(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信のＰＨＹ層に関する処理を行うＰＨＹ処理装置と、
通信のＭＡＣ層に関する処理を行うＭＡＣ処理装置と、
を備えた基地局装置であって、
前記ＰＨＹ処理装置は、他の基地局装置からの送信信号を処理する処理部を備え、
前記ＭＡＣ処理装置は、前記ＰＨＹ処理装置の前記処理部において他の基地局装置からの送信信号が処理されるタイミングを制御して、前記タイミングを前記ＰＨＹ処理装置へ通知する制御部を備え、
前記ＰＨＹ処理装置における前記処理部は、前記タイミングに従って受信した前記他の基地局装置からの送信信号から、前記タイミングを制御するために用いられるレポート情報を生成し、当該レポート情報を前記ＭＡＣ処理装置に通知するよう構成されており、
前記ＭＡＣ処理装置における前記制御部は、前記ＰＨＹ処理装置から通知されたレポート情報に基づいて、前記タイミングを制御する
ことを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記ＰＨＹ処理装置における前記処理部は、前記他の基地局装置からの送信信号に基づいて、前記他の基地局装置との基地局間同期をとるための同期処理を行う同期処理部を含む
請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記他の基地局装置との同期誤差に基づいて、レポート情報を生成する
請求項２記載の基地局装置。
【請求項４】
前記ＭＡＣ処理装置における前記制御部は、前記レポート情報が示す同期誤差が大きいほど、同期処理が行われる周期を短くする
請求項３記載の基地局装置。
【請求項５】
前記ＰＨＹ処理装置における前記処理部は、前記他の基地局装置からの信号を測定する処理を行うメジャメント処理部を含む
請求項２〜４のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項６】
通信のＰＨＹ層に関する処理を行うＰＨＹ処理装置と、
通信のＭＡＣ層に関する処理を行うＭＡＣ処理装置と、
を備えた基地局装置用の信号処理装置であって、
前記ＰＨＹ処理装置は、他の基地局装置からの送信信号を処理する処理部を備え、
前記ＭＡＣ処理装置は、前記ＰＨＹ処理装置の前記処理部において他の基地局装置からの送信信号が処理されるタイミングを制御して、前記タイミングを前記ＰＨＹ処理装置へ通知する制御部を備え、
前記ＰＨＹ処理装置における前記処理部は、前記タイミングに従って受信した前記他の基地局装置からの送信信号から、前記タイミングを制御するために用いられるレポート情報を生成し、当該レポート情報を前記ＭＡＣ処理装置に通知するよう構成されており、
前記ＭＡＣ処理装置における前記制御部は、前記ＰＨＹ処理装置から通知されたレポート情報に基づいて、前記タイミングを制御する
ことを特徴とする基地局装置用の信号処理装置。
【請求項７】
通信のＰＨＹ層に関する処理を行うＰＨＹ処理装置であって、
他の基地局装置からの送信信号を処理する処理部を備え、
前記処理部は、当該処理部が他の基地局装置からの送信信号を処理するタイミングを制御する機能を有するＭＡＣ処理装置から通知された前記タイミングに従って受信した前記他の基地局装置からの送信信号を処理するとともに、前記他の基地局装置からの送信信号から、前記タイミングを制御するために用いられるレポート情報を生成し当該レポート情報を前記ＭＡＣ処理装置に通知するよう構成されている
ことを特徴とするＰＨＹ処理装置。
【請求項８】
通信のＭＡＣ層に関する処理を行うＭＡＣ処理装置であって、
他の基地局装置からの送信信号を処理する機能を有するＰＨＹ処理装置において他の基地局装置からの送信信号が処理されるタイミングを制御して、前記タイミングを前記ＰＨＹ処理装置へ通知する制御部を備え、
前記制御部は、前記他の基地局装置からの送信信号に基づいて前記ＰＨＹ処理装置において生成されたレポート情報を、前記ＰＨＹ処理装置から取得し、当該レポート情報に基づいて、前記タイミングを制御する
ことを特徴とするＭＡＣ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置、基地局装置用の信号処理装置、ＰＨＹ処理装置、及びＭＡＣ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
端末装置（無線通信端末）との通信を行う基地局装置は、広範囲なエリアをカバーするために多数設置される。このとき複数の基地局装置間で、通信フレームのタイミング等の同期をとる基地局間同期が行われることがある。
例えば、特許文献１には、同期元となる他の基地局装置からの無線の受信波を用いて基地局間同期を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７７５３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の基地局装置間において、一旦、基地局間同期をとったとしても、基地局装置の動作中に同期が崩れることがある。例えば、複数の基地局装置のクロック精度が異なると、一旦、動作タイミングや通信周波数の同期をとっても、時間が経つにつれて再び同期誤差が生じていく。
【０００５】
このような問題に対処するには、基地局装置が端末装置と通信している間においても、定期的に同期をとり直すことが考えられる。これにより、通信中に生じた同期誤差が生じても、同期が何度もとり直されるため、基地局間同期をほぼ維持することができる。
【０００６】
ここで、基地局装置が端末装置との通信中において基地局間同期をとり直すには、基地局装置は、端末装置と通信している間において、他の基地局装置からの送信信号を受信する必要がある。
【０００７】
しかし、基地局装置が端末装置と通信している間において、他の基地局装置からの送信信号を受信しようとすると、基地局装置と端末装置との間で行われる本来的な通信に悪影響を及ぼす。したがって、例えば、基地局間同期を頻繁に行うと、同期精度は良好になるものの、他の基地局装置からの送信信号の受信が頻繁に行われるため、基地局装置と端末装置との間で行われる本来的な通信の品質が低下する。一方、基地局間同期を実行する頻繁を低くすると、端末装置との通信品質の低下は抑制できるものの、同期精度が低下するといった事態が発生する。
【０００８】
したがって、基地局間同期の処理を実行する頻度が固定的であって、例えば、一定の周期で定期的において基地局間同期の処理が実行される場合、その頻度が適切でないと、上記のような問題のうちのいずれかが発生してしまうという欠点が生じる。
また、かかる欠点は、基地局間同期のために他の基地局装置からの送信信号を受信する場合に限らず、基地局装置が端末装置と通信している間において、周期的に他の基地局装置からの送信信号を受信しようとする場合に共通して生じる欠点である。
【０００９】
そこで、本発明は、上記欠点を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明は、通信のＰＨＹ層に関する処理を行うＰＨＹ処理装置と、通信のＭＡＣ層に関する処理を行うＭＡＣ処理装置と、を備えた基地局装置であって、前記ＰＨＹ処理装置は、他の基地局装置からの送信信号を処理する処理部を備え、前記ＭＡＣ処理装置は、前記ＰＨＹ処理装置の前記処理部において他の基地局装置からの送信信号が処理されるタイミングを制御して、前記タイミングを前記ＰＨＹ処理装置へ通知する制御部を備え、前記ＰＨＹ処理装置における前記処理部は、前記タイミングに従って受信した前記他の基地局装置からの送信信号から、前記タイミングを制御するために用いられるレポート情報を生成し、当該レポート情報を前記ＭＡＣ処理装置に通知するよう構成されており、前記ＭＡＣ処理装置における前記制御部は、前記ＰＨＹ処理装置から通知されたレポート情報に基づいて、前記タイミングを制御することを特徴とする基地局装置である。
【００１１】
