無線通信システムとその通信方法
【課題】第１の無線システムと第２の無線システムとの間で、干渉を与えることも、受けることもなく、無線通信を行う。
【解決手段】アクセスポイントＡＰと端末ＴＳにおいて、スケジューリング情報取得部１１５は、Ｐｒｉｍａｒｙシステムのスケジューリング情報を取得する。受信電力判定部１１６は、基地局からの受信電力を判定し、与干渉推定部１１７は、受信電力とＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムの送信電力とスケジューリング情報とに従って、Ｐｒｉｍａｒｙシステムに与える与干渉量を測定する。ＡＰ・端末使用チャネル決定部１１９は、スケジュール候補情報取得部１１８により取得された、全てのスケジューリング情報を用いて、Ｐｒｉｍａｒｙシステムへの干渉を回避するように、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳとの送信及び受信の通信順序を決定する。
【解決手段】アクセスポイントＡＰと端末ＴＳにおいて、スケジューリング情報取得部１１５は、Ｐｒｉｍａｒｙシステムのスケジューリング情報を取得する。受信電力判定部１１６は、基地局からの受信電力を判定し、与干渉推定部１１７は、受信電力とＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムの送信電力とスケジューリング情報とに従って、Ｐｒｉｍａｒｙシステムに与える与干渉量を測定する。ＡＰ・端末使用チャネル決定部１１９は、スケジュール候補情報取得部１１８により取得された、全てのスケジューリング情報を用いて、Ｐｒｉｍａｒｙシステムへの干渉を回避するように、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳとの送信及び受信の通信順序を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数システムを同一周波数で運用する無線通信システムにおいて、新規システム（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム）が、従来システム（優先システム：Ｐｒｉｍａｒｙシステム）におけるユーザのチャネル割当の情報を利用して、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステムのチャネル割り当てを行うことで、Ｐｒｉｍａｒｙシステムからの干渉を受けず、かつＰｒｉｍａｒｙシステムへは干渉を与えない無線通信システムとその通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や、無線ＬＡＮなどの普及により、限られた周波数帯域において、できるだけ高速な伝送を行うための技術が検討されている。限られた帯域において高速伝送を実現する手段としては、近年、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術が注目を集めている。ＭＩＭＯとは、送信側と受信側とに、それぞれアレーアンテナを用い、送信側においては、アンテナ毎に異なるデータを送信し、受信側においては、何らかの干渉除去技術・復号技術により、異なる信号を復元することで、単一アンテナ同士の送受信に比べ、同一周波数で著しく伝送速度を向上する技術である。既に、無線ＬＡＮシステムなどにおいて導入されている。
【０００３】
しかしながら、ＭＩＭＯ技術においては、送受信のアンテナ数が高速伝送のキーとなる。したがって、非常に高い周波数利用効率を実現するためには、かなりのアンテナ素子数を必要とする。小型の端末を考えた場合、アンテナ素子数の増加は、ハードウェア規模の増大になるため、望ましくない。
【０００４】
このＭＩＭＯ技術とは別の方法で、周波数の有効利用を図る手段として、コグニティブ（Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ）無線技術が注目されている（例えば、非特許文献１参照）。該コグニティブ無線技術とは、無線機が周囲の電波環境を認識し、適切な周波数帯域を選択して利用することにより、空いている周波数帯域を有効に活用する技術である。コグニティブ無線により、通常注目されていなかった周波数や、時間を有効に活用できるため、単位面積あたりの周波数を大幅に向上させることができる。
【０００５】
図１６は、コグニティブ無線技術の概要を説明するための概念図である。図１６において、１−１、１−２は、２つの優先システム（Ｐｒｉｍａｒｙシステム）であり、２−１〜２−６は、複数のコグニティブシステム（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム）である。また、３は、Ｐｒｉｍａｒｙシステムの通信可能領域である。４−１、４−２は、各々、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２のアンテナの指向性である。
【０００６】
コグニティブ無線では、元々、ある通信帯域を使用するＰｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２と、該Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２が使用していない周波数、時間などを監視して、この情報を基に通信を行うＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６とが存在する。基本的には、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２は、優先的に与えられた通信帯域を使用することが可能であり、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６は、自分自身の通信によって、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２に干渉を与えることにより、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の効率を低下させることがあってはならない。また、通常、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６の存在を認識することはできない。
【非特許文献１】Ｓ． Ｈａｙｋｉｎ， “Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｒａｄｉｏ： Ｂｒａｉｎ−ｅｍｐｏｗｅｒｅｄ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”， ｖｏｌ．２３， ｎｏ．２， ｐｐ．２０１−２２０， Ｆｅｂ． ２００５．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
コグニティブ無線では、通常、以下の手段で通信を行う。
（手順１）Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２が使用していない時間または周波数を検出する。
（手順２）Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６は、自らが行う通信により、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の受信機に干渉を与えないかどうかを確認する。
（手順３）Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６は、上記手順２で問題がないと判定した場合、上記手順１で検出した周波数もしくは時間により通信を行う。
【０００８】
以上が、コグニティブ無線における通信手順である。しかしながら、まず、上記手順１を行う際に問題が生じる。例えば、ＴＤＤを考えてみる。ＴＤＤシステムにおいては、局は、あるタイミングで受信し、その間は送信しない。一方、送信している間は、信号を受信しない。ハードウェアとしては、送信装置と受信装置との間に、時間分割スイッチ（ＴＤＤスイッチ）が配置される。したがって、例えば、ある時間に、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１からの干渉を検出しなかったとしても、その時間で送信を行うと、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−２へ干渉を与えることになる。
【０００９】
また、例え、「ある周波数」、あるいは「ある時間」において、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６の受信機が、信号が到来していないと判定したとしても、時間的にその状態が変動する可能性や、隠れ端末の存在といった問題などにより、正しく信号を検出できない場合がある。したがって、コグニティブ無線では、非常に高い精度の信号検出が要求される。
【００１０】
これを改善する手段として、信号の周期定常性（Ｃｙｃｌｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙ）を利用した検出方法が提案されている。これは、例えば、文献１（Ｃａｂｒｉｃ， Ｄ， ｅｔ ａｌ．， “Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｉｓｓｕｅｓ ｉｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｅｎｓｉｎｇ ｆｏｒ ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｒａｄｉｏｓ”， Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｒｅｃｏｒｄ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｉｒｔｙ−Ｅｉｇｈｔｈ Ａｓｉｌｏｍａｒ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， ｖｏｌ．１， ｐｐ．７７２ − ７７６， ７−１０ Ｎｏｖ． ２００４．）に開示されている。この方法では、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の搬送波周波数、もしくはシンボルレートと変調方式が事前に分かっていれば、非常に低いＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）においても、信号検出が可能となる。しかしながら、この方法は、検出に非常に多くの時間と信号のサンプル数とを必要とするため、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の伝搬環境が変化する場合などの対応が困難となるといった問題が生じる。
【００１１】
次に、上記手順２でも問題が発生する。先に述べたように、原則として、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステムのことを認識することができない。例えば、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６が、ある周波数において、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１の送信機からの信号レベルが低いと判定し、この周波数が使えると判定したとしても、その周波数でそのまま送信を行うと、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−２に干渉を与える可能性がある。したがって、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６が与える干渉は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の受信機が判定することが最も確実な方法である。
【００１２】
しかしながら、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６の存在を認識することができない。よって、これを実現するために、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２が発生するある信号をＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６が定常的に観測し、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の存在を把握する方法が考えられている。
【００１３】
これは、コグニティブ無線ではなくても、従来の無線システムにおけるキャリアセンスと同じ原理と考えることができる。キャリアセンスに関しては、例えば、文献２（守倉、久保田、”改訂版８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書”、第４章、インプレス社、２００５年）に開示されている。Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６がＰｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の受信機に近づいた場合、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２から送信される信号を受信することで、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の存在を把握し、この信号電力の大きさに基づいて、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６は、上記手順２を行うことができる。
【００１４】
しかしながら、コグニティブ無線を考えた場合、この精度は非常に高いものが求められる。したがって、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２のあらゆる周波数でキャリアセンスを行うことが有効であるが、これを行うと、干渉検出（Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の通信信号検出）に非常に多くの時間を要するという問題が生じる。
【００１５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、Ｐｒｉｍａｒｙシステムが元々持つスケジューリング情報を有効に活用し、該スケジューリング情報に基づいてＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムのチャネル割り当てを行うことで、ＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムはＰｒｉｍａｒｙシステムからの干渉を受けず、かつＰｒｉｍａｒｙシステムはＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムへの干渉を与えることなく、無線通信を行うことができる無線通信システムとその通信方法提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、前記第２の無線システムにおける基地局と端末は、前記第１の無線システムの基地局と加入者局と間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、前記第１の無線システムから送信される干渉信号を受信する受信手段と、前記スケジューリング情報と前記干渉信号とを用いて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムへの干渉を回避するように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信順序を決定する通信順序決定手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。
【００１７】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、前記第２の無線システムの基地局と端末は、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間で通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、前記第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、前記受信電力判定手段で得られた受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定する与干渉推定手段とを具備し、前記第２の無線システムにおける基地局は、自身の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報と前記第２の無線システムの端末側の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報とを取得するスケジュール候補情報取得手段と、前記スケジュール候補情報収得手段により取得されたスケジュール情報に基づいて、前記第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。
【００１８】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、前記第２の無線システムの基地局及び端末は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに接続される該アンテナと同数の送信機及び受信機と、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段とを具備し、前記第２の無線システムの基地局は、前記スケジューリング情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局の送信周期を、前記第２の無線システムの基地局の受信周期とし、前記第１の無線システムの基地局の受信周期を、前記第２の無線システムの基地局の送信周期とする送受信周期決定手段と、前記第１の無線システムの基地局の送信信号から通信チャネルを推定する通信チャネル推定手段と、前記通信チャネル推定手段により推定された通信チャネルの、前記第２の無線システムからの信号をゼロとする重み付け値を算出するウエイト算出手段と、前記ウエイト算出手段により算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行う重み付け手段とを更に具備し、前記第２の無線システムの端末は、前記スケジュール情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、前記受信電力判定手段で得られた受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定する与干渉推定手段と、自身の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報と前記第２の無線システムの端末側の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報とを取得するスケジュール候補情報取得手段とを具備し、前記第２の無線システムの基地局は、前記スケジュール情報に基づいて、前記第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段を更に具備することを特徴とする無線通信システムである。
【００１９】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、前記第２の無線システムの基地局と端末は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに接続されるアンテナと同数の送信機及び受信機と、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、前記スケジューリング情報に基づいて、前記第２の無線システムの通信周波数を、前記第１の無線システムの基地局から加入者局への送信周波数とする周波数決定手段と、前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、前記受信電力判定手段で判定された受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定する与干渉推定手段と、前記与干渉推定手段により推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するスケジュール候補情報取得手段とを具備し、前記第２の無線システムの基地局は、前記スケジュール候補情報取得手段により取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段を更に具備し、前記第２の無線システムの基地局と端末は、前記通信チャネル決定手段により決定された通信チャネルで、前記第１の無線システムの基地局から受信した信号をゼロとする重み付け値を算出するウエイト算出手段と、前記ウエイト算出手段により算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行う重み付け手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。
【００２０】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、アンテナと、前記アンテナに接続される送信機及び受信機と、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、前記受信電力判定手段で判定された受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定する与干渉推定手段と、前記与干渉推定手段により推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するスケジュール候補情報取得手段と、前記スケジュール候補情報取得手段により取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段と、前記スケジュール候補情報取得手段により取得されたスケジュール候補情報を、前記第２の無線システムの基地局と、前記第２の無線システムの端末とに通知する通知手段とを備える制御装置を具備することを特徴とする無線通信システムである。
【００２１】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する複数の第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、前記複数の第２の無線システム間で情報を共有し、前記複数の第２の無線システム間に無線もしくは有線で接続されたデータベース装置を具備し、前記データベース装置は、前記複数の第２の無線システムのうち、既に通信を行っている第２の無線システム毎の使用周波数、基地局の位置、端末の送信周期を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段により取得した、前記基地局間の距離、前記使用周波数及び前記使用送信周期に基づいて、新規に接続される第２の無線システムが使用可能な周波数、送信周期及び受信周期を管理する情報管理手段と、前記情報管理手段に管理される情報を新規に接続される第２の無線システムに通知する情報伝達手段とを備え、新規に接続される第２の無線システムは、前記データベース装置から通知される情報に基づいて、他の第２の無線システムとの干渉回避を行うことを特徴とする無線通信システムである。
【００２２】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、前記第２の無線システムにおける基地局と端末に、前記第１の無線システムの基地局と加入者局と間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、前記第１の無線システムから送信される干渉信号を受信するステップと、前記スケジューリング情報と前記干渉信号とを用いて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムへの干渉を回避するように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信順序を決定するステップとを具備することを特徴とする無線通信方法である。
【００２３】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割多重で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、前記第２の無線システムの基地局と端末とにより、前記第１の無線システムのＫ個のスケジューリング情報を取得するステップと、前記第２の無線システムの基地局と端末とにより、前記スケジューリング情報に対応した受信信号の受信電力を測定するステップと、前記測定した受信電力と前記第２の無線システムの送信電力と前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第１の無線システムに与える与干渉量を測定するステップと、前記与干渉量が前記第１の無線システムに対する干渉条件のしきい値以下になる場合に前記スケジューリング情報を有効であると判定するステップと、前記有効と判定されたスケジューリング情報を前記第２の無線システムの基地局と端末とで保持するステップと、前記第２の無線システムの基地局により、前記第２の無線システムの基地局と端末との間の送信周期が衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局及び端末により有効であると判定された全てのスケジューリング情報に基づいて、前記第２の無線システムが使用する通信チャネルを選択するステップと、前記選択された通信チャネルを前記第２の無線システムの端末に通知するステップとを含むことを特徴とする無線通信方法である。
【００２４】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在し、する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、前記第２の無線システムの基地局及び端末は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに接続される該アンテナと同数の送信機及び受信機とを備え、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、前記スケジューリング情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局の送信周期を、前記第２の無線システムの基地局の受信周期とし、前記第１の無線システムの基地局の受信周期を、前記第２の無線システムの基地局の送信周期とするステップと、前記第１の無線システムの基地局の送信信号から通信チャネルを推定する通信チャネルステップと、前記推定された通信チャネルの、前記第２の無線システムからの信号をゼロとする重み付け値を算出するステップと、前記算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行うステップと、前記スケジュール情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定するステップと、前記受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定するステップと、前記第２の無線システムの基地局で決定したスケジュール情報と前記第２の無線システムの端末側の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報とを取得するステップとを含み、前記第２の無線システムの基地局は、前記取得したスケジュール情報に基づいて、前記第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定するステップを更にを含むことを特徴とする無線通信方法である。
