(57)【要約】【課題】非同期ＮＷにおいて異なるセル間を無線インタフェースにより同期する場合であっても、同期を適切に行うこと。【解決手段】他セルの無線基地局から送信される下りリンク信号を利用して無線同期を行う無線基地局であって、基地局間インタフェースを介して、他セルの無線基地局に対して同期情報リクエストを通知すると共に、他セルの無線基地局から通知される同期情報を取得する同期情報制御部と、取得した同期情報に基づいて無線同期を行う無線基地局を決定する決定部と、を有し、同期情報制御部が他セルの無線基地局から取得する同期情報に、当該他セルの無線基地局の同期状態、同期階層レベル及び同期グループを示す情報を含める。【選択図】図６
2015023541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他セルの無線基地局から送信される下りリンク信号を利用して無線同期を行う無線基地局であって、
基地局間インタフェースを介して、他セルの無線基地局に対して同期情報リクエストを通知すると共に、他セルの無線基地局から通知される同期情報を取得する同期情報制御部と、
取得した同期情報に基づいて無線同期を行う無線基地局を決定する決定部と、を有し、
前記同期情報制御部が他セルの無線基地局から取得する同期情報は、当該他セルの無線基地局の同期状態、同期階層レベル及び同期グループを示す情報を含むことを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記同期グループを示す情報は、互いに同期するセルで構成されるセルグループ毎に割当てられたＩＤ、又は互いに同期するセルで構成されるセルグループにおいて同期階層レベルが最も高いセルのセルＩＤであ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】
前記同期情報制御部は、無線同期する他セルの無線基地局から通知された同期情報に基づいて、自身の同期階層レベル及び同期グループを示す情報を保持することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記決定部は、複数の他セルの無線基地局から同期情報を受信した場合に、同期階層レベル又は同期グループを示す情報のいずれかを優先して、無線同期を行う無線基地局を決定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】
前記同期情報制御部は、所属するネットワークから通知される無線同期すべき同期グループを示す情報を取得し、前記決定部は、通知された同期グループに含まれ、かつ同期階層レベルが最も高い無線基地局を無線同期する無線基地局として決定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項６】
他セルの無線基地局から送信される下りリンク信号を利用して無線同期を行う複数のスモール基地局を配下に有する無線基地局であって、
配下のスモール基地局に関する情報が規定された第１のリストと、同期するスモール基地局に関する情報が規定された第２のリストを生成するリスト生成部と、
前記第１のリスト及び前記第２のリストをユーザ端末に通知する送信部と、を有することを特徴とする無線基地局。
【請求項７】
基地局間インタフェースを介して、他セルの無線基地局に対して同期情報リクエストを通知すると共に、他セルの無線基地局から通知される同期情報を受信する同期情報制御部をさらに有し、
前記リスト生成部は、他セルの無線基地局から通知される同期情報に基づいて前記第１のリスト及び前記第２のリストを生成することを特徴とする請求項６に記載の無線基地局。
【請求項８】
マクロ基地局と、前記マクロ基地局配下の複数のスモール基地局とから送信される下りリンク信号を受信可能なユーザ端末であって、
前記マクロ基地局配下のスモール基地局に関する情報が規定された第１のリストと、前記マクロ基地局に同期するスモール基地局に関する情報が規定された第２のリストを前記マクロ基地局から受信する受信部と、
前記第１のリスト及び前記第２のリストを用いて、接続するスモール基地局の検出を行う検出部と、を有することを特徴とするユーザ端末。
【請求項９】
前記検出部は、前記第２のリストを優先的に用いてスモール基地局を検出し、所定期間内にスモール基地局を検出できない場合に、前記第１のリストを用いてスモール基地局の検出を行うことを特徴とする請求項８に記載のユーザ端末。
【請求項１０】
他セルの無線基地局から送信される下りリンク信号を利用して無線同期を行う無線基地局の無線通信方法であって、
基地局間インタフェースを介して、他セルの無線基地局に対して同期情報リクエストを通知すると共に、他セルの無線基地局から通知される同期情報を取得する工程と、
取得した同期情報に基づいて無線同期を行う無線基地局を決定する工程と、を有し、
他セルの無線基地局から取得する同期情報は、当該他セルの無線基地局の同期状態、同期階層レベル及び同期グループを示す情報を含む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、次世代移動通信システムにおける無線基地局、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、さら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）が仕様化された（非特許文献１）。ＬＴＥではマルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single  Carrier  Frequency  Division  Multiple  Access）をベースとした方式を用いている。
【０００３】
また、ＬＴＥからのさらなる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システムも検討されてきた（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））。ＬＴＥ−Ａシステムでは、半径数キロメートル程度の広範囲のカバレッジエリアを有するマクロセル内に、半径数十メートル程度の局所的なカバレッジエリアを有するスモールセル（例えば、ピコセル、フェムトセルなど）が形成されるＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous  Network）が検討されている（例えば、非特許文献２）。また、ＨｅｔＮｅｔでは、マクロセルとスモールセル間で同一周波数帯だけでなく、異なる周波数帯のキャリアを用いることも検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】3GPP  TS  36.300“Evolved  UTRA  and  Evolved  UTRAN  Overall  description”
【非特許文献２】3GPP  TR  36.814“E-UTRA  Further  advancements  for  E-UTRA  physical  layer  aspects”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のＨｅｔＮｅｔでは、マクロセル内に多数のスモールセルを配置することが想定される。この場合、トラフィックの大きい場所にスモールセルを局所的に配置し、セル間でのオフロード効果を図る構成が想定される。つまり、ユーザ端末が複数のスモールセルに接続可能である場合、各スモールセルのトラフィック状況等に応じてユーザ端末が接続するスモールセルを変更することが考えられる。
【０００６】
また、マクロセル内に多数のスモールセルが配置される場合、各スモールセル間は互いにタイミング同期していることが望ましい。各スモールセル間が互いにタイミング同期することにより、スモールセル間の干渉を適切に制御することや、ユーザ端末が効率的に接続スモールセルを発見（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）することが可能となる。
【０００７】
異なるセル（無線基地局）間のタイミング同期法として、他セルが送信する下りリンク（ＤＬ）信号に基づいてタイミングを検出する同期方法（無線インタフェースによる同期）がある。例えば、新たに同期を行うスモールセルは、ＧＰＳ等に同期したマクロセル又は当該マクロセルに同期したスモールセルから送信されるＤＬ信号を用いて、無線同期を行う。
【０００８】
一方で、マクロセルのセル端等に配置されるスモールセルは、所属するマクロセルだけでなく、同一マクロセルに所属するスモールセル、隣接マクロセル、隣接マクロセルに所属するスモールセルから送信されるＤＬ信号を受信する場合がある。また、隣接するマクロセル（マクロ基地局）間が互いに非同期で運用される場合（例えば、ＦＤＤにおける非同期ネットワーク（ＮＷ））も想定される。
【０００９】
