JP4806660B2 - Wireless communication system and communication method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、複数システムを同一周波数で運用する無線通信システムにおいて,新規システム(Secondaryシステム)が、従来システム(優先システム:Primaryシステム)からの情報を基にPrimaryシステムからの干渉を受けず、かつPrimaryシステムヘ干渉を与えない無線通信システムとその通信方法に関する。   According to the present invention, in a wireless communication system that operates a plurality of systems at the same frequency, a new system (Secondary system) does not receive interference from the Primary system based on information from a conventional system (priority system: Primary system), and The present invention relates to a radio communication system that does not interfere with a primary system and a communication method therefor.

近年、携帯電話や、無線LANなどの普及により、限られた周波数帯域において、できるだけ高速な伝送を行うための技術が検討されている。限られた帯域において高速伝送を実現する手段としては、近年、MIMO(Multiple Input Multiple Output)技術が注目を集めている。MIMOとは、送信側と受信側とに、それぞれアレーアンテナを用い、送信側においては、アンテナ毎に異なるデータを送信し、受信側においては、何らかの干渉除去技術・復号技術により、異なる信号を復元することで、単一アンテナ同士の送受信に比べ、同一周波数で著しく伝送速度を向上する技術である。既に、無線LANシステムなどにおいて導入されている。   In recent years, with the widespread use of mobile phones, wireless LANs, and the like, techniques for performing transmission as fast as possible in a limited frequency band have been studied. In recent years, MIMO (Multiple Input Multiple Output) technology has attracted attention as means for realizing high-speed transmission in a limited band. MIMO uses array antennas for the transmitting side and the receiving side, respectively, and on the transmitting side, different data is transmitted for each antenna, and on the receiving side, different signals are restored by some interference cancellation / decoding technology. By doing so, it is a technique that remarkably improves the transmission speed at the same frequency as compared with transmission / reception between single antennas. Already introduced in wireless LAN systems and the like.

しかしながら、MIMO技術においては、送受信のアンテナ数が高速伝送のキーとなる。したがって、非常に高い周波数利用効率を実現するためには、かなりのアンテナ素子数を必要とする。小型の端末を考えた場合、アンテナ素子数の増加は、ハードウエア規模の増大になるため、望ましくない。   However, in the MIMO technology, the number of transmission / reception antennas is a key for high-speed transmission. Therefore, in order to realize very high frequency utilization efficiency, a considerable number of antenna elements are required. When considering a small terminal, an increase in the number of antenna elements is undesirable because it increases the hardware scale.

このMIMO技術とは別の方法で、周波数の有効利用を図る手段として、コグニティブ(Cognitive)無線技術が注目されている(例えば、非特許文献1参照)。該コグニティブ無線技術とは、無線機が周囲の電波環境を認識し、適切な周波数帯域を選択して利用することにより、空いている周波数帯域を有効に活用する技術である。コグニティブ無線により、通常注目されていなかった周波数や、時間を有効に活用できるため、単位面積あたりの周波数を大幅に向上させることができる。   Cognitive radio technology has attracted attention as a means for effectively using frequencies by a method different from the MIMO technology (see, for example, Non-Patent Document 1). The cognitive radio technology is a technology in which a radio device recognizes a surrounding radio wave environment, selects an appropriate frequency band and uses it, thereby effectively utilizing an available frequency band. Since cognitive radio can effectively use frequencies and time that have not been attracting attention, the frequency per unit area can be greatly improved.

図7は、コグニティブ無線技術の概要を説明するための概念図である。図7において、1−1、1−2は、2つの優先システム(Primaryシステム)であり、2−1〜2−6は、複数のコグニティブシステム(Secondaryシステム)である。また、3は、Primaryシステムの通信可能領域である。4−1、4−2は、各々、Primaryシステム1−1、1−2のアンテナの指向性である。   FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining the outline of the cognitive radio technology. In FIG. 7, 1-1 and 1-2 are two priority systems (Primary system), and 2-1 to 2-6 are a plurality of cognitive systems (Secondary systems). Reference numeral 3 denotes a communicable area of the primary system. Reference numerals 4-1 and 4-2 denote antenna directivities of the primary systems 1-1 and 1-2, respectively.

コグニティブ無線では、元々、ある通信帯域を使用するPrimaryシステム1−1、1−2と、該Primaryシステム1−1、1−2が使用していない周波数、時間などを監視して、この情報を基に通信を行うSecondaryシステム2−1〜2−6とが存在する。基本的には、Primaryシステム1−1、1−2は、優先的に与えられた通信帯域を使用することが可能であり、Secondaryシステム2−1〜2−6は、自分自身の通信によって、Primaryシステム1−1、1−2に干渉を与えることにより、Primaryシステム1−1、1−2の効率を低下させることがあってはならない。また、通常、Primaryシステム1−1、1−2は、Secondaryシステム2−1〜2−6の存在を認識することはできない。
S. Haykin, “Cognitive radio: Brain−empowered wireless communications”, vol.23, no.2, pp.201−220, Feb. 2005.
In cognitive radio, the primary systems 1-1 and 1-2 that originally use a certain communication band and the frequencies and times that are not used by the primary systems 1-1 and 1-2 are monitored, and this information is obtained. There are secondary systems 2-1 to 2-6 that perform communication based on the above. Basically, the primary systems 1-1 and 1-2 can use a preferentially assigned communication band, and the secondary systems 2-1 to 2-6 can perform communication by themselves. By interfering with the primary systems 1-1 and 1-2, the efficiency of the primary systems 1-1 and 1-2 should not be reduced. In addition, the primary systems 1-1 and 1-2 cannot normally recognize the existence of the secondary systems 2-1 to 2-6.
S. Haykin, “Cognitive radio: Brain-employed wireless communications”, vol. 23, no. 2, pp. 201-220, Feb. 2005.

コグニティブ無線では、通常、以下の手段で通信を行う。
(手順1)Secondaryシステム2−1〜2−6は、Primaryシステム1−1、1−2が使用していない時間または周波数を検出する。
(手順2)Secondaryシステム2−1〜2−6は、自らが行う通信により、Primaryシステム1−1、1−2の受信機に干渉を与えないかどうかを確認する。
(手順3)Secondaryシステム2−1〜2−6は、上記手順2で問題がないと判断した場合、上記手順1で検出した周波数もしくは時間により通信を行う。
In cognitive radio, communication is usually performed by the following means.
(Procedure 1) The Secondary systems 2-1 to 2-6 detect times or frequencies that are not used by the Primary systems 1-1 and 1-2.
(Procedure 2) The Secondary systems 2-1 to 2-6 confirm whether or not to interfere with the receivers of the Primary systems 1-1 and 1-2 through communication performed by themselves.
(Procedure 3) If the Secondary systems 2-1 to 2-6 determine that there is no problem in the procedure 2, the communication is performed at the frequency or time detected in the procedure 1.

以上が、コグニティブ無線における通信手順である。しかしながら、まず、上記手順1を行う際に問題が生じる。例えば、TDD(Time Division Duplex)を考える。TDDシステムにおいては、局は、あるタイミングで受信し、その間は送信しない。一方、送信している間は、信号を受信しない。ハードウエアとしては、送信装置と受信装置との間に、時間分割スイッチ(TDDスイッチ)が配置される。したがって、例えば、ある時間に、Primaryシステム1−1からの干渉を検出しなかったとしても、その時間で送信を行うと、Primaryシステム1−2へ干渉を与えることになる。   The above is the communication procedure in cognitive radio. However, first, a problem occurs when the procedure 1 is performed. For example, consider TDD (Time Division Duplex). In a TDD system, a station receives at a certain timing and does not transmit during that time. On the other hand, no signal is received during transmission. As hardware, a time division switch (TDD switch) is arranged between the transmission device and the reception device. Therefore, for example, even if interference from the primary system 1-1 is not detected at a certain time, if transmission is performed at that time, interference is given to the primary system 1-2.

また、例え、「ある周波数」、あるいは「ある時間」において、信号が到来していないと、Secondaryシステム2−1〜2−6の受信機が判断したとしても、時間的にその状態が変動する可能性や、隠れ端末の存在といった問題などにより、正しく信号を検出できない場合がある。したがって、コグニティブ無線では、非常に高い精度の信号検出が要求される。   Further, even if the receivers of the secondary systems 2-1 to 2-6 determine that no signal has arrived at “a certain frequency” or “a certain time”, the state fluctuates with time. The signal may not be detected correctly due to the possibility or the presence of a hidden terminal. Therefore, in cognitive radio, signal detection with very high accuracy is required.

これを改善する手段として、信号の周期定常性(Cyclostationary)を利用した検出方法が提案されている。これは、例えば、文献1(D. Cabric, S. M. Mishra, and R. W. Brodersen, “Implementation issues in spectrum sensing for cognitive radios”, Conference Record of the Thirty−Eighth Asilomar Conference, vol.1, pp.772 − 776, 7−10/Nov/2004.)に開示されている。この方法では、Primaryシステム1−1、1−2の搬送波周波数、もしくはシンボルレートと変調方式が事前に分かっていれば、非常に低いCNR(Carrier to Noise Ratio)においても、信号検出が可能となる。しかしながら、この方法は、検出に非常に多くの時間と信号のサンプル数とを必要とするため、Primaryシステム1−1、1−2の伝搬環境が変化する場合などの対応が困難となるといった問題が生じる。   As a means for improving this, a detection method using signal periodicity has been proposed. This is described in, for example, Reference 1 (D. Cabric, S.M. pp. 772-776, 7-10 / Nov / 2004.). In this method, signal detection is possible even at a very low CNR (Carrier to Noise Ratio) if the carrier frequencies of the Primary systems 1-1 and 1-2, or the symbol rate and modulation scheme are known in advance. . However, this method requires a very large amount of time and the number of signal samples for detection, so that it is difficult to cope with a case where the propagation environment of the primary systems 1-1 and 1-2 changes. Occurs.

次に、上記手順2でも問題が発生する。先に述べたように、原則として、Primaryシステム1−1、1−2は、Secondaryシステムのことを認識することができない。例えば、Secondaryシステム2−1〜2−6が、ある周波数において、Primaryシステム1−1の送信機からの信号レベルが低いと判断し、この周波数が使えると判断したとしても、その周波数でそのまま送信を行うと、Primaryシステム1−2に干渉を与える可能性がある。したがって、Secondaryシステム2−1〜2−6が与える干渉は、Primaryシステム1−1、1−2の受信機が判断することが最も確実な方法である。   Next, a problem also occurs in the above procedure 2. As described above, in principle, the primary systems 1-1 and 1-2 cannot recognize the secondary system. For example, even if the secondary systems 2-1 to 2-6 determine that the signal level from the transmitter of the primary system 1-1 is low at a certain frequency and determine that this frequency can be used, transmission is performed as is at that frequency. May cause interference to the primary system 1-2. Therefore, the interference given by the Secondary systems 2-1 to 2-6 is most surely determined by the receivers of the Primary systems 1-1 and 1-2.

しかしながら、Primaryシステム1−1、1−2は、Secondaryシステム2−1〜2−6の存在を認識することができない。よって、これを実現するために、Primaryシステム1−1、1−2が発生するある信号をSecondaryシステム2−1〜2−6が定常的に観測し、Primaryシステム1−1、1−2の存在を把握する方法が考えられている。   However, the primary systems 1-1 and 1-2 cannot recognize the existence of the secondary systems 2-1 to 2-6. Therefore, in order to realize this, the secondary systems 2-1 to 2-6 regularly observe a certain signal generated by the primary systems 1-1 and 1-2, and the primary systems 1-1 and 1-2 have A method of grasping the existence is considered.

これは、コグニティブ無線ではなくても、従来の無線システムにおけるキャリアセンスと同じ原理と考えることができる。キャリアセンスに関しては、例えば、文献2(守倉、久保田、”改訂版802.11高速無線LAN教科書”、インプレス社、2004年)に開示されている。Secondaryシステム2−1〜2−6がPrimaryシステム1−1、1−2の受信機に近づいた場合、Primaryシステム1−1、1−2から送信される信号を受信することで、Primaryシステム1−1、1−2の存在を把握し、この信号電力の大きさに基づいて、Secondaryシステム2−1〜2−6は、上記手順2を行うことができる。   Even if this is not cognitive radio, it can be considered as the same principle as carrier sense in the conventional radio system. The carrier sense is disclosed in, for example, Reference 2 (Morikura, Kubota, “Revised 802.11 High-Speed Wireless LAN Textbook”, Impress, 2004). When the secondary systems 2-1 to 2-6 approach the receivers of the primary systems 1-1 and 1-2, the primary system 1 is received by receiving signals transmitted from the primary systems 1-1 and 1-2. -1, 1-2 are grasped, and the secondary systems 2-1 to 2-6 can perform the procedure 2 based on the magnitude of the signal power.

