(57)【要約】【課題】複数の送信局又は複数の受信局が連携して通信する方式において、不適合な連携に伴う伝送特性の劣化を抑え、連携効果の低下を抑えること。【解決手段】複数の送信局装置が受信局装置に対して同一の周波数を用いて同時に信号を連携送信する通信システムであって、受信局装置と各送信局装置との間の特性を測定する測定部と、測定部における測定結果に基づいて条件を満たす送信局装置を判定し、条件を満たす送信局装置が複数ある場合には、受信局装置への連携送信を行うように複数の送信局装置を制御する制御部と、を備える。【選択図】図１
2014165611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信局装置が受信局装置に対して同一の周波数を用いて同時に信号を連携送信する通信システムであって、
前記受信局装置と各送信局装置との間の特性を測定する測定部と、
前記測定部における測定結果に基づいて条件を満たす送信局装置を判定し、前記条件を満たす送信局装置が複数ある場合には、前記受信局装置への連携送信を行うように複数の前記送信局装置を制御する制御部と、
を備える無線通信システム。
【請求項２】
前記測定部は、前記受信局装置における各送信局装置との間の受信強度、周波数オフセット又は時刻オフセットのうち少なくとも一つの値を前記特性として測定する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記条件を満たす送信局装置が複数ある場合に、前記複数の送信局装置が異なる巡回シフト量を用いるように制御する、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
複数の受信局装置が送信局装置から同一の周波数を用いて同時に信号を連携受信する通信システムであって、
前記送信局装置と各受信局装置との間の特性を測定する測定部と、
前記測定部における測定結果に基づいて条件を満たす受信局装置を判定し、前記条件を満たす受信局装置が複数ある場合には、前記送信局装置からの連携受信を行うように複数の前記受信局装置を制御する制御部と、
を備える無線通信システム。
【請求項５】
前記測定部は、前記送信局装置における各受信局装置との間の受信強度、周波数オフセット又は時刻オフセットのうち少なくとも一つの値を前記特性として測定する、請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記条件を満たす受信局装置が複数ある場合に、前記複数の受信局装置が連携して最大比合成による受信処理を行うように制御する、請求項４又は５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
複数の送信局装置が受信局装置に対して同一の周波数を用いて同時に信号を連携送信する通信システムが行う通信方法であって、
前記受信局装置と各送信局装置との間の特性を測定する測定ステップと、
測定結果に基づいて条件を満たす送信局装置を判定し、前記条件を満たす送信局装置が複数ある場合には、前記受信局装置への連携送信を行うように複数の前記送信局装置を制御する制御ステップと、
を有する通信方法。
【請求項８】
複数の受信局装置が送信局装置から同一の周波数を用いて同時に信号を連携受信する通信システムが行う通信方法であって、
前記送信局装置と各受信局装置との間の特性を測定する測定ステップと、
測定結果に基づいて条件を満たす受信局装置を判定し、前記条件を満たす受信局装置が複数ある場合には、前記送信局装置からの連携受信を行うように複数の前記受信局装置を制御する制御ステップと、
を有する通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の送信局又は複数の受信局が連携して通信を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信端末数の増加や、端末において扱うコンテンツの大容量化に伴い、無線通信の伝送速度の向上と通信品質の改善とが求められている。その解決のための技術として、複数の送信局や受信局が連携して通信を行う複数局連携通信技術及びシステムが検討されている。
【０００３】
複数局の連携方法として、例えば、下りリンク伝送においては、各基地局で同一の信号を送信する簡単な複数局送信ダイバーシチから、各基地局が連携して信号処理を行うことによる、ビームフォーミングや、プリコーディングなど、幅広い連携が検討されている（非特許文献１、２参照）。これらの複数基地局連携を行う際に重要となるのは、各基地局間の時刻や、発振周波数などの同期精度や、各基地局と端末局との間の伝搬路状態である。連携する基地局の中に、同期精度の低い基地局が含まれると、連携の効果が劣化するだけでなく、場合によっては伝送特性が劣化することが考えられる。また、端末局との間の伝搬路状態が劣化した基地局は、連携から除外するなど、状況に応じて適応的な基地局連携を行うことで、伝送特性を改善できると考えられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】A. Dammann and S. Kaiser, “Standard conformable antenna diversity techniques for OFDM systems and its application to the DVB-T system,”in Proc. IEEE Globecom 2001, pp. 3100-3105.
【非特許文献２】浅井裕介、鬼沢武、市川武男、溝口匡人、「ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ複数局送信ダイバーシチにおける巡回シフト遅延の適用」、信学会ソサイエティ大会、Ｂ―５−１２０、２００７年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１９は、従来技術の複数局連携伝送の一例を示すブロック図である。ネットワーク１０００には、基地局１０１、１０２、１０３が有線で接続されている。基地局１０１、１０２、１０３は、基地局群配下の端末局である端末局２０１、２０２に対して連携ダイバーシチによる無線通信を行う。このとき、基地局１０１、１０２、１０３は、各基地局と端末局との間の伝搬路の状態や、基地局間の時刻、または周波数などの同期精度に関わらず、常に連携送信を行う。
【０００６】
このように、従来の複数基地局連携伝送では、基地局１０１、１０２、１０３と端末局２０１、２０２との間の伝搬路状態、各基地局１０１、１０２、１０３における時刻及び周波数の同期精度などに関わらず、ある一定範囲の基地局が常に連携して伝送を行なっていた。そのため、例えば、端末局２０１、２０２と基地局１０１、１０２、１０３の間の距離が広がり、端末局における受信電力が低下した場合や、連携した基地局１０１、１０２、１０３の中に同期精度の低い基地局が含まれる場合など、基地局１０１、１０２、１０３の連携伝送による効果が劣化した状態であっても送信を続けてしまい、システム全体の送信電力が増大する一方で、伝送特性の改善幅が小さくなる、もしくは伝送特性が劣化してしまうという問題があった。
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明は、複数の送信局又は複数の受信局が連携して通信する方式において、不適合な連携に伴う伝送特性の劣化を抑え、連携効果の低下を抑える技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、複数の送信局装置が受信局装置に対して同一の周波数を用いて同時に信号を連携送信する通信システムであって、前記受信局装置と各送信局装置との間の特性を測定する測定部と、前記測定部における測定結果に基づいて条件を満たす送信局装置を判定し、前記条件を満たす送信局装置が複数ある場合には、前記受信局装置への連携送信を行うように複数の前記送信局装置を制御する制御部と、を備える無線通信システムである。
【０００９】
本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記測定部は、前記受信局装置における各送信局装置との間の受信強度、周波数オフセット又は時刻オフセットのうち少なくとも一つの値を前記特性として測定する。
【００１０】
本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記制御部は、前記条件を満たす送信局装置が複数ある場合に、前記複数の送信局装置が異なる巡回シフト量を用いるように制御する。
【００１１】
本発明の一態様は、複数の受信局装置が送信局装置から同一の周波数を用いて同時に信号を連携受信する通信システムであって、前記送信局装置と各受信局装置との間の特性を測定する測定部と、前記測定部における測定結果に基づいて条件を満たす受信局装置を判定し、前記条件を満たす受信局装置が複数ある場合には、前記送信局装置からの連携受信を行うように複数の前記受信局装置を制御する制御部と、を備える無線通信システムである。
【００１２】
本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記測定部は、前記送信局装置における各受信局装置との間の受信強度、周波数オフセット又は時刻オフセットのうち少なくとも一つの値を前記特性として測定する。
【００１３】
本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記制御部は、前記条件を満たす受信局装置が複数ある場合に、前記複数の受信局装置が連携して最大比合成による受信処理を行うように制御する。
【００１４】
本発明の一態様は、複数の送信局装置が受信局装置に対して同一の周波数を用いて同時に信号を連携送信する通信システムが行う通信方法であって、前記受信局装置と各送信局装置との間の特性を測定する測定ステップと、測定結果に基づいて条件を満たす送信局装置を判定し、前記条件を満たす送信局装置が複数ある場合には、前記受信局装置への連携送信を行うように複数の前記送信局装置を制御する制御ステップと、を有する通信方法である。
【００１５】
本発明の一態様は、複数の受信局装置が送信局装置から同一の周波数を用いて同時に信号を連携受信する通信システムが行う通信方法であって、前記送信局装置と各受信局装置との間の特性を測定する測定ステップと、測定結果に基づいて条件を満たす受信局装置を判定し、前記条件を満たす受信局装置が複数ある場合には、前記送信局装置からの連携受信を行うように複数の前記受信局装置を制御する制御ステップと、を有する通信方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、複数の送信局又は複数の受信局が連携して通信する方式において、不適合な連携に伴う伝送特性の劣化を抑え、連携効果の低下を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における基地局１００１の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図３】第１実施形態における端末局２００１の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図４】第１実施形態における通信手順の一例を示すフレームシーケンス図である。
【図５】第１実施形態の端末局２００１が各基地局へフィードバックする処理手順例を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態における基地局１１０１の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図７】第２実施形態における端末局２１０１の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図８】第２実施形態における通信手順を示すフレームシーケンス図である。
【図９】第２実施形態の基地局１１０１が基地局連携伝送を行う処理手順例を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図１１】第３実施形態における基地局１２０１の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１２】第３実施形態における端末局２２０１の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１３】第３実施形態における通信手順の一例を示すフレームシーケンス図である。
【図１４】第３実施形態の端末局２２０１がフィードバック信号を出力する処理手順例を示すフローチャートである。
【図１５】第４実施形態における基地局１３０１の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１６】第４実施形態における端末局２３０１の内部構成を示す概略ブロック図である。
【図１７】第４実施形態における通信手順を示すフレームシーケンス図である。
【図１８】第４実施形態の基地局１３０１が最大比合成受信処理を行う処理手順例を示すフローチャートである。
【図１９】従来技術の複数局連携伝送の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
Ａ．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。図１において、第１実施形態の無線通信システムは、ネットワーク１０００に有線により接続される送信局装置としての３つの基地局１００１、１００２、１００３と、送信局装置と無線通信する受信局装置としての２つの端末局２００１、２００２とを備えている。基地局１００１、１００２、１００３群は、同一の周波数を用いて基地局配下の端末局２００１、２００２群に対し、データ下りリンク伝送を行う。すなわち、基地局１００１〜１００３は、それぞれの共通配下（セル内）の端末局２００１、２００２に対してデータ信号を送信する。
