(57)【要約】      （修正有）【課題】同一チャネルフェムトセルネットワークに対する同一チャネル干渉（ＣＣＩ）を軽減する方法を提供する。【解決手段】同一チャネルのマクロセルユーザは、近くのフェムトセル基地局で、本質的に同一チャネル干渉を生成することになる。ピーク同一チャネル干渉電力を低減するために、フェムトセルユーザは、同一チャネル干渉スペクトルの広がりを最大にするように、マクロセルユーザに対するユーザのシンボルタイミングを調整する。このように、ピーク同一チャネル干渉電力が低減され、それにより、フェムトセルユーザに対するビットエラーレートが改善される。【選択図】図１
2012016018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一チャネル干渉を軽減する方法であって、
フェムトセル基地局で、干渉する同一チャネルマクロセル移動局からのアップリンク送信に対するシンボル着信時間を決定するステップと、
前記フェムトセル基地局で、前記フェムトセル基地局に対するピーク同一チャネル干渉を低減する、前記決定されたシンボル着信時間に対するフェムトセルのアップリンクシンボルタイミングを決定するステップと、
前記フェムトセルのアップリンクシンボルタイミングをフェムトセル移動局に伝達するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記フェムトセル基地局で、前記伝達されたフェムトセルのアップリンクシンボルタイミングによる前記フェムトセル移動局からのアップリンクシンボルを受信するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フェムトセルのアップリンクシンボルタイミングを決定する前記ステップが、フェムトセルアップリンクチャネルに対するサブキャリアの数Ｎの関数であるタイミングオフセットΔＤを決定するサブステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記フェムトセルのアップリンクシンボルタイミングを決定する前記ステップが、サイクリックプレフィックスＣＰの関数として、前記タイミングオフセットΔＤを決定するサブステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記フェムトセルのアップリンクシンボルタイミングを決定する前記ステップが、Ｎ／２とＣＰの合計に等しくなるように、前記タイミングオフセットΔＤを決定するサブステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
同一チャネル干渉を軽減する方法であって、
フェムトセル移動局で、干渉する同一チャネルマクロセル移動局からのアップリンク送信に関する、フェムトセル基地局に対するピーク同一チャネル干渉を低減するフェムトセルのアップリンクシンボルタイミングを受信するステップと、
前記フェムトセル移動局から、前記フェムトセルのアップリンクシンボルタイミングに従って、前記フェムトセル基地局にアップリンクシンボルを送信するステップと
を含む方法。
【請求項７】
前記フェムトセルのアップリンクシンボルタイミングが、フェムトセルアップリンクチャネルに対するサブキャリアの数Ｎの関数であるタイミングオフセットΔＤに従って定められている、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記タイミングオフセットΔＤがまた、サイクリックプレフィックスＣＰの関数である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記タイミングオフセットΔＤが、Ｎ／２とＣＰの合計に等しい、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
干渉する同一チャネルマクロセル移動局からのアップリンク送信に対するシンボル着信時間を決定し、且つ前記干渉する同一チャネルマクロセル移動局により生ずるフェムトセル基地局に対するピーク同一チャネル干渉を低減する、前記決定されたシンボル着信時間に対するフェムトセルのアップリンクシンボルタイミングを決定するように構成されたプロセッサと、
