JP2013093647A - 通信システム、送信装置、通信方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】協調制御の対象となる複数のセル間の伝搬路変動を効率良く推定して、セル間干渉を防止できる通信システム、送信装置、通信方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】有線ネットワークで接続された基地局のうち１つのセルの基地局を集中制御局とし、集中制御局の上位層１０５では、参照信号割り当て情報決定部１０７において、各セルの干渉源情報に基づいてセル毎の参照信号の割り当てを決定し、決定した参照信号割り当て情報を他のセルの基地局へ通知した後、送信データ生成部１０８において送信データを生成する。一方、集中制御局以外の基地局は、集中制御局から通知された参照信号割り当て情報に基づいて、送信データ生成部１０８において送信データを生成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のセルによって構成され、そのセル間干渉を除去する通信システム、送信装置、通信方法及びプログラムに関する。

複数のセルによって構成される通信システムにおいて、同一の周波数帯を用いて通信を行う場合には、セル間干渉が大きな課題となる。セル間干渉を除去するための方法として、セル間協調送受信技術（ＣｏＭＰ：Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）等の技術が検討されている。このとき、基地局側でプレコーディングを行うことによってセル間干渉の除去を行う場合、端末側では自身が接続する基地局との間の伝搬路情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に加えて、干渉局の基地局との間の伝搬路情報を測定し、それらを基地局へ通知する必要がある。しかし、端末では自身が接続する基地局から送信された信号と干渉局から送信された信号を同時に受信するため、受信信号からこれらの伝搬路情報を独立に抽出する仕組みが必要となる。

３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、伝搬路推定用の参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：ＣＳＩ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）を用いて、これらの伝搬路情報を独立に測定するための方法が検討されている（非特許文献１）。

非特許文献１では、あるセルに参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を割り当てたサブキャリアは、その周辺の他のセルではデータを送信しないサブキャリア（キャリアホールと呼ばれることもある）とする仕組みが記載されている。各セルが、他のセルのことを考慮して、それぞれＣＳＩ−ＲＳとキャリアホールを適切に設けることができれば、各セルから到来するＣＳＩ−ＲＳがそれぞれ干渉し合う状況を回避し、自セルの基地局との間の伝搬路変動だけでなく、干渉源となる他セルの基地局との間の伝搬路変動も推定することが可能となる。

３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１ Ｖ１０．２．０（Ｒｅｌｅａｓｅ１０）

複数のセルによって構成されるシステムにおいて、各セルが協調し同一リソースを用いて通信を行う場合、特に、各セルの伝搬路変動に応じて、それらのセル同士で互いに干渉を与え合わないように協調して通信を行う場合には、上記のＣＳＩ−ＲＳにより、自セルだけでなく他セルとの間の伝搬路推定を行い、それぞれの伝搬路変動を把握するのが有効である。しかし、通常は独立に動作している各セルの基地局が、それぞれ独立にＣＳＩ−ＲＳのサブキャリア位置等を決定するようにすると、互いに重複しないようにＣＳＩ−ＲＳを設定することが困難である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、協調制御の対象となる複数のセル間の伝搬路変動を効率良く推定して、セル間干渉を防止できる通信システム、送信装置、通信方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明は、複数の通信セルにそれぞれ設置されている送信装置と、該送信装置からの信号を受信する受信装置とから構成され、各送信装置からの信号で前記受信装置に干渉を与えない協調通信を行う通信システムであって、
前記複数の通信セルのうちの１つの通信セル内の送信装置が、通信セル間の伝搬路情報に基づく協調通信を制御するための協調制御情報を、他の通信セル内の各送信装置に通知することを特徴とする。

ここで、前記協調制御情報は、前記伝搬路を推定するための伝搬路推定用参照信号の位置を示す情報を含み、前記伝搬路推定用参照信号の位置は、前記受信装置に送信する通信フレームにおいてセル間で重複しないように調整してあることを特徴とする。

また、前記協調制御情報は、さらに前記通信セルの数を表わす情報を含み、各通信セルの数に応じて、前記伝搬路推定用参照信号の位置を調整することを特徴とする。

また、前記通信システムにおいては、前記複数の通信セルそれぞれにおける送信装置は、有線ネットワークで接続されており、前記協調制御情報は、前記有線ネットワーク経由で通知されることを特徴とする。

本発明は、複数の通信セルにそれぞれ設置されている送信装置と、該送信装置からの信号を受信する受信装置とから構成され、各送信装置からの信号で前記受信装置に干渉を与えない協調通信を行う通信システムの送信装置であって、
前記複数の通信セルのうちの１つの通信セル内の送信装置が、通信セル間の伝搬路情報に基づく協調通信を制御するための協調制御情報を、他の通信セル内の各送信装置に通知することを特徴とする。

本発明は、複数の通信セルにそれぞれ設置されている送信装置と、該送信装置からの信号を受信する受信装置とから構成され、各送信装置からの信号で前記受信装置に干渉を与えない協調通信を行う通信方法であって、
前記複数の通信セルのうちの１つの通信セル内の送信装置が、通信セル間の伝搬路情報に基づく協調通信を制御するための協調制御情報を、他の通信セル内の各送信装置に通知することを特徴とする。

本発明は、前記通信方法を、前記複数の通信セルのうちの１つの通信セル内の送信装置に実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、複数の通信セルのうちの１つの通信セル内の送信装置が、通信セル間の伝搬路情報に基づく協調通信を制御するための協調制御情報を、他の通信セル内の各送信装置に通知するので、各送信装置は、協調通信を行う場合に、効率よく伝搬路変動を推定できるようにして、通信セル干渉を防ぐことができる。特に、複数のセルにおいて伝搬路情報に基づく協調通信を行う場合に必要となる伝搬路推定用信号（ＣＳＩ−ＲＳ）の位置を、それらのセル間で効率良く調整することができる。また、送信装置を有線ネットワークで接続することで、各セルで設定すべき伝搬路推定用信号の位置等の情報を効率良く通知することもできる。

本実施形態で対象とする通信フレームの一例を示す図である。 各協調セルが用いるＣＳＩ−ＲＳの位置のパターンを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。 第２の実施形態に係る基地局Ｍｉ（ｉ＝１〜４）の構成を示す図である。 （ａ）は干渉源情報の定義、（ｂ）は干渉源情報の一例を示す図である。 第２の実施形態の基地局の上位層の処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施形態の基地局のサブキャリア毎の送信信号の割り当てを示すフローチャートである。 端末ｍ４がマクロセル２の近くに位置する場合のシステム構成を示す図である。 基地局Ｍ２が基地局Ｍ４に与える干渉が大きくなる場合の干渉源情報の一例を示す図である。 集中制御局を変更する場合の基地局の上位層の処理の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る端末の構成を示す図である。 第２の実施形態における受信信号のサブキャリア毎の割り当てを示す図である。 （ａ）は、干渉の影響を考慮せずに全てのセルに異なるサブキャリアを用いて参照信号を割り当てた場合の送信信号の割り当て、（ｂ）は、この場合の受信信号の割り当てを示す図である。 無線ＬＡＮの通信システムの構成を示す図である。

