WO2013088610A1 - 基地局及び基地局の協調方法 - Google Patents

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貴博 大山
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Definitions

  • the present invention relates to a base station that performs scheduling in cooperation between base stations and a base station cooperation method.
  • the mobile phone system is composed of a plurality of base stations, and the area covered by each base station is called a cell.
  • the received radio wave is greatly attenuated because the distance from the communicating base station is long, and the radio wave from the adjacent base station receives interference. For this reason, in the terminal device existing at the cell edge, the throughput is significantly reduced.
  • Patent Document 1 As a base station cooperation transmission technique, a technique is known in which a frequency resource group that can be used in common in a central area (area) of each cell orthogonal to each other and a frequency resource group that can be used at a cell edge are prepared (for example, Patent Document 1).
  • Patent Literature 1 in a frequency resource group that can be used at a cell edge, a plurality of adjacent base stations cooperate with each other, and only a base station that can achieve the highest throughput for each RB (Resource Block) preferentially uses a frequency resource. This improves the throughput of the terminal device at the cell edge.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a base station cooperative transmission technique based on Joint Processing.
  • Joint Processing adjacent base station A and base station B cooperate to transmit to one terminal device 10 at the cell edge using the same frequency resource f1, The throughput of the terminal device 10 at the cell edge is improved.
  • the base station B cannot allocate the frequency resource f1 to the terminal device 11 and the terminal device 12 existing in the own cell. Therefore, the base station B allocates the terminal device 11 and the terminal device 12 from the frequency resource f2.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a base station cooperation transmission technique based on Coordinated Beam-forming.
  • the cooperating base station A and base station B avoid the interference with the cell edge terminal device 21 and the terminal device 22 from each other, and the L edge terminal device 21 and the terminal device.
  • the beam is directed at 22.
  • the base station A and the base station B improve the throughput of the terminal device 21 and the terminal device 22 at the cell edge.
  • Patent Document 1 has a problem that frequency utilization efficiency is lowered because one base station monopolizes a part of resources among a plurality of cooperating base stations. Also, in Joint Processing in Non-Patent Document 1, since a plurality of base stations allocate common resources to one terminal device, there is a problem that the frequency utilization efficiency as a system is lowered. In CoordinatedordinateBeam-forming in Non-Patent Document 1, it is necessary to add antenna resources for beam forming, and a lot of information (for example, detailed propagation) from the terminal device to the base station for directivity control. There is a problem that it is necessary to notify (road characteristic information).
  • An object of the present invention is common to a terminal apparatus existing at a cell edge of a certain base station and a terminal apparatus existing in the center of a cell of another base station that is adjacent to the base station and cooperates with the base station.
  • the base station of the present invention is a base station that performs scheduling in cooperation with a base station of a cell adjacent to the own cell, a terminal device existing at a cell edge of the own cell, and a detection unit that detects the adjacent cell; An allocating unit for allocating resources to the terminal device; and a resource allocated by the allocating unit for a terminal device existing at a cell edge of the own cell detected by the detecting unit to the adjacent cell detected by the detecting unit. And a control means for requesting cooperation from the base station of the adjacent cell by notifying.
  • the base station of the present invention is a base station that performs scheduling in cooperation with a base station of a cell adjacent to the own cell, the detection means for detecting a terminal device existing in the center of the own cell, and the adjacent An acquisition unit that acquires resource information allocated to a terminal device in which a cell exists at a cell edge of the adjacent cell; and the resource that is the same as the resource of the resource information acquired by the acquisition unit is detected by the detection unit.
  • allocating means for allocating to a terminal apparatus existing in the center of the cell, transmission power control means for attenuating transmission power for the terminal apparatus existing in the center of the own cell, and Transmitting means for transmitting a downlink data signal to a terminal device existing in the center of the own cell with transmission power attenuated by the control means;
  • a configuration having a.
  • a base station cooperation method is a base station cooperation method that performs scheduling in cooperation with a base station of a cell adjacent to the own cell, and includes a terminal device existing at a cell edge of the own cell and the adjacent cell.
  • the base station cooperation method of the present invention is a base station cooperation method that performs scheduling in cooperation with a base station of a cell adjacent to the own cell, the step of detecting a terminal device existing in the center of the own cell. And acquiring the resource information allocated to the terminal device in which the adjacent cell exists at the cell edge of the adjacent cell, and the same resource as the resource of the acquired resource information in the center of the detected own cell.
  • the present invention it is common to a terminal apparatus that exists at the cell edge of a certain base station and a terminal apparatus that is adjacent to this base station and that exists in the center of the cell of another base station that cooperates with this base station.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of base station 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the antenna 101 receives a signal and outputs it to the RF unit 102.
  • the RF unit 102 down-converts the received signal input from the antenna 101 and performs synchronization processing to output to the resource demapping unit 103.
  • the RF unit 102 removes a guard interval from the received signal and performs fast Fourier transform on the received signal in addition to the above processing.
  • the resource demapping unit 103 extracts a frequency component (subcarrier or resource block) for each user (for each terminal device) from the received signal input from the RF unit 102 and outputs the frequency component (subcarrier or resource block) to the demodulation unit 104.
  • Demodulation section 104 performs demodulation processing on the signal extracted for each user to generate a demodulated signal, and outputs the generated demodulated signal to error correction decoding section 105.
  • the error correction decoding unit 105 performs error correction decoding on the demodulated signal input from the demodulation unit 104 to acquire decoded data, and outputs the acquired decoded data to the line quality information decoding unit 106. Further, the error correction decoding unit 105 has a rate mismatch function.
