無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システム
【課題】隣接するセル間のアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避するように無線リソースの割り当てを行なう。
【解決手段】基地局側の干渉を低減したい場合、基地局側で干渉を起こす各部分において、ダウンリンク又はアップリンクのうちいずれか一方のサブフレームにABSを適用する。端末側の干渉を低減したい場合、端末側で干渉を起こす各部分において、端末の送受信のどちらか一方を停止する。基地局及び端末側の両方の干渉を低減したい場合には、基本的には、基地局間の干渉を低減するときと同じ部分を停止すればよい。
【解決手段】基地局側の干渉を低減したい場合、基地局側で干渉を起こす各部分において、ダウンリンク又はアップリンクのうちいずれか一方のサブフレームにABSを適用する。端末側の干渉を低減したい場合、端末側で干渉を起こす各部分において、端末の送受信のどちらか一方を停止する。基地局及び端末側の両方の干渉を低減したい場合には、基本的には、基地局間の干渉を低減するときと同じ部分を停止すればよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書で開示する技術は、TDDで運用するセルラー・システムにおける無線リソースの割り当てを決定する無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システムに係り、特に、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用する際のアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避するように無線リソースの割り当てを行なう無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
現在、3GPP(Third Generatoin Partnership Project)では、ITU(International Telecommunication Union:国際電気通信連合)が策定した第3世代(3G)移動通信システムの世界標準「IMT(International Mobile Telecommunications)−2000」の標準化作業が行なわれている。3GPPが策定したデータ通信仕様の1つである「LTE(Long Term Evolution)」は、第4世代(4G)のIMT−Advancedを目指した長期的高度化システムであり、「3.9G(スーパー3G)」とも呼ばれる。4Gの特徴として、リレーやキャリア・アグリゲーションといった技術を用いて、最大通信速度やセル・エッジでの品質向上を実現できる点を挙げることができる。
【0003】
LTEは、OFDM変調方式を基本とした通信方式であり、また、ダウンリンクの無線アクセス方式にはOFDMAを採用する。ここで、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)は、複数のデータを「直交」すなわち互いに干渉し合わない周波数サブキャリアに割り当てるマルチキャリア方式であり、各サブキャリアについて逆FFT(Fast Fourier Transform)を行なうことで周波数軸での各サブキャリアを時間軸の信号に変換して伝送することができる。送信データを周波数が直交する複数のキャリアに分配して伝送するので、各キャリアの帯域が狭帯域となり、周波数利用効率が非常に高く、マルチパスにより遅延ひずみ(周波数選択性フェージング妨害)に強いという特徴がある。また、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:直交周波数分割多元接続)は、1つの通信局がOFDM信号の全サブキャリアを占有するのではなく、周波数軸上のサブキャリアのセットを複数の通信局に割り当てて、複数の通信局でサブキャリアをシェアする多元接続方式である。複数のユーザーが、異なるサブキャリア、又は、異なるタイムスロットをそれぞれ使用すれば(すなわち、周波数方向と時間方向で分割多重することで)、干渉なく通信することができる。
【0004】
また、LTEでは、FDD(Frequency Division Duplex)とTDD(Time Division Duplex)の2通りの複信方式を選択することができる。
【0005】
FDDでは、アップリンク専用の帯域とダウンリンク専用の帯域を用いる。アップリンク及びダウンリンクでは、それぞれ連続する10個のサブフレームで構成される無線フレームのフォーマットを使用する。ここで言うアップリンクとは、UE(端末)からeNodeB(基地局)への通信のことであり、ダウンリンクとは、eNodeBからUEへの通信のことである。
【0006】
TDDでも、連続する10個のサブフレームで構成される無線フレームのフォーマットを使用する。但し、TDDでは、アップリンク及びダウンリンクで同一の帯域を用いて通信を行なう。このため、図21に示すように、連続する10個のサブフレーム#0〜#9で構成される無線フレームを、アップリンク用のサブフレームとダウンリンク用のサブフレームに割り当てて共用して使用する(同図中、「D」はダウンリンク用のサブフレームであることを示し、「U」はアップリンク用のサブフレームであることを示し、「S」はスペシャル・サブフレーム(後述)を示している)。
【0007】
従来、LTEはFDDでの運用が一般的であった。ところが、FDDは、アップリンクとダウンリンクをペアで周波数帯域を確保しなければならないという制約がある。一方、TDDでは、このような制約はなく、周波数帯を1バンド確保すればよいというメリットがある。
【0008】
また、無線フレームにおけるアップリンクとダウンリンクの比較という観点で考察する。FDDでは、アップリンク用のバンドとダウンリンク用のバンドを20MHzずつ確保した場合、アップリンクとダウンリンクの比率は1対1で固定となる。これに対し、TDDでは、20MHzの帯域を1バンド確保した場合、上記のようにサブフレーム毎にアップリンクとダウンリンクに割り当てることにより、無線フレームにおけるアップリンクとダウンリンクの比率を変えることが可能である。
【0009】
要言すれば、周波数の配置のし易さと、アップリンクとダウンリンクの比率を変え易いことから、TDDシステムの利用は今後増えていくことが予想されている。
【0010】
ところが、TDDでは、ダウンリンクとアップリンクの切り換え時間を確保する必要がある。具体的には、サブフレームの割り当てをダウンリンクからアップリンクへ切り替える際に、「Special Subframe(スペシャル・サブフレーム)」を入れる必要がある。eNodeB側の立場に立って説明すると、eNodeBのダウンリンク信号は、空間での伝搬遅延と、UE内での処理遅延があるために、UEでダウンリンク信号を受信完了するまで、フォーマットのダウンリンクの位置よりも遅延する。一方、UEからのアップリンク信号が、フォーマットのアップリンクの位置までにeNodeBに到達するようにするためには、UEはフォーマットのアップリンクの位置よりも前もってアップリンク信号の送信を開始する必要がある。したがって、ダウンリンクのサブフレームとアップリンクのサブフレームの間に挿入されるスペシャル・サブフレームは、ダウンリンク信号の遅延分による領域(Downlink Pilot Timeslot:DwPTS)と、アップリンク信号を前倒しで送信する分の領域(Uplink Pilot Timeslot:UpPTS)と、これらの領域の間隙(Gap period)として定義される。図22には、図21に示したコンフィギュレーションを使用する無線フレームの、サブフレーム#0とサブフレーム#2の間でダウンリンクからアップリンクへ切り換えるときに、サブフレーム#1の後にスペシャル・サブフレームを挿入した例を示している。このように、TDDは、ダウンリンクとアップリンクの切り換え時(ダウンリンクからアップリンクへ切り換えるとき)にスペシャル・サブフレームを挿入する必要があるというデメリットがある。
【0011】
例えば、アップリンク又はダウンリンクトラフィックに利用可能であるサブフレームの少なくとも1つが、アップリンクトラフィックに用いられる部分、ダウンリンクトラフィックに用いられる部分、ガード期間部分はアップリンク部分とダウンリンク部分との間にスケジュールされガード期間として用いられる部分を有するように構成され、3つの部分の少なくとも2つの継続期間が現在のシステムの必要性に適合するように変更可能であるセルラー通信システムについて提案がなされている(例えば、特許文献1を参照のこと)。
【0012】
LTEのTDDは、3GPPのRel8で定義されている。無線フレーム内の各サブフレーム#0〜#9を、アップリンク用とダウンリンク用に割り当てて共用して使用することは既に述べた通りである。実際には、#0と#5のサブフレームは、eNodeBから同期信号を送信するために、常にダウンリンクに割り当てられるようになっている。図23には、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されている、TDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を示している。同図を参照すると、サブフレーム#0はすべてのコンフィギュレーションでダウンリンクに固定、サブフレーム#1はすべてのコンフィギュレーションでスペシャル・サブフレームに固定、サブフレーム#2はすべてのコンフィギュレーションでアップリンクに固定、サブフレーム#5はすべてのコンフィギュレーションでダウンリンクに固定である。また、サブフレーム#6は、スペシャル・サブフレームが入る場合とダウンリンクが入る場合があり、サブフレーム#3、#4、#7、#8、#9はそれぞれアップリンク又はダウンリンクのいずれかが入ることになる。
【0013】
LTEのTDDでは、図23に示した7つのコンフィギュレーション0〜6が定義されているが、一般的には、1つのオペレーターがこの中から1つを使用することが想定されている。したがって、1つのオペレーターが、隣接するeNodeBで異なるコンフィギュレーションを使用することは想定されていない。
【0014】
2011年3月に米カンザスシティーで開催された3GPPのPlenary Meetingでは、TDDの運用方法を、隣接するeNodeBで異なるコンフィギュレーションを用いることにより干渉の問題を検討していくことが決定された。これにより、当業界が、隣接するeNodeBにTDDの異なるコンフィギュレーションを割り当てるという方向に動き出した、ということができる。
【0015】
隣接するeNodeBで異なるTDDのコンフィギュレーションを使用すると、図23からも分かるように、#3、#4、#6〜#9のうち少なくともいずれかのサブフレームの位置で、アップリンクとダウンリンクという異なる方向のリンクが割り当てられる、すなわち、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きることになる。
【0016】
図24には、隣接するeNodeBの同一のサブフレームの位置でアップリンクとダウンリンクという異なる方向のリンクが割り当てられたときの様子を示している。同図において、セル1ではeNodeBからUEへダウンリンク信号を送信し、セル2ではUEからeNodeBへアップリンク信号を送信している。セル1におけるダウンリンク時のeNodeBからの送信信号が、隣接するセル2におけるアップリンク時のeNodeBの受信信号に干渉を与えることが分かる。また、セル2におけるアップリンク時のUEからの送信信号は、隣接するセル1のダウンリンク時のUEの受信信号に干渉を与えることが分かる。同図では、セル内のeNodeBとUEの間のダウンリンク又はアップリンクの送信信号を実線で示し、隣接セルへの干渉となる信号を点線で示している。
【0017】
図25には、比較的大きな地域同士で異なるTDDのコンフィギュレーションを使用している様子を示している。例えば、千葉県と東京都の境でこのようにコンフィギュレーションを切り替える場合に相当する。同図中、左側の地域ではコンフィギュレーション0を使用し、右側の地域ではコンフィギュレーション1を使用しているものとする。図23を再び参照すると、コンフィギュレーション0を使用する地域とコンフィギュレーション1を使用する地域が隣接する場合、#4並びに#9のサブフレームの位置において、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きる。
【0018】
図25では、サブフレーム#4において、コンフィギュレーション0を使用する左側の地域ではアップリンク(UP)が割り当てられ、コンフィギュレーション1を使用する右側の地域ではダウンリンク(DN)が割り当てられている様子が示されている。比較的大きな地域同士で異なるTDDのコンフィギュレーションを使用すると、図25中において太線で示すように、アップリンクとダウンリンクの不一致の境界面が比較的広域にわたる。そして、この不一致の境界面に沿って、ダウンリンク時のeNodeBからの送信信号が隣接するeNodeBのアップリンク時の受信信号に干渉を与えるとともに、アップリンク時のUEからの送信信号が隣接するセルのダウンリンク時のUEの受信信号に干渉を与えるという問題が起きる。
【0019】
また、図26には、異なるTDDのコンフィギュレーションを使用するセルがスポット的に存在する様子を示している。同図中、コンフィギュレーション1を使用する地域内で、太線で示すセルのみがコンフィギュレーション0を使用しているものとする。コンフィギュレーション0を使用する地域とコンフィギュレーション1を使用する地域が隣接する場合、#4並びに#9のサブフレームの位置において、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きる(同上)。図26では、サブフレーム#4において、コンフィギュレーション0を使用しアップリンク(UP)が割り当てられているスポット的なセルが、コンフィギュレーション1を使用しダウンリンク(DN)が割り当てられているセルで囲まれている。この場合、アップリンクとダウンリンクの不一致の問題が局所的に生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0020】
【特許文献1】特表2010−539785号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0021】
本明細書で開示する技術の目的は、TDDで運用するセルラー・システムにおいて、隣接するセル間のアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避するように無線リソースの割り当てを好適に行なうことができる、優れた無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システムを提供することにある。
【0022】
本明細書で開示する技術のさらなる目的は、無線フレームをサブフレーム毎にアップリンクとダウンリンクに割り当てた複数のコンフィギュレーションを定義するセルラー・システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用することに伴うアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避するように無線リソースの割り当てを好適に行なうことができる、優れた無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0023】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項1に記載の技術は、
無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるコンフィギュレーション切り換えステップと、
前記コンフィギュレーション切り換えステップによりコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する干渉回避ステップと、
を有する無線リソース割当方法である。
【0024】
本願の請求項2に記載の技術によれば、請求項1に記載の無線リソース割当方法は、干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの基地局間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレーム全体で基地局からの送信を停止し、又は、アップリンクのサブフレーム全体で基地局の受信を停止するように構成されている。
【0025】
本願の請求項3に記載の技術によれば、請求項1に記載の無線リソース割当方法は、干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの端末間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレームの前記不一致となる部分で端末の受信を停止し、又は、アップリンクのサブフレームの前記不一致となる部分で端末からの送信を停止するように構成されている。
【0026】
本願の請求項4に記載の技術によれば、請求項1に記載の無線リソース割当方法は、干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた一方のセル内の端末の1つのサブフレームが他方のセル内の端末の2つのサブフレームと不一致が起きる場合に、前記一方のセル内の端末の1つのサブフレームで送信又は受信を停止するように構成されている。
【0027】
本願の請求項5に記載の技術によれば、セルラー通信システムでは、ダウンリンク信号の前半部分に制御信号PDCCHが割り当てられるとともに、アップリンク信号のシステム帯域幅の両端部分が制御信号PUCCHに割り当てられている。そして、請求項1に記載の無線リソース割当方法は、干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記制御信号PDCCH及び前記制御信号PUCCHにおいて送受信を停止しないようにしながら、前記隣接セルの基地局間又は端末間での干渉を回避するように構成されている。
【0028】
本願の請求項6に記載の技術によれば、請求項5に記載の無線リソース割当方法は、干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの基地局間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記の不一致が起きるダウンリンクのサブフレーム全体にわたりシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分での基地局からの送信を停止するとともに、前記の不一致が起きるアップリンクのサブフレーム全体にわたりシステム帯域の中央の前記制御信号PUCCHが割り当てられていない部分における基地局の受信を停止するように構成されている。
