(57)【要約】【課題】複数の通信装置での無線通信の干渉を低減することが可能な技術を提供する。【解決手段】通信システム１は、第１無線フレームを用いて無線通信を行う基地局１０と、第１無線フレームとは構成が異なる第２無線フレームを用いて無線通信を行う基地局２０とを備えている。基地局１０は、第１無線フレームにおいて、基地局２０が所定信号を送信するタイミングに応じてキャリアセンスを実行する。基地局１０は、第１無線フレームに含まれる所定範囲の無線リソースに対するキャリアセンスの結果に基づいて、当該所定範囲の無線リソースでの、干渉波レベルが大きい干渉領域を特定する。基地局１０は、所定範囲の無線リソースでの干渉領域の割合に基づいて、当該所定範囲の無線リソースが、当該基地局１０が通信する通信端末１１との通信で使用不可であるか否かを決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１無線フレームを用いて通信相手装置と無線通信を行う通信装置であって、
前記第１無線フレームにおいて、当該第１無線フレームとは構成が異なる第２無線フレームを用いて無線通信を行う装置が所定信号を送信するタイミングに応じてキャリアセンスを実行し、
前記第１無線フレームに含まれる所定範囲の無線リソースに対するキャリアセンスの結果に基づいて、当該所定範囲の無線リソースでの、干渉波レベルが大きい干渉領域を特定し、
前記所定範囲の無線リソースでの前記干渉領域の割合に基づいて、当該所定範囲の無線リソースが前記通信相手装置との通信で使用不可であるか否かを決定する制御部
を備える、通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置であって、
前記所定範囲の無線リソースの期間は、前記第１無線フレームのフレーム期間の一部であって、
前記制御部は、前記所定範囲の無線リソースでの前記干渉領域の割合に基づいて、前記第１無線フレームにおいて、当該所定範囲の無線リソースの周波数帯域を周波数方向に含み、かつ前記フレーム期間を時間方向に含む領域が、前記通信相手装置との通信で使用不可であるか否かを決定する、通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の通信装置であって、
前記所定範囲の無線リソースの期間は、前記第１無線フレームの下り通信期間の一部である、通信装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の通信装置であって、
前記制御部は、
前記第１無線フレームの周波数帯域内において、前記所定範囲の無線リソースの周波数帯域の位置をずらしながらキャリアセンスを実行し、
前記キャリアセンスを行う、前記所定範囲の無線リソースの周波数帯域の各位置において、当該所定範囲の無線リソースでの前記干渉領域を特定し、
前記キャリアセンスを行う、前記所定範囲の無線リソースの周波数帯域の各位置において、当該所定範囲の無線リソースが前記通信相手装置との通信で使用不可であるか否かを決定する、通信装置。
【請求項５】
第１無線フレームを用いて無線通信を行う第１通信装置と、
前記第１無線フレームとは構成が異なる第２無線フレームを用いて無線通信を行う第２通信装置と
を備え、
前記第１通信装置は、
前記第１無線フレームにおいて、前記第２通信装置が所定信号を送信するタイミングに応じてキャリアセンスを実行し、
前記第１無線フレームに含まれる所定範囲の無線リソースに対するキャリアセンスの結果に基づいて、当該所定範囲の無線リソースでの、干渉波レベルが大きい干渉領域を特定し、
前記所定範囲の無線リソースでの前記干渉領域の割合に基づいて、当該所定範囲の無線リソースが、前記第１通信装置が通信する通信相手装置との通信で使用不可であるか否かを決定する制御部
を有する、通信システム。
【請求項６】
第１無線フレームを用いて通信相手装置と無線通信を行う通信装置での通信制御方法であって、
（ａ）前記第１無線フレームにおいて、当該第１無線フレームとは構成が異なる第２無線フレームを用いて無線通信を行う装置が所定信号を送信するタイミングに応じてキャリアセンスを実行する工程と、
（ｂ）前記第１無線フレームに含まれる所定範囲の無線リソースに対するキャリアセンスの結果に基づいて、当該所定範囲の無線リソースでの、干渉波レベルが大きい干渉領域を特定する工程と、
（ｃ）前記所定範囲の無線リソースでの前記干渉領域の割合に基づいて、当該所定範囲の無線リソースが前記通信相手装置との通信で使用不可であるか否かを決定する工程と
を備える、通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から無線通信技術に関して様々な技術が提案されている。例えば非特許文献１には、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）に関する技術が開示されている。また非特許文献２には、ＴＤ−ＬＴＥ（Long Term Evolution）に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「第二世代コードレス電話システム 標準規格」、RCR STD-28 6.0版、平成２３年３月２８日、社会法人電波産業会
【非特許文献２】3GPPTM TS 36.211 V12.1.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 12) 、２０１４年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、ＴＤ−ＬＴＥに属する基地局が無線通信で使用する周波数帯域において、ＰＨＳに属する基地局が無線通信を行う場合には、ＰＨＳに属する基地局での無線通信と、ＴＤ−ＬＴＥに属する基地局での無線通信とは互いに干渉する可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、複数の通信装置での無線通信の干渉を低減することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る通信装置の一態様は、第１無線フレームを用いて通信相手装置と無線通信を行う通信装置であって、前記第１無線フレームにおいて、当該第１無線フレームとは構成が異なる第２無線フレームを用いて無線通信を行う装置が所定信号を送信するタイミングに応じてキャリアセンスを実行し、前記第１無線フレームに含まれる所定範囲の無線リソースに対するキャリアセンスの結果に基づいて、当該所定範囲の無線リソースでの、干渉波レベルが大きい干渉領域を特定し、前記所定範囲の無線リソースでの前記干渉領域の割合に基づいて、当該所定範囲の無線リソースが前記通信相手装置との通信で使用不可であるか否かを決定する制御部を備える。
【０００７】
また、本発明に係る通信装置の一態様では、前記所定範囲の無線リソースの期間は、前記第１無線フレームのフレーム期間の一部であって、前記制御部は、前記所定範囲の無線リソースでの前記干渉領域の割合に基づいて、前記第１無線フレームにおいて、当該所定範囲の無線リソースの周波数帯域を周波数方向に含み、かつ前記フレーム期間を時間方向に含む領域が、前記通信相手装置との通信で使用不可であるか否かを決定する。
【０００８】
また、本発明に係る通信装置の一態様では、前記所定範囲の無線リソースの期間は、前記第１無線フレームの下り通信期間の一部である。
【０００９】
