WO2014109105A1 - 無線通信システムおよび通信制御方法 - Google Patents

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WO2014109105A1
WO2014109105A1 PCT/JP2013/078531 JP2013078531W WO2014109105A1 WO 2014109105 A1 WO2014109105 A1 WO 2014109105A1 JP 2013078531 W JP2013078531 W JP 2013078531W WO 2014109105 A1 WO2014109105 A1 WO 2014109105A1
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WO
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base station
synchronization
transmission timing
signal
transmission
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PCT/JP2013/078531
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English (en)
French (fr)
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浩樹 原田
聡 永田
祥久 岸山
奥村　幸彦
石井　啓之
Original Assignee
株式会社Ｎｔｔドコモ
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Priority to US14/759,257 priority patent/US9603111B2/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • H04W56/0015—Synchronization between nodes one node acting as a reference for the others
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • H04W48/10—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery using broadcasted information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system and a communication control method.
  • a user apparatus performs cell search to establish synchronization with a macro base station, and performs radio communication.
  • the user apparatus performs a correlation operation between the synchronization signal transmitted from the macro base station and the replica signal stored in the user apparatus, so that the transmission timing of the synchronization signal and the physical cell identifier (Physical Cell (Identity, PCI) is detected and the macro base station is recognized (identified).
  • the physical cell identifier Physical Cell (Identity, PCI)
  • the above wireless communication system is a new base station (hereinafter referred to as 3.5 GHz band) that performs wireless communication using a frequency band (for example, 3.5 GHz band) different from the frequency band (for example, 2 GHz band) that the macro base station uses for wireless communication.
  • a small base station Referred to as a small base station.
  • the user device In the configuration in which the user apparatus performs cell search in both the frequency band used by the macro base station and the frequency band used by the small base station, the user device is compared with the configuration in which the cell search is performed only for one frequency band.
  • the processing load such as correlation calculation executed by the apparatus is large, and consequently the power consumption of the user apparatus is large.
  • an object of the present invention is to reduce a processing load for a user apparatus to recognize a base station in a wireless communication system including a plurality of base stations.
  • the wireless communication system of the present invention can execute wireless communication in the first frequency band, can execute wireless communication in the second frequency band with the first base station identified by the first cell identifier, A plurality of base stations including a second base station identified by a second cell identifier; and a user apparatus capable of performing wireless communication with each of the plurality of base stations.
  • the first base station includes a first transmission unit that transmits a first synchronization signal indicating the first cell identifier for identifying the first base station at a first transmission timing, and the second base station A second transmission unit configured to transmit an identification signal indicating the second cell identifier for identifying a second base station, wherein the user apparatus receives the first synchronization signal based on the first synchronization signal received from the first base station;
  • a cell search unit that detects a transmission timing and executes a timing search process for establishing synchronization with the first base station is provided, and the first base station synchronizes the first base station and the second base station.
  • An information notification unit for notifying the user apparatus of synchronization state information regarding a state and frequency information regarding an identification signal frequency used by the second base station for transmitting the identification signal in the second frequency band;
  • the device The search unit executes, for the identification signal frequency indicated in the frequency information, a process for specifying the second cell identifier indicated in the identification signal based on the synchronization state information from the first base station. .
  • the first base station and the second base station are capable of performing wireless communication in synchronization with each other, and the second transmission unit of the second base station is at a second transmission timing.
  • the synchronization status information notified by the information notification unit of the first base station indicates whether or not the first base station and the second base station are synchronized, If the synchronization state information indicates that the first base station and the second base station are synchronized, the cell search unit of the user apparatus does not perform a timing search process for the second base station. Based on the first transmission timing, the second cell identifier specifying process indicated in the identification signal is executed.
  • the first base station and the second base station are capable of performing wireless communication in synchronization with each other, and the second transmission unit of the second base station is at a second transmission timing.
  • the synchronization status information notified by the information notification unit of the first base station indicates whether or not the first base station and the second base station are synchronized,
  • the cell search unit of the user apparatus performs the second base over a predetermined period including the first transmission timing.
  • the second transmission timing is specified by executing a timing search process for a station, and the second cell identifier specifying process indicated by the identification signal is executed based on the second transmission timing.
  • the second transmission unit of the second base station further transmits a cell specific signal including the identification signal and different from the second synchronization signal, and the cell search unit of the user apparatus Performs the specifying process of the second cell identifier indicated in the identification signal included in the cell specific signal.
  • the information communication unit of the first base station receives configuration information indicating a transmission timing of the cell specific signal and CP length information when the second base station performs radio communication.
  • the cell search unit of the user apparatus transmits the user apparatus UE, and further uses the configuration information and the CP length information to specify the second cell identifier indicated in the identification signal included in the cell specific signal. Execute the process.
  • the second transmission unit of the second base station uses the second transmission timing obtained by delaying the first transmission timing of the first base station by a time corresponding to a transmission offset value.
  • the second synchronization signal including the identification signal is transmitted, and the synchronization state information notified by the information notification unit of the first base station is the transmission offset value with respect to the first transmission timing of the first base station.
  • the cell search unit of the user apparatus performs the identification without performing a timing search process for the second base station based on the first transmission timing and the transmission offset value indicated by the synchronization state information.
  • the process of specifying the second cell identifier indicated by the signal is executed.
  • the second transmission unit of the second base station includes the identification signal at the second transmission timing obtained by delaying the first transmission timing of the first base station by a time corresponding to a transmission offset value.
  • the synchronization state information transmitted from the first base station and transmitted by the information notification unit of the first base station indicates the transmission offset value with respect to the first transmission timing of the first base station, and transmits the synchronization signal.
  • the search unit executes the timing search process for the second base station over a predetermined period including a transmission timing delayed by a time corresponding to the transmission offset value indicated by the synchronization state information.
  • a second transmission timing is specified, and a process for specifying the second cell identifier indicated in the identification signal based on the second transmission timing is performed. Row.
  • the second base station further includes a received power measuring unit that measures received power of a radio signal received from the first base station, and the received power measured by the received power measuring unit. And an offset value setting unit that sets a transmission offset value to a larger value, and the second transmission unit of the second base station corresponds to the first transmission timing of the first base station to the transmission offset value.
  • the second synchronization signal including the identification signal is transmitted, and the synchronization status information notified by the information notification unit of the first base station includes the first base station and Indicates whether or not the second base station is synchronized, and the cell search unit of the user apparatus indicates that the synchronization state information indicates that the first base station and the second base station are synchronized.
  • the second group Without executing the timing search process for a station, based on the first transmission timing, perform specific processing of the second cell identifiers indicated in the identification signal.
  • the synchronization state information further includes an identifier list indicating a plurality of the second cell identifiers corresponding to a plurality of the second base stations
  • the cell search unit of the user apparatus includes: The specifying process is executed only for the plurality of second base stations corresponding to the plurality of second cell identifiers indicated in the identifier list.
  • the user apparatus includes a terminal transmission unit that transmits a terminal detection signal indicating a terminal identifier for identifying the user apparatus, and the second transmission unit of the second base station includes the terminal The identification signal having a signal format common to the detection signal is transmitted.
  • the second transmission unit of the second base station indicates an arrangement of the identification signal in each of a plurality of subframes, and the identification is performed according to an identification signal pattern for identifying the second base station. Send a signal.
  • the communication control method of the present invention can execute wireless communication in the first frequency band, can execute wireless communication in the second frequency band with the first base station identified by the first cell identifier,
  • a communication control method for a wireless communication system comprising: a plurality of base stations including a second base station identified by a second cell identifier; and a user apparatus capable of performing wireless communication with each of the plurality of base stations.
  • the first base station transmits a first synchronization signal indicating the first cell identifier for identifying the first base station at a first transmission timing
  • the second base station transmits the second synchronization signal.
  • the second cell identifier included in the identification signal is specified using the synchronization state information from the first base station.
  • the user apparatus performs the process of specifying the second cell identifier indicated in the second synchronization signal transmitted by the second base station, based on the frequency information and synchronization state information notified from the first base station. Execute. Since the timing search process for the small base station PhNB is omitted, the processing load for the user apparatus UE to recognize the small base station PhNB is reduced.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a wireless communication system according to a first embodiment. It is a figure which shows the example of the cell which a base station forms around. It is a figure which shows the format of a radio
  • FIG. 1 is a block diagram showing a radio communication system CS according to the first embodiment of the present invention.
  • the radio communication system CS includes a macro base station eNB, a small base station PhNB, and a user apparatus UE as elements.
  • the radio communication system CS may include elements (not shown) other than those described above, for example, an exchange, a serving gateway, a PDN gateway, and the like.
  • the network NW includes elements other than the user apparatus UE among the elements included in the radio communication system CS.
  • Each element in the radio communication system CS executes communication according to a predetermined access technology (Access Technology), for example, LTE / SAE (Long Term Evolution / System Architecture Evolution) standard included in 3GPP (Third Generation Partnership Project) standard.
  • access Technology for example, LTE / SAE (Long Term Evolution / System Architecture Evolution) standard included in 3GPP (Third Generation Partnership Project) standard.
  • LTE / SAE Long Term Evolution / System Architecture Evolution
  • 3GPP Third Generation Partnership Project
  • the user equipment UE is User Equipment
  • the macro base station eNB is evolved Node B
  • the switching center is Mobile Management Entity
  • the serving gateway is Serving Gateway
  • the PDN gateway Packet Data Network Gateway.
  • the small base station PhNB is a new base station that performs wireless communication in a frequency band different from that of the macro base station eNB (details will be described later).
  • the user apparatus UE can wirelessly communicate with the macro base station eNB and the small base station PhNB.
  • Each base station (eNB, PhNB) is identified by a unique physical cell identifier PCI. As will be described later, each base station (eNB, PhNB) may be identified by a unique identification signal.
  • a method of radio communication between the user apparatus UE and each base station (eNB, PhNB) is arbitrary. For example, OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) can be adopted in the downlink, and SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) can be adopted in the uplink. It is also possible to adopt a configuration in which the wireless communication method used by the macro base station eNB and the wireless communication method used by the small base station PhNB are different.
  • the macro base station eNB and the small base station PhNB are connected to each other by a wired interface such as an optical fiber capable of transmitting a clock signal.
  • the macro base station eNB and the small base station PhNB can be synchronized with each other according to a clock signal.
  • the clock signal may be generated in one of the base stations (preferably, in the macro base station eNB) and transmitted to the other base station, or may be arranged separately from each base station (not shown) It may be generated by the clock generator and transmitted to each base station.
  • each of the macro base station eNB and the small base station PhNB is connected to the core network.
  • the core network is a packet communication network having an exchange, a serving gateway, a PDN gateway, and the like.
  • the small base station PhNB may be connected to the core network via the macro base station eNB instead of being directly connected to the core network.
  • FIG. 2 shows an example of a cell C formed around each base station (eNB, PhNB).
  • the macro base station eNB forms a macro cell C1 around it
  • the small base station PhNB forms a small cell C2 around it.
  • the antenna of each base station is schematically shown.
  • the plane in which the macro cell C1 is shown and the plane in which the small cell C2 are shown are drawn separately, but in reality, the macro cell C1 and the small cell C2 are superimposed on the same plane (the ground surface or the like). Can be done.
  • Cell C is a range in which radio waves from each base station effectively reach the user apparatus UE. Therefore, the user apparatus UE can perform radio communication with the base station corresponding to the cell C in which the user apparatus UE is located.
  • the small base station PhNB is smaller than the macro base station eNB and has a lower radio transmission capability (average transmission power, maximum transmission power, etc.). Further, the frequency band (second frequency band, for example, 3.5 GHz band) used by the small base station PhNB for wireless communication is higher than the frequency band (first frequency band, for example, 2 GHz band) used by the macro base station eNB for wireless communication. High frequency and large propagation loss. Therefore, the small cell C2 has a smaller area than the macro cell C1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a format of a radio frame F transmitted by each of the macro base station eNB and the small base station PhNB.
  • Various radio signals (control signal, user signal, etc.) are mounted on the radio frame F and transmitted from the base stations (eNB, PhNB).
  • One radio frame F includes 10 subframes SF. Since the time length of each subframe SF is 1 millisecond, the time length of one radio frame F is 10 milliseconds.
  • Each subframe SF has any subframe number from # 0 to # 9 that is repeatedly given in the order of transmission.
  • the synchronization signal SS indicating the physical cell identifier PCI is transmitted in the first and sixth subframes SF (SF # 0 and SF # 5) in the radio frame F. Therefore, the synchronization signal SS is transmitted at a period of 5 subframes (that is, every 5 milliseconds).
  • the physical cell identifier PCI indicated in the synchronization signal SS is set for each base station (for each cell) and is used for various processes such as synchronization establishment, cell recognition, channel estimation, data scrambling, etc. (3GPP TS6.236.211 V10. 1.0 (2011-03), see Chapter 6.11, “Synchronization signals”).
  • the synchronization signal SS includes a PSS (Primary Synchronization Signal) indicating the local identifier of the cell and an SSS (Secondary Synchronization Signal) indicating the group identifier of the cell. That is, the synchronization signal SS has a function as an identification signal.
  • FIG. 4 is a diagram showing local identifiers and group identifiers included in the physical cell identifier PCI.
  • FIG. 5 is a flowchart schematically showing the flow of synchronization establishment and cell recognition (cell search) using synchronization signals SS (PSS and SSS). is there.
  • the cell search includes a first stage process and a second stage process.
  • the user apparatus UE performs a correlation operation between the radio signal received from the base station (for example, the macro base station eNB) and the PSS replica signal stored in the user apparatus UE, and the radio signal PSS transmission timing (subframe timing) and local identifier included in the.
