(57)【要約】【課題】ダウンリンク信号の送信時期の基準に使用される基準タイミングを他の基地局で使用される基準タイミングとの間で調整する。【解決手段】第１基地局装置４は、ダウンリンク信号の送信時期の基準に使用される周期的な基準タイミングをタイマ（１７、１８）による計時に基づいて決定するタイミング決定部１９と、タイミング決定部１９により決定される基準タイミングを第２基地局装置２で使用される基準タイミングとの間で調整するタイミング調整部（２１、３７、３８）と、第２基地局装置２へ送信されたプリアンブル信号の受信タイミングに応じて、タイミング調整部（２１、３７、３８）による調整後に生じるタイミング決定部（１９）により決定される基準タイミングのずれを補正するタイミング補正部（３６〜３８）を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基地局装置及び第２基地局装置を含む通信システムで前記第１基地局装置として動作する基地局装置であって、
タイマと、
ダウンリンク信号の送信時期の基準に使用される周期的な基準タイミングを前記タイマによる計時に基づいて決定するタイミング決定部と、
前記タイミング決定部により決定される基準タイミングを前記第２基地局装置で使用される基準タイミングとの間で調整するタイミング調整部と、
移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号の受信タイミングに応じて、前記タイミング調整部による調整後に生じる前記タイミング決定部により決定される基準タイミングのずれを補正するタイミング補正部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記タイミング補正部は、
前記タイミング調整部により調整された状態の前記基準タイミングと移動局装置から前記第２基地局装置へ送信された第１プリアンブル信号の受信タイミングとのタイミング差を決定するタイミング差決定部を備え、
前記タイミング差の決定後に移動局装置から前記第２基地局装置へ送信された第２プリアンブル信号の受信タイミングと前記タイミング差とに基づいて基準タイミングのずれを補正する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記タイミング補正部は、複数の移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号のうち受信強度が最も大きいプリアンブル信号の受信タイミングに応じて、基準タイミングのずれを補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記タイミング補正部は、複数の移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号の受信タイミングの平均に応じて、基準タイミングのずれを補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局装置。
【請求項５】
移動局装置に前記第２基地局装置へプリアンブルを送信させるプリアンブル送信指示信号を送信する送信部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記タイミング補正部は、前記第１基地局装置と前記第２基地局装置との干渉状態に応じて基準タイミングのずれを補正するか否かを判断することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項７】
第１基地局装置及び第２基地局装置を含む通信システムで、ダウンリンク信号の送信時期の基準に使用される周期的な基準タイミングを調整するためのタイミング調整方法であって、
前記第１基地局装置で使用される基準タイミングを、前記第２基地局装置で使用される基準タイミングとの間で調整する第１工程と、
移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号の受信タイミングに応じて、前記第１工程による調整後に生じる前記第１基地局装置で使用される基準タイミングのずれを補正する第２工程と、
を含むことを特徴とするタイミング調整方法。
【請求項８】
第１基地局装置及び第２基地局装置を含む通信システムで前記第１基地局装置上で動作するプログラマブルデバイスに、
ダウンリンク信号の送信時期の基準に使用される周期的な基準タイミングをタイマによる計時に基づいて決定する第１処理と、
前記第１処理で決定される基準タイミングを前記第２基地局装置で使用される基準タイミングとの間で調整する第２処理と、
移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号の受信タイミングに応じて、前記第２処理による調整後に生じる前記第１処理で決定される基準タイミングのずれを補正する第３処理と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で論じられる実施態様は、基地局装置、タイミング調整方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の基地局装置がそれぞれ形成するセルが互いに重複する場合、これらのセルで送信されるダウンリンク信号間の干渉が問題となることがある。例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）が規格するＬＴＥ（Long Term Evolution）に従う移動通信システムでは、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）に対する干渉が問題になることがある。移動局装置は、ＰＤＣＣＨに含まれている制御情報に基づき基地局装置から受信する信号を復調するからである。
【０００３】
複数の基地局装置からのダウンリンク信号が移動局装置へ各々到来する期間を、基地局装置毎に異ならせることで干渉を低減することができる。このような技術の一例として、ＬＴＥ（Long term Evolution）に導入されるｅＩＣＩＣ（enhanced Inter-Cell Interference Coordination）と呼ばれるセル間干渉制御技術がある。
【０００４】
ｅＩＣＩＣでは、マクロセルは、ＡＢＳ（Almost Blank Subflame）と呼ばれるデータを含まないサブフレームをスケジューリングする。ピコセルやフェムトセルは、ＡＢＳがスケジューリングされた時間スロットでダウンリンク信号を送信する。
【０００５】
関連技術として、隣接する基地局が同じ周波数で送信する無線通信システムで基地局を同期化する方法が知られている。第１の基地局を第２の基地局に同期化するステップは移動局を通じて行なわれる。この同期化は、移動局で両方の基地局からの同期化信号を傾聴し、両方の基地局からの同期化信号の受信結果の差を測定するステップと、移動局を第１の基地局と同期化し、移動局からデータを送信するステップであって、データが、所与のオフセットを伴って第１の基地局で受信されるステップと、第２の基地局で、移動局から受信したデータのオフセットを測定するステップとを含む（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３１５９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
基地局装置のダウンリンク信号の送信タイミングは、所定の周期的な基準タイミングを基準として定められている。基準タイミングは、例えば無線フレームやそのサブフレームの開始タイミングである。複数の基地局装置が異なるサブフレームでダウンリンク信号を送信しても、個々の基地局装置の基準タイミングが無関係に定められていれば、移動局装置にダウンリンク信号が到来する期間が重複して干渉が生じる恐れがある。
【０００８】
本明細書に開示される装置、方法及びプログラムは、ダウンリンク信号の送信時期の基準に使用される基準タイミングを他の基地局で使用される基準タイミングとの間で調整することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
装置の一観点によれば、第１基地局装置及び第２基地局装置を含む通信システムで前記第１基地局装置として動作する基地局装置が与えられる。第１基地局装置は、タイマと、ダウンリンク信号の送信時期の基準に使用される周期的な基準タイミングをタイマによる計時に基づいて決定するタイミング決定部と、タイミング決定部により決定される基準タイミングを第２基地局装置で使用される基準タイミングとの間で調整するタイミング調整部と、移動局装置から第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号の受信タイミングに応じて、タイミング調整部による調整後に生じるタイミング決定部により決定される基準タイミングのずれを補正するタイミング補正部を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書に開示される装置、方法又はプログラムによれば、ダウンリンク信号の送信時期の基準に使用される基準タイミングを他の基地局で使用される基準タイミングとの間で調整することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】通信システムの構成例の説明図である。