  • the line quality information decoding unit 106 decodes the line quality information when the decoded data input from the error correction decoding unit 105 includes the line quality information reported from the terminal device.
  • the line quality information decoding unit 106 outputs the decoding result to the terminal position detection unit 107, the scheduler 108, and the transmission power control unit 110.
  • the terminal device reporting the channel quality information reports the channel quality information of a plurality of cells adjacent to the cell to which the terminal device belongs in addition to the channel quality information of the cell to which the terminal device belongs.
  • the terminal position detection unit 107 detects the position of the terminal device based on the decoding result input from the line quality information decoding unit 106. Specifically, the terminal location detection unit 107 detects a terminal device that has reported line quality information with good quality of the own cell and poor quality of the adjacent cell as a terminal device existing in the center of the own cell. In addition, the terminal location detection unit 107 detects a terminal device that has reported the line quality information of an adjacent cell whose quality of the own cell is not good and of the same quality as that of the own cell as a terminal device existing at the cell edge of the own cell. To do.
  • the terminal position detection unit 107 detects an adjacent cell having the same quality as that of the own cell, or an adjacent cell with the highest quality among a plurality of adjacent cells, as an adjacent cell to be coordinated.
  • whether the quality of the line quality information is good or bad is, for example, determined that the quality is good if the quality measurement value of the line quality information is equal to or greater than a threshold value, and the quality is good if the quality measurement value of the line quality information is less than the threshold value. Judge that it is bad.
  • the terminal location detection unit 107 outputs the detection result of the location of the terminal device and cooperative neighboring cell information indicating neighboring cells to be coordinated to the coordination control unit 109.
  • the scheduler 108 performs scheduling based on the decoding result input from the channel quality information decoding unit 106, specifically, the channel quality information of the own cell.
  • the scheduler 108 receives a rescheduling instruction from the cooperative control unit 109, the scheduler 108 performs scheduling again.
  • the scheduler 108 controls the resource mapping unit 114 so as to allocate resources to each terminal apparatus according to scheduling.
  • the cooperative control unit 109 acquires schedule information of the terminal device existing at the cell edge from the scheduler 108.
  • the cooperation control unit 109 transmits a cooperation request including the acquired schedule information to a base station of an adjacent cell of the cooperation neighboring cell information.
  • the cooperation request is a notification requesting another station to cooperate with the own station.
  • the schedule information includes frequency and time resource allocation information allocated to the terminal devices existing at the cell edge.
  • the cooperation control unit 109 When the cooperation control unit 109 receives a cooperation request from an adjacent cell, the cooperation control unit 109 selects a terminal device existing in the center of the own cell from the detection result input from the terminal position detection unit 107. The cooperative control unit 109 instructs the scheduler 108 to allocate the frequency and time of the resource allocation information notified in the cooperative request to the selected terminal device, and transmits the selected terminal device so that the transmission power for the selected terminal device is reduced by a predetermined amount. The power control unit 110 is instructed. At this time, if the frequency and time of the resource allocation information notified by the cooperation request has already been allocated to another terminal device, the cooperative control unit 109 exists in the center of the own cell. The scheduler 108 is instructed to perform scheduling again so that it can be assigned to the terminal device to be assigned. The cooperative control unit 109 receives the notification of the cooperative request, but does nothing particularly when the terminal device does not exist in the center of the own cell.
  • the transmission power control unit 110 When the transmission power control unit 110 receives an instruction from the cooperative control unit 109 to reduce the transmission power to the terminal device existing in the center of the own cell, the line quality reported from the terminal device existing in the center of the own cell. Information is acquired from the line quality information decoding unit 106. The transmission power control unit 110 determines a reduction amount of the transmission power according to the acquired channel quality information of the own cell. The transmission power control unit 110 notifies the resource mapping unit 114 of the determined deduction amount together with information specifying a user whose transmission power should be attenuated. Note that the transmission power control unit 110 may acquire the resource allocation information notified by the cooperation request from the cooperation control unit 109 and notify the resource mapping unit 114 of the acquired resource allocation information and the determined attenuation amount. Good.
  • the transmission data generation unit 111 generates payload data or control information in an upper layer and outputs the payload data or control information to the error correction encoding unit 112.
  • the error correction encoding unit 112 generates encoded data by performing error correction encoding on the payload data or control information input from the transmission data generation unit 111, and outputs the generated encoded data to the data modulation unit 113 To do. Note that the error correction encoding unit 112 also has a rate matching function.
  • the data modulation unit 113 modulates the encoded data input from the error correction encoding unit 112 to generate a modulation signal, and outputs the generated modulation signal to the resource mapping unit 114.
  • the resource mapping unit 114 maps the modulation signal input from the data modulation unit 113 to an appropriate frequency (subcarrier or resource block) and an appropriate time based on the scheduling in the scheduler 108. At this time, when the resource mapping unit 114 receives a notification to attenuate the transmission power from the transmission power control unit 110, the resource mapping unit 114 converts the power of the modulation signal of the user or resource notified from the transmission power control unit 110 to the transmission power control. Mapping is performed after the attenuation amount determined by the unit 110 is attenuated. The resource mapping unit 114 outputs the modulation signal mapped to the frequency and time to the RF unit 115.
  • the RF unit 115 up-converts the signal input from the resource mapping unit 114 and outputs it to the antenna 116. Note that, when the input signal is an OFDM signal, the RF unit 115 performs fast inverse Fourier transform processing and insertion of a guard interval.