また、本発明に係る通信装置の一態様では、前記制御部は、前記第１無線フレームの周波数帯域内において、前記所定範囲の無線リソースの周波数帯域の位置をずらしながらキャリアセンスを実行し、前記キャリアセンスを行う、前記所定範囲の無線リソースの周波数帯域の各位置において、当該所定範囲の無線リソースでの前記干渉領域を特定し、前記キャリアセンスを行う、前記所定範囲の無線リソースの周波数帯域の各位置において、当該所定範囲の無線リソースが前記通信相手装置との通信で使用不可であるか否かを決定する。
【００１０】
また、本発明に係る通信システムの一態様は、第１無線フレームを用いて無線通信を行う第１通信装置と、前記第１無線フレームとは構成が異なる第２無線フレームを用いて無線通信を行う第２通信装置とを備え、前記第１通信装置は、前記第１無線フレームにおいて、前記第２通信装置が所定信号を送信するタイミングに応じてキャリアセンスを実行し、前記第１無線フレームに含まれる所定範囲の無線リソースに対するキャリアセンスの結果に基づいて、当該所定範囲の無線リソースでの、干渉波レベルが大きい干渉領域を特定し、前記所定範囲の無線リソースでの前記干渉領域の割合に基づいて、当該所定範囲の無線リソースが、前記第１通信装置が通信する通信相手装置との通信で使用不可であるか否かを決定する制御部を有する。
【００１１】
また、本発明に係る通信制御方法の一態様は、第１無線フレームを用いて通信相手装置と無線通信を行う通信装置での通信制御方法であって、（ａ）前記第１無線フレームにおいて、当該第１無線フレームとは構成が異なる第２無線フレームを用いて無線通信を行う装置が所定信号を送信するタイミングに応じてキャリアセンスを実行する工程と、（ｂ）前記第１無線フレームに含まれる所定範囲の無線リソースに対するキャリアセンスの結果に基づいて、当該所定範囲の無線リソースでの、干渉波レベルが大きい干渉領域を特定する工程と、（ｃ）前記所定範囲の無線リソースでの前記干渉領域の割合に基づいて、当該所定範囲の無線リソースが前記通信相手装置との通信で使用不可であるか否かを決定する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、第１及び第２通信装置での無線通信の干渉を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】通信システムの構成を示す図である。
【図２】ＰＨＳ基地局の構成を示す図である。
【図３】ＬＴＥ基地局の構成を示す図である。
【図４】ＰＨＳ端末の構成を示す図である。
【図５】ＬＴＥ端末の構成を示す図である。
【図６】ＰＨＳ無線フレームの構成を示す図である。
【図７】ＬＴＥ無線フレームの構成を示す図である。
【図８】ＬＴＥ無線フレームの構成の種類を示す図である。
【図９】スペシャルサブフレームの構成を示す図である。
【図１０】スペシャルサブフレームの構成の種類を示す図である。
【図１１】セル固有参照信号の送信タイミングを示す図である。
【図１２】ＰＨＳ無線フレーム及びＬＴＥ無線フレームが同期している様子を示す図である。
【図１３】ＰＨＳ無線フレームとセル固有参照信号の送信タイミングとの関係を示す図である。
【図１４】決定単位リソースを示す図である。
【図１５】ＰＨＳ基地局の動作を示すフローチャートである。
【図１６】決定単位リソースでの干渉領域の一例を示す図である。
【図１７】下りフレームでの使用不可領域の一例を示す図である。
【図１８】ＰＨＳ無線リソースでの使用不可領域の一例を示す図である。
【図１９】決定単位リソースの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜通信システムの構成＞
図１は実施の形態に係る通信システム１の構成を示す図である。本実施の形態に係る通信システム１では、複数種類の通信システムが共存している。通信システム１は、複数種類の通信システムにそれぞれ属する複数の通信装置を備える。例えば、通信システム１は、ＰＨＳに属する基地局１０と、ＴＤ−ＬＴＥに属する基地局２０とを備えている。基地局１０は、ＰＨＳに属する複数の通信端末１１と無線通信を行い、基地局２０は、ＴＤ−ＬＴＥに属する複数の通信端末２１と無線通信を行う。通信端末１１，２１は「移動局」とも呼ばれる。基地局１０のサービスエリア（通信エリア）１０Ａと、基地局２０のサービスエリア（通信エリア）２０Ａとは部分的に互いに重複している。基地局１０及び基地局２０のそれぞれは、図示しないネットワークに接続されており、当該ネットワークを通じて、センター装置等と通信可能となっている。
【００１５】
なお、図１では、ＰＨＳに属する一つの基地局と、ＴＤ−ＬＴＥに属する一つの基地局とが示されているが、通信システム１は、実際には、ＰＨＳに属する複数の基地局と、ＴＤ−ＬＴＥに属する複数の基地局とを備えている。
【００１６】
ＰＨＳでは、複信方式としてＴＤＤ（Time Division Duplexing）方式が採用され、多元接続方式としてＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式が採用されている。
【００１７】
ＴＤ−ＬＴＥでは、複信方式としてＴＤＤ方式が採用されている。またＴＤ−ＬＴＥでは、多元接続方式として、下り通信ではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式が採用され、上り通信ではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）方式が採用されている。ＯＦＤＭＡ方式では、互いに直交する複数のサブキャリアが合成されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号が使用される。
【００１８】
以後、「ＬＴＥ」と言えば、ＴＤ−ＬＴＥを意味する。また、ＰＨＳに属する基地局を「ＰＨＳ基地局」と呼び、ＬＴＥに属する基地局を「ＬＴＥ基地局」と呼ぶ。そして、ＰＨＳ基地局と通信する通信端末を「ＰＨＳ端末」と呼び、ＬＴＥ基地局と通信する通信端末を「ＬＴＥ端末」と呼ぶ。
【００１９】
本実施の形態では、ＰＨＳ基地局１０が属するＰＨＳでの利用可能帯域は、例えば、屋外公衆用の周波数帯域、つまり１８８４．５ＭＨｚ〜１９１５．７ＭＨｚとなっている。一方で、ＬＴＥ基地局２０が属するＬＴＥでの利用可能帯域は、例えば、バンド３９、つまり１８８０ＭＨｚ〜１９２０ＭＨｚとなっている。ＬＴＥでの利用可能帯域は“operating band”と呼ばれる。本実施の形態では、ＰＨＳでの利用可能帯域の全領域がＬＴＥでの利用可能帯域に含まれている。以後、ＰＨＳでの利用可能帯域及びＬＴＥでの利用可能帯域をそれぞれ「ＰＨＳ利用可能帯域」及び「ＬＴＥ利用可能帯域」と呼ぶ。
【００２０】
＜基地局の構成＞
図２及び図３は、ＰＨＳ基地局１０及びＬＴＥ基地局２０の構成をそれぞれ示すブロック図である。図２に示されるように、ＰＨＳ基地局１０は、アンテナ１００ａを有する無線通信部１００と、制御部１０１と、ネットワーク通信部１０２とを備えている。
【００２１】
制御部１０１は、ＰＨＳ基地局１０の動作を統括的に管理する。制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）及び記憶部等を備えており、無線通信部１００及びネットワーク通信部１０２を制御する。制御部１０１の各種機能は、ＣＰＵ及びＤＳＰが記憶部内の各種プログラムを実行することによって実現される。
【００２２】
無線通信部１００は、ＰＨＳ端末１１からの無線信号をアンテナ１００ａで受信する。無線通信部１００は、アンテナ１００ａでの受信信号に対して増幅処理及びダウンコンバートを行って制御部１０１に出力する。制御部１０１は、入力される受信信号に対して復調処理等を行って、当該受信信号に含まれる、ユーザデータ及び制御データなどを取得する。また無線通信部１００は、制御部１０１で生成された、ユーザデータ及び制御データ等を含む送信信号に対してアップコンバート及び増幅処理を行って、処理後の送信信号をアンテナ１００ａから無線送信する。