前記フェムトセルのアップリンクシンボルタイミングを少なくとも１つのフェムトセル移動局に送信するように構成された送信器と
を備えるフェムトセル基地局。
【請求項１１】
前記プロセッサが、フェムトセルアップリンクチャネルに対するサブキャリアの数Ｎの関数であるタイミングオフセットΔＤにより前記フェムトセルのアップリンクシンボルタイミングを決定するように構成される、請求項１０に記載のフェムトセル基地局。
【請求項１２】
前記タイミングオフセットΔＤがまた、サイクリックプレフィックスＣＰの関数である、請求項１１に記載のフェムトセル基地局。
【請求項１３】
前記タイミングオフセットΔＤが、Ｎ／２とＣＰの合計に等しい、請求項１２に記載のフェムトセル基地局。
【請求項１４】
同一チャネル干渉を軽減する方法であって、
フェムトセル基地局で、干渉する同一チャネルマクロセル基地局からのダウンリンク送信に対するシンボル着信時間を決定するステップと、
前記フェムトセル基地局で、前記フェムトセル基地局に対するピーク同一チャネル干渉を低減する、前記決定されたシンボル着信時間に対する新しいフェムトセルのダウンリンクシンボルタイミングを決定するステップと、
前記フェムトセル基地局で、現在のダウンリンクシンボルタイミングを変更して前記新しいフェムトセルのダウンリンクシンボルタイミングにマッチさせるステップと
を含む方法。
【請求項１５】
前記フェムトセル基地局が、どのフェムトセル移動局も活動状態にない期間中に、前記現在のダウンリンクシンボルタイミングを変更する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記フェムトセル基地局が、フェムトセル移動局が活動状態にある期間中に、前記現在のダウンリンクシンボルタイミングを変更する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
ダウンリンクシンボルタイミングを前記変更する前に、前記新しいシンボルタイミングを前記活動状態にあるフェムトセル移動局に伝達するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記新しいフェムトセルのダウンリンクシンボルタイミングを決定する前記ステップが、フェムトセルダウンリンクチャネルに対するサブキャリアの数Ｎの関数であるタイミングオフセットΔＤを決定するサブステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記タイミングオフセットΔＤがまた、サイクリックプレフィックスＣＰの関数である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記タイミングオフセットΔＤが、Ｎ／２とＣＰの合計に等しい、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信技術に関する。より詳細には、本発明は、多重キャリア信号方式を使用するフェムトセルネットワークで観察される同一チャネル干渉の管理に関する。
【０００２】
本出願は、２０１０年７月１日に出願の米国特許仮出願第６１／３６０，５７５号、及び２０１１年６月２９日に出願の米国特許本出願第１２／１７１，９０５号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００３】
フェムトセルネットワークは、次世代無線通信システムにおいてデータレートを増加させる要求を満たすための候補技術の１つである。各フェムトセルは、マクロセルのセルラ式ネットワーク内に統合される。次世代無線システムに必要な高データレートを可能にするために、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）技術が、マクロセル及びフェムトセル環境の両方で広まってきている。この点に関して、フェムトセルは、マクロセルで使用されるものと同じサブキャリアを使用して通信することができるが（同一チャネルフェムトセル）、或いは専用の１組のサブキャリアを使用して動作することもできる（分割チャネルフェムトセル）。フェムトセルに対する同一チャネル動作は、明らかに、マクロセルユーザからの干渉の可能性を生ずる。マクロセル移動局は、フェムトセル移動局により使用されるものと同じサブキャリアのいくつかを使用して送信するので、フェムトセル基地局でフェムトセル移動局送信を受信すると干渉することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
