(57)【要約】【課題】制御信号の同一チャネル干渉を低減できる基地局および通信方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる基地局１１０の構成は、自局の設定可能な送信タイミング２００を複数のグループ２００Ａ、２００Ｂにグループ分けするＣＣＨグループ設定部２２４と、設定可能な送信タイミングで自局が受信した干渉波数を検出する干渉波検出部２２８と、干渉波数に基づいて、自局が定期的に送信する制御信号の送信タイミングを複数のグループのうちの１のグループ内に設定するＣＣＨタイミング設定部２２６とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自局の設定可能な送信タイミングを複数のグループにグループ分けするグループ設定部と、
前記設定可能な送信タイミングで自局が受信した干渉波数を検出する干渉波検出部と、
前記干渉波数に基づいて、自局が定期的に送信する制御信号の送信タイミングを前記複数のグループのうちの１のグループ内に設定するタイミング設定部とを備えることを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記タイミング設定部は、前記検出した干渉波数が所定の閾値以上であれば、自局の設置高度が周辺局と比較して相対的に高所にある高所局と推定し、前記グループ設定部によって高所局用に割り当てられたグループ内に送信タイミングを設定することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記タイミング設定部は、干渉波数に基づいて決定するグループを仮決定とし、
前記干渉波検出部は、仮決定されたグループ内の送信タイミングで干渉波レベルを検出し、
前記タイミング設定部は、前記検出した干渉波レベルが所定の閾値以上であれば、前記送信タイミングを他のグループに変更して設定することを特徴とする請求項１または２に記載の基地局。
【請求項４】
前記干渉波検出部は、複数のグループ内で設定可能な送信タイミングでそれぞれ干渉波数を検出し、
前記タイミング設定部は、
複数のグループの干渉波数の比率の変化に基づいて、各グループに対する送信タイミングの割り当てである分割比率を更新することを特徴とする請求項２に記載の基地局。
【請求項５】
前記タイミング設定部は、更新後の前記分割比率を周辺局に通知することを特徴とする請求項４に記載の基地局。
【請求項６】
自局の設定可能な送信タイミングを複数のグループにグループ分けするグループ設定部と、
予め記憶された自局の置局情報に基づいて、自局が定期的に送信する制御信号の送信タイミングを前記複数のグループのうち１のグループ内に設定するタイミング設定部とを備えることを特徴とする基地局。
【請求項７】
基地局の設定可能な送信タイミングを複数のグループにグループ分けし、
前記設定可能な送信タイミングで自局が受信した干渉波数に基づいて、自局が定期的に送信する制御信号の送信タイミングを前記複数のグループのうち１のグループ内に設定することを特徴とする通信方法。
【請求項８】
基地局の設定可能な送信タイミングを複数のグループにグループ分けし、
予め記憶された自局の置局情報に基づいて、自局が定期的に送信する制御信号の送信タイミングを前記複数のグループのうち１のグループ内に設定することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局間のフレーム同期を行う基地局および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＨＳ(Personal Handy phone System)に代表される無線通信システムでは、同時双方向通信を実現するため通信経路を時間軸で区分けし交互に送信と受信とを行うＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割多重複信）上で、さらにその送受信時間（フレーム）を複数のタイムスロットに時分割したＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）が採用されている（ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式）。