【００１９】
なお、図示の例では、ネットワーク１０００に接続される３つの基地局１００１、１００２、１００３と、２つの端末局２００１、２００２という構成としたが、これに限らず、複数の基地局、複数の端末局で構成されていても良い。
【００２０】
また、説明を簡単にするため、基地局１００１〜１００３のそれぞれのアンテナ素子数は、Ａ（Ａ≧１、Ａは整数）本、端末局２００１、２００２のアンテナ素子数は、Ｂ（Ｂ≧１、Ｂは整数）本とする。但し、基地局が２つ以上であって且つ端末局が１つ以上の場合においても本実施形態は適用可能であり、基地局のアンテナ素子数と、端末局のアンテナ素子数とがそれぞれ異なっても良い。
【００２１】
第１実施形態では、まず、基地局１００１は、既知信号フレーム（以下、「サウンディングフレーム」という。）を、端末局２００１、２００２宛に無線伝送する。サウンディングフレームは、自基地局と端末局群との間のＲＳＳＩ（received signal strength indication：受信信号強度）値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を測定するための信号である。
端末局２００１、２００２は、基地局１００１から受信したサウンディングフレームを用いて、基地局１００１と自端末局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を測定する。但し、基地局１００１からサウンディングフレームを受信できない場合、端末局２００１、２００２は、基地局１００１との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値として、測定不能を表す値を保持する。
【００２２】
基地局１００２は、基地局１００１と同様に、サウンディングフレームを、端末局２００１、２００２宛に無線伝送する。端末局２００１、２００２は、基地局１００２から受信したサウンディングフレームを用いて、基地局１００２と自端末局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を測定する。但し、基地局１００２からサウンディングフレームを受信できない場合、端末局２００１、２００２は、基地局１００２との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値として、測定不能を表す値を保持する。
【００２３】
基地局１００３は、基地局１００１と同様に、サウンディングフレームを、端末局２００１、２００２宛に無線伝送する。端末局２００１、２００２は、基地局１００３から受信したサウンディングフレームを用いて、基地局１００３と自端末局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を測定する。但し、基地局１００３からサウンディングフレームを受信できない場合、端末局２００１、２００２は、基地局１００３との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値として、測定不能を表す値を保持する。
【００２４】
その後、端末局２００１、２００２は、基地局１００１〜１００３にそれぞれフィードバック信号を無線伝送する。フィードバック信号には、取得した各基地局１００１〜１００３との間のＲＳＳＩ値、各基地局１００１〜１００３の時刻オフセット値、各基地局１００１〜１００３の周波数オフセット値が含まれる。
【００２５】
基地局１００１〜１００３は、端末局２００１、２００２からフィードバックされた、ＲＳＳＩ値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を用いて、自基地局が各端末局に対してそれぞれ基地局連携伝送を行うか否かを設定するとともに、連携送信の際の自基地局のパラメータを設定する。
【００２６】
第１実施形態では、基地局１００１、１００２、１００３がそれぞれ設定する自基地局のパラメータとして、端末局２００１、２００２群からＲＳＳＩ値を取得していれば、それに基づいて自基地局の送信電力を定め、端末局２００１、２００２群から時刻オフセット値を取得していれば、それに基づいて自基地局の送信タイミングを定める。例えば、端末局２００１、２００２で受信したサウンディングフレームのＲＳＳＩ値が十分に大きく、所要ＳＮＲ（signal-to-noise power ratio：信号対雑音電力比）を十分に満たすと考えられる場合には、基地局の送信電力を低減する。また、自基地局時刻が端末局２００１、２００２、またはＲＳＳＩ値が最も大きい基地局の時刻に対して時刻オフセット値が存在した場合には、その時刻オフセット値を軽減するように送信タイミングを調整する。
【００２７】
また、ここで各基地局１００１〜１００３が端末局２００１、２００２群から時刻オフセット値、または周波数オフセット値を取得していれば、各基地局１００１〜１００３においてそれぞれ時刻、または周波数を調整することも可能である。
【００２８】
基地局１００１〜１００３は、自基地局が各端末局２００１、２００２に対して、それぞれ基地局連携伝送を行うか否か判定するとともに、送信の際の自基地局のパラメータの設定を行い、端末局２００１、２００２に対して２台以上の基地局送信する場合には連携送信を行い、１台の基地局が送信する場合には基地局単体送信を行う。
【００２９】
基地局１００１〜１００３が連携して伝送する場合には、偏波ダイバーシチ、ＳＴＢＣ（space time block code）などの時空間符号化、遅延ダイバーシチ、巡回シフトダイバーシチなどを、基地局１００１〜１００３において伝搬チャネル情報を利用しない手法として用いることができる。また、ビームフォーミング、プリコーディングなどの基地局連携信号処理を行う場合、各基地局１００１〜１００３でチャネル情報や、キャリブレーション処理などが必要となる。
【００３０】
＜変形例＞
端末局２００１及び２００２は、基地局１００１〜１００３からサウンディングフレームを受信できない場合、サウンディングフレームを受信できなかった基地局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を測定しないように構成されても良い。
端末局２００１及び２００２が送信するフィードバック信号には、ＲＳＳＩ値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を符号化した値が含まれても良い。端末局２００１及び２００２が送信するフィードバック信号には、ＲＳＳＩ値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を用いて導出された判定値が含まれても良い。
判定値は、各基地局１００１〜１００３がそれぞれ連携伝送を行うか否かを表す値である。端末局２００１及び２００２が、連携伝送を行う基地局を選択する手法としては、以下のような手法がある。ＲＳＳＩ値が閾値Ｐｔｈ以上となる基地局を選択する手法。端末局を基準とした時刻オフセット値が閾値ｔｔｈ以下となる基地局を選択する手法。ＲＳＳＩ値が最大の基地局を基準とした時刻オフセット値が閾値ｔｔｈ以下となる基地局を選択する手法。端末局を基準とした周波数オフセット値が閾値ｆｔｈ以下となる基地局を選択する手法。ＲＳＳＩ値が最大の基地局を基準とした周波数オフセット値が閾値ｆｔｈ以下となる基地局を選択する手法。また、判定値は、他の手法によって導出されても良い。また、閾値Ｐｔｈ、ｔｔｈ、ｆｔｈは、予め端末局の所要電力などに基づいて端末局毎に定められても良いし、通信状況や伝搬路の状態に応じて適応的に設定されても良い。
【００３１】
Ａ−１．第１実施形態の数式表現
以下、一例として、基地局１００１〜１００３が端末局２００１、２００２に対してサウンディングフレームを送信し、自基地局がそれぞれ各端末局２００１、２００２に対してそれぞれ連携伝送を行うか否かの判定値を端末局２００１、２００２からフィードバックとして受けた結果を基に、端末局群に対して、それぞれ３つの基地局１００１〜１００３で連携した巡回シフトダイバーシチ（ＣＳＤ：cyclic shift diversity）伝送を行う場合を考える。
【００３２】
ｉ（ｉ＝１、２、３）がそれぞれ基地局１００１、１００２、１００３に対応したインデックス、ｊ（ｊ＝１、２）がそれぞれ端末局２００１、２００２に対応したインデックスを表すとき、端末局ｊが基地局ｉから受信する受信信号ベクトルｙｊ、ｉは、数式（１）のように表せる。
【００３３】
【数１】
2014165611.tif 000003
【００３４】
但し、ｔは時間のインデックス、ｐは遅延波のインデックス、Ｎｍａｘは最大遅延パス数、Ｈｊ、ｉ（ｔ，ｐ）は基地局ｉから端末局ｊへのＢ×Ａのチャネル行列、δｊ、ｉは基地局ｉから端末局ｊへの送信信号の巡回シフト量、ｘｊ、ｉ（ｔ−ｐ−δj、ｉ）は基地局ｉから端末局ｊへのＡ×１送信信号ベクトル、ｎｊは端末局ｊにおけるＢ×１雑音ベクトルを表す。
【００３５】
基地局１００１〜１００３がサウンディングフレームを伝送するとき、巡回シフト量０で宛先端末局毎に、それぞれ別のタイミングで送信するため、端末局２００１は、ｙ１、１、ｙ１、２、ｙ１，３をそれぞれ独立して受信し、端末局２００２は、ｙ２、１、ｙ２、２、ｙ２，３をそれぞれ独立して受信する。
【００３６】
また、基地局１００１〜１００３がＣＳＤ伝送するとき、宛先端末局毎に異なる巡回シフト量でｘｊ、ｉを生成し、宛先端末局毎に別のタイミングで、各基地局１００１〜１００３が同時送信する。端末局２００１、２００２では、自端末局宛に送信された信号成分が合成されて受信される。各端末局２００１、２００２における受信信号は、数式（２）のように表せる。
【００３７】
【数２】
2014165611.tif 000004
【００３８】
端末局２００１、２００２では、それぞれ受信した受信信号に対してＡ×Ｂ受信ウェイト行列Ｗｊ（ｔ）を乗じることで、送信データを得る。以下に、各端末局２００１、２００２における受信ウェイト行列の算出を説明する。なお、第１実施形態では、送信信号ｘｊ，ｉは、ＯＦＤＭ（orthogonal frequency division multiplexing）変調を行うものとするが、ＯＦＤＭ変調以外にもシングルキャリア変調であってもよい。また、遅延波の最大遅延量δは、ＯＦＤＭのＧＩ（guard interval）を超えないものとし、ＯＦＤＭサブキャリア毎に本操作を行うものとする。
【００３９】
基地局１００１、１００２、１００３から送信されたＣＳＤ信号を受信した端末局２００１、２００２は、ＯＦＤＭ復調を行う。ＧＩを超えない遅延波信号成分は、全て通常の信号成分と見なせるため、ＯＦＤＭ復調後の受信信号ｙｊ´（ｔ）は、数式（３）のように表せる。
【００４０】
【数３】
2014165611.tif 000005
【００４１】
但し、Ｈ´ｊ，ｉ（ｔ）は、Ｈj，ｉ（ｔ，ｐ）の遅延波成分の和のＢ×Ａ行列、ｘ´j，ｉ（ｔ）は、ｘj，ｉ（ｔ−ｐ−δj，ｉ）の遅延波成分の和のＢ×１行列、ｎ´は、Ｂ×１のＯＦＤＭ復調信号に含まれる雑音成分ベクトル、Ｈｊ´（ｔ）は、Ｈ´j，ｉ（ｔ）の各基地局１００１、１００２、１００３から受信される信号成分の和のＢ×Ａ行列、ｘｊ´（ｔ）は、ｘ´j，ｉ（ｔ）の各基地局１００１、１００２、１００３から受信される信号成分の和のＢ×１ベクトルを表す。
【００４２】
受信信号内に含まれるパイロット信号などの既知信号成分を用いてＨｊ´（ｔ）を推定し、受信ウェイトの一例としてＺＦ（zero-forcing）規範の受信ウェイト行列Ｗｊ（ｔ）を生成すると、数式（４）のように表される。
【００４３】
【数４】
2014165611.tif 000006
【００４４】
但し、［・］Ｈはエルミート転置行列、［・］−１は逆行列を表す。受信ウェイト行列Ｗｊ（ｔ）を受信信号ｙｊ´（ｔ）に乗じることで、Ｂ×１所望信号ベクトルｘｊ´（ｔ）を得る。また、受信ウェイト行列としては、ＺＦ規範以外にも最大非合成（ＭＲＣ）や、平均二乗誤差最小化（ＭＭＳＥ）などの線形分離規範、または最尤検出（ＭＬＤ）や、ｓｐｈｅｒｅ  ｄｅｃｏｄｉｎｇなどの非線形分離規範などを用いても良い。
【００４５】
Ａ−２．第１実施形態における基地局構成
図２は、第１実施形態における基地局１００１の内部構成を示す概略ブロック図である。以下、フィードバック信号に判定値が含まれる場合の構成について説明する。なお、第１実施形態における基地局１００２、１００３の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、基地局１００１についてのみ説明する。
【００４６】
図２に示すように、基地局１００１は、制御信号生成部３００１と、送信信号生成部３００２と、無線部３００３−１〜３００３−Ａと、アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａと、受信信号復調部３００５と、送信判定部３００６とを備えている。制御信号生成部３００１は、サウンディングフレームや、無線通信を行うための制御信号を生成し、送信信号生成部３００２へ出力する。送信信号生成部３００２は、ネットワーク１０００、制御信号生成部３００１、または送信判定部３００６から受信される信号を入力として、ベースバンドで送信信号を生成し、無線部３００３−１〜３００３−Ａに出力する。ここで、送信信号の生成方法としては、例えば、以下の参考文献１に示されるような方法を用いることもできる。
【００４７】
（参考文献１）  “IEEE Standard for Information technology- Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications,” IEEE Std 802.11TM-2012, March 2012.