非同期ＮＷにおいて無線インタフェースにより無線基地局間の同期を行う場合、各スモールセルの同期対象（同期先）セルをどのように決定するかが問題となる。また、マクロ基地局は、配下のスモールセルの同期先ＮＷを把握できなくなるおそれがある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、非同期ＮＷにおいて異なるセル間を無線インタフェースにより同期する場合であっても、同期を適切に行う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】
【００１１】
本発明の無線基地局は、他セルの無線基地局から送信される下りリンク信号を利用して無線同期を行う無線基地局であって、基地局間インタフェースを介して、他セルの無線基地局に対して同期情報リクエストを通知すると共に、他セルの無線基地局から通知される同期情報を取得する同期情報制御部と、取得した同期情報に基づいて無線同期を行う無線基地局を決定する決定部と、を有し、前記同期情報制御部が他セルの無線基地局から取得する同期情報は、当該他セルの無線基地局の同期状態、同期階層レベル及び同期グループを示す情報を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、非同期ＮＷにおいて異なるセル間を無線インタフェースにより同期する場合であっても、同期を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ＨｅｔＮｅｔの概念図である。
【図２】異なるセル（無線基地局）間をタイミング同期した場合の無線通信制御の一例を説明する図である。
【図３】互いに同期する無線基地局の階層レベル（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ）を説明する図である。
【図４】隣接するマクロ基地局間が非同期運用（非同期ＮＷ）の場合における各スモールセルの同期状態の一例を示す図である。
【図５】隣接するマクロ基地局間が非同期運用（非同期ＮＷ）の場合における各スモールセルの階層レベルの一例を示す図である。
【図６】非同期で運用される各ネットワーク（ＮＷ）に対して、同期Ｓｔｒａｔｕｍを構成するセルグループを示す情報を割当てる場合の一例を示す図である。
【図７】同期先とするＮＷ（マクロ基地局）の選択時にＵＬ信号を参照する構成を説明する図である。
【図８】非同期ＮＷにおいて、無線同期グループとマクロ連携を行うセルグループとの関係を示す図である。
【図９】非同期ＮＷにおいて、マクロ基地局が配下のスモールセルに対して同期指示を与える方法の一例を示す図である。
【図１０】マクロセル内に、同期スモールセルと非同期スモールセルが混在する場合の一例を示す図である。
【図１１】マクロセルが、ユーザ端末にリストを通知する場合の一例を示す図である。
【図１２】本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。
【図１３】本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。
【図１４】本実施の形態に係るスモール基地局の機能構成の説明図である。
【図１５】本実施の形態に係るマクロ基地局の機能構成の説明図である。
【図１６】本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。
【図１７】本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、Ｒｅｌ．１２以降で想定されるＨｅｔＮｅｔの概念図である。図１に示すように、ＨｅｔＮｅｔは、マクロセル（Ｍａｃｒｏ  ｃｅｌｌ）とスモールセル（Ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ）との少なくとも一部が地理的に重複して配置される無線通信システムである。ＨｅｔＮｅｔは、マクロセルを形成する無線基地局（以下、マクロ基地局という）と、スモールセルを形成する無線基地局（以下、スモール基地局という）と、マクロ基地局とスモール基地局と通信するユーザ端末とを含んで構成される。
【００１５】
一般にユーザ分布やトラフィックは均一でなく、時間的、あるいは、場所的に変動する。そのため、マクロセル内に多数のスモールセルを配置する場合、上記図１に示すように、場所に応じて密度や環境の異なる形態（Sparse  and  Dense）で、スモールセルが配置されることが想定される。例えば、ユーザ端末が多く集まる駅やショッピングモール等では、スモールセルの配置密度を高くし（Dense  small  cell）、ユーザ端末が集まらない場所では、スモールセルの配置密度を低くする（Sparse  small  cell）ことが考えられる。
【００１６】
このようにトラフィックの大きい場所にスモールセルを密に、かつ局所的に（クラスタ状に）配置することにより、セル間でのオフロード効果を得ることが可能となる。また、全てのエリア（マクロセルのカバレッジエリア）をスモールセルでカバーする必要がないため、コスト等を考慮してスモールセルの配置場所や配置するスモールセル数を制御することが可能となる。
【００１７】
図１に示すＨｅｔＮｅｔにおいて、マクロセルでは、例えば、８００ＭＨｚや２ＧＨｚ（図１では、２ＧＨｚ）など、相対的に低い周波数帯のキャリア（以下、低周波数帯キャリアという）が用いられる場合を示している。低周波数帯キャリアを利用することにより、マクロセルは広いカバレッジを取りやすく、既存（Ｒｅｌ．８〜１１）のユーザ端末も接続可能な周波数で運用することができる。これにより、マクロセルは、全てのユーザ端末が常時接続するセルとして広範囲のエリアをカバーすることができる。
【００１８】
一方、複数のスモールセルでは、例えば、３．５ＧＨｚなど、相対的に高い周波数帯のキャリア（以下、高周波数帯キャリアという）が用いられる場合を示している。高周波数帯キャリアを利用することによりスモールセルは広帯域を利用できるため、ベストエフォート型においてデータの高効率なオフロードが可能となる。そのため、スモールセルは、高トラフィック領域のユーザ端末をオフロードするセルとして局所的に配置される。
【００１９】
また、図１に示すＨｅｔＮｅｔにおいて、マクロセル（マクロ基地局）とスモールセル（スモール基地局）間は、バックホールリンクを介して接続される。具体的に、マクロ基地局とスモール基地局間をバックホールを通じて連携し、マクロ基地局がスモール基地局をアシストする運用（マクロ基地局がスモール基地局を従属させる運用）が想定されている。マクロ基地局がスモール基地局をアシストする運用とは、マクロ基地局がスモール基地局の検出情報や制御情報をユーザ端末に通知したり、マクロ基地局がマクロセルに接続している端末に対してスモール基地局のスモールセルを追加するCarrier  aggregation（異周波の場合）やCoordinated  multi-point通信（同周波の場合）を行ったりすること等が挙げられる。
【００２０】
また、複数のスモール基地局間についても、バックホールリンクを介して接続することが想定されている。マクロ基地局とスモール基地局間、あるいはスモール基地局間の接続は、光ファイバ（Optical  fiber）や非光ファイバ（Ｘ２インタフェース）等の有線接続で行うことが考えられる。
【００２１】
上記図１に示すようにマクロセル内に多数のスモールセルを配置する構成においては、各スモール基地局間が互いにタイミング同期（以下、単に「同期」とも記す）していることが望ましい。各スモール基地局間が互いに同期することにより、スモールセル間の干渉制御や、ユーザ端末におけるスモール基地局の検出（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）を適切に行うことが可能となる。
【００２２】
例えば、複数のスモールセル（ここでは、セルＡ、セルＢ）が不均一かつ高密度で配置される場合、互いのセル間の干渉が大きくなるおそれがある。この場合、セル（基地局）間を同期させることにより、セル間干渉制御や協調通信等により干渉を低減することができる（図２Ａ参照）。特に、ＴＤＤを利用する場合には、隣接セル間でＤＬとＵＬの入れ替えタイミングがずれると、無線基地局間やユーザ端末間で大きな干渉となるため、セル間の同期が重要となる。
【００２３】
また、スモール基地局から送信される検出用信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）に基づいて、ユーザ端末が接続するスモール基地局を検出する場合を想定する（図２Ｂ参照）。この場合、スモール基地局間で同期していれば、複数のスモール基地局は短い時間区間内で一斉に検出用信号を送信できるため、ユーザ端末は当該時間区間（時間窓）に選択的にスモール基地局の検出動作を行えばよい。これにより、各ユーザ端末は、スモール基地局の検出動作に係る消費電力を抑制すると共に、スモール基地局を効率的に検出（Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）することが可能となる。
