(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する第１の通信セルと第２の通信セルとのそれぞれにおけるアクセスポイント装置が同一時刻に同一周波数チャネルを用いて、それぞれの通信セルにおけるステーション装置と通信を行う無線通信システムであって、
前記アクセスポイント装置は、
隣接する前記通信セルにおける前記ステーション装置との間の伝搬チャネルの固有値の和が所定の許容干渉量を超えない最大の固有値数を求め、該最大の固有値数を干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数として算出する自由度算出部と、
前記自由度算出部により算出されたアンテナ自由度数に基づいて、干渉抑圧のための送信ウエイトを算出し、該送信ウエイトを用いて送信信号を生成する送信信号生成部と、
前記第１の通信セルおよび前記第２の通信セルにおける前記ステーション装置から取得したスループットの和に基づいて、前記所定の許容干渉量が最大となるように、前記所定の許容干渉量を更新する更新部と
を備え、
前記ステーション装置は、
受信信号に基づいてスループットを算出するスループット算出部と、
前記スループット算出部が算出したスループットを含むスループット情報信号を生成するスループット情報信号生成部と、
前記スループット情報信号生成部が生成した前記スループット情報信号を前記アクセスポイント装置に送信する無線部と
を備える
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記更新部は、
前記第１の通信セルおよび前記第２の通信セルにおける前記ステーション装置から取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも小さい場合には、前記許容干渉量を所定量小さくし、前記取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも大きい場合には、前記許容干渉量を所定量大きくする
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記アクセスポイント装置は、
自身の通信セルの前記ステーション装置から取得したスループットを、他方の通信セルの前記アクセスポイント装置に通知する無線部を更に備える
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記ステーション装置は、
前記スループット情報信号生成部が生成した前記スループット情報信号を、自身の通信セルの前記アクセスポイント装置と他方の通信セルの前記アクセスポイント装置とに通知する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
隣接する通信セルと同一時刻に同一周波数チャネルを用いて、自身の通信セルにおけるステーション装置と通信を行うアクセスポイント装置であって、
隣接する前記通信セルにおける前記ステーション装置との間の伝搬チャネルの固有値の和が所定の許容干渉量を超えない最大の固有値数を求め、該最大の固有値数を干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数として算出する自由度算出部と、
前記自由度算出部により算出されたアンテナ自由度数に基づいて、干渉抑圧のための送信ウエイトを算出し、該送信ウエイトを用いて送信信号を生成する送信信号生成部と、
隣接する前記通信セルと自身の通信セルとにおける前記ステーション装置から取得したスループットの和に基づいて、前記所定の許容干渉量が最大となるように、前記所定の許容干渉量を更新する更新部と
を備えることを特徴とするアクセスポイント装置。
【請求項６】
前記更新部は、
隣接する前記通信セルと自身の通信セルとにおける前記ステーション装置から取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも小さい場合には、前記許容干渉量を所定量小さくし、前記取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも大きい場合には、前記許容干渉量を所定量大きくする
ことを特徴とする請求項５に記載のアクセスポイント装置。
【請求項７】
自身の通信セルの前記ステーション装置から取得したスループットを、他方の通信セルの前記アクセスポイント装置に通知する無線部を更に備える
ことを特徴とする請求項５または６に記載のアクセスポイント装置。
【請求項８】
隣接する第１の通信セルと第２の通信セルとのそれぞれにおけるアクセスポイント装置が同一時刻に同一周波数チャネルを用いて、それぞれの通信セルにおけるステーション装置と通信を行う無線通信方法であって、