【００２５】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、前記第２の無線システムの基地局と端末は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに接続されるアンテナと同数の送信機及び受信機とを備え、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、前記スケジューリング情報に基づいて、前記第２の無線システムの通信周波数を、前記第１の無線システムの基地局から加入者局への送信周波数とするステップと、前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定するステップと、前記受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定するステップと、前記推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するステップとを含み、前記第２の無線システムの基地局は、前記取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定するステップを更に含み、前記第２の無線システムの基地局と端末は、前記決定された通信チャネルで、前記第１の無線システムの基地局から受信した信号をゼロとする重み付け値を算出するステップと、前記算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行うステップとを含むことを特徴とする無線通信方法である。
【００２６】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、前記第２の無線システムの基地局に、無線あるいは有線にて接続した制御装置を設け、前記制御装置は、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定するステップと、前記受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定するステップと、前記推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するステップと、前記取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定するステップと、前記取得されたスケジュール候補情報を、前記第２の無線システムの基地局と、前記第２の無線システムの端末とに通知するステップとを含むことを特徴とする無線通信システムである。
【００２７】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する複数の第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、前記複数の第２の無線システム間で情報を共有し、前記複数の第２の無線システム間に無線もしくは有線で接続されたデータベース装置を設け、前記データベース装置は、前記複数の第２の無線システムのうち、既に通信を行っている第２の無線システム毎の使用周波数、基地局の位置、端末の送信周期を取得するステップと、前記取得した、前記基地局間の距離、前記使用周波数及び前記使用送信周期に基づいて、新規に接続される第２の無線システムが使用可能な周波数、送信周期及び受信周期を管理するステップと、前記管理される情報を新規に接続される第２の無線システムに通知するステップとを含み、新規に接続される第２の無線システムは、前記データベース装置から通知される情報に基づいて、他の第２の無線システムとの干渉回避を行うステップを含むことを特徴とする無線通信方法である。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、第２の無線システムにおける基地局と端末により、第１の無線システムのスケジューリング情報を取得し、第１の無線システムから送信される干渉信号を受信し、スケジューリング情報と干渉信号とを用いて、第２の無線システムから第１の無線システムへの干渉を回避するように、第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信順序を決定する。したがって、第１の無線システムと第２の無線システムとの間で、干渉を与えることも、受けることもなく、無線通信を行うことができるという利点が得られる。
【００２９】
また、本発明によれば、前記第２の無線システムの基地局と端末により、第１の無線システムのスケジューリング情報を取得し、第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定し、該受信電力と、第１の無線システムの送信電力と、第２の無線システムの送信電力と、スケジューリング情報とに基づいて、第２の無線システムから第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定し、第２の無線システムにおける基地局により、自身の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報と第２の無線システムの端末側で決定したスケジュール情報とを取得し、該取得されたスケジュール情報に基づいて、第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定する。したがって、第１の無線システムと第２の無線システムとの間で、干渉を与えることも受けることもなく、無線通信を行うことができるという利点が得られる。
【００３０】
また、本発明によれば、第２の無線システムの基地局及び端末により、第１の無線システムのスケジューリング情報を取得し、第２の無線システムの基地局により、スケジューリング情報に基づいて、第１の無線システムの基地局の送信周期を、第２の無線システムの基地局の受信周期とし、第１の無線システムの基地局の受信周期を、第２の無線システムの基地局の送信周期とし、第１の無線システムの基地局の送信信号から通信チャネルを推定し、該推定された通信チャネルの、第２の無線システムからの信号をゼロとする重み付け値を算出し、該重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行い、第２の無線システムの端末により、スケジュール情報に基づいて、第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定し、該受信電力と、第１の無線システムの送信電力と、第２の無線システムの送信電力と、スケジューリング情報とに基づいて、第２の無線システムから第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定し、自身で決定したスケジュール情報と第２の無線システムの端末側で決定したスケジュール情報とを取得し、第２の無線システムの基地局により、該スケジュール情報に基づいて、第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定する。したがって、第１の無線システムの加入者局だけを考慮して通信チャネルを決定すればよく、より容易に、第１の無線システムと第２の無線システムとの間で、干渉を与えることも受けることもなく、無線通信を行うことができるという利点が得られる。
【００３１】
また、この発明によれば、第２の無線システムの基地局と端末により、第１の無線システムのスケジューリング情報を取得し、該スケジューリング情報に基づいて、第２の無線システムの通信周波数を、第１の無線システムの基地局から加入者局への送信周波数とし、第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定し、該受信電力と、第１の無線システムの送信電力と、第２の無線システムの送信電力と、スケジューリング情報とに基づいて、第２の無線システムから第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該推定された与干渉量に基づいて、第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得し、第２の無線システムの基地局により、該取得されたスケジュール候補情報に基づいて、第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、第２の無線システム内の通信チャネルを決定し、第２の無線システムの基地局と端末により、該決定された通信チャネルで、第１の無線システムの基地局から受信した信号をゼロとする重み付け値を算出し、該重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行う。したがって、第１の無線システムの加入者局だけを考慮して送信タイミングを決定すればよく、より容易に、第１の無線システムと第２の無線システムとの間で、干渉を与えることも受けることもなく、無線通信を行うことができるという利点が得られる。
【００３２】
また、本発明によれば、アンテナと、該アンテナに接続される送信機及び受信機とを備える制御装置を設け、第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得し、第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定し、該受信電力と、第１の無線システムの送信電力と、第２の無線システムの送信電力と、スケジューリング情報とに基づいて、第２の無線システムから第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該与干渉量に基づいて、第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得し、該取得されたスケジュール候補情報に基づいて、第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、第２の無線システム内の通信チャネルを決定し、取得されたスケジュール候補情報を、第２の無線システムの基地局と端末に通知する。したがって、第２の無線システムの基地局と端末とを、１つの周波数でのみで運用することができ、ハードウェアの簡略化を図ることができるという利点が得られる。
【００３３】
また、この発明によれば、複数の第２の無線システム間で情報を共有し、複数の第２の無線システム間に無線もしくは有線で接続されたデータベース装置を設け、複数の第２の無線システムのうち、既に通信を行っている第２の無線システム毎の使用周波数、基地局の位置、端末の送信周期を取得し、該基地局間の距離、使用周波数及び使用送信周期に基づいて、新規に接続される第２の無線システムが使用可能な周波数、送信周期及び受信周期を管理し、該管理される情報を新規に接続される第２の無線システムに通知し、新規に接続される第２の無線システムにより、通知される情報に基づいて、他の第２の無線システムとの干渉回避を行う。したがって、第２の無線システムが増加した場合であっても、より容易に、かつ柔軟に、第１の無線システムと第２の無線システムとの間で、干渉を与えることも受けることもなく、無線通信を行うことができるという利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００３５】
Ａ．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態における通信システムを説明するための概念図である。図１では、ＰｒｉｍａｒｙシステムのＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）−ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）におけるプライマリシステムの送受信周期の一例を示す。従来の無線システムにおいて、マルチプルアクセスと呼ばれる、一基地局（Ｐｒｉｍａｒｙシステムの基地局ＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ））に対して、ある１つの周波数を複数の加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３で異なる時間や、周波数、符号などで分割する場合、基地局ＢＳと加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３との間での送信と受信との順番を決めなければならない。これを、スケジューリングと呼ぶ。
【００３６】
図示の例では、基地局ＢＳと端未ＳＳ＃１とは、ダウンリンク及びアップリンクのタイムスロットｔ１Ｄ、ｔ１Ｕを用い、基地局ＢＳと端未ＳＳ＃２とは、ダウンリンク及びアップリンクのタイムスロットｔ２Ｄ、ｔ２Ｕを用い、基地局ＢＳと端未ＳＳ＃３とは、ダウンリンク及びアップリンクのタイムスロットｔ３Ｄ、ｔ３Ｕを用いている。
【００３７】
この場合、基地局ＢＳと端未ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３との間でスケジューリング情報を共有する必要があるので、必ず、図１に示すように、ヘッダの部分が基地局ＢＳと加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３との間に設けられる。図１に示す例では、ダウンリンク（基地局：送信、端末：受信）の最初に、スケジューリング情報を設けることを示しているが、実際には、これに限定されず、異なる周波数に乗せる場合もある。
【００３８】
また、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３もスケジューリング情報を基地局ＢＳに伝えるために、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３からの送信信号にスケジューリング情報が含まれる。いずれにしても、重要なポイントとしては、スケジューリング情報をＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が受信できれば、端末ＴＳが送信する順番を把握することができる。本発明では、この特徴を利用する。
【００３９】
次に、図２は、本第１実施形態による通信装置の構成を示すブロック図である。図２（ａ）がＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１のアクセスポイントＡＰの構成を示し、図２（ｂ）が同システムの端末ＴＳの構成を示す。まず、アクセスポイントＡＰの構成について説明する。図２（ａ）において、受信機１１２及び送信機１１３は、ＴＤＤスイッチ１１１を介してアンテナ１１０に接続されている。ＴＤＤスイッチ１１１は、後述するＡＰ・端末使用チャネル決定部１１９により決定された使用チャネルに基づいて、受信機１１２及び送信機１１３とアンテナ１１０との接続を切り換える。
【００４０】
受信信号分岐部１１４は、受信機１１２により受信された受信信号を分岐し、一方をＰｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部１１５に供給し、他方をＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部１１８に供給する。Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部１１５は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のＫ個のスケジューリング情報を取得し、Ｐｒｉｍａｒｙシステム用の受信電力判定部１１６に供給する。
【００４１】
ここで、スケジューリング情報とは、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の１ユーザ（端末）当たりに用いる時間や周波数、ならびに同時接続ユーザ数である。例えば、図１に示す場合、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳが送信する時間周期が４つあり、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３が送信する時間周期が４つあると判定する。また、図１に示す例では、ＴＤＤ方式であるので、基地局ＢＳは、４回受信した後、４回送信する。加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３は、１回送信したら、３回休んで、その後、受信するといった情報が得られることになる。
【００４２】
受信電力判定部１１６は、Ｋ個のスケジューリング情報を元に、Ｎ番目のスケジューリング情報に基づくユーザ毎の受信電力を測定する。図１に示す例では、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳから送信される４つの時間周期における信号、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３から送信される４つの時間周期における信号からの受信電力を測定する。
【００４３】
次に、与干渉推定部１１７は、Ｋ個の受信電力と、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信電力と、先に得たスケジューリング情報とを用いてＰｒｉｍａｒｙシステム１００に与える与干渉量を推定する。例えば、図１においてＰｒｉｍａｒｙシステム１００の加入者局１（ＳＳ＃１）がＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１に最も近いため、該加入者局ＳＳ＃１からの信号（タイミングｔ１Ｕからの信号）から干渉電力が大きかったとする。そうすると、上述したように、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１は、取得したスケジューリング情報に基づいて、この３つ前のタイミングｔ１ＤがＳＳ＃１にとっての受信タイミングとなることが認識できるので、このタイミングｔ１Ｄを回避した方がよいという情報が得られる。
【００４４】
また、タイミングｔ２Ｕで送信する加入者局ＳＳ＃２からは、十分遠いため、干渉が検出されないので、このタイミングｔ２Ｕはよいが、図１のように、基地局ＢＳが端末ＴＳに近く、基地局ＢＳからの下り信号の干渉（タイミングｔ２Ｄ）が問題になるとすると、結局、タイミングｔ２Ｕで端末ＴＳが送信すると、基地局ＢＳに干渉するといったことが推定できる。すなわち、スケジューリング情報を取得していることにより、受信した干渉情報から、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００に与える可能性のある干渉を推定できる。このようにして、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００におけるスケジュール毎の与干渉量を推定できるので、この与干渉量にしきい値を乗じて、この値が所定値以下であれば、そのスケジュール情報を使用可能と判定できる。
【００４５】
スケジュール候補情報取得部１１８は、端末ＴＳの与干渉推定部１３７で取得した使用可能なスケジューリング情報を受信し、自身（ＡＰ内）の与干渉推定部１１７で取得した情報と照合する。ＡＰ・端末使用チャネル決定部１１９は、使用可能なスケジューリング番号が重複している場合に、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１におけるスケジュールを調整し、全ての送信タイミングと受信タイミングとを決定する。送信信号生成部１２０は、この情報を基に通信を行うとともに、この情報を端末ＴＳに通知する。
【００４６】
次に、端末ＴＳの構成について説明する。図２（ｂ）において、受信機１３１及び送信機１３３は、ＴＤＤスイッチ１３１を介してアンテナ１３０に接続されている。ＴＤＤスイッチ１３１は、後述する端末使用チャネル判定部１３８により判定された使用チャネルに基づいて、受信機１３２及び送信機１３３とアンテナ１３０との接続を切り換える。
【００４７】
受信信号分岐部１３４は、受信機１３２により受信された受信信号を分岐し、一方をＰｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部１３５に供給し、他方を端末使用チャネル判定部１３８に供給する。Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部１３５は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のＫ個のスケジューリング情報を取得し、Ｐｒｉｍａｒｙシステム用の受信電力判定部１３６に供給する。
【００４８】
受信電力判定部１３６は、Ｋ個のスケジューリング情報を元に、Ｎ番目のスケジューリング情報に基づくユーザ毎の受信電力を測定する。与干渉推定部１３７は、Ｋ個の受信電力と、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信電力と、先に得たスケジューリング情報とを用いてＰｒｉｍａｒｙシステム１００に与える与干渉量を推定する。送信信号生成部１３７は、この情報を基に通信を行うとともに、この情報をアクセスポイントＡＰに通知する。
【００４９】
端末使用チャネル判定部１３８は、アクセスポイントＡＰによって決定された、全ての送信タイミングと受信タイミングに基づいて、端末使用チャネルを決定し、ＴＤＤスイッチ１３１の切り換え動作を制御する。図１に示す例では、基地局ＢＳがアクセスポイントＡＰと端末ＴＳとに近いため、結局、基地局ＢＳのアップリンクのタイミングでＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が送信すると、こられが干渉になるため、４番目の空いているタイミングが選択される。
【００５０】
次に、本第１実施形態の動作について説明する。
図３は、本第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。まず、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が通信を行うため、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用したい周波数を決定する（ステップＳａ１）。次に、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム（アクセスポイントＡＰ、端末ＴＳ）１０１において、Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部１１５、１３５は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のＫ個のスケジューリング情報を取得する（ステップＳａ２）。スケジューリング情報は、前述したように、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の１ユーザ（端末）当たりに用いる時間や、周波数、ならびに同時接続ユーザ数である。
【００５１】
次に、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム（アクセスポイントＡＰと端末ＴＳ）において、Ｐｒｉｍａｒｙシステムの受信電力判定部１１６、１３６は、Ｋ個のスケジューリング情報をカウントするための変数Ｎを１とし（ステップＳａ３）、Ｋ個のスケジューリング情報を元に、Ｎ番目のスケジューリング情報に基づくユーザ毎の受信電力を測定する（ステップＳａ４）。つまり、図１に示す例では、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳから送信される４つの時間周期における信号（干渉信号）、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３から送信される４つの時間周期における信号からの受信電力を測定する。
【００５２】
次に、受信電力を測定した後、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ１０１システムにおいて、与干渉推定部１１７、１３７は、Ｋ個の受信電力と、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信電力と、スケジューリング情報とから、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００に与える可能性のある与干渉量αを推定する（ステップＳａ５）。
【００５３】
これは、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のアンテナゲイン、アンプの利得を予め事前に知っていれば実現できる。アクセスポイントＡＰがＰｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳから受ける受信電力ＲＰＲＩ−ＳＥＣとＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１でのＩＮＲＳＥＣ（干渉信号雑音電力比）は、次式（１）、（２）で与えられる。
【００５４】
【数１】
【００５５】
【数２】
【００５６】
ここで、Ｇはアンプとアンテナのゲインを表す。添え字ＨＰＡは送信アンプ、ＬＮＡは受信アンプ、ＡＮＴはアンテナに対応する。また、添え字ＰＲＩとＳＥＣは、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００とＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１でそれぞれ発生するものとなる。Ｌは伝搬路のパスロスを表す。
【００５７】
同様に、アクセスポイントＡＰから基地局ＢＳへ与える干渉電力と、基地局ＢＳにおけるＩＮＲＰＲＩは以下の式で与えられる。
【００５８】
【数３】
【００５９】
【数４】
【００６０】
ここで、数式（１）−数式（３）という演算を行うと以下の関係式が得られる。
【００６１】
【数５】
【００６２】
ここで、伝搬路の可逆性は成り立つため、ＬＰＲＩ−ＳＥＣ＝ＬＳＥＣ−ＰＲＩの関係を利用している。数式（５）を数式（４）に代入すると、次式（６）となる。
【００６３】
【数６】
【００６４】
すなわち，Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００に対するＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１からの与干渉は、数式（６）で与えることができる。これは、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００からＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の装置に送信されて得られるＩＮＲ、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００とＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１との装置における受信アンプとゲインの差、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００とＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１との送信アンプとゲインの差で表される。数式（６）の第１項は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が受信信号を受ける際に得られ、第２項と第３項は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のアンプのゲインを知っていることで実現できる。
【００６５】
次に、推定した与干渉量がしきい値αより小さいか否かを判定する（ステップＳａ６）。そして、与干渉量がしきい値αより大きい場合には、変数ＮがＫ個より小さいか、すなわち、全てのスケジューリング情報について処理を行ったか否かを判定する（ステップＳａ７）。変数Ｎの値がＫ個に達していない場合には、変数Ｎを１つインクリメントし（ステップＳａ８）、ステップＳａ４に戻り、上述したステップＳａ４〜Ｓａ６の処理を繰り返す。
【００６６】
一方、変数Ｎの値がＫ個に達した場合、すなわち、全てのスケジューリング情報について処理を行ったものの、与干渉量がしきい値αより小さいものがなかった場合には、当該処理を終了する。このように、有効なチャネルが見つからない場合には、別の周波数から再度検索を行うことになる。
【００６７】
上述した処理において、与干渉量がしきい値αより小さい場合には、アクセスポイントＡＰにおいて、スケジュール候補情報取得部１１８は、全ての使用可能なスケジューリング情報、すなわち、端末ＴＳ側で取得した使用可能なスケジューリング情報を確保し（ステップＳａ９）、保持する（ステップＳａ１０）。次に、アクセスポイントＡＰにおいて、スケジュール候補情報取得部１１８は、端末ＴＳとアクセスポイントＡＰの送信タイミングが衝突しないように、選択された全てのスケジューリング情報から、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用するチャネルを選択し、ＡＰ・端末使用チャネル決定部１１９は、端末ＴＳに通知する（ステップＳａ１１）。
【００６８】
