(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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無線通信装置との間で通信する通信部と、
前記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受信及び前記アクセスリンク上での送信、又は前記アクセスリンク上での受信及び前記無線バックホール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、送信信号の回り込みに起因する自己干渉を前記無線通信装置が受信信号から除去することを支援するために、前記受信信号と前記送信信号との間の電力比を調整する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記受信信号の電力に対する前記送信信号の電力の比率が閾値を上回らないように前記電力比を調整するために、前記電力比が前記閾値を上回る場合に、前記送信信号に適用される変調次数を引き下げることにより、前記送信信号の電力を低下させ、
前記受信信号は、前記アクセスリンクを介する前記１つ以上の端末からの前記受信信号であり、前記送信信号は、前記無線バックホールリンクを介する前記基地局への前記送信信号であり、
前記基地局はマクロセルを運用し、前記無線通信装置はスモールセルを運用する、通信制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記送信信号に割当てられるリソースを増やすことにより、前記変調次数の引き下げに起因するスループットの低下を補償する、請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記電力比が前記閾値を上回る場合に、前記１つ以上の端末の送信電力を引き上げることにより、前記受信信号の電力を増加させる、請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、近傍のシステムへ有害な干渉を与えない範囲で、前記１つ以上の端末の前記送信電力を引き上げる、請求項３に記載の通信制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記送信信号に割当てられるリソースを増やすことが困難である場合に、前記１つ以上の端末の前記送信電力を引き上げる、請求項３に記載の通信制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記無線通信装置が処理すべきトラフィックの量及び前記端末の数の少なくとも一方に基づいて、前記無線通信装置のキャパシティを高めるべきであると判定される場合に、前記受信及び前記送信を同一チャネル上で同時に前記無線通信装置に実行させる、請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記受信及び前記送信を同一チャネル上で同時に実行することのケイパビリティを前記無線通信装置が有すると判定される場合に、前記無線通信装置に前記受信及び前記送信を同一チャネル上で同時に実行させる、請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記無線通信装置が前記受信及び前記送信を同時に実行しない場合には、前記無線通信装置に前記無線バックホールリンクと前記アクセスリンクとを時分割方式で動作させる、請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記無線通信装置が前記受信及び前記送信を同時に実行しない場合には、前記無線通信装置に前記無線バックホールリンクと前記アクセスリンクとを周波数分割方式で動作させる、請求項１に記載の通信制御装置。
【請求項１０】
前記無線通信装置は、前記基地局と接続し、前記１つ以上の端末へ無線通信サービスを提供するマスタデバイスであり、
前記無線バックホールリンクに割当てられる周波数リソースと前記アクセスリンクに割当てられる周波数リソースとの組合せは、同じ基地局と接続するマスタ端末ごとに異なる、
請求項９に記載の通信制御装置。
【請求項１１】
前記無線バックホールリンクは、ビーム形成技術を用いて実現される、請求項１０に記載の通信制御装置。
【請求項１２】
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受信及び前記アクセスリンク上での送信、又は前記アクセスリンク上での受信及び前記無線バックホール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、送信信号の回り込みに起因する自己干渉を前記無線通信装置が受信信号から除去することを支援するために、前記無線通信装置と通信する通信制御装置のプロセッサにおいて、前記受信信号と前記送信信号との間の電力比を調整すること、
を含み、
前記調整することは、前記受信信号の電力に対する前記送信信号の電力の比率が閾値を上回らないように前記電力比を調整するために、前記電力比が前記閾値を上回る場合に、前記送信信号に適用される変調次数を引き下げることにより、前記送信信号の電力を低下させることを含み、
前記受信信号は、前記アクセスリンクを介する前記１つ以上の端末からの前記受信信号であり、前記送信信号は、前記無線バックホールリンクを介する前記基地局への前記送信信号であり、
前記基地局はマクロセルを運用し、前記無線通信装置はスモールセルを運用する、通信制御方法。
【請求項１３】
スモールセルを運用する無線通信装置であって、
無線バックホールリンクを介して基地局と通信し、及びアクセスリンクを介して１つ以上の端末と通信する無線通信部と、
前記無線通信部において、前記無線バックホールリンク上での受信及び前記アクセスリンク上での送信、又は前記アクセスリンク上での受信及び前記無線バックホール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、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と、
前記自己干渉の除去を支援するように調整される前記受信信号と前記送信信号との間の電力比を前記無線通信部に使用させる制御部と、
を備え、
前記電力比は、前記受信信号の電力に対する前記送信信号の電力の比率が閾値を上回らないように調整され、
前記制御部は、前記送信信号に適用する変調次数を引き下げることにより、前記送信信号の電力を低下させ、
前記受信信号は、前記アクセスリンクを介する前記１つ以上の端末からの前記受信信号であり、前記送信信号は、前記無線バックホールリンクを介する前記基地局への前記送信信号であり、
前記基地局はマクロセルを運用する、
無線通信装置。
【請求項１４】
前記無線通信部は、前記無線バックホールリンク用の１つ以上のアンテナと、前記アクセスリンク用の１つ以上のアンテナと、を有する、請求項１３に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記無線通信部は、前記無線バックホールリンク用の少なくとも送信アンテナ及び受信アンテナ、並びに前記アクセスリンク用の少なくとも送信アンテナ及び受信アンテナ、を有する、請求項１４に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
無線バックホールリンクを介して基地局と通信し、及びアクセスリンクを介して１つ以上の端末と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受信及び前記アクセスリンク上での送信、又は前記アクセスリンク上での受信及び前記無線バックホールリンク上での送信を同一チャネル上で同時に実行することと、
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ことと、
前記送信信号に適用する変調次数を引き下げることにより、前記送信信号の電力を低下させることと、
を含み、
前記受信信号と前記送信信号との間の電力比は、前記自己干渉を前記受信信号から除去することが可能となるように調整され、
前記電力比は、前記受信信号の電力に対する前記送信信号の電力の比率が閾値を上回らないように調整され、
前記受信信号は、前記アクセスリンクを介する前記１つ以上の端末からの前記受信信号であり、前記送信信号は、前記無線バックホールリンクを介する前記基地局への前記送信信号であり、
前記基地局はマクロセルを運用し、前記無線通信装置はスモールセルを運用する、
無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、通信制御装置、通信制御方法、無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【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
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−６８１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。スモールセル基地局において、送信信号の回り込みに起因する自己干渉は、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。但し、所望信号の電力に対する干渉信号の電力の割合が小さくない場合、ＳＩＣ技術によって自己干渉が十分に除去されないため、全二重無線通信は機能しない。【０００８】
