(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１無線通信システムとの間で少なくとも一部の周波数帯域を共用する第２無線通信システムの無線基地局であって、
干渉報知信号を前記第１無線通信システムの同期確立信号の信号形式を用いて送信する送信部と、
前記干渉報知信号に応じ、前記第１無線通信システムのランダムアクセス信号の信号形式を用いた干渉抑制要求信号を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された前記干渉抑制要求信号が前記第１無線通信システムのユーザ端末から送信されたか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記干渉抑制要求信号が前記第１無線通信システムのユーザ端末から送信されたと判定された場合、該ユーザ端末に対する干渉低減処理を行う干渉低減処理部と、
を具備することを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記送信部は、前記干渉報知信号を、前記第１無線通信システムの無線基地局から報知される同期確立信号とは異なる送信頻度で報知することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記送信部は、前記干渉報知信号を、前記第１無線通信システムの無線基地局から報知される同期確立信号とは異なる信号系列で報知することを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記判定部は、前記受信部によって前記干渉抑制要求信号が受信された無線リソースに基づいて、該干渉抑制要求信号が前記第１無線通信システムのユーザ端末から送信されたか否かを判定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項５】
前記判定部は、前記受信部によって受信された前記干渉抑制要求信号の信号系列に基づいて、該干渉抑制要求信号が前記第１無線通信システムのユーザ端末から送信されたか否かを判定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項６】
前記干渉低減処理部は、前記受信部によって受信された前記干渉抑制要求信号の受信電力に基づいて干渉抑制量を算出し、算出した干渉抑制量に応じて自局からの送信電力を低減させることを特徴とする請求項５に記載の無線基地局。
【請求項７】
前記干渉低減処理部は、前記受信部によって受信された前記干渉抑制要求信号の信号系列に対応する干渉抑制量に応じて自局からの送信電力を低減させることを特徴とする請求項５に記載の無線基地局。
【請求項８】
前記送信部は、前記判定部によって前記干渉抑制要求信号が前記第１無線通信システムのユーザ端末から送信されたと判定された場合、該ユーザ端末に対してチャネル状態のフィードバックを要求するために、該ユーザ端末に対して、前記干渉抑制要求信号の信号系列の識別情報を含む、前記第１無線通信システムのランダムアクセス応答信号の信号形式を用いたチャネル状態要求信号を送信することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の無線基地局。
【請求項９】
第２無線通信システムとの間で少なくとも一部の周波数帯域を共用する第１無線通信システムのユーザ端末であって、
前記第１無線通信システムの同期確立信号の信号形式が用いられた干渉報知信号を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された前記干渉報知信号が前記第２無線通信システムの無線基地局から報知されたか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記干渉報知信号が前記第２無線通信システムの無線基地局から報知されたと判定された場合、該無線基地局に対して干渉低減処理を要求するために、該無線基地局に対して、前記第１無線通信システムのランダムアクセス信号の信号形式を用いて干渉抑制要求信号を送信する送信部と、
を具備することを特徴とするユーザ端末。
【請求項１０】
前記判定部は、前記受信部によって受信された前記干渉報知信号のピーク検出頻度に基づいて、該干渉報知信号が前記第２無線通信システムの無線基地局から報知されたか否かを判定することを特徴とする請求項９に記載のユーザ端末。
【請求項１１】
前記判定部は、前記受信部によって受信された前記干渉報知信号の信号系列に基づいて、該干渉報知信号が前記第２無線通信システムの無線基地局から報知されたか否かを判定することを特徴とする請求項９に記載のユーザ端末。
【請求項１２】
前記送信部は、前記干渉抑制要求信号を、前記第２無線通信システムのユーザ端末から送信されるランダムアクセス信号とは異なる無線リソースで送信することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載のユーザ端末。
【請求項１３】
前記送信部は、前記干渉抑制要求信号を、前記第２無線通信システムのユーザ端末から送信されるランダムアクセス信号とは異なる信号系列で送信することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載のユーザ端末。
【請求項１４】
前記送信部は、前記干渉抑制要求信号を、前記一方の無線通信システムに割り当てられた信号系列群の中からランダムに選択された信号系列で送信することを特徴とする請求項１３に記載のユーザ端末。
【請求項１５】
前記送信部は、前記干渉抑制要求信号を、前記一方の無線通信システムに割り当てられた信号系列群の中から選択された所望の干渉抑制量に対応する信号系列で送信することを特徴とする請求項１３に記載のユーザ端末。
【請求項１６】
チャネル状態を推定する推定部を更に具備し、
前記受信部は、前記干渉抑制要求信号に応じ、前記第１無線通信システムのランダムアクセス応答信号の信号形式を用いたチャネル状態要求信号を受信し、
前記判定部は、前記受信部によって受信された前記チャネル状態要求信号に含まれる前記干渉抑制要求信号の信号系列の識別情報に基づいて、該チャネル状態要求信号が前記第２無線通信システムの無線基地局から自端末に送信されたか否かを判定し、
前記推定部は、前記判定部によって前記チャネル状態要求信号が前記第２無線通信システムの無線基地局から自端末に送信されたと判定された場合、該無線基地局からの参照信号に基づいてチャネル状態を推定し、
前記送信部は、推定された前記チャネル状態を前記無線基地局に送信することを特徴とする請求項９から請求項１５のいずれかに記載のユーザ端末。
【請求項１７】
第１無線通信システムと第２無線通信システムの間で少なくとも一部の周波数帯域を共用するための周波数帯域共用方法であって、
前記第１無線通信システムのユーザ端末が、前記第１無線通信システムの同期確立信号の信号形式を用いた干渉報知信号を受信する工程と、
前記第１無線通信システムのユーザ端末が、受信した前記干渉報知信号が前記第２無線通信システムの無線基地局から報知されたか否かを判定する工程と、
前記第１無線通信システムのユーザ端末が、受信した前記干渉報知信号が前記第２無線通信システムの無線基地局から報知されたと判定する場合、該無線基地局に対して干渉低減処理を要求するために、該無線基地局に対して前記第１無線通信システムのランダムアクセス信号の信号形式を用いた干渉抑制要求信号を送信する工程と、
前記第２無線通信システムの無線基地局が、前記第１無線通信システムのランダムアクセス信号の信号形式を用いた干渉抑制要求信号を受信する工程と、
