JP6571612B2 - 通信システム、通信システムの制御方法および通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信システム、通信システムの制御方法および通信装置に関する。

通信システムには、例えば、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重：Orthogonal Frequency Division Multiplex）等の変調方式を用いて、スマートフォン等の複数の携帯通信端末との間で通信を行うアクセスポイントやセルラ基地局等の基地局間において大量のデータを同一の周波数で伝送するものがある。

また、大量のデータを伝送可能とするために、ＯＦＤＭの変調方式とＮＯＭＡ（非直交多元接続：Non-Orthogonal Multiple Access）とを組み合わせた通信システムが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。なお、ＮＯＭＡには、ＳＰＣ（重畳符号化：Superposition Coding）とＳＩＣ（逐次干渉除去：Successive Interference Canceller）とを用いるものがある。

図８は、ＳＰＣとＳＩＣとを利用したＮＯＭＡの無線通信の一例を示す。

図８に示すように、例えば、基地局Ｔａ、Ｔｂは、ＯＦＭＤ等の変調方式で基地局Ｒａ宛に通信信号である信号１、２をそれぞれ送信する。基地局Ｒａは、信号１、２を受信し、受信電力が最も高い信号を復調する。例えば、信号１の電力が信号２の電力より大きい場合、基地局Ｒａは、受信電力が最も高い信号１を復調する。そして、基地局Ｒａは、受信電力が信号１より小さい信号２を復調する。この場合、基地局Ｒａは、ＳＩＣ技術に基づいて、復調した信号１を用いて無線区間での信号１のレプリカ信号を生成し、受信信号からレプリカ信号を差し引くことで信号１を除去する。基地局Ｒａは、信号１が除去された受信信号（すなわち、信号２）を復調し、受信処理を終了する。なお、３つ以上の信号が重畳されている場合、基地局Ｒａは、上記ＳＩＣ技術を繰り返し実行することで、信号を復調する。

"ドコモ5Gホワイトペーパー 2020年以降の5G無線アクセスにおける要求条件と技術コンセプト", 株式会社NTTドコモ, 2014年9月

各基地局が同一の周波数でデータを伝送する場合、基地局の数が増加するに従い、基地局間において信号の干渉が発生する確率が増加するため、システムにおける周波数利用効率が劣化するという問題がある。

また、図８に示した基地局Ｔａ、Ｔｂが、ＯＦＤＭの変調方式で変調された信号１、２をそれぞれ送信する場合、基地局Ｒａは、受信電力が高い信号１から復調するために、信号１、２をガードインターバル内にそれぞれ受信する必要がある。

図９は、図８に示した信号１、２の一例を示す。図９（ａ）は、基地局Ｒａが基地局Ｔａから受信した信号１の時系列の一例を示す。図９（ｂ）は、基地局Ｒａが基地局Ｔｂから受信した信号２の時系列を示し、図９（ａ）に示した信号１と同時に受信する場合を示す。図９（ｃ）は、基地局Ｒａが基地局Ｔｂから受信した信号２の時系列の別例を示し、図９（ａ）に示した信号１のうち、２つの破線で示す最初のガードインターバルであるＣＰ（Cyclic Prefix）長の範囲内で受信する場合を示す。図９（ｄ）は、基地局Ｒａが基地局Ｔｂから受信した信号２の時系列の別例を示し、図９（ａ）に示した信号１の最初のＣＰ長の範囲外で受信する場合を示す。

なお、図９に示すように、ＯＦＤＭの変調方式で変調された信号１、２は、ガードインターバルであるＣＰ長と、所定のデータ長を有するシンボルとの組み合わせを最小単位とする信号列である。

図９（ａ）から図９（ｃ）に示すように、基地局Ｒａは、信号１と信号２とを同時に、または信号１と信号２とを信号１のＣＰ長の範囲内で受信する場合、ＮＯＭＡに基づいて信号１および信号２を復調することができる。一方、図９（ａ）と図９（ｄ）に示すように、基地局Ｒａは、信号１を受信するとともに、信号２を信号１のＣＰ長の範囲外で受信する場合、信号１および信号２を復調できず、スループットが低下してしまう。

本発明は、システム全体の周波数利用効率を向上させることができる通信システム、通信システムの制御方法および通信装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、重畳符号化と逐次干渉除去とを利用した非直交多元接続の無線通信を用いてデータ信号を伝送する一対の通信装置を複数組有する通信システムにおいて、通信装置は、自装置と同じ組の通信装置にデータ信号を送信する送信部と、同じ組の通信装置からデータ信号を受信する受信部と、受信部が受信したデータ信号の受信時刻を検出する検出部と、受信部が受信したデータ信号の受信電力を測定する測定部と、自装置と異なる組の通信装置との間で通信を行う通信部と、制御部とを備え、制御部は、異なる組の一方の通信装置が送信したデータ信号が受信部または同じ組の通信装置により受信される場合、送信部に所定信号を送信させることで、該所定信号に対する応答信号を同じ組の通信装置から受信するとともに、検出部により検出された応答信号の受信時刻および測定部により測定された応答信号の受信電力を用いて、自装置と同じ組の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第１の通信環境の情報を算出し、通信部を介して、異なる組の一方の通信装置に所定信号を送信させる制御を行うことで、同じ組の通信装置から、異なる組の一方の通信装置と同じ組の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第２の通信環境の情報を取得するとともに、通信部を介して、異なる組の一方の通信装置と当該異なる組の他方の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第３の通信環境の情報を取得し、第１から第３の通信環境の情報に基づいて、同じ組の通信装置または送信部から送信されたデータ信号と、異なる組の一方の通信装置から送信されたデータ信号とが、受信部または同じ組の通信装置において、同時または所定の時間内に異なる受信電力で受信されるように、同じ組の通信装置または送信部におけるデータ信号の送信タイミングおよび送信電力と、異なる組の一方の通信装置におけるデータ信号の送信タイミングおよび送信電力とを制御することを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、制御部は、通信部を介して、送信対象のデータの一部を異なる組の通信装置に出力し、異なる組の通信装置にデータの一部を同じ組の通信装置に送信させることを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明において、制御部は、データの一部を異なる組の通信装置に出力する場合、異なる組の通信装置における伝送処理の状態を示す状態情報を通信部を介して取得し、取得した状態情報に基づいて、異なる組の通信装置にデータの一部を送信させる余剰の帯域があるか否かを判定することを特徴とする。

