基地局及び方法
【課題】重複する周波数帯を使用する他の基地局との間での干渉を低減しつつ、伝送レートを改善する。
【解決手段】移動機と無線通信を行う基地局は、他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出部と、該指標算出部により算出された指標に基づいて、干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択部と、該周波数帯域選択部により選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信部とを有する。
【解決手段】移動機と無線通信を行う基地局は、他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出部と、該指標算出部により算出された指標に基づいて、干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択部と、該周波数帯域選択部により選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信部とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
LTE(Long Term Evolution)は、W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)の標準化団体3GPP(3rd Generation Partnership Project)にて、仕様が作成されている。LTEは、W-CDMAの拡張技術であるHSPA(High Speed Packet Access)から更に発展した標準規格である。LTEでは、下りリンクにおいて100Mbps以上、上りリンクにおいて50Mbps以上の高速通信が実現され、遅延の改善や周波数の利用効率向上などが図られる。
【０００３】
LTEは、3Gと同じ周波数帯域を使用し、帯域幅は1. 4, 3, 5, 10, 15, 20MHzを選択して使用できる。
【０００４】
LTEにおいても、3Gと同様に、特に、家庭内や小規模店舗などでのエリア化を実現するための対策として、小型基地局を設置することが検討されている。
【０００５】
例えば、フェムト用小型基地局（以下、「フェムト基地局」という）は、家庭内や小規模店舗以外にも、鉄塔上やビルの屋上などに設置される。該フェムト用小型基地局は、半径数十メートル程度の限られた範囲を通話エリアとする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】TS25.141 V9.5.0 (Base Station (BS) conformance testing (FDD)) 2010 09
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、LTEは、3Gと同じ周波数帯域を使用し、帯域幅は1. 4, 3, 5, 10, 15, 20MHzを選択して使用できる。
【０００８】
例えば、通常の基地局によりカバーされるセル（以下、「マクロセル」という）を形成しているエリアで、ホットスポット的にフェムト基地局によりカバーされるセル（以下、「フェムトセル」という）を導入することを検討する。
【０００９】
理想的には、フェムトセルにより運用される周波数帯と、マクロセルにより運用される周波数帯とを分離することが、フェムトセルとマクロセルとの間の電波干渉を低減する点で有効である。
【００１０】
しかし、マクロセルにより運用される周波数帯の一部に、フェムトセルにより運用される周波数帯が確保される場合もある。マクロセルにより運用される周波数帯の一部にフェムトセルにより運用される周波数帯が確保される場合、マクロセルにより運用されるリソースが減少することになる。マクロセルにより運用されるリソースが減少するため、マクロセルにおいて容量が不足する虞がある。
【００１１】
また、マクロセル、及びフェムトセルによる最大帯域幅で運用することができない。最大帯域幅で運用することができないため、ピークレートを実現できない。
【００１２】
そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、重複する周波数帯を使用する他の基地局との間での干渉を低減しつつ、伝送レートを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本基地局は、
移動機と無線通信を行う基地局であって、
他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出部と、
該指標算出部により算出された指標に基づいて、前記干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択部と、
該周波数帯域選択部により選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信部と
を有する。
【００１４】
本方法は、
移動機と無線通信を行う基地局における方法であって、
他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出ステップと、
該指標算出ステップにより算出された指標に基づいて、前記干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択ステップと、
該周波数帯域選択ステップにより選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信ステップと
を有する。
【発明の効果】
【００１５】
開示の実施例によれば、重複する周波数帯を使用する他の基地局との間での干渉を低減しつつ、伝送レートを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施例に従ったシステムの一例を示す図である。
【図２】周波数帯の割り当ての一例を示す図である。
【図３】本実施例に従った基地局の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】本実施例に従った基地局の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本実施例に従った基地局におけるCarrier Aggregationの適用の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
＜実施例＞
＜システム＞
本実施例に従った小型基地局、及び基地局が適用される環境について説明する。
【００１９】
小型基地局、及び基地局が適用される環境は、複数の移動体通信システムが混在する環境であってもよい。該移動体通信システムには、LTEが含まれてもよい。また、LTEの次世代の無線通信システム、例えば、LTE-Advanced(LTE Rel.10 and beyond)が含まれてもよい。
【００２０】
基地局によりカバーされるエリアには、１又は複数のセルが含まれる。該複数のセルには、同一周波数帯で無線通信可能なセルが存在する。該同一周波数帯で無線通信可能なセルは周波数レイヤーと呼ばれてもよい。
【００２１】
図１は、小型基地局、及び基地局が適用される環境の一例を示す。図１には、一例として、LTE方式に従った基地局としての第１の基地局１００と、該第１の基地局１００によりカバーされるエリアが示される。該エリアには、移動機(UE: User Equipment)との間で無線通信可能なセル１５０が含まれる。該エリア１５０には、小型基地局としての第２の基地局２００が設置される。第２の基地局２００には、フェムト基地局、ピコセルをカバーする基地局（ピコ基地局）等が含まれてもよい。本実施例では、一例としてフェムト基地局である場合について説明する。
【００２２】
第２の基地局２００が設置される位置は、第１の基地局１００の電波が届きにくい範囲をカバーする観点からは、第１の基地局１００によりカバーされるエリア内であることが好ましい。例えば、屋内に設置されてもよい。具体的には、ビル等の建物内に設置されてもよいし、家庭内や小規模店舗に設置されてもよい。また、屋外に設置されてもよい。具体的には、鉄塔上やビルの屋上に設置されてもよい。第１の基地局１００によりカバーされるエリアと、第２の基地局２００によりカバーされるエリアの少なくとも一部が重複するようにしてもよい。第１の基地局１００によりカバーされるエリアと、第２の基地局２００によりカバーされるエリアの少なくとも一部を重複させることにより、不感地帯を減少させることができる。第２の基地局２００は、エリア２５０をカバーする。該エリア２５０には、移動機（図示無し）が位置する。該移動機は、第２の基地局２００を介して、無線通信可能である。
【００２３】
第１の基地局１００、第２の基地局２００は、交換局（図示無し）と接続される。交換局は、コアネットワーク（図示なし）と接続される。移動機は、第１の基地局１００又は第２の基地局２００との間で、LTE方式により通信を行う。第１の基地局１００、及び第２の基地局２００は、エヴォルブドパケットコア(EPC: Evolved Packet Core)（図示なし）と接続されてもよい。