隣接する前記通信セルにおける前記ステーション装置との間の伝搬チャネルの固有値の和が所定の許容干渉量を超えない最大の固有値数を求め、該最大の固有値数を干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数として算出するステップと、
前記算出されたアンテナ自由度数に基づいて、干渉抑圧のための送信ウエイトを算出し、該送信ウエイトを用いて送信信号を生成するステップと、
前記第１の通信セルおよび第２の通信セルにおける前記ステーション装置から取得したスループットの和に基づいて、前記所定の許容干渉量が最大となるように、前記所定の許容干渉量を更新するステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、アクセスポイント装置、及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格がある。このシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓのスループットを実現している。但し、ここでのスループットとは、物理レイヤ上でのスループットであり、実際には、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０〜７０％程度であるため、実際のスループットの上限値は、３０Ｍｂｐｓ程度である。
【０００３】
更に、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、複数のアンテナを用いて同一時刻、及び同一周波数チャネルを用いて空間多重を実現することが可能なＭＩＭＯ（Multiple input multiple output：多入力多出力）技術や、これまで個別に用いられていた２０ＭＨｚの周波数チャネルを２つ同時に利用して４０ＭＨｚの周波数チャネルを利用する技術や、複数のフレームを束ねて送信を行うフレームアグリゲーション、ブロックＡＣＫ信号による制御信号のオーバーヘッドの削減による効率化などの技術により高速通信の実現を目指し、物理レイヤ上で最大６００Ｍｂｐｓの伝送速度を実現することが可能である。
【０００４】
更に、現在、策定中の規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、２０ＭＨｚの周波数チャネル４つを同時に利用して８０ＭＨｚの周波数チャネルとして利用する通信技術や、同一周波数チャネル、同一時刻に、複数の無線局と通信を行うＭＵ−ＭＩＭＯ（Multi-User MIMO）技術により、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎより高速な無線通信の実現を目指している。
【０００５】
また、無線通信の需要が急速に高まっており、宅内や、オフィスや、駅等の場所に無線ＬＡＮのＡＰ（Access Point：アクセスポイント）の設置が増加している。しかしながら、通信セル（１台のＡＰと複数台のステーションとで構成される）が近接する環境では、近接する通信セルの信号が互いに干渉となり、良好な無線通信ができなくなるという問題があった（一般に、携帯電話や、無線ＬＡＮなどの無線通信システムでは、１つの無線基地局、若しくはアクセスポイントと複数のステーションとで構成される通信セルを無線ネットワークの最小単位とみなす）。
【０００６】
さらに、将来の集合住宅等の環境では、各家庭にＡＰを設置されることが予想され、近接する場所に複数のＡＰが設置されることになる。これらの問題に対して、通信セル間の干渉を各通信セルに異なる周波数チャネルや、異なる時間を割り当てることにより回避し、無線通信を行っている。
【０００７】
周波数チャネルにおいては、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｎ／ａｃそれぞれの無線機が存在する場合、それぞれ２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚのいずれかの周波数チャネルを用いて動作していることになる。更に、時間においては、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）で送信を行うことで、異なる時間で通信を行うことにより干渉を回避している（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】守倉正博、久保田周治、「改訂三版８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書」、インプレスＲ＆Ｄ、２００８年３月２７日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、近接する通信セルが増加した場合、各通信セルに割り当てる無線資源（周波数チャネルや、時間）は有限であるため、１つの通信セルに割り当てられる無線資源が減少する。この結果、無線資源の割り当てが減少した各通信セルの平均スループットは低下する。例えば、近接する通信セルが複数存在する場合、近接通信セルが存在しないときの平均のスループットよりも、（１／（近接通信セル数））にまで低下する。
