JP5117159B2 - 無線アクセスシステム、基地局装置及び移動局装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式を用いた無線アクセスシステム、基地局装置及び移動局装置に関する。
第３．９世代の移動通信方式としてＯＦＤＭ方式を用いた無線アクセス方式（ＯＦＤＭＡシステム）が有力視されている。
ＯＦＤＭＡシステムなどのサービスの面的展開をするときに、周波数の有効利用を図るための各種の方法が知られている。
図１０は、同一周波数を用いる基地局間距離を多くとり、同一周波数干渉を軽減することにより、周波数の空間的利用率を向上させる方法の例を示す図であり、（ａ）はＮセル周波数繰返し、（ｂ）はＦＦＲ（Fractional Frequency Reuse）の図である。
図１０の（ａ）は、Ｎ＝３の場合のＮセル周波数繰返しを示しており、この場合、周波数利用率は１／３となる。
図１０の（ｂ）に示すＦＦＲの例は、共通の周波数帯域を３つに分割し、分割された各周波数帯域を繰返し利用するものであり、この場合も周波数利用率は１／３となる。
図１１は、リピテーションの例を示す図である。リピテーションは、同じデータをＭ回繰返し送信してＳＩＲを向上することにより、全セルで共通の周波数帯域を使用する１セル周波数繰返しを実現する方法である。図示する例の場合には、Ｍ＝３とされているため、周波数利用率は１／３となる。
ＯＦＤＭＡシステムなどのサービスの面的展開をするときに、周波数の有効利用を図るための各種の方法が知られている。
図１０は、同一周波数を用いる基地局間距離を多くとり、同一周波数干渉を軽減することにより、周波数の空間的利用率を向上させる方法の例を示す図であり、（ａ）はＮセル周波数繰返し、（ｂ）はＦＦＲ（Fractional Frequency Reuse）の図である。
図１０の（ａ）は、Ｎ＝３の場合のＮセル周波数繰返しを示しており、この場合、周波数利用率は１／３となる。
図１０の（ｂ）に示すＦＦＲの例は、共通の周波数帯域を３つに分割し、分割された各周波数帯域を繰返し利用するものであり、この場合も周波数利用率は１／３となる。
図１１は、リピテーションの例を示す図である。リピテーションは、同じデータをＭ回繰返し送信してＳＩＲを向上することにより、全セルで共通の周波数帯域を使用する１セル周波数繰返しを実現する方法である。図示する例の場合には、Ｍ＝３とされているため、周波数利用率は１／３となる。
また、希望信号と干渉信号のレプリカを用いて同一周波数干渉を高精度に除去するための干渉キャンセル技術が提案されている（特許文献１、２、非特許文献１）。
さらに、アダプティブアレーアンテナを用いて干渉波を抑圧する方法も知られている。これは、所望波方向の利得を増大させ、干渉波方向に対する利得を減少させる指向性パターンを適応的に制御することで、所望波を良好に受信する技術である。この方法は、第３世代以降の移動通信方式（ＤＳ−ＣＤＭＡ等）における周波数利用効率増大技術として大きな期待が寄せられている。
さらに、アダプティブアレーアンテナを用いて干渉波を抑圧する方法も知られている。これは、所望波方向の利得を増大させ、干渉波方向に対する利得を減少させる指向性パターンを適応的に制御することで、所望波を良好に受信する技術である。この方法は、第３世代以降の移動通信方式（ＤＳ−ＣＤＭＡ等）における周波数利用効率増大技術として大きな期待が寄せられている。
近年、送信機、受信機にそれぞれ複数のアンテナを持つＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）システムが注目されている。ＭＩＭＯシステムにおける送信方法、すなわちマルチアンテナ送信方法にはいくつかの方法があり、単一のストリームを時空間符号化やビームフォーミングを行って送信することにより得られるダイバーシティ効果によってＳＮ比を改善し、伝送の信頼性の向上を主眼とするＭＩＭＯダイバーシティ法と、複数のストリームを空間多重で送信することにより、伝送レートを向上させることを主眼とするＭＩＭＯ空間多重に大別される（非特許文献３）。さらに近年では、ＭＩＭＯダイバーシティとＭＩＭＯ空間多重のハイブリッド型に位置づけられる方法も提案され、検討されている（非特許文献４、５）。なお、これらのマルチアンテナ送信方法及びその受信方法については非特許文献３及びその参考文献などに詳しく記載されているので、ここではこれらの詳細な説明は省略するが、ＭＩＭＯシステムにおいては、同時に送信された複数の信号を高精度に分離・検出する技術、すなわち信号分離技術が実現に不可欠な要素技術の一つとして、様々な方法が提案され、検討が行われている（非特許文献３）。
ＭＩＭＯ空間多重における信号分離技術の代表例として、空間フィルタリングによる方法（ＺＦ（zero-forcing）法、ＭＭＳＥ（minimum mean square error）法など）、最尤判定（ＭＬＤ：maximum likelifood detection）法及びＭＩＭＯチャネル行列のＭＭＳＥ ＱＲ分解とＭアルゴリズムを用いたＭＭＳＥ ＱＲＤ−Ｍアルゴリズムに基づきＭＬＤ法からの特性劣化を抑えながら、ＭＬＤ法に対する演算量の大幅な削減を実現する方法（ＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法）などが知られている（非特許文献２、３）。
また、ＯＦＤＭ方式にＭＩＭＯを適用したシステムも知られている（非特許文献２、６）。
特開平８−３３１０２５号公報
再表９４／１７６００号公報
Hitoshi Yoshino, Kazuhiko Fukawa, and Hiroshi Suzuki, "Interference Canceling Equalizer (ICE) for Mobile Radio Communication," IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol.46, no.4, pp.849-861, Nov. 1997.
Sunmei Sun, Yongmei Dai, Zhongding Lei, Kenichi Higuchi, and Hiroyuki Kawai, "Pseudo-Inverse MMSE Based QRD-M Algorithm for MIMO OFDM," Proc. IEEE VTC2006-Spring, vol.3, pp.1545-1549, Melbourne, Australia, May 2006.
Takeo OHGANE, Toshihiko NISHIMURA and Yasutaka OGAWA, "Applications of Space Division Multiplexing and Those Performance in a MIMO Channel", IEICE Transactions on Communications, Vol.E88-B, No.5, pp.1843-1851, May 2005.
E.N. Onggosanusi, A.G. Dabak, and T.M. Schmidl, "High Rate Space-time Block Coded Scheme: Performance and Improvement in Correlated Fading Channels," Proccedings of IEEE WCNC2002, vol.1, pp.194-199, Orland, Florida, USA, March 2002.
M.V. Do, W.H. Chin, and Y. Wu, "Performance Study on a Hybrid Space Time Block Coded System", Proceedings of IEEE ISWPC2006, Phuket, Thailand, Jan. 2006.
A. van Zelst, R. van Nee and G.A. Awater, "Space Division Multiplexing (SDM) for OFDM systems", Proceedings of IEEE VTC2000-Spring vol.2, pp.1070-1074, Tokyo, Japan, May 2000.