【００２３】
ネットワーク通信部１０２は、ネットワークと接続されている。ネットワーク通信部１０２は、ネットワークからの信号を受信して制御部１０１に入力する。またネットワーク通信部１０２は、制御部１０１が生成した、ネットワークに送信する送信信号を、当該ネットワークに送信する。
【００２４】
ＬＴＥ基地局２０は、図３に示されるように、アンテナ２００ａを有する無線通信部２００と、制御部２０１と、ネットワーク通信部２０２とを備えている。
【００２５】
制御部２０１は、ＬＴＥ基地局２０の動作を統括的に管理する。制御部２０１は、ＣＰＵ、ＤＳＰ及び記憶部等を備えており、無線通信部２００及びネットワーク通信部２０２を制御する。制御部２０１の各種機能は、ＣＰＵ及びＤＳＰが記憶部内の各種プログラムを実行することによって実現される。
【００２６】
無線通信部２００は、ＬＴＥ端末２１からの無線信号をアンテナ２００ａで受信する。無線通信部２００は、アンテナ２００ａでの受信信号に対して増幅処理及びダウンコンバートを行って制御部２０１に出力する。制御部２０１は、入力される受信信号に対して復調処理等を行って、当該受信信号に含まれる、ユーザデータ及び制御データなどを取得する。また無線通信部２００は、制御部２０１で生成された、ユーザデータ及び制御データ等を含む送信信号に対してアップコンバート及び増幅処理を行って、処理後の送信信号をアンテナ２００ａから無線送信する。
【００２７】
ネットワーク通信部２０２は、ネットワークと接続されている。ネットワーク通信部２０２は、ネットワークからの信号を受信して制御部２０１に入力する。またネットワーク通信部２０２は、制御部２０１が生成した、ネットワークに送信する送信信号を、当該ネットワークに送信する。
【００２８】
＜通信端末の構成＞
図４及び図５は、ＰＨＳ端末１１及びＬＴＥ端末２１の構成をそれぞれ示すブロック図である。図４に示されるように、ＰＨＳ端末１１は、アンテナ１１０ａを有する無線通信部１１０と、制御部１１１と、表示部１１２と、マイク１１３と、スピーカ１１４とを備えている。
【００２９】
制御部１１１は、ＰＨＳ端末１１の動作を統括的に管理する。制御部１１１は、ＣＰＵ、ＤＳＰ及び記憶部等を備えており、無線通信部１１０等の他の構成要素を制御する。制御部１１１の各種機能は、ＣＰＵ及びＤＳＰが記憶部内の各種プログラムを実行することによって実現される。
【００３０】
無線通信部１１０は、ＰＨＳ基地局１０からの無線信号をアンテナ１１０ａで受信する。無線通信部１１０は、アンテナ１１０ａでの受信信号に対して増幅処理及びダウンコンバートを行って制御部１１１に出力する。制御部１１１は、入力される受信信号に対して復調処理等を行って、当該受信信号に含まれる、ユーザデータ及び制御データなどを取得する。また無線通信部１１０は、制御部１１１で生成された、ユーザデータ及び制御データ等を含む送信信号に対してアップコンバート及び増幅処理を行って、処理後の送信信号をアンテナ１１０ａから無線送信する。
【００３１】
表示部１１２は、例えば、液晶表示部あるいは有機ＥＬパネルである。表示部１１２は、制御部１１１によって制御されることによって、文字、記号、図形などの各種情報を表示する。マイク１１３は、ＰＨＳ端末１１の外部から入力される音を電気的な音信号に変換して制御部１１１に出力する。スピーカ１１４は、制御部１１１からの電気的な音信号を音に変換して、ＰＨＳ端末１１の外部に出力する。
【００３２】
ＬＴＥ端末２１は、図５に示されるように、アンテナ２１０ａを有する無線通信部２１０と、制御部２１１と、表示部２１２と、マイク２１３と、スピーカ２１４とを備えている。
【００３３】
制御部２１１は、ＬＴＥ端末２１の動作を統括的に管理する。制御部２１１は、ＣＰＵ、ＤＳＰ及び記憶部等を備えており、無線通信部２１０等の他の構成要素を制御する。制御部２１１の各種機能は、ＣＰＵ及びＤＳＰが記憶部内の各種プログラムを実行することによって実現される。
【００３４】
無線通信部２１０は、ＬＴＥ基地局２０からの無線信号をアンテナ２１０ａで受信する。無線通信部２１０は、アンテナ２１０ａでの受信信号に対して増幅処理及びダウンコンバートを行って制御部２１１に出力する。制御部２１１は、入力される受信信号に対して復調処理等を行って、当該受信信号に含まれる、ユーザデータ及び制御データなどを取得する。また無線通信部２１０は、制御部２１１で生成された、ユーザデータ及び制御データ等を含む送信信号に対してアップコンバート及び増幅処理を行って、処理後の送信信号をアンテナ２１０ａから無線送信する。
【００３５】
表示部２１２は、例えば、液晶表示部あるいは有機ＥＬパネルである。表示部２１２は、制御部２１１によって制御されることによって、文字、記号、図形などの各種情報を表示する。マイク２１３は、ＬＴＥ端末２１の外部から入力される音を電気的な音信号に変換して制御部２１１に出力する。スピーカ２１４は、制御部２１１からの電気的な音信号を音に変換して、ＬＴＥ端末２１の外部に出力する。
【００３６】
＜無線フレームの構成＞
次にＰＨＳ基地局１０で使用される無線フレーム（以後、「ＰＨＳ無線フレーム」と呼ぶ）の構成と、ＬＴＥ基地局２０で使用される無線フレーム（以後、「ＬＴＥ無線フレーム」）の構成について説明する。
【００３７】
＜ＰＨＳ無線フレーム＞
図６はＰＨＳ無線フレーム１２の構成を示す図である。図６に示されるように、ＰＨＳ無線フレーム１２は、ＰＨＳ基地局１０がＰＨＳ端末１１に信号を送信するための下りフレーム１２０ｄと、ＰＨＳ基地局１０がＰＨＳ端末１１からの信号を受信するための上りフレーム１２０ｕとで構成されている。下りフレーム１２０ｄ及び上りフレーム１２０ｕのそれぞれは、時間方向に４つのスロットＳＬを含んでいる。１つのスロットＳＬの長さは６２５μｓである。したがって、下りフレーム１２０ｄ及び上りフレーム１２０ｕのそれぞれの時間長は２．５ｍｓであり、ＰＨＳ無線フレーム１２の時間長、つまりフレーム期間の長さは５ｍｓとなっている。
【００３８】
以後、下りフレーム１２０ｄに含まれるスロットＳＬを「下りスロットＳＬ」と呼ぶ。そして、下りフレーム１２０ｄに含まれる４つの下りスロットＳＬを先頭から順に第１〜第４下りスロットＳＬとそれぞれ呼ぶ。また、上りフレーム１２０ｕに含まれるスロットＳＬを「上りスロットＳＬ」と呼ぶ。そして、上りフレーム１２０ｕに含まれる４つの上りスロットＳＬを先頭から順に第１〜第４上りスロットＳＬとそれぞれ呼ぶ。
【００３９】
またＰＨＳ無線フレーム１２は、周波数方向において、制御用キャリア及び通信用キャリア等の複数のキャリアを含んでいる。ＰＨＳではキャリア周波数間隔は３００ｋＨｚとなっている。ＰＨＳでは、周波数方向に１つのキャリアを含み、時間方向に１つのスロットＳＬを含む単位無線リソースが「チャネル」と呼ばれている。チャネルの帯域幅は３００ｋＨｚとなり、チャネルの時間長は６２５μとなる。ＰＨＳ基地局１０は、ＰＨＳ端末１１に対する無線リソースの割り当てをチャネル単位で行う。以後、周波数方向に１つのキャリアを含み、時間方向に１つの下りスロットＳＬを含むチャネルを「下りチャネル」と呼ぶことがある。また、周波数方向に１つのキャリアを含み、時間方向に１つの上りスロットＳＬを含むチャネルを「上りチャネル」と呼ぶことがある。
【００４０】
