(57)【要約】【課題】基地局装置に存在する移動局装置（特にセル端に存在する移動局装置）のスループットを、効率よく向上させることができる通信システム、通信方法、基地局装置及び移動局装置を提供する。【解決手段】上位レイヤ１０１は、伝搬路情報に基づいて、送信電力を制御し、その送信データについて、各基地局装置について、互いに協調して干渉を抑圧するか否かを判断する。重み係数制御部１０５は、上位レイヤ１０１から取得した伝搬路情報を用いて、マスター基地局装置及びスレーブ基地局装置が送信する信号に乗算する送信重み係数Ｖｊ及び各基地局装置と接続している移動局装置が受信信号に乗算する受信重み係数Ｕｋを算出する。すなわち、重み係数制御部１０５は、システム全体の伝搬路情報を用いて、送信重み係数及び受信重み係数を算出する。プレコーディング部１０４は、変調部１０３が出力する変調シンボルに送信重み係数Ｖ１を乗算する。【選択図】図３
2013229661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも１つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が各基地局装置の接続可能範囲の全域或いは一部が互いに重複するように配置される通信システムであって、
前記複数の基地局装置は、主基地局装置と従基地局装置とを含み、
前記主基地局装置は、
前記複数の基地局装置の送信電力を制御する電力制御部と、
前記複数の基地局装置が送信する送信データについて、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧する協調モードを含めた送信モード選択をする送信モード決定部と、
前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧するために前記複数の基地局装置が送信する送信データに対し乗算する送信重み係数を算出する重み係数制御部と、
を備え、
前記複数の基地局装置は、
前記送信データに前記送信重み係数を乗算するプレコーディング部を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記重み係数制御部は、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧するために前記複数の基地局装置が送信する送信データを受信した移動局装置が受信信号に対し乗算する受信重み係数を算出し、
前記複数の基地局装置は、前記送信データに前記送信重み係数を乗算した情報データを前記複数の基地局装置の各々に接続している前記移動局装置に送信する送信部を備え、
前記移動局装置は、前記受信重み係数を前記受信信号に対し乗算し、前記情報データを取得する干渉抑圧部を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
送信モード決定部は、前記複数の基地局装置を包括的に、前記協調モードを選択すること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置から伝搬路状態情報を取得し、
前記電力制御部は、前記伝搬路状態情報のうち、所定の閾値より大きい伝搬路状態情報の基地局装置が存在する場合、伝搬路状態情報を取得した複数の基地局装置の送信電力を上げる旨を通知し、
前記送信電力を上げる旨を通知があった場合に、前記協調モードを選択すること、を特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置から伝搬路状態情報を取得し、
前記電力制御部は、前記伝搬路状態情報のうち、所定の閾値より大きい伝搬路状態情報の基地局装置が存在する場合、その基地局装置の送信電力を上げる旨を通知し、前記送信電力を上げる旨を通知があった場合に、前記協調モードを選択すること、を特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項６】
送信モード決定部は、前記電力制御部が出力する前記送信電力が所定の閾値より大きい基地局装置が存在する場合、前記協調モードを選択すること、を特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項７】
前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置から伝搬路状態情報を取得し、前記伝搬路状態情報が所定の閾値より大きい場合が存在するとき、前記協調モードを選択すること、を特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項８】
前記送信モード決定部は、前記複数の基地局装置毎に、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧する協調モードを選択すること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信システム。
【請求項９】
前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置から伝搬路状態情報を取得し、
前記電力制御部は、前記伝搬路状態情報のうち、所定の閾値より大きい伝搬路状態情報の基地局装置が存在する場合、伝搬路状態情報を取得した複数の基地局装置の送信電力を上げる旨を通知し、前記送信電力を上げる旨を通知があった場合に、前記協調モードを選択すること、を特徴とする請求項８に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置から伝搬路状態情報を取得し、
前記電力制御部は、前記伝搬路状態情報のうち、所定の閾値より大きい伝搬路状態情報の基地局装置が存在する場合、その基地局装置の送信電力を上げる旨を通知し、前記送信電力を上げる旨を通知があった場合に、前記協調モードを選択すること、を特徴とする請求項８に記載の通信システム。
【請求項１１】
送信モード決定部は、前記電力制御部が出力する前記送信電力が所定の閾値より大きい基地局装置が存在する場合、その基地局装置について前記協調モードを選択すること、を特徴とする請求項８に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置から伝搬路状態情報を取得し、前記伝搬路状態情報が所定の閾値より大きい場合が存在するとき、その基地局装置の前記協調モードを選択すること、を特徴とする請求項８に記載の通信システム。
【請求項１３】
複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも１つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が各基地局装置の接続可能範囲の全域或いは一部が互いに重複するように配置される通信システムにおける通信方法であって、
前記複数の基地局装置は、主基地局装置と従基地局装置とを含み、
前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置の送信電力を制御する電力制御ステップと、
前記複数の基地局装置が送信する送信データについて、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧する協調モードを含めた送信モード選択をする送信モード決定ステップと、
前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧するために前記複数の基地局装置が送信する送信データに対し乗算する送信重み係数を算出する重み係数制御ステップと、
を有し、
前記複数の基地局装置は、
前記送信データに前記送信重み係数を乗算するプレコーディングステップと、を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１４】
複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも１つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が各基地局装置の接続可能範囲の全域或いは一部が互いに重複するように配置される通信システムの基地局装置であって、
前記複数の基地局装置は、主基地局装置と従基地局装置とを含み、
前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置の送信電力を制御する電力制御部と、
前記複数の基地局装置が送信する送信データについて、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧する協調モードを含めた送信モード選択をする送信モード決定部と、
前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧するために前記複数の基地局装置が送信する送信データに対し乗算する送信重み係数を算出する重み係数制御部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項１５】
複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも１つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が各基地局装置の接続可能範囲の全域或いは一部が互いに重複するように配置される通信システムの移動局装置であって、
前記基地局装置に接続する移動局装置は、
前記基地局装置が、協調して干渉を抑圧するために前記複数の基地局装置が送信する送信データを受信した移動局装置が受信信号に対し乗算する受信重み係数を算出して送信した場合に、前記受信重み係数を前記受信信号に対し乗算し、前記情報データを取得する干渉抑圧部を備えることを特徴とする移動局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、通信方法、基地局装置及び移動局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、無線ＬＡＮなどの無線通信システムでは、通信エリアの拡張のため、複数の基地局装置（ｅＮＢ；ｅＮｏｄｅＢ）などをセルラ構成に配置している。各基地局装置が移動局装置（ＵＥ；Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と接続可能な範囲（通信サービスエリア）はセルと呼ばれる。
【０００３】
