(57)【要約】【課題】隣接する送受信ポイント間で異なるＤＬ／ＵＬ構成を適用する場合であっても、干渉の影響を抑制すると共に無線リソースの利用効率を向上すること。【解決手段】ユーザ端末と時間分割複信で通信すると共にＤＬ／ＵＬ構成を変更して制御可能な無線基地局であって、無線基地局が適用するＤＬ／ＵＬ構成と他の無線基地局が適用するＤＬ／ＵＬ構成間の関係に応じて、各サブフレームを固定サブフレーム又は動的サブフレームに分類するサブフレーム種別決定部と、固定サブフレームと動的サブフレームにそれぞれ異なる周波数割当て方法を適用する周波数割当て制御部と、を設ける。【選択図】図４
2014175800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ端末と時間分割複信で通信すると共にＤＬ／ＵＬ構成を変更して制御可能な無線基地局であって、
前記無線基地局が適用するＤＬ／ＵＬ構成と他の無線基地局が適用するＤＬ／ＵＬ構成間の関係に応じて、各サブフレームを固定サブフレーム又は動的サブフレームに分類するサブフレーム種別決定部と、
固定サブフレームと動的サブフレームにそれぞれ異なる周波数割当て方法を適用する周波数割当て制御部と、を有することを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記サブフレーム種別決定部は、前記無線基地局が適用するＤＬ／ＵＬ構成と前記他の無線基地局から通知されるＤＬ／ＵＬ構成における各サブフレームの伝送方向に基づいて、各サブフレームの種別を決定することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
ＤＬ／ＵＬ構成に関する情報を中央制御局に報告する通知部と、中央制御局で決定された固定サブフレーム及び動的サブフレームに関する情報を受信する受信部と、をさらに有し、
前記サブフレーム種別決定部は、前記中央制御局から通知される情報に基づいて、各サブフレームの種別を決定することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項４】
固定サブフレームと動的サブフレームに関する情報を、ＲＲＣシグナリング、報知信号、又は下り制御信号を介して、ユーザ端末に送信する送信部をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項５】
前記周波数割当て制御部は、動的サブフレームに対して、固定サブフレームと比較して干渉低減効果が大きい周波数繰り返し方式（frequency  reuse  schemes）を適用することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項６】
前記周波数割当て制御部は、固定サブフレームにCo-channel  deploymentを適用し、動的サブフレームにorthogonal  frequency  reuse、fractional  frequency  reuse、又はsoft  frequency  reuseを適用することを特徴とする請求項５に記載の無線基地局。
【請求項７】
前記周波数割当て制御部は、固定サブフレームにsoft  frequency  reuseを適用し、動的サブフレームにorthogonal  frequency  reuse、又はfractional  frequency  reuseを適用することを特徴とする請求項５に記載の無線基地局。
【請求項８】
前記周波数割当て制御部は、固定サブフレームにfractional  frequency  reuseを適用し、動的サブフレームにorthogonal  frequency  reuseを適用することを特徴とする請求項５に記載の無線基地局。
【請求項９】
ＤＬ／ＵＬ構成を変更して制御可能な無線基地局と時間分割複信で通信するユーザ端末であって、
複数の無線基地局がそれぞれ適用するＤＬ／ＵＬ構成間の関係に基づいて決定された固定サブフレームと動的サブフレームに関する情報を受信する受信部と、
前記固定サブフレームと動的サブフレームに関する情報に基づいて、受信信号を処理する処理部と、を有することを特徴とするユーザ端末。
【請求項１０】
ＤＬ／ＵＬ構成を変更して制御可能な複数の無線基地局と、前記無線基地局と時間分割複信で通信するユーザ端末との無線通信方法であって、
複数の無線基地局がそれぞれ適用するＤＬ／ＵＬ構成間の関係に基づいて、各サブフレームを固定サブフレーム又は動的サブフレームに分類する工程と、
固定サブフレームと動的サブフレームにそれぞれ異なる周波数割当て方法を適用する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルラーシステム等に適用可能な無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ（Universal  Mobile  Telecommunications  System）ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上、データレートの向上を目的として、ＨＳＤＰＡ（High  Speed  Downlink  Packet  Access）やＨＳＵＰＡ（High  Speed  Uplink  Packet  Access）を採用することにより、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband  Code  Division  Multiple  Access）をベースとしたシステムの特徴を最大限に引き出すことが行われた。このＵＭＴＳネットワークについては、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long  Term  Evolution）が検討され、仕様化が行われた（非特許文献１）。
【０００３】
第３世代のシステムは、概して５ＭＨｚの固定帯域を用いて、下り回線で最大２Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。一方、ＬＴＥシステムでは、１．４ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの可変帯域を用いて、下り回線で最大３００Ｍｂｐｓ及び上り回線で７５Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを実現できる。また、ＵＭＴＳネットワークにおいては、更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥシステムの後継のシステムも検討され、仕様化が行われた（例えば、ＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ−Ａ」という））。
【０００４】
無線通信における複信形式としては、上りリンク（ＵＬ）と下りリンク（ＤＬ）を周波数で分割する周波数分割複信（ＦＤＤ）と、上りリンクと下りリンクを時間で分割する時間分割複信（ＴＤＤ）とがある。ＴＤＤの場合、上りリンクと下りリンクの通信に同じ周波数領域が適用され、一つの送受信ポイントから上りリンクと下りリンクが時間で分けられて信号の送受信が行われる。
【０００５】
ＬＴＥシステムのＴＤＤにおいては、上りサブフレームと下りサブフレーム間の送信比率が異なる複数のフレーム構成（DL/UL  configuration（ＤＬ／ＵＬ構成））が規定されている（図１参照）。ＬＴＥシステムにおいては、図１に示すように、DL/UL  configuration0〜6の７つのフレーム構成が規定されており、サブフレーム＃０と＃５は下りリンクに割当てられ、サブフレーム＃２は上りリンクに割当てられる。また、一般に、ＴＤＤでは、ある１つの周波数キャリアにおいて、送信ポイント間（又はセル間）の干渉を回避するため、地理的に隣接する送信ポイント間で同じＤＬ／ＵＬ構成が適用される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】3GPP,  TR25.912  (V7.1.0),  "Feasibility  study  for  Evolved  UTRA  and  UTRAN",  Sept.  2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、ＤＬのトラヒックとＵＬのトラヒックは非対称である。また、ＤＬのトラヒックとＵＬのトラヒックの比率は一定ではなく、時間的に、あるいは、場所的に変動する。例えば、ＴＤＤを適用する場合、無線リソースの有効利用という観点では、図１に示したＤＬ／ＵＬの構成は、固定されるのではなく、実際のトラヒックの変動に応じて、時間的に、あるいは、場所的に変更されることが望ましい。
【０００８】
特に、ＬＴＥ−Ａシステム以降のＴＤＤでは、無線リソースの有効利用を図るために、送受信ポイント毎にＤＬとＵＬの送信比率を時間領域で動的（Dynamic）に変更すること（Dynamic  TDD）が検討されている。この場合、同じ時間領域・周波数領域において、地理的に隣接する送受信ポイント間でＤＬサブフレームとＵＬサブフレームが同時に送信されると、送受信ポイント間やユーザ端末間で干渉が生じ、通信品質の特性が劣化するおそれがある。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、隣接する送受信ポイント間で異なるＤＬ／ＵＬ構成を適用する場合であっても、干渉の影響を抑制すると共に無線リソースの利用効率を向上することができる無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の無線基地局は、ユーザ端末と時間分割複信で通信すると共にＤＬ／ＵＬ構成を変更して制御可能な無線基地局であって、前記無線基地局が適用するＤＬ／ＵＬ構成と他の無線基地局が適用するＤＬ／ＵＬ構成間の関係に応じて、各サブフレームを固定サブフレーム又は動的サブフレームに分類するサブフレーム種別決定部と、固定サブフレームと動的サブフレームにそれぞれ異なる周波数割当て方法を適用する周波数割当て制御部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、隣接する送受信ポイント間で異なるＤＬ／ＵＬ構成を適用する場合であっても、干渉の影響を抑制すると共に無線リソースの利用効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ＴＤＤにおけるＤＬ／ＵＬ構成の一例を説明するための図である。
【図２】隣接する無線基地局間で異なるＤＬ／ＵＬ構成を適用する無線通信システムの一例を示す図である。
【図３】Ｈａｌｆ  Ｄｕｐｌｅｘ  ＦＤＤのメカニズムを利用した場合の無線リソース割当ての一例を示す図である。
【図４】固定サブフレームと動的サブフレームの分類方法を説明するための図である。
【図５】本実施の形態で利用可能な周波数割当て方法（周波数繰り返し方式）を示す図である。
【図６】固定サブフレームと動的サブフレームに適用する周波数割当て方法の組合せを示す図である。
【図７】実施の形態１で利用可能な無線通信システムを示す図である。
【図８】ＵＬ／ＤＬ構成に基づいてサブフレーム種別を決定する場合のシーケンス図の一例を示す図である。
【図９】ＵＬ／ＤＬ構成に基づいてサブフレーム種別を決定する場合のフローチャートの一例を示す図である。
