結果に基づいて、自己の通信エリア内にある端末装置2bと通信するためにリソースブロックの使い方を変更することができる変更部5e、この変更部5eによる前記使い方の変更の適否を判定する判定処理部5h、及び、他の基地局装置によるリソースブロックの割り当てが変動的であるか固定的であるかを判定する割り当て判定部5gを備えている。
[2.3.2.1 同期処理部について]
 基地局間同期は、各基地局装置がGPS受信機を備えGPS信号により同期をとったり、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から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前記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(第一の周期)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、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による下り信号の送信を休止させた状態として、同期処理を開始する。同期処理部5bは、下り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。そして、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、上記下り信号の送信を休止させる区間は、同期処理のために他の基地局装置の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ができる。
 また、同期処理部5bは、下り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。
 同期処理についてさらに説明する。同期処理部5bは、同期処理のために、自己の下り信号に含まれる前記既知信号(第一及び第二同期信号)を利用する。すなわち、自己の下り信号における、図14に示した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、同期処理部5bは、他の基地局装置のフレーム送信タイミングを検出し、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、他の基地局装置のフレーム送信タイミングの検出は、他の基地局装置から受信した下り信号のフレーム中の所定位置にある前記既知信号(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。
 そして、同期処理部5bは、前記フレーム同期誤差を検出すると、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、この制御情報にしたがって、前記フレームカウンタ5i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。後にも説明するが、上記同期誤差を解消すべく、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う。
 同期誤差の解消は、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、他の基地局装置からのフレームの送信タイミングに一致させる補正を行うことで行われる。
 以上のようにして、同期処理部5b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が行われる。
 同期処理部5bは、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。このため、同期処理部5bは、検出された前記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。そして、同期処理部5bは、推定した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も行うことができる。
[2.3.2.2 メジャメント処理部について]
 他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号(本実施形態では下り信号)を、RF部4が受信すると、メジャメント処理部5cは、この受信信号の各リソースブロックにおける受信電力を求め、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを前記受信電力に基づいて判定するメジャメント処理を行う。
 本実施形態では、メジャメント処理部5cは、メジャメント処理を行うために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。
 さらに、メジャメント処理部5cは、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。
 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による下り信号の送信を休止させた状態で、メジャメント処理を開始する。メジャメント処理部5cは、下り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、下り信号のリソースブロックにおける受信電力を測定し、リソースブロック毎における受信電力の大きさを閾値と比較することで、当該リソースブロックにおける使用状況が推定され、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定する(メジャメント処理)。
 なお、上記下り信号の送信を休止させる区間は、他の基地局装置からの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、メジャメント処理部5cは、下り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。
 メジャメント処理についてさらに説明する。メジャメント処理は、前記同期処理によって他の基地局装置のフレームタイミングを認識してから実行される。これにより、同期処理が完了していることから、また、本通信システムの無線フレーム構造は規定されたものであり自己である基地局装置はその無線フレーム構造を把握していることから、メジャメント処理部5cは、下り信号受信部12より取得した下り信号より、リソースブロック単位であると判別される部分を時間軸方向(及び周波数軸方向)に分けて取り出すことができる。このため、メジャメント処理部5cは、この取り出した部分をリソースブロックとして判別することができる。
 そして、他の基地局装置(マクロBS1a)が自己のマクロセルMC内の端末装置2aと通信を行っていれば、その通信信号に当該端末装置2aに向けた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リソースブロックの電力は、データが割り当てられていないリソースブロックと比較して相対的に増加している。これにより、前記リソース割当情報を把握しなくても、通信信号の電力に基づいて、あるリソースブロックは、他の基地局装置(マクロBS1a)と端末装置2aとが通信するために使用されているか否かを判断できる。
 そこで、メジャメント処理部5cは、下り信号受信部12より取得した下り信号から、前記のようにリソースブロックを判別すると共に、判別したリソースブロック毎における受信電力の平均値(電力平均値)を求める。そして、メジャメント処理部5cは、この電力平均値と予め設定されている閾値とを比較して、当該電力平均値が大きい場合、そのリソースブロックは使用状態であると判定でき、この結果、当該リソースブロックを自己のために使用できない(自己の通信エリア内において使用できない)と判定する。
 これに対して、求めた電力平均値が閾値よりも小さい場合、そのリソースブロックは非使用状態であると判定でき、この結果、当該リソースブロックを自己のために使用できる(自己の通信エリア内において使用できる)と判定する。
 このように、前記リソース割当情報を把握しなくても、メジャメント処理は、各リソースブロックにおける電力平均値に基づいて、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することができる。
 そして、メジャメント処理部5cは、自己が使用可能であると判定したリソースブロックの情報を含むメジャメント結果情報を、リソース割当制御部5d及び通信条件制御部5fに出力する。
 なお、前記電力平均値は、単一のリソースブロック内における電力の平均値であってもよいが、単一のサブフレーム又は連続する複数のサブフレームに含まれる複数のリソースブロックにおける電力の平均値とするのが好ましい。これは、上記のように、時間軸方向に連続して並んだ複数のリソースブロックは、通常、同一の端末装置に割り当てられていることから、複数のリソースブロックにおける電力の平均値を採用することができる。
