JP2014112928A - 無線通信方法及び無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＣＫ信号を送信することによりセル間の干渉が発生してしまうことを抑圧する無線通信方法を提供する。
【解決手段】他通信セルで用いられている周波数チャネルを推定するステップと、自通信セルの無線通信端末からの信号を受信し、当該無線通信端末からの信号の復号を行うステップと、他通信セルで用いられていない周波数チャネルから、ＡＣＫ信号、ＣＴＳ信号、ＣＣＴＳ信号のうち少なくとも一つの制御信号を送信する周波数チャネルを決定するステップと、決定された周波数チャネルを用い、ＡＣＫ信号、ＣＴＳ信号、ＣＣＴＳ信号のうち少なくとも一つの制御信号を送信するステップとを有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、セル間の干渉を抑圧する無線通信方法及び無線通信システムに関する。

近年、２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などに基づいたアクセスポイント（基地局装置）が広く普及している。これらの規格に基づいたシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの伝送速度を実現している。ここでの伝送速度とは物理レイヤ上での伝送速度である。ユーザにとって有効なデータのスループットは、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０〜７０％程度であるために、３０Ｍｂｐｓ程度が上限値となっている。しかし、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎが２０１０年に標準化完了予定であり、ＭＩＭＯ（Multiple input multiple output）技術により１００Ｍｂｐｓ超の高速通信の実現を目指している。

また、有線ＬＡＮの通信速度もＦＴＴＨ（Fiber to the home）の普及から、上昇の一途をたどっており、今後無線ＬＡＮにおいても更なる伝送速度の高速化が求められることが想定される。更なる無線ＬＡＮにおける伝送速度の高速化の技術として、最も注目されているのがマルチユーザＭＩＭＯ送信技術である。マルチユーザＭＩＭＯ送信技術とは、送信局側において複数の送信アンテナから同一周波数同一タイミングで異なる独立な信号を複数のアンテナを備える複数の通信相手に送信する。また、複数の通信相手の受信アンテナ全体を巨大な受信アレーとみなして下りスループットの向上を実現する技術である（例えば、非特許文献１参照）。

Q. H. Spencer, "Zero-forcing methods for downlink spatial multiplexing in multiuser MIMO channel," IEEE Trans. on Signal Processing, Vol 52, Issue 2, pp.461-471, 2004

しかしながら、無線ＬＡＮの通信速度や、ユーザ数が増大するにつれ、隣接通信セルからの干渉問題が大きくなってきている。無線ＬＡＮは通常ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）を用いてパケットの衝突を防いでいることから、受信可能なエリアの無線通信端末数が増えると通信機会が減るという問題がある。

図１６は、従来の通信方式におけるオーバラップ通信セルにおける伝送レートの低下を説明する図である。無線通信端末ＷＴ１〜ＷＴ４の時間に対する送受信の様子を表している。Ｔｘにおけるブロックは無線通信端末が送信していることを表し、Ｒｘにおけるブロックは無線通信端末が対応する番号の送信信号を受信していることを表す。ここで、ＷＴ１とＷＴ２、ＷＴ３とＷＴ４は、それぞれは同じ通信セルＣ１、Ｃ２に属する無線通信端末である。同じ通信セルに所属する無線通信端末同士でのみ通信を行うため、ＷＴ１とＷＴ２、ＷＴ３とＷＴ４はそれぞれ通信を行うが、ＷＴ１とＷ３や、ＷＴ２とＷＴ４は通信を行わない。ここで、ＷＴ１とＷＴ２の通信がＷＴ３には受信可能電力以上の大きさで受信され、ＷＴ３の送信信号もＷＴ１とＷＴ２で受信されるものとする。

図１６において、送信信号３がＷＴ４から送信され、ＷＴ３で受信されていることを示している。この通信が終了するタイミングで、ＷＴ１が送信信号１を送信開始する。ここで、ＷＴ１では、ＷＴ４が送信している送信信号３が受信されない、または受信レベルが小さいため認識されない。言いかえると、ＷＴ４は通信セルＣ１から見て「隠れ端末」となっている。一方、ＷＴ１による送信信号１について、本来はＷＴ３において、ＷＴ１の通信が開始されたことを検出できるため、ＣＳＭＡ／ＣＡによるとＷＴ３の送信が行われることは原則としてないが、通信終了後のＡＣＫ信号の送信は、例外的に信号検出を行うことなく、受信終了後短い時間で送信されるため、ＷＴ１からの信号が来ているのにもかかわらず、信号４は送信される。このような場合、信号４は４”としてＷＴ２で受信されるため、この信号が干渉信号となり、とくに、信号ブロックの先頭部分にあるタイミング検出やチャネル推定ブロックと重なるとＷＴ２における信号１’の復号に大きな影響を与え、受信を失敗させる。このため、ＷＴ２の受信が失敗したことから、ＷＴ１はＡＣＫ信号を受信せず、よって、信号２により再送を行うこととなるため、スループットが大きく低下する。また、同じ信号を何度も送信することで、今度はＷＴ３において、受信信号６’と２”が同時に受信され、互いに信号品質を低下させあうことになるという問題がある。

従来の方式における他の問題点を図１７を参照して説明する。図１７においては、ＷＴ２とＷＴ３が互いの通信が検出でき、無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２、ＷＴ３とＷＴ４がそれぞれ通信セルＣ１とＣ２に属していることを表している。Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ ｓｅｎｄ（ＲＴＳ）とＣｌｅａｒ ｔｏ ｓｅｎｄ（ＣＴＳ）による通信をＷＴ１とＷＴ２からなる通信セルＣ１が行っており、５がＲＴＳ、６がＣＴＳ信号に対応している。ＣＴＳ信号は検出した無線通信端末にＮｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ（ＮＡＶ）を設定することによってチャネルを予約する役割を有し、チャネルを予約した端末以外が一定時間送信を行えないようにする。図１７では、ＷＴ３がＣＴＳを受信信号６”により受信しているため、ＮＡＶを８で示すように設定している。このとき、ＷＴ４が信号４を送信しており、ＷＴ３はこの信号の復号を完了している。しかし、ＡＣＫを送信するタイミングがまだＮＡＶの区間に対応するため、ＡＣＫを送信できず、ＷＴ４に送信失敗と判断され、再送が行われることとなる。このような「さらし端末」の影響により、データの再送が増加し、結果的にスループットを低下させるという問題がある。

また、ＡＣＫやＣＴＳについて問題を説明したが、ＡＣＫやＣＴＳ以外の信号でも、ＡＣＫやＣＴＳのようにデータ信号部のビット長に比べて短い信号において同様の問題が生じる。例えば、マルチユーザＭＩＭＯ通信におけるチャネル情報の通知信号でも、上記の「隠れ端末」や「さらし端末」の条件により、他の通信に干渉を生じる場合がある。

