(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と無線バックホールリンクを介して接続するマスタ端末との間でアクセスリンクを介して通信する無線通信部と、
前記無線バックホールリンク上での送信及び前記アクセスリンク上での送信が同一チャネル上で同時に実行される場合に、前記アクセスリンク上の第１の受信信号に干渉する、前記無線バックホールリンク上での送信に起因する第２の受信信号を、受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去する信号処理部と、
前記基地局及び前記マスタ端末の送信電力を制御する制御エンティティによる制御結果を示すメッセージに基づいて、前記第１の受信信号の受信電力及び前記第２の受信信号の受信電力のいずれがより大きいかを判定する制御部と、
を備え、
前記信号処理部は、前記第１の受信信号の受信電力よりも前記第２の受信信号の受信電力がより大きい場合に、前記無線通信部により受信される合成信号から前記第２の受信信号を除去する、無線通信装置。
【請求項２】
前記基地局及び前記マスタ端末の送信電力は、前記第１の受信信号の受信電力と前記第２の受信信号の受信電力との間の電力差が閾値以上となるように、前記制御エンティティにより制御される、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記無線通信装置が受信電力差に基づく前記干渉除去技術を使用可能であることを示すケイパビリティ情報を前記無線通信部を介して前記マスタ端末へ送信し、
前記ケイパビリティ情報は、前記無線バックホールリンク及び前記アクセスリンク上での送信を同一チャネル上で同時に前記マスタ端末に実行させるかを判定するために前記制御エンティティにより使用される、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号と同一チャネル上で同時に、前記第１の受信信号に干渉する他の装置宛ての第３の受信信号が前記無線通信部により受信される場合に、受信電力差に基づく前記干渉除去技術を用いて前記第３の受信信号をさらに除去する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号と同一チャネル上で同時に、前記無線通信装置宛ての第４の受信信号が前記無線通信部により受信される場合に、信号間の受信電力差に基づいて、前記無線通信部により受信される合成信号から前記第１の受信信号及び前記第４の受信信号を取得する、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
無線バックホールリンク上での基地局からマスタ端末への送信及びアクセスリンク上での前記マスタ端末から無線通信装置への送信が同一チャネル上で同時に実行される場合に、前記アクセスリンク上の第１の受信信号に干渉する、前記無線バックホールリンク上の送信に起因する第２の受信信号を前記無線通信装置が受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去することが可能となるように、前記基地局の送信電力及び前記マスタ端末の送信電力を制御する制御部、
を備え、
前記制御部は、前記無線通信装置において前記第１の受信信号の受信電力と前記第２の受信信号の受信電力との間の電力差が閾値以上となるように、前記基地局及び前記マスタ端末の送信電力を制御する、通信制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記無線バックホールリンクのチャネル状態と前記アクセスリンクのチャネル状態とを比較することにより、前記第１の受信信号の受信電力及び前記第２の受信信号の受信電力のいずれをより大きく設定すべきかを判定する、請求項６に記載の通信制御装置。
【請求項８】
前記チャネル状態は、各リンクの両端のノード間の距離若しくは経路損失、又は各リンクのチャネル品質を含む、請求項７に記載の通信制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第１の受信信号の受信電力及び前記第２の受信信号の受信電力のいずれがより大きいかを示すメッセージを、前記マスタ端末から前記無線通信装置へ送信させる、請求項６に記載の通信制御装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記マスタ端末と接続する１つ以上の端末がそれぞれ受信電力差に基づく前記干渉除去技術を使用可能であるかを示すケイパビリティ情報に基づいて、前記第１の受信信号を受信すべき前記無線通信装置を前記１つ以上の端末から選択する、請求項６に記載の通信制御装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記１つ以上の端末のアクセスリンクのチャネル状態と前記無線バックホールリンクのチャネル状態とにさらに基づいて、前記第１の受信信号を受信すべき前記無線通信装置を前記１つ以上の端末から選択する、請求項１０に記載の通信制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、トラフィック量、端末数及びリソース使用率のうち少なくとも１つを示す負荷情報が閾値を上回る負荷を示す場合に、前記無線バックホールリンク及び前記アクセスリンク上での送信を同一チャネル上で同時に実行させる、請求項６に記載の通信制御装置。
【請求項１３】
基地局と無線バックホールリンクを介して接続するマスタ端末との間でアクセスリンクを介して通信する無線通信装置において、
前記無線バックホールリンク上での送信及び前記アクセスリンク上での送信が同一チャネル上で同時に実行される場合に、前記アクセスリンク上の第１の受信信号に干渉する、前記無線バックホールリンク上での送信に起因する第２の受信信号を、受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去すること、
前記基地局及び前記マスタ端末の送信電力を制御する制御エンティティによる制御結果を示すメッセージに基づいて、前記第１の受信信号の受信電力及び前記第２の受信信号の受信電力のいずれがより大きいかを判定することと、
を含み、
前記除去することは、前記第１の受信信号の受信電力よりも前記第２の受信信号の受信電力がより大きい場合に、受信される合成信号から前記第２の受信信号を除去することを含む、無線通信方法。
【請求項１４】
無線バックホールリンク上での基地局からマスタ端末への送信及びアクセスリンク上での前記マスタ端末から無線通信装置への送信が同一チャネル上で同時に実行される場合に、前記アクセスリンク上の第１の受信信号に干渉する、前記無線バックホールリンク上の送信に起因する第２の受信信号を前記無線通信装置が受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去することが可能となるように、前記基地局の送信電力及び前記マスタ端末の送信電力を通信制御装置により制御すること、
を含み、
前記制御することは、前記無線通信装置において前記第１の受信信号の受信電力と前記第２の受信信号の受信電力との間の電力差が閾値以上となるように、前記基地局及び前記マスタ端末の送信電力を制御することを含む、通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無線通信装置、通信制御装置、無線通信方法及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の無線通信環境は、データトラフィックの急激な増加という問題に直面している。そこで、３ＧＰＰでは、下記非特許文献１により示されるように、マクロセル内にスモールセルを多数設置してネットワーク密度を高めることにより、トラフィックを分散させることを検討している。このようにスモールセルを活用する技術を、スモールセルエンハンスメントという。第５世代の無線通信方式の提案においても、下記非特許文献２により示されるように、既存のネットワークよりも高域且つ広い帯域を用いる超高密度ネットワーク（Ultra-Dense  Network）の導入が予見されている。【０００３】
スモールセルは、マクロセルと重複して配置される、マクロセルよりも小さい様々な種類のセル（例えば、フェムトセル、ナノセル、ピコセル及びマイクロセルなど）を含み得る概念である。ある例では、スモールセルは、専用の基地局によって運用される。別の例では、スモールセルは、マスタデバイスとなる端末がスモールセル基地局として一時的に動作することにより運用される。いわゆるリレーノードもまた、スモールセル基地局の一形態であると見なすことができる。こうしたスモールセルが運用される環境において、無線リソースの効率的な利用及び低コストなデバイスの提供は、重要な観点である。【０００４】
スモールセル基地局は、典型的には、マクロセル基地局と端末との間でトラフィックを中継する。スモールセル基地局とマクロセル基地局との間のリンクを、バックホールリンクという。また、スモールセル基地局と端末との間のリンクを、アクセスリンクという。バックホールリンクが無線リンクである場合、無線バックホールリンクとアクセスリンクとを時分割方式で運用することにより、これらリンクの無線信号が互いに干渉することを回避することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】NTT  DOCOMO,  “Text  Proposal  for  TR36.923  on  Small  Cell  Enhancement  Scenarios”,  3GPP  TSG  RAN  WG1  Meeting  #72,  R1-130748,  January  28  -  February  1,  2013
【非特許文献２】Ericsson,  “ERICSSON  WHITE  PAPER：5G  RADIO  ACCESS”，  June  2013，  ［online］、［２０１３年８月２６日検索］、インターネット＜URL：http://www.ericsson.com/res/docs/whitepapers/wp-5g.pdf＞
【非特許文献３】Achaleshwar  Sahai,  Gaurav  Patel,  Ashutosh  Sabharwal，  “Pushing  the  limits  of  Full-duplex:  Design  and  Real-time  Implementation”，  arXiv:1107.0607，Mon,  4  Jul  2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、スモールセル基地局で無線バックホールリンクとアクセスリンクとが時分割方式で運用される場合、トラフィックの中継のためのレイテンシは長くなり、無線リソースの利用効率は低下する。また、スモールセル基地局がトラフィックをバッファリングするために要するメモリサイズも多大となる。これに対し、非特許文献３において提案されているような全二重（Full-Duplex）無線通信のアイディアをスモールセル基地局に導入し、無線バックホールリンクとアクセスリンクとを同一チャネル上で同時に運用することができれば、無線リソースをより効率的に利用することができる。しかし、そうした運用は、スモールセル基地局における送信信号の回り込みに起因する自己干渉のみならず、アクセスリンクを介してスモールセル基地局と接続する端末における有害な干渉をも生じさせる。スモールセル基地局における自己干渉は、例えば非特許文献３により説明されている自己干渉除去（ＳＩＣ：Self-Interference  Cancellation）技術を適用することにより除去され得る。一方、無線バックホールリンク上の送信に起因する、アクセスリンク上で受信される所望信号への干渉を適切に処理するための効果的な手法は、未だ提案されていない。【０００７】
そこで、本開示に係る技術は、スモールセルの無線バックホールリンク及びアクセスリンクに全二重無線通信のアイディアが適用される場合に、スモールセルに接続する端末を有害な干渉から保護するための仕組みを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示によれば、基地局と無線バックホールリンクを介して接続するマスタ端末との間でアクセスリンクを介して通信する無線通信部と、前記無線バックホールリンク上での送信及び前記アクセスリンク上での送信が同一チャネル上で同時に実行される場合に、前記アクセスリンク上の第１の受信信号に干渉する、前記無線バックホールリンク上での送信に起因する第２の受信信号を、受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去する信号処理部と、を備える無線通信装置が提供される。【０００９】
