(57)【要約】【課題】無線リソースの利用効率を必要以上に低下させることなく隣接基地局間干渉を低減させる。【解決手段】本発明の基地局は、隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局であって、自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報を記憶する記憶部と、前記フレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断する判断部と、前記干渉を受けないと判断された時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断された時間フレームにおいては先頭以外にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信する送信部と、を備える。【選択図】図１１
2007267234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局であって、
自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記フレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断する判断部と、
前記干渉を受けないと判断された時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断された時間フレームにおいては先頭以外にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信する送信部と、
を備えた基地局。
【請求項２】
隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局であって、
自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記フレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断する判断部と、
前記干渉を受けないと判断された時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断された時間フレームにおいては先頭により多くのパイロットシンボルを配置しパイロットシンボルを増やした分データシンボルの数を減少させたシンボル列を送信する送信部と、
を備えた基地局。
【請求項３】
隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局であって、
自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記フレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断する判断部と、
前記干渉を受けないと判断された時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルと制御シンボルとを順次配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断された時間フレームにおいては、前記パイロットシンボルおよび前記制御シンボルの代わりに、パイロットデータと制御データとが混在した複数の混在シンボルを先頭に配置したシンボル列を送信する送信部と、
を備えた基地局。
【請求項４】
隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局であって、
自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記フレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームが１つ前の時間位置に前記隣接する基地局が送信を行う時間フレームをもち、かつ１つ後の時間位置に自局が送信を行わず前記隣接する基地局が送信を行う時間フレームをもつかどうかを判断する判断部と、
前記判断部による判断結果が偽である時間フレームにおいては所定数のシンボルからなるシンボル列を送信し、前記判断部による判断結果が真である時間フレームにおいては前記所定数のシンボルからデータシンボルを１つ以上減らしたシンボル列を、減らしたシンボル数に相当する時間未満の時間だけ遅延させて送信する送信部と、
を備えた基地局。
【請求項５】
隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局であって、
自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記フレーム運用情報に基づき、自局が送信を行う時間フレームにおいて、該時間フレームが１つ後の時間位置に自局が送信を行わず前記隣接する基地局が送信を行う時間フレームをもつかどうかを判断する判断部と、
前記判断部による判断結果が偽である時間フレームにおいては所定数のシンボルからなるシンボル列を送信し、前記判断部による判断結果が真である時間フレームにおいては前記所定数のシンボルからデータシンボルを１つ以上減らしたシンボル列を送信して該時間フレームの末尾に減らしたシンボル数に相当する無送信区間を形成する送信部と、
を備えた基地局。
【請求項６】
隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局において実行する無線通信方法であって、
自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断し、