  • the process of detecting the transmission timing (subframe timing) of the PSS may be referred to as “timing search process”.
  • the user apparatus UE performs a correlation operation between the SSS included in the received radio signal and the SSS replica signal stored in the user apparatus UE based on the transmission timing detected in the first stage. To detect the SSS transmission timing (frame timing) and group identifier included in the radio signal. By the processing executed in the first stage and the second stage, the local identifier and group identifier indicated by the synchronization signal SS in the received radio signal are identified. As a result, the user apparatus UE recognizes the physical cell identifier PCI of the base station (eNB, PhNB) that transmits the synchronization signal SS.
  • PCI physical cell identifier
  • the user apparatus UE In the first stage, since the user apparatus UE does not recognize where the synchronization signal SS is located in the received radio signal, the user apparatus UE performs correlation calculation over the entire received radio signal.
  • the user apparatus UE In the second stage, since the user apparatus can recognize the position of the synchronization signal SS (and thus SSS) in the received radio signal based on the transmission timing detected in the first stage, the user apparatus UE receives the received radio signal.
  • the correlation calculation is executed only for the portion corresponding to SSS. Therefore, the arithmetic processing load of the first stage is significantly higher than the arithmetic processing load of the second stage.
  • FIG. 6 is an operation flow illustrating an example of the physical cell identifier PCI specifying process.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of radio signal transmission by the macro base station eNB and the small base station PhNB that are synchronized with each other.
  • the macro base station eNB and the small base station PhNB of the first embodiment are synchronized with each other. That is, as shown in FIG. 7, there is no difference between the transmission timing at which the macro base station eNB transmits the synchronization signal SS and the transmission timing at which the small base station PhNB transmits the synchronization signal SS (or above)
  • the difference between the transmission timings is significantly smaller than the time length of the radio signal unit (resource element or the like).
  • the macro base station eNB periodically transmits a synchronization signal SS indicating a physical cell identifier PCI for identifying the macro base station eNB at a transmission timing as shown in FIGS. 3 and 7 (S10).
  • the user apparatus UE Based on the synchronization signal SS received from the macro base station eNB, the user apparatus UE performs cell detection (processing for specifying a physical cell identifier PCI indicating the macro base station eNB) and synchronization establishment with the macro base station eNB. (S20). More specifically, as described above, based on the PSS included in the synchronization signal SS from the macro base station eNB, the user apparatus UE detects the transmission timing and local identifier of the PSS (first stage).
  • the user apparatus UE detects the transmission timing and group identifier of the SSS, and specifies the transmission timing of the synchronization signal SS and the physical cell identifier PCI. Then, the user apparatus UE establishes a wireless connection with the macro base station eNB (S30).
  • the macro base station eNB sends, to the user apparatus UE, synchronization state information regarding the synchronization state with the small base station PhNB located in the vicinity thereof and frequency information regarding the identification signal frequency used by the small base station PhNB for transmission of the synchronization signal SS. Notify (S40).
  • the above synchronization state information indicates that the macro base station eNB and the small base station PhNB are synchronized.
  • the user apparatus UE stores the received synchronization state information and frequency information.
  • the small base station PhNB periodically transmits a synchronization signal SS indicating a physical cell identifier PCI for identifying the small base station PhNB at a transmission timing as shown in FIG. 7 (S50).
  • the user apparatus UE performs cell detection (processing for specifying a physical cell identifier PCI indicating the small base station PhNB) based on the synchronization signal SS received from the small base station PhNB (S60).
  • the above cell detection is performed using the synchronization state information and frequency information notified in step S40. More specifically, when the synchronization status information indicates that “the macro base station eNB and the small base station PhNB are synchronized”, the user apparatus UE does not perform the timing search process for the small base station PhNB.
  • the local identifier and group identifier detection processing is executed for the identification signal frequency of the small base station PhNB indicated in the frequency information. Then, the user apparatus UE establishes a wireless connection with the small base station PhNB (S70).
  • the user apparatus UE does not need to search for the position (transmission timing) of the synchronization signal SS included in the radio signal from the small base station PhNB. In other words, the user apparatus UE can omit the first stage of cell search.
  • the user apparatus UE acquires the macro acquired in step S20. This is because the cell detection (correlation calculation with the replica signal) can be executed by regarding the transmission timing of the synchronization signal SS of the base station eNB as the transmission timing of the synchronization signal SS of the small base station PhNB.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the user device UE according to the first embodiment.
  • the user apparatus UE includes a radio communication unit 110, a storage unit 120, and a control unit 130. Illustrations of an output device that outputs audio, video, and the like and an input device that receives an instruction from the user are omitted for convenience.
  • the wireless communication unit 110 is an element for performing wireless communication with the macro base station eNB and the small base station PhNB, a transmission / reception antenna, a receiving circuit that receives a radio signal (radio wave) and converts it into an electrical signal, and a control A transmission circuit that converts electric signals such as signals and user signals into radio signals (radio waves) and transmits the signals.
  • the storage unit 120 stores information related to communication control, in particular, the transmission timing of the synchronization signal SS of the base station (eNB, PhNB) that has established synchronization, and the above-described synchronization state information and frequency information.
  • the control unit 130 includes a cell search unit 132 in addition to transmitting and receiving user signals and control signals.
  • the cell search unit 132 performs the above-described plurality of cell searches, that is, the normal two-stage cell search (FIG. 5) and the cell search of the small base station PhNB using the transmission timing of the macro base station eNB (FIG. 6 and the like). To do.
  • the control unit 130 and each element in the control unit 130 are configured by a CPU (Central Processing Unit) (not shown) in the user apparatus UE executing a computer program stored in the storage unit 120 and functioning according to the computer program. It is a functional block that is realized.
  • a CPU Central Processing Unit
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the macro base station eNB according to the first embodiment.
  • the macro base station eNB includes a radio communication unit 210, a network communication unit 220, a storage unit 230, and a control unit 240.
  • the radio communication unit 210 is an element for executing radio communication with the user apparatus UE, and has the same configuration as the radio communication unit 110 of the user apparatus UE.
  • the network communication unit 220 is an element for performing communication with other nodes (small base station PhNB, switching office, etc.) in the network NW, and transmits / receives signals to / from other nodes.
  • the storage unit 230 stores information related to communication control.
  • the control unit 240 includes a transmission unit 242 and an information notification unit 244 in addition to executing transmission / reception of user signals and control signals.
  • the transmission unit 242 transmits the synchronization signal SS indicating the physical cell identifier PCI for identifying the macro base station eNB via the wireless communication unit 210.
  • the information notification unit 244 notifies the user apparatus of the above-described synchronization state information and frequency information via the wireless communication unit 210.
  • the control unit 240 and each element in the control unit 240 are functions realized by a CPU (not shown) in the macro base station eNB executing a computer program stored in the storage unit 230 and functioning according to the computer program. It is a block.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the small base station PhNB according to the first embodiment.
  • the small base station PhNB includes a wireless communication unit 310, a network communication unit 320, a storage unit 330, and a control unit 340.
  • the radio communication unit 310 is an element for executing radio communication with the user apparatus UE, and has the same configuration as the radio communication unit 210 of the macro base station eNB.
  • the network communication unit 320 is an element for executing communication with other nodes (such as the macro base station eNB) in the network NW, and transmits and receives signals to and from other nodes.
  • the storage unit 330 stores information related to communication control.
  • the control unit 340 includes a transmission unit 342 in addition to transmitting and receiving user signals and control signals.
  • the transmission unit 342 transmits a synchronization signal SS indicating the physical cell identifier PCI for identifying the small base station PhNB via the wireless communication unit 310.
  • the control unit 340 and each element in the control unit 340 are functions realized by a CPU (not shown) in the small base station PhNB executing a computer program stored in the storage unit 330 and functioning according to the computer program. It is a block.
  • the user apparatus UE does not execute the timing search process for the small base station PhNB, based on the transmission timing of the synchronization signal SS of the macro base station eNB.
  • the physical cell identifier PCI specified in the synchronization signal SS transmitted by the small base station PhNB can be executed.
  • the timing search process for the small base station PhNB is omitted, the processing load for the user apparatus UE to recognize the small base station PhNB is reduced.
  • the macro base station eNB and the small base station PhNB synchronize with each other and simultaneously transmit the synchronization signal SS.
  • the transmission timing of the synchronization signal SS of the macro base station eNB is transmitted at a transmission timing that is transmitted for a time corresponding to the transmission offset value OV. 342) transmits the synchronization signal SS.
  • step S12 to step S32 Cell detection and synchronization establishment (from step S12 to step S32) regarding the macro base station eNB performed by the user apparatus UE are the same as step S10 to step S30 of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the macro base station eNB sends, to the user apparatus UE, synchronization state information regarding the synchronization state with the small base station PhNB located in the vicinity thereof and frequency information regarding the identification signal frequency used by the small base station PhNB for transmission of the synchronization signal SS. Notify (S42).
  • S42 Notify
  • the transmission offset value OV with respect to the transmission timing is shown.
  • the user apparatus UE stores the received synchronization state information and frequency information.
  • the small base station PhNB periodically transmits a synchronization signal SS indicating a physical cell identifier PCI for identifying the small base station PhNB at a transmission timing as shown in FIG. 11 (S52).
  • the user apparatus UE performs cell detection (processing for specifying a physical cell identifier PCI indicating the small base station PhNB) based on the synchronization signal SS received from the small base station PhNB (S62).
  • the above cell detection is performed using the synchronization state information (transmission offset value OV) and frequency information notified in step S42.
  • the user apparatus UE performs frequency search based on the transmission timing of the synchronization signal SS from the macro base station eNB and the transmission offset value OV without executing the timing search process for the small base station PhNB.
  • a local identifier and group identifier detection process is executed for the identification signal frequency of the small base station PhNB shown.
  • the user apparatus UE establishes a wireless connection with the small base station PhNB (S72).
  • the user apparatus UE does not need to search for the position (transmission timing) of the synchronization signal SS included in the radio signal from the small base station PhNB. In other words, the user apparatus UE can omit the first stage of cell search.
  • the user apparatus UE acquires in step S22. This is because the transmission timing of the synchronization signal SS of the small base station PhNB can be acquired by adding the transmission offset value OV to the transmission timing of the synchronization signal SS of the macro base station eNB. According to the above configuration, the same technical effects as those of the first embodiment are achieved.
  • the macro base station eNB and the small base station PhNB are connected and synchronized with each other by an interface (such as an optical fiber) that can transmit a clock signal.
  • the small base station PhNB receives the synchronization signal SS from the macro base station eNB and synchronizes with the macro base station eNB.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a radio communication system CS according to the third embodiment.
  • the small base station PhNB receives the synchronization signal SS from the macro base station eNB, detects the transmission timing, and synchronizes with the macro base station eNB.
  • the synchronization timing is delayed only by the time required for the radio signal transmitted from the macro base station eNB to reach the small base station PhNB and be processed. . Therefore, the small base station PhNB of the third embodiment advances the transmission timing of the synchronization signal SS according to the distance from the macro base station eNB.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of the small base station PhNB according to the third embodiment.
  • the control unit 340 of the small base station PhNB further includes a synchronization detection unit 344, a received power measurement unit 346, and an offset value setting unit 348.
  • the synchronization detection unit 344 detects the transmission timing of the synchronization signal SS from the macro base station eNB and supplies it to the transmission unit 342 in the same manner as the cell search unit 132 of the user apparatus UE of the above-described embodiment.
  • the reception power measurement unit 346 measures reception power of a radio signal (reference signal) from the macro base station eNB received via the radio communication unit 310.
  • the offset value setting unit 348 sets the transmission offset value OV to be larger as the reception power measured by the reception power measurement unit 346 is smaller, and supplies the transmission offset value OV to the transmission unit 342.
  • the transmission unit 342 is configured to advance the transmission timing of the macro base station eNB supplied from the synchronization detection unit 344 by a transmission timing that is advanced by a time corresponding to the transmission offset value OV supplied from the offset value setting unit 348.
  • a PhNB synchronization signal SS is transmitted.
  • the small base station PhNB of the third embodiment increases the transmission timing earlier (advances earlier) as the reception power of the radio signal from the macro base station eNB is smaller. Transmission of the synchronization signal SS) is executed. Since the radio signal is attenuated as it propagates in space, the small reception power of the radio signal from the macro base station eNB in the small base station PhNB means that the distance from the macro base station eNB to the small base station PhNB is large. To do. Therefore, according to the above small base station PhNB, the transmission timing is corrected (advanced) according to the distance from the macro base station eNB. As a result, the difference between the transmission timing of the macro base station eNB and the transmission timing of the small base station PhNB is reduced.
  • the transmission timing at which the macro base station eNB transmits the synchronization signal SS and the transmission timing at which the small base station PhNB transmits the synchronization signal SS are synchronized with each other (FIG. 7). Since 168 types of SSSs are not orthogonal to each other, they interfere with each other when a plurality of SSSs are transmitted at the same transmission timing. Therefore, when performing the cell search (FIG. 6) of the small base station PhNB using the transmission timing of the macro base station eNB described in the first embodiment, depending on the radio environment or the like, the group identifier (and thus the physical cell identifier PCI) ) May not be identified with sufficient accuracy.
  • the small base station PhNB (transmission unit 342) of the fourth embodiment transmits a cell specific signal including a signal (identification signal) indicating a physical cell identifier PCI corresponding to the small base station PhNB.
  • the cell specific signal is a signal different from the synchronization signal SS, for example, a reference signal other than the synchronization signal SS.