例えば、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の位置が、加入者局ＳＳ＃３と基地局ＢＳとから十分な距離があり、タイミングｔ３Ｕとｔ３Ｄの信号による干渉が検出されない場合には、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１は、タイミングｔ３Ｕとｔ３Ｄを用いて通信することもできるし、タイミングｔ４Ｕとｔ４Ｄを用いて通信することもできる。
【００６９】
次に、端末ＴＳにおいて、図２に示す端末使用チャネル判定部１３８は、上記使用チャネルの情報を受信し、使用チャネルを決定する。そして、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１において、上記決定されたチャネルを用いて通信を開始する（ステップＳａ１２）。
【００７０】
このように、上述した第１実施形態によれば、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のスケジューリング情報を取得することにより、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００ヘの干渉を完全に回避しながら通信を行うことができる。
【００７１】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図４は、本第２実施形態における通信システムを説明するための概念図である。図４には、ＰｒｉｍａｒｙシステムのＴＤＭＡ−ＴＤＤにおけるＰｒｉｍａｒｙシステムの送受信周期の一例を示す概念図を示している。図において、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００においては、基地局ＢＳと加入者局ＳＳ＃１〜＃３とは、ダウンリンクとアップリンクとを用いて通信を行っており、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１においては、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳ１〜ＴＳ３とが通信を行っている。
【００７２】
本第２実施形態では、以下の点で第１実施形態とは異なる。
特徴１：図１もしくは図４に示すように、端末側の方が基地局ＢＳよりも空いているチャネルが断然多い。よって、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳへの与干渉を回避しながら、この基地局ＢＳからの干渉を受けなければ、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の加入者局ＳＳだけに注目してスケジューリングを調整できる。
【００７３】
特徴２：干渉回避には、例えば、複数本のアンテナ（アレーアンテナ）を用いた干渉除去が可能であるが、このために、高い精度で干渉波の伝搬チャネル応答を推定すると、干渉除去の精度が向上する。基地局は、移動しないので、端末よりも安定した伝搬チャネル応答を取得できる。
【００７４】
特徴３：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステムに関しては、アクセスポイントＡＰの方が端末ＴＳよりもハードウェアに対する要求条件が厳しくない。特に、小型の端末などを考えると、できるだけ少ないアンテナ数で実現したい。これに対し、アクセスポイントＡＰでは、ある程度のアンテナ数が許容可能である。
【００７５】
図５は、本発明の第２実施形態によるアクセスポイントＡＰの構成を示すブロック図である。なお、図２（ａ）に対応する部分については同一の符号を付けて説明を省略する。また、本第２実施形態では、端末ＴＳ側のハードウェア構成は、図２（ｂ）に示す構成で実現できるので、説明を省略する。
【００７６】
図５において、複数の受信機２１２−１〜２１２−Ｎ及び複数の送信機２１３−１〜２１３−Ｎは、それぞれセットで、ＴＤＤスイッチ２１１−１〜２１１−Ｎを介して、それぞれのアレーアンテナ２１０−１〜２１０−Ｎに接続されている。それぞれのＴＤＤスイッチ２１１−１〜２１１−Ｎは、分岐部２２５を介して供給される、後述する送受信周期決定部２２４により決定された送受信信号周期に従って、受信機２１２−１〜２１２−Ｎ及び送信機２１３−１〜２１３−Ｎとアレーアンテナ２１０−１〜２１０−Ｎとの接続を切り換える。
【００７７】
受信信号分岐部２１４は、受信機２１２−１〜２１２−Ｎにより受信された受信信号（Ｎ本）を分岐し、Ｐｒｉｍａｒｙシステム用の下り信号伝搬チャネル推定部２１５、受信信号ウエイト乗算部２１７、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用のスケジューリング候補情報取得部２１８及びＰｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部２２３に供給する。Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部２２３は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のＫ個のスケジューリング情報を取得し、送受信周期決定部２２４に供給する。送受信周期決定部２２４は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳの送信周期がアクセスポイントＡＰの受信周期、受信周期がアクセスポイントＡＰの送信周期となるように決定する。これは、上記特徴１〜特徴３を実現するためである。
【００７８】
下り信号伝搬チャネル推定部２１５は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の下り信号の伝搬チャネルを推定し、チャネル情報としてウエイト計算部２１６に供給する。ウエイト計算部２１６は、チャネル情報から受信信号をゼロにするようなウエイトを求め、受信信号ウエイト乗算部２１７及び送信信号ウエイト乗算部２２２に供給する。なお、上述したウエイトの計算は、アダプティブアレーアンテナの干渉除去として知られているゼロフォーシングなどのアルゴリズムを用いることで実現可能である。受信信号ウエイト乗算部２１７は、受信信号分岐部２１４から供給される受信信号に上記ウエイトを乗算し、受信出力として出力する。
【００７９】
Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用のスケジュール候補情報取得部２１８は、受信したスケジューリング情報から、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１用のスケジュール候補情報を取得し、端末使用チャネル決定部２１９に供給する。端末使用チャネル決定部２１９は、上記スケジュール情報に基づいて、端末ＴＳで使用可能なチャネルを決定し、送信信号生成部２２０に供給する。送信信号生成部２２０は、上記チャネルに従って送信信号を生成し、分岐部２２１を介して送信信号ウエイト乗算部２２２に供給する。送信信号ウエイト乗算部２２２は、生成された送信信号にウエイト計算部２１６で計算されたウエイトを乗算し、送信機２１３−１〜２１３−Ｎに供給する。
【００８０】
次に、本第２実施形態の動作について説明する。
図６及び図７は、本第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。まず、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が通信を行うため、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用したい周波数（ｆ１）を決定する（ステップＳｂ１）。次に、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム（アクセスポイントＡＰ、端末ＴＳ）１０１において、Ｐｒｉｍａｒｙシステムのスケジューリング情報取得部２２３は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のＫ個のスケジューリング情報を取得する（ステップＳｂ２）。ここは、第１実施形態と同じである。
【００８１】
次の処理は、アクセスポイントＡＰ側と端末ＴＳ側に分かれる。まず、アクセスポイントＡＰ側の手順から説明する。
【００８２】
アクセスポイントＡＰにおいて、送受信周期決定部２２４は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳの送信周期をアクセスポイントＡＰの受信周期、受信周期をアクセスポイントＡＰの送信周期となるように決定する（ステップＳｂ３）。先の手順より、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のスケジューリング情報を得ているので、アクセスポイントＡＰがアレーアンテナ２１０−１〜２１０−Ｎを用いて、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の干渉除去と干渉回避とを実現する。
【００８３】
また、この手順により、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信タイミングは、必ずＰｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳの送信タイミングと一致する。すなわち、端末ＴＳは、自動的にＰｒｉｍａｒｙシステム１００ヘの与干渉回避を実現することができる。よって、この時点では、端末ＴＳは、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の加入者局（ＳＳ＃１〜＃３）に与える干渉だけを注意すればよいことになる。これは、端末間だけのスケジューリングを決めればよいことになるので、最後のＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１のスケジューリングを非常に容易にすることになる。
【００８４】
アクセスポイントＡＰは、アダプティブアレーアンテナの干渉除去として知られているゼロフォーシングなどのアルゴリズムを用いて、決められたチャネル（基地局の下り回線信号の周期）において、基地局ＢＳから送信されるチャネル情報から、この信号をゼロになるようなウエイトを求める（ステップＳｂ４）。その後、アクセスポイントＡＰにおいて、下り信号伝搬チャネル推定部２１５とウエイト計算部２１６、ならびに受信信号ウエイト乗算部２１７と送信信号ウエイト乗算部２２２は、送信と受信とにこのウエイトを用いて通信を行う（ステップＳｂ５）。
【００８５】
次に、端末ＴＳ側の手順について説明する。端末ＴＳ側では、基本的には、前述した第１実施形態と同じ処理を実行する。すなわち、図７に示すステップＳｂ６〜Ｓｂ１４は、図３に示すステップＳａ３〜Ｓａ１１と同じである。但し、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のダウンリンクに関しては、既にアクセスポイントＡＰが受信に用いることを決定しており、この干渉は除去できるので、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のアップリンクの信号（タイミングｔ１Ｕ、ｔ２Ｕ、ｔ３Ｕ）のスケジューリング情報だけを対象にするだけでよい。
【００８６】
端末ＴＳ側は、Ｐｒｉｍａｒｙシステムの加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３からのアップリンク信号を受信することで、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３への与干渉を推定する（ステップＳｂ７〜Ｓｂ９）。
【００８７】
そして、アクセスポイントＡＰ側において、スケジュール候補情報取得部２１８は、端末ＴＳ側が取得したスケジュール候補を取得し（ステップＳｂ１２、Ｓｂ１３）、これに基づき、端末使用チャネル決定部２１９は、端末ＴＳのチャネルを決定する（ステップＳｂ１４）。ここでは、アクセスポイントＡＰは、端末同士が衝突しないように、チャネルを決定すればいいので、第１実施形態よりも制御が容易になる。
【００８８】
ここで、図８は、本第２実施形態により得られるＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムのスケジューリングの一例を示す概念図である。まず、前述したように、図４に示す例では、アクセスポイントＡＰは、基地局ＢＳのダウンリンクのタイミングで受信し、アップリンクのタイミングで送信する。また、端末ＴＳに関しては、図４に示す例において、加入者局ＳＳ＃１、ＳＳ＃２、ＳＳ＃３と端末ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３との距離がそれぞれ近いことから、加入者局ＳＳ＃１、ＳＳ＃２、ＳＳ＃３からのＵｐｌｉｎｋ信号から端末ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３のそれぞれに干渉が影響すると判定した場合には、図８に示すようなスケジューリングを行うことができる。例えば、端末ＴＳ１は、加入者局ＳＳ＃１の送信タイミングと受信タイミングとを避けて送受信すればよい。
【００８９】
このように、本第２実施形態でも、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００ヘの干渉を完全に回避しながら通信を行うことができる。
【００９０】
Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本第３実施形態は、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）における発明であり、ＦＤＤは、携帯電話のセルラシステムなどで採用されているため、このような環境でＣｏｇｎｉｔｉｖｅ無線を実現できることは非常に大きな魅力になる。本第３実施形態では、端末の通信チャネルの方が空いている時間が多いことを利用する。
【００９１】
図９は、本第３実施形態による通信システムを説明するための概念図である。図９には、ＰｒｉｍａｒｙシステムのＴＤＭＡ−ＦＤＤにおけるＰｒｉｍａｒｙシステムの送受信周期の一例を示している。図において、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳと加入者局ＳＳ＃１〜＃３、あるいは、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１のアクセスポイントＡＰと端末ＴＳとは、ダウンリンクで周波数ｆ１、アップリンクで周波数ｆ２を用いている。
【００９２】
図１０は、本第３実施形態によるアクセスポイントＡＰの構成を示すブロック図である。なお、図５に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、アクセスポイントＡＰの受信側の基本的なハードウェア構成は、前述した第２実施形態と同じになるのに対して（図５参照）、点線で囲んだ部分の構成が異なる。また、端末ＴＳの構成は、図１０に示すアクセスポイントＡＰと同じである。
【００９３】
Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジュール情報取得部２５０は、受信したスケジューリング情報から、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００用のスケジュール情報を取得し、Ｐｒｉｍａｒｙシステム用の上り信号受信電力判定部２５１に供給する。上り信号受信電力判定部２５１は、Ｋ個のスケジューリング情報を元に、Ｐｒｉｍａｒｙシステムのアップリンク（周波数ｆ２）のＮ番目のスケジューリング情報に基づくユーザ毎の受信電力を測定する。
【００９４】
与干渉推定部２５２は、受信電力とＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信電力とから、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００に与える与干渉量を測定し、該与干渉量がしきい値αより小さいかを判定し、判定結果をスケジュール候補情報取得部２５３に供給する。スケジュール候補情報取得部２５３は、与干渉推定部２５２による判定結果が与干渉量がしきい値αより小さい場合、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用のスケジューリング情報を取得し、ＡＰ・端末使用チャネル決定部２５４に供給する。ＡＰ・端末使用チャネル決定部２５４は、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳ同士の送信タイミングが衝突しないように、選択された全てのスケジューリング情報からＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用するチャネルを選択する。
【００９５】
次に、本第３実施形態の動作について説明する。
図１１及び図１２は、本第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。まず、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用する周波数（ダウンリンクの周波数ｆ１）を決定する（ステップＳｃ１）。本第３実施形態では、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１で、ダウンリンクの周波数ｆ１のみを用いる。ＦＤＤの場合には、基地局ＢＳは、アップリンクの信号（周波数ｆ２）のみを受信するため、基地局ＢＳからの干渉信号を除去できれば、基地局ＢＳへの与干渉は発生しない。反対に、周波数ｆ１では、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１は、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３からの干渉を受けない。したがって、後は、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３への与干渉回避を考えればよいということになる。
【００９６】
次に、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム（アクセスポイントＡＰ、端末ＴＳ）１０１において、Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部２５０は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のＫ個のスケジューリング情報を取得する（ステップＳｃ２）。スケジューリング情報は、前述したように、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の１ユーザ（端末）当たりに用いる時間や、周波数、ならびに同時接続ユーザ数である。
【００９７】
次に、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム（アクセスポイントＡＰと端末ＴＳ）において、Ｐｒｉｍａｒｙシステムの上り信号受信電力判定部２５１は、Ｋ個のスケジューリング情報をカウントするための変数Ｎを１とし（ステップＳｃ３）、Ｋ個のスケジューリング情報を元に、アップリンクの周波数ｆ２のＮ番目のスケジューリング情報に基づくユーザ毎の受信電力を測定する（ステップＳｃ４）。
【００９８】
次に、与干渉推定部２５２は、Ｋ個の受信電力と、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信電力とから、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００に与える与干渉量を推定し（ステップＳｃ５）、与干渉量がしきい値αより小さいか否かを判定する（ステップＳｃ６）。そして、与干渉量がしきい値αより大きい場合には、変数ＮがＫ個より小さいか、すなわち、全てのスケジューリング情報について処理を行ったか否かを判定する（ステップＳｃ７）。変数Ｎの値がＫ個に達していない場合には、変数Ｎを１つインクリメントし（ステップＳｃ８）、ステップＳｃ４に戻り、上述したステップＳｃ４〜Ｓｃ６の処理を繰り返す。
【００９９】
一方、変数Ｎの値がＫ個に達した場合、すなわち、全てのスケジューリング情報について処理を行ったものの、与干渉量がしきい値αより小さいものがなかった場合には、当該処理を終了する。
【０１００】
上述した処理において、与干渉量がしきい値αより小さい場合には、アクセスポイントＡＰにおいて、スケジュール候補情報取得部２５３は、全ての使用可能なスケジューリング情報、すなわち、端末ＴＳ側で取得した使用可能なスケジューリング情報を確保し（ステップＳｃ９）、保持する（ステップＳｃ１０）。次に、アクセスポイントＡＰにおいて、ＡＰ・端末使用チャネル決定部２５４は、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳ同士の送信タイミングが衝突しないように、選択された全てのスケジューリング情報から、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用するチャネルを選択する（ステップＳｃ１１）。
【０１０１】
次に、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳにおいて、割り当てられたチャネルで受信時に干渉を受ける場合には、ウエイト計算部２１６は、そのチャネル情報から、この信号をゼロとするようなウエイトを求め（ステップＳｃ１２）、受信信号ウエイト乗算部２１７は、求めたウエイトを受信信号に乗算し（ステップＳｃ１３）、上記決定されたチャネルを用いて通信を開始する（ステップＳｃ１４）。
【０１０２】
このように、本第３実施形態では、基本的に、前述した第１実施形態と同じ動作であるが、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳとがアップリンクの周波数ｆ２のみを対象として与干渉の判定を行っている点で異なる。図９に示す例では、例えば、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳに対しては、加入者局ＳＳ＃１のみからの信号が大きな干渉波であると判定されると、他の加入者局ＳＳ＃２、ＳＳ＃３への与干渉は小さいと判定し、他の加入者局ＳＳ＃２、ＳＳ＃３のタイミングを送信タイミングの候補とする。
【０１０３】
この手順の後、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳとは、それぞれ、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３に与干渉を与えないタイミングを選択して送信タイミングを決める。受信に関しては、基地局ＢＳからの干渉を受けることになるので、受信タイミングでは、基地局ＢＳからの干渉信号の伝搬チャネル情報を用いて干渉除去を行う。これは、前述した第２実施形態で説明した方法で実現できる。
【０１０４】
Ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
上述した第３実施形態では、周波数ｆ２を通信に使わないにもかかわらず、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３への与干渉回避のために、周波数ｆ２を使用している。この問題を解消するのが第４実施形態である。
【０１０５】
ここで、図１３は、本第４実施形態による通信システムを説明するための概念図である。図１３には、ＰｒｉｍａｒｙシステムのＴＤＭＡ−ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）におけるＰｒｉｍａｒｙシステムの送受信周期の一例を示す概念図である。もし、図９や、図１３のように、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１のゾーン長がＰｒｉｍａｒｙシステム１００のゾーン長よりも小さい場合には、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１のゾーン内（例えば、アクセスポイントＡＰの近傍に周波数ｆ１、ｆ２の信号を受信できる制御局１０２を設けておき、この制御局１０２にスケジューリング情報の取得と与干渉回避を行わせる。
【０１０６】
これにより、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳは、基本的には周波数ｆ１のみで運用でき、ハードウェアの簡略化を考えると、非常に有益であると言える。また、本第４実施形態は、上述した第３実施形態と同様に、ＦＤＤにおける発明であり、ＦＤＤは携帯電話のセルラシステムなどで採用されているため、このような環境でコグニティブ無線を実現できることは非常に大きな魅力になる。
【０１０７】
図１４は、本第４実施形態による制御局１０２の構成を示すブロック図である。制御局１０２の機能は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のスケジューリング情報検出機能と与干渉検出については、図１０に示すアクセスポイントＡＰ（端末ＴＳ）が有する機能と同じである。図において、受信機１０２−３及び送信機１０２−４は、送受信選択部１０２−２を介して、それぞれのアンテナ１０２−１に接続されている。送受信選択部１０２−２は、所定の送受信信号周期に従って、受信機１０２−３及び送信機１０２−４とアンテナ１０２−１との接続を切り換える。
【０１０８】
Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジュール情報取得部１０２−５は、図１０に示すスケジュール情報取得部２５０に相当し、受信したスケジューリング情報から、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００用のスケジュール情報を取得する。上り信号受信電力判定部１０２−６は、図１０に示す上り信号受信電力判定部２５１に相当し、Ｋ個のスケジューリング情報を元に、Ｐｒｉｍａｒｙシステムのアップリンク（周波数ｆ２）のＮ番目のスケジューリング情報に基づくユーザ毎の受信電力を測定する。
【０１０９】
与干渉推定部１０２−７は、図１０に示す与干渉推定部２５２に相当し、受信電力とＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信電力とから、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００に与える与干渉量を測定し、該与干渉量がしきい値αより小さいかを判定する。スケジュール候補情報取得部１０２−８は、図１０に示すスケジュール候補情報取得部２５３に相当し、与干渉推定部１０２−７による判定結果が与干渉量がしきい値αより小さい場合、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用のスケジューリング情報を取得し、ＡＰ・端末使用チャネル決定部１０２−９に供給するとともに、有線などでアクセスポイントＡＰに通知する。
【０１１０】
ＡＰ・端末使用チャネル決定部１０２−９は、図１０に示すＡＰ・端末使用チャネル決定部２５４に相当し、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳ同士の送信タイミングが衝突しないように、選択された全てのスケジューリング情報からＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用するチャネルを選択する。送信信号生成部１０２−１０は、選択されたチャネルに従って送信信号を生成し、送信機１０２−４に供給する。
【０１１１】
上述したように、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のスケジューリング検出機能と与干渉検出機能を有する制御局１０２を設けることで、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳとで省略することができる。但し、制御局１０２では、干渉除去機能を備える必要はない。この制御局１０２が、例えば、アクセスポイントＡＰの近傍に配置されれば、スケジュール候補情報取得部１０２−８で取得したスケジューリング候補情報をアクセスポイントＡＰに供給することが可能である。また、無線を用いて端末ＴＳに情報を送信することも可能である。
【０１１２】
Ｅ．第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図１５は、本第５実施形態による、通信システムを説明するための概念図である。前述した第１乃至第４実施形態では、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１がＰｒｉｍａｒｙシステム１００の中に１局だけ存在する場合について説明した。しかし、図１５に示すように、複数のＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−１〜１０１−３、…、１０１−Ｍ、…、１０１−ＮがＰｒｉｍａｒｙシステム１００にゾーンの中に配置される場合が考えられる。
