通信システム、基地局、移動局及び通信方法
【課題】移動局に割り当てられた無線チャネルを効率的に利用する通信システム、基地局、移動局及び通信方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る通信システム11は、複数のアンテナを有する複数の基地局103a及び103bと移動局101aとから構成される通信システム11であって、基地局103a及び103bは、複数のアンテナを介して移動局101aと無線信号を送受信する基地局側通信部と、アンテナに関してヌルステアリングを含む指向性制御を行う基地局側制御部とを備え、移動局101aは、基地局103a及び103bと無線信号を送受信する移動局側通信部と、移動局側通信部による受信結果に基づいて、一の基地局103aから割り当てられた無線チャネルが他の基地局103bにより使用されていると判断した場合に、他の基地局103bに対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを移動局側通信部に送信させる移動局側制御部とを備える。
【解決手段】本発明に係る通信システム11は、複数のアンテナを有する複数の基地局103a及び103bと移動局101aとから構成される通信システム11であって、基地局103a及び103bは、複数のアンテナを介して移動局101aと無線信号を送受信する基地局側通信部と、アンテナに関してヌルステアリングを含む指向性制御を行う基地局側制御部とを備え、移動局101aは、基地局103a及び103bと無線信号を送受信する移動局側通信部と、移動局側通信部による受信結果に基づいて、一の基地局103aから割り当てられた無線チャネルが他の基地局103bにより使用されていると判断した場合に、他の基地局103bに対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを移動局側通信部に送信させる移動局側制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、基地局、移動局及び通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、図５のように、基地局は、キャリアセンスを実行し、通信接続を希望する移動局から無線チャネル確立要求を受けると、当該移動局に干渉の少ない（未使用の）無線チャネルを割り当てる。
【０００３】
無線チャネルが割り当てられた移動局は、キャリアセンスにより割り当てられた無線チャネルが使用できるか否かを確認する。そして、基地局及び移動局の双方のキャリアセンスにおいて使用可能であると判断されると、基地局と移動局との通信が実現されることになる。
【０００４】
一方、従来の基地局として、複数アンテナを含むアダプティブアレイアンテナを実装する基地局が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＡＡＳ（Adaptive Antenna System）機能の利用により、強い干渉が予想される無線チャネルでの通信が可能になる場合がある。
【０００５】
ＡＡＳ機能とは、アンテナウェイトを算出し、算出したアンテナウェイトを利用してビームフォーミングやヌルステアリングを行うことである。ビームフォーミングは、基地局の電波を送信先に集中させる、つまりビームを向ける機能である。また、ヌルステアリングは、干渉局が存在する方向に電波が飛ばないように、且つその方向からの電波を受信しないように干渉局方向に指向性の谷間（ヌル）を向ける機能である。つまり、基地局は、ある干渉局にヌルを向けることにより、当該干渉局が使用する無線チャネルを別の移動局（通信希望移動局）に割り当てて、通信希望移動局と通信を行うことができる。
【０００６】
例えば、図６に示されるように、基地局ＢＳ１のセルＣ１内に無線チャネルＣＨ１を使用して電波を発している移動局（干渉局）ＭＳ１及び通信接続を希望する移動局ＭＳ２が位置しているとする。このとき、基地局ＢＳ１は、移動局ＭＳ２に対してビームＢ（メインローブ）を向け、移動局ＭＳ１にヌルＮを向ける。これにより、移動局ＭＳ１の電波と移動局ＭＳ２の電波とが基地局ＢＳ１で干渉しなくなる。よって、基地局ＢＳ１は、無線チャネルＣＨ１を割り当てて、移動局ＭＳ２と通信することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３１８６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、基地局ＢＳ１のＡＡＳ機能は、基地局ＢＳ１のキャリアセンスにより使用中であると判断された無線チャネルを利用可能にするためのものではあるが、移動局ＭＳ２のキャリアセンスにより使用中であると判断された無線チャネルを利用可能にするためのものではない。例えば、移動局ＭＳ２が、図７のように基地局ＢＳ１のセルＣ１と、基地局ＢＳ１と異なる基地局ＢＳ２のセルＣ２とが重なりあっている領域（セルエッジ近傍領域）に位置し、基地局ＢＳ２のセルＣ２内に無線チャネルＣＨ１で基地局ＢＳ２と通信を行う移動局ＭＳ３が存在するとする。基地局ＢＳ１は、ＡＡＳ機能の利用を前提として、移動局（干渉局）ＭＳ１の使用無線チャネルＣＨ１を移動局ＭＳ２に割り当てることはできる。そして、移動局ＭＳ２は、キャリアセンスを実行することになるが、移動局ＭＳ２は基地局ＢＳ２がチャネルＣＨ１で発信する電波も受信できるので、無線チャネルＣＨ１は使用中であると判断される。割り当てられた無線チャネルＣＨ１が使用されると、基地局ＢＳ１からの電波と基地局ＢＳ２からの電波とが移動局ＭＳ２で干渉することになる。無線チャネルＣＨ１は使用できないため、基地局ＢＳ１は、別の無線チャネルを移動局ＭＳ２に再度割り当てなければならない。
【０００９】
従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、移動局に割り当てられた無線チャネルを効率的に利用する通信システム、基地局、移動局及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による通信システムは、
複数のアンテナを有する複数の基地局と移動局とから構成される通信システムであって、
前記基地局は、
前記複数のアンテナを介して前記移動局と無線信号を送受信する基地局側通信部と、
前記アンテナに関してヌルステアリングを含む指向性制御を行う基地局側制御部と
を備え、
前記移動局は、
前記基地局と無線信号を送受信する移動局側通信部と、
前記移動局側通信部による受信結果に基づいて、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されていると判断した場合に、前記他の基地局に対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを前記移動局側通信部に送信させる移動局側制御部と
を備える通信システムである。
【００１１】
また、前記他の基地局の基地局側制御部は、前記他の基地局の基地局側通信部が前記移動局から前記メッセージを受信すると、当該移動局にヌルを向けるように前記他の基地局の前記基地局側通信部を制御することが望ましい。
【００１２】
また、前記基地局側制御部は、自局における無線チャネルの割当状況を示す割当情報を定期的に前記基地局側通信部に送信させ、前記移動局側制御部は、前記移動局側通信部が受信した前記割当情報から、前記無線チャネルが前記他の基地局により使用されているかを判断することが望ましい。