【図１０】干渉レベルに基づいて適用する周波数割当て方法を決定する場合のシーケンス図の一例を示す図である。
【図１１】干渉レベルに基づいて適用する周波数割当て方法を決定する場合のフローチャートの一例を示す図である。
【図１２】固定サブフレームと動的サブフレームに適用する周波数割当て方法の組合せ（第１の態様）を示す図である。
【図１３】固定サブフレームと動的サブフレームに適用する周波数割当て方法の組合せ（第２の態様）を示す図である。
【図１４】固定サブフレームと動的サブフレームに適用する周波数割当て方法の組合せ（第３の態様）を示す図である。
【図１５】固定サブフレームと動的サブフレームに適用する周波数割当て方法の組合せ（第４の態様）を示す図である。
【図１６】固定サブフレームと動的サブフレームに適用する周波数割当て方法の組合せ（第５の態様）を示す図である。
【図１７】固定サブフレームと動的サブフレームに適用する周波数割当て方法の組合せ（第６の態様）を示す図である。
【図１８】固定サブフレームと動的サブフレームに適用する周波数割当て方法の組合せ（第６の態様）を示す図である。
【図１９】固定サブフレームと動的サブフレームに適用する周波数割当て方法の組合せ（第７の態様）を示す図である。
【図２０】固定サブフレームと動的サブフレームに適用する周波数割当て方法の組合せ（第８の態様）を示す図である。
【図２１】実施の形態２で利用可能な無線通信システムを示す図である。
【図２２】ＵＬ／ＤＬ構成に基づいてサブフレーム種別と周波数割当て方法を決定する場合のシーケンス図の一例を示す図である。
【図２３】動的サブフレームに適用する周波数割当ての一例（第９の態様）を示す図である。
【図２４】動的サブフレームに適用する周波数割当ての具体例（第９の態様）を示す図である。
【図２５】動的サブフレームに適用する周波数割当ての一例（第１０の態様）を示す図である。
【図２６】動的サブフレームに適用する周波数割当ての具体例（第１０の態様）を示す図である。
【図２７】本実施の形態における無線通信システムの一例を示す図である。
【図２８】無線基地局の全体構成を説明するための図である。
【図２９】無線基地局のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。
【図３０】ユーザ端末の全体構成を説明するための図である。
【図３１】ユーザ端末のベースバンド処理部に対応した機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、ＴＤＤを適用する際に送受信ポイント毎にＤＬとＵＬの送信比率（DL/UL  configuration）を動的に変化する場合（Dynamic  TDD）の一例について図２を参照して説明する。なお、図２Ａに示す無線通信システムは、複数の送受信ポイント（ここでは、無線基地局＃１、＃２）と、各無線基地局＃１、＃２と通信するユーザ端末＃１、＃２とを含んで構成されている。送受信ポイントは、無線基地局又はセルであってもよい。
【００１４】
図２Ａにおいて、無線基地局＃１とユーザ端末＃１との間、及び無線基地局＃２とユーザ端末＃２との間では、時間分割複信（ＴＤＤ）により無線通信が行われる。図２Ｂでは、無線基地局＃１がＤＬ／ＵＬ構成１、無線基地局＃２がＤＬ／ＵＬ構成２を適用する場合を示している。
【００１５】
この場合、サブフレーム３、８において、無線基地局＃１はＵＬ伝送を行い、無線基地局＃２はＤＬ伝送を行う。すなわち、同一時間領域／同一周波数領域において、無線基地局＃２からユーザ端末＃２に下りリンク信号が送信され、ユーザ端末＃１から無線基地局＃１に上りリンク信号が送信される。
【００１６】
そのため、無線基地局＃２からユーザ端末＃２に送信される下りリンク信号は、ユーザ端末＃１から無線基地局＃１に送信される上りリンク信号への干渉（無線基地局＃１と無線基地局＃２間の干渉１）となるおそれがある。また、ユーザ端末＃１から無線基地局＃１に送信される上りリンク信号は、無線基地局＃２からユーザ端末＃２に送信される下り信号への干渉（ユーザ端末＃１とユーザ端末＃２間の干渉２）となるおそれがある（図２Ａ参照）。
【００１７】
その結果、サブフレーム３、８において、無線基地局＃１の受信品質、ユーザ端末＃２の受信品質が低下するおそれがある。また、通常は無線基地局からユーザ端末に送信される下りリンク信号の送信電力が、ユーザ端末から無線基地局に送信される上りリンク信号の送信電力より大きくなる。そのため、無線基地局から送信される下りリンク信号が、ユーザ端末から送信される上りリンク信号（例えば、上り制御信号）に対して及ぼす干渉（図２Ａにおける干渉１）の影響が特に大きくなる。
【００１８】
このように、隣接する無線基地局間で異なるＤＬ／ＵＬ構成を適用する場合、ＤＬサブフレームとＵＬサブフレームが重なると、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）等に対する下りリンク信号の干渉（無線基地局間の干渉）の影響が大きくなり、通信品質が劣化するおそれがある。
【００１９】
ところで、隣接セル間の干渉低減方法として、様々な干渉低減方法（interference  mitigation  strategies）が検討されている。例えば、隣接セル間で異なる周波数領域（キャリア、又はリソースブロックであってもよい）を用いて周波数方向で直交させる方法がある。また、各セルが、セル中央に位置するユーザ端末に対して共通の周波数領域を適用し、セル端に位置するユーザ端末に対してそれぞれ異なる周波数領域を適用する方法も検討されている。
【００２０】
複数の送受信ポイントがダイナミックＴＤＤを適用する際に、このような干渉低減方法を利用することが考えられる。例えば、隣接セル間で異なる周波数領域を割当てる場合、隣接セル間で伝送方向が異なる（干渉の影響が大きい）サブフレームにおいて、無線基地局間やユーザ端末間の干渉を抑制することが可能となる。
【００２１】
しかし、この場合、隣接セル間で伝送方向が同一となる（干渉の影響が小さい）サブフレームにおいても、隣接セル間で異なる周波数領域を利用することとなる。つまり、無線基地局間やユーザ端末間の干渉の影響が小さいサブフレームにおいて、各セルで利用されない周波数領域（無線リソース）が生じる。その結果、無線リソースの利用効率が十分に図れなくなる。
【００２２】
そこで、本発明者等は、異なる送受信ポイント間で異なるＤＬ／ＵＬ構成を適用する場合に、各サブフレームにおける各送受信ポイントの伝送方向（ＵＬ／ＤＬ）に着目し、当該伝送方向に基づいて各サブフレームを分類することを着想した。そして、分類されたサブフレームに対して、それぞれ適した周波数割当て方法を適用することにより、無線基地局間やユーザ端末間の干渉を抑制すると共に、無線リソースの利用効率を向上できることを見出した（下記実施の形態１参照）。
【００２３】
具体的には、異なる送受信ポイントがそれぞれ適用するＤＬ／ＵＬ構成に応じて、各サブフレームを固定サブフレーム（fixed  subframe）又は動的サブフレーム（flexible  subframe、又はDynamic  subframe）と定義する。そして、固定サブフレームと動的サブフレームに対して異なる周波数割当て方法（それぞれに適した周波数割当て）を適用する。周波数割当て方法は、周波数繰り返し方式（frequency  reuse  schemes）、又は干渉低減方法（interference  mitigation  strategies）であってもよい。
【００２４】
本実施の形態において、固定サブフレームは、異なる送受信ポイント間でＤＬ／ＵＬ構成における伝送方向が同一となるサブフレームに相当し、動的サブフレームは、異なる送受信ポイント間でＤＬ／ＵＬ構成における伝送方向が異なるサブフレームに相当する、と定義することができる。例えば、図２に示すように、無線基地局＃１がＤＬ／ＵＬ構成１、無線基地局＃２がＤＬ／ＵＬ構成２を適用する場合、サブフレーム０、１、２、４、５、６、７、９を固定サブフレーム、サブフレーム３、８を動的サブフレームと分類することができる。なお、各サブフレームの種別を決定する場合に、特殊サブフレームは、ＤＬサブフレームとみなすことができる。
【００２５】
ところで、上述した干渉低減方法とは別に、ダイナミックＴＤＤにおける干渉低減方法として、Ｈａｌｆ  Ｄｕｐｌｅｘ  ＦＤＤのメカニズムを利用することが検討されている。Ｈａｌｆ  Ｄｕｐｌｅｘ  ＦＤＤ方式は、ＦＤＤ方式と同様に上りリンクと下りリンクで異なる周波数領域（キャリア、又はリソースブロックであってもよい）を割当てる一方で、あるユーザ端末に対しては上りリンク伝送と下りリンク伝送を同時に行わないという通信方式である。すなわち、あるユーザ端末に関しては、上りリンク伝送と下りリンク伝送は時間で分けられる。この上りリンク伝送と下りリンク伝送が時間で分けられるという点に関しては、ＴＤＤ方式の動作と同様である。
【００２６】
Ｈａｌｆ  Ｄｕｐｌｅｘ  ＦＤＤのメカニズムを利用する場合、図３に示すように上りリンク伝送に利用するＵＬ用キャリアと、下りリンク伝送に利用するＤＬ用キャリアと、が周波数方向で直交するようにキャリアの割当てを行う。そして、１送信時間間隔（例えば、１サブフレーム）において、１ユーザ端末に対してＵＬ用キャリアとＤＬ用キャリアのいずれか一方の伝送方向を用いて信号の送受信を行う。
【００２７】
図３では、各無線基地局は、ＤＬ用キャリア（図３のキャリア＃０）及びＵＬ用キャリア（図３のキャリア＃１）を利用して通信を行う。また、１ユーザ端末に対するＵＬ伝送とＤＬ伝送が、異なるキャリア且つ異なるサブフレームで行われる。このように、Ｈａｌｆ  Ｄｕｐｌｅｘ  ＦＤＤのメカニズムを利用することにより、隣接する無線基地局間で異なるＤＬ／ＵＬ構成を適用する場合であっても、無線基地局間やユーザ端末間で生じる干渉を抑制することができる。
【００２８】
しかし、通常のシステムにおいては、ＤＬのトラヒック量とＵＬのトラヒック量が非対称となる（例えば、ＤＬトラヒック量がＵＬトラヒック量と比較して非常に多い場合）ことが考えられる。この場合、図３に示すようにＵＬ用キャリアとＤＬ用キャリアをそれぞれ設定すると、無線リソース利用効率が低下するおそれがある。
【００２９】
そこで、本発明者等は、上述したように各サブフレームを固定サブフレームと動的サブフレームに分類し、動的サブフレームにおいて、所定の周波数領域（キャリア又はリソースブロック）をＵＬ用キャリアとし、他の周波数領域をＤＬ用キャリアとして利用することを着想した（下記実施の形態２参照）。
【００３０】
例えば、動的サブフレームにおいて、ＵＬとＤＬの同時伝送が許容される場合を想定する。この場合、無線基地局とユーザ端末は、動的サブフレームにおいて、所定の周波数領域（例えば、第１のキャリア）をＤＬ用キャリアとして利用し、他の周波数領域（例えば、第２のキャリア）をＵＬ用キャリアとして利用する（ＦＤＤ）。一方で、無線基地局とユーザ端末は、固定サブフレームでは第１のキャリア及び第２のキャリアを利用してＵＬ伝送又はＤＬ伝送を行う（ＴＤＤ）。つまり、固定サブフレームでは広い周波数領域でＴＤＤを適用し、動的サブフレームでは複数の周波数領域を用いてＦＤＤのメカニズムを利用する（Hybrid  TDD/FDD  operation）。
【００３１】
また、本発明者等は、上述したように各サブフレームを固定サブフレームと動的サブフレームに分類し、動的サブフレームにおいて、所定の周波数領域を無送信（Empty  subframe）とすることにより、他の送受信ポイントと周波数領域で直交化する構成とすることを着想した。
【００３２】
