JP6110265B2 - 基地局及びユーザ端末 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムにおいて用いられる基地局及びユーザ端末に関する。

移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）で仕様が策定されているＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）では、セルを識別するためのセル識別子が各セルに割り当てられる。

セル識別子は、物理セル識別子（ＰＣＩ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｅｌｌ ＩＤ）及びセルグローバル識別子（ＥＣＧＩ：Ｅ−ＵＴＲＡＮ Ｃｅｌｌ Ｇｌｏｂａｌ ＩＤ）などである（例えば非特許文献１参照）。

また、３ＧＰＰでは、リリース８乃至１１で規定される従来型のキャリア構造とは異なる新たなキャリア構造（ＮＣＴ：Ｎｅｗ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｔｙｐｅ）を導入することが検討されている。

３ＧＰＰ技術仕様書 「ＴＳ３６．３００ Ｖ１１．６．０」 ２０１３年７月

移動通信システムにおいて利用可能なセル識別子の数は有限である。例えば、ＬＴＥの仕様では５０４個の物理セル識別子が規定されている。

よって、マクロセル内に多数の小セルが設けられるような通信環境においては、セル識別子が枯渇し、重複なくセル識別子を割り当てることが困難になる問題がある。

そこで、本発明は、改良されたセル識別子を実現することを目的とする。

第１の特徴に係る基地局は、複数の下りリンクサブフレームを有するフレーム構成を使用して通信を行う移動通信システムにおいて、セルを管理する。前記基地局は、前記複数の下りリンクサブフレームのうち一部の下りリンクサブフレームである参照信号サブフレームにおいて、セル固有参照信号を送信する送信部を備える。前記セルには、前記参照信号サブフレームのサブフレーム番号と関連付けられたサブフレーム番号関連部分を含むセル識別子が割り当てられている。

第２の特徴に係るユーザ端末は、複数の下りリンクサブフレームを有するフレーム構成を使用して通信を行う移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、前記複数の下りリンクサブフレームのうち一部の下りリンクサブフレームである参照信号サブフレームにおいて、セルからセル固有参照信号を受信する受信部を備える。前記セルには、前記参照信号サブフレームのサブフレーム番号と関連付けられたサブフレーム番号関連部分を含むセル識別子が割り当てられている。

本発明によれば、改良されたセル識別子を実現できる。

第１実施形態及び第２実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係るＵＥのブロック図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係る無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係る無線フレームの構成図である。 第１実施形態に係るＮＣＴを説明するための図である。 第１実施形態及び第２実施形態に係る動作環境を説明するための図である。 第１実施形態に係るセルグループと参照信号サブフレームとの関係を説明するための図である。 第１実施形態に係るＮＲＴを説明するための図である。 第２実施形態に係る動作を説明するための図である。 第２実施形態に係る動作パターン２を示すシーケンス図である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る基地局は、複数の下りリンクサブフレームを有するフレーム構成を使用して通信を行う移動通信システムにおいて、セルを管理する。前記基地局は、前記複数の下りリンクサブフレームのうち一部の下りリンクサブフレームである参照信号サブフレームにおいて、セル固有参照信号を送信する送信部を備える。前記セルには、前記参照信号サブフレームのサブフレーム番号と関連付けられたサブフレーム番号関連部分を含むセル識別子が割り当てられている。

実施形態では、前記セル識別子は、前記セルの物理セル識別子を拡張したものである。前記サブフレーム番号関連部分は、前記物理セル識別子に追加される拡張部分である。

実施形態では、前記サブフレーム番号関連部分は、前記セルを含む複数のセルからなるグループを識別するグループ識別子である。

実施形態では、前記基地局は、前記セルに割り当てられた前記セル識別子に含まれる前記サブフレーム番号関連部分に応じて、前記複数の下りリンクサブフレームの中から前記参照信号サブフレームを設定する制御部をさらに備える。

実施形態では、前記制御部は、前記セルの運用を開始する前において、近隣セルとのネゴシエーションを行う。前記制御部は、前記ネゴシエーションの結果に基づいて、前記セルのセル固有参照信号が設けられるリソースエレメント及び／又はサブフレームを設定する。