ＰＨＳ無線フレーム１２において、ＰＨＳ基地局１０が通信に使用する下りチャネル及び上りチャネルの位置は対称的になっている。例えば、ＰＨＳ基地局１０は、あるＰＨＳ端末１１との下り通信で使用する下りチャネルとして、第Ｎ下りスロットＳＬ（１≦Ｎ≦４）を時間方向に含み、かつあるキャリアを周波数方向に含む下りチャネルを当該ＰＨＳ端末１１に割り当てる場合には、第Ｎ上りスロットＳＬを時間方向に含み、かつ当該あるキャリアを周波数方向に含む上りチャネルを、当該ＰＨＳ端末１１との上り通信で使用する上りチャネルとして当該ＰＨＳ端末１１に割り当てる。以後、第Ｎ下りスロットＳＬを時間方向に含み、かつあるキャリアを周波数方向に含む下りチャネルに対応する上りチャネルとは、第Ｎ上りスロットＳＬを時間方向に含み、かつ当該あるキャリアを周波数方向に含む上りチャネルを意味する。
【００４１】
＜ＬＴＥ無線フレーム＞
図７はＬＴＥ無線フレーム２２の構成を示す図である。図７に示されるように、ＬＴＥ無線フレーム２２は、２つのハーフフレーム２２０で構成されている。各ハーフフレーム２２０は５個のサブフレーム２２１で構成されている。したがって、ＬＴＥ無線フレーム２２は１０個のサブフレーム２２１で構成されている。サブフレーム２２１の時間長は１ｍｓである。したがって、ＬＴＥ無線フレーム２２の時間長、つまりフレーム期間の長さは１０ｍｓである。以後、ＬＴＥ無線フレーム２２を構成する１０個のサブフレーム２２１を、先頭から順に第０〜第９サブフレーム２２１とそれぞれ呼ぶことがある。
【００４２】
各サブフレーム２２１は、時間方向に２つのスロット２２２を含んでいる。各スロット２２２は、７個のシンボル期間２２３で構成されている。したがって、各サブフレーム２２１は、時間方向に１４個のシンボル期間２２３を含んでいる。このシンボル期間２２３は、ＯＦＤＭＡ方式の下り通信では、ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となり、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の上り通信では、ＤＦＴＳ（Discrete Fourier Transform Spread）−ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となる。
【００４３】
以上のように構成されるＬＴＥ無線フレーム２２には、下り通信専用のサブフレーム２２１と上り通信専用のサブフレーム２２１とが含められる。以後、下り通信専用のサブフレーム２２１を「下りサブフレーム２２１」と呼び、上り通信専用のサブフレーム２２１を「上りサブフレーム２２１」と呼ぶ。さらにＬＴＥ無線フレーム２２には、下り通信から上り通信への切り替えが行われるサブフレーム２２１が含められる。このサブフレーム２２１は「スペシャルサブフレーム２２１」と呼ばれる。
【００４４】
ＬＴＥでは、ＬＴＥ無線フレーム２２において、周波数方向に１８０ｋＨｚの帯域幅を含み、時間方向に７シンボル期間２２３（１スロット２２２）を含む領域（無線リソース）が「リソースブロック（ＲＢ）」と呼ばれている。リソースブロックには、１２個のサブキャリアが含まれる。１つのサブフレーム２２１に含まれる、時間方向で連続する２つのリソースブロックは「リソースブロックペア」と呼ばれる。また、ＬＴＥでは、１つのサブキャリアと１つのシンボル期間２２３とで構成される無線リソースが「リソースエレメント」と呼ばれる。１つのリソースブロックは８４（＝１２×７）個のリソースエレメントで構成され、１つのリソースブロックペアは１６８個のリソースエレメントで構成される。
【００４５】
またＬＴＥでは、ＬＴＥ無線フレーム２２の構成については、上りサブフレーム２２１と下りサブフレーム２２１の組み合わせが異なる７種類の構成が規定されている。図８は当該７種類の構成を示す図である。図８に示されるように、ＬＴＥでは、０番〜６番までのＬＴＥ無線フレーム２２１の構成が規定されている。ＬＴＥ基地局２０では、この７種類の構成のうちの１つの構成が使用される。図８では、「Ｄ」で示されるサブフレーム２２１は下りサブフレーム２２１を意味し、「Ｕ」で示されるサブフレーム２２１は上りサブフレーム２２１を意味している。そして、「Ｓ」で示されるサブフレーム２２１はスペシャルサブフレーム２２１を意味している。
【００４６】
例えば、１番の構成を有するＬＴＥ無線フレーム２２では、第０、第４、第５及び第９サブフレーム２２１が下りサブフレーム２２１となっており、第２、第３、第７及び第８サブフレーム２２１が上りサブフレーム２２１となっており、第１及び第６サブフレーム２２１がスペシャルサブフレーム２２１となっている。また、４番の構成を有するＬＴＥ無線フレーム２２では、第０サブフレーム２２１及び第４〜第９サブフレーム２２１が下りサブフレーム２２１となっており、第２及び第３サブフレーム２２１が上りサブフレーム２２１となっており、第１サブフレーム２２１がスペシャルサブフレーム２２１となっている。
【００４７】
図９はスペシャルサブフレーム２２１の構成の詳細を示す図である。スペシャルサブフレーム２２１は、時間方向に、下りパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）２２５と、ガード期間（ＧＰ）２２６と、上りパイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ）２２７とを含んでいる。ＧＰ２２６は、下り通信から上り通信に切り替えるために必要な無信号期間であって、通信には使用されない。ＬＴＥ基地局２０は、ＤｗＰＴＳ２２５において下り通信を行うことが可能であり、ＵｐＰＴＳ２２７において上り通信を行うことが可能である。
【００４８】
ＬＴＥでは、スペシャルサブフレーム２２１の構成について、ＤｗＰＴＳ２２５、ＧＰ２２６及びＵｐＰＴＳ２２７の長さの組み合わせが異なる９種類の構成が規定されている。図１０は当該９種類の構成を示す図である。図１０に示されるように、ＬＴＥでは、０番〜８番までのスペシャルサブフレーム２２１の構成が規定されている。ＬＴＥ基地局２０では、この９種類の構成のうちの１つの構成が使用される。
【００４９】
図１０には、ＤｗＰＴＳ２２５とＵｐＰＴＳ２２７の長さが示されている。図１０に示される「ＴＳ」は、基本時間単位（Basic Time Unit）と呼ばれており、３０７２００×ＴＳ＝１０ｍｓとなっている。
【００５０】
図１０に示されるように、同じ番号の構成でも、下り通信においてノーマルサイクリックプレフィックスが使用される場合と、下り通信において拡張サイクリックプレフィックスが使用される場合とで、ＤｗＰＴＳ２２５等の長さが異なっている。また、同じ番号の構成でも、上り通信においてノーマルサイクリックプレフィックスが使用される場合と、上り通信において拡張サイクリックプレフィックスが使用される場合とで、ＤｗＰＴＳ２２５等の長さが異なっている。本実施の形態では、下り通信及び上り通信においてノーマルサイクリックプレフィックスが使用される。
【００５１】
例えば、下り通信及び上り通信においてノーマルサイクリックプレフィックスが使用される場合には、０番の構成を有するスペシャルサブフレーム２２１では、ＤｗＰＴＳ２２５の長さは６５９２×ＴＳ、つまり３シンボル期間２２３となり、ＵｐＰＴＳ２２７の長さは２１９２×ＴＳ、つまり１シンボル期間２２３となり、ＧＰ２２６の長さは残りの１０シンボル期間２２３となる。
【００５２】
また、下り通信及び上り通信においてノーマルサイクリックプレフィックスが使用される場合には、５番の構成を有するスペシャルサブフレーム２２１では、ＤｗＰＴＳ２２５の長さは６５９２×ＴＳ、つまり３シンボル期間２２３となり、ＵｐＰＴＳ２２７の長さは４３８４×ＴＳ、つまり２シンボル期間２２３となり、ＧＰ２２６の長さは残りの９シンボル期間２２３となる。
【００５３】
＜ＬＴＥ基地局及びＰＨＳ基地局での利用可能帯域について＞