例えば、無線基地局とその配下のユーザ端末は、動的サブフレームにおいて、他の無線基地局とその配下のユーザ端末が利用する周波数と直交する周波数領域（例えば、第１のキャリア）に限定して送受信（ＤＬ伝送又はＵＬ伝送）を行う。他の無線基地局とユーザ端末は、他の周波数領域（例えば、第２のキャリア）に限定して送受信（ＤＬ伝送又はＵＬ伝送）を行う。一方で、固定サブフレームでは、各無線基地局とユーザ端末は、第１のキャリア及び第２のキャリアを利用してＵＬ伝送又はＤＬ伝送を行う。
【００３３】
以下に、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、２又は３つの送受信ポイントを例に挙げて説明するが、適用可能な送受信ポイント数等はこれらに限られない。また、本実施の形態において、各送受信ポイントで適用するＤＬ／ＵＬ構成として、ＬＴＥシステムで規定されている構成（図１参照）を例に挙げているが、適用可能なＤＬ／ＵＬ構成はこれに限られない。
【００３４】
（実施の形態１）
実施の形態１では、ダイナミックＴＤＤを適用する場合に、各送受信ポイントが適用するＤＬ／ＵＬ構成に応じて分類される固定サブフレーム（fixed  subframe）と動的サブフレーム（flexible  subframe、又はDynamic  subframe）に対して、異なる周波数割当て方法を適用する場合について説明する。
【００３５】
まず、図４を参照して、サブフレームの分類方法について説明する。図４は、１フレームにおいて、ＤＬ／ＵＬ構成０〜６の各サブフレームの伝送方向を示している。固定サブフレームと動的サブフレームは、各サブフレームの伝送方向に基づいて決定することができる。例えば、ＤＬ／ＵＬ構成０〜６の全部を考慮する場合には、サブフレーム０、１、２、５、６を固定サブフレーム、サブフレーム３、４、７、８、９を動的サブフレームとして定義することができる。なお、ここでは、特殊サブフレームを、ＤＬサブフレームとみなして各サブフレームの種別を決定している。
【００３６】
このように、固定サブフレームは、隣接する送受信ポイント間で伝送方向が同一となる（無線基地局間やユーザ端末間の干渉が小さい）サブフレームに相当する。一方で、動的サブフレームは、隣接する送受信ポイント間で伝送方向が異なる（無線基地局間やユーザ端末間の干渉が大きい）サブフレームに相当する。
【００３７】
各送受信ポイントは、自装置で適用するＤＬ／ＵＬ構成と、他の送受信ポイントが適用するＤＬ／ＵＬ構成との関係に基づいて、各サブフレームを固定サブフレーム又は動的サブフレームに分類する。なお、各無線基地局は、動的サブフレームと定義されたサブフレームに対して、通信環境等に応じて伝送方向や送受信の有無を適宜自由に設定することも可能である。
【００３８】
各サブフレームを固定サブフレーム又は動的サブフレームに分類した後、分類されたサブフレームに対してそれぞれ異なる周波数割当て方法を適用する。この際、無線基地局間やユーザ端末間の干渉の影響が大きい動的サブフレームに対しては、固定サブフレームに適用する周波数割当て方法より干渉低減効果が大きくなる方法を適用する。なお、周波数割当て方法は、周波数繰り返し方式（frequency  reuse  schemes）、又は干渉低減方法（interference  mitigation  strategies）であってもよい。
【００３９】
以下に、本実施の形態で利用可能な周波数割当て方法の一例について、図５を参照して説明する。
【００４０】
（１）直交周波数リユース（Orthogonal  Frequency  Reuse）
図５Ａは、各隣接セルが異なる周波数領域を利用する方法である。ここでは、３つのセル＃１、＃２、＃３が、それぞれ互いに直交する周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３を利用する場合を示している。なお、周波数リユースファクタ（ＦＲＦ：Frequency  Reuse  Factor）は、１より大きい整数をとる。
【００４１】
（２）フラクショナル周波数リユース（ＦＦＲ：Fractional  Frequency  Reuse）
図５Ｂは、各セルの中央に位置するユーザ端末に対してセル間で共通の周波数領域（システム帯域の一部）を適用する。そして、各セルの端（セル端）に位置するユーザ端末に対して各セルで異なる周波数領域を適用する方法である。
【００４２】
例えば、システム帯域から共通周波数（ｆ０）を除いた周波数領域を分割して複数のサブバンド（ｆ１、ｆ２、ｆ３）とし、各セルがセル端のユーザ端末に対して１つのサブバンドを利用し、他のサブバンドで送信を行わない（ミュートする）。ここでは、セル＃１、＃２、＃３の中央に位置するユーザ端末に共通周波数ｆ０を適用し、セル＃１、＃２、＃３のセル端のユーザ端末にそれぞれサブバンドｆ１、ｆ２、ｆ３を適用する場合を示している。なお、図５Ｂに示した例に限られず、ＦＦＲのメカニズムを利用する周波数割当て方法であれば適用することができる。
【００４３】
（３）ソフト周波数リユース（ＳＦＲ：Soft  Frequency  Reuse）
図５Ｃは、各セルの中央に位置するユーザ端末に対してセル間で共通の周波数領域（システム帯域（複数サブバンドの組合せ））を適用する。そして、各セルのセル端に位置するユーザ端末に対して各セルで異なる周波数領域を適用する方法である。
【００４４】
例えば、システム帯域（ｆ）を複数のサブバンド（ｆ１、ｆ２、ｆ３）に分割し、隣接セルがそれぞれ異なる特定のサブバンドの送信電力を高く設定し、他のサブバンドの送信電力を低く設定する。ここでは、セル＃１においてサブバンドｆ１の送信電力を他のサブバンドｆ２、ｆ３より高く設定し、セル＃２においてサブバンドｆ２の送信電力を他のサブバンドｆ１、ｆ３より高く設定し、セル＃３においてサブバンドｆ３の送信電力を他のサブバンドｆ１、ｆ２より高く設定する場合を示している。
【００４５】
（４）共通チャネル配置（Co-channel  deployment）
図５Ｄは、全てのセルが同一の周波数領域を利用する方法である。ここでは、セル＃１、＃２、＃３が同一の周波数領域（ｆ）を利用する場合を示している。なお、周波数リユースファクタ（ＦＲＦ：Frequency  Reuse  Factor）は、１となる。
【００４６】
上記図５Ａ〜５Ｃの干渉低減方法を利用することにより、ダイナミックＴＤＤの適用時に、隣接セル間で異なる伝送方向が設定されるサブフレームが生じても、当該サブフレームにおける無線基地局間等の干渉を抑制することができる。特に、図５Ａに示す直交周波数リユースは、隣接セル間で異なる周波数領域を利用するため、干渉低減効果が大きくなる。一方で、直交周波数リユースを適用する場合、各セルは、隣接セル間で同一の伝送方向が設定されるサブフレームでも、利用できる周波数領域が小さくなるため、周波数利用効率が低減してしまう。
【００４７】
そこで、本実施の形態では、干渉の影響が小さい固定サブフレームに対して周波数利用効率が高い周波数割当て方法を優先的に適用し、干渉の影響が大きい動的サブフレームに対して干渉低減効果が高い周波数割当て方法を優先的に適用する。例えば、図５に示した周波数割当て方法（周波数繰り返し方式）を利用する場合、無線基地局間の干渉の影響は、（４）Co-channel  deployment＞（３）Soft  Frequency  Reuse＞（２）Fractional  Frequency  Reuse＞（１）Orthogonal  Frequency  Reuseの順に高くなる。一方で、周波数利用効率の効果はこの逆となると考えられる。そのため、固定サブフレームに適用する周波数割当て方法の番号が、動的サブフレームに適用する周波数割当て方法の番号以上となるように制御する（図６参照）。
【００４８】
具体的には、図６に示すように、固定サブフレームに（４）Co-channel  deploymentを適用し、動的サブフレームに（１）Orthogonal  Frequency  Reuse、（２）Fractional  Frequency  Reuse、又は（３）Soft  Frequency  Reuseを適用する。また、固定サブフレームに（３）Soft  Frequency  Reuseを適用し、動的サブフレームに（１）Orthogonal  Frequency  Reuse、（２）Fractional  Frequency  Reuse、又は（３）Soft  Frequency  Reuseを適用する。また、固定サブフレームに（２）Fractional  Frequency  Reuseを適用し、動的サブフレームに（１）Orthogonal  Frequency  Reuse、又は（２）Fractional  Frequency  Reuseを適用する。
【００４９】
このように、各無線基地局は、他の無線基地局が利用するＤＬ／ＵＬ構成における各サブフレームの伝送方向との関係に基づいて、固定サブフレームと動的サブフレームを設定し、固定サブフレームと動的サブフレームに対して異なる周波数割当て方法を適用する。以下に、本実施の形態における動作の一例について、図面を参照して説明する。
【００５０】
図７は、本実施の形態が適用される無線通信システムの一例を示している。図７Ａは、中央制御局を設けて制御する場合（With  central  node）を示し、図７Ｂは、中央制御局は設けずに無線基地局間の接続（Direct  connection）で制御する場合（Without  central  node）を示している。なお、図７において、セルの中央に位置するユーザ端末（Cell  center  UE）と、セル端に位置するユーザ端末（Cell  edge  UE）は、各ユーザ端末の信号強度と、所定の閾値との関係に基づいて区別することができる。例えば、閾値Ｔｈより大きいユーザ端末はセルの中央に位置し、閾値Ｔｈ以下のユーザ端末はセル端に位置すると定義することができる。
【００５１】
図８Ａは、中央制御局を設けて制御する場合（図７Ａ参照）のシーケンス図の一例である。各無線基地局は、中央制御局（情報交換ｎｏｄｅ（central  processing  node、又はmaster  eNB））に対してＤＬ／ＵＬ構成を報告する（Ｓｔｅｐ１）。中央制御局は、各無線基地局から報告されたＤＬ／ＵＬ構成に基づいて固定サブフレームと動的サブフレームを決定する（Ｓｔｅｐ２）。
【００５２】
中央制御局は、動的サブフレーム（及び固定サブフレーム）に関する情報を各無線基地局に通知する（Ｓｔｅｐ３）。また、各無線基地局は、通知された動的サブフレームに関する情報をユーザ端末に通知する（Ｓｔｅｐ３）。ユーザ端末への通知は、ＲＲＣシグナリング、報知情報、又は下り制御情報等を用いて行うことができる。また、動的サブフレームに関する情報を、ビットマップ形式の情報としてユーザ端末に通知してもよい。あるいは、動的サブフレームの情報として、複数の候補パターンをＲＲＣ等を用いてユーザ端末に通知し、選択する候補パターンを下り制御信号を利用して通知してもよい。
【００５３】
なお、ユーザ端末が無線基地局（例えば、スモール基地局）と中央制御局（例えば、マクロ基地局）の双方に接続する場合（dual  connection）、中央制御局からユーザ端末へ動的サブフレームに関する情報を通知してもよい。その後、各無線基地局は、固定サブフレーム及び動的サブフレームに対してそれぞれ適切な周波数割当て方法を適用してユーザ端末と通信を行う（Ｓｔｅｐ４）。
【００５４】