第４の発明は、重畳符号化と逐次干渉除去とを利用した非直交多元接続の無線通信を用いてデータ信号を伝送する一対の通信装置を複数組有する通信システムの制御方法において、通信装置が、自装置と異なる組の一方の通信装置が送信したデータ信号が自装置または自装置と同じ組の通信装置で受信される場合、所定信号を同じ組の通信装置に送信し、該所定信号に対する応答信号を同じ組の通信装置から受信するとともに、検出した応答信号の受信時刻および測定した応答信号の受信電力を用いて、自装置と同じ組の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第１の通信環境の情報を算出し、異なる組の通信装置との間で通信を行う通信部を介して、異なる組の一方の通信装置に所定信号を送信させる制御を行い、同じ組の通信装置から、異なる組の一方の通信装置と同じ組の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第２の通信環境の情報を取得するとともに、通信部を介して、異なる組の一方の通信装置と当該異なる組の他方の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第３の通信環境の情報を取得し、第１から第３の通信環境の情報に基づいて、同じ組の通信装置または送信部から送信されたデータ信号と、異なる組の一方の通信装置から送信されたデータ信号とが、受信部または同じ組の通信装置において、同時または所定の時間内に異なる受信電力で受信されるように、同じ組の通信装置または自装置におけるデータ信号の送信タイミングおよび送信電力と、異なる組の一方の通信装置におけるデータ信号の送信タイミングおよび送信電力とを制御することを特徴とする。

第５の発明は、重畳符号化と逐次干渉除去とを利用した非直交多元接続の無線通信を用いてデータ信号を伝送する一対の通信装置を複数組有する通信システムの通信装置において、自装置と同じ組の通信装置にデータ信号を送信する送信部と、同じ組の通信装置からデータ信号を受信する受信部と、受信部が受信したデータ信号の受信時刻を検出する検出部と、受信部が受信したデータ信号の受信電力を測定する測定部と、自装置と異なる組の通信装置との間で通信を行う通信部と、制御部とを備え、制御部は、異なる組の一方の通信装置が送信したデータ信号が受信部または同じ組の通信装置により受信される場合、送信部に所定信号を送信させることで、該所定信号に対する応答信号を同じ組の通信装置から受信するとともに、検出部により検出された応答信号の受信時刻および測定部により測定された応答信号の受信電力を用いて、自装置と同じ組の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第１の通信環境の情報を算出し、通信部を介して、異なる組の一方の通信装置に所定信号を送信させる制御を行うことで、同じ組の通信装置から、異なる組の一方の通信装置と同じ組の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第２の通信環境の情報を取得するとともに、通信部を介して、異なる組の一方の通信装置と当該異なる組の他方の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第３の通信環境の情報を取得し、第１から第３の通信環境の情報に基づいて、同じ組の通信装置または送信部から送信されたデータ信号と、異なる組の一方の通信装置から送信されたデータ信号とが、受信部または同じ組の通信装置において、同時または所定の時間内に異なる受信電力で受信されるように、同じ組の通信装置または送信部におけるデータ信号の送信タイミングおよび送信電力と、異なる組の一方の通信装置におけるデータ信号の送信タイミングおよび送信電力とを制御することを特徴とする。

本発明は、システム全体の周波数利用効率を向上させることができる。

通信システムの一実施形態を示す図である。 図１に示した基地局の一例を示す図である。 図１に示した通信システムにおける制御処理の一例を示す図である。 図１に示した基地局ＢＳ（１）が送信を開始する信号の送信タイミングと、基地局ＢＳ（３）が送信を開始する信号の送信タイミングとの関係の一例を示す図である。 通信システムの別の実施形態を示す図である。 図５に示した通信システムにおける制御処理の一例を示す図である。 図６に示した制御処理の続きを示す図である。 ＳＰＣとＳＩＣとを利用した無線通信の一例を示す図である。 図８に示した信号の一例を示す図である。

以下、図面を用いて実施形態について説明する。

図１は、通信システムの一実施形態を示す。

図１に示した通信システムＳＹＳは、４つの基地局ＢＳ（ＢＳ（１）−ＢＳ（４））を有する。基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（２）との一対は、ＯＦＤＭの変調方式でデータを変調した信号ｓｉｇ１を送受信する。また、基地局ＢＳ（３）と基地局ＢＳ（４）との一対は、ＯＦＤＭの変調方式でデータを変調した信号ｓｉｇ３を、信号ｓｉｇ１と同一の周波数で送受信する。信号ｓｉｇ１、ｓｉｇ３は、データ信号の一例である。

基地局ＢＳ（１）−ＢＳ（４）の各々は、例えば、アクセスポイントやセルラ基地局等であり、各基地局ＢＳが有するアンテナの指向性に応じて設定されたセル領域内のスマートフォン等の複数の携帯通信端末との間で無線通信を行う。

なお、図１では、基地局ＢＳ（２）と基地局ＢＳ（３）との間の距離は、基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（２）との間の距離および基地局ＢＳ（３）と基地局ＢＳ（４）との間の距離より短いとする。これにより、基地局ＢＳ（３）は、基地局ＢＳ（１）と同一の周波数で信号ｓｉｇ３を送信することから、基地局ＢＳ（２）は、信号ｓｉｇ１とともに信号ｓｉｇ３を受信する場合がある。

また、図１に示した通信システムＳＹＳでは、基地局ＢＳは、６以上の複数の基地局、すなわち３以上の複数の組を有してもよい。

図２は、図１に示した基地局ＢＳ（１）の一例を示す。図２では、例えば、基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（３）とは、ネットワークＮＷを介して接続される。なお、基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（３）とは、有線または無線を介して直接接続されてもよい。また、基地局ＢＳ（１）−ＢＳ（４）がネットワークＮＷを介して接続されてもよい。

基地局ＢＳ（１）は、アンテナＡＴ、送受信部１０、検出部２０、クロック回路３０、測定部４０、制御部５０およびＩＦ（Interface）部６０を有する。なお、基地局ＢＳ（２）−ＢＳ（４）についても、基地局ＢＳ（１）と同様の要素を有する。

送受信部１０は、例えば、ＩＦ部６０および制御部５０を介して、スマートフォン等の携帯通信端末やネットワーク等からデータを受信し、受信したデータに対してＯＦＤＭの変調方式で変調する。そして、送受信部１０は、ＣＰ長と所定のデータ長を有するシンボルとの組み合わせを最小単位とする信号ｓｉｇ１を生成する。送受信部１０は、アンテナＡＴを介して、生成した信号ｓｉｇ１を基地局ＢＳ（２）に送信する。なお、ＣＰ長およびシンボルのデータ長は、通信システムＳＹＳが適用されるＬＴＥ（Long Term Evolution）等の通信規格に応じて適宜決定されることが好ましい。

一方、送受信部１０は、アンテナＡＴを介して、基地局ＢＳ（２）により送信された信号ｓｉｇ１を受信し、受信した信号ｓｉｇ１を検出部２０および測定部４０にそれぞれ出力する。また、送受信部１０は、受信した信号ｓｉｇ１に対してＯＦＤＭの復調処理を実行し、復調したデータを制御部５０に出力する。

検出部２０は、クロック回路３０から出力される時刻を示す情報に基づいて、送受信部１０が信号ｓｉｇ１等を受信した受信時刻を検出する。検出部２０は、検出した受信時刻を制御部５０に出力する。

クロック回路３０は、例えば、水晶発振器等を含み、ＩＦ部６０を介してネットワークから受信するＮＴＰ（Network Time Protocol）に基づいて、基地局ＢＳ（３）との間で同期された時刻の情報を出力する。あるいは、クロック回路３０は、例えば、基地局ＢＳ（１）に含まれるＧＰＳ（Global Positioning System）受信機により受信されるＧＰＳ衛星の信号に基づいて、基地局ＢＳ（３）との間で同期された時刻の情報を出力してもよい。そして、クロック回路３０は、同期した時刻を示す情報を検出部２０および制御部５０に出力する。