また、本開示によれば、無線バックホールリンク上での基地局からマスタ端末への送信及びアクセスリンク上での前記マスタ端末から無線通信装置への送信が同一チャネル上で同時に実行される場合に、前記アクセスリンク上の第１の受信信号に干渉する、前記無線バックホールリンク上の送信に起因する第２の受信信号を前記無線通信装置が受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去することが可能となるように、前記基地局の送信電力及び前記マスタ端末の送信電力を制御する制御部、を備える通信制御装置が提供される。【００１０】
また、本開示によれば、基地局と無線バックホールリンクを介して接続するマスタ端末との間でアクセスリンクを介して通信する無線通信装置において、前記無線バックホールリンク上での送信及び前記アクセスリンク上での送信が同一チャネル上で同時に実行される場合に、前記アクセスリンク上の第１の受信信号に干渉する、前記無線バックホールリンク上での送信に起因する第２の受信信号を、受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去すること、を含む、無線通信方法が提供される。【００１１】
また、本開示によれば、無線バックホールリンク上での基地局からマスタ端末への送信及びアクセスリンク上での前記マスタ端末から無線通信装置への送信が同一チャネル上で同時に実行される場合に、前記アクセスリンク上の第１の受信信号に干渉する、前記無線バックホールリンク上の送信に起因する第２の受信信号を前記無線通信装置が受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去することが可能となるように、前記基地局の送信電力及び前記マスタ端末の送信電力を通信制御装置により制御すること、を含む、通信制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本開示によれば、スモールセルの無線バックホールリンク及びアクセスリンクに全二重無線通信のアイディアが適用される場合に、スモールセルに接続する端末を有害な干渉から保護することができる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示に係る技術の一実施形態に係る通信制御システムの概要について説明するための説明図である。
【図２】無線通信装置に接続する端末装置における受信信号の干渉を説明するための説明図である
【図３】本実施形態に係る通信制御装置の論理的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４】受信電力差に基づく干渉除去技術を説明するための説明図である。
【図５】本実施形態に係る無線通信装置の論理的な構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本実施形態に係る端末装置の論理的な構成の一例を示すブロック図である。
【図７】通信制御システムにおけるデータ送受信の流れの一例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る通信制御システムにおいて実行される通信制御処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
【図９】図８に示したＦＤペアの設定及び送信電力制御の詳細な流れの一例を示すフローチャートである
【図１０】図８に示した干渉除去の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】サーバの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】ｅＮＢの概略的な構成の第１の例を示すブロック図である。
【図１３】スマートフォンの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】カーナビゲーション装置の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１５】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．システムの概要
１−１．スモールセルの導入
１−２．全二重（ＦＤ）モードの採用
２．通信制御装置の構成例
３．無線通信装置の構成例
４．端末装置の構成例
５．動作処理
５−１．システム全体の動作
５−２．制御エンティティによるＦＤペアの設定及び送信電力制御
５−３．スモールセル端末による干渉除去
６．補足
７．応用例
７−１．協調制御ノードに関する応用例
７−２．基地局に関する応用例
７−３．端末装置に関する応用例
８．まとめ
【００１６】
＜１．システムの概要＞
［１−１．スモールセルの導入］
図１は、本開示に係る技術の一実施形態に係る通信制御システム１の概要について説明するための説明図である。通信制御システム１は、通信制御装置１０、並びに無線通信装置２０ａ及び２０ｂを含む。
【００１７】
通信制御装置１０は、マクロセル及びスモールセルにおける無線通信を協調的に制御する装置である。図１の例では、通信制御装置１０は、マクロセル基地局である。マクロセル基地局１０は、マクロセル１１の内部に位置する１つ以上の端末装置へ無線通信サービスを提供する。マクロセル基地局１０は、コアネットワーク１５に接続される。コアネットワーク１５は、ゲートウェイ装置（図示せず）を介してパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）１６に接続される。マクロセル１１は、例えば、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＧＳＭ（登録商標）、ＵＭＴＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２００、ＷｉＭＡＸ、ＷｉＭＡＸ２又はＩＥＥＥ８０２．１６などの任意の無線通信方式に従って運用されてよい。なお、図１の例に限定されず、コアネットワーク１５又はＰＤＮ１６内の制御ノード（マクロセル基地局の上位ノード）が、マクロセル及びスモールセルにおける無線通信を協調的に制御する機能を有していてもよい。
【００１８】
無線通信装置２０ａ及び２０ｂは、それぞれ、スモールセルを運用するマスタデバイスである。一例として、無線通信装置２０ａは、固定的に設置されるスモールセル基地局である。スモールセル基地局２０ａは、マクロセル基地局１０との間で無線バックホールリンク２２ａを、スモールセル２１ａ内の１つ以上の端末装置との間でアクセスリンク２３ａをそれぞれ確立する。無線通信装置２０ｂは、ダイナミックＡＰ（アクセスポイント）である。ダイナミックＡＰ２０ｂは、スモールセル２１ｂを動的に運用する移動デバイスである。ダイナミックＡＰ２０ｂは、マクロセル基地局１０との間で無線バックホールリンク２２ｂを、スモールセル２１ｂ内の１つ以上の端末装置との間でアクセスリンク２３ｂをそれぞれ確立する。ダイナミックＡＰ２０ｂは、例えば、基地局又は無線アクセスポイントとして動作可能なハードウェア又はソフトウェアが搭載された端末装置であってよい。この場合のスモールセル２１ｂは、動的に形成される局所的なネットワーク（Localized  Network）である。無線通信装置２０ａ及び２０ｂは、典型的には、自装置に接続する端末装置へ無線リソースを割当てる権限を有する。但し、本実施形態では、無線リソースの割当ては、協調的な制御のために、少なくとも部分的に通信制御装置１０へ委任される。
【００１９】
なお、本明細書において、無線通信装置２０ａ及び２０ｂを互いに区別する必要がない場合には、符号の末尾のアルファベットを省略することにより、これらを無線通信装置２０と総称する。他の構成要素（スモールセル２１、無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３など）についても同様とする。図１の例に限定されず、無線通信装置２０は、レイヤ１、レイヤ２又はレイヤ３において無線信号を中継する中継局などの、任意の種類のマスタデバイスであってもよい。また、無線通信装置２０は、無線バックホールリンク２２に加えて、例えば制御用の別個の有線バックホールリンクを有していてもよい。
【００２０】
［１−２．全二重（ＦＤ）モードの採用］
無線通信装置２０は、スモールセル２１内の端末装置を宛て先とするダウンリンクトラフィックを無線バックホールリンク２２を介して受信し、受信したトラフィックを宛て先の端末装置へアクセスリンク２３を介して送信する。また、無線通信装置２０は、スモールセル２１内の端末装置から受信されるアップリンクトラフィックをアクセスリンク２３を介して受信し、受信したトラフィックを無線バックホールリンク２２を介して送信する。無線バックホールリンク２２上での受信及びアクセスリンク２３上での送信、又はアクセスリンク２３上での受信及び無線バックホールリンク２２上での送信が時分割方式で実行される場合、無線通信装置２０において受信信号と送信信号とが互いに干渉することは無い。しかし、こうした時分割方式での運用は、トラフィックの中継のためのレイテンシを増大させる。マスタデバイスにおいてトラフィックをバッファリングするために要するメモリサイズも多大となる。また、無線バックホールリンク及びアクセスリンクに異なる周波数チャネルを割当てることによっても、上述した受信信号と送信信号との干渉を回避することができる。しかし、こうした周波数分割方式での運用は、利用可能な周波数リソースが十分に存在する状況においてのみ採用され得る。いずれの方式でも、無線リソースの利用効率が最適化されるとは言い難い。そこで、本実施形態では、無線リソースをより効率的に利用するために、全二重（ＦＤ）モードが導入される。
【００２１】
無線通信装置２０がＦＤモードで動作する場合、ダウンリンクでは、マクロセル基地局１０による無線バックホールリンク２２上での送信（即ち、無線通信装置２０による受信）及び無線通信装置２０によるアクセスリンク２３上での送信が、同一チャネル上で同時に実行される。無線通信装置２０の送信アンテナから放射される送信信号が無線通信装置２０の受信アンテナへと回り込むことに起因するいわゆる自己干渉は、例えば非特許文献３により説明されているＳＩＣ（Self  Interference  Canceller）技術を利用して除去され得る。しかし、無線通信装置２０がＦＤモードで動作する場合、アクセスリンクを介して無線通信装置２０と接続する端末においても、有害な干渉が生じる可能性がある。より具体的には、無線通信装置２０に接続する端末装置では、マクロセル基地局１０からの無線バックホールリンク上での送信に起因する受信信号が、無線通信装置２０からアクセスリンク上で受信される受信信号に干渉する。図２は、無線通信装置２０に接続する端末装置における受信信号の干渉を例示している。端末装置３０は、無線通信装置２０に接続するスレーブ端末である。図２に示すように、時刻ｔにおいてマクロセル基地局１０から無線バックホールリンク２２上で無線通信装置２０に送信された信号に含まれるデータは、時刻ｔ＋ｄｔにおいて無線通信装置２０により中継される。端末装置３０は、無線通信装置２０により中継された当該データを、受信信号Ｒ１（第１の受信信号）として受信する。一方で、時刻ｔ＋ｄｔにおけるマクロセル基地局１０からの無線バックホールリンク２２上での無線通信装置２０への信号送信に起因する受信信号Ｒ２（第２の受信信号）が、スモールセル２１内の端末装置３０により受信される場合がある。この場合、受信信号Ｒ２が受信信号Ｒ１に干渉する。
【００２２】
このような、受信信号同士が干渉する場合に干渉を除去する技術として、受信電力差に基づく干渉除去技術がある。受信電力差に基づく干渉除去技術は、互いに非直交的な周波数チャネル上に複数のユーザを多重化することを可能とする多重化方式であるＮＯＭＡ（Non-Orthogonal  Multiple  Access）のための基礎技術としても注目されている。例えば、受信電力差に基づく干渉除去技術は、「Andreas  Ruegg,  and  Alberto  Tarable,  “Iterative  SIC  receiver  scheme  for  non-orthogonally  superimposed  signals  on  top  of  OFDMA,”  PIMRC,  page  156-161.  IEEE,  (2010)」に開示されている。受信電力差に基づく干渉除去技術においては、送信側が、同一の（又は直交性が失われるほど近い）周波数リソース、同一時間において、複数の端末への送信信号を所定の受信電力差がつくように送信電力制御を行って多重する。この受信電力差を利用して、受信側は、ＳＩＣによる所望信号の分離及び復号を行うことが可能となる。そこで、本実施形態では、次節より詳細に説明するように、端末装置３０は、受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて、マクロセル基地局１０及び無線通信装置２０からの受信信号間の干渉を除去して所望信号を得ることとする。
