同步信号发送方法以及基站装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及下一代移动通信系统中的同步信号发送方法以及基站装置。
【背景技术】
[0002]在UMTS(通用移动通信系统(UniversalMobile Telecommunicat1ns System))网络中，以更高速的数据速率、低延迟等作为目的，正在研究长期演进(LTE:Long TermEvolut1n)(非专利文献1)。此外，以从LTE进一步宽带化以及高速化为目的，也在研究LTE的后继系统(例如，也有时称作LTE-advanced或LTE-enhancement(以下，称作“LTE-A” ))。
[0003]在这些LTE和LTE-A中，在移动台装置UE与网络进行通信的情况下，需要用于确立同步的小区搜索处理。在小区搜索处理中，移动台装置UE检测从基站装置以一定时间间隔发送的同步信号(SS:Synchronizat1n Signal)，取得移动台装置UE所位于的小区(所属小区)的频率同步、定时同步以及小区ID(PC1:物理小区ID(Physical Cell ID))。基于取得的信息，移动台装置UE确定所属小区。然后，通过发送RACH(随机接入信道(Random AccessCHannel))，从而对小区通知所属，确保通信用资源。
[0004]现有技术文献
[0005]非专利文献
[0006]非专利文献1:3GPP TR 25.913“Requirements for Evolved UTRA and EvolvedUTRAN”
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]另外，在LTE-A以后的移动通信系统中，例如，正在研究在高频带中应用采用被细小化的大量的天线元件的ΜΙΜ0(大规模ΜΙΜ0(多输入多输出(Multi Input MultiOutput)))(以下，适当地称为“大规模ΜΜ0” )。此外，通过如大规模ΜΜ0这样采用大量的天线元件，从而能够实现更高度的波束成形。
[0009]这里，所谓波束成形，是在多个天线元件中，通过对各个发送接收信号控制幅度、相位，从而能够对发送接收波束变更指向性、波束的形状的技术。在该波束成形中，一般天线元件数越多则能够进行越高度的控制。换言之，能够根据天线元件数而详细地控制波束数、各波束的形状(水平面上的波束宽度、垂直面上的波束宽度等，以下，适当称作“波束宽度”)、波束的方向以及增益。例如，通过将波束宽度变窄(即，形成细的波束)，可以得到高的增益(功率密度)。
[0010]为了充分地发挥应用这样的大规模ΜΙΜ0的通信系统的性能，需要将同步信号可靠地发送给移动台装置UE，并在移动台装置UE中适当地进行小区搜索处理。但是，在现状的结构中，假设在移动台装置UE侧不能适当地进行小区搜索处理的情况，无法充分发挥通信系统的性能。
[0011]本发明鉴于这一点而完成，其目的在于提供一种能够充分地发挥应用大规模ΜΙΜ0的通信系统的性能的同步信号发送方法以及基站装置。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本发明的同步信号发送方法是，一种同步信号发送方法，通过使用基站装置所具有的多个天线元件的波束成形，控制在小区搜索中使用的同步信号用的发送波束的发送方向，其特征在于，包括:同步信号处理步骤，生成包含能够识别同步信号用的发送波束的信息的同步信号，并以规定的时间间隔变更对于所述同步信号的波束成形用权重；以及发送步骤，通过下行链路发送根据各个所述波束成形用权重而生成的所述同步信号。