前記干渉を受けないと判断した時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断した時間フレームにおいては先頭以外にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局において実行する無線通信方法であって、
自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断し、
前記干渉を受けないと判断した時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断された時間フレームにおいては先頭により多くのパイロットシンボルを配置しパイロットシンボルを増やした分データシンボルの数を減少させたシンボル列を送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局において実行する無線通信方法であって、
自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断し、
前記干渉を受けないと判断した時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルと制御シンボルとを順次配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断した時間フレームにおいては、前記パイロットシンボルおよび前記制御シンボルの代わりに、パイロットデータと制御データとが混在した複数の混在シンボルを先頭に配置したシンボル列を送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局において実行する無線通信方法であって、
自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームが１つ前の時間位置に前記隣接する基地局が送信を行う時間フレームをもち、かつ１つ後の時間位置に自局が送信を行わず前記隣接する基地局が送信を行う時間フレームをもつかどうかを判断し、
判断結果が偽である時間フレームにおいては所定数のシンボルからなるシンボル列を送信し、判断結果が真である時間フレームにおいては前記所定数のシンボルからデータシンボルを１つ以上減らしたシンボル列を、減らしたシンボル数に相当する時間未満の時間だけ遅延させて送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局において実行する無線通信方法であって、
自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報に基づき、自局が送信を行う時間フレームにおいて、該時間フレームが１つ後の時間位置に自局が送信を行わず前記隣接する基地局が送信を行う時間フレームをもつかどうかを判断し、
判断結果が偽である時間フレームにおいては所定数のシンボルからなるシンボル列を送信し、判断結果が真である時間フレームにおいては前記所定数のシンボルからデータシンボルを１つ以上減らしたシンボル列を送信して該時間フレームの末尾に減らしたシンボル数に相当する無送信区間を形成する、
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、基地局および無線通信方法に関し、特に隣接する複数の基地局が同一の周波数帯域を繰り返し利用する場合の隣接基地局間干渉制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基地局及び当該基地局の通信エリア内に存在する複数の無線通信端末により構成される無線通信システムにおいて、全ての無線通信端末に対して安定した通信範囲を確保するためには、隣接する複数の基地局の通信エリアが重なるように基地局を配置する必要がある。この場合、隣接する基地局の通信エリア境界付近に位置する無線通信端末には複数の基地局が送信する無線信号が到来することとなり、当該無線通信端末の通信先基地局からの無線信号に対して他の基地局からの無線信号が干渉となる。また、当該無線通信端末が送信する無線信号は当該無線通信端末の通信先基地局とは異なる基地局にも到達するため、当該他の基地局を通信先とする他の無線通信端末に対して干渉を与えることとなる。このような問題点を解決するために、隣接する基地局それぞれが異なる周波数帯域を用いる無線通信システムがある。この場合、周波数帯域が異なるために上述のような干渉が発生することはない。なお、これより上述の干渉を隣接基地局間干渉と称することとする。
【０００３】
ところで、有限である周波数資源を有効に利用するために、隣接する複数の基地局が同一の周波数帯域を用いて無線通信を行う運用形態がある。この場合、上述の隣接基地局間干渉の影響が顕著に現れる。
【０００４】
このような従来の無線通信システムでは、例えば特開平１１−８８９３９公報（特許文献１）にて開示されているように、互いに同期する複数の基地局が異なるタイムスロットにて無線通信を行うことで、同一の周波数帯域を排他的に利用し隣接基地局間干渉を回避しているものがある。しかしながら、各々の基地局が送信した無線信号は異なる無線伝搬路を経て無線通信端末に到来するため、到来するタイミングに差が生じることがある。この場合、タイムスロットの境界付近に注目すると、各々の基地局が送信した無線信号が重なることとなり、結果として隣接基地局間干渉が発生してしまう。このような問題点を解決するために、例えば特開２００２−１８５４２２公報（特許文献２）にて開示されているように、互いに同期する複数の基地局がフレームガードと称される無送信区間を設けることで後続するフレームに対する隣接基地局間干渉を回避しているものもある。
【特許文献１】特開平１１−８８９３９公報（図１）
