JP6600265B2 - 無線通信システム及び基地局 - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信システム及び基地局に関する。
LTE(Long Term Evolution)及びLTE−A(LTE-Advanced)の無線通信システムにおいて、トラフィックの高いホットスポットのようなエリアを効率よくサポートするために、装置コストを抑えながら多数のセルを収容することが可能なC−RAN(Centralized Radio Access Network)と呼ばれる技術が知られている。
C−RANは、リモート設置型の基地局(子局)である1又は複数のRAU(Remote Antenna Unit)と、RAUを集中制御する基地局(親局)であるBBU(BaseBand Unit)とから構成されている。BBUは、基地局が備えるレイヤ1〜レイヤ3までの機能を備えており、BBUで生成されたデジタルベースバンド信号はRAUに伝送され、RAUが備えるRF(Radio Frequency)機能部から送信される。
BBUとRAUとの間をつなぐネットワーク回線はFH(Front Haul)と呼ばれ、LTEではFHにCPRI(Common Public Radio Interface)が用いられている。
"ドコモ5Gホワイトペーパー"、2014年9月、NTTドコモ、インターネットURL: https://www.nttdocomo.co.jp/corporate/technology/whitepaper_5g/
現在のLTEでは、レイヤ1(物理レイヤ:L1)、レイヤ2(MAC、RLC、PDCP)及びレイヤ3(RRC)の機能はBBU側に実装される。そのため、2×2MIMO(Multi Input Multi Output)を用いた場合にFHに必要な帯域は、BBUでサポートされるピークレートの約16倍になる。例えば、図1に示すように、システム帯域が20MHzであり、かつ、2×2MIMOの無線通信(最大150Mbps)をBBUがサポートする場合、CPRIに必要な帯域は約2.5Gbpsになる。さらに、本構成においてはアンテナ数及びシステム帯域の増大に比例してCPRIに必要な帯域は増大する。
現在検討が進められている5Gが導入されると、ピークレートの向上に伴いFHに必要な帯域も飛躍的に増大することになる。仮に10Gbpsのピークレートを実現しようとした場合、CPRIに必要な帯域は数百Gbps以上になるため、現状のCPRI規格(最大24.33Gbps)では対応することができない。
そこで、BBUに実装されているレイヤの一部をRAU側で実現することで、FHで伝送される伝送量を削減することが検討されている。BBUとRAUとの間の機能分担については様々なバリエーションが検討されているが、一例として、レイヤ1の全ての処理をRAUで実現し、レイヤ2以上の処理をBBUで実現する案や、レイヤ1の処理の一部をRAU側で実現し、残りのレイヤ1の処理及びレイヤ2以上の処理をBBU側で実現する案などが検討されている。
また、CPRIよりも安価なFHを実現するために、1本の光ファイバを複数の拠点で共有するPON(Passive Optical Network)や、イーサネット(登録商標)網などのネットワークをFHに利用することも検討されている(図2)。これらのネットワークは複数の拠点で共有されるため、各拠点間の信号量の変動に応じて、FHで伝送される伝送量の制御が必要になると考えられる。
また、RAUはBBUよりも比較的処理能力が低いことが想定される。従って、単純にFHの伝送量を削減するだけでは、RAUの処理負荷が大きくなってしまう。従って、RAUの処理負荷やユーザ装置との間の通信品質などを考慮して、BBUとRAUとの間の機能分担を状況に応じて適切に切替えることが可能な仕組みが必要である。
開示の技術は上記に鑑みてなされたものであって、C−RANによる無線通信ネットワークにおいて、BBUとRAUとの間の機能分担を適切に切替えることが可能な技術を提供することを目的とする。
開示の技術の無線通信システムは、第一の基地局と、第二の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信する第三の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信するユーザ装置とを有する無線通信システムであって、所定の基準値に基づいて、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、前記第三の基地局が行う信号処理との分担を決定する決定部と、前記決定部で決定された分担に従って、前記第一の基地局が行う信号処理を行う第一の信号処理部と、前記決定部で決定された分担に従って、前記第二の基地局が行う信号処理を行う第二の信号処理部と、前記決定部で決定された分担に従って、前記第三の基地局が行う信号処理を行う第三の信号処理部と、を有前記所定の基準値は、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が備えるアンテナ数のうち少なくともいずれか一方が前記ユーザ装置が備えるアンテナ数以上か否かであり、前記決定部は、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が備えるアンテナ数のうち少なくともいずれか一方が前記ユーザ装置が備えるアンテナ数以上か否かに基づいて、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、前記第三の基地局が行う信号処理との分担を決定する。
開示の技術によれば、C−RANによる無線通信ネットワークにおいて、BBUとRAUとの間の機能分担を適切に切替えることが可能な技術が提供される。
FHに必要な帯域を説明するための図である。 FHへの利用が検討されているネットワークの一例を示す図である。 実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成例を示す図である。 BBUとRAUとの間の機能分担例を説明するための図である。 ULにおける機能分担を切替える際の処理手順の一例を示すシーケンス図である。 DLにおける機能分担を切替える際の処理手順の一例を示すシーケンス図である。 ULにおける機能分担の切替え処理の動作例を示す図である。 DLにおける機能分担の切替え処理の動作例を示す図である。 実施の形態に係るBBUの機能構成例を示す図である。 実施の形態に係るRAUの機能構成例を示す図である。 実施の形態に係るBBUのハードウェア構成例を示す図である。 実施の形態に係るRAUのハードウェア構成例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態に係る無線通信システムはLTE又は5Gに準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はLTE又は5Gに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「LTE」は、3GPPのリリース8、又は9に対応する通信方式のみならず、3GPPのリリース10、11、12、13、又はリリース14以降に対応する第5世代の通信方式も含む広い意味で使用する。
<システム構成>
図3は、実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成例を示す図である。図3に示すように、本実施の形態に係る無線通信システムは、BBU1とRAU2aとRAU2bとユーザ装置UEとを含む。以下の説明で、RAU2aとRAU2bとを区別しない場合、「RAU2」と記載する。図3では、RAU2aとRAU2bとが図示されているが、3つ以上のRAU2が含まれていてもよい。
BBU1は、集約基地局と呼ばれてもよいし、親局と呼ばれてもよいし、単に基地局(eNB:enhanced Node B)と呼ばれてもよい。RAU2は、張出し基地局と呼ばれてもよいし、子局と呼ばれてもよいし、単に基地局と呼ばれてもよい。BBU1とRAU2は、FHを介して所定の信号を送受信する。