ＭＩＭＯ空間多重における信号分離技術の代表例として、空間フィルタリングによる方法（ＺＦ（zero-forcing）法、ＭＭＳＥ（minimum mean square error）法など）、最尤判定（ＭＬＤ：maximum likelifood detection）法及びＭＩＭＯチャネル行列のＭＭＳＥ ＱＲ分解とＭアルゴリズムを用いたＭＭＳＥ ＱＲＤ−Ｍアルゴリズムに基づきＭＬＤ法からの特性劣化を抑えながら、ＭＬＤ法に対する演算量の大幅な削減を実現する方法（ＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法）などが知られている（非特許文献２、３）。
また、ＯＦＤＭ方式にＭＩＭＯを適用したシステムも知られている（非特許文献２、６）。
無線アクセスシステムにおいて、無線周波数のより効率的な利用が求められている。
しかしながら、上述のように、図１０及び図１１に示した方法では、周波数利用率１を実現することは困難である。
他セル干渉信号除去により、リピテーションを用いずに１セル（セクタ）周波数繰返しを実現することができれば、ＯＦＤＭＡシステムにおける周波数利用率は大きく向上する。
従来の干渉キャンセル技術を利用して他セル干渉除去を行う方法も考えられるが、従来の干渉キャンセル技術、例えば非特許文献１に記載の技術は、ＯＦＤＭ方式を前提としてない。また、アダプティブアレーアンテナ等の空間フィルタリングを用いた他セル干渉抑圧技術において、同時に打ち消すことが可能な干渉波数は、（アレーアンテナの素子数−１）、すなわち、アレーの自由度だけしかなく多数の干渉波を抑圧するためには多くの素子数を用意する必要がある。アンテナ設置スペースを広くとることができない移動局側にアダプティブアレーアンテナ等で用いられるＭＭＳＥ法等の線形信号処理に基づく空間フィルタリング技術を適用する場合には、この制約は厳しいものとなる。特に、送受で複数のアンテナを用いるＭＩＭＯ構成を採用した場合には、複数の信号が同時に送信されている場合が多く、線形信号処理に基づく空間フィルタリングを用いた干渉抑圧技術では他セルからの干渉波への対応が困難となる。そのため、送信側および受信側で用いられるアンテナ数について制約を受けない、最尤推定法等の非線形信号処理に基づく干渉除去法を適用する必要がある。
ＯＦＤＭにおいて干渉除去を効果的に行うためには、希望信号と干渉信号の間で伝搬路におけるマルチパスを含めた受信タイミングずれ（タイミングオフセット）がＯＦＤＭのガードインターバル（ＧＩ）内に収まっていること、すなわちシンボル間同期がとれている必要がある。そのため、希望信号と干渉信号の受信タイミングずれがＯＦＤＭのガードインターバル（ＧＩ）を超えると復調精度が大きく劣化する。
また、高精度な干渉除去を実現するためには、受信側で検出すべき希望信号のパラメータ、すなわち自セル基地局における信号の変調方法・マルチアンテナ送信方法等の送信方式だけでなく、考慮すべき干渉信号に関するパラメータ、すなわち干渉となる他セル基地局の数や各他セル基地局における信号の変調方法・マルチアンテナ送信方法等の送信方式を事前に把握する必要がある。送信方式が固定されている簡易なシステムであれば、受信側で変調方法やマルチアンテナ送信方法等の情報を改めて取得する必要はないが、少なくとも希望信号の受信レベルと比較して無視できない受信レベルの干渉信号の数（以下、干渉信号数）に関する情報については、基地局配置や伝搬環境によって変化するため、動的に取得する必要がある。
干渉信号数の情報を取得する方法として、受信信号を解析することにより推定することも可能であるが、その情報を取得するための方法は簡素化できることが望ましい。
一方、近年、変調方法等の送信方式を伝搬路の状態に応じて適応的に切替制御を行う適応伝送を適用したシステムが増えつつあり、このようなシステムでは、適応的に切替わる送信方式を受信側で認識できるための仕組みは不可欠となっている。しかし、非特許文献１等に記載されている従来の干渉キャンセル技術を利用して他セル干渉除去を行う方法は、このような適応伝送を前提としていない。そのため、適応伝送を行うシステムにはそのまま適用できない問題がある。
しかしながら、上述のように、図１０及び図１１に示した方法では、周波数利用率１を実現することは困難である。
他セル干渉信号除去により、リピテーションを用いずに１セル（セクタ）周波数繰返しを実現することができれば、ＯＦＤＭＡシステムにおける周波数利用率は大きく向上する。
従来の干渉キャンセル技術を利用して他セル干渉除去を行う方法も考えられるが、従来の干渉キャンセル技術、例えば非特許文献１に記載の技術は、ＯＦＤＭ方式を前提としてない。また、アダプティブアレーアンテナ等の空間フィルタリングを用いた他セル干渉抑圧技術において、同時に打ち消すことが可能な干渉波数は、（アレーアンテナの素子数−１）、すなわち、アレーの自由度だけしかなく多数の干渉波を抑圧するためには多くの素子数を用意する必要がある。アンテナ設置スペースを広くとることができない移動局側にアダプティブアレーアンテナ等で用いられるＭＭＳＥ法等の線形信号処理に基づく空間フィルタリング技術を適用する場合には、この制約は厳しいものとなる。特に、送受で複数のアンテナを用いるＭＩＭＯ構成を採用した場合には、複数の信号が同時に送信されている場合が多く、線形信号処理に基づく空間フィルタリングを用いた干渉抑圧技術では他セルからの干渉波への対応が困難となる。そのため、送信側および受信側で用いられるアンテナ数について制約を受けない、最尤推定法等の非線形信号処理に基づく干渉除去法を適用する必要がある。
ＯＦＤＭにおいて干渉除去を効果的に行うためには、希望信号と干渉信号の間で伝搬路におけるマルチパスを含めた受信タイミングずれ（タイミングオフセット）がＯＦＤＭのガードインターバル（ＧＩ）内に収まっていること、すなわちシンボル間同期がとれている必要がある。そのため、希望信号と干渉信号の受信タイミングずれがＯＦＤＭのガードインターバル（ＧＩ）を超えると復調精度が大きく劣化する。
また、高精度な干渉除去を実現するためには、受信側で検出すべき希望信号のパラメータ、すなわち自セル基地局における信号の変調方法・マルチアンテナ送信方法等の送信方式だけでなく、考慮すべき干渉信号に関するパラメータ、すなわち干渉となる他セル基地局の数や各他セル基地局における信号の変調方法・マルチアンテナ送信方法等の送信方式を事前に把握する必要がある。送信方式が固定されている簡易なシステムであれば、受信側で変調方法やマルチアンテナ送信方法等の情報を改めて取得する必要はないが、少なくとも希望信号の受信レベルと比較して無視できない受信レベルの干渉信号の数（以下、干渉信号数）に関する情報については、基地局配置や伝搬環境によって変化するため、動的に取得する必要がある。
干渉信号数の情報を取得する方法として、受信信号を解析することにより推定することも可能であるが、その情報を取得するための方法は簡素化できることが望ましい。
一方、近年、変調方法等の送信方式を伝搬路の状態に応じて適応的に切替制御を行う適応伝送を適用したシステムが増えつつあり、このようなシステムでは、適応的に切替わる送信方式を受信側で認識できるための仕組みは不可欠となっている。しかし、非特許文献１等に記載されている従来の干渉キャンセル技術を利用して他セル干渉除去を行う方法は、このような適応伝送を前提としていない。そのため、適応伝送を行うシステムにはそのまま適用できない問題がある。
そこで、本発明は、ＯＦＤＭを用いた無線アクセスシステムにおいて、周波数利用率を大きく向上させることができる無線アクセスシステム、基地局装置及び移動局装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明の無線アクセスシステムは、ＯＦＤＭにより基地局と移動局が通信を行う無線アクセスシステムであって、下りリンクの伝送において複数の基地局で共通の周波数帯域を使用する際、移動局における互いに干渉となる各基地局からの信号のマルチパスを含めた受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル内に収まるように、全ての基地局の送信タイミングが制御されており、各基地局は、パイロット信号を含むパイロットチャネルと、少なくとも移動局との通信に必要な制御情報及び下りリンクにおいて干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報を含む制御チャネルと、ユーザデータの情報を含むトラフィックチャネルとが多重されたＯＦＤＭ信号を送信し、移動局は、各基地局からの信号のパイロット信号区間における受信信号に基づいて、自セル基地局と自移動局との間、及び、干渉となる他セル基地局と自移動局との間のチャネル情報を取得する手段と、自セル基地局からの制御チャネルを復調して、自セル基地局の前記制御情報及び干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報を取得する手段と、前記取得したチャネル情報と前記取得した自セル基地局の制御情報及び干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報とに基づいて、受信信号から自セル基地局からの希望信号と他セル基地局からの干渉信号とを検出し、他セル基地局からの干渉信号を除去して自セル基地局からの希望信号を分離する信号分離手段とを有するものである。
また、前記信号分離手段は、最尤判定法又はこれに準ずる方法を用いるものである。。
さらに、前記制御チャネルは、制御情報としてその基地局が前記トラフィックチャネルに適用する送信方式に関する情報も含むものである。
また、前記信号分離手段は、最尤判定法又はこれに準ずる方法を用いるものである。。
さらに、前記制御チャネルは、制御情報としてその基地局が前記トラフィックチャネルに適用する送信方式に関する情報も含むものである。
さらにまた、本発明の基地局装置は、ＯＦＤＭにより基地局と移動局が通信を行う無線アクセスシステムであって、下りリンクの伝送において複数の基地局で共通の周波数帯域を使用する際、移動局における互いに干渉となる各基地局からの信号のマルチパスを含めた受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル内に収まるように、全ての基地局の送信タイミングが制御されている無線アクセスシステムにおける前記基地局の基地局装置であって、コアネットワークを介して他の基地局装置との間で各種情報を共有することができるように構成されており、下りリンクの伝送において複数の基地局で共通の周波数帯域を使用する際、移動局における互いに干渉となる各基地局からの信号のマルチパスを含めた受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル内に収まるように、送信タイミングを制御する手段と、パイロット信号を含むパイロットチャネルと、少なくとも移動局との通信に必要な制御情報及び下りリンクにおいて干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報を含む制御チャネルと、ユーザデータの情報を含むトラフィックチャネルとが多重されたＯＦＤＭ信号を送信する手段とを有するものである。