【００１３】
また、前記移動局側制御部は、前記一の基地局との通信が終了すると、前記他の基地局に対し、自局にヌルを向けることの解除を要求するメッセージを前記移動局側通信部に送信させることが望ましい。
【００１４】
また、上述した諸課題を解決すべく、第２の観点による基地局は、
複数のアンテナを介して移動局と無線信号を送受信する基地局側通信部と、
前記アンテナに関するヌルステアリングを含む指向性制御を行う基地局側制御部と
を備える基地局において、
前記基地局側制御部は、前記基地局側通信部が前記移動局にヌルを向けることを要求するメッセージを受信すると、前記移動局にヌルを向けるように前記基地局側通信部を制御する基地局である。
【００１５】
また、上述した諸課題を解決すべく、第３の観点による移動局は、
基地局と無線信号を送受信する移動局側通信部と、
前記移動局側通信部による受信結果に基づいて、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されていると判断した場合に、前記他の基地局に対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを前記移動局側通信部に送信させる移動局側制御部と
を備える移動局である。
【００１６】
また、上述した諸課題を解決すべく、第４の観点による通信方法は、
複数のアンテナを有し、ヌルステアリングを含む指向性制御が可能な複数の基地局と移動局とから構成される通信システムにおける通信方法であって、前記移動局が、
受信結果に基づいて、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されているか判断するステップと、
前記無線チャネルが他の基地局により使用されていると判断した場合、前記他の基地局に対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを送信するステップと
を含む通信方法である。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように構成された本発明に係る通信システム、基地局、移動局及び通信方法によれば、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されている場合、当該他の基地局に対し、移動局から当該移動局にヌルを向けることを要求するメッセージが送信される。これにより、移動局が同じ無線チャネルの電波を複数の基地局から受信することが避けられる。よって、他の基地局が使用する無線チャネルを利用できるので無線チャネルの利用効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る概略的な通信システム構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る基地局の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る移動局の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る、移動局と基地局との間の処理を示すシーケンス図である。
【図５】図５は、従来の移動局と基地局との間の処理を示すシーケンス図である。
【図６】図６は、従来の概略的な通信システム構成図である。
【図７】図７は、従来の概略的な通信システム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る概略的な通信システム構成図である。通信システム１１は、移動局１０１（１０１ａ及び１０１ｂ）と、複数のアンテナを有する基地局１０３（１０３ａ及び１０３ｂ）とを有する。移動局１０１は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＸＧＰ（eXtended Global Platform）などにおける無線通信端末である。基地局１０３は、移動局１０１と無線通信を行うものであり、例えば、ＬＴＥシステムではｅＮＢ（evolved Node B）と、ＸＧＰシステムではＢＳ（Base Station）と称されるものである。図１において、領域１０５ａは、基地局１０３ａのセル（通信可能エリア）を示している。領域１０５ｂは、基地局１０３ｂのセルを示している。移動局１０１ｂは、基地局１０３ｂと無線チャネル（周波数帯域）１０７で通信中であり、移動局１０１ａは、基地局１０３ａとの通信を希望しているものとする。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態に係る基地局の概略構成を示す機能ブロック図である。基地局１０３は、アレイアンテナＡＮＴと、基地局側通信部１１１と、基地局側記憶部１１３と、基地局側制御部１１５とで構成されている。
【００２２】
アレイアンテナＡＮＴは、複数のアンテナにより構成され、ビームフォーミング及びヌルステアリングを含む指向性制御の実現が可能なものであり、例えばアダプティブアレイアンテナである。
【００２３】
基地局側通信部１１１は、アレイアンテナＡＮＴを介して移動局１０１とＲＦ（Radio Frequency）信号（無線信号）を送受信する。無線信号には、各種通信メッセージや情報が含まれる。
【００２４】
基地局側記憶部１１３は、アンテナウェイト（送信ウェイト及び受信ウェイトを含む）の値及びキャリアセンス閾値などの各種情報を記憶するものであり、ワークメモリなどとしても機能する。アンテナウェイトとは、アレイアンテナＡＮＴを構成する複数のアンテナ毎の位相や振幅を制御するための重みである。アンテナウェイトは、複数のアンテナ各々に対応して設定されるものであり、アンテナウェイトの組合せにより、ある方向のみにビームを向けるビームフォーミングや、ある方向にヌルを向けるヌルステアリングが可能となる。送信時の指向性を定めるものが送信ウェイトであり、受信時の指向性を定めるものが受信ウェイトである。
【００２５】
キャリアセンス閾値とは、基地局１０３が電波を受信できる範囲内で使用されている無線チャネルを判断するための指標であり、例えば受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）が設定される。キャリアセンス閾値以上の受信電界強度が測定された無線チャネルは、既に使用されていると判断される。また、キャリアセンス閾値未満の受信電界強度が測定された無線チャネルは、新たな通信のために割り当てが可能な無線チャネルであると判断される。
【００２６】
基地局側制御部１１５は、基地局１０３の各機能ブロックをはじめとして基地局１０３の全体を制御及び管理している。基地局側制御部１１５は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ（例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ））によって構成したりすることもできる。基地局側制御部１１５の行う処理については、後述の図４の説明にて詳述する。
【００２７】
続いて、図３を用いて移動局１０１の概略構成を示す機能ブロックについて説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る移動局の概略構成を示す機能ブロック図である。移動局１０１は、移動局側通信部１２１と、移動局側記憶部１２３と、移動局側制御部１２５とで構成されている。
【００２８】
