特許 6042287 基地局装置並びにその制御方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6042287

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】基地局装置並びにその制御方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 56/00 20090101AFI20161206BHJP

   H04L 7/00 20060101ALI20161206BHJP

   H04W 16/32 20090101ALI20161206BHJP

【ＦＩ】

   H04W56/00 110

   H04L7/00 930

   H04L7/00 990

   H04W16/32

【請求項の数】16

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-161319(P2013-161319)

(22)【出願日】2013年8月2日

(65)【公開番号】特開2015-32997(P2015-32997A)

(43)【公開日】2015年2月16日

【審査請求日】2016年1月27日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）（出願人による申告）平成２５年度、総務省、「戦略的国際連携型研究開発推進事業」のうち「ミリ波を活用するヘテロジニアスセルラネットワークの研究開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】599108264

【氏名又は名称】株式会社ＫＤＤＩ総合研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(74)【代理人】

【識別番号】100131886

【弁理士】

【氏名又は名称】坂本 隆志

(74)【代理人】

【識別番号】100170667

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 浩次

(72)【発明者】

【氏名】秋元 陽介

(72)【発明者】

【氏名】小西 聡

【審査官】 田畑 利幸

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１１１０７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１０９１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０８８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５９２９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４− ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

Ｈ０４Ｌ ７／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基地局装置であって、
他の基地局装置から送信された第１の無線信号を受信する受信手段と、
前記第１の無線信号を受信してから第１の所定時間が経過した後に、第２の無線信号を送信する送信手段と、
前記他の基地局装置において前記第１の無線信号を送信したタイミングと前記第２の無線信号を受信したタイミングと前記第１の所定時間とに基づいて算出された前記基地局装置と前記他の基地局装置との間の無線区間の伝搬遅延の情報を、当該他の基地局装置から取得する取得手段と、
前記伝搬遅延の情報に基づいて、前記他の基地局装置と時間同期するように前記基地局装置を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする基地局装置。

【請求項2】

前記取得手段は、前記第１の無線信号の受信の前に、前記他の基地局装置から、前記第１の無線信号に関する情報を取得し、
前記送信手段は、前記他の基地局装置から通知された情報に基づいて当該第１の無線信号を前記受信手段が受信してから前記第１の所定時間が経過した後に、前記第２の無線信号を送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。

【請求項3】

前記取得手段は、前記第１の無線信号の受信の前に、前記他の基地局装置から、前記第１の無線信号が送信されるタイミングに関する情報を取得し、
前記送信手段は、通知されたタイミングから第２の所定時間が経過しないうちに、前記他の基地局装置から前記第１の無線信号を前記受信手段が受信した場合、当該第１の無線信号を受信してから前記第１の所定時間が経過した後に、前記第２の無線信号を送信する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局装置。

【請求項4】

前記取得手段は、前記送信手段が送信すべき前記第２の無線信号に関する情報を、前記他の基地局装置から取得し、
前記送信手段は、通知された情報に基づいて前記第２の無線信号を送信する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の基地局装置。

【請求項5】

前記制御手段は、前記伝搬遅延と、前記他の基地局装置からの送信時刻の情報が含まれる無線信号を受信した際の、前記基地局装置における受信時刻と、前記送信時刻とに基づいて、前記基地局装置の内部の時計と前記他の基地局装置の内部の時計とが一致するように、前記基地局装置の内部の時計を制御することにより、前記基地局装置を前記他の基地局装置と時間同期するように制御する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の基地局装置。

【請求項6】

前記制御手段は、前記他の基地局装置からの無線信号を受信したタイミングと前記伝搬遅延とに基づいて、信号を送信するタイミングを制御することにより、前記基地局装置を前記他の基地局装置と時間同期するように制御する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の基地局装置。

【請求項7】

基地局装置であって、
第１の無線信号を送信する送信手段と、
他の基地局装置から、当該他の基地局装置が前記第１の無線信号を受信してから所定時間が経過した後に送信する第２の無線信号を受信する受信手段と、
前記第１の無線信号を送信したタイミングと、前記第２の無線信号を受信したタイミングと、前記所定時間と、に基づいて、前記基地局装置と前記他の基地局装置との間の無線区間の伝搬遅延を算出する算出手段と、
前記伝搬遅延の情報を前記他の基地局装置へ通知する通知手段と、
を有し、
前記他の基地局装置は、前記伝搬遅延の情報に基づいて、前記基地局装置と時間同期するように制御される、
ことを特徴とする基地局装置。