【０００３】
ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式では、複数の基地局が同一の無線周波数帯域を利用して複数の移動局との無線通信を実行しているので、各基地局が独立した送受信タイミング（フレームタイミング）で移動局と無線通信を確立してしまうと、電波干渉を招いてしまう。このため、無線通信システムでは、移動局と基地局との間のみならず、基地局同士もフレームタイミングの同期（フレーム同期）を行う必要がある。基地局同士がフレーム同期を行う際には、自局が定期的に送信する制御信号（ＣＣＨ：Control Channel）が利用される。
【０００４】
特許文献１には、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の通信システムにおいて、制御信号を送信する際、隣接基地局の制御信号の送信タイミングを検出する基地局が記載されている。特許文献１では、この基地局が、検出結果に基づいて隣接基地局が制御信号を送信していない送信タイミングを、自局の制御信号の送信タイミングに設定することにより、隣接する基地局の数が増えた場合であっても、制御信号の干渉（ＣＣＨ干渉）を防止できるとしている。
【０００５】
つまり、特許文献１に記載の技術では、限られた制御信号の送信タイミング（ＣＣＨタイミング）で基地局がＤＣＡ（Dynamic Channel Assign）制御を行い、ＣＣＨ干渉が発生し難いＣＣＨタイミングを決定している。なおＤＣＡ制御とは、キャリアセンスを実施することによって、他の基地局への干渉を回避しながら送信タイミングを適応的に割り当てる方式をいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２６４６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、都市部等、基地局の置局密度が高いエリアでは、隣接基地局が制御信号を送信していないＣＣＨタイミングを検出すること自体が困難であり、特許文献１に記載の技術を適用してもＣＣＨ干渉を防止できない。さらに、このようなエリアでは、基地局間の距離が短いため、同一のＣＣＨタイミングで制御信号を送信すると、ＣＣＨ干渉が生じる可能性が高くなる。
【０００８】
なおアダプティブアレイ等のマルチアンテナ技術によれば、トラフィックチャネル（ＴＣＨ：Traffic CHannel）の干渉を低減させることが可能であるものの、ＣＣＨには適用できないため、ＣＣＨ干渉を防止することはできない。
【０００９】
本発明は、制御信号の同一チャネル干渉を低減できる基地局および通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明にかかる基地局の代表的な構成は、自局の設定可能な送信タイミングを複数のグループにグループ分けするグループ設定部と、設定可能な送信タイミングで自局が受信した干渉波数を検出する干渉波検出部と、干渉波数に基づいて、自局が定期的に送信する制御信号の送信タイミングを複数のグループのうちの１のグループ内に設定するタイミング設定部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
タイミング設定部は、検出した干渉波数が所定の閾値以上であれば、自局の設置高度が周辺局と比較して相対的に高所にある高所局と推定し、グループ設定部によって高所局用に割り当てられたグループ内に送信タイミングを設定するとよい。
【００１２】
タイミング設定部は、干渉波数に基づいて決定するグループを仮決定とし、干渉波検出部は、仮決定されたグループ内の送信タイミングで干渉波レベルを検出し、タイミング設定部は、検出した干渉波レベルが所定の閾値以上であれば、送信タイミングを他のグループに変更して設定するとよい。
【００１３】
干渉波検出部は、複数のグループ内で設定可能な送信タイミングでそれぞれ干渉波数を検出し、タイミング設定部は、複数のグループの干渉波数の比率の変化に基づいて、各グループに対する送信タイミングの割り当てである分割比率を更新するとよい。
【００１４】
タイミング設定部は、更新後の分割比率を周辺局に通知するとよい。