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。

［第１の実施形態］
まず、本実施形態で対象とする通信フレームの一例を図１に示す。図１の縦軸は周波数、横軸は時間であり、１つの四角は１シンボル中の１サブキャリアを表わしている。つまり、本実施形態におけるフレームは８サブキャリア、１２シンボルから構成されるものとする。また、１フレームは２つのスロットから構成されており、スロットはリソースブロックとも呼ばれる、最小のアクセス単位である。また、図中の数字は、予め決められている伝搬路推定用信号（ＣＳＩ−ＲＳ）のインデックスを表わしており、例えば、インデックス１が割り当てられたセルでは、図中の１−ｘが記載されたリソースでＣＳＩ−ＲＳを伝送することとなる。また、ｘは、ＣＳＩ−ＲＳが送信されるアンテナ番号であり、アンテナ毎に異なるリソースを用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送することを表わしている。これは、協調制御を適切に行うためには、各セルの基地局のアンテナ毎に伝搬路を推定する必要があり、アンテナ間において直交したリソースでＣＳＩ−ＲＳを伝送するためである。つまり、この場合には各基地局がそれぞれ４本の送信アンテナを有していることとなる。同様に、他のインデックスが割り当てられたセルの基地局の各アンテナにおいても、そのインデックスが記載されたリソースでＣＳＩ−ＲＳを伝送するものとする。但し、数字が与えられていないリソースではＣＳＩ−ＲＳ以外の信号が伝送されることとなる。また、図１は１つのセルが４つのリソースでＣＳＩ−ＲＳを伝送する場合を示している（先頭が同じ数字となるリソースが４つある）が、これに限らず、ＣＳＩ−ＲＳを伝送するリソース数は幾つでもよい。本実施形態では、このように予め決められた幾つかのＣＳＩ−ＲＳ位置の候補から、協調制御を行うそれぞれのセルへ、どの位置を割り当てるかを効率良く決定する方法について示す。

まず本実施形態で対象とする協調制御について簡単に述べる。先に述べたように、本実施形態では、自セルの伝搬路変動だけでなく、他セルの伝搬路変動も考慮して、セル間で互いに干渉を与え合わないような協調制御を対象とする。このような協調制御技術の例としては、送信ビームフォーミング技術やＩＡ（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）技術等がある。

このうち、送信ビームフォーミング技術は、他セルとの間の伝搬路変動を基に、それらのセルに干渉を与えないような送信フィルタ（ウェイト）を送信装置（例えば、基地局）で信号に乗算して伝送する技術である。このとき、適切な送信フィルタを乗算して伝送することにより、他セルの受信装置（例えば、端末）へ与える干渉を抑圧することができる。

また、ＩＡ技術は、干渉源となる複数の送信装置（例えば、基地局）から到来する干渉信号の等価伝搬路の向き（ベクトル）が、受信装置（例えば、端末）において受信信号に乗算する受信フィルタに直交するように、各送信装置と各受信装置が協調して送信フィルタと受信フィルタを算出し、それらを用いた送受信を行う技術であり、このような制御を行うことにより、受信装置において除去可能な数（自由度）以上の干渉信号が隣接セルから到来する場合にも、それらの干渉信号を除去し、受信信号から所望信号を高精度に抽出することが可能となる。

これらの協調制御を、効率良く実現するためのひとつの方法として、複数セルのうちのいずれかのセルの基地局が集中制御局として動作し、協調制御を管理する方法が考えられる。これは、各セルが独立に動作すると効率良く協調制御できないものと考えられるため、いずれかのセルの基地局の指示に従って各セルが動作することで、独立に動作することにより生じる無駄を省くことを目的とした制御である。本実施形態では、このように、いずれかのセルの基地局が集中制御局として動作する場合を対象とし、ＣＳＩ−ＲＳの、集中制御局による位置調整や、その調整結果の通知方法等について示す。但し、本発明は、いずれのセルが集中制御局として動作するかを選択する制御に関するものではないため、どのような方法により集中制御局が選択されてもよいものとする。例えば、各セル内の受信品質等に応じて集中制御局としての動作を開始するようにしてもよいし、固定されたいずれかの基地局が集中制御局として動作する構成であってもよい。

ここでは、まず、集中制御局が適応的に選択される場合を対象とする。幾つかのセルのうち、あるセルの基地局が集中制御局として動作することになってから、その基地局は周辺セルの基地局に対して協調制御を開始する旨の通知を行う。通常、周辺の基地局同士は有線ネットワークで接続されており、このような基地局間での情報の通知はその有線ネットワーク経由で行われる。このような通知を受け取った基地局は、協調制御を行うことに同意し、その協調制御に参加するか否かを決定し、その結果を表わす情報を集中制御局となった基地局に通知する。このような情報のやり取りにより、集中制御局は、どのセルが協調制御に参加するかを把握することができ、それらのセルによる協調制御を開始することができる。

この時、集中制御局となった基地局は、協調制御に参加するセル（協調セル）を識別するセルＩＤ等の情報を取得しており、このセルを識別する情報に基づいて、各セルのＣＳＩ−ＲＳの位置を決定するようにする。これは、例えば、セルＩＤの小さいものから順に、図１における番号が小さいＣＳＩ−ＲＳ位置を割り当てるようにすることにより決定することができる。一例として、集中制御局が管理するセルを含めて３つのセルが協調制御を行う場合には、それら３つのセルのうちセルＩＤが最も小さいセルには図１の１−ｘの位置を、セルＩＤが２番目に小さいセルには図１の２−ｘの位置を、セルＩＤが最も大きいセルには図１の３−ｘの位置を、それぞれのセルにおいてＣＳＩ−ＲＳを伝送するリソース位置として割り当てるといった割り当て方法である。このようにセルＩＤに基づく位置調整を行うことにより、各セルで重複したＣＳＩ−ＲＳ位置を割り当ててしまう状況を回避することができる。

また、セルＩＤをそのまま使うのではなく、セルＩＤに何らかの演算を施して、その結果に基づく位置調整を行ってもよい。例えば、それぞれのセルＩＤをある正の整数値で除算した余りの値（ｍｏｄｕｌｏ演算）に基づくというようにしてもよい。また、ここでは、協調セルのセルＩＤに基づいて、ＣＳＩ−ＲＳを伝送するリソース位置をそれぞれ決定するものとしているが、集中制御局がランダムにこれを決定するようにしてもよい。

