Processing

Please wait...

Settings

Settings

Goto Application

1. WO2007138651 - COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION APPARATUS AND COMMUNICATION METHOD

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ JA ]
明 細書

通信システム、基地局装置および通信方法

技術分野

[0001] 本発明は、通信システム、基地局装置および通信方法に関し、特に準ミリ波帯以上 の周波数を用いて通信を行う通信システム、基地局装置および通信方法に関する。 背景技術

[0002] 数 100Mbps以上の広帯域無線通信を実現するためには広、周波数帯を割り当て る必要があるため、準ミリ波帯やミリ波帯の周波数帯が使用されている。しかし、これ らの周波数帯においても周波数に余裕があるわけではないので、同一周波数チヤネ ルを繰り返し使用してセルを配置することになる。

[0003] 準ミリ波以上の周波数帯においては、その伝搬特性上、電波は、降雨によって著し く減衰する(例えば、 32GHz帯では、 lOOmmZhの降雨により約 25dBZkmの減衰 が生じる)。従って、 P— MP (Point to Multipoint)の固定無線アクセスシステムにお いては、回線マージンを大きく取る必要があるために、セル半径は、数 100m程度の マイクロセルとなる。また、基地局には 90° 程度のビーム幅を持つセクタアンテナが 用いられ、加入者局にはビーム幅を非常に狭くした高利得アンテナが用いられる。ゆ えに、晴天時においては電波の伝搬距離が長くなり、隣接するセルへのオーバーリ ーチ干渉が起こりやすくなる。

[0004] 図 1及び図 2を用いて、他セルからのオーバーリーチ干渉の例を説明する。

[0005] 図 1において、セル Aのセクタ 11とセル Bのセクタ 21が同一周波数である場合、セ クタ 21内の加入者局 2Bの送信信号がセル Aの基地局 1Aに到達する可能性がある 。この時、干渉波 (U)である加入者局 2Bからの送信信号と希望波(D)であるセクタ 1 1内の加入者局 2Aからの送信信号との希望波電力対干渉波電力比(DZU比)がー 定値以下になると、基地局 1Aにおける受信品質が低下する。逆に、基地局 1Aの送 信信号がセクタ 21内の加入者局 2Bに到達し、加入者局 2Bの受信品質を低下させ る可能性もある。

[0006] また、図 2のような狭いビーム幅を持つ可搬型の加入者局 (加入者局 2C)を考えた 場合、アンテナの向きが通信相手である基地局 IB力ずれてアンテナ利得が低下し て!、たとしても、基地局 1Bに近ヽ位置に設置されてヽれば送信電力を上げることで 通信ができる可能性がある。この場合、アンテナの指向方向への放射電力は必要以 上に大きくなり、他セルの基地局 1Aへ干渉を与えてしまう可能性が高い。

[0007] 従来の無線通信システムでは、他セル力の干渉を検出した場合、基地局は、自 セル内の加入者局に送信電力を上げるよう制御信号を送る。そして、加入者局は、 送信電力を上げることで他セルの基地局に干渉を与えないと判断した場合には、送 信電力を上げ、他セル力の干渉を回避している(特許文献 1)。

[0008] 図 3は、特許文献 1記載の無線通信システムの動作を説明する図である。図 3に示 す無線通信システムでは、まず、(1)ゾーン Bの加入者局 B— 1〜: B— Nは、他セルの 基地局からの干渉の有無を検出して記憶する。次いで、(2)ゾーン Bの基地局 Bは、 ゾーン Cの加入者局 C N+ 1からの干渉を検出する。次いで、(3)基地局 Bは、ゾ ーン Bの全ての加入者局に対し、送信電力を上げる制御信号を送信する。そして、 ( 4)加入者局 B— 1〜B— Nは、他セル基地局との間で干渉がないことを確認し、送信 電力を上げる。

[0009] また、固定無線アクセスシステムにおける干渉回避方法も開示されて、る(特許文 献 2)。この固定無線アクセスシステムでは、加入者局は、下り回線の誤り率と受信レ ベルから同一周波数干渉の有無を判定し、基地局に干渉情報を通知する。基地局 は、干渉情報に基づ、て加入者局を収容するタイムスロットの割り当てを変更するこ とで干渉を回避する。

[0010] つまり、図 4のフローチャートに示すように、ステップ S40で、基地局は下り回線スロ ットの使用状況を加入者局 (加入者収容装置)に通知し、ステップ 41で、加入者局は スロットとフレームの組み合わせの干渉情報を収集する。そして、ステップ S42で、こ の干渉情報にぉ、て、誤り訂正数が閾値以上で受信レベルが閾値以上であれば干 渉があると判断され、ステップ S43で、加入者局は干渉スロットを基地局へ通知し、ス テツプ S44で、基地局はスロットとフレームの組み合わせを変更する。

特許文献 1:特開 2004 - 72525号公報

特許文献 2 :特開 2002— 124961号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] し力しながら、特許文献 1記載のシステムでは、加入者局が他セル基地局からの干 渉を検出して、た場合であっても、送信電力を上げることで他セル基地局に干渉を 与えると判断した場合には、加入者局は送信電力を上げないため、通信品質を改善 することができない。また、加入者局の送信電力が既に最大だった場合、これ以上送 信電力を上げることができないので、通信品質を改善することができない。

[0012] また、特許文献 2記載のシステムでは、加入者局の収容状況等によりタイムスロット の割当てが変更不可能な場合に、干渉を抑制することができない。

[0013] 本発明の目的は、他セルに干渉を与えることなく自セルの通信品質を向上させるこ とができる通信システム、基地局装置及び通信方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0014] 本発明の通信システムは、互いに有線又は無線で接続する複数の基地局装置と、 前記基地局装置のヽずれかに収容される加入者局装置と、を有する通信システムで あって、前記基地局装置は、受信信号中の他セルからの干渉量を測定し、当該干渉 元の加入者局装置を特定する干渉検出手段と、前記干渉量が所定の閾値以上の場 合、前記干渉元と特定された加入者局装置の送信電力を下げることを指示する制御 情報を生成する干渉制御手段と、前記加入者局装置を収容する他の基地局装置に 前記制御情報を送信する送信手段と、他の基地局装置から送信される前記制御情 報を受信する受信手段と、前記制御情報を前記干渉元と特定された加入者局装置 に無線送信する無線送信手段と、を有し、前記加入者局装置は、前記制御情報を無 線受信する無線受信手段と、前記制御情報に基づき送信電力を下げる送信電力制 御手段と、前記基地局装置に送信電力制御された信号を無線送信する無線送信手 段と、を有する構成を採る。

