JP5121866B2

JP5121866B2 - Radio station and radio apparatus

Info

Publication number: JP5121866B2
Application number: JP2010059823A
Authority: JP
Inventors: 亜秀青木; 康彦田邉; 敬治山本; 太一田代; 省吾綾目
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2030-03-16
Also published as: JP2011193389A

Description

本開示は、隣接無線局との帯域の共用に関する。 The present disclosure relates to sharing of bands with adjacent radio stations.

従来、セルラシステムなどの無線通信システムに関してアダプティブアレイアンテナ技術が考案されている。アダプティブアレイアンテナ技術は、無線通信装置に備えられた複数のアンテナに関して信号処理を行い、これら複数のアンテナの指向性を適応制御するものである。特許文献１は、アダプティブアレイアンテナ技術を用いて、いわゆるヌルステアリングを実現することを開示している。ヌルステアリングは、隣接する基地局同士が所望信号の方向への指向性を高め、干渉信号の方向への指向性を低くすることを目的とする。即ち、ヌルステアリングを適切に行うことにより、隣接する基地局同士が、干渉による受信性能の劣化を回避しつつ同一の周波数（帯域）を共用できる。但し、例えば所望信号の方向と干渉信号の方向が近い場合、所望信号及び干渉信号の分離が困難となるので、周波数共用に適さない。故に、複数の帯域を持つ無線システムにおいて周波数共用を実行するためには、適切な帯域を決定するためのスケジューリングが重要である。 Conventionally, adaptive array antenna technology has been devised for wireless communication systems such as cellular systems. The adaptive array antenna technology performs signal processing on a plurality of antennas provided in a wireless communication apparatus and adaptively controls the directivity of the plurality of antennas. Patent Document 1 discloses realizing so-called null steering by using an adaptive array antenna technique. Null steering aims at increasing the directivity of adjacent base stations in the direction of a desired signal and decreasing the directivity in the direction of an interference signal. That is, by appropriately performing null steering, adjacent base stations can share the same frequency (band) while avoiding deterioration in reception performance due to interference. However, for example, when the direction of the desired signal is close to the direction of the interference signal, it is difficult to separate the desired signal and the interference signal, so that it is not suitable for frequency sharing. Therefore, in order to execute frequency sharing in a wireless system having a plurality of bands, scheduling for determining an appropriate band is important.

非特許文献１などに記載の時分割複信（ＴＤＤ）システムは、アップリンクとダウンリンクとで同一の周波数を使用する。即ち、ＴＤＤシステムにおいて、アップリンクの伝搬路とダウンリンクの伝搬路が同一であると仮定できる。故に、特許文献１に記載されているように、基地局は無線端末からの接続要求時にアップリンクの受信信号を用いて帯域をスケジューリングできる。一般に、地理的に離れた複数の無線端末から基地局への複数の伝搬路は互いに異なる傾向にあるので、基地局はスケジューリング対象の無線端末と地理的に離れた無線端末が使用する帯域を隣接基地局と共用することを決定する。或いは、基地局は、帯域を使用する無線端末が地理的に遠くにあって、かつ、当該基地局に接続を要求する無線端末が地理的に近くにあれば、この帯域における干渉電力は相対的に小さくなるので、この帯域を共用することを決定する。 The time division duplex (TDD) system described in Non-Patent Document 1 and the like uses the same frequency in the uplink and the downlink. That is, in the TDD system, it can be assumed that the uplink propagation path and the downlink propagation path are the same. Therefore, as described in Patent Document 1, the base station can schedule a band using an uplink received signal when a connection request is made from a wireless terminal. In general, since a plurality of propagation paths from a plurality of geographically distant wireless terminals to a base station tend to be different from each other, the base station adjoins a band used by a wireless terminal that is geographically distant from the wireless terminal to be scheduled. Decide to share with the base station. Alternatively, if the wireless terminal using the band is geographically far and the wireless terminal requesting connection to the base station is geographically close, the interference power in this band is relative. Therefore, it is decided to share this band.

ところで、非特許文献１に記載されているシステムにおいて、データの先頭に既知信号であるトレーニングシンボルが配置される。基地局は、このトレーニングシンボルを用いてヌルステアリングを実行できる。トレーニングシンボルは、基地局ＩＤによって一意に決定されるトレーニング系列に含まれる。非特許文献２は、トレーニングシンボルを用いたヌルステアリングについて記載している。 By the way, in the system described in Non-Patent Document 1, a training symbol which is a known signal is arranged at the head of data. The base station can perform null steering using this training symbol. The training symbol is included in a training sequence that is uniquely determined by the base station ID. Non-Patent Document 2 describes null steering using training symbols.

非特許文献２及び非特許文献３は、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）方式のヌルステアリングを記載している。ＭＭＳＥ方式のヌルステアリングは、所望信号に関するトレーニングシンボルと干渉信号に関するトレーニングシンボルとの相関を利用して実現される。基地局は、所望信号に関するトレーニングシンボルと相関の低い信号に対する指向性を低くする制御を行うことにより、ヌルを生成する。 Non-Patent Literature 2 and Non-Patent Literature 3 describe a MMSE (Minimum Mean Square Error) type null steering. The MMSE null steering is realized by utilizing the correlation between the training symbol related to the desired signal and the training symbol related to the interference signal. The base station generates null by performing control to reduce directivity for a signal having a low correlation with a training symbol related to a desired signal.

特開２００７−２６６６７０号公報JP 2007-266670 A

ARIB STD-T95 OFDMA/TDMA TDD Broadband Wireless Access System(Next Generation PHS) Version 1.3ARIB STD-T95 OFDMA / TDMA TDD Broadband Wireless Access System (Next Generation PHS) Version 1.3 M.Hirakara, T.Yamamoto, Y.Okada, and M.Sugimoto, "Development of Interference Cancellation Method using Adaptive Array Antenna for Uplink OFDMA in Mobile WiMAX," IEEE 69th Vehicular Technology Conference, pp. 1-5, Jun 2009.M.Hirakara, T.Yamamoto, Y.Okada, and M.Sugimoto, "Development of Interference Cancellation Method using Adaptive Array Antenna for Uplink OFDMA in Mobile WiMAX," IEEE 69th Vehicular Technology Conference, pp. 1-5, Jun 2009. 菊間信良「アレーアンテナによる適応信号処理」科学技術出版Nobuyoshi Kikuma "Adaptive signal processing by array antenna" Science and Technology Publishing

ＭＭＳＥ方式のヌルステアリングを実行する基地局は、所望信号に関するトレーニングシンボルと相関の低い信号に対する指向性を低くする制御を行う。故に、例えば所望信号に関するトレーニングシンボルと干渉信号に関するトレーニングシンボルとの間の相関が高ければ、所望信号及び干渉信号の区別が困難となり、ヌルステアリングが適切に行われない。即ち、ヌルステアリングを適切に行うためには、所望信号と干渉信号との間のトレーニングシンボルの相関が低いことも重要である。 A base station that performs MMSE null steering performs control to reduce directivity for a signal having a low correlation with a training symbol related to a desired signal. Therefore, for example, if the correlation between the training symbol related to the desired signal and the training symbol related to the interference signal is high, it becomes difficult to distinguish the desired signal and the interference signal, and null steering is not performed appropriately. That is, in order to appropriately perform null steering, it is also important that the correlation of the training symbols between the desired signal and the interference signal is low.

従来、基地局は、伝搬路情報に基づいて共用する帯域を決定しており、帯域において当該基地局及び隣接基地局が使用するトレーニングシンボル間の相関を考慮していない。故に、スケジュールされた帯域が共用された場合に、所望信号と干渉信号との間でトレーニングシンボルが類似してヌルステアリングが適切に行われないおそれがある。 Conventionally, a base station determines a band to be shared based on propagation path information, and does not consider the correlation between training symbols used by the base station and adjacent base stations in the band. Therefore, when the scheduled band is shared, there is a possibility that the training symbols are similar between the desired signal and the interference signal, and the null steering is not appropriately performed.

従って、本発明の一観点は、周波数共用に適した帯域をスケジュール可能な無線局を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a radio station capable of scheduling a band suitable for frequency sharing.

本発明の一態様に係る無線局は、第１の帯域を使用して第１の無線端末と通信する第１の無線局と地理的に隣接する無線局において、前記第１の帯域において前記無線局が使用する第１のトレーニングシンボルと前記第１の帯域において前記第１の無線局が使用する第２のトレーニングシンボルとの間の第１の相関が第１の閾値未満であれば、前記第１の帯域を前記第１の無線局と共用することを決定するスケジューリング部を具備する。 A radio station according to an aspect of the present invention includes a radio station geographically adjacent to a first radio station that communicates with a first radio terminal using a first band. If the first correlation between the first training symbol used by the station and the second training symbol used by the first wireless station in the first band is less than a first threshold, the first A scheduling unit that determines to share one band with the first radio station;

本発明の他の態様に係る無線装置は、互いに隣接する第１の無線部と第２の無線部を介して、複数の帯域を用いて通信する無線装置であって、前記複数の帯域のうち第１の帯域において前記第１の無線部を介して送信される第１のトレーニングシンボルと前記第１の帯域において前記第２の無線部を介して送信される第２のトレーニングシンボルとの間の第１の相関が第１の閾値未満であれば、前記第１の帯域を前記第１の無線部と前記第２の無線部とで共用することを決定するスケジューリング部を具備する。 A wireless device according to another aspect of the present invention is a wireless device that communicates using a plurality of bands via a first wireless unit and a second wireless unit that are adjacent to each other. Between a first training symbol transmitted via the first radio unit in a first band and a second training symbol transmitted via the second radio unit in the first band If the first correlation is less than the first threshold, a scheduling unit is provided for determining that the first radio unit and the second radio unit share the first band.