移動局側通信部１２１は、アンテナを介して基地局１０３とＲＦ信号（無線信号）を送受信する。
【００２９】
移動局側記憶部１２３は、キャリアセンス閾値などの各種情報を記憶するものであり、ワークメモリなどとしても機能する。
【００３０】
移動局側制御部１２５は、移動局１０１の各機能ブロックをはじめとして移動局１０１の全体を制御及び管理している。移動局側制御部１２５は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ（例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ））によって構成したりすることもできる。移動局側制御部１２５の行う処理については、後述の図４の説明にて詳述する。
【００３１】
続いて、図１に示される基地局１０３ａと移動局１０１ａとが無線チャネル１０７で通信を行う方法について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る、移動局と基地局との間の処理を示すシーケンス図である。なお、図２の基地局１０３に示した各機能ブロックに関する参照符号として、基地局１０３ａに関する機能ブロックの参照符号にはａを、基地局１０３ｂに関する機能ブロックの参照符合にはｂを付して説明する。また、図３の移動局１０１に示した各機能ブロックに関する参照符号として、移動局１０１ａに関する機能ブロックの参照符号にはａを付して説明する。
【００３２】
基地局１０３ａの基地局側制御部１１５ａは、例えば空きスロットにおいて、基地局側記憶部１１３ａに記憶されているキャリアセンス閾値を用いてキャリアセンスを行い、基地局１０３ａのセル内で使用可能な無線チャネルについて把握しておく（図４の１）。基地局１０３ａの基地局側制御部１１５ａは、使用可能な無線チャネルの情報を基地局側記憶部１１３ａに記憶させることができる。
【００３３】
基地局１０３ａとの通信接続を希望する移動局１０１ａの移動局側制御部１２５ａは、無線チャネル確立要求のメッセージを基地局１０３ａに送信するように移動局側通信部１２１ａを制御する（図４の２）。
【００３４】
基地局側通信部１１１ａが、無線チャネル確立要求のメッセージを受信すると、基地局側制御部１１５ａは、基地局側記憶部１１３ａに記憶されている使用可能な無線チャネルのうち一つを移動局１０１ａに割り当てる（図４の３）。つまり、基地局側通信部１１１ａが無線チャネルの情報を移動局１０１ａに送信する。
【００３５】
移動局側通信部１２１ａが無線チャネルの情報を受信すると、移動局側制御部１２５ａは、移動局側記憶部１２３ａに記憶されているキャリアセンス閾値を用いてキャリアセンスを実行する（図４の４）。つまり、移動局側制御部１２５ａは、移動局側通信部１２１ａが受信した信号の受信電界強度（移動局側通信部１２１ａによる受信結果）に基づいて、割り当てられた無線チャネル（割当チャネル）が使用可能であるか否か判断する。
【００３６】
割当チャネルが使用可能である場合、基地局１０３ａと移動局１０１ａとの間で同期バースト信号が送受信され、信号の送受信タイミングをそろえた後、移動局１０１ａは、割当チャネルにより基地局１０３ａと通信を開始することができる。
【００３７】
割当チャネルが使用不可能であると判断された場合、割当チャネルを使用している基地局が存在することになる。割当チャネルが、無線チャネル１０７である場合、基地局１０３ｂが無線チャネル１０７を使用しているので、割当チャネルは使用不可能であると判断される。以下、割当チャネルは、無線チャネル１０７であるとする。
【００３８】
移動局側制御部１２５ａは、基地局１０３ｂに対し、無線チャネル１０７で無線信号を送信する際には移動局１０１ａにヌルを向けることを要求するメッセージ（ヌルステアリング要求メッセージ）を移動局側通信部１２１ａに送信させる（図４の５）。ヌルステアリング要求メッセージには、割当チャネル情報などが含まれる。なお、移動局側制御部１２５ａは、割当チャネル情報をヌルステアリング要求メッセージとは独立して、ヌルステアリング要求メッセージの後に移動局側通信部１２１ａに送信させることもできる。
【００３９】
ヌルステアリング要求メッセージを受信した基地局１０３ｂは、自局が割当チャネルと同一の無線チャネルを使用しているか判断する。そして、割当チャネルと同一の無線チャネル１０７を使用している基地局は、移動局１０１ａにヌルを向ける（図４の６）。つまり、本実施形態では、基地局１０３ｂの基地局側制御部１１５ｂが、移動局１０１ａにヌルを向けるよう基地局側通信部１１１ｂを制御する。移動局１０１ａにヌルを向けるための送信ウェイトは、ヌルステアリング要求メッセージ受信時の受信ウェイトにより求めたり、メッセージの推定到来方向に基づいて求めることができる。到来方向の推定は、ビーム・フォーマ法、線形予測法の基づくCapon法や最大エントロピ法、アレイ入力信号の相関行列の固有値展開に基づく多重信号分離法やESPRIT（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）法などの既知の手法により行われうる。なお、基地局１０３ｂが移動局１０１ｂ以外の移動局（図示せず）とも通信を行っている場合は、基地局１０３ｂは、移動局１０１ｂと通信を行う場合にのみ、ヌルを移動局１０１ａに向けることができる。
【００４０】
移動局１０１ａは、ヌルステアリング要求メッセージの送信後、基地局１０３ａと同期バースト信号を送受信し（図４の７）、信号の送受信タイミングをそろえた後、移動局１０１ａは、割り当てられた無線チャネル１０７により基地局１０３ａと通信を開始する（図４の８）。なお、基地局１０３ｂは、受信期間中は、移動局１０１ａが発する電波を受信し続けることにより、移動局１０１ａの動きに追従してヌルを移動局１０１ａに向け続けることができる。
【００４１】
基地局１０３ａと移動局１０１ａとの通信が終了すると、移動局側制御部１２５ａは、基地局１０３ａにヌルを向けることの解除を要求するメッセージ（ヌルステアリング解除要求メッセージ）を送信するように移動局側通信部１２１ａを制御する（図４の９）。基地局側通信部１１１ｂがヌルステアリング解除要求メッセージを受信すると、基地局側制御部１１５ｂは、送信ウェイトを変更してヌルステアリングを停止する。
【００４２】
このように本実施形態では、移動局１０１ａの移動局側制御部１２５ａは、移動局側通信部１２１ａによる受信結果に基づいて、基地局１０３ａから割り当てられた無線チャネル１０７が基地局１０３ｂにより使用されていると判断し、基地局１０３ｂに対し、無線チャネル１０７で無線信号を送信する際には移動局１０１ａにヌルを向けることを要求するメッセージを移動局側通信部１２１ａに送信させる。これにより、基地局１０３ｂは、アレイアンテナＡＮＴｂの指向性制御により、移動局１０１ａにヌルを向けることになる。よって、基地局１０３ｂが無線チャネル１０７を使用して発する電波は、移動局１０１ａに届くことはない。そのため、基地局１０３ａと移動局１０１ａとが無線チャネル１０７を使用して通信を行っても、基地局１０３ｂからの電波が干渉を起こすことはない。移動局１０１ａは、割り当てられた無線チャネル１０７をキャリアセンスの結果に依らず使用することができる。キャリアセンス結果により使用中である無線チャネル１０７も利用できるため、無線チャネルの利用効率が向上する。
【００４３】