  • Examples of the reference signal include CRS (Cell Specific Reference Signal), CSI-RS (CSI Reference Signal), PRS (Positioning Reference Signal), MBSFN-RS (MBSFN Reference Signal), and the like.
  • CRS Cell Specific Reference Signal
  • CSI-RS CSI Reference Signal
  • PRS Positioning Reference Signal
  • MBSFN-RS MBSFN Reference Signal
  • CRS has 6 patterns of frequency shift
  • symbols are spread over the entire system bandwidth in the CRS, more correlation energy can be acquired in the correlation calculation.
  • any signal indicating the physical cell identifier PCI corresponding to the small base station PhNB may be adopted as the cell specific signal.
  • the user apparatus UE (cell search unit 132) specifies the physical cell identifier PCI of the small base station PhNB indicated in the identification signal included in the cell specific signal in cell detection (step S60 in FIG. 6).
  • the position (transmission timing) of the cell specific signal is determined as a relative position (transmission timing) with respect to the synchronization signal SS of the small base station PhNB. Further, as described above, the macro base station eNB and the small base station PhNB are synchronized, and the transmission timing of the synchronization signal SS of both is common.
  • the user apparatus UE (cell search unit 132) regards the transmission timing of the synchronization signal SS of the macro base station eNB acquired in step S20 as the transmission timing of the synchronization signal SS of the small base station PhNB, and Cell detection can be performed on the signal.
  • the user apparatus UE (cell search unit 132) may perform cell detection on a combination of the synchronization signal SS and the cell specific signal or a combination of a plurality of cell specific signals.
  • the group identifier (physical cell identifier PCI) is used using only the SSSs that interfere with each other. It is possible to specify the group identifier (physical cell identifier PCI) with higher accuracy compared to the configuration for specifying.
  • the fifth embodiment relates to details of cell search of the small base station PhNB using a reference signal (CSI-RS).
  • the macro base station eNB (information notification unit 244) of the fifth embodiment in addition to the above-described synchronization state information and frequency information, information related to the configuration of CSI-RS transmitted by the small base station PhNB (reference signal configuration information, CSI -RS Configuration) and the CP length (cyclic prefix length) in wireless communication by the small base station PhNB are transmitted to the user apparatus UE.
  • CSI-RS is a reference signal sequence generated using various parameters including physical cell identifier PCI. Radio resources (time and frequency) for transmitting the CSI-RS are not fixed and are determined independently of the physical cell identifier PCI (3GPP TS 36.211 V10.1.0 (2011-03), Chapter 6.11.1, Cell-specific reference signals). The above reference signal configuration information indicates a radio resource in which CSI-RS is transmitted.
  • CP length is the cyclic prefix time length.
  • the cyclic prefix is a guard interval that is inserted before an effective symbol in order to avoid the influence of a delayed wave during wireless communication using OFDM.
  • the CP length is either “normal” or “extended”.
  • the position of the SSS on the radio frame F is determined according to the CP length (not shown in FIGS. 3 and 7).
  • the macro base station eNB (information notification unit 244) notifies the user apparatus UE of synchronization state information, frequency information, reference signal configuration information, and CP length information (S40).
  • the frequency information of the present embodiment indicates the frequency used for transmission of the synchronization signal SS and the frequency used for transmission of the CSI-RS as identification signal frequencies.
  • the small base station PhNB periodically transmits a synchronization signal SS indicating the physical cell identifier PCI for identifying the small base station PhNB and the CSI-RS described above (S50).
  • the user apparatus UE performs cell detection based on the synchronization signal SS and CSI-RS received from the small base station PhNB (S60).
  • the above cell detection is performed using synchronization state information, frequency information, reference signal configuration information, and CP length information. More specifically, when the synchronization status information indicates that “the macro base station eNB and the small base station PhNB are synchronized”, the user apparatus UE does not perform the timing search process for the small base station PhNB.
  • the user apparatus UE Based on the transmission timing of the synchronization signal SS from the macro base station eNB and the reference signal configuration information, the local identifier, the group identifier, and the CSI-RS of the identification signal frequency of the small base station PhNB indicated in the frequency information Perform detection processing. Then, the user apparatus UE establishes a wireless connection with the small base station PhNB (S70).
  • the above operation can also be applied to the configuration of the second embodiment in which the transmission timing of the small base station PhNB is offset.
  • the above configuration can also be applied to arbitrary signals (other reference signals, small cell discovery signals (Discovery Signal), etc.) that can be used for cell identification.
  • the user apparatus UE Since the user apparatus UE is notified of the reference signal configuration information from the macro base station eNB, the user apparatus UE recognizes the radio resource to which the CSI-RS is transmitted. Therefore, in the cell detection of step S60, the user apparatus UE performs CSI-RS detection processing (correlation calculation between the CSI-RS transmitted from the small base station PhNB and the replica signal stored in the user apparatus UE). Can be executed. Further, since the user equipment UE is notified of the CP length information from the macro base station eNB, the user apparatus UE recognizes the position of the SSS on the radio frame F (position relative to the PSS). Therefore, in the cell detection in step S60, the user apparatus UE does not need to specify whether the SSS position (transmission timing) corresponds to the “normal” CP length or the “extended” CP length.
  • the same technical effects as those of the first embodiment are achieved. Furthermore, since the cell detection of the small base station PhNB is performed using the reference signal (CSI-RS), the cell can be identified with higher accuracy than the configuration in which the cell detection is performed using only the SSSs that interfere with each other. It becomes possible to do. Even if the small base station PhNB has a plurality of transmission points and each transmission point is identified by the reference signal (CSI-RS), according to the above configuration, not only the small base station PhNB but each It is also possible to identify the transmission point.
  • CSI-RS reference signal
  • the user apparatus UE (cell search unit 132) performs a detection process based on the transmission timing of the synchronization signal SS from the macro base station eNB instead of the first stage (timing search process) of the cell search for the small base station PhNB. (Tracking process) is executed. More specifically, in the cell detection (step S60 in FIG. 6) for the small base station PhNB, the user apparatus UE indicates that the synchronization state information is “the macro base station eNB and the small base station PhNB are synchronized”.
  • the above situation is the same in the second embodiment in which the transmission timing of the small base station PhNB is offset. That is, when the accuracy of synchronization between the macro base station eNB and the small base station PhNB is low, the transmission timing (calculation in which the transmission timing of the macro base station eNB is delayed by the time corresponding to the transmission offset value OV indicated by the synchronization state information) There is a possibility that the transmission timing of the small base station PhNB) and the actual transmission timing of the synchronization signal SS from the small base station PhNB are shifted.
  • the user apparatus UE performs transmission by delaying the transmission timing of the synchronization signal SS from the macro base station eNB by a time corresponding to the transmission offset value OV in the cell detection (step S62 in FIG. 12) for the small base station PhNB.
  • Perform timing search processing over a predetermined period for example, 5 microseconds centered on the above transmission timing
  • timing that is, calculation transmission timing of the small base station PhNB
  • the cell detection is performed after the transmission timing of the small base station PhNB is specified.
  • Seventh Embodiment A seventh embodiment of the present invention will be described below.
  • a case is assumed in which a plurality of small base stations PhNB exist under the macro base station eNB.
  • the plurality of small base stations PhNB are synchronized with the connected macro base station eNB.
  • a plurality of small base stations PhNB transmit a common reference signal (for example, CSI-RS) at the same transmission timing.
  • the above reference signals are synchronization reference signals used by the user apparatus UE to establish synchronization with the small base station PhNB.
  • each of the plurality of small base stations PhNB transmits reference signals (for example, CSI-RS) having different transmission timings or sequences.
  • the above reference signals are identification reference signals used for the user apparatus UE to identify the small base station PhNB.
  • the macro base station eNB and the small base station PhNB are synchronized, only the macro base station eNB may transmit the above reference signal for synchronization. In this case, the small base station PhNB only needs to transmit an identification reference signal indicating itself.
  • synchronization with a plurality of small base stations PhNB can be simultaneously detected by using a common synchronization reference signal. Furthermore, since each small base station PhNB transmits a different identification reference signal, the user apparatus UE can identify each small base station PhNB.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of a user apparatus UE according to the eighth embodiment.
  • the control unit 130 of the user apparatus UE further includes a terminal transmission unit 134 that transmits a terminal detection signal indicating a terminal identifier for identifying the user apparatus.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram of terminal detection signals transmitted by a plurality of user apparatuses UE.
  • Each user apparatus UE (terminal transmission unit 134) transmits a terminal detection signal in the resource block RB allocated to the user apparatus UE.
  • the hatching of the resource block RB corresponds to each different user apparatus UE.
  • the terminal detection signal is an uplink signal transmitted using SC-FDMA. Reduction of the peak-to-average power ratio (PAPR) is realized by transmitting a signal from the user apparatus UE on a single carrier.
  • PAPR peak-to-average power ratio
  • FIG. 20 is an explanatory diagram of an identification signal transmitted by the small base station PhNB.
  • the small base station PhNB (transmission unit 342) transmits an identification signal having a signal format common to the terminal detection signal transmitted by the user apparatus UE, in the plurality of resource blocks RB.
  • “Common signal format” means that the signal length, the number of selectable signal sequences, the modulation / demodulation method used at the time of signal transmission / reception, and the like are common.
  • the type of hatching of the resource block RB differs depending on the small base station PhNB that is the transmission source.
  • a plurality of resource blocks RB may be transmitted on one time axis or on one frequency axis. According to the above configuration, the diversity effect in the time domain or the frequency domain by the plurality of resource blocks RB is realized.
  • the identification signal transmitted by the small base station PhNB in the eighth embodiment is preferably transmitted using SC-FDMA.
  • the above identification signal is preferably transmitted in a frequency band that can be received by the user apparatus UE. Therefore, when the uplink frequency and the downlink frequency are different in the small base station PhNB (that is, when FDD is adopted), the identification signal may be transmitted using SC-FDMA at the downlink frequency. In the above-described case where a plurality of resource blocks RB are transmitted on one frequency axis, a plurality of single carriers may be used for transmitting an identification signal.
  • the identification signal may be transmitted at the common frequency. Further, the identification signal may be transmitted using a dedicated radio resource. In the dedicated radio resource, it is preferable that transmission of signals other than the identification signal is stopped.
  • the terminal detection signal for detecting the user apparatus UE and the identification signal for detecting the small base station PhNB have a common signal format. Therefore, the user apparatus UE can perform detection of the small base station PhNB and detection of other user apparatuses UE by a single mechanism.
  • cell detection of the small base station PhNB is performed using the reference signal (CSI-RS).
  • cell detection of the small base station PhNB is performed based on a hopping pattern (identification signal pattern) configured by a plurality of CSI-RSs.
  • the small base station PhNB (transmission unit 342) of the ninth embodiment transmits a CSI-RS according to a hopping pattern unique to the small base station PhNB.
  • the hopping pattern indicates the arrangement of CSI-RSs in each of the plurality of subframes SF.
  • the user apparatus UE can identify the small base station PhNB based on the arrangement (hopping pattern) of the CSI-RS over a plurality of subframes SF.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of the arrangement of CSI-RSs in one resource block RB.
  • a plurality of resource elements RE are included in the resource block RB.
  • the CSI-RS is transmitted by one of resource elements RE (RE # 0 to RE # 19) numbered from 0 to 19 in FIG. 21 (a plurality of numbers may be selected).
  • FIG. 22 is a diagram showing a specific example of the hopping pattern.
  • the small base station PhNB transmits CSI-RSs in the order of RE # 5-RE # 9-RE # 6-RE # 3-RE # 8 (hopping pattern).
  • the user apparatus UE is notified of the hopping pattern used by each small base station PhNB from the macro base station eNB. Therefore, the user apparatus UE can identify the small base station PhNB by detecting the above hopping pattern.
  • the repetition period of the hopping pattern may be set equal to the repetition period of the conventional CSI-RS (for example, 80 ms) or set to be equal to another period, for example, an integral multiple of the repetition period of the conventional CSI-RS. May be.
  • a plurality of small base stations PhNB transmit a common synchronization CSI-RS, and each small base station PhNB transmits a different identification CSI-RS. May be.
  • a base station PhNB can be installed.
  • the radio communication system CS (network NW) of the above embodiment is a heterogeneous network including a macro base station eNB and a small base station PhNB, but only a single type of base station (for example, the macro base station eNB) is provided. A provided homogeneous network may be employed. In that case, one frequency band may be used.
  • the macro base station eNB and the small base station PhNB are synchronized via an interface that can transmit a clock signal such as an optical fiber or a radio interface, but the macro base station eNB and the small base station PhNB are synchronized.
  • the means for establishing is arbitrary.
  • the macro base station eNB and the small base station PhNB may establish synchronization based on the time indicated by the radio wave (GPS signal) transmitted from the GPS satellite.
  • GPS signal radio wave
  • the macro base station eNB (information notification unit 244) notifies the user apparatus UE of an identifier list indicating physical cell identifiers PCI of a plurality of small base stations PhNB existing around the macro base station eNB in the synchronization state information. (Step S40, Step S42).
  • the user apparatus UE (cell search unit 132) may perform cell detection (correlation calculation with a replica signal) only for the small base station PhNB corresponding to the physical cell identifier PCI indicated in the notified identifier list ( Step S60, Step S62). In the above case, since the number of cell identifiers PCI for performing cell detection is limited, the processing load of the user apparatus UE is further reduced.
  • the small base station PhNB is identified by the physical cell identifier PCI, but the identifier for identifying the small base station PhNB is arbitrary. An identifier dedicated to identification of the small base station PhNB different from the physical cell identifier PCI may be adopted.