前記第２無線通信システムの無線基地局が、受信した前記干渉抑制要求信号が前記第１無線通信システムのユーザ端末から送信されたか否かを判定する工程と、
前記第２無線通信システムの無線基地局が、受信した前記干渉抑制要求信号が前記第１無線通信システムのユーザ端末から送信されたと判定する場合、該ユーザ端末に対する干渉低減処理を行う工程と、を有することを特徴とする周波数帯域共用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間的に通信エリアが少なくとも一部重複する無線通信システム間で少なくとも一部の周波数帯帯域を共用する無線基地局、ユーザ端末及び周波数帯域共用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、既存の無線通信システムであるＭＣＳ（Macro  Cell  System）の通信エリア内に、ＭＣＳとは異なる無線通信システムであるＣＲＳ（Cognitive  Radio  System）の通信エリアを重畳的に配置したシステム構成が検討されている。このように複数の無線通信システムの通信エリアが重複するシステム構成においては、当該複数の無線通信システム間で少なくとも一部の周波数帯域を共用することによって、周波数帯域の利用効率を高めることが検討されている。
【０００３】
周波数帯域を共用する複数の無線通信システムの通信エリアが重複する場合、第１の無線通信システム（例えば、ＭＣＳ）のユーザ端末が、第２の無線通信システム（例えば、ＣＲＳ）の無線基地局の近くに位置すると、当該無線基地局からの干渉を大きく被る。そこで、第１の無線通信システム（例えば、ＭＣＳ）のユーザ端末が、第２の無線通信システム（例えば、ＣＲＳ）の無線基地局からの報知信号（例えば、ビジートーン）の検出結果に基づいて、当該無線基地局に対して干渉低減処理を要求することも検討されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１-００４００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、周波数帯域を共用する複数の無線通信システムの通信エリアが重複する場合、上述のように、第１の無線通信システム（例えば、ＭＣＳ）のユーザ端末が、第２の無線通信システム（例えば、ＣＲＳ）の無線基地局からの報知信号を検出可能とし当該無線基地局に対して干渉低減処理を要求可能にしようとすると、当該第１の無線通信システムのユーザ端末の実装負荷が増大するという問題点があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、周波数帯域を共用する複数の無線通信システムの通信エリアが重複する場合、第１の無線通信システムのユーザ端末の実装負荷を大きく増大させずに、当該第１の無線通信システムのユーザ端末が第２の無線通信システムの無線基地局から被る干渉を低減可能な無線基地局、ユーザ端末及び周波数帯域共用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１側面に係る無線基地局は、第１無線通信システムとの間で少なくとも一部の周波数帯域を共用する第２無線通信システムの無線基地局であって、同期確立信号を送信する送信部と、前記同期確立信号に応じたランダムアクセス信号を受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記ランダムアクセス信号が前記第１無線通信システムのユーザ端末から送信されたか否かを判定する判定部と、前記判定部によって前記ランダムアクセス信号が前記第１無線通信システムのユーザ端末から送信されたと判定された場合、該ユーザ端末に対する干渉低減処理を行う干渉低減処理部と、を具備する。
【０００８】
この構成によれば、第１の無線通信システムのユーザ端末は、第２の無線通信システムの無線基地局にランダムアクセス信号を送信することによって、当該無線基地局に対して干渉の低減処理を要求できるので、第１の無線通信システムのユーザ端末の実装負荷を大きく増大させずに、当該ユーザ端末が第２の無線通信システムの無線基地局から被る干渉を低減できる。
【０００９】
本発明の第２側面に係るユーザ端末は、第２無線通信システムとの間で少なくとも一部の周波数帯域を共用する第１無線通信システムのユーザ端末であって、同期確立信号を受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記同期確立信号が前記第２無線通信システムの無線基地局から報知されたか否かを判定する判定部と、前記判定部によって前記同期確立信号が前記第２無線通信システムの無線基地局から報知されたと判定された場合、該無線基地局に対して干渉低減処理を要求するために、該無線基地局に対してランダムアクセス信号を送信する送信部と、を具備する。
【００１０】
本発明の第３側面に係る周波数帯域共用方法は、第１無線通信システムと第２無線通信システムの間で少なくとも一部の周波数帯域を共用するための周波数帯域共用方法であって、前記第１無線通信システムのユーザ端末が、同期確立信号を受信する工程と、前記第１無線通信システムのユーザ端末が、受信した前記同期確立信号が前記第２無線通信システムの無線基地局から報知されたか否かを判定する工程と、前記第１無線通信システムのユーザ端末が、受信した前記同期確立信号が前記第２無線通信システムの無線基地局から報知されたと判定する場合、該無線基地局に対して干渉低減処理を要求するために、該無線基地局に対してランダムアクセス信号を送信する工程と、前記第２無線通信システムの無線基地局が、ランダムアクセス信号を受信する工程と、前記第２無線通信システムの無線基地局が、受信した前記ランダムアクセス信号が前記第１無線通信システムのユーザ端末から送信されたか否かを判定する工程と、前記第２無線通信システムの無線基地局が、受信した前記ランダムアクセス信号が前記第１無線通信システムのユーザ端末から送信されたと判定する場合、該ユーザ端末に対する干渉低減処理を行う工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、周波数帯域を共用する複数の無線通信システムの通信エリアが重複する場合、第１の無線通信システムのユーザ端末の実装負荷を大きく増大させずに、当該第１の無線通信システムのユーザ端末が第２の無線通信システムの無線基地局から被る干渉を低減可能な無線基地局、ユーザ端末及び周波数帯域共用方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】周波数帯域を共用する複数の無線通信システムの通信エリアが重複する場合のシステム構成を説明するための図である。
【図２】本発明に係る周波数帯域共用方法を示すシーケンス図である。
【図３】本実施の形態に係るＭＣＳ端末の機能構成図である。
【図４】本実施の形態に係る同期確立信号の送信頻度を説明するための図である。
【図５】本実施の形態に係るランダムアクセス信号の無線リソースの割り当て例を示す図である。
【図６】本実施の形態に係るＲＡＣＨシーケンスＩＤと干渉抑制量との関連付け例を示す図である。
【図７】本実施の形態に係るＣＲＳ基地局の機能構成図である。
【図８】本実施の形態に係るＳ−ＳＳ  ＩＤによる指定内容の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、周波数帯域を共用する複数の無線通信システムの通信エリアが重複する場合のシステム構成を説明するための図である。なお、図１に示すシステム構成は、あくまで例示であって、この構成に限定されるものではない。本発明は、同一周波数帯域を共用する複数の無線通信エリアが重畳的に配置される構成であれば適用できる。