本発明の一観点によれば、周波数共用に適した帯域をスケジュール可能な無線局を提供できる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a radio station capable of scheduling a band suitable for frequency sharing.

第１の実施形態に係る無線局を含む無線システムの説明図。Explanatory drawing of the radio | wireless system containing the radio station which concerns on 1st Embodiment. 図１の無線システムにおいて利用可能なサブチャネルを示す図。The figure which shows the subchannel which can be utilized in the radio | wireless system of FIG. 図１の無線システムにおけるヌルステアリングの説明図。Explanatory drawing of the null steering in the radio | wireless system of FIG. 図１の無線システムにおけるヌルステアリングの説明図。Explanatory drawing of the null steering in the radio | wireless system of FIG. 次世代ＰＨＳシステムのリソースユニットを示す図。The figure which shows the resource unit of a next-generation PHS system. トレーニングシンボル間の相互相関値を示す図。The figure which shows the cross correlation value between training symbols. 第１の実施形態に係る無線局を示すブロック図。1 is a block diagram showing a radio station according to a first embodiment. 図７のスケジューリング部による処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process by the scheduling part of FIG. 図７のスケジューリング部による処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process by the scheduling part of FIG. 第２の実施形態に係る無線局を示すブロック図。The block diagram which shows the radio station which concerns on 2nd Embodiment. 図１０のスケジューリング部による処理の一例を示すフローチャート。11 is a flowchart illustrating an example of processing by the scheduling unit in FIG. 10. 図１０のスケジューリング部による処理の一例を示すフローチャート。11 is a flowchart illustrating an example of processing by the scheduling unit in FIG. 10.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。尚、以降の説明は、非特許文献１に記載の次世代ＰＨＳシステムを前提としている。但し、各実施形態に係る無線局は、この次世代ＰＨＳシステム以外の無線システムに適宜応用できる。以降の説明において、「無線局」の用語は、「基地局」の用語と同様の意味で使用される。「トレーニングシンボル（系列、信号）」は、「プリアンブル信号」と同様の意味で使用される。即ち、「トレーニングシンボル」などは、非特許文献１に記載されるような、データの先頭に配置される既知信号を指す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following description is based on the next-generation PHS system described in Non-Patent Document 1. However, the radio station according to each embodiment can be appropriately applied to a radio system other than the next-generation PHS system. In the following description, the term “wireless station” is used in the same meaning as the term “base station”. “Training symbol (sequence, signal)” is used in the same meaning as “preamble signal”. That is, “training symbol” or the like indicates a known signal arranged at the head of data as described in Non-Patent Document 1.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線局を含む無線システムの一例を示している。図１の無線システムは、無線局１０１、無線局１０２、無線端末１０、無線端末２０及び無線端末３０を含む。図１において、無線局１０１及び無線局１０２を中心とする円は、夫々のセルを示している。無線局１０１及び無線局１０２は、地理的に隣接しているとする。尚、無線システム内の無線局の数は２つに限定されず、無線局の数が３つ以上の場合にも以降の説明は容易に拡張できる。 (First embodiment)
FIG. 1 shows an example of a radio system including a radio station according to the first embodiment of the present invention. The wireless system in FIG. 1 includes a wireless station 101, a wireless station 102, a wireless terminal 10, a wireless terminal 20, and a wireless terminal 30. In FIG. 1, circles around the wireless station 101 and the wireless station 102 indicate the respective cells. Assume that the radio station 101 and the radio station 102 are geographically adjacent. Note that the number of wireless stations in the wireless system is not limited to two, and the following description can be easily expanded even when the number of wireless stations is three or more.

図１の無線システムは、図２に示すように、周波数が分かれている２つのサブチャネルＳＣＨ−Ａ及びサブチャネルＳＣＨ−Ｂを利用可能である。尚、サブチャネルの数は３以上であっても勿論よい。各サブチャネルは、２４個のサブキャリアを含む。無線端末１０はサブチャネルＳＣＨ−Ａを使用して無線局１０１と通信しており、無線端末２０はサブチャネルＳＣＨ−Ｂを使用して無線局１０１と通信している。無線端末３０は、いずれの無線局とも通信していない。 As shown in FIG. 2, the radio system of FIG. 1 can use two subchannels SCH-A and SCH-B having different frequencies. Of course, the number of subchannels may be three or more. Each subchannel includes 24 subcarriers. The radio terminal 10 communicates with the radio station 101 using the subchannel SCH-A, and the radio terminal 20 communicates with the radio station 101 using the subchannel SCH-B. The wireless terminal 30 is not communicating with any wireless station.

以下、無線端末３０が本実施形態に係る無線局１０２に接続要求を送信する場合について、既存のスケジューリング手法を考察する。無線局１０２は、接続要求を受信すると、サブチャネルＳＣＨ−Ａ及びサブチャネルＳＣＨ−Ｂのいずれを無線端末３０に割り当てるか（即ち、サブチャネルＳＣＨ−Ａ及びサブチャネルＳＣＨ−Ｂのいずれを無線局１０１と共用するか）を決定するためのスケジューリングを行う。非特許文献１に記載の次世代ＰＨＳシステムは、アンカーチャネルと呼ばれる制御チャネルを用いて接続要求の送信、サブチャネル（厳密には、サブチャネルの中の特定の時間スロット）の割り当てなどを行う。即ち、無線端末３０は、無線局１０２からサブチャネルを割り当てられた後に、そのサブチャネル（サブチャネルＳＣＨ−ＡまたはサブチャネルＳＣＨ−Ｂ）を使用してデータを送信できる。故に、無線局１０２は、サブチャネルＳＣＨ−ＡまたはサブチャネルＳＣＨ−Ｂを使用した場合の無線端末３０と無線局１０２との間の伝搬路情報を事前（スケジューリング前）に知ることはできない。一方、無線局１０２は、サブチャネルＳＣＨ−Ａにおける無線端末１０からの干渉電力及びサブチャネルＳＣＨ−Ｂにおける無線端末２０からの干渉電力を知ることはできる。例えば、一方のサブチャネルにおける干渉電力が他方のサブチャネルにおける干渉電力に比べて十分に低ければ、無線局１０２が上記一方のサブチャネルを無線端末３０に割り当てることが望ましいと考えられる。尚、非特許文献２には、無線端末が各サブチャネルにおける干渉電力を基地局にフィードバックする手法が記載されており、無線局１０２がこのフィードバック値をスケジューリングに利用することも考えられる。 Hereinafter, an existing scheduling method will be considered when the wireless terminal 30 transmits a connection request to the wireless station 102 according to the present embodiment. Upon receiving the connection request, the radio station 102 assigns either the subchannel SCH-A or the subchannel SCH-B to the radio terminal 30 (that is, which of the subchannel SCH-A and the subchannel SCH-B is assigned to the radio station). 101 to determine whether to share with 101 or not. The next-generation PHS system described in Non-Patent Document 1 uses a control channel called an anchor channel to transmit a connection request, assign a subchannel (specifically, a specific time slot in the subchannel), and the like. That is, after being assigned a subchannel from the radio station 102, the radio terminal 30 can transmit data using the subchannel (subchannel SCH-A or subchannel SCH-B). Therefore, the radio station 102 cannot know in advance (before scheduling) the propagation path information between the radio terminal 30 and the radio station 102 when the subchannel SCH-A or the subchannel SCH-B is used. On the other hand, the radio station 102 can know the interference power from the radio terminal 10 in the subchannel SCH-A and the interference power from the radio terminal 20 in the subchannel SCH-B. For example, if the interference power in one subchannel is sufficiently lower than the interference power in the other subchannel, it may be desirable for the radio station 102 to allocate the one subchannel to the radio terminal 30. Non-Patent Document 2 describes a method in which a wireless terminal feeds back interference power in each subchannel to a base station, and the wireless station 102 may use this feedback value for scheduling.

