(57)【要約】  ＦＤＤ（周波数分割複信）方式においても、ビームフォーミングによって干渉抑制が行えるようにする。基地局装置１は、周波数分割複信方式によって通信を行う。基地局装置１は、前記他の基地局装置から送信された下り信号を受信する下り信号受信部１２を備えている。基地局装置１は、下り信号受信部１２によって受信した当該下り信号から得られる前記他の基地局装置との間の伝送路情報を用いて、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを向けるためのビームフォーミング処理を行う。
2011043298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数分割複信方式によって通信を行う基地局装置であって、
他の基地局装置から送信された下り信号を受信する下り信号受信部と、
受信した当該下り信号から得られる前記他の基地局装置との間の伝送路情報を用いて、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを向けるためのビームフォーミング処理を行うビームフォーミング処理部と、
を備えている基地局装置。
【請求項２】
前記ビームフォーミング処理部は、前記他の基地局装置に対して無線接続した端末装置が存在するか否を判定するための判定情報を、前記他の基地局装置から取得し、前記判定情報に基づいて、ヌルビームを向けるべき前記他の基地局装置を決定する
請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
前記ビームフォーミング処理部は、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを向けた場合に前記他の基地局装置に無線接続した端末装置に対する干渉抑制効果が得られる度合いを判定可能な判定情報を、前記他の基地局装置から取得し、前記判定情報に基づいて、ヌルビームを向けるべき前記他の基地局装置を決定する
請求項１記載の基地局装置。
【請求項４】
前記ビームフォーミング処理部は、ヌルビームを向けるべき前記他の基地局装置の数が、ヌルビーム形成可能数を超えている場合には、前記判定情報に基づいて、実際にヌルビームを向ける前記他の基地局装置を選択する
請求項３記載の基地局装置。
【請求項５】
前記判定情報は、前記他の基地局装置と前記他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の距離を示す情報である
請求項３又は４に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記判定情報は、前記他の基地局装置に無線接続した端末装置における信号の受信状況を示す情報である
請求項３〜５のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記判定情報は、前記他の基地局装置に無線接続した端末装置における信号の受信状況であって、前記他の基地局装置にヌルビームを向けたときの第１受信状況と、前記他の基地局装置にヌルビームを向けていないときの第２受信状況と、を示す情報である
請求項３〜６のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項８】
前記判定情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の距離を示す情報、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の伝送路における信号の減衰度合を示す情報、前記他の基地局装置の下り信号を自基地局装置にて受信したときの受信信号電力、及び／又は前記他の基地局装置の下り信号の送信信号電力を示す情報である
請求項３〜７のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項９】
前記ビームフォーミング処理部は、前記他の基地局装置が端末装置に割り当てる時間及び／又は周波数を示す無線リソース割当情報を、前記他の基地局装置から取得し、前記無線リソース割当情報が示す時間及び／又は周波数において、前記他の基地局装置の方向へヌルビームを向けるようにビームフォーミング処理を行う
請求項１〜８のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項１０】
自基地局装置と前記他の基地局装置との間を接続するバックホール回線を介して、前記他の基地局装置から情報を取得するための取得部を備えている
請求項２〜９のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項１１】
前記他の基地局装置が送信した無線報知情報に含まれる情報を取得する取得部を備えている
請求項２〜１０のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項１２】
前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置の全アンテナ数の範囲内で、ヌルビーム形成可能数を決定し、ヌルビーム形成に伴うビーム形成の制約内で自基地局装置に無線接続した端末装置へのビーム形成を行う
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項１３】
前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置の全アンテナ数の範囲内で、自基地局装置に無線接続する端末装置の数を決定し、端末装置へのビーム形成に伴うビーム形成の制約内でヌルビームを形成する
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項１４】
前記他の基地局装置との間で基地局間同期をとるための基地局間同期処理部を備えている
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項１５】
前記基地局間同期処理部は、前記下り信号受信部によって受信した前記他の基地局装置の下り信号に基づいて、前記他の基地局装置との間の同期誤差を検出し、当該同期誤差を補正する
請求項１４記載の基地局装置。
【請求項１６】
前記下り信号受信部は、自基地局装置による下り信号送信を休止しているタイミングで、前記他の基地局装置の下り信号を受信する
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項１７】
送信信号電力が２Ｗ以下である小型基地局装置として構成された
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項１８】
送信信号電力が２０〜２００ｍＷの範囲内であるフェムト基地局装置として構成された
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項１９】
前記ビームフォーミング処理部は、
前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを受けた場合における前記他の基地局装置に無線接続した端末装置に対する干渉抑制効果を直接的又は間接的に示す情報に基づいて、干渉抑制効果の判定を行い、
前記判定の結果に応じて、ヌルビームを向けるべき前記他の基地局装置を決定する
請求項１記載の基地局装置。
【請求項２０】
前記ビームフォーミング処理部は、
前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを受けた場合における前記他の基地局装置に無線接続した端末装置に対する干渉抑制効果を直接的又は間接的に示す情報に基づいて、干渉抑制効果の判定を行い、
前記判定の結果に応じて、前記他の基地局装置に向けるヌルビームの強さを調整する
請求項１又は１９記載の基地局装置。
【請求項２１】
前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報である
請求項１９又は２０記載の基地局装置。
【請求項２２】
前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、
自基地局装置と前記他の基地局装置との間で生じるハンドオーバ回数を示す情報、
前記ハンドオーバ回数によって、その値が影響を受ける情報、
前記他の基地局装置が送信した下り信号の受信レベルの大きさを示す情報、
前記他の基地局装置から自基地局装置までの伝送路の減衰値を示す情報、又は
前記他の基地局装置の下り信号が検出されたときの検出結果を示す情報
である請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項２３】
前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であり、
前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す前記情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける前記情報に基づいて、前記判定を行い、前記他の基地局装置からの下り信号のヌルビームの到来方向へヌルビームを向けても前記他の基地局装置に無線接続した端末装置への干渉抑制効果が得られない程度に自基地局装置が前記他の基地局装置に近づきすぎている場合には、前記他の基地局装置をヌルビームを向けるべき基地局装置から除外する
請求項１９記載の基地局装置。
【請求項２４】
前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であり、
前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す前記情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける前記情報に基づいて、前記判定を行い、自基地局装置と前記他の基地局装置との前記位置関係が近いほど、前記他の基地局装置に向けるヌルビームの深さを小さくする
請求項２０記載の基地局装置。
【請求項２５】
前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であり、
前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す前記情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける前記情報に基づいて、前記判定を行い、干渉が生じない程度に自基地局装置と前記他の基地局装置とが離れている場合には、前記他の基地局装置をヌルビームを向けるべき基地局装置から除外する
請求項１９記載の基地局装置。
【請求項２６】
前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であり、
前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す前記情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける前記情報に基づいて、前記判定を行い、自基地局装置と前記他の基地局装置との前記位置関係が近いほど、前記他の基地局装置に向けるヌルビームの深さを大きくする
請求項２０記載の基地局装置。
【請求項２７】
前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であり、
前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す前記情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける前記情報に基づいて、前記判定を行うことによって、
干渉抑制が必要である程度に自基地局装置が前記他の基地局装置に近く、かつ、前記他の基地局装置からの下り信号のヌルビームの到来方向へヌルビームを向けることで前記他の基地局装置に無線接続した端末装置への干渉抑制効果が得られる程度に自基地局装置が前記他の基地局装置から離れている第１の位置関係にあるか、又は、
干渉抑制が必要である程度に自基地局装置が前記他の基地局装置に近く、かつ、前記他の基地局装置からの下り信号のヌルビームの到来方向へヌルビームを向けても前記他の基地局装置に無線接続した端末装置への干渉抑制効果が得られない程度に自基地局装置が前記他の基地局装置に近づきすぎている第２の位置関係にあるか、を判定する
請求項２１又は２３記載の基地局装置。
【請求項２８】
請求項１９〜２７のいずれか１項に記載の基地局装置は、マクロ基地局装置よりも送信信号電力が小さい小型基地局装置であり、
前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であり、
前記ビームフォーミング処理部は、前記他の基地局装置がマクロ基地局装置であるか、小型基地局装置であるかの判定を行うとともに、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す前記情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける前記情報に基づいて、干渉抑制効果の判定を行い、前記両判定の結果に応じて、前記ビームフォーミング処理を行う
請求項１９〜２７のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項２９】
前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、干渉が発生し得るか否かを示す情報である
請求項１９〜２８のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項３０】
干渉が発生し得るか否かを示す前記情報は、前記他の基地局装置に関する情報であって、干渉が発生し得るか否かを判定可能な情報である
請求項２９記載の基地局装置。
【請求項３１】
干渉が発生し得るか否かを示す前記情報は、前記他の基地局装置の通信周波数を示す情報、前記他の基地局装置の電源ＯＮ／ＯＦＦ状態を示す情報、又は、前記他の基地局装置の無線アクセス方式の種類を示す情報である
請求項２９又は３０記載の基地局装置。
【請求項３２】
前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを向けること以外の他の干渉抑制手段が行われているか、又は行われ得るかを示す情報である
請求項１９〜３１のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項３３】
前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを向けること以外の他の干渉抑制手段が行われているか、又は行われ得るかを示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間で通信タイミング及び／又は通信周波数の同期がとれているか否かを示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間に基地局間ネットワークが設けられているか否かの情報である
請求項３２記載の基地局装置。
【請求項３４】
前記他の干渉抑制手段による干渉抑制は、自基地局装置と前記他の基地局装置とで異なる無線リソースを利用することにより行われる
請求項３２又は３３記載の基地局装置。
【請求項３５】
前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置への端末装置のアクセスモードを示す情報である
請求項１９〜３４のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項３６】
干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、前記他の基地局装置に無線接続した端末装置の数を示す情報、又は、前記他の基地局装置に無線接続した端末装置の数によって、その値が影響を受ける情報である
請求項１９〜３５記載の基地局装置。
【請求項３７】
干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、前記他の基地局装置に無線接続した端末装置のうち、自基地局装置の近傍に存在する端末装置の存在を示す情報である
請求項１９〜３６記載の基地局装置。
【請求項３８】
周波数分割複信方式によって通信を行う基地局装置であって、
他の基地局装置から送信された下り信号を受信する下り信号受信部と、
受信した当該下り信号から得られる前記他の基地局装置との間の伝送路情報を用いて、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へのビームを抑制したビームフォーミング処理を行うビームフォーミング処理部と、
を備えている基地局装置。
【請求項３９】
前記ビームフォーミング処理部は、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向に、ゲインがゼロのヌルビームを形成する第１のウェイト計算を行い、
前記第１のウェイト計算の結果に基づき、ヌルビームの深さが小さくなるように第２のウェイト計算を行う
請求項３８記載の基地局装置。
【請求項４０】
周波数分割複信方式によって通信を行う基地局装置から送信された下り信号が、他の基地局装置に無線接続した端末装置へ干渉するのを抑制する方法であって、
前記他の基地局装置から送信された下り信号を前記基地局装置が受信し、