発明の効果

[0015] 本発明によれば、干渉元を特定して当該干渉元の送信電力を制御することにより、 干渉セルの送信電力を低減させることができるので、他セルに干渉を与えることなく 自セルの通信品質を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]他セルからのオーバーリーチの例を示す図

[図 2]他セルからのオーバーリーチの例を示す図

[図 3]従来の無線通信システムを説明するための図

[図 4]従来の固定無線アクセスシステムの動作例を説明するフローチャート

[図 5]本発明の実施の形態 1に係る通信システムの概要を示す図

[図 6]本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図 [図 7]本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の干渉検出動作を示すフローチヤ一 卜

[図 8]本発明の実施の形態 1に係る加入者局装置の一構成例を示す機能ブロック図 [図 9]本発明の実施の形態 1に係る通信システムの全体動作を説明するための図 [図 10]本発明の実施の形態 2に係る基地局装置の一構成例を示す機能ブロック図 [図 11]本発明の実施の形態 2に係る加入者局装置の一構成例を示す機能ブロック図 [図 12]本発明の実施の形態 2に係る通信システムの全体動作を説明するための図 発明を実施するための最良の形態

[0017] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

[0018] (実施の形態 1)

図 5は、本発明の実施の形態 1に係る通信システムを示す概要図である。この通信 システムにおいて、セル Aの基地局装置 1 OOA及びセル Bの基地局装置 1 OOB等の 複数の基地局装置は、ノックボーン 150で接続されている。ここで、このバックボーン 150は、通信事業者 (基地局装置)間を、例えば、光ファイバ等の有線で、又は無線 で結ぶ大容量基幹通信回線である。そして、基地局装置 100A及び 100Bは、複数 のセクタに分割された自局がカバーするセル内に複数の加入者局装置 200A及び 2 OOBを収容し、ポイント ·ッ一'マルチポイント(P— MP)方式による固定無線アクセス システム(FWA)を構成している。そして、基地局装置 100A及び 100Bは、準ミリ波 帯以上の周波数を使用し、複数の加入者局装置 200A及び 200Bとそれぞれ無線 通信を行っている。

[0019] 次に、上述した通信システムを構成する基地局装置 100について説明する。図 6は 、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置 100の一構成例を示す機能ブロック図で ある。

[0020] 図 6に示す基地局装置 100は、アンテナ 101と、共用器 102と、無線受信部 103と 、復調部 104と、誤り訂正復号部 105と、誤り検出部 106と、干渉検出部 107と、干渉 制御部 108と、ネットワークインターフェース (IZF)部 109と、変調部 110と、増幅器 111と、無線送信部 112と、基地局制御部 113と、力主に構成される。なお、本実 施の形態では、時分割多元接続 (TDMA)方式を適用した基地局装置を例に説明 する。つまり、基地局装置 100は、自セルに収容する複数の加入者局装置 200の上 り回線にそれぞれタイムスロットを割り当て、このタイムスロットに応じて無線通信を行

[0021] アンテナ 101は、共用器 102からの送信信号を通信相手先の加入者局装置に無 線送信し、加入者局装置からの送信信号を無線受信する。共用器 102は、例えば、 スィッチなどの切替器カゝら構成され、送信時には無線送信部 112からの送信信号を アンテナ 101に出力し、受信時にはアンテナ 101から入力される受信信号を無線受 信部 103に出力する。無線受信部 103は、共用器 102から入力される受信信号に、 ダウンコンバート等の所定の無線処理を行、、無線帯域力ベースバンド帯域に周 波数変換してベースバンド信号を復調部 104に出力する。

[0022] 復調部 104は、無線受信部 103からのベースバンド信号に復調処理を施し、復調 信号を誤り訂正復号部 105及び干渉検出部 107に出力する。

[0023] 誤り訂正復号部 105は、復調部 104から入力される復調信号に、例えば、ビタビア ルゴリズムに基づいて誤り訂正復号処理を施し、誤り訂正復号後の信号を誤り検出 部 106に出力する。

[0024] 誤り検出部 106は、誤り訂正復号部 105から入力される信号に、 CRC (Cyclic Redu ndancy Check)等により所定の伝送単位毎に誤りの有無を検出し、誤り検出後の信 号を干渉検出部 107及びネットワーク IZF部 109に出力する。

[0025] 干渉検出部 107は、誤り検出部 106から入力される信号と所定の閾値とを比較して 、他セルからの干渉量を測定し、干渉元の加入者局装置を特定する。ここで、干渉量 は、干渉元に対する送信電力制御要否の判断基準となる。そして、干渉検出部 107 は、干渉量及び干渉元を示す干渉検出結果情報を干渉制御部 108に出力する。な お、干渉検出部 107の具体的な構成については後述する。

[0026] 干渉制御部 108は、干渉検出部 107から入力される干渉検出結果情報 (干渉量) を所定の閾値と比較することにより、他セルの送信電力制御が必要力否かの判断を 行う。具体的には、干渉制御部 108は、干渉量が所定の閾値以上の場合には、自セ ルの通信品質を低下させる原因となる他セルからの同一周波数干渉があると判断し 、干渉元と特定されたセル内の当該干渉の検出されたタイムスロットが割り当てられる 加入者局装置の送信電力を所定量下げることを指示する制御信号を生成して、ネッ トワーク IZF部 109に出力する。これにより、干渉元と特定されたセル以外の他セル に干渉を与えることなぐ自セルの通信品質を向上させることができる。