さらにまた、本発明の移動局装置は、ＯＦＤＭにより基地局と移動局が通信を行う無線アクセスシステムであって、下りリンクの伝送において複数の基地局で共通の周波数帯域を使用する際、移動局における互いに干渉となる各基地局からの信号のマルチパスを含めた受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル内に収まるように、全ての基地局の送信タイミングが制御されており、また、各基地局は、パイロット信号を含むパイロットチャネルと、少なくとも移動局との通信に必要な制御情報及び下りリンクにおいて干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報を含む制御チャネルと、ユーザデータの情報を含むトラフィックチャネルとが多重されたＯＦＤＭ信号を送信するようになされている無線アクセスシステムにおける前記移動局の移動局装置であって、各基地局からの信号のパイロット信号区間における受信信号に基づいて、自セル基地局と自移動局との間、及び、干渉となる他セル基地局と自移動局との間のチャネル情報を取得する手段と、自セル基地局からの制御チャネルを復調して、自セル基地局の前記制御情報及び干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報を取得する手段と、前記取得したチャネル情報と前記取得した自セル基地局の制御情報及び干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報とに基づいて、受信信号から自セル基地局からの希望信号と他セル基地局からの干渉信号とを検出し、他セル基地局からの干渉信号を除去して自セル基地局からの希望信号を分離する信号分離手段とを有するものである。
さらにまた、本発明の移動局装置は、ＯＦＤＭにより基地局と移動局が通信を行う無線アクセスシステムであって、下りリンクの伝送において複数の基地局で共通の周波数帯域を使用する際、移動局における互いに干渉となる各基地局からの信号のマルチパスを含めた受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル内に収まるように、全ての基地局の送信タイミングが制御されており、また、各基地局は、パイロット信号を含むパイロットチャネルと、少なくとも移動局との通信に必要な制御情報及び下りリンクにおいて干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報を含む制御チャネルと、ユーザデータの情報を含むトラフィックチャネルとが多重されたＯＦＤＭ信号を送信するようになされている無線アクセスシステムにおける前記移動局の移動局装置であって、各基地局からの信号のパイロット信号区間における受信信号に基づいて、自セル基地局と自移動局との間、及び、干渉となる他セル基地局と自移動局との間のチャネル情報を取得する手段と、自セル基地局からの制御チャネルを復調して、自セル基地局の前記制御情報及び干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報を取得する手段と、前記取得したチャネル情報と前記取得した自セル基地局の制御情報及び干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報とに基づいて、受信信号から自セル基地局からの希望信号と他セル基地局からの干渉信号とを検出し、他セル基地局からの干渉信号を除去して自セル基地局からの希望信号を分離する信号分離手段とを有するものである。
このような本発明の無線アクセスシステム、基地局装置及び移動局装置によれば、周辺セルからの同一周波数干渉を高精度に除去することが可能となるので、リピテーションを用いずに１セル（セクタ）周波数繰返しを実現することができ、ＯＦＤＭＡシステムにおける周波数利用率を大きく向上することができる。
すなわち、各基地局からの信号の受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル内に収まるように制御されていることにより、希望信号と干渉信号との間でシンボル同期がとれ、高精度な干渉除去が可能となる。
さらに、希望信号だけでなく干渉信号も検出して信号分離処理を行うことにより、高精度な干渉除去が可能となる。
さらにまた、自セルの基地局の制御チャネルを介して干渉となる各他セル基地局の送信ストリーム数を制御情報に含めて通知することにより、受信側において各他セル基地局からの制御チャネルを復号することなく干渉信号数を把握することが可能となる。
さらにまた、制御チャネルを介して変調方法やマルチアンテナ伝送方法などの送信方式に関する情報を通知することにより、適応伝送方式を行う場合にも適用することが可能となる。
すなわち、各基地局からの信号の受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル内に収まるように制御されていることにより、希望信号と干渉信号との間でシンボル同期がとれ、高精度な干渉除去が可能となる。
さらに、希望信号だけでなく干渉信号も検出して信号分離処理を行うことにより、高精度な干渉除去が可能となる。
さらにまた、自セルの基地局の制御チャネルを介して干渉となる各他セル基地局の送信ストリーム数を制御情報に含めて通知することにより、受信側において各他セル基地局からの制御チャネルを復号することなく干渉信号数を把握することが可能となる。
さらにまた、制御チャネルを介して変調方法やマルチアンテナ伝送方法などの送信方式に関する情報を通知することにより、適応伝送方式を行う場合にも適用することが可能となる。
図１は、本発明の無線アクセスシステムの基本的な構成について説明するための図である。
図１において、１は移動局３が在圏する基地局（自セル基地局）、２は前記基地局１に隣接する基地局（他セル基地局）、３は移動局である。
本発明の無線アクセスシステムはＯＦＤＭを採用している。そして、図１に示すように、本システムを用いて全てのセルで共通の周波数帯域ｆ０を使用する１セル周波数繰り返し方式とされている。そして、各基地局１、２は、移動局３における各基地局１、２から送信される信号の受信タイミングがＯＦＤＭのガードインターバル（ＧＩ）内に収まるように、同期制御されている。
図示するように、移動局３には、自セル基地局１から送信される希望信号ｓと他セル基地局２から送信される干渉信号ｕが同時に受信される。希望信号ｓと干渉信号ｕは同一周波数帯のＯＦＤＭ信号である。本発明の無線アクセスシステムの移動局３は、この受信信号（ｓ＋ｕ）からＭＩＭＯシステムにおける信号分離技術を用いて希望信号ｓと干渉信号ｕを共に推定した後、干渉信号ｕを除去して希望信号ｓを高精度に復号するようにしている。
すなわち、本発明の移動局３は、ＯＦＤＭの各サブキャリアごとに、前記自セル基地局１から送信された希望信号と前記他セル基地局２から送信された干渉信号をＭＩＭＯシステムにおける複数のアンテナから送信された信号とみなしてＭＩＭＯシステムにおける信号分離技術を適用することにより、希望信号と干渉信号を推定し他セル基地局２からの干渉信号を除去して自セル基地局１からの希望信号を復調する。
これにより、リピテーションを用いることなく、１セル周波数繰返しを実現できる。
図１において、１は移動局３が在圏する基地局（自セル基地局）、２は前記基地局１に隣接する基地局（他セル基地局）、３は移動局である。
本発明の無線アクセスシステムはＯＦＤＭを採用している。そして、図１に示すように、本システムを用いて全てのセルで共通の周波数帯域ｆ０を使用する１セル周波数繰り返し方式とされている。そして、各基地局１、２は、移動局３における各基地局１、２から送信される信号の受信タイミングがＯＦＤＭのガードインターバル（ＧＩ）内に収まるように、同期制御されている。
図示するように、移動局３には、自セル基地局１から送信される希望信号ｓと他セル基地局２から送信される干渉信号ｕが同時に受信される。希望信号ｓと干渉信号ｕは同一周波数帯のＯＦＤＭ信号である。本発明の無線アクセスシステムの移動局３は、この受信信号（ｓ＋ｕ）からＭＩＭＯシステムにおける信号分離技術を用いて希望信号ｓと干渉信号ｕを共に推定した後、干渉信号ｕを除去して希望信号ｓを高精度に復号するようにしている。
すなわち、本発明の移動局３は、ＯＦＤＭの各サブキャリアごとに、前記自セル基地局１から送信された希望信号と前記他セル基地局２から送信された干渉信号をＭＩＭＯシステムにおける複数のアンテナから送信された信号とみなしてＭＩＭＯシステムにおける信号分離技術を適用することにより、希望信号と干渉信号を推定し他セル基地局２からの干渉信号を除去して自セル基地局１からの希望信号を復調する。
これにより、リピテーションを用いることなく、１セル周波数繰返しを実現できる。
本発明の無線アクセスシステムを、通常のＭＩＭＯシステムと対比して説明する。
図２の（ａ）は従来より知られているＭＩＭＯシステムの構成を示す図であり、（ｂ）は本発明の無線アクセスシステムの構成を示す図である。
図２の（ａ）に示すように、ＭＩＭＯシステムにおいては、ＭＩＭＯ送信機１０１のＮt（Ｎt：２以上の整数）本の送信アンテナから送信された信号は、無線伝搬路を介して、ＭＩＭＯ受信機１０２のＮr本の受信アンテナで受信される。
ＭＩＭＯ送信機１０１の各送信アンテナから送信される信号を要素とする送信信号ベクトルｓ(t)は、次式で表される。ここで、Tは転置を表す。
ＭＩＭＯ受信機１０２の各受信アンテナで受信される信号を要素とする受信信号ベクトルｘ(t)は、次式で表される。
ＭＩＭＯ送信機１０１の各送信アンテナとＭＩＭＯ受信機１０２の各受信アンテナ間の伝達関数を表すＮr×Ｎtのチャネル行列をＨとし、チャネルの変動は周波数選択性フェージングが無視できるフラットフェージングとすると、受信信号ベクトルｘ(t)は、次式で表される。
ここで、
は、各受信アンテナで受信された信号に含まれている雑音を示す受信雑音ベクトルである。