また、本実施形態では、移動局側制御部１２５ａは、基地局１０３ａとの通信が終了すると、基地局１０３ｂに対し、移動局１０１ａにヌルを向けることの解除を要求するメッセージを移動局側通信部１２１ａに送信させることができる。これにより、基地局１０３ｂは、ヌルステアリングを停止するタイミングを把握することができ、基地局１０３ｂのヌルステアリングを行う処理を必要最小限に抑えることができる。
【００４４】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【００４５】
例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００４６】
上記の実施形態においては、移動局１０１ａはキャリアセンスを行うことにより、ある基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局で使用されているかを判断するとして説明したが、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、基地局１０３ｂの基地局側制御部１１５ｂは、自局１０３ｂにおける無線チャネルの割当状況を示す割当情報を定期的に送信するように基地局側通信部１１１ｂを制御することができる。つまり、移動局１０１ａは、移動局側通信部１２１ａが受信した割当情報（移動局側通信部１２１ａによる受信結果）からどの基地局がどの無線チャネルを使用しているかを判別することが可能である。つまり、移動局側制御部１２５ａは、割当情報から、ある基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局で使用されているかを判断することができる。割当情報に基づく判断は、キャリアセンスとは異なり割り当てられた無線チャネル（割当チャネル）を使用する基地局を移動局が特定できる。そのため、移動局１０１ａは、ヌルステアリング要求メッセージを、割当チャネルを使用する基地局１０３ｂのみに送信することができる。ヌルステアリング要求メッセージの受信は、受信した基地局が割当チャネルを使用していることを意味するので、当該メッセージの受信後、上記の実施形態のように割当チャネルを使用しているか否かを判断する必要はない。よって、基地局１０３ｂは、ヌルステアリング要求メッセージの受信直後にヌルステアリング実行処理を行うことができるので、移動局１０１ａがヌルステアリング要求メッセージの送信直後に割当チャネルで通信を開始しても、干渉を効果的に抑えられる。
【００４７】
なお、上記割当情報は、既存の制御チャネルの空き領域または割当情報送信用の新たな制御チャネルにより送信されうるものである。既存の制御チャネルとは、例えば、ＢＣＣＨ（Broadcasting Control CHannel：報知チャネル）やＳＣＣＨ（Signaling Control CHannel：共通双方向制御チャネル）、ＰＣＨ（Paging CHannel：呼出チャネル）である。ＳＣＣＨやＰＣＨは、通話を実現するためのチャネルであるので、アイドル時には空き領域が多く存在する。このような既存チャネルの空き領域を有効に使用して割当情報を送信することが可能である。
【００４８】
また、上述の本発明の実施形態の説明において、ヌルステアリング要求メッセージを受信した基地局１０３ｂは、無線チャネル１０７を使用する際に移動局１０１ａにヌルを向けるとして説明したが、ヌルを向けずに無線チャネル１０７の使用を停止し、別のチャネルを割り当てて移動局１０１ｂと通信することもできる。この場合、１０１ａは、割り当てられたチャネル１０７を使用して基地局１０３ａと通信することができる。
【００４９】
また、上述の本発明の実施形態の説明において、例えば、キャリアセンス閾値「以上」またはキャリアセンス閾値「未満」のような表現の技術的思想が意味する内容は必ずしも厳密な意味ではなく、通信装置の仕様に応じて、基準となる値を含む場合又は含まない場合の意味を包含するものとする。例えば、キャリアセンス閾値「以上」とは、キャリアセンス結果がキャリアセンス閾値に達した場合のみならず、キャリアセンス閾値を超えた場合も含意し得るものとする。また、例えばキャリアセンス閾値「未満」とは、キャリアセンス結果がキャリアセンス閾値を下回った場合のみならず、キャリアセンス閾値に達した場合、つまりキャリアセンス閾値以下になった場合も含意し得るものとする。
【００５０】
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【符号の説明】
【００５１】
１１ 通信システム
１０１、１０１ａ、１０１ｂ 移動局
１０３、１０３ａ、１０３ｂ 基地局
１０５ａ、１０５ｂ 領域（セル）
１０７ 無線チャネル
１１１ 基地局側通信部
１１３ 基地局側記憶部
１１５ 基地局側制御部
１２１ 移動局側通信部
１２３ 移動局側記憶部
１２５ 移動局側制御部
ＡＮＴ アレイアンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、基地局、移動局及び通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、図５のように、基地局は、キャリアセンスを実行し、通信接続を希望する移動局から無線チャネル確立要求を受けると、当該移動局に干渉の少ない（未使用の）無線チャネルを割り当てる。
【０００３】
無線チャネルが割り当てられた移動局は、キャリアセンスにより割り当てられた無線チャネルが使用できるか否かを確認する。そして、基地局及び移動局の双方のキャリアセンスにおいて使用可能であると判断されると、基地局と移動局との通信が実現されることになる。
【０００４】
一方、従来の基地局として、複数アンテナを含むアダプティブアレイアンテナを実装する基地局が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＡＡＳ（Adaptive Antenna System）機能の利用により、強い干渉が予想される無線チャネルでの通信が可能になる場合がある。
【０００５】
ＡＡＳ機能とは、アンテナウェイトを算出し、算出したアンテナウェイトを利用してビームフォーミングやヌルステアリングを行うことである。ビームフォーミングは、基地局の電波を送信先に集中させる、つまりビームを向ける機能である。また、ヌルステアリングは、干渉局が存在する方向に電波が飛ばないように、且つその方向からの電波を受信しないように干渉局方向に指向性の谷間（ヌル）を向ける機能である。つまり、基地局は、ある干渉局にヌルを向けることにより、当該干渉局が使用する無線チャネルを別の移動局（通信希望移動局）に割り当てて、通信希望移動局と通信を行うことができる。
【０００６】