【００１４】
また、以下において、ＭＣＳ（Macro  Cell  System）１０とＣＲＳ（Cognitive  Radio  System）２０とが周波数帯域を共用する例を説明するが、周波数帯域を共用する複数の無線通信システムは、これらに限定されない。少なくとも一部の周波数帯域を共用する複数の無線通信システムであれば、どのようなシステムの組み合わせであってもよい。
【００１５】
図１においては、既存システムであるＭＣＳ１０とＣＲＳ２０との通信エリアが重複し、周波数帯域を共用する場合を示している。ＭＣＳ１０の無線基地局（以下、ＭＣＳ基地局という）１１は、自セル内に位置するユーザ端末（以下、ＭＣＳ端末という）１２に対する信号を送信する。また、ＣＲＳ２０の無線基地局（以下、ＣＲＳ基地局という）２１も、自セル内に位置するユーザ端末（以下、ＣＲＳ端末）２２に対する信号を送信する。なお、ＭＣＳ基地局１１、ＭＣＳ端末１２、ＣＲＳ基地局２１、ＣＲＳ端末２２の数は、図１に示す数に限られるものではない。
【００１６】
図１に示すように、ＭＣＳ端末１２が、ＣＲＳ基地局２１の近傍に位置する場合、ＭＣＳ基地局１１からの所望信号だけでなく、ＣＲＳ基地局２１からの干渉信号を受信する。そこで、ＭＣＳ端末１２は、ＣＲＳ基地局２１からの干渉報知信号を検出し、当該干渉報知信号の検出結果に基づいて干渉抑制要求信号をＣＲＳ基地局２１に送信する。ＣＲＳ基地局２１は、ＭＣＳ端末１２からの干渉抑制要求信号に応じて干渉低減処理（例えば、送信電力の低減や、送信停止、ＭＩＭＯ適用など）を行う。
【００１７】
以上のように、図１においては、ＭＣＳ端末１２とＣＲＳ基地局２１との間で、上述の干渉報知信号や干渉抑制要求信号などの干渉制御信号が送受信される。ここで、これらの干渉制御信号を新たな形式で定義する場合、既存システムであるＭＣＳ１０側においては、新たな形式の制御信号の検出構成などを追加する必要がある。このため、ＭＣＳ端末１２における実装負荷が増大してしまう。
【００１８】
そこで、本発明に係る周波数帯域共用方法においては、既存システムであるＭＣＳ１０の信号形式を用いて干渉制御信号を定義する。このように、ＭＣＳ１０の制御信号形式を用いて干渉制御信号を定義することにより、ＭＣＳ端末１２における実装負荷を大きく増加させずに、ＭＣＳ端末１２がＣＲＳ基地局２１から被る干渉を低減させることができる。ここで、ＭＣＳ１０は、様々な制御信号を送信するが、干渉制御信号として使用するためには、受信された信号により送信した基地局を特定できる必要があることから、ＭＣＳ１０の同期確立信号の信号形式とする事が好ましい。
【００１９】
図２は、本発明に係る周波数帯域共用方法を示すシーケンス図である。図２においては、ＭＣＳ端末１２が、ＭＣＳ基地局１１との通信開始処理（ステップＳＴ１０１及びＳＴ１０２）の後に、干渉制御処理（ステップＳＴ１０５〜ＳＴ１１３）を行うが、これに限られるものではない。例えば、ＭＣＳ基地局１１とＭＣＳ端末１２との間の通信開始処理は、干渉制御処理と並行して行われてもよいし、省略されてもよい。ＣＲＳ基地局２１とＣＲＳ端末２２との間の通信開始処理（ステップＳＴ１０３及びＳＴ１０４）についても同様である。
【００２０】
図２に示すように、ＭＣＳ基地局１１は、同期確立信号を報知する（ステップＳＴ１０１）。ここで、同期確立信号とは、ＭＣＳ端末１２が、ＭＣＳ基地局１１を識別し、下りリンクにおける同期を確立するための信号である。
【００２１】
ＭＣＳ端末１２は、ＭＣＳ基地局１１から報知された同期確立信号を検出し、ＭＣＳ基地局１１との間で通信開始処理を行う（ステップＳＴ１０２）。具体的には、ＭＣＳ端末１２は、ＭＣＳ基地局１１に対してランダムアクセス信号を送信する。ＭＣＳ基地局１１は、当該ランダムアクセス信号に応じたランダムアクセス応答信号をＭＣＳ端末１２に送信する。ＭＣＳ端末１２は、当該ランダムアクセス応答信号によって指定された上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）を介して、ＭＣＳ端末１２の識別情報等をＭＣＳ基地局１１に送信する。以上の通信開始処理を経て、ＭＣＳ端末１２とＭＣＳ基地局１１とのデータ通信が開始される。
【００２２】
ＣＲＳ基地局２１は、同期確立信号を報知する（ステップＳＴ１０３）。ＣＲＳ端末２２は、ＣＲＳ基地局２１から報知された同期確立信号を検出し、ＣＲＳ基地局２１との間で上述の通信開始処理を行う（ステップＳＴ１０４）。
【００２３】
ステップＳＴ１０３で報知される同期確立信号は、ＣＲＳ端末２２だけでなく、ＣＲＳ基地局２１付近に位置するＭＣＳ端末１２にも受信される（ステップＳＴ１０５）。当該同期確立信号は、ＣＲＳ端末２２との間では、ＣＲＳ基地局２１との同期を確立する信号として用いられたが、ＭＣＳ端末１２との間では、ＭＣＳ端末１２がＣＲＳ基地局２１からの干渉の影響を把握するための干渉報知信号として用いられる。後述するように、ＣＲＳ基地局２１は、当該同期確立信号を、ＭＣＳ基地局１１から報知される同期確立信号とは異なる送信頻度又は異なる信号系列で報知する。なお、同期確立信号は、例えば、同期チャネル（ＳＣＨ）で報知される。
【００２４】
ＭＣＳ端末１２は、受信した同期確立信号がＣＲＳ基地局２１から報知されたか否かを判定する（ステップＳＴ１０６）。後述するように、ＭＣＳ端末１２は、受信した同期確立信号の受信頻度又は信号系列に基づいて、ＣＲＳ基地局２１から報知されたか否かを判定する。
【００２５】
ＭＣＳ端末１２は、受信した同期確立信号がＣＲＳ基地局２１から報知されたと判定された場合、ＣＲＳ基地局２１に対して、ランダムアクセス信号を送信する（ステップＳＴ１０７）。当該ランダムアクセス信号は、上述の通信開始処理（ステップＳＴ１０２）においてＣＲＳ基地局２１に対して送信されたランダムアクセス信号のようにＣＲＳ基地局２１との通信開始のための信号として用いられるのではない。当該ランダムアクセス信号は、ＣＲＳ基地局２１に対する干渉の抑制を要求する干渉抑制要求信号として用いられる。後述するように、ＭＣＳ端末１２は、当該ランダムアクセス信号を、ＣＲＳ端末２２から送信されるランダムアクセス信号とは異なる無線リソース又は異なる信号系列で送信する。なお、ランダムアクセス信号は、例えば、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）で送信される。
【００２６】
ＣＲＳ基地局２１は、受信したランダムアクセス信号がＭＣＳ端末１２から送信されたか否かを判定する（ステップＳＴ１０８）。後述するように、ＣＲＳ基地局２１は、当該ランダムアクセス信号が受信された無線リソース又は当該ランダムアクセス信号の信号系列に基づいて、ＭＣＳ端末１２から送信されたか否かを判定する。
【００２７】
ＣＲＳ基地局２１は、受信したランダムアクセス信号がＭＣＳ端末１２から送信されたと判定された場合、ＭＣＳ端末１２に対する干渉低減処理（例えば、送信電力制御、送信停止など）を行う（ステップＳＴ１０９）。後述するように、ＣＲＳ基地局２１は、受信したランダムアクセス信号の受信電力又は信号系列に基づいて、当該干渉低減処理を行う。
【００２８】