図８Ｂは、中央制御局は設けずに無線基地局間の接続で制御する場合（図７Ｂ参照）のシーケンス図の一例である。各無線基地局は、直接接続（Direct  connection）を介して、ＤＬ／ＵＬ構成に関する情報を交換する（Ｓｔｅｐ１）。各無線基地局は、他の無線基地局から受信したＤＬ／ＵＬ構成に基づいて固定サブフレームと動的サブフレームを決定する（Ｓｔｅｐ２）。各無線基地局は、動的サブフレーム（及び固定サブフレーム）に関する情報をユーザ端末に通知する（Ｓｔｅｐ３）。なお、ユーザ端末への通知方法は、上記図８Ａと同様に行うことができる。その後、各無線基地局は、固定サブフレーム及び動的サブフレームに対してそれぞれ適切な周波数割当て方法を適用してユーザ端末と通信を行う（Ｓｔｅｐ４）。
【００５５】
図９は、固定サブフレームと動的サブフレームに異なる周波数割当て方法を適用する際のフローチャートの一例を示している。まず、各無線基地局は、各無線基地局が適用するＤＬ／ＵＬ構成に関する情報を、中央制御局又は無線基地局間の直接接続を介して交換する（Ｓｔｅｐ１１）。続いて、各無線基地局又は中央制御局は、各無線基地局が利用するＤＬ／ＵＬ構成における各サブフレームの伝送方向に基づいて動的サブフレームを決定する（Ｓｔｅｐ１２）。続いて、各無線基地局は、動的サブフレームについてユーザ端末に通知する（Ｓｔｅｐ１３）。続いて、各無線基地局は、固定サブフレーム又は動的サブフレームであるかを判断し（Ｓｔｅｐ１４）、サブフレームの種別に応じて周波数割当て方法を変更して適用する（Ｓｔｅｐ１５）。
【００５６】
なお、上記図８、図９では、各無線基地局が適用するＤＬ／ＵＬ構成における各サブフレームの伝送方向に基づいてサブフレームの種別を分類して、異なる周波数割当て方法を適用する場合を示したが、本実施の形態はこれに限られない。例えば、各サブフレームにおいて他の無線基地局から受ける干渉レベルを測定し、当該干渉レベルに基づいて各サブフレームに適用する周波数割当て方法（周波数リユーススキーム（frequency  reuse  schemes））を決定してもよい。干渉レベルに基づいて周波数割当て方法を制御する場合の動作について以下に説明する。
【００５７】
図１０Ａは、中央制御局を設けて制御する場合（With  central  node）のシーケンス図の一例である。各無線基地局は、各サブフレームにおける他の無線基地局からの干渉レベルを測定する（Ｓｔｅｐ１）。例えば、ＵＬ伝送を行う無線基地局は、当該サブフレームにおいて、ＤＬ伝送を行う他の無線基地局から受ける干渉レベルを測定する。同様に、各ユーザ端末が、他のユーザ端末からの干渉レベルを測定してもよい（Ｓｔｅｐ１）。例えば、ＤＬ伝送を行うユーザ端末は、当該サブフレームにおいて、ＵＬ伝送を行う他のユーザ端末から受ける干渉レベルを測定する。
【００５８】
各無線基地局（及びユーザ端末）は、測定した干渉レベルを中央制御局に報告する（Ｓｔｅｐ２）。ユーザ端末は、無線基地局を介して中央制御局に報告する。なお、ユーザ端末が無線基地局と中央制御局の双方に接続する場合（dual  connection）、中央制御局に直接報告してもよい。中央制御局は、各無線基地局（及びユーザ端末）から受信した干渉レベルに基づいて、各サブフレームに適用する周波数割当て方法（frequency  reuse  schemes）を決定する（Ｓｔｅｐ３）。そして、決定した周波数割当て方法を各無線基地局に通知する（Ｓｔｅｐ４）。
【００５９】
図１０Ｂは、無線基地局間の接続（Direct  connection）で制御する場合（Without  central  node）のシーケンス図の一例である。Ｓｔｅｐ１は、上記図１０Ａと同様に行うことができる。各無線基地局は、他の無線基地局（及び配下のユーザ端末）から干渉レベルに関する情報を取得する（Ｓｔｅｐ２）。そして、各無線基地局は、取得した干渉レベルに関する情報に基づいて、各サブフレームに適用する周波数割当て方法（frequency  reuse  schemes）を決定する（Ｓｔｅｐ３）。
【００６０】
図１１は、干渉レベルに基づいて周波数割当て方法を制御する場合のフローチャートの一例を示している。まず、各ユーザ端末は、下りリンクにおける干渉レベルを測定して接続している無線基地局に報告する（Ｓｔｅｐ１１）。また、各無線基地局は、上りリンクにおける他の無線基地局からの干渉レベルを測定する（Ｓｔｅｐ１２）。続いて、各無線基地局は、取得した干渉レベルに関する情報を、中央制御局又は無線基地局間の直接接続を介して交換する（Ｓｔｅｐ１３）。続いて、各無線基地局又は中央制御局は、取得した干渉レベルに基づいて、各サブフレームに適用する周波数割当て方法（frequency  reuse  schemes）を決定する（Ｓｔｅｐ１４）。
【００６１】
このように、本実施の形態では、各送受信ポイントが適用するＤＬ／ＵＬ構成に基づいて各サブフレームを分類するのではなく、干渉レベルに基づいて各サブフレームを分類することも可能である。この場合、干渉レベルが大きいサブフレームは動的サブフレームであると仮定し、干渉レベルが小さいサブフレームは固定サブフレームであると仮定して、各サブフレームに適用する周波数割当て方法を決定する構成としてもよい。
【００６２】
以下に、固定サブフレームと動的サブフレームに対してそれぞれ適用する周波数割り当て方法の具体例について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、３つのセル（Cell#1,Cell#2,Cell#3）を例に挙げて説明するが、これに限られない。
【００６３】
＜第１の態様＞
第１の態様では、固定サブフレームに（４）Co-channel  deploymentを適用し、動的サブフレームに（１）Orthogonal  Frequency  Reuseを適用する場合について説明する。
【００６４】
図１２Ａは、第１の態様におけるフローチャートの一例を示している。まず、各無線基地局は、各無線基地局が適用するＤＬ／ＵＬ構成に関する情報を、中央制御局又は無線基地局間の直接接続を介して交換する（Ｓｔｅｐ１１）。続いて、各無線基地局又は中央制御局は、各無線基地局が利用するＤＬ／ＵＬ構成における各サブフレームの伝送方向に基づいて動的サブフレームを決定する（Ｓｔｅｐ１２）。なお、中央制御局において動的サブフレームを決定する場合には、無線基地局は動的サブフレームに関する情報を中央制御局から受信する。
【００６５】
続いて、各無線基地局は、動的サブフレームについてユーザ端末に通知する（Ｓｔｅｐ１３）。続いて、各無線基地局は、通信に用いるサブフレームの種別（固定サブフレーム又は動的サブフレームであるか）を判断し（Ｓｔｅｐ１４）、サブフレームの種別に応じて所定の周波数割当て方法を適用する（Ｓｔｅｐ１５）。ここでは、各無線基地局は、固定サブフレームに対してCo-channel  deploymentを適用し、動的サブフレームに対してOrthogonal  Frequency  Reuseを適用する。
【００６６】
具体的には、図１２Ｂに示すように、固定サブフレームでは、全てのセル（Cell#1〜Cell#3）が同一の周波数領域（ｆ１＋ｆ２＋ｆ３）を利用してユーザ端末と通信を行うように周波数領域を割り当てる（Co-channel  deployment）。一方で、動的サブフレームでは、各セル（Cell#1〜Cell#3）がそれぞれ異なる周波数領域（ｆ１、ｆ２、ｆ３）を利用してユーザ端末と通信を行うように周波数領域を割当てる（Orthogonal  Frequency  Reuse）。
【００６７】
このように、隣接セル間でＤＬ／ＵＬ構成の伝送方向が同一となる（干渉の影響が小さい）固定サブフレームに周波数利用効率を向上できるCo-channel  deploymentを適用する。そして、伝送方向が異なる（干渉の影響が大きい）動的サブフレームにセル間の干渉を効果的に低減可能なOrthogonal  Frequency  Reuseを適用する。これにより、ダイナミックＴＤＤを適用する場合であっても、無線基地局間やユーザ端末間の干渉を効果的に抑制すると共に、周波数利用効率を向上することができる。
【００６８】
＜第２の態様＞
第２の態様では、固定サブフレームに（４）Co-channel  deploymentを適用し、動的サブフレームに（２）Fractional  Frequency  Reuseを適用する場合について説明する。なお、第１の態様と重複する部分の説明は省略する。
【００６９】
図１３Ａは、第２の態様におけるフローチャートの一例を示している。Ｓｔｅｐ１１〜Ｓｔｅｐ１４までは、上記図１２Ａと同様に行うことができる。Ｓｔｅｐ１５において、各無線基地局は、固定サブフレームに対してCo-channel  deploymentを適用し、動的サブフレームに対してFractional  Frequency  Reuseを適用する。
【００７０】
具体的には、図１３Ｂに示すように、固定サブフレームでは、全てのセル（Cell#1〜Cell#3）が同一の周波数領域（ｆ１）を利用してユーザ端末と通信を行うように周波数領域を割り当てる（Co-channel  deployment）。一方で、動的サブフレームでは、各セル（Cell#1〜Cell#3）がそれぞれセルの中央に位置するユーザ端末に対してセル間で共通の周波数領域（サブバンドＳＢ０）を割当てる。そして、各セルのセル端に位置するユーザ端末に対してそれぞれ異なる周波数領域（サブバンドＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３）を割り当てる。なお、サブバンドＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３は、システム帯域（ｆ１）からＳＢ０を除いた周波数領域を分割した周波数領域とすることができる。
【００７１】
このように、隣接セル間で固定サブフレームに周波数利用効率を向上できるCo-channel  deploymentを適用し、動的サブフレームに干渉を効果的に低減可能なFractional  Frequency  Reuseを適用することにより、干渉を抑制すると共に周波数利用効率を向上することができる。
【００７２】
＜第３の態様＞
第３の態様では、固定サブフレームに（４）Co-channel  deploymentを適用し、動的サブフレームに（３）Soft  Frequency  Reuseを適用する場合について説明する。なお、第１の態様と重複する部分の説明は省略する。
【００７３】
図１４Ａは、第３の態様におけるフローチャートの一例を示している。Ｓｔｅｐ１１〜Ｓｔｅｐ１４までは、上記図１２Ａと同様に行うことができる。Ｓｔｅｐ１５において、各無線基地局は、固定サブフレームに対してCo-channel  deploymentを適用し、動的サブフレームに対してSoft  Frequency  Reuseを適用する。
【００７４】
具体的には、図１４Ｂに示すように、固定サブフレームでは、全てのセル（Cell#1〜Cell#3）が同一の周波数領域（ｆ１）を利用してユーザ端末と通信を行うように周波数領域を割り当てる（Co-channel  deployment）。一方で、動的サブフレームでは、システム帯域（ｆ１）を複数のサブバンドＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３に分割し、各セル（Cell#1〜Cell#3）はそれぞれ異なる１つのサブバンドの送信電力を高く設定し、且つ他のサブバンドの送信電力を低く設定する。ここでは、セル＃１はＳＢ１の送信電力をＳＢ２、ＳＢ３の送信電力より高く設定し、セル＃２はＳＢ２の送信電力をＳＢ１、ＳＢ３の送信電力より高く設定し、セル＃３はＳＢ３の送信電力をＳＢ１、ＳＢ２の送信電力より高く設定する場合を示している。