  • Modification 5 There may be a plurality of small base stations PhNB under the control of one macro base station eNB. When there are a plurality of small base stations PhNB, the small base stations PhNB may transmit the synchronization signal SS in synchronization with each other, or may transmit the synchronization signal SS based on different transmission offset values OV. Also good. When a plurality of small base stations PhNB transmit the synchronization signal SS based on different transmission offset values OV, the macro base station eNB (information notification unit 244) notifies the user apparatus UE of each offset value OV as synchronization state information. To do.
  • Modification 6 One reference signal configuration information (CSI-RS Configuration) may be set for a single small base station PhNB or a transmission point, or a plurality may be set. When a plurality of reference signal configuration information is set for a single small base station PhNB or a transmission point, the cell is specified with higher accuracy than when one reference signal configuration information is set. It becomes possible.
  • CSI-RS Configuration CSI-RS Configuration
  • the user apparatus UE performs a cell search (timing search process) using the synchronization signal SS.
  • the user apparatus UE can execute a cell search (timing search process) using an arbitrary signal transmitted periodically.
  • the reference signals (CRS, CSI-RS, PRS, MBSFN-RS, etc.) described in the fourth embodiment can be used for cell search.
  • the cell search may be performed using a combination of the synchronization signal SS and the above reference signals, or a combination of a plurality of reference signals.
  • a hopping pattern that hops not only the resource element RE in the subframe SF but also the resource block RB that transmits the CSI-RS may be employed. According to the above configuration, since more hopping patterns are provided, it is possible to install more small base stations PhNB.
  • Modification 9 In the ninth embodiment, as shown in FIG. 24, a new version user apparatus UEN for identifying the small base station PhNB and the CSI-RS are transmitted using the CSI-RS hopping pattern (“UEN” in FIG. 24). Both the old version user apparatus UEO that identifies the small base station PhNB based only on the resource element RE (for “UEO” in FIG. 24) may be mixed.
  • the user apparatus UE is an arbitrary apparatus that can perform radio communication with the macro base station eNB and the small base station PhNB.
  • the user apparatus UE may be, for example, a mobile phone terminal such as a feature phone or a smartphone, a desktop personal computer, a notebook personal computer, a UMPC (Ultra-Mobile Personal Computer), or a portable game machine. Other wireless terminals may be used.
  • Each function executed by the CPU in each element (user apparatus UE, macro base station eNB, small base station PhNB) in the radio communication system CS may be executed by hardware instead of the CPU.
  • FPGA programmable logic device
  • DSP field programmable gate array
  • DSP digital signal processor

Abstract

　無線通信システムが、第１セル識別子によって識別される第１基地局と、第２セル識別子によって識別される第２基地局と、各基地局と無線通信を実行可能なユーザ装置とを備える。ユーザ装置は、第１基地局からの第１同期信号に基づいて第１送信タイミングを検出し、第１基地局との同期を確立する。第１基地局は、第２基地局との同期状態に関する同期状態情報と、第２基地局が識別信号の送信に用いる識別信号周波数に関する周波数情報とを、ユーザ装置に通知する。ユーザ装置は、周波数情報に示される識別信号周波数に対して、識別信号に示される第２セル識別子の特定処理を、同期状態情報に基づいて実行する。

Description

無線通信システムおよび通信制御方法
　本発明は、無線通信システムおよび通信制御方法に関する。
　３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）規格に従う様々な無線通信システムが活用されている。３ＧＰＰ規格のうちＬＴＥ／ＳＡＥ（Long Term Evolution / System Architecture Evolution）規格に従う無線通信システムにおいて、ユーザ装置は、セルサーチを実行してマクロ基地局との同期を確立し、無線通信を実行する。以上のセルサーチにおいて、ユーザ装置は、マクロ基地局から送信される同期信号と、ユーザ装置に記憶されるレプリカ信号との相関演算を実行することにより、同期信号の送信タイミングと物理セル識別子（Physical Cell Identity，ＰＣＩ）とを検出して、マクロ基地局を認識（識別）する。
特開2009-188612号公報
　以上の無線通信システムが、マクロ基地局が無線通信に用いる周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ帯）とは異なる周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ帯）を用いて無線通信を実行する新たな基地局（以下、スモール基地局と称する）を備えることを想定する。マクロ基地局が用いる周波数帯域とスモール基地局が用いる周波数帯域との双方においてユーザ装置がセルサーチを実行する構成では、１つの周波数帯域のみに対してセルサーチを実行する構成と比較して、ユーザ装置が実行する相関演算等の処理負荷が大きく、ひいては、ユーザ装置の消費電力が大きい。
　以上の事情を考慮して、本発明は、複数の基地局を備える無線通信システムにおいて、ユーザ装置が基地局を認識するための処理負荷を低減することを目的とする。
　本発明の無線通信システムは、第１周波数帯域にて無線通信を実行可能であり、第１セル識別子によって識別される第１基地局と、第２周波数帯域にて無線通信を実行可能であり、第２セル識別子によって識別される第２基地局と、を含む複数の基地局と、前記複数の基地局の各々と無線通信を実行可能なユーザ装置とを備える。前記第１基地局は、当該第１基地局を識別する前記第１セル識別子を示す第１同期信号を第１送信タイミングにて送信する第１送信部を備え、前記第２基地局は、当該第２基地局を識別する前記第２セル識別子を示す識別信号を送信する第２送信部を備え、前記ユーザ装置は、前記第１基地局から受信した前記第１同期信号に基づいて前記第１送信タイミングを検出し、前記第１基地局との同期を確立するタイミングサーチ処理を実行するセルサーチ部を備え、前記第１基地局は、当該第１基地局と前記第２基地局との同期状態に関する同期状態情報と、前記第２周波数帯域のうち前記第２基地局が前記識別信号の送信に用いる識別信号周波数に関する周波数情報とを、前記ユーザ装置に通知する情報通知部を備え、前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記周波数情報に示される前記識別信号周波数に対して、前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を、前記第１基地局からの前記同期状態情報に基づいて実行する。
　本発明の好適な態様において、前記第１基地局および前記第２基地局は相互に同期して無線通信を実行可能であり、前記第２基地局の前記第２送信部は第２送信タイミングにて第２同期信号を送信し、前記第１基地局の前記情報通知部が通知する前記同期状態情報は、前記第１基地局と前記第２基地局とが同期しているか否かを示し、前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記第１基地局と前記第２基地局とが同期していると前記同期状態情報が示す場合、前記第２基地局に対するタイミングサーチ処理を実行せずに、前記第１送信タイミングに基づいて、前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を実行する。
　本発明の好適な態様において、前記第１基地局および前記第２基地局は相互に同期して無線通信を実行可能であり、前記第２基地局の前記第２送信部は第２送信タイミングにて第２同期信号を送信し、前記第１基地局の前記情報通知部が通知する前記同期状態情報は、前記第１基地局と前記第２基地局とが同期しているか否かを示し、前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記第１基地局と前記第２基地局とが同期していると前記同期状態情報が示す場合、前記第１送信タイミングを含む所定期間にわたって前記第２基地局に対するタイミングサーチ処理を実行することにより前記第２送信タイミングを特定し、前記第２送信タイミングに基づいて前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を実行する。
　本発明の好適な態様において、前記第２基地局の前記第２送信部は、前記識別信号を含み前記第２同期信号とは異なるセル固有信号をさらに送信し、前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記セル固有信号が含む前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を実行する。
　本発明の好適な態様において、前記第１基地局の前記情報通信部は、前記セル固有信号の送信タイミングを示す構成情報と、前記第２基地局が無線通信する際のＣＰ長情報とを前記ユーザ装置ＵＥに送信し、前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記構成情報と前記ＣＰ長情報とをさらに用いて、前記セル固有信号が含む前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を実行する。
　本発明の好適な態様において、前記第２基地局の前記第２送信部は、前記第１基地局の前記第１送信タイミングを送信オフセット値に対応する時間だけ遅らせた前記第２送信タイミングにて、前記識別信号を含む第２同期信号を送信し、前記第１基地局の前記情報通知部が通知する前記同期状態情報は、前記第１基地局の前記第１送信タイミングに対する前記送信オフセット値を示し、前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記第１送信タイミングと前記同期状態情報が示す前記送信オフセット値とに基づいて、前記第２基地局に対するタイミングサーチ処理を実行せずに、前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を実行する。
　前記第２基地局の前記第２送信部は、前記第１基地局の前記第１送信タイミングを送信オフセット値に対応する時間だけ遅らせた前記第２送信タイミングにて、前記識別信号を含む第２同期信号を送信し、前記第１基地局の前記情報通知部が通知する前記同期状態情報は、前記第１基地局の前記第１送信タイミングに対する前記送信オフセット値を示し、前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記第１送信タイミングを、前記同期状態情報が示す前記送信オフセット値に対応する時間だけ遅らせた送信タイミングを含む所定期間にわたって前記第２基地局に対するタイミングサーチ処理を実行することにより前記第２送信タイミングを特定し、前記第２送信タイミングに基づいて前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を実行する。
