(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主基地局のサービスカバレッジ内に位置する複数の端末に対する信号品質情報を受信する受信部と、
前記信号品質情報に基づいて前記複数の端末に送信される主信号に干渉制御方法を適用するか否かを判断する判断部と、を備え、
前記端末に送信される干渉信号が２つ以上である場合、前記判断部は、前記主信号に前記干渉制御方法を適用するものと判断する、ことを特徴とするネットワーク装置。
【請求項２】
前記信号品質情報は、前記主基地局と前記端末との間の信号チャネルの利得、前記主基地局の信号送信電力、前記端末に干渉信号を送信する干渉基地局と前記端末との間の干渉チャネルの利得、前記干渉基地局の干渉信号送信電力、及び前記各端末の雑音電力のうち少なくとも１つ以上に基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
【請求項３】
前記干渉制御方法は、干渉整列方法、干渉中和方法、干渉除去方法、及び干渉雑音化方法のいずれか１つであることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
【請求項４】
前記主基地局は、前記主信号の位相を制御することを特徴とする請求項３に記載のネットワーク装置。
【請求項５】
前記信号品質情報が所定の閾値以上である場合、前記判断部は前記主信号に前記干渉制御方法を適用するものと判断することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
【請求項６】
前記判断部が前記主信号に対して前記干渉制御方法を適用しないものと判断した場合、前記主基地局では送信電力制御方法を適用して前記主信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
【請求項７】
前記判断部が前記主信号に対して前記干渉制御方法を適用するものと判断した場合、前記主基地局では前記干渉制御方法が適用された前記主信号に対して送信電力制御方法をさらに適用して前記主信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク装置。
【請求項８】
主基地局のサービスカバレッジ内に位置する複数の端末に対して干渉制御方法又は送信電力制御方法の少なくともいずれか１つを選択する選択部と、
前記選択部の制御によって前記複数の端末に送信信号を送信する信号送信部と、を備え、
前記端末に送信される干渉信号が２つ以上である場合、前記選択部は、前記干渉制御方法を適用するものと判断する、ことを特徴とするネットワーク装置。
【請求項９】
前記干渉制御方法を適用するために予め割り当てられた無線リソース及び前記送信電力制御方法を適用するために予め割り当てられた無線リソースを管理する無線リソース管理部をさらに備え、
前記選択部は、前記無線リソース管理部を参照して前記方法を選択することを特徴とする請求項８に記載のネットワーク装置。
【請求項１０】
前記干渉制御方法を適用するために予め割り当てられた前記無線リソースに対しては前記送信電力制御方法がさらに適用されることを特徴とする請求項９に記載のネットワーク装置。
【請求項１１】
前記干渉制御方法は、干渉整列方法、干渉中和方法、干渉除去方法、及び干渉雑音化方法のいずれか１つであることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク装置。
【請求項１２】
前記主基地局は、前記主信号の位相を制御することを特徴とする請求項１１に記載のネットワーク装置。
【請求項１３】
前記ネットワーク装置は、基地局コントローラ又は前記主基地局に含まれることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のネットワーク装置。
【請求項１４】
主基地局及び複数の干渉基地局から、干渉制御方法又は送信電力制御方法の少なくともいずれか１つを用いて送信された主信号及び干渉信号を受信する受信部と、
前記主基地局に送信される信号品質情報を生成する信号品質情報生成部と、を備え、
前記主信号は、前記信号品質情報に基づいて前記干渉制御方法又は前記送信電力制御方法の少なくとも１つが適用され、
受信される干渉信号が２つ以上である場合、前記干渉制御方法が適用される、ことを特徴とする端末。
【請求項１５】
前記干渉制御方法は、干渉整列方法、干渉中和方法、干渉除去方法、及び干渉雑音化方法のいずれか１つであることを特徴とする請求項１４に記載の端末。
【請求項１６】
前記主信号は、位相が制御されたものであることを特徴とする請求項１５に記載の端末。
【請求項１７】
主基地局のサービスカバレッジ内に位置する複数の端末に対する信号品質情報を受信するステップと、
前記信号品質情報に基づいて、前記複数の端末へ送信される主信号に干渉制御方法を適用するか否かを判断するステップと、を含み、
前記端末に送信される干渉信号が２つ以上である場合、前記主信号に前記干渉制御方法を適用するものと判断する、ことを特徴とする無線信号送信方法。
【請求項１８】
前記信号品質情報は、前記主基地局と前記端末との間の信号チャネルの利得、前記主基地局の信号送信電力、前記端末に干渉信号を送信する干渉基地局と前記端末との間の干渉チャネルの利得、前記干渉基地局の干渉信号送信電力、及び前記各端末の雑音電力のうち少なくとも１つ以上に基づいて算出されることを特徴とする請求項１７に記載の無線信号送信方法。
【請求項１９】
前記干渉制御方法は、干渉整列方法、干渉中和方法、干渉除去方法、及び干渉雑音化方法のいずれか１つであることを特徴とする請求項１７に記載の無線信号送信方法。
【請求項２０】
前記主基地局は、前記主信号の位相を制御することを特徴とする請求項１７に記載の無線信号送信方法。
【請求項２１】
前記無線チャネルの前記信号品質情報が所定の閾値以上である場合、前記端末に前記干渉制御方法を適用するものと判断することを特徴とする請求項１７に記載の無線信号送信方法。
【請求項２２】
前記主信号に対して前記干渉制御方法を適用しないものと判断した場合、前記主基地局では送信電力制御方法を適用して前記主信号を送信することを特徴とする請求項１７に記載の無線信号送信方法。
【請求項２３】
前記主信号に対して前記干渉制御方法を適用するものと判断した場合、前記主基地局では前記干渉制御方法が適用された前記主信号に対して送信電力制御方法をさらに適用して前記主信号を送信することを特徴とする請求項１７に記載の無線信号送信方法。
【請求項２４】
主基地局のサービスカバレッジ内に位置する複数の端末に対して干渉制御方法又は送信電力制御方法の少なくともいずれか１つを選択するステップと、
前記選択結果に応じて前記複数の端末に主信号を送信するステップと、を含み、
前記端末に送信される干渉信号が２つ以上である場合、前記主信号に前記干渉制御方法を選択する、ことを特徴とする無線信号送信方法。
【請求項２５】
前記干渉制御方法を適用するために予め割り当てられた無線リソース、及び前記送信電力制御方法を適用するために予め割り当てられた無線リソースを管理するステップをさらに含み、
前記選択するステップは、前記予め割り当てられた無線リソースを参照して前記方法を選択することを特徴とする請求項２４に記載の無線信号送信方法。
【請求項２６】
前記干渉制御方法を適用するために予め割り当てられた前記無線リソースに対しては前記送信電力制御方法がさらに適用されることを特徴とする請求項２５に記載の無線信号送信方法。
【請求項２７】
前記干渉制御方法は、干渉整列方法、干渉中和方法、干渉除去方法、及び干渉雑音化方法のいずれか１つであることを特徴とする請求項２４に記載の無線信号送信方法。
【請求項２８】
前記主基地局は、前記主信号の位相を制御することを特徴とする請求項２４に記載の無線信号送信方法。
【請求項２９】
主基地局及び複数の干渉基地局から干渉制御方法又は送信電力制御方法の少なくともいずれか１つを用いて送信された主信号及び干渉信号を受信するステップと、
前記主基地局に送信される前記信号品質情報を生成するステップと、を含み、
前記主信号は、前記信号品質情報に基づいて前記干渉制御方法又は前記送信電力制御方法の少なくとも１つが適用され、
受信される干渉信号が２つ以上である場合、前記干渉制御方法が適用される、ことを特徴とする無線信号受信方法。
【請求項３０】
前記干渉制御方法は、干渉整列方法、干渉中和方法、干渉除去方法、及び干渉雑音化方法のいずれか１つであることを特徴とする請求項２９に記載の無線信号受信方法。
【請求項３１】
前記主信号は、位相が制御されることを特徴とする請求項３０に記載の無線信号受信方法。
【請求項３２】
複数の基地局と複数の端末を含む無線通信システムの信号処理方法において、
前記複数の基地局と前記複数の端末との間の無線チャネル状態に基づいて干渉制御方法を適用する第１無線リソース領域を判断するステップと、
送信電力制御方法を適用する第２無線リソース領域を判断するステップと、