測定部４０は、例えば、送受信部１０が受信する信号ｓｉｇ１等の受信電力を測定する。測定部４０は、測定した受信電力を制御部５０に出力する。

制御部５０は、プロセッサ等であり、基地局ＢＳに含まれるメモリ等の記憶部に記憶されたプログラムを実行することで、基地局ＢＳの各要素を制御する。

ここで、基地局ＢＳ（３）は、基地局ＢＳ（１）と同一の周波数で信号ｓｉｇ３を送信し、基地局ＢＳ（１）よりも基地局ＢＳ（２）に近いことから、基地局ＢＳ（２）は、信号ｓｉｇ１とともに信号ｓｉｇ３を受信することがある。この場合、基地局ＢＳ（２）が基地局ＢＳ（１）からの信号ｓｉｇ１を復調するには、図８に示すように、信号ｓｉｇ１と信号ｓｉｇ３との受信電力が互いに異なり、かつ図９に示すように、信号ｓｉｇ１のＣＰ長の範囲内で信号ｓｉｇ３のＣＰ長の先頭を受信することが求められる。すなわち、信号ｓｉｇ３のＣＰ長の先頭が信号ｓｉｇ１のＣＰ長の範囲内で受信されない場合、基地局ＢＳ（２）は、基地局ＢＳ（１）から受信した信号ｓｉｇ１を復調できない。

そこで、同じ組の基地局ＢＳ（２）において、異なる組の基地局ＢＳ（３）が送信する信号ｓｉｇ３が漏れ込む場合、制御部５０は、信号ｓｉｇ１と信号ｓｉｇ３との干渉の影響を除去できるように、基地局ＢＳ（１）の信号ｓｉｇ１と基地局ＢＳ（３）の信号ｓｉｇ３との送信タイミングおよび送信電力を制御する。例えば、制御部５０は、送受信部１０を介して、所定のデータを含むテスト信号を基地局ＢＳ（２）に送信して、基地局ＢＳ（２）との間の伝搬路の通信環境の情報を取得する。また、制御部５０は、ネットワークＮＷを介して、基地局ＢＳ（３）に対してテスト信号を基地局ＢＳ（２）、ＢＳ（４）それぞれに送信させる制御指示を出力し、基地局ＢＳ（３）と基地局ＢＳ（２）、ＢＳ（４）との間の伝搬路における通信環境の情報を取得する。

例えば、制御部５０は、検出部２０が検出する受信時刻とクロック回路３０が出力する時刻の情報とに基づいて、テスト信号が送信された時刻から、テスト信号に対する基地局ＢＳ（２）からの応答を示す応答信号を受信するまでの時間を計測する。そして、制御部５０は、計測した時間に基づいて、伝搬路におけるマルチパス等の影響による信号の遅延を、通信環境の情報として算出する。また、制御部５０は、測定部４０により測定された信号ｓｉｇ１等の信号の受信電力と、予め取得した各基地局ＢＳにおける信号の送信電力を示す情報とに基づいて、伝搬路における信号ｓｉｇ１等の電力の損失（パスロス）を、通信環境の情報として算出する。

そして、制御部５０は、基地局ＢＳ（１）の記憶部に予め記憶される各基地局ＢＳとの間の距離と、算出した信号のパスロスおよび遅延等を含む通信環境の情報とに基づいて、信号ｓｉｇ３のＣＰ長の先頭が、信号ｓｉｇ１のＣＰ長の先頭と一致して基地局ＢＳ（２）において受信されるように、基地局ＢＳ（１）における信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）における信号ｓｉｇ３との送信タイミングを決定する。また、制御部５０は、基地局ＢＳ（２）において、ＮＯＭＡを用いて信号ｓｉｇ１を復調するために、基地局ＢＳ（１）における信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）における信号ｓｉｇ３との送信電力を決定する。制御部５０は、決定した信号ｓｉｇ１の送信タイミングおよび送信電力を基地局ＢＳ（１）に設定する。また、制御部５０は、決定した信号ｓｉｇ３の送信タイミングおよび送信電力を含む制御信号を、ネットワークＮＷを介して基地局ＢＳ（３）に出力する。

なお、制御部５０は、各基地局ＢＳとの間の距離と通信環境の情報とに基づいて、信号ｓｉｇ３のＣＰ長の先頭が、信号ｓｉｇ１のＣＰ長の範囲内に基地局ＢＳ（２）で受信されるように、基地局ＢＳ（１）における信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）における信号ｓｉｇ３の送信タイミングを決定してもよい。

また、制御部５０は、測定部４０により測定される応答信号の受信電力と、予め取得した各基地局ＢＳにおける信号の送信電力を示す情報との比較に基づいて、基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（２）の間の距離、および基地局ＢＳ（３）と基地局ＢＳ（２）との間の距離を求めてもよい。

ＩＦ部６０は、例えば、入出力インタフェースまたはネットワークインタフェース等であり、ネットワークＮＷとの間でデータを送受信する。また、ＩＦ部６０は、ネットワークＮＷを介して、少なくとも隣接する異なる組の一対の基地局ＢＳの少なくとも１つ、例えば基地局ＢＳ（３）との間で、基地局ＢＳの伝送処理の状態を示す状態情報を送受信する。なお、状態情報には、基地局ＢＳに設定されている送信タイミングおよび送信電力、伝送中のデータ量、および伝送に使用している帯域や余剰の帯域等が含まれる。ＩＦ部６０は、通信部の一例である。

図３は、図１に示した通信システムＳＹＳにおける制御処理の一例を示す。図３に示した処理は、基地局ＢＳ（１）が制御局として動作する場合を示す。なお、基地局ＢＳ（２）−ＢＳ（４）のいずれかが制御局として動作する場合についても、図３と同様の処理が実行される。

ステップＳ１００では、制御部５０は、通信システムＳＹＳにおける通信環境の情報を取得するために、同じ組の基地局ＢＳ（２）にテスト信号を、送受信部１０を介して送信する。制御部５０は、クロック回路３０が出力する時刻の情報に基づいて、送信したテスト信号に対する基地局ＢＳ（２）からの応答信号を受信するまでの時間の計測を開始する。

次に、ステップＳ１１０では、制御部５０は、送受信部１０を介して、基地局ＢＳ（２）から応答信号を受信する。そして、制御部５０は、検出部２０が検出した応答信号の受信時刻に基づいて、基地局ＢＳ（２）から応答信号を受信するまでの時間を計測する。そして、制御部５０は、計測した時間に基づいて、基地局ＢＳ（２）との間の伝搬路における信号の遅延を算出する。また、制御部５０は、測定部４０により測定された応答信号の受信電力と、基地局ＢＳ（２）における送信電力を示す情報とに基づいて、伝搬路におけるパスロスを算出する。

