JP2011139402A - 基地局、通信システム及び基地局除外判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】同一周波数帯を用いる異種の第１の通信システム及び第２の通信システムが共存する場合でも、第２の通信システムの基地局から第２の通信システムの無線局に与える干渉を抑圧しつつ、第２の通信システムの端末における受信品質の劣化を防止すること。
【解決手段】電力差算出部１０９は、第１の通信システムの無線局の近傍に設けられたセンサ局が第２の通信システムの基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号を用いて推定したチャネル推定値から得られる、複数の基地局から送信された基準信号の無線局における受信電力のうち、最小の受信電力と、最小の受信電力以外の他の受信電力との電力差を算出し、判定部１１０は、電力差算出部１０９で算出された電力差に基づいて、最小の受信電力に対応する基地局を基地局群から除外するか否かを判定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、基地局、通信システム及び基地局除外判定方法に関する。

規格標準化の検討が行われているＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ等に代表されるように、次世代移動通信システムでは、高速で大容量な通信を行うために、広い周波数帯域を確保する必要がある。例えば、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、周波数帯域として３．４ＧＨｚ−３．６ＧＨｚ帯を利用することが国際電気通信連合無線通信部門（ＩＴＵ−Ｒ）で決定されている。

しかし、近年の無線通信システム全般においては、通信容量拡大の需要が高まり、周波数帯域の拡大が望まれている一方で、利用可能な周波数資源の枯渇化が進んできている。

また、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ等の次世代移動通信システム向けに検討されている周波数帯域は、固定衛星通信システム（ＦＳＳ：Fixed Satellite communication System）に代表される、既存の通信システムに使用されている場合が多い。つまり、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄで利用する周波数帯域と既存の通信システムで利用されている周波数帯域とが重複することになる。

従って、このような既存システム（例えば、ＦＳＳ）と周波数を共用することになることから、後発の新規システム（例えば、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステム）は、既存システムへの干渉を抑圧してサービスを提供しなければならない。

干渉を抑圧する従来技術として、複数の基地局（又は、複数のアンテナ）が連携して特定の方向へヌルを向けるように送信指向性を制御することにより、その特定の方向への与干渉を緩和する、基地局連携同時送信による干渉抑圧技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

非特許文献１によれば、ＲＯＦ（Radio Over Fiber）リンクで接続された複数の基地局は、ウェイト（ＮＵＬＬウェイト）が乗算された信号を同時送信することにより、複数の端末への同一周波数送信を行う。このとき、複数の基地局が所望端末への信号を同時に送信すると、所望端末以外の端末の位置では、受信電力（受信レベル）が低くなる（つまり、ヌル点が形成される）。すなわち、所望端末では一定以上の受信レベルを保ちつつ、所望端末以外の端末の位置では受信レベルを低下させて干渉を抑圧することができる。

電子情報通信学会 無線通信システム信学技報 RCS2002, Vol.102 No.86,pp.7-12, May.2002.「プレ重み付け複局同時送信による遍在アンテナシステムのダウンリンクにおける同一周波数空間多重の提案」（Technical report of IEICE,RCS 102(86), pp.7-12, May.2002, "Proposal of Space Division Multiplexing of Co-channel Signals by Pre-Weighting Simultaneous Transmission in Ubiquitous Antenna System"）

しかしながら、上記従来技術は同一システム内での干渉抑圧を前提としている。そこで、異種通信システムにおいて新規システムが既存システムに与える干渉を抑圧するために上記従来技術を適用することが考えられる。

以下の説明では、一例として、図１に示すように、上述したＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステム（新規システム）とＦＳＳ（既存システム）とが共存する場合について説明する。すなわち、ＦＳＳと同一周波数にて、ＦＳＳとは異種のシステムであるＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムを運用した場合について説明する。

図１において、ＦＳＳでは、ＦＳＳの無線局（以下、ＦＳＳ地球局（ＦＳＳ ＥＳ：FSS Earth Station）という）はＦＳＳ衛星局との間で通信を行う。また、図１において、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムでは、複数の基地局（ＩＭＴ ＢＳ１〜４）は、端末（ＩＭＴ ＵＥ）に対して基地局連携同時送信（マルチアンテナ処理による基地局連携ＭＩＭＯ送信）により信号を送信する。つまり、基地局連携同時送信を行う複数の基地局（図１ではＩＭＴ ＢＳ１〜４）は１つの基地局群を形成する。また、基地局群に属する複数の基地局は、例えばＲＯＦリンク等により互いに接続されている。

ここで、図１に示すＦＳＳ地球局において、ＦＳＳ衛星局から送信される信号の受信電力は非常に小さいので、ＩＭＴ ＢＳ１〜４からＦＳＳ地球局への干渉は大きな問題となる。一方、ＦＳＳ地球局ではＦＳＳ衛星局の方向（ＦＳＳ地球局の上空）に信号が向けられるように送信指向性の制御が行われるため、ＦＳＳ地球局からＩＭＴ ＢＳ１〜４への干渉はほとんど問題とならない。

