(57)【要約】【課題】セルＩＤに応じたフレームフォーマットを使用して基地局が送信を行うという条件を満たしつつ複数基地局から同一データを送信して端末側での受信品質向上を実現可能な無線通信システムを得ること。【解決手段】本発明は、セルＩＤを所定数Ｎで除した場合の余りに応じたフレームフォーマットを使用して信号を送信する複数の基地局を備え、各基地局は必要に応じて他の基地局と連携して特定端末へ同一データを同時に送信する無線通信システムであって、各基地局は、他の基地局と連携して同一データを同時に送信する場合、データを配置するサブフレームを他の基地局と一致させるとともに、他の基地局が使用するセルＩＤとの差がＮの倍数となる連携動作用セルＩＤを使用し、連携動作用セルＩＤに対応するフレームフォーマットで既知信号、制御信号およびデータを送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルＩＤを所定数Ｎ（２以上の整数）で除した場合の余りに応じたフレームフォーマットを使用して信号を送信する複数の基地局を備え、各基地局は必要に応じて他の基地局と連携して特定端末へ同一データを同時に送信する無線通信システムであって、
各基地局は、他の基地局と連携して同一データを同時に送信する場合、データを配置するサブフレームを当該他の基地局と一致させるとともに、当該他の基地局が使用するセルＩＤとの差が前記Ｎの倍数となる連携動作用セルＩＤを使用し、当該連携動作用セルＩＤに対応するフレームフォーマットで既知信号、制御信号およびデータを送信することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記連携動作用セルＩＤとして、自局および連携する各基地局の中のいずれか１つの基地局に予め割り当てられているセルＩＤを選択して使用することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記連携動作用セルＩＤとして、前記同一データの送信先となる端末に割り当てられている端末ＩＤを使用することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの移動端末（以下、端末と称する）に対して、複数の基地局が同一信号を同時に送信する複数基地局連携送信が可能な無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信において、ユーザスループット、特にセルエッジのユーザスループットを向上させるべく、複数基地局連携送信技術が検討されている。この技術を適用したシステムでは、複数（例えば２台）の基地局がある端末に対して同一の信号を送信する。２台の基地局から同一信号が送信されているため、端末での受信信号レベルは、１つの基地局から受信しているときに比べて高くなり、スループットが向上する可能性がある。このような技術は、標準化団体３ＧＰＰ（3rd  Generation  Partnership  Project）において、Coordinated  Multi-Point  Operation  for  LTE（以下、ＣｏＭＰと称する）として検討が進められている（非特許文献１参照）。これは既に３ＧＰＰにて規格化したＬＴＥ（Long  Term  Evolution）を基に検討を行っているものである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＲ３６．８１９  Ｖ２．０．０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＬＴＥ規格を基にＣｏＭＰを実現するには課題がある。図５は、基地局の送信アンテナが１本のときのＬＴＥの下り回線フレームフォーマットを示す図である。ＬＴＥはＯＦＤＭＡ技術を採用しており、下り回線フレームフォーマットは周波数軸上に１２本のサブキャリア、時間軸上に１４個のＯＦＤＭシンボルから構成されるリソースブロック（以後、ＲＢと称する）を端末へのリソース割当ての最小単位としている。ＲＢには図５のハッチングで示したReference  Signal（以後、ＲＳと称する）が配置されている。ＲＳは、各端末が下り回線の品質を測定するために使用する既知パターンである。また、１４個のＯＦＤＭシンボルのうち、先頭の最大３ＯＦＤＭシンボルが制御チャネルに使用され、残りのＯＦＤＭシンボルがユーザデータチャネルに使用される。なお、制御チャネルに使用するＯＦＤＭシンボル数はサブフレーム（ＲＢの時間方向の長さ）毎に１から３の間で変化し、現状のＬＴＥ規格ではセル単位で可変である。また、制御チャネル、ユーザデータチャネルの領域に存在するＲＳの位置には、制御信号，ユーザデータ信号は配置できない。
【０００５】
ＬＴＥ規格を基にＣｏＭＰを実現する上での課題の１つは、ＲＳの周波数軸方向の位置がセル毎に異なることである。ＲＳの位置は、セルＩＤを６で割った余りの数を基準に決定する。従って、余りの数が異なるセル同士で同一信号を送信した場合、例えば、図５に示したシステム（ただし、ｎ１を６で割ったときの余りとｎ２を６で割ったときの余りは一致しないものとする）において、基地局＃１から送信したユーザデータと基地局＃２から送信したＲＳが衝突することになり、端末で正しく受信することができない。