[0014]本发明的基站装置是，一种基站装置，通过使用多个天线元件的波束成形，控制在小区搜索中使用的同步信号用的发送波束的发送方向，其特征在于，包括:同步信号处理单元，生成包含能够识别同步信号用的发送波束的信息的同步信号，并且以规定的时间间隔变更对于所述同步信号的波束成形用权重；以及发送单元，通过下行链路发送根据各个所述波束成形用权重而生成的所述同步信号。
[0015]发明效果
[0016]根据本发明，能够提供一种能够充分地发挥应用大规模ΜΜ0的通信系统的性能的同步信号发送方法以及基站装置。
【附图说明】
[0017]图1是应用大规模MBTO的基站装置中的发送波束的到达范围的说明图。
[0018]图2是表示本实施方式的应用基站装置的网络结构的一例的图。
[0019]图3是第1方式的BF-SS信号的发送方法的说明图。
[0020]图4是第2方式的BF-SS信号的发送方法的说明图。
[0021 ]图5是第1、第2方式的BF-SS信号的发送方法中的大规模MHTO基站以及移动台之间的动作时序的说明图。
[0022 ]图6是用于说明第1、第2方式的大规模ΜΜ0基站的结构例的方框图。
[0023]图7是用于说明第1、第2方式的移动台的结构例的方框图。
[0024]图8是用于说明从第1、第2方式的大规模ΜΜ0基站发送BF-SS信号的发送动作的流程图。
[0025]图9是用于说明从第1、第2方式的大规模ΜΜ0基站发送BF-SS信号的发送动作的流程图。
[0026]图10是用于说明第1、第2方式的移动台的BF-SS信号的接收动作的流程图。
[0027]图11是用于说明第1、第2方式的移动台的BF-SS信号的接收动作的流程图。
[0028]图12是第1变形例的BF-SS信号的发送方法的说明图。
[0029]图13是通过第1变形例的BF-SS信号的发送方法所发送的波束群的示意图。
[0030]图14是第2变形例的BF-SS信号的发送方法的说明图。
[0031 ]图15是第3变形例的BF-SS信号的发送方法的说明图。
【具体实施方式】
[0032]以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
[0033]首先，说明本实施方式的基站装置中应用的大规模ΜΙΜ0传输方式的概要。在大规模ΜΙΜΟ传输方式中，例如，通过使用100个以上的天线元件来发送数据，从而提高数据速率(频率利用效率)。由于使用100个以上的天线元件发送数据，因此与使用少数的天线元件的情况相比，能够改善伴随复用的传输效率，并且能够进行比以往更高速的无线通信。此外，可以使波束成形时的天线元件的组合的选项多样化，并且能够进行比以往更高度的波束成形。通过这样的高度的波束成形，能够期待由波束成形增益带来的接收信号功率的增加、干扰降低以及无线资源的有效利用等效果。
[0034]此外，在大规模ΜΜ0传输方式中，例如，能够良好地使用10GHz以上的高频带。一般，天线元件的尺寸为与发送信号的波长成比例的尺寸。在高频带中，发送信号的波长相对短，可以使天线元件的尺寸小型化。因此，对于具有多个天线元件的大规模Μπω传输方式而言比较理想。此外，高频带与低频带相比，利用率相对低，容易确保宽的带宽的资源。另一方面，在使用高频带的信号传输中，传播损失增加。因此，即使在以同一发送功率进行信号传输的情况下，与使用低频带的信号传输相比，移动台装置UE中的接收信号强度也能够降低。但是，这样的接收信号强度的降低可以通过波束成形增益而覆盖。
[0035]这里，说明应用大规模ΜΠΚ)传输方式的基站装置(以下，称作“大规模ΜΜ0基站”)中的发送波束的到达范围。图1是大规模ΜΜ0基站中的发送波束的到达范围的说明图。在图1Α中，示出从一般的基站装置(不应用大规模ΜΙΜ0的基站装置)输出的发送波束的到达范围，在图1Β中，示出从大规模MMO基站输出的发送波束的到达范围。另外，这里，示出图1Β所示的大规模ΜΙΜ0基站中进行使用高频带的信号传输，图1Α所示的基站装置中进行使用低频带的信号传输的情况。