 そして、単一のリソースブロック、つまり、瞬時的に取得された信号の電力から判定する場合では、さらに別の基地局装置からの送信信号によって生じた誤差等が原因となって、判定に誤りが発生するおそれがあるが、このように複数のリソースブロックにおける電力の平均値を採用すれば、判定の精度を高めることができる。
[2.3.2.3 変更部について]
 図15において、変更部5eは、自己の通信エリア内にある端末装置2bと通信するためにリソースブロックの使い方(リソースブロックの使い方に関する通信パラメータ)を変更するための機能を有していて、リソースブロックの割り当てを行うリソース割当機能を有するリソース割当制御部5d、及び、無線通信する際の送信電力等の通信条件を制御する通信条件制御機能を有する通信条件制御部5fを有している。
 つまり、変更部5eは、メジャメント処理部5cによる判定結果に基づいて、自己の通信エリア内にある端末装置2bと通信するためにリソースブロックの使い方を変更するが、このリソースブロックの使い方の変更は、使うことのできるリソースブロックを自己が使用する領域として割り当てる処理と、自己が使用するリソースブロックにおける送信電力の変更処理との一方又は双方である。
[2.3.2.3.1 リソース割当制御部及び割り当て判定部について]
 リソース割当制御部5dは、メジャメント処理部5cから前記メジャメント結果情報が与えられると、このメジャメント結果情報に応じて、自己(フェムトBS1b)と端末装置2b(図12参照)との通信のために、リソースブロック(前記DL共有チャネル)に、データを割り当てる処理を行う。
 具体的に説明すると、メジャメント結果情報には、自己(フェムトBS1b)が使用可能であると判定したリソースブロックの情報が含まれていることから、当該情報を取得したリソース割当制御部5dは、当該リソースブロックを、自己(フェムトBS1b)のフェムトセルFC内にある端末装置2bと通信するために使用する領域として割り当てる。すなわち、リソース割当制御部5dは、フェムトセルFC内において使用可能であると判定したリソースブロックを使用して、フェムトセルFC内にある端末装置2bと通信させようと機能する。
 この処理によれば、他の基地局装置(マクロBS1a)とMS2aとの間の通信に用いられていないリソースブロックを、自己(フェムトBS1b)と端末装置2bとの間で使用するリソースブロックとして割り当てることができる。
 なお、リソース割当制御部5dが端末装置2bとの通信のために割り当てるリソースブロックは、前記メジャメント処理の対象となったサブフレームよりも時間軸方向に後のサブフレームに存在しているリソースブロック(DL共有チャネル)である。
 これは、他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間において、上記のように、時間軸方向に連続して並んだ複数のリソースブロックは、同一の端末装置に割り当てられることから、メジャメント処理の対象となったサブフレームのリソースブロックが、非使用状態であれば、後のサブフレームに存在している同じリソースブロックも、非使用状態となるためである。
 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及びメジャメント処理部5c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各端末装置の通信のためのデータを割り当てすることを制限する。
 割り当て判定部5gは、マクロBS1aによるリソースブロックの割り当ての変動の度合いを判定する機能を有している。さらに、割り当て判定部5gは、この判定の結果に基づいて、自己の通信エリアであるフェムトセルFC内にある端末装置2bと通信するための処理を変更する機能を有している。例えば、割り当て判定部5gは、前記リソース割当制御部5dによる前記割り当てる処理を停止させたり、当該割り当てる処理の他にRF部4からの送信電力を低下させるための処理を行ったりする。この割り当て判定部5gの機能については、後に説明する。
 上記のとおり、同期処理部5bは、第一の周期で同期処理を開始するのに対し、メジャメント処理部5cは、第一の周期と異なる第二の周期で通信状況の判定を開始することができる。これは、同期処理が一旦実行されると、しばらく同期状態は継続すると考えられるが、他の基地局装置と、当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間で使用されるリソースブロックの割り当ては、頻繁に変更される場合がある。この場合、メジャメント処理は、同期処理の第一の周期よりも短い第二の周期で実行すればよい。
[2.3.2.3.2 通信条件制御部について]
 メジャメント処理部5cが生成したメジャメント結果情報には、自己(フェムトBS1b)が使用可能であると判定したリソースブロックの情報が含まれていることから、当該情報を取得した通信条件制御部5fは、当該リソースブロックを用いて無線通信する際の、通信条件を制御する機能を有している。例えば、通信条件制御部5fは、当該リソースブロックにおいて、RF部4からフェムトセルFC内にある端末装置2bへ送信する信号の送信電力を高める機能を有している。
 自己(フェムトBS1b)が使用可能であると判定されたリソースブロックは、他の基地局装置によって使用されていないと考えられるため、当該リソースブロックにおける送信電力を高めて自己の通信エリア内にある端末装置2bと通信を行っても、他の基地局装置における通信に影響を与えることを抑制することができる。
 さらに、通信条件制御部5fは、通信条件の変更(制御)として、送信電力の大きさの制御以外に、周囲の伝送路の状況を取得し、その状況に応じて、RF部4の送信部13から送信する信号の、変調方式又は符号化率を変更してもよい。そして、この変更は、リソースブロック毎や、サブフレーム毎に変更することができる。
 また、通信条件制御部5fは、メジャメント処理部5cが求めた電力平均値を取得して、当該電力平均値からマクロBS1aの送信電力を推定し、当該マクロBS1aの送信電力に基づいて、自己の送信電力を調整することができる。例えば、マクロBS1aの送信電力に対して、自己の送信電力が相対的に大きく、この結果干渉を生じさせると判断される場合には、通信条件制御部5fは、自己の送信電力を下げるように調整することができる。これによりフェムトセルFCの大きさを制限することができる。
[2.3.2.4 判定処理部について]
 判定処理部5hは、前記変更部5eによるリソースブロックの使い方の変更の適否を判定する機能を有している。なお、リソースブロックの使い方の変更は、上記のとおり、使うことのできるリソースブロックを自己が使用する領域として割り当てる処理と、自己が使用するリソースブロックにおける送信電力の変更処理との一方又は双方である。
 また、リソースブロックの使い方の変更の適否は、当該リソースブロックの使い方の変更前後それぞれでメジャメント処理部5cが求めたリソースブロックにおける電力平均値の当該変更前後の差に基づいて、行われる。
 このように判定処理部5hを機能させるために、変更部5eによるリソースブロックの使い方の変更前後それぞれでの前記電力平均値が、前記メジャメント処理部5cによって求められ、判定処理部5hは、リソースブロックの使い方の変更前にメジャメント処理部5cによって求められた電力平均値V1と、リソースブロックの使い方の変更後に求められた電力平均値V2との差(差の絶対値)を求める。そして、判定処理部5hでは、電力平均値の差に関する閾値Vβが設定されていて、前記リソースブロックの使い方の変更前後での電力平均値の差(V1-V2)の絶対値が、閾値Vβを超えている場合に、当該リソースブロックの使い方の変更を不適と判定し、この使い方の変更を無効とする処理を行う。変更を無効とする処理としては、判定処理部5hからの指令信号により、変更部5eに、変更前の状態に戻す処理を行わせる処理である。
 これに対して、判定処理部5hは、前記リソースブロックの使い方の変更前後の電力平均値の差(V1-V2)の絶対値が、閾値Vβ以下である場合、当該リソースブロックの使い方の変更は適していると判定し、当該当該リソースブロックの使い方の変更を有効とする処理を行う。変更を有効とする処理としては、変更後の状態を維持させる処理であり、RF部4は、変更されたリソースブロックの使い方により、自己の通信エリア内にある端末装置2bと通信する。
[2.4 同期処理について]
 図17は、同期処理、メジャメント処理及びリソースブロックの使い方の変更処理を説明するフロー図である。
 まず、自己の基地局装置であるフェムトBS1b(図12参照)は、他の基地局装置からの信号、つまり、周辺情報を取得することにより(ステップS101)、同期処理及びメジャメント処理を行う必要のある他の基地局装置や、端末装置が周辺に存在しているか否かを判定する。なお、フェムトBS1bの起動時にこの処理を行うが、その後においても、定期的にこの処理は実行される。
 周辺に存在していない場合(ステップS102のNo)、すなわち、通信可能となる程度の信号を受信できない場合、同期処理は行わない(ステップS103)。
 これに対して、他の基地局装置や、この基地局装置に無線接続している端末装置が存在している場合(ステップS102のYes)、すなわち、通信可能となる程度の信号を受信できた場合、当該他の基地局装置と同期するための処理を実行する(ステップS104)。