【請求項8】

前記通知手段は、前記第１の無線信号の送信の前に、当該第１の無線信号に関する情報を前記他の基地局装置へ通知する、
ことを特徴とする請求項７に記載の基地局装置。

【請求項9】

前記通知手段は、前記第１の無線信号の送信の前に、当該第１の無線信号の送信タイミングに関する情報を前記他の基地局装置へ通知する、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の基地局装置。

【請求項10】

前記通知手段は、前記他の基地局装置が送信すべき前記第２の無線信号に関する情報を当該他の基地局装置へ通知する、
ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の基地局装置。

【請求項11】

前記算出手段は、前記第１の無線信号を送信したタイミングをｔ、前記第２の無線信号を受信したタイミングをｙ、前記所定時間をｘ、前記伝搬遅延をｚとした場合に、
ｚ＝（ｙ−ｔ−ｘ）／２
により、伝搬遅延ｚを算出する、
ことを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の基地局装置。

【請求項12】

前記算出手段は、複数回、前記伝搬遅延を算出してその平均値を算出し、
前記通知手段は、前記平均値を前記他の基地局装置へ通知する、
ことを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載の基地局装置。

【請求項13】

基地局装置の制御方法であって、
受信手段が、他の基地局装置から送信された第１の無線信号を受信する受信工程と、
送信手段が、前記第１の無線信号を受信してから第１の所定時間が経過した後に、第２の無線信号を送信する送信工程と、
取得手段が、前記他の基地局装置において前記第１の無線信号を送信したタイミングと前記第２の無線信号を受信したタイミングと前記第１の所定時間とに基づいて算出された前記基地局装置と前記他の基地局装置との間の無線区間の伝搬遅延の情報を、当該他の基地局装置から取得する取得工程と、
制御手段が、前記伝搬遅延の情報に基づいて、前記基地局装置を前記他の基地局装置と時間同期するように制御する制御工程と、
を有することを特徴とする制御方法。

【請求項14】

基地局装置の制御方法であって、
送信手段が、第１の無線信号を送信する送信工程と、
受信手段が、他の基地局装置から、当該他の基地局装置が前記第１の無線信号を受信してから所定時間が経過した後に送信する第２の無線信号を受信する受信工程と、
算出手段が、前記第１の無線信号を送信したタイミングと、前記第２の無線信号を受信したタイミングと、前記所定時間と、に基づいて、前記基地局装置と前記他の基地局装置との間の無線区間の伝搬遅延を算出する算出工程と、
通知手段が、前記伝搬遅延の情報を前記他の基地局装置へ通知する通知工程と、
を有し、
前記他の基地局装置は、前記伝搬遅延の情報に基づいて、前記基地局装置と時間同期するように制御される、
ことを特徴とする制御方法。

【請求項15】

無線信号を受信する受信手段と無線信号を送信する送信手段とを有する基地局装置に備えられたコンピュータに、
他の基地局装置から送信された第１の無線信号を受信するように前記受信手段を制御する工程と、
前記第１の無線信号を受信してから第１の所定時間が経過した後に、第２の無線信号を送信するように前記送信手段を制御する工程と、
前記他の基地局装置において前記第１の無線信号を送信したタイミングと前記第２の無線信号を受信したタイミングと前記第１の所定時間とに基づいて算出された前記基地局装置と前記他の基地局装置との間の無線区間の伝搬遅延の情報を、当該他の基地局装置から取得する工程と、
前記伝搬遅延の情報に基づいて、前記基地局装置を前記他の基地局装置と時間同期するように制御する工程と、
を実行させるためのプログラム。