[0027] また、干渉制御部 108は、干渉元のセルの送信電力制御後に他セルからの干渉量 が所定の閾値未満になった場合には、当該干渉元のセルの送信電力を所定量上げ ることを指示する制御信号を生成し、ネットワーク IZF部 109に出力する。すなわち、 干渉制御部 108は、自セルの伝搬環境が改善され通信品質が向上した場合には、 自セルの通信品質を維持できる程度に、干渉元の送信電力を上げることを指示する 制御信号を生成することにより、他セルの通信品質を改善することもできる。

[0028] ネットワーク IZF部 109は、基地局装置同士を接続するバックボーン 150と接続し て、他の基地局装置と信号の送受信を行う。具体的には、ネットワーク IZF部 109は 、誤り検出部 106から入力される誤り検出後の信号を、ノックボーン 150を介して他 の基地局装置に出力する。また、ネットワーク IZF部 109は、干渉制御部 108から入 力される制御信号を、バックボーン 150を介して干渉元と特定された他セルの基地局 装置に出力する。また、ネットワーク IZF部 109は、ノックボーン 150を介して入力さ れる他セルの基地局装置からの制御信号を受信し、変調部 110に出力する。

[0029] 変調部 110は、ネットワーク IZF部 109から入力される他セルの基地局装置からの 制御情報等の送信データに変調処理を行、、変調信号を増幅器 111に出力する。 増幅器 111は、変調部 110から入力される変調信号を増幅し、無線送信部 112に出 力する。

[0030] 無線送信部 112は、増幅後の変調信号にアップコンバート等の所定の無線処理を 行い、無線帯域に周波数変換した信号を共用器 102に出力する。基地局制御部 11

3は、基地局装置内の各部を制御する。

[0031] 次に、干渉検出部 107の内部構成について詳細に説明する。図 6に示すように干 渉検出部 107は、誤り率測定部 114と、遅延プロファイル作成部 115と、 DZU比測 定部 116と、を有する。

[0032] 誤り率測定部 114は、誤り検出部 106から入力される信号に対して受信タイムスロッ HTS)毎に、例えば、 BER(Bit Error Ratio)を用いて誤り率を測定する。つまり、誤り 率測定部 114は、 1タイムスロット毎に、受信品質を測定する。具体的には、誤り率測 定部 114では、誤り訂正復号後のビットを再符号ィ匕して得られるビット列と復調部 10 4から入力されるビット列とが比較され、受信タイムスロットに含まれるビット数に対して 誤りが発生したビット数の割合が BERとして測定される。測定された誤り率を示す信 号は、遅延プロファイル作成部 115に出力される。ここで、誤り率は、例えば、 SER(S ymbol Error Ratio)や FER (Frame Error Ratio)でも測定可能であり、回線品質の低 下を判定できるものであればょ、。

[0033] 遅延プロファイル作成部 115は、誤り率測定部 114で測定された誤り率が所定の閾 値以上の場合には、遅延プロファイルを作成する。具体的には、遅延プロファイル作 成部 115は、セル毎に異なるパイロット系列と受信信号に埋め込まれたパイロット系 列との相関演算を行い、この相関演算結果力セル毎に遅延プロファイルを作成し、 DZU比測定部 116に出力する。ここで、所定の閾値は、予めシミュレーション等によ り決定される。

[0034] このように、遅延プロファイル作成部 115は、セル毎に異なるパイロット系列と受信 信号に埋め込まれたパイロット系列との相関演算を行い、セル毎に遅延プロファイル を作成することにより、干渉の原因となっている加入者局装置を有するセル (基地局 装置)を特定することができる。

[0035] DZU比測定部 116は、遅延プロファイル作成部 115で作成される遅延プロフアイ ルに基づ、て、自セルと他セルとの遅延プロファイルのパワー(電力)比から希望波 電力対干渉波電力比 (DZU比)を測定し、 DZU比測定結果と干渉元 (セル)を示

す干渉検出結果情報を干渉制御部 108に出力する。すなわち、この DZU比測定結 果は他セルからの干渉量であり、 DZU比が所定の閾値以上の場合には、他セルか らの同一周波数干渉により自セルの通信品質レベルが低下している、つまり、他セル に対する送信電力制御が必要であると判定される。なお、所定の閾値は、予めシミュ レーシヨン等により決定される。

[0036] このように、 DZU比測定部 116は、 DZU比を用いて他セルからの干渉を測定す るので、干渉検出精度を向上させることができる。例えば、降雨により受信レベルが 低下し、誤り率は閾値以上であっても受信レベルが閾値以下になるような場合に、 D

ZU比測定部 116は、正確に干渉を検出することができる。

[0037] ここで、図 7のフローチャートを用いて、干渉検出部 107及び干渉制御部 108の干 渉検出動作を具体的に説明する。

[0038] まず、ステップ S701では、干渉検出部 107の誤り率測定部 114は、誤り検出部 10

6からの信号に対して受信タイムスロット毎に誤り率 (BER)を測定する。

[0039] 次いで、誤り率が所定の閾値以上の場合には (ステップ S702 : YES)、ステップ S7

03で、遅延プロファイル作成部 115は、セル毎に異なるパイロット系列と受信信号の パイロット系列との相関演算を行ってセル毎の遅延プロファイルを作成し、 DZU比 測定部 116に出力する。

[0040] 次!、で、ステップ S704では、 DZU比測定部 116は、遅延プロファイル作成部 115 で作成された遅延プロファイルに基づ、て、自セルと他セルとの遅延プロファイルの パワー (電力)比から希望波電力対干渉波電力比 (DZU)比を測定し、 DZU比測 定結果を干渉制御部 108に出力する。

[0041] 次いで、 DZU比が所定の閾値以上の場合には (ステップ S705 : YES)、干渉制御 部 108は、自セルの通信品質を低下させる他セル力の同一周波数干渉があると判 断し (ステップ S706)、 DZU比測定結果に基づいて干渉元のセル内の当該干渉の 検出されたタイムスロットが割り当てられた加入者局装置の送信電力レベルを所定量 下げることを指示する制御情報を生成する。

[0042] 一方、誤り率が所定の閾値未満の場合 (ステップ S702:NO)、または、 DZU比が 所定の閾値未満の場合には (ステップ S705 :NO)、干渉制御部 108は、自セルの通 信品質を低下させる同一周波数干渉は無いと判断する (ステップ S707)。そして、干 渉検出動作を終了する。