 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、同期する他の基地局装置をマクロBS1aとする。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T4より前において、フェムトBS1bの各サブフレームの先頭が、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。
 図18では、フェムトBS1bの同期処理部5bが、同期処理のためにマクロBS1a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SF1と設定している。そして、同期処理部5bは、サブフレームSF1の送信タイミングで、送信部13による下り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。
 また、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、同期処理部5bは、自身が有する記憶部に蓄積された過去の同期処理の際の同期誤差から、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ほぼ把握できるので、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下り信号を休止させるように設定することができる。
 そして、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し、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。
 同期処理部5b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求めるための時間を要する。そこで、同期処理部5b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(♯6)で同期誤差の検出を終えたとすると、同期処理部5b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5bは、同期誤差を求めるための時間を確保した上で、早期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T3であるとすると、同期処理部5bは、まず、サブフレーム♯0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5i(図15)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。
 これによって、同期処理部5b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。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行われる。
[2.5 メジャメント処理及びリソースブロックの使い方の変更処理(割り当て処理)について]
 図17のステップS104の同期処理が行われると、メジャメント処理を開始する。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。図19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。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下り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している。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の区間について下り信号の送信を休止させる。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、サブフレームSF2,SF3,SF4の区間で、送信部13による下り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からMS2aへ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、リソースブロックを判別し(図17のステップS105)、各リソースブロックの電力平均値を求める(ステップS106)。
 上記のように、マクロBS1aと自己(フェムトBS1b)との間でフレームタイミングの同期がとれていることから、マクロBS1a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判別することができ、リソースブロック毎に精度よく電力平均値を求めることができる。
 したがって、メジャメント処理部5cによる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。このために、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。すなわち、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のための処理が開始されるサブフレームを特定し(図18のSF1参照)、その特定したサブフレームSF1が属する無線フレームの次の無線フレームに属するサブフレーム(図19のSF2,SF3,SF4)でメジャメント処理を行う。
 図20は、メジャメント処理部5cによるリソースブロック毎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。
 この図20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る。メジャメント処理部5cによって求められた電力平均値が、閾値Vαよりも高く現れるリソースブロックにおいては(図17のステップS107のYes)、マクロBS1aとMS2aとの通信のためにデータが割り当てられていることが判るので、マクロBS1aがこのリソースブロックを通信に使用していると推定することができる。このため、メジャメント処理部5cは、このリソースブロックを自己(フェムトBS1b)の通信エリア内において使用不可能であると判定し、この場合、リソース割当制御部5dは、リソースブロックの割り当て処理を行わない(ステップS108)。
 これに対して、電力平均値が閾値Vαよりも低く現れているリソースブロックにおいては(図17のステップS107のNo)、MS2aに対するデータが割り当てられていないことが判るので、マクロBS1aがこのリソースブロックを通信に使用していないと推定することができる。このため、メジャメント処理部5cは、このリソースブロックを自己(フェムトBS1b)の通信エリア内において使用可能であると判定し、この場合、リソースブロックの使い方の変更処理として、リソース割当制御部5dは、割り当て処理を開始する(ステップS109)。
 すなわち、リソース割当制御部5dは、マクロBS1aが使用していないと推定されるリソースブロックを優先的に使用するように、当該リソースブロックに、自己(フェムトBS1b)とMS2bとの通信のためのデータを割り当てる。これによって、自己が使用するリソースブロックが、マクロBS1aが使用するリソースブロックと重複するのを回避でき、マクロBS1aや当該マクロBS1aに接続するMS2において、干渉が生じるのを抑制することができる。
[2.6 リソースブロックの使い方の変更の適否の判定処理について]
 図17のステップS107では、メジャメント処理部5cが、マクロBS1aと端末装置2aとの間の下り信号の各リソースブロックにおける電力平均値に基づいて、当該各リソースブロックを自己(フェムトBS1b)の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定している。しかし、仮に、このメジャメント処理部5cによる前記判定が誤っており、フェムトBS1bは使用不可能であるにも関わらず、使用可能であると判定してしまった場合について説明する。
 このような場合としては図22に示している環境が考えられる。すなわち、マクロBS1aとフェムトBS1bとの間で、無線信号が届きにくい状態にある場合である。さらに、図22では、マクロBS1aと当該マクロBS1と無線接続しているMS2aとの間も、無線信号が一時的に届きにくい状態にある。これに対して、フェムトBS1bと、マクロBS1と無線接続しているMS2aとの間は、無線信号が比較的届きやすい状態にある。
 この環境において、マクロBS1aと端末装置2aとの間の下り信号のリソースブロックに関して、実際ではこれらマクロBS1aと端末装置2aとが通信に使用していても、フェムトBS1bのメジャメント処理部5cによって求められる当該下り信号の当該リソースブロックの電力平均値V1が、前記閾値Vαよりも小さくなってしまうことがある。この結果、前記リソースブロックに関して、フェムトBS1bは使用不可能とすべきであるにも関わらず、メジャメント処理部5cは、使用可能であると誤って判定してしまうことがある(図22の<1>)。