【００２３】
アップリンクにおいては、無線通信装置２０がＦＤモードで動作する場合、端末装置３０によるアクセスリンク２３上での送信及び無線通信装置２０による無線バックホールリンク２２上での送信（即ち、マクロセル基地局１０による受信）が、同一チャネル上で同時に実行される。但し、通常、端末装置３０によりアクセスリンク２３上で送信される無線信号の送信電力は、マクロセル基地局１０に有害な干渉を与えるほど大きくはない。そのため、本明細書では、主にダウンリンクのＦＤモードにおいてスレーブ端末で生じる受信信号間の干渉をいかに除去し得るかについて説明する。なお、本開示に係る技術は、アップリンクでの干渉の除去のために利用されてもよい。
【００２４】
ところで、スレーブデバイスである端末装置３０が受信電力差に基づく干渉除去技術を使用可能である場合、無線通信装置２０は、多重化方式としてＮＯＭＡを採用してもよい。同様に、マクロセル端末及び無線通信装置２０が受信電力差に基づく干渉除去技術を使用可能である場合、マクロセル基地局１０は、多重化方式として通信方式にＮＯＭＡを採用してもよい。即ち、マクロセル基地局１０または無線通信装置２０は、同一周波数リソース、同一時間において、複数の端末への送信信号を所定の受信電力差がつくように送信電力制御を行って多重してもよい。以下の表１に、バックホールリンク及びアクセスリンクにおける多重化方式の組み合わせの一例を示す。
【００２５】
【表１】
0006459978.tif 000002
【００２６】
＜２．通信制御装置の構成例＞
図３は、本実施形態に係る通信制御装置１０の論理的な構成の一例を示すブロック図である。図３を参照すると、通信制御装置１０は、無線通信部１１０、ネットワーク通信部１２０、記憶部１３０及び制御部１４０を備える。
【００２７】
（１）無線通信部
無線通信部１１０は、マクロセル１１に接続する端末装置（以下、マクロセル端末という）との間で無線通信を実行する。例えば、無線通信部１１０は、マクロセル端末からアップリンクトラフィックを受信し、及びマクロセル端末へダウンリンクトラフィックを送信する。また、無線通信部１１０は、ダウンリンクにおいて同期信号及びリファレンス信号をブロードキャストする。同期信号は、マクロセル端末がマクロセル１１との同期を獲得するために使用される。無線通信装置２０もまた、当該同期信号を探索することにより、マクロセル１１との同期を獲得し得る。リファレンス信号は、通信品質の測定のために使用される。リファレンス信号を用いて測定される通信品質は、例えば、マクロセル間、又はマクロセルとスモールセルとの間のハンドオーバをトリガするハンドオーバ判定のための指標となる。
【００２８】
また、無線通信部１１０は、マクロセル１１内でスモールセル２１を運用する無線通信装置２０との間で、無線バックホールリンク２２を確立する。例えば、スモールセル２１に接続する端末装置（以下、スモールセル端末という）から送信されるアップリンクトラフィックは、無線通信装置２０により中継され、無線バックホールリンク２２上で無線通信部１１０により受信される。また、無線通信部１１０は、スモールセル端末を宛て先とするダウンリンクトラフィックを、無線バックホールリンク２２上で無線通信装置２０へ送信する。当該ダウンリンクトラフィックは、無線通信装置２０により、宛て先のスモールセル端末へ中継される。通信制御装置１０と無線通信装置２０との間の制御メッセージの交換もまた、無線バックホールリンク２２上で行われる。
【００２９】
（２）ネットワーク通信部
ネットワーク通信部１２０は、通信制御装置１０をコアネットワーク１５に接続するための通信インタフェースである。ネットワーク通信部１２０は、有線通信インタフェースであってもよく、又は無線通信インタフェースであってもよい。ネットワーク通信部１２０は、コアネットワーク１５内の様々な制御ノードとの間で、データトラフィックを送受信し、及び制御メッセージを交換する。
【００３０】
（３）記憶部
記憶部１３０は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、通信制御装置１０の動作のためのプログラム及びデータを記憶する。記憶部１３０により記憶されるデータは、例えば、マクロセル情報（マクロセル基地局の位置、セル半径、アンテナ構成及び運用周波数帯など）、無線通信装置２０から収集されるマスタデバイス情報（デバイスＩＤ、デバイスタイプ、及び位置など）及びスモールセル情報（セル半径及びスモールセル端末数など）、スレーブデバイス情報（後述するケイパビリティ情報など）、並びに様々な制御パラメータ（後述する送信電力情報など）を含み得る。
【００３１】
（４）制御部
制御部１４０は、通信制御装置１０の動作全般を制御する。本実施形態において、制御部１４０は、マクロセル制御部１４２及び協調制御部１４４を含む。
【００３２】
（４−１）マクロセル制御部
マクロセル制御部１４２は、無線通信部１１０によるマクロセル端末との間の無線通信を制御する。マクロセル制御部１４２は、例えば、マクロセル１１の運用周波数帯及びアンテナ構成などのシステム情報を生成し、生成したシステム情報を無線通信部１１０にブロードキャストさせる。また、マクロセル制御部１４２は、各マクロセル端末について、無線リソースの割当て、送信電力制御及び再送制御などを実行する。また、マクロセル制御部１４２は、後述の協調制御部１４４により決定された送信電力情報により示される電力を、無線通信部１１０により送信される送信信号の送信電力として決定する。マクロセル制御部１４２は、無線通信部１１０から入力されるアップリンクトラフィックをネットワーク通信部１２０へ転送する。また、マクロセル制御部１４２は、ネットワーク通信部１２０から入力されるダウンリンクトラフィックを無線通信部１１０へ転送する。
【００３３】
また、マクロセル制御部１４２は、無線通信装置２０との無線通信における再送制御を行う。例えば、マクロセル制御部１４２は、無線通信装置２０からのＡＣＫ応答またはＮＡＣＫ応答に応じて、次データの送信または同一データの再送を行う。
【００３４】
（４−２）協調制御部
協調制御部１４４は、１つ以上のスモールセル２１を活用した効率的な無線通信を促進するために、通信制御装置１０及び無線通信装置２０による無線バックホールリンク及びアクセスリンクの利用を制御する制御エンティティである。例えば、協調制御部１４４は、無線通信装置２０がＦＤモードで無線通信を実行すべきかを判定する。そして、協調制御部１４４は、ＦＤモードで無線通信を実行すべきであると判定すると、無線通信装置２０にＦＤモードでの動作を指示する。一方、協調制御部１４４は、無線通信装置２０がＦＤモードで無線通信を実行すべきでないと判定すると、無線通信装置２０に非ＦＤモードでの動作を指示する。
【００３５】
ＦＤモードで無線通信が実行される場合、無線バックホールリンク２２上での送信及びアクセスリンク２３上での送信が、同一チャネル上で同時に実行される。この場合、協調制御部１４４は、通信制御装置１０の送信電力及び無線通信装置２０の送信電力を制御する。詳しくは、協調制御部１４４は、アクセスリンク２３上の受信信号Ｒ１に干渉する、無線バックホールリンク２２上の送信に起因する受信信号Ｒ２を、端末装置３０が受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去することが可能となるように、送信電力を制御する。以下、図４を参照して、協調制御部１４４による送信電力の制御について説明する。
【００３６】
図４は、受信電力差に基づく干渉除去技術を説明するための説明図である。図４は、端末装置３０により受信される合成信号に含まれる信号成分ごとの受信電力を例示している。上述したように、受信信号Ｒ１は、端末装置３０にとっての所望の信号成分である。受信信号Ｒ２は、干渉成分である。図４の符号３１に示す事例の場合、受信信号Ｒ１は、端末装置３０が信号を復号するために必要な受信電力３３を有しているので復号可能である一方、受信信号Ｒ２は受信信号Ｒ１の受信電力３３と比較して十分に小さい。従って、端末装置３０は、受信信号Ｒ２を除去することなく、所望信号である受信信号Ｒ１を復号することができる。一方で、図４の符号３２に示す事例の場合、受信信号Ｒ１及び受信信号Ｒ２は受信電力３３を有している。受信信号Ｒ１の受信電力は、受信信号Ｒ２の受信電力よりも小さい。そのため、端末装置３０は、受信信号Ｒ２による干渉を除去する必要がある。ここで、端末装置３０は、受信信号Ｒ１と受信信号Ｒ２との間の受信電力差３４が閾値以上である場合に、各受信信号を分離することができる。よって、協調制御部１４４は、受信信号Ｒ１と受信信号Ｒ２との間の受信電力差３４が閾値以上となるように、通信制御装置１０の送信電力及び無線通信装置２０の送信電力を制御する。
【００３７】
このとき、協調制御部１４４は、無線バックホールリンク２２のチャネル状態とアクセスリンク２３のチャネル状態とを比較することにより、受信信号Ｒ１の受信電力及び受信信号Ｒ２の受信電力のいずれをより大きく設定すべきかを判定する。ここで、チャネル状態は、各リンクの両端のノード間の距離若しくは経路損失、または各リンクのチャネル品質を含む。上述したように、端末装置３０は、受信信号Ｒ１と受信信号Ｒ２との間の受信電力差３４が閾値以上である場合、より受信電力が大きい信号をまず復調した後、復調した信号を必要に応じて再度変調して当該変調信号を合成信号から除去することにより、各受信信号を分離することができる。そこで、協調制御部１４４は、無線バックホールリンク２２のチャネル状態とアクセスリンク２３のチャネル状態とを比較することで、より容易に受信電力差を設けられるように大小関係の設定を行う。例えば、協調制御部１４４は、通信制御装置１０と端末装置３０との間の距離（経路損失）が無線通信装置２０と端末装置３０との間の距離（経路損失）に比べて短い（小さい）場合に、受信信号Ｒ２をより大きく設定すべきであると判定し、逆の場合に受信信号Ｒ１をより大きく設定すべきであると判定してもよい。また、協調制御部１４４は、通信制御装置１０と端末装置３０との間のダイレクトリンクのチャネル品質が無線通信装置２０と端末装置３０との間のアクセスリンクのチャネル品質に比べて良好である場合に、受信信号Ｒ２を大きく設定すべきであると判定し、逆の場合に受信信号Ｒ１を大きく設定すべきであると判定してもよい。これらリンクのチャネル品質は、例えば、端末装置３０から送信されるメジャメントレポートを取得することにより認識され得る。協調制御部１４４は、このような大小関係の設定を行うことで、効率的に端末装置３０における閾値以上の受信電力差を実現することができる。
【００３８】
また、協調制御部１４４は、上述した大小関係の設定ならびに無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３のチャネル状態に基づき、通信制御装置１０の送信電力及び無線通信装置２０の送信電力を決定する。協調制御部１４４は、決定した送信電力値を示す送信電力情報をマクロセル制御部１４２及び無線通信装置２０にそれぞれ通知する。また、協調制御部１４４は、受信信号Ｒ１の受信電力及び受信信号Ｒ２の受信電力のいずれがより大きいかを示すメッセージを端末装置３０に通知する。このメッセージは、例えば大小関係を示すフラグを含んでもよく、または受信信号Ｒ１の受信電力値及び受信信号Ｒ２の受信電力値を示す情報を含んでもよい。協調制御部１４４は、このメッセージを無線通信装置２０へ送信し、無線通信装置２０により端末装置３０へ送信させてもよい。これにより、端末装置３０は、受信電力のより大きい信号成分が干渉信号である場合に、当該干渉信号を受信電力差に基づき除去して所望信号を取得することができる。また、端末装置３０は、受信電力のより大きい信号成分が所望信号である場合に、干渉信号を除去するための信号処理を行うことなく、所望信号を取得することができる。
【００３９】
以上、協調制御部１４４が送信電力を制御する処理について説明した。協調制御部１４４は、送信電力の制御を行うことで、ＦＤ通信による無線リソースの利用効率の向上と、端末装置３０における所望信号の取得とを両立させることができる。続いて、協調制御部１４４が、上記説明した送信電力の制御を実施するか否かを判定する処理について説明する。
