無線通信方法および無線通信システム
【課題】グループ化した無線通信セットの変化があっても無線通信セット間の干渉を回避するための協調干渉制御を可能にする。
【解決手段】固定無線基地局は、無線通信セットの最小設置アンテナ数を取得し、最小設置アンテナ数が同じ無線通信セットの組合せを１つのグループとし、グループにおける無線通信セットの数が、当該グループの最小設置アンテナ数に応じてグループ内で同時通信が可能な最大通信数を超える場合には、無線通信セットの数が最大通信数以下となるサブグループとし、グループまたはサブグループ単位でスケジューリングした情報を各無線通信セットに通知し、無線通信セットを構成する無線基地局および無線通信装置は、スケジュール情報と各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報により干渉回避処理を行う。
【解決手段】固定無線基地局は、無線通信セットの最小設置アンテナ数を取得し、最小設置アンテナ数が同じ無線通信セットの組合せを１つのグループとし、グループにおける無線通信セットの数が、当該グループの最小設置アンテナ数に応じてグループ内で同時通信が可能な最大通信数を超える場合には、無線通信セットの数が最大通信数以下となるサブグループとし、グループまたはサブグループ単位でスケジューリングした情報を各無線通信セットに通知し、無線通信セットを構成する無線基地局および無線通信装置は、スケジュール情報と各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報により干渉回避処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに通信する無線基地局と無線通信装置の組（以下「無線通信セット」という）が狭いエリアに多数存在する場合に、無線通信セット間の干渉を回避するための協調干渉制御スケジューリングを行う無線通信方法および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の無線通信セットの同時通信を実現するために、マルチアンテナによる協調干渉制御技術がある。マルチアンテナによる協調干渉制御技術とは、無線基地局および無線通信装置にそれぞれ複数のアンテナを設置し、信号処理によって干渉を制御する技術である。無線通信セットの互いの干渉を低減するため、無線通信セット間で協調して信号処理を行う。具体的な技術として、セル間干渉制御（非特許文献１）やInterference Alignment（非特許文献２、非特許文献３）がある。マルチアンテナによる協調制御技術により、システムスループットが向上する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】G.J.Foschini, K.Karakayali and R.A.Valenzuela,“Coordinating multiple antenna cellular networks to achieve enormous spectral efficiency ”, IEE Proc. Commun., Vol.153, No.4, pp.548-555, Aug. 2006.
【非特許文献２】V.R.Cadambe, S.A.Jafar, “Interference Alignment and Degrees of Freedom of the K-User Interference Channel”, IEEE Trans. on Information Theory, Vol.54, No.8, Aug. 2008
【非特許文献３】S.W.Peters, R.W.Heath, Jr., “Cooperative Algorithm for MIMO Interference Channels”, IEEE Trans. on Vehicular Technology, Vol.60 No.1, Jan. 2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
狭いエリアに無線通信セットが多数存在する場合、全ての無線通信セットが協調し、同時通信することが可能とは限らない。マルチアンテナによる協調干渉制御技術の場合、無線基地局および無線通信装置に設置されたアンテナ数により、同時通信可能な無線通信数が限られるためである。
【０００５】
すなわち、協調干渉制御は、各無線通信セットの無線基地局および無線通信装置がマルチアンテナを構成する各アンテナ素子から送信する信号に対して、振幅／位相等の制御を行うことによって指向性を構成し、干渉波の到来する方向にヌルを向けて受信し、干渉が生じないように周辺の無線通信セットにヌルを向けて送信する。指向性パターンにおいて、ヌルを向けることのできる方向の数は、アンテナ素子の数に依存する。したがって、アンテナ素子の数が多いほど、ヌルを向けることのできる方向が増え、同時に通信できる無線通信セットの数が増える。例えば、各無線通信セットの無線基地局および無線通信装置にそれぞれＮ本のアンテナが設置されている場合の最大同時通信数は、セル間干渉制御では（Ｎ−１）通信、Interference Alignmentでは（２Ｎ−１）通信までである。一方、そのような環境において、同時にそれ以上の通信が存在する場合、協調干渉制御技術で干渉を低減しきれず、全ての通信を同時に行うことはできない。
【０００６】
このように多数の通信が存在する場合には、同時通信を行う無線通信セットを最大同時通信数以下にするために無線通信セットをグループ化し、グループ間で時分割で送信させることにより上記の問題を解決できる。ここで、グループ化の方法として、地理的に固定して使用される無線通信セットに対しては、各無線通信セットをあらかじめグループ化しておく方法が考えられる。すなわち、無線通信システムの構成時に、最大同時通信数以下で各無線通信セットをグループ化し、各グループが通信する時間帯を割り当てながら通信を行う。しかし、あらかじめグループ化する方法では、無線通信セットが移動する場合、新たな無線通信セットが発生する場合、無線通信セットが通信範囲から離脱する場合などの環境の変化に対応できない。
【０００７】
本発明は、グループ化した無線通信セットの変化があっても無線通信セット間の干渉を回避するための協調干渉制御を可能にする無線通信方法および無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、固定無線基地局に接続された複数の無線基地局と当該無線基地局に接続された複数の無線通信装置により構成され、互いに通信する無線基地局と無線通信装置の組を無線通信セットとしたときに、各無線通信セットが協調干渉制御技術を用いて相互の干渉を回避しながら通信を行う無線通信方法において、固定無線基地局は、無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として取得するステップと、最小設置アンテナ数が同じ無線通信セットの組合せを１つのグループとするステップと、グループにおける無線通信セットの数が、当該グループの最小設置アンテナ数に応じてグループ内で同時通信が可能な最大通信数を超える場合には、無線通信セットの数が最大通信数以下となるサブグループとするステップと、時分割多重通信における各タイムスロットについて、グループまたはサブグループ単位で、通信を行う期間を割り当てたスケジュール情報および各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報を生成し、各無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置に通知するステップとを有し、無線通信セットを構成する無線基地局および無線通信装置は、スケジュール情報と各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報により、自局が送信または受信する期間を取得して、同じ期間に割り当てられた他の無線通信セットに干渉が生じない指向性パターンを用いてデータ信号を送信または受信するステップを有する。