【特許文献２】特開２００２−１８５４２２公報（図１５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では無送信区間を設けることで隣接基地局間干渉を回避しているため、結果として無線リソースの利用効率を低下させてしまう課題がある。特に基地局の通信エリアが大きい場合には、到来する無線信号のタイミング差が大きくなることから相対的に無送信区間も大きくする必要があり上述の課題が顕著になる。また、フレームと称される所定の周期にて無送信区間を設けることは、隣接基地局間干渉が発生する可能性が小さい、ないしは可能性がない場合にも無送信区間が存在することとなり、同様に無線リソースの利用効率を低下させる一因となる。
【０００６】
本発明は上述の問題を解決するためになされたものであり、隣接する複数の基地局が同一の周波数帯域を用いて無線通信を行い、かつ、互いに同期する複数の基地局が所定の時間単位にて無線リソースを排他的に利用する場合に、無線リソースの利用効率を必要以上に低下させることなく隣接基地局間干渉を低減させることを可能にした基地局および無線通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様としての基地局は、隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局であって、自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記フレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断する判断部と、前記干渉を受けないと判断された時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断された時間フレームにおいては先頭以外にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信する送信部と、を備える。
【０００８】
本発明の一態様としての基地局は、隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局であって、自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記フレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断する判断部と、前記干渉を受けないと判断された時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断された時間フレームにおいては先頭により多くのパイロットシンボルを配置しパイロットシンボルを増やした分データシンボルの数を減少させたシンボル列を送信する送信部と、を備える。
【０００９】
本発明の一態様としての基地局は、隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局であって、自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記フレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断する判断部と、前記干渉を受けないと判断された時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルと制御シンボルとを順次配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断された時間フレームにおいては、前記パイロットシンボルおよび前記制御シンボルの代わりに、パイロットデータと制御データとが混在した複数の混在シンボルを先頭に配置したシンボル列を送信する送信部と、を備える。
【００１０】
本発明の一態様としての基地局は、隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局であって、自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記フレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームが１つ前の時間位置に前記隣接する基地局が送信を行う時間フレームをもち、かつ１つ後の時間位置に自局が送信を行わず前記隣接する基地局が送信を行う時間フレームをもつかどうかを判断する判断部と、前記判断部による判断結果が偽である時間フレームにおいては所定数のシンボルからなるシンボル列を送信し、前記判断部による判断結果が真である時間フレームにおいては前記所定数のシンボルからデータシンボルを１つ以上減らしたシンボル列を、減らしたシンボル数に相当する時間未満の時間だけ遅延させて送信する送信部と、を備える。
【００１１】
本発明の一態様としての基地局は、隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局であって、自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記フレーム運用情報に基づき、自局が送信を行う時間フレームにおいて、該時間フレームが１つ後の時間位置に自局が送信を行わず前記隣接する基地局が送信を行う時間フレームをもつかどうかを判断する判断部と、前記判断部による判断結果が偽である時間フレームにおいては所定数のシンボルからなるシンボル列を送信し、前記判断部による判断結果が真である時間フレームにおいては前記所定数のシンボルからデータシンボルを１つ以上減らしたシンボル列を送信して該時間フレームの末尾に減らしたシンボル数に相当する無送信区間を形成する送信部と、を備える。
【００１２】