【００１０】
更に、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃの順に標準化規格が進むにつれて、通信に用いる周波数帯域幅が広くなっており、近接するセル間で周波数帯域の重複を回避しつつ割り当てることができる周波数チャネルが少なくなる。その結果、同一周波数チャネルを用いて通信を行う近接通信セルが多くなる可能性がより高くなる。
【００１１】
しかも、無線ＬＡＮは、各通信セルの自律分散制御により成り立つ無線通信システムであるために、通信セルごとに最適な周波数チャネルや、最適な時間を割り当てることが困難であり、備えられている能力を発揮できないことも問題であった。これらの問題を解決するために、通信セル間で連携して時間や周波数チャネルの割り当てを最適化する検討がなされている。しかし、無線ＬＡＮにおいては、各通信セル間の通信手段が規定されていないため、現実的に導入することは難しい。
【００１２】
同様に、通信セル間で連携して送信機の送信電力を最適化する技術も検討されているが、やはり、自律分散制御において通信セル毎に最適な送信電力を決定することは困難である。しかも、干渉電力を抑圧するために送信電力を抑圧することは、自身の通信の送信電力も低下させることになり、スループットの大幅な増加は期待されない。
【００１３】
同様に、複数セル間で連携して複数アンテナを用いて電波の指向性を最適化することで干渉電力の抑圧を行う技術も検討されている。この技術は、送信電力を下げることなく干渉電力を抑圧することが可能で、システム全体のスループットの増加が期待される。ここで、指向性のヌルを向ける方向が多いほど、干渉電力が抑圧されることになるが、ヌルを向けることのできる方向の数はアンテナ自由度に依存する。しかしながら、干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数の決定方法や自律分散制御における制御方法はない。
【００１４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、複数の通信セルが近接する状況において、通信セル間の干渉電力を低減させることができ、各通信セルのスループットを向上させることができる無線通信システム、アクセスポイント装置、及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、本発明は、隣接する第１の通信セルと第２の通信セルとのそれぞれにおけるアクセスポイント装置が同一時刻に同一周波数チャネルを用いて、それぞれの通信セルにおけるステーション装置と通信を行う無線通信システムであって、アクセスポイント装置は、隣接する通信セルにおけるステーション装置との間の伝搬チャネルの固有値の和が所定の許容干渉量を超えない最大の固有値数を求め、該最大の固有値数を干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数として算出する自由度算出部と、自由度算出部により算出されたアンテナ自由度数に基づいて、干渉抑圧のための送信ウエイトを算出し、該送信ウエイトを用いて送信信号を生成する送信信号生成部と、第１の通信セルおよび第２の通信セルにおけるステーション装置から取得したスループットの和に基づいて、所定の許容干渉量が最大となるように、所定の許容干渉量を更新する更新部とを備え、ステーション装置は、受信信号に基づいてスループットを算出するスループット算出部と、スループット算出部が算出したスループットを含むスループット情報信号を生成するスループット情報信号生成部と、スループット情報信号生成部が生成したスループット情報信号をアクセスポイント装置に送信する無線部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、更新部が、第１の通信セルおよび第２の通信セルにおけるステーション装置から取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも小さい場合には、許容干渉量を所定量小さくし、取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも大きい場合には、許容干渉量を所定量大きくすることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、アクセスポイント装置が、自身の通信セルのステーション装置から取得したスループットを、他方の通信セルのアクセスポイント装置に通知する無線部を更に備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、ステーション装置が、スループット情報信号生成部が生成したスループット情報信号を、自身の通信セルのアクセスポイント装置と他方の通信セルのアクセスポイント装置とに通知することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、隣接する通信セルと同一時刻に同一周波数チャネルを用いて、自身の通信セルにおけるステーション装置と通信を行うアクセスポイント装置であって、隣接する通信セルにおけるステーション装置との間の伝搬チャネルの固有値の和が所定の許容干渉量を超えない最大の固有値数を求め、該最大の固有値数を干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数として算出する自由度算出部と、自由度算出部により算出されたアンテナ自由度数に基づいて、干渉抑圧のための送信ウエイトを算出し、該送信ウエイトを用いて送信信号を生成する送信信号生成部と、隣接する通信セルと自身の通信セルとにおけるステーション装置から取得したスループットの和に基づいて、所定の許容干渉量が最大となるように、所定の許容干渉量を更新する更新部とを備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、更新部が、隣接する通信セルと自身の通信セルとにおけるステーション装置から取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも小さい場合には、許容干渉量を所定量小さくし、取得したスループットの和が前回取得したスループットの和よりも大きい場合には、許容干渉量を所定量大きくすることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、アクセスポイント装置が、自身の通信セルのステーション装置から取得したスループットを、他方の通信セルのアクセスポイント装置に通知する無線部を更に備えることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、隣接する第１の通信セルと第２の通信セルとのそれぞれにおけるアクセスポイント装置が同一時刻に同一周波数チャネルを用いて、それぞれの通信セルにおけるステーション装置と通信を行う無線通信方法であって、隣接する通信セルにおけるステーション装置との間の伝搬チャネルの固有値の和が所定の許容干渉量を超えない最大の固有値数を求め、該最大の固有値数を干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数として算出するステップと、算出されたアンテナ自由度数に基づいて、干渉抑圧のための送信ウエイトを算出し、該送信ウエイトを用いて送信信号を生成するステップと、第１の通信セルおよび第２の通信セルにおけるステーション装置から取得したスループットの和に基づいて、所定の許容干渉量が最大となるように、所定の許容干渉量を更新するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、複数の通信セルが近接する状況において、通信セル間の干渉電力を低減させることができ、各通信セルのスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態による無線通信システムの一構成例を示すがブロック図である。
【図２】本第１実施形態によるアクセスポイント１００、及びステーション装置２００の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】本第１実施形態による送信処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本第２実施形態による送信処理の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の特徴は、自律分散制御により無線パケット通信を行う通信セルが近接する無線通信システムにおいて、各通信セルのアクセスポイントにおいて許容干渉量を設定し、当該許容干渉量を超えないように干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数を設定する。各通信セルのアクセスポイントが前記干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数に従って送信することで干渉電力を抑圧し、システム全体のスループットを向上させることができる。