【００２４】
本実施例では、一例として、第１の基地局１００により運用される周波数帯と、第２の基地局２００により運用される周波数帯とが等しい場合について説明する。換言すれば、システムに割り当てられた周波数帯が等しい場合について説明する。第１の基地局１００により運用される周波数帯と、第２の基地局２００により運用される周波数帯の一部が重複する場合に適用できる。
【００２５】
＜第１の基地局＞
第１の基地局１００は、第１の移動通信システム(LTE)における動作を少なくとも実行する。第１の基地局１００は、アクセスポイントAPとして言及されてもよい。第１の基地局１００は、第１の移動通信システム(LTE)だけでなく、第２の移動通信システム（3G）における処理を実行してもよい。第１の移動通信システム(LTE)における第１の基地局（eNB）１００は、例えば、無線リソースの管理、IPヘッダ圧縮及び暗号処理、ユーザプレーンデータのルーティング、ページングメッセージや報知情報のスケジューリング等を行う。該第１の基地局１００によりカバーされるセルは、マクロセルとも呼ばれる。
【００２６】
本実施例が適用可能なシステムは、LTE及びUTRA方式のシステムに限定されず、他のシステムでもよい。例えば、GERAN(GSM)、CDMA2000、UMTS等の方式のシステムや、第4世代の移動通信システム等にも、本発明は適用可能である。
【００２７】
＜第２の基地局＞
第２の基地局２００は、マクロセルにより通信が行われているかどうかに基づいて、当該第２の基地局２００により使用すべき周波数リソースを制御する。また、第２の基地局２００は、マクロセルにより通信が行われている可能性があるかどうかに基づいて、当該第２の基地局２００により使用すべき周波数リソースを制御するようにしてもよい。マクロセルにより通信が行われているかどうかの判断は、アクティブメトリック(Active Metric)に基づいて判定される。例えば、アクティブメトリックは、他の基地局で使用される周波数帯との間における干渉を表す指標である。例えば、アクティブメトリックとして、CQI、上りリンクの干渉レベル、周辺セルからのパイロット信号の受信レベルが使用される。アクティブメトリックとして、CQI、上りリンクの干渉レベル、周辺セルからのパイロット信号の受信レベル以外のものが使用されてもよい。
【００２８】
第２の基地局２００は、マクロセルにより通信が行われていると判定し、且つ該マクロセルによる干渉の影響が大きいと判定した場合、該マクロセルにより通信が行われている周波数帯のリソースの割り当てを回避する。
【００２９】
第２の基地局２００は、マクロセルにより通信が行われていると判定した場合でも、該マクロセルによる干渉の影響が小さいと判定した場合には、該マクロセルにより通信が行われている周波数帯のリソースの割り当てを回避しない。該マクロセルにより通信が行われている周波数帯を含む周波数帯から周波数リソースの割り当てを行う。
【００３０】
第２の基地局２００は、マクロセルにより通信が行われていないと判定した場合、当該第２の基地局２００により利用できる周波数帯のリソースの割り当てを行う。
【００３１】
図２は、マクロセルと、フェムトセルとの間で生じる干渉を示す。
【００３２】
例えば、マクロセルでは、本周波数帯における２０ＭＨｚが複数に分割される。各分割帯域において所定のシステムが運用される。図２によれば、例えば、LTEのシステム帯域の２０ＭＨｚが４に分割され、ｆ０、ｆ１、ｆ２、ｆ３により表される分割帯域が形成される。各分割帯域において、ｆ０、ｆ１では３Ｇシステム、ｆ２では３ＧシステムとＬＴＥシステム、ｆ３ではＬＴＥシステムが運用されている。この状態において、第２の基地局２００は、当該第２の基地局２００により使用すべき周波数帯として、干渉の影響が所定の閾値以下である周波数帯域を選択する。例えば、第２の基地局２００は、ｆ０、ｆ１における干渉が所定の閾値より大きいと判定した場合には、ｆ０、ｆ１は使用されていると判定し、他の周波数帯を選択する。また、例えば、第２の基地局２００は、ｆ２、ｆ３における干渉が所定の閾値以下であると判定した場合には、ｆ２、ｆ３は使用されていない、又は使用されていても干渉が許容されると判定し、該周波数帯を選択する。また、例えば、第２の基地局２００は、ｆ０−ｆ３における干渉が所定の閾値以下であると判定した場合には、ｆ０−ｆ３は使用されていない、又は使用されていても干渉が許容されると判定し、該周波数帯を選択する。
【００３３】
図３は、第２の基地局２００の一例を示す機能ブロック図である。
【００３４】
本第２の基地局２００は、上り信号受信部２０２を有する。該上り信号受信部２０２は、移動機からの上りリンクの信号を受信する。該上り信号受信部２０２は、ＣＱＩ復調部２０４、及び干渉レベル測定部２０６に、移動機からの上りリンクの信号を入力する。
【００３５】
本第２の基地局２００は、ＣＱＩ復調部２０４を有する。該ＣＱＩ復調部２０４は、上り信号受信部２０２と接続される。該ＣＱＩ復調部２０４は、上り信号受信部２０２からの上りリンクの信号に含まれるＣＱＩを復調する。該ＣＱＩ復調部２０４は、周波数リソース選択部２１２に、ＣＱＩを入力する。
【００３６】
本第２の基地局２００は、干渉レベル測定部２０６を有する。該干渉レベル測定部２０６は、上り信号受信部２０２と接続される。該干渉レベル測定部２０６は、上り信号受信部２０２からの上りリンクの信号に基づいて、干渉レベルを測定する。例えば、干渉レベル測定部２０６は、各周波数帯の上りリンクの干渉レベルを測定する。例えば、ＬＴＥの運用帯域の整数倍の帯域の上りリンクの干渉レベルが測定されるのが好ましい。ここで、運用帯域とは、システム帯域を分割した帯域であってもよい。図２の例では、５ＭＨｚ毎の干渉レベルが測定されるのが好ましい。干渉レベル測定部２０６は、周波数リソース選択部２１２に、各周波数帯の上りリンクの干渉レベルを入力する。
【００３７】
本第２の基地局２００は、下り信号受信部２０８を有する。該下り信号受信部２０８は、第１の基地局１００からの下りリンクの信号を受信する。該下りリンクの信号には、パイロット信号が含まれてもよい。下り信号受信部２０８は、周辺下り信号レベル測定部２１０に、第１の基地局１００からの下りリンクの信号を入力する。
【００３８】
本第２の基地局２００は、周辺下り信号レベル測定部２１０を有する。該周辺下り信号レベル測定部２１０は、下り信号受信部２０８と接続される。該周辺下り信号レベル測定部２１０は、下り信号受信部２０８からの下りリンクの信号に基づいて、該下りリンクの信号の受信レベルを測定する。例えば、周辺下り信号レベル測定部２１０は、各周波数帯の下りリンクの信号の受信レベルを測定する。例えば、ＬＴＥの運用帯域の整数倍の帯域の下りリンクの信号の受信レベルが測定されるのが好ましい。ここで、運用帯域とは、システム帯域を分割した帯域であってもよい。図２の例では、５ＭＨｚ毎の干渉レベルが測定されるのが好ましい。具体的には、周辺セルに３Ｇのマクロセルが含まれる場合には、共通パイロットチャネル(CPICH: Common PIlot CHannel)の品質レベルを測定するようにしてもよいし、希望波受信電力(RSCP: Received Signal Code Power)を測定するようにしてもよい。また、周辺セルに、ＬＴＥのマクロセルが含まれる場合には、リファレンス信号の受信電力(RSRP: Reference Signal Received Power)を測定するようにしてもよい。周辺下り信号レベル測定部２１０は、セルＩＤに対応する全セルの下りリンクの信号の受信レベルを測定するようにしてもよい。例えば、セルＩＤを探索することにより、総当たりで測定するようにしてもよい。該周辺下り信号レベル測定部２１０は、周波数リソース選択部２１２に、下りリンクの信号の受信レベルを入力する。
【００３９】
本第２の基地局２００は、周波数リソース選択部２１２を有する。該周波数リソース選択部２１２は、ＣＱＩ復調部２０４、干渉レベル測定部２０６、及び周辺下り信号レベル測定部２１０と接続される。該周波数リソース選択部２１２は、ＣＱＩ復調部２０４により入力されるべきＣＱＩ、干渉レベル測定部２０６により入力されるべき干渉レベル、及び周辺下り信号レベル測定部２１０により入力されるべき下りリンクの信号レベルのうちの少なくとも１つに基づいて、当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯を選択する。例えば、周波数リソース選択部２０８は、１日に一回程度のセミスタティック(Semi-static)な周期で、当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯を選択するようにしてもよいし、セミスタティックな周期よりも短いダイナミック(Dynamic)な周期で、当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯を選択するようにしてもよい。また、両方が併用されてもよい。ダイナミックな周期で、当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯を選択することにより、干渉の変動が大きい場合でも追従できる。以下、セミスタティックな周期で選択された当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯を第１の周波数帯という。また、ダイナミックな周期で選択された当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯を第２の周波数帯という。例えば、当該第２の基地局２００により周波数リソースを割り当てる移動機の選択が行われる制御周期毎に、当該第２の基地局２００により使用されるべき第２の周波数帯を選択するようにしてもよい。