【図２】フェムト基地局装置の機能構成の一例の説明図である。
【図３】第１受信部の第１例の機能構成図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、基準タイミングの補正方法の説明図である。
【図５】送信部の一例の機能構成図である。
【図６】フェムト基地局装置の動作の第１例を説明するためのシーケンス図である。
【図７】第１受信部の第２例の機能構成図である。
【図８】フェムト基地局装置の動作の第２例を説明するためのシーケンス図である。
【図９】フェムト基地局装置の動作の第３例を説明するためのシーケンス図である。
【図１０】第１受信部の第３例の機能構成図である。
【図１１】フェムト基地局装置の動作の第４例を説明するためのシーケンス図（その１）である。
【図１２】プリアンブル送信指示処理の一例を説明するためのシーケンス図である。
【図１３】フェムト基地局装置の動作の第４例を説明するためのシーケンス図（その２）である。
【図１４】第１受信部の第４例の機能構成図である。
【図１５】フェムト基地局装置の動作の第５例の説明図である。
【図１６】フェムト基地局装置の一例のハードウエア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜１．通信システムの構成図＞
以下、添付する図面を参照して好ましい実施例について説明する。図１は、通信システムの構成例の説明図である。通信システム１は、基地局装置２ａ〜２ｃ及び４と、移動局装置３ａ〜３ｃを備える。以下の説明において基地局装置及び移動局装置をそれぞれ「基地局」及び「移動局」と表記することがある。また、基地局２ａ〜２ｃを総称して基地局２と表記することがある。移動局３ａ〜３ｃを総称して移動局３と表記することがある。
【００１３】
基地局２は、移動局３との間で無線通信が可能な無線通信圏であるセルを形成し、セル内の移動局３との間で所定の無線通信規格に従って通信する。無線通信規格の例は、３ＧＰＰが規格する３Ｇ（3rd Generation）無線通信規格やＬＴＥ等であってよい。
【００１４】
基地局４は、基地局２が従う無線通信規格と同じ規格に従って移動局３と通信する。基地局４が形成するセルは、例えば、基地局２が形成するセルよりも比較的小さなセルであってよい。基地局２は、例えば、半径数キロメートル程度のセルを形成するマクロ基地局であってよい。基地局４が、例えば、半径数十メートル程度の小規模なセルを形成するフェムト基地局やピコ基地局であってよい。
【００１５】
以下の説明は、基地局４がフェムト基地局である場合の例示を使用する。フェムト基地局４が生成する無線通信圏を「フェムトセル」と表記することがある。但し、この例示は本明細書に記載される基地局がフェムト基地局のみに限定して適用されることを意図するものではない。本明細書に記載される基地局は、他の基地局との同期するタイミングで通信を行う基地局に広く適用可能である。
【００１６】
以下の説明において、フェムト基地局４により形成されるセルと基地局２ａ〜２ｃにより各々形成されるセルとが重複する場合を想定する。
【００１７】
図２は、フェムト基地局の機能構成の一例の説明図である。フェムト基地局４は、受信無線回路１０と、アナログデジタル変換部１１と、第１受信部１２と、送信部１３と、デジタルアナログ変換部１４と、送信無線回路１５を備える。フェムト基地局４は、回線終端部１６と、発振器１７と、位相同期回路１８と、第１タイミング決定部１９と、スケジューラ２０と第２受信部２１を備える。添付図面において、アナログデジタル変換部及びデジタルアナログ変換部をそれぞれ「Ａ／Ｄ変換部」及び「Ｄ／Ａ変換部」と表記する。
【００１８】
受信無線回路１０は、移動局３からのアップリンク信号の無線周波数信号を処理し、アップリンク信号をアナログベースバンド信号に変換する。アナログデジタル変換部１１は、アップリンク信号をデジタル信号へ変換する。第１受信部１２は、アップリング信号のベースバンド信号の処理を行う。
【００１９】
送信部１３は、フェムト基地局４から移動局３へ送信されるダウンリンク信号のベースバンド信号の処理を行う。デジタルアナログ変換部１４は、ダウンリンク信号をアナログベースバンド信号へ変換する。送信無線回路１５は、ダウンリンク信号を無線周波数信号に変換した後に増幅して送信する。
【００２０】
回線終端部１６は、移動局３との間の無線アクセス回線と、上位装置とのネットワーク回線を終端し、移動局３と上位装置とのデータ通信を中継する。
【００２１】
位相同期回路１８は、発振器１７が生成する周期信号に基づいてフェムト基地局４の動作クロック信号を生成する。第１タイミング決定部１９は、位相同期回路１８が生成する動作クロック信号に基づいて、フェムト基地局４の周期動作の開始タイミングの基準として使用される基準タイミングを決定する。第１タイミング決定部１９は、基準タイミングを示す基準タイミング信号を受信無線回路１０、送信無線回路１５及び回線終端部１６に出力する。
【００２２】
周期動作は、例えば、ダウンリンク信号の送信やアップリング信号の受信であってよい。基準タイミングは、例えば、ダウンリンク信号やアップリング信号の無線フレームやそのサブフレームの開始タイミングの基準として使用されるタイミングや、又は無線フレームやそのサブフレームの開始タイミングそのものであってよい。
【００２３】
以下の説明では、基準タイミングがサブフレームの開始タイミングである場合の例示を使用する。但しこの例示は、本明細書に記載される基準タイミングがサブフレームの開始タイミングのみに限定して解釈されることを意図するものではない。本明細書に記載される基準タイミングは、基地局がダウンリンクの送信時期の基準として使用される周期的なタイミングであればどんなタイミングであってもよい。
【００２４】
受信無線回路１０は、基準タイミング信号が示すサブフレームの開始タイミングを基準として指定される受信時期にアップリンク信号を検出する。同様に、送信無線回路１５は、サブフレームの開始タイミングを基準にして指定される送信時期にダウンリンク信号を送信する。回線終端部１６は、サブフレームの開始タイミングに基づいて、第１受信部１２からのデータ受信タイミング及び送信部１３へのデータ送信タイミングを決定する。
【００２５】
第２受信部２１は、他の基地局２のセルのセルサーチを行い、基地局２から送信される報知情報を取得する。第２受信部２１は、例えば、スフファリング基地局２から移動局３宛に送信される同期信号及び報知情報をスニッファリング（sniffering）することで、基地局２のセルのセルサーチを行い及び報知情報を取得してよい。
【００２６】
第２受信部２１は、他の基地局２のセルのセルサーチにより基地局２から送信されるサブフレームの先頭の受信タイミングを取得する。第２受信部２１は、この受信タイミングを示す同期タイミング信号を第１受信部１２へ出力する。第２受信部２１は、報知情報から他の基地局２固有のプリアンブル系列の系列番号を取得する。第２受信部２１は、プリアンブル系列の系列番号を第１受信部１２へ出力する。
【００２７】
第１受信部１２は、同期タイミング信号に基づいて第１タイミング決定部１９により決定される基準タイミングを調整する。例えば、第１受信部１２は基地局２から送信されるサブフレームの先頭の受信タイミングと基準タイミングとが同期するように基準タイミングを調整してよい。
【００２８】
第１受信部１２は、第２受信部２１により取得されたプリアンブル系列の系列番号に基づいて、移動局３がランダムアクセスにおいて他の基地局２へ送信したプリアンブルを検出する。検出対象のプリアンブルは、初期アタッチ時、ハンドオーバ時、再同期時、再接続時のいずれの場合に送信されるプリアンブルであってもよい。
【００２９】
基準タイミングは、同期タイミング信号に基づいて調整した後にずれることがある。例えば、発振器１７の精度が十分高くない場合には基準タイミングは所望の精度を維持しない。第１受信部１２は、他の基地局２宛のプリアンブルの受信時期に応じて、同期タイミング信号に基づいて基準タイミングを調整した後に生じた基準タイミングのずれを補正する。
【００３０】
スケジューラ２０は、ダウンリンクにおける他の基地局２からの干渉を抑制する場合、基地局２がダウンリンク信号をスケジューリングしない時間リソースにダウンリンク信号をスケジューリングする。例えば、スケジューラ２０は、基地局２がダウンリンク信号をスケジューリングしないサブフレームにダウンリンク信号をスケジューリングする。フェムト基地局４が送信するサブフレームが基地局２から受信したサブフレームに同期しているため、これらの基地局のダウンリンク信号をフェムトセルで受信する期間が重複せず、これらの信号間の干渉が回避される。
【００３１】
＜２．第１実施例＞