本発明の一態様としての無線通信方法は、隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局において実行する無線通信方法であって、自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断し、前記干渉を受けないと判断した時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断した時間フレームにおいては先頭以外にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信する、ことを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様としての無線通信方法は、隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局において実行する無線通信方法であって、自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断し、前記干渉を受けないと判断した時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルを配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断された時間フレームにおいては先頭により多くのパイロットシンボルを配置しパイロットシンボルを増やした分データシンボルの数を減少させたシンボル列を送信する、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明の一態様としての無線通信方法は、隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局において実行する無線通信方法であって、自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームで送信されるシンボル列の先頭シンボルが前記隣接する基地局により干渉を受けるか否かを判断し、前記干渉を受けないと判断した時間フレームにおいては先頭にパイロットシンボルと制御シンボルとを順次配置したシンボル列を送信し、前記干渉を受けると判断した時間フレームにおいては、前記パイロットシンボルおよび前記制御シンボルの代わりに、パイロットデータと制御データとが混在した複数の混在シンボルを先頭に配置したシンボル列を送信する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の一態様としての無線通信方法は、隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局において実行する無線通信方法であって、自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報に基づき、自局が送信を行い前記隣接する基地局が送信を行わない時間フレームにおいて、該時間フレームが１つ前の時間位置に前記隣接する基地局が送信を行う時間フレームをもち、かつ１つ後の時間位置に自局が送信を行わず前記隣接する基地局が送信を行う時間フレームをもつかどうかを判断し、判断結果が偽である時間フレームにおいては所定数のシンボルからなるシンボル列を送信し、判断結果が真である時間フレームにおいては前記所定数のシンボルからデータシンボルを１つ以上減らしたシンボル列を、減らしたシンボル数に相当する時間未満の時間だけ遅延させて送信する、ことを特徴とする。
【００１６】
本発明の一態様としての無線通信方法は、隣接する基地局と同一の周波数帯域を用いる基地局において実行する無線通信方法であって、自局によりシンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置と、前記隣接する基地局が前記シンボル列の送信を行う時間フレームの時間位置とを定めたフレーム運用情報に基づき、自局が送信を行う時間フレームにおいて、該時間フレームが１つ後の時間位置に自局が送信を行わず前記隣接する基地局が送信を行う時間フレームをもつかどうかを判断し、判断結果が偽である時間フレームにおいては所定数のシンボルからなるシンボル列を送信し、判断結果が真である時間フレームにおいては前記所定数のシンボルからデータシンボルを１つ以上減らしたシンボル列を送信して該時間フレームの末尾に減らしたシンボル数に相当する無送信区間を形成する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、隣接する複数の基地局が同一の周波数帯域を用いて無線通信を行い、かつ、互いに同期する複数の基地局が所定の時間単位にて無線リソースを排他的に利用する場合に、無線リソースの利用効率を必要以上に低下させることなく隣接基地局間干渉を低減させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
図１及び図２は本実施形態に係わる無線通信システムにおける通信エリア及び隣接基地局間干渉が発生するエリアを説明する図である。
【００２０】
図１では３つの基地局が存在する場合の例を示している。基地局１０１、１０２および１０３はそれぞれ通信エリアＡ１、Ａ２、Ａ３を有している。各通信エリアＡ１、Ａ２、Ａ３には、複数の通信エリアが重なる、隣接セル間干渉が発生する干渉エリアが存在している。具体的に、干渉エリアとして、基地局１０１の通信エリアＡ１と基地局１０２の通信エリアＡ２とが重なる干渉エリアＤ１、基地局１０１の通信エリアＡ１と基地局１０３の通信エリアＡ３とが重なる干渉エリアＤ２、基地局１０２の通信エリアＡ２と基地局１０３の通信エリアＡ３とが重なる干渉エリアＤ３、基地局１０１の通信エリアＡ１と基地局１０２の通信エリアＡ２と基地局１０３の通信エリアＡ３とが重なる干渉エリアＤ４が存在する。
【００２１】
図２では１つの基地局２０１が３つの通信エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３を有する場合の例を示している。この場合にも各通信エリアＳ１、Ｓ２、Ｓ３には干渉エリアが存在している。具体的に、通信エリアＳ１と通信エリアＳ２とが重なる干渉エリアＤ１１、通信エリアＳ１と通信エリアＳ３とが重なる干渉エリアＤ１２、通信エリアＳ２と通信エリアＳ３とが重なる干渉エリアＤ１３が存在する。