本開示に係る技術の目的は、上述した問題点のうちの少なくとも１つを克服し、スモールセルが運用される環境において無線リソースをより効率的に利用する仕組みを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示によれば、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無線通信装置との間で通信する通信部と、前記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受信及び前記アクセスリンク上での送信、又は前記アクセスリンク上での受信及び前記無線バックホール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、送信信号の回り込みに起因する自己干渉を前記無線通信装置が受信信号から除去することを支援するために、前記受信信号と前記送信信号との間の電力比を調整する制御部と、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、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受信及び前記アクセスリンク上での送信、又は前記アクセスリンク上での受信及び前記無線バックホール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、送信信号の回り込みに起因する自己干渉を前記無線通信装置が受信信号から除去することを支援するために、前記無線通信装置と通信する通信制御装置のプロセッサにおいて、前記受信信号と前記送信信号との間の電力比を調整すること、を含む通信制御方法が提供される。【００１１】
また、本開示によれば、無線バックホールリンクを介して基地局と通信し、及びアクセスリンクを介して１つ以上の端末と通信する無線通信部と、前記無線通信部において、前記無線バックホールリンク上での受信及び前記アクセスリンク上での送信、又は前記アクセスリンク上での受信及び前記無線バックホール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、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と、前記自己干渉の除去を支援するように調整される前記受信信号と前記送信信号との間の電力比を前記無線通信部に使用させる制御部と、を備える通信制御装置が提供される。【００１２】
また、本開示によれば、無線バックホールリンクを介して基地局と通信し、及びアクセスリンクを介して１つ以上の端末と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受信及び前記アクセスリンク上での送信、又は前記アクセスリンク上での受信及び前記無線バックホールリンク上での送信を同一チャネル上で同時に実行することと、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ことと、を含み、前記受信信号と前記送信信号との間の電力比は、前記自己干渉を前記受信信号から除去することが可能となるように調整される、通信制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本開示に係る技術によれば、スモールセルが運用される環境において無線リソースをより効率的に利用することができる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果と共に、又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、又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】
【００１４】
【図１】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２Ａ】ダウンリンクのＦＤモードにおける自己干渉について説明するための説明図である。
【図２Ｂ】アップリンクのＦＤモードにおける自己干渉について説明するための説明図である。
【図３】一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】バックホールリンク及びアクセスリンクへの無線リソースの配分の第１の例を示す説明図である。
【図５】バックホールリンク及びアクセスリンクへの無線リソースの配分の第２の例を示す説明図である。
【図６】ＦＤモードで無線通信が行われるサブフレームにおける詳細な無線リソースの配分の一例を示す説明図である。
【図７】非ＦＤモードにおけるダウンリンクの干渉制御の第１の例について説明するための説明図である。
【図８】非ＦＤモードにおけるダウンリンクの干渉制御の第２の例について説明するための説明図である。
【図９Ａ】非ＦＤモードにおけるダウンリンクの干渉制御の第３の例について説明するための第１の説明図である。
【図９Ｂ】非ＦＤモードにおけるダウンリンクの干渉制御の第３の例について説明するための第２の説明図である。
【図１０】一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１１】一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１２】図１１に示したＦＤ判定処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１１に示した電力比調整処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
【図１４】一変形例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１５】協調制御ノードの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１６】ｅＮＢの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１７】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１８】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】
【００１５】
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。
【００１６】
また、以下の順序で説明を行う。
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
２−１．各部の説明
２−２．ＦＤモードにおけるリソースの配分
２−３．非ＦＤモード
３．無線通信装置の構成例
３−１．各部の説明
３−２．スレーブデバイスとしての動作
４．処理の流れ
４−１．通信制御処理
４−２．ＦＤ判定処理
４−３．電力比調整処理
４−４．変形例
５．応用例
５−１．協調制御ノードに関する応用例
５−２．基地局に関する応用例
５−３．端末装置に関する応用例
６．まとめ
【００１７】
＜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。
【００１８】
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、ＵＭＴＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
［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。ＦＤモードにおいて、ダウンリンクでは、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上での送信が、同一チャネル上で同時に実行される。アップリンクでは、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、同一チャネル上で同時に実行される。
【００２２】
ＦＤモードにおいて、無線通信装置２０は、一方のリンクにおいて無線信号を送信すると同時に他方のリンクにおいて無線信号を受信する。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は、無線通信装置２０の受信アンテナへと回り込み、いわゆる自己干渉を生じさせる。図２Ａは、ダウンリンクのＦＤモードにおける自己干渉を例示している。図２Ａにおいて、無線通信装置２０からアクセスリンク２３上で端末装置３０へ送信される送信信号Ｔ０１は、回り込みによって、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により受信される受信信号Ｒ０１に干渉する。図２Ｂは、アップリンクのＦＤモードにおける自己干渉を例示している。図２Ｂにおいて、無線通信装置２０から無線バックホールリンク２２上でマクロセル基地局１０へ送信される送信信号Ｔ０２は、回り込みによって、端末装置３０からアクセスリンク２３上で無線通信装置２０により受信される受信信号Ｒ０２に干渉する。
【００２３】
こうした自己干渉を除去するために、無線通信装置２０は、例えば非特許文献３により説明されているＳＩＧ技術を利用し得る。しかし、所望信号である受信信号の電力に対して送信信号の電力の割合が小さくない場合、自己干渉のレベルが大き過ぎる結果として、ＳＩＣ技術によっても自己干渉を十分に除去できない可能性が残る。そこで、本実施形態では、次節より詳細に説明するように、無線バックホールリンク及びアクセスリンクのために使用されるリソースを協調的に制御することにより、自己干渉の除去を容易にし、ＦＤモードの活用の機会を広げることとする。
【００２４】
＜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。