図３は、第１受信部１２の第１例の機能構成図である。第１受信部１２は、サイクリックプレフィクス除去部３０と、高速フーリエ変換部３１と、信号分離部３２と、データ復調部３３と、Ｌ２プロトコル処理部３４を備える。第１受信部１２は、記憶部３５と、プリアンブル検出部３６と、第２タイミング決定部３７と、タイミング補正部３８を備える。添付図面において、サイクリックプリフィクス及び高速フーリエ変換をそれぞれ「ＣＰ」及び「ＦＦＴ」と表記することがある。
【００３２】
サイクリックプレフィクス除去部３０は、アップリンク信号に挿入されるサイクリックプレフィクスを除去する。高速フーリエ変換部３１は、サイクリックプレフィクスが除去されたアップリンク信号に含まれる各サブキャリアの信号を検出する。信号分離部３２は、各サブキャリアの信号のうち参照信号とデータとを分離し、データをデータ復調部３３へ出力する。
【００３３】
データ復調部３３は、アップリンク信号に含まれるデータの復調を行い、復調されたデータをＬ２プロトコル処理部３４に出力する。Ｌ２プロトコル処理部３４は、レイヤ２プロトコルに従ってデータの受信処理を行い受信データを回線終端部１６へ出力する。
【００３４】
第２タイミング決定部３７は、報知情報から取り出された基地局２ａ固有のプリアンブル系列の系列番号と同期タイミング信号を、第２受信部２１から受信する。第２タイミング決定部３７は、プリアンブル系列の系列番号の系列番号を記憶部３５に格納する。
【００３５】
第２タイミング決定部３７は、同期タイミング信号に基づいて基準タイミングを決定する。例えば、第２タイミング決定部３７は、同期タイミング信号が示すタイミングと基準タイミングとが同期するように基準タイミングを決定してよい。タイミング補正部３８は、第２タイミング決定部３７が決定した基準タイミングと同じタイミングになるように、第１タイミング決定部１９が決定する基準タイミングを調整する。
【００３６】
プリアンブル検出部３６は、記憶部３５に格納されたプリアンブル系列の系列番号に基づいて、移動局３ａから他の基地局２ａ宛に送信されたプリアンブルを検出する。例えば、プリアンブル検出部３６は、記憶部３５に格納されたプリアンブル系列の系列番号に基づきプリアンブルを生成し、生成したプリアンブルと受信したプリアンブルとの相関を計算することによって基地局２ａ宛のプリアンブルを検出してよい。
【００３７】
第２タイミング決定部３７は、同期タイミング信号に基づいて基準タイミングを決定した際に、同期タイミング信号に基づいて調整された基準タイミングと基地局２ａ宛のプリアンブルの検出タイミングとのタイミング差Δを決定する。
【００３８】
図４の（Ａ）は、基地局２ａから送信されるサブフレームのタイミングチャートであり、図４の（Ｂ）は、同期タイミング信号に基づいて基準タイミングが調整されたフェムト基地局４から送信されるサブフレームのタイミングチャートである。図４の（Ａ）及び図４の（Ｂ）において、黒塗りの逆三角形で基準タイミングが示されている。後述の図４の（Ｃ）及び図４の（Ｄ）でも同様である。
【００３９】
同期タイミング信号に基づいて基準タイミングが調整された状態では、基地局２ａとフェムト基地局４との間の同期信号の伝搬遅延により、フェムト基地局４のサブフレームが基地局２ａのサブフレームより期間Ｔ１だけ遅れている。
【００４０】
時刻ｔ１においてプリアンブル検出部３６が移動局３ａから他の基地局２ａ宛に送信されたプリアンブルを検出すると、第２タイミング決定部３７は、基準タイミングと基地局２ａ宛のプリアンブルの検出タイミングとのタイミング差Δを決定する。例えば、第２タイミング決定部３７は、時刻ｔ１後に最初に訪れる基準タイミングｔ２と時刻ｔ１との時間差（ｔ２−ｔ１）をタイミング差Δとして決定する。第２タイミング決定部３７は、タイミング差Δを記憶部３５に格納する。
【００４１】
図４の（Ｃ）は、フェムト基地局４の基準タイミングが、同期タイミング信号に基づいて調整されたタイミングからずれた状態のサブフレームのタイミングチャートである。図４の（Ｃ）の状態のサブフレームは、同期タイミング信号に基づいて調整されたサブフレームよりも期間Ｔ２だけ遅れている。例えば、図４の（Ｃ）は、同期タイミング信号に基づく調整後に長時間が経過した後のフェムト基地局４のサブフレームである。
【００４２】
時刻ｔ３において、プリアンブル検出部３６が他の基地局２ａ宛に送信されたプリアンブルを検出すると、第２タイミング決定部３７は、記憶部３５に格納されたタイミング差Δとプリアンブル検出タイミングに基づいて基準タイミングを決定する。例えば、第２タイミング決定部３７は、時刻ｔ３よりタイミング差Δだけ遅れた時刻ｔ４を基準タイミングとして決定する。
【００４３】
タイミング補正部３８は、第２タイミング決定部３７が決定した基準タイミングと同じタイミングになるように、第１タイミング決定部が決定する基準タイミングを補正する。
【００４４】
フェムトセルのセル半径は比較的小さいため、図４の（Ｂ）及び図４の（Ｃ）でフェムト基地局４がプリアンブルを受信した時点でのそれぞれの移動局３と基地局２ａの間の伝搬遅延の差が比較的小さいことが期待できる。つまり、基地局２ａのサブフレームの基準タイミングとプリアンブルの送信タイミングの差の変動が比較的小さいことが期待できる。このため、同期タイミング信号に基づいて調整された状態のフェムト基地局４の基準タイミングとプリアンブル検出タイミングのタイミング差Δの変動も比較的小さいことが期待できる。
【００４５】
プリアンブル検出部３６は、同期タイミング信号に基づき調整された状態基準タイミングとプリアンブル検出タイミングのタイミング差Δを記憶部３５に格納する。第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８は、その後のプリアンブル検出タイミングからタイミング差Δ分だけずれたタイミングに基準タイミングを補正することで、基準タイミングを同期タイミング信号で調整された状態へ近づけることができる。
【００４６】
図４の（Ｄ）は、補正後のフェムト基地局４のサブフレームのタイミングチャートである。基準タイミングが時刻ｔ３よりタイミング差Δ遅れた時刻ｔ４に補正された結果、基準タイミングが期間Ｔ２だけ早まり、サブフレームは、同期タイミング信号に基づき調整された図４の（Ｂ）の状態に戻っている。
【００４７】
図５は、送信部１３の一例の機能構成図である。送信部１３は、Ｌ２プロトコル処理部６０と、報知情報生成部６１と、データ変調部６２と、信号多重部６３と、逆高速フーリエ変換部６４と、サイクリックプレフィクス挿入部６６を備える。添付図面において、逆高速フーリエ変換をそれぞれ「ＩＦＦＴ」と表記することがある。
【００４８】
Ｌ２プロトコル処理部６０は、回線終端部１６からダウンリンクで送信する送信データを回線終端部１６から受信する。Ｌ２プロトコル処理部６０は、レイヤ２プロトコルに従ってデータの送信処理を行い、送信データをデータ変調部６２へ出力する。報知情報生成部６１は、フェムトセル内に報知する報知情報を生成し、データ変調部６２へ出力する。
【００４９】
データ変調部６２は、Ｌ２プロトコル処理部６０から出力された送信データと報知情報生成部６１から出力された報知情報を変調して変調済みの送信信号を生成し、信号多重部６３に出力する。信号多重部６３は、変調済みの送信信号に参照信号を多重化して逆高速フーリエ変換部６４へ出力する。
【００５０】
逆高速フーリエ変換部６４は、送信信号と参照信号とがマッピングされたサブキャリアを時間領域信号に変換する。サイクリックプレフィクス挿入部６６は、時間領域信号にサイクリックプレフィクスを挿入して、デジタルアナログ変換部１４へ出力する。
【００５１】
図６は、フェムト基地局４の動作の第１例を説明するためのシーケンス図である。オペレーションＡＡにおいてフェムト基地局４は、基地局２ａから送信される同期信号を受信する。オペレーションＡＢにおいてフェムト基地局４は、同期信号に基づき基地局２ａのセルのセルサーチを行う。フェムト基地局４は、セルサーチによって基地局２から送信されるサブフレームの先頭の受信タイミングを取得し、受信タイミングを示す同期タイミング信号を生成する。
【００５２】
オペレーションＡＣにおいてフェムト基地局４は、基地局２ａから送信される報知情報を受信する。オペレーションＡＤにおいてフェムト基地局４は報知情報を取得する。フェムト基地局４は報知情報から、基地局２ａ固有のプリアンブル系列の系列番号を取得する。オペレーションＡＡ〜ＡＤの動作は、第２受信部２１の動作に相当する。
【００５３】
オペレーションＡＥにおいてフェムト基地局４は、同期タイミング信号に基づいて基準タイミングを調整する。オペレーションＡＥの動作は、第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８の動作に相当する。オペレーションＡＦにおいて移動局３ａは基地局２ａ宛のプリアンブルを送信する。オペレーションＡＧにおいてフェムト基地局４は、移動局３ａから基地局２ａへ送信されたプリアンブルを検出する。オペレーションＡＧの動作は、プリアンブル検出部３６の動作に相当する。
【００５４】
オペレーションＡＨにおいてフェムト基地局４は、基準タイミングとプリアンブルの検出タイミングとのタイミング差Δを決定する。オペレーションＡＨの動作は第２タイミング決定部３７の動作に相当する。