上記本発明によれば、ＰＨＹ処理装置における処理部は、他の基地局装置からの送信信号の状況に応じたレポート情報を生成する。そして、ＭＡＣ処理装置における制御部は、ＰＨＹ処理装置から通知されたレポート情報に基づいてタイミングを制御するため、他の基地局装置からの送信信号の状況に応じたタイミング制御が可能となる。
【００１２】
（２）前記ＰＨＹ処理装置における前記処理部は、前記他の基地局装置からの送信信号に基づいて、前記他の基地局装置との基地局間同期をとるための同期処理を行う同期処理部を含むのが好ましい。この場合、他の基地局装置からの送信信号の処理として、同期処理が行われる。
【００１３】
（３）前記処理部は、前記他の基地局装置との同期誤差に基づいて、レポート情報を生成するのが好ましい。この場合、同期誤差に応じて、タイミングを制御することができる。
（４）前記ＭＡＣ処理装置における前記制御部は、前記レポート情報が示す同期誤差が大きいほど、同期処理が行われる周期を短くするのが好ましい。この場合、同期誤差が大きければ、同期処理を頻繁に行って同期誤差を小さく維持することができる。
【００１４】
（５）前記ＰＨＹ処理装置における前記処理部は、前記他の基地局装置からの信号を測定する処理を行うメジャメント処理部を含むのが好ましい。この場合、他の基地局装置からの送信信号の処理として、他の基地局装置からの信号の測定処理が行われる。
【００１５】
（６）他の観点からみた本発明は、通信のＰＨＹ層に関する処理を行うＰＨＹ処理装置と、通信のＭＡＣ層に関する処理を行うＭＡＣ処理装置と、を備えた基地局装置用の信号処理装置であって、前記ＰＨＹ処理装置は、他の基地局装置からの送信信号を処理する処理部を備え、前記ＭＡＣ処理装置は、前記ＰＨＹ処理装置の前記処理部において他の基地局装置からの送信信号が処理されるタイミングを制御して、前記タイミングを前記ＰＨＹ処理装置へ通知する制御部を備え、前記ＰＨＹ処理装置における前記処理部は、前記タイミングに従って受信した前記他の基地局装置からの送信信号から、前記タイミングを制御するために用いられるレポート情報を生成し、当該レポート情報を前記ＭＡＣ処理装置に通知するよう構成されており、前記ＭＡＣ処理装置における前記制御部は、前記ＰＨＹ処理装置から通知されたレポート情報に基づいて、前記タイミングを制御することを特徴とする基地局装置用の信号処理装置である。
【００１６】
（７）他の観点からみた本発明は、通信のＰＨＹ層に関する処理を行うＰＨＹ処理装置であって、他の基地局装置からの送信信号を処理する処理部を備え、前記処理部は、当該処理部が他の基地局装置からの送信信号を処理するタイミングを制御する機能を有するＭＡＣ処理装置から通知された前記タイミングに従って受信した前記他の基地局装置からの送信信号を処理するとともに、前記他の基地局装置からの送信信号から、前記タイミングを制御するために用いられるレポート情報を生成し当該レポート情報を前記ＭＡＣ処理装置に通知するよう構成されていることを特徴とするＰＨＹ処理装置である。
【００１７】
（８）通信のＭＡＣ層に関する処理を行うＭＡＣ処理装置であって、他の基地局装置からの送信信号を処理する機能を有するＰＨＹ処理装置において他の基地局装置からの送信信号が処理されるタイミングを制御して、前記タイミングを前記ＰＨＹ処理装置へ通知する制御部を備え、前記制御部は、前記他の基地局装置からの送信信号に基づいて前記ＰＨＹ処理装置において生成されたレポート情報を、前記ＰＨＹ処理装置から取得し、当該レポート情報に基づいて、前記タイミングを制御することを特徴とする基地局装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、他の基地局装置からの送信信号を処理するタイミングを適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示す概略図である。
【図２】ＬＴＥにおける上り及び下りそれぞれの通信フレームの構造を示す図である。
【図３】ＤＬフレームの詳細な構造を示す図である。
【図４】フェムト基地局装置の構成を示すブロック図である。
【図５】ＲＦ部の詳細を示すブロック図である。
【図６】他の基地局装置との間で基地局間同期をとる同期処理を行うための同期処理部の構成を示すブロック図である。
【図７】ＰＨＹ部−ＭＡＣ部間の処理シーケンスである。
【図８】ＰＨＹ部からＭＡＣ部への同期情報の与え方の一例を示す図である。
【図９】ＰＨＹ部からＭＡＣ部への同期情報の与え方の他の例を示す図である。
【図１０】リソース割当部の構成を示すブロック図である。
【図１１】リソース割り当ての仕方を示す図である。
【図１２】リソース割り当て処理のフローチャートである。
【図１３】リソース割り当ての仕方を示す図である。
【図１４】リソース割り当て処理のフローチャートである。
【図１５】基地局装置間の同期誤差（タイミングオフセット）示す図である。
【図１６】同期周期決定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
［１．通信システムの構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示す概略図である。
この無線通信システムは、複数の基地局装置１と、この基地局装置１との間で無線通信を行うことができる複数の端末装置２（移動端末；Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）とを備えている。
複数の基地局装置１は、例えば数キロメートルの大きさの通信エリア（マクロセル）ＭＣを形成する複数のマクロ基地局装置（Ｍａｃｒｏ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）１ａと、各マクロセルＭＣ内に設置され数十メートル程度の比較的小さなフェムトセルＦＣを形成する複数のフェムト基地局装置（Ｆｅｍｔｏ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）１ｂとを含んでいる。
【００２１】
各マクロ基地局装置１ａ（以下、マクロＢＳ１ａともいう。）は、自己のマクロセルＭＣ内にある端末装置２との間で無線通信を行うことができる。
また、フェムト基地局装置１ｂ（以下、フェムトＢＳ１ｂともいう）は、例えば、屋内等、マクロＢＳ１ａの無線波を受信し難い場所等に配置され、上記フェムトセルＦＣを形成する。フェムトＢＳ１ｂは、自己が形成するフェムトセルＦＣ内にある端末装置２（以下、ＭＳ２ともいう）との間で無線通信が可能であり、本システムでは、マクロＢＳ１ａの無線波が受信し難い場所等においても、その場所に比較的小さいフェムトセルＦＣを形成するフェムトＢＳ１ｂを設置することで、ＭＳ２に対して十分なスループットでのサービスの提供を可能にする。
【００２２】
上記無線通信システムにおいて、フェムトＢＳ１ｂは、マクロＢＳ１ａの設置後、当該マクロＢＳ１ａが形成するマクロセルＭＣ内に設置され、フェムトセルＦＣをマクロセルＭＣ内に形成する。このため、フェムトＢＳ１ｂは、マクロＢＳ１ａとの間で干渉等が生じるおそれがある。
このため、フェムトＢＳ１ｂは、マクロＢＳ１ａや自己以外の他のフェムトＢＳ１ｂといった、他の基地局装置における送信電力や使用周波数といった送信状況をモニタリング（メジャメント）する機能、及びその結果に基づいて、マクロセルＭＣにおける通信に対して影響を与えないように送信電力や使用周波数等の送信条件を調整する機能を有している。フェムトＢＳ１ｂは、この機能によってマクロセルＭＣの通信に影響を与えることなく、マクロセルＭＣ内にフェムトセルＦＣを形成することができる。
【００２３】
また、本実施形態の通信システムでは、マクロＢＳ１ａ及びフェムトＢＳ１ｂを含む複数の基地局装置間で通信フレームのタイミングの同期をとる基地局間同期が行われる。
基地局間同期は、親（同期元）となる基地局装置が、自己のセル内のＭＳ２に向けて送信した信号を、別の基地局装置が受信することで同期をとる「エア同期」によって実行される。