例えば、図６に示されるように、基地局ＢＳ１のセルＣ１内に無線チャネルＣＨ１を使用して電波を発している移動局（干渉局）ＭＳ１及び通信接続を希望する移動局ＭＳ２が位置しているとする。このとき、基地局ＢＳ１は、移動局ＭＳ２に対してビームＢ（メインローブ）を向け、移動局ＭＳ１にヌルＮを向ける。これにより、移動局ＭＳ１の電波と移動局ＭＳ２の電波とが基地局ＢＳ１で干渉しなくなる。よって、基地局ＢＳ１は、無線チャネルＣＨ１を割り当てて、移動局ＭＳ２と通信することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３１８６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、基地局ＢＳ１のＡＡＳ機能は、基地局ＢＳ１のキャリアセンスにより使用中であると判断された無線チャネルを利用可能にするためのものではあるが、移動局ＭＳ２のキャリアセンスにより使用中であると判断された無線チャネルを利用可能にするためのものではない。例えば、移動局ＭＳ２が、図７のように基地局ＢＳ１のセルＣ１と、基地局ＢＳ１と異なる基地局ＢＳ２のセルＣ２とが重なりあっている領域（セルエッジ近傍領域）に位置し、基地局ＢＳ２のセルＣ２内に無線チャネルＣＨ１で基地局ＢＳ２と通信を行う移動局ＭＳ３が存在するとする。基地局ＢＳ１は、ＡＡＳ機能の利用を前提として、移動局（干渉局）ＭＳ１の使用無線チャネルＣＨ１を移動局ＭＳ２に割り当てることはできる。そして、移動局ＭＳ２は、キャリアセンスを実行することになるが、移動局ＭＳ２は基地局ＢＳ２がチャネルＣＨ１で発信する電波も受信できるので、無線チャネルＣＨ１は使用中であると判断される。割り当てられた無線チャネルＣＨ１が使用されると、基地局ＢＳ１からの電波と基地局ＢＳ２からの電波とが移動局ＭＳ２で干渉することになる。無線チャネルＣＨ１は使用できないため、基地局ＢＳ１は、別の無線チャネルを移動局ＭＳ２に再度割り当てなければならない。
【０００９】
従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、移動局に割り当てられた無線チャネルを効率的に利用する通信システム、基地局、移動局及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による通信システムは、
複数のアンテナを有する複数の基地局と移動局とから構成される通信システムであって、
前記基地局は、
前記複数のアンテナを介して前記移動局と無線信号を送受信する基地局側通信部と、
前記アンテナに関してヌルステアリングを含む指向性制御を行う基地局側制御部と
を備え、
前記移動局は、
前記基地局と無線信号を送受信する移動局側通信部と、
前記移動局側通信部による受信結果に基づいて、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されていると判断した場合に、前記他の基地局に対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを前記移動局側通信部に送信させる移動局側制御部と
を備える通信システムである。
【００１１】
また、前記他の基地局の基地局側制御部は、前記他の基地局の基地局側通信部が前記移動局から前記メッセージを受信すると、当該移動局にヌルを向けるように前記他の基地局の前記基地局側通信部を制御することが望ましい。
【００１２】
また、前記基地局側制御部は、自局における無線チャネルの割当状況を示す割当情報を定期的に前記基地局側通信部に送信させ、前記移動局側制御部は、前記移動局側通信部が受信した前記割当情報から、前記無線チャネルが前記他の基地局により使用されているかを判断することが望ましい。
【００１３】
また、前記移動局側制御部は、前記一の基地局との通信が終了すると、前記他の基地局に対し、自局にヌルを向けることの解除を要求するメッセージを前記移動局側通信部に送信させることが望ましい。
【００１４】
また、上述した諸課題を解決すべく、第２の観点による基地局は、
複数のアンテナを介して移動局と無線信号を送受信する基地局側通信部と、
前記アンテナに関するヌルステアリングを含む指向性制御を行う基地局側制御部と
を備える基地局において、
前記基地局側制御部は、前記基地局側通信部が前記移動局にヌルを向けることを要求するメッセージを受信すると、前記移動局にヌルを向けるように前記基地局側通信部を制御する基地局である。
【００１５】
また、上述した諸課題を解決すべく、第３の観点による移動局は、
基地局と無線信号を送受信する移動局側通信部と、
前記移動局側通信部による受信結果に基づいて、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されていると判断した場合に、前記他の基地局に対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを前記移動局側通信部に送信させる移動局側制御部と
を備える移動局である。
【００１６】
また、上述した諸課題を解決すべく、第４の観点による通信方法は、
複数のアンテナを有し、ヌルステアリングを含む指向性制御が可能な複数の基地局と移動局とから構成される通信システムにおける通信方法であって、前記移動局が、
受信結果に基づいて、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されているか判断するステップと、
前記無線チャネルが他の基地局により使用されていると判断した場合、前記他の基地局に対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを送信するステップと
を含む通信方法である。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように構成された本発明に係る通信システム、基地局、移動局及び通信方法によれば、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されている場合、当該他の基地局に対し、移動局から当該移動局にヌルを向けることを要求するメッセージが送信される。これにより、移動局が同じ無線チャネルの電波を複数の基地局から受信することが避けられる。よって、他の基地局が使用する無線チャネルを利用できるので無線チャネルの利用効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る概略的な通信システム構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る基地局の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る移動局の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る、移動局と基地局との間の処理を示すシーケンス図である。
【図５】図５は、従来の移動局と基地局との間の処理を示すシーケンス図である。
【図６】図６は、従来の概略的な通信システム構成図である。
【図７】図７は、従来の概略的な通信システム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る概略的な通信システム構成図である。通信システム１１は、移動局１０１（１０１ａ及び１０１ｂ）と、複数のアンテナを有する基地局１０３（１０３ａ及び１０３ｂ）とを有する。移動局１０１は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＸＧＰ（eXtended Global Platform）などにおける無線通信端末である。基地局１０３は、移動局１０１と無線通信を行うものであり、例えば、ＬＴＥシステムではｅＮＢ（evolved Node B）と、ＸＧＰシステムではＢＳ（Base Station）と称されるものである。図１において、領域１０５ａは、基地局１０３ａのセル（通信可能エリア）を示している。領域１０５ｂは、基地局１０３ｂのセルを示している。移動局１０１ｂは、基地局１０３ｂと無線チャネル（周波数帯域）１０７で通信中であり、移動局１０１ａは、基地局１０３ａとの通信を希望しているものとする。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態に係る基地局の概略構成を示す機能ブロック図である。基地局１０３は、アレイアンテナＡＮＴと、基地局側通信部１１１と、基地局側記憶部１１３と、基地局側制御部１１５とで構成されている。