 この場合、リソース割当制御部5dが、前記リソースブロックを自己の通信エリアで使用する領域として割り当てる処理を行い(図17のステップS109)、当該リソースブロックを使用してフェムトBS1bは端末装置2bと通信を開始してしまう(図22の<2>)。すると、フェムトBS1bからの下り信号が端末装置2aにも到達し、当該端末装置2aで干渉が発生し(図22の<3>)、マクロBS1aと当該端末装置2aとの間の通信状態が悪化する。このため、マクロBS1aは通信状態を改善しようと、例えば送信電力を上げる(図22の<4-1>)。この結果、マクロBS1aから送信される下り信号の前記リソースブロックにおける電力が大きくなる。
 なお、メジャメント処理部5cが、あるリソースブロックに関して自己が使用可能であると誤って判定してしまい、通信条件制御部5fが当該リソースブロックにおける送信電力を大きくして、自己の通信エリア内にある端末装置2bと通信した場合でも、同様に、マクロBS1aと当該端末装置2aとの間の通信状態が悪化し、マクロBS1aは通信状態を改善しようと、例えば送信電力を上げることとなり、同様の結果となる。
 続いて、フェムトBS1bでは、図17のステップS109のリソースブロックの割り当て処理の後に、メジャメント処理部5cによって、当該リソースブロックの電力平均値V2を求めさせる(図21のステップS110)。ここで、マクロBS1aから送信される下り信号の前記リソースブロックにおける電力が大きくなっていることから、フェムトBS1bで受信する下り信号において、当該リソースブロックにおける電力平均値V2は大きくなるように変化している(図22の<5-1>)。
 そこで、判定処理部5hは、図17のステップS109のリソースブロックの割り当て処理の前にメジャメント処理部5cによって求められた電力平均値V1と、割り当て処理後に求められた前記電力平均値V2との差の絶対値を求める。
 本実施形態では、電力平均値V2は大きくなるように変化しているので、電力平均値の差(V1-V2)の絶対値は、閾値Vβを超え(図21のステップS111のYes)、判定処理部5hは、前記リソースブロックの割り当て処理(図17のステップS109)を無効とする処理を行う(図21のステップS112)。すなわち、判定処理部5hからリソース割当制御部5dへ指令信号を与え、リソースブロックの割り当て前の状態に戻す処理、つまり、前記リソースブロックを使用しない状態に戻す処理を行わせる(ステップS113)。
 以上より、メジャメント処理部5cが判定を誤ったことにより、あるリソースブロックをフェムトBS1bによって使用させる処理をしたが、その処理を無効とする。このため、元の状態に戻ることが可能となり、マクロBS1aと端末装置2aとの間の通信に与える影響を抑えることができる。
 また、上記のとおり、フェムトBS1bにおいて、メジャメント処理部5cが判定を誤ったことにより、図22の<4-1>に示しているように、マクロBS1aは通信状態を改善しようと送信電力を上げる処理を行ったが、この処理とは別に、マクロBS1aは、端末装置2aとの通信において、該当するリソースブロックを使用しないようにリソースブロックの割り当てを変更する処理を行う場合がある<4-2>。
 この場合、マクロBS1aから送信される下り信号の前記リソースブロックにおける電力は小さくなっている(無くなっている)ことから、フェムトBS1bで受信する下り信号において、当該リソースブロックにおける電力平均値V2は小さくなるように変化している(図22の<5-2>)。
 そこで、判定処理部5hは、図17のステップS109のリソースブロックの割り当て処理の前にメジャメント処理部5cによって求められた電力平均値V1と、割り当て処理後に求められた前記電力平均値V2との差の絶対値を求める。
 本実施形態では、電力平均値V2は小さくなるように変化しているので、電力平均値の差(V1-V2)の絶対値は、閾値Vβ未満となり(図21のステップS111のNo)、判定処理部5hは、前記リソースブロックの割り当て処理(図17のステップS109)を有効とする処理を行う(図21のステップS114)。すなわち、図17のステップS109で割り当てたリソースブロックを用いて、自己の通信エリア内にある端末装置2bと通信する(ステップS115)。
[2.7 その他の処理について]
 マクロBS1aと、当該マクロBS1aに無線接続したMS2aとが、継続して通信を行っていると、上記のように、時間軸方向に連続して並んだ複数のリソースブロックは、通常、同一の端末装置に割り当てられるが、例えばマクロセルMC内にMS2aが増える等して、マクロBS1aによるリソース割り当て(ユーザー割り当て)の処理の結果、図14に示しているように、特定のMS2aのために割り当てられているリソースブロックの周波数方向の割り当て位置が、サブフレーム毎で頻繁に変化するように、リソースブロックの割り当てが変動的となる場合がある。
 このような変動的である場合において、ある時間帯(あるサブフレーム;図14ではサブフレーム♯0)では非使用状態であるとメジャメント処理部5cが判定したリソースブロックRBaを、リソース割当制御部5dが、自己(フェムトBS1b)とMS2bとの間で使用するリソースブロックとして割り当てたとしても、そのリソースブロックRBaは、後の時間帯(後のサブフレーム;図14ではサブフレーム♯5と♯9)では、マクロBS1aが当該マクロBS1aとMS2aとの間の通信のための領域として割り当ててしまうおそれがある。この場合、干渉が発生するおそれがある。
 そこで、このような干渉の発生を抑制するために、マクロBS1aに無線接続したMS2aに使用させるリソースブロックは、当該マクロBS1aによってサブフレーム毎に割り当てられるが、前記割り当て判定部5gは、このサブフレーム毎のリソースブロックの割り当てが、変動的であるか固定的であるかを判定する。そして、この判定の結果に応じて、フェムトセルFC内にあるMS2bと通信するための処理を変更する。
 なお、割り当てが変動的であるとは、同一のMS2aに割り当てられたリソースブロックの割り当て位置が、周波数方向で、同じ位置ではなく異なる位置にある状態である。すなわち、変動的とは、割り当ての変動の度合いが予め設定されている閾値よりも高い場合である。
 これに対して、割り当てが固定的であるとは、同一のMS2aに割り当てられたリソースブロックの割り当て位置が、周波数方向で、同じ位置にある状態である。なお、この同じ位置には、異なる位置にある度合いが低い場合が含まれている。つまり、固定的とは、割り当ての変動の度合いが予め設定されている前記閾値よりも低い場合である。
 割り当て判定部5gによる判定処理を説明する。マクロBS1aに無線接続したMS2aに使用させるリソースブロックは、当該マクロBS1aによってサブフレーム毎に割り当てられ、当該マクロBS1aから下り信号が送信されるが、図23に示しているように、この下り信号をフェムトBS1bのRF部4が経時的に受信すると(ステップS121)、割り当て判定部5gは、受信したこの下り信号のリソースブロック毎における電力平均値の統計値に基づいて、サブフレーム毎の前記割り当てが変動的であるか固定的であるか判定する。
 さらに具体的に説明すると、割り当て判定部5gは、前記統計値として、各リソースブロックにおける電力平均値の分散を求める(ステップS122)。そして、この分散の値が予め設定されている閾値以上であれば(ステップS123のYes)、リソースブロックにおける電力平均値には、ばらつきがあると考えられることから、つまり、マクロBS1aが使用していないリソースブロックはサブフレーム毎に変わっていることが判るため、リソースブロックの割り当ては変動的であると判定することができる(ステップS124)。
 これに対して、前記分散の値が閾値未満であれば(ステップS123のNo)、リソースブロックにおける電力平均値のばらつきは小さいと考えられることから、つまり、マクロBS1aが使用していないリソースブロックはサブフレーム毎に変わっていないことが判るため、割り当ては固定的であると判定することができる(ステップS126)。
 そして、割り当て判定部5gによって、前記割り当てが固定的であると判定された場合(ステップS126)、前記のとおり、リソース割当制御部5dは、メジャメント処理部5cによって自己のフェムトセルFC内において使用可能であると判定されたリソースブロックを、当該フェムトセルFC内にあるMS2bと通信するために使用する領域として割り当てる処理を行う(ステップS127)。
 このように、マクロBS1aによるリソースブロックの割り当てが固定的である場合には、使用可能であると判定されたリソースブロックを、フェムトセルFC内にあるMS2bと通信するために使用する領域として割り当て、当該MS2bと通信することができる。そして、使用可能であると判定されたリソースブロックは、後においても使用可能であると考えられることから、後のリソースブロックでは干渉の発生が生じないため、当該MS2bへの送信電力を低下させなくても済み、さらに、他の基地局装置であるマクロBS1aとMS2aとの間の通信に影響を与えないようにすることが可能となる。