【００４０】
システム帯域幅が変更されることによる影響を低減する観点からは、セミスタティックな周期で当該第２の基地局２００により使用されるべき周波数帯を選択する処理は、接続されている移動機が少ない時間に行われるのが好ましい。セミスタティックな周期で当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯が選択される場合には、使用すべき周波数帯が変更されることもある。使用すべき周波数帯が変更される場合には、報知情報の送信帯域も変更される。報知情報の送信帯域が変更されるため、移動機の接続が切断されるためである。
【００４１】
両方が併用される場合には、例えば、セミスタティックな周期で当該第２の基地局２００により使用されるべき第１の周波数帯が選択された後、該第１の周波数帯は維持したままで、該第１の周波数帯から実際に使用されるべき第２の周波数帯が選択されるようにしてもよい。該第２の周波数帯が選択される処理は、周波数スケジューリング処理により実行されてもよい。
【００４２】
周波数リソース選択部２１２は、ＣＱＩ復調部２０４により入力されるべきＣＱＩに基づいて、当該第２の基地局２００により使用されるべき周波数帯を選択する。例えば、周波数リソース選択部２０８は、ＣＱＩ復調部２０６により入力されるべきＣＱＩが所定のＣＱＩ閾値以下である場合に、該ＣＱＩに対応する周波数帯を使用可能であると判定する。例えば、周波数帯を使用可能であるかどうかを判定する処理は、移動機により通知されるべきサブバンド(Subband)ＣＱＩを利用することにより、システム帯域を分割した周波数帯域毎に、使用可能であるかどうかが判定される。例えば、システム帯域を分割した周波数帯域は、ＬＴＥの運用帯域であるのが好ましい。
【００４３】
また、周波数リソース選択部２１２は、干渉レベル測定部２０６により入力されるべき干渉レベルに基づいて、所定の干渉値閾値以下である場合に、該干渉レベルに対応する周波数帯を使用可能であると判定する。
【００４４】
また、周波数リソース選択部２１２は、周辺下り信号レベル測定部２１０により入力されるべき信号レベルに基づいて、所定の信号レベル閾値以下である場合に、該信号レベルに対応する周波数帯を使用可能であると判定する。
【００４５】
周波数リソース選択部２１２は、報知情報生成部２１４、及びスケジューラ処理部２１６に、第２の基地局２００により使用可能であると判定された周波数帯を表す情報（以下、「使用可能周波数帯情報」という）を入力する。該使用可能周波数帯情報には、第１の周波数帯を表す情報、又は第２の周波数帯を表す情報が含まれる。
【００４６】
本第２の基地局２００は、報知情報生成部２１４を有する。該報知情報生成部２１４は、周波数リソース選択部２１２と接続される。該報情報生成部２１４は、周波数リソース選択部２１２により入力されるべき使用可能周波数帯情報を含む報知情報を生成する。報知情報生成部２１４は、スケジューラ処理部２１６、及び下り信号生成部に、報知情報を入力する。
【００４７】
本第２の基地局２００は、スケジューラ処理部２１６を有する。該スケジューラ処理部２１６は、周波数リソース選択部２１２、及び報知情報生成部２１４と接続される。該報情報生成部２１４は、周波数リソース選択部２１２により入力されるべき使用可能周波数帯情報に基づいて、周波数リソースを割り当てるべき移動機を選択する。
【００４８】
例えば、スケジューラ処理部２１６は、使用可能周波数帯情報に含まれる第１の周波数帯を表す情報に基づいて、該第１の周波数帯に含まれる周波数ブロックに割り当てるべき移動機を選択する。その後、使用周波数帯情報として第２の周波数帯を表す情報が入力された場合には、該第１の周波数帯は維持したままで、該第１の周波数帯のうち、第２の周波数帯に含まれる周波数ブロックに割り当てるべき移動機を選択する。
【００４９】
また、例えば、スケジューラ処理部２１６は、使用可能周波数帯情報に含まれる第２の周波数帯を表す情報に基づいて、該第２の周波数帯に含まれる周波数ブロックに割り当てるべき移動機を選択する。
【００５０】
また、スケジューラ処理部２１６は、報知情報生成部２１４により入力されるべき報知情報に割り当てるべき周波数帯を選択する。
【００５１】
スケジューラ処理部２１６は、制御チャネル生成部２１８、及びデータチャネル生成部２２０に、周波数ブロックを表す情報と、該周波数ブロックに割り当てるべき移動機を表す情報を入力する。
【００５２】
本第２の基地局２００は、制御チャネル生成部２１８を有する。該制御チャネル生成部２１８は、スケジューラ処理部２１６と接続される。該制御チャネル生成部２１８は、スケジューラ処理部２１６により入力されるべき周波数ブロックを表す情報と、該周波数ブロックに割り当てるべき移動機を表す情報に基づいて、該移動機に対する制御チャネルを生成する。制御情報生成部２１８は、下り信号生成部２２２に、制御チャネルを入力する。
【００５３】
本第２の基地局２００は、データチャネル生成部２２０を有する。該データチャネル生成部２２０は、スケジューラ処理部２１６と接続される。該データチャネル生成部２２０は、スケジューラ処理部２１６により入力されるべき周波数ブロックを表す情報と、該周波数ブロックに割り当てるべき移動機を表す情報に基づいて、該移動機に対するデータチャネルを生成する。制御情報生成部２１８は、下り信号生成部２２２に、データチャネルを入力する。
【００５４】
本第２の基地局２００は、下り信号生成部２２２を有する。該下り信号生成部２２２は、報知情報生成部２１４、制御チャネル生成部２１８、及びデータチャネル生成部２２０と接続される。該下り信号生成部２２２は、下りリンク信号を生成する。該下りリンクの信号には、報知情報生成部２１４により入力されるべき報知情報が含まれてもよい。該下りリンクの信号には、制御チャネル生成部２１８により入力されるべき制御チャネルが含まれてもよい。該下りリンクの信号には、データチャネル生成部２２０により入力されるべきデータチャネルが含まれてもよい。
【００５５】
下り信号生成部２２２により生成された下りリンクの信号は、移動機に送信される。例えば、制御チャネルは、第１の周波数帯又は第２の周波数帯の全帯域で送信される。
【００５６】
＜第２の基地局の動作＞
図４は、第２の基地局２００の動作の一例を示すフローチャートである。
【００５７】
第２の基地局２００は、リソース制御タイミングであるかどうかを判定する（ステップＳ４０２）。例えば、周波数リソース選択部２１２は、予め設定されるべき当該第２の基地局２００により使用されるべき周波数帯を選択する周期に従って、リソース制御タイミングであるかどうかを判定する。該周期には、セミスタティックな周期と、ダイナミックな周期とが含まれる。
【００５８】
リソース制御タイミングであると判定した場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、第２の基地局２００は、各周波数帯におけるアクティブメトリックを算出する（ステップＳ４０４）。例えば、ＣＱＩ復調部２０４はＣＱＩを復調し，干渉レベル測定部２０６は干渉レベルを測定し，周辺下り信号レベル測定部２１０は周辺セルの下りリンクの信号レベルを測定する。
【００５９】
第２の基地局２００は、ステップＳ４０４により算出されたアクティブメトリックが指定の閾値を満たすかどうかを判定する。例えば、周波数リソース選択部２１２は、ＣＱＩ復調部２０４により入力されるべきＣＱＩが所定のＣＱＩ閾値以下であるかどうかを判定する。また、周波数リソース選択部２１２は、干渉レベル測定部２０６により入力されるべき干渉レベルが所定の干渉値閾値以下であるかどうかを判定する。また、周波数リソース選択部２１２は、周辺下り信号レベル測定部２１０により入力されるべき信号レベルが所定の信号レベル閾値以下であるかどうかを判定する。
【００６０】
第２の基地局２００は、ステップＳ４０６により判定条件を満たす判定された周波数帯を当該第２の基地局２００により使用可能とする（ステップＳ４０８）。例えば、周波数リソース選択部２０８は、ＣＱＩ復調部２０６により入力されるべきＣＱＩが所定のＣＱＩ閾値以下である条件を満足する場合に、該ＣＱＩに対応する周波数帯を使用可能であると判定する。例えば、周波数リソース選択部２１２は、干渉レベル測定部２０６により入力されるべき干渉レベルが干渉値閾値以下である条件を満足する場合に、該干渉レベルに対応する周波数帯を使用可能であると判定する。例えば、周波数リソース選択部２１２は、周辺下り信号レベル測定部２１０により入力されるべき信号レベルが信号レベル閾値以下である場合に、該信号レベルに対応する周波数帯を使用可能であると判定する。信頼性を高める観点からは、上りリンクの干渉レベルと、周辺セルからのパイロット信号の干渉レベルとを組み合わせて判断されるのが好ましい。ＣＱＩは、運用帯域でしか測定されないためである。複数のアクティブメトリックに基づいて判定される場合には、各アクティブメトリックに基づいて使用可能と判定された周波数帯域の重複部分を使用可能と判定してもよいし、少なくとも１つのアクティブメトリックに基づいて使用可能と判定された周波数帯を使用可能と判定してもよい。また、以上の方法以外の方法で使用可能な周波数帯を判定してもよい。