前記第１無線リソース領域に当該する信号に前記干渉制御方法を適用するステップと、
前記第２無線リソース領域に当該する信号に前記送信電力制御方法を適用するステップと、
を含むことを特徴とする信号処理方法。
【請求項３３】
前記第１無線リソース領域と前記第２無線リソース領域の合計は、前記無線通信システムに割り当てられた全体無線リソース領域であることを特徴とする請求項３２に記載の信号処理方法。
【請求項３４】
前記第１無線リソース領域と前記第２無線リソース領域は重ならないことを特徴とする請求項３２に記載の信号処理方法。
【請求項３５】
前記第１無線リソース領域と前記第２無線リソース領域は少なくとも一部が重なることを特徴とする請求項３２に記載の信号処理方法。
【請求項３６】
請求項１７の方法を実行するためのプログラムが記録されたコンピュータで読出し可能な記録媒体。
【請求項３７】
請求項２４の方法を実行するためのプログラムが記録されたコンピュータで読出し可能な記録媒体。
【請求項３８】
請求項２９の方法を実行するためのプログラムが記録されたコンピュータで読出し可能な記録媒体。
【請求項３９】
請求項３２の方法を実行するためのプログラムが記録されたコンピュータで読出し可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク装置、端末、無線信号送信方法、無線信号受信方法、信号処理方法、及び記録媒体に係り、特に無線通信環境で干渉の影響を最小化して信号を送受信するネットワーク装置、端末、無線信号送信方法、無線信号受信方法、信号処理方法、及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信網を用いて送信される信号の量は時間の経過に伴って次第に増加し、近い将来には現在の送信される信号にはるかに勝る容量の信号が無線通信網を用いて送信されるものと予想されている。
【０００３】
無線通信網は複数の基地局及び端末を備えている。端末の希望する信号を送信する基地局の他に隣接した基地局から干渉信号を受信することがある。このような干渉信号は、無線通信網の送信効率を落とす原因の１つになり、これを減らすか最小化できる技術が求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、無線通信環境において、干渉信号の影響を減らすか最小化することで、複数の基地局が割当てられた無線リソースを効率的に共有して通信することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
主基地局のサービスカバレッジ内に位置する複数の端末に対する信号品質情報を受信する受信部と、前記信号品質情報に基づいて前記複数の端末に送信される主信号に干渉制御方法を適用するか否かを判断する判断部と、を備え、前記端末に送信される干渉信号が２つ以上である場合、前記判断部は、前記主信号に前記干渉制御方法を適用するものと判断する。
【０００６】
主基地局のサービスカバレッジ内に位置する複数の端末に対して干渉制御方法又は送信電力制御方法の少なくともいずれか１つを選択する選択部と、前記選択部の制御によって前記複数の端末に送信信号を送信する信号送信部と、を備え、前記端末に送信される干渉信号が２つ以上である場合、前記選択部は、前記干渉制御方法を適用するものと判断する。
【０００７】
主基地局及び複数の干渉基地局から、干渉制御方法又は送信電力制御方法の少なくともいずれか１つを用いて送信された主信号及び干渉信号を受信する受信部と、前記主基地局に送信される信号品質情報を生成する信号品質情報生成部と、を備え、前記主信号は、前記信号品質情報に基づいて前記干渉制御方法又は前記送信電力制御方法の少なくとも１つが適用され、受信される干渉信号が２つ以上である場合、前記干渉制御方法が適用される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、無線通信環境において、干渉信号の影響を減らすか最小化することで、複数の基地局が割当てられた無線リソースを効率的に共有して通信できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】干渉制御方法の一例を概念的に示す図である。
【図２】送信電力制御方法を説明するための無線チャネルのチャネル利得変化の一例を示す図である。
【図３】ネットワーク装置の一実施形態の構造を示すブロック図である。
【図４】ネットワーク装置の他の実施形態の構造を示すブロック図である。
【図５】干渉制御方法及び送信電力制御方法を選択的に適用する一実施形態を示すフローチャートである。
【図６】干渉制御方法及び送信電力制御方法を選択的に適用する他の実施形態を示すフローチャートである。
【図７】干渉制御方法及び送信電力制御方法が選択的に適用された無線リソースの例を示す図である。
【図８】等価的な信号品質情報を用いて干渉制御方法及び送信電力制御方法を共に適用する方法を示すフローチャートである。
【図９】複数の周波数帯域に対して干渉制御方法及び送信電力制御方法を共に適用する方法を示すフローチャートである。
【図１０】干渉制御方法及び送信電力制御方法が共に適用された無線リソースの例を示す図である。
【図１１】干渉整列方法及び送信電力制御方法を選択的又は共に用いて端末に信号を送信するネットワーク装置の動作方法の一例を示すフローチャートである。
【図１２】干渉整列方法及び送信電力制御方法のうち少なくとも１つを用いて、送信された送信信号を受信する端末の構造を示すブロック図である。
【図１３】干渉整列方法及び送信電力制御方法のうち少なくとも１つを用いて、送信された送信信号を受信する端末の動作方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
干渉問題はマルチセルシステムのようにマルチ送受信端が存在するシステムの通信容量を制限する要素である。このような干渉問題を解決するための方法として、隣接セル間で異なる周波数を用いると、割り当てられた無線リソースを再び分割して用いることになり、その分容量が制限される。
従って、各送受信端に割り当てられた全ての無線リソースを使用しつつ干渉の影響を最小化できる干渉制御方法が工夫されてきた。そのような干渉制御方法として、干渉整列（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、干渉中和（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ）、干渉除去（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）、干渉雑音化（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｒｅａｔｅｄ  ａｓ  Ｎｏｉｓｅ）などがある。
【００１１】
以下、このような干渉制御方法と共に送信電力制御方法、例えば、動的スペクトル管理（ＤＳＭ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）方法を選択的又は同時に適用して干渉の影響を削減する方法を記載する。
＜干渉制御方法＞
【００１２】
図１は、干渉制御方法の一例を概念的に示す図である。
図１は、複数の基地局１１０，１２０，１３０と複数の端末１６０，１７０，１８０を備える無線通信ネットワーク又は無線通信システムを示す。基地局１１０は、端末１６０に信号を送受信する対をなし、同様に基地局１２０及び基地局１３０はそれぞれ端末１７０及び端末１８０に信号を送受信する対をなす。
【００１３】
各基地局から送信された信号は、対応する目的とする（ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ）端末以外の他の端末にも送信される場合があり、図１は、このような状況の一例を示している。基地局１１０について例を挙げると、送信された信号は目的とする端末１６０が受信するだけではなく、目的としない（ｕｎｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ）端末１７０，１８０が受信し得る。端末１６０の立場から見れば、基地局１１０から送信された所望の信号と共に、基地局１２０及び基地局１３０から送信された所望しない信号を受信し得る。このように、各端末が受信する信号のうち所望する信号を主信号といい、望まない信号を干渉信号という。また、端末１６０，１７０，１８０それぞれに対して主信号を送信する基地局を主基地局、干渉信号を送信する基地局を干渉基地局という。図１に示す端末１６０を例にすると、基地局１１０が主基地局であり、基地局１２０，１３０が干渉基地局になる。
【００１４】
各基地局は、送信する信号を制御して各端末での干渉信号の影響を減少させ得る。各基地局と各端末との間の無線チャネルの状態に基づいて送信する信号を制御してもよい。
【００１５】