また、BBU1は、RAU2a及びRAU2bがDL信号を協調してユーザ装置UEに送信する(協調送信する)ように制御する。同様に、BBU1は、RAU2a及びRAU2bのそれぞれで受信されたUL信号の合成又は選択等を行うことで、ユーザ装置UEからのUL信号をBBU1側で協調して受信する(協調受信する)ように制御する。
<BBUとRAUとの間の機能分担>
図4は、BBUとRAUとの間の機能分担例を説明するための図である。図4(a)はULにおける機能分担例を示しており、図4(b)はDLにおける機能分担例を示している。図4(a)の境界「U1」〜「U9」は、BBU1とRAU2でそれぞれ行われるULの処理の境界を示している。例えば境界「U6」で機能分担する場合、レイヤ2以上の機能に係る処理はBBU1側で行われ、レイヤ1の機能に係る処理はRAU2側で行われることを意味する。また、例えば境界「U2」で機能分担する場合、レイヤ1の機能に係る処理のうちFFTまでの処理はRAU2側で行われ、リソースデマッピング(Resource Element Demapping)以降の処理はBBU1側で行われることを意味する。境界「U1」は、CPRIを用いてBBU1とRAU2を接続する構成に該当する。なお、ULでMIMOによる通信が行われない場合、信号検出(Signal Detection)の処理は省略される。
同様に、図4(b)の境界「D1」〜「D10」は、BBU1とRAU2でそれぞれ行われるDLの処理の境界を示している。例えば境界「D7」で機能分担する場合、レイヤ2以上の機能に係る処理はBBU1側で行われ、レイヤ1の機能に係る処理はRAU2側で行われることを意味する。また、例えば境界「D2」で機能分担する場合、レイヤ1の機能に係る処理のうちリソースマッピング(Resource element mapping)までの処理はBBU1側で行われ、OFDM信号の生成(OFDM signal generation)はRAU2側で行われることを意味する。境界「D1」は、CPRIを用いてBBU1とRAU2を接続する構成に該当する。なお、DLでMIMOによる通信が行われない場合、レイヤマッピング(Layer mapper)及びプリコーディング(Precoding)の処理は省略される。
本実施の形態に係るBBU1、RAU2a及びRAU2bは、ULにおける境界「U1」〜「U9」のうち、どの境界で機能分担するのか(信号処理を分担するのか)を任意に切替えることが可能である。同様に、本実施の形態に係るBBU1、RAU2a及びRAU2bは、DLにおける境界「D1」〜「D10」のうち、どの境界で機能分担するのか(信号処理を分担するのか)を任意に切替えることが可能である。なお、本実施の形態に係るBBU1、RAU2a及びRAU2bは、RAU2a及びRAU2b単位で共通に機能分担を切替える(言い換えると、RAU2a及びRAU2bで同一の機能分担になるようにする)ようにしてもよいし、ユーザ装置UE単位で共通に機能分担を切替える(言い換えると、同一のユーザ装置UEに対しては同一の機能分担になるようにする)ようにしてもよい。また、ULとDLで独立して切替えるようにしてもよい。
<処理手順>
(ULにおける機能分担の切替え)
図5は、ULにおける機能分担を切替える際の処理手順の一例を示すシーケンス図である。
ステップS101で、BBU1又はRAU2は、BBU1が行う信号処理と、RAU2が行う信号処理(RAU2a及びRAU2bが共通に行う信号処理)との分担を決定(機能分担を決定)する。本実施の形態では、BBU1とRAU2との間における機能分担の境界(「U1」〜「U9」)をBBU1で決定するようにしてもよいし、RAU2で決定するようにしてもよい。
より具体的には、BBU1又はRAU2は、所定の基準値に基づいて、RAU2が行う信号処理とBBU1が行う信号処理との分担を決定する。例えば、BBU1又はRAU2内に、所定の基準値の範囲とULにおける境界「U1」〜「U9」と1対1に対応づけるテーブルを保持しておき、BBU1又はRAU2は、当該テーブルと所定の基準値とを比較することで、RAU2が行う信号処理とBBU1が行う信号処理との分担を決定するようにしてもよい。また、BBU1又はRAU2内に所定の閾値を保持しておき、所定の基準値が所定の閾値以上であるか否かを判断することで、境界「U1」〜「U9」のうちどの境界で機能分担を分けるのかを決定するようにしてもよい。所定の基準値の取得(又は測定)は、BBU1で行ってもよいし、RAU2で行ってもよい。BBU1又はRAU2は、必要に応じて、相手方(RAU2又BBU1)に取得結果(又は測定結果)を通知するようにしてもよい。所定の基準値の具体例については後述する。
BBU1又はRAU2は、機能分担の決定結果を相手方(RAU2又BBU1)に通知する。なお、RAU2が機能分担の決定を行う場合、RAU2a及びRAU2bの間で機能分担の決定結果をお互いに通知する。また、RAU2が機能分担の決定を行う場合、RAU2a及びRAU2bは、どの機能に係る信号処理までをRAU2a及びRAU2b側で行ったのかを示す識別子を、後述するステップS113a及びステップS113bの処理手順で送信するUL信号のヘッダ情報に付与するようにしてもよい。ULの機能分担をダイナミックに切替えることが可能になる。
ステップS111aで、RAU2aは、ユーザ装置UEから送信されたUL信号を受信する。同様に、ステップS111bで、RAU2bは、ユーザ装置UEから送信されたUL信号を受信する。続いて、RAU2aは、自身が行うべき信号処理を行い(S112a)、信号処理を行った後の信号をBBU1に送信する(S113a)。同様に、RAU2bは、自身が行うべき信号処理を行い(S112b)、信号処理を行った後の信号をBBU1に送信する(S113b)。
ステップS114で、BBU1は、自身が行うべき信号処理を行う(S114)。ここで、BBU1は、RAU2aから送信されたUL信号と、RAU2bから送信されたUL信号とを用いて協調受信を行う。協調受信を行う方法についてはどのような方法であってもよい。例えば、BBU1は、RAU2aから受信したUL信号、及びRAU2bから受信したUL信号のうち、いずれか一方のUL信号を選択するようにしてもよいし、両方のUL信号を合成受信するようにしてもよい。また、いずれか一方のUL信号を選択する場合、RAU2a及びRAU2bでUL信号の受信品質(SNR、SINRなど)を測定し、UL信号の受信品質が良好なUL信号を選択するようにしてもよい。
なお、以上説明したステップS101〜S114の処理手順は、所定の間隔で繰り返し行われるようにしてもよい。これにより、例えば、UL信号又はDL信号の受信品質の変化や、RAU2の処理負荷の変化などに基づいて、ULの機能分担をダイナミックに変更することが可能になる。
(DLにおける機能分担の切替え)
図6は、DLにおける機能分担を切替える際の処理手順の一例を示すシーケンス図である。なお、本実施の形態では、BBU1とRAU2との間における機能分担の境界「D1」〜「D10」をBBU1で決定するようにしてもよいし、RAU2で決定するようにしてもよい。
ステップS201で、BBU1又はRAU2は、BBU1が行う信号処理と、RAU2が行う信号処理(RAU2a及びRAU2bが共通に行う信号処理)との分担を決定(機能分担を決定)する。本実施の形態では、BBU1とRAU2との間における機能分担の境界(「D1」〜「D10」)をBBU1で決定するようにしてもよいし、RAU2で決定するようにしてもよい。
より具体的には、BBU1又はRAU2は、所定の基準値に基づいて、RAU2が行う信号処理とBBU1が行う信号処理との分担を決定する。例えば、BBU1又はRAU2内に、所定の基準値の範囲とDLにおける境界「D1」〜「D10」と1対1に対応づけるテーブルを保持しておき、BBU1又はRAU2は、当該テーブルと所定の基準値とを比較することで、RAU2が行う信号処理とBBU1が行う信号処理との分担を決定するようにしてもよい。また、BBU1又はRAU2内に所定の閾値を保持しておき、所定の基準値が所定の閾値以上であるか否かを判断することで、境界「D1」〜「D10」のうちどの境界で機能分担を分けるのかを決定するようにしてもよい。所定の基準値の取得(又は測定)は、BBU1で行ってもよいし、RAU2で行ってもよい。BBU1又はRAU2は、必要に応じて、相手方(RAU2又BBU1)に取得結果(又は測定結果)を通知するようにしてもよい。