親となる基地局装置は、さらに他の基地局装置との間でエア同期をとるものであってもよいし、ＧＰＳ信号によってフレームタイミングを自律的に決定する等、エア同期以外の方法によってフレームタイミングを決定するものであってもよい。
ただし、マクロＢＳ１ａは、他のマクロＢＳ１ａを親とすることはできるが、フェムトＢＳ１ｂを親とすることはできない。フェムトＢＳ１ｂは、マクロＢＳ１ａを親とすることもできるし、他のフェムトＢＳ１ｂを親とすることもできる。
【００２４】
本実施形態の無線通信システムは、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が適用される携帯電話用のシステムであり、各基地局装置と、端末装置との間において、ＬＴＥに準拠した通信が行われる。ＬＴＥでは、周波数分割複信（ＦＤＤ）方式を採用することができ、以下では、本通信システムは、ＦＤＤ方式を採用しているものとして説明する。なお、通信システムとしては、ＬＴＥに限られるものではなく、また、ＦＤＤ方式に限られるものでもなく、例えば、ＴＤＤ（時分割複信）方式であってもよい。
【００２５】
［２．ＬＴＥのフレーム構造］
本実施形態の通信システムが準拠するＬＴＥにおいて採用可能なＦＤＤ方式においては、上り信号（端末装置から基地局装置への送信信号）と、下り信号（基地局装置から端末装置への送信信号）との間で、互いに異なる使用周波数を割り当てることで、上り通信と下り通信とを同時に行う。
【００２６】
図２は、ＬＴＥにおける上り及び下りそれぞれの通信フレームの構造を示す図である。ＬＴＥにおける下りフレーム（ＤＬフレーム）及び上りフレーム（ＵＬフレーム）は、それぞれ時間長さが１０ミリ秒であり、＃０〜＃９まで１０個のサブフレームによって構成されている。これらＤＬフレームとＵＬフレームは、タイミングは揃えられた状態で、時間軸方向に配列される。
【００２７】
図３は、ＤＬフレームの詳細な構造を示す図である。図中、縦軸方向は周波数を示しており、横軸方法は時間を示している。
ＤＬフレームを構成するサブフレームは、それぞれ２つのスロット（例えば、スロット＃０，＃１）により構成されている。また、１つのスロットは、７個（♯０〜♯６）のＯＦＤＭシンボルにより構成されている（Ｎｏｒｍａｌ  Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘの場合）。
また、図中、データ伝送の上での基本単位であるリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）は、周波数軸方向に１２サブキャリア、時間軸方向に７ＯＦＤＭシンボル（１スロット）で定められる。従って、例えば、ＤＬフレームの周波数帯域幅が５ＭＨｚに設定されている場合、３００個のサブキャリアが配列されるので、リソースブロックは、周波数軸方向に２５個配置される。
【００２８】
図３に示すように、各サブフレームの先頭には、基地局装置が端末装置に対し、下り通信に必要な情報を送信するための制御チャネルが割り当てられている。制御チャネルは、各サブフレームにおいて先頭側に位置するスロットのシンボル♯０〜♯２（最大で３シンボル）で割り当てられる。この制御チャネルには、ＤＬ制御情報や、当該サブフレームのリソース割当情報、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）による受信成功通知（ＡＣＫ：Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）、受信失敗通知（ＮＡＣＫ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）等が格納される。
【００２９】
また、ＤＬフレームにおいて、１番目のサブフレーム♯０には、ブロードキャスト送信によってシステムの帯域幅等を端末装置に通知するための同報チャネル（ＰＢＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）が割り当てられる。同報チャネルは、時間軸方向において、１番目のサブフレーム♯０における後方側のスロットのシンボル♯０〜♯３の位置に４つのシンボル幅で配置され、周波数軸方向において、ＤＬフレームの帯域幅の中央の位置に６リソースブロック幅分（７２サブキャリア）で割り当てられる。この同報チャネルは、４フレームにわたって同一の情報を送信することで、４０ミリ秒ごとに更新されるように構成されている。
同報チャネルには、通信帯域幅や、送信アンテナ数、制御情報の構造等の主要なシステム情報が格納される。
【００３０】
また、ＤＬフレームを構成する１０個のサブフレームの内、０番目（♯０）及び６番目（♯５）のサブフレームそれぞれには、基地局装置やセルを識別するための信号である、第一同期信号及び第二同期信号（Ｐ−ＳＣＨ：Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ，Ｓ−ＳＣＨ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）が割り当てられている。
【００３１】
第一同期信号は、時間軸方向において、サブフレーム♯０及びサブフレーム♯５それぞれにおける１番目（♯０）のスロットの最後のＯＦＤＭシンボルであるシンボル♯６の位置に１つのシンボル幅で配置され、周波数軸方向において、ＤＬフレームの帯域幅の中央の位置に６リソースブロック幅分（７２サブキャリア）で配置されている。この第一同期信号は、端末装置が、基地局装置のセルを分割した複数（３個）のセクタそれぞれを識別するための情報であり、３パターン定義されている。
第二同期信号は、時間軸方向において、サブフレーム♯０及びサブフレーム♯５それぞれにおけるスロット♯０の最後から２番目のＯＦＤＭシンボルであるシンボル♯５の位置に１つのシンボル幅で配置され、周波数軸方向において、ＤＬフレームの帯域幅の中央の位置に６リソースブロック幅分（７２サブキャリア）で配置されている。この第二同期信号は、端末装置が、複数の基地局装置の通信エリア（セル）それぞれを識別するための情報であり、１６８パターン定義されている。
【００３２】
第一同期信号及び第二同期信号は、相互に組み合わせることによって５０４種類（１６８×３）のパターンが定義されている。端末装置は、基地局装置から送信された第一同期信号及び第二同期信号を取得することで、自端末が、どの基地局装置のどのセクタに存在するかを認識することができる。
第一同期信号及び第二同期信号がとり得る複数のパターンは、通信規格において予め定められており、各基地局装置及び各端末装置において既知である。つまり、第一同期信号及び第二同期信号は、それぞれ、複数のパターンをとり得る既知信号である。
【００３３】
第一同期信号及び第二同期信号は、端末装置が基地局装置との間で同期をとる場合のほか、基地局装置間において通信タイミング及び／又は周波数を同期させる基地局間同期のための信号としても用いられるが、この点については後述する。
【００３４】
上述の各チャネルが割り当てられていない他の領域（図中ハッチングのない領域）のリソースブロックは、ユーザデータ等を格納するためのＤＬ共有通信チャネル（ＰＤＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）として用いられる。このＤＬ共有通信チャネルは、複数の端末装置による通信のために共有されるエリアであり、ユーザデータの他、各端末装置個別の制御情報等も格納される。
ＤＬ共有通信チャネルに格納されるユーザデータの割り当てについては、各サブフレームの先頭に割り当てられている上記制御チャネル内のリソース割当情報により規定されており、端末装置は、このリソース割当情報によって、そのサブフレーム内に自己に対するデータが格納されているか否かを判断できる。
【００３５】
［３．フェムト基地局装置の構成］