【０００９】
第１の発明の無線通信方法において、最小設置アンテナ数を取得するステップは、無線基地局および無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数を取得するステップと、無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として決定するステップとを有する。
【００１０】
第２の発明は、固定無線基地局に接続された複数の無線基地局と当該無線基地局に接続された複数の無線通信装置により構成され、互いに通信する無線基地局と無線通信装置の組を無線通信セットとしたときに、各無線通信セットが協調干渉制御技術を用いて相互の干渉を回避しながら通信を行う無線通信システムにおいて、固定無線基地局は、無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として取得する最小設置アンテナ数取得手段と、最小設置アンテナ数が同じ無線通信セットの組合せを１つのグループとして構成し、当該グループにおける無線通信セットの数が、当該グループの最小設置アンテナ数に応じてグループ内で同時通信が可能な最大通信数を超える場合には、無線通信セットの数が最大通信数以下となるサブグループを構成するグループ化手段と、時分割多重通信における各タイムスロットについて、それぞれのグループまたはサブグループ単位で、通信を行う期間を割り当てたスケジュール情報および各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報を生成し、各無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置に送信するスケジュール手段とを備え、無線通信セットを構成する無線基地局および無線通信装置は、スケジュール情報と各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報により、自局が送信または受信する期間を取得して、同じ期間に割り当てられた他の無線通信セットに干渉が生じない指向性パターンを用いてデータ信号を送信または受信する手段を備える。
【００１１】
第２の発明の無線通信システムにおいて、最小設置アンテナ数取得手段は、無線基地局および無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数を取得する設置アンテナ数取得手段と、無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として決定する最小設置アンテナ数決定手段とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の無線通信方法および無線通信システムは、固定無線基地局が、各無線通信セットが持つ最小設置アンテナ数を収集し、その最小設置アンテナ数に応じて各無線通信セットをグループ化する。これにより、各無線通信セットは協調干渉制御可能な他の無線通信セットを適切に選択し、協調干渉制御による干渉回避が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明における通信シーケンスを示す図である。
【図３】自己情報を示す図である。
【図４】通信情報を示す図である。
【図５】無線通信装置301 〜306 の構成例を示す図である。
【図６】無線基地局201 〜205 の構成例を示す図である。
【図７】固定無線基地局101 の構成例を示す図である。
【図８】グループ管理情報作成フローを示す図である。
【図９】通信情報リストを示す図である。
【図１０】協調可否リストを示す図である。
【図１１】グループ管理情報を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の無線通信システムの構成例を示す。
図１において、無線通信システムは、１台の固定無線基地局101 の通信圏内に、固定無線基地局101 と通信可能な無線基地局201 〜205 と、各無線基地局201 〜205 とそれぞれ通信可能な無線通信装置301 〜306 とにより構成される。無線基地局201 と無線通信装置301 が通信可能であり、無線基地局202 と無線通信装置302 が通信可能であり、無線基地局203 と無線通信装置303 が通信可能であり、無線基地局204 と無線通信装置304 が通信可能であり、無線基地局205 と無線通信装置305,306 が通信可能であり、それぞれ無線通信セットを形成する。なお、無線基地局205 のように、通信可能な無線通信装置305,306 が複数ある場合には、それぞれ個別の無線通信セットとして扱われる。あるいは、設置アンテナ数の少ない方に合せて１つの無線通信セットとして扱ってもよい。
【００１５】
無線通信装置301 〜306 は、無線基地局201 〜205 を介してインターネット等の外部ネットワークとの間でデータ信号の交換を行う。また、無線通信装置301 〜306 は、近接する他の無線基地局および無線通信装置との間での干渉を抑制するために、当該無線通信装置における協調干渉制御（後述）の可否、設置アンテナ数およびＭＡＣアドレスに関する情報を無線基地局201 〜205 へ送信するとともに、無線基地局201 〜205 から折り返し受信した当該無線通信装置が所属するグループに関する情報であるグループ管理情報を用いて協調干渉制御を行う。
【００１６】
無線基地局201 〜205 は、無線通信装置301 〜306 と外部ネットワークとの間でデータ信号の中継を行う。また、無線基地局201 〜205 は、無線通信装置301 〜306 から受信した協調干渉制御の可否、設置アンテナ数およびＭＡＣアドレスに関する情報と、自身の協調干渉制御の可否、設置アンテナ数およびＭＡＣアドレスに関する情報とを合せて、固定無線基地局101 へ送信するとともに、固定無線基地局101 から受信したグループ管理情報を無線通信装置301 〜306 へ送信し、グループ管理情報を用いて協調干渉制御を行う。
【００１７】
固定無線基地局101 は、無線基地局201 〜205 から受信した情報を用いてグループ管理情報を作成し、各無線基地局201 〜205 へ送信する。
【００１８】
本発明における協調干渉制御は、以下の５つのステップにより実現される。本協調干渉制御における通信シーケンスを図２に示す。
【００１９】
第１ステップでは、無線通信装置301 は、協調干渉制御の可否、設置アンテナ数およびＭＡＣアドレスに関する情報を、通信相手である無線基地局201 へ一定周期または通信開始時に通知する。この情報を自己情報とする。図３に自己情報の一例を示す。