実施形態では、前記セルは、マクロセルのカバレッジ内に配置可能な小セルである。

実施形態では、前記セルは、プライマリセルとペアで運用されるセカンダリセルである。

実施形態に係るユーザ端末は、複数の下りリンクサブフレームを有するフレーム構成を使用して通信を行う移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、前記複数の下りリンクサブフレームのうち一部の下りリンクサブフレームである参照信号サブフレームにおいて、セルからセル固有参照信号を受信する受信部を備える。前記セルには、前記参照信号サブフレームのサブフレーム番号と関連付けられたサブフレーム番号関連部分を含むセル識別子が割り当てられている。

実施形態では、前記ユーザ端末は、前記セル識別子に含まれる前記サブフレーム番号関連部分に基づいて、前記参照信号サブフレームを特定する制御部をさらに備える。

実施形態では、前記セル識別子は、前記セルの物理セル識別子を拡張したものである。前記サブフレーム番号関連部分は、前記物理セル識別子に追加される拡張部分である。

実施形態では、前記サブフレーム番号関連部分は、前記セルを含む複数のセルからなるグループを識別するグループ識別子である。

［第１実施形態］
以下において、本発明をＬＴＥシステムに適用する場合の実施形態を説明する。

（システム構成）
図１は、第１実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。図１に示すように、第１実施形態に係るＬＴＥシステムは、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０、及びＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０を備える。

ＵＥ１００は、ユーザ端末に相当する。ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、接続先のセル（サービングセル）との無線通信を行う。ＵＥ１００の構成については後述する。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、無線アクセスネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、ｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は、基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。ｅＮＢ２００の構成については後述する。

ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。ｅＮＢ２００は、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能、ユーザデータのルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能などを有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。

ＥＰＣ２０は、コアネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０によりＬＴＥシステムのネットワークが構成される。ＥＰＣ２０は、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御などを行う。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行う。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００は、Ｓ１インターフェイスを介してｅＮＢ２００と接続される。

図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、複数のアンテナ１０１、無線送受信機１１０、ユーザインターフェイス１２０、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０、バッテリ１４０、メモリ１５０、及びプロセッサ１６０を備える。メモリ１５０は記憶部に相当する。プロセッサ１６０（及びメモリ１５０）は、制御部を構成する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。

複数のアンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換して複数のアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、複数のアンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換してプロセッサ１６０に出力する。

ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報（経度・緯度など）を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。

メモリ１５０は、プロセッサ１６０により実行されるプログラム、及びプロセッサ１６０による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、複数のアンテナ２０１、無線送受信機２１０、ネットワークインターフェイス２２０、メモリ２３０、及びプロセッサ２４０を備える。メモリ２３０は記憶部に相当する。プロセッサ２４０（及びメモリ２３０）は、制御部を構成する。

複数のアンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号（送信信号）を無線信号に変換して複数のアンテナ２０１から送信する。また、無線送受信機２１０は、複数のアンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号（受信信号）に変換してプロセッサ２４０に出力する。

ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して近隣ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信に用いられる。

メモリ２３０は、プロセッサ２４０により実行されるプログラム、及びプロセッサ２４０による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。

図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルの第１層乃至第３層に区分されており、第１層は物理（ＰＨＹ）層である。第２層は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、及びＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層を含む。第３層は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を含む。

物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理層とｅＮＢ２００の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。

ＭＡＣ層は、データの優先制御、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣ層とｅＮＢ２００のＭＡＣ層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣ層は、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式）及びＵＥ１００への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。

ＲＬＣ層は、ＭＡＣ層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のＲＬＣ層に伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣ層とｅＮＢ２００のＲＬＣ層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。

ＰＤＣＰ層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＲＲＣ層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣ層とｅＮＢ２００のＲＲＣ層との間では、各種設定のための制御信号（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣ層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ接続状態）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣアイドル状態）である。

ＲＲＣ層の上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。

図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。

図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成される。各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。１つのサブキャリア及び１つのシンボルによりリソースエレメントが構成される。

ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより構成され、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により構成される。

下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される領域である。また、各サブフレームの残りの部分は、主にユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。

上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される領域である。各サブフレームにおける残りの部分は、主にユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。

（セル識別子の概要）
ＬＴＥシステムにおいて、各セルには、セルを識別するためのセル識別子が割り当てられている。セル識別子は、物理セル識別子（ＰＣＩ）及びセルグローバル識別子（ＥＣＧＩ）などである。ＥＣＧＩは、ＭＣＣ、ＭＮＣ、ＥＣＩで構成されており、ＥＣＩは、ＰＣＩとｅＮＢ識別子との組み合わせにより構成される。