【００４０】
まず、協調制御部１４４は、トラフィック量、端末数及びリソース使用率のうち少なくとも１つを示す負荷情報が閾値を上回る負荷を示すか否かを判定する。例えば、処理すべきトラフィックの量が閾値を上回る場合、マクロセル端末及びスモールセル端末の総数若しくはスモールセル端末の数が閾値を上回る場合、又はリソース使用率が閾値を上回る場合には、ＦＤモードを活用してスモールセルのキャパシティが高められるべきである。そこで、協調制御部１４４は、上述した負荷情報が閾値を上回る負荷を示す場合に、無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３上での送信を同一チャネル上で同時に実行すべきであると判定する。即ち、この場合、協調制御部１４４は、無線通信装置２０の動作モードとしてＦＤモードを選択する。一方で、スモールセルのキャパシティを高めるべきであると判定されない場合、協調制御部１４４は、無線通信装置２０の動作モードとして、非ＦＤモードを選択する。なお、協調制御部１４４は、通信制御装置１０及び無線通信装置２０の少なくとも一方におけるトラフィック量、アクティブな端末数及びリソース使用率のモニタリングの結果を取得することにより、上述した負荷情報を取得し得る。
【００４１】
ＦＤモードが選択された場合、協調制御部１４４は、さらに、無線通信装置２０と接続する１つ以上の端末装置３０がそれぞれ受信電力差に基づく干渉除去技術を使用可能であるかを示すケイパビリティ情報に基づいて、ＦＤモードで送信されるアクセスリンクの信号を受信する端末装置の候補を選択する。ここで選択される候補は、受信電力差に基づく干渉除去技術を使用可能な端末である。そして、協調制御部１４４は、受信電力差に基づく干渉除去技術を使用可能な端末の中から、それら端末のアクセスリンク２３のチャネル状態と無線バックホールリンク２２のチャネル状態とにさらに基づいて、受信信号Ｒ１を受信すべき（即ち、ＦＤモードの対象とすべき）適切な端末装置３０を選択する。例えば、協調制御部１４４は、無線バックホールリンク２２とアクセスリンク２３との間のチャネル状態の差が大きい等の、図４を参照して上記説明した受信電力差が容易に発生し得る位置関係又は電波状況等にある端末装置３０を選択する。
【００４２】
＜３．無線通信装置の構成例＞
図５は、本実施形態に係る無線通信装置２０の論理的な構成の一例を示すブロック図である。図５を参照すると、無線通信装置２０は、無線通信部２１０、自己干渉処理部２２０、記憶部２３０及び制御部２４０を含む。
【００４３】
（１）無線通信部
無線通信部２１０は、スモールセル２１内の１つ以上のスモールセル端末（スレーブデバイス）との間でアクセスリンク２３を確立し、アクセスリンク２３上でスモールセル端末と通信する。また、無線通信部２１０は、マクロセル基地局１０との間で無線バックホールリンク２２を確立し、無線バックホールリンク２２上でマクロセル基地局１０と通信する。図５に示したように、無線通信部２１０は、少なくとも４本のアンテナを有し、そのうち２本はアクセスリンク２３のために、他の２本は無線バックホールリンク２２のために使用される。アクセスリンク２３のための２本のアンテナのうちの１つはダウンリンク送信用であり、他の１つはアップリンク受信用である。無線バックホールリンク２２のための２本のアンテナのうちの１つはダウンリンク受信用であり、他の１つはアップリンク送信用である。
【００４４】
本実施形態において、無線通信部２１０は、上述したＦＤ（全二重）モード及び非ＦＤモードのいずれかで動作する。後述する制御部２４０によりＦＤモードが設定された場合、無線通信部２１０は、無線バックホールリンク２２のための受信アンテナでダウンリンク信号を受信すると同時に、同一チャネル上でアクセスリンク２３のための送信アンテナでダウンリンク信号を送信する。これにより、マクロセル基地局１０による無線バックホールリンク２２上での送信及び無線通信装置２０によるアクセスリンク２３上での送信が、同一チャネル上で同時に実行される。アップリンク信号についても同様に、無線通信部２１０は、アクセスリンク２３のための受信アンテナでアップリンク信号を受信すると同時に、同一チャネル上で無線バックホールリンク２２のための送信アンテナでアップリンク信号を送信する。これにより、端末装置３０によるアクセスリンク２３上での送信及び無線通信装置２０による無線バックホールリンク２２上での送信が、同一チャネル上で同時に実行される。後述する制御部２４０により非ＦＤモードが設定された場合には、無線通信部２１０は、無線バックホールリンク２２上及びアクセスリンク２３上での受信及び送信（送信及び受信）のために、時間及び周波数の一方又は双方において異なるリソースを使用する。
【００４５】
なお、ここで説明したアンテナ構成は一例に過ぎない。いくつかのアンテナは共用されてもよく、図示したよりも多くのアンテナが使用されてもよい。例えば、無線通信部２１０は、ダウンリンク送信とアップリンク受信とで共用されるアクセスリンク２３のための１本のアンテナ、及びダウンリンク受信とアップリンク送信とで共用される無線バックホールリンク２２のための１本のアンテナを有していてもよい。
【００４６】
（２）自己干渉処理部
自己干渉処理部２２０は、無線通信部２１０においてＦＤモードでの無線通信が実行される場合に、送信信号の回り込みに起因する自己干渉を受信信号から除去する。自己干渉処理部２２０は、例えば、回り込みチャネルのチャネル応答と送信信号のレプリカとの積を受信信号から減算し、自己干渉の除去された所望の受信信号を取得し得る。なお、自己干渉処理部２２０は任意の公知のＳＩＣ技術を利用して自己干渉を除去してよく、ここではその処理の詳細は説明されない。自己干渉処理部２２０は、ダウンリンク及びアップリンクの２つの系統のうちの一方にＳＩＣ技術を適用してもよく、又は双方にＳＩＣ技術を適用してもよい。
【００４７】
（３）記憶部
記憶部２３０は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、無線通信装置２０の動作のためのプログラム及びデータを記憶する。記憶部２３０により記憶されるデータは、例えば、無線通信装置２０のマスタデバイス情報、及び無線通信装置２０が運用するスモールセル２１のスモールセル情報を含み得る。また、記憶部２３０により記憶されるデータは、通信制御装置１０からシグナリングされる様々な制御情報（動作モード情報、端末装置３０における受信電力の大小関係を示す設定情報、及び送信電力情報など）を含み得る。
【００４８】
（４）制御部
制御部２４０は、無線通信部２１０により実行される無線通信を制御する。また、制御部２４０は、スモールセル２１に接続する１つ以上のスモールセル端末により実行される無線通信をも制御する。制御部２４０は、例えば、通信制御装置１０からＦＤモードでの動作が指示されると、無線通信部２１０の動作モードをＦＤモードに設定する。また、制御部２４０は、通信制御装置１０から非ＦＤモードでの動作が指示されると、無線通信部２１０の動作モードを非ＦＤモードに設定する。
【００４９】
制御部２４０は、通信制御装置１０による制御に基づき、スモールセル端末との無線通信を行う。例えば、制御部２４０は、無線通信部２１０の動作モード（ＦＤモード又は非ＦＤモード）を示すメッセージを端末装置３０に送信するよう無線通信部２１０を制御する。無線通信部２１０がＦＤモードで動作する場合、制御部２４０は、通信制御装置１０から受信される送信電力情報により示される電力を、無線通信部２１０により送信される送信信号の送信電力として設定する。マクロセル基地局１０及び無線通信装置２０が、通信制御装置１０により決定された送信電力情報に従って送信信号の電力を設定することにより、端末装置３０において上述した受信電力差が生じる。また、無線通信部２１０がＦＤモードで動作する場合、制御部２４０は、受信電力の大小関係を示すメッセージを端末装置３０に送信するよう無線通信部２１０を制御する。これにより、端末装置３０は、受信電力差に基づいて干渉を除去することが可能となる。なお、受信電力の大小関係を示すメッセージは、上述した動作モードを示すメッセージと同じメッセージであってもよく、又は異なるメッセージであってもよい。
【００５０】
また、制御部２４０は、端末装置３０との無線通信における再送制御を行う。例えば、制御部２４０は、スモールセル端末３０からのＡＣＫ応答またはＮＡＣＫ応答に応じて、次データの送信または同一データの再送を行う。
【００５１】
＜４．端末装置の構成例＞
図６は、本実施形態に係る端末装置３０の論理的な構成の一例を示すブロック図である。図６を参照すると、端末装置３０は、無線通信部３１０、信号処理部３２０、記憶部３３０及び制御部３４０を含む。
【００５２】
（１）無線通信部
無線通信部３１０は、スモールセル２１のマスタデバイスである無線通信装置２０との間でアクセスリンク２３を確立し、アクセスリンク２３上で無線通信装置２０と通信する。図２に示したように、無線通信装置２０がＦＤモードで動作する場合、無線通信部３１０は、アクセスリンク２３上の受信信号とマクロセル基地局１０から無線通信装置２０への無線バックホールリンク２２上での送信に起因する受信信号とを受信し得る。これら受信信号は、無線通信部３１０により、合成信号として受信される。図６に示すように、無線通信部３１０は、アクセスリンク２３のための２本のアンテナを有し、そのうち１つはダウンリンク受信用であり、他の１つはアップリンク送信用である。ただし、図６に示したアンテナ構成は一例に過ぎない。例えば、無線通信部３１０は、図５に示した無線通信装置２０の無線通信部２１０と同様のアンテナ構成を有していてもよく、マスタデバイスとして動作可能であってもよい。
【００５３】
（２）信号処理部
信号処理部３２０は、無線通信装置２０がＦＤモードで動作する場合、アクセスリンク２３上での受信信号に干渉する、無線バックホールリンク２２上でのマクロセル基地局１０による送信に起因する受信信号を、受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去する。図４を参照して上記説明したように、信号処理部３２０は、所望信号の受信電力よりも干渉信号の受信信号の受信電力が小さい場合、無線通信部３１０により受信される信号から干渉信号を除去することなく、受信信号を復調することにより所望信号を取得することができる。一方で、信号処理部３２０は、所望信号の受信電力よりも干渉信号の受信電力が大きい場合、無線通信部３１０により受信される合成信号から干渉信号を除去する。上述したように、通信制御装置１０及び無線通信装置２０による送信電力は、所望信号と干渉信号との間の受信電力差が閾値以上となるよう通信制御装置１０により制御されている。また、後述の制御部３４０により、所望信号及び干渉信号の受信電力の大小関係が既知となる。このため、信号処理部３２０は、所望信号と比較して閾値以上に受信電力が大きい干渉信号をまず復調した後、復調した干渉信号を再度変調して当該変調信号を合成信号から除去し、除去後の信号から所望信号を復調することができる。このような干渉除去のための信号処理部３２０の具体的な回路の構成は、例えば、「Shi  Cheng,  and  Ravi  Narasimhan,  "Soft  interference  cancellation  receiver  for  SC-FDMA  uplink  in  LTE,"  WCNC,  page  3318-3322.  IEEE,  (2013)」に記載されている。
【００５４】
（３）記憶部
記憶部３３０は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、端末装置３０の動作のためのプログラム及びデータを記憶する。記憶部３３０により記憶されるデータは、例えば、端末装置３０が受信電力差に基づく干渉除去技術を使用可能であることを示すケイパビリティ情報、及び通信制御装置１０または無線通信装置２０からシグナリングされる様々な制御情報（動作モード情報、及び受信電力の大小関係を示す設定情報など）を含み得る。
【００５５】
（４）制御部
制御部３４０は、無線通信部３１０により実行される無線通信を制御する。例えば、制御部３４０は、セル選択手続を通じて選択されるセルに、端末装置３０を接続させる。端末装置３０がスモールセル２１に接続した場合、制御部３４０は、記憶部３３０により記憶されているケイパビリティ情報を、無線通信部３１０を介してスモールセル２１のマスタデバイスである無線通信装置２０へ送信する。このケイパビリティ情報は、無線通信装置２０から通信制御装置１０へ送信される。そして、通信制御装置１０は、このケイパビリティ情報に基づいて、端末装置３０がＦＤモードにおいてアクセスリンク上で送信される信号を受信できることを認識する。