このように、ＡＣＫ信号やＣＴＳ信号、またはＣＴＳ信号に類する信号が、他通信セルへの干渉となったり、または、ＡＣＫ信号やＣＴＳ信号、またはＣＴＳ信号に類する信号を送信できないことにより、通信効率が低下するという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、オーバラップ通信セルにおいて干渉を受信している場合に、ＡＣＫ信号を送信することによりセル間の干渉が発生してしまうことを抑圧することができる無線通信方法及び無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明は、複数の通信セルの一部がオーバラップしており、複数の周波数チャネルを用いる通信システムにおいて、セル間の干渉抑圧を行う無線通信方法であって、他通信セルで用いられている周波数チャネルを推定する他通信セル周波数チャネル推定ステップと、自通信セルの無線通信端末からの制御信号またはデータ信号を受信し、当該無線通信端末からの信号の復号を行う自通信セル信号処理ステップと、他通信セルで用いられていない、または用いられる頻度の少ない周波数チャネルから、データ通信終了後に受信成功を通知するＡＣＫ信号、送信要求信号を受信した後に受信準備ができたことを通知するＣＴＳ信号、チャネル情報要求信号を受信した後にチャネル情報を通知する機能を有するＣＣＴＳ信号のうち少なくとも一つの信号を、送信する周波数チャネルを決定する制御信号周波数チャネル選択ステップと、決定された周波数チャネルを用い、データ通信終了後に受信成功を通知するＡＣＫ信号、送信要求信号を受信した後に受信準備ができたことを通知するＣＴＳ信号、チャネル情報要求信号を受信した後にチャネル情報を通知する機能を有するＣＣＴＳ信号のうち少なくとも一つの信号を送信する制御信号送信ステップとを有することを特徴とする。

本発明は、通信相手となる通信装置から、送信要求信号を受信した後に受信準備ができたことを通知するＣＴＳ信号、またはＣＣＴＳ信号が送信された場合に、チャネル情報の精度の劣化を考慮し、送信を行うデータ信号の変調方式や符号化率からなる変調モードを送信ビットの低いものに変更する制御信号考慮データ送信ステップをさらに有することを特徴とする。

本発明は、複数の通信セルの一部がオーバラップしており、複数の周波数チャネルを用いて、セル間の干渉抑圧を行う無線通信システムであって、他通信セルで用いられている周波数チャネルを推定する他通信セル周波数チャネル推定手段と、自通信セルの無線通信端末からの制御信号またはデータ信号を受信し、当該無線通信端末からの信号の復号を行う自通信セル信号処理手段と、他通信セルで用いられていない、または用いられる頻度の少ない周波数チャネルから、データ通信終了後に受信成功を通知するＡＣＫ信号、送信要求信号を受信した後に受信準備ができたことを通知するＣＴＳ信号、チャネル情報要求信号を受信した後にチャネル情報を通知する機能を有するＣＣＴＳ信号のうち少なくとも一つの信号を、送信する周波数チャネルを決定する制御信号周波数チャネル選択手段と、決定された周波数チャネルを用い、データ通信終了後に受信成功を通知するＡＣＫ信号、送信要求信号を受信した後に受信準備ができたことを通知するＣＴＳ信号、チャネル情報要求信号を受信した後にチャネル情報を通知する機能を有するＣＣＴＳ信号のうち少なくとも一つの信号を送信する制御信号送信手段とを備えることを特徴とする。

本発明は、通信相手となる通信装置から、送信要求信号を受信した後に受信準備ができたことを通知するＣＴＳ信号、またはＣＣＴＳ信号が送信された場合に、チャネル情報の精度の劣化を考慮し、送信を行うデータ信号の変調方式や符号化率からなる変調モードを送信ビットの低いものに変更する制御信号考慮データ送信手段をさらに備えることを特徴とする。

本発明によれば、オーバラップ通信セルにおいて干渉を受信している場合に、ＡＣＫ信号を送信することによりセル間の干渉が発生してしまうことを抑圧することができるため、スループットを増大させることができるという効果が得られる。

本発明の第１実施形態における通信方法を表す図である。 第１実施形態における第１の送信方法の動作を示すフローチャートである。 第１実施形態における第２の送信方法の動作を示すフローチャートである。 第１実施形態における第３の通信方法の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態における通信方法を表す図である。 第２実施形態における第１の送信方法の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態における第２の送信方法の動作を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態における通信方法を表す図である。 本発明の第３実施形態における通信方法の変形例を表す図である。 本発明の第４実施形態における通信方法を表す図である。 第４実施形態における第１の送信方法の動作を示すフローチャートである。 第４実施形態における第２の送信方法の動作を示すフローチャートである。 第４実施形態における第２の送信方法の動作の変形例を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態における第２の形態の通信方法を表す図である。 図１４に対応する送信動作を示すフローチャートである。 従来の通信方式におけるオーバラップ通信セルにおける伝送レートの低下を示す説明図である。 従来の方式における他の問題点を示す説明図である。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態による無線通信方法及び無線通信システムを説明する。図１は、本発明の第１実施形態における通信方法を表す図である。図１６の場合と同様に、無線通信端末ＷＴ４からの送信信号３を受信直後に、無線通信端末ＷＴ１が通信を開始し、この通信信号１に対応する受信干渉信号１”により、ＡＣＫ信号を送るタイミングに無線通信端末ＷＴ３は信号を受信している。しかし、無線通信端末ＷＴ２における受信信号４”をなくす、または無視できるほど小さくすることで、無線通信端末ＷＴ２は無線通信端末ＷＴ１の信号１の復号を行うことができ、ＡＣＫ信号５により通信を完了することができる。

次に、送信信号４を送信する第１の送信方法について説明する。まず、送信信号４を通常の送信電力よりＤｄＢ低下させて送信を行う。このように送信電力を低減することにより、無線通信端末ＷＴ１およびＷＴ２への干渉電力を低減し、無線通信端末ＷＴ１およびＷＴ２において検出不可能な電力で送信を行うことで、ＣＳＭＡ／ＣＡを用いている無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２へ影響を与えずに、ＡＣＫ信号を送信する。この通信を行うためには、予め、無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２からの送信信号に対し、受信電力を推定しておく必要がある。

ここで、無線通信端末ＷＴ３が推定した熱雑音電力をＰ_Ｎ［ｄＢｍ］、無線通信端末ＷＴ１の送信信号の受信電力をＰ_１３［ｄＢｍ］、無線通信端末ＷＴ２の送信信号に対する受信電力をＰ_２３［ｄＢｍ］、通信信号の最低検出信号対雑音比をＳ_Ｓ［ｄＢ］、他の通信セルの無線通信端末において許容される最大セル間干渉電力対雑音比をＳ_ｍａｘ［ｄＢ］、無線通信端末ＷＴ３から通常の送信電力で送信を行った場合の、無線通信端末ＷＴ４における受信電力をＰ_３４［ｄＢｍ］、異なる通信装置で生じうる送信電力の違いに対して用意される送信電力個体差マージンをＭ、ＡＣＫを送信する際に、通常の送信電力から低下させる電力低減係数をＤ［ｄＢ］とする。すると、無線通信端末ＷＴ３が送信するＡＣＫが無線通信端末ＷＴ１およびＷＴ２において受信される信号対雑音電力比Ｓ_１［ｄＢ］とＳ_２［ｄＢ］はそれぞれ、
Ｓ_１＝Ｄ＋Ｐ_３１−Ｐ_Ｎ ・・・（１）
Ｓ_２＝Ｄ＋Ｐ_３２−Ｐ_Ｎ ・・・（２）と表すことができる。Ｐ_３１、Ｐ_３２は無線通信端末ＷＴ３から送信し、ＷＴ１とＷＴ２で受信された信号電力Ｐ_１３とＰ_２３から、Ｐ_３１＝Ｐ_１３、Ｐ_３２＝Ｐ_２３として推定できる。ただし、送信方法や、装置個体差により必ずしも同じにはならないため、Ｐ_３１とＰ_１３のＰ_３２とＰ_２３の電力のずれも考慮することもできる。