しかしながら、コグニティブ無線を考えた場合、結局、Primaryシステム1−1、1−2が自分の存在を知らせるための意図的な信号を発生させるとすると、通常の通信以外の機構を設ける必要があり、これは、ハードウエアの複雑化につながる。また、この信号を送信するための周波数及び時間を新たに設ける必要がある。これは、Primaryシステム1−1、1−2の通信利用効率を低下させる要因となるという問題が生じる。   However, when considering cognitive radio, if the primary systems 1-1 and 1-2 eventually generate intentional signals for notifying their existence, it is necessary to provide a mechanism other than normal communication. This leads to hardware complexity. Further, it is necessary to newly provide a frequency and time for transmitting this signal. This causes a problem that it becomes a factor of reducing the communication utilization efficiency of the primary systems 1-1 and 1-2.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、Primaryシステムが送信と受信で異なる周波数帯を用いるFDD(Frequency Division Duplex)システムを採用している環境であっても、PrimaryシステムとSecondaryシステムとの間で相互に干渉することなく、コグニティブ無線を行うことができる無線通信システムとその通信方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is an environment in which the Primary system employs an FDD (Frequency Division Duplex) system that uses different frequency bands for transmission and reception. Another object of the present invention is to provide a radio communication system capable of performing cognitive radio without interfering with each other between the primary system and the secondary system, and a communication method therefor.

上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第1の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第2の無線システムとから構成され、前記第1の無線システムの基地局と複数の加入者局とが、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号に第1の周波数帯を用い、前記加入者局から前記第1の無線システムの基地局への上り回線信号に第2の周波数帯を用いて、前記下り回線信号と前記上り回線信号とを時分割多重化して通信を行う通信システムにおいて、前記第2の無線システムは、前記第1の無線システムの基地局から送信される第1の周波数帯の下り回線信号に基づいて、前記第2の無線システムの基地局が前記第1の無線システムの基地局に与える与干渉量を推定する与干渉量推定手段と、前記与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を使用周波数帯とし、前記与干渉量がしきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を使用周波数帯とする周波数帯決定手段と、前記第1の無線システムの基地局から前記加入者局へ送信されるスケジューリング情報と前記干渉量とに基づいて、前記与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を用いた第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線における第1の無線システムの加入者局に与える干渉量を推定し、当該第1の無線システムの加入者局に与える干渉量がしきい値以下となるタイミングを用いて通信し、前記与干渉量がしきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を用いた第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線が干渉とならないタイミングを用いて通信して、前記第1の無線システムヘの与干渉及び前記第1の無線システムからの干渉を回避する回避手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。 In order to solve the above-described problem, the present invention includes a first wireless system including a plurality of wireless stations having priority and a second wireless system including a plurality of wireless stations not having priority. The base station of the first radio system and a plurality of subscriber stations use the first frequency band for the downlink signal from the base station of the first radio system to the subscriber station, and In a communication system for performing communication by time-division multiplexing the downlink signal and the uplink signal using a second frequency band for the uplink signal from the user station to the base station of the first wireless system, In the second radio system, the base station of the second radio system transmits the first radio system based on a downlink signal in the first frequency band transmitted from the base station of the first radio system. The amount of interference given to the base station When the interference amount estimation means to be determined and the interference amount is larger than a threshold value, the first frequency band is used as a use frequency band, and the interference amount is smaller than the threshold value. , said second frequency band determining unit according to the frequency band used frequency band, based on the base station of the first wireless system to said interfering amount scheduling information to be transmitted to the subscriber station When the amount of interference is larger than a threshold value, the first wireless system joins in the downlink from the base station of the first wireless system using the first frequency band to the subscriber station. The amount of interference given to the user station is estimated, communication is performed using a timing at which the amount of interference given to the subscriber station of the first wireless system is equal to or less than the threshold, and the amount of interference is smaller than the threshold In the case, the first using the second frequency band Communicate with the timing of uplink is not a interference from subscriber stations in the line system to the base station, avoiding means for avoiding interference from the first wireless system f of the interfering and the first wireless system A wireless communication system.

上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第1の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第2の無線システムとから構成され、前記第1の無線システムの基地局と複数の加入者局とが、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号に第1の周波数帯を用い、前記加入者局から前記第1の無線システムの基地局への上り回線信号に第2の周波数帯を用いて、前記下り回線信号と前記上り回線信号とを時分割多重化して通信を行う通信システムにおいて、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号の下り回線受信電力を測定する下り回線受信電力測定手段と、前記第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線信号の上り回線受信電力を測定する上り回線受信電力測定手段と、前記第1の無線システム及び前記第2の無線システムのアンプのゲイン値を保持するアンプゲイン保持手段と、前記下り回線受信電力測定手段によって測定された下り回線受信電力と前記アンプゲイン保持手段に保持されているアンプのゲイン値とに基づいて、前記第2の無線システムが前記第1の無線システムの基地局に与える与干渉量を推定する与干渉推定手段と、前記与干渉推定手段により推定された与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を使用周波数帯とし、しきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を使用周波数帯とする送受信周波数帯決定手段と、前記第1の無線システムのスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、前記与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を用いた第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線における第1の無線システムの加入者局に与える干渉量を推定し、当該第1の無線システムの加入者局に与える干渉量がしきい値以下となるタイミングを空きチャネルとして検出し、前記与干渉量がしきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を用いた第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線が干渉とならないタイミングを空きチャネルとして検出することにより前記第1の無線システムの端末の空きチャネルを検出する空きチャネル検出手段と、前記空きチャネル検出手段より検出された空きチャネル、前記第2の無線システムの通信チャネルとして決定する通信チャネル決定手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。 In order to solve the above-described problem, the present invention includes a first wireless system including a plurality of wireless stations having priority and a second wireless system including a plurality of wireless stations not having priority. The base station of the first radio system and a plurality of subscriber stations use the first frequency band for the downlink signal from the base station of the first radio system to the subscriber station, and In a communication system for performing communication by time-division multiplexing the downlink signal and the uplink signal using a second frequency band for the uplink signal from the user station to the base station of the first wireless system, Downlink reception power measuring means for measuring downlink reception power of a downlink signal from the base station of the first radio system to the subscriber station, and uplink from the subscriber station of the first radio system to the base station Uplink received power of line signal Uplink received power measuring means for measuring, amplifier gain holding means for holding gain values of amplifiers of the first radio system and the second radio system, and downlink measured by the downlink received power measuring means Based on the received power and the gain value of the amplifier held in the amplifier gain holding means, the interference estimation means for estimating the amount of interference given to the base station of the first radio system by the second radio system When the amount of interference estimated by the interference estimation unit is larger than a threshold, the first frequency band is used as a use frequency band, and when the amount of interference is smaller than the threshold, a transceiver frequency band determination means for the used frequency band of the second frequency band, the scheduling information obtaining means for obtaining scheduling information of the first wireless system, the If the amount of interference is greater than the threshold, the subscriber station of the first radio system in the downlink from the base station of the first radio system using the first frequency band to the subscriber station When the amount of interference to be applied is estimated, the timing at which the amount of interference to be given to the subscriber station of the first wireless system falls below the threshold is detected as an empty channel, and the amount of interference is smaller than the threshold Detects a timing at which the uplink from the subscriber station of the first radio system using the second frequency band to the base station does not interfere with the idle channel as a free channel. Empty channel detecting means for detecting a channel , and communication channel determining means for determining an empty channel detected by the empty channel detecting means as a communication channel of the second wireless system. A wireless communication system is provided.

本発明は、上記の発明において、前記通信チャネル決定手段により空きチャネル数が必要とするチャネル数よりも少ない場合に、前記第1の無線システムからの干渉信号を除去する干渉信号除去手段を更に具備することを特徴とする。 The present invention further comprises interference signal removal means for removing an interference signal from the first radio system when the number of empty channels is less than the number of channels required by the communication channel determination means in the above invention. It is characterized by doing.

本発明は、上記の発明において、前記与干渉推定手段により推定された与干渉量がしきい値を超えないように、前記第2のシステムの送信電力を制御する送信電力制御手段を具備することを特徴とする。   The present invention includes the transmission power control means for controlling the transmission power of the second system so that the amount of interference estimated by the interference estimation means does not exceed a threshold value in the above invention. It is characterized by.

上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第1の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第2の無線システムとから構成され、前記第1の無線システムの基地局と複数の加入者局とが、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号に第1の周波数帯を用い、前記加入者局から前記第1の無線システムの基地局への上り回線信号に第2の周波数帯を用いて、前記下り回線信号と前記上り回線信号とを時分割多重化して通信を行う通信システムにおいて、前記第2の無線システムの基地局の近傍に配置される制御局を具備し、前記制御局は、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号の下り回線受信電力を測定する下り回線受信電力測定手段と、前記第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線信号の上り回線受信電力を測定する上り回線受信電力測定手段と、前記第1の無線システム及び前記第2の無線システムのアンプのゲイン値を保持するアンプゲイン保持手段と、前記下り回線受信電力測定手段によって測定された下り回線受信電力と前記アンプゲイン保持手段に保持されているアンプのゲイン値とに基づいて、前記第2の無線システムの基地局が前記第1の無線システムの基地局に与える与干渉量を推定する与干渉推定手段と、前記推定された与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を使用周波数帯とし、しきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を使用周波数帯とする送受信周波数帯決定手段と、前記第1の無線システムのスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、前記スケジューリング情報と前記上り回線受信電力測定手段によって測定された上り回線受信電力とに基づいて、前記第1の無線システムの端末の空きチャネルを検出する空きチャネル検出手段と、前記空きチャネル検出手段より検出された空きチャネルを、前記第2の無線システムの基地局と端末とに通知する通知手段とを具備することを特徴とする無線通信システムである。   In order to solve the above-described problem, the present invention includes a first wireless system including a plurality of wireless stations having priority and a second wireless system including a plurality of wireless stations not having priority. The base station of the first radio system and a plurality of subscriber stations use the first frequency band for the downlink signal from the base station of the first radio system to the subscriber station, and In a communication system for performing communication by time-division multiplexing the downlink signal and the uplink signal using a second frequency band for the uplink signal from the user station to the base station of the first wireless system, A control station arranged in the vicinity of the base station of the second radio system, wherein the control station has received downlink power of a downlink signal from the base station of the first radio system to the subscriber station; Downlink received power measuring means to measure and An uplink received power measuring means for measuring an uplink received power of an uplink signal from a subscriber station to a base station of the first radio system; an amplifier of the first radio system and the second radio system; Based on the amplifier gain holding means for holding the gain value, the downlink received power measured by the downlink received power measuring means, and the gain value of the amplifier held in the amplifier gain holding means, the second An interference estimation means for estimating the amount of interference given by the base station of the wireless system to the base station of the first wireless system; and when the estimated amount of interference is greater than a threshold, When the frequency band of 1 is set as the use frequency band and is smaller than the threshold, the transmission / reception frequency band determining means using the second frequency band as the use frequency band; Based on scheduling information acquisition means for acquiring scheduling information, and uplink reception power measured by the scheduling information and the uplink reception power measurement means, a free channel of a terminal of the first radio system is detected. A wireless communication system, comprising: a free channel detecting means for performing notification; and a notification means for notifying a free channel detected by the free channel detecting means to a base station and a terminal of the second wireless system. is there.

また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第1の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第2の無線システムとから構成され、前記第1の無線システムの基地局と複数の加入者局とが、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号に第1の周波数帯を用い、前記加入者局から前記第1の無線システムの基地局への上り回線信号に第2の周波数帯を用いて、前記下り回線信号と前記上り回線信号とを時分割多重化して通信を行う通信方法において、前記第1の無線システムの基地局から送信される第1の周波数帯の下り回線信号に基づいて、前記第2の無線システムの基地局が前記第1の無線システムの基地局に与える与干渉量を推定するステップと、前記第1の無線システムの基地局から前記加入者局へ送信されるスケジューリング情報と前記与干渉量とに基づいて、前記与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を用いた第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線における第1の無線システムの加入者局に与える干渉量を推定し、当該第1の無線システムの加入者局に与える干渉量がしきい値以下となるタイミングを用いて通信し、前記与干渉量がしきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を用いた第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線が干渉とならないタイミングを用いて通信して、前記第1の無線システムヘの与干渉及び前記第1の無線システムからの干渉を回避するステップとを含むことを特徴とする無線通信方法である。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a first wireless system including a plurality of wireless stations having priority and a second wireless system including a plurality of wireless stations not having priority. The base station of the first radio system and a plurality of subscriber stations use the first frequency band for the downlink signal from the base station of the first radio system to the subscriber station, A communication method for performing communication by time division multiplexing the downlink signal and the uplink signal using a second frequency band for the uplink signal from the subscriber station to the base station of the first wireless system The base station of the second radio system supplies the base station of the first radio system to the base station of the first radio system based on the downlink signal of the first frequency band transmitted from the base station of the first radio system. Estimating the amount of interference; and Based from the base station of the first wireless system and the interfering amount scheduling information to be transmitted to the subscriber station, if the interfering amount is larger than the threshold value, the first frequency band The amount of interference given to the subscriber station of the first radio system in the downlink from the base station of the first radio system using the first radio system to the subscriber station, and the interference given to the subscriber station of the first radio system If the amount of interference is smaller than the threshold value, communication is performed using a timing at which the amount is less than or equal to the threshold value. From the subscriber station of the first wireless system using the second frequency band, Communicating with a timing at which the uplink to the base station does not cause interference to avoid interference with the first radio system and interference from the first radio system. Wireless communication method