図１に示した実施形態によると、基地局１１０が送信した信号Ｖ１（１１１）の位相は基地局１１０と端末１６０との間の無線チャネル１３１を経由しながら変化する。端末１６０は、信号Ｖ１（１１１）が無線チャネルｈ１１（１３１）を経由して位相変更された主信号ｈ１１Ｖ１（１６１）を受信する。それと共に、端末１６０は、基地局１２０が送信した信号Ｖ２（１２１）が無線チャネルｈ２１（１４１）を経由して位相変更された干渉信号ｈ２１Ｖ２（１６２）、及び基地局１３０が送信した信号Ｖ３（１３４）が無線チャネルｈ３１（１５１）によって位相変更された干渉信号ｈ３１Ｖ３（１６３）を受信する。この場合、干渉信号ｈ２１Ｖ２（１６２）及び干渉信号ｈ３１Ｖ３（１６３）によって端末１６０における主信号ｈ１１Ｖ１（１６１）の受信効率が劣化する恐れがある。同様に、端末１７０では干渉信号ｈ１２Ｖ１（１７１）及び干渉信号ｈ３２Ｖ３（１７３）によって主信号ｈ２２Ｖ２（１７２）の受信が劣化し、端末１８０では干渉信号ｈ１３Ｖ１（１８１）及びｈ２３Ｖ２（１８２）によって主信号ｈ３３Ｖ３（１８３）の受信が劣化する恐れがある。このような受信効率の劣化を減少又は除去するためには、各基地局は送信する信号を制御しなければならない。
【００１６】
そのために、図１に示す実施形態において、各端末１６０，１７０，１８０は各基地局１１０，１２０，１３０との無線チャネル状態を推定（ｅｓｔｉｍａｔｅ）し、推定された無線チャネル状態を基地局に報告する。（以下、特定の「無線チャネル」とその「状態」を同一符号で表わす。）即ち、例えば端末１６０は、基地局１１０との無線チャネル状態ｈ１１（１３１）、基地局１２０との無線チャネル状態ｈ２１（１４１）、及び基地局１３０との無線チャネルの状態ｈ３１（１５１）を推定し、推定された無線チャネル状態１３１，１４１，１５１を各基地局１１０，１２０，１３０に報告する。同様に端末１７０は、無線チャネル状態１３２，１４２，１５２を推定して各基地局１１０，１２０，１３０に報告し、端末１８０は、無線チャネル状態１３３，１４３，１５３を推定して各基地局１１０，１２０，１３０に報告する。従って、各基地局１１０，１２０，１３０は、全ての無線チャネル状態１３１、１４１、１５１、１３２、１４２、１５２、１３３、１４３、１５３の情報を考慮して送信する信号を制御する。送信信号制御の一例として、無線チャネルを経由して端末に受信される信号が特定の位相を有するように送信信号をプリコーディング（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ）する。
【００１７】
各端末１６０，１７０，１８０は当該端末の主基地局１１０，１２０，１３０に無線チャネルの状態を送信し、各主基地局１１０，１２０，１３０は無線チャネルの状態を干渉基地局１１０，１２０，１３０に送信する。即ち、例えば端末１６０は、無線チャネル状態１３１，１４１，１５１を主基地局１１０に報告し、主基地局１１０は報告された無線チャネル状態１３１，１４１，１５１を干渉基地局１２０及び干渉基地局１３０に送信する。同様に端末１７０は無線チャネル状態１３２，１４２，１５２を主基地局１２０に報告し、主基地局１２０は無線チャネル状態１３２，１４２，１５２を干渉基地局１１０及び干渉基地局１３０に送信してもよい。同様に、端末１８０は無線チャネル状態１３３，１４３，１５３を主基地局１３０に報告し、主基地局１３０は無線チャネル状態１３３，１４３，１５３を干渉基地局１１０及び干渉基地局１２０に送信してもよい。結果的に、各基地局１１０，１２０，１３０は全ての無線チャネル状態１３１、１４１、１５１、１３２、１４２、１５２、１３３、１４３、１５３の情報を有し、このような無線チャネル状態の情報に基づいて端末に送信する送信信号を制御できる。
【００１８】
また、基地局と物理的又は論理的に離隔された別途のネットワーク装置が用いられる場合、該ネットワーク装置は、無線チャネル状態を考慮して基地局が送信信号を制御するときに必要な情報を算出して提供してもよい。このような情報は一例として送信信号をプリコーディングする際に用いられる。このようなネットワーク装置は、各基地局と無線又は有線に接続されて無線チャネル状態を受信し、送信信号を制御するときに必要な情報を送信できる。
【００１９】
端末が報告する無線チャネル状態は、基地局の送信した信号が無線チャネルでわい曲される程度に関する情報を含み、一般に無線チャネルのチャネル利得とチャネルの位相に応じて、端末が受信する信号の歪曲度、即ち、強度と位相が変更される。従って無線チャネル状態は、このようなチャネル利得及びチャネルの位相に関する情報を含む。
【００２０】
本明細書における全ての実施形態は、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、時分割多重接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、周波数分割複信（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）、及び時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）のいずれかの方法を用いて信号を送受信する。
【００２１】
時分割複信方法の場合、基地局１１０，１２０，１３０と端末１６０，１７０，１８０との間の上りリンク（ｕｐｌｉｎｋ）チャネルの状態と下りリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）チャネルの状態が同一であると仮定する。従って、基地局１１０，１２０，１３０は端末１６０，１７０，１８０からパイロット信号を受信し、パイロット信号に基づいて上りリンクチャネルの状態を推定する。上りリンクチャネルの状態は下りリンクチャネルの状態と同一であるので、上りリンクチャネルの状態情報を下りリンクチャネル状態情報に転用できる。
【００２２】
周波数分割複信方法が用いられる実施形態については図１を参照して詳説する。周波数分割複信方法では、基地局１１０，１２０，１３０と端末１６０，１７０，１８０との間の上りリンクチャネルの状態と下りリンクチャネルの状態とが同一ではない。従って、各端末１６０，１７０，１８０は下りリンクチャネルの状態を推定し、推定された下りリンクチャネルの状態を各基地局１１０，１２０，１３０に送信する。各基地局１１０，１２０，１３０は、この下りリンクチャネルの状態１３１、１４１、１５１、１３２、１４２、１５２、１３３、１４３、１５３に基づいて送信信号を制御する。
【００２３】
図１は、各端末が受信する干渉信号の位相が同一になるよう送信信号が制御された干渉整列方法の一実施形態を示す。端末１６０は、主信号ｈ１１Ｖ１（１６１）の他に干渉信号ｈ２１Ｖ２（１６２）及びｈ３１Ｖ３（１６３）を受信する。基地局１２０が送信する信号Ｖ２（１２１）が無線チャネル１４１を経由して端末１６０に受信される過程で位相が変更される。言い換えれば、干渉信号ｈ２１Ｖ２（１６２）の位相はＶ２（１２１）の位相と異なるように変更される。同様に、干渉信号ｈ３１Ｖ３（１６３）の位相はＶ３（１３４）の位相と異なるように変更される。
【００２４】
基地局１２０及び基地局１３０は端末１６０が受信する干渉信号ｈ２１Ｖ２（１６２）及びｈ３１Ｖ３（１６３）の位相が同一になるように送信信号Ｖ２（１２１）及びＶ３（１３４）の位相をそれぞれ制御する。同様に、基地局１１０及び基地局１３０は、端末１７０が受信する干渉信号ｈ１２Ｖ１（１７１）及びｈ３２Ｖ３（１７３）の位相が同一になるように送信信号Ｖ１（１１１）及びＶ３（１３４）の位相を制御し、基地局１１０及び基地局１２０は端末１８０が受信する干渉信号ｈ１３Ｖ１（１８１）及びｈ２３Ｖ２（１８２）の位相が同一になるように送信信号Ｖ１（１１１）及びＶ２（１２１）の位相を制御する。このような送信信号の位相制御は、前述したように送信信号にプリコーディングを適用する方法によって行ない得る。
【００２５】
このように、各端末が受信する複数の干渉信号の位相が同一であれば、端末は相対的に大きい電力で送信された１つの干渉信号を受信したと見なすことができる。また、干渉信号の数が増加しても、受信された干渉信号の位相が同一であれば、端末は１つの干渉信号のみが受信されたと見なす。一例として、図１に示す各端末は、位相の揃った２つの干渉信号を１つの干渉信号として取り扱って除去できる。
【００２６】
干渉中和方法は、端末が受信した複数の干渉信号の位相が反対になるよう複数の干渉基地局が送信信号の位相を制御して送信する方法を意味する。干渉整列方法のように、端末は干渉中和方法の適用された干渉信号を受信すると、これを１つの干渉信号であると見なし得る。一例として、２つの干渉信号の位相が１８０度の差があると、その合計は相対的に大きさ（ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）の小さい１つの干渉信号であるとみなし得る。
【００２７】