したがって、送信電力差のマージンを用いて、
Ｓ_１＝Ｄ＋Ｍ＋Ｐ_３１−Ｐ_Ｎ ・・・（３）
Ｓ_２＝Ｄ＋Ｍ＋Ｐ_３２−Ｐ_Ｎ ・・・（４）と推定することができる。ここで、無線通信端末ＷＴ３は、無線通信端末ＷＴ１やＷＴ２より、Ｍ［ｄＢ］高い送信電力を送りうると解釈することができる。各通信装置の送信電力はこれらの受信レベルが最大セル間干渉電力対雑音比Ｓ_ｍａｘより低い値となるように送信する必要があるため、
Ｓ_ｍａｘ≧ｍａｘ（Ｓ_１，Ｓ_２） ・・・（５）
と表せる。

よって、
Ｓ_ｍａｘ≧Ｄ＋Ｍ＋ｍａｘ（Ｐ_３１，Ｐ_３２）−Ｐ_Ｎ ・・・（６）
Ｄ≦Ｓ_ｍａｘ−Ｍ−ｍａｘ（Ｐ_３１，Ｐ_３２）＋Ｐ_Ｎ ・・・（７）
と表すことができる。

また、このＡＣＫは無線通信端末ＷＴ４で受信可能である必要がある。よって、
Ｐ_３４＋Ｄ−Ｐ_Ｎ≧Ｓ_Ｓ ・・・（８）
Ｄ≧−Ｐ_３４＋Ｐ_Ｎ＋Ｓ_Ｓ ・・・（９）を満たす必要がある。（６）式と（７）式から、ＡＣＫ送信時の送信電力は、
−Ｐ_３４＋Ｐ_Ｎ＋Ｓ_Ｓ≦Ｄ≦Ｓ_ｍａｘ−Ｍ−ｍａｘ（Ｐ_３１，Ｐ_３２）＋Ｐ_Ｎ ・・・（１０）を満たす関係の場合に、第１の送信方法を用いることができる。（１０）式の左側の式と右側の式から、Ｐ_３４に求められる電力の条件を得ることもできる。
−Ｐ_３４＋Ｐ_Ｎ＋Ｓ_Ｓ≦Ｓ_ｍａｘ−Ｍ−ｍａｘ（Ｐ_３１，Ｐ_３２）＋Ｐ_Ｎ ・・・（１１）
−Ｐ_３４≦Ｓ_ｍａｘ−Ｍ−ｍａｘ（Ｐ_３１，Ｐ_３２）−Ｓ_Ｓ ・・・（１２）
Ｐ_３４≧ｍａｘ（Ｐ_３１，Ｐ_３２）＋（Ｓ_Ｓ−Ｓ_ｍａｘ＋Ｍ） ・・・（１３）

よって、Ｐ_３４はｍａｘ（Ｐ_３１，Ｐ_３２）より（Ｓ_Ｓ−Ｓ_ｍａｘ＋Ｍ）ｄＢ以上大きい必要があることが導出できる。例えば、熱雑音Ｐ_Ｎを−９０ｄＢｍ、Ｐ_３１を−７５ｄＢｍ、Ｐ_３２を−８０ｄＢｍ、マージンＭを１ｄＢ、最低検出信号対雑音比Ｓ_Ｓを５ｄＢ、最大セル間干渉電力対雑音日Ｓ_ｍａｘを−５ｄＢとすると、（１０）式は、
−Ｐ_３４＋（−９０）＋（５）≦Ｄ≦（−５）−１−（−７５）＋（−９０）・・・（１４）
−Ｐ_３４−８５≦Ｄ≦−２１ ・・・（１５）の関係で表せる。（１０）式から２つのことが分かる。Ｐ_３４が−６４ｄＢより小さい場合には、（１１）〜（１３）式を満たすＤはない。Ｄが存在する場合は、−Ｐ_３４−８５≦Ｄ≦−３６を満たす電力低減を行って、ＡＣＫを送信すればよい。

送信指針の例として２つ示す。無線通信端末ＷＴ４に対し、信号電力が検出される最小限の送信電力で送信する場合は、−Ｐ_３４−８５＋Ｘ_１［ｄＢ］の送信電力で送信を行う。Ｘ_１は最小検出感度を下回ることがないように与えるオフセット値であり、０以上の値に設定する。または、隣接通信セルに干渉電力を与えない最大の電力で送信を行う場合であり、この場合は、−３６−Ｘ_２［ｄＢ］で送信を行うことができる。Ｘ_２は最大セル間干渉電力対雑音比を上回ることがないように与えるオフセット値であり、０以上の値に設定される。無線通信端末ＷＴ３から見て、隣接する通信セルに多数の無線通信端末が存在したとしても、（１０）式や（１１）〜（１３）式においてｍａｘの中の係数を対応する数の無線通信端末数に増やし、ｍａｘ（Ｐ_３１，Ｐ_３２，…，Ｐ_３Ｎ）とすることで同様に送信電力を決定する。ここで、Ｎは隣接通信セルの無線通信端末数である。

また、Ｐ_３１，Ｐ_３２，…，Ｐ_３Ｎは予め推定した隣接セルに存在する全て無線通信端末とすることもできるし、推定した電力を各無線通信端末ごとに記憶しておき、隣接通信セルで送信を行う無線通信端末が指定する無線通信端末のみを設定するようにしてよい。
なお、送信電力を低く設定することにより、ＡＣＫ信号が送信失敗する可能性が高くなるため、ＡＣＫ信号の送信において送信電力に対応して変調方式等の低いものを使用してもよい。これにより、ＡＣＫ信号の受信成功確率を向上する効果を得ることができる。

次に、図２を参照して、第１実施形態における第１の送信方法の動作を説明する。図２は、第１実施形態における第１の送信方法の動作を示すフローチャートである。本発明の通信方法を用いる無線通信端末は、まず自通信セルに属さないが、信号検出可能な無線通信端末の検出と受信電力の推定を行う（ステップＳ１０１）。自通信セルに所属する無線通信端末から送信信号が送信されると、この信号の受信・復号を行う。ここで、問題なく復号が行われた場合（ステップＳ１０２）、ＡＣＫを送信するが、ＡＣＫの送信時に所望通信相手以外の無線通信端末からの干渉がないかを判定する（ステップＳ１０３）。

この干渉の検出はデータの復号中でもよいし、復号後でもよいし、データを復号する前に、ＲＴＳを検出するなどして判定しておいてもよい。他通信セルからの受信信号がなければ、ＡＣＫを送信し（ステップＳ１０４）、終了する。他通信セルからの受信信号が存在する場合、それらの信号条件が、（１１）〜（１３）式を満たすかを確認し（ステップＳ１０５）、満たす場合は送信電力制御を係数Ｄを用いて行い、ＡＣＫを送信し（ステップＳ１０４）、終了する。満たさない場合は、通常通り、ＡＣＫを送信する（ステップＳ１０４）。または、他の通信への干渉を与えないことに最も高い優先度を割り当てるシステムにおいては、ＡＣＫを完了せずＳｔａｒｔに戻るようにしてもよい（図２に示すステップＳ１０５からＳｔａｒｔへの点線）。または、予めＡＣＫに用いる送信電力の値を決定しておき、ステップＳ１０２の後、常に送信電力制御（ステップＳ１０６）を行って送信するようにしてもよい（図２におけるステップＳ１０２からステップＳ１０６への点線）。