 これに対して、割り当て判定部5gによって、前記割り当てが変動的であると判定された場合(ステップS124)、当該割り当て判定部5gは、自己の通信エリアであるフェムトセルFC内にあるMS2bへとRF部4から送信する信号の送信電力を、マクロBS1aとMS2aとの間の通信に影響を与えない程度に低下させて、フェムトセルFC内のMS2bと通信させる処理を行う(ステップS125)。つまり、割り当て判定部5gは、RF部4から送信する信号の送信電力を下げる指令信号を生成し、この指令信号に基づいて、RF部4は送信電力を下げる処理を実行する。
 このように、マクロBS1aによるリソースブロックの割り当てが変動的である場合には、リソースブロック毎の電力平均値に基づいて自己が使用するリソースブロックを自由に割り当てることができないが、その代わりに、自己のフェムトセルFC内にあるMS2bへの送信電力を、マクロBS1aとMS2aとの間の通信に影響を与えない程度に低下させることを条件として、自己が使用するリソースブロックを任意に割り当てる。これにより、他の基地局装置であるマクロBS1aとMS2aとの間の通信に影響を与えない(干渉を生じさせない)ようにすることが可能となる。
 以上の本実施形態では、マクロBS1aが送信し自己(フェムトBS1b)のRF部4が受信した「下り信号」に基づいて、メジャメント処理部5cは、リソースブロックの割り当てを判別し、判別した各リソースブロックにおける電力平均値に基づいて、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定する場合を説明した。
 ここで、MS2aがマクロBS1aに送信し、自己(フェムトBS1b)のRF部4が受信したMS2aの「上り信号」に基づいて、メジャメント処理部5cが、リソースブロックの割り当てを判別し、判別した各リソースブロックにおける電力平均値に基づいて、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することも可能であり、この場合について説明する。
[2.8 上り信号を用いる場合のメジャメント処理について]
 上り信号について説明する。
 図13により説明したように、LTEにおける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。図24は、ULフレームの構造を示す図である。
 ULフレームを構成するサブフレームは、それぞれ2つのスロットにより構成されている。また、1つのスロットは、7個のOFDMシンボル(♯0~♯6)により構成されている(Normal Cyclic Prefixの場合)。
 また、リソース割当の基本単位(リソース割当の最小単位)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(♯0~♯6;1スロット)で定められる。
 各スロット(各リソースブロック)のうちの四番目のシンボル(♯3)に、参照信号として既知信号が含まれていて、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には、端末装置のデータ等が格納される。なお、フェムトBS1bは、この上り信号に含まれている前記既知信号を受信して用いることで、当該上り信号に基づいて同期処理を行うことも可能である。
 上り信号を用いる場合の処理について説明する。この処理のためのフェムトBS1bの構成は、下り信号を用いる前記実施形態(図15及び図16)と同じであるが、前記下り信号を用いる形態では、下り信号受信部12が受信した他の基地局装置の下り信号に基づいてメジャメント処理が実行されているのに対し、上り信号を用いる本実施形態では、上り信号受信部11が受信した端末装置の上り信号に基づいてメジャメント処理が実行される。すなわち、RF部4の上り信号受信部11が受信した上り信号に基づいて、フェムトBS1bのメジャメント処理部5cは、リソースブロックの割り当てを判別し、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定する処理を行う。
 上り信号受信部11は、下り信号受信部12と同様の構成を有していて(図16参照)、上り信号受信部11が有するA/D変換部117から出力された信号が、信号処理部5(図15参照)が有するメジャメント処理部5cに与えられる。
 なお、同期処理に関しては、下り信号を用いる前記実施形態で説明したのと同様の方法で、下り信号受信部12が受信した同期元となるマクロBS1aの下り信号に基づいて実行すればよいが、各端末装置2aはマクロBS1aと同期処理を行った上で通信を行っていることから、フェムトBS1bにおける同期処理を、上り信号受信部11が受信した端末装置2aの上り信号に基づいて実行してもよい。この場合であっても、フェムトBS1bはマクロBS1aと同期した状態が得られる。
 マクロBS1aと、このマクロBS1aと通信状態にあるMS2とは同期していることから、フェムトBS1bがマクロBS1aと同期処理を行えば、フェムトBS1bは前記MS2と同期した状態となる。このため、フェムトBS1bにおいて、メジャメント処理部5cは、上り信号受信部11より取得した上り信号から、リソースブロック単位であると判別される部分を時間軸方向(及び周波数軸方向)に分けて取り出すことができる。このため、前記下り信号を用いる形態と同様の方法により、メジャメント処理部5cは、この取り出した部分をリソースブロックと判別することができる。そして、前記リソース割当情報を把握できなくても、リソースブロック毎の電力平均値を求め、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することが可能となる。
 また、前記下り信号を用いる形態では、メジャメント処理の際、フェムトBS1bでは下り信号の送信を休止させる必要があるが、この上り信号を用いる形態であれば、フェムトBS1bでは下り信号の送信を休止させる必要はない。これは、フェムトBS1bのRF部4が送信する下り信号の周波数と、当該RF部4が受信する上り信号の周波数とは異なるためである。
 また、フェムトBS1bにおける上り信号の受信電力には、自己(フェムトBS1b)のフェムトセルFC内にあるMS2bからの上り信号と、マクロBS1のマクロセルMC内にあるMS2aからの上り信号とによる電力が含まれてしまうおそれがある。しかし、自己(フェムトBS1b)のフェムトセルFC内にあるMS2bからの上り信号の受信電力は、当該上り信号(パイロット信号)の送信電力とその時点での伝送路の特性とに基づいて、推定することが可能である。このため、フェムトBS1bにおける上り信号の受信電力から、前記推定した受信電力を差し引くことで、マクロBS1aのマクロセルMC内にあるMS2aからの上り信号の電力のみを求めることができ、メジャメント処理を行うことが可能となる。
 さらに、上り信号を用いる場合でも、判定処理部5hは、変更部5eによるリソースブロックの使い方の適否を判定し、さらに、リソースブロックの使い方の変更を無効又は有効とする機能を有している。
[2.9 各実施形態に係る基地局装置(フェムトBS1b)に関して]
 以上の前記各実施形態に係る基地局装置(フェムトBS1b)によれば、同期処理部5bが、マクロBS1a(他の基地局装置)と同期するための処理を行うことで、RF部4が受信した信号に含まれているリソースブロックを判別することが可能となる。
 そして、マクロBS1aと当該マクロBS1aに無線接続したMS2aとの間の下り信号(又は上り信号)をRF部4が受信し、この受信した信号に基づいて、メジャメント処理部5cが、各リソースブロックにおける受信信号の電力平均値を求め、この電力平均値に基づいて当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することができる。
 判定の結果、あるリソースブロックにおける電力平均値が大きい場合、当該リソースブロックは、マクロBS1aとMS2aとの間による通信に用いられていると推定でき、フェムトBS1bは、このリソースブロックを使用してMS2と通信することを控えることができる。このため、マクロBS1aの通信に与える影響を抑えることができる。
 これとは反対に、あるリソースブロックにおける電力平均値が小さい場合、当該リソースブロックは、マクロBS1aとMS2aとの間による通信に用いられていないと推定でき、フェムトBS1bは、このリソースブロックを使用してMS2bと通信するために、当該リソースブロックを自己の通信のために割り当てることができる。このため、自己の通信機会を確保することが可能となる。
 また、メジャメント処理のために、他の基地局装置(マクロBS1a)から端末装置2へ送信された下り信号を用いる場合の、本発明の基地局装置(フェムトBS1b)は、他の基地局装置(マクロBS1a)から当該他の基地局装置(マクロBS1a)に無線接続した端末装置2aに送信された下り信号を受信可能である共に、自己(フェムトBS1b)の通信エリア内にある端末装置2bへ下り信号を送信する送受信部(RF部4)と、この送受信部が受信した前記下り信号のリソースブロックにおける電力を求め、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該電力に基づいて判定するメジャメント処理部5cとを備えている。そして、本発明の基地局装置(フェムトBS1b)では、前記送受信部による下り信号の送信を一時的に休止した状態で、メジャメント処理部5cは、当該送受信部が受信した下り信号の電力に基づいて、リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することを特徴とする。