【００２６】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態による無線通信システムの一構成例を示すブロック図である。図１に示すように、無線通信システムは、２つのアクセスポイント（ＡＰ）１１０、１２０と、アクセスポイント１１０と無線パケット通信をするステーション（ＳＴＡ）装置１１１と、アクセスポイント１２０と無線パケット通信をするステーション装置１２１から構成されている。ステーション装置１１１は、アクセスポイント１１０がなす通信セル１３１に属し、アクセスポイント１１０を介して、不図示の外部のネットワークと通信を行う。また、ステーション装置１２１は、アクセスポイント１２０がなす通信セル１３２に属し、アクセスポイント１２０を介して外部のネットワークと通信を行う。
【００２８】
Ａ．第１実施形態
無線通信システムにおいて、各アクセスポイント１１０、１２０と、ステーション装置１１１、１２１とは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance；搬送波検知多重アクセス／衝突回避）方式を用いて無線パケット通信を行う。また、２つの通信セル１３１、１３２における無線パケット通信は、同一の周波数チャネルを用いて行われる。無線パケット通信において、送受信される無線パケットには、送信局、宛先局を示す識別子が含まれる。ここで、送信局は無線パケットを生成して送信した装置であり、宛先局は無線パケットの宛先となる装置である。
【００２９】
図１に示す無線通信システムでは、通信セル１３１と通信セル１３２とが重なり合う領域があり、当該領域では、無線通信用いる周波数チャネルの通信帯域を通信セル１３１と通信セル１３２とで共用している。
【００３０】
無線通信システムにおいて、アクセスポイント１１０、１２０は、例えば、無線ＬＡＮにおけるアクセスポイントなどであり、ステーション装置１１１、１２１は、コンピュータや携帯型の情報電子機器などである。また、外部のネットワークとは、アクセスポイント１１０、１２０が形成するローカルネットワーク以外のネットワークであり、例えば、インターネットなどである。
【００３１】
アクセスポイント１１０とアクセスポイント１２０とは同じ構成を有しており、以下、アクセスポイント１１０、またはアクセスポイント１２０のいずれか一方、あるいは両方を示すときにアクセスポイント１００という。また、ステーション装置１１１、１２１は、同じ構成を有しており、以下、ステーション装置１１１、１２１のいずれか一方、あるいは全てを示すときにステーション装置２００という。
【００３２】
図２は、本第１実施形態によるアクセスポイント１００、及びステーション装置２００の構成を示す概略ブロック図である。図２に示すように、アクセスポイント１００は、アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎ、無線部１０２、許容干渉量設定部１０３、自由度算出部１０４、送信信号生成部１０５、スループット比較部１０６、更新部１０７、情報保存部１０８、及びネットワークインターフェース１０９を備えている。
【００３３】
無線部１０２は、複数のアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎを介して受信した受信信号から無線パケットを検出し、検出した無線パケットをスループット比較部１０６、及びネットワークインターフェース１０９に出力する。また、無線部１０２は、送信信号生成部１０５から入力される無線パケットを、アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎを介して送信する。
【００３４】
許容干渉量設定部１０３には、許容干渉量の初期値が設定される。許容干渉量の初期値は、アクセスポイント１１０、１２０とも共通の値である。また、設定した許容干渉量は、自由度算出部１０４に出力される。
【００３５】
自由度算出部１０４は、許容干渉量設定部１０３、もしくは情報保存部１０８に保存されている許容干渉量に基づいて、アンテナ自由度数を決定する。以下に、アンテナ自由度数を算出する一例について説明する。一般的に、アクセスポイント１００から近接する通信セルのステーション装置２００に与える干渉量は、これらの装置間の伝搬チャネルの固有値の合計で表すことが可能であり、本第１実施形態においても固有値に基づいて考える。各通信セルのアクセスポイント１００は、それぞれステーション装置２００との間の伝搬チャネルから複数の固有値を算出し、小さい固有値から順に加算する。同時に、固有値の加算値と許容干渉量とを比較し、固有値の加算値が許容干渉量を超えない最大の固有値数を求める。これが、干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数となる。
