(57)【要約】      （修正有）【課題】LTEなどの最新の移動通信システムがシステムの運用情報を受けることができない異種Legacyシステムと共存する基地局装置のLBT方法及びその基地局装置を提供する。【解決手段】相互に同期されていない異種Legacyシステムによる無線受信信号の強さを測定するために、少なくとも一つの無線受信信号の測定区間を設定して、LTE信号の送出を停止するLBT Gapを提供する。少なくとも一つの無線受信信号の測定区間にわたるLBT GapとそのGap区間での測定を介して取得したRSSIをもとに、無線信号の送出電力レベルを決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ周波数帯域を使用するLegacy無線電話システムとセル・カバレッジが重複するように設置された移動通信基地局装置のLBT方法において、相互離隔された複数の無線受信信号の測定区間を設定する設定ステップと、
現在のサブフレームが前記測定区間に属するサブフレームである場合には、無線送信信号を送出することなく、無線受信信号の強さ（RSSI）を測定するLBTギャップ（Gap）のステップと、
前記複数の無線受信信号の測定区間にわたって、上記LBTギャップの手順を繰り返し実行して測定されたRSSIに基づいて、無線信号の送出レベルを決定するステップを含むことを特徴とする基地局装置のLBT方法。
【請求項２】
現在のサブフレームが前記複数の無線受信信号の測定区間に属していない場合、前記無線受信信号の強さ（RSSI）を測定することなく、無線送信信号を送出するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項３】
前記複数の無線受信信号の測定区間が配置された時間を既存に設定された時間周期で区分する場合、前記複数の無線受信信号の測定区間は、前記時間周期の異なる区間に位置することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項４】
前記既存に設定された時間周期は、前記Legacy無線電話システムの無線信号の送出周期であることを特徴とする請求項３に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項５】
前記複数の無線受信信号の測定区間は、前記既存に設定された時間周期毎に1回ずつ配置されることを特徴とする請求項３に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項６】
前記既存に設定された時間周期は、前記Legacy無線電話システムの無線信号送出周期であることを特徴とする請求項５に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項７】
HFN（Hyper Frame Number）が0から1023までの1循環する区間であるLBT基準時間内に前記設定ステップ、LBTギャップステップ及び無線信号の送出レベルを決定するステップを複数回繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項８】
前記無線受信信号の測定区間の大きさは、前記Legacy無線電話システムの無線信号送出周期より短く設定することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項９】
前記設定の手順は、管理サーバーが提供するLBT Gapパラメータを受信したり、または、LBT Gapパラメータは基地局装置に保存されていて管理サーバーが提供する開始時間を受信するステップと、
前記LBT Gapパラメータに基づいて、前記複数の無線受信信号の測定区間を設定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項１０】
前記LBT GapパラメータはHFN（Hyper Frame Number、10 bits）とSFN（System Frame Number、10 bits）で構成されている20ビット（bits）変数として前記複数の無線受信信号の測定区間の開始システムフレームの位置を指示するLBT_startと前記複数の無線受信信号の測定区間の大きさをシステムフレーム（SF）の大きさに指示するLBT_durationのペアを複数含んで、前記複数の無線受信信号の測定区間の位置を指定することを特徴とする請求項９に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項１１】
第10項において、前記LBT Gapパラメータは、上記LBT_durationに指定されたフレームのすべてのサブフレームを、前記測定区間に含み、前記すべてのサブフレームの中でABS subframeを前記測定区間に含み、または前記すべてのサブフレームの中でMBSFN subframeを前記測定区間に含むsubframe_patternパラメータをさらに含むことにより、前記LBT_durationに指定されたフレームの中で全部または一部についてLBT Gapを実行するように設定することを特徴とする請求項１０に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項１２】
Boot Upを実行中、同一周波数間NMM（Network Monitoring Mode）を実行するステップと、
前記NMMを実行して測定されたRSSIが最小−しきい値未満である場合に設定された無線送出電力を定格送出電力レベルに設定し、前記Boot Upを完了するステップと、
前記NMMを実行して測定されたRSSIが最小−しきい値以上であるが、隣接セルが検出されていない場合に無線送出電力を上記RSSIに合わせて、既存設定されたレベルに設定して前記Boot Upを完了するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項１３】
上記NMMを実行された測定されたRSSIが最小−しきい値以上であり、前記隣接セルが検出された場合に、上記Boot Upを完了するが、無線信号の送出をオフするステップと、
Boot Up Gap期間の間に無線信号送出を停止するBoot Up Gapを前記隣接セルに要請し、前記Boot Up Gap期間の間にRSSIを測定するステップと、
無線送出電力を上記Boot Up Gap期間の間に測定されたRSSIに合わせて既存に設定されたレベルに設定し、無線信号送出をOnするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項１４】
前記Boot Up Gap期間を設定するためのLBT Gapパラメータを前記隣接セルに提供するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項１５】