【００６１】
第２の基地局２００は、ステップＳ４０８により使用可能であると判定された周波数帯に変更する（ステップＳ４１０）。例えば、周波数リソース選択部２１２は、ステップＳ４０８により使用可能であると判定された周波数帯に変更する。
【００６２】
ステップＳ４０２によりリソース制御タイミングではないと判定された場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）、又はステップＳ４０６により算出されたアクティブメトリックが判定条件を満たすと判定されない場合（ステップＳ４０６：ＮＯ）、第２の基地局２００は、現状の周波数リソースを維持する。
【００６３】
本実施例によれば、第２の基地局は、適応的に、使用すべき周波数帯を選択できる。
【００６４】
本実施例において、Carrier Aggregation(CA)が適用されてもよい。Carrier Aggregationでは、LTE Rel.10によりサポートされる帯域のCC(Component Carrier)と呼ばれる周波数ブロックを複数組組み合わせることにより広帯域化を実現する。
【００６５】
図５は、Carrier Aggregationの適用の一例を示す。
【００６６】
例えば，CC#0 (10 MHz)と CC#1 (10 MHz)とを組み合わせることによりCAを適用する。３Ｇマクロが通信中でない場合のみ両方のCC(CC#0, CC#1)を用いて通信を行う。両方のCCを利用して通信を行うことにより，20 MHz帯域幅のフェムトのピークレートが実現可能である。換言すれば、干渉に応じて、CAを適用するかどうかが判定される。また、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)と物理下りリンク共有チャネル(PDSCH)とを異なるComponent Carrierで送信するようにしてもよい。
【００６７】
本実施例によれば、周辺セルからの干渉があるかどうかに基づいて、周波数リソースの割り当てを最適に制御できる。周波数リソースの割り当てを最適に制御できるため、マクロセルとフェムトセルとの共存を図りつつ、ピークレートを達成することができる。
【００６８】
上述した実施例では、マクロセルとフェムトセルとが同一の周波数帯域を利用する場合について説明したが、マクロセルとフェムトセルとの間に限られない。例えば、マクロセル、フェムトセル、ピコセル、今後開発されるセル等あらゆるセルが、少なくとも一部の周波数帯を重複して運用される場合に適用できる。
【００６９】
本基地局は、
移動機と無線通信を行う基地局であって、
他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出部と、
該指標算出部により算出された指標に基づいて、前記干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択部と、
該周波数帯域選択部により選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信部と
を有する。
【００７０】
さらに、
前記指標算出部は、移動機により送信されるべき上りリンクの信号に基づいて、ＣＱＩを算出し、
前記周波数帯域選択部は、前記指標算出部により算出されたＣＱＩが、所定のＣＱＩ閾値以下となる周波数帯域を選択する。
【００７１】
さらに、
前記指標算出部は、前記他の基地局からの下りリンクの信号に基づいて、受信レベルを算出し、
前記周波数帯域選択部は、前記指標算出部により算出された受信レベルが、所定の受信レベル閾値以下となる周波数帯域を選択する。
【００７２】
さらに、
前記指標算出部は、移動機により送信されるべき上りリンクの信号に基づいて、干渉レベルを算出し、
前記周波数帯域選択部は、前記指標算出部により算出された干渉レベルが、所定の干渉レベル閾値以下となる周波数帯域を選択する。
【００７３】
さらに、
前記周波数帯選択部は、所定の周期で、周波数帯域を選択する。
【００７４】
さらに、
前記周波数帯選択部は、前記所定の周期よりも短い周期で、前記所定の周期で選択された周波数帯域から、当該基地局により使用すべき周波数帯を選択する。
【００７５】
さらに、
前記周波数帯域選択部により選択された周波数帯域で、周波数リソースを割り当てる移動機を選択するスケジューラ処理部
を有する。
【００７６】
さらに、
前記通信部は、前記周波数帯域選択部により選択された周波数帯域全体で、制御チャネルを送信する。
【００７７】
本方法は、
移動機と無線通信を行う基地局における方法であって、
他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出ステップと、
該指標算出ステップにより算出された指標に基づいて、前記干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択ステップと、
該周波数帯域選択ステップにより選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信ステップと
を有する。
【００７８】
説明の便宜上、発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明されるが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてよい。
【００７９】
以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
【符号の説明】
【００８０】
１００ 第１の基地局
１５０ 第１の基地局のセル
２００ 第２の基地局
２０２ 上り信号受信部
２０４ ＣＱＩ復調部
２０６ 干渉レベル測定部
２０８ 下り信号受信部
２１０ 周辺下り信号レベル測定部
２１２ 周波数リソース選択部
２１４ 報知情報生成部
２１６ スケジューラ処理部
２１８ 制御チャネル生成部
２２０ データチャネル生成部
２２２ 下り信号生成部
２５０ 第２の基地局のセル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
LTE(Long Term Evolution)は、W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)の標準化団体3GPP(3rd Generation Partnership Project)にて、仕様が作成されている。LTEは、W-CDMAの拡張技術であるHSPA(High Speed Packet Access)から更に発展した標準規格である。LTEでは、下りリンクにおいて100Mbps以上、上りリンクにおいて50Mbps以上の高速通信が実現され、遅延の改善や周波数の利用効率向上などが図られる。
【０００３】
LTEは、3Gと同じ周波数帯域を使用し、帯域幅は1. 4, 3, 5, 10, 15, 20MHzを選択して使用できる。
【０００４】
LTEにおいても、3Gと同様に、特に、家庭内や小規模店舗などでのエリア化を実現するための対策として、小型基地局を設置することが検討されている。
【０００５】
例えば、フェムト用小型基地局（以下、「フェムト基地局」という）は、家庭内や小規模店舗以外にも、鉄塔上やビルの屋上などに設置される。該フェムト用小型基地局は、半径数十メートル程度の限られた範囲を通話エリアとする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】TS25.141 V9.5.0 (Base Station (BS) conformance testing (FDD)) 2010 09
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、LTEは、3Gと同じ周波数帯域を使用し、帯域幅は1. 4, 3, 5, 10, 15, 20MHzを選択して使用できる。
【０００８】
例えば、通常の基地局によりカバーされるセル（以下、「マクロセル」という）を形成しているエリアで、ホットスポット的にフェムト基地局によりカバーされるセル（以下、「フェムトセル」という）を導入することを検討する。
【０００９】
理想的には、フェムトセルにより運用される周波数帯と、マクロセルにより運用される周波数帯とを分離することが、フェムトセルとマクロセルとの間の電波干渉を低減する点で有効である。
【００１０】
しかし、マクロセルにより運用される周波数帯の一部に、フェムトセルにより運用される周波数帯が確保される場合もある。マクロセルにより運用される周波数帯の一部にフェムトセルにより運用される周波数帯が確保される場合、マクロセルにより運用されるリソースが減少することになる。マクロセルにより運用されるリソースが減少するため、マクロセルにおいて容量が不足する虞がある。