【００５５】
ある期間が経過した後のオペレーションＡＩにおいて移動局３ａは基地局２ａ宛のプリアンブルを送信する。オペレーションＡＪにおいてフェムト基地局４は、移動局３ａから基地局２ａへ送信されたプリアンブルを検出する。オペレーションＡＪの動作は、プリアンブル検出部３６の動作に相当する。
【００５６】
オペレーションＡＫにおいてフェムト基地局４は、オペレーションＡＪにおけるプリアンブル検出タイミングと、タイミング差Δに基づいて基準タイミングを補正する。オペレーションＡＫの動作は第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８の動作に相当する。
【００５７】
本実施例によれば、フェムト基地局４にてダウンリンク信号の送信時期の基準に使用される基準タイミングを、他の基地局２ａで使用される基準タイミングとの間で調整することができる。このため、フェムト基地局４と他の基地局２ａから異なる時間リソースで送信された信号が移動局に到来する期間の重複を防いで、これらの信号間の干渉を回避することが可能になる。
【００５８】
本実施例によれば、他の基地局２ａのセルのセルサーチ結果に基づき基準タイミングを調整した後に、移動局３ａが他の基地局２ａに送信したプリアンブルの検出タイミングに基づいて基準タイミングを補正する。セルサーチの実行頻度よりも高い頻度で基準タイミングを調整することが可能になり、セルサーチの実行頻度を減らしても基準タイミングの精度を維持することができる。セルサーチを実行する間に移動局３がフェムト基地局４に接続できない期間を低減し、フェムト基地局４の可用性を高めることができる。
【００５９】
基地局２ａのセルのセルサーチに替えて又は加えて、所定の時刻同期プロトコルを用いて、フェムト基地局４の基準タイミングを調整してもよい。時刻同期プロトコルは、例えばIEEE(The Institute of Electrical and Electronic Engineers)1588規格で定義されるＰＴＰ（Precision Time Protocol）や、その他のプロトコルであってよい。以下に説明する第２実施例〜第５実施例も同様に変形可能である。
【００６０】
第２タイミング決定部３７は、時刻同期プロトコルに従って時刻情報を格納したパケットを基地局２ａと交換することにより、基地局２ａの基準タイミングに同期するタイミング情報を取得する。第２タイミング決定部３７は、取得したタイミング情報に応じてフェムト基地局４の基準タイミングを決定する。タイミング補正部３８は、第２タイミング決定部３７が決定した基準タイミングと同じタイミングになるように、第１タイミング決定部１９が決定する基準タイミングを調整する。
【００６１】
この変形例によれば、時刻同期プロトコルに従って基準タイミングを調整した後に、他の基地局２ａに送信されたプリアンブルの検出タイミングに基づいて基準タイミングを補正する。時刻同期プロトコルの実行頻度よりも高い頻度で基準タイミングを調整することが可能になり、時刻同期プロトコルの実行頻度を減らしても基準タイミングの精度を維持することができる。このため、時刻同期プロトコルの実行によるフェムト基地局４の負荷及びネットワーク負荷を低減できる。
【００６２】
複数の移動局３からのプリアンブルが到来する場合に、プリアンブル検出部３６は、フェムト基地局４に最も近い移動局３から送信されたプリアンブルを検出してもよい。フェムト基地局４と基地局２ａの位置が変わらない場合、フェムト基地局４に最も近い移動局３から送信されたプリアンブルを常に選択することで、選択されたプリアンブルの送信元の移動局３と基地局２ａの間の距離の変動が低減することが期待できる。
【００６３】
このため、プリアンブル検出タイミングと、同期タイミング信号に基づいて調整された状態の基準タイミングとの差の変動が低減されることが期待できる。したがって、同期タイミング信号に基づいて調整されたプリアンブル検出タイミングと、タイミング差Δに基づき補正された基準タイミングとの差を低減することが期待できる。
【００６４】
例えば、プリアンブル検出部３６は、フェムト基地局４の基準タイミングに最も近いタイミングに到来するプリアンブルを、フェムト基地局４に最も近い移動局３から送信されたプリアンブルとして検出してよい。例えば、プリアンブル検出部３６は、受信電力が最も大きいプリアンブルを、フェムト基地局４に最も近い移動局３から送信されたプリアンブルとして検出してもよい。
【００６５】
プリアンブル検出部３６は、タイミング差Δの決定に使用されたプリアンブルの受信電力を記憶部３５に格納し、その後、タイミング差Δの決定に使用されたプリアンブルの受信電力に最も近い受信電力のプリアンブルを検出してよい。第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８は、このプリアンブルの検出タイミングとタイミング差Δに基づいて基準タイミングを補正してよい。
【００６６】
タイミング差Δの決定に使用されたプリアンブルの受信電力と、その後に受信されたプリアンブルの受信電力とが近い場合、これらのプリアンブルを送信した移動局同士の位置が近いことが期待できる。このため、同期タイミング信号に基づいて調整された状態の基準タイミングとこれらのプリアンブルの受信タイミングと各々の差の違いが小さいことが期待できる。したがって、同期タイミング信号に基づいて調整されたプリアンブル検出タイミングと、タイミング差Δに基づき補正された基準タイミングとの差を低減することが期待できる。
【００６７】
＜３．第２実施例＞
第１受信部１２の他の実施例について説明する。第２実施例及び第３実施例の説明では、移動局３ａから基地局２ａへ送信されたプリアンブルと、移動局３ｂから基地局２ｂへ送信されたプリアンブルと、移動局３ｃから基地局２ｃへ送信されたプリアンブルをフェムト基地局４が受信できる場合を想定する。
【００６８】
図２の第２受信部２１は、基地局２ａ〜２ｃがそれぞれ形成するセルのセルサーチを行い、基地局２ａ〜２ｃから送信される報知情報を取得する。また第２受信部２１は、基地局２ａ〜２ｃからの受信電力を測定する。第２受信部２１は、基地局２ａ〜２ｃからの受信電力を示す受信電力情報を第１受信部１２の第２タイミング決定部３７へ出力する。
【００６９】
第２受信部２１は、基地局２ａ〜２ｃから送信されるそれぞれのサブフレームの先頭の受信タイミングを取得する。第２受信部２１は、この受信タイミングを示す同期タイミング信号を第１受信部１２の第２タイミング決定部３７へ出力する。
【００７０】
第２受信部２１は、報知情報から基地局２ａ〜２ｃ固有のプリアンブル系列の系列番号と送信電力情報を取得する。第２受信部２１は、プリアンブル系列の系列番号と送信電力情報を第１受信部１２の第２タイミング決定部３７へ出力する。
【００７１】
図７は、第１受信部１２の第２例の機能構成図である。図３に示す構成要素と同様の構成要素には図３で使用した参照符号と同じ参照符号を付する。第２タイミング決定部３７は、報知情報から取り出された基地局２ａ〜２ｃのプリアンブル系列の系列番号と、送信電力情報と、受信電力情報と、同期タイミング信号を第２受信部２１から受信する。第２タイミング決定部３７はこれらの情報を記憶部３５に格納する。
【００７２】
第２タイミング決定部３７は、基地局２ａ〜２ｃのうちフェムト基地局４に最も近い基地局を選択する。例えばフェムト基地局４は、送信電力情報と受信電力情報に従って基地局２ａ〜２ｃとフェムト基地局４との間の伝搬損失を算出し、伝搬損失が最も少ない基地局を選択する。以下の説明において、基地局２ａがフェムト基地局４に最も近い基地局であると想定する。
【００７３】
第２タイミング決定部３７は、基地局２ａのセルのセルサーチで生成した同期タイミング信号に基づいて基準タイミングを決定する。タイミング補正部３８は、第２タイミング決定部３７が決定した基準タイミングと同じタイミングになるように、第１タイミング決定部１９が決定する基準タイミングを調整する。
【００７４】
プリアンブル検出部３６は、移動局３ａ〜３ｃから到来するプリアンブルの受信電力を測定し、これらのプリアンブルのうち受信電力が最も大きいプリアンブルを検出する。
【００７５】
複数の基地局２のプリアンブル系列の系列番号が記憶部３５に格納されている場合、プリアンブル検出部３６は、より大きな受信電力の基地局２の系列番号から順に使用して、受信プリアンブルとの間で相関を求めるプリアンブルを生成してよい。
【００７６】
受信電力がより大きな基地局２はフェムト基地局４により近いと期待でき、フェムト基地局４が受信できるプリアンブルはこの基地局２宛のプリアンブルである可能性が大きい。より大きな受信電力の基地局２の系列番号のプリアンブルから先に受信プリアンブルと比較することにより、受信プリアンブルの宛先基地局の判定がより早く終了し、相関の演算量が低減されることが期待される。
【００７７】
プリアンブル検出部３６は、受信電力と送信電力の差がより少ない基地局２の系列番号から順に使用して、受信プリアンブルとの間で相関を求めるプリアンブルを生成してもよい。
【００７８】