ここで、図１に示す構成では、協調制御に参加するセル数（協調セル数）が少ない場合（３以下の場合）には、フレームの前半のスロット内のみのリソースを用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送することとなるが、協調セル数が多い場合（４以上の場合）には、フレームの後半のスロット内のリソースも用いてＣＳＩ−ＲＳを伝送することとなる。このように、協調セル数に応じて、ＣＳＩ−ＲＳを伝送するスロットを限定するようにしてもよく、ＣＳＩ−ＲＳを伝送しないスロットのリソースは全てデータ伝送に用いることができる。また、アンテナ数が多い基地局が存在し、その基地局を含めた協調制御を行う場合も考えられる。そのような場合には、協調制御に参加するセルの間で、事前に基地局のアンテナ数に関する情報をそれぞれ通知し合っておき、その情報に基づいてＣＳＩ−ＲＳを伝送するリソース位置を調整してもよい。例えば、協調制御に参加するセル数が４であり、セル３（協調セル）が８アンテナを有し、それ以外のセルは４アンテナを有する場合には、セル１の基地局（集中制御局）は図１の１−ｘを、セル２の基地局は２−ｘを、セル３の基地局は３−ｘ、４−ｘを、セル４の基地局は５―ｘをそれぞれＣＳＩ−ＲＳを伝送するリソースとして用いるようにしてもよい。ここで、４−ｘでは、セル３の基地局のアンテナ４〜８のＣＳＩ−ＲＳが伝送されることとなる。また、これとは異なり、セル１の基地局は図１の１−ｘを、セル２の基地局は２−ｘを、セル３の基地局は３−ｘ、５−ｘを、セル４の基地局は４―ｘをそれぞれＣＳＩ−ＲＳを伝送するリソースとして用いるようにしてもよい。この場合は、余っているＣＳＩ−ＲＳ用のリソースを、アンテナ数が多いセルに割り当てることを意味している。

このように各セルが送信するＣＳＩ−ＲＳの位置をそれぞれ決定した集中制御局は、その結果を各セルの基地局に通知する際に、図１の各インデックス（Ｘ−ｘのＸの値）をそれぞれ通知すればよい。また、この場合には、協調セル数も通知する。これは、自身がＣＳＩ−ＲＳを送信すべき位置のインデックスと協調セル数を把握することにより、キャリアホールに設定すべきインデックスも把握できるためである。例えば、あるセルがＣＳＩ−ＲＳを伝送すべき位置のインデックスが２−ｘであり、協調セル数が３である場合には、インデックス１−ｘと３−ｘの位置をキャリアホールに設定する必要があることを認識することができる。これは、他の２つの協調セルがインデックス１と３の位置でそれぞれＣＳＩ−ＲＳを伝送することによるものである。

また、これとは別に、協調セルのセルＩＤを通知するようにしてもよい。この協調セルのセルＩＤに関する情報を受け取った基地局では、集中制御局が割り当てたのと同じ要領（セルＩＤが小さいものから順に割り当て）で自セル及び他セルのＣＳＩ−ＲＳ位置に関する情報を取得することができる。この場合には、どのセルが協調セルであるかということも、各セルで把握することができる。

このように集中制御局から通知されたインデックス等の協調制御情報により、集中制御局以外の協調セルの基地局では、自身がＣＳＩ−ＲＳを送信すべきリソースの位置と、キャリアホールに設定すべきリソースの位置をそれぞれ把握することができる。そして、それらのリソースをＣＳＩ−ＲＳやキャリアホールに設定して、図１に示すようなフレームの伝送を行う。ＣＳＩ−ＲＳの位置を示すインデックスと協調セル数等に関する協調制御情報は、各セルで協調制御が行われる際の端末（受信装置）にもそれぞれ通知され、各端末は、自セルの基地局との間の伝搬路変動と、他セルとの間の伝搬路変動をそれぞれ推定することが可能となる。但し、端末への情報通知は、その端末が接続している基地局から行われる。そして、希望信号の伝搬路変動と干渉の伝搬路変動をそれぞれ推定した結果を、端末から基地局へフィードバックすることにより、各基地局や集中制御局においてそれらの伝搬路変動を把握し、互いに干渉を与え合わないような協調制御を実施することができる。

また、このように決定、通知されたＣＳＩ−ＲＳの位置は１フレーム毎に変更してもよいし、数フレームにわたって固定して用いてもよい。数フレームにわたって固定して用いる場合には、予め何通りかのフレーム数を設定しておき、そのフレーム数を集中制御局が選択して他の協調セルに通知するようにしてもよい。これにより、予め決められた候補の中から適応的に選択されるフレーム数を、全ての協調セルで共通に認識することができる。また、これとは別に、協調セル数に応じて、ＣＳＩ−ＲＳの位置を固定するフレーム数を設定してもよい。例えば、協調セル数が少ない場合には、ＣＳＩ−ＲＳの位置を固定するフレーム数も少なく設定し、協調セル数が多い場合には、ＣＳＩ−ＲＳの位置を固定するフレーム数も多く設定するというようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、図１に示すＣＳＩ−ＲＳの位置のパターンを用いるものとしているが、このように１つのパターンに限らず、幾つかのパターンを用いるようにしてもよい。これは例えば、協調セル数が４以下の場合には図２（ａ）に示すようなパターンから、各協調セルが用いるＣＳＩ−ＲＳの位置を選択し、協調セル数が４より大きい場合には図２（ｂ）に示すようなパターンから、各協調セルが用いるＣＳＩ−ＲＳの位置を選択するといったことである。但し、この時、パターン毎に異なるサブキャリア位置、シンボル位置を、ＣＳＩ−ＲＳを伝送するリソース候補としてもよい。このように、ＣＳＩ−ＲＳの位置を示すパターンを複数用いる場合には、どのパターンを用いるかを集中制御局が選択し、他の協調セルに通知する必要がある。但し、図２に示すように、協調セル数とパターンが対応している場合には、協調セル数に関する情報を他の協調セルに通知することにより、他の協調セルでは、ＣＳＩ−ＲＳの位置を示すパターンも把握することができる。

また、本実施形態では、協調制御に参加する旨の応答を、他のセル（協調セル）から受け取った後に、ＣＳＩ−ＲＳの位置を示すインデックス等の情報を集中制御局が通知するものとしていたが、集中協調制御への参加を他のセルに呼び掛ける際に、各セルのＣＳＩ−ＲＳの位置を示すインデックスを併せて通知するようにしてもよい。これは、例えば、協調制御を開始する旨の通知を集中制御局から受け取ったセルは必ず協調制御に参加しなければならないといった場合に、基地局間で何度も情報を通知し合うということを省略することができる。但し、この場合にも協調セル数に関する情報は通知するものとする。

また、集中セル以外の協調セルが、協調制御に参加する旨の応答をする際に、自身が伝送するＣＳＩ−ＲＳの位置を示すインデックスも通知するようにしてもよい。これは、協調セルは、協調制御に参加する旨の応答を集中制御局に対してのみ行うのではなく、全ての協調セルに対して行う場合に効果的であると考えられる。例えば、集中制御局を含む協調セル数が３である場合に、まず、集中制御局が協調制御を開始する旨の通知と自身が伝送するＣＳＩ−ＲＳの位置を示すインデックスを対象となるセル（残りの２セル）に通知する。その協調制御情報を受け取った協調セル１では、協調制御に参加する旨の通知と共に、自身が伝送するＣＳＩ−ＲＳの位置（集中制御局が用いる位置とは別の位置）を選択し、それを示すインデックスを集中制御局と協調セル２に通知する。その後、協調セル２では、協調制御に参加する旨の通知と共に、自身が伝送するＣＳＩ−ＲＳの位置（集中制御局、協調セル１が用いる位置とは別の位置）を選択し、それを示すインデックスを集中制御局と協調セル１に通知する。このような制御により、それぞれのセルが協調制御に参加する旨を他セルに表明しながら、それぞれが用いるＣＳＩ−ＲＳの位置を効率良く調整することができる。