ＰＣＩは８ビットで構成され、主に物理層において利用される。仕様上定義されているＰＣＩは５０４個である。また、セル固有参照信号（ＣＲＳ）の信号系列は５０４個用意され、当該信号系列はＰＣＩと対応付けられている。ＰＣＩは、１６８個のセルＩＤグループに分けられており、各セルＩＤグループには３つのセルＩＤが含まれる（１６８×３＝５０４）。

ＵＥ１００は、セルサーチの際に、セルから受信するプライマリ同期信号（ＰＳＳ）及びセカンダリ同期信号（ＳＳＳ）により、当該セルのＰＣＩを特定する。具体的には、ＰＳＳの値はセルＩＤグループ中のセルＩＤ（３個）と対応付けられており、ＳＳＳの値はセルＩＤグループ（１６８個）と対応付けられており、ＰＳＳ及びＳＳＳの組み合わせによりＰＣＩが特定される。また、ＰＳＳ及びＳＳＳにより下りリンクのフレームレベルの同期がとられる。

ＵＥ１００は、ＰＳＳ及びＳＳＳの組み合わせによりセルのＰＣＩを特定した後、ＰＣＩに基づいてＣＲＳを受信する。ＣＲＳにより下りリンクのシンボル同期及び周波数同期がとられる。ＣＲＳは、６サブキャリア間隔で、スロット中の最初のＯＦＤＭシンボルと最後から３番目のＯＦＤＭシンボルとに設けられる。また、ＣＲＳは、ＰＣＩに応じて６つの周波数シフトのグループ（以下、「ＣＲＳ周波数シフトグループ」という）に分けられている。

なお、ＥＣＧＩは、ＲＲＣ層で送受信されるシステム情報ブロック（ＳＩＢ）によりセルから報知される。

（第１実施形態に係るＮＣＴ）
３ＧＰＰでは、リリース８乃至１１で規定される従来型のキャリア構造とは異なる新たなキャリア構造（ＮＣＴ）を導入することが検討されている。

複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）を束ねて通信に使用するキャリアアグリゲーション（ＣＡ）において、プライマリ・コンポーネントキャリア（ＰＣＣ）にＮＣＴが適用されるケースと、セカンダリ・コンポーネントキャリア（ＳＣＣ）にＮＣＴが適用されるケースとがある。ＳＣＣは、単独では使用されないＣＣであり、ＰＣＣのペアとして使用され、専らユーザデータを伝送するために使用される。なお、ＰＣＣはプライマリセルとも称され、ＳＣＣはセカンダリセルとも称される。

第１実施形態では、下りリンクにおいて、ＮＣＴが適用されたＳＣＣを使用するケースを主として想定する。図６は、第１実施形態に係るＮＣＴを説明するための図である。

図６に示すように、ＮＣＴが適用されるＳＣＣは、ユーザデータを割り当て可能な領域を増加させるために、複数の下りリンクサブフレームのうちＣＲＳが配置されるサブフレーム（以下、「参照信号サブフレーム」という）が間欠的に設けられる。図６の例では、５サブフレームのうち１サブフレームにのみＣＲＳが配置される。具体的には、サブフレーム＃０乃至＃４のうちサブフレーム＃０にのみＣＲＳが配置され、サブフレーム＃５乃至＃９のうちサブフレーム＃５にのみＣＲＳが配置される。

この場合、ＣＲＳは、データ復調のためのチャネル推定には利用されず、ＰＣＣとの同期ずれの補正に利用される。より詳細には、ＣＲＳは、当該キャリア（ＳＣＣ）の周波数同期・フレームタイミング同期のために利用される。なお、データ復調のためのチャネル推定には、ユーザデータに付随する復調参照信号（ＤＭＲＳ）が利用される。

（第１実施形態に係る動作）
図７は、第１実施形態に係る動作環境を説明するための図である。

図７に示すように、第１実施形態では、マクロセルＭＣ内に多数の小セルＳＣが設けられる環境（いわゆる、ＨｅｔＮｅｔ環境）を想定する。小セルＳＣは、例えばピコセル又はフェムトセルである。