前記非特許文献２〜６などに記載されているように、ＭＩＭＯ受信機１０２では、ＺＦ（Zero Forcing）法、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）法などの線形信号処理による空間フィルタリング、又は、ＭＬＤ法やＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法などのＭＬＤに準ずる方法といった信号分離技術を用いて前記複数の送信アンテナから送信された複数の信号を分離して出力する。
図２の（ａ）は従来より知られているＭＩＭＯシステムの構成を示す図であり、（ｂ）は本発明の無線アクセスシステムの構成を示す図である。
図２の（ａ）に示すように、ＭＩＭＯシステムにおいては、ＭＩＭＯ送信機１０１のＮt（Ｎt：２以上の整数）本の送信アンテナから送信された信号は、無線伝搬路を介して、ＭＩＭＯ受信機１０２のＮr本の受信アンテナで受信される。
ＭＩＭＯ送信機１０１の各送信アンテナから送信される信号を要素とする送信信号ベクトルｓ(t)は、次式で表される。ここで、Tは転置を表す。
前記非特許文献２〜６などに記載されているように、ＭＩＭＯ受信機１０２では、ＺＦ（Zero Forcing）法、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）法などの線形信号処理による空間フィルタリング、又は、ＭＬＤ法やＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法などのＭＬＤに準ずる方法といった信号分離技術を用いて前記複数の送信アンテナから送信された複数の信号を分離して出力する。
図２の（ｂ）に示すように、本発明の無線アクセスシステムにおいては、自セル基地局１と他セル基地局２を一まとめにし、仮想的な一つの基地局とみなすことにより、自セル基地局１と他セル基地局２の送信機を仮想的な一つのマルチアンテナ構成の送信機とし、図２の（ａ）に示すＭＩＭＯシステムのＭＩＭＯ送信機１０１と同等に取り扱う。従って、移動局３の受信機は、自セル基地局１のＮt1本の送信アンテナから送信された信号と他セル基地局２のＮt2本の送信アンテナから送信された信号を、送信機の（Ｎt1＋Ｎt2）本の送信アンテナから送信された信号として受信し、ＭＬＤ法などのＭＩＭＯシステムにおける信号分離技術を用いて各送信アンテナから送信された信号を分離して検出する。ＯＦＤＭのサブキャリア単位でみるとフラットフェージングであるとみなすことができ、移動局３では、サブキャリア単位でこのような処理を行う。
自セル基地局１のＮt1本（Ｎt1：１以上の整数）の送信アンテナから送信される信号を要素とする送信信号ベクトルｓ1(t,k)、及び、他セル基地局２のＮt2本（Ｎt2：１以上の整数）の送信アンテナから送信される信号を要素とする送信信号ベクトルｓ2(t,k)は、次のように表される。ここで、ｋはサブキャリア番号である。
自セル基地局１のＮt1本の送信アンテナから送信される信号と他セル基地局２のＮt2本の送信アンテナから送信される信号を要素とする信号ベクトルｓ(t,k)は、次式で表される。
自セル基地局１のＮt1本（Ｎt1：１以上の整数）の送信アンテナから送信される信号を要素とする送信信号ベクトルｓ1(t,k)、及び、他セル基地局２のＮt2本（Ｎt2：１以上の整数）の送信アンテナから送信される信号を要素とする送信信号ベクトルｓ2(t,k)は、次のように表される。ここで、ｋはサブキャリア番号である。
また、自セル基地局１のＮt1本の送信アンテナと移動局３のＮr本（Ｎr：１以上の整数）の受信アンテナの間のＮr×Ｎt1のチャネル行列をＨ1(k)、他セル基地局２のＮt2本の送信アンテナと移動局３のＮr本の受信アンテナの間のＮr×Ｎt2のチャネル行列をＨ2(k)とすると、自セル基地局１及び他セル基地局２の各送信アンテナと移動局３の各受信アンテナの間のＮr×(Ｎt1＋Ｎt2)行列のチャネル行列Ｈ(k)は、次式で表される。
したがって、自セル基地局１のＮt1本の送信アンテナ及び他セル基地局２のＮt2本の送信アンテナから送信される信号が移動局３の各受信アンテナで受信されたとき、その受信信号ベクトルｘ(t,k)は、次式で表される。
移動局３の受信機は、図１に示した通常のＭＩＭＯシステムの場合と同様に、信号分離技術を用いて他セル基地局２の各送信アンテナから送信された干渉信号を抑圧または除去し、自セル基地局１の各送信アンテナから送信された希望信号を検出することができる。
ところで、希望信号の受信レベルと比較して無視できない受信レベルの干渉信号数が受信アンテナ数以上存在する環境下へ適用する場合、線形処理を用いるＺＦ法やＭＭＳＥ法では干渉抑圧能力が大きく劣化し、希望信号の検出精度が大きく劣化するため、このような環境への適用は困難である。一方、ＭＬＤ法やＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法を用いる場合、適用できる干渉信号数の制限はない。従って、ＭＬＤ法やＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法では受信側のアンテナ数が１本の場合でも希望信号と干渉信号の分離が可能である。ＭＬＤ法やＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法では、自セル基地局１の各送信アンテナから送信された希望信号と他セル基地局２の各送信アンテナから送信された干渉信号を共に推定した後、最終的に干渉信号の推定結果は切り捨て、希望信号の推定結果のみを取り出すことにより、希望信号をＺＦ法やＭＭＳＥ法に比べて高い精度で検出することができる。
ところで、希望信号の受信レベルと比較して無視できない受信レベルの干渉信号数が受信アンテナ数以上存在する環境下へ適用する場合、線形処理を用いるＺＦ法やＭＭＳＥ法では干渉抑圧能力が大きく劣化し、希望信号の検出精度が大きく劣化するため、このような環境への適用は困難である。一方、ＭＬＤ法やＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法を用いる場合、適用できる干渉信号数の制限はない。従って、ＭＬＤ法やＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法では受信側のアンテナ数が１本の場合でも希望信号と干渉信号の分離が可能である。ＭＬＤ法やＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法では、自セル基地局１の各送信アンテナから送信された希望信号と他セル基地局２の各送信アンテナから送信された干渉信号を共に推定した後、最終的に干渉信号の推定結果は切り捨て、希望信号の推定結果のみを取り出すことにより、希望信号をＺＦ法やＭＭＳＥ法に比べて高い精度で検出することができる。
このように、自セル基地局１からの希望信号ｓと他セル基地局２から干渉信号ｕの成分が混合された受信信号から、干渉信号ｕを除去することができるように、本発明の無線アクセスシステムにおいては、各基地局から送信される信号のマルチパス遅延を含めた受信タイミングのズレがＯＦＤＭのガードインターバル（ＧＩ）内に収まるように、各基地局において送信タイミングを制御している（基地局間同期制御）。また、事前に干渉信号のパラメータを把握することができるように、各基地局から送信方式の情報を移動局に通知するようにしている。
なお、以上の説明では、他セル基地局２が一つであるものとして説明したが、他セル基地局２の数は複数であっても同様に取り扱うことができる。
なお、以上の説明では、他セル基地局２が一つであるものとして説明したが、他セル基地局２の数は複数であっても同様に取り扱うことができる。
このような１セル周波数繰返しを実現することができる本発明の無線アクセスシステム、基地局装置及び移動局装置の参考例について、図３を参照して説明する。
図３において、（ａ）は本発明の無線アクセスシステムの参考例の構成を示す図であり、（ｂ）は基地局から送信される信号のフォーマットの一例を示す図である。この形態では、変調方法やマルチアンテナ送信方法等の送信方式が固定された適応伝送を用いない簡易なシステムについて示したものである。
図３の（ａ）に示すように、自セル基地局１には１又は複数本のアンテナ４が設けられており、他セル基地局２には１又は複数本のアンテナ５が設けられている。自セル基地局１のアンテナ４及び他セル基地局２のアンテナ５から送信された信号は、移動局３に設けられた１又は複数本のアンテナ６で受信される。また、各基地局間は、コアネットワーク７で接続されている。各基地局１、２は、コアネットワーク７を介して各種情報を共有することができる。また、各基地局間では、例えば、ＧＰＳを用いて基地局間の同期制御が行われており、移動局３におけるマルチパスを含めた各基地局からの信号の受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル以内となるように送信タイミングが制御されている。
図３において、（ａ）は本発明の無線アクセスシステムの参考例の構成を示す図であり、（ｂ）は基地局から送信される信号のフォーマットの一例を示す図である。この形態では、変調方法やマルチアンテナ送信方法等の送信方式が固定された適応伝送を用いない簡易なシステムについて示したものである。
図３の（ａ）に示すように、自セル基地局１には１又は複数本のアンテナ４が設けられており、他セル基地局２には１又は複数本のアンテナ５が設けられている。自セル基地局１のアンテナ４及び他セル基地局２のアンテナ５から送信された信号は、移動局３に設けられた１又は複数本のアンテナ６で受信される。また、各基地局間は、コアネットワーク７で接続されている。各基地局１、２は、コアネットワーク７を介して各種情報を共有することができる。また、各基地局間では、例えば、ＧＰＳを用いて基地局間の同期制御が行われており、移動局３におけるマルチパスを含めた各基地局からの信号の受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル以内となるように送信タイミングが制御されている。
図３の（ｂ）は、各基地局から送信される信号のチャネル構成の例であり、各基地局１、２は、パイロットチャネル１１、制御チャネル１２及びトラフィックチャネル１３を有する信号を移動局に向けて送信する。この例では、パイロットチャネル１１及び制御チャネル１２はトラフィックチャネル１３に対し、単純に時間多重された概念で表記しているが必ずしもこの構成に従う必要はない。例えば、パイロットチャネル１１については、時間軸上やサブキャリア上で散在させてトラフィックチャネル１３に対し多重するスキャッタードパイロット構成としたり、トラフィックチャネルについては、ある特定のサブキャリアの特定のタイミングのみに割り当てる構成とする方法等が考えられる。