同一チャネル動作は、マクロセルユーザとフェムトセルユーザの間で本質的に競合しているが、分割チャネル（周波数で区分された、と表すこともできる）動作よりも好ましいことが多く、その理由は、周波数を区分することは、マクロセルとフェムトセルの間で何らかのタイプの、干渉に関係する制御メッセージを必要とするからである。このような制御メッセージは、既存のネットワークプロトコルではメッセージに対応する機能を提供できない可能性もある点で、問題が生ずる可能性もある。例えば、ＬＴＥ（ｌｏｎｇ  ｔｅｒｍ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ネットワークでは、Ｘ２チャネルが、マクロセル基地局間のシグナリングに利用可能であるが、フェムトセル基地局間のシグナリングには利用できない。代替的に、フェムトセル基地局は、マクロセルのスペクトル資源の再使用を回避するために、マクロセル干渉を感知することもできる。しかし、このように感知することは、実行するのに課題がありうる。ＯＦＤＭＡ／ＯＦＤＭのマクロセル及びフェムトセルに対する同一チャネル動作は、従って、その本質的な干渉問題があるにもかかわらず、魅力的な選択肢となっている。
【０００５】
従って、同一チャネルフェムトセルネットワークに対する同一チャネル干渉（ＣＣＩ）軽減技法が当技術分野で求められている。
【０００６】
各マクロセル移動局は、通常、利用可能なアップリンクのサブキャリアのサブセットだけを占有している。それに対して、同一チャネルフェムトセル移動局は、通常、すべての利用可能なアップリンクのサブキャリアを使用することになる。従って、アップリンクで、フェムトセル基地局が受ける同一チャネル干渉（ＣＣＩ）は、通常、干渉するマクロセル移動局により占められる周波数帯だけに集中するはずである。このような干渉する同一チャネルマクロセル移動局に対して、フェムトセル基地局に対するシンボル同期化を調整することにより、干渉するマクロセル移動局からのＣＣＩが、その移動局に割り当てられたサブキャリアの外側に広がる。このように、ＣＣＩの帯域幅の拡大を代償としてピークＣＣＩを最小にすることができる。しかし、ピークＣＣＩは、このような同一チャネル動作で支配的であるため、フェムトセルに対するビットエラーレートが向上する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、同一チャネル干渉を軽減する方法であって、フェムトセル基地局で、干渉する同一チャネルマクロセル移動局からのアップリンク送信に対するシンボル着信時間を決定するステップと、フェムトセル基地局で、フェムトセル基地局に対するピーク同一チャネル干渉を低減する、決定されたシンボル着信時間に対するフェムトセルのアップリンクシンボルタイミングを決定するステップと、フェムトセルのアップリンクシンボルタイミングをフェムトセル移動局に伝達するステップとを含む方法が提供される。
【０００８】
他の実施形態によれば、同一チャネル干渉を軽減する方法であって、フェムトセル移動局で、干渉する同一チャネルマクロセル移動局からのアップリンク送信に関する、フェムトセル基地局に対するピーク同一チャネル干渉を低減するフェムトセルのアップリンクシンボルタイミングを受信するステップと、フェムトセル移動局から、フェムトセルのアップリンクシンボルタイミングに従って、フェムトセル基地局にアップリンクシンボルを送信するステップとを含む方法が提供される。
【０００９】
本発明の範囲は、参照によりこのセクションに組み込まれる特許請求の範囲によって定義される。本発明の実施形態のより完全な理解、並びにさらなる利点の認識は、１つ又は複数の実施形態の以下の詳細な説明を検討することにより当業者に提供されることになろう。最初に、簡単に説明する添付シートの図面に対して参照が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例示的なフェムトセルネットワーク及び対応するマクロセルネットワークを示す図である。