図７の例では、ｅＮＢ２００−１は、３つのマクロセルＭＣ＃１乃至ＭＣ＃３を管理しており、各マクロセルＭＣ内に多数の小セルＳＣが設けられる。小セルＳＣのそれぞれは、１つのｅＮＢ２００により管理されている。但し、複数の小セルＳＣが１つのｅＮＢ２００により管理されてもよい。各セルには、ＰＣＩなどのセル識別子が割り当てられている。

また、マクロセルＭＣが属する周波数Ｆ１と小セルＳＣが属する周波数Ｆ２とが異なっている。第１実施形態では、マクロセルＭＣをＰＣＣ（プライマリセル）とし、小セルＳＣをＳＣＣ（セカンダリセル）としたＣＡが適用され、かつ、上述したＮＣＴが小セルＳＣに適用されるケースを主として想定する。

このように、マクロセル内に多数の小セルが設けられる環境においては、ＰＣＩが枯渇し、ＰＣＩの割り当ての自由度が低下する。例えば、相互に近接する複数のセルに対して、同一のＣＲＳ周波数シフトグループに属するＰＣＩが割り当てられている場合、当該複数のセルが同一のリソースエレメントにおいてＣＲＳを送信することにより、ＣＲＳ同士で干渉を与え合い、ＣＲＳを正常に伝送することができない問題（以下、「第１の問題」という）がある。

また、同一のマクロセルＭＣ内の複数の小セルＳＣに同一のＰＣＩが割り当てられる場合、マクロセルＭＣ内の小セルＳＣをＰＣＩにより一意に識別することができない問題（以下、「第２の問題」という）がある。

第１実施形態では、上述したＮＣＴが適用される小セルＳＣを管理するｅＮＢ２００は、複数の下りリンクサブフレームのうち一部の下りリンクサブフレームである参照信号サブフレームにおいて、ＣＲＳを送信する。ここで、小セルＳＣには、参照信号サブフレームのサブフレーム番号と関連付けられたサブフレーム番号関連部分を含むセル識別子が割り当てられている。以下においては、このような新規なセル識別子を拡張物理セル識別子（Ｅ−ＰＣＩ）と称する。

このように、Ｅ−ＰＣＩを参照信号サブフレームと関連付けることにより、サブフレーム番号関連部分に応じて参照信号サブフレームを異ならせることができる。よって、相互に近接する複数のセルに対して、同一のＣＲＳ周波数シフトグループに属するＰＣＩが割り当てられている場合であっても、当該複数のセルの参照信号サブフレームが異なっていればＣＲＳの衝突が回避されるため、上述した第１の問題を解決できる。

また、第１実施形態では、Ｅ−ＰＣＩは、セルのＰＣＩを拡張したものである。サブフレーム番号関連部分は、ＰＣＩに追加される拡張部分である。よって、同一のマクロセルＭＣ内の複数の小セルＳＣに同一のＰＣＩが割り当てられていても、Ｅ−ＰＣＩにより小セルＳＣを一意に識別できるため、上述した第２の問題を解決できる。

第１実施形態では、小セルＳＣを管理するｅＮＢ２００は、当該小セルＳＣに割り当てられたＥ−ＰＣＩに含まれるサブフレーム番号関連部分に応じて、複数の下りリンクサブフレームの中から参照信号サブフレームを設定する。これにより、例えば小セルＳＣに対して適切なＥ−ＰＣＩを割り当てることにより、適切な参照信号サブフレームを自動的に設定できる。

ＵＥ１００は、参照信号サブフレームにおいて小セルＳＣからＣＲＳを受信する。ＵＥ１００は、小セルＳＣのＥ−ＰＣＩを把握している場合に、Ｅ−ＰＣＩに含まれるサブフレーム番号関連部分に基づいて当該小セルＳＣの参照信号サブフレームを特定する。例えば、プライマリセルとして機能するマクロセルＭＣが、セカンダリセルである小セルＳＣのＥ−ＰＣＩをＵＥ１００に通知することにより、ＵＥ１００が小セルＳＣのＥ−ＰＣＩを把握できる。

或いは、ＵＥ１００は、小セルＳＣのＥ−ＰＣＩを把握していない場合でも、一旦ＵＥ１００が小セルＳＣからのＣＲＳを受信すれば、当該ＣＲＳの信号系列からＰＣＩを特定し、かつ、当該ＣＲＳに対応する参照信号サブフレームのサブフレーム番号からサブフレーム番号関連部分を特定することにより、当該小セルＳＣのＥ−ＰＣＩを把握できる。