【００２４】
スモール基地局のタイミング同期法としては、（１）ＧＰＳによる時刻同期、（２）バックホールでのセル間通信による同期（例えば、ＩＥＥＥ１５８８ｖ２等）、（３）無線インタフェースによる同期が考えられる。無線インタフェースによる同期（以下、「無線同期」とも記す）は、スモール基地局が他セルの無線基地局から送信されるＤＬ信号を受信してタイミングを検出することにより同期する方法である。ＤＬ信号としては、例えば、参照信号（セル固有参照信号（ＣＲＳ）、端末固有参照信号（ＤＭ−ＲＳ）、チャネル情報測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ））、同期信号（Ｐ―ＳＳ、Ｓ−ＳＳ）等を利用することができる。
【００２５】
本発明者等は、上記図１のＨｅｔＮｅｔにおけるスモールセル（スモール基地局）の同期法として、外部システムに依存せず、オペレータ自身のリソースで同期が可能な無線インタフェースによる同期を適用することが望ましいことを見出した。外部インタフェースによるスモール基地局の同期は、ＧＰＳ受信機やＩＥＥＥ１５８８ｖ２の同期システムと比較して、受信機を安価に実現できるためである。また、無線インタフェースによる同期を、既存の同期法と補完的に用いることにより、より幅広い環境でのスモール基地局間のタイミング同期を実現することが可能となるためである。
【００２６】
ところで、ＬＴＥ  Ｒｅｌ．９では、ＴＤＤのＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ）向けに無線インタフェース同期を実現するバックホールシグナリングが規定されている（図３Ａ参照）。具体的には、バックホールシグナリングを介して無線基地局間で、同期情報（Time  Synchronization  Info）のやり取りが可能となっている。同期情報には、各無線基地局の同期状態（同期（ｓｙｎｃ）又は非同期（ａｓｙｎｃ）の何れか）、同期している場合の同期階層レベル（Ｓｔｒａｔｕｍ  ｌｅｖｅｌ）が含まれる。
【００２７】
同期階層レベル（以下、「Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ」とも記す）は、ＧＰＳによる同期を行う無線基地局（例えば、マクロセル）を基準とした階層レベルを示している（図３Ｂ参照）。例えば、ＧＰＳによる同期を行うマクロ基地局をＳｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝０とした場合に、当該無線基地局からのＤＬ信号を用いて同期するスモール基地局は１レベル低いＳｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝１となる。つまり、同期する無線基地局のＳｔｒａｔｕｍ  ＬＶより１レベル下がる。
【００２８】
このように、無線インタフェースによりスモール基地局の同期を行う場合に、バックホールシグナリングを介して、同期先の候補となる他セルの無線基地局の同期状態や同期階層レベルを把握することができる。これにより、各スモール基地局は、新たに同期を行う場合に他セルの無線基地局からの同期情報に基づいて、自身の同期階層レベルを把握することができる。
【００２９】
このように、隣接マクロ基地局同士が同期して運用されるネットワーク（同期ＮＷ）では、スモール基地局がＤＬ信号を受信できる他セルのＳｔｒａｔｕｍ  ＬＶを把握することが出来れば同期対象となる基地局を決定することが出来る。この場合、Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶが０の無線基地局はＧＰＳ同期しているため、新規に同期を行うスモール基地局は、ＤＬ信号を受信可能な周辺基地局の内、Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶが最も高い無線基地局（例えば、Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝０）に同期すれば、高い同期精度を得ることが出来る。仮に、自身が所属するマクロ基地局に隣接するマクロ基地局から送信されるＤＬ信号を用いて無線同期する場合であっても、マクロ基地局同士が同期している場合には、結果的に所属するマクロ基地局とも同期することができる。
【００３０】
しかし、本発明者等は、隣接するマクロセル（マクロ基地局）間が互いに非同期で運用される場合（例えば、ＦＤＤにおける非同期ＮＷ）、上述したように無線同期を行うと、スモール基地局がどのＮＷに無線同期したのか把握できなくなるおそれがあることを見出した。
【００３１】
例えば、新規に無線同期を行うスモール基地局は、（１）所属するマクロ基地局のＤＬ信号、（２）同一マクロ基地局に所属するスモール基地局のＤＬ信号、（３）隣接マクロ基地局のＤＬ信号、（４）隣接マクロ基地局に所属するスモール基地局のＤＬ信号、を受信する可能性がある（図４参照）。
【００３２】
この場合、マクロ基地局間が非同期で運用される場合、他のマクロ基地局及び／又はスモール基地局から送信されるＤＬ信号間も非同期となる可能性も考えられる。例えば、無線同期を試みるスモール基地局が、隣接セルのＤＬ信号の影響により所属するマクロ基地局からのＤＬ信号を受信できない場合、ＤＬ信号を用いたタイミング検出が困難となるおそれがある。このような場合、当該スモール基地局は、同一マクロ基地局に所属する他のスモール基地局からのＤＬ信号を用いて同期することが必要となる。
【００３３】
一般的に、スモールセルではマクロセルと比較してパスロスが小さいため、他のスモール基地局から送信されるＤＬ信号の受信ＳＮＲを改善することができる。しかし、同期に要するホップ数が増えるほど（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶが低くなるほど）同期誤差が蓄積し、同期精度が低下するおそれがある。
【００３４】
また、同期を試みるスモール基地局が、所属マクロ基地局及び当該マクロ基地局配下のスモール基地局のいずれからもＤＬ信号を受信できない可能性も考えられる。このような場合、当該スモール基地局が所属マクロ基地局に同期することは不可能となる。
【００３５】
このように、隣接マクロ基地局間が非同期で運用されるネットワーク（非同期ＮＷ）では、同期ＮＷと異なり、周辺基地局のＳｔｒａｔｕｍ  ＬＶを把握できたとしても、必ずしも所属マクロ基地局への同期は出来ないおそれがある。例えば、図５に示すように、マクロ基地局Ａの配下のスモール基地局Ｘが、マクロ基地局Ａと非同期で運用される隣接マクロ基地局Ｂ（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝０）と、所属マクロ基地局Ａと同期するスモール基地局Ａ（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝１）からＤＬ信号を受信した場合を想定する。
【００３６】
この場合、スモール基地局Ｘは、接続候補となる無線基地局の同期情報（同期状態及びＳｔｒａｔｕｍ  ＬＶ）を取得したとしても、いずれの無線基地局に同期すべきか判断することが出来ない。また、当該スモール基地局Ｘがいずれのマクロ基地局（により構成されるＮＷ）に同期したのかを、所属先のマクロ基地局Ａは把握することができないおそれがある。
【００３７】
そこで、本発明者等は、非同期ＮＷにおける無線インタフェース同期を適用する場合に、無線基地局間のバックホールシグナリングを利用して、同期Ｓｔｒａｔｕｍ（同期トポロジ）を構成するセルグループ（ＮＷ、同期グループともいう）を示す情報を無線基地局間でやり取りすることを着想した。
【００３８】
また、本発明者等は、複数のスモール基地局の中で、所属するＮＷ（マクロ基地局）と、無線同期するＮＷ（マクロ基地局）と、が異なるケースが生じることに着目し、かかる場合に、ユーザ端末が接続スモール基地局を適切に検出する方法を着想した。具体的には、マクロ基地局が、配下のスモール基地局に対して、無線同期すべき同期グループ（セルグループ）を指示し、指示を受けたスモール基地局が当該同期グループに含まれ、かつＳｔｒａｔｕｍ  ＬＶが最も高い無線基地局に同期するように制御することを見出した。また、ユーザ端末に対して、マクロ基地局（マクロセル）に所属するスモール基地局（スモールセル）のリストと、当該マクロ基地局に同期するスモール基地局のリストを通知し、当該リストに基づいてユーザ端末が接続スモールセルを検出することを見出した。
【００３９】
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、以下の第１の態様〜第３の態様で示す内容は適宜組み合わせて適用することができる。
【００４０】
（第１の態様）