また、無線局１０２は、アンカーチャネルにおける無線端末３０からの信号を用いて、サブチャネルＳＣＨ−Ａ及びサブチャネルＳＣＨ−Ｂにおける無線端末３０との間の伝搬路情報（例えば、伝搬路の複素応答）を予測することもできる。アンカーチャネルとサブチャネルＳＣＨ−Ａ及びサブチャネルＳＣＨ−Ｂとが近ければ、無線局１０２はアンカーチャネルにおける無線端末３０との間の伝搬路情報をサブチャネルＳＣＨ−Ａ及びサブチャネルＳＣＨ−Ｂにおける無線端末３０との間の伝搬路情報として代用できる。即ち、無線局１０２は、アンカーチャネルにおける無線端末３０との間の伝搬路情報と、サブチャネルＳＣＨ−Ａ及びサブチャネルＳＣＨ−Ｂにおける無線端末１０及び無線端末２０との間の伝搬路情報との間の相関を夫々演算し、相関の低いサブチャネルを無線端末３０に割り当ててもよい。このようにサブチャネルを割り当てれば、無線端末３０が受ける干渉を低減し、良好な受信性能を達成できる。 Further, the wireless station 102 uses the signal from the wireless terminal 30 in the anchor channel, and propagation path information (for example, a complex response of the propagation path) between the wireless terminal 30 in the subchannel SCH-A and the subchannel SCH-B. ) Can also be predicted. If the anchor channel is close to the subchannel SCH-A and the subchannel SCH-B, the wireless station 102 transmits the channel information between the wireless terminal 30 in the anchor channel and the radio in the subchannel SCH-A and the subchannel SCH-B. It can be substituted as propagation path information with the terminal 30. That is, the wireless station 102 transmits propagation path information between the wireless terminal 30 in the anchor channel and propagation path information between the wireless terminal 10 and the wireless terminal 20 in the subchannel SCH-A and the subchannel SCH-B. The sub-channels having a low correlation may be assigned to the radio terminal 30 by calculating the correlation between them. By assigning subchannels in this way, it is possible to reduce the interference received by the radio terminal 30 and achieve good reception performance.

また、非特許文献３に記載のＤＯＡ（Direction of Arrival）が伝搬路情報として使用されることもある。無線局１０２は、無線端末１０、無線端末２０及び無線端末３０からの受信信号のＤＯＡを複数のアンテナを用いて推定する。尚、ＤＯＡは、伝搬路の複素応答に比べて周波数依存性が低いことが知られている。無線局１０２は、アンカーチャネルにおける無線端末３０からの受信信号のＤＯＡを、サブチャネルＳＣＨ−Ａ及びサブチャネルＳＣＨ−Ｂにおける無線端末３０からの受信信号のＤＯＡとして代用できる。無線局１０２は、アンカーチャネルにおける無線端末３０からの受信信号のＤＯＡを、無線端末１０及び無線端末２０からの受信信号のＤＯＡと夫々比較し、角度差の大きいＤＯＡに対応するサブチャネルを無線端末３０に割り当ててもよい。このようにサブチャネルを割り当てれば、無線局１０１及び無線局１０２によるヌルステアリングが容易となり、良好な受信品質を達成できる。 Also, DOA (Direction of Arrival) described in Non-Patent Document 3 may be used as propagation path information. The radio station 102 estimates DOA of received signals from the radio terminal 10, the radio terminal 20, and the radio terminal 30 using a plurality of antennas. It is known that DOA has a lower frequency dependency than the complex response of the propagation path. The radio station 102 can substitute the DOA of the received signal from the radio terminal 30 in the anchor channel as the DOA of the received signal from the radio terminal 30 in the subchannel SCH-A and the subchannel SCH-B. The wireless station 102 compares the DOA of the received signal from the wireless terminal 30 in the anchor channel with the DOA of the received signal from the wireless terminal 10 and the wireless terminal 20, respectively, and sets the subchannel corresponding to the DOA having a large angle difference to the wireless terminal. 30 may be assigned. By assigning subchannels in this way, null steering by the radio station 101 and the radio station 102 is facilitated, and good reception quality can be achieved.

以上のように、干渉電力の大きさ、伝搬路の複素応答の相関、ＤＯＡの相関などの伝搬路情報に基づいて無線局１０２が無線端末３０に割り当てるサブチャネルを決定するためのスケジューリング手法が知られている。ところで、例えば図１に示すように、無線端末１０及び無線端末２０と無線局１２０との間の距離が同程度であれば、これら無線端末１０及び無線端末２０からの干渉電力も同程度であると考えられる。また、無線局１０２から無線端末１０及び無線端末３０を見たときの角度差と、無線局１０２から無線端末２０及び無線端末３０を見たときの角度差が同程度であれば、例えば図３及び図４に示すように、サブチャネルＳＣＨ−Ａ及びサブチャネルＳＣＨ−Ｂのいずれを選択した場合にもヌルステアリングが可能であると考えられる。図３の例では、無線局１０２は無線端末３０とサブチャネルＳＣＨ−Ａを使用して通信を行い、無線端末１０にヌルを向けている。図４の例では、無線局１０２は無線端末３０とサブチャネルＳＣＨ−Ｂを使用して通信を行い、無線端末２０にヌルを向けている。伝搬路情報のみに基づいてスケジューリングを行うならば、サブチャネルＳＣＨ−Ａ及びサブチャネルＳＣＨ−Ｂの間に有意差がないので、いずれも選択される可能性がある。ところで、サブチャネルＳＣＨ−Ａ及びサブチャネルＳＣＨ−Ｂにおいて使用されるトレーニンシンボルは異なる。即ち、一方のサブチャネルを使用する場合における隣接無線局との間のトレーニングシンボルの相関が、他方のサブチャネルを使用する場合における隣接無線局との間のトレーニングシンボルの相関に比べて高いかもしれない。トレーニングシンボル間の相関が高いサブチャネルを選択すると、無線局１０２は所望信号に関するトレーニングシンボルと干渉信号に関するトレーニングシンボルとを区別できず、ヌルステアリングを適切に実行できないおそれがある。 As described above, a scheduling method for determining a subchannel to be allocated to the radio terminal 30 by the radio station 102 based on propagation path information such as the magnitude of interference power, the correlation of complex response of the propagation path, and the correlation of DOA is known. It has been. By the way, as shown in FIG. 1, for example, if the distances between the wireless terminal 10 and the wireless terminal 20 and the wireless station 120 are approximately the same, the interference power from the wireless terminal 10 and the wireless terminal 20 is also approximately the same. it is conceivable that. If the angle difference when viewing the wireless terminal 10 and the wireless terminal 30 from the wireless station 102 and the angle difference when viewing the wireless terminal 20 and the wireless terminal 30 from the wireless station 102 are similar, for example, FIG. As shown in FIG. 4 and FIG. 4, it is considered that null steering is possible when either subchannel SCH-A or subchannel SCH-B is selected. In the example of FIG. 3, the wireless station 102 communicates with the wireless terminal 30 using the subchannel SCH-A and directs null to the wireless terminal 10. In the example of FIG. 4, the wireless station 102 communicates with the wireless terminal 30 using the subchannel SCH-B, and directs null to the wireless terminal 20. If scheduling is performed based only on the propagation path information, there is no significant difference between the subchannel SCH-A and the subchannel SCH-B, so there is a possibility that both are selected. By the way, the training symbols used in the subchannel SCH-A and the subchannel SCH-B are different. That is, the correlation of the training symbols with the adjacent radio station when using one subchannel may be higher than the correlation of the training symbols with the adjacent radio station when using the other subchannel. Absent. If a subchannel having a high correlation between training symbols is selected, the radio station 102 cannot distinguish between a training symbol related to a desired signal and a training symbol related to an interference signal, and may not perform null steering appropriately.

以下、本実施形態に係る無線局が行うヌルステアリングについて数式を用いて説明する。尚、このヌルステアリングの手法は、非特許文献３を参考にしている。また、無線システムは、非特許文献１記載の次世代ＰＨＳシステムを前提としている。また、各数式において各信号はいずれもベースバンドで表現されている。 Hereinafter, null steering performed by the radio station according to the present embodiment will be described using mathematical expressions. This null steering method is based on Non-Patent Document 3. The wireless system is based on the next-generation PHS system described in Non-Patent Document 1. In each mathematical expression, each signal is expressed in baseband.

図３に示すように、無線端末１０及び無線端末３０が同一のサブチャネルＳＣＨ−Ａを共用する場合に、無線局１０２の受信信号を以下のように定義する。尚、特に断りのない限り、数式において小文字の太文字は縦ベクトルを表し、大文字の太文字は行列を表し、それ以外はスカラーを表す。

As shown in FIG. 3, when the radio terminal 10 and the radio terminal 30 share the same subchannel SCH-A, the received signal of the radio station 102 is defined as follows. Unless otherwise noted, lowercase bold characters in the formulas represent vertical vectors, uppercase bold characters represent matrices, and the rest represent scalars.

上式において、Ｎは無線局１０２のアンテナ数を表しており、以降の説明においてＮ＝２と仮定する。更に、無線局１０１及び無線局１０２が、サブチャネルＳＣＨ−Ａにおいて使用するトレーニングシンボルを以下のように定義する。

In the above equation, N represents the number of antennas of the radio station 102, and it is assumed that N = 2 in the following description. Furthermore, the training symbols used by the radio station 101 and the radio station 102 in the subchannel SCH-A are defined as follows.

上式において、ｘ_１０１は無線局１０１が使用するトレーニングシンボルを表し、ｘ_１０２は無線局１０２が使用するトレーニングシンボルを表す。また、無線端末１０及び無線端末３０と無線局１０２との間の伝搬路行列を以下のように定義する。

In the above equation, x ₁₀₁ represents a training symbol used by the wireless station 101, and x ₁₀₂ represents a training symbol used by the wireless station 102. Further, the propagation path matrix between the wireless terminal 10 and the wireless terminal 30 and the wireless station 102 is defined as follows.