BBU1又はRAU2は、機能分担の決定結果を相手方(RAU2又BBU1)に通知する。なお、RAU2が機能分担の決定を行う場合、RAU2a及びRAU2bの両方で決定するようにしてもよいし、RAU2a又はRAU2bのいずれか一方が決定を行うようにして、決定結果を相手方(RAU2b又はRAU2a)に通知するようにしてもよい。また、BBU1が機能分担の決定を行う場合、BBU1は、どの機能に係る信号処理までをBBU1側で行ったのかを示す識別子を、後述するステップS211の処理手順で送信するDL信号のヘッダ情報に付与するようにしてもよい。DLの機能分担をダイナミックに切替えることが可能になる。
BBU1は、ユーザ装置UEに送信すべきDL信号に対して自身が行うべき信号処理を行い(S211)、信号処理を行った後のDL信号をRAU2a及びRAU2bに送信する(S212a、S212b)。ここで、BBU1は、ステップS211の処理手順において、RAU2a及びRAU2bがDL信号を協調してユーザ装置UEに送信する(協調送信する)ように制御する。例えば、BBU1は、生成した信号をRAU2a及びRAU2bの両方に送信するようにしてもよいし、DL信号をRAU2a及びRAU2bのうちいずれか一方のみに送信するようにしてもよい。RAU2a及びRAU2bのうちいずれか一方を選択する場合、ユーザ装置UEから、RAU2aとの間のDL信号の受信品質とRAU2bとの間のDL信号の受信品質とをBBU1にフィードバックさせるようにして、BBU1は、受信品質が良好なRAU2を選択するようにしてもよい。また、BBU1は、ユーザ装置UEから、RAU2a及びRAU2bとの間のDL信号の伝搬状態(チャネル情報など)をBBU1にフィードバックさせるようにして、フィードバックされた伝搬状態に基づいてRAU2aに送信すべきDL信号とRAU2bに送信すべきDL信号とを生成し、生成したDL信号をRAU2a及びRAU2bに送信するようにしてもよい。
続いて、RAU2a及びRAU2bは、機能分担に基づいて自身が行うべき信号処理を行い(S213a、S213b)、信号処理を行った後のDL信号をユーザ装置UEに送信する(S214a、S214b)。
なお、以上説明したステップS201〜S214の処理手順は、所定の間隔で繰り返し行われるようにしてもよい。これにより、例えば、UL信号又はDL信号の受信品質の変化や、RAU2の処理負荷の変化などに基づいて、DLの機能分担をダイナミックに変更することが可能になる。
(所定の基準値の例)
所定の基準値は、例えば、ユーザ装置UEから受信したUL信号又はユーザ装置UEが
受信したDL信号のSINR(Signal to Interference plus Noise power Ratio)又はSNR(Signal to Noise Ratio)の値でもよい。SINR又はSNRの範囲とUL又はDLにおける境界とを対応づけるテーブルとして、例えば、SINR又はSNRの範囲が大きい順に、「境界「U9」、「U8」、「U7」、「U6」、「U5」、「U4」、「U3」、「U2」、「U1」」又は「境界「D10」、「D9」、「D8」、「D7」、「D6」、「D5」、「D4」、「D3」、「D2」、「D1」」を対応づけるテーブルが用いられるようにしてもよい。つまり、SINR又はSNRが大きいほど、RAU2側で行う処理が多くなるようにしてもよい。また、他の例として、SINR又はSNRが所定の閾値以上である場合はUL又はDLにおける所定の境界(例えば「U6」、「D7」など)で機能分担を分けるようにして、所定の閾値未満である場合はUL又はDLにおける所定の境界(例えば「U2」、「D2」など)で機能分担を分けるようにしてもよい。
SINR又はSNRの取得(測定)は、RAU2で行ってもよいし、BBU1で行ってもよい。また、RAU2で測定を行う場合、RAU2aで測定したSINR又はSNRと、RAU2bで測定したSINR又はSNRのうち値が大きい側を選択して用いるようにしてもよい。また、機能分担をユーザ装置UE毎に切替える場合、RAU2又はBBU1は、参照信号の系列や各ユーザ装置UEに割当てられたリソース位置に基づいて、ユーザ装置UE毎のSINR又はSNRを取得(測定)するようにしてもよい。この場合、BBU1から参照信号の系列や各ユーザ装置UEに割当てられたリソース位置をRAU2に予め通知しておくようにしてもよい。また、機能分担をRAU2単位で切替える場合、例えば、ユーザ装置UE毎にDL/ULの無線リソースがスケジューリングされる時間を分けることで、RAU2単位で機能分担を切替えることを可能にしてもよい。
また、所定の基準値は、ユーザ装置UEから受信したUL信号又はユーザ装置UEが受信したDL信号のCRC(Cyclic Redundancy Check)チェックの成功率でもよい。CRCチェックの成功率とは、所定の物理チャネルで伝送される無線信号に含まれるCRCが正しいと判断された確率を意味している。ユーザ装置UEとRAU2との間の無線品質が劣化した場合、CRCチェック成功率は下がることになる。
CRCチェック成功率の範囲とUL又はDLにおける境界とを対応づけるテーブルとして、例えば、CRCチェック成功率の範囲が高い順に、「境界「U9」、「U8」、「U7」、「U6」、「U5」、「U4」、「U3」、「U2」、「U1」」又は「境界「D10」、「D9」、「D8」、「D7」、「D6」、「D5」、「D4」、「D3」、「D2」、「D1」」を対応づけるテーブルが用いられるようにしてもよい。つまり、CRCチェック成功率が高いほど、RAU2側で行う処理が多くなるようにしてもよい。また、他の例として、CRCチェック成功率が所定の閾値以上である場合はUL又はDLにおける所定の境界(例えば「U6」、「D7」など)で機能分担を分けるようにして、所定の閾値未満である場合はUL又はDLにおける所定の境界(例えば「U2」、「D2」など)で機能分担を分けるようにしてもよい。
CRCチェック成功率の取得(測定)は、RAU2で行ってもよいし、BBU1で行ってもよい。また、RAU2で測定を行う場合、RAU2aで測定したCRCチェック成功率と、RAU2bで測定したCRCチェック成功率のうち値が大きい側を選択して用いるようにしてもよい。なお、CRCチェックはデコードの処理を行う際に行われるため、デコードに係る処理を行う装置(BBU1又はRAU2)がCRCチェック成功率の取得を行うことが望ましい。
また、所定の基準値は、ユーザ装置UEからUL信号又はDL信号が所定の期間内で再送された回数(又は再送された回数の所定の期間の平均値)であってもよい。ユーザ装置UEからUL信号が所定の期間内で再送された回数は、例えばPUCCH又はPUSCHでNAKが通知された回数でカウントされるようにしてもよい。
再送された回数の範囲とUL又はDLにおける境界とを対応づけるテーブルとして、例えば、再送された回数の範囲が少ない順に、「境界「U9」、「U8」、「U7」、「U6」、「U5」、「U4」、「U3」、「U2」、「U1」」又は「境界「D10」、「D9」、「D8」、「D7」、「D6」、「D5」、「D4」、「D3」、「D2」、「D1」」を対応づけるテーブルが用いられるようにしてもよい。つまり、再送された回数が少ないほど、RAU2側で行う処理が多くなるようにしてもよい。また、他の例として、再送された回数が所定の閾値未満である場合はUL又はDLにおける所定の境界(例えば「U6」、「D7」など)で機能分担を分けるようにして、所定の閾値以上である場合はUL又はDLにおける所定の境界(例えば「U2」、「D2」など)で機能分担を分けるようにしてもよい。
再送された回数の取得(測定)は、RAU2で行ってもよいし、BBU1で行ってもよい。また、RAU2で測定を行う場合、RAU2aで測定した回数と、RAU2bで測定した回数の平均値を用いるようにしてもよいし、測定された回数が大きい側を選択して用いるようにしてもよい。なお、NAKの受信はデコード後の信号で行われるため、デコードに係る処理を行う装置(BBU1、RAU2a、RAU2b)が再送回数の取得を行うことが望ましい。