[0043] 次に、無線通信装置である加入者局装置 200につ、て説明する。図 8は、加入者 局装置 200の一構成例を示す機能ブロック図である。

[0044] 図 8に示す加入者局装置 200は、アンテナ 201と、共用器 202と、無線受信部 203 と、復調部 204と、誤り訂正復号部 205と、誤り検出部 206と、制御情報検出部 207と 、加入者局制御部 208と、ネットワーク IZF部 209と、変調部 210と、増幅器 211と、 無線送信部 212と、送信電力制御部 213と、から主に構成される。なお、本実施の形 態では、 TDMA方式を適用した加入者局装置を例に説明する。

[0045] アンテナ 201は、共用器 202からの送信信号を通信相手先の基地局装置 100に無 線送信し、基地局装置 100からの送信信号を無線受信する。共用器 202は、例えば 、スィッチなどの切替器から構成され、送信時には無線送信部 212からの送信信号 をアンテナ 201に出力し、受信時にはアンテナ 202から入力される受信信号を無線 受信部 203に出力する。無線受信部 203は、共用器 202から入力される受信信号に 、ダウンコンバート等の所定の無線処理を行い、無線帯域力ベースバンド帯域に周 波数変換してベースバンド信号を復調部 204に出力する。

[0046] 復調部 204は、無線受信部 203からのベースバンド信号に復調処理を行、、復調 信号を誤り訂正復号部 205に出力する。

[0047] 誤り訂正復号部 205は、復調部 204から入力される復調信号に、例えば、ビタビア ルゴリズムに基づいて誤り訂正復号処理を施し、誤り訂正復号後の信号を誤り検出 部 206に出力する。

[0048] 誤り検出部 206は、誤り訂正復号部 205から入力される信号に、 CRC等により所定 の伝送単位毎に誤りの有無を検出し、誤り検出後の信号を制御情報検出部 207及 びネットワーク IZF部 209に出力する。

[0049] 制御情報検出部 207は、誤り検出部 206から入力される信号から他セルの基地局 装置力も送信された制御情報を検出し、検出結果を加入者局制御部 208に出力す る。

[0050] 加入者局制御部 208は、加入者局装置 200の各部を制御し、特に、制御情報検出 部 207から入力される検出結果力も制御情報が検出された場合には、この制御情報 を送信電力制御部 213に出力する。

[0051] ネットワーク IZF部 209は、例えば、 LAN (Local Area Network) 220と接続され、 誤り検出部 206から入力される信号を LANに出力する。また、ネットワーク IZF部 20 9は、 LAN220を介して入力されるデータを変調部 210に出力する。

[0052] 変調部 210は、ネットワーク IZF部 209から入力される送信データに変調処理を行 い、変調信号を増幅器 211に出力する。

[0053] 増幅器 211は、送信電力制御部 213から入力される制御情報に基づいて、変調部 210から入力される変調信号を増幅し、無線送信部 212に出力する。

[0054] 無線送信部 212は、増幅後の変調信号に所定のアップコンバート等の所定の無線 処理を行い、無線帯域に周波数変換した信号を共用器 202に出力する。

[0055] 送信電力制御部 213は、加入者局制御部 208から入力される制御情報に従い、増 幅器 211が増幅する送信電力レベルを制御する。ここで、制御情報が送信電カレべ ルを下げることを指示する場合には、加入者局装置 200の送信電力レベルを下げる ことにより、被干渉局へのオーバーリーチ干渉を回避することができ、被干渉局の通 信品質を改善することができる。また、制御情報が送信電力レベルを上げることを指 示する場合、例えば、干渉元の加入者局装置の送信電力レベルを制御後に被干渉 局の通信品質が改善された場合には、干渉元と特定された自セルの通信品質を改 善することができる。

[0056] 次に、上述した基地局装置 100及び加入者局装置 200が構成する通信システムの 動作について、図 9を用いて説明する。

[0057] 図 9は、本実施の形態 1に係る通信システムの全体動作を説明するための図である 。なお、説明を簡単にするために、図 9に示すセル A及びセル Bにはそれぞれ加入 者局装置を 1つのみ示す。また、本実施の形態では、図 9に示すセル Bの加入者局 装置 200Bを干渉局とし、加入者局装置 200Bからの上り信号がセル Bの基地局装 置 100Bを越えて、基地局装置 100Aに対するオーバーリーチ干渉となって、る場合 を例に説明する。

[0058] まず、セル A内の加入者局装置 200Aの変調部 210は、送信データに変調処理を

施し、増幅器 211は、変調部 210から入力される変調信号を増幅する。無線送信部 212は、増幅器 211からの信号に周波数変換等の通常の無線処理を施し、共用器 2 02に出力する。共用器 202は、無線送信部 212から入力された信号をアンテナ 201 に出力し、アンテナ 201は、この信号を自セルの基地局装置 100Aに無線送信する

[0059] 基地局装置 100Aのアンテナ 101は、加入者局装置から送信される上り信号を受 信し、共用器 102は、受信信号を無線受信部 103に出力する。無線受信部 103は、 共用器 102からの受信信号に所定の無線処理を施して、ベースバンド帯域の信号に 周波数変換し、ベースバンド信号を復調部 104に出力する。復調部 104は、このべ ースバンド信号を復調し、復調信号を誤り訂正復号部 105に出力する。誤り訂正復 号部 105は、この復調信号に誤り訂正復号処理を施し、誤り検出部 106は、誤り訂正 復号後の信号に誤り検出処理を施し、誤り検出処理後の信号を干渉検出部 107及 びネットワーク IZF部 109に出力する。

[0060] そして、干渉検出部 107は、誤り検出部 106から入力される信号と所定の閾値とを 比較して他セル力の干渉量を測定し、干渉元の加入者局装置を特定して、干渉量 及び干渉元を示す干渉検出結果情報を干渉制御部 108に出力する。