【００５６】
また、制御部３４０は、無線通信装置２０から受信されるスケジューリング情報に従って、無線通信部３１０にアップリンク信号を送信させ及びダウンリンク信号を受信させる。制御部３４０は、無線通信装置２０がダウンリンクにおいてＦＤモードで動作する場合、通信制御装置１０による制御結果を示すメッセージ（動作モード及び受信電力の大小関係を示すメッセージ）を、無線通信部３１０を介して受信する。そして、制御部３４０は、受信した当該メッセージに基づいて、所望信号及び干渉信号の受信電力のいずれがより大きいか判定する。そして、制御部３４０は、所望信号の受信電力よりも干渉信号の受信電力の方が大きい場合には、無線通信部３１０により受信される合成信号から干渉信号を信号処理部３２０に除去させ、除去後の信号から所望信号を復調させる。
【００５７】
また、制御部３４０は、無線通信装置２０との無線通信における再送制御を行う。例えば、制御部３４０は、無線通信装置２０から受信した信号からデータが成功裏に復号されたか否かに基づいて、無線通信装置２０にＡＣＫ応答またはＮＡＣＫ応答を送信する。
【００５８】
以上、端末装置３０の構成例を説明した。続いて、図７を参照して、通信制御システム１全体のデータ送受信の流れを示しながら、無線通信部３１０による信号受信及び信号処理部３２０による干渉除去について説明する。
【００５９】
図７は、通信制御システム１におけるデータ送受信の流れの一例を示す図である。図７では、通信制御装置１０による送信を「ｅＮｏｄｅＢ  Ｔｘ」、無線通信装置２０による受信を「Ｍａｓｔｅｒ  Ｒｘ」、無線通信装置２０による送信を「Ｍａｓｔｅｒ  Ｔｘ」、端末装置３０による受信を「Ｓｌａｖｅ  Ｒｘ」として示している。図の各列は例えばタイムスロットに相当し、時間は左から右へ流れる。まず、時刻ｔ１において、通信制御装置１０により無線通信装置２０へ送信されたデータＤｔ１を搬送する信号は、無線通信装置２０により所望信号として受信されると共に、図中に点線で示したように、端末装置３０により干渉信号として受信される。この場合、信号処理部３２０は、無線通信部３１０により受信された信号を破棄する。次いで、時刻ｔ２において、通信制御装置１０は、データＤｔ２を搬送する信号を無線通信装置２０へ送信する。時刻ｔ２において、無線通信装置２０は、データＤｔ２を搬送する信号を受信すると同時に、前のタイムスロットで通信制御装置１０から受信したデータＤｔ１を搬送する信号を送信する。時刻ｔ２において、端末装置３０は、無線通信装置２０から送信されたデータＤｔ１を搬送する信号及び通信制御装置１０から送信されたデータＤｔ２を搬送する信号から成る合成信号を受信する。これら信号のうちの前者が所望信号であり後者が干渉信号であるため、端末装置３０は、２つの信号の間の受信電力差に基づき、各信号を分離して所望信号を取得する。その後、時刻ｔ３においても、時刻ｔ２と同様のデータ送受信がなされ、端末装置３０は、データＤｔ２及びＤｔ３をそれぞれ搬送する信号の間の受信電力差に基づき、各信号を分離して所望信号を取得する。
【００６０】
＜５．動作処理＞
［５−１．システム全体の動作］
図８は、本実施形態に係る通信制御システム１において実行される通信制御処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図８に示したシーケンスには、マクロセル基地局としての通信制御装置１０、スモールセルのマスタデバイスである無線通信装置２０、スモールセル端末３０、及び制御エンティティ４０が関与する。なお、制御エンティティ４０は、図３に示したように協調制御部１４４として通信制御装置１０に含まれていてもよい。
【００６１】
図８に示すように、まず、ステップＳ１０２で、制御エンティティ４０は、通信制御装置１０からマクロセル情報、無線通信装置２０からマスタデバイス情報、及びスモールセル端末３０からスレーブデバイス情報を収集する。例えば、制御エンティティ４０は、無線通信装置２０がＦＤモードで無線通信を実行すべきかを判定するための情報として、トラフィック量、端末数及びリソース使用率といった負荷情報を収集する。また、制御エンティティ４０は、無線通信装置２０がＦＤモードの対象とする端末装置３０を選択するための情報として、スモールセル端末３０が受信電力差に基づく干渉除去技術を使用可能であるかを示すケイパビリティ情報を収集する。また、制御エンティティ４０は、無線通信装置２０がＦＤモードの対象とするスモールセル端末３０を選択するための情報及び送信電力制御のための情報として、無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３のチャネル状態を示す情報を収集する。チャネル状態を示す指標しては、例えばＲＳＲＰ（Reference  Signal  Received  Power）やＲＳＲＱ（Reference  Signal  Received  Quality）等が考えらえる。これら情報の収集は、周期的に実行されてもよく、又はスモールセルの運用開始若しくは無線通信装置２０若しくは端末装置３０の移動などのイベントによりトリガされて実行されてもよい。
【００６２】
次いで、ステップＳ１０４で、制御エンティティ４０は、無線通信装置２０がＦＤモードで無線通信を実行すべきかを判定する。例えば、制御エンティティ４０は、トラフィック量、端末数及びリソース使用率のうち少なくとも１つを示す負荷情報が、閾値を上回る負荷を示す場合はＦＤモードで無線通信を実行すべきであると判定し、閾値を下回る負荷を示す場合は非ＦＤモードで無線通信を実行すべきであると判定する。
【００６３】
ＦＤモードで無線通信を実行すべきであると判定された場合、ステップＳ１０６で、制御エンティティ４０は、無線通信装置２０と当該無線通信装置２０がＦＤモードの対象とするスモールセル端末を、ＦＤペアとして設定する。そして、ステップＳ１０８で、制御エンティティ４０は、スモールセル端末３０が受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて干渉を除去できるように、即ち受信電力差が閾値以上となるよう通信制御装置１０及び無線通信装置２０の送信電力を制御する。ステップＳ１０６及びＳ１０８で実行される処理については、後により詳細に説明する。
【００６４】
次いで、ステップＳ１１０で、制御エンティティ４０は、上記ステップＳ１０８における制御結果を示す設定情報を、通信制御装置１０、無線通信装置２０、及びスモールセル端末３０に通知する。例えば、設定情報は無線通信装置２０の動作モードを示す情報や、通信制御装置１０及び無線通信装置２０の送信電力情報、ならびにスモールセル端末における受信電力の大小関係を示す情報を含む。この通知を受けた通信制御装置１０及び無線通信装置２０は、送信電力情報により示される電力値を送信信号の電力値として決定する。
【００６５】
次に、ステップＳ１１２で、通信制御装置１０及び無線通信装置２０は、送信データを変調して送信信号を生成し、上記ステップＳ１１０において決定された送信電力により送信信号を送信する。このとき、スモールセル端末３０が受信した通信制御装置１０からの干渉信号及び無線通信装置２０からの受信信号には、上記ステップＳ１０８における制御エンティティ４０による制御により、閾値以上の受信電力差が生じている。
【００６６】
そして、ステップＳ１１４で、スモールセル端末３０は、受信電力差に基づく干渉除去技術により、干渉信号を除去して所望信号を取得する。ここで実行される処理については、後により詳細に説明する。
【００６７】
また、ステップＳ１１６で、無線通信装置２０は、送信信号の回り込みに起因する自己干渉を、ＳＩＣ技術を利用して受信信号から除去する。
【００６８】
次いで、ステップＳ１１８で、スモールセル端末３０、無線通信装置２０、及び通信制御装置１０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ処理を行う。次に、ステップＳ１２０で、制御エンティティ４０は、受信したＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答に応じて再送判定を行う。
【００６９】
［５−２．制御エンティティによるＦＤペアの設定及び送信電力制御］
図９は、図８に示したＦＤペアの設定及び送信電力制御の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
【００７０】
図９に示すように、まず、ステップＳ２０２で、制御エンティティ４０は、無線通信装置２０と接続する１つ以上のスモールセル端末３０がそれぞれ受信電力差に基づく干渉除去技術を使用可能であるかを示すケイパビリティ情報に基づいて、ＦＤモードで送信されるアクセスリンクの信号を受信するスモールセル端末の候補を選択する。
【００７１】
次いで、ステップＳ２０４で、制御エンティティ４０は、ステップＳ２０２において選択した候補の中から、無線通信装置２０がＦＤモードでの無線通信の対象とするスモールセル端末３０を選択する。詳しくは、制御エンティティ４０は、無線バックホールリンク２２とアクセスリンク２３との間のチャネル状態の差が大きい等の、受信電力差が容易に発生し得る位置関係や電波状況等にあるスモールセル端末３０を選択する。
【００７２】
次に、ステップＳ２０６で、制御エンティティ４０は、スモールセル端末３０において無線通信装置２０から受信される所望信号及び通信制御装置１０から受信される干渉信号の、受信電力の大小関係を設定する。詳しくは、制御エンティティ４０は、無線バックホールリンク２２のチャネル状態とアクセスリンク２３のチャネル状態とを比較することにより、スモールセル端末３０における所望信号の受信電力及び干渉信号の受信電力の大小関係を設定する。
【００７３】
そして、ステップＳ２０８で、制御エンティティ４０は、通信制御装置１０及び無線通信装置２０の送信電力値を決定する。詳しくは、制御エンティティ４０は、上記ステップＳ２０６において設定された大小関係、ならびに無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３のチャネル状態に基づき、通信制御装置１０の送信電力及び無線通信装置２０の送信電力値を決定する。このとき、制御エンティティ４０は、スモールセル端末３０が受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて干渉を除去することが可能となるように、即ち受信電力差が閾値以上となるようそれぞれの送信電力値を決定する。
【００７４】
［５−３．スモールセル端末による干渉除去］
図１０は、図８に示した干渉除去の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
【００７５】
図１０に示すように、まず、ステップＳ３０２で、スモールセル端末３０は、所望信号と受信電力と干渉信号の受信電力のいずれが大きいかを判定する。スモールセル端末３０は、制御エンティティ４０から通知（図８のステップＳ１１０）された設定情報に含まれる受信電力の大小関係を示す情報を参照することで、いずれが大きいかを判定する。
【００７６】
所望信号の受信電力の方が大きい場合（Ｓ３０２／ＹＥＳ）、ステップＳ３０４で、スモールセル端末３０は、受信された合成信号に含まれる所望信号と干渉信号との受信電力差が閾値以上であることを用いて、所望信号を復調する。
【００７７】
所望信号の受信電力の方が小さい場合（Ｓ３０２／ＮＯ）、ステップＳ３０６で、スモールセル端末３０は、受信された合成信号に含まれる所望信号と干渉信号との受信電力差が閾値以上であることを用いて、干渉信号を復調する。次いで、ステップＳ３０８で、スモールセル端末３０は、ステップＳ３０６において復調した干渉信号を変調して、受信された合成信号から変調した干渉信号を除去する。そして、ステップＳ３１０で、スモールセル端末３０は、ステップＳ３０８における干渉信号の除去後の信号から所望信号を復調する。
【００７８】
次いで、ステップＳ３１２で、スモールセル端末３０は、取得した所望信号から受信データを復号できたか否かを、例えば誤り検出を実行することにより判定する。
【００７９】
復号に成功した場合（Ｓ３１２／ＹＥＳ）、ステップＳ３１４で、スモールセル端末３０は、ＡＣＫ応答を送信する。
【００８０】
復号に失敗した場合（Ｓ３１２／ＮＯ）、ステップＳ３１６で、スモールセル端末３０は、受信データをバッファに保存する。このときバッファに保存した受信データは、後に上記ステップＳ３１２において受信データを復号する際に用いられ得る。次いで、ステップＳ３１８で、スモールセル端末３０はＮＡＣＫ応答を送信する。