よって、以下の説明では、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄの下り回線における周波数共用技術として上記従来技術を適用する。つまり、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムの複数の基地局は、ＦＳＳ地球局で使用されている帯域への干渉電力を所定値以下とするヌル点制御（つまり、基地局連携同時送信による干渉抑圧技術）を行う。

そこで、図１に示すように、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムでは、ＦＳＳ地球局の近傍にセンサ局（チャネル推定用のＩＭＴ ＵＥ）が設けられる。センサ局は、各基地局からの基準信号（基地局及びセンサ局で既知の信号。参照信号又はパイロット信号と呼ばれることもある）を用いてチャネル推定値を推定し、推定結果をＩＭＴ ＢＳへフィードバックする。これにより、図１に示すＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムでは、ＩＭＴ ＢＳ１〜４とＦＳＳ地球局との間の各チャネル推定値ｈ_１〜ｈ_４を得ることができる。

そして、図１に示すＩＭＴ ＢＳ１〜４が属する基地局群は、各基地局とＦＳＳ地球局との間のチャネル推定値（図１に示すｈ_１〜ｈ_４）に基づいて生成されるＮＵＬＬウェイトを用いて、ＦＳＳ地球局にヌル点を形成する。

具体的には、図１に示すＩＭＴ ＢＳ１〜４のうち任意の基地局は、基地局とＦＳＳ地球局との間の全てのチャネル推定値ｈ_１〜ｈ_４を用いて、ＦＳＳ地球局での受信電力（受信レベル）が最小となるようなＮＵＬＬウェイトを生成する。生成されたＮＵＬＬウェイトは、任意の基地局から各基地局に通知される。そして、図１に示すＩＭＴ ＢＳ１〜４は、生成されたＮＵＬＬウェイトを信号に乗算し、乗算後の信号をそれぞれ送信する。これにより、図１に示すＩＭＴ ＵＥ（所望端末）では一定以上の受信レベルを保ちつつ、ＦＳＳ地球局の位置では受信レベルを低下させて干渉を抑圧することができる。

ここで、ＮＵＬＬウェイトは、ＦＳＳ地球局で受信される各基地局（図１に示すＩＭＴ ＢＳ１〜４）からの信号の受信電力（受信レベル）が同程度になるように設定される。また、各基地局（図１に示すＩＭＴ ＢＳ１〜４）における送信電力の上限値は予め設定されている。

そのため、センサ局で推定されるチャネル推定値の大きさ、つまり、ＦＳＳ地球局における基準信号の受信電力（受信レベル）に複数の基地局間で差がある場合、ＮＵＬＬウェイトを用いた送信処理を行うと、基地局での送信電力が低下してしまう可能性がある。

具体的には、図１に示すように、ＩＭＴ ＢＳ１，２，４とＦＳＳ地球局（又はセンサ局）との間の距離と比較して、ＩＭＴ ＢＳ３とＦＳＳ地球局（又はセンサ局）との間の距離が非常に長い（図１に示す距離：大）とする。この場合、ＩＭＴ ＢＳ３とＦＳＳ地球局との間のチャネル推定値ｈ_３の大きさ｜ｈ_３｜は、他のＩＭＴ ＢＳとＦＳＳ地球局との間のチャネル推定値の大きさよりも非常に小さくなる。換言するとＩＭＴ ＢＳ３から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信電力は、他のＩＭＴ ＢＳから送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信電力よりも非常に小さくなる。

よって、図１に示すＦＳＳ地球局で受信される各基地局（ＩＭＴ ＢＳ１〜４）からの信号の受信電力（受信レベル）を同程度にするためには、ＩＭＴ ＢＳ３の送信電力を、ＩＭＴ ＢＳ１，２，４の送信電力よりも大きくすることが望ましい。しかしながら、各基地局の送信電力には上限値が設定されているため、ＩＭＴ ＢＳ３の送信電力を上限値までしか増加できない分、ＩＭＴ ＢＳ１，２，４の送信電力を相対的に低下させなければならない場合があり得る。この場合、ＩＭＴ ＢＳ１，２，４の送信電力が低下する分だけ、ＩＭＴ ＢＳ１，２，４がカバーするカバーエリア（ＩＭＴ ＵＥが受信可能なサービスエリア）が小さくなってしまう。