少なくとも一つの聴取完了時間を指定するステップをさらに含み、前記無線信号の送出レベルを決定するステップは、前記複数の無線受信信号の測定区間について前記LBTギャップのステップを繰り返すうちに、前記聴取完了時間になると、前記LBTギャップのステップを介して測定されたRSSIをもとに無線信号の送出レベルを決定することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項１６】
同一周波数帯域を使用するLegacy無線電話システムとセル・カバレッジが重複するように設置された基地局装置のLBT方法において、無線受信信号の測定区間を設定する設定ステップと、
現在のサブフレームが前記測定区間に属するサブフレームである場合、無線送信信号を送出することなく、無線受信信号の強さ（RSSI）を測定するLBTギャップ（Gap）のステップと、
前記測定されたRSSIをもとに、無線信号の送出レベルを決定するステップを含むことを特徴とする基地局装置のLBT方法。
【請求項１７】
現在のサブフレームが前記無線受信信号の測定区間に属していなければ、前記無線受信信号の強さ（RSSI）を測定することなく、無線送信信号を送出するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項１８】
前記設定ステップは、管理サーバーが提供するLBT Gapパラメータを受信するか、または、LBT Gapパラメータは基地局装置に保存されていて管理サーバーが提供する開始時間を受信するステップと、
前記LBT Gapパラメータをもとに前記無線受信信号の測定区間を設定するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項１９】
前記LBT Gapパラメータは、HFN（Hyper Frame Number、10 bits）とSFN（System Frame Number、10 bits）で構成されている20ビット（bits）変数として前記無線受信信号の測定区間を開始するシステムのフレームの位置を指示するLBT_startと、前記無線受信信号の測定区間の大きさをシステムフレーム（SF）の大きさに指示するLBT_durationのペアを含んで、前記無線受信信号の測定区間の位置を指定することを特徴とする請求項１８に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項２０】
前記LBT Gapパラメータは前記LBT_durationで指定されたフレームのすべてのサブフレームを前記測定区間に含み、前記すべてのサブフレームの中でABS subframeを前記測定区間に含み、または前記すべてのサブフレームの中でMBSFN subframeを前記測定区間に含むsubframe_patternパラメータをさらに含むことにより、前記LBT_durationに指定されたフレームの全部または一部についてLBT Gapを実行するように設定することを特徴とする請求項１９に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項２１】
Boot Up実施中に同一周波数間NMM（Network Monitoring Mode）を実行するステップと、
前記NMMを実行して測定されたRSSIが最小−しきい値未満である場合、設定された無線送出電力を定格送出電力レベルに設定して前記Boot Upを完了するステップと、
前記NMMを実行して測定されたRSSIが最小−しきい値以上であるが、隣接セルが検出されていない場合に、無線送出電力を前記RSSIに合わせて既存に設定されたレベルに設定し、前記Boot Upを完了するステップをさらに含むことをを特徴とする請求項１６に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項２２】
前記NMMを実行して測定されたRSSIが最小−しきい値以上であり、前記隣接セルが検出された場合に上記Boot Upを完了し、無線信号の送出をOFFするステップと、
Boot Up Gap期間の間に無線信号送出を停止するBoot Up Gapを前記隣接セルに要請して前記Boot Up Gap期間の間にRSSIを測定するステップと、
無線送出電力を前記Boot Up Gap期間の間に測定されたRSSIに合わせて既に設定されたレベルに設定し、無線信号送出をOnするステップをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項２３】
前記Boot Up Gap期間を設定するためのLBT Gapパラメータを前記隣接セルに提供するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の基地局装置のLBT方法。
【請求項２４】
Legacy無線電話システムとセル・カバレッジが重複するように設置された基地局装置として、請求項１乃至請求項23のいずれか一項のLBT方法を実行するLTE基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は異種Legacyシステムがサービスしている周波数帯域で新たな無線電話サービスを行う際に発生しうる問題点を解決するためのLBT方法に関することである。
【背景技術】
【０００２】
無線電話技術は最も古い通信方式と最近の４GLTE(LTE)や５G通信方式が事実上共存している。LTEのような最新の無線技術が1日も異なって発表されている一方、DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunications)、PHS(Personal Handy-phone System)のような最も古いLegacy無線電話方式は市場性を失って断種しているものの、依然として一部で使われている。既存の異種Legacyシステムを新型システムに切り替えるのに数年の切り替え期間を要することがある。切り替え期間の間、LTEシステムは異種Legacyシステムと同一な周波数領域で共存するしかない。自然にLTE基盤の新型通信システムがLegacy通信システムと共存(Coexistence)する方法が必要である。因みに、DECTはDigital European Cordless Telecommunicationsを意味することもあり、PHSは‘PAS(Personal Access System)’とも呼ばれる。
【０００３】
新しく提供されるLTE基盤の新型装備が同一なサービスの周波数帯域で運用している旧型機器と共存(Coexistence)するためには、何よりLTE装備が同様な周波数上にある旧型機器がサービスに影響を与えてはいけない。LTEのサービスの提供に先だち、サービス対象地域に異種Legacyシステムの信号があるか検査し、測定された異種Legacyシステムの受信信号レベルに応じてLTE信号の出力サイズを決めなければならない。LTEサービスが始まった後も、周辺セルに異種Legacyシステムが存在するかを周期的に調査しなければならない。