【0029】
本願の請求項7に記載の技術によれば、請求項5に記載の無線リソース割当方法は、干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの端末間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレームの前記の不一致が起きる部分のうちシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分で端末の受信を停止するとともに、アップリンクのサブフレームの前記の不一致が起きる部分のシステム帯域幅の中央の前記制御信号PUCCHが割り当てられていない部分における端末からの送信を停止するように構成されている。
【0030】
本願の請求項8に記載の技術によれば、請求項6に記載の無線リソース割当方法は、不一致が起きるダウンリンクのサブフレームのうちシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分であっても、基地局は前記制御信号PDCCHが割り当てられた部分では送信を停止せず、また、不一致が起きるアップリンクのサブフレームのシステム帯域幅の両端のうち隣接セルで前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分では基地局の受信を停止するように構成されている。
【0031】
本願の請求項9に記載の技術によれば、請求項1に記載の無線リソース割当方法は、複数のコンフィギュレーションを、ダウンリンクのサブフレームが増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番にコンフィギュレーションの順番を並べ替える再配列ステップをさらに有している。そして、コンフィギュレーション切り換えステップでは、前記セルラー通信システムにおいて隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記再配列ステップで並べ替えた順番に従って前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるように構成されている。
【0032】
本願の請求項10に記載の技術によれば、請求項9に記載の無線リソース割当方法は、再配列ステップでは、前記複数のコンフィギュレーションを、ダウンリンクのサブフレームが増加する順番を保ちながら、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番でなくなることを許容して、隣接するコンフィギュレーション間でのアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレーム数が減少するように、少なくとも一部のコンフィギュレーションの順番をさらに並べ替えるように構成されている。
【0033】
また、本願の請求項11に記載の技術は、
無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるコンフィギュレーション切り換え部と、
前記コンフィギュレーション切り換え部によりコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する干渉回避部と、
を具備する無線リソース割当装置である。
【0034】
また、本願の請求項12に記載の技術は、
無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替え、
前記のコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する、
通信システムである。
【0035】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置(又は特定の機能を実現する機能モジュール)が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【発明の効果】
【0036】
本明細書で開示する技術によれば、TDDで運用するセルラー・システムにおいて、隣接するセル間のアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避するように無線リソースの割り当てを好適に行なうことができる、優れた無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システムを提供することができる。
【0037】
また、本明細書で開示する技術によれば、無線フレームをサブフレーム毎にアップリンクとダウンリンクに割り当てた複数のコンフィギュレーションを定義するセルラー・システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用することに伴うアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避するように無線リソースの割り当てを好適に行なうことができる、優れた無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システムを提供することができる。
【0038】
本明細書で開示する技術を適用したセルラー通信システムでは、異なるTDDのコンフィギュレーションをトラフィックの状況に合わせて使用することが可能になるので、システム全体のスループットが向上する。
【0039】
本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】図1は、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番で示した図である。
【図2】図2は、図1中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを示した図である。
【図3】図3は、図23中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを示した図である。
【図4】図4は、図1においてダウンリンクのサブフレーム数が同じであるコンフィギュレーション2と3の入れ替えを行なった場合を示した図である。
【図5】図5は、図4中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを示した図である。
【図6】図6は、コンフィギュレーション0を、eNodeB側の立場に立って描き直した図である。
【図7】図7は、ダウンリンク信号の遅延分とアップリンク信号を前倒しで送信する分を考慮して、端末側の立場に立って、図5に示した各コンフィギュレーションを描き直した図である。
【図8】図8は、図7中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを示した図である。
【図9】図9は、図5で隣接するコンフィギュレーションの間で干渉することが特定されたサブフレームで、ダウンリンクの基地局の送信を停止することによって干渉を避ける様子を示した図である。
【図10】図10は、端末側の立場に立って干渉部分を示した図8と、基地局側の立場に立って干渉部分を示した図5を併せて示した図である。
【図11】図11は、ダウンリンク信号のフォーマットを模式的に示した図である。
【図12】図12は、アップリンク信号のフォーマットを模式的に示した図である。
【図13】図13は、ダウンリンク信号の前半部分が隣接セルのアップリンク信号の後半のみと干渉している様子を示した図である。
【図14】図14は、ダウンリンク信号の前半部分が隣接セルのアップリンク信号の後半のみと干渉しているときに、アップリンク信号の後半にABSを設定するフォーマットを示した図である。
【図15】図15は、基地局の立場に立って、アップリンクに割り当てたサブフレーム全体にわたり、PUCCHの部分は停止しないようにABSを設定する例を示した図である。
【図16】図16は、端末の立場に立って、アップリンクに割り当てたサブフレームの後半だけに、PUCCHの部分は停止しないようにABSを設定する例を示した図である。
【図17】図17は、端末の立場に立って、アップリンクに割り当てたサブフレームの前半だけに、PUCCHの部分は停止しないようにABSを設定する例を示した図である。
【図18】図18は、図15に示したABSの設定方法の代替案を示した図である。
【図19】図19は、本明細書で開示する技術を適用したセルラー通信システムにおいて、基地局(eNodeB)として動作する通信装置の機能的構成を模式的に示した図である。
【図20】図20は、本明細書で開示する技術を適用したセルラー通信システムにおいて、端末(UE)として動作する通信装置の機能的構成を模式的に示した図である。
【図21】図21は、無線フレームの連続する10個のサブフレーム#0〜#9をアップリンク用のサブフレームとダウンリンク用のサブフレームに割り当てて共用して使用する例を示した図である。
【図22】図22は、サブフレーム#0とサブフレーム#2の間でダウンリンクからアップリンクへ切り換えるときにスペシャル・サブフレームを挿入した例を示した図である。
【図23】図23は、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を示した図である。
【図24】図24は、隣接するeNodeBの同一のサブフレームの位置でアップリンクとダウンリンクという異なる方向のリンクが割り当てられた様子を示した図である。
【図25】図25は、比較的大きな地域同士で異なるTDDのコンフィギュレーションを使用している様子を示した図である。
【図26】図26は、異なるTDDのコンフィギュレーションを使用するセルがスポット的に存在する様子を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0041】
以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。
【0042】
図23には、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を示した。上述したように、サブフレーム#0はすべてのコンフィギュレーションでダウンリンクに固定、サブフレーム#1はすべてのコンフィギュレーションでスペシャル・サブフレームに固定、サブフレーム#2はすべてのコンフィギュレーションでアップリンクに固定、サブフレーム#5はすべてのコンフィギュレーションでダウンリンクに固定である。隣接するeNodeBに異なるTDDのコンフィギュレーションを使用すると、上記以外のサブフレーム#3、#4、#6〜#9において、アップリンクとダウンリンクの不一致が起き、干渉が生じる可能性がある。
【0043】
オペレーターは、使用するコンフィギュレーションにより無線フレームにおけるアップリンクとダウンリンクの比率を変えることが可能である。以下の表1には、各コンフィギュレーションのダウンリンクのサブフレーム数とアップリンクのサブフレーム数を示している。
【0044】
【表1】
【0045】
表1から、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されている、TDDの7つのコンフィギュレーション0〜6はダウンリンクのサブフレーム数若しくはアップリンクのサブフレーム数の順に並べられている訳でないことが分かる。ここで、コンフィギュレーション0〜6を、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番に並べ替えたものを、以下の表2に示す。
【0046】
【表2】
【0047】
ここで、図23に示したLTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を、表2に従って、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番に並べ替えてみる。その結果を図1に示している。
【0048】
隣接するeNodeBで異なるTDDのコンフィギュレーションを使用するとき、図1に示した順番でのみ(すなわち、シリアル番号で0、6、1、3、2、4、5の順でのみ)、隣接するeNodeB間でコンフィギュレーションが切り替わるものとする。この場合、隣接するeNodeBがそれぞれ使用するコンフィギュレーションは、図1中で上下に隣接するコンフィギュレーションの組み合わせ(すなわち、シリアル番号で0と6、6と1、1と3、3と2、2と4、4と5のいずれかの組み合わせ)となる。隣接するセル間では、無線フレーム内のアップリンクとダウンリンクの比率が緩やかに変化していくことになる。
【0049】
隣接するeNodeBに異なるTDDのコンフィギュレーションを使用すると、サブフレーム#3、#4、#6〜#9において、アップリンクとダウンリンクの不一致が起き、干渉が生じる可能性がある。図2には、図1中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを太線で囲って示している。図2によれば、コンフィギュレーション0とコンフィギュレーション6の間では、#9のサブフレームでのみアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるので、1個のサブフレームだけが干渉を起こすということができる。図1中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で(すなわち、シリアル番号で0と6、6と1、1と3、3と2、2と4、4と5の各コンフィギュレーションの組み合わせで)、干渉を起こすサブフレームの数を、以下の表3に示す。
【0050】
【表3】
【0051】
表3を参照すると、隣接するeNodeBにおいて、シリアル番号で、1と3、3と2、2と4の組み合わせのコンフィギュレーションを使用するときに、干渉を起こすサブフレームの数が大きいことが分かる。したがって、隣接するeNodeBで異なるTDDのコンフィギュレーションを使用するとき、隣接するeNodeBがそれぞれ使用するコンフィギュレーションが1と3、3と2、又は、2と4のうちいずれかの組み合わせになると、干渉が大きく、問題になるということができる。
【0052】
なお、比較のため、上述したコンフィギュレーションの並べ替えを行なわず、図23中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを、太線で囲って図3に示している。また、図20中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で(すなわち、シリアル番号で0と6、6と1、1と3、3と2、2と4、4と5の各コンフィギュレーションの組み合わせで)、干渉を起こすサブフレームの数を、以下の表4に示す。
【0053】
【表4】
【0054】
表4を参照すると、隣接するセルにおいて、シリアル番号で、2と3、5と6の組み合わせのコンフィギュレーションを使用するときに、干渉を起こすサブフレームの数が大きいことが分かる。また、図2と図3、並びに、表3と表4を比較すると、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番にコンフィギュレーションの並べ替えを行なうことによって、干渉を起こすサブフレームの数は減少する。また、並べ替えにより、隣接するコンフィギュレーション間で干渉を起こすサブフレームの最大数も減少するので、セルのスループットが大幅に低下することはない、ということもできる。
【0055】
表3を再び参照すると、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番にコンフィギュレーションの並べ替えを行なうと、シリアル番号で、1と3、3と2、2と4のコンフィギュレーションの組み合わせで、干渉を生じるサブフレームの数が大きくなる。ICICとしてABSを用いると、干渉を生じているサブフレームにおいて、隣接するeNodeBのどちらか一方が送信を停止することを行なう。したがって、隣接するeNodeBで1と3、3と2、2と4のいずれかのコンフィギュレーションの組み合わせを使用すると、セルのスループットが大幅に低下する。
【0056】
図1並びに表2では、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番で、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6の並べ替えを行なった結果を示している。ここで、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番を保ちながら、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番でなくなることを許容して、コンフィギュレーション0〜6の並べ替えを行なってみた。具体的には、図4並びに以下の表5に示すように、図1並びに表2において、ダウンリンクのサブフレーム数が同じであるコンフィギュレーション2と3の入れ替えを行なった。
【0057】
【表5】
【0058】
図5には、図4中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを太線で囲って示している。また、以下の表6には、図4中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で(すなわち、シリアル番号で0と6、6と1、1と2、2と3、3と4、4と5の各コンフィギュレーションの組み合わせで)、干渉を起こすサブフレームの数を示す。
【0059】
【表6】
【0060】
図2と図5、並びに、表3と表6を比較すると、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番を維持しながら、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番でなくなることを許容して、コンフィギュレーション0〜6の並べ替えを行なうことによって、干渉を起こすサブフレームの数はさらに減少する。但し、表6を参照すると、隣接するeNodeBにおいてコンフィギュレーション2と3の組み合わせを使用するとき、依然として干渉を起こすサブフレームの数が4個と大きいことが分かる。
【0061】
ここまでは、隣接するeNodeBで異なるTDDのコンフィギュレーションを使用する際に、無線フレームにおいて干渉を生じるサブフレームはどこか、という点に着目して議論してきた。以下では、干渉が生じているサブフレームでどのように干渉を避けるかについて、さらに考察してみる。