本実施形態では、幾つかのセルの中から、集中制御局として動作するセルや協調セルが状況に応じて選択されるシステムについて示したが、協調セルが固定されているシステムも考えられる。これは、例えば、協調制御を行う場合には、必ずセルＡ〜Ｄが協調セルとなり、その他のセルの組み合わせによる協調制御は行われないようなシステムである。このようなシステムにおいては、どのセルがどのリソースをＣＳＩ−ＲＳとして用いるかを予め決めておき、それを固定して用いるようにしてもよい。この場合には、協調制御を開始する際に、集中制御局がＣＳＩ−ＲＳの位置を示すインデックスを通知する必要はなく、協調制御のＯＮ／ＯＦＦのみを通知すればよい。これは、各セルが伝送するＣＳＩ−ＲＳの位置が予め決められているため、協調制御のＯＮである情報だけ取得できれば、自身が設定すべきＣＳＩ−ＲＳやキャリアホールの位置を把握することができるためである。

また、集中制御局が固定されているシステムも考えられるが、この場合には、集中制御局が用いるＣＳＩ−ＲＳの位置を固定しておくようにしてもよい。例えば、セル半径の大きいマクロセル内に、セル半径の小さいピコセルが複数存在するシステムにおいて、マクロセルと幾つかのピコセルで協調制御を行う場合には、マクロセルが集中制御局として動作するのが効率的であると考えられる。このような場合に、マクロセルが用いるＣＳＩ−ＲＳの位置を固定するといったことである。

以上のようなＣＳＩ−ＲＳ位置の選択やその選択結果の通知方法を用いることにより、複数のセル間の伝搬路情報に基づく協調制御を行う場合にも、必要となる伝搬路を推定するためのＣＳＩ−ＲＳを適切に設定することができ、また、その位置を効率良く各セルに通知することができる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、ＣＳＩ−ＲＳの位置の候補が予め決められている場合を対象とし、複数セル間で互いに重複しないような位置の選択方法と、その選択結果の通知方法について示したが、本実施形態では、受信品質等の状況に応じて適応的にＣＳＩ−ＲＳの位置を変更する場合の例について示す。

図３に本発明の第１の実施形態に係る通信システムの構成を示す。図３に示したように、カバーエリアが一部重複するマクロセル１〜４で構成され、それぞれのセルに属する基地局をＭ１〜Ｍ４、端末をｍ１〜ｍ４とし、各基地局は自セルに属する端末へ所望信号を送信する。また、各基地局の送信アンテナは３本、各端末の受信アンテナは１本とし、基地局から端末宛てにそれぞれ１ストリームを送信する。このとき、端末ｍ１〜ｍ３は基地局Ｍ１〜Ｍ３から送信された信号が届く位置に存在しており、端末ｍ１は、基地局Ｍ１から送信された所望信号と、基地局Ｍ２、Ｍ３がそれぞれ自セルの端末（端末ｍ２、ｍ３）に送信した信号を干渉信号として受信する。同様に、端末ｍ２、ｍ３についても、接続しているセルの基地局から送信された所望信号と、他の２つの基地局からの干渉信号を受信する。一方、端末ｍ４は、他のマクロセルから離れた位置に存在するため干渉の受信電力が低く、基地局Ｍ４から送信された所望信号のみを受信する。

ここでは、一例として４つのマクロセルで構成されたシステムを想定するが、セルの数やセルの種類はこれに限定されない。また、各基地局は有線ネットワーク（リレーの場合は無線）で接続されており、基地局間で情報を共有することができる。但し、一般的なフェムトセル基地局はインターネット経由でマクロセル基地局との情報のやり取りを行い、光張り出し基地局やピコセル基地局では、光ファイバや専用ネットワーク経由でマクロセル基地局との情報のやり取りを行う。

＜基地局について＞
図４に本実施形態に係る基地局Ｍｉ（ｉ＝１〜４）の構成を示す。
受信アンテナ１０１は、自身が接続する端末ｍｉ（ｉ＝１〜４）から送信された信号を受信し、無線部１０２へ出力する。無線部１０２は、受信アンテナ１０１から入力された受信信号をダウンコンバートしてベースバンド信号を生成し、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）部１０３へ出力する。Ａ／Ｄ部１０３は、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換し、受信部１０４へ出力する。受信部１０４は、入力されたディジタル信号から、端末が測定した干渉に関する情報（干渉源情報）と、端末が測定した伝搬路情報を上位層１０５（情報保持部１０６）へ出力する。

ここで、基地局Ｍｉと端末ｍｉの間の伝搬路情報をＨ_ｍｉＭｉとすると、基地局Ｍ１は端末ｍ１で測定したＨ_ｍ１Ｍ１、Ｈ_ｍ１Ｍ２、Ｈ_ｍ１Ｍ３が通知され、基地局Ｍ２は端末ｍ２からＨ_ｍ２Ｍ１、Ｈ_ｍ２Ｍ２、Ｈ_ｍ２Ｍ３、基地局Ｍ３は端末ｍ３からＨ_ｍ３Ｍ１、Ｈ_ｍ３Ｍ２、Ｈ_ｍ３Ｍ３、基地局Ｍ４は端末ｍ４からＨ_ｍ４Ｍ４が通知される。

また、図５（ａ）に干渉源情報の定義、図５（ｂ）に干渉源情報の一例を示す。図５（ａ）において、例えばＰ_２３は、基地局Ｍ３が端末ｍ２に与える干渉の受信電力を表しており、図５（ｂ）では、その値が２．０ｄＢであることを表している。このように、干渉源情報は把握し得る全てのセルにおける干渉の状態が分かればよく、図５に限定されない。なお、本実施形態では、端末は干渉源情報を測定する都度基地局へ通知するが、干渉の状況が変化した場合のみ通知するようにしてもよい。

上位層１０５は、情報保持部１０６と、参照信号割り当て情報決定部１０７と、送信データ生成部１０８で構成される。上位層１０５は、情報保持部１０６に保持した情報（干渉源情報および端末から通知された伝搬路情報）を有線ネットワーク経由で他のセルの基地局に通知する。

ここでは、有線ネットワークで接続された基地局のうち１つのセルの基地局を集中制御局とし、集中制御局の上位層１０５では、参照信号割り当て情報決定部１０７において、各セルの干渉源情報に基づいてセル毎の参照信号の割り当てを決定し、決定した参照信号割り当て情報（協調制御情報）を他のセルの基地局へ通知した後、送信データ生成部１０８において送信データを生成する。一方、集中制御局以外の基地局は、集中制御局から通知された参照信号割り当て情報を情報保持部１０６に保持し、参照信号割り当て情報に基づいて、送信データ生成部１０８において送信データを生成する。