次に、第２の送信方法について説明する。第２の送信方法では、送信信号４を隣接通信セルである無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２の使用する周波数チャネルとは異なる帯域を用いて送信することで、隣接通信セルの通信に影響を与えずにＡＣＫ信号を送信するものである。この通信を行うためには、無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２からの送信信号に対し、使用している周波数チャネルを推定する必要がある。ここで、無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２が通信に用いている周波数チャネルをＦ５、Ｆ６とし、無線通信端末ＷＴ３とＷＴ４が通信可能な周波数チャネルをＦ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８とし、両通信セルともにプライマリ周波数チャネルがＦ５であるものとする。ＡＣＫ信号をデータ信号と同じ周波数帯域を用いて送信する、もしくはプライマリ周波数チャネルで送信すると、図１６で示されるＡＣＫ信号が干渉信号となる問題が生じる。本発明では、無線通信端末ＷＴ３が通信セルＣ１で用いている周波数チャネルを検出し、通信セルＣ１で用いていない周波数チャネルＦ７、Ｆ８を用いてＡＣＫ信号を送信する。このように制御することで、隣接通信セルへの干渉電力を著しく低減することができる。また、隣接通信セルがＦ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８を用いて通信を行っている場合には、この方法でのＡＣＫの送信はできない。ＡＣＫ送信可能かの判断は隣接通信セルが用いている周波数チャネル以外で自通信セルが送受信可能な周波数チャネルが存在するかの判断となる。

次に、図３を参照して、第１実施形態における第２の送信方法の動作を説明する。図３は、第１実施形態における第２の送信方法の動作を示すフローチャートである。自通信セルに所属する無線通信端末から送信信号が送信されると、この信号の受信・復号を行う。
ここで、問題なく復号が行われた場合（ステップＳ２０２）、ＡＣＫを送信するが、ＡＣＫの送信時に所望通信相手以外の無線通信端末からの干渉がないかを判定する（ステップＳ２０３）。この干渉の検出はデータの復号中でもよいし、復号後でもよいし、データを復号する前に、ＲＴＳを検出するなどして判定しておいてもよい。他通信セルからの受信信号がなければ、ＡＣＫを送信し（ステップＳ２０４）、終了する。

一方、他通信セルからの受信信号が存在する場合、他通信セルが用いている周波数チャネルを推定し、他通信セルが用いる周波数チャネル以外の周波数チャネルを用いて送信信号を送ってきた無線通信端末と通信が可能であるか判断し（ステップＳ２０５）、通信可能な場合は隣接通信セルが用いない周波数チャネルを選択して（ステップＳ２０６）、ＡＣＫを送信し（ステップＳ２０６）、終了する。干渉を生じない周波数チャネルが存在しない場合には、通常通り、ＡＣＫを送信する（ステップＳ２０４）。または、他の通信への干渉を与えないことに最も高い優先度を割り当てるシステムにおいては、ＡＣＫを完了せずＳｔａｒｔに戻るようにしてもよい（図３におけるステップＳ１０５からＳｔａｒｔへの点線）。

次に、第３の送信方法について説明する。第３の送信方法は、第２の送信方法と類似するが、予めＡＣＫの送受信を行う周波数チャネルについて決定しておく点で異なる。この通信を行うためには、無線通信端末ＷＴ３、または無線通信端末ＷＴ４において、予め、無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２からの送信信号に対し、使用している周波数チャネルを推定する必要がある。無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２が通信に用いている周波数チャネルをＦ５、Ｆ６とし、無線通信端末ＷＴ３とＷＴ４が通信可能な周波数チャネルをＦ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８とし、両通信セルともにプライマリ周波数チャネルがＦ５であるものとする。第３の送信方法では、無線通信端末ＷＴ３または無線通信端末ＷＴ４が通信セルＣ１で用いている周波数チャネルを検出し、通信セルＣ２の通信で無線通信端末ＷＴ３がＡＣＫを送信する際には、周波数チャネルＦ７、Ｆ８を用いてＡＣＫ信号を送信することを予め決定する。このように制御することで、隣接通信セルへの干渉電力を著しく低減することができる。また、この送信方法では、無線通信端末ＷＴ３とＷＴ４でＡＣＫ信号に用いる周波数帯域について予め通知を行うこともできる。

次に、図４を参照して、第１実施形態における第３の通信方法の動作を説明する。図４は、第１実施形態における第３の通信方法の動作を示すフローチャートである。本発明の通信方法を用いる無線通信端末は、まず自通信セルに属さないが、信号検出可能な無線通信端末の検出と他通信セルが用いる周波数チャネルの推定を行う（ステップＳ３００）。
他通信セルが用いていない、もしくは使用頻度が低い周波数チャネルで、自無線通信端末と通信相手となる無線通信端末で用いることが可能な周波数チャネルを、この無線通信端末間のＡＣＫで用いる周波数チャネルとして決定する（ステップＳ３０１）。自通信セルに所属する無線通信端末から送信信号が送信されると、この信号の受信・復号を行う。ここで、問題なく復号が行われた場合（ステップＳ３０２）、予め決められた周波数チャネルでＡＣＫを送信する（ステップＳ３０４）。

ここで、ステップＳ３０２の後、他通信セルからの受信信号（干渉信号）がないかを確認しＡＣＫ信号の周波数チャネルを変更するか判断するようにしてもよい（ステップＳ３０３）。これは、他通信セルが想定しない周波数チャネルを用いていたり、もしくは、他通信チャネルが全く通信していない場合に対応する。この他通信セルからの信号の判定は、通信相手となる無線通信端末からのデータの復号中でもよいし、復号後でもよいし、データを復号する前に、ＲＴＳを検出するなどして判定しておいてもよい。ステップＳ３０３では、他通信セルの周波数チャネル使用状況に応じて、ＡＣＫの周波数チャネルを変更したり、または他通信セルが送信していないことを確認して、ＡＣＫ信号の周波数チャネルをデータ信号と同じ周波数チャネルにしたり、プライマリとなっている周波数チャネルにしたり、プライマリとなっている周波数チャネルと予め決められた周波数チャネルの両方を用いるようにしてもよい。周波数チャネルについて変更が行われた後（ステップＳ３０５）、ＡＣＫを送信し（ステップＳ３０４）、終了する。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図５を参照して説明する。通信の形態は、図１７に示す通信形態と同様である。ここでは、無線通信端末ＷＴ２とＷＴ３が互いの通信が検出でき、無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２、無線通信端末ＷＴ３とＷＴ４がそれぞれ通信セルＣ１とＣ２に属していることを表している。Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ ｓｅｎｄ（ＲＴＳ）とＣｌｅａｒ ｔｏ ｓｅｎｄ（ＣＴＳ）による通信を無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２からなる通信セルＣ１が行っており、信号５がＲＴＳ信号、信号６がＣＴＳ信号に対応している。ＣＴＳ信号は検出した無線通信端末にＮＡＶを設定し、指定した端末以外が一定時間送信を行えないようにする。図１７では、無線通信端末ＷＴ３がＣＴＳを受信信号６”により受信しているため、ＮＡＶを信号８で示すように設定している。通信セルＣ１と通信セルＣ２が同じ周波数チャネルを用いている場合には、無線通信端末ＷＴ３は無線通信端末ＷＴ４からの送信信号３を復号した場合にも、ＡＣＫ信号を送信できない。本発明では、ここで、ＡＣＫ信号を送信することを可能にする。