【００３６】
具体的には、アクセスポイント１１０、１２０のアンテナ数をＮとし、ステーション装置１１１、１２１のアンテナ数をＭとする。但し、ＮはＭ以上とする。通信方法は、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭのダウンリンクを仮定する。アクセスポイント１１０とステーション装置１１１との間の伝搬チャネルをＨ１１とし、アクセスポイント１１０とステーション装置１２１との間の伝搬チャネルをＨ１２とする。すなわち、Ｈ１１、Ｈ１２は、アクセスポイント１１０のアンテナ数Ｎとステーション装置１１１、１２１のアンテナ数Ｍに基づいて、Ｍ×Ｎ行列として表現される。同様に、アクセスポイント１２０とステーション装置１２１との間の伝搬チャネルをＨ２２とし、アクセスポイント１２０とステーション装置１１１との間の伝搬チャネルをＨ２１とする。
【００３７】
また、許容干渉量をＰとし、アクセスポイント１１０、１２０において、干渉抑圧に用いるアンテナ本数をＳ１、及びＳ２とする。Ｓ１、及びＳ２は、数式（１）に示すように、許容干渉量Ｐを超えないように計算されたアクセスポイント１１０、１２０の干渉抑圧に用いないアンテナ自由度数Ｋ１、及びＫ２と受信アンテナ数Ｍとで表すことができる。
【００３８】
【数１】
0005723318.tif 000002
【００３９】
λ１２，ｉは、Ｈ１２ＨＨ１２の固有値を表しており、λ２１，ｉは、Ｈ２１ＨＨ２１の固有値を表している。以上の計算により、干渉量を許容干渉量より少なくするために必要なアンテナ自由度数Ｓ１、及びＳ２が算出される。
【００４０】
送信信号生成部１０５は、自由度算出部１０４によってアンテナ自由度数Ｓ１、及びＳ２に基づいて送信信号の生成を行う。送信信号を生成するための一例について以下に説明する。
【００４１】
数式（２）のｘ’１は、アンテナ自由度数Ｓ１に基づいて算出されたアクセスポイント１１０の送信信号であり、ｘ’２は、アンテナ自由度数Ｓ２に基づいて算出されたアクセスポイント１２０の送信信号である。
【００４２】
【数２】
0005723318.tif 000003
【００４３】
ここで、Ｗ１はアクセスポイント１１０の干渉抑圧を行うための送信ウエイトであり、ｘ１はアクセスポイント１１０からステーション装置１１１に送るデータである。同様にＷ２はアクセスポイント１２０の干渉抑圧を行うための送信ウエイトであり、ｘ２はアクセスポイント１２０からステーション装置１２１に送るデータである。
【００４４】
次に、送信ウエイトＷ１、及びＷ２について説明する。送信ウエイトＷ１、及びＷ２を算出するために、まず、数式（３）に示すように、Ｈ１２、及びＨ２１を特異値分解する。
【００４５】
【数３】
0005723318.tif 000004
【００４６】
ここで、Ｕ１２、及びＵ２１は、左特異行列を示し、（Ｖ１２（ｓ）  Ｖ１２（ｎ））、及び（Ｖ２１（ｓ）  Ｖ２１（ｎ））は、右特異行列であり、Σ１２、及びΣ２１は、Ｈ１２ＨＨ１２、及びＨ２１ＨＨ２１の固有値の平方根を対角に有する対角化行列を示す。さらに、Ｖ１２（ｓ）、及びＶ２１（ｓ）は、信号空間に対応する送信ウエイトを示し、Ｖ１２（ｎ）、及びＶ２１（ｎ）は、ヌル空間を示す送信ウエイトを示している。干渉抑圧に用いるアンテナ自由度数Ｓ１、及びＳ２を使用した送信ウエイトＷ１、及びＷ２は、数式（４）で示される。
【００４７】
【数４】
0005723318.tif 000005
【００４８】
以上の方法により送信ウエイトの算出を行い、数式（２）により送信信号を生成する。
【００４９】
スループット比較部１０６は、後述するステーション装置２００から通知されたスループットＣ１、及びＣ２の合計と情報保存部１０８に保存されている閾値Ｃ０の大きさとを比較し、閾値Ｃ０に比べてＣ１＋Ｃ２が大きいか小さいかの情報、及びＣ１＋Ｃ２を、更新部１０７に出力する。なお、スループットＣ１、Ｃ２は、各々、ステーション装置１１１、１２１のスループットである。また、スループット比較部１０６は、必要に応じて、ステーション装置２００から通知されたスループットを、近接するアクセスポイントに通知することにより、互いにスループット情報を交換する。
【００５０】
更新部１０７は、スループット比較部１０６から入力された情報に基づいて、閾値Ｃ０に比べてＣ１＋Ｃ２が大きい場合には、数式（５）に従って許容干渉量Ｐ、及閾値Ｃ０を更新し、情報保存部１０８に出力する。
【００５１】
【数５】
0005723318.tif 000006
【００５２】