【００１５】
上記課題を解決するために本発明にかかる基地局の他の代表的な構成は、自局の設定可能な送信タイミングを複数のグループにグループ分けするグループ設定部と、予め記憶された自局の置局情報に基づいて、自局が定期的に送信する制御信号の送信タイミングを複数のグループのうち１のグループ内に設定するタイミング設定部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するために本発明にかかる通信方法の代表的な構成は、基地局の設定可能な送信タイミングを複数のグループにグループ分けし、設定可能な送信タイミングで自局が受信した干渉波数に基づいて、自局が定期的に送信する制御信号の送信タイミングを複数のグループのうち１のグループ内に設定することを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決するために本発明にかかる通信方法の他の代表的な構成は、基地局の設定可能な送信タイミングを複数のグループにグループ分けし、予め記憶された自局の置局情報に基づいて、自局が定期的に送信する制御信号の送信タイミングを複数のグループのうち１のグループ内に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、制御信号の同一チャネル干渉を低減できる基地局および通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態にかかる基地局が適用される通信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】制御信号の送信タイミングを説明するための模式図である。
【図３】図１に示す基地局の構成を例示する機能ブロック図である。
【図４】第１実施形態にかかる通信方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態にかかる通信方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】干渉波数の分布を示すグラフである。
【図７】第３実施形態にかかる通信方法に用いられる基地局の構成の一部を例示する機能ブロック図である。
【図８】第３実施形態にかかる通信方法の処理の流れ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】
【００２０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２１】
図１は、本実施形態にかかる通信システムの概略構成を示すブロック図である。かかる通信システム１００は、ＰＨＳ(Personal Handy phone System)に代表される無線通信システムである。この通信システム１００では、同時双方向通信を実現するため、通信経路を時間軸で区分けし交互に送信と受信とを行うＴＤＤ（Time Division Duplex）と、その送受信時間（フレーム）を複数のタイムスロットに時分割したＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）とを組み合わせたＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式が採用されている。なおＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式が採用された通信システムでは、電波干渉を避けるために、移動局と基地局との間のみならず、基地局同士もフレームタイミングのフレーム同期を行う必要がある。
【００２２】
通信システム１００は、図１（ａ）に示すように、複数の基地局１１０と、インターネットや専用回線等の通信網１２０と、管理サーバ１３０と、ＰＨＳ端末などの移動局１４０とを含んで構成されている。管理サーバ１３０は、各基地局１１０と通信網１３０を介して有線接続されていて、通信網１２０や各基地局１１０の情報を管理し保持している。
【００２３】
以下の説明では、特にことわらない限り、基地局１１０と称した際には、基地局１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅの全てをさすものとする。