【請求項16】

無線信号を受信する受信手段と無線信号を送信する送信手段とを有する基地局装置に備えられたコンピュータに、
第１の無線信号を送信するように前記送信手段を制御する工程と、
他の基地局装置から、当該他の基地局装置が前記第１の無線信号を受信してから所定時間が経過した後に送信する第２の無線信号を受信するように前記受信手段を制御する工程と、
前記第１の無線信号を送信したタイミングと、前記第２の無線信号を受信したタイミングと、前記所定時間と、に基づいて、前記基地局装置と前記他の基地局装置との間の無線区間の伝搬遅延を算出する工程と、
前記伝搬遅延の情報を前記他の基地局装置へ通知する工程と、
を実行させ、
前記他の基地局装置は、前記伝搬遅延の情報に基づいて、前記基地局装置と時間同期するように制御される、
ことを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動通信装置が複数の基地局装置と通信する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）において、大セル（マクロセル）のカバレッジ内に異なる周波数帯域（例えば、マクロセルで使用されるよりも高い周波数帯域）を使用する小セル（スモールセル）を多数設置することが議論されている。例えば、図１の例のように、２ＧＨｚ帯の周波数帯域を使用するマクロセルのカバレッジエリア内に、３．５ＧＨｚ帯の周波数帯域を使用するスモールセルが複数置局される。

【0003】

ＬＴＥ Ｒｅｌｅａｓｅ １２では、このような環境において２つのタイプの基地局がＭＡＣ（媒体アクセス制御）レイヤより上位のレイヤにおいて連携するＤｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙという技術について議論が開始されている。ここで、２つのタイプの基地局とは、マスタｅＮＢ（例えばマクロ基地局）とスレーブｅＮＢ（例えばスモールセルの基地局）であり、マスタｅＮＢが通信制御を主導し、スレーブｅＮＢは、その通信制御に基づいて動作する。Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙでは、２つのタイプの基地局間が有線又は無線のバックホール回線で接続され、例えば、端末へ送信されるトラフィックはマスタｅＮＢを経由してスレーブｅＮＢへ受け渡される。受け渡された信号は、その後、スレーブｅＮＢから端末へ無線信号として送信される。また、端末からスレーブｅＮＢへ送信された信号は、スレーブｅＮＢからマスタｅＮＢへ転送される。すなわち、全て又は大部分のトラフィックが、マスタｅＮＢを一度通過することとなる。

【0004】

ここで、バックホール回線は、例えば１Ｇｂｐｓなどの大容量が求められる一方で、その遅延に対する要求は、１０ｍｓｅｃ以上など比較的厳しくない。したがって、図２に示すように、Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙでは、モビリティ維持などの制御データ（Ｃ−ｐｌａｎｅ）や、音声通話トラフィックなどリアルタイム性の高いデータはマスタｅＮＢから端末へ送信される。一方で、Ｗｅｂ閲覧などのリアルタイム性が要求されないベストエフォート型のユーザデータ（Ｕ−ｐｌａｎｅ）は、スレーブｅＮＢから端末へ送信される。これにより、スレーブｅＮＢへの接続に伴うハンドオーバを行うことなく、スレーブｅＮＢへのデータオフローディングを行うことが可能となる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】ＮＴＴ ＤＯＣＯＭＯ、Ｒ１−１３２６７９、“Ｖｉｅｗｓ ｏｎ ｒａｄｉｏ−ＩＦ ｂａｓｅｄ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ”、３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１＃７３、２０１３年５月

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとが高度な連携を行う場合、高精度な時間同期が求められることがある。ここで、高精度な時間同期の実現のためには、ＧＰＳを用いた時間同期が広く利用されている。しかしながら、スモールセルの基地局の設置場所は屋外に限らないため、ＧＰＳを常に利用することができるわけではない。これに対して、３ＧＰＰでは無線インタフェースを利用した時間同期の手法が議論されている。例えば、非特許文献１は、マクロ基地局から送信される下り信号をスモールセルの基地局が受信することにより、時間同期を実現する方法を提案している。しかしながら、この方法では、伝搬遅延を含めた高精度な時間同期が容易ではないという課題があった。

【0007】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの間で高精度な時間同期を確保することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明による基地局装置は、他の基地局装置から送信された第１の無線信号を受信する受信手段と、前記第１の無線信号を受信してから第１の所定時間が経過した後に、第２の無線信号を送信する送信手段と、前記他の基地局装置において前記第１の無線信号を送信したタイミングと前記第２の無線信号を受信したタイミングと前記第１の所定時間とに基づいて算出された前記基地局装置と前記他の基地局装置との間の無線区間の伝搬遅延の情報を、当該他の基地局装置から取得する取得手段と、前記伝搬遅延の情報に基づいて、前記他の基地局装置と時間同期するように前記基地局装置を制御する制御手段と、を有する。