また、第１実施形態では、サブフレーム番号関連部分は、複数のセルからなるグループ（以下、「セルグループ」という）を識別するグループ識別子として利用できる。セルグループは、セルの属性（セル種別、ＰＣＩなど）に応じて設定できる。例えば、フェムトセルからなるセルグループを定義してもよく、ＰＣＩの数値範囲ごとのセルグループを定義してもよい。

図８は、セルグループと参照信号サブフレームとの関係を説明するための図である。図８に示すように、５サブフレーム周期で参照信号サブフレームが設定される場合、セルグループ０乃至４の合計５つのセルグループが設定される。セルグループｎに属する小セルＳＣは、サブフレーム＃ｎ及びサブフレーム＃（ｎ＋５）を参照信号サブフレームとして設定する。

さらに、Ｅ−ＰＣＩを近隣関係テーブル（ＮＲＴ）に含めることで、Ｅ−ＰＣＩをハンドオーバのための測定報告手順において利用できる。図９は、実施形態に係るＮＲＴを説明するための図である。例えば、マクロセルＭＣを管理するｅＮＢ２００−１は、当該マクロセルＭＣに対応するＮＲＴを管理する。

図９に示すように、ｅＮＢ２００−１は、近隣の小セルＳＣに割り当てられたＥ−ＰＣＩである近隣Ｅ−ＰＣＩを含むＮＲＴを管理する。ＮＲＴは、複数の近隣セルのそれぞれのＥ−ＰＣＩ（近隣Ｅ−ＰＣＩ）を含む。近隣Ｅ−ＰＣＩは、近隣セルのＰＣＩと、当該近隣セルに対応するサブフレーム番号関連部分（グループＩＤ）と、を含む。

（第１実施形態のまとめ）
上述したように、ＮＣＴが適用される小セルＳＣを管理するｅＮＢ２００は、複数の下りリンクサブフレームのうち一部の下りリンクサブフレームである参照信号サブフレームにおいて、ＣＲＳを送信する。第１実施形態では、小セルＳＣには、参照信号サブフレームのサブフレーム番号と関連付けられたサブフレーム番号関連部分を含むＥ−ＰＣＩが割り当てられている。

このように、Ｅ−ＰＣＩを参照信号サブフレームと関連付けることにより、サブフレーム番号関連部分に応じて参照信号サブフレームを異ならせることができる。よって、相互に近接する複数のセルに対して、同一のＣＲＳ周波数シフトグループに属するＰＣＩが割り当てられている場合であっても、当該複数のセルの参照信号サブフレームが異なっていればＣＲＳの衝突が回避されるため、ＣＲＳ同士で干渉を与え合う問題を解決できる。

また、第１実施形態では、Ｅ−ＰＣＩは、セルのＰＣＩを拡張したものである。サブフレーム番号関連部分は、ＰＣＩに追加される拡張部分である。よって、同一のマクロセルＭＣ内の複数の小セルＳＣに同一のＰＣＩが割り当てられていても、Ｅ−ＰＣＩにより小セルＳＣを一意に識別できる。

［第２実施形態］
第２実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。第２実施形態は、システム構成及び動作環境については第１実施形態と同様である。

上述した第１実施形態では、オペレータにより各セルにＥ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）が割り当てられるケースを想定していた。これに対し、第２実施形態では、ｅＮＢ２００間の協調により各セルにＥ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）が自律に割り当てられる。

（第２実施形態に係る動作）
（１）動作概要
第２実施形態では、ｅＮＢ２００は、自セルの運用を開始する前において、近隣セルとのネゴシエーションを行う。ｅＮＢ２００は、ネゴシエーションの結果に基づいて、自セルのＣＲＳが設けられるリソースエレメント（ＣＲＳリソースエレメント）を設定する。これにより、近隣のセル間で、ＣＲＳリソースエレメントが重複しないように自律的にＥ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）を設定できる。具体的には、図１０に示すように、近隣マクロセルＭＣのＣＲＳリソースエレメントを避けて、小セルＳＣのＣＲＳリソースエレメントを設定する。これにより、マクロセルＭＣからのＣＲＳの強い干渉を防ぎ、小セルＳＣのカバレッジエリアを拡大できる。