また、ＣＲＳ基地局２１は、ＭＣＳ端末１２に対する干渉低減処理として、ＭＩＭＯを適用してもよい。ＭＩＭＯを適用する場合、ＣＲＳ基地局２１は、ＭＣＳ端末に対して、ランダムアクセス応答信号を送信する（ステップＳＴ１１０）。当該ランダムアクセス応答信号は、上述の通信開始処理（ステップＳＴ１０２）においてＭＣＳ基地局１１から送信されたランダムアクセス応答信号のようにＭＣＳ端末１２との通信開始のために用いられるものではない。当該ランダムアクセス応答信号は、ＭＣＳ端末１２にチャネル情報を要求するチャネル状態要求信号として用いられるものである。なお、ランダムアクセス応答信号は、例えば、下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）で送信される。
【００２９】
ＭＣＳ端末１２は、受信したランダムアクセス応答信号がＣＲＳ基地局２１から報知されたか否かを判定する（ステップＳＴ１１１）。後述するように、ＭＣＳ端末１２は、受信したランダムアクセス応答信号に含まれるランダムアクセス信号の信号系列の識別情報に基づいて、ＣＲＳ基地局２１から自端末に対して送信されたか否かを判定する。
【００３０】
ＭＣＳ端末１２は、受信したランダムアクセス応答信号がＣＲＳ基地局２１から自端末に対して報知されたと判定された場合、ＣＲＳ基地局２１からの参照信号に基づいてチャネル状態を推定する（ステップＳＴ１１２）。チャネル状態としては、チャネル推定値そのものを指す。
【００３１】
ＭＣＳ端末１２は、推定したチャネル状態を含むチャネル状態フィードバック信号をＣＲＳ基地局２１に送信する（ステップＳＴ１１３）。チャネル情報要求フィードバック信号は、例えば、上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）で送信される。また、当該チャネル情報要求フィードバック信号は、ＰＵＳＣＨで送信される既定の信号形式を用いることができる。
【００３２】
ＣＲＳ基地局２１は、ＭＣＳ端末１２からのチャネル状態フィードバック信号に基づいて、ＭＩＭＯ技術を適用する（ステップＳＴ１１４）。
【００３３】
なお、図２においては、ＭＣＳ端末１２が、ＣＲＳ基地局２１からのランダムアクセス応答信号（チャネル状態要求信号）に応じて、自らチャネル状態を推定し、ＣＲＳ基地局２１に報告する例を説明したが、これに限られない。例えば、ＭＣＳ端末１２が、ＣＲＳ基地局２１からのランダムアクセス応答信号（チャネル状態要求信号）に応じて、ＣＲＳ基地局２１に対して参照信号を送信し、ＣＲＳ基地局２１が、当該ＭＣＳ端末１２からの参照信号に基づいてチャネル状態を推定してもよい。
【００３４】
以上のように、本発明に係る周波数帯域共用方法においては、ＭＣＳ端末１２がＣＲＳ基地局２１から被る干渉を制御する干渉報知信号、干渉抑制要求信号、チャネル状態要求信号などの干渉制御信号として、それぞれ、同期確立信号、ランダムアクセス信号、ランダムアクセス応答信号などのＭＣＳ１０の既存の信号形式を用いる。したがって、ＭＣＳ端末１２における実装負荷を大きく増加させずに、ＭＣＳ端末１２がＣＲＳ基地局２１から被る干渉を低減させることができる。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。具体的には、上述の本発明に係る周波数帯域共用方法を実施するためのＭＣＳ端末及びＣＲＳ基地局の機能構成について説明する。
【００３６】
なお、ＭＣＳ端末１２及びＣＲＳ基地局２１は、それぞれ、アンテナ、ＲＦ回路、通信インターフェース、プロセッサ、メモリ、送受信回路などを含むハードウェアを有しており、メモリには、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールが記憶されている。後述する機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態に係るＭＣＳ端末の機能構成図である。図３に示すように、ＭＣＳ端末１２は、ベースバンド（ＢＢ）信号処理部１０１、データ信号検出部１０２、同期確立信号検出部１０３、同期確立信号判定部１０４、干渉抑制要求信号制御部１０５、ＭＣＳ通信制御部１０６、ランダムアクセス信号生成部１０７、多重部１０８、ＲＦ信号生成部１０９、データ信号生成部１１０、ランダムアクセス応答信号検出部１１１、ランダムアクセス応答信号判定部１１２、チャネル状態推定部１１３、チャネル状態フィードバック信号制御部１１４、チャネル状態フィードバック信号生成部１１５、を具備する。
【００３８】
ＢＢ信号処理部１０１は、アンテナを介して受信した無線周波数信号をベースバンド信号に変換し、復調して、データ信号と制御信号とに分離する。ＢＢ信号処理部１０１は、分離されたデータ信号をデータ信号検出部１０２に出力し、分離された制御信号を同期確立信号検出部１０３及びランダムアクセス応答信号検出部１１１に出力する。なお、アンテナ、ＢＢ信号処理部１０１、後述の同期確立信号検出部１０３及びランダムアクセス応答信号検出部により受信部が構成される。
【００３９】
同期確立信号検出部１０３は、ＢＢ信号処理部１０１から入力された制御信号から同期確立信号を検出する。ここで、同期確立信号とは、ＭＣＳ端末１２が所望のセルを検出できるように、ＭＣＳ基地局１１又はＣＲＳ基地局２１から報知される信号である。同期確立信号は、例えば、同期チャネル（ＳＣＨ）を介して送信される。同期確立信号検出部１０３は、検出された同期確立信号を同期確立信号判定部１０４に出力する。
【００４０】
同期確立信号判定部１０４は、同期確立信号検出部１０３で検出された同期確立信号がＣＲＳ基地局２１から報知されたか否かを判定する。具体的には、同期確立信号判定部１０４は、以下の第１又は第２の同期確立信号判定方法で、同期確立信号がＣＲＳ基地局２１から報知されたか否かを判定する。
【００４１】
第１の同期確立信号判定方法では、同期確立信号判定部１０４は、同期確立信号検出部１０３で検出された同期確立信号のピーク検出頻度に基づいて、当該同期確立信号がＣＲＳ基地局２１から報知されたか否かを判定する。この場合、図４に示すように、ＣＲＳ基地局２１からの同期確立信号は、ＭＣＳ基地局１１から報知される同期確立信号とは異なる送信頻度で報知される。このため、同期確立信号検出部１０３における同期確立信号の相関検出のピーク検出頻度も、ＭＣＳ基地局１１とＣＲＳ基地局２１とで異なることとなる。
【００４２】
例えば、図４においては、ＭＣＳ基地局１１からの同期確立信号の送信頻度は、１フレーム当たり２回である。一方、ＣＲＳ基地局２１からの同期確立信号の送信頻度は１フレーム当たり１回である。すなわち、図４の場合、ＣＲＳ基地局２１からの同期確立信号の送信頻度は、ＭＣＳ基地局１１からの同期確立信号の送信頻度よりも少ない。したがって、図４の場合、同期確立信号判定部１０４は、同期確立信号検出部１０３における同期確立信号のピーク検出頻度が他の同期確立信号のピーク検出頻度よりも少ない場合に、当該同期確立信号がＣＲＳ基地局２１から報知されたと判定する。
【００４３】
第２の同期確立信号判定方法では、同期確立信号判定部１０４は、同期確立信号検出部１０３で検出された同期確立信号の信号系列に基づいて、当該同期確立信号がＣＲＳ基地局２１から報知されたか否かを判定する。この場合、ＣＲＳ基地局２１からの同期確立信号は、ＭＣＳ基地局１１から報知される同期確立信号とは異なる信号系列で報知される。なお、ＣＲＳ基地局２１からの同期確立信号に用いられる信号系列は、予めＭＣＳ端末１２に設定されていてもよいし、ＭＣＳ基地局１１から通知されてもよい。
【００４４】