ＬＴＥでは、ＬＴＥ基地局がＬＴＥ端末との通信に使用可能な複数種類の帯域幅が定められている。本実施の形態のように、ＬＴＥにおいてバンド３９の利用可能帯域が使用される場合には、ＬＴＥ基地局は、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ及び２０ＭＨｚのいずれか一つの帯域幅を使用帯域幅として使用する。５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ及び２０ＭＨｚの実効帯域幅は、それぞれ、４．５ＭＨｚ、９ＭＨｚ、１３．５ＭＨｚ及び１８ＭＨｚとなっている。
【００５４】
ＬＴＥ基地局２０は、ＬＴＥ利用可能帯域のうち、使用帯域幅の周波数帯域を使用してＬＴＥ端末２１と通信を行う。つまり、ＬＴＥ基地局２０は、ＬＴＥ利用可能帯域の一部を使用してＬＴＥ端末２１と通信を行う。以後、ＬＴＥ基地局２０が使用する周波数帯域を「ＬＴＥ使用帯域」と呼ぶ。ＬＴＥ基地局２０が使用するＬＴＥ無線フレーム２２の周波数帯域はＬＴＥ使用帯域となる。ＬＴＥ使用帯域は、例えばセンター装置からＬＴＥ基地局２０に通知される。
【００５５】
一方で、本実施の形態では、ＰＨＳ基地局１０は、ＰＨＳ利用可能帯域のすべてを使用してＰＨＳ端末１１と通信可能となっている。つまり、本実施の形態では、ＰＨＳ利用可能帯域と、ＰＨＳ基地局１０が使用する周波数帯域（以後、「ＰＨＳ使用帯域」と呼ぶ）とは一致する。したがって、ＰＨＳ無線フレーム１２の周波数帯域はＰＨＳ利用可能帯域と一致する。なお、ＰＨＳ基地局１０は、ＬＴＥ基地局２０と同様に、ＰＨＳ端末１１との通信に、ＰＨＳ利用可能帯域の一部だけを使用しても良い。つまり、ＰＨＳ利用可能帯域の一部をＰＨＳ使用帯域としても良い。
【００５６】
＜ＰＨＳ基地局でのキャリアセンスについて＞
本実施の形態では、ＰＨＳ利用可能帯域とＬＴＥ利用可能帯域とが重複していることから、上述の図１に示されるように、ＰＨＳ基地局１０の近くにＬＴＥ基地局２０が存在する場合には、ＰＨＳ基地局１０での無線通信と、ＬＴＥ基地局２０での無線通信とが干渉する可能性がある。言い換えれば、ＰＨＳ無線フレーム１２の周波数帯域（ＰＨＳ使用帯域）と、ＬＴＥ無線フレーム２２の周波数帯域（ＬＴＥ使用帯域）とが重複する可能性があることから、ＰＨＳ基地局１０の近くにＬＴＥ基地局２０が存在する場合には、ＰＨＳ基地局１０での無線通信と、ＬＴＥ基地局２０での無線通信とが干渉する可能性がある。
【００５７】
一方で、ＰＨＳでは、ＰＨＳ基地局が下りチャネルごとにキャリアセンスを行い、干渉波レベル（「干渉レベル」とも呼ばれる）の大きい下りチャネルを特定する。そして、ＰＨＳ基地局は、他の装置からの干渉を大きく受ける無線リソースを、ＰＨＳ端末との通信で使用不可としている。
【００５８】
このようなＰＨＳ基地局では、ＬＴＥ基地局が信号を送信しないタイミングでキャリアセンスが実行されると、当該ＰＨＳ基地局は、当該ＬＴＥ基地局から干渉を検出することが困難となる。よって、ＰＨＳ基地局は、ＬＴＥ基地局からの干渉を受ける無線リソースを特定することが困難となる。
【００５９】
そこで、本実施の形態では、ＰＨＳ基地局１０は、ＬＴＥ基地局２０からの干渉を受ける無線リソースを特定する際には、ＰＨＳ無線フレーム１２において、ＬＴＥ基地局２０が所定信号を送信するタイミングに応じてキャリアセンスを実行する。これにより、ＰＨＳ基地局１０はＬＴＥ基地局２０からの干渉を検出し易くなる。よって、ＰＨＳ基地局１０での無線通信と、ＬＴＥ基地局２０での無線通信とが干渉することを抑制することができる。以下に、ＰＨＳ基地局１０がＬＴＥ基地局２０からの干渉を受ける無線リソースを特定する際に行うキャリアセンスを詳細に説明する。以後、「キャリアセンス」と言えば、ＰＨＳ基地局１０がＬＴＥ基地局２０からの干渉を受ける無線リソースを特定する際に行うキャリアセンスを意味する。
【００６０】
＜キャリアセンスの実行タイミングについて＞
ＬＴＥでは、ＬＴＥ基地局が決まったタイミング（期間）で送信する、「セル固有参照信号（CRS：Cell-specific Reference Signal）」と呼ばれる下り参照信号が定められている。ＬＴＥ基地局は、各下りサブフレームにおいてセル固有参照信号を送信する。本実施の形態では、ＰＨＳ基地局１０は、ＬＴＥ基地局２０からの干渉を受ける無線リソースを特定する際には、ＬＴＥ基地局２０がセル固有参照信号を送信するタイミングに応じてキャリアセンスを実行する。
【００６１】
図１１はＬＴＥ基地局２０がセル固有参照信号を送信するタイミングを示す図である。図１１に、下りサブフレーム２２１に含まれる、２つのリソースブロック３０で構成された１つのリソースブロックペア４０が示されている。以後、下りサブフレーム２２１に含まれるリソースブロックペアを「下りリソースブロックペア」と呼ぶ。
【００６２】
セル固有参照信号は、各下りリソースブロックペア４０において、複数の決まったリソースエレメントが使用されて送信される。つまり、セル固有参照信号は、各下りリソースブロックペア４０において、決まったタイミング及び決まった周波数帯域で送信される。具体的には、セル固有参照信号は、各下りリソースブロックペア４０において、図１１に示される８つのリソースエレメント５０ａ〜５０ｈが使用されて送信される。
【００６３】
リソースエレメント５０ａは、先頭から１番目のシンボル期間２２３と、周波数の低い方から１番目のサブキャリアとを含むリソースエレメントであり、リソースエレメント５０ｂは、先頭から１番目のシンボル期間２２３と、周波数の低い方から７番目のサブキャリアとを含むリソースエレメントである。リソースエレメント５０ｃは、先頭から５番目のシンボル期間２２３と、周波数の低い方から４番目のサブキャリアとを含むリソースエレメントであり、リソースエレメント５０ｄは、先頭から５番目のシンボル期間２２３と、周波数の低い方から１０番目のサブキャリアとを含むリソースエレメントである。リソースエレメント５０ｅは、先頭から８番目のシンボル期間２２３と、周波数の低い方から１番目のサブキャリアとを含むリソースエレメントであり、リソースエレメント５０ｆは、先頭から８番目のシンボル期間２２３と、周波数の低い方から７番目のサブキャリアとを含むリソースエレメントである。リソースエレメント５０ｇは、先頭から１２番目のシンボル期間２２３と、周波数の低い方から４番目のサブキャリアとを含むリソースエレメントであり、リソースエレメント５０ｈは、先頭から１２番目のシンボル期間２２３と、周波数の低い方から１０番目のサブキャリアとを含むリソースエレメントである。
【００６４】
このように、ＬＴＥ基地局２０は、各下りサブフレーム２２１において、複数の決まったタイミングでセル固有参照信号を送信する。さらにＬＴＥ基地局２０は、スペシャルサブフレーム２２１に含まれるＤｗＰＴＳ２２５の最初のシンボル期間２２３においても、下りリソースブロックペア４０の最初のシンボル期間２２３と同様に、セル固有参照信号を送信する。ＰＨＳ基地局１０は、ＬＴＥ基地局２０がセル固有参照信号を送信するタイミングに応じてキャリアセンスを実行する。
【００６５】
本実施の形態では、ＬＴＥ基地局２０がセル固有参照信号を送信するタイミングに応じてＰＨＳ基地局１０がキャリアセンスを実行し易いように、ＬＴＥ無線フレーム２２での下り通信期間と上り通信期間の長さが、ＰＨＳ無線フレーム１２での下り通信期間と上り通信期間の長さにそれぞれできるだけ近づくように、ＬＴＥ無線フレーム２２の構成が設定されている。ＰＨＳ無線フレーム１２では、下り通信期間の長さ（下りフレーム１２０ｄの時間長）と上り通信期間の長さ（上りフレーム１２０ｕの時間長）の比が１：１であるため、ＬＴＥ無線フレーム２２において下り通信期間の長さと上り通信期間の長さの比ができるだけ１：１となるように、ＬＴＥ無線フレームの構成を設定する。具体的には、本実施の形態では、ＬＴＥ無線フレーム２２の構成番号としては図８に示される番号１が採用され、スペシャルサブフレーム２２１の構成番号としては図１０に示される番号５が採用される。なお、スペシャルサブフレーム２２１の構成番号としては図１０に示される番号０でも良い。