第１の態様では、非同期ＮＷにおいて、無線インタフェースを用いて各スモール基地局の同期を行う場合に、基地局間のバックホールシグナリングを介して、同期グループを示す情報をやり取りする場合について説明する。
【００４１】
図６は、それぞれ異なる同期階層（Ｓｔｒａｔｕｍ）を構成するセルグループＡと、セルグループＢを示している。セルグループＡ、Ｂは、それぞれＳｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝０のマクロ基地局と、Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝１、２のスモール基地局とから構成される。また、セルグループＡのマクロ基地局と、セルグループＢのマクロ基地局は非同期で運用される場合を想定する。
【００４２】
図６では、新規に同期を行うスモール基地局Ｘが、セルグループＡに所属するスモール基地局（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝１）と、セルグループＢに所属するマクロ基地局（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝０）からＤＬ信号を受信する場合を想定している。
【００４３】
本実施の形態では、同期Ｓｔｒａｔｕｍを構成するセルグループ（同期グループ）毎に識別子（例えば、「Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ」）を割り振る。例えば、セルグループＡに対して「Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ１」を割当て、セルグループＢに対して「Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ２」を割当てる。同期を行うスモール基地局は、バックホールシグナリングを介して、他セルの無線基地局（同期候補となる無線基地局）の同期状態（ｓｙｎｃ又はａｓｙｎｃ）と階層レベル（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ）に加えて、同期グループを示す情報（ここでは、Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ）を含む同期情報を取得する。
【００４４】
スモール基地局は、他セルの無線基地局の同期情報に基づいて同期するセル（無線基地局）を決定して無線同期する。その後、同期した無線基地局の「Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ」と「Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ」に基づいて、自身の「Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ」と「Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ」を把握して保持する。
【００４５】
図６において、新たに同期を行うスモール基地局Ｘが、セルグループＡ（Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ１）のスモール基地局（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝１）に同期した場合、自身がＳｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝２かつＳｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ＝１と判断する。一方で、セルグループＢ（Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ２）のマクロ基地局（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝０）に同期した場合、自身がＳｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝１かつＳｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ＝２と判断する。
【００４６】
また、スモール基地局Ｘの周囲に位置するマクロ基地局及び／又はスモール基地局は、当該スモール基地局Ｘに対して同期情報リクエスト（Ｔｉｍｅ  ｓｙｎｃ  ｉｎｆｏ  ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する。これにより、当該スモール基地局Ｘの同期情報（「ｓｙｎｃ又はａｓｙｎｃ」、「Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ」、「Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ」）を取得することができる。以下に、第１の態様における動作手順について具体的に説明する。
【００４７】
まず、新規に無線同期を行うスモール基地局Ｘは、周辺セルのサーチ及びＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔにより、無線同期可能な他セルの無線基地局を検出する。図６では、セルグループＡ（Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ１）のスモール基地局（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝１）と、セルグループＢ（Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ２）のマクロ基地局（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝０）を検出した場合を示している。
【００４８】
続いて、スモール基地局Ｘは、無線同期可能と判断した無線基地局に対して、バックホールを介して同期情報リクエスト（Ｔｉｍｅ  ｓｙｎｃ  ｉｎｆｏ  ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する。同期情報リクエストを受信したマクロ基地局及び／又はスモール基地局は、同期情報（「ｓｙｎｃ又はａｓｙｎｃ」、「Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ」、「Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ」）をフィードバックする。
【００４９】
他セルの無線基地局から当該他セルの同期情報を受信したスモール基地局Ｘは、受信した同期情報に基づいて、無線同期するセル（対象基地局）を決定する。スモール基地局Ｘは、無線同期を行う無線基地局の同期情報に基づいて、自身の「Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ」と「Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ」を把握する。
【００５０】
また、マクロ基地局は、配下のスモール基地局に対して、同期情報リクエスト（Ｔｉｍｅ  ｓｙｎｃ  ｉｎｆｏ  ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信することにより、各スモール基地局が当該マクロ基地局に同期であるか、又は非同期であるかを把握することが可能となる。
【００５１】
このように、無線基地局間で同期グループを示す情報をやり取りすることにより、非同期ＮＷにおいても、スモール基地局が同期候補の無線基地局の同期先を把握して、同期するセルグループを適切に決定することができる。例えば、新たに同期するスモール基地局Ｘは、他セルの無線基地局から取得した同期情報に基づいて、所属マクロ基地局のＳｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤを優先して同期する無線基地局を決定する。図６に示す場合、スモール基地局Ｘは、セルグループＡ（Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ１）のスモール基地局（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝１）に同期する。
【００５２】
このように、所属マクロ基地局に対応するＳｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤを優先する場合、マクロ基地局とスモール基地局の連携・主従関係と、同期関係が一対一となるため、マクロ基地局とスモール基地局間の協調を効果的に行うことができる。例えば、ユーザ端末がスモール基地局から送信される検出用信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）を効率的に検出すると共に、マクロ基地局がスモール基地局に対するスケジューリングを効率的に行うことができる。また、マクロ基地局とスモール基地局に双方に対してユーザ端末が適切に接続（Ｄｕａｌ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）することが可能となる。