【０１１３】
この場合、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−１〜１０１−３、…、１０１−Ｍ、…、１０１−Ｎ間の干渉も問題になるとともに、各Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−１〜１０１−３、…、１０１−Ｍ、…、１０１−Ｎが自律的に先に示した制御を行うと、トータルのＰｒｉｍａｒｙシステム１００の干渉も多くなる。また、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のスケジューリング検出機能と与干渉検出機能の精度も劣化する。そこで、本第５実施形態では、この問題を解決するために、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用の集中管理サーバを設ける。本第５実施形態では、該集中管理サーバをＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベース１０３と呼ぶ。
【０１１４】
Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベース１０３は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報取得部１０３−１、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報管理部１０３−２、及びＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報伝達部１０３−３を備えている。Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報取得部１０３−１は、リンクが確立したＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムの情報を取得する。Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報管理部１０３−２は、取得したＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムの情報を管理する。Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報伝達部１０３−３は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステムに他のＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムの情報を伝達する。
【０１１５】
Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベース１０３において、取得、管理、伝達する情報としては、アクセスポイントＡＰの位置、使用周波数、使用チャネル（時間、周波数、符号）があり、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報取得部１０３−１は、接続したＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム毎に該情報を取得し、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報伝達部１０３−３は、該情報を他の新規接続Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステムに提供可能となっている。このＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベース１０３は、アクセスポイントＡＰとネットワーク経由で結ばれている。
【０１１６】
本第５実施形態において、新規Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステムの通信間始までの動作について、図１５を参照して説明する。まず、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−１がＰｒｉｍａｒｙシステム１００における周波数ｆ１を用いた通信が開始されているとする。その際、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−２〜１０１−３、…、１０１−Ｍ、…、１０１−Ｎが通信を開始しようとする。まず、各Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−２〜１０１−３、…、１０１−Ｍ、…、１０１−Ｎは、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベース１０３にアクセスし、既に通信を開始しているＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−１が使用している周波数（ｆ１）と場所情報とを検索する。
【０１１７】
ここで、新規Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−２〜１０１−３、…、１０１−Ｍ、…、１０１−Ｎとｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１００−１との距離が十分に干渉を与えない距離Ｄである場合には、周波数ｆ１を用いて通信を開始することを試みる（図１５では、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−Ｎ、１０１−Ｍ）。また、距離が近い場合には、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の別チャネルｆ１’を用いるか、元々Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が所有する周波数Ｆｃを用いる。ここで、新規同士のアクセスポイントＡＰ間の距離も判定の対象となる。
【０１１８】
周波数割り当てを決定した後は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の周波数を使用しようとする場合には、前述した第１乃至第４実施形態で説明した方法を適用することが可能である。但し、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベース１０３では、通信中のＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムに割り当てたスケジューリング情報もあるので、新規にスケジューリングを行うことによるトータルのＰｒｉｍａｒｙシステム１００ヘの干渉を回避するための参照することもできる。例えば、既に使用しているタイミングは、できるだけ使わないようにするなどである。すなわち、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が増加しても、前述した問題を回避することができる。
【０１１９】
上述した第１乃至第５実施形態では、Ｐｒｉｍａｒｙシステムが元々持つユーザへのスケジューリング情報をＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムが有効に活用し、このスケジューリング情報に基づいてＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムのチャネル割り当てを実現することで、ＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムがＰｒｉｍａｒｙシステムからの干渉を受けず、かつＰｒｉｍａｒｙシステムへのＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムからの干渉を与えないコグニティブ無線を実現することができる。また、複数のＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムが存在しても、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベースを活用することにより、コグニティブ無線を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の第１実施形態における通信システムを説明するための概念図である。
【図２】本第１実施形態による通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態における通信システムを説明するための概念図である。
【図５】本発明の第２実施形態によるアクセスポイントＡＰの構成を示すブロック図である。
【図６】本第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本第２実施形態により得られるＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムのスケジューリングの一例を示す概念図である。
【図９】本発明の第３実施形態による通信システムを説明するための概念図である。
【図１０】本第３実施形態によるアクセスポイントＡＰの構成を示すブロック図である。
【図１１】本第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本第４実施形態による通信システムを説明するための概念図である。
【図１４】本第４実施形態による制御局の構成を示すブロック図である。
【図１５】本第５実施形態による、通信システムを説明するための概念図である。
【図１６】コグニティブ無線技術の概要を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１００ Ｐｒｉｍａｒｙシステム（第１の無線システム）
１０１ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム（第２の無線システム）
ＢＳ 基地局
ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３ 加入者局
ＡＰ アクセスポイント（第２の無線システムの基地局）
ＴＳ、ＴＳ１〜ＴＳ３ 端末
１１０ アンテナ
１１１ ＴＤＤスイッチ
１１２、１３１ 受信機（受信手段）
１１３、１３３ 送信機
１１４、１３４ 受信信号分岐部（受信手段）
１１５、１３５ スケジューリング情報取得部（スケジューリング情報取得手段）
１１６、１３６ 受信電力判定部（受信電力判定手段）
１１７、１３７ 与干渉推定部（与干渉推定手段）
１１８ スケジュール候補情報取得部（スケジュール候補情報取得手段）
１１９ ＡＰ・端末使用チャネル決定部（通信順序決定手段、通信チャネル決定手段）
１２０、１３７ 送信信号生成部
１３０ アンテナ
１３８ 端末使用チャネル判定部
２１０−１〜２１０−Ｎ アンテナ（複数のアンテナ）
２１１−１〜２１１−Ｎ ＴＤＤスイッチ
２１２−１〜２１２−Ｎ 受信機
２１３−１〜２１３−Ｎ 送信機
２１４ 受信信号分岐部
２１５ 下り信号伝搬チャネル推定部（通信チャネル推定手段）
２１６ ウエイト計算部（ウエイト算出手段）
２１７ 受信信号ウエイト乗算部（重み付け手段）
２１８ スケジュール候補情報取得部（スケジュール候補情報取得手段）
２１９ 端末使用チャネル決定部（通信チャネル決定手段）
２２０ 送信信号生成部
２２１ 分岐部
２２３ スケジューリング情報取得部（スケジューリング情報取得手段）
２２４ 送受信周期決定部（送受信周期決定手段）
２２５ 分岐部
２５０ スケジューリング情報取得部（スケジューリング情報取得手段）
２５１ 上り信号受信電力判定部（受信電力判定手段）
２５２ 与干渉推定部（与干渉推定手段）
２５３ スケジュール候補情報取得部（スケジュール候補情報取得手段）
２５４ ＡＰ・端末使用チャネル決定部（通信チャネル決定手段）
１０２ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用制御局（制御装置）
１０２−１ アンテナ
１０２−２ 送受信選択部
１０２−３ 受信機
１０２−４ 送信機
１０２−５ スケジューリング情報取得部（スケジューリング情報取得手段）
１０２−６ 上り信号受信電力判定部（受信電力判定手段）
１０２−７ 与干渉推定部（与干渉推定手段）
１０２−８ スケジュール候補情報取得部（スケジュール候補情報取得手段、通知手段）
１０２−９ ＡＰ・端末使用チャネル決定部（通信チャネル決定手段）
１０２−１０ 送信信号生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数システムを同一周波数で運用する無線通信システムにおいて、新規システム（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム）が、従来システム（優先システム：Ｐｒｉｍａｒｙシステム）におけるユーザのチャネル割当の情報を利用して、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステムのチャネル割り当てを行うことで、Ｐｒｉｍａｒｙシステムからの干渉を受けず、かつＰｒｉｍａｒｙシステムへは干渉を与えない無線通信システムとその通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や、無線ＬＡＮなどの普及により、限られた周波数帯域において、できるだけ高速な伝送を行うための技術が検討されている。限られた帯域において高速伝送を実現する手段としては、近年、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術が注目を集めている。ＭＩＭＯとは、送信側と受信側とに、それぞれアレーアンテナを用い、送信側においては、アンテナ毎に異なるデータを送信し、受信側においては、何らかの干渉除去技術・復号技術により、異なる信号を復元することで、単一アンテナ同士の送受信に比べ、同一周波数で著しく伝送速度を向上する技術である。既に、無線ＬＡＮシステムなどにおいて導入されている。
【０００３】
しかしながら、ＭＩＭＯ技術においては、送受信のアンテナ数が高速伝送のキーとなる。したがって、非常に高い周波数利用効率を実現するためには、かなりのアンテナ素子数を必要とする。小型の端末を考えた場合、アンテナ素子数の増加は、ハードウェア規模の増大になるため、望ましくない。
【０００４】
このＭＩＭＯ技術とは別の方法で、周波数の有効利用を図る手段として、コグニティブ（Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ）無線技術が注目されている（例えば、非特許文献１参照）。該コグニティブ無線技術とは、無線機が周囲の電波環境を認識し、適切な周波数帯域を選択して利用することにより、空いている周波数帯域を有効に活用する技術である。コグニティブ無線により、通常注目されていなかった周波数や、時間を有効に活用できるため、単位面積あたりの周波数を大幅に向上させることができる。
【０００５】
図１６は、コグニティブ無線技術の概要を説明するための概念図である。図１６において、１−１、１−２は、２つの優先システム（Ｐｒｉｍａｒｙシステム）であり、２−１〜２−６は、複数のコグニティブシステム（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム）である。また、３は、Ｐｒｉｍａｒｙシステムの通信可能領域である。４−１、４−２は、各々、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２のアンテナの指向性である。
【０００６】
コグニティブ無線では、元々、ある通信帯域を使用するＰｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２と、該Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２が使用していない周波数、時間などを監視して、この情報を基に通信を行うＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６とが存在する。基本的には、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２は、優先的に与えられた通信帯域を使用することが可能であり、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６は、自分自身の通信によって、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２に干渉を与えることにより、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の効率を低下させることがあってはならない。また、通常、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６の存在を認識することはできない。
【非特許文献１】Ｓ． Ｈａｙｋｉｎ， “Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｒａｄｉｏ： Ｂｒａｉｎ−ｅｍｐｏｗｅｒｅｄ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”， ｖｏｌ．２３， ｎｏ．２， ｐｐ．２０１−２２０， Ｆｅｂ． ２００５．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
コグニティブ無線では、通常、以下の手段で通信を行う。
（手順１）Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２が使用していない時間または周波数を検出する。
（手順２）Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６は、自らが行う通信により、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の受信機に干渉を与えないかどうかを確認する。
（手順３）Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６は、上記手順２で問題がないと判定した場合、上記手順１で検出した周波数もしくは時間により通信を行う。
【０００８】
以上が、コグニティブ無線における通信手順である。しかしながら、まず、上記手順１を行う際に問題が生じる。例えば、ＴＤＤを考えてみる。ＴＤＤシステムにおいては、局は、あるタイミングで受信し、その間は送信しない。一方、送信している間は、信号を受信しない。ハードウェアとしては、送信装置と受信装置との間に、時間分割スイッチ（ＴＤＤスイッチ）が配置される。したがって、例えば、ある時間に、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１からの干渉を検出しなかったとしても、その時間で送信を行うと、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−２へ干渉を与えることになる。
【０００９】
また、例え、「ある周波数」、あるいは「ある時間」において、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６の受信機が、信号が到来していないと判定したとしても、時間的にその状態が変動する可能性や、隠れ端末の存在といった問題などにより、正しく信号を検出できない場合がある。したがって、コグニティブ無線では、非常に高い精度の信号検出が要求される。
【００１０】
これを改善する手段として、信号の周期定常性（Ｃｙｃｌｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙ）を利用した検出方法が提案されている。これは、例えば、文献１（Ｃａｂｒｉｃ， Ｄ， ｅｔ ａｌ．， “Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｉｓｓｕｅｓ ｉｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｓｅｎｓｉｎｇ ｆｏｒ ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｒａｄｉｏｓ”， Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｒｅｃｏｒｄ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｉｒｔｙ−Ｅｉｇｈｔｈ Ａｓｉｌｏｍａｒ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， ｖｏｌ．１， ｐｐ．７７２ − ７７６， ７−１０ Ｎｏｖ． ２００４．）に開示されている。この方法では、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の搬送波周波数、もしくはシンボルレートと変調方式が事前に分かっていれば、非常に低いＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）においても、信号検出が可能となる。しかしながら、この方法は、検出に非常に多くの時間と信号のサンプル数とを必要とするため、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の伝搬環境が変化する場合などの対応が困難となるといった問題が生じる。
【００１１】
次に、上記手順２でも問題が発生する。先に述べたように、原則として、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステムのことを認識することができない。例えば、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６が、ある周波数において、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１の送信機からの信号レベルが低いと判定し、この周波数が使えると判定したとしても、その周波数でそのまま送信を行うと、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−２に干渉を与える可能性がある。したがって、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６が与える干渉は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の受信機が判定することが最も確実な方法である。
【００１２】
しかしながら、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６の存在を認識することができない。よって、これを実現するために、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２が発生するある信号をＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６が定常的に観測し、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の存在を把握する方法が考えられている。
【００１３】
これは、コグニティブ無線ではなくても、従来の無線システムにおけるキャリアセンスと同じ原理と考えることができる。キャリアセンスに関しては、例えば、文献２（守倉、久保田、”改訂版８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書”、第４章、インプレス社、２００５年）に開示されている。Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６がＰｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の受信機に近づいた場合、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２から送信される信号を受信することで、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の存在を把握し、この信号電力の大きさに基づいて、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム２−１〜２−６は、上記手順２を行うことができる。
【００１４】
しかしながら、コグニティブ無線を考えた場合、この精度は非常に高いものが求められる。したがって、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２のあらゆる周波数でキャリアセンスを行うことが有効であるが、これを行うと、干渉検出（Ｐｒｉｍａｒｙシステム１−１、１−２の通信信号検出）に非常に多くの時間を要するという問題が生じる。
【００１５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、Ｐｒｉｍａｒｙシステムが元々持つスケジューリング情報を有効に活用し、該スケジューリング情報に基づいてＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムのチャネル割り当てを行うことで、ＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムはＰｒｉｍａｒｙシステムからの干渉を受けず、かつＰｒｉｍａｒｙシステムはＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムへの干渉を与えることなく、無線通信を行うことができる無線通信システムとその通信方法提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、前記第２の無線システムにおける基地局と端末は、前記第１の無線システムの基地局と加入者局と間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、前記第１の無線システムから送信される干渉信号を受信する受信手段と、前記スケジューリング情報と前記干渉信号とを用いて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムへの干渉を回避するように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信順序を決定する通信順序決定手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。
【００１７】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、前記第２の無線システムの基地局と端末は、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間で通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、前記第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、前記受信電力判定手段で得られた受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定する与干渉推定手段とを具備し、前記第２の無線システムにおける基地局は、自身の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報と前記第２の無線システムの端末側の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報とを取得するスケジュール候補情報取得手段と、前記スケジュール候補情報収得手段により取得されたスケジュール情報に基づいて、前記第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。