上式において、ｈ_１１は無線端末１０から無線局１０２の第１のアンテナまでの伝搬路応答、ｈ_１２は無線端末２０から無線局１０２の第１のアンテナまでの伝搬路応答、ｈ_２１は無線端末１０から無線局１０２の第２のアンテナまでの伝搬路応答、ｈ_２２は無線端末３０から無線局１０２の第２のアンテナまでの伝搬路応答を夫々表す。トレーニングシンボル期間における無線局１０２の受信信号は、次の数式（１）で表される。

In the above equation, h ₁₁ is a propagation path response from the wireless terminal 10 to the first antenna of the wireless station 102, h ₁₂ is a propagation path response from the wireless terminal 20 to the first antenna of the wireless station 102, and h ₂₁ is wireless. channel response from the terminal 10 to the second antenna of the radio station 102, h ₂₂ is respectively represent the channel response from the wireless terminal 30 to a second antenna of the radio station 102. The reception signal of the wireless station 102 in the training symbol period is expressed by the following formula (1).

数式（１）において、ベクトルｎは無線局１０２における雑音ベクトルを表しており、第１のアンテナにおける雑音成分ｎ_１及び第２のアンテナにおける雑音成分ｎ_２を用いて以下のように定義できる。

In Equation (1), the vector n represents a noise vector at the radio station 102, can be defined as follows using the noise component n ₂ in the first noise component n ₁ and a second antenna in the antenna.

非特許文献３によれば、無線局１０２がＭＭＳＥ規範を用いて，無線端末３０に指向性を向けつつ，無線局１０１に接続する無線端末１０に対してヌルステアリングを行うために、次の数式（２）に示すウェイトベクトルｗを使用する。

According to Non-Patent Document 3, in order for the wireless station 102 to perform null steering for the wireless terminal 10 connected to the wireless station 101 while directing the directivity to the wireless terminal 30 using the MMSE standard, The weight vector w shown in (2) is used.

数式（２）において、Ｒ_ｙｙは受信信号の相関行列を示しており、ｒ_ｙｄは受信信号と所望信号との相関ベクトルを示している。受信信号の相関行列Ｒ_ｙｙは次の数式（３）に書き換えることができる。

In Equation (2), R _yy represents the correlation matrix of the received signal, and r _yd represents the correlation vector between the received signal and the desired signal. The correlation matrix R _yy of the received signal can be rewritten as the following formula (3).

数式（３）において、Ｅ（）はアンサンブル平均を表している。雑音成分と受信信号成分との相関は零とみなすことができる。また、アンサンブル区間において、伝搬路（伝搬路応答）が変わらないと仮定すれば、数式（３）は次の数式（４）に書き換えることができる。

In Formula (3), E () represents an ensemble average. The correlation between the noise component and the received signal component can be regarded as zero. If it is assumed that the propagation path (propagation path response) does not change in the ensemble section, Expression (3) can be rewritten as the following Expression (4).

数式（４）において、Ｒ_ｘｘは送信信号（トレーニングシンボル期間において、トレーニングシンボル）の相関行列を示しており、理想的には単位行列となる。また、σ_ｎ ^２は雑音の分散を表しており、Ｉはアンテナ数と同じサイズの単位行列を表している。また、受信信号と所望信号との相関ｒ_ｙｄは、次の数式（５）で表される。

In Equation (4), R _xx represents a correlation matrix of a transmission signal (a training symbol in a training symbol period), and is ideally a unit matrix. Further, σ _n ² represents noise variance, and I represents a unit matrix having the same size as the number of antennas. Further, the correlation r _yd between the received signal and the desired signal is expressed by the following formula (5).

数式（５）において、ｄは所望信号（所望トレーニングシンボル）を表しており、“・”はベクトルとスカラーとの積を表す演算子である。無線局１０２に関して所望信号ｄは、トレーニングシンボルｘ_１０２である。数式（５）においても所望信号と雑音成分との間の相関は零とみなすことができるので、数式（５）は次の数式（６）に書き換えることができる。

In Equation (5), d represents a desired signal (desired training symbol), and “·” is an operator representing a product of a vector and a scalar. Desired signal d with respect to the wireless station 102 is a training symbol _{x 102.} Also in Equation (5), the correlation between the desired signal and the noise component can be regarded as zero, so Equation (5) can be rewritten as the following Equation (6).

アンサンブル平均を算出する区間において、無線局１０１及び無線局１０２が使用するトレーニングシンボルが無相関であるならば、ｒ_ｘｄは次のように表される。

If the training symbols used by the wireless station 101 and the wireless station 102 are uncorrelated in the interval for calculating the ensemble average, r _xd is expressed as follows.

即ち、上記条件下において、ｒ_ｙｄは次のように表される。

That is, under the above conditions, r _yd is expressed as follows.

数式（２）において、行列Ｒ_ｙｙ ^−１は受信信号に含まれる各成分にヌルを向ける効果があり、行列ｒ_ｙｄはその各成分に利得を向ける効果があることが知られている。行列ｒ_ｙｄが上式に一致するならば、無線局１０２は無線端末３０からの所望信号に対する指向性を高めつつ、無線端末１０からの干渉信号に対してヌルを向けることができる。即ち、無線局１０２は、所望信号及び干渉信号を分離できる。一方、基地局１０１のトレーニングシンボルｘ_１０１と所望のトレーニングシンボルｘ_１０２との間の相関が高くなるほど、行列ｒ_ｙｄの各成分に干渉信号の伝搬路応答に関する成分が加算されるので、無線局１０２は所望信号及び干渉信号を分離することが困難となる。 In Equation (2), it is known that the matrix R _yy ⁻¹ has an effect of directing null to each component included in the received signal, and the matrix r _yd has an effect of directing gain to each component. If the matrix r _yd matches the above equation, the wireless station 102 can direct null to the interference signal from the wireless terminal 10 while improving the directivity for the desired signal from the wireless terminal 30. That is, the radio station 102 can separate the desired signal and the interference signal. On the other hand, as the correlation between the training symbols x ₁₀₁ of base station 101 and the desired training symbols x ₁₀₂ increases, since components are added regarding channel response of the interference signals to each component of the matrix r _yd, radio station 102 Makes it difficult to separate the desired signal and the interference signal.

以下、上記ヌルステアリング手法を次世代ＰＨＳシステムへ適用する場合について、具体的に説明する。図５は、次世代ＰＨＳシステムのリソースユニットを例示している。図５において、横軸は時間を表し、縦軸は周波数（サブキャリア）を表している。次世代ＰＨＳシステムを含むＯＦＤＭシステムは、サブキャリア毎に等化を行う。本システムは、サブキャリアにつき１つのトレーニングシンボルのみが割り当てられている。故に、数式（４）及び数式（６）におけるアンサンブル平均は、非特許文献２に記載されるように、周波数方向（サブキャリア方向）の平均で代用してもよい。周波数方向に配置されるトレーニングシンボルの相関を隣接セル（隣接基地局）間で低く抑えることが、ヌルステアリングを適切に行うために重要である。 Hereinafter, the case where the null steering method is applied to the next-generation PHS system will be specifically described. FIG. 5 illustrates a resource unit of the next generation PHS system. In FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents frequency (subcarrier). An OFDM system including a next-generation PHS system performs equalization for each subcarrier. In this system, only one training symbol is assigned to each subcarrier. Therefore, as described in Non-Patent Document 2, the ensemble average in Equation (4) and Equation (6) may be replaced with the average in the frequency direction (subcarrier direction). It is important to keep the correlation of training symbols arranged in the frequency direction low between adjacent cells (adjacent base stations) in order to appropriately perform null steering.

非特許文献１によれば、次世代ＰＨＳシステムにおけるトレーニングシンボルは、基地局ＩＤ（ＢＳＩＤ）によって一意に決定される。具体的には、ＢＳＩＤの下位５ビットをＡ、Ａの次の上位の５ビットをＢとすると、トレーニングシンボルの番号は、次の数式（７）で表される。

According to Non-Patent Document 1, a training symbol in a next-generation PHS system is uniquely determined by a base station ID (BSID). Specifically, assuming that the lower 5 bits of the BSID are A and the next higher 5 bits of A are B, the number of the training symbol is expressed by the following equation (7).