また、所定の基準値は、ユーザ装置UEから受信したUL信号又はユーザ装置UEが受信したDL信号のチャネル推定誤差であってもよい。チャネル推定誤差とは、ユーザ装置UEから受信したUL信号又はユーザ装置UEが受信したDL信号に含まれる複数の参照信号の各々を用いてチャネル推定を行った結果の平均値と、各参照信号の個々のチャネル推定を行った結果との間に、どの程度ばらつき(分散)が生じているかを示す指標を意味する。ユーザ装置UEとRAU2との間の無線品質が劣化した場合、チャネル推定誤差は増加することになる。
チャネル推定誤差の範囲とUL又はDLにおける境界とを対応づけるテーブルとして、例えば、チャネル推定誤差の範囲が小さい順に、「境界「U9」、「U8」、「U7」、「U6」、「U5」、「U4」、「U3」、「U2」、「U1」」又は「境界「D10」、「D9」、「D8」、「D7」、「D6」、「D5」、「D4」、「D3」、「D2」、「D1」」を対応づけるテーブルが用いられるようにしてもよい。つまり、チャネル推定誤差の範囲が小さいほど、RAU2側で行う処理が多くなるようにしてもよい。また、他の例として、チャネル推定誤差が所定の閾値未満である場合はUL又はDLにおける所定の境界(例えば「U6」、「D7」など)で機能分担を分けるようにして、所定の閾値以上である場合はUL又はDLにおける所定の境界(例えば「U2」、「D2」など)で機能分担を分けるようにしてもよい。
また、所定の基準値は、RAU2の処理負荷の大きさ(プロセッサの使用率、メモリの使用率、BBU1及びRAU2間のデータ量など)であってもよい。RAU2の処理負荷の大きさは、RAU2aの処理負荷及びRAU2bの処理負荷のうち、最も処理負荷が大きいRAU2の処理負荷を用いるようにしてもよい。RAU2の処理負荷の大きさの範囲とUL又はDLにおける境界とを対応づけるテーブルとして、例えば、RAU2の処理負荷の範囲が大きい順に、「境界「U1」、「U2」、「U3」、「U4」、「U5」、「U6」、「U7」、「U8」、「U9」」又は「境界「D1、「D2」、「D3」、「D4」、「D5」、「D6」、「D7」、「D8」、「D9」、「D10」」を対応づけるテーブルが用いられるようにしてもよい。つまり、RAU2の処理負荷が大きいほど、RAU2側で行うレイヤ1の処理が少なくなるようにしてもよい。また、他の例として、RAU2の処理負荷の大きさが所定の閾値未満である場合はUL又はDLにおける所定の境界(例えば「U6」、「D7」など)で機能分担を分けるようにして、所定の閾値以上である場合はUL又はDLにおける所定の境界(例えば「U2」、「D2」など)で機能分担を分けるようにしてもよい。
RAU2の処理負荷は、RAU2a又は/及びRAU2bが自ら測定してもよいし、BBU1が、RAU2a又は/及びRAU2bに送信しているデータ量、RAU2a又は/及びRAU2b向けにスケジューリングしたデータ量などに基づいて、BBU1が推定するようにしてもよい。
また、所定の基準値は、RAU2a及びRAU2bが備えるアンテナ数のうち少なくともいずれか一方のアンテナ数が、ユーザ装置UEが備えるアンテナ数以上か否かであってもよい。例えば、RAU2a又はRAU2bが備えるアンテナ数のうち少なくともいずれか一方のアンテナ数が、ユーザ装置UEが備えるアンテナ数以上の場合、RAU2単体でもMIMOを用いたUL信号の受信が可能であるため、ULにおける所定の境界(例えば「U6」など)で機能分担を分けるようにしてもよい。逆に、RAU2a及びRAU2bの各々が備えるアンテナ数が、ユーザ装置UEが備えるアンテナ数より少ない場合、BBU1側でMIMOを用いたUL信号の受信を行う必要があると判断し、所定の境界(例えば「U2」など)で機能分担を分けるようにしてもよい。
なお、ユーザ装置UEが備えるアンテナ数は、上位レイヤ(例えばRRCレイヤ)等でユーザ装置UEからBBU1に通知させるようにしてもよい。
(ULにおける機能分担の切替え処理の動作例)
図7は、ULにおける機能分担の切替え処理の動作例を示す図である。図7は、所定の基準値としてSINRを用いる場合の動作例を示している。なお、図7では、図4(a)に示すレイヤ1の各種信号処理のうち一部を省略して図示しており、図7に示す境界「U2」、「U4」、「U6」は、それぞれ図4(a)に示す境界「U2」、「U4」、「U6」に対応している。なお、図7に示す境界は一例であり、これに限定されることを意図しているのではない。例えば、図7の境界「U2」は、境界「U3」であってもよいし、図7の境界「U4」は、境界「U5」であってもよい。また、図7には図示しないが、境界「U1」、「U7」〜「U9」のいずれかで機能分担を切替えることも可能である。
また、BBU1はユーザ装置UEから受信したUL信号のSINRを測定する機能を有しており、BBU1で測定したSINRに基づいて、BBU1側で機能分担の決定を行う前提として説明する。
図7(a)に示すように、ユーザ装置UEから受信したUL信号のSINRが所定の閾値以上である場合、すなわち、UL信号の受信品質が良好である場合、BBU1は、レイヤ1に係る信号処理を全てRAU2a及びRAU2b側で行うと決定する(領域「U6」で機能分担すると決定する)。続いて、BBU1は、決定結果をRAU2a及びRAU2bに通知する。
RAU2a及びRAU2bは、通知された決定結果に基づき、レイヤ1に係る信号処理を全て行い、復号されたUL信号をFHを介してBBU1に送信する。BBU1は、RAU2a及びRAU2bから受信したデコード後のUL信号のうち、いずれか一方のUL信号を選択し、選択したUL信号に対してレイヤ2以降の信号処理を行う。
一方、図7(b)に示すように、ユーザ装置UEから受信したUL信号のSINRが所定の閾値未満である場合、すなわち、UL信号の受信品質が良好ではない場合、BBU1は、レイヤ1に係る信号処理のうちFFT処理までをRAU2a及びRAU2b側で行い、それ以後の信号処理をBBU1側で行うと決定する(領域「U2」で機能分担すると決定する)。続いて、BBU1は、決定結果をRAU2a及びRAU2bに通知する。
RAU2a及びRAU2bは、通知された決定結果に基づき、レイヤ1に係る信号処理のうちFFT処理までを行い、FFT処理後のUL信号をFHを介してBBU1に送信する。BBU1は、RAU2a及びRAU2bから受信したFFT処理後のUL信号に対して協調受信(例えばMMSE(Minimum Mean Squared Error)合成やMLD(Maximum Likelihood Detection)による合成等)を行うと共に、レイヤ2以降の信号処理を行う。
なお、以上の動作例において、ユーザ装置UE毎に機能分担を切替える場合、RAU2a及びRAU2b側でどの無線リソースがどのユーザ装置UEにスケジューリングされているのかをRAU2a及びRAU2b側で認識可能にするため、BBU1は、ユーザ装置UE毎の決定結果とユーザ装置UEを識別する情報(例えば周波数方向の無線リソース位置など)とを対応づけてRAU2a及びRAU2bに通知しておくようにしてもよい。
このように動作することで、ユーザ装置UEから受信したUL信号の受信品質が良好である場合、RAU2側でレイヤ1の信号処理を全て行うことで、FHで伝送される伝送量を削減しつつUL信号の受信性能を確保することができる。また、FHで伝送される伝送量が削減されることで、伝送遅延の発生も抑制することができる。一方、ユーザ装置UEから受信したUL信号の受信品質が良好ではない場合、BBU1側で協調受信を行うことでUL信号の受信性能を確保することができる。
(DLにおける機能分担の切替え処理の動作例)
図8は、DLにおける機能分担の切替え処理の動作例を示す図である。図8は、所定の基準値としてRAU2の処理負荷を用いる場合の動作例を示している。なお、図8では、図4(b)に示すレイヤ1の各種信号処理のうち一部を省略して図示しており、図8に示す境界「D2」、「D4」、「D7」は、それぞれ図4(b)に示す境界「D2」、「D4」、「D7」に対応している。なお、図8に示す境界は一例であり、これに限定されることを意図しているのではない。例えば、図8の境界「D2」は、境界「D3」であってもよいし、図8の境界「D4」は、境界「D6」又は「D7」であってもよい。また、図8には図示しないが、境界「D1」、「D8」〜「D10」のいずれかで機能分担を切替えることも可能である。