【0009】

また、上記目的を達成するため、本発明による別の基地局装置は、第１の無線信号を送信する送信手段と、前記他の基地局装置から、当該他の基地局装置が前記第１の無線信号を受信してから所定時間が経過した後に送信する第２の無線信号を受信する受信手段と、前記第１の無線信号を送信したタイミングと、前記第２の無線信号を受信したタイミングと、前記所定時間と、に基づいて、前記基地局装置と前記他の基地局装置との間の無線区間の伝搬遅延を算出する算出手段と、前記伝搬遅延の情報を前記他の基地局装置へ通知する通知手段と、を有し、前記他の基地局装置は、前記伝搬遅延の情報に基づいて、前記基地局装置と時間同期するように制御される、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの間で高精度な時間同期を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】それぞれ異なる周波数帯域を使用するマクロセルとスモールセルとの配置例を示す概念図。

【図2】Ｄｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙによる端末と複数のｅＮＢとの間の通信の例を示す概念図。

【図3】マスタｅＮＢ、スレーブｅＮＢ及び端末のハードウェア構成例を示す図。

【図4】マスタｅＮＢの機能構成例を示すブロック図。

【図5】スレーブｅＮＢの機能構成例を示すブロック図。

【図6】マスタｅＮＢ及びスレーブｅＮＢの動作例を示すシーケンスチャート。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

【0013】

（システム構成）
本実施形態に係る無線通信システムは、例えば、図２に示すように、マスタｅＮＢ、スレーブｅＮＢ及び端末を含む。なお、ここでは、ｅＮＢは基地局装置であるが、対応する無線通信システムは、ＬＴＥ以外のものであってもよい。また、端末は、移動体又は固定された無線通信装置であり、ＬＴＥ以外の無線通信システムに対応してもよい。なお、本実施形態の無線通信システムでは、マスタｅＮＢは第１の周波数帯域（例えば２ＧＨｚ）を用いて通信を行い、スレーブｅＮＢは第２の周波数帯域（３．５ＧＨｚ）を用いて通信を行う。ただし、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとが同一の周波数帯域を使用する場合であっても、以下の議論は成立する。

【0014】

本実施形態では、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとは、互いに有線又は無線の通信回線（バックホール回線）によって接続される。そして、マスタｅＮＢ及びスレーブｅＮＢは、例えば協調して、同じタイミングで下りリンクの信号を端末に向けて送信する。このとき、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの間では、高精度な時間同期が要求される場合がある。高精度な時間同期を確保しておくことにより、例えば、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとからの信号が、それぞれガードインターバル（ＧＩ）を超えない範囲で遅延波を含んで到来することとなる。このため、１回のＦＦＴ処理により、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとからの送信データを同時に抽出することが可能となる。

【0015】

本実施形態では、このような高精度な時間同期を確保するために、スレーブｅＮＢは、マスタｅＮＢからの第１の無線信号を受信する。ここで、この第１の無線信号は、スレーブｅＮＢに宛てられたものでなくてもよく、スレーブｅＮＢは、端末に宛てて送信された無線信号を傍受するのであってもよい。そして、スレーブｅＮＢは、その第１の無線信号を受信してから所定時間が経過した後に、第２の無線信号をマスタｅＮＢへと送信する。マスタｅＮＢは、第２の無線信号を受信すると、第１の無線信号を送信したタイミングと第２の無線信号を受信したタイミングと、上述の所定時間とに基づいて、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの間の無線区間の伝搬遅延を算出する。その後、マスタｅＮＢは、スレーブｅＮＢへ、例えばＸ２インタフェースを用いて、その伝搬遅延を通知する。

【0016】

その後、スレーブｅＮＢは、通知された伝搬遅延を用いて、マスタｅＮＢとの時間同期制御を実行する。具体的には、スレーブｅＮＢは、例えば、送信時刻を含むマスタｅＮＢからの無線信号を受信し、そのスレーブｅＮＢにおける受信時刻から伝搬遅延を減算した結果の時刻と、無線信号に含まれていた送信時刻とが一致するように、内部の時計を制御する。又は、スレーブｅＮＢは、マスタｅＮＢからの無線信号の受信タイミングから伝搬遅延を減算したタイミングに応じて信号を送信するタイミングを制御する。すなわち、スレーブｅＮＢは、マスタｅＮＢにおける無線信号の送信タイミングを、その無線信号の受信タイミングから伝搬遅延を減算することによって取得し、その送信タイミングに合わせて無線信号を送信することにより、マスタｅＮＢとの時間同期をとる。なお、この処理は、複数回、繰り返して実行されてもよい。