近年、大容量サービスの増加などによるトラフィック量増加に伴い、無線通信システムにおける伝送レートの高速化、システムスループット増大、トラフィックの分散が要求されている。これらの要求に対する方法として、主基地局装置（マクロ基地局）が構成するマクロセルの範囲の一部又は全部と、マクロ基地局より最大送信電力が小さい小電力基地局（ピコセル基地局、フェムトセル基地局など）のセルの範囲とを重複するように、複数の基地局装置を配置することが提案されている（ヘテロジーニアス・ネットワーク、非特許文献１）。移動局装置（ＵＥ；Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、これらの基地局装置のうち、受信電力、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が大きくなる基地局装置と接続することで、伝送レートの高速化、システムスループットの増大、トラフィックの分散が見込める。
【０００４】
一方で、ヘテロジーニアス・ネットワークの下りリンクでは、ピコセル基地局に接続した移動局装置が、マクロ基地局が送信した信号によりセル間干渉が問題となる。このセル間干渉を抑制、軽減する方法として複数の基地局装置間で協調して送信信号の送信フレーム割り当てをスケジューリングする方法が開示されている（非特許文献２）。
【０００５】
具体的には、ピコセル基地局装置が自局に接続している移動局装置の情報データを送信フレーム（サブフレーム）に割り当てる際、マクロセル基地局装置が情報データを配置しない送信フレームと同期した送信フレームにマクロセル基地局装置からセル間干渉を受ける移動局装置の情報データを割り当てる。これにより、ピコセル基地局装置は、マクロセル基地局装置から受けるセル間干渉を軽減することができる。このため、ヘテロジーニアス・ネットワークにおいて、マクロセルが網羅するエリア内におけるネットワーク側から見たスループットを向上させることが可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；  Ｆｕｒｔｈｅｒ  Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｅ−ＵＴＲＡ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  Ａｓｐｅｃｔｓ  （Ｒｅｌｅａｓｅ  ９）、３ＧＰＰ  ＴＲ３６．８１４  ｖ９．０．０．（２０１０−０３）  URL: http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36814.htm
【非特許文献２】Ｒ１−１０５４４２、３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  Ｍｅｅｔｉｎｇ  ＃６２ｂｉｓ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献２に記載のセル間干渉を抑圧、軽減する方法では、ピコセル基地局装置が、当該基地局装置に接続する移動局装置を割当てられる送信フレームが制限される。このため、システムスループットが充分に向上できないという問題がある。また、ピコセル基地局装置間にセル間干渉が生じた場合、当該基地局装置に接続している移動局装置のＳＩＮＲが低下する。
【０００８】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、基地局装置に存在する移動局装置（特にセル端に存在する移動局装置）のスループットを、効率よく向上させることができる通信システム、通信方法、基地局装置及び移動局装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために本発明に係る通信システム、通信方法、基地局装置及び移動局装置の各構成は、次の通りである。
【００１０】
本発明は、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも１つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が各基地局装置の接続可能範囲の全域或いは一部が互いに重複するように配置される通信システムであって、
前記複数の基地局装置は、主基地局装置と従基地局装置とを含み、
前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置の送信電力を制御する電力制御部と、
前記複数の基地局装置が送信する送信データについて、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧する協調モードを含めた送信モード選択をする送信モード決定部と、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧するために前記複数の基地局装置が送信する送信データに対し乗算する送信重み係数を算出する重み係数制御部と、を備え、
前記複数の基地局装置は、前記送信データに前記送信重み係数を乗算するプレコーディング部を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の通信システムにおいて、前記重み係数制御部は、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧するために前記複数の基地局装置が送信する送信データを受信した移動局装置が受信信号に対し乗算する受信重み係数を算出し、前記複数の基地局装置は、前記送信データに前記送信重み係数を乗算した情報データを前記複数の基地局装置の各々に接続している前記移動局装置に送信する送信部を備え、前記移動局装置は、前記受信重み係数を前記受信信号に対し乗算し、前記情報データを取得する干渉抑圧部を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の通信システムにおいて、送信モード決定部は、前記複数の基地局装置を包括的に、前記協調モードを選択すること、を特徴とする。
【００１３】
また、本発明の通信システムにおいて、前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置から伝搬路状態情報を取得し、前記電力制御部は、前記伝搬路状態情報のうち、所定の閾値より大きい伝搬路状態情報の基地局装置が存在する場合、伝搬路状態情報を取得した複数の基地局装置の送信電力を上げる旨を通知し、前記送信電力を上げる旨を通知があった場合に、前記協調モードを選択すること、を特徴とする。
【００１４】
また、本発明の通信システムにおいて、前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置から伝搬路状態情報を取得し、前記電力制御部は、前記伝搬路状態情報のうち、所定の閾値より大きい伝搬路状態情報の基地局装置が存在する場合、その基地局装置の送信電力を上げる旨を通知し、前記送信電力を上げる旨を通知があった場合に、前記協調モードを選択すること、を特徴とする。
【００１５】
また、本発明の通信システムにおいて、送信モード決定部は、前記電力制御部が出力する前記送信電力が所定の閾値より大きい基地局装置が存在する場合、前記協調モードを選択すること、を特徴とする。
【００１６】
また、本発明の通信システムにおいて、前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置から伝搬路状態情報を取得し、前記伝搬路状態情報が所定の閾値より大きい場合が存在するとき、前記協調モードを選択すること、を特徴とする。
【００１７】
また、本発明の通信システムにおいて、前記送信モード決定部は、前記複数の基地局装置毎に、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧する協調モードを選択すること、を特徴とする。
【００１８】
また、本発明の通信システムにおいて、前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置から伝搬路状態情報を取得し、前記電力制御部は、前記伝搬路状態情報のうち、所定の閾値より大きい伝搬路状態情報の基地局装置が存在する場合、伝搬路状態情報を取得した複数の基地局装置の送信電力を上げる旨を通知し、前記送信電力を上げる旨を通知があった場合に、前記協調モードを選択すること、を特徴とする。
【００１９】
また、本発明の通信システムにおいて、前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置から伝搬路状態情報を取得し、前記電力制御部は、前記伝搬路状態情報のうち、所定の閾値より大きい伝搬路状態情報の基地局装置が存在する場合、その基地局装置の送信電力を上げる旨を通知し、前記送信電力を上げる旨を通知があった場合に、前記協調モードを選択すること、を特徴とする。
【００２０】
また、本発明の通信システムにおいて、前記送信モード決定部は、前記電力制御部が出力する前記送信電力が所定の閾値より大きい基地局装置が存在する場合、その基地局装置について前記協調モードを選択すること、を特徴とする。
【００２１】
また、本発明の通信システムにおいて、前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置から伝搬路状態情報を取得し、前記伝搬路状態情報が所定の閾値より大きい場合が存在するとき、その基地局装置の前記協調モードを選択すること、を特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも１つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が各基地局装置の接続可能範囲の全域或いは一部が互いに重複するように配置される通信システムにおける通信方法であって、
前記複数の基地局装置は、主基地局装置と従基地局装置とを含み、
前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置の送信電力を制御する電力制御ステップと、前記複数の基地局装置が送信する送信データについて、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧する協調モードを含めた送信モード選択をする送信モード決定ステップと、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧するために前記複数の基地局装置が送信する送信データに対し乗算する送信重み係数を算出する重み係数制御ステップと、を有し、
前記複数の基地局装置は、前記送信データに前記送信重み係数を乗算するプレコーディングステップと、を有することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも１つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が各基地局装置の接続可能範囲の全域或いは一部が互いに重複するように配置される通信システムの基地局装置であって、
前記複数の基地局装置は、主基地局装置と従基地局装置とを含み、
