JP5520207B2 - 通信装置及び通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、複数のアンテナを用いて通信する通信技術に関する。
従来から無線通信に関して様々な技術が提案されている。例えば特許文献１には、ＬＴＥ（Long Term Evolution）に関する技術が開示されている。ＬＴＥは、「Ｅ−ＵＴＲＡ」とも呼ばれている。
特開２００８−０９９０７９号公報
ＬＴＥ等の通信システムにおいては、複数のアンテナから成るアレイアンテナの指向性を適応的に制御するアダプティブアレイアンテナ方式が採用されることがある。基地局が、アダプティブアレイアンテナ方式を用いて通信端末に対して信号を送信する際には、他の通信端末に対して干渉を与えることを抑制するために、送信先の通信端末にビームが向くように、アレイアンテナの送信指向性に関してビームフォーミングが行われる。このビームフォーミングは、通信端末からの既知信号に基づいて行われる。基地局において、既知信号を受信したタイミングと、当該既知信号に基づいてビームフォーミングを行って信号を送信するタイミングとが離れていると、ビームフォーミングの精度が低下し、送信先ではない通信端末に対して干渉を与えることがある。
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、ビームフォーミングを行って信号を送信する際に、送信先ではない通信相手装置に対して干渉を与えることを抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る通信装置は、複数のアンテナを用いて通信を行う通信部を備え、前記通信部は、送信信号を送信する際には、受信した既知信号に基づいて、複数のアンテナでの送信指向性に関してビームフォーミングを行い、前記通信部は、前記既知信号を受信してから前記送信信号を送信するまでの時間間隔が長いほど、当該送信信号を送信する際の送信電力を小さくする制御を行う。
また、本発明に係る通信装置の一態様では、前記通信部が受信する信号の受信電力を求める受信電力取得部がさらに設けられ、前記通信部は、ある通信相手装置から受信した信号の前記受信電力としきい値とを比較し、当該受信電力が当該しきい値よりも小さい場合には、当該通信相手装置についての前記制御を行わない。
また、本発明に係る通信装置の一態様では、前記通信部は、前記制御を行う際には、前記複数のアンテナからの送信信号の送信電力を均等に小さくする。
また、本発明に係る通信装置の一態様では、前記通信部は、ある通信相手装置から受信した信号の前記受信電力としきい値とを比較する際には、当該通信相手装置からの前記既知信号を受信してから前記送信信号を当該通信相手装置に送信するまでの前記時間間隔が短いほど小さいしきい値を使用する。
また、本発明に係る通信方法は、複数のアンテナを用いて通信を行う通信方法であって、（ａ）前記複数のアンテナで既知信号を受信する工程と、（ｂ）前記複数のアンテナから送信信号を送信する工程とを備え、前記工程（ｂ）では、前記工程（ａ）で受信された前記既知信号に基づいて、前記複数のアンテナでの送信指向性に関してビームフォーミングが行われ、前記工程（ｂ）では、前記工程（ａ）において前記既知信号が受信されてから前記送信信号を送信するまでの時間間隔が長いほど、当該送信信号を送信する際の送信電力が小さくなる。
本発明によれば、ビームフォーミングを行って信号を送信する際に、送信先ではない通信相手装置に対して干渉を与えることを抑制することができる。
実施の形態に係る基地局を備える通信システムの構成を示す図である。 実施の形態に係る基地局の構成を示す図である。 実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成を示す図である。 ＴＤＤフレームの構成の種類を示す図である。 実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成の詳細を示す図である。 ＳＲＳ送信帯域の周波数ホッピングを示す図である。 送信信号に対する送信ウェイトの設定方法を説明するための図である。 基地局の送信信号が送信先ではない通信端末に干渉を与える様子を示す図である。 ある部分周波数帯域においてＳＲＳが送信される様子を示す図である。 実施の形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。 実施の形態における、送信期間と受信電力と送信電力との関係を示す図である。 送信電力低減制御によって、周辺基地局と通信する通信端末に対する干渉が抑制されている様子を示す図である。 送信電力低減制御によって、周辺基地局と通信する通信端末に対する干渉が抑制されている様子の他の例を示す図である。 変形例における、送信期間と受信電力と送信電力との関係を示す図である。
図１は本実施の形態に係る通信装置を備える通信システム１００の構成を示す図である。本実施の形態に係る通信装置は、例えば、通信端末と通信する基地局である。以後、本実施の形態に係る通信装置を「基地局１」と呼ぶ。
通信システム１００は、例えば、複信方式としてＴＤＤ（Time Division Duplexing）方式が採用されたＬＴＥであって、複数の基地局１を備えている。各基地局１は、複数の通信端末２と通信を行う。ＬＴＥでは、下り通信ではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式が使用され、上り通信ではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）方式が使用される。したがって、基地局１から通信端末２への送信にはＯＦＤＭＡ方式が使用され、通信端末２から基地局１への送信にはＳＣ−ＦＤＭＡ方式が使用される。ＯＦＤＭＡ方式では、互いに直交する複数のサブキャリアが合成されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号が使用される。
図１に示されるように、各基地局１のサービスエリア１０は、周辺基地局１のサービスエリア１０と部分的に重なっている。複数の基地局１は、図示しないネットワークに接続されており、当該ネットワークを通じて互いに通信可能となっている。また、ネットワークには図示しないサーバ装置が接続されており、各基地局１は、ネットワークを通じてサーバ装置と通信可能となっている。
図２は各基地局１の構成を示す図である。基地局１は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される無線リソースを複数の通信端末２のそれぞれに個別に割り当てることによって、当該複数の通信端末２と同時に通信することが可能となっている。基地局１は、送受信アンテナとしてアレイアンテナを有し、アダプティブアレイアンテナ方式を用いてアレイアンテナの指向性を制御することが可能である。
図２に示されるように、基地局１は、無線処理部１１と、当該無線処理部１１を制御する制御部１２とを備えている。無線処理部１１は、複数のアンテナ１１０ａから成るアレイアンテナ１１０を有している。無線処理部１１は、アレイアンテナ１１０で受信される複数の受信信号のそれぞれに対して増幅処理、ダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換処理等を行って、ベースバンドの複数の受信信号を生成して出力する。