このように、同一周波数帯を用いる第１の通信システム（例えば、ＦＳＳ）及び第２の通信システム（例えば、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステム）が共存する場合に、第２の通信システムが第１の通信システムに与える干渉を抑圧する際、第２の通信システムの基地局がカバーするカバーエリアが小さくなってしまう場合がある。基地局がカバーするカバーエリアが小さくなってしまうと、その基地局からの信号を受信する端末がカバーエリア外（受信エリア外）に位置する可能性が高くなり、端末における受信品質が劣化してしまう。例えば、図１に示すＩＭＴ ＢＳ１，２，４のカバーエリア（図示せず）が小さくなると、図１に示すＩＭＴ ＵＥは、ＩＭＴ ＢＳ１，２，４のカバーエリア外に位置する可能性が高くなってしまう。

本発明の目的は、同一周波数帯を用いる異種の第１の通信システム及び第２の通信システムが共存する場合に、第２の通信システムが第１の通信システムに与える干渉を抑圧しつつ、第２の通信システムの端末における受信品質の劣化を防止することができる基地局、通信システム及び基地局除去判定方法を提供することである。

本発明の基地局は、第１の通信システムと同一の周波数帯域を用いる第２の通信システムであって、前記第１の通信システムの無線局の位置にヌル点を形成する基地局群と、前記基地局群が連携して送信する信号を受信する端末と、前記無線局の近傍に設けられ、前記基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号を用いてチャネル推定値を推定するセンサ局と、を有する前記第２の通信システムにおける基地局であって、前記チャネル推定値から得られる、前記複数の基地局から送信された前記基準信号の前記無線局における受信電力のうち、最小の受信電力と、前記最小の受信電力以外の他の受信電力との電力差を算出する算出手段と、前記電力差に基づいて、前記最小の受信電力に対応する基地局を前記基地局群から除外するか否かを判定する判定手段と、具備する構成を採る。

本発明の通信システムは、他の通信システムと同一の周波数帯域を用いる通信システムであって、前記他の通信システムの無線局の位置にヌル点を形成する基地局群と、前記基地局群が連携して送信する信号を受信する端末と、前記無線局の近傍に設けられ、前記基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号を用いてチャネル推定値を推定するセンサ局と、を有し、前記基地局は、前記チャネル推定値から得られる、前記複数の基地局から送信された前記基準信号の前記無線局における受信電力のうち、最小の受信電力と、前記最小の受信電力以外の他の受信電力との電力差を算出する算出手段と、前記電力差に基づいて、前記最小の受信電力に対応する基地局を前記基地局群から除外するか否かを判定する判定手段と、を具備する構成を採る。

本発明の基地局除外判定方法は、第１の通信システムと同一の周波数帯域を用いる第２の通信システムであって、前記第１の通信システムの無線局の位置にヌル点を形成する基地局群と、前記基地局群が連携して送信する信号を受信する端末と、前記無線局の近傍に設けられ、前記基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号を用いてチャネル推定値を推定するセンサ局と、を有する前記第２の通信システムにおける基地局除外判定方法であって、前記チャネル推定値から得られる、前記複数の基地局から送信された前記基準信号の前記無線局における受信電力のうち、最小の受信電力と、前記最小の受信電力以外の他の受信電力との電力差を算出する算出ステップと、前記電力差に基づいて、前記最小の受信電力に対応する基地局を前記基地局群から除外するか否かを判定する判定ステップと、を具備する構成を採る。

本発明によれば、同一周波数帯を用いる異種の第１の通信システム（例えば、ＦＳＳ）及び第２の通信システム（例えば、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステム）が共存する場合でも、第２の通信システムの基地局から第２の通信システムの無線局に与える干渉を抑圧しつつ、第２の通信システムの端末における受信品質の劣化を防止することができる。よって、例えば、既にＦＳＳの無線局が設置されているエリアでも、新たにＦＳＳと同一周波数帯域を用いるＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムを設置することが可能となる。

同一周波数帯域を用いる異種の通信システムを示す図 本発明の一実施の形態に係る同一周波数帯域を用いる異種の通信システムを示す図 本発明の一実施の形態に係るＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムにおける基地局（プライマリ基地局）の構成を示すブロック図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

本実施の形態では、互いに同一周波数帯域を用いる異種の通信システムの一例として、図１と同様、図２に示すＩＭＴ−ＡｄｖａｎｃｅｄシステムとＦＳＳシステムとを共存させる場合について説明する。

図２では、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムは、４個の基地局（ＩＭＴ ＢＳ１〜４）と、１個の端末（ＩＭＴ ＵＥ）と、１個のセンサ局とを有する。また、図２では、ＦＳＳは、ＦＳＳ地球局（ＦＳＳ ＥＳ）と、ＦＳＳ衛星局とを有する。また、図２に示すセンサ局はＦＳＳ地球局の近傍に設けられている。また、図２に示すＩＭＴ ＢＳ１〜４は基地局連携同時送信を行う基地局群を形成している。