上位層の処理の流れを図６に示す。ここで、図６のＳ１０２〜１１２は、図１における参照信号割り当て情報決定部１０７の処理、図６のＳ１１５は、図４における送信データ生成部１０８の処理に該当する。

Ｓ１０１では、基地局は、自セルが集中制御局か否かを判定する。ここでは、一例として、集中制御局を基地局Ｍ１とする。基地局Ｍ１は、集中制御局であるため、「ＹＥＳ」へ進みＳ１０２に遷移する。一方、基地局Ｍ２〜Ｍ４は、集中制御局ではないため、「ＮＯ」へ進みＳ１１４に遷移する。

Ｓ１０２では、情報保持部１０３に保存された干渉源情報に基づいて、互いに大きな干渉を与えるセルのグループ化を行う。図５（ｂ）の干渉源情報では、マクロセル１〜３は互いに大きな干渉を与え合い、マクロセル４は他のセルから大きな干渉を受けないことがわかる。したがって、互いに干渉を与えるセルのグループは、グループＡ（マクロセル１、マクロセル２、マクロセル３）、グループＢ（マクロセル４）の合計２つである。

Ｓ１０３では、各グループに属しているセルの数を調べる。グループＡにはマクロセル１、２、３が属しているためセル数は３、グループＢはマクロセル４のみであるため、セル数は１である。このとき、セル数の最大値は３である。

Ｓ１０４では、セル数が多い順にグループの並び替えを行う。Ｓ１０４より、グループＡのセル数が３、グループＢのセル数が１であるため、本実施形態の場合、並び替えの必要はなく、グループＡ、グループＢの順とする。

Ｓ１０５では、ｎの初期値を１とし、ｎ≦グループ数（本実施形態ではグループ数は２）の間、Ｓ１０６〜Ｓ１１２の処理を行うよう、条件の判定を行う。

Ｓ１０６では、ｎ＝１の場合はＳ１０７の処理、ｎ≠１の場合Ｓ１１０〜Ｓ１１２の処理を行うための条件判断を行う。

ｎ＝１のとき、Ｓ１０６では「ＹＥＳ」へ進む。Ｓ１０７では、セル数が最大であるグループＡについて、マクロセル１〜マクロセル３の参照信号の割り当て異なるサブキャリアとなるよう、例えば基地局Ｍ１にサブキャリアｆ_１、基地局Ｍ２にサブキャリアｆ_２、基地局Ｍ３にサブキャリアｆ_３を割り当てる。Ｓ１０８では、Ｓ１０７で使用したサブキャリアｆ_１〜ｆ_３について、グループ内の参照信号が直交するようにキャリアホールを設定する。さらに、Ｓ１０９では、ｎに１を加え、ｎ＝２となり、Ｓ１０５において「ＹＥＳ」へ進む。

ｎ＝２のとき、Ｓ１０６では「ＮＯ」へ進む。Ｓ１１０では、ｊの初期値を１とし、ｊ≦現在のグループにおけるセル数の間、Ｓ１１１〜Ｓ１１２の処理を行うよう、条件の判断を行う。具体的には、ｎ＝２、ｊ＝１の場合、グループＢのセル数は１であるので、「ＹＥＳ」へ進む。Ｓ１１１では、現在のグループ（ｎ番目のグループ）に属するｊ番目のセルの参照信号の割り当てを決定するが、ｎ＝１のＳ１０７決定した基地局がｊ番目のセルに与える干渉の値が最少となるセルを選択し、そのセルと同じサブキャリアに参照信号を割り当てる。つまり、グループＢに属する１番目のセル（マクロセル４）について、基地局Ｍ１〜Ｍ３がセル４に与える干渉の値はそれぞれ０．４ｄＢ、０．６ｄＢ、０．５ｄＢであるため、セル４にとって基地局Ｍ１が最も干渉を与えない基地局となる。したがって、基地局Ｍ４の参照信号の割り当ては、基地局Ｍ１と同じサブキャリアｆ_１に決定する。Ｓ１１２では、ｊに１を加え、ｊ＝２となり、Ｓ１１０では「ＮＯ」へ進む。本実施形態ではグループＢのセル数は１であるため、ｊ＝２以降の処理を行わないが、例えばグループＢのセル数が２（セル４、５とする）の場合、Ｓ１１０では「ＹＥＳ」へ進み、Ｓ１１１においてセル５の参照信号の割り当てを決定する。このとき、セル５の参照信号の割り当ては、セル４で割り当てたサブキャリアを除外し、残りのサブキャリアのうちセル５にとって最も干渉の影響が少ない基地局と同じサブキャリアを選択する。これにより、グループＢ内での参照信号の重複を避け、さらにグループＡの基地局からの干渉の影響を考慮することができる。さらに、Ｓ１０８では、キャリアホールを割り当てる。ただし、この場合、グループＢに属するセルは１つであり、他のセルと参照信号を直交させる必要がないためキャリアホールの設定は行わない。Ｓ１０９では、ｎに１を加え、ｎ＝３となり、Ｓ１０５では「ＮＯ」へ進み、Ｓ１１３に遷移する。

図７に、以上の処理で決定した本実施形態におけるサブキャリア毎の送信信号の割り当てを示す。図７において、「Ｃ」は参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）、「Ｄ」は送信データ信号、空欄はキャリアホールを表しており、「Ｃ_Ｍ１」の添え字「Ｍ１」は基地局Ｍ１に関する送信信号であることを表す。つまりこの場合、各基地局の参照信号が重ならないよう、３つのサブキャリアｆ_１〜ｆ_３を用いて参照信号を割り当てる。また、残りのサブキャリアｆ_４〜ｆ_７については、それぞれの基地局の送信データ信号を割り当てる。つまり、本実施形態における参照信号の割り当て処理は、割り当てに使用するサブキャリア数が全てのグループにおけるセル数の最大値となり、かつグループ内のセルの参照信号の割り当てが異なるサブキャリアとなるように設定すればよく、ｆ_１〜ｆ_３以外のサブキャリアを用いてもよいし、連続しない３つのサブキャリアを用いてもよい。また、本実施形態では、基地局Ｍ４にとって干渉の影響を考慮した場合に最適なサブキャリアはｆ_１であるが、基地局Ｍ４が基地局Ｍ１〜Ｍ３から受ける干渉の大きさの差が少ないため、ｆ_２、ｆ_３としてもよい。

図８は、図３と同じシステム構成であるが、端末ｍ４がマクロセル２の近くに位置する場合のシステム構成を示している。このときの干渉源情報の一例を図９とすると、図５（ｂ）の場合と比べて、基地局Ｍ２が基地局Ｍ４に与える干渉が大きくなる。この場合も同様に、Ｓ１１１において、基地局Ｍ４の参照信号は基地局Ｍ１と同じサブキャリアｆ_１となる。これは、Ｓ１１１において、基地局Ｍ１〜基地局Ｍ３が基地局Ｍ４に与える干渉が少ない基地局から順に、同じサブキャリアを選択する処理を行うためであり、その結果、基地局Ｍ４にとって最も大きな干渉源である基地局Ｍ２とは参照信号を直交させることができ、セル間干渉の影響を軽減することができる。