図8の例では、RAU2a(又はRAU2b)は自身の処理負荷を測定してBBU1に通知し、BBU1側で機能分担の決定を行う前提として説明する。
図8(a)に示すように、RAU2a(又はRAU2b)の処理負荷が所定の閾値未満の場合、BBU1は、レイヤ1に係る信号処理を全てRAU2a及びRAU2b側で行うと決定する(領域「D7」で機能分担すると決定する)。また、当該決定結果に基づき、BBU1は、レイヤ2に係る信号処理を行ったDL信号をFHを介してRAU2a及びRAU2bに送信する。なお、BBU1は、DL信号をRAU2a及びRAU2bに送信する際、DL信号に所定のヘッダを付与すると共に、当該ヘッダにレイヤ2までの信号処理を行ったことを示す識別子を付与して送信してもよい。図8(a)の場合、RAU2a及びRAU2bでは、レイヤ1に係る信号処理を全て行うことになる。
なお、図8(a)の場合、BBU1は、レイヤ2に係る信号処理を行ったDL信号をRAU2a及びRAU2bのうちいずれか一方のみに送信するようにしてもよい。FHの信号量を更に削減することが可能になる。
一方、図8(b)に示すように、RAU2(又はRAU2b)の処理負荷が所定の閾値以上である場合、BBU1は、レイヤ1に係る信号処理のうちリソースエレメントマッピング(Resource element mapping)までをBBU1側で行うと決定する(領域「D2」で機能分担すると決定する)。また、当該決定結果に基づき、BBU1は、リソースエレメントマッピングまでの信号処理を行ったDL信号をFHを介してRAU2a及びRAU2bに送信する。なお、BBU1は、RAU2a及びRAU2bとユーザ装置UEとの間のDL信号の伝搬状態(チャネル情報など)に基づいて、RAU2aに送信すべきDL信号とRAU2bに送信すべきDL信号とに対して異なるプリコーディング処理を行うようにしてもよい。
また、BBU1は、DL信号をRAU2a及びRAU2bに送信する際、DL信号に所定のヘッダを付与すると共に、当該ヘッダにリソースエレメントマッピングまでの信号処理を行ったことを示す識別子を付与して送信してもよい。図8(b)の場合、RAU2a及びRAU2bでは、OFDM信号の生成(OFDM Signal Generation)に係る信号処理を行うことになる。
このように動作することで、RAU2の処理負荷が逼迫した際、BBU1側で多くの信号処理を行うようにすることで、RAU2の処理負荷を軽減させることが可能になる。一方、RAU2の処理負荷が低い場合、RAU2側で多くの信号処理を行うようにすることで、FHで伝送される伝送量を削減することが可能になる。また、FHで伝送される伝送量が削減されることで、伝送遅延の発生も抑制することができる。
(処理手順に関する補足事項)
機能分担が変更される際、BBU1又はRAU2は、所定の期間、DL及びULのスケジューリングを停止するようにしてもよい。これにより、DL信号又はUL信号が送信されている途中で機能分担が変更されてしまい、信号が欠損してしまう可能性を避けることができる。
<機能構成>
以上説明した実施の形態の動作を実現するBBU1及びRAU2の機能構成例を説明する。
(BBU)
図9は、実施の形態に係るBBUの機能構成例を示す図である。図9に示すように、BBU1は、RAU間信号送信部101と、RAU間信号受信部102と、上位レイヤ処理部103と、機能分担決定部104とを有する。なお、図9は、BBU1において実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともLTE(5G含む)に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図9に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分や機能部の名称はどのようなものでもよい。
RAU間信号送信部101は、機能分担決定部104又はRAU2から通知された機能分担に基づき、上位レイヤ処理部103から受信したDL信号に対して信号処理を行うことで信号を生成し、生成した信号を、FHを介してRAU2に送信する機能を含む。RAU間信号受信部102は、機能分担決定部104又はRAU2から通知された機能分担に基づき、RAU2からFHを介して受信したUL信号に対して信号処理を行い、上位レイヤ処理部103に送信する機能を含む。
また、RAU間信号送信部101は、信号処理を行った信号を複数のRAU2のうちいずれか1つ又は複数のRAU2に送信する(協調送信を行う)。また、RAU間信号受信部102は、複数のRAU2で信号処理された信号のうち、いずれか1つの信号又は複数の信号を用いて信号処理を行う(協調受信を行う)。また、RAU間信号送信部101及びRAU間信号受信部102は、FHで用いられる所定のプロトコルのインタフェースとしての機能を含む。
上位レイヤ処理部103は、レイヤ3(RRC)の信号処理を行う機能、及びレイヤ2までの信号処理又はレイヤ3の信号処理を行った信号をコアネットワーク等に送信する機能を含む。
機能分担決定部104は、所定の基準値に基づいて、RAU2が行う信号処理と、BBU1が行う信号処理との分担を決定する機能を含む。
また、RAU間信号送信部101は、更に、レイヤ2のDLの信号処理を行う処理部であるPDCP処理部1011と、RLC処理部1012と、MAC処理部1013と、レイヤ1のDLの信号処理を行う処理部であるチャネルコーディング部1014と、変調部1015と、レイヤマッピング部1016と、プリコーディング部1017と、リソースマッピング部1018と、OFDM信号生成部1019とに分けられる。また、RAU間信号送信部101は、出力部1010を有する。PDCP処理部1011は、PDCPサブレイヤに係る各種の処理を行う。RLC処理部1012は、RLCサブレイヤに係る各種の処理を行う。MAC処理部1013は、MACサブレイヤに係る各種の処理を行う。チャネルコーディング部1014は、上位レイヤ処理部103から受信したDL信号に対し、CRCの付与、コードブロック分割、レートマッチング等の処理を行う。変調部1015は、ビット列を所定の変調方式を用いて変調する。レイヤマッピング部1016は、変調シンボルを各レイヤにマッピングする。プリコーディング部1017は、各レイヤの変調シンボルに対してプリコーディング処理を行うことで、各レイヤの変調シンボルを各アンテナポートにマッピングする。リソースマッピング部1018は、各アンテナポートで送信される変調シンボルを所定のリソースエレメントにマッピングする。OFDM信号生成部1019は、リソースエレメントにマッピングされた周波数領域の信号に対してIFFT処理を行うことでOFDM信号を生成する。出力部1010は、機能分担決定部104又はRAU2から通知された機能分担に基づき、上位レイヤ処理部103、PDCP処理部1011、RLC処理部1012、MAC処理部1013、チャネルコーディング部1014、変調部1015、レイヤマッピング部1016、プリコーディング部1017、リソースマッピング部1018、又はOFDM信号生成部1019のいずれかで生成された信号を取り出してRAU2に送信する。