受信した当該下り信号から得られる前記他の基地局装置との間の伝送路情報を用いて、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを向けることで、前記他の基地局装置に無線接続した前記端末装置への干渉を抑制する
干渉抑制方法。
【請求項４１】
周波数分割複信方式によって通信を行う基地局装置から送信された下り信号が、他の基地局装置に無線接続した端末装置へ干渉するのを抑制する方法であって、
前記他の基地局装置から送信された下り信号を前記基地局装置が受信し、
受信した当該下り信号から得られる前記他の基地局装置との間の伝送路情報を用いて、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へのビームを抑制したビームフォーミングを行う
干渉抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置及び基地局装置からの信号が他セルの端末装置へ干渉するのを抑制する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
端末装置が無線通信不能なエリアをできるだけ小さくするため、電波の届く範囲が互いに重複するように複数の基地局装置が設置されることが多い。この場合、ある基地局装置から送信された信号が、近傍の他の基地局装置のセル内にある端末装置に届いてしまい、その端末装置にとって干渉信号となることがある。【０００３】
このような干渉は、ビームフォーミングにより抑制できることは良く知られている。つまり、自セル内の端末装置（以下、「希望端末」という）にはビームを向けつつも、他の基地局装置のセル内にある端末装置（以下、「干渉端末」という）には、ヌルビームを向けるようにビームフォーミングを行うことで、自基地局装置からの信号（干渉信号）が干渉端末に届きにくくなり、干渉が抑制される（なお、ビームフォーミングについては、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】菊間信良著、「アレーアンテナによる適応信号処理」、科学技術出版、１９９８年１１月２５日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、基地局装置が、ビームを希望端末の方向に向けつつも、ヌルビームを干渉端末の方向に向けるには、希望端末への伝送路の情報（伝送路の伝達関数）のほか、干渉端末への伝送路の情報（伝送路の伝達関数）が必要となる。【０００６】
基地局装置は、希望端末との間では、本来的に通信を行っているため、希望端末への伝送路情報は、容易に取得することができる。つまり、希望端末は、基地局装置から受信した下り信号に含まれるパイロット信号などの既知信号に基づいて、基地局装置から希望端末までの下り伝送路の伝送路情報を推定し、その伝送路情報を上り信号に載せて、基地局装置に送信すればよい。【０００７】
また、基地局装置は、干渉端末との間では、本来的には通信を行っていないが、基地局装置が、干渉端末から送信された信号を受信（傍受）することができれば、干渉端末への伝送路情報を推定することは可能ではある。【０００８】
例えば、ＴＤＤ（Time Division Duplex；時分割複信）方式では、上り信号と下り信号とが同一の周波数であるため、干渉端末から送信された上り信号を受信し、当該上り信号に含まれるパイロット信号などの既知信号に基づいて、干渉端末から基地局装置への上り伝送路の伝送路情報が取得することが可能である。
そして、ＴＤＤシステムでは、上りと下りが同一周波数であるため、上り伝送路と下り伝送路との対称性に基づき、上り伝送路の伝送路情報を、基地局装置から干渉端末への下りの伝送路情報として推定することができる。【０００９】
しかし、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式では、上り信号と下り信号とで異なる周波数を用いるため、上り伝送路と下り伝送路との対称性がなく、基地局装置から干渉端末への伝送路情報を求めるのに、ＴＤＤ方式と同様の方法を用いることができない。結果的に、ＦＤＤ方式では、ヌルビームを干渉端末に向けるビームフォーミングによって、干渉端末への干渉を抑制することは、できなかった。【００１０】
そこで、本発明は、ＦＤＤ（周波数分割複信）方式において、ビームフォーミングによって、干渉端末（他の基地局装置のセル内にある端末装置）への干渉を抑制するための新たな技術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】
【００１１】
（１）本発明は、周波数分割複信方式によって通信を行う基地局装置であって、前記他の基地局装置から送信された下り信号を受信する下り信号受信部と、受信した当該下り信号から得られる前記他の基地局装置との間の伝送路情報を用いて、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを向けるためのビームフォーミング処理を行うビームフォーミング処理部と、を備えている基地局装置である。
本発明では、周波数分割複信方式では本来必要のない下り信号受信部を設けているため、他の基地局装置からの下り信号を受信することができる。したがって、その下り信号から、下り信号の周波数における他の基地局装置との間の伝送路情報を得ることが可能である。したがって、自基地局装置から送信する下り信号について、他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを向けることが可能である。
そして、干渉端末の方向へ直接ヌルビームを向けなくても、本発明のように、その干渉端末が無線接続している基地局装置にヌルビームを向けるだけでも、ある程度の干渉抑制効果が得られる。【００１２】
（２）前記ビームフォーミング処理部は、前記他の基地局装置に対して無線接続した端末装置が存在するか否を判定するための判定情報を、前記他の基地局装置から取得し、前記判定情報に基づいて、ヌルビームを向けるべき前記他の基地局装置を決定することができる。この場合、無線接続した端末装置が存在しない前記他の基地局装置へヌルビームを向けることを回避することができる。【００１３】
（３）前記ビームフォーミング処理部は、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを向けた場合に前記他の基地局装置に無線接続した端末装置に対する干渉抑制効果が得られる度合いを判定可能な判定情報を、前記他の基地局装置から取得し、前記判定情報に基づいて、ヌルビームを向けるべき前記他の基地局装置を決定することができる。この場合、干渉抑制効果が得られる度合いに従って、ヌルビームを向けるべき基地局装置を決定することができる。【００１４】
（４）前記ビームフォーミング処理部は、ヌルビームを向けるべき前記他の基地局装置の数が、ヌルビーム形成可能数を超えている場合には、前記判定情報に基づいて、実際にヌルビームを向ける前記他の基地局装置を選択することができる。この場合、ヌルビームを向けるべき前記他の基地局装置の数が、ヌルビーム形成可能数を超えても、ヌルビームを向けるべき前記他の基地局装置の数を、ヌルビーム形成可能数の範囲内に抑えることができる。【００１５】
（５）前記判定情報は、前記他の基地局装置と前記他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の距離を示す情報であるのが好ましい。前記他の基地局装置と前記他の基地局装置に無線接続した端末装置との間の距離が近いほど、本発明の干渉抑制効果が高くなるため、距離情報を判定情報として用いると好適である。【００１６】
（６）前記判定情報は、前記他の基地局装置に無線接続した端末装置における信号の受信状況を示す情報であるのが好ましい。前記他の基地局装置に無線接続した端末装置における信号の受信状況が悪ければ、干渉を受けている可能性があるため、ヌルビームを向ければ本願発明の干渉抑制効果が得られる可能性があるため、受信状況を示す情報を判定情報として用いると好適である。【００１７】
（７）前記判定情報は、前記他の基地局装置に無線接続した端末装置における信号の受信状況であって、前記他の基地局装置にヌルビームを向けたときの第１受信状況と、前記他の基地局装置にヌルビームを向けていないときの第２受信状況と、を示す情報であるのが好ましい。ヌルビームを向けたときと向けていないときとの両受信状況を比較することで、ヌルビームを向けることによる干渉抑制効果が得られる度合いを把握することが出来るため、両受信状況を判定情報として用いると好適である。【００１８】
（８）前記判定情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の距離を示す情報、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の伝送路における信号の減衰度合を示す情報、前記他の基地局装置の下り信号を自基地局装置にて受信したときの受信信号電力、及び／又は前記他の基地局装置の下り信号の送信信号電力を示す情報であるのが好ましい。これらの情報は、自基地局装置からの下り信号（干渉信号）の大きさに影響を与える指標に関する情報であり、干渉信号が大きいとヌルビームを向けることによる干渉抑制が必要とされることが多いことから、これらの情報を判定情報として用いると好適である。【００１９】
（９）前記ビームフォーミング処理部は、前記他の基地局装置が端末装置に割り当てる時間及び／又は周波数を示す無線リソース割当情報を、前記他の基地局装置から取得し、前記無線リソース割当情報が示す時間及び／又は周波数において、前記他の基地局装置の方向へヌルビームを向けるようにビームフォーミング処理を行うのが好ましい。ヌルビームは、端末装置における干渉抑制が目的であるから、当該端末装置に割り当てられた時間及び／又は周波数において、ヌルビームを形成すれば、無駄なヌルビーム形成を防止できる。【００２０】
（１０）自基地局装置と前記他の基地局装置との間を接続するバックホール回線を介して、前記他の基地局装置から情報を取得するための取得部を備えているのが好ましい。この場合、上記判定情報や無線リソース割当情報などを他の基地局装置から容易に取得できる。【００２１】
（１１）前記他の基地局装置が送信した無線報知情報に含まれる情報を取得する取得部を備えているのが好ましい。この場合、上記判定情報や無線リソース割当情報などを他の基地局装置から容易に取得できる。【００２２】
（１２）前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置の全アンテナ数の範囲内で、ヌルビーム形成可能数を決定し、ヌルビーム形成に伴うビーム形成の制約内で自基地局装置に無線接続した端末装置へのビーム形成を行うことができる。この場合、ヌルビーム形成が優先され、干渉抑制効果が高まる。【００２３】
（１３）前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置の全アンテナ数の範囲内で、自基地局装置に無線接続する端末装置の数を決定し、端末装置へのビーム形成に伴うビーム形成の制約内でヌルビームを形成することができる。この場合、自基地局装置に無線接続した端末装置との通信を優先しつつ、干渉抑制を行うことができる。【００２４】
（１４）前記他の基地局装置との間で基地局間同期をとるための基地局間同期処理部を備えているのが好ましい。この場合、同期とれた他の基地局装置から下り信号を受信できるため、受信・復調などが容易となる。【００２５】
（１５）前記基地局間同期処理部は、前記下り信号受信部によって受信した前記他の基地局装置の下り信号に基づいて、前記他の基地局装置との間の同期誤差を検出し、当該同期誤差を補正するのが好ましい。この場合、ＧＰＳ信号などを利用せずに基地局間同期をとることができ、ＧＰＳ受信機が不要で、基地局装置を小型化することが可能である。【００２６】
（１６）前記下り信号受信部は、自基地局装置による下り信号送信を休止しているタイミングで、前記他の基地局装置の下り信号を受信するのが好ましい。この場合、自基地局装置による下り信号を下り信号受信部で受信してしまうことを防止できる。【００２７】
（１７）前記基地局装置は、送信信号電力が２Ｗ以下である小型基地局装置として構成されているのが好ましい。【００２８】
（１８）また、前記基地局装置は、送信信号電力が２０〜２００ｍＷの範囲内であるフェムト基地局装置として構成されているのが好ましい。【００２９】
（１９）前記ビームフォーミング処理部は、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを受けた場合における前記他の基地局装置に無線接続した端末装置に対する干渉抑制効果を直接的又は間接的に示す情報（干渉抑制効果を間接的に示す情報には、干渉抑制効果の程度又は有無に影響を与える情報、及び、干渉が発生し得るか否か示す情報、などが含まれる）に基づいて、干渉抑制効果の判定を行い、前記判定の結果に応じて、ヌルビームを向けるべき前記他の基地局装置を決定するのが好ましい。【００３０】
（２０）前記ビームフォーミング処理部は、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを受けた場合における前記他の基地局装置に無線接続した端末装置に対する干渉抑制効果を直接的又は間接的に示す情報に基づいて、干渉抑制効果の判定を行い、前記判定の結果に応じて、前記他の基地局装置に向けるヌルビームの強さを調整するのが好ましい。【００３１】
（２１）前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であるのが好ましい。【００３２】
（２２）前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間で生じるハンドオーバ回数を示す情報、前記ハンドオーバ回数によって、その値が影響を受ける情報、前記他の基地局装置が送信した下り信号の受信レベルの大きさを示す情報、前記他の基地局装置から自基地局装置までの伝送路の減衰値を示す情報、又は
前記他の基地局装置の下り信号が検出されたときの検出結果を示す情報であるのが好ましい。【００３３】
（２３）前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であり、前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す前記情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける前記情報に基づいて、前記判定を行い、前記他の基地局装置からの下り信号のヌルビームの到来方向へヌルビームを向けても前記他の基地局装置に無線接続した端末装置への干渉抑制効果が得られない程度に自基地局装置が前記他の基地局装置に近づきすぎている場合には、前記他の基地局装置をヌルビームを向けるべき基地局装置から除外するのが好ましい。【００３４】
（２４）前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であり、前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す前記情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける前記情報に基づいて、前記判定を行い、自基地局装置と前記他の基地局装置との前記位置関係が近いほど、前記他の基地局装置に向けるヌルビームの深さを小さくするのが好ましい。【００３５】
（２５）前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であり、前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す前記情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける前記情報に基づいて、前記判定を行い、干渉が生じない程度に自基地局装置と前記他の基地局装置とが離れている場合には、前記他の基地局装置をヌルビームを向けるべき基地局装置から除外するのが好ましい。【００３６】
（２６）前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であり、前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す前記情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける前記情報に基づいて、前記判定を行い、自基地局装置と前記他の基地局装置との前記位置関係が近いほど、前記他の基地局装置に向けるヌルビームの深さを大きくするのが好ましい。【００３７】
（２７）前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であり、前記ビームフォーミング処理部は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す前記情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける前記情報に基づいて、前記判定を行うことによって、干渉抑制が必要である程度に自基地局装置が前記他の基地局装置に近く、かつ、前記他の基地局装置からの下り信号のヌルビームの到来方向へヌルビームを向けることで前記他の基地局装置に無線接続した端末装置への干渉抑制効果が得られる程度に自基地局装置が前記他の基地局装置から離れている第１の位置関係にあるか、又は、干渉抑制が必要である程度に自基地局装置が前記他の基地局装置に近く、かつ、前記他の基地局装置からの下り信号のヌルビームの到来方向へヌルビームを向けても前記他の基地局装置に無線接続した端末装置への干渉抑制効果が得られない程度に自基地局装置が前記他の基地局装置に近づきすぎている第２の位置関係にあるか、を判定するのが好ましい。【００３８】