【００２５】
［２−１．各部の説明］
（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。
【００２６】
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。
【００２７】
（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。
【００２８】
（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、位置及びケイパビリティ情報など）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）、並びに様々な制御パラメータ（後述する判定閾値など）を含み得る。
【００２９】
（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。
【００３０】
（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。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。
【００３１】
（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、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。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か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。
【００３２】
例えば、協調制御部１４４は、無線通信装置２０のバッテリー残量、アンテナ構成及びＳＩＣ機能性の少なくとも１つに基づいて、無線通信装置２０がＦＤモードのケイパビリティを有するかを判定する。例えば、バッテリー残量が十分でなく、アンテナ本数が不足しており、又は無線通信装置２０がＳＩＣ機能性を有しない場合には、無線通信装置２０はＦＤモードのケイパビリティを有しないと判定され得る。この場合、無線通信装置２０は非ＦＤモードで動作する。
【００３３】
また、例えば、協調制御部１４４は、無線通信装置２０が処理すべきトラフィックの量及び想定されるスモールセル端末の数の少なくとも一方に基づいて、無線通信装置２０のキャパシティを高めるべきかを判定してもよい。処理すべきトラフィックの量が閾値を上回る場合、又は想定されるスモールセル端末の数が閾値を上回る場合には、ＦＤモードを有効化して無線通信装置２０のキャパシティを高めることが望ましい。そこで、この場合、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（即ち、無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３上での受信及び送信（送信及び受信）を同一チャネル上で同時に実行すべき）であると判定し得る。その時点で無線通信装置２０のキャパシティを高める必要性が無い場合には、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し得る。
【００３４】
無線通信装置２０は、ＦＤモードで動作する場合に、ＳＩＣ技術を用いて、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。協調制御部１４４は、無線通信装置２０にＦＤモードでの動作を指示した場合、無線通信装置２０における自己干渉の除去を支援するために、無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３のために使用されるリソースを制御することにより、これらリンクの受信信号と送信信号との間の電力比（以下、制御電力比という）を調整する。
【００３５】
一例として、制御電力比ＲＣＴＲＬを、無線通信装置２０における受信信号の電力に対する送信信号の電力の比率とし、デシベル表記で次式のように表現する。なお、ＰＴｘは無線通信装置２０における送信信号の電力、ＰＲｘは無線通信装置２０における受信信号の電力をそれぞれ表す。
【００３６】
【数１】
0006492327.tif 000002
【００３７】
協調制御部１４４は、制御電力比ＲＣＴＲＬが所定の閾値を上回らないように、即ち次の条件式（２）が満たされるように、無線通信装置２０における送信信号及び受信信号の電力を調整する。なお、閾値Ｒｔｈは、無線通信装置２０において受信信号を適切に復調することができる程度に自己干渉を除去することのできる制御電力比ＲＣＴＲＬの上限値を表す。閾値Ｒｔｈは、予め固定的に定義されてもよく、又は無線通信装置２０のタイプ若しくはＳＩＣ能力に依存して動的に設定されてもよい。
【００３８】
【数２】
0006492327.tif 000003
【００３９】
ところで、マクロセル１１のセル半径は、通常、スモールセル２１のセル半径よりも大きい。そのため、多くの場合、無線バックホールリンク２２上で送信される無線信号の送信電力は、アクセスリンク２３上で送信される無線信号の送信電力よりも大きい。従って、ダウンリンクのＦＤモードよりもアップリンクのＦＤモードの方が、上記条件式（２）に違反する蓋然性が高い。そこで、以下の説明は、アップリンクのＦＤモードに焦点を当てる。但し、以下の説明は、リンクを入れ替えるだけでダウンリンクのＦＤモードにも当てはまる。
【００４０】
アップリンクにおいて、制御電力比ＲＣＴＲＬは、アクセスリンク２３を介する１つ以上のスモールセル端末からの受信信号の電力に対する、無線バックホールリンク２２を介するマクロセル基地局１０への送信信号の電力の比率である。協調制御部１４４は、通常のスケジューリング及び送信電力制御の結果として予測される制御電力比ＲＣＴＲＬが閾値Ｒｔｈを上回る場合には、無線バックホールリンク２２上の送信信号に適用される変調次数を引き下げることにより、当該送信信号の電力を低下させる。また、協調制御部１４４は、変調次数の引き下げに起因する無線バックホールリンク２２のスループットの低下が補償されるように、無線バックホールリンク２２上の送信信号に割当てられる無線リソースを増加させる。こうした送信側の制御によって、条件式（２）を満たすように制御電力比ＲＣＴＲＬを導くことが可能となる。
【００４１】
また、協調制御部１４４は、無線バックホールリンク２２に追加的に割当てることのできる無線リソースが無いか又は少ない場合、アクセスリンク２３上でスモールセル端末から送信される無線信号の送信電力を引き上げることにより、無線通信装置２０における受信信号の電力を増加させる。スモールセル端末からの送信電力の引き上げは、近傍のシステムへの干渉を上昇させ得るため、このように無線バックホールリンク２２上の送信信号に割当てられる無線リソースを増やすことが困難である場合に限り、スモールセル端末からの送信電力の引き上げを行うことが有益である。協調制御部１４４は、送信側の調整の後で予測される制御電力比ＲＣＴＲＬが依然として閾値Ｒｔｈを上回る場合、近傍のシステムへ有害な干渉を与えない範囲でスモールセル端末の送信電力を引き上げることにより、無線通信装置２０におけるアクセスリンク２３上の受信信号の電力を増加させる。その結果、制御電力比ＲＣＴＲＬは引き下げられ、条件式（２）を満たすことが可能となる。
【００４２】
協調制御部１４４は、無線バックホールリンク２２上の送信信号に割当てられる無線リソースを増やすことが困難であって、近傍のシステムへの有害な干渉の観点からスモールセル端末の送信電力を引き上げることも許容されない場合には、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してよい。
【００４３】
協調制御部１４４は、制御電力比ＲＣＴＲＬの調整の結果として決定されるリソース割当て情報、ＡＭＣ（Adaptive  Modulation  and  Coding）情報及び送信電力情報を、無線バックホールリンク２２上で無線通信装置２０へシグナリングする。
【００４４】
［２−２．ＦＤモードにおけるリソースの配分］
本項では、ＦＤモードが選択される場合におけるリソースの配分のいくつかの例を説明する。
【００４５】
（１）第１の例
図４は、バックホールリンク（ＢＬ）及びアクセスリンク（ＡＬ）への無線リソースの配分の第１の例を示す説明図である。第１の例において、マクロセル１１は、周波数分割複信（ＦＤＤ）方式で運用される。ＦＤＤ方式においては、ダウンリンクのための周波数チャネルとアップリンクのための周波数チャネルとは異なる。図４の例では、周波数チャネルＦ１１がダウンリンクのために使用され、周波数チャネルＦ１２がアップリンクのために使用される。
【００４６】
サブフレームＴ１１及びＴ１２において、無線通信装置２０の動作モードは非ＦＤモードである。ダウンリンクでは、サブフレームＴ１１において無線バックホールリンク２２上でダウンリンクトラフィックが受信され、サブフレームＴ１２においてアクセスリンク２３上でダウンリンクトラフィックが送信される。アップリンクでは、サブフレームＴ１２においてアクセスリンク２３上でアップリンクトラフィックが受信され、サブフレームＴ１２において無線バックホールリンク２２上でアップリンクトラフィックが送信される。
【００４７】
サブフレームＴ１３〜Ｔ１６において、無線通信装置２０の動作モードはＦＤモードである。ダウンリンクでは、サブフレームＴ１３〜Ｔ１６の各々において、無線バックホールリンク２２上でダウンリンクトラフィックが受信されると同時に、アクセスリンク２３上でダウンリンクトラフィックが送信される。アップリンクでは、サブフレームＴ１３〜Ｔ１６の各々において、アクセスリンク２３上でアップリンクトラフィックが受信されると同時に、無線バックホールリンク２２上でアップリンクトラフィックが送信される。