また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第1の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第2の無線システムとから構成され、前記第1の無線システムの基地局と複数の加入者局とが、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号に第1の周波数帯を用い、前記加入者局から前記第1の無線システムの基地局への上り回線信号に第2の周波数帯を用いて、前記下り回線信号と前記上り回線信号とを時分割多重化して通信を行う通信方法において、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号の下り回線受信電力を測定するステップと、前記第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線信号の上り回線受信電力を測定するステップと、前記第1の無線システム及び前記第2の無線システムのアンプのゲイン値を保持するステップと、前記測定された下り回線受信電力と前記アンプのゲイン値とに基づいて、前記第2の無線システムの基地局が前記第1の無線システムの基地局に与える第1の与干渉量を推定するステップと、前記第1の与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第2の周波数帯を前記第2の無線システムの使用周波数帯とし、しきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を前記第2の無線システムの使用周波数帯とするステップと、前記与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を用いた第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線における第1の無線システムの加入者局に与える干渉量を推定し、当該第1の無線システムの加入者局に与える干渉量がしきい値以下となるタイミングを空きチャネルとして検出し、前記与干渉量がしきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を用いた第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線が干渉とならないタイミングを空きチャネルとして検出することにより前記第1の無線システムの端末の空きチャネルを検出するステップと、前記検出された空きチャネルを、前記第2の無線システムの通信チャネルとして決定するステップとを含むことを特徴とする無線通信方法である。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a first wireless system including a plurality of wireless stations having priority and a second wireless system including a plurality of wireless stations not having priority. The base station of the first radio system and a plurality of subscriber stations use the first frequency band for the downlink signal from the base station of the first radio system to the subscriber station, A communication method for performing communication by time division multiplexing the downlink signal and the uplink signal using a second frequency band for the uplink signal from the subscriber station to the base station of the first wireless system Measuring the downlink received power of the downlink signal from the base station of the first radio system to the subscriber station; and the uplink signal from the subscriber station of the first radio system to the base station. Step to measure uplink received power And the step of holding the gain values of the amplifiers of the first radio system and the second radio system, and the second downlink power and the gain value of the amplifier based on the measured downlink received power and the gain value of the amplifier. Estimating a first amount of interference given to the base station of the first radio system by the base station of the radio system; and when the first amount of interferer is greater than a threshold, A frequency band of 2 is a frequency band used by the second radio system, and if the frequency band is smaller than a threshold, the second frequency band is a frequency band used by the second radio system ; If the amount of interference is greater than a threshold value, the subscriber of the first radio system in the downlink from the base station of the first radio system using the first frequency band to the subscriber station Estimate the amount of interference to the station The timing at which the amount of interference given to the subscriber station of the first wireless system falls below the threshold is detected as an empty channel, and when the amount of interference is smaller than the threshold, the second frequency band Detecting a free channel of a terminal of the first wireless system by detecting, as a free channel, a timing at which the uplink from the subscriber station of the first wireless system using the base station does not interfere with the base station; and Determining a detected empty channel as a communication channel of the second wireless system.

本発明は、上記の発明において、前記第1の無線システムからの上り回線信号に含まれるスケジューリング情報を取得するステップと、前記第2の周波数帯を前記第2の無線システムの使用周波数帯に決定した場合に、前記スケジューリング情報に基づいて、干渉を受けない空きチャネルを用いて受信するステップと、前記空きチャネル数が前記第2の無線システムの端末数の総和より大きいか否かを判定するステップと、前記空きチャネル数が前記第2の無線システムの端末数の総和より大きい場合に、前記第2の無線システムにより、前記第1の無線システムの加入者局からの干渉を低減するウエイトを用いて受信するステップとを更に含むことを特徴とする。 According to the present invention, in the above invention, the step of acquiring scheduling information included in an uplink signal from the first radio system, and the second frequency band is determined as a use frequency band of the second radio system And receiving based on the scheduling information using a free channel that is not subject to interference, and determining whether or not the number of free channels is greater than the total number of terminals in the second wireless system. And a weight that reduces interference from a subscriber station of the first wireless system by the second wireless system when the number of empty channels is larger than the total number of terminals of the second wireless system. And receiving.

本発明は、上記の発明において、前記第1の与干渉量がしきい値より小である場合には、前記第1の周波数帯を記第2の無線システムの使用周波数帯に決定するステップと、前記第1の無線システムの加入者局からの上り回線信号に含まれるスケジューリング情報を取得するステップと、前記第1の周波数帯を前記第2の無線システムの使用周波数帯に決定した場合に、前記第2のシステムにより、前記測定した受信電力と、前記第2の無線システムの基地局及び端末のアンプの電力比とに基づいて、前記第2の無線システムの基地局から前記第1の無線システムの加入者局に与える第2の与干渉量を推定するステップと、前記第2の与干渉量が前記しきい値以下となるタイミングに基づいて、前記第2の無線システムにより、前記第2の無線システムの送信タイミングを制御するステップと、前記第2の無線システムにより、前記第1の無線システムの基地局からの干渉を低減するウエイトを計算し、そのウエイトを用いて受信するステップとを更に含むことを特徴とする。   According to the present invention, in the above invention, when the first amount of interference is smaller than a threshold value, the step of determining the first frequency band as a use frequency band of the second radio system; , When acquiring scheduling information included in an uplink signal from a subscriber station of the first radio system, and when the first frequency band is determined to be a use frequency band of the second radio system, Based on the measured received power by the second system and the power ratio of the base station of the second radio system and the amplifier of the terminal, the base station of the second radio system sends the first radio Based on the step of estimating the second amount of interference given to the subscriber station of the system, and the timing at which the second amount of interference is less than or equal to the threshold, the second radio system causes the second interference amount to be No The method further includes a step of controlling transmission timing of the system, and a step of calculating a weight for reducing interference from a base station of the first wireless system by the second wireless system, and receiving using the weight. It is characterized by that.

本発明は、上記の発明において、前記推定された与干渉量がしきい値を超えないように、前記第2の無線システムの送信電力を制御するステップを更に含むことを特徴とする.   The present invention is characterized in that, in the above-described invention, the method further includes a step of controlling transmission power of the second radio system so that the estimated amount of interference does not exceed a threshold value.

また、上述した課題を解決するために、本発明は、優先権を持つ複数の無線局を内在する第1の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第2の無線システムとから構成され、前記第1の無線システムの基地局と複数の加入者局とが、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号に第1の周波数帯を用い、前記加入者局から前記第1の無線システムの基地局への上り回線信号に第2の周波数帯を用いて、前記下り回線信号と前記上り回線信号とを時分割多重化して通信を行う通信方法において、前記第2の無線システムの基地局の近傍に配置した制御局は、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号の下り回線受信電力を測定するステップと、前記第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線信号の上り回線受信電力を測定するステップと、前記第1の無線システム及び前記第2の無線システムのアンプのゲイン値を保持するステップと、前記測定された下り回線受信電力と前記アンプゲイン保持手段に保持されているアンプのゲイン値とに基づいて、前記第2の無線システムの基地局が前記第1の無線システムの基地局に与える与干渉量を推定するステップと、前記推定された与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を使用周波数帯とし、しきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を使用周波数帯とするステップと、前記第1の無線システムのスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得ステップと、前記スケジューリング情報と前記測定された上り回線受信電力とに基づいて、前記第1の無線システムの端末の空きチャネルを検出するステップと、前記検出された空きチャネルを、前記第2の無線システムの基地局と端末とに通知するステップとを含むことを特徴とする無線通信方法である。   In order to solve the above-described problem, the present invention provides a first wireless system including a plurality of wireless stations having priority and a second wireless system including a plurality of wireless stations not having priority. The base station of the first radio system and a plurality of subscriber stations use the first frequency band for the downlink signal from the base station of the first radio system to the subscriber station, A communication method for performing communication by time division multiplexing the downlink signal and the uplink signal using a second frequency band for the uplink signal from the subscriber station to the base station of the first wireless system The control station arranged in the vicinity of the base station of the second radio system measures the downlink received power of the downlink signal from the base station of the first radio system to the subscriber station; and The subscriber station of the first radio system Measuring uplink received power of an uplink signal to a base station; holding gain values of amplifiers of the first radio system and the second radio system; and the measured downlink received power Estimating the amount of interference given by the base station of the second radio system to the base station of the first radio system based on the gain value of the amplifier held in the amplifier gain holding means; When the estimated amount of interference is larger than a threshold value, the first frequency band is used as a use frequency band, and when it is smaller than the threshold value, the second frequency band is used. A frequency band, a scheduling information acquisition step of acquiring scheduling information of the first radio system, the scheduling information and the measured uplink reception Detecting a vacant channel of a terminal of the first radio system based on power, and notifying the detected vacant channel to a base station and a terminal of the second radio system. This is a wireless communication method.

この発明によれば、第2の無線システムは、第1の無線システムの基地局から送信される第1の周波数帯の下り回線信号に基づいて、第2の無線システムの基地局が前記第1の無線システムの基地局に与える与干渉量を推定し、該与干渉量がしきい値より大である場合には、第1の周波数帯を使用周波数帯とし、与干渉量がしきい値より小である場合には、第2の周波数帯を使用周波数帯とし、第1の無線システムの基地局から加入者局へ送信されるスケジューリング情報と干渉量とに基づいて、第1の無線システムヘの与干渉及び第1の無線システムからの干渉を回避する。したがって、Primaryシステムの基地局と加入者局のトラフィックの密度の違いを利用し、Primaryシステムの基地局からの信号を監視し、その信号強度に応じて、Secondaryシステムが、使用する周波数帯域を決めることで、Primayシステムに干渉をできるだけ与えない条件でコグニティブ無線を開始することができるという利点が得られる。   According to this invention, the second radio system is configured so that the base station of the second radio system transmits the first frequency band downlink signal transmitted from the base station of the first radio system. When the amount of interference given to the base station of the wireless system is estimated and the amount of interference is larger than the threshold value, the first frequency band is set as the use frequency band, and the amount of interference is less than the threshold value. If it is small, the second frequency band is used as a frequency band to be used, and based on scheduling information transmitted from the base station of the first radio system to the subscriber station and the amount of interference, Interference and from the first wireless system. Therefore, the difference in traffic density between the primary system base station and the subscriber station is utilized to monitor the signal from the primary system base station, and the secondary system determines the frequency band to be used according to the signal strength. Thus, there is an advantage that the cognitive radio can be started under a condition that causes as little interference as possible to the Primay system.

また、本発明によれば、第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号の下り回線受信電力、及び第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線信号の上り回線受信電力を測定し、第1の無線システム及び第2の無線システムのアンプのゲイン値を保持しておき、測定された下り回線受信電力と保持されているアンプのゲイン値とに基づいて、第2の無線システムが第1の無線システムの基地局に与える与干渉量を推定し、推定された与干渉量がしきい値より大である場合には、第1の周波数帯を使用周波数帯とし、しきい値より小である場合には、第2の周波数帯を使用周波数帯とし、第1の無線システムのスケジューリング情報を取得し、該スケジューリング情報と測定された上り回線受信電力とに基づいて、第1の無線システムの端末の空きチャネルを検出し、推定された与干渉量と空きチャネルとに基づいて、第2の無線システムの通信チャネルを決定する。したがって、Secondaryシステムが、Primaryシステムから加入者局に送信されるスケジューリング情報を取得し、該スケジューリング情報に基づいて、Secondaryシステムで使用するチャネルを割り当てることで、PrimaryシステムからSecondaryシステムへの干渉をできるだけ受けず、また、Primaryシステムヘ干渉を与えることなく、コグニティブ無線を実現することができるという利点が得られる。   Further, according to the present invention, the downlink received power of the downlink signal from the base station of the first radio system to the subscriber station, and the uplink signal from the subscriber station of the first radio system to the base station Uplink received power is measured, the gain values of the amplifiers of the first radio system and the second radio system are held, and based on the measured downlink received power and the gain values of the held amplifiers The second wireless system estimates the amount of interference given to the base station of the first wireless system, and if the estimated amount of interference is larger than the threshold, the first frequency band is used as a frequency. If the frequency band is smaller than the threshold value, the second frequency band is set as the use frequency band, the scheduling information of the first radio system is acquired, and the scheduling information and the measured uplink received power are Based on the first Detecting a vacant channel of the terminal of a radio system, on the basis of the estimated interfering amount and idle channels to determine the communication channel of the second wireless system. Therefore, the secondary system acquires scheduling information transmitted from the primary system to the subscriber station, and assigns a channel to be used in the secondary system based on the scheduling information, so that interference from the primary system to the secondary system can be performed as much as possible. The advantage is that cognitive radio can be realized without interference and without causing interference to the primary system.

また、本発明によれば、通信チャネルが決定されない場合に、第1の無線システムからの干渉信号を除去する。したがって、PrimaryシステムからSecondaryシステムへの干渉をできるだけ受けず、また、Primaryシステムヘ干渉を与えることなく、コグニティブ無線を実現することができるという利点が得られる。   Further, according to the present invention, when a communication channel is not determined, an interference signal from the first radio system is removed. Therefore, there is an advantage that cognitive radio can be realized without interference from the primary system to the secondary system as much as possible and without causing interference to the primary system.

また、この発明によれば、推定された与干渉量がしきい値を超えないように、前記第2のシステムの送信電力を制御する。したがって、与干渉量がしきい値を超えて使用できなかったチャネルを使用可能とすることができるという利点が得られる。   In addition, according to the present invention, the transmission power of the second system is controlled so that the estimated amount of interference does not exceed the threshold value. Therefore, there is an advantage that a channel that cannot be used because the amount of interference exceeds a threshold value can be used.