また、無線処理部１１は、制御部１２で生成されるベースバンドの複数の送信信号のそれぞれに対して、Ｄ／Ａ変換処理、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域の複数の送信信号を生成する。そして、無線処理部１１は、生成した搬送帯域の複数の送信信号を、アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ１１０ａにそれぞれ入力する。これにより、各アンテナ１１０ａから送信信号が無線送信される。
制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）及びメモリなどで構成されている。制御部１２は、機能ブロックとして、送信信号生成部１２０、受信データ取得部１２１、無線リソース割り当て部１２２、送信ウェイト処理部１２３、受信ウェイト処理部１２４、送信電力制御部１２５及び受信電力取得部１２６を備えている。
送信信号生成部１２０は、通信対象の通信端末２に送信すべき送信データを生成する。そして、送信信号生成部１２０は、生成した送信データを含むベースバンドの送信信号を生成する。この送信信号は、アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ１１０ａの数だけ生成される。
送信ウェイト処理部１２３は、送信信号生成部１２０で生成された複数の送信信号に対して、アレイアンテナ１１０での送信指向性を制御するための複数の送信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、送信ウェイト処理部１２３は、複数の送信ウェイトがそれぞれ設定された複数の送信信号に対して逆離散フーリエ変換（IDFT：Inverse Discrete Fourier Transform）等を行った後に、当該複数の送信信号を無線処理部１１に出力する。
受信ウェイト処理部１２４は、無線処理部１１から入力される複数の受信信号に対して、離散フーリエ変換（DFT：Discrete Fourier Transform）を行った後に、アレイアンテナ１１０での受信指向性を制御するための複数の受信ウェイトをそれぞれ設定する。そして、受信ウェイト処理部１２４は、複数の受信ウェイトがそれぞれ設定された複数の受信信号を合成して新たな受信信号を生成する。
受信データ取得部１２１は、受信ウェイト処理部１２４で生成された新たな受信信号に対して、逆離散フーリエ変換や復調処理等を行って、当該受信信号に含まれる制御データやユーザデータなどを取得する。
送信電力制御部１２５は、アレイアンテナ１１０から送信される送信信号の送信電力を制御する。無線処理部１１には、送信ウェイト処理部１２３から出力される複数の送信信号をそれぞれ増幅する複数の送信アンプ（図示せず）が設けられている。本実施の形態に係る送信電力制御部１２５は、当該複数の送信アンプでの増幅率を制御することによって、複数のアンテナ１１０ａからそれぞれ送信される複数の送信信号の送信電力を制御する。
受信電力取得部１２６は、アレイアンテナ１１０で受信される受信信号の受信電力を求める。
本実施の形態に係る基地局１では、無線処理部１１、送信ウェイト処理部１２３、受信ウェイト処理部１２４及び送信電力制御部１２５によって、アレイアンテナ１１０の指向性を適応的に制御しながら複数の通信端末２と通信を行う通信部１３が構成されている。通信部１３は、通信端末２と通信する際に、アレイアンテナ１１０の受信指向性及び送信指向性のそれぞれを制御する。具体的には、通信部１３は、受信ウェイト処理部１２４において、受信信号に乗算する受信ウェイトを調整することより、アレイアンテナ１１０での受信指向性のビーム及びヌルを様々な方向に設定することができる。また、通信部１３は、送信ウェイト処理部１２３において、送信信号に乗算する送信ウェイトを調整することより、アレイアンテナ１１０での送信指向性のビーム及びヌルを様々な方向に設定することができる。送信ウェイトは受信ウェイトから求めることができ、受信ウェイトは通信端末２からの既知信号に基づいて求めることができる。
無線リソース割り当て部１２２は、通信対象の各通信端末２に対して、当該通信端末２への送信に使用する下り無線リソース（送信周波数及び送信時間帯）を割り当てる。送信信号生成部１２０は、無線リソース割り当て部１２２が通信端末２に割り当てた下り無線リソースに基づいて、当該通信端末２向けの送信信号を生成するとともに、当該下り無線リソースの送信時間帯に基づいて当該送信信号を送信ウェイト処理部１２３に入力する。これにより、通信端末２に送信すべき送信信号が、当該通信端末２に割り当てられた下り無線リソースを用いて通信部１３から送信される。
また無線リソース割り当て部１２２は、通信対象の各通信端末２に対して、当該通信端末２が基地局１に送信する際に使用する上り無線リソースを割り当てる。送信信号生成部１２０は、無線リソース割り当て部１２２が通信端末２に割り当てた上り無線リソースを当該通信端末２に通知するための送信信号を生成して出力する。これにより、通信端末２は、基地局１への送信に使用する上り無線リソースを知ることができ、当該上り無線リソースを用いて基地局１に信号を送信する。
＜ＴＤＤフレームの構成＞
次に基地局１と通信端末２との間で使用されるＴＤＤフレーム３００について説明する。ＴＤＤフレーム３００は、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される。ＴＤＤフレーム３００の周波数帯域幅（システム帯域幅）は例えば２０ＭＨｚであって、ＴＤＤフレーム３００の時間長は１０ｍｓである。基地局１の無線リソース割り当て部１２２は、ＴＤＤフレーム３００から、各通信端末２に対して割り当てる上り無線リソース及び下り無線リソースを決定する。
図３はＴＤＤフレーム３００の構成を示す図である。図３に示されるように、ＴＤＤフレーム３００は、２つのハーフフレーム３０１で構成されている。各ハーフフレーム３０１は、５個のサブフレーム３０２で構成されている。つまり、ＴＤＤフレーム３００は１０個のサブフレーム３０２で構成されている。サブフレーム３０２の時間長は１ｍｓである。以後、ＴＤＤフレーム３００を構成する１０個のサブフレーム３０２を、先頭から順に第０〜第９サブフレーム３０２とそれぞれ呼ぶことがある。
各サブフレーム３０２は、時間方向に２つのスロット３０３を含んで構成されている。各スロット３０３は、７個のシンボル期間３０４で構成されている。したがって、各サブフレーム３０２は、時間方向に１４個のシンボル期間３０４を含んでいる。このシンボル期間３０４は、ＯＦＤＭＡ方式の下り通信では、ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となり、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の上り通信では、ＤＦＴＳ（Discrete Fourier Transform Spread）−ＯＦＤＭシンボルの１シンボル期間となる。