（２）動作パターン１
動作パターン１では、マクロセルＭＣを管理するｅＮＢ２００−１が起点となってＥ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）を設定する。

先ず、マクロセルＭＣを管理するｅＮＢ２００−１は、マクロセルＭＣのカバレッジに小セルＳＣが設置された際に、自マクロセルＭＣ及び近隣マクロセルＭＣのそれぞれのＣＲＳリソースエレメントを確認し、確認結果に関するＣＲＳリソースエレメント関連情報を例えばＸ２インターフェイス上で当該小セルＳＣに通知する。なお、Ｅ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）はリソースエレメントと関連付けられているため、ｅＮＢ２００−１は、自身で管理しているＮＲＴに基づいて、近隣マクロセルＭＣのＣＲＳリソースエレメントを確認してもよい。

ＣＲＳリソースエレメント関連情報は、自マクロセルＭＣ及び近隣マクロセルＭＣのそれぞれのＣＲＳリソースエレメントを示す情報である。或いは、ＣＲＳリソースエレメント関連情報は、当該小セルＳＣが使用可能なＣＲＳリソースエレメントを示す情報であってもよい。或いは、ＣＲＳリソースエレメントを示す情報をＣＲＳリソースエレメント関連情報とすることに代えて、Ｅ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）をＣＲＳリソースエレメント関連情報としてもよい。

次に、小セルＳＣを管理するｅＮＢ２００は、ＣＲＳリソースエレメント関連情報を受信すると、当該ＣＲＳリソースエレメント関連情報に基づいて、マクロセルＭＣのＣＲＳリソースエレメントを避けるように、当該小セルＳＣのＣＲＳリソースエレメントを選択し、選択したＣＲＳリソースエレメントに対応するＥ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）を特定する。そして、特定したＥ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）を当該小セルに設定する。なお、当該小セルＳＣを管理するｅＮＢ２００は、当該小セルＳＣに割り当てたＥ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）或いはＣＲＳリソースエレメントを、マクロセルＭＣを管理するｅＮＢ２００−１に通知してもよい。なお、ＥＰＣ２０に含まれるＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）装置に対して、当該Ｅ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）を通知してもよい。

（３）動作パターン２
動作パターン２では、小セルＳＣを管理するｅＮＢ２００が起点となってＥ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）を設定する方法である。図１１は、動作パターン２を示すシーケンス図である。

図１１に示すように、ステップＳ１０１において小セルＳＣが設置されると、ステップＳ１０２において、当該小セルＳＣを管理するｅＮＢ２００は、当該小セルＳＣのＣＲＳリソースエレメントを仮決定する。当該小セルＳＣのＰＣＩがプリセットされている場合、又はＸ２／Ｓ１インターフェイス上で通知された場合には、それに従う。或いは、当該小セルＳＣがセルフモニタリング機能を有している場合は、それを活用する。

ステップＳ１０３において、ｅＮＢ２００は、例えばＸ２インターフェイス上で、自ら仮決定したＣＲＳリソースエレメントが使用可能であるかを、マクロセルＭＣを管理するｅＮＢ２００−１に問い合わせる。なお、当該ＣＲＳリソースエレメントが使用可能であるかを、ＥＰＣ２０に含まれるＯＡＭ装置に問い合わせてもよい。

ステップＳ１０４において、ｅＮＢ２００−１は、通知された仮ＣＲＳリソースエレメントが使用できるかどうかを判断する。判断方法については、動作パターン１と同様に、自マクロセルＭＣ及び近隣マクロセルＭＣのそれぞれのＣＲＳリソースエレメントを確認することにより判断する。

ステップＳ１０５において、ｅＮＢ２００−１は、判断結果（ＯＫ／ＮＧ）をｅＮＢ２００に通知する。

ステップＳ１０６において、ｅＮＢ２００は、判断結果が「ＯＫ」の場合は、仮ＣＲＳリソースエレメントを本ＣＲＳリソースエレメントに設定し、当該本ＣＲＳリソースエレメントに対応するＥ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）を特定する。

ステップＳ１０７において、ｅＮＢ２００は、特定したＥ−ＰＣＩ（ＰＣＩ）を当該小セルＳＣに設定し、当該小セルＳＣの運用を開始する。

（第２実施形態のまとめ）
第２実施形態では、近隣マクロセルＭＣのＣＲＳリソースエレメントを避けて、小セルＳＣのＣＲＳリソースエレメントを設定する。これにより、マクロセルＭＣからのＣＲＳの強い干渉を防ぎ、小セルＳＣのカバレッジエリアを拡大できる。