 この本発明の基地局装置によれば、他の基地局装置(マクロBS1a)からの下り信号に含まれている前記リソース割当情報を取得しなくても、自己(フェムトBS1b)が使用できるリソースブロックを判定することができる。
 しかし、この際、送受信部が受信する下り信号には、他の基地局装置(マクロBS1a)から端末装置2aに送信した下り信号の他に、自己(フェムトBS1b)の通信エリア内にある端末装置2bに自己が送信した下り信号が含まれてしまい、メジャメント処理部5cが、下り信号の電力に基づいて、前記判定を行う際に、自己が送信した下り信号が障害となるおそれがある。
 そこで、本発明の前記構成によれば、送受信部による下り信号の送信を一時的に休止した状態とすることにより、メジャメント処理部5cは、他の基地局装置(マクロBS1a)から端末装置2aへ送信されて前記送受信部が受信した下り信号に基づいて、前記判定を行うことができるので、前記障害を防ぐことができる。
 なお、前記各実施形態において、メジャメント処理の際、各リソースブロックの電力を求めているが、この際、パイロットサブキャリア、データサブキャリア、又は、その両方の信号を用いることができる。
 また、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、メジャメント処理部5cが、あるリソースブロックを自己(フェムトBS1b)の通信エリア内において使用可能であるか否かを電力に基づいて判定する処理において、電力が小さくなるリソースブロックは、マクロBS1aとこれに無線接続したMS2aとの間の通信で使用していないためであるとして説明した。しかし、フェムトBS1bが使用可能であって、電力が小さくなるリソースブロックは、これ以外に、マクロBS1aとこれに無線接続したMS2aとの間の通信で、使用されているが、その通信信号が微弱であって、フェムトBS1bのメジャメント処理部5cが求めた電力が小さいリソースブロックについても、自己(フェムトBS1b)の通信エリア内において使用可能であると判定してもよい。
 本発明[第2章]によれば、他の基地局装置から送信された通信信号に含まれているリソース割当情報を取得しなくても、本発明の基地局装置が使用できるリソース割当の基本単位を判定することができ、当該リソース割当の基本単位を用いて自己の通信エリア内にある端末装置と適切に通信することができる。
[第3章]
 第3章において説明する基地局装置は、第1章又は第2章で説明した基地局装置における技術が、技術的に矛盾しない範囲において採用される。この第3章において、特に説明しない点については、第1章及び第2章の説明事項を援用する。
[3.1 別の基地局装置について]
 第1章及び第2章の前記各実施形態では、フェムト基地局装置1bのメジャメント処理部5cは、RF部4が受信した通信信号のリソースブロック(リソース割り当ての基本単位)における「電力」を求め、当該リソースブロックが自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該「電力」に基づいて判定する場合を説明した。
 しかし、メジャメント処理部5は、リソースブロックにおける「電力」に代えて、「通信品質」を用いてもよい。なお、「通信品質」に関する値には、SN比、SINRがあり、この場合、「通信品質」は「電力」に基づくものであり、一般的に、リソースブロックの電力が高い場合、通信品質も高く、電力が低い場合、通信品質も低いという関係にある。
 なお、リソースブロックにおける「電力」を用いる場合は、その「電力」は、他の基地局装置それぞれからの合計値になるが、「通信品質」を用いる場合は、他の基地局装置個別の値である。
 この場合のフェムト基地局装置1bの信号処理部5の構成は、図4と同じであるが、この場合、他の基地局装置1aが送信し、自己(フェムト基地局装置1b)のRF部4が受信した通信信号(下り信号)のリソースブロックにおける通信品質を、メジャメント処理部5cが求める。さらに、このメジャメント処理部5cは、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを、当該通信品質に基づいて判定する。
 さらに、RF部4による下り信号の送信を一時的に休止した状態で、メジャメント処理部5cは、RF部4が受信した下り信号の前記通信品質に基づいて、前記リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定する。
 このフェムト基地局装置1bについて、さらに説明する。図8による前記説明と同様に、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(図8では、SF2,SF3,SF4)について、送信部13による下り信号の送信を休止させる。そして、この休止の状態で、メジャメント処理を開始する。
 メジャメント処理部5cは、下り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(マクロBS1a)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、下り信号のリソースブロックにおける通信品質に関する値を測定し、リソースブロック毎における通信品質に関する値の大きさを閾値と比較することで、当該リソースブロックにおける使用状況が推定され、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定する(メジャメント処理)。
 つまり、他の基地局装置(マクロBS1a)が自己のマクロセルMC内の端末装置2aと通信を行っていれば、その通信信号に当該端末装置2aに向けた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リソースブロックの通信品質は、データが割り当てられていないリソースブロックと比較して相対的に高い傾向にある。これにより、前記リソース割当情報を把握しなくても、通信信号の通信品質に基づいて、あるリソースブロックは、他の基地局装置(マクロBS1a)と端末装置2aとが通信するために使用されているか否かを判断できる。
 そこで、メジャメント処理部5cは、下り信号受信部12より取得した下り信号から、前記のようにリソースブロックを判別すると共に、判別したリソースブロック毎における通信品質に関する値の平均値を求める。なお、この平均値は、他の基地局装置毎の値である。
 そして、メジャメント処理部5cは、この通信品質に関する値(平均値)と予め設定されている閾値とを比較して、当該通信品質に関する値(平均値)が大きい場合、そのリソースブロックは使用状態であると判定でき、この結果、当該リソースブロックを自己のために使用できない(自己の通信エリア内において使用できない)と判定する。
 つまり、リソースブロック毎の前記平均値は、他の基地局装置毎の値であるため、他の基地局装置毎の平均値と閾値とを比較し、たとえ一つの他の基地局装置であっても、その平均値が閾値よりも大きい場合は、そのリソースブロックは使用状態であると判定でき、当該リソースブロックを自己のために使用できないと判定する。
 これに対して、求めた通信品質に関する値(平均値)が閾値よりも小さい場合、そのリソースブロックは非使用状態であると判定でき、この結果、当該リソースブロックを自己のために使用できる(自己の通信エリア内において使用できる)と判定する。
 つまり、リソースブロック毎の前記平均値は、他の基地局装置毎の値であるため、他の基地局装置毎の平均値と閾値とを比較し、全ての他の基地局装置について、平均値が閾値よりも小さい場合は、そのリソースブロックは非使用状態であると判定でき、当該リソースブロックを自己のために使用できると判定する。
 このように、前記リソース割当情報を把握しなくても、メジャメント処理は、各リソースブロックにおける通信品質に基づいて、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することができる。
 なお、前記説明では、「通信品質の平均値」の場合を説明したが、「通信品質の最大値」であってもよい。
 そして、平均値を採用する場合は、単一のリソースブロック内における平均値であってもよいが、単一のサブフレーム又は連続する複数のサブフレームに含まれる複数のリソースブロックにおける平均値とするのが好ましい。これは、上記のように、時間軸方向に連続して並んだ複数のリソースブロックは、通常、同一の端末装置に割り当てられていることから、複数のリソースブロックにおける平均値を採用することができる。
[3.2 さらに別の基地局装置について]
 さらに、第2章では、フェムト基地局装置1bの判定処理部5hは、リソースブロックの使い方の変更前後それぞれで、メジャメント処理部5cが求めたリソースブロックの「電力」の当該変更前後の差に基づいて、当該使い方の変更の適否を判定する場合を説明した。