【０００６】
もう１つの課題は、時間軸方向のユーザデータチャネル領域のサイズが基地局間で異なる可能性があることである。上述したように、現在のＬＴＥ規格では、ユーザデータチャネル領域のサイズがサブフレーム単位で変化し、セル間で同一とならない可能性がある。このため、同一信号を送信することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、セルＩＤに応じたフレームフォーマットを使用して基地局が送信を行うという条件を満たしつつ複数基地局から同一データを送信し、端末側での受信品質向上を実現可能な無線通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、セルＩＤを所定数Ｎ（２以上の整数）で除した場合の余りに応じたフレームフォーマットを使用して信号を送信する複数の基地局を備え、各基地局は必要に応じて他の基地局と連携して特定端末へ同一データを同時に送信する無線通信システムであって、各基地局は、他の基地局と連携して同一データを同時に送信する場合、データを配置するサブフレームを当該他の基地局と一致させるとともに、当該他の基地局が使用するセルＩＤとの差が前記Ｎの倍数となる連携動作用セルＩＤを使用し、当該連携動作用セルＩＤに対応するフレームフォーマットで既知信号、制御信号およびデータを送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、セルＩＤに応じたフレームフォーマット、特に、セルＩＤを所定の整数で割った場合の余りに応じたフレームフォーマットを使用して基地局が送信を行うシステムにおいて、複数基地局から同じデータを送信して端末側での受信品質を向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、基地局の構成例を示す図である。
【図３】図３は、基地局の他の構成例を示す図である。
【図４】図４は、下り回線フレームフォーマットの一例を示す図である。
【図５】図５は、課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態．
図１は、本発明にかかる無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システムは、複数の基地局（図１の例では基地局１および２）と、基地局と通信する端末３とを含んで構成されている。図１では、基地局１から送信された信号の到達範囲をセル１０１、基地局２から送信された信号の到達範囲をセル１０２として記載している。従って、端末３は、基地局１から送信された信号と基地局２から送信された信号のいずれも受信可能な状態にある。なお、図１は、説明を分かり易くするための２台の基地局と１台の端末のみを示しているが、基地局および端末の台数が図示したものに限定されない。この無線通信システムには、３ＧＰＰのＬＴＥ規格が適用されているものとする。
【００１３】
図２は、図１に示した基地局１および２の構成例を示す図である。基地局１および２は、制御部１１、ＲＳ位置決定部１２および送受信部１３を備えている。制御部１１は、自局およびＣｏＭＰを行う他の基地局で使用するセルＩＤを決定する、あるいは他の基地局と通信を行い、他の基地局で決定された自局のセルＩＤを取得して管理する。セルＩＤを決定した場合には、決定したセルＩＤを、ＣｏＭＰを行う他の基地局へ通知する。ＲＳ位置決定部１２は、制御部１１から通知されるセルＩＤを基にＲＳの周波数方向の位置を決定する。送受信部１３は、ＲＳ位置決定部１２から通知されるＲＳ位置に基づいてＲＳを配置し、また、制御部１１から通知される制御チャネル信号およびユーザデータチャネル信号を所定の位置に配置し、変調を行った後に無線信号として端末に送信する。さらには、端末３が送信した無線信号を受信・復号する。
【００１４】
以下にセルＩＤに基づいたＲＳの周波数方向の位置決定、およびユーザデータチャネルのサイズを決定する処理の流れを説明する。本実施の形態の無線通信システムでは、セルＩＤを、ＣｏＭＰを行う基地局間同士で、差が６の整数倍になるよう付与する。これは基地局を設置する際にセルＩＤを決定する方法もあれば、ＣｏＭＰを行うと判断した際に通常のセルＩＤとは別にＣｏＭＰ用セルＩＤを決定する方法もある。
【００１５】
基地局設置の際にセルＩＤを決定する方法を適用した場合、各基地局では、付与されたセルＩＤを制御部１１からＲＳ位置決定部１２に通知する。例えば、図１に示したシステム構成の場合、基地局１に付与するセルＩＤと基地局２に付与するセルＩＤの差が６の整数倍となるようにする。
【００１６】