  • the antenna 116 transmits the signal input from the RF unit 115.
  • FIG. 4 is a sequence diagram illustrating a base station cooperation method.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a system in which base stations cooperate. 4 and 5, base station A and base station B have the same configuration as base station 100 in FIG. Also, the base station A, base station B, terminal device A, and terminal device B in FIG. 4 are the same as the base station A, base station B, terminal device A, and terminal device B in FIG.
  • the base station A receives channel quality information from the terminal device A existing in the area of the own cell (step ST401).
  • the terminal device A periodically receives the pilot signals transmitted from the base station A and the base station B, and from the reception result, the channel quality information of the cell of the base station A and the channel quality information of the cell of the base station B Is reported to the base station A of the serving cell.
  • the pilot signal is, for example, a reference signal, a broadcast channel, or a synchronization signal.
  • the serving cell is a cell in which the terminal device A is camping on or a cell in which the terminal device A is communicating.
  • the base station B receives the line quality information from the terminal device B existing in the area of the own cell (step ST402).
  • the terminal device B periodically receives the pilot signals transmitted from the base station A and the base station B, and from the reception result, the channel quality information of the cell of the base station A and the channel quality information of the cell of the base station B And reports to the base station B of the serving cell.
  • the base station A determines the position of the terminal device A in the terminal position detection unit 107 (step ST403).
  • the base station B determines the position of the terminal device B in the terminal position detection unit 107 (step ST404).
  • base station A performs scheduling in scheduler 108 based on the line quality information received in step ST401 (step ST405).
  • the terminal device A is assigned resource # 501 (see FIG. 5).
  • the base station B performs scheduling in the scheduler 108 based on the line quality information received in step ST402 (step ST406).
  • base station A determines in terminal position detection section 107 whether terminal apparatus A is present at the cell edge of its own cell (step ST407).
  • step ST407 If it is determined that the terminal device A does not exist at the cell edge (step ST407: No), the base station A starts transmission of downlink data according to the scheduling in step ST405 (step ST408).
  • step ST407 when it is determined that the terminal device A exists at the cell edge (step ST407: Yes), the cooperative control unit 109 selects the base station B to be coordinated (step ST409).
  • base station A transmits a cooperation request to selected base station B (step ST410), and then starts transmission of a downlink data signal according to scheduling in step ST405 (step ST408).
  • the cooperation request includes resource allocation information of the frequency and time allocated to the terminal device A.
  • Base station B receives the cooperation request from base station A in cooperation control section 109, and determines whether or not terminal apparatus B exists in the center of its own cell in terminal position detection section 107 (step ST411). .
  • step ST411 When it is determined that the terminal device B does not exist in the center of the own cell (step ST411: No), the base station B starts transmission of the downlink data signal according to the scheduling in step ST406 (step ST412).
  • the base station B uses the scheduler 108 to allocate resource allocation information included in the cooperation request received in step ST410. Are assigned to the terminal device B (step ST413). As a result, the terminal device B is assigned the resource # 502 having the same frequency as the resource # 501 (see FIG. 5).
  • the base station B attenuates the transmission power of the downlink transmission data to be transmitted to the terminal device B in the transmission power control unit 110 instructed by the cooperative control unit 109 (step ST413).
  • the transmission power of the resource # 502 is attenuated, and the radio wave of the downlink data signal transmitted by the base station B decreases in the range outside the central area E1 of the base station B and reaches the cell edge of the base station B. do not do.
  • the terminal device A does not occupy both the resource # 501 and the resource # 502, and the resource # 502 can be allocated to the terminal device B, thereby preventing a decrease in frequency use efficiency. be able to.
  • the base station B returns a cooperative response to the base station A as necessary (step ST414), and starts transmission of the downlink data signal with the resources allocated in step ST413 and the transmission power attenuated in step ST413 (step ST414).
  • ST412 The base station B returns a cooperative response to the base station A as necessary (step ST414), and starts transmission of the downlink data signal with the resources allocated in step ST413 and the transmission power attenuated in step ST413 (step ST414).
  • each terminal apparatus transmits channel quality information, and downlink data signals are transmitted from the base station to each terminal apparatus according to the result of scheduling based on the channel quality information.
  • the number of cells in which each terminal device generates line quality information is not limited to two.
  • ⁇ Effects of the present embodiment> for a terminal device that exists at the cell edge of a certain base station and a terminal device that is adjacent to this base station and that exists in the center of the cell of another base station that cooperates with this base station.
  • a common resource is allocated to reduce the transmission power to the terminal device existing in the center of the cell. That is, one terminal apparatus is not occupied by resources of a plurality of base stations. Thereby, it is possible to improve the throughput of the terminal device at the cell edge without requiring addition of antenna resources and without reducing the frequency utilization efficiency.
  • feedback information for example, propagation characteristic information
  • propagation characteristic information for example, propagation characteristic information
  • the number of cooperating base stations is two, but the present invention is not limited to this, and the number of cooperating base stations may be three or more.
  • FIG. 6 is a diagram showing a system in which base stations in a modification example of this embodiment cooperate.
  • base stations A to C have the same configuration as base station 100 of FIG.
  • the base station C allocates resource # 601 of resource allocation information included in the cooperation request from the base station A to the terminal device C in the scheduler 108.
  • the base station C attenuates the transmission power of the downlink transmission data signal transmitted to the terminal device C in the transmission power control unit 110.
  • the position of the terminal device is determined using the line quality information.
  • the terminal device uses a transmission radio wave from a satellite such as GPS or a transmission radio wave from a fixed station.