Ｓ１１３では、有線ネットワーク経由で、参照信号割り当て情報を他のセルの基地局へ通知する。つまり、本実施形態では、集中制御局である基地局Ｍ１は有線ネットワーク経由で、基地局Ｍ２〜Ｍ４にこの情報を通知する。このとき参照信号割り当て情報は、グループ内に属するセルに関する情報と、それらのセルの参照信号の割り当てが分かればよく、例えば、参照信号の割り当てを表す情報と、協調セル（グループ）が使用するサブキャリアとする。具体的には、基地局Ｍ１の参照信号割り当て情報はサブキャリアｆ_１、基地局Ｍ２はｆ_２、基地局Ｍ３はｆ_３のようにそれぞれの割り当てを表す情報と、基地局Ｍ１〜Ｍ３が協調セル（同時に送信を行い、干渉を及ぼし合うセル同士）であり、基地局Ｍ１〜Ｍ３がそれぞれサブキャリアｆ_１〜ｆ_３を使用することが分かればよい。また、基地局Ｍ４の参照信号割り当て情報は、基地局Ｍ４はサブキャリアｆ_１と指定することで、協調セルは他に存在しないことを表す。以上のように、参照信号割り当て情報は、協調セルが使用するサブキャリアと、自セルに割り当てられたサブキャリアが分かればよい。その後、集中制御局は、Ｓ１１３の処理を行った後、Ｓ１１５に遷移する。

Ｓ１１４では、有線ネットワーク経由で、集中制御局がＳ１１３で通知した参照信号割り当て情報を受信する。Ｓ１１３では、集中制御局は集中制御局以外の基地局へ干渉源情報を送信しているため、ここでは、集中制御局以外の基地局（基地局Ｍ２〜Ｍ４）が参照信号割り当て情報を受信する。

Ｓ１１５では、それぞれの基地局は取得した参照信号割り当て情報をサブキャリア割り当て部１１５、参照信号生成部１１４、制御信号多重部１１８へ出力する。また、送信データ生成部１０８は、送信ビット列を生成し、符号部へ出力する。さらに、情報保持部１０６は、自セルおよび他のセルから取得した伝搬路情報を送信フィルタ算出部１１３へ出力する。

以上のように、図６の上位層１０５の処理では、集中制御局を１つの基地局に固定した場合であったが、集中制御局を変更することも可能である。この場合の上位層１０５の処理の一例を図１０に示す。ここで、図１０と図６の相違点は、Ｓ２０１〜Ｓ２０３の処理が追加されたことであり、これらは干渉を受ける量が最も多いセルが集中制御局となるよう、集中制御局を変更する処理である。ここで、現在の集中制御局を基地局Ｍ１とする。

Ｓ２０１では、基地局Ｍ１がＳ１０２で受信した干渉源情報に基づき、自セルの干渉量が最も多いか否かを判定する。ここで、ある閾値を設定し、図５の干渉源情報において、各基地局が他の基地局から受ける干渉電力が閾値よりも高くなるセルの数を干渉量とする。例えば、閾値を１．０とすると、各基地局における干渉量は、基地局Ｍ１〜Ｍ３は２、基地局Ｍ４は０となり、基地局Ｍ１の干渉量が最も多いため、Ｓ２０１の「ＹＥＳ」へ進み、Ｓ１０２へ遷移する。この場合、集中制御局は基地局Ｍ１から変更せずに、基地局Ｍ１はＳ１０２以降の参照信号の割り当て処理を行う。

ここで、以下では、集中制御局を変更する場合の処理について説明するため、各基地局が他の基地局から受ける干渉の数について、基地局Ｍ１は２、基地局Ｍ２は３、基地局Ｍ３は２、基地局Ｍ４は０とする。このとき、基地局Ｍ２の干渉量が最も多いため、Ｓ２０１では「ＮＯ」へ進み、Ｓ２０２へ遷移する。

Ｓ２０２では、新たな集中制御局を最も干渉量が多い基地局（基地局Ｍ２）と決定し、Ｓ２０３へ遷移する。

Ｓ２０３では、現在の集中制御局は、他の基地局へ集中制御局の変更を通知する。つまり、基地局Ｍ１は他の基地局へ新たな集中制御局が基地局Ｍ２であること表す集中制御局情報を通知し、Ｓ１０１の状態に戻り、各基地局は情報通知を待つ。

基地局Ｍ２は、集中制御局情報を受信し、Ｓ１０１では「ＹＥＳ」へ進み、Ｓ２０１へ遷移する。Ｓ２０１では、自セル（基地局Ｍ２）の干渉量が最も多いため、「ＹＥＳ」へ進み、Ｓ１０２へ遷移する。以降は、図６の場合と同様に、集中制御局が全てのセルの参照信号を割り当て、この参照信号割り当て情報にしたがって、それぞれのセルの基地局は送信処理を行う。

以上のように、図１０は、干渉の状況によって集中制御局を変更する例であるが、例えば、集中制御局が基地局Ｍ１、基地局Ｍ２、基地局Ｍ３、基地局Ｍ４のように送信毎に決められた順序で交互になるようにしてもよい。また、乱数等を用いて集中制御局をランダムに変更してもよく、この場合、セルＩＤのような各基地局を表す情報を出力する乱数等を用いて、集中制御局の順序を決定する。

以上のような上位層１０５での処理の後に、図４の符号部１０９は、上位層１０５から入力された送信ビット列を符号化し、変調部１１０へ出力する。変調部１１０は、符号化された送信ビット列をＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）や１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の変調方式を用いて変調し、送信フィルタ乗算部１１１へ出力する。

送信フィルタ算出部１１３は、情報保持部１０６から入力された情報、つまり、受信部１０４から入力された自セルに関する伝搬路情報と、有線ネットワーク経由で取得した他のセルに関する伝搬路情報と、協調セルに関する情報（参照信号割り当て情報に含まれる）に基づいて、送信フィルタＷ_{ｔｘ（Ｍｉ）}（ｉ＝１〜４）を算出し、送信フィルタ乗算部１１１へ出力する。

ここで、各基地局Ｍｉでは、自身の基地局に係る伝搬路行列Ｈ_Ｍｉ（ｉ＝１〜４）を、基地局Ｍ１は式（１）、基地局Ｍ２は式（２）、基地局Ｍ３は式（３）、基地局Ｍ４では式（４）のように生成する。本実施形態では、マクロセル１、２、３が協調セルであるため、例えば基地局Ｍ１では、取得した伝搬路情報（自セルから通知された伝搬路行列Ｈ_Ｍ１、他セルから通知された伝搬路行列Ｈ_Ｍ２、Ｈ_Ｍ３、Ｈ_Ｍ４）のうち、協調セルの基地局に関する伝搬路行列を抽出し式（１）とする。