ここで、ΔＰとは許容干渉量Ｐを増加させる値である。また、閾値Ｃ０に比べてＣ１＋Ｃ２が小さい場合には、数式（６）に従って許容干渉量Ｐ、及閾値Ｃ０を更新する。該許容干渉量Ｐ、及閾値Ｃ０は、情報保存部１０８において保存される。
【００５３】
【数６】
0005723318.tif 000007
【００５４】
情報保存部１０８は、更新部１０７から供給される許容干渉量Ｐ、及び閾値Ｃ０を保存する。また、自由度算出部１０４には、許容干渉量Ｐを出力し、スループット比較部１０６には、閾値Ｃ０を出力する。
【００５５】
ネットワークインターフェース１０９は、外部のネットワークから受信したパケットのうち、同一通信セルに属するステーション装置２００宛てのパケットを無線パケットに変換して送信信号生成部１０５に出力する。また、無線部１０２から入力された無線パケットを外部のネットワークにおいて用いられているパケットに変換して外部のネットワークに送信する。
【００５６】
続いて、ステーション装置２００の構成に付いて説明する。図２に示すように、ステーション装置２００は、複数のアンテナ２０１−１〜２０１−Ｎ、無線部２０２、スループット算出部２０３、スループット情報信号生成部２０４、及び情報保存部２０５を備えている。
【００５７】
無線部２０２は、アンテナ２０１−１〜２０１−Ｎを介して受信した受信信号から無線パケットを検出し、検出した無線パケットをスループット算出部２０３に出力する。また、無線部２０２は、スループット情報信号生成部２０４から入力された無線パケットを、アンテナ２０１−１〜２０１−Ｎを介して送信する。
【００５８】
スループット算出部２０３は、無線部２０２から入力される無線パケットからスループットを算出する。スループットの算出方法は、データ部の信号の誤り率から算出する方法、伝搬チャネルからスループットを算出する方法、信号電力対干渉電力プラス雑音電力比（ＳＩＮＲ）によりスループットを算出方法等があるが、どの方法を用いても構わない。また、スループット算出部２０３は、算出したスループットを情報保存部２０５、及びスループット情報信号生成部２０４に出力する。
【００５９】
スループット情報信号生成部２０４は、スループット算出部２０３から供給されるスループットを、スループット情報として無線パケットの送信信号に変換し、無線部２０２に出力する。
【００６０】
図３は、本第１実施形態による送信処理の動作を説明するためのフローチャートである。図３において、左側のフローチャートがアクセスポイント１１０、ステーション装置１１１側のフローチャートであり、右側のフローチャートがアクセスポイント１２０、ステーション装置１２１側のフローチャートである。
【００６１】
各アクセスポイント１１０、１２０は、許容干渉電力Ｐ、及び閾値Ｃ０の初期化を行う（ステップＳａ１０、Ｓｂ１０）。ここで、初期化とは、例えば、予め入力しておいた許容干渉電力Ｐ＝−１００［ｄＢ］、閾値Ｃ０＝０［ｂｐｓ］を初期値として設定することである。アクセスポイント１１０、１２０は、各々、許容干渉電力Ｐを用いて干渉を抑圧するアンテナ自由度数Ｓ１、もしくはＳ２を算出する（ステップＳａ１１、Ｓｂ１１）。アクセスポイント１１０、１２０は、各々、自身の通信セルのステーション装置１１１、１２１に対して、アンテナ自由度数Ｓ１、もしくはＳ２を用いて送信を行う（ステップＳａ１２、Ｓｂ１２）。
【００６２】
ステーション装置１１１、１２１は、各々、アクセスポイント１１０、１２０から送信された信号からスループットＣ１、もしくはＣ２の算出を行い、算出したスループット情報をそれぞれのアクセスポイント１１０、１２０に無線パケットを用いて通知する（ステップＳａ１３、Ｓｂ１３）。アクセスポイント１１０、１２０は、自身の通信セルのステーション装置１１１、１２１からのスループットＣ１、もしくはＣ２を受取り、該スループットＣ１、もしくはＣ２を他方のアクセスポイント１１０、１２０に通知することにより、互いにスループットＣ１、Ｃ２を交換する（ステップＳａ１４、Ｓｂ１４）。
【００６３】
アクセスポイント１１０、１２０は、各々、閾値Ｃ０とＣ１＋Ｃ２とを比較し、閾値Ｃ０がＣ１+Ｃ２以上であるか否かを判定する（ステップＳａ１５、Ｓｂ１５）。そして、閾値Ｃ０がＣ１+Ｃ２以上である場合には（ステップＳａ１５のＹＥＳ、Ｓｂ１５のＹＥＳ）、許容干渉電力Ｐ（＝Ｐ＋ΔＰ）、及び閾値Ｃ０（＝Ｃ１＋Ｃ２）の更新が行われる（ステップＳａ１６、Ｓｂ１６）。一方、閾値Ｃ０がＣ１+Ｃ２以上でない場合には（ステップＳａ１５のＮＯ、Ｓｂ１５のＮＯ）、許容干渉電力Ｐ（＝Ｐ−ΔＰ）、及び閾値Ｃ０（＝Ｃ１＋Ｃ２）の更新が行われる（ステップＳａ１７、Ｓｂ１７）。
【００６４】
上記ステップＳａ１６、Ｓｂ１６、もしくはステップＳａ１７、Ｓｂ１７で更新された許容干渉電力Ｐは、再度、ステップＳａ１１、Ｓｂ１１に入力される。
【００６５】