数式（７）において、ｘ_ｔはcore-sequence numberと呼ばれる１２種類の系列を表し、ｙ_ｔ（ｍ）はoffset value numberと呼ばれるサブチャネルｍにおける位相回転量を表す。また、ｎは総サブチャネル数を表す。例えば、ｎ＝９個のサブチャネルが使用されるシステムにおいて、無線局１０１のＢＳＩＤが「８８」の場合、core-sequence number＝１であり、offset value number＝４である。また、無線局１０２のＢＳＩＤが「９８」の場合、core-sequence number＝３であり、offset value number＝５である。サブチャネルＳＣＨ−Ａのサブチャネル番号＝４であるときに、無線局１０１が使用する２４個のトレーニングシンボル（即ち、トレーニング系列ｔ_{１０１，ＳＣＨ−Ａ}）は、非特許文献１によれば、次のように表される。

In Equation (7), x _t represents 12 types of sequences called core-sequence numbers, and y _t (m) represents the amount of phase rotation in subchannel m called offset value number. N represents the total number of subchannels. For example, in a system in which n = 9 subchannels are used, when the BSID of the wireless station 101 is “88”, core-sequence number = 1 and offset value number = 4. When the BSID of the wireless station 102 is “98”, core-sequence number = 3 and offset value number = 5. When the subchannel number of the subchannel SCH-A = 4, the 24 training symbols used by the wireless station 101 (that is, the training sequence t _{101, SCH-A} ) are as follows: It is expressed as

同様に、無線局１０２が使用するトレーニング系列ｔ_{１０１，ＳＣＨ−Ｂ}は、非特許文献１によれば、次のように表される。

Similarly, the training sequence t _{101, SCH-B} used by the wireless station 102 is represented as follows according to Non-Patent Document 1.

各サブキャリアに割り当てられたトレーニングシンボル間の相関が低ければ、適切なヌルステアリングが可能となる。本実施形態では、トレーニングシンボル間の相関を周波数方向で平均化して評価する。ここで、次世代ＰＨＳシステムにおいて、ガードインターバルは３．３３μsecであるので、マルチパスの最大遅延時間を考慮するとスペクトルのヌルの周期は３０３ｋＨｚとなる。サブキャリア間隔は３７．５ｋＨｚであるので、伝搬路応答が変化しないとみなすことのできるサブキャリアの数は３から５程度である。故に、以降の説明では、３サブキャリア分のトレーニングシンボルの相互相関値を評価する。図６は、サブチャネルＳＣＨ−Ａを使用した場合のトレーニングシンボル間の相互相関値（実線）と、サブチャネルＳＣＨ−Ｂ（サブチャネル番号＝７）を使用した場合のトレーニングシンボル間の相互相関値（破線）を夫々示している。前述の「アンサンブル平均を周波数方向の平均で代用すること」とは、例えば図６の相関の値をサブキャリア方向に平均化した値をアンサンブル平均の代わりに相関の評価規範とすることである。図６によれば、サブチャネルＳＣＨ−Ａを使用する場合に無線局１０１及び無線局１０２の使用するトレーニングシンボル間の相関は比較的高い。特に、図６において相互相関値が最大値「６」になると３サブキャリアのトレーニングシンボルが一致するので、所望信号及び干渉信号の分離は困難である。一方、図６によれば、サブチャネルＳＣＨ−Ｂを使用する場合に無線局１０１及び無線局１０２の使用するトレーニングシンボル間の相関は比較的低い。具体的には、図６において、サブチャネルＳＣＨ−Ｂに対応する相互相関値は、いずれのサブキャリアにおいてもサブチャネルＳＣＨ−Ａに対応する相互相関値の高々２／３程度である。故に、伝搬路情報に基づく評価が同程度であれば、サブチャネルＳＣＨ−ＡよりもサブチャネルＳＣＨ−Ｂの方が周波数共用に適しており、良好な受信品質を期待できる。 If the correlation between the training symbols assigned to each subcarrier is low, appropriate null steering is possible. In this embodiment, the correlation between training symbols is averaged in the frequency direction and evaluated. Here, in the next-generation PHS system, since the guard interval is 3.33 μsec, the spectral null period is 303 kHz in consideration of the multipath maximum delay time. Since the subcarrier interval is 37.5 kHz, the number of subcarriers that can be considered that the propagation path response does not change is about 3 to 5. Therefore, in the following description, the cross-correlation values of training symbols for three subcarriers are evaluated. FIG. 6 shows cross-correlation values between training symbols when using subchannel SCH-A (solid line) and cross-correlation values between training symbols when using subchannel SCH-B (subchannel number = 7). (Broken lines) are shown. The above-mentioned “substituting the average of the ensemble with the average in the frequency direction” means that, for example, a value obtained by averaging the correlation values in FIG. 6 in the subcarrier direction is used as a correlation evaluation criterion instead of the ensemble average. According to FIG. 6, when subchannel SCH-A is used, the correlation between the training symbols used by radio station 101 and radio station 102 is relatively high. In particular, when the cross-correlation value reaches the maximum value “6” in FIG. 6, the training symbols of 3 subcarriers match, so that it is difficult to separate the desired signal and the interference signal. On the other hand, according to FIG. 6, the correlation between training symbols used by the radio station 101 and the radio station 102 is relatively low when the subchannel SCH-B is used. Specifically, in FIG. 6, the cross-correlation value corresponding to subchannel SCH-B is at most about 2/3 of the cross-correlation value corresponding to subchannel SCH-A in any subcarrier. Therefore, if the evaluation based on the propagation path information is approximately the same, the subchannel SCH-B is more suitable for frequency sharing than the subchannel SCH-A, and good reception quality can be expected.

以上の説明から明らかなように、トレーニングシンボル間の相関は、ヌルステアリングを適切に行うための重要なパラメータである。故に、本実施形態に係る無線局は、トレーニングシンボル間の相関を考慮して周波数共用に適した帯域をスケジュールする。 As is clear from the above description, the correlation between training symbols is an important parameter for appropriately performing null steering. Therefore, the radio station according to the present embodiment schedules a band suitable for frequency sharing in consideration of the correlation between training symbols.

図７に示すように、本実施形態に係る無線局１００は、無線部１１０及びベースバンド信号処理部１２０を有する。ベースバンド信号処理部１２０は、受信信号処理部１３０及び送信信号処理部１４０を有する。 As illustrated in FIG. 7, the radio station 100 according to the present embodiment includes a radio unit 110 and a baseband signal processing unit 120. The baseband signal processing unit 120 includes a reception signal processing unit 130 and a transmission signal processing unit 140.

尚、図７は、無線部１１０及びベースバンド信号処理部１２０の現実の地理的な配置を必ずしも反映していない。例えば、無線部１１０及びベースバンド信号処理部１２０は、地理的に離れて配置され、信号伝送のための光ファイバなどによって接続されてもよい。また、複数の無線部１１０に対応する複数のベースバンド信号処理部１２０が１箇所に集約されてもよい。例えば、複数の無線部１１０に対応する複数のベースバンド信号処理部１２０を１つの無線装置（信号処理装置）に集約させることが可能である。この場合、複数のベースバンド処理部１２０の間で重複する機能部を統合させてもよい。例えば、無線装置は、各実施形態に係るスケジューリングを複数の無線部１１０に対して実行するスケジューリング部を備えてもよい。以降の説明において、無線局１００の地理的な位置は、無線部１１０の地理的な位置（無線信号を実際に送受信する位置）に基本的に一致する。 7 does not necessarily reflect the actual geographical arrangement of the radio unit 110 and the baseband signal processing unit 120. For example, the radio unit 110 and the baseband signal processing unit 120 may be arranged geographically apart and connected by an optical fiber or the like for signal transmission. In addition, a plurality of baseband signal processing units 120 corresponding to the plurality of radio units 110 may be integrated at one place. For example, a plurality of baseband signal processing units 120 corresponding to a plurality of radio units 110 can be integrated into one radio apparatus (signal processing apparatus). In this case, overlapping functional units among the plurality of baseband processing units 120 may be integrated. For example, the wireless device may include a scheduling unit that executes scheduling according to each embodiment for a plurality of wireless units 110. In the following description, the geographical position of the radio station 100 basically matches the geographical position of the radio unit 110 (a position where radio signals are actually transmitted / received).

無線部１１０は、複数のアンテナからのＲＦ帯の受信信号を調整（低雑音増幅、フィルタリング、ダウンコンバートなど）し、ベースバンドの受信信号を得る。無線部１１０は、ベースバンドの受信信号を受信信号処理部１３０に入力する。また、無線部１１０は、送信信号処理部１４０からのベースバンドの送信信号を調整（アップコンバート、フィルタリング、電力増幅など）し、ＲＦ帯の送信信号を得る。無線部１１０は、ＲＦ帯の送信信号を複数のアンテナから送信する。尚、複数のアンテナは、無線部１１０に含まれると解釈されてもよいし、無線部１１０に含まれないと解釈されてもよい。 Radio section 110 adjusts received signals in the RF band from a plurality of antennas (low noise amplification, filtering, down-conversion, etc.), and obtains baseband received signals. Radio section 110 inputs a baseband received signal to received signal processing section 130. Radio section 110 adjusts (upconverts, filters, power amplification, etc.) the baseband transmission signal from transmission signal processing section 140 to obtain an RF band transmission signal. Radio section 110 transmits RF band transmission signals from a plurality of antennas. The plurality of antennas may be interpreted as included in the wireless unit 110 or may be interpreted as not included in the wireless unit 110.