[0036]在图1Α所示的一般的基站装置eNBl中，由于使用低频带进行信号传输，因此即使在形成波束宽度宽的发送波束(波及宽范围的发送波束)的情况下，发送波束也会到达远距离。另一方面，在图1B所示的大规模Μπω基站eNB2中，在形成波束宽度宽的发送波束的情况下，由于高频带的传播特性，不能使发送波束到达远距离。与此相对，在通过波束成形而形成波束宽度窄的发送波束(波及狭范围(局部范围)的发送波束)的情况下，可以使发送波束到达远距离。因此，在大规模ΜΜ0基站中，在掌握了成为发送对象的移动台装置UE的位置(方向、距离)的基础上，通过波束成形而形成对该位置具有指向性的发送波束，从而发送用户数据。
[0037]在与这样的大规模ΜΠΚ)基站之间进行无线通信的情况下，与LTE或LTE-A同样，移动台装置UE需要进行用于确立同步的小区搜索处理。但是，在从大规模ΜΙΜ0基站不波束成形地发送同步信号(SS:Synchronizat1n Signal)的情况下，在移动台装置UE存在于远离大规模ΜΙΜ0基站的位置时，同步信号的接收功率降低，会发生不能适当地进行小区搜索处理的情况。
[0038]在应用大规模ΜΙΜ0的通信系统中，在被波束成形的用户数据和没被波束成形的同步信号之间，在到达距离上存在差异。因此，移动台装置UE中的小区搜索处理的可否依赖于从大规模ΜΜ0基站到移动台装置UE的距离。本发明人等着眼于伴随这样的背景的小区搜索处理的缺陷等可能成为系统整体的吞吐量特性降低的原因的情况，完成了本发明。
[0039]S卩，本发明要点在于，在通过使用大规模ΜΜ0基站装置所具有的多个天线元件的波束成形，控制在小区搜索中使用的同步信号用的发送波束的发送方向的同步信号发送方法中，生成包含能够识别同步信号用的发送波束的信息的同步信号，并以规定的时间间隔变更对于同步信号的波束成形用权重，通过下行链路发送根据各个波束成形用权重而生成的同步信号。
[0040]根据本发明，生成在每规定的时间间隔变更了波束成形用权重的同步信号并发送，因此能够使同步信号从大规模ΜΜ0基站到达远距离的位置。由此，能够在移动台装置UE中适当地进行小区搜索处理，所以能够抑制由小区搜索处理的缺陷等引起的吞吐量特性的低下。尤其，根据本发明，由于各同步信号中含有能够识别同步信号用的发送波束的信息，因此在移动台装置UE中能够识别同步信号用的发送波束，所以即使在对同步信号应用波束成形的情况下，也能够适当地进行小区搜索处理。
[0041]以下，说明应用本实施方式的基站装置(大规模ΜΙΜ0基站)的网络结构。图2是表示本实施方式的应用基站装置的网络结构的一例的图。在图2中，表示本实施方式的基站装置被应用于在宏小区Μ的小区区域内覆盖大规模ΜΙΜ0小区丽的网络(例如，异构网络:Heterogeneous Network)结构的情况。但是，关于本实施方式的应用大规模ΜΙΜΟ基站的网络，不限定于覆盖的网络，能够适当变更。
[0042]在覆盖图2所示的大规模ΜΜ0小区ΜΜ的网络(以下，适当称作“重叠网络(Overlaynetwork)”)结构中，形成宏小区Μ的基站装置(以下，适当称作“宏基站”)MeNB以及形成大规模ΜΜ0小区MM的基站装置(以下，适当称作“大规模ΜΜ0基站(MM基站)”)MMeNB与配置在宏小区Μ中的中央控制站CC连接。该中央控制站CC与未图示的核心网络连接。中央控制站CC中，例如，包括接入网关装置、无线网络控制器(RNC)、移动性管理实体(ΜΜΕ)等，但不限定于此。
[0043]移动台装置(以下，仅称作“移动台”)UE在位于宏小区Μ的情况下，构成为能够与宏基站MeNB进行通信，在位于大规模Μ