【００１８】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、前記第２の無線システムの基地局及び端末は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに接続される該アンテナと同数の送信機及び受信機と、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段とを具備し、前記第２の無線システムの基地局は、前記スケジューリング情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局の送信周期を、前記第２の無線システムの基地局の受信周期とし、前記第１の無線システムの基地局の受信周期を、前記第２の無線システムの基地局の送信周期とする送受信周期決定手段と、前記第１の無線システムの基地局の送信信号から通信チャネルを推定する通信チャネル推定手段と、前記通信チャネル推定手段により推定された通信チャネルの、前記第２の無線システムからの信号をゼロとする重み付け値を算出するウエイト算出手段と、前記ウエイト算出手段により算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行う重み付け手段とを更に具備し、前記第２の無線システムの端末は、前記スケジュール情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、前記受信電力判定手段で得られた受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定する与干渉推定手段と、自身の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報と前記第２の無線システムの端末側の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報とを取得するスケジュール候補情報取得手段とを具備し、前記第２の無線システムの基地局は、前記スケジュール情報に基づいて、前記第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段を更に具備することを特徴とする無線通信システムである。
【００１９】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、前記第２の無線システムの基地局と端末は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに接続されるアンテナと同数の送信機及び受信機と、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、前記スケジューリング情報に基づいて、前記第２の無線システムの通信周波数を、前記第１の無線システムの基地局から加入者局への送信周波数とする周波数決定手段と、前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、前記受信電力判定手段で判定された受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定する与干渉推定手段と、前記与干渉推定手段により推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するスケジュール候補情報取得手段とを具備し、前記第２の無線システムの基地局は、前記スケジュール候補情報取得手段により取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段を更に具備し、前記第２の無線システムの基地局と端末は、前記通信チャネル決定手段により決定された通信チャネルで、前記第１の無線システムの基地局から受信した信号をゼロとする重み付け値を算出するウエイト算出手段と、前記ウエイト算出手段により算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行う重み付け手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。
【００２０】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、アンテナと、前記アンテナに接続される送信機及び受信機と、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、前記受信電力判定手段で判定された受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定する与干渉推定手段と、前記与干渉推定手段により推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するスケジュール候補情報取得手段と、前記スケジュール候補情報取得手段により取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段と、前記スケジュール候補情報取得手段により取得されたスケジュール候補情報を、前記第２の無線システムの基地局と、前記第２の無線システムの端末とに通知する通知手段とを備える制御装置を具備することを特徴とする無線通信システムである。
【００２１】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する複数の第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、前記複数の第２の無線システム間で情報を共有し、前記複数の第２の無線システム間に無線もしくは有線で接続されたデータベース装置を具備し、前記データベース装置は、前記複数の第２の無線システムのうち、既に通信を行っている第２の無線システム毎の使用周波数、基地局の位置、端末の送信周期を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段により取得した、前記基地局間の距離、前記使用周波数及び前記使用送信周期に基づいて、新規に接続される第２の無線システムが使用可能な周波数、送信周期及び受信周期を管理する情報管理手段と、前記情報管理手段に管理される情報を新規に接続される第２の無線システムに通知する情報伝達手段とを備え、新規に接続される第２の無線システムは、前記データベース装置から通知される情報に基づいて、他の第２の無線システムとの干渉回避を行うことを特徴とする無線通信システムである。
【００２２】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、前記第２の無線システムにおける基地局と端末に、前記第１の無線システムの基地局と加入者局と間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、前記第１の無線システムから送信される干渉信号を受信するステップと、前記スケジューリング情報と前記干渉信号とを用いて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムへの干渉を回避するように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信順序を決定するステップとを具備することを特徴とする無線通信方法である。
【００２３】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割多重で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、前記第２の無線システムの基地局と端末とにより、前記第１の無線システムのＫ個のスケジューリング情報を取得するステップと、前記第２の無線システムの基地局と端末とにより、前記スケジューリング情報に対応した受信信号の受信電力を測定するステップと、前記測定した受信電力と前記第２の無線システムの送信電力と前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第１の無線システムに与える与干渉量を測定するステップと、前記与干渉量が前記第１の無線システムに対する干渉条件のしきい値以下になる場合に前記スケジューリング情報を有効であると判定するステップと、前記有効と判定されたスケジューリング情報を前記第２の無線システムの基地局と端末とで保持するステップと、前記第２の無線システムの基地局により、前記第２の無線システムの基地局と端末との間の送信周期が衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局及び端末により有効であると判定された全てのスケジューリング情報に基づいて、前記第２の無線システムが使用する通信チャネルを選択するステップと、前記選択された通信チャネルを前記第２の無線システムの端末に通知するステップとを含むことを特徴とする無線通信方法である。
【００２４】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在し、する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、前記第２の無線システムの基地局及び端末は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに接続される該アンテナと同数の送信機及び受信機とを備え、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、前記スケジューリング情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局の送信周期を、前記第２の無線システムの基地局の受信周期とし、前記第１の無線システムの基地局の受信周期を、前記第２の無線システムの基地局の送信周期とするステップと、前記第１の無線システムの基地局の送信信号から通信チャネルを推定する通信チャネルステップと、前記推定された通信チャネルの、前記第２の無線システムからの信号をゼロとする重み付け値を算出するステップと、前記算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行うステップと、前記スケジュール情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定するステップと、前記受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定するステップと、前記第２の無線システムの基地局で決定したスケジュール情報と前記第２の無線システムの端末側の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報とを取得するステップとを含み、前記第２の無線システムの基地局は、前記取得したスケジュール情報に基づいて、前記第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定するステップを更にを含むことを特徴とする無線通信方法である。
【００２５】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、前記第２の無線システムの基地局と端末は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに接続されるアンテナと同数の送信機及び受信機とを備え、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、前記スケジューリング情報に基づいて、前記第２の無線システムの通信周波数を、前記第１の無線システムの基地局から加入者局への送信周波数とするステップと、前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定するステップと、前記受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定するステップと、前記推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するステップとを含み、前記第２の無線システムの基地局は、前記取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定するステップを更に含み、前記第２の無線システムの基地局と端末は、前記決定された通信チャネルで、前記第１の無線システムの基地局から受信した信号をゼロとする重み付け値を算出するステップと、前記算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行うステップとを含むことを特徴とする無線通信方法である。
【００２６】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、前記第２の無線システムの基地局に、無線あるいは有線にて接続した制御装置を設け、前記制御装置は、前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定するステップと、前記受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定するステップと、前記推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するステップと、前記取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定するステップと、前記取得されたスケジュール候補情報を、前記第２の無線システムの基地局と、前記第２の無線システムの端末とに通知するステップとを含むことを特徴とする無線通信システムである。
【００２７】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する複数の第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、前記複数の第２の無線システム間で情報を共有し、前記複数の第２の無線システム間に無線もしくは有線で接続されたデータベース装置を設け、前記データベース装置は、前記複数の第２の無線システムのうち、既に通信を行っている第２の無線システム毎の使用周波数、基地局の位置、端末の送信周期を取得するステップと、前記取得した、前記基地局間の距離、前記使用周波数及び前記使用送信周期に基づいて、新規に接続される第２の無線システムが使用可能な周波数、送信周期及び受信周期を管理するステップと、前記管理される情報を新規に接続される第２の無線システムに通知するステップとを含み、新規に接続される第２の無線システムは、前記データベース装置から通知される情報に基づいて、他の第２の無線システムとの干渉回避を行うステップを含むことを特徴とする無線通信方法である。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、第２の無線システムにおける基地局と端末により、第１の無線システムのスケジューリング情報を取得し、第１の無線システムから送信される干渉信号を受信し、スケジューリング情報と干渉信号とを用いて、第２の無線システムから第１の無線システムへの干渉を回避するように、第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信順序を決定する。したがって、第１の無線システムと第２の無線システムとの間で、干渉を与えることも、受けることもなく、無線通信を行うことができるという利点が得られる。
【００２９】
また、本発明によれば、前記第２の無線システムの基地局と端末により、第１の無線システムのスケジューリング情報を取得し、第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定し、該受信電力と、第１の無線システムの送信電力と、第２の無線システムの送信電力と、スケジューリング情報とに基づいて、第２の無線システムから第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定し、第２の無線システムにおける基地局により、自身の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報と第２の無線システムの端末側で決定したスケジュール情報とを取得し、該取得されたスケジュール情報に基づいて、第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定する。したがって、第１の無線システムと第２の無線システムとの間で、干渉を与えることも受けることもなく、無線通信を行うことができるという利点が得られる。
【００３０】
また、本発明によれば、第２の無線システムの基地局及び端末により、第１の無線システムのスケジューリング情報を取得し、第２の無線システムの基地局により、スケジューリング情報に基づいて、第１の無線システムの基地局の送信周期を、第２の無線システムの基地局の受信周期とし、第１の無線システムの基地局の受信周期を、第２の無線システムの基地局の送信周期とし、第１の無線システムの基地局の送信信号から通信チャネルを推定し、該推定された通信チャネルの、第２の無線システムからの信号をゼロとする重み付け値を算出し、該重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行い、第２の無線システムの端末により、スケジュール情報に基づいて、第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定し、該受信電力と、第１の無線システムの送信電力と、第２の無線システムの送信電力と、スケジューリング情報とに基づいて、第２の無線システムから第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定し、自身で決定したスケジュール情報と第２の無線システムの端末側で決定したスケジュール情報とを取得し、第２の無線システムの基地局により、該スケジュール情報に基づいて、第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定する。したがって、第１の無線システムの加入者局だけを考慮して通信チャネルを決定すればよく、より容易に、第１の無線システムと第２の無線システムとの間で、干渉を与えることも受けることもなく、無線通信を行うことができるという利点が得られる。
【００３１】
また、この発明によれば、第２の無線システムの基地局と端末により、第１の無線システムのスケジューリング情報を取得し、該スケジューリング情報に基づいて、第２の無線システムの通信周波数を、第１の無線システムの基地局から加入者局への送信周波数とし、第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定し、該受信電力と、第１の無線システムの送信電力と、第２の無線システムの送信電力と、スケジューリング情報とに基づいて、第２の無線システムから第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該推定された与干渉量に基づいて、第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得し、第２の無線システムの基地局により、該取得されたスケジュール候補情報に基づいて、第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、第２の無線システム内の通信チャネルを決定し、第２の無線システムの基地局と端末により、該決定された通信チャネルで、第１の無線システムの基地局から受信した信号をゼロとする重み付け値を算出し、該重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行う。したがって、第１の無線システムの加入者局だけを考慮して送信タイミングを決定すればよく、より容易に、第１の無線システムと第２の無線システムとの間で、干渉を与えることも受けることもなく、無線通信を行うことができるという利点が得られる。
【００３２】
また、本発明によれば、アンテナと、該アンテナに接続される送信機及び受信機とを備える制御装置を設け、第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得し、第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定し、該受信電力と、第１の無線システムの送信電力と、第２の無線システムの送信電力と、スケジューリング情報とに基づいて、第２の無線システムから第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該与干渉量に基づいて、第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得し、該取得されたスケジュール候補情報に基づいて、第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、第２の無線システム内の通信チャネルを決定し、取得されたスケジュール候補情報を、第２の無線システムの基地局と端末に通知する。したがって、第２の無線システムの基地局と端末とを、１つの周波数でのみで運用することができ、ハードウェアの簡略化を図ることができるという利点が得られる。
【００３３】
また、この発明によれば、複数の第２の無線システム間で情報を共有し、複数の第２の無線システム間に無線もしくは有線で接続されたデータベース装置を設け、複数の第２の無線システムのうち、既に通信を行っている第２の無線システム毎の使用周波数、基地局の位置、端末の送信周期を取得し、該基地局間の距離、使用周波数及び使用送信周期に基づいて、新規に接続される第２の無線システムが使用可能な周波数、送信周期及び受信周期を管理し、該管理される情報を新規に接続される第２の無線システムに通知し、新規に接続される第２の無線システムにより、通知される情報に基づいて、他の第２の無線システムとの干渉回避を行う。したがって、第２の無線システムが増加した場合であっても、より容易に、かつ柔軟に、第１の無線システムと第２の無線システムとの間で、干渉を与えることも受けることもなく、無線通信を行うことができるという利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００３５】
Ａ．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態における通信システムを説明するための概念図である。図１では、ＰｒｉｍａｒｙシステムのＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）−ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）におけるプライマリシステムの送受信周期の一例を示す。従来の無線システムにおいて、マルチプルアクセスと呼ばれる、一基地局（Ｐｒｉｍａｒｙシステムの基地局ＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ））に対して、ある１つの周波数を複数の加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３で異なる時間や、周波数、符号などで分割する場合、基地局ＢＳと加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３との間での送信と受信との順番を決めなければならない。これを、スケジューリングと呼ぶ。
【００３６】
図示の例では、基地局ＢＳと端未ＳＳ＃１とは、ダウンリンク及びアップリンクのタイムスロットｔ１Ｄ、ｔ１Ｕを用い、基地局ＢＳと端未ＳＳ＃２とは、ダウンリンク及びアップリンクのタイムスロットｔ２Ｄ、ｔ２Ｕを用い、基地局ＢＳと端未ＳＳ＃３とは、ダウンリンク及びアップリンクのタイムスロットｔ３Ｄ、ｔ３Ｕを用いている。
【００３７】
この場合、基地局ＢＳと端未ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３との間でスケジューリング情報を共有する必要があるので、必ず、図１に示すように、ヘッダの部分が基地局ＢＳと加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３との間に設けられる。図１に示す例では、ダウンリンク（基地局：送信、端末：受信）の最初に、スケジューリング情報を設けることを示しているが、実際には、これに限定されず、異なる周波数に乗せる場合もある。
【００３８】
また、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３もスケジューリング情報を基地局ＢＳに伝えるために、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３からの送信信号にスケジューリング情報が含まれる。いずれにしても、重要なポイントとしては、スケジューリング情報をＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が受信できれば、端末ＴＳが送信する順番を把握することができる。本発明では、この特徴を利用する。
【００３９】
次に、図２は、本第１実施形態による通信装置の構成を示すブロック図である。図２（ａ）がＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１のアクセスポイントＡＰの構成を示し、図２（ｂ）が同システムの端末ＴＳの構成を示す。まず、アクセスポイントＡＰの構成について説明する。図２（ａ）において、受信機１１２及び送信機１１３は、ＴＤＤスイッチ１１１を介してアンテナ１１０に接続されている。ＴＤＤスイッチ１１１は、後述するＡＰ・端末使用チャネル決定部１１９により決定された使用チャネルに基づいて、受信機１１２及び送信機１１３とアンテナ１１０との接続を切り換える。
【００４０】
受信信号分岐部１１４は、受信機１１２により受信された受信信号を分岐し、一方をＰｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部１１５に供給し、他方をＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部１１８に供給する。Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部１１５は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のＫ個のスケジューリング情報を取得し、Ｐｒｉｍａｒｙシステム用の受信電力判定部１１６に供給する。
【００４１】
ここで、スケジューリング情報とは、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の１ユーザ（端末）当たりに用いる時間や周波数、ならびに同時接続ユーザ数である。例えば、図１に示す場合、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳが送信する時間周期が４つあり、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３が送信する時間周期が４つあると判定する。また、図１に示す例では、ＴＤＤ方式であるので、基地局ＢＳは、４回受信した後、４回送信する。加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３は、１回送信したら、３回休んで、その後、受信するといった情報が得られることになる。
【００４２】
受信電力判定部１１６は、Ｋ個のスケジューリング情報を元に、Ｎ番目のスケジューリング情報に基づくユーザ毎の受信電力を測定する。図１に示す例では、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳから送信される４つの時間周期における信号、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３から送信される４つの時間周期における信号からの受信電力を測定する。
【００４３】
次に、与干渉推定部１１７は、Ｋ個の受信電力と、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信電力と、先に得たスケジューリング情報とを用いてＰｒｉｍａｒｙシステム１００に与える与干渉量を推定する。例えば、図１においてＰｒｉｍａｒｙシステム１００の加入者局１（ＳＳ＃１）がＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１に最も近いため、該加入者局ＳＳ＃１からの信号（タイミングｔ１Ｕからの信号）から干渉電力が大きかったとする。そうすると、上述したように、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１は、取得したスケジューリング情報に基づいて、この３つ前のタイミングｔ１ＤがＳＳ＃１にとっての受信タイミングとなることが認識できるので、このタイミングｔ１Ｄを回避した方がよいという情報が得られる。
【００４４】
また、タイミングｔ２Ｕで送信する加入者局ＳＳ＃２からは、十分遠いため、干渉が検出されないので、このタイミングｔ２Ｕはよいが、図１のように、基地局ＢＳが端末ＴＳに近く、基地局ＢＳからの下り信号の干渉（タイミングｔ２Ｄ）が問題になるとすると、結局、タイミングｔ２Ｕで端末ＴＳが送信すると、基地局ＢＳに干渉するといったことが推定できる。すなわち、スケジューリング情報を取得していることにより、受信した干渉情報から、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００に与える可能性のある干渉を推定できる。このようにして、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００におけるスケジュール毎の与干渉量を推定できるので、この与干渉量にしきい値を乗じて、この値が所定値以下であれば、そのスケジュール情報を使用可能と判定できる。