【００１１】
また、マクロセル、及びフェムトセルによる最大帯域幅で運用することができない。最大帯域幅で運用することができないため、ピークレートを実現できない。
【００１２】
そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、重複する周波数帯を使用する他の基地局との間での干渉を低減しつつ、伝送レートを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本基地局は、
移動機と無線通信を行う基地局であって、
他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出部と、
該指標算出部により算出された指標に基づいて、前記干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択部と、
該周波数帯域選択部により選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信部と
を有する。
【００１４】
本方法は、
移動機と無線通信を行う基地局における方法であって、
他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出ステップと、
該指標算出ステップにより算出された指標に基づいて、前記干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択ステップと、
該周波数帯域選択ステップにより選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信ステップと
を有する。
【発明の効果】
【００１５】
開示の実施例によれば、重複する周波数帯を使用する他の基地局との間での干渉を低減しつつ、伝送レートを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施例に従ったシステムの一例を示す図である。
【図２】周波数帯の割り当ての一例を示す図である。
【図３】本実施例に従った基地局の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】本実施例に従った基地局の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本実施例に従った基地局におけるCarrier Aggregationの適用の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
＜実施例＞
＜システム＞
本実施例に従った小型基地局、及び基地局が適用される環境について説明する。
【００１９】
小型基地局、及び基地局が適用される環境は、複数の移動体通信システムが混在する環境であってもよい。該移動体通信システムには、LTEが含まれてもよい。また、LTEの次世代の無線通信システム、例えば、LTE-Advanced(LTE Rel.10 and beyond)が含まれてもよい。
【００２０】
基地局によりカバーされるエリアには、１又は複数のセルが含まれる。該複数のセルには、同一周波数帯で無線通信可能なセルが存在する。該同一周波数帯で無線通信可能なセルは周波数レイヤーと呼ばれてもよい。
【００２１】
図１は、小型基地局、及び基地局が適用される環境の一例を示す。図１には、一例として、LTE方式に従った基地局としての第１の基地局１００と、該第１の基地局１００によりカバーされるエリアが示される。該エリアには、移動機(UE: User Equipment)との間で無線通信可能なセル１５０が含まれる。該エリア１５０には、小型基地局としての第２の基地局２００が設置される。第２の基地局２００には、フェムト基地局、ピコセルをカバーする基地局（ピコ基地局）等が含まれてもよい。本実施例では、一例としてフェムト基地局である場合について説明する。
【００２２】
第２の基地局２００が設置される位置は、第１の基地局１００の電波が届きにくい範囲をカバーする観点からは、第１の基地局１００によりカバーされるエリア内であることが好ましい。例えば、屋内に設置されてもよい。具体的には、ビル等の建物内に設置されてもよいし、家庭内や小規模店舗に設置されてもよい。また、屋外に設置されてもよい。具体的には、鉄塔上やビルの屋上に設置されてもよい。第１の基地局１００によりカバーされるエリアと、第２の基地局２００によりカバーされるエリアの少なくとも一部が重複するようにしてもよい。第１の基地局１００によりカバーされるエリアと、第２の基地局２００によりカバーされるエリアの少なくとも一部を重複させることにより、不感地帯を減少させることができる。第２の基地局２００は、エリア２５０をカバーする。該エリア２５０には、移動機（図示無し）が位置する。該移動機は、第２の基地局２００を介して、無線通信可能である。
【００２３】
第１の基地局１００、第２の基地局２００は、交換局（図示無し）と接続される。交換局は、コアネットワーク（図示なし）と接続される。移動機は、第１の基地局１００又は第２の基地局２００との間で、LTE方式により通信を行う。第１の基地局１００、及び第２の基地局２００は、エヴォルブドパケットコア(EPC: Evolved Packet Core)（図示なし）と接続されてもよい。
【００２４】
本実施例では、一例として、第１の基地局１００により運用される周波数帯と、第２の基地局２００により運用される周波数帯とが等しい場合について説明する。換言すれば、システムに割り当てられた周波数帯が等しい場合について説明する。第１の基地局１００により運用される周波数帯と、第２の基地局２００により運用される周波数帯の一部が重複する場合に適用できる。
【００２５】
＜第１の基地局＞
第１の基地局１００は、第１の移動通信システム(LTE)における動作を少なくとも実行する。第１の基地局１００は、アクセスポイントAPとして言及されてもよい。第１の基地局１００は、第１の移動通信システム(LTE)だけでなく、第２の移動通信システム（3G）における処理を実行してもよい。第１の移動通信システム(LTE)における第１の基地局（eNB）１００は、例えば、無線リソースの管理、IPヘッダ圧縮及び暗号処理、ユーザプレーンデータのルーティング、ページングメッセージや報知情報のスケジューリング等を行う。該第１の基地局１００によりカバーされるセルは、マクロセルとも呼ばれる。
【００２６】
本実施例が適用可能なシステムは、LTE及びUTRA方式のシステムに限定されず、他のシステムでもよい。例えば、GERAN(GSM)、CDMA2000、UMTS等の方式のシステムや、第4世代の移動通信システム等にも、本発明は適用可能である。
【００２７】
＜第２の基地局＞
第２の基地局２００は、マクロセルにより通信が行われているかどうかに基づいて、当該第２の基地局２００により使用すべき周波数リソースを制御する。また、第２の基地局２００は、マクロセルにより通信が行われている可能性があるかどうかに基づいて、当該第２の基地局２００により使用すべき周波数リソースを制御するようにしてもよい。マクロセルにより通信が行われているかどうかの判断は、アクティブメトリック(Active Metric)に基づいて判定される。例えば、アクティブメトリックは、他の基地局で使用される周波数帯との間における干渉を表す指標である。例えば、アクティブメトリックとして、CQI、上りリンクの干渉レベル、周辺セルからのパイロット信号の受信レベルが使用される。アクティブメトリックとして、CQI、上りリンクの干渉レベル、周辺セルからのパイロット信号の受信レベル以外のものが使用されてもよい。
【００２８】
第２の基地局２００は、マクロセルにより通信が行われていると判定し、且つ該マクロセルによる干渉の影響が大きいと判定した場合、該マクロセルにより通信が行われている周波数帯のリソースの割り当てを回避する。
【００２９】
第２の基地局２００は、マクロセルにより通信が行われていると判定した場合でも、該マクロセルによる干渉の影響が小さいと判定した場合には、該マクロセルにより通信が行われている周波数帯のリソースの割り当てを回避しない。該マクロセルにより通信が行われている周波数帯を含む周波数帯から周波数リソースの割り当てを行う。
【００３０】
第２の基地局２００は、マクロセルにより通信が行われていないと判定した場合、当該第２の基地局２００により利用できる周波数帯のリソースの割り当てを行う。
【００３１】
図２は、マクロセルと、フェムトセルとの間で生じる干渉を示す。
【００３２】