【0062】
干渉が生じたときに、干渉を与えている送信機の送信出力を調整する、あるいは、送信機の送信を止めてしまう、サブキャリアを周波数方向に分割して多重する、などの方法により干渉を除去する技術が従来から知られている。これに対し、本明細書で開示する実施形態では、干渉を除去する方法自体には着目していない。例えば、3GPPのRel10では、隣接セル間での干渉の影響を低減するために、インターセル・インターフェアレンス・コーディネーション(InterCell Interference Coordination:ICIC)として、Almost Blank Subframe(ABS)が規定されている。以下では、ABSを用いてさらに干渉を回避する方法について考察する。
【0063】
ABSは、ユーザー・データの送信を停止する方法であり、例えば干渉を与えてしまうeNodeBの特定のサブフレームをABSにする。ユーザー・データの送信を停止しても、リファレンス信号が若干残っている。このリファレンス信号自体も停止する方法も提案されている。結局は、ABSは、干渉を与えてしまう場合には、送信を停止するというシンプルな干渉回避方法である。3GPPのRel11で検討されるであろうTDDのICICにおいても、ABSを使用する可能性が高いと思料される。
【0064】
上述したように、図5は、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を、ダウンリンクのサブフレーム数が緩やかに増加するように並べ替えて示している。また、同図は、eNodeBの観点から描いたものである。
【0065】
また、上述したように、TDDでは、ダウンリンクとアップリンクの切り換え時間を確保する必要がある。このため、サブフレームの割り当てをダウンリンクからアップリンクへ切り替える際に、ガードタイムとしてスペシャル・サブフレームが挿入される。
【0066】
図6には、コンフィギュレーション0を、eNodeB側の立場に立って描き直している。eNodeBのダウンリンク信号は、空間での伝搬遅延と、UE内での処理遅延があるために、UEでダウンリンク信号を受信完了するまで、フォーマットのダウンリンクの位置よりも遅延する。一方、UEからのアップリンク信号が、フォーマットのアップリンクの位置までにeNodeBに到達するようにするためには、UEはフォーマットのアップリンクの位置よりも前もってアップリンク信号の送信を開始する必要がある。図示のように、スペシャル・サブフレームは、ダウンリンク信号の遅延分による領域DwPTSと、アップリンク信号を前倒しで送信する分の領域UpPTSと、これらの領域の間隙(Gap period)として定義される。
【0067】
さらに、図7には、ダウンリンク信号の遅延分とアップリンク信号を前倒しで送信する分を考慮して、端末側の立場に立って、図5に示した各コンフィギュレーションを描き直している。また、図8には、図7中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを太線で囲って示している。
【0068】
ABSを用いて端末側の干渉を回避する場合、どの部分の送信や受信を停止すべきかが明確でない。また、無駄にABSする箇所を増やすと、システム全体のスループットを低下させてしまう。単純には、以下の(1)〜(6)のうちいずれかを使い分けることによって、図8中の太線で囲って示した部分の干渉を回避することができる。
【0069】
(1)干渉を起こしたダウンリンクのサブフレームをすべてABSにする。
(2)干渉を起こしたアップリンクのサブフレームをすべてABSにする。
(3)干渉を起こしたアップリングのサブフレームの前半で、UEからの送信を停止する。
(4)干渉を起こしたアップリンクのサブフレームの後半で、UEからの送信を停止する。
(5)干渉を起こしたダウンリンクのサブフレームの前半でUEの受信を停止する。
(6)干渉を起こしたダウンリンクのサブフレームの後半でUEの受信を停止する。
【0070】
また、基地局側でのABSの設定と端末側でのABSの設定が整合していないと、無駄なABSを適用することから、システム全体のスループットが低下する。
【0071】
図5は、基地局側の立場に立って、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを太線で囲って示したものである。同図を参照すると、基地局側で干渉を起こしているサブフレームにおいて干渉を回避できるは、アップリンク又はダウンリンクのいずれか一方のサブフレームをすべてに対して受信を停止し又は送信を停止する場合だけである。言い換えれば、基地局側で干渉を回避するには、干渉を起こしたサブフレームのすべてにABSを適用しなければならない。
【0072】
一方、端末側で干渉を回避するには、図8からも分かるように、干渉を起こしたサブフレームのすべてにABSを適用する場合の他、サブフレームの前半だけABSを適用すれば済む場合や、サブフレームの後半だけABSを適用すれば済む場合もある。
【0073】
要言すれば、基地局間の干渉を低減したいのか、端末間の干渉を低減したいのか、基地局及び端末の双方において干渉を低減したいのかによって、ABSを適用する最適な場所は異なるはずである。
【0074】
基地局側の干渉を低減したい場合、例えば、図5中の太線で囲んだ、基地局側で干渉を起こす各部分において、ダウンリンク又はアップリンクのうちいずれか一方のサブフレームにABSを適用すればよい。図9には、図5で隣接するコンフィギュレーションの間で干渉することが特定されたサブフレームで、ダウンリンクの基地局の送信を停止することによって干渉を避ける様子を示している。同図では、ダウンリンクの基地局の送信を停止する(すなわち、ABSを配置した)箇所を斜線で示している。
【0075】
また、端末側の干渉を低減したい場合、例えば、図8中の太線で囲んだ、端末側で干渉を起こす各部分において、端末の送受信のどちらか一方を停止すればよい。
【0076】
また、基地局及び端末側の両方の干渉を低減したい場合には、基本的には、基地局間の干渉を低減するときと同じ部分を停止すればよい。図10には、端末側の立場に立って干渉部分を示した図8と、基地局側の立場に立って干渉部分を示した図5を、それぞれ図中の上段と下段に示している。図10から、干渉を起こすサブフレーム番号は、基地局、端末のいずれに立場にたっても変わらないことが分かる。よって、上記の通り、基地局間の干渉を低減するときと同じ部分を停止すればよいことになる。
【0077】
上述した、基地局間、端末間、基地局及び端末間の両方のうちいずれにおいて干渉を考慮すべきかを、セルラー通信システムの運用形態に応じて選択する必要がある。例えば、基地局間は離れているが、その各基地局のセルに収容されている端末間は距離が近いという状況では、端末間の干渉を低減すべきである。という選択が必要になる。一方、2つのHome eNodeB間の距離が近いが、各々のセルに収容された端末同士は遠い場合や、端末の送信電力が弱いので問題がない場合は、基地局間の干渉だけを考慮すればよい。
【0078】
但し、基地局間の干渉だけを考慮することと、基地局間と端末間の両方の干渉を考慮することは、結果的に同じである。図10からも分かるように、端末間の干渉のみを考慮すると、サブフレームの前半又は後半で部分的に端末の送信又は受信を停止すれば済む場合もあるが、基地局間の干渉を考慮するとサブフレーム全体にわたり送信又は受信を停止しなければならないからである。
【0079】
図8を再び参照して、端末側の立場に立って干渉について検討する。コンフィギュレーション2のアップリンクに割り当てられたサブフレーム#7は、隣接するコンフィギュレーション3の、ダウンリンクに割り当てられたサブフレーム#6の後半、及び、サブフレーム#7の前半に干渉を与える。このように1つのサブフレームが2つのサブフレームに干渉を与えるのは問題である。
【0080】
このように1つのサブフレームが2つのサブフレームに干渉を場合には、その1つのサブフレームにABSを適用して、送信若しくは受信を停止することが望ましい。図8に示した例では、コンフィギュレーション2を使用するセル内では、アップリンクに割り当てられたサブフレーム#7において、端末の送信を停止する。これによって、コンフィギュレーション3を使用する隣接セル側では、ダウンリンクに割り当てられたサブフレーム#6及び#7において、端末はダウンリンク信号を受信可能となる。
【0081】
図11には、ダウンリンク信号のフォーマットを模式的に示している。同図において、縦軸はシステム帯域幅、横軸は時間軸で、14OFDMシンボル分の1ミリ秒に相当する。図示のように、斜線で示すダウンリンク信号の前半部分に、基地局からの制御信号PDCCH(Phy Downlink)が挿入され、ユーザー・データとして使うPDSCH(Phy Downlink Shared Channel)がこれに続く。このため、上述した端末側の干渉回避方法のうち、「干渉を起こしたダウンリンクのサブフレームの前半でUEの受信を停止する」を適用すると、端末は、基地局からの制御信号を取得できなくなり、問題である。
【0082】
また、図12には、アップリンク信号のフォーマットを模式的に示している。同図において、縦軸はシステム帯域幅、横軸は時間軸である。図示のように、アップリンク信号では、システム帯域幅の真ん中部分をユーザー・データとして使うPUSCH(Phy Uplink Shared Channel)に割り当て、斜線で示す両端部分を制御信号として使うPUCCH(Phy Uplink Control Channel)に割り当てている。但し、同じ斜線模様を示す部分PUCCH#1、PUCCH#2はそれぞれ同じデータであることを表している。各端部の前半部分及び後半部分にPUCCH#1、PUCCH#2を交互に配置することで、ダイバーシティー効果を得るようにしている。
【0083】
図8を再び参照して、端末側の立場に立って干渉について検討する。コンフィギュレーション6のアップリンクに割り当てられたサブフレーム#4の後半部分は、隣接するコンフィギュレーション1のダウンリンクに割り当てられたサブフレーム#4の前半部分と干渉を起こしている。
【0084】
図13には、ダウンリンク信号の前半部分のみが干渉を受ける場合、隣接セルのアップリンク信号の後半のみと干渉している様子を示している。上述したように、端末がダウンリンクのサブフレームの前半で受信を停止すると、基地局からの制御信号PDCCHを取得できなくなり、問題である。したがって、図14に示すように、アップリンク信号の後半にABSを設定するようなフォーマットが、干渉を回避する適切な方法となる。
【0085】
なお、端末にとっては、ダウンリンク信号は、空間での伝搬遅延及び端末内での処理遅延により、受信完了するまでの遅延分がある一方、アップリンク信号は、フォーマットのアップリンクの位置までに基地局に到達するために前倒して送信しなければならない(図22を参照のこと)。ダウンリンク信号の遅延分と、アップリンク信号の前倒し分は、基地局から当該端末までの位置と、端末の送信遅延や受信遅延により換わってくる。上述のように端末側でサブフレームに部分的にABSを設定する場合、この遅延などの最大値と最小値をあらかじめ決定しておく必要がある。
【0086】
干渉を回避するためにサブフレームにABSを設定する場合、ダウンリンクのサブフレームにのみABSを配置するのではなく、アップリンク又はダウンリンクのいずれかのサブフレームに柔軟にABSを配置することが好ましい。何故ならば、ダウンリンクのサブフレームにのみABSを配置すると、特定のコンフィギュレーションにABSが集中してスループットが低下するからである。
【0087】
図12には、アップリンク信号のフォーマットを示した。上述したように、システム帯域幅の真ん中部分をユーザー・データとして使うPUSCHに割り当てるとともに、斜線で示す両端部分を制御信号として使うPUCCHに割り当てている。アップリンク信号の送信を停止する場合でも、PUCCHは制御信号であるので、なるべく停止したくない。
【0088】
そこで、アップリンクに割り当てたサブフレームにABSを設定する場合であっても、PUCCHの部分は停止しないようにする。干渉を起こすダウンリンクのサブフレームの、システム帯域幅の両端部分のデータを使用しないようにABSを設定することで、PUCCHの部分は停止しないようにすることができる。
【0089】
図15には、基地局の立場に立って、アップリンクに割り当てたサブフレーム全体にわたり、PUCCHの部分は停止しないようにABSを設定する例を示している。図示のように、アップリンク信号のシステム帯域幅の両端の制御信号として使うPUCCHを除く、真ん中部分のユーザー・データとして使うPUSCHの部分にABSを設定する。また、このアップリンク信号とは干渉するダウンリンクに割り当てたサブフレーム全体にわたり、システム帯域幅の両端部分を使用しないようにABSを設定する。これによって、アップリンクに割り当てたサブフレームのPUCCHの部分での受信は停止しないようにすることができる。
【0090】
また、図16には、端末の立場に立って、アップリンクに割り当てたサブフレームの後半だけに、PUCCHの部分は停止しないようにABSを設定する例を示している。図示のように、アップリンク信号の後半部分において、システム帯域幅の制御信号として使うPUCCHを除く、真ん中部分のユーザー・データとして使うPUSCHの部分にABSを設定する。このアップリンク信号とは干渉するダウンリンクに割り当てたサブフレームの前半部分において、システム帯域幅の両端部分のデータを使用しないようにABSを設定する。これによって、アップリンクに割り当てたサブフレームのPUCCHの部分は停止しないようにすることができる。
【0091】
また、図17には、端末の立場に立って、アップリンクに割り当てたサブフレームの前半だけに、PUCCHの部分は停止しないようにABSを設定する例を示している。図示のように、アップリンク信号の前半部分において、システム帯域幅の制御信号として使うPUCCHを除く、真ん中部分のユーザー・データとして使うPUSCHの部分にABSを設定する。このアップリンク信号とは干渉するダウンリンクに割り当てたサブフレームの後半部分において、システム帯域幅の両端部分のデータを使用しないようにABSを設定する。これによって、アップリンクに割り当てたサブフレームのPUCCHの部分は停止しないようにすることができる。
【0092】
ここで、図15を再び参照すると、ダウンリンクのサブフレームの前半部分において、システム帯域幅の両端部分のデータを使用しないようにABSを設定すると、ダウンリンク信号の前半に挿入されているPDCCHのシステム帯域幅の両端部分を送信できなくなってしまい、問題となる。
【0093】
図18には、図15の代替案を図解している。アップリンク信号のシステム帯域幅の両端の制御信号として使うPUCCHを除く、真ん中部分のユーザー・データとして使うPUSCHの部分にABSを設定する。さらに、アップリンク信号のシステム帯域幅の両端のPUUCHのうち、ダウンリンク信号のPDCCHと重なり合う部分にもABSを設定する。一方、このアップリンク信号とは干渉するダウンリンクのサブフレームのうち、ユーザー・データとして使うPDSCHのシステム帯域幅の両端部分を使用しないようにABSを設定する。これによって、アップリンクに割り当てたサブフレームのPUCCHの部分、並びに、ダウンリンクに割り当てたサブフレームのPDCCHの部分は停止しないようにすることができる。アップリンク信号では、PUCCHとして同じ情報が2回送られてくる。したがって、上述のようにPUCCHの前半部分においてシステム帯域幅の両端部分を使用しないようにABSを設定しても、ダイバーシティー効果は低下するものの、基地局においてPUCCHを受信可能である。
【0094】
以上説明してきたような、セルラー通信システムにおけるコンフィギュレーションの設定や、いずれかのコンフィギュレーションを使用する各セルにおけるABSの設定は、現実には、コアネットワーク系装置であるMME(Mobile Management Entity)が行なう。
【0095】
MMEは、例えば、図23に示したLTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を、上述したような手順で再配列する処理を行ない、図1(表2)、図4(表5)などに示す配列を得て、それをテーブルなどに保持しておく。また、MMEは、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを設定したときの各サブフレームのABS設定を行ない、ABS設定箇所の情報を保持しておく。あるいは、コンフィギュレーションの再配列処理はMME以外の装置で行ない、MMEは、外部の装置から与えられた、図1(表2)、図4(表5)などに示す配列を記述したテーブルを保持している。そして、MMEは、このようなテーブルを参照して、各基地局(eNodeB)に対してセルで使用するコンフィギュレーションを割り当てる。また、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを設定したときの各サブフレームのABS設定もMME以外の装置で行ない、MMEは得られたABS設定の情報を保持するだけでもよい。
【0096】
本明細書で開示する技術を適用したセルラー通信システムでは、TDDのコンフィギュレーションは、ある程度スタティックな設定であることを想定している。つまり、一度設定したら1年程度は同じ設定でシステムが運用される。基本的には、オペレーターが、設計したTDDの環境をMME経由でeNodeBに設定する。そして、eNodeBは、その情報をシステム情報若しくは専用のシグナリングで、セルに収容した各端末(UE)に設定することを想定している。しかしながら、Het−Net(Heterogeneous Network)の環境が進展して、トラフィックの変動に対してダイナミックにTDDのコンフィギュレーションを通商させるようなシステムが今後出現する可能性も否定できない。
【0097】
図19には、本明細書で開示する技術を適用したセルラー通信システムにおいて、基地局(eNodeB)として動作する通信装置の機能的構成を模式的に示している。
【0098】
コンフィギュレーション保持部1907は、MME(図示しない)からの制御信号によって設定された、自セルで使用するTDDのコンフィギュレーションに関する情報を保持している。また、ABS設定箇所保持部1908は、上記の自セルで使用するコンフィギュレーションにおいて、MMEからの制御信号によって設定された、ABSを行なうサブフレームの箇所を保持している。
【0099】