【００２０】
第２ステップでは、無線基地局201 は、自身の自己情報と、無線通信装置301 から通知された無線通信装置301 の自己情報とを合わせて１組の情報として、固定無線基地局101 へ通知する。この１組の情報を通信情報とする。図４に通信情報の一例を示す。
なお、第２ステップは、一定周期または無線基地局201 が無線通信装置301 から通信情報を受け取ったときに行われる。また、無線基地局201 は、ビーコン信号を利用して通信情報を通知してもよい。
【００２１】
第１ステップおよび第２ステップは、無線基地局201 〜205 、無線通信装置301 〜306 において同様に行われる。
【００２２】
第３ステップでは、固定無線基地局101 は、各通信情報に基づいて無線基地局201 〜205 および無線通信装置301 〜306 のグループ化を行い、グループ管理情報を作成する。
【００２３】
第４ステップでは、固定無線基地局101 は、グループ管理情報を無線基地局201 〜205 へ通知する。
【００２４】
第５ステップでは、無線基地局201 〜205 は、固定無線基地局101 から通知されたグループ管理情報を無線通信装置301 〜306 へ通知する。
【００２５】
なお、第４ステップと第５ステップでは、固定無線基地局101 が無線基地局201 〜205 および無線通信装置301 〜306 が受信可能な信号を用いて、１ステップで無線基地局および無線通信装置とグループ管理情報の共有を行ってもよい。
【００２６】
以上のように、無線基地局201 〜205 および無線通信装置301 〜306 の自己情報を固定無線基地局101 に集約し、固定無線基地局101 が集約された自己情報に基づいてグループ化を行い、グループ管理情報を作成して周知することにより、グループ管理情報を各無線基地局201 〜205 および無線通信装置301 〜306 と共有する。各無線基地局201 〜205 および無線通信装置301 〜306 は、グループ管理情報に付加されたスケジューリング情報に従い、同じグループの無線通信セットで同時通信を行う。
【００２７】
図５は、無線通信装置301 〜306 の構成例を示す。
図５において、無線通信装置301 〜306 は、アンテナ部31、受信処理部32、送信処理部33、情報入出力部34、グループ管理情報記憶部35、自己情報記憶部36、協調干渉制御処理部37を備える。
【００２８】
情報入出力部34は、当該無線通信装置が接続された情報端末（コンピュータ等）との間でデータの交換を行う。送信処理部33は、情報入出力部34を介して情報端末から入力されたデータ信号および自己情報記憶部36から入力された制御信号を、無線信号としてアンテナ部31を介して出力するための送信処理（変調、周波数変換等）を行う。
【００２９】
受信処理部32は、アンテナ部31を介して入力された無線信号を復調して、データ信号または制御信号を取り出し、その信号の種類に応じて、情報入出力部34またはグループ管理情報記憶部35のいずれかに出力する。なお、受信処理部32に入力された信号のうち、情報端末へ出力すべき信号は情報入出力部34へ、グループ管理情報はグループ管理情報記憶部35へ出力される。
【００３０】
グループ管理情報記憶部35は、入力されたグループ管理情報を記憶し、新たにグループ管理情報が入力されるたびに更新し、協調干渉制御処理部37へ出力する。自己情報記憶部36は、自己情報を記憶し、送信処理部33へ出力する。協調干渉制御処理部37は、グループ管理情報記憶部35から入力された情報を用いて、同じグループＩＤを持つ無線通信装置および無線基地局の情報を送信処理部33と受信処理部32へ出力する。
【００３１】
送信処理部33および受信処理部32は、協調干渉制御処理部37から入力する同じグループＩＤを持つ無線通信装置および無線基地局を適用対象として、セル間干渉制御またはInterference Alignmentの手法に基づいてアンテナの指向性パターンを算出し、当該指向性パターンの指向性ビームを構成して送信処理または受信処理を行う。
【００３２】
図６は、無線基地局201 〜205 の構成例を示す。
図６において、無線基地局201 〜205 は、アンテナ部21、受信処理部22、送信処理部23、情報入出力部24、グループ管理情報記憶部25、自己情報記憶部26、通信情報連結部27、協調干渉制御処理部28を備える。
【００３３】
情報入出力部24は、当該無線基地局が接続された外部ネットワーク（インターネット等）との間でデータの交換を行う。送信処理部23は、情報入出力部24を介して外部ネットワークから入力されたデータ信号および通信情報連結部27から入力された制御信号を、無線信号としてアンテナ部21を介して出力するための送信処理（変調、周波数変換等）を行う。
【００３４】
受信処理部22は、アンテナ部21を介して入力された無線信号を復調して、データ信号または制御信号を取り出し、その信号の種類に応じて、情報入出力部24、グループ管理情報記憶部25、または通信情報連結部27へ出力する。なお、受信処理部22に入力された信号のうち、外部ネットワークへ出力すべき信号は情報入出力部24へ、グループ管理情報はグループ管理情報記憶部25へ、無線通信装置の自己情報は通信情報連結部27へ出力される。
【００３５】
グループ管理情報記憶部25は、入力されたグループ管理情報を記憶し、新たにグループ管理情報が入力されるたびに更新し、協調干渉制御処理部28へ出力する。自己情報記憶部26は、自己情報を記憶し、通信情報連結部27へ出力する。通信情報連結部27は、自己情報記憶部26から入力する自己情報と、受信処理部22から入力する無線通信装置の自己情報を連結して通信情報を作成し、送信処理部23へ出力する。
【００３６】
協調干渉制御処理部28は、グループ管理情報記憶部25から入力された情報を用いて、同じグループＩＤを持つ無線通信装置および無線基地局の情報を送信処理部23と受信処理部22へ出力する。
【００３７】
送信処理部23および受信処理部22は、協調干渉制御処理部28から入力する同じグループＩＤを持ち無線通信装置および無線基地局を適用対象として、セル間干渉制御またはInterference Alignmentの手法に基づいてアンテナの指向性パターンを算出し、当該指向性パターンの指向性ビームを構成して送信処理または受信処理を行う。
【００３８】
図７は、固定無線基地局101 の構成例を示す。
図７において、固定無線基地局101 は、アンテナ部11、受信処理部12、送信処理部13、通信情報リスト作成部14、協調可否リスト作成部15、グループ管理情報作成部16、グループスケジューリング部17を備える。
【００３９】
送信処理部13は、グループスケジューリング部17から入力された信号（グループスケジューリング情報を含むグループ管理情報）を、無線信号としてアンテナ部11を介して出力するための送信処理を行う。
【００４０】
受信処理部12は、アンテナ部11を介して入力された無線信号を復調して通信情報を取り出し、通信情報リスト作成部14へ出力する。通信情報リスト作成部14は、受信処理部12から入力された通信情報から通信情報リストを作成し、協調可否リスト作成部15へ出力する。協調可否リスト作成部15は、通信情報リスト作成部14から入力された通信情報リストから協調可否リストを作成し、グループ管理情報作成部16へ出力する。
【００４１】