【０００４】
一般的なLBT技術はチャンネルを共有しており、同等な権限があるネットワーク機器の間で使われる。LBTによってネットワーク機器は該当チャンネルの使用可否を先に感知して、チャンネルが他の機器によって占有しない時に該当共有チャンネルを使う。共有チャンネルでデータ送信が行われる間に他の機器は該当チャンネルが占有していることを感知して送信を保留する。LBTプロセスによって、ネットワーク機器相互間での衝突が発生しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はLTEシステムのような最近の移動通信システムが従来の異種Legacyシステムと同一周波数帯域で共存するためにLBTを適用できる着目で始まる。ただ、異種Legacyシステムと共存するためにLBTを使うのには、少し違う検討が必要である。異種Legacyシステムと対比される最近の移動通信システムを代表してLTEシステムを基礎として説明する。
【０００６】
LTEシステムで既存の通信プロトコルを代替するのだが、新しい装備が異種Legacyシステム装備のサービスに影響を与えてはいけないということである。したがって、同じ周波数帯域で旧型ネットワーク装備と新しい装備がすべて運用される場合に、一般的なLBT技術と違って、旧型ネットワーク装備が新しい装備より優先的に運用されるべきであり、従来ネットワーク装備が継続的にチャンネルを占有できなければならない。
【０００７】
したがって、新しい規格の装備は先に旧型装備のサービス可否を感知して、旧型装備がサービスを提供している場合(旧型装備の信号が確認される場合)には該当の旧型装備のサービスの品質に影響を与えない程度で無線送出電力を弱くしたり、むしろ創出してはいけない。新しい規格の装備は旧型装備と無線プロトコル(Radio Protocol)規格自体が異なるので、このような状況では異種ネットワーク(Heterogeneous Network)システムの間でのLBT技術が適用されなければならない。
【０００８】
LBTが適用された装置はいわゆる‘チャンネル感知時間’の間にチャンネルで検出された平均電力を予め設定した閾値と比較してチャンネルが有休状態なのか決定できる。検出された平均電力が閾値より小さければ何もチャンネルを占有しない状態であり、検出された平均電力が閾値より大きければ該当チャンネルは一方によって占有されて使用中である。
【０００９】
LBTが適用された装置がチャンネル感知時間の間に平均電力を測定する方法は下記のように２つがある。
【００１０】
１．エネルギーの検出方式：チャンネル感知時間の間に受信された信号の平均電力と閾値を比較して、閾値より小さければチャンネルが利用できる有休状態だと判断する方式である。
【００１１】
２．無線プロトコル信号の検出方式：この方式はチャンネルを共有している他の機器の異種無線プロトコルの信号自体を検出することである。他の機器の異種無線プロトコルの信号を検出し、該当プロトコルの信号の平均電力を測定してチャンネル利用状態を判断する方式である。異種ネットワークの装備が混在する場合には、それぞれのプロトコルの信号を明示的に区分する‘無線プロトコル信号検出方式’がより効果的である。
【００１２】
先に、無線プロトコル信号検出方式によるLBTを適用するためには、LTEシステムが異種Legacyシステム信号を検出しなければならない。しかし、LTEシステムが使用されるモデム(MODEM)及びその他の素子はLTEの単独もしくはLTEとWCDMA（登録商標）信号に対する検出機能のみサポートし、異種Legacyシステムの信号を検出する手段を備えないのが一般的である。したがって、LTEシステムのLTE信号とWCDMA無線信号は検出できるが、３GPP(3rd Generation Partnership Project)に属しないDECTやPHSのような異種ネットワークの無線信号は検出できない。
【００１３】
したがって、LTEシステムが異種ネットワークと共存する際にはエネルギー検出方式が望ましい。LTEシステムでエネルギー検出方式はRSSI(Received Signal Strength Indication)またはRSRP(Reference Signals Received Power)を測定して信号の有無を判断する。しかし、測定されたRSSIレベルで旧型の異種装備のRSSIレベルがどれくらいなのか区分できないので、LBTのためにエネルギー検出方式を提供することも容易ではない。
【００１４】
エネルギーの検出方式を使用する従来のLTE装置は測定された受信信号が閾値より小さければ異種Legacyシステムが共存する状況ではないので、LTE装置は定格出力の電力でLTE信号を送出する。
【００１５】
通常のLTE装置は測定された受信信号が異種Legacyシステムによることであり、その受信信号が閾値より大きければ、LTE信号の送出レベルを制限する。一方、他の場合に、異種Legacyシステムが共存せず、代わりに隣接した他のLTE基地局によって測定された受信信号が閾値より大きければ、通常のLTE装置は測定されたエネルギー成分が周辺の異種Legacyシステムによる信号なのかもしくは隣接した他のLTE基地局による信号なのか区分できないので、この場合にもLTE信号の送出レベルを制限する。つまり、隣接したLTE基地局は相互間のRSSI測定結果のため、定格出力を送出できず、それによってLTE基地局の間のカバレッジオーバーラップが存在しないので、ハンドオーバーゾーン(Handover Zone)を構成できない恐れがある。
【００１６】
本発明の目的は上記で提起された問題を解決するためのものとして、同一周波数帯域で異種Legacyシステムと同時にサービスを提供する際に異種Legacyシステムにサービスの優先権を提供しながら、異種ネットワークのサービスに影響を最低限できるLBT方法及びその方法を遂行する移動通信基地局装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明はすべての基地局装置で特定な時間区間の間に無線信号の送出を中断するLBT Gapを提案し、LBT Gapを利用してRSSIを測定することで該当周波数帯域に存在する既存異種Legacyシステム信号のエネルギーレベルのみを測定するLBT方法を提案する。この方式によって隣接する基地局の相互間の無線信号電力レベルの影響を排除して、LBT測定結果の信頼性を高めて、異種Legacyシステムの信号を無視できる地域には移動通信基地局の間に正常的なカバレッジを構成できる。
【００１８】