なお、基地局は、MMEからの制御信号によって自セル内で使用するコンフィギュレーションを設定するのではなく、基地局自身がセルで使用するコンフィギュレーションを設定し、これをコンフィギュレーション保持部1907で保持するようにしてもよい。例えば、基地局は、図1(表2)、図4(表5)などに示す配列を記述したテーブルを自ら保持しており、さらに隣接するセルで使用しているコンフィギュレーションを基地局間通信などによって取得すると、テーブルを参照して基地局自身がセルで使用するコンフィギュレーションを設定することができる。
【0100】
また、基地局は、MMEからの制御信号によって自セル内でABSを行なうサブフレームの箇所を設定するのではなく、基地局自身が自セル内の各サブフレームでABSを行なうべきかどうかを判定し、その判定結果をABS設定箇所保持部1608で保持するようにしてもよい。例えば、基地局は、図1(表2)、図4(表5)などに示す配列を記述したテーブルを自ら保持しており、さらに隣接するセルで使用しているコンフィギュレーションを基地局間通信などによって取得すると、テーブルを参照し自セルで使用するコンフィギュレーションと比較して、自セル内の各サブフレームでABSを行なうべきかどうかを判定し、その判定結果をABS設定箇所保持部1908で保持する。
【0101】
基地局は、コンフィギュレーション保持部1907で保持しているTDDのコンフィギュレーションに従って、無線フレームの各サブフレームにおいて、アップリンク又はダウンリンクの通信を行なう。
【0102】
基地局は、自セル内の端末(UE)へダウンリンクで送信するユーザー・データを、サービング・ゲートウェイから受け取る。ABS挿入部1905は、PDCCH(Phy Downlink Control Channel:物理層ダウンリンク制御チャネル)及びPDSCH(Phy Downlink Shared Channel:物理層ダウンリンク共用チャネル)の各々において、ABS設定箇所保持部1908で保持しているサブフレームの箇所でABSを挿入する。
【0103】
DA変換部1903は、ディジタル送信信号をアナログ送信信号に変換する。そして、RF送受信部1902は、アナログ送信信号をRF帯にアップコンバートし、さらに電力増幅して、アンテナ1901を介して空間に放出する。
【0104】
また、基地局は、端末(UE)から送信されたアップリンク信号をアンテナ1901で受信すると、RF送受信部1902は、低雑音増幅するとともにダウンコンバートし、AD変換部1904はディジタル変換する。
【0105】
ABS検出部1906は、ディジタル変換した後のアップリンク信号から、PUCCH(Phy Uplink Control Channel:物理層アップリンク制御チャネル)及びPUSCH(Phy Uplink Shared Channel:物理層アップリンク共用チャネル)の各々において、ABS設定箇所保持部1908で保持しているサブフレームの箇所でABSを検出する。
【0106】
また、図20には、本明細書で開示する技術を適用したセルラー通信システムにおいて、端末(UE)として動作する通信装置の機能的構成を模式的に示している。
【0107】
端末(UE)は、自局を配下におく基地局(eNodeB)からシグナリングを通じてTDDのコンフィギュレーションに関する情報が通知されると、コンフィギュレーション保持部2007で保持する。また、当該セル内で使用されるコンフィギュレーションにおいてABSを行なうサブフレームの箇所が、基地局からシグナリングを通じて通知されると、ABS設定箇所保持部2008で保持する。
【0108】
端末は、コンフィギュレーション保持部2007で保持しているTDDのコンフィギュレーションに従って、無線フレームの各サブフレームにおいて、アップリンク又はダウンリンクの通信を行なう。
【0109】
端末は、基地局へアップリンクで送信するユーザー・データを、アプリケーションなどの上位層から受け取る。ABS挿入部2005は、PUCCH及びPUSCHの各々において、ABS設定箇所保持部2008で保持しているサブフレームの箇所でABSを挿入する。
【0110】
DA変換部2003は、ディジタル送信信号をアナログ送信信号に変換する。そして、RF送受信部2002は、アナログ送信信号をRF帯にアップコンバートし、さらに電力増幅して、アンテナ2001を介して空間に放出する。
【0111】
また、端末は、基地局から送信されたダウンリンク信号をアンテナ2001で受信すると、RF送受信部2002は、低雑音増幅するとともにダウンコンバートし、AD変換部2004はディジタル変換する。
【0112】
ABS検出部2006は、ディジタル変換した後のアップリンク信号から、PDCCH及びPDSCHの各々において、ABS設定箇所保持部2008で保持しているサブフレームの箇所でABSを検出する。
【0113】
なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
(1)無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるコンフィギュレーション切り換えステップと、前記コンフィギュレーション切り換えステップによりコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する干渉回避ステップと、を有する無線リソース割当方法。
(2)前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの基地局間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレーム全体で基地局からの送信を停止し、又は、アップリンクのサブフレーム全体で基地局の受信を停止する、上記(1)に記載の無線リソース割当方法。
(3)前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの端末間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレームの前記不一致となる部分で端末の受信を停止し、又は、アップリンクのサブフレームの前記不一致となる部分で端末からの送信を停止する、上記(1)に記載の無線リソース割当方法。
(4)前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた一方のセル内の端末の1つのサブフレームが他方のセル内の端末の2つのサブフレームと不一致が起きる場合に、前記一方のセル内の端末の1つのサブフレームで送信又は受信を停止する、上記(1)に記載の無線リソース割当方法。
(5)前記セルラー通信システムでは、ダウンリンク信号の前半部分に制御信号PDCCHが割り当てられるとともに、アップリンク信号のシステム帯域幅の両端部分が制御信号PUCCHに割り当てられ、前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記制御信号PDCCH及び前記制御信号PUCCHにおいて送受信を停止しないようにしながら、前記隣接セルの基地局間又は端末間での干渉を回避する、上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の無線リソース割当方法。
(6)前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの基地局間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記の不一致が起きるダウンリンクのサブフレーム全体にわたりシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分での基地局からの送信を停止するとともに、前記の不一致が起きるアップリンクのサブフレーム全体にわたりシステム帯域の中央の前記制御信号PUCCHが割り当てられていない部分における基地局の受信を停止する、上記(5)に記載の無線リソース割当方法。
(7)前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの端末間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレームの前記の不一致が起きる部分のうちシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分で端末の受信を停止するとともに、アップリンクのサブフレームの前記の不一致が起きる部分のシステム帯域幅の中央の前記制御信号PUCCHが割り当てられていない部分における端末からの送信を停止する、上記(5)に記載の無線リソース割当方法。
(8)前記の不一致が起きるダウンリンクのサブフレームのうちシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分であっても、基地局は前記制御信号PDCCHが割り当てられた部分では送信を停止せず、前記の不一致が起きるアップリンクのサブフレームのシステム帯域幅の両端のうち隣接セルで前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分では基地局の受信を停止する、上記(6)に記載の無線リソース割当方法。
(9)前記複数のコンフィギュレーションを、ダウンリンクのサブフレームが増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番にコンフィギュレーションの順番を並べ替える再配列ステップをさらに有し、前記コンフィギュレーション切り換えステップでは、前記セルラー通信システムにおいて隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記再配列ステップで並べ替えた順番に従って前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替える、上記(1)乃至(8)のいずれかに記載の無線リソース割当方法。
(10)前記再配列ステップでは、前記複数のコンフィギュレーションを、ダウンリンクのサブフレームが増加する順番を保ちながら、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番でなくなることを許容して、隣接するコンフィギュレーション間でのアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレーム数が減少するように、少なくとも一部のコンフィギュレーションの順番をさらに並べ替える、上記(9)に記載の無線リソース割当方法。
(11)無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるコンフィギュレーション切り換え部と、前記コンフィギュレーション切り換え部によりコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する干渉回避部と、を具備する無線リソース割当装置。
(12)無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替え、前記のコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する、通信システム。
【産業上の利用可能性】
【0114】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【0115】
本明細書では、3GPPが策定したLTEに従うセルラー通信システムに適用した実施形態を中心に説明してきたが、本明細書で開示する技術の要旨はこれに限定されるものではない。無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたさまざまなセルラー通信システムに、同様に本技術を適用して、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用する際のアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避することができる。
【0116】
要するに、例示という形態で本技術を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【符号の説明】
【0117】
1901…アンテナ
1902…RF送受信部
1903…DA変換部
1904…AD変換部
1905…ABS挿入部
1906…ABS検出部
1907…コンフィギュレーション保持部
1908…ABS設定箇所保持部
2001…アンテナ
2002…RF送受信部
2003…DA変換部
2004…AD変換部
2005…ABS挿入部
2006…ABS検出部
2007…コンフィギュレーション保持部
2008…ABS設定箇所保持部
【技術分野】
【0001】
本明細書で開示する技術は、TDDで運用するセルラー・システムにおける無線リソースの割り当てを決定する無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システムに係り、特に、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用する際のアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避するように無線リソースの割り当てを行なう無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
現在、3GPP(Third Generatoin Partnership Project)では、ITU(International Telecommunication Union:国際電気通信連合)が策定した第3世代(3G)移動通信システムの世界標準「IMT(International Mobile Telecommunications)−2000」の標準化作業が行なわれている。3GPPが策定したデータ通信仕様の1つである「LTE(Long Term Evolution)」は、第4世代(4G)のIMT−Advancedを目指した長期的高度化システムであり、「3.9G(スーパー3G)」とも呼ばれる。4Gの特徴として、リレーやキャリア・アグリゲーションといった技術を用いて、最大通信速度やセル・エッジでの品質向上を実現できる点を挙げることができる。
【0003】
LTEは、OFDM変調方式を基本とした通信方式であり、また、ダウンリンクの無線アクセス方式にはOFDMAを採用する。ここで、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)は、複数のデータを「直交」すなわち互いに干渉し合わない周波数サブキャリアに割り当てるマルチキャリア方式であり、各サブキャリアについて逆FFT(Fast Fourier Transform)を行なうことで周波数軸での各サブキャリアを時間軸の信号に変換して伝送することができる。送信データを周波数が直交する複数のキャリアに分配して伝送するので、各キャリアの帯域が狭帯域となり、周波数利用効率が非常に高く、マルチパスにより遅延ひずみ(周波数選択性フェージング妨害)に強いという特徴がある。また、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:直交周波数分割多元接続)は、1つの通信局がOFDM信号の全サブキャリアを占有するのではなく、周波数軸上のサブキャリアのセットを複数の通信局に割り当てて、複数の通信局でサブキャリアをシェアする多元接続方式である。複数のユーザーが、異なるサブキャリア、又は、異なるタイムスロットをそれぞれ使用すれば(すなわち、周波数方向と時間方向で分割多重することで)、干渉なく通信することができる。
【0004】
また、LTEでは、FDD(Frequency Division Duplex)とTDD(Time Division Duplex)の2通りの複信方式を選択することができる。
【0005】
FDDでは、アップリンク専用の帯域とダウンリンク専用の帯域を用いる。アップリンク及びダウンリンクでは、それぞれ連続する10個のサブフレームで構成される無線フレームのフォーマットを使用する。ここで言うアップリンクとは、UE(端末)からeNodeB(基地局)への通信のことであり、ダウンリンクとは、eNodeBからUEへの通信のことである。
【0006】
TDDでも、連続する10個のサブフレームで構成される無線フレームのフォーマットを使用する。但し、TDDでは、アップリンク及びダウンリンクで同一の帯域を用いて通信を行なう。このため、図21に示すように、連続する10個のサブフレーム#0〜#9で構成される無線フレームを、アップリンク用のサブフレームとダウンリンク用のサブフレームに割り当てて共用して使用する(同図中、「D」はダウンリンク用のサブフレームであることを示し、「U」はアップリンク用のサブフレームであることを示し、「S」はスペシャル・サブフレーム(後述)を示している)。
【0007】
従来、LTEはFDDでの運用が一般的であった。ところが、FDDは、アップリンクとダウンリンクをペアで周波数帯域を確保しなければならないという制約がある。一方、TDDでは、このような制約はなく、周波数帯を1バンド確保すればよいというメリットがある。
【0008】
また、無線フレームにおけるアップリンクとダウンリンクの比較という観点で考察する。FDDでは、アップリンク用のバンドとダウンリンク用のバンドを20MHzずつ確保した場合、アップリンクとダウンリンクの比率は1対1で固定となる。これに対し、TDDでは、20MHzの帯域を1バンド確保した場合、上記のようにサブフレーム毎にアップリンクとダウンリンクに割り当てることにより、無線フレームにおけるアップリンクとダウンリンクの比率を変えることが可能である。
【0009】
要言すれば、周波数の配置のし易さと、アップリンクとダウンリンクの比率を変え易いことから、TDDシステムの利用は今後増えていくことが予想されている。
【0010】
ところが、TDDでは、ダウンリンクとアップリンクの切り換え時間を確保する必要がある。具体的には、サブフレームの割り当てをダウンリンクからアップリンクへ切り替える際に、「Special Subframe(スペシャル・サブフレーム)」を入れる必要がある。eNodeB側の立場に立って説明すると、eNodeBのダウンリンク信号は、空間での伝搬遅延と、UE内での処理遅延があるために、UEでダウンリンク信号を受信完了するまで、フォーマットのダウンリンクの位置よりも遅延する。一方、UEからのアップリンク信号が、フォーマットのアップリンクの位置までにeNodeBに到達するようにするためには、UEはフォーマットのアップリンクの位置よりも前もってアップリンク信号の送信を開始する必要がある。したがって、ダウンリンクのサブフレームとアップリンクのサブフレームの間に挿入されるスペシャル・サブフレームは、ダウンリンク信号の遅延分による領域(Downlink Pilot Timeslot:DwPTS)と、アップリンク信号を前倒しで送信する分の領域(Uplink Pilot Timeslot:UpPTS)と、これらの領域の間隙(Gap period)として定義される。図22には、図21に示したコンフィギュレーションを使用する無線フレームの、サブフレーム#0とサブフレーム#2の間でダウンリンクからアップリンクへ切り換えるときに、サブフレーム#1の後にスペシャル・サブフレームを挿入した例を示している。このように、TDDは、ダウンリンクとアップリンクの切り換え時(ダウンリンクからアップリンクへ切り換えるとき)にスペシャル・サブフレームを挿入する必要があるというデメリットがある。