次に、第２実施形態における第１の送信方法を説明する。第１の送信方法では、送信信号７を通常の送信電力よりＲｄＢ低下させて送信を行う。このように送信電力を低減することにより、無線通信端末ＷＴ１およびＷＴ２への干渉電力を低減し、無線通信端末ＷＴ１およびＷＴ２において検出不可能な電力で送信を行うことで、ＲＴＳ／ＣＴＳを用いている無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２へ影響を与えずに、ＡＣＫ信号を送信することができる。この通信を行うためには、予め、無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２からの送信信号に対し、受信電力を推定しておく必要がある。ここで、無線通信端末ＷＴ３が推定した熱雑音電力をＰ_Ｎ［ｄＢｍ］、無線通信端末ＷＴ１の送信信号の受信電力をＰ_１３［ｄＢｍ］、無線通信端末ＷＴ２の送信信号に対する受信電力をＰ_２３［ｄＢｍ］、通信信号の最低検出信号対雑音比をＳ_Ｓ［ｄＢ］、他の通信セルの無線通信端末において許容される最大セル間干渉電力対雑音比をＳ_ｍａｘ［ｄＢ］、無線通信端末ＷＴ３から通常の送信電力で送信を行った場合の、無線通信端末ＷＴ４における受信電力をＰ_３４［ｄＢｍ］、異なる通信装置で生じうる送信電力の違いに対して用意される送信電力個体差マージンをＭ、ＡＣＫを送信する際に、通常の送信電力から低下させる電力低減係数をＤ［ｄＢ］とする。これにより、（１）式〜（１５）式の関係と同様に通信セルＣ２とＣ１における信号受信電力対雑音比を定義することができる。

（１０）式を満たすようにＤを決定することで、信号７を送信する。無線通信端末ＷＴ４に対し、信号電力が検出される最小限の送信電力で送信する場合は、−Ｐ_３４＋Ｐ_Ｎ＋Ｓ_Ｓ＋Ｘ_１［ｄＢ］の送信電力で送信を行う。Ｘ_１は最小検出感度を下回ることがないように与えるオフセット値であり、０以上の値に設定する。または、隣接通信セルに干渉電力を与えない最大の電力で送信を行う場合であり、この場合は、Ｓ_ｍａｘ−Ｍ−ｍａｘ（Ｐ_３１，Ｐ_３２）＋Ｐ_Ｎ−Ｘ_２［ｄＢ］で送信を行うことができる。Ｘ_１は最大セル間干渉電力対雑音比を上回ることがないように与えるオフセット値であり、０以上の値に設定する。無線通信端末ＷＴ３から見て、隣接する通信セルに多数の無線通信端末が存在したとしても、（１０）〜（１３）式においてｍａｘの中の係数を対応する数の無線通信端末数に増やし、ｍａｘ（Ｐ_３１，Ｐ_３２，…，Ｐ_３Ｎ）とすることで同様に送信電力を決定することができる。ここで、Ｎは隣接通信セルの無線通信端末数である。

また、Ｐ_３１，Ｐ_３２，…，Ｐ_３Ｎは予め推定した隣接セルに存在する全ての無線通信端末としてもよいし、推定した電力を各無線通信端末ごとに記憶しておき、隣接通信セルで送信を行う無線通信端末が指定する無線通信端末のみを設定するようにしてもよい。

次に、図６を参照して、第２実施形態における第１の送信方法の動作を説明する。図６は、第２実施形態における第１の送信方法の動作を示すフローチャートである。本発明の通信方法を用いる無線通信端末は、まず自通信セルに属さないが、信号検出可能な無線通信端末の検出と受信電力の推定を行う（ステップＳ４０１）。自通信セルに所属する無線通信端末から送信信号が送信されると、この信号の受信・復号を行う。ここで、ＣＴＳ信号を受信した場合、要求されたＮＡＶ区間を設定する（ステップＳ４０２）。この間に受信信号を検出した場合、この受信完了時間を推定し、ＡＣＫ信号がＮＡＶ区間に入っているか判定を行う（ステップＳ４０３）。ＮＡＶ区間外であれば、ＡＣＫ信号は通常通り送信するため図には示していない。ＮＡＶ区間内となる場合には、（１１）〜（１３）式を満たす送信電力制御の減衰係数Ｄが存在するか確認し（ステップＳ４０４）、満たす場合は送信電力制御の係数Ｄを決定し送信電力を下げてＡＣＫを送信し（ステップＳ４０５）、終了する。ステップＳ４０４において、満たさない場合は、通信は完了せずＳｔａｒｔに戻る。

次に、第２実施形態における第２の送信方法を説明する。第２の送信方法は、無線通信端末ＷＴ３において、受信信号６”に示されるＣＴＳ信号の周波数チャネルとは異なる帯域を用いてＡＣＫ信号７を送信することで、他通信セルの通信に影響を与えずにＡＣＫ信号を送信するものである。無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２が通信に用いている周波数チャネルをＦ５、Ｆ６とし、無線通信端末ＷＴ３とＷＴ４が通信可能な周波数チャネルをＦ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８とすると、ＣＴＳ信号はＦ５、Ｆ６にＮＡＶを設定していると考えられる。このような場合、第２の送信方法では、Ｆ７またはＦ８、またはＦ７とＦ８の周波数チャネルを用い、ＡＣＫ信号を送信する。

次に、図７を参照して、第２実施形態における第２の送信方法の動作を説明する。図７は、第２実施形態における第２の送信方法の動作を示すフローチャートである。本発明の通信方法を用いる無線通信端末は、ＣＴＳ信号を検出し、ＣＴＳ信号に対応する周波数チャネルを取得し、ＮＡＶを設定する（ステップＳ５０１）。ＮＡＶ区間にＡＣＫを送信する必要のある信号を受信した（ステップＳ５０２）場合には、ＣＴＳに対応する周波数チャネル以外で、無線通信端末ＷＴ３とＷＴ４が通信可能かを判断し（ステップＳ５０３）、可能な場合には、ＣＴＳに対応する周波数チャネル以外でＡＣＫ信号を送信して（ステップＳ５０４）終了する。使用可能な周波数チャネルがない場合には、ＡＣＫは送信せずＳｔａｒｔに戻る。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、図８を参照して説明する。ここでは、無線通信端末ＷＴ２とＷＴ３が互いの通信が検出でき、無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２、無線通信端末ＷＴ３とＷＴ４がそれぞれ通信セルＣ１とＣ２に属していることを表している。Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ ｓｅｎｄ（ＲＴＳ）とＣｌｅａｒ ｔｏ ｓｅｎｄ（ＣＴＳ）による通信を無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２からなる通信セルＣ１が行っており、信号３と信号５がＲＴＳ信号、信号４と信号６がＣＴＳ信号に対応している。ＣＴＳ信号は検出した無線通信端末にＮＡＶを設定し、指定した端末以外が一定時間送信を行えないようにする。図８では、無線通信端末ＷＴ３がＣＴＳを受信信号６”により受信しているため、ＮＡＶを信号８で示すように設定している。このとき、無線通信端末ＷＴ４は、ＣＴＳ信号６が受信できないために、ＲＴＳ信号を無線通信端末ＷＴ３に送信する。このため、無線通信端末ＷＴ３はＮＡＶ区間においてＲＴＳ信号を受信することとなる。本来はＮＡＶ区間のため、ＣＴＳ信号を返すことはできないが、本発明により、ＣＴＳ信号を送信することが可能になる。