干渉制御方法として干渉除去方法を用いてもよい。干渉除去方法は、受信した複数の干渉信号を様々な方法で除去されるように複数の干渉基地局が送信信号を制御する方法である。干渉除去方法を適用するためには、送信信号の位相と共に送信信号の大きさも制御してもよい。端末が受信する複数の干渉信号の位相は多様であり、特に、干渉信号が２つである場合に２つの干渉信号の位相及び大きさが同じ場合は干渉整列方法の適用された一例であり、２つの干渉信号の位相は反対であり、大きさが同一である場合に干渉中和方法が適用された一例である。
【００２８】
干渉制御方法として干渉雑音化方法を用いてもよい。干渉雑音化方法は、端末で受信される複数の干渉信号の強度が小さくなるように送信信号を制御する方法である。一例として、干渉信号の和の大きさが一定の基準値以下であり、前記大きさが主信号の大きさの一定の割合の以下になるよう送信信号の位相と大きさを制御してもよい。この場合、端末は干渉信号を雑音として扱って処理できる。
＜送信電力制御方法＞
【００２９】
図２は、図１に示した無線チャネルのチャネル利得の変化に対する一例を示す図である。グラフ２１０は基地局１１０と端末１６０との間の無線チャネルのチャネル利得を、グラフ２２０は基地局１２０と端末１７０との間の無線チャネルのチャネル利得を、グラフ２３０は基地局１３０と端末１８０との間の無線チャネルのチャネル利得をそれぞれ示している。各グラフ２１０，２２０，２３０の縦軸はチャネル利得の大きさを、横軸は周波数を意味する。
【００３０】
以下、図２を参照して送信電力制御方法の概念を詳説する。
図２に示すように、各無線チャネルのチャネル利得は周波数に応じて変化する。無線チャネルのチャネル利得が大きい値であれば、無線チャネルを介して送信される信号のエラーは小さい。従って、基地局は無線チャネルのチャネル利得が大きい端末に信号送信を集中し、チャネル利得が小さい端末には当該端末への信号送信を減らしてデータ送信率の総和を極大化できる。
【００３１】
図２を参照すると、周波数帯域２４１では全ての端末に対する無線チャネルの利得が大きい値を有する。従って、基地局は各通信端末に対して高い送信電力で信号を送信できる。ここで、各端末に対する送信電力の総和は、信号を送信する基地局の最大送信電力を超過しないように制御される。
【００３２】
周波数帯域２４１を用いて各基地局１１０，１２０，１３０が対応する端末１６０，１７０，１８０に信号を送信する場合、各端末１６０，１７０，１８０は干渉基地局から干渉信号を受信する。即ち、基地局１１０が端末１６０に送信する信号Ｖ１と基地局１２０が端末１７０に送信する信号Ｖ２は、端末１８０に対しては干渉信号として作用する。端末１８０の信号受信性能を向上するために、周波数帯域２４１には基地局１３０のみが端末１８０に信号Ｖ３を送信し、他の基地局１１０，１２０は端末１６０，１７０へ信号を送信しないように制御するとよい。
【００３３】
このような原理は、周波数帯域２４２ないし周波数帯域２４４にも同様に適用され得る。例えば、周波数帯域２４２では端末１６０，１７０に対する無線チャネル利得の値が高いため、端末１６０及び端末１７０が周波数帯域２４２を使用し、端末１８０はこの周波数帯域２４２を使用できない場合がある。この場合、２つの端末１６０，１７０にのみ信号を送信するため、３つの端末１６０，１７０，１８０に信号を送信する場合よりも、各端末１６０，１７０にさらに高い送信電力を割り当てる。この場合、基地局１１０が端末１６０に送信する信号Ｖ１は、端末１７０側には干渉信号になり得るため、端末１７０の信号受信性能を向上するために基地局１１０は信号Ｖ１を送信することなく、基地局１２０にのみ信号Ｖ２を端末１７０へ送信するよう制御する。周波数帯域２４３では、端末１６０に対する無線チャネル利得の値が高いため、端末１６０が周波数帯域２４３を使用し、残り端末１７０，１８０は周波数帯域２４３を使用しない。周波数帯域２４４では、全ての端末１６０，１７０，１８０に対する無線チャネル利得の値が低い。この場合、特定の端末のみが周波数帯域２４４を用いる。
【００３４】
以上、理解の便宜のために１つの周波数帯域で１つの基地局にのみ信号を送信する例について説明したが、送信電力制御方法はこれに限定されることはない。
【００３５】
以上で説明した送信電力制御方法に基づいて無線チャネル状態に応じて各端末に対する送信電力を割り当てる。このような送信電力制御スキームには動的スペクトル管理（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）が用いられる。この場合、データ送信率の総和が最大になるよう各基地局１１０，１２０，１３０が当該端末１６０，１７０，１８０へ信号を送信する電力が動的に決定される。
【００３６】
図２には、周波数によりチャネル利得が変化する例を挙げて送信電力制御方法の概念について説明したが、周波数ではなく時間によってチャネル利得が変化する場合にも類似の送信電力制御方法が適用できる。
＜干渉制御方法又は送信電力制御方法を選択的に適用する実施形態＞
【００３７】
図３は、ネットワーク装置の実施形態の構造を示すブロック図である。図３に示したネットワーク装置３００は、基地局と物理的又は論理的に離隔された基地局コントローラであってもよく、実現に応じて基地局内に単一の構成モジュールとして含まれてもよい。基地局コントローラは基地局を制御し、各基地局が信号を送信する時間区間、周波数帯域、又は送信信号の送信電力を決定する。
【００３８】
ネットワーク装置３００は受信部３１０及び判断部３２０を備える。
図３に示した端末３６０，３７０，３８０は全て各基地局３３０，３４０，３５０のサービスカバレッジ内に属する。従って、基地局３３０，３４０，３５０それぞれは各端末３６０，３７０，３８０に信号を送信する。説明の便宜のために図３に示す基地局３３０，３４０，３５０と端末３６０，３７０，３８０は、それぞれ図１に示す基地局１１０，１２０，１３０と端末１６０，１７０，１８０に対応するものと仮定する。
【００３９】
ネットワーク装置３００の受信部３１０は、各基地局と各端末との間の無線チャネル状態に関する情報を受信する。基地局３３０を例に挙げて説明すると、基地局３３０と端末３６０の無線チャネル状態に関する情報は、端末３６０の信号品質情報であると見ることができる。ネットワーク装置３００の受信部３１０は、基地局３３０，３４０，３５０それぞれのサービスカバレッジ内に位置する複数の端末３６０，３７０，３８０に対する信号品質情報を受信する。信号品質情報は、基地局３３０，３４０，３５０と端末３６０，３７０，３８０との間の無線チャネルの信号対雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）又は干渉対雑音比（ＩＮＲ：Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）である。信号対雑音比は主信号の電力と雑音の電力の比を、干渉対雑音比は干渉信号の電力と雑音の電力の比を意味する。基地局３３０が主基地局の端末３６０である場合、信号対雑音比は主信号ｈ１１Ｖ１の電力と熱雑音（ｔｈｅｒｍａｌ  ｎｏｉｓｅ）の比を示し、干渉対雑音比は干渉信号ｈ２１Ｖ２及びｈ３１Ｖ３の電力の和と熱雑音の比を意味する。
【００４０】
信号品質情報は主基地局と端末との間の信号チャネルの利得、又は干渉基地局と端末との間の干渉チャネルの利得に基づいて算出してもよい。その他に、信号品質情報は、各基地局の信号送信電力又は干渉送信電力に基づいて算出してもよく、各端末３６０，３７０，３８０の雑音電力に基づいて算出してもよい。
【００４１】
ネットワーク装置３００の判断部３２０は、無線チャネルそれぞれに対して受信した信号品質情報に基づいて、各端末３６０，３７０，３８０に送信される信号に干渉制御方法を適用するか否かを判断する。前で説明したように、適用する干渉制御方法は、干渉整列方法、干渉中和方法、干渉除去方法、又は干渉雑音化方法のいずれか１つである。
【００４２】
干渉制御方法のいずれを適用するか否かは、判断部３２０が無線チャネルそれぞれに対する信号品質情報を所定の基準値と比較して決定する。無線チャネルの信号品質情報が所定の基準値以上である場合、判断部３２０は各端末３６０，３７０，３８０に対して干渉制御方法を適用すると判断する。例えば、判断部３２０は、複数の端末３６０，３７０，３８０のうち信号対雑音比と干渉対雑音比それぞれが所定の基準値よりも大きい端末に対して干渉制御方法を適用すると判断する。
【００４３】
判断部３２０が各端末３６０，３７０，３８０に干渉制御方法の一例である干渉整列方法を適用すると判断した場合、判断部３２０は各基地局３３０，３４０，３５０に対して信号を受信する対を構成する端末を決定する。図３は、判断部３２０が基地局３３０と端末３６０、基地局３４０と端末３７０、基地局３５０と端末３８０それぞれを送受信の対に決定した例を示している。この場合、各端末３６０，３７０，３８０は、干渉基地局から互いに位相が同一になるよう制御された干渉信号を受信する。
【００４４】