【００２２】
図３は、本発明の一実施形態に従った無線通信システムの構成例を示す。
【００２３】
説明を簡単にするために、基地局は２つ（１０１、１０２）、無線通信端末は３つ（２０１、２０２、２０３）、制御局は１つ（３０１）とする。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、任意数の基地局、任意数の無線通信端末および任意数の制御局により無線通信システムを構成することも可能である。また、図３の例では図１のように１つの基地局が１つの通信エリアを有する場合を示しているが、図２のように１つの基地局が複数の通信エリアを有する場合でも本発明は同様に適用可能である。
【００２４】
図３において、基地局１０１および基地局１０２は、それぞれの通信エリアＡ１、Ａ２を有している。通信エリアＡ１、Ａ２が部分的に重なった干渉エリアＤ１が存在する。無線通信端末２０１、２０２および２０３は、基地局１０１、１０２の少なくともいずれかの通信エリア内に存在し、基地局１０１、１０２のいずれかに属することにより当該基地局と無線通信を行う。本例では、無線通信端末２０１は基地局１０１の通信エリアＡ１内に存在し基地局１０１と無線通信を行っている。無線通信端末２０２は基地局１０１および基地局１０２それぞれの通信エリアの重なる干渉エリアＤ１内に存在しているが、ここでは基地局１０１と無線通信を行っているものとする。無線通信端末２０３は基地局１０２の通信エリアＡ２内に存在し基地局１０２と無線通信を行っている。基地局１０１と通信エリアＡ１内の無線通信端末との通信、基地局１０２と通信エリアＡ２内の無線通信端末との通信は、それぞれ同一の周波数帯域を用いているとする。制御局３０１は、複数の基地局を統括して制御する。制御局３０１は基地局１０１及び基地局１０２間の同期を維持するよう制御する。なお、基地局１０１及び基地局１０２間の同期はＧＰＳなどを用いて自律的に制御することも可能である。
【００２５】
ここで、無線通信端末２０２に注目する。無線通信端末２０２は基地局１０１と無線通信を行っているが、基地局１０２の通信エリアＡ２内にも位置しているため、通信エリアＡ２内に存在する無線通信端末２０３など他の無線通信端末に対する基地局１０２からの無線信号も到来する。したがって、無線通信端末２０２は、この無線信号によって基地局１０１との無線通信において干渉を受けてしまう。また、無線通信端末２０２の基地局１０１に対する無線信号は基地局１０２にも到達する。これは基地局１０２と通信する無線通信端末２０３など他の無線通信端末に干渉を与えることを意味する。しかしながら、干渉エリアＤ１においては、無線通信端末２０２は、後述する基地局間協調フレームまたはサブフレームを用いることにより、干渉を生じさせることなく無線通信することが可能になっている。以下、本実施形態に係わる無線通信システムについてさらに詳細に説明する。
【００２６】
図４は、本実施形態に係わる無線通信システムで用いるフレームフォーマットを説明するための図である。
【００２７】
図４によると、所定の周期（Ｔ＿ＦＲＭ）のフレームが定義されている。１つのフレームには所定の周期（Ｔ＿ＳＦＲＭ）のサブフレームが含まれており、１つのサブフレームには所定の周期（Ｔ＿ＳＭＢ）のシンボルが含まれている。したがって、シンボルがフレームフォーマットの最小構成単位となる。なお、図４の例では１サブフレームは７シンボルで構成されており、１フレームは２０サブフレームで構成されている。また、サブフレームはパイロットシンボル、制御シンボル及びデータシンボルにより構成されている。パイロットシンボルは受信側において無線伝搬路を推定するために、制御シンボルは後置されるデータシンボルに関する制御情報を通知するために用いられる。フレームまたはサブフレームは時間フレームに対応し、またフレームまたはサブフレームにおいて送信されるデータはシンボル列に対応する。
【００２８】
続いて、図５及び図６を用いて本実施形態に係わる無線通信システムにおけるフレームフォーマットの運用方法について説明する。
【００２９】
図５は基地局１０１及び１０２が全てのフレームまたはサブフレームを排他的に利用する場合を示しており、全てのフレームまたはサブフレームはいずれか一方の基地局だけが無線通信に利用する。これにより、無線通信端末は、無線通信端末２０２のように基地局１０１及び１０２それぞれの通信エリアの重なるエリア内に位置する場合においてもいずれか一方の基地局の送信信号だけが到来することとなり隣接基地局間干渉を回避することが可能となる。
【００３０】
図６は基地局１０１及び１０２が一部のフレームまたはサブフレームを排他的に利用する場合を示しており、所定の排他制御周期（Ｔ＿ＥＸＣ）における所定区間（本例では３フレームまたは３サブフレーム中の、２フレームまたは２サブフレーム）においていずれか一方の基地局だけがフレームまたはサブフレームを無線通信に利用している。以後、このようなフレームまたはサブフレームを基地局間協調フレームまたは基地局間協調サブフレームと称することとする。なお、基地局間協調フレーム数または基地局間協調サブフレーム数はＴ＿ＥＸＣ内の任意の数（本例では２）として構わない。この場合、基地局間協調フレームまたは基地局間協調サブフレーム以外のフレームまたはサブフレームを双方の基地局が同時に無線通信に用いることができる。無線通信端末２０２のように基地局１０１及び１０２それぞれの通信エリアの重なるエリア内に位置する場合においても、基地局間協調フレームまたは基地局間協調サブフレームではいずれか一方の基地局の送信信号だけが到来することとなる。したがって、無線通信端末２０１及び２０３のように通信エリアの重ならないエリア内に位置する無線通信端末との無線通信には基地局間協調フレームまたはサブフレーム以外のフレームまたはサブフレームを利用し、無線通信端末２０２のように通信エリアの重なるエリア内に位置する無線通信端末との無線通信には基地局間協調フレームまたはサブフレームを利用して無線通信を行うことで隣接基地局間干渉を回避することが可能となる。図６に示したフレームフォーマットの運用方法例は通信エリアの重なるエリア内に位置する無線通信端末の割合が小さい場合に有効である。