また、この発明によれば、第2の無線システムの基地局、端末の一部機能、すなわち、下り回線受信電力測定手段と、上り回線受信電力測定手段と、アンプゲイン保持手段と、与干渉推定手段と、送受信周波数帯決定手段と、スケジューリング情報取得手段と、空きチャネル検出手段、さらに、検出された空きチャネルを、第2の無線システムの基地局と端末とに通知する通知手段を、第2の無線システムの基地局の近傍に配置される制御局に備えるようにした。したがって、アクセスポイントや、端末が使用する周波数帯のみで、効率的に運用することができるという利点が得られる。   Also, according to the present invention, some functions of the base station and terminal of the second radio system, that is, downlink received power measuring means, uplink received power measuring means, amplifier gain holding means, and interference estimation Means, transmission / reception frequency band determination means, scheduling information acquisition means, idle channel detection means, and notification means for notifying the detected idle channel to the base station and terminal of the second radio system, A control station arranged in the vicinity of the base station of the wireless system is prepared. Therefore, there is an advantage that it can be operated efficiently only in the frequency band used by the access point or the terminal.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施形態における通信システムを説明するための概念図である。図1には、PrimaryシステムのTDMA(Time Division Multiple Access)−FDD(Frequency Division Duplex)におけるプライマリシステムの送受信周期の一例を示している。従来の無線システムにおいて、マルチプルアクセスと呼ばれる、一基地局(Primaryシステムの基地局BS(Base Station))に対して、ある1つの周波数を複数の加入者局SS#1〜SS#3で異なる時間や、周波数、符号などで分割する場合、基地局BSと加入者局SS#1〜SS#3との間での送信と受信との順番を決めなければならない。これを、スケジューリングと呼ぶ。   FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a communication system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an example of the transmission / reception cycle of the primary system in TDMA (Time Division Multiple Access) -FDD (Frequency Division Duplex) of the primary system. In a conventional wireless system, a single frequency is different for a plurality of subscriber stations SS # 1 to SS # 3 with respect to one base station (primary system base station BS (Base Station)), which is called multiple access. When dividing by frequency, code, etc., the order of transmission and reception between the base station BS and the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 must be determined. This is called scheduling.

この場合、基地局BSと端未SS#1〜SS#3との間でスケジューリング情報を共有する必要があるので、必ず、図1に示すように、ヘッダの部分が基地局BSと加入者局SS#1〜SS#3との間に設けられる。図1に示す例では、ダウンリンク(基地局:送信、端末:受信)の最初に、スケジューリング情報を設けることを示しているが、実際には、これに限定されず、異なる周波数に乗せる場合もある。   In this case, since it is necessary to share scheduling information between the base station BS and the non-end SS # 1 to SS # 3, the header portion is always the base station BS and the subscriber station as shown in FIG. Provided between SS # 1 to SS # 3. In the example shown in FIG. 1, scheduling information is provided at the beginning of the downlink (base station: transmission, terminal: reception). is there.

また、加入者局SS#1〜SS#3もスケジューリング情報を基地局BSに伝えるために、加入者局SS#1〜SS#3からの送信信号にもスケジューリング情報が含まれる。いずれにしても、重要なポイントとしては、スケジューリング情報をSecondaryシステム101−1、101−2が受信できれば、端末TSが送信する順番を把捉することができる。本発明では、この特徴を利用する。   Further, since the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 also transmit the scheduling information to the base station BS, the scheduling information is also included in the transmission signals from the subscriber stations SS # 1 to SS # 3. In any case, as an important point, if the secondary systems 101-1 and 101-2 can receive the scheduling information, the order in which the terminals TS transmit can be grasped. The present invention takes advantage of this feature.

この例では、1つのチャネルに対し、3ユーザを時間で分割することを仮定している。但し、実際には、ダウンリンクの周波数軸上のチャネルがf1(1)〜f1(N)(N:チャネル数)、アップリンクの周波数軸上のチャネルがf2(1)〜f2(N)存在することになる。図1には、簡単化のためにf1(1)とf2(1)、すなわち、1番目の周波数軸上のチャネルのみを示している。図1からも明らかなように、Primaryシステム100の基地局BSは、全ての加入者局SS#1、SS#2、SS#3と通信しなければならないため、基地局BSは、全部の時間を使うことになる。   In this example, it is assumed that three users are divided by time for one channel. However, in reality, there are f1 (1) to f1 (N) (N: number of channels) channels on the downlink frequency axis, and f2 (1) to f2 (N) channels on the uplink frequency axis. Will do. FIG. 1 shows only f1 (1) and f2 (1), that is, only the channel on the first frequency axis for simplification. As is clear from FIG. 1, since the base station BS of the primary system 100 must communicate with all the subscriber stations SS # 1, SS # 2, SS # 3, the base station BS Will be used.

一方、加入者局SS#1、SS#2、SS#3は、他の端末が通信する際、その時間にはチャネルを使用しないことになる。すなわち、基地局BSよりも端末SS#1、SS#2、SS#3に対しての方が、時間的な確率としては、干渉を与える確率が低いことになる。また、図1に示すように、Primaryシステム100が比較的に大きなサービスエリアを持っており、Secondaryシステム101−1、101−2が小さなサービスエリアを持っていると、Primaryシステム100の方がSecondaryシステム101−1、101−2よりも大きな送信パワーで送信していることとなる。   On the other hand, the subscriber stations SS # 1, SS # 2, and SS # 3 do not use the channel at the time when other terminals communicate. That is, the probability of giving interference to the terminals SS # 1, SS # 2, and SS # 3 is lower than that of the base station BS. Further, as shown in FIG. 1, when the primary system 100 has a relatively large service area and the secondary systems 101-1 and 101-2 have a small service area, the primary system 100 is more secondary. This means that transmission is performed with a larger transmission power than the systems 101-1 and 101-2.

このような場合、Primaryシステム100の基地局BSからSecondaryシステム101−1、101−2に干渉波が到達したとしても、Secondaryシステム101−1、101−2からPrimaryシステム100の基地局BSには、干渉波が到達しない場合がある。すなわち、図1に示す例では、Secondaryシステム101−1は、基地局BSに干渉を与える可能性があるが、Secondaryシステム101−2は、その可能性が少ない。よって、基地局BSのチャネルが全部使われていても、Secondaryシステム101−1、101−2の位置により、基地局BSへの干渉が発生しない場合が存在する。本発明は、FDDシステムにおいて、Primaryシステム100に対して、比較的小さいサービスエリアのSecondaryシステム101―1、101−2が存在する場合に、前述した本発明の特徴を利用する。   In such a case, even if an interference wave reaches the secondary systems 101-1 and 101-2 from the base station BS of the primary system 100, the base station BS of the primary system 100 from the secondary systems 101-1 and 101-2 Interference waves may not reach. That is, in the example illustrated in FIG. 1, the secondary system 101-1 may cause interference to the base station BS, but the secondary system 101-2 has less possibility. Therefore, even when all the channels of the base station BS are used, there is a case where interference with the base station BS does not occur depending on the positions of the secondary systems 101-1 and 101-2. The present invention uses the above-described features of the present invention when the secondary systems 101-1 and 101-2 having a relatively small service area exist in the FDD system with respect to the primary system 100.

次に、図2は、本第1実施形態による通信装置(アクセスポイント)の構成を示すブロック図である。図において、複数の受信機112−1〜212−K及び複数の送信機113−1〜213−Kは、それぞれセットで、送受信分離部111−1〜111−Kを介して、それぞれのアレーアンテナ110−1〜110−Kに接続されている。それぞれの送受信分離部111−1〜111−Kは、所定のタイミングに従って、受信機112−1〜112−K及び送信機113−1〜113−Kとアレーアンテナ110−1〜110−Kとの接続を切り換える。   Next, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the communication apparatus (access point) according to the first embodiment. In the figure, a plurality of receivers 112-1 to 212 -K and a plurality of transmitters 113-1 to 213 -K are each set, and each array antenna is connected via transmission / reception separators 111-1 to 111 -K. 110-1 to 110-K. Each of the transmission / reception separating units 111-1 to 111-K is connected to the receivers 112-1 to 112-K and the transmitters 113-1 to 113-K and the array antennas 110-1 to 110-K according to a predetermined timing. Switch the connection.

受信信号分岐部114は、受信機112−1〜112−Kにより受信された受信信号を分岐し、受信電力判定部115、受信電力判定部116、Primaryシステム用のスケジューリング情報取得部120、及び干渉信号除去用ウエイト計算部123に供給する。受信電力判定部115は、Primaryシステムの基地局BSから加入者局SS#1〜SS#3への下り回線信号(周波数f1)の受信電力を測定し、与干渉推定部118に通知する。受信電力判定部116は、Primaryシステム100の加入者局SS#1〜SS#3から基地局BSへの上り回線信号(周波数f2)の受信電力を測定し、与干渉推定部118に通知する。   The reception signal branching unit 114 branches the reception signals received by the receivers 112-1 to 112 -K, receives the reception power determination unit 115, the reception power determination unit 116, the primary system scheduling information acquisition unit 120, and interference This is supplied to the signal removal weight calculator 123. The reception power determination unit 115 measures the reception power of the downlink signal (frequency f1) from the base station BS of the primary system to the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 and notifies the interference estimation unit 118 of the reception power. The reception power determination unit 116 measures the reception power of the uplink signal (frequency f2) from the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 of the primary system 100 to the base station BS, and notifies the interference estimation unit 118 of the reception power.

与干渉推定部118は、Primaryシステムの基地局BSから加入者局SS#1〜SS#3への下り回線信号(周波数f1)の受信電力、あるいは、Primaryシステム100の加入者局SS#1〜SS#3から基地局BSへの上り回線信号(周波数f2)の受信電力と、アクセスポイントAPと加入者局SS#1〜SS#3が有するアンプの電力比とから、Primaryシステム100の基地局BSに与える可能性のある与え干渉量を推定する。アンプ値保持部119は、Primaryシステム100及びSecondaryシステム101−1、101−2のアンプの値を保持する。スケジューリング情報取得部120は、加入者局SS#1〜#3から基地局BSへの上り信号からスケジューリング情報を取得する。空きチャネル検出部121は、各加入者局SS#1〜#3の干渉電力とスケジューリング情報とから干渉とならない空チャネルを検出する。   The interfering estimation unit 118 receives the received power of the downlink signal (frequency f1) from the base station BS of the primary system to the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 or the subscriber stations SS # 1 to SS # 1 of the primary system 100. From the received power of the uplink signal (frequency f2) from SS # 3 to the base station BS and the power ratio between the amplifiers of the access point AP and the subscriber stations SS # 1 to SS # 3, the base station of the primary system 100 Estimate the amount of interference given to the BS. The amplifier value holding unit 119 holds the values of the amplifiers of the primary system 100 and the secondary systems 101-1 and 101-2. The scheduling information acquisition unit 120 acquires scheduling information from uplink signals from the subscriber stations SS # 1 to # 3 to the base station BS. The idle channel detection unit 121 detects an idle channel that does not cause interference from the interference power and scheduling information of each of the subscriber stations SS # 1 to # 3.

AP・端末使用チャネル決定部122は、通信を開始する際に、使用可能な空きチャネルの中から、アクセスポイントAPと端末TSに割り当てるべき、空きチャネルを決定する。干渉信号除去用ウエイト計算部123は、全てのチャネルが加入者局SS#1〜SS#3からの干渉で埋まってしまっている場合に、加入者局SS#1〜SS#3からの信号を干渉キャンセルするウエイトを生成し、そのウエイトで重み付けして干渉キャンセルを行う。   The AP / terminal use channel determination unit 122 determines a free channel to be allocated to the access point AP and the terminal TS from the available free channels when communication is started. The interference signal removal weight calculation unit 123 receives signals from the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 when all channels are filled with interference from the subscriber stations SS # 1 to SS # 3. A weight for canceling the interference is generated, and the weight is weighted by the weight to cancel the interference.

送信信号生成部124は、AP・端末使用チャネル決定部122により決定された空きチャネルに従って送信信号を生成し、分岐部125を介して送信機113−1〜113−Kに供給する。また、送受信周波数帯決定部126は、与干渉推定部118により推定された与干渉量に基づいて、Secondaryシステム101で使用する周波数帯を決定し、受信機112−1〜112−Kの受信動作を制御する。   The transmission signal generation unit 124 generates a transmission signal according to the empty channel determined by the AP / terminal use channel determination unit 122 and supplies the transmission signal to the transmitters 113-1 to 113-K via the branching unit 125. Further, the transmission / reception frequency band determination unit 126 determines a frequency band to be used in the secondary system 101 based on the amount of interference estimated by the interference estimation unit 118, and the reception operation of the receivers 112-1 to 112-K. To control.

次に、図3は、本第1実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
まず、新たにSecondaryシステムのアクセスポイントAPを設置する場所を決定する(ステップS1)。次に、アクセスポイントAPにおいて、受信電力判断部115は、基地局BSから加入者局SS#1〜#3に送信される下り回線信号(周波数帯f1)の受信電力(下り回線電力)を測定する(ステップS2)。
Next, FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment.
First, a place where a new secondary system access point AP is to be installed is determined (step S1). Next, in the access point AP, the reception power determination unit 115 measures the reception power (downlink power) of the downlink signal (frequency band f1) transmitted from the base station BS to the subscriber stations SS # 1 to SS3. (Step S2).

図1に示すように、Primaryシステム100は、一般に、複数の周波数チャネルを有している。ここでは、「周波数帯」と表記する場合、複数の周波数チャネルを表すこととする。単一の周波数チャネルを表す場合には、f1(*)、もしくはf2(*)と表記する。Primaryシステム100が複数の周波数チャネルを有する場合には、その周波数チャネル毎の受信電力を測定して平均化する。   As shown in FIG. 1, the primary system 100 generally has a plurality of frequency channels. Here, the expression “frequency band” represents a plurality of frequency channels. When a single frequency channel is represented, it is expressed as f1 (*) or f2 (*). When the primary system 100 has a plurality of frequency channels, the received power for each frequency channel is measured and averaged.