グループ管理情報作成部16は、協調可否リスト作成部15から入力された協調可否リストからグループ管理情報を作成し（後述）、グループスケジューリング部17へ出力する。グループスケジューリング部17は、グループ管理情報作成部16から入力されたグループ管理情報に含まれる各グループＩＤを参照し、各グループをスケジューリングしてスケジューリング情報を作成し、グループ管理情報に付加して送信処理部13へ出力する。
【００４２】
ここで、固定無線基地局101 におけるグループ管理情報の作成は以下のように行われる。グループ管理情報の作成フローを図８に示す。
【００４３】
図８において、固定無線基地局101 は、通信情報リスト作成部14に入力された各通信情報を図９のようにリスト化する（S1）。このリストを通信情報リストとする。リストの各行は、各無線通信セットを構成する無線通信装置および無線基地局を表し、それぞれＭＡＣアドレス、協調干渉制御可否、設置アンテナ数を示す。
【００４４】
次に、協調可否リスト作成部15において、通信情報リストに含まれる協調干渉制御の可否を参照し、通信情報リストの行に含まれる無線通信セット（無線基地局と無線通信装置）が協調干渉制御可能であれば、協調可能、そうでなければ協調不可として、各通信情報を分類し、図１０のようにリスト化する（S2〜S5）。このリストを協調可否リストとする。
【００４５】
次に、グループ管理情報作成部16において、協調可否リストを参照し、協調可能である無線通信セット（無線基地局と無線通信装置）の設置アンテナ数のうち最小数を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として選択し、最小設置アンテナ数ごとに配列してグループ化する（S6）。ここで、各グループの無線通信セットの数であるグループ内通信数が、その最小設置アンテナ数に対応する最大通信数以下か否かを判断する（S7）。なお、無線通信システムがどのような協調干渉制御方式を用いるかによって、１グループ内で同時に通信可能な最大通信数が決定される。例えば、最小設置アンテナ数をＮとしたとき、従来技術のセル間干渉制御であれば（Ｎ−１）通信、Interference Alignmentであれば、（２Ｎ−１）通信となる。
【００４６】
グループ内通信数が最大通信数を超える場合（S7：No）は、最大通信数を超えない複数のサブグループに分割する（S8）。一方、グループ内通信数が最大通信数以下の場合（S7：Yes ）は、そのグループの分割は行わない。このようにサブグループを含むグループ化された無線通信セットに対して、最小設置アンテナ数をグループＩＤとして設定し（S9）、図１１のようにリスト化する。このリストをグループ管理情報として作成作業を終了する（S10 ）。図１１において、例えばグループＩＤ＝３の無線通信セットは２組あるが、最小設置アンテナ数が３であり、上記の各協調干渉制御方式の最大通信数が２または５であるので、２組の無線通信セットの同時通信は可能である。すなわち、サブグループに分割する必要はない。
【００４７】
最後に、グループスケジューリング部17において、グループ管理情報の各グループに対し、グループ毎に異なる送信タイミング情報を付加する。この送信タイミング情報は、グループ毎に割り当てられたタイムスロットの情報である。
【００４８】
以上のように、無線通信装置301 〜306 および無線基地局201 〜205 が定期的に自己情報および通信情報を固定無線基地局101 へ送信し、固定無線基地局101 においてグループ管理情報を更新し、更新したグループ管理情報を無線通信装置301 〜306 および無線基地局201 〜205 へ送信する。これにより、無線通信装置301 〜306 および無線基地局201 〜205 が移動しても、適宜、協調干渉制御を行うグループを組み変えることができる。また、固定無線基地局101 においてグループ管理情報にスケジューリング情報を付加することにより、グループ間の干渉を回避して通信を行うことができる。
【００４９】
なお、以上の説明では、無線基地局201 〜205 の通信情報連結部27において、配下の無線通信装置の自己情報と無線基地局自体の自己情報を連結し、図４に示す通信情報を形成して固定無線基地局101 に送信する例を示した。固定無線基地局101 では、各無線基地局201 〜205 から受信する通信情報から図９に示す通信情報リストを作成し、さらに図１０に示す協調可否リストを作成し、さらに図１１に示す最小設置アンテナ数ごとに配列してグループ化したグループ管理情報を作成する手順を示した。ここで、無線基地局201 〜205 の通信情報連結部27において、各無線通信セットの協調干渉制御可否、最小設置アンテナ数を認識し、当該無線通信セットを構成する無線通信装置および無線基地局のＭＡＣアンテナとともに通信情報として固定無線基地局101 に通知してもよい。この場合の固定無線基地局101 は、その通信情報から最小設置アンテナ数に基づいて無線通信セットをグループ化し、図１１に示すグループ管理情報の作成を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００５０】
11 アンテナ部
12 受信処理部
13 送信処理部
14 通信情報リスト作成部
15 協調可否リスト作成部
16 グループ管理情報作成部
17 グループスケジューリング部
21 アンテナ部
22 受信処理部
23 送信処理部
24 情報入出力部
25 グループ管理情報記憶部
26 自己情報記憶部
27 通信情報連結部
28 協調干渉制御処理部
31 アンテナ部
32 受信処理部
33 送信処理部
34 情報入出力部
35 グループ管理情報記憶部
36 自己情報記憶部
37 協調干渉制御処理部
101 固定無線基地局
201 〜205 無線基地局
301 〜306 無線通信装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに通信する無線基地局と無線通信装置の組（以下「無線通信セット」という）が狭いエリアに多数存在する場合に、無線通信セット間の干渉を回避するための協調干渉制御スケジューリングを行う無線通信方法および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の無線通信セットの同時通信を実現するために、マルチアンテナによる協調干渉制御技術がある。マルチアンテナによる協調干渉制御技術とは、無線基地局および無線通信装置にそれぞれ複数のアンテナを設置し、信号処理によって干渉を制御する技術である。無線通信セットの互いの干渉を低減するため、無線通信セット間で協調して信号処理を行う。具体的な技術として、セル間干渉制御（非特許文献１）やInterference Alignment（非特許文献２、非特許文献３）がある。マルチアンテナによる協調制御技術により、システムスループットが向上する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】G.J.Foschini, K.Karakayali and R.A.Valenzuela,“Coordinating multiple antenna cellular networks to achieve enormous spectral efficiency ”, IEE Proc. Commun., Vol.153, No.4, pp.548-555, Aug. 2006.