例えば、マクロセルでは、本周波数帯における２０ＭＨｚが複数に分割される。各分割帯域において所定のシステムが運用される。図２によれば、例えば、LTEのシステム帯域の２０ＭＨｚが４に分割され、ｆ０、ｆ１、ｆ２、ｆ３により表される分割帯域が形成される。各分割帯域において、ｆ０、ｆ１では３Ｇシステム、ｆ２では３ＧシステムとＬＴＥシステム、ｆ３ではＬＴＥシステムが運用されている。この状態において、第２の基地局２００は、当該第２の基地局２００により使用すべき周波数帯として、干渉の影響が所定の閾値以下である周波数帯域を選択する。例えば、第２の基地局２００は、ｆ０、ｆ１における干渉が所定の閾値より大きいと判定した場合には、ｆ０、ｆ１は使用されていると判定し、他の周波数帯を選択する。また、例えば、第２の基地局２００は、ｆ２、ｆ３における干渉が所定の閾値以下であると判定した場合には、ｆ２、ｆ３は使用されていない、又は使用されていても干渉が許容されると判定し、該周波数帯を選択する。また、例えば、第２の基地局２００は、ｆ０−ｆ３における干渉が所定の閾値以下であると判定した場合には、ｆ０−ｆ３は使用されていない、又は使用されていても干渉が許容されると判定し、該周波数帯を選択する。
【００３３】
図３は、第２の基地局２００の一例を示す機能ブロック図である。
【００３４】
本第２の基地局２００は、上り信号受信部２０２を有する。該上り信号受信部２０２は、移動機からの上りリンクの信号を受信する。該上り信号受信部２０２は、ＣＱＩ復調部２０４、及び干渉レベル測定部２０６に、移動機からの上りリンクの信号を入力する。
【００３５】
本第２の基地局２００は、ＣＱＩ復調部２０４を有する。該ＣＱＩ復調部２０４は、上り信号受信部２０２と接続される。該ＣＱＩ復調部２０４は、上り信号受信部２０２からの上りリンクの信号に含まれるＣＱＩを復調する。該ＣＱＩ復調部２０４は、周波数リソース選択部２１２に、ＣＱＩを入力する。
【００３６】
本第２の基地局２００は、干渉レベル測定部２０６を有する。該干渉レベル測定部２０６は、上り信号受信部２０２と接続される。該干渉レベル測定部２０６は、上り信号受信部２０２からの上りリンクの信号に基づいて、干渉レベルを測定する。例えば、干渉レベル測定部２０６は、各周波数帯の上りリンクの干渉レベルを測定する。例えば、ＬＴＥの運用帯域の整数倍の帯域の上りリンクの干渉レベルが測定されるのが好ましい。ここで、運用帯域とは、システム帯域を分割した帯域であってもよい。図２の例では、５ＭＨｚ毎の干渉レベルが測定されるのが好ましい。干渉レベル測定部２０６は、周波数リソース選択部２１２に、各周波数帯の上りリンクの干渉レベルを入力する。
【００３７】
本第２の基地局２００は、下り信号受信部２０８を有する。該下り信号受信部２０８は、第１の基地局１００からの下りリンクの信号を受信する。該下りリンクの信号には、パイロット信号が含まれてもよい。下り信号受信部２０８は、周辺下り信号レベル測定部２１０に、第１の基地局１００からの下りリンクの信号を入力する。
【００３８】
本第２の基地局２００は、周辺下り信号レベル測定部２１０を有する。該周辺下り信号レベル測定部２１０は、下り信号受信部２０８と接続される。該周辺下り信号レベル測定部２１０は、下り信号受信部２０８からの下りリンクの信号に基づいて、該下りリンクの信号の受信レベルを測定する。例えば、周辺下り信号レベル測定部２１０は、各周波数帯の下りリンクの信号の受信レベルを測定する。例えば、ＬＴＥの運用帯域の整数倍の帯域の下りリンクの信号の受信レベルが測定されるのが好ましい。ここで、運用帯域とは、システム帯域を分割した帯域であってもよい。図２の例では、５ＭＨｚ毎の干渉レベルが測定されるのが好ましい。具体的には、周辺セルに３Ｇのマクロセルが含まれる場合には、共通パイロットチャネル(CPICH: Common PIlot CHannel)の品質レベルを測定するようにしてもよいし、希望波受信電力(RSCP: Received Signal Code Power)を測定するようにしてもよい。また、周辺セルに、ＬＴＥのマクロセルが含まれる場合には、リファレンス信号の受信電力(RSRP: Reference Signal Received Power)を測定するようにしてもよい。周辺下り信号レベル測定部２１０は、セルＩＤに対応する全セルの下りリンクの信号の受信レベルを測定するようにしてもよい。例えば、セルＩＤを探索することにより、総当たりで測定するようにしてもよい。該周辺下り信号レベル測定部２１０は、周波数リソース選択部２１２に、下りリンクの信号の受信レベルを入力する。
【００３９】
本第２の基地局２００は、周波数リソース選択部２１２を有する。該周波数リソース選択部２１２は、ＣＱＩ復調部２０４、干渉レベル測定部２０６、及び周辺下り信号レベル測定部２１０と接続される。該周波数リソース選択部２１２は、ＣＱＩ復調部２０４により入力されるべきＣＱＩ、干渉レベル測定部２０６により入力されるべき干渉レベル、及び周辺下り信号レベル測定部２１０により入力されるべき下りリンクの信号レベルのうちの少なくとも１つに基づいて、当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯を選択する。例えば、周波数リソース選択部２０８は、１日に一回程度のセミスタティック(Semi-static)な周期で、当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯を選択するようにしてもよいし、セミスタティックな周期よりも短いダイナミック(Dynamic)な周期で、当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯を選択するようにしてもよい。また、両方が併用されてもよい。ダイナミックな周期で、当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯を選択することにより、干渉の変動が大きい場合でも追従できる。以下、セミスタティックな周期で選択された当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯を第１の周波数帯という。また、ダイナミックな周期で選択された当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯を第２の周波数帯という。例えば、当該第２の基地局２００により周波数リソースを割り当てる移動機の選択が行われる制御周期毎に、当該第２の基地局２００により使用されるべき第２の周波数帯を選択するようにしてもよい。
【００４０】
システム帯域幅が変更されることによる影響を低減する観点からは、セミスタティックな周期で当該第２の基地局２００により使用されるべき周波数帯を選択する処理は、接続されている移動機が少ない時間に行われるのが好ましい。セミスタティックな周期で当該第２の基地局２００で使用すべき周波数帯が選択される場合には、使用すべき周波数帯が変更されることもある。使用すべき周波数帯が変更される場合には、報知情報の送信帯域も変更される。報知情報の送信帯域が変更されるため、移動機の接続が切断されるためである。
【００４１】
両方が併用される場合には、例えば、セミスタティックな周期で当該第２の基地局２００により使用されるべき第１の周波数帯が選択された後、該第１の周波数帯は維持したままで、該第１の周波数帯から実際に使用されるべき第２の周波数帯が選択されるようにしてもよい。該第２の周波数帯が選択される処理は、周波数スケジューリング処理により実行されてもよい。
【００４２】
周波数リソース選択部２１２は、ＣＱＩ復調部２０４により入力されるべきＣＱＩに基づいて、当該第２の基地局２００により使用されるべき周波数帯を選択する。例えば、周波数リソース選択部２０８は、ＣＱＩ復調部２０６により入力されるべきＣＱＩが所定のＣＱＩ閾値以下である場合に、該ＣＱＩに対応する周波数帯を使用可能であると判定する。例えば、周波数帯を使用可能であるかどうかを判定する処理は、移動機により通知されるべきサブバンド(Subband)ＣＱＩを利用することにより、システム帯域を分割した周波数帯域毎に、使用可能であるかどうかが判定される。例えば、システム帯域を分割した周波数帯域は、ＬＴＥの運用帯域であるのが好ましい。
【００４３】
また、周波数リソース選択部２１２は、干渉レベル測定部２０６により入力されるべき干渉レベルに基づいて、所定の干渉値閾値以下である場合に、該干渉レベルに対応する周波数帯を使用可能であると判定する。
【００４４】
また、周波数リソース選択部２１２は、周辺下り信号レベル測定部２１０により入力されるべき信号レベルに基づいて、所定の信号レベル閾値以下である場合に、該信号レベルに対応する周波数帯を使用可能であると判定する。
【００４５】
周波数リソース選択部２１２は、報知情報生成部２１４、及びスケジューラ処理部２１６に、第２の基地局２００により使用可能であると判定された周波数帯を表す情報（以下、「使用可能周波数帯情報」という）を入力する。該使用可能周波数帯情報には、第１の周波数帯を表す情報、又は第２の周波数帯を表す情報が含まれる。
【００４６】
本第２の基地局２００は、報知情報生成部２１４を有する。該報知情報生成部２１４は、周波数リソース選択部２１２と接続される。該報情報生成部２１４は、周波数リソース選択部２１２により入力されるべき使用可能周波数帯情報を含む報知情報を生成する。報知情報生成部２１４は、スケジューラ処理部２１６、及び下り信号生成部に、報知情報を入力する。
【００４７】
本第２の基地局２００は、スケジューラ処理部２１６を有する。該スケジューラ処理部２１６は、周波数リソース選択部２１２、及び報知情報生成部２１４と接続される。該報情報生成部２１４は、周波数リソース選択部２１２により入力されるべき使用可能周波数帯情報に基づいて、周波数リソースを割り当てるべき移動機を選択する。