【００４８】
無線部３００３−ｉ（ｉは１以上Ａ以下の整数）は、送信信号生成部３００２から出力されたアンテナ素子ごとのベースバンド信号を無線信号に変換し、アンテナ素子３００４−ｉから送信する。また、無線部３００３−ｉは、アンテナ素子３００４−ｉで受信された無線信号を、ベースバンド信号に変換し、受信信号復調部３００５に出力する。
【００４９】
受信信号復調部３００５は、無線部３００３−１〜３００３−Ａから入力されたベースバンド信号を復調し、データ信号を送信判定部３００６、およびネットワーク１０００に出力する。送信判定部３００６は、受信信号復調部３００５から入力された、端末局２００１、または端末局２００２から送信された自基地局が各宛先端末局毎にそれぞれ連携伝送を行うか否かの判定値を用いて、基地局１００１がＣＳＤ伝送を行うか否か、およびＣＳＤ伝送の巡回シフト量を決定し、その結果を送信信号生成部３００２に出力する。送信信号生成部３００２は、送信判定部３００６により出力された送信判定結果、および巡回シフト量を用いてＣＳＤ伝送を行う。
【００５０】
Ａ−３．第１実施形態における端末局構成
図３は、第１実施形態における端末局２００１の内部構成を示す概略ブロック図である。以下、フィードバック信号に判定値が含まれる場合の構成について説明する。なお、第１実施形態における端末局２００２の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、端末局２００１についてのみ説明する。
【００５１】
図２に示すように、端末局２００１は、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂと、無線部４００２−１〜４００２−Ｂと、送信信号生成部４００３と、制御信号生成部４００４と、受信信号復調部４００５と、受信感度測定部４００６と、時刻オフセット測定部４００７と、周波数オフセット測定部４００８と、フィードバック信号生成部４００９とを備えている。
【００５２】
アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂ、無線部４００２−１〜４００２−Ｂ、制御信号生成部４００４、および受信信号復調部４００５は、それぞれ、図２に示すアンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａ、無線部３００３−１〜３００３−Ａ、制御信号生成部３００１、受信信号復調部３００５と同様の機能を有する。
【００５３】
受信感度測定部４００６は、無線部４００２−１〜４００２−Ｂより出力された受信信号から、基地局１００１、または基地局１００２、または基地局１００３から送信され、自端末局で受信した信号の受信感度を測定する。受信感度測定部４００６は、受信感度として受信強度（ＲＳＳＩ値）を測定し、サウンディングフレームを送信した基地局のＩＤ（identification data、ここでは便宜上、符号１００１〜１００３とする）と共に保存する。ＲＳＳＩ値の測定法としては、従来の無線ＬＡＮのように、ビーコンを用いて測定することもできるし、サウンディングフレームなどの既知信号を用いて測定することもできる。また、受信感度として、ＲＳＳＩ値の代わりに、受信ＣＮＲ（carrier-to-noise power ratio：搬送波対雑音電力比）や、受信ＳＮＲを測定してもよい。また、これらＲＳＳＩ、受信ＣＮＲ、受信ＳＮＲのうち任意の組み合わせを用いてもよい。受信感度測定部４００６は、測定したＲＳＳＩ値と基地局のＩＤとをフィードバック信号生成部４００９に出力する。
【００５４】
時刻オフセット測定部４００７は、無線部４００２−１〜４００２−Ｂより出力された受信信号から、基地局１００１〜１００３と自端末局との時刻のずれ（オフセット）を測定し、サウンディングフレームを送信した基地局のＩＤと共に保存する。時刻オフセットの測定方法としては、例えば、受信信号先頭の立ち上がり部分の入力時刻を利用することができる。また、時刻オフセットを測定する際の基準として、自端末局の時刻を利用せず、外部の時刻や、クロック信号などを用いてもよい。時刻オフセット測定部４００７は、測定した時刻オフセット値と基地局ＩＤとをフィードバック信号生成部４００９に出力する。
【００５５】
周波数オフセット測定部４００８は、無線部４００２−１〜４００２−Ｂより出力された受信信号から、基地局１００１、または基地局１００２、または基地局１００３と自端末局との発振周波数のオフセットを測定し、サウンディングフレームを送信した基地局のＩＤと共に保存する。発振周波数のオフセットの測定方法としては、従来の無線ＬＡＮのように、ビーコンを用いて測定することもできるし、サウンディングフレームなどの既知信号を用いて測定することもできる。また、周波数オフセットを測定する際の基準として、自端末局の発振周波数を利用せず、発振周波数の真値を用いてもよい。周波数オフセット測定部４００８は、測定した周波数オフセット値と基地局ＩＤとをフィードバック信号生成部４００９に出力する。
【００５６】
フィードバック信号生成部４００９は、基地局１００１〜１００３から自端末局宛に送信されたサウンディングフレームのＲＳＳＩ値、各基地局と自端末局の時刻オフセット値、各基地局と自端末局の周波数オフセット値、および基地局ＩＤとを受け取り、各基地局が自端末局に対して伝送を行うか否かの判定値を求め、基地局ＩＤと共にフィードバック信号として送信信号生成部４００３に出力する。
【００５７】
送信信号生成部４００３は、制御信号生成部４００４から受ける信号と、フィードバック信号生成部４００９から受けるフィードバック信号とを入力として、ベースバンドで送信信号を生成する。送信信号生成部４００３は、無線部４００２−１〜４００２−Ｂ、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂを経由して、基地局１００１、１００２、１００３へフィードバックフレームを送信する。
【００５８】
Ａ−４．第１実施形態における通信手順
図４は、第１実施形態における通信手順の一例を示すフレームシーケンス図である。以下、第１実施形態における通信手順を、図２〜図４を参照して説明する。
【００５９】
まず、基地局１００１の制御信号生成部３００１は、サウンディングフレームを生成し、送信信号生成部３００２は、生成されたサウンディングフレームをベースバンドの信号に変換する。無線部３００３−１〜３００３−Ａは、送信信号生成部３００２が生成したベースバンド信号のサウンディングフレームを無線信号に変換する。アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａは、時刻ｔ１のタイミングでサウンディングフレーム５０１を端末局２００１、２００２宛に送信する。
【００６０】
端末局２００１、２００２は、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂによりサウンディングフレーム５０１を受信する。無線部４００２−１〜４００２−Ｂは、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂが受信したサウンディングフレーム５０１をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部４００５、受信感度測定部４００６、時刻オフセット測定部４００７、および周波数オフセット測定部４００８に出力する。
【００６１】
端末局２００１、２００２において、受信感度測定部４００６は、サウンディングフレーム５０１を受信すると、ベースバンド信号のサウンディングフレーム５０１からＲＳＳＩ値を測定し、該測定したＲＳＳＩ値を、基地局１００１のＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９に出力する。
【００６２】
また、時刻オフセット測定部４００７は、サウンディングフレーム５０１を受信すると、ベースバンド信号のサウンディングフレーム５０１から時刻オフセット値を測定し、該測定した時刻オフセット値を、基地局１００１のＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９に出力する。
【００６３】
また、周波数オフセット測定部４００８は、サウンディングフレーム５０１を受信すると、ベースバンド信号のサウンディングフレーム５０１から周波数オフセット値を測定し、該測定した周波数オフセット値を、基地局１００１のＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９に出力する。
【００６４】
次に、基地局１００２は、基地局１００１がサウンディングフレーム５０１を送信したときと同様の処理を行い、時刻ｔ２のタイミングでサウンディングフレーム５０２を端末局２００１、２００２宛に送信する。サウンディングフレーム５０２を受信した端末局２００１、２００２は、サウンディングフレーム５０１を受信したときと同様の処理を行う。これにより、端末局２００１、２００２は、サウンディングフレーム５０２を用いて、基地局１００２との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定し、基地局１００２のＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９へ出力する。
【００６５】
次に、基地局１００３は、基地局１００１がサウンディングフレーム５０１を送信したときと同様の処理を行い、時刻ｔ３のタイミングでサウンディングフレーム５０３を端末局２００１、２００２宛に送信する。サウンディングフレーム５０３を受信した端末局２００１、２００２は、サウンディングフレーム５０１、およびサウンディングフレーム５０２を受信したときと同様の処理を行う。これにより、端末局２００１、２００２は、サウンディングフレーム５０３を用いて、基地局１００３との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定し、基地局１００３のＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９へ出力する。
【００６６】
端末局２００１、２００２のフィードバック信号生成部４００９は、基地局１００１〜１００３から受信したサウンディングフレームのＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、及び各基地局のＩＤを用いて、各基地局が自端末局に対して連携伝送を行うか否かの判定値を求める。端末局２００１、２００２において、それぞれの送信信号生成部４００３は、各基地局が自端末局に対して連携伝送を行うか否かの判定値を、基地局１００１〜１００３へフィードバックするため、ベースバンド信号のフィードバックフレーム５０４、またはフィードバックフレーム５０５を生成する。次に、それぞれの無線部４００２−１〜４００２−Ｂは、送信信号生成部４００３が生成したベースバンド信号のフィードバックフレーム５０４、またはフィードバックフレーム５０５を無線信号に変換する。
【００６７】
端末局２００１は、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂにより、時刻ｔ４のタイミングで、フィードバックフレーム５０４を基地局１００１、１００２、１００３宛に送信する。一方、端末局２００２は、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂにより、時刻ｔ５のタイミングで、フィードバックフレーム５０５を基地局１００１〜１００３宛に送信する。
【００６８】
このようにして、端末局２００１で求めた、各基地局が端末局２００１に対して連携伝送を行うか否かの判定値は、時刻ｔ４のタイミングでフィードバックフレーム５０４として基地局１００１〜１００３にフィードバックされる。また、端末局２００２で求めた、各基地局が端末局２００１に対して連携伝送を行うか否かの判定値は、時刻ｔ５のタイミングでフィードバックフレーム５０５として基地局１００１〜１００３にフィードバックされる。
【００６９】
基地局１００１〜１００３は、各々、アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａによりフィードバックフレーム５０４、５０５を受信する。無線部３００３−１〜３００３−Ｂは、アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ｂが受信したフィードバックフレーム５０４、５０５をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部３００５へ出力する。基地局１００１〜１００３の受信信号復調部３００５は、ベースバンド信号のフィードバックフレーム５０４、５０５を復調して端末局２００１、２００２で算出された、各基地局が各端末局に対して連携伝送を行うか否かの判定値を取得し、送信判定部３００６に出力する。
【００７０】
基地局１００１〜１００３において、送信判定部３００６は、端末局２００１、２００２からフィードバックされた、各基地局が各端末局に対して連携伝送を行うか否かの判定値から、自基地局が端末局２００１、端末局２００２に対して連携伝送を行うか否かを判定し、巡回シフト量を予め定めた表から算出した各端末局に対する巡回シフト量δ１，１〜δ３，２を算出し、送信信号生成部３００２に出力する。
【００７１】
基地局１００１〜１００３の送信信号生成部３００２は、ネットワーク１０００から入力された送信データに、送信判定部３００６から入力された巡回シフト量を用いて、数式（１）に従って、データ送信信号を生成する。送信信号生成部３００２において生成されたデータ送信信号は、無線部３００３−１〜３００３−Ａ、およびアンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａを介して送信される。
【００７２】
基地局１００１から端末局２００１宛には、データフレーム５０６−１として、時刻ｔ６のタイミングで送信され、基地局１００１から端末局２００２宛には、データフレーム５０７−１として、時刻ｔ７のタイミングで送信される。同様に、基地局１００２から端末局２００１宛には、データフレーム５０６−２として、時刻ｔ６のタイミングで送信され、基地局１００２から端末局２００２宛には、データフレーム５０７−２として、時刻ｔ７のタイミングで送信される。さらに、基地局１００３から端末局２００１宛には、データフレーム５０６−３として、時刻ｔ６のタイミングで送信され、基地局１００３から端末局２００２宛には、データフレーム５０７−３として、時刻ｔ７のタイミングで送信される。
【００７３】