  • the detected location information may be reported from the terminal device to the base station, and the base station may determine the location of the terminal device based on this location information.
  • the base station may estimate the propagation characteristics with the terminal device based on the known signal received from the terminal device, and may estimate the position of each terminal device based on the estimated propagation characteristic. For example, the base station estimates the direction of arrival using a difference in propagation characteristics for each receiving antenna, and further estimates the distance from the terminal device based on either or both of the received power and the received timing, thereby The position of the device may be estimated.
  • the base station and the base station cooperation method according to the present invention are suitable for performing scheduling in cooperation between base stations.

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Abstract

　アンテナリソースの追加を必要とすることなく、また、周波数利用効率を低下させることなく、セルエッジにいる端末装置のスループットを向上させる基地局。基地局（１００）は、自セルに隣接するセルの基地局と協調してスケジューリングを行う。端末位置検出部（１０７）は、端末装置より取得した回線品質情報に基づいて、自セルのセルエッジに存在する端末装置及び隣接するセルを検出する。スケジューラ（１０８）は、回線品質情報に基づいて端末装置に周波数リソースまたは時間リソースを割り当てる。協調制御部（１０９）は、端末位置検出部（１０７）により検出した自セルのセルエッジに存在する端末装置に対して、スケジューラ（１０８）により割り当てた周波数リソースまたは時間リソースを、端末位置検出部（１０７）により検出した隣接するセルの基地局に通知することにより、隣接するセルの基地局に協調を要求する。

Description

基地局及び基地局の協調方法
　本発明は、基地局間で協調してスケジューリングを行う基地局及び基地局の協調方法に関する。
　携帯電話システムは複数の基地局で構成されており、各基地局がカバーするエリアをセルと呼ぶ。セルの境界であるセルエッジに存在する端末装置では、通信中の基地局との距離が遠いために受信する電波の減衰が大きく、また、隣接する基地局からの電波によって干渉を受ける。そのため、セルエッジに存在する端末装置では、著しくスループットが低下してしまう。
　このような問題に対して、隣接する複数の基地局が協調してセルエッジに存在する端末装置に送信を行うことにより、スループットの向上を図る基地局連携送信技術が検討されている。
　基地局連携送信技術として、互いに直交した、各セルの中央の領域（エリア）で共通して使用できる周波数リソースグループと、セルエッジで使用できる周波数リソースグループとを用意するものが知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、セルエッジで使用できる周波数リソースグループにおいて、複数の隣接基地局が協調し、ＲＢ（Resource Block）毎に最も高いスループットを実現できる基地局のみが優先的に周波数リソースを使用する。これにより、セルエッジにいる端末装置のスループットを改善する。
　また、3GPP（3rd Generation Partnership Project）では、Joint Processingという方法が検討されている（例えば、非特許文献１）。図１は、Joint Processingによる基地局連携送信技術を示す図である。図１に示すように、Joint Processingでは、隣接する基地局Ａ及び基地局Ｂが協調して、セルエッジに居る一つの端末装置１０に対して同一の周波数リソースｆ１を用いて送信を行うことで、セルエッジにいる端末装置１０のスループットを改善する。この際、基地局Ｂは、自セル内に存在する端末装置１１及び端末装置１２に対して周波数リソースｆ１を割り当てることができない。従って、基地局Ｂは、端末装置１１及び端末装置１２に対しては周波数リソースｆ２の中から割り当てを行う。
　また、3GPPでは、Coordinated Beam-formingという方法も検討されている（例えば、非特許文献１）。図２は、Coordinated Beam-formingによる基地局連携送信技術を示す図である。図２に示すように、Coordinated Beam-formingでは、協調する基地局Ａ及び基地局Ｂは、互いにセルエッジの端末装置２１及び端末装置２２に対する干渉を回避するように、エルエッジの端末装置２１及び端末装置２２に対してビームを向ける。これにより、基地局Ａ及び基地局Ｂは、セルエッジにいる端末装置２１及び端末装置２２のスループットを改善する。