　本発明の好適な態様において、前記第２基地局は、さらに、前記第１基地局から受信した無線信号の受信電力を測定する受信電力測定部と、前記受信電力測定部が測定した前記受信電力が小さいほど、送信オフセット値を大きく設定するオフセット値設定部とを備え、前記第２基地局の前記第２送信部は、前記第１基地局の前記第１送信タイミングを送信オフセット値に対応する時間だけ早めた前記第２送信タイミングにて、前記識別信号を含む第２同期信号を送信し、前記第１基地局の前記情報通知部が通知する前記同期状態情報は、前記第１基地局と前記第２基地局とが同期しているか否かを示し、前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記第１基地局と前記第２基地局とが同期していると前記同期状態情報が示す場合、前記第２基地局に対するタイミングサーチ処理を実行せずに、前記第１送信タイミングに基づいて、前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を実行する。
　本発明の好適な態様において、前記同期状態情報は、さらに、複数の前記第２基地局に対応する複数の前記第２セル識別子を示す識別子リストを含み、前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記識別子リストに示される複数の前記第２セル識別子に対応する複数の前記第２基地局のみについて、前記特定処理を実行する。
　本発明の好適な態様において、前記ユーザ装置は、当該ユーザ装置を識別する端末識別子を示す端末検出信号を送信する端末送信部を備え、前記第２基地局の前記第２送信部は、前記端末検出信号と共通の信号フォーマットを有する前記識別信号を送信する。
　本発明の好適な態様において、前記第２基地局の前記第２送信部は、複数のサブフレームの各々における前記識別信号の配置を示し、当該第２基地局を識別する識別信号パターンに従って前記識別信号を送信する。
　本発明の通信制御方法は、第１周波数帯域にて無線通信を実行可能であり、第１セル識別子によって識別される第１基地局と、第２周波数帯域にて無線通信を実行可能であり、第２セル識別子によって識別される第２基地局と、を含む複数の基地局と、前記複数の基地局の各々と無線通信を実行可能なユーザ装置とを備える無線通信システムの通信制御方法であって、前記第１基地局において、当該第１基地局を識別する前記第１セル識別子を示す第１同期信号を第１送信タイミングにて送信することと、前記第２基地局において、当該第２基地局を識別する前記第２セル識別子を示す識別信号を送信することと、前記ユーザ装置において、前記第１基地局から受信した前記第１同期信号に基づいて前記第１送信タイミングを検出し、前記第１基地局との同期を確立するタイミングサーチ処理を実行することと、前記第１基地局において、当該第１基地局と前記第２基地局との同期状態に関する同期状態情報と、前記第２周波数帯域のうち前記第２基地局が前記識別信号の送信に用いる識別信号周波数に関する周波数情報とを、前記ユーザ装置に通知することと、前記ユーザ装置において、前記周波数情報に示される前記識別信号周波数に対して、前記識別信号に含まれる前記第２セル識別子の特定処理を、前記第１基地局からの前記同期状態情報を用いて実行することとを備える。
　本発明によれば、ユーザ装置は、第１基地局から通知される周波数情報および同期状態情報に基づいて、第２基地局が送信する第２同期信号に示される第２セル識別子の特定処理を実行する。スモール基地局ＰｈＮＢに対するタイミングサーチ処理が省略されるので、ユーザ装置ＵＥがスモール基地局ＰｈＮＢを認識するための処理負荷が低減される。
第１実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。 基地局が周囲に形成するセルの例を示す図である。 無線フレームのフォーマットを示す図である。 物理セル識別子に含まれるローカル識別子およびグループ識別子を示す図である。 同期信号を用いた同期確立およびセル認識（セルサーチ）の流れを概略的に示すフロー図である。 第１実施形態の物理セル識別子の特定処理の一例を示す動作フローである。 第１実施形態のマクロ基地局とスモール基地局とによる無線信号の送信の一例を示す図である。 第１実施形態のユーザ装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態のマクロ基地局の構成を示すブロック図である。 第１実施形態のスモール基地局の構成を示すブロック図である。 第２実施形態のマクロ基地局とスモール基地局とによる無線信号の送信の一例を示す図である。 第２実施形態のスモール基地局の物理セル識別子の特定処理の説明図である。 第３実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。 第３実施形態のスモール基地局の構成を示すブロック図である。 第７実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。 第７実施形態における参照信号の説明図である。 第８実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。 第８実施形態のユーザ装置の構成を示すブロック図である。 第８実施形態の複数のユーザ装置が送信する端末検出信号の説明図である。 第８実施形態のスモール基地局が送信する識別信号の説明図である。 第９実施形態の１つのリソースブロックにおけるＣＳＩ－ＲＳの配置の説明図である。 第９実施形態のホッピングパターンの具体例を示す図である。 ホッピングパターンの変形例を示す図である。 新バージョンユーザ装置と旧バージョンユーザ装置とが混在する変形例の説明図である。
１．　第１実施形態
１（１）．　無線通信システムの概略
　図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムＣＳを示すブロック図である。無線通信システムＣＳは、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとを要素として備える。無線通信システムＣＳは、上記以外の不図示の要素、例えば、交換局、サービングゲートウェイ、及びＰＤＮゲートウェイ等を備え得る。ネットワークＮＷは、無線通信システムＣＳが備える上記の要素のうち、ユーザ装置ＵＥ以外の要素を備える。
　無線通信システムＣＳ内の各要素は、所定のアクセス技術（Access Technology）、例えば３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）規格に含まれるＬＴＥ／ＳＡＥ（Long Term Evolution / System Architecture Evolution）規格に従って通信を実行する。３ＧＰＰ規格に規定された用語に従うと、ユーザ装置ＵＥはUser Equipmentであり、マクロ基地局ｅＮＢはevolved Node Bであり、交換局はMobile Management Entityであり、サービングゲートウェイはServing Gatewayであり、ＰＤＮゲートウェイはPacket Data Network Gatewayである。また、スモール基地局ＰｈＮＢは、マクロ基地局ｅＮＢとは異なる周波数帯域にて無線通信を実行する新たな基地局である（詳細は後述される）。
　ユーザ装置ＵＥは、マクロ基地局ｅＮＢおよびスモール基地局ＰｈＮＢと無線通信することが可能である。各基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）は、固有の物理セル識別子ＰＣＩにより識別される。なお、後述されるように、各基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）が固有の識別信号により識別されてもよい。ユーザ装置ＵＥと各基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）との無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、上りリンクではＳＣ－ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。マクロ基地局ｅＮＢが用いる無線通信の方式と、スモール基地局ＰｈＮＢが用いる無線通信の方式が異なる構成も採用可能である。
　マクロ基地局ｅＮＢおよびスモール基地局ＰｈＮＢは、クロック信号を伝送可能な光ファイバ等の有線インタフェースにより相互に接続される。マクロ基地局ｅＮＢおよびスモール基地局ＰｈＮＢは、クロック信号に従って相互に同期することが可能である。クロック信号は、いずれかの基地局にて（好適には、マクロ基地局ｅＮＢにて）生成され他の基地局に送信されてもよいし、各基地局とは別個に配置される不図示のクロック生成部にて生成され各基地局に送信されてもよい。
　また、マクロ基地局ｅＮＢおよびスモール基地局ＰｈＮＢの各々は、コアネットワークに接続される。コアネットワークは、交換局、サービングゲートウェイ、ＰＤＮゲートウェイ等を有するパケット通信ネットワークである。なお、スモール基地局ＰｈＮＢは、コアネットワークと直接に接続されるのではなく、マクロ基地局ｅＮＢを経由してコアネットワークに接続されてもよい。
　図２は、各基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）がその周囲に形成するセルＣの例を示す。マクロ基地局ｅＮＢはその周囲にマクロセルＣ１を形成し、スモール基地局ＰｈＮＢはその周囲にスモールセルＣ２を形成する。各セルＣの中に各基地局のアンテナが模式的に示されている。作図の便宜上、マクロセルＣ１が示される平面とスモールセルＣ２が示される平面とが別個に描かれているが、実際には、同一の平面（地表等）上にマクロセルＣ１とスモールセルＣ２とが重畳され得る。セルＣは、各基地局からの電波がユーザ装置ＵＥに有効に到達する範囲である。したがって、ユーザ装置ＵＥは、在圏するセルＣに対応する基地局と無線通信を実行可能である。
　スモール基地局ＰｈＮＢは、マクロ基地局ｅＮＢと比較して小規模であり無線送信能力（平均送信電力、最大送信電力等）が小さい。また、スモール基地局ＰｈＮＢが無線通信に用いる周波数帯域（第２周波数帯域、例えば３．５ＧＨｚ帯）は、マクロ基地局ｅＮＢが無線通信に用いる周波数帯域（第１周波数帯域、例えば２ＧＨｚ帯）よりも周波数が高く、伝搬損失が大きい。したがって、スモールセルＣ２はマクロセルＣ１よりも面積が小さい。
１（２）．　無線フレームおよび物理セル識別子
　図３は、マクロ基地局ｅＮＢおよびスモール基地局ＰｈＮＢの各々が送信する無線フレームＦのフォーマットを示す図である。種々の無線信号（制御信号、ユーザ信号等）が無線フレームＦに搭載されて基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）から送信される。１つの無線フレームＦは１０個のサブフレームＳＦを含む。各サブフレームＳＦの時間長は１ミリ秒であるから、１つの無線フレームＦの時間長は１０ミリ秒である。各サブフレームＳＦは、送信順に繰り返して付される＃０から＃９までのいずれかのサブフレーム番号を有する。物理セル識別子ＰＣＩを示す同期信号ＳＳは、無線フレームＦ内の１番目および６番目のサブフレームＳＦ（ＳＦ＃０およびＳＦ＃５）において送信される。したがって、同期信号ＳＳは５サブフレーム周期で（すなわち５ミリ秒ごとに）送信される。
　同期信号ＳＳに示される物理セル識別子ＰＣＩは、基地局ごと（セルごと）に設定され、同期確立、セル認識、チャネル推定、データのスクランブル等の種々の処理に利用される（3GPP TS 36.211 V10.1.0 (2011-03), Chapter 6.11, Synchronization signals参照）。同期信号ＳＳは、セルのローカル識別子を示すＰＳＳ（Primary Synchronization Signal）と、セルのグループ識別子を示すＳＳＳ（Secondary Synchronization Signal）とを含む。すなわち、同期信号ＳＳは識別信号としての機能を有する。
　図４は、物理セル識別子ＰＣＩに含まれるローカル識別子およびグループ識別子を示す図である。１６８種類のグループ識別子と３種類のローカル識別子とが存在する。各グループ識別子について３種類のローカル識別子が存在するから、５０４種類（＝１６８×３）の物理セル識別子ＰＣＩが存在する。
１（３）．　同期確立およびセル認識（セルサーチ）
１（３）－１．　同期信号を用いた同期確立およびセル認識（セルサーチ）の概略
　図５は、同期信号ＳＳ（ＰＳＳおよびＳＳＳ）を用いた同期確立およびセル認識（セルサーチ）の流れを概略的に示すフロー図である。セルサーチは第１段階および第２段階の処理を含む。第１段階では、ユーザ装置ＵＥが、基地局（例えば、マクロ基地局ｅＮＢ）から受信した無線信号と、ユーザ装置ＵＥに記憶されているＰＳＳのレプリカ信号との相関演算を実行して、無線信号に含まれるＰＳＳの送信タイミング（サブフレームタイミング）およびローカル識別子を検出する。なお、ＰＳＳの送信タイミング（サブフレームタイミング）を検出する処理を「タイミングサーチ処理」と称する場合がある。
　第２段階では、ユーザ装置ＵＥが、第１段階にて検出された送信タイミングに基づいて、受信した無線信号に含まれるＳＳＳと、ユーザ装置ＵＥに記憶されているＳＳＳのレプリカ信号との相関演算を実行して、無線信号に含まれるＳＳＳの送信タイミング（フレームタイミング）およびグループ識別子を検出する。第１段階および第２段階にて実行される処理により、受信した無線信号内の同期信号ＳＳが示すローカル識別子およびグループ識別子が同定される。結果として、ユーザ装置ＵＥは、その同期信号ＳＳを送信する基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）の物理セル識別子ＰＣＩを認識する。
　第１段階では、受信した無線信号のどこに同期信号ＳＳが位置しているかをユーザ装置ＵＥが認識していないから、ユーザ装置ＵＥは、受信した無線信号の全体にわたって相関演算を実行する。一方、第２段階では、第１段階で検出された送信タイミングに基づき、受信した無線信号における同期信号ＳＳ（ひいてはＳＳＳ）の位置をユーザ装置が認識できるから、ユーザ装置ＵＥは、受信した無線信号のうちＳＳＳに相当する部分のみについて相関演算を実行する。そのため、第１段階の演算処理負荷は、第２段階の演算処理負荷と比較して顕著に高い。
１（３）－２．　マクロ基地局の送信タイミングを用いたスモール基地局のセルサーチ
　図６および図７を参照して、本実施形態におけるスモール基地局ＰｈＮＢの物理セル識別子ＰＣＩの特定処理を説明する。図６は、物理セル識別子ＰＣＩの特定処理の一例を示す動作フローである。図７は、相互に同期するマクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとによる無線信号の送信の一例を示す図である。
　前述の通り、第１実施形態のマクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとは相互に同期している。すなわち、図７に示すように、マクロ基地局ｅＮＢが同期信号ＳＳを送信する送信タイミングと、スモール基地局ＰｈＮＢが同期信号ＳＳを送信する送信タイミングとの間には、差異が無い（または、以上の送信タイミング間の差異が、無線信号単位（リソースエレメント等）の時間長と比較して顕著に小さい）。
　マクロ基地局ｅＮＢは、そのマクロ基地局ｅＮＢを識別する物理セル識別子ＰＣＩを示す同期信号ＳＳを、図３および図７に示すような送信タイミングにて周期的に送信している（S10）。ユーザ装置ＵＥは、マクロ基地局ｅＮＢから受信した同期信号ＳＳに基づいて、セル検出（マクロ基地局ｅＮＢを示す物理セル識別子ＰＣＩを特定する処理）とマクロ基地局ｅＮＢとの同期確立とを実行する（S20）。より具体的には、前述のように、マクロ基地局ｅＮＢからの同期信号ＳＳに含まれるＰＳＳに基づいて、ユーザ装置ＵＥがＰＳＳの送信タイミングおよびローカル識別子を検出する（第１段階）。そして、マクロ基地局ｅＮＢからの同期信号ＳＳに含まれるＳＳＳに基づいて、ユーザ装置ＵＥがＳＳＳの送信タイミングおよびグループ識別子を検出し、同期信号ＳＳの送信タイミングおよび物理セル識別子ＰＣＩを特定する。そして、ユーザ装置ＵＥは、マクロ基地局ｅＮＢとの無線接続を確立する（S30）。