【００４５】
スケジュール候補情報取得部１１８は、端末ＴＳの与干渉推定部１３７で取得した使用可能なスケジューリング情報を受信し、自身（ＡＰ内）の与干渉推定部１１７で取得した情報と照合する。ＡＰ・端末使用チャネル決定部１１９は、使用可能なスケジューリング番号が重複している場合に、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１におけるスケジュールを調整し、全ての送信タイミングと受信タイミングとを決定する。送信信号生成部１２０は、この情報を基に通信を行うとともに、この情報を端末ＴＳに通知する。
【００４６】
次に、端末ＴＳの構成について説明する。図２（ｂ）において、受信機１３１及び送信機１３３は、ＴＤＤスイッチ１３１を介してアンテナ１３０に接続されている。ＴＤＤスイッチ１３１は、後述する端末使用チャネル判定部１３８により判定された使用チャネルに基づいて、受信機１３２及び送信機１３３とアンテナ１３０との接続を切り換える。
【００４７】
受信信号分岐部１３４は、受信機１３２により受信された受信信号を分岐し、一方をＰｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部１３５に供給し、他方を端末使用チャネル判定部１３８に供給する。Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部１３５は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のＫ個のスケジューリング情報を取得し、Ｐｒｉｍａｒｙシステム用の受信電力判定部１３６に供給する。
【００４８】
受信電力判定部１３６は、Ｋ個のスケジューリング情報を元に、Ｎ番目のスケジューリング情報に基づくユーザ毎の受信電力を測定する。与干渉推定部１３７は、Ｋ個の受信電力と、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信電力と、先に得たスケジューリング情報とを用いてＰｒｉｍａｒｙシステム１００に与える与干渉量を推定する。送信信号生成部１３７は、この情報を基に通信を行うとともに、この情報をアクセスポイントＡＰに通知する。
【００４９】
端末使用チャネル判定部１３８は、アクセスポイントＡＰによって決定された、全ての送信タイミングと受信タイミングに基づいて、端末使用チャネルを決定し、ＴＤＤスイッチ１３１の切り換え動作を制御する。図１に示す例では、基地局ＢＳがアクセスポイントＡＰと端末ＴＳとに近いため、結局、基地局ＢＳのアップリンクのタイミングでＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が送信すると、こられが干渉になるため、４番目の空いているタイミングが選択される。
【００５０】
次に、本第１実施形態の動作について説明する。
図３は、本第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。まず、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が通信を行うため、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用したい周波数を決定する（ステップＳａ１）。次に、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム（アクセスポイントＡＰ、端末ＴＳ）１０１において、Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部１１５、１３５は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のＫ個のスケジューリング情報を取得する（ステップＳａ２）。スケジューリング情報は、前述したように、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の１ユーザ（端末）当たりに用いる時間や、周波数、ならびに同時接続ユーザ数である。
【００５１】
次に、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム（アクセスポイントＡＰと端末ＴＳ）において、Ｐｒｉｍａｒｙシステムの受信電力判定部１１６、１３６は、Ｋ個のスケジューリング情報をカウントするための変数Ｎを１とし（ステップＳａ３）、Ｋ個のスケジューリング情報を元に、Ｎ番目のスケジューリング情報に基づくユーザ毎の受信電力を測定する（ステップＳａ４）。つまり、図１に示す例では、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳから送信される４つの時間周期における信号（干渉信号）、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３から送信される４つの時間周期における信号からの受信電力を測定する。
【００５２】
次に、受信電力を測定した後、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ１０１システムにおいて、与干渉推定部１１７、１３７は、Ｋ個の受信電力と、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信電力と、スケジューリング情報とから、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００に与える可能性のある与干渉量αを推定する（ステップＳａ５）。
【００５３】
これは、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のアンテナゲイン、アンプの利得を予め事前に知っていれば実現できる。アクセスポイントＡＰがＰｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳから受ける受信電力ＲＰＲＩ−ＳＥＣとＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１でのＩＮＲＳＥＣ（干渉信号雑音電力比）は、次式（１）、（２）で与えられる。
【００５４】
【数１】
【００５５】
【数２】
【００５６】
ここで、Ｇはアンプとアンテナのゲインを表す。添え字ＨＰＡは送信アンプ、ＬＮＡは受信アンプ、ＡＮＴはアンテナに対応する。また、添え字ＰＲＩとＳＥＣは、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００とＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１でそれぞれ発生するものとなる。Ｌは伝搬路のパスロスを表す。
【００５７】
同様に、アクセスポイントＡＰから基地局ＢＳへ与える干渉電力と、基地局ＢＳにおけるＩＮＲＰＲＩは以下の式で与えられる。
【００５８】
【数３】
【００５９】
【数４】
【００６０】
ここで、数式（１）−数式（３）という演算を行うと以下の関係式が得られる。
【００６１】
【数５】
【００６２】
ここで、伝搬路の可逆性は成り立つため、ＬＰＲＩ−ＳＥＣ＝ＬＳＥＣ−ＰＲＩの関係を利用している。数式（５）を数式（４）に代入すると、次式（６）となる。
【００６３】
【数６】
【００６４】
すなわち，Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００に対するＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１からの与干渉は、数式（６）で与えることができる。これは、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００からＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の装置に送信されて得られるＩＮＲ、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００とＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１との装置における受信アンプとゲインの差、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００とＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１との送信アンプとゲインの差で表される。数式（６）の第１項は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が受信信号を受ける際に得られ、第２項と第３項は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のアンプのゲインを知っていることで実現できる。
【００６５】
次に、推定した与干渉量がしきい値αより小さいか否かを判定する（ステップＳａ６）。そして、与干渉量がしきい値αより大きい場合には、変数ＮがＫ個より小さいか、すなわち、全てのスケジューリング情報について処理を行ったか否かを判定する（ステップＳａ７）。変数Ｎの値がＫ個に達していない場合には、変数Ｎを１つインクリメントし（ステップＳａ８）、ステップＳａ４に戻り、上述したステップＳａ４〜Ｓａ６の処理を繰り返す。
【００６６】
一方、変数Ｎの値がＫ個に達した場合、すなわち、全てのスケジューリング情報について処理を行ったものの、与干渉量がしきい値αより小さいものがなかった場合には、当該処理を終了する。このように、有効なチャネルが見つからない場合には、別の周波数から再度検索を行うことになる。
【００６７】
上述した処理において、与干渉量がしきい値αより小さい場合には、アクセスポイントＡＰにおいて、スケジュール候補情報取得部１１８は、全ての使用可能なスケジューリング情報、すなわち、端末ＴＳ側で取得した使用可能なスケジューリング情報を確保し（ステップＳａ９）、保持する（ステップＳａ１０）。次に、アクセスポイントＡＰにおいて、スケジュール候補情報取得部１１８は、端末ＴＳとアクセスポイントＡＰの送信タイミングが衝突しないように、選択された全てのスケジューリング情報から、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用するチャネルを選択し、ＡＰ・端末使用チャネル決定部１１９は、端末ＴＳに通知する（ステップＳａ１１）。
【００６８】
例えば、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の位置が、加入者局ＳＳ＃３と基地局ＢＳとから十分な距離があり、タイミングｔ３Ｕとｔ３Ｄの信号による干渉が検出されない場合には、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１は、タイミングｔ３Ｕとｔ３Ｄを用いて通信することもできるし、タイミングｔ４Ｕとｔ４Ｄを用いて通信することもできる。
【００６９】
次に、端末ＴＳにおいて、図２に示す端末使用チャネル判定部１３８は、上記使用チャネルの情報を受信し、使用チャネルを決定する。そして、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１において、上記決定されたチャネルを用いて通信を開始する（ステップＳａ１２）。
【００７０】
このように、上述した第１実施形態によれば、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のスケジューリング情報を取得することにより、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００ヘの干渉を完全に回避しながら通信を行うことができる。
【００７１】
Ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図４は、本第２実施形態における通信システムを説明するための概念図である。図４には、ＰｒｉｍａｒｙシステムのＴＤＭＡ−ＴＤＤにおけるＰｒｉｍａｒｙシステムの送受信周期の一例を示す概念図を示している。図において、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００においては、基地局ＢＳと加入者局ＳＳ＃１〜＃３とは、ダウンリンクとアップリンクとを用いて通信を行っており、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１においては、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳ１〜ＴＳ３とが通信を行っている。
【００７２】
本第２実施形態では、以下の点で第１実施形態とは異なる。
特徴１：図１もしくは図４に示すように、端末側の方が基地局ＢＳよりも空いているチャネルが断然多い。よって、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳへの与干渉を回避しながら、この基地局ＢＳからの干渉を受けなければ、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の加入者局ＳＳだけに注目してスケジューリングを調整できる。
【００７３】
特徴２：干渉回避には、例えば、複数本のアンテナ（アレーアンテナ）を用いた干渉除去が可能であるが、このために、高い精度で干渉波の伝搬チャネル応答を推定すると、干渉除去の精度が向上する。基地局は、移動しないので、端末よりも安定した伝搬チャネル応答を取得できる。
【００７４】
特徴３：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステムに関しては、アクセスポイントＡＰの方が端末ＴＳよりもハードウェアに対する要求条件が厳しくない。特に、小型の端末などを考えると、できるだけ少ないアンテナ数で実現したい。これに対し、アクセスポイントＡＰでは、ある程度のアンテナ数が許容可能である。
【００７５】
図５は、本発明の第２実施形態によるアクセスポイントＡＰの構成を示すブロック図である。なお、図２（ａ）に対応する部分については同一の符号を付けて説明を省略する。また、本第２実施形態では、端末ＴＳ側のハードウェア構成は、図２（ｂ）に示す構成で実現できるので、説明を省略する。
【００７６】
図５において、複数の受信機２１２−１〜２１２−Ｎ及び複数の送信機２１３−１〜２１３−Ｎは、それぞれセットで、ＴＤＤスイッチ２１１−１〜２１１−Ｎを介して、それぞれのアレーアンテナ２１０−１〜２１０−Ｎに接続されている。それぞれのＴＤＤスイッチ２１１−１〜２１１−Ｎは、分岐部２２５を介して供給される、後述する送受信周期決定部２２４により決定された送受信信号周期に従って、受信機２１２−１〜２１２−Ｎ及び送信機２１３−１〜２１３−Ｎとアレーアンテナ２１０−１〜２１０−Ｎとの接続を切り換える。
【００７７】
受信信号分岐部２１４は、受信機２１２−１〜２１２−Ｎにより受信された受信信号（Ｎ本）を分岐し、Ｐｒｉｍａｒｙシステム用の下り信号伝搬チャネル推定部２１５、受信信号ウエイト乗算部２１７、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用のスケジューリング候補情報取得部２１８及びＰｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部２２３に供給する。Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部２２３は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のＫ個のスケジューリング情報を取得し、送受信周期決定部２２４に供給する。送受信周期決定部２２４は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳの送信周期がアクセスポイントＡＰの受信周期、受信周期がアクセスポイントＡＰの送信周期となるように決定する。これは、上記特徴１〜特徴３を実現するためである。
【００７８】
下り信号伝搬チャネル推定部２１５は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の下り信号の伝搬チャネルを推定し、チャネル情報としてウエイト計算部２１６に供給する。ウエイト計算部２１６は、チャネル情報から受信信号をゼロにするようなウエイトを求め、受信信号ウエイト乗算部２１７及び送信信号ウエイト乗算部２２２に供給する。なお、上述したウエイトの計算は、アダプティブアレーアンテナの干渉除去として知られているゼロフォーシングなどのアルゴリズムを用いることで実現可能である。受信信号ウエイト乗算部２１７は、受信信号分岐部２１４から供給される受信信号に上記ウエイトを乗算し、受信出力として出力する。
【００７９】
Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用のスケジュール候補情報取得部２１８は、受信したスケジューリング情報から、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１用のスケジュール候補情報を取得し、端末使用チャネル決定部２１９に供給する。端末使用チャネル決定部２１９は、上記スケジュール情報に基づいて、端末ＴＳで使用可能なチャネルを決定し、送信信号生成部２２０に供給する。送信信号生成部２２０は、上記チャネルに従って送信信号を生成し、分岐部２２１を介して送信信号ウエイト乗算部２２２に供給する。送信信号ウエイト乗算部２２２は、生成された送信信号にウエイト計算部２１６で計算されたウエイトを乗算し、送信機２１３−１〜２１３−Ｎに供給する。
【００８０】
次に、本第２実施形態の動作について説明する。
図６及び図７は、本第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。まず、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が通信を行うため、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用したい周波数（ｆ１）を決定する（ステップＳｂ１）。次に、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム（アクセスポイントＡＰ、端末ＴＳ）１０１において、Ｐｒｉｍａｒｙシステムのスケジューリング情報取得部２２３は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のＫ個のスケジューリング情報を取得する（ステップＳｂ２）。ここは、第１実施形態と同じである。
【００８１】
次の処理は、アクセスポイントＡＰ側と端末ＴＳ側に分かれる。まず、アクセスポイントＡＰ側の手順から説明する。
【００８２】
アクセスポイントＡＰにおいて、送受信周期決定部２２４は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳの送信周期をアクセスポイントＡＰの受信周期、受信周期をアクセスポイントＡＰの送信周期となるように決定する（ステップＳｂ３）。先の手順より、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のスケジューリング情報を得ているので、アクセスポイントＡＰがアレーアンテナ２１０−１〜２１０−Ｎを用いて、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の干渉除去と干渉回避とを実現する。
【００８３】
また、この手順により、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信タイミングは、必ずＰｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳの送信タイミングと一致する。すなわち、端末ＴＳは、自動的にＰｒｉｍａｒｙシステム１００ヘの与干渉回避を実現することができる。よって、この時点では、端末ＴＳは、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の加入者局（ＳＳ＃１〜＃３）に与える干渉だけを注意すればよいことになる。これは、端末間だけのスケジューリングを決めればよいことになるので、最後のＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１のスケジューリングを非常に容易にすることになる。
【００８４】
アクセスポイントＡＰは、アダプティブアレーアンテナの干渉除去として知られているゼロフォーシングなどのアルゴリズムを用いて、決められたチャネル（基地局の下り回線信号の周期）において、基地局ＢＳから送信されるチャネル情報から、この信号をゼロになるようなウエイトを求める（ステップＳｂ４）。その後、アクセスポイントＡＰにおいて、下り信号伝搬チャネル推定部２１５とウエイト計算部２１６、ならびに受信信号ウエイト乗算部２１７と送信信号ウエイト乗算部２２２は、送信と受信とにこのウエイトを用いて通信を行う（ステップＳｂ５）。
【００８５】
次に、端末ＴＳ側の手順について説明する。端末ＴＳ側では、基本的には、前述した第１実施形態と同じ処理を実行する。すなわち、図７に示すステップＳｂ６〜Ｓｂ１４は、図３に示すステップＳａ３〜Ｓａ１１と同じである。但し、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のダウンリンクに関しては、既にアクセスポイントＡＰが受信に用いることを決定しており、この干渉は除去できるので、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のアップリンクの信号（タイミングｔ１Ｕ、ｔ２Ｕ、ｔ３Ｕ）のスケジューリング情報だけを対象にするだけでよい。
【００８６】
端末ＴＳ側は、Ｐｒｉｍａｒｙシステムの加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３からのアップリンク信号を受信することで、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３への与干渉を推定する（ステップＳｂ７〜Ｓｂ９）。
【００８７】
そして、アクセスポイントＡＰ側において、スケジュール候補情報取得部２１８は、端末ＴＳ側が取得したスケジュール候補を取得し（ステップＳｂ１２、Ｓｂ１３）、これに基づき、端末使用チャネル決定部２１９は、端末ＴＳのチャネルを決定する（ステップＳｂ１４）。ここでは、アクセスポイントＡＰは、端末同士が衝突しないように、チャネルを決定すればいいので、第１実施形態よりも制御が容易になる。
【００８８】
ここで、図８は、本第２実施形態により得られるＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムのスケジューリングの一例を示す概念図である。まず、前述したように、図４に示す例では、アクセスポイントＡＰは、基地局ＢＳのダウンリンクのタイミングで受信し、アップリンクのタイミングで送信する。また、端末ＴＳに関しては、図４に示す例において、加入者局ＳＳ＃１、ＳＳ＃２、ＳＳ＃３と端末ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３との距離がそれぞれ近いことから、加入者局ＳＳ＃１、ＳＳ＃２、ＳＳ＃３からのＵｐｌｉｎｋ信号から端末ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３のそれぞれに干渉が影響すると判定した場合には、図８に示すようなスケジューリングを行うことができる。例えば、端末ＴＳ１は、加入者局ＳＳ＃１の送信タイミングと受信タイミングとを避けて送受信すればよい。
【００８９】
このように、本第２実施形態でも、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００ヘの干渉を完全に回避しながら通信を行うことができる。
【００９０】
Ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本第３実施形態は、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）における発明であり、ＦＤＤは、携帯電話のセルラシステムなどで採用されているため、このような環境でＣｏｇｎｉｔｉｖｅ無線を実現できることは非常に大きな魅力になる。本第３実施形態では、端末の通信チャネルの方が空いている時間が多いことを利用する。
【００９１】
図９は、本第３実施形態による通信システムを説明するための概念図である。図９には、ＰｒｉｍａｒｙシステムのＴＤＭＡ−ＦＤＤにおけるＰｒｉｍａｒｙシステムの送受信周期の一例を示している。図において、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の基地局ＢＳと加入者局ＳＳ＃１〜＃３、あるいは、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１のアクセスポイントＡＰと端末ＴＳとは、ダウンリンクで周波数ｆ１、アップリンクで周波数ｆ２を用いている。
【００９２】
図１０は、本第３実施形態によるアクセスポイントＡＰの構成を示すブロック図である。なお、図５に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、アクセスポイントＡＰの受信側の基本的なハードウェア構成は、前述した第２実施形態と同じになるのに対して（図５参照）、点線で囲んだ部分の構成が異なる。また、端末ＴＳの構成は、図１０に示すアクセスポイントＡＰと同じである。
【００９３】
Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジュール情報取得部２５０は、受信したスケジューリング情報から、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００用のスケジュール情報を取得し、Ｐｒｉｍａｒｙシステム用の上り信号受信電力判定部２５１に供給する。上り信号受信電力判定部２５１は、Ｋ個のスケジューリング情報を元に、Ｐｒｉｍａｒｙシステムのアップリンク（周波数ｆ２）のＮ番目のスケジューリング情報に基づくユーザ毎の受信電力を測定する。
【００９４】
与干渉推定部２５２は、受信電力とＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信電力とから、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００に与える与干渉量を測定し、該与干渉量がしきい値αより小さいかを判定し、判定結果をスケジュール候補情報取得部２５３に供給する。スケジュール候補情報取得部２５３は、与干渉推定部２５２による判定結果が与干渉量がしきい値αより小さい場合、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用のスケジューリング情報を取得し、ＡＰ・端末使用チャネル決定部２５４に供給する。ＡＰ・端末使用チャネル決定部２５４は、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳ同士の送信タイミングが衝突しないように、選択された全てのスケジューリング情報からＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用するチャネルを選択する。
【００９５】
次に、本第３実施形態の動作について説明する。
図１１及び図１２は、本第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。まず、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用する周波数（ダウンリンクの周波数ｆ１）を決定する（ステップＳｃ１）。本第３実施形態では、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１で、ダウンリンクの周波数ｆ１のみを用いる。ＦＤＤの場合には、基地局ＢＳは、アップリンクの信号（周波数ｆ２）のみを受信するため、基地局ＢＳからの干渉信号を除去できれば、基地局ＢＳへの与干渉は発生しない。反対に、周波数ｆ１では、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１は、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３からの干渉を受けない。したがって、後は、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３への与干渉回避を考えればよいということになる。