特開２０１０－１７８３３４号公報
３ＧＰＰ　ＴＳ３６．８１４
　しかしながら、特許文献１では、協調する複数の基地局のうち、ひとつの基地局が一部のリソースを独占して使用することになり、周波数利用効率が低下するという問題がある。また、非特許文献１のJoint Processingにおいては、複数の基地局が一つの端末装置へ共通のリソースを割り当てるため、システムとしての周波数利用効率が低下するという問題がある。また、非特許文献１のCoordinated Beam-formingにおいては、ビーム形成のためにアンテナリソースの追加が必要であり、また、指向性制御のために端末装置から基地局へ多くの情報（例えば詳細な伝搬路特性情報）を通知しなければならないという問題がある。
　本発明の目的は、ある基地局のセルエッジに存在する端末装置と、この基地局に隣接し、この基地局と協調する他の基地局のセルの中央に存在する端末装置とに対して共通のリソースを割り当て、セル中央に存在する端末装置への送信電力を小さくすることにより、アンテナリソースの追加を必要とすることなく、また、周波数利用効率を低下させることなく、セルエッジにいる端末装置のスループットを向上させることができる基地局及び基地局の協調方法を提供することである。
　本発明の基地局は、自セルに隣接するセルの基地局と協調してスケジューリングを行う基地局であって、自セルのセルエッジに存在する端末装置及び前記隣接するセルを検出する検出手段と、前記端末装置にリソースを割り当てる割当手段と、前記検出手段により検出した前記自セルのセルエッジに存在する端末装置に対して前記割当手段により割り当てたリソースを、前記検出手段により検出した前記隣接するセルに通知することにより前記隣接するセルの基地局に協調を要求する制御手段と、を具備する構成を採る。
　また、本発明の基地局は、自セルに隣接するセルの基地局と協調してスケジューリングを行う基地局であって、自セルの中央に存在する端末装置を検出する検出手段と、前記隣接するセルが前記隣接するセルのセルエッジに存在する端末装置に割り当てたリソース情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得した前記リソース情報のリソースと同一のリソースを、前記検出手段により検出した前記自セルの中央に存在する端末装置に割り当てる割当手段と、前記自セルの中央に存在する端末装置に対する送信電力を減衰させる送信電力制御手段と、前記割当手段により割り当てたリソースを用いて、前記送信電力制御手段により減衰させた送信電力で、前記自セルの中央に存在する端末装置に下りデータ信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
　本発明の基地局の協調方法は、自セルに隣接するセルの基地局と協調してスケジューリングを行う基地局の協調方法であって、自セルのセルエッジに存在する端末装置及び前記隣接するセルを検出するステップと、前記端末装置にリソースを割り当てるステップと、検出した前記自セルのセルエッジに存在する端末装置に対して割り当てた前記リソースを、検出した前記隣接するセルに通知することにより前記隣接するセルの基地局に協調を要求するステップと、を具備するようにした。
　また、本発明の基地局の協調方法は、自セルに隣接するセルの基地局と協調してスケジューリングを行う基地局の協調方法であって、自セルの中央に存在する端末装置を検出するステップと、前記隣接するセルが前記隣接するセルのセルエッジに存在する端末装置に割り当てたリソース情報を取得するステップと、取得した前記リソース情報のリソースと同一のリソースを、検出した前記自セルの中央に存在する端末装置に割り当てるステップと、前記自セルの中央に存在する端末装置に対する送信電力を減衰させるステップと、割り当てた前記リソースを用いて、減衰させた前記送信電力で、前記自セルの中央に存在する端末装置に下りデータ信号を送信するステップと、を具備するようにした。
　本発明によれば、ある基地局のセルエッジに存在する端末装置と、この基地局に隣接し、この基地局と協調する他の基地局のセルの中央に存在する端末装置とに対して共通のリソースを割り当て、セル中央に存在する端末装置への送信電力を小さくすることにより、アンテナリソースの追加を必要とせず、また、周波数利用効率を低下させることなく、セルエッジにいる端末装置のスループットを向上させることができる。
Joint Processingによる基地局連携送信技術を示す図 Coordinated Beam-formingによる基地局連携送信技術を示す図 本発明の実施の形態に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態に係る基地局の協調方法を示すシーケンス図 本発明の実施の形態における基地局が協調するシステムを示す図 本発明の実施の形態の変形例における基地局が協調を行うシステムを示す図
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　（実施の形態）
　＜基地局の構成＞
　図３は、本発明の実施の形態に係る基地局１００の構成を示すブロック図である。
　アンテナ１０１は、信号を受信してＲＦ部１０２に出力する。
　ＲＦ部１０２は、アンテナ１０１から入力した受信信号をダウンコンバートするとともに同期処理してリソースデマッピング部１０３に出力する。なお、ＲＦ部１０２は、入力した信号がＯＦＤＭ信号である場合には、上記の処理に加えて、受信信号からガードインターバル（Guard Interval）を除去するとともに受信信号に対して高速フーリエ変換を施す。
　リソースデマッピング部１０３は、ＲＦ部１０２から入力した受信信号から、ユーザ毎（端末装置毎）に周波数成分（サブキャリアまたはリソースブロック）を抜き出して復調部１０４に出力する。