そして、ＦＳＳと同一周波数帯域を用いるＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムでは、基地局群は、ＦＳＳ地球局の位置にヌル点を形成する。また、ＩＭＴ ＵＥは、基地局群が連携して送信する信号を受信する。また、センサ局は、ＦＳＳ地球局の近傍に設けられ、基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号を用いてチャネル推定値ｈ_１〜ｈ_４を推定する。また、ＦＳＳでは、ＦＳＳ地球局はＦＳＳ衛星局との間で通信を行う。

また、図２に示すＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムでは、ＩＭＴ ＢＳ１〜４のうちいずれか１つの基地局をプライマリ基地局（Primary BS、図２ではＩＭＴ ＢＳ１）として決定する。プライマリ基地局は、センサ局で測定された、ＩＭＴ ＢＳ１〜４とＦＳＳ地球局との間の各チャネル推定値ｈ_１〜ｈ_４を取得し、チャネル推定値に基づいて基地局群で使用するＮＵＬＬウェイトを生成する。

図３は、本実施の形態に係るプライマリ基地局（図２ではＩＭＴ ＢＳ１）である基地局１００の構成を示すブロック図である。

図３に示す基地局１００において、無線受信部１０２は、アンテナ１０１を介して受信した信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施し、受信処理を施した信号をＧＩ（Guard Interval）除去部１０３に出力する。なお、無線受信部１０２で受信される信号には、センサ局で推定された、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムの基地局群に属する複数の基地局とセンサ局（つまり、ＦＳＳ地球局）との間の各チャネル推定値を示す制御情報、又は、ＩＭＴ ＵＥからのデータ信号が含まれる。

ＧＩ除去部１０３は、無線受信部１０２から入力される信号に付加されているＧＩを除去し、ＧＩ除去後の信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１０４に出力する。

ＦＦＴ部１０４は、ＧＩ除去後の信号に対してＦＦＴを行って、周波数領域の信号を得る。そして、ＦＦＴ部１０４は、ＦＦＴ後の信号をデマッピング部１０５に出力する。

デマッピング部１０５は、ＦＦＴ部１０４から入力される信号から、チャネル推定値を示す制御情報、及び、ＩＭＴ ＵＥからのデータ信号が割り当てられた周波数帯域に対応した部分をそれぞれ抽出する。そして、デマッピング部１０５は、抽出した信号を復調部１０６に出力する。

復調部１０６は、デマッピング部１０５から入力される信号を復調し、復調後の信号を復号部１０７に出力する。

復号部１０７は、復調部１０６から入力される信号を復号（例えば、誤り訂正復号）することにより、データ信号および制御情報を抽出する。そして、復号部１０７は、抽出されたデータ信号を受信データとして出力し、抽出した制御情報に含まれる、各基地局に対応するチャネル推定値を電力演算部１０８に出力する。

電力演算部１０８は、復号部１０７から入力されるチャネル推定値に基づいて、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムの基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信電力（受信レベル）を算出する。そして、電力演算部１０８は、算出した受信電力を示す情報を電力差算出部１０９に出力する。

電力差算出部１０９は、まず、電力演算部１０８から入力される情報に示される、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄの基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信電力のうち、最小の受信電力を特定する。次いで、電力差算出部１０９は、上記受信電力のうち、最小の受信電力以外の他の受信電力の平均値を算出する。そして、電力差算出部１０９は、特定した最小の受信電力と、算出した平均値との電力差を算出する。そして、電力差算出部１０９は、算出した電力差、及び、最小の受信電力に対応する基地局を示す情報を判定部１１０に出力する。

判定部１１０は、電力差算出部１０９から入力される情報に示される電力差に基づいて、最小の受信電力に対応する基地局を、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムの基地局群から除外するか否かを判定する。換言すると、判定部１１０は、基地局群に属する複数の基地局に、基地局連携同時送信の除外対象となる基地局が存在するか否かを判定する。具体的には、判定部１１０は、電力差算出部１０９で算出された電力差が予め設定された閾値よりも大きい場合、最小の受信電力に対応する基地局を基地局群から除外する。そして、判定部１１０は、最小の受信電力に対応する基地局を基地局群から除外するか否かを示す判定結果を通知データ生成部１１１に出力する。

通知データ生成部１１１は、最小の受信電力に対応する基地局を基地局群から除外することを示す判定結果が判定部１１０から入力される場合、その最小の受信電力に対応する基地局を除外する指示を示す通知データを生成する。そして、生成された通知データは、基地局群に属する複数の基地局へ通知される。

そして、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄの基地局群に属する複数の基地局は、基地局１００（プライマリ基地局）からの通知データを受信し、通知データに示される基地局に該当する場合、ＩＭＴ ＵＥへの送信を停止する。すなわち、通知データに示される基地局は、その基地局が属する基地局群から除外される。