図４は、図１中、フェムト基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、ここでは、フェムトＢＳ１ｂの構成について説明するが、マクロＢＳ１ａの構成も、フェムトＢＳ１ｂとほぼ同様である。
フェムトＢＳ１ｂ１は、アンテナ３と、アンテナ３が接続されたＲＦ部（アナログ信号処理回路）４、及びＲＦ部と接続された信号処理装置（デジタル信号処理装置）を備えている。
信号処理装置は、通信のＰＨＹ層に関する処理を行うＰＨＹ部（ＰＨＹ処理装置）５、および、通信のＭＡＣ層に関する処理を行うＭＡＣ部（ＭＡＣ処理装置）６を備えている。なお、図示しないが、信号処理装置には、ＭＡＣ層よりも上位層の処理を行う機能も備わっている。
ＰＨＹ部５は、ＲＦ部４との間で授受が行われる送受信信号の信号処理（変復調処理）の他、基地局間同期についての処理や、メジャメント等を行う。
ＭＡＣ部６は、前記送受信信号に格納される各種データについてのリソース割り当て等の処理を行うとともに、基地局間同期やメジャメントに基づく送信条件の調整等についての制御を行う
なお、ＰＨＹ部は、ＤＳＰ（Ｄｉｄｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）によって構成されておりハードウェアロジックによって処理が行われ、ＭＡＣ部６は、ＣＰＵ及びメモリを有し、コンピュータプログラムによるソフトウェアロジックによって処理が行われる。
【００３６】
［３．１  ＲＦ部］
図５は、ＲＦ部４の詳細を示すブロック図である。ＲＦ部４は、上り信号受信部１１、下り信号受信部１２、及び送信部１３を備えている。上り信号受信部１１は、端末装置２からの上り信号を受信するためのものであり、下り信号受信部１２は、他のマクロＢＳ１ａ又は他のフェムトＢＳからの下り信号を受信するためのものである。送信部１３は、端末装置２へ下り信号を送信するためのものである。
【００３７】
また、ＲＦ部４は、サーキュレータ１４を備えている。このサーキュレータ１４は、アンテナ３からの受信信号を、上り信号受信部１１及び下り信号受信部１２側へ与え、送信部１３から出力された送信信号を、アンテナ３側へ与えるためのものである。このサーキュレータ１４と送信部１３の第４フィルタ１３５によって、アンテナ３からの受信信号が送信部１３側へ伝わることが防止されている。
【００３８】
また、サーキュレータ１４と上り信号受信部の第１フィルタ１１１によって、送信部１３から出力された送信信号が上り受信部１１へ伝わることが防止されている。さらに、サーキュレータ１４と第５フィルタ１２１によって、送信部１３から出力された送信信号が上り信号受信部１２へ伝わることが防止されている。
【００３９】
この上り信号受信部１１は、スーパーヘテロダイン受信機として構成されており、ＩＦ（中間周波数）サンプリングを行うよう構成されている。より具体的には、上り信号受信部１１は、第１フィルタ１１１、第１増幅器１１２、第１周波数変換部１１３、第２フィルタ１１４、第２増幅器１１５、第２周波数変換部１１６、及びＡ／Ｄ変換部１１７を備えている。
【００４０】
第１フィルタ１１１は、端末装置２からの上り信号だけを通過させるためのものであり、上り信号の周波数ｆuだけを通過させる帯域通過フィルタによって構成されている。第１フィルタ１１１を通過した受信信号は、第１増幅器（高周波増幅器）１１２によって増幅され、第１周波数変換部１１３によって周波数ｆuから第１中間周波数への変換がなされる。なお、第１周波数変換部１１３は、発振器１１３ａ及びミキサ１１３ｂによって構成されている。
【００４１】
第１周波数変換部１１３の出力は、第１中間周波数だけを通過させる第２フィルタ１１４を経て、第２増幅器（中間周波増幅器）１１５によって再び増幅される。第２増幅器１１５の出力は、第２周波数変換部１１６によって、第１中間周波数から第２中間周波数に変換され、さらにＡ／Ｄ変換部１１７によってデジタル信号に変換される。なお、第２周波数変換部１１６も発振器１１６ａ及びミキサ１１６ｂによって構成されている。
【００４２】
Ａ／Ｄ変換部１１７の出力（第１受信部１１の出力）は、ＰＨＹ部５の変復調部５ａに与えられ、端末装置２からの受信信号の復調処理が行われる。
このように、上り信号受信部１１は、端末装置からの上り信号を受信するために上り信号周波数ｆuに適合して構成された受信部であって、基地局装置として本来的に必要な受信部である。
【００４３】
また、前記送信部１３は、ＰＨＹ部５から出力される同相信号Ｉ及び直交信号Ｑを受け取り、アンテナ３から信号を送信させるものであり、ダイレクトコンバージョン送信機として構成されている。この送信部１３は、Ｄ／Ａ変換器１３１ａ，１３１ｂと、直交変調器１３２と、第３フィルタ１３３、第３増幅器（高出力増幅器；ＨＰＡ）１３４、及び第４フィルタ１３５を備えている。
【００４４】
前記Ｄ／Ａ変換器１３１ａ，１３１ｂは、ＰＨＹ部５の変復調部５ａから与えられる同相信号Ｉ及び直交信号ＱそれぞれについてＤ／Ａ変換を行う。Ｄ／Ａ変換器１３１ａ，１３１ｂの出力は、直交変調器１３２に与えられ、この直交変調器１３２によって、搬送波周波数がｆd（下り信号周波数）である送信信号が生成される。
直交変調器１３２の出力は、周波数ｆdだけを通過させる第３フィルタ１３３を経て、第３増幅器１３４によって増幅され、さらに周波数ｆdだけを通過させる第４フィルタ１３５を得て、アンテナ３から送信され、端末装置への下り信号となる。
【００４５】
以上の上り信号受信部１１及び送信部１３は、端末装置との間の本来的な通信を行うために必要な機能であるが、本実施形態の基地局装置１は、更に下り信号受信部１２を備えている。この下り信号受信部１２は、他の基地局装置が送信した下り信号を受信するためのものである。
【００４６】
本実施形態において、下り信号受信部１２によって受信した他の基地局装置の下り信号は、基地局間同期処理、及び、他の基地局装置の送信電力等の送信状況のメジャメントに用いられる。
【００４７】
ここで、他の基地局装置が送信した下り信号の周波数は、ｆdであり、上り信号の周波数ｆuとは異なるため、上り信号処理部１１だけを備えた通常の基地局装置では、他の基地局装置が送信した下り信号を受信することができない。
【００４８】
つまり、ＦＤＤ方式では、ＴＤＤ方式と異なり、伝送路上において上り信号と下り信号が同時に存在するため、上り信号受信部１１には、上り信号周波数ｆuの信号だけを通過させ、下り信号周波数ｆdの信号を通過させないように設計される。具体的には、上り信号受信部１１には、上り信号周波数ｆuの信号だけを通過させる第１フィルタ１１１や、周波数ｆuから変換された第１中間周波数だけを通過させる第２フィルタ１１４が備わっているため、周波数ｆu以外の周波数（下り信号の周波数ｆd）の信号が第１受信部１１に与えられても、上り信号受信部１１を通過することはできない。
【００４９】
すなわち、上り信号受信部１１は、上り信号受信部１１内に備わったフィルタ１１１，１１４によって、上り信号周波数ｆuの信号の受信に適合したものとなっており、他の周波数の信号（特に、下り信号）の受信はできない。
【００５０】
そこで、本実施形態のＲＦ部４には、上り信号受信部１１とは別に、他の基地局装置が送信した周波数ｆdの下り信号の受信を行うための下り信号受信部１２が備わっている。
この下り信号受信部１２は、第５フィルタ１２１、第４増幅器（高周波増幅器）１２２、第３周波数変換部１２３、第６フィルタ１２４、第５増幅器（中間周波増幅器）１２５、第４周波数変換部１２６、及びＡ／Ｄ変換部１２７を備えている。
【００５１】
第５フィルタ１２１は、他の基地局装置からの下り信号だけを通過させるためのものであり、下り信号の周波数ｆdだけを通過させる帯域通過フィルタによって構成されている。第５フィルタ１２１を通過した受信信号は、第４増幅器（高周波増幅器）１２２によって増幅され、第４増幅器１２２の出力は、第３周波数変換部１２３によって下り信号周波数ｆdから第１中間周波数への変換がなされる。なお、第３周波数変換部１２３は、発振器１２３ａ及びミキサ１２３ｂによって構成されている。