　復調部１０４は、ユーザ毎に抜き出した信号に対して復調処理を行って復調信号を生成し、生成した復調信号を誤り訂正復号部１０５に出力する。
　誤り訂正復号部１０５は、復調部１０４から入力した復調信号を誤り訂正復号して復号データを取得し、取得した復号データを回線品質情報解読部１０６に出力する。更に、誤り訂正復号部１０５は、レートデマッチ機能も有する。
　回線品質情報解読部１０６は、誤り訂正復号部１０５から入力した復号データに、端末装置から報告された回線品質情報が含まれている場合には、回線品質情報の解読を行う。回線品質情報解読部１０６は、解読結果を端末位置検出部１０７、スケジューラ１０８及び送信電力制御部１１０に出力する。ここで、回線品質情報を報告する端末装置は、端末装置が属するセルの回線品質情報に加えて、端末装置が属するセルに隣接する複数のセルの回線品質情報も報告する。
　端末位置検出部１０７は、回線品質情報解読部１０６から入力した解読結果に基づいて、端末装置の位置を検出する。具体的には、端末位置検出部１０７は、自セルの品質が良くかつ隣接するセルの品質が悪い回線品質情報を報告してきた端末装置を、自セルの中央に存在する端末装置として検出する。また、端末位置検出部１０７は、自セルの品質が良くなくかつ自セルと同程度の品質の隣接セルの回線品質情報を報告してきた端末装置を、自セルのセルエッジに存在する端末装置として検出する。この際、端末位置検出部１０７は、自セルと同程度の品質の隣接セル、もしくは複数の隣接セルの中で最も品質の良い隣接セルを、協調すべき隣接セルとして検出する。ここで、回線品質情報の品質の良し悪しは、例えば、回線品質情報の品質測定値が閾値以上であれば品質が良いと判断し、回線品質情報の品質測定値が閾値未満であれば品質が悪いと判断する。
　端末位置検出部１０７は、端末装置の位置の検出結果及び協調すべき隣接するセルを示す協調隣接セル情報を協調制御部１０９に出力する。
　スケジューラ１０８は、回線品質情報解読部１０６から入力した解読結果、具体的には自セルの回線品質情報に基づいてスケジューリングを行う。スケジューラ１０８は、協調制御部１０９から再スケジューリングの指示を受けた場合には、スケジューリングをやり直す。スケジューラ１０８は、スケジューリングに応じて各端末装置にリソースを割り当てるように、リソースマッピング部１１４を制御する。
　協調制御部１０９は、セルエッジに存在する端末装置の検出結果及び協調隣接セル情報が端末位置検出部１０７から入力した場合は、セルエッジに存在する端末装置のスケジュール情報をスケジューラ１０８から取得する。協調制御部１０９は、取得したスケジュール情報を含む協調リクエストを、協調隣接セル情報の隣接するセルの基地局に送信する。ここで、協調リクエストとは、自局と協調することを他局に要求する通知である。スケジュール情報には、セルエッジに存在する端末装置に割り当てられた周波数および時間のリソース割り当て情報が含まれる。
　協調制御部１０９は、隣接するセルから協調リクエストを受信した場合には、端末位置検出部１０７から入力した検出結果より自セルの中央に存在する端末装置を選択する。協調制御部１０９は、選択した端末装置に協調リクエストで通知されたリソース割り当て情報の周波数および時間を割り当てるようにスケジューラ１０８に指示するとともに、選択した端末装置に対する送信電力を所定量小さくするように送信電力制御部１１０に指示する。この際、協調制御部１０９は、協調リクエストで通知されたリソース割り当て情報の周波数および時間が既に他の端末装置に割り当てられている場合は、リソース割り当て情報の周波数および時間が自セルの中央に存在する端末装置に割り当てられるように、スケジューリングのやり直しをスケジューラ１０８に指示する。協調制御部１０９は、協調リクエストの通知を受けたが、自セルの中央に端末装置が存在しない場合には、特に何も行わない。
　送信電力制御部１１０は、自セルの中央に存在する端末装置に対する送信電力を小さくする指示を協調制御部１０９から受けた場合には、自セルの中央に存在する端末装置から報告された回線品質情報を回線品質情報解読部１０６から取得する。送信電力制御部１１０は、取得した自セルの回線品質情報に応じて送信電力の減推量を決定する。送信電力制御部１１０は、決定した減推量を、送信電力を減衰すべきユーザを指定する情報とともに、リソースマッピング部１１４に通知する。なお、送信電力制御部１１０は、協調制御部１０９から協調リクエストで通知されたリソース割り当て情報を取得し、取得したリソース割り当て情報と、決定した減衰量とを、リソースマッピング部１１４に通知してもよい。
　送信データ生成部１１１は、上位レイヤにおいてペイロードデータまたは制御情報を生成して誤り訂正符号化部１１２に出力する。
　誤り訂正符号化部１１２は、送信データ生成部１１１から入力したペイロードデータまたは制御情報に対して誤り訂正符号化を行って符号化データを生成し、生成した符号化データをデータ変調部１１３に出力する。なお、誤り訂正符号化部１１２は、レートマッチ機能も有する。
　データ変調部１１３は、誤り訂正符号化部１１２から入力した符号化データを変調して変調信号を生成し、生成した変調信号をリソースマッピング部１１４に出力する。
　リソースマッピング部１１４は、スケジューラ１０８におけるスケジューリングに基づいて、データ変調部１１３から入力した変調信号を、適切な周波数（サブキャリアまたはリソースブロック）および適切な時間にマッピングする。この際、リソースマッピング部１１４は、送信電力制御部１１０より送信電力を減衰する通知を受けた場合には、送信電力制御部１１０から通知されたユーザまたはリソースの変調信号の電力を、送信電力制御部１１０で決定した減衰量だけ減衰させてからマッピングする。リソースマッピング部１１４は、周波数および時間にマッピングした変調信号をＲＦ部１１５に出力する。
　ＲＦ部１１５は、リソースマッピング部１１４から入力した信号をアップコンバートしてアンテナ１１６に出力する。なお、ＲＦ部１１５は、入力した信号がＯＦＤＭ信号である場合には、高速逆フーリエ変換処理及びガードインターバルの挿入を行う。