【図２ａ】マクロセル移動局からのアップリンク送信と、フェムトセル移動局からのアップリンク送信とのタイミング関係を示す図である。
【図２ｂ】フェムトセルスペクトルと比較したＣＣＩ軽減の前後の同一チャネル移動局から受信した信号に対するスペクトルを示す図である。
【図３】信号対干渉比（ＳＩＲ）の関数としてＣＣＩ低減の前後のビットエラーレートを示すグラフである。
【図４】ＣＣＩを最小にするアップリンク同期化法のための流れ図である。
【図５】ＣＣＩ低減を実行するように構成された例示的なフェムトセル基地局及び移動局のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の諸実施形態、及びその利点は、以下の詳細な説明を参照することにより最もよく理解される。同様の参照数字は、１つ又は複数の図で示された同様の要素を識別するために使用されることを理解されたい。
【００１２】
上記で論じたように、同一チャネルフェムトセル移動局は、通常、そのフェムトセル基地局へのアップリンク送信において、すべての利用可能なサブキャリアを使用することになる。それとは対照的に、所与のマクロセル移動局は、通常、そのマクロセル基地局へのアップリンク送信において、利用可能なサブキャリアのサブセットだけを使用する。従って、このようなマクロセル移動局からのアップリンク送信で、フェムトセル基地局に生ずる同一チャネル干渉は、マクロセル移動局により使用される周波数帯に集中する。その結果生ずるＣＣＩの影響を低減するために、フェムトセルシンボルタイミングは、干渉するマクロセル移動局により使用される周波数帯の外側にＣＣＩが広がるように調整される。同様の技法を、マクロセル移動局が利用可能なサブキャリアのサブセットだけを使用している限り、フェムトセル移動局で、干渉するマクロセル基地局からの同一チャネル干渉を（ダウンリンクで）最小にするために使用することができる。本明細書で開示される有利な同一チャネル干渉軽減技法をよりよく理解するために、多重キャリアの同一チャネルマクロセルネットワークにおいて、フェムトセル基地局における干渉の数学的性質をまず論ずるものとする。
【００１３】
図面を次に参照すると、例示的なマクロセル１０５が図１で示されている。マクロセル１０５は、基地局１００及び移動局１１１を含む。移動局１１１からのアップリンク送信１１０は、フェムトセル移動局１３０からそのフェムトセル基地局１２０への同一チャネルアップリンク送信と干渉することになる。それに関して、フェムトセル移動局１３０から、且つ干渉する（同一チャネル）移動局１１１から送信されたアップリンクＯＦＤＭシンボルは、それぞれ、
【数１】
2012016018.tif 000003
により与えられる、ただし、Ｎは利用可能なサブキャリアの数、ｊはＯＦＤＭのシンボル番号、Ｐｔｘ、ｆ及びＰｔｘ、ｍは、それぞれ、フェムトセル信号とマクロセル信号の送信電力、ｋはサブキャリア番号、ＮＣＰはサイクリックプレフィックスの長さ、並びにＳｊｆ（ｋ）及びＳｊｍ（ｋ）は、それぞれ、移動局１３０及び１１１のｋ番目のサブキャリア及びｊ番目のＯＦＤＭシンボルにより搬送される情報シンボルである。フェムトセル移動局１３０は、スペクトル中のＮ個の利用可能なサブキャリアをすべて使用し（フェムトセル当たりの活動状態にあるフェムトセルユーザの典型的な数は１つであることに留意されたい）、またマクロセル移動局１１１は、サブキャリア割振りマップκｍにより指定されるＮｍ＝｜κｍ｜個のサブキャリアを使用することが一般性を失うことなく考えられる。
【００１４】
従って、フェムトセル基地局で受信されるフェムトセル及びマクロセル移動局からのｊ番目のシンボルは、それぞれ、時間サンプルドメインで、
【数２】
2012016018.tif 000004