　マクロ基地局ｅＮＢは、その周辺に位置するスモール基地局ＰｈＮＢとの同期状態に関する同期状態情報と、スモール基地局ＰｈＮＢが同期信号ＳＳの送信に用いる識別信号周波数に関する周波数情報とを、ユーザ装置ＵＥに通知する（S40）。第１実施形態では、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが同期しているため、以上の同期状態情報は、「マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが同期している」ことを示す。ユーザ装置ＵＥは、受信した同期状態情報および周波数情報を記憶する。
　スモール基地局ＰｈＮＢは、そのスモール基地局ＰｈＮＢを識別する物理セル識別子ＰＣＩを示す同期信号ＳＳを、図７に示すような送信タイミングにて周期的に送信している（S50）。ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢから受信した同期信号ＳＳに基づいて、セル検出（スモール基地局ＰｈＮＢを示す物理セル識別子ＰＣＩを特定する処理）を実行する（S60）。以上のセル検出は、ステップS40にて通知された同期状態情報および周波数情報を用いて実行される。より具体的には、ユーザ装置ＵＥは、同期状態情報が「マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが同期している」ことを示す場合、スモール基地局ＰｈＮＢに対するタイミングサーチ処理を実行せずに、マクロ基地局ｅＮＢからの同期信号ＳＳの送信タイミングに基づいて、周波数情報に示されるスモール基地局ＰｈＮＢの識別信号周波数に対して、ローカル識別子およびグループ識別子の検出処理を実行する。そして、ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢとの無線接続を確立する（S70）。
　ステップS60のセル検出において、ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢからの無線信号に含まれる同期信号ＳＳの位置（送信タイミング）をサーチする必要がない。換言すると、ユーザ装置ＵＥは、セルサーチの第１段階を省略することが可能である。これは、前述のようにマクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが同期しており、両者の同期信号ＳＳの送信タイミングが共通しているから、ユーザ装置ＵＥは、ステップS20にて取得したマクロ基地局ｅＮＢの同期信号ＳＳの送信タイミングをスモール基地局ＰｈＮＢの同期信号ＳＳの送信タイミングと見なしてセル検出（レプリカ信号との相関演算）を実行できるからである。
１（４）．　各要素の構成
１（４）－１．　ユーザ装置の構成
　図８は、第１実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥは、無線通信部１１０と記憶部１２０と制御部１３０とを備える。音声・映像等を出力する出力装置及びユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は便宜的に省略されている。無線通信部１１０は、マクロ基地局ｅＮＢおよびスモール基地局ＰｈＮＢと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、制御信号、ユーザ信号等の電気信号を無線信号（電波）に変換して送信する送信回路とを含む。記憶部１２０は、通信制御に関する情報、特に、同期を確立した基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）の同期信号ＳＳの送信タイミング、ならびに、前述の同期状態情報および周波数情報を記憶する。制御部１３０は、ユーザ信号および制御信号の送受信を実行する他、セルサーチ部１３２を備える。セルサーチ部１３２は、前述した複数のセルサーチ、すなわち、通常の２段階セルサーチ（図５）およびマクロ基地局ｅＮＢの送信タイミングを用いたスモール基地局ＰｈＮＢのセルサーチ（図６等）を実行する。制御部１３０及び制御部１３０内の各要素は、ユーザ装置ＵＥ内の不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）が、記憶部１２０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
１（４）－２．　マクロ基地局の構成
　図９は、第１実施形態に係るマクロ基地局ｅＮＢの構成を示すブロック図である。マクロ基地局ｅＮＢは、無線通信部２１０とネットワーク通信部２２０と記憶部２３０と制御部２４０とを備える。無線通信部２１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、ユーザ装置ＵＥの無線通信部１１０と同様の構成を有する。ネットワーク通信部２２０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（スモール基地局ＰｈＮＢ、交換局等）と通信を実行するための要素であり、他のノードと信号を送受信する。記憶部２３０は、通信制御に関する情報を記憶する。制御部２４０は、ユーザ信号および制御信号の送受信を実行する他、送信部２４２と情報通知部２４４とを備える。送信部２４２は、マクロ基地局ｅＮＢを識別する物理セル識別子ＰＣＩを示す同期信号ＳＳを、無線通信部２１０を介して送信する。情報通知部２４４は、前述の同期状態情報および周波数情報を、無線通信部２１０を介してユーザ装置に通知する。制御部２４０及び制御部２４０内の各要素は、マクロ基地局ｅＮＢ内の不図示のＣＰＵが、記憶部２３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
１（４）－３．　スモール基地局の構成
　図１０は、第１実施形態に係るスモール基地局ＰｈＮＢの構成を示すブロック図である。スモール基地局ＰｈＮＢは、無線通信部３１０とネットワーク通信部３２０と記憶部３３０と制御部３４０とを備える。無線通信部３１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、マクロ基地局ｅＮＢの無線通信部２１０と同様の構成を有する。ネットワーク通信部３２０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（マクロ基地局ｅＮＢ等）と通信を実行するための要素であり、他のノードと信号を送受信する。記憶部３３０は、通信制御に関する情報を記憶する。制御部３４０は、ユーザ信号および制御信号の送受信を実行する他、送信部３４２を備える。送信部３４２は、スモール基地局ＰｈＮＢを識別する物理セル識別子ＰＣＩを示す同期信号ＳＳを、無線通信部３１０を介して送信する。制御部３４０及び制御部３４０内の各要素は、スモール基地局ＰｈＮＢ内の不図示のＣＰＵが、記憶部３３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
１（５）．　本実施形態の効果
　以上の本実施形態の構成によれば、ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢに対するタイミングサーチ処理を実行しなくても、マクロ基地局ｅＮＢの同期信号ＳＳの送信タイミングに基づいて、スモール基地局ＰｈＮＢが送信する同期信号ＳＳに示される物理セル識別子ＰＣＩの特定処理を実行することが可能である。結果として、スモール基地局ＰｈＮＢに対するタイミングサーチ処理が省略されるので、ユーザ装置ＵＥがスモール基地局ＰｈＮＢを認識するための処理負荷が低減される。
２．　第２実施形態
　本発明の第２実施形態を以下に説明する。以下に例示する各実施形態において、作用、機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の説明を適宜に省略する。
　第１実施形態では、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが相互に同期して同時に同期信号ＳＳを送信する。第２実施形態では、図１１に示すように、マクロ基地局ｅＮＢの同期信号ＳＳの送信タイミングを、送信オフセット値ＯＶに相当する時間だけ送らせた送信タイミングにて、スモール基地局ＰｈＮＢ（送信部３４２）が同期信号ＳＳを送信する。
　以下、図１２を参照して、本実施形態におけるスモール基地局ＰｈＮＢの物理セル識別子ＰＣＩの特定処理を説明する。ユーザ装置ＵＥが実行するマクロ基地局ｅＮＢに関してのセル検出および同期確立（ステップS12からステップS32）は、第１実施形態のステップS10からステップS30と同様であるから説明を割愛する。
　マクロ基地局ｅＮＢは、その周辺に位置するスモール基地局ＰｈＮＢとの同期状態に関する同期状態情報と、スモール基地局ＰｈＮＢが同期信号ＳＳの送信に用いる識別信号周波数に関する周波数情報とを、ユーザ装置ＵＥに通知する（S42）。第２実施形態では、マクロ基地局ｅＮＢの送信タイミングとスモール基地局ＰｈＮＢの送信タイミングとの間に、送信オフセット値ＯＶに相当する時間差が存在するので、以上の同期状態情報は、マクロ基地局ｅＮＢの送信タイミングに対する送信オフセット値ＯＶを示す。ユーザ装置ＵＥは、受信した同期状態情報および周波数情報を記憶する。
　スモール基地局ＰｈＮＢは、そのスモール基地局ＰｈＮＢを識別する物理セル識別子ＰＣＩを示す同期信号ＳＳを、図１１に示すような送信タイミングにて周期的に送信している（S52）。ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢから受信した同期信号ＳＳに基づいて、セル検出（スモール基地局ＰｈＮＢを示す物理セル識別子ＰＣＩを特定する処理）を実行する（S62）。以上のセル検出は、ステップS42にて通知された同期状態情報（送信オフセット値ＯＶ）および周波数情報を用いて実行される。より具体的には、ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢに対するタイミングサーチ処理を実行せずに、マクロ基地局ｅＮＢからの同期信号ＳＳの送信タイミングと送信オフセット値ＯＶとに基づいて、周波数情報に示されるスモール基地局ＰｈＮＢの識別信号周波数に対して、ローカル識別子およびグループ識別子の検出処理を実行する。そして、ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢとの無線接続を確立する（S72）。
　ステップS62のセル検出において、ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢからの無線信号に含まれる同期信号ＳＳの位置（送信タイミング）をサーチする必要がない。換言すると、ユーザ装置ＵＥは、セルサーチの第１段階を省略することが可能である。これは、前述のように、マクロ基地局ｅＮＢの送信タイミングとスモール基地局ＰｈＮＢの送信タイミングとの間に送信オフセット値ＯＶに相当する時間差が存在するから、ユーザ装置ＵＥは、ステップS22にて取得したマクロ基地局ｅＮＢの同期信号ＳＳの送信タイミングに送信オフセット値ＯＶを加算することで、スモール基地局ＰｈＮＢの同期信号ＳＳの送信タイミングを取得できるからである。
　以上の構成によれば、第１実施形態と同様の技術的効果が奏される。
３．　第３実施形態
　本発明の第３実施形態を以下に説明する。第１実施形態では、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが、クロック信号を伝送可能なインタフェース（光ファイバ等）によって相互に接続され相互に同期する。第３実施形態では、スモール基地局ＰｈＮＢが、マクロ基地局ｅＮＢからの同期信号ＳＳを受信して、マクロ基地局ｅＮＢと同期する。
　図１３は、第３実施形態に係る無線通信システムＣＳを示すブロック図である。スモール基地局ＰｈＮＢは、マクロ基地局ｅＮＢからの同期信号ＳＳを受信して送信タイミングを検出し、マクロ基地局ｅＮＢと同期する。ただし、第３実施形態においては、第１実施形態と異なり、マクロ基地局ｅＮＢから送信された無線信号がスモール基地局ＰｈＮＢに到達して処理されるのに要する時間だけ、同期タイミングに遅延が生じる。したがって、第３実施形態のスモール基地局ＰｈＮＢは、マクロ基地局ｅＮＢからの距離に応じて、同期信号ＳＳの送信タイミングを早める。
　図１４は、第３実施形態に係るスモール基地局ＰｈＮＢの構成を示すブロック図である。スモール基地局ＰｈＮＢの制御部３４０は、更に、同期検出部３４４と受信電力測定部３４６とオフセット値設定部３４８とを備える。同期検出部３４４は、前述の実施形態のユーザ装置ＵＥのセルサーチ部１３２と同様に、マクロ基地局ｅＮＢからの同期信号ＳＳの送信タイミングを検出し、送信部３４２に供給する。受信電力測定部３４６は、無線通信部３１０を介して受信されたマクロ基地局ｅＮＢからの無線信号（参照信号）の受信電力を測定する。オフセット値設定部３４８は、受信電力測定部３４６が測定した受信電力が小さいほど、送信オフセット値ＯＶを大きく設定して、送信部３４２に供給する。送信部３４２は、同期検出部３４４から供給されたマクロ基地局ｅＮＢの送信タイミングを、オフセット値設定部３４８から供給された送信オフセット値ＯＶに対応する時間だけ早めた送信タイミングにて、スモール基地局ＰｈＮＢの同期信号ＳＳを送信する。
　以上から理解されるように、第３実施形態のスモール基地局ＰｈＮＢは、マクロ基地局ｅＮＢからの無線信号の受信電力が小さいほど、送信タイミングをより早くして（より前倒しして）無線信号（同期信号ＳＳ）の送信を実行する。無線信号は空間を伝搬するに従い減衰するので、スモール基地局ＰｈＮＢにおけるマクロ基地局ｅＮＢからの無線信号の受信電力が小さいことは、マクロ基地局ｅＮＢからスモール基地局ＰｈＮＢまでの距離が大きいことを意味する。したがって、以上のスモール基地局ＰｈＮＢによれば、マクロ基地局ｅＮＢからの距離に応じた送信タイミングの修正（前倒し）が実現される。結果として、マクロ基地局ｅＮＢの送信タイミングとスモール基地局ＰｈＮＢの送信タイミングとの差異が低減される。
４．　第４実施形態
　本発明の第４実施形態を以下に説明する。第１実施形態では、マクロ基地局ｅＮＢが同期信号ＳＳを送信する送信タイミングと、スモール基地局ＰｈＮＢが同期信号ＳＳを送信する送信タイミングとが相互に同期している（図７）。１６８種類のＳＳＳは互いに直交していないので、複数のＳＳＳが同じ送信タイミングで送信されると互いに干渉する。したがって、第１実施形態にて説明されたマクロ基地局ｅＮＢの送信タイミングを用いたスモール基地局ＰｈＮＢのセルサーチ（図６）を実行する場合、無線環境等によってはグループ識別子（ひいては物理セル識別子ＰＣＩ）を十分な精度で特定できない可能性がある。
　そこで、第４実施形態のスモール基地局ＰｈＮＢ（送信部３４２）は、そのスモール基地局ＰｈＮＢに対応する物理セル識別子ＰＣＩを示す信号（識別信号）を含むセル固有信号を送信する。セル固有信号は同期信号ＳＳとは異なる信号であり、例えば、同期信号ＳＳ以外の参照信号である。参照信号の例としては、ＣＲＳ（Cell Specific Reference Signal）、ＣＳＩ－ＲＳ（CSI Reference Signal）、ＰＲＳ（Positioning Reference Signal）、ＭＢＳＦＮ－ＲＳ（MBSFN Reference Signal）等がある。以上の参照信号の詳細は、例えば、3GPP TS 36.211 V10.1.0 (2011-03), Chapter 6.10, Reference signalsに記載されている。例えば、ＣＲＳは６パターンの周波数シフトを有するため、衝突による干渉がＳＳＳと比較して少ない。また、ＣＲＳはシステム帯域幅全体にシンボルが拡散されているため、相関演算の際、より多くの相関エネルギーを取得することが可能である。なお、スモール基地局ＰｈＮＢに対応する物理セル識別子ＰＣＩを示す任意の信号がセル固有信号として採用され得る。