同期確立信号判定部１０４は、以上の第１又は第２の同期確立信号判定方法により、同期確立信号検出部１０３によって検出された同期確立信号がＣＲＳ基地局２１から報知されたと判定された場合、当該同期確立信号を干渉抑制要求信号制御部１０５に出力する。一方、同期確立信号判定部１０４は、検出された同期確立信号がＭＣＳ基地局１１から報知されたと判定された場合、当該同期確立信号をＭＣＳ通信制御部１０６に出力する。なお、同期確立信号判定部１０４は、判定部を構成する。
【００４５】
干渉抑制要求信号制御部１０５は、同期確立信号判定部１０４によって同期確立信号がＣＲＳ基地局２１から報知されたと判定された場合、ＣＲＳ基地局２１に対して干渉低減処理を要求するための制御処理を行う。具体的には、干渉抑制要求信号制御部１０５は、以下の第１又は第２の干渉抑制要求信号送信方法により、干渉抑制要求信号としてのランダムアクセス信号が送信されるように、ランダムアクセス信号生成部１０７を制御する。
【００４６】
第１の干渉抑制要求信号送信方法では、干渉抑制要求信号制御部１０５は、干渉抑制要求信号としてのランダムアクセス信号を、ＣＲＳ端末２２から送信されるランダムアクセス信号とは異なる無線リソースに割り当てるように、ランダムアクセス信号生成部１０７に指示する。この場合、図５Ｂに示すように、ランダムアクセス信号用の無線リソースが、ＭＣＳ１０用とＣＲＳ２０用とで別々に確保されている。このため、干渉抑制要求信号制御部１０５は、ＭＣＳ１０用に確保された無線リソースに干渉抑制要求信号としてのランダムアクセス信号を割り当てるように、ランダムアクセス信号生成部１０７に指示する。なお、ＭＣＳ１０用の無線リソースは、予めＭＣＳ端末１２に設定されていてもよいし、ＭＣＳ基地局１１から通知されてもよい。
【００４７】
第２の干渉抑制要求信号送信方法では、干渉抑制要求信号制御部１０５は、干渉抑制要求信号としてのランダムアクセス信号を、ＣＲＳ端末２２から送信されるランダムアクセス信号とは異なる信号系列で生成するように、ランダムアクセス信号生成部１０７に指示する。この場合、ランダムアクセス信号の信号系列群（以下、ＲＡＣＨシーケンス群という）が、ＭＣＳ１０用とＣＲＳ２０用とで別々に割り当てられている。なお、ＭＣＳ１０用のＲＡＣＨシーケンス群は、予めＭＣＳ端末１２に設定されていてもよいし、ＭＣＳ基地局１１から通知されてもよい。
【００４８】
第２の干渉抑制要求信号送信方法では、干渉抑制要求信号制御部１０５は、ＭＣＳ１０用のＲＡＣＨシーケンス群の中からランダムに選択された信号系列で、干渉抑制要求信号としてのランダムアクセス信号を生成するように、ランダムアクセス信号生成部１０７に指示してもよい。この場合、干渉抑制要求信号制御部１０５は、当該ランダムアクセス信号を一定の送信電力で送信するようにランダムアクセス信号生成部１０７に指示する。ＣＲＳ基地局２１において当該ランダムアクセス信号の受信電力に基づいて干渉抑制量を推定可能とするためである。
【００４９】
また、第２の干渉抑制要求信号送信方法では、干渉抑制要求信号制御部１０５は、ＭＣＳ１０用のＲＡＣＨシーケンス群の中から選択された所望の干渉抑制量に対応する信号系列で、干渉抑制要求信号としてのランダムアクセス信号を生成するように、ランダムアクセス信号生成部１０７に指示してもよい。この場合、図６に示すように、ＲＡＣＨシーケンスＩＤと干渉抑制量とが関連付けられてＭＣＳ端末１２に記憶されている。ここで、ＲＡＣＨシーケンスＩＤは、ランダムアクセス信号の信号系列の識別情報である。上述のＭＣＳ１０用のＲＡＣＨシーケンス群の信号系列は、ＲＡＣＨシーケンスＩＤによって識別される。
【００５０】
図６に示すように、ＲＡＣＨシーケンスＩＤと干渉抑制量とが関連づけられる場合、干渉抑制要求信号制御部１０５は、ＣＲＳ基地局２１から送信された信号に基づいて干渉抑制量を算出し、算出した干渉抑制量に対応するＲＡＣＨシーケンスＩＤを取得する。干渉抑制要求信号制御部１０５は、取得したＲＡＣＨシーケンスＩＤに対応する信号系列で、干渉抑制要求信号としてのランダムアクセス信号を生成させる。
【００５１】
なお、図６に示す干渉抑制量は、ＣＲＳ専用帯域又はＭＣＳ専用帯域のいずれに対するものであってもよい。ＣＲＳ専用帯域に対する干渉抑制量の場合、干渉抑制要求信号制御部１０５は、ＣＲＳ基地局２１からＣＲＳ専用帯域で報知される同期確立信号に基づいて干渉抑制量を算出できる。当該干渉抑制量は、例えば、以下の式（１）により算出される。
（干渉抑制量）＝
（同期確立信号の受信電力）−（ＭＣＳ端末における許容干渉電力）
…  式（１）
【００５２】
一方、ＭＣＳ専用帯域に対する干渉抑制量の場合、干渉抑制要求信号制御部１０５は、ＭＣＳ１０とＣＲＳ２０との共用帯域で報知される信号に基づいて干渉抑制量を算出できる。
【００５３】
なお、上述のようなＲＡＣＨシーケンスＩＤと干渉抑制量との関連付けは、予めＭＣＳ端末１２に設定されていてもよいし、ＭＣＳ基地局１１から通知されてもよい。また、図６は、一例にすぎず、これに限られない。干渉抑制量は、図６のように相対値で表わされても良いし、絶対値で表わされても良い。また、ＲＡＣＨシーケンスＩＤには、ＣＲＳ基地局２１からの送信電力を増加させるために、マイナス値の干渉抑制量が関連付けられていてもよい。
【００５４】
以上のように、第２の干渉抑制要求信号送信方法では、干渉抑制要求信号制御部１０５は、ＭＣＳ１０用のＲＡＣＨシーケンス群の中から、ランダムに信号系列を選択してもよいし、干渉抑制量に応じた信号系列を選択してもよい。この信号系列の選択方法は、ＣＲＳ基地局２１から報知された同期確立信号によって指定されてもよい。後述するように、ＣＲＳ基地局２１は、セカンダリ同期信号（Secondary-SS）の識別情報を用いて、上述の信号系列の選択方法や、ランダムアクセス信号（干渉抑制要求信号）を送信すべきＭＣＳ端末１２を指定する（図８参照）。干渉抑制要求信号制御部１０５は、当該セカンダリ同期信号によって指定された選択方法で、ＭＣＳ１０用のＲＡＣＨシーケンス群の中から信号系列を選択する。
【００５５】
また、第２の干渉抑制要求信号送信方法では、上記ＭＣＳ１０用のＲＡＣＨシーケンス群の中に、ＭＩＭＯをサポートすることを示す信号系列と、ＭＩＭＯをサポートしないことを示す信号系列とが設けられてもよい。干渉抑制要求信号制御部１０５は、自端末がＭＩＭＯをサポートしない場合、ＭＩＭＯをサポートしないことを示す信号系列を選択する。一方、干渉抑制要求信号制御部１０５は、自端末がＭＩＭＯをサポートする場合、ＭＩＭＯをサポートすることを示す信号系列を選択する。このように、ランダムアクセス信号の信号系列を用いてＭＣＳ端末１２がＭＩＭＯをサポートするか否かを通知することにより、ＣＲＳ基地局２１は、ＭＣＳ端末１２に対して適切な干渉低減処理を行うことができる。
【００５６】
また、第２の干渉抑制要求信号送信方法では、上記ＭＣＳ１０用のＲＡＣＨシーケンス群の中に、ＭＩＭＯによる干渉抑制効果が低下していることを示す信号系列が設けられてもよい。例えば、干渉抑制要求信号制御部１０５は、ＭＩＭＯによる干渉低減処理が行なわれていても、チャネル状態が所定の閾値よりも低下している場合、ＭＩＭＯによる干渉抑制効果が低下していることを示す信号系列を選択する。このように、ランダムアクセス信号の信号系列を用いてＭＣＳ端末１２がＭＩＭＯによる干渉抑制効果を通知することにより、ＣＲＳ基地局２１は、ＭＩＭＯの適応制御を行うことができる。
【００５７】
以上のようなランダムアクセス信号は、ＣＲＳ基地局２１において、所定数のフレームに渡り有効であるものとされてもよい。かかる場合、干渉抑制要求信号制御部１０５は、所定数のフレームに１回の送信頻度で上記ランダムアクセス信号を送信するように制御してもよい。
【００５８】