（２８）前記基地局装置は、マクロ基地局装置よりも送信信号電力が小さい小型基地局装置であり、前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける情報であり、前記ビームフォーミング処理部は、前記他の基地局装置がマクロ基地局装置であるか、小型基地局装置であるかの判定を行うとともに、自基地局装置と前記他の基地局装置との間の位置関係を示す前記情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との位置関係によって、その値が影響を受ける前記情報に基づいて、干渉抑制効果の判定を行い、前記両判定の結果に応じて、前記ビームフォーミング処理を行うのが好ましい。【００３９】
（２９）前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、干渉が発生し得るか否かを示す情報であるのが好ましい。【００４０】
（３０）干渉が発生し得るか否かを示す前記情報は、前記他の基地局装置に関する情報であって、干渉が発生し得るか否かを判定可能な情報であるのが好ましい。【００４１】
（３１）干渉が発生し得るか否かを示す前記情報は、前記他の基地局装置の通信周波数を示す情報、前記他の基地局装置の電源ＯＮ／ＯＦＦ状態を示す情報、又は、前記他の基地局装置の無線アクセス方式の種類を示す情報であるのが好ましい。【００４２】
（３２）前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを向けること以外の他の干渉抑制手段が行われているか、又は行われ得るかを示す情報であるのが好ましい。【００４３】
（３３）前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを向けること以外の他の干渉抑制手段が行われているか、又は行われ得るかを示す前記情報は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間で通信タイミング及び／又は通信周波数の同期がとれているか否かを示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間に基地局間ネットワークが設けられているか否かの情報であるのが好ましい。【００４４】
（３４）前記他の干渉抑制手段による干渉抑制は、自基地局装置と前記他の基地局装置とで異なる無線リソースを利用することにより行われるのが好ましい。【００４５】
（３５）前記干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、自基地局装置への端末装置のアクセスモードを示す情報であるのが好ましい。【００４６】
（３６）干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、前記他の基地局装置に無線接続した端末装置の数を示す情報、又は、前記他の基地局装置に無線接続した端末装置の数によって、その値が影響を受ける情報であるのが好ましい。【００４７】
（３７）干渉抑制効果を間接的に示す前記情報は、前記他の基地局装置に無線接続した端末装置のうち、自基地局装置の近傍に存在する端末装置の存在を示す情報であるのが好ましい。【００４８】
（３８）他の観点からみた本発明は、周波数分割複信方式によって通信を行う基地局装置であって、他の基地局装置から送信された下り信号を受信する下り信号受信部と、受信した当該下り信号から得られる前記他の基地局装置との間の伝送路情報を用いて、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へのビームを抑制したビームフォーミング処理を行うビームフォーミング処理部と、を備えている基地局装置である。【００４９】
（３９）所望方向のビームを抑制したビームフォーミング処理を行うには、所望方向に、ゲインがゼロのヌルビームを形成する第１のウェイト計算を行い、前記第１のウェイト計算の結果に基づき、当該所望方向のヌルビームの深さが小さくなるように第２のウェイト計算を行うことで実現できる。【００５０】
（４０）他の観点からみた本発明は、周波数分割複信方式によって通信を行う基地局装置から送信された下り信号が、他の基地局装置に無線接続した端末装置へ干渉するのを抑制する方法であって、前記他の基地局装置から送信された下り信号を前記基地局装置が受信し、受信した当該下り信号から得られる前記他の基地局装置との間の伝送路情報を用いて、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へヌルビームを向けることで、前記他の基地局装置に無線接続した前記端末装置への干渉を抑制する干渉抑制方法である。【００５１】
（４１）他の観点からみた本発明は、周波数分割複信方式によって通信を行う基地局装置から送信された下り信号が、他の基地局装置に無線接続した端末装置へ干渉するのを抑制する方法であって、前記他の基地局装置から送信された下り信号を前記基地局装置が受信し、受信した当該下り信号から得られる前記他の基地局装置との間の伝送路情報を用いて、前記他の基地局装置からの下り信号の到来方向へのビームを抑制したビームフォーミングを行う干渉抑制方法である。
【発明の効果】
【００５２】
本発明によれば、周波数分割複信方式においても、ビームフォーミングによって、干渉を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態に係る基地局装置（ＢＳ−１）によるビーム構成図である。
【図２】ＬＴＥのフレーム構成図である。
【図３】ＬＥＴのＤＬフレーム構成図である。
【図４】ＬＴＥのリソースブロック構成図である。
【図５】基地局装置の回路構成図である。
【図６】送受信部の回路図である。
【図７】アレイアンテナシステムを示す図である。
【図８】ビームフォーミング処理を示すフローチャートである。
【図９】他の基地局装置からの情報取得方法を示す図である。
【図１０】ヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図１１】ヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図１２】ヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図１３】ヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図１４】ヌルビーム形成可能数決定処理を示す図である。
【図１５】ヌルビーム形成可能数決定処理を示す図である。
【図１６】同期処理部を示す構成図である。
【図１７】マクロセルとフェムトセルの関係を示す図である。
【図１８】フェムト基地局装置の設置例を示す図である。
【図１９】基地局間ネットワークの構成図である。
【図２０】ビームフォーミング処理を示すフローチャートである。
【図２１】距離によるヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図２２】基地局装置の位置関係の説明図である。
【図２３】第１の位置関係を示す図である。
【図２４】第２の位置関係を示す図である。
【図２５】第３の位置関係を示す図である。
【図２６】ハンドオーバ回数によるヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図２７】ヌルビームの深さ調整の説明図である。
【図２８】ｚ平面における零点を示す図である。
【図２９】ゲインがゼロのヌルビームが形成されたビームを示す図である。
【図３０】ｚ平面において設定された新たな零点を示す図である。
【図３１】ヌルビームが弱くなったビームを示す図である。
【図３２】ハンドオーバ回数によるヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図３３】ハンドオーバ処理のフローチャートである。
【図３４】基地局装置の位置関係を示す図である。
【図３５】干渉が生じ得る位置関係を示す図である。
【図３６】干渉が生じ得ない位置関係を示す図である。
【図３７】ハンドオーバ回数によるヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図３８】ハンドオーバ回数によるヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図３９】ハンドオーバ回数によるヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図４０】通信周波数を利用したヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図４１】電源ＯＮ／ＯＦＦを利用したヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図４２】無線アクセス方式を利用したヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図４３】他の干渉抑制手段の有無を利用したヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図４４】アクセスモードを利用したビームフォーミング処理を示すフローチャートである
【図４５】他の基地局装置に接続する端末装置の数を利用したヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図４６】自基地局装置近傍の端末装置数を利用したヌルビーム決定処理を示すフローチャートである。
【図４７】自基地局装置近傍の端末数の検出処理を示すフローチャートである。
【図４８】第一ＰＲＡＣＨと第二ＰＲＡＣＨの割り当て方を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
［１．通信システムの構成］
図１は、複数の基地局装置（ＢＳ；Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）１を有する無線通信システムを示している。各基地局装置は、自基地局装置のセル内にある端末装置（移動端末；ＭＳ；Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）２との間で無線通信を行うことができる。
【００５５】
この通信システムは、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が適用される携帯電話用のシステムである。ＬＴＥでは、周波数分割複信（ＦＤＤ）方式を採用することができ、以下では、本通信システムは、周波数分割複信方式を採用しているものとして説明する。なお、通信システムとしては、ＦＤＤ方式を採用するものであればよく、ＬＴＥに限られるものではない。
【００５６】
［２．ＬＴＥのフレーム構造］
本実施形態の通信システムが準拠するＬＴＥにおいて採用可能なＦＤＤ方式においては、上り信号（端末装置から基地局装置への送信信号）の周波数ｆuと下り信号（基地局装置から端末装置への送信信号）の周波数ｆdとを異ならせることで、上り通信と下り通信とを同時に行う。
【００５７】
図２は、ＬＴＥにおける上り及び下りそれぞれのフレーム構造を示している。ＬＴＥにおける下りフレーム（ＤＬフレーム）及び上りフレーム（ＵＬフレーム）は、それぞれ時間長さが、１０ｍ秒であり、＃０〜＃１９までの２０個のスロットによって構成されている。また、ＬＴＥでは、２つのスロットの組み合わせをサブフレームという。なお、これらの下りフレームと上りフレームのタイミングは揃えられている。
【００５８】
図３に示すように、下りフレーム（ＤＬフレーム）を構成するスロットそれぞれは、７個（Ｉ＝０〜６）のＯＦＤＭシンボルによって構成されている（Ｎｏｒｍａｌ  Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘの場合）。
そして、下りフレームを構成する＃０〜＃１９の２０個のスロットのうち、０番目（＃０）及び１０番目（＃１０）のスロットには、基地局装置としての識別符号として、Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ及びＳｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌが設けられている。
【００５９】
Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ  Ｓｉｇｎａｌは、スロットを構成する７個のＯＦＤＭシンボルのうち、最後シンボル（Ｉ＝６）に配置されている。このＳｉｇｎａｌは、本来、端末装置が、基地局装置のセルを分割した複数（３個）のセクタそれぞれを識別するための情報であり、３パターンある。
Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌは、スロットを構成する７個のＯＦＤＭシンボルのうち、最後から２番目（Ｉ＝５）のシンボルに配置されている。このＳｉｇｎａｌは、本来、端末装置が、複数の基地局装置の通信エリア（セル）それぞれを識別するための情報であり、１６８パターンある。
【００６０】
Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ及びＳｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌの２つによって、５０４種類（１６８×３）の識別符号を構成する。端末装置は、基地局装置から送信されたこれらのＳｉｇｎａｌを取得することで、自端末が、どの基地局装置のどのセクタに存在するかを認識することができる。
前記各Ｓｉｇｎａｌがとり得る複数のパターンは、通信規格において予め定められており、各基地局装置及び各端末装置において既知である。つまり、前記各Ｓｉｇｎａｌは、それぞれ、複数のパターンをとり得る既知信号である。以下では、Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ  Ｓｉｇｎａｌを第１既知信号といい、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌを第２既知信号というものとする。
【００６１】
本実施形態においては、第１既知信号及び第２既知信号は、端末装置が基地局装置と同期をとる場合のほか、基地局装置間において通信タイミング及び／又は周波数を同期させる基地局間同期のための信号としても用いられるが、この点については後述する。
【００６２】
図４は、一つのスロットから構成されるリソースブロックの詳細を示している。リソースブロックは、ユーザ（端末装置）割り当ての単位であり、図３では、１サブフレームに相当する２個分のリソースブロックを示している。各リソースブロックは、シンボル方向（時間方向）に７個のＯＦＤＭシンボルを有し、サブキャリア方向（周波数方向）に１２個のサブキャリアを有し、計８４個（＝７×１２）のリソースエレメントを有している。リソースブロックには、複数のアンテナ（ここでは、＃１〜＃３の４個のアンテナ）それぞれについての参照信号（既知信号）が配置されており、これらの参照信号を用いることで、基地局装置１は、複数のアンテナ毎に伝送路情報（伝送路の伝達関数）を求めることができる。
【００６３】
［３．基地局装置の構成（第１実施形態）］
図５は、第１実施形態に係る基地局装置（ＢＳ−１）１の構成を示している。この基地局装置１は、複数のアンテナ３を有するマルチアンテナシステム（アレーアンテナシステム）として構成されている。
つまり、基地局装置１は、複数のアンテナ３と、複数のアンテナ３それぞれに対応して設けられた送受信部（ＲＦ部）４と、送受信部４に対して信号を出力したり、信号の入力を受けたりして、各種の信号処理を行う信号処理部５とを備えている。
【００６４】
信号処理部５は、その機能の一つとして、ビームフォーミング処理部としての機能を有している。このビームフォーミング処理部５ａと同期処理部５ｂとを有している。ビームフォーミング処理部５ａは、所望の方向へヌルビームを向けるようにビームフォーミング処理を行うものである。同期処理部５ｂは、複数の基地局装置１間で通信タイミングや通信周波数を同期させるための同期処理を行うものである。
【００６５】
［３．１  送受信部］
図６は、送受信部４の詳細な構成例を示している。なお、図６では一つの送受信部４の構成だけを示したが、複数の送受信部４の構成は共通している。
送受信部４は、上り信号受信部１１、下り信号受信部１２、及び送信部１３を備えている。上り信号受信部１１は、端末装置２からの上り信号を受信するためのものであり、下り信号受信部１２は、他の基地局装置１からの下り信号を受信するためのものである。送信部１３は、端末装置２へ下り信号を送信するためのものである。
【００６６】
また、送受信部４は、サーキュレータ１４を備えている。このサーキュレータ１４は、アンテナ３からの受信信号を、上り信号受信部１１及び下り信号受信部１２側へ与え、送信部１３から出力された送信信号を、アンテナ３側へ与えるためのものである。このサーキュレータ１４と送信部１３の第４フィルタ１３５によって、アンテナ３からの受信信号が送信部１３側へ伝わることが防止されている。
【００６７】
また、サーキュレータ１４と上り信号受信部の第１フィルタ１１１によって、送信部１３から出力された送信信号が上り受信部１１へ伝わることが防止されている。さらに、サーキュレータ１４と第５フィルタ１２１によって、送信部１３から出力された送信信号が上り信号受信部１２へ伝わることが防止されている。