第２タイミング決定部３７は、同期タイミング信号に基づいて調整された基準タイミングと、プリアンブル検出部３６によるプリアンブル検出タイミングとのタイミング差Δを決定し、記憶部３５に格納する。
【００７９】
また、第２タイミング決定部３７は、プリアンブル検出部３６によるプリアンブル検出タイミングとタイミング差Δに基づいて基準タイミングを決定する。タイミング補正部３８は、第２タイミング決定部３７が決定した基準タイミングと同じタイミングになるように、第１タイミング決定部が決定する基準タイミングを補正する。
【００８０】
図８は、フェムト基地局４の動作の第２例を説明するためのシーケンス図である。オペレーションＢＡにおいてフェムト基地局４は、基地局２ａから送信される同期信号を受信する。オペレーションＢＢにおいてフェムト基地局４は、同期信号に基づき基地局２ａのセルのセルサーチを行う。
【００８１】
オペレーションＢＣにおいてフェムト基地局４は、基地局２ａから送信される報知情報を受信する。フェムト基地局４は、基地局２ａからの受信電力を測定する。オペレーションＢＤにおいてフェムト基地局４は報知情報を取得する。フェムト基地局４は報知情報から、基地局２ａ固有のプリアンブル系列の系列番号と送信電力情報を取得する。
【００８２】
オペレーションＢＥにおいてフェムト基地局４は、基地局２ｂから送信される同期信号を受信する。オペレーションＢＦにおいてフェムト基地局４は、同期信号に基づき基地局２ｂのセルのセルサーチを行う。オペレーションＢＧにおいてフェムト基地局４は、基地局２ｂから送信される報知情報を受信する。フェムト基地局４は、基地局２ｂからの受信電力を測定する。オペレーションＢＨにおいてフェムト基地局４は報知情報を取得する。フェムト基地局４は報知情報から、基地局２ｂ固有のプリアンブル系列の系列番号と送信電力情報を取得する。
【００８３】
オペレーションＢＩにおいてフェムト基地局４は、基地局２ｃから送信される同期信号を受信する。オペレーションＢＪにおいてフェムト基地局４は、同期信号に基づき基地局２ｃのセルのセルサーチを行う。オペレーションＢＫにおいてフェムト基地局４は、基地局２ｃから送信される報知情報を受信する。フェムト基地局４は、基地局２ｃからの受信電力を測定する。オペレーションＢＬにおいてフェムト基地局４は報知情報を取得する。フェムト基地局４は報知情報から、基地局２ｃ固有のプリアンブル系列の系列番号と送信電力情報を取得する。オペレーションＢＡ〜ＢＬの動作は、第２受信部２１の動作に相当する。
【００８４】
オペレーションＢＭにおいてフェムト基地局４は、フェムト基地局４に最も近い基地局２ａを選択し、基地局２ａのセルのセルサーチ生成した同期タイミング信号に基づいて基準タイミングを決定する。フェムト基地局４は、同期タイミング信号に基づいて基準タイミングを調整する。オペレーションＢＭの動作は、第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８の動作に相当する。
【００８５】
オペレーションＢＮにおいて移動局３ａ〜３ｃは、基地局２ａ〜２ｃ宛のプリアンブルをそれぞれ送信する。オペレーションＢＯにおいてフェムト基地局４は、これらのプリアンブルのうち受信レベルが最も大きなプリアンブルを検出する。オペレーションＢＯの動作は、プリアンブル検出部３６の動作に相当する。
【００８６】
オペレーションＢＰにおいてフェムト基地局４は、基準タイミングとプリアンブルの検出タイミングとのタイミング差Δを決定する。オペレーションＢＰの動作は第２タイミング決定部３７の動作に相当する。
【００８７】
オペレーションＢＱにおいて動局３ａ〜３ｃは、基地局２ａ〜２ｃ宛のプリアンブルをそれぞれ送信する。オペレーションＢＲにおいてフェムト基地局４は、これらのプリアンブルのうち受信レベルが最も大きなプリアンブルを検出する。オペレーションＢＲの動作は、プリアンブル検出部３６の動作に相当する。
【００８８】
オペレーションＢＳにおいてフェムト基地局４は、オペレーションＢＲにおけるプリアンブル検出タイミングと、タイミング差Δに基づいて基準タイミングを補正する。オペレーションＢＳの動作は第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８の動作に相当する。
【００８９】
本実施例によれば、複数の基地局２ａ〜２ｃとの間の干渉が生じている場合に、フェムト基地局４に最も近い基地局２ａで使用される基準タイミングに応じてフェムト基地局４の基準タイミングを調整することができる。このため、最も大きい干渉を生じると期待される基地局２ａとの干渉を回避することができる。
【００９０】
本実施例では、複数の移動局３からのプリアンブルが到来する場合に、受信電力が最も大きいプリアンブルに基づいてフェムト基地局４の基準タイミングを補正する。受信電力が最も大きいプリアンブルは、フェムト基地局４に最も近い移動局３から送信されたプリアンブルであることが期待できる。
【００９１】
フェムト基地局４に最も近い移動局３から送信されたプリアンブルを常に基準タイミングの補正に使用することで、プリアンブル検出タイミングと、同期タイミング信号に基づいて調整された状態の基準タイミングとの差の変動が低減されることが期待できる。したがって、同期タイミング信号に基づいて調整されたプリアンブル検出タイミングと、タイミング差Δに基づき補正された基準タイミングとの差を低減することが期待できる。
【００９２】
第２タイミング決定部３７は、オペレーションＢＯで検出されたプリアンブルの受信電力を記憶部３５に格納してもよい。オペレーションＢＳにおいてプリアンブル検出部３６は、受信レベルが最も大きなプリアンブルに代えて、記憶部３５に格納された受信電力に最も受信電力が近いプリアンブルを検出してもよい。
【００９３】
基準タイミングを調整するオペレーションＢＭは、プリアンブルを検出するオペレーションＢＯの後に実行してもよい。オペレーションＢＭにおいて、第２タイミング決定部３７は最も大きい受信電力のプリアンブルの宛先の基地局２のセルサーチで生成した同期タイミング信号に基づいて基準タイミングを決定してもよい。
【００９４】
プリアンブルの受信電力が大きい場合、このプリアンブルの宛先の基地局２から送信元の移動局３へ送信されるダウンリンク信号の送信電力も大きく、フェムトセルへの干渉も大きいことが考えられる。この基地局２で使用される基準タイミングに応じてフェムト基地局４の基準タイミングを調整することで、大きい干渉を生じると期待される基地局２との干渉を回避することができる。
【００９５】
＜４．第３実施例＞
第１受信部１２の他の実施例について説明する。第３実施例では、受信電力が最も大きいプリアンブルの検出タイミングに代えて、移動局３ａ〜３ｃから到来する各々のプリアンブルの検出タイミングの平均に基づいて基準タイミングが補正される。
【００９６】
プリアンブル検出部３６は、移動局３ａ〜３ｃから到来する各々のプリアンブルを検出する。第２タイミング決定部３７は、これらのプリアンブル検出タイミングの平均と、同期タイミング信号に基づいて調整された基準タイミングとのタイミング差Δを決定し、記憶部３５に格納する。
【００９７】
また、第２タイミング決定部３７は、移動局３ａ〜３ｃから到来する各々のプリアンブルの検出タイミングの平均とタイミング差Δに基づいて基準タイミングを決定する。タイミング補正部３８は、第２タイミング決定部３７が決定した基準タイミングと同じタイミングになるように第１タイミング決定部が決定する基準タイミングを補正する。
【００９８】
プリアンブル検出部３６は、複数の移動局３から到来する各々のプリアンブルのうち、受信電力が大きい順に選択される所定個のプリアンブルを検出してもよい。第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８は、プリアンブル検出部３６によって検出されたプリアンブルの検出タイミングの平均に基づいて基準タイミングが補正してもよい。
【００９９】
図９は、フェムト基地局４の動作の第３例を説明するためのシーケンス図である。オペレーションＣＡ〜ＣＮの動作は、図８のオペレーションＢＡ〜ＢＮの動作と同様である。
【０１００】
オペレーションＣＯにおいてフェムト基地局４は、移動局３ａ〜３ｃから到来する各々のプリアンブルの検出タイミングを検出する。オペレーションＣＯの動作は、プリアンブル検出部３６の動作に相当する。オペレーションＣＰにおいてフェムト基地局４は、これらのプリアンブル検出タイミングの平均と、同期タイミング信号に基づいて調整された基準タイミングとのタイミング差Δを決定する。オペレーションＣＰの動作は第２タイミング決定部３７の動作に相当する。
【０１０１】
オペレーションＣＱにおいて基地局２ａ〜２ｃ宛のプリアンブルをそれぞれ送信する。オペレーションＣＲにおいてフェムト基地局４は、移動局３ａ〜３ｃから到来する各々のプリアンブルの検出タイミングを検出する。オペレーションＣＲの動作は、プリアンブル検出部３６の動作に相当する。
【０１０２】
オペレーションＣＳにおいてフェムト基地局４は、オペレーションＣＲにおける各々のプリアンブルの検出タイミングの平均とタイミング差Δに基づいて基準タイミングを補正する。オペレーションＣＳの動作は第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８の動作に相当する。