干渉整列方法が適用される場合、各端末が受信した干渉信号の位相と主信号の位相が直交するように制御する方法をさらに適用できる。端末３６０の場合について例にすると、干渉信号ｈ２１Ｖ２及び干渉信号ｈ３１Ｖ３の位相は同一であるだけではなく、主信号ｈ１１Ｖ１の位相と互いに直交するように制御される。主信号と干渉信号が互いに直交する場合、端末３６０は主信号と干渉信号の直交性（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｔｙ）を用いて干渉信号をより効率的に除去することができる。
【００４５】
一方、判断部３２０が各端末３６０，３７０，３８０に送信される信号に対して干渉制御方法を適用しないと判断する場合、各基地局３３０，３４０，３５０は、各端末３６０，３７０，３８０に送信される信号に対して送信電力制御方法（一例として、動的スペクトル管理方法）を適用する。送信電力制御方法については、図２を参照して詳説したため、以下の詳しい説明は省略する。
【００４６】
判断部３２０は、干渉制御方法又は送信電力制御方法を適用するか否かに従って制御信号を生成し、各基地局３３０，３４０，３５０に制御信号を送信する。各基地局３３０，３４０，３５０は、前記制御信号に従って干渉制御方法又は送信電力制御方法を用いて送信信号を端末３６０，３７０，３８０に送信する。
【００４７】
図４は、ネットワーク装置の更なる実施形態の構造を示すブロック図である。図４に示したネットワーク装置４００は、例えば、基地局であってもよい。ネットワーク装置４００は、基地局コントローラ４４０の制御によって端末４５０，４７０，４９０に送信される信号に対して干渉制御方法又は送信電力制御方法を適用する。ネットワーク装置４００は、選択部４１０、信号送信部４２０、及び無線リソース管理部４３０を備える。
【００４８】
選択部４１０は、基地局のサービスカバレッジ内に位置する複数の端末４５０，４７０，４９０に対して干渉制御方法又は送信電力制御方法のうちいずれの方法を適用するかを選択する。選択部４１０は、基地局コントローラ４４０から制御信号を受信し、受信された制御信号によって各端末に送信される信号に対していずれの方法を適用するかを選択する。
【００４９】
無線リソース管理部４３０は、干渉制御方法を適用するために予め割り当てられた無線リソースを管理する。また、無線リソース管理部４３０は、送信電力制御方法を適用するために予め割り当てられた無線リソースを管理する。
【００５０】
選択部４１０は、無線リソース管理部４３０を参照して各端末に送信される信号に対していかなる方法を適用するかを選択する。特定の基地局４００に割り当てられた無線リソースは、前述した無線リソース管理部４３０によって干渉制御方法を適用するための無線リソースと、送信電力制御方法を適用するための無線リソースとに区分されて管理され、選択部４１０は、区分された無線リソースそれぞれに対して干渉制御方法又は送信電力制御方法をそれぞれ適用する。
【００５１】
信号送信部４２０は、選択部４１０の選択結果に応じて無線リソースに対して干渉制御方法又は送信電力制御方法のうちいずれか１つを適用して端末４５０，４７０，４９０に信号を送信する。
【００５２】
各基地局の無線リソースに対して干渉制御方法が優先的に考慮され、余剰無線リソースに対して送信電力制御方法を適用してもよい。反対に、送信電力制御方法を適用する無線リソースが決定され、送信電力制御方法の適用されない無線リソースに対して干渉制御方法を適用してもよい。
【００５３】
図５は、干渉制御方法及び送信電力制御方法を選択的に適用する実施形態を示すフローチャートである。
【００５４】
ステップＳ５１０において、ネットワーク装置は信号品質情報を受信する。信号品質情報は、送受信の対に含まれた特定の基地局と特定の端末との間の無線チャネルの信号対雑音比又は干渉対雑音比である。信号品質情報は、端末と主基地局との間の無線チャネルの利得に基づいて算出されるか、信号品質情報は端末と干渉基地局との間の干渉チャネルの利得に基づいて算出されるか、又は各端末の雑音電力に基づいて算出される。
【００５５】
ステップＳ５２０において、ネットワーク装置は、信号品質情報に基づいて特定の無線リソースに干渉制御方法を適用するか否かを判断する。干渉制御方法は、上述したように干渉整列方法、干渉中和方法、干渉除去方法、又は干渉雑音化方法のうちいずれか１つであり、ネットワーク装置は、信号品質情報を基準値と比較して、特定の送受信の対に対して干渉制御方法を適用するか否かを判断する。特定の送受信の対に対する信号品質情報が選択された基準値以上である場合、特定の送受信の対に干渉制御方法を適用すると判断する。一例として、ネットワーク装置は、信号対雑音比が第１基準値よりも大きく、干渉対雑音比が第２基準値よりも大きい端末に対しては干渉制御方法のうち１つの干渉整列方法を適用すると判断する。選択された基準値以上の信号品質情報を有する送受信の対が３つ以上である場合、干渉制御方法のうち干渉整列方法を適用すると判断する。このような信号品質情報は時間によって変化するので、ステップＳ５２０は予め定めたスケジューリング周期に応じて行われる。
【００５６】
ステップＳ５３０において、ネットワーク装置は、ステップＳ５２０で干渉制御方法を適用すると決定された送受信の対に対して干渉制御方法を適用する。ネットワーク装置は、干渉制御方法の一例として例えば干渉整列方法を適用する。
【００５７】
ステップＳ５４０において、ネットワーク装置はステップＳ５２０で干渉制御方法の適用されない送受信の対に対する信号品質情報を受信する。干渉制御方法の適用されない送受信の対に対する信号品質情報は、信号対干渉及び雑音比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）である。
【００５８】
ステップＳ５４０でネットワーク装置は、干渉制御方法の適用されない送受信の対に対する信号品質情報に基づいて、干渉制御方法の適用されない送受信の対に対して送信電力制御方法を適用する。ネットワーク装置は、送信電力制御方法の一例として、例えば動的スペクトル管理方法を用いる。
【００５９】
ステップＳ５２０で干渉制御方法を適用した送受信の対がない場合、ネットワーク装置は、ステップＳ５５０において、全ての送受信の対に対して電力制御方法、例えば、動的スペクトル管理方法を適用する。
【００６０】
図６は、干渉制御方法及び送信電力制御方法を選択的に適用する他の実施形態を示すフローチャートである。
【００６１】
ステップＳ６１０において、ネットワーク装置は、基地局に割り当てられた無線リソースを干渉制御方法の適用された第１無線リソース及び送信電力制御方法が適用される第２無線リソースに区分する。ステップＳ６１０では、端末が用いるサービスの品質情報（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、干渉制御方法、及び送信電力制御方法が適用される端末の数などを考慮して無線リソースを区分する。
【００６２】
ステップＳ６２０において、ネットワーク装置は端末で生成された信号品質情報を受信する。信号品質情報は信号対雑音比である。各基地局は各端末にパイロット信号を送信し、各端末は受信されたパイロット信号に基づいて信号対雑音比を算出する。ステップＳ６３０において、ネットワーク装置は、各送受信の対に割り当てられた特定の無線リソースが干渉制御方法の適用された第１無線リソースであるか否かを判断する。ネットワーク装置は、第１無線リソース及び第２無線リソースに対する管理情報によって特定の無線リソースが干渉制御方法の適用された無線リソースであるか否かを判断する。
【００６３】
ステップＳ６３０において、干渉制御方法の適用された無線リソースではないものと判断される場合、ステップＳ６６０において、各基地局は送信電力制御方法を用いて端末に送信信号を送信する。各基地局は基地局と端末との間の無線チャネルの状態に応じて基地局のデータ送信率の和が最大になるよう送信信号の電力を動的に決定する。
【００６４】
ステップＳ６３０において、特定の無線リソースが干渉制御方法の適用された無線リソースである場合、ステップＳ６４０において、特定の無線リソースに干渉制御方法が適用されたか否かを再び判断する。ステップＳ６４０では、特定の無線リソースに干渉制御方法を適用する場合の通信システムの性能（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）、又は干渉制御方法を適用するためのシステム負荷などを考慮して干渉制御方法を適用するか否かを決定する。
【００６５】
ステップＳ６４０において、特定の無線リソースに対して干渉制御方法を適用するものと判断した場合、ステップＳ６５０において、特定の無線リソースに対して干渉制御方法を適用する。
【００６６】