【非特許文献２】V.R.Cadambe, S.A.Jafar, “Interference Alignment and Degrees of Freedom of the K-User Interference Channel”, IEEE Trans. on Information Theory, Vol.54, No.8, Aug. 2008
【非特許文献３】S.W.Peters, R.W.Heath, Jr., “Cooperative Algorithm for MIMO Interference Channels”, IEEE Trans. on Vehicular Technology, Vol.60 No.1, Jan. 2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
狭いエリアに無線通信セットが多数存在する場合、全ての無線通信セットが協調し、同時通信することが可能とは限らない。マルチアンテナによる協調干渉制御技術の場合、無線基地局および無線通信装置に設置されたアンテナ数により、同時通信可能な無線通信数が限られるためである。
【０００５】
すなわち、協調干渉制御は、各無線通信セットの無線基地局および無線通信装置がマルチアンテナを構成する各アンテナ素子から送信する信号に対して、振幅／位相等の制御を行うことによって指向性を構成し、干渉波の到来する方向にヌルを向けて受信し、干渉が生じないように周辺の無線通信セットにヌルを向けて送信する。指向性パターンにおいて、ヌルを向けることのできる方向の数は、アンテナ素子の数に依存する。したがって、アンテナ素子の数が多いほど、ヌルを向けることのできる方向が増え、同時に通信できる無線通信セットの数が増える。例えば、各無線通信セットの無線基地局および無線通信装置にそれぞれＮ本のアンテナが設置されている場合の最大同時通信数は、セル間干渉制御では（Ｎ−１）通信、Interference Alignmentでは（２Ｎ−１）通信までである。一方、そのような環境において、同時にそれ以上の通信が存在する場合、協調干渉制御技術で干渉を低減しきれず、全ての通信を同時に行うことはできない。
【０００６】
このように多数の通信が存在する場合には、同時通信を行う無線通信セットを最大同時通信数以下にするために無線通信セットをグループ化し、グループ間で時分割で送信させることにより上記の問題を解決できる。ここで、グループ化の方法として、地理的に固定して使用される無線通信セットに対しては、各無線通信セットをあらかじめグループ化しておく方法が考えられる。すなわち、無線通信システムの構成時に、最大同時通信数以下で各無線通信セットをグループ化し、各グループが通信する時間帯を割り当てながら通信を行う。しかし、あらかじめグループ化する方法では、無線通信セットが移動する場合、新たな無線通信セットが発生する場合、無線通信セットが通信範囲から離脱する場合などの環境の変化に対応できない。
【０００７】
本発明は、グループ化した無線通信セットの変化があっても無線通信セット間の干渉を回避するための協調干渉制御を可能にする無線通信方法および無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、固定無線基地局に接続された複数の無線基地局と当該無線基地局に接続された複数の無線通信装置により構成され、互いに通信する無線基地局と無線通信装置の組を無線通信セットとしたときに、各無線通信セットが協調干渉制御技術を用いて相互の干渉を回避しながら通信を行う無線通信方法において、固定無線基地局は、無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として取得するステップと、最小設置アンテナ数が同じ無線通信セットの組合せを１つのグループとするステップと、グループにおける無線通信セットの数が、当該グループの最小設置アンテナ数に応じてグループ内で同時通信が可能な最大通信数を超える場合には、無線通信セットの数が最大通信数以下となるサブグループとするステップと、時分割多重通信における各タイムスロットについて、グループまたはサブグループ単位で、通信を行う期間を割り当てたスケジュール情報および各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報を生成し、各無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置に通知するステップとを有し、無線通信セットを構成する無線基地局および無線通信装置は、スケジュール情報と各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報により、自局が送信または受信する期間を取得して、同じ期間に割り当てられた他の無線通信セットに干渉が生じない指向性パターンを用いてデータ信号を送信または受信するステップを有する。
【０００９】
第１の発明の無線通信方法において、最小設置アンテナ数を取得するステップは、無線基地局および無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数を取得するステップと、無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として決定するステップとを有する。
【００１０】
第２の発明は、固定無線基地局に接続された複数の無線基地局と当該無線基地局に接続された複数の無線通信装置により構成され、互いに通信する無線基地局と無線通信装置の組を無線通信セットとしたときに、各無線通信セットが協調干渉制御技術を用いて相互の干渉を回避しながら通信を行う無線通信システムにおいて、固定無線基地局は、無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として取得する最小設置アンテナ数取得手段と、最小設置アンテナ数が同じ無線通信セットの組合せを１つのグループとして構成し、当該グループにおける無線通信セットの数が、当該グループの最小設置アンテナ数に応じてグループ内で同時通信が可能な最大通信数を超える場合には、無線通信セットの数が最大通信数以下となるサブグループを構成するグループ化手段と、時分割多重通信における各タイムスロットについて、それぞれのグループまたはサブグループ単位で、通信を行う期間を割り当てたスケジュール情報および各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報を生成し、各無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置に送信するスケジュール手段とを備え、無線通信セットを構成する無線基地局および無線通信装置は、スケジュール情報と各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報により、自局が送信または受信する期間を取得して、同じ期間に割り当てられた他の無線通信セットに干渉が生じない指向性パターンを用いてデータ信号を送信または受信する手段を備える。
【００１１】
第２の発明の無線通信システムにおいて、最小設置アンテナ数取得手段は、無線基地局および無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数を取得する設置アンテナ数取得手段と、無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として決定する最小設置アンテナ数決定手段とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の無線通信方法および無線通信システムは、固定無線基地局が、各無線通信セットが持つ最小設置アンテナ数を収集し、その最小設置アンテナ数に応じて各無線通信セットをグループ化する。これにより、各無線通信セットは協調干渉制御可能な他の無線通信セットを適切に選択し、協調干渉制御による干渉回避が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明における通信シーケンスを示す図である。
【図３】自己情報を示す図である。
【図４】通信情報を示す図である。
【図５】無線通信装置301 〜306 の構成例を示す図である。
【図６】無線基地局201 〜205 の構成例を示す図である。
【図７】固定無線基地局101 の構成例を示す図である。
【図８】グループ管理情報作成フローを示す図である。
【図９】通信情報リストを示す図である。
【図１０】協調可否リストを示す図である。
【図１１】グループ管理情報を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の無線通信システムの構成例を示す。