前記主基地局装置は、前記複数の基地局装置の送信電力を制御する電力制御部と、前記複数の基地局装置が送信する送信データについて、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧する協調モードを含めた送信モード選択をする送信モード決定部と、前記複数の基地局装置と当該基地局装置に接続する移動局装置が協調して干渉を抑圧するために前記複数の基地局装置が送信する送信データに対し乗算する送信重み係数を算出する重み係数制御部と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明は、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも１つに接続する移動局装置とを備え、前記複数の基地局装置が各基地局装置の接続可能範囲の全域或いは一部が互いに重複するように配置される通信システムの移動局装置であって、
前記基地局装置に接続する移動局装置は、前記基地局装置が、協調して干渉を抑圧するために前記複数の基地局装置が送信する送信データを受信した移動局装置が受信信号に対し乗算する受信重み係数を算出して送信した場合に、前記受信重み係数を前記受信信号に対し乗算し、前記情報データを取得する干渉抑圧部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、複数の基地局装置と、前記複数の基地局装置のうちの少なくとも１つに接続する移動局装置とを備える通信システムにおいて、複数の基地局装置が同一の周波数帯域を用いて移動局装置と通信する際に、移動局装置は高い受信電力で信号を受信できるとともに、複数の基地局装置と移動局装置が協調してセル間干渉を抑圧できる。このため、当該通信システムは、システムスループットを向上できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る通信システム１のセルラ構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る通信システム１の下りリンクの接続状況・伝搬路状況を示す概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るマスター基地局装置をの構成を示すブロック図である。
【図４】送信電力の制御の一態様を示すフローチャートである。
【図５】制御信号生成部が出力する制御信号のフォーマットの一例を示す概念図である。
【図６】重み付け制御部が送信重み係数Ｖｊ及び受信重み係数Ｕｋを算出する処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るスレーブ基地局装置の構成を示すブロック図である。
【図８】第１の実施形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。
【図９】通信システム１のマスター基地局装置が送信重み係数Ｖｊ及び受信重み係数Ｕｋを算出し、スレーブ基地局装置及び移動局装置に通知する動作例を示すシーケンス図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における送信電力の制御の一態様を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２８】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態に係る通信システム１では、基地局装置１００−ｊ及び移動局装置２００−ｋが、ＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；直交周波数分割多重）方式を用いてデータの伝送を行う例について説明する。尚、本実施形態ではこれに限らず、その他の伝送方式、例えば、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ  ｃａｒｒｉｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ；単一キャリア周波数分割多元アクセス）、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ−ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ；離散フーリエ変換拡散ＯＦＤＭ）等のシングルキャリア伝送方式や、ＭＣ−ＣＤＭＡ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｃａｒｒｉｅｒ−ｃｏｄｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ；多重キャリア符号分割多重アクセス）等のマルチキャリア伝送方式を用いてもよい。また、第１の実施形態に係る通信システム１の例として、３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）によるＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）やＩＥＥＥ（Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）によるＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）等のような無線通信システムを含むが、これらに限定されない。
【００２９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システム１のセルラ構成を示す概略図である。第１の実施形態に係る通信システム１は、複数の基地局装置１００−ｊ（ｊは任意の正整数であり、図１において、ｊ＝１〜３とする）と、複数の移動局装置２００−ｋ（ｋは任意の正整数であり、図１において、ｋ＝１〜３とする）を備えている。
【００３０】
各基地局装置１００−ｊは、自己のセル（１００−ｊａ）が他の基地局装置のセルと全域又は一部が重複するような構成で配置されている。基地局装置１００−ｊ間は、光ファイバやインターネット回線または無線回線等を用いたバックホール回線１０−１、１０−２、１０−３（例えば、Ｘ２インターフェース）により接続されている。また、通信システム１は、全てのセルで同一の周波数を利用する、いわゆる１セル周波数繰り返しを用いている。
【００３１】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る通信システム１の下りリンクの接続状況・伝搬路状況を示す概略図である。図２の基地局装置１００−ｊ及び移動局装置２００−ｋは図１の基地局装置１００−ｊ及び移動局装置２００−ｋに対応する。
【００３２】
基地局装置１００−ｊと移動局装置２００−ｋ間は、各伝搬路Ｈｋｊ（伝達関数）で表されている（ｋ及びｊは任意の正整数である。図１において、ｋ＝１〜３及びｊ＝１〜３とする）。ここで、協調の対象となる基地局装置及び移動局装置間の前記伝搬路Ｈｋｊをシステム全体の伝搬路と呼ぶ。通信システム１において、移動局装置２００−ｋは、ｋ＝ｊとなる基地局装置１００−ｊと無線接続されている。すなわち、移動局装置２００−ｋにおいて、ｋ≠ｊとなる基地局装置１００−ｊが送信する信号はセル間干渉となる。
【００３３】
例えば、移動局装置２００−１において、伝搬路Ｈ１１を通って受信する基地局装置１００−１からの送信信号が所望信号であり、伝搬路Ｈ１２及び伝搬路Ｈ１３を通って受信する基地局装置１００−２及び基地局装置１００−３からの送信信号がセル間干渉（非所望信号）となる。
【００３４】
詳しくは後述するが、各基地局装置１００−ｊは、送信信号の電力を制御する。そして、前記送信信号電力は、  基地局装置１００−ｊと移動局装置２００−ｋが、互いに協調した干渉抑圧に基づいて、その送信電力が設定される。
【００３５】
各基地局装置１００−ｊは、互いに協調して干渉を抑圧するモード（協調モード）に設定される場合、自己が送信する送信信号に、基地局装置１００−ｊと移動局装置２００−ｋが協調して、互いに与える干渉を抑圧できるような送信重み係数Ｖｊを乗算する。また、各移動局装置２００−ｋは、基地局装置１００−ｊと移動局装置２００−ｋが協調して、互いに与える干渉を抑圧できるような受信重み係数Ｕｋを受信信号に乗算する。
【００３６】
以下、図２の通信システム１において、基地局装置１００−１は、送信重み係数及び受信重み係数を算出する主基地局装置（マスター基地局装置）とし、基地局装置１００−２及び基地局装置１００−３は、マスター基地局装置の指示に従って協調動作する従基地局装置（スレーブ基地局装置）とする。
【００３７】
次に、第１の実施形態に係るマスター基地局装置（基地局装置１００−１）について説明する。
【００３８】
マスター基地局装置（基地局装置１００−１）は、図３に示すように、上位レイヤ１０１、符号化部１０２、変調部１０３、プレコーディング部１０４、重み係数制御部１０５、参照信号生成部１０６、制御信号生成部１０７、電力設定部１０８、リソースマッピング部１０９、電力調整部１１０、ＩＤＦＴ部１１１、ＧＩ挿入部１１２、送信部１１３、送信アンテナ部１１４、受信アンテナ部１２１、受信部１２２、制御信号検出部１２３を備えて構成される。尚、上記基地局装置１００−１の一部或いは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行なうチップ制御回路（図示せず）を有する。
【００３９】
基地局装置１００−１は、受信アンテナ部１２１を介して、移動局装置２００−１が上りリンクで送信した伝搬路情報などの制御信号を含む信号を受信する。前記制御信号には、送信モードの切替依頼など基地局装置が送信する送信信号のパラメータに関するものを含めることができる。送信モードとしては、協調した干渉抑圧制御を行うか否かで決定されるモード、移動端末が受信できる信号の空間多重数（ランク数）、アンテナ数などのパラメータより定められたモードなどがある。
【００４０】
また、基地局装置１００−１が受信する信号には、参照信号が含まれる。前記参照信号は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−ＡのＳｏｕｎｄｉｎｇ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌなどを用いることができる。
【００４１】
受信部１２２は、前記制御信号等を信号検出処理等のデジタル信号処理が可能な周波数帯へダウンコンバート（無線周波数変換）し、さらにスプリアスを除去するフィルタリング処理を行ない、フィルタリング処理した信号をアナログ信号からデジタル信号に変換（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｓｉｔａｌ変換）を行なう。
【００４２】