次に、ステップＳ１２０では、制御部５０は、基地局ＢＳ（３）に対して基地局ＢＳ（２）、ＢＳ（４）との間の通信環境の情報を取得させる制御指示を、ネットワークＮＷを介して出力する。

次に、ステップＳ１３０では、制御部５０は、ステップＳ１１０で算出した基地局ＢＳ（２）との間のパスロスおよび遅延等を含む通信環境の情報と、基地局ＢＳ（３）から受信した通信環境の情報とを用いて、信号ｓｉｇ３のＣＰ長の先頭が、信号ｓｉｇ１のＣＰ長の先頭と一致して基地局ＢＳ（２）で受信されるように、基地局ＢＳ（１）における信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）における信号ｓｉｇ３との送信タイミングを決定する。また、制御部５０は、基地局ＢＳ（２）において、ＮＯＭＡに基づいて信号ｓｉｇ１を復調するために、基地局ＢＳ（１）における信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）における信号ｓｉｇ３との送信電力を決定する。

なお、基地局ＢＳ（３）から受信する通信環境の情報には、基地局ＢＳ（３）と基地局ＢＳ（２）および基地局ＢＳ（４）との間のパスロスおよび遅延等が含まれる。また、基地局ＢＳ（３）は、基地局ＢＳ（４）からの信号ｓｉｇ３を受信するとともに、基地局ＢＳ（２）からの信号ｓｉｇ１が漏れ込んで受信される。したがって、制御部５０は、基地局ＢＳ（２）が送信した信号ｓｉｇ１のＣＰ長の先頭が、基地局ＢＳ（４）が送信した信号ｓｉｇ３のＣＰ長の先頭と一致して基地局ＢＳ（３）で受信されるように、基地局ＢＳ（２）、ＳＢ（４）における信号ｓｉｇ１、ｓｉｇ３の各々の送信タイミングを決定してもよい。

次に、ステップＳ１４０では、制御部５０は、決定した信号ｓｉｇ１の送信タイミングおよび送信電力を基地局ＢＳ（１）に設定する。

次に、ステップＳ１５０では、制御部５０は、決定した信号ｓｉｇ３の送信タイミングおよび送信電力を含む制御信号を、ネットワークＮＷを介して基地局ＢＳ（３）に出力する。

次に、ステップＳ１６０では、制御部５０は、ステップＳ１４０で設定された送信タイミングおよび送信電力に基づいて、基地局ＢＳ（２）に信号ｓｉｇ１の送信を開始する。そして、基地局ＢＳ（１）は、送受信部１０またはＩＦ部６０を介して、基地局ＢＳ（２）に送信するデータを外部の携帯通信端末やネットワークＮＷ等から受信する度に、ステップＳ１６０の処理を繰り返し実行する。なお、基地局ＢＳ（１）による信号ｓｉｇ１の送信を開始する動作については、図４で説明する。

一方、ステップＳ２００では、基地局ＢＳ（２）の制御部５０は、基地局ＢＳ（１）から受信したテスト信号に対する応答信号を、送受信部１０を介して基地局ＢＳ（１）に送信する。

次に、ステップＳ２１０では、制御部５０は、基地局ＢＳ（３）から受信したテスト信号に対する応答信号を、送受信部１０を介して基地局ＢＳ（３）に送信する。

次に、ステップＳ２２０では、制御部５０は、基地局ＢＳ（１）から信号ｓｉｇ１を受信した場合、基地局ＢＳ（１）に信号ｓｉｇ１の送信を開始する。なお、基地局ＢＳ（２）は、予め設定される所定の送信タイミングおよび所定の送信電力で信号ｓｉｇ１を送信してもよく、ステップＳ１３０で基地局ＢＳ（１）により決定された送信タイミングおよび送信電力で信号ｓｉｇ１を送信してもよい。

そして、基地局ＢＳ（２）は、送受信部１０またはＩＦ部６０を介して、基地局ＢＳ（１）に送信するデータを外部の携帯通信端末やネットワーク等から受信する度に、ステップＳ２２０の処理を繰り返し実行する。

一方、ステップＳ３００では、基地局ＢＳ（３）の制御部５０は、基地局ＢＳ（１）から受信した通信環境の情報を取得する制御指示に基づいて、テスト信号を基地局ＢＳ（２）に送信する。制御部５０は、クロック回路３０が出力する時刻の情報に基づいて、送信したテスト信号に対する基地局ＢＳ（２）からの応答信号を受信するまでの時間の計測を開始する。

次に、ステップＳ３１０では、制御部５０は、送受信部１０を介して、ステップＳ２１０で基地局ＢＳ（２）により送信された応答信号を受信する。そして、制御部５０は、検出部２０が検出した応答信号の受信時刻に基づいて、基地局ＢＳ（２）から応答信号を受信するまでの時間を計測する。そして、制御部５０は、計測した時間に基づいて、基地局ＢＳ（３）と基地局ＢＳ（２）との間の伝搬路における信号の遅延を算出する。また、制御部５０は、測定部４０により測定された応答信号の受信電力と、基地局ＢＳ（２）における送信電力を示す情報とに基づいて、伝搬路におけるパスロスを算出する。

次に、ステップＳ３２０では、制御部５０は、基地局ＢＳ（４）との間の通信環境の情報を取得するために、テスト信号を基地局ＢＳ（４）に送信する。制御部５０は、クロック回路３０が出力する時刻の情報に基づいて、送信したテスト信号に対する基地局ＢＳ（４）からの応答信号を受信するまでの時間の計測を開始する。

次に、ステップＳ３３０では、制御部５０は、送受信部１０を介して、基地局ＢＳ（４）により送信された応答信号を受信する。そして、制御部５０は、検出部２０が検出した応答信号の受信時刻に基づいて、基地局ＢＳ（４）から応答信号を受信するまでの時間を計測する。そして、制御部５０は、計測した時間に基づいて、基地局ＢＳ（３）と基地局ＢＳ（４）との間の伝搬路における信号の遅延を算出する。また、制御部５０は、測定部４０により測定された応答信号の受信電力と、基地局ＢＳ（４）における送信電力を示す情報とに基づいて、伝搬路におけるパスロスを算出する。

次に、ステップＳ３４０では、制御部５０は、ステップＳ３１０およびステップＳ３３０で算出した基地局ＢＳ（２）、ＢＳ（４）の各々との間のパスロスおよび遅延等を含む通信環境の情報を示す信号を、ネットワークＮＷを介して基地局ＢＳ（１）に出力する。

次に、ステップＳ３５０では、制御部５０は、ネットワークＮＷを介して、基地局ＢＳ（１）から受信した制御信号に含まれる信号ｓｉｇ３の送信タイミングおよび送信電力を基地局ＢＳ（３）に設定する。

次に、ステップＳ３６０では、制御部５０は、ステップＳ３５０で設定された送信タイミングおよび送信電力と、ネットワークＮＷを介して受信する基地局ＢＳ（１）の状態情報とに基づいて、基地局ＢＳ（４）に信号ｓｉｇ３の送信を開始する。そして、基地局ＢＳ（３）は、送受信部１０またはＩＦ部６０を介して、基地局ＢＳ（４）に送信するデータを外部の携帯通信端末やネットワークＮＷ等から受信する度に、ステップＳ３６０の処理を繰り返し実行する。なお、基地局ＢＳ（３）による信号ｓｉｇ３の送信を開始する動作については、図４で説明する。