パイロットチャネル１１は、送信側及び受信側に既知のパイロット信号を送信するためのチャネルであり、各基地局及び送信アンテナごとに固有のパイロットシンボルが各サブキャリアで送信される。移動局３は、パイロット信号を受信することにより、信号の受信タイミングの検出、及び、無線伝搬路における振幅及び位相の変動量の推定（チャネル推定）を行うことができる。
制御チャネル１２は制御情報を通知するためのチャネルである。他セル干渉信号除去を行うためには、事前に検出すべき希望信号のパラメータだけでなく、除去すべき干渉信号のパラメータを把握する必要がある。少なくとも、送信方式が固定されている簡易なシステムであっても、自セル基地局と移動局の通信に必要な最低限の制御情報及び除去すべき干渉信号数を事前に把握する必要がある。そこで、本発明の参考例においては、自基地局の送信信号数の情報を制御チャネル１２を用いて移動局に送信するようにしている。また、本発明の実施の形態においては、この制御チャネル１２を介して、干渉となる他セル基地局の送信信号数の情報などが送信されるが、これらについては後述する。
トラフィックチャネル１３は、ユーザデータの伝送に用いられるチャネルであり、サブキャリア単位でＩ／Ｑマッピングされたユーザデータが時間領域の信号に変換されトラフィックチャネル１３を介して移動局３に送信される。
なお、前記パイロットチャネル１１及び前記制御チャネル１２の信号は、自セル基地局１から送信される信号も他セル基地局から送信される信号もともに復調することができることが必要とされる。したがって、パイロットチャネル１１及び制御チャネル１２は、互いに送信タイミングをずらすＴＤＭＡ的な技術を用いたり、これらのチャネルを互いに異なる符号を用いて拡散するＣＤＭＡ的な技術などを用いて、これらのチャネルが基地局間及び送信アンテナ間の干渉量を減らし、各基地局及び各送信アンテナからの信号が識別可能となるように送信される必要がある。
パイロットチャネル１１は、送信側及び受信側に既知のパイロット信号を送信するためのチャネルであり、各基地局及び送信アンテナごとに固有のパイロットシンボルが各サブキャリアで送信される。移動局３は、パイロット信号を受信することにより、信号の受信タイミングの検出、及び、無線伝搬路における振幅及び位相の変動量の推定（チャネル推定）を行うことができる。
制御チャネル１２は制御情報を通知するためのチャネルである。他セル干渉信号除去を行うためには、事前に検出すべき希望信号のパラメータだけでなく、除去すべき干渉信号のパラメータを把握する必要がある。少なくとも、送信方式が固定されている簡易なシステムであっても、自セル基地局と移動局の通信に必要な最低限の制御情報及び除去すべき干渉信号数を事前に把握する必要がある。そこで、本発明の参考例においては、自基地局の送信信号数の情報を制御チャネル１２を用いて移動局に送信するようにしている。また、本発明の実施の形態においては、この制御チャネル１２を介して、干渉となる他セル基地局の送信信号数の情報などが送信されるが、これらについては後述する。
トラフィックチャネル１３は、ユーザデータの伝送に用いられるチャネルであり、サブキャリア単位でＩ／Ｑマッピングされたユーザデータが時間領域の信号に変換されトラフィックチャネル１３を介して移動局３に送信される。
なお、前記パイロットチャネル１１及び前記制御チャネル１２の信号は、自セル基地局１から送信される信号も他セル基地局から送信される信号もともに復調することができることが必要とされる。したがって、パイロットチャネル１１及び制御チャネル１２は、互いに送信タイミングをずらすＴＤＭＡ的な技術を用いたり、これらのチャネルを互いに異なる符号を用いて拡散するＣＤＭＡ的な技術などを用いて、これらのチャネルが基地局間及び送信アンテナ間の干渉量を減らし、各基地局及び各送信アンテナからの信号が識別可能となるように送信される必要がある。
移動局３では、セルサーチの段階で自移動局が属するセルの基地局、すなわち自セル基地局１だけでなく、干渉となる周辺基地局、すなわち他セル基地局２の存在を認識する。ユーザデータの伝送時には、自セル基地局１及び他セル基地局２からそれぞれ送信されるパイロットチャネル１１の信号を受信し復調することにより、基地局１、２から送信された信号の受信タイミングを検出するとともに、自セル基地局１の各送信アンテナ４及び他セル基地局２の各送信アンテナ５から自局の各受信アンテナ６までのサブキャリアごとのチャネル推定を行う。これにより、前述したチャネル行列（伝達関数行列）Ｈ(k)を取得することができる。
そして、チャネル推定の結果に基づいて自セル基地局１及び他セル基地局２からそれぞれ送信される制御チャネル１２の信号を受信し復調することにより、自セル基地局１と移動局３の通信に必要な最低限の制御情報及び他セル基地局２から送信された信号のパラメータを認識する。これにより、希望信号数と干渉信号数をそれぞれ認識し、取得することができる。なお、自セル基地局１と移動局３の通信に必要な最低限の制御情報としては、例えば、自セル基地局１の移動局３に対するＯＦＤＭのサブキャリア割当情報やＭＩＭＯ伝送をはじめとするマルチアンテナ送信を適用する場合には、送信に用いるアンテナ数、即ち送信アンテナ数の情報等が考えられる。
次に、上述のようにして得られたチャネル行列Ｈ(k)と、取得した希望信号数と干渉信号数の情報とに基づいて、ＭＩＭＯシステムにおける信号分離技術を用いて希望信号と干渉信号を推定し、他セル基地局２からの干渉信号を除去して、自セル基地局１からの希望信号を復調する。
信号分離方法としては、ＺＦ（Zero Forcing）法、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）法、最尤判定（ＭＬＤ：Maximum Likelihood Detection）法及び最尤判定（ＭＬＤ）法に準ずる方法であるＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法などを用いることができる。信号分離技術として、ＭＬＤ法やＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法を用いる場合、適用できる干渉信号数の制限はない。しかし、ＺＦ法やＭＭＳＥ法は、希望信号の受信レベルと比較して無視できない受信レベルの干渉信号数が受信側におけるアンテナ数以上となる場合、信号分離精度が大きく劣化するため、適用が困難であることに注意する必要がある。
そして、チャネル推定の結果に基づいて自セル基地局１及び他セル基地局２からそれぞれ送信される制御チャネル１２の信号を受信し復調することにより、自セル基地局１と移動局３の通信に必要な最低限の制御情報及び他セル基地局２から送信された信号のパラメータを認識する。これにより、希望信号数と干渉信号数をそれぞれ認識し、取得することができる。なお、自セル基地局１と移動局３の通信に必要な最低限の制御情報としては、例えば、自セル基地局１の移動局３に対するＯＦＤＭのサブキャリア割当情報やＭＩＭＯ伝送をはじめとするマルチアンテナ送信を適用する場合には、送信に用いるアンテナ数、即ち送信アンテナ数の情報等が考えられる。
次に、上述のようにして得られたチャネル行列Ｈ(k)と、取得した希望信号数と干渉信号数の情報とに基づいて、ＭＩＭＯシステムにおける信号分離技術を用いて希望信号と干渉信号を推定し、他セル基地局２からの干渉信号を除去して、自セル基地局１からの希望信号を復調する。
信号分離方法としては、ＺＦ（Zero Forcing）法、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）法、最尤判定（ＭＬＤ：Maximum Likelihood Detection）法及び最尤判定（ＭＬＤ）法に準ずる方法であるＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法などを用いることができる。信号分離技術として、ＭＬＤ法やＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法を用いる場合、適用できる干渉信号数の制限はない。しかし、ＺＦ法やＭＭＳＥ法は、希望信号の受信レベルと比較して無視できない受信レベルの干渉信号数が受信側におけるアンテナ数以上となる場合、信号分離精度が大きく劣化するため、適用が困難であることに注意する必要がある。
図４は、本発明の無線アクセスシステム、基地局装置及び移動局装置の第１の実施の形態の構成を示す図である。
この実施の形態においては、前記自セル基地局１が、自局の送信信号数の情報に加えて、干渉となる他セル基地局２の送信信号数の情報を前記制御チャネル１２を介して移動局３に通知するようにしている。各基地局が前記コアネットワーク７経由で同一周波数を用いる送信信号数（送信側でビームフォーミングを用いない簡易な空間分割多重方式では、送信アンテナ数に対応）などの情報を相互に交換し、自セル基地局１は、前記コアネットワーク７を介して他セル基地局２の各サブキャリアで使用される送信信号数の情報を得ることができる。
これにより、移動局３は、自セル基地局１からの制御チャネルに含まれている情報を復調することにより干渉局（他セル基地局）２の送信信号数の情報を取得することが可能となる。前記図３に示した参考例においては、基地局２と移動局３の間のチャネル推定及び他セル基地局２からの制御チャネルの情報を復調後、復号する処理が必要であったのに対し、これらの処理を行うことなく他セル基地局２の送信信号数の情報を得ることができるため、受信信号処理が簡易となり、干渉信号数の情報の取得が容易となる。
この実施の形態においては、前記自セル基地局１が、自局の送信信号数の情報に加えて、干渉となる他セル基地局２の送信信号数の情報を前記制御チャネル１２を介して移動局３に通知するようにしている。各基地局が前記コアネットワーク７経由で同一周波数を用いる送信信号数（送信側でビームフォーミングを用いない簡易な空間分割多重方式では、送信アンテナ数に対応）などの情報を相互に交換し、自セル基地局１は、前記コアネットワーク７を介して他セル基地局２の各サブキャリアで使用される送信信号数の情報を得ることができる。
これにより、移動局３は、自セル基地局１からの制御チャネルに含まれている情報を復調することにより干渉局（他セル基地局）２の送信信号数の情報を取得することが可能となる。前記図３に示した参考例においては、基地局２と移動局３の間のチャネル推定及び他セル基地局２からの制御チャネルの情報を復調後、復号する処理が必要であったのに対し、これらの処理を行うことなく他セル基地局２の送信信号数の情報を得ることができるため、受信信号処理が簡易となり、干渉信号数の情報の取得が容易となる。
図５は、本発明の無線アクセスシステム、基地局装置及び移動局装置の第２の実施の形態の構成を示す図である。