 しかし、判定処理部5hは、リソースブロックにおける「電力」に代えて、「通信品質」を用いてもよい。
 なお、この場合においても、リソースブロックにおける「電力」を用いる場合は、その「電力」は、他の基地局装置それぞれからの合計値になるが、「通信品質」を用いる場合は、他の基地局装置個別の値である。
 この場合のフェムト基地局装置1bの信号処理部5の構成は、図15と同じであるが、この場合、他の基地局装置1aが送信し、自己(フェムト基地局装置1b)のRF部4が受信した通信信号(下り信号)のリソースブロックにおける通信品質を、メジャメント処理部5cが求める。さらに、このメジャメント処理部5cは、当該リソースブロックを自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを、当該通信品質に基づいて判定する。このメジャメント処理部5cによる処理は、前記説明と同様である。
 そして、変更部5eは、メジャメント処理部5cによる判定結果に基づいて、自己の通信エリア内にある端末装置2bと通信するために、リソースブロックの使い方を変更する。
 さらに、判定処理部5hは、変更部5eによる前記使い方の変更前後それぞれでメジャメント処理部5cが求めた前記リソースブロックにおける通信品質の当該変更前後の差に基づいて、当該使い方の変更の適否を判定する。
 このフェムト基地局装置1bについて、さらに説明すると、図15の場合と同様に、変更部5eは、自己の通信エリア内にある端末装置2bと通信するためにリソースブロックの使い方(リソースブロックの使い方に関する通信パラメータ)を変更するための機能を有している。つまり、リソースブロックの割り当てを行うリソース割当機能を有するリソース割当制御部5d、及び、無線通信する際の送信電力等の通信条件を制御する通信条件制御機能を有する通信条件制御部5fを有している。
 つまり、変更部5eは、メジャメント処理部5cによる判定結果に基づいて、自己の通信エリア内にある端末装置2bと通信するためにリソースブロックの使い方を変更するが、このリソースブロックの使い方の変更は、使うことのできるリソースブロックを自己が使用する領域として割り当てる処理と、自己が使用するリソースブロックにおける送信電力の変更処理との一方又は双方である。これら処理については、第2章で説明したとおりである。
 そして、判定処理部5hは、前記変更部5eによるリソースブロックの使い方の変更の適否を判定する機能を有している。
 この判定処理部5hを機能させるために、変更部5eによるリソースブロックの使い方の変更前後それぞれでの前記通信品質が、前記メジャメント処理部5cによって求められる。そして、判定処理部5hは、リソースブロックの使い方の変更前にメジャメント処理部5cによって求められた通信品質に関する値の平均値V1と、リソースブロックの使い方の変更後に求められた通信品質に関する値の平均値V2との差(差の絶対値)を求める。そして、判定処理部5hでは、これら平均値の差に関する閾値Vβが設定されていて、前記リソースブロックの使い方の変更前後での通信品質に関する値の平均値の差(V1-V2)の絶対値が、閾値Vβを超えている場合に、当該リソースブロックの使い方の変更を不適と判定し、この使い方の変更を無効とする処理を行う。変更を無効とする処理としては、判定処理部5hからの指令信号により、変更部5eに、変更前の状態に戻す処理を行わせる処理である。
 これに対して、判定処理部5hは、前記リソースブロックの使い方の変更前後の通信品質に関する値の平均値の差(V1-V2)の絶対値が、閾値Vβ以下である場合、当該リソースブロックの使い方の変更は適していると判定し、当該当該リソースブロックの使い方の変更を有効とする処理を行う。変更を有効とする処理としては、変更後の状態を維持させる処理であり、RF部4は、変更されたリソースブロックの使い方により、自己の通信エリア内にある端末装置2bと通信する。
[3.3 リソース割当制御部の変形例について]
 前記各章の実施形態では、フェムト基地局装置1bのメジャメント処理部5cは、他の基地局装置(1a)から送信されRF部4が受信した通信信号のリソースブロックの電力(又は通信品質)を求め、この電力(又は通信品質)に基づいて、当該リソースブロックを自己の通信エリアにおいて使用不可能であると判定した場合、リソース割当制御部5dは、当該リソースブロックを自己のために割り当てる処理を行わないこと(図6のステップS8)を説明した。しかし、このように、メジャメント処理部5cが判定した場合であっても、RF部4からの送信電力を下げることを条件として、リソース割当制御部5dは、当該リソースブロックを自己のために割り当てる処理を行ってもよい。
 つまり、メジャメント処理部5cが、リソースブロックを自己の通信エリアにおいて使用不可能であると判定した場合であっても、リソース割当制御部5dは、RF部4から送信する信号の送信電力を下げる指令信号を生成し、この指令信号に基づいて、RF部4は送信電力を下げる処理を実行する。
 これにより、フェムト基地局装置1bは自己の通信エリアの端末装置2bとの間で前記リソースブロックを用いて通信することが可能となり、しかも、他の基地局装置1aと当該基地局装置1aと無線接続した端末装置2aとの間の通信に影響を与えない(干渉を生じさせない)ようにすることが可能となる。
 なお、この場合の送信電力の低下は、他の基地局装置1aと当該基地局装置1aと無線接続した端末装置2aとの間の通信に影響を与えない程度にまで低下させる。
 また、メジャメント処理部5cが求めた電力(平均値)又は通信品質(平均値)の高さに応じて、送信電力を低下させる。つまり、電力(平均値)又は通信品質(平均値)が高いほど、送信電力を大きく下げる制御が実行される。
 さらに、前記説明では、電力又は通信品質の「平均値」の場合を説明したが、電力又は通信品質の「最大値」であってもよい。
[3.4 メジャメント処理について]
 第1章及び第2章の前記各実施形態において、他の基地局装置からの下り信号を用いる場合、フェムト基地局装置1bにおける下り信号の受信電力には、自己が送信する下り信号と、マクロ基地局装置1が送信する下り信号とによる電力が含まれてしまうおそれがある。このため、フェムト基地局装置1bでは、下り信号の送信を一時的に休止した状態で、メジャメント処理部は、メジャメント処理を実行している。
 しかし、自己(フェムト基地局装置1b)からの下り信号の受信電力は、当該下り信号(パイロット信号)の送信電力とその時点での伝送路の特性とに基づいて、推定することが可能である。このため、前記のような休止を行わなくても、フェムト基地局装置1bにおける下り信号の受信電力から、前記推定した受信電力を差し引くことで、マクロ基地局装置1aからの下り信号の電力のみを求めることができ、メジャメント処理を行うことも可能となる。
 今回開示した実施形態は、本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の構成と均等な意味、及び、範囲内での全ての変更が含まれる。
[符号の説明]
 1a:マクロ基地局装置(他の基地局装置)、  1b:フェムト基地局装置、  2:端末装置、  4:RF部(送受信部)、  5b:同期処理部、  5c:メジャメント処理部、  5d:リソース割当制御部、  5e:変更部、  5f:通信条件制御部、  5g:割り当て判定部、  5h:判定処理部、  11:上り信号受信部(受信部)、  12:下り信号受信部(受信部)

Claims (20)

  1.  無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信する基地局装置であって、
     他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信する受信部と、
     前記他の基地局装置と同期するための処理を行う同期処理部と、
     前記受信部が受信した前記通信信号のリソース割当の基本単位における電力を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該電力に基づいて判定するメジャメント処理部と、
     を備えていることを特徴とする基地局装置。
  2.  前記メジャメント処理部によって自己の通信エリア内において使用可能であると判定された前記リソース割当の基本単位を、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するために使用する領域として割り当てるリソース割当制御部を備えている請求項1に記載の基地局装置。
  3.  前記リソース割当制御部によって割り当てられた前記リソース割当の基本単位を用いて無線通信する際の、通信条件を制御する通信条件制御部を備えている請求項2に記載の基地局装置。
  4.  前記同期処理部は、第一の周期で、前記同期するための処理を開始し、
     前記メジャメント処理部は、前記第一の周期と異なる第二の周期で、前記リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを前記電力に基づいて判定する請求項1~3のいずれか一項に記載の基地局装置。