図１において、無線通信システムは、１台の固定無線基地局101 の通信圏内に、固定無線基地局101 と通信可能な無線基地局201 〜205 と、各無線基地局201 〜205 とそれぞれ通信可能な無線通信装置301 〜306 とにより構成される。無線基地局201 と無線通信装置301 が通信可能であり、無線基地局202 と無線通信装置302 が通信可能であり、無線基地局203 と無線通信装置303 が通信可能であり、無線基地局204 と無線通信装置304 が通信可能であり、無線基地局205 と無線通信装置305,306 が通信可能であり、それぞれ無線通信セットを形成する。なお、無線基地局205 のように、通信可能な無線通信装置305,306 が複数ある場合には、それぞれ個別の無線通信セットとして扱われる。あるいは、設置アンテナ数の少ない方に合せて１つの無線通信セットとして扱ってもよい。
【００１５】
無線通信装置301 〜306 は、無線基地局201 〜205 を介してインターネット等の外部ネットワークとの間でデータ信号の交換を行う。また、無線通信装置301 〜306 は、近接する他の無線基地局および無線通信装置との間での干渉を抑制するために、当該無線通信装置における協調干渉制御（後述）の可否、設置アンテナ数およびＭＡＣアドレスに関する情報を無線基地局201 〜205 へ送信するとともに、無線基地局201 〜205 から折り返し受信した当該無線通信装置が所属するグループに関する情報であるグループ管理情報を用いて協調干渉制御を行う。
【００１６】
無線基地局201 〜205 は、無線通信装置301 〜306 と外部ネットワークとの間でデータ信号の中継を行う。また、無線基地局201 〜205 は、無線通信装置301 〜306 から受信した協調干渉制御の可否、設置アンテナ数およびＭＡＣアドレスに関する情報と、自身の協調干渉制御の可否、設置アンテナ数およびＭＡＣアドレスに関する情報とを合せて、固定無線基地局101 へ送信するとともに、固定無線基地局101 から受信したグループ管理情報を無線通信装置301 〜306 へ送信し、グループ管理情報を用いて協調干渉制御を行う。
【００１７】
固定無線基地局101 は、無線基地局201 〜205 から受信した情報を用いてグループ管理情報を作成し、各無線基地局201 〜205 へ送信する。
【００１８】
本発明における協調干渉制御は、以下の５つのステップにより実現される。本協調干渉制御における通信シーケンスを図２に示す。
【００１９】
第１ステップでは、無線通信装置301 は、協調干渉制御の可否、設置アンテナ数およびＭＡＣアドレスに関する情報を、通信相手である無線基地局201 へ一定周期または通信開始時に通知する。この情報を自己情報とする。図３に自己情報の一例を示す。
【００２０】
第２ステップでは、無線基地局201 は、自身の自己情報と、無線通信装置301 から通知された無線通信装置301 の自己情報とを合わせて１組の情報として、固定無線基地局101 へ通知する。この１組の情報を通信情報とする。図４に通信情報の一例を示す。
なお、第２ステップは、一定周期または無線基地局201 が無線通信装置301 から通信情報を受け取ったときに行われる。また、無線基地局201 は、ビーコン信号を利用して通信情報を通知してもよい。
【００２１】
第１ステップおよび第２ステップは、無線基地局201 〜205 、無線通信装置301 〜306 において同様に行われる。
【００２２】
第３ステップでは、固定無線基地局101 は、各通信情報に基づいて無線基地局201 〜205 および無線通信装置301 〜306 のグループ化を行い、グループ管理情報を作成する。
【００２３】
第４ステップでは、固定無線基地局101 は、グループ管理情報を無線基地局201 〜205 へ通知する。
【００２４】
第５ステップでは、無線基地局201 〜205 は、固定無線基地局101 から通知されたグループ管理情報を無線通信装置301 〜306 へ通知する。
【００２５】
なお、第４ステップと第５ステップでは、固定無線基地局101 が無線基地局201 〜205 および無線通信装置301 〜306 が受信可能な信号を用いて、１ステップで無線基地局および無線通信装置とグループ管理情報の共有を行ってもよい。
【００２６】
以上のように、無線基地局201 〜205 および無線通信装置301 〜306 の自己情報を固定無線基地局101 に集約し、固定無線基地局101 が集約された自己情報に基づいてグループ化を行い、グループ管理情報を作成して周知することにより、グループ管理情報を各無線基地局201 〜205 および無線通信装置301 〜306 と共有する。各無線基地局201 〜205 および無線通信装置301 〜306 は、グループ管理情報に付加されたスケジューリング情報に従い、同じグループの無線通信セットで同時通信を行う。
【００２７】
図５は、無線通信装置301 〜306 の構成例を示す。
図５において、無線通信装置301 〜306 は、アンテナ部31、受信処理部32、送信処理部33、情報入出力部34、グループ管理情報記憶部35、自己情報記憶部36、協調干渉制御処理部37を備える。
【００２８】
情報入出力部34は、当該無線通信装置が接続された情報端末（コンピュータ等）との間でデータの交換を行う。送信処理部33は、情報入出力部34を介して情報端末から入力されたデータ信号および自己情報記憶部36から入力された制御信号を、無線信号としてアンテナ部31を介して出力するための送信処理（変調、周波数変換等）を行う。
【００２９】
受信処理部32は、アンテナ部31を介して入力された無線信号を復調して、データ信号または制御信号を取り出し、その信号の種類に応じて、情報入出力部34またはグループ管理情報記憶部35のいずれかに出力する。なお、受信処理部32に入力された信号のうち、情報端末へ出力すべき信号は情報入出力部34へ、グループ管理情報はグループ管理情報記憶部35へ出力される。
【００３０】
グループ管理情報記憶部35は、入力されたグループ管理情報を記憶し、新たにグループ管理情報が入力されるたびに更新し、協調干渉制御処理部37へ出力する。自己情報記憶部36は、自己情報を記憶し、送信処理部33へ出力する。協調干渉制御処理部37は、グループ管理情報記憶部35から入力された情報を用いて、同じグループＩＤを持つ無線通信装置および無線基地局の情報を送信処理部33と受信処理部32へ出力する。
【００３１】
送信処理部33および受信処理部32は、協調干渉制御処理部37から入力する同じグループＩＤを持つ無線通信装置および無線基地局を適用対象として、セル間干渉制御またはInterference Alignmentの手法に基づいてアンテナの指向性パターンを算出し、当該指向性パターンの指向性ビームを構成して送信処理または受信処理を行う。
【００３２】
図６は、無線基地局201 〜205 の構成例を示す。
図６において、無線基地局201 〜205 は、アンテナ部21、受信処理部22、送信処理部23、情報入出力部24、グループ管理情報記憶部25、自己情報記憶部26、通信情報連結部27、協調干渉制御処理部28を備える。
【００３３】
情報入出力部24は、当該無線基地局が接続された外部ネットワーク（インターネット等）との間でデータの交換を行う。送信処理部23は、情報入出力部24を介して外部ネットワークから入力されたデータ信号および通信情報連結部27から入力された制御信号を、無線信号としてアンテナ部21を介して出力するための送信処理（変調、周波数変換等）を行う。
【００３４】
受信処理部22は、アンテナ部21を介して入力された無線信号を復調して、データ信号または制御信号を取り出し、その信号の種類に応じて、情報入出力部24、グループ管理情報記憶部25、または通信情報連結部27へ出力する。なお、受信処理部22に入力された信号のうち、外部ネットワークへ出力すべき信号は情報入出力部24へ、グループ管理情報はグループ管理情報記憶部25へ、無線通信装置の自己情報は通信情報連結部27へ出力される。
【００３５】
グループ管理情報記憶部25は、入力されたグループ管理情報を記憶し、新たにグループ管理情報が入力されるたびに更新し、協調干渉制御処理部28へ出力する。自己情報記憶部26は、自己情報を記憶し、通信情報連結部27へ出力する。通信情報連結部27は、自己情報記憶部26から入力する自己情報と、受信処理部22から入力する無線通信装置の自己情報を連結して通信情報を作成し、送信処理部23へ出力する。
【００３６】
協調干渉制御処理部28は、グループ管理情報記憶部25から入力された情報を用いて、同じグループＩＤを持つ無線通信装置および無線基地局の情報を送信処理部23と受信処理部22へ出力する。