【0011】
例えば、アップリンク又はダウンリンクトラフィックに利用可能であるサブフレームの少なくとも1つが、アップリンクトラフィックに用いられる部分、ダウンリンクトラフィックに用いられる部分、ガード期間部分はアップリンク部分とダウンリンク部分との間にスケジュールされガード期間として用いられる部分を有するように構成され、3つの部分の少なくとも2つの継続期間が現在のシステムの必要性に適合するように変更可能であるセルラー通信システムについて提案がなされている(例えば、特許文献1を参照のこと)。
【0012】
LTEのTDDは、3GPPのRel8で定義されている。無線フレーム内の各サブフレーム#0〜#9を、アップリンク用とダウンリンク用に割り当てて共用して使用することは既に述べた通りである。実際には、#0と#5のサブフレームは、eNodeBから同期信号を送信するために、常にダウンリンクに割り当てられるようになっている。図23には、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されている、TDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を示している。同図を参照すると、サブフレーム#0はすべてのコンフィギュレーションでダウンリンクに固定、サブフレーム#1はすべてのコンフィギュレーションでスペシャル・サブフレームに固定、サブフレーム#2はすべてのコンフィギュレーションでアップリンクに固定、サブフレーム#5はすべてのコンフィギュレーションでダウンリンクに固定である。また、サブフレーム#6は、スペシャル・サブフレームが入る場合とダウンリンクが入る場合があり、サブフレーム#3、#4、#7、#8、#9はそれぞれアップリンク又はダウンリンクのいずれかが入ることになる。
【0013】
LTEのTDDでは、図23に示した7つのコンフィギュレーション0〜6が定義されているが、一般的には、1つのオペレーターがこの中から1つを使用することが想定されている。したがって、1つのオペレーターが、隣接するeNodeBで異なるコンフィギュレーションを使用することは想定されていない。
【0014】
2011年3月に米カンザスシティーで開催された3GPPのPlenary Meetingでは、TDDの運用方法を、隣接するeNodeBで異なるコンフィギュレーションを用いることにより干渉の問題を検討していくことが決定された。これにより、当業界が、隣接するeNodeBにTDDの異なるコンフィギュレーションを割り当てるという方向に動き出した、ということができる。
【0015】
隣接するeNodeBで異なるTDDのコンフィギュレーションを使用すると、図23からも分かるように、#3、#4、#6〜#9のうち少なくともいずれかのサブフレームの位置で、アップリンクとダウンリンクという異なる方向のリンクが割り当てられる、すなわち、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きることになる。
【0016】
図24には、隣接するeNodeBの同一のサブフレームの位置でアップリンクとダウンリンクという異なる方向のリンクが割り当てられたときの様子を示している。同図において、セル1ではeNodeBからUEへダウンリンク信号を送信し、セル2ではUEからeNodeBへアップリンク信号を送信している。セル1におけるダウンリンク時のeNodeBからの送信信号が、隣接するセル2におけるアップリンク時のeNodeBの受信信号に干渉を与えることが分かる。また、セル2におけるアップリンク時のUEからの送信信号は、隣接するセル1のダウンリンク時のUEの受信信号に干渉を与えることが分かる。同図では、セル内のeNodeBとUEの間のダウンリンク又はアップリンクの送信信号を実線で示し、隣接セルへの干渉となる信号を点線で示している。
【0017】
図25には、比較的大きな地域同士で異なるTDDのコンフィギュレーションを使用している様子を示している。例えば、千葉県と東京都の境でこのようにコンフィギュレーションを切り替える場合に相当する。同図中、左側の地域ではコンフィギュレーション0を使用し、右側の地域ではコンフィギュレーション1を使用しているものとする。図23を再び参照すると、コンフィギュレーション0を使用する地域とコンフィギュレーション1を使用する地域が隣接する場合、#4並びに#9のサブフレームの位置において、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きる。
【0018】
図25では、サブフレーム#4において、コンフィギュレーション0を使用する左側の地域ではアップリンク(UP)が割り当てられ、コンフィギュレーション1を使用する右側の地域ではダウンリンク(DN)が割り当てられている様子が示されている。比較的大きな地域同士で異なるTDDのコンフィギュレーションを使用すると、図25中において太線で示すように、アップリンクとダウンリンクの不一致の境界面が比較的広域にわたる。そして、この不一致の境界面に沿って、ダウンリンク時のeNodeBからの送信信号が隣接するeNodeBのアップリンク時の受信信号に干渉を与えるとともに、アップリンク時のUEからの送信信号が隣接するセルのダウンリンク時のUEの受信信号に干渉を与えるという問題が起きる。
【0019】
また、図26には、異なるTDDのコンフィギュレーションを使用するセルがスポット的に存在する様子を示している。同図中、コンフィギュレーション1を使用する地域内で、太線で示すセルのみがコンフィギュレーション0を使用しているものとする。コンフィギュレーション0を使用する地域とコンフィギュレーション1を使用する地域が隣接する場合、#4並びに#9のサブフレームの位置において、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きる(同上)。図26では、サブフレーム#4において、コンフィギュレーション0を使用しアップリンク(UP)が割り当てられているスポット的なセルが、コンフィギュレーション1を使用しダウンリンク(DN)が割り当てられているセルで囲まれている。この場合、アップリンクとダウンリンクの不一致の問題が局所的に生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0020】
【特許文献1】特表2010−539785号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0021】
本明細書で開示する技術の目的は、TDDで運用するセルラー・システムにおいて、隣接するセル間のアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避するように無線リソースの割り当てを好適に行なうことができる、優れた無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システムを提供することにある。
【0022】
本明細書で開示する技術のさらなる目的は、無線フレームをサブフレーム毎にアップリンクとダウンリンクに割り当てた複数のコンフィギュレーションを定義するセルラー・システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用することに伴うアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避するように無線リソースの割り当てを好適に行なうことができる、優れた無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0023】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項1に記載の技術は、
無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるコンフィギュレーション切り換えステップと、
前記コンフィギュレーション切り換えステップによりコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する干渉回避ステップと、
を有する無線リソース割当方法である。
【0024】
本願の請求項2に記載の技術によれば、請求項1に記載の無線リソース割当方法は、干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの基地局間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレーム全体で基地局からの送信を停止し、又は、アップリンクのサブフレーム全体で基地局の受信を停止するように構成されている。
【0025】
本願の請求項3に記載の技術によれば、請求項1に記載の無線リソース割当方法は、干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの端末間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレームの前記不一致となる部分で端末の受信を停止し、又は、アップリンクのサブフレームの前記不一致となる部分で端末からの送信を停止するように構成されている。
【0026】
本願の請求項4に記載の技術によれば、請求項1に記載の無線リソース割当方法は、干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた一方のセル内の端末の1つのサブフレームが他方のセル内の端末の2つのサブフレームと不一致が起きる場合に、前記一方のセル内の端末の1つのサブフレームで送信又は受信を停止するように構成されている。
【0027】
本願の請求項5に記載の技術によれば、セルラー通信システムでは、ダウンリンク信号の前半部分に制御信号PDCCHが割り当てられるとともに、アップリンク信号のシステム帯域幅の両端部分が制御信号PUCCHに割り当てられている。そして、請求項1に記載の無線リソース割当方法は、干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記制御信号PDCCH及び前記制御信号PUCCHにおいて送受信を停止しないようにしながら、前記隣接セルの基地局間又は端末間での干渉を回避するように構成されている。
【0028】
本願の請求項6に記載の技術によれば、請求項5に記載の無線リソース割当方法は、干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの基地局間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記の不一致が起きるダウンリンクのサブフレーム全体にわたりシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分での基地局からの送信を停止するとともに、前記の不一致が起きるアップリンクのサブフレーム全体にわたりシステム帯域の中央の前記制御信号PUCCHが割り当てられていない部分における基地局の受信を停止するように構成されている。
【0029】
本願の請求項7に記載の技術によれば、請求項5に記載の無線リソース割当方法は、干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの端末間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレームの前記の不一致が起きる部分のうちシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分で端末の受信を停止するとともに、アップリンクのサブフレームの前記の不一致が起きる部分のシステム帯域幅の中央の前記制御信号PUCCHが割り当てられていない部分における端末からの送信を停止するように構成されている。
【0030】
本願の請求項8に記載の技術によれば、請求項6に記載の無線リソース割当方法は、不一致が起きるダウンリンクのサブフレームのうちシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分であっても、基地局は前記制御信号PDCCHが割り当てられた部分では送信を停止せず、また、不一致が起きるアップリンクのサブフレームのシステム帯域幅の両端のうち隣接セルで前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分では基地局の受信を停止するように構成されている。
【0031】
本願の請求項9に記載の技術によれば、請求項1に記載の無線リソース割当方法は、複数のコンフィギュレーションを、ダウンリンクのサブフレームが増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番にコンフィギュレーションの順番を並べ替える再配列ステップをさらに有している。そして、コンフィギュレーション切り換えステップでは、前記セルラー通信システムにおいて隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記再配列ステップで並べ替えた順番に従って前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるように構成されている。
【0032】
本願の請求項10に記載の技術によれば、請求項9に記載の無線リソース割当方法は、再配列ステップでは、前記複数のコンフィギュレーションを、ダウンリンクのサブフレームが増加する順番を保ちながら、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番でなくなることを許容して、隣接するコンフィギュレーション間でのアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレーム数が減少するように、少なくとも一部のコンフィギュレーションの順番をさらに並べ替えるように構成されている。
【0033】
また、本願の請求項11に記載の技術は、
無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるコンフィギュレーション切り換え部と、
前記コンフィギュレーション切り換え部によりコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する干渉回避部と、
を具備する無線リソース割当装置である。
【0034】
また、本願の請求項12に記載の技術は、
無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替え、
前記のコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する、
通信システムである。
【0035】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置(又は特定の機能を実現する機能モジュール)が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【発明の効果】
【0036】
本明細書で開示する技術によれば、TDDで運用するセルラー・システムにおいて、隣接するセル間のアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避するように無線リソースの割り当てを好適に行なうことができる、優れた無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システムを提供することができる。
【0037】
また、本明細書で開示する技術によれば、無線フレームをサブフレーム毎にアップリンクとダウンリンクに割り当てた複数のコンフィギュレーションを定義するセルラー・システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用することに伴うアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避するように無線リソースの割り当てを好適に行なうことができる、優れた無線リソース割当方法及び無線リソース割当装置、並びに通信システムを提供することができる。
【0038】
本明細書で開示する技術を適用したセルラー通信システムでは、異なるTDDのコンフィギュレーションをトラフィックの状況に合わせて使用することが可能になるので、システム全体のスループットが向上する。
【0039】
本明細書で開示する技術のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】図1は、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番で示した図である。
【図2】図2は、図1中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを示した図である。
【図3】図3は、図23中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを示した図である。
【図4】図4は、図1においてダウンリンクのサブフレーム数が同じであるコンフィギュレーション2と3の入れ替えを行なった場合を示した図である。
【図5】図5は、図4中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを示した図である。
【図6】図6は、コンフィギュレーション0を、eNodeB側の立場に立って描き直した図である。
【図7】図7は、ダウンリンク信号の遅延分とアップリンク信号を前倒しで送信する分を考慮して、端末側の立場に立って、図5に示した各コンフィギュレーションを描き直した図である。
【図8】図8は、図7中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを示した図である。
【図9】図9は、図5で隣接するコンフィギュレーションの間で干渉することが特定されたサブフレームで、ダウンリンクの基地局の送信を停止することによって干渉を避ける様子を示した図である。