本発明の基地局装置はLegacy無線システムとセル・カバレッジが重複されるように設置され、同一周波数帯域を使用する。本発明の基地局装置のLBT方法は、相互離隔された複数の無線受信信号測定区間を設定する設定ステップと、現在、サブフレームが上記の測定区間に属するサブフレームの場合、LTE無線送信信号を送出せずに無線受信信号の強さ(RSSI)を測定するLBTギャップ（Gap）ステップと、上記の複数の無線受信信号の測定区間に掛けて上記のLBTギャップステップを反復遂行して、測定されたRSSIを基礎として無線信号送出レベルを決定するステップを含める。現在のサブフレームが上記の複数の無線受信信号の測定区間に属しなければ、上記の無前受信信号の強さ(RSSI)を測定せずに無線送信信号を送出する。実施例によって、本発明の基地局装置は、一つの無線受信信号測定区間を設定することもできる。
【００１９】
実施例によって、HFN(Hyper Frame Number)が０から1023まで1循環する区間であるLBT基準時間内に上記の設定ステップ、LBTギャップステップ、及び無線信号送出レベルを決定するステップが遂行される聴取区間を複数の回数にわたって設定できる。無線受信信号の測定区間のサイズも上記のLegacyの無線電話システムの無線信号送出周期より短く設定するのが望ましい。
【００２０】
実施例によって、上記の複数の無線受信信号の測定区間が配置された時間を既設定された時間周期で区分する際、上記の複数の無線受信信号の測定区間は上記の時間周期の異なる区間に位置するのが望ましい。また、上記の複数の無線受信信号の測定区間は上記の既設置された時間周期ごとに１回ずつ配置することもある。ここで、上記の既設定された時間周期は上記のLegacy無線電話システムの無線信号送出周期であってもよい。これを通じて、基地局の装置はLegacy無線電話システムの正確な無線信号の送出時間情報をわからなくてもLegacy無線電話システムの無線信号送出周期を利用してその無線測定を遂行できる。
【００２１】
他の実施例によって、基地局装置は設定ステップに必要なLBT Gapのパラメータ、またはLBT開始時間を管理サーバーから提供される。これによって、本発明で上記の設定ステップは、管理サーバーが提供するLBT Gapパラメータを受信したり、またはLBT Gapパラメータは基地局装置に保存されていて管理サーバーが提供する開始時間を受信するステップと、上記のLBT Gapパラメータを基礎として上記の複数の無線受信信号の測定区間を設定するステップをさらに含められる。
【００２２】
上記のLBT Gapパラメータは、LBT_startとLBT_durationのペアを複数含み上記の複数の無線受信信号の測定区間の位置を指定できる。LBT_starパラメーターはHFN(Hyper Frame Number, 10bits)とSFN(System Frame Number, 10bits)に構成される20ビット(bit)変数として上記の複数の無線受信信号測定区間で始まるシステムフレームの位置を指示する。LBT_durationパラメーターは上記の複数の無線受信信号の測定区間のサイズをシステムフレーム(SF)のサイズで指示する。
【００２３】
上記のLBT Gapパラメータは、subframe_patternパラメータをさらに含み、上記のLBT_durationに指定されたフレームのうち全てまたは一部に対してLBT Gapを遂行するように設定できる。Subframe_patternパラメータによって、(1)上記のLBT_durationに指定されたフレームのすべてのサブフレームを上記の測定区間に含めるか、(2)上記の全てのサブフレームの中でABS subframeを上記の測定区間に含めるか、(3)上記の全てのサブフレームの中でMBSFN subframeを上記の測定区間に含められる。
【００２４】
他の実施例によって、本発明の方法はBoot Up Gapステップを含められる。基地局装置のBoot Up GapはBoot Upを進行する途中に同一周波数間のNMM(Network Monitoring Mode)を遂行するステップと、上記のNMMを遂行して測定されたRSSIが最低−閾値未満の場合に設定された無線送出電力を定格送出電力レベルに設定して、上記のBoot Upを終了するステップと； 上記のNMMを遂行して測定したRSSIが最低−閾値以上であるが、LTEの隣セルが検出されない場合に無線送出電力を上記のRSSIに合わせて、既設定されたレベルに設定して上記のBoot Upを終了するステップを含める。
【００２５】
尚、上記のNMMを遂行して測定されたRSSIが最低−閾値以上であり、上記のLTEの隣セルが検出した場合に、本発明の基地局装置のBoot Up Gapは上記のBoot Upを終了しても良く、無線信号送出をオフするステップと、Boot Up Gap期間の間に無線信号送出を中断するBoot Up Gapを上記のLTEの隣セルに要請して、上記のBoot Up Gap期間の間にRSSIを測定するステップと、無線送出電力を上記のBoot Up Gap期間の間に測定されたRSSIに合わせて既設定されたレベルに設定して無線信号送出をオン(On)するステップを含めることができる。ここで、本発明の基地局装置は上記のBoot Up Gap期間を設定するためのLBT Gapパラメータを上記の隣セルに提供できる。
【００２６】
本発明の基地局装置のLBT方法は、少なくとも１つの聴取完了時間を指定するステップをさらに含めることができる。この場合に、上記の無線信号送出レベルを決定するステップは、上記の複数の無線受信信号の測定区間に対して上記のLBTギャップステップを繰り返す間に上記の聴取完了時間になると、上記のLBTギャップステップを通じて測定されたRSSIを基礎として無線信号送出レベルを決定できる。
【００２７】
本発明はLegacy無線電話システムとセル・カバレッジが重複するように設置したLTE基地局装置として、以上で説明したLBT方法を遂行するLTE基地局にも与える。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、LTEなどの最新移動通信システムが、システム運用情報の提供を受け入れられない異種のLegacyシステムと同一周波数帯域にて共存する場合に有用である。本発明は相互同期化されない異種のLegacyシステムによって無線受信信号の強さを測定するために、一つ以上の無線受信信号の測定区間を設定してLTE基地局の無線信号送出を中断するLBT Gapを提案する。一つ以上の無線受信信号の測定区間にわたったLBT Gapと無線測定を通じて取得したRSSIを基礎としてLTEシステムの無線信号の送出電力レベルを決定することとして、異種Legacyシステムと共存する。したがって、本発明のLTE基地局装置は、同一周波数帯域で動作する異種Legacyシステムの無線信号の送出時間情報がわからず、異種Legacyシステムの信号を区分して測定する機能がなくても、無線測定ができる。
【００２９】
本発明のLBTのための無線測定は最も短い時間の間に様々な区間にわたって分散して測定する方法を使うので、長時間のLTEサービスの中断がなく、無線測定を遂行できる。一方、Boot Up中には本発明に提案したPeriodic Gap時間と関わらずに短い間隔で無線測定を遂行して迅速にBoot Upを進行できる。
【００３０】