　ユーザ装置ＵＥ（セルサーチ部１３２）は、セル検出（図６のステップS60）において、セル固有信号が含む識別信号に示されるスモール基地局ＰｈＮＢの物理セル識別子ＰＣＩを特定する。セル固有信号の位置（送信タイミング）は、スモール基地局ＰｈＮＢの同期信号ＳＳに対する相対的な位置（送信タイミング）として定まる。また、前述の通り、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが同期しており、両者の同期信号ＳＳの送信タイミングは共通している。したがって、ユーザ装置ＵＥ（セルサーチ部１３２）は、ステップS20にて取得したマクロ基地局ｅＮＢの同期信号ＳＳの送信タイミングをスモール基地局ＰｈＮＢの同期信号ＳＳの送信タイミングと見なして、上記のセル固有信号に対してセル検出を実行できる。なお、ユーザ装置ＵＥ（セルサーチ部１３２）は、同期信号ＳＳとセル固有信号の組合せ、または複数のセル固有信号の組合せに対してセル検出を実行してもよい。
　本実施形態の構成によれば、同期信号ＳＳとは異なるセル固有信号を用いてスモール基地局ＰｈＮＢのセル検出を実行できるので、相互に干渉するＳＳＳのみを用いてグループ識別子（物理セル識別子ＰＣＩ）を特定する構成と比較して、より精度高くグループ識別子（物理セル識別子ＰＣＩ）を特定することが可能となる。
５．　第５実施形態
　本発明の第５実施形態を以下に説明する。第５実施形態は、参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ）を用いたスモール基地局ＰｈＮＢのセルサーチの詳細に関する。第５実施形態のマクロ基地局ｅＮＢ（情報通知部２４４）は、前述の同期状態情報および周波数情報に加えて、スモール基地局ＰｈＮＢが送信するＣＳＩ－ＲＳの構成に関する情報（参照信号構成情報、CSI-RS Configuration）と、スモール基地局ＰｈＮＢによる無線通信におけるＣＰ長（サイクリックプレフィックス長）とを、ユーザ装置ＵＥに送信する。
　ＣＳＩ－ＲＳは、物理セル識別子ＰＣＩを含む種々のパラメータを用いて生成される参照信号系列である。ＣＳＩ－ＲＳが送信される無線リソース（時間および周波数）は固定されておらず、物理セル識別子ＰＣＩとは独立して定められる（3GPP TS 36.211 V10.1.0 (2011-03), Chapter 6.11.1, Cell-specific reference signals参照）。上述の参照信号構成情報は、ＣＳＩ－ＲＳが送信される無線リソースを示す。
　ＣＰ長は、サイクリックプレフィックスの時間長である。サイクリックプレフィックスは、ＯＦＤＭによる無線通信時に、遅延波の影響を避けるために有効シンボルの前に挿入されるガード区間である。ＣＰ長は、「通常（normal）」または「拡張（extended）」のいずれかである。前述したＳＳＳの無線フレームＦ上の位置（ＰＳＳに対する位置）は、ＣＰ長に応じて定まる（図３および図７では不図示）。
　図６を再度参照して、本実施形態のスモール基地局ＰｈＮＢのセルサーチを説明する。ユーザ装置ＵＥとマクロ基地局ｅＮＢとの無線接続の確立（ステップS10～S30）については、前述の実施形態と同様であるから、説明を省略する。マクロ基地局ｅＮＢ（情報通知部２４４）は、上述のように、同期状態情報、周波数情報、参照信号構成情報、およびＣＰ長情報をユーザ装置ＵＥに通知する（S40）。本実施形態の周波数情報は、同期信号ＳＳの送信に用いられる周波数と、ＣＳＩ－ＲＳの送信に用いられる周波数とを、識別信号周波数として示す。
　スモール基地局ＰｈＮＢは、そのスモール基地局ＰｈＮＢを識別する物理セル識別子ＰＣＩを示す同期信号ＳＳと上述のＣＳＩ－ＲＳとを周期的に送信している（S50）。ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢから受信した同期信号ＳＳおよびＣＳＩ－ＲＳに基づいて、セル検出を実行する（S60）。以上のセル検出は、同期状態情報、周波数情報、参照信号構成情報、およびＣＰ長情報を用いて実行される。より具体的には、ユーザ装置ＵＥは、同期状態情報が「マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが同期している」ことを示す場合、スモール基地局ＰｈＮＢに対するタイミングサーチ処理を実行せずに、マクロ基地局ｅＮＢからの同期信号ＳＳの送信タイミングおよび参照信号構成情報に基づいて、周波数情報に示されるスモール基地局ＰｈＮＢの識別信号周波数に対して、ローカル識別子、グループ識別子、およびＣＳＩ－ＲＳの検出処理を実行する。そして、ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢとの無線接続を確立する（S70）。なお、以上の動作は、スモール基地局ＰｈＮＢの送信タイミングがオフセットされる第２実施形態の構成においても、適用可能である。また、以上の構成は、セル識別に使用可能な任意の信号（他の参照信号、スモールセル発見用の信号（Discovery Signal）等）についても、適用可能である。
　ユーザ装置ＵＥは、マクロ基地局ｅＮＢから参照信号構成情報を通知されているので、ＣＳＩ－ＲＳが送信される無線リソースを認識している。したがって、ステップS60のセル検出において、ユーザ装置ＵＥは、ＣＳＩ－ＲＳの検出処理（スモール基地局ＰｈＮＢから送信されるＣＳＩ－ＲＳと、ユーザ装置ＵＥに記憶されているレプリカ信号との相関演算）を実行できる。また、ユーザ装置ＵＥは、マクロ基地局ｅＮＢからＣＰ長情報を通知されているので、ＳＳＳの無線フレームＦ上の位置（ＰＳＳに対する位置）を認識している。したがって、ステップS60のセル検出において、ユーザ装置ＵＥは、ＳＳＳの位置（送信タイミング）が「通常」のＣＰ長に対応するのか「拡張」のＣＰ長に対応するのかを特定する必要がない。
　以上の構成によれば、第１実施形態と同様の技術的効果が奏される。さらに、参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ）を用いてスモール基地局ＰｈＮＢのセル検出を実行するので、相互に干渉するＳＳＳのみを用いてセル検出を実行する構成と比較して、より精度高くセルを特定することが可能となる。また、スモール基地局ＰｈＮＢが複数の送信点を有し、各送信点が参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ）によって識別される場合であっても、以上の構成によればスモール基地局ＰｈＮＢだけでなく各送信点をも識別することが可能である。
６．　第６実施形態
　本発明の第６実施形態を以下に説明する。マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとの同期は、常に厳密であるとは限らない。マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとの同期の精度が低い場合も想定され得る。そのような場合、第１実施形態のように前述の同期状態情報が「マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが同期している」ことを示していても、実際には、マクロ基地局ｅＮＢからの同期信号ＳＳの送信タイミングと、スモール基地局ＰｈＮＢからの同期信号ＳＳの送信タイミングとがずれている可能性がある。
　そこで、ユーザ装置ＵＥ（セルサーチ部１３２）は、スモール基地局ＰｈＮＢに関するセルサーチの第１段階（タイミングサーチ処理）の代わりに、マクロ基地局ｅＮＢからの同期信号ＳＳの送信タイミングに基づいた検出処理（トラッキング処理）を実行する。より具体的には、ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢについてのセル検出（図６のステップS60）において、同期状態情報が「マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが同期している」ことを示す場合、マクロ基地局ｅＮＢからの同期信号ＳＳの送信タイミングを含む所定期間（例えば、以上の送信タイミングを中心とする５マイクロ秒）にわたって（すなわち、期間を限定して）タイミングサーチ処理を実行してスモール基地局ＰｈＮＢの送信タイミングを特定した上で、前述のセル検出を実行する。
　以上の事情は、スモール基地局ＰｈＮＢの送信タイミングがオフセットされている第２実施形態でも同様である。すなわち、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとの同期の精度が低い場合、同期状態情報が示す送信オフセット値ＯＶに対応する時間だけマクロ基地局ｅＮＢの送信タイミングを遅らせた送信タイミング（計算上のスモール基地局ＰｈＮＢの送信タイミング）と、スモール基地局ＰｈＮＢからの同期信号ＳＳの実際の送信タイミングとが、ずれている可能性がある。
　そこで、ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢについてのセル検出（図１２のステップS62）において、マクロ基地局ｅＮＢからの同期信号ＳＳの送信タイミングを、送信オフセット値ＯＶに対応する時間だけ遅らせた送信タイミング（すなわち、計算上のスモール基地局ＰｈＮＢの送信タイミング）を含む所定期間（例えば、以上の送信タイミングを中心とする５マイクロ秒）にわたって（すなわち、期間を限定して）タイミングサーチ処理を実行してスモール基地局ＰｈＮＢの送信タイミングを特定した上で、前述のセル検出を実行する。
　以上の構成によれば、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとの同期の精度が低い場合であっても、前述の実施形態と同様の技術的効果が奏される。
７．　第７実施形態
　本発明の第７実施形態を以下に説明する。第７実施形態では、図１５に示すように、マクロ基地局ｅＮＢの配下に複数のスモール基地局ＰｈＮＢが存在するケースを想定する。これら複数のスモール基地局ＰｈＮＢは、接続先のマクロ基地局ｅＮＢと同期している。
　図１６に示すように、複数のスモール基地局ＰｈＮＢは、共通の参照信号（例えば、ＣＳＩ－ＲＳ）を同じ送信タイミングで送信する。以上の参照信号は、ユーザ装置ＵＥがスモール基地局ＰｈＮＢと同期を確立するために用いる同期用参照信号である。さらに、図１６に示すように、複数のスモール基地局ＰｈＮＢの各々は、送信タイミングまたは系列の異なる参照信号（例えば、ＣＳＩ－ＲＳ）を送信する。以上の参照信号は、ユーザ装置ＵＥがスモール基地局ＰｈＮＢを識別するために用いる識別用参照信号である。
　なお、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが同期していることに鑑み、マクロ基地局ｅＮＢのみが以上の同期用参照信号を送信してもよい。その場合、スモール基地局ＰｈＮＢは、自身を示す識別用参照信号のみを送信すればよい。
　以上の構成によれば、共通の同期用参照信号を用いることにより、複数のスモール基地局ＰｈＮＢとの同期を同時に検出することが可能となる。さらに、各スモール基地局ＰｈＮＢが異なる識別用参照信号を送信するので、ユーザ装置ＵＥは各スモール基地局ＰｈＮＢを識別することが可能となる。
８．　第８実施形態
　本発明の第８実施形態を以下に説明する。第８実施形態では、図１７に示すように、無線通信システムＣＳにおいて、ユーザ装置ＵＥ同士が直接的に無線通信を実行する。図１８は、第８実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥの制御部１３０は、そのユーザ装置を識別する端末識別子を示す端末検出信号を送信する端末送信部１３４をさらに備える。
　図１９は、複数のユーザ装置ＵＥが送信する端末検出信号の説明図である。各ユーザ装置ＵＥ（端末送信部１３４）は、そのユーザ装置ＵＥに割り当てられたリソースブロックＲＢにおいて、端末検出信号を送信する。図１９において、リソースブロックＲＢのハッチングは、それぞれ異なるユーザ装置ＵＥに対応する。第８実施形態において、端末検出信号は、ＳＣ－ＦＤＭＡを用いて送信される上りリンク信号である。ユーザ装置ＵＥからの信号がシングルキャリアで送信されることにより、ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）の低減が実現される。
　図２０は、スモール基地局ＰｈＮＢが送信する識別信号の説明図である。スモール基地局ＰｈＮＢ（送信部３４２）は、複数のリソースブロックＲＢにおいて、ユーザ装置ＵＥが送信する端末検出信号と共通の信号フォーマットを有する識別信号を送信する。「信号フォーマットが共通」とは、信号長、選択され得る信号の系列数、信号の送受信時に用いられる変復調方法などが共通することを意味する。
　図２０において、リソースブロックＲＢのハッチングの種類は、送信元となるスモール基地局ＰｈＮＢにより異なる。図２０から理解されるように、複数のリソースブロックＲＢが、１つの時間軸上で又は１つの周波数軸上で送信され得る。以上の構成によれば、複数のリソースブロックＲＢによる時間領域又は周波数領域のダイバーシチ効果が実現される。
　第８実施形態においてスモール基地局ＰｈＮＢが送信する識別信号は、ＳＣ－ＦＤＭＡを用いて送信されると好適である。また、以上の識別信号は、ユーザ装置ＵＥが受信可能な周波数帯域において送信されると好適である。したがって、スモール基地局ＰｈＮＢにおいて上りリンク周波数と下りリンク周波数とが相違する場合（すなわち、ＦＤＤが採用される場合）、識別信号は、下りリンク周波数においてＳＣ－ＦＤＭＡを用いて送信されてもよい。複数のリソースブロックＲＢが１つの周波数軸上で送信される前述の場合には、複数のシングルキャリアが識別信号の送信に使用されてもよい。一方、スモール基地局ＰｈＮＢにおいて上りリンク周波数と下りリンク周波数とが共通する場合（すなわち、ＴＤＤが採用される場合）、識別信号は、共通の周波数で送信されてもよい。
　また、専用の無線リソースを用いて識別信号が送信されてもよい。専用の無線リソースにおいては、識別信号以外の信号の送信が停止されると好適である。
　以上の構成によれば、ユーザ装置ＵＥを検出するための端末検出信号と、スモール基地局ＰｈＮＢを検出するための識別信号が共通の信号フォーマットを有する。したがって、ユーザ装置ＵＥは、スモール基地局ＰｈＮＢの検出と他のユーザ装置ＵＥの検出とを単一のメカニズムにて実行することが可能である。
９．　第９実施形態
　本発明の第９実施形態を以下に説明する。第５実施形態では、参照信号（ＣＳＩ－ＲＳ）を用いてスモール基地局ＰｈＮＢのセル検出が実行される。第９実施形態では、複数のＣＳＩ－ＲＳにより構成されるホッピングパターン（識別信号パターン）に基づいてスモール基地局ＰｈＮＢのセル検出が実行される。
　第９実施形態のスモール基地局ＰｈＮＢ（送信部３４２）は、そのスモール基地局ＰｈＮＢに固有のホッピングパターンに従ってＣＳＩ－ＲＳを送信する。ホッピングパターンは、複数のサブフレームＳＦの各々におけるＣＳＩ－ＲＳの配置を示す。ユーザ装置ＵＥは、複数のサブフレームＳＦに亘るＣＳＩ－ＲＳの配置（ホッピングパターン）に基づいてスモール基地局ＰｈＮＢを識別することが可能である。
　図２１は、１つのリソースブロックＲＢにおけるＣＳＩ－ＲＳの配置の説明図である。リソースブロックＲＢ内に複数のリソースエレメントＲＥが含まれる。ＣＳＩ－ＲＳは、図２１中で０から１９までの番号が付されたリソースエレメントＲＥ（ＲＥ＃０～ＲＥ＃１９）のいずれかで送信される（複数の番号が選択されてもよい）。なお、ＣＳＩ－ＲＳが送信されないリソースブロックＲＢが存在してもよい。