［その他の実施形態］
上述した第１実施形態では、Ｅ−ＰＣＩは、ＰＣＩを拡張したものであった。しかしながら、Ｅ−ＰＣＩは、必ずしもセルのＰＣＩを拡張したものではなくてもよい。例えば、既存のＰＣＩに含まれる一部ビットをサブフレーム番号関連部分に置き換える構成とし、既存のＰＣＩのビット長（８ビット）を維持してもよい。

上述した第２実施形態では、ＣＲＳリソースエレメントが重複しないように周波数方向に調整していたが、周波数方向に調整する場合に限らず、参照信号サブフレームが重複しないように時間方向に調整してもよい。

また、上述した各実施形態では、セル種別の異なるセルからなるネットワークであるＨｅｔＮｅｔに対して本発明を適用する一例を説明したが、同種のセルからなるネットワークに対して本発明を適用してもよい。

上述した各実施形態では、移動通信システムの一例としてＬＴＥシステムを説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。

１０…Ｅ−ＵＴＲＡＮ、２０…ＥＰＣ、１００…ＵＥ、１０１…アンテナ、１１０…無線送受信機、１２０…ユーザインターフェイス、１３０…ＧＮＳＳ受信機、１４０…バッテリ、１５０…メモリ、１６０…プロセッサ、２００…ｅＮＢ、２０１…アンテナ、２１０…無線送受信機、２２０…ネットワークインターフェイス、２３０…メモリ、２４０…プロセッサ、３００…ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ

Claims (11)

1. 複数の下りリンクサブフレームを有するフレーム構成を使用して通信を行う移動通信システムにおいて、セルを管理する基地局であって、
   前記複数の下りリンクサブフレームのうち一部の下りリンクサブフレームである参照信号サブフレームにおいて、セル固有参照信号を送信する送信部を備え、
   前記セルには、前記参照信号サブフレームのサブフレーム番号と関連付けられたサブフレーム番号関連部分を含むセル識別子が割り当てられていることを特徴とする基地局。
2. 前記セル識別子は、前記セルの物理セル識別子を拡張したものであり、
   前記サブフレーム番号関連部分は、前記物理セル識別子に追加される拡張部分であることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
3. 前記サブフレーム番号関連部分は、前記セルを含む複数のセルからなるグループを識別するグループ識別子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局。
4. 前記セルに割り当てられた前記セル識別子に含まれる前記サブフレーム番号関連部分に応じて、前記複数の下りリンクサブフレームの中から前記参照信号サブフレームを設定する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の基地局。
5. 前記制御部は、前記セルの運用を開始する前において、近隣セルとのネゴシエーションを行い、
   前記制御部は、前記ネゴシエーションの結果に基づいて、前記セルのセル固有参照信号が設けられるリソースエレメント及び／又はサブフレームを設定することを特徴とする請求項４に記載の基地局。
6. 前記セルは、マクロセルのカバレッジ内に配置可能な小セルであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の基地局。
7. 前記セルは、プライマリセルとペアで運用されるセカンダリセルであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の基地局。
8. 複数の下りリンクサブフレームを有するフレーム構成を使用して通信を行う移動通信システムにおいて用いられるユーザ端末であって、
   前記複数の下りリンクサブフレームのうち一部の下りリンクサブフレームである参照信号サブフレームにおいて、セルからセル固有参照信号を受信する受信部を備え、
   前記セルには、前記参照信号サブフレームのサブフレーム番号と関連付けられたサブフレーム番号関連部分を含むセル識別子が割り当てられていることを特徴とするユーザ端末。
9. 前記セル識別子に含まれる前記サブフレーム番号関連部分に基づいて、前記参照信号サブフレームを特定する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のユーザ端末。
10. 前記セル識別子は、前記セルの物理セル識別子を拡張したものであり、
    前記サブフレーム番号関連部分は、前記物理セル識別子に追加される拡張部分であることを特徴とする請求項８又は９に記載のユーザ端末。
11. 前記サブフレーム番号関連部分は、前記セルを含む複数のセルからなるグループを識別するグループ識別子であることを特徴とする請求項８乃至１０の何れか一項に記載のユーザ端末。

Images