なお、上記説明では、基地局１００１〜１００３がサウンディングフレーム５０１〜５０３を送信してから、端末局２００１、２００２がフィードバックフレーム５０４、５０５を送信しているが、必ずしも上記フレームシーケンスである必要はない。例えば、基地局１００１からサウンディングフレーム５０１を端末局２００１、２００２宛に送信し、その直後に、端末局２００１、２００２がそのサウンディングフレーム５０１を用いて推定した、基地局１００１が自端末局に対して連携伝送を行うか否かの判定値を、基地局１００１にフィードバックする。その後、基地局１００２が基地局１００１と同様に、サウンディングフレーム５０２を送信し、各端末局からフィードバックフレームを受信し、その後、基地局１００３が基地局１００１、および基地局１００３と同様に、サウンディングフレーム５０３を送信し、各端末局からフィードバックフレームを受信するようにしても良い。このようにしても、図４に示すフレームシーケンスと同様のやり取りを実現することができる。
【００７４】
また、端末局２００１、２００２が、フィードバック信号生成部４００９において各基地局が自端末局に対して連携伝送を行うか否かの判定を行わずに、測定したＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくとも１つ以上をフィードバック信号として送信信号生成部４００３に出力することもできる。基地局１００１〜１００３は、端末局２００１、２００２から、各端末局において測定した各基地局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくとも１つ以上のフィードバックを受けると、それぞれ取得した情報を基に自基地局が各端末局宛に連携伝送を行うか否かを判定するとともに、巡回シフト量などの連携伝送におけるパラメータを設定することができる。
【００７５】
Ａ−５．信号処理手順例
図５は、第１実施形態の端末局２００１が各基地局へフィードバックする処理手順例を表すフローチャートである。以下、フィードバック信号に判定値が含まれる場合の処理手順例について説明する。なお、端末局２００２においても、同様の処理を行う。
【００７６】
端末局２００１において、無線部４００２−１〜４００２−Ｂは、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂにより、基地局１００１〜１００３から受信したビーコンや、サウンディングフレームなどの既知信号をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部４００５、受信感度測定部４００６、時刻オフセット測定部４００７、および周波数オフセット測定部４００８に出力する。
【００７７】
受信感度測定部４００６は、無線部４００２−１〜４００２−Ｂから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、基地局１００１〜１００３との間のＲＳＳＩ値を測定し、基地局のＩＤ（１００１〜１００３）と共にフィードバック信号生成部４００９に出力する（ステップＳ１０−１）。なお、前述したようにＲＳＳＩ値の代わりに、ＳＮＲや、ＣＮＲを測定してもよい。
【００７８】
また、時刻オフセット測定部４００７は、無線部４００２−１〜４００２−Ｂから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、基地局１００１〜１００３と自端末局との時刻オフセット値を測定し、基地局ＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９に出力する（ステップＳ１０−２）。
【００７９】
また、周波数オフセット測定部４００８は、無線部４００２−１〜４００２−Ｂから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、基地局１００１〜１００３と自端末局との周波数オフセット値を測定し、基地局ＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９に出力する（ステップＳ１０−３）。
【００８０】
次に、端末局２００１において、全基地局１００１〜１００３から情報を取得したか否かを判定し（ステップＳ１１）、サウンディングフレームを送信する全ての基地局１００１〜１００３に対して終了するまで、上記の測定と出力の処理（ステップＳ１０−１〜Ｓ１０−３）を繰り返す（ステップＳ１１のＮＯ）。
【００８１】
一方、サウンディングフレームを送信する全ての基地局１００１〜１００３に対して、測定と出力の処理（ステップＳ１０−１〜Ｓ１０−３）が終了した場合には（ステップＳ１１のＹＥＳ）、フィードバック信号生成部４００９は、受信感度測定部４００６、時刻オフセット測定部４００７、および周波数オフセット測定部４００８から入力されたＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくとも１つ以上の情報を用いて、各基地局１００１〜１００３が自端末局宛に連携伝送を行うか否かの判定を行う。
【００８２】
フィードバック信号生成部４００９は、予め定めた自端末局に対して各基地局がそれぞれ連携伝送を行うか否かの判定に用いる情報（判定基準）として、入力されたＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、または周波数オフセット値のいずれを用いるか判定する（ステップＳ１２）。
【００８３】
ＲＳＳＩ値を用いる場合は、ＲＳＳＩ値が閾値Ｐｔｈ以上となる基地局が自端末局宛に連携伝送を行うように決定する（ステップＳ１３−１）。時刻オフセット値を用いる場合は、時刻オフセット値が閾値ｔｔｈ以下となる基地局が自端末局宛に連携伝送を行うように決定する（ステップＳ１３−２）。周波数オフセット値を用いる場合は、周波数オフセット値が閾値ｆｔｈ以下となる基地局が自端末局宛に連携伝送を行うように決定する（ステップＳ１３−３）。
【００８４】
次に、フィードバック信号生成部４００９は、上記ステップＳ１３−１〜１３−３で決定した判定値を、基地局のＩＤと共に送信信号生成部４００３に出力する。送信信号生成部４００３は、入力された判定値を用いて、基地局１００１〜１００３に対して送信するフィードバックフレームをそれぞれ生成し、無線部４００２−１〜４００２−Ｂ、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂを介して基地局１００１〜１００３へフィードバック伝送する（ステップＳ１４）。
【００８５】
なお、以上の説明では、各基地局１００１〜１００３がネットワーク１０００と接続された形態を取っているが、必ずしもネットワーク１０００に接続されている必要はなく、それぞれの基地局１００１〜１００３が独自にデータを生成し、配下の端末局群に信号を送信する無線通信システム、または基地局同士互いに無線伝送によって必要なデータをやり取りする無線通信システムにおいても適用可能である。
【００８６】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態との差分を中心に説明し、第１実施形態と同様の部分については説明を省略する。
【００８７】
第２実施形態による無線通信システムの構成は、図１に示す第１実施形態の無線通信システムの基地局１００１、１００２、１００３の構成を、各々、後述する図６に示す構成の基地局１１０１、１１０２、１１０３に置き換え、図１に示す第１実施形態の無線通信システムの端末局２００１、２００２を、各々、後述する図７に示す構成の端末局２１０１、２１０２に置き換えたものである。
【００８８】
第２実施形態では、まず、端末局２１０１は、ＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定するためのサウンディングフレームを、基地局１１０１〜１１０３宛に無線伝送する。基地局１１０１〜１１０３は、端末局２１０１から受信したサウンディングフレームを用いて、端末局２１０１と自基地局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定する。但し、基地局１１０１〜１１０３は、端末局２１０１からサウンディングフレームを受信できない場合には、端末局２１０１との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値が測定不能であることを示す情報を保持する。基地局１１０１〜１１０３は、端末局２１０１からサウンディングフレームを受信できない場合には、端末局２１０１との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を測定しないように構成されても良い。
【００８９】
続いて、端末局２１０２は、端末局２１０１の場合と同様に、サウンディングフレームを、基地局１１０１〜１１０３宛に無線伝送する。基地局１１０１〜１１０３は、端末局２１０２から受信したサウンディングフレームを用いて、端末局２１０２と自基地局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定する。但し、端末局２１０２からサウンディングフレームを受信できない場合には、端末局２１０２との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値が測定不能であることを示す情報を保持するか、もしくは測定しない。
【００９０】
その後、基地局１１０１〜１１０３は、ネットワーク１０００を介して、それぞれ自基地局と端末局２１０１、２１０２との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を交換する。これにより、各基地局１１０１〜１１０３は、各基地局と各端末局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値の情報をそれぞれ取得する。
【００９１】
基地局１１０１〜１１０３は、取得した全基地局のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値の情報を用いて、自基地局が各端末局宛にそれぞれ連携伝送を行うか否かの判定、および連携送信におけるパラメータの設定を行い、各端末局に対してそれぞれ２台以上の基地局が送信する場合には連携した伝送を行い、１台の基地局が送信する場合には基地局単体による伝送を行う。
【００９２】
Ｂ−１．第２実施形態における基地局構成
図６は、第２実施形態における基地局１１０１の内部構成を示す概略ブロック図である。なお、第２実施形態における基地局１１０２、１１０３の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、基地局１１０１についてのみ説明する。
【００９３】
図６に示すように、基地局１１０１が、図２に示す第１実施形態における基地局１００１と異なる点は、受信感度測定部３００７、時刻オフセット測定部３００８、周波数オフセット測定部３００９を新たに備える点、並びに送信判定部３００６が受信感度測定部３００７、時刻オフセット測定部３００８、および周波数オフセット測定部３００９と接続され、かつネットワーク１０００と相互接続されている点である。
【００９４】
端末局２１０１、２１０２から送信されたサウンディングフレームは、基地局１１０１のアンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａ、および無線部３００３−１〜３００３−Ａを経由してベースバンド信号に変換され、受信信号復調部３００５、受信感度測定部３００７、時刻オフセット測定部３００８、および周波数オフセット測定部３００９へ出力される。
【００９５】
受信感度測定部３００７は、図３に示す第１実施形態における端末局２００１の受信感度測定部４００６と同様に、入力されたサウンディングフレームから各端末局２１０１、２１０２と自基地局との間のＲＳＳＩ値を測定し、端末局のＩＤ（２１０１、または２１０２）と共に送信判定部３００６に出力する。
【００９６】
時刻オフセット測定部３００８は、図３に示す第１実施形態における端末局２００１の時刻オフセット測定部４００７と同様に、入力されたサウンディングフレームから各端末局と自基地局との間の時刻オフセット値を測定し、端末局のＩＤと共に送信判定部３００６に出力する。
【００９７】
周波数オフセット測定部３００９は、図３に示す第１実施形態における端末局２００１の周波数オフセット測定部４００８と同様に、入力されたサウンディングフレームから各端末局と自基地局との間の周波数オフセット値を測定し、端末局のＩＤと共に送信判定部３００６に出力する。
【００９８】
送信判定部３００６は、各端末局と自基地局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局のＩＤの入力を受け、それらの情報に自基地局のＩＤ（１１０１、または１１０２、または１１０３）を付加し、ネットワーク１０００を経由して、他の基地局とＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局のＩＤの情報交換を行う。
【００９９】
送信判定部３００６は、他の基地局からＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局のＩＤの情報を取得し、自基地局が測定した情報と合わせ、自基地局が端末局２１０１、２１０２に対して、それぞれ連携伝送を行うか否かの判定、および連携送信を行う際の巡回シフト量などのパラメータの選択を行い、送信信号生成部３００２に出力する。連携伝送を行うか否かの判定、およびパラメータ選択の基準は、前述した通りである。
【０１００】
送信信号生成部３００２は、送信判定部３００６により出力された判定値、およびパラメータを用いて連携送信を行う。
【０１０１】
Ｂ−２．第２実施形態における端末局構成
図７は、第２実施形態における端末局２１０１の内部構成を示す概略ブロック図である。なお、本実施形態における端末局２１０２の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、端末局２１０１についてのみ説明する。
【０１０２】
図７に示すように、端末局２１０１が、図３に示す第１実施形態の端末局２００１と異なる点は、受信感度測定部４００６、時刻オフセット測定部４００７、周波数オフセット測定部４００８、およびフィードバック信号生成部４００９を備えていない点である。
【０１０３】
制御信号生成部４００４は、サウンディングフレームや、無線通信を行うための制御信号などを生成し、送信信号生成部４００３へ出力する。送信信号生成部４００３は、制御信号生成部３００１から受ける信号を入力として、ベースバンドで送信信号を生成し、無線部４００２−１〜４００２−Ｂに出力する。送信信号の生成方法としては、図２に示す第１実施形態における基地局１００１と同様である。
【０１０４】
無線部４００２−１〜４００２−Ｂは、送信信号生成部４００３から出力されたアンテナ素子ごとのベースバンド信号を無線信号に変換し、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂを介して送信する。また、無線部４００２−１〜４００２−Ｂは、アンテナ素子アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂで受信された無線信号を、ベースバンド信号に変換し、受信信号復調部４００５に出力する。受信信号復調部４００５は、無線部４００２−１〜４００２−Ｂから入力されたベースバンド信号を復調し、データ信号を出力する。