【００５３】
あるいは、新たに同期するスモール基地局Ｘは、上述したＴＤＤの場合と同様に、同期階層レベル（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ）が高い無線基地局を優先して、同期する無線基地局を決定してもよい。図６に示す場合、スモール基地局Ｘは、セルグループＢ（Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ２）のマクロ基地局（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝０）に同期する。
【００５４】
このように、Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶを優先して同期先を決定する場合、同期精度が高くなるように同期ＮＷが自律分散的に構成される。そのため、スモールセルを計画的に配置する必要がなく、柔軟に配置することが可能となる。
【００５５】
なお、スモール基地局が同期する無線基地局を決定する際に、優先すべき指標（同期情報の優先度付け）は、あらかじめ定められた指標に基づいて決定してもよいし、マクロ基地局からのシグナリングで適宜変更できる構成であってもよい。
【００５６】
また、本実施の形態では、Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝０のマクロ基地局が、配下のスモール基地局に同期情報リクエスト（Ｔｉｍｅ  ｓｙｎｃ  ｉｎｆｏ  ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信することにより、配下のスモール基地局の同期先（当該マクロ基地局に対する同期又は非同期）を判断することができる。このように、マクロ基地局が配下のスモール基地局の同期先を把握することにより、同期スモール基地局と非同期スモール基地局とで、運用方法を適宜変更して制御することができる。
【００５７】
例えば、マクロ基地局は、同期スモール基地局に対して、リソース効率の良い検出用信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）の送信指示（所定期間における一斉送信指示）、ユーザ端末に対するＤｕａｌ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ、同期スモール基地局間の干渉制御（ｅＩＣＩＣ）を行う。一方で、非同期スモール基地局に対して、ＰＳＳ／ＳＳＳによるセル検出、隣接マクロ基地局に所属するスモール基地局との干渉制御（ｅＩＣＩＣ）を行う。
【００５８】
＜変形例＞
なお、上記説明において、各同期Ｓｔｒａｔｕｍを構成するセルグループを示す情報（識別子）として、Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤを用いる場合を示したが、本実施の形態はこれに限られない。例えば、セルグループを示す情報として、各セルグループにおけるＳｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝０のセルＩＤ（例えば、マクロのセルＩＤ）を用いてもよい。これにより、新規ＩＤを導入せずに、Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ＝０のセルＩＤを「Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ」の代わりに通知しても、新たに同期を行うスモールセルは、同期ＮＷを判別することが可能となる。
【００５９】
他にも、同期Ｓｔｒａｔｕｍを構成するセルグループを示す情報として、「所属マクロセル以外に同期しているか否か」の情報としてもよい。例えば、スモール基地局Ｘが無線同期を試みる際に、３つ以上の非同期ＮＷを検出する確立が低い場合も考えられる。この場合には、所属マクロ基地局以外に無線同期している状態を、隣接マクロ基地局に無線同期していると判断することができる。これにより、Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤやセルＩＤを利用する場合と比較して、バックホールシグナリングの追加ビットを低減（１ビットに抑制）することができる。
【００６０】
また、上記説明では、無線同期を行うスモール基地局Ｘが、同期先のＮＷ（マクロ基地局）を選択する場合に、周辺セルの無線基地局から送信されるＤＬ信号に基づいて行う場合を示したが、これに限られない。例えば、ユーザ端末が送信するＵＬ信号を参照して同期先となるＮＷを選択してもよい（図７参照）。なお、非同期ＮＷの場合、マクロ基地局Ａに接続するユーザ端末Ａ１と、マクロ基地局Ａに同期するスモール基地局に接続するユーザ端末Ａ２間は同期している。同様に、マクロ基地局Ｂに接続するユーザ端末Ｂ１と、マクロ基地局Ｂに同期するスモール基地局に接続するユーザ端末Ｂ２間は同期している。一方で、異なるセルグループ（同期ＮＷ）に接続するユーザ端末Ａ１、Ａ２と、ユーザ端末Ｂ１、Ｂ２と、の間は非同期となる。
【００６１】
（第２の態様）
第２の態様では、非同期ＮＷにおいて無線インタフェース同期を適用する場合に、スモール基地局に対して同期先（同期グループ）を指示して制御する方法について説明する。以下の説明では、所属するＮＷ（マクロセル）と、無線同期するＮＷ（マクロセル）と、が異なるスモール基地局に対して、同期先を指示する場合について示す。
【００６２】
上述したように、スモール基地局が、非同期ＮＷで隣接マクロ基地局に同期する場合、所属ＮＷ（マクロ基地局）と、無線同期するＮＷ（マクロ基地局）が異なる。なお、スモール基地局が所属するＮＷ（マクロ基地局）とは、当該スモール基地局に対してマクロ・アシストな運用（マクロ連携）をするセルグループを指す。マクロ・アシストな運用としては、例えば、マクロ基地局がスモール基地局の検出情報や制御情報をユーザ端末に通知したり、マクロ基地局がマクロセルに接続している端末に対してスモール基地局のスモールセルを追加するCarrier  aggregation（異周波の場合）やCoordinated  multi-point通信（同周波の場合）を行ったりすること等がある。一方で、スモール基地局が同期するＮＷ（マクロ基地局）とは、当該スモール基地局がタイミング同期を行うセルグループを指す。
【００６３】
例えば、図８に示す場合、スモール基地局Ｘは、セルグループＡのマクロ基地局Ａの配下にあるが、セルグループＢのマクロ基地局Ｂと無線同期している。なお、ここでは、スモール基地局Ｘがマクロ基地局Ａのセル端に位置し、セルグループＡのマクロ基地局Ａに接続されて連携関係にある一方で、無線同期はセルグループＢの無線基地局Ｂと行う場合を示している。
【００６４】
また、上記第１の態様において、新たに同期情報として追加した同期グループを示す情報は、「スモール基地局が同期先を選択する規範」かつ「マクロ基地局がスモール基地局の同期先を把握する情報」である。そのため、スモール基地局は、設置場所や、同期する無線基地局を決定する際に適用する同期情報（Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ、又は同期階層レベル）の優先度に応じて、自律して同期先を選択してしまう。
【００６５】
そこで、第２の態様では、同期ＮＷ（マクロ基地局）が、スモール基地局に対して同期先のセルグループを示す情報（例えば、Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ）を指示する。例えば、上記図８において、セルグループＡのマクロ基地局Ａがスモール基地局Ｘに対して、Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ１を通知する（図９参照）。スモール基地局Ｘに対する指示は、バックホールリンクを介して行うことができる。また、第１の態様の変形例で説明したように、Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤの代わりに、同期グループに含まれるマクロセルのセルＩＤを用いてもよい。
【００６６】