受信信号処理部１３０は、受信ベースバンド信号をアナログ−デジタル変換し、復調して受信データを得る。受信信号処理部１３０は、受信データを図示しないデータ処理部に入力する。また、受信信号処理部１３０は、干渉電力、ＤＯＡなどの伝搬路情報を解析し、送信信号処理部１４０に通知する。 Received signal processing section 130 performs analog-digital conversion on the received baseband signal and demodulates it to obtain received data. The reception signal processing unit 130 inputs the reception data to a data processing unit (not shown). Also, the received signal processing unit 130 analyzes propagation path information such as interference power and DOA, and notifies the transmission signal processing unit 140 of it.

送信信号処理部１４０は、メモリ１４１、相関演算部１４２、スケジューリング部１４３、無線パケット生成部１４４及びアレイ信号処理部１４５を有する。尚、送信信号処理部１４０の一部の構成要素が、送信信号処理部１４０の外部に存在しても勿論よい。図面に示される構成要素の区分けは、例示であって限定でない。 The transmission signal processing unit 140 includes a memory 141, a correlation calculation unit 142, a scheduling unit 143, a radio packet generation unit 144, and an array signal processing unit 145. Of course, some components of the transmission signal processing unit 140 may exist outside the transmission signal processing unit 140. The division of the components shown in the drawings is illustrative and not limiting.

メモリ１４１は、無線局１００及び隣接無線局のトレーニング系列またはトレーニングシンボルを保存する。隣接無線局のトレーニング系列は、隣接無線局のＢＳＩＤから生成可能である。隣接無線局のＢＳＩＤは、当該隣接無線局または無線局１００の設置時にメモリ１４１などに書き込まれてもよいし、受信信号処理部１３０が隣接無線局の送信信号または隣接無線局と通信する無線端末の送信信号に基づいて推定してもよい。相関演算部１４２は、無線局１００及び隣接無線局が同一帯域で使用するトレーニングシンボル間の相関を演算する。スケジューリング部１４３は、相関演算部１４２からの相関に基づいて、接続を要求する無線端末に割り当てる帯域を決定する。尚、スケジューリング部１４３の具体的な処理は後述する。また、スケジューリング部１４３は、受信信号処理部１３０からの伝搬路情報も上記帯域を決定するために参酌してもよい。 The memory 141 stores training sequences or training symbols of the radio station 100 and adjacent radio stations. The training sequence of the adjacent radio station can be generated from the BSID of the adjacent radio station. The BSID of the adjacent radio station may be written in the memory 141 or the like when the adjacent radio station or the radio station 100 is installed, or the reception signal processing unit 130 communicates with the transmission signal of the adjacent radio station or the adjacent radio station. May be estimated based on the transmitted signal. The correlation calculation unit 142 calculates the correlation between training symbols used by the radio station 100 and the adjacent radio station in the same band. The scheduling unit 143 determines a band to be allocated to the wireless terminal that requests connection based on the correlation from the correlation calculation unit 142. Specific processing of the scheduling unit 143 will be described later. The scheduling unit 143 may also take into account the propagation path information from the reception signal processing unit 130 in order to determine the band.

無線パケット生成部１４４は、スケジューリング部１４３によるスケジューリング結果（例えば、サブチャネルの割り当て）を示すデータ、その他の送信データを無線端末に送信するための無線パケットを生成する。アレイ信号処理部１４５は、受信信号処理部１３０からの伝搬路情報に基づくアダプティブアレイ信号処理を無線パケットに対して行う。アレイ信号処理部１４５は、ベースバンドの送信信号を無線部１１０に入力する。 The radio packet generation unit 144 generates a radio packet for transmitting data indicating the scheduling result (for example, subchannel allocation) by the scheduling unit 143 and other transmission data to the radio terminal. The array signal processing unit 145 performs adaptive array signal processing based on the propagation path information from the reception signal processing unit 130 on the wireless packet. The array signal processing unit 145 inputs a baseband transmission signal to the radio unit 110.

以下、図８及び図９を用いてスケジューリング部１４３の処理を説明する。図８の処理によって、スケジューリング部１４３は複数の利用可能な帯域（第１の帯域及び第２の帯域）から共用に適した１つの帯域を決定できる。尚、第１の帯域及び第２の帯域は、無線局１００の隣接無線局が既に使用していると仮定する。 Hereinafter, the processing of the scheduling unit 143 will be described with reference to FIGS. 8 and 9. With the processing in FIG. 8, the scheduling unit 143 can determine one band suitable for sharing from a plurality of available bands (first band and second band). It is assumed that the first band and the second band are already used by radio stations adjacent to the radio station 100.

スケジューリング部１４３は、第１の帯域及び第２の帯域が周波数共用可能であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。例えば、スケジューリング部１４３は、第１の帯域及び第２の帯域における干渉電力が所定値以下であれば、両者が周波数共用可能であると判定してもよい。第１の帯域及び第２の帯域が周波数共用可能であれば、処理はステップＳ２０２に進む。一方、第１の帯域及び第２の帯域が周波数共用可能でなければ、処理は終了する。 The scheduling unit 143 determines whether the first band and the second band can share the frequency (step S201). For example, if the interference power in the first band and the second band is equal to or less than a predetermined value, the scheduling unit 143 may determine that both can share the frequency. If the first band and the second band can share the frequency, the process proceeds to step S202. On the other hand, if the first band and the second band are not frequency shared, the process ends.

ステップＳ２０２において、スケジューリング部１４３は、第１の帯域において無線局１００及び隣接無線局が使用するトレーニングシンボル間の第１の相関と、第２の帯域において無線局１００及び隣接無線局が使用するトレーニングシンボル間の第２の相関とを読み込む。具体的には、相関演算部１４２がメモリ１４１から必要なトレーニングシンボルを読み出し、第１の相関及び第２の相関を演算する。尚、第１の相関及び第２の相関は、対象サブチャネルに含まれる複数のサブキャリアにおける相関の平均値であってもよいし、複数のサブキャリアにおける相関の最小値、最大値または中央値などであってもよい。 In step S202, the scheduling unit 143 performs the first correlation between the training symbols used by the radio station 100 and the adjacent radio station in the first band and the training used by the radio station 100 and the adjacent radio station in the second band. Read the second correlation between symbols. Specifically, the correlation calculation unit 142 reads out necessary training symbols from the memory 141, and calculates the first correlation and the second correlation. The first correlation and the second correlation may be an average value of correlations in a plurality of subcarriers included in the target subchannel, or a minimum value, a maximum value, or a median value of correlations in the plurality of subcarriers. It may be.

スケジューリング部１４３は、ステップＳ２０２において読み込んだ第１の相関及び第２の相関を比較する（ステップＳ２０３）。第１の相関が第２の相関未満であれば処理はステップＳ２０４に進み、第１の相関が第２の相関以上であれば処理はステップＳ２０５に進む。 The scheduling unit 143 compares the first correlation and the second correlation read in step S202 (step S203). If the first correlation is less than the second correlation, the process proceeds to step S204. If the first correlation is greater than or equal to the second correlation, the process proceeds to step S205.

ステップＳ２０４において、スケジューリング部１４３は第１の帯域で周波数共用を行うことを決定し、処理は終了する。ステップＳ２０５において、スケジューリング部１４３は第２の帯域で周波数共用を行うことを決定し、処理は終了する。 In step S204, the scheduling unit 143 determines to perform frequency sharing in the first band, and the process ends. In step S205, the scheduling unit 143 determines to perform frequency sharing in the second band, and the process ends.

図８の処理によれば、無線局１００は、複数の利用可能な帯域のうち、トレーニングシンボル間の相関の最も低い帯域で周波数共用を行うことができる。トレーニングシンボル間の相関が低ければ、無線局１００は所望信号及び干渉信号を容易に分離できるので、良好な受信品質を期待できる。即ち、図８の処理は、複数の利用可能な帯域からトレーニングシンボル間の相関を最小化する帯域で周波数共用を行う場合に役立つ。一方、トレーニングシンボル間の相関を最小化することが要求されない場合には、図８の処理を図９の処理に置き換えてもよい。図９の処理は、所定の基準を満たす対象帯域で周波数共用を行う場合に役立つ。 According to the process of FIG. 8, the radio station 100 can perform frequency sharing in a band having the lowest correlation between training symbols among a plurality of available bands. If the correlation between the training symbols is low, the radio station 100 can easily separate the desired signal and the interference signal, so that good reception quality can be expected. That is, the process of FIG. 8 is useful when frequency sharing is performed in a band that minimizes the correlation between training symbols from a plurality of available bands. On the other hand, when it is not required to minimize the correlation between training symbols, the process of FIG. 8 may be replaced with the process of FIG. The process of FIG. 9 is useful when frequency sharing is performed in a target band that satisfies a predetermined criterion.

スケジューリング部１４３は、対象帯域において無線局１００及び隣接無線局が使用するトレーニングシンボル間の相関を読み込む（ステップＳ２１１）。尚、ステップＳ２１１において読み込まれる相関は、対象サブチャネルに含まれる複数のサブキャリアにおける相関の平均値であってもよいし、複数のサブキャリアにおける相関の最小値、最大値または中央値などであってもよい。 The scheduling unit 143 reads the correlation between training symbols used by the radio station 100 and adjacent radio stations in the target band (step S211). The correlation read in step S211 may be an average value of correlations in a plurality of subcarriers included in the target subchannel, or may be a minimum value, a maximum value, a median value, or the like of correlations in a plurality of subcarriers. May be.