【０１０５】
Ｂ−３．第２実施形態における通信手順
図８は、第２実施形態における通信手順を示すフレームシーケンス図である。第１実施形態と異なる点は、各端末局が基地局群宛にサウンディングフレームを送信するため、フィードバックフレームの送信が行われない点である。以下、第２実施形態における通信手順を図６〜図８を参照して説明する。
【０１０６】
まず、端末局２１０１において、制御信号生成部４００４は、サウンディングフレームを生成し、送信信号生成部４００３は、生成されたサウンディングフレームをベースバンドの信号に変換する。無線部４００２−１〜４００２−Ｂは、送信信号生成部４００３が生成したベースバンド信号のサウンディングフレームを無線信号に変換する。アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂは、時刻ｔ１のタイミングでサウンディングフレーム６０１を、基地局１１０１〜１１０３宛に無線伝送する。
【０１０７】
基地局１１０１〜１１０３は、アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａによりサウンディングフレーム６０１を受信する。無線部３００３−１〜３００３−Ａは、アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａが受信したサウンディングフレーム６０１をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部３００５、受信感度測定部３００７、時刻オフセット測定部３００８、および周波数オフセット測定部３００９に出力する。
【０１０８】
基地局１１０１〜１１０３において、受信感度測定部３００７は、ベースバンド信号のサウンディングフレーム６０１から自基地局と端末局２１０１との間のＲＳＳＩ値を測定し、該測定した自基地局と端末局２１０１との間のＲＳＳＩ値を、端末局のＩＤ（２１０１）と共に送信判定部３００６に出力する。
【０１０９】
また、時刻オフセット測定部３００８は、ベースバンド信号のサウンディングフレーム６０１から自基地局と端末局２１０１との間の時刻オフセット値を測定し、該測定した自基地局と端末局２１０１との間の時刻オフセット値を、端末局のＩＤ（２１０１）と共に送信判定部３００６に出力する。
【０１１０】
また、周波数オフセット測定部３００９は、ベースバンド信号のサウンディングフレーム６０１から自基地局と端末局２１０１との間の周波数オフセット値を測定し、該測定した自基地局と端末局２１０１との間の周波数オフセット値を、端末局のＩＤ（２１０１）と共に送信判定部３００６に出力する。
【０１１１】
次に、端末局２１０２は、端末局２１０１がサウンディングフレーム６０１を送信したときと同様の処理を行い、時刻ｔ２のタイミングでサウンディングフレーム６０２を基地局１１０１〜１１０３宛に無線伝送する。サウンディングフレーム６０２を受信した基地局１１０１〜１１０３は、サウンディングフレーム６０１を受信したときと同様の処理を行う。これにより、基地局１１０１〜１１０３は、サウンディングフレーム６０２を用いて端末局２１０２との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定し、端末局ＩＤ（２１０２）と共に送信判定部３００６に出力する。
【０１１２】
次に、基地局１１０１〜１１０３において、送信判定部３００６は、端末局２１０１、２１０２から受信した、サウンディングフレームから測定した自基地局と端末局２１０１、２１０２との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および各端末局のＩＤの情報に、自基地局のＩＤを付加し、ネットワーク１０００を経由して互いに交換する。その後、送信判定部３００６は、取得したＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくとも１つ以上を用いて、自基地局が各端末局宛に連携伝送を行うか否かを選択するとともに、連携送信を行う際のパラメータを決定する。なお、この選択処理の方法としては、第１実施形態での端末局１１０１、１１０２におけるフィードバック信号生成部４００９における処理と同様である。
【０１１３】
基地局１１０１〜１１０３において、送信判定部３００６は、自基地局が各端末局宛に連携伝送を行うか否かの判定値、および連携送信を行う際のパラメータを、送信信号生成部３００２へ出力する。
【０１１４】
次に、基地局１１０１〜１１０３において、送信信号生成部３００２は、ネットワーク１０００から入力された送信データ、および送信判定部３００６から入力された情報を用いて、数式（１）に従って、データ送信信号を生成し、無線部３００３−１〜３００３−Ａ、およびアンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａを経由して、端末局２１０１宛には、データフレーム６０３−１〜６０３−３として時刻ｔ３のタイミングで送信し、端末局２１０２宛には、データフレーム６０４−１〜６０４−３として時刻ｔ４のタイミングで送信する。
【０１１５】
なお、上記説明では、基地局１１０１〜１１０３が端末局２１０１、２１０２からサウンディングフレームを受信し、自基地局と各端末局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局のＩＤ（２１０１，２１０２）の情報を、全ての端末局２１０１、２１０２に対して取得した後で、ネットワーク１０００を経由して基地局同士で情報を交換したが、必ずしも上記フレームシーケンスである必要はない。基地局１１０１〜１１０３が端末局２１０１からサウンディングフレームを受信し、自基地局と端末局２１０１との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局ＩＤ（２１０１）の情報を取得した時点で、端末局２１０２からのサウンディングフレーム受信を待たずに、基地局間でネットワーク１０００を経由して、測定したＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局のＩＤの情報交換を行うこともできる。
【０１１６】
Ｂ−４．信号処理手順例
図９は、第２実施形態の基地局１１０１が基地局連携伝送を行う処理手順例を示すフローチャートである。図示のフローチャートでは、基地局１１０１において、端末局２１０１、端末局２１０２からサウンディングフレームを受信し、ネットワーク１０００を経由して基地局間で情報を交換した後、ＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値から少なくともいずれか１つ以上を用いて、基地局１１０１が各端末局宛に連携伝送を行うか否かの判定を行うとともに、連携送信におけるパラメータの設定を行い、その結果を用いて基地局連携伝送を行う処理手順を示している。なお、基地局１１０２、１１０３においても、同様の処理を行う。
【０１１７】
基地局１１０１において、無線部３００３−１〜３００３−Ａは、アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａにより端末局２１０１、２１０２から受信したビーコンや、サウンディングフレームなどの既知信号をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部３００５、受信感度測定部３００７、時刻オフセット測定部３００８、および周波数オフセット測定部３００９に出力する。
【０１１８】
受信感度測定部３００７は、無線部３００３−１〜３００３−Ａから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、自基地局と端末局２１０１、および端末局２１０２との間のＲＳＳＩ値を測定し、端末局ＩＤ（２１０１、２１０２）と共に送信判定部３００６に出力する（ステップＳ２０−１）。ここで、前述したようにＲＳＳＩ値の代わりに、ＳＮＲやＣＮＲを測定してもよい。
【０１１９】
また、時刻オフセット測定部３００８は、無線部３００３−１〜３００３−Ａから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、端末局２１０１、および端末局２１０２と自基地局と間の時刻オフセット値を測定し、端末局ＩＤ（２１０１、２１０２）と共に送信判定部３００６に出力する（ステップＳ２０−２）。
【０１２０】
また、周波数オフセット測定部３００９は、無線部３００３−１〜３００３−Ａから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、端末局２１０１、および端末局２１０２と自基地局との周波数オフセット値を測定し、端末局ＩＤ（２１０１、２１０２）と共に送信判定部３００６に出力する（ステップＳ２０−３）。
【０１２１】
次に、基地局１１０１において、全端末局から情報を取得したか否かを判定し（ステップＳ２１）、サウンディングフレームを送信する全ての端末局に対して終了するまで、上記の測定と出力の処理（ステップＳ２０−１〜Ｓ２０−３）を繰り返す（ステップＳ２１のＮＯ）。
【０１２２】
基地局１１０１において、送信判定部３００６は、受信感度測定部３００７、時刻オフセット測定部３００８、および周波数オフセット測定部３００９から、自基地局と端末局２１０１、端末局２１０２との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局のＩＤ（２１０１、２１０２）の情報入力を受ける。送信判定部３００６は、全ての端末局に関する情報を取得後（ステップＳ２１のＹＥＳ）、ネットワーク１０００を経由して、自基地局が取得した自基地局と各端末局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および各端末局のＩＤの情報に、自基地局のＩＤを付加し、その情報を互いに交換する（ステップＳ２２）。
【０１２３】
送信判定部３００６は、全ての基地局におけるＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および各端末局のＩＤの情報を取得し、その情報を基に自基地局が各端末局宛に、それぞれ基地局連携伝送を行うか否かを判定するとともに、連携送信を行う際のパラメータの設定を行う。
【０１２４】
送信判定部３００６は、取得したＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、または周波数オフセット値のうち、判定に用いる情報（判定基準）として用いる、少なくとも１つ以上の情報を判定する（ステップＳ２３）。  
【０１２５】
ＲＳＳＩ値を用いる場合は、ＲＳＳＩ値が閾値Ｐｔｈ以上となる基地局が自端末局宛に連携伝送を行うように決定する（ステップＳ２４−１）。また、時刻オフセット値を用いる場合は、時刻オフセット値が閾値ｔｔｈ以下となる基地局が自端末局宛に連携伝送を行うように決定する（ステップＳ２４−２）。また、周波数オフセット値を用いる場合は、周波数オフセット値が閾値ｆｔｈ以下となる基地局が自端末局宛に連携伝送を行うように決定する（ステップＳ２４−３）。
【０１２６】
次に、基地局１１０１の送信判定部３００６は、上記ステップＳ２４−１〜２４−３で決定した、各基地局がそれぞれ連携伝送を行うか否かの判定値、および連携送信を行う際のパラメータを、基地局のＩＤと共に送信信号生成部３００２に出力する（ステップＳ２５）。基地局１１０１の送信信号生成部３００２は、ネットワーク１０００を経由して、取得した伝送データ、制御信号生成部３００１の出力、および送信判定部３００６の出力結果を用いて、ベースバンドのＣＳＤ伝送フレームを生成し、無線部３００３−１〜３００３−Ａを経て無線信号に変換し、アンテナ素子３００４−１〜３００４−ＡからＣＳＤ送信を行う。
【０１２７】
なお、以上の説明では、各基地局１１０１〜１１０３がネットワーク１０００と接続された形態を取っているが、必ずしもネットワーク１０００に接続されている必要はなく、それぞれの基地局１１０１〜１１０３が端末局２１０１、２１０２から受信したサウンディングフレームによって、独自に自基地局が基地局連携伝送を行うか否かを判定するとともに、連携送信の際のパラメータ設定を行い、配下の端末局群に信号を送信する無線通信システムにおいても適用可能である。
【０１２８】
Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１０は、第３実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
図１０に示すように、第３実施形態の無線通信システムは、ネットワーク１０００に有線により接続される受信局装置としての３つの基地局１２０１、１２０２、１２０３と、受信局装置と無線通信する送信局装置としての２つの端末局２２０１、２２０２とを備えている。端末局２２０１、２２０２は、同一の周波数を用いて基地局１２０１、１２０２、１２０３群に対して、データの上りリンク伝送を行う。すなわち、基地局１２０１〜１２０３は、それら基地局の共通配下（セル内）の端末局である端末局２２０１、２２０２からデータ信号を受信する。
【０１２９】
なお、図示の例では、説明を簡単にするため、ネットワーク１０００に接続される３つの基地局１２０１、１２０２、１２０３と、２つの端末局２２０１、２２０２という構成としたが、これに限らず、複数の基地局、複数の端末局で構成されていてもよい。
【０１３０】
また、説明を簡単にするため、第１実施形態、および第２実施形態と同様に、基地局１２０１〜１２０３のそれぞれのアンテナ素子数は、Ａ（Ａ≧１、Ａは整数）本、端末局２２０１、２２０２のアンテナ素子数は、Ｂ（Ｂ≧１、Ｂは整数）本とする。但し、基地局が２つ以上、および端末局が１つ以上の場合においても本実施形態は適用可能であり、基地局のアンテナ素子数、および端末局のアンテナ素子数がそれぞれ異なっても良い。
【０１３１】
第３実施形態では、まず、基地局１２０１は、自基地局と各端末局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定するためのサウンディングフレームを、端末局２２０１、２２０２宛に無線伝送する。端末局２２０１、２２０２は、基地局１２０１から受信したサウンディングフレームを用いて、基地局１２０１と自端末局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定する。但し、基地局１２０１からサウンディングフレームを受信できない場合には、基地局１２０１との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値が測定不能であることを示す情報を保持するか、もしくは測定しない。