【００６８】
この上り信号受信部１１は、スーパーヘテロダイン受信機として構成されており、ＩＦ（中間周波数）サンプリングを行うよう構成されている。より具体的には、上り信号受信部１１は、第１フィルタ１１１、第１増幅器１１２、第１周波数変換部１１３、第２フィルタ１１４、第２増幅器１１５、第２周波数変換部１１６、及びＡ／Ｄ変換部１１７を備えている。
【００６９】
第１フィルタ１１１は、端末装置２からの上り信号だけを通過させるためのものであり、上り信号の周波数ｆuだけを通過させる帯域通過フィルタによって構成されている。第１フィルタ１１１を通過した受信信号は、第１増幅器（高周波増幅器）１１２によって増幅され、第１周波数変換部１１３によって周波数ｆuから第１中間周波数への変換がなされる。なお、第１周波数変換部１１３は、発振器１１３ａ及びミキサ１１３ｂによって構成されている。
【００７０】
第１周波数変換部１１３の出力は、第１中間周波数だけを通過させる第２フィルタ１１４を経て、第２増幅器（中間周波増幅器）１１５によって再び増幅される。第２増幅器１１５の出力は、第２周波数変換部１１６によって、第１中間周波数から第２中間周波数に変換され、さらにＡ／Ｄ変換部１１７によってデジタル信号に変換される。なお、第２周波数変換部１１６も発振器１１６ａ及びミキサ１１６ｂによって構成されている。
【００７１】
Ａ／Ｄ変換部１１７の出力（第１受信部１１の出力）は、復調回路としての機能も有する信号処理部５に与えられ、端末装置からの受信信号の復調処理が行われる。
このように、上り信号受信部１１は、端末装置からの上り信号を受信するために上り信号周波数ｆuに適合して構成された受信部であって、基地局装置として本来的に必要な受信部である。
【００７２】
また、前記送信部１３は、変調回路としての機能も有する信号処理部５から出力された変調信号Ｉ，Ｑを受け取り、アンテナ３から信号を送信させるものであり、ダイレクトコンバージョン送信機として構成されている。この送信部１３は、Ｄ／Ａ変換器１３１ａ，１３１ｂと、直交変調器１３２と、第３フィルタ１３３、第３増幅器（高出力増幅器；ＨＰＡ）１３４、及び第４フィルタ１３５を備えている。
【００７３】
前記Ｄ／Ａ変換器１３１ａ，１３１ｂは、変調信号Ｉ，ＱそれぞれについてＤ／Ａ変換を行う。Ｄ／Ａ変換器１３１ａ，１３１ｂの出力は、直交変調器１３２に与えられ、この直交変調器１３２によって、搬送波周波数がｆd（下り信号周波数）である送信信号が生成される。
直交変調器１３２の出力は、周波数ｆdだけを通過させる第３フィルタ１３３を経て、第３増幅器１３４によって増幅され、さらに周波数ｆdだけを通過させる第４フィルタ１３５を得て、アンテナ３から送信され、端末装置への下り信号となる。
【００７４】
以上の上り信号受信部１１及び送信部１３は、端末装置との間の本来的な通信を行うために必要な機能であるが、本実施形態の基地局装置１は、更に下り信号受信部１２を備えている。この下り信号受信部１２は、他の基地局装置が送信した下り信号を受信するためのものである。
【００７５】
本実施形態において、下り信号受信部１２によって受信した他の基地局装置の下り信号は、基地局間同期処理と、他の基地局装置との間の伝送路情報を取得するための処理と、に用いられる。
【００７６】
ここで、他の基地局装置が送信した下り信号の周波数は、ｆdであり、上り信号の周波数ｆuとは異なるため、上り信号処理部１１だけを備えた通常の基地局装置では、他の基地局装置が送信した下り信号を受信することができない。
【００７７】
つまり、ＦＤＤ方式では、ＴＤＤ方式と異なり、伝送路上において上り信号と下り信号が同時に存在するため、上り信号受信部１１には、上り信号周波数ｆuの信号だけを通過させ、下り信号周波数ｆdの信号を通過させないように設計される。具体的には、上り信号受信部１１には、上り信号周波数ｆuの信号だけを通過させる第１フィルタ１１１や、周波数ｆuから変換された第１中間周波数だけを通過させる第２フィルタ１１４が備わっているため、周波数ｆu以外の周波数（下り信号の周波数ｆd）の信号が第１受信部１１に与えられても、上り信号受信部１１を通過することはできない。
【００７８】
すなわち、上り信号受信部１１は、上り信号受信部１１内に備わったフィルタ１１１，１１４によって、上り信号周波数ｆuの信号の受信に適合したものとなっており、他の周波数の信号（特に、下り信号）の受信はできない。
【００７９】
そこで、本実施形態の送受信部４には、上り信号受信部１１とは別に、他の基地局装置が送信した周波数ｆdの下り信号の受信を行うための下り信号受信部１２が備わっている。
この下り信号受信部１２は、第５フィルタ１２１、第４増幅器（高周波増幅器）１２２、第３周波数変換部１２３、第６フィルタ１２４、第５増幅器（中間周波増幅器）１２５、第４周波数変換部１２６、及びＡ／Ｄ変換部１２７を備えている。
【００８０】
第５フィルタ１２１は、他の基地局装置からの下り信号だけを通過させるためのものであり、下り信号の周波数ｆdだけを通過させる帯域通過フィルタによって構成されている。第５フィルタ１２１を通過した受信信号は、第４増幅器（高周波増幅器）１２２によって増幅され、第４増幅器１２２の出力は、第３周波数変換部１２３によって下り信号周波数ｆdから第１中間周波数への変換がなされる。なお、第３周波数変換部１２３は、発振器１２３ａ及びミキサ１２３ｂによって構成されている。
【００８１】
第３周波数変換部１２３の出力は、第３周波数変換部１２３から出力された第１中間周波数だけを通過させる第６フィルタ１２４を経て、第５増幅器（中間周波増幅器）１２５によって再び増幅される。第５増幅器１２５の出力は、第４周波数変換部１２６によって、第１中間周波数から第２中間周波数に変換され、さらにＡ／Ｄ変換部１２７によってデジタル信号に変換される。なお、第４周波数変換部１２６も発振器１２６ａ及びミキサ１２６ｂによって構成されている。
【００８２】
Ａ／Ｄ変換部１２７から出力された信号は、信号処理部５におけるビームフォーミング処理部５ａ及び／又は同期処理部５ｂに与えられる。
【００８３】
なお、上り信号受信部１１や下り信号受信部１１は、ダイレクトコンバージョン受信機として構成してもよい。
【００８４】
また、下り信号受信部１１と送信部１３とでは、アンテナキャリブレーションにより、各アンテナについて下り信号受信部１１と送信部１３における上りと下りの対称性が確保されているのが好ましい。アンテナキャリブレーションは、下り信号受信部１１及び／又は送信部１３に、図示しないゲイン・位相調整器を設けることで行える。
一般に、ＦＤＤシステムでは、上りと下りの対称性が必要でないため、アンテナキャリブレーションを行う必要はないが、本実施形態では、ビームフォーミングを行うため、上りと下りの対称性を確保することで、ビームフォーミングの効果が高まる。
【００８５】
［３．２  ビームフォーミング処理部］
本実施形態におけるビームフォーミング処理部５ａの基本機能は、図７に示すように、マルチアンテナシステムを構成する複数（Ｌ個）のアンテナ３に与えられる信号に乗じられる重み（ウェイト）ｗ1〜ｗLを決定し、所望のビームを形成することである。
【００８６】
本実施形態のビームフォーミング処理部５ａは、自基地局装置（ＢＳ−１）のセル内にあって自基地局装置に無線接続した端末装置（希望端末；ＭＳ−１）に比較的強いビームを向け、自基地局装置の近傍の他の基地局装置（干渉基地局；ＢＳ−２，ＢＳ−３）に対してヌルビームを向けるようにビームフォーミングを行う（図１参照）。
【００８７】
本来、干渉を抑制したいのは、他の自基地局装置（ＢＳ−１）の近傍の他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３）に無線接続した端末装置（干渉端末；ＭＳ−２，ＭＳ−３）について、である。ただし、本実施形態では、伝送路情報（伝達関数）が得られない干渉端末に代えて、干渉端末の比較的近くに存在し、伝送路情報（伝達関数）を得ることが可能な干渉基地局に対して、ヌルビームを向ける。干渉端末が干渉基地局の近くに存在する場合、干渉基地局にヌルビームを向けても干渉端末への干渉を抑制することができる。
【００８８】
本実施形態のビームフォーミング処理部５ａは、伝達関数を利用したＭＭＳＥウェイトによるビームフォーミングを行う。この場合、希望端末に強いビームを向けるとともに、干渉基地局にヌルビームを向けるようにビームフォーミングを行うには、自基地局装置（ＢＳ−１）と希望端末（ＭＳ−１）との間の伝送路の伝達関数と、自基地局装置（ＢＳ−１）と干渉基地局（ＢＳ−２，ＢＳ−３）との間の伝送路の伝達関数と、が必要となる。
【００８９】
基地局装置（ＢＳ−１）は、自基地局装置（ＢＳ−１）と希望端末（ＭＳ−１）との間の伝送路の伝達関数については、希望端末（ＭＳ−１）からのフィードバックにより取得できる。
つまり、希望端末（ＭＳ−１）は、基地局装置（ＢＳ−１）から受信した下り信号に含まれるパイロット信号などの既知信号に基づいて、基地局装置（ＢＳ−１）から希望端末（ＭＳ−１）までの下り伝送路の伝達関数を推定し、その伝達関数を上り信号に載せて、基地局装置（ＢＳ−１）にフィードバック送信すればよい。なお、このような伝送路情報の取得は、ＬＴＥにおいては、コードブックを利用できる。
【００９０】
また、基地局装置（ＢＳ−１）は、自基地局装置（ＢＳ−１）と干渉基地局（ＢＳ−２，ＢＳ−３）との間の伝送路の伝達関数については、干渉基地局（ＢＳ−２，ＢＳ−３）から送信された下り信号を、下り信号受信部１２にて受信し、その下り信号に含まれる参照信号（パイロット信号）を用いて、基地局装置（ＢＳ−１）自らが伝達関数を推定することで取得できる。
【００９１】
基地局装置（ＢＳ−１）が、干渉基地局（ＢＳ−２，ＢＳ−３）から送信された下り信号を下り信号受信部１２にて受信する際には、送信部１３による下り信号送信を休止させる。この休止が行われているタイミングで、下り信号受信部１２が下り信号を受信すると、自らの送信部１３が送信した下り信号を下り信号受信部１２が受信してしまうことを回避でき、干渉基地局（ＢＳ−２，ＢＳ−３）からの下り信号を確実に受信することができる。なお、送信部１３による下り信号送信を休止期間は、必要なパイロット信号（参照信号）を取得できる期間として設定され、最低でも１シンボル分の時間長さが必要であり、好ましくは数シンボル分の時間長さとするのがよい。
【００９２】
また、本実施形態の無線通信システムにおける、複数の基地局装置の間では、（特に下りの）通信タイミング及び通信周波数が揃った基地局間同期が確保されている。一般に、ＦＤＤ方式では、基地局間同期の必要性はないが、本実施形態においては、ＦＤＤ方式においても基地局間同期が確保されているため、必要なパイロット信号（参照信号）を取得できる程度の短い期間の下り信号受信でも、確実な受信及び復調を行うことができる。
【００９３】
さて、上記のような希望端末との間の伝達関数及び干渉基地局との間の伝達関数は、複数のアンテナ（＃１〜＃Ｌ）それぞれについて取得される。
ここで、希望端末との間の伝達関数ベクトルＨ1、（Ｎ−１）個の干渉基地局それぞれとの間の伝達関数ベクトルＨ2，Ｈ3，・・・，ＨNを、次のように表す。
【数１】
2011043298.tif 000003
【００９４】
この場合、（Ｎ−１）個の干渉基地局それぞれの方向にヌルビームを向けるためのウェイトｗ1，・・・ｗLからなるウェイトベクトルＷは、次の式で計算される。
【数２】
2011043298.tif 000004
【００９５】
ビームフォーミング処理部５ａは、取得した伝達関数に基づいて、上記計算によって、干渉基地局の方向へヌルビームを向けるためのウェイトを求め、ビームフォーミング処理を行う。これによって、図１に示すように、干渉基地局（ＢＳ−２，ＢＳ−３）の方向に向けてヌルビームを形成することができる。
【００９６】
［３．３  ビームフォーミング処理の詳細］
図８は、ビームフォーミング処理の詳細を示すフローチャートである。
［３．３．１  情報の取得（ステップＳ１）］
まず、基地局装置（ＢＳ−１）は、周囲にある他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４）から、判定情報及び／又は無線リソース割り当て情報を取得する（ステップＳ１）。このため、図５に示すように、基地局装置１は、他の基地局装置から、ビームフォーミング処理に必要な情報を取得するための取得部６を備え、取得部６が取得した情報が信号処理部５（ビームフォーミング処理部５ａ）に与えられる。
【００９７】
基地局装置（ＢＳ−１）の取得部６が、他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４）から、必要な情報を取得するには、例えば、図９（ａ）に示すように、複数の基地局装置を有線で接続するバックホール回線を利用できる。基地局装置間で、バックホール回線を介してやりとりする情報の中に、本実施形態の取得部６が取得すべき情報を含めることで、取得部６は、必要な情報を他の基地局装置から取得することができる。
また、図９（ｂ）に示すように、他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４）が送信した無線報知情報に、本実施形態の取得部６が取得すべき情報を含めることで、必要な情報を他の基地局装置から取得してもよい。この場合、取得部６は、下り信号受信部１２及び信号処理部５によって実現されることになる。
【００９８】
取得部によって他の基地局装置から取得する情報としては、判定情報及び／又は無線リソース割当情報が含まれる。これらの情報の利用法については後述する。
【００９９】
［３．３．２  ヌルビーム決定処理（ステップＳ２）］
続いて、ビームフォーミング処理部は、取得した判定情報に基づいて、周辺の他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４）のうち、ヌルビームを向けるべき基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３）を決定するためのヌルビーム決定処理（ステップＳ２）。
【０１００】
ここで、本実施形態では、ヌルビームを干渉端末（ＭＳ−２，ＭＳ−３）に対して向けるのではなく、他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３）に対して向けている。
しかし、ヌルビームを向けた基地局装置に無線接続している端末装置が常に存在しているわけではなく、端末装置が存在しなければ、その基地局装置にヌルビームを向けても無駄になるだけである。しかも、ヌルビームを形成可能な数は、基地局装置のアンテナ数によって制限され、有限である。
【０１０１】
したがって、ヌルビームを向けるべき他の基地局装置は、周辺の他の基地局装置（自基地局装置が下り信号を受信（検出）してその存在を認識できる他の基地局装置）のうち、当該他の基地局装置のセル内に端末装置（干渉端末）が存在している場合（当該他の基地局装置に無線接続している端末装置が存在している場合）に限るべきである。
【０１０２】
また、ヌルビームを他の基地局装置に向けた場合の干渉端末（ＭＳ−２，ＭＳ−３）への干渉抑制効果は、ヌルビームを向けた他の基地局装置と干渉端末との間の距離が短いほど高くなり、あまりに距離が長くなると干渉抑制効果が低くなることがある。このように、他の基地局装置にヌルビームを向けた場合であっても、干渉端末に対する干渉抑制効果にはばらつきがあり、干渉抑制効果がある程度認められる場合に限って、当該他の基地局装置にヌルビームを向けるのが効率的である。
【０１０３】
つまり、図１のように、周辺の他の基地局装置として、ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４の３つが存在する場合、３つの基地局装置全てにヌルビームを向けてもよいが、干渉端末（ＭＳ−２，ＭＳ−３）が存在するＢＳ−２，ＢＳ−３の２つだけにヌルビームを向けた方が、無駄がなくなる。
【０１０４】
上記観点から、ステップＳ２のヌルビーム決定処理では、判定情報に周辺の他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４）のうち、ヌルビームを向けるべき基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３）を決定するためのヌルビーム決定処理を行う。
【０１０５】
図１０〜図１３は、ヌルビームを向けるべき基地局装置を決定するためのヌルビーム決定処理のバリエーションを示している。
図１０は、判定情報として、他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３）とそのセル内にある干渉端末（ＭＳ−２，ＭＳ−３）との間の距離を示す距離情報を用いてヌルビーム決定処理を行う方法を示している。
なお、前記距離情報は、干渉端末（ＭＳ−２，ＭＳ−３）が他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３）に送信した位置情報等によって、当該他の基地局装置によって測定される。
【０１０６】
図１０の処理では、自基地局装置１が下り信号を受信できた周辺の他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４）の数をＫ個とし、それらＫ個全ての基地局装置それぞれから取得した距離情報に基づいて、各基地局装置それぞれについてヌルビームを向けるべきか否かを決定する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。