図７は、干渉制御方法又は送信電力制御方法が選択的に適用された無線リソースの例を示す図である。図７における縦軸は無線リソースの一種の周波数帯域又は時間帯域を意味し、横軸は無線リソースを用いてデータを送受信する送受信（基地局−端末）の対を意味する。斜線で表示した無線リソースは干渉制御方法の適用された無線リソース７２０，７２１，７２２であり、斜線で表示されていない無線リソースは送信電力制御方法が適用される無線リソース７１０，７１１，７１２，７１３である。図７に示すように、各周波数帯域は選択的に干渉制御方法の適用された無線リソース７２０，７２１，７２２と、送信電力制御方法が適用される無線リソース７１０，７１１，７１２，７１３に分けられる。
【００６７】
図７は、全ての送受信の対に対して干渉制御方法又は送信電力制御方法を選択的に適用する例を示すが、送受信の対の一部にだけこのような方法を適用してもよい。
【００６８】
以上、説明した干渉制御方法又は送信電力制御方法を選択的に適用する方法は、図３又は図４に示すネットワーク装置の実施形態によって実現できる。
＜干渉制御方法及び送信電力制御方法を共に適用する実施形態＞
【００６９】
干渉制御方法のみを用いる場合、干渉信号が完全に除去されない場合がある。干渉制御方法を適用した後にも残っている干渉の影響は余剰干渉といわれ、このような余剰干渉の量は様々な方法で算出、推定、又は判断される。一例として、ネットワーク装置が等価的な信号品質情報を基準値と比較して余剰干渉量を判断する。
【００７０】
干渉制御方法及び送信電力制御方法を共に適用するか、選択的に適用するかの判断において、余剰干渉量を活用できる。
【００７１】
信号対雑音比と干渉対雑音比の大きさが類似のレベルであるか一定の比率内であり、余剰干渉量が所定の基準値よりも小さい場合には干渉制御方法のみを適用し、送信電力制御方法は適用しないものと判断する。
【００７２】
他の例として、信号対雑音比と干渉対雑音比の大きさが類似のレベルであるか一定の比率内であり、余剰干渉量が所定の基準値よりも大きい場合、干渉制御方法と送信電力制御方法を共に適用するものと判断する。特に、この場合に干渉制御方法として例えば干渉整列方法を用いる。
【００７３】
また他の例として、信号対雑音比が干渉対雑音比よりも小さく、余剰干渉量が所定の基準値よりも小さい場合には干渉制御方法のみを適用し、送信電力制御方法は適用しないものと判断する。特に、この場合に干渉制御方法として例えば干渉除去方法を用いる。
【００７４】
また他の例として、信号対雑音比が干渉対雑音比よりも小さく、余剰干渉量が所定の基準値よりも大きい場合、干渉制御方法と送信電力制御方法を共に適用するものと判断する。特に、この場合に干渉制御方法として例えば干渉除去方法を用いる。
【００７５】
また他の例として、信号対雑音比が干渉対雑音比よりも大きい場合、干渉制御方法として干渉雑音化方法を適用するものと判断する。
【００７６】
送信電力制御方法を適用するか否かは、信号送信システムが送信電力制御方法を処理するために必要な演算負荷（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  ｌｏａｄ）又は実現の複雑度（ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ）に耐えられるか否かに応じて判断する。
【００７７】
干渉制御方法及び送信電力制御方法が共に適用される実施形態を説明すると次の通りである。
【００７８】
干渉制御方法が適用された場合の信号品質情報を等価的に算出し、算出された等価的な信号品質情報に基づいて無線リソースが割り当てられる。従って、干渉制御方法及び送信電力制御方法を結合し得る。干渉制御方法及び送信電力制御方法が共に適用されると、干渉制御方法によって干渉信号の影響が減少していない場合、送信電力制御方法によって干渉信号の影響が追加的に減少するので、各端末の信号受信性能が向上する。
【００７９】
干渉制御方法として干渉整列方法が適用される場合、干渉の影響が減少する。送信電力制御方法を追加的に適用するために、干渉の影響が減少したことを考慮して信号対干渉及び雑音比（ＳＩＮＲ）を算出する。ＳＩＮＲは、主信号の受信電力と干渉信号の受信電力、及び熱雑音の電力の和の比に定義される。減少した干渉の影響を考慮して再算出されたＳＩＮＲを等価的ＳＩＮＲという。算出された等価的ＳＩＮＲに基づいて再びデータ送信率を算出する。送信電力制御方法を適用するためには、各端末に対するデータ送信率の和が最大になるように送信電力を決定する。
【００８０】
干渉制御方法として干渉整列方法を適用する場合、ｋ番目の端末に対する等価的ＳＩＮＲは下記の数１に基づいて算出される。
【数１】
0005509223.tif 000002
【００８１】
ｎは主基地局に割り当てられた複数の周波数帯域の中でｎ番目の周波数帯域を用いる信号送信を意味し、ｊはｊ番目の基地局に関連する変数を意味する。ｋはｋ番目の端末に関連する変数を意味する。
0005509223.tif 000003
はｋ番目の基地局がｎ番目の周波数帯域を用いて端末に送信した主信号の送信電力であり、
0005509223.tif 000004
はｊ番目の干渉基地局がｎ番目の周波数帯域を用いて端末に送信した干渉信号の送信電力である。
0005509223.tif 000005
はｋ番目の端末のｎ番目の周波数帯域における熱雑音であり、
0005509223.tif 000006
はｊ番目の基地局がｋ番目の端末に送信した干渉信号の位相と主基地局がｋ番目の端末に送信した主信号の位相とのｎ番目の周波数帯域における相互関係を反映した等価的チャネル利得であり、
0005509223.tif 000007
は干渉整列方法が適用される場合、ｋ番目の基地局とｋ番目の端末との間のｎ番目の周波数帯域における等価的チャネル利得である。
前記数１を参照すると、干渉整列方法を用いてデータを受信するｋ番目の端末に対するデータ送信率は下記の数２に基づいて算出される。
【数２】
0005509223.tif 000008
【００８２】
上記の数２を参照すると、各基地局の最大送信電力を考慮して各基地局のデータ送信率の総和が最大になるように各端末に対する送信電力を決定できる。信号送信システムに含まれた全体端末のうち一部端末に対して干渉整列方法を用いて主信号を送信する場合に、データ送信率を最大化する送信電力は下記の数３を満足する。
【数３】
0005509223.tif 000009
【００８３】
ここで、
0005509223.tif 000010
は信号送信システムに含まれた全ての基地局の集合であり、
0005509223.tif 000011
は信号送信システムが用いる全てのサブ周波数の集合である。
0005509223.tif 000012
は干渉整列受信方法が適用されるサブ周波数の集合であり、
0005509223.tif 000013
は干渉整列受信方法が適用されないサブ周波数の集合である。
0005509223.tif 000014
はｎ番目の周波数帯域でｊ番目の基地局からｋ番目の端末までの無線チャネルのチャネル状態であり、
0005509223.tif 000015
はｎ番目の周波数帯域でｋ番目の基地局からｋ番目の端末までの無線チャネルのチャネル状態である。
即ち、数３において、大括弧の中の最初の成分は干渉整列方法に従って信号を受信しない端末のデータ送信率の総和である。また、大括弧の中の２番目の成分は干渉整列方法に従って信号を受信する端末のデータ送信率の総和である。
【００８４】
従って、干渉整列方法が適用されなければ、数３の最初の成分のみを考慮してデータ送信率を最大化する送信電力
0005509223.tif 000016
及び
0005509223.tif 000017
を算出できる。
【００８５】
また、全ての端末が干渉整列方法を用いて信号を受信する場合には、数３の２番目の成分のみを考慮してデータ送信率を最大化する送信電力
0005509223.tif 000018
及び
0005509223.tif 000019
を算出できる。
【００８６】
数３の最初の成分及び２番目の成分を全て考慮すると、干渉制御方法及び送信電力制御方法が共に適用された場合、最適の送信電力を算出できる。即ち、干渉制御方法が一部端末に対してのみ適用された場合でも、干渉制御方法の適用された端末及び干渉制御方法の適用されない端末全体に対してデータ送信率を最大化することのできる最適な送信電力を算出できる。
【００８７】
数３は、１つの基地局が特定の時間に１つの端末のみにデータを送信する場合を示しているが、１つの基地局が周波数軸と時間軸に基づき無線リソースを分割して特定の時間に１つ以上の端末へデータを送信する場合に拡張できる。
【００８８】
各基地局が無限の送信電力で信号を送信できないことを考慮すると、送信電力は下記の数４及び下記の数５をさらに満足しなければならない。
【数４】
0005509223.tif 000020
【００８９】
ここで、
0005509223.tif 000021
はｋ番目の基地局がｎ番目の周波数帯域を用いて端末に送信した主信号の送信電力であり、
0005509223.tif 000022
はｋ番目の基地局の最大送信電力である。