制御信号検出部１２３は、受信部１２２が出力した信号に対して復調処理及び復号処理等を行ない、制御信号を検出する。制御信号は、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）や上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）などから検出される。
【００４３】
上位レイヤ１０１は、前記制御信号検出部１２３から入力された制御信号に含まれる伝搬路状態情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を取得する。例えば、伝搬路状態情報としては、伝搬路品質標識（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、明示的な伝搬路状態情報（Ｅｘｐｌｉｃｉｔ  ＣＳＩ）などが適用できる。
【００４４】
例えば、伝搬路状況情報として、上位レイヤ１０１は、制御信号検出部１２３から入力された制御信号に含まれる基地局装置１００−１と移動局装置２００−１間の伝搬路情報Ｈ１１、基地局装置１００−２と移動局装置２００−１間の伝搬路情報Ｈ１２、基地局装置１００−３と移動局装置２００−１間の伝搬路情報Ｈ１３を取得する。
【００４５】
また、伝搬路状況情報として、上位レイヤ１０１は、制御信号検出部１２３から入力された制御信号に含まれる移動局装置の受信電界強度情報、ＳＩＮＲ情報の直接的或いは間接的な情報を取得する。
【００４６】
また、上位レイヤ１０１は、前記制御信号検出部１２３から入力された制御信号に含まれる送信モードの切替依頼など基地局装置が送信する送信信号のパラメータに関するものを取得することもできる。ここで、上位レイヤとは、ＯＳＩ参照モデルで定義された通信機能の階層のうち、物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）よりも上位の機能の階層、例えば、データリンク層、ネットワーク層等である。
【００４７】
また、上位レイヤ１０１は、バックホール回線１０−１、１０−２を通して、スレーブ基地局装置（基地局装置１００−２及び基地局装置１００−３）から伝搬路状態標識（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を取得する。
【００４８】
例えば、上位レイヤ１０１は、基地局装置１００−１と移動局装置２００−２間の伝搬路品質標識（伝搬路Ｈ２１に関する情報）、基地局装置１００−２と移動局装置２００−２間の伝搬路品質標識（伝搬路Ｈ２２に関する情報）、基地局装置１００−３と移動局装置２００−２間の伝搬路品質標識（伝搬路Ｈ２３に関する情報）は、バックホール回線１０−１を通じて取得し、基地局装置１００−１と移動局装置２００−３間の伝搬路品質標識（伝搬路Ｈ３１に関する情報）、基地局装置１００−２と移動局装置２００−３間の伝搬路品質標識（伝搬路Ｈ３２に関する情報）、基地局装置１００−３と移動局装置２００−３間の伝搬路品質標識（伝搬路Ｈ３３に関する情報）はバックホール回線１０−２を通じて取得する。
【００４９】
すなわち、マスター基地局装置は、各移動局装置２００−ｋが協調制御を行う基地局装置（マスター基地局装置及びスレーブ基地局装置）との間の伝搬路変動を推定した結果である伝搬路状況標識を取得する。
【００５０】
また、伝搬路状態情報として、上位レイヤ１０１は、スレーブ基地局装置に接続している移動局装置の受信電界強度情報、ＳＩＮＲ情報の直接的或いは間接的な情報を取得する。
【００５１】
また、上位レイヤ１０１は、バックホール回線１０−１、１０−２を通して、スレーブ基地局装置（基地局装置１００−２及び基地局装置１００−３）から、送信モードの切替依頼、変調多値数、帯域情報など各基地局装置が送信する送信信号のパラメータに関するものを取得することができる。この送信信号のパラメータに関するものは、スレーブ基地局装置に接続している移動局装置が送信したものである。
【００５２】
また、上位レイヤ１０１は、バックホール回線１０−１、１０−２を通して、スレーブ基地局装置（基地局装置１００−２及び基地局装置１００−３）から当該基地局装置の所望送信電力を取得することができる。
【００５３】
また、上位レイヤ１０１は、伝搬路情報を重み係数制御部１０５に入力する。ここで、上位レイヤ１０１は、協調する基地局装置数及び移動局装置数を重み係数制御部１０５に入力する構成としても良い。また、上位レイヤ１０１は、上記送信モードの切替依頼など基地局装置が送信する送信信号のパラメータに関するものに基づいた送信モード、その切替フラグ等を、重み係数制御部１０５に通知することもできる。
【００５４】
また、上位レイヤ１０１は、後述する重み係数制御部１０５で算出した送信重み係数または／及び受信重み係数を、バックホール回線１０−１及び１０−２を通して、スレーブ基地局装置に通知する。基地局装置１００−１の上位レイヤ１０１は、基地局装置１００−２が送信信号に乗算する送信重み係数Ｖ２、または／及び、移動局装置２００−２が受信信号に対して乗算する受信重み係数Ｕ２とを、バックホール回線１０−１を介して基地局装置１００−２に通知する。基地局装置１００−１の上位レイヤ１０１は、基地局装置１００−３が送信信号に乗算する送信重み係数Ｖ３と、移動局装置２００−３が受信信号に対して乗算する受信重み係数Ｕ３とを、バックホール回線１０−２を介して基地局装置１００−３に通知する。
【００５５】
また、上位レイヤ１０１は、制御信号検出部１２３が出力する制御信号、又は／およびバックホール回線を通じて取得した前記伝搬路状態情報に基づいて、送信電力を制御する。ここで、上位レイヤ１０１のうち、送信電力を制御する部位を電力制御部と呼ぶ。
【００５６】
図４は、送信電力の制御の一態様を示すフローチャートである。
【００５７】
電力制御部は、マスター基地装置又は／及びスレーブ基地局装置に接続する移動局装置のＣＳＩを各基地局装置から取得する（Ｓ０１０）。次に、このＣＳＩが所定の閾値より大きいか否かを判断する（Ｓ０１１）。例えば、前記ＣＳＩが前記移動局装置の受信ＳＩＮＲである場合、当該受信ＳＩＮＲが所定の受信ＳＩＮＲより大きいか否か判断される。次に、ＣＳＩが所定の閾値より小さいと判断された場合（Ｓ０１１のＮｏ）、現状の送信電力を維持するため、フローを終了する。一方、ＣＳＩが所定の閾値より大きいと判断された場合（Ｓ０１１のＹｅｓ）、電力制御部は、重み係数制御部１０５及び電力設定部１０８に、送信電力を上げる旨の通知を行う（Ｓ０１２）。例えば、送信電力を上げる旨の通知としては、最大送信電力を上げる旨の通知を行う。また、上位レイヤ１０１の電力制御部は、前記送信電力を上げる旨の通知を、バックホール回線を通じてスレーブ基地局装置に通知する。
【００５８】
さらに、電力制御部は、重み係数制御部１０５、電力設定部１０８、スレーブ基地局装置に、前記送信電力を上げる旨の通知に加えて、送信電力を上げる基地局装置を通知する。例えば、送信電力を上げる基地局装置の通知としては、基地局装置のＩＤを通知する。
【００５９】
また、電力制御部は、重み係数制御部１０５、電力設定部１０８、スレーブ基地局装置に、各基地局装置の送信電力の通知をすることができる。送信電力の通知としては送信電力値自体、情報データの送信電力と参照信号の送信電力の差、情報データの送信電力と参照信号の送信電力の比を通知がある。前記送信電力の通知としては、ＬＴＥにおけるＲＮＴＰを用いることができる。
【００６０】
また、上位レイヤ１０１は、前記電力制御部において決定した前記送信電力に基づいて定まる送信モードを重み係数制御部１０５、電力設定部１０８、スレーブ基地局装置に通知することができる。
【００６１】
また、上位レイヤ１０１は、各基地局装置について、互いに協調して干渉を抑圧するか否かを判断する。ここで、上位レイヤ１０１のうち、互いに協調して干渉を抑圧するかを判断する部位を送信モード決定部と呼ぶ。また、互いに協調して干渉を抑圧するモードを協調モードと呼ぶ。
【００６２】
なお、送信モード決定部は、移動端末が受信できる信号の空間多重数（ランク数）、アンテナ数などのパラメータより定められたモードなどの決定も行うことができる。
【００６３】
具体的な一態様としては、送信モード決定部は、図４のＳ０１１におけるＣＳＩが所定の閾値より大きいか否かの判断において、ＣＳＩが所定の閾値より大きい場合が存在すると、マスター基地局装置が取得したＣＳＩの対象である基地局装置及び移動局装置に協調モードを適用すると判断する。すなわち、ＣＳＩが所定の閾値より大きいと判断した基地局装置に加えて、ＣＳＩが所定の閾値を超えない基地局装置に対しても協調モードを適用すると判断する。
【００６４】
これにより、セル間干渉の影響をうけるであろう基地局装置に対して包括的に当該干渉を抑圧できる。そのため、システムスループットを向上することができる。
【００６５】
また、別の一態様としては、送信モード決定部は、図４のＳ０１１におけるＣＳＩが所定の閾値より大きいか否かの判断において、ＣＳＩが所定の閾値より大きい場合が存在すると、ＣＳＩが所定の閾値より大きいと判断した基地局装置及び移動局装置に協調モードを適用すると判断する。
【００６６】
これにより、協調モードの適用する基地局装置及び移動局装置の範囲をＣＳＩにより制限することができる。そのため、送信重み係数及び受信重み係数の算出の複雑性を回避しつつ、システムスループットを向上することができる。
【００６７】
また、別の一態様としては、送信モード決定部は、送信電力を上げる旨を通知する基地局装置及びそれに接続する移動局装置に協調モードを適用と判断する。
【００６８】
これにより、協調モードの適用する基地局装置及び移動局装置の範囲を送信電力により制限することができる。そのため、送信重み係数及び受信重み係数の算出の複雑性を回避しつつ、システムスループットを向上することができる。
【００６９】
さらに、別の一態様としては、送信モード決定部は、送信電力を上げる旨を通知により設定された送信電力が所定の閾値より大きい場合に、その基地局装置及びそれに接続する移動局装置に協調モードを適用と判断する。
【００７０】
これにより、協調モードの適用する基地局装置及び移動局装置の範囲を送信電力により制限することができる。そのため、送信重み係数及び受信重み係数の算出の複雑性を回避しつつ、システムスループットを向上することができる。
【００７１】
また、別の一態様としては、送信モード決定部は、前記電力制御部が出力する前記送信電力が所定の閾値より大きい基地局装置が所定数以上存在する場合、前記協調モードを適用と判断する。
【００７２】
これにより、協調モードの適用する基地局装置及び移動局装置の範囲を送信電力及び協調モードの適用する基地局装置により制限することができる。そのため、送信重み係数及び受信重み係数の算出の複雑性を回避しつつ、システムスループットを向上することができる。
【００７３】