具体的には、各基地局装置から取得した距離情報が示す距離を閾値（第１閾値）と比較する（ステップＳ１２）。その閾値よりも距離が小さい場合には、その基地局装置をヌルビームを向けるべき基地局装置とし（ステップＳ１３）、その閾値よりも距離が大きい場合や距離情報が得られなかった場合には、その基地局装置はヌルビームを向けるべき基地局装置とはしない。
上記処理を周辺の前記基地局装置について繰り返す（ステップＳ１４，Ｓ１５）ことで、ヌルビームを向けるべき基地局装置を全て決定することができる。
【０１０７】
なお、図１０の処理では、距離情報は、他の基地局装置に対して無線接続した端末装置が存在することを示す情報（存在情報）でもあり、距離情報が取得できなかった場合には、他の基地局装置に対して無線接続した端末装置が存在しないことになり、ヌルビームは形成されない。この点については、距離情報以外の他の判定情報を利用する図１１〜図１３の処理でも同様である。
【０１０８】
なお、距離情報などを存在情報として利用するのではなく、他の基地局装置に対して無線接続した端末装置が存在するか否かだけを示す情報を存在情報として、他の基地局装置から、別途、取得してもよい。この場合、距離情報などを用いずに、他の基地局装置に対して無線接続した端末装置が存在するか否かだけを示す存在情報に基づいて、ヌルビームを向けるべき基地局装置を決定することもできる。
【０１０９】
図１１は、判定情報として、干渉端末（ＭＳ−２，ＭＳ−３）の受信状況（例えば、ＳＩＲ又はＳＩＮＲ）を示す受信状況情報を用いて、ヌルビーム決定処理を行う方法を示している。ヌルビームを干渉基地局に向けることによる干渉抑制効果が高くなるには、干渉基地局と干渉端末との物理的距離が短い場合に限られない。図１１（及び図１２）に示すように、干渉端末の受信状況をみて、ヌルビームを向けるべき基地局装置を決めても良い。なお、ＳＩＲやＳＩＮＲなどの前記受信状況は、干渉端末（ＭＳ−２，ＭＳ−３）によって測定され、その値が他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３）に送信される。
【０１１０】
図１１の処理でも、図１０と同様に、自基地局装置１が下り信号を受信できた周辺の他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４）の数をＫ個とし、それらＫ個全ての基地局装置それぞれから取得した干渉端末の受信状況に基づいて、各基地局装置それぞれについてヌルビームを向けるべきか否かを決定する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。
具体的には、各基地局装置から取得した干渉端末の受信状況（ＳＩＲやＳＩＮＲ）を閾値（第２閾値）と比較する（ステップＳ２２）。ＳＩＲやＳＩＮＲが小さい場合には、受信状況が悪く、現に、干渉端末に対する干渉信号が比較的大きいと判断でき、干渉基地局にヌルビームを向けることによって、ＳＩＲやＳＩＮＲをある程度改善でき、干渉抑制効果が期待できる。
【０１１１】
そこで、ＳＩＲやＳＩＮＲが閾値よりも小さい場合には、その基地局装置を、ヌルビームを向けるべき基地局装置とし（ステップＳ２３）、その閾値よりも大きく受信状況が良好である場合や、受信状況情報が得られなかった場合には、その基地局装置はヌルビームを向けるべき基地局装置とはしない。
上記処理を周辺の前記基地局装置について繰り返す（ステップＳ１４，Ｓ１５）ことで、ヌルビームを向けるべき基地局装置を全て決定することができる。
【０１１２】
図１２も、判定情報として、干渉端末（ＭＳ−２，ＭＳ−３）の受信状況（例えば、ＳＩＲ又はＳＩＮＲ）を示す受信状況情報を用いて、ヌルビーム決定処理を行う方法を示している。
図１２の処理では、受信状況として、周辺の各基地局装置に実際にヌルビームを向けたときの第１受信状況（ＳＩＲ１）と、ヌルビームを向けないときの第２受信状況（ＳＩＲ２）と、をそれぞれ、他の基地局装置から取得し、両受信状況を比較することで、ヌルビームによる干渉抑制効果の度合いを判定し、ヌルビームを向けるべき基地局装置を決定する。なお、ＳＩＲ１とＳＩＲ２とは、ヌルビームによる干渉抑制効果を直接的に示す情報となっている。
【０１１３】
なお、第１受信状況を取得するには、自基地局装置が、周辺の他の基地局装置に対し実際にヌルビームを向けてみて、そのときの干渉端末の受信状況を当該他の基地局装置を介して取得すればよく、第２受信状況を取得するには、逆に、周辺の他の基地局装置に対しヌルビームを向けずにビームを向けたときの干渉端末の受信状況を当該他の基地局装置を介して取得すればよい。
【０１１４】
図１２の処理でも、図１１と同様に、自基地局装置１が下り信号を受信できた周辺の他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４）の数をＫ個とし、それらＫ個全ての基地局装置それぞれから取得した干渉端末の第１及び第２受信状況に基づいて、各基地局装置それぞれについてヌルビームを向けるべきか否かを決定する（ステップＳ３２，Ｓ３３）。
具体的には、各基地局装置から取得した干渉端末の第１受信状況及び第２受信状況を比較し（ステップＳ３２）、ヌルビームを向けたときの方が、ヌルビームを向けないときよりも受信状況が改善（ＳＩＲ１＞ＳＩＲ２）すれば、ヌルビームによる干渉抑制効果が認められ、その干渉基地局を、ヌルビームを向けるべき基地局装置として決定する（ステップＳ３３）。
【０１１５】
また、ヌルビームを向けても向けなくても受信状況がほとんど変わらない場合（ＳＩＲ１≒ＳＩＲ２）や、第１受信状況及び／又は第２受信状況が得られなかった場合には、ヌルビームを向けるべき基地局装置とはしない。
上記処理を周辺の前記基地局装置について繰り返す（ステップＳ１４，Ｓ１５）ことで、ヌルビームを向けるべき基地局装置を全て決定することができる。
【０１１６】
図１３は、判定情報として、自基地局装置（ＢＳ−１）と周辺の他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４）との間の伝送路における信号のロス率を示すロス率情報を用いて、ヌルビーム決定処理を行う方法を示している。
自基地局装置（ＢＳ−１）と周辺の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４）との間の距離が短い場合などには、自基地局装置（ＢＳ−１）から送信された信号は、周辺の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４）の通信エリア（セル）内に入るまでの信号のロス（減衰度合い）が小さく、大きな干渉信号となりやすい。したがって、信号のロスが少ない場合（干渉信号が大きい場合）には、ヌルビームを向けることによる干渉抑制効果が高くなる。
【０１１７】
なお、ここでは、ロス率を、「干渉基地局の受信信号電力／自基地局装置の送信信号電力」とする。このロス率は、自基地局装置が送信した下り信号が、干渉基地局において受信されたときの受信信号電力の大きさを、当該干渉基地局から取得することで算出することができる。
【０１１８】
図１３の処理でも、他の処理と同様に、自基地局装置１が下り信号を受信できた周辺の他の基地局装置（ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４）の数をＫ個とし、それらＫ個全ての基地局装置それぞれとの間のロス率に基づいて、各基地局装置それぞれについてヌルビームを向けるべきか否かを決定する（ステップＳ４２，Ｓ４３）。
具体的には、各基地局装置との間のロス率を閾値（第３閾値）と比較する（ステップＳ４２）。ロス率が大きい場合には、他の基地局装置における受信信号電力が大きく、干渉信号が大きいことになる。したがって、ロス率が大きい場合には、干渉基地局にヌルビームを向けることによって、干渉抑制効果が期待できる。
【０１１９】
そこで、ロス率が閾値よりも大きい場合には、その基地局装置を、ヌルビームを向けるべき基地局装置とし（ステップＳ４３）、その閾値よりも小さく、干渉信号も小さい場合は、その基地局装置はヌルビームを向けるべき基地局装置とはしない。
上記処理を周辺の前記基地局装置について繰り返す（ステップＳ１４，Ｓ１５）ことで、ヌルビームを向けるべき基地局装置を全て決定することができる。
【０１２０】
なお、図１３の処理では、信号のロス率（信号の減衰度合い）を用いたが、これに代えて、自基地局装置と他の基地局装置との間の距離を用いても良い。ロス率は、この距離が大きくなるにつれて、小さくなる（減衰が大きくなる）からである。
また、前記ロス率に代えて、他の基地局装置における前記受信信号電力の大きさだけを用いても良い。自基地局装置の送信信号電力が一定である場合には、他の基地局装置における受信信号電力の大小だけで、ロス率を実質的に判断できるからである。
さらに、前記ロス率に変えて、自基地局装置の下り送信信号電力の大きさを用いても良い。自基地局装置の下り送信信号電力が大きくなれば、ロス率（距離）にかかわらず、干渉信号が強くなるからである。
【０１２１】
なお、図１０〜図１３に示す処理では、様々な判定情報を個別に用いて、ヌルビームをむけるべきか否かの判定を行ったが、様々な判定情報を組み合わせて総合的な判定をおこなってもよい。
【０１２２】
［３．３．３  超過処理（ステップＳ３）］
ステップＳ２において決定したヌルビームを向けるべき周辺基地局装置の数が、ヌルビーム形成可能数を超える場合がある。ここで、ヌルビーム形成可能数は、希望端末（空間多重化なし）の数を１とした場合、「自基地局装置の全アンテナ数Ｌ−１」となる。
ステップＳ３では、ヌルビームを向けるべき周辺基地局装置の数が、ヌルビーム形成可能数を越えた場合に、実際にヌルビームを向ける基地局数を、ヌルビーム形成可能数以下に制限する超過処理を行う。
【０１２３】
具体的には、前記判定情報を用い、ヌルビームを向けるべき周辺基地局装置の中から、ヌルビームを向けたときの干渉抑制効果がより高いものを、ヌルビーム形成可能数の範囲内で選択する。例えば、干渉基地局と干渉端末との距離が近いものから順に選択することで、実際にヌルビームを向ける基地局数を、抑えることが出来る。
【０１２４】
また、超過処理としては、上記のように、ヌルビームを向ける基地局数を制限するほか、下り信号の使用周波数帯のうち、ヌルビームを向けるべき周辺基地局装置の数がヌルビーム形成可能数を超えるような周波数帯を使用しないようにしてもよい。
【０１２５】
さて、上記では、ヌルビーム形成可能数は、「自基地局装置の全アンテナ数Ｌ−１」としたが、これに限定されるものではない。ヌルビーム形成可能数を全アンテナ数よりも十分小さくすると希望端末との通信を優先した基地局装置となり、ヌルビーム形成可能数を全アンテナ数に近づけるほど、干渉抑制効果を優先した基地局装置となる。
【０１２６】
また、ヌルビーム形成可能数は、固定値でもよいが、図１４及び図１５に示すように、状況に応じて変更してもよい。図１４は、ヌルビーム形成可能数の決定処理の第１の例を示している。図１４では、まず、基地局装置１は、希望端末数を決定する（ステップＳ５１）。例えば、希望端末が多数存在する場合には、それを考慮して、希望端末数を優先的に決定する。
【０１２７】
そして、全アンテナ数から、ステップＳ５１で決定した希望端末数を引いた数を、ヌルビーム形成可能数とする（ステップＳ５２）。このように、希望端末数は、ヌルビーム形成をする際に制約となる。図１４のようにして決定した場合、干渉抑制よりも、希望端末との通信を優先することになる。なお、希望端末への通信を高速に行うためにマルチアンテナによって空間多重化する必要がある場合には、全アンテナ数から「希望端末数×多重化度」を引いた数がヌルビーム形成可能数となり、ヌルビーム形成のための制約が大きくなる。
【０１２８】
図１５は、ヌルビーム形成可能数の決定処理の第２の例を示している。図１５では、まず、基地局装置１は、ヌルビーム形成可能数を優先的に決定する（ステップＳ６１）。例えば、全アンテナ数を越えない範囲（ただし、希望端末が一つ存在するものとすると、全アンテナ数−１の範囲）で、ヌルビームを向けるべき基地局装置の数に応じて、ヌルビーム形成可能数を決定する。
【０１２９】
そして、全アンテナ数から、ステップＳ６１で決定したヌルビーム形成可能数を引いた数を、希望端末数とする（ステップＳ６２）。図１５のようにして決定した場合、希望端末との通信よりも干渉抑制を優先することになる。なお、希望端末への通信を高速に行うためにマルチアンテナによって空間多重化する必要がある場合には、ステップＳ６２で求めた希望端末数を多重化度で除した数が、実際の希望端末数となる。
【０１３０】
［３．３．４  ウェイトの計算（ステップＳ４）］
ステップＳ４では、上記ステップＳ２及びステップＳ３を経て、ヌルビームを向けることとなった他の基地局装置までの伝送路の伝達関数に基づき、ウェイトを計算し、求めたウェイトによってビームフォーミングを行うことにより、所望の基地局装置に対してヌルビームが向けられ、干渉端末への干渉抑制効果が得られる。
【０１３１】
また、ヌルビームを形成するのは、干渉端末に対して割り当てられた無線リソースに限っても良い。ＬＴＥのようなＯＦＤＭＡシステムにおいては、送信又は受信に用いるリソースブロックが端末装置に割り当てられ、各ユーザは割り当てられたリソースブロックを使用して通信を行う。したがって、干渉抑制は、そのリソースブロックの範囲で行えば足りる。
【０１３２】
つまり、ステップＳ１で取得した干渉端末への無線リソース割当情報に基づき、その干渉端末に割り当てられた無線リソース（周波数（サブキャリア）及び／又は時間（シンボル））において、ヌルビームを干渉基地局に向ける。これにより、干渉基地局に対して不必要なヌルビームを向けることを防止でき、効率的なビームフォーミングが行える。
【０１３３】
［３．４  同期処理部］
図１６は、複数の基地局装置が、常時、基地局間同期を確保するための処理を行う同期処理部５ａの詳細を示している。基地局間同期は、各基地局装置がＧＰＳ受信機を備えて、ＧＰＳ信号によって同期をとったり、基地局間を有線で接続して同期をとったりしてもよいが、ここでは、無線信号（下り信号）によって同期を行う「エア同期」による基地局間同期を採用する。
【０１３４】
すなわち、同期処理部５ａは、下り信号受信部１２を介して他の基地局装置から取得した下り信号のフレームに含まれる第１既知信号（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ）及び第２既知信号（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ）に基づいて、自基地局装置１の通信タイミング及び通信周波数を、他の基地局装置と同期させるための処理を行う。
同期処理部５ａは、フレーム同期誤差検出部１７、フレームカウンタ補正部１８、周波数オフセット推定部３１、周波数補正部３２、及び記憶部３３を備えている。
【０１３５】
フレーム同期誤差検出部１７は、下り信号に含まれる既知信号を利用して、他の基地局装置のフレーム送信タイミングを検出するとともに、自基地局装置１におけるフレーム送信タイミングとの誤差（フレーム同期誤差；通信タイミングオフセット）を検出する。
なお、送信タイミングの検出は、受信した下り信号のフレーム中の所定位置にある既知信号（波形も既知）のタイミングを検出することで行える。
また、下り信号受信部１２が同期のために下り信号を受信するときも、送信部１３は送信を休止する。
【０１３６】
フレーム同期誤差検出部１７によって検出された同期誤差は、フレームカウンタ補正部１８に与えられてフレーム同期誤差補正に用いられるほか、検出される度に、記憶部３３に与えられ、記憶部３３にて蓄積される。
【０１３７】
前記周波数オフセット推定部３１は、検出部１７によって検出された同期誤差に基づいて、受信側である基地局装置自身が内蔵する内蔵クロック発生器（図示省略）のクロック周波数と、送信側である他の基地局装置の内蔵クロック発生器のクロック周波数との差（クロック周波数誤差）を推定し、そのクロック周波数誤差からキャリア周波数誤差（キャリア周波数オフセット）を推定する。
【０１３８】
前記周波数オフセット推定部３１は、エア同期が周期的に実行される状況下において、前回のエア同期において検出されたフレーム同期誤差ｔ１と、今回のエア同期において検出されたフレーム同期誤差ｔ２とに基づいて、クロック誤差を推定する。なお、前回のフレーム同期誤差ｔ１は、記憶部２９から取得することができる。
【０１３９】
例えば、キャリア周波数が２．６［ＧＨｚ］である場合に、前回のエア同期のタイミング（同期タイミング＝ｔ１）において、フレーム同期誤差としてＴ１が検出され、Ｔ１分のタイミングの修正がなされたものとする。修正後の同期誤差（タイミングオフセット）は０［ｍｓｅｃ］である。そして、Ｔ＝１０秒後の今回のエア同期のタイミング（同期タイミング＝ｔ２）においても、再び同期誤差（タイミングオフセット）が検出され、その同期誤差（タイミングオフセット）はＴ２＝０．１［ｍｓｅｃ］であったとする。
【０１４０】
このとき、１０秒間の間に生じた０．１［ｍｓｅｃ］の同期誤差（タイミングオフセット）は他の基地局装置のクロック周期と自基地局装置のクロック周期の誤差の蓄積値である。
すなわち、同期誤差（タイミングオフセット）とクロック周期の間には以下の等式が成り立つ。
同期元基地局のクロック周期：同期先基地局のクロック周期＝Ｔ：（Ｔ＋Ｔ２）＝１０：（１０＋０．０００１）
【０１４１】
そして、クロック周波数はクロック周期の逆数であるから、
（同期元基地局のクロック周波数−同期先基地局のクロック周波数）
＝同期元基地局のクロック周波数×Ｔ２／（Ｔ＋Ｔ２）
≒同期元基地局のクロック周波数×０．００００１
となる。
【０１４２】