【００３１】
続いて、図７及び図８を用いて本実施形態に係わる無線通信システムにおける隣接基地局間干渉について説明する。図７は図５に示したフレームフォーマット運用方法に対応し、図８は図６に示したフレームフォーマット運用方法に対応している。
【００３２】
図７及び図８によると、各々の基地局が送信した無線信号が異なる無線伝搬路を経由するなどの理由により無線通信端末に到来するタイミングに差（ΔＴ）が生じている。図７および図８のそれぞれの上図は、無線通信端末２０２において、基地局１０２が送信した無線信号が、基地局１０１が送信した無線信号よりもΔＴだけ遅れて到来していることを示しており、下図は基地局１０１が送信した無線信号が、基地局１０２が送信した無線信号よりもΔＴだけ遅れて到来していることを示している。これらの場合、フレームまたはサブフレームの境界付近において、それぞれの基地局が送信したフレームまたはサブフレームが重なり合うこととなり、結果として隣接基地局間干渉が発生する。
【００３３】
続いて、図９及び図１０を用いて本実施形態に係わる無線通信システムにおける隣接基地局間干渉についてさらに詳しく説明する。図９は図５に示したフレームフォーマット運用方法に対応し、図１０は図６に示したフレームフォーマット運用方法に対応している。なお、図９及び図１０ともにサブフレームを単位に、基地局が無線通信に利用する無線リソースの制御がなされている場合を示しているが、フレームを単位とした場合も同様である。
【００３４】
図９に示した隣接基地局間干渉の例では、全てのサブフレームがその境界付近において隣接基地局間干渉を与える、ないしは受ける可能性がある（図７参照）。サブフレームの境界付近は、パイロットシンボルないしは５番目のデータシンボルにより構成されている。したがって、パイロットシンボルないしは５番目のデータシンボルが、隣接基地局間干渉を与える、ないしは受ける可能性があることとなる。
【００３５】
図１０に示した隣接基地局間干渉の例では、一部のサブフレームがその境界付近において隣接基地局間干渉を与える、ないしは受ける可能性がある（図８参照）。一部のサブフレームとは全ての基地局間協調サブフレーム、及び基地局間協調サブフレームの前後のサブフレームである。また、基地局間協調サブフレームは、先頭及び最後付近のシンボル双方で隣接基地局間干渉を与える、ないしは受ける可能性があるが、基地局間協調サブフレーム以外のサブフレームは、先頭または最後部付近のシンボルで隣接基地局間干渉を与える、ないしは受ける可能性があることとなる。なお、上述ようにサブフレームの先頭付近のシンボルはパイロットシンボルであり、サブフレームの最後付近のシンボルは５番目のデータシンボルである。図１０のＦ１〜Ｆ４については後述する。
【００３６】
続いて、図１１から図１５を用いて本実施形態に係わる無線通信システムにおける隣接基地局間干渉の制御方法について説明する。なお、以下に示す制御方法は図９及び図１０に示したような隣接基地局間干渉を与える、ないしは受ける可能性があるサブフレームに対して適用するものである。
【００３７】
図１１はサブフレームの先頭に配置されているパイロットシンボルが隣接基地局間干渉を受ける可能性があるサブフレームに適用する制御方法である。パイロットシンボルは受信側の復調処理において無線伝搬路の推定及び補償に用いるものであり、無線通信性能に大きな影響を及ぼすシンボルである。これは、パイロットシンボルが隣接基地局間干渉を受けると後続する制御シンボル及びデータシンボルの復調を誤る可能性があるためである。したがって、図１１に示すように当該サブフレームではシンボルの配置順序を変更し、パイロットシンボルを先頭以外、あるいは先頭および末尾以外、に配置することで無線通信性能への影響を低減させる。なお、制御シンボルも後置されるデータシンボルに関する制御情報を通知するために用いられることから隣接基地局間干渉を受けることは好ましくなく、結果的にデータシンボルを先頭に配置している。これは、データシンボルには誤り訂正符号化が行われているなどの理由により隣接基地局間干渉の影響が小さくなることによる。
【００３８】
図１２もサブフレームの先頭に配置されているパイロットシンボルが隣接基地局間干渉を受ける可能性があるサブフレームに適用する制御方法である。図１２では当該サブフレームにおいて先頭から２シンボル連続させてパイロットシンボルを配置している。これにより、パイロットシンボルの受信電力対干渉電力比（ＳＩＲ）を向上させ、隣接基地局間干渉の影響を低減させている。なお、図１２の場合、サブフレーム内のデータシンボルが１シンボル減少するが、誤り訂正符号化を行う際の符号化率を増加させることにより送信データ量を抑えること（データシンボルを減らすこと）ができる。
【００３９】
図１３はサブフレームの最後部に配置されているデータシンボルが隣接基地局間干渉を与える可能性があるサブフレームに適用する制御方法である。例えば、図９の全てのサブフレーム、および図１０のＦ１〜Ｆ４に示すサブフレームがこのようなサブフレームに該当する。上述のように、データシンボルは誤り訂正符号化を行う際の符号化率を増加させることによりシンボル数（送信データ量）を抑えることができる。そこで、サブフレーム内のデータシンボルを１シンボル減少させ、Ｔ＿ＳＹＭの区間を無送信区間としている。これにより、当該シンボルが隣接基地局間干渉を与えることはない。ここでは１シンボル減少させた例を示したが減少させるシンボル数は複数でもよい。