また、RAU間信号受信部102は、更に、レイヤ1のULの信号処理を行う処理部であるFFT処理部1021と、リソースデマッピング部1022と、信号検出部1023と、復調部1024と、デコード部1025と、レイヤ2のULの信号処理を行う処理部であるMAC処理部1026と、RLC処理部1027と、PDCP処理部1028とに分けられる。また、RAU間信号受信部102は、入力部1020を有する。FFT処理部1021は、受信したUL信号に対してCPの除去及びFFT処理を行う。リソースデマッピング部1022は、FFT処理された変調シンボルから、各ユーザ装置UEにスケジューリングされた変調シンボルを取り出す。信号検出部1023は、空間多重された変調シンボルをレイヤ毎に分離する。なお、信号検出部1023は、例えば、MLD等を用いて信号検出を行っても良い。復調部1024は、検出された変調シンボルからビット列を復調する。デコード部1025は、復調されたビット列を復号する処理を行う。MAC処理部1026は、MACサブレイヤに係る各種の処理を行う。RLC処理部1027は、RLCサブレイヤに係る各種の処理を行う。PDCP処理部1028は、PDCPサブレイヤに係る各種の処理を行う。入力部1020は、機能分担決定部104又はRAU2から通知された機能分担に基づき、RAU2から受信したUL信号を、FFT処理部1021、リソースデマッピング部1022、信号検出部1023、復調部1024、デコード部1025、MAC処理部1026、RLC処理部1027、PDCP処理部1028、又は上位レイヤ処理部103のいずれかに渡す。
(RAU)
図10は、実施の形態に係るRAUの機能構成例を示す図である。図10に示すように、RAU2は、UE間信号送信部201と、UE間信号受信部202と、BBU間信号受信部203と、BBU間信号送信部204と、機能分担決定部205とを有する。なお、図10は、RAU2において実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともLTE(5G含む)に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図10に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分や機能部の名称はどのようなものでもよい。
UE間信号送信部201は、機能分担決定部205又はBBU1から通知された機能分担に基づき、BBU間信号受信部203から受信したDL信号に対して信号処理を行うことで信号を生成し、生成した信号をユーザ装置UEに送信する機能を含む。UE間信号受信部202は、機能分担決定部205又はBBU1から通知された機能分担に基づき、ユーザ装置UEから受信したUL信号に対して信号処理を行い、BBU間信号送信部204に送信する機能を含む。
BBU間信号受信部203及びBBU間信号送信部204は、BBU1と信号を送受信する機能、FHで用いられる所定のプロトコルのインタフェースとしての機能を含む。
機能分担決定部205は、所定の基準値に基づいて、RAU2が行う信号処理と、BBU1が行う信号処理との分担を決定する機能を含む。
また、UE間信号送信部201は、更に、レイヤ2のDLの信号処理を行う処理部であるPDCP処理部2011と、RLC処理部2012と、MAC処理部2013と、レイヤ1のDLの信号処理を行う処理部であるチャネルコーディング部2014と、変調部2015と、レイヤマッピング部2016と、プリコーディング部2017と、リソースマッピング部2018と、OFDM信号生成部2019とに分けられる。また、UE間信号送信部201は、入力部2010を有する。PDCP処理部2011、RLC処理部2012、MAC処理部2013、チャネルコーディング部2014、変調部2015、レイヤマッピング部2016、プリコーディング部2017、リソースマッピング部2018、及びOFDM信号生成部2019は、それぞれBBU1のPDCP処理部1011、RLC処理部1012、MAC処理部1013、チャネルコーディング部1014、変調部1015、レイヤマッピング部1016、プリコーディング部1017、リソースマッピング部1018、及びOFDM信号生成部1019と同一であるため説明は省略する。入力部2010は、機能分担決定部205又はBBU1から通知された機能分担に基づき、BBU間信号受信部203から受信したDL信号を、PDCP処理部2011、RLC処理部2012、MAC処理部2013、チャネルコーディング部2014、変調部2015、レイヤマッピング部2016、プリコーディング部2017、リソースマッピング部2018、又はOFDM信号生成部2019のいずれかに渡す。
また、UE間信号受信部202は、更に、レイヤ1のULの信号処理を行う処理部であるFFT処理部2021と、リソースデマッピング部2022と、信号検出部2023と、復調部2024と、デコード部2025と、レイヤ2のULの信号処理を行う処理部であるMAC処理部2026と、RLC処理部2027と、PDCP処理部2028とに分けられる。また、UE間信号受信部202は、出力部2020を有する。FFT処理部2021、リソースデマッピング部2022、信号検出部2023、復調部2024、デコード部2025、MAC処理部2026、RLC処理部2027、及びPDCP処理部2028は、それぞれBBU1のFFT処理部1021、リソースデマッピング部1022、信号検出部1023、復調部1024、及びデコード部1025と同一であるため説明は省略する。出力部2020は、機能分担決定部205又はBBU1から通知された機能分担に基づき、FFT処理部2021、リソースデマッピング部2022、信号検出部2023、復調部2024、デコード部2025、MAC処理部2026、RLC処理部2027、又はPDCP処理部2028のいずれかで生成された信号を取り出してBBU間信号送信部204に渡す。
以上説明したBBU1及びRAU2の機能構成は、全体をハードウェア回路(例えば、1つ又は複数のICチップ)で実現してもよいし、一部をハードウェア回路で構成し、その他の部分をCPUとプログラムとで実現してもよい。
(BBU)
図11は、実施の形態に係るBBUのハードウェア構成例を示す図である。図11は、図9よりも実装例に近い構成を示している。図11に示すように、BBU1は、RAU2と接続するためのインタフェースであるRAU間IF301と、ベースバンド信号処理を行うBB処理モジュール302と、上位レイヤ等の処理を行う装置制御モジュール303と、コアネットワーク等と接続するためのインタフェースである通信IF304とを有する。
RAU間IF301は、BBU1とRAU2との間を接続するFHの物理回線を接続する機能、FHで用いられるプロトコルを終端する機能を有する。RAU間IF301は、例えば、図9に示すRAU間信号送信部101及びRAU間信号受信部102の一部を含む。
BB処理モジュール302は、IPパケットと、RAU2との間で送受信される信号とを相互に変換する処理を行う。DSP312は、BB処理モジュール302における信号処理を行うプロセッサである。メモリ322は、DSP312のワークエリアとして使用される。BB処理モジュール302は、例えば、図9に示すRAU間信号送信部101、RAU間信号受信部102の一部、上位レイヤ処理部103の一部、及び機能分担決定部104の一部を含む。
装置制御モジュール303は、IPレイヤのプロトコル処理、OAM(Operation and Maintenance)処理等を行う。プロセッサ313は、装置制御モジュール303が行う処理を行うプロセッサである。メモリ323は、プロセッサ313のワークエリアとして使用される。補助記憶装置333は、例えばHDD等であり、基地局eNB自身が動作するための各種設定情報等が格納される。装置制御モジュール303は、例えば、図9に示す上位レイヤ処理部103の一部、及び機能分担決定部104の一部を含む。
(RAU)
図12は、実施の形態に係るRAUのハードウェア構成例を示す図である。図12は、図10よりも実装例に近い構成を示している。図12に示すように、RAU2は、無線信号に関する処理を行うRF(Radio Frequency)モジュール401と、ベースバンド信号処理を行うBB(Base Band)処理モジュール402と、BBU1と接続するためのインタフェースであるBBU間IF403とを有する。
RFモジュール401は、BB処理モジュール402から受信したデジタルベースバンド信号に対して、D/A(Digital-to-Analog)変換、直交変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、受信した無線信号に対して、周波数変換、A/D(Analog to Digital)変換、直交復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、BB処理モジュール402に渡す。RFモジュール401は、RF機能を含む。RFモジュール401は、例えば、図10に示すUE間信号送信部201の一部、及びUE間信号受信部202の一部を含む。