【００２２】
アレイアンテナＡＮＴは、複数のアンテナにより構成され、ビームフォーミング及びヌルステアリングを含む指向性制御の実現が可能なものであり、例えばアダプティブアレイアンテナである。
【００２３】
基地局側通信部１１１は、アレイアンテナＡＮＴを介して移動局１０１とＲＦ（Radio Frequency）信号（無線信号）を送受信する。無線信号には、各種通信メッセージや情報が含まれる。
【００２４】
基地局側記憶部１１３は、アンテナウェイト（送信ウェイト及び受信ウェイトを含む）の値及びキャリアセンス閾値などの各種情報を記憶するものであり、ワークメモリなどとしても機能する。アンテナウェイトとは、アレイアンテナＡＮＴを構成する複数のアンテナ毎の位相や振幅を制御するための重みである。アンテナウェイトは、複数のアンテナ各々に対応して設定されるものであり、アンテナウェイトの組合せにより、ある方向のみにビームを向けるビームフォーミングや、ある方向にヌルを向けるヌルステアリングが可能となる。送信時の指向性を定めるものが送信ウェイトであり、受信時の指向性を定めるものが受信ウェイトである。
【００２５】
キャリアセンス閾値とは、基地局１０３が電波を受信できる範囲内で使用されている無線チャネルを判断するための指標であり、例えば受信電界強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）が設定される。キャリアセンス閾値以上の受信電界強度が測定された無線チャネルは、既に使用されていると判断される。また、キャリアセンス閾値未満の受信電界強度が測定された無線チャネルは、新たな通信のために割り当てが可能な無線チャネルであると判断される。
【００２６】
基地局側制御部１１５は、基地局１０３の各機能ブロックをはじめとして基地局１０３の全体を制御及び管理している。基地局側制御部１１５は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ（例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ））によって構成したりすることもできる。基地局側制御部１１５の行う処理については、後述の図４の説明にて詳述する。
【００２７】
続いて、図３を用いて移動局１０１の概略構成を示す機能ブロックについて説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る移動局の概略構成を示す機能ブロック図である。移動局１０１は、移動局側通信部１２１と、移動局側記憶部１２３と、移動局側制御部１２５とで構成されている。
【００２８】
移動局側通信部１２１は、アンテナを介して基地局１０３とＲＦ信号（無線信号）を送受信する。
【００２９】
移動局側記憶部１２３は、キャリアセンス閾値などの各種情報を記憶するものであり、ワークメモリなどとしても機能する。
【００３０】
移動局側制御部１２５は、移動局１０１の各機能ブロックをはじめとして移動局１０１の全体を制御及び管理している。移動局側制御部１２５は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ（例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ））によって構成したりすることもできる。移動局側制御部１２５の行う処理については、後述の図４の説明にて詳述する。
【００３１】
続いて、図１に示される基地局１０３ａと移動局１０１ａとが無線チャネル１０７で通信を行う方法について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る、移動局と基地局との間の処理を示すシーケンス図である。なお、図２の基地局１０３に示した各機能ブロックに関する参照符号として、基地局１０３ａに関する機能ブロックの参照符号にはａを、基地局１０３ｂに関する機能ブロックの参照符合にはｂを付して説明する。また、図３の移動局１０１に示した各機能ブロックに関する参照符号として、移動局１０１ａに関する機能ブロックの参照符号にはａを付して説明する。
【００３２】
基地局１０３ａの基地局側制御部１１５ａは、例えば空きスロットにおいて、基地局側記憶部１１３ａに記憶されているキャリアセンス閾値を用いてキャリアセンスを行い、基地局１０３ａのセル内で使用可能な無線チャネルについて把握しておく（図４の１）。基地局１０３ａの基地局側制御部１１５ａは、使用可能な無線チャネルの情報を基地局側記憶部１１３ａに記憶させることができる。
【００３３】
基地局１０３ａとの通信接続を希望する移動局１０１ａの移動局側制御部１２５ａは、無線チャネル確立要求のメッセージを基地局１０３ａに送信するように移動局側通信部１２１ａを制御する（図４の２）。
【００３４】
基地局側通信部１１１ａが、無線チャネル確立要求のメッセージを受信すると、基地局側制御部１１５ａは、基地局側記憶部１１３ａに記憶されている使用可能な無線チャネルのうち一つを移動局１０１ａに割り当てる（図４の３）。つまり、基地局側通信部１１１ａが無線チャネルの情報を移動局１０１ａに送信する。
【００３５】
移動局側通信部１２１ａが無線チャネルの情報を受信すると、移動局側制御部１２５ａは、移動局側記憶部１２３ａに記憶されているキャリアセンス閾値を用いてキャリアセンスを実行する（図４の４）。つまり、移動局側制御部１２５ａは、移動局側通信部１２１ａが受信した信号の受信電界強度（移動局側通信部１２１ａによる受信結果）に基づいて、割り当てられた無線チャネル（割当チャネル）が使用可能であるか否か判断する。
【００３６】
割当チャネルが使用可能である場合、基地局１０３ａと移動局１０１ａとの間で同期バースト信号が送受信され、信号の送受信タイミングをそろえた後、移動局１０１ａは、割当チャネルにより基地局１０３ａと通信を開始することができる。
【００３７】
割当チャネルが使用不可能であると判断された場合、割当チャネルを使用している基地局が存在することになる。割当チャネルが、無線チャネル１０７である場合、基地局１０３ｂが無線チャネル１０７を使用しているので、割当チャネルは使用不可能であると判断される。以下、割当チャネルは、無線チャネル１０７であるとする。
【００３８】
移動局側制御部１２５ａは、基地局１０３ｂに対し、無線チャネル１０７で無線信号を送信する際には移動局１０１ａにヌルを向けることを要求するメッセージ（ヌルステアリング要求メッセージ）を移動局側通信部１２１ａに送信させる（図４の５）。ヌルステアリング要求メッセージには、割当チャネル情報などが含まれる。なお、移動局側制御部１２５ａは、割当チャネル情報をヌルステアリング要求メッセージとは独立して、ヌルステアリング要求メッセージの後に移動局側通信部１２１ａに送信させることもできる。
【００３９】