【図10】図10は、端末側の立場に立って干渉部分を示した図8と、基地局側の立場に立って干渉部分を示した図5を併せて示した図である。
【図11】図11は、ダウンリンク信号のフォーマットを模式的に示した図である。
【図12】図12は、アップリンク信号のフォーマットを模式的に示した図である。
【図13】図13は、ダウンリンク信号の前半部分が隣接セルのアップリンク信号の後半のみと干渉している様子を示した図である。
【図14】図14は、ダウンリンク信号の前半部分が隣接セルのアップリンク信号の後半のみと干渉しているときに、アップリンク信号の後半にABSを設定するフォーマットを示した図である。
【図15】図15は、基地局の立場に立って、アップリンクに割り当てたサブフレーム全体にわたり、PUCCHの部分は停止しないようにABSを設定する例を示した図である。
【図16】図16は、端末の立場に立って、アップリンクに割り当てたサブフレームの後半だけに、PUCCHの部分は停止しないようにABSを設定する例を示した図である。
【図17】図17は、端末の立場に立って、アップリンクに割り当てたサブフレームの前半だけに、PUCCHの部分は停止しないようにABSを設定する例を示した図である。
【図18】図18は、図15に示したABSの設定方法の代替案を示した図である。
【図19】図19は、本明細書で開示する技術を適用したセルラー通信システムにおいて、基地局(eNodeB)として動作する通信装置の機能的構成を模式的に示した図である。
【図20】図20は、本明細書で開示する技術を適用したセルラー通信システムにおいて、端末(UE)として動作する通信装置の機能的構成を模式的に示した図である。
【図21】図21は、無線フレームの連続する10個のサブフレーム#0〜#9をアップリンク用のサブフレームとダウンリンク用のサブフレームに割り当てて共用して使用する例を示した図である。
【図22】図22は、サブフレーム#0とサブフレーム#2の間でダウンリンクからアップリンクへ切り換えるときにスペシャル・サブフレームを挿入した例を示した図である。
【図23】図23は、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を示した図である。
【図24】図24は、隣接するeNodeBの同一のサブフレームの位置でアップリンクとダウンリンクという異なる方向のリンクが割り当てられた様子を示した図である。
【図25】図25は、比較的大きな地域同士で異なるTDDのコンフィギュレーションを使用している様子を示した図である。
【図26】図26は、異なるTDDのコンフィギュレーションを使用するセルがスポット的に存在する様子を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0041】
以下、図面を参照しながら本明細書で開示する技術の実施形態について詳細に説明する。
【0042】
図23には、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を示した。上述したように、サブフレーム#0はすべてのコンフィギュレーションでダウンリンクに固定、サブフレーム#1はすべてのコンフィギュレーションでスペシャル・サブフレームに固定、サブフレーム#2はすべてのコンフィギュレーションでアップリンクに固定、サブフレーム#5はすべてのコンフィギュレーションでダウンリンクに固定である。隣接するeNodeBに異なるTDDのコンフィギュレーションを使用すると、上記以外のサブフレーム#3、#4、#6〜#9において、アップリンクとダウンリンクの不一致が起き、干渉が生じる可能性がある。
【0043】
オペレーターは、使用するコンフィギュレーションにより無線フレームにおけるアップリンクとダウンリンクの比率を変えることが可能である。以下の表1には、各コンフィギュレーションのダウンリンクのサブフレーム数とアップリンクのサブフレーム数を示している。
【0044】
【表1】
【0045】
表1から、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されている、TDDの7つのコンフィギュレーション0〜6はダウンリンクのサブフレーム数若しくはアップリンクのサブフレーム数の順に並べられている訳でないことが分かる。ここで、コンフィギュレーション0〜6を、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番に並べ替えたものを、以下の表2に示す。
【0046】
【表2】
【0047】
ここで、図23に示したLTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を、表2に従って、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番に並べ替えてみる。その結果を図1に示している。
【0048】
隣接するeNodeBで異なるTDDのコンフィギュレーションを使用するとき、図1に示した順番でのみ(すなわち、シリアル番号で0、6、1、3、2、4、5の順でのみ)、隣接するeNodeB間でコンフィギュレーションが切り替わるものとする。この場合、隣接するeNodeBがそれぞれ使用するコンフィギュレーションは、図1中で上下に隣接するコンフィギュレーションの組み合わせ(すなわち、シリアル番号で0と6、6と1、1と3、3と2、2と4、4と5のいずれかの組み合わせ)となる。隣接するセル間では、無線フレーム内のアップリンクとダウンリンクの比率が緩やかに変化していくことになる。
【0049】
隣接するeNodeBに異なるTDDのコンフィギュレーションを使用すると、サブフレーム#3、#4、#6〜#9において、アップリンクとダウンリンクの不一致が起き、干渉が生じる可能性がある。図2には、図1中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを太線で囲って示している。図2によれば、コンフィギュレーション0とコンフィギュレーション6の間では、#9のサブフレームでのみアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるので、1個のサブフレームだけが干渉を起こすということができる。図1中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で(すなわち、シリアル番号で0と6、6と1、1と3、3と2、2と4、4と5の各コンフィギュレーションの組み合わせで)、干渉を起こすサブフレームの数を、以下の表3に示す。
【0050】
【表3】
【0051】
表3を参照すると、隣接するeNodeBにおいて、シリアル番号で、1と3、3と2、2と4の組み合わせのコンフィギュレーションを使用するときに、干渉を起こすサブフレームの数が大きいことが分かる。したがって、隣接するeNodeBで異なるTDDのコンフィギュレーションを使用するとき、隣接するeNodeBがそれぞれ使用するコンフィギュレーションが1と3、3と2、又は、2と4のうちいずれかの組み合わせになると、干渉が大きく、問題になるということができる。
【0052】
なお、比較のため、上述したコンフィギュレーションの並べ替えを行なわず、図23中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを、太線で囲って図3に示している。また、図20中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で(すなわち、シリアル番号で0と6、6と1、1と3、3と2、2と4、4と5の各コンフィギュレーションの組み合わせで)、干渉を起こすサブフレームの数を、以下の表4に示す。
【0053】
【表4】
【0054】
表4を参照すると、隣接するセルにおいて、シリアル番号で、2と3、5と6の組み合わせのコンフィギュレーションを使用するときに、干渉を起こすサブフレームの数が大きいことが分かる。また、図2と図3、並びに、表3と表4を比較すると、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番にコンフィギュレーションの並べ替えを行なうことによって、干渉を起こすサブフレームの数は減少する。また、並べ替えにより、隣接するコンフィギュレーション間で干渉を起こすサブフレームの最大数も減少するので、セルのスループットが大幅に低下することはない、ということもできる。
【0055】
表3を再び参照すると、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番にコンフィギュレーションの並べ替えを行なうと、シリアル番号で、1と3、3と2、2と4のコンフィギュレーションの組み合わせで、干渉を生じるサブフレームの数が大きくなる。ICICとしてABSを用いると、干渉を生じているサブフレームにおいて、隣接するeNodeBのどちらか一方が送信を停止することを行なう。したがって、隣接するeNodeBで1と3、3と2、2と4のいずれかのコンフィギュレーションの組み合わせを使用すると、セルのスループットが大幅に低下する。
【0056】
図1並びに表2では、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番で、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6の並べ替えを行なった結果を示している。ここで、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番を保ちながら、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番でなくなることを許容して、コンフィギュレーション0〜6の並べ替えを行なってみた。具体的には、図4並びに以下の表5に示すように、図1並びに表2において、ダウンリンクのサブフレーム数が同じであるコンフィギュレーション2と3の入れ替えを行なった。
【0057】
【表5】
【0058】
図5には、図4中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを太線で囲って示している。また、以下の表6には、図4中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で(すなわち、シリアル番号で0と6、6と1、1と2、2と3、3と4、4と5の各コンフィギュレーションの組み合わせで)、干渉を起こすサブフレームの数を示す。
【0059】
【表6】
【0060】
図2と図5、並びに、表3と表6を比較すると、ダウンリンクのサブフレーム数が増加する順番を維持しながら、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番でなくなることを許容して、コンフィギュレーション0〜6の並べ替えを行なうことによって、干渉を起こすサブフレームの数はさらに減少する。但し、表6を参照すると、隣接するeNodeBにおいてコンフィギュレーション2と3の組み合わせを使用するとき、依然として干渉を起こすサブフレームの数が4個と大きいことが分かる。
【0061】
ここまでは、隣接するeNodeBで異なるTDDのコンフィギュレーションを使用する際に、無線フレームにおいて干渉を生じるサブフレームはどこか、という点に着目して議論してきた。以下では、干渉が生じているサブフレームでどのように干渉を避けるかについて、さらに考察してみる。
【0062】
干渉が生じたときに、干渉を与えている送信機の送信出力を調整する、あるいは、送信機の送信を止めてしまう、サブキャリアを周波数方向に分割して多重する、などの方法により干渉を除去する技術が従来から知られている。これに対し、本明細書で開示する実施形態では、干渉を除去する方法自体には着目していない。例えば、3GPPのRel10では、隣接セル間での干渉の影響を低減するために、インターセル・インターフェアレンス・コーディネーション(InterCell Interference Coordination:ICIC)として、Almost Blank Subframe(ABS)が規定されている。以下では、ABSを用いてさらに干渉を回避する方法について考察する。
【0063】
ABSは、ユーザー・データの送信を停止する方法であり、例えば干渉を与えてしまうeNodeBの特定のサブフレームをABSにする。ユーザー・データの送信を停止しても、リファレンス信号が若干残っている。このリファレンス信号自体も停止する方法も提案されている。結局は、ABSは、干渉を与えてしまう場合には、送信を停止するというシンプルな干渉回避方法である。3GPPのRel11で検討されるであろうTDDのICICにおいても、ABSを使用する可能性が高いと思料される。
【0064】
上述したように、図5は、LTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を、ダウンリンクのサブフレーム数が緩やかに増加するように並べ替えて示している。また、同図は、eNodeBの観点から描いたものである。
【0065】
また、上述したように、TDDでは、ダウンリンクとアップリンクの切り換え時間を確保する必要がある。このため、サブフレームの割り当てをダウンリンクからアップリンクへ切り替える際に、ガードタイムとしてスペシャル・サブフレームが挿入される。
【0066】
図6には、コンフィギュレーション0を、eNodeB側の立場に立って描き直している。eNodeBのダウンリンク信号は、空間での伝搬遅延と、UE内での処理遅延があるために、UEでダウンリンク信号を受信完了するまで、フォーマットのダウンリンクの位置よりも遅延する。一方、UEからのアップリンク信号が、フォーマットのアップリンクの位置までにeNodeBに到達するようにするためには、UEはフォーマットのアップリンクの位置よりも前もってアップリンク信号の送信を開始する必要がある。図示のように、スペシャル・サブフレームは、ダウンリンク信号の遅延分による領域DwPTSと、アップリンク信号を前倒しで送信する分の領域UpPTSと、これらの領域の間隙(Gap period)として定義される。
【0067】
さらに、図7には、ダウンリンク信号の遅延分とアップリンク信号を前倒しで送信する分を考慮して、端末側の立場に立って、図5に示した各コンフィギュレーションを描き直している。また、図8には、図7中で上下に隣接するコンフィギュレーションの間で、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを太線で囲って示している。
【0068】
ABSを用いて端末側の干渉を回避する場合、どの部分の送信や受信を停止すべきかが明確でない。また、無駄にABSする箇所を増やすと、システム全体のスループットを低下させてしまう。単純には、以下の(1)〜(6)のうちいずれかを使い分けることによって、図8中の太線で囲って示した部分の干渉を回避することができる。
【0069】
(1)干渉を起こしたダウンリンクのサブフレームをすべてABSにする。
(2)干渉を起こしたアップリンクのサブフレームをすべてABSにする。
(3)干渉を起こしたアップリングのサブフレームの前半で、UEからの送信を停止する。
(4)干渉を起こしたアップリンクのサブフレームの後半で、UEからの送信を停止する。
(5)干渉を起こしたダウンリンクのサブフレームの前半でUEの受信を停止する。
(6)干渉を起こしたダウンリンクのサブフレームの後半でUEの受信を停止する。
【0070】
また、基地局側でのABSの設定と端末側でのABSの設定が整合していないと、無駄なABSを適用することから、システム全体のスループットが低下する。
【0071】
図5は、基地局側の立場に立って、アップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームを太線で囲って示したものである。同図を参照すると、基地局側で干渉を起こしているサブフレームにおいて干渉を回避できるは、アップリンク又はダウンリンクのいずれか一方のサブフレームをすべてに対して受信を停止し又は送信を停止する場合だけである。言い換えれば、基地局側で干渉を回避するには、干渉を起こしたサブフレームのすべてにABSを適用しなければならない。
【0072】
一方、端末側で干渉を回避するには、図8からも分かるように、干渉を起こしたサブフレームのすべてにABSを適用する場合の他、サブフレームの前半だけABSを適用すれば済む場合や、サブフレームの後半だけABSを適用すれば済む場合もある。
【0073】
要言すれば、基地局間の干渉を低減したいのか、端末間の干渉を低減したいのか、基地局及び端末の双方において干渉を低減したいのかによって、ABSを適用する最適な場所は異なるはずである。
【0074】
基地局側の干渉を低減したい場合、例えば、図5中の太線で囲んだ、基地局側で干渉を起こす各部分において、ダウンリンク又はアップリンクのうちいずれか一方のサブフレームにABSを適用すればよい。図9には、図5で隣接するコンフィギュレーションの間で干渉することが特定されたサブフレームで、ダウンリンクの基地局の送信を停止することによって干渉を避ける様子を示している。同図では、ダウンリンクの基地局の送信を停止する(すなわち、ABSを配置した)箇所を斜線で示している。
【0075】
また、端末側の干渉を低減したい場合、例えば、図8中の太線で囲んだ、端末側で干渉を起こす各部分において、端末の送受信のどちらか一方を停止すればよい。
【0076】
また、基地局及び端末側の両方の干渉を低減したい場合には、基本的には、基地局間の干渉を低減するときと同じ部分を停止すればよい。図10には、端末側の立場に立って干渉部分を示した図8と、基地局側の立場に立って干渉部分を示した図5を、それぞれ図中の上段と下段に示している。図10から、干渉を起こすサブフレーム番号は、基地局、端末のいずれに立場にたっても変わらないことが分かる。よって、上記の通り、基地局間の干渉を低減するときと同じ部分を停止すればよいことになる。
【0077】
上述した、基地局間、端末間、基地局及び端末間の両方のうちいずれにおいて干渉を考慮すべきかを、セルラー通信システムの運用形態に応じて選択する必要がある。例えば、基地局間は離れているが、その各基地局のセルに収容されている端末間は距離が近いという状況では、端末間の干渉を低減すべきである。という選択が必要になる。一方、2つのHome eNodeB間の距離が近いが、各々のセルに収容された端末同士は遠い場合や、端末の送信電力が弱いので問題がない場合は、基地局間の干渉だけを考慮すればよい。
【0078】
但し、基地局間の干渉だけを考慮することと、基地局間と端末間の両方の干渉を考慮することは、結果的に同じである。図10からも分かるように、端末間の干渉のみを考慮すると、サブフレームの前半又は後半で部分的に端末の送信又は受信を停止すれば済む場合もあるが、基地局間の干渉を考慮するとサブフレーム全体にわたり送信又は受信を停止しなければならないからである。