【００２４】
基地局１１０は、図１（ｂ）に示すように、例えば設置高度により高所局とされる基地局１１０ａ、１１０ｂと、低所局とされる基地局１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅとを含んでいる。基地局１１０ａ、１１０ｂは、高い建物１５０Ａに設置され、図中点線で囲んだ高所設置エリア１６０Ａに属している。基地局１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅは、低所に設置されていて、図中点線で囲んだ低所設置エリア１６０Ｂに属している。
【００２５】
基地局１１０ａ、１１０ｂは、高い建物１５０Ａに設置されているため、基地局１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅからの電波が到達する。基地局１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅは、低所に設置されているため、互いの電波が低い建物１５０Ｂによっても遮られる。つまり、高所局とされる基地局１１０ａ、１１０ｂは、低所局とされる基地局１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅに比べて電波干渉が生じ易い。
【００２６】
ここで、図２を参照して電波干渉について説明する。図２は、制御信号の送信タイミングを説明するための模式図である。自局が定期的に送信する制御信号（ＣＣＨ）は、基地局同士がフレームタイミングのフレーム同期を行う際に利用される。
【００２７】
ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式では、図２（ａ）に示すように、送受信可能なフレームタイミングが５ｍｓｅｃ毎に訪れる（すなわち１フレームは５ｍｓｅｃとなる）。なお、１フレームは、移動局１４０から基地局１１０への上り（ＵＰ）４スロット、基地局１１０から移動局１４０への下り（ＤＯＷＮ）４スロットで構成されている。
【００２８】
制御信号は、２０フレームに１回、すなわち１００ｍｓｅｃに１回、ブロードキャスト送信される。つまり制御信号は、最大で下りの８０スロット（送信タイミング）という限られた送信タイミングの一つに割り当てられる。このため、同一スロットに複数の基地局１１０の制御信号が割り当てられ、さらにこの制御信号を他の基地局１１０が受信してしまうと、電波干渉、すなわち制御信号の同一チャネル干渉（以下、ＣＣＨ干渉）が生じてしまう。
【００２９】
そこで、上記ＣＣＨ干渉を低減するために、本実施形態では、基地局１１０が図２（ｂ）に示すように、自局の設定可能な送信タイミング２００を複数のグループ、ここでは第１グループ２００Ａと第２グループ２００Ｂとにグループ分けし、さらに、所定の条件に基づいて自局が定期的に送信する制御信号の送信タイミング（ＣＣＨタイミング）を複数のグループのうち１つのグループ内に設定する構成を採用した。
【００３０】
図３は、図１に示す基地局１１０の構成を例示する機能ブロック図である。基地局１１０は、制御部２１０と、無線通信部２１２と、有線通信部２１４と、記憶部２１６とを備える。制御部２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により基地局１１０全体を管理および制御する。
【００３１】
無線通信部２１２は、通信アンテナ２１２ａを介して、移動局１４０および他の基地局１１０との無線通信を行う。無線通信部２１２は、図示を省略するＡ／Ｄ変換器を含む受信部２１８と、受信信号強度に基づいてキャリアセンスを行うキャリアセンス部２２０と、Ｄ／Ａ変換器を含む送信部２２２とを備える。
【００３２】
有線通信部２１４は、通信網１２０を介して管理サーバ１３０および他の基地局１１０との有線通信を行う。記憶部２１６は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、制御部２１０で処理されるプログラム等を記憶する。
【００３３】