一方、ＣｏＭＰ実施判断後にＣｏＭＰ用セルＩＤを決定する方法を適用した場合、各基地局では、ＣｏＭＰを実施することに決定すると、ＣｏＭＰを実施する複数の基地局のうち、いずれか一つの基地局において、制御部１１が、各基地局のＣｏＭＰ用セルＩＤを決定し、ＣｏＭＰを実施する他の基地局へ通知する。各基地局では、制御部１１が決定したＣｏＭＰ用セルＩＤ、またはＣｏＭＰの相手先である他基地局から通知されたＣｏＭＰ用セルＩＤを制御部１１からＲＳ位置決定部１２へ通知する。なお、ＣｏＭＰ用セルＩＤの決定方法は、例えば、ＣｏＭＰを行う複数基地局の通常のセルＩＤから一つを選ぶようにすればよい（ＣｏＭＰを行う全ての基地局で同一のＣｏＭＰ用セルＩＤを使用する）。ＣｏＭＰを行う各基地局に割り当てるＣｏＭＰ用セルＩＤ同士の差が６の整数倍（０以外）になるようにしてもよい。
【００１７】
ＲＳ位置決定部１２は、制御部１１からセルＩＤの通知を受けると、３ＧＰＰのＬＴＥ規格で定められている方法（３ＧＰＰ  ＴＳ３６.２１１  ６.１０.１.２）に従ってＲＳの位置を決定し、決定結果を送受信部１３へ通知する。送受信部１３は、通知された情報に基づき、ＲＳを配置し、また、制御部１１から通知される制御チャネルの情報、ユーザデータチャネルの情報にそれぞれ変調を行い、フレームフォーマット上の所定の位置に配置する。ここで、ユーザデータチャネルのサイズ（時間軸方向のユーザデータチャネル領域のサイズ）は、ＣｏＭＰを開始する前に、ＣｏＭＰを行う他の基地局と通信を行い、基地局間で同じサイズとなるように決定する。あるいは、ＣｏＭＰを行う場合のユーザデータチャネルのサイズを固定値とする。この場合、事前にサイズを決定し、各基地局は、このサイズを記憶しておく。サイズは、標準規格として固定値に決定しておいてもよいし、本無線通信システムを提供する事業者、あるいは基地局を提供するベンダにおいて固定的に決定しておいてもよい。具体的なユーザデータチャネルのサイズは、例えば規格上考えられる最小サイズの１１とすることが考えられる。
【００１８】
図３は、基地局の他の構成例を示す図である。図３に示した基地局１ａ，２ａは、図２に示した基地局１，２に対して端末ＩＤ検出部１４を追加したものである。端末ＩＤ検出部１４は、送受信部１３が端末３から受信した信号を解析し、信号を送信してきた端末の端末ＩＤを検出する。検出した端末ＩＤは制御部１１を経由してＲＳ位置決定部１２に通知され、ＲＳ位置決定部１２は、通知されてきた端末ＩＤに基づいて、ＲＳの周波数方向の位置を決定する。その後の処理は図２に示した構成の基地局と同一である。
【００１９】
すなわち、図３に示した基地局１ａ，２ａでは、通信を行う端末３の端末ＩＤをＣｏＭＰ用セルＩＤとして使用する。こうすることにより、同じ端末と通信する（ＣｏＭＰを行う）基地局では、同じＣｏＭＰ用セルＩＤを使用してＲＳの位置を決定することになる。この結果、ＣｏＭＰを行う各基地局は、同じタイミングかつ同じ周波数でＲＳを送信することになり、ある基地局から送信されたＲＳが他の基地局から送信されたユーザデータと衝突するのを回避できる。また、ＣｏＭＰを行う基地局同士が通信してＣｏＭＰ用セルＩＤを事前に通知する処理が不要となる。
【００２０】
図４は、本実施の形態の基地局（図２または図３に示した構成の基地局）がＣｏＭＰを行う場合の下り回線フレームフォーマット（ＲＳの位置、およびユーザデータチャネル領域）の一例を示す図である。このように、本実施の形態の基地局によれば、ＣｏＭＰを行う基地局間で共通のセルＩＤを使用する、あるいはセルＩＤの差が６の整数倍になるようにそれぞれのセルＩＤを決定するため、セルＩＤから決定されるＲＳの周波数方向の位置がＣｏＭＰを行う基地局間で同一となる。または、端末ＩＤを基にＲＳの周波数方向の位置を決定するため、ＣｏＭＰを行う基地局間でＲＳの周波数方向の位置がＣｏＭＰを行う基地局間で同一となる。また、ＣｏＭＰを行う基地局間で、ユーザデータチャネルのサイズを固定的に同一値とするため、複数基地局間で同一信号を送信することができる。従って、端末側での受信品質を向上させることができる。
【００２１】
なお、ＬＴＥを適用した無線通信システムについて説明したが、これと同様の手法で下り回線のフレームフォーマットが決定されるシステム、すなわち、セルＩＤをある整数（２以上の整数）で割ったときの余りに応じて下り回線のフレームフォーマットが決定されるシステムであれば、本実施の形態で説明した基地局連携動作（複数基地局から同じ信号を送信する動作）を適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上のように、本発明は、複数の基地局が連携し、連携している各基地局から同一端末に対して同一の信号を送信する機能を実現する無線システムとして有用である。
【符号の説明】
【００２３】
１，２，１ａ，２ａ  基地局
３  端末
１１  制御部
１２  ＲＳ位置決定部
１３  送受信部
１４  端末ＩＤ検出部
【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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