【００８１】
＜６．補足＞
ここまで、主にスモールセルのマスタデバイスである無線通信装置２０とスレーブデバイスである端末装置３０との間の１対１の関係における干渉の除去について説明した。これに加えて、マクロセル基地局又はマスタデバイスは、上述したＮＯＭＡ技術を用いて、複数の端末への信号の送信を多重化してもよい。また、端末装置３０の受信電力差に基づく干渉除去技術のケイパビリティを応用し、マクロセル基地局及びマスタデバイスは端末装置３０へ同時に所望信号を送信することも可能である。
【００８２】
一例として、マクロセル基地局１０が、スモールセル端末３０を対象とした無線バックホールリンク２２上での送信及びアクセスリンク２３上での送信に加えて、他のマクロセル端末への送信を同一チャネル上で同時に実行する場合を想定する。この場合、スモールセル端末３０においては、マスタデバイス２０からの受信信号及びマクロセル基地局１０からマスタデバイス２０への送信に起因する干渉信号と同一チャネル上で同時に、マクロセル基地局１０から送信された他のスモールセル端末宛ての信号が干渉信号（第３の受信信号）として無線通信部３１０により受信される。このような場合に、信号処理部３２０は、受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて、無線通信部３１０により受信された合成信号からマクロセル基地局１０からマスタデバイス２０への送信に起因する干渉信号を除去し、他のスモールセル端末宛ての干渉信号をさらに除去することで、マスタデバイス２０からの所望信号を取得することができる。
【００８３】
他の一例として、マクロセル基地局１０が、スモールセル端末３０を対象とした無線バックホールリンク２２上での送信及びアクセスリンク２３上での送信に加えて、スモールセル端末３０への直接的な送信を同一チャネル上で同時に実行する場合が考えられる。この場合、スモールセル端末３０においては、マスタデバイス２０からの受信信号及びマクロセル基地局１０からマスタデバイス２０への送信に起因する干渉信号と同一チャネル上で同時に、マクロセル基地局１０からの受信信号（第４の受信信号）が無線通信部３１０により受信される。そこで、信号処理部３２０は、信号間の受信電力差に基づいて、無線通信部３１０により受信された合成信号から、マスタデバイス２０からの受信信号及びマクロセル基地局１０からの受信信号を分離して取得する。ここで、２つの受信信号は、異なるデータを搬送するパケットをそれぞれ含んでもよく、または同一のデータを搬送するパケットを含んでもよい。２つの受信信号によって異なるデータが受信される場合には、スループット（データレート）が向上する。一方で、２つの受信信号によって同一のデータが受信される場合、例えば異なるＲＶ（Redundancy  Version）が各パケットに付されることにより、送信ダイバーシチ及び符号ダイバーシチが得られ、高信頼度の通信が実現される。
【００８４】
＜７．応用例＞
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用可能である。例えば、通信制御装置１０の協調制御機能は、タワーサーバ、ラックサーバ、又はブレードサーバなどのいずれかの種類のサーバとして実現されてもよい。また、協調制御機能は、サーバに搭載される制御モジュール（例えば、１つのダイで構成される集積回路モジュール、又はブレードサーバのスロットに挿入されるカード若しくはブレード）であってもよい。
【００８５】
また、例えば、通信制御装置１０は、マクロｅＮＢ又はスモールｅＮＢなどのいずれかの種類のｅＮＢ（evolved  Node  B）として実現されてもよい。スモールｅＮＢは、ピコｅＮＢ、マイクロｅＮＢ又はホーム（フェムト）ｅＮＢなどの、マクロセルよりも小さいセルをカバーするｅＮＢであってよい。その代わりに、通信制御装置１０は、ＮｏｄｅＢ又はＢＴＳ（Base  Transceiver  Station）などの他の種類の基地局として実現されてもよい。
【００８６】
無線通信装置２０もまた、いずれかの種類のｅＮＢとして実現されてもよく、又はＮｏｄｅＢ若しくはＢＴＳなどの他の種類の基地局として実現されてもよい。また、例えば、無線通信装置２０及び端末装置３０は、スマートフォン、タブレットＰＣ（Personal  Computer）、ノートＰＣ、携帯型ゲーム端末、携帯型／ドングル型のモバイルルータ若しくはデジタルカメラなどのモバイル端末、又はカーナビゲーション装置などの車載端末として実現されてもよい。また、無線通信装置２０及び端末装置３０は、Ｍ２Ｍ（Machine  To  Machine）通信を行う端末（ＭＴＣ（Machine  Type  Communication）端末ともいう）として実現されてもよい。さらに、無線通信装置２０及び端末装置３０は、これら端末に搭載される無線通信モジュール（例えば、１つのダイで構成される集積回路モジュール）であってもよい。
【００８７】
［７−１．協調制御ノードに関する応用例］
図１１は、本開示に係る技術が適用され得る協調制御サーバ７００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。協調制御サーバ７００は、プロセッサ７０１、メモリ７０２、ストレージ７０３、ネットワークインタフェース７０４及びバス７０６を備える。
【００８８】
プロセッサ７０１は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）又はＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）であってよく、協調制御サーバ７００の各種機能を制御する。メモリ７０２は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）及びＲＯＭ（Read  Only  Memory）を含み、プロセッサ７０１により実行されるプログラム及びデータを記憶する。ストレージ７０３は、半導体メモリ又はハードディスクなどの記憶媒体を含み得る。
【００８９】
ネットワークインタフェース７０４は、協調制御サーバ７００を有線通信ネットワーク７０５に接続するための有線通信インタフェースである。有線通信ネットワーク７０５は、ＥＰＣ（Evolved  Packet  Core）などのコアネットワークであってもよく、又はインターネットなどのＰＤＮ（Packet  Data  Network）であってもよい。
【００９０】
バス７０６は、プロセッサ７０１、メモリ７０２、ストレージ７０３及びネットワークインタフェース７０４を互いに接続する。バス７０６は、速度の異なる２つ以上のバス（例えば、高速バス及び低速バス）を含んでもよい。
【００９１】
図１１に示した協調制御サーバ７００において、図３を用いて説明した協調制御部１４４は、プロセッサ７０１において実装されてもよい。例えば、協調制御サーバ７００が、スモールセルのマスタデバイスの動作モード、ならびにマクロセル基地局及びマスタデバイスの送信電力を制御することにより、スレーブデバイスにおいて受信電力差に基づく干渉除去技術を用いることが可能となる。
【００９２】
［７−２．基地局に関する応用例］
図１２は、本開示に係る技術が適用され得るｅＮＢの概略的な構成の一例を示すブロック図である。ｅＮＢ８００は、１つ以上のアンテナ８１０、及び基地局装置８２０を有する。各アンテナ８１０及び基地局装置８２０は、ＲＦケーブルを介して互いに接続され得る。
【００９３】
アンテナ８１０の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、基地局装置８２０による無線信号の送受信のために使用される。ｅＮＢ８００は、図１２に示したように複数のアンテナ８１０を有し、複数のアンテナ８１０は、例えばｅＮＢ８００が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。なお、図１２にはｅＮＢ８００が複数のアンテナ８１０を有する例を示したが、ｅＮＢ８００は単一のアンテナ８１０を有してもよい。
【００９４】
基地局装置８２０は、コントローラ８２１、メモリ８２２、ネットワークインタフェース８２３及び無線通信インタフェース８２５を備える。
【００９５】
コントローラ８２１は、例えばＣＰＵ又はＤＳＰであってよく、基地局装置８２０の上位レイヤの様々な機能を動作させる。例えば、コントローラ８２１は、無線通信インタフェース８２５により処理された信号内のデータからデータパケットを生成し、生成したパケットをネットワークインタフェース８２３を介して転送する。コントローラ８２１は、複数のベースバンドプロセッサからのデータをバンドリングすることによりバンドルドパケットを生成し、生成したバンドルドパケットを転送してもよい。また、コントローラ８２１は、無線リソース管理（Radio  Resource  Control）、無線ベアラ制御（Radio  Bearer  Control）、移動性管理（Mobility  Management）、流入制御（Admission  Control）又はスケジューリング（Scheduling）などの制御を実行する論理的な機能を有してもよい。また、当該制御は、周辺のｅＮＢ又はコアネットワークノードと連携して実行されてもよい。メモリ８２２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、コントローラ８２１により実行されるプログラム、及び様々な制御データ（例えば、端末リスト、送信電力データ及びスケジューリングデータなど）を記憶する。
【００９６】
ネットワークインタフェース８２３は、基地局装置８２０をコアネットワーク８２４に接続するための通信インタフェースである。コントローラ８２１は、ネットワークインタフェース８２３を介して、コアネットワークノード又は他のｅＮＢと通信してもよい。その場合に、ｅＮＢ８００と、コアネットワークノード又は他のｅＮＢとは、論理的なインタフェース（例えば、Ｓ１インタフェース又はＸ２インタフェース）により互いに接続されてもよい。ネットワークインタフェース８２３は、有線通信インタフェースであってもよく、又は無線バックホールのための無線通信インタフェースであってもよい。ネットワークインタフェース８２３が無線通信インタフェースである場合、ネットワークインタフェース８２３は、無線通信インタフェース８２５により使用される周波数帯域よりもより高い周波数帯域を無線通信に使用してもよい。
【００９７】
無線通信インタフェース８２５は、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、アンテナ８１０を介して、ｅＮＢ８００のセル内に位置する端末に無線接続を提供する。無線通信インタフェース８２５は、典型的には、ベースバンド（ＢＢ）プロセッサ８２６及びＲＦ回路８２７などを含み得る。ＢＢプロセッサ８２６は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、各レイヤ（例えば、Ｌ１、ＭＡＣ（Medium  Access  Control）、ＲＬＣ（Radio  Link  Control）及びＰＤＣＰ（Packet  Data  Convergence  Protocol））の様々な信号処理を実行する。ＢＢプロセッサ８２６は、コントローラ８２１の代わりに、上述した論理的な機能の一部又は全部を有してもよい。ＢＢプロセッサ８２６は、通信制御プログラムを記憶するメモリ、当該プログラムを実行するプロセッサ及び関連する回路を含むモジュールであってもよく、ＢＢプロセッサ８２６の機能は、上記プログラムのアップデートにより変更可能であってもよい。また、上記モジュールは、基地局装置８２０のスロットに挿入されるカード若しくはブレードであってもよく、又は上記カード若しくは上記ブレードに搭載されるチップであってもよい。一方、ＲＦ回路８２７は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ８１０を介して無線信号を送受信する。
【００９８】
無線通信インタフェース８２５は、図１２に示したように複数のＢＢプロセッサ８２６を含み、複数のＢＢプロセッサ８２６は、例えばｅＮＢ８００が使用する複数の周波数帯域にそれぞれ対応してもよい。また、無線通信インタフェース８２５は、図１２に示したように複数のＲＦ回路８２７を含み、複数のＲＦ回路８２７は、例えば複数のアンテナ素子にそれぞれ対応してもよい。なお、図１２には無線通信インタフェース８２５が複数のＢＢプロセッサ８２６及び複数のＲＦ回路８２７を含む例を示したが、無線通信インタフェース８２５は単一のＢＢプロセッサ８２６又は単一のＲＦ回路８２７を含んでもよい。