　図２２は、ホッピングパターンの具体例を示す図である。スモール基地局ＰｈＮＢは、図示の通り、ＲＥ＃５－ＲＥ＃９－ＲＥ＃６－ＲＥ＃３－ＲＥ＃８という順番（ホッピングパターン）でＣＳＩ－ＲＳを送信する。ユーザ装置ＵＥは、マクロ基地局ｅＮＢから各スモール基地局ＰｈＮＢが用いるホッピングパターンを通知されている。そのため、ユーザ装置ＵＥは、以上のホッピングパターンを検出することにより、スモール基地局ＰｈＮＢを識別することができる。
　ホッピングパターンの繰り返し周期は、従来のＣＳＩ－ＲＳの繰り返し周期（例えば、80 ms）に等しく設定されてもよいし、他の周期、例えば、従来のＣＳＩ－ＲＳの繰り返し周期の整数倍と等しく設定されてもよい。
　なお、第９実施形態において、第７実施形態と同様に、複数のスモール基地局ＰｈＮＢが共通の同期用ＣＳＩ－ＲＳを送信し、各スモール基地局ＰｈＮＢがそれぞれ異なる識別用ＣＳＩ－ＲＳを送信してもよい。
　以上の構成によれば、ＣＳＩ－ＲＳが送信されるリソースエレメントＲＥのみに基づいてスモール基地局ＰｈＮＢを識別する構成と比較して、より多くの識別用パターンが提供されるので、より多くのスモール基地局ＰｈＮＢを設置することが可能である。
１０．　変形例　
　以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施の形態および以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
１０（１）．　変形例１
　以上の実施形態の無線通信システムＣＳ（ネットワークＮＷ）は、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとを備えるヘテロジーニアスネットワークであるが、単一種別の基地局（例えば、マクロ基地局ｅＮＢ）のみを備えるホモジーニアスネットワークが採用されてもよい。その場合、使用される周波数帯域は１つであってもよい。
１０（２）．　変形例２
　以上の実施形態では、光ファイバ等のクロック信号を伝送可能なインタフェースまたは無線インタフェースを介してマクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが同期するが、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが同期を確立するための手段は任意である。例えば、ＧＰＳ衛星から送信される電波（ＧＰＳ信号）が示す時刻に基づいて、マクロ基地局ｅＮＢとスモール基地局ＰｈＮＢとが同期を確立してもよい。
１０（３）．　変形例３
　マクロ基地局ｅＮＢ（情報通知部２４４）が、そのマクロ基地局ｅＮＢの周辺に存在する複数のスモール基地局ＰｈＮＢの物理セル識別子ＰＣＩを示す識別子リストを、同期状態情報に含めてユーザ装置ＵＥに通知してもよい（ステップS40、ステップS42）。ユーザ装置ＵＥ（セルサーチ部１３２）は、通知された識別子リストに示される物理セル識別子ＰＣＩに対応するスモール基地局ＰｈＮＢのみを対象としてセル検出（レプリカ信号との相関演算）を実行すればよい（ステップS60、ステップS62）。以上の場合、セル検出を実行すべきセル識別子ＰＣＩの数が限定されるので、ユーザ装置ＵＥの処理負荷がより低減される。
１０（４）．　変形例４
　以上の実施形態では、スモール基地局ＰｈＮＢが物理セル識別子ＰＣＩによって識別されるが、スモール基地局ＰｈＮＢを識別するための識別子は任意である。物理セル識別子ＰＣＩとは異なるスモール基地局ＰｈＮＢ識別専用の識別子が採用されてもよい。
１０（５）．　変形例５
　１つのマクロ基地局ｅＮＢの配下に複数のスモール基地局ＰｈＮＢが存在し得る。複数のスモール基地局ＰｈＮＢが存在する場合、それらのスモール基地局ＰｈＮＢは相互に同期して同期信号ＳＳを送信してもよいし、それぞれ異なる送信オフセット値ＯＶに基づいて同期信号ＳＳを送信してもよい。複数のスモール基地局ＰｈＮＢがそれぞれ異なる送信オフセット値ＯＶに基づいて同期信号ＳＳを送信する場合、マクロ基地局ｅＮＢ（情報通知部２４４）は、各オフセット値ＯＶを同期状態情報としてユーザ装置ＵＥに通知する。
１０（６）．　変形例６
　参照信号構成情報（CSI-RS Configuration）は、単一のスモール基地局ＰｈＮＢまたは送信点に対して１つ設定されてもよいし、複数設定されてもよい。複数の参照信号構成情報が単一のスモール基地局ＰｈＮＢまたは送信点に対して設定される場合には、１つの参照信号構成情報が設定される場合と比較して、より精度高くセルを特定することが可能となる。
１０（７）．　変形例７
　第６実施形態では、ユーザ装置ＵＥが同期信号ＳＳを用いてセルサーチ（タイミングサーチ処理）を実行する。しかし、ユーザ装置ＵＥは、周期的に送信される任意の信号を用いてセルサーチ（タイミングサーチ処理）を実行することが可能である。例えば、第４実施形態において説明された参照信号（ＣＲＳ，ＣＳＩ－ＲＳ，ＰＲＳ，ＭＢＳＦＮ－ＲＳ等）がセルサーチに用いられ得る。また、同期信号ＳＳと以上の参照信号の組合せ、または複数の参照信号の組合せを用いてセルサーチが実行されてもよい。
１０（８）．　変形例８
　第９実施形態に関して、図２３に示すように、サブフレームＳＦ内のリソースエレメントＲＥだけでなく、ＣＳＩ－ＲＳを送信するリソースブロックＲＢをもホッピングさせるホッピングパターンが採用されてもよい。以上の構成によれば、より多くのホッピングパターンが提供されるので、より多くのスモール基地局ＰｈＮＢを設置することが可能である。
１０（９）．　変形例９
　第９実施形態において、図２４に示すように、ＣＳＩ－ＲＳのホッピングパターン（図２４の「ＵＥＮ用」）にてスモール基地局ＰｈＮＢを識別する新バージョンユーザ装置ＵＥＮと、ＣＳＩ－ＲＳが送信されるリソースエレメントＲＥ（図２４の「ＵＥＯ用」）のみに基づいてスモール基地局ＰｈＮＢを識別する旧バージョンユーザ装置ＵＥＯとの双方が混在してもよい。
１０（１０）．　変形例１０
　ユーザ装置ＵＥは、マクロ基地局ｅＮＢおよびスモール基地局ＰｈＮＢと無線通信が可能な任意の装置である。ユーザ装置ＵＥは、例えば、フィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
１０（１１）．　変形例１１
　無線通信システムＣＳ内の各要素（ユーザ装置ＵＥ、マクロ基地局ｅＮＢ、スモール基地局ＰｈＮＢ）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
　ＵＥ……ユーザ装置、１１０……無線通信部、１２０……記憶部、１３０……制御部、１３２……セルサーチ部、ｅＮＢ……マクロ基地局、２１０……無線通信部、２２０……ネットワーク通信部、２３０……記憶部、２４０……制御部、２４２……送信部、２４４……情報通知部、ＰｈＮＢ……スモール基地局、３１０……無線通信部、３２０……ネットワーク通信部、３３０……記憶部、３４０……制御部、３４２……送信部、３４４……同期検出部、３４６……受信電力測定部、３４８……オフセット値設定部、Ｃ……セル、Ｃ１……マクロセル、Ｃ２……スモールセル、ＣＳ……無線通信システム、Ｆ……無線フレーム、ＮＷ……ネットワーク、ＯＶ……送信オフセット値、ＰＣＩ……物理セル識別子、ＳＦ……サブフレーム、ＳＳ……同期信号。
 

Claims (10)

  1. 　第１周波数帯域にて無線通信を実行可能であり、第１セル識別子によって識別される第１基地局と、第２周波数帯域にて無線通信を実行可能であり、第２セル識別子によって識別される第２基地局と、を含む複数の基地局と、
    　前記複数の基地局の各々と無線通信を実行可能なユーザ装置とを備え、
    　前記第１基地局は、
    　当該第１基地局を識別する前記第１セル識別子を示す第１同期信号を第１送信タイミングにて送信する第１送信部を備え、
    　前記第２基地局は、
    　当該第２基地局を識別する前記第２セル識別子を示す識別信号を送信する第２送信部を備え、
    　前記ユーザ装置は、
    　前記第１基地局から受信した前記第１同期信号に基づいて前記第１送信タイミングを検出し、前記第１基地局との同期を確立するタイミングサーチ処理を実行するセルサーチ部を備え、
    　前記第１基地局は、
    　当該第１基地局と前記第２基地局との同期状態に関する同期状態情報と、前記第２周波数帯域のうち前記第２基地局が前記識別信号の送信に用いる識別信号周波数に関する周波数情報とを、前記ユーザ装置に通知する情報通知部を備え、
    　前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、
    　前記周波数情報に示される前記識別信号周波数に対して、前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を、前記第１基地局からの前記同期状態情報に基づいて実行する
    　無線通信システム。
  2. 　前記第１基地局および前記第２基地局は相互に同期して無線通信を実行可能であり、
    　前記第２基地局の前記第２送信部は第２送信タイミングにて第２同期信号を送信し、
    　前記第１基地局の前記情報通知部が通知する前記同期状態情報は、前記第１基地局と前記第２基地局とが同期しているか否かを示し、
    　前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記第１基地局と前記第２基地局とが同期していると前記同期状態情報が示す場合、前記第２基地局に対するタイミングサーチ処理を実行せずに、前記第１送信タイミングに基づいて、前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を実行する
    　請求項１の無線通信システム。
  3. 　前記第１基地局および前記第２基地局は相互に同期して無線通信を実行可能であり、
    　前記第２基地局の前記第２送信部は第２送信タイミングにて第２同期信号を送信し、
    　前記第１基地局の前記情報通知部が通知する前記同期状態情報は、前記第１基地局と前記第２基地局とが同期しているか否かを示し、
    　前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記第１基地局と前記第２基地局とが同期していると前記同期状態情報が示す場合、前記第１送信タイミングを含む所定期間にわたって前記第２基地局に対するタイミングサーチ処理を実行することにより前記第２送信タイミングを特定し、前記第２送信タイミングに基づいて前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を実行する
    　請求項１の無線通信システム。
  4. 　前記第２基地局の前記第２送信部は、前記第１基地局の前記第１送信タイミングを送信オフセット値に対応する時間だけ遅らせた前記第２送信タイミングにて、前記識別信号を含む第２同期信号を送信し、
    　前記第１基地局の前記情報通知部が通知する前記同期状態情報は、前記第１基地局の前記第１送信タイミングに対する前記送信オフセット値を示し、
    　前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記第１送信タイミングと前記同期状態情報が示す前記送信オフセット値とに基づいて、前記第２基地局に対するタイミングサーチ処理を実行せずに、前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を実行する
    　請求項１の無線通信システム。
  5. 　前記第２基地局の前記第２送信部は、前記第１基地局の前記第１送信タイミングを送信オフセット値に対応する時間だけ遅らせた前記第２送信タイミングにて、前記識別信号を含む第２同期信号を送信し、
    　前記第１基地局の前記情報通知部が通知する前記同期状態情報は、前記第１基地局の前記第１送信タイミングに対する前記送信オフセット値を示し、
    　前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記第１送信タイミングを、前記同期状態情報が示す前記送信オフセット値に対応する時間だけ遅らせた送信タイミングを含む所定期間にわたって前記第２基地局に対するタイミングサーチ処理を実行することにより前記第２送信タイミングを特定し、前記第２送信タイミングに基づいて前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を実行する
    　請求項１の無線通信システム。
  6. 　前記第２基地局は、さらに、
    　前記第１基地局から受信した無線信号の受信電力を測定する受信電力測定部と、
    　前記受信電力測定部が測定した前記受信電力が小さいほど、送信オフセット値を大きく設定するオフセット値設定部とを備え、
    　前記第２基地局の前記第２送信部は、前記第１基地局の前記第１送信タイミングを送信オフセット値に対応する時間だけ早めた前記第２送信タイミングにて、前記識別信号を含む第２同期信号を送信し、
    　前記第１基地局の前記情報通知部が通知する前記同期状態情報は、前記第１基地局と前記第２基地局とが同期しているか否かを示し、
    　前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記第１基地局と前記第２基地局とが同期していると前記同期状態情報が示す場合、前記第２基地局に対するタイミングサーチ処理を実行せずに、前記第１送信タイミングに基づいて、前記識別信号に示される前記第２セル識別子の特定処理を実行する
    　請求項１の無線通信システム。
  7. 　前記同期状態情報は、さらに、複数の前記第２基地局に対応する複数の前記第２セル識別子を示す識別子リストを含み、
    　前記ユーザ装置の前記セルサーチ部は、前記識別子リストに示される複数の前記第２セル識別子に対応する複数の前記第２基地局のみについて、前記特定処理を実行する
    　請求項２の無線通信システム。
  8. 　前記ユーザ装置は、
    　当該ユーザ装置を識別する端末識別子を示す端末検出信号を送信する端末送信部を備え、
    　前記第２基地局の前記第２送信部は、
    　前記端末検出信号と共通の信号フォーマットを有する前記識別信号を送信する
    　請求項１の無線通信システム。
  9. 　前記第２基地局の前記第２送信部は、
    　複数のサブフレームの各々における前記識別信号の配置を示し、当該第２基地局を識別する識別信号パターンに従って前記識別信号を送信する
    　請求項１の無線通信システム。
  10. 　第１周波数帯域にて無線通信を実行可能であり、第１セル識別子によって識別される第１基地局と、第２周波数帯域にて無線通信を実行可能であり、第２セル識別子によって識別される第２基地局と、を含む複数の基地局と、
    　前記複数の基地局の各々と無線通信を実行可能なユーザ装置とを備える無線通信システムの通信制御方法であって、
    　前記第１基地局において、当該第１基地局を識別する前記第１セル識別子を示す第１同期信号を第１送信タイミングにて送信することと、
    　前記第２基地局において、当該第２基地局を識別する前記第２セル識別子を示す識別信号を送信することと、
    　前記ユーザ装置において、前記第１基地局から受信した前記第１同期信号に基づいて前記第１送信タイミングを検出し、前記第１基地局との同期を確立するタイミングサーチ処理を実行することと、
    　前記第１基地局において、当該第１基地局と前記第２基地局との同期状態に関する同期状態情報と、前記第２周波数帯域のうち前記第２基地局が前記識別信号の送信に用いる識別信号周波数に関する周波数情報とを、前記ユーザ装置に通知することと、
    　前記ユーザ装置において、前記周波数情報に示される前記識別信号周波数に対して、前記識別信号に含まれる前記第２セル識別子の特定処理を、前記第１基地局からの前記同期状態情報を用いて実行することとを備える
    　通信制御方法。
     
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