同期先の指示を受けたスモール基地局Ｘは、周囲のセルの無線基地局に同期情報リクエスト（Ｔｉｍｅ  ｓｙｎｃ  ｉｎｆｏ  ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信し、他セルの同期情報（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ、Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ）を取得する。そして、スモール基地局Ｘは、取得した同期情報の中から、指定されたＳｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ１を有し、かつＳｔｒａｔｕｍ  ＬＶが最も高いスモール基地局に同期する。また、スモール基地局Ｘは、他セルの無線基地局に同期した後に、当該スモール基地局Ｘの同期情報（Ｔｉｍｅ  ｓｙｎｃ  ｉｎｆｏ）を更新する。
【００６７】
このように、第２の態様では、所属するＮＷ（マクロ基地局）がスモール基地局に対して同期先のセルグループを示す情報を通知して、当該スモール基地局の同期先を制御する。これにより、当該マクロ基地局や周辺マクロ基地局のトラフィックや干渉レベル、スモール基地局の運用に応じて、スモール基地局の同期・非同期を変更して、ユーザ端末に対する干渉や効率的な検出用信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）の送信を実現することができる。
【００６８】
例えば、マクロ基地局は、隣接マクロ基地局のトラフィックが大きい時間帯では、セル端のスモール基地局を隣接マクロ基地局に対応するセルグループに同期させ、干渉制御（ｅＩＣＩＣ）を適用する。また、当該マクロ基地局のトラフィックが大きい時間帯では、セル端のスモール基地局を当該マクロ基地局に対応するセルグループに同期させて、複数の同期スモール基地局から検出用信号を所定期間内に一斉送信させる。これにより、ユーザ端末が短時間で発見（Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）可能なスモールセル数を増やすことができる。
【００６９】
（第３の態様）
第３の態様では、マクロセル内に同期スモールセルと非同期スモールセルとが混在する場合であっても、ユーザ端末が接続するスモールセル基地局を効率的に検出する方法について説明する。
【００７０】
上述したように、非同期ＮＷにおいてスモール基地局Ｘが隣接マクロ基地局Ｂに対応する同期グループに同期する場合、マクロセル内に同期スモールセルと非同期スモールセルが混在する場合が生じる（図１０参照）。図１０において、セルグループＡのマクロ基地局Ａに接続するユーザ端末は、短い時間区間で複数の同期スモール基地局を発見（Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）することができるが、非同期スモール基地局Ｘは同じ仕組み（同一の時間区間）では発見できないおそれがある。一方で、非同期スモール基地局Ｘであっても、トラフィック状況に応じてオフロード先とすることができるため、ユーザ端末は非同期スモール基地局Ｘも発見できる仕組みとすることが望ましい。
【００７１】
そこで、第３の態様では、マクロ基地局がアシストできるスモール基地局（マクロ基地局配下のスモール基地局）の情報（以下、「リストＡ」とも記す）と、当該マクロ基地局が形成する同期層（Ｓｔｒａｔｕｍ）に同期するスモール基地局の情報（以下、「リストＢ」とも記す）をユーザ端末に通知する。各リストに含まれるスモール基地局（スモールセル）の情報としては、スモール基地局が運用するスモールセルの搬送波周波数および帯域幅、スモールセルのセルＩＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｅｌｌ  ＩＤ）、スモールセル検出用信号の系列および検出用信号の時間・周波数リソース情報、検出用信号の帯域幅等が挙げられる。
【００７２】
ここで、リストには後方互換性を有するキャリア（Ｂａｃｋｗａｒｄ  ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  ｃａｒｒｉｅｒ）かそうでないか（Ｎｅｗ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｙｐｅ）かの情報が含まれていてもよい。後方互換性有り無しでユーザ端末にとって適する検出動作が異なるため、かかる情報をリストに含めることでユーザ端末はキャリアごとに適切な検出動作を行うことができる。言い換えれば、余分な検出動作を省いて無駄な電力消費を低減できる。また、セルＩＤの代わりに仮想セルＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ  ｃｅｌｌ  ＩＤ）を通知してもよい。仮想セルＩＤはセルＩＤよりも柔軟に割り当てできるため、例えばスモールセル間に同じ仮想セルＩＤを割り当てておき、ユーザ端末には１つのセルとして検出させることで、多数のセル候補をサーチする動作を省略することができる。
【００７３】
リストＡに含まれるスモール基地局とは、同期・非同期とは無関係にマクロ基地局と接続して連携できるスモール基地局を指す。例えば、上記図８における、マクロ・アシストな運用（マクロ連携）をするセルグループＡに相当する。
【００７４】
リストＢに含まれるスモール基地局とは、リストＡから非同期スモール基地局を除き、周辺マクロ基地局の配下であって自身のマクロ基地局に同期するスモール基地局を追加したスモール基地局を指す。上記図８において、無線同期グループに相当する。
【００７５】
例えば、図１０に示す態様では、マクロ基地局Ａに対応するＮＷにおいて、マクロ基地局Ａがアシストできる３つのスモール基地局がリストＡに含まれ、隣接セルのマクロ基地局Ｂと同期するスモール基地局ＸをリストＡから除いた２つのスモールセルがリストＢに含まれる（図１１参照）。一方で、マクロ基地局Ｂに対応するＮＷでは、マクロ基地局Ｂがアシストできる３つのスモール基地局がリストＡに含まれ、隣接セルのマクロ基地局Ａのスモール基地局の中で、マクロ基地局Ｂと同期するスモール基地局Ｘを追加した４つのスモール基地局がリストＢに含まれる（図１１参照）。
【００７６】
ユーザ端末は、リストＡ及びリストＢに基づいて、スモール基地局を発見（Ｄｉｓｃｏｖｅｒ）する。具体的に、ユーザ端末は、まずリストＢに基づいて接続可能なスモール基地局の同期Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙを実行する。また、所定期間内に接続スモール基地局が見つからない場合には、リストＡに基づいて非同期Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙを実行する。
【００７７】
同期Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙは、マクロ基地局とタイミング同期するスモール基地局から送信されるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ用のＤＬ信号の検出が目的であり、ユーザ端末は、マクロ基地局Ａにより指示された短い時間区間（短時間窓）の観測でスモール基地局の発見を試みる。マクロ基地局Ａと同期しているスモール基地局であれば、Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ用のＤＬ信号を同期送信できるため、ユーザ端末は同期Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙにより複数のスモールセルを効率的に発見することが可能となる。
【００７８】
非同期Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙは、マクロ基地局Ａと必ずしもタイミング同期しないスモール基地局Ｘから送信されるＤｉｓｃｏｖｅｒｙ用のＤＬ信号の検出が目的であり、ユーザ端末は、長い時間区間（例えば、数ｍｓ）でスモール基地局Ｘの発見を試みる必要がある。また、ユーザ端末が非同期スモール基地局Ｘを発見した場合であっても、接続するマクロ基地局Ａと非同期であるため、当該スモール基地局Ｘとユーザ端末間で同期する必要がある。
【００７９】
このように、ユーザ端末は、接続するマクロ基地局に対応する同期グループに含まれるスモール基地局（リストＢ）を優先して検出動作を行うことにより、最初に行う同期Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙでスモール基地局を検出できた場合には、非同期Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙを行わずにすむ。その結果、ユーザ端末は、非同期Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙに要する電力消費や、非同期のスモール基地局Ｘに対してユーザ端末が同期に要する消費電力を抑制することが可能となる。
【００８０】