【００４０】
図１４はサブフレームの先頭に配置されているパイロットシンボルが隣接基地局間干渉を受ける可能性があるとともに、最後部に配置されているデータシンボルが隣接基地局間干渉を与える可能性があるサブフレームに適用する制御方法である。例えば図９の全てのサブフレーム、および図１０のＦ２、Ｆ３に示すサブフレームがこのようなサブフレームに相当する。上述のように、データシンボルは誤り訂正符号化を行う際の符号化率を増加させることによりシンボル数（送信データ量）を抑えることができる。そこで、サブフレーム内のデータシンボルを１シンボル減少させ、サブフレームの先頭及び最後部において、それぞれＴ＿ＳＭＢ／２の区間を無送信区間として設けている。すなわち、パイロットシンボルをサブフレームの先頭からＴ＿ＳＭＢ／２の区間だけずらして配置している。これにより、当該サブフレームが隣接基地局間干渉を受ける、ないしは与える可能性を低減させることができる。ここでは１シンボル減少させた例を示したが減少させるシンボル数は複数でもよい。
【００４１】
図１５はサブフレームの先頭に配置されているパイロットシンボルが隣接基地局間干渉を受ける可能性があるサブフレームに適用する制御方法である。この制御方法は、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）などに代表される、シンボルが複数のサブキャリアにより構成されるマルチキャリア無線通信システムに用いて好適である。図１５では、パイロットシンボル及び制御シンボルを複数（２つ）のシンボルに分散して配置している。すなわち、パイロットデータと制御データとを含む混在シンボルが２つ配置されている。これにより隣接基地局間干渉の影響を低減させることができる。
【００４２】
図１６は、本発明の一実施の形態としての基地局の構成例を示す図である。より詳細には、図１６は基地局に含まれる送信装置を示している。
【００４３】
図１６によると、基地局の送信装置はアンテナ５００、無線処理回路５０１、変調回路５０２、セレクタ５０３、符号化回路５０４、制御シンボル生成回路５０５、パイロットシンボル生成回路５０６、制御回路５０７を備える。符号化回路５０４は誤り訂正符号化部５１５とレートマッチング部５１６とを有する。制御回路５０７は、上位レイヤＩ／Ｆ５１１、コントローラ（判断部）５１２、カウンタ５１３、フォーマット記憶部５１４を有する。
【００４４】
制御回路５０７の上位レイヤＩ／Ｆ５１１には、上位レイヤより送信すべきデータが入力される。上位レイヤＩ／Ｆ５１１は１つのサブフレームで送信することが可能なデータを単位として符号化回路５０４にデータを入力する。
【００４５】
符号化回路５０４は入力されたデータに対してＣＲＣなどの所定の誤り検出符号を付加するとともに、所定の符号化方式及び符号化率により誤り訂正符号化部５１５において誤り訂正符号化を行う。さらに、送信するデータの所望の符号化率と前記所定の符号化率が異なる場合など必要に応じてレートマッチング部５１６においてレートマッチングを行い、レートマッチングの結果をデータシンボルとしてセレクタ５０３に入力する。なお、所望の符号化率と所定の符号化率が一致する場合にはレートマッチングは行わない。また、前記所定の符号化方式、所望の符号化率及び所定の符号化率は制御回路５０７のコントローラ５１２により決定され符号化回路５０４に通知される。
【００４６】
制御シンボル生成回路５０５は制御回路５０７のコントローラ５１２より通知される、送信するデータに関する制御情報（例えば上述した所望の符号化率などの制御情報）に従い制御シンボルを生成しセレクタ５０３に入力する。
【００４７】
パイロットシンボル生成回路５０６は予め定められた所定のパイロットシンボルを生成しセレクタ５０３に入力する。
【００４８】
セレクタ５０３は制御回路５０７のコントローラ５１２より通知されるサブフレームのフォーマット情報に従いパイロットシンボル、制御シンボル及びデータシンボルのいずれかを変調回路５０２に入力する。
【００４９】
変調回路５０２は制御回路５０７のコントローラ５１２より通知される変調方式に従ってセレクタ５０３から入力されるシンボルの変調を行い、変調信号を無線処理回路５０１に入力する。
【００５０】
無線処理回路５０１は入力された変調信号に対してＤ／Ａ変換、直交変調、アップコンバート、帯域制限、電力増幅等の所定の無線処理を行い、無線信号を生成する。当該無線信号はアンテナ５００より送信される。
【００５１】
以下、制御回路５０７についてさらに詳細に説明する。制御回路５０７は上位レイヤＩ／Ｆ５１１、コントローラ５１２以外にカウンタ５１３及びフォーマット記憶部５１４を有している。
【００５２】
カウンタ５１３はフレームカウンタ、サブフレームカウンタ及びシンボルカウンタにより構成されており、それぞれフレーム周期、サブフレーム周期及びシンボル周期によりカウントアップされる。
【００５３】
フォーマット記憶部５１４は、図１８に示すフォーマット記憶部の構成例のように、基地局間協調サブフレームの基準となるサブフレーム番号、基地局間協調サブフレーム長、排他制御周期（Ｔ＿ＥＸＣ）及び利用可能基地局間協調サブフレーム番号を記憶している。フォーマット記憶部に記憶された内容は例えばフレーム運用情報に対応する。サブフレーム番号は例えば時間位置に対応する。フォーマット記憶部の内容が図１８の場合における基地局のサブフレームの運用パターンを図１９に示す。図１９では１フレームが２０サブフレームから構成される例が示される。
【００５４】
図１８において、基地局間協調サブフレームの基準となるサブフレーム番号として０が、基地局間協調サブフレーム長として２が記憶されている。これは、サブフレーム番号０から数えて２つ（番号０、１）のサブフレームが、２つの基地局により排他的に利用されることを示す。
【００５５】