【０１３２】
続いて、基地局１２０２は、基地局１２０１と同様に、サウンディングフレームを端末局２２０１、２２０２宛に無線伝送する。端末局２２０１、２２０２は、基地局１２０２から受信したサウンディングフレームを用いて、基地局１２０２と自端末局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定する。但し、基地局１２０２からサウンディングフレームを受信できない場合には、基地局１２０２との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値が測定不能であることを示す情報を保持するか、もしくは測定しない。
【０１３３】
続いて、同様に基地局１２０３もサウンディングフレームを、端末局２２０１、２２０２宛に無線伝送し、端末局２２０１、２２０２は、基地局１２０３から受信したサウンディングフレームを用いて、基地局１２０３と自端末局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定する。但し、基地局１２０３からサウンディングフレームを受信できない場合には、基地局１２０３との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値が測定不能であることを示す情報を保持するか、もしくは測定しない。
【０１３４】
その後、端末局２２０１、２２０２は、基地局１２０１〜１２０３宛にそれぞれデータフレームを無線伝送する。送信するデータフレームには、所望データ信号、フィードバック信号として自端末局と各基地局１２０１〜１２０３との間のＲＳＳＩ値、各基地局１２０１〜１２０３の時刻オフセット値、各基地局１２０１〜１２０３の周波数オフセット値、またはそれらの測定値に対してコードブック表などを用いて符号化した値、またはそれらの情報を用いて算出した、各基地局１２０１〜１２０３が自端末局からのデータフレームに対して、それぞれ連携受信を行うか否かの判定値が含まれる。
【０１３５】
各基地局１２０１〜１２０３がそれぞれ連携受信を行うか否かを測定値から判定するときの算出法としては、ＲＳＳＩ値が閾値Ｐｔｈ以上となる基地局を選択する手法、端末局を基準とした時刻オフセット値が閾値ｔｔｈ以下となる基地局を選択する手法、ＲＳＳＩ値が最大の基地局を基準とした時刻オフセット値が閾値ｔｔｈ以下となる基地局を選択する手法、端末局を基準とした周波数オフセット値が閾値ｆｔｈ以下となる基地局を選択する手法、ＲＳＳＩ値が最大の基地局を基準とした周波数オフセット値が閾値ｆｔｈ以下となる基地局を選択する手法などが考えられる。また、ＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値の中から、複数の情報や、閾値を組み合わせて算出しても良い。また、閾値Ｐｔｈ、ｔｔｈ、ｆｔｈも、予め端末局の所要電力などに基づいて端末局毎に定めることができるほか、通信状況、または伝搬路の状態に応じて適応的に設定することもできる。
【０１３６】
基地局１２０１〜１２０３は、端末局２２０１、２２０２から送信されたデータフレームを受信、復調し、データフレームに含まれるフィードバック信号を用いて、自基地局が各データフレームに対して、それぞれ基地局連携受信を行うか否か、および連携受信の際の自基地局のパラメータを設定し、受信処理を行う。
【０１３７】
基地局１２０１〜１２０３がそれぞれ設定する自基地局のパラメータとして、受信したデータフレームの受信ＳＮＲを用いて最大比合成のウェイトを設定し、端末局２２０１、２２０２との間の時刻オフセット値、および周波数オフセット値を用いて、自基地局の受信タイミングを定めたり、時刻や、周波数を調整したりすることができる。各基地局１２０１〜１２０３は、端末局２２０１、２２０２から受ける信号に対して２台以上の基地局で受信する場合には連携受信を行い、１台の基地局のみが受信する場合は単体受信を行う。
【０１３８】
また、複数の基地局が連携して受信するとき、選択合成、閾値合成、最大比合成、等利得合成などのダイバーシチなどの連携手法を用いることができる。また、複数の基地局にわたるアンテナアレー受信や、空間等化などの基地局連携信号処理を行う場合、各基地局間でチャネル情報の交換や、キャリブレーション処理などが必要となる。
【０１３９】
Ｃ−１．第３実施形態の数式表現
以下、一例として、基地局１２０１〜１２０３が端末局２２０１、２２０２に対してサウンディングフレームを送信し、各端末局２２０１、２２０２からのデータフレーム送信信号に含まれる、各基地局がそれぞれデータフレームに対して連携受信を行うか否かの判定値を基に、各端末局２２０１、２２０２からのデータフレームに対して、それぞれ３つの基地局１２０１〜１２０３で連携した最大比合成受信を行う場合を考える。
【０１４０】
各基地局１２０１〜１２０３から端末局２２０１、２２０２群宛に伝送するサウンディングフレーム、および各端末局２２０１、２２０２から基地局１２０１〜１２０３群宛に伝送するデータフレームは、数式（１）に示す通り、送信局および受信局毎に、それぞれ独立した信号として受信される。
【０１４１】
端末局ｊから送信されたデータ伝送信号を、３つの基地局１２０１〜１２０３が最大比合成によって連携受信するとき、基地局ｉにおける受信信号は、数式（５）のように表される。
【０１４２】
【数５】
2014165611.tif 000007
【０１４３】
但し、ｔは時間のインデックス、ｐは遅延波のインデックス、Ｎｍａｘは最大遅延パス数、Ｈｉ、ｊ（ｔ，ｐ）は端末局ｊから基地局ｉへのＡ×Ｂのチャネル行列、ｘｉ、ｊ（ｔ−ｐ）は端末局ｊから基地局ｉへのＢ×１送信信号ベクトル、ｎｉは基地局ｉにおけるＡ×１雑音ベクトルを表す。
【０１４４】
基地局２２０１〜２２０２では、それぞれ受信した受信信号に対してＢ×Ａ受信ウェイト行列Ｗｊ,ｉ（ｔ）を乗じることで、所望データを得る。以下に、端末局２２０１、２２０２における受信ウェイト行列の算出を説明する。なお、本説明では、送信信号ｘｊ，ｉは、ＯＦＤＭ変調を行うものとするが、ＯＦＤＭ変調以外にもシングルキャリア変調であってもよい。また、遅延波の最大遅延量δは、ＯＦＤＭのＧＩを超えないものとし、ＯＦＤＭサブキャリア毎に本操作を行うものとする。
【０１４５】
端末局２１０１、２１０２から送信されたデータフレームを受信した基地局１２０１〜１２０３は、ＯＦＤＭ復調を行う。ＧＩを超えない遅延波信号成分は、全て通常の信号成分と見なせるため、ＯＦＤＭ復調後の受信信号ｙｉ,ｊ´（ｔ）は、数式（６）のように表せる。
【０１４６】
【数６】
2014165611.tif 000008
【０１４７】
但し、Ｈ´i，ｊ（ｔ）はＨｉ，ｊ（ｔ，ｐ）の遅延波成分の和のＡ×Ｂ行列、ｘ´ｉ，j（ｔ）はｘｉ，j（ｔ−ｐ）の遅延波成分の和のＡ×１行列、ｎｉ´はＡ×１のＯＦＤＭ復調信号に含まれる雑音成分ベクトルを表す。
【０１４８】
受信信号内に含まれるパイロット信号などの既知信号成分を用いて、Ｈｊ´（ｔ）を推定し、受信ウェイトの一例として数式（４）に示すＺＦ規範の受信ウェイト行列Ｗｊ,i（ｔ）を用いて等化すると、数式（７）のように表される。
【０１４９】
【数７】
2014165611.tif 000009
【０１５０】
但し、ｎ’’ｉは等化後の信号に含まれるＡ×１雑音信号成分ベクトルを表す。これにより、信号ベクトルｘｉ、ｊ´（ｔ）を得る。また、受信ウェイト行列としては、ＺＦ規範以外にもＭＲＣ、ＭＭＳＥなどの線形分離規範、またはＭＬＤや、ｓｐｈｅｒｅ  ｄｅｃｏｄｉｎｇなどの非線形分離規範などを用いることができる。
【０１５１】
その後、最大非合成においては、各基地局１２０１〜１２０３で受信したデータ信号を、送信した端末局２１０１、２１０２毎に受信信号のＳＮＲを重み係数として合成する。各端末局２１０１、２１０２から送信されたデータ信号を合成受信した所望信号は、数式（８）のにように表される。
【０１５２】
【数８】
2014165611.tif 000010
【０１５３】
但し、γｉ,jはｒｉ,ｊ（ｔ）の受信ＳＮＲを表す。これにより、基地局１２０１〜１２０３が連携して各端末局２１０１、２１０２から受けるデータ送信信号を最大比合成によって受信することができる。
【０１５４】
Ｃ−２．第３実施形態における基地局構成
図１１は、第３実施形態における基地局１２０１の内部構成を示す概略ブロック図である。ここでは、一例として、基地局１２０１〜１２０３が端末局２２０１、２２０２宛にサウンディングフレームを送信し、端末局２２０１、２２０２がサウンディングフレームを用いて、各基地局１２０１〜１２０３が自端末局からのデータフレームに対し、それぞれ連携受信を行うか否かの判定値を導出し、その情報を付加して各基地局１２０１〜１２０３へデータフレームの送信を行い、基地局１２０１〜１２０３が端末局２２０１、２２０２から送信されたデータフレームに対して、それぞれ３つの基地局１２０１、１２０２、１２０３で連携して最大非合成受信を行うときを考える。なお、第３実施形態における基地局１２０２、１２０３の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、基地局１２０１についてのみ説明する。
【０１５５】
図１１に示すように、基地局１２０１は、制御信号生成部３００１と、送信信号生成部３００２と、無線部３００３−１〜３００３−Ａと、アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａと、受信信号復調部３００５と、受信処理部３０１０とを備えている。制御信号生成部３００１は、サウンディングフレームを生成するための制御信号を生成し、送信信号生成部３００２へ出力する。送信信号生成部３００２は、制御信号生成部３００１からの信号を入力として、ベースバンドでサウンディングフレームを生成し、無線部３００３−１〜３００３−Ａに出力する。
【０１５６】
無線部３００３−ｉ（ｉは１以上Ａ以下の整数）は、送信信号生成部３００２から出力されたアンテナ素子ごとのサウンディングフレームのベースバンド信号を無線信号に変換し、アンテナ素子３００４−ｉから送信する。また、無線部３００３−ｉは、アンテナ素子３００４−ｉで受信された無線信号を、ベースバンド信号に変換し、受信信号復調部３００５に出力する。受信信号復調部３００５は、無線部３００３−１〜３００３−Ａから入力されたデータフレームのベースバンド信号を復調し、受信処理部３０１０に出力する。受信処理部３０１０は、受信信号復調部３００５から入力されたデータフレーム信号から、自基地局が基地局連携を行うか否かの判定値とデータ部分とを取得し、ネットワーク１０００を介して、基地局同士で取得情報を交換して、各基地局１２０１〜１２０３の受信データを最大比合成することで所望のデータ信号を得る。
【０１５７】
Ｃ−３．第３実施形態における端末局構成
図１２は、第３実施形態における端末局２２０１の内部構成を示す概略ブロック図である。なお、第３実施形態における端末局２２０２の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、端末局２２０１についてのみ説明する。
【０１５８】
図１２に示すように、第３実施形態における端末局２２０１の構成は、図３に示す第１実施形態における端末局２００１の構成とほぼ同様である。端末局２２０１が端末局２００１と異なる点は、受信信号復調部３００５を備えていない点、および送信信号生成部４００３にデータの入力が加えられた点である。第３実施形態では、端末局２２０１、２２０２から基地局１２０１〜１２０３に対する上りリンクでのデータ伝送を行うため、端末局２２０１、２２０２において、データ受信処理の代わりにデータ送信処理を行う。
【０１５９】
端末局２２０１の送信信号生成部４００３は、入力データ、制御信号生成部４００４から入力された制御信号、およびフィードバック信号生成部４００９から入力されたフィードバック信号を用いて、ベースバンドのデータフレームを生成し、無線部４００２−１〜４００２−Ｂ、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂを経由して、基地局１２０１〜１２０３宛にデータフレームを送信する。
【０１６０】
Ｃ−４．第３実施形態における通信手順
図１３は、第３実施形態における通信手順の一例を示すフレームシーケンス図である。以下、第３実施形態における通信手順を、図１０〜図１３を参照して説明する。
【０１６１】
まず、基地局１２０１の制御信号生成部３００１は、サウンディングフレーム７０１を生成し、送信信号生成部３００２は、生成されたサウンディングフレーム７０１をベースバンドの信号に変換する。無線部３００３−１〜３００３−Ａは、送信信号生成部３００２が生成したベースバンド信号のサウンディングフレーム７０１を無線信号に変換する。アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａは、時刻ｔ１のタイミングでサウンディングフレーム７０１を端末局２２０１、２２０２宛に送信する。
【０１６２】
端末局２２０１、２２０２は、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂによりサウンディングフレーム７０１を受信する。無線部４００２−１〜４００２−Ｂは、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂが受信したサウンディングフレーム７０１をベースバンド信号に変換し、受信感度測定部４００６、時刻オフセット測定部４００７、および周波数オフセット測定部４００８に出力する。
【０１６３】
端末局２２０１、２２０２において、受信感度測定部４００６は、サウンディングフレーム７０１を受信すると、ベースバンド信号のサウンディングフレーム７０１からＲＳＳＩ値を測定し、該測定したＲＳＳＩ値を、基地局１２０１のＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９に出力する。
【０１６４】
また、時刻オフセット測定部４００７は、ベースバンド信号のサウンディングフレーム７０１から時刻オフセット値を測定し、該時刻オフセット値を、基地局１２０１のＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９に出力する。
【０１６５】
また、周波数オフセット測定部４００８は、ベースバンド信号のサウンディングフレーム７０１から周波数オフセット値を測定し、該測定した周波数オフセット値を、基地局１２０１のＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９に出力する。
【０１６６】