本発明によると隣接するLTE基地局装置の間のLTE電力レベルの影響を排除できるので、LBT測定結果の信頼性を高めて、異種Legacyシステムの信号を無視できる地域には、LTE基地局の間で正常にカバレッジを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】異種Legacyシステムと共存中である本発明のLTEシステムを図に示した図面である。
【図２】本発明のLBT Periodic Gapを利用した無線信号測定方法の説明に提供される流れ図である。
【図３】本発明のLBT Periodic Gap設定方法を説明するための図面である。
【図４】本発明のLBT Periodic Gapを説明するためのフレームの構造図である。
【図５】本発明のBoot Up Gapを利用した無線信号の測定方法の説明に提供される流れ図である。
【図６】本発明の他の実施例によるLBT Periodic Gapを説明するためのフレームの構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下の図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
【００３３】
本発明による移動通信システムは、管理サーバーと少なくとも一つの基地局装置を含み、割り当てられる周波数帯域の移動通信ネットワークを構成する。本発明が適用される移動通信システムは３GPP(3rd Generation Partnership Project)または3GPP2標準によって音声/映像及びデータを送信する移動通信システムであれば可能であり、例えば４GLTE(LTE)または５GだけではなくWCDMAやCDMAも該当する。
【００３４】
図１を参照すると、図１はLTEの規約によって相互隣接した第１基地局装置(１０３)と第２基地局装置(１０５)を含める例として、以下ではLTEネットワークを例えて説明する。第１基地局装置(１０３)はLTE網の第１セル(C1)を構成し、隣接する第２基地局装置(１０５)もLTE網の第２セル(C２)を構成して、第１セル(C1)と第２セル(C２)のカバレッジは相互一定の部分と重なる。第１セル(C1)と第２セル(C２)はマクロセルであってもよく、それより小さいピコ(Pico)セルやフェムトセル(Femto cell)であってもよい。
【００３５】
同時に本発明はLTEシステム間に同期を一致させるHFN(Hyper Frame Number,またはHyper SFN)とSFN(System Frame Number)を使用することを前提とする。TDD(Time Division Duplexing)LTEの場合には問題ないが、FDD(Frequency Division Duplexing)LTEの場合にはセルの間での時間同期を合わせなければならない。つまり、本発明を実現するためにすべてのLTEシステムはラジオフレーム警戒とSFN値が一致するように相互同期化すべきであり、セルの間では時間同期を一致させてすべてのLTEシステムは同一時間に同一なHFNとSFNを使用することを前提とする。ここで、HFNとSFNの定義は３GPP(３rd Generation Partnership Project)標準に従う。LTE規格によると、SFNは１０bitに定義されており、その値の範囲は０〜１０２３である。SFNは１０ｍｓラジオフレームごとに１ずつ増加する。HFNはSFNが１０２３になった後、再び０にリセットされる時に１ずつ増加し、HFNも０と１０２３の間の値を持って１０２３になった後に再び０にリセットされる。HFNが０から１０２３まで１循環する区間が本発明のLTE基地局装置(１０３，１０５)の時間同期の最大区間になり、以下では‘LBT基準時間(LBT Standard Time)’とする。したがって、‘LBT基準時間’はだいたい２．９１時間(≒１０２４ｘ１０２３ｘ１０ｍｓ)の周期を持つ。
【００３６】
先程説明したように、本発明は同一な周波数帯域を使用する異種Legacyシステム(Legacy System)と非Legacyシステム(Non-Legacy System)(例えば、LTEシステム)の間の共存方法に関するものである。例えば、図１のように第１基地局装置(１０３)が運用を計画したり、運用中の第１セル(C１)とLegacy基地局装置(１０)が運用中のLegacyセル(L-C)が全面的にまたは部分的に重なる状況を仮定する。Legacy基地局装置(１０)が第１基地局装置(１０３)より当然先にLegacyセル(L-C)を運用中であるが、第１基地局装置(１０３)がLegacy基地局装置(１０)より先に運用中の状態でも適用できる。Legacyセル(L-C)のカバレッジは第２セル(C２)とも一定部分が重なることがある。 ここでLegacy基地局装置(１０)はカバレッジが重なる地域で設置された第１基地局装置(１０３)の第１セル(C１)と同一周波数帯域を使用するが、第１基地局装置(１０３)とはお互いに違う無線プロトコルを使用するとして状態情報を含む運用情報を相互の間に提供できない装置を言う。例えば、DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunications)やPHS(Personal Handy-phone System)などが該当する。DECTはDigital European Cordless Telecommunicationを意味することもあり、PHSは’PAS(Personal Access System)’と示す。
【００３７】
本発明は、異種LegacyシステムとのLBTのための方法の中で、‘エネルギー検出方式’を利用するが、LTEセルの信号と異種Legacyシステムの信号を区分できない問題を解決するために、一定時間の間にLTE無線信号の送出を中断する無線受信信号の測定区間の‘LBT Gap’を提案する。本発明の第１基地局装置(１０３)と第２基地局装置(１０５)は無線受信信号の測定区間(LBT Gap)の間にLTE無線信号送出を中断して、RSSIを測定することで、該当周波数帯域に存在するLegacyシステム信号のエネルギーレベルのみを測定するLBTを遂行する。この時、RSSI測定は該当Legacy装置と同一周波数及び帯域幅で測定することが望ましい。比較的に長い区間の無線信号の測定区間が必要な場合には比較的に短い相互離隔された複数の無線受信信号の測定区間を取り分けて測定を分散することによってLTE信号送出が中断される時間が長くならないようにする。以下には第１基地局装置(１０３)のLBT遂行手順を中心に説明し、隣接する第２基地局装置(１０５)の動作は必要な場合に限って説明する。
【００３８】