【００９６】
次に、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム（アクセスポイントＡＰ、端末ＴＳ）１０１において、Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジューリング情報取得部２５０は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のＫ個のスケジューリング情報を取得する（ステップＳｃ２）。スケジューリング情報は、前述したように、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の１ユーザ（端末）当たりに用いる時間や、周波数、ならびに同時接続ユーザ数である。
【００９７】
次に、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム（アクセスポイントＡＰと端末ＴＳ）において、Ｐｒｉｍａｒｙシステムの上り信号受信電力判定部２５１は、Ｋ個のスケジューリング情報をカウントするための変数Ｎを１とし（ステップＳｃ３）、Ｋ個のスケジューリング情報を元に、アップリンクの周波数ｆ２のＮ番目のスケジューリング情報に基づくユーザ毎の受信電力を測定する（ステップＳｃ４）。
【００９８】
次に、与干渉推定部２５２は、Ｋ個の受信電力と、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信電力とから、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００に与える与干渉量を推定し（ステップＳｃ５）、与干渉量がしきい値αより小さいか否かを判定する（ステップＳｃ６）。そして、与干渉量がしきい値αより大きい場合には、変数ＮがＫ個より小さいか、すなわち、全てのスケジューリング情報について処理を行ったか否かを判定する（ステップＳｃ７）。変数Ｎの値がＫ個に達していない場合には、変数Ｎを１つインクリメントし（ステップＳｃ８）、ステップＳｃ４に戻り、上述したステップＳｃ４〜Ｓｃ６の処理を繰り返す。
【００９９】
一方、変数Ｎの値がＫ個に達した場合、すなわち、全てのスケジューリング情報について処理を行ったものの、与干渉量がしきい値αより小さいものがなかった場合には、当該処理を終了する。
【０１００】
上述した処理において、与干渉量がしきい値αより小さい場合には、アクセスポイントＡＰにおいて、スケジュール候補情報取得部２５３は、全ての使用可能なスケジューリング情報、すなわち、端末ＴＳ側で取得した使用可能なスケジューリング情報を確保し（ステップＳｃ９）、保持する（ステップＳｃ１０）。次に、アクセスポイントＡＰにおいて、ＡＰ・端末使用チャネル決定部２５４は、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳ同士の送信タイミングが衝突しないように、選択された全てのスケジューリング情報から、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用するチャネルを選択する（ステップＳｃ１１）。
【０１０１】
次に、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳにおいて、割り当てられたチャネルで受信時に干渉を受ける場合には、ウエイト計算部２１６は、そのチャネル情報から、この信号をゼロとするようなウエイトを求め（ステップＳｃ１２）、受信信号ウエイト乗算部２１７は、求めたウエイトを受信信号に乗算し（ステップＳｃ１３）、上記決定されたチャネルを用いて通信を開始する（ステップＳｃ１４）。
【０１０２】
このように、本第３実施形態では、基本的に、前述した第１実施形態と同じ動作であるが、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳとがアップリンクの周波数ｆ２のみを対象として与干渉の判定を行っている点で異なる。図９に示す例では、例えば、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳに対しては、加入者局ＳＳ＃１のみからの信号が大きな干渉波であると判定されると、他の加入者局ＳＳ＃２、ＳＳ＃３への与干渉は小さいと判定し、他の加入者局ＳＳ＃２、ＳＳ＃３のタイミングを送信タイミングの候補とする。
【０１０３】
この手順の後、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳとは、それぞれ、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３に与干渉を与えないタイミングを選択して送信タイミングを決める。受信に関しては、基地局ＢＳからの干渉を受けることになるので、受信タイミングでは、基地局ＢＳからの干渉信号の伝搬チャネル情報を用いて干渉除去を行う。これは、前述した第２実施形態で説明した方法で実現できる。
【０１０４】
Ｄ．第４実施形態
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
上述した第３実施形態では、周波数ｆ２を通信に使わないにもかかわらず、加入者局ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３への与干渉回避のために、周波数ｆ２を使用している。この問題を解消するのが第４実施形態である。
【０１０５】
ここで、図１３は、本第４実施形態による通信システムを説明するための概念図である。図１３には、ＰｒｉｍａｒｙシステムのＴＤＭＡ−ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）におけるＰｒｉｍａｒｙシステムの送受信周期の一例を示す概念図である。もし、図９や、図１３のように、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１のゾーン長がＰｒｉｍａｒｙシステム１００のゾーン長よりも小さい場合には、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１のゾーン内（例えば、アクセスポイントＡＰの近傍に周波数ｆ１、ｆ２の信号を受信できる制御局１０２を設けておき、この制御局１０２にスケジューリング情報の取得と与干渉回避を行わせる。
【０１０６】
これにより、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳは、基本的には周波数ｆ１のみで運用でき、ハードウェアの簡略化を考えると、非常に有益であると言える。また、本第４実施形態は、上述した第３実施形態と同様に、ＦＤＤにおける発明であり、ＦＤＤは携帯電話のセルラシステムなどで採用されているため、このような環境でコグニティブ無線を実現できることは非常に大きな魅力になる。
【０１０７】
図１４は、本第４実施形態による制御局１０２の構成を示すブロック図である。制御局１０２の機能は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のスケジューリング情報検出機能と与干渉検出については、図１０に示すアクセスポイントＡＰ（端末ＴＳ）が有する機能と同じである。図において、受信機１０２−３及び送信機１０２−４は、送受信選択部１０２−２を介して、それぞれのアンテナ１０２−１に接続されている。送受信選択部１０２−２は、所定の送受信信号周期に従って、受信機１０２−３及び送信機１０２−４とアンテナ１０２−１との接続を切り換える。
【０１０８】
Ｐｒｉｍａｒｙシステム用のスケジュール情報取得部１０２−５は、図１０に示すスケジュール情報取得部２５０に相当し、受信したスケジューリング情報から、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００用のスケジュール情報を取得する。上り信号受信電力判定部１０２−６は、図１０に示す上り信号受信電力判定部２５１に相当し、Ｋ個のスケジューリング情報を元に、Ｐｒｉｍａｒｙシステムのアップリンク（周波数ｆ２）のＮ番目のスケジューリング情報に基づくユーザ毎の受信電力を測定する。
【０１０９】
与干渉推定部１０２−７は、図１０に示す与干渉推定部２５２に相当し、受信電力とＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１の送信電力とから、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００に与える与干渉量を測定し、該与干渉量がしきい値αより小さいかを判定する。スケジュール候補情報取得部１０２−８は、図１０に示すスケジュール候補情報取得部２５３に相当し、与干渉推定部１０２−７による判定結果が与干渉量がしきい値αより小さい場合、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用のスケジューリング情報を取得し、ＡＰ・端末使用チャネル決定部１０２−９に供給するとともに、有線などでアクセスポイントＡＰに通知する。
【０１１０】
ＡＰ・端末使用チャネル決定部１０２−９は、図１０に示すＡＰ・端末使用チャネル決定部２５４に相当し、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳ同士の送信タイミングが衝突しないように、選択された全てのスケジューリング情報からＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が使用するチャネルを選択する。送信信号生成部１０２−１０は、選択されたチャネルに従って送信信号を生成し、送信機１０２−４に供給する。
【０１１１】
上述したように、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のスケジューリング検出機能と与干渉検出機能を有する制御局１０２を設けることで、アクセスポイントＡＰと端末ＴＳとで省略することができる。但し、制御局１０２では、干渉除去機能を備える必要はない。この制御局１０２が、例えば、アクセスポイントＡＰの近傍に配置されれば、スケジュール候補情報取得部１０２−８で取得したスケジューリング候補情報をアクセスポイントＡＰに供給することが可能である。また、無線を用いて端末ＴＳに情報を送信することも可能である。
【０１１２】
Ｅ．第５実施形態
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図１５は、本第５実施形態による、通信システムを説明するための概念図である。前述した第１乃至第４実施形態では、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１がＰｒｉｍａｒｙシステム１００の中に１局だけ存在する場合について説明した。しかし、図１５に示すように、複数のＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−１〜１０１−３、…、１０１−Ｍ、…、１０１−ＮがＰｒｉｍａｒｙシステム１００にゾーンの中に配置される場合が考えられる。
【０１１３】
この場合、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−１〜１０１−３、…、１０１−Ｍ、…、１０１−Ｎ間の干渉も問題になるとともに、各Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−１〜１０１−３、…、１０１−Ｍ、…、１０１−Ｎが自律的に先に示した制御を行うと、トータルのＰｒｉｍａｒｙシステム１００の干渉も多くなる。また、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００のスケジューリング検出機能と与干渉検出機能の精度も劣化する。そこで、本第５実施形態では、この問題を解決するために、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用の集中管理サーバを設ける。本第５実施形態では、該集中管理サーバをＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベース１０３と呼ぶ。
【０１１４】
Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベース１０３は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報取得部１０３−１、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報管理部１０３−２、及びＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報伝達部１０３−３を備えている。Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報取得部１０３−１は、リンクが確立したＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムの情報を取得する。Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報管理部１０３−２は、取得したＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムの情報を管理する。Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報伝達部１０３−３は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステムに他のＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムの情報を伝達する。
【０１１５】
Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベース１０３において、取得、管理、伝達する情報としては、アクセスポイントＡＰの位置、使用周波数、使用チャネル（時間、周波数、符号）があり、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報取得部１０３−１は、接続したＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム毎に該情報を取得し、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム情報伝達部１０３−３は、該情報を他の新規接続Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステムに提供可能となっている。このＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベース１０３は、アクセスポイントＡＰとネットワーク経由で結ばれている。
【０１１６】
本第５実施形態において、新規Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステムの通信間始までの動作について、図１５を参照して説明する。まず、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−１がＰｒｉｍａｒｙシステム１００における周波数ｆ１を用いた通信が開始されているとする。その際、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−２〜１０１−３、…、１０１−Ｍ、…、１０１−Ｎが通信を開始しようとする。まず、各Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−２〜１０１−３、…、１０１−Ｍ、…、１０１−Ｎは、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベース１０３にアクセスし、既に通信を開始しているＳｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−１が使用している周波数（ｆ１）と場所情報とを検索する。
【０１１７】
ここで、新規Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−２〜１０１−３、…、１０１−Ｍ、…、１０１−Ｎとｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１００−１との距離が十分に干渉を与えない距離Ｄである場合には、周波数ｆ１を用いて通信を開始することを試みる（図１５では、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１−Ｎ、１０１−Ｍ）。また、距離が近い場合には、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の別チャネルｆ１’を用いるか、元々Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が所有する周波数Ｆｃを用いる。ここで、新規同士のアクセスポイントＡＰ間の距離も判定の対象となる。
【０１１８】
周波数割り当てを決定した後は、Ｐｒｉｍａｒｙシステム１００の周波数を使用しようとする場合には、前述した第１乃至第４実施形態で説明した方法を適用することが可能である。但し、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベース１０３では、通信中のＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムに割り当てたスケジューリング情報もあるので、新規にスケジューリングを行うことによるトータルのＰｒｉｍａｒｙシステム１００ヘの干渉を回避するための参照することもできる。例えば、既に使用しているタイミングは、できるだけ使わないようにするなどである。すなわち、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム１０１が増加しても、前述した問題を回避することができる。
【０１１９】
上述した第１乃至第５実施形態では、Ｐｒｉｍａｒｙシステムが元々持つユーザへのスケジューリング情報をＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムが有効に活用し、このスケジューリング情報に基づいてＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムのチャネル割り当てを実現することで、ＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムがＰｒｉｍａｒｙシステムからの干渉を受けず、かつＰｒｉｍａｒｙシステムへのＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムからの干渉を与えないコグニティブ無線を実現することができる。また、複数のＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムが存在しても、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用データベースを活用することにより、コグニティブ無線を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の第１実施形態における通信システムを説明するための概念図である。
【図２】本第１実施形態による通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態における通信システムを説明するための概念図である。
【図５】本発明の第２実施形態によるアクセスポイントＡＰの構成を示すブロック図である。
【図６】本第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本第２実施形態により得られるＳｅｃｏｎｄａｒｙシステムのスケジューリングの一例を示す概念図である。
【図９】本発明の第３実施形態による通信システムを説明するための概念図である。
【図１０】本第３実施形態によるアクセスポイントＡＰの構成を示すブロック図である。
【図１１】本第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本第３実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本第４実施形態による通信システムを説明するための概念図である。
【図１４】本第４実施形態による制御局の構成を示すブロック図である。
【図１５】本第５実施形態による、通信システムを説明するための概念図である。
【図１６】コグニティブ無線技術の概要を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１００ Ｐｒｉｍａｒｙシステム（第１の無線システム）
１０１ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム（第２の無線システム）
ＢＳ 基地局
ＳＳ＃１〜ＳＳ＃３ 加入者局
ＡＰ アクセスポイント（第２の無線システムの基地局）
ＴＳ、ＴＳ１〜ＴＳ３ 端末
１１０ アンテナ
１１１ ＴＤＤスイッチ
１１２、１３１ 受信機（受信手段）
１１３、１３３ 送信機
１１４、１３４ 受信信号分岐部（受信手段）
１１５、１３５ スケジューリング情報取得部（スケジューリング情報取得手段）
１１６、１３６ 受信電力判定部（受信電力判定手段）
１１７、１３７ 与干渉推定部（与干渉推定手段）
１１８ スケジュール候補情報取得部（スケジュール候補情報取得手段）
１１９ ＡＰ・端末使用チャネル決定部（通信順序決定手段、通信チャネル決定手段）
１２０、１３７ 送信信号生成部
１３０ アンテナ
１３８ 端末使用チャネル判定部
２１０−１〜２１０−Ｎ アンテナ（複数のアンテナ）
２１１−１〜２１１−Ｎ ＴＤＤスイッチ
２１２−１〜２１２−Ｎ 受信機
２１３−１〜２１３−Ｎ 送信機
２１４ 受信信号分岐部
２１５ 下り信号伝搬チャネル推定部（通信チャネル推定手段）
２１６ ウエイト計算部（ウエイト算出手段）
２１７ 受信信号ウエイト乗算部（重み付け手段）
２１８ スケジュール候補情報取得部（スケジュール候補情報取得手段）
２１９ 端末使用チャネル決定部（通信チャネル決定手段）
２２０ 送信信号生成部
２２１ 分岐部
２２３ スケジューリング情報取得部（スケジューリング情報取得手段）
２２４ 送受信周期決定部（送受信周期決定手段）
２２５ 分岐部
２５０ スケジューリング情報取得部（スケジューリング情報取得手段）
２５１ 上り信号受信電力判定部（受信電力判定手段）
２５２ 与干渉推定部（与干渉推定手段）
２５３ スケジュール候補情報取得部（スケジュール候補情報取得手段）
２５４ ＡＰ・端末使用チャネル決定部（通信チャネル決定手段）
１０２ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙシステム用制御局（制御装置）
１０２−１ アンテナ
１０２−２ 送受信選択部
１０２−３ 受信機
１０２−４ 送信機
１０２−５ スケジューリング情報取得部（スケジューリング情報取得手段）
１０２−６ 上り信号受信電力判定部（受信電力判定手段）
１０２−７ 与干渉推定部（与干渉推定手段）
１０２−８ スケジュール候補情報取得部（スケジュール候補情報取得手段、通知手段）
１０２−９ ＡＰ・端末使用チャネル決定部（通信チャネル決定手段）
１０２−１０ 送信信号生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記第２の無線システムにおける基地局と端末は、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局と間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、
前記第１の無線システムから送信される干渉信号を受信する受信手段と、
前記スケジューリング情報と前記干渉信号とを用いて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムへの干渉を回避するように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信順序を決定する通信順序決定手段と
を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記第２の無線システムの基地局と端末は、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間で通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、
前記第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、
前記受信電力判定手段で得られた受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定する与干渉推定手段とを具備し、
前記第２の無線システムにおける基地局は、
自身の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報と前記第２の無線システムの端末側の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報とを取得するスケジュール候補情報取得手段と、
前記スケジュール候補情報収得手段により取得されたスケジュール情報に基づいて、前記第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段とを具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記第２の無線システムの基地局及び端末は、
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナに接続される該アンテナと同数の送信機及び受信機と、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段とを具備し、
前記第２の無線システムの基地局は、
前記スケジューリング情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局の送信周期を、前記第２の無線システムの基地局の受信周期とし、前記第１の無線システムの基地局の受信周期を、前記第２の無線システムの基地局の送信周期とする送受信周期決定手段と、
前記第１の無線システムの基地局の送信信号から通信チャネルを推定する通信チャネル推定手段と、
前記通信チャネル推定手段により推定された通信チャネルの、前記第２の無線システムからの信号をゼロとする重み付け値を算出するウエイト算出手段と、
前記ウエイト算出手段により算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行う重み付け手段とを更に具備し、
前記第２の無線システムの端末は、
前記スケジュール情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、
前記受信電力判定手段で得られた受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定する与干渉推定手段と、
自身の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報と前記第２の無線システムの端末側の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報とを取得するスケジュール候補情報取得手段とを具備し、
前記第２の無線システムの基地局は、
前記スケジュール情報に基づいて、前記第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段を更に具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記第２の無線システムの基地局と端末は、
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナに接続されるアンテナと同数の送信機及び受信機と、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、
前記スケジューリング情報に基づいて、前記第２の無線システムの通信周波数を、前記第１の無線システムの基地局から加入者局への送信周波数とする周波数決定手段と、
前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、
前記受信電力判定手段で判定された受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定する与干渉推定手段と、