次に、基地局１２０２は、基地局１２０１がサウンディングフレーム７０１を送信したときと同様の処理を行い、時刻ｔ２のタイミングでサウンディングフレーム７０２を端末局２２０１、２２０２宛に送信する。サウンディングフレーム７０２を受信した端末局２２０１、２２０２は、サウンディングフレーム７０１を受信したときと同様の処理を行う。これにより、端末局２２０１、２２０２は、サウンディングフレーム７０２を用いて、基地局１２０２との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定し、基地局１２０２のＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９へ出力する。
【０１６７】
次に、基地局１２０３は、基地局１２０１がサウンディングフレーム７０１を送信したときと同様の処理を行い、時刻ｔ３のタイミングでサウンディングフレーム７０３を端末局２２０１、２２０２宛に送信する。サウンディングフレーム７０３を受信した端末局２２０１、２２０２は、サウンディングフレーム７０１、およびサウンディングフレーム７０２を受信したときと同様の処理を行う。これにより、端末局２２０１、端末局２２０２は、サウンディングフレーム７０３を用いて、基地局１２０３との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定し、基地局１２０３のＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９へ出力する。
【０１６８】
端末局２２０１、２２０２のフィードバック信号生成部４００９は、基地局１２０１〜１２０３から受信したサウンディングフレームのＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および各基地局のＩＤを用いて、各基地局が自端末局から送信するデータフレームに対して連携受信を行うか否かを表す判定値を求め、送信信号生成部４００３に出力する。
【０１６９】
端末局２２０１、２２０２の送信信号生成部４００３は、入力データ、制御信号生成部４００４からの入力、およびフィードバック信号生成部４００９からの入力を基にデータフレーム７０４、またはデータフレーム７０５をベースバンド信号で生成する。無線部４００２−１〜４００２−Ｂは、送信信号生成部４００３が生成したベースバンド信号のデータフレーム７０４、またはデータフレーム７０５を無線信号に変換する。
【０１７０】
端末局２２０１は、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂにより時刻ｔ４のタイミングで、データフレーム７０４を基地局１２０１〜１２０３宛に送信する。また、端末局２２０２は、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂにより時刻ｔ５のタイミングで、データフレーム７０５を基地局１２０１〜１２０３宛に送信する。
【０１７１】
基地局１２０１〜１２０３は、アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａによりデータフレーム７０４、およびデータフレーム７０５を受信する。無線部３００３−１〜３００３−Ａは、アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａが受信したデータフレーム７０４、およびデータフレーム７０５をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部３００５へ出力する。受信信号復調部３００５は、ベースバンド信号のデータフレーム７０４、およびデータフレーム７０５を復調し、受信処理部３０１０に出力する。
【０１７２】
基地局１２０１〜１２０３の受信処理部３０１０は、受信信号復調部３００５から入力された各データフレームから、自基地局が各データフレームに対して連携受信を行うか否かの判定値、およびデータ部分を取得し、ネットワーク１０００を介して、基地局同士で取得情報の交換を行い、基地局１２０１〜１２０３の受信データを最大非合成することで所望のデータ信号を得る。
【０１７３】
なお、上記説明では、基地局１２０１〜１２０３がサウンディングフレーム７０１〜７０３を送信した後に、端末局２２０１、２２０２がデータフレーム７０４、７０５を送信しているが、必ずしも上記フレームシーケンスである必要はない。例えば、各端末局２２０１、２２０２から送信するフィードバック信号をデータフレームに含めず、フィードバックフレームとして別のタイミングで送信する場合も、図１３に示すフレームシーケンスと同様のやり取りを実現できる。
【０１７４】
また、端末局２２０１、２２０２のフィードバック信号生成部４００９において、各基地局１２０１〜１２０３が自端末局から送信するデータフレームに対して、それぞれ連携受信を行うか否かの判定を行わずに、測定したＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくとも１つ以上をフィードバック信号として送信信号生成部４００３に出力することもできる。そのとき、基地局１２０１〜１２０３では、それぞれ取得した情報を基に、各端末局２２０１、２２０２から送信されるデータフレーム７０４、７０５に対して、自基地局が連携受信を行うか否かの判定を行い、さらに重み付け係数などの連携受信におけるパラメータの設定を行う。
【０１７５】
Ｃ−５．信号処理手順例
図１４は、第３実施形態の端末局２２０１がフィードバック信号を出力する処理手順例を示すフローチャートである。図示のフローチャートは、端末局２２０１において、基地局１２０１〜１２０３からサウンディングフレーム７０１、７０２、７０３を受信し、測定したＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値から少なくとも１つ以上を用いて、自端末局が送信するデータフレームに対して、各基地局がそれぞれ連携受信を行うか否かの判定値を導出し、フィードバック信号を出力する処理手順を示している。なお、端末局２２０２においても、同様の処理を行う。
【０１７６】
端末局２２０１において、無線部４００２−１〜４００２−Ｂは、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂにより、基地局１２０１〜１２０３から受信したビーコンや、サウンディングフレームなどの既知信号をベースバンド信号に変換し、受信感度測定部４００６、時刻オフセット測定部４００７、および周波数オフセット測定部４００８に出力する。
【０１７７】
受信感度測定部４００６は、無線部４００２−１〜４００２−Ｂから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、基地局１２０１〜１２０３との間のＲＳＳＩ値を測定し、基地局のＩＤ（１２０１〜１２０３）と共にフィードバック信号生成部４００９に出力する（ステップＳ３０−１）。なお、ＲＳＳＩ値の代わりに、ＳＮＲやＣＮＲを測定してもよい。
【０１７８】
また、時刻オフセット測定部４００７は、無線部４００２−１〜４００２−Ｂから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、基地局１２０１〜１２０３と自端末局との時刻オフセット値を測定し、基地局ＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９に出力する（ステップＳ３０−２）。
【０１７９】
また、周波数オフセット測定部４００８は、無線部４００２−１〜４００２−Ｂから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、基地局１２０１〜１２０３と自端末局との周波数オフセット値を測定し、基地局ＩＤと共にフィードバック信号生成部４００９に出力する（ステップＳ３０−３）。
【０１８０】
次に、端末局２２０１において、全基地局１２０１〜１２０３から情報を取得したか否かを判定し（ステップＳ３１）、サウンディングフレームを送信する全ての基地局１２０１〜１２０３に対して終了するまで、上記の測定と出力の処理（ステップＳ３０−１〜Ｓ３０−３）を繰り返す（ステップＳ３１のＮＯ）。
【０１８１】
一方、サウンディングフレームを送信する全ての基地局１２０１〜１２０３に対して、測定と出力の処理（ステップＳ１０−１〜Ｓ１０−３）が終了した場合には（ステップＳ１１のＹＥＳ）、
【０１８２】
端末局２２０１のフィードバック信号生成部４００９は、受信感度測定部４００６、時刻オフセット測定部４００７、および周波数オフセット測定部４００８から入力されたＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくとも１つ以上の情報を用いて、各基地局が自端末局から送信するデータフレームに対して、それぞれ連携受信を行うか否かの判定を行う。
【０１８３】
フィードバック信号生成部４００９は、予め定めた自端末局に対して、各基地局がそれぞれ連携伝送を行うか否かの判定に用いる情報（判定基準）として、入力されたＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、または周波数オフセット値のいずれを用いるかを判定する（ステップＳ３２）。
【０１８４】
ＲＳＳＩ値を用いる場合は、ＲＳＳＩ値が閾値Ｐｔｈ以上となる基地局が自端末局から送信するデータフレームに対して連携受信を行うよう決定する（ステップＳ３３−１）。時刻オフセット値を用いる場合は、時刻オフセット値が閾値ｔｔｈ以下となる基地局が自端末局から送信するデータフレームに対して連携受信を行うよう決定する（ステップＳ３３−２）。周波数オフセット値を用いる場合は、周波数オフセット値が閾値ｆｔｈ以下となる基地局が自端末局から送信するデータフレームに対して連携受信を行うよう決定する（ステップＳ３３−３）。
【０１８５】
そして、端末局２２０１のフィードバック信号生成部４００９は、上記ステップＳ３３−１〜３３−３での決定結果を表す判定値を、基地局１２０１〜１２０３のＩＤと共に送信信号生成部４００３にフィードバック信号として出力する（ステップＳ３４）。
【０１８６】
なお、以上の説明では、各基地局１２０１〜１２０３がネットワーク１０００と接続された形態を取っているが、必ずしもネットワーク１０００に接続されている必要はなく、それぞれの基地局１２０１〜１２０３が独自にデータを生成し、配下の端末局群に信号を送信する無線通信システム、または基地局同士互いに無線伝送によって必要なデータをやり取りする無線通信システムにおいても適用可能である。
【０１８７】
Ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、第４実施形態では、第３実施形態との差分を中心に説明し、第３実施形態と同様の部分については説明を省略する。
【０１８８】
第４実施形態による無線通信システムの構成は、図１０に示す第３実施形態の無線通信システムの基地局１２０１、１２０２、１２０３を、それぞれ、後述する図１５に示す構成の基地局１３０１、１３０２、１３０３に置き換え、端末局２２０１、２２０２を、それぞれ、後述する図１６に示す構成の端末局２３０１、２３０２に置き換えたものである。
【０１８９】
第４実施形態では、まず、端末局２３０１は、ＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定するためのサウンディング信号と、データ信号とを含んだデータフレームを、基地局１３０１〜１３０３宛に無線伝送する。基地局１３０１〜１３０３は、端末局２３０１から受信したデータフレームに含まれるサウンディング信号を用いて、端末局２３０１と自基地局との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定する。但し、端末局２３０１からサウンディングフレームを受信できない場合には、端末局２３０１との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値が測定不能であることを示す情報を保持するか、もしくは測定しない。
【０１９０】
その後、基地局１３０１〜１３０３は、ネットワーク１０００を介して、測定した自基地局と端末局２１０１との間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、受信ＳＮＲ、および受信データ信号を交換する。基地局１３０１〜１３０３は、取得した情報を用いて、自基地局が各データフレームに対して連携受信を行うか否かの判定、および連携受信におけるパラメータの設定を行い、各端末局に対してそれぞれ２台以上の基地局が受信する場合には連携した受信を行い、１台の基地局が受信する場合には基地局単体による受信を行う。受信動作を行った各基地局では、受信したデータ信号と受信ＳＮＲを用いて最大比合成を行い、所望のデータを得る。
【０１９１】
端末局２３０２が送信するデータフレームに対しても、送信する端末局２３０２、および受信する基地局１３０１〜１３０３において同様の処理を行い、最大比合成によって所望のデータを得る。
【０１９２】
Ｄ−１．第４実施形態における基地局構成
図１５は、第４実施形態における基地局１３０１の内部構成を示す概略ブロック図である。なお、第４実施形態における基地局１３０２、１３０３の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、基地局１３０１についてのみ説明する。
【０１９３】
図１５に示すように、基地局１３０１が、図１１に示す第３実施形態における基地局１２０１と異なる点は、無線部３００３−１〜３００３−Ａからの出力、および受信処理部３０１０への入力として、受信感度測定部３００７、時刻オフセット測定部３００８、および周波数オフセット測定部３００９を新たに備える点、制御信号生成部３００１、および送信信号生成部３００２を備えていない点である。
【０１９４】
端末局２３０１、２３０２から送信されたデータフレームは、基地局１３０１のアンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａ、および無線部３００３−１〜３００３−Ａを経由してベースバンド信号に変換され、受信信号復調部３００５、受信感度測定部３００７、時刻オフセット測定部３００８、および周波数オフセット測定部３００９に出力される。
【０１９５】
受信信号復調部３００５は、入力されたデータフレームを復調してサウンディング信号部分とデータ信号部分を取得し、受信処理部３０１０に出力する。受信感度測定部３００７は、図１２に示す第３実施形態における端末局２２０１の受信感度測定部４００６と同様に、入力されたデータフレームのサウンディング信号部分から各端末局２３０１、２３０２と自基地局との間のＲＳＳＩ値を測定し、端末局のＩＤ（２３０１、または２３０２）と共に受信処理部３０１０に出力する。
【０１９６】
時刻オフセット測定部３００８は、図１２に示す第３実施形態における端末局２２０１の時刻オフセット測定部４００７と同様に、入力されたデータフレームのサウンディング信号部分から各端末局２３０１、２３０２と自基地局との間の時刻オフセット値を測定し、端末局のＩＤと共に受信処理部３０１０に出力する。
【０１９７】