【００４８】
（２）第２の例
図５は、バックホールリンク（ＢＬ）及びアクセスリンク（ＡＬ）への無線リソースの配分の第２の例を示す説明図である。第２の例において、マクロセル１１は、時分割複信（ＴＤＤ）方式で運用される。ＴＤＤ方式においては、ダウンリンクのための周波数チャネルとアップリンクのための周波数チャネルとは同一である。図５の例では、周波数チャネルＦ２１がダウンリンク及びアップリンクの双方のために使用される。リンク方向（ダウンリンク／アップリンク）は、例えば、マクロセル制御部１４２により動的に決定されるリンク方向構成（UL-DL  Configuration）に従って、サブフレームごとに変化し得る。
【００４９】
サブフレームＴ２１及びＴ２２において、無線通信装置２０の動作モードは非ＦＤモードである。サブフレームＴ２１及びＴ２２は、ダウンリンクサブフレームである。サブフレームＴ２１では無線バックホールリンク２２上でダウンリンクトラフィックが受信され、サブフレームＴ２２ではアクセスリンク２３上でダウンリンクトラフィックが送信される。
【００５０】
サブフレームＴ２３〜Ｔ２８において、無線通信装置２０の動作モードはＦＤモードである。サブフレームＴ２３、Ｔ２４及びＴ２８は、ダウンリンクサブフレーム（又はスペシャルサブフレーム）である。これらサブフレームの各々において、無線バックホールリンク２２上でダウンリンクトラフィックが受信されると同時に、アクセスリンク２３上でダウンリンクトラフィックが送信される。サブフレームＴ２５、Ｔ２６及びＴ２７は、アップリンクサブフレームである。これらサブフレームの各々において、アクセスリンク２３上でアップリンクトラフィックが受信されると同時に、無線バックホールリンク２２上でアップリンクトラフィックが送信される。
【００５１】
（３）詳細なリソースの割当て
図６は、ＦＤモードで無線通信が行われるサブフレームにおける詳細な無線リソースの配分の一例を示す説明図である。図６の例では、サブフレームＴ１３〜Ｔ１６の各々において、アップリンクのＦＤモードでの無線通信が行われる。図の下部には、サブフレームＴ１３における周波数チャネルＦ１２の時間−周波数リソースの集合が格子状に示されている。ここでは、ＬＴＥ方式の用語を用いて、無線リソースの割当ての単位をリソースブロックと呼ぶものとする。図６の例では、アクセスリンク２３には、合計で１６個のリソースブロック（スモールセル端末ＵＥ１のために１２個、スモールセル端末ＵＥ２のために４個）が割当てられている。また、無線バックホールリンク２２には、２４個のリソースブロックが割当てられている。そして、アクセスリンク２３のリソースブロックでは相対的に高次の変調方式（例えば、６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ又はＱＰＳＫ）が使用されるのに対し、無線バックホールリンク２２のリソースブロックでは相対的に低次の変調方式（例えば、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ又はＢＰＳＫ）が使用され得る。それにより、全体的なスループットの均衡を維持しつつ、制御電力比ＲＣＴＲＬを抑制して制御電力比ＲＣＴＲＬが条件式（２）に違反することを回避することができる。無線バックホールリンク２２に割当てららる時間−周波数リソースと、アクセスリンク２３に割当てられる時間−周波数リソースとは、互いに重複してもよい。図６の例では、４個のリソースブロックが、無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３の双方に割当てられている。
【００５２】
なお、図中で無線バックホールリンク２２にもアクセスリンク２３にも割当てられていないリソースブロックは、マクロセル端末のための通信、制御シグナリング又は他のスモールセルにおける通信のために使用され得る。
【００５３】
［２−３．非ＦＤモード］
無線通信装置２０が非ＦＤモードで動作する場合には、無線通信装置２０において無線信号の受信及び送信が同一チャネル上で同時には実行されないため、自己干渉は発生しない。但し、例えば図２Ａを参照すると、スモールセル端末３０において、無線通信装置２０からのダウンリンク信号Ｔ０１にマクロセル基地局１０からのダウリンク信号Ｒ０１が干渉を与え得る。また、図２Ｂを参照すると、マクロセル基地局１０において、無線通信装置２０からのアップリンク信号Ｔ０２にスモールセル端末３０からのアップリンク信号Ｒ０２が干渉を与え得る。マクロセル１１及びスモールセル２１のセル半径の上述した違いを考慮すれば、これら２つのケースのうち、特にダウンリンクでのスモールセル端末３０における干渉は無視できないレベルに達する可能性がある。
【００５４】
そこで、協調制御部１４４は、無線通信装置２０を非ＦＤモードで動作させる場合（例えば、無線通信装置２０が処理すべきトラフィックの量が多くない場合）、無線通信装置２０に時分割方式での干渉回避を実行させてもよい。この場合、無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３には、互いに異なる時間リソースが割当てられる。
【００５５】
図７は、非ＦＤモードにおけるダウンリンクの干渉制御の第１の例について説明するための説明図である。図７を参照すると、時間方向に沿って４つのサブフレームＴ３１〜Ｔ３４が示されている。サブフレームＴ３１は無線バックホールリンク２２に割当てられており、例えばマクロセル基地局１０は、周波数チャネルＦ１１上で、サブフレームＴ３１においてダウンリンクデータＤ１を無線通信装置２０へ送信する。マクロセル基地局１０からのダウンリンク信号はスモールセル端末へ到達し得るものの、アクセスリンク２３では通信は行われないため、スモールセル端末において干渉は発生しない（点線矢印）。サブフレームＴ３２はアクセスリンク２３に割当てられており、例えば無線通信装置２０は、周波数チャネルＦ１１上で、サブフレームＴ３２においてダウンリンクデータＤ１をスモールセル端末へ送信する。無線通信装置２０からのダウンリンク信号は無線通信装置２０の受信回路に回り込むものの、無線バックホールリンク２２では通信は行われないため、無線通信装置２０において自己干渉は発生しない（実線矢印）。サブフレームＴ３３は無線バックホールリンク２２に割当てられており、例えばマクロセル基地局１０は、周波数チャネルＦ１１上で、サブフレームＴ３３においてダウンリンクデータＤ２を無線通信装置２０へ送信する。マクロセル基地局１０からのダウンリンク信号はスモールセル端末へ到達し得るものの、アクセスリンク２３では通信は行われないため、スモールセル端末において干渉は発生しない（点線矢印）。サブフレームＴ３４はアクセスリンク２３に割当てられており、例えば無線通信装置２０は、周波数チャネルＦ１１上で、サブフレームＴ３４においてダウンリンクデータＤ２をスモールセル端末へ送信する。無線通信装置２０からのダウンリンク信号は無線通信装置２０の受信回路に回り込むものの、無線バックホールリンク２２では通信は行われないため、無線通信装置２０において自己干渉は発生しない（実線矢印）。
【００５６】
協調制御部１４４は、無線通信装置２０を非ＦＤモードで動作させる場合に、無線通信装置２０に時分割方式ではなく周波数分割方式での干渉回避を実行させてもよい。この場合、無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３には、互いに異なる周波数チャネルが割当てられる。
【００５７】
図８は、非ＦＤモードにおけるダウンリンクの干渉制御の第２の例について説明するための説明図である。図８を参照すると、時間方向に沿って４つのサブフレームＴ４１〜Ｔ４４が示されている。無線バックホールリンク２２には、周波数チャネルＦ３１が割当てられている。アクセスリンク２３には、周波数チャネルＦ３２が割当てられている。例えばマクロセル基地局１０は、周波数チャネルＦ３１上で、サブフレームＴ４１においてダウンリンクデータＤ１を無線通信装置２０へ送信する。無線通信装置２０は、周波数チャネルＦ３２上で、サブフレームＴ４１においてダウンリンクデータＤ０をスモールセル端末へ送信する。マクロセル基地局１０からのダウンリンク信号はスモールセル端末へ到達し得るものの、周波数チャネルＦ３１と周波数チャネルＦ３２との間に十分な周波数間隔が存在するため、無線回路内のフィルタを用いたアイソレーションによって、有害な干渉の発生を防止することができる（点線矢印）。また、無線通信装置２０からのダウンリンク信号は無線通信装置２０の受信回路に回り込むものの、やはり周波数チャネルＦ３１と周波数チャネルＦ３２との間の周波数間隔が存在するため、有害な自己干渉の発生を防止することができる（実線矢印）。後続するサブフレームＴ４２、Ｔ４３及びＴ４４においても同様に、周波数分割方式で干渉を回避しながら無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３の双方で無線通信が実行され得る。
【００５８】
無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３に同一の周波数チャネルが割当てられる場合、空間分割（ビーム形成）方式での干渉回避は容易ではない。これは、マクロセル基地局から見て、あるスモールセルのマスタデバイスに向かう方向と、当該スモールセルのスレーブデバイス（スモールセル端末）に向かう方向との間に、大きなアングルの相違が無いためである。図９Ａに示したように、例えば周波数チャネルＦ４１において無線バックホールリンク２２上で無線通信装置２０ａへ送信されるダウンリンク信号Ｒ１は、ビーム形成によってビーム幅Ｂａ１の指向性が与えられたとしても、スモールセル端末３０ａに到達し、干渉を与え得る。