前記与干渉推定手段により推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するスケジュール候補情報取得手段とを具備し、
前記第２の無線システムの基地局は、
前記スケジュール候補情報取得手段により取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段を更に具備し、
前記第２の無線システムの基地局と端末は、
前記通信チャネル決定手段により決定された通信チャネルで、前記第１の無線システムの基地局から受信した信号をゼロとする重み付け値を算出するウエイト算出手段と、
前記ウエイト算出手段により算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行う重み付け手段と
を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、
アンテナと、
前記アンテナに接続される送信機及び受信機と、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、
前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、
前記受信電力判定手段で判定された受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定する与干渉推定手段と、
前記与干渉推定手段により推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するスケジュール候補情報取得手段と、
前記スケジュール候補情報取得手段により取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段と、
前記スケジュール候補情報取得手段により取得されたスケジュール候補情報を、前記第２の無線システムの基地局と、前記第２の無線システムの端末とに通知する通知手段とを備える制御装置を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する複数の第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記複数の第２の無線システム間で情報を共有し、前記複数の第２の無線システム間に無線もしくは有線で接続されたデータベース装置を具備し、
前記データベース装置は、
前記複数の第２の無線システムのうち、既に通信を行っている第２の無線システム毎の使用周波数、基地局の位置、端末の送信周期を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により取得した、前記基地局間の距離、前記使用周波数及び前記使用送信周期に基づいて、新規に接続される第２の無線システムが使用可能な周波数、送信周期及び受信周期を管理する情報管理手段と、
前記情報管理手段に管理される情報を新規に接続される第２の無線システムに通知する情報伝達手段とを備え、
新規に接続される第２の無線システムは、
前記データベース装置から通知される情報に基づいて、他の第２の無線システムとの干渉回避を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、
前記第２の無線システムにおける基地局と端末に、前記第１の無線システムの基地局と加入者局と間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、
前記第１の無線システムから送信される干渉信号を受信するステップと、
前記スケジューリング情報と前記干渉信号とを用いて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムへの干渉を回避するように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信順序を決定するステップと
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割多重で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、
前記第２の無線システムの基地局と端末とにより、前記第１の無線システムのスケジューリング情報を取得するステップと、
前記第２の無線システムの基地局と端末とにより、前記スケジューリング情報に対応した受信信号の受信電力を測定するステップと、
前記測定した受信電力と前記第２の無線システムの送信電力と前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第１の無線システムに与える与干渉量を測定するステップと、
前記与干渉量が前記第１の無線システムに対する干渉条件のしきい値以下になる場合に前記スケジューリング情報を有効であると判定するステップと、
前記有効と判定されたスケジューリング情報を前記第２の無線システムの基地局と端末とで保持するステップと、
前記第２の無線システムの基地局により、前記第２の無線システムの基地局と端末との間の送信周期が衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局及び端末により有効であると判定された全てのスケジューリング情報に基づいて、前記第２の無線システムが使用する通信チャネルを選択するステップと、
前記選択された通信チャネルを前記第２の無線システムの端末に通知するステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在し、する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、
前記第２の無線システムの基地局及び端末は、
複数のアンテナと、前記複数のアンテナに接続される該アンテナと同数の送信機及び受信機とを備え、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、
前記スケジューリング情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局の送信周期を、前記第２の無線システムの基地局の受信周期とし、前記第１の無線システムの基地局の受信周期を、前記第２の無線システムの基地局の送信周期とするステップと、
前記第１の無線システムの基地局の送信信号から通信チャネルを推定する通信チャネルステップと、
前記推定された通信チャネルの、前記第２の無線システムからの信号をゼロとする重み付け値を算出するステップと、
前記算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行うステップと、
前記スケジュール情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定するステップと、
前記受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定するステップと、
前記第２の無線システムの基地局で決定したスケジュール情報と前記第２の無線システムの端末側の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報とを取得するステップとを含み、
前記第２の無線システムの基地局は、
前記取得したスケジュール情報に基づいて、前記第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定するステップを更にを含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、
前記第２の無線システムの基地局と端末は、
複数のアンテナと、前記複数のアンテナに接続されるアンテナと同数の送信機及び受信機とを備え、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、
前記スケジューリング情報に基づいて、前記第２の無線システムの通信周波数を、前記第１の無線システムの基地局から加入者局への送信周波数とするステップと、
前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定するステップと、
前記受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定するステップと、
前記推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するステップとを含み、
前記第２の無線システムの基地局は、
前記取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定するステップを更に含み、
前記第２の無線システムの基地局と端末は、
前記決定された通信チャネルで、前記第１の無線システムの基地局から受信した信号をゼロとする重み付け値を算出するステップと、
前記算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行うステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、
前記第２の無線システムの基地局に、無線あるいは有線にて接続した制御装置を設け、
前記制御装置は、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、
前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定するステップと、
前記受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定するステップと、
前記推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するステップと、
前記取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定するステップと、
前記取得されたスケジュール候補情報を、前記第２の無線システムの基地局と、前記第２の無線システムの端末とに通知するステップと
を含むことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する複数の第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、
前記複数の第２の無線システム間で情報を共有し、前記複数の第２の無線システム間に無線もしくは有線で接続されたデータベース装置を設け、
前記データベース装置は、
前記複数の第２の無線システムのうち、既に通信を行っている第２の無線システム毎の使用周波数、基地局の位置、端末の送信周期を取得するステップと、
前記取得した、前記基地局間の距離、前記使用周波数及び前記使用送信周期に基づいて、新規に接続される第２の無線システムが使用可能な周波数、送信周期及び受信周期を管理するステップと、
前記管理される情報を新規に接続される第２の無線システムに通知するステップとを含み、
新規に接続される第２の無線システムは、前記データベース装置から通知される情報に基づいて、他の第２の無線システムとの干渉回避を行うステップを含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記第２の無線システムにおける基地局と端末は、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局と間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、
前記第１の無線システムから送信される干渉信号を受信する受信手段と、
前記スケジューリング情報と前記干渉信号とを用いて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムへの干渉を回避するように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信順序を決定する通信順序決定手段と
を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記第２の無線システムの基地局と端末は、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間で通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、
前記第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、
前記受信電力判定手段で得られた受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定する与干渉推定手段とを具備し、
前記第２の無線システムにおける基地局は、
自身の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報と前記第２の無線システムの端末側の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報とを取得するスケジュール候補情報取得手段と、
前記スケジュール候補情報収得手段により取得されたスケジュール情報に基づいて、前記第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段とを具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記第２の無線システムの基地局及び端末は、
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナに接続される該アンテナと同数の送信機及び受信機と、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段とを具備し、
前記第２の無線システムの基地局は、
前記スケジューリング情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局の送信周期を、前記第２の無線システムの基地局の受信周期とし、前記第１の無線システムの基地局の受信周期を、前記第２の無線システムの基地局の送信周期とする送受信周期決定手段と、
前記第１の無線システムの基地局の送信信号から通信チャネルを推定する通信チャネル推定手段と、
前記通信チャネル推定手段により推定された通信チャネルの、前記第２の無線システムからの信号をゼロとする重み付け値を算出するウエイト算出手段と、
前記ウエイト算出手段により算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行う重み付け手段とを更に具備し、
前記第２の無線システムの端末は、
前記スケジュール情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、
前記受信電力判定手段で得られた受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定する与干渉推定手段と、
自身の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報と前記第２の無線システムの端末側の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報とを取得するスケジュール候補情報取得手段とを具備し、
前記第２の無線システムの基地局は、
前記スケジュール情報に基づいて、前記第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段を更に具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記第２の無線システムの基地局と端末は、
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナに接続されるアンテナと同数の送信機及び受信機と、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、
前記スケジューリング情報に基づいて、前記第２の無線システムの通信周波数を、前記第１の無線システムの基地局から加入者局への送信周波数とする周波数決定手段と、
前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、
前記受信電力判定手段で判定された受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定する与干渉推定手段と、
前記与干渉推定手段により推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するスケジュール候補情報取得手段とを具備し、
前記第２の無線システムの基地局は、
前記スケジュール候補情報取得手段により取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段を更に具備し、
前記第２の無線システムの基地局と端末は、
前記通信チャネル決定手段により決定された通信チャネルで、前記第１の無線システムの基地局から受信した信号をゼロとする重み付け値を算出するウエイト算出手段と、
前記ウエイト算出手段により算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行う重み付け手段と
を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、
アンテナと、
前記アンテナに接続される送信機及び受信機と、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、
前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定する受信電力判定手段と、
前記受信電力判定手段で判定された受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定する与干渉推定手段と、
前記与干渉推定手段により推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するスケジュール候補情報取得手段と、
前記スケジュール候補情報取得手段により取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段と、
前記スケジュール候補情報取得手段により取得されたスケジュール候補情報を、前記第２の無線システムの基地局と、前記第２の無線システムの端末とに通知する通知手段とを備える制御装置を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する複数の第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が複数の加入者局と通信を行う無線通信システムにおいて、
前記複数の第２の無線システム間で情報を共有し、前記複数の第２の無線システム間に無線もしくは有線で接続されたデータベース装置を具備し、
前記データベース装置は、
前記複数の第２の無線システムのうち、既に通信を行っている第２の無線システム毎の使用周波数、基地局の位置、端末の送信周期を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により取得した、前記基地局間の距離、前記使用周波数及び前記使用送信周期に基づいて、新規に接続される第２の無線システムが使用可能な周波数、送信周期及び受信周期を管理する情報管理手段と、
前記情報管理手段に管理される情報を新規に接続される第２の無線システムに通知する情報伝達手段とを備え、
新規に接続される第２の無線システムは、
前記データベース装置から通知される情報に基づいて、他の第２の無線システムとの干渉回避を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、
前記第２の無線システムにおける基地局と端末に、前記第１の無線システムの基地局と加入者局と間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、
前記第１の無線システムから送信される干渉信号を受信するステップと、
前記スケジューリング情報と前記干渉信号とを用いて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムへの干渉を回避するように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信順序を決定するステップと
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割多重で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、
前記第２の無線システムの基地局と端末とにより、前記第１の無線システムのスケジューリング情報を取得するステップと、
前記第２の無線システムの基地局と端末とにより、前記スケジューリング情報に対応した受信信号の受信電力を測定するステップと、
前記測定した受信電力と前記第２の無線システムの送信電力と前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第１の無線システムに与える与干渉量を測定するステップと、
前記与干渉量が前記第１の無線システムに対する干渉条件のしきい値以下になる場合に前記スケジューリング情報を有効であると判定するステップと、
前記有効と判定されたスケジューリング情報を前記第２の無線システムの基地局と端末とで保持するステップと、
前記第２の無線システムの基地局により、前記第２の無線システムの基地局と端末との間の送信周期が衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局及び端末により有効であると判定された全てのスケジューリング情報に基づいて、前記第２の無線システムが使用する通信チャネルを選択するステップと、
前記選択された通信チャネルを前記第２の無線システムの端末に通知するステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在し、する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が時分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、
前記第２の無線システムの基地局及び端末は、
複数のアンテナと、前記複数のアンテナに接続される該アンテナと同数の送信機及び受信機とを備え、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、
前記スケジューリング情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局の送信周期を、前記第２の無線システムの基地局の受信周期とし、前記第１の無線システムの基地局の受信周期を、前記第２の無線システムの基地局の送信周期とするステップと、
前記第１の無線システムの基地局の送信信号から通信チャネルを推定する通信チャネルステップと、
前記推定された通信チャネルの、前記第２の無線システムからの信号をゼロとする重み付け値を算出するステップと、
前記算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行うステップと、
前記スケジュール情報に基づいて、前記第１の無線システムの基地局及び加入者局との間における無線信号の受信電力を判定するステップと、
前記受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定し、該干渉量に基づいて、取得すべきスケジュール情報を決定するステップと、
前記第２の無線システムの基地局で決定したスケジュール情報と前記第２の無線システムの端末側の前記与干渉推定手段で決定したスケジュール情報とを取得するステップとを含み、
前記第２の無線システムの基地局は、
前記取得したスケジュール情報に基づいて、前記第２の無線システム内のチャネルが衝突しないように、前記第２の無線システムの基地局と、該基地局に接続される端末との送信及び受信の通信チャネルを決定するステップを更にを含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、
前記第２の無線システムの基地局と端末は、
複数のアンテナと、前記複数のアンテナに接続されるアンテナと同数の送信機及び受信機とを備え、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、
前記スケジューリング情報に基づいて、前記第２の無線システムの通信周波数を、前記第１の無線システムの基地局から加入者局への送信周波数とするステップと、
前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定するステップと、
前記受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定するステップと、
前記推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するステップとを含み、
前記第２の無線システムの基地局は、
前記取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定するステップを更に含み、
前記第２の無線システムの基地局と端末は、
前記決定された通信チャネルで、前記第１の無線システムの基地局から受信した信号をゼロとする重み付け値を算出するステップと、
前記算出された重み付け値に基づいて、送受信信号に対して重み付けを行うステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が周波数分割複信で複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、
前記第２の無線システムの基地局に、無線あるいは有線にて接続した制御装置を設け、
前記制御装置は、
前記第１の無線システムの基地局と加入者局との間での通信手順を決めるために送受信されるスケジューリング情報を取得するステップと、
前記第１の無線システムの加入者局から基地局への上り信号の受信電力を判定するステップと、
前記受信電力と、前記第１の無線システムの送信電力と、前記第２の無線システムの送信電力と、前記スケジューリング情報とに基づいて、前記第２の無線システムから前記第１の無線システムに与える与干渉量を推定するステップと、
前記推定された与干渉量に基づいて、前記第２の無線システムの端末からスケジュール候補情報を取得するステップと、
前記取得されたスケジュール候補情報に基づいて、前記第２の無線システム内の通信チャネルが衝突しないように、前記第２の無線システム内の通信チャネルを決定するステップと、
前記取得されたスケジュール候補情報を、前記第２の無線システムの基地局と、前記第２の無線システムの端末とに通知するステップと
を含むことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
優先権を持つ複数の無線局を内在する第１の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する複数の第２の無線システムとから構成され、前記第１の無線システムの基地局が複数の加入者局と通信を行う無線通信方法において、
前記複数の第２の無線システム間で情報を共有し、前記複数の第２の無線システム間に無線もしくは有線で接続されたデータベース装置を設け、
前記データベース装置は、
前記複数の第２の無線システムのうち、既に通信を行っている第２の無線システム毎の使用周波数、基地局の位置、端末の送信周期を取得するステップと、
前記取得した、前記基地局間の距離、前記使用周波数及び前記使用送信周期に基づいて、新規に接続される第２の無線システムが使用可能な周波数、送信周期及び受信周期を管理するステップと、
前記管理される情報を新規に接続される第２の無線システムに通知するステップとを含み、
新規に接続される第２の無線システムは、前記データベース装置から通知される情報に基づいて、他の第２の無線システムとの干渉回避を行うステップを含むことを特徴とする無線通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−３０６６６３（Ｐ２００８−３０６６６３Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５４２５５（Ｐ２００７−１５４２５５）
【出願日】平成１９年６月１１日（２００７．６．１１）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１１日（２００７．６．１１）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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