以上のように構成されるＴＤＤフレーム３００には、上り通信専用のサブフレーム３０２と、下り通信専用のサブフレーム３０２とが含められる。以後、上り通信専用のサブフレーム３０２を「上りサブフレーム３０２」と呼び、下り通信専用のサブフレーム３０２を「下りサブフレーム３０２」と呼ぶ。
ＬＴＥでは、ＴＤＤフレーム３００において、周波数方向に１８０ｋＨｚの周波数帯域幅を含み、時間方向に７シンボル期間３０４（１スロット３０３）を含む領域（無線リソース）が「リソースブロック（ＲＢ）」と呼ばれている。リソースブロックには、１２個のサブキャリアが含まれる。無線リソース割り当て部１２２での通信端末２に対する上り無線リソース及び下り無線リソースの割り当ては、１リソースブロック単位で行われる。なお、上り通信ではＳＣ−ＦＤＭＡ方式が使用されていることから、上りサブフレーム３０２の１つのスロット３０３において、ある通信端末２に対して複数のリソースブロックが割り当てられる際には、周波数方向に連続した複数のリソースブロックが当該通信端末２に割り当てられる。以後、１リソースブロックの周波数帯域を「割り当て単位帯域」と呼ぶ。したがって、通信端末２に対して複数のリソースブロックが割り当てられる際には、当該通信端末２に対して複数の割り当て単位帯域が割り当てられることになる。
また、ＬＴＥでは、ＴＤＤフレーム３００の構成については、上りサブフレーム３０２と下りサブフレーム３０２の組み合わせが異なる７種類の構成が規定されている。図４は当該７種類の構成を示す図である。
図４に示されるように、ＬＴＥでは、０番〜６番までのＴＤＤフレーム３００の構成が規定されている。通信システム１００では、この７種類の構成のうちの１つの構成が使用される。図４では、「Ｄ」で示されるサブフレーム３０２は、下りサブフレーム３０２を意味し、「Ｕ」で示されるサブフレーム３０２は、上りサブフレーム３０２を意味している。また、「Ｓ」で示されるサブフレーム３０２は、通信システム１００において、下り通信から上り通信への切り替えが行われるサブフレーム３０２を意味している。このサブフレーム３０２を「スペシャルサブフレーム３０２」と呼ぶ。
例えば、０番の構成を有するＴＤＤフレーム３００では、第０及び第５サブフレーム３０２が下りサブフレーム３０２となっており、第２〜第４サブフレーム３０２及び第７〜第９サブフレーム３０２が上りサブフレーム３０２となっており、第１及び第６サブフレーム３０２がスペシャルサブフレーム３０２となっている。また、４番の構成を有するＴＤＤフレーム３００では、第０サブフレーム３０２及び第４〜第９サブフレーム３０２が下りサブフレーム３０２となっており、第２及び第３サブフレーム３０２が上りサブフレーム３０２となっており、第１サブフレーム３０２がスペシャルサブフレーム３０２となっている。
図５は、１番の構成を有するＴＤＤフレーム３００の構成を詳細に示す図である。図５に示されるように、スペシャルサブフレーム３０２は、時間方向に、下りパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）３５１と、ガードタイム（ＧＰ）３５０と、上りパイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ）３５２とを含んでいる。ガードタイム３５０は、下り通信から上り通信に切り替えるために必要な無信号期間であって、通信には使用されない。以下の説明では、通信システム１００では、１番の構成を有するＴＤＤフレーム３００が使用されるものとする。
ＬＴＥでは、下りパイロットタイムスロット３５１、ガードタイム３５０及び上りパイロットタイムスロット３５２の時間長の組み合わせについて、複数種類の組み合わせが規定されている。図５の例では、下りパイロットタイムスロット３５１の時間長は３シンボル期間３０４に設定されており、上りパイロットタイムスロット３５２の時間長は２シンボル期間３０４に設定されている。
本実施の形態に係る通信システム１００では、下りサブフレーム３０２だけではなく、スペシャルサブフレーム３０２の下りパイロットタイムスロット３５１においても下り通信を行うことが可能である。また、本通信システム１００では、上りサブフレーム３０２だけではなく、スペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２においても上り通信を行うことが可能である。
本実施の形態では、基地局１は、下りパイロットタイムスロット３５１の各シンボル期間３０４においてデータを通信端末２に送信する。また、通信端末２は、上りパイロットタイムスロット３５２に含まれるシンボル期間３０４において、「サウンディング基準信号（ＳＲＳ）」と呼ばれる既知信号を送信する。ＳＲＳは、複数のサブキャリアを変調する複数の複素信号（複素シンボル）で構成されている。ＳＲＳを構成する複数の複素信号が示す符号パターンは基地局１では既知となっている。以後、ＳＲＳを構成する複素信号を「ＳＲＳ複素信号」と呼ぶ。
ＬＴＥにおいては、ＳＲＳは、上りの通信品質を推定する際に使用されることが多いが、本実施の形態では、上りパイロットタイムスロット３５２において送信されるＳＲＳを、送信ウェイトを算出するために使用する。つまり、基地局１は、通信端末２が上りパイロットタイムスロット３５２で送信するＳＲＳに基づいてアレイアンテナ１１０での送信指向性を制御する。
なお、アレイアンテナ１１０が受信する、通信端末２からのユーザデータを含む受信信号に対して設定する受信ウェイトについては、ＳＲＳではなく、上りサブフレーム３０２で通信端末２から送信される復調リファレンス信号（ＤＲＳ：Demodulation Reference Signal）と呼ばれる既知信号に基づいて算出される。
また、ＳＲＳは、上りサブフレーム３０２の最後のシンボル期間３０４においても送信可能である。以後、特に断らない限り、ＳＲＳと言えば、上りパイロットタイムスロット３５２を使用して送信されるＳＲＳを意味するものとする。ＳＲＳは、スペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２ごとに送信されることから、スペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２の先頭から、その次のスペシャルサブフレーム３０２の上りパイロットタイムスロット３５２の先頭までを「ＳＲＳ送信周期３６０」と呼ぶ。
また、上りパイロットタイムスロット３５２に含まれる各シンボル期間３０４を「ＳＲＳ送信シンボル期間３７０」と呼ぶ。各通信端末２は、各スペシャルサブフレーム３０２において（ＳＲＳ送信周期３６０ごとに）、上りパイロットタイムスロット３５２に含まれる２つのＳＲＳ送信シンボル期間３７０のうち少なくとも１つを使用してＳＲＳを送信する。
＜ＳＲＳの送信周波数帯域＞
本通信システム１００では、ＳＲＳの送信に使用可能な周波数帯域４００（以後、「ＳＲＳ送信可能帯域４００」と呼ぶ）がシステム帯域の高周波側に寄せられて配置されたスペシャルサブフレーム３０２と、ＳＲＳ送信可能帯域４００がシステム帯域の低周波側に寄せられて配置されたスペシャルサブフレーム３０２とが交互に現れるようになっている。つまり、ＳＲＳ送信可能帯域４００は、ＳＲＳ送信周期３６０ごとに、システム帯域の高周側及び低周波側に交互に配置されるようになっている。図５では、ＳＲＳ送信可能帯域４００が斜線で示されている。