【００９９】
図１２に示したｅＮＢ８００において、図３を用いて説明した協調制御部１４４は、コントローラ８２１において実装されてもよい。例えば、ｅＮＢ８００が、スモールセルのマスタデバイスの動作モード、ならびにｅＮＢ８００及びマスタデバイスの送信電力を制御することにより、スレーブデバイスにおいて受信電力差に基づく干渉除去技術を用いることが可能となる。
【０１００】
［７−３．端末装置に関する応用例］
（第１の応用例）
図１３は、本開示に係る技術が適用され得るスマートフォン９００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。スマートフォン９００は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、ストレージ９０３、外部接続インタフェース９０４、カメラ９０６、センサ９０７、マイクロフォン９０８、入力デバイス９０９、表示デバイス９１０、スピーカ９１１、無線通信インタフェース９１２、１つ以上のアンテナスイッチ９１５、１つ以上のアンテナ９１６、バス９１７、バッテリー９１８及び補助コントローラ９１９を備える。
【０１０１】
プロセッサ９０１は、例えばＣＰＵ又はＳｏＣ（System  on  Chip）であってよく、スマートフォン９００のアプリケーションレイヤ及びその他のレイヤの機能を制御する。メモリ９０２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、プロセッサ９０１により実行されるプログラム及びデータを記憶する。ストレージ９０３は、半導体メモリ又はハードディスクなどの記憶媒体を含み得る。外部接続インタフェース９０４は、メモリーカード又はＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）デバイスなどの外付けデバイスをスマートフォン９００へ接続するためのインタフェースである。
【０１０２】
カメラ９０６は、例えば、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）又はＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）などの撮像素子を有し、撮像画像を生成する。センサ９０７は、例えば、測位センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び加速度センサなどのセンサ群を含み得る。マイクロフォン９０８は、スマートフォン９００へ入力される音声を音声信号へ変換する。入力デバイス９０９は、例えば、表示デバイス９１０の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、キーパッド、キーボード、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス９１０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイなどの画面を有し、スマートフォン９００の出力画像を表示する。スピーカ９１１は、スマートフォン９００から出力される音声信号を音声に変換する。
【０１０３】
無線通信インタフェース９１２は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース９１２は、典型的には、ＢＢプロセッサ９１３及びＲＦ回路９１４などを含み得る。ＢＢプロセッサ９１３は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、無線通信のための様々な信号処理を実行する。一方、ＲＦ回路９１４は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ９１６を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース９１２は、ＢＢプロセッサ９１３及びＲＦ回路９１４を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース９１２は、図１３に示したように複数のＢＢプロセッサ９１３及び複数のＲＦ回路９１４を含んでもよい。なお、図１３には無線通信インタフェース９１２が複数のＢＢプロセッサ９１３及び複数のＲＦ回路９１４を含む例を示したが、無線通信インタフェース９１２は単一のＢＢプロセッサ９１３又は単一のＲＦ回路９１４を含んでもよい。
【０１０４】
さらに、無線通信インタフェース９１２は、セルラー通信方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又は無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよく、その場合に、無線通信方式ごとのＢＢプロセッサ９１３及びＲＦ回路９１４を含んでもよい。
【０１０５】
アンテナスイッチ９１５の各々は、無線通信インタフェース９１２に含まれる複数の回路（例えば、異なる無線通信方式のための回路）の間でアンテナ９１６の接続先を切り替える。
【０１０６】
アンテナ９１６の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、無線通信インタフェース９１２による無線信号の送受信のために使用される。スマートフォン９００は、図１３に示したように複数のアンテナ９１６を有してもよい。なお、図１３にはスマートフォン９００が複数のアンテナ９１６を有する例を示したが、スマートフォン９００は単一のアンテナ９１６を有してもよい。
【０１０７】
さらに、スマートフォン９００は、無線通信方式ごとにアンテナ９１６を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ９１５は、スマートフォン９００の構成から省略されてもよい。
【０１０８】
バス９１７は、プロセッサ９０１、メモリ９０２、ストレージ９０３、外部接続インタフェース９０４、カメラ９０６、センサ９０７、マイクロフォン９０８、入力デバイス９０９、表示デバイス９１０、スピーカ９１１、無線通信インタフェース９１２及び補助コントローラ９１９を互いに接続する。バッテリー９１８は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図１３に示したスマートフォン９００の各ブロックへ電力を供給する。補助コントローラ９１９は、例えば、スリープモードにおいて、スマートフォン９００の必要最低限の機能を動作させる。
【０１０９】
図１３に示したスマートフォン９００は、スモールセルのマスタデバイスとして動作し得る。その場合に、スマートフォン９００は、図５を用いて説明した無線通信装置２０の機能を有していてもよい。それにより、スマートフォン９００は、ＦＤモードでの無線通信により無線リソースをより効率的に利用しつつ、スレーブデバイスにおいて受信電力差に基づく干渉除去技術を用いることを可能にする。また、スマートフォン９００は、スモールセルのスレーブデバイスとして動作し得る。その場合に、スマートフォン９００は、図６を用いて説明した端末装置３０の機能を有していてもよい。それにより、スマートフォン９００は、受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて、受信した信号から干渉を除去して所望信号を取得することができる。
【０１１０】
（第２の応用例）
図１４は、本開示に係る技術が適用され得るカーナビゲーション装置９２０の概略的な構成の一例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置９２０は、プロセッサ９２１、メモリ９２２、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）モジュール９２４、センサ９２５、データインタフェース９２６、コンテンツプレーヤ９２７、記憶媒体インタフェース９２８、入力デバイス９２９、表示デバイス９３０、スピーカ９３１、無線通信インタフェース９３３、１つ以上のアンテナスイッチ９３６、１つ以上のアンテナ９３７及びバッテリー９３８を備える。
【０１１１】
プロセッサ９２１は、例えばＣＰＵ又はＳｏＣであってよく、カーナビゲーション装置９２０のナビゲーション機能及びその他の機能を制御する。メモリ９２２は、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、プロセッサ９２１により実行されるプログラム及びデータを記憶する。
【０１１２】
ＧＰＳモジュール９２４は、ＧＰＳ衛星から受信されるＧＰＳ信号を用いて、カーナビゲーション装置９２０の位置（例えば、緯度、経度及び高度）を測定する。センサ９２５は、例えば、ジャイロセンサ、地磁気センサ及び気圧センサなどのセンサ群を含み得る。データインタフェース９２６は、例えば、図示しない端子を介して車載ネットワーク９４１に接続され、車速データなどの車両側で生成されるデータを取得する。
【０１１３】
コンテンツプレーヤ９２７は、記憶媒体インタフェース９２８に挿入される記憶媒体（例えば、ＣＤ又はＤＶＤ）に記憶されているコンテンツを再生する。入力デバイス９２９は、例えば、表示デバイス９３０の画面上へのタッチを検出するタッチセンサ、ボタン又はスイッチなどを含み、ユーザからの操作又は情報入力を受け付ける。表示デバイス９３０は、ＬＣＤ又はＯＬＥＤディスプレイなどの画面を有し、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの画像を表示する。スピーカ９３１は、ナビゲーション機能又は再生されるコンテンツの音声を出力する。
【０１１４】
無線通信インタフェース９３３は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのいずれかのセルラー通信方式をサポートし、無線通信を実行する。無線通信インタフェース９３３は、典型的には、ＢＢプロセッサ９３４及びＲＦ回路９３５などを含み得る。ＢＢプロセッサ９３４は、例えば、符号化／復号、変調／復調及び多重化／逆多重化などを行なってよく、無線通信のための様々な信号処理を実行する。一方、ＲＦ回路９３５は、ミキサ、フィルタ及びアンプなどを含んでもよく、アンテナ９３７を介して無線信号を送受信する。無線通信インタフェース９３３は、ＢＢプロセッサ９３４及びＲＦ回路９３５を集積したワンチップのモジュールであってもよい。無線通信インタフェース９３３は、図１４に示したように複数のＢＢプロセッサ９３４及び複数のＲＦ回路９３５を含んでもよい。なお、図１４には無線通信インタフェース９３３が複数のＢＢプロセッサ９３４及び複数のＲＦ回路９３５を含む例を示したが、無線通信インタフェース９３３は単一のＢＢプロセッサ９３４又は単一のＲＦ回路９３５を含んでもよい。
【０１１５】
さらに、無線通信インタフェース９３３は、セルラー通信方式に加えて、近距離無線通信方式、近接無線通信方式又は無線ＬＡＮ方式などの他の種類の無線通信方式をサポートしてもよく、その場合に、無線通信方式ごとのＢＢプロセッサ９３４及びＲＦ回路９３５を含んでもよい。
【０１１６】
アンテナスイッチ９３６の各々は、無線通信インタフェース９３３に含まれる複数の回路（例えば、異なる無線通信方式のための回路）の間でアンテナ９３７の接続先を切り替える。
【０１１７】
アンテナ９３７の各々は、単一の又は複数のアンテナ素子（例えば、ＭＩＭＯアンテナを構成する複数のアンテナ素子）を有し、無線通信インタフェース９３３による無線信号の送受信のために使用される。カーナビゲーション装置９２０は、図１４に示したように複数のアンテナ９３７を有してもよい。なお、図１４にはカーナビゲーション装置９２０が複数のアンテナ９３７を有する例を示したが、カーナビゲーション装置９２０は単一のアンテナ９３７を有してもよい。
【０１１８】
さらに、カーナビゲーション装置９２０は、無線通信方式ごとにアンテナ９３７を備えてもよい。その場合に、アンテナスイッチ９３６は、カーナビゲーション装置９２０の構成から省略されてもよい。
【０１１９】
バッテリー９３８は、図中に破線で部分的に示した給電ラインを介して、図１４に示したカーナビゲーション装置９２０の各ブロックへ電力を供給する。また、バッテリー９３８は、車両側から給電される電力を蓄積する。
【０１２０】