また、上述の協調モードは、さらに、細分したモードを設定しても良い。例えば、送信重み係数を乗算することにより互いに協調して干渉を抑圧するモード（第１協調モード）と送信重み係数及び受信重み係数を乗算することにより互いに協調して干渉を抑圧するモード（第２協調モード）を設定することができる。
【００７４】
例えば、送信モード決定部は、ＣＳＩが所定の閾値より大きいと判断した基地局装置の数が、当該基地局装置が有する送信アンテナ数以下の場合に第１協調モードを設定する。一方、ＣＳＩが所定の閾値より大きいと判断した基地局装置の数が、当該基地局装置が有する送信アンテナ数より多い場合に第２協調モードを設定する。
【００７５】
また、上位レイヤ１０１は、制御信号検出部１２３が出力する制御信号に含まれるＭＣＳ情報、空間多重数などのフィードバック情報も取得する。上位レイヤ１０１は、フィードバック情報に基づき、符号化部１０２に情報データを出力し、制御信号生成部１０７に制御データを出力する。  
【００７６】
尚、上位レイヤ１０１は、基地局装置１００−１を構成する各部位が、機能を発揮するために必要なその他のパラメータも通知する。
【００７７】
符号化部１０２は、上位レイヤ１０１から入力された情報データに対して誤り訂正符号化を行う。情報データは、例えば、通話に伴う音声信号、撮影した画像を表す静止画像又は動画像信号、文字メッセージ等である。符号化部１０２が誤り訂正符号化を行う際に用いる符号化方式は、例えば、ターボ符号化（ｔｕｒｂｏ  ｃｏｄｉｎｇ）、畳み込み符号化（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ  ｃｏｄｉｎｇ）、低密度パリティ検査符号化（ｌｏｗ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐａｒｉｔｙ  ｃｈｅｃｋ  ｃｏｄｉｎｇ；ＬＤＰＣ）などである。
【００７８】
尚、符号化部１０２は、誤り訂正符号化したデータ系列の符号化率（ｃｏｄｉｎｇ  ｒａｔｅ）をデータ伝送率に対応する符号化率に合わせるために、符号化ビット系列に対してレートマッチング処理を行ってもよい。また、符号化部１０２は、誤り訂正符号化したデータ系列を並び替えてインターリーブする機能を有してもよい。
【００７９】
変調部１０３は、符号化部１０２から入力された信号を変調して変調シンボルを生成する。変調部１０３が行う変調処理は、例えば、ＢＰＳＫ（ｂｉｎａｒｙ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ；２相位相変調）、ＱＰＳＫ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ；４相位相変調）、Ｍ−ＱＡＭ（Ｍ−ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；Ｍ値直交振幅変調、例えば、Ｍ＝１６、６４、２５６、１０２４、４０９６）などである。尚、変調部１０３は、生成した変調シンボルを並び替えてインターリーブする機能を有してもよい。
【００８０】
重み係数制御部１０５は、上位レイヤ１０１から取得した伝搬路情報（伝搬路推定値）を用いて、マスター基地局装置及びスレーブ基地局装置が送信する信号に乗算する送信重み係数Ｖｊ及び各基地局装置と接続している移動局装置が受信信号に乗算する受信重み係数Ｕｋを算出する。すなわち、重み係数制御部１０５は、システム全体の伝搬路情報を用いて、送信重み係数及び受信重み係数を算出する。
【００８１】
一態様として、重み係数制御部１０５は、干渉源となる複数の基地局装置から到来する干渉信号の等価伝搬路の向き（ベクトル）が、各移動局装置において受信信号に乗算する受信重み係数に直交するように送信重み係数を算出する（式（１））。
【００８２】
【数１】
2013229661.tif 000003
【００８３】
ここで、Ｈｋｊは、基地局装置１００−ｊと、協調制御の対象である移動局装置２００−ｋとの間の伝搬路行列、Ｖｊは基地局装置１００−ｊの送信重み係数のベクトル、Ｕｋは移動局装置２００−ｋの受信重み係数のベクトル、ｄｋはストリーム数である。Ｈは複素共役転置である。
【００８４】
重み係数制御部１０５は、上位レイヤ１０１から取得した送信電力を上げる旨の通知を考慮して、送信重み係数及び受信重み係数を算出できる。
【００８５】
一態様としては、重み係数制御部１０５は、式（１−１）のように送信重み係数及び受信重み係数を算出する。
【００８６】
【数２】
2013229661.tif 000004
ここで、Ｐは、送信電力により定められる係数である。また、Ｐは、前記協調モードを適否の判断に基づいて設定できる。
【００８７】
重み係数制御部１０５は、上位レイヤ１０１から取得した送信電力を上げる旨の通知に基づいて、送信重み係数及び受信重み係数の算出の有無を設定できる。
【００８８】
一態様として、重み係数制御部１０５は、送信電力を上げる旨の通知を受けた場合、送信信号又は受信信号に乗算する重み係数を算出し、それ以外の場合は、当該重みを算出しない。
【００８９】
また、重み係数制御部１０５は、電力設定部１０８が出力する後述する送信電力値を考慮して、送信重み係数及び受信重み係数を算出できる。
【００９０】
また、重み係数制御部１０５は、後述するモード毎送信電力値を考慮して、送信重み係数及び受信重み係数を算出できる。
【００９１】
また、上位レイヤ１０１が出力する他の基地局装置の所望送信電力を考慮して、送信重み係数及び受信重み係数を算出できる。
【００９２】
上記送信電力値、モード毎送信電力値、所望送信電力は、式（１−１）のＰにおいて設定される。
【００９３】
また、重み係数制御部１０５は、スレーブ基地局装置の送信重み係数Ｖｊ及びスレーブ基地局装置に接続している移動局装置の受信重み係数Ｕｋを上位レイヤ１０１に通知する。
また、重み係数制御部１０５は、マスター基地局装置（自局）の送信信号に乗算する送信重み係数Ｖ１をプレコーディング部１０４に出力する。また、重み係数制御部１０５はマスター基地局装置（自局）に接続している移動局装置の受信重み係数Ｕ１を制御信号生成部１０７に出力する。
【００９４】
なお、上述では、重み係数制御部１０５が送信重み係数及び受信重み係数を算出する場合を説明したが、送信重み係数のみを算出することもできる。
【００９５】
プレコーディング部１０４は、変調部１０３が出力する変調シンボルに送信重み係数Ｖ１を乗算する。
【００９６】
参照信号生成部１０６は、参照信号（パイロット信号）を生成し、生成した参照信号をリソースマッピング部１０９に出力する。例えば、参照信号は、基地局装置の送信アンテナ部１１４から各移動局装置の受信アンテナ部２０１−１及び２０１−２までの伝搬特性を推定するために用いる信号である。推定した伝搬特性は、送信重み係数及び受信重み係数算出のための伝搬路情報、或いは移動局装置における伝搬路補償に用いられる。尚、参照信号を構成する符号系列は、直交系列、例えば、アダマール符号又はＣＡＺＡＣ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｚｅｒｏ  Ａｕｔｏ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）系列であることが好ましい。
【００９７】
制御信号生成部１０７は、上位レイヤ１０１が出力する制御データ及び重み係数制御部１０５が出力する受信重み係数Ｕ１（自局に接続する移動局装置の受信重み係数）を含む制御信号を生成する。ここで、重み係数を含む制御信号を生成する制御信号生成部を重み係数情報生成部と、前記制御信号生成部が生成した重み係数を含む制御信号を重み係数情報とよんでもよい。尚、該制御信号に誤り訂正符号化及び変調処理を施してもよい。
【００９８】
図５は、制御信号生成部１０７が出力する制御信号のフォーマットの一例を示す概念図である。制御信号では、自局と接続している移動局装置の受信重み係数情報を格納する領域を有する。図５に示すように、移動局装置２００−１が受信信号に乗算する受信重み係数Ｕ１を受信重み係数情報とし、該情報を格納する領域が設けられている。送信電力情報は、基地局装置が移動局装置に送信電力を通知するために用いられる振動である。また、制御信号には、参照信号とデータ信号（例えば、ＬＴＥ−ＡのＰＤＳＣＨ）との送信電力差の情報を含むこともできる。
また、制御信号には、  セルＩＤなどのセル情報領域を設けることができる。
なお、制御信号生成部１０７は、シンボル同期、フレーム同期などの同期を確立、追従するための同期信号、報知チャネル（例えば、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａでは、ＰＢＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を生成する。前記同期信号は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−ＡのＰＳＳ（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ）、ＳＳＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｎｇａｌ）を用いることができる。
【００９９】
図３に戻り、電力設定部１０８は、マスター基地局装置１００−１の送信信号の送信電力値を決定する。電力設定部１０８は、上位レイヤ１０１から入力される前記送信電力を上げる旨の通知有無に基づいて、送信電力を設定する。また、電力設定部１０８は、送信モードに基づいて、送信電力を設定することができる。また、電力設定部１０８は、情報データの送信電力と参照信号の送信電力の差、情報データの送信電力と参照信号の送信電力の比に基づいて、送信電力を設定することができる。
【０１００】
また、電力設定部１０８は、上位レイヤ１０１から入力される基地局装置のクラス（分類）により決定される最大送信電力値に基づいて、送信電力値を制御することができる。
【０１０１】
例えば、前記最大送信電力としては、マクロ基地局装置、ピコ基地局装置などの各基地局装置の区分により設定されている。
【０１０２】
電力設定部１０８は、前記送信電力を上げる旨の通知の有無により定められた所定の送信電力値、前記送信モード毎に定められた所定の送信電力値（モード毎送信電力値）を保持することもできる。
【０１０３】
また、電力設定部１０８は、上位レイヤ１０１から入力される送信信号の占有帯域に基づいて、送信信号の送信電力値を制御することができる。例えば、前記占有帯域としては、基地局装置のシステム帯域、ＬＴＥ−Ａにおけるリソースブロック数などが該当する。
【０１０４】
また、電力設定部１０８は、上位レイヤ１０１から入力される基地局装置と接続している移動局装置の所望受信電力レベル（目標受信電力レベル）に基づいて、送信信号の送信電力値を制御することができる。
【０１０５】