【００５９】
一方、無線バックホールリンク２２及びアクセスリンク２３に異なる周波数チャネルが割当てられる場合、ビーム形成技術をさらに組合せることで、より効果的な干渉の回避が可能である。図９Ｂに示した例では、無線通信装置２０ａにより運用されるスモールセル２１ａには、無線バックホールリンクのために周波数チャネルＦ４１が、アクセスリンクのために周波数チャネルＦ４２が割当てられる。無線通信装置２０ｂにより運用されるスモールセル２１ｂには、無線バックホールリンクのために周波数チャネルＦ４２が、アクセスリンクのために周波数チャネルＦ４３が割当てられる。無線通信装置２０ｃにより運用されるスモールセル２１ｃには、無線バックホールリンクのために周波数チャネルＦ４３が、アクセスリンクのために周波数チャネルＦ４１が割当てられる。即ち、いずれのスモールセルにおいても、上述した周波数分割方式での動作が行われる。さらに、無線バックホールリンクに割当てられる周波数リソースとアクセスリンクに割当てられる周波数リソースとの組合せが、同じマクロセル基地局１０に接続するマスタデバイスごとに異なる。そして、無線バックホールリンクは、ビーム形成技術を用いて実現される。例えば、スモールセル端末３０ａは、無線通信装置２０ａからのダウンリンク信号Ｔ１を周波数チャネルＦ４２において受信する。通信制御システム１において、周波数チャネルＦ４２を共用するリンクは、無線通信装置２０ｂの無線バックホールリンクである。しかし、無線通信装置２０ｂの無線バックホールリンク上で送信されるダウンリンク信号Ｒ２にビーム形成によってビーム幅Ｂａ２の指向性が与えられた場合、ダウンリンク信号Ｒ２はスモールセル端末３０ａに到達しない。そのため、スモールセル端末３０ａにおいて有害な干渉は発生しない。
【００６０】
このように、マクロセル内で多数のスモールセルが運用される場合には、無線バックホールリンク及びアクセスリンクへの異なる周波数リソースの割当てとビーム形成技術とを組合せることで、周波数リソースを効率的に利用しながら、一方のリンク上の所望信号が他方のリンク上の無線信号から干渉を受けることを回避することができる。次の表１及び表２に、ｎ個の周波数リソースが利用可能である場合のｎ個のスモールセルへのリソース割当ての例を示す。表１の例では、ｎは任意の整数であってよい。表２の例では、ｎは偶数であるものとする。なお、ここでの周波数リソースとは、周波数チャネルに相当してもよく、又は周波数方向でより小さい単位にセグメント化されたリソースであってもよい。
【００６１】
【表１】
0006492327.tif 000004
【００６２】
【表２】
0006492327.tif 000005
【００６３】
これら周波数リソースの割当て例において、各スモールセルと各周波数リソースとのマッピングは、例えば、何らかの評価関数（同じ周波数リソースを利用する基地局間の距離の総和又は最小値、など）を最大化するための探索処理を実行することにより、決定されてもよい。それにより、システム全体として干渉のリスクを低減し、システムキャパシティを最適化することができる。
【００６４】
なお、無線通信装置２０がＦＤモードで動作する場合にも、スモールセル端末３０において、無線通信装置２０からのダウンリンク信号にマクロセル基地局１０からのダウリンク信号が干渉を与え得る。また、マクロセル基地局１０において、無線通信装置２０からのアップリンク信号にスモールセル端末３０からのアップリンク信号が干渉を与え得る。これら干渉が有害なレベルに達する可能性がある場合には、本項で説明した干渉制御方式をＦＤモードに組合せてもよい。例えば、図６に例示したような無線バックホールリンク及びアクセスリンクへの重複する時間−周波数リソースの割当てを行わず、さらに図９Ｂを用いて説明したビーム形成技術を組合わせることで、ダウンリンクのＦＤモードにおいてスモールセル端末により経験される干渉のレベルを低減することができる。
【００６５】
＜３．無線通信装置の構成例＞
図１０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１０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及び通信制御部２４０を含む。
【００６６】
［３−１．各部の説明］
（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１０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。
【００６７】
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。後述する通信制御部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。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。後述する通信制御部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及びアクセスリンク２３での送信及び受信（受信及び送信）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。
【００６８】
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。
【００６９】
（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。
【００７０】
（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、リソース割当て情報、ＡＭＣ情報及び送信電力情報など）を含み得る。
【００７１】
（４）通信制御部
通信制御部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、通信制御部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。通信制御部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、通信制御部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。
【００７２】
無線通信部２１０がＦＤモードで動作する場合、通信制御部２４０は、通信制御装置１０から受信されるリソース割当て情報に従って、無線通信部２１０に、無線バックホールリンク２２上でダウンリンク信号をマクロセル基地局１０から受信させると同時に、同一チャネルのアクセスリンク２３上でダウンリンク信号をスモールセル端末へ送信させる。同様に、通信制御部２４０は、通信制御装置１０から受信されるリソース割当て情報に従って、無線通信部２１０に、アクセスリンク２３上でアップリンク信号をスモールセル端末から受信させると同時に、同一チャネルの無線バックホールリンク２２上でアップリンク信号をマクロセル基地局１０へ送信させる。
【００７３】
ダウンリンク及びアップリンクの少なくとも一方において、無線通信部２１０における受信及び送信に適用される変調符号化方式は、通信制御装置１０から受信されるＡＭＣ情報を用いて決定され得る。また、無線通信部２１０からの送信信号及びスモールセル端末からの送信信号の電力は、通信制御装置１０から受信される送信電力情報を用いて決定され得る。その結果として、ＦＤモードでの無線通信部２１０における受信信号と送信信号との間の電力比である制御電力比ＲＣＴＲＬは、上述した閾値Ｒｔｈを上回らないように調整される。制御電力比ＲＣＴＲＬが閾値Ｒｔｈを上回らないように調整されることで、所望信号の電力に対する自己干渉信号の電力の割合が抑制される。それにより、自己干渉処理部２２０がＳＩＣ技術を用いて自己干渉を除去することが容易となる。
【００７４】
無線通信部２１０が非ＦＤモードで動作する場合、通信制御部２４０は、通信制御装置１０から受信されるリソース割当て情報に従って、ノード間の干渉を回避しながら、無線通信部２１０に無線通信を実行させる。非ＦＤモードにおいて、通信制御部２４０は、スモールセル端末のためのリソース割当て及び送信電力制御を実行してもよい。
【００７５】
［３−２．スレーブデバイスとしての動作］
無線通信装置２０は、スモールセル２１を運用するマスタデバイスではなく、スレーブデバイス（即ち、スモールセル端末）として動作することもできる。無線通信装置２０がスレーブデバイスとして動作する場合、無線通信部２１０の４本のアンテナのうちの無線バックホールリンク２２のための２本のアンテナは使用されなくてよい。アクセスリンク２３のための２本のアンテナのうちの１つはダウンリンク信号の受信のために使用され、他の１つはアップリンク信号の送信のために使用され得る。通信制御部２４０は、マスタデバイスから受信されるリソース割当て情報に従って、無線通信部２１０に、ダウンリンク信号を受信させ及びアップリンク信号を送信させる。アップリンク信号の送信電力は、マスタデバイスから受信される送信電力情報により示される。
【００７６】
＜４．処理の流れ＞
［４−１．通信制御処理］
図１１は、一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１１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、及びスモールセル端末３０が関与する。
【００７７】
まず、通信制御装置１０は、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情報を収集する（ステップＳ１１０）。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。