【００７５】
このように、隣接セル間で固定サブフレームに周波数利用効率を向上できるCo-channel  deploymentを適用し、動的サブフレームに干渉を効果的に低減可能なSoft  Frequency  Reuseを適用することにより、干渉を抑制すると共に周波数利用効率を向上することができる。特に、第３の態様では、動的サブフレームにおいても、各セルの中央に位置するユーザ端末に対しては広い周波数領域を利用して通信を行うことができるため、周波数利用効率を効果的に向上することができる。
【００７６】
＜第４の態様＞
第４の態様では、固定サブフレームに（３）Soft  Frequency  Reuseを適用し、動的サブフレームに（１）Orthogonal  Frequency  Reuseを適用する場合について説明する。なお、第１の態様と重複する部分の説明は省略する。
【００７７】
図１５Ａは、第４の態様におけるフローチャートの一例を示している。Ｓｔｅｐ１１〜Ｓｔｅｐ１４までは、上記図１２Ａと同様に行うことができる。Ｓｔｅｐ１５において、各隣接セルは、固定サブフレームに対してSoft  Frequency  Reuseを適用し、動的サブフレームに対してOrthogonal  Frequency  Reuseを適用する。
【００７８】
具体的には、図１５Ｂに示すように、固定サブフレームでは、システム帯域（例えば、ｆ１）を複数のサブバンドＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３に分割し、各セル（Cell#1〜Cell#3）はそれぞれ異なる１つのサブバンドの送信電力を高く設定し、且つ他のサブバンドの送信電力を低く設定する。ここでは、セル＃１はＳＢ１の送信電力をＳＢ２、ＳＢ３の送信電力より高く設定し、セル＃２はＳＢ２の送信電力をＳＢ１、ＳＢ３の送信電力より高く設定し、セル＃３はＳＢ３の送信電力をＳＢ１、ＳＢ２の送信電力より高く設定する場合を示している。一方で、動的サブフレームでは、各セル（Cell#1〜Cell#3）がそれぞれ異なる周波数領域（サブバンドＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３）を利用してユーザ端末と通信を行うように周波数領域を割り当てる（Orthogonal  Frequency  Reuse）。
【００７９】
このように、隣接セル間で固定サブフレームに対して、干渉を低減可能であり且つある程度の周波数利用効率を向上できるSoft  Frequency  Reuseを適用する。そして、動的サブフレームに干渉を効果的に低減可能なOrthogonal  Frequency  Reuseを適用することにより、干渉を抑制すると共に周波数利用効率を向上することができる。
【００８０】
＜第５の態様＞
第５の態様では、固定サブフレームに（３）Soft  Frequency  Reuseを適用し、動的サブフレームに（２）Fractional  Frequency  Reuseを適用する場合について説明する。なお、第１の態様と重複する部分の説明は省略する。
【００８１】
図１６Ａは、第５の態様におけるフローチャートの一例を示している。Ｓｔｅｐ１１〜Ｓｔｅｐ１４までは、上記図１２Ａと同様に行うことができる。Ｓｔｅｐ１５において、各無線基地局は、固定サブフレームに対してSoft  Frequency  Reuseを適用し、動的サブフレームに対してFractional  Frequency  Reuseを適用する。
【００８２】
具体的には、図１６Ｂに示すように、固定サブフレームでは、システム帯域（ｆ１）を複数のサブバンドＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３に分割し、各セル（Cell#1〜Cell#3）はそれぞれ異なる１つのサブバンドの送信電力を高く設定し、且つ他のサブバンドの送信電力を低く設定する。一方で、動的サブフレームでは、各セル（Cell#1〜Cell#3）がそれぞれセルの中央に位置するユーザ端末に対してセル間で共通の周波数領域（サブバンドＳＢ０）を割当て、各セルのセル端に位置するユーザ端末に対してそれぞれ異なる周波数領域（サブバンドＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３）を割り当てる。
【００８３】
また、セルの中央に位置するユーザ端末（Cell  center  UE）と、セル端に位置するユーザ端末（Cell  edge  UE）とを識別するための信号強度の閾値として、ＳＦＲとＦＦＲで同一の値とすることができる。信号強度の閾値を同一とすることにより通信制御を簡略化することが可能となる。
【００８４】
このように、隣接セル間で固定サブフレームに対して、干渉を低減可能であり、且つある程度の周波数利用効率を向上できるSoft  Frequency  Reuseを適用する。そして、動的サブフレームに干渉を効果的に低減可能なFractional  Frequency  Reuseを適用することにより、干渉を抑制すると共に周波数利用効率を向上することができる。
【００８５】
＜第６の態様＞
第６の態様では、固定サブフレームと動的サブフレームにそれぞれ（３）Soft  Frequency  Reuseを適用する場合について説明する。なお、第１の態様と重複する部分の説明は省略する。
【００８６】
図１７Ａ、Ｂは、第６の態様におけるフローチャートの一例を示している。Ｓｔｅｐ１１〜Ｓｔｅｐ１４までは、上記図１２Ａと同様に行うことができる。Ｓｔｅｐ１５において、各隣接セルは、固定サブフレームと動的サブフレームに対してSoft  Frequency  Reuseを適用する。
【００８７】
この際、セルの中央に位置するユーザ端末（Cell  center  UE）と、セル端に位置するユーザ端末（Cell  edge  UE）とを識別するための信号強度の閾値を、固定サブフレームと動的サブフレームとで異なる値とする（図１７Ａ参照）。例えば、固定サブフレームに対して閾値Ｔｈ１を設定し、動的サブフレームに対して閾値Ｔｈ２（Ｔｈ１＜Ｔｈ２）を設定する。また、Ｔｈ１とＴｈ２のいずれかの値と、オフセット値を設定してＴ１、Ｔ２を定義することができる。
【００８８】
この場合、動的サブフレームと比較して閾値が低く設定される固定サブフレームの方が、セルの中央領域を拡大することができる。つまり、動的サブフレームと比較して固定サブフレームの方が、より多くのユーザ端末が複数のサブバンドＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３を用いて通信を行うことができる（図１８参照）。なお、この場合、送信電力は、固定サブフレームと動的サブフレームで同一とすることが好ましい。
【００８９】
あるいは、セル中央に位置するユーザ端末と、セル端に位置するユーザ端末に適用する送信電力比（例えば、図１８のセル＃１におけるＳＢ１の送信電力とＳＢ２／ＳＢ３の送信電力との比）を、固定サブフレームと動的サブフレームとで異なる値とする（図１７Ｂ参照）。図１８では、主にセル端のユーザ端末に使用するＳＢ１の送信電力（Ｐ１）は、主にセル中央のユーザ端末に使用するＳＢ２の送信電力（Ｐ２）、ＳＢ３の送信電力（Ｐ３）より高く設定される。そのため、ここでの電力比Ｒを、Ｒ＝Ｐ２／Ｐ１（又は、Ｐ３／Ｐ１）と定義する場合、例えば、固定サブフレームに対して電力比Ｒ１を設定し、動的サブフレームに対して電力比Ｒ２（Ｒ１＞Ｒ２）を設定することができる。つまり、電力比Ｒが大きい（１に近い）固定サブフレームの方が、動的サブフレームと比較して、セル端のユーザ端末に使用するＳＢ１の送信電力と、セル中央のユーザ端末に使用するＳＢ２／ＳＢ３の送信電力との差が小さくなる。
【００９０】
この場合、動的サブフレームと比較して電力比が大きい固定サブフレームの方が、ＳＢ２、ＳＢ３の電力を高くすることができる。その結果、動的サブフレームと比較して固定サブフレームでは、より多くのユーザ端末が複数のサブバンドＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３を用いて通信を行うことができる（図１８参照）。なお、この場合、セル中央に位置するユーザ端末と、セル端に位置するユーザ端末とを識別するための信号強度の閾値は、固定サブフレームと動的サブフレームで同一とすることが好ましい。また、Ｒ１とＲ２のいずれかの値と、オフセット値とを設定して、Ｒ１、Ｒ２を定義することができる。
【００９１】
このように、固定サブフレームと動的サブフレームに対してSoft  Frequency  Reuseを適用し、セル中央に位置するユーザ端末とセル端に位置するユーザ端末を識別する閾値を固定サブフレームと動的サブフレームで異なる値とする。あるいは、セル中央に位置するユーザ端末とセル端に位置するユーザ端末とに適用する電力比を固定サブフレームと動的サブフレームで異なる値とする。これにより、各サブフレームの干渉レベルに応じて、適切な周波数割当てを行うことが可能となる。
【００９２】
＜第７の態様＞
第７の態様では、固定サブフレームに（２）Fractional  Frequency  Reuseを適用し、動的サブフレームに（１）Orthogonal  Frequency  Reuseを適用する場合について説明する。なお、第１の態様と重複する部分の説明は省略する。
【００９３】
図１９Ａは、第７の態様におけるフローチャートの一例を示している。Ｓｔｅｐ１１〜Ｓｔｅｐ１４までは、上記図１２Ａと同様に行うことができる。Ｓｔｅｐ１５において、各無線基地局は、固定サブフレームに対してFractional  Frequency  Reuseを適用し、動的サブフレームに対してOrthogonal  Frequency  Reuseを適用する。
【００９４】
具体的には、図１９Ｂに示すように、固定サブフレームでは、各セル（Cell#1〜Cell#3）がそれぞれセルの中央に位置するユーザ端末に対してセル間で共通の周波数領域（サブバンドＳＢ０）を割当て、各セルのセル端に位置するユーザ端末に対してそれぞれ異なる周波数領域（サブバンドＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３）を割り当てる。一方で、動的サブフレームでは、各セル（Cell#1〜Cell#3）がそれぞれ異なる周波数領域（サブバンドＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３）を利用してユーザ端末と通信を行うように周波数領域を割り当てる（Orthogonal  Frequency  Reuse）。
【００９５】
このように、隣接セル間で固定サブフレームに対して、干渉を低減可能であり、且つある程度の周波数利用効率を向上できるFractional  Frequency  Reuseを適用し、動的サブフレームに干渉を効果的に低減可能なOrthogonal  Frequency  Reuseを適用することにより、干渉を抑制すると共に周波数利用効率を向上することができる。
【００９６】
＜第８の態様＞
第８の態様では、固定サブフレームと動的サブフレームにそれぞれ（２）Fractional  Frequency  Reuseを適用する場合について説明する。なお、第１の態様と重複する部分の説明は省略する。