また、本実施の形態に係る通信システム１００では、１つの通信端末２がＳＲＳの送信に使用する周波数帯域（以後、「ＳＲＳ送信帯域」と呼ぶ）は、ＳＲＳ送信可能帯域４００内において、スペシャルサブフレーム３０２ごと（ＳＲＳ送信周期３６０ごと）に変化し、１つの通信端末２がＳＲＳを複数回送信することによって、ＳＲＳ送信可能帯域４００の全帯域にわたってＳＲＳが送信されるようになっている。この動作は「周波数ホッピング」と呼ばれている。
図６は、ある通信端末２が使用するＳＲＳ送信帯域４５０が周波数ホッピングする様子の一例を示す図である。図６の例では、ＳＲＳ送信可能帯域４００が第１〜第４部分周波数帯域に区分され、ＳＲＳ送信帯域４５０が、第１〜第４部分周波数帯域のいずれか１つに順次設定されている。具体的には、ＳＲＳ送信可能帯域４００の帯域幅の４分の１の帯域幅を有するＳＲＳ送信帯域４５０が、ＳＲＳ送信周期３６０ごとに、第１部分周波数帯域、第３部分周波数帯域、第２部分周波数帯域、第４部分周波数帯域の順に変化している。
第１〜第４部分周波数帯域のそれぞれの幅は、例えば、２４リソースブロック分の周波数帯域幅、つまり、割り当て単位帯域の幅の２４倍に設定される。以後、第１〜第４部分周波数帯域を特に区別する必要がないときには、それぞれを「部分周波数帯域」と呼ぶ。また、ＳＲＳ送信可能帯域４００の全領域にわたってＳＲＳ送信帯域４５０が一通り変化する周期を「ホッピング周期」と呼ぶ。図６の例では、ホッピング周期は、４つのＳＲＳ送信周期３６０で構成されている。したがって、４つのＳＲＳ送信周期３６０が経過すると、ＳＲＳはＳＲＳ送信可能帯域４００の全領域にわたって送信されることになる。
基地局１では、無線リソース割り当て部１２２が、通信対象の各通信端末２に対して、ＳＲＳの送信に必要な各種情報を割り当てる。具体的には、無線リソース割り当て部１２２は、各通信端末２に対して、ＳＲＳ送信帯域の帯域幅（以後、「ＳＲＳ送信帯域幅」と呼ぶ）、ＳＲＳ送信シンボル期間３７０及びＳＲＳ送信帯域の周波数ホッピングの方法（ＳＲＳ送信帯域をどのように変化させるか）を割り当てる。ＳＲＳ送信帯域幅は、上記の部分周波数帯域の幅と一致する。したがって、ＳＲＳ送信帯域幅が変化すると、ホッピング周期も変化することになる。
送信信号生成部１２０は、無線リソース割り当て部１２２において、通信端末２に割り当てられたＳＲＳ送信帯域幅等を当該通信端末２に通知するための制御信号を含む送信信号を生成する。この送信信号は、通信部１３から当該通信端末２に送信される。これにより、各通信端末２は、自身に割り当てられたＳＲＳ送信帯域幅、ＳＲＳ送信シンボル期間３７０及びＳＲＳ送信帯域の周波数ホッピングの方法を認識することができる。各通信端末２は、自身に割り当てられたＳＲＳ送信帯域幅等に基づいて、ＳＲＳ送信周期３６０ごとにＳＲＳを送信する。
なお、上記の制御信号は、ＬＴＥにおいて、“RRCConnectionReconfiguration message”と呼ばれている。また、ＬＴＥにおいては、ＳＲＳ送信帯域幅等を通信端末２に通知するための各種パラメータが定められている。例えば、ＳＲＳ送信帯域幅は、“srs-BandwidthConfig”と呼ばれるパラメータＣSRSと、“srs-Bandwidth”と呼ばれるパラメータＢSRSとで決定され、パラメータＣSRS，ＢSRSの値を通信端末２に通知することによって、当該通信端末２にＳＲＳ送信帯域幅を通知することができる。
＜送信信号に対して送信ウェイトを設定する際の基地局の動作＞
次に、基地局１がある通信端末２に送信すべき送信信号に対して送信ウェイトを設定する際の動作について説明する。以後、説明の対象となる通信端末２を「対象通信端末２」と呼ぶことがある。
本実施の形態に係る基地局１では、あるＳＲＳ送信周期３６０において対象通信端末２に送信される送信信号については、原則、当該ＳＲＳ送信周期３６０で対象通信端末２が送信する、当該送信信号の周波数帯域を送信周波数帯域に含むＳＲＳに基づいて送信ウェイトが算出され（より正確には、当該ＳＲＳに基づいて算出された受信ウェイトに基づいて算出され）、当該送信ウェイトが当該送信信号に設定される。
ただし、基地局１から通信端末２に送信信号が送信されるＳＲＳ送信周期３６０において、当該送信信号の周波数帯域を送信周波数帯域に含むＳＲＳが当該通信端末２から送信されない場合には、当該ＳＲＳ送信周期３６０よりも前であって当該ＳＲＳ送信周期３６０にできるだけ近いＳＲＳ送信周期３６０において当該通信端末２から送信される、当該送信信号の周波数帯域を送信周波数帯域に含むＳＲＳに基づいて算出された送信ウェイトが、当該送信信号に設定される。以下に、送信信号に対する送信ウェイトの設定方法の具体例について図７を参照して説明する。
図７は対象通信端末２に対する下り無線リソースの割り当て例を示す図である。図７では、無線リソース割り当て部１２２において対象通信端末２に割り当てられた下り無線リソースが右下斜線で示されている。また図７では、第Ｎ番目のＴＤＤフレーム３００から第（Ｎ＋２）番目のＴＤＤフレーム３００において現れる６つのＳＲＳ送信周期３６０を、先頭から順にＳＲＳ送信周期３６０ａ〜３６０ｆとしている。
図７において、例えば、ＳＲＳ送信周期３６０ａで対象通信端末２に送信される第１部分周波帯域の送信信号については、原則通り、ＳＲＳ送信周期３６０ａにおいて対象通信端末２から送信される、第１部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳに基づいて送信ウェイトが算出され、当該送信ウェイトが当該送信信号に設定される。
また、ＳＲＳ送信周期３６０ｂで対象通信端末２に送信される第３部分周波帯域の送信信号については、ＳＲＳ送信周期３６０ｂにおいて対象通信端末２から送信される、第３部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳに基づいて送信ウェイトが算出され、当該送信ウェイトが当該送信信号に設定される。
また、ＳＲＳ送信周期３６０ｄで対象通信端末２に送信される第４部分周波帯域の送信信号（第（Ｎ＋１）番目のＴＤＤフレーム３００の第９サブフレームで送信される第４部分周波帯域の送信信号と、第（Ｎ＋２）番目のＴＤＤフレーム３００の第０サブフレームにおいて送信される第４部分周波帯域の送信信号）については、ＳＲＳ送信周期３６０ｄにおいて対象通信端末２から送信される、第４部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳに基づいて送信ウェイトが算出され、当該送信ウェイトが当該送信信号に設定される。
これに対して、例えば、ＳＲＳ送信周期３６０ｃで対象通信端末２に送信される、第１部分周波帯域の送信信号については、ＳＲＳ送信周期３６０ｃにおいて、第１部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳが対象通信端末２から送信されていないことから、ＳＲＳ送信周期３６０ｃよりも前のＳＲＳ送信周期３６０ａにおいて対象通信端末２から送信される、第１部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳに基づいて算出された送信ウェイトが設定される。