BB処理モジュール402は、BBU間IF403を介してBBU1と送受信される信号とデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。DSP(Digital Signal Processor)412は、BB処理モジュール402における信号処理を行うプロセッサである。メモリ422は、DSP412のワークエリアとして使用される。BB処理モジュール402は、例えば、図10に示すUE間信号送信部201の一部、及びUE間信号受信部202の一部、機能分担決定部205を含む。
BBU間IF403は、BBU1とRAU2との間を接続するFHの物理回線を接続する機能、FHで用いられるプロトコルを終端する機能を有する。BBU間IF403は、例えば、図10に示すBBU間信号受信部203及びBBU間信号送信部204を含む。
<まとめ>
以上、実施の形態によれば、第一の基地局と、第二の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信する第三の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信するユーザ装置とを有する無線通信システムであって、所定の基準値に基づいて、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、前記第三の基地局が行う信号処理との分担を決定する決定部と、前記決定部で決定された分担に従って、前記第一の基地局が信号処理を行う第一の信号処理部と、前記決定部で決定された分担に従って、前記第二の基地局が信号処理を行う第二の信号処理部と、前記決定部で決定された分担に従って、前記第三の基地局が信号処理を行う第三の信号処理部と、を有する無線通信システムが提供される。この無線通信システムにより、C−RANによる無線通信ネットワークにおいて、BBU1とRAU2との間の機能分担を適切に切替えることが可能な技術が提供される。
また、前記所定の基準値は、前記ユーザ装置から送信される上りリンク信号若しくは前記ユーザ装置が受信した下りリンク信号のCRCチェック成功率、SINR、SNR、上りリンク信号若しくは下りリンク信号の再送回数、又はチャネル推定誤差であり、前記決定部は、前記ユーザ装置から送信される上りリンク信号若しくは前記ユーザ装置が受信した下りリンク信号のCRCチェック成功率、SINR、SNR、上りリンク信号若しくは下りリンク信号の再送回数、又はチャネル推定誤差に基づいて、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、前記第三の基地局が行う信号処理との分担を決定するようにしてもよい。これにより、上りリンク信号若しくは下りリンク信号のCRCチェック成功率、SINR、SNR、上りリンク信号若しくは下りリンク信号の再送回数、又はチャネル推定誤差を用いて、BBU1とRAU2との間の機能分担を適切に切替えることが可能になる。
前記所定の基準値は、前記第一の基地局における処理負荷、前記第二の基地局における処理負荷又は前記第三の基地局における処理負荷であり、前記決定部は、前記第一の基地局における処理負荷、前記第二の基地局における処理負荷又は前記第三の基地局における処理負荷に基づいて、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、前記第三の基地局が行う信号処理との分担を決定するようにしてもよい。これにより、RAU2の処理負荷に基づいてBBU1とRAU2との間の機能分担を適切に切替えることが可能になる。また、RAU2の処理負荷を軽減させることが可能になる。
また、前記所定の基準値は、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が備えるアンテナ数のうち少なくともいずれか一方が前記ユーザ装置が備えるアンテナ数以上か否か、であり、前記決定部は、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が備えるアンテナ数のうち少なくともいずれか一方が前記ユーザ装置が備えるアンテナ数以上か否かに基づいて、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、前記第三の基地局が行う信号処理との分担を決定するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置UEが備えるアンテナ数とRAU2が備えるアンテナ数に基づいて、BBU1とRAU2との間の機能分担を適切に切替えることが可能になる。
また、前記決定部は、前記ユーザ装置から送信される上りリンク信号若しくは前記ユーザ装置が受信した下りリンク信号のCRCチェック成功率、SINR若しくはSNRが所定の閾値以上の場合、前記ユーザ装置から送信される上りリンク信号若しくは前記ユーザ装置が受信した下りリンク信号の再送回数が所定の閾値未満の場合、又は、前記ユーザ装置から送信される上りリンク信号若しくは前記ユーザ装置が受信した下りリンク信号のチャネル推定誤差が所定の閾値未満の場合、上りリンク信号のレイヤ1の全ての信号処理を、前記第一の基地局が備える前記第一の信号処理部及び前記第二の基地局が備える前記第二の信号処理部で行うと決定し、前記第三の信号処理部は、前記第一の信号処理部で信号処理された信号及び前記第二の信号処理部で信号処理された信号のうち、いずれか一方の信号を用いてレイヤ2の信号処理を行うようにしてもよい。これにより、FHで伝送される伝送量を削減しつつ、BBU1において協調受信を行うのか否かを決定することが可能になる。
また、前記決定部は、前記ユーザ装置から送信される上りリンク信号若しくは前記ユーザ装置が受信した下りリンク信号のCRCチェック成功率、SINR若しくはSNRが所定の閾値未満の場合、前記ユーザ装置から送信される上りリンク信号若しくは前記ユーザ装置が受信した下りリンク信号の再送回数が所定の閾値以上である場合、又は、前記ユーザ装置から送信される上りリンク信号若しくは前記ユーザ装置が受信した下りリンク信号のチャネル推定誤差が所定の閾値以上である場合、上りリンク信号のレイヤ1の信号処理の一部を、前記第一の基地局が備える前記第一の信号処理部及び前記第二の基地局が備える前記第二の信号処理部で行い、前記一部以外のレイヤ1の信号処理を、前記第三の基地局が備える前記第三の信号処理部で行うと決定し、前記第三の信号処理部は、前記第一の信号処理部で信号処理された信号及び前記第二の信号処理部で信号処理された信号の両方を用いて、前記一部以外のレイヤ1の信号処理及びレイヤ2の信号処理を行うようにしてもよい。これにより、FHで伝送される伝送量を削減しつつ、BBU1において協調受信を行うのか否かを決定することが可能になる。
また、実施の形態によれば、第一の基地局と、第二の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信する第三の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信するユーザ装置とを有する無線通信システムにおいて、前記第三の基地局として用いられる基地局であって、所定の基準値に基づいて、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、当該基地局が行う信号処理との分担を決定する決定部と、前記決定部で決定された分担に従って、当該基地局が信号処理を行う信号処理部と、を有する、基地局が提供される。この基地局により、C−RANによる無線通信ネットワークにおいて、BBU1とRAU2との間の機能分担を適切に切替えることが可能な技術が提供される。