【００５２】
第３周波数変換部１２３の出力は、第３周波数変換部１２３から出力された第１中間周波数だけを通過させる第６フィルタ１２４を経て、第５増幅器（中間周波増幅器）１２５によって再び増幅される。第５増幅器１２５の出力は、第４周波数変換部１２６によって、第１中間周波数から第２中間周波数に変換され、さらにＡ／Ｄ変換部１２７によってデジタル信号に変換される。なお、第４周波数変換部１２６も発振器１２６ａ及びミキサ１２６ｂによって構成されている。
【００５３】
Ａ／Ｄ変換部１２７から出力された信号は、ＰＨＹ部５が有する後述する同期処理部５ｂおよびメジャメント処理部５ｃに与えられる。
【００５４】
なお、上り信号受信部１１や下り信号受信部１１は、ダイレクトコンバージョン受信機として構成してもよい。
【００５５】
また、下り信号受信部１１と送信部１３とでは、アンテナキャリブレーションにより、各アンテナについて下り信号受信部１１と送信部１３における上りと下りの対称性が確保されているのが好ましい。アンテナキャリブレーションは、下り信号受信部１１及び／又は送信部１３に、図示しないゲイン・位相調整器を設けることで行える。
【００５６】
［３．２  ＰＨＹ部］
ＰＨＹ部５は、ＲＦ部４との間で授受が行われる送受信信号の信号処理を行うための機能を有しており、ＭＡＣ部６から与えられる各種送信データを送信信号に変調するとともに、ＲＦ部４から与えられる受信信号を受信データに復調する処理を行う変復調部５ａを備えている。変復調部５ａでは、後述の同期処理部５ｂによって算出された同期誤差（タイミングオフセット、周波数オフセット）に基づき、同期誤差を補正した状態で変復調の処理が行われる。
また、ＰＨＹ部５は、他の基地局装置から送信された下り信号を処理するための処理部として、他の基地局装置との間で基地局間同期をとる同期処理を行うための同期処理部５ｂと、メジャメントを行うためのメジャメント部５ｃとを備えている。さらに、ＰＨＹ部５は、ＲＦ部４に与える送信信号についてのサブフレームごとの送信タイミングを決定するためのフレームカウンタ５ｄを備えている。
以下、同期処理部５ｂの構成について説明する。
【００５７】
［３．２．１  同期処理部について］
図６は、他の基地局装置との間で基地局間同期をとる同期処理を行うための同期処理部５ｂの構成を示すブロック図である。
基地局間同期は、各基地局装置がＧＰＳ受信機を備えて、ＧＰＳ信号によって同期をとったり、基地局間を有線で接続して同期をとったりしてもよいが、本実施形態では、無線信号（下り信号）によって同期を行う「エア同期」による基地局間同期を採用している。
【００５８】
すなわち、同期処理部５ｂは、下り信号受信部１２が受信する他の基地局装置の下り信号を取得し、当該下り信号のフレームに含まれる第一同期信号（Ｐ−ＳＣＨ）及び第二同期信号（Ｓ−ＳＣＨ）に基づいて、自基地局装置１の通信タイミング及び通信周波数を、他の基地局装置と同期させるための処理を行う。
【００５９】
また、同期処理部５ｂは、ＭＡＣ部６から与えられる同期処理を行うタイミング（区間）を特定するための情報に基づいて、同期処理を行う。同期処理部５ａは、前記タイミング（区間）で、送信部１３による端末装置への送信信号の送信を休止させる。同期処理部５ｂは、送信信号の送信を休止させている間に、下り信号受信部１２に他の基地局装置の下り信号を受信させ、受信した下り信号を取得する。なお、送信信号の送信の休止のほか、端末装置からの上り信号の受信の休止も行っても良い。
【００６０】
同期処理部５ｂは、同期誤差検出部１４、フレームカウンタ補正部１５、周波数オフセット推定部１６、周波数補正部１７、及び記憶部１８、レポート情報生成部１９を備えており、フレーム送信タイミングの同期を行うとともに、キャリア周波数の補正も行う。また、ＭＡＣ部６へ通知するレポート情報も生成する（詳細は後述）。
【００６１】
同期誤差検出部１４は、下り信号に含まれる既知信号を利用して、他の基地局装置のフレーム送信タイミング（通信フレームの処理タイミング）を検出するとともに、自基地局装置１におけるフレーム送信タイミングとの誤差（フレーム同期誤差；通信タイミングオフセット）を検出する。
なお、送信タイミングの検出は、受信した下り信号のフレーム中の所定位置にある既知信号（波形も既知）である、第一同期信号及び第二同期信号のタイミングを検出することで行える。
また、同期誤差検出部１４は、検出したフレーム同期誤差をフレームカウンタ補正部１５の他、検出される度に記憶部１８に与える。記憶部１８は、これら検出されたフレーム同期誤差を蓄積する。
【００６２】
同期誤差検出部１４によって検出されたフレーム同期誤差は、フレームカウンタ補正部１５に与えられる。フレームカウンタ補正部１５は、フレームの送信タイミングを決定するフレームカウンタの値を、検出されたフレーム同期誤差に応じて補正する。これにより、自己であるフェムトＢＳ１ｂは、他の基地局装置との間で同期をとることができる。
【００６３】
前記周波数オフセット推定部１６は、検出部１４によって検出された同期誤差に基づいて、受信側である基地局装置自身が内蔵する内蔵クロック発生器（図示省略）のクロック周波数と、送信側である他の基地局装置の内蔵クロック発生器のクロック周波数との差（クロック周波数誤差）を推定し、そのクロック周波数誤差からキャリア周波数誤差（キャリア周波数オフセット）を推定する。
【００６４】
前記周波数オフセット推定部１６は、エア同期が周期的に実行される状況下において、前回のエア同期において検出されたフレーム同期誤差ｔ１と、今回のエア同期において検出されたフレーム同期誤差ｔ２とに基づいて、クロック誤差を推定する。なお、前回のフレーム同期誤差ｔ１は、記憶部１８から取得することができる。
【００６５】
例えば、キャリア周波数が２．６［ＧＨｚ］である場合に、前回のエア同期のタイミング（同期タイミング＝ｔ１）において、フレーム同期誤差としてＴ１が検出され、Ｔ１分のタイミングの修正がなされたものとする。修正後の同期誤差（タイミングオフセット）は０［ｍｓｅｃ］である。そして、Ｔ＝１０秒後の今回のエア同期のタイミング（同期タイミング＝ｔ２）においても、再び同期誤差（タイミングオフセット）が検出され、その同期誤差（タイミングオフセット）はＴ２＝０．１［ｍｓｅｃ］であったとする。
【００６６】
このとき、１０秒間の間に生じた０．１［ｍｓｅｃ］の同期誤差（タイミングオフセット）は他の基地局装置のクロック周期と自基地局装置のクロック周期の誤差の蓄積値である。
すなわち、同期誤差（タイミングオフセット）とクロック周期の間には以下の等式が成り立つ。
同期元基地局のクロック周期：同期先基地局のクロック周期＝Ｔ：（Ｔ＋Ｔ２）＝１０：（１０＋０．０００１）
【００６７】
そして、クロック周波数はクロック周期の逆数であるから、
（同期元基地局のクロック周波数−同期先基地局のクロック周波数）
＝同期元基地局のクロック周波数×Ｔ２／（Ｔ＋Ｔ２）
≒同期元基地局のクロック周波数×０．００００１
となる。
【００６８】
したがって、この場合、送信側である他の基地局装置のクロック周波数と、受信側である自基地局装置のクロック周波数に、０．００００１＝１０［ｐｐｍ］の誤差があることになる。周波数オフセット推定部１６では、上記のようにしてクロック周波数誤差を推定する。
【００６９】
そして、キャリア周波数と同期誤差（タイミングオフセット）は同じようにずれるため、キャリア周波数にも、１０［ｐｐｍ］分のズレ、すなわち、２．６［ＧＨｚ］×１×１０-5＝２６［ｋＨｚ］のずれが生じる。このようにして、周波数オフセット推定部１６では、クロック周波数誤差から、キャリア周波数誤差（キャリア周波数オフセット）も推定することができる。
【００７０】
周波数オフセット推定部１６が推定したキャリア周波数誤差は、周波数補正部１７に与えられる。