　アンテナ１１６は、ＲＦ部１１５から入力した信号を送信する。
　＜基地局の協調方法＞
　図４は、基地局の協調方法を示すシーケンス図である。図５は、基地局が協調を行うシステムを示す図である。なお、図４及び図５において、基地局Ａ及び基地局Ｂは、図３の基地局１００と同一構成である。また、図４における基地局Ａ、基地局Ｂ、端末装置Ａ及び端末装置Ｂは、図５における基地局Ａ、基地局Ｂ、端末装置Ａ及び端末装置Ｂと各々同一である。
　まず、基地局Ａは、自セルのエリア内に存在する端末装置Ａから回線品質情報を受信する（ステップＳＴ４０１）。この際、端末装置Ａは、基地局Ａ及び基地局Ｂから送信されたパイロット信号を定期的に受信し、受信結果から基地局Ａのセルの回線品質情報及び基地局Ｂのセルの回線品質情報を生成して、サービングセルの基地局Ａに報告する。ここで、パイロット信号は、例えばリファレンス信号、報知チャネルまたは同期用信号などである。また、サービングセルとは、端末装置Ａがキャンプオンしているセルまたは端末装置Ａが通信中のセルである。
　また、基地局Ｂは、自セルのエリア内に存在する端末装置Ｂから回線品質情報を受信する（ステップＳＴ４０２）。この際、端末装置Ｂは、基地局Ａ及び基地局Ｂから送信されたパイロット信号を定期的に受信し、受信結果から基地局Ａのセルの回線品質情報及び基地局Ｂのセルの回線品質情報を生成して、サービングセルの基地局Ｂに報告する。
　次に、基地局Ａは、端末位置検出部１０７において、端末装置Ａの位置を判定する（ステップＳＴ４０３）。
　また、基地局Ｂは、端末位置検出部１０７において、端末装置Ｂの位置を判定する（ステップＳＴ４０４）。
　次に、基地局Ａは、スケジューラ１０８において、ステップＳＴ４０１で受信した回線品質情報に基づいて、スケジューリングを行う（ステップＳＴ４０５）。このスケジューリングにより、端末装置Ａは、リソース＃５０１を割り当てられる（図５参照）。
　また、基地局Ｂは、スケジューラ１０８において、ステップＳＴ４０２で受信した回線品質情報に基づいて、スケジューリングを行う（ステップＳＴ４０６）。
　次に、基地局Ａは、端末位置検出部１０７において、端末装置Ａが自セルのセルエッジに存在するか否かを判定する（ステップＳＴ４０７）。
　端末装置Ａがセルエッジに存在しないと判定した場合（ステップＳＴ４０７：Ｎｏ）には、基地局Ａは、ステップＳＴ４０５におけるスケジューリングに従って下りデータの送信を開始する（ステップＳＴ４０８）。
　一方、端末装置Ａがセルエッジに存在すると判定した場合（ステップＳＴ４０７：Ｙｅｓ）には、協調制御部１０９において、協調すべき基地局Ｂを選択する（ステップＳＴ４０９）。
　次に、基地局Ａは、選択した基地局Ｂに対して協調リクエストを送信し（ステップＳＴ４１０）、その後、ステップＳＴ４０５におけるスケジューリングに従って下りデータ信号の送信を開始する（ステップＳＴ４０８）。この際、協調リクエストには、端末装置Ａに割り当てた周波数および時間のリソース割り当て情報が含まれている。
　基地局Ｂは、協調制御部１０９において、基地局Ａからの協調リクエストを受信し、端末位置検出部１０７において、端末装置Ｂが自セルの中央に存在するか否かを判定する（ステップＳＴ４１１）。
　端末装置Ｂが自セルの中央に存在していないと判定した場合（ステップＳＴ４１１：Ｎｏ）には、基地局Ｂは、ステップＳＴ４０６におけるスケジューリングに従って下りデータ信号の送信を開始する（ステップＳＴ４１２）。
　一方、端末装置Ｂが自セルの中央に存在していると判定した場合（ステップＳＴ４１１：Ｙｅｓ）には、基地局Ｂは、スケジューラ１０８において、ステップＳＴ４１０で受信した協調リクエストに含まれるリソース割当て情報の周波数および時間を端末装置Ｂに割り当てる（ステップＳＴ４１３）。これにより、端末装置Ｂは、リソース＃５０１と同一の周波数のリソース＃５０２が割り当てられる（図５参照）。
　また、基地局Ｂは、協調制御部１０９に指示された送信電力制御部１１０において、端末装置Ｂに送信する下り送信データの送信電力を減衰させる（ステップＳＴ４１３）。これにより、リソース＃５０２の送信電力が減衰され、基地局Ｂが送信する下りデータ信号の電波は、基地局Ｂの中央エリアＥ１より外の範囲では電力が小さくなり、基地局Ｂのセルエッジまで到達しない。
　上記のステップＳＴ４１３の処理により、端末装置Ａがリソース＃５０１とリソース＃５０２の両方のリソースを占有することがなく、リソース＃５０２を端末装置Ｂに割り当てることができ、周波数利用効率の低下を防ぐことができる。
　基地局Ｂは、必要に応じて、協調応答を基地局Ａへ返し（ステップＳＴ４１４）、ステップＳＴ４１３で割り当てられたリソース及びステップＳＴ４１３で減衰された送信電力で下りデータ信号の送信を開始する（ステップＳＴ４１２）。
　なお、図４及び図５において、各基地局のセルに１つの端末装置のみが存在する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、各基地局のセルに複数の端末装置が存在してもよい。この場合には、各端末装置が回線品質情報を送信するとともに、回線品質情報に基づいてスケジューリングした結果に従って、基地局より各端末装置に対して下りデータ信号が各々送信される。また、各端末装置が回線品質情報を生成するセルの数は、２に限定されない。基地局Ａのセル及び基地局Ｂのセルの他にも隣接するセルが存在する場合、各端末装置は、それらの隣接するセルに関する回線品質情報の生成を行い、その結果をサービングセルの基地局に対して報告する。
　＜本実施の形態の効果＞
　本実施の形態によれば、ある基地局のセルエッジに存在する端末装置と、この基地局に隣接し、この基地局と協調する他の基地局のセルの中央に存在する端末装置とに対して共通のリソースを割り当て、セル中央に存在する端末装置への送信電力を小さくする。即ち、複数の基地局のリソースを１つの端末装置が占有しないようにする。これにより、アンテナリソースの追加を必要とすることなく、また、周波数利用効率を低下させることなく、セルエッジにいる端末装置のスループットを向上させることができる。