上述した第１実施形態によれば、各アクセスポイント１１０、１２０が、近接するセルのステーション装置１１１、１２１に与える干渉量について、許容干渉量を共有しつつ、当該許容干渉量の範囲内でアンテナ自由度を選択することによって、各ステーション装置１１１、１２１における干渉量が同等となるように制御することができる。また、その制限下で全ステーション装置１１１、１２１のスループットが最大となるように許容干渉量を制御することによって、干渉量についての公平性を担保しつつ、システムトータルのスループットを最大化することができる。
【００６６】
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。
本第２実施形態は、図３におけるステップＳａ１４、Ｓｂ１４のアクセスポイント１１０、１２０間でのスループットＣ１、Ｃ２の交換をなくすことで、簡易化したことを特徴としている。
【００６７】
図４は、本第２実施形態による送信処理の動作を説明するためのフローチャートである。図４において、左側のフローチャートがアクセスポイント１１０、ステーション装置１１１側のフローチャートであり、右側のフローチャートがアクセスポイント１２０、ステーション装置１２１側のフローチャートである。アクセスポイント１１０、１２０は、各々、許容干渉電力Ｐ、及び閾値Ｃ０の初期化を行う（ステップＳａ２０、Ｓｂ２０）。ここで、初期化とは、例えば、許容干渉電力Ｐ＝−１００［ｄＢ］、閾値Ｃ０＝０［ｂｐｓ］である。次に、アクセスポイント１１０、１２０は、各々、許容干渉電力Ｐを用いて干渉を抑圧するアンテナ自由度数Ｓ１、もしくはＳ２を算出する（ステップＳａ２１、Ｓｂ２１）。
【００６８】
次に、アクセスポイント１１０、１２０は、各々、自身の通信セルのステーション装置１１１、１２１に対して、アンテナ自由度数Ｓ１、もしくはＳ２を用いて送信を行う（ステップＳａ２２、Ｓｂ２２）。ステーション装置１１１、１２１は、各々、アクセスポイント１１０、１２０から送信された信号からスループットＣ１、もしくはＣ２の算出を行い、算出したスループットＣ１、もしくはＣ２を、両アクセスポイント１１０、１２０に無線パケットを用いて通知を行う（ステップＳａ２３、Ｓｂ２３）。
【００６９】
アクセスポイント１１０、１２０は、各々、閾値Ｃ０とＣ１＋Ｃ２とを比較し、閾値Ｃ０がＣ１+Ｃ２以上であるか否かを判定する（ステップＳａ２５、Ｓｂ２５）。そして、閾値Ｃ０がＣ１+Ｃ２以上である場合には（ステップＳａ２５のＹＥＳ、Ｓｂ２５のＹＥＳ）、許容干渉電力Ｐ（＝Ｐ＋ΔＰ）、及び閾値Ｃ０（＝Ｃ１＋Ｃ２）の更新が行われる（ステップＳａ２６、Ｓｂ２６）。一方、閾値Ｃ０がＣ１+Ｃ２以上でない場合には（ステップＳａ２５のＮＯ、Ｓｂ２５のＮＯ）、許容干渉電力Ｐ（＝Ｐ−ΔＰ）、及び閾値Ｃ０（＝Ｃ１＋Ｃ２）の更新が行われる（ステップＳａ２７、Ｓｂ２７）。
【００７０】
上記ステップＳａ２６、Ｓｂ２６、もしくはステップＳａ２７、Ｓｂ２７で更新された許容干渉電力Ｐは、再度、ステップＳａ２１、Ｓｂ２１に入力される。
【００７１】
上述した第２実施形態によれば、ステーション装置１１１、１２１がそれぞれのスループットＣ１、Ｃ２を、双方のアクセスポイント１１０、１２０に通知するようにしたので、より簡易化した手順にて、各アクセスポイント１１０、１２０が、近接するセルのステーション装置１１１、１２１に与える干渉量について、許容干渉量を共有しつつ、当該許容干渉量の範囲内でアンテナ自由度を選択することによって、各ステーション装置１１１、１２１における干渉量が同等となるように制御することができる。また、その制限下で全ステーション装置１１１、１２１のスループットが最大となるように許容干渉量を制御することによって、干渉量についての公平性を担保しつつ、システムトータルのスループットを最大化することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１００、１１０、１２０  アクセスポイント（ＡＰ）
２００、１１１、１２１  ステーション（ＳＴＡ）
１０１−１〜１０１−Ｎ、２０１−１〜２０１−Ｎ  アンテナ
１０２、２０２  無線部
１０３  許容干渉量設定部
１０４  自由度算出部
１０５  送信信号生成部
１０６  スループット比較部
１０７  更新部
１０８、２０５  情報保存部
１０９…ネットワークインターフェース
１３１、１３２  通信セル
２０３  スループット算出部
２０４  スループット情報信号生成部
【図１】
0005723318.tif 000008
【図２】
0005723318.tif 000009
【図３】
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【図４】
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