また、基地局１００は、判定部１１０における基地局除外判定処理の完了後、現時点の基地局群（つまり、除外された基地局を含まない基地局群）に属する複数の基地局に対応するチャネル推定値に基づいて、ＮＵＬＬウェイトを生成する（図示せず）。そして、基地局群に属する複数の基地局は、基地局１００（プライマリ基地局）から通知されたＮＵＬＬウェイトを用いて信号を送信（基地局連携同時送信）する。

なお、上述したように、基地局群に属する複数の基地局（図３に示す基地局１００（プライマリ基地局）を含む）は、各基地局とセンサ局との間で既知である基準信号をセンサ局に送信する。そして、センサ局は、各基地局から送信される基準信号を用いて、各基地局とセンサ局との間のチャネル推定値、つまり、各基地局とＦＳＳ地球局との間のチャネル推定値を推定する。そして、センサ局は、推定したチャネル推定値を示す制御情報を、図３に示す基地局１００（プライマリ基地局）へフィードバックする。

また、基地局群に属する複数の基地局のうち、プライマリ基地局以外の基地局は、ＩＭＴ ＵＥから送信される信号の受信処理のみを行う。具体的には、プライマリ基地局以外の基地局は、図３に示すアンテナ１０１〜復号部１０７と同一の構成部を有し、受信データ（ＩＭＴ ＵＥからの信号）を得る。

次に、図３に示す基地局１００（プライマリ基地局）における基地局除外判定処理の詳細について説明する。

以下の説明では、図２に示すＩＭＴ ＢＳ３とＦＳＳ地球局（又はセンサ局）との間の距離は、ＩＭＴ ＢＳ１，２，４とＦＳＳ地球局（又はセンサ局）との間の距離よりも非常に長い。また、ＩＭＴ ＢＳ１，２，４とＦＳＳ地球局（又はセンサ局）との間の距離はそれぞれ同程度とする。

また、図２に示すＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムの基地局群に属するＩＭＴ ＢＳ１〜４の中から、ＩＭＴ ＢＳ１がプライマリ基地局（図３に示す基地局１００）に決定される。

また、図２に示すＩＭＴ ＢＳ１〜４は、チャネル推定用の基準信号（送信ウェイト未適用の信号）をセンサ局に送信する。このとき、ＩＭＴ ＢＳ１〜４は、同一の送信電力で基準信号を送信する。図２に示すセンサ局は、ＩＭＴ ＢＳ１〜４からそれぞれ送信された基準信号を受信すると、ＩＭＴ ＢＳ１〜４とセンサ局（つまり、ＦＳＳ地球局）との間の各チャネル推定値ｈ_１〜ｈ_４を推定する。そして、センサ局は、推定したチャネル推定値ｈ_１〜ｈ_４をプライマリ基地局であるＩＭＴ ＢＳ１にフィードバックする。

ＩＭＴ ＢＳ１（プライマリ基地局）は、センサ局からフィードバックされたチャネル推定値ｈ_１〜ｈ_４を受信すると、基地局除外判定処理を行う。

具体的には、ＩＭＴ ＢＳ１の電力演算部１０８は、チャネル推定値の大きさ｜ｈ_１｜〜｜ｈ_４｜を用いて、ＩＭＴ ＢＳ１〜４から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信電力（受信レベル）を算出する。

次いで、ＩＭＴ ＢＳ１の電力差算出部１０９は、ＩＭＴ ＢＳ１〜４から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信電力のうち、最小の受信電力を特定する。図２では、ＩＭＴ ＢＳ３とＦＳＳ地球局（又はセンサ局）との間の距離は、ＩＭＴ ＢＳ１，２，４とＦＳＳ地球局（又はセンサ局）との間の距離よりも非常に長い。そのため、図２に示すチャネル推定値の大きさ｜ｈ_３｜は、他のチャネル推定値の大きさ｜ｈ_１｜，｜ｈ_２｜，｜ｈ_４｜よりも非常に小さくなる。よって、ＩＭＴ ＢＳ１の電力差算出部１０９は、ＩＭＴ ＢＳ１〜４から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信電力のうち、最小の受信電力として、ＩＭＴ ＢＳ３に対応する受信電力（つまり、チャネル推定値ｈ_３の電力）を特定する。

次いで、ＩＭＴ ＢＳ１の電力差算出部１０９は、最小の受信電力以外の他の受信電力の平均値を算出する。つまり、電力差算出部１０９は、図２において、最小の受信電力に対応するＩＭＴ ＢＳ３以外のＩＭＴ ＢＳ１，２，４に対応する受信電力の平均値を算出する。