例えば、前記目標受信電力レベルは、各基地局装置が移動局装置に送信する信号の種類に基づいて決定される。例えば、各基地局装置が移動局装置に送信する信号の種類には、ＶｏＩＰなどの音声通信を行う場合のＳｅｍｉ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔデータ、データ通信を行うダイナミックスケジューリングデータ、同期信号などのランダムアクセスデータなどの別により区分され、各区分において、所定の目標受信電力レベルが設定される。
【０１０６】
また、電力設定部１０８は、上位レイヤ１０１から入力されるＭＣＳ情報、空間多重数などの送信信号に関する情報に基づいて、送信電力値を制御することができる。電力設定部１０８は、ＭＣＳ情報、空間多重数毎に決定された所定の送信電力値を保持することもできる。
【０１０７】
また、電力設定部１０８は、上位レイヤ１０１から入力される各基地局装置と移動局装置間のパスロスに基づいて、送信電力を制御することができる。前記パスロスは、前記伝搬路情報から算出することもできる。
【０１０８】
さらに、電力設定部１０８は、送信電力値を電力調整部１１０に出力する。また、電力設定部１０８は、送信電力値を送信部１１３に出力する。また、電力設定部１０８は、送信電力値を重み係数制御部１０５に出力できる。また、電力設定部１０８は、送信電力値を制御信号生成部１０７に出力できる。
【０１０９】
リソースマッピング部１０９は、上位レイヤ１０１から通知されるスケジューリング情報に基づいて、変調シンボル、参照信号及び制御信号をリソースエレメントにマッピングする（以降、リソースマッピングと呼ぶ。）リソースエレメントとは、１つのサブキャリアと１つのＯＦＤＭシンボルから成る信号を配置する最小単位をいう。
【０１１０】
電力調整部１１０は、前記送信電力値に基づいて、前記リソースマッピング部１０９から入力された信号の電力を設定する。
【０１１１】
ＩＤＦＴ部１１１は、電力調整部１１０から入力された周波数領域信号に対して逆離散フーリエ変換（ｉｎｖｅｒｓｅ  ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ＩＤＦＴ）して時間領域信号に変換する。ＩＤＦＴ部１１１は、周波数領域信号を時間領域信号に変換できれば、ＩＤＦＴの代わりに、他の処理方法（例えば、逆高速フーリエ変換［ＩＦＦＴ、ｉｎｖｅｒｓｅ  ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ］）を用いてもよい。
【０１１２】
ＧＩ挿入部１１２は、ＩＤＦＴ部１１１から入力された時間領域信号（有効シンボルと呼ぶ）にＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ；ガードインターバル、ガード区間ともいう）を付加してＯＦＤＭシンボルを生成する。ＧＩとは、前後の時間のＯＦＤＭシンボルが互いに干渉しないことを目的として付加する区間である。例えば、ＧＩ挿入部１１２は、有効シンボルの後半の一部の区間の複写（コピー）をＧＩとして、有効シンボルに前置する。従って、ＧＩが前置された有効シンボルがＯＦＤＭシンボルとなる。
【０１１３】
送信部１１３は、ＧＩ挿入部１１２から入力されたＯＦＤＭシンボルを、Ｄ／Ａ（ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−ａｎａｌｏｇ；デジタル・アナログ）変換して、アナログ信号を生成する。また、送信部１１３には送信電力を調整する増幅部が含まれる。前記増幅部は、前記送信電力設定値に基づいて、ＧＩ挿入部１１２から入力されたＯＦＤＭシンボルの電力を調整することができる。
【０１１４】
また、送信部１１３は、生成したアナログ信号に対してフィルタリング処理により帯域制限して帯域制限信号を生成する。送信部１１３は、生成した帯域制限信号を無線周波数帯域にアップコンバートし、送信アンテナ部１１４に出力する。
【０１１５】
次に、通信システム１において、送信重み係数Ｖｊ及び受信重み係数Ｕｋを算出する処理を説明する。図６は、重み付け制御部１０５が送信重み係数Ｖｊ及び受信重み係数Ｕｋを算出する処理の一例を示すフローチャートである。
【０１１６】
図５の算出方法では、基地局装置から移動局装置の伝搬路行列の複素共役転置行列が、移動局装置から基地局装置の伝搬路行列となるという性質（伝搬路の相反性）を利用して、送信と受信の役割を入れ替えながら干渉の影響ができるだけ小さくなるような重み係数を求める処理を繰返し行う。
【０１１７】
まず、重み係数制御部１０５は、伝搬路情報を取得すると、任意の送信重み係数Ｖｊを設定する（Ｓ１００）。
【０１１８】
次に、重み係数制御部１０５は、移動局装置２００−ｋが受信する干渉の総和Ｑｋ、ｉを式（２）に基づいて算出する（Ｓ１０１）。ここで、Ｑは受信する干渉信号の共分散行列である。また、Ｐは送信電力、Ｋは協調制御の対象となる移動局装置数である。また、Ｈは複素共役転置を表す。
【０１１９】
【数３】
2013229661.tif 000005
【０１２０】
次に、重み係数制御部１０５は、算出した干渉の総和Ｑｋ、ｉを特異値分解し、干渉の総和Ｑｋ、ｉを抑圧する受信重み係数Ｕｋ、ｉを算出する（Ｓ１０２）。尚、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３では、基地局装置１００−ｊの送信信号を移動局装置２００−ｋが受信する場合について、受信重み係数Ｕｋが算出されていることになる。
【０１２１】
次に、基地局装置１００−ｊと移動局装置２００−ｋの送信と受信の役割の入れ替えを行う（Ｓ１０３）。すなわち、移動局装置２００−ｋが前記係数Ｕｋ、ｉを乗算した送信信号を基地局装置１００−ｊが受信する場合について、該基地局装置１００−ｊの受信重み係数Ｕｋ〜を算出する。該受信重み係数Ｕｋ〜は、基地局装置１００−ｊの送信重み係数Ｖｋに該当することになる。
【０１２２】
受信重み係数Ｕｋ〜の算出について、まず、基地局装置１００−ｊが受信する干渉の総和Ｑｊ、ｉ〜を式（３）に基づき算出する（Ｓ１０４）。ここで、Ｈｊｋ〜＝ＨｋｊＨ、Ｖｋ〜＝Ｕｋ、Ｐ〜は送信電力である。
【０１２３】
【数４】
2013229661.tif 000006
【０１２４】
次に、干渉の総和Ｑｊ、ｉ〜を特異値分解し、干渉の総和Ｑｊ、ｉ〜を抑圧する受信重み係数Ｕｋ、ｉ〜を算出する（Ｓ１０５）。再度、基地局装置１００−ｊと移動局装置２００−ｋの送信と受信の役割の入れ替えを行う（Ｓ１０６）。すなわち、Ｖｋ、ｉ＝Ｕｋ、ｉ〜を代入する。
【０１２５】
処理の回数をカウントするカウンタを１つインクリメントし（Ｓ１０７）、所定の回数Ｉに到達するまで（Ｓ１０８、Ｎ）、ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０６の処理を繰返す。所定の回数Ｉに到達した場合（Ｓ１０８、Ｙ）、処理を終了する。
【０１２６】
このように、基地局装置１００−ｊと移動局装置２００−ｋの送信と受信の役割を入れ替えながら、干渉電力が小さくなるような受信重み係数（Ｕｋ、Ｕｋ〜）を繰り返し更新していくことで、基地局装置１００−ｊ及び移動局装置２００−ｋが干渉の影響を抑圧することができる受信重み係数が得られる。
【０１２７】
ｋ＝ｊとなる受信重み係数Ｕｋ〜を基地局装置１００−ｊの送信重み係数Ｖｊとし、受信重み係数Ｕｋを移動局装置２００−ｋの受信重み係数Ｕｋとすることで、複数の基地局装置１００−ｊが協調して干渉の影響を抑圧することができる。尚、この算出方法は一例であり、これに限定されず、この他の算出方法を用いてもよい。
【０１２８】
次に、第１の実施形態におけるスレーブ基地局装置（基地局装置１００−２及び基地局装置１００−３）について説明する。図７は、第１の実施形態に係るスレーブ基地局装置（基地局装置１００−２及び基地局装置１００−３）の構成を表す概略図である。以下、基地局装置１００−２の構成として説明するが、基地局装置１００−３も同様の構成を有する。
【０１２９】
基地局装置１００−２は、上位レイヤ１５１、符号化部１０２、変調部１０３、プレコーディング部１５４、参照信号生成部１０６、制御信号生成部１５７、電力設定部１５８、リソースマッピング部１０９、電力調整部１１０、ＩＤＦＴ部１１１、ＧＩ挿入部１１２、送信部１１３、送信アンテナ部１１４、受信アンテナ部１２１、受信部１２２及び制御信号検出部１２３を含んで構成される。尚、基地局装置１００−２の一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行なうチップ制御回路（図示せず）を有する。
【０１３０】
基地局装置１００−１と比較すると、基地局装置１００−２における、上位レイヤ１５１、プレコーディング部１５４、制御信号生成部１５７、電力設定部１５８における動作が異なる。以下、主に異なる部分について説明する。
【０１３１】
上位レイヤ１５１は、前記制御信号検出部１２３から入力された制御信号に含まれる伝搬路情報を取得する。
【０１３２】
具体的には、上位レイヤ１５１は、制御信号検出部１２３から入力された制御信号に含まれる伝搬路状態情報（基地局装置１００−１と移動局装置２００−２間の伝搬路情報Ｈ２１、基地局装置１００−２と移動局装置２００−２間の伝搬路情報Ｈ２２、基地局装置１００−３と移動局装置２００−２間の伝搬路情報Ｈ２３）を取得する。
【０１３３】
前記伝搬路状態情報には、移動局装置の受信電界強度情報、ＳＩＮＲ情報の直接的或いは間接的な情報も含めることができる。
【０１３４】
また、上位レイヤ１５１は、前記伝搬路情報を、バックホール回線１０−１を介して、重み係数の算出を行うマスター基地局装置１００−１に通知する。
【０１３５】
また、上位レイヤ１５１は、バックホール回線１０−１を介して、送信モードの切替依頼、変調多値数など各基地局装置が送信する送信信号のパラメータに関するものをマスター基地局装置１００−１に通知することができる。
【０１３６】
また、上位レイヤ１５１は、バックホール回線１０−１を介して、変調多値数、占有帯域など各基地局装置が送信する送信信号のパラメータに関するもの、送信モードの切替依頼、当該基地局装置の所望送信電力、当該基地局装置とその基地局装置に接続している移動局装置間のパスロス等をマスター基地局装置１００−１に通知することができる。
【０１３７】
また、上位レイヤ１５１は、バックホール回線１０−１を介して、自局の送信信号に乗算する送信重み係数Ｖ２及び自局と接続している移動局装置２００−２の受信重み係数Ｕ２をマスター基地局装置から取得する。
【０１３８】
また、上位レイヤ１５１は、バックホール回線１０−１を介して、当該基地局装置が送信する信号について、送信電力を上げる旨の通知を取得することができる。また、上位レイヤ１５１は、バックホール回線１０−１を介して、当該基地局装置が送信する信号の送信電力値を取得することができる。
【０１３９】
また、上位レイヤ１５１は、前記送信重み係数Ｖ２をプレコーディング部１５４に入力する。更に、上位レイヤ１５１は、受信重み係数Ｕ２を制御信号生成部１５７に入力する。