したがって、この場合、送信側である他の基地局装置のクロック周波数と、受信側である自基地局装置のクロック周波数に、０．００００１＝１０［ｐｐｍ］の誤差があることになる。周波数オフセット推定部３１では、上記のようにしてクロック周波数誤差を推定する。
【０１４３】
そして、キャリア周波数と同期誤差（タイミングオフセット）は同じようにずれるため、キャリア周波数にも、１０［ｐｐｍ］分のズレ、すなわち、２．６［ＧＨｚ］×１×１０-5＝２６［ｋＨｚ］のずれが生じる。このようにして、周波数オフセット推定部３１では、クロック周波数誤差から、キャリア周波数誤差（キャリア周波数オフセット）も推定することができる。
【０１４４】
周波数オフセット推定部３１が推定したキャリア周波数誤差は、キャリア周波数補正部３２に与えられる。キャリア周波数の補正は、上り信号のキャリア周波数だけでなく、下り信号のキャリア周波数についておこなうことができる。
【０１４５】
上記の基地局間同期処理のための下り信号受信は、周期的又は必要に応じて行われ、複数の基地局間の同期が、常時、確保される。また、基地局間同期のための下り信号受信は、ビームフォーミング処理のための下り信号受信とは、独立して行われる。
このため、ビームフォーミング処理のために他の基地局装置からの下り信号受信を受信する際には、自基地局装置と他の基地局装置との同期が予め確立した状態にあり、ビームフォーミング処理のために他の基地局装置からの下り信号受信を受信する度に、他の基地局装置との同期を確立する必要がなく、容易に下り信号を取得することができる。
【０１４６】
［４．小型基地局装置（フェムト基地局装置）としての利用］
本実施形態の基地局装置は、いわゆる５００ｍ程度以上の大きさのマクロセルを形成するマクロ基地局装置（送信信号電力＝２Ｗ〜４０Ｗ程度）としても利用できるが、比較的小さなセル（５００ｍ程度未満）を形成する小型基地局装置（送信電力＝２Ｗ以下）として利用することができる。
【０１４７】
小型基地局装置としては、送信信号電力が２００ｍＷ〜２Ｗ程度であり１００ｍ〜５００ｍ程度の大きさのピコセルを形成するピコ基地局装置や、送信信号電力が２０〜２００ｍＷ程度であり１００ｍ以下の大きさのフェムトセルを形成するフェムト基地局装置がある。本実施形態の基地局装置は、小型基地局装置のうち、フェムト基地局装置として好適に利用できる。
【０１４８】
図１７は、ＢＳ−２，ＢＳ−３，ＢＳ−４の３つのマクロ基地局装置それぞれマクロセルを形成した状態を示している。一般に、マクロ基地局装置は、通信事業者が設置することになるため、干渉が生じないように他のマクロ基地局装置の配置を考慮して、予めビームフォーミングが設定される。
【０１４９】
一方、小型基地局装置（特に、フェムト基地局装置）は、マクロ基地局装置では電波が届かずカバーできない、建物内、地下、ビルの谷間などに設置され、マクロ基地局装置を補完して、通信環境を向上するのに利用される。したがって、このような小型基地局装置（ＢＳ−１）は、図１７に示すように、例えば、マクロセルの範囲内に存在する建物Ｂ内に設置されることがある。このような場合、一般に、小型基地局装置（ＢＳ−１）の電波は、建物外にはあまり漏洩しない。しかし、図１８に示すように基地局装置（ＢＳ−１）の近傍に窓Ｗなどの電波が通り易い部分があった場合、この窓Ｗに向けてビームが形成されていると、この窓Ｗから電波が建物Ｂ外に漏洩して、建物外の端末装置（ＭＳ−２）への干渉信号となる。
【０１５０】
この点に関し、本実施形態の基地局装置１を図１７及び図１８のＢＳ−１として採用すれば、干渉基地局（ＢＳ−２）からの下り信号の到来方向である窓Ｗの方向にヌルビームが形成され、干渉端末（ＭＳ−２）への干渉を防止できる。
【０１５１】
しかも、このような小型基地局装置は、通信事業者が設置するとは限らず、例えば、建物等の所有者といった通信事業者以外の者が、建物や地下街などの通信環境を向上させるために独自に設置する場合が想定される。通信事業者以外の者にとって、マクロ基地局装置などの他の基地局装置の配置を計算して、ビームフォーミングを設定することは困難であり、小型基地局装置を設置するには他の基地局装置の配置を計算する必要があるとすると、小型基地局装置の普及が妨げられる。また、窓Ｗなどの電波の漏洩しやすい場所を避けて小型基地局装置を設置する必要があり、設置に制約が生じる。
【０１５２】
これに対し、本実施形態の基地局装置１では、他の基地局装置の配置を計算したり、窓Ｗなどの電波の漏洩しやすい場所を避けて設置したりしなくても、単に設置するだけで、自動的に適切な方向にヌルビームを形成させることができる。
【０１５３】
［５．第２実施形態；位置関係に関する情報の利用］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において説明を省略した点は、第１実施形態における説明が援用され、後述の実施形態についても同様である。
【０１５４】
［５．１  他の基地局装置との間の距離を利用したビームフォーミング］
［５．１．１  無線通信システムにおける基地局間ネットワーク］
まず、自基地局装置と他の基地局装置との間の距離を示す情報などを交換するための基地局間ネットワークについて説明する。
図１９は、複数の基地局装置を接続する通信網（基地局間ネットワーク）の態様を示す図である。各マクロ基地局装置（以下、「マクロＢＳ」という）１ａは、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）２０３を介して、当該無線通信システムの通信網２０４に接続されている。ＭＭＥ２０３は、各ＭＳ２の位置等の管理を行い、各ＭＳ２のハンドオーバ等による移動管理についての処理を行うノードである。
各フェムトＢＳ１ｂは、ゲートウェイ２０５（ＧＷ）を介してＭＭＥ２０３に接続されている。ゲートウェイ２０５は、各フェムトＢＳ１ｂと、ＭＭＥ２０３との間、及び各フェムトＢＳ１ｂ間で行われる通信を中継する機能を有している。
ＭＭＥ２０３と各マクロＢＳ１ａとの間、ＭＭＥ２０３とゲートウェイ２０５との間、ゲートウェイ２０５とフェムトＢＳ１ｂとの間は、それぞれＳ１インターフェースと呼ばれる通信インターフェースによる回線（バックホール回線）２０６によって接続されている。
【０１５５】
さらに、各マクロＢＳ１ａは、Ｘ２インターフェースと呼ばれる基地局間通信インターフェースによる回線（バックホール回線）２０７によって接続されており、基地局装置間で直接的に情報交換のための基地局間通信が可能とされている。また、ゲートウェイ２０５も、Ｘ２インターフェースによる回線２０７によってマクロＢＳ１ａに接続されている。
このＸ２インターフェースは、各基地局装置の位置、各基地局装置までの距離、各基地局装置間で移動する各ＭＳ２におけるハンドオーバ等の移動管理についての情報、及びその他基地局装置間で共有される情報を交換する目的で設けられている。なお、このような機能はＭＭＥ２０３の機能と重複するが、ＭＭＥ２０３が各マクロＢＳ１ａに接続するＭＳ２についての移動管理を一元的に行うと処理が集中に膨大な処理量となる点、及び、移動管理について、基地局装置間で行った方がより効率的である点といった理由から、基地局装置間で通信を行うためのＸ２インターフェースが設けられている。
【０１５６】
Ｘ２インターフェースによる基地局装置間通信は、基地局装置の間を直接接続して行う方法や、ゲートウェイを経由して基地局装置の間を接続して行う方法等、複数通りの方法が考えられる。
フェムトＢＳ１ｂには、図１９に示すように、他の基地局装置１との間で、直接的にＸ２インターフェースによる通信回線が設置されていない。よって、本実施形態では、フェムトＢＳ１ｂは、ゲートウェイ２０５までを接続するＳ１インターフェースによる通信回線２０６及びゲートウェイ２０５を経由し、他の基地局装置１との間でＸ２インターフェースによる基地局装置間通信を行う方法を採る。
【０１５７】
なお、図１９において、ＭＭＥ２０３に直接接続されるマクロＢＳ１ａは、ｅＮＢ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＮｏｄｅＢ）と、ゲートウェイ２０５は、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢＧａｔｅｗａｙと、フェムトＢＳ１ｂは、Ｈｏｍｅ−ｅＮＢと称されることがある。
【０１５８】
［５．１．２  ビームフォーミング処理］
図２０は、第２実施形態及び後述の実施形態におけるビームフォーミング処理を示すフローチャートである。なお、図２０の処理は、第１実施形態に適用してもよい。
また、以下で説明するビームフォーミング処理を行う基地局装置は、図１９に示す基地局装置１ａ１，１ａ２，１ｂ１，１ｂ２のうち、フェムトＢＳ１ｂ１であるものとし、残りの基地局装置１ａ１，１ａ２，１ｂ２を他の基地局装置とする。
【０１５９】
図２０のステップＳ１では、ビームフォーミング処理に必要な情報（距離情報など）を取得する。ステップＳ１で取得される情報については、後述する。
続いて、図２０のステップＳ２では、ヌルビーム決定処理が行われ、ステップＳ３では、超過処理が行われる。そして、ステップＳ４では、ウェイトの計算が行われる。このように、図２０の処理の流れは、図８の処理の流れと、大局的にみると同様である。図２０と図８の処理の相違点については、後述する。
【０１６０】
［５．１．３  距離情報を利用したビームフォーミング］
図２１は、図２０のステップＳ２のヌルビーム決定処理を、自基地局装置（フェムトＢＳ）１ｂ１と他の基地局装置との間の距離を示す情報（距離情報；判定情報）を用いて行う場合の処理手順を示している。
図２１の処理では、複数（Ｋ個）の他の基地局装置それぞれと、自基地局装置１ｂ１との間の距離を示す距離情報に基づいて、他の基地局装置それぞれについてヌルビームを向けるべきか否かを決定する（ステップＳ７２−１，Ｓ７２−２，Ｓ７３）。
【０１６１】
ここで、図２２〜図２５に示すように、他の基地局装置（マクロＢＳ）１ａ１にヌルビームを向けた場合であっても、自基地局装置（フェムトＢＳ）１ｂ１と他の基地局装置１ａ１との位置関係によって、干渉抑制効果には、違いが生じることがある。図２１のヌルビーム決定処理は、この位置関係によって、ヌルビームを向けるべきか否かを決定する。
ここでは、図２２に示すように、自基地局装置１ｂ１と他の基地局装置１ａ１との位置関係として、第１の位置関係、第２の位置関係、及び第３の位置関係の、３つの位置関係について説明する。
【０１６２】
第１の位置関係では、図２３に示すように、フェムトＢＳである自基地局装置１ｂ１が形成するセル（フェムトセル）が、マクロＢＳである他の基地局装置１ａ１が形成するセル（マクロセル）に重複して設定されている。したがって、両基地局装置１ｂ１，１ａ１の間に存在する端末装置２には、干渉が生じ易い。したがって、図２３に示す第１の位置関係は、干渉抑制が必要なほど、両基地局装置１ｂ１，１ａ１が近い位置関係にある。
【０１６３】
図２４に示す第２の位置関係は、第１の位置関係に比べて、自基地局装置１ｂ１が、他の基地局装置１ａ１に更に近づいた状態である。したがって、図２４に示す第２の位置関係も、干渉抑制が必要なほど、両基地局装置１ｂ１，１ａ１が近い位置関係にある。
【０１６４】
第１の位置関係と第２の位置関係とを比較すると、第１の位置関係では、自基地局装置１ｂ１と他の基地局装置１ａ１とは適度に離れているため、他の基地局装置１ａ１に向けてヌルビームを向けることで、他の基地局装置１ａ１に無線接続する端末装置２にもヌルビームが向くことになる。したがって、第１の位置関係であれば、他の基地局装置１ａ１周辺の端末装置２への干渉抑制効果が期待できる。
一方、第２の位置関係では、自基地局装置１ｂ１が他の基地局装置１ａ１に近づきすぎているため、他の基地局装置１ａ１にヌルビームを向けても、他の基地局装置１ａ１に接続する端末装置２にヌルビームを向けることにならない。したがって、第２の位置関係では、他の基地局装置１ａ１周辺の端末装置２への干渉抑制効果が低くなる。
【０１６５】
また、第３の位置関係では、図２５に示すように、フェムトＢＳである自基地局装置１ｂ１が形成するセル（フェムトセル）と、マクロＢＳである他の基地局装置１ａ１が形成するセル（マクロセル）とが離れている（マクロセルとフェムトセルが多少重複していてもよい）。したがって、両基地局装置１ｂ１，１ａ１の距離は大きいため、両基地局装置１ｂ１，１ａ１の間に存在する端末装置２には、干渉が生じ難い。したがって、図２５に示す第３の位置関係は、ヌルビームによる干渉抑制が必要ない程度に、両基地局装置１ｂ１，１ａ１が離れた位置関係にある。
【０１６６】
図２１のステップＳ７２−１，Ｓ７２−２，Ｓ７３は、このようなヌルビームによる干渉抑制効果の位置関係による違いを利用したものである。具体的には、自基地局装置１ｂ１は、他の基地局装置ｋとの間の距離情報を取得し、その距離情報が示す距離を第１の閾値と比較する（ステップＳ７２−１）。距離情報は、ＭＭＥ２０３などの基地局間ネットワーク上のサーバ又は他の基地局装置１ａ１から、回線２０６などを介して、取得される。なお、基地局装置間の距離情報は、ＭＭＥ２０３などの基地局間ネットワーク上のサーバに予め設定保持されている。また、距離情報は、各基地局装置が内蔵するＧＰＳ装置から得た位置情報から、他の基地局装置又は自基地局装置が算出してもよい。
【０１６７】
ステップＳ７２−１における第１の閾値は、他の基地局装置１ａ１が第３の位置関係にあるかどうか、すなわち、干渉抑制が必要ない程度にまで他の基地局装置１ａ１が離れているか否かを判定するためのものである。他の基地局装置１ａ１までの距離が第１の閾値を超えて離れている場合（第３の位置関係の場合）には、当該他の基地局装置１ａ１はヌルビームを向ける対象から除外される。
なお、ヌルビーム決定処理で考慮されるＫ個の他の基地局装置としては、下り信号を受信できた周辺の基地局装置としてもよいし、自基地局装置１ｂ１が、周辺の基地局装置のリストを保持しておき、そのリストに含まれる基地局装置としてもよい。
なお、ヌルビーム決定処理で考慮されるＫ個の他の基地局装置として、当該他の基地局装置からの下り信号を受信できたものに限定する場合には、Ｋ個の他の基地局装置は、すべて第１の位置関係又は第２の位置関係にあるとみなして、ステップＳ７２−１を省略することができる。
【０１６８】
ステップＳ７２−１において、他の基地局装置１ａ１までの距離が第１の閾値以下であると判定された場合には、さらに、第１の位置関係であるか、第２の位置関係であるかの判定が行われる（ステップＳ７２−２）。
ステップＳ７２−２における第２の閾値は、他の基地局装置１ａ１が第１の位置関係にあるかどうか、すなわち、当該他の基地局装置１ａ１からの下り信号の到来方向にヌルビームを向けることで、端末装置２への干渉抑制の効果が得られる程度に両基地局装置１ｂ１，１ａ１が離れている（第１の位置関係）か否かを判定するためのものである。
【０１６９】
両基地局装置１ｂ１，１ａ１の位置関係が、第１の関係にある場合には、当該他の基地局装置１ａ１は、ヌルビームを向けるべき基地局装置として選択される（ステップＳ７３）。第２の位置関係にある場合には、当該他の基地局装置１ａ１は、ヌルビームを向ける対象から除外される。
上記処理を、Ｋ個の他の基地局装置について繰り返す（ステップＳ１４，Ｓ１５）ことで、ヌルビームを向けるべき基地局装置を全て決定することができる。
【０１７０】
［５．２  ハンドオーバ回数を利用したビームフォーミング］
［５．２．１  他の基地局装置がマクロ基地局である場合］
［５．２．１．１  ヌルビームの強弱調整］
図２６は、図２０のヌルビーム決定処理(ステップＳ２)を、ハンドオーバ回数を用いて行う場合の例を示している。
図２４に示すように、自基地局装置１ｂ１と他の基地局装置１ａ１が近づきすぎている第２の位置関係では、フェムトＢＳである自基地局装置１ｂ１が形成するセル（フェムトセル）の大きさが、実質的に小さくなる。つまり、自基地局装置１ｂ１の電波が届く範囲であっても、マクロＢＳである他の基地局装置１ａ１からの電波の電力の方が相対的に大きくなる位置では、端末装置２は、マクロＢＳである他の基地局装置１ａ１に接続しようとする。このため、自基地局装置１ｂ１の自セル（フェムトセル）は、実質的に小さくなる。自セルの実質的な大きさが小さくなることで、自基地局装置１ｂ１の周辺にいる端末装置２は、自基地局装置１ｂ１の周辺を移動する際に、自セル外に出たり入ったりする確率が高くなり、他の基地局装置１ａ１との間でハンドオーバが生じ易くなる。
一方、図２３のように、両基地局装置１ｂ１，１ａ１が十分に離れていれば、自基地局装置１ｂ１の形成する自セルの大きさは小さくなり難く、自基地局装置１ｂ１の周辺にいる端末装置２が、自基地局装置１ｂ１の周辺を移動しても、他の基地局装置１ａ１との間で生じるハンドオーバ回数が相対的に少なくなる。
【０１７１】
したがって、ハンドオーバ回数は、両基地局装置１ｂ１，１ａ１の距離（位置関係）によって、その値が影響を受ける情報である。そして、両基地局装置の位置関係は、干渉抑制効果を間接的に示す情報である。
【０１７２】
そこで、図２６のステップＳ８２では、他の基地局装置１ａ１との間のハンドオーバ回数に応じて、ヌルビームの深さを調整する。より具体的には、ハンドオーバの回数が多いほど、ヌルビームの深さを小さくする（ヌルビームを弱くする）。つまり、ハンドオーバ回数が多くなるほど、第１の位置関係（図２３）よりも、第２の位置関係（図２４）に近くづくことになり、他の基地局装置１ａ１にヌルビームを向けることによる干渉抑制効果が小さくなる。したがって、ハンドオーバ回数が多くなるほど、当該他の基地局装置１ａ１のヌルビームの深さを小さくするのが好適である。
【０１７３】