一方、ステップＳ４００では、基地局ＢＳ（４）の制御部５０は、基地局ＢＳ（３）から受信したテスト信号に対する応答信号を、送受信部１０を介して基地局ＢＳ（３）に送信する。

次に、ステップＳ４１０では、制御部５０は、基地局ＢＳ（３）から信号ｓｉｇ３を受信した場合、基地局ＢＳ（３）に信号ｓｉｇ３の送信を開始する。なお、基地局ＢＳ（４）は、予め設定される所定の送信タイミングおよび所定の送信電力で信号ｓｉｇ３を送信してもよく、ステップＳ１３０で基地局ＢＳ（１）により決定された送信タイミングおよび送信電力で信号ｓｉｇ３を送信してもよい。

そして、基地局ＢＳ（４）は、送受信部１０またはＩＦ部６０を介して、基地局ＢＳ（３）に送信するデータを外部の携帯通信端末やネットワークから受信する度に、ステップＳ４１０の処理を繰り返し実行する。

なお、図３に示した処理のうち、基地局ＢＳ（１）、ＢＳ（３）の各々の送信タイミングおよび送信電力を設定する、基地局ＢＳ（１）のステップＳ１００からステップＳ１５０の処理、基地局ＢＳ（２）のステップＳ２００からステップＳ２１０の処理、基地局ＢＳ（３）のステップＳ３００からステップＳ３５０の処理、および基地局ＢＳ（４）のステップＳ４００の処理は、新たな一対の基地局ＢＳが設置される度に実行されてもよく、１日に１回等の所定の時間間隔で実行されてもよい。

図４は、図１に示した基地局ＢＳ（１）が送信を開始する信号ｓｉｇ１の送信タイミングと、基地局ＢＳ（３）が送信を開始する信号ｓｉｇ３の送信タイミングとの関係の一例を示す。図４（ａ）は、基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（３）とがほぼ同時にデータの送信を開始する場合を示す。一方、図４（ｂ）は、基地局ＢＳ（１）が先に信号ｓｉｇ１の送信を開始し、基地局ＢＳ（３）が信号ｓｉｇ３の送信を開始する場合を示す。

図４（ａ）に示すように、基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（３）とは、ほぼ同時にデータの送信を開始する場合、図３に示した処理によりそれぞれ設定された送信タイミングおよび送信電力で、信号ｓｉｇ１と信号ｓｉｇ３との送信をそれぞれ開始する。すなわち、基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（２）との間の距離と、基地局ＢＳ（３）と基地局ＢＳ（２）との間の距離と差に応じた時間差ｔαを空けて、基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（３）とは、設定された送信電力で信号ｓｉｇ１と信号ｓｉｇ３との送信をそれぞれ開始する。これにより、基地局ＢＳ（２）において、送信された信号ｓｉｇ１と信号ｓｉｇ３とのＣＰ長の先頭が互いに一致して受信される。

一方、図４（ｂ）に示すように、基地局ＢＳ（１）が先に信号ｓｉｇ１の送信を開始する場合、基地局ＢＳ（１）は、信号ｓｉｇ１の送信を開始した時刻を、ネットワークＮＷを介して基地局ＢＳ（３）に通知する。基地局ＢＳ（３）は、基地局ＢＳ（３）に設定された送信タイミングと、通知された時刻とに基づいて、基地局ＢＳ（２）において、信号ｓｉｇ３のＣＰ長の先頭が、途中の信号ｓｉｇ１のＣＰ長の先頭と一致するように、設定された送信電力で信号ｓｉｇ３の送信を開始する。

そして、発明者が行った実験では、通信システムＳＹＳは、従来と比べて、スループットを２５パーセントから３０パーセント向上させることができることが分かった。

以上、図１から図４に示した実施形態では、基地局ＢＳ（１）の制御部５０は、一対である同じ組の基地局ＢＳ（２）と、基地局ＢＳ（２）に漏れ込む異なる組の信号ｓｉｇ３の送信元である基地局ＢＳ（３）とを含む通信環境の情報を、テスト信号を用いて取得する。そして、制御部５０は、取得した通信環境の情報を用いて、信号ｓｉｇ３のＣＰ長の先頭が、信号ｓｉｇ１のＣＰ長の先頭と一致して基地局ＢＳ（２）において受信されるように、基地局ＢＳ（１）における信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）における信号ｓｉｇ３との送信タイミングを決定する。また、制御部５０は、基地局ＢＳ（２）において、ＮＯＭＡに基づいて信号ｓｉｇ１を復調するために、基地局ＢＳ（１）における信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）における信号ｓｉｇ３との送信電力を決定する。これにより、通信システムＳＹＳは、同一の周波数で各組の基地局ＢＳ間において信号ｓｉｇ１、ｓｉｇ３がそれぞれ送受信されたとしても、漏れ込む異なる組の信号による干渉等の影響を回避することができる。そして、通信システムＳＹＳは、システム全体の周波数利用効率を向上させることができ、スループットを２５パーセントから３０パーセント向上させることができる。

図５は、通信システムの別の実施形態を示す。図２で説明した要素と同一または同様の要素については、同一または同様の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。また、図５に示した通信システムＳＹＳａにおける各基地局ＢＳ（１）−ＢＳ（４）の配置は、図１の場合と同様である。

基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（２）との一対は、ＯＦＤＭの変調方式でデータを変調した信号ｓｉｇ１を送受信する。また、基地局ＢＳ（３）と基地局ＢＳ（４）との一対は、ＯＦＤＭの変調方式でデータを変調した信号ｓｉｇ３を、信号ｓｉｇ１と同一の周波数で送受信する。

また、基地局ＢＳ（１）−ＢＳ（４）の各々は、例えば、アクセスポイントやセルラ基地局等であり、各基地局ＢＳが有するアンテナの指向性に応じて設定されたセル領域内のスマートフォン等の複数の携帯通信端末との間で無線通信を行う。また、図５に示した通信システムＳＹＳａでは、基地局ＢＳは、６以上の複数の基地局、すなわち３以上の複数の組を有してもよい。

また、基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（３）とは、図２の場合と同様に、ネットワークＮＷを介して接続される。なお、基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（３）とは、有線または無線を介して直接接続されてもよい。また、基地局ＢＳ（１）−ＢＳ（４）がネットワークＮＷを介して接続されてもよい。

基地局ＢＳ（１）は、送受信部１０、検出部２０、クロック回路３０、測定部４０、制御部５０ａおよびＩＦ部６０を有する。なお、基地局ＢＳ（２）−ＢＳ（４）についても、基地局ＢＳ（１）と同様の要素を有する。