ヌルステアリング要求メッセージを受信した基地局１０３ｂは、自局が割当チャネルと同一の無線チャネルを使用しているか判断する。そして、割当チャネルと同一の無線チャネル１０７を使用している基地局は、移動局１０１ａにヌルを向ける（図４の６）。つまり、本実施形態では、基地局１０３ｂの基地局側制御部１１５ｂが、移動局１０１ａにヌルを向けるよう基地局側通信部１１１ｂを制御する。移動局１０１ａにヌルを向けるための送信ウェイトは、ヌルステアリング要求メッセージ受信時の受信ウェイトにより求めたり、メッセージの推定到来方向に基づいて求めることができる。到来方向の推定は、ビーム・フォーマ法、線形予測法の基づくCapon法や最大エントロピ法、アレイ入力信号の相関行列の固有値展開に基づく多重信号分離法やESPRIT（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）法などの既知の手法により行われうる。なお、基地局１０３ｂが移動局１０１ｂ以外の移動局（図示せず）とも通信を行っている場合は、基地局１０３ｂは、移動局１０１ｂと通信を行う場合にのみ、ヌルを移動局１０１ａに向けることができる。
【００４０】
移動局１０１ａは、ヌルステアリング要求メッセージの送信後、基地局１０３ａと同期バースト信号を送受信し（図４の７）、信号の送受信タイミングをそろえた後、移動局１０１ａは、割り当てられた無線チャネル１０７により基地局１０３ａと通信を開始する（図４の８）。なお、基地局１０３ｂは、受信期間中は、移動局１０１ａが発する電波を受信し続けることにより、移動局１０１ａの動きに追従してヌルを移動局１０１ａに向け続けることができる。
【００４１】
基地局１０３ａと移動局１０１ａとの通信が終了すると、移動局側制御部１２５ａは、基地局１０３ａにヌルを向けることの解除を要求するメッセージ（ヌルステアリング解除要求メッセージ）を送信するように移動局側通信部１２１ａを制御する（図４の９）。基地局側通信部１１１ｂがヌルステアリング解除要求メッセージを受信すると、基地局側制御部１１５ｂは、送信ウェイトを変更してヌルステアリングを停止する。
【００４２】
このように本実施形態では、移動局１０１ａの移動局側制御部１２５ａは、移動局側通信部１２１ａによる受信結果に基づいて、基地局１０３ａから割り当てられた無線チャネル１０７が基地局１０３ｂにより使用されていると判断し、基地局１０３ｂに対し、無線チャネル１０７で無線信号を送信する際には移動局１０１ａにヌルを向けることを要求するメッセージを移動局側通信部１２１ａに送信させる。これにより、基地局１０３ｂは、アレイアンテナＡＮＴｂの指向性制御により、移動局１０１ａにヌルを向けることになる。よって、基地局１０３ｂが無線チャネル１０７を使用して発する電波は、移動局１０１ａに届くことはない。そのため、基地局１０３ａと移動局１０１ａとが無線チャネル１０７を使用して通信を行っても、基地局１０３ｂからの電波が干渉を起こすことはない。移動局１０１ａは、割り当てられた無線チャネル１０７をキャリアセンスの結果に依らず使用することができる。キャリアセンス結果により使用中である無線チャネル１０７も利用できるため、無線チャネルの利用効率が向上する。
【００４３】
また、本実施形態では、移動局側制御部１２５ａは、基地局１０３ａとの通信が終了すると、基地局１０３ｂに対し、移動局１０１ａにヌルを向けることの解除を要求するメッセージを移動局側通信部１２１ａに送信させることができる。これにより、基地局１０３ｂは、ヌルステアリングを停止するタイミングを把握することができ、基地局１０３ｂのヌルステアリングを行う処理を必要最小限に抑えることができる。
【００４４】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【００４５】
例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００４６】
上記の実施形態においては、移動局１０１ａはキャリアセンスを行うことにより、ある基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局で使用されているかを判断するとして説明したが、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、基地局１０３ｂの基地局側制御部１１５ｂは、自局１０３ｂにおける無線チャネルの割当状況を示す割当情報を定期的に送信するように基地局側通信部１１１ｂを制御することができる。つまり、移動局１０１ａは、移動局側通信部１２１ａが受信した割当情報（移動局側通信部１２１ａによる受信結果）からどの基地局がどの無線チャネルを使用しているかを判別することが可能である。つまり、移動局側制御部１２５ａは、割当情報から、ある基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局で使用されているかを判断することができる。割当情報に基づく判断は、キャリアセンスとは異なり割り当てられた無線チャネル（割当チャネル）を使用する基地局を移動局が特定できる。そのため、移動局１０１ａは、ヌルステアリング要求メッセージを、割当チャネルを使用する基地局１０３ｂのみに送信することができる。ヌルステアリング要求メッセージの受信は、受信した基地局が割当チャネルを使用していることを意味するので、当該メッセージの受信後、上記の実施形態のように割当チャネルを使用しているか否かを判断する必要はない。よって、基地局１０３ｂは、ヌルステアリング要求メッセージの受信直後にヌルステアリング実行処理を行うことができるので、移動局１０１ａがヌルステアリング要求メッセージの送信直後に割当チャネルで通信を開始しても、干渉を効果的に抑えられる。
【００４７】
なお、上記割当情報は、既存の制御チャネルの空き領域または割当情報送信用の新たな制御チャネルにより送信されうるものである。既存の制御チャネルとは、例えば、ＢＣＣＨ（Broadcasting Control CHannel：報知チャネル）やＳＣＣＨ（Signaling Control CHannel：共通双方向制御チャネル）、ＰＣＨ（Paging CHannel：呼出チャネル）である。ＳＣＣＨやＰＣＨは、通話を実現するためのチャネルであるので、アイドル時には空き領域が多く存在する。このような既存チャネルの空き領域を有効に使用して割当情報を送信することが可能である。
【００４８】
また、上述の本発明の実施形態の説明において、ヌルステアリング要求メッセージを受信した基地局１０３ｂは、無線チャネル１０７を使用する際に移動局１０１ａにヌルを向けるとして説明したが、ヌルを向けずに無線チャネル１０７の使用を停止し、別のチャネルを割り当てて移動局１０１ｂと通信することもできる。この場合、１０１ａは、割り当てられたチャネル１０７を使用して基地局１０３ａと通信することができる。
【００４９】
また、上述の本発明の実施形態の説明において、例えば、キャリアセンス閾値「以上」またはキャリアセンス閾値「未満」のような表現の技術的思想が意味する内容は必ずしも厳密な意味ではなく、通信装置の仕様に応じて、基準となる値を含む場合又は含まない場合の意味を包含するものとする。例えば、キャリアセンス閾値「以上」とは、キャリアセンス結果がキャリアセンス閾値に達した場合のみならず、キャリアセンス閾値を超えた場合も含意し得るものとする。また、例えばキャリアセンス閾値「未満」とは、キャリアセンス結果がキャリアセンス閾値を下回った場合のみならず、キャリアセンス閾値に達した場合、つまりキャリアセンス閾値以下になった場合も含意し得るものとする。
【００５０】
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【符号の説明】
【００５１】
１１ 通信システム
１０１、１０１ａ、１０１ｂ 移動局
１０３、１０３ａ、１０３ｂ 基地局
１０５ａ、１０５ｂ 領域（セル）
１０７ 無線チャネル
１１１ 基地局側通信部
１１３ 基地局側記憶部
１１５ 基地局側制御部
１２１ 移動局側通信部