つまり、ハンドオーバ回数が少ないときには、図２７（ａ）に示すように、ヌルビームの深さを大きくし、ハンドオーバ回数が多いときには、図２７（ｂ）に示すように、ヌルビームの深さを小さくする。なお、ヌルビームの深さは、ハンドオーバ回数に応じて、段階的に変化させるのが好適である。
なお、ステップＳ８２の判断は、ハンドオーバ回数が、１以上である場合を前提とするのが好適であり、この場合、ハンドオーバ回数が０である場合には、第３の位置関係にあると判定し、当該他の基地局装置１ａ１を、ヌルビームを向けるべき基地局装置から除外するのが好適である。
【０１７４】
以下、ヌルビームの深さを調整する方法（ウェイト制御方法）について説明する。先に説明したように、（Ｎ−１）個の干渉基地局それぞれの方向にヌルビームを向けるためのウェイトｗ1、・・・ｗLからなるウェイトベクトルＷは、下記式（Ａ）に基づいて算出される。なお、式（Ａ）に基づいて、ウェイトベクトルＷを得るには、下記式（Ｂ）に示す式を解けばよい。
【数３】
2011043298.tif 000005
【０１７５】
図２８は、式（Ｂ）に基づいて得られるウェイトｗ1、・・・ｗLによってビームフォーミングを行った場合における、Ｎ−１個の零点（ゲインがゼロのヌルビーム）を示している。なお、図２８では、ｚ平面（複素平面）における単位円上に零点があるものとした。
【０１７６】
図２９は、自基地局装置１ｂ１からみた水平面における角度とゲインとの関係を示しており、図２８に対応するＮ−１個の零点を示した。
【０１７７】
ヌルビームの深さを小さくするには、図３０に示すように、深さを小さくしたい零点（図３０に示す「元の零点」）の絶対値を小さくした新たな零点（図３０に示す「新たな零点」）を設定する。そして、「新たな零点」が得られるようにウェイトｗ’1、・・・ｗ’Lを再計算する。
【０１７８】
図２０のステップＳ４における第１のウェイト計算（ステップＳ４−１）及び第２のウェイト計算（ステップＳ４−２）の各ステップは、以上のような手順を示している。
【０１７９】
つまり、ヌルビームの深さが調整されたビームを形成するためのウェイトを得るには、まず、前述の式（Ｂ）に基づいて、全ての零点についてゲインがゼロのヌルビームを形成するためのウェイトｗ1、・・・ｗLを計算する（ステップＳ４−１；第１のウェイト計算）。
そして、第１のウェイト計算で得られたウェイトｗ1、・・・ｗLを用いて、式（Ｂ）を因数分解した、下記式（Ｃ）を得る。
【数４】
2011043298.tif 000006
【０１８０】
式（Ｃ）におけるａ1，ａ2，・・・，ａLは、図２８における零点（元の零点）の絶対値を示している。ある零点のヌルビームの深さを小さくするには、その零点の絶対値（上記式（Ｃ）の場合はａ1）の値を、より小さな値ａ’1に設定して、上記式（Ｄ）を得る。
そして、上記式（Ｄ）を展開し直して、式（Ｂ）と同様の形式の式（Ｅ）を得る。この式（Ｅ）を先の第１のウェイト計算と同様に計算する第２のウェイト計算を行うことで、所望の零点のヌルビームの深さが小さくなったビームを形成することができる。図３１は、このようにヌルビームの深さが調整された場合のゲインを示している。図３１では、他の基地局装置の方向のビームが抑制されており、その抑制の度合いも、複数の他の基地局装置毎に異なったものとなっている。
【０１８１】
［５．２．１．２  ヌルビームのＯＮ／ＯＦＦ］
図３２は、図２０のヌルビーム決定処理(ステップＳ２)を、ハンドオーバ回数を用いて行う場合の他の例を示している。図３２では、ハンドオーバ回数をヌルビームの深さの調整に用いるのではなく、ハンドオーバ回数をヌルビームのＯＮ／ＯＦＦ切替に用いる。
つまり、図３２のステップＳ９２では、他の基地局装置１ａ１との間のハンドオーバ回数を閾値と比較する。ステップＳ９２の閾値は、自基地局装置１ｂ１と他の基地局装置１ａ１との位置関係が第１の位置関係にあるか否かを判定するためのものである。ステップＳ９２において、他の基地局装置１ａ１との間のハンドオーバ回数が、閾値未満であると判定されると、第１の位置関係にあるとみなされ、当該他の基地局装置１ａ１が、ヌルビームを向けるべき基地局装置として選択される。
一方、ステップＳ９２において、他の基地局装置１ａ１との間のハンドオーバ回数が、閾値以上であると判定されると、第２の位置関係にあるとみなされ、当該他の基地局装置１ａ１は、ヌルビームを向けるべき基地局装置から除外される。
【０１８２】
なお、ステップＳ９２の判断は、ハンドオーバ回数が、１以上である場合を前提とするのが好適であり、この場合、ハンドオーバ回数が０である場合には、第３の位置関係にあると判定し、当該他の基地局装置１ａ１を、ヌルビームを向けるべき基地局装置から除外するのが好適である。
【０１８３】
［５．２．１．３  ハンドオーバ回数等の取得］
以下、自基地局装置１ｂ１が、ハンドオーバ回数等を示す情報（ハンドオーバ情報）を取得するための処理について説明する。図３３は、フェムトＢＳ１ｂ１が、端末装置（ＭＳ）２との間で行うハンドオーバ処理の中で、ハンドオーバ情報を取得する態様の一例を示すシーケンス図である。
【０１８４】
まず、フェムトＢＳ１ｂ１は、ＭＳ２の測定対象を設定する（ステップＳＴ２０）。ここでフェムトＢＳ１ｂ１は、測定対象を、隣接セル情報に登録されている他の基地局装置１の下り信号に設定する。なお、隣接セル情報とは、自基地局装置１ｂ１の周辺に位置する基地局装置のリストである。隣接セル情報は、ＭＳ２による電波の測定で検出したり、ＭＭＥ２０３などのネットワーク上のサーバから取得することができる。
【０１８５】
次に、フェムトＢＳ１ｂ１は、設定した測定対象の下り信号をＭＳ２に測定させるための測定開始要求をＭＳ２へ送信する（ステップＳＴ２１）。この測定開始要求には、測定対象となる周波数および基地局装置の情報等が含まれている。
【０１８６】
次に、ＭＳ２は、フェムトＢＳ１ｂ１からの測定開始要求を受信し、その測定開始要求の示す測定対象について、下り信号測定を実施する（ステップＳＴ２２）。
ＭＳ２は、下り信号測定を終えると、その測定結果である、検出された下り信号の受信レベル及び対応するセルＩＤを含む測定結果通知をフェムトＢＳ１ｂ１へ送信する（ステップＳＴ２３）。また、このとき、ＭＳ２は、フェムトＢＳ１ｂ１の下り信号の受信レベルもフェムトＢＳ１ｂ１へ送信する。
ＭＳ２からの測定結果通知を受信すると、フェムトＢＳ１ｂ１は、この測定結果通知に基づいて、ＭＳ２がハンドオーバすべきか否かを判断する。フェムトＢＳ１ｂ１は、ＭＳ２がハンドオーバすべきと判断すると、隣接セル情報を参照してハンドオーバ先を決定し、ハンドオーバ要求をマクロＢＳ１ａ１へ送信する（ステップＳＴ２４）。なお、図例では、ハンドオーバ先をマクロＢＳ１ａ１に決定した場合を示している。
また、ハンドオーバするか否かの判断、及びハンドオーバ先の決定は、現在接続する基地局装置１ｂ１の下り信号の受信レベルと他の基地局装置１ａ１の受信レベルとを比較することにより行われる。
さらに、ハンドオーバするか否かの判断、及びハンドオーバ先の決定は、ＭＳ２が行うこともある。この場合、フェムトＢＳ１ｂ１は、ＭＳ２の判断及び決定に応じてハンドオーバ要求を送信する。
【０１８７】
フェムトＢＳ１ｂ１は、ハンドオーバ要求を送信することで、ＭＳ２がどの基地局装置１に対してハンドオーバを試行したかを認識することができる。つまり、フェムトＢＳ１ｂ１のビームフォーミング処理部５ａは、ハンドオーバを試行した旨、及び決定したハンドオーバ先に関する情報を取得する（ステップＳＴ２５）。
【０１８８】
ハンドオーバ要求を受信したマクロＢＳ１ａ１は、ハンドオーバ要求に対するハンドオーバ応答をフェムトＢＳ１ｂ１へ送信する（ステップＳＴ２６）。
ハンドオーバ応答を受信したフェムトＢＳ１ｂ１は、ＭＳ２へＲＲＣコネクション再確立指示を送信する（ステップＳＴ２７）。
【０１８９】
次いで、ＭＳ２と、マクロＢＳ１ａ１との間でＲＲＣコネクションが確立されると、ＭＳ２は、マクロＢＳ１ａ１へＲＲＣコネクション確立通知を送信する（ステップＳＴ２８）。
ＲＲＣコネクション確立通知を受信したマクロＢＳ１ａ１は、フェムトＢＳ１ｂ１へハンドオーバ完了通知を送信する（ステップＳＴ２９）。
ハンドオーバ完了通知を受信したフェムトＢＳ１ｂ１は、ＭＳ２に関する情報を開放し、ハンドオーバを終える。また、フェムトＢＳ１ｂ１は、ハンドオーバ完了通知を受信することで、ハンドオーバが成功したことを認識することができる。ここで、フェムトＢＳ１ｂ１のビームフォーミング処理部５ａは、ハンドオーバの結果に関する情報を取得する（ステップＳＴ３０）。
【０１９０】
なお、上記ハンドオーバが失敗した場合には、マクロＢＳ１ａ１は、ステップＳＴ２９において、ハンドオーバ失敗通知を送信する。
また、フェムトＢＳ１ｂ１と、マクロＢＳ１ａ１との間で行われる、ハンドオーバ要求や、ハンドオーバ応答、ハンドオーバ完了通知の送受信は、ＭＭＥ２０３や、ゲートウェイ２０５等の上位の機器を介して行われるが、Ｘ２インターフェースを介した基地局間通信によって行われる場合もある。
【０１９１】
ビームフォーミング処理部５ａは、上記ステップＳＴ２５及びＳＴ３０で取得したハンドオーバを試行した旨、決定したハンドオーバ先に関する情報、及びハンドオーバの結果に関する情報に基づいて、他の基地局装置１ａ１毎のハンドオーバ情報である、ハンドオーバ試行数、ハンドオーバ成功数（＝ハンドオーバ回数）、及びハンドオーバ成功率を得る。なお、ハンドオーバ成功率は、ハンドオーバ成功数をハンドオーバ試行数で除算することで得られる。
【０１９２】
［５．２．２  他の基地局装置がフェムト基地局である場合］
［５．２．２．１  ヌルビームの強弱調整］
先の［５．２．１  他の基地局装置がマクロ基地局である場合］の説明は、自基地局装置１ｂ１の周囲に存在する基地局装置がマクロＢＳだけである場合についてのものであった。以下では、自基地局装置１ｂ１の周囲に存在する基地局装置がフェムトＢＳ（小型基地局装置）だけである場合について説明する。
他の基地局装置１ａ１がマクロＢＳである場合、図２３，２４に示すように、マクロセル内に、自セルが位置する包含関係になることが多い。
これに対し、図３４〜図３６に示すように、他の基地局装置がフェムトＢＳ１ｂ２である場合、自セルと他の基地局装置１ａ１のセルは、セル同士が一部重複することはあっても、包含関係になることは少ない。つまり、フェムトＢＳ１ｂ１，１ｂ２同士であれば、図３５に示すように、互いにセルが一部重複しているか、図３６に示すように、セルが離間して存在しているかのどちらかである。
【０１９３】
そこで、他の基地局装置がフェムトＢＳである場合には、図２０のステップＳ２におけるヌルビーム決定処理を、図３７に示すように行うのが好適である。
図３７のステップＳ１０２では、図２６のステップＳ８２と同様に、他の基地局装置１ａ１との間のハンドオーバ回数に応じて、ヌルビームの深さを調整する。ただし、図３７のステップＳ１０２では、ハンドオーバの回数が多いほど、ヌルビームの深さを大きくする（ヌルビームを強くする）。つまり、フェムトＢＳ同士であれば、両基地局装置１ｂ１，１ｂ２が近づくほど、他の基地局装置１ａ１にヌルビームを向けることによる干渉抑制効果が大きくなる。したがって、ハンドオーバ回数が多くなるほど、当該他の基地局装置１ａ１のヌルビームの深さを大きくするのが好適である。
【０１９４】
［５．２．２．２  ヌルビームのＯＮ／ＯＦＦ］
図３８は、自基地局装置１ｂ１の周囲に存在する基地局装置がフェムトＢＳ（小型基地局装置）だけである場合において、ハンドオーバ回数をヌルビームのＯＮ／ＯＦＦ切替に用いた例を示している。
つまり、図３８のステップＳ１１２では、他の基地局装置１ｂ２との間のハンドオーバ回数を閾値と比較する。ステップＳ１１２の閾値は、自基地局装置１ｂ１と他の基地局装置１ｂ２との位置関係が、干渉が生じ得る程度に近いか否かを判定するためのものである。ステップＳ１１２において、他の基地局装置１ｂ２との間のハンドオーバ回数が、閾値より大きければ、両ＢＳ１ｂ１，１ｂ２は十分に近いと判断され、当該他の基地局装置１ｂ２が、ヌルビームを向けるべき基地局装置として選択される。
一方、ステップＳ１１２において、他の基地局装置１ｂ２との間のハンドオーバ回数が、閾値未満であると判定されると、両基地局装置１ｂ１，ｂ２は遠いと判断され、当該他の基地局装置１ｂ２は、ヌルビームを向けるべき基地局装置から除外される。
【０１９５】
［５．２．３  周囲の基地局装置がマクロ基地局装置及びフェムト基地局装置である場合］
［５．２．３．１  ヌルビームの強弱調整］
図３９は、自基地局装置１ｂ１の周囲にマクロＢＳ１ａ１とフェムトＢＳ１ｂ２の双方が存在し得る場合における、ハンドオーバ回数の利用の仕方を示している。
図３９では、ステップＳ１２２において、他の基地局装置が、マクロＢＳであるかフェムトＢＳであるかを判定する。なお、他の基地局装置が、マクロＢＳであるか、フェムトＢＳ（小型基地局）であるかを示す情報は、ＭＭＥ２０３などの基地局間ネットワーク上のサーバ又は、他の基地局装置から取得される。
【０１９６】
ステップＳ１２２において、他の基地局装置ｋが、マクロＢＳであると判定されると、ハンドオーバ回数が多いほど、ヌルビームの深さを小さくする。これは、図２６のステップＳ８２において、ヌルビームの深さを小さくしたのと同様の理由によるものである。
【０１９７】
一方、ステップＳ１２２において、他の基地局装置ｋが、フェムトＢＳであると判定されると、ハンドオーバ回数が多いほど、ヌルビームの深さを大きくする。これは、図３７のステップＳ１０２において、ヌルビームの深さを大きくしたのと同様の理由によるものである。
【０１９８】
図３９の処理によれば、周囲にマクロＢＳとフェムトＢＳとが混在していても、適切に、ヌルビームの深さを調整することができる。
【０１９９】
［５．２．３．２  ヌルビームのＯＮ／ＯＦＦ］
図３９のように、基地局装置の種類が、マクロであるかフェムトであるかによって、ヌルビームの調整の仕方を異ならせるだけでなく、ヌルビームのＯＮ／ＯＦＦを行っても良い。
つまり、図３９のステップＳ１２３−１において、図３２のステップＳ９２及びステップＳ９３を実行し、図３９のステップＳ１２３−２において、図３８のステップＳ１１２及びステップＳ１１３を実行してもよい。
【０２００】
［５．３  ハンドオーバ回数以外の位置関係に関する情報の利用］
［５．３．１  滞在時間］
自基地局装置と他の基地局装置との間の位置関係によって、その値が影響を受ける情報としては、ハンドオーバ回数以外に、自基地局装置に接続する端末装置が自セル内に滞在する滞在時間（平均値など）も利用できる。ここで、滞在時間とは、端末装置が自基地局装置に接続するためのハンドオーバが行われた時間ｔ１から、その端末装置が他の基地局装置に接続するためのハンドオーバが行われる時間ｔ２までの時間間隔（ｔ２−ｔ１）である。滞在時間が短ければ、ハンドオーバが頻繁に行われていることを示しており、滞在時間の短さは、ハンドオーバ回数の多さと同様の指標となる。つまり、滞在時間は、ハンドオーバ回数によって、その値が影響を受ける情報でもある。
なお、滞在時間としては、自セルに隣接する他セル内に、端末装置が滞在する時間であってもよい。つまり、滞在時間としては、端末装置が自基地局装置から第１の他の基地局装置に接続するためのハンドオーバが行われた時間ｔ１から、その端末装置が、第１の他の基地局装置から、第２の他の基地局装置又は自基地局装置に接続するためのハンドオーバが行われる時間ｔ２までの時間間隔（第１の他の基地局装置のセル内での滞在時間）であってもよい。
また、滞在時間としては、端末装置が第１の他の基地局装置から第２の他の基地局装置に接続するためのハンドオーバが行われた時間ｔ１から、その端末装置が、第１の他の基地局装置から、自基地局装置に接続するためのハンドオーバが行われる時間ｔ２までの時間（第２の他の基地局装置のセル内での滞在時間）であってもよい。
【０２０１】
［５．３．２  受信レベル］
自基地局装置と他の基地局装置との間の位置関係によって、その値が影響を受ける情報としては、他の基地局装置が送信した送信信号（下り信号）の受信レベルの大きさが挙げられる。他の基地局装置から受信位置までの距離が大きくなれば、他の基地局装置が送信した送信信号の受信レベルは小さくなり、当該距離が小さくなれば、受信レベルは大きくなる。受信レベルの大きさは、自基地局装置にて測定してもよいし、端末装置２に受信レベルを測定させて、その受信レベル値を自基地局装置に報告させるようにしてもよく、それらを組み合わせても良い。
【０２０２】
受信レベルを測定する信号チャネルとしては、Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｉｔｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ（ＰＳＳ）及びＳｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ（ＳＳＳ）、ＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、制御チャネル（ＰＤＣＣＨ，ＰＣＦＩＣＨ，ＰＨＩＣＨなど）、参照信号などを利用できる。
【０２０３】
［５．３．３  パスロス値（減衰値）］
自基地局装置と他の基地局装置との間の位置関係によって、その値が影響を受ける情報としては、パスロス値であってもよい。パスロス値は、他の基地局装置から自基地局装置までの伝送路の減衰値である。パスロス値は、他の基地局装置が送信した送信信号の受信レベルと、ほぼ同様の意義を有するが、パスロス値の方が、受信レベルよりも、距離の大小をより正確に反映した値となり、好ましい。
【０２０４】
［５．３．４  他の基地局装置の検出結果（検出回数又は検出率）］
自基地局装置と他の基地局装置との間の位置関係によって、その値が影響を受ける情報としては、他の基地局装置の検出率又は検出回数であってもよい。他の基地局装置の検出は、当該他の基地局装置からの電波（下り信号）を検出することによって行える。自基地局装置と他の基地局装置との間の距離が小さければ、検出率又は検出回数は大きくなる。