次に、下り回線の受信電力を測定した後、アクセスポイントAPは、Primaryシステム100の基地局BSに与える可能性のある与え干渉電力を推定する。これは、Secondaryシステム101−1、101−2が、Primaryシステム100のアンテナゲイン、アンプの利得を認識していれば実現できる。アクセスポイントAPがPrimaryシステム100の基地局BSから受信する受信電力RBS−APとアクセスポイントAPの干渉信号雑音電力比INRAPは、次式(1)、(2)で与えられる。 Next, after measuring the received power of the downlink, the access point AP estimates a given interference power that may be given to the base station BS of the Primary system 100. This can be realized if the secondary systems 101-1 and 101-2 recognize the antenna gain of the primary system 100 and the gain of the amplifier. The received power R BS-AP received by the access point AP from the base station BS of the primary system 100 and the interference signal noise power ratio INR AP of the access point AP are given by the following equations (1) and (2).

Figure 0004806660
Figure 0004806660

Figure 0004806660
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ここで、Gは、アンプとアンテナのゲインを表す。添え字HPAは送信アンプ、LNAは受信アンプ、ANTはアンテナに対応する。また、添え字BSとAPは、基地局BSとアクセスポイントAPで発生するものとなる。Lは伝搬路のパスロスを表す。   Here, G represents the gain of the amplifier and the antenna. The suffix HPA corresponds to the transmission amplifier, LNA corresponds to the reception amplifier, and ANT corresponds to the antenna. The subscripts BS and AP are generated at the base station BS and the access point AP. L represents the path loss of the propagation path.

同様に、アクセスポイントAPから基地局BSへ与える干渉電力RAP−BSと、基地局BSにおける干渉信号雑音電力比INRBSとは、次式(3)、(4)で与えられる。 Similarly, the interference power RAP-BS given from the access point AP to the base station BS and the interference signal noise power ratio INR BS in the base station BS are given by the following equations (3) and (4).

Figure 0004806660
Figure 0004806660

Figure 0004806660
Figure 0004806660

ここで、数式(1)−−数式(3)という演算を行うと、次式(5)が得られる。   Here, when calculation of Formula (1)-Formula (3) is performed, the following Formula (5) is obtained.

Figure 0004806660
Figure 0004806660

ここで、伝搬路の可逆性は成り立つため、LBS−AP=LAP−BSの関係を利用している。数式(5)を数式(4)に代人すると、次式(6)が得られる。 Here, since the reversibility of the propagation path is established, the relationship of L BS-AP = L AP-BS is used. When the formula (5) is substituted for the formula (4), the following formula (6) is obtained.

Figure 0004806660
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すなわち、基地局BSに対するアクセスポイントAPからの与干渉は、数式(6)で与えることができる。これは、基地局BSからアクセスポイントAPに送信されて得られる干渉信号雑音電力比INRAP、基地局BSとアクセスポイントAPの受信アンプとゲインの差、アクセスポイントAPと基地局BSの送信アンプとゲインの差で表される。数式(6)の第1項は、アクセスポイントAPが受信信号を受ける際に得られ、第2項と第3項は、Primaryシステム100のアンプのゲインを認識していることで得られる。 That is, the interference from the access point AP to the base station BS can be given by Expression (6). This is because the interference signal noise power ratio INR AP obtained by being transmitted from the base station BS to the access point AP, the difference between the reception amplifier and the gain of the base station BS and the access point AP, the transmission amplifier of the access point AP and the base station BS, and Expressed in gain difference. The first term of Equation (6) is obtained when the access point AP receives a received signal, and the second and third terms are obtained by recognizing the gain of the amplifier of the Primary system 100.

図3では、与干渉推定部118で、数式(6)の計算を行い、与干渉量を推定する(ステップS3)。この計算を行うために、図2に示すアンプ値保持部119からPrimaryシステム100及びSecondaryシステム101−1、101−2のアンプの値を取得する。次に、推定した与干渉量がしきい値αを超えたか否かを判定する(ステップS4)。   In FIG. 3, the interference estimation unit 118 calculates Equation (6) to estimate the amount of interference (step S3). In order to perform this calculation, the amplifier values of the primary system 100 and the secondary systems 101-1 and 101-2 are acquired from the amplifier value holding unit 119 shown in FIG. Next, it is determined whether or not the estimated amount of interference exceeds a threshold value α (step S4).

このしきい値αは、Primaryシステム100の運用に当たり問題のないレベルに設定される。例えば、数式(6)が熱雑音電力以下(0dB)以下であると、ほとんど支障がないと判断する。そして、推定した与干渉量がしきい値αを超えない場合には、使用周波数帯をf2(上り回線SS→BS)とする(ステップS5)。ここで、推定した与干渉量がしきい値αを超えない場合に、周波数帯f2を使用するのは、アクセスポイントAPも含め、Secondaryシステム101−1、101−2は、基地局BSに干渉を与えないため、与干渉を考慮しないで、Secondaryシステム101−1、101−2の通信を行うためである。   This threshold value α is set to a level that does not cause a problem in the operation of the primary system 100. For example, when Equation (6) is equal to or less than the thermal noise power (0 dB), it is determined that there is almost no problem. If the estimated amount of interference does not exceed the threshold value α, the frequency band to be used is set to f2 (uplink SS → BS) (step S5). Here, when the estimated amount of interference does not exceed the threshold value α, the frequency band f2 is used, including the access point AP, and the secondary systems 101-1 and 101-2 interfere with the base station BS. This is because the secondary systems 101-1 and 101-2 perform communication without considering the interference.

一方、推定した与干渉量がしきい値αを超える場合には、使用周波数帯をf1(下り回線BS→SS)とする(ステップS10)。この場合、すなわち、与干渉を与える可能性がある場合には、基地局BSは、全てのタイミングで信号を受信している可能性がある。このため、与干渉を回避するために、周波数帯f1を使用する。この場合、基地局BSから加入者局SS#1〜#3への下り回線信号を受信することになるので、Secondaryシステム101−1、101−2は、加入者局SS#1〜#3に与える干渉を注意する必要がある。この結果は、送受信周波数帯決定部126に供給される。   On the other hand, when the estimated amount of interference exceeds the threshold value α, the frequency band to be used is set to f1 (downlink BS → SS) (step S10). In this case, that is, when there is a possibility of giving interference, the base station BS may receive a signal at all timings. For this reason, the frequency band f1 is used in order to avoid interference. In this case, since the downlink signals from the base station BS to the subscriber stations SS # 1 to # 3 are received, the secondary systems 101-1 and 101-2 are connected to the subscriber stations SS # 1 to # 3. It is necessary to pay attention to the interference. This result is supplied to the transmission / reception frequency band determination unit 126.

図1において、Secondaryシステム101−1は、基地局BSの近傍に位置し、Secondaryシステム101−2は、基地局BSの遠方に位置する。この場合、Secondaryシステム101−2からの信号は、基地局BSに対して与干渉とならないので、周波数帯f2を使用する。反対に、Secondaryシステム101−1は、基地局BSに干渉を与える確率が高いので、周波数帯f1を使用する。   In FIG. 1, the secondary system 101-1 is located in the vicinity of the base station BS, and the secondary system 101-2 is located far from the base station BS. In this case, since the signal from the Secondary system 101-2 does not cause interference with the base station BS, the frequency band f2 is used. On the other hand, the Secondary system 101-1 uses the frequency band f1 because it has a high probability of causing interference to the base station BS.

次に、周波数帯f1と周波数帯f2のどちらを用いる場合でも、アクセスポイントAPは、加入者局SS#1〜#3からの上り信号とPrimaryシステムのスケジューリング情報とを取得する(ステップS6、S11)。このとき、受信電力判定部116は、加入者局SS#1〜#3から基地局BSへの上り回線信号の電力(上り信号電力)を判定する。また、スケジューリング情報は、スケジューリング情報取得部120で取得される。   Next, regardless of whether the frequency band f1 or the frequency band f2 is used, the access point AP acquires the uplink signal from the subscriber stations SS # 1 to # 3 and the scheduling information of the primary system (steps S6 and S11). ). At this time, the received power determination unit 116 determines the power (uplink signal power) of the uplink signal from the subscriber stations SS # 1 to # 3 to the base station BS. The scheduling information is acquired by the scheduling information acquisition unit 120.

ここからは、使用周波数帯として、周波数帯f1(下り回線)を使用するか、周波数帯f2(上り回線)を使用するかで動作が異なる。これは、要求される与干渉回避と干渉除去とが両者で異なるためである。   From here, the operation differs depending on whether the frequency band f1 (downlink) or the frequency band f2 (uplink) is used as the use frequency band. This is because required interference avoidance and interference cancellation differ between the two.

まず、使用周波数帯として、周波数帯f2(上り回線:SS→BS)をSecondaryシステム101−2で用いると判定した場合について説明する。この場合、前述したように、与干渉がSecondaryシステム101−2から基地局BSへの信号となるので、これについて制御は必要ない。要は、いかに加入者局SS#1〜#3からの干渉を回避するかが重要となる。   First, a case will be described in which it is determined that the frequency band f2 (uplink: SS → BS) is used in the Secondary system 101-2 as the use frequency band. In this case, as described above, since the interference is a signal from the secondary system 101-2 to the base station BS, control is not necessary for this. In short, it is important how to avoid interference from the subscriber stations SS # 1- # 3.

この時点で、各加入者局SS#1〜#3から基地局BSへの上り信号電力とスケジューリング情報とを取得しているので、空きチャネル検出部121により、この中から干渉とならない空チャネルを検出する(ステップS7)。例えば、図1の例では、加入者局SS#2とSS#3がSecondaryシステム101−2に近く、加入者局SS#1がSecondaryシステム101−2から離れているので、加入者局SS#1の送信タイミング(周波数帯f2(1))が空きチャネルとなる。   At this time, since the uplink signal power and scheduling information from each of the subscriber stations SS # 1 to # 3 to the base station BS are acquired, an empty channel that does not cause interference by the empty channel detection unit 121 is obtained. Detect (step S7). For example, in the example of FIG. 1, since the subscriber stations SS # 2 and SS # 3 are close to the secondary system 101-2 and the subscriber station SS # 1 is away from the secondary system 101-2, the subscriber station SS # 1 transmission timing (frequency band f2 (1)) is an empty channel.

次に、干渉を受けない空きチャネル数がユーザ数より多いか否かを判定し(ステップS8)、こういった空きチャネル数が必要とするチャネル数よりも多く検出される場合には、Secondaryシステム101−2は、そのまま通信を開始する。通信を開始する際には、空きチャネルを図2に示すAP・端末使用チャネル決定部122で、アクセスポイントAPと端末TSに割り当てる。   Next, it is determined whether or not the number of free channels that are not subject to interference is greater than the number of users (step S8). 101-2 starts communication as it is. When communication is started, an empty channel is allocated to the access point AP and the terminal TS by the AP / terminal use channel determination unit 122 shown in FIG.

一方、空きチャネル数が必要とするチャネル数よりも少ない場合、すなわち、全てのチャネルが加入者局SS#1〜SS#3からの干渉で埋まってしまっている場合には、干渉信号除去用ウエイト計算部123で、加入者局SS#1〜SS#3からの信号を干渉キャンセルするウエイトを生成し、そのウエイトで重み付けして干渉キャンセルを行う(ステップS9)。   On the other hand, when the number of empty channels is smaller than the required number of channels, that is, when all the channels are filled with interference from the subscriber stations SS # 1 to SS # 3, the interference signal removal weights The calculation unit 123 generates a weight for canceling the interference from the signals from the subscriber stations SS # 1 to SS # 3, and performs weighting with the weight to cancel the interference (step S9).

具体的な計算方法は、アダプティブアレーアンテナや、干渉キャンセラで知られている方法を適用すればよい。但し、前述したように、加入者局SS#1〜SS#3からの信号は、個別の加入者局SS#1、SS#2、SS#3で見ると、全ての時間で送信しているわけではないので、上記ステップS9を実行する必要があるのは、図1の例では、加入者局SS#1、SS#2、SS#3が全てSecondaryシステム101−2の近傍にいた場合のみである。実際には、このような状況になる確率は低い。よって、現実には、ステップS8までで、与干渉回避と干渉回避の両方が実現できる。また、ステップS9まで含めれば、干渉回避が完全に実現できる。   As a specific calculation method, a method known as an adaptive array antenna or an interference canceller may be applied. However, as described above, the signals from the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 are transmitted at all times when viewed from the individual subscriber stations SS # 1, SS # 2, and SS # 3. Therefore, it is necessary to execute step S9 only when the subscriber stations SS # 1, SS # 2, and SS # 3 are all in the vicinity of the Secondary system 101-2 in the example of FIG. It is. In practice, the probability of this situation is low. Therefore, in reality, both interference avoidance and interference avoidance can be realized up to step S8. If step S9 is included, interference avoidance can be completely realized.

次に、使用周波数帯として、周波数帯f1(下り回線、BS→SS)をSecondaryシステム101−1で用いると判定した場合について説明する。この場合、基地局kBSへの与干渉を必ず回避できる代わりに、加入者局SS#1〜SS#3への与干渉を回避しなければならない。また、基地局BSからは、必ず干渉が到来するので、この場合、基地局BSの信号をキャンセルする干渉キャンセルが必ず必要となる。   Next, a case will be described in which it is determined that the frequency system f1 (downlink, BS → SS) is used in the Secondary system 101-1 as the use frequency band. In this case, instead of always avoiding interference with the base station kBS, it is necessary to avoid interference with the subscriber stations SS # 1 to SS # 3. Further, since interference always comes from the base station BS, in this case, interference cancellation for canceling the signal of the base station BS is necessarily required.