【００９７】
図２０Ａは、第８の態様におけるフローチャートの一例を示している。Ｓｔｅｐ１１〜Ｓｔｅｐ１４までは、上記図１２Ａと同様に行うことができる。Ｓｔｅｐ１５において、各隣接セルは、固定サブフレームと動的サブフレームに対してFractional  Frequency  Reuseを適用する。
【００９８】
この際、セル中央に位置するユーザ端末と、セルの中央に位置するユーザ端末（Cell  center  UE）と、セル端に位置するユーザ端末（Cell  edge  UE）とを識別するための信号強度の閾値を、固定サブフレームと動的サブフレームとで異なる値とする。例えば、固定サブフレームに対して閾値Ｔｈ１を設定し、動的サブフレームに対して閾値Ｔｈ２（Ｔｈ１＜Ｔｈ２）を設定する。また、Ｔｈ１とＴｈ２のいずれかの値と、オフセット値を設定してＴ１、Ｔ２を定義することができる。
【００９９】
この場合、動的サブフレームと比較して閾値が低く設定される固定サブフレームの方が、セルの中央領域を拡大することができる。つまり、動的サブフレームと比較して固定サブフレームの方が、より多くのユーザ端末が複数のサブバンドを用いて通信を行うことができる（図２０参照）。
【０１００】
このように、固定サブフレームと動的サブフレームに対してFractional  Frequency  Reuseを適用し、セル中央に位置するユーザ端末とセル端に位置するユーザ端末を識別する閾値を固定サブフレームと動的サブフレームで異なる値とする。これにより、各サブフレームの干渉レベルに応じて、適切な周波数割当てを行うことが可能となる。
【０１０１】
以上のように、上記第１の態様〜第８の態様に示すように、各送受信ポイントが適用するＤＬ／ＵＬ構成に基づいて分類されたサブフレームに対して、異なる周波数割当て方法を適用することにより、各サブフレームに適切な周波数を割当てることが可能となる。これにより、ダイナミックＴＤＤを用いる場合であっても、無線基地局間やユーザ端末間の干渉を抑制すると共に周波数利用効率を向上することが可能となる。
【０１０２】
なお、上記第１の態様〜第３の態様では、動的サブフレームにおける周波数領域の割当ては、準静的（Semi-static）としてもよいし、ランダム的（Random  hopping）としてもよいし、トラフィック量や干渉レベルに応じて動的な割当て（Dynamic  allocation）としてもよい。
【０１０３】
（実施の形態２）
実施の形態２では、ダイナミックＴＤＤを適用する場合に、各送受信ポイントが適用するＤＬ／ＵＬ構成に応じて分類される固定サブフレームと動的サブフレームに対して、他の無線基地局からの干渉を低減するように周波数領域の割当てを行う場合について説明する。
【０１０４】
まず、各無線基地局は、自装置で適用するＤＬ／ＵＬ構成と、他の無線基地局が適用するＤＬ／ＵＬ構成とを比較して、各サブフレームを固定サブフレーム（fixed  subframe）又は動的サブフレーム（flexible  subframe、又はDynamic  subframe）として分類する。なお、サブフレームの分類方法については、実施の形態１と実施の形態２で同様の方法を利用することができる。
【０１０５】
各サブフレームの種別を決定した後、各無線基地局は、動的サブフレームに対して他の無線基地局からの干渉を低減するように周波数領域の割当てを行う。例えば、ＵＬとＤＬの同時送受信が許容される場合、動的サブフレームにおいて、ＵＬ用キャリアとＤＬ用キャリアを設ける。あるいは、ＵＬとＤＬの同時送受信が許容されない場合、動的サブフレームにおいて、所定の周波数領域（キャリア又はリソースブロック）を無送信として他の送受信ポイントと周波数領域で直交化する。
【０１０６】
以下に、動的サブフレームに他の無線基地局からの干渉を考慮した周波数領域の割当て方法を適用する場合の動作について、図面を参照して具体的に説明する。
【０１０７】
図２１は、本実施の形態が適用される無線通信システムの一例を示している。図２１Ａは、中央制御局を設けて制御する場合（With  central  node）を示し、図２１Ｂは、中央制御局は設けずに無線基地局間の接続（Direct  connection）で制御する場合（Without  central  node）を示している。
【０１０８】
図２２Ａは、中央制御局を設けて制御する場合（図２１Ａ参照）のシーケンス図の一例である。各無線基地局は、中央制御局（情報交換ｎｏｄｅ（central  processing  node、又はmaster  eNB））に対してＤＬ／ＵＬ構成を報告する（Ｓｔｅｐ１）。中央制御局は、各無線基地局から報告されたＤＬ／ＵＬ構成に基づいて固定サブフレームと動的サブフレームを決定する（Ｓｔｅｐ２）。
【０１０９】
中央制御局は、動的サブフレーム（及び固定サブフレーム）に関する情報を各無線基地局に通知する（Ｓｔｅｐ３）。また、各無線基地局は、通知された動的サブフレームに関する情報をユーザ端末に通知する（Ｓｔｅｐ３）。ユーザ端末への通知は、ＲＲＣシグナリング、報知情報、又は下り制御情報等を用いて行うことができる。なお、ユーザ端末が無線基地局（例えば、スモール基地局）と中央制御局（例えば、マクロ基地局）の双方に接続する場合（dual  connection）、中央制御局からユーザ端末へ動的サブフレームに関する情報を通知してもよい。その後、各無線基地局は、動的サブフレームに対して他の無線基地局からの干渉を低減するように周波数領域の割当てを行う（Ｓｔｅｐ４）。
【０１１０】
図２２Ｂは、中央制御局は設けずに無線基地局間の接続で制御する場合（図２１Ｂ参照）のシーケンス図の一例である。各無線基地局は、直接接続（Direct  connection）を介して、ＤＬ／ＵＬ構成に関する情報を交換する（Ｓｔｅｐ１）。各無線基地局は、他の無線基地局から受信したＤＬ／ＵＬ構成に基づいて固定サブフレームと動的サブフレームを決定する（Ｓｔｅｐ２）。各無線基地局は、動的サブフレーム（及び固定サブフレーム）に関する情報をユーザ端末に通知する（Ｓｔｅｐ３）。その後、各無線基地局は、動的サブフレームに対して他の無線基地局からの干渉を低減するように周波数領域の割当てを行う（Ｓｔｅｐ４）。
【０１１１】
図２２Ａ、ＢにおけるＳｔｅｐ４として、各無線基地局は、動的サブフレームにおいて、所定の周波数領域をＵＬ用キャリアとし、他のキャリアをＤＬ用キャリアとして利用する。あるいは、動的サブフレームにおいて、所定の周波数領域を無送信として他の無線基地局が割当てる周波数領域と直交化する。以下に、動的サブフレームにおける周波数領域の割当てについて説明する。
【０１１２】
＜第９の態様＞
第９の態様では、動的サブフレームにおいてＵＬとＤＬの同時送受信が許容され、動的サブフレームで所定の周波数領域をＵＬ用キャリアとし、他のキャリアをＤＬ用キャリアとする場合について説明する。
【０１１３】
図２３Ａは、第９の態様におけるフローチャートの一例を示している。Ｓｔｅｐ１１〜Ｓｔｅｐ１４までは、上記図１２Ａと同様に行うことができる。Ｓｔｅｐ１５において、各無線基地局は、サブフレームの種類に応じて、ＴＤＤ又はＦＤＤの適用を選択する。
【０１１４】
ここでは、図２３Ｂに示すように、無線基地局は、動的サブフレームに対して所定の周波数領域（例えば、キャリア＃０）を無線基地局用の送信キャリア（ＤＬ用キャリア）として利用する。そして、他の周波数領域（例えば、キャリア＃１）をユーザ端末用の送信キャリア（ＵＬ用キャリア）とする（ＦＤＤ）。一方で、固定サブフレームに対しては、キャリア＃０及びキャリア＃１を無線基地局用の送信キャリア（ＤＬ用キャリア）又はユーザ端末用の送信キャリア（ＵＬ用キャリア）とする（ＴＤＤ）。つまり、固定サブフレームでは広い周波数領域でＴＤＤを適用し、動的サブフレームでは用途の異なる複数のキャリアを用いてＦＤＤのメカニズムを利用する（Hybrid  TDD/FDD  operation）。
【０１１５】
ここで、セル＃１がＤＬ／ＵＬ構成０を適用し、セル＃２がＤＬ／ＵＬ構成１を適用する場合について、図２４Ａ、Ｂを参照して具体的に説明する。
【０１１６】
まず、各無線基地局は、適用するＤＬ／ＵＬ構成に関する情報を他の無線基地局と交換する（Ｓｔｅｐ１１）。なお、ここでは、中央制御局を設けずに無線基地局間の接続で制御する場合（Without  central  node）を想定している。各無線基地局は、各サブフレームの伝送方向を考慮して、サブフレーム４、９を動的サブフレームとして定義し（Ｓｔｅｐ１２）、当該動的サブフレームに関する情報をユーザ端末に通知する（Ｓｔｅｐ１３）。
【０１１７】
その後、各無線基地局は、ユーザ端末と通信を行うサブフレームの種類（固定サブフレーム／動的サブフレーム）を判断し（Ｓｔｅｐ１４）、サブフレームの種類に応じて通信を行う周波数領域の割当てを決定する（Ｓｔｅｐ１５）。
【０１１８】
動的サブフレーム（サブフレーム４、９）では、各無線基地局がキャリア＃０を用いてＤＬ伝送を行うと共に、各ユーザ端末がキャリア＃１を用いてＵＬ伝送を行うように周波数割当てを行う（ＦＤＤ）。また、固定サブフレーム（サブフレーム０、１、５、６）では、各無線基地局がキャリア＃０と＃１を用いてＤＬ伝送を行い、固定サブフレーム（サブフレーム２、３、７、８）では、各ユーザ端末がキャリア＃０と＃１を用いてＵＬ伝送を行うように周波数割当てを行う。
【０１１９】
このように、隣接セル間でＤＬ／ＵＬ構成の伝送方向が同一となる（干渉の影響が小さい）固定サブフレームに対して、広い周波数領域を設定してＴＤＤを適用する。そして、伝送方向が異なる可能性のある（干渉の影響が大きい）動的サブフレームに対して、各無線基地局が利用するＤＬ用キャリアと、各ユーザ端末が利用するＵＬ用キャリアを設定してＦＤＤを適用する。これにより、無線基地局間やユーザ端末間の干渉を効果的に抑制すると共に、周波数利用効率を向上することができる。
【０１２０】
＜第１０の態様＞
第１０の態様では、動的サブフレームにおいてＵＬとＤＬの同時送受信が許容されない場合に、動的サブフレームにおいて、所定の周波数領域を無送信（Empty  subframe）とする場合について説明する。なお、第９の態様と重複する部分の説明は省略する。
【０１２１】
図２５Ａは、第１０の態様におけるフローチャートの一例を示している。Ｓｔｅｐ１１〜Ｓｔｅｐ１４までは、上記図１２Ａと同様に行うことができる。Ｓｔｅｐ１５において、各無線基地局は、サブフレームの種類に応じて、所定の周波数領域を無送信とする。
【０１２２】
ここでは、図２５Ｂに示すように、ある無線基地局は、動的サブフレームに対して所定の周波数領域（例えば、キャリア＃１）を無送信（Empty  subframe）とする。なお、他のキャリア＃０は、ＤＬ／ＵＬ構成に基づいてＴＤＤを適用することができる。より具体的には、ＤＬ／ＵＬ構成５を適用する無線基地局は、動的サブフレームにおいてキャリア＃１を無送信とする（例１）。また、ＤＬ／ＵＬ構成０を適用する他の無線基地局は、動的サブフレームにおいてキャリア＃０を無送信とする（例２）。
【０１２３】
ここで、セル１がＤＬ／ＵＬ構成０を適用し、セル２がＤＬ／ＵＬ構成５を適用する場合について、図２６Ａ、Ｂを参照して具体的に説明する。
【０１２４】
まず、各無線基地局（ｅＮＢ１、ｅＮＢ２）は、適用するＤＬ／ＵＬ構成に関する情報をそれぞれ中央制御局に通知する（Ｓｔｅｐ１１）。なお、ここでは、中央制御局を設ける場合（With  central  node）を想定している。中央制御局は、サブフレーム３、４、７、８、９を動的サブフレームとして定義し（Ｓｔｅｐ１２）、当該動的サブフレームに関する情報を各無線基地局に通知する（Ｓｔｅｐ１３）。また、各無線基地局は、配下のユーザ端末に動的サブフレームに関する情報を通知する。