制御部５０ａは、プロセッサ等であり、基地局ＢＳの記憶部に記憶されたプログラムを実行することで、基地局ＢＳの各要素を制御する。

例えば、同じ組の基地局ＢＳ（２）において、異なる組の基地局ＢＳ（３）が送信する信号ｓｉｇ３が漏れ込む場合、制御部５０ａは、信号ｓｉｇ１と信号ｓｉｇ３との干渉の影響を除去できるように、基地局ＢＳ（１）の信号ｓｉｇ１と基地局ＢＳ（３）の信号ｓｉｇ３との送信タイミングおよび送信電力を制御する。例えば、制御部５０ａは、送受信部１０を介してテスト信号を基地局ＢＳ（２）に送信して、基地局ＢＳ（２）との間の伝搬路の通信環境の情報を取得する。また、制御部５０ａは、ネットワークＮＷを介して、基地局ＢＳ（３）に対してテスト信号を基地局ＢＳ（２）、ＢＳ（４）それぞれに送信させる制御指示を出力し、基地局ＢＳ（３）と基地局ＢＳ（２）、ＢＳ（４）との間の伝搬路における通信環境の情報を取得する。

例えば、制御部５０ａは、検出部２０が検出する受信時刻とクロック回路３０が出力する時刻の情報とに基づいて、テスト信号が送信された時刻から、テスト信号に対する基地局ＢＳ（２）から応答信号を受信するまでの時間を計測する。そして、制御部５０ａは、計測した時間に基づいて、伝搬路におけるマルチパス等の影響による信号の遅延を、通信環境の情報として算出する。また、制御部５０ａは、測定部４０により測定された信号ｓｉｇ１等の信号の受信電力と、予め取得した各基地局ＢＳにおける信号の送信電力を示す情報とに基づいて、伝搬路における信号ｓｉｇ１等のパスロスを、通信環境の情報として算出する。

そして、制御部５０ａは、基地局ＢＳ（１）の記憶部に予め記憶される各基地局ＢＳとの間の距離と、算出した信号のパスロスおよび遅延等を含む通信環境の情報とに基づいて、信号ｓｉｇ３のＣＰ長の先頭が、信号ｓｉｇ１のＣＰ長の先頭と一致して基地局ＢＳ（２）において受信されるように、基地局ＢＳ（１）における信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）における信号ｓｉｇ３との送信タイミングを決定する。また、制御部５０ａは、基地局ＢＳ（２）において、ＮＯＭＡを用いて信号ｓｉｇ１を復調するために、基地局ＢＳ（１）における信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）における信号ｓｉｇ３との送信電力を決定する。制御部５０ａは、決定した信号ｓｉｇ１の送信タイミングおよび送信電力を基地局ＢＳ（１）に設定する。また、制御部５０ａは、決定した信号ｓｉｇ３の送信タイミングおよび送信電力を含む制御信号を、ネットワークＮＷを介して基地局ＢＳ（３）に出力する。

なお、制御部５０ａは、各基地局ＢＳとの間の距離と通信環境の情報とに基づいて、信号ｓｉｇ３のＣＰ長の先頭が、信号ｓｉｇ１のＣＰ長の範囲内に基地局ＢＳ（２）で受信されるように、基地局ＢＳ（１）における信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）における信号ｓｉｇ３との送信タイミングを決定してもよい。

また、制御部５０ａは、測定部４０により測定される応答信号の受信電力と、予め取得した各基地局ＢＳにおける信号の送信電力を示す情報との比較に基づいて、基地局ＢＳ（１）と基地局ＢＳ（２）との間の距離、および基地局ＢＳ（３）と基地局ＢＳ（２）との間の距離を求めてもよい。

また、制御部５０ａは、例えば、測定部４０により測定される基地局ＢＳ（２）から受信した信号ｓｉｇ１の受信電力を監視する。例えば、制御部５０ａは、測定された信号ｓｉｇ１の受信電力が、フェージング等の影響により所定値以上の時間変動を示す場合、スループットの低下を回避するために、基地局ＢＳ（２）に送信するデータの一部を、基地局ＢＳ（３）の信号ｓｉｇ３を用いて基地局ＢＳ（２）に送信する。このために、制御部５０ａは、ネットワークＮＷを介して、基地局ＢＳ（３）の状態情報を基地局ＢＳ（３）から取得する。制御部５０ａは、取得した状態情報に含まれる基地局ＢＳ（３）における伝送中のデータ量や余剰の帯域を参照し、基地局ＢＳ（１）が基地局ＢＳ（２）に送信するデータの一部の送信を、基地局ＢＳ（３）に分担させられるか否かを判定する。そして、基地局ＢＳ（３）に分担させられる場合、制御部５０ａは、ネットワークＮＷを介して、基地局ＢＳ（２）に送信するデータの一部を基地局ＢＳ（３）に出力する。

図６および図７は、図５に示した通信システムＳＹＳａにおける制御処理の一例を示す。なお、図６および図７に示したステップの処理のうち、図３に示したステップと同一または同様の処理を示すものについては、同一のステップ番号を付す。また、基地局ＢＳ（４）における処理は、図３に示した処理と同様であり、図６のみに示す。

また、図６および図７に示した処理は、基地局ＢＳ（１）が制御局として動作する場合を示す。なお、基地局ＢＳ（２）−ＢＳ（４）のいずれかが制御局として動作する場合についても、図６および図７と同様の処理が実行される。

基地局ＢＳ（１）は、ステップＳ１００からステップＳ１６０の処理を実行した後、図７に示したステップＳ１７０の処理を実行する。

ステップＳ１７０では、制御部５０ａは、基地局ＢＳ（３）の状態情報を要求する制御信号を、ネットワークＮＷを介して基地局ＢＳ（３）に出力する。

次に、ステップＳ１８０では、制御部５０ａは、基地局ＢＳ（３）の状態情報を受信し、受信した状態情報に含まれる伝送中のデータ量に基づいて、基地局ＢＳ（３）においてデータの伝送が行われているか否かを判定する。基地局ＢＳ（３）においてデータの伝送が行われている場合、基地局ＢＳ（１）の処理は、ステップＳ１８５に移る。一方、基地局ＢＳ（３）においてデータの伝送が行われていない場合、基地局ＢＳ（１）の処理は、ステップＳ１９０に移る。

ステップＳ１８５では、制御部５０ａは、受信した状態情報に含まれる余剰の帯域が所定の帯域以上か否かを判定する。余剰の帯域が所定の帯域以上の場合、基地局ＢＳ（１）の処理は、ステップＳ１９０に移る。一方、余剰の帯域が所定の帯域より小さい場合、基地局ＢＳ（１）は、例えば、基地局ＢＳ（３）を用いることなく、信号ｓｉｇ１を用いてデータを基地局ＢＳ（２）に送信する。そして、基地局ＢＳ（１）は、送受信部１０またはＩＦ部６０を介して、基地局ＢＳ（２）に送信するデータを外部の携帯通信端末やネットワークＮＷ等から受信する度に、ステップＳ１６０からステップＳ１９５の処理を繰り返し実行する。