また、排他制御周期（Ｔ＿ＥＸＣ）として５が記憶されている。これは、上記した排他制御周期（Ｔ＿ＥＸＣ）が５サブフレームであることを示す。よって、１つの排他制御周期（Ｔ＿ＥＸＣ）において通常サブフレーム数は３（＝５−２）である。
【００５６】
また、利用可能基地局間協調サブフレーム番号として１が記憶されている。これは、基地局間協調サブフレーム基準（本例では番号０）から数えて１番目のサブフレーム（番号０）を当該基地局が利用可能であり、２番目のサブフレーム（番号１）は当該基地局により利用できないことを示す。
【００５７】
よって、基地局は、図１９に示すように、サブフレーム番号０においてサブフレームデータ（シンボル列）を送信し、サブフレーム番号１では無送信区間のため何も送信せず、サブフレーム番号２、３及び４ではサブフレームデータ（シンボル列）を送信する。以後これを繰り返すこととなる。
【００５８】
図１７は、制御回路５０７におけるコントローラ５１２により行われる処理の一例を説明するフローチャートである。ここでは、隣接基地局間干渉の制御をサブフレーム毎に行う場合を説明しているが、フレーム単位に行う場合も同様にして実現できる。
【００５９】
制御回路５０７のコントローラ５１２はサブフレームカウンタを読み出し（Ｓ１１）、フォーマット記憶部５１４を参照し（Ｓ１２）、サブフレームカウンタに示されるサブフレームが隣接基地局間干渉を与える可能性があるサブフレームであるか（Ｓ１３）、隣接基地局間干渉を受ける可能性があるサブフレームであるかを図７〜図１０に説明した内容に基づき、判定する（Ｓ１４）。いずれか一方の条件が成立する場合（Ｓ１３のＹＥＳ、Ｓ１４のＹＥＳ）、また両方の条件が成立する場合（図示せず）、図１１から図１５を用いて説明したように隣接基地局間干渉を低減させるようシンボルフォーマットを変更することを決定する（Ｓ１５）。この場合、シンボル毎にセレクタ５０３を制御してシンボルフォーマットを変更する。誤り訂正符号化を行う際の符号化率を増加させて送信データ量を抑える必要がある場合には、この旨を符号化回路５０４に通知する。これにより上述の隣接基地局間干渉の制御を実現する。
【００６０】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態に係わる無線通信システムにおける第１の通信エリア形態を説明する図。
【図２】本発明の実施形態に係わる無線通信システムにおける第２の通信エリア形態を説明する図。
【図３】本発明の実施形態に係わる無線通信システムの構成例を示す図。
【図４】本発明の実施形態に係わる無線通信システムにおけるフレーム構成例を示す図。
【図５】本発明の実施形態に係わる無線通信システムの第一の運用例を示す図。
【図６】本発明の実施形態に係わる無線通信システムの第二の運用例を示す図。
【図７】本発明の実施形態に係わる無線通信システムの第一の運用例における隣接基地局間干渉を説明する図。
【図８】本発明の実施形態に係わる無線通信システムの第二の運用例における隣接基地局間干渉を説明する図。
【図９】本発明の実施形態に係わる無線通信システムの第一の運用例における隣接基地局間干渉の詳細を説明する図。
【図１０】本発明の実施形態に係わる無線通信システムの第二の運用例における隣接基地局間干渉の詳細を説明する図。
【図１１】本発明の実施形態に係わる無線通信システムにおける第一の隣接基地局間干渉制御方法を説明する図。
【図１２】本発明の実施形態に係わる無線通信システムにおける第二の隣接基地局間干渉制御方法を説明する図。
【図１３】本発明の実施形態に係わる無線通信システムにおける第三の隣接基地局間干渉制御方法を説明する図。
【図１４】本発明の実施形態に係わる無線通信システムにおける第四の隣接基地局間干渉制御方法を説明する図。
【図１５】本発明の実施形態に係わる無線通信システムにおける第五の隣接基地局間干渉制御方法を説明する図。
【図１６】本発明の実施形態に係わる無線通信システムにおける基地局の構成例を示す図。
【図１７】本発明の実施形態に係わる無線通信システムにおける基地局の動作例を示す図。
【図１８】本発明の実施形態に係わる無線通信システムにおける基地局のフォーマット記憶部の構成例を示す図。
【図１９】本発明の実施形態に係わる無線通信システムにおける基地局のサブフレームフォーマットを示す図。
【符号の説明】
【００６２】
５００：アンテナ
５０１：無線処理回路
５０２：変調回路
５０３：セレクタ
５０４：符号化回路
５０５：制御シンボル生成回路
５０６：パイロットシンボル生成回路
５０７：制御回路
５１１：上位レイヤＩ／Ｆ
５１２：コントローラ
５１３：カウンタ
５１４：フォーマット記憶部
５１５：誤り訂正符号化
５１６：レートマッチング
【図１】
2007267234.tif 000003
【図２】
2007267234.tif 000004
【図３】
2007267234.tif 000005
【図４】
2007267234.tif 000006
【図５】
2007267234.tif 000007
【図６】
2007267234.tif 000008
【図７】
2007267234.tif 000009
【図８】
2007267234.tif 000010
【図９】
2007267234.tif 000011
【図１０】
2007267234.tif 000012
【図１１】
2007267234.tif 000013
【図１２】
2007267234.tif 000014
【図１３】
2007267234.tif 000015
【図１４】
2007267234.tif 000016
【図１５】
2007267234.tif 000017
【図１６】
2007267234.tif 000018
【図１７】
2007267234.tif 000019
【図１８】
2007267234.tif 000020
【図１９】
2007267234.tif 000021