【数５】
0005509223.tif 000023
【００９０】
ここで、
0005509223.tif 000024
はｋ番目の基地局のｎ番目の周波数帯域における最大送信電力である。
【００９１】
前述した実施形態を適用するに当たり、基地局は、利用できる無線リソースを干渉制御方法又は送信電力制御方法が適用されるか否かに応じて複数の無線リソースに区分する。一例として、周波数リソースの使用を極大化するために基地局が利用できる全体周波数リソースを複数のサブ周波数リソースに区分する。第１サブ周波数リソースは干渉制御方法が適用され、送信電力制御方法は適用されない周波数リソースである。また、第２サブ周波数リソースは送信電力制御方法が適用され、干渉制御方法は適用されない周波数リソースである。最後に、第３サブ周波数リソースは、干渉制御方法及び送信電力制御方法が共に適用される周波数リソースである。他の例として、基地局は、周波数分割複信方法（ＦＤＤ）と類似する方法であるが、複数のサブ周波数リソースを共にそれぞれ用いてデータを送信してもよい。
【００９２】
上記周波数リソースの活用と同様に、基地局は利用できる時間リソースを干渉制御方法又は送信電力制御方法が適用されるか否かに応じて複数の時間スロットに分割できる。基地局は、時間分割マルチ化方法（ＴＤＤ）と類似した方方であるが、複数の時間スロットを用いて端末に送信信号を送信してもよい。
【００９３】
図８は、等価的な信号品質情報を用いて干渉制御方法及び送信電力制御方法を共に適用する方法の実施形態を示すフローチャートである。
【００９４】
ステップＳ８１０において、ネットワーク装置は信号品質情報を受信する。ステップＳ８１０において、受信する信号品質情報は基地局と端末から構成された各送受信の対の信号対雑音比である。
【００９５】
ステップＳ８２０において、ネットワーク装置は、基地局に割り当てられた無線リソースに対して干渉制御方法を適用するか否かを判断する。ネットワーク装置は信号品質情報に基づいて前記判断し、判断の結果として干渉制御方法を適用する基地局と端末から構成された送受信の対を選択する。
【００９６】
ステップＳ８３０において、ネットワーク装置は選択された送受信の対に干渉制御方法を適用する。
【００９７】
ステップＳ８４０において、干渉制御方法が適用された送受信の対に対して等価的な信号品質情報を算出する。特定の送受信の対に対して干渉制御方法が適用された場合、特定の送受信の対が用いる無線リソースに対する干渉信号の影響が減少するので、これを勘案して等価的な信号品質情報を算出する。ステップＳ８４０で算出する等価的な信号品質情報は、干渉制御方法の適用された特定の送受信の対に対する信号対干渉及び雑音比である。
【００９８】
ステップＳ８５０において、ネットワーク装置はステップＳ８２０で干渉制御方法が適用されないものと判断された送受信の対に対する信号品質情報を受信する。ステップＳ８５０で受信する信号品質情報は、干渉制御方法の適用されていない送受信の対に対する信号対干渉及び雑音比である。
【００９９】
ステップＳ８６０において、ネットワーク装置は送信電力制御方法を適用する。送信電力制御方法の例として、動的スペクトル管理方法を用いる。干渉制御方法の適用された無線リソースに対してステップＳ８４０で算出された等価的な信号品質情報と、干渉制御方法が適用されていない無線リソースに対してステップＳ８５０で算出された信号品質情報を用いて送信電力制御方法を適用する。即ち、ステップＳ８３０で干渉制御方法の適用された無線リソースは送信電力制御方法が追加的に適用される。ステップＳ８６０において、ネットワーク装置はデータ送信率の総和を最大とする送信電力を決定する。
【０１００】
図９は、複数のサブ周波数に対して干渉制御方法及び送信電力制御方法を共に適用する実施形態を示すフローチャートである。
【０１０１】
ステップＳ９１０において、ネットワーク装置は信号品質情報を受信する。信号品質情報は、基地局及び端末を含む各送受信の対に対する信号対雑音比である。
【０１０２】
ステップＳ９２０において、ネットワーク装置は、複数のサブ周波数のうち干渉制御方法を適用するサブ周波数を信号品質情報に基づいて選択する。図２を参照して説明したように、無線チャネルのチャネル利得は時間及び周波数によって変わり得る。従って、特定のサブ周波数で干渉制御方法を適用しても干渉の影響が大きく減少しないことがある。一方、他のサブ周波数では干渉制御方法を適用する場合に干渉の影響が大きく減少することがある。
【０１０３】
ステップＳ９３０において、ネットワーク装置は、プリコーディングベクトルを算出する。ネットワーク装置は、プリコーディングベクトルを用いて信号の位相を制御する。送受信の対に含まれた基地局は、プリコーディングベクトルを用いて位相制御された信号を端末に送信する。基地局が送信する信号は、送受信の対に含まれていない他の端末に干渉信号として作用する。基地局は、無線チャネルを経由して端末に受信される信号が特定の位相を有するように送信信号をプリコーディングする。結局、基地局はプリコーディングベクトルを用いて干渉整列方法、干渉除去方法、干渉中和方法のいずれか１つの方法を適用する。
【０１０４】
ステップＳ９４０において、ネットワーク装置は等価チャネル利得を算出する。送受信の対に干渉制御方法が適用されると、チャネル利得の値が変動する。ステップＳ９４０では、干渉制御方法を考慮して変動したチャネル利得の値を等価チャネル利得として算出する。ステップＳ９４０では等価チャネル利得の値に基づいて等価的な信号品質情報を算出する。
【０１０５】
ステップＳ９５０において、ネットワーク装置は送信電力を決定する。ネットワーク装置は、干渉制御方法が適用された無線リソースに対して等価チャネル利得又は等価的な信号品質情報を反映して送信電力制御方法を追加的に適用する。
【０１０６】
図１０は、干渉制御方法及び送信電力制御方法が共に適用された無線リソースの例を示す図である。図１０に示す縦軸は無線リソースの周波数帯域又は時間帯域を意味し、横軸は無線リソースを用いてデータを送受信する送受信（基地局−端末）の対を意味する。
【０１０７】
図で左上から右下への斜線を入れて表示した無線リソース１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０２０、１０２１、１０２２は送信電力制御方法が適用された無線リソースであり、図で、右上から左下への斜線を入れて表示した無線リソース１０２０、１０２１、１０２２は干渉制御方法が適用された無線リソースである。図１０に示すように、信号送信システムに割り当てられた無線リソースは、干渉制御方法及び送信電力制御方法が共に適用される無線リソース１０２０、１０２１、１０２２と送信電力制御方法のみが適用される無線リソース１０１０、１０１１、１０１２、１０１３に分類される。図１０は、全ての送受信の対に干渉制御方法及び送信電力制御方法が共に適用された例を示すが、送受信の対の一部にだけこのような方法を適用してもよい。加えて説明すると、複数の端末のうち一部端末には干渉制御方法及び送信電力制御方法が選択的に適用され、他の一部端末には干渉制御方法及び送信電力制御方法が共に適用されてもよい。
【０１０８】
以上で説明した干渉制御方法及び送信電力制御方法を共に適用する方法について、前述した図３又は図４に示すネットワーク装置の実施形態に基づいて実現できる。
＜干渉制御方法又は送信電力制御方法を用いて信号を送信するネットワーク装置＞
【０１０９】
図１１は、干渉整列方法及び送信電力制御方法を選択的又は共に用いて端末に信号を送信するネットワーク装置の動作方法の一例を示すフローチャートである。図１１で説明するネットワーク装置は、基地局内に含まれた単一の構成モジュールとして具現されてもよい。
【０１１０】
ステップＳ１１１０においてネットワーク装置は、干渉制御方法を適用するために予め割り当てられた無線リソース、又は送信電力制御方法を適用するために予め割り当てられた無線リソースを管理する。上述したように、干渉制御方法は干渉整列方法、干渉中和方法、干渉除去方法、及び干渉雑音化方法のうちいずれか１つであり、送信電力制御方法としては例えば動的スペクトル管理方法を用いる。
【０１１１】
ステップＳ１１２０において、複数の送受信の対に対して干渉制御方法又は送信電力制御方法のうち少なくともいずれか１つを選択する。
【０１１２】
ステップＳ１１２０において、ステップＳ１１１０で管理される、予め割り当てられた無線リソースを参照して干渉制御方法又は送信電力制御方法のうち少なくとも１つを選択する。
【０１１３】
ステップＳ１１３０において、ステップＳ１１２０における選択結果に応じて複数の端末のマルチ接続のため主信号を生成して複数の端末に送信する。
【０１１４】
ステップＳ１１２０で干渉制御方法を選択した場合に、ネットワーク装置は干渉制御方法の適用された送信信号を端末に送信する。各端末はネットワーク装置の主基地局から主信号を受信するだけではなく、干渉基地局から干渉信号を受信する。端末は、受信した干渉信号を選択された干渉制御方法により処理する。