この実施の形態においては、各基地局１、２は、前記制御チャネル１２を介して、制御情報として自局の送信信号数の情報（及び干渉局の送信信号数の情報）に加えて、自局の送信方式（変調方法やマルチアンテナ送信方法など）の情報を送信する。これにより、移動局３は、自セル基地局１からの制御チャネル１２の情報及び他セル基地局２からの制御チャネル１２の受信信号を復号することにより、自セル基地局１及び他セル基地局２からのそのサブキャリアの送信信号の変調方法やマルチアンテナ送信方法などの送信方式の情報を取得することが可能となる。
これにより、移動局側で希望信号のみならず、干渉源となる他セル基地局２で用いられている送信方式（変調方法やマルチアンテナ送信方法など）の情報を事前に把握することができ、高精度な干渉信号除去を行うことが可能となる。また、伝搬路の状態に応じて最適な送信方式を選択して伝送を行う適応伝送を適用する場合には、移動局側で干渉信号の送信方式を識別することが高精度な干渉信号除去のために必要である。このような場合には、この実施の形態のように、各基地局が送信方式を通知するシンボルを制御チャネル内に挿入し、移動局側で干渉信号に含まれる制御チャネルも復号することにより、希望信号だけでなく干渉信号の送信方式を識別することが必要となる。
この実施の形態においては、各基地局１、２は、前記制御チャネル１２を介して、制御情報として自局の送信信号数の情報（及び干渉局の送信信号数の情報）に加えて、自局の送信方式（変調方法やマルチアンテナ送信方法など）の情報を送信する。これにより、移動局３は、自セル基地局１からの制御チャネル１２の情報及び他セル基地局２からの制御チャネル１２の受信信号を復号することにより、自セル基地局１及び他セル基地局２からのそのサブキャリアの送信信号の変調方法やマルチアンテナ送信方法などの送信方式の情報を取得することが可能となる。
これにより、移動局側で希望信号のみならず、干渉源となる他セル基地局２で用いられている送信方式（変調方法やマルチアンテナ送信方法など）の情報を事前に把握することができ、高精度な干渉信号除去を行うことが可能となる。また、伝搬路の状態に応じて最適な送信方式を選択して伝送を行う適応伝送を適用する場合には、移動局側で干渉信号の送信方式を識別することが高精度な干渉信号除去のために必要である。このような場合には、この実施の形態のように、各基地局が送信方式を通知するシンボルを制御チャネル内に挿入し、移動局側で干渉信号に含まれる制御チャネルも復号することにより、希望信号だけでなく干渉信号の送信方式を識別することが必要となる。
次に、前記自セル基地局１及び他セル基地局２の送信機、及び、移動局３の受信機の具体的構成例について説明する。
図６の（ａ）は前記基地局１及び２における送信機の構成例を示すブロック図である。図６の（ａ）では、本発明に直接係る部分を中心に図示し、実際の通信において当然必要となる部位（フィルタ等）については省略している。
図６の（ａ）において、送信すべきユーザデータは、データ変調部２１でデータ変調される。なお、移動局３において各基地局からの信号の受信タイミングずれがマルチパスを含めてＯＦＤＭのＧＩ内に収まるように送信タイミングを容易に制御するため、この図の例では、ユーザデータを一時的にバッファリングするバッファ部２６を設け、送信タイミング制御部２７により、各基地局間でバッファリングされたユーザデータの送信タイミングを制御する。バッファ部２６および送信タイミング制御部は、基地局の送信機内に設けてもよい。特に、送信タイミング制御部２７については、複数基地局の送信タイミングの制御を容易に実現するため、集中制御により実現する場合には、コアネットワーク側に設けるのが望ましいと考えられる。また、適応変調を用いる場合には、基地局１および２は、それぞれ下りリンクのCQI (Channel Quality Indicator)を各基地局が通信の対象としている移動局からの上りリンクを用いたフィードバック等により取得し、前記CQIに基づきデータ変調部２１において各サブキャリアに対する変調方法が制御される。送信方式が固定される場合には、前記CQIの情報は必要としない。変調されたユーザデータは、直並列変換又は時空間符号化部２２に入力されて、シリアルパラレル変換又は時空間符号化される。直並列変換又は時空間符号化部２２からは、この基地局に設けられている送信アンテナの数Ｎtに対応するＮt個の信号が並列に出力され、それぞれ対応する送信部２３−１，２３−２，・・・，２３−Ｎtに供給される。送信部２３−１〜２３−Ｎtは同一の構成とされている。
各送信部２３−１〜２３−Ｎtにおいて、前記直並列変換又は時空間符号化部２２から入力されたユーザデータの信号は、マルチプレクサ３１に供給され、ここで、前記パイロットチャネル１１のパイロット信号及び前記制御チャネル１２の制御信号と多重化され、前記図３の（ｂ）に示したチャネル構成とされる。マルチプレクサ３１から出力された信号は、直並列変換器３２で並列信号に変換され逆フーリエ変換部３３に入力される。逆フーリエ変換部３３は、入力された信号に対して逆フーリエ変換を行い、逆フーリエ変換部３３から並列に出力された時間信号は、並直列変換器３４によりシリアル信号に変換される。並直列変換器３４から出力された信号はガードインターバル付加部３５に入力され、ここでガードインターバル（ＧＩ）が付加される。ガードインターバル付加部３５の出力信号はＤ／Ａ変換器３６でアナログ信号に変換されて混合器３７に入力されて、局部発振器２４からの信号と混合され、搬送波周波数ｆcにアップコンバートされ、電力増幅器３８で増幅されて対応する送信アンテナ２５−１〜２５−Ｎtから送信される。なお、Ｎtは、自セル基地局１のときはＮt1、他セル基地局２のときはＮt2である。
図６の（ａ）は前記基地局１及び２における送信機の構成例を示すブロック図である。図６の（ａ）では、本発明に直接係る部分を中心に図示し、実際の通信において当然必要となる部位（フィルタ等）については省略している。
図６の（ａ）において、送信すべきユーザデータは、データ変調部２１でデータ変調される。なお、移動局３において各基地局からの信号の受信タイミングずれがマルチパスを含めてＯＦＤＭのＧＩ内に収まるように送信タイミングを容易に制御するため、この図の例では、ユーザデータを一時的にバッファリングするバッファ部２６を設け、送信タイミング制御部２７により、各基地局間でバッファリングされたユーザデータの送信タイミングを制御する。バッファ部２６および送信タイミング制御部は、基地局の送信機内に設けてもよい。特に、送信タイミング制御部２７については、複数基地局の送信タイミングの制御を容易に実現するため、集中制御により実現する場合には、コアネットワーク側に設けるのが望ましいと考えられる。また、適応変調を用いる場合には、基地局１および２は、それぞれ下りリンクのCQI (Channel Quality Indicator)を各基地局が通信の対象としている移動局からの上りリンクを用いたフィードバック等により取得し、前記CQIに基づきデータ変調部２１において各サブキャリアに対する変調方法が制御される。送信方式が固定される場合には、前記CQIの情報は必要としない。変調されたユーザデータは、直並列変換又は時空間符号化部２２に入力されて、シリアルパラレル変換又は時空間符号化される。直並列変換又は時空間符号化部２２からは、この基地局に設けられている送信アンテナの数Ｎtに対応するＮt個の信号が並列に出力され、それぞれ対応する送信部２３−１，２３−２，・・・，２３−Ｎtに供給される。送信部２３−１〜２３−Ｎtは同一の構成とされている。
各送信部２３−１〜２３−Ｎtにおいて、前記直並列変換又は時空間符号化部２２から入力されたユーザデータの信号は、マルチプレクサ３１に供給され、ここで、前記パイロットチャネル１１のパイロット信号及び前記制御チャネル１２の制御信号と多重化され、前記図３の（ｂ）に示したチャネル構成とされる。マルチプレクサ３１から出力された信号は、直並列変換器３２で並列信号に変換され逆フーリエ変換部３３に入力される。逆フーリエ変換部３３は、入力された信号に対して逆フーリエ変換を行い、逆フーリエ変換部３３から並列に出力された時間信号は、並直列変換器３４によりシリアル信号に変換される。並直列変換器３４から出力された信号はガードインターバル付加部３５に入力され、ここでガードインターバル（ＧＩ）が付加される。ガードインターバル付加部３５の出力信号はＤ／Ａ変換器３６でアナログ信号に変換されて混合器３７に入力されて、局部発振器２４からの信号と混合され、搬送波周波数ｆcにアップコンバートされ、電力増幅器３８で増幅されて対応する送信アンテナ２５−１〜２５−Ｎtから送信される。なお、Ｎtは、自セル基地局１のときはＮt1、他セル基地局２のときはＮt2である。
図６の（ｂ）は、前記移動局３に設けられる受信機の構成例を示すブロック図である。図６の（ｂ）では、図６の（ａ）と同様に、本発明に直接係る部分を中心について図示し、実際の通信において当然必要となる部位（フィルタ等）については省略している。
Ｎr本の受信アンテナ４１−１，４１−２，・・・，４１−Ｎrの受信信号は、それぞれに対応して設けられた信号受信部４２−１〜４２−Ｎrに入力される。各信号受信部４２−１〜４２−Ｎrは同一の構成とされている。
信号受信部４２−１〜４２−Ｎrにおいて、対応するアンテナ４１−１〜４１−Ｎrで受信された信号は、低雑音増幅器５１で増幅された後、混合器５２で局部発振器４３からの搬送波周波数ｆcの信号と乗算されて、ベースバンドにダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ変換器５３に入力される。Ａ／Ｄ変換器５３でデジタルデータに変換された受信信号は、タイミング検出、チャネル推定及び制御信号復調部４４に入力されるとともに、ガードインターバル除去部５４に入力される。
Ｎr本の受信アンテナ４１−１，４１−２，・・・，４１−Ｎrの受信信号は、それぞれに対応して設けられた信号受信部４２−１〜４２−Ｎrに入力される。各信号受信部４２−１〜４２−Ｎrは同一の構成とされている。
信号受信部４２−１〜４２−Ｎrにおいて、対応するアンテナ４１−１〜４１−Ｎrで受信された信号は、低雑音増幅器５１で増幅された後、混合器５２で局部発振器４３からの搬送波周波数ｆcの信号と乗算されて、ベースバンドにダウンコンバートされ、Ａ／Ｄ変換器５３に入力される。Ａ／Ｄ変換器５３でデジタルデータに変換された受信信号は、タイミング検出、チャネル推定及び制御信号復調部４４に入力されるとともに、ガードインターバル除去部５４に入力される。