まず、アクセスポイントAPにおいて、与干渉推定部118が、ステップS11で測定した上り信号受信電力と、アクセスポイントAP及び加入者局SS#1〜SS#3が持つアンプ(送信と受信)の電力比とから、アクセスポイントAPが加入者局SS#1〜SS#3に与える与干渉量を推定する(ステップS12)。該処理は、前述した数式(1)〜(6)において、BSをSSに置き換えることで実現できる。但し、この場合、ステップS11で取得したスケジューリング情報を基に、全ての加入者局SS#1〜SS#3に対する与干渉量を推定する。   First, in the access point AP, the interference estimation unit 118 measures the uplink signal reception power measured in step S11 and the power ratio between the amplifiers (transmission and reception) of the access point AP and the subscriber stations SS # 1 to SS # 3. Then, the amount of interference given to the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 by the access point AP is estimated (step S12). This process can be realized by replacing BS with SS in the above-described equations (1) to (6). However, in this case, the amount of interference with respect to all the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 is estimated based on the scheduling information acquired in step S11.

次に、アクセスポイントAPにおいて、空きチャネル検出部121が、与干渉電力がしきい値以下となるタイミングを基に、空きチャネルを検出し、AP・端末使用チャネル決定部122が、アクセスポイントAPと端末TSの送信タイミングを制御する(ステップS13)。これにより、与干渉の可能性のあるチャネルは、送信用のチャネルとして用いられないので、Secondaryシステム101−1から加入者局SS#1〜SS#3への干渉を回避できる。また、この場合、Secondaryシステム101−1にとって、加入者局SS#1〜SS#3の方が基地局BSよりも空きチャネルが多いことを利用しているので、空きチャネルを有効に活用することも可能としている。   Next, in the access point AP, the vacant channel detection unit 121 detects a vacant channel based on the timing when the interference power becomes equal to or less than the threshold, and the AP / terminal use channel determination unit 122 The transmission timing of the terminal TS is controlled (step S13). As a result, since a channel that may cause interference is not used as a transmission channel, interference from the secondary system 101-1 to the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 can be avoided. Also, in this case, since the secondary system 101-1 uses the fact that the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 have more free channels than the base station BS, the available channels should be used effectively. It is also possible.

最後に、アクセスポイントAP、端末TSでは、干渉信号除去用ウエイト計算部123が、基地局BSからの干渉を低減するウエイトを計算し、そのウエイトを用いて受信する(ステップS14)。この場合、必ず干渉キャンセルを必要とするが、具体的な計算方法は、上述したステップS9と同様に、アダプティブアレーアンテナや、干渉キャンセラで知られている方法を適用すればよい。但し、常に基地局BSからの干渉を対象とするので、その干渉情報が変動しないため、比較的ゆっくりとした制御で実現することができる。   Finally, in the access point AP and the terminal TS, the interference signal removal weight calculation unit 123 calculates a weight for reducing the interference from the base station BS, and receives the weight using the weight (step S14). In this case, interference cancellation is always required, but a specific calculation method may be a method known from an adaptive array antenna or interference canceller, as in step S9 described above. However, since interference from the base station BS is always targeted, the interference information does not fluctuate and can be realized with relatively slow control.

上述した第1実施形態によれば、Secondaryシステム101−1、101−2は、Primaryシステム100ヘの干渉を回避し、かつ、Primaryシステム100からの干渉を受けることなく、コグニティブ無線を実現することができる。   According to the first embodiment described above, the secondary systems 101-1 and 101-2 can avoid coherency with the primary system 100 and can realize cognitive radio without receiving interference from the primary system 100. Can do.

B.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図4は、本第2実施形態による通信システムを説明するためのブロック図である。上述した第1実施形態では、Primaryシステム100からの干渉量と与干渉量を推定し、Secondaryシステム101−1、101−2で使用する周波数帯を決定するために、使用しないほうの周波数帯の信号を受信する必要があった。しかしながら、使用しないほうの周波帯は、この検出のためにしか使用しないので効率が悪い。
B. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a block diagram for explaining a communication system according to the second embodiment. In the first embodiment described above, in order to estimate the amount of interference and the amount of interference from the primary system 100 and determine the frequency band to be used in the secondary systems 101-1 and 101-2, There was a need to receive a signal. However, the unused frequency band is inefficient because it is used only for this detection.

本第2実施形態では、図4に示すように、Secondaryシステム101−1内に、制御局210−1〜210−4を設け、この制御局210−1〜210−4で、図2に示すアクセスポイントAPの機能の一部を分担する。これにより、アクセスポイントAPや、端末TSが使用する周波数帯のみで、運用することが可能となる。   In the second embodiment, as shown in FIG. 4, control stations 210-1 to 210-4 are provided in the secondary system 101-1, and these control stations 210-1 to 210-4 are shown in FIG. A part of the function of the access point AP is shared. As a result, it is possible to operate only in the frequency band used by the access point AP and the terminal TS.

制御局210−1〜210−4は、周波数帯f1、f2の双方に対応した、アンテナ210−2−1、送受信分離部210−2−2、受信機210−2−3、送信機210−2−4、受信信号分岐部210−2−5、空きチャネル情報通知部210−2−6、及び図2に示す点線で囲んだブロック200を備えている。すなわち、図3に示すステップS9、S14以外の動作を実行する。   The control stations 210-1 to 210-4 include an antenna 210-2-1, a transmission / reception separating unit 210-2-2, a receiver 210-2-3, and a transmitter 210- corresponding to both the frequency bands f1 and f2. 2-4, a reception signal branching unit 210-2-5, an empty channel information notification unit 210-2-6, and a block 200 surrounded by a dotted line shown in FIG. That is, operations other than steps S9 and S14 shown in FIG. 3 are executed.

制御局210−1〜210−4は、空きチャネル情報通知部210−2−6により、該制御局で取得した情報をアクセスポイントAPや、端末TSに空きチャネル情報として通知する。具体的には、例えば、Secondaryシステム101−1が、周波数帯f1を使うことを考えた場合、制御局210−1が加入者局SS#1〜SS#3からの信号(f2)を受信して、図3に示すフローチャートを実行する。但し、干渉除去は、アクセスポイントAPや、端末TSが行う必要があるので、制御局210−1〜210−4は、これらの機能自体を備える必要はない。また、図示するように、Secondaryシステム101−1のゾーンが広くなったとしても、制御局210−1〜210−4を複数設ければ、精度の高い干渉と与干渉の検出が可能となる。   The control stations 210-1 to 210-4 notify the information acquired by the control station to the access point AP and the terminal TS as the empty channel information by the empty channel information notification unit 210-2-6. Specifically, for example, when the secondary system 101-1 considers using the frequency band f1, the control station 210-1 receives the signal (f2) from the subscriber stations SS # 1 to SS # 3. Then, the flowchart shown in FIG. 3 is executed. However, since the interference cancellation needs to be performed by the access point AP or the terminal TS, the control stations 210-1 to 210-4 do not need to have these functions themselves. Further, as shown in the figure, even when the zone of the secondary system 101-1 is widened, if a plurality of control stations 210-1 to 210-4 are provided, highly accurate interference and interference can be detected.

なお、図示の例では、Secondaryシステム101−1についてのみ説明したが、Secondaryシステム101−2についても同様である。   In the illustrated example, only the secondary system 101-1 has been described, but the same applies to the secondary system 101-2.

C.第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
本第3実施形態は、Primaryシステム100が狭帯域のシステムで、Secondaryシステム101−1、101−2が広帯域のシステムとなる場合に、与干渉電力に応じた送信電力制御を用いて、Secondaryシステム101−1、101−2のチャネル利用効率を改善することを特徴としている。
C. Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the third embodiment, when the primary system 100 is a narrow-band system and the secondary systems 101-1 and 101-2 are wide-band systems, the secondary system is used by using transmission power control according to the interference power. The channel utilization efficiency of 101-1 and 101-2 is improved.

図5は、本第3実施形態による通信装置(アクセスポイント)の構成を示すブロック図である。なお、図2に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。本第3実施形態では、送信電力決定部127を設けている。該送信電力決定部127は、多くのチャネルで与干渉が問題となる場合、すなわち、与干渉推定部118において、多くのチャネルで与干渉電力がしきい値を超えてしまうと判定された場合、送信信号生成部124における送信電力をある程度、低下するように制御するようになっている。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a communication apparatus (access point) according to the third embodiment. It should be noted that parts corresponding to those in FIG. In the third embodiment, a transmission power determination unit 127 is provided. When the interference is a problem in many channels, that is, when the interference estimation unit 118 determines that the interference power exceeds a threshold value in many channels, Control is performed so that the transmission power in the transmission signal generator 124 is reduced to some extent.

図6(a)、(b)は、本第3実施形態によるチャネル割り当て方法を説明するための概念図である。図において、下り回線信号(周波数帯f1)をSecondaryシステム101−1、101−2として利用する場合を示している。この場合、加入者局SS#1〜SS#3への与干渉を回避しなければならない。   6A and 6B are conceptual diagrams for explaining a channel allocation method according to the third embodiment. In the figure, a case where a downlink signal (frequency band f1) is used as the secondary systems 101-1 and 101-2 is shown. In this case, it is necessary to avoid interference with the subscriber stations SS # 1 to SS # 3.

図6(a)に示すように、時間方向と周波数方向とで、Primaryシステム100は、加入者局SS#1〜SS#3へのチャネル割当てを行う。これは、図1に示した方法と同じである。一方、図6(b)では、Secondaryシステム101−1、101−2は、広い帯域の通信を行いたいので、Primaryシステム100の複数のチャネルを用いて通信を行うことを考える。また、図示するように、直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Duplex)を用いて、周波数軸上で多重化を行う。   As shown in FIG. 6A, the primary system 100 performs channel assignment to the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 in the time direction and the frequency direction. This is the same as the method shown in FIG. On the other hand, in FIG. 6B, since the secondary systems 101-1 and 101-2 want to perform communication in a wide band, it is considered that communication is performed using a plurality of channels of the primary system 100. In addition, as shown in the figure, multiplexing is performed on the frequency axis using orthogonal frequency division multiplexing (Orthogonal Frequency Division Duplex).

OFDMでは、図6(a)、(b)に示すように、fs1、fs2、…のように、サブキャリアを周波数軸に配置する。図示の例では、f1(1)当たり、2つのキャリアを設けているが、この値は、FFT(Fast Fourier Transform)のサイズと使用する帯域とで任意に調整できる。また、各サブキャリアは直交する。OFDMは、広帯域伝送で通信品質を改善する技術として注目されている。例えば、前述した文献2などに開示されている。   In OFDM, as shown in FIGS. 6A and 6B, subcarriers are arranged on the frequency axis like fs1, fs2,. In the illustrated example, two carriers are provided per f1 (1), but this value can be arbitrarily adjusted by the size of the FFT (Fast Fourier Transform) and the band to be used. Each subcarrier is orthogonal. OFDM is attracting attention as a technique for improving communication quality by broadband transmission. For example, it is disclosed in Document 2 mentioned above.

OFDMを用いると、前述した第1実施形態では、加入者局SS#1〜SS#3への与干渉が問題となる場合には、このチャネルにサブキャリアを立てずに送信することで与干渉を回避することが可能となる。   In the first embodiment described above, when OFDM is used, if interference with subscriber stations SS # 1 to SS # 3 becomes a problem, interference is generated by transmitting the channel without setting up a subcarrier. Can be avoided.

しかし、図6(a)に示すように、多くのチャネルで与干渉が問題となる場合には、Secondaryシステム101−1、101−2の効率が低下する。そこで、本第3実施形態では、送信電力制御を併用する。例えば、元々の送信電力をP[dB]、与干渉のしきい値レベルをα[dB]としたとき、送信電力をP−1[dB]とすると、与干渉レベルは、α−1[dB]となり、問題とならなくなる。すなわち、OFDMを利用していることを有効的に活用し、与干渉レベルがしきい値を超えないように、サブチャネルの送信電力制御を行えばよい。これにより、与干渉となるチャネルを使用しない第1実施形態に比べ、使用可能なチャネルを確保することができる。   However, as shown in FIG. 6A, when the interference becomes a problem in many channels, the efficiency of the Secondary systems 101-1 and 101-2 is lowered. Therefore, in the third embodiment, transmission power control is used in combination. For example, when the original transmission power is P [dB] and the threshold level of interference is α [dB], and the transmission power is P-1 [dB], the interference level is α-1 [dB]. It becomes no problem. That is, sub-channel transmission power control may be performed so that the use of OFDM is effectively utilized and the interference level does not exceed the threshold value. Accordingly, it is possible to secure usable channels as compared with the first embodiment in which a channel that causes interference is not used.

具体的には、第1実施形態では、使用できなかったチャネルが、サブチャネルの送信電力を低下させることで使用可能となる。つまり、与干渉レベルをβとすると、次式(7)で送信電力P(fs(k))(k=l,2,3,4,…)を決定する。   Specifically, in the first embodiment, a channel that could not be used can be used by reducing the transmission power of the subchannel. That is, if the interference level is β, the transmission power P (fs (k)) (k = 1, 2, 3, 4,...) Is determined by the following equation (7).