なお、所定の帯域については、基地局ＢＳの通信性能、または要求させる通信品質等に応じて適宜設定されることが好ましい。

ステップＳ１９０では、制御部５０ａは、測定部４０により測定された基地局ＢＳ（２）からの信号ｓｉｇ１の受信電力の時間変動の大きさが、所定値以上か否かを判定する。例えば、制御部５０ａは、現在の時刻から所定の時間前までの期間に、測定部４０により測定された基地局ＢＳ（２）から受信した信号ｓｉｇ１の受信電力のデータを用いて、受信電力の分散値を算出する。制御部５０ａは、算出した受信電力の分散値を受信電力の時間変動の大きさとして所定値と比較する。受信電力の分散値が所定値以上の場合、制御部５０ａは、基地局ＢＳ（２）との間の伝搬路においてフェージング等の影響により、通信環境が不安定であると判定する。この場合、基地局ＢＳ（１）の処理は、ステップＳ１９５に移る。一方、受信電力の分散値が所定値より小さい場合、制御部５０ａは、基地局ＢＳ（１）、ＢＳ（２）間の伝搬路においてフェージング等の影響を受けておらず、通信環境は安定していると判定する。そして、基地局ＢＳ（１）は、送受信部１０またはＩＦ部６０を介して、基地局ＢＳ（２）に送信するデータを外部の携帯通信端末やネットワークＮＷ等から受信する度に、ステップＳ１６０からステップＳ１９５の処理を繰り返し実行する。

なお、所定値については、基地局ＢＳの通信性能、または要求させる通信品質等に応じて適宜設定されることが好ましい。

ステップＳ１９５では、制御部５０ａは、ステップＳ１９０で基地局ＢＳ（２）との間の伝搬路の通信環境が不安定であると判定されたことにより、基地局ＢＳ（２）に送信するデータの一部を、ＮＯＭＡと基地局ＢＳ（３）とを用いて基地局ＢＳ（２）に送信する。

なお、ＮＯＭＡの通信方式では、基地局ＢＳ（２）において受信される信号ｓｉｇ１の受信電力と信号ｓｉｇ３の受信電力との差が大きくなるに従い、スループットを増大させることができる。そこで、制御部５０ａは、例えば、ＮＯＭＡと基地局ＢＳ（３）とを用いてデータの一部を基地局ＢＳ（２）に送信するために、ステップＳ１３０で決定した基地局ＢＳ（１）の送信電力と基地局ＢＳ（３）の送信電力との差が大きくなるように制御する。例えば、ステップＳ１３０で決定した基地局ＢＳ（１）の送信電力が基地局ＢＳ（３）の送信電力より小さい場合、制御部５０ａは、基地局ＢＳ（１）の送信電力を減少させ、基地局ＢＳ（３）の送信電力を増加させるように制御する。そして、制御部５０ａは、制御した基地局ＢＳ（３）の送信電力を含む制御指示と、基地局ＢＳ（２）に送信させるデータの一部とを、ネットワークＮＷを介して基地局ＢＳ（３）に出力する。

そして、基地局ＢＳ（１）は、送受信部１０またはＩＦ部６０を介して、基地局ＢＳ（２）に送信するデータを外部の携帯通信端末やネットワークＮＷ等から受信する度に、ステップＳ１６０からステップＳ１９５の処理を繰り返し実行する。

一方、基地局ＢＳ（２）は、ステップＳ２００からステップＳ２２０の処理を実行した後、図７に示したステップＳ２３０の処理を実行する。

ステップＳ２３０では、送受信部１０は、基地局ＢＳ（１）からの信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）からの信号ｓｉｇ３とをそれぞれ受信する。そして、送受信部１０は、受信した信号ｓｉｇ３のヘッダの送信先に基地局ＢＳ（２）を示す情報が格納されていることから、ＮＯＭＡを用いて信号ｓｉｇ１とともに信号ｓｉｇ３を復調し、復調したデータの一部を制御部５０ａに出力する。

そして、基地局ＢＳ（２）は、送受信部１０またはＩＦ部６０を介して、基地局ＢＳ（３）に送信するデータを外部の携帯通信端末やネットワーク等から受信する度に、ステップＳ２２０およびステップＳ２３０の処理を繰り返し実行する。

一方、基地局ＢＳ（３）は、ステップＳ３００からステップＳ３６０の処理を実行した後、図７に示したステップＳ３７０の処理を実行する。

ステップＳ３７０では、制御部５０ａは、基地局ＢＳ（３）の状態情報を、ネットワークＮＷを介して基地局ＢＳ（１）に出力する。

次に、ステップＳ３８０では、制御部５０ａは、基地局ＢＳ（１）から制御信号とデータの一部とを、ネットワークＮＷを介して受信する。そして、制御部５０ａは、受信した制御信号に含まれる新たな送信電力を基地局ＢＳ（３）に設定する。制御部５０ａは、受信したデータの一部をＯＦＤＭの変調方式で変調し、送信先を基地局ＢＳ（２）とした信号ｓｉｇ３を、送受信部１０に生成させる。制御部５０ａは、送受信部１０およびアンテナＡＴを介して、生成した信号ｓｉｇ３を送信する。

そして、基地局ＢＳ（３）は、送受信部１０またはＩＦ部６０を介して、基地局ＢＳ（４）または基地局ＢＳ（２）に送信するデータを外部の携帯通信端末やネットワークＮＷ等から受信する度に、ステップＳ３６０からステップＳ３８０の処理を繰り返し実行する。

なお、図６および図７に示した処理のうち、基地局ＢＳ（１）、ＢＳ（３）の各々の送信タイミングおよび送信電力を設定する、基地局ＢＳ（１）のステップＳ１００からステップＳ１５０の処理、基地局ＢＳ（２）のステップＳ２００からステップＳ２１０の処理、基地局ＢＳ（３）のステップＳ３００からステップＳ３５０の処理、および基地局ＢＳ（４）のステップＳ４００の処理は、新たな一対の基地局ＢＳが設置される度に実行されてもよく、１日に１回等の所定の時間間隔で実行されてもよい。

以上、図５から図７に示した実施形態では、基地局ＢＳ（１）の制御部５０ａは、一対である同じ組の基地局ＢＳ（２）と、基地局ＢＳ（２）に漏れ込む異なる組の信号ｓｉｇ３の送信元である基地局ＢＳ（３）とを含む通信環境の情報を、テスト信号を用いて取得する。そして、制御部５０ａは、取得した通信環境の情報を用いて、信号ｓｉｇ３のＣＰ長の先頭が、信号ｓｉｇ１のＣＰ長の先頭と一致して基地局ＢＳ（２）において受信されるように、基地局ＢＳ（１）における信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）における信号ｓｉｇ３との送信タイミングを決定する。また、制御部５０ａは、基地局ＢＳ（２）において、ＮＯＭＡに基づいて信号ｓｉｇ１を復調するために、基地局ＢＳ（１）における信号ｓｉｇ１と、基地局ＢＳ（３）における信号ｓｉｇ３との送信電力を決定する。これにより、通信システムＳＹＳａは、同一の周波数で各組の基地局ＢＳ間において信号ｓｉｇ１、ｓｉｇ３がそれぞれ送受信されたとしても、漏れ込む異なる組の信号による干渉等の影響を回避することができる。そして、通信システムＳＹＳａは、システム全体の周波数利用効率を向上させることができ、スループットを２５パーセントから３０パーセント向上させることができる。