管理サーバー(１０１)は下記で説明する第１基地局装置(１０３)での少なくとも１つの無線受信信号の測定区間を指定する‘LBT Gapパラメータ’を設定し、第１基地局装置(１０３)に提供する。また、管理サーバー(１０１)は第1基地局装置 (１０３)でのLBT動作の開始時間を指示して、第１基地局装置(１０３)は指定された開始時間からすでに保存している‘LBT Gapパラメータ’を用いてLBT 動作を実行できる。ここで、‘LBT Gapパラメータ’は次の表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
(１)LBT_startとLBT_durationのパラメータはLBT動作を遂行するLBT Gapの開始時点と測定区間(つまり、LBT Gap区間)の長さを設定するためのもので、全体n(0＜nの自然数)個のペア(Pair)を指定できる。
【００４１】
LBT_startとLBT_durationパラメータは下記で説明するPeriodic GapとBoot Up Gapにすべて適用する。Periodic Gapの場合、一つ(n=1)の無線受信信号の測定区間を設定したり、複数(n＞1)の無線受信信号の測定区間を相互離隔させて設定できる。複数を設定する場合に、LBT基準時間内に複数(n＞1)のLBT_startとLBT_durationパラメータのベアを設定して複数の無線受信信号の測定区間(つまり、LBT Gap)を指定する。図３及び図４は６個(n=6)のLBT開始時間と無線受信信号の測定区間が設定された例である。
【００４２】
LBT_startパラメータはLBT Gapが始まる位置を意味し、LBT基準時間上の特定時間で表示する。
【００４３】
LBT_durationは無線受信信号の測定区間の長さを指定するためのもので、RSSI測定を遂行するためにLTE送信信号(Tx)をオフ(Off)する区間の長さを示す。例えば、LBT_durationは１０ｍｓ単位のFrameの個数で定義できる。他の実施例によって、LBT_durationはLBT Gapが終了される位置(即ち、無線受信信号の測定区間が修了する位置)を指示するLBT基準時間上の特定時間で表示することもある。
【００４４】
LBT_startとLBT_durationパラメータはLBT基準時間内にLBT Gapの位置を指定するために様々な方法のうち一つに過ぎないので、LBT基準時間内にLBT Gapの位置を指定できるどのようなパラメータも適用できる。例えば、LBT_durationパラメータの代わりにLBT Gapが修了するLBT_endパラメータを指定することもある。また、LBT_startパラメータの代わりにLBT Gapの間の維持時間（Duration）を指定することもある。
【００４５】
(２)repetition_countは無線受信信号の測定プロセスがPeriodic Gapによる反復的な測定なのか、Boot Up Gapによる１回限りの測定なのかを決定する。Periodic Gap
による反復的な測定を設定する場合には‘repetiton_count’パラメータを‘Infinity’に設定し、Boot Up Gapによる測定を設定する場合には‘repetiton_count’パラメータを‘Once’に設定する。‘repetiton_count’パラメータが‘Infinity’に設定されると、LBT基準時間が初期化され、再び始まる次の周期でも同一のｎ個のLBT_startパラメータ及びLBT_durationパラメータのペアでLBT Gap動作を引き続き遂行する。
【００４６】
(３)subframe_patternパラメータはLBT_durationの間のLBT Gap運用方法を指定することにより、‘Full’に指定されると、LBT_duration間のすべてのsubframeをLBT Gapに使用する。Subframe_patternパラメータが‘eICIC’に設定されると、LBT_durationのフレームの中でABS subframeをLBT Gapに使用し、‘eMBMS’に設定されると、LBT_durationのフレームの中でMBSFN subframeをLBT Gapに使用する。ここで、eICIC(enhanced Inter-Cell Interference Coordination)は３GPP release１０で定義された干渉制御技術で、３GPP release８で定義されたICIC技術をHetNet環境に合わせて改良したものである。eICICにABS(Almost Blank Subframe)が定義されている。eMBMS(enhanced Multimedia Broadcast Multicast Service)は３GPP release13で定義された多重同時の映像転送技術である。
【００４７】
(４)TLCは異種Legacyシステムに対する１周期の分散測定(または測定)が完了される時点の‘聴取完了時間’を表示する。以前のTLC(またはLBT基準時間がリセットされた時点)から現在のTLC間の区間が‘聴取区間’になる。第1基地局装置（103）は、聴取区間の間に設定された少なくとも一つのLBT Gapからの測定値を用いてLTE出力レベルを決定する。TLCは、m（0＜mの自然数）個を指定することが可能で、LBT基準時間の間に聴取完了時間がm回あることを意味する。
【００４８】
TLCパラメータは、repetition_countパラメータがOnceの場合（例えば、
Boot Up Gap時）に設定されないこともある。 TLCパラメータが省略された場合、第1の基地局装置（103）はLBT Gapが設定されたすべての区間に対して測定が完了された際に分散測定が完了したと判断して以降の動作を実行する。
【００４９】
一方、‘LBT Gapパラメータ’を用いてBoot Up Gapを設定する場合に、‘LBT Gapパラメータ’はX2接続を介したX2メッセージの形で基地局装置に提供することができる。
【００５０】
LBT Periodic Gapを用いた無線信号の測定
LTE網を運用中の第1基地局装置（103）と、Legacy基地局装置（10）の間にはどのような接続もないため、第1基地局装置（103）はLegacy基地局装置（10）から無線送出時間情報または同期情報を提供もらうことはできない。したがって、管理サーバー（101）や第1基地局装置（103）はLegacy基地局装置（10）がいつ無線送出するかはわからない。ただし、LTE網管理者は異種Legacyシステムに対して短編的な情報を基に大体の送出周期（例えば600ms）をわかることができる。Legacy基地局装置（10）の無線送出周期が長い場合には、第1基地局装置（103）がLegacy基地局装置（10）の無線送出周期の全区間にわたって無線受信信号を測定することもできない。
【００５１】
したがって、本発明は、Legacy基地局装置（10）の無線送出周期が短い場合は一つの無線受信信号の測定区間を配置し、無線送出周期が長い場合には比較的短い時間の複数の無線受信信号の測定区間を相互離隔させて配置することにより、複数回にわたって無線信号測定を分散する方法を提示する。
【００５２】