Figure 0004806660
Figure 0004806660

上記数式(7)において、Pmaxは、与干渉が問題にならない場合の送信電力である。   In the above equation (7), Pmax is the transmission power when the interference does not matter.

上述した第3実施形態によれば、サブチャネルの送信電力を低下させて、使用可能とすることで、図5(b)に示すように、チャネル効率を0にすることなく信号を送信することができる。   According to the third embodiment described above, the signal can be transmitted without reducing the channel efficiency as shown in FIG. 5B by reducing the transmission power of the subchannel and making it usable. Can do.

上述した第1乃至第3実施形態によれば、Primaryシステム100の基地局BSと加入者局SS#1〜SS#3のトラフィックの密度の違いを利用し、Primaryシステム100の基地局BSからの信号を監視し、その信号強度に応じて、Secondaryシステム101−1、101−2が、使用する周波数帯域を決めることで、Primayシステム100に干渉をできるだけ与えない条件で通信を開始することができる。   According to the first to third embodiments described above, the difference in traffic density between the base station BS of the primary system 100 and the subscriber stations SS # 1 to SS # 3 is used to determine whether the base station BS of the primary system 100 By monitoring the signal and determining the frequency band used by the secondary systems 101-1 and 101-2 according to the signal strength, it is possible to start communication under conditions that do not interfere with the primary system 100 as much as possible. .

また、Secondaryシステム101−1、101−2が、Primaryシステム100から加入者局SS#1〜SS#3に送信されるスケジューリング情報を取得し、該スケジューリング情報に基づいて、Secondaryシステム101−1、101−2で使用するチャネルを割り当てることで、Primaryシステム100からSecondaryシステム101−1、101−2への干渉をできるだけ受けず、また、Primaryシステム100ヘ干渉を与えることなく、コグニティブ無線を実現することができる。   Further, the secondary systems 101-1 and 101-2 acquire scheduling information transmitted from the primary system 100 to the subscriber stations SS # 1 to SS # 3, and based on the scheduling information, the secondary systems 101-1, By allocating a channel to be used in 101-2, cognitive radio is realized without receiving interference from the primary system 100 to the secondary systems 101-1 and 101-2 as much as possible and without causing interference to the primary system 100. be able to.

本発明の第1実施形態における通信システムを説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the communication system in 1st Embodiment of this invention. 本第1実施形態による通信装置(アクセスポイント)の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the communication apparatus (access point) by this 1st Embodiment. 本第1実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation | movement of this 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態による通信システムを説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the communication system by 2nd Embodiment of this invention. 本第3実施形態による通信装置(アクセスポイント)の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the communication apparatus (access point) by this 3rd Embodiment. 本第3実施形態によるチャネル割り当て方法を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the channel allocation method by this 3rd Embodiment. コグニティブ無線技術の概要を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the outline | summary of a cognitive radio | wireless technique.

符号の説明Explanation of symbols

100 Primaryシステム(第1の無線システム)
BS 基地局
加入者局SS#1〜#3
101−1、101−2 Secondaryシステム(第2の無線システム)
AP アクセスポイント(第2の無線システムの基地局)
TS 端末
f1 周波数帯(第1の周波数帯)
f2 周波数帯(第2の周波数帯)
110−1〜101−K アンテナ
111−1〜111−K 送受信分離部
112−1〜112−K 受信機
113−1〜113−K 送信機
114 受信信号分岐部
115 受信電力判定部(電力測定手段)
116 受信電力判定部
118 与干渉推定部(与干渉量推定手段)
119 アンプ値保持部
120 スケジューリング情報取得部(スケジューリング情報取得手段)
121 空きチャネル検出部(空きチャネル検出手段)
122 AP・端末使用チャネル決定部(周波数帯決定手段、送受信周波数帯決定手段、通信チャネル決定手段)
123 干渉信号除去用ウエイト計算部(回避手段、干渉信号除去手段)
124 送信信号生成部
125 分岐部
126 送受信周波数帯決定部
127 送信電力決定部(送信電力制御手段)
210−2〜210−4 制御局
210−2−1 アンテナ
210−2−2 送受信分離部
210−2−3 受信機
210−2−4 送信機
210−2−5 受信信号分岐部
210−2−6 空きチャネル情報通知部(通知手段)
100 Primary system (first wireless system)
BS base station subscriber station SS # 1- # 3
101-1 and 101-2 Secondary system (second wireless system)
AP access point (base station of second radio system)
TS terminal f1 frequency band (first frequency band)
f2 frequency band (second frequency band)
110-1 to 101-K antennas 111-1 to 111-K transmission / reception separators 112-1 to 112-K receivers 113-1 to 113-K transmitters 114 received signal branching units 115 received power determination units (power measuring means) )
116 Received power determination unit 118 Interference estimation unit (interference amount estimation means)
119 Amplifier value holding unit 120 Scheduling information acquisition unit (scheduling information acquisition means)
121 Free channel detection unit (free channel detection means)
122 AP / terminal use channel determination unit (frequency band determination means, transmission / reception frequency band determination means, communication channel determination means)
123 Weight calculation part for interference signal removal (avoidance means, interference signal removal means)
124 transmission signal generation unit 125 branching unit 126 transmission / reception frequency band determination unit 127 transmission power determination unit (transmission power control means)
210-2 to 210-4 Control station 210-2-1 Antenna 210-2-2 Transmission / reception separation unit 210-2-3 Receiver 210-2-4 Transmitter 210-2-5 Received signal branching unit 210-2- 6 Free channel information notification section (notification means)

Claims (11)