また、ＳＲＳ送信周期３６０ｄで対象通信端末２に送信される第１部分周波帯域の送信信号については、ＳＲＳ送信周期３６０ｄにおいて、第１部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳが対象通信端末２から送信されていないことから、ＳＲＳ送信周期３６０ｄよりも前のＳＲＳ送信周期３６０ａにおいて対象通信端末２から送信される、第１部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳに基づいて算出された送信ウェイトが設定される。
また、ＳＲＳ送信周期３６０ｄで対象通信端末２に送信される第２部分周波帯域の送信信号については、ＳＲＳ送信周期３６０ｄにおいて、第２部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳが対象通信端末２から送信されていないことから、当該ＳＲＳ送信周期３６０ｄよりも前のＳＲＳ送信周期３６０ｃにおいて対象通信端末２から送信される、第２部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳに基づいて算出された送信ウェイトが設定される。
また、ＳＲＳ送信周期３６０ｆで対象通信端末２に送信される第１部分周波帯域の送信信号（第（Ｎ＋２）番目のＴＤＤフレーム３００の第９サブフレームで送信される第１部分周波帯域の送信信号と、その次のＴＤＤフレーム３００の第０サブフレームにおいて送信される第１部分周波帯域の送信信号）については、ＳＲＳ送信周期３６０ｆにおいて、第１部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳが対象通信端末２から送信されていないことから、ＳＲＳ送信周期３６０ｆよりも前のＳＲＳ送信周期３６０ｅにおいて対象通信端末２から送信される、第１部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳに基づいて算出された送信ウェイトが設定される。
なお、図７のように、例えば、ＳＲＳ送信周期３６０ｃにおいて第１部分周波数帯域を利用して送信される送信信号の周波数帯域と、ＳＲＳ送信周期３６０ａにおいて第１部分周波数帯域を利用して送信される送信信号の周波数帯域とが一致する場合には、ＳＲＳ送信周期３６０ｃにおいて送信ウェイトを求める必要はなく、ＳＲＳ送信周期３６０ａでの送信信号について算出された送信ウェイトを、ＳＲＳ送信周期３６０ｃでの送信信号に設定することができる。
これに対して、図７とは異なり、ＳＲＳ送信周期３６０ｃにおいて第１部分周波数帯域を利用して送信される送信信号の周波数帯域と、ＳＲＳ送信周期３６０ａにおいて第１部分周波数帯域を利用して送信される送信信号の周波数帯域とが異なる場合には、ＳＲＳ送信周期３６０ａでの送信信号について算出された送信ウェイトを、ＳＲＳ送信周期３６０ｃでの送信信号に設定することはできず、ＳＲＳ送信周期３６０ｃで対象通信端末２に送信する送信信号に設定する送信ウェイトを、ＳＲＳ送信周期３６０ａで対象通信端末２から送信されたＳＲＳに基づいてあらためて算出することになる。
制御部１２では、通信端末２に送信すべき送信信号に設定する送信ウェイトが算出される際には、まず受信ウェイト処理部１２４において、当該送信ウェイトの算出に使用するＳＲＳを構成する複数のＳＲＳ複素信号のうち、当該送信信号の周波数帯域と同じ周波数帯域を用いて送信された複数のＳＲＳ複素信号に基づいて受信ウェイトが算出される。その後、送信ウェイト処理部１２３において、受信ウェイト処理部１２４で求められた受信ウェイトに基づいて送信ウェイトが算出される。
また、制御部１２では、送信ウェイトが、例えば、割り当て単位帯域ごとに算出される。例えば、対象通信端末２に送信される送信信号の周波数帯域が４つの割り当て単位帯域で構成されているとすると、４つの割り当て単位帯域のそれぞれについて送信ウェイトが求められる。ある割り当て単位帯域を用いて対象通信端末２に送信される送信信号に対して設定される送信ウェイトは、対象通信端末２から受信したＳＲＳを構成する複数のＳＲＳ複素信号のうち、当該ある割り当て単位帯域を用いて送信された１２個のＳＲＳ複素信号に基づいて求められる。１リソースブロックには１２個のサブキャリアが含まれることから、１つの割り当て単位帯域を用いて１２個の複素信号を送信することが可能である。
本実施の形態では、ある割り当て単位帯域を用いて対象通信端末２に送信される送信信号に対して設定される送信ウェイトが算出される際には、まず、受信ウェイト処理部１２４が、ＲＬＳアルゴリズム等の逐次推定アルゴリズムを用いて、当該ある割り当て単位帯域を用いて送信された１２個のＳＲＳ複素信号に基づいて受信ウェイトを１２回更新する。そして、送信ウェイト処理部１２３が、更新終了後の受信ウェイトに基づいて送信ウェイトを求める。これにより、通信部１３においては、アレイアンテナ１１０の送信指向性に関して、ビームフォーミングとヌルステアリングとの両方が行われる。なお、通信部１３においては、アレイアンテナ１１０の送信指向性に関して、ビームフォーミングだけを行って、ヌルステアリングを行わなくても良い。
＜送信電力制御＞
図７を用いて説明したように、基地局１では、あるＳＲＳ送信周期３６０において送信される送信信号の周波数帯域を送信周波数帯域に含むＳＲＳが対象通信端末２から当該ＳＲＳ送信周期３６０で送信される場合には、当該送信信号の送信タイミングに近いタイミングで対象通信端末２から送信されたＳＲＳ、つまり新しいＳＲＳに基づいて送信ウェイトを算出することができる。よって、この場合には、送信ウェイトの精度を十分に確保することができる。
これに対して、基地局１では、あるＳＲＳ送信周期３６０において送信される送信信号の周波数帯域を送信周波数帯域に含むＳＲＳが対象通信端末２から当該ＳＲＳ送信周期３６０で送信されない場合には、当該ＳＲＳ送信周期３６０よりも前のＳＲＳ送信周期３６０で対象通信端末２から送信されたＳＲＳに基づいて算出された送信ウェイトが当該送信信号に設定されることになる。この場合には、送信信号に設定される送信ウェイトは、その送信信号の送信タイミングから離れたタイミングで対象通信端末２から送信されたＳＲＳ、つまり古いＳＲＳに基づいて算出されることから、当該送信ウェイトの精度を十分に確保できないことがある。その結果、基地局１からの送信信号が、その送信先とは異なる通信端末２で受信され、当該通信端末２に干渉を与えることがある。図８はその様子を示す図である。
図８では、基地局１ａが通信端末２ａからのＳＲＳを受信したタイミング（以後、単に「ＳＲＳ受信タイミング」と呼ぶ）から、基地局１ａが通信端末２ａに対して送信信号を送信するタイミング（以後、単に「送信タイミング」と呼ぶ）までの間に、基地局１ｂと通信する通信端末２ｂが矢印ＡＲ１の方向に移動している様子が示されている。図８では、ＳＲＳ受信タイミングでの通信端末２ｂの位置が波線で示されており、送信タイミングでの通信端末２ｂの位置が実線で示されている。なお、図８の例では、通信端末２ａは、ＳＲＳ受信タイミングから送信タイミングの間に移動していないものとしている。