また、実施の形態によれば、第一の基地局と、第二の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信する第三の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信するユーザ装置とを有する無線通信システムにおいて、前記第一の基地局として用いられる基地局であって、所定の基準値に基づいて、当該基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、前記第三の基地局が行う信号処理との分担を決定する決定部と、前記決定部で決定された分担に従って、当該基地局が信号処理を行う信号処理部と、を有する、基地局が提供される。この基地局により、C−RANによる無線通信ネットワークにおいて、BBU1とRAU2との間の機能分担を適切に切替えることが可能な技術が提供される。
<実施形態の補足>
以上、本発明の実施の形態で説明する各装置(BBU1及びRAU2)の構成は、CPUとメモリを備える当該装置において、プログラムがCPU(プロセッサ)により実行されることで実現される構成であってもよいし、本実施の形態で説明する処理のロジックを備えたハードウェア回路等のハードウェアで実現される構成であってもよいし、プログラムとハードウェアが混在していてもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、2以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に(矛盾しない限り)適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には1つの部品で行われてもよいし、あるいは1つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べたシーケンス及びフローチャートは、矛盾の無い限り順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、BBU1/RAU2は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従ってBBU1が有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従ってRAU2が有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ(ROM)、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク(HDD)、リムーバブルディスク、CD−ROM、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。
実施の形態における第一の基地局及び第二の基地局は、RAU2の一例である。第三の基地局はBBU1の一例である。機能分担決定部104又は機能分担決定部205は、決定部の一例である。UE間信号送信部201又はUE間信号受信部202は、第一の信号処理部及び第二の信号処理部の一例である。RAU間信号送信部101又はRAU間信号受信部102は、第三の信号処理部の一例である。
1 BBU
2 RAU
eNB 基地局
101 RAU間信号送信部
102 RAU間信号受信部
103 上位レイヤ処理部
104 機能分担決定部
201 UE間信号送信部
202 UE間信号受信部
203 BBU間信号受信部
204 BBU間信号送信部
205 機能分担決定部
301 RAU間IF
302 BB処理モジュール
303 装置制御モジュール
304 通信IF
401 RFモジュール
402 BB処理モジュール
403 BBU間IF

Claims (3)

  1. 第一の基地局と、第二の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信する第三の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信するユーザ装置とを有する無線通信システムであって、
    所定の基準値に基づいて、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、前記第三の基地局が行う信号処理との分担を決定する決定部と、
    前記決定部で決定された分担に従って、前記第一の基地局が信号処理を行う第一の信号処理部と、
    前記決定部で決定された分担に従って、前記第二の基地局が信号処理を行う第二の信号処理部と、
    前記決定部で決定された分担に従って、前記第三の基地局が信号処理を行う第三の信号処理部と、
    を有
    前記所定の基準値は、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が備えるアンテナ数のうち少なくともいずれか一方が前記ユーザ装置が備えるアンテナ数以上か否かであり、
    前記決定部は、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が備えるアンテナ数のうち少なくともいずれか一方が前記ユーザ装置が備えるアンテナ数以上か否かに基づいて、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、前記第三の基地局が行う信号処理との分担を決定する、
    無線通信システム。
  2. 第一の基地局と、第二の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信する第三の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信するユーザ装置とを有する無線通信システムにおいて、前記第三の基地局として用いられる基地局であって、
    所定の基準値に基づいて、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、当該基地局が行う信号処理との分担を決定する決定部と、
    前記決定部で決定された分担に従って、当該基地局が信号処理を行う信号処理部と、
    を有
    前記所定の基準値は、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が備えるアンテナ数のうち少なくともいずれか一方が前記ユーザ装置が備えるアンテナ数以上か否かであり、
    前記決定部は、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が備えるアンテナ数のうち少なくともいずれか一方が前記ユーザ装置が備えるアンテナ数以上か否かに基づいて、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、前記第三の基地局が行う信号処理との分担を決定する、
    基地局。
  3. 第一の基地局と、第二の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信する第三の基地局と、前記第一の基地局及び前記第二の基地局と通信するユーザ装置とを有する無線通信システムにおいて、前記第一の基地局として用いられる基地局であって、
    所定の基準値に基づいて、当該基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、前記第三の基地局が行う信号処理との分担を決定する決定部と、
    前記決定部で決定された分担に従って、当該基地局が信号処理を行う信号処理部と、
    を有
    前記所定の基準値は、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が備えるアンテナ数のうち少なくともいずれか一方が前記ユーザ装置が備えるアンテナ数以上か否かであり、
    前記決定部は、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が備えるアンテナ数のうち少なくともいずれか一方が前記ユーザ装置が備えるアンテナ数以上か否かに基づいて、前記第一の基地局及び前記第二の基地局が共通に行う信号処理と、前記第三の基地局が行う信号処理との分担を決定する、
    基地局。
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