そして、電力差算出部１０９は、ＩＭＴ ＢＳ３に対応する受信電力（最小の受信電力）と、ＩＭＴ ＢＳ１，２，４に対応する受信電力の平均値との電力差を算出する。

次いで、ＩＭＴ ＢＳ１の判定部１１０は、電力差算出部１０９で算出された電力差に基づいて、最小の受信電力に対応するＩＭＴ ＢＳ３を、ＩＭＴ ＢＳ１〜４が属する基地局群から除外するか否かを判定する。例えば、判定部１１０は、予め設定された閾値よりも電力差が大きい場合、ＩＭＴ ＢＳ３を基地局群から除外すると判定する。一方、判定部１１０は、電力差が予め設定された閾値以下の場合、ＩＭＴ ＢＳ３を基地局群から除外しないと判定する。

そして、ＩＭＴ ＢＳ１の通知データ生成部１１１は、予め設定された閾値よりも電力差が大きい場合、ＩＭＴ ＢＳ３を基地局群から除外する指示を示す通知データを生成し、基地局群に属する他の基地局（ＩＭＴ ＢＳ２〜４）に送信する。

よって、図２に示すＩＭＴ ＢＳ３は、基地局群から除外される指示を通知されると、信号の送信（基地局連携同時送信）を停止することにより、ＩＭＴ ＢＳ１〜４で形成される基地局群から除外される。この結果、図２に示すＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムでは、基地局群にはＩＭＴ ＢＳ１，２，４が属する。

よって、プライマリ基地局（基地局１００）であるＩＭＴ ＢＳ１は、ＩＭＴ ＢＳ３に対応するチャネル推定値ｈ_３を削除する。そして、ＩＭＴ ＢＳ１は、残りのチャネル推定値ｈ_１、ｈ_２、ｈ_４に基づいてＮＵＬＬウェイトを生成し、生成したＮＵＬＬウェイトを基地局群に属する他の基地局であるＩＭＴ ＢＳ２，４（つまり、基地局連携同時送信する基地局）に通知する。

そして、図２に示すＩＭＴ ＢＳ１，２，４は、ＮＵＬＬウェイトを乗算した信号を送信することにより、ＦＳＳ地球局に対してヌル点を形成する。

このとき、ＩＭＴ ＢＳ１，２，４とＦＳＳ地球局との間の伝搬路におけるチャネル推定値の電力差は小さいため、各基地局でＮＵＬＬウェイトを信号に乗算することによる、送信電力の低下量は小さくなる。これにより、図２に示すＩＭＴ ＢＳ１，２，４がカバーするカバーエリアが小さくなることを防ぐことができる。このため、ＩＭＴ ＢＳ１，２，４からの信号を受信するＩＭＴ ＵＥがＩＭＴ ＢＳ１，２，４のカバーエリア外に位置する可能性は低くなり、ＩＭＴ ＵＥでの受信品質の劣化を抑えることができる。

また、図２において、ＩＭＴ ＢＳ３が除外されることで基地局群に属する基地局の数は１個減少して３個になる。しかし、残りの３個のＩＭＴ ＢＳ１，２，４でもＦＳＳ地球局に対してヌル点を形成することはできる。つまり、基地局除外処理による基地局群に属する基地局の数の減少は、ＦＳＳ地球局への干渉抑圧処理にほとんど影響を与えない。換言すると、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムの基地局群に対して基地局除外処理を行うことで、ＦＳＳ地球局への干渉抑圧効果を維持しつつ、ＩＭＴ ＵＥでの受信品質の劣化を防止することができる。

このようにして、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムの基地局群に属する複数の基地局では、基地局連携同時送信による干渉抑圧処理を行う前に、基地局除外判定処理を行う。具体的には、基地局１００（プライマリ基地局）は、基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信信号のうち、最小の受信電力と他の受信電力（ここでは平均値）との電力差が閾値より大きい場合、最小の受信電力に対応する基地局を基地局群から除外すると判定する。

すなわち、基地局１００は、基地局群に属する複数の基地局の中から、ＮＵＬＬウェイトを信号に乗算することで他の基地局がカバーするカバーエリアが極端に小さくなってしまう原因となる基地局を特定し、特定した基地局を基地局群から除外する。これにより、基地局連携同時送信による干渉抑圧処理を行う際に、基地局群に属する基地局における送信電力の低下を防ぐことにより、基地局がカバーするカバーエリア（サービスエリア）が小さくなることを防ぐことができる。

よって、本実施の形態によれば、同一周波数帯を用いる異種の第１の通信システム（例えば、ＦＳＳ）及び第２の通信システム（例えば、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステム）が共存する場合に、第２の通信システムの基地局から第２の通信システムの無線局に与える干渉を抑圧しつつ、第２の通信システムの端末における受信品質の劣化を防止することができる。よって、例えば既存システム（ＦＳＳ）の無線局が設置されているエリアでも、既存システム（ＦＳＳ）と同一周波数帯域を用いる新規システム（ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステム）を新たに設置することが可能となる。