  5.  前記メジャメント処理部は、前記同期処理部による同期するための処理が開始されてから、前記リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを前記電力に基づいて判定する請求項1~4のいずれか一項に記載の基地局装置。
  6.  前記メジャメント処理部が用いるために、前記受信部が受信する前記通信信号は、前記他の基地局装置が、当該他の基地局装置に無線接続した前記端末装置に送信した下り信号である請求項1~5のいずれか一項に記載の基地局装置。
  7.  前記メジャメント処理部が用いるために、前記受信部が受信する前記通信信号は、前記他の基地局装置に無線接続した前記端末装置が、当該他の基地局装置に送信した上り信号である請求項1~5のいずれか一項に記載の基地局装置。
  8.  前記他の基地局装置によりリソース割当の基本単位の割り当てがされて送信された前記通信信号に基づいて、当該割り当てが変動的であるか固定的であるかを判定する割り当て判定部を備えている請求項2に記載の基地局装置。
  9.  前記割り当て判定部が、前記割り当てが固定的であると判定した場合、前記リソース割当制御部は、前記メジャメント処理部によって自己の通信エリア内において使用可能であると判定された前記リソース割当の基本単位を、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するために使用する領域として割り当てる請求項8に記載の基地局装置。
  10.  前記割り当て判定部が、前記割り当てが変動的であると判定した場合、当該割り当て判定部は、自己の通信エリア内にある端末装置への送信電力を低下させて通信させる請求項8又は9に記載の基地局装置。
  11.  前記割り当て判定部は、前記受信部が受信した前記通信信号の前記リソース割当の基本単位における電力の統計値に基づいて、前記割り当てが変動的であるか固定的であるか判定する請求項8~10のいずれか一項に記載の基地局装置。
  12.  無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信する基地局装置であって、
     他の基地局装置から当該他の基地局装置に無線接続した端末装置に送信された下り信号を受信可能である共に、自己の通信エリア内にある前記端末装置へ下り信号を送信する送受信部と、
     前記送受信部が受信した前記下り信号のリソース割当の基本単位における電力を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該電力に基づいて判定するメジャメント処理部と、を備え、
     前記送受信部による前記下り信号の送信を一時的に休止した状態で、前記メジャメント処理部は、前記送受信部が受信した下り信号の電力に基づいて、前記リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することを特徴とする基地局装置。
  13.  無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信する基地局装置であって、
     他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信する受信部と、
     前記他の基地局装置と同期するための処理を行う同期処理部と、
     前記受信部が受信した前記通信信号のリソース割当の基本単位における通信品質を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該通信品質に基づいて判定するメジャメント処理部と、
     を備えていることを特徴とする基地局装置。
  14.  無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信する基地局装置であって、
     他の基地局装置から当該他の基地局装置に無線接続した端末装置に送信された下り信号を受信可能である共に、自己の通信エリア内にある前記端末装置へ下り信号を送信する送受信部と、
     前記送受信部が受信した前記下り信号のリソース割当の基本単位における通信品質を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該通信品質に基づいて判定するメジャメント処理部と、を備え、
     前記送受信部による前記下り信号の送信を一時的に休止した状態で、前記メジャメント処理部は、前記送受信部が受信した下り信号の前記通信品質に基づいて、前記リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを判定することを特徴とする基地局装置。
  15.  無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信する基地局装置であって、
     他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信すると共に、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するための送受信部と、
     前記他の基地局装置と同期するための処理を行う同期処理部と、
     前記送受信部が受信した前記通信信号のリソース割当の基本単位における電力を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該電力に基づいて判定するメジャメント処理部と、
     前記メジャメント処理部による判定結果に基づいて、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するために前記リソース割当の基本単位の使い方を変更することができる変更部と、
     前記変更部による前記使い方の変更前後それぞれで前記メジャメント処理部が求めた前記リソース割当の基本単位における電力の当該変更前後の差に基づいて、当該使い方の変更の適否を判定する判定処理部と、
     を備えていることを特徴とする基地局装置。
  16.  前記判定処理部は、前記変更部による前記リソース割当の基本単位の使い方の変更前後の電力差が閾値を超えている場合に、当該使い方の変更を不適と判定し、当該使い方の変更を無効とする処理を行う請求項15に記載の基地局装置。
  17.  前記判定処理部は、前記変更部による前記リソース割当の基本単位の使い方の変更前後の電力差が閾値内である場合に、当該使い方の変更は適していると判定し、当該使い方の変更を有効とする処理を行い、
     前記送受信部は、前記変更部によって変更された前記リソース割当の基本単位の使い方により、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信する請求項15又は16に記載の基地局装置。
  18.  前記変更部は、前記リソース割当の基本単位の使い方を変更するためのリソース割当機能を有し、当該リソース割当機能は、前記メジャメント処理部によって自己の通信エリア内において使用可能であると判定された前記リソース割当の基本単位を、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するために使用する領域として割り当てる請求項15~17のいずれか一項に記載の基地局装置。
  19.  前記変更部は、前記リソース割当の基本単位の使い方を変更するための通信条件制御機能を有し、当該通信条件制御機能は、前記メジャメント処理部によって自己の通信エリア内において使用可能であると判定された前記リソース割当の基本単位において、前記送受信部から前記端末装置へ送信する信号の送信電力を高める請求項15~18のいずれか一項に記載の基地局装置。
  20.  無線フレームが複数に分けられたリソース割当の基本単位を使用して、自己の通信エリア内にある端末装置と通信する基地局装置であって、
     他の基地局装置と当該他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の通信信号を受信すると共に、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するための送受信部と、
     前記他の基地局装置と同期するための処理を行う同期処理部と、
     前記送受信部が受信した前記通信信号のリソース割当の基本単位における通信品質を求め、当該リソース割当の基本単位を自己の通信エリア内において使用可能であるか否かを当該通信品質に基づいて判定するメジャメント処理部と、
     前記メジャメント処理部による判定結果に基づいて、自己の通信エリア内にある前記端末装置と通信するために前記リソース割当の基本単位の使い方を変更することができる変更部と、
     前記変更部による前記使い方の変更前後それぞれで前記メジャメント処理部が求めた前記リソース割当の基本単位における通信品質の当該変更前後の差に基づいて、当該使い方の変更の適否を判定する判定処理部と、
     を備えていることを特徴とする基地局装置。
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