【００６６】
また、ＰＨＳ基地局１０は、ＬＴＥ基地局２０を対象とするキャリアセンスを実行する際には、ＰＨＳ無線フレーム１２での下り通信期間の先頭が、ＬＴＥ無線フレーム２２での下り通信期間の先頭と一致するように、ＰＨＳ無線フレーム１２をＬＴＥ無線フレーム２２に同期させる。具体的には、ＰＨＳ基地局１０は、ＰＨＳ無線フレーム１２での下りフレーム１２０ｄの先頭が、１番の構成を有するＬＴＥ無線フレーム２２での第４サブフレーム２２１あるいは第９サブフレーム２２１の先頭と一致するように、ＰＨＳ無線フレーム１２をＬＴＥ無線フレーム２２に同期させる。これにより、ＰＨＳ基地局１０は、ＬＴＥ基地局２０がセル固有参照信号を送信するタイミング（期間）を特定することができる。以後、ＰＨＳ無線フレーム１２がＬＴＥ無線フレーム２２に同期すると言えば、ＰＨＳ無線フレーム１２での下りフレーム１２０ｄの先頭が、ＬＴＥ無線フレーム２２での第４サブフレーム２２１あるいは第９サブフレーム２２１の先頭と一致するように、ＰＨＳ無線フレーム１２がＬＴＥ無線フレーム２２に同期することを意味する。
【００６７】
図１２は、ＬＴＥ無線フレーム２２に同期したＰＨＳ無線フレーム１２と、当該ＬＴＥ無線フレーム２２とを示す図である。図１２ではＬＴＥ無線フレーム２２の一部が示されている。図１２に示されるように、ＰＨＳ無線フレーム１２での下り通信期間６０ｄの長さは２．５ｍｓであるのに対して、ＬＴＥ無線フレーム２２での下り通信期間６５ｄの長さは、２ｍｓに対して３シンボル期間２２３の長さだけを足し合わせた値となっている。また、ＰＨＳ無線フレーム１２での上り通信期間６０ｕの長さは２．５ｍｓであるのに対して、ＬＴＥ無線フレーム２２での上り通信期間６５ｕの長さは、２．０ｍｓに対して２シンボル期間２２３の長さだけ足し合わせた値となっている。したがって、ＰＨＳ基地局１０が下り通信を行う期間と、ＬＴＥ基地局２０が下り通信を行う期間とはほぼ一致しており、ＰＨＳ基地局１０が上り通信を行う期間と、ＬＴＥ基地局２０が上り通信を行う期間とはほぼ一致している。
【００６８】
図１３は、ＰＨＳ無線フレーム１２の各下りスロットＳＬと、ＬＴＥ基地局２０がセル固有参照信号を送信するタイミングとの関係を示す図である。図１３に示されるように、第１下りスロットＳＬには、ＬＴＥ基地局２０がセル固有参照信号を送信する３つの参照信号送信期間７０ａ〜７０ｃが含まれている。参照信号送信期間７０ａ〜７０ｃは、第１下りスロットＳＬの先頭とその先頭が一致する下りサブフレーム２２１（以後、「先頭一致下りサブフレーム２２１」と呼ぶ）の１番目、５番目及び８番目のシンボル期間２２３とそれぞれ一致する。
【００６９】
第２下りスロットＳＬには、ＬＴＥ基地局２０がセル固有参照信号を送信する２つの参照信号送信期間７０ｄ〜７０ｅが含まれている。参照信号送信期間７０ｄは、先頭一致下りサブフレーム２２１の１２番目のシンボル期間２２３と一致し、参照信号送信期間７０ｅは、先頭一致下りサブフレーム２２１の次の下りサブフレーム２２１の１番目のシンボル期間２２３と一致する。
【００７０】
第３下りスロットＳＬには、ＬＴＥ基地局２０がセル固有参照信号を送信する３つの参照信号送信期間７０ｆ〜７０ｈが含まれている。参照信号送信期間７０ｅ〜７０ｈは、先頭一致下りサブフレーム２２１の次の下りサブフレーム２２１の５番目、８番目及び１２番目のシンボル期間２２３とそれぞれ一致する。
【００７１】
第４下りスロットＳＬには、ＬＴＥ基地局２０がセル固有参照信号を送信する参照信号送信期間７０ｉが含まれている。参照信号送信期間７０ｉは、先頭一致下りサブフレーム２２１の次の下りサブフレーム２２１に続くスペシャルサブフレーム２２１のＤｗＰＴＳ２２５の１番目のシンボル期間２２３と一致する。
【００７２】
ＰＨＳ基地局１０は、第１下りスロットＳＬを含む下りチャネルに対するキャリアセンスを実行する場合には、例えば、参照信号送信期間７０ａ〜７０ｃのうちの一つの期間をキャリアセンス期間とする。そして、ＰＨＳ基地局１０は、キャリアセンス期間においてキャリアセンスを実行する。またＰＨＳ基地局１０は、第２下りスロットＳＬを含む下りチャネルに対するキャリアセンスを実行する場合には、例えば、参照信号送信期間７０ｄ，７０ｅのうちの一つの期間をキャリアセンス期間とし、当該キャリアセンス期間でキャリアセンスを実行する。またＰＨＳ基地局１０は、第３下りスロットＳＬを含む下りチャネルに対するキャリアセンスを実行する場合には、例えば、参照信号送信期間７０ｆ〜７０ｈのうちの一つの期間をキャリアセンス期間とし、当該キャリアセンス期間でキャリアセンスを実行する。そして、ＰＨＳ基地局１０は、第４下りスロットＳＬを含む下りチャネルに対するキャリアセンスを実行する場合には、参照信号送信期間７０ｉをキャリアセンス期間とし、当該キャリアセンス期間でキャリアセンスを実行する。
【００７３】
ＰＨＳ基地局１０において、第Ｎ下りスロットＳＬを含む下りチャネルに対してキャリアセンスが実行される場合には、制御部１０１が、当該下りチャネルの周波数帯域を周波数方向に含み、かつ当該第Ｎ下りスロットＳＬでのキャリアセンス期間を時間方向に含む無線リソースで無線通信部１００が受信する受信信号についての受信電力を、当該下りチャネルでの干渉波レベルとして求める。制御部１０１は、求めた干渉波レベルがしきい値よりも大きい場合には、当該下りチャネルでの干渉波レベルが大きいと判断する。以後、キャリアセンスを実行する対象の下りチャネルを「実行対象下りチャネル」と呼ぶ。また、干渉波レベルがしきい値よりも大きい下りチャネルを「干渉下りチャネル」と呼ぶ。
【００７４】
実行対象下りチャネルでの下りスロットＳＬに複数の参照信号送信期間が含まれる場合には、当該複数の参照信号送信期間のすべてをキャリアセンス期間としても良い。この場合には、例えば、各キャリアセンス期間での受信電力を求めて、それらの受信電力の平均値を、実行対象下りチャネルでの干渉波レベルとする。あるいは、各キャリアセンス期間での受信電力を求めて、それらの受信電力のうちの最大値を、実行対象下りチャネルでの干渉波レベルとする。
【００７５】
このように、本実施の形態に係るＰＨＳ基地局１０では、制御部１０１がキャリアセンスを実行する実行部として機能する。そして、制御部１０１は、下りフレーム１２０ｄにおいて、ＬＴＥ基地局２０がセル固有参照信号を送信するタイミングに応じて、下りスロットＳＬごとに、キャリアセンスを実行するタイミングを調整する。
【００７６】
なお、リソースブロック３０の周波数帯域は１８０ｋＨｚであり、下りチャネルの周波数帯域は３００ｋＨｚであることから、各下りチャネルの周波数帯域には、ＬＴＥ基地局２０がセル固有参照信号を送信する周波数帯域が必ず含まれている。したがって、ＰＨＳ基地局１０がＬＴＥ基地局２０からの干渉を受ける場合には、下りチャネルの周波数帯域を周波数方向に含み、かつキャリアセンス期間を時間方向に含む無線リソースでＰＨＳ基地局１０が受信した受信信号には、ＬＴＥ基地局２０が送信するセル固有参照信号が干渉波成分として含まれる。
【００７７】
＜無線リソースが使用不可であるか否かの判定範囲について＞