前述のように、少なくとも一つの無線受信信号の測定区間はLBT_startとLBT_durationパラメータに設定し、個別の無線受信信号の測定区間（LBT_duration）は同一にする必要はない。また、LBT_startとLBT_durationパラメータペアとTLCを複数指定することにより、本発明の‘分散測定’がLBT基準時間（約2.9時間）内に数回繰り返されることもある。
【００５３】
一方、複数の無線受信信号の測定区間が設定される場合、複数の無線受信信号の測定区間は既に設定された新しい時間周期内で異なる位置に配置することができる。この方法で、たとえ分散された無線測定だが、その時間周期全体にわたる無線測定が実行されるように設定することが望ましい。ここで、時間周期は、例えば、Legacy基地局装置（10）の無線送出周期などが該当することができよって、Legacy基地局装置（10）の無線信号送出時間に関する情報がなくても、Legacy基地局装置（10）が送信する無線信号のRSSIを測定することができる。
【００５４】
図3の例で、Legacy基地局装置（10）の無線信号送出周期が600 msであり、無線受信信号の測定区間を6回繰り返すと仮定した場合に、聴取完了時間 (TLC) は360（3,600 ms）または310（3,100 ms）に設定して聴取区間内に6つの無線受信信号の測定区間（LBT Gap）を設定することができる。図3は、6つの無線受信信号の測定区間が、Legacy基地局装置（10）の無線信号送出周期内の異なる位置に配置されることを示したものである。図3に基づいて、オフセットと無線受信信号の測定区間を設定すると、次の表2に示す。
【００５５】
【表２】
2020109931.tif 000004
【００５６】
表2のタイミング設計による無線測定スケジュールは図4である。第1基地局装置（103）は、Legacy基地局装置（10）の無線信号送出周期の600 msを6つの区間に分散し、LBT Gap区間でのRSSI測定を行う。第1基地局装置（103）でのRSSI測定は、該当Legacy基地局装置（10）と同一周波数と帯域幅で測定することが望ましい。最初の聴取完了時間（TLC[0]）の間に6回の測定が行われると、Legacy基地局装置（10）の無線信号送出周期の600 ms全体区間に対する測定が完了されたものである。
【００５７】
以下では、図2と図4を参照し、第1基地局装置（103）でのLBT Periodic Gapを用いた無線信号の測定方法を説明する。
【００５８】
＜LBT Gapと聴取区間の設定：S201＞
第1基地局装置（103）は、LBT基準時間内に少なくとも一つの無線受信信号の測定区間を配置し、異種LegacyシステムのRSSIを判断するために聴取区間を設定する。ここで、第1基地局装置（103）は、LBTの基準時間内に一つの聴取区間を設定することもでき、複数の聴取区間を設定することもできる。
【００５９】
第1基地局装置（103）の無線受信信号の測定区間の設定は、様々な方法で行うことができるが、管理サーバー（101）が提供する‘LBT Gapパラメータ’を利用する方法、または、‘LBT Gapパラメータ’は第1基地局装置(103)が保存していて、管理サーバー(101)はLBT動作の開始時間のみ指示する方法が簡単で望ましい。管理サーバー（101）が提供するLBT Gapパラメータの‘repetition_count’パラメータは‘Infinity’に設定される。
【００６０】
＜LBT Gapサブフレームかを判断：S203＞
前述したように、第1基地局装置（103）はTDD方式とFDD方式とを問わず、LTEネットワーク内の他の基地局装置とHFNとSFNが相互同期して動作する状態である。第1基地局装置（103）は、現在のサブフレームがLBT Gapを実行するサブフレームかを判断する。
【００６１】
図4の例では、LBT基準時間は1024×1024×10msの間隔で繰り返される。第1基地局装置（103）は、LBT GapパラメータのLBT_startとLBT_durationを利用して、現在のフレームがLBT Gap区間に属しているか否かを判断し、もしLBT Gap区間であれば、subframe_pattern設定によって、現在のサブフレームがLBT Gapが行われるべきのサブフレームであるかを判断する。
【００６２】
＜LBT Gapサブフレームではない場合：S205＞
第1基地局装置（103）は、現在のサブフレームがLBT Gapを行うサブフレームでなければ、通常のLTE無線通信サービスをそのまま実行し、また、無線受信信号の測定を行わない。現在のサブフレームがLBT Gapを行うサブフレームでなければ、無線信号の送出のための第1基地局装置（103）の電力増幅器はそのままOn状態で維持する。
【００６３】
図3と表2の例では、新しいLBT基準時間が開始され、LBT_start[0]で指定された時点になる前のサブフレームは、LBT Gapを実行するサブフレームではないため、第1基地局装置（103）は、LTE Tx信号をOn状態で維持する。無線測定は行われない。
【００６４】
＜LBT Gapサブフレームの場合：S207、S209＞
第1基地局装置（103）は、現在のサブフレームがLBT Gapを行うサブフレームで確認されると、無線測定を実行するためにLBT Gapを実行する。LBT Gapのために第1基地局装置（103）は、LTE信号の送信を停止し（S207）、受信信号の強さ（RSSI）を測定して保存する（S209）。第1基地局装置（103）からのRSSI測定は該当のLegacy装置（10）と同じ周波数と帯域幅で測定することが望ましい。
【００６５】
＜聴取区間終了するかどうかの判断：S211＞
第1の基地局装置（103）のLBT Gapによる受信信号の測定は、聴取区間の間に少なくとも1回実行される。前述したように、聴取区間は異種Legacy基地局装置（10）の無線信号の測定の可能性を高めるため、Legacy基地局装置（10）の無線信号送出周期の数倍に相当する時間に設定することが望ましい。図3の例のように、Legacy基地局装置（10）が、例えば、600ms単位で無線信号を送出する場合、聴取区間は約3,600 msに相当する値に設定することができる。
【００６６】
第1の基地局装置（103）は、現在時刻が聴取完了時間（TLC）になったかを判断することで、聴取区間が終了したのかを判断する。もし、まだ聴取完了時間（TLC）にならなかった場合、Legacy基地局装置（10）の無線信号送出周期の一部のみ無線測定を行ったものであり、聴取完了時間（TLC）になるまでS203、もしくは、S211のステップを繰り返す。
【００６７】
＜聴取完了時間（TLC）到達による電力レベルの測定：S213、S215＞
聴取完了時間（TLC）になると、第1基地局装置（103）は、聴取区間の間に測定した、少なくとも一つ以上のRSSI測定値を利用して異種Legacyシステム信号のエネルギー検出値を計算し、このRSSI測定値を既存に設定されたしきい値と比較する。比較は、様々な方法で実行することができる。例えば、S203もしくは、S209の手順を繰り返しながら測定されたRSSIの中で最高値をしきい値と比較することもでき、これらの平均を利用することもできる（S213）。