[0061] 具体的には、図 7で説明したように、誤り率測定部 114は、誤り検出後の信号カも受 信タイムスロット毎に誤り率 (BER)を測定する。誤り率が所定の閾値以上の場合には 、遅延プロファイル作成部 115は、セル毎に異なるパイロット系列と受信信号のパイ口 ット系列との相関演算を行ってセル毎の遅延プロファイルを作成し、 DZU比測定部 116は、この遅延プロファイルに基づいて自セルと他セルとの遅延プロファイルのパ ヮー (電力)比から希望波電力対干渉波電力比 (DZU比)を測定する。

[0062] 例えば、図 9Aでは、基地局装置 100Aが受信する受信信号には、所望のセル Aの 加入者局装置 200Aからの上り信号 (実線矢印 901で示す)に加えて、オーバーリー チによりセル Bの加入者局装置 200Bからの上り信号 (破線矢印 902で示す)が含ま れている。従って、基地局装置 100Aの遅延プロファイル作成部 115では、セル A及 び Bの遅延プロファイルが作成され、 DZU測定部 116では、加入者局装置 200Aの 送信電力(TxPow= Y)と加入者局装置 200Bの送信電力(TxPow=X)の送信電

力比が測定され、この DZu比測定結果と干渉元を示す干渉検出結果情報が干渉 制御部 108に出力される。

[0063] そして、この DZU比が所定の閾値以上の場合には、干渉制御部 108は、自セル の通信品質を低下させる原因となる他セルからの同一周波数干渉があると判定し、 干渉元と特定されたセルの当該干渉が検出されたタイムスロットが割り当てられる加 入者局装置の送信電力を下げることを指示する制御信号を、ネットワーク IZF部 109 に出力する。ネットワーク IZF部 109は、バックボーン 150を通じて干渉局を収容す る基地局装置 100Bに対して干渉局の送信電力を下げる制御信号(図 9Bの矢印 90 3で示す)を送信する。

[0064] 一方、基地局装置 100Bのネットワーク IZF部 109は、バックボーン 150を介して基 地局装置 100Aからの制御信号を受信し、変調部 110に出力する。

[0065] 変調部 110は、ネットワーク IZF部 109から入力される制御信号に通常の変調処 理を施し、増幅器 111は、変調部 110からの変調信号を増幅し、無線送信部 112に 出力する。

[0066] 無線送信部 112は、増幅器 111からの信号に対して、周波数変換等の所定の無線 処理を施し、共用器 102に出力する。共用器 102は、無線送信部 112からの送信信 号をアンテナ 101に出力し、アンテナ 101は、送信信号を加入者局装置 200Bに送 信する。このように、干渉局を収容する基地局装置 100Bは、干渉局である加入者局 装置 200Bに対して送信電力を下げる制御信号(図 9Cの矢印 904で示す)を無線送 信する。

[0067] そして、加入者局装置 200Bのアンテナ 201は、基地局装置 100Bから送信される 信号を受信し、共用器 202は、アンテナ 201で受信した信号を無線受信部 203に出 力する。無線受信部 203は、共用器 202から入力される受信信号にダウンコンバート 等の通常の無線処理を行い、復調部 204は、無線受信部 203からの無線処理後の 信号に復調処理を行い、復調信号を誤り訂正復号部 205に出力する。誤り訂正復号 部 205は、復調信号に誤り訂正復号処理を施し、誤り検出部 206は、誤り訂正復号 処理後の信号に誤り検出処理を施し、誤り検出後の信号を制御情報検出部 207及 びネットワーク IZF部 209に出力する。

[0068] 制御情報検出部 207は、誤り検出部 206からの信号力も制御情報を検出し、検出 結果を加入者局制御部 208に出力する。加入者局制御部 208は、制御情報検出部 207の検出結果力も検出された制御情報を送信電力制御部 213に出力する。

[0069] 送信電力制御部 213は、加入者局制御部 208から入力される制御情報に従い、増 幅器 211が増幅する送信電力レベルを制御する。ここでは、送信電力レベルを下げ ることを指示する制御情報であるので、送信電力制御部 213は、加入者局制御部 20 8からの制御情報に基づき増幅器 211に対して送信電力レベルを所定量下げること を指示する制御情報を出力する。

[0070] 具体的には、図 9Cで示すように、送信電力制御部 213は、加入者局装置 200Bの 送信電力(TxPow)Xから n分送信電力を下げるように増幅器 211を制御する。この 送信電力 nの値は、上述した DZU比測定部 116が測定した DZUにより算出される

[0071] そして、変調部 210が送信データに所定の変調処理を施し、増幅器 211は、送信 電力制御部 213からの制御に従い、変調部 210からの変調信号を増幅する。つまり 、図 9では、増幅器 211は、送信電力レベル (TxPow=X—n)に増幅する。

[0072] 無線送信部 212は、増幅器 211で増幅された信号に所定の無線処理を施し、共用 器 202は、無線送信部 212からの信号をアンテナ 201に出力し、アンテナ 201は共 用器 202からの信号を基地局装置 100Bに無線送信する。

[0073] このように、本実施の形態によれば、基地局装置は、受信信号中の他セル力の干 渉量を測定して、当該干渉元の加入者局装置を特定し、他セルからの干渉量が所定 の閾値以上の場合、干渉が検出されたタイムスロットに割り当てられる干渉元の加入 者局装置の送信電力を下げることを指示する制御情報を生成し、この加入者局装置 を収容する他の基地局装置に送信する。そして、干渉元の加入者局装置を収容する 他の基地局装置が、前記制御情報を受信し、この制御情報を干渉元の加入者局装 置に無線送信し、干渉元の加入者局装置が、この制御情報に基づき送信電力を下 げる。これにより、基地局装置は、他セルに干渉を与えることなく自セルの通信品質 を向上させることができる。

[0074] すなわち、本実施の形態によれば、従来のように被干渉元の基地局装置が自セル の送信電力制御を行って他セルからの干渉を回避するのではなぐ干渉元の他セル の送信電力制御を行うので、基地局装置は、自セルの送信電力を上げた場合の他 セルへの干渉の可能性を判断する必要も無ぐかつ、既に加入者局装置の送信電 力が最大であった場合でも、通信品質を改善することができる。