【0079】
図8を再び参照して、端末側の立場に立って干渉について検討する。コンフィギュレーション2のアップリンクに割り当てられたサブフレーム#7は、隣接するコンフィギュレーション3の、ダウンリンクに割り当てられたサブフレーム#6の後半、及び、サブフレーム#7の前半に干渉を与える。このように1つのサブフレームが2つのサブフレームに干渉を与えるのは問題である。
【0080】
このように1つのサブフレームが2つのサブフレームに干渉を場合には、その1つのサブフレームにABSを適用して、送信若しくは受信を停止することが望ましい。図8に示した例では、コンフィギュレーション2を使用するセル内では、アップリンクに割り当てられたサブフレーム#7において、端末の送信を停止する。これによって、コンフィギュレーション3を使用する隣接セル側では、ダウンリンクに割り当てられたサブフレーム#6及び#7において、端末はダウンリンク信号を受信可能となる。
【0081】
図11には、ダウンリンク信号のフォーマットを模式的に示している。同図において、縦軸はシステム帯域幅、横軸は時間軸で、14OFDMシンボル分の1ミリ秒に相当する。図示のように、斜線で示すダウンリンク信号の前半部分に、基地局からの制御信号PDCCH(Phy Downlink)が挿入され、ユーザー・データとして使うPDSCH(Phy Downlink Shared Channel)がこれに続く。このため、上述した端末側の干渉回避方法のうち、「干渉を起こしたダウンリンクのサブフレームの前半でUEの受信を停止する」を適用すると、端末は、基地局からの制御信号を取得できなくなり、問題である。
【0082】
また、図12には、アップリンク信号のフォーマットを模式的に示している。同図において、縦軸はシステム帯域幅、横軸は時間軸である。図示のように、アップリンク信号では、システム帯域幅の真ん中部分をユーザー・データとして使うPUSCH(Phy Uplink Shared Channel)に割り当て、斜線で示す両端部分を制御信号として使うPUCCH(Phy Uplink Control Channel)に割り当てている。但し、同じ斜線模様を示す部分PUCCH#1、PUCCH#2はそれぞれ同じデータであることを表している。各端部の前半部分及び後半部分にPUCCH#1、PUCCH#2を交互に配置することで、ダイバーシティー効果を得るようにしている。
【0083】
図8を再び参照して、端末側の立場に立って干渉について検討する。コンフィギュレーション6のアップリンクに割り当てられたサブフレーム#4の後半部分は、隣接するコンフィギュレーション1のダウンリンクに割り当てられたサブフレーム#4の前半部分と干渉を起こしている。
【0084】
図13には、ダウンリンク信号の前半部分のみが干渉を受ける場合、隣接セルのアップリンク信号の後半のみと干渉している様子を示している。上述したように、端末がダウンリンクのサブフレームの前半で受信を停止すると、基地局からの制御信号PDCCHを取得できなくなり、問題である。したがって、図14に示すように、アップリンク信号の後半にABSを設定するようなフォーマットが、干渉を回避する適切な方法となる。
【0085】
なお、端末にとっては、ダウンリンク信号は、空間での伝搬遅延及び端末内での処理遅延により、受信完了するまでの遅延分がある一方、アップリンク信号は、フォーマットのアップリンクの位置までに基地局に到達するために前倒して送信しなければならない(図22を参照のこと)。ダウンリンク信号の遅延分と、アップリンク信号の前倒し分は、基地局から当該端末までの位置と、端末の送信遅延や受信遅延により換わってくる。上述のように端末側でサブフレームに部分的にABSを設定する場合、この遅延などの最大値と最小値をあらかじめ決定しておく必要がある。
【0086】
干渉を回避するためにサブフレームにABSを設定する場合、ダウンリンクのサブフレームにのみABSを配置するのではなく、アップリンク又はダウンリンクのいずれかのサブフレームに柔軟にABSを配置することが好ましい。何故ならば、ダウンリンクのサブフレームにのみABSを配置すると、特定のコンフィギュレーションにABSが集中してスループットが低下するからである。
【0087】
図12には、アップリンク信号のフォーマットを示した。上述したように、システム帯域幅の真ん中部分をユーザー・データとして使うPUSCHに割り当てるとともに、斜線で示す両端部分を制御信号として使うPUCCHに割り当てている。アップリンク信号の送信を停止する場合でも、PUCCHは制御信号であるので、なるべく停止したくない。
【0088】
そこで、アップリンクに割り当てたサブフレームにABSを設定する場合であっても、PUCCHの部分は停止しないようにする。干渉を起こすダウンリンクのサブフレームの、システム帯域幅の両端部分のデータを使用しないようにABSを設定することで、PUCCHの部分は停止しないようにすることができる。
【0089】
図15には、基地局の立場に立って、アップリンクに割り当てたサブフレーム全体にわたり、PUCCHの部分は停止しないようにABSを設定する例を示している。図示のように、アップリンク信号のシステム帯域幅の両端の制御信号として使うPUCCHを除く、真ん中部分のユーザー・データとして使うPUSCHの部分にABSを設定する。また、このアップリンク信号とは干渉するダウンリンクに割り当てたサブフレーム全体にわたり、システム帯域幅の両端部分を使用しないようにABSを設定する。これによって、アップリンクに割り当てたサブフレームのPUCCHの部分での受信は停止しないようにすることができる。
【0090】
また、図16には、端末の立場に立って、アップリンクに割り当てたサブフレームの後半だけに、PUCCHの部分は停止しないようにABSを設定する例を示している。図示のように、アップリンク信号の後半部分において、システム帯域幅の制御信号として使うPUCCHを除く、真ん中部分のユーザー・データとして使うPUSCHの部分にABSを設定する。このアップリンク信号とは干渉するダウンリンクに割り当てたサブフレームの前半部分において、システム帯域幅の両端部分のデータを使用しないようにABSを設定する。これによって、アップリンクに割り当てたサブフレームのPUCCHの部分は停止しないようにすることができる。
【0091】
また、図17には、端末の立場に立って、アップリンクに割り当てたサブフレームの前半だけに、PUCCHの部分は停止しないようにABSを設定する例を示している。図示のように、アップリンク信号の前半部分において、システム帯域幅の制御信号として使うPUCCHを除く、真ん中部分のユーザー・データとして使うPUSCHの部分にABSを設定する。このアップリンク信号とは干渉するダウンリンクに割り当てたサブフレームの後半部分において、システム帯域幅の両端部分のデータを使用しないようにABSを設定する。これによって、アップリンクに割り当てたサブフレームのPUCCHの部分は停止しないようにすることができる。
【0092】
ここで、図15を再び参照すると、ダウンリンクのサブフレームの前半部分において、システム帯域幅の両端部分のデータを使用しないようにABSを設定すると、ダウンリンク信号の前半に挿入されているPDCCHのシステム帯域幅の両端部分を送信できなくなってしまい、問題となる。
【0093】
図18には、図15の代替案を図解している。アップリンク信号のシステム帯域幅の両端の制御信号として使うPUCCHを除く、真ん中部分のユーザー・データとして使うPUSCHの部分にABSを設定する。さらに、アップリンク信号のシステム帯域幅の両端のPUUCHのうち、ダウンリンク信号のPDCCHと重なり合う部分にもABSを設定する。一方、このアップリンク信号とは干渉するダウンリンクのサブフレームのうち、ユーザー・データとして使うPDSCHのシステム帯域幅の両端部分を使用しないようにABSを設定する。これによって、アップリンクに割り当てたサブフレームのPUCCHの部分、並びに、ダウンリンクに割り当てたサブフレームのPDCCHの部分は停止しないようにすることができる。アップリンク信号では、PUCCHとして同じ情報が2回送られてくる。したがって、上述のようにPUCCHの前半部分においてシステム帯域幅の両端部分を使用しないようにABSを設定しても、ダイバーシティー効果は低下するものの、基地局においてPUCCHを受信可能である。
【0094】
以上説明してきたような、セルラー通信システムにおけるコンフィギュレーションの設定や、いずれかのコンフィギュレーションを使用する各セルにおけるABSの設定は、現実には、コアネットワーク系装置であるMME(Mobile Management Entity)が行なう。
【0095】
MMEは、例えば、図23に示したLTE(TS36.211 Table 4.2−2)で定義されているTDDの7つのコンフィギュレーション0〜6を、上述したような手順で再配列する処理を行ない、図1(表2)、図4(表5)などに示す配列を得て、それをテーブルなどに保持しておく。また、MMEは、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを設定したときの各サブフレームのABS設定を行ない、ABS設定箇所の情報を保持しておく。あるいは、コンフィギュレーションの再配列処理はMME以外の装置で行ない、MMEは、外部の装置から与えられた、図1(表2)、図4(表5)などに示す配列を記述したテーブルを保持している。そして、MMEは、このようなテーブルを参照して、各基地局(eNodeB)に対してセルで使用するコンフィギュレーションを割り当てる。また、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを設定したときの各サブフレームのABS設定もMME以外の装置で行ない、MMEは得られたABS設定の情報を保持するだけでもよい。
【0096】
本明細書で開示する技術を適用したセルラー通信システムでは、TDDのコンフィギュレーションは、ある程度スタティックな設定であることを想定している。つまり、一度設定したら1年程度は同じ設定でシステムが運用される。基本的には、オペレーターが、設計したTDDの環境をMME経由でeNodeBに設定する。そして、eNodeBは、その情報をシステム情報若しくは専用のシグナリングで、セルに収容した各端末(UE)に設定することを想定している。しかしながら、Het−Net(Heterogeneous Network)の環境が進展して、トラフィックの変動に対してダイナミックにTDDのコンフィギュレーションを通商させるようなシステムが今後出現する可能性も否定できない。
【0097】
図19には、本明細書で開示する技術を適用したセルラー通信システムにおいて、基地局(eNodeB)として動作する通信装置の機能的構成を模式的に示している。
【0098】
コンフィギュレーション保持部1907は、MME(図示しない)からの制御信号によって設定された、自セルで使用するTDDのコンフィギュレーションに関する情報を保持している。また、ABS設定箇所保持部1908は、上記の自セルで使用するコンフィギュレーションにおいて、MMEからの制御信号によって設定された、ABSを行なうサブフレームの箇所を保持している。
【0099】
なお、基地局は、MMEからの制御信号によって自セル内で使用するコンフィギュレーションを設定するのではなく、基地局自身がセルで使用するコンフィギュレーションを設定し、これをコンフィギュレーション保持部1907で保持するようにしてもよい。例えば、基地局は、図1(表2)、図4(表5)などに示す配列を記述したテーブルを自ら保持しており、さらに隣接するセルで使用しているコンフィギュレーションを基地局間通信などによって取得すると、テーブルを参照して基地局自身がセルで使用するコンフィギュレーションを設定することができる。
【0100】
また、基地局は、MMEからの制御信号によって自セル内でABSを行なうサブフレームの箇所を設定するのではなく、基地局自身が自セル内の各サブフレームでABSを行なうべきかどうかを判定し、その判定結果をABS設定箇所保持部1608で保持するようにしてもよい。例えば、基地局は、図1(表2)、図4(表5)などに示す配列を記述したテーブルを自ら保持しており、さらに隣接するセルで使用しているコンフィギュレーションを基地局間通信などによって取得すると、テーブルを参照し自セルで使用するコンフィギュレーションと比較して、自セル内の各サブフレームでABSを行なうべきかどうかを判定し、その判定結果をABS設定箇所保持部1908で保持する。
【0101】
基地局は、コンフィギュレーション保持部1907で保持しているTDDのコンフィギュレーションに従って、無線フレームの各サブフレームにおいて、アップリンク又はダウンリンクの通信を行なう。
【0102】
基地局は、自セル内の端末(UE)へダウンリンクで送信するユーザー・データを、サービング・ゲートウェイから受け取る。ABS挿入部1905は、PDCCH(Phy Downlink Control Channel:物理層ダウンリンク制御チャネル)及びPDSCH(Phy Downlink Shared Channel:物理層ダウンリンク共用チャネル)の各々において、ABS設定箇所保持部1908で保持しているサブフレームの箇所でABSを挿入する。
【0103】
DA変換部1903は、ディジタル送信信号をアナログ送信信号に変換する。そして、RF送受信部1902は、アナログ送信信号をRF帯にアップコンバートし、さらに電力増幅して、アンテナ1901を介して空間に放出する。
【0104】
また、基地局は、端末(UE)から送信されたアップリンク信号をアンテナ1901で受信すると、RF送受信部1902は、低雑音増幅するとともにダウンコンバートし、AD変換部1904はディジタル変換する。
【0105】
ABS検出部1906は、ディジタル変換した後のアップリンク信号から、PUCCH(Phy Uplink Control Channel:物理層アップリンク制御チャネル)及びPUSCH(Phy Uplink Shared Channel:物理層アップリンク共用チャネル)の各々において、ABS設定箇所保持部1908で保持しているサブフレームの箇所でABSを検出する。
【0106】
また、図20には、本明細書で開示する技術を適用したセルラー通信システムにおいて、端末(UE)として動作する通信装置の機能的構成を模式的に示している。
【0107】
端末(UE)は、自局を配下におく基地局(eNodeB)からシグナリングを通じてTDDのコンフィギュレーションに関する情報が通知されると、コンフィギュレーション保持部2007で保持する。また、当該セル内で使用されるコンフィギュレーションにおいてABSを行なうサブフレームの箇所が、基地局からシグナリングを通じて通知されると、ABS設定箇所保持部2008で保持する。
【0108】
端末は、コンフィギュレーション保持部2007で保持しているTDDのコンフィギュレーションに従って、無線フレームの各サブフレームにおいて、アップリンク又はダウンリンクの通信を行なう。
【0109】
端末は、基地局へアップリンクで送信するユーザー・データを、アプリケーションなどの上位層から受け取る。ABS挿入部2005は、PUCCH及びPUSCHの各々において、ABS設定箇所保持部2008で保持しているサブフレームの箇所でABSを挿入する。
【0110】
DA変換部2003は、ディジタル送信信号をアナログ送信信号に変換する。そして、RF送受信部2002は、アナログ送信信号をRF帯にアップコンバートし、さらに電力増幅して、アンテナ2001を介して空間に放出する。
【0111】
また、端末は、基地局から送信されたダウンリンク信号をアンテナ2001で受信すると、RF送受信部2002は、低雑音増幅するとともにダウンコンバートし、AD変換部2004はディジタル変換する。
【0112】
ABS検出部2006は、ディジタル変換した後のアップリンク信号から、PDCCH及びPDSCHの各々において、ABS設定箇所保持部2008で保持しているサブフレームの箇所でABSを検出する。
【0113】
なお、本明細書の開示の技術は、以下のような構成をとることも可能である。
(1)無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるコンフィギュレーション切り換えステップと、前記コンフィギュレーション切り換えステップによりコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する干渉回避ステップと、を有する無線リソース割当方法。
(2)前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの基地局間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレーム全体で基地局からの送信を停止し、又は、アップリンクのサブフレーム全体で基地局の受信を停止する、上記(1)に記載の無線リソース割当方法。
(3)前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの端末間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレームの前記不一致となる部分で端末の受信を停止し、又は、アップリンクのサブフレームの前記不一致となる部分で端末からの送信を停止する、上記(1)に記載の無線リソース割当方法。
(4)前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた一方のセル内の端末の1つのサブフレームが他方のセル内の端末の2つのサブフレームと不一致が起きる場合に、前記一方のセル内の端末の1つのサブフレームで送信又は受信を停止する、上記(1)に記載の無線リソース割当方法。
(5)前記セルラー通信システムでは、ダウンリンク信号の前半部分に制御信号PDCCHが割り当てられるとともに、アップリンク信号のシステム帯域幅の両端部分が制御信号PUCCHに割り当てられ、前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記制御信号PDCCH及び前記制御信号PUCCHにおいて送受信を停止しないようにしながら、前記隣接セルの基地局間又は端末間での干渉を回避する、上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の無線リソース割当方法。
(6)前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの基地局間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記の不一致が起きるダウンリンクのサブフレーム全体にわたりシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分での基地局からの送信を停止するとともに、前記の不一致が起きるアップリンクのサブフレーム全体にわたりシステム帯域の中央の前記制御信号PUCCHが割り当てられていない部分における基地局の受信を停止する、上記(5)に記載の無線リソース割当方法。