本実施の形態では、ＰＨＳ基地局１０は、キャリアセンスの結果に基づいて、下りチャネルごとに、当該下りチャネルがＰＨＳ端末１１との通信で使用不可であるか否かを決定するのではなく、ＰＨＳ無線フレーム１２に含まれる所定範囲の無線リソースでの、干渉波レベルが大きい干渉領域を特定し、当該所定範囲の無線リソースでの当該干渉領域の割合に基づいて、当該所定範囲の無線リソースが、ＰＨＳ端末１１との通信に使用不可であるか否かを決定する。そして、ＰＨＳ基地局１０は、ＰＨＳ無線フレーム１２の周波数帯域（ＰＨＳ利用可能帯域）内において、当該所定範囲の無線リソースの位置をずらし、各位置において当該所定範囲の無線リソースが、ＰＨＳ端末１１との通信に使用不可であるか否かを決定する。以後、当該所定範囲の無線リソースを「決定単位リソース」と呼ぶ。
【００７８】
図１４は決定単位リソース８０を示す図である。図１４に示されるように、本実施の形態では、決定単位リソース８０は下りフレーム１２０ｄに含まれる。決定単位リソース８０の帯域幅は、例えば、ＬＴＥ基地局２０がＬＴＥ端末２１との通信で使用することが可能な複数種類の帯域幅の最小値（５ＭＨｚ）についての実効帯域幅（４．５ＭＨｚ）と同じ値、あるいは当該実効帯域幅よりも少し大きめの値に設定される。本実施の形態では、決定単位リソース８０の帯域幅は、下りチャネル９０ｄの帯域幅（３００ｋＨｚ）の倍数であって、ＬＴＥ基地局２０がＬＴＥ端末２１との通信で使用することが可能な複数種類の帯域幅の最小値についての実効帯域幅よりも大きくかつそれに最も近い値とする。つまり、決定単位リソース８０の帯域幅は４．８ＭＨｚとする。そして、決定単位リソース８０の時間長は、例えば、下りフレーム１２０ｄの時間長と同じに設定される。したがって、決定単位リソース８０は、６４（＝４×１６）個の下りチャネル９０ｄで構成される。
【００７９】
ＰＨＳ基地局１０が、決定単位リソース８０がＰＨＳ端末１１との通信に使用不可であるか否かを決定する場合には、制御部１０１が、当該決定単位リソース８０に対してキャリアセンスを実行する。具体的には、制御部１０１は、当該決定単位リソース８０を構成する６４個の下りチャネル９０ｄのそれぞれに対して、上述のようにキャリアセンスを行う。そして、制御部１０１は、当該決定単位リソース８０に対するキャリアセンスの結果に基づいて、当該決定単位リソース８０での、干渉波レベルが大きい干渉領域を特定する。そして、制御部１０１は、当該決定単位リソース８０での干渉領域の割合に基づいて、当該決定単位リソース８０がＰＨＳ端末１１との通信で使用不可であるか否かを決定する。制御部１０１は、決定単位リソース８０での、干渉波レベルが大きい干渉領域を特定する特定部として機能するとともに、決定単位リソース８０がＰＨＳ端末１１との通信で使用不可である否かを決定する決定部として機能する。
【００８０】
＜ＰＨＳ基地局でのキャリアセンス一連処理について＞
図１５は、ＰＨＳ基地局１０でのキャリアセンス一連処理を示すフローチャートである。ＰＨＳ基地局１０は、図１５に示されるキャリアセンス一連処理を、例えば、１日１回夜中に実行する。またＰＨＳ基地局１０は、当該キャリアセンス一連処理を、ＰＨＳ端末１１に対して無線リソースを割り当てる必要が発生したときに実行する。
【００８１】
図１５に示されるように、ステップｓ１において、ＰＨＳ基地局１０は、上述の図１２に示されるように、ＰＨＳ無線フレーム１２をＬＴＥ無線フレーム２２に同期させる。次にステップｓ２において、ＰＨＳ基地局１０の制御部１０１は、下りフレーム１２０ｄに対して、処理の対象となる決定単位リソース８０（以後、「対象決定単位リソース８０」と呼ぶ）を設定する。ここでは、例えば、制御部１０１は、対象決定単位リソース８０の周波数帯域の低周波側の端（下端）が、下りフレーム１２０ｄの周波数帯域の低周波側の端（下端）と一致するように、下りフレーム１２０ｄに対して対象決定単位リソース８０を設定する。
【００８２】
次にステップｓ３において、制御部１０１は、対象決定単位リソース８０に対してキャリアセンスを実行する。具体的には、制御部１０１は、対象決定単位リソース８０を構成する複数の下りチャネルのそれぞれに対してキャリアセンスを実行する。これにより、対象決定単位リソース８０を構成する複数の下りチャネルに含まれる干渉下りチャネルが特定される。
【００８３】
次にステップｓ４において、制御部１０１は、ステップｓ３でのキャリアセンスの結果に基づいて、対象決定単位リソース８０での、干渉波レベルが大きい干渉領域を特定する。ステップｓ４において、制御部１０１は、対象決定単位リソース８０において、ステップｓ３で特定された干渉下りチャネルが位置する全領域を干渉領域とする。
【００８４】
次にステップｓ５において、制御部１０１は、対象決定単位リソース８０での干渉領域の割合（以後、「干渉領域割合」と呼ぶ）を求める。制御部１０１は、例えば以下の式（１）を使用して干渉領域割合α（％）を求める。
【００８５】
α＝Ｎｉ／Ｎｔ×１００  ・・・（１）
ここで、Ｎｔは、対象決定単位リソース８０を構成する下りチャネルの数を意味する。本実施の形態ではＮｔ＝６４である。またＮｉは、干渉領域を構成する干渉下りチャネルの数を意味する。
【００８６】
次にステップｓ６において、制御部１０１は、ステップｓ５で求めた干渉領域割合に基づいて、対象決定単位リソースが、ＰＨＳ端末１１との通信で使用不可であるか否かを決定する。ステップｓ６では、制御部１０１は、干渉領域割合がしきい値よりも大きい場合には、対象決定単位リソースがＰＨＳ端末１１との通信で使用不可であると決定する。一方で、制御部１０１は、干渉領域割合が当該しきい値以下である場合には、対象決定単位リソースがＰＨＳ端末１１との通信で使用不可ではない（使用可）と決定する。当該しきい値は例えば９０％に設定される。
【００８７】
ここで、上述の図１に示されるように、ＰＨＳ基地局１０の近くにＬＴＥ基地局２０が存在する場合には、ＰＨＳ基地局１０は、下りフレーム１２０ｄの各下りスロットＳＬにおいて、ＬＴＥ基地局２０が送信するセル固有参照信号を受信する。したがって、ＰＨＳ基地局１０の近くにＬＴＥ基地局２０が存在し、かつ対象決定単位リソース８０の周波数帯域が、ＬＴＥ無線フレーム２２の周波数帯域（ＬＴＥ使用帯域）に含まれる場合には、図１６に示されるように、対象決定単位リソース８０の大部分が干渉領域８００（斜線で示される領域）となり、対象決定単位リソース８０についての干渉領域割合は非常に大きくなる。
【００８８】
そこで、本実施の形態では、ＰＨＳ基地局１０は、対象決定単位リソース８０についての干渉領域割合がしきい値よりも大きい場合には、対象決定単位リソース８０がＬＴＥ基地局２０からの干渉を受けていると判断し、対象決定単位リソース８０をＰＨＳ端末１１との通信で使用不可とする。これにより、ＰＨＳ基地局１０での通信とＬＴＥ基地局２０での通信とが干渉することを抑制することができる。
【００８９】
ステップｓ６が実行されると、ステップｓ７において、制御部１０１は、ＰＨＳ無線フレーム１２の全周波数帯域に対して対象決定単位リソース８０が設定されたか否かを判定する。ステップｓ７においてＹｅｓと判定された場合には、ステップｓ８が実行される。一方で、ステップｓ７においてＮｏと判定された場合には、ＰＨＳ基地局１０は再度ステップｓ２を実行する。ここでは、制御部１０１は、対象決定単位リソース８０を、前回設定した位置よりも下りチャネルの帯域幅（３００ｋＨｚ）だけ高周波側（上側）の位置に設定する。つまり、制御部１０１は、対象決定単位リソース８０の位置を３００ｋＨｚだけ上側にずらす。その後、上記と同様にして、ステップｓ３〜ｓ７が実行される。そして、ステップｓ７においてＹｅｓと判定された場合にはステップｓ８が実行され、ステップｓ７においてＮｏと判定された場合には再度ステップｓ２が実行されて、対象決定単位リソース８０の位置が３００ｋＨｚだけ上側にずれる。
【００９０】