[0075] なお、被干渉元の基地局装置(図 9で示す基地局装置 100A)は、干渉セルの送信 電力制御後に、干渉が検出された TSに割り当てられている自セルの加入者局装置 に送信電力を上げる制御信号を送信し、加入者局装置は、制御信号を受信後、送 信電力を上げるようにしても良い。この場合、既に干渉元のセル B力の干渉は低減 されてヽるので、加入者局装置が干渉セルの送信電力制御を行わな!/ヽ場合と比べ て送信電力を少し上げるだけで、通信品質を向上させることができる。

[0076] また、被干渉元のセル内の加入者局装置(図 9で示す加入者局装置 200A)の変 調部 210を、伝搬環境に応じて最適な変調モード (方式)を選択する構成にしてもよ い。つまり、被干渉元の基地局装置は、干渉セルの送信電力の制御後に、干渉が検 出された TSに割り当てられている自セルの加入者局装置に対して、送信側変調モ ードを、例えば、 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation)から QPSK(Quadratu re Phase Shift Keying)等の所要 DZU (CZN)比の低いモードに切り替える制御信 号を送信する。ここで、所要 DZU比の低いモードとは、ある誤り率を満たすために必 要な DZU比であり、変調の多値数が少な、ほど低!、DZU比でも良好な誤り率を実 現することができる。つまり、多値数の低い QPSKの方が、 16QAMに比べて干渉に 強いことになる。そして、加入者局装置は、基地局装置からの制御信号に従い、変調 モードを切り替える。このように、伝搬環境に応じて変調方式を高速通信モードから 低速通信モードに切り替えることにより、干渉波等に対する耐性を上げることができる ので、干渉による影響を少なくすることができる。

[0077] (実施の形態 2)

実施の形態 1では、加入者局装置が干渉局となり、他セルの基地局装置が干渉を 検出する場合を例に説明した。本発明の実施の形態 2では、基地局装置が干渉局と なり、他セルの加入者局装置が干渉を検出する場合を例に説明する。

[0078] まず、本実施の形態に係る基地局装置の構成を説明する。図 10は、本実施の形態

に係る基地局装置 1000の一構成例を示す機能ブロック図である。なお、図 10の基 地局装置 1000にお!/、て、図 6の基地局装置 100と共通する構成部分につ!、ては、 同一の符番を付し説明を省略する。また、本実施の形態 2では、本実施の形態 1と同 様に、 TDMA方式を適用した基地局装置を例に説明する。

[0079] 図 10の基地局装置 1000は、図 6の基地局装置 100に対して干渉検出部 107、干 渉制御部 108及び基地局制御部 113を削除し、干渉制御部 1001、制御情報検出 部 1002、基地局制御部 1003及び送信電力制御部 1004を追加して構成される。

[0080] 干渉制御部 1001は、誤り検出部 106から入力される信号から、自セルの加入者局 装置が測定した干渉量及び特定した干渉元を示す干渉検出結果情報を検出し、こ の干渉検出結果情報の干渉量が所定の閾値以上の場合には、自セルの通信品質 を低下させる原因となる他セル力もの同一周波数干渉があると判断する。そして、干 渉制御部 1001は、干渉元と特定されたセルの基地局装置の送信電力を所定量下 げることを指示する制御信号を生成し、ネットワーク IZF部 109に出力する。

[0081] また、干渉制御部 1001は、干渉元のセル (基地局装置)の送信電力制御後に他セ ルからの干渉量が所定の閾値未満になった場合には、当該干渉元のセルの送信電 力を所定量上げることを指示する制御信号を生成し、ネットワーク IZF部 109に出力 する。すなわち、干渉制御部 1001は、自セルの伝搬環境が改善され通信品質が向 上した場合には、自セルの通信品質を維持できる程度に、干渉元の送信電力を上げ ることを指示する制御信号を生成することにより、他セルの通信品質を改善することも できる。

[0082] 制御情報検出部 1002は、ネットワーク IZF部 109から入力される信号から、他セ ルの基地局装置力もの制御信号を検出し、検出結果を基地局制御部 1003に出力 する。基地局制御部 1003は、制御情報検出部 1002の検出結果力も制御信号が検 出される場合には、送信電力制御部 1004に自局の送信電力レベルを制御する制御 情報を出力する。

[0083] 送信電力制御部 1004は、基地局制御部 1003から入力される制御情報に従い、 増幅器 111が増幅する送信電力レベルを制御する。ここで、制御情報が送信電力レ ベルを下げることを指示する場合には、自局の送信電力レベルを下げることにより、 被干渉局へのオーバーリーチ干渉を回避することができ、被干渉局の通信品質を改 善することができる。また、制御情報が送信電力レベルを上げることを指示する場合、 例えば、干渉元の送信電力レベルを制御後に被干渉局の通信品質が改善された場 合には、干渉元と特定された自セルの通信品質を改善することができる。

[0084] 次に、本実施の形態に係る加入者局装置の構成を説明する。図 11は、本実施の 形態に係る加入者局装置 1100の一構成例を示す機能ブロック図である。なお、本 実施の形態 1と同様に、 TDMA方式を適用した加入者局装置を例に説明する。

[0085] 図 11の加入者局装置 1100は、図 8の加入者局装置 200に対して制御情報検出 部 207、加入者局制御部 208及び送信電力制御部 213を削除し、干渉検出部 110 1及び加入者局制御部 1102を追加して構成される。

[0086] 干渉検出部 1101は、誤り率測定部 1103と、遅延プロファイル作成部 1104と、 D ZU比測定部 1105と、から主に構成され、誤り検出部 206からの信号を所定の閾値 と比較して他セルからの干渉量を測定し、干渉元の他の基地局装置を特定して、干 渉量及び干渉元を示す干渉検出結果情報を加入者局制御部 1102に出力する。

[0087] 具体的には、誤り率測定部 1103は、誤り検出部 206から入力される誤り訂正復号 後のビットを再符号ィ匕して得られるビット列と復調部 204から入力されるビット列とを比 較し、受信タイムスロットに含まれるビット数に対して誤りが発生したビット数の割合を BERとして測定する。ここで、誤り率は、例えば、 SER (Symbol Error Ratio)や FER( Frame Error Ratio)でも測定可能であり、回線品質の低下を判定できるものであれば よい。