【００３７】
送信処理部23および受信処理部22は、協調干渉制御処理部28から入力する同じグループＩＤを持ち無線通信装置および無線基地局を適用対象として、セル間干渉制御またはInterference Alignmentの手法に基づいてアンテナの指向性パターンを算出し、当該指向性パターンの指向性ビームを構成して送信処理または受信処理を行う。
【００３８】
図７は、固定無線基地局101 の構成例を示す。
図７において、固定無線基地局101 は、アンテナ部11、受信処理部12、送信処理部13、通信情報リスト作成部14、協調可否リスト作成部15、グループ管理情報作成部16、グループスケジューリング部17を備える。
【００３９】
送信処理部13は、グループスケジューリング部17から入力された信号（グループスケジューリング情報を含むグループ管理情報）を、無線信号としてアンテナ部11を介して出力するための送信処理を行う。
【００４０】
受信処理部12は、アンテナ部11を介して入力された無線信号を復調して通信情報を取り出し、通信情報リスト作成部14へ出力する。通信情報リスト作成部14は、受信処理部12から入力された通信情報から通信情報リストを作成し、協調可否リスト作成部15へ出力する。協調可否リスト作成部15は、通信情報リスト作成部14から入力された通信情報リストから協調可否リストを作成し、グループ管理情報作成部16へ出力する。
【００４１】
グループ管理情報作成部16は、協調可否リスト作成部15から入力された協調可否リストからグループ管理情報を作成し（後述）、グループスケジューリング部17へ出力する。グループスケジューリング部17は、グループ管理情報作成部16から入力されたグループ管理情報に含まれる各グループＩＤを参照し、各グループをスケジューリングしてスケジューリング情報を作成し、グループ管理情報に付加して送信処理部13へ出力する。
【００４２】
ここで、固定無線基地局101 におけるグループ管理情報の作成は以下のように行われる。グループ管理情報の作成フローを図８に示す。
【００４３】
図８において、固定無線基地局101 は、通信情報リスト作成部14に入力された各通信情報を図９のようにリスト化する（S1）。このリストを通信情報リストとする。リストの各行は、各無線通信セットを構成する無線通信装置および無線基地局を表し、それぞれＭＡＣアドレス、協調干渉制御可否、設置アンテナ数を示す。
【００４４】
次に、協調可否リスト作成部15において、通信情報リストに含まれる協調干渉制御の可否を参照し、通信情報リストの行に含まれる無線通信セット（無線基地局と無線通信装置）が協調干渉制御可能であれば、協調可能、そうでなければ協調不可として、各通信情報を分類し、図１０のようにリスト化する（S2〜S5）。このリストを協調可否リストとする。
【００４５】
次に、グループ管理情報作成部16において、協調可否リストを参照し、協調可能である無線通信セット（無線基地局と無線通信装置）の設置アンテナ数のうち最小数を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として選択し、最小設置アンテナ数ごとに配列してグループ化する（S6）。ここで、各グループの無線通信セットの数であるグループ内通信数が、その最小設置アンテナ数に対応する最大通信数以下か否かを判断する（S7）。なお、無線通信システムがどのような協調干渉制御方式を用いるかによって、１グループ内で同時に通信可能な最大通信数が決定される。例えば、最小設置アンテナ数をＮとしたとき、従来技術のセル間干渉制御であれば（Ｎ−１）通信、Interference Alignmentであれば、（２Ｎ−１）通信となる。
【００４６】
グループ内通信数が最大通信数を超える場合（S7：No）は、最大通信数を超えない複数のサブグループに分割する（S8）。一方、グループ内通信数が最大通信数以下の場合（S7：Yes ）は、そのグループの分割は行わない。このようにサブグループを含むグループ化された無線通信セットに対して、最小設置アンテナ数をグループＩＤとして設定し（S9）、図１１のようにリスト化する。このリストをグループ管理情報として作成作業を終了する（S10 ）。図１１において、例えばグループＩＤ＝３の無線通信セットは２組あるが、最小設置アンテナ数が３であり、上記の各協調干渉制御方式の最大通信数が２または５であるので、２組の無線通信セットの同時通信は可能である。すなわち、サブグループに分割する必要はない。
【００４７】
最後に、グループスケジューリング部17において、グループ管理情報の各グループに対し、グループ毎に異なる送信タイミング情報を付加する。この送信タイミング情報は、グループ毎に割り当てられたタイムスロットの情報である。
【００４８】
以上のように、無線通信装置301 〜306 および無線基地局201 〜205 が定期的に自己情報および通信情報を固定無線基地局101 へ送信し、固定無線基地局101 においてグループ管理情報を更新し、更新したグループ管理情報を無線通信装置301 〜306 および無線基地局201 〜205 へ送信する。これにより、無線通信装置301 〜306 および無線基地局201 〜205 が移動しても、適宜、協調干渉制御を行うグループを組み変えることができる。また、固定無線基地局101 においてグループ管理情報にスケジューリング情報を付加することにより、グループ間の干渉を回避して通信を行うことができる。
【００４９】
なお、以上の説明では、無線基地局201 〜205 の通信情報連結部27において、配下の無線通信装置の自己情報と無線基地局自体の自己情報を連結し、図４に示す通信情報を形成して固定無線基地局101 に送信する例を示した。固定無線基地局101 では、各無線基地局201 〜205 から受信する通信情報から図９に示す通信情報リストを作成し、さらに図１０に示す協調可否リストを作成し、さらに図１１に示す最小設置アンテナ数ごとに配列してグループ化したグループ管理情報を作成する手順を示した。ここで、無線基地局201 〜205 の通信情報連結部27において、各無線通信セットの協調干渉制御可否、最小設置アンテナ数を認識し、当該無線通信セットを構成する無線通信装置および無線基地局のＭＡＣアンテナとともに通信情報として固定無線基地局101 に通知してもよい。この場合の固定無線基地局101 は、その通信情報から最小設置アンテナ数に基づいて無線通信セットをグループ化し、図１１に示すグループ管理情報の作成を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００５０】
11 アンテナ部
12 受信処理部
13 送信処理部
14 通信情報リスト作成部
15 協調可否リスト作成部
16 グループ管理情報作成部
17 グループスケジューリング部
21 アンテナ部
22 受信処理部
23 送信処理部
24 情報入出力部
25 グループ管理情報記憶部
26 自己情報記憶部
27 通信情報連結部
28 協調干渉制御処理部
31 アンテナ部
32 受信処理部
33 送信処理部
34 情報入出力部
35 グループ管理情報記憶部
36 自己情報記憶部
37 協調干渉制御処理部
101 固定無線基地局
201 〜205 無線基地局
301 〜306 無線通信装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定無線基地局に接続された複数の無線基地局と当該無線基地局に接続された複数の無線通信装置により構成され、互いに通信する無線基地局と無線通信装置の組を無線通信セットとしたときに、各無線通信セットが協調干渉制御技術を用いて相互の干渉を回避しながら通信を行う無線通信方法において、
前記固定無線基地局は、
前記無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として取得するステップと、
前記最小設置アンテナ数が同じ前記無線通信セットの組合せを１つのグループとするステップと、
前記グループにおける前記無線通信セットの数が、当該グループの最小設置アンテナ数に応じてグループ内で同時通信が可能な最大通信数を超える場合には、無線通信セットの数が最大通信数以下となるサブグループとするステップと、
時分割多重通信における各タイムスロットについて、前記グループまたはサブグループ単位で、通信を行う期間を割り当てたスケジュール情報および各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報を生成し、各無線通信セットを構成する前記無線基地局と前記無線通信装置に通知するステップと
を有し、