このように、制御部１０１は、ＰＨＳ無線フレーム１２の周波数帯域内において、対象決定単位リソースの周波数帯域の位置をずらしながらキャリアセンスを実行する。制御部１０１は、キャリアセンスを行う、対象決定単位リソースの周波数帯域の各位置において、対象決定単位リソースでの干渉領域を特定する。そして、制御部１０１は、キャリアセンスを行う、対象決定単位リソースの周波数帯域の各位置において、対象決定単位リソースがＰＨＳ端末１１との通信で使用不可であるか否かを決定する。
【００９１】
ステップｓ８では、制御部１０１は、下りフレーム１２０ｄにおいて、ＰＨＳ端末１１との通信（下り通信）で使用不可である使用不可領域を決定する。制御部１０１は、対象決定単位リソース８０の周波数帯域の位置をずらしながら、各位置において対象決定単位リソース８０が使用不可であるか否かを決定した結果、使用不可と決定したすべての対象決定単位リソース８０で構成される領域を下りフレーム１２０ｄでの使用不可領域とする。例えば図１７に示されるように、対象決定単位リソース８０ａ，８０ｂ，８０ｃが使用不可であると決定された場合には、下りフレーム１２０ｄにおいて対象決定単位リソース８０ａ，８０ｂ，８０ｃで構成される領域が使用不可領域９９ｄ（斜線で示された領域）とされる。この使用不可領域９９ｄは、ＬＴＥ基地局２０からの干渉を受ける無線リソースと言える。
【００９２】
そして、制御部１０１は、上りフレーム１２０ｕにおいて、下りフレーム１２０ｄの使用不可領域９９ｕを構成する複数の下りチャネルとそれぞれ対応する複数の上りチャネルで構成される領域を、ＰＨＳ端末１１との通信（上り通信）で使用不可である使用不可領域９９ｕとする。これは、ＰＨＳでは、通信に使用される下りチャネル及び上りチャネルの位置が対称的になっているからである。これにより、ＰＨＳ無線フレーム１２全体において、ＰＨＳ端末１１との通信で使用不可である使用不可領域９９が決定される。図１８は使用不可領域９９の一例を示す図である。ステップｓ８において、使用不可領域９９が決定されると、キャリアセンス一連処理が終了する。
【００９３】
なお上記の説明から理解できるように、本実施の形態では、通信に使用される下りチャネル及び上りチャネルの位置が対称的になっていることから、下りフレーム１２０ｄでの使用不可の対象決定単位リソース８０と対称的な位置に存在する、上りフレーム１２０ｕの一部の領域が使用不可とされている。つまり、干渉領域割合に基づいて対象決定単位リソース８０が使用不可とされた場合には、上りフレーム１２０ｕにおいて、対象決定単位リソース８０の周波数帯域を周波数方向に含み、かつ第１〜第４上りスロットＳＬを時間方向に含む上り無線リソースも使用不可とされる。したがって、制御部１０１は、対象決定単位リソースについての干渉領域割合に基づいて、ＰＨＳ無線フレーム１２において、対象決定単位リソースの周波数帯域を周波数方向に含み、かつＰＨＳ無線フレーム１２のフレーム期間（第１下りスロットＳＬから第４上りスロットＳＬまでの期間）を時間方向に含む無線リソースが、ＰＨＳ端末１１との通信で使用不可であるか否かを決定していると言える。
【００９４】
以上のように、本実施の形態では、ＰＨＳ基地局１０は、決定単位リソースでの干渉領域の割合に基づいて、当該決定単位リソースが、ＰＨＳ端末１１との通信で使用不可であるか否かを決定している。
【００９５】
ここで、下りチャネルに対してキャリアセンスを実行する場合、当該下りチャネルがＬＴＥ基地局２０からの干渉を受けるチャネルであるにもかかわらず、伝搬路変動等によって、当該下りチャネルでの干渉波レベルが小さいと判断されることがある。したがって、下りチャネルごとにキャリアセンスを実行し、下りチャネルごとに当該下りチャネルが使用不可であるか否かを決定する場合には、ＬＴＥ基地局から干渉を受ける下りチャネルであるにもかかわらず、伝搬路変動等によって当該下りチャネルが誤って使用不可ではないと決定されることがある。この場合には、ＰＨＳ基地局は、ＬＴＥ基地局からの干渉を受ける下りチャネルを使用してＰＨＳ端末と通信する可能性があり、ＰＨＳ基地局の通信とＬＴＥ基地局の通信とが干渉する可能性がある。
【００９６】
これに対して、本実施の形態では、ＰＨＳ基地局１０は、決定単位リソースでの干渉領域の割合に基づいて、当該決定単位リソースが、ＰＨＳ端末１１との通信で使用不可であるか否かを決定しているため、ＬＴＥ基地局２０からの信号の干渉を受ける決定単位リソースにおいて、伝送路変動等の影響により干渉波レベルが小さいと誤って判断された下りチャネルが含まれていたとしても、当該決定単位リソース全体を適切に使用不可とすることができる。よって、ＰＨＳ基地局１０及びＬＴＥ基地局２０での無線通信の干渉を抑制することができる。その結果、ＰＨＳ基地局１０とＬＴＥ基地局２０とを適切に共存させることができる。
【００９７】
なお上記の例では、決定単位リソース８０は第１〜第４下りスロットＳＬを含んでいたが、決定単位リソース８０は第１〜第４下りスロットＳＬの一部の下りスロットＳＬだけを含んでも良い。つまり、決定単位リソース８０は、時間方向において、ＰＨＳ無線フレーム１２の下り通信期間の一部だけを含んでも良い。
【００９８】
図１９は、第１下りスロットＳＬだけを含む決定単位リソース８０を示す図である。なお、決定単位リソース８０は、第１〜第４下りスロットＳＬのうち、１つの下りスロットＳＬだけを含んでいても良いし、２つの下りスロットＳＬだけを含んでいても良いし、３つの下りスロットＳＬだけを含んでいても良い。
【００９９】
決定単位リソース８０が、第１〜第４下りスロットＳＬの一部の下りスロットＳＬだけを含む場合であっても、上記と同様にして、ＰＨＳ基地局１０は、ステップｓ５において、対象決定単位リソース８０についての干渉領域割合を求める。そして、ＰＨＳ基地局１０は、ステップｓ６において、求めた干渉領域割合に基づいて、対象決定単位リソース８０がＰＨＳ端末１１との通信で使用不可であるか否かを決定する。ステップｓ７においてＹｅｓと判定されると、ステップｓ８において、ＰＨＳ基地局１０は、使用不可と決定されたすべての決定単位リソース８０から成る下り無線リソースの周波数帯域を周波数方向に含み、かつ第１〜第４下りスロットＳＬを時間方向に含む下り無線リソースを使用不可領域９９ｄとする。そして、ＰＨＳ基地局１０は、上記と同様にして、上りフレーム１２０ｕでの使用不可領域９９ｕを決定する。これにより、ＰＨＳ無線フレーム１２全体での使用不可領域９９が決定される。
【０１００】
このように、決定単位リソース８０の期間を、ＰＨＳ無線フレーム１２の下り通信期間の一部とすることによって、決定単位リソース８０を構成する下りチャネルの数が小さくなることから、つまり決定単位リソース８０の大きさが小さくなることから、決定単位リソースに対するキャリアセンスの負荷が軽減される。
【０１０１】
なお上記の例では、本願発明を、ＰＨＳ基地局１０及びＬＴＥ基地局２０を備える通信システム１に適用する場合については説明したが、本願発明は他の通信システムにも適用することができる。
【０１０２】
以上のように、通信システム１は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。また、上述した各種変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【０１０３】
１  通信システム
１０，２０  基地局
１２  ＰＨＳ無線フレーム
２２  ＬＴＥ無線フレーム
１０１  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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