ＭＣＳ通信制御部１０６は、同期確立信号判定部１０４によって同期確立信号がＣＲＳ基地局２１から報知されていないと判定された場合、ＭＣＳ基地局１１との通信を行うための制御処理を行う。具体的には、ＭＣＳ通信制御部１０６は、ＭＣＳ基地局１１との通信を開始するためのランダムアクセス信号を生成するように、ランダムアクセス信号生成部１０７に指示する。
【００５９】
ランダムアクセス信号生成部１０７は、干渉抑制要求信号制御部１０５又はＭＣＳ通信制御部１０６からの指示に基づいて、ランダムアクセス信号を生成する。生成されたランダムアクセス信号は、多重部１０８を介して、ＲＦ信号生成部１０９に出力される。
【００６０】
多重部１０８は、データ信号生成部１１０から入力されたデータ信号を多重して、ＲＦ信号生成部１０９に出力する。ＲＦ信号生成部１０９は、多重部１０８から入力された送信シンボルを変調し、ＲＦ信号を生成する。また、ＲＦ信号生成部１０９は、生成したＲＦ信号を、アンテナ（不図示）を介して送信する。なお、ＲＦ信号生成部１０９とアンテナにより送信部が構成される。
【００６１】
ランダムアクセス応答信号検出部１１１は、ＢＢ信号処理部１０１から入力された制御信号からランダムアクセス応答信号を検出する。ここで、ランダムアクセス応答信号とは、ＭＣＳ端末１２からのランダムアクセス信号に対する応答信号である。ランダムアクセス応答信号は、例えば、下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）を介して送信される。ランダムアクセス応答信号検出部１１１は、検出されたランダムアクセス応答信号をランダムアクセス応答信号判定部１１２に出力する。
【００６２】
ランダムアクセス応答信号判定部１１２は、ランダムアクセス応答信号検出部１１１で検出されたランダムアクセス応答信号に含まれるＲＡＣＨシーケンスＩＤに基づいて、当該ランダムアクセス応答信号がＣＲＳ基地局２１から自端末に対して送信されたか否かを判定する。
【００６３】
具体的には、ランダムアクセス応答信号判定部１１２は、ランダムアクセス応答信号に含まれるＲＡＣＨシーケンスＩＤが、ＣＲＳ基地局２１に対して送信したランダムアクセス信号（干渉抑制要求信号）のＲＡＣＨシーケンスＩＤが合致する場合、ＣＲＳ基地局２１から自端末に送信されたと判定する。
【００６４】
チャネル状態推定部１１３は、ランダムアクセス応答信号判定部１１２によってランダムアクセス信号がＣＲＳ基地局２１から自端末に送信されたと判定された場合、ＣＲＳ基地局２１からの参照信号からチャネル状態を推定する。チャネル状態推定部１１３は、推定したチャネル状態を示すチャネル状態情報をチャネル状態フィードバック信号制御部１１４に出力する。なお、チャネル状態推定部１１３によって推定部が構成される。
【００６５】
チャネル状態フィードバック信号制御部１１４は、チャネル状態フィードバック信号の送信制御を行う。具体的には、チャネル状態フィードバック信号制御部１１４は、チャネル状態推定部１１３から入力されたチャネル状態情報を含むチャネル状態フィードバック信号を生成するように、チャネル状態フィードバック信号生成部１１５に指示する。
【００６６】
また、チャネル状態フィードバック信号制御部１１４は、ＣＲＳ基地局２１からのランダムアクセス応答信号（チャネル状態要求信号）の上りリソース割り当てフィールドで指定された上りリソースに、当該チャネル状態フィードバック信号を割り当てるように、チャネル状態フィードバック信号生成部１１５に指示する。
【００６７】
チャネル状態フィードバック信号生成部１１５は、チャネル状態フィードバック信号制御部１１４又はＭＣＳ通信制御部１０６の指示によって、チャネル状態フィードバック信号を生成する。生成されたチャネル状態フィードバック信号は、多重部１０８においてデータ信号と多重されて、ＲＦ信号生成部１０９に出力される。
【００６８】
図７は、本発明の実施の形態に係るＣＲＳ基地局の機能構成図である。図７に示すように、ＣＲＳ基地局２１は、同期確立信号制御部２０１、同期確立信号生成部２０２、多重部２０３、データ信号生成部２０４、ＲＦ信号生成部２０５、ＢＢ信号処理部２０６、データ信号検出部２０７、ランダムアクセス信号検出部２０８、ランダムアクセス信号判定部２０９、干渉低減処理部２１０、ＣＲＳ通信制御部２１１、チャネル状態要求信号制御部２１２、ランダムアクセス応答信号生成部２１３、チャネル状態フィードバック信号検出部２１４、ＭＩＭＯ処理部２１５を具備する。
【００６９】
同期確立信号制御部２０１は、同期確立信号の送信制御を行う。具体的には、同期確立信号制御部２０１は、ＭＣＳ基地局１１から報知される同期確立信号とは異なる送信頻度で同期確立信号が報知されるように、同期確立信号生成部２０２を制御する。ＭＣＳ端末１２において、上述の第１の同期確立信号判定方法により、ＣＲＳ基地局２１から報知された同期確立信号を識別可能とするためである。
【００７０】
また、同期確立信号制御部２０１は、ＭＣＳ基地局１１から報知される同期確立信号とは異なる信号系列で同期確立信号が報知されるように、同期確立信号生成部２０２を制御してもよい。ＭＣＳ端末１２において、上述の第２の同期確立信号判定方法により、ＣＲＳ基地局２１から報知された同期確立信号を識別可能とするためである。
【００７１】
また、同期確立信号制御部２０１は、セカンダリ同期信号の識別情報（以下、Ｓ−ＳＳ  ＩＤという）を用いて、ＭＣＳ１０におけるランダムアクセス信号の信号系列の選択方法や、ランダムアクセス信号（干渉抑制要求信号）を送信すべきＭＣＳ端末１２を指定してもよい。図８は、Ｓ−ＳＳ  ＩＤによる指定内容の一例を示す図である。なお、図８に示す内容は例示にすぎず、これに限られるものではない。
【００７２】
図８に示すように、Ｓ−ＳＳ  ＩＤ「００００１」は、任意のＭＣＳ端末１２に対して、干渉抑制量に応じた信号系列を選択するよう指定する。Ｓ−ＳＳ  ＩＤ「００００２」は、前回の干渉抑制量が第１の閾値以上のＭＣＳ端末１２に対して、ランダムに信号系列を選択するよう指定する。Ｓ−ＳＳ  ＩＤ「００００３」は、前回の干渉抑制量が第２の閾値（例えば、第２の閾値＞第１の閾値）以上のＭＣＳ端末１２に対して、ランダムに信号系列を選択するよう指定する。Ｓ−ＳＳ  ＩＤ「００００４」は、前回の干渉抑制量が第３の閾値（例えば、第３の閾値＞第２の閾値）以上のＭＣＳ端末１２に対して、ランダムに信号系列を選択するよう指定する。
【００７３】
同期確立信号制御部２０１は、図８を参照し、所望の指定内容に対応するＳ−ＳＳ  ＩＤを有する同期確立信号を生成するように、同期確立信号生成部２０２に指示する。このように、Ｓ−ＳＳ  ＩＤを用いて信号系列の選択方法を指定することにより、複数のＭＣＳ端末１２が同じ信号系列を用いてランダムアクセス信号を送信してしまうのを防止できる。また、干渉抑制量が多い（すなわち、被干渉量が多い）一部のＭＣＳ端末１２がランダムアクセス信号（干渉抑制要求信号）を送信可能となるので、より効率的に干渉低減処理を行うことができる。特に、後述するＭＩＭＯを適用する場合、干渉低減効果は、以下の式（２）の範囲内に制限される。したがって、ランダムアクセス信号（干渉抑制要求信号）を送信するＭＣＳ端末１２を一部に制限することが有効である。
（ＣＢＳ基地局のアンテナ数）＜
（干渉抑制対象のＭＣＳ端末のアンテナ数の合計）＋１
…  式（２）
【００７４】
同期確立信号生成部２０２は、同期確立信号制御部２０１からの指示に従って、同期確立信号を生成する。生成された同期確立信号は、多重部２０３を介して、ＲＦ信号生成部２０５に出力される。
【００７５】