【０２０５】
他の基地局装置の検出は、自基地局装置だけで行っても良いが、端末装置２によって他の基地局装置の検出をさせ、その検出結果を、自基地局装置に報告させるようにしてもよい。
【０２０６】
例えば、端末装置２は、他の基地局装置の下り信号の測定・検出を行い、その下り信号の送信元の基地局装置のセルＩＤ（基地局装置の識別子）を取得する。端末装置２が取得した１又は複数の他の基地局装置のセルＩＤは、測定結果情報として、自基地局装置に送信される。自基地局装置は、所定の期間内で検出された他の基地局装置１の検出回数をカウントし、その検出回数と、検出率とを測定結果情報として取得するように構成されている。検出率は、端末装置２による下り信号測定の測定回数に対して、ある基地局装置が検出された回数の割合として、算出される。
つまり、これらセルの検出回数、及び検出率は、他の基地局装置の下り信号が検出されたときの検出結果に関する情報を構成する。
【０２０７】
ここで、検出回数は、多ければ多いほど、その検出回数に対応する他の基地局装置が自局装置に近い位置に存在している可能性が高いことを示している。つまり、他の基地局装置の検出回数は、自局装置と他の基地局装置との位置関係によってその値が影響を受ける情報を構成している。
また、検出率も、検出回数と同様、値が大きければ大きいほど、その検出率に対応する他の基地局装置が自局装置に近い位置に存在している可能性が高いことを示している。
【０２０８】
［６．第３実施形態；干渉が発生し得る否かを示す情報の利用］
第２実施形態では、干渉抑制効果を間接的に示す情報として、位置関係に関する情報を利用したが、第３実施形態では、干渉が発生し得るか否かを示す情報を利用する。
［６．１  他の基地局装置の通信周波数］
図４０は、干渉が発生し得るか否かを示す情報として、他の基地局装置の通信周波数を示す情報を利用した場合のヌルビーム決定処理（図２０のステップＳ２）を示している。
自基地局装置と他の基地局装置が使用する通信周波数が異なれば、干渉は生じないため、通信周波数は、干渉が発生し得るか否かを示す情報となる。
図４０のステップＳ１３２では、他の基地局装置の通信周波数（下り周波数）と自基地局装置の通信周波数（下り周波数）とが比較され、周波数が一致すれば、当該他の基地局装置は、ヌルビームを向けるべき基地局装置として選択される。一方、周波数が一致しなければ、当該他の基地局装置は、ヌルビームを向けるべき基地局装置から除外される。
なお、他の基地局装置の通信周波数は、ＭＭＥ２０３などの基地局間ネットワーク上のサーバ、又は、他の基地局装置から取得する。
【０２０９】
［６．２  他の基地局装置の電源ＯＮ／ＯＦＦ］
図４１は、干渉が発生し得るか否かを示す情報として、他の基地局装置の電源がＯＮであるか、ＯＦＦであるかを示す電源ＯＮ／ＯＦＦ状態を示す情報を利用した場合のヌルビーム決定処理（図２０のステップＳ２）を示している。
他の基地局装置の電源がＯＦＦであれば、そもそも干渉は生じないため、電源ＯＮ／ＯＦＦ状態を示す情報は、干渉が発生し得るか否かを示す情報となる。
図４１のステップＳ１４２では、他の基地局装置の電源ＯＮ／ＯＦＦ状態を示す情報が取得され、他の基地局装置の電源がＯＮであれば、当該他の基地局装置は、ヌルビームを向けるべき基地局装置として選択される。一方、電源がＯＦＦであれば、当該他の基地局装置は、ヌルビームを向けるべき基地局装置から除外される。
なお、他の基地局装置の電源ＯＮ／ＯＦＦ状態情報は、ＭＭＥ２０３などの基地局間ネットワーク上のサーバ、又は、他の基地局装置から取得する。
【０２１０】
［６．３  他の基地局装置の無線アクセス方式（ＲＡＴ）］
図４２は、干渉が発生し得るか否かを示す情報として、他の基地局装置の無線アクセル方式（ＲＡＴ；Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）の種類を示す情報を利用した場合のヌルビーム決定処理（図２０のステップＳ２）を示している。
自基地局装置がＬＴＥである場合において、他の基地局装置の無線アクセス方式がＷ−ＣＤＭＡなどの他の方式である場合には、干渉が生じないことがある。したがって、無線アクセス方式（ＲＡＴ）の種類を示す情報は、干渉が発生し得るか否かを示す情報となる。
図４２のステップＳ１５２では、他の基地局装置の無線アクセス方式の種類を示す情報が取得され、他の基地局装置と自基地局装置の無線アクセス方式が一致すれば、当該他の基地局装置は、ヌルビームを向けるべき基地局装置として選択される。一方、無線アクセス方式が異なれば、当該他の基地局装置は、ヌルビームを向けるべき基地局装置から除外される。
なお、他の基地局装置の無線アクセス方式の種類を示す情報は、ＭＭＥ２０３などの基地局間ネットワーク上のサーバ、又は、他の基地局装置から取得する。
【０２１１】
［７．第４実施形態；他の干渉抑制手段の有無］
［３．３．４  ウェイトの計算(ステップＳ４)］において、「ヌルビームを形成するのは、干渉端末に対して割り当てられた無線リソースに限っても良い。」旨を説明した。これは、干渉端末（他の基地局装置に接続した端末装置）が使用する無線リソース（リソースブロック）を、自基地局装置の下り信号において使用すると、干渉が生じることを前提としている。
【０２１２】
第４実施形態では、これとは逆に、他の基地局装置に接続した端末装置が使用する無線リソースを、自基地局装置の下り信号にて使用しないようにして干渉回避（干渉抑制）が行われる場合には、ヌルビームによる干渉抑制の必要がないため、当該他の基地局装置にヌルビームを向けないようにする。
【０２１３】
つまり、他の基地局装置にヌルビームを向けること以外の他の干渉抑制手段の有無を示す情報は、ヌルビームによる干渉抑制効果を間接的に示す情報となる。
【０２１４】
図４３は、他の基地局装置にヌルビームを向けること以外の他の干渉抑制手段の有無を示す情報を利用した場合のヌルビーム決定処理（図２０のステップＳ２）を示している。
図４３のステップＳ１６２では、自基地局装置又は他の基地局装置において、他の干渉抑制手段が行われているか、又は、行われ得るかが検査される。他の干渉抑制手段が行われている、又は行われ得る場合であれば、当該他の基地局装置は、ヌルビームを向けるべき基地局装置から除外され、他の干渉抑制手段がなければ、当該他の基地局装置は、ヌルビームを向けるべき基地局装置として選択される。
【０２１５】
他の干渉抑制手段としては、無線リソース（時間及び／又は周波数）の使い分けのほか、重複する無線リソースについて送信電力を弱くするなどの手段が採用可能である。
他の干渉抑制手段が行われていることを示す情報を取得するには、上記のような他の干渉抑制手段が、自基地局装置又は他の基地局装置において実行されているか否かを示す情報を、自基地局装置、他の基地局装置、又は、ＭＭＥ２０３などの基地局間ネットワーク上のサーバなどから取得すればよい。
他の干渉抑制手段が行われ得るかを示す情報としては、自基地局装置と他の基地局装置との間で通信タイミング及び／又は通信周波数の同期がとれているか否かを示す情報、又は、自基地局装置と前記他の基地局装置との間に基地局間ネットワークが設けられているか否かの情報がある。これらの情報も、自基地局装置、他の基地局装置、又は、ＭＭＥ２０３などの基地局間ネットワーク上のサーバなどから取得することができる。
【０２１６】
自基地局装置と他の基地局装置との間で通信タイミング及び／又は通信周波数の同期がとれていれば、自基地局装置と他の基地局装置との間で無線リソース（リソースブロック）の使い分けが可能となるため、同期がとれているか否かを示す情報は、他の干渉抑制手段が行われ得るかを示す情報となる。
【０２１７】
基地局間ネットワークが設けられていれば、同期をとったり、自基地局装置と他の基地局装置それぞれが使用する無線リソースを示す情報を共有できる。したがって、自基地局装置と前記他の基地局装置との間に基地局間ネットワークが設けられているか否かの情報は、他の干渉抑制手段が行われ得るかを示す情報となる。
【０２１８】
［８．第５実施形態；アクセスモードの利用］
第５実施形態では、干渉抑制効果を間接的に示す情報として、自基地局装置のアクセスモードを示す情報を利用する。
アクセスモードとは、基地局装置が、端末装置による無線接続の制限を規定するためのモードである。アクセスモードには、オープンアクセスモード、クローズドアクセスモード、及び、ハイブリッドモードの３種類がある。基地局装置は、これら３種類の異なるアクセスモードのいずれかに設定されている。
【０２１９】
オープンアクセスモードとは、全ての端末装置が接続可能なモードである。通信事業者等が設置するマクロＢＳは、公共性が高いため、通常、オープンアクセスモードに設定されている。
クローズドアクセスモードとは、このモードに設定されている基地局装置１に登録されている端末装置のみ、接続が許可されるモードである。
ハイブリッドモードとは、基本的に全ての端末装置が接続可能であるが、登録されている端末装置が、登録されていない端末装置よりも優遇され、登録されていない端末装置は接続できない場合があり得るモードである。
フェムトＢＳは、上記３つのモードの内、いずれか一つのモードに設定されている。
フェムトＢＳは、個人又は企業等が自己の建物や特定の空間内に設置するものであり、フェムトＢＳを設置する個人や企業等が、当該フェムトＢＳに接続する端末装置を特定の端末装置のみに制限したい場合がある。このような場合に、フェムトＢＳには、その状況に応じて上記３つのモードの内、いずれか一つのモードを選択し設定することができるように構成されている。
【０２２０】
仮に、フェムトＢＳである自基地局装置がクローズドアクセスモードに設定されている場合、自基地局装置のごく近傍に、登録されていない端末装置が存在していても、当該端末装置は自基地局装置に接続できない。この場合、当該端末装置へ与える干渉が大きくなり易い。逆に、自基地局装置がオープン又はハイブリッドアクセスモードに設定されている場合、自基地局装置に端末装置が近づけば、当該端末装置はハンドオーバして、自基地局装置に接続することとなり、当該端末装置への干渉は生じ難いと考えられる。つまり、自基地局装置が、クローズドであれば、ヌルビームによる干渉抑制効果は生じ易いが、オープン又はハイブリッドであれば、そもそも干渉が生じ難いため、干渉抑制効果も生じ難い。
【０２２１】
そこで、第５実施形態では、自基地局装置に設定されたアクセスモードを示す情報を利用して、ビームフォーミング処理を行う。具体的には、図４４に示すように、図２０におけるヌルビーム決定処理（ステップＳ２）の前に、自基地局装置のアクセスモードがクローズドアクセスモードか否かの判定処理を実行する（ステップＳ１−Ａ）。アクセスモードがクローズドであれば、ステップＳ２のヌルビーム決定処理を行う。一方、アクセスモードがクローズドでなければ、ヌルビームを含まないビームフォーミングを行うように、ウェイトの計算（ステップＳ４）を行う。
【０２２２】
［９．第６実施形態；端末数に関する情報の利用］
第６実施形態では、干渉抑制効果を間接的に示す情報として、他の基地局装置に無線接続した端末装置の数を示す情報、又は、前記他の基地局装置に無線接続した端末装置の数によって、その値が影響を受ける情報を利用する。
【０２２３】
第６実施形態において、他の基地局装置に接続した端末装置の数は、下り信号受信部１２が受信する他の基地局装置１の下り信号から、リソースブロックごとの受信レベルの平均値を求めることで得られる。つまり、ビームフォーミング処理部５ａは、リソースブロックごとの受信レベルに基づいて、各リソースブロックに端末装置用のリソースが割り当てられているか否かを判定し、この下り信号のリソース割り当ての状況を把握する。把握した下り信号のリソース割り当ての状況から、他の基地局装置に接続している端末装置の数を推定することができる。
【０２２４】
他の基地局装置に接続している端末装置２の数が多いほど、当該端末装置２に干渉を与える可能性が高くなるため、他の基地局装置にヌルビームを向けることによる干渉抑制効果を期待できる。
そこで、第６実施形態では、図４５に示すように、他の基地局装置に接続している端末装置（ＭＳ）の推定値を、閾値と比較する（ステップＳ１７２）。他の基地局装置に接続している端末装置の数が、前記閾値よりも大きい場合には、その基地局装置を、ヌルビームを向けるべき基地局装置として選択する。
一方、他の基地局装置に接続している端末装置の数が、前記閾値以下である場合には、その基地局装置を、ヌルビームを向けるべき基地局装置から除外する。
【０２２５】
なお、他の基地局装置に無線接続した端末装置の数によって、その値が影響を受ける情報として、前述のハンドオーバ成功率が挙げられる。他の基地局装置に無線接続している端末装置の数が多い場合には、当該他の基地局装置へのハンドオーバが、当該他の基地局装置によって拒否される場合があり、ハンドオーバ成功率が低下する。つまり、ハンドオーバ成功率が低いほど、他の基地局装置に無線接続した端末装置の数が多くなる。
【０２２６】
［１０．第７実施形態；自基地局装置近傍の端末数］
第７実施形態では、干渉抑制効果を間接的に示す情報として、フェムトＢＳである自基地局装置の近傍に位置する、他の基地局装置に無線接続した端末装置の存在を示す情報を利用する。
他の基地局装置に無線接続した端末装置が、自基地局装置の近傍に位置する場合には、当該端末装置への干渉が生じ易いため、当該他の基地局装置へヌルビームを向けると、干渉抑制効果が得られやすい。
【０２２７】
そこで、第７実施形態では、図４６に示すように、他の基地局装置に接続している端末装置（ＭＳ）が、自基地局装置の近傍に存在するか否かを判定する（ステップＳ１８２）。他の基地局装置に接続している端末装置（ＭＳ）が、自基地局装置の近傍に存在する場合には、当該他の基地局装置を、ヌルビームを向けるべき基地局装置として選択する。
一方、他の基地局装置に接続している端末装置（ＭＳ）が、自基地局装置の近傍に存在しない場合には、当該他の基地局装置を、ヌルビームを向けるべき基地局装置から除外する。
【０２２８】
自基地局装置の近傍に存在する、他の基地局装置に接続している端末装置の存在（端末装置の数）は、次のようにして検出することができる。
図４７に示すように、フェムトＢＳである自基地局装置は、まず、他の基地局装置の下り受信信号を取得する（ステップＳ１１０１）。自基地局装置は、この下り受信信号の中から、他の基地局装置のシステム情報の内、当該他の基地局装置におけるＰＲＡＣＨ（ＰＲＡＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）の割り当て情報、及びＲＡＰ（接続用要求信号；Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｅａｍｂｌｅ）のフォーマットに関する情報といった、自基地局装置から他の基地局装置に向けてＲＡＰを送信するために必要な制御情報を取得する（ステップＳ１１０２）。
【０２２９】
次に、自基地局装置は、ステップＳ１１０２で取得したＰＲＡＣＨの割り当て情報に基づいて、自基地局装置に接続しようとしている端末装置のＲＡＰを受信するための第一ＰＲＡＣＨの他、他の基地局装置に接続しようとしている端末装置のＲＡＰを傍受するための第二ＰＲＡＣＨを、自基地局装置のＵＬ（Ｕｐ  Ｌｉｎｋ）フレーム中に設定させる（ステップＳ１０３）。
【０２３０】
図４８は、ＵＬフレーム上に、第一ＰＲＡＣＨと、第二ＰＲＡＣＨとを設定した場合の一例を示す図である。図において、両ＰＲＡＣＨは、周波数軸方向に７２サブキャリア分の帯域幅で、時間軸方向に１サブフレーム幅の範囲で設定される。
フェムトＢＳ１ｂは、このように第一及び第二ＰＲＡＣＨを設定することで、自基地局装置に接続しようとする端末装置が送信するＲＡＰを受信しつつ、他の基地局装置に接続しようとする端末装置が送信するＲＡＰを確実に傍受することが可能となる。
【０２３１】
図４７に戻って、ステップＳ１１０３において第二ＰＲＡＣＨを設定した後、この第二ＰＲＡＣＨを用いて送信されるＲＡＰを傍受すると、フェムトＢＳである自基地局装置は、受信した上り受信信号から、他の基地局装置に接続しようとしている端末装置のＲＡＰを取得し、自基地局装置にＲＡＰが到達する範囲内に当該端末装置（他の基地局装置に接続した端末装置）が存在していることを認識する（ステップＳ１１０４）。このとき、テップＳ１１０２において取得したＲＡＰのフォーマットに関する情報を用いることで、当該端末装置が他の基地局装置に向けて送信したＲＡＰを取得することができる。
【０２３２】
次いで、自基地局装置は、現時から時間Ｔだけ過去に溯った時間幅Ｔ内の範囲で、認識した端末装置の装置数Ｎをカウントし（ステップＳ１１０５）、そのカウントした結果である装置数Ｎを、自基地局装置の近傍に位置する端末装置（他の基地局装置に接続した端末装置）の存在状況を示す情報として獲得する。つまり、上記装置数Ｎは、自基地局装置にＲＡＰが到達する範囲内に位置する端末装置を、自基地局装置の近傍に位置するものとしてカウントした値となっている。
【０２３３】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０２３４】
１：基地局装置，２：端末装置，３：アンテナ，４：送受信回路，５：信号処理部，５ａ：ビームフォーミング処理部，５ｂ：同期処理部，１１：上り信号受信部，１２：下り信号受信部，１３：送信部
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【国際調査報告】
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