図８に示されるように、基地局１ａが通信端末２ａに送信信号を送信する際に、当該通信端末２ａからのＳＲＳに基づいてアレイアンテナ１１０の送信指向性に関するビーム２００ａを制御すると、当該ビーム２００ａは、ＳＲＳ受信タイミングでの通信端末２ａの位置に向くようになる。そして、基地局１ａにおいて送信タイミングがＳＲＳ受信タイミングよりも大幅に遅れると、ＳＲＳ受信タイミングにおいては基地局１ａから通信端末２ａに向かう方向（ビーム２００ａが向かう方向）に存在していなかった通信端末２ｂ（波線で示された通信端末２ｂ）が、ＳＲＳ受信タイミングから送信タイミングの間において矢印ＡＲ１の方向に移動し、送信タイミングにおいて基地局１ａのビーム２００ａ内に入ってくることがある。その結果、基地局１ａが送信する通信端末２ａへの送信信号が、その送信先ではない通信端末２ｂに届いてしまい、通信端末２ｂに対して干渉を与えることがある。このとき、通信端末２ｂが、基地局１ａからの干渉波とともに、当該干渉波と同じ周波数帯域の信号を基地局１ｂから受信する際には、通信端末２ｂに与える干渉の影響は大きくなる。
そこで、本実施の形態では、基地局１がＳＲＳを受信してから、当該ＳＲＳに基づいてアレイアンテナ１１０の送信指向性を制御して送信信号を送信するまでの時間間隔に応じて、当該送信信号を送信する際の送信電力を小さくすることによって、送信先ではない通信端末２に干渉を与えることを抑制する。以後、このような制御を「送信電力低減制御」と呼ぶ。以下に、基地局１での送信電力低減制御について詳細に説明する。
図９は、ある１つの部分周波数帯域においてＳＲＳが送信される様子を示す図である。本実施の形態では、第１〜第４部分周波数帯域のそれぞれに関して、図９に示されるように、当該部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳが送信されるスペシャルサブフレーム３０２の末尾から、当該ＳＲＳが次に送信されるスペシャルサブフレーム３０２の末尾までの２０サブフレーム３０２分の期間５００が、例えば４つの部分期間５０１に均等に区分されている。基地局１では、期間５００の直前のスペシャルサブフレーム３０２で受信したＳＲＳが、当該期間５００で送信する送信信号に設定する送信ウェイトの算出に使用されることから、以後、当該期間５００を、その直前に送信されるＳＲＳについての「ＳＲＳ使用可能期間５００」と呼ぶ。図６，７に示されるように、第１〜第４部分周波数帯域の間においては、ＳＲＳは互いに異なったタイミングで送信されることから、第１〜第４部分周波数帯域の間において、ＳＲＳ使用可能期間５００の時間方向の位置は互いにずれている。
本実施の形態に係る送信電力低減制御においては、送信信号の送信電力については、当該送信信号をＳＲＳ使用可能期間５００のどの部分期間５０１で送信するかに応じて小さくしている。以後、ＳＲＳ使用可能期間５００を構成する４つの部分期間５０１を、先頭から順に第１部分期間５０１ａ〜第４部分期間５０１ｄと呼ぶことがある。
また、基地局１において、通信端末２との距離が離れると、当該通信端末２からの受信信号の受信電力が小さくなることから、当該受信電力が小さい場合に、当該通信端末２に送信すべき送信信号の送信電力を低減すると、当該送信信号が当該通信端末２に届かないことがある。そこで、本実施の形態では、通信端末２からの受信信号の受信電力がしきい値よりも小さい場合には、当該通信端末２に送信すべき送信信号についての送信電力低減制御を行わないようにする。
図１０は、ある１つの部分周波数帯域を説明の対象とし、当該部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳを送信する対象通信端末２に対して、当該ＳＲＳに対応するＳＲＳ使用可能期間５００における１つの下りサブフレーム３０２で送信信号を送信する際の送信電力低減制御に関する基地局１の動作を示すフローチャートである。以後、説明の対象となる部分周波数帯域を「対象部分周波数帯域」と呼び、対象部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とするＳＲＳを「対象ＳＲＳ」と呼ぶことがある。また、対象ＳＲＳに対応するＳＲＳ使用可能期間５００を「対象ＳＲＳ使用可能期間５００」と呼び、対象ＳＲＳに基づいて算出される送信ウェイトが設定される送信信号を「対象送信信号」と呼ぶことがある。
図１０に示されるように、ステップｓ１において、受信電力取得部１２６はアレイアンテナ１１０で受信された対象ＳＲＳの受信電力を求める。具体的には、例えば、受信電力取得部１２６は、無線処理部１１から出力される、複数のアンテナ１１０ａで受信された対象ＳＲＳのそれぞれについて、当該対象ＳＲＳを構成する複数のＳＲＳ複素信号の大きさの総和を求める。そして、受信電力取得部１２６は、複数のアンテナ１１０ａで受信された対象ＳＲＳについて求めた当該総和を足し合わせて、それによって得られた値を、アレイアンテナ１１０で受信された対象ＳＲＳの受信電力とする。
次にステップｓ２において、受信ウェイト処理部１２４は、対象ＳＲＳに基づいて受信ウェイトを算出する。
次にステップｓ３において、送信電力制御部１２５は、対象ＳＲＳ使用可能期間５００において送信される対象送信信号の送信期間が第１部分期間５０１ａに属するかを判定する。対象送信信号の送信期間については無線リソース割り当て部１２２で決定される。
ステップｓ３において、対象送信信号の送信期間が第１部分期間５０１ａに属すると判定されると、ステップｓ４において、送信電力制御部１２５は、対象送信信号についての送信電力低減制御を行わないことを決定する。基地局１において、対象送信信号が、対象ＳＲＳ使用可能期間５００の先頭にある第１部分期間５０１ａで送信されるということは、対象送信信号は、対象ＳＲＳの受信タイミングに近いタイミングで送信されることから、対象ＳＲＳに基づいて算出され、対象送信信号に設定される送信ウェイトの精度は高くなる。本実施の形態では、このような場合には、対象送信信号についての送信電力低減制御を行わないようにしている。図７の例においては、例えば、ＳＲＳ送信期間３６０ａにおいて送信される、第１部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とする送信信号については送信電力低減制御が行われない。また、ＳＲＳ送信期間３６０ｂにおいて送信される、第３部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とする送信信号については送信電力低減制御が行われない。
ステップｓ４が実行されると、ステップｓ５において、送信ウェイト処理部１２３は、ステップｓ２で求められた受信ウェイトに基づいて送信ウェイトを算出し、その送信ウェイトを対象送信信号に設定する。その後、ステップｓ６において、通信部１３は、送信ウェイトが設定された対象送信信号をアレイアンテナ１１０から送信する。
一方で、ステップｓ３において、対象送信信号の送信期間が第１部分期間５０１ａには属さないと判定されると、ステップｓ７において、送信電力制御部１２５は、ステップｓ１で求められた受信電力がしきい値よりも小さいかを判定する。送信電力制御部１２５は、受信電力がしきい値よりも小さいと判定すると、上述のステップｓ４を実行して、対象送信信号についての送信電力低減制御を行わないことを決定する。その後、ステップｓ５，ｓ６が実行され、対象送信信号がアレイアンテナ１１０から送信される。