【0017】

このように、本実施形態では、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの間の伝搬遅延を算出して、その結果に応じて、スレーブｅＮＢがマスタｅＮＢとの時間同期を確保する。これによれば、スレーブｅＮＢが、マスタｅＮＢが実際に信号を送信するタイミングに基づいて時間同期をとることが可能となるため、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの間の高精度な時間同期を確保することが可能となる。

【0018】

以下、マスタｅＮＢ及びスレーブｅＮＢの構成及び動作について、詳細に説明する。

【0019】

（基地局及び端末のハードウェア構成）
図３は、マスタｅＮＢ及びスレーブｅＮＢのハードウェア構成例を示す図である。マスタｅＮＢ及びスレーブｅＮＢは、一例において、図３に示すような、同様のハードウェア構成を有し、例えば、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、外部記憶装置３０４、及び通信装置３０５を有する。マスタｅＮＢ及びスレーブｅＮＢでは、例えばＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３及び外部記憶装置３０４のいずれかに記録された、以下に示すマスタｅＮＢ及びスレーブｅＮＢの各機能を実現するプログラムがＣＰＵ３０１により実行される。そして、マスタｅＮＢ及びスレーブｅＮＢは、通信装置３０５を用いて、マスタｅＮＢ若しくはスレーブｅＮＢと端末との間の通信、又はマスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの間のｅＮＢ間通信を行う。なお、図３では、マスタｅＮＢ及びスレーブｅＮＢは、１つの通信装置３０５を有するとしているが、例えば、ｅＮＢ間の通信用の通信装置及び端末との間の通信装置を有してもよい。

【0020】

なお、マスタｅＮＢ及びスレーブｅＮＢは、以下に説明する各機能を実行する専用のハードウェアを備えてもよいし、一部をハードウェアで実行し、プログラムを動作させるコンピュータでその他の部分を実行してもよい。また、以下の全機能をコンピュータとプログラムにより実行させてもよい。

【0021】

（マスタｅＮＢの機能構成）
図４は、マスタｅＮＢの機能構成例を示すブロック図である。マスタｅＮＢは、例えば、無線通信部４０１、有線通信部４０２、及び伝搬遅延算出部４０３を有する。

【0022】

無線通信部４０１は、無線信号を送出し、他の無線通信装置から送出された無線信号を受信する機能部である。本実施形態においては、無線通信部４０１は、例えば、端末及びスレーブｅＮＢが受信する第１の無線信号（例えば同期信号など）を送信し、スレーブｅＮＢが送信する第２の無線信号（例えばマスタｅＮＢが指定した系列を用いたＰＲＡＣＨ）を受信する。そして、無線通信部４０１は、例えば、第１の無線信号を送信したタイミングと、第２の無線信号を受信したタイミングとを、伝搬遅延算出部４０３に通知する。なお、伝搬遅延算出部４０３は、第１の無線信号を送信したタイミングと、第２の無線信号を受信したタイミングとを無線通信部４０１を監視して取得してもよい。

【0023】

有線通信部４０２は、例えばＸ２インタフェースを介して、他の基地局装置と有線通信を行う機能部である。本実施形態においては、有線通信部４０２は、スレーブｅＮＢとの間の有線通信を行い、例えば、第２の無線信号の送信に使用すべき系列を指定する情報を送信する。この場合、無線通信部４０１は、指定した系列を用いた無線信号が受信された場合に、その無線信号が第２の無線信号であると判定し、この無線信号を受信したタイミングを伝搬遅延算出部４０３に通知する。一方、指定した系列を用いていない無線信号は第２の無線信号ではないため、無線通信部４０１は、無線信号を受信しても、その無線信号を無視することができる。なお、第２の無線信号はあらかじめ定められた信号であってもよく、その場合は、有線通信部４０２は、スレーブｅＮＢに対して第２の無線信号に関する情報を通知しなくてもよい。

【0024】

また、有線通信部４０２は、第１の無線信号の送信前に、第１の無線信号がどのような信号であるか（例えば、同期信号であること）をスレーブｅＮＢへ通知してもよい。さらに、有線通信部４０２は、第１の無線信号の送信前に、第１の無線信号が送信されるタイミングに関する情報を、スレーブｅＮＢへ通知してもよい。