＜干渉制御方法又は送信電力制御方法を用いて送信された送信信号を受信する端末＞
【０１１５】
図１２は、干渉整列方法及び送信電力制御方法のうち少なくとも１つを用いて送信された信号を受信する端末構造の実施形態を示すブロック図である。
【０１１６】
図１２には、３つの基地局１２４０、１２５０、１２６０が図示されているため、端末１２００は基地局１２４０から主信号を受信するものと仮定する。即ち、端末１２００には基地局１２４０が主基地局であり、基地局１２５０、１２６０は干渉基地局である。
【０１１７】
端末１２００は、受信部１２１０、信号品質情報生成部１２２０、及び送信部１２３０を備える。受信部１２１０は主基地局１２４０から主信号を受信する。受信部１２１０は、干渉制御方法又は送信電力制御方法のうち少なくとも１つの方法が適用されて送信された主信号を受信する。信号品質情報生成部１２２０は、主基地局１２４０から送信された主信号の信号品質情報を生成する。信号品質情報は、主信号の信号対雑音比又は干渉信号の干渉対雑音比である。
【０１１８】
受信部１２１０は各基地局１２４０、１２５０、１２６０からパイロット信号を受信し、信号品質情報生成部１２２０はパイロット信号に基づいて信号品質情報を生成する。信号品質情報生成部１２２０は、主基地局１２４０から受信したパイロット信号に基づいて信号対雑音比を生成する。また、信号品質情報生成部１２２０は、干渉基地局１１５０、１１６０から受信したパイロット信号に基づいて干渉対雑音比を生成する。
【０１１９】
信号品質情報生成部１２２０は、主基地局１２４０と端末１２００との間の無線チャネルの利得、干渉基地局１２５０、１２６０と端末１２００との間の干渉チャネルの利得、主基地局１２４０の信号送信電力、干渉基地局１２５０、１２６０の干渉送信電力、及び端末１２００の雑音電力のうち少なくとも１つ以上に基づいて信号品質情報を算出する。
【０１２０】
送信部１２３０は信号品質情報を主基地局１２４０に送信し、主基地局１２４０は信号品質情報に基づいて端末１２００のために干渉制御方法を適用する。
【０１２１】
主基地局１２４０は基地局コントローラで信号品質情報を送信し、基地局コントローラは端末に対して干渉制御方法を適用するか否かを判断する。主基地局１２４０は、基地局コントローラの判断に応じて端末１２００に対して干渉制御方法又は送信電力制御方法を選択的又は共に適用する。
【０１２２】
主基地局１２４０が干渉制御方法のうち干渉整列方法を用いて信号を端末１２００に送信する場合、端末１２００は基地局１２５０及び基地局１２６０から受信位相が互いに同一になるよう制御された干渉信号を受信する。
【０１２３】
受信部１２００は、主基地局１２４０から干渉制御方法を適用するか否かに関する情報が含まれた制御信号を受信する。端末は制御信号に応じて干渉信号を処理して干渉制御方法で主信号を受信する。
【０１２４】
図１３は、干渉整列方法及び送信電力制御方法のうち少なくとも１つを用いて送信された送信信号を受信する端末の動作方法を示すフローチャートである。
【０１２５】
ステップＳ１３１０において、各端末は各基地局との無線チャネルに対する信号品質情報を生成する。信号品質情報は信号対雑音比又は干渉対雑音比である。端末は、各基地局からパイロット信号を受信して信号品質情報を生成する。ステップＳ１３２０において、各端末は生成された信号品質情報を各基地局に送信し、各基地局は基地局コントローラに信号品質情報を送信する。
【０１２６】
ステップＳ１３３０において、端末は、信号品質情報によって干渉制御方法又は送信電力制御方法が選択的又は共に適用されて送信された信号を主基地局から受信する。
【０１２７】
ステップＳ１３４０において、端末は、受信された信号が干渉制御方法の適用された信号であるか否かを判断する。端末は、基地局から受信された信号に干渉制御方法が適用されたか否かに関する情報を追加的に受信する。
【０１２８】
もし、受信された信号が干渉制御方法の適用された信号であれば、ステップＳ１３５０において、端末は干渉信号の影響を減少するステップを行う。前述したように、干渉制御方法は、干渉整列方法、干渉中和方法、干渉除去方法、及び干渉雑音化方法のいずれか１つである。一例として、主基地局が干渉整列方法を適用して信号を送信する場合、端末は複数の干渉基地局から互いに位相が同一になるように制御された複数の干渉信号を受信する。端末は位相が互いに同一の干渉信号を受信して効率よく除去することで干渉信号の影響を減少する。他の一例として、端末は、干渉中和方法、干渉除去方法、干渉雑音化方法のいずれか１つの方法を用いて干渉信号の影響を減少できる。
【０１２９】
前述した干渉制御方法及び送信電力制御方法を選択的又は共に適用した信号送信方法は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行できるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータ読出し可能な記録媒体に記録される。コンピュータ読出し可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などのうちの１つ又はその組み合わせを含む。媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたもの、又はコンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知且つ使用可能なものである。コンピュータ読出し可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するよう特別に構成されたハードウェア装置がある。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コード（ｍａｃｈｉｎｅ  ｃｏｄｅ）だけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コード（ｈｉｇｈｅｒ  ｌｅｖｅｌ  ｃｏｄｅ）を含む。上述したハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェアのレイヤで動作するように構成されてもよい。
【０１３０】
上述したように本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。
【０１３１】
従って、本発明の範囲は、開示した実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲だけではなく特許請求の範囲と均等なものによって定められる。
【符号の説明】
【０１３２】
１１０、１２０、１３０、３３０、３４０、３５０、１２４０、１２５０、１２６０    基地局
１１１、１２１、１３４    送信信号
１３１、１３２、１３３    無線チャネル（の状態）
１４１、１４２、１４３    無線チャネル（の状態）
１５１、１５２、１５３    無線チャネル（の状態）
１６０、１７０、１８０、３６０、３７０、３８０、４５０、４７０、４９０    端末
１６１、１７２、１８３    主信号
１６２、１６３、１７１、１７３、１８１、１８２    干渉信号
２１０、２２０、２３０    （チャネル利得周波数特性の）グラフ
２４１、２４２、２４３、２４４    周波数帯域
３００、４００    ネットワーク装置
３１０    受信部
３２０    判断部
４１０    選択部
４２０    信号送信部
４３０    無線リソース管理部
４４０    基地局コントローラ
７２０，７２１，７２２    干渉制御方法の適用された無線リソース
７１０，７１１，７１２，７１３    送信電力制御方法が適用される無線リソース
１０２０、１０２１、１０２２    干渉制御方法及び送信電力制御方法が共に適用される無線リソース
１０１０、１０１１、１０１２、１０１３    送信電力制御方法のみが適用される無線リソース
１２００    端末
１２１０    受信部
１２２０    信号品質情報生成部
１２３０    送信部
１２４０    主基地局
【図１】
0005509223.tif 000025
【図２】
0005509223.tif 000026
【図３】
0005509223.tif 000027
【図４】
0005509223.tif 000028
【図５】
0005509223.tif 000029
【図６】
0005509223.tif 000030
【図７】
0005509223.tif 000031
【図８】
0005509223.tif 000032
【図９】
0005509223.tif 000033
【図１０】
0005509223.tif 000034
【図１１】
0005509223.tif 000035
【図１２】
0005509223.tif 000036
【図１３】
0005509223.tif 000037