と記述することができる、ただし、Ｄｆ及びＤｍは、それぞれ、フェムトセル移動局送信及びマクロセル移動局送信に対するフェムトセル基地局におけるシンボル着信時間を表す。本明細書でさらに説明するように、フェムトセル基地局は、マクロセルから受信されたＣＣＩ帯域幅を広げるために、アップリンクタイミングのずれΔＤ＝Ｄｍ−Ｄｆを適切に調整することができる。この点に関して、フェムトセル基地局は、それ自体のフェムトセル移動局のアップリンク送信に対して完全に同期されることが一般性を失うことなく考えられる。フェムトセル基地局で受信された信号に対するフェムトセルのｊ番目のシンボル持続期間にわたる高速フーリエ変換は、従って、ｌがｌ番目のサブキャリアを表す場合、下記のようなスペクトル項Ｙｊ（ｌ）を有することになる、すなわち、
【数３】
2012016018.tif 000005
であり、式中
【数４】
2012016018.tif 000006
及び
【数５】
2012016018.tif 000007
は、ｊ番目のフェムトセルシンボルに含まれる（ｊ−ｌ）番目及びｊ番目のマクロセルシンボルの部分を表し、また
【数６】
2012016018.tif 000008
である。
【００１５】
式（６）の第１項はｌ番目のサブキャリアにおける主要な同一チャネル干渉（ＣＣＩ）成分であり、第２項はシンボル間干渉（ＩＳＩ）成分に対応し、最後の２項は、それぞれ、前のＯＦＤＭシンボルと現在のＯＦＤＭシンボルにより生ずるキャリア間干渉（ＩＣＩ）成分に対応している。これらの３成分のそれぞれに対応する干渉電力は、
【数７】
2012016018.tif 000009
と記述することができ、フェムトセル基地局におけるｌ番目のサブキャリアに対する全体の干渉電力は、従って、
【００１６】
Ｉｔｏｔ（ｌ）＝ＰＭ（ｌ）＋ＰＩＳＩ（ｌ）＋ＰＩＣＩ（ｌ）          （１０）
と記述することができる。
【００１７】
さらに、すべてのサブキャリアに対する合計のＩＣＩ電力は、
【数８】
2012016018.tif 000010
と計算することができる。
【００１８】
ｌ番目のサブキャリアにおける同一チャネル干渉は、従って、式（７）及び（８）で与えられる。それとは反対に、残りのサブキャリアからのｌ番目のサブキャリアにおけるキャリア間干渉は、式（９）で与えられる。フェムトセル及びマクロセルにより共用されるサブキャリアの外側にスペクトル干渉を広げることにより、同一チャネル干渉を最小化するための技法は、ダウンリンクとアップリンクで共に適用することができる。以下の論議は、まず、支配的な干渉する同一チャネルマクロセル移動局からのアップリンクＣＣＩを最小化することを扱う。同一チャネルマクロセル基地局からのダウンリンクＣＣＩの同様な最小化は、その後に扱うことになる。支配的な干渉する移動局に対するフェムトセルにおけるシンボル同期化は、式（９）により与えられるＩＣＩ成分に関して電力がどのくらい生ずるかに影響を与える。例えば、フェムトセルのシンボルタイミングが、支配的な干渉する移動局からのシンボル受信と一致するように同期化される場合、キャリア間干渉は最小化される。言い換えると、フェムトセルタイミングが、Ｄｆ＝Ｄｍであるような場合（すなわち、ΔＤ＝０である場合）、マクロセルとのシンボルレベルの同期化が達成され、マクロセルからのＩＣＩはゼロになる。反対に、ΔＤ＞ＮＣＰである場合、フェムトセル基地局により観察されるマクロセル移動局のダウンリンク信号の電力は、ＩＣＩの形で、割り振られた同一チャネルサブキャリア（κｍにより定義される）から隣接するサブキャリアへと漏洩する。
【００１９】
例示的なＩＣＩを生成するタイミングのずれが、図２ａで示される。フェムトセル基地局におけるマクロセル移動局から到達するシンボルの時間ドメイン表現は、ｊ番目のマクロセルシンボル２００が、シンボルプレフィックス長ＮＣＰを超える遅延ΔＤだけ、ｊ番目に受信したフェムトセル移動局シンボル２１０に対して遅延していることを示す。図２ｂは、その結果得られたＩＣＩ電力のスペクトルの広がりを示す。スペクトル２２０は、遅延ΔＤがゼロであった場合のフェムトセル基地局における同一チャネル干渉スペクトルを示している。この場合、マクロセルユーザは、フェムトセル移動局により占められるチャネル２４０にわたり分布する比較的狭い帯域２２０で送信する。反対に、スペクトル２３０は、図２ａで示す遅延ΔＤに対するフェムトセル基地局におけるマクロセル移動局から受信された同一チャネル干渉スペクトルを示している。