第３実施形態の第１の送信方法と第２の送信方法は、図６と図７に示す送信方法において、データ信号をＲＴＳ信号に、ＡＣＫをＣＴＳ信号と読み替えることで実現できる。第１の送信方法では、図６に示す送信動作において、ＮＡＶ区間にＲＴＳ信号を受信し（ステップＳ４０３）、ＣＴＳ信号の送信可否を（１０）式から判断し（ステップＳ４０４）、送信可能な場合には送信電力制御によりＣＴＳ信号を送信する（ステップＳ４０５）。
第２の送信方法においては、図７に示す送信動作において、ＮＡＶ区間にＲＴＳ信号を受信し（ステップＳ５０２）、ステップＳ５０１で受信したＣＴＳに対応する周波数チャネル以外で用いることができる周波数チャネルが存在するか判断し（ステップＳ５０３）、送信可能であれば、ＣＴＳで用いられない周波数チャネルを用いてＣＴＳ信号を送信する（ステップＳ５０４）。ここで、第３実施形態における第２の送信方法では、ＣＴＳ信号としていくつかの送信方法が可能となる。

第３実施形態における無線通信端末ＷＴ３のＣＴＳの送信方法について第１と第２のＣＴＳ送信方法を示す。ここで、通信セルＣ１の無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２が周波数チャネルＦ５とＦ６を用いて通信を行っており、通信セルＣ２の無線通信端末ＷＴ３とＷＴ４が周波数チャネルＦ５〜Ｆ８を用いて通信を行っているものとする。第１のＣＴＳ送信方法では、無線通信端末ＷＴ３は、無線通信端末ＷＴ１からのＲＴＳを検出することなく無線通信端末ＷＴ２からのＣＴＳを検出したことを条件として、無線通信端末ＷＴ４からのＲＴＳに対してＦ７またはＦ８、もしくはＦ７とＦ８を用いてＣＴＳ信号を送信し、この信号を検出可能な端末に用いた周波数チャネルにＮＡＶを設定させながら、無線通信端末ＷＴ４に対しては、Ｆ５〜Ｆ８を用いて送信を行ってよいことを通知する。

ここで、無線通信端末ＷＴ４がＦ５、Ｆ６（無線通信端末ＷＴ１が使用している周波数）を使用できることについて、無線通信端末ＷＴ４が無線通信端末ＷＴ２のＣＴＳ送信後にＲＴＳを送信していることから、無線通信端末ＷＴ４には無線通信端末ＷＴ２の信号を復号できておらず、換言すると、無線通信端末ＷＴ４の送信信号が無線通信端末ＷＴ２には干渉とならないことが期待できるためである。このＣＴＳ送信方式では、無線通信端末ＷＴ３はＦ５とＦ６についてＮＡＶを新たに設定することができないため、Ｆ５とＦ６の周波数チャネルにおいて通信セルＣ１に対する隠れ端末である無線通信端末ＷＴ４の送信信号は無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２へ干渉を生じないが、無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２の送信信号は無線通信端末ＷＴ３への干渉となりうる。この隠れ端末からの干渉による影響を低減するため、無線通信端末ＷＴ４の送信信号において、Ｆ５とＦ６の変調方式や符号化率から決定される変調モードを送信ビットが少ないものに対応するものに設定したり、Ｆ５〜Ｆ８全ての変調モードを送信ビットが少ないものに設定することにより、隠れ端末による干渉信号より、パケットエラーが生じる確率を減らすことができる。

また、第２のＣＴＳ送信方法としては、Ｆ７またはＦ８、もしくはＦ７とＦ８を用いてＣＴＳ信号を送信し、無線通信端末ＷＴ４にはこの無線通信端末ＷＴ３のＣＴＳ信号で用いた周波数チャネルを用いて送信するように通知する。これら、無線通信端末ＷＴ４の送信信号の送信モードのビット数を下げる要求を行うＣＴＳ送信方法では、スループットの低下に伴うパケット長の増加、および周波数チャネルの減少に伴う周波数帯域あたりの送信電力の増加が生じうる。よって、これらによる問題を解決するように無線通信端末ＷＴ３とＷＴ４は通信を行う必要がある。

パケット長の増加については、無線通信端末ＷＴ３において、指定する周波数チャネルの数と、無線通信端末ＷＴ４のＲＴＳ信号が用いていた周波数チャネルおよびＮＡＶの区間を参照して、新たに必要なＮＡＶの区間を推定し、この区間を通知するＣＴＳ信号として送信信号４を図８に示すように送信することができる。例えば、Ｆ５〜Ｆ８までを指定するＲＴＳ信号３を受信しており、これが長さＴのＮＡＶ区間を指定していたとし、新たにＦ７とＦ８を使用することをＣＴＳ信号で通知する場合、使用する周波数チャネルが半分になっているため、長さ２ＴのＮＡＶ区間を指定するＣＴＳ信号を送信信号４として送信する。また、信号７を無線通信端末ＷＴ４から送信する際に、無線通信端末ＷＴ４も２Ｔに対応する新規の長さのＮＡＶを指定するようにしてもよい。

また、無線通信端末ＷＴ４の送信電力としては、Ｆ５〜Ｆ８で送信しようとしていた場合に対し、Ｆ７とＦ８を指定された場合には周波数チャネルあたりの送信電力を２倍にするように送信電力を定義し、送信するようにしてもよいし、もともとＦ５〜Ｆ８で送信しようとしていた際の周波数チャネルあたりの送信電力を維持したまま、送信を行うようにしてもよい。

または、スループットの低下に伴うパケット長の増加、および周波数チャネルの減少に伴う周波数帯域あたりの送信電力の増加による問題を解決するように無線通信端末ＷＴ３とＷＴ４が通信を行うため、図９に示すように通信するようにしてもよい。まず、無線通信端末ＷＴ３は信号４により、送信ビットの低い送信モードの指定、または使用する周波数チャネル数の制限を無線通信端末ＷＴ４に要求する。無線通信端末ＷＴ４では信号４を元に、新たに無線通信端末ＷＴ３とＷＴ４において新規の送信モードの割り当て・周波数チャネルの割り当てと、ＮＡＶの長さを決定し、再度送信要求を信号９により行う。問題がなければ信号１０により無線通信端末ＷＴは受信準備の完了を通知、ＮＡＶを設定し、信号７により無線通信端末ＷＴ４から無線通信端末ＷＴ３への通信を実現できる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について、図１０を参照して説明する。図１０においては、無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２が通信セルＣ１に属し、互いに通信を行っており、無線通信端末ＷＴ３〜無線通信端末ＷＴ５が通信セルＣ２に属し、互いに通信を行っていることを示している。ここで、無線通信端末ＷＴ３はマルチユーザＭＩＭＯ機能を有し、複数の通信相手に送信を行うことが可能である。図４においては、無線通信端末ＷＴ３は同じ時間・同じ周波数チャネルを用いて無線通信端末ＷＴ４とＷＴ５に送信を行う。しかし、無線通信端末ＷＴ３およびＷＴ４には、隣接通信セルからの干渉電力は十分に小さいが、無線通信端末ＷＴ５では隣接通信セルからの干渉電力を受信しており、無線通信端末ＷＴ５の送信信号も、無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２への干渉となっている。第４実施形態はこのようなマルチユーザＭＩＭＯ通信時の隣接通信セル干渉に対応するための送信方法である。