周波数補正部１７は、このキャリア周波数誤差に基づいて、キャリア周波数の補正を行う。なお、キャリア周波数の補正は、上り信号のキャリア周波数だけでなく、下り信号のキャリア周波数についておこなうことができる。
次に、メジャメント部５ｃの機能について説明する。
【００７１】
［３．２．２  メジャメント部について］
メジャメント部５ｃは、他の基地局装置における送信電力や使用周波数といった下り信号の送信状況のメジャメントを行うための機能部であり、下り信号受信部１２が受信する他の基地局装置の下り信号を取得して、当該下り信号のフレームのＤＬ共有通信チャネル（ＰＤＳＣ）における受信電力を経時的に観測し、その観測結果をＭＡＣ部６に出力する。
【００７２】
また、メジャメント部５ｃは、ＭＡＣ部６から与えられるメジャメントを行うタイミング（区間）を特定するための情報に基づいて、メジャメントを行う。メジャメント部５ｃは、前記タイミング（区間）で、送信部１３による送信信号の送信を休止させる。メジャメント部５ｃは、送信信号の送信を休止させている間に、下り信号受信部１２に他の基地局装置の下り信号を受信させ、受信した下り信号を取得する。なお、送信信号の送信の休止のほか、端末装置からの上り信号の受信の休止も行っても良い。
【００７３】
メジャメント部５ｃは、ＭＡＣ部６からの制御信号に応じて、自己の送信信号を所定数のサブフレーム分の区間の間休止させ、その間に下り信号受信部１２からの他の基地局装置の下り信号を取得する。メジャメント部５ｃは、リソースブロックの周波数幅ごとに受信電力の平均値（電力平均値）を求める。
例えば、ＤＬフレームの周波数帯域幅が５ＭＨｚに設定されている場合、リソースブロックは、上述したように、周波数軸方向に２５個配置されるので、メジャメント部５ｃは、リソースブロックごとに計２５個の電力平均値を求める。
メジャメント部５ｃは、上記電力平均値を求めると、その結果をＭＡＣ部６に出力する。メジャメントの結果は、干渉防止等のため、送信電力の制御、送信周波数の制御、リソース割当制御に用いられる。
【００７４】
［３．３  ＭＡＣ部］
ＭＡＣ部６は、リソース割当制御部６ａと、基地局間同期やメジャメントなどの制御を行う制御を備えている。この制御部は、同期処理部５ａによる基地局間同期のタイミングを決定する同期制御部６ｂと、メジャメント部５ｃによるメジャメントのタイミングを決定するメジャメント制御部６ｃと、フレームカウンタ６ｄと、を備えている。
【００７５】
同期制御部６ｂは、同期処理のタイミングを適応的に制御する機能を有している。また、同期制御部６ｂは、決定した同期処理のタイミングを特定するための情報を、ＰＨＹ部５の同期処理部５ｂ及びリソース割当制御部６ａに通知する。
メジャメント制御部６ｃは、メジャメントのタイミングを適応的に制御する機能を有している。また、メジャメント制御部６ｃは、決定したメジャメントのタイミングを特定するための情報を、ＰＨＹ部５のメジャメント部５ｃ及びリソース割当制御部６ａに通知する。
【００７６】
リソース割当制御部６ａは、通信フレーム中の共有通信チャネル（リソース）を、各端末装置２（ユーザ）割り当てる機能を有している。
また、リソース割当制御部６ａは、同期処理のために端末装置２が通信を行えない区間及び、メジャメントのために端末装置２が通信を行えない区間については、端末装置２（ユーザ）への割り当てが行われないように、リソース割り当てを制限する。
【００７７】
［４．  ＰＨＹ部とＭＡＣ部の同期］
前述のようにＰＨＹ部５のフレームカウンタ５ｄは、同期元となる他の基地局装置におけるフレーム処理タイミングに対してタイミング同期がとれたものとなっている。ＰＨＹ部５は、通信中において、他の基地局装置との同期を何度も取り直して、フレームカウンタにおける同期誤差を補正するために、ＰＨＹ部５におけるフレームカウンタ５ｄのカウントアップの周期は必ずしも一定ではなく、変動する。
【００７８】
したがって、基地局装置の起動時にＰＨＹ部５におけるフレームカウンタ５ｄとＭＡＣ部６におけるフレームカウンタ６ｄとを揃えておいて、同じクロックを用いて、同じ周期でカウントアップするように構成しておくだけでは、ＰＨＹ部５におけるフレームカウンタ５ｄは、ＭＡＣ部６におけるフレームカウンタ６ｄに対して、他の基地局装置との同期誤差分だけカウント動作が変動していく。この結果、両フレームカウンタ５ｄ，６ｄは一致しなくなる。
【００７９】
そこで、本実施形態では、ＰＨＹ部５及びＭＡＣ部６それぞれのフレームカウンタ５ｄ，６ｄを同期させて、ＰＨＹ部５における通信フレーム（サブフレーム）の処理タイミングと、ＭＡＣ部６における通信フレーム（サブフレーム）の処理タイミングと、を同期させるＰＨＹ−ＭＡＣ間同期処理を行う。
【００８０】
図７及び図８は、ＰＨＹ−ＭＡＣ間同期処理を示している。このＰＨＹ−ＭＡＣ間同期処理は、ＭＡＣ部６が、ＰＨＹ部５から、フレームカウンタ６ｄの同期のための同期情報を取得し、ＭＡＣ部６のフレームカウンタ６ｄを、ＰＨＹ部のフレームカウンタ５ｄに合わせることで行われる。このため、ＰＨＹ部５のフレームカウンタ６ｄの動作タイミングが変動しても、両カウンタ５ｄ，６ｄを同期させることができる。
【００８１】
具体的には、ＰＨＹ部５のフレームカウンタ５ｄの値（サブフレーム番号）が「Ｎ」になろうとする場合には、ＰＨＹ部５は、その値Ｎを同期情報として、ＭＡＣ部６に通知する。ＭＡＣ部６は、通知されたサブフレーム番号を自身のフレームカウンタ５ｄにセットする。これにより、両カウンタ５ｄ，６ｄが一致する。図７及び図８に示すように、この通知は、ＰＨＹ部のフレームカウンタ５ｄが、Ｎ＋１，Ｎ＋２・・とカウントアップする度に行われるため、常に、両カウンタ５ｄ，６ｄを一致させることができる。
【００８２】
ＭＡＣ部６のリソース割当制御部６ａは、下り及び上りそれぞれのサブフレームについて、リソース割当を行い、そのリソース割当情報や、割り当てられたリソースで送信されるデータが、ＭＡＣ部６からＰＨＹ部へ与えられる。この際、両カウンタ５ｄ，６ｄが一致していることにより、これらのカウンタ５ｄ，６ｄに基づいてサブフレーム処理を行うと、ＰＨＹ部５及びＭＡＣ部６のサブフレーム処理タイミングが一致し、ＭＡＣ部６における処理がＰＨＹ部５よりも先行したり遅れたりすることがない。この結果、ＰＨＹ部５からＭＡＣ部６に対して情報が供給されるタイミングが適正化する。
【００８３】
なお、ＰＨＹ部５からＭＡＣ部６に通知される同期情報としては、上述のようなサブフレーム番号に限られない。例えば、サブフレーム番号に限らず、フレーム番号であってもよい。また、同期情報は、サブフレーム毎に通知される必要はなく、１又は数サブフレームごとであってもよい。
さらに、例えば、図９に示すように、ＰＨＹ部５とＭＡＣ部６の両カウンタ５ｄ，６ｄを、基地局装置の起動時に合わせておき、フレームカウンタをカウントアップさせるためのカウントアップ情報を同期情報として、ＰＨＹ部５からＭＡＣ部６に通知するようにしてもよい。この場合、サブフレーム番号やフレーム番号を通知する場合に比べて、通知すべき情報量を少なくできる。
【００８４】
ＭＡＣ部６の同期制御部６ｂ及びメジャメント制御部６ｃは、同期がとれたフレームカウンタ６ｄに基づいて、エア同期処理やメジャメント処理を行うタイミングを決定し、エア同期処理又はメジャメント処理をＰＨＹ部５に行わせるためのトリガ等をＰＨＹ部５に通知する。例えば、Ｋ番目のサブフレームでエア同期処理又はメジャメント処理を行うこととされている場合、同期制御部６ｂないしメジャメント制御部６ｃは、ＰＨＹ部５からサブフレーム番号＝Ｋが通知されると、エア同期処理又はメジャメント処理を行う時期になったと判断し、エア同期処理又はメジャメント処理をＰＨＹ部５に行わせるためのトリガをＰＨＹ部５に通知する。
【００８５】
トリガを受けたＰＨＹ部の同期処理部５ｂ又はメジャメント処理部５ｃは、下り信号受信部１２にて受信した他の基地局装置からの送信信号を用いて、同期処理又はメジャメント処理を行う。
【００８６】
［５．リソース割当制御］