【００７８】
次に、通信制御装置１０は、ＦＤ判定処理を実行することにより、無線通信装置２０がＦＤモードで動作すべきか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで実行されるＦＤ判定処理について、後により詳細に説明する。
【００７９】
次に、通信制御装置１０は、ＦＤ判定処理の結果に基づいて、ダウンリンクの無線バックホールリンク及びアクセスリンク、並びにアップリンクの無線バックホールリンク及びアクセスリンクに無線リソースを配分する（ステップＳ１３０）。ＦＤ判定処理においてＦＤモードが選択された場合には、例えば、図４又は図５を用いて説明したようなリソースの配分が行われ得る。ＦＤ判定処理において非ＦＤモードが選択された場合には、例えば、図７又は図８を用いて説明したようなリソースの配分が行われ得る。
【００８０】
ＦＤモードが選択された場合、通信制御装置１０は、さらに、電力比調整処理を実行することにより、無線通信装置２０における受信信号の電力に対する送信信号の電力の比率を調整する（ステップＳ１４０）。ここで実行される電力比調整処理について、後により詳細に説明する。
【００８１】
次に、通信制御装置１０は、無線通信装置２０へ動作モードを指示し、並びにリソース割当て情報及びその他の制御情報（ＦＤモードにおけるＡＭＣ情報及び送信電力情報など）を送信する（ステップＳ１６５）。無線通信装置２０は、スモールセル端末３０のためのリソース割当て情報及びその他の制御情報を、スモールセル端末３０へ送信する（ステップＳ１７０）。
【００８２】
次に、無線通信装置２０は、自装置の動作モードを、通信制御装置１０から指示されたモードに設定する（ステップＳ１７５）。例えば、通信制御装置１０からＦＤモードが指示された場合には、アクセスリンク上でのスモールセル端末３０と無線通信装置２０との間の信号の送信／受信は、無線バックホールリンク上での無線通信装置２０とマクロセル基地局１０との間の信号の受信／送信と同じ周波数チャネル上で同時に実行される（ステップＳ１８０、Ｓ１８５）。そして、無線通信装置２０は、ＳＩＣ技術を用いて、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（ステップＳ１９０）。
【００８３】
［４−２．ＦＤ判定処理］
図１２は、図１１に示したＦＤ判定処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
【００８４】
図１２を参照すると、まず、通信制御装置１０の協調制御部１４４は、無線通信装置２０のケイパビリティ情報を取得する（ステップＳ１２１）。ここで取得されるケイパビリティ情報は、無線通信装置２０のバッテリー残量、アンテナ構成及びＳＩＣ機能性の少なくとも１つを含み得る。また、協調制御部１４４は、無線通信装置２０が処理すべきトラフィックの量及びスモールセル端末の数の少なくとも一方を含む負荷情報を取得する（ステップＳ１２２）。
【００８５】
次に、協調制御部１４４は、取得したケイパビリティ情報に基づいて、無線通信装置２０がＦＤモードのケイパビリティを有するかを判定する（ステップＳ１２３）。例えば、バッテリー残量が十分でなく、アンテナ本数が不足しており、又は無線通信装置２０がＳＩＣ機能性を有しない場合には、無線通信装置２０はＦＤモードのケイパビリティを有しないと判定され、処理はステップＳ１２６へ進む。
【００８６】
協調制御部１４４は、無線通信装置２０がＦＤモードのケイパビリティを有する場合には、取得した負荷情報に基づいて、スモールセルのキャパシティを高めるべきかをさらに判定する（ステップＳ１２４）。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、又はスモールセル端末の数が閾値を上回る場合には、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、処理はステップＳ１２５へ進む。一方、スモールセルのキャパシティを高めなくてもよいと判定される場合には、処理はステップＳ１２６へ進む。
【００８７】
ステップＳ１２５において、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、ステップＳ１２６において、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。
【００８８】
［４−３．電力比調整処理］
図１３は、図１１に示した電力比調整処理の詳細な流れの一例を示すフローチャートである。
【００８９】
図１３を参照すると、まず、協調制御部１４４は、初期のリソース配分と無線通信装置２０及びスモールセル端末３０から受信されるＣＱＩ（Channel  Quality  Indicator）とに基づいて、各無線リソースの符号化変調方式の初期値を決定する（ステップＳ１４１）。また、協調制御部１４４は、各無線リソースで使用すべき送信電力の初期値を計算する（ステップＳ１４３）。
【００９０】
次に、協調制御部１４４は、式（１）に例示した制御電力比ＲＣＴＲＬが閾値Ｒｔｈを上回るかを判定する（ステップＳ１４５）。制御電力比ＲＣＴＲＬが閾値Ｒｔｈを上回る場合、処理はステップＳ１４７へ進む。制御電力比ＲＣＴＲＬが閾値Ｒｔｈを上回らない場合、符号化変調方式及び送信電力はその時点の値で確定し、電力比調整処理は終了する。
【００９１】
ステップＳ１４７において、協調制御部１４４は、送信側のリソース（ダウンリンクにおいてはアクセスリンク、アップリンクにおいては無線バックホールリンクのリソース）を調整する余地があるかを判定する（ステップＳ１４７）。
【００９２】
送信側のリソースを調整する余地がある場合、協調制御部１４４は、送信側のリンクに無線リソースを追加的に割当て（ステップＳ１４９）、さらに送信側のリンクの変調次数を引き下げる（ステップＳ１５１）。その後、処理はステップＳ１４５へ戻る。
【００９３】
送信側のリソースを調整する余地がない場合、協調制御部１４４は、受信側のリソース（ダウンリンクにおいては無線バックホールリンク、アップリンクにおいてはアクセスリンクのリソース）を調整する余地があるかを判定する（ステップＳ１５３）。受信側のリソースを調整する余地がある場合、協調制御部１４４は、周囲のノードに有害な干渉を与えない範囲で、受信側のリンクの送信電力を引き上げる（ステップＳ１５５）。その後、処理はステップＳ１４５へ戻る。
【００９４】
送信側及び受信側の双方についてリソースを調整する余地がない場合、協調制御部１４４は、無線通信装置２０においてＳＩＣ技術を用いて自己干渉を十分に除去することができないため、ＦＤモードの設定を停止する（ステップＳ１５７）。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非ＦＤモードを選択する。
【００９５】
［４−４．変形例］
一変形例として、上述した通信制御装置１０の協調制御部１４４の機能は、コアネットワーク１５又はＰＤＮ１６内の制御ノードにおいて実装されてもよい。図１４は、そのような変形例において実行される通信制御処理の流れの一例を示している。図１４に示したシーケンスには、マクロセル基地局１０、無線通信装置２０、スモールセル端末３０及び制御ノード５０が関与する。
【００９６】
まず、制御ノード５０は、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情報を収集する（ステップＳ１１０）。また、制御ノード５０は、マクロセル基地局１０からマクロセル情報を収集する（ステップＳ１１５）。これら情報の収集は、周期的に実行されてもよく、又は何らかのイベントによりトリガされて実行されてもよい。
【００９７】
次に、制御ノード５０は、図１２を用いて説明したＦＤ判定処理を実行することにより、無線通信装置２０がＦＤモードで動作すべきか否かを判定する（ステップＳ１２０）。
【００９８】
次に、制御ノード５０は、ＦＤ判定処理の結果に基づいて、ダウンリンクの無線バックホールリンク及びアクセスリンク、並びにアップリンクの無線バックホールリンク及びアクセスリンクに無線リソースを配分する（ステップＳ１３０）。
【００９９】
ＦＤモードが選択された場合、制御ノード５０は、さらに、図１３を用いて説明した電力比調整処理を実行することにより、無線通信装置２０における受信信号の電力に対する送信信号の電力の比率を調整する（ステップＳ１４０）。
【０１００】
次に、制御ノード５０は、マクロセルのためのリソース割当て情報及びその他の制御情報を、マクロセル基地局１０へ送信する（ステップＳ１６０）。また、制御ノード５０は、無線通信装置２０へ動作モードを指示し、並びにリソース割当て情報及びその他の制御情報を送信する（ステップＳ１６５）。無線通信装置２０は、スモールセル端末３０のためのリソース割当て情報及びその他の制御情報を、スモールセル端末３０へ送信する（ステップＳ１７０）。
【０１０１】
その後の処理は、図１１を用いて説明したシーケンスにおける処理と同様であってよい。
【０１０２】
＜５．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に相当する協調制御ノードとして実現されてもよい。また、協調制御機能は、協調制御ノード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。
【０１０３】
また、例えば、通信制御装置１０は、マクロｅＮＢ、ピコｅＮＢ、又はホーム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。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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