ここで、送信フィルタＷ_{ｔｘ（Ｍｉ）}は、各基地局でプレコーディングを行うための送信フィルタであるが、各端末において、自セルが接続しない基地局からの干渉信号を除去し、自セルが接続する基地局からの所望信号のみが受信されるようなプレコーディングを行うための送信フィルタであればよく、どのような送信フィルタを用いても良い。

ここでは一例として、送信フィルタＷ_{ｔｘ（Ｍｉ）}は、式（１）〜（４）のＨ_ｍｉの逆行列もしくは疑似逆行列（本実施形態では３行３列）のうち、左から１列を抽出した行列（３行１列）とする。つまり、Ｈ_ｍｉの（疑似）逆行列のうち、左から送信ストリーム数分の列を抽出した行列となる。

送信フィルタ乗算部は、変調部から入力された送信ビット列に入力された送信フィルタＷ_{ｔｘ（Ｍｉ）}を乗算し、Ｓ／Ｐ変換部１１２へ出力する。

Ｓ／Ｐ変換部１１２は、入力された直列データを並列データに並べ替えを行った後、サブキャリア割り当て部１１５へ出力する。

サブキャリア割り当て部は、送信ビット列を周波数軸上のサブキャリアに割り当て、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号を生成する。ただし、このとき、集中制御局の上位層１０５で決定した参照信号割り当て情報が指定するサブキャリア以外を使用する。具体的には、基地局Ｍ１〜Ｍ３は、ｆ_１〜ｆ_３以外のサブキャリアに送信ビット列を割り当て、基地局Ｍ４は参照信号割り当て情報がｆ_１であれば、ｆ_１以外のサブキャリアに送信ビット列を割り当てる。

参照信号多重部１１６は、情報保持部１０６から入力された参照信号割り当て情報に基づいて、参照信号を多重し、ＩＦＦＴ部１１７へ出力する。具体的には、基地局Ｍ１は、ｆ_１を参照信号、ｆ_２〜ｆ_３をキャリアホールとし、基地局Ｍ２は、ｆ_２を参照信号、ｆ_１、ｆ_３をキャリアホール、基地局Ｍ３は、ｆ_３を参照信号、ｆ_１、ｆ_２をキャリアホールとする。一方、基地局Ｍ４は、ｆ_１を参照信号とし、キャリアホールを設定しない。

ＩＦＦＴ部１１７は、入力された周波数軸上の送信信号をＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；逆高速フーリエ変換）によって時間軸上の信号に変換し、制御信号多重部１１８で参照信号割り当て情報を多重した後、ＣＰ挿入部へ出力する。ＣＰ挿入部１１９は、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）を挿入し、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ）部１２０へ出力する。Ｄ／Ａ部１２０は、入力された信号をディジタル信号からアナログ信号へ変換し、無線部１２１は、入力されたアナログ信号を無線周波数にアップコンバートし、送信アンテナ１２２を介して、端末へ送信する。

図４では、各基地局において、それぞれ送信フィルタを算出し送信信号を生成したが、集中制御局が全ての基地局における送信信号を一括して算出し、各基地局は集中制御局から通知された送信信号を送信する方法でもよい。その場合、集中制御局は、協調セルのグループ毎に伝搬路行列Ｈを式（５）のように生成する。

ここで、各協調セルにおける送信フィルタをＷ_{ｔｘ（Ｍｊ）}（ｊ＝Ａ，Ｂ）とすると、送信フィルタをＷ_{ｔｘ（Ｍｊ）}はＨ_Ｍｊの（疑似）逆行列となる。ここで、各基地局における変調後の送信ビット列をＳ_Ｍｉ（ｉ＝１〜４）とすると、式（７）及び式（８）となる。

各基地局の送信信号Ｘ_Ｍｉ（ｉ＝１〜４）は、式（９）及び式（１０）となる。

上位層１０５は、有線ネットワーク経由で、これらの送信信号を各基地局へ通知し、各基地局の上位層１０５は、この送信信号を図２のＳ／Ｐ変換部１１２へ出力（送信フィルタ乗算後の送信信号とする）し、各端末へ送信する。

＜端末について＞
図１１に本実施形態に係る端末ｍｉ（ｉ＝１〜４）の構成を示す。受信アンテナ２０１では基地局Ｍから送信された信号を受信し、無線部２０２では、受信アンテナ２０１から入力された受信信号をダウンコンバートしてベースバンド信号を生成し、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）部２０３は、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換し、ＣＰ除去部２０４は、入力されたディジタル信号からＣＰを除去し、さらに制御信号抽出部２０５では参照信号割り当て情報を抽出し、ＦＦＴ部２０６へ出力する。このとき、抽出した参照信号割り当て情報を参照信号分離部２０７へ出力する。ＦＦＴ部２０６は、入力された信号をＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；高速フーリエ変換）し、周波数軸上の信号に変換し、参照信号分離部へ出力する。参照信号分離部２０７は、参照信号割り当て情報に基づいて、入力された信号から参照信号を分離し、参照信号を伝搬路推定部２１２へ、受信データ信号をサブキャリア抽出部２０８へ出力する。具体的には、サブキャリアｆ_１の信号を基地局Ｍ１の参照信号、サブキャリアｆ_２の信号を基地局Ｍ２の参照信号、サブキャリアｆ_３の信号を基地局Ｍ３の参照信号とし、基地局Ｍ４はサブキャリアｆ_１の信号を基地局Ｍ４の参照信号として、伝搬路推定部２１２へ出力する。また、各基地局は、参照信号として抽出したサブキャリア以外の信号を受信データ信号としてサブキャリア抽出部２０８へ出力する。

このとき、本実施形態における受信信号のサブキャリア毎の割り当てを図１２に示す。図１２において、端末ｍ１について、「Ｃ_Ｍ１」は基地局Ｍ１の参照信号、基地局「Ｄ_ｍ１」は端末ｍ１における受信データ信号を表している。ここで受信データ信号「Ｄ_ｍ１」は、基地局Ｍ１の送信データ信号と干渉局である基地局Ｍ２、Ｍ３の送信データ信号を含む信号である。参照信号「Ｃ_Ｍｉ」については、基地局側でそれぞれが直交するように割り当てて送信しているため、強い干渉を与え合う基地局Ｍ１〜Ｍ３においても、サブキャリアｆ_１〜ｆ_３においてそれぞれ独立に参照信号を抽出することができる。

ここで、図１３（ａ）は、干渉の影響を考慮せずに、存在する全てのセルに異なるサブキャリアを用いて参照信号を割り当てた場合の送信信号の割り当てを示しているが、この場合の受信信号は図１３（ｂ）の割り当てとなる。このとき、図１３（ｂ）において、空欄の箇所が参照信号もデータ信号も受信しないサブキャリアとなり、非効率な伝送となる。しかし、本実施形態における参照信号の割り当ては、図１２の空欄箇所のように無駄が生じることなく、効率の良い伝送を行うことができる。