　また、本実施の形態によれば、ビーム形成を行わないことにより、端末装置からのフィードバック情報（例えば伝播特性情報）を不要にすることができる。
　＜本実施の形態の変形例＞
　本実施の形態において、協調する基地局の数は２つにしたが、本発明はこれに限らず、協調する基地局の数は３つ以上であってもよい。
　図６は、本実施の形態に変形例における基地局が協調を行うシステムを示す図である。なお、図６において、図５と同一構成である部分には同一符号を付して、その説明を省略する。また、図６において、基地局Ａ～基地局Ｃは、図３の基地局１００と同一構成を有する。
　図６に示すように、例えば基地局Ａ～基地局Ｃの３つの基地局が協調してもよい。図６の場合、基地局Ｂに加えて基地局Ｃは、スケジューラ１０８において基地局Ａからの協調リクエストに含まれるリソース割り当て情報のリソース＃６０１を端末装置Ｃに割り当てる。また、基地局Ｃは、送信電力制御部１１０において端末装置Ｃに送信する下り送信データ信号の送信電力を減衰させる。
　＜本実施の形態における他の変形例＞
　本実施の形態において、回線品質情報を用いて端末装置の位置を判定したが、本発明はこれに限らず、端末装置がＧＰＳなどの衛星からの送信電波または固定局からの送信電波を用いて検出した位置情報を端末装置から基地局に報告し、基地局がこの位置情報に基づいて端末装置の位置を判定してもよい。また、基地局は、端末装置から受信した既知信号に基づいて、端末装置との間の伝搬特性を推定し、推定した伝搬特性に基づいて各端末装置の位置を推定してもよい。例えば、基地局は、受信アンテナ毎の伝播特性の差を用いて到来方向を推定し、更に受信電力および受信タイミングのいずれか若しくは両方に基づいて端末装置との距離を推定することにより、各端末装置の位置を推定してもよい。
　２０１１年１２月１５日出願の特願２０１１－２７４６１６の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明にかかる基地局及び基地局の協調方法は、基地局間で協調してスケジューリングを行うのに好適である。
　１００　基地局
　１０１、１１６　アンテナ
　１０２、１１５　ＲＦ部
　１０３　リソースデマッピング部
　１０４　復調部
　１０５　誤り訂正復号部
　１０６　回線品質情報解読部
　１０７　端末位置検出部
　１０８　スケジューラ
　１０９　協調制御部
　１１０　送信電力制御部
　１１１　送信データ生成部
　１１２　誤り訂正符号化部
　１１３　データ変調部
　１１４　リソースマッピング部

Claims (5)

  1. 　自セルに隣接するセルの基地局と協調してスケジューリングを行う基地局であって、
    　自セルのセルエッジに存在する端末装置及び前記隣接するセルを検出する検出手段と、
    　前記端末装置にリソースを割り当てる割当手段と、
    　前記検出手段により検出した前記自セルのセルエッジに存在する端末装置に対して前記割当手段により割り当てたリソースを、前記検出手段により検出した前記隣接するセルに通知することにより前記隣接するセルの基地局に協調を要求する制御手段と、
    　を具備する基地局。
  2. 　自セルに隣接するセルの基地局と協調してスケジューリングを行う基地局であって、
    　自セルの中央に存在する端末装置を検出する検出手段と、
    　前記隣接するセルが前記隣接するセルのセルエッジに存在する端末装置に割り当てたリソース情報を取得する取得手段と、
    　前記取得手段により取得した前記リソース情報のリソースと同一のリソースを、前記検出手段により検出した前記自セルの中央に存在する端末装置に割り当てる割当手段と、
    　前記自セルの中央に存在する端末装置に対する送信電力を減衰させる送信電力制御手段と、
    　前記割当手段により割り当てたリソースを用いて、前記送信電力制御手段により減衰させた送信電力で、前記自セルの中央に存在する端末装置に下りデータ信号を送信する送信手段と、
    　を具備する基地局。
  3. 　前記割当手段は、
    　前記リソース情報のリソースと同一のリソースが前記自セルの中央に存在する端末装置以外の端末装置に既に割り当てられている場合には、スケジューリングをやり直して前記自セルの中央に存在する端末装置に対して前記リソース情報のリソースと同一のリソースを割り当てる
    　請求項２記載の基地局。
  4. 　自セルに隣接するセルの基地局と協調してスケジューリングを行う基地局の協調方法であって、
    　自セルのセルエッジに存在する端末装置及び前記隣接するセルを検出するステップと、
    　前記端末装置にリソースを割り当てるステップと、
    　検出した前記自セルのセルエッジに存在する端末装置に対して割り当てた前記リソースを、検出した前記隣接するセルに通知することにより前記隣接するセルの基地局に協調を要求するステップと、
    　を具備する基地局の協調方法。
  5. 　自セルに隣接するセルの基地局と協調してスケジューリングを行う基地局の協調方法であって、
    　自セルの中央に存在する端末装置を検出するステップと、
    　前記隣接するセルが前記隣接するセルのセルエッジに存在する端末装置に割り当てたリソース情報を取得するステップと、
    　取得した前記リソース情報のリソースと同一のリソースを、検出した前記自セルの中央に存在する端末装置に割り当てるステップと、
    　前記自セルの中央に存在する端末装置に対する送信電力を減衰させるステップと、
    　割り当てた前記リソースを用いて、減衰させた前記送信電力で、前記自セルの中央に存在する端末装置に下りデータ信号を送信するステップと、
    　を具備する基地局の協調方法。
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