なお、本実施の形態では、図３に示すように、プライマリ基地局である基地局１００（電力演算部１０８）が、複数の基地局から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信電力を算出する場合について説明した。しかし、本発明では、センサ局が、複数の基地局から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信電力を算出してもよい。この場合、センサ局は、図３に示す基地局１００の電力演算部１０８と同一の構成部を具備する構成を採り、プライマリ基地局は、図３に示す基地局１００のうち電力演算部１０８を省略した構成を採る。つまり、センサ局は、複数の基地局から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信電力を示す制御情報をプライマリ基地局へフィードバックするため、プライマリ基地局は、チャネル推定値から得られる受信電力の演算処理が不要となる。この場合でも、上記実施の形態と同様にして、プライマリ基地局は基地局除外判定処理を行うことができる。

また、本実施の形態では、図３に示す基地局１００（プライマリ基地局）の電力差算出部１０９は、基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信電力のうち、最小の受信電力と、最小の受信電力以外の他の受信電力の平均値との電力差を算出する場合について説明した。しかし、本発明では、基地局１００（プライマリ基地局）は、基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における受信電力のうち、最小の受信電力と、最小の受信電力以外の他の受信電力との電力差を基地局毎に個別に算出してもよい。すなわち、電力差算出部１０９は、基地局群に属する複数の基地局のうち、最小の受信電力に対応する基地局以外の他の基地局から送信された基準信号のＦＳＳ地球局における各受信電力と、最小の受信電力との電力差をそれぞれ算出してもよい。

例えば、基地局１００（プライマリ基地局）の電力差算出部１０９は、図２に示す基地局群に属するＩＭＴ ＢＳ１〜４のうち、最小の受信電力に対応するＩＭＴＢＳ３以外のＩＭＴ ＢＳ１，２，４に対応する各受信電力と、ＩＭＴ ＢＳ３に対応する受信電力との電力差（つまり、３個の電力差）をそれぞれ算出する。そして、基地局１００（プライマリ基地局）の判定部１１０は、電力差算出部１０９で算出された複数（図２では３個）の電力差と予め設定された閾値とをそれぞれ比較する。ここで、判定部１１０は、最小の受信電力に対応する基地局以外の他の基地局（図２ではＩＭＴ ＢＳ１，２，４）に対応する電力差がいずれか１つでも閾値より大きい場合、最小の受信電力に対応する基地局（図２ではＩＭＴ ＢＳ３）を基地局群から除外する。すなわち、基地局群に属する複数の基地局において、ＦＳＳ地球局における受信電力の電力差が閾値を超える関係にある基地局の組が１つでも存在する場合には、該当する基地局（最小の受信電力に対応する基地局）が基地局群から除外される。すなわち、基地局１００では、上述した平均受信電力を算出する場合と比較して、より厳格に基地局除外判定処理を行うことができる。例えば、基地局１００（プライマリ基地局）は、最小の受信電力との電力差を算出する際、通信環境に応じて、最小の受信電力と他の受信電力の平均値との電力差を算出するのか、最小の受信電力と他の受信電力との電力差を基地局毎に算出するのかを切り替えてもよい。

また、本発明において、プライマリ基地局による基地局除外判定処理の結果、プライマリ基地局を基地局群から除外すると判定された場合、基地局群に属する他の基地局が新しいプライマリ基地局に決定される。このとき、除外される基地局（旧プライマリ基地局）は、新しく決定されたプライマリ基地局（新プライマリ基地局）となる基地局に対して、プライマリ基地局に設定された旨を指示する情報、及び、判定結果（旧プライマリ基地局を除外する判定結果）を示す情報を通知する。そして、新プライマリ基地局は、旧プライマリ基地局を基地局群から除外する通知データを基地局群に属する基地局へ通知する。

また、本実施の形態では、プライマリ基地局（基地局１００）は、基地局除外判定処理を１回（つまり、１つの基地局に対する除外判定処理）だけ行う場合について説明した。しかし、プライマリ基地局は、電力差算出部１０９で算出される電力差が閾値より大きくなる基地局（つまり、他の基地局と比較してチャネル推定値の電力が非常に小さい基地局）が複数存在する場合、上記基地局除外判定処理を繰り返してもよい。ただし、基地局群による基地局連携同時送信を行うためには、最低でも２つの基地局が基地局群に属している必要がある。そのため、基地局除外判定処理は、基地局群に属する基地局の数が３個以上の場合（つまり、基地局除外後の基地局群に属する基地局の数が２個以上になる場合）に行われることが好ましい。これにより、基地局除外判定処理後の基地局群に属する複数（２個以上）の基地局間では、チャネル推定値の電力差が小さくなる。よって、上記実施の形態と同様、基地局群に属する複数の基地局がそれぞれカバーするカバーエリアを小さくすることなく、端末の受信品質が劣化することを防止することができる。