多重部２０３は、データ信号生成部２０４から入力されたデータ信号を多重して、ＲＦ信号生成部２０５に出力する。ＲＦ信号生成部２０５は、多重部２０３から入力された送信シンボルを変調し、ＲＦ信号を生成する。また、ＲＦ信号生成部２０５は、生成したＲＦ信号を、アンテナ（不図示）を介して送信する。なお、ＲＦ信号生成部２０５とアンテナにより送信部が構成される。
【００７６】
ＢＢ信号処理部２０６は、アンテナを介して受信した無線周波数信号をベースバンド信号に変換し、復調して、データ信号と制御信号とに分離する。ＢＢ信号処理部２０６は、分離されたデータ信号をデータ信号検出部２０７に出力し、分離された制御信号をランダムアクセス信号検出部２０８に出力する。なお、ＢＢ信号処理部２０６、アンテナ、後述のランダムアクセス信号検出部２０８及びチャネル状態フィードバック信号検出部２１４により受信部が構成される。
【００７７】
ランダムアクセス信号検出部２０８は、ＢＢ信号処理部２０６から入力された制御信号からランダムアクセス信号を検出する。ここで、ランダムアクセス信号とは、同期確立信号に応じてＭＣＳ端末１２又はＣＲＳ端末２２から送信される信号である。ランダムアクセス信号は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を介して送信される。ランダムアクセス信号としては、例えば、ランダムアクセスプリアンブルが用いられてもよい。ランダムアクセス信号検出部２０８は、検出したランダムアクセス信号をランダムアクセス信号判定部２０９に出力する。
【００７８】
ランダムアクセス信号判定部２０９は、ランダムアクセス信号検出部２０８で検出されたランダムアクセス信号がＭＣＳ端末１２から送信されたか否かを判定する。具体的には、ランダムアクセス信号判定部２０９は、以下の第１又は第２のランダムアクセス信号判定方法で、ランダムアクセス信号がＭＣＳ端末１２から送信されたか否かを判定する。
【００７９】
第１のランダムアクセス信号判定方法では、ランダムアクセス信号判定部２０９は、ランダムアクセス信号が検出された無線リソースに基づいて、当該ランダムアクセス信号がＭＣＳ端末１２から送信されたか否かを判定する。この場合、上述の第１の干渉抑制要求信号送信方法によりランダムアクセス信号が送信される場合に（図５Ｂ参照）、ＭＣＳ端末１２から送信されたランダムアクセス信号を識別可能である。
【００８０】
第２のランダムアクセス信号判定方法では、ランダムアクセス信号判定部２０９は、ランダムアクセス信号の信号系列に基づいて、当該ランダムアクセス信号がＭＣＳ端末１２から送信されたか否かを判定する。この場合、上述の第２の干渉抑制要求信号送信方法によりランダムアクセス信号が送信される場合に（図６参照）、ＭＣＳ端末１２から送信されたランダムアクセス信号を識別可能である。
【００８１】
ランダムアクセス信号判定部２０９は、以上の第１又は第２のランダムアクセス信号判定方法により、ランダムアクセス信号検出部２０８によって検出されたランダムアクセス信号がＭＣＳ端末１２から送信されたと判定された場合、当該ランダムアクセス信号を干渉低減処理部２１０に出力する。一方、また、ランダムアクセス信号判定部２０９は、検出されたランダムアクセス信号がＭＣＳ端末１２から送信されていないと判定された場合、当該ランダムアクセス信号をＣＲＳ通信制御部２１１に出力する。
【００８２】
また、ランダムアクセス信号判定部２０９は、検出されたランダムアクセス信号がＭＣＳ端末１２から送信されたと判定された場合、ＭＩＭＯによる干渉低減処理を行うために、当該ランダムアクセス信号をチャネル状態要求信号制御部２１２に出力してもよい。
【００８３】
干渉低減処理部２１０は、ランダムアクセス信号判定部２０９から入力されたランダムアクセス信号に基づいて、ＭＣＳ端末１２に対する干渉低減処理（例えば、送信電力制御や送信停止など）を行う。具体的には、干渉低減処理部２１０、以下の第１又は第２の送信電力制御方法により、干渉低減処理を行う。
【００８４】
第１の送信電力制御方法では、干渉低減処理部２１０は、ＭＣＳ端末１２からのランダムアクセス信号の受信電力に基づいて干渉抑制量を算出し、算出した干渉抑制量に応じて送信電力を低減させる。なお、この方法は、上述の第１の干渉抑制要求信号送信方法のように、ＭＣＳ端末１２から一定の送信電力でランダムアクセス信号が送信される場合に適用可能である。
【００８５】
具体的には、干渉低減処理部２１０は、例えば、以下の式（３）により、干渉抑制要求信号の受信電力から、アンテナ利得を含む伝搬減衰量を推定する。以下、推定された伝搬減衰量を推定伝搬減衰量という。
（推定伝搬減衰量）＝（伝搬損失）−（ＣＲＳ基地局のアンテナ利得）−（ＭＣＳ端末のアンテナ利得）＝（ＭＣＳ端末の送信電力）−（干渉抑制要求信号の受信電力）
…  式（３）
【００８６】
ここで、ＭＣＳ端末１２で受信される干渉電力は、以下の式（４）により算出される。
（ＭＣＳ端末で受信される干渉電力）＝（ＣＲＳ基地局の送信電力）＋（ＣＲＳ端末のアンテナ利得）−（伝搬損失）＋（ＭＣＳ端末のアンテナ利得）
…  式（４）
【００８７】
ＭＣＳ端末１２で受信される干渉電力は、ＭＣＳ端末１２の許容干渉電力以下となる必要がある。このため、ＣＲＳ基地局２１で許容される送信電力は、以下の式（５）により算出される。
（ＣＲＳ基地局の許容送信電力）＜
（ＭＣＳ端末の許容干渉電力）−（ＣＲＳ基地局アンテナ利得）
＋（伝搬損失量）−（ＭＣＳ端末のアンテナ利得）
＝（ＭＣＳ端末の許容干渉電力）−（推定伝搬損失量）
…  式（５）
【００８８】
干渉低減処理部２１０は、式（５）で算出されたＣＲＳ基地局２１の許容送信電力を満たすように送信電力を制御する。すなわち、干渉低減処理部２１０は、算出された許容送信電力と現在の送信電力の差分を干渉抑制量とし、当該干渉抑制量だけ送信電力を低減させる。
【００８９】
なお、ＭＣＳ端末１２の許容干渉電力は、雑音電力に対して規定のマージンを加味したものであってもよい。また、ＭＣＳ端末１２の許容干渉電力は、所定受信品質を満たすための基準値に規定のマージンを加味したものであってもよい。
【００９０】
また、ＣＲＳ基地局２１の許容送信電力についてもマージンを設けることが好ましい。ＦＤＤ使用時には、一般的に、送受信方向が同一の場合においても、送信アンテナ利得と受信アンテナ利得が異なることや、伝搬路の周波数特性が異なるためである。
【００９１】
第２の送信電力制御方法では、干渉低減処理部２１０は、ＭＣＳ端末１２からのランダムアクセス信号の信号系列に対応する干渉抑制量に応じて送信電力を低減させる。なお、この方法は、上述の第２の干渉抑制要求信号送信方法のように、ＭＣＳ端末１２から干渉抑制量に対応する信号系列のランダムアクセス信号が送信される場合に適用可能である。
【００９２】
ＣＲＳ通信制御部２１１は、ランダムアクセス信号判定部２０９によってランダムアクセス信号がＣＲＳ端末２２から送信されたと判定された場合、ＣＲＳ端末２２との通信を行うための制御処理を行う。具体的には、ＣＲＳ通信制御部２１１は、ＣＲＳ端末２２との通信を開始するためのランダムアクセス応答信号を生成するように、ランダムアクセス応答信号生成部２１３に指示する。
【００９３】
チャネル状態要求信号制御部２１２は、ランダムアクセス信号判定部２０９によってランダムアクセス信号がＭＣＳ端末１２から送信されたと判定された場合、ＭＣＳ端末１２に対してチャネル状態を要求するための制御処理を行う。具体的には、チャネル状態要求信号制御部２１２は、チャネル状態要求信号としてのランダムアクセス応答信号が送信されるように、ランダムアクセス応答信号生成部２１３を制御する。
【００９４】