【００４８】
例えば、スケジューラ処理部２１６は、使用可能周波数帯情報に含まれる第１の周波数帯を表す情報に基づいて、該第１の周波数帯に含まれる周波数ブロックに割り当てるべき移動機を選択する。その後、使用周波数帯情報として第２の周波数帯を表す情報が入力された場合には、該第１の周波数帯は維持したままで、該第１の周波数帯のうち、第２の周波数帯に含まれる周波数ブロックに割り当てるべき移動機を選択する。
【００４９】
また、例えば、スケジューラ処理部２１６は、使用可能周波数帯情報に含まれる第２の周波数帯を表す情報に基づいて、該第２の周波数帯に含まれる周波数ブロックに割り当てるべき移動機を選択する。
【００５０】
また、スケジューラ処理部２１６は、報知情報生成部２１４により入力されるべき報知情報に割り当てるべき周波数帯を選択する。
【００５１】
スケジューラ処理部２１６は、制御チャネル生成部２１８、及びデータチャネル生成部２２０に、周波数ブロックを表す情報と、該周波数ブロックに割り当てるべき移動機を表す情報を入力する。
【００５２】
本第２の基地局２００は、制御チャネル生成部２１８を有する。該制御チャネル生成部２１８は、スケジューラ処理部２１６と接続される。該制御チャネル生成部２１８は、スケジューラ処理部２１６により入力されるべき周波数ブロックを表す情報と、該周波数ブロックに割り当てるべき移動機を表す情報に基づいて、該移動機に対する制御チャネルを生成する。制御情報生成部２１８は、下り信号生成部２２２に、制御チャネルを入力する。
【００５３】
本第２の基地局２００は、データチャネル生成部２２０を有する。該データチャネル生成部２２０は、スケジューラ処理部２１６と接続される。該データチャネル生成部２２０は、スケジューラ処理部２１６により入力されるべき周波数ブロックを表す情報と、該周波数ブロックに割り当てるべき移動機を表す情報に基づいて、該移動機に対するデータチャネルを生成する。制御情報生成部２１８は、下り信号生成部２２２に、データチャネルを入力する。
【００５４】
本第２の基地局２００は、下り信号生成部２２２を有する。該下り信号生成部２２２は、報知情報生成部２１４、制御チャネル生成部２１８、及びデータチャネル生成部２２０と接続される。該下り信号生成部２２２は、下りリンク信号を生成する。該下りリンクの信号には、報知情報生成部２１４により入力されるべき報知情報が含まれてもよい。該下りリンクの信号には、制御チャネル生成部２１８により入力されるべき制御チャネルが含まれてもよい。該下りリンクの信号には、データチャネル生成部２２０により入力されるべきデータチャネルが含まれてもよい。
【００５５】
下り信号生成部２２２により生成された下りリンクの信号は、移動機に送信される。例えば、制御チャネルは、第１の周波数帯又は第２の周波数帯の全帯域で送信される。
【００５６】
＜第２の基地局の動作＞
図４は、第２の基地局２００の動作の一例を示すフローチャートである。
【００５７】
第２の基地局２００は、リソース制御タイミングであるかどうかを判定する（ステップＳ４０２）。例えば、周波数リソース選択部２１２は、予め設定されるべき当該第２の基地局２００により使用されるべき周波数帯を選択する周期に従って、リソース制御タイミングであるかどうかを判定する。該周期には、セミスタティックな周期と、ダイナミックな周期とが含まれる。
【００５８】
リソース制御タイミングであると判定した場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、第２の基地局２００は、各周波数帯におけるアクティブメトリックを算出する（ステップＳ４０４）。例えば、ＣＱＩ復調部２０４はＣＱＩを復調し，干渉レベル測定部２０６は干渉レベルを測定し，周辺下り信号レベル測定部２１０は周辺セルの下りリンクの信号レベルを測定する。
【００５９】
第２の基地局２００は、ステップＳ４０４により算出されたアクティブメトリックが指定の閾値を満たすかどうかを判定する。例えば、周波数リソース選択部２１２は、ＣＱＩ復調部２０４により入力されるべきＣＱＩが所定のＣＱＩ閾値以下であるかどうかを判定する。また、周波数リソース選択部２１２は、干渉レベル測定部２０６により入力されるべき干渉レベルが所定の干渉値閾値以下であるかどうかを判定する。また、周波数リソース選択部２１２は、周辺下り信号レベル測定部２１０により入力されるべき信号レベルが所定の信号レベル閾値以下であるかどうかを判定する。
【００６０】
第２の基地局２００は、ステップＳ４０６により判定条件を満たす判定された周波数帯を当該第２の基地局２００により使用可能とする（ステップＳ４０８）。例えば、周波数リソース選択部２０８は、ＣＱＩ復調部２０６により入力されるべきＣＱＩが所定のＣＱＩ閾値以下である条件を満足する場合に、該ＣＱＩに対応する周波数帯を使用可能であると判定する。例えば、周波数リソース選択部２１２は、干渉レベル測定部２０６により入力されるべき干渉レベルが干渉値閾値以下である条件を満足する場合に、該干渉レベルに対応する周波数帯を使用可能であると判定する。例えば、周波数リソース選択部２１２は、周辺下り信号レベル測定部２１０により入力されるべき信号レベルが信号レベル閾値以下である場合に、該信号レベルに対応する周波数帯を使用可能であると判定する。信頼性を高める観点からは、上りリンクの干渉レベルと、周辺セルからのパイロット信号の干渉レベルとを組み合わせて判断されるのが好ましい。ＣＱＩは、運用帯域でしか測定されないためである。複数のアクティブメトリックに基づいて判定される場合には、各アクティブメトリックに基づいて使用可能と判定された周波数帯域の重複部分を使用可能と判定してもよいし、少なくとも１つのアクティブメトリックに基づいて使用可能と判定された周波数帯を使用可能と判定してもよい。また、以上の方法以外の方法で使用可能な周波数帯を判定してもよい。
【００６１】
第２の基地局２００は、ステップＳ４０８により使用可能であると判定された周波数帯に変更する（ステップＳ４１０）。例えば、周波数リソース選択部２１２は、ステップＳ４０８により使用可能であると判定された周波数帯に変更する。
【００６２】
ステップＳ４０２によりリソース制御タイミングではないと判定された場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）、又はステップＳ４０６により算出されたアクティブメトリックが判定条件を満たすと判定されない場合（ステップＳ４０６：ＮＯ）、第２の基地局２００は、現状の周波数リソースを維持する。
【００６３】
本実施例によれば、第２の基地局は、適応的に、使用すべき周波数帯を選択できる。
【００６４】
本実施例において、Carrier Aggregation(CA)が適用されてもよい。Carrier Aggregationでは、LTE Rel.10によりサポートされる帯域のCC(Component Carrier)と呼ばれる周波数ブロックを複数組組み合わせることにより広帯域化を実現する。
【００６５】
図５は、Carrier Aggregationの適用の一例を示す。
【００６６】
例えば，CC#0 (10 MHz)と CC#1 (10 MHz)とを組み合わせることによりCAを適用する。３Ｇマクロが通信中でない場合のみ両方のCC(CC#0, CC#1)を用いて通信を行う。両方のCCを利用して通信を行うことにより，20 MHz帯域幅のフェムトのピークレートが実現可能である。換言すれば、干渉に応じて、CAを適用するかどうかが判定される。また、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)と物理下りリンク共有チャネル(PDSCH)とを異なるComponent Carrierで送信するようにしてもよい。
【００６７】
本実施例によれば、周辺セルからの干渉があるかどうかに基づいて、周波数リソースの割り当てを最適に制御できる。周波数リソースの割り当てを最適に制御できるため、マクロセルとフェムトセルとの共存を図りつつ、ピークレートを達成することができる。
【００６８】
上述した実施例では、マクロセルとフェムトセルとが同一の周波数帯域を利用する場合について説明したが、マクロセルとフェムトセルとの間に限られない。例えば、マクロセル、フェムトセル、ピコセル、今後開発されるセル等あらゆるセルが、少なくとも一部の周波数帯を重複して運用される場合に適用できる。
【００６９】
本基地局は、
移動機と無線通信を行う基地局であって、
他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出部と、
該指標算出部により算出された指標に基づいて、前記干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択部と、
該周波数帯域選択部により選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信部と
を有する。
【００７０】
さらに、
前記指標算出部は、移動機により送信されるべき上りリンクの信号に基づいて、ＣＱＩを算出し、