より広い帯域幅にわたり同一チャネル干渉が広がることを代償として、ピーク同一チャネル干渉が低減されていることが分かるはずである。しかし、同一チャネル干渉２２０に関するピーク電力がはるかに支配的であったので、受信した移動局送信に対して得られたスペクトルの広がりは、フェムトセルネットワークにおいて顕著なビットエラーレート改善を生ずる。ビットエラーレートを低減するためのＩＣＩの広がりは、マクロセルスペクトル２２０が、フェムトセルチャネル２４０にわたり交互配置される比較的狭い帯域に限定される場合、最も有効になることを理解されたい。それとは反対に、マクロセルユーザが、より多くのサブキャリアを使用すればするほど、ビットエラーレートの低下は減少する可能性がある。しかし、マクロセル干渉を生ずるユーザが、フェムトセルに割り振られたものと比較して少数のサブキャリアを占める限り、本明細書で開示する技法は、干渉の影響をより多くのサブキャリアにわたって広げることによりＣＣＩの影響を低下させるので有利である。
【００２０】
分割スペクトル動作に対しては、干渉の周波数を拡大することは望ましいものではないが、同一チャネル動作に関しては、マクロセル局により使用される同一チャネルサブキャリアの外側に干渉の合計電力を広げることは、実際にＣＣＩの影響を低下させる。（１０）と共に干渉項に対してガウス近似を使用し、且つ二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）が使用されると仮定すると、フェムトセル受信装置で観察される平均ビットエラーレート（ＢＥＲ）は、
【数９】
2012016018.tif 000011
と記述することができる、ただし、Ｅｂ＝Ｐｒｘ，ｆはフェムトセル移動局信号の受信したサブキャリア電力であり、Ｎ０は雑音電力スペクトル密度である。（１２）を最小にするΔＤは、（１２）の導関数を取り、それをゼロと置いて、ΔＤについて解くことにより見出すことができるが、ヒューリスティック手法の方がより扱いやすい。例示的なヒューリスティック手法では、（１１）における干渉電力ＰＩＣＩ−Ｔｏｔは、ＣＣＩの最大の広がりを達成するように最大化される。ΔＤに関する（１１）の導関数を取ると、
【数１０】
2012016018.tif 000012
となり、ΔＤに関して解くと、
【数１１】
2012016018.tif 000013
が得られる。
【００２１】
数値的なシミュレーションは、本明細書で開示される同期化手法を用いると、フェムトセルで見込まれるＢＥＲの改良を示している。フェムトセル移動局は、図２ｂで示すように、利用可能なスペクトル２４０全体を使用するが、マクロセル移動局は、スペクトル２２０により示されるように、交互に配置されたサブキャリア割振りを有すると考えられる。移動局は共にＢＰＳＫ変調を使用し、また簡単化のために単一タップ無線チャネルであると見なされる。望ましい信号電力及び雑音レベルは、望ましいフェムトセル移動局信号に対する特定の受信装置のＥｂ／Ｎ０を得るために固定されるが、様々な信号対干渉比（ＳＩＲ）を得るために干渉レベルを変化させる。シミュレーションで使用される他の関係するシステムパラメータは、Ｎ＝２５６、ＮＣＰ＝３２、及びκｍ＝［０、Ｎ／Ｎｍ−１、・・・、Ｎ−Ｎｍ−１］であり、Ｎｍ＝３２である。
【００２２】
信号対干渉比（ＳＩＲ）の関数として得られたビットエラーレートが図３で示される。ビットエラーレート（ＢＥＲ）３００及び３１０は、それぞれ、７ｄＢと１０ｄＢのＥｂ／Ｎ０に対する従来のシンボルレベル同期化（ΔＤ＝０）に対応している。それとは対照的に、ＢＥＲ３２０及び３３０はまた、それぞれ、同様に７ｄＢと１０ｄＢのＥｂ／Ｎ０に対する式（１４）の最適な同期化（ΔＤ＝Ｎ／２＋ＮＣＰ）に対応している。最適な同期化が、多数のフェムトセルサブキャリアに対して干渉を生成するが、ピークＣＣＩが低減されるため、ＢＥＲは劇的に改善される。
【００２３】