図１４に示したカーナビゲーション装置９２０は、スモールセルのマスタデバイスとして動作し得る。その場合に、カーナビゲーション装置９２０は、図５を用いて説明した無線通信装置２０の機能を有していてもよい。それにより、カーナビゲーション装置９２０は、ＦＤモードでの無線通信により無線リソースをより効率的に利用しつつ、スレーブデバイスにおいて受信電力差に基づく干渉除去技術を用いることを可能にする。また、カーナビゲーション装置９２０は、スモールセルのスレーブデバイスとして動作し得る。その場合に、カーナビゲーション装置９２０は、図６を用いて説明した端末装置３０の機能を有していてもよい。それにより、カーナビゲーション装置９２０は、受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて、受信した信号から干渉を除去して所望信号を取得することができる。
【０１２１】
また、本開示に係る技術は、上述したカーナビゲーション装置９２０の１つ以上のブロックと、車載ネットワーク９４１と、車両側モジュール９４２とを含む車載システム（又は車両）９４０として実現されてもよい。車両側モジュール９４２は、車速、エンジン回転数又は故障情報などの車両側データを生成し、生成したデータを車載ネットワーク９４１へ出力する。
【０１２２】
＜８．まとめ＞
ここまで、図１〜図１４を用いて、本開示に係る技術の実施形態を詳細に説明した。上述した実施形態によれば、無線バックホールリンクを介して基地局と接続し、及びアクセスリンクを介して１つ以上の端末と接続するマスタデバイスにおいて、全二重（ＦＤ）モードでの通信が行われる。そして、スレーブデバイスにおいて受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて干渉を除去することが可能となるように、基地局及びマスタデバイスの送信電力が制御される。それにより、スレーブデバイスは、受信電力差に基づいて基地局からマスタデバイスへの送信に起因する干渉信号を除去して、マスタデバイスからの所望信号を取得することができる。従って、スモールセルが運用される環境において、ＦＤモードを活用して無線リソースの効率的な利用を実現し、システムキャパシティを高めることができる。例えば、トラフィックの中継のためのレイテンシは、短縮される。また、スモールセルのマスタデバイスがトラフィックをバッファリングするために要するメモリサイズも小さくて済むため、デバイスの導入コストが削減され得る。
【０１２３】
また、上述した実施形態によれば、通信制御装置１０は、所望信号の受信電力及び干渉信号の受信電力のいずれがより大きいかを示すメッセージを、マスタデバイスを介してスレーブデバイスに送信する。これにより、スレーブデバイスは、所望信号の受信電力及び干渉信号の受信電力のいずれがより大きいかを知得することができるため、受信された合成信号から所望信号を取得することが可能となる。詳しくは、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力と比較して大きい場合、スレーブデバイスは、受信電力差が閾値以上であることを用いて所望信号を復調することができる。また、所望信号の受信電力が干渉信号の受信電力と比較して小さい場合、スレーブデバイスは、受信電力差が閾値以上であることを用いて受信された合成信号から干渉信号を除去することで、所望信号を復調することが可能となる。
【０１２４】
また、上述した実施形態によれば、通信制御装置１０は、スレーブデバイスが受信電力差に基づく干渉除去技術を使用可能であることを示すケイパビリティ情報に基づいて、マスタデバイスによるＦＤモードでの通信の対象とすべきスレーブデイバスを選択する。また、通信制御装置１０は、アクセスリンクのチャネル状態と無線バックホールリンクのチャネル状態とにさらに基づいて、マスタデバイスによるＦＤモードでの通信の対象とすべきスレーブデイバスを選択する。これにより、通信制御装置１０は、適切なスレーブデバイスを選択してマスタデバイスによるＦＤモードでの通信を実行させることにより、無線リソースをより効率的に利用することができる。
【０１２５】
さらに、上述した実施形態によれば、通信制御装置１０は、無線バックホールリンクのチャネル状態とアクセスリンクのチャネル状態とを比較することにより、所望信号の受信電力及び干渉信号の受信電力のいずれをより大きく設定すべきかを判定する。通信制御装置１０は、各チャネル状態の比較結果を用いて、より容易に受信電力差を設けられるように受信電力の大小関係の設定を行うことで、無線リソースをより効率的に利用することができる。
【０１２６】
なお、本明細書において説明した各装置による一連の制御処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記憶媒体（非一時的な媒体：non-transitory  media）に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、実行時にＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行される。
【０１２７】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１２８】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【０１２９】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
基地局と無線バックホールリンクを介して接続するマスタ端末との間でアクセスリンクを介して通信する無線通信部と、
前記無線バックホールリンク上での送信及び前記アクセスリンク上での送信が同一チャネル上で同時に実行される場合に、前記アクセスリンク上の第１の受信信号に干渉する、前記無線バックホールリンク上での送信に起因する第２の受信信号を、受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去する信号処理部と、
を備える無線通信装置。
（２）
前記信号処理部は、前記第１の受信信号の受信電力よりも前記第２の受信信号の受信電力がより大きい場合に、前記無線通信部により受信される合成信号から前記第２の受信信号を除去する、前記（１）に記載の無線通信装置。
（３）
前記無線通信装置は、
前記基地局及び前記マスタ端末の送信電力を制御する制御エンティティによる制御結果を示すメッセージに基づいて、前記第１の受信信号の受信電力及び前記第２の受信信号の受信電力のいずれがより大きいかを判定する制御部、
をさらに備える、前記（２）に記載の無線通信装置。
（４）
前記基地局及び前記マスタ端末の送信電力は、前記第１の受信信号の受信電力と前記第２の受信信号の受信電力との間の電力差が閾値以上となるように、前記制御エンティティにより制御される、前記（３）に記載の無線通信装置。
（５）
前記制御部は、前記無線通信装置が受信電力差に基づく前記干渉除去技術を使用可能であることを示すケイパビリティ情報を前記無線通信部を介して前記マスタ端末へ送信し、
前記ケイパビリティ情報は、前記無線バックホールリンク及び前記アクセスリンク上での送信を同一チャネル上で同時に前記マスタ端末に実行させるかを判定するために前記制御エンティティにより使用される、
前記（３）又は前記（４）に記載の無線通信装置。
（６）
前記信号処理部は、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号と同一チャネル上で同時に、前記第１の受信信号に干渉する他の装置宛ての第３の受信信号が前記無線通信部により受信される場合に、受信電力差に基づく前記干渉除去技術を用いて前記第３の受信信号をさらに除去する、前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の無線通信装置。
（７）
前記信号処理部は、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号と同一チャネル上で同時に、前記無線通信装置宛ての第４の受信信号が前記無線通信部により受信される場合に、信号間の受信電力差に基づいて、前記無線通信部により受信される合成信号から前記第１の受信信号及び前記第４の受信信号を取得する、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の無線通信装置。
（８）
無線バックホールリンク上での基地局からマスタ端末への送信及びアクセスリンク上での前記マスタ端末から無線通信装置への送信が同一チャネル上で同時に実行される場合に、前記アクセスリンク上の第１の受信信号に干渉する、前記無線バックホールリンク上の送信に起因する第２の受信信号を前記無線通信装置が受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去することが可能となるように、前記基地局の送信電力及び前記マスタ端末の送信電力を制御する制御部、
を備える通信制御装置。
（９）
前記制御部は、前記無線通信装置において前記第１の受信信号の受信電力と前記第２の受信信号の受信電力との間の電力差が閾値以上となるように、前記基地局及び前記マスタ端末の送信電力を制御する、前記（８）に記載の通信制御装置。
（１０）
前記制御部は、前記無線バックホールリンクのチャネル状態と前記アクセスリンクのチャネル状態とを比較することにより、前記第１の受信信号の受信電力及び前記第２の受信信号の受信電力のいずれをより大きく設定すべきかを判定する、前記（９）に記載の通信制御装置。
（１１）
前記チャネル状態は、各リンクの両端のノード間の距離若しくは経路損失、又は各リンクのチャネル品質を含む、前記（１０）に記載の通信制御装置。
（１２）
前記制御部は、前記第１の受信信号の受信電力及び前記第２の受信信号の受信電力のいずれがより大きいかを示すメッセージを、前記マスタ端末から前記無線通信装置へ送信させる、前記（８）〜（１１）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（１３）
前記制御部は、前記マスタ端末と接続する１つ以上の端末がそれぞれ受信電力差に基づく前記干渉除去技術を使用可能であるかを示すケイパビリティ情報に基づいて、前記第１の受信信号を受信すべき前記無線通信装置を前記１つ以上の端末から選択する、前記（８）〜（１２）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（１４）
前記制御部は、前記１つ以上の端末のアクセスリンクのチャネル状態と前記無線バックホールリンクのチャネル状態とにさらに基づいて、前記第１の受信信号を受信すべき前記無線通信装置を前記１つ以上の端末から選択する、前記（１３）に記載の通信制御装置。
（１５）
前記制御部は、トラフィック量、端末数及びリソース使用率のうち少なくとも１つを示す負荷情報が閾値を上回る負荷を示す場合に、前記無線バックホールリンク及び前記アクセスリンク上での送信を同一チャネル上で同時に実行させる、前記（８）〜（１４）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（１６）
基地局と無線バックホールリンクを介して接続するマスタ端末との間でアクセスリンクを介して通信する無線通信装置において、
前記無線バックホールリンク上での送信及び前記アクセスリンク上での送信が同一チャネル上で同時に実行される場合に、前記アクセスリンク上の第１の受信信号に干渉する、前記無線バックホールリンク上での送信に起因する第２の受信信号を、受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去すること、
を含む、無線通信方法。
（１７）
無線バックホールリンク上での基地局からマスタ端末への送信及びアクセスリンク上での前記マスタ端末から無線通信装置への送信が同一チャネル上で同時に実行される場合に、前記アクセスリンク上の第１の受信信号に干渉する、前記無線バックホールリンク上の送信に起因する第２の受信信号を前記無線通信装置が受信電力差に基づく干渉除去技術を用いて除去することが可能となるように、前記基地局の送信電力及び前記マスタ端末の送信電力を通信制御装置により制御すること、
を含む、通信制御方法。
【符号の説明】
【０１３０】
１０    通信制御装置
１１０    無線通信部
１２０    ネットワーク通信部
１３０    記憶部
１４０    制御部
１４２    マクロセル制御部
１４４    協調制御部
２０    無線通信装置
２１０    無線通信部
２２０    自己干渉処理部
２３０    記憶部
２４０    制御部
３０    端末装置
３１０    無線通信部
３２０    信号処理部
３３０    記憶部
３４０    制御部
【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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