【0025】

伝搬遅延算出部４０３は、第１の無線信号の送信タイミングと、第２の無線信号の受信タイミングと、スレーブｅＮＢが第１の無線信号を受信後、第２の無線信号を送信するまでの所定時間とに基づいて、スレーブｅＮＢまでの無線区間の伝搬遅延を算出する。具体的には、伝搬遅延算出部４０３は、第１の無線信号の送信タイミングをｔ、第２の無線信号の受信タイミングをｙ、所定時間をｘとすると、伝搬遅延ｚを、ｚ＝（ｙ−ｔ−ｘ）／２によって算出する。

【0026】

（スレーブｅＮＢの機能構成）
図５は、スレーブｅＮＢの機能構成例を示すブロック図である。スレーブｅＮＢは、例えば、無線通信部５０１、有線通信部５０２、及び時間同期制御部５０３を有する。

【0027】

無線通信部５０１は、無線信号を送出し、他の無線通信装置から送出された無線信号を受信する機能部である。本実施形態においては、無線通信部５０１は、マスタｅＮＢの下りリンクの信号を受信する能力と、マスタｅＮＢが受信できる上りリンクの信号を送信する能力とを有する。

【0028】

無線通信部５０１は、例えば、マスタｅＮＢが送信する第１の無線信号（例えば同期信号、共通参照信号など）を受信し、マスタｅＮＢが受信する第２の無線信号（例えばマスタｅＮＢが指定した系列を用いたＰＲＡＣＨ）を送信する。そして、無線通信部５０１は、例えば、送信時刻の情報を含む無線信号をマスタｅＮＢから受信して、その送信時刻の情報とその無線信号の受信時刻の情報とを時間同期制御部５０３へ通知する。また、無線通信部５０１は、マスタｅＮＢからの無線信号の受信タイミングの情報を時間同期制御部５０３へ通知してもよい。

【0029】

有線通信部５０２は、例えばＸ２インタフェースを介して、他の基地局装置と有線通信を行う機能部である。本実施形態においては、有線通信部５０２は、マスタｅＮＢとの間の有線通信を行い、例えば、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの間の無線区間の伝搬遅延に関する情報を取得する。伝搬遅延の情報は、時間同期制御部５０３へ通知される。

【0030】

また、有線通信部５０２は、第２の無線信号の送信に使用すべき系列を指定する情報を取得してもよい。この場合、無線通信部５０１は、送信に使用すべき系列の情報が取得されている場合は、その系列を用いて第２の無線信号を生成して、マスタｅＮＢへ向けて送信する。なお、第２の無線信号は、予め定められた信号であってもよく、この場合は、有線通信部５０２は、このような系列の情報を取得しないでもよい。

【0031】

また、有線通信部５０２は、第１の無線信号がマスタｅＮＢから送信される前に、第１の無線信号がどのような信号であるか（例えば、同期信号又は共通参照信号であること）の情報をマスタｅＮＢから取得してもよい。この場合、無線通信部５０１は、取得した情報によって指定される無線信号を受信してから、所定時間が経過した後に、第２の無線信号をマスタｅＮＢへと送信する。すなわち、この第１の無線信号の情報の通知によって、スレーブｅＮＢは、時間同期制御のトリガとなる無線信号がどのような信号であるかを知ることができる。また、スレーブｅＮＢは、通知された情報と異なる無線信号を受信した場合に、この信号が時間同期制御とは無関係であることを知ることができる。

【0032】

さらに、有線通信部５０２は、第１の無線信号が送信される前に、第１の無線信号が送信されるタイミングに関する情報を、マスタｅＮＢから取得してもよい。この場合、無線通信部５０１は、そのタイミングから上述の所定時間（第１の所定時間）とは別の第２の所定時間が経過しないうちに第１の無線信号を受信した場合に、その受信タイミングから第１の所定時間が経過した後に、第２の無線信号を送信する。なお、第１の所定時間と第２の所定時間とは同じ長さであってもよい。このように、第１の無線信号の送信タイミングが通知されることで、スレーブｅＮＢは、その送信タイミングから第２の所定時間を経過した後に受信した信号は、時間同期制御とは無関係であることを知ることができる。例えば、周期的に送信される同期信号又は共通参照信号が第１の無線信号である場合、第２の所定時間をその周期以下の時間長とすることで、第２の所定時間内では、同期信号又は共通参照信号が１回のみ受信されることとなる。したがって、スレーブｅＮＢは、時間同期制御のトリガとなる第１の無線信号がどの信号であるかを特定することが可能となる。