ピークＣＣＩを低減する同期化法に対する流れ図が図４で示される。まず、ステップ４００で、支配的なマクロセル移動局のダウンリンク信号の着信時間Ｄｍを推定する必要がある。例えば、干渉する信号に対する着信時間は、当技術分野で知られた技法を使用して推定することができる。並列に、ステップ４３０で、パラメータΔＤが計算される。ＢＥＲを最小にするようにΔＤを設定するために、様々な技法を使用することができる。前に論じたように、１つの手法は、ＣＣＩの最大の広がりを与えるΔＤを使用することであり、ΔＤは式（１４）などで計算される。式（１４）を使用することは、Ｎ及びＮＣＰの知識だけが必要であり有利であることに留意されたい。Ｄｍ及びΔＤを知れば、ステップ４１０で、フェムトセルの同期点Ｄｆを容易に計算することができる。ステップ４２０で、この同期点が、次いで、フェムトセルユーザに伝達され、また干渉条件が同じである限り、その後に続くＯＦＤＭフレームで同じ同期値が使用される。ステップ４４０で、検出された干渉特性に何らかの変化がある場合（それは、例えば、Ｄｍの推定中に、又は受信信号の何らかの他の統計的解析により、或いは何らかの他の方法により判定することができる）、フェムトセルは、ステップ４００、４１０、４２０、及び４３０を再度行うことにより、その同期点を再調整することができる。
【００２４】
ダウンリンクにおけるフェムトセルの同期化は、アップリンクの同期化と同様のものである。例えば、フェムトセルが比較的マクロセル基地局に近接しており、従って、マクロセル基地局からのマクロセルダウンリンク送信が、フェムトセル移動局で受信されるフェムトセルダウンリンク送信と干渉する場合、ダウンリンク干渉が生ずる。従って、図４に関して述べたものと同様の手順が行われて、フェムトセルにおけるダウンリンクＣＣＩに対処することができる。ステップ４００は、干渉するマクロセル基地局に対する着信時間Ｄｍの推定で置き換えられることになる。この推定が得られると、ダウンリンクシンボルに対する同期化は、アップリンク同期化のためのステップ４１０及び４３０に関して論じたように進めることができる。しかし、アップリンクには、従来のマクロセル移動局が、基地局における同時受信を達成するために、マクロセル移動局の基地局からの範囲に関してそのアップリンク送信タイミングを変更するという固有のタイミング柔軟性があるが、ダウンリンクには、固有のこのような柔軟性はない。例えば、ＬＴＥ規格では、ダウンリンクのシンボルタイミングは従来から静的なものである。しかし、本明細書で開示するＣＣＩ低減を達成するために、フェムトセル基地局は、望ましいΔＤを反映させるために、そのネットワークにおけるダウンリンクのシンボル境界を変える必要がありうる。フェムトセル基地局が、ダウンリンクのシンボル境界を変えた場合、すべてのフェムトセルユーザはまた、この新しいシンボル境界へと調整することが必要になる。これは、いくつかの方法で行うことができる。
【００２５】
例えば、フェムトセル基地局は、活動状態にあるどのフェムトセル移動局にも通知することなく、シンボル境界調整を行うことができる。これは、既存のユーザへの現在進行している通信に対して、リンク障害及びサービス妨害を生ずる可能性がある。しかし、リンク障害は回復することができ、また通信を再度確立することも可能である。代替的には、タイミング調整は、フェムトセルネットワーク中のすべてのユーザがアイドル状態にあるときに行うこともできる。このような手法はまた、同期外れ、及びページングメッセージ送達の障害を生ずる可能性がある。しかし、これらの問題は、同期が回復された後に克服されるはずである。他の代替形態では、フェムトセル基地局は、フェムトセル中に移動局が存在しないときに調整を行うことができる。この場合、リンク障害、同期外れ、又はサービス妨害はない。しかし、フェムトセル基地局は、調整を行う前に、比較的長い期間待つ必要がありうる。
【００２６】
従って、他の代替形態では、フェムトセル基地局は、同期的再構成と同様な機構により調整を行うことができる。この目的のために、ＲＲＣ（無線リソース制御）再構成メッセージ中に、新しいコマンドを作成することができる。そのコマンドは、「再同期化コマンド」として示すことができる。例示的なコマンドは２つのフィールドを有する。すなわち、一方は、どのくらいのタイミングオフセット量を適用すべきかを示すものであり、他方は、タイミングオフセットをいつ適用すべきかを示すものである。この手法では、再構成メッセージを適切な時間に送達することにより、調整を比較的迅速に行うことができる。さらに、フェムトセル移動局は調整に対応しており、またメッセージ中のフィールド値に基づいて、容易に再同期することができるため、リンク障害などの副作用がない。再構成メッセージ手法は、一般的なシナリオである、フェムトセルのユーザの数が比較的少ない場合に特に有用である。