本実施形態の特徴として、制御部２１０は、ＣＣＨグループ設定部２２４、ＣＣＨタイミング設定部２２６および干渉波検出部２２８としても機能する。詳細には、ＣＣＨグループ設定部２２４は、自局の設定可能な送信タイミング２００（図２（ｂ）参照）を第１グループ２００Ａと第２グループ２００Ｂとにグループ分けする。
【００３４】
干渉波検出部２２８は、設定可能な送信タイミング２００で自局が受信した干渉波数を検出する。なお干渉波検出部２２８は、上記キャリアセンス部２２０により取得された電波に制御信号が含まれているかを検出する。ＣＣＨタイミング設定部２２６は、所定の条件に基づいて自局のＣＣＨタイミングを、第１グループ２００Ａまたは第２グループ２００Ｂ内のいずれかに設定する。
【００３５】
図４は、第１実施形態にかかる通信方法の処理の流れを示すフローチャートである。かかる方法を実行する前提として、記憶部２１６には、置局設計に基づく設置高度などの置局情報が予め記憶されているものとする。
【００３６】
まず、基地局１１０のＣＣＨグループ設定部２２４は、自局の設定可能な送信タイミング２００を第１グループ２００Ａと第２グループ２００Ｂとにグループ分けする（ステップＳ１００）。ステップＳ１００では、一例として、第１グループ２００Ａを高所局用のＣＣＨタイミングに設定し、また、第２グループ２００Ｂを現行のＣＣＨタイミングに設定する。なお現行のＣＣＨタイミングとは、言い換えると、高所局用のＣＣＨタイミングを除いたＣＣＨタイミングであるので、例えば低所局用のＣＣＨタイミングとして見なすこともできる。
【００３７】
つぎに、ＣＣＨタイミング設定部２２６は、記憶部２１６から置局情報を読み出し、この置局情報に基づいて、あるエリア内に設置された基地局１１０を所定間隔（所定距離）で抽出する（ステップＳ１０２）。そして、ＣＣＨタイミング設定部２２６は、置局情報に含まれる設置高度を参照して、抽出された基地局１１０が高所局か否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００３８】
ステップＳ１０４で基地局１１０が高所局と判定されると（Ｙｅｓ）、干渉波検出部２２８は、高所局用のＣＣＨタイミングすなわち第１グループ２００Ａ内でキャリアセンスを行う（ステップＳ１０６）一方、基地局１１０が高所局ではないと判定されると（ステップＳ１０４、Ｎｏ）、干渉波検出部２２８は、現行のＣＣＨタイミングすなわち第２グループ２００Ｂ内でキャリアセンスを行う（ステップＳ１０８）。
【００３９】
続いて、ＣＣＨタイミング設定部２２８は、上記ステップＳ１０６後に第１グループ２００Ａ内のうち干渉波電力が最小となる最適なタイミングを選択し、この選択されたタイミングに自局のＣＣＨタイミングを設定する（ステップＳ１１０）。また、上記ステップＳ１０８後に実行されるステップＳ１１０では、ＣＣＨタイミング設定部２２８によって、第２グループ２００Ｂ内のうち干渉波電力が最小となる最適なタイミングが選択され、このタイミングに自局のＣＣＨタイミングが設定される。
【００４０】
本実施形態によれば、予め記憶された自局の置局情報に基づいて、自局のＣＣＨタイミングを第１グループ２００Ａまたは第２グループ２００Ｂ内に設定できる。したがって、高所局のＣＣＨタイミングの棲み分けが可能となり、ＣＣＨ干渉を低減できる。
【００４１】
図５は、第２実施形態にかかる通信方法の処理の流れを示すフローチャートである。かかる方法は、置局情報に代えて、自局が受信した干渉波数および干渉波レベルを用いている点で、第１実施形態の通信方法と異なる。
【００４２】
ここで第１実施形態の通信方法で用いた置局情報は、置局設計に基づいた情報である。よって、基地局１１０が高所局か否かを判定する上で、置局設計は最適なものであることが望ましい。しかし、実際には、必ずしもＣＣＨ干渉を考慮した所望の配置で基地局１１０を設置できる訳ではないため、最適な置局設計を実現することは困難である。
【００４３】
仮に最適な置局設計を実現できたとしても、置局設計は、基地局１１０をあるエリアに設置した後でも見直しが必要になる場合がある。一例として、あるエリアの過密化や過疎化等によりトラヒックの増減が生じた場合や、基地局１１０の周辺に建物等が新たに建てられるなど周辺環境が変化した場合などが挙げられる。このように、最適な置局設計を実現し、それを維持することは非常に困難である。
【００４４】