図１１のサブキャリア抽出部２０８は、入力された受信データ信号をサブキャリア毎に抽出して並列の受信データ信号とし、Ｐ／Ｓ変換部２０９は、入力された並列の受信データ信号を直列に並び替え、復調部２１０へ出力する。

伝搬路推定部２１２は、参照信号から推定した伝搬路情報を復調部２１０および送信部２１４へ出力し、復調部２１０では、伝搬路推定部２１２から入力された伝搬路情報と、Ｐ／Ｓ変換部２０９から入力された受信データ信号を復調し受信ビット列を得る。復号部２１１では、復調部２１０から入力された受信ビット列を復号し復号ビット列を得る。

また、干渉状態推定部２１３では、同期信号などから受信レベルを測定し、干渉源情報として送信部２１４へ出力する。送信部２１４は推定した伝搬路情報と干渉源情報を送信可能な形式に変換し、Ｄ／Ａ部２１５はディジタル信号からアナログ信号に変換後、無線部２１６を経由して送信アンテナ部２１７から基地局Ｍへ向けて送信する。なお、干渉源情報の送信は、干渉源情報が更新された場合のみ送信すればよい。

なお、本実施形態における干渉源情報は、周辺セルから到来する同期信号を各セルが受信した結果に基づき生成されるものとしているが、これに限らず、基地局間でやり取りする情報を基に生成してもよい。例えば、３ＧＰＰにおいて規格化されているＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムでは、ＯＩ（Ｏｖｅｒｌｏａｄ Ｉｎｆｏｒｍｅｔｉｏｎ）と呼ばれる、リソースブロック毎の干渉レベルを示す情報を、近接する基地局同士がやり取りする仕組みが採用されている。この情報と、各基地局のリソース割り当て状況やおおよその位置関係を基に、リソースブロック毎におおまかな干渉源を把握することが可能となり、リソースブロック毎の干渉源情報を生成することが可能となる。この場合には、各基地局が基地局Ｍに対してＯＩを通知することとなる。

また、基地局間でやり取りするＲＮＴＰ（Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ Ｔｘ Ｐｏｗｅｒ）等の制御情報を用いてもよい。ＲＮＴＰは、各セルのリソースブロック毎の送信電力を示す情報であるため、各基地局でこの情報を参照することにより、各セルの送信電力を把握することができる。送信電力が小さい値のセルは、隣接セルに干渉を与えないセル、大きい値のセルは隣接セルに干渉を与えるセルと決定することができる。また、各セルの位置関係が事前に把握されている場合には、その位置関係とＲＮＴＰを考慮することにより、リソースブロック毎の干渉源情報を生成することも可能である。

また、本実施形態における制御も、第１の実施形態と同様に、マクロセル内に複数のピコセルが存在するシステムにおける協調制御に適用可能であり、その場合の集中制御局には、マクロセルの基地局が常になるようにしてもよい。

さらに、本実施形態における制御は、第１の実施形態と同様に、図１４に示すような通信範囲が重複する無線通信システム等にも適用可能である。図１４は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を例としており、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）１が端末１へ、ＡＰ２が端末２へ、ＡＰ３が端末３へ、ＡＰ４が端末４へそれぞれ所望信号を送信している状況を表している。このとき、各ＡＰを中心に描かれた楕円はサービスエリアを表しており、各ＡＰから送信される所望信号は、エリア内の他の端末にとっては干渉信号となる。このようなシステムにおいても、本実施形態及び第１の実施形態における制御を適用することにより、複数のセル間で参照信号を調整することができる。以上のように、本実施形態及び第１の実施形態における制御は、複数の送信装置と受信装置のペアが同一リソースを用いて伝送するシステムであれば適用可能である。

上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

Ｍ１−Ｍ４ 基地局（送信装置）
ｍ１−ｍ４ 端末（受信装置）
１０１ 受信アンテナ
１０２ 無線部
１０３ 情報保持部
１０４ 受信部
１０５ 上位層
１０６ 情報保持部
１０７ 参照信号割り当て情報決定部
１０８ 送信データ生成部
１０９ 符号部
１１０ 変調部
１１１ 送信フィルタ乗算部
１１２ Ｓ／Ｐ変換部
１１３ 送信フィルタ算出部
１１４ 参照信号生成部
１１５ サブキャリア割り当て部
１１６ 参照信号多重部
１１７ ＩＦＦＴ部
１１８ 制御信号多重部
１１９ ＣＰ挿入部
１２０ Ｄ／Ａ部
１２１ 無線部
１２２ 送信アンテナ
２０１ 受信アンテナ
２０２ 無線部
２０３ Ａ／Ｄ部
２０４ 制御信号抽出部
２０５ 除去部
２０６ ＦＦＴ部
２０７ 参照信号分離部
２０８ サブキャリア抽出部
２０９ 変換部
２１０ 復調部
２１１ 復号部
２１２ 伝搬路推定部
２１３ 干渉状態推定部
２１４ 送信部
２１５ Ｄ／Ａ部
２１６ 無線部
２１７ 送信アンテナ部

Claims (7)

1. 複数の通信セルにそれぞれ設置されている送信装置と、該送信装置からの信号を受信する受信装置とから構成され、前記複数の通信セルにおける通信エリアが隣接または重複し合う通信システムであって、
   前記複数の通信セルのうちの１つの通信セル内の送信装置が、通信セル間の伝搬路情報に基づく協調通信を制御するための協調制御情報を、他の通信セル内の各送信装置に通知することを特徴とする通信システム。
2. 前記協調制御情報は、前記伝搬路を推定するための伝搬路推定用参照信号の位置を示す情報を含み、
   前記伝搬路推定用参照信号の位置は、前記受信装置に送信する通信フレームにおいてセル間で重複しないように調整してあることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記協調制御情報は、さらに前記通信セルの数を表わす情報を含み、
   各通信セルの数に応じて、前記伝搬路推定用参照信号の位置を調整することを特徴とする請求項１または２記載の通信システム。
4. 前記複数の通信セルそれぞれにおける送信装置は、有線ネットワークで接続されており、前記協調制御情報は、前記有線ネットワーク経由で通知されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の通信システム。
5. 複数の通信セルにそれぞれ設置されている送信装置と、該送信装置からの信号を受信する受信装置とから構成され、前記複数の通信セルにおける通信エリアが隣接または重複し合う通信システムの送信装置であって、
   前記複数の通信セルのうちの１つの通信セル内の送信装置が、通信セル間の伝搬路情報に基づく協調通信を制御するための協調制御情報を、他の通信セル内の各送信装置に通知することを特徴とする送信装置。
6. 複数の通信セルにそれぞれ設置されている送信装置と、該送信装置からの信号を受信する受信装置とから構成され、前記複数の通信セルにおける通信エリアが隣接または重複し合う通信方法であって、
   前記複数の通信セルのうちの１つの通信セル内の送信装置が、通信セル間の伝搬路情報に基づく協調通信を制御するための協調制御情報を、他の通信セル内の各送信装置に通知することを特徴とする通信方法。
7. 請求項６の通信方法を、前記複数の通信セルのうちの１つの通信セル内の送信装置に実行させるためのプログラム。