また、チャネル状態要求信号制御部２１２は、ＭＣＳ端末１２から送信されたランダムアクセス信号の信号系列の識別情報（ＲＡＣＨシーケンスＩＤ）を含むランダムアクセス応答信号を生成するように、ランダムアクセス応答信号生成部２１３に指示する。ランダムアクセス応答信号に含まれるＲＡＣＨシーケンスＩＤにより、ＭＣＳ端末１２は、ランダムアクセス信号（干渉抑制要求信号）に応じた自端末に対する応答信号であることを検出できる。
【００９５】
また、チャネル状態要求信号制御部２１２は、当該ランダムアクセス応答信号に含まれる上りリソース割り当てフィールドを用いて、ＭＣＳ端末１２がチャネル状態を通知するための無線リソースを指定してもよい。上りリソース割り当てフィールドとしては、例えば、上りスケジューリンググラントが挙げられる。
【００９６】
また、チャネル状態要求信号制御部２１２は、当該ランダムアクセス応答信号の上りリソース割り当てフィールドを用いて、適用される変調方式や符号化率などの情報を指定してもよい。
【００９７】
また、チャネル状態要求信号制御部２１２は、当該ランダムアクセス応答信号に再送フィールドを設け、当該再送フィールドを用いて再送であるか否かを指定してもよい。チャネル状態要求信号制御部２１２は、所定期間内にＭＣＳ端末１２からチャネル状態が通知されない場合、ランダムアクセス応答信号（チャネル状態要求信号）を再送する。
【００９８】
ランダムアクセス応答信号生成部２１３は、ＣＲＳ通信制御部２１１又はチャネル状態要求信号制御部２１２からの指示に従って、ランダムアクセス応答信号を生成する。生成されたランダムアクセス応答信号は、多重部２０３を介して、ＲＦ信号生成部２０５に出力される。
【００９９】
チャネル状態フィードバック信号検出部２１４は、ＢＢ信号処理部２０６から入力された制御信号からチャネル状態フィードバック信号を検出する。チャネル状態フィードバック信号には、ＭＣＳ端末１２におけるチャネル状態情報が含まれる。当該チャネル状態フィードバック信号は、上述のランダムアクセス応答信号の上りリソース割り当てフィールドで指定された上りリソースで送信される。また、当該チャネル状態フィードバック信号は、例えば、上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）で送信される。チャネル状態フィードバック信号検出部２１４は、検出したチャネル状態情報をＭＩＭＯ処理部２１５に出力する。
【０１００】
ＭＩＭＯ処理部２１５は、ＭＩＭＯ適用時の送信電力決定など、ＭＩＭＯ適用に係る制御処理を行う。具体的には、ＭＩＭＯ処理部２１５は、チャネル状態フィードバック信号検出部２１４から入力されたチャネル状態情報に基づいて、ＭＩＭＯ適用時の送信電力を決定する。
【０１０１】
また、ＭＩＭＯ処理部２１５は、ＭＣＳ端末１２で算出された所要干渉抑制量に基づいて、ＭＩＭＯ適用時の送信電力を決定してもよい。なお、ＭＩＭＯ処理部２１５は、ＭＣＳ端末１２において干渉抑制量を算出できるように、規定の送信電力を用いて生成されるビームパターンで、干渉抑制量を算出するため、ビームを形成した状態で信号を送信させてもよい。なお、ＭＣＳ端末１２における干渉抑制量の算出方法は、上述の通りである。
【０１０２】
以上のように、本発明の実施の形態においては、ＭＣＳ端末１２がＣＲＳ基地局２１から被る干渉を制御する干渉報知信号、干渉抑制要求信号、チャネル状態要求信号などの干渉制御信号として、それぞれ、同期確立信号、ランダムアクセス信号、ランダムアクセス応答信号などのＭＣＳ１０の信号を用いる。したがって、ＭＣＳ端末１２における実装負荷を大きく増加させずに、ＭＣＳ端末１２がＣＲＳ基地局２１から被る干渉を低減させることができる。
【０１０３】
なお、本発明の実施の形態において、ＣＲＳ基地局２１は、ＭＣＳ基地局１１と同じ上り帯域を利用するように構成されてもよい。ＭＣＳ端末１２がＣＲＳ基地局２１に対してランダムアクセス信号を送信するためには、ＭＣＳ端末１２は、ＣＲＳ基地局２１の上り帯域情報（例えば、周波数、帯域幅など）を取得する必要がある。このような上り帯域情報は、通常、ＣＲＳ基地局２１からの報知情報（例えば、ＬＴＥにおいてはＳＩＢ  ｔｙｐｅ２）に含まれる。しかしながら、ＭＣＳ端末１２がＣＲＳ基地局２１からの報知情報を取得しようとすると、ＭＣＳ１０とＣＲＳ２０とではシステム構成が異なるため、ＭＣＳ端末１２の負荷が増加する。そこで、ＣＲＳ基地局２１がＭＣＳ基地局１１と同じ上り帯域を利用すれば、ＭＣＳ端末１２は、ＣＲＳ基地局２１からの報知情報を受信せずとも、ＭＣＳ基地局１１からの報知情報に基づいて上り帯域情報を取得可能となる。
【０１０４】
同様に、本発明の実施の形態において、ＣＲＳ基地局２１は、ＭＣＳ基地局１１と同じＲＡＣＨの構成情報（例えば、ＲＡＣＨ用のリソース割り当て情報や、シーケンスの生成パラメータなど）を利用するように構成されてもよい。上述のように、ＭＣＳ端末１２は、ＭＣＳ基地局１１からの報知情報に基づいて、ＲＡＣＨの構成情報を取得できるからである。或いは、ＣＲＳ基地局２１は、ＲＡＣＨの構成情報を固定の値とし、予めＭＣＳ端末１２に設定しておいてもよい。
【０１０５】
また、本発明の実施の形態において、ＲＡＣＨの構成情報のうち、各基地局により固有の値を使用するパラメータについては、ＭＣＳ基地局１１と同じ値を用いることによって、ＭＣＳ端末１２の負荷がより増大する恐れもあり得る。このため、ＭＣＳ端末１１とＣＲＳ基地局１２との間で別途信号形式を定義し、ＣＲＳ基地局１２からＭＣＳ端末１２に報知するように構成されてもよい。
【０１０６】
また、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、図３及び図７に示すＭＣＳ端末１２及びＣＲＳ基地局２１の構成においては、本発明に係る干渉低減処理の全ての構成が示されている。したがって、一部の構成が省略されてもよく、一部の構成を組み合わせることも可能である。また、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、処理部や処理手順については適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０…ＭＣＳ、２０…ＣＲＳ、１１…ＭＣＳ基地局、１２…ＭＣＳ端末、２１…ＣＲＳ基地局、２２…ＣＲＳ端末、１０１…ＢＢ信号処理部、１０２…データ信号検出部、１０３…同期確立信号検出部、１０４…同期確立信号判定部、１０５…干渉抑制要求信号制御部、１０６…ＭＣＳ通信制御部、１０７…ランダムアクセス信号生成部、１０８…多重部、１０９…ＲＦ信号生成部、１１０…データ信号生成部、１１１…ランダムアクセス応答信号検出部、１１２…ランダムアクセス応答信号判定部、１１３…チャネル状態推定部、１１４…チャネル状態フィードバック信号制御部、１１５…チャネル状態フィードバック信号生成部、２０１…同期確立信号制御部、２０２…同期確立信号生成部、２０３…多重部、２０４…データ信号生成部、２０５…ＲＦ信号生成部、２０６…ＢＢ信号処理部、２０７…データ信号検出部、２０８…ランダムアクセス信号検出部、２０９…ランダムアクセス信号判定部、２１０…干渉低減処理部、２１１…ＣＲＳ通信制御部、２１２…チャネル状態要求信号制御部、２１３…ランダムアクセス応答信号生成部、２１４…チャネル状態フィードバック信号検出部、２１５…ＭＩＭＯ処理部
【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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