タイミング検出、チャネル推定及び制御信号復調部４４は、信号受信部４２−１〜４２−Ｎrに対して共通に設けられており、各受信アンテナ４１−１〜４１−Ｎrで受信されデジタルデータに変換された信号が入力される。タイミング検出、チャネル推定及び制御信号復調部４４では、各受信アンテナ４１−１〜４１−Ｎrの各サブキャリアの受信信号にそれぞれ含まれている前記パイロットチャネルの信号と前記制御チャネルの信号を復調する。
前述のように、パイロット信号は、各基地局の送信アンテナごとに固有のシンボルであり、このパイロットチャネルの信号を復調することにより、各基地局の各送信アンテナからの信号の受信タイミングを検出し、その送信アンテナからその受信アンテナまでのサブキャリアごとの伝達関数（振幅及び位相の変動）が推定される。そして、前記制御チャネルの受信信号を復調し、該制御チャネルに含まれている当該基地局の送信信号数の情報を復号することにより、自セル基地局１及び他セル基地局２のそれぞれの送信信号数の情報を取得する。これにより、チャネル行列Ｈ(k)を得ることができ、また、希望信号数と干渉信号数の情報や各基地局の送信方法の情報等、希望信号及び干渉信号のパラメータを取得することができる。
前述のように、パイロット信号は、各基地局の送信アンテナごとに固有のシンボルであり、このパイロットチャネルの信号を復調することにより、各基地局の各送信アンテナからの信号の受信タイミングを検出し、その送信アンテナからその受信アンテナまでのサブキャリアごとの伝達関数（振幅及び位相の変動）が推定される。そして、前記制御チャネルの受信信号を復調し、該制御チャネルに含まれている当該基地局の送信信号数の情報を復号することにより、自セル基地局１及び他セル基地局２のそれぞれの送信信号数の情報を取得する。これにより、チャネル行列Ｈ(k)を得ることができ、また、希望信号数と干渉信号数の情報や各基地局の送信方法の情報等、希望信号及び干渉信号のパラメータを取得することができる。
なお、前記図４に示した第１の実施の形態の場合には、前記自セル基地局１からの制御チャネルの中に干渉局の送信信号数の情報が含まれているため、タイミング検出、チャネル推定及び制御信号復調部４４は、自セル基地局１からの受信信号に含まれている制御チャネルの情報を復号するのみでよい。
また、前記図５に示した第２の実施の形態の場合には、タイミング検出、チャネル推定及び制御信号復調部４４は、各基地局からの受信信号に含まれている制御チャネルの情報を復号することにより、各基地局の送信方式に関する情報を取得することができる。
このようにして、タイミング検出、チャネル推定及び制御信号復調部４４により、チャネル行列及び自セル基地局及び他セル基地局の送信信号数の情報を取得することができる。さらに、第２の実施の形態の場合には、変調方法やマルチアンテナ送信方法などの送信方式に関する情報も取得することができる。これらの情報は、後述する信号分離部４５−１〜４５−Ｎsubに供給され、信号分離処理に使用される。
また、前記図５に示した第２の実施の形態の場合には、タイミング検出、チャネル推定及び制御信号復調部４４は、各基地局からの受信信号に含まれている制御チャネルの情報を復号することにより、各基地局の送信方式に関する情報を取得することができる。
このようにして、タイミング検出、チャネル推定及び制御信号復調部４４により、チャネル行列及び自セル基地局及び他セル基地局の送信信号数の情報を取得することができる。さらに、第２の実施の形態の場合には、変調方法やマルチアンテナ送信方法などの送信方式に関する情報も取得することができる。これらの情報は、後述する信号分離部４５−１〜４５−Ｎsubに供給され、信号分離処理に使用される。
各信号受信部４２−１〜４２−Ｎrにおいて、前記ガードインターバル除去部５４でガードインターバルが除去された前記Ａ／Ｄ変換器５３からの出力信号は、直並列変換器５５でパラレル信号に変換されてフーリエ変換部５６に供給され、各サブキャリアの信号に変換されて出力される。サブキャリア数をＮsubとする。
各サブキャリア対応に信号分離部４５−１，４５−２，・・・，４５−Ｎsubが設けられており、各信号受信部４２−１〜４２−Ｎrからそれぞれ出力される各サブキャリアの信号は、対応する信号分離部４５−１，４５−２，・・・，４５−Ｎsubに供給される。各信号分離部４５−１〜４５−Ｎsubには、前記タイミング検出、チャネル推定及び制御信号復調部４４から対応するサブキャリアのチャネル行列の情報、送信信号数の情報、及び第２の実施の形態の場合には、送信方式の情報が供給されており、各信号分離部４５−１〜４５−Ｎsubは、これらの情報に基づいて、サブキャリア単位で信号分離処理を行う。すなわち、信号分離部４５−１〜４５−Ｎsubが、それぞれ、そのサブキャリアにおけるＭＩＭＯシステムに対応した受信機として動作する。前述のように、信号分離処理のアルゴリズムは各種のものを使用することができるが、ＭＬＤ法又はこれに準じるＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法などを用いることで、より高精度な信号分離を行うことができる。
各サブキャリア対応に信号分離部４５−１，４５−２，・・・，４５−Ｎsubが設けられており、各信号受信部４２−１〜４２−Ｎrからそれぞれ出力される各サブキャリアの信号は、対応する信号分離部４５−１，４５−２，・・・，４５−Ｎsubに供給される。各信号分離部４５−１〜４５−Ｎsubには、前記タイミング検出、チャネル推定及び制御信号復調部４４から対応するサブキャリアのチャネル行列の情報、送信信号数の情報、及び第２の実施の形態の場合には、送信方式の情報が供給されており、各信号分離部４５−１〜４５−Ｎsubは、これらの情報に基づいて、サブキャリア単位で信号分離処理を行う。すなわち、信号分離部４５−１〜４５−Ｎsubが、それぞれ、そのサブキャリアにおけるＭＩＭＯシステムに対応した受信機として動作する。前述のように、信号分離処理のアルゴリズムは各種のものを使用することができるが、ＭＬＤ法又はこれに準じるＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法などを用いることで、より高精度な信号分離を行うことができる。
各信号分離部４５−１〜４５−Ｎsubにおいて、それぞれのサブキャリアにおいて、自セル基地局１からの希望信号と他セル基地局２からの干渉信号が推定され、他セル基地局２からの干渉信号が除去されて、自セル基地局１の各送信アンテナ４からの希望信号と判定された信号が出力される。
前記自セル基地局１の送信アンテナ４（送信アンテナ数をＮt1とする）にそれぞれ対応して並直列変換器４６−１〜４６−Ｎt1が設けられており、前記信号分離部４５−１〜４５−Ｎsubから出力されるそれぞれのサブキャリアの送信アンテナごとに分離された信号は、対応する並直列変換器４６−１〜４６−Ｎt1に入力され、それぞれシリアル信号に変換されて出力される。
各並直列変換器４６−１〜４６−Ｎt1からの各送信アンテナ４に対応するシリアル信号は、並直列変換又は時空間復号部４７においてパラレルシリアル変換又は時空間復号処理され、データ復調部４８で復調されて、送信されたユーザデータとして出力される。
前記自セル基地局１の送信アンテナ４（送信アンテナ数をＮt1とする）にそれぞれ対応して並直列変換器４６−１〜４６−Ｎt1が設けられており、前記信号分離部４５−１〜４５−Ｎsubから出力されるそれぞれのサブキャリアの送信アンテナごとに分離された信号は、対応する並直列変換器４６−１〜４６−Ｎt1に入力され、それぞれシリアル信号に変換されて出力される。
各並直列変換器４６−１〜４６−Ｎt1からの各送信アンテナ４に対応するシリアル信号は、並直列変換又は時空間復号部４７においてパラレルシリアル変換又は時空間復号処理され、データ復調部４８で復調されて、送信されたユーザデータとして出力される。
このような本発明の無線アクセスシステムのシミュレーション結果について説明する。
図７の（ａ）に評価用システムモデルを示し、（ｂ）に計算機シミュレーション諸元を示す。
本発明における、受信機では複数の基地局を仮想的な一つのマルチアンテナ構成の送信機とみなして処理が行われる。複数の基地局から同時に送信された信号を処理するため、通常の単一局送信によるＭＩＭＯシステムでは考慮する必要のない、基地局間の局部発信器の周波数ずれ（基地局間周波数オフセット）を考慮して評価する必要がある。
図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、基地局アンテナ数Ｎt＝２、移動局アンテナ数Ｎr＝２、基地局数ＮＢ＝２、１次変調方式：ＱＰＳＫ（誤り訂正なし）、時空間符号化方式：AlamoutiのＳＴＢＣ（Space Time Block Code：時空間ブロック符号、非特許文献４参照）、ＯＦＤＭサブキャリア数Ｎsub＝２５６、ＯＦＤＭサブキャリア間隔Δｆ0＝１５kHz、ガードインターバル長：Ｔs／４（Ｔs：ＯＦＤＭシンボル長）、両基地局からの信号の先頭波の受信タイミングずれである受信タイミングオフセットをＴs／８とした。また、パスモデルは、パス数が５、傾きが３ｄＢの等間隔指数減衰関数モデルを用い、各パスは準静的レイリーフェージングに従うものとし、遅延スプレッドは１．１μｓとした。さらに、アンテナ間フェージング相関は無相関、局部発信器の基地局間周波数オフセットをΔｆc、チャネル推定は完全とした。なお、図7（ａ）では、送信タイミング制御部を、複数基地局の送信タイミングを集中制御するため、コアネットワーク側に設けられているイメージで表記している。
このような条件で、（１）他セル干渉信号検出なしのＭＬＤ法（最大比合成により、基地局１からの信号のみを検出する検出法、）の場合（他セル干渉信号除去機能を有しない信号検出法）と、（２）他セル干渉信号検出つきのＭＬＤ法の場合（基地局１からの信号と基地局２からの信号をＭＬＤ法で検出し、希望信号のみを取り出す本発明の信号検出法）について計算機シミュレーションを行った。
図７の（ａ）に評価用システムモデルを示し、（ｂ）に計算機シミュレーション諸元を示す。
本発明における、受信機では複数の基地局を仮想的な一つのマルチアンテナ構成の送信機とみなして処理が行われる。複数の基地局から同時に送信された信号を処理するため、通常の単一局送信によるＭＩＭＯシステムでは考慮する必要のない、基地局間の局部発信器の周波数ずれ（基地局間周波数オフセット）を考慮して評価する必要がある。