前記無線通信セットを構成する前記無線基地局および前記無線通信装置は、前記スケジュール情報と各グループまたはサブグループに属する前記無線通信セットの情報により、自局が送信または受信する期間を取得して、同じ期間に割り当てられた他の無線通信セットに干渉が生じない指向性パターンを用いてデータ信号を送信または受信するステップを有する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信方法において、
前記最小設置アンテナ数を取得するステップは、
前記無線基地局および前記無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数を取得するステップと、
前記無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として決定するステップと
を有する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項３】
固定無線基地局に接続された複数の無線基地局と当該無線基地局に接続された複数の無線通信装置により構成され、互いに通信する無線基地局と無線通信装置の組を無線通信セットとしたときに、各無線通信セットが協調干渉制御技術を用いて相互の干渉を回避しながら通信を行う無線通信システムにおいて、
前記固定無線基地局は、
前記無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として取得する最小設置アンテナ数取得手段と、
前記最小設置アンテナ数が同じ前記無線通信セットの組合せを１つのグループとして構成し、当該グループにおける前記無線通信セットの数が、当該グループの最小設置アンテナ数に応じてグループ内で同時通信が可能な最大通信数を超える場合には、無線通信セットの数が最大通信数以下となるサブグループを構成するグループ化手段と、
時分割多重通信における各タイムスロットについて、それぞれのグループまたはサブグループ単位で、通信を行う期間を割り当てたスケジュール情報および各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報を生成し、各無線通信セットを構成する前記無線基地局と前記無線通信装置に送信するスケジュール手段と
を備え、
前記無線通信セットを構成する前記無線基地局および前記無線通信装置は、前記スケジュール情報と各グループまたはサブグループに属する前記無線通信セットの情報により、自局が送信または受信する期間を取得して、同じ期間に割り当てられた他の無線通信セットに干渉が生じない指向性パターンを用いてデータ信号を送信または受信する手段を備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信システムにおいて、
前記最小設置アンテナ数取得手段は、
前記無線基地局および前記無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数を取得する設置アンテナ数取得手段と、
前記無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として決定する最小設置アンテナ数決定手段と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１】
固定無線基地局に接続された複数の無線基地局と当該無線基地局に接続された複数の無線通信装置により構成され、互いに通信する無線基地局と無線通信装置の組を無線通信セットとしたときに、各無線通信セットが協調干渉制御技術を用いて相互の干渉を回避しながら通信を行う無線通信方法において、
前記固定無線基地局は、
前記無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として取得するステップと、
前記最小設置アンテナ数が同じ前記無線通信セットの組合せを１つのグループとするステップと、
前記グループにおける前記無線通信セットの数が、当該グループの最小設置アンテナ数に応じてグループ内で同時通信が可能な最大通信数を超える場合には、無線通信セットの数が最大通信数以下となるサブグループとするステップと、
時分割多重通信における各タイムスロットについて、前記グループまたはサブグループ単位で、通信を行う期間を割り当てたスケジュール情報および各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報を生成し、各無線通信セットを構成する前記無線基地局と前記無線通信装置に通知するステップと
を有し、
前記無線通信セットを構成する前記無線基地局および前記無線通信装置は、前記スケジュール情報と各グループまたはサブグループに属する前記無線通信セットの情報により、自局が送信または受信する期間を取得して、同じ期間に割り当てられた他の無線通信セットに干渉が生じない指向性パターンを用いてデータ信号を送信または受信するステップを有する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信方法において、
前記最小設置アンテナ数を取得するステップは、
前記無線基地局および前記無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数を取得するステップと、
前記無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として決定するステップと
を有する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項３】
固定無線基地局に接続された複数の無線基地局と当該無線基地局に接続された複数の無線通信装置により構成され、互いに通信する無線基地局と無線通信装置の組を無線通信セットとしたときに、各無線通信セットが協調干渉制御技術を用いて相互の干渉を回避しながら通信を行う無線通信システムにおいて、
前記固定無線基地局は、
前記無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として取得する最小設置アンテナ数取得手段と、
前記最小設置アンテナ数が同じ前記無線通信セットの組合せを１つのグループとして構成し、当該グループにおける前記無線通信セットの数が、当該グループの最小設置アンテナ数に応じてグループ内で同時通信が可能な最大通信数を超える場合には、無線通信セットの数が最大通信数以下となるサブグループを構成するグループ化手段と、
時分割多重通信における各タイムスロットについて、それぞれのグループまたはサブグループ単位で、通信を行う期間を割り当てたスケジュール情報および各グループまたはサブグループに属する無線通信セットの情報を生成し、各無線通信セットを構成する前記無線基地局と前記無線通信装置に送信するスケジュール手段と
を備え、
前記無線通信セットを構成する前記無線基地局および前記無線通信装置は、前記スケジュール情報と各グループまたはサブグループに属する前記無線通信セットの情報により、自局が送信または受信する期間を取得して、同じ期間に割り当てられた他の無線通信セットに干渉が生じない指向性パターンを用いてデータ信号を送信または受信する手段を備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の無線通信システムにおいて、
前記最小設置アンテナ数取得手段は、
前記無線基地局および前記無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数を取得する設置アンテナ数取得手段と、
前記無線通信セットを構成する無線基地局と無線通信装置のそれぞれの設置アンテナ数の少ない方を当該無線通信セットの最小設置アンテナ数として決定する最小設置アンテナ数決定手段と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−６２６４１（Ｐ２０１３−６２６４１Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９９０９２（Ｐ２０１１−１９９０９２）
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【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２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【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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