【０１２５】
その後、各無線基地局は、通信を行う各サブフレームについて、サブフレーム種別（固定サブフレーム／動的サブフレーム）を判断し（Ｓｔｅｐ１４）、サブフレーム種別に応じて周波数領域の割当てを決定する（Ｓｔｅｐ１５）。
【０１２６】
動的サブフレーム（サブフレーム３、４、７、８、９）では、無線基地局（ｅＮＢ１）の配下のユーザ端末は、当該無線基地局によりキャリア＃１を利用してＵＬ伝送を行うように制御される。なお、セル＃１において、動的サブフレームではキャリア＃０が無送信（Empty  subframe）となる。また、他の無線基地局（ｅＮＢ２）はキャリア＃０を利用してＤＬ伝送を行い、キャリア＃１は無送信（Empty  subframe）となる。
【０１２７】
また、固定サブフレーム（０、１、５、６）では、全ての無線基地局がキャリア＃０と＃１を用いてＤＬ伝送を行い、固定サブフレーム（サブフレーム２）では、全てのユーザ端末がキャリア＃０と＃１を用いてＵＬ伝送を行うように周波数割当てを制御する。
【０１２８】
このように、隣接セル間でＤＬ／ＵＬ構成の伝送方向が同一となる（干渉の影響が小さい）固定サブフレームにおいて、広い周波数領域を設定してＴＤＤを適用する。そして、伝送方向が異なる可能性のある（干渉の影響が大きい）動的サブフレームにおいて、他の無線基地局との干渉を考慮して、所定の周波数を無送信とする。これにより、無線基地局間やユーザ端末間の干渉を効果的に抑制すると共に、周波数利用効率を向上することができる。
【０１２９】
以上のように、実施の形態２では、複数の無線基地局がそれぞれ適用するＤＬ／ＵＬ構成間の関係に基づいて、各サブフレームを固定サブフレーム又は動的サブフレームに分類する工程と、固定サブフレームと動的サブフレームにそれぞれ異なる周波数割当て方法を適用する工程を有し、動的サブフレームにおいて、固定サブフレームで利用する一部の周波数帯域をＤＬ用サブフレームとし、他の周波数帯域をＵＬ用サブフレームとすることを特徴とする。あるいは、複数の無線基地局がそれぞれ適用するＤＬ／ＵＬ構成間の関係に基づいて、各サブフレームを固定サブフレーム又は動的サブフレームに分類する工程と、固定サブフレームと動的サブフレームにそれぞれ異なる周波数割当て方法を適用する工程を有し、動的サブフレームにおいて、固定サブフレームで利用する一部の周波数帯域を無送信とすることを特徴とする。
【０１３０】
なお、実施の形態２においても、上記図１０、１１に示したように、各サブフレームにおいて他の無線基地局から受ける干渉レベルを測定し、当該干渉レベルに基づいて各サブフレームに適用する周波数割当てを決定してもよい。
【０１３１】
（無線通信システム）
図２７は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。なお、図２７に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ  ３Ｇが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）が適用することができる。また、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、ＦＲＡ（Future  Radio  Access）と呼ばれても良い。
【０１３２】
図２７に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２ａ及び１２ｂとを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続すること（dual  connectivity）ができる。
【０１３３】
ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy  carrier等と呼ばれる）を用いて通信が行なわれる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ等）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。ユーザ端末２０と無線基地局１２間のキャリアタイプとしてニューキャリアタイプ（ＮＣＴ）を利用してもよい。無線基地局１１と無線基地局１２（又は、無線基地局１２間）は、有線接続（Optical  fiber、Ｘ２インターフェース等）又は無線接続されている。
【０１３４】
無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置に接続されてもよい。
【０１３５】
なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、ｅＮｏｄｅＢ、マクロ基地局、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ、ＲＲＨ（Remote  Radio  Head）、マイクロ基地局、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。
【０１３６】
無線通信システムにおいては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
【０１３７】
ここで、図２７に示す無線通信システムで用いられる通信チャネルについて説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有されるＰＤＳＣＨ（Physical  Downlink  Shared  Channel）と、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、拡張ＰＤＣＣＨ）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel）により、ＰＤＳＣＨおよびＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical  Control  Format  Indicator  Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical  Hybrid-ARQ  Indicator  Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫが伝送される。また、拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）により、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送されてもよい。このＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重される。
【０１３８】
上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical  Uplink  Shared  Channel）と、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical  Uplink  Control  Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（CQI：Channel  Quality  Indicator）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ等が伝送される。
【０１３９】
図２８は、本実施の形態に係る無線基地局１０（無線基地局１１及び１２を含む）の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６とを備えている。
【０１４０】
下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【０１４１】
ベースバンド信号処理部１０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio  Link  Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium  Access  Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（IFFT：Inverse  Fast  Fourier  Transform）処理、プリコーディング処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下りリンクの制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。
【０１４２】
また、ベースバンド信号処理部１０４は、報知チャネルにより、ユーザ端末２０に対して、当該セルにおける通信のための制御情報を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅等が含まれる。また、上述したサブフレーム種別（固定サブフレーム／動的サブフレーム）に関する情報を、報知チャネルを用いてユーザ端末に通知してもよい。なお、ユーザ端末が無線基地局１１と無線基地局１２の双方に接続する場合（dual  connection）、中央制御局として機能する無線基地局１２からユーザ端末へ報知チャネルを用いてサブフレーム種別に関する情報を通知することも可能である。
【０１４３】
各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。
【０１４４】
一方、上りリンクによりユーザ端末２０から無線基地局１０に送信されるデータについては、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【０１４５】
ベースバンド信号処理部１０４では、入力されたベースバンド信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
【０１４６】
図２９は、本実施の形態に係る無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４及び一部の上位レイヤの機能構成図である。なお、図２９においては、下りリンク（送信）用の機能構成を主に示しているが、無線基地局１０は、上りリンク（受信）用の機能構成を備えてもよい。
【０１４７】
図２９に示すように、無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４は、サブフレーム種別決定部３０１と、周波数割当て制御部３０２と、スケジューラ３０３と、制御信号生成部３０４と、データ信号生成部３０５と、上位制御信号生成部３０６と、信号多重部３０７とを含んで構成されている。
【０１４８】
サブフレーム種別決定部３０１は、各サブフレームの種別を決定する。例えば、サブフレーム種別決定部３０１は、他の無線基地局が適用するＤＬ／ＵＬ構成における各サブフレームの伝送方向の関係に基づいて、各サブフレームを固定サブフレーム又は動的サブフレームに分類する。
【０１４９】