また、ユーザ端末は、同期Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙでスモール基地局を発見できない場合であっても、最終的にはリストＡに含まれる全てのスモール基地局に対して検出動作を試みることができる。これにより、スモール基地局の同期・非同期によらず、スモール基地局数に応じたオフローディング効果を得ることが可能となる。
【００８１】
（無線通信システムの構成）
以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記第１の態様〜第３の態様に係る無線通信方法が適用される。なお、上記第１の態様〜第３の態様に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用してもよいし、組み合わせて適用してもよい。
【００８２】
図１２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。図１２に示すように、無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成するマクロ基地局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を形成するスモール基地局１２ａ及び１２ｂとを備えている。ユーザ端末２０は、マクロ基地局１１、スモール基地局１２ａ及び１２ｂ（以下、総称してスモール基地局１２という）の少なくとも一つと無線通信可能に構成されている。なお、マクロ基地局１１、スモール基地局１２の数は、図１２に示す数に限られない。
【００８３】
マクロセルＣ１及びスモールセルＣ２では、同一の周波数帯が用いられてもよいし、異なる周波数帯が用いられてもよい。また、マクロ基地局１１及び各スモール基地局１２は、基地局間インタフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インタフェース）を介して互いに接続される。マクロ基地局１１及び各スモール基地局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。
【００８４】
なお、マクロ基地局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（ｅＮＢ）、無線基地局、送信ポイント（transmission  point）などと呼ばれてもよい。スモール基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、ＲＲＨ（Remote  Radio  Head）、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ  ｅＮｏｄｅＢ）、送信ポイント、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）などと呼ばれてもよい。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。
【００８５】
無線通信システム１では、マクロセル毎に形成されるネットワーク間が非同期となる場合（非同期運用）を想定している。また、無線通信システム１では、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。
【００８６】
無線通信システム１では、下りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical  Downlink  Shared  Channel）と、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical  Downlink  Control  Channel）、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced  Physical  Downlink  Control  Channel）、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、報知チャネル（ＰＢＣＨ）などが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨにより、下り制御情報（ＤＣＩ）が伝送される。
【００８７】
また、無線通信システム１では、上りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical  Uplink  Shared  Channel）と、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical  Uplink  Control  Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ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）や、送達確認情報（ＡＣＫ/ＮＡＣＫ）等が伝送される。
【００８８】
以下、マクロ基地局１１及びスモール基地局１２を区別しない場合、無線基地局１０と総称する。
【００８９】
図１３は、本実施の形態に係る無線基地局１０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、インタフェース部１０６とを備えている。
【００９０】
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からインタフェース部１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
【００９１】
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、下り制御信号に関しても、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。
【００９２】
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下り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。
【００９３】
一方、上り信号については、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。
【００９４】
ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り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、インタフェース部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。
【００９５】
インタフェース部１０６は、基地局間インタフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インタフェース）を介して隣接無線基地局と信号を送受信（バックホールシグナリング）する。あるいは、インタフェース部１０６は、所定のインタフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。
【００９６】
図１４は、本実施の形態に係る無線基地局１２（スモール基地局）の機能構成図である。なお、以下の機能構成は、無線基地局１２が有するベースバンド信号処理部１０４などによって構成される。
【００９７】
図１４に示すように、無線基地局１２は、同期情報制御部３０１、無線同期セル決定部３０２、無線同期制御部３０３、スケジューラ３０４、ＤＬ信号生成部３０５を具備する。
【００９８】
同期情報制御部３０１は、インタフェース部１０６を介して他セルの無線基地局と信号の送受信（バックホールシグナリング）を行う。具体的に、同期情報制御部３０１は、無線同期可能と判断した無線基地局に対して、バックホールを介して同期情報リクエスト（Ｔｉｍｅ  ｓｙｎｃ  ｉｎｆｏ  ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する。また、同期情報制御部３０１は、同期情報リクエストを受信したマクロ基地局及び／又はスモール基地局からフィードバックされる同期情報を受信する。同期情報には、同期状態（ｓｙｎｃ又はａｓｙｎｃ）、同期階層レベル（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ）、同期先のセルグループを示す情報（例えば、Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ）が含まれる。なお、同期情報制御部３０１は、周辺セルのサーチ及びＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔにより無線同期可能となる無線基地局を判断することができる。
【００９９】