周波数オフセット測定部３００９は、図１２に示す第３実施形態における端末局２２０１の周波数オフセット測定部４００８と同様に、入力されたデータフレームのサウンディング信号部分から各端末局２３０１、２３０２と自基地局との間の周波数オフセット値を測定し、端末局のＩＤと共に受信処理部３０１０に出力する。
【０１９８】
受信処理部３０１０は、サウンディング信号、データ信号、測定したＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、及び周波数オフセット値の入力を受け、それらの情報、およびサウンディングフレームから測定した受信ＳＮＲの中から必要な情報に自基地局のＩＤ（１３０１、または１３０２、または１３０３）を付加し、ネットワーク１０００を経由して他の基地局と情報交換を行う。また、受信処理部３０１０は、取得した情報を用いて、自基地局が各データフレームに対して連携受信を行うか否かの判定、および連携受信におけるパラメータの設定を行い、各データフレームに対して２台以上の基地局が受信する場合には連携受信を行い、１台の基地局が受信する場合には基地局単体受信を行う。受信動作を行った各基地局１３０１〜１３０３においては、受信したデータ信号と受信ＳＮＲを用いて最大比合成を行い、所望のデータを得る。
【０１９９】
Ｄ−２．第４実施形態における端末局構成
図１６は、第４実施形態における端末局２３０１の内部構成を示す概略ブロック図である。なお、第４実施形態における端末局２３０２の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、端末局２３０１についてのみ説明する。
【０２００】
図１６に示すように、端末局２３０１が、図１２に示す第３実施形態の端末局２２０１と異なる点は、受信感度測定部４００６、時刻オフセット測定部４００７、周波数オフセット測定部４００８、およびフィードバック信号生成部４００９を備えていない点である。
【０２０１】
制御信号生成部４００４は、サウンディング信号、および無線通信を行うための制御信号を生成し、送信信号生成部４００３へ出力する。送信信号生成部４００３は、入力データ、および制御信号生成部４００４からの入力信号を用いて、ベースバンドでデータフレームを生成し、無線部４００２−１〜４００２−Ｂに出力する。無線部４００２−１〜４００２−Ｂはデータフレームのベースバンド信号を無線信号に変換し、アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂから送信する。
【０２０２】
Ｄ−３．第４実施形態における通信手順
図１７は、第４実施形態における通信手順を示すフレームシーケンス図である。以下、第４実施形態における通信手順を、図１５〜図１７を参照して説明する。
【０２０３】
まず、端末局２３０１において、制御信号生成部４００４は、データフレーム８０１を生成し、送信信号生成部４００３は、データフレーム８０１をベースバンドの信号に変換する。無線部４００１−１〜４００３−Ｂは、送信信号生成部４００３が生成したベースバンド信号のデータフレーム８０１を無線信号に変換する。アンテナ素子４００１−１〜４００１−Ｂは、時刻ｔ１のタイミングでデータフレーム８０１を基地局１３０１〜１３０３宛に送信する。
【０２０４】
基地局１３０１〜１３０３は、アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａによりデータフレーム８０１を受信する。無線部３００３−１〜４００２−Ａは、アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａが受信したデータフレーム８０１をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部３００５、受信感度測定部３００７、時刻オフセット測定部３００８，および周波数オフセット測定部３００９に出力する。
【０２０５】
基地局１３０１〜１３０３において、受信感度測定部３００７は、ベースバンド信号のデータフレーム８０１からＲＳＳＩ値を測定し、該測定したＲＳＳＩ値を、端末局２３０１のＩＤと共に受信処理部３０１０に出力する。
【０２０６】
また、時刻オフセット測定部３００８は、ベースバンド信号のデータフレーム８０１から時刻オフセット値を測定し、該測定した時刻オフセット値を、端末局２３０１のＩＤと共に受信処理部３０１０に出力する。
【０２０７】
また、周波数オフセット測定部３００９は、ベースバンド信号のデータフレーム８０１から周波数オフセット値を測定し、該測定した周波数オフセット値を、端末局２３０１のＩＤと共に受信処理部３０１０に出力する。
【０２０８】
次に、基地局１３０１〜１３０３において、受信処理部３０１０は、サウンディング信号、データ信号、並びに測定したＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値の入力を受け、それらの情報、およびサウンディングフレームから測定した受信ＳＮＲ、自基地局のＩＤ（１３０１、または１３０２、または１３０３）を付加し、ネットワーク１０００を経由して、他の基地局と情報交換を行う。また、受信処理部３０１０は、取得した情報を用いて、自基地局が各データフレームに対して連携受信を行うか否かの判定、および連携受信におけるパラメータの設定を行い、各データフレームに対して２台以上の基地局が受信する場合には連携受信を行い、１台の基地局が受信する場合には基地局単体受信を行う。受信動作を行った各基地局１３０１〜１３０３においては、受信したデータ信号と受信ＳＮＲを用いて最大比合成を行い、所望のデータを得る。
【０２０９】
端末局２３０２も端末局２３０１と同様の処理を行い、時刻ｔ２のタイミングでデータフレーム８０２を基地局１０３１〜１３０３宛に送信する。データフレーム８０２を受信した基地局１３０１〜１３０３は、データフレーム８０１を受信したときと同様の処理を行い、最大比合成によって所望のデータを得る。
【０２１０】
なお、上記説明では、各端末局が基地局１３０１〜１３０３群に対してサウンディング信号とデータ信号とをまとめてデータフレーム８０１、８０２として送信しているが、必ずしも上記フレームシーケンスである必要はない。例えば、サウンディング信号をサウンディングフレームとして別のタイミングで送るときも、図１７に示すフレームシーケンスと同様のやり取りを実現できる。
【０２１１】
Ｄ−４．信号処理手順例
図１８は、第４実施形態の基地局１３０１が最大比合成受信処理を行う処理手順例を示すフローチャートである。図示のフローチャートでは、基地局１３０１において、端末局２３０１からのデータフレームを受信し、含まれるサウンディング信号から測定したＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値から少なくとも１つ以上の情報を用いて、自基地局が受信したデータフレームに対して連携受信を行うか否かの判定値を導出し、最大比合成受信処理を行う処理手順例を示している。なお、端末局２３０２からのデータフレーム８０２の受信、および基地局１３０２、１３０３におけるデータフレーム受信についても同様の処理を行う。
【０２１２】
基地局１３０１において、無線部３００３−１〜３００３−Ａは、アンテナ素子３００４−１〜３００４−Ａにより端末局２３０１から受信したデータフレーム８０１をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部３００５、受信感度測定部３００７、時刻オフセット測定部３００８、および周波数オフセット測定部３００９に出力する。
【０２１３】
受信信号復調部３００５は、無線部３００３−１〜３００３−Ａから出力されたベースバンドのデータフレームから受信ＳＮＲ値の測定、およびデータ信号部分の取得を行い、端末局２３０１のＩＤと共に受信処理部３０１０に出力する（ステップＳ４０−１）。
【０２１４】
また、受信感度測定部３００７は、無線部３００３−１〜３００３−Ａから出力されたベースバンドのデータフレームに含まれる既知信号を用いて、端末局２３０１との間のＲＳＳＩ値を測定し、端末局２３０１のＩＤと共に受信処理部３０１０に出力する（ステップＳ４０−２）。なお、ＲＳＳＩ値の代わりに、ＳＮＲやＣＮＲを測定してもよい。
【０２１５】
また、時刻オフセット測定部３００８は、無線部３００３−１〜３００３−Ａから出力されたベースバンドデータフレームに含まれる既知信号を用いて、端末局２３０１との間の時刻オフセット値を測定し、端末局２３０１のＩＤと共に受信処理部３０１０に出力する（ステップＳ４０−３）。
【０２１６】
また、周波数オフセット測定部３００９は、無線部３００３−１〜３００３−Ａから出力されたベースバンドデータフレームに含まれる既知信号を用いて、端末局２３０１との間の周波数オフセット値を測定し、端末局２３０１のＩＤと共に受信処理部３０１０に出力する（ステップＳ４０−４）。
【０２１７】
次に、基地局１３０１の受信処理部３０１０は、入力されたＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値の中から、基地局がデータフレームに対して連携受信を行うか否かの判定に用いる情報（判定基準）を選択する（ステップＳ４１）。
【０２１８】
受信処理部３０１０は、連携受信を行うか否かの判定基準にＲＳＳＩ値を用いる場合には、ネットワーク１０００を介して他基地局が持つＲＳＳＩ値を交換する（ステップＳ４２−１）。受信処理部３０１０は、連携受信を行うか否かの判定基準に時刻オフセット値を用いる場合には、ネットワーク１０００を介して他基地局が持つ時刻オフセット値を交換する（ステップＳ４２−２）。受信処理部３０１０は、連携受信を行うか否かの判定基準に周波数オフセット値を用いる場合には、ネットワーク１０００を介して他基地局が持つ周波数オフセット値を交換する（ステップＳ４２−３）。
【０２１９】
次に、受信処理部３０１０は、取得した情報を用いて自基地局が受信したデータフレームに対して連携受信処理を行うか否かを判定する。判定基準にＲＳＳＩ値を用いる場合は、自基地局のＲＳＳＩ値が閾値Ｐｔｈ以上となるデータフレームに対して、連携受信を行うよう決定する（ステップＳ４３−１）。時刻オフセット値を用いる場合は、時刻オフセット値が閾値ｔｔｈ以下となるデータフレームに対して連携受信を行うよう決定する（ステップＳ４３−２）。周波数オフセット値を用いる場合は、周波数オフセット値が閾値ｆｔｈ以下となるデータフレームに対して連携受信を行うよう決定する（ステップＳ４３−３）。
【０２２０】
基地局１３０１の受信処理部３０１０は、上記ステップＳ４３−１〜４３−３における決定結果を表す判定値と受信ＳＮＲとに基づいて、受信したデータフレームのデータ部分に対する受信処理、および最大比合成受信のための重み付けを行う（ステップＳ４４）。次に、受信処理部３０１０は、他の基地局における受信信号処理結果を、ネットワーク１０００を介して取得し、自基地局の受信データ処理結果と合わせて最大比合成を行い、所望するデータを得る（ステップＳ４５）。
【０２２１】
なお、以上の説明では、各基地局１３０１〜１３０３がネットワーク１０００と接続された形態を取っているが、必ずしもネットワーク１０００に接続されている必要はなく、基地局１３０１〜１３０３同士が互いに無線伝送によって必要なデータをやり取りする無線通信システムにおいても適用可能である。
【０２２２】
上述した第１乃至第４実施形態によれば、下りリンク伝送においては送信局である基地局がサウンディングフレームを送信し、端末局からフィードバックを受け、または各端末局がサウンディングフレームを送信し、ネットワーク経由で情報交換することで、端末局と各基地局間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくともいずれか１つ以上の情報を用いて、各基地局における自基地局が連携伝送を行うか否かの判定、またその際のパラメータを設定することで、基地局連携伝送を効果的に行うことができる。これにより、基地局１台あたりの連携効果を高めることができ、システム全体の特性改善に繋げることができる。ゆえに、複数の基地局が同時刻・同一周波数で連携送信を行うことで、高いシステムスループットで通信することを可能とする。
【０２２３】
また、上りリンク伝送においては、送信局である端末局からのサウンディングフレームを受信し、または基地局から送信したサウンディングフレームによって各端末局で求めた情報のフィードバックを受け、ネットワーク経由で情報交換することで、端末局と各基地局間のＲＳＳＩ値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくともいずれか１つ以上の情報を用いて、各基地局における自基地局が連携受信を行うか否かの判定、またその際のパラメータを設定することで、基地局連携受信を効果的に行うことができる。これにより、基地局１台あたりの連携効果を高めることができ、システム全体の特性改善に繋がる。ゆえに、複数の基地局が同時刻・同一周波数で連携受信を行うことで、高いシステムスループットで通信することを可能とする。
【０２２４】
なお、上述した実施形態における基地局１００１、１００２、１００３、１１０１、１１０２、１１０３、１２０１、１２０２、１２０３、１３０１、１３０２、１３０３、端末局２００１、２００２、２１０１、２１０２、２２０１、２２０２、２３０１、２３０２の各機能部は、専用のハードウェア（例えば、ワイヤードロジック等）により実現されてもよく、各機能部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウエアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０２２５】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【０２２６】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０２２７】
１０００…ネットワーク
１００１〜１００３、１１０１〜１１０３、１２０１〜１２０３、１３０１〜１３０３  基地局
２００１、２００２、２１０１、２１０２、２２０１、２２０２、２３０１、２３０２  端末局
３００１  制御信号生成部
３００２  送信信号生成部
３００３−１〜３００３−Ａ  無線部
３００４−１〜３００４−Ａ  アンテナ素子
３００５  受信信号復調部
３００６  送信判定部
３００７  受信感度測定部
３００８  時刻オフセット測定部
３００９  周波数オフセット測定部
３０１０  受信処理部
４００１−１〜４００１−Ｂ  アンテナ素子
４００２−１〜４００２−Ｂ  無線部
４００３  送信信号生成部
４００４  制御信号生成部
４００５  受信信号復調部
４００６  受信感度測定部
４００７  時刻オフセット測定部
４００８  周波数オフセット測定部
４００９  フィードバック信号生成部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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