そこで、本実施形態にかかる通信方法では自律的アルゴリズムを導入している。かかる方法を実行する前提として、記憶部２１６には、干渉波数の閾値Ａおよび干渉波レベルの閾値Ｂが予め記憶されているものとする。
【００４５】
まず、基地局１１０のＣＣＨグループ設定部２２４は、自局の設定可能な送信タイミング２００を、第１グループ２００Ａと第２グループ２００Ｂとにグループ分け、各グループを高所局用のＣＣＨタイミング、現行のＣＣＨタイミングにそれぞれ設定する（ステップＳ２００）。
【００４６】
つぎに、干渉波検出部２２８は、自局で受信された周辺局からの干渉波数を検出し、記憶部２１６から干渉波数の閾値Ａを読み出して、検出された干渉波数が閾値Ａ以上か否かを判定する（ステップＳ２０２）。なお干渉波数とは、自局の設定可能な全ＣＣＨタイミングで検出する干渉波数であって、同一タイミングで複数の基地局から干渉波を受信した場合、その基地局の数となる。
【００４７】
ここで、図６を参照して、干渉波数の閾値Ａについて説明する。図６は、干渉波数の分布を示すグラフである。図中、横軸は干渉波数、縦軸は頻度（基地局数）をそれぞれ示している。図中実線で示すグラフ２３０Ａは、高所局の干渉波数の分布を示している。点線で示すグラフ２３０Ｂは、高所局以外の周辺局の干渉波数の分布を示している。
【００４８】
高所局は、周りに障害物が少ないことから、多くの周辺局に干渉波を与えているが、その一方で、高所局自身が多くの周辺局からの干渉波の影響も受けている（図１（ｂ）参照）。グラフ２３０Ａ、２３０Ｂを比較すると、グラフ２３０Ａのピークは、グラフ２３０Ｂのピークよりも干渉波数が多い位置にある。つまり、グラフ２３０Ａ、２３０Ｂは、検出される干渉波数が多いほど、高所局である可能性が高くなることを示していて、干渉波数が閾値Ａ以上であれば高所局である可能性が高いと言える。
【００４９】
再び図５に戻って説明する。ステップＳ２０２で干渉波数が閾値Ａ未満であれば（Ｎｏ）、干渉波検出部２２８は、現行のＣＣＨタイミングすなわち第２グループ２００Ｂ内でキャリアセンスを行う（ステップＳ２０４）。
【００５０】
一方、ステップＳ２０２で干渉波数が閾値Ａ以上であれば（Ｙｅｓ）、干渉波検出部２２８は、高所局と推定する。このようにステップＳ２０２では、干渉波数に基づいて全基地局を対象として、自局が高所局か否かを推定している。
【００５１】
続いて、干渉波検出部２２８は、ステップＳ２０２で高所局と推定された基地局、すなわち第１グループ２００Ａ内の高所局用のＣＣＨタイミングを使用している基地局を対象として、この基地局からの干渉波レベルを検出する（ステップＳ２０６）。
【００５２】
ここで、電波損失は距離に依存することから、周辺局からの干渉波レベルを用いることで、基地局間の距離を判定できる。なお干渉波レベルは、基地局間の距離が短いほどその値が大きく、基地局間の距離が大きいほどその値が小さくなる。そこで、干渉波検出部２２８は、記憶部２１６から干渉波レベルの閾値Ｂを読み出して、検出した干渉波レベルが閾値Ｂよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００５３】
ステップＳ２０８で干渉波レベルが閾値Ｂより小さければ（Ｙｅｓ）、干渉波検出部２２８は、高所局用のＣＣＨタイミングすなわち第１グループ２００Ａ内でキャリアセンスを行う（ステップＳ２１０）。つまり、ステップＳ２０８からステップＳ２１０に移行する処理では、干渉波レベルが閾値Ｂより小さい場合、自局の周辺に高所局が少なく、第１グループ２００Ａ内のＣＣＨタイミングを使用可能であると判定している。
【００５４】
一方、ステップＳ２０８で干渉波レベルが閾値Ｂより大きいと（Ｎｏ）、干渉波検出部２２８は、上記ステップＳ２０４を実行し、第２グループ２００Ｂ内の現行のＣＣＨタイミングでキャリアセンスを行う。なお干渉波レベルが閾値Ｂより大きいと、自局の周辺に高所局が多いことになる。
【００５５】
つまり、ステップＳ２０８からステップＳ２０４に移行する処理は、たとえステップＳ２０２で高所局と推定されても、自局の周辺に高所局が多いために、第１グループ２００Ａ内のＣＣＨタイミングを使用できないと判定し、自局のＣＣＨタイミングを、第１グループ２００Ａから第２グループ２００Ｂ内に変更するものである。
【００５６】