図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、基地局アンテナ数Ｎt＝２、移動局アンテナ数Ｎr＝２、基地局数ＮＢ＝２、１次変調方式：ＱＰＳＫ（誤り訂正なし）、時空間符号化方式：AlamoutiのＳＴＢＣ（Space Time Block Code：時空間ブロック符号、非特許文献４参照）、ＯＦＤＭサブキャリア数Ｎsub＝２５６、ＯＦＤＭサブキャリア間隔Δｆ0＝１５kHz、ガードインターバル長：Ｔs／４（Ｔs：ＯＦＤＭシンボル長）、両基地局からの信号の先頭波の受信タイミングずれである受信タイミングオフセットをＴs／８とした。また、パスモデルは、パス数が５、傾きが３ｄＢの等間隔指数減衰関数モデルを用い、各パスは準静的レイリーフェージングに従うものとし、遅延スプレッドは１．１μｓとした。さらに、アンテナ間フェージング相関は無相関、局部発信器の基地局間周波数オフセットをΔｆc、チャネル推定は完全とした。なお、図7（ａ）では、送信タイミング制御部を、複数基地局の送信タイミングを集中制御するため、コアネットワーク側に設けられているイメージで表記している。
このような条件で、（１）他セル干渉信号検出なしのＭＬＤ法（最大比合成により、基地局１からの信号のみを検出する検出法、）の場合（他セル干渉信号除去機能を有しない信号検出法）と、（２）他セル干渉信号検出つきのＭＬＤ法の場合（基地局１からの信号と基地局２からの信号をＭＬＤ法で検出し、希望信号のみを取り出す本発明の信号検出法）について計算機シミュレーションを行った。
図８は上記（１）及び（２）の２通りの場合についての誤り率特性に関するシミュレーション結果を示す図であり、縦軸は平均ＢＥＲ（Bit Error Rate：ビット誤り率）、横軸は平均受信ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を示している。ＤＵＲ（Desired signal / Undesired signal power Ratio：希望信号電力対他セル干渉信号電力比）が０dB、５dB、１０dB、１５dB、２０dB、∞（inf.）の各場合における平均ＢＥＲを示している。なお、ここでは、基地局間周波数オフセットΔｆcはない（ΔｆcＴs＝０）ものとしている。
図８の（ａ）より、干渉信号検出を行わないＭＬＤ検出法では、希望信号に対して、干渉信号の受信レベルが高くなるほど、ＢＥＲ特性のエラーフロアが上昇し、希望信号の検出精度が大きく劣化することがわかる。一方、図８（ｂ）により、本発明のように、希望信号と他セル干渉信号を同時に検出するＭＬＤ法の場合には、ＢＥＲ特性のエラーフロアは見られず、他セル干渉信号下でも高精度な復調が可能であることが示されている。これにより、１セル周波数繰返しＯＦＤＭＡシステムを実現することができることがわかる。
図８の（ａ）より、干渉信号検出を行わないＭＬＤ検出法では、希望信号に対して、干渉信号の受信レベルが高くなるほど、ＢＥＲ特性のエラーフロアが上昇し、希望信号の検出精度が大きく劣化することがわかる。一方、図８（ｂ）により、本発明のように、希望信号と他セル干渉信号を同時に検出するＭＬＤ法の場合には、ＢＥＲ特性のエラーフロアは見られず、他セル干渉信号下でも高精度な復調が可能であることが示されている。これにより、１セル周波数繰返しＯＦＤＭＡシステムを実現することができることがわかる。
図９は、希望信号と他セル干渉信号を同時に検出するＭＬＤ法を用いた場合、基地局間周波数オフセットに対する耐性をシミュレーションした結果を示す図である。ここでは、図８と同一の条件下でＤＵＲ＝０dBの場合に、基地局間周波数オフセットΔｆcを、ΔｆcＴs＝１×１０-1、７×１０-2、５×１０-2、３×１０-2、１×１０-2、０としたときの平均ＢＥＲを示している。この図に示す結果からみて、基地局間周波数オフセットΔｆcによる特性劣化を抑えるためには、ΔｆcＴs≦１×１０-2となるように設計する必要があることがわかる。
ここでは、各基地局での変調方法やマルチアンテナ伝送法等の送信方法を固定した場合のシミュレーション評価結果について示した。なお、適応伝送を用いる場合には、各基地局が使用した送信方法の情報を移動局（受信側）で取得できるようにすることにより、ＭＬＤ法やＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法等を用いて、希望信号と干渉信号の分離を行うことができるため、高精度な信号検出が可能である。
ここでは、各基地局での変調方法やマルチアンテナ伝送法等の送信方法を固定した場合のシミュレーション評価結果について示した。なお、適応伝送を用いる場合には、各基地局が使用した送信方法の情報を移動局（受信側）で取得できるようにすることにより、ＭＬＤ法やＭＭＳＥ−ＱＲＭ−ＭＬＤ法等を用いて、希望信号と干渉信号の分離を行うことができるため、高精度な信号検出が可能である。
１：自セル基地局、２：他セル基地局、３：移動局、４：自セル基地局送信アンテナ、５：他セル基地局送信アンテナ、６：移動局受信アンテナ、１１：パイロットチャネル、１２：制御チャネル、１３：トラフィックチャネル、２１：データ変調部、２２：直並列変換又は時空間符号化部、２３−１〜２３−Ｎt：送信部、２４：局部発振器、２５−１〜２５−Ｎt：送信アンテナ、３１：マルチプレクサ、３２：直並列変換器、３３：逆フーリエ変換部、３４：並直列変換器、３５：ガードインターバル付加部、３６：Ｄ／Ａ変換器、３７：混合器、３８：電力増幅器、４１−１〜４１−Ｎr：受信アンテナ、４２−１〜４２−Ｎr：信号受信部、４３：局部発振器、４４：タイミング検出、チャネル推定及び制御信号復調部、４５−１〜４５−Ｎsub：信号分離部、４６−１〜４６−Ｎt1：並直列変換器、４７：並直列変換又は時空間復号部、４８：データ復調部、５１：低雑音増幅器、５２：混合器、５３：Ａ／Ｄ変換器、５４：ガードインターバル除去部、５５：直並列変換器、５６：フーリエ変換部
Claims (5)
- ＯＦＤＭにより基地局と移動局が通信を行う無線アクセスシステムであって、
下りリンクの伝送において複数の基地局で共通の周波数帯域を使用する際、移動局における互いに干渉となる各基地局からの信号のマルチパスを含めた受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル内に収まるように、全ての基地局の送信タイミングが制御されており、
各基地局は、パイロット信号を含むパイロットチャネルと、少なくとも移動局との通信に必要な制御情報及び下りリンクにおいて干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報を含む制御チャネルと、ユーザデータの情報を含むトラフィックチャネルとが多重されたＯＦＤＭ信号を送信し、
移動局は、
各基地局からの信号のパイロット信号区間における受信信号に基づいて、自セル基地局と自移動局との間、及び、干渉となる他セル基地局と自移動局との間のチャネル情報を取得する手段と、
自セル基地局からの制御チャネルを復調して、自セル基地局の前記制御情報及び干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報を取得する手段と、
前記取得したチャネル情報と前記取得した自セル基地局の制御情報及び干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報とに基づいて、受信信号から自セル基地局からの希望信号と他セル基地局からの干渉信号とを検出し、他セル基地局からの干渉信号を除去して自セル基地局からの希望信号を分離する信号分離手段と
を有することを特徴とする無線アクセスシステム。 - 前記信号分離手段は、最尤判定法又はこれに準ずる方法を用いるものであることを特徴とする請求項１記載の無線アクセスシステム。
- 前記制御チャネルは、制御情報としてその基地局が前記トラフィックチャネルに適用する送信方式に関する情報も含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線アクセスシステム。
- ＯＦＤＭにより基地局と移動局が通信を行う無線アクセスシステムであって、下りリンクの伝送において複数の基地局で共通の周波数帯域を使用する際、移動局における互いに干渉となる各基地局からの信号のマルチパスを含めた受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル内に収まるように、全ての基地局の送信タイミングが制御されている無線アクセスシステムにおける前記基地局の基地局装置であって、
コアネットワークを介して他の基地局装置との間で各種情報を共有することができるように構成されており、
下りリンクの伝送において複数の基地局で共通の周波数帯域を使用する際、移動局における互いに干渉となる各基地局からの信号のマルチパスを含めた受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル内に収まるように、送信タイミングを制御する手段と、
パイロット信号を含むパイロットチャネルと、少なくとも移動局との通信に必要な制御情報及び下りリンクにおいて干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報を含む制御チャネルと、ユーザデータの情報を含むトラフィックチャネルとが多重されたＯＦＤＭ信号を送信する手段と
を有することを特徴とする基地局装置。 - ＯＦＤＭにより基地局と移動局が通信を行う無線アクセスシステムであって、下りリンクの伝送において複数の基地局で共通の周波数帯域を使用する際、移動局における互いに干渉となる各基地局からの信号のマルチパスを含めた受信タイミングのずれがＯＦＤＭのガードインターバル内に収まるように、全ての基地局の送信タイミングが制御されており、また、各基地局は、パイロット信号を含むパイロットチャネルと、少なくとも移動局との通信に必要な制御情報及び下りリンクにおいて干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報を含む制御チャネルと、ユーザデータの情報を含むトラフィックチャネルとが多重されたＯＦＤＭ信号を送信するようになされている無線アクセスシステムにおける前記移動局の移動局装置であって、
各基地局からの信号のパイロット信号区間における受信信号に基づいて、自セル基地局と自移動局との間、及び、干渉となる他セル基地局と自移動局との間のチャネル情報を取得する手段と、
自セル基地局からの制御チャネルを復調して、自セル基地局の前記制御情報及び干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報を取得する手段と、
前記取得したチャネル情報と前記取得した自セル基地局の制御情報及び干渉となる他セル基地局の送信信号数を含む制御情報とに基づいて、受信信号から自セル基地局からの希望信号と他セル基地局からの干渉信号とを検出し、他セル基地局からの干渉信号を除去して自セル基地局からの希望信号を分離する信号分離手段と
を有することを特徴とする移動局装置。
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