［５−１．協調制御ノードに関する応用例］
図１５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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
図１５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における自己干渉の除去を支援することにより、スモールセルにおいてＦＤモードでの通信を活用して無線リソースを効率的に利用することが可能となる。
【０１１０】
［５−２．基地局に関する応用例］
図１６は、本開示に係る技術が適用され得るｅＮＢの概略的な構成の第１の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。
【０１１１】
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１６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１６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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
無線通信インタフェース８２５は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａ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。
【０１１６】
無線通信インタフェース８２５は、図１６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１６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１６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。
【０１１７】
図１６に示したｅＮＢ８００のコントローラ８２１において、図３を用いて説明した協調制御部１４４が実装されてもよい。その代わりに、ｅＮＢ８００は、図１０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。前者の場合には、ｅＮＢ８００がスモールセルのマスタデバイスにおける自己干渉の除去を支援することにより、スモールセルにおいてＦＤモードでの通信を活用して無線リソースを効率的に利用することが可能となる。後者の場合には、ｅＮＢ８００において自己干渉を適切に除去しつつＦＤモードでの通信を実行することが可能となる。
【０１１８】
［５−３．端末装置に関する応用例］
（第１の応用例）
図１７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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
無線通信インタフェース９１２は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａ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１７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１７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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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１７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１７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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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１７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。
【０１２７】
図１７に示したスマートフォン９００は、局所的なネットワークを形成するダイナミックＡＰとして動作し得る。その場合に、スマートフォン９００は、図１０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、ダイナミックＡＰにおいて自己干渉を適切に除去しつつ、ＦＤモードでの通信を実行することが可能となる。
【０１２８】
（第２の応用例）
図１８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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
無線通信インタフェース９３３は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａ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１８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１８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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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１８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１８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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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１８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。
【０１３８】
図１８に示したカーナビゲーション装置９２０は、局所的なネットワークを形成するダイナミックＡＰ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１０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、ダイナミックＡＰにおいて自己干渉を適切に除去しつつ、ＦＤモードでの通信を実行することが可能となる。
【０１３９】
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。
【０１４０】
＜６．まとめ＞
ここまで、図１〜図１８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無線通信装置において、全二重（ＦＤ）モードでの通信が行われる。ここでのＦＤモードとは、無線バックホールリンク上での受信及びアクセスリンク上での送信、又はアクセスリンク上での受信及び無線バックホール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ことをいう。そして、当該無線通信装置において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ことを支援するために、当該受信信号と当該送信信号との間の電力比が調整される。それにより、過剰な干渉に起因してＳＩＣ技術が十分に機能しない事態を回避し、所望信号に含まれる干渉のレベルを雑音レベルまで低減することが可能となる。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。
【０１４１】
また、上述した実施形態によれば、上記電力比は、受信信号の電力に対する送信信号の電力の比率が閾値を上回らないように調整される。ここでの閾値は、ＦＤモードでトラフィックを中継するマスタデバイスにおいて受信信号を適切に復調することができる程度に自己干渉を除去することのできる上記電力比の上限値に相当し得る。従って、マスタデバイスのＳＩＣ能力などの耐干渉性能に合わせた閾値を用いて上記電力比を調整することで、自己干渉が確実に除去されるように当該マスタデバイスを支援することができる。
【０１４２】
例えば、アップリンクにおいては、、アクセスリンク上のスモールセル端末からの受信信号の電力と、無線バックホールリンク上のマクロセル基地局への送信信号の電力との間の電力比が調整される。通常、マクロセルのセル半径はスモールセルのセル半径よりも大きい。そのため、マスタデバイスからの送信電力は、スモールセル端末へのダウンリンクよりも、マクロセル基地局へのアップリンクにおいて大きくなりがちである。しかし、上述した実施形態のようにアップリンクのＦＤモードでの上記電力比が調整されることで、スモールセルのマスタデバイスにおいてＳＩＣ技術を有効に動作させることが可能となる。
【０１４３】