続いて、ＣＣＨタイミング設定部２２８は、上記ステップＳ２１０後に第１グループ２００Ａ内のうち干渉波電力が最小となる最適なタイミングを選択し、この選択されたタイミングに自局のＣＣＨタイミングを設定する（ステップＳ２１２）。また、上記ステップＳ２０４後に実行されるステップＳ２１２では、ＣＣＨタイミング設定部２２８によって、第２グループ２００Ｂ内のうち干渉波電力が最小となる最適なタイミングが選択され、このタイミングに自局のＣＣＨタイミングが設定される。
【００５７】
本実施形態によれば、干渉波数に基づいて高所局か否かを推定し、さらに推定した高所局の干渉波レベルを検出して、自局の周辺に位置する高所局を考慮することで、自局が高所局用のＣＣＨタイミングを使用できるか否かを判定できる。よって、高所局同士の同一チャネル干渉を低減できる。なお干渉波数の閾値Ａ、干渉波レベルの閾値Ｂは、自局の周辺環境にも依存するので、適宜調整してもよい。例えば閾値Ａの値を大きくすると、より高い高所局だけしか、高所局と推定されなくなる。閾値Ｂの値を大きくまたは小さくすると、高所局と判定される基地局同士の距離が小さくまたは大きくなる。
【００５８】
また、上記の自律型アルゴリズムによって、自局のＣＣＨタイミングを第１グループ２００Ａまたは第２グループ２００Ｂ内に設定できるので、初期の置局設計が不要となり、さらには環境の変化にも自動で対応することから、管理費も抑えることができる。
【００５９】
図７は、第３実施形態にかかる通信方法に用いられる基地局の構成の一部を例示する機能ブロック図である。図８は、第３実施形態にかかる通信方法の処理の流れを示すフローチャートである。かかる方法は、自局の設定可能な送信タイミング２００を、第１グループ２００Ａと第２グループ２００Ｂとにグループ分けした後も、第１グループ２００Ａ、第２グループ２００Ｂの分割比率を調整している点で、第２実施形態の通信方法と異なる。なお、分割比率は、第１グループ２００Ａ、第２グループ２００Ｂに対する送信タイミングの割り当てであり、棲み分けのチャネル分割数（棲み分け比率）とも言える。
【００６０】
ここで第２実施形態の通信方法では、分割比率を規定値としているため、高所局が極端に少ない場合は高所局用ＣＣＨタイミングを使用する基地局が少なくなり、タイミングを有効に使用できない場合がある。また、高所局が多い場合は、高所局用ＣＣＨタイミングを使用する基地局が多く干渉が増えるため、高所局も高所局用以外のＣＣＨタイミングを使用する可能性があり、その結果、棲み分けの効果が十分に得られない場合がある。
【００６１】
そこで、本実施形態にかかる通信方法では、上記分割比率を規定値とせず、基地局の存在比率に応じて調整している。かかる方法を実行する前提として、記憶部２１６には、基準となる存在比率と、この存在比率に対応する最適な分割比率とが予め記憶されているものとする。
【００６２】
本実施形態の特徴として、図７に示すＣＣＨタイミング設定部２２６Ａが、比率算出部２３２、比率変化判定部２３４、比率調整部２３６および比率通知部２３８としても機能する。以下、フローチャートを用いて詳細に説明する。
【００６３】
まず、基地局１１０のＣＣＨグループ設定部２２４は、自局の設定可能な送信タイミング２００を、第１グループ２００Ａと第２グループ２００Ｂとにグループ分けする（ステップＳ３００）。つぎに、干渉波検出部２２８は、検出された干渉波数が閾値Ａ以上か否かを判定し（ステップＳ３０２）、干渉波数が閾値Ａ未満であれば（Ｎｏ）、現行のＣＣＨタイミングすなわち第２グループ２００Ｂ内でキャリアセンスを行う（ステップＳ３０４）。一方、ステップＳ３０２で干渉波数が閾値Ａ以上であれば（Ｙｅｓ）、ステップＳ３０６の処理を行う。
【００６４】
ステップＳ３０６では、比率算出部２３２が、干渉波によって高所局とそれ以外の基地局との比率を算出する。詳しくは、比率算出部２３２は、第１グループ２００Ａ、第２グループ２００Ｂ内に設定された高所局用ＣＣＨタイミング、現行のＣＣＨタイミングでそれぞれ干渉波数を検出し、干渉波数の比率を算出する。そして、干渉波数の比率によって、第１グループ２００Ａ、第２グループ２００Ｂに属する基地局の存在比率を得ることができる。
【００６５】