スケジューリング部１４３は、ステップＳ２１１において読み込んだ相関を第１の閾値と比較する（ステップＳ２１２）。第１の閾値は、周波数共用に適した帯域を弁別するための基準値であり、設計的または実験的に導出可能である。尚、スケジューリング部１４３は、利用可能な帯域のいずれに関しても相関が第１の閾値以上であるならば、周波数共用を行わないことを決定してもよい。相関が第１の閾値より低ければ処理はステップＳ２１３に進み、相関が第１の閾値以上であれば処理は終了する。ステップＳ２１３において、スケジューリング部１４３は対象帯域で周波数共用を行うことを決定し、処理は終了する。 The scheduling unit 143 compares the correlation read in step S211 with the first threshold (step S212). The first threshold value is a reference value for discriminating a band suitable for frequency sharing, and can be derived by design or experiment. Note that the scheduling unit 143 may determine not to perform frequency sharing if the correlation is greater than or equal to the first threshold for any of the available bands. If the correlation is lower than the first threshold, the process proceeds to step S213, and if the correlation is equal to or higher than the first threshold, the process ends. In step S213, the scheduling unit 143 determines to perform frequency sharing in the target band, and the process ends.

図８または図９などの処理の結果、無線端末に割り当てるサブチャネルが決定すると、無線パケット生成部１４４はこのサブチャネルを示すデータに基づいて無線パケットを生成する。また、無線局１００が無線端末との制御チャネル（アンカーチャネルなど）においてアダプティブアレイ信号処理を用いた指向性受信を行っているならば、そのアダプティブアレイ信号処理のウェイトをアレイ信号処理部１４５に利用させて上記無線パケットの指向性送信を行ってもよい。 When the subchannel to be assigned to the wireless terminal is determined as a result of the processing of FIG. 8 or FIG. 9, the wireless packet generator 144 generates a wireless packet based on the data indicating this subchannel. Further, if radio station 100 performs directional reception using adaptive array signal processing in a control channel (anchor channel or the like) with a radio terminal, the weight of adaptive array signal processing is used for array signal processing unit 145. Then, the directional transmission of the wireless packet may be performed.

以上説明したように、本発明の第１の実施形態に係る無線局は、対象帯域において当該無線局及び隣接無線局が使用するトレーニングシンボル間の相関の高低に基づいて、当該対象帯域の周波数共用の適否を判定する。従って、本実施形態に係る無線局によれば、ヌルステアリングを実行しやすい帯域をスケジュールできる。尚、本実施形態に係る無線局は、トレーニングシンボル間の相関と併せて伝搬路情報に基づいてスケジュールを行ってもよいし、トレーニングシンボル間の相関のみに基づいてスケジュールを行ってもよい。また、本実施形態に係る無線局は、伝搬路情報を従来よりも簡易に推定し、スケジューリングに利用してもよい。 As described above, the radio station according to the first embodiment of the present invention shares the frequency of the target band based on the level of correlation between the training symbols used by the radio station and the adjacent radio station in the target band. Judge the suitability of the. Therefore, according to the radio station according to the present embodiment, it is possible to schedule a band in which null steering is easily performed. Note that the radio station according to the present embodiment may perform scheduling based on propagation path information together with correlation between training symbols, or may perform scheduling based only on correlation between training symbols. Also, the radio station according to the present embodiment may estimate the propagation path information more simply than before and use it for scheduling.

尚、トレーニングシンボル間の相関は、無線局１００及び隣接無線局のＢＳＩＤが決まっていれば演算可能である。故に、各サブチャネルにおけるトレーニングシンボル間の相関値などのスケジューリングに有用な情報を予め導出してメモリ１４１またはその他の記憶手段に保存しておいてもよい。スケジューリング部１４３がスケジュール時にこの予め導出された情報を参照すれば、相関演算部１４２による相関演算処理などを省略できる。 The correlation between training symbols can be calculated if the BSIDs of the radio station 100 and adjacent radio stations are determined. Therefore, information useful for scheduling such as correlation values between training symbols in each subchannel may be derived in advance and stored in the memory 141 or other storage means. If the scheduling unit 143 refers to the information derived in advance at the time of scheduling, the correlation calculation process by the correlation calculation unit 142 can be omitted.

（第２の実施形態）
図１０に示すように、本発明の第２の実施形態に係る無線局３００は、無線部１１０及びベースバンド信号処理部３２０を有する。以下の説明では、図１０において図７と同一部分には同一符号を付して示し、異なる部分を中心に述べる。前述の第１の実施形態に係る無線局は、トレーニングシンボル間の相関が低い帯域で周波数共用を行う一方、相関の高い帯域で周波数共用を行わない。しかしながら、帯域の不使用は、リソースの利用効率の観点からすると好ましくない。本実施形態に係る無線局は、周波数共用に適さない帯域を利用していわゆる協力通信を行う。 (Second Embodiment)
As illustrated in FIG. 10, the radio station 300 according to the second embodiment of the present invention includes a radio unit 110 and a baseband signal processing unit 320. In the following description, the same parts in FIG. 10 as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and different parts will be mainly described. The radio station according to the first embodiment described above performs frequency sharing in a band where the correlation between training symbols is low, but does not perform frequency sharing in a band where correlation is high. However, non-use of bandwidth is not preferable from the viewpoint of resource utilization efficiency. The radio station according to the present embodiment performs so-called cooperative communication using a band that is not suitable for frequency sharing.

ベースバンド信号処理部３２０は、受信信号処理部１３０及び送信信号処理部３４０を有する。送信信号処理部３４０は、メモリ１４１、相関演算部１４２、スケジューリング部３４３、無線パケット生成部３４４及びアレイ信号処理部３４５を有する。 The baseband signal processing unit 320 includes a reception signal processing unit 130 and a transmission signal processing unit 340. The transmission signal processing unit 340 includes a memory 141, a correlation calculation unit 142, a scheduling unit 343, a wireless packet generation unit 344, and an array signal processing unit 345.

以下、図１１及び図１２を用いてスケジューリング部３４３の処理を説明する。図１１及び図１２の処理は、図８及び図９の処理の変形である。以下の説明では、図１１及び図１２において図８及び図９と同一部分には同一符号を付して示し、異なる部分を中心に述べる。 Hereinafter, the processing of the scheduling unit 343 will be described with reference to FIGS. 11 and 12. The process of FIGS. 11 and 12 is a modification of the process of FIGS. In the following description, the same parts in FIGS. 11 and 12 as those in FIGS. 8 and 9 are denoted by the same reference numerals, and different parts will be mainly described.

図１１の処理は、図８の処理においてステップＳ２０６及びステップＳ２０７が夫々追加されている。ステップＳ２０６において、スケジューリング部３４３は第２の帯域で協力通信を行うことを決定し、処理は終了する。ステップＳ２０７において、スケジューリング部３４３は第１の帯域で協力通信を行うことを決定し、処理は終了する。尚、ステップＳ２０６及びステップＳ２０７は、図１１と異なる順序で実行されてもよい。 In the process of FIG. 11, step S206 and step S207 are added to the process of FIG. In step S206, the scheduling unit 343 determines to perform cooperative communication in the second band, and the process ends. In step S207, the scheduling unit 343 determines to perform cooperative communication in the first band, and the process ends. Note that step S206 and step S207 may be executed in an order different from that in FIG.

図１２の処理は、図８の処理においてステップＳ２１４及びステップＳ２１５が追加されている。ステップＳ２１４において、スケジューリング部３４３は、ステップＳ２１１において読み込んだ相関を第２の閾値と比較する。第２の閾値は、前述の第１の閾値と同一であってもよいし、第１の閾値より大きくてもよい。尚、第２の閾値が第１の閾値と同一であるならば、ステップＳ２１４は省略されてもよい。相関が第２の閾値以上であるならば処理はステップＳ２１５に進み、相関が第２の閾値未満であるならば処理は終了する。ステップＳ２１５において、スケジューリング部３４３は対象帯域で協力通信を行うことを決定し、処理は終了する。尚、ステップＳ２１４及びステップＳ２１５は、図１２と異なる順序で実行されてもよい。 In the process of FIG. 12, step S214 and step S215 are added to the process of FIG. In step S214, the scheduling unit 343 compares the correlation read in step S211 with the second threshold value. The second threshold value may be the same as the first threshold value described above, or may be larger than the first threshold value. If the second threshold is the same as the first threshold, step S214 may be omitted. If the correlation is greater than or equal to the second threshold, the process proceeds to step S215, and if the correlation is less than the second threshold, the process ends. In step S215, the scheduling unit 343 determines to perform cooperative communication in the target band, and the process ends. Note that step S214 and step S215 may be executed in a different order from FIG.