図１０に示すように、前記リソース割当制御部６ａは、エア同期区間又はメジャメント同期区間であるか否かを判定する判定部６ａ−１と、複数のユーザ端末２によって共有される共有通信チャネルにおけるリソースブロックを各ユーザ端末２ｂに割り当てる割当部４１とを備えている。
【００８７】
図１１に示すように、ＬＴＥにおいては、下り（ＤＬ）サブフレームの先頭に、制御チャネルとしてＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）が設けられている。
なお、ここでは、下り（ＤＬ）サブフレームにおいて、ＰＤＣＣＨ以外のエリアを共有通信チャネル（ＰＤＳＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）とする。また、上り（ＵＬ）サブフレームにおいても、先頭に制御チャネルが確保され、それ以外のエリアが共有通信チャネル（ＰＵＳＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）となっている。
【００８８】
共有通信チャネルは、前述のように複数のユーザ端末によって通信のために共有されるエリア（リソース）であり、ユーザ端末への割り当ての最小単位となるリソースブロックを複数有して構成されている。リソースブロックは、共有通信チャネルを複数に分割した小領域であり、一又は複数のリソースブロックが一つのユーザ端末に割り当てられ、複数のユーザ端末が、同時に一つの共有通信チャネル（サブフレーム）を利用して通信することができる（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）。
【００８９】
ＤＬサブフレームに含まれる前記ＰＤＣＣＨには、下りリンクにおけるリソースブロックの割り当ての情報であるＤｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、上りリンクにおけるリソースブロックの割り当て情報であるＵｐｌｉｎｋ  Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ｇｒａｎｔ、及びその他の制御情報が含まれている。
【００９０】
図１１に示すように、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ（以下、「ＤＳＩ」という）は、それが含まれるＰＤＣＣＨを有するＤＬサブフレームにおける共有通信チャネルにおけるリソースブロック割り当てを規定している。例えば、図１１のＤＬサブフレーム＃４のＰＤＣＣＨのＤＳＩでは、当該＃４のＤＬサブフレームにおける共有通信チャネルのリソースブロック割り当てを規定している。
【００９１】
また、Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ｇｒａｎｔ（以下、「ＵＳＧ」という）は、それが含まれるＰＤＣＣＨを有するＤＬサブフレームの３個先のＵＬサブフレームにおける共有通信チャネルにおけるリソースブロック割り当てを規定している。例えば、図１１のＤＬサブフレーム＃１のＰＤＣＣＨのＵＳＧでは、＃４のＵＬサブフレームにおける共有通信チャネルのリソースブロック割り当てを規定している。
【００９２】
下り及び上りのリソースブロックの割当は、前記リソース割当処理部６ａの割当部６ａ−１によって行われるが、本実施形態の割当部６ａ−１は、エア同期区間内又はメジャメント区間内のリソースブロックの割り当てについては、通常のリソース割当とは別に、特殊な処理を行う。
【００９３】
図１１及び図１２は、リソース割当の仕方の例を示している。
図１２に示すように、まず、リソース割当制御部６ａの判定部６ａ−１は、割当対象のリソースブロックが、エア同期区間内のものであるか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定は、リソース割当制御部６ａが、エア同期制御部６ｂ又はメジャメント制御部６ｃから、エア同期のタイミングを示す情報（エア同期区間情報；休止区間情報）又はメジャメントのタイミングを示す情報（メジャメント区間情報；休止区間情報）を取得し、割当対象のリソースブロックが、休止区間内に属するものであるか否かを判定することによって行われる。
【００９４】
エア同期処理やメジャメント処理の際には、自基地局装置からの下り信号送信を休止して、他の基地局装置が送信した下り信号を受信することになる。したがって、エア同期区間情報やメジャメント区間情報は、端末装置への下り信号送信を休止している休止区間を示す情報でもある。
【００９５】
ステップＳ１において、割当対象のリソースブロックが、休止区間内のものではないと判定された場合、通常のリソース割り当て動作として、下り・上りを問わず、当該リソースブロックに対するユーザ端末の割り当てを行う（ステップＳ２）。つまり、そのリソースブロックには、ユーザ端末の割り当てが行われ、ＰＤＣＣＨには、その割り当てを示す情報（ＤＳＩ，ＵＳＧ）が格納される。
【００９６】
一方、ステップＳ１において、割当対象のリソースブロック（の一部又は全部）が、休止区間内に属すると判定された場合、そのリソースブロックが下り（ＤＬ）のものであれば、ユーザ端末の割り当てを行わないが（ステップＳ３）、そのリソースブロックが上り（ＵＬ）のものであれば、ユーザ割り当てを行う（ステップＳ４）。
【００９７】
この結果、図１１に示すように、サブフレーム＃４中に、エア同期区間又はメジャメント区間が存在するとした場合、当該エア同期区間に対応したエリアは非割当エリアとして扱われ、下り（ＤＬ）サブフレーム＃４の共有通信チャネルについてのリソース割当情報（ＤＳＩ）を有する下りＤＬサブフレーム＃４のＰＤＣＣＨには、当該非割当エリアについての割当情報は存在しない。
一方、上り（ＵＬ）サブフレーム＃４の共有通信チャネルについてのリソース割当情報（ＵＳＧ）を有する下りＤＬサブフレーム＃４のＰＤＣＣＨには、休止区間を含む、上り（ＵＬ）サブフレーム＃４の共有通信チャネル全体についての、リソース割当情報が存在することになる。
【００９８】
上記のようにリソース割当を行うことで、エア同期区間（休止区間）においては、下り（ＤＬ）には端末装置２への割当自体が行われないため、エア同期区間（休止区間）において、送信部１１による信号送信自体を休止して、他の基地局装置からの下り信号と干渉しないようにしても、端末装置２にはリソース割当がないため、端末装置２は基地局装置１から信号を受信できなくても異常であると認識することを防止できる。
また、本実施形態では、上り信号受信部１１とは別に下り信号受信部１２が設けられているため、エア同期区間内においても、通常通り、端末装置２からの受信が行える。したがって、図１１に示すように、上りについては、エア同期区間内においても、リソース割当を行うことができる。
【００９９】
なお、前記非割当エリアについては、ユーザ端末を全く割り当てない他、通常の割当動作で割り当てられるユーザ端末よりも少ないユーザ端末を割り当てるようにしてもよい。この場合、非割当エリアのリソースブロックが割り当てられたユーザ端末は、エア同期区間において、送信部１１による信号送信自体が休止すると、そのエア同期区間においてリソース割当がなされている端末装置２は、異常であると認識する可能性があるが、そのエア同期区間においてリソース割当がなされている端末装置２の数は少ないので、悪影響を抑えることができる。
【０１００】
図１３及び図１４は、リソース割当の仕方の他の例を示している。図５に示すように上り信号受信部１１と上り信号受信部１２とをそれぞれ別個に設けた場合、他の基地局装置の下り信号受信中にも端末装置からの上り信号を受信することができるが、上り信号受信部１１と上り信号受信部１２の一部（例えば、Ａ／Ｄ変換器１１７，１２７）を共用した場合、他の基地局装置の下り信号受信中は、端末装置からの上り信号を受信することができない。
【０１０１】
図１３及び図１４の例は、上記のような場合のリソース割り当ての例である。図１４におけるリソース割当処理は、図１２に示すリソース割当処理とほぼ同様であるが、相違するのは、ステップＳ４である。
図１２のステップＳ４では、割当対象のリソースブロック（の一部又は全部）が、エア同期区間内に属すると判定され、そのリソースブロックが上り（ＵＬ）のものである場合、ユーザ割り当てを行うのに対し、図１４のステップＳ４では、割当対象のリソースブロック（の一部又は全部）が、休止区間内に属すると判定され、そのリソースブロックが下り（ＤＬ）のものである場合、ユーザ端末の割り当てを行わない。
【０１０２】
つまり、図１３に示すように、エア同期やメジャメント処理のために下り信号受信部１２が他の基地局装置１からの下り信号を受信している間において、上り信号受信部１１が、端末装置２からの上り信号を受信できない場合には、休止区間内に属する上りのリソースブロックについても非割当エリアとなっている。
これにより、エア同期やメジャメント処理のために、基地局装置１が、端末装置２からの上り信号を受信できない区間において、端末装置２が、割り当てられたリソースブロックを用いて、基地局装置１に情報を送信してしまい、基地局装置１が、それを受信できないという事態の発生を防止できる。
【０１０３】
なお、上記では、休止区間は、一つのサブフレームの一部の区間として設定されていたが、サブフレーム全体分の区間であってもよいし、複数のサブフレーム分の区間であってもよい。
【０１０４】
リソース割当制御部６ａは、上記のように各サブフレームにリソース割り当てを行うわけであるが、端末装置２との通信の休止は、ＰＨＹ部及びＲＦ部にて実行されるものである。したがって、仮に、ＭＡＣ部６が把握するフレーム処理タイミングにおいて、休止区間がどのタイミングで生じるのかが正確に分からなければ、ＭＡＣ部６のリソース割当制御部６ａは、非割当エリアを休止区間に正確に対応させることができない。
【０１０５】
これに対し、本実施形態では、ＭＡＣ部６のリソース割当制御部６ａは、ＭＡＣ部６に設けられた同期制御部６ｂないしメジャメント制御部６ｃから、休止区間情報を取得するため、休止区間がどのタイミングで発生するかを把握することができる。この結果、図７に示すように、ＭＡＣ部６が、ＰＨＹ部５から同期情報（サブフレーム番号）を取得して、そのフレームカウンタ６ｄがカウントアップされると、当該フレームカウンタ６ｄの値が示すフレームの制御チャネルに格納すべきリソース割当情報を、適切にＰＨＹ部側へ与えることができる。
【０１０６】
したがって、例えば、ＭＡＣ部６の同期制御部６ｂ又はメジャメント制御部６ｃにおいて、エア同期又はメジャメント処理をＫ番目で実行することとなっている場合、Ｋ番目のサブフレームを示す同期情報がＰＨＹ部５からＭＡＣ部６に通知されると、ＭＡＣ部６のエア同期制御部６ｂ又はメジャメント制御部６ｃは、エア同期処理又はメジャメント処理実行のためのトリガをＰＨＹ部５側へ通知する。このとき、そのトリガは、リソース割当制御部６ａにも、同期区間情報ないしメジャメント区間情報（休止区間情報）として与えられ（図１０参照）、休止区間を非割当エリアとすることができる。
【０１０７】
しかも、本実施形態では、ＰＨＹ部５及びＭＡＣ部６は同期しているため、ＭＡＣ部６のリソース割当制御部６ａは、非割当エリアを休止区間に正確に対応させることができる。仮に、ＰＨＹ部５及びＭＡＣ部６の両フレームカウンタ５ｄ，６ｄに同期誤差があると、その同期誤差分だけ、非割当エリアと休止区間とにずれが生じるが、本実施形態ではこれが防止されている。
【０１０８】
［６．エア同期処理又はメジャメント処理の周期の適応的制御］  
エア同期制御部６ｂ及びメジャメント制御部６ｃは、それぞれの処理が実行される周期を適応的に調整する制御を行う。なお、エア同期処理とメジャメント処理とは、同時期に実行されてもよいし、それぞれが独立して実行されてもよい。
【０１０９】
本実施形態では、エア同期制御部６ｂ及びメジャメント制御部６ｃは、同期処理部５ａにおいて生成されたレポート情報に基づいて、エア同期処理とメジャメント処理とが実行されるタイミング（周期）を適応的に制御する。
【０１１０】
図１５に示すように、エア同期処理を実行する度に、同期元の他の基地局（同期元ＢＳ）と自基地局装置（フェムトＢＳ）との同期誤差（タイミングオフセット）Δ（ｎ）が検出される。この同期誤差は、検出される度に、記憶部１８に記憶されるため。記憶部１８には、過去の複数（Ｎ個）の同期誤差Δ（ｎ），Δ（ｎ＋１），・・・，Δ（Ｎ）が蓄積されていることになる。レポート情報生成部１９は、記憶部１８に蓄積された複数の同期誤差に基づいて、レポート情報を生成し、制御部６ｂ，６ｃに通知する（図７参照）。
【０１１１】
本実施形態において、レポート情報は、過去の複数（Ｎ個）の同期誤差Δ（ｎ），Δ（ｎ＋１），・・・，Δ（Ｎ）の平均値｜Δ（ｎ）｜（ｎ＝１，・・・，Ｎ）として生成される。
レポート情報を用いたタイミング（周期）決定処理は、図１６に示すように行われる。ここでは、同期制御部６ｂを例として説明すると、同期制御部６ｂは、レポート情報を受信すると（ステップＳ１１）、レポート情報が示す同期誤差の平均値を、所定の閾値と比較する（ステップＳ１２）。同期誤差の平均値が、閾値よりも大きい場合、同期誤差が生じやすい状況であると判断できるため、端末装置との通信を多少犠牲にしても、より頻繁に基地局間同期をとり直すべきである。したがって、同期周期を短く設定し（ステップＳ１３）、基地局間同期が頻繁に行われるようにする。これにより、同期誤差が大きくなりやすい状況であっても、基地局間同期が頻繁に行われるため、同期誤差を小さく維持することができる。
【０１１２】
一方、同期誤差の平均値が、閾値よりも小さい場合、同期誤差が生じ難い状況であると判断できるため、端末装置２との通信を優先すべく、エア同期周期を長く設定する（ステップＳ１４）。これにより端末装置２との間の通信品質が向上する。
このように、本実施形態では、同期誤差の大きさに応じて、適応的に同期間隔が調整されるため、基地局間同期の精度と通信品質とのバランスを適切にとることができる。
【０１１３】
また、本実施形態では、制御部６ｂ，６ｃが、ＣＰＵ等によって構成されたＭＡＣ処理装置６側に設けているため、上記のような適応的なタイミング制御を実現するのが容易となっている。つまり、他の基地局装置からの信号を処理するのはＰＨＹ処理装置５側の処理部であるが、当該処理部で生成されたレポート情報を、ＭＡＣ処理装置６が取得できるように構成されているため、比較的複雑な処理が可能なＭＡＣ処理装置６でタイミング制御を行うことができる。
【０１１４】
なお、レポート情報は、同期誤差の平均値に限定されるものではなく、他の基地局装置からの送信信号に基づいて生成できる情報であって、制御部６ｂ，６ｃが、タイミング（周期）を決定するための指標となり得る情報であればよい。例えば、レポート情報としては、他の基地局装置の送信信号の電力値、使用周波数などであってもよく、さらには、単に他の基地局装置からの送信信号の有無などであってもよい。
【０１１５】
また、制御部６ｂ，６ｃにおけるタイミング制御は、前記レポート情報のみに基づく必要はなく、他の情報、例えば、自基地局装置に接続する端末装置の有無（又は端末装置の数）や、他の基地局装置に接続する端末装置の有無（又は端末装置の数）などを用いて行っても良い。
【０１１６】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１７】
１：基地局装置，２：端末装置，５：ＰＨＹ部（ＰＨＹ処理装置），６：ＭＡＣ部（ＭＡＣ処理装置），５ａ：変復調部，５ｂ：同期処理部，５ｃ：メジャメント処理部，５ｄ：タイミングカウンタ，６ａ：リソース割当制御部，６ｂ：同期制御部，６ｃ：メジャメント制御部，６ｄ：フレームカウンタ，１９：レポート情報生成部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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