また、本実施の形態では、移動通信システムの一例としてＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムを挙げたが、移動通信システムとしてはＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムに限らず、他の通信システムに対して本発明を適用してもよい。また、本実施の形態では、移動体通信システムと共存する通信システムの例として衛星通信システム（ＦＳＳ）を挙げたが、他の異種の通信システム間でも同様のことが考えられる。

また、本実施の形態では、複数の基地局が連携する基地局連携同時送信（基地局連携ＭＩＭＯ送信）を行う場合について説明した。しかし、基地局連携同時送信の代わりに、複数の送信アンテナを有する基地局によるアレーアンテナ処理について本発明を適用してもよい。すなわち、複数のアンテナが、上記実施の形態における複数の基地局にそれぞれ対応する。つまり、複数のアンテナを有する基地局では、複数のアンテナとセンサ局との間の各チャネル推定値（受信電力）に基づいて、アンテナの除外判定処理が行われる。

本発明は、例えば、同一周波数を共用する移動通信システムと衛星通信システムを共存する場合に有用である。

１００ 基地局
１０１ アンテナ
１０２ 無線受信部
１０３ ＧＩ除去部
１０４ ＦＦＴ部
１０５ デマッピング部
１０６ 復調部
１０７ 復号部
１０８ 電力演算部
１０９ 電力差算出部
１１０ 判定部
１１１ 通知データ生成部

Claims (7)

1. 第１の通信システムと同一の周波数帯域を用いる第２の通信システムであって、前記第１の通信システムの無線局の位置にヌル点を形成する基地局群と、前記基地局群が連携して送信する信号を受信する端末と、前記無線局の近傍に設けられ、前記基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号を用いてチャネル推定値を推定するセンサ局と、を有する前記第２の通信システムにおける基地局であって、
   前記チャネル推定値から得られる、前記複数の基地局から送信された前記基準信号の前記無線局における受信電力のうち、最小の受信電力と、前記最小の受信電力以外の他の受信電力との電力差を算出する算出手段と、
   前記電力差に基づいて、前記最小の受信電力に対応する基地局を前記基地局群から除外するか否かを判定する判定手段と、
   を具備する基地局。
2. 前記判定手段は、予め設定された閾値よりも前記電力差が大きい場合、前記最小の受信電力に対応する基地局を前記基地局群から除外する、
   請求項１記載の基地局。
3. 前記算出手段は、前記複数の基地局から送信された前記基準信号の前記無線局における前記受信電力のうち、前記最小の受信電力と、前記他の受信電力の平均値との差である前記電力差を算出する、
   請求項１記載の基地局。
4. 前記算出手段は、前記複数の基地局のうち、前記最小の受信電力に対応する基地局以外の他の基地局から送信された前記基準信号の前記無線局における前記受信電力と、前記最小の受信電力との前記電力差をそれぞれ算出し、
   前記判定手段は、前記他の基地局にそれぞれ対応する前記電力差がいずれか１つでも前記閾値より大きい場合、前記最小の受信電力に対応する基地局を前記基地局群から除外する、
   請求項１記載の基地局。
5. 前記第１の通信システムは衛星通信システムであり、前記第２の通信システムは移動通信システムである、
   請求項１記載の基地局。
6. 他の通信システムと同一の周波数帯域を用いる通信システムであって、
   前記他の通信システムの無線局の位置にヌル点を形成する基地局群と、
   前記基地局群が連携して送信する信号を受信する端末と、
   前記無線局の近傍に設けられ、前記基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号を用いてチャネル推定値を推定するセンサ局と、を有し、
   前記基地局は、
   前記チャネル推定値から得られる、前記複数の基地局から送信された前記基準信号の前記無線局における受信電力のうち、最小の受信電力と、前記最小の受信電力以外の他の受信電力との電力差を算出する算出手段と、
   前記電力差に基づいて、前記最小の受信電力に対応する基地局を前記基地局群から除外するか否かを判定する判定手段と、を具備する、
   通信システム。
7. 第１の通信システムと同一の周波数帯域を用いる第２の通信システムであって、前記第１の通信システムの無線局の位置にヌル点を形成する基地局群と、前記基地局群が連携して送信する信号を受信する端末と、前記無線局の近傍に設けられ、前記基地局群に属する複数の基地局から送信された基準信号を用いてチャネル推定値を推定するセンサ局と、を有する前記第２の通信システムにおける基地局除外判定方法であって、
   前記チャネル推定値から得られる、前記複数の基地局から送信された前記基準信号の前記無線局における受信電力のうち、最小の受信電力と、前記最小の受信電力以外の他の受信電力との電力差を算出する算出ステップと、
   前記電力差に基づいて、前記最小の受信電力に対応する基地局を前記基地局群から除外するか否かを判定する判定ステップと、
   を具備する基地局除外判定方法。

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