[0088] 遅延プロファイル作成部 1104は、誤り率測定部 1103で測定された誤り率が所定 の閾値以上の場合には、セル毎に異なるパイロット系列と受信信号に埋め込まれた パイロット系列との相関演算を行い、この相関演算結果力セル毎に遅延プロフアイ ルを作成し、 DZU比測定部 1105に出力する。ここで、所定の閾値は、予めシミュレ ーシヨン等により決定される。このように、遅延プロファイル作成部 1104は、セル毎に 異なるパイロット系列と受信信号に埋め込まれたパイロット系列との相関演算を行い、 セル毎に遅延プロファイルを作成することにより、干渉の原因となっているセル (基地 局装置)を特定することができる。

[0089] そして、 DZU比測定部 1105は、遅延プロファイル作成部 1104で作成される遅延 プロファイルに基づ、て、自セルと他セルとの遅延プロファイルのパワー(電力)比か ら希望波電力対干渉波電力比 (DZU比)を測定し、 DZU比測定結果と干渉元 (セ ル)を示す干渉検出結果情報を加入者局制御部 1102に出力する。すなわち、この DZU比測定結果は他セル力の干渉量であり、 DZU比が所定の閾値以上の場合 には、他セルからの同一周波数干渉により自セルの通信品質レベルが低下している 、つまり、他セルに対する送信電力制御が必要であると判定される。

[0090] このように、 DZU比測定部 1105は、 DZU比を用いて他セルからの干渉を測定 するので、干渉検出精度を向上させることができる。例えば、降雨により受信レベル が低下し、誤り率は閾値以上であっても受信レベルが閾値以下になるような場合に、

DZU比測定部 1105は、正確に干渉を検出することができる。

[0091] そして、加入者局制御部 1102は、加入者局装置 1100の各部を制御し、特に、干 渉検出部 1101から入力される干渉検出結果情報を変調部 210に出力する。

[0092] 次に、上述した基地局装置 1000及び加入者局装置 1100が構成する通信システ ムの動作について、図 12を用いて説明する。

[0093] 図 12は、本実施の形態 2に係る通信システムの全体動作を説明するための図であ る。なお、説明を簡単にするために、図 12に示すセル A及びセル Bにはそれぞれ加 入者局装置を 1つのみ示す。また、本実施の形態では、図 12に示すセル Aの基地局 装置 1000Aを干渉局とし、基地局装置 1000Aからの下り信号がセル Aの加入者局 装置 1100Aを越えて、加入者局装置 1100Bに対するオーバーリーチ干渉を起こし ている場合を例に説明する。

[0094] 加入者局装置 1100Bのアンテナ 201は、基地局装置 1000Bからの下り信号を受 信し、共用器 202は、アンテナ 201で受信した信号を無線受信部 203に出力する。 無線受信部 203は、共用器 202から入力される受信信号にダウンコンバート等の通 常の無線処理を行い、復調部 204は、無線受信部 203からの無線処理後の信号に 復調処理を行い、復調信号を誤り訂正復号部 205に出力する。誤り訂正復号部 205 は、復調信号に誤り訂正復号処理を施し、誤り検出部 206は、誤り訂正復号処理後 の信号に誤り検出処理を施し、誤り検出後の信号を干渉検出部 1101及びネットヮー ク IZF部 209に出力する。

[0095] そして、干渉検出部 1101は、誤り検出部 206から入力される信号と所定の閾値と を比較して他セルからの干渉量を測定し、干渉元のセル、つまり、他の基地局装置を 特定して、干渉量及び干渉元を示す干渉検出結果情報を加入者局制御部 1102〖こ 出力する。

[0096] 具体的には、誤り率測定部 1103は、誤り検出後の信号力も受信タイムスロット毎に 誤り率 (BER)を測定する。誤り率が所定の閾値以上の場合には、遅延プロファイル 作成部 1104は、セル毎に異なるパイロット系列と受信信号のパイロット系列との相関 演算を行ってセル毎の遅延プロファイルを作成し、 DZU比測定部 1105は、この遅 延プロファイルに基づ、て、自セルと他セルとの遅延プロファイルのパワー(電力)比 から希望波電力対干渉波電力比 (DZU比)を測定する。

[0097] 例えば、図 12Aでは、加入者局装置 1100Bが受信する受信信号には、所望のセ ル Bの基地局装置 1000B力もの下り信号 (実線矢印 1201で示す)にカ卩えて、オーバ 一リーチによりセル Aの基地局装置 1000A力もの下り信号 (破線矢印 1202で示す) が含まれている。従って、加入者局装置 1100Bの遅延プロファイル作成部 1104で は、セル A及びセル Bの遅延プロファイルが作成され、 DZU測定部 1105では、基 地局装置 1000Bの送信電力(TxPow=X)と基地局装置 1000Aの送信電力(TxP ow=Y)の送信電力比が測定され、この DZU比測定結果と干渉元を示す干渉検出 結果情報が加入者局制御部 1102に出力される。

[0098] 加入者局制御部 1102は、干渉検出部 1101から入力される干渉検出結果情報を 、変調部 210に出力する。

[0099] そして、変調部 210は、加入者局制御部 1102から入力される干渉検出結果情報 に変調処理を施し、増幅器 211は、変調部 210から入力される変調信号を増幅する 。無線送信部 212は、増幅器 211からの信号に周波数変換等の通常の無線処理を 施し、共用器 202に出力する。共用器 202は、無線送信部 212から入力された信号 をアンテナ 201に出力し、アンテナ 201は、この信号を自セルの基地局装置 1000B に無線送信する(図 12Bに示す矢印 1203)。

[0100] 基地局装置 1000Bのアンテナ 101は、加入者局装置 1100Bから送信される上り 信号 1203を受信し、共用器 102は、受信信号を無線受信部 103に出力する。無線 受信部 103は、共用器 102からの受信信号に所定の無線処理を施しベースバンド帯 域の信号に周波数変換し、ベースバンド信号を復調部 104に出力し、復調部 104は 、このベースバンド信号を復調し、復調信号を誤り訂正復号部 105に出力する。誤り 訂正復号部 105は、この復調信号に誤り訂正復号処理を施し、誤り検出部 106は、 誤り訂正復号後の信号に誤り検出処理を施し、誤り検出処理後の信号を干渉制御部 1001及びネットワーク IZF部 109に出力する。