１２３ 移動局側記憶部
１２５ 移動局側制御部
ＡＮＴ アレイアンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを有する複数の基地局と移動局とから構成される通信システムであって、
前記基地局は、
前記複数のアンテナを介して前記移動局と無線信号を送受信する基地局側通信部と、
前記アンテナに関してヌルステアリングを含む指向性制御を行う基地局側制御部と
を備え、
前記移動局は、
前記基地局と無線信号を送受信する移動局側通信部と、
前記移動局側通信部による受信結果に基づいて、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されていると判断した場合に、前記他の基地局に対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを前記移動局側通信部に送信させる移動局側制御部と
を備える通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、前記他の基地局の基地局側制御部は、前記他の基地局の基地局側通信部が前記移動局から前記メッセージを受信すると、当該移動局にヌルを向けるように前記他の基地局の前記基地局側通信部を制御することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の通信システムにおいて、
前記基地局側制御部は、自局における無線チャネルの割当状況を示す割当情報を定期的に前記基地局側通信部に送信させ、
前記移動局側制御部は、前記移動局側通信部が受信した前記割当情報から、前記無線チャネルが前記他の基地局により使用されているかを判断する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項２に記載の通信システムにおいて、
前記移動局側制御部は、前記一の基地局との通信が終了すると、前記他の基地局に対し、自局にヌルを向けることの解除を要求するメッセージを前記移動局側通信部に送信させることを特徴とする通信システム。
【請求項５】
複数のアンテナを介して移動局と無線信号を送受信する基地局側通信部と、
前記アンテナに関するヌルステアリングを含む指向性制御を行う基地局側制御部と
を備える基地局において、
前記基地局側制御部は、前記基地局側通信部が前記移動局にヌルを向けることを要求するメッセージを受信すると、前記移動局にヌルを向けるように前記基地局側通信部を制御する基地局。
【請求項６】
基地局と無線信号を送受信する移動局側通信部と、
前記移動局側通信部による受信結果に基づいて、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されていると判断した場合に、前記他の基地局に対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを前記移動局側通信部に送信させる移動局側制御部と
を備える移動局。
【請求項７】
複数のアンテナを有し、ヌルステアリングを含む指向性制御が可能な複数の基地局と移動局とから構成される通信システムにおける通信方法であって、前記移動局が、
受信結果に基づいて、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されているか判断するステップと、
前記無線チャネルが他の基地局により使用されていると判断した場合、前記他の基地局に対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを送信するステップと
を含む通信方法。
【請求項１】
複数のアンテナを有する複数の基地局と移動局とから構成される通信システムであって、
前記基地局は、
前記複数のアンテナを介して前記移動局と無線信号を送受信する基地局側通信部と、
前記アンテナに関してヌルステアリングを含む指向性制御を行う基地局側制御部と
を備え、
前記移動局は、
前記基地局と無線信号を送受信する移動局側通信部と、
前記移動局側通信部による受信結果に基づいて、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されていると判断した場合に、前記他の基地局に対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを前記移動局側通信部に送信させる移動局側制御部と
を備える通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、前記他の基地局の基地局側制御部は、前記他の基地局の基地局側通信部が前記移動局から前記メッセージを受信すると、当該移動局にヌルを向けるように前記他の基地局の前記基地局側通信部を制御することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の通信システムにおいて、
前記基地局側制御部は、自局における無線チャネルの割当状況を示す割当情報を定期的に前記基地局側通信部に送信させ、
前記移動局側制御部は、前記移動局側通信部が受信した前記割当情報から、前記無線チャネルが前記他の基地局により使用されているかを判断する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項２に記載の通信システムにおいて、
前記移動局側制御部は、前記一の基地局との通信が終了すると、前記他の基地局に対し、自局にヌルを向けることの解除を要求するメッセージを前記移動局側通信部に送信させることを特徴とする通信システム。
【請求項５】
複数のアンテナを介して移動局と無線信号を送受信する基地局側通信部と、
前記アンテナに関するヌルステアリングを含む指向性制御を行う基地局側制御部と
を備える基地局において、
前記基地局側制御部は、前記基地局側通信部が前記移動局にヌルを向けることを要求するメッセージを受信すると、前記移動局にヌルを向けるように前記基地局側通信部を制御する基地局。
【請求項６】
基地局と無線信号を送受信する移動局側通信部と、
前記移動局側通信部による受信結果に基づいて、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されていると判断した場合に、前記他の基地局に対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを前記移動局側通信部に送信させる移動局側制御部と
を備える移動局。
【請求項７】
複数のアンテナを有し、ヌルステアリングを含む指向性制御が可能な複数の基地局と移動局とから構成される通信システムにおける通信方法であって、前記移動局が、
受信結果に基づいて、一の基地局から割り当てられた無線チャネルが他の基地局により使用されているか判断するステップと、
前記無線チャネルが他の基地局により使用されていると判断した場合、前記他の基地局に対し、当該無線チャネルで無線信号を送信する際には自局にヌルを向けることを要求するメッセージを送信するステップと
を含む通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２２６４６（Ｐ２０１２−２２２６４６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８７３０３（Ｐ２０１１−８７３０３）
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]