【０１４０】
また、上位レイヤ１５１は、移動局装置に送信信号のＭＣＳ情報、空間多重数、送信電力、参照信号とデータ信号（例えば、ＬＴＥ−ＡのＰＤＳＣＨ）との送信電力差などを制御信号生成部１５７に入力することができる。
【０１４１】
プレコーディング部１５４は、変調部１０３が出力する変調シンボルに送信重み係数Ｖ２を乗算する。
【０１４２】
制御信号生成部１５７は、上位レイヤ１５１が出力する制御データ及び受信重み係数Ｕ２（自局に接続する移動局装置２００−２の受信重み係数）を含む制御信号を生成する。同様に、制御信号のフォーマットは、図５に示すフォーマットが適用される。すなわち、自局と接続している移動局装置２００−２の受信重み係数情報Ｕ２、送信電力情報を格納する領域を有する。また、制御信号には、参照信号とデータ信号（例えば、ＬＴＥ−ＡのＰＤＳＣＨ）との送信電力差の情報を含むこともできる。
【０１４３】
電力設定部１５８は、上位レイヤ１５１から入力される当該基地局装置が送信する信号の送信電力値に基づいて、送信信号の電力を制御する。
【０１４４】
また、電力設定部１５８は、上位レイヤ１５１から入力される送信モード、その切替フラグ等に基づいて、送信信号の電力を制御することができる。また、電力設定部１５８は、情報データの送信電力と参照信号の送信電力の差、情報データの送信電力と参照信号の送信電力の比に基づいて、送信電力を設定することができる。
【０１４５】
また、電力設定部１５８は、前記設定した送信電力値を電力調整部１１０、送信部１１３に出力する。
【０１４６】
次に、第１の実施形態における移動局装置２００−ｋについて説明する。図８は、第１の実施形態に係る移動局装置２００―ｋの構成を示す概略図である。
【０１４７】
移動局装置２００−ｋは、複数の受信アンテナ部２０１−ｅ、複数の受信部２０２−ｅ、伝搬路推定部２０３、複数のＧＩ除去部２０４−ｅ、複数のＤＦＴ部２０５−ｅ、干渉抑圧部２０６、伝搬路補償部２０７、復調部２０８、復号部２０９、制御信号検出部２１０及び上位レイヤ２１１、制御信号生成部２２１、送信部２２２及び送信アンテナ部２２３を含んで構成される。尚、図８では、移動局装置２００−ｋが２本（ｅ＝２）の受信アンテナを有する場合の例を示すが、これに限らず、何本のアンテナを備えてもよい。また、１本の送信アンテナとなっているが、これに限らず、複数の送信アンテナを備えてもよいし、送信アンテナと受信アンテナを共用する構成としてもよい。また、移動局装置２００−ｋの一部あるいは全部をチップ化して集積回路となる場合、各機能ブロックに対して制御を行なうチップ制御回路（図示せず）を有する。
【０１４８】
移動局装置２００−ｋは、受信アンテナ部２０１−ｅを介して、基地局装置１００−ｊの送信信号を受信する。ここで、移動局装置２００−ｍ（ｍ∈ｋの集合）が基地局装置１００−ｍと接続している場合、基地局装置１００−ｍ以外の送信信号はセル間干渉となる。
【０１４９】
受信部２０２−ｅは、受信アンテナ部２０１−ｅから入力された無線周波数信号をデジタル信号処理が可能な周波数帯域にダウンコンバートし、ダウンコンバートした信号を更にフィルタリング処理を行って不要成分（スプリアス；Ｓｐｕｒｉｏｕｓ）を抑圧する。また、受信部２０２−ｅは、フィルタリング処理を行った信号をアナログ信号からデジタル信号に（Ａ／Ｄ；Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ）変換し、変換したデジタル信号を伝搬路推定部２０３、ＧＩ除去部２０４−ｅ及び制御信号検出部２１０に出力する。
【０１５０】
ＧＩ除去部２０４−ｅは、遅延波による歪を回避するために受信部２０２−ｅから出力される信号からガードインターバルＧＩを除去し、除去された信号をＤＦＴ部２０５−ｅに出力する。
【０１５１】
ＤＦＴ部２０５−ｅは、ＧＩ除去部２０４−ｅから入力されたガードインターバルＧＩが除去された信号を時間領域信号から周波数領域信号に変換する離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行い、干渉抑圧部２０６に出力する。尚、ＤＦＴ部２０５−ｅは、信号を時間領域から周波数領域に変換できれば、ＤＦＴに限らず、他の方法、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）等を行ってもよい。
【０１５２】
伝搬路推定部２０３は、受信部２０２−ｅが出力した信号に含まれる参照信号を用いて、伝搬路推定を行う。伝搬路推定値は、例えば、伝達関数、インパルス応答などである。
【０１５３】
そして、伝搬路推定部２０３は、伝搬路推定値を伝搬路補償部２０７、制御信号生成部２２１及び上位レイヤ２１１に通知する。
【０１５４】
また、伝搬路推定部２０３は、受信部２０２−ｅが出力した信号に含まれる参照信号を用いて、受信電力、ＳＩＮＲを推定する。そして、伝搬路推定部２０３は、前記受信電力等を制御信号生成部２２１及び上位レイヤ２１１に通知する。
【０１５５】
制御信号検出部２１０は、受信部２０２−ｅが出力した信号に含まれる制御信号の検出を行う。そして、制御信号検出部２１０は、制御信号に含まれる受信重み係数情報（図５参照）を抽出すると、干渉抑圧部２０６に入力する。また、制御信号検出部２１０は、制御信号に含まれる情報データ等に施されているＭＣＳ、レイヤ数の情報、送信電力情報を抽出すると、復調部２０８及び復号部２０９に通知する。
【０１５６】
干渉抑圧部２０６は、ＤＦＴ部２０５−ｅから入力された周波数領域の信号に制御信号検出部２１０から入力された受信重み係数Ｕを乗算する。
【０１５７】
伝搬路補償部２０７は、伝搬路推定部２０３から入力された伝搬路推定値に基づき、ＺＦ（Ｚｅｒｏ  Ｆｏｒｃｉｎｇ；ゼロフォーシング）等化、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ；最小平均二乗誤差）等化等の方式を用いて、フェージングによる伝搬路歪を補正する重み係数を算出する。伝搬路補償部２０７は、この重み係数を干渉抑圧部２０６から入力された信号に乗算して伝搬路補償を行う。
【０１５８】
復調部２０８は、伝搬路補償部２０７から入力された伝搬路補償後の信号（データ変調シンボル）に対して復調処理を行う。該復調処理は、硬判定（符号化ビット系列の算出）、軟判定（符号化ビットＬＬＲの算出）のどちらでもよい。
【０１５９】
復号部２０９は、復調部２０８が出力する復調後の符号化ビット系列（又は、符号化ビットＬＬＲ）に対して誤り訂正復号処理を行い、自己宛に送信された情報データを算出し、上位レイヤ２１１に出力する。この誤り訂正復号処理の方式は、接続している基地局装置１００−ｍが行ったターボ符号化、畳み込み符号化等の誤り訂正符号化に対応する方式である。誤り訂正復号処理は、硬判定又は軟判定のどちらも適用できる。
【０１６０】
尚、基地局装置１００−ｊが、インターリーブしたデータ変調シンボルを送信する場合には、復号部２０９は、誤り訂正復号処理を行う前に、入力された符号化ビット系列をインターリーブに対応するデインターリーブ処理を行う。そして、復号部２０９は、デインターリーブ処理が行われた信号に対して誤り訂正復号処理を行う。
【０１６１】
制御信号生成部２２１は、自局と基地局装置１００−ｊとの間の伝搬路情報を含む制御信号を生成する。例えば、図１の通信システム１において、移動局装置２００−１の前記制御信号には、移動局装置２００−１と協調する基地局装置１００−１との間の伝搬路Ｈ１１、移動局装置２００−１と協調する基地局装置１００−２との間の伝搬路Ｈ１２、移動局装置２００−１と協調する基地局装置１００−３との間の伝搬路Ｈ１３の伝搬路情報が含まれる。
【０１６２】
また、制御信号生成部２２１は、送信モードの切替／設定依頼する情報を基地局装置に送信するための制御信号を生成する。
【０１６３】
また、制御信号生成部２２１は、フィードバック情報（ＣＱＩ、ＲＩ、ＰＭＩが含まれる）を基地局装置に送信するための制御信号を生成する。フィードバック情報は、上位レイヤ２１１が、伝搬路推定部２０３で算出した伝搬路推定値に基づいて決定する。
【０１６４】
また、制御信号生成部２２１は、前記制御信号を誤り訂正符号化及び変調マッピングし、制御信号を生成する。制御信号生成部２２１が出力する制御信号を含む信号は、送信部２２２で、下りリンクにおいて送信可能な周波数帯まえアップコンバートされ、送信アンテナ部２２３を介して、接続している基地局装置１００−ｊに送信される。
【０１６５】
次に、移動局装置２００−ｋの干渉抑圧部２０６における処理について、具体的に説明する。以下は、移動局のアンテナが２本（ｅ＝２）の場合の例である。
【０１６６】
移動局装置２００−ｋにおいて、ＤＦＴ部２０５−１及びＤＦＴ部２０５−２から干渉抑圧部２０６に入力される信号をベクトルＲｋをとして、式（４）を用いて以下のように表わすことができる。
【０１６７】
【数５】
2013229661.tif 000007
【０１６８】
ここで、Ｒｋ、ｅは移動局装置ｋのＤＦＴ部２０５−ｅから入力される信号、Ｈｋｊ、ｅは基地局装置１００−ｊ（ｊ＝１〜３）の送信信号を移動局装置２００−ｋが受信アンテナ部２０１−ｅを介して受信した場合の伝搬路（伝達関数）、Ｖｊは基地局装置１００−ｊの送信信号に乗算されている送信重み係数（各基地局装置のプレコーディング部１０４で乗算）、Ｓｊは基地局装置１００−ｊのデータ変調シンボルである。
【０１６９】
また、干渉抑圧部２０６が上記のＲｋに受信重み係数Ｕｋを乗算した信号をＹｋとすると、式（５）と表せる。ここで、Ｕｋ、ｅは、移動局装置２００−ｋのＤＦＴ部２０５−ｅから入力される信号に乗算する受信重み係数である。
【０１７０】
【数６】
2013229661.tif 000008
【０１７１】
次に、通信システム１における基地局装置と移動局装置間の手順について説明する。
【０１７２】
図９は、通信システム１のマスター基地局装置（基地局装置１００−１）が送信重み係数Ｖｊ及び受信重み係数Ｕｋを算出し、スレーブ基地局装置（基地局装置１００−２及び１００−３）及び移動局装置２００−ｋに通知する動作例を示すシーケンス図である。
【０１７３】
マスター基地局装置は、スレーブ基地局装置に対して、伝搬路品質測定依頼をする（Ｓ２０１）。前記伝搬路品質測定依頼は、定期的であってもよいし、非定期的であってもよい。
【０１７４】
また、各スレーブ基地局装置は、自局に接続している移動局装置に対して、前記伝搬路品質測定依頼をする（Ｓ２０２）。前記伝搬路品質測定依頼は、定期的であってもよいし、非定期的であってもよい。
【０１７５】
一方、マスター基地局装置に接続している移動局装置２００−１は、マスター基地局装置から直接、前記伝搬路品質測定依頼を受ける。
【０１７６】
次に、  前記伝搬路品質測定依頼を受けた移動局装置２００−ｋは、伝搬路品質を測定し（Ｓ２０３）、伝搬品質情報をスレーブ基地局装置又はマスター基地局装置に通知する（Ｓ２０４）。前記伝搬品質情報は、伝搬路状態情報である。