[0101] 干渉制御部 1001は、誤り検出部 106から入力される信号から、自セルの加入者局 装置 1100Bから送信される干渉検出結果情報を検出する。この干渉検出結果情報 力 DZU比が所定の閾値以上の場合には、つまり、他セルからの干渉量が所定の 閾値以上の場合には、干渉制御部 1001は、自セルの通信品質を低下させる原因と なる他セル力の同一周波数干渉があると判定し、干渉元と特定されたセル (基地局 装置)の当該干渉が検出されたタイムスロットの送信電力を下げることを指示する制 御信号を、ネットワーク IZF部 109に出力する。そして、ネットワーク IZF部 109は、 バックボーン 150を通じて干渉元の基地局装置 1000Aに対して送信電力を下げる 制御信号を送信する(図 12Cの矢印 1204で示す)。

[0102] 一方、基地局装置 1000Aのネットワーク IZF部 109は、バックボーン 150を介して 基地局装置 1000Bからの信号を受信し、変調部 110及び制御情報検出部 1002に 出力する。制御情報検出部 1002は、ネットワーク IZF部 109からの信号力も制御情 報がある力否かを検出し、検出結果を基地局制御部 1003に出力する。基地局制御 部 1003は、制御情報検出部 1002の検出結果力も検出された制御情報を送信電力 制御部 1004に出力する。

[0103] 送信電力制御部 1004は、基地局制御部 1003からの制御情報に基づき増幅器 11 1が増幅する送信電力レベルを制御する。ここでは、送信電力レベルを下げることを 指示する制御情報であるので、送信電力制御部 1004は、基地局制御部 1003から の制御情報に基づき増幅器 111に対して送信電力レベルを所定量下げることを指示 する制御情報を出力する。

[0104] 具体的には、図 12Cで示すように、送信電力制御部 1004は、基地局装置 1000A の送信電力(TxPow)Yから m分送信電力を下げるように増幅器 111を制御する。す なわち、基地局装置 1000Aの送信電力を、電力レベル (TxPow=Y— m)に変更す る。この送信電力 mの値は、上述した加入者局装置 1100Bの DZU比測定部 1105 が測定した DZU比により算出される。

[0105] そして、変調部 110が送信データに所定の変調処理を施し、増幅器 111は、送信 電力制御部 1004からの制御に従い、変調部 110からの変調信号を増幅する。つま り、図 12では、増幅器 111は、送信電力レベル (TxPow=X—m)に増幅する。

[0106] 無線送信部 112は、増幅器 111で増幅された信号に所定の無線処理を施し、共用 器 102は、無線送信部 112からの信号をアンテナ 101に出力し、アンテナ 101は送 信信号を加入者局装置 1100Aに無線送信する。

[0107] このように、本実施の形態によれば、加入者局装置は、受信信号中の他セルからの 干渉量を所定の閾値と比較して測定し、当該干渉元の他の基地局装置を特定して、 干渉量及び干渉元を示す干渉検出結果情報を自セルの基地局装置に無線送信す る。自セルの基地局装置は、この干渉検出結果情報を無線受信し、干渉量が所定の 閾値以上の場合、干渉が検出されたタイムスロットに割り当てられる干渉元と特定さ れた他の基地局装置の送信電力を下げることを指示する制御情報を生成し、干渉元 と特定された他の基地局装置に送信する。そして、干渉元の他の基地局装置は、こ の制御情報に基づき送信電力を下げる。これにより、基地局装置は、他セルに干渉 を与えることなく自セルの通信品質を向上させることができる。

[0108] すなわち、本実施の形態によれば、従来のように被干渉元の基地局装置が自セル の送信電力制御を行って他セルからの干渉を回避するのではなぐ干渉元の他セル の送信電力制御を行うので、基地局装置は、自セルの送信電力を上げた場合の他 セルへの干渉の可能性を判断する必要も無ぐかつ、既に基地局装置の送信電力 が最大であった場合でも、通信品質を改善することができる。

[0109] なお、被干渉元の基地局装置(図 12で示す基地局装置 1000B)は、干渉セルの 送信電力制御後に、干渉が検出された TSの送信電力を上げるようにしても良い。こ の場合、既に干渉元(図 12で示すセル A)力ゝらの干渉は低減されているので、基地 局装置が干渉セルの送信電力制御を行わない場合と比べて送信電力を少し上げる だけで、通信品質を向上させることができる。

[0110] また、被干渉元の基地局装置の変調部 110を、伝搬環境に応じて最適な変調モー ド (方式)を選択する構成にしてもよい。つまり、基地局装置は、干渉セルの送信電力 の制御後に、干渉が検出された TSの送信側変調モードを、例えば、 16QAM (Quad rature Amplitude Modulation)から QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)等の所要 DZU (CZN)比の低いモードに切り替える。ここで、所要 DZU比の低いモードとは 、ある誤り率を満たすために必要な DZU比であり、変調の多値数が少ないほど低い DZU比でも良好な誤り率を実現することができる。つまり、多値数の低い QPSKの 方が、 16QAMに比べて干渉に強いことになる。このように、伝搬環境に応じて変調 方式を高速通信モードから低速通信モードに切り替えることにより、干渉波等に対す る耐性を上げることができるので、干渉による影響を少なくすることができる。

[0111] また、本実施の形態 1及び 2に係る通信システムでは、基地局装置が、干渉元の基 地局装置に対して直接制御情報を送信して送信電力制御を行う構成にしたが、本発 明はこの構成に限定されるものではない。本発明は、例えば、基地局装置を制御す る基地局制御装置を設け、当該基地局制御装置を介して被干渉元の基地局装置か ら間接的に干渉元の基地局装置の送信電力制御を行うような通信システムに適用す るようにしてちょい。

産業上の利用可能性

[0112] 本発明の通信システム、基地局装置及び通信方法は、他セルに干渉を与えること なく自セルの通信品質を向上させることができる効果を有し、特に準ミリ波帯以上の 周波数を用いて通信を行う通信システム、基地局装置及び通信方法として有用であ る。