【0033】

時間同期制御部５０３は、マスタｅＮＢから通知された伝搬遅延に基づいて、スレーブｅＮＢが、マスタｅＮＢと時間同期するように、スレーブｅＮＢを制御する。

【0034】

例えば、時間同期制御部５０３は、マスタｅＮＢからの無線信号に含まれていた送信時刻の情報と、その無線信号を受信したスレーブｅＮＢでの受信時刻の情報とを無線通信部５０１から取得した場合、これらの情報と伝搬遅延に基づいて内部の時計を制御する。具体的には、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの時間同期が確保されている場合、スレーブｅＮＢの時計に基づく受信時刻から伝搬遅延を減算した結果の時刻は、無線信号に含まれる送信時刻と一致するはずである。このため、時間同期制御部５０３は、無線信号の受信時刻から伝搬遅延を減算した結果の時刻と、無線信号に含まれる送信時刻とに基づいて、スレーブｅＮＢの内部の時計を、マスタｅＮＢの内部の時計と一致するように制御する。例えば、受信時刻から伝搬遅延を減算した結果の時刻が、無線信号に含まれる送信時刻よりＭミリ秒早い場合、時間同期制御部５０３は、スレーブｅＮＢの内部の時計をＭミリ秒遅らせる。同様に、例えば、受信時刻から伝搬遅延を減算した結果の時刻が、無線信号に含まれる送信時刻よりＮミリ秒遅い場合、時間同期制御部５０３は、スレーブｅＮＢの内部の時計をＮミリ秒遅らせる。このように、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの時計を一致させることにより、例えば、時刻を指定した所定の処理（例えば下りリンクの信号の送信）を、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの間で同期して実行することが可能となる。

【0035】

また、時間同期制御部５０３は、例えば、マスタｅＮＢからの無線信号の受信タイミングの情報を無線通信部５０１から取得した場合、この受信タイミングから伝搬遅延を減算した結果に応じて、無線通信部５０１が無線信号を送信するタイミングを制御する。すなわち、時間同期制御部５０３は、無線通信部５０１が無線信号を送信するタイミングを、マスタｅＮＢの無線通信部４０１が無線信号を送信するタイミングと同期するように制御する。具体的には、時間同期制御部５０３は、マスタｅＮＢの送信信号のフレームの開始タイミングと、スレーブｅＮＢの送信信号のフレームの開始タイミングとが一致するように、送信タイミングを制御する。この場合、時間同期制御部５０３は、スレーブｅＮＢの内部の時計を調整することなく、マスタｅＮＢの信号送信タイミングとスレーブｅＮＢの信号送信タイミングとを同期させることが可能となる。

【0036】

（無線通信システムで実行される処理）
続いて、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの間で実行される処理について、図６を参照して説明する。なお、図６においては、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの間の破線の矢印によりＸ２インタフェースを用いたｅＮＢ間通信を示し、実線の矢印によりマスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとの間での無線信号の送信及び受信を示している。

【0037】

初期状態として、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとは、例えば、マスタｅＮＢによる同期信号又は共通参照信号などの無線信号を用いて（Ｓ６０１）、粗同期を確立しているものとする（Ｓ６０２）。スレーブｅＮＢは、例えば、これらの無線信号に送信時刻が含まれている場合、その無線信号を受信した時刻が、その送信時刻であると仮定して内部の時計を調整することにより、粗同期をとることが可能となる。なお、反射や回折などにより複数の電波が到来する場合は、スレーブｅＮＢは、それらの電波のうち、最初に到来した電波を基準として粗同期をとってもよい。スレーブｅＮＢは、例えば、プライマリ同期信号（ＰＳＳ）やセカンダリ同期信号（ＳＳＳ）を利用することにより、フレーム（１０ｍｓ単位）とサブフレーム（１ｍｓ単位）の受信タイミング同期をとることができる。