無線同期セル決定部３０２は、他セルの無線基地局から受信した当該他セルの同期情報に基づいて、無線同期するセル（同期先の無線基地局）を決定する。例えば、無線同期セル決定部３０２は、複数の他セルの無線基地局から同期情報を受信した場合に、同期階層レベル（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶが高い無線基地局）又は同期先のセルグループを示す情報（例えば、Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ）の何れかを優先して、無線同期を行う無線基地局を決定する。
【０１００】
同期情報制御部３０１は、無線同期セル決定部３０２において無線同期を行う無線基地局を決定した場合、当該無線同期を行う無線基地局の同期情報に基づいて、自身の「Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ」と「Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ」を保持する。なお、「Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ」と「Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ」を保持する記憶部を別途設けてもよい。
【０１０１】
無線同期制御部３０３は、無線同期セル決定部３０２で決定した同期先の無線基地局から送信されるＤＬ信号を用いて、タイミング同期を行う。タイミング同期に適用可能なＤＬ信号としては、例えば、参照信号（セル固有参照信号（ＣＲＳ）、端末固有参照信号（ＤＭ−ＲＳ）、チャネル情報測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ））、同期信号（Ｐ―ＳＳ、Ｓ−ＳＳ）等が挙げられる。
【０１０２】
スケジューラ３０４は、ユーザ端末２０に送信するＤＬ信号用の無線リソースの割当て（スケジューリング）を行う。例えば、ユーザ端末２０に検出用信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）を送信する場合、所定期間に検出用信号を送信するように制御する。また、当該スモール基地局１２が、他のスモール基地局と同期している場合には、所定期間内に複数のスモール基地局から検出用信号が一斉に送信されるように制御される。
【０１０３】
ＤＬ信号生成部３０５は、スケジューラ３０４からの指示に基づいてＤＬ信号を生成する。例えば、ＤＬ信号生成部３０５は、制御信号、データ信号、参照信号等を生成する。また、ユーザ端末２０が当該スモール基地局を発見するための検出用信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）を生成する。ＤＬ信号生成部３０５で生成された信号は、送受信部１０３を介してユーザ端末２０や他セルの無線基地局に送信される。
【０１０４】
図１５は、本実施の形態に係る無線基地局１１（マクロ基地局）の機能構成図である。なお、以下の機能構成は、無線基地局１１が有するベースバンド信号処理部１０４などによって構成される。
【０１０５】
図１５に示すように、無線基地局１１は、同期情報制御部３１１、無線同期セル指示部３１２、セルリスト生成部３１３、スケジューラ３０４、ＤＬ信号生成部３０５を具備する。
【０１０６】
同期情報制御部３１１は、インタフェース部１０６を介してスモール基地局１２と信号の送受信（バックホールシグナリング）を行う。具体的に、同期情報制御部３１１は、配下のスモール基地局１２に対して、バックホールを介して同期情報リクエスト（Ｔｉｍｅ  ｓｙｎｃ  ｉｎｆｏ  ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信し、配下のスモール基地局からフィードバックされる同期情報を受信する。同期情報には、同期状態（ｓｙｎｃ又はａｓｙｎｃ）、同期階層レベル（Ｓｔｒａｔｕｍ  ＬＶ）、同期先のセルグループを示す情報（例えば、Ｓｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ）が含まれる。同期情報制御部３１１は、取得した同期情報に基づいて配下のスモール基地局の同期先（当該マクロ基地局に対する同期又は非同期）を判断する。このように、マクロ基地局が配下のスモール基地局の同期先を把握することにより、スケジューラ３０４において、同期スモール基地局と非同期スモール基地局とで、運用方法を適宜変更して制御することができる。
【０１０７】
また、無線同期セル指示部３１２は、配下のスモール基地局１１に対して同期先を指示する。例えば、上記図８で示したように、所属するＮＷ（マクロ基地局）と、無線同期するＮＷ（マクロ基地局）と、が異なるスモール基地局に対して、同期するセルグループを示す情報（例えば、配下のマクロ基地局に対応するＳｙｎｃ−ＮＷ  ＩＤ）を指示する（上記図９参照）。
【０１０８】
セルリスト生成部３１３は、当該マクロ基地局１１がアシストできるスモール基地局の情報（リストＡ）と、当該マクロ基地局１１に対応する無線同期グループに同期するスモール基地局の情報（リストＢ）を生成する（上記図１１参照）。セルリスト生成部３１３で生成されたリストは、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知信号等）や下り制御情報を用いてユーザ端末２０に送信される。
【０１０９】
図１６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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
図１７は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４の主な機能構成図である。図１７に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、ＤＬ信号復号部４０１、スモールセル検出部４０２、制御部４０３、ＵＬ信号生成部４０４を少なくとも有している。
【０１１３】
ＤＬ信号復号部４０１は、無線基地局１１、１２から送信されたＤＬ信号を復号する。例えば、マクロ基地局１１からスモール基地局に関する情報（リストＡ、Ｂ）が送信された場合（上記図１１参照）には、当該リストの情報をスモールセル検出部４０２に出力する。
【０１１４】
スモールセル検出部４０２は、スモール基地局１２から送信される検出用信号（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ信号）に基づいて、接続するスモール基地局を検出する。複数のスモール基地局を検出した場合には、受信品質等に基づいて所定のスモール基地局を選択する。また、マクロ基地局１１から送信されたスモール基地局に関する情報（リストＡ、Ｂ）を受信した場合には、当該リストに基づいて、スモール基地局の検出を行う。
【０１１５】
制御部４０３は、無線基地局から送信された下り制御信号（ＵＬ  ｇｒａｎｔ）に基づいて、無線リソースに対する上り制御信号（フィードバック信号）と上りデータ信号の割当てを制御する。ＵＬ信号生成部４０４は、制御部４０３からの指示に基づいて上り制御信号（送達確認信号やチャネル状態情報（ＣＳＩ）等のフィードバック信号）を生成する。また、ＵＬ信号生成部４０４は、制御部４０３からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。
【０１１６】
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。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。また、各実施の態様は適宜組み合わせて適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１…無線通信システム
１０…無線基地局
１１…無線基地局（マクロ基地局）
１２、１２ａ、１２ｂ…無線基地局（スモール基地局）
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…インタフェース部
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…同期情報制御部
３０２…無線同期セル決定部
３０３…無線同期制御部
３０４…スケジューラ
３０５…ＤＬ信号生成部
３１１…同期情報制御部
３１２…無線同期セル指示部
３１３…セルリスト生成部
４０１…ＤＬ信号復号部
４０２…スモールセル検出部
４０３…制御部
４０４…ＵＬ信号生成部
【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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【図１７】
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