【０１７７】
そして、前記伝搬路品質情報の通知を受けたスレーブ基地局装置は、当該伝搬路品質情報の通知をマスター基地局装置に通知する（Ｓ２０５）。
【０１７８】
次に、マスター基地局装置は、前記伝搬路品質情報が所定の閾値を充たすか否かの判断をし、各基地局装置の送信電力の決定・協調する基地局装置の決定を行う（Ｓ２０６）。
【０１７９】
そして、マスター基地局装置は、協調する基地局装置として決定したスレーブ基地局装置に対して、伝搬路状態通知の依頼をする（Ｓ２０７）。
【０１８０】
一態様として、前記伝搬路品質情報が所定の閾値を充たすか否かの判断において、要件を充たす前記伝搬路品質情報が存在すると、マスター基地局装置が受けた前記伝搬路品質情報の送信元であるスレーブ基地局装置に対して、伝搬路状態通知の依頼をする（Ｓ２０７）。
【０１８１】
別の一態様として、前記伝搬路品質標識が所定の閾値を充たすか否かの判断において、要件を充たす前記伝搬路品質情報が存在すると、前記要件を充たす伝搬路品質情報の送信元であるスレーブ基地局装置に対して、伝搬路状態通知の依頼をする（Ｓ２０７）。
【０１８２】
次に、伝搬路状態通知の依頼を受けたスレーブ基地局装置は、移動局装置に伝搬路状態通知の依頼をする（Ｓ２０８）。そして、伝搬路状態通知の依頼を受けた移動局装置は、伝搬路推定を行う（Ｓ２０９）。通信システム１において、移動局装置２００−ｋは、伝搬路Ｈｋ１、伝搬路Ｈｋ２及びＨｋ３を推定する。伝搬路推定は、例えば、各基地局装置２００−ｊが送信する参照信号を用いて行う。
【０１８３】
次に、移動局装置は、伝搬路推定の結果（伝搬路状態情報）を伝搬路状態通知の依頼元であるスレーブ基地局装置に通知する（Ｓ２１０）。そして、  伝搬路状態情報通知（Ｓ２１０）を受けたスレーブ基地局装置は、伝搬路状態情報をマスター基地局装置に通知する（Ｓ２１１）。
【０１８４】
なお、マスター基地局装置に接続している移動局装置は、前記伝搬路状態情報依頼及び前記伝搬路状態情報通知をマスター基地局装置との間で直接的に行う。
【０１８５】
次に、マスター基地局装置は、ステップＳ２１１で得た伝搬路状態情報に基づいて、送信重み係数Ｖｊ及び受信重み係数Ｕｋを算出する（Ｓ２１２）。
【０１８６】
そして、マスター基地局装置は、バックホール回線を用いて、算出した送信重み係数Ｖｊをスレーブ基地局装置１００−ｊに通知する（Ｓ２１３）。
【０１８７】
また、マスター基地局装置は、各移動局装置が接続している基地局装置を経由して各移動局装置の受信重み係数Ｕｋを通知する（Ｓ２１３、Ｓ２１４）。例えば、スレーブ基地局装置１００−２に接続している移動局装置２００−２は、スレーブ基地局装置１００−２を介して、マスター基地局装置１００−１から受信重み係数Ｕ２を取得することになる。
なお、このとき、自局或いはスレーブ基地局装置の送信電力情報も通知することができる（Ｓ２１３、Ｓ２１４）。
【０１８８】
また、マスター基地局装置は、自局に接続している移動局装置２００−１の受信重み係数Ｕ１を当該移動局装置に直接通知する（Ｓ２１５）。
【０１８９】
そして、マスター基地局装置及びスレーブ基地局装置は、各々に接続している移動局装置に送信する情報データに送信重み係数Ｖｊを乗算し（Ｓ２１６、Ｓ２１７）、送信する（Ｓ２１８、Ｓ２１９）。
【０１９０】
以上のように、第１の実施形態では、複数の基地局装置の各セルが全部或いは一部を重複するように配置される通信システムにおいて、複数の前記基地局装置は、相互に協調して干渉抑圧を行う重み係数を乗算した信号を送信する。また、前記重み係数には、前記基地局装置と接続する移動局装置が受信信号に乗算する重み係数を含めることもできる。
そして、マスター基地局装置は、相互に協調して干渉抑圧を行う送信モードの設定の有無を考慮して、当該マスター基地局装置・スレーブ基地局装置の送信電力を制御する。その際、前記送信電力の制御は、当該基地局毎に行う。マスター基地局装置は、自局または／及びスレーブ基地局装置が所定の受信状況を充たす場合、当該マスター基地局装置・スレーブ基地局装置の送信電力を上げる。
具体的には、前記基地局装置は、協調して干渉抑圧を行う送信モードの設定がされた場合、前記送信モードを行う基地局装置のみに対して、前記送信電力を上げる制御が行われる。あるいは、前記基地局装置は協調して干渉抑圧を行う送信モードの設定がされた場合、マスター基地局にＣＳＩを送信した全基地局装置に対して、前記送信電力を上げる制御が行われる。
【０１９１】
これにより、移動局装置は高い受信電力で信号を受信できるとともに、複数の基地局装置が協調してセル間干渉を抑圧できるため、システムスループットを向上することができる。
【０１９２】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態では、第１の実施形態で説明した複数の基地局装置１００−ｊが協調してセル間干渉を抑圧する通信システム１において、送信電力制御及び送信モードの別の制御に関するものである。
【０１９３】
図１０は、本実施形態における送信電力の制御の一態様を示すフローチャートである。
【０１９４】
上位レイヤ１０１のうち、電力制御部は、マスター基地装置又は／及びスレーブ基地局装置に接続する移動局装置のＣＳＩを、各基地局装置から取得する（Ｓ３０１）。Ｎは取得したＣＳＩの数である。次に、このＣＳＩが所定の閾値より大きいか否かを取得した各ＣＳＩについて判断する（Ｓ３０２）。
【０１９５】
例えば、前記ＣＳＩが前記移動局装置の受信ＳＩＮＲである場合、当該受信ＳＩＮＲが所定の受信ＳＩＮＲより大きいか否か判断される。次に、ＣＳＩが所定の閾値より大きいと判断された場合（Ｓ３０２のＹｅｓ）、電力制御部は、マスター基地局装置がＣＳＩを受けたマスター基地局装置（重み係数制御部１０５及び電力設定部１０８）及びスレーブ基地局装置に、送信電力を上げる旨の通知を行う（Ｓ３０３）。
【０１９６】
次に、ＣＳＩが所定の閾値より小さいと判断された場合（Ｓ３０２のＮｏ）、別のＣＳＩが所定の閾値より大きいと判断された基地局装置が存在するか判断する（Ｓ３０２、Ｓ３０４）。この処理は、所定の閾値を超えるＣＳＩが存在する場合又は取得したＣＳＩ（Ｎ）に対する判断が終わるまで（Ｓ３０５）行われる。そして、ＣＳＩが所定の閾値より大きいと判断された基地局装置が他に存在しない場合（Ｓ３０５のＮｏ）、現状の送信電力を維持するため、フローを終了する。
【０１９７】
これにより、ＣＳＩを受けたマスター基地局装置及びスレーブ基地局装置の中に、一つでも所定の閾値を超えるＣＱＩが存在する場合、前記ＣＳＩを受けたマスター基地局装置及びスレーブ基地局装置の全てについて送信電力を上げることができる。
【０１９８】
次に、上位レイヤ１０１のうち、送信モード決定部は、各基地局装置について、互いに協調して干渉を抑圧するモード（協調モード）の適否を判断する。
【０１９９】
本実施形態では、送信モード決定部は、図１０のＳ３０３の送信電力を上げる旨の通知があった場合、前記ＣＳＩを受けたマスター基地局装置及びスレーブ基地局装置の全てについて、協調モードを適用すると判断する。そして、選択したモードを重み係数制御部１０５、電力設定部１０８、スレーブ基地局装置に通知する。
【０２００】
以上のように、第２の実施形態では、複数の基地局装置の各セルが全部或いは一部を重複するように配置される通信システムにおいて、複数の前記基地局装置は、相互に協調して干渉抑圧を行う重み係数を乗算した信号を送信する。また、前記重み係数には、前記基地局装置と接続する移動局装置が受信信号に乗算する重み係数を含めることもできる。
そして、マスター基地局装置は、相互に協調して干渉抑圧を行う送信モードの設定の有無を考慮して、マスター基地局装置・スレーブ基地局装置の送信電力を制御する。その際、マスター基地局装置は、自局または複数のスレーブ基地局装置のいずれかに所定の受信状況を充たすものがある場合、マスター基地局装置及び前記複数のスレーブ基地局装置の送信電力を上げる。
具体的には、前記基地局装置は、協調して干渉抑圧を行う送信モードの設定がされた場合、マスター基地局にＣＳＩを送信した全基地局装置に対して、前記送信電力を上げる制御が行われる。
【０２０１】
これにより、複数の基地局装置に接続する移動局装置は高い受信電力で信号を受信できるとともに、セル間干渉の影響をうけるであろう基地局装置に対して包括的に当該干渉を抑圧できるため、システムスループットを向上することができる。
【０２０２】
尚、第２の実施形態における基地局装置及び移動局装置は、上述した構成及び機能以外について、第１の実施形態における基地局装置１００−ｊ及び移動局装置２００−ｋと同様の構成及び機能を有する。
【０２０３】
尚、本発明に係る基地局装置及び移動局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ、ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
【０２０４】
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における移動局装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。受信装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
【０２０５】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【０２０６】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０２０７】
１  通信システム
１００−１  マスター基地局装置
１００−２，１００−３  スレーブ基地局装置
１０１  上位レイヤ
１０２  符号化部
１０３  変調部
１０４  プレコーディング部
１０５  重み係数制御部
１０６  参照信号生成部
１０７  制御信号生成部
１０８  電力設定部
１０９  リソースマッピング部
１１０  電力調整部
１１１  ＩＤＦＴ部
１１２  ＧＩ挿入部
１１３  送信部
１１４  送信アンテナ部
１２１  受信アンテナ部
１２２  受信部
１２３  制御信号検出部
１５１  上位レイヤ
１５４  プレコーディング部
１５７  制御信号生成部
１５８  電力設定部
２００  移動局装置
２０１  受信アンテナ部
２０２  受信部
２０３  伝搬路推定部
２０４  ＧＩ除去部
２０５  ＤＦＴ部
２０６  干渉抑圧部
２０７  伝搬路補償部
２０８  復調部
２０９  復号部
２１０  制御信号検出部
２１１  上位レイヤ
２２１  制御信号生成部
２２２  送信部
２２３  送信アンテナ部
【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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