一方で、ステップｓ７において、送信電力制御部１２５は、ステップｓ１で求められた受信電力がしきい値以上であると判定すると、ステップｓ８において、対象送信信号の送信期間に応じて対象送信信号の送信電力を決定する。
ステップｓ８においては、送信電力低減制御を行わない場合の対象送信信号の送信電力をＷ０とすると、例えば、送信電力制御部１２５は、対象送信信号の送信期間が第２部分期間に属する場合には対象送信信号の送信電力を（３／４）×Ｗ０とし、送信信号の送信期間が第３部分期間に属する場合には対象送信信号の送信電力を（２／４）×Ｗ０とし、送信信号の送信期間が第４部分期間に属する場合には対象送信信号の送信電力を（１／４）×Ｗ０とする。
図７の例では、例えば、ＳＲＳ送信期間３６０ｄにおいて送信される、第２部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とする送信信号の送信電力は（３／４）×Ｗ０に決定される。また、ＳＲＳ送信期間３６０ｄにおいて送信される、第３部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とする送信信号の送信電力は（２／４）×Ｗ０に決定される。また、ＳＲＳ送信期間３６０ｄにおいて送信される、第１部分周波数帯域をＳＲＳ送信帯域４５０とする送信信号の送信電力は（１／４）×Ｗ０に決定される。
送信電力制御部１２５は、対象送信信号の送信電力を決定すると、決定した送信電力に基づいて、無線処理部１１が有する、複数のアンテナ１１０ａにそれぞれ対応した複数の送信アンプの増幅率を小さくする。送信電力制御部１２５は、複数のアンテナ１１０ａから送信される対象送信信号の送信電力が均等に小さくなるように、当該複数のアンテナ１１０ａにそれぞれ対応する複数の送信アンプの増幅率を均等に小さくする。その後、基地局１では、ステップｓ５，ｓ６が実行される。これにより、対象送信信号が、その送信期間に応じた送信電力でアレイアンテナ１１０から送信される。
図１１は、対象送信信号の送信期間と、対象通信端末２からの受信信号の受信電力と、対象送信信号の送信電力との関係をまとめたものである。図１１に示されるように、対象通信端末２からの受信信号の受信電力がしきい値未満の場合、つまり対象通信端末２が基地局１に対して比較的遠い位置に存在する場合には、対象送信信号の送信期間にかかわらず、対象送信信号についての送信電力低減制御は実行されない。一方で、対象通信端末２からの受信信号の受信電力がしきい値以上の場合には、対象送信信号の送信期間に応じてその送信電力を小さくしている。つまり、対象通信端末２が基地局１に対して比較的近い位置に存在する場合には、対象ＳＲＳを受信してから対象送信信号が送信されるまでの時間間隔が長いほど、対象送信信号の送信電力を小さくしている。
なお、対象送信信号の送信電力を（１／４）×Ｗ０に設定した場合であっても、対象送信信号の送信電力は、アレイアンテナ１１０をオムニアンテナで動作させた場合（アレイアンテナ１１０の指向性を制御しない場合）と同等以上となることが望ましい。つまり、対象送信信号の送信電力を（１／４）×Ｗ０に設定した場合であっても、対象送信信号の送信電力は、基地局１がオムニ送信する際の送信電力以上となることが望ましい。
以上のように、本実施の形態では、ビームフォーミングを行う際に使用される既知信号であるＳＲＳを受信してから送信信号を送信するまでの時間間隔に応じて、当該送信信号を送信する際の送信電力が小さくなっている。したがって、古いＳＲＳに基づいてビームフォーミングを行って送信する場合であっても、送信先ではない通信端末２に対して干渉を与えることを抑制することができる。図１２はその様子を示す図である。図１２には、図８の基地局１ａにおいて送信電力低減制御が行われた様子が示されている。図１２では、送信電力低減制御が行われていない場合の基地局１ａの送信指向性が波線で示されている。
図１２に示されるように、基地局１ａの送信指向性に関するビーム２００ａは、送信電力低減制御によって短くなっており、当該ビーム２００ａは、送信先ではない、周辺基地局１ｂと通信する通信端末２ｂには届いていない。よって、送信先ではない通信端末２ｂに対する干渉を抑制することができる。
なお、図１２に示されるように、通信端末２ａが、ＳＲＳ受信タイミングから送信タイミングの間に移動していない場合や、移動していたとしてもその移動量が小さい場合には、基地局１ａが送信電力低減制御を行ったとしても、基地局１ａのビーム２００ａを通信端末２ａに届かせることができ、基地局１ａは通信端末２ａと通信可能である。一方で、図１３の矢印ＡＲ２に示されるように、通信端末２ａが、ＳＲＳ受信タイミングから送信タイミングの間に大きく移動する場合には、基地局１ａのビーム２００ａが通信端末２ａに届かなくなることがある。いずれの場合であっても、送信電力低減制御を行うことによって、通信端末２ｂに対する干渉を抑制できる。
また、本実施の形態では、通信端末２から受信した信号の受信電力が小さい場合には送信電力低減制御が行われないため、当該通信端末２に対して送信信号が届かないことを抑制できる。なお、送信先ではない通信端末２に対する干渉を抑制するという点においては、通信端末２から受信した信号の受信電力にかかわらず、当該通信端末２に送信すべき送信信号について送信電力低減制御を行っても良い。
また、本実施の形態では、送信電力低減制御が行われる際には、アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ１１０ａからの送信信号の送信電力が均等に小さくなるようにしている。そのため、アレイアンテナ１１０の送信電力、つまり複数のアンテナ１１０ａ全体での送信電力を小さくする際に、図１２に示されるように、アレイアンテナ１１０の送信指向性に関するビームの向きが変化することを抑制できる。よって、アレイアンテナ１１０の送信電力を小さくすることに起因して、送信先の通信端末２からビームが外れることを抑制できる。
＜第１変形例＞
上記の実施の形態では、無線処理部１１が有する送信アンプの増幅率を調整することによって送信電力を小さくしていたが、複素数で表現される送信ウェイトの振幅成分（大きさ）を調整することによって送信電力を小さくしても良い。具体的には、受信ウェイトに基づいて送信ウェイトが算出されると、その送信ウェイトの振幅成分が小さくなるように当該送信ウェイトを調整し、調整後の送信ウェイトを送信信号に設定する。このとき、複数のアンテナ１１０ａから送信される送信信号にそれぞれ設定される複数の送信ウェイトの振幅成分が均等に小さくなるように調整することが望ましい。これにより、複数のアンテナ１１０ａからの送信信号の送信電力が均等に小さくなり、アレイアンテナ１１０の送信指向性に関するビームの向きが変化することを抑制できる。
＜第２変形例＞
上記の例では、ホッピング周期が４つのＳＲＳ送信周期３６０で構成されていることに対応させて、ＳＲＳ使用可能期間５００を４つの部分期間５０１に区分していたが、２つあるいは３つの部分期間５０１に区分しても良いし、５つ以上の部分期間５０１に区分しても良い。