なお、中央制御局（例えば、無線基地局１１）を介して各無線基地局１２のＤＬ／ＵＬ構成に関する情報を交換する場合（With  central  node）、各無線基地局１２のサブフレーム種別決定部３０１は、中央制御局から通知される情報に基づいて各サブフレームの種別を判断する。この場合、各無線基地局１２は、適用するＤＬ／ＵＬ構成について、あらかじめ中央制御局へ報告する。
【０１５０】
一方で、中央制御局は設けずに無線基地局１２間の接続（Direct  connection）で制御する場合（Without  central  node）、各無線基地局１２のサブフレーム種別決定部３０１は、他の無線基地局から通知される情報に基づいて各サブフレームの種別を判断する。この場合、各無線基地局１２は、自装置が適用するＤＬ／ＵＬ構成について、あらかじめ他の無線基地局に通知する。
【０１５１】
周波数割当て制御部３０２は、サブフレーム種別決定部３０１で決定された各サブフレームの種別（固定サブフレーム／動的サブフレーム）に応じて、それぞれ適切な周波数割当て方法を適用する。例えば、上記実施の形態１に示すように、周波数割当て制御部３０２は、干渉の影響が小さい固定サブフレームに対して周波数利用効率が向上する周波数割当て方法を優先的に適用し、干渉の影響が大きい動的サブフレームに対して干渉低減効果が高い周波数割当て方法を優先的に適用する。具体的には、固定サブフレームと動的サブフレームに対する周波数割当て方法として、上記第１の態様から第８の態様のいずれかを適用することができる。
【０１５２】
また、上記第２の実施の形態に示すように、周波数割当て制御部３０２は、ＵＬとＤＬの同時送受信が許容される場合、動的サブフレームにおいて、ＵＬ用キャリアとＤＬ用キャリアを設ける（第９の態様）。あるいは、ＵＬとＤＬの同時送受信が許容されない場合、動的サブフレームにおいて、所定の周波数領域（キャリア又はリソースブロック）を無送信として他の送受信ポイントと周波数領域で直交化する（第１０の態様）。
【０１５３】
なお、周波数割当て制御部３０２は、各サブフレームにおいて他の無線基地局から受ける干渉レベルに基づいて、各サブフレームに適用する周波数割当て方法（周波数リユーススキーム（frequency  reuse  schemes））を決定してもよい。この場合、干渉レベルを測定する測定部を新たに設けた構成としてもよいし、サブフレーム種別決定部３０１が各無線基地局からの干渉レベルを測定して各サブフレームの種別を決定する構成としてもよい。
【０１５４】
スケジューラ３０３は、周波数割当て制御部３０２で決定された周波数割当て方法に応じて、各ユーザ端末に対するスケジューリングを制御する。なお、周波数割当て制御部３０２の機能をスケジューラ３０３に含めてもよい。
【０１５５】
上位制御信号生成部３０６は、各サブフレームの種別（固定サブフレーム又は動的サブフレーム）を示す情報等を含む上位制御信号を生成する。上位制御信号生成部３０６で生成された上位制御信号は、データ信号生成部３０５に出力され、データ信号（ＰＤＳＣＨ）に組み込まれ、ＲＲＣシグナリングとして送信される。また、各サブフレームの種別に関する情報を、ビットマップ情報としてユーザ端末に通知してもよい。また、あらかじめ各サブフレームの種別について、複数パターン準備してユーザ端末にＲＲＣ等を用いて通知してもよい。
【０１５６】
制御信号生成部３０４は、スケジューラ３０３により各サブフレームへの割当てが決定されたユーザ端末２０に対する制御信号を生成する。また、制御信号生成部３０４は、各サブフレームの種別（固定サブフレーム又は動的サブフレーム）を示す情報を下り制御信号に含めて送信することも可能である。また、あらかじめ各サブフレームの種別について複数パターン準備してユーザ端末に通知する場合、複数のサブフレーム種別パターンから特定のパターンを選択するビット情報を下り制御信号に含めて送信することができる。
【０１５７】
なお、ユーザ端末が無線基地局１１と無線基地局１２の双方に接続する場合（dual  connection）、中央制御局として機能する無線基地局１２からユーザ端末へ上位制御信号（例えば、ＲＲＣ）や下り制御信号を用いてサブフレーム種別に関する情報を通知することも可能である。
【０１５８】
データ信号生成部３０５は、スケジューラ３０３により各サブフレームへの割当てが決定されたユーザ端末２０に対するデータ信号（ＰＤＳＣＨ）を生成する。データ信号生成部３０５により生成されるデータ信号には、上位制御信号生成部３０６により生成される上位制御信号（例えば、各サブフレームの種別（固定サブフレーム／動的サブフレーム）に関する情報等）が含まれる。
【０１５９】
信号多重部３０７は、制御信号生成部３０４で生成された制御信号と、データ信号生成部３０５で生成されたデータ信号と、不図示の参照信号生成部で生成された参照信号とを多重して送信信号を生成する。信号多重部３０７で生成された送信信号は、送受信部１０３に出力され、アンプ部１０２及び送受信アンテナ１０１を介してユーザ端末２０に送信される。
【０１６０】
図３０は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（受信部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５とを備えている。
【０１６１】
下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
【０１６２】
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御（Ｈ−ＡＲＱ  （Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ））の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。送受信部２０３は、無線基地局から通知されるサブフレーム種別に関する情報等を受信する受信部として機能する。
【０１６３】
図３１は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部１０４の機能構成図である。ユーザ端末２０は、下りリンク（受信）用の機能構成として、ＣＰ除去部４０１、ＦＦＴ部４０２、デマッピング部４０３、デインタリーブ部４０４、ＰＤＣＣＨ復調部４０５、サブフレーム種別判断部４０６、ＰＤＳＣＨ復調部４０７、チャネル推定部４０８を具備する。
【０１６４】
無線基地局１０から受信データとして受信された下り信号は、ＣＰ除去部４０１でサイクリックプリフィクス（ＣＰ）が除去される。ＣＰが除去された下り信号は、ＦＦＴ部４０２へ入力される。ＦＦＴ部４０２は、下り信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast  Fourier  Transform）して時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、デマッピング部４０３へ入力する。デマッピング部４０３は、下り信号をデマッピングする。なお、デマッピング部４０３によるデマッピング処理は、アプリケーション部２０５から入力される上位レイヤ制御情報に基づいて行われる。デマッピング部４０３から出力された下り制御情報は、デインタリーブ部４０４でデインタリーブされる。
【０１６５】
ＰＤＣＣＨ復調部４０５は、後述するチャネル推定部４０８によるチャネル推定結果に基づいて、デインタリーブ部４０４から出力された下り制御情報（ＤＣＩ）のブラインド復号、復調、チャネル復号などを行う。
【０１６６】
サブフレーム種別判断部４０６は、無線基地局から受信した各サブフレームの種別（固定サブフレーム／動的サブフレーム）に関する情報に基づいて、各サブフレームの種別（又は各サブフレームで適用される周波数割当て方法）を判断する。これにより、各サブフレームに対して異なる周波数割当て方法を適用する場合であっても、ユーザ端末は各サブフレームで適用する周波数領域等を特定することができる。ＰＤＣＣＨ復調部４０５、ＰＤＳＣＨ復調部４０７等の処理部は、各サブフレームの種別に基づいて受信した信号の処理を行うことができる。
【０１６７】
なお、図３１では、サブフレーム種別判断部４０６は、ＲＲＣシグナリングを介して受信したサブフレーム種別情報に基づいて判断する場合を示しているが、これに限られない。サブフレーム種別情報が下り制御情報に含まれる場合には、ＰＤＣＣＨ復調部４０５から出力される情報に基づいて各サブフレームの種別（又は周波数割当て方法）を判断することができる。あるいは、サブフレーム種別判断部４０６は、ＲＲＣシグナリングと下り制御情報の両方に基づいて各サブフレームの種別（又は周波数割当て方法）を判断してもよい。
【０１６８】
ＰＤＳＣＨ復調部４０７は、チャネル推定部４０８によるチャネル推定結果に基づいて、デマッピング部４０３から出力された下りデータの復調、チャネル復号などを行う。具体的には、ＰＤＳＣＨ復調部４０７は、ＰＤＣＣＨ復調部４０５で復調された下り制御情報に基づいて自端末に割り当てられたＰＤＳＣＨを復調し、自端末宛ての下りデータ（下りユーザデータ及び上位レイヤ制御情報）を取得する。
【０１６９】
チャネル推定部４０８は、復調用参照信号（ＤＭ−ＲＳ）、測定用参照信号（ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ）などを用いてチャネル推定を行う。チャネル推定部４０８は、測定用参照信号（ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ）によるチャネル推定結果をＰＤＣＣＨ復調部４０５に出力する。一方、チャネル推定部４０８は、復調用参照信号（ＤＭ−ＲＳ）によるチャネル推定結果をＰＤＳＣＨ復調部４０７に出力する。
【０１７０】
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。また、上述した複数の態様を適宜組み合わせて適用することができる。例えば、信号の通知方法等について、異なる実施の形態で示した方法を適用することも可能である。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【符号の説明】
【０１７１】
１０  無線基地局
２０  ユーザ端末
３０  上位局装置
４０  コアネットワーク
１０１  送受信アンテナ
１０２  アンプ部
１０３  送受信部
１０４  ベースバンド信号処理部
１０５  呼処理部
１０６  伝送路インターフェース
２０１  送受信アンテナ
２０２  アンプ部
２０３  送受信部
２０４  ベースバンド信号処理部
２０５  アプリケーション部
３０１  サブフレーム種別決定部
３０２  周波数割当て制御部
３０３  スケジューラ
３０４  制御信号生成部
３０５  データ信号生成部
３０６  上位制御信号生成部
３０７  信号多重部
４０１  ＣＰ除去部
４０２  ＦＦＴ部
４０３  デマッピング部
４０４  デインタリーブ部
４０５  ＰＤＣＣＨ復調部
４０６  サブフレーム種別判断部
４０７  ＰＤＳＣＨ復調部
４０８  チャネル推定部
【図１】
2014175800.tif 000003
【図２】
2014175800.tif 000004
【図３】
2014175800.tif 000005
【図４】
2014175800.tif 000006
【図５】
2014175800.tif 000007
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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