【0038】

その後、マスタｅＮＢ及びスレーブｅＮＢは、時間同期の調整を開始する。まず、マスタｅＮＢは、第１の無線信号に関する情報と第２の無線信号に関する情報との少なくともいずれかを、例えばＸ２インタフェースを用いてスレーブｅＮＢへ通知する（Ｓ６０３）。マスタｅＮＢは、例えば、時間同期の調整に使用する第１の無線信号が、どのような信号であるか（同期信号であるか、共通参照信号であるか、など）をスレーブｅＮＢへ通知する。なお、第１の無線信号がどのような信号であるかをスレーブｅＮＢが知っている場合は、この通知はなくてもよい。また、マスタｅＮＢは、第１の無線信号の送信タイミングをスレーブｅＮＢへ通知してもよい。なお、第１の無線信号が共通参照信号である場合は、どのサブフレームで送信される共通参照信号を第１の無線信号として用いるかの情報が、送信タイミングの情報として通知されてもよい。また、マスタｅＮＢは、スレーブｅＮＢが送信する第２の無線信号に関する情報（例えば用いるべき系列の情報）を、スレーブｅＮＢに通知してもよい。なお、予め、スレーブｅＮＢにおいて、複数の系列候補を記憶しておくことにより、マスタｅＮＢは、そのうち１つを特定する特定情報を、用いるべき系列の情報として通知することができる。なお、例えば、第２の無線信号に用いるべき系列の情報をスレーブｅＮＢが知っている場合は、この情報は通知されなくてもよい。

【0039】

その後、マスタｅＮＢは第１の無線信号を送信し、スレーブｅＮＢはこの第１の無線信号を受信する（Ｓ６０４）。このとき、マスタｅＮＢは、送信時刻の情報ｔを記憶しておく。なお、送信される第１の無線信号は、例えば同期信号又は共通参照信号であり、この場合は、スレーブｅＮＢに向けて送信された信号ではないが、マスタｅＮＢは、時間同期用の無線信号を別途用意し、スレーブｅＮＢに向けてその無線信号を送信してもよい。

【0040】

スレーブｅＮＢは、第１の無線信号を受信してから、所定時間ｘだけ経過した後に、第２の無線信号をマスタｅＮＢへ向けて送信する（Ｓ６０５）。なお、この所定時間ｘは、マスタｅＮＢに知られているものとする。第２の無線信号は、例えば、Ｓ６０３で指定された系列を用いた物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）である。また、第２の無線信号は、予め定められた、マスタｅＮＢとスレーブｅＮＢとに既知の系列を用いたＰＲＡＣＨであってもよいし、マスタｅＮＢが第２の無線信号であることが分かる信号であれば、さらに他の信号であってもよい。

【0041】

マスタｅＮＢは、第２の無線信号を受信すると、その受信時刻ｙを取得する。そして、マスタｅＮＢは、その受信時刻ｙと、第１の無線信号の送信時刻ｘと、スレーブｅＮＢにおいて第１の無線信号を受信した後に第２の無線信号を送信するまで待機する所定時間ｘとから、伝搬遅延ｚを算出する（Ｓ６０６）。具体的には、マスタｅＮＢは、ｚ＝（ｙ−ｔ−ｘ）／２を計算して、伝搬遅延ｚを算出する。

【0042】

その後、マスタｅＮＢは、伝搬遅延ｚの情報を、Ｘ２インタフェースを用いてスレーブｅＮＢへ通知する（Ｓ６０７）。そして、スレーブｅＮＢは、通知された伝搬遅延に基づいて、内部の時計の調整、又は無線信号の送信タイミングの調整を実行する（Ｓ６０８）。

【0043】

このようにして、スレーブｅＮＢは、マスタｅＮＢからの無線信号に基づいて、マスタｅＮＢとの間で高精度な時間同期を確保することが可能となる。なお、上述のＳ６０３〜Ｓ６０８の処理は、複数回繰り返されてもよい。これにより、誤った伝搬遅延が通知された場合も、リカバリすることが可能となる。また、Ｓ６０３〜Ｓ６０６の処理を複数回繰り返して、マスタｅＮＢは、伝搬遅延ｚを複数回算出してその平均値を算出した後に、その平均値をスレーブｅＮＢへと通知してもよい。これにより、一時的に伝搬環境の変化があったとしても、その影響を低減して、正確な時間同期を確立することが可能となる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】