続いて、比率変化判定部２３４は、記憶部２１６から基準となる存在比率を読み出して、ステップＳ３０５で算出された存在比率とを比較し、存在比率に変化があるか否かを判定する（ステップＳ３０８）。
【００６６】
ステップＳ３０８で存在比率に変化があれば（Ｙｅｓ）、比率調整部２３６は、記憶部２１６から存在比率の変化に応じた最適なＣＣＨタイミングの分割比率（棲み分け比率）を読み出して、分割比率を自動調整する（ステップＳ３１０）。すなわち、ステップＳ３１０では、ステップＳ３００でグループ分けされた第１グループ２００Ａ、第２グループ２００Ｂに対するＣＣＨタイミングの割り当てである分割比率を、存在比率の変化に基づいて最適なものに更新（変更）している。
【００６７】
なお分割比率の調整としては、例えば、高所局の存在比率が基準より大きくなれば、第１グループ２００Ａ内に設定可能なＣＣＨタイミングの割り当てを多くし、そして基準よりも小さくなれば、このＣＣＨタイミングの割り当てを少なくするように制御してよい。
【００６８】
続いて、比率通知部２３８は、更新後の分割比率を周辺局に通知する（ステップＳ３１２）。なお通知する周辺局の範囲は適宜設定してよい。また、ステップＳ３０８で存在比率に変化がなければ（Ｎｏ）、ステップＳ３１４の処理を行う。
【００６９】
つぎに、干渉波検出部２２８は、更新後の分割比率に基づいた高所局用のＣＣＨタイミングすなわち第１グループ２００Ａ内でキャリアセンスを行う（ステップＳ３１４）。そして、ＣＣＨタイミング設定部２２８は、更新後の分割比率に基づいた第１グループ２００Ａ内のうち干渉波電力が最小となる最適なタイミングを選択し、この選択されたタイミングに自局のＣＣＨタイミングを設定する（ステップＳ３１６）。
【００７０】
本実施形態によれば、基地局の存在比率の変化に応じて分割比率を自動調整できるので、存在比率に応じたＣＣＨタイミングを確保できる。また、更新後の分割比率が周辺局に通知されるので、基地局の周辺局は、分割比率が変更されたことを知ることができる。よって、基地局だけでなく周辺局も含めて、基地局の存在比率に応じたＣＣＨタイミングを確保できる。
【００７１】
上記各実施形態では、基地局１１０のＣＣＨグループ設定部２２４が、自局の設定可能な送信タイミングを、第１グループ２００Ａと第２グループ２００Ｂとにグループ分けしたが、これに限られず、さらに複数のグループに分けるようにしてもよい。また、干渉波数の閾値Ａや干渉波レベルの閾値Ｂをそれぞれ複数用意して、複数の基地局を単に高所局と低所局とに区分するだけでなく、周辺環境に応じて適宜区分するようにしてもよい。そして、ＣＣＨタイミング設定部２２６が、適宜区分された基地局を複数のグループのうち１つのグループ内に設定することで、制御信号の送信タイミングのさらに細分化された棲み分けが可能となる。
【００７２】
上記各実施形態では、基地局をＰＨＳに代表的に示される通信システムに適用したが、これに限られず、ＴＤＤ方式のＬＴＥシステムなどの他の通信システムに適用してもよい。
【００７３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、基地局間のフレーム同期を行う基地局および通信方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１００…通信システム、１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ…基地局、１２０……通信網、１３０…管理サーバ、１４０…移動局、１５０Ａ、１５０Ｂ…建物、１６０Ａ…高所設置エリア、１６０Ｂ…低所設置エリア、２００…送信タイミング、２００Ａ…第１グループ、２００Ｂ…第２グループ、２１０…制御部、２１２…無線通信部、２１２ａ…通信アンテナ、２１４…有線通信部、２１６…記憶部、２１８…受信部、２２０…キャリアセンス部、２２２…送信部、２２４…ＣＣＨグループ設定部、２２６、２２６Ａ…ＣＣＨタイミング設定部、２２８…干渉波検出部、２３２…比率算出部、２３４…比率変化判定部、２３６…比率調整部、２３８…比率通知部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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