【０１０３】
本実施例によれば、移動局３ａ〜３ｃと基地局２ａ〜２ｃとの間の伝搬遅延の違いにより移動局３間のサブフレームタイミングにバラツキがある場合に、これらの平均的なタイミングに応じてフェムト基地局４の基準タイミングが補正される。一部の移動局３のサブフレームタイミングに補正の基準が偏ることが回避されるために、干渉が低減される移動局３が増加することを期待できる。
【０１０４】
＜５．第４実施例＞
第１受信部１２の他の実施例について説明する。本実施例のフェムト基地局４は、他の基地局２宛のプリアンブルの受信が基準タイミングを補正するのに不十分であるか否かを判断する。プリアンブルの受信が不十分である場合に、フェムト基地局４は移動局３から他の基地局２へのプリアンブルの送信を促す。
【０１０５】
図１０は、第１受信部１２の第３例の機能構成図である。図３に示す構成要素と同様の構成要素には図３で使用した参照符号と同じ参照符号を付する。第１受信部１２は、監視部４０と、通知部４１を備える。
【０１０６】
フェムト基地局４は、移動局３から他の基地局２へ送信されるプリアンブルが受信される状態であるか否かを監視する受信状態確認モードと、それ以外の動作モードで動作する。
【０１０７】
受信状態確認モードでの動作中、監視部４０は、記憶部３５にタイミング差Δが格納されているか否かを判断する。タイミング差Δが格納されていない場合に、監視部４０は、他の基地局２へ送信されるプリアンブルが受信されていない状態であることを、通知部４１により移動局３のユーザに通知する。通知部４１は、例えばプリアンブルが受信されていない状態であること視覚的又は聴覚的に通知するランプ、表示デバイス、ブザー又はスピーカなどであってよい。監視部４０は、この通知によってユーザに移動局３の電源をオンにすることを促すことができる。
【０１０８】
タイミング差Δが格納されている場合、監視部４０は、移動局３から他の基地局２へ送信されるプリアンブルを受信していない状態が所定期間以上続いているか否かを判断する。他の基地局２へのプリアンブルを受信していない状態が所定期間以上続いている場合には、監視部４０は、他の基地局２へ送信されるプリアンブルが受信されていない状態であることを、通知部４１により移動局３のユーザに通知する。
【０１０９】
他の基地局２へ送信されるプリアンブルが受信されていない状態を通知した場合、監視部４０は、フェムトセル内に在圏する移動局３に他の基地局２へのプリアンブルを送信させるプリアンブル送信指示信号を生成する。送信部１３は、監視部４０が生成したプリアンブル送信指示信号を移動局３に送信する。
【０１１０】
プリアンブル送信指示信号は、例えば、移動局３がアクセス権を有さないＣＳＧ  ＩＤ（Closed Subscriber Group Identification）を含む報知情報であってよい。監視部４０は、移動局３がアクセス権を有さないＣＳＧ  ＩＤを図５の報知情報生成部６１へ出力する。送信部１３は、ＣＳＧ  ＩＤを報知情報として送信する。以下の説明では、プリアンブル送信指示信号が、移動局３がアクセス権を有さないＣＳＧ  ＩＤを含む報知情報の例示を使用する。但し、この例示は、プリアンブル送信指示信号が、移動局３がアクセス権を有さないＣＳＧ  ＩＤを含む報知情報に限定されることを意図するものではない。
【０１１１】
移動局３は、移動局３がアクセス権を有さないＣＳＧ  ＩＤを受信した場合、フェムトセルへの接続を中止し、ネットワーク選択処理、ＣＳＧ選択処理及びセル選択処理を行って、接続先となる他の基地局２を決定する。その後、移動局３から基地局２へプリアンブルを送信される。
【０１１２】
図１１は、フェムト基地局４の動作の第４例を説明するためのシーケンス図である。オペレーションＤＡ〜ＤＥにおける動作は、図６のオペレーションＡＡ〜ＡＥと同様である。オペレーションＤＦにおいてフェムト基地局４は受信状態確認モードでの動作を開始し、記憶部３５にタイミング差Δが格納されているか否かを判断する。オペレーションＤＦの動作は監視部４０の動作に相当する。
【０１１３】
タイミング差Δが格納されていない場合に、オペレーションＤＧにおいてフェムト基地局４は、他の基地局２へ送信されるプリアンブルが受信されていない状態であることを移動局３のユーザに通知する。オペレーションＤＧの動作は監視部４０及び通知部４１の動作に相当する。
【０１１４】
タイミング差Δが格納されていない場合には、オペレーションＤＨにおいてフェムト基地局４は、フェムトセル内に在圏する移動局３に他の基地局２へのプリアンブルを送信させるプリアンブル送信指示処理を行う。オペレーションＤＨの動作は監視部４０の動作に相当する。プリアンブル送信指示処理の内容は図１２を参照して後述する。
【０１１５】
オペレーションＤＩにおいて移動局３ａは、基地局２ａ宛のプリアンブルを送信する。オペレーションＤＪにおいてフェムト基地局４は、移動局３ａから基地局２ａへ送信されたプリアンブルの受信電力を測定するとともにプリアンブルを検出する。オペレーションＤＪの動作はプリアンブル検出部３６の動作に相当する。
【０１１６】
オペレーションＤＫにおいてフェムト基地局４は、基準タイミングとプリアンブルの検出タイミングとのタイミング差Δを決定する。フェムト基地局４は、タイミング差Δを記憶部３５に格納する。オペレーションＤＫの動作は第２タイミング決定部３７の動作に相当する。
【０１１７】
オペレーションＤＬにおいてフェムト基地局４は、オペレーションＤＪで測定したプリアンブルの受信電力を記憶する。オペレーションＤＬの第２タイミング決定部３７の動作に相当する。オペレーションＤＭにおいてフェムト基地局４は受信状態確認モードでの動作を終了する。
【０１１８】
図１２は、プリアンブル送信指示処理の一例を説明するためのシーケンス図である。オペレーションＥＡにおいてフェムト基地局４は、フェムト基地局４にアクセス可能なＣＳＧを指定する識別子として、移動局３ａがアクセス権を有さないＣＳＧ  ＩＤを設定する。オペレーションＥＡの動作は監視部４０の動作に相当する。
【０１１９】
また、図１１のオペレーションＤＧの通知を受けたユーザによって、フェムト基地局４の直近で移動局３ａの電源がオンにされる（オペレーションＥＢ）。オペレーションＥＣにおいて移動局３ａはフェムト基地局４から送信される同期信号を受信する。オペレーションＥＤにおいて移動局３ａは、フェムトセルのセルサーチを行う。
【０１２０】
オペレーションＥＥにおいてフェムト基地局４は、移動局３ａがアクセス権を有さないＣＳＧ  ＩＤを含んだ報知情報を送信する。オペレーションＥＥの動作は送信部１３の動作に相当する。オペレーションＥＦにおいて移動局３ａは、報知情報を受信する。
【０１２１】
報知情報を受信した移動局３ａは、フェムト基地局４との接続を中止し、ネットワーク選択処理、ＣＳＧ選択処理及びセル選択処理（オペレーションＥＧ〜ＥＩ）を実行し、接続先となる基地局２ａを決定する。その後、移動局３ａは、基地局２ａへプリアンブルを送信しランダムアクセス処理を開始する。
【０１２２】
図１３は、フェムト基地局４の動作の第４例を説明するためのシーケンス図である。オペレーションＦＡにおいてフェムト基地局４は、受信状態確認モードでの動作を開始し、記憶部３５にタイミング差Δが格納されているか否かを判断する。記憶部３５にタイミング差Δが格納されている場合にフェムト基地局４は、他の基地局２へ送信されるプリアンブルを受信していない状態が所定期間以上続いているか否かを判断する。オペレーションＦＡの動作は監視部４０の動作に相当する。
【０１２３】
他の基地局２へのプリアンブルを受信していない状態が所定期間以上続いている場合には、オペレーションＦＢにおいてフェムト基地局４は、他の基地局２へ送信されるプリアンブルが受信されていない状態であることを移動局３のユーザに通知する。オペレーションＦＢの動作は監視部４０及び通知部４１の動作に相当する。
【０１２４】
他の基地局２へのプリアンブルを受信していない状態が所定期間以上続いている場合には、オペレーションＦＣにおいてフェムト基地局４は、プリアンブル送信指示処理を行う。オペレーションＦＣのプリアンブル送信指示処理は、図１２を参照して説明したプリアンブル送信指示処理と同様の処理であってよい。オペレーションＦＣの動作は監視部４０の動作に相当する。
【０１２５】
オペレーションＦＤにおいて移動局３ａは基地局２ａ宛のプリアンブルを送信する。オペレーションＦＥにおいてフェムト基地局４は、移動局３ａから基地局２ａへ送信されたプリアンブルを検出する。複数のプリアンブルが到来する場合、フェムト基地局４は、オペレーションＤＬで記憶部３５に格納した受信電力に最も近い受信電力のプリアンブルを検出してよい。オペレーションＦＥの動作はプリアンブル検出部３６の動作に相当する。
【０１２６】
オペレーションＦＦにおいてフェムト基地局４は、オペレーションＦＥにおけるプリアンブル検出タイミングと、タイミング差Δに基づいて基準タイミングを補正する。オペレーションＦＦの動作は第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８の動作に相当する。オペレーションＦＧにおいてフェムト基地局４は受信状態確認モードでの動作を終了する。