また、基地局ＢＳ（１）が、ＮＯＭＡを用いて基地局ＢＳ（２）に送信するデータの一部を、基地局ＢＳ（３）に送信させることにより、通信システムＳＹＳａにおけるダイバーシティの向上を図ることができ、スループットの低下を抑制できる。

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。

１，２，ｓｉｇ１，ｓｉｇ３…信号；１０…送受信部；２０…検出部；３０…クロック回路；４０…測定部；５０，５０ａ…制御部；６０…ＩＦ部；ＡＴ…アンテナ；ＢＳ（１）−ＢＳ（４），Ｒａ，Ｔａ，Ｔｂ…基地局；ＮＷ…ネットワーク；ＳＹＳ，ＳＹＳａ…通信システム

Claims (5)

1. 重畳符号化と逐次干渉除去とを利用した非直交多元接続の無線通信を用いてデータ信号を伝送する一対の通信装置を複数組有する通信システムにおいて、
   前記通信装置は、
   自装置と同じ組の通信装置にデータ信号を送信する送信部と、
   前記同じ組の通信装置からデータ信号を受信する受信部と、
   前記受信部が受信したデータ信号の受信時刻を検出する検出部と、
   前記受信部が受信したデータ信号の受信電力を測定する測定部と、
   自装置と異なる組の通信装置との間で通信を行う通信部と、
   制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記異なる組の一方の通信装置が送信したデータ信号が前記受信部または前記同じ組の通信装置により受信される場合、
   前記送信部に所定信号を送信させることで、該所定信号に対する応答信号を前記同じ組の通信装置から受信するとともに、前記検出部により検出された前記応答信号の受信時刻および前記測定部により測定された前記応答信号の受信電力を用いて、自装置と前記同じ組の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第１の通信環境の情報を算出し、
   前記通信部を介して、前記異なる組の一方の通信装置に所定信号を送信させる制御を行うことで、前記同じ組の通信装置から、前記異なる組の一方の通信装置と前記同じ組の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第２の通信環境の情報を取得するとともに、前記通信部を介して、前記異なる組の一方の通信装置と当該異なる組の他方の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第３の通信環境の情報を取得し、
   前記第１から第３の通信環境の情報に基づいて、前記同じ組の通信装置または前記送信部から送信されたデータ信号と、前記異なる組の一方の通信装置から送信されたデータ信号とが、前記受信部または前記同じ組の通信装置において、同時または所定の時間内に異なる受信電力で受信されるように、前記同じ組の通信装置または前記送信部におけるデータ信号の送信タイミングおよび送信電力と、前記異なる組の一方の通信装置におけるデータ信号の送信タイミングおよび送信電力とを制御する
   ことを特徴とする通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムにおいて、
   前記制御部は、前記通信部を介して、送信対象のデータの一部を前記異なる組の通信装置に出力し、前記異なる組の通信装置に前記データの一部を前記同じ組の通信装置に送信させる
   ことを特徴とする通信システム。
3. 請求項２に記載の通信システムにおいて、
   前記制御部は、前記データの一部を前記異なる組の通信装置に出力する場合、前記異なる組の通信装置における伝送処理の状態を示す状態情報を前記通信部を介して取得し、取得した前記状態情報に基づいて、前記異なる組の通信装置に前記データの一部を送信させる余剰の帯域があるか否かを判定する
   ことを特徴とする通信システム。
4. 重畳符号化と逐次干渉除去とを利用した非直交多元接続の無線通信を用いてデータ信号を伝送する一対の通信装置を複数組有する通信システムの制御方法において、
   前記通信装置が、
   自装置と異なる組の一方の通信装置が送信したデータ信号が自装置または自装置と同じ組の通信装置で受信される場合、
   所定信号を前記同じ組の通信装置に送信し、
   該所定信号に対する応答信号を前記同じ組の通信装置から受信するとともに、検出した前記応答信号の受信時刻および測定した前記応答信号の受信電力を用いて、自装置と前記同じ組の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第１の通信環境の情報を算出し、
   前記異なる組の通信装置との間で通信を行う通信部を介して、前記異なる組の一方の通信装置に所定信号を送信させる制御を行い、
   前記同じ組の通信装置から、前記異なる組の一方の通信装置と前記同じ組の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第２の通信環境の情報を取得するとともに、前記通信部を介して、前記異なる組の一方の通信装置と当該異なる組の他方の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第３の通信環境の情報を取得し、
   前記第１から第３の通信環境の情報に基づいて、前記同じ組の通信装置または送信部から送信されたデータ信号と、前記異なる組の一方の通信装置から送信されたデータ信号とが、受信部または前記同じ組の通信装置において、同時または所定の時間内に異なる受信電力で受信されるように、前記同じ組の通信装置または自装置におけるデータ信号の送信タイミングおよび送信電力と、前記異なる組の一方の通信装置におけるデータ信号の送信タイミングおよび送信電力とを制御する
   ことを特徴とする通信システムの制御方法。
5. 重畳符号化と逐次干渉除去とを利用した非直交多元接続の無線通信を用いてデータ信号を伝送する一対の通信装置を複数組有する通信システムの通信装置において、
   自装置と同じ組の通信装置にデータ信号を送信する送信部と、
   前記同じ組の通信装置からデータ信号を受信する受信部と、
   前記受信部が受信したデータ信号の受信時刻を検出する検出部と、
   前記受信部が受信したデータ信号の受信電力を測定する測定部と、
   自装置と異なる組の通信装置との間で通信を行う通信部と、
   制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記異なる組の一方の通信装置が送信したデータ信号が前記受信部または前記同じ組の通信装置により受信される場合、
   前記送信部に所定信号を送信させることで、該所定信号に対する応答信号を前記同じ組の通信装置から受信するとともに、前記検出部により検出された前記応答信号の受信時刻および前記測定部により測定された前記応答信号の受信電力を用いて、自装置と前記同じ組の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第１の通信環境の情報を算出し、
   前記通信部を介して、前記異なる組の一方の通信装置に所定信号を送信させる制御を行うことで、前記同じ組の通信装置から、前記異なる組の一方の通信装置と前記同じ組の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第２の通信環境の情報を取得するとともに、前記通信部を介して、前記異なる組の一方の通信装置と当該異なる組の他方の通信装置との間の伝送路における信号の遅延およびパスロスを含む第３の通信環境の情報を取得し、
   前記第１から第３の通信環境の情報に基づいて、前記同じ組の通信装置または前記送信部から送信されたデータ信号と、前記異なる組の一方の通信装置から送信されたデータ信号とが、前記受信部または前記同じ組の通信装置において、同時または所定の時間内に異なる受信電力で受信されるように、前記同じ組の通信装置または前記送信部におけるデータ信号の送信タイミングおよび送信電力と、前記異なる組の一方の通信装置におけるデータ信号の送信タイミングおよび送信電力とを制御する
   ことを特徴とする通信装置。

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