(7)前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの端末間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレームの前記の不一致が起きる部分のうちシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分で端末の受信を停止するとともに、アップリンクのサブフレームの前記の不一致が起きる部分のシステム帯域幅の中央の前記制御信号PUCCHが割り当てられていない部分における端末からの送信を停止する、上記(5)に記載の無線リソース割当方法。
(8)前記の不一致が起きるダウンリンクのサブフレームのうちシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分であっても、基地局は前記制御信号PDCCHが割り当てられた部分では送信を停止せず、前記の不一致が起きるアップリンクのサブフレームのシステム帯域幅の両端のうち隣接セルで前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分では基地局の受信を停止する、上記(6)に記載の無線リソース割当方法。
(9)前記複数のコンフィギュレーションを、ダウンリンクのサブフレームが増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番にコンフィギュレーションの順番を並べ替える再配列ステップをさらに有し、前記コンフィギュレーション切り換えステップでは、前記セルラー通信システムにおいて隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記再配列ステップで並べ替えた順番に従って前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替える、上記(1)乃至(8)のいずれかに記載の無線リソース割当方法。
(10)前記再配列ステップでは、前記複数のコンフィギュレーションを、ダウンリンクのサブフレームが増加する順番を保ちながら、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番でなくなることを許容して、隣接するコンフィギュレーション間でのアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレーム数が減少するように、少なくとも一部のコンフィギュレーションの順番をさらに並べ替える、上記(9)に記載の無線リソース割当方法。
(11)無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるコンフィギュレーション切り換え部と、前記コンフィギュレーション切り換え部によりコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する干渉回避部と、を具備する無線リソース割当装置。
(12)無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替え、前記のコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する、通信システム。
【産業上の利用可能性】
【0114】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本明細書で開示する技術について詳細に説明してきた。しかしながら、本明細書で開示する技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【0115】
本明細書では、3GPPが策定したLTEに従うセルラー通信システムに適用した実施形態を中心に説明してきたが、本明細書で開示する技術の要旨はこれに限定されるものではない。無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたさまざまなセルラー通信システムに、同様に本技術を適用して、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用する際のアップリンクとダウンリンクの不一致による干渉を回避することができる。
【0116】
要するに、例示という形態で本技術を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【符号の説明】
【0117】
1901…アンテナ
1902…RF送受信部
1903…DA変換部
1904…AD変換部
1905…ABS挿入部
1906…ABS検出部
1907…コンフィギュレーション保持部
1908…ABS設定箇所保持部
2001…アンテナ
2002…RF送受信部
2003…DA変換部
2004…AD変換部
2005…ABS挿入部
2006…ABS検出部
2007…コンフィギュレーション保持部
2008…ABS設定箇所保持部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるコンフィギュレーション切り換えステップと、
前記コンフィギュレーション切り換えステップによりコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する干渉回避ステップと、
を有する無線リソース割当方法。
【請求項2】
前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの基地局間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレーム全体で基地局からの送信を停止し、又は、アップリンクのサブフレーム全体で基地局の受信を停止する、
請求項1に記載の無線リソース割当方法。
【請求項3】
前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの端末間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレームの前記不一致となる部分で端末の受信を停止し、又は、アップリンクのサブフレームの前記不一致となる部分で端末からの送信を停止する、
請求項1に記載の無線リソース割当方法。
【請求項4】
前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた一方のセル内の端末の1つのサブフレームが他方のセル内の端末の2つのサブフレームと不一致が起きる場合に、前記一方のセル内の端末の1つのサブフレームで送信又は受信を停止する、
請求項1に記載の無線リソース割当方法。
【請求項5】
前記セルラー通信システムでは、ダウンリンク信号の前半部分に制御信号PDCCHが割り当てられるとともに、アップリンク信号のシステム帯域幅の両端部分が制御信号PUCCHに割り当てられ、
前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記制御信号PDCCH及び前記制御信号PUCCHにおいて送受信を停止しないようにしながら、前記隣接セルの基地局間又は端末間での干渉を回避する、
請求項1に記載の無線リソース割当方法。
【請求項6】
前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの基地局間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記の不一致が起きるダウンリンクのサブフレーム全体にわたりシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分での基地局からの送信を停止するとともに、前記の不一致が起きるアップリンクのサブフレーム全体にわたりシステム帯域の中央の前記制御信号PUCCHが割り当てられていない部分における基地局の受信を停止する、
請求項5に記載の無線リソース割当方法。
【請求項7】
前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの端末間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレームの前記の不一致が起きる部分のうちシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分で端末の受信を停止するとともに、アップリンクのサブフレームの前記の不一致が起きる部分のシステム帯域幅の中央の前記制御信号PUCCHが割り当てられていない部分における端末からの送信を停止する、
請求項5に記載の無線リソース割当方法。
【請求項8】
前記の不一致が起きるダウンリンクのサブフレームのうちシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分であっても、基地局は前記制御信号PDCCHが割り当てられた部分では送信を停止せず、
前記の不一致が起きるアップリンクのサブフレームのシステム帯域幅の両端のうち隣接セルで前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分では基地局の受信を停止する、
請求項6に記載の無線リソース割当方法。
【請求項9】
前記複数のコンフィギュレーションを、ダウンリンクのサブフレームが増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番にコンフィギュレーションの順番を並べ替える再配列ステップをさらに有し、
前記コンフィギュレーション切り換えステップでは、前記セルラー通信システムにおいて隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記再配列ステップで並べ替えた順番に従って前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替える、
請求項1に記載の無線リソース割当方法。
【請求項10】
前記再配列ステップでは、前記複数のコンフィギュレーションを、ダウンリンクのサブフレームが増加する順番を保ちながら、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番でなくなることを許容して、隣接するコンフィギュレーション間でのアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレーム数が減少するように、少なくとも一部のコンフィギュレーションの順番をさらに並べ替える、
請求項9に記載の無線リソース割当方法。
【請求項11】
無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるコンフィギュレーション切り換え部と、
前記コンフィギュレーション切り換え部によりコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する干渉回避部と、
を具備する無線リソース割当装置。
【請求項12】
無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替え、
前記のコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する、
通信システム。
【請求項1】
無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるコンフィギュレーション切り換えステップと、
前記コンフィギュレーション切り換えステップによりコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する干渉回避ステップと、
を有する無線リソース割当方法。
【請求項2】
前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの基地局間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレーム全体で基地局からの送信を停止し、又は、アップリンクのサブフレーム全体で基地局の受信を停止する、
請求項1に記載の無線リソース割当方法。
【請求項3】
前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの端末間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレームの前記不一致となる部分で端末の受信を停止し、又は、アップリンクのサブフレームの前記不一致となる部分で端末からの送信を停止する、
請求項1に記載の無線リソース割当方法。
【請求項4】
前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた一方のセル内の端末の1つのサブフレームが他方のセル内の端末の2つのサブフレームと不一致が起きる場合に、前記一方のセル内の端末の1つのサブフレームで送信又は受信を停止する、
請求項1に記載の無線リソース割当方法。
【請求項5】
前記セルラー通信システムでは、ダウンリンク信号の前半部分に制御信号PDCCHが割り当てられるとともに、アップリンク信号のシステム帯域幅の両端部分が制御信号PUCCHに割り当てられ、
前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記制御信号PDCCH及び前記制御信号PUCCHにおいて送受信を停止しないようにしながら、前記隣接セルの基地局間又は端末間での干渉を回避する、
請求項1に記載の無線リソース割当方法。
【請求項6】
前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの基地局間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記の不一致が起きるダウンリンクのサブフレーム全体にわたりシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分での基地局からの送信を停止するとともに、前記の不一致が起きるアップリンクのサブフレーム全体にわたりシステム帯域の中央の前記制御信号PUCCHが割り当てられていない部分における基地局の受信を停止する、
請求項5に記載の無線リソース割当方法。
【請求項7】
前記干渉回避ステップでは、前記のコンフィギュレーションを切り替えた各隣接セルの端末間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、ダウンリンクのサブフレームの前記の不一致が起きる部分のうちシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分で端末の受信を停止するとともに、アップリンクのサブフレームの前記の不一致が起きる部分のシステム帯域幅の中央の前記制御信号PUCCHが割り当てられていない部分における端末からの送信を停止する、
請求項5に記載の無線リソース割当方法。
【請求項8】
前記の不一致が起きるダウンリンクのサブフレームのうちシステム帯域幅の両端の前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分であっても、基地局は前記制御信号PDCCHが割り当てられた部分では送信を停止せず、
前記の不一致が起きるアップリンクのサブフレームのシステム帯域幅の両端のうち隣接セルで前記制御信号PUCCHに割り当てられた部分では基地局の受信を停止する、
請求項6に記載の無線リソース割当方法。
【請求項9】
前記複数のコンフィギュレーションを、ダウンリンクのサブフレームが増加する順番で、且つ、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番にコンフィギュレーションの順番を並べ替える再配列ステップをさらに有し、
前記コンフィギュレーション切り換えステップでは、前記セルラー通信システムにおいて隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記再配列ステップで並べ替えた順番に従って前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替える、
請求項1に記載の無線リソース割当方法。
【請求項10】
前記再配列ステップでは、前記複数のコンフィギュレーションを、ダウンリンクのサブフレームが増加する順番を保ちながら、アップリンクのサブフレーム数が減少する順番でなくなることを許容して、隣接するコンフィギュレーション間でのアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレーム数が減少するように、少なくとも一部のコンフィギュレーションの順番をさらに並べ替える、
請求項9に記載の無線リソース割当方法。
【請求項11】
無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替えるコンフィギュレーション切り換え部と、
前記コンフィギュレーション切り換え部によりコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する干渉回避部と、
を具備する無線リソース割当装置。
【請求項12】
無線フレーム内におけるサブフレーム毎のアップリンクとダウンリンクへの割り当ての異なる複数のコンフィギュレーションが定義されたセルラー通信システムにおいて、隣接するセルで異なるコンフィギュレーションを使用するときに、前記隣接するセル間でコンフィギュレーションを切り替え、
前記のコンフィギュレーションを切り替えた隣接セル間でアップリンクとダウンリンクの不一致が起きるサブフレームにおいて、前記隣接セル間の干渉を回避する、
通信システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【公開番号】特開2012−249119(P2012−249119A)
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−119885(P2011−119885)
【出願日】平成23年5月30日(2011.5.30)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年5月30日(2011.5.30)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】
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