まず、無線通信端末ＷＴ３は、無線通信端末ＷＴ４と、無線通信端末ＷＴ５に対し、送信信号３を送信する。これは、これからマルチユーザＭＩＭＯによる送信を行いたいことを通知するマルチユーザＲＴＳ信号である。無線通信端末ＷＴ４とＷＴ５は受信したマルチユーザＲＴＳ信号に対し、受信準備ができていることを示すチャネルＣＴＳ（ＣＣＴＳ）信号を送信信号４と送信信号５によりそれぞれ送信する。ここで、ＣＣＴＳ信号はチャネル情報のフィードバック、または既知信号の送信により、通信相手にチャネル情報を伝えることを可能にする信号である。従来のＣＴＳ信号の機能はなく、チャネル情報を伝えるための信号もＣＣＴＳ信号として定義する。このとき、無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２が通信を行ったものとする。無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２は無線通信端末ＷＴ３の送信信号を検出できない位置に設置されているため、自由に送信を行う。しかし、無線通信端末ＷＴ５は通信セルＣ１の通信が受信されるため、無線通信端末ＷＴ３からのマルチユーザＭＩＭＯ通信に干渉電力が影響することを知ることができる。本実施形態では、無線通信端末ＷＴ５の送信するＣＴＳＳ信号について示す。

次に、第４実施形態における第１のＣＴＳＳ送信方法について説明する。ここで、第１のＣＴＳＳ送信方法において、無線通信端末ＷＴ５は通信セルＣ１における無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２の送信信号の受信レベル、および通信相手である無線通信端末ＷＴ３との間の受信電力を推定し、（１０）式を満たすように、係数Ｄだけ送信電力を下げて信号５を送信する。この際、無線通信端末ＷＴ３のマルチユーザＭＩＭＯ送信が無線通信端末ＷＴ５から無線通信端末ＷＴ３への送信信号で得られるチャネル情報を利用して無線通信端末ＷＴ３から無線通信端末ＷＴ５への送信のためのチャネル情報を取得するオープンループ方式のマルチユーザＭＩＭＯ送信を行う場合には、チャネル情報の推定精度が大きく低下するため、無線通信端末ＷＴ３は無線通信端末ＷＴ５への送信に用いる変調方式や符号化率からなる変調モードを送信ビットが低いものに変更して送信する。

また、送信信号５に含まれる無線通信端末ＷＴ３から無線通信端末ＷＴ５への通信時のチャネル情報のフィードバック情報を用いてマルチユーザＭＩＭＯ送信を行う場合には、送信信号５が低い情報レートで送るため、チャネル推定に用いた信号３の受信からの遅延時間が大きくなる分の伝送品質劣化を考慮し、低い情報ビットに対応する変調モードを選択する。または、信号５がＮＡＶを設定する機能を有する場合、この信号が受信できるエリアが小さくなるため、干渉信号が受信されることが想定される。このような干渉信号に対する耐性を上げるため、変調モードを小さく設定するようにしてもよい。

次に、図１１を参照して、第４実施形態における第１の送信方法の動作を説明する。図１１は、第４実施形態における第１の送信方法の動作を示すフローチャートである。本発明の通信方法を用いる無線通信端末は、まず自通信セルに属さないが、信号検出可能な無線通信端末の検出と受信電力の推定を行う（ステップＳ６０１）。マルチユーザＲＴＳ信号を検出し（ステップＳ６０２）、さらにＣＴＳＳ信号を送信する前に、他通信セルの送信信号を受信すると（ステップＳ６０３）、ＣＴＳＳを電力制御で送信可能かを判断し（ステップＳ６０４）、（１０）式の関係を満たすＤがあるなら、送信電力を抑制し、ＣＴＳＳの送信を行う（ステップＳ６０５）満たさない場合は、通信は完了せずＳｔａｒｔに戻る。

次に、第４実施形態における第２のＣＴＳＳ送信方法について示す。ここで、図１０において、通信セルＣ１の無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２は周波数チャネルＦ５、Ｆ６を用いており、通信セルＣ２の無線通信端末ＷＴ３〜無線通信端末ＷＴ６は周波数チャネルＦ５〜Ｆ８を用いているものとする。マルチユーザＲＴＳ信号は周波数チャネルＦ５〜Ｆ８において、無線通信端末ＷＴ４とＷＴ５で受信される。この際、無線通信端末ＷＴ３の送信信号は無線通信端末ＷＴ１とＷＴ２には検出できないため、無線通信端末ＷＴ１が送信を開始することがありうる。このとき、無線通信端末ＷＴ３にはＦ５とＦ６において他通信セルからの干渉電力を受信する。ＣＴＳＳを無線通信端末ＷＴ３に送信する際、無線通信端末ＷＴ５はＦ７、またはＦ８、もしくはＦ７とＦ８を用いて無線通信端末ＷＴ３へ信号５を送信する。

ここで２つのケースに分けて説明する。無線通信端末ＷＴ３のマルチユーザＭＩＭＯ通信が無線通信端末ＷＴ５から無線通信端末ＷＴ３への送信におけるチャネル情報を用いる、オープンループ方式の場合には、この方式では、Ｆ５，Ｆ６においてチャネル情報が推定できないために、Ｆ５，Ｆ６においてマルチユーザＭＩＭＯ送信ができない。例えば、周波数チャネルＦ５、Ｆ６において無線通信端末ＷＴ４への通信を行い、Ｆ７、Ｆ８において、無線通信端末ＷＴ５への通信、もしくは無線通信端末ＷＴ４とＷＴ５への通信を行うことができる。または、Ｆ５、Ｆ６における無線通信端末ＷＴ３から無線通信端末ＷＴ５へのチャネル情報をフィードバック情報として含め、Ｆ５とＦ６では、フィードバック情報に基づくマルチユーザＭＩＭＯ送信（クローズドループ方式）を行い、Ｆ７とＦ８にはオープンループ方式を用いてマルチユーザＭＩＭＯ送信を行うことも可能である。

次に、図１２を参照して、第４実施形態における第２の送信方法の動作を説明する。図１２は、第４実施形態における第２の送信方法の動作を示すフローチャートである。まず、マルチユーザＲＴＳ信号を受信し（ステップＳ７０１）、ＮＡＶ区間に他通信セルからの干渉を受信すると（ステップＳ７０２）、他通信セルが使っている周波数チャネル、またはＮＡＶで指定している周波数チャネル以外で送信可能な周波数チャネルがあるか判断し（ステップＳ７０３）、送信可能な周波数チャネルがない場合には、Ｓｔａｒｔに戻り通信を終了する。一方、送信可能な周波数チャネルがある場合には、一つまたは複数の送信可能な周波数チャネルを用いてＡＣＫまたはＣＴＳ、またはＣＴＳＳを送信する（ステップＳ７０４）。