ＳＲＳ使用可能期間５００の先頭の部分期間５０１で基地局１から送信される送信信号については送信電力低減制御は行わないことから、ＳＲＳ使用可能期間５００を２つの部分期間５０１に区分した場合には、送信電力を１段階だけ小さくすることができる。また、ＳＲＳ使用可能期間５００を３つの部分期間５０１に区分した場合には、送信電力を２段階だけ小さくすることができる。一般的には、ＳＲＳ使用可能期間５００をＮ（２以上の整数）個の部分期間５０１に区分した場合には、送信電力を（Ｎ−１）段階小さくすることができる。
＜第３変形例＞
上記のステップｓ７では、対象送信信号の送信期間が第２部分期間５０１ｂ〜第４部分期間５０１ｄのうちのどの部分期間５０１に含まれているかにかかわらず、一定のしきい値とＳＲＳの受信電力とを比較している。対象送信信号の送信期間が第２部分期間５０１ｂに含まれている場合には、第３部分期間５０１ｃあるいは第４部分期間５０１ｄに含まれている場合と比較して、送信電力低減制御が実行された際の送信電力の低減量は小さくなっていることから（図１１参照）、基地局１に対してより遠い位置に存在する対象通信端末２まで対象送信信号を届かせることが可能となる。したがって、対象送信信号の送信期間が第２部分期間５０１ｂに含まれている場合でのステップｓ７において、対象送信信号の送信期間が第３部分期間５０１ｃあるいは第４部分期間５０１ｄに含まれている場合でのステップｓ７と同じしきい値を使用すると、送信電力低減制御を行ったとしても対象送信信号を対象通信端末２に届かせることができるにもかかわらず、送信電力低減制御が行われないことがある。つまり、送信電力低減制御が行われないことが無駄に発生してしまうことがある。
また、対象送信信号の送信期間が第３部分期間５０１ｃに含まれている場合には、第４部分期間５０１ｄに含まれている場合と比較して、送信電力低減制御が実行された際の送信電力の低減量は小さくなっていることから、基地局１に対してより遠い位置に存在する通信端末２まで対象送信信号を届かせることができる。したがって、対象送信信号の送信期間が第３部分期間５０１ｃに含まれている場合でのステップｓ７において、対象送信信号の送信期間が第４部分期間５０１ｄに含まれている場合でのステップｓ７と同じしきい値を使用すると、送信電力低減制御を行ったとしても対象送信信号を対象通信端末２に届かせることができるにもかかわらず、送信電力低減制御が行われないことがある。
そこで、本変形例では、ステップｓ７において、対象ＳＲＳを受信してから対象送信信号を送信するまでの時間間隔が短いほど小さいしきい値を使用するようにして、送信電力低減制御の未実行が無駄に発生してしまうことを抑制する。
例えば、上述の実施の形態のようにＳＲＳ使用可能期間５００が第１部分期間５０１ａ〜第４部分期間５０１ｄに区分されている場合には、第２部分期間５０１ｂ〜第４部分期間５０１ｄにそれぞれ対応する、互いに異なった値の第１〜第３しきい値を設けて、第１〜第３しきい値がこの順で大きくなるようにする。これにより、対象ＳＲＳを受信してから対象送信信号を送信するまでの時間間隔が短いほど、ステップｓ７で使用されるしきい値が小さくなる。そして、ステップｓ７において、対象ＳＲＳの受信電力と、第１〜第３しきい値のうち、対象送信信号の送信期間が属する部分期間５０１に応じたしきい値とを比較する。そして、ステップｓ７において、当該受信電力が当該しきい値よりも小さい場合には、対象送信信号についての送信電力低減制御を行わないようにする。図１４は、本変形例での、対象送信信号の送信期間と、対象通信端末２からの受信信号の受信電力と、対象送信信号の送信電力との関係をまとめたものである。
以上のように、対象ＳＲＳを受信してから対象送信信号を送信するまでの時間間隔が短いほど小さいしきい値を使用することによって、送信電力低減制御を行った際の送信電力の低減量が小さいほど、受信電力と比較されるしきい値を小さくすることができる。したがって、送信電力低減制御を行った際の送信距離が大きいほど、より遠い対象通信端末２への送信について送信電力低減制御を行うことができる。よって、送信電力低減制御を行ったとしても通信端末２に送信信号が届くにもかかわらず、送信電力低減制御が行われないことを抑制することができる。つまり、送信電力低減制御が行われないことが無駄に発生することを抑制することができる。
＜その他の変形例＞
上記の例では、送信ウェイトを算出する際に使用する既知信号としてＳＲＳを使用したが、他の既知信号を用いて送信ウェイトを算出しても良い。上述のように、ＬＴＥにおいては、ユーザデータを含む受信信号に設定する受信ウェイトを算出する際に主に使用される、復調リファレンス信号（ＤＲＳ）と呼ばれる既知信号が規定されているが、この既知信号に基づいて送信ウェイトを算出しても良い。
また、上記の例では、本願発明をＬＴＥの基地局に適用する場合について説明したが、本願発明は他の通信装置にも適用することができる。
１ 基地局
２ 通信端末
１３ 通信部
１１０ａ アンテナ
１２６ 受信電力取得部

Claims (5)

  1. 複数のアンテナを用いて通信を行う通信部を備え、
    前記通信部は、送信信号を送信する際には、受信した既知信号に基づいて、複数のアンテナでの送信指向性に関してビームフォーミングを行い、
    前記通信部は、前記既知信号を受信してから前記送信信号を送信するまでの時間間隔が長いほど、当該送信信号を送信する際の送信電力を小さくする制御を行う、通信装置。
  2. 請求項１に記載の通信装置であって、
    前記通信部が受信する信号の受信電力を求める受信電力取得部をさらに備え、
    前記通信部は、ある通信相手装置から受信した信号の前記受信電力としきい値とを比較し、当該受信電力が当該しきい値よりも小さい場合には、当該通信相手装置についての前記制御を行わない、通信装置。
  3. 請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の通信装置であって、
    前記通信部は、前記制御を行う際には、前記複数のアンテナからの送信信号の送信電力を均等に小さくする、通信装置。
  4. 請求項２に記載の通信装置であって、
    前記通信部は、ある通信相手装置から受信した信号の前記受信電力としきい値とを比較する際には、当該通信相手装置からの前記既知信号を受信してから前記送信信号を当該通信相手装置に送信するまでの前記時間間隔が短いほど小さいしきい値を使用する、通信装置。
  5. 複数のアンテナを用いて通信を行う通信方法であって、
    （ａ）前記複数のアンテナで既知信号を受信する工程と、
    （ｂ）前記複数のアンテナから送信信号を送信する工程と
    を備え、
    前記工程（ｂ）では、前記工程（ａ）で受信された前記既知信号に基づいて、前記複数のアンテナでの送信指向性に関してビームフォーミングが行われ、
    前記工程（ｂ）では、前記工程（ａ）において前記既知信号が受信されてから前記送信信号を送信するまでの時間間隔が長いほど、当該送信信号を送信する際の送信電力が小さくなる、通信方法。
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