また、上述した実施形態によれば、上記電力比が閾値を上回る場合には、送信信号に適用される変調次数が引き下げられ得る。その結果として、送信信号の電力が低下させられる。また、送信信号に割当てられるリソースを増やすことにより、変調次数の引き下げに起因するスループットの低下が補償され得る。従って、トラフィックの中継のパフォーマンスを低下させることなく、上記電力比を閾値以下に抑制することができる。また、送信信号に割当てられるリソースを増やすことが困難である場合には、近傍のシステムへ有害な干渉を与えない範囲で、アクセスリンク上のスモールセル端末の送信電力が引き上げられる。それにより、マスタデバイスにおけるアクセスリンク上の受信信号の電力を増加させ、上記電力比を閾値以下に抑制することができる。
【０１４４】
また、上述した実施形態によれば、マスタデバイスのケイパビリティ及びシステムの負荷に基づいて、ＦＤモードでの無線通信を実行すべきかが判定される。従って、マスタデバイスがＦＤモードで動作できない場合、又はシステムの負荷が高くない場合には、マスタデバイスは、非ＦＤモードで動作する。そして、ＳＩＣ技術を用いることなく、トラフィックが中継される。
【０１４５】
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。
【０１４６】
また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
【０１４７】
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、特許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。
【０１４８】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的又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、上記の効果と共に、又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得る。
【０１４９】
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）
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無線通信装置との間で通信する通信部と、
前記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受信及び前記アクセスリンク上での送信、又は前記アクセスリンク上での受信及び前記無線バックホール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、送信信号の回り込みに起因する自己干渉を前記無線通信装置が受信信号から除去することを支援するために、前記受信信号と前記送信信号との間の電力比を調整する制御部と、
を備える通信制御装置。
（２）
前記制御部は、前記受信信号の電力に対する前記送信信号の電力の比率が閾値を上回らないように、前記電力比を調整する、前記（１）に記載の通信制御装置。
（３）
前記制御部は、前記アクセスリンクを介する前記１つ以上の端末からの前記受信信号の電力と、前記無線バックホールリンクを介する前記基地局への前記送信信号の電力との間の前記電力比を調整する、前記（２）に記載の通信制御装置。
（４）
前記制御部は、前記電力比が前記閾値を上回る場合に、前記送信信号に適用される変調次数を引き下げることにより、前記送信信号の電力を低下させる、前記（３）に記載の通信制御装置。
（５）
前記制御部は、前記送信信号に割当てられるリソースを増やすことにより、前記変調次数の引き下げに起因するスループットの低下を補償する、前記（４）に記載の通信制御装置。
（６）
前記制御部は、前記電力比が前記閾値を上回る場合に、前記１つ以上の端末の送信電力を引き上げることにより、前記受信信号の電力を増加させる、前記（３）〜（５）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（７）
前記制御部は、近傍のシステムへ有害な干渉を与えない範囲で、前記１つ以上の端末の前記送信電力を引き上げる、前記（６）に記載の通信制御装置。
（８）
前記制御部は、前記送信信号に割当てられるリソースを増やすことが困難である場合に、前記１つ以上の端末の前記送信電力を引き上げる、前記（６）又は前記（７）に記載の通信制御装置。
（９）
前記制御部は、前記無線通信装置が処理すべきトラフィックの量及び前記端末の数の少なくとも一方に基づいて、前記無線通信装置のキャパシティを高めるべきであると判定される場合に、前記受信及び前記送信を同一チャネル上で同時に前記無線通信装置に実行させる、前記（１）〜（８）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（１０）
前記制御部は、対応するケイパビリティを前記無線通信装置が有すると判定される場合に、前記無線通信装置に前記受信及び前記送信を同一チャネル上で同時に実行させる、前記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（１１）
前記制御部は、前記無線通信装置が前記受信及び前記送信を同時に実行しない場合には、前記無線通信装置に前記無線バックホールリンクと前記アクセスリンクとを時分割方式で動作させる、前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（１２）
前記制御部は、前記無線通信装置が前記受信及び前記送信を同時に実行しない場合には、前記無線通信装置に前記無線バックホールリンクと前記アクセスリンクとを周波数分割方式で動作させる、前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の通信制御装置。
（１３）
前記無線通信装置は、前記基地局と接続し、前記１つ以上の端末へ無線通信サービスを提供するマスタデバイスであり、
前記無線バックホールリンクに割当てられる周波数リソースと前記アクセスリンクに割当てられる周波数リソースとの組合せは、同じ基地局と接続するマスタ端末ごとに異なる、
前記（１２）に記載の通信制御装置。
（１４）
前記無線バックホールリンクは、ビーム形成技術を用いて実現される、前記（１３）に記載の通信制御装置。
（１５）
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受信及び前記アクセスリンク上での送信、又は前記アクセスリンク上での受信及び前記無線バックホール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、送信信号の回り込みに起因する自己干渉を前記無線通信装置が受信信号から除去することを支援するために、前記無線通信装置と通信する通信制御装置のプロセッサにおいて、前記受信信号と前記送信信号との間の電力比を調整すること、
を含む通信制御方法。
（１６）
無線バックホールリンクを介して基地局と通信し、及びアクセスリンクを介して１つ以上の端末と通信する無線通信部と、
前記無線通信部において、前記無線バックホールリンク上での受信及び前記アクセスリンク上での送信、又は前記アクセスリンク上での受信及び前記無線バックホール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、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と、
前記自己干渉の除去を支援するように調整される前記受信信号と前記送信信号との間の電力比を前記無線通信部に使用させる制御部と、
を備える通信制御装置。
（１７）
前記電力比は、前記受信信号の電力に対する前記送信信号の電力の比率が閾値を上回らないように調整される、前記（１６）に記載の通信制御装置。
（１８）
前記無線通信部は、前記無線バックホールリンク用の１つ以上のアンテナと、前記アクセスリンク用の１つ以上のアンテナと、を有する、前記（１６）又は前記（１７）に記載の通信制御装置。
（１９）
前記無線通信部は、前記無線バックホールリンク用の少なくとも送信アンテナ及び受信アンテナ、並びに前記アクセスリンク用の少なくとも送信アンテナ及び受信アンテナ、を有する、前記（１８）に記載の通信制御装置。
（２０）
無線バックホールリンクを介して基地局と通信し、及びアクセスリンクを介して１つ以上の端末と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受信及び前記アクセスリンク上での送信、又は前記アクセスリンク上での受信及び前記無線バックホールリンク上での送信を同一チャネル上で同時に実行することと、
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ことと、
を含み、
前記受信信号と前記送信信号との間の電力比は、前記自己干渉を前記受信信号から除去することが可能となるように調整される、
通信制御方法。
【符号の説明】
【０１５０】
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
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
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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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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