前記周波数帯域選択部は、前記指標算出部により算出されたＣＱＩが、所定のＣＱＩ閾値以下となる周波数帯域を選択する。
【００７１】
さらに、
前記指標算出部は、前記他の基地局からの下りリンクの信号に基づいて、受信レベルを算出し、
前記周波数帯域選択部は、前記指標算出部により算出された受信レベルが、所定の受信レベル閾値以下となる周波数帯域を選択する。
【００７２】
さらに、
前記指標算出部は、移動機により送信されるべき上りリンクの信号に基づいて、干渉レベルを算出し、
前記周波数帯域選択部は、前記指標算出部により算出された干渉レベルが、所定の干渉レベル閾値以下となる周波数帯域を選択する。
【００７３】
さらに、
前記周波数帯選択部は、所定の周期で、周波数帯域を選択する。
【００７４】
さらに、
前記周波数帯選択部は、前記所定の周期よりも短い周期で、前記所定の周期で選択された周波数帯域から、当該基地局により使用すべき周波数帯を選択する。
【００７５】
さらに、
前記周波数帯域選択部により選択された周波数帯域で、周波数リソースを割り当てる移動機を選択するスケジューラ処理部
を有する。
【００７６】
さらに、
前記通信部は、前記周波数帯域選択部により選択された周波数帯域全体で、制御チャネルを送信する。
【００７７】
本方法は、
移動機と無線通信を行う基地局における方法であって、
他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出ステップと、
該指標算出ステップにより算出された指標に基づいて、前記干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択ステップと、
該周波数帯域選択ステップにより選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信ステップと
を有する。
【００７８】
説明の便宜上、発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明されるが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてよい。
【００７９】
以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
【符号の説明】
【００８０】
１００ 第１の基地局
１５０ 第１の基地局のセル
２００ 第２の基地局
２０２ 上り信号受信部
２０４ ＣＱＩ復調部
２０６ 干渉レベル測定部
２０８ 下り信号受信部
２１０ 周辺下り信号レベル測定部
２１２ 周波数リソース選択部
２１４ 報知情報生成部
２１６ スケジューラ処理部
２１８ 制御チャネル生成部
２２０ データチャネル生成部
２２２ 下り信号生成部
２５０ 第２の基地局のセル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動機と無線通信を行う基地局であって、
他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出部と、
該指標算出部により算出された指標に基づいて、前記干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択部と、
該周波数帯域選択部により選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信部と
を有する、基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局において、
前記指標算出部は、移動機により送信されるべき上りリンクの信号に基づいて、ＣＱＩを算出し、
前記周波数帯域選択部は、前記指標算出部により算出されたＣＱＩが、所定のＣＱＩ閾値以下となる周波数帯域を選択する、基地局。
【請求項３】
請求項１に記載の基地局において、
前記指標算出部は、前記他の基地局からの下りリンクの信号に基づいて、受信レベルを算出し、
前記周波数帯域選択部は、前記指標算出部により算出された受信レベルが、所定の受信レベル閾値以下となる周波数帯域を選択する、基地局。
【請求項４】
請求項１に記載の基地局において、
前記指標算出部は、移動機により送信されるべき上りリンクの信号に基づいて、干渉レベルを算出し、
前記周波数帯域選択部は、前記指標算出部により算出された干渉レベルが、所定の干渉レベル閾値以下となる周波数帯域を選択する、基地局。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の基地局において、
前記周波数帯選択部は、所定の周期で、周波数帯域を選択する、基地局。
【請求項６】
請求項５に記載の基地局において、
前記周波数帯選択部は、前記所定の周期よりも短い周期で、前記所定の周期で選択された周波数帯域から、当該基地局により使用すべき周波数帯を選択する、基地局。
【請求項７】
請求項１に記載の基地局において、
前記周波数帯域選択部により選択された周波数帯域で、周波数リソースを割り当てる移動機を選択するスケジューラ処理部
を有する、基地局。
【請求項８】
請求項１に記載の基地局において、
前記通信部は、前記周波数帯域選択部により選択された周波数帯域全体で、制御チャネルを送信する、基地局。
【請求項９】
移動機と無線通信を行う基地局における方法であって、
他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出ステップと、
該指標算出ステップにより算出された指標に基づいて、前記干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択ステップと、
該周波数帯域選択ステップにより選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信ステップと
を有する、方法。
【請求項１】
移動機と無線通信を行う基地局であって、
他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出部と、
該指標算出部により算出された指標に基づいて、前記干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択部と、
該周波数帯域選択部により選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信部と
を有する、基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局において、
前記指標算出部は、移動機により送信されるべき上りリンクの信号に基づいて、ＣＱＩを算出し、
前記周波数帯域選択部は、前記指標算出部により算出されたＣＱＩが、所定のＣＱＩ閾値以下となる周波数帯域を選択する、基地局。
【請求項３】
請求項１に記載の基地局において、
前記指標算出部は、前記他の基地局からの下りリンクの信号に基づいて、受信レベルを算出し、
前記周波数帯域選択部は、前記指標算出部により算出された受信レベルが、所定の受信レベル閾値以下となる周波数帯域を選択する、基地局。
【請求項４】
請求項１に記載の基地局において、
前記指標算出部は、移動機により送信されるべき上りリンクの信号に基づいて、干渉レベルを算出し、
前記周波数帯域選択部は、前記指標算出部により算出された干渉レベルが、所定の干渉レベル閾値以下となる周波数帯域を選択する、基地局。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の基地局において、
前記周波数帯選択部は、所定の周期で、周波数帯域を選択する、基地局。
【請求項６】
請求項５に記載の基地局において、
前記周波数帯選択部は、前記所定の周期よりも短い周期で、前記所定の周期で選択された周波数帯域から、当該基地局により使用すべき周波数帯を選択する、基地局。
【請求項７】
請求項１に記載の基地局において、
前記周波数帯域選択部により選択された周波数帯域で、周波数リソースを割り当てる移動機を選択するスケジューラ処理部
を有する、基地局。
【請求項８】
請求項１に記載の基地局において、
前記通信部は、前記周波数帯域選択部により選択された周波数帯域全体で、制御チャネルを送信する、基地局。
【請求項９】
移動機と無線通信を行う基地局における方法であって、
他の基地局により使用されるべき周波数帯における干渉を表す指標を算出する指標算出ステップと、
該指標算出ステップにより算出された指標に基づいて、前記干渉が所定の閾値以下となる周波数帯域を選択する周波数帯域選択ステップと、
該周波数帯域選択ステップにより選択された周波数帯域で、移動機との間で無線通信を行う通信ステップと
を有する、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１１４８２１（Ｐ２０１２−１１４８２１Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６３９４８（Ｐ２０１０−２６３９４８）
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
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