優先権を持つ複数の無線局を内在する第1の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第2の無線システムとから構成され、前記第1の無線システムの基地局と複数の加入者局とが、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号に第1の周波数帯を用い、前記加入者局から前記第1の無線システムの基地局への上り回線信号に第2の周波数帯を用いて、前記下り回線信号と前記上り回線信号とを時分割多重化して通信を行う通信システムにおいて、
前記第2の無線システムは、
前記第1の無線システムの基地局から送信される第1の周波数帯の下り回線信号に基づいて、前記第2の無線システムの基地局が前記第1の無線システムの基地局に与える与干渉量を推定する与干渉量推定手段と、
前記与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を使用周波数帯とし、前記与干渉量がしきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を使用周波数帯とする周波数帯決定手段と、
前記第1の無線システムの基地局から前記加入者局へ送信されるスケジューリング情報と前記干渉量とに基づいて、前記与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を用いた第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線における第1の無線システムの加入者局に与える干渉量を推定し、当該第1の無線システムの加入者局に与える干渉量がしきい値以下となるタイミングを用いて通信し、前記与干渉量がしきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を用いた第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線が干渉とならないタイミングを用いて通信して、前記第1の無線システムヘの与干渉及び前記第1の無線システムからの干渉を回避する回避手段と
を具備することを特徴とする無線通信システム。
A first wireless system including a plurality of wireless stations having priority and a second wireless system including a plurality of wireless stations not having priority; a base station of the first wireless system; A plurality of subscriber stations use a first frequency band for downlink signals from the base station of the first radio system to the subscriber station, and from the subscriber station to the base station of the first radio system In a communication system that performs communication by time-division multiplexing the downlink signal and the uplink signal using a second frequency band for the uplink signal of
The second wireless system is:
The amount of interference that the base station of the second radio system gives to the base station of the first radio system based on the downlink signal of the first frequency band transmitted from the base station of the first radio system Interference amount estimation means for estimating
When the amount of interference is larger than a threshold value, the first frequency band is used as a use frequency band, and when the amount of interference is smaller than the threshold value, the second frequency band is used. A frequency band determining means for using a frequency band,
On the basis of the base station of the first wireless system and the interfering amount scheduling information to be transmitted to the subscriber station, the interfering amount if it is larger than the threshold value, the first Estimating the amount of interference given to the subscriber station of the first radio system in the downlink from the base station of the first radio system using the frequency band to the subscriber station, to the subscriber station of the first radio system Communication is performed using a timing at which the amount of interference to be applied is equal to or less than a threshold, and when the amount of interference is smaller than the threshold, the subscriber of the first radio system using the second frequency band An avoiding unit that communicates using a timing at which an uplink from the station to the base station does not cause interference to avoid interference with the first radio system and interference from the first radio system. Wireless communication system featuring Stem.
優先権を持つ複数の無線局を内在する第1の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第2の無線システムとから構成され、前記第1の無線システムの基地局と複数の加入者局とが、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号に第1の周波数帯を用い、前記加入者局から前記第1の無線システムの基地局への上り回線信号に第2の周波数帯を用いて、前記下り回線信号と前記上り回線信号とを時分割多重化して通信を行う通信システムにおいて、
前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号の下り回線受信電力を測定する下り回線受信電力測定手段と、
前記第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線信号の上り回線受信電力を測定する上り回線受信電力測定手段と、
前記第1の無線システム及び前記第2の無線システムのアンプのゲイン値を保持するアンプゲイン保持手段と、
前記下り回線受信電力測定手段によって測定された下り回線受信電力と前記アンプゲイン保持手段に保持されているアンプのゲイン値とに基づいて、前記第2の無線システムが前記第1の無線システムの基地局に与える与干渉量を推定する与干渉推定手段と、
前記与干渉推定手段により推定された与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を使用周波数帯とし、しきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を使用周波数帯とする送受信周波数帯決定手段と、
前記第1の無線システムのスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、
前記与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を用いた第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線における第1の無線システムの加入者局に与える干渉量を推定し、当該第1の無線システムの加入者局に与える干渉量がしきい値以下となるタイミングを空きチャネルとして検出し、前記与干渉量がしきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を用いた第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線が干渉とならないタイミングを空きチャネルとして検出することにより前記第1の無線システムの端末の空きチャネルを検出する空きチャネル検出手段と、
前記空きチャネル検出手段より検出された空きチャネル、前記第2の無線システムの通信チャネルとして決定する通信チャネル決定手段と
を具備することを特徴とする無線通信システム。
A first wireless system including a plurality of wireless stations having priority and a second wireless system including a plurality of wireless stations not having priority; a base station of the first wireless system; A plurality of subscriber stations use a first frequency band for downlink signals from the base station of the first radio system to the subscriber station, and from the subscriber station to the base station of the first radio system In a communication system that performs communication by time-division multiplexing the downlink signal and the uplink signal using a second frequency band for the uplink signal of
Downlink received power measuring means for measuring downlink received power of a downlink signal from a base station to a subscriber station of the first wireless system;
Uplink received power measuring means for measuring the uplink received power of the uplink signal from the subscriber station of the first wireless system to the base station;
Amplifier gain holding means for holding gain values of amplifiers of the first wireless system and the second wireless system;
Based on the downlink received power measured by the downlink received power measuring means and the gain value of the amplifier held in the amplifier gain holding means, the second radio system is connected to the base of the first radio system. An interference estimation means for estimating the amount of interference given to the station;
When the amount of interference estimated by the interference estimation means is larger than a threshold value, the first frequency band is used as a use frequency band, and when the amount of interference is smaller than the threshold value, the second frequency band A transmission / reception frequency band determining means that uses the frequency band of
Scheduling information acquisition means for acquiring scheduling information of the first wireless system;
If the amount of interference is greater than a threshold value, the subscriber of the first radio system in the downlink from the base station of the first radio system using the first frequency band to the subscriber station The amount of interference given to the station is estimated, the timing when the amount of interference given to the subscriber station of the first wireless system falls below the threshold is detected as an empty channel, and the amount of interference is smaller than the threshold In this case, the terminal of the first radio system is detected by detecting, as an empty channel, a timing at which the uplink from the subscriber station of the first radio system using the second frequency band does not interfere with the base station. A free channel detecting means for detecting a free channel of
Wireless communication system, characterized by comprising a communication channel determining means for determining the detected idle channel from the idle channel detecting means, as the communication channel of the second wireless system.
前記通信チャネル決定手段により空きチャネル数が必要とするチャネル数よりも少ない場合に、前記第1の無線システムからの干渉信号を除去する干渉信号除去手段を更に具備することを特徴とする請求項2記載の無線通信システム。 3. The apparatus according to claim 2, further comprising: an interference signal removing unit that removes an interference signal from the first radio system when the number of empty channels is smaller than a required number of channels by the communication channel determining unit. The wireless communication system described. 前記与干渉推定手段により推定された与干渉量がしきい値を超えないように、前記第2のシステムの送信電力を制御する送信電力制御手段を具備することを特徴とする請求項2記載の無線通信システム。   The transmission power control means for controlling the transmission power of the second system so that the amount of interference estimated by the interference estimation means does not exceed a threshold value. Wireless communication system. 優先権を持つ複数の無線局を内在する第1の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第2の無線システムとから構成され、前記第1の無線システムの基地局と複数の加入者局とが、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号に第1の周波数帯を用い、前記加入者局から前記第1の無線システムの基地局への上り回線信号に第2の周波数帯を用いて、前記下り回線信号と前記上り回線信号とを時分割多重化して通信を行う通信システムにおいて、
前記第2の無線システムの基地局の近傍に配置される制御局を具備し、
前記制御局は、
前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号の下り回線受信電力を測定する下り回線受信電力測定手段と、
前記第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線信号の上り回線受信電力を測定する上り回線受信電力測定手段と、
前記第1の無線システム及び前記第2の無線システムのアンプのゲイン値を保持するアンプゲイン保持手段と、
前記下り回線受信電力測定手段によって測定された下り回線受信電力と前記アンプゲイン保持手段に保持されているアンプのゲイン値とに基づいて、前記第2の無線システムの基地局が前記第1の無線システムの基地局に与える与干渉量を推定する与干渉推定手段と、
前記推定された与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を使用周波数帯とし、しきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を使用周波数帯とする送受信周波数帯決定手段と、
前記第1の無線システムのスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得手段と、
前記スケジューリング情報と前記上り回線受信電力測定手段によって測定された上り回線受信電力とに基づいて、前記第1の無線システムの端末の空きチャネルを検出する空きチャネル検出手段と、
前記空きチャネル検出手段より検出された空きチャネルを、前記第2の無線システムの基地局と端末とに通知する通知手段と
を具備することを特徴とする無線通信システム。
A first wireless system including a plurality of wireless stations having priority and a second wireless system including a plurality of wireless stations not having priority; a base station of the first wireless system; A plurality of subscriber stations use a first frequency band for downlink signals from the base station of the first radio system to the subscriber station, and from the subscriber station to the base station of the first radio system In a communication system that performs communication by time-division multiplexing the downlink signal and the uplink signal using a second frequency band for the uplink signal of
Comprising a control station disposed in the vicinity of the base station of the second wireless system;
The control station
Downlink received power measuring means for measuring downlink received power of a downlink signal from a base station to a subscriber station of the first wireless system;
Uplink received power measuring means for measuring the uplink received power of the uplink signal from the subscriber station of the first wireless system to the base station;
Amplifier gain holding means for holding gain values of amplifiers of the first wireless system and the second wireless system;
Based on the downlink received power measured by the downlink received power measuring means and the gain value of the amplifier held in the amplifier gain holding means, the base station of the second radio system makes the first radio Interference estimation means for estimating the amount of interference given to the base station of the system;
When the estimated amount of interference is larger than a threshold value, the first frequency band is used as a use frequency band, and when it is smaller than the threshold value, the second frequency band is used. A transmission / reception frequency band determining means as a frequency band;
Scheduling information acquisition means for acquiring scheduling information of the first wireless system;
Based on the scheduling information and the uplink received power measured by the uplink received power measuring means, an empty channel detecting means for detecting an empty channel of a terminal of the first radio system;
A wireless communication system, comprising: a notification means for notifying a free channel detected by the free channel detection means to a base station and a terminal of the second wireless system.
優先権を持つ複数の無線局を内在する第1の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第2の無線システムとから構成され、前記第1の無線システムの基地局と複数の加入者局とが、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号に第1の周波数帯を用い、前記加入者局から前記第1の無線システムの基地局への上り回線信号に第2の周波数帯を用いて、前記下り回線信号と前記上り回線信号とを時分割多重化して通信を行う通信方法において、
前記第1の無線システムの基地局から送信される第1の周波数帯の下り回線信号に基づいて、前記第2の無線システムの基地局が前記第1の無線システムの基地局に与える与干渉量を推定するステップと、
前記第1の無線システムの基地局から前記加入者局へ送信されるスケジューリング情報と前記与干渉量とに基づいて、前記与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を用いた第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線における第1の無線システムの加入者局に与える干渉量を推定し、当該第1の無線システムの加入者局に与える干渉量がしきい値以下となるタイミングを用いて通信し、前記与干渉量がしきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を用いた第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線が干渉とならないタイミングを用いて通信して、前記第1の無線システムヘの与干渉及び前記第1の無線システムからの干渉を回避するステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。
A first wireless system including a plurality of wireless stations having priority and a second wireless system including a plurality of wireless stations not having priority; a base station of the first wireless system; A plurality of subscriber stations use a first frequency band for downlink signals from the base station of the first radio system to the subscriber station, and from the subscriber station to the base station of the first radio system In a communication method for performing communication by time-division multiplexing the downlink signal and the uplink signal using a second frequency band for the uplink signal of
The amount of interference that the base station of the second radio system gives to the base station of the first radio system based on the downlink signal of the first frequency band transmitted from the base station of the first radio system Estimating
Based on the scheduling information transmitted from the base station of the first wireless system to the subscriber station and the amount of interference, if the amount of interference is greater than a threshold, the first Estimating the amount of interference given to the subscriber station of the first radio system in the downlink from the base station of the first radio system using the frequency band to the subscriber station, to the subscriber station of the first radio system Communication is performed using a timing at which the amount of interference to be applied is equal to or less than a threshold, and when the amount of interference is smaller than the threshold, the subscriber of the first radio system using the second frequency band Communicating with a timing at which the uplink from the station to the base station does not cause interference, and avoiding interference to the first radio system and interference from the first radio system. A wireless communication method.
優先権を持つ複数の無線局を内在する第1の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第2の無線システムとから構成され、前記第1の無線システムの基地局と複数の加入者局とが、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号に第1の周波数帯を用い、前記加入者局から前記第1の無線システムの基地局への上り回線信号に第2の周波数帯を用いて、前記下り回線信号と前記上り回線信号とを時分割多重化して通信を行う通信方法において、
前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号の下り回線受信電力を測定するステップと、
前記第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線信号の上り回線受信電力を測定するステップと、
前記第1の無線システム及び前記第2の無線システムのアンプのゲイン値を保持するステップと、
前記測定された下り回線受信電力と前記アンプのゲイン値とに基づいて、前記第2の無線システムの基地局が前記第1の無線システムの基地局に与える第1の与干渉量を推定するステップと、
前記第1の与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第2の周波数帯を前記第2の無線システムの使用周波数帯とし、しきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を前記第2の無線システムの使用周波数帯とするステップと、
前記与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を用いた第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線における第1の無線システムの加入者局に与える干渉量を推定し、当該第1の無線システムの加入者局に与える干渉量がしきい値以下となるタイミングを空きチャネルとして検出し、前記与干渉量がしきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を用いた第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線が干渉とならないタイミングを空きチャネルとして検出することにより前記第1の無線システムの端末の空きチャネルを検出するステップと、
前記検出された空きチャネルを、前記第2の無線システムの通信チャネルとして決定するステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。
A first wireless system including a plurality of wireless stations having priority and a second wireless system including a plurality of wireless stations not having priority; a base station of the first wireless system; A plurality of subscriber stations use a first frequency band for downlink signals from the base station of the first radio system to the subscriber station, and from the subscriber station to the base station of the first radio system In a communication method for performing communication by time-division multiplexing the downlink signal and the uplink signal using a second frequency band for the uplink signal of
Measuring downlink received power of a downlink signal from a base station of the first wireless system to a subscriber station;
Measuring uplink received power of an uplink signal from a subscriber station of the first radio system to a base station;
Holding a gain value of an amplifier of the first wireless system and the second wireless system;
Estimating a first amount of interference that the base station of the second radio system gives to the base station of the first radio system based on the measured downlink received power and the gain value of the amplifier When,
When the first amount of interference is larger than a threshold value, the second frequency band is used as a frequency band used by the second radio system. When the first interference amount is smaller than a threshold value, Setting a second frequency band as a use frequency band of the second wireless system ;
If the amount of interference is greater than a threshold value, the subscriber of the first radio system in the downlink from the base station of the first radio system using the first frequency band to the subscriber station The amount of interference given to the station is estimated, the timing when the amount of interference given to the subscriber station of the first wireless system falls below the threshold is detected as an empty channel, and the amount of interference is smaller than the threshold In this case, the terminal of the first radio system is detected by detecting, as an empty channel, a timing at which the uplink from the subscriber station of the first radio system using the second frequency band does not interfere with the base station. Detecting free channels of
Determining the detected empty channel as a communication channel of the second wireless system.
前記第1の無線システムからの上り回線信号に含まれるスケジューリング情報を取得するステップと、
前記第2の周波数帯を前記第2の無線システムの使用周波数帯に決定した場合に、前記スケジューリング情報に基づいて、干渉を受けない空きチャネルを用いて受信するステップと、
前記空きチャネル数が前記第2の無線システムの端末数の総和より大きいか否かを判定するステップと、
前記空きチャネル数が前記第2の無線システムの端末数の総和より大きい場合に、前記第2の無線システムにより、前記第1の無線システムの加入者局からの干渉を低減するウエイトを用いて受信するステップと
を更に含むことを特徴とする請求項7記載の無線通信方法。
Obtaining scheduling information included in an uplink signal from the first wireless system;
When the second frequency band is determined to be a use frequency band of the second wireless system, based on the scheduling information, receiving using a free channel that is not subject to interference;
Determining whether the number of free channels is greater than the total number of terminals of the second wireless system;
When the number of empty channels is larger than the total number of terminals of the second wireless system, reception is performed by the second wireless system using a weight that reduces interference from subscriber stations of the first wireless system. The wireless communication method according to claim 7, further comprising:
前記第1の与干渉量がしきい値より小である場合には、前記第1の周波数帯を記第2の無線システムの使用周波数帯に決定するステップと、
前記第1の無線システムの加入者局からの上り回線信号に含まれるスケジューリング情報を取得するステップと、
前記第1の周波数帯を前記第2の無線システムの使用周波数帯に決定した場合に、前記第2のシステムにより、前記測定した受信電力と、前記第2の無線システムの基地局及び端末のアンプの電力比とに基づいて、前記第2の無線システムの基地局から前記第1の無線システムの加入者局に与える第2の与干渉量を推定するステップと、
前記第2の与干渉量が前記しきい値以下となるタイミングに基づいて、前記第2の無線システムにより、前記第2の無線システムの送信タイミングを制御するステップと、
前記第2の無線システムにより、前記第1の無線システムの基地局からの干渉を低減するウエイトを計算し、そのウエイトを用いて受信するステップと
を更に含むことを特徴とする請求項7記載の無線通信方法。
When the first amount of interference is smaller than a threshold value, determining the first frequency band as a use frequency band of the second radio system;
Obtaining scheduling information included in an uplink signal from a subscriber station of the first wireless system;
When the first frequency band is determined to be a frequency band used by the second radio system, the second system performs the measured received power and amplifiers of base stations and terminals of the second radio system. Estimating a second amount of interference given from the base station of the second radio system to the subscriber station of the first radio system based on the power ratio of:
Controlling the transmission timing of the second radio system by the second radio system based on the timing when the second amount of interference becomes equal to or less than the threshold;
The method according to claim 7, further comprising: calculating a weight for reducing interference from a base station of the first wireless system by the second wireless system, and receiving the weight using the weight. Wireless communication method.
前記推定された与干渉量がしきい値を超えないように、前記第2の無線システムの送信電力を制御するステップを更に含むことを特徴とする請求項7記載の無線通信方法。   8. The wireless communication method according to claim 7, further comprising a step of controlling transmission power of the second wireless system so that the estimated amount of interference does not exceed a threshold value. 優先権を持つ複数の無線局を内在する第1の無線システムと、優先権を持たない複数の無線局を内在する第2の無線システムとから構成され、前記第1の無線システムの基地局と複数の加入者局とが、前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号に第1の周波数帯を用い、前記加入者局から前記第1の無線システムの基地局への上り回線信号に第2の周波数帯を用いて、前記下り回線信号と前記上り回線信号とを時分割多重化して通信を行う通信方法において、
前記第2の無線システムの基地局の近傍に配置した制御局は、
前記第1の無線システムの基地局から加入者局への下り回線信号の下り回線受信電力を測定するステップと、
前記第1の無線システムの加入者局から基地局への上り回線信号の上り回線受信電力を測定するステップと、
前記第1の無線システム及び前記第2の無線システムのアンプのゲイン値を保持するステップと、
前記測定された下り回線受信電力と前記アンプゲイン保持手段に保持されているアンプのゲイン値とに基づいて、前記第2の無線システムの基地局が前記第1の無線システムの基地局に与える与干渉量を推定するステップと、
前記推定された与干渉量がしきい値より大である場合には、前記第1の周波数帯を使用周波数帯とし、しきい値より小である場合には、前記第2の周波数帯を使用周波数帯とするステップと、
前記第1の無線システムのスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報取得ステップと、
前記スケジューリング情報と前記測定された上り回線受信電力とに基づいて、前記第1の無線システムの端末の空きチャネルを検出するステップと、
前記検出された空きチャネルを、前記第2の無線システムの基地局と端末とに通知するステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。
A first wireless system including a plurality of wireless stations having priority and a second wireless system including a plurality of wireless stations not having priority; a base station of the first wireless system; A plurality of subscriber stations use a first frequency band for downlink signals from the base station of the first radio system to the subscriber station, and from the subscriber station to the base station of the first radio system In a communication method for performing communication by time-division multiplexing the downlink signal and the uplink signal using a second frequency band for the uplink signal of
The control station arranged in the vicinity of the base station of the second wireless system is
Measuring downlink received power of a downlink signal from a base station of the first wireless system to a subscriber station;
Measuring uplink received power of an uplink signal from a subscriber station of the first radio system to a base station;
Holding a gain value of an amplifier of the first wireless system and the second wireless system;
Based on the measured downlink received power and the gain value of the amplifier held in the amplifier gain holding means, the base station of the second radio system gives to the base station of the first radio system Estimating the amount of interference;
When the estimated amount of interference is larger than a threshold value, the first frequency band is used as a use frequency band, and when it is smaller than the threshold value, the second frequency band is used. A step of setting a frequency band;
A scheduling information acquisition step of acquiring scheduling information of the first wireless system;
Detecting a free channel of a terminal of the first wireless system based on the scheduling information and the measured uplink received power;
Notifying the detected empty channel to a base station and a terminal of the second wireless system. A wireless communication method comprising:
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