【０１２７】
本実施例によれば、他の基地局２宛のプリアンブルの受信が不十分であり、基準タイミングの精度が維持されていない恐れがある場合に、移動局３に他の基地局２宛のプリアンブルを送信させ、基準タイミングの補正を実施することが可能になる。なお、第２実施例及び第３実施例、並びに後述の第５実施例を、第４実施例と組み合わせることも可能である。
【０１２８】
＜６．第５実施例＞
第１受信部１２の他の実施例について説明する。本実施例のフェムト基地局４は、他の基地局２と干渉が生じるか否かを判断する。干渉が生じる場合は基準タイミングの精度が維持されていない恐れがあるため、フェムト基地局４は、基準タイミングの補正を実施する。
【０１２９】
図１４は、第１受信部１２の第４例の機能構成図である。図３に示す構成要素と同様の構成要素には図３で使用した参照符号と同じ参照符号を付する。第１受信部１２は、干渉検出部４２と、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）検出部４３と、誤り発生率算出部４４と、再送応答発生率算出部４５を備える。
【０１３０】
干渉検出部４２は、移動局３から他の基地局２へ送信されるプリアンブルの受信強度に基づいて、フェムトセルに在圏する移動局が送信するアップリンク信号が、他のセルに在圏する移動局が送信するアップリンク信号から被る干渉量を測定する。以下の説明において、フェムトセルに在圏する移動局が送信するアップリンク信号が、他のセルに在圏する移動局が送信するアップリンク信号から被る干渉量を「アップリンク干渉量ＩＵ」と表記することがある。
【０１３１】
アップリンク干渉量ＩＵが大きい場合には、フェムト基地局４の基準タイミングが、同期タイミング信号に基づいて調整された状態からずれ、ダウンリンクでも干渉が生じていることが期待できる。干渉検出部４２は、アップリンク干渉量を第２タイミング決定部３７へ通知する。
【０１３２】
ＣＱＩ検出部４３は、フェムトセルに在圏する移動局から報告されるＣＱＩ値の平均を検出する。ＣＱＩが小さい場合には、ダウンリンクで干渉が生じていることが期待できる。ＣＱＩ検出部４３は、ＣＱＩ値の平均を第２タイミング決定部３７へ通知する。
【０１３３】
誤り発生率算出部４４は、データ復調部３３からアップリンク信号の誤り判定結果を受信し、誤り発生率ＲＥを算出する。アップリンク信号の誤り発生率が大きい場合には、フェムト基地局４の基準タイミングが、同期タイミング信号に基づいて調整された状態からずれ、ダウンリンクでも干渉が生じていることが期待できる。誤り発生率算出部４４は、誤り発生率ＲＥを第２タイミング決定部３７へ通知する。
【０１３４】
再送応答発生率算出部４５は、フェムトセルに在圏する移動局へのダウンリンク送信に対する再送応答を検出する。再送応答は、例えばＮＡＣＫ（Negative ACKnowledgement）やＤＴＸ（Discontinuous Transmission）であってよい。再送応答発生率算出部４５は、再送応答発生率ＲＲを算出する。再送応答発生率ＲＲが大きい場合に、ダウンリンクで干渉が生じていることが期待できる。再送応答発生率算出部４５は、再送応答発生率ＲＲを第２タイミング決定部３７へ通知する。
【０１３５】
第２タイミング決定部３７は、アップリンク干渉量ＩＵ、ＣＱＩ値の平均、誤り発生率ＲＥ及び再送応答発生率ＲＲのいずれか又は全てに基づいて、他の基地局２へ宛のプリアンブル検出タイミングに基づく上述の基準タイミングの補正を行うか否かを判断する。
【０１３６】
例えば、第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８は、アップリンク干渉量ＩＵが閾値ＴＨ１より大きい場合に基準タイミングの補正を行う。第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８は、ＣＱＩ値の平均が閾値ＴＨ２より小さい場合に基準タイミングの補正を行う。
【０１３７】
第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８は、誤り発生率ＲＥが閾値ＴＨ３より大きい場合に基準タイミングの補正を行う。第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８は、再送応答発生率ＲＲが閾値ＴＨ４より大きい場合に基準タイミングの補正を行う。
【０１３８】
また、例えば、第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８は、アップリンク干渉量ＩＵ、ＣＱＩ値の平均、誤り発生率ＲＥ及び再送応答発生率ＲＲの重み付け和が所定の条件を満たす場合に基準タイミングの補正を行ってもよい。
【０１３９】
図１５は、フェムト基地局４の動作の第５例の説明図である。オペレーションＧＡにおいてアップリンク干渉量ＩＵを検出する。オペレーションＧＢにおいて第２タイミング決定部３７は、アップリンク干渉量ＩＵが閾値ＴＨ１より大きいか否かを判断する。アップリンク干渉量ＩＵが閾値ＴＨ１より大きい場合（オペレーションＧＢ：Ｙ）に動作はオペレーションＧＩへ進む。アップリンク干渉量ＩＵが閾値ＴＨ１より大きくない場合（オペレーションＧＢ：Ｎ）に動作はオペレーションＧＣへ進む。
【０１４０】
オペレーションＧＣにおいてＣＱＩ検出部４３は、フェムトセルに在圏する移動局から報告されるＣＱＩ値の平均を検出する。オペレーションＧＤにおいて第２タイミング決定部３７は、ＣＱＩ値の平均が閾値ＴＨ２より小さいか否かを判断する。ＣＱＩ値の平均が閾値ＴＨ２より小さい場合（オペレーションＧＤ：Ｙ）に動作はオペレーションＧＩへ進む。ＣＱＩ値の平均が閾値ＴＨ２より小さくない場合（オペレーションＧＤ：Ｎ）に動作はオペレーションＧＥへ進む。
【０１４１】
オペレーションＧＥにおいて誤り発生率算出部４４は、誤り発生率ＲＥを算出する。オペレーションＧＦにおいて第２タイミング決定部３７は、誤り発生率ＲＥが閾値ＴＨ３より大きいか否かを判断する。誤り発生率ＲＥが閾値ＴＨ３より大きい場合（オペレーションＧＦ：Ｙ）に動作はオペレーションオペレーションＧＩへ進む。誤り発生率ＲＥが閾値ＴＨ３より大きくない場合（オペレーションＧＦ：Ｎ）に動作はオペレーションオペレーションＧＧへ進む。
【０１４２】
オペレーションＧＧにおいて再送応答発生率算出部４５は、再送応答発生率ＲＲを算出する。オペレーションＧＨにおいて第２タイミング決定部３７は、再送応答発生率ＲＲが閾値ＴＨ４より大きいか否かを判断する。再送応答発生率ＲＲが閾値ＴＨ４より大きい場合（オペレーションＧＨ：Ｙ）に動作はオペレーションＧＩへ進む。
【０１４３】
オペレーションＧＩにおいて、第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８は、他の基地局２宛のプリアンブルの検出タイミングの平均とタイミング差Δに基づいて基準タイミングの補正を行う。再送応答発生率ＲＲが閾値ＴＨ４より大きくない場合（オペレーションＧＨ：Ｎ）には、基準タイミングの補正を行わずに動作が終了する。
【０１４４】
本実施例によれば、他の基地局２と干渉が生じるか否かの判断結果に応じて基準タイミングの補正が行われる。このため、他の基地局２と干渉が生じた時に迅速に干渉を解消することができる。
【０１４５】
なお、第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８は、周期的に基準タイミングを補正してもよい。
【０１４６】
また、オペレーションＧＩにおいて、第２受信部２１はセルサーチを行い報知情報を受信してもよい。第２タイミング決定部３７及びタイミング補正部３８は、セルサーチで生成した同期タイミング信号に基づいて基準タイミングを調整してもよい。第２タイミング決定部３７は、基準タイミングと基地局２のプリアンブルの検出タイミングとのタイミング差Δを決定し記憶部３５に格納してもよい。周期的にこれらの処理が実行されてもよい。
【０１４７】
第２実施例〜第４実施例を、第５実施例と組み合わせることも可能である。
【０１４８】
＜７．ハードウエア構成＞
次に、フェムト基地局４のハードウエア構成を説明する。図１６は、フェムト基地局４の一例のハードウエア構成図である。フェムト基地局４は、ＲＥＣ（Radio Equipment Control）／ＢＥＤ（Digital processing Equipment）部１００と、インターフェース回路１０１と、無線周波数回路１０２を備える。
【０１４９】
ＲＥＣ／ＢＥＤ部１００は、装置制御部１１０とベースバンド信号処理部１２０を備える。装置制御部１１０はフェムト基地局４の動作の制御や、上位装置との通信処理を行う。装置制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１と、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）１１２と、メモリ１１３を備える。メモリ１１３には、ＣＰＵ１１１によって実行されるコンピュータプログラムや、ＦＰＧＡ１１２をプログラムするコンフィギュレーションデータが格納される。これらコンピュータプログラムやコンフィギュレーションデータは、コンピュータにより読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いてメモリ１１３にインストールされてもよい。