【００２７】
さらに他の代替形態では、フェムトセル基地局は、システム情報変更と同様の機構により調整を行うことができる。新しいシステム情報メッセージは、例えば、ＳＩＢ（システム情報ブロック）中に作成される。メッセージは、「再同期化メッセージ」として示すことができる。例示的なメッセージは２つのフィールドを有する。すなわち、一方は、どのくらいのタイミングオフセット量を適用すべきかを示すものであり、他方は、タイミングオフセットをいつ適用すべきかを示すものである。この手法では、更新されたシステム情報を適切な時間に送達することにより、調整を比較的迅速に行うことができる。このように、フェムトセルユーザは調整に対応しており、またシステム情報中のフィールド値に基づいて容易に再同期することができる。従って、リンク障害などの副作用はない。システム情報は同報通信されるため、この手法は、フェムトセル内に比較的多数のユーザが存在するときに有用でありうる。
【００２８】
フェムトセルネットワークにおける提案のアップリンク又はダウンリンク同期化法のための例示的な送信器及び受信器のブロック図が図５で示されている。フェムトセル基地局６００は、送信／受信モジュール６２０を含む。信号発生器６１０は、モジュール６２０を駆動して、フェムトセル移動局６５０に対して、アンテナ６４５を介して所望のダウンリンク信号を送信することができる。同様に、モジュール６２０は、プロセッサ６３５及びメモリ６４０を含むＤｆ推定モジュールに受信したアップリンク信号を送ることができる。従って、プロセッサ６３５は、本明細書で論じたように、推定された遅延時間Ｄｆを計算して、得られた値をメモリ６４０に記憶することができる。同様に、ΔＤモジュールは、推定されたＤｆに基づいてΔＤを計算し、計算された値をメモリ６３７に記憶するプロセッサ６３９を含む。プロセッサ６３５及び６３９は、単一のプロセッサを含むことができ、同様に、メモリ６４０及び６３７も組合せ可能であることが理解されよう。このΔＤ値は、上記で論じた様々な技法を用いて移動局６５０に伝達することができる（通信は、経路６５３により象徴的に示されている）。移動局スケジューラ６７５は、信号発生器６７０を駆動し、信号発生器６７０は、次いで、送信／受信モジュール６６０を駆動して、それに応じた望ましい同期で、アンテナ６５５を介してアップリンク信号を送信する。基地局における類似のスケジューラ６３０が、ダウンリンクスケジューリングを制御する。
【００２９】
本発明の上記で述べた諸実施形態は、多くの可能な実施形態を代表している。従って、本発明から逸脱することなく、様々な変更及び修正を開示されたものに加えうることは、当業者であれば明らかであろう。添付の特許請求の範囲は、このような変更及び修正をすべて、本発明の真の趣旨及び範囲に含まれるものとして包含する。
【符号の説明】
【００３０】
１００…基地局、１０５…マクロセル、１１０…アップリンク送信、１１１…マクロセル移動局、１２０…フェムトセル基地局、１３０…フェムトセル移動局、２００…マクロセルシンボル、２１０…フェムトセル移動局シンボル、２２０…マクロセルスペクトル、同一チャネル干渉、２３０…スペクトル、２４０…フェムトセルチャネル、スペクトル、３００…ビットエラーレート（ＢＥＲ）、３１０…ビットエラーレート（ＢＥＲ）、３２０…ＢＥＲ、３３０…ＢＥＲ、６００…フェムトセル基地局、６１０…信号発生器、６２０…送信／受信モジュール、６３０…スケジューラ、６３５…プロセッサ、６３７…メモリ、６３９…プロセッサ、６４０…メモリ、６４５…アンテナ、６５０…フェムトセル移動局、６５３…経路、６５５…アンテナ、６６０…送信／受信モジュール、６７０…信号発生器、６７５…移動局スケジューラ。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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