協力通信では、複数の無線局が１つの端末に同時に同一のデータを送信する。即ち、無線局３００は、隣接無線局と同時に同一の送信データを、当該隣接無線局に接続する無線端末に送信する。協力通信は、セル端付近における無線端末の所望電力の改善に有用であることが知られている。無線パケット生成部３４４は、協力通信時には、隣接無線局と接続する無線端末への送信データに基づいて無線パケットを生成する。アレイ信号処理部３４５は、協力通信時には、隣接無線局と独立して処理を行ってもよいが、隣接無線局と共同で処理を行ってもよい。具体的には、アレイ信号処理部３４５は、無線局３００及び隣接無線局の両方のアンテナを１つの無線局のアンテナとみなして指向性送信のためのウェイトを計算してもよい。尚、協力通信時には、無線局３００は隣接無線局と同一のトレーニングシンボルを使用する。従って、隣接無線局に接続する無線端末は、協力通信への移行後も何ら処理を変更することなく、受信性能を改善できる。また、両無線局が同一のトレーニングシンボルを使用するので、両無線局間のトレーニングシンボルの相関は問題とならない。 In cooperative communication, a plurality of wireless stations simultaneously transmit the same data to one terminal. That is, the radio station 300 transmits the same transmission data to the radio terminal connected to the adjacent radio station simultaneously with the adjacent radio station. It is known that cooperative communication is useful for improving the desired power of a wireless terminal near the cell edge. The wireless packet generation unit 344 generates a wireless packet based on transmission data to a wireless terminal connected to an adjacent wireless station during cooperative communication. The array signal processing unit 345 may perform processing independently of the adjacent radio station during cooperative communication, but may perform processing in cooperation with the adjacent radio station. Specifically, array signal processing section 345 may calculate weights for directional transmission by regarding both antennas of radio station 300 and the adjacent radio station as antennas of one radio station. At the time of cooperative communication, the radio station 300 uses the same training symbol as that of the adjacent radio station. Therefore, a wireless terminal connected to an adjacent wireless station can improve reception performance without changing any processing even after shifting to cooperative communication. Further, since both radio stations use the same training symbol, the correlation of the training symbols between both radio stations does not matter.

以上説明したように、本発明の第２の実施形態に係る無線局は、対象帯域が周波数共用に適さない場合には、当該対象帯域で協力通信を行うことを決定する。従って、本実施形態に係る無線局によれば、周波数共用に適さない帯域を効率的に活用して隣接無線局に接続する無線端末の受信性能を改善できる。即ち、本実施形態に係る無線局によれば、エリア全体のスループットを向上できる。 As described above, when the target band is not suitable for frequency sharing, the radio station according to the second embodiment of the present invention determines to perform cooperative communication in the target band. Therefore, according to the radio station according to the present embodiment, it is possible to improve the reception performance of a radio terminal connected to an adjacent radio station by efficiently utilizing a band not suitable for frequency sharing. That is, according to the radio station according to the present embodiment, the throughput of the entire area can be improved.

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る無線局は、前述の第１の実施形態及び第２の実施形態に係る無線局において利用可能な第１の閾値（及び第２の閾値）を特定の条件に応じて制御する。 (Third embodiment)
The radio station according to the third embodiment of the present invention specifies a first threshold (and second threshold) that can be used in the radio stations according to the first and second embodiments described above as a specific condition. Control according to.

例えば、本実施形態に係る無線局は、セル半径に応じて第１の閾値を制御してもよい。セル半径が短い場合、無線局間の距離が短く、隣接セルからの干渉電力が大きくなりやすい。従って、周波数共用のための第１の閾値を低くすることにより、周波数共用時の無線端末の受信品質を改善させることが望ましい。一方、セル半径が長い場合、無線局間の距離が長く、隣接セルからの干渉電力が小さくなりやすい。従って、周波数共用のための第１の閾値を高くすることにより、積極的に周波数共用を行って、より多くの無線端末を接続させることが望ましい。 For example, the radio station according to the present embodiment may control the first threshold according to the cell radius. When the cell radius is short, the distance between radio stations is short, and interference power from adjacent cells tends to increase. Therefore, it is desirable to improve the reception quality of the wireless terminal during frequency sharing by lowering the first threshold for frequency sharing. On the other hand, when the cell radius is long, the distance between radio stations is long, and the interference power from adjacent cells tends to be small. Therefore, it is desirable to increase the first threshold value for frequency sharing so as to actively perform frequency sharing and connect more wireless terminals.

また、本実施形態に係る無線局は、セル内のトラフィックに応じて第１の閾値を制御してもよい。セル内のトラフィックが多い場合、無線局がサポート可能な無線端末数を増大させる必要がある。従って、第１の閾値を高くすることにより、無線局がサポート可能な無線端末数を増大させることが望ましい。 Further, the radio station according to the present embodiment may control the first threshold according to the traffic in the cell. When there is a lot of traffic in the cell, it is necessary to increase the number of wireless terminals that can be supported by the wireless station. Therefore, it is desirable to increase the number of wireless terminals that can be supported by the wireless station by increasing the first threshold.

また、第１の閾値は、時間スロット毎に制御されてもよい。例えば、ある時間スロットにおいて第１の閾値を高く設定したり、別の時間スロットにおいて第１の閾値を低く設定したりしてもよい。この制御は、例えばトラフィック量、無線システムのオペレータの設定などに基づいて行われる。 The first threshold may be controlled for each time slot. For example, the first threshold value may be set high in a certain time slot, or the first threshold value may be set low in another time slot. This control is performed based on, for example, the traffic volume and the setting of the operator of the wireless system.

以上説明したように、本発明の第３の実施形態に係る無線局は、前述の第１の閾値（及び第２の閾値）を特定の条件に応じて制御している。従って、本実施形態に係る無線局によれば、周波数共用（または協力通信）を当該無線局の状況に合わせて積極的または消極的に行うことができる。 As described above, the radio station according to the third embodiment of the present invention controls the first threshold value (and the second threshold value) according to a specific condition. Therefore, according to the radio station according to the present embodiment, frequency sharing (or cooperative communication) can be performed positively or passively according to the situation of the radio station.

尚、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、各実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. Further, for example, a configuration in which some components are deleted from all the components shown in each embodiment is also conceivable. Furthermore, you may combine suitably the component described in different embodiment.

例えば、上記各実施形態の処理を実現するプログラムを、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納して提供することも可能である。記憶媒体としては、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ等）、半導体メモリなど、プログラムを記憶でき、かつ、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。 For example, it is possible to provide a program that realizes the processing of each of the above embodiments by storing it in a computer-readable storage medium. The storage medium may be a computer-readable storage medium such as a magnetic disk, optical disk (CD-ROM, CD-R, DVD, etc.), magneto-optical disk (MO, etc.), semiconductor memory, etc. For example, the storage format may be any form.

また、上記各実施形態の処理を実現するプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ（サーバ）上に格納し、ネットワーク経由でコンピュータ（クライアント）にダウンロードさせてもよい。 Further, the program for realizing the processing of each of the above embodiments may be stored on a computer (server) connected to a network such as the Internet and downloaded to the computer (client) via the network.

１０，２０，３０・・・無線端末
１００，１０１，１０２，３００・・・無線局
１１０・・・無線部
１２０，３２０・・・ベースバンド信号処理部
１３０・・・受信信号処理部
１４０，３４０・・・送信信号処理部
１４１・・・メモリ
１４２・・・相関演算部
１４３，３４３・・・スケジューリング部
１４４，３４４・・・無線パケット生成部
１４５，３４５・・・アレイ信号処理部 10, 20, 30 ... wireless terminals 100, 101, 102, 300 ... wireless stations 110 ... wireless units 120, 320 ... baseband signal processing units 130 ... received signal processing units 140, 340 ... Transmission signal processing unit 141 ... Memory 142 ... Correlation calculation unit 143,343 ... Scheduling unit 144,344 ... Radio packet generation unit 145,345 ... Array signal processing unit

Claims

In a wireless station that is geographically adjacent to a first wireless station that communicates with a first wireless terminal using a first band,
A first correlation between a first training symbol used by the wireless station in the first band and a second training symbol used by the first wireless station in the first band is a first correlation A radio station comprising a scheduling unit that determines to share the first band with the first radio station if less than a threshold value.

The first threshold is a third training symbol used by the radio station in a second band used by the first radio station for communication with a second radio terminal, and the first threshold in the second band. Equal to the second correlation with the fourth training symbol used by one radio station;
The scheduling unit determines to share the second band with the first radio station if the first correlation is equal to or greater than the first threshold.
The radio station according to claim 1.

The scheduling unit determines to perform cooperative communication with the first wireless station in the first band if the first correlation is equal to or greater than a second threshold that is equal to or greater than the first threshold. The radio station according to claim 1.

The radio station according to claim 1, wherein the first threshold is set higher as a cell radius of the radio station is longer.

The radio station according to claim 1, wherein the first threshold value is set so as to increase as the traffic in the cell of the radio station increases.

A wireless device that communicates using a plurality of bands via a first wireless unit and a second wireless unit adjacent to each other,
The first training symbol transmitted via the first radio unit in the first band among the plurality of bands and the second training symbol transmitted via the second radio unit in the first band. A scheduling unit for determining that the first radio unit and the second radio unit share the first band if a first correlation with a training symbol is less than a first threshold; Wireless device provided.