【００６８】
第1の基地局装置（103）は、比較結果を基にして、無線信号の送出電力レベルを調整する（S215）。
【００６９】
第1の基地局装置（103）は、S215のステップを実行することにより、一つの聴取区間の無線測定を終了してS203ステップに戻る。LBT基準時間内に複数の聴取区間が設定された場合、第1基地局装置（103）は、S203のステップで新しい 聴取区間を開始することができる。
【００７０】
図6の例では、TLCパラメータが複数（m=4）個が設定されることにより、LBT基準時間内に設定された複数（n=28）個の無線受信信号の測定区間が複数の聴取区間に区分されている。図6の第1基地局装置（103）は、聴取完了時間TLC[0]に到達した後に新しい 聴取区間を開始して、次の聴取完了時間TLC[1]に到達するまで無線測定を繰り返す。
【００７１】
以上の方法で、本発明の第1基地局装置（103）は、Legacy基地局装置（10）と共存するために必要なLBT動作を行うことができる。
【００７２】
初期起動時のLTELBT Gapの動作要求（Boot up Gap動作）
第1の基地局装置（103）が新たにBoot Upされる場合は、図2の方法を使用する場合に少なくとも聴取完了時間（TLC）の間には、無線信号の送出レベルを決定しないでBoot Up過程が遅延される。したがって、本発明の第1基地局装置（103）は新たにBoot Upする場合、図2のLBT Periodic Gapの代わりに、比較的短い時間でLBT Gapを適用して異種Legacyシステム信号を検出するBoot Up Gapを実行することができる。
【００７３】
以下では図5を参照して、本発明の第1基地局装置（103）のBoot Up GapによるLBT動作を説明する。
【００７４】
＜同一周波数間NMM実行：S501＞
第1の基地局装置（103）は、Boot Upプロセスに進んで、同一周波数（Intra-frequency）間のNMM（Network Monitoring Mode）を実行して、運用中の周波数帯域のRSSIを測定する。NMMは、受信信号のRSSIを測定し、信号を分析して必要な情報を抽出し、隣接セルリストを構成する機能である。NMMは、少なくとも、Legacy装置の無線送出周期の間に実行する必要があり、RSSIは該当レガーシ装置と同一周波数及び帯域幅で測定することが望ましい。
【００７５】
＜RSSIを最小−しきい値と比較：S503＞
第1の基地局装置（103）は、NMMを実行した結果として測定されたRSSIを‘最小−しきい値’と比較する。ここで、‘最小−しきい値’は異種Legacyシステムの信号が存在していないと判断できる基準値である。
【００７６】
＜RSSIが最小−しきい値以下の場合：S505、S507、S509＞
RSSIが最小−しきい値の未満（または以下）と判断されると、異種Legacyシステムの信号が存在しないものとみなして、第1基地局装置（103）は、LTE送信信号を定格出力レベルに設定し後に（S505）、Boot Upプロセスを続行し、完了して（S507）、LTE信号の送出電力をOnにする（S509）。
【００７７】
＜RSSIが最小−しきい値以上で、他の隣接LTEセルが検出されない場合：S511、S513＞
S503ステップでRSSIが最小−しきい値の以上と判断されると、第1基地局装置（103）は、NMMを実行した結果を基にして、他の隣接LTEセルが検出されるかを判断する（S511）。
【００７８】
もし、他の隣接LTEセルが検出されなければ、第1基地局装置（103）は、RSSI測定値に基づいてLTE信号の出力レベルを調整する（S513）。以降に第1基地局装置（103）はS507のステップとS509ステップに進んで、Boot Upプロセスを続行及び完了し、LTE信号の送出電力をONにする。
【００７９】
＜RSSIが最小−しきい値以上で、他の隣接LTEセルが検出された場合：S515もしくは、S521＞
S511ステップでRSSIが最小−しきい値以上ながら、他の隣接LTEセルも検出されると、まず第1基地局装置（103）はBoot Upプロセスを続行及び完了し（S515）、無線送出電力をOffした状態で起動する（S517）。
【００８０】
以後、第1基地局装置（103）は隣接基地局装置（105）と直接に接続されてLBT Gapを要請する。第1基地局装置（103）と隣接基地局装置（105）がLTEプロトコルに従う場合は、X2接続を介してLBT Gap情報を伝達してLBT Gapを要請する。
【００８１】
本発明では、この時のLBT GapをBoot Up Gapという。Boot Up Gapを要求するために、X2メッセージに情報要素（IE：Information Element）を追加したり、既存のIEの拡張フィールド（Extension Field）を使用することができる。X2メッセージでBoot Up Gap要請を受けた隣接基地局装置（105）は、X2メッセージで受けたLBT Gapのパラメータに従ってBoot Up Gap動作を実行する。このとき、第2基地局装置（105）でBoot Up Gap動作のための開始時点と信号測定区間の設定は、表1のLBT Gapのパラメータ形式を利用することができる。
【００８２】
隣接基地局装置（105）は、設定されたBoot Up Gapの間にLTE送出をOFFにする。新しく起動した第1基地局装置（103）は、設定されたBoot Up Gapに合わせてRSSI測定を行う（S519）。第1基地局装置（103）でのRSSI測定は該当のLegacy装置（10）と同一周波数と帯域幅で測定することが望ましい。
【００８３】
Boot Up GapによるRSSI測定を終了した後、新たに起動した第1基地局装置（103）は、RSSI測定結果を異種Legacyシステムの信号のエネルギー検出値として使用し、エネルギー測定値をしきい値と比較して送出電力レベルを設定する（S521）。
【００８４】
第1の基地局装置（103）は、S509ステップに進んでLTE信号送出電力をONにする。上述の方法で、本発明の特徴的なBoot Up GapによるLBT動作が実行される。
【００８５】
上述から、本発明の好ましい実施例に対して図面を用いて説明したが、本発明は上述の特定実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨を離脱しない前提で、当業者によってさまざまな変形実施が可能であり、このような変形実施は本発明の技術的思想または見通しから見て個別的に理解されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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