なお、図１３に示すように、他通信セルで用いる周波数チャネルを検出するステップ（ステップＳ７００）を加えることで、図１２に示すステップＳ７０３による判定を行うことなく、ステップＳ７０４においてＡＣＫ、ＣＴＳ、ＣＣＴＳを送信するようにしてもよい。

また、第４実施形態の第２の形態として、無線通信端末ＷＴ３において信号５により指定された新たな送信モードや送信に用いる周波数チャネルに基づいて、信号１２のように新たにＮＡＶや送信モードを設定したマルチユーザＲＴＳを送信し直すようにしてもよい。この時、無線通信端末ＷＴ４、無線通信端末ＷＴ５の両方からＣＣＴＳ信号を送信し直してもよいし、図１４に示すように特定の無線通信端末（図１４では無線通信端末ＷＴ５）のみＣＣＴＳ信号を再送信するようにしてもよい。このように新たにＮＡＶを設定し直すことで、パケットの衝突を回避することができる。

図１４に対応する送信動作を図１５に示す。図１５は、図１４に対応する送信動作を示すフローチャートである。まず、マルチユーザＲＴＳ信号を検出し（ステップＳ６０２）、ＮＡＶ区間において、ＲＴＳで指定されている通信条件に問題が生じる干渉を検出すると（ステップＳ６０３）、他通信セルに干渉を生じずに送信可能な周波数チャネルが存在するか判断し（ステップＳ６０４）、送信できなければ終了する。送信可能な周波数チャネルが存在する場合は、ＡＰに干渉の条件やチャネル情報を通知する（ステップＳ６０５）。通知された信号を元にマルチユーザＲＴＳ信号を送信した無線通信端末はＮＡＶ区間や送信モードを再度決定し、マルチユーザＲＴＳ信号を送信する（ステップＳ６０６）。
再度マルチユーザＲＴＳ信号を受信し、ＮＡＶ区間で受信する干渉がＲＴＳでの指定内容に対し問題がない場合には、ＣＴＳＳ信号を送信し（ステップＳ６０７）、ＲＴＳ信号を送信した無線通信端末と通信を開始する。

このように、少なくとも一つの無線通信端末が、他通信セルに所属する無線通信端末の信号を検出するオーバラップ通信セル環境において、ＡＣＫ信号やＣＴＳ信号、およびＣＴＳ信号に類する信号を異なる送信電力、もしくは異なる周波数チャネルで送信することで、他通信セルへの干渉を防ぎ、信号の再送によるシステムスループットの低下を防ぐことができるようになる。

従来技術では、ある無線局が通信を行っているときに、他の無線局が通信を開始すると、互いに干渉となって、受信失敗するという問題があった。これに対して、干渉波の影響が無視できるほど互いに遠くにいる場合には、同時に通信を行っても受信成功する。しかし、このような場合においても、無線ＬＡＮでは信号を受信するとＡＣＫを必ず返信することとなっており、さらに、ＡＣＫはキャリアセンスなしで反射的に返信することになっていることから、同時に送信を開始した無線局の一方が早く送信が終了すると、その通信相手が返信するＡＣＫによって干渉となるという問題がある。

本発明では、このＡＣＫについて送信電力制御を行うことによって、ＡＣＫにより生じる干渉を低減するようにした。すなわち、通信相手にとって受信でき、干渉相手にとって通信の妨害とならない程度に送信電力を制御して送信するものである。また、別の方法として、ＡＣＫを干渉相手が使用していない別のチャネルで返信するようにした。このような構成にすることで、ＡＣＫによる干渉が低減されることから、スループットを増大させることができる。

なお、本発明による無線通信端末の機能（図２、図３、図４、図６、図７、図１２、図１３及び図１５に示す処理動作）を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより送信電力制御処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

セル間の干渉を抑圧するために、ＡＣＫについて送信電力制御を行うことが不可欠な用途に適用できる。

Ｃ１、Ｃ２・・・通信セル、ＷＴ１、ＷＴ２、ＷＴ３、ＷＴ４、ＷＴ５・・・無線通信端末

Claims (4)

1. 複数の通信セルの一部がオーバラップしており、複数の周波数チャネルを用いる通信システムにおいて、セル間の干渉抑圧を行う無線通信方法であって、
   他通信セルで用いられている周波数チャネルを推定する他通信セル周波数チャネル推定ステップと、
   自通信セルの無線通信端末からの制御信号またはデータ信号を受信し、当該無線通信端末からの信号の復号を行う自通信セル信号処理ステップと、
   他通信セルで用いられていない、または用いられる頻度の少ない周波数チャネルから、データ通信終了後に受信成功を通知するＡＣＫ信号、送信要求信号を受信した後に受信準備ができたことを通知するＣＴＳ信号、チャネル情報要求信号を受信した後にチャネル情報を通知する機能を有するＣＣＴＳ信号のうち少なくとも一つの信号を、送信する周波数チャネルを決定する制御信号周波数チャネル選択ステップと、
   決定された周波数チャネルを用い、データ通信終了後に受信成功を通知するＡＣＫ信号、送信要求信号を受信した後に受信準備ができたことを通知するＣＴＳ信号、チャネル情報要求信号を受信した後にチャネル情報を通知する機能を有するＣＣＴＳ信号のうち少なくとも一つの信号を送信する制御信号送信ステップと
   を有することを特徴とする無線通信方法。
2. 通信相手となる通信装置から、送信要求信号を受信した後に受信準備ができたことを通知するＣＴＳ信号、またはＣＣＴＳ信号が送信された場合に、チャネル情報の精度の劣化を考慮し、送信を行うデータ信号の変調方式や符号化率からなる変調モードを送信ビットの低いものに変更する制御信号考慮データ送信ステップを
   さらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
3. 複数の通信セルの一部がオーバラップしており、複数の周波数チャネルを用いて、セル間の干渉抑圧を行う無線通信システムであって、
   他通信セルで用いられている周波数チャネルを推定する他通信セル周波数チャネル推定手段と、
   自通信セルの無線通信端末からの制御信号またはデータ信号を受信し、当該無線通信端末からの信号の復号を行う自通信セル信号処理手段と、
   他通信セルで用いられていない、または用いられる頻度の少ない周波数チャネルから、データ通信終了後に受信成功を通知するＡＣＫ信号、送信要求信号を受信した後に受信準備ができたことを通知するＣＴＳ信号、チャネル情報要求信号を受信した後にチャネル情報を通知する機能を有するＣＣＴＳ信号のうち少なくとも一つの信号を、送信する周波数チャネルを決定する制御信号周波数チャネル選択手段と、
   決定された周波数チャネルを用い、データ通信終了後に受信成功を通知するＡＣＫ信号、送信要求信号を受信した後に受信準備ができたことを通知するＣＴＳ信号、チャネル情報要求信号を受信した後にチャネル情報を通知する機能を有するＣＣＴＳ信号のうち少なくとも一つの信号を送信する制御信号送信手段と
   を備えることを特徴とする無線通信システム。
4. 通信相手となる通信装置から、送信要求信号を受信した後に受信準備ができたことを通知するＣＴＳ信号、またはＣＣＴＳ信号が送信された場合に、チャネル情報の精度の劣化を考慮し、送信を行うデータ信号の変調方式や符号化率からなる変調モードを送信ビットの低いものに変更する制御信号考慮データ送信手段を
   さらに備えることを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。

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