【０１５０】
ベースバンド信号処理部１２０は移動局３との間で送受信されるベースバンド信号の処理を行う。ベースバンド信号処理部１２０は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１２１、ＦＰＧＡ１２２及びメモリ１２３を備える。メモリ１２３には、ＤＳＰ１２１によって実行されるコンピュータプログラムや、ＦＰＧＡ１２２をプログラムするコンフィギュレーションデータが格納される。これらコンピュータプログラムやコンフィギュレーションデータは、コンピュータにより読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いてメモリ１２３にインストールされてもよい。
【０１５１】
プリアンブル検出部３６、第２タイミング決定部３７、タイミング補正部３８、監視部４０、干渉検出部４２、ＣＱＩ検出部４３、誤り発生率算出部４４及び再送応答発生率算出部４５の上記動作は、ＤＳＰ１２１によって実行されてよい。またこれらの動作の一部及び全てがＣＰＵ１１１、ＦＰＧＡ１１２及び／又は１２２によって実行されてもよい。第１タイミング決定部１９の上記動作は、ＣＰＵ１１１によって実行されてよい。またこれらの動作の一部及び全てがＤＳＰ１２１、ＦＰＧＡ１１２及び／又は１２２によって実行されてもよい。
【０１５２】
なお、図１６に示すハードウエア構成は実施例の説明のための例示にすぎない。上述の動作を実行するものであれば、本明細書に記載されるフェムト基地局４は他のどのようなハードウエア構成を採用してもよい。
【０１５３】
以上の説明において、図２、図３、図５、図７、図１０及び図１４の機能構成図は、本明細書において説明される機能に関係する構成を中心に示している。フェムト基地局４は、図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。図６、図８、図９、図１１〜図１３及び図１５を参照して説明する一連の動作は複数の手順を含む方法と解釈してもよい。この場合に「オペレーション」を「ステップ」と読み替えてもよい。
【０１５４】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
第１基地局装置及び第２基地局装置を含む通信システムで前記第１基地局装置として動作する基地局装置であって、
タイマと、
ダウンリンク信号の送信時期の基準に使用される周期的な基準タイミングを前記タイマによる計時に基づいて決定するタイミング決定部と、
前記タイミング決定部により決定される基準タイミングを前記第２基地局装置で使用される基準タイミングとの間で調整するタイミング調整部と、
移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号の受信タイミングに応じて、前記タイミング調整部による調整後に生じる前記タイミング決定部により決定される基準タイミングのずれを補正するタイミング補正部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
（付記２）
前記タイミング補正部は、
前記タイミング調整部により調整された状態の前記基準タイミングと移動局装置から前記第２基地局装置へ送信された第１プリアンブル信号の受信タイミングとのタイミング差を決定するタイミング差決定部を備え、
前記タイミング差の決定後に移動局装置から前記第２基地局装置へ送信された第２プリアンブル信号の受信タイミングと前記タイミング差とに基づいて基準タイミングのずれを補正する、
ことを特徴とする付記１に記載の基地局装置。
（付記３）
前記タイミング補正部は、複数の移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号のうち受信強度が最も大きいプリアンブル信号の受信タイミングに応じて、基準タイミングのずれを補正することを特徴とする付記１又は２に記載の基地局装置。
（付記４）
前記タイミング補正部は、複数の移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号の受信タイミングの平均に応じて、基準タイミングのずれを補正することを特徴とする付記１又は２に記載の基地局装置。
（付記５）
前記タイミング補正部は、複数の移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号のうち受信電力が大きい順に選択されるプリアンブル信号の受信タイミングの平均に応じて、基準タイミングのずれを補正することを特徴とする付記１又は２に記載の基地局装置。
（付記６）
移動局装置に前記第２基地局装置へプリアンブルを送信させるプリアンブル送信指示信号を送信する送信部を備えることを特徴とする付記１〜５のいずれか一項に記載の基地局装置。
（付記７）
前記送信部は、移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号の受信状態に応じて、前記プリアンブル送信指示信号を送信することを特徴とする付記６に記載の基地局装置。
（付記８）
移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号の受信状態を通知する通知部を備えることを特徴とする付記１〜７のいずれか一項に記載の基地局装置。
（付記９）
前記タイミング補正部は、前記第１基地局装置と前記第２基地局装置との干渉状態に応じて基準タイミングのずれを補正するか否かを判断することを特徴とする付記１〜８のいずれか一項に記載の基地局装置。
（付記１０）
前記タイミング調整部は、前記第２基地局装置から送信される同期信号の受信タイミングに基づいて前記タイミング決定部により決定される基準タイミングを調整することを特徴とする付記１〜９のいずれか一項に記載の基地局装置。
（付記１１）
前記タイミング調整部は、前記第１基地局装置が無線フレームの先頭を送信するタイミングが、前記第２基地局装置から送信される無線フレームの先頭の受信タイミングに同期するように、前記タイミング決定部により決定される基準タイミングを調整することを特徴とする付記１０に記載の基地局装置。
（付記１２）
前記タイミング調整部は、所定の時刻同期プロトコルに従って、時刻情報を格納したパケットを前記第２基地局装置と交換することにより、前記タイミング決定部により決定される基準タイミングを調整することを特徴とする付記１〜９のいずれか一項に記載の基地局装置。
（付記１３）
第１基地局装置及び第２基地局装置を含む通信システムで、ダウンリンク信号の送信時期の基準に使用される周期的な基準タイミングを調整するためのタイミング調整方法であって、
前記第１基地局装置で使用される基準タイミングを、前記第２基地局装置で使用される基準タイミングとの間で調整する第１工程と、
移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号の受信タイミングに応じて、前記第１工程による調整後に生じる前記第１基地局装置で使用される基準タイミングのずれを補正する第２工程と、
を含むことを特徴とするタイミング調整方法。
（付記１４）
第１基地局装置及び第２基地局装置を含む通信システムで前記第１基地局装置上で動作するプログラマブルデバイスに、
ダウンリンク信号の送信時期の基準に使用される周期的な基準タイミングをタイマによる計時に基づいて決定する第１処理と、
前記第１処理で決定される基準タイミングを前記第２基地局装置で使用される基準タイミングとの間で調整する第２処理と、
移動局装置から前記第２基地局装置へ送信されたプリアンブル信号の受信タイミングに応じて、前記第２処理による調整後に生じる前記第１処理で決定される基準タイミングのずれを補正する第３処理と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【０１５５】
１    通信システム
２、２ａ〜２ｃ    基地局装置
３、３ａ〜３ｃ    移動局装置
４    フェムト基地局装置
１２    第１受信部
２１    第２受信部
３５    記憶部
３６    プリアンブル検出部
３７    第２タイミング決定部
３８    タイミング補正部
【図１】
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【